TWI666895B

TWI666895B - 行動裝置群組的連線管理方法

Info

Publication number: TWI666895B
Application number: TW106141113A
Authority: TW
Inventors: 蔡華龍; 魏宏宇; 靳亨立
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2019-07-21
Also published as: TW201830918A

Abstract

本發明提供一種行動裝置群組的連線管理方法，其中行動裝置群組包括一作為領導者的行動裝置及多個作為從者的行動裝置。連線管理方法包括：回應於來自第一基站的量測要求，領導者取得行動裝置群組的所有行動裝置對應於第一基站及第二基站的信號品質量測報告及行動裝置群組中所有從者對應於領導者的信號品質量測報告；第一基站依據來自領導者的此些信號品質量測報告決定是否進行換手；以及當第一基站決定進行換手，第一基站依據該些信號品質量測報告決定執行聯合換手程序或半換手程序，以使行動裝置群組從第一基站換手至第二基站。

Description

行動裝置群組的連線管理方法

本發明是有關於一種連線管理方法，特別是關於一種基於行動裝置群組的連線管理方法。

隨著通信技術的發展，行動裝置，例如手機、筆記型電腦、車用電腦等，在現代人生活中已然是普及的存在。裝置對裝置(device to device,D2D)通信介面可以讓多個行動裝置之間進行信息交換。此外，現在的車輛上也大多設有車用電腦，車輛之間也可以通過車輛對車輛(vehicle to vehicle,V2V)通信介面進行信息，例如路況、車流量等，交換。廣義而言，V2V也算是D2D的一種變化。

在D2D通信如此被廣泛使用的環境下，如何有效管理這類包括多個行動裝置的行動裝置群組的連線進行管理是一個重要的課題。

為了對行動裝置群組的連線進行管理，本發明揭露一種行動裝置群組的連線管理方法。

本發明實施例係揭露一種行動裝置群組的連線管理方法，應用於一行動裝置群組，行動裝置群組包括多個行動裝置，行動裝置的其中之一被設置為一領導者模式而做為一領導者，其餘的各行動裝置被設置為一從者模式而做為一從者，領導者與各從者通過裝置對裝置連線連接，連線管理方法包括：領導者接收來自一第一基站的一量測要求；回應於量測要求，領導者取得對應於第一基站的一第一領導信號品質以及對應於一第二基站的一第二領導信號品質；領導者向從者轉傳量測要求；對於行動裝置群組中的各從者，回應於量測要求，各從者取得對應於第一基站的一第一從者信號品質、對應於第二基站的一第二從者信號品質及對應於領導者的一邊界鏈結信號品質；各從者將第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質傳送至領導者；領導者將第一領導信號品質、第二領導信號品質、第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質傳送至第一基站；第一基站依據第一領導信號品質、第二領導信號品質、第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質決定是否進行換手；以及當第一基站決定進行換手，第一基站依據第一領導信號品質、第二領導信號品質、第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質決定是否執行一聯合換手程序，以致使行動裝置群組從第一基站換手至第二基站。

本發明實施例係揭露一種行動裝置群組的連線管理方法，應用於一行動裝置群組，行動裝置群組包括多個行動裝置，行動裝置的其中之一被設置為一領導者模式而做為一領導者，其餘的各行動裝置被設置為一從者模式而做為一從者，領導者與各從者通過裝置對裝置連線連接，連線管理方法包括：領導者接收來自一第一基站的一量測要求；回應於量測要求，領導者取得對應於第一基站的一第一領導信號品質以及對應於一第二基站的一第二領導信號品質；領導者向從者轉傳量測要求；對於行動裝置群組中的各從者，回應於量測要求，各從者取得對應於第一基站的一第一從者信號品質、對應於第二基站的一第二從者信號品質及對應於領導者的一邊界鏈結信號品質；各從者將第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質傳送至領導者；領導者將第一領導信號品質、第二領導信號品質、第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質傳送至第一基站；第一基站依據第一領導信號品質、第二領導信號品質、第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質決定是否進行換手；以及當第一基站決定進行換手，第一基站依據第一領導信號品質、第二領導信號品質、第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質決定是否執行一半換手程序，以致使行動裝置群組從第一基站換手至第二基站。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

