使用协助信息进行通讯技术互连功能的基地台与通讯装置

摘要

本发明提出一种使用协助信息进行通讯技术互连功能的基地台与通讯装置，基地台包含传收电路、存储器电路及信号处理电路。传收电路使用第一无线存取技术与通讯装置进行通讯传输，存储器电路储存邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息。信号处理电路设置传收电路将邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息传送至通讯装置。邻近基地台使用第二无线存取技术与通讯装置进行通讯传输。通讯技术互连功能的协助信息包含邻近基地台的共址指示信息、回程网络链路状态信息、运营商信息、安全信息、负载信息、通讯范围信息、收费信息及网络设定信息等。基地台能使通讯装置依据邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息，而更有智慧地进行通讯技术互连运作。

说明书

技术领域

本发明有关基地台与通讯装置，尤指一种能够使用协助信息进行通讯技 术互连功能的基地台与通讯装置。

背景技术

随着移动通讯技术的发展，人们已经习惯在移动通讯装置上进行越来越 多的工作，例如：浏览网络内容、观赏多媒体影音及进行语音通话等。然而， 移动通讯装置的普及也造成移动通讯数据量以及相关频宽的需求大增，对移 动通讯运营商的挑战也日益增加。

移动通讯网络的基地台在其通讯范围内，仅能同时服务有限数量的用户 设备(user equipment)。因此，许多研究已经着手于在基地台的通讯范围内增加 可以服务的用户设备数目、平衡移动通讯网络的数据量负载以及提升通讯质 量等。例如：通讯技术互连功能(interworking)即藉由在移动通讯网络内同时 提供符合3GPP技术标准的无线存取技术及符合无线区域网络的无线存取技 术，使用户设备能够使用较多种无线存取技术进行通讯传输，以提升系统效 能。然而，移动通讯装置仅能随机或盲目的选择无线存取技术，即便移动通 讯网络采用通讯技术互连功能，却仍造成网络资源无法有效地运用。

发明内容

有鉴于此，如何改善上述相关领域中使用通讯技术互连功能的效能，实 为业界有待解决的问题。

本说明书提供一种使用协助信息进行通讯技术互连功能的基地台的实施 例，包含：一传收电路，设置成使用一第一无线存取技术与一通讯装置进行 通讯传输；一存储器电路，设置成储存一邻近基地台的一个或多个通讯技术 互连功能的协助信息；以及一信号处理电路，耦接于该传收电路与该存储器 电路，当该通讯装置连接至该基地台时，用于设置该传收电路将该邻近基地 台的该通讯技术互连功能的协助信息传送至该通讯装置；其中该邻近基地台 使用一第二无线存取技术与该通讯装置进行通讯传输；该基地台的至少部分 通讯范围重叠于该邻近基地台的至少部分通讯范围；该邻近基地台的该通讯 技术互连功能的协助信息包含该邻近基地台的一共址指示信息、一回程网络 链路状态信息、一运营商信息、一安全信息、一负载信息、一通讯范围信息、 一收费信息及一网络设定信息的至少其中之一。

本说明书另提供一种使用协助信息进行通讯技术互连功能的通讯装置的 实施例，包含：一第一传收电路，设置成使用一第一无线存取技术与一第一 基地台进行通讯传输；一第二传收电路，设置成使用一第二无线存取技术与 一第二基地台进行通讯传输；一信号处理电路，耦接于该第一传收电路与该 第二传收电路，当该通讯装置连接至该第一基地台时，用于设置该传收电路 自该第一基地台接收该第二基地台的一个或多个通讯技术互连功能的协助信 息；其中该第一基地台的至少部分通讯范围重叠于该第二基地台的至少部分 通讯范围；该第二基地台的该通讯技术互连功能的协助信息包含该第二基地 台的一共址指示信息、一回程网络链路状态信息、一运营商信息、一安全信 息、一负载信息、一通讯范围信息、一收费信息及一网络设定信息的至少其 中之一。

上述实施例的优点之一，是通讯装置能依据邻近基地台的通讯技术互连 功能的协助信息，而更有智慧地进行通讯技术互连运作。上述实施例的另一 优点，是通讯系统的负载可以有效地被移转至较轻负载的基地台，而能够提 升通讯系统的负载平衡效能。

本发明的其他优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部 分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的 不当限定。

