TWI342691B - Method and mobile station for controlling communication via a radio link - Google Patents

Description

1342691 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係揭示無線通訊系統，且更特別地，係關於一種 經由無線電鏈接以控制通信之方法與行動台。 【先前技術】 典型地，行動台（例如，蜂巢式電話）具有大量發送時槽 及一最：發送功率位準。例如，在分時雙工(TDD)通訊系統 中，-行動台之最大上鏈接資料傳輸率係視時槽數而定。 有就是，該行動台在更多時槽可供該行動台使用時可以一 更快速率來發送資料 '然而，在許多情況中，行動台因為 該發送器電路過熱而不能以最大功率位準來提供最大資料 傳輸率。例如，在整體封包無線電服務(GpRs)或強化數據 傳輸（EDGE)網路中，—行動台可根據—功率階級指派（也就 是’一功率階級標記）來限㈣輸出料至一最大功率位 準。忒仃動台可提供該功率階級指派給該網路，接著，調 整3亥4亍動台之功率位進I'/ -tm *jr 2- * , 干^ ^以凋整達到一由該網路控制之基地 台之信號位準。在_些環境中，該行動台需操作於一較高 功率與―較慢資料傳輸率以得到較佳服務品質等等。例 如’當該行動台係遠離該基地台日寺，該行動台會需要較高 輸出功率以與該基地台通信。反之，該行動台在其較靠近 該基地台時可操作於—較快資料傳輸率（也就是，更多時 槽）。 設計-無線相系統之—觀點料最佳化對行動台有用 之資;原t ?尤是$同環境及應用需讓該行動台使用不同

0 \8ft\R8883 DOC 1342691 資源。例如’在例如網頁；劉覽資料應肖巾，該行動台需要 知作於-較低功率位準以使—較快資料傳輸率（也就是1 多時槽）可有效的發送資料至該通訊網路。不然，如上述， 在該行動台内之發送器會因操作於一最大功率位準盥—最 大資料傳輸率而過熱。因此，有需要藉由協調該行動台之 功率位準與資料傳輸率來經由—無線電鏈接以最佳化通 信。 【發明内容】 本發明係揭示-種根據一多時槽為主之功率階級指派經 由無線電鏈接以控制通信之方法與行動台。該行動台可提 供-多時槽為主之功率階級指派至該通訊網路以建立 於通信服務之無線電鏈接。該指派可關聯到該行動台之— 功率位準及對應該功率位準之一些時槽β根據該指派，該 行動台可經由該無線電鏈接與該通訊網路通信。 【實施方式】 -種經由無線電鏈接以控制通信之方法與行動台被描 述。在一無線通訊系統中，一通訊網路係可操作以提供— 行動台通信服務。該行動台可提供一多時槽為主之功率階 級指派給該通訊網路。特別是，該多時槽為主之功率階級 指派可關係到該行動台 < —功W立準&對應於該功率位準 之一些時槽。為防止在該行動台内之元件（例如，一發送裝 置）過熱，該功率位準可低於該行動台之最大輸出功率。時 槽數對應於該功率位準以使該行動台可操作於一較低功率 位準與一較快資料傳輸率。也就是，時槽數係正比於該行

0 \88\88883 00C 動台之資料傳輸率以使較大時槽數產生較快資料傳輸率。 由此可告知該通汛網路該行動台之能力。根據該多時槽 為主之功率階級指派，該通訊網路可指定無線電資源給該 行動台以經由無線鏈接（也就是，上鏈接或下鏈接）來建立通 信。例如’該通訊網路可提供包含一指定功率位準盥一 疋時槽數之指定信息。由此，該行動台可根據該指定之功 率位準與該指定之時槽數以經由一上鏈接來發送資料給該 通訊網路。 在經由該無線電鏈接與該通訊網路通信期間，該行動台 可監視例如與該行動台相關之一熱參數及一功率參數之操 作參數，但不限於此。例如，該行動台可監視該行動台内 之發送裝置之溫度以決定該溫度是否超過一臨界值。該 臨界值可與該行動台内之某元件（例如’該發送裝置）之條件 式建議過熱有關《在偵測到該操作參數超過該臨界值時， 該行動台可中斷經由該無線電鏈接與該通訊網路通信以防 止該行動台内部過熱。 一根據本揭示之通訊系統係以一些較佳具體實施例方 式，且更特別地，根據—些標準中至少其中之—來操作_ 然線通訊系統之方式來說明。這些標準包含類比、數位或 雙模式通訊系統協定，例如增強型行動電話系統（AMPS)、 該窄頻增強型行動電話系統（NAMPS)、該全球行動通訊系 統（GSM)、該IS-55分時多重存取（TDMA)數位行動電話系 統、該IS-95分碼多重存取（CDMA)數位行動電話系統、該 CDMA 2000系統、該寬頻⑶隐^⑶隐）系统該個人通