10‧‧‧通信系統

BS1‧‧‧第一基站

BS2‧‧‧第二基站

MG‧‧‧行動裝置群組

UE1~UE5‧‧‧行動裝置

S202~S1620、P1~P5、Fin‧‧‧步驟

第1圖繪示依據本發明一實施例的通信系統架構的示意圖。

第2圖繪示依據本發明一實施例的基於行動裝置群組的連線管理方法的流程圖。

第3圖繪示依據本發明一實施例的基於行動裝置群組的連線管理方法的信令示意圖。

第4圖繪示依據本發明一實施例的聯合換手程序的流程圖。

第5圖繪示依據本發明一實施例的通信系統的聯合換手程序運作示意圖。

第6圖繪示依據本發明一實施例的聯合換手程序的信令示意圖。

第7圖繪示依據本發明一實施例的半換手程序的流程圖。

第8圖繪示依據本發明一實施例的通信系統的半換手程序運作示意圖。

第9圖繪示的是依據本發明一實施例的半換手程序的信令示意圖。

第10圖繪示依據本發明一實施例的半換手程序中未滿足預設條件的半模式從者的連線管理的信令示意圖。

第11圖依據本發明一實施例的領導者轉換程序的流程圖。

第12圖繪示依據本發明一實施例的無進行換手時的領導者轉換程序的信令示意圖。

第13圖繪示依據本發明一實施例的通信系統的運作示意圖。

第14圖繪示依據本發明一實施例的執行聯合換手程序時的領導者轉換程序的信令示意圖。

第15圖繪示依據本發明一實施例的通信系統的運作示意圖。

第16圖繪示依據本發明一實施例的執行半換手程序時的領導者轉換程序的信令示意圖。

第17圖繪示依據本發明一實施例的通信系統的運作示意圖。

請參照第1圖，第1圖繪示依據本發明一實施例的通信系統架構的示意圖。通信系統10包括一第一基站BS1、一第二基站BS2以及一行動裝置群組MG。

第一基站BS1及第二基站BS2例如是長時演進技術(Long Term Evolution,LTE)中的eNB或是其他能提供通信資源的設備。

行動裝置群MG包括多個行動裝置UE1~UE5。行動裝置群組中的其中一個行動裝置被設置為一領導者(leader)模式而做為一領導者，行動裝置群組中其餘的各行動裝置被設置為一從者(follower)模式而做為一從者。於本實施例中，行動裝置UE1為領導者，行動裝置UE2~UE5為從者。為方便理解，下文描述領導者時所用的符號將使用「被設置為領導者模式的行動裝置」的符號，描述從者時所用的符號將使用「被設置為從者模式的行動裝置」的符號。領導者UE1通過裝置對裝置(device to device,D2D)連線，例如PC5連線(PC5 link)，通信連接至從者UE2~UE5。從者UE2~UE5之間可相互通信連接或沒有相互通信連接。領導者UE1可通信連接至第一基站BS1及/或第二基站BS2，並接收來自第一基站BS1及/或第二基站BS2的信息或指令，再轉傳給從者UE2~UE5。從者UE2~UE5可以與第一基站BS1及第二基站BS2通信連接或不直接與第一基站BS1及第二基站BS2通信連接。換言之，行動裝置群組MG是以領導者UE1為代表與第一基站BS1及/或第二基站BS2進行溝通，而從者UE2~UE5則可接收來自領導者UE1轉傳的信息或指令以執行對應的動作。

在本實施例中，第一基站BS1可持有一裝置對裝置資訊(D2D information)，裝置對裝置資訊的內容包括行動裝置群組MG中所有的行動裝置的裝置編號、領導者的裝置編號以及裝置對裝置資源分布等(D2D resource allocation)。領導者UE1可識別從者UE2~UE5，例如領導者UE1可持有從者UE2~UE5的裝置編號及/或其他相關資訊。各從者UE2~UE5可識別領導者UE1，例如持有領導者UE1的裝置編號。而從者UE2~UE5之間則可以相互識別或無法互相識別。

本實施例中的行動裝置UE1~UE5可例如是手機、筆記型電腦、平板電腦，個人數位助理等可攜式計算裝置，也可例如是車用電腦、車上裝置(on board unit,OBU)等車輛用計算裝置或晶片。當行動裝置UE1~UE5為車輛用計算裝置或晶片時，行動裝置UE1~UE5之間則可通過車輛對車輛(vehicle to vehicle,V2V)連線進行通線連接。為簡化敘述，以下皆以裝置對裝置(D2D)連線為例進行說明，但實際應用時亦可採用車輛對車輛(V2V)連線。

請參照第2圖，第2圖繪示的是依據本發明一實施例的基於行動裝置群組的連線管理方法的流程圖。為了更清楚地說明，請同時參照第3圖繪示的依據本發明一實施例的基於行動裝置群組的連線管理方法的信令示意圖。

步驟S202，領導者UE1接收來自第一基站BS1的一量測要求(measurement control)。在本實施例中，第一基站BS1可以週期性地傳送量測要求，以掌握行動裝置群組MG的狀態。

步驟204，回應於量測要求，領導者UE1取得對應於第一基站BS1的一第一領導信號品質以及對應於第二基站BS2的一第二領導信號品質。舉例來說，領導者UE1可通過量測從第一基站BS1所傳送的參考信號的參考信號接收功率(reference signal receiving power,RSRP)或參考信號的參考信號接收品質(reference signal receiving quality,RSRQ)，以取得第一領導信號品質。相似地，第二領導信號品質也可以通過領導者UE1量測來自第二基站BS2的參考信號而取得。第一領導信號品質較高代表領導者UE1與第一基站BS1之間的連線狀況較佳；反之，第一領導信號品質較低代表領導者UE1與第一基站BS1之間的連線狀況較差。第二領導信號品質亦類似。

