TW201210363A - Micro hive base and method of switching communication services - Google Patents

Description

201210363 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種無線通訊領域中的切換技術，更 詳而言之’係關於一種當移動通訊設備進入多個微型蜂巢 式基地台所提供的通信覆蓋範圍時，在各該微型蜂巢式基 地台之間自動切換的微型蜂巢式基地台及其通信服務切換 方法。 【先前技術】 在網路通訊的發展歷程中，網路覆蓋一直是運營商網 路建設的重點，也是用戶選擇運營商的考慮要素之—。目 前’廣域的網路覆蓋性已相當穩定，例如覆蓋範圍 (coverage)大的巨細胞（Macro cell)式基地台即可應用於人 口較稀疏且移動速率快的使用者流量，即便是地處偏遠的 鄉村基本上也達到了廣域網路的覆蓋。 但就人口密集的都市而言，隨著高樓密集度以及建築 物内移動通信用戶增加的情況下，室内區域則一直是巨細 胞系統網路覆蓋性較弱的區域；因而，一種稱作微型蜂巢 (Femtocell)式的基地台（亦稱毫微微蜂巢式基地台）應運而 生’所述微型蜂巢(Femtocell)式基地台延伸了移動通信網 路覆蓋範圍’其可解決前述室内區域之網路覆蓋性較弱的 問題。 如所周知’移動通信終端（例如手機）在巨細胞式基地 台間的切換實際上是一個信號比對的過程，即，當移動通 信終端同時偵測到周邊有多個巨細胞式基地台時，會傾向 111634 4 201210363 選擇信號強度大的一個巨細胞式基地台作為連接的對象。 '由於巨細胞式基地台之間是通過光纖而連接的，所以，巨 細胞式基地台間的訊息交換速度很快，換言之，巨細胞式 基地台間的信號比對是同步比對，不存在延時現象，因而 不會因巨細胞式基地台之間比對失真而導致該移動通信終 端切換到通訊品質不是最好的一個巨細胞式基地台的情 況。 但是，在微型蜂巢式基地台的系統架構中，微型蜂巢 # 式基地台間一般是通過網路電纜進行連接，由於網路電纜 的信號傳輸速率遠小於光纖的信號傳輸速率，因而微型蜂 巢式基地台之間無法像巨細胞式基地台之間進行信號同步 比對，所以微型蜂巢式基地台進行信號強弱的比對時，進 行判斷作業的微型蜂巢式基地台並無法即時擷取另一個微 型蜂巢式基地台的即時信號參數值（即信號強度），故在 所擷取到的信號參數值可靠度不佳的情況下，會產生比對 0 失真，以致發生切換至該另一個微型蜂巢式基地台後其信 號強度已變弱的狀況，從而不能準確而順利的完成系統切 換工作。 因而，如何設計一種微型蜂巢式基地台及其切換技 術，以避免上述之種種缺失，實為相關領域之業者目前亟 待解決之課題。 【發明内容】 鑒於上述習知技術之缺點，本發明之一目的在於提供 一種微型蜂巢式基地台及微型蜂巢式基地台之通信服務切 5 111634 201210363 換方法$用以解決現有技術中當移動通訊設備進入多個徼 型蜂巢式基地台所提供的通信覆蓋範圍時，各該微型蜂巢 式基地台之間不能取得各自即時的信號強度來進行比對進 而造成比對失真的問題。 為達上述目的及其他相關目的，本發明提供一種微型 蜂巢式基地台，係用於在移動通訊設備接入的情況下，自 動執行通信覆蓋範圍内與其他微型蜂巢式基地台之間的切 換處理，該微型蜂巢式基地台包括：資料庫，用以儲存在 通信覆蓋範圍内授權該移動通訊設備接入至其他微型蜂巢 式基地台的許可權列表；設定模組，用於設定通信警戒值 及信號擷取時間段；偵測模組，用於偵測本身的信號強度， 並在該信號強度小於該通信警戒值時根據該信號擷取時間 段之設定範圍執行一計時處理；擷取模組，用於持續擷取 本身的信號強度及該許可權列表内其他微型蜂巢式基地台 的信號強度，並在計時處理結束後按照各該信號強度的大 小建立一優先級別列表；以及切換模組，用於比對該優先 級別列表中的各該信號強度，並在本身的信號強度小於該 許可權列表内其他微型蜂巢式基地台的信號強度時，選擇 以該優先級別列表的其他微型蜂巢式基地台中最高優先級 別者作為對象執行切換。 