0 \88\88883 00C 1342691 訊系統（PCS，personal communications system)、該第三代 (3G)系統、該全球行動電信系統（UM丁S)及這些協定之變化 及革新’但不限於此。一無線通訊系統係為各系統及元件 之複雜網路。典型的系統及元件包含（1) 一至各行動台（例 如’用以存取該無線通訊系統之一蜂巢式電話或一用戶設 備）之無線電鏈接，其通常係由至少一個且典型地為—些基 地台所提供’（2)各基地台間之通信鏈接，（3) —控制器， 典型地為一或更多基地台控制器或集中式基地台控制器 (BSC/CBSC)，以控制該些基地台間之通信並管理其間的操 作與互動，（4) 一交換系統，典型地包括一行動電話交換 中心（MSC)，以執行該系統内之通話處理，及（5)一至該地 面線路之鏈接’也就是’該公眾交換電話網路（pSTN)或該 整體服務數位網路（ISDN)。 典型地包含一或更多基地台控制器及複數個基地台之基 地台子系統（BSS)或無線電存取網路（ran)提供所有的無線 電相關功能。該基地台控制器提供所有在該交換系統及該 二基地台間之控制功能及實體鏈接。該基地台控制器也是 用以提供例如交遞、單位架構及該些基地台之射頻功率位 準控制之一高容量交換器。 該基地台處理對該行動台之無線電介面。該基地台包含 服矛》在„亥系統内之各通信單位所需之無線電設備（收發 器、天線、放大器、等等）。一組群基地台可由一基地台控 制益所控制。如此，該基地台控制器結合做為該基地台子 糸統一部分之基地台來操作以提供該行動台即時語音、數

