处理用在非执照频带的通信运作的装置及方法与流程

本发明涉及一种用在无线通信系统的通信装置及方法，尤其涉及在无线通信系统中，一种处理用在非执照频带的通信运作的通信装置及方法。

背景技术：

第三代合作伙伴计画(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)为了改善通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)，制定了具有较佳效能的长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统，其支持第三代合作伙伴计画第八版本(3GPP Rel-8)标准及/或第三代合作伙伴计画第九版本(3GPP Rel-9)标准，以满足日益增加的使用者需求。长期演进系统被视为提供高数据传输率、低延迟时间、分组最佳化以及改善系统容量和覆盖范围的一种新无线接口及无线网络结构，包含有由复数个演进式基站(evolved Node-Bs，eNBs)所组成的演进式通用陆地全球网络无线接入网络(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)，其一方面与复数个用户端(user equipment，UE)进行通信，另一方面与处理非存取层(Non Access Stratum，NAS)控制的核心网络进行通信，而核心网络包含伺服网关(serving gateway)及移动管理单元(Mobility Management Entity，MME)等实体。

先进长期演进(LTE-advanced，LTE-A)系统由长期演进系统进化而成，其包含有载波集成(carrier aggregation)、协调多点(coordinated multipoint，CoMP)传送/接收以及上行链路(uplink，UL)多输入多输出(UL multiple-input multiple-output，UL MIMO)等先进技术，以提供快速转换功率状态及提升演进式基站的小区边缘效能。为了使先进长期演进系统中的用户端及演进式基站能相互通信，用户端及演进式基站必须支持为了先进长期演进系统所制定的标准，如第三代合作伙伴计画第十版本(3GPP Rel-10)标准或较新版本的标准。

为了减轻执照频带(licensed band)上的网络流量负载，长期演进系统的通信运作可被卸载(offload)到非执照频带(unlicensed band)上。然而，尚有其他通信装置被运作在相同的非执照频带中。也就是说，在相同的非执照频带中，长期演进系统中用户端执行的通信运作(例如上行链路传送)可能会与其他通信装置执行的通信运作(例如WiFi传送)发生碰撞(collide)。因此，用户端与通信装置会相互干扰，使得卸载能改善效能的幅度被降低。

因此，如何在非执照频带中执行通信运作同时降低由其他通信装置所引起的干扰为亟待解决的问题。

技术实现要素：

因此，本发明提供了一种通信装置及方法，用来处理用在非执照频带的通信运作，以解决上述问题。

本发明公开了一种基站(base station)，用来处理用在一非执照频带(unlicensed band)的一通信运作，所述基站包含有一储存单元，以及一处理装置，耦接在所述储存单元。所述处理装置被设定用来执行储存在所述储存单元的指令。所述指令包含有在一非执照频带中，执行一载波感测(carrier sensing)，以获得一感测结果；根据所述感测结果，在一执照频带(licensed band)中，设定所述非执照频带的至少一信道给一通信装置；以及根据所述感测结果，执行一通信运作。

本发明还公开了一种基站，用来处理用在一非执照频带的一通信运作，所述基站包含有一储存单元，以及一处理装置，耦接在所述储存单元。所述处理装置被设定用来执行储存在所述储存单元的指令。所述指令包含有从至少一基站接收一非执照频带的至少一感测结果；根据所述至少一感测结果，在一执照频带中，设定所述非执照频带的至少一信道给一通信装置；以及根据所述至少一感测结果，执行一通信运作。

附图说明

图1为本发明实施例一无线通信系统的示意图。

图2为本发明实施例一通信装置的示意图。

图3为本发明实施例一流程的流程图。

图4为本发明实施例一载波感测及信道组态的示意图。

图5为本发明实施例一载波感测及信道组态的示意图。

图6为本发明实施例一载波感测及信道组态的示意图。

图7为本发明实施例一流程的流程图。

图8为本发明实施例一信道组态的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10 无线通信系统

20 通信装置

200 处理装置

210 储存单元

214 程序代码

220 通信接口单元

30、70 流程

300、302、304、306、308、700、 步骤

702、704、706、708

400、402、500、502、600、602、 区域

800、802

CH1、CH2、CH3、CH4 窄频带信道

WIB 宽频带信道

CD1、CD2 通信装置

BS0、BS1、BS2、BS3、BS4 基站

具体实施方式

图1为本发明实施例一无线通信系统10的示意图。无线通信系统10可简略地由网络端和复数个通信装置所组成。在图1中，网络端及通信装置是用来说明无线通信系统10的结构。在通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)中，网络端可为通用陆地全球网络无线接入网络(Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)，其包含有至少一基站(Node-B，NB)，在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统、先进长期演进(LTE-Advanced，LTE-A)系统或是先进长期演进系统的后续版本中，网络端可为一演进式通用陆地全球网络无线接入网络(evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN)，其可包含有至少一演进式基站(evolved NB，eNB)及/或至少一中继站(relay)。