本發明還提供一種微型蜂巢式基地台之通信服務切 換方法，係用於在移動通訊設備接入的情況下，自動執行 通信覆蓋範圍内與其他微型蜂巢式基地台之間的切換處 理，該方法包括以下步驟：首先，建立用以儲存在通信覆 6 111634 201210363 • ^範圍内授權該移動通訊設備接人至其他微型蜂巢式基地 台的許可權列表，並設定通信警戒值及信號擷取時間段； 其次’債測本身的信號強度，並在該信號強度小於該通信 警戒值時根據該信號掏取時間段之設定範圍執行一計時處 理，且在執行計時處理所得到的計時時間未達到該信號擷 取時間段時持續擷取本身及該許可權列表内各該其他微型 蜂巢式基地台的信號強度，並按照各該其他微型蜂巢式基 鲁地台的信號強度的大小建立一優先級別列表；最後，在執 行計時處理所得到的計時時間達到該信號擷取時間段且本 身的信號強度小於該優先級別列表中最高優先級的其他微 型蜂巢式基地台的信號強度時，選擇以該優先級別列表的 其他微型蜂巢式基地台中最高優先級別者作為對象執行切 換’使其與該移動通信終端互連。 如上所述，本發明係通過設置通信警戒值和信號擷取 時間段，並在本身信號強度小於該通信警戒值時，該本身 • 和授權該移動通訊設備接入至其他微型蜂巢式基地台的信 號強度進行比對’以選取信號強度較高的一個微型蜂巢式 基地台作為移動通信終端互連的互連對象，故本發明可有 致解決現有技術中存在的問題，即當移動通訊設備進入多 個微型蜂巢式基地台所提供的通信覆蓋範圍時，因原本提 供通信服務的本端微型蜂巢式基地台不能立即取得即將切 換的其他微型蜂巢式基地台的信號參數值（即信號強度） 卻隨即切換而造成無法順利切換的問題。 【實施方式】 111634 7 201210363 以下係藉甴特定的具體實例說明本發明之技術内 容，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之内容輕易地 瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同 的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可 基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種 修飾與變更。 再者，本發明之說明書圖式均為簡化之示意圖，而僅 以示意方式說明本發明之基本技術思想，故其實際實施時 各元件之型態、數量及比例可視實施需求而有所變更。 請參閱第1圖，係為本發明之微型蜂巢式基地台之系 統基本架構方塊圖。如圖所示，本發明之微型蜂巢式基地 台係用於在移動通訊設備2接入微型蜂巢式基地台A所提 供的通信覆蓋範圍的情況下，自動執行通信覆蓋範圍内與 其他微型蜂巢式基地台B或C之間的切換處理，在此說明 的是，為清楚說明本發明之切換原理/於本實施例中，該 移動通訊設備2均以單個為例，且以三個微型蜂巢式基地 台（A、B、C )為例進行說明。 於本實施例中，前述微型蜂巢式基地台係應用於第三 代移動通信系統(3G)中，且該微型蜂巢式基地台A、B、C 中均儲存有本端微型蜂巢式基地台授權移動通訊設備2接 入至其他微型蜂巢式基地台的許可權列表，故本實施例之 移動通訊設備2具有該微型蜂巢式基地台A、B、C的註冊 用戶資格。再者，該移動通訊設備2為適用於所有符合 3GPP Release 99, Release 4, Release 5, Release 6, Release 7 8 111634 201210363 .和Re^se 8以及後續的3G標準具有定位功能 WCDMA和TD-SCDMA移動終端。 如第1圖所示，微型蜂巢式基地台A包括··資 Π、設定模、组12、價測模、组13、榻取模組14以及切換模 組 15。 ' 5亥貝料庫11用以儲存在本端微型蜂巢式基地台A所 提供的通信覆蓋範圍内授權該移動通訊設備2接入至 微型蜂巢式基地台B、C的許可權列表；於本實施财， 该倉料庫11中還儲存有該微型蜂巢式基地台A的小 別號(cel! ID)及該微型蜂巢式基地台A的ιρ通信地址。