TWI449371B - 用於無線通訊系統選擇操作頻率的方法及其相關裝置 - Google Patents

Description

用於無線通訊系統選擇操作頻率的方法及其相關裝置

本發明係關於一種用於無線通訊系統選擇操作頻率的方法及其相關裝置，尤指一種於無線通訊系統之用戶端中選擇關於多媒體廣播及群播服務之操作頻率之方法及其相關裝置。

第三代行動通訊系統採用寬頻劃碼多工接取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)的無線接取方式，可提供高度頻譜利用效率、無遠弗屆的覆蓋率及高品質、高速率的多媒體資料傳輸，能同時滿足各種不同的QoS服務要求，提供具彈性的多樣化雙向傳輸服務，並提供較佳的通訊品質，有效降低通訊中斷率。為了加強第三代行動通訊系統的多媒體功能，第三代行動通訊聯盟(the 3^rd Generation Partnership Project，3GPP)所制定之通訊規範中，提供了多媒體廣播及群播服務(Multimedia Broadcast Multicast Service，MBMS)。多媒體廣播群播服務係為一種點對多點資料傳送服務，建立在原有的全球行動通訊系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)之網路架構上，以網際網路通訊協定(Internet Protocol，IP)封包為媒介，讓單一資料源端可同時傳送相同的服務給多個用戶端。

根據第三代行動通訊聯盟所制定之通訊協定規範，多媒體廣播及群播服務提供廣播及群播傳送模式(MBMS Broadcast/Multicast Delivery Mode)。當用戶端想要使用多媒體廣播及群播服務時，需先向一廣播群播服務中心(Broadcast Multicast Service Center，BM－SC)訂購以建立兩者之間的服務協議(Service Agreement)。不同的服務模式提供不同的服務協議階段(Service Provision Phase)，其中廣播傳送模式的服務協議階段包含有服務公告(Service announcement)、開始(Session Start)、多媒體廣播及群播服務通知(MBMS notification)、資料轉送(Data Transfer)及停止(Session Stop)；而群播傳送模式的服務協議階段包含有預訂(Subscription)、服務公告(Service announcement)、參加(Joining)、開始(Session Start)、多媒體廣播及群播服務通知(MBMS notification)、資料轉送(Data Transfer)、停止(Session Stop)及離開(Leaving)；為提供客制化服務，群播傳送模式增加了參加及離開兩個專為用戶端設計的階段，其中用戶端進入參加階段時，系統可對用戶端進行認證與計費紀錄等動作。上述服務協議階段應為業界所習知，在此不再贅述。

另一方面，如本領域具通常知識者所知，以無線資源控制的角度來看，所有「邏輯上」的資料傳遞交換通道，不論是供用戶端資料傳輸交換所使用的，或是供無線資源控制層之控制訊號傳輸交換所使用的，都是以「無線電承載」(Radio Bearer，RB)的概念來定義。所謂無線電承載的意義，在用戶端包含一個單向或一對上下行的邏輯資料傳遞交換通道；在網路端則包含一個單向或一對上下行的邏輯資料傳遞交換通道。例如，無線接取網路端(UTRAN)可藉由發送無線電承載，傳送多媒體廣播及群播服務控制信令給用戶端；用戶端可藉由釋放無線電承載，停止接收多媒體廣播及群播服務。此外，在無線資源控制規範中，無線資源控制狀態可分為非連結及連結模式，非連結模式包含一閒置(Idle)模式，而連結模式則包含一細胞傳呼(CELL_PCH)、一無線註冊區域傳呼(URA_PCH)、一細胞前向接取(CELL_FACH)及一細胞專屬(CELL_DCH)狀態。

多媒體廣播及群播服務包含廣播及群播服務兩種類型(Broadcast/Multicast Service Type)。一般來說，廣播服務無須收費，因此用戶端接收廣播服務時，不需進行參加(Joining)服務協議，而無線接取網路採用廣播傳輸模式，透過一點對多點無線電承載傳遞服務資訊。另一方面，對於群播服務，無線接取網路端視收費情況決定使用廣播及群播傳輸模式。在群播傳輸模式下，用戶端進行參加服務協議，以進行計費功能；在廣播傳輸模式下，用戶端則不需進行參加服務協議。接著，無線接取網路端透過一答詢程序(Counting Procedure)掌握可接收多媒體廣播及群播服務的用戶端數目，以決定使用點對點或一點對多點無線電承載來傳遞服務資訊。於下文中，無線接取網路端使用點對點無線電承載所進行之傳輸可稱為點對點傳輸模式(Point－to－Point Transfer Mode)；使用一點對多點無線電承載所進行傳輸則稱為一點對多點傳輸模式(Point－to－Multipoint Transfer Mode)。