图1为本发明一实施例的通讯系统简化后的功能方块图。

图2为本发明一实施例的通讯技术互连方法简化后的流程图。

【符号说明】

100  通讯系统

110、120、130、140  基地台

111、121、131、141  传收电路

113、123、133、143  存储器电路

115、125、135、145  信号处理电路

160、170  通讯装置

161、162、171、172  传收电路

165、175  信号处理电路

P1、P3、P4  通讯范围参考信号

210、220、230流程

具体实施方式

以下将配合相关附图来说明本发明之实施例。在这些附图中，相同的标 号表示相同或类似的元件或方法流程。

图1为本发明一实施例的通讯系统100简化后的功能方块图。在图1的 实施例中，通讯系统100包含有四个基地台(communication station)110、120、 130和140以及两个通讯装置160和170。为使图面简明而易于说明，通讯系 统100的其他元件及连接关系并未绘示于图1中。

在以下的实施例中，基地台100-140分别采用第一无线存取技术及第二 无线存取技术的至少其中之一与通讯装置进行通讯传输。第一无线存取技术 被设置为使用无线广域网络(wireless wide area network)、无线都会网络 (wireless metropolitan area network)及其他使用较大通讯范围的无线存取技术 的至少其中之一，例如：WiMAX、GSM、UMTS、HSPA、LTE、LTE-Advanced 或其他的3GPP无线存取技术。第二无线存取技术被设置为使用无线区域网 络(wireless wide area network)及其他使用较小通讯范围的无线存取技术的至 少其中之一，例如：IEEE802.11系列技术标准的无线存取技术。

在以下的实施例中，基地台110-140互为其他基地台的邻近基地台，并 且基地台110-140的部分通讯范围分别重叠于邻近基地台的部分通讯范围。 例如，如图1所示，基地台110的通讯范围P1与基地台130的通讯范围P3 和基地台140的通讯范围P4至少部分重叠。

基地台110包含有传收电路111、存储器电路113以及信号处理电路115。 基地台120包含有传收电路121、存储器电路123以及信号处理电路125。基 地台130包含有传收电路131、存储器电路133以及信号处理电路135。基地 台140包含有传收电路141、存储器电路143以及信号处理电路145。

传收电路111、121、131及141分别包含有天线、调制电路(modulation  circuit)、解调制电路(demodulation circuit)、模拟信号处理电路及数字信号处 理电路的一个或多个，设置成与一个或多个通讯装置进行通讯传输。传收电 路111及121被设置成使用第一无线存取技术与通讯装置进行通讯传输，而 传收电路131及141被设置成使用第二无线存取技术与通讯装置进行通讯传 输。

存储器电路113、123、133及143分别可以采用易失性(volatile)及/或非 易失性的存储器实现，例如：寄存器、硬盘及闪存等。存储器电路，被设置 成储存邻近基地台的一个或多个通讯技术互连功能的协助信息。例如，基地 台110的存储器电路113可以被设置成储存基地台120、130及140的至少其 中之一的一个或多个通讯技术互连功能的协助信息。

信号处理电路115、125、135及145分别可以采用微处理器、网络处理 器、模拟信号处理电路、数字信号处理电路及/或其他合适的电路元件等方式 实现。信号处理电路115、125、135及145分别耦接于传收电路111、121、 131及141与存储器电路113、123、133及143，以提供所需的信号处理功能。

为简明起见以便于说明，在以下的实施例，第一无线存取技术被设置为 符合3GPP技术标准的无线存取技术的至少其中之一，而第二无线存取技术 被设置为符合IEEE802.11系列技术标准的无线存取技术的至少其中之一。因 此，基地台110和120为符合3GPP技术标准的基地台，例如：节点B(Node B) 及演进节点B(eNode B)等。基地台130和140为符合IEEE802.11系列技术标 准的无线网络存取点装置(access point)。此外，基地台120和130被设置为共 址(co-located)，即被设置于实质上相同的地点。

在图1的实施例中，共址的基地台120和130被绘示为两个功能方块。 在其他的实施例中，共址的基地台120和130也可以采用单一的基地台，并 同时包含使用第一无线存取技术的传收电路以及使用第二无线存取技术的传 收电路，包含有一个或多个存储器电路以提供存储器电路123和133的功能， 并且包含有一个或多个信号处理电路以提供信号处理电路125和135的功能。

通讯装置160包含有第一传收电路161、第二传收电路162及信号处理电 路165，而通讯装置170包含有第一传收电路171、第二传收电路172及信号 处理电路175。