步驟S206，領導者UE1向從者UE2~UE5轉傳量測要求。

步驟S208，對於行動裝置群組MG中的各從者UE2~UE5，回應於量測要求，各從者UE2~UE5取得對應於第一基站BS1的一第一從者信號品質、對應於第二基站BS2的一第二從者信號品質及對應於領導者UE1的一邊界鏈結信號品質。在本實施例中，從者UE2~UE5可能未與第一基站BS1及/或第二基站BS2建立直接連線。然而，在一些情況下，例如第一基站BS1與第二基站BS2以廣播的方式發送參考信號，第一從者信號品質與第二從者信號品質仍可由各從者 UE2~UE5分別通過量測來自第一基站BS1與第二基站BS2的參考信號而取得。邊界鏈結信號品質可由各從者UE2~UE5量測來自領導者UE1的參考信號而取得。上述「量測參考信號」指的是量測參考信號的參數例如RSRP或RSRQ等。

步驟S210，各從者UE2~UE5將第一從者信號品質、第二從者信號品質及邊界鏈結信號品質傳送至領導者UE1。

步驟S212，領導者UE1將第一領導信號品質、第二領導信號品質、此些第一從者信號品質、此些第二從者信號品質及此些邊界鏈結信號品質傳送至第一基站BS1。第一領導信號品質及第一從者信號品質可視為行動裝置群組MG中所有行動裝置UE1~UE5對應於第一基站BS1的信號品質量測報告。第二領導信號品質及第二從者信號品質可視為行動裝置群組MG中所有行動裝置UE1~UE5對應於第二基站BS2的信號品質量測報告。邊界鏈結信號品質可視為行動裝置群組MG中的所有從者UE2~UE5對應於領導者UE1的信號品質量測報告。

步驟S214，第一基站BS1依據第一領導信號品質、第二領導信號品質、此些第一從者信號品質、此些第二從者信號品質及此些邊界鏈結信號品質決定是否進行換手(handover)。本揭露所述的「換手」指的是提供通信服務的責任的移轉。例如，行動裝置群組MG從第一基站BS1換手至第二基站BS2代表的是，換手前由第一基站BS1提供通信服務(例如裝置對裝置的通信資源)給行動裝置群組MG，換手後則由第二基站BS2提供通信服務給行動裝置群組MG。

步驟S216，當第一基站BS1決定進行換手，第一基站BS1依據第一領導信號品質、第二領導信號品質、此些第一從者信號品質、此些第二從者信號品質及此些邊界鏈結信號品質決定執行一聯合換手(joint handover)程序或一半換手(half handover)程序，以致使行動裝置群組MG從第一基站BS1換手至第二基站BS2。

在本實施例中，當領導者UE1與第一基站BS1之間的信號品質不良，且領導者UE1與第二基站BS2之間的信號品質良好時，第一基站BS1可決定要執行換手。例如表1所示，當第一領導信號品質小於一第一閥值，且第二領導信號品質大於或等於一第二閥值時，第一基站BS1可決定要執行換手。

當第一基站BS1決定要執行換手時，第一基站BS1可依據表2所示的條件決定要執行聯合換手程序或半換手程序。

上述第一閥值、第二閥值、第三閥值、第四閥值及第五閥值可以相同或不相同，且可依據需要而進行設定。

當執行聯合換手程序，第一基站BS1會指示領導者UE1帶領從者UE2~UE5以行動裝置群組MG為單位，集體換手至第二基站BS2。

當滿足條件1觸發執行半換手程序時，具有大於或等於第四閥值的第一從者信號品質及小於第五閥值的邊界鏈結信號品質的從者進入一半模式(half mode)而被設定為半模式從者。當滿足條件2觸發執行半換手程序時，具有小於第三閥值的第二從者信號品質及大於或等於第四閥值的第一從者信號品質的從者進入半模式而被設定為半模式從者。半模式從者會定期量測與領導者間的一半模式從者邊界鏈結信號品質，以確認與領導者之間的連線狀況。半模式從者可通過量測來自領導者的參考信號的RSRP或RSRQ以取得半模式從者邊界鏈結信號品質。下文將對聯合換手程序及半換手程序進一步說明。

請參照第4圖，繪示的是依據本發明一實施例的聯合換手程序的流程圖。為方便理解，請同時參照第5圖所示的依據本發明一實施例的通信系統的聯合換手程序運作示意圖。

步驟S402，在接收來自第一基站BS1的換手命令(handover command)後，領導者UE1例如以一請求信號通知從者UE2~UE5進行換手。

步驟S404，從者UE2~UE5例如以一確認信號回覆領導者UE1確認進行換手。

步驟S406，領導者UE1與第二基站BS2建立連線。連線建立後，領導者UE1可從第二基站BS2取得一裝置對裝置資源分布，並將裝置對裝置資源分布發送給從者UE2~UE5。此裝置對裝置資源分布包括相關於由第二基站BS2提供的裝置對裝置通信資源的相關資訊例如使用的頻率。

步驟S408，第二基站BS2更新對應於行動裝置群組MG的裝置對裝置資訊。此裝置對裝置資訊包括換手後的相關資訊例如行動裝置群組MG中的行動裝置的裝置編號、領導者的裝置編號、行動裝置群組MG所使用的裝置對裝置資源。