0 \88\M883 DOC -9, 1342691 據及多媒體服務（例如，一通電話）。 參考至圊1 ’ 一無線通訊網路1 〇〇包含一通訊網路u 〇及一 總服務區130所服務之總示為120及125之複數個基地台控 制器（BSC)。如所熟知之這類系統，各BSC 120及125係與該 總服務區1 3 0内總示為1 5 0、1 5 2、1 5 4及1 5 6之通信單位所服 務之總示為140、142、144及146之複數個基地台有關。該 些BSC 120及125與基地台140、142、144及146係根據該可 應用彳*準或各標準來標示及操作以提供操作於通信單位 150、152、154 及 156 中總示為 160、162、164 及 166 之行動 台（MS)各種無線通信服務，每一上述元件係可於商場上自 Illinois州Schaumburg市之摩托羅拉（Motorola)公司取得。 參考至第2圖，一適於經由無線電鏈接以控制通信之行動 台160 (如圖1所示者）被顯示。該行動台16〇大體上包含一控 制器210、一接收裝置22〇及一發送裝置23〇。該控制器21〇 包含一處理器250及一記憶體260。該處理器250係操作輛合 至泫s己憶體260，在至少一具體實施例中該記憶體儲存一程 式或由該處理器250執行之一組操作指令。該處理器25〇執 行該程式或該組操作指令以使該行動台1 6〇如在此所述地 k作。δ玄組細作指令程式可以例如紙卡、一可程式閘陣列、 一特殊用途積體電路（ASIC)、一可拭去可程式唯讀記憶體 (EPROM)、一唯讀記憶體（R〇M)、—隨機存取記憶體 (RAM)、一磁性媒體及一光學媒體之一電腦可讀取媒體形 式具體實施之，但不限於此。該接收裝置220及該發送裝置 230係可操作耦合至該控制器210。熟知此項技術之人士將 -10- ^42691 夺易了解到該接收裝置220及該發送裝置230可為如圖2所 獨立元件或整合成為單一元件（例如，一收發裝置）。 參考至圖3 ’經由無線電鏈接以控制通信之基本流程3〇〇 可始於5亥行動台1 60將有關它的容量通知給該通訊網路 U0。特別是，該行動台16〇可提供一多時槽為主之功率階 級指派310給該通訊網路11〇。例如，該行動台16〇可在該行 動。160動作（也就是，透過一用於通信服務之登錄）時一起 7通訊網路110登錄該多時槽為主之功率階級指派31〇。該 多時槽為主之功率階級指派3 1〇可與例如該行動台16〇之功 率位準及對應至該功率位準之時槽數之行動台容量相關， 但不限於此。為了 p方止該行動台16〇内之各元件(例如，該 發送裝置230)過熱，該功率位準可低於該行動台⑽之最大 輪出功率。該時槽數對應至該功率位準以使該行動台16〇可 ㈣於-較低輸出功率及一較快資料傳輸率。也就是，該 時槽數係正比㈣行動台16{)之資料傳輸率以使較多時槽 數產生一較快資料傳輸率。 例如’該多時槽為主之功率階級指派3ig可為範圍從零（c 至三十二（32)的-數值，其中零⑼代表功率位準如下所詳 述地未減少。另外’該功率階級指派41()可由—㈣於該時 槽數之位元2至8之8位元碼來代表。為了說明本觀念，若該 時槽數增加至三（3)(也就是，位—為邏輯⑽…二位 元碼可代表功率階級減少—⑴增量，而若該時槽 數增加至二⑺或四（4)(也就是，位元3及位元4係為邏輯【） 時，一二位元碼〇〇11〇_可代表功率階級每次減⑴。在另 〇 ooc -11 · 1342691 —例中，若該時槽數增加至 元碼0 1 1 0 0 1 00可代表功率階級減 數增加至二（2)、三（3)或七（7)時 代表功率階級減（1)。 二（2)、三（3)或六（6)時， —二位 少—U)增量，而若該時槽 一一位元碼0 1 1 0 0 〇 1 〇可 多時槽為主之功率階級指派0100 001 1 參考至圖4,用於一 之有效功率階級與時槽數被顯示。在此，若該時槽數增加 至二⑺、七⑺或八(8)時，該功率階級可減少一⑴增量。 特別是，一功率階級2對應至最大輸出功率為39 dBm(也就 是，入则瓦（W))以支援—時槽。熟知此項技述之人士將容 易地了解到dBm可被用來表示—毫瓦（mw)功率之絕對值， 也就是，0 dBm係等於！ mW。在該功率階級增加時，對康 至該功率階級之行動台⑽輸出功率減少但對應至該功率 階級之時槽數增加。例如，對應至一最大功率為37咖(也 :是，5.012W)之功率階級3可支援二⑺時槽，而對應至— 最大功率為29 dBm(也就是’ 〇.79433 w)之功率階級5可支援 八（8)時槽。該多時槽為主之功率階級指派例可提供對應至 低於該行動台16〇(也就是’如圖4所示之39仙⑷之最大輸 出功率之輸出功率之功率階級以使該行動台16 0之有效時 槽數可增加而不超過_最大功率消耗臨界值（也就是，圖4 中無陰景> 區域）。亦即，該行動台l6Q可以—較快資料傳輸 率(也就是’較多時槽數)來發送以藉由操作於較低功率位準 來使該行動台160内之發送裝置230不會過熱。 /列如’為了避免過熱’該行動台1 可與-最大功率消耗 界值1 5 W進行校準。熟知此項技術之人士將容易地了解