传收电路161、162、171及172分别包含有天线、调制电路、解调制电 路、模拟信号处理电路及数字信号处理电路的一个或多个，设置成与一个或 多个基地台进行通讯传输。传收电路161及171被设置成使用第一无线存取 技术与基地台进行通讯传输，而传收电路162及172被设置成使用第二无线 存取技术与基地台进行通讯传输。

信号处理电路165及175分别可以采用微处理器、网络处理器、模拟信 号处理电路、数字信号处理电路及/或其他合适的电路元件等方式实现。信号 处理电路165及175分别耦接于传收电路161、162、171及172以提供所需 的信号处理功能。

在图1的实施例中，基地台110、120、130和140分别藉由网络(未绘示 于图1中)与其他基地台连接。网络可以采用一个或多个有线网络及/或无线网 络的方式实现，并且可以包含回程网络(backhaul network)、核心网络(core network)、网关装置(gateway)、网络服务器及其他的网络装置。例如，在一实 施例中，基地台110被设置为藉由同轴线(coaxial cable)、网络以太网络线 (Ethernet cable)、光纤、数据总线(data bus)等装置而直接耦接至基地台120和 130。在另一实施例中，基地台110另藉由网关装置及通讯技术互连服务器 (interworking server)等装置而耦接至基地台120和130。

为了提升通讯系统100的通讯技术互连(interworking)效能，基地台 110-140可以分别被设置为传送邻近基地台的通讯技术互连的协助信息至通 讯装置，以协助通讯装置进行通讯技术互连运作。因此，通讯装置可以依据 邻近基地台的通讯技术互连的协助信息，而更有效地进行通讯技术互连的相 关运作。邻近基地台的通讯技术互连的协助信息可以包含有邻近基地台的共 址指示信息(co-located indication information)、回程网络链路状态信息 (backhaul link condition information)、运营商信息(operator information)、安全 信息、负载信息(loading condition information)、通讯范围信息、收费信息及网 络设定信息等信息。

共址指示信息被设置为指示邻近基地台是否可使用第一无线存取技术及 第二无线存取技术与通讯装置进行通讯传输。例如，当基地台120和130被 设置于实质上相同的地点(例如，相同的地点或非常相近的地点)，基地台120 和130的共址指示信息即被设置为显示其可以使用第一无线存取技术及第二 无线存取技术与通讯装置进行通讯传输。

共址指示信息也可包含关联指示，以显示第一无线存取技术的信号及第 二无线存取技术的信号间的关联性。例如，当基地台120的第一无线存取技 术的信号及基地台130的第二无线存取技术的信号具有高度关联性时，关联 指示可以被设置为1或其他合适的数值，以指示基地台120和130有较高的 可能性被设置于实质上相同的地点(例如，相同的地点或非常相近的地点)。

回程网络链路状态信息被设置为指示基地台110-140与邻近基地台间的 连接状态。例如，回程网络链路状态信息可以被设置为显示基地台110和140 间采用高延迟时间(high latency)的连接方式或低延迟时间的连接方式。

运营商信息可以被设置为指示基地台110-140与邻近基地台的通讯技术 互连功能协议信息(interworking agreement information)以及邻近基地台的运营 商等信息。例如，通讯技术互连协议信息可以包含有两个基地台间是否存有 通讯技术互连协议、通讯技术互连协议的类型、通讯技术互连协议的收费设 置及通讯技术互连协议的安全性设置等信息。此外，邻近基地台的运营商也 可以被设置成指示基地台110-140与邻近基地台是否由相同的运营商所运营。

安全信息可以被设置为指示基地台110-140与邻近基地台是否被设置于 相同的安全网域(security domain)、邻近基地台是否为安全性可信任的基地台、 邻近基地台的安全性等级、邻近基地台的认证设定(authentication setting)及邻 近基地台的安全性设定等信息。例如，安全信息可以指示邻近基地台支援扩 展认证协议-用户身份模块(Extensible Authentication Protocol-Subscriber  Identity Module,EAP-SIM)的认证方式。

负载信息可以被设置为指示邻近基地台的负载状态、支援的服务质量类 型(quality of service)以及基地台切换建议等信息。例如，负载信息可以用于指 示基地台110的邻近基地台130为轻负载而邻近基地台140为重负载。负载 信息也可以设置为邻近基地台的整体负载状态(aggregated load condition)或是 邻近基地台的子系统的负载状态(例如，某个信道的负载状态、某个频率的负 载状态、上行传输得负载状态及下行传输的负载状态等)。基地台切换建议可 以用于指示通讯装置较佳的邻近基地台，使通讯装置能够有效地进行通讯技 术互连运作。例如，基地台110的邻近基地台130的基地台切换建议可以指 示通讯装置进行通讯技术互连运作时，切换至邻近基地台130或邻近基地台 140。