請參照第6圖，第6圖繪示的是依據本發明一實施例的聯合換手程序的信令示意圖。本實施例是以LTE為示例性的系統架構，並非用以限制本發明。

當第一基站BS1決定執行聯合換手程序後，第一基站BS1會發送換手請求至第二基站BS2(步驟S601)。換手請求中可包括換手類型(本實施例為聯合換手)、行動裝置群組MG的所有行動裝置UE1~UE5的裝置編號及領導者UE1的裝置編號等。收到換手請求後，第二基站BS2會與行動管理實體(mobile management entity,MME)及鄰近服務(proximity service,ProSe)功能執行進入控制(admission control)並準備裝置對裝置通信資源(步驟S602)。接著，第二基站BS2回覆第一基站BS1換手確認(步驟S603)。第一基站BS1發送一換手命令(handover command)至領導者UE1(步驟S604)。領導者UE1向從者UE2~UE5發送(例如群組廣播)一裝置對裝置直接通信請求(步驟S605)。從者UE2~UE5回覆領導者UE1一裝置對裝置直接通信確認(步驟S606)。領導者UE1與第二基站BS2建立連線，包括免競爭隨機存取通道(content~free RACH)連接(步驟S607a)及完成無線電資源控制層(radio resource control,RRC)重新設置(步驟S607b)。第二基站BS2向MME發送路徑切換(path switch)請求(步驟S608)。第二基站BS2與MME更新裝置對裝置資訊(步驟S609)。MME與用戶閘道(user gateway)執行數個步驟以進行路徑切換，包括修改承載(bearer)請求(步驟S611)、切換路徑(步驟S611)及回覆修改承載(步驟S612)。MME通知第二基站BS2路徑切換完成(步驟S613)。第二基站BS2通知第一基站 BS1釋放用戶上下文(user context)(步驟S614)。第一基站BS1釋放用戶上下文(Fin)後，聯合換手程序完成。

請參照第7圖，第7圖繪示的是依據本發明一實施例的半換手程序的流程圖。為方便理解，請同時參照第8圖繪示的依據本發明一實施例的通信系統的半換手程序運作示意圖。

步驟S702，領導者UE1通知從者UE2~UE5進行換手。在本實施例中，如第8圖所示，從者UE4、UE5例如因距離領導者UE1較遠，導致與領導者UE1之間的信號品質不良，而進入半模式(即被設置為半模式從者)。

步驟S704，未進入半模式的從者UE2、UE3回覆領導者UE1確認進行換手。

步驟S706，各半模式從者UE4、UE5進入一量測階段。於量測階段期間，半模式從者UE4、UE5會定期地量測來自領導者UE1的參考信號(例如量測參考信號的RSRP或RSRQ)，以取得多個半從者邊界鏈結信號品質。通過半從者邊界鏈結信號品質，半模式從者UE4、UE5可得知與領導者之間的信號品質是否有好轉。

步驟S708，領導者UE1與第二基站BS2建立連線。連線建立後，領導者UE1可從第二基站BS2取得裝置對裝置資源分布，並將裝置對裝置資源分布發送給未進入半模式的從者UE2、UE3。此外，領導者UE1可保留預定要提供給半模式從者UE4、UE5的裝置對裝置資源分布。

步驟S710，半模式從者UE4、UE5依據量測階段所得的一量測階段結果判斷是否滿足一預設條件。當半模式從者邊界鏈結信號品質大於或等於一第六閥值達一預設時間以上時，半模式從者判斷滿足預設條件。滿足預設條件代表的是半模式從者與領導者之間的信號品質好轉，且維持達預設時間以上(亦即可視為良好且穩定)。於本實施例中，假設半模式從者UE4有滿足預設條件，半模式從者UE5未滿足預設條件。

步驟S712，半模式從者UE4於滿足預設條件時通知領導者UE1進行換手，且領導者UE1回覆滿足預設條件的半模式從者UE4確認進行換手。此外，領導者UE1可將保留的裝置對裝置資源分布發送給滿足預設條件的半模式從者UE4，且半模式從者UE4亦可離開半模式。

步驟S714，第二基站BS2更新對應於行動裝置群組MG的裝置對裝置資訊。

此外，未滿足預設條件的半模式從者UE5會被領導者UE1從行動裝置群組MG中釋放。領導者UE1在釋放半模式從者UE5之前，可先轉傳來自第一基站BS1的換手命令至半模式從者UE5，致使半模式從者UE5在離開行動裝置群組MG後可從第一基站BS1取得一通信資源。

請參照第9圖，第9圖繪示的是依據本發明一實施例的半換手程序的信令示意圖。本實施例是以LTE為示例性的系統架構，並非用以限制本發明。另外，未進入半模式的從者UE2、UE3的動作與執行聯合換手程序時類似，故以下僅針對進入半模式的從者(即半模式從者)進行說明。