〇 \K8\S8883 DOC •12- 1342691 到該最大功率消耗臨界值係以該行動台16〇(也就是，該功 率消耗ir'直接正比或正比於該輸出功率的平方根）之最大 輸出功率為基礎。據此，功率階級3、4及5可支援多個時槽 而不會超過該最大功率消耗15 w(也就是，在該功率階級2 只有一時槽係為有效的因而不會超過該最大功率消耗b w)。特別疋，該多時槽為主之功率階級3可支援二（？）時槽 而不會超過該最大功率消耗15 w。同樣方式，該多時槽為 之力率L級4可支援七（7)時槽，而該多時槽為主之功率階 級5可支援八（8)時槽。因為該最大輸出功率隨用於通信之行 動台160之有效時槽數增加而減少，該行動台16〇可互換於 功率及資料傳輸率之間。亦即，該行動台⑽之最大輸出功 率從該多時槽為主之功率階級3之3 7 d B m減少至該多時槽 為主之功率階級5之29dBm。’然而，該多時槽為主之功㈣ 級5可支援一快於該多時槽為主之功率階級3之資料傳輪 率。例如，在不超過該最大功率消耗為15w情況下，八（8) 時槽可使用於該多時槽為主之功率階級5而只有二⑺時槽 可使用於έ亥多時槽為主之功率階級3。 參考至圖3,該通訊網路11〇可儲存來自該行動台16〇之多 時槽為主之功率階級指派°根據接收自該行動台则於通 信服務之-通信資源要求42Q，該通訊網路uq可取出該多 時槽為主之功率階級指派以指派各通信㈣。例如，該行 動台1 60可將一資料應用（例如 如網頁瀏覽）或交換從一語音 應用發送至該資料應用。據 采此3仃動台1 60可要求通信資 源以在該資料申請時經由上键 上域接發迗資料至該通訊網路 〇 \88\ami doc •13- 1342691 110。特別是，該通訊網路110可根據該行動台16〇容量及上 鏈接狀況來指派通信資源給該行動台1 6 0以極大化資料绅、 處理量且維持該行動台1 60低於一熱臨界值（也就是，用以 防止該行動台160過熱）。為此，該通訊網路1 1 〇可互換於功 率及負料傳輸率之間。根據該多時槽為丰之功率階級指 派’該通訊網路11 〇可指派該行動台1 60以操作於一較低功 率位準或一較少時槽數藉以最佳化服務品質。例如，當該 行動台160係離該基地台140較遠時，該行動台ι60可操作於 一較高功率位準及一較慢資料傳輸率（也就是，較少時槽數） 下。反之’當該行動台160係離該基地台140較近時，該行 動台160可操作於一較快資料傳輸率（也就是，較多時槽數） 及一較低功率位準下。 據此，該通訊網路11 〇可根據該多時槽為主之功率階級指 派來分配通信資源給該行動台丨6〇。該通訊網路11〇可發送 一包含與可用於該行動台以建立無線電鏈接之通信資源之 相關H sfl之分配信息3 3 0。例如，該分配信息可包含根據該 多時槽為主之功率階級指派可用於該行動台1 6〇之一分配 功率位準及一分配之時槽數。該分配功率位準可低於該行 動台160之最大輸出功率且該分配之時槽數可讓該行動台 1 60操作於比前面所分配之資料傳輸率快之資料傳輸率。接 收來自該通sfl網路11 〇之發送權3 4 〇時，該行動台1 6 0可經由 該上鍵接發送資料3 5 0至該通訊網路11 〇。 在經由該上鏈接將資料傳輸至該通訊網路11〇時，該行動 台1 60可監視與該行動台1 60相關之操作參數以防止該行動 Ο \88\MM3 DOC • 14 - 1342691 台160過熱。該操作參數可為一熱參數及一功率參數，但不 限於此。例如’該控制器21〇可監視該行動台16〇内之發送 裝置230溫度並決定該溫度是否超過一臨界值。該臨界值可 關於該行動台⑽過熱所建議之—條件。該控制器21〇也可 監視該行動台内之其它各元件溫度’ &因該發送單位 230所產生之熱可能引起其它元件超過該臨界值。 若該熱參數超過該臨界值，則該行動台16〇可中斷經由該 上鏈接將資料360傳輸至該通訊網路11() / 該臨界值下方時，該行動台⑽可恢復經由該上鍵= 料 3 70。 該行動台160 (例如，經由該處理㈣。)所執行之方法或 電腦mu配置係'示於圖5中。熟知此項技術之人士 將了解該方法或電腦程式可以許多不同方式中的任一方式 利用例如-揮發性或非揮發性記憶體或其它大容量儲存裝 置（例如一磁碟、一光碟（CD)及—影音碟（则))之許多電腦 可讀取媒體中任一者所儲在夕社^ τ π 所储存之卉多不同程式碼中任一者來 配置。因此’雖然一特定順库牛碑技_ > 疋質序^驟係不於圖5中，熟知此 技術之人士會了解這些步驟可以其它臨時性順序來執行。 又，該流㈣_只提供做為操作或程式化該行動台160以 根據一多時槽為主之功率階纽扣ν , 〈力旱Ρ白級才曰派經由無線電鏈接來 通信之某方法範例。該流程圖500使於步驟5Η)，其中 動台160提供一多時槽為主之功 ^仃 (如圖丨中⑽所示者)。”時…曰“―通訊網路 )。亥夕時槽為主之功率階級指派可關於 該行動台m率位準及對應該功率位準之—時槽