日 該設賴組12驗狀—通料戒似-信號掏取 %間段；於本#_中’料信警戒值係依據基地台通作 標率中規定的通信臨界值設定，具體而言，該通信警戒值 於通信臨界值，以使該移動通訊設備2與本端微型蜂 ，基地台A的通訊信號強度小於該通信警戒值不至於中 鲁斷通信’所以上述該通信警戒值及通信臨界值均為一預設 的信號強度參數。由於微型蜂巢式基地台之間的連接係通 過一般網路電繞進行連接的，因而在微型蜂巢式基地台之 間進打信號比對時會存在延時現象，所以於具體的實施方 式中，該信號擷取時間段係大於該延時的時間長度，而該 信號擷取時間段具體而言即是執行信號強度操取的信號擷 取時間。 該偵測模組13用於偵測本身（本端微型蜂巢式基地二 A)的信號強度’並在該信號強度小於該通信警戒值時，: 111634 9 201210363 據該信號擷取時間段之設定範圍執行一計時處理；於具體 的實施方式中’該偵測模組13偵測本端微型蜂巢式基地台 A和該移動通訊設備2之間通關信號強度，當該信號^ 度小於該設定模組12中預先設定的通信警戒值時，該偵測 模組13開始根據該信號掏取時間段之設定範圍執行計時。 當該偵測模組13開始計時的時刻，該擷取模組14基 於該設定模組12所設定的信號擷取時間段而在該信號^貝 取時間段内持續擷取該許可權列表内各該微型蜂巢式基地 $ Β及C的信號強度’並且由該擷取模組14中内置的計 算單元141將在該信號擷取時間段内持續揭取到白勺各該微 型蜂巢式基地台Β及C的信號強度進行計算以得出各該微 型蜂巢式基地台B1C的平均信號強度，再按照平均作號 強度的大小來碟定其優先級別以建立優先級別列表^ 如’經計算單元141計算後所得出該微型蜂巢式基地台β 的平均信號強度大於該微型蜂巢式基地Μ的平均作 度，則在建立的優先級別列表中，該微型蜂巢式基^ β 則屬於表1¾的優先級。 承前所述，該擷取模組14於該信號#|取時間段 持續操取本端微型蜂巢式基地台A在該信號擷取時間段的 信號強度，由該擷取模組14内置的計算單元⑷ 端微型蜂巢式基地台A在該時間段内的平均信號強^。本 於偵'測模組13執行計時處理所得到的計時時間 该設定模組12所設定的信號榻取時間段時，可結束計 理’且該切換模組15比對該優先級別列表中的各該信號強 Π1634 10 201210363 .度’即比對該信賴取時間段_各該信號強度，於本實 ，施^ ’所述比對的過程是由—内置於該切換模組15中的 比對單元151完成的，即該比對單元151 &對該掘取模組 14計算出的各該平均信號強度的大小。#本端微型蜂巢式 .基地台A的平均信號強度小於優先級別列表中最高優先級 的Μ 31蜂巢式基地台b或c的平均信號強度時，選擇優先 級別列表中最高優先級的微型蜂巢式基地台B*c作為對 象執行切換，以使其與該移動通信設備2互連。而另一情 況下，§本端㈣蜂巢式基地台A的平均信號強度不小於 (大於或等於）優先級別列表中最高優先級的微型蜂巢式基 地台B或C的平均信號強度時，則該移動通信設備2仍秋 與本端微型蜂巢式基地台A進行互連並通訊。 因此，在本端微型蜂巢式基地台A進行通信信號強度 比對判斷的過程中，已可預先取得其他微型蜂巢式基‘ 之“唬參數值，故可有效解決現有技術在執行通信服務切 鲁換處理日寺’因4及時取得其他微型料式基地台之信號參 數值而無法順利切換的缺失。 7 請參閲第2圖，係顯示為本發明之微型蜂巢式基地台 之通信服務切換方法之流程圖。如圖所示，該微型蜂巢^ 基地台之通信服務切換方法用於在移動通訊設備接入的 況下，自動執行通信覆蓋範圍内與其他微型蜂巢式基地= (Femt0ce11)之間的切換處理（handover)。 本實施例之微型蜂巢式基地台之通信服務切換方法 至少包括以下步驟： ' ' 111634 201210363 首先執行步骤SL·建立用以儲存在通信覆蓋範圍内授 權該移動通訊設備接入至其他微型蜂巢式基地台的許可權 列表，於本貫施例中，還儲存有本端微型蜂巢式基地台的 小區識別號(cell ID)及本端微型蜂巢式基地台的Ip通信地 址。接著進至步驟S2。 於該步驟S2中，設定一通信警戒值及一信號擷取時 間段；於本實施例中，該通信警戒值係依據基地台通信標 準中規定的通信臨界值設定，具體而言，該通信警戒值係 大於通信臨界值，以使該移動通訊設備與本端微型蜂巢式 基地台的通訊信號強度小於該通信警戒值不至於中斷通 信’所以上述該通信警戒值及通信臨界值均為一預設的信 说強度。