一般來說，無線接取網路包含兩個或兩個以上的載波頻率，其用來提供不同類別的服務，並透過適當地分配每個載波頻率的用戶端個數，達到良好的資源運用。因此，基於簡化系統操控及節省資源，無線接取網路將所有多媒體廣播及群播服務集中於一個載波頻率。當用戶端欲接收多媒體廣播及群播服務時，無線接取網路將傳送一多媒體廣播及群播服務修正服務資訊(MBMS MODIFIED SERVICES INFORMATION)訊息至用戶端，而該訊息包含一多媒體廣播及群播服務指定頻率資訊(MBMS Preferred frequency information)子件，其用來通知用戶端轉換運作頻率至一指定頻率(Preferred Frequency Layer)，以接收多媒體廣播及群播服務。接著，用戶端於頻率轉換後，會儲存先前的運作頻率。

對於在閒置模式、細胞傳呼、無線註冊區域傳呼或細胞前向接取狀態中的用戶端，在一點對多點傳輸模式下，當一多媒體廣播及群播服務進行至停止服務協議階段時，無線接取網路會傳送多媒體廣播及群播服務修正服務資訊訊息，其包含一多媒體廣播及群播服務要求之用戶端行為(MBMS required UE action)子件。透過設定多媒體廣播及群播服務要求之用戶端行為子件為「Release PTM RB」，無線接取網路告知用戶端該停止服務協議階段，而用戶端則釋放相關的一點對多點無線電承載，以停止接收多媒體廣播及群播服務。除此之外，若多媒體廣播及群播服務修正服務資訊訊息同時包含一多媒體廣播及群播服務分布指標(MBM Sdispersion indicator)子件時，用戶端會在停止接收服務之後重新回到先前儲存的運作頻率。因此，由無線接取網路主動停止多媒體廣播及群播服務可將用戶端轉移出指定頻率，以避免指定頻率中因用戶端數目過多而造成網路壅塞。

另外，無線接取網路亦週期性地傳送一多媒體廣播及群播服務一般資訊(MBMS GENERAL INFORMATION)訊息給用戶端，通知用戶端指定頻率目前的使用情況。若該訊息包含一多媒體廣播及群播服務指定頻率服務限制資訊(MBMS PL Service Restriction Information)子件，則表示無線接取網路在指定頻率內將不提供任何非多媒體廣播及群播服務(non－MBMS Service)，也就是說，指定頻率目前為壅塞狀態；相反地，若該子件不存在於該訊息中，則表示指定頻率目前仍有多餘的資源，因此除了多媒體廣播及群播服務之外，無線接取網路在指定頻率內也會提供非多媒體廣播及群播服務，如語音電話服務。

為了增強對行動電視(Mobile TV)的應用，第三代行動通訊聯盟於無線資源控制層中導入一多媒體廣播及群播服務已選擇服務(MBMS Selected Services)，其係一多媒體廣播及群播服務已啟動服務(MBMS_ACTIVATED_SERVICES)變數所包含之廣播服務的子服務集，用來告知無線接取網路端哪些廣播服務已被用戶端選擇。透過多媒體廣播及群播服務已選擇服務，無線接取網路端可針對用戶端的需求，告知用戶端特定的廣播服務資訊，如服務節目開始時間或節目長度等等。另外，第三代行動通訊聯盟所定義之多媒體廣播及群播服務已選擇服務，特別是行動電視服務，應該保持隨時可接收的狀態。這表示將不會有無線接取網路通知用戶端停止服務協議階段的情況，而是由用戶端自行決定停止接收該服務。再者，根據第三代行動通訊聯盟所制定之無線資源控制規範，在一點對多點傳輸模式下，對於閒置模式、細胞傳呼、無線註冊區域傳呼或細胞前向接取狀態的用戶端，當用戶端自行停止接收多媒體廣播及群播服務時，只需釋放相關一點對多點無線電承載，並未考慮任何移轉運作頻率的動作。如此一來，即使用戶端不再接收任何多媒體廣播及群播服務，也會繼續停留在提供多媒體廣播及群播服務的指定頻率內。