0\M\8888J DOC -15· 1342691 數。接著，該通訊網路可根據該多時槽為主之功率階級指 派來提供該行動台通信資源以使步驟52〇之行動台16〇可經 由無線電鏈接來與該通訊網路通信。例如，該行動台16〇可 自-语音應用(例如’一語音電話)切換至一資料應用(例 如.周頁Μ覽），其可能需要一較快資料傳輸率。據此，該 仃動口 160可根據該多時槽為主之功率階級指派以接收來 自該通訊網路之一分配信息。該分配信息可包含一分配功 率位準及一分配時槽數。該分配功率位準可低於該行動台 160之最大輸出功率且該分配時槽數可大於可用於該語音 應用之時槽數以使該行動台16〇可在該資料應用時操作於 比在該語音應用時較快之資料傳輸率。除該多時槽為主之 功率階級指派外，該通訊網路還可根據各無線電鏈接條件 (例如，該行動台160之信號強度及/或與一基地台之距離） 來決定該分配功率位準及該分配時槽數以極大化資料總處 理里。有關接收該分配信息’該行動台i 6()可根據該分配功 率位準及β亥分配時槽數以經由一上鏈接來發送資料至該通 訊網路以防止過熱。 為了進一步防止過熱，在步驟530之行動台160可於該行 動σ 1 6 0 二由。玄無線電鏈接與該通訊網路通信期間監視與 該行動台160相關之操作參數。例如該操作參數可以是該行 動台160内例如一發送裝置之元件之熱參數（也就是，溫 度）’但不限於此。若該行動台160偵測到該熱參數超過一 臨界值，則在步驟540之行動台16〇可中斷經由該無線電鏈 接與該通訊網路之通信。根據所偵測到該熱參數落在該臨 0 \88\8888J DOC •16- 1342691 經由該無線電鏈 界值下方，在步驟550之行動台16〇可恢復 接與該通訊網路之通信。 雖然在此所揭示之該 兀把例係特別適用於例邪力、 時多重存取（TDMA)為主之通訊協定之具有以時槽為主之 貧料傳輸率之通訊協；t，熟知此項技術之人士會容易地了 解到該教示並不是要用於限制至那些通訊協^反之，熟 知此項技術之人士會容易地了解到本揭示之教示可被應用 於各種資料傳輸率。 對於在此所述之該些具體實施例可有許多改變及修正。 -些改變範圍係於上述。其它範圍將可 利範圍令變得顯而易見。 申“ 【圖式簡單說明】 本揭示描述一些具體實施例以說明它的廣義教示。同時 參考到所附上之圖式。 圖1係為一無線通訊系統之方塊示圖。 圖2係為一行動台之方塊示圊。 圖3係為該行動台通話流程之方塊示圖。 圖4係為與一多時槽為主之功率階級指派相關之功率位 準及時槽之表格示圖。 圖5係說明根據一多時槽為主之功率階級指派經由一無 線電鏈接以控制通信之方法之流程圊。 【圖式代表符號說明】 100 無線通訊系統 110 通訊網路

0 \88\88883 OOC 17· 1342691 120、 125 基地 台 控制器 130 總服務 區 140、 142、 144、 146 基地 台 150、 152、 154、 156 通信 〇0 早 位 160、 162、 164、 166 行動 台 210 控制 器 220 接收 裝 置 230 發送裝 置 250 處理 器 260 記憶 體 Ο \88\88883 DOC -18-