由於各該微型蜂巢式基地台之間的連接係通過一 般網路電纜進行連接的’因而在微型蜂巢式基地台之間進 行信號比對時會存在延時現象，所以於具體的實施方式 中，該信號擷取時間段係大於該延時的時間長度。接著進 至步驟S3。 於該步驟S3中，偵測微型蜂巢式基地台本端的信號 強度’並在6亥彳§號強度小於该通信警戒值時根據該信號操 取時間段之設定範圍執行一計時處理；於具體的實施方式 中，偵測本端的信號強度係為偵測本端微型蜂巢式基地台 和該移動通訊設備之間的通訊的信號強度，當該信號強度 小於該步驟S2中預先設定的通信警戒值時開始計時。接 著進至步驟S4。 於該步驟S4中，當該步驟S3中開始執行計時處理 111634 12 201210363 -二：：驟S2中預先設定的信號擷取時間段内持續擷 取該柯推列表内各該微型蜂巢式基地台的 ，：=:式基地台在該信號擷取時間段内二 接者進至步驟S5。 於該步驟S5中，依據在該信號擷取 .取=該許可權列表内各該微型蜂巢式基地台的二: 二二巢式基地台的信號強度建立-優先級別列 录，接者進至步驟S6。 …二亥S6中，比對該信號擷取時間段内的各該信 號強度，接者進至步驟S7。 於該步驟S7中，當本端微型蜂巢式基地台的信號強 於優先級·表中最高優先級的微型蜂巢式基地台的 “號強度時，選擇優先級別列表中最高優歧的微型蜂巢 式基地台作為對象執行切換，以使其與該移動通信终端互 連由此可知，由於原提供通信服務的微型蜂巢式基地a 及即將作為切換對象的微型蜂巢式基地台兩者所提^的^ 信覆蓋範圍均可供移動通訊設備互連，故在執行切換前， 可使即將作為切換對象的微型蜂巢式基地台取 信服務的微型蜂巢式基地台的信號參數值，故可順利= 到切換目的。於該步驟S7 +的另一種情況是，當本端微 型蜂巢式基地台的信號強度不小於(大於或等於)優先級別 難令最高優先級的微型蜂巢式基地台的信號強度時，則 ㈣動通信終端仍然與本端微型蜂巢式基地台進行互連並 通訊。 ΙΠ634 13 201210363 此外’就上述所比對的信號強度以及依據所擷取到的 信號強度而建立的優先級別表而言，除前述步驟所述的信 號強度外，尚可以平均信號強度取代，即前述步驟S5中， 可將該信號擷取時間段内持續擷取的各該微型蜂巢式基地 台的信號強度進行計算以得出各該微型蜂巢式基地台的平 均信號強度，再按照平均信號強度建立該優先級別列表， 以在前述步驟S6中，據此比對該信號擷取時間段内的各 該平均信號強度，並在前述步驟S7中，當本端微型蜂巢 式基地台的平均信號強度小於優先級別列表中最高優先級 · 的微型蜂巢式基地台的平均信號強度時，選擇優先級別列 表中最高優先級的微型蜂巢式基地台作為對象執行切換。 综上所述，本發明之微型蜂巢式基地台及其通信服務 切換方法通過設置—通信警戒值和信號揭取時間段，並在 L號強度小於警戒值時，已授權該移動通訊設備3 接入而提供通信服務的本端微型蜂巢式基地台和授權該移 動通訊設備接入至其他微型蜂巢式基地台的信號強度祕 ^對以在本鸲微型蜂巢式基地台所提供的通信覆蓋範 圍内k取L號強度較高的另一個微型蜂巢式基地台作為移 動H端互連的互連對象’故在本端微型蜂巢式基地台 不能取得即將切換的其他微型蜂巢式基地台的即時信號參 數值，情況下’料本發明可有效取得即將切換的其他微 •蜂巢式基地台的即時信號參數值而順利切換，故有效克 服了習知技術中之種種缺失而具高度產業利用價值。 上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而 111634 14 201210363 非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違 T本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改 變。因此’舉凡所屬技觸財具有財知識者在未脫離 本發明所揭示之精神與技術思想下所完成之—切等效修飾 或改變，仍應由後述之申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示為本發明之微型蜂巢式基地台之系統基 本架構方塊圖；以及 之M型蜂巢式基地台之通信服