當第一基站BS1決定執行半換手程序後，第一基站BS1會發送換手請求至第二基站BS2(步驟S901)。收到換手請求後，第二基站BS2會與MME及ProSe功能執行進入控制(步驟S902)。接著，第二基站BS2回覆第一基站BS1換手確認(步驟S903)。第一基站BS1發送一換手命令至領導者UE1(步驟S904)。領導者UE1向從者UE2~UE5發送(例如群組廣播)一裝置對裝置直接通信請求(步驟S905)。半模式從者UE4、UE5進入量測階段(P1)。領導者UE1與第二基站BS2建立連線(步驟S906a、S906b)。第二基站BS2向MME發送路徑切換請求(步驟S907)。MME與用戶閘道(user gateway)執行數個步驟以進行路徑切換，包括修改承載請求(步驟S908)、切換路徑(步驟S909)及回覆修改承載(步驟S910)。MME通知第二基站BS2路徑切換完成(步驟S911)。在這段期間，半模式從者UE4、UE5判斷是否符合預設條件(P2)。假設半模式從者UE4滿足預設條件，半模式從者UE5未滿足預設條件。滿足預設條件的半模式從者UE4向領導者UE1發送一裝置對裝置直接通信請求(步驟S912)。領導者UE1將此裝置對裝置直接通信請求轉傳至第二基站BS2(步驟S913)。接著，第二基站BS2向MME請求更新裝置對裝置資訊(步驟S914)後，第二基站BS2與MME準備裝置對裝置通信資源並更新裝置對裝置資訊(步驟915)。MME回覆第二基站BS2確認更新裝置對裝置資訊請求(步驟S916)。第二基站BS2回覆領導者UE1確認裝置對裝置直接通信請求(步驟S917)。領導者UE1向半模式從者UE4發送確認裝置對裝置直接通信請求(步驟S918)。第二基站BS2通知第一基站BS1釋放用戶上下文(步驟S919)。第一基站BS1釋放用戶上下文(Fin)後，半換手程序完成。

請參照第10圖，第10圖繪示的是依據本發明一實施例的半換手程序中未滿足預設條件的半模式從者的連線管理的信令示意圖。本實施例例如可用以處理前述實施例中未滿足預設條件的半模式從者的連線管理。

領導者接收來自第一基站BS1的換手命令(步驟S1001)，並將換手命令轉傳至半模式從者UE5(步驟S1002)。此時，領導者UE1可將半模式從者從行動裝置群組MG釋放，半模式從者UE5可做為獨立的行動裝置與第一基站BS1建立連線(步驟S1003a、S1003b)，而從第一基站BS1取得通信資源。第一基站BS1與MME執行數個步驟以更新裝置對裝置資訊，包括第一基站BS1向MME發送更新裝置對裝置資訊請求(步驟S1004)、第一基站BS1與MME更新裝置對裝置間資訊(步驟S1005)及MME向第一基站BS1發送更新裝置對裝置間資訊確認(步驟S1006)。

在其他實施例中，在第一基站BS1決定不進行換手的情況下，行動裝置也可以因裝置對裝置間的信號品質不良或用戶選擇而致使行動裝置脫離行動裝置群組。此種情況下，脫離行動裝置群組的行動裝置可與當前可提供最佳信號品質的基站建立連線(並不限定於第一基站B1及第二基站BS2)。

在一實施例中，當領導者與第一基站BS1之間的信號品質不良(例如第一領導信號品質小於第一閥值)，領導者與第二基站BS2之間的信號品質也不良(例如第二領導信號品質小於第二閥值)時，可執行一領導者轉換程序。換言之，在這種實施例中，基於行動裝置群組的連線管理方法可進一步包括以下步驟(例如於步驟S214及S216之間)：依據第一領導信號品質決定是否執行領導者轉換程序；當決定執行領導者轉換程序時，執行領導者轉換程序。通過執行領導者轉換程序，可讓與第一基站BS1有較好信號品質的行動裝置來擔當領導者，原本的領導者則降為從者。領導者轉換程序的細節將於下文詳述。

請參照第11圖，第11圖繪示的是依據本發明一實施例的領導者轉換程序的流程圖。為方便理解，請同時參照第1圖。領導者轉換程序可由第一基站BS1發起或領導者UE1向第一基站BS1提出請求。

步驟S1102，第一基站BS1依據第一從者信號品質從此些從者UE2~UE5中選擇至少一候選者。第一基站BS1可例如選擇具有較高第一從者信號品質的從者做為候選者。

步驟S1104，各候選者對其餘的行動裝置進行邊界鏈結通道量測，以取得一候選邊界鏈結量測報告，並將候選邊界鏈結量測報告傳送給領導者UE1。舉例來說，假設從者UE2、UE3被選為候選者。候選者UE2可發送參考信號至行動裝置UE1、UE3~UE5以取得行動裝置UE1、UE3~UE5量測參考信號所得的RSRP或RSRQ做為候選邊界鏈結量測報告；候選者UE3可發送參考信號至行動裝置UE1~UE2、UE4~UE5以取得行動裝置UE1~UE2、UE4~UE5量測參考信號所得的RSRP或RSRQ做為候選邊界鏈結量測報告。候選邊界鏈結量測報告可代表候選者與其他行動裝置之間的信號品質。