除此之外，网络端也可同时包括通用陆地全球网络无线接入网络/演进式通用陆地全球网络无线接入网络及核心网络，其中核心网络可包括伺服网关(serving gateway)、移动管理单元(Mobility Management Entity，MME)、分组数据网络(packet data network，PDN)网关(PDN gateway，P-GW)、本地网关(local gateway，L-GW)、自我组织网络(Self-Organizing Network，SON)及/或无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)等网络实体。换句话说，在网络端接收通信装置所传送的信息后，可由通用陆地全球网络无线接入网络/演进式通用陆地全球网络无线接入网络来处理信息及产生对应于所述信息的决策。或者，通用陆地全球网络无线接入网络/演进式通用陆地全球网络无线接入网络可将信息转发到核心网络，由核心网络来产生对应于所述信息的决策。此外，也可在用陆地全球网络无线接入网络/演进式通用陆地全球网络无线接入网络及核心网络在合作及协调后，共同处理所述信息，以产生决策。

通信装置可为用户端(user equipment，UE)、低成本装置(例如机器型态通信(machine type communication，MTC))、装置对装置(device-to-device，D2D)通信装置、移动电话、笔记型计算机、平板计算机、电子书及可携式计算机系统等装置。此外，对装置对小区通信来说，根据传输方向，可将网络端及通信装置分别视为传送端或接收端。举例来说，对于一上行链路(uplink，UL)而言，通信装置为传送端而网络端为接收端；对于一下行链路(downlink，DL)而言，网络端为传送端而通信装置为接收端。

图2为本发明实施例一通信装置20的示意图。通信装置20可为图1中的通信装置或网络端，包括一处理装置200、一储存单元210以及一通信接口单元220。处理装置200可为一微处理器或一特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)。储存单元210可为任一数据储存装置，用来储存一程序代码214，处理装置200可通过储存单元210读取及执行程序代码214。举例来说，储存单元210可为用户识别模块(Subscriber Identity Module，SIM)、只读式内存(Read-Only Memory，ROM)、随机存取内存(Random-Access Memory，RAM)、光盘只读内存(CD-ROM/DVD-ROM/BD-ROM)、磁带(magnetic tape)、硬盘(hard disk)、光学数据储存装置(optical data storage device)、非挥发性储存单元(non-volatile storage unit)、非暂态计算机可读取介质(non-transitory computer-readable medium)(例如具体媒体(tangible media))等，而不限于此。通信接口单元220可为一无线收发器，其是根据处理装置200的处理结果，用来传送及接收信号(例如数据、信号、消息或分组)。

图3为本发明实施例一流程30的流程图，用在图1中网络端的一基站(base station)(例如演进式基站)中，用来处理用在非执照频带(unlicensed band)的通信运作。流程30可被编译成程序代码214，其包含以下步骤：

步骤300：开始。

步骤302：在一非执照频带中，执行一载波感测(carrier sensing)，以获得一感测结果。

步骤304：根据所述感测结果，在一执照频带(licensed band)中，设定所述非执照频带的至少一信道给一通信装置。

步骤306：根据所述感测结果，执行一通信运作。

步骤308：结束。

根据流程30，在非执照频带中，基站可执行载波感测，以获得感测结果。根据感测结果，在执照频带中，基站可设定非执照频带的至少一信道给通信装置。接着，根据感测结果，基站可执行通信运作。也就是说，在非执照频带中执行通信运作前，基站可先在非执照频带中执行载波感测，以获得非执照频带的状态。因此，当基站根据感测结果执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