第2圖係顯示為本發明 務切換方法之流程圖。 【主要 元件符號說明】 11 資料庫 12 設定模組 13 偵測模組 14 擷取模組 141 計算單元 15 切換模組 151 比對單元 2 •移動通訊設備 A 微型蜂巢式基地台 B,C 微型蜂巢式基地台 S1 〜S7 步驟 15 111634

Claims (1)

1. 201210363 七、申請專利範圍： 1. 一種微型蜂巢式基地台$係用於在移動通訊設備接入的 情況下，自動執行通信覆蓋範圍内與其他微型蜂巢式基 地台之間的切換處理，該微型蜂巢式基地台包括： 資料庫，用以儲存在通信覆蓋範圍内授權該移動通 訊設備接入至其他微型蜂巢式基地台的許可權列表； 設定模組，用於設定通信警戒值及信號擷取時間 段； 偵測模組，用於偵測本身的信號強度，並在該信號 強度小於該通信警戒值時根據該信號擷取時間段之設 定範圍執行一計時處理； 擷取模組，用於持續擷取本身的信號強度及該許可 權列表内其他微型蜂巢式基地台的信號強度，並在計時 處理結束後按照各該信號強度的大小建立一優先級別 列表；以及 切換模組，用於比對該優先級別列表中的各該信號 強度，並在本身的信號強度小於該許可權列表内其他微 型蜂巢式基地台的信號強度時，選擇以該優先級別列表 的其他微型蜂巢式基地台中最高優先級別者作為對象 執行切換。 2. 如申請專利範圍第1項所述之微型蜂巢式基地台，其 中，該資料庫中還用於儲存本身及通信覆蓋範圍内其他 微型蜂巢式基地台的小區識別號及IP通信地址。 3. 如申請專利範圍第1項所述之微型蜂巢式基地台，其 16 111634 201210363 =摘取;組遇包括計算單元，用於將該信號操取時 0又内持_取到的各該錢強度 均信#u^。 了斤仟κ十 4.^申請專利範圍第3項所述之微型蜂巢絲地台，其 ，该切換模組還包括比對單^ ’用以比對該信號練 呀間段内的各該平均信號強度的大小。 專利範㈣1項所述之微解巢式基地台，係應 用於弟二代移動通信系統中。 6. -種微型蜂巢式基地台之通信服務娜方法，係用於在 =通訊設難人㈣況下，自動執行通信覆蓋範圍内 斜巢絲地台之間的城相，該方法包括 以下步驟： ，立用以储存在通信覆蓋範圍⑽權該移動通訊 汉備接人至其他微腾巢式基地㈣許可制表，並設 疋通信警戒值及信號擷取時間段； 偵測本身的錢強度，並在鋪㈣度小於該通信 S戒值時根據該信號摘取時間段之設定範圍執行一計 時處理，且在執行計時處理所得到的計時時間未達到該 信號操取時間段時持續榻取本身及該許可權列表内各〆 該其他微型蜂巢式基地台的信號強度，並按照各該其他 微型蜂巢絲地台的信號強錢大小建立 列表；以及 貧无、，及別 j行計時處理所得到的計時時間達到該信號擷 T曰^又且本身的信號強度小於該優先級別列表令最 Γ i U1634 17 201210363 问優先級的其他微型蜂巢式基地台的信號強度時，選擇 以該優先級別列表的其他微型蜂巢式基地台中最高優 先、’及別者作為對象執行切換，使其與該移動通信終端互 連。 、 7.如申4專利範圍帛6項所述之微型蜂巢式基地台之通 仏服務切換方法’其還包括儲存本身及通信覆蓋範圍内 其他微型蜂巢式基地台的小區識職及ιρ通信地 步驟。 J

   8.=申μ專利範圍第6項所述之微型蜂巢式基地台之由 信服務切換方法，還包括在執行計時處理所得到的計日; 時間未達㈣錢擷取時間段⑽所齡到的各該^ 號強度進行計算以得出平均信號強度的步驟。 1 9· t申請專鄕㈣8項所社微料巢絲地台之ϋ =:I::::法:其中’還包括在執行計時處理所得免 號強度二，該信號擷取時間段時比對各該平均信

   可權二内:之步驟’在本身的平均信號強度小於該許 權列表内其他微科巢式基地台的平均 ；：.’選擇以優先級別列表中最高優先級的微型蜂U 地台作為對象執行切換。 蜂巢式基 10::;=Γ第6項所述之微型蜂巢式基地台之通 讀方法，係應用於第三代移動通信系統卜

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