通讯范围信息可以被设置为指示基地台110-140与邻近基地台之间的地 理位置关系、邻近基地台的传输范围以及邻近基地台的小区类型(cell type)等 信息。例如，通讯范围信息可以用于指示基地台110-140与邻近基地台之间 的距离。此外，通讯范围信息也可以一预设的范围(例如，100公尺)的倍数来 指示邻近基地台的传输范围。

收费信息可以被设置为指示基地台110-140与邻近基地台的总合收费信 息、邻近基地台的收费规则、邻近基地台的折扣信息及邻近基地台的促销信 息等信息。

网络设定信息可以被设置为指示邻近基地台的载波频率(carrier  frequency)、信道信息、支援的无线存取技术、识别信息、时间信息(timing  information)以及帧设置信息(frame configuration information)等信息。例如，邻 近基地台的信道信息可以指示邻近基地台的所支援的信道、频段、通讯质量 佳的信道及通讯质量佳的频段等。邻近基地台所支援的无线存取技术可以指 示邻近基地台是否可以支援IEEE802.11a,IEEE802.11b,IEEE802.11g,IEEE 802.11n,IEEE802.11ac,HSPA,LTE,LTE-Advanced等无线存取技术。识别信 息可以用于指示邻近基地台的介质访问控制位址(media access control  address)、小区识别码(cell identification)、扩展服务集识别码(extended service set identification)、基础服务集识别码(basic service set identification)等信息。时 间信息可以用于指示邻近基地台的信标周期(beacon period)及时间位移(timing  offset)等信息。帧设置信息可以用于指示邻近基地台的分时双工(time division  duplex)上行子帧(uplink subframe)设置及分时双工下行子帧(downlink subframe) 设置等信息。

图2为本发明一实施例的通讯技术互连方法简化后的流程图，以下将使 用图1和2进一步说明通讯系统100的运作方式。

在流程210中，第一基地台的传收电路取得一个或多个邻近基地台的通 讯技术互连功能的协助信息，并且将通讯技术互连功能的协助信息储存于第 一基地台的存储器电路(例如，基地台110的存储器电路113)。第一基地台可 以同时从多个邻近基地台取得通讯技术互连功能的协助信息、先后从多个邻 近基地台取得的通讯技术互连功能的协助信息或者由通讯技术互连服务器取 得邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息。此外，邻近基地台至少包含 有一个与第一基地台不相同的无线存取技术。

在一实施例中，基地台110(采用第一无线存取技术)的传收电路111会取 得邻近基地台130和140(采用第二无线存取技术)的通讯技术互连功能的协助 信息。例如，基地台110可以由通讯技术互连服务器取得邻近基地台的通讯 技术互连功能的协助信息、基地台110可以要求邻近基地台传送其他邻近基 地台的通讯技术互连功能的协助信息、或者基地台110也可以利用储存于存 储器113的邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息(例如，由工程师设置 基地台时储存的协助信息)。

在流程220中，第一基地台将邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信 息传送至一个或多个通讯装置。在一实施例中，第一基地台会在接收到通讯 装置的请求后，才将邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息传送至该通 讯装置。在另一实施例中，第一基地台可以向连接至第一基地台的所有通讯 装置传送邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息。在另一实施例中，第 一基地台可以向传输范围内的所有通讯装置(无论是否连接至第一基地台)传 送邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息。

在一实施例中，当通讯装置160连接于符合3GPP技术标准的基地台110 时，基地台110可以藉由无线资源控制连接重设信息(radio resource control  connection reconfiguration message)、无线资源控制连接设置信息(radio resource  control connection configuration message)、用户设备通讯技术互连功能协助信 息(user equipment interworking assistance information message)、其他的无线资 源控制连接信息、或符合3GPP技术标准的单点传送方式(unicast)，将邻近基 地台的通讯技术互连功能的协助信息传送至通讯装置160。

在另一实施例中，当通讯装置160和170都连接于符合3GPP技术标准的 基地台110时，基地台110可以使用系统信息块(system information block, SIB)、广播信道、其他符合3GPP技术标准的多点传送方式或其他符合3GPP 技术标准的广播方式，将邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息传送至 通讯装置160和170。