流程30的实现方式有很多种，不限于以上所述。以下实施例可被用在流程30中。

在一实施例中，载波感测可通过窄频带(narrow-band)信道或宽频带(wide-band)信道被执行。在一实施例中，非执照频带可被设定具有至少一窄频带信道及/或至少一宽频带信道。也就是说，非执照频带可包含有一或多个窄频带信道及一或多个宽频带信道。非执照频带可包含有一或多个窄频带信道或者一或多个宽频带信道。在一实施例中，根据第一无线存取技术(radio access technology，RAT)，载波感测被执行，以及根据第二无线存取技术，通信运作被执行。也就是说，载波感测及通信运作可通过不同的无线存取技术来被执行。进一步地，第一无线存取技术及第二无线存取技术可为IEEE 802.11ac无线存取技术或非执照频带长期演进(Long Term Evolution，LTE)无线存取技术。举例来说，根据IEEE 802.11ac无线存取技术，载波感测可被执行，以及根据非执照频带长期演进无线存取技术，通信运作可被执行，但不限于此。

在一实施例中，通信运作可包含有数据信道的传送/接收及/或控制信道的传送/接收。在一实施例中，根据感测结果，在执照频带中，通过使用执照频带长期演进无线存取技术，基站可设定非执照频带的至少一信道(例如一或多个信道)给通信装置。也就是说，在非执照频带中，基站可执行载波感测及通信运作(例如传送及/或接收)，以及在执照频带中，基站可执行设定运作。根据感测结果，通过设定的至少一信道(例如具有较少干扰或未被占据的信道)，基站可与通信装置进行传送/接收。因此，当基站根据感测结果执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

图4为管理本发明实施例一载波感测及信道组态的示意图。区域400及区域402被用来从不同观点说明上述运作。在区域400中，横轴及纵轴分别表示频率及时间。非执照频带可被当作单一宽频带信道WIB或多个窄频带信道CH1～CH4来使用。首先，在非执照频带中执行通信运作前，基站可在宽频带信道WIB中执行载波感测，以获得非执照频带的感测结果。载波感测可通过基站的至少一无线装置被执行，其中所述至少一无线装置具有宽频带信道感测能力。根据非执照频带长期演进无线存取技术，基站可执行载波感测。接着，根据感测结果，在执照频带中基站可设定窄频带信道CH1～CH4的其中一者给通信装置，其用在执行通信运作。也就是说，根据感测结果，在宽频带信道WIB中基站可执行载波感测，以及在窄频带信道(例如窄频带信道CH3)中基站可与通信装置进行通信运作。设定的信道可为具有较少干扰的信道或未被占据的信道。需注意的是，窄频带信道CH1～CH4的宽度可相同或不同。

在区域402中，根据在区域400中获得的感测结果，基站可知用在通信装置CD1～CD2的多个窄频带信道中，窄频带信道CH1～CH2为被占据或较窄频带信道CH3～CH4具有较多干扰的信道。因此，在执照频带中基站可分别设定(或选择)窄频带信道CH3～CH4给通信装置CD1～CD2。接着，通过窄频带信道CH3～CH4，基站可分别与通信装置CD1～CD2进行至少一传送/接收。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

图5管理为本发明实施例一载波感测及信道组态的示意图。区域500及区域502可被用来从不同观点说明上述运作。在区域500中，横轴及纵轴分别表示频率及时间。非执照频带可分别为窄频带信道CH1～CH4。首先，在非执照频带中执行通信运作前，基站可在每一个窄频带信道CH1～CH4中执行载波感测，以获得非执照频带的感测结果。载波感测可通过基站的至少一无线装置被执行，其中所述至少一无线装置具有窄频带信道感测能力。接着，根据感测结果，在执照频带中基站可设定一或多个窄频带信道CH1～CH4给通信装置，其用在执行通信运作。也就是说，根据感测结果，在窄频带信道CH1～CH4中基站可执行载波感测，以及在一或多个窄频带信道(例如窄频带信道CH1～CH2)中基站可与通信装置进行通信运作。需注意的是，窄频带信道CH1～CH4的宽度可相同或不同。

在区域502中，根据在区域500中获得的感测结果，基站可知用在通信装置CD1的多个窄频带信道中，窄频带信道CH3～CH4为被占据或较窄频带信道CH1～CH2具有较多干扰的信道。因此，在执照频带中基站可设定(或选择)窄频带信道CH1～CH2给通信装置CD1。接着，通过窄频带信道CH1～CH2，基站可与通信装置CD1进行至少一传送/接收。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