Claims (1)

1342691 第092130502號專利申請案 … —？ ·一一· 中文申請專利範圍替換本(99年8月）W S 叫 十 拾、申請專利範圍： 1. -種根據-多時槽為主之功率階級指派經由—無線電鍵接 以控制通信之方法’其係應用於一無線通訊系統中，其中 可操作-通訊網路以提供-行動台各種通信服務，該方法 包括： 提供該通訊網路-多時槽為主之功率階級指⑧，該多時 槽為主之功率階級指派係與該行動台之複數個功率位準及 對應每一該複數個功率位準之一時槽數相關；以及 根據該多時槽為主之功率階級指派經由該無線電鍵接來 與該通訊網路通信。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包括： 在經由該無線電鏈接與該通訊網路通信時監視一操作參 數’該操作參數係為與該行動台相關之一熱參數及一功^ 參數中其中之一；及 令斷經由該無線電鏈接與該通訊網路之通信以回應該操 作參數超過一臨界值之偵測。 3. 如申請專利Γ巳圍第2項之方法，其中在經由該無線電鍵接盘 該通訊網路通信時監視一與該行動台相關之操作參數，其 包括在經由-上鏈接將資料傳輸至該通訊網路時監視該行 動台内之一發送裝置之溫度。 4. 如申請專利項之方法，其中提供一多時槽為主之功 率階級指派至該通訊網路之步驟，其包括提供-使用者可 選擇之多時槽為主之功率階級指派至該通訊網路。 5. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中根據該多時槽為主之功 88883-990827.doc Γ342691 - 率階級指派經由該無線電鏈接與該通訊網路通信之步驟包 括： 根據該多時槽為主之功率階級指派自該通訊網路接收一 分配信息，S玄分配信息包含一分配功率位準及一分配時槽 數；及 根據該分配功率位準及該分配時槽數經由一上鏈接將資 料發送至該通訊網路。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中該通訊系統包括一分時 多重存取（TDMA)為主之通訊系統。 7· —種用以根據一多時槽為主之功率階級指派經由一無線電 鏈接以控制通信之行動台，其係應用在一無線通訊系統 中，其中可操作一通訊網路以提供各種通訊服務，該行動 台包括： 一發送裝置；及 可操作福合至該#送裝置之一控帝j器，㉟控制器具有— • 記憶體及可操作耦合至該記憶體之一處理器， 程式化該控制器以提供-多時槽為主之功率階級指派至 該通訊網路，該多時槽為主之功率階級指派係與該行動台 之複數個功率位準及對應每一該複數個功率位準之二 數相關，及 S ▲程式化該控制器以根據該多時槽為主之功率階級指經由 -玄無線電鏈接與該通訊網路通信。 8·如巾請專利範㈣7項之行動台，其中該控㈣被程式化以 在經由該無線電鏈接與該通訊㈣通料監視_操作參 88883-990827.doc -2· 熱I數及一功率 數’該操作參數係為與該行動台相關之 參數中其中之一，以及該程式化被程式化以中斷經由該無 線電鏈接與該通訊網路通信以回應簡作參數超過一臨界 值之偵測。 9. 如申請專利㈣第8項之行動台，其中該控制 器被程式化以 中U δ玄無線電鏈接與該通訊網路通信以回應該操作參 數超過自界值之偵測，該臨界值係與該發送裝置過熱所 建議之一條件相關。 10. 如申請專利範圍第7項之行動台，其中該控制器被程式化以 把據。亥夕時才曰為主之功率階級指派自該通訊網路接收一分 L 4刀配彳5息包含一分配功率位準及一分配時槽 數，及該控制器被程式化以根據該分配功率位準及該分配 時槽數經由一上鏈接將資料發送至該通訊網路。 11-如申請專利範圍第7項之行動台，其中該多時槽為主之功率 階級指派係為使用者可選擇的。 夕中β專㈣圍第7項之行動台’該行動台係'可根據一分時 多重存取(TDMA)為主之通訊協定來操作。 88883-990827.doc