由上可知，多媒體廣播及群播服務已選擇服務僅能由用戶端自行終止接收，並於停止接收服務之後，用戶端將停留在原來的指定頻率上。此外，再加上新加入接收服務的用戶端，指定頻率可能因為用戶端數目過多造成網路壅塞。此外，若指定頻率為壅塞狀態，無線接取網路將無法提供新增之非多媒體廣播及群播服務，如移動終端來話(Mobile Terminated Call)。對於不再接收多媒體廣播及群播服務之用戶端，繼續操作於指定頻率將錯失接收非多媒體廣播及群播服務的機會。

因此，本發明提供用於一無線通訊系統之一用戶端中選擇一操作頻率的方法及其相關裝置，以避免用來提供多媒體廣播及群播服務之頻率產生擁塞狀況。

本發明係揭露一種用於一無線通訊系統之一用戶端中選擇一操作頻率的方法。該方法包含有於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率；以及於決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。

本發明揭露一種用於無線通訊系統之通訊裝置，用以正確地選擇一操作頻率，以避免用來提供多媒體廣播及群播服務之頻率產生擁塞狀況。該通訊裝置包含有一控制電路、一中央處理器及一儲存裝置。該控制電路用來實現該通訊裝置的功能。該中央處理器設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路。該儲存裝置設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼。其中，該程式碼中包含有於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率；以及於決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。

本發明係另揭露一種用於一無線通訊系統之一用戶端中選擇一操作頻率的方法。該方法包含有於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率；以及於決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務且相關於該第二頻率之一服務狀態被判斷為壅塞時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。

本發明另揭露一種用於無線通訊系統之通訊裝置，用以正確地選擇一操作頻率，以避免用來提供多媒體廣播及群播服務之頻率產生擁塞，以及避免錯失接收非多媒體廣播及群播服務的機會。該通訊裝置包含有一控制電路、一中央處理器及一儲存裝置。該控制電路用來實現該通訊裝置的功能。該中央處理器設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路。該儲存裝置設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼。其中，該程式碼中包含有於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率；以及於決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務且相關於該第二頻率之一服務狀態被判斷為壅塞時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。

請參考第1圖，第1圖為一無線通訊裝置100之功能方塊圖。為求簡潔，第1圖僅繪出無線通訊裝置100之一輸入裝置102、一輸出裝置104、一控制電路106、一中央處理器108、一儲存裝置110、一程式碼112及一收發器114。在無線通訊裝置中，控制電路106透過中央處理器108執行儲存於儲存裝置110的程式碼112，從而控制無線通訊裝置100之運作，可透過輸入裝置102(如鍵盤)接收使用者輸入之訊號，或透過輸出裝置104(如螢幕、喇叭等)輸出畫面、聲音等訊號。收發器114用以接收或發送無線訊號，將所接收之訊號傳送至控制電路106，或將控制電路106所產生之訊號以無線電方式輸出。換言之，以通訊協定之架構而言，收發器114可視為第一層的一部分，而控制電路106則用來實現第二層及第三層之功能。較佳地，無線通訊裝置100運用於一第三代行動通訊系統。

請繼續參考第2圖，第2圖為第1圖中程式碼112之示意圖。程式碼112包含有一應用程式層200、一第三層202、一第二層206連接於一第一層198。一無線資源控制單元222位於第三層202，用來控制第一層198及第二層206，以及與一無線接取網路進行點對點(Peer－to－Peer)通訊。此外，無線資源控制單元222可改變無線通訊裝置100的無線資源控制狀態，其根據網路系統需求或通訊環境變化，轉換於閒置(Idle)、細胞傳呼(CELL_PCH)、無線註冊區域傳呼(URA_PCH)、細胞前向接取(CELL_FACH)或細胞專屬(CELL_DCH)狀態之間。

對於多媒體廣播及群播服務，無線接取網路可形成無線資源控制訊息(RRC Message)及子件(Information Element，IE)，透過一點對多點無線電承載(Point－to－Multipoint Radio Bearer，p－t－m RB)，傳送關於服務的資料或控制信令至無線通訊裝置100。在閒置、細胞傳呼、無線註冊區域傳呼或細胞前向接取狀態下，當應用程式層200終止一多媒體廣播及群播服務時，無線資源控制單元222將主動釋放相關的無線電承載一點對多點無線電承載，以停止多媒體廣播及群播服務的接收動作。在此情況下，本發明實施例於程式碼112中提供一操作頻率選擇程式碼220，用以改善於用戶端主動停止多媒體廣播及群播服務後，操作頻率的選擇機制，以避免服務頻率產生壅塞。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例流程30之流程圖。流程30用於一無線通訊系統之一用戶端中選擇一操作頻率，其可被編譯為操作頻率選擇程式碼220，並包含以下步驟：步驟300：開始。