另一方面，或许有一或多个其他基站已在非执照频带中运作。在一实施例中，基站可从至少一基站接收非执照频带的至少一感测结果。也就是说，基站可从至少一基站获得更多非执照频带的信道信息(例如平均使用时间比率)。进一步地，根据感测结果及至少一感测结果，在执照频带中，通过使用执照频带长期演进无线存取技术，基站可设定非执照频带的至少一信道(例如一或多个信道)给通信装置。也就是说，在非执照频带中，基站可接收至少一感测结果及可执行通信运作(例如传送及/或接收)，以及在执照频带中，基站可执行设定运作。在一实施例中，根据感测结果及至少一感测结果，通信运作可被执行。也就是说，根据感测结果及至少一感测结果，通过设定至少一信道(具有较少干扰或未被占据的信道)，基站可与通信装置进行传送/接收。因此，当基站根据感测结果及至少一感测结果执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

图6为本发明实施例一载波感测及信道组态的示意图。区域600及区域602可被用来从不同观点说明上述运作。在区域600中，横轴及纵轴分别表示频率及时间。非执照频带可被当作单一宽频带信道WIB或多个窄频带信道CH1～CH4来使用。首先，在非执照频带中执行通信运作前，基站BS0可在宽频带信道WIB中执行载波感测，以获得非执照频带的感测结果。载波感测可通过基站BS0的至少一无线装置被执行，其中所述至少一无线装置具有宽频带信道感测能力。根据非执照频带长期演进无线存取技术，基站BS0可执行载波感测。此外，在区域602中，有其他基站BS1～BS4已在相同的非执照频带中运作。基站BS0可从基站BS1～BS4接收非执照频带的至少一感测结果。接着，根据感测结果及至少一感测结果，在执照频带中基站BS0可设定窄频带信道CH1～CH4的其中一者给通信装置。也就是说，在宽频带信道WIB中，基站BS0可执行载波感测及从基站BS1～BS4接收至少一感测结果。根据感测结果及至少一感测结果，在窄频带信道(例如窄频带信道CH3)中，基站BS0可与通信装置进行通信运作。设定的信道可为具有较少干扰的信道或未被占据的信道。需注意的是，窄频带信道CH1～CH4的宽度可相同或不同。

在区域602中，根据在区域600中获得的感测结果及来自基站BS1～BS4的至少一感测结果，基站BS0可知窄频带信道CH1及CH3为被占据或较窄频带信道CH2及CH4具有较多干扰的信道。因此，在执照频带中基站BS0可分别设定(或选择)窄频带信道CH2及CH4给通信装置CD1～CD2。接着，通过窄频带信道CH2及CH4，基站可分别与通信装置CD1～CD2进行至少一传送/接收。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

因此，根据基站自己获得的非执照频带的感测结果及/或从其他基站接收非执照频带的至少一感测结果，在执照频带中基站可设定至少一信道，其用在执行通信运作。因此，当基站通过设定的至少一信道，执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

图7为本发明实施例一流程70的流程图，用在图1中网络端的一基站(例如演进式基站)中，用来处理用在非执照频带的通信运作。流程70可被编译成程序代码214，其包含以下步骤：

步骤700：开始。

步骤702：从至少一基站接收一非执照频带的至少一感测结果。

步骤704：根据所述至少一感测结果，在一执照频带中，设定所述非执照频带的至少一信道给一通信装置。

步骤706：根据所述至少一感测结果，执行一通信运作。

步骤708：结束。

根据流程70，在非执照频带中，基站可从至少一基站接收非执照频带的至少一感测结果。根据至少一感测结果，在执照频带中，基站可设定非执照频带的至少一信道给通信装置。接着，根据至少一感测结果，基站可执行通信运作。也就是说，在非执照频带中执行通信运作前，基站可从至少一基站接收非执照频带的至少一感测结果。因此，当基站根据至少一感测结果执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

流程70的实现方式有很多种，不限于以上所述。以下实施例可被用在流程70中。

在一实施例中，非执照频带可被设定具有至少一窄频带信道及/或至少一宽频带信道。也就是说，非执照频带可包含有一或多个窄频带信道及一或多个宽频带信道。非执照频带可包含有一或多个窄频带信道或者一或多个宽频带信道。在一实施例中，根据无线存取技术，通信运作可被执行。进一步地，无线存取技术可为IEEE 802.11ac无线存取技术或非执照频带长期演进无线存取技术，但不限于此。

