(57)【要約】  本発明は、移動広帯域無線接続システムにおけるハンドオーバー遅延時間を縮めることができるハンドオーバー手順の最適化システム及び方法を提供する。移動加入者端末機と、移動加入者端末機にサービスを提供しているサービング基地局と、サービング基地局に隣接した少なくとも一つの隣接基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー遂行方法であって、サービング基地局によって移動加入者端末機からハンドオーバー要求を受信する段階と、サービング基地局によって移動加入者端末機から受信したハンドオーバー要求に対応して移動加入者端末機にハンドオーバーを遂行することを指示する段階と、移動加入者端末機によってサービング基地局からのハンドオーバー指示に含まれた情報に基づいて速いハンドオーバーのためのネットワーク再進入手順を遂行する段階とを有することを特徴とする。
2008502269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供しているサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した少なくとも一つの隣接基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー遂行方法であって、
前記サービング基地局によって前記移動加入者端末機からハンドオーバー要求を受信する段階と、
前記サービング基地局によって前記移動加入者端末機から受信したハンドオーバー要求に対応して前記移動加入者端末機にハンドオーバーを遂行することを指示する段階と、
前記移動加入者端末機によって前記サービング基地局からの前記ハンドオーバー指示に含まれた情報に基づいて速いハンドオーバーのためのネットワーク再進入手順を遂行する段階と、
を有することを特徴とするハンドオーバー遂行方法。
【請求項２】
前記サービング基地局が前記移動加入者端末機からハンドオーバー要求を受信するときに、前記サービング基地局が、
前記サービング基地局に隣接した少なくとも一つ以上の隣接基地局に前記移動加入者端末機からのハンドオーバー要求の受信を通報する通報メッセージを伝送する段階と、
前記隣接基地局から前記通報メッセージに対応する応答メッセージを受信する段階と、
ハンドオーバー最適化過程に関連した情報を含むハンドオーバー応答を前記移動加入者端末機に伝送する段階と、
を遂行することを特徴とする請求項１記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項３】
前記ハンドオーバー最適化過程に関連した情報は、前記移動加入者端末機のハンドオーバー遂行時にネットワーク再進入関連管理メッセージを示すことを特徴とする請求項２記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項４】
前記ネットワーク再進入関連管理メッセージが、ＳＢＣ-ＲＥＱ/ＲＳＰ、ＰＫＭ-ＲＥＱ/ＲＳＰ又はＲＥＧ-ＲＥＱ/ＲＳＰメッセージであることを特徴とする請求項３記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項５】
前記移動加入者端末機は、前記ネットワーク再進入関連管理メッセージを示す情報により、ターゲット基地局と前記移動加入者端末機との間の少なくとも一つのメッセージ送受信を省略してネットワーク再進入手順を遂行することを特徴とする請求項４記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項６】
移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供しているサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した複数の隣接基地局を含む移動通信システムにおける移動加入者端末機のハンドオーバー遂行方法であって、
前記移動加入者端末機から前記サービング基地局にハンドオーバー要求を伝送する段階と、
前記移動加入者端末機によって前記サービング基地局から前記ハンドオーバー要求に対応する応答メッセージを受信する段階と、
前記サービング基地局から応答メッセージに含まれたハンドオーバーのための通信レベル情報を確認する段階と、
前記移動加入者端末機によって前記通信レベル情報に基づいて、ターゲット基地局と少なくとも一つのネットワーク再進入手順を省略して速いハンドオーバーのためのネットワーク再進入手順を遂行する段階と、
を有することを特徴とするハンドオーバー遂行方法。
【請求項７】
前記通信レベル情報は、０＝セミノマディック、１＝バックボーン通信レベル１、２＝バックボーン通信レベル２、３＝バックボーン通信レベル３のように定義されることを特徴とする請求項６記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項８】
移動加入者端末機と、移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接したターゲット基地局を含む移動通信システムにおけるサービング基地局のハンドオーバー支援方法であって、
前記移動加入者端末機からハンドオーバー要求を受信すると、前記移動加入者端末機の機能プロファイルを伝送する段階と、
前記ターゲット基地局との速い再進入手順のために省略された情報を有する応答メッセージを前記移動加入者端末機に伝送する段階と、
を有することを特徴とするハンドオーバー支援方法。
【請求項９】
前記ターゲット基地局とのネットワークバックボーンメッセージを通した交渉過程で、前記サービング基地局は、前記ターゲット基地局と前記移動加入者端末機が通信を遂行する通信レベルを含んでいる通信レベル情報を受信し、前記受信した通信レベル情報に対応して移動加入者端末機の機能プロファイルを伝送することを特徴とする請求項８記載のハンドオーバー支援方法。
【請求項１０】
前記通信レベル情報は、０＝セミノマディック、１＝バックボーン通信レベル１、２＝バックボーン通信レベル２、３＝バックボーン通信レベル３のように定義されることを特徴とする請求項９記載のハンドオーバー支援方法。
【請求項１１】
前記機能プロファイルは、ハンドオーバー最適化のための通信レベルに対応する情報として、基本能力情報、安全キー情報、及び自動反復要求状態情報のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項８記載のハンドオーバー支援方法。
【請求項１２】
前記サービング基地局は、前記ターゲット基地局から前記通信レベル情報を含む前記応答メッセージを前記移動加入者端末機に伝送することを特徴とする請求項８記載のハンドオーバー支援方法。
【請求項１３】
移動加入者端末機と、移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接したターゲット基地局を含む移動通信システムにおけるターゲット基地局のハンドオーバー遂行方法であって、
前記サービング基地局とのネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程で、前記ターゲット基地局が前記移動加入者端末機にサービスを提供可能であると決定される場合に、それに対応する応答情報とターゲット基地局と前記移動加入者端末機が通信を遂行する通信レベルを含む通信レベル情報を前記サービング基地局に伝送する段階と、
前記サービング基地局から前記移動加入者端末機の機能プロファイルを受信する段階と、
前記移動加入者端末機と少なくとも一つの所定の段階が省略されるネットワーク再進入手順を通じた速いハンドオーバーを遂行する段階と、
を有することを特徴とするハンドオーバー遂行方法。
【請求項１４】
前記通信レベル情報は、０＝セミノマディック、１＝バックボーン通信レベル１、２＝バックボーン通信レベル２、３＝バックボーン通信レベル３のように定義されることを特徴とする請求項１３記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項１５】
前記機能プロファイルは、ハンドオーバー最適化のための通信レベルに対応する情報として、基本能力情報、安全キー情報、及び自動反復要求状態情報のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１３記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項１６】
移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供しているサービング基地局と、ターゲット基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー手順の最適化方法であって、
ハンドオーバーの際に発生する時間遅延を最小化するためにハンドオーバー手順をバックボーン通信の複数のレベルに区分し、前記サービング基地局と前記ターゲット基地局との間のネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程で前記ターゲット基地局によって該当バックボーン通信レベルを選択する段階と、
前記サービング基地局から前記ターゲット基地局によって選択された該当バックボーン通信レベルを前記移動加入者端末機に知らせるハンドオーバー応答メッセージを前記移動加入者端末機に伝送する段階と、
前記バックボーン通信レベルに対応する