步驟302：於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率。

步驟304：於決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。

步驟306：結束。

根據流程30，本發明實施例係透過第二頻率提供多媒體服務群組給用戶端。多媒體服務群組包含至少一個多媒體廣播及群播服務，而每一多媒體廣播及群播服務為廣播服務(Broadcast Type)或群播服務(Multicast Type)，或係一多媒體廣播及群播服務已選擇服務(MBMS Selected Services)。在此情況下，用戶端可從多媒體服務群組中一次接收一個或多個多媒體廣播及群播服務。於啟動接收多媒體廣播及群播服務之前，用戶端係操作於第一頻率。當用戶端啟動接收多媒體廣播及群播服務時，先將操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率，並儲存第一頻率。於用戶端主動停止接收任一所選用之多媒體廣播及群播服務時，將釋放相關的一點對多點無線電承載。此外，於用戶端決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務時，將操作頻率由第二頻率切換為第一頻率。當用戶端跳出第二頻率時，即表示用戶端不再佔用第二頻率的無線資源，以預留無線資源給其它用戶端。因此，本發明實施例可避免不再接收任何多媒體廣播及群播服務之用戶端停留於第二頻率，造成用戶端數目不斷增加，進而預防第二頻率的壅塞情況。

請參考第4圖，第4圖為本發明實施例流程40之流程圖。流程40用於一無線通訊系統之一用戶端中選擇一操作頻率，其可被編譯為操作頻率選擇程式碼220，並包含以下步驟：步驟400：開始。

步驟402：於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率。

步驟404：於決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務且相關於該第二頻率之一服務狀態被判斷為壅塞時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。

步驟406：結束。

根據流程40，本發明實施例係透過第二頻率提供多媒體服務群組給用戶端。多媒體服務群組包含至少一個多媒體廣播及群播服務，而每一多媒體廣播及群播服務為廣播服務(Broadcast Type)或群播服務(Multicast Type)，或係一多媒體廣播及群播服務已選擇服務(MBMS Selected Services)。在此情況下，用戶端可從多媒體服務群組中一次接收一個或多個多媒體廣播及群播服務。在操作於第二頻率期間，透過週期性接收一多媒體廣播及群播服務一般資訊(MBMS GENERAL INFORMATION)訊息，用戶端可知道第二頻率目前的使用情況。若多媒體廣播及群播服務一般資訊訊息包含一多媒體廣播及群播服務指定頻率服務限制資訊(MBMS PL Service Restriction Information)子件時，第二頻率的服務狀態被判斷為壅塞，此時第二頻率不提供新增之非多媒體廣播及群播服務；相反地，若該訊息未包含該子件時，則表示第二頻率仍有多餘的資源，並用戶端可透過第二頻率進行新的非多媒體廣播及群播服務，例如移動終端來話(Mobile Terminated Call)。

因此，根據流程40，於啟動接收多媒體廣播及群播服務之前，用戶端係操作於第一頻率。當用戶端啟動接收多媒體廣播及群播服務時，先將操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率，並儲存第一頻率。於用戶端主動停止接收任一所選用之多媒體廣播及群播服務時，將釋放相關的一點對多點無線電承載。此外，於決定不再任一多媒體廣播及群播服務且第二頻率的服務狀態被判斷為壅塞時，用戶端將操作頻率由第二頻率切換為第一頻率。如此一來，對於決定不再接收任一多媒體廣播及群播服務之用戶端，若此時第二頻率的服務狀態被判斷為壅塞，本發明實施例要求用戶端移出第二頻率。如此一來，不僅可避免第二頻率進一步壅塞，用戶端亦可避免錯失非多媒體廣播及群播服務的接收機會。