在一实施例中，通信运作可包含有数据信道的传送/接收及/或控制信道的传送/接收。在一实施例中，根据至少一感测结果，在执照频带中，通过使用执照频带长期演进无线存取技术，基站可设定非执照频带的至少一信道(例如一或多个信道)给通信装置。也就是说，在非执照频带中，基站可接收至少一感测结果及执行通信运作(例如传送/接收)，以及在执照频带中，基站可执行设定运作。根据接收的至少一感测结果，通过设定的至少一信道(例如具有较少干扰或未被占据的信道)，基站可与通信装置进行传送/接收。因此，当基站根据至少一感测结果执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

图8为本发明实施例一信道组态的示意图。区域800及区域802可被用来从不同观点说明上述运作。在区域800中，横轴及纵轴分别表示频率及时间。非执照频带可被当作单一宽频带信道WIB或多个窄频带信道CH1～CH4来使用。在此实施例中，基站BS0本身不需要执行载波感测。在区域802中，其他基站BS1～BS4可在相同的非执照频带中被运作。在非执照频带中，基站BS0可从基站BS1～BS4接收宽频带信道WIB的至少一感测结果。也就是说，通过从基站BS1～BS4接收至少一感测结果，基站BS0可获得宽频带信道WIB的状态。接着，根据接收的感测结果，在执照频带中，基站BS0可设定窄频带信道CH1～CH4的其中一者给通信装置。设定的信道可为具有较少干扰的信道或未被占据的信道。此外，窄频带信道CH1～CH4的宽度可相同或不同。

在区域802中，根据从基站BS1～BS4接收的非执照频带的至少一感测结果，基站BS0可知窄频带信道CH2及CH3为被占据或较窄频带信道CH1及CH4具有较多干扰的信道。因此，在执照频带中基站BS0可分别设定(或选择)窄频带信道CH1及CH4给通信装置CD1～CD2。接着，通过窄频带信道CH1及CH4，基站可分别与通信装置CD1～CD2进行至少一传送/接收。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

因此，基站本身无需执行载波感测，根据从其他基站接收非执照频带的至少一感测结果，在执照频带中基站可设定至少一信道，其用在执行通信运作。因此，当基站通过设定的至少一信道，执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

本领域技术人员当可依本发明的精神加以结合、修饰或变化以上所述的实施例，而不限于此。前述的陈述、步骤及/或流程(包含建议步骤)可通过装置实现，装置可为硬件、软件、固件(为硬件装置与计算机指令与数据的结合，且计算机指令与数据属于硬件装置上的只读软件)、电子系统、或上述装置的组合，其中装置可为通信装置20。

硬件可为类比微计算机电路、数字微计算机电路及/或混合式微计算机电路。例如，硬件可为特定应用集成电路、现场可程序逻辑闸阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、可程序化逻辑元件(programmable logic device)、耦接的硬件元件，或上述硬件的组合。在其他实施例中，硬件可为通用处理器(general-purpose processor)、微处理器、控制器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，或上述硬件的组合。

软件可为程序代码的组合、指令的组合及/或函数(功能)的组合，其储存在一储存单元中，例如一计算机可读取介质(computer-readable medium)。举例来说，计算机可读取介质可为用户识别模块、只读式内存、快闪内存、随机存取内存、光盘只读内存(CD-ROM/DVD-ROM/BD-ROM)、磁带、硬盘、光学数据储存装置、非挥发性内存(non-volatile storage unit)，或上述元件的组合。计算机可读取介质(如储存单元)可以内建地方式耦接在至少一处理器(如与计算机可读取介质整合的处理器)或以外接地方式耦接在至少一处理器(如与计算机可读取介质独立的处理器)。上述至少一处理器可包含有一或多个模块，以执行计算机可读取介质所储存的软件。程序代码的组合、指令的组合及/或函数(功能)的组合可使至少一处理器、一或多个模块、硬件及/或电子系统执行相关的步骤。

电子系统可为系统单晶片(system on chip，SoC)、系统级封装(system in package，SiP)、嵌入式计算机(computer on module，CoM)、计算机可程序产品、装置、移动电话、笔记型计算机、平板计算机、电子书、可携式计算机系统，以及通信装置20。

综上所述，本发明提供一种通信装置及方法，用来处理用在非执照频带的通信运作。当根据基站自己获得的感测结果及/或从其他基站接收的至少一感测结果，基站在非执照频带中执行通信运作时，在非执照频带中与其他通信运作的碰撞(或干扰)可被避免(或减少)。因此，运作在非执照频带系统中的基站与通信装置的效能可被改善。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。