步驟S1106，由第一基站BS1或領導者UE1依據候選邊界鏈結量測報告從候選者中選出一繼任者，並由領導者UE1將繼任者的選擇結果(例如繼任者的裝置編號)發送給從者UE2~UE5。舉例來說，第一基站BS1或領導者UE1可選擇與其他行動裝置具有較佳/最佳的信號品質的候選者做為繼任者。本實施例中，假設繼任者為行動裝置UE3。

步驟S1108，領導者UE1被設置為從者模式而做為從者，被選為繼任者的行動裝置UE3被設置為領導者模式而做為領導者。

請參照第12圖，第12圖繪示的是依據本發明一實施例的無進行換手時的領導者轉換程序的信令示意圖。本實施例是以LTE做為示例性的系統架構，並非用以限定本發明。為方便理解，請同時參照第13圖繪示的依據本發明一實施例的通信系統的運作示意圖。

在第一基站BS1做出換手決定(本實施例為不進行換手)後，第一基站BS1向領導者發送換手命令(步驟S1204)。換手命令中可包括領導者轉換指示、候選者的裝置編號等。以當前領導者為行動裝置UE1，候選者為行動裝置UE2、UE3為例，領導者UE1向從者UE2~UE5發送PC5量測控制通知(步驟S1205a)。候選者UE2、UE3向自身以外的行動裝置發送參考信號以取得候選邊界鏈結量測報告(步驟S1205b)。此些參考信號可通過實體邊界鏈結共享通道(Physical Sidelink Shared Channel,PSSCH)或實體邊界鏈結控制通道(Physical Sidelink Control Channel,PSCCH)傳送。候選者UE2、UE3將取得的候選邊界鏈結量測報告傳送給領導者UE1(步驟S1205c)。由領導者UE1或第一基站BS1(或共同)選出繼任者(P3)。領導者UE1將繼任者的裝置編號發送至從者UE2~UE5(步驟S1206)。接著，當前的領導者UE1被設置為從者模式，繼任者(本實施例為行動裝置UE3)被設置為領導者模式。新的領導者UE3與第一基站BS1建立連線(步驟S1207a、S1207b)。第一基站BS1與MME執行數個步驟以更新裝置對裝置資訊，包括第一基站BS1向MME發送更新裝置對裝置資訊請求(步驟S1208)、第一基站BS1與MME更新裝置對裝置間資訊(步驟S1209)及MME向第一基站BS1發送更新裝置對裝置間資訊確認(步驟S1210)。

請參照第14圖，第14圖繪示的是依據本發明一實施例的執行聯合換手程序時的領導者轉換程序的信令示意圖。本實施例是以LTE做為示例性的系統架構，並非用以限定本發明。為方便理解，請同時參照第15圖繪示的依據本發明一實施例的通信系統的運作示意圖。

在第一基站BS1決定進行換手後，第一基站BS1向第二基站BS2發送換手請求(步驟S1401)。第二基站BS2、MME與ProSe功能執行進入控制(步驟S1402)。第二基站BS2回覆第一基站BS1換手請求確認(步驟S1403)。第一基站BS1向領導者UE1發送換手命令(步驟S1404)。接著，領導者UE1向從者UE2~UE5發送量測控制通知(步驟S1405a)。候選者UE2、UE3進行量測並將候選邊界鏈結量測報告傳送給領導者UE1(步驟S1405b、S1405c)。領導者UE1及/或第一基站BS1依據邊界鏈結量測報告選出繼任者並決定換手類型(P4)。進行換手類型的判斷時，第一基站BS1是將繼任者UE3提供的各種信號品質報告視為領導者所提供，並將當前的領導者UE1提供的各種信號品質報告視為從者所提供。第一基站BS1會將所決定換手類型(本實施例為聯合換手)通知當前領導者UE1。當前的領導者UE1將繼任者的裝置編號及換手類型通知從者UE2~UE5(步驟S1406)。繼任者UE3被設置為領導者模式而成為領導者，且當前的領導者UE1被設置為從者模式而成為從者。新的領導者UE3與第二基站BS2建立連線(步驟S1407a、S1407b)。第二基站BS2向MME發送路徑切換請求(步驟S1408)。第二基站BS2與MME準備裝置對裝置資源並更新裝置對裝置資訊(步驟S1409)。裝置對裝置資訊更新的部分包括新的領導者UE3的裝置編號、行動裝置群組MG中的行動裝置的裝置編號及裝置對裝置資源分布等。第二基站BS2發送裝置對裝置資源分布至領導者UE3(步驟S1415)，領導者UE3再將裝置對裝置資源分布發送給UE1~UE2、UE4~UE5(步驟S1416)。另一方面，MME、ProSe功能及用戶閘道執行數個步驟以完成路徑切換包括修改承載請求(步驟S1410)、切換路徑(步驟S1411)及回覆修改承載(步驟S1412)。MME通知第二基站BS2路徑切換完成(步驟S911)。路徑切換完成後，MME通知第二基站BS2路徑切換請求確認(步驟S1413)。第二基站BS2通知第一基站BS1釋放用戶上下文(步驟S1414)。在第一基站BS1釋放用戶上下文(Fin)後，聯合換手程序完成。