在另一实施例中，当通讯装置160连接于基地台130(基地台130为符合 IEEE802.11系列技术标准的存取点)时，基地台130可以藉由介质访问控制管 理信息(media access control management message)或其他符合IEEE802.11系列 技术标准的单点传送方式，将邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息传 送至通讯装置160。

在另一实施例中，当通讯装置160和170都连接于基地台130(基地台130 为符合IEEE802.11系列技术标准的存取点)时，基地台130可以使用信标帧 (beacon frame)、其他符合IEEE802.11系列技术标准的多点传送方式或其他符 合IEEE802.11系列技术标准的广播方式，将邻近基地台的通讯技术互连功能 的协助信息传送至通讯装置160和170。

在流程230中，通讯装置接收邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信 息，并依据邻近基地台的通讯技术互连功能的协助信息进行小区选择运作(cell  selection)、小区重选运作(cell reselection)、由该基地台切换至该邻近基地台的 切换运作(handover)或者其他的通讯技术互连运作。例如，通讯装置160由基 地台110接收邻近基地台130和140的通讯技术互连功能的协助信息，并依 据所接收的通讯技术互连功能的协助信息而进行通讯技术互连运作(例如，由 基地台110切换至邻近基地台140)。

在一实施例中，通讯装置160会优先选择切换至共址的基地台，因此， 通讯装置160会依据基地台130和140的通讯技术互连功能的协助信息，而 优先选择切换至共址的基地台130。

在另一实施例中，通讯装置160连接于基地台110，并且会优先选择与基 地台110间采用较低延迟时间的连接方式的邻近基地台。因此，通讯装置160 可以依据邻近基地台130和140的回程网络链路状态信息，而选择切换至具 有较低延迟时间的连接方式的邻近基地台。

在另一实施例中，通讯装置160连接于基地台110，并且会优先选择与基 地台110具有相同运营商的邻近基地台。因此，通讯装置160可以依据邻近 基地台130和140的运营商信息，而选择切换至具有较低延迟时间的连接方 式的邻近基地台。

在另一实施例中，通讯装置160连接于基地台110，并且会优先选择与基 地台110设置于相同的安全网域的邻近基地台。因此，通讯装置160可以依 据邻近基地台130和140的安全信息，而选择切换至设置于相同的安全网域 的邻近基地台。

在另一实施例中，通讯装置160会优先选择负载较低的邻近基地台。因 此，通讯装置160可以依据邻近基地台130和140的负载信息，而选择切换 至负载较低的邻近基地台。

在另一实施例中，通讯装置160会优先选择传输范围较大的邻近基地台。 因此，通讯装置160可以依据邻近基地台130和140的通讯范围信息，而选 择切换至传输范围较大的邻近基地台。

在另一实施例中，通讯装置160会优先选择收费较低的邻近基地台。因 此，通讯装置160可以依据邻近基地台130和140的收费信息，而选择切换 至收费较低的邻近基地台。

在另一实施例中，通讯装置160会优先选择特定无线存取技术的邻近基 地台，或者通讯装置160需要加速与邻近基地台的连接过程。因此，通讯装 置160可以依据邻近基地台130和140的网络设定信息，而选择切换至所需 的邻近基地台。

在上述的实施例中，基地台会将邻近基地台的通讯技术互连功能的协助 信息传送至通讯装置，使通讯装置能依据邻近基地台的通讯技术互连功能的 协助信息，而更有智慧地进行通讯技术互连运作。

此外，当使用第一无线存取技术的基地台负载太重时(例如，3GPP基地 台所服务的使用者通常较多)，通讯装置可以藉由邻近基地台的通讯技术互连 功能的协助信息，而有效地切换至使用第二无线存取技术的基地台。因此， 通讯系统的负载可以有效地被移转至较轻负载的基地台，而能够提升通讯系 统的负载平衡(load balance)效能。

在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的元件，本领域内 的技术人员，同样的元件可能会用不同的名词来称呼。本说明书及权利要求 书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来 作为区分的基准。在说明书及权利要求书中所提及的「包含」为开放式的用 语，应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接 及间接的连接手段。因此，若文中描述第一元件耦接于第二元件，则代表第 一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接 于第二元件，或通过其它元件或连接手段间接地电性或信号连接至第二元件。 在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列举的其中之一或多个项目的任 意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含 复数格的涵义。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域 的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的权利要求 范围之内。