綜上所述，在習知技術中，對於非專屬無線資源控制狀態的用戶端，當主動停止多媒體廣播及群播服務(如多媒體廣播及群播服務已選擇服務)時，用戶端僅釋放相關一點對多點無線電承載，並繼續操作於該服務頻率上。相對於習知技術，本發明實施例提供兩種選擇。其一為於用戶端決定不再接收任何多媒體廣播及群播服務時，移出服務頻率。另一為於用戶端決定不再接收任何多媒體廣播及群播服務且服務頻率狀態被判斷為壅塞時，移出服務頻率。因此，本發明實施例可避免服務頻率因用戶端數目過多產生壅塞，也避免用戶端錯失接收非多媒體廣播及群播服務的機會。

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。

100．．．行動通訊裝置

102．．．輸入裝置

104．．．輸出裝置

106．．．控制電路

108．．．中央處理器

110．．．儲存裝置

112．．．程式碼

114．．．收發器

200．．．應用程式層

202．．．第三層

206．．．第二層

198．．．第一層

220．．．操作頻率選擇程式碼

222．．．無線資源控制單元

30、40．．．流程

300、302、304、306、400、402、404、406．．．步驟

第1圖為一無線通訊裝置之功能方塊圖。

第2圖為第1圖中程式碼之示意圖。

第3圖為為本發明實施例流程之流程圖。

第4圖為為本發明實施例流程之流程圖。

30．．．流程

300、302、304、306．．．步驟

Claims (20)

1. 一種用於一無線通訊系統之一用戶端中選擇一操作頻率的方法，包含有：於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率；於該多媒體廣播及群播服務結束之前，終止接收該多媒體廣播及群播服務；以及若決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。
2. 如請求項1所述之方法，其另包含於停止接收該多媒體廣播及群播服務時，釋放複數個一點對多點無線電承載(Point-to-Multipoint Radio Bearer，p-t-m RB)，該複數個一點對多點無線電承載對應於該多媒體廣播及群播服務。
3. 如請求項1所述之方法，其中該多媒體廣播及群播服務係一廣播服務(Broadcast Type)。
4. 如請求項1所述之方法，其中該多媒體廣播及群播服務係一多媒體廣播及群播服務已選擇服務(MBMS Selected Services)。
5. 如請求項1所述之方法，其中該多媒體廣播及群播服務係一 群播服務(Multicast Type)。
6. 如請求項1所述之方法，其中該用戶端操作於一閒置(Idle)模式。
7. 如請求項1所述之方法，其中該用戶端操作於一細胞傳呼(CELL_PCH)狀態。
8. 如請求項1所述之方法，其中該用戶端操作於一無線註冊區域傳呼(URA_PCH)狀態。
9. 如請求項1所述之方法，其中該用戶端操作於一細胞前向接取(CELL_FACH)狀態。
10. 如請求項1所述之方法，其中該無線通訊系統係一第三代行動通訊系統。
11. 一種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以正確地選擇一操作頻率，以避免用來提供多媒體廣播及群播服務之頻率產生擁塞狀況，該通訊裝置包含有：一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能；一中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來 儲存該程式碼；其中該程式碼中包含有：於啟動接收一多媒體服務群組之一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由一第一頻率切換為一第二頻率；於該多媒體廣播及群播服務結束之前，終止接收該多媒體廣播及群播服務；以及若決定不再接收該多媒體服務群組之任一多媒體廣播及群播服務時，將該操作頻率由該第二頻率切換為該第一頻率。
12. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該程式碼另包含於停止接收該多媒體廣播及群播服務時，釋放複數個一點對多點無線電承載(Point-to-Multipoint Radio Bearer，p-t-m RB)，該複數個一點對多點無線電承載對應於該多媒體廣播及群播服務。
13. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該多媒體廣播及群播服務係一廣播服務(Broadcast Type)。
14. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該多媒體廣播及群播服務係一多媒體廣播及群播服務已選擇服務(MBMS Selected Services)。
15. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該多媒體廣播及群播服務 係一該多媒體廣播及群播服務係一群播服務(Multicast Type)。
16. 如請求項11所述之通訊裝置，其操作於一閒置(Idle)模式。
17. 如請求項11所述之通訊裝置，其操作於一細胞傳呼(CELL_PCH)狀態。
18. 如請求項11所述之通訊裝置，其操作於一無線註冊區域傳呼(URA_PCH)狀態。
19. 如請求項11所述之通訊裝置，其操作於一細胞前向接取(CELL_FACH)狀態。
20. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該無線通訊系統係一第三代行動通訊系統。