請參照第16圖，第16圖繪示的是依據本發明一實施例的執行半換手程序時的領導者轉換程序的信令示意圖。本實施例是以LTE做為示例性的系統架構，並非用以限定本發明。為方便理解，請同時參照第17圖繪示的依據本發明一實施例的通信系統的運作示意圖。

本實施例的信令流程與未執行領導者轉換程序的實施例相似，差別在於領導者UE1在收到來自第一基站BS1的換手命令(步驟S1604)後，會先通知從者UE2~UE5進行行動裝置群組MG內的邊界鏈結信號品質量測(步驟S1605a)，以使獲得候選者的候選邊界鏈結量測報告(步驟S1605b、S1605c)。第一基站BS1及/或領導者UE1依據候選邊界鏈結量測報告選出繼任者並決定換手類型(P5)。當前的領導者UE1將繼任者的裝置編號通知從者UE2~UE5(步驟S1606)後，繼任者 UE3被設置為領導者模式而程為領導者，當前的領導者UE1被設置為從者模式而成為從者。後續的半換手程序與前文所述類似，但改以行動裝置UE3為領導者進行。

上述各實施例中所述的「建立連線」可包括兩個步驟(例如第6圖中的S607a、S607b)：建立免競爭隨機存取通道(contention-free RACH)及無線電資源控制連接設置完成(RRC connection configuration complete)。其他實施例對應的圖式亦類似，故不加贅述。

在一些實施例中，被設置為從者模式的行動裝置會處在一無線電資源控制被動(radio resource control inactive,RRC inactive)的狀態下。處在此狀態下的行動裝置不會主動取得無線電資源，而是聽從領導者的指示。然而，處在此狀態下的行動裝置仍可以接收來自第一基站BS1或第二基站BS2的參考信號，並量測信號品質，並將量測的結果保留。

總結來說，依據本發明的多種實施例，當執行聯合換手程序時，可由領導者帶領從者將行動裝置群組中的其他行動裝置從第一基站換手至第二基站；當執行半換手時，可由領導者帶領未脫離行動裝置群組的其他行動裝置從第一基站換手至第二基站。不僅可以節省信令的交換量，進而節省通信資源的使用量，也能夠縮短多個行動裝置換手的時間。此外，當領導者的信號品質不良時，可由第一基站或領導者發起要求進行領導者轉換，領導者轉換之後由信號品質良好的從者成為新的領導者，以避免發生領導者與基站間的信號品質不良而中斷連線的情況。

綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種行動裝置群組的連線管理方法，應用於一行動裝置群組，該行動裝置群組包括複數個行動裝置，該些行動裝置的其中之一被設置為一領導者模式而做為一領導者，其餘的各該行動裝置被設置為一從者模式而做為一從者，該領導者與各該從者通過裝置對裝置連線連接，該連線管理方法包括：該領導者接收來自一第一基站的一量測要求；回應於該量測要求，該領導者取得對應於該第一基站的一第一領導信號品質以及對應於一第二基站的一第二領導信號品質；該領導者向該些從者轉傳該量測要求；對於該行動裝置群組中的各該從者，回應於該量測要求，各該從者取得對應於該第一基站的一第一從者信號品質、對應於該第二基站的一第二從者信號品質及對應於該領導者的一邊界鏈結信號品質；各該從者將該第一從者信號品質、該第二從者信號品質及該邊界鏈結信號品質傳送至該領導者；該領導者將該第一領導信號品質、該第二領導信號品質、該些第一從者信號品質、該些第二從者信號品質及該些邊界鏈結信號品質傳送至該第一基站；該第一基站依據該第一領導信號品質、該第二領導信號品質、該些第一從者信號品質、該些第二從者信號品質及該些邊界鏈結信號品質決定是否進行換手；以及當該第一基站決定進行換手，該第一基站依據該第一領導信號品質、該第二領導信號品質、該些第一從者信號品質、該些第二從者信號品質及該些邊界鏈結信號品質決定是否執行一聯合換手程序，以致使該行動裝置群組從該第一基站換手至該第二基站；其中，當該第一領導信號品質小於一第一閥值，該第二領導信號品質大於或等於一第二閥值，該些第二從者信號品質大於或等於一第三閥值，且該些邊界鏈結信號品質大於或等於一第四閥值時，執行該聯合換手程序。
如申請專利範圍第1項所述之連線管理方法，其中該聯合換手程序包括：該領導者通知該些從者進行換手；該些從者回覆該領導者確認進行換手；該領導者與該第二基站建立連線；以及該第二基站更新對應於該行動裝置群組的一裝置對裝置資訊。
如申請專利範圍第1項所述之連線管理方法，更包括：依據該第一領導信號品質決定是否執行一領導者轉換程序；以及當決定執行該領導者轉換程序時，執行該領導者轉換程序，其中該領導者轉換程序包括：依據該些第一從者信號品質從該些從者中選擇至少一候選者；各該候選者取得一候選邊界鏈結量測報告，並將該候選邊界鏈結量測報告傳送給該領導者；由該第一基站或該領導者依據該些候選邊界鏈結量測報告從該至少一候選者中選出一繼任者，並由該領導者將該繼任者的選擇結果發送給該些從者；以及該領導者被設置為該從者模式而做為該從者，被選為該繼任者的該行動裝置被設置為該領導者模式而做為該領導者。
如申請專利範圍第3項所述之連線管理方法，其中當未執行該聯合換手程序時，該領導者轉換程序更包括：該第一基站更新對應於該行動裝置群組的一裝置對裝置資訊。
一種行動裝置群組的連線管理方法，應用於一行動裝置群組，該行動裝置群組包括複數個行動裝置，該些行動裝置的其中之一被設置為一領導者，其餘的各該行動裝置被設置為一從者，該領導者與各該從者通過裝置對裝置連線連接，該連線管理方法包括：該領導者接收來自一第一基站的一量測要求；回應於該量測要求，該領導者取得對應於該第一基站的一第一領導信號品質以及對應於一第二基站的一第二領導信號品質；該領導者向該些從者轉傳該量測要求；對於該行動裝置群組中的各該從者，回應於該量測要求，各該從者取得對應於該第一基站的一第一從者信號品質、對應於該第二基站的一第二從者信號品質及對應於該領導者的一邊界鏈結信號品質；各該從者將該第一從者信號品質、該第二從者信號品質及該邊界鏈結信號品質傳送至該領導者；該領導者將該第一領導信號品質、該第二領導信號品質、該些第一從者信號品質、該些第二從者信號品質及該些邊界鏈結信號品質傳送至該第一基站；該第一基站依據該第一領導信號品質、該第二領導信號品質、該些第一從者信號品質、該些第二從者信號品質及該些邊界鏈結信號品質決定是否進行換手；以及當該第一基站決定進行換手，該第一基站依據該第一領導信號品質、該第二領導信號品質、該些第一從者信號品質、該些第二從者信號品質及該些邊界鏈結信號品質決定是否執行一半換手程序，以致使該行動裝置群組從該第一基站換手至該第二基站；其中，當該第一領導信號品質小於一第一閥值，該第二領導信號品質大於或等於一第二閥值，該些第二從者信號品質大於或等於一第三閥值，該些第一從者信號品質的其中至少一大於或等於一第四閥值，且該些邊界鏈結信號品質的其中至少一小於一第五閥值時，執行該半換手程序，且具有大於或等於該第四閥值的該至少一第一從者信號品質及小於該第五閥值的該至少一邊界鏈結信號品質的該至少一從者進入一半模式而被設定為半模式從者；或者當該第一領導信號品質小於該第一閥值，該第二領導信號品質大於或等於該第二閥值，該些第二從者信號品質的其中至少一小於該第三閥值，且該些第一從者信號品質的其中至少一大於或等於該第四閥值時，執行該半換手程序，且具有小於該第三閥值的該至少一第二從者信號品質及大於或等於該第四閥值的該至少一第一從者信號品質的該至少一從者進入該半模式而被設定為該半模式從者。
如申請專利範圍第5項所述之連線管理方法，其中該半換手程序包括：該領導者通知該些從者進行換手；未進入該半模式的該些從者回覆該領導者確認進行換手；各該至少一半模式從者進入一量測階段；該領導者與該第二基站建立連線；該至少一半模式從者依據該量測階段所得的一量測階段結果判斷是否滿足一預設條件；該至少一半模式從者於滿足該預設條件時通知該領導者進行換手，且該領導者回覆滿足該預設條件的該至少一半模式從者確認進行換手；以及該第二基站更新對應於該行動裝置群組的一裝置對裝置資訊。
如申請專利範圍第6項所述之連線管理方法，更包括：當存在有至少一該半模式從者未滿足該預設條件，該領導者將未滿足該預設條件的該至少一半模式從者從該行動裝置群組釋放；以及未滿足該預設條件的該至少一半模式從者從該第一基站取得一通信資源。
如申請專利範圍第5項所述之連線管理方法，更包括：依據該第一領導信號品質決定是否執行一領導者轉換程序；以及當決定執行該領導者轉換程序時，執行該領導者轉換程序，其中該領導者轉換程序包括：依據該些第一從者信號品質從該些從者中選擇至少一候選者；各該候選者對其餘的該些行動裝置進行邊界鏈結通道量測，以取得一候選邊界鏈結量測報告，並將該候選邊界鏈結量測報告傳送給該領導者；由該第一基站或該領導者依據該些候選邊界鏈結量測報告從該至少一候選者中選出一繼任者，並由該領導者將該繼任者的選擇結果發送給該些從者；以及該領導者被設置為該從者模式而做為該從者，被選為該繼任者的該行動裝置被設置為該領導者模式而做為該領導者。
如申請專利範圍第8項所述之連線管理方法，其中當未執行該半換手程序時，該領導者轉換程序更包括：該第一基站更新對應於該行動裝置群組的一裝置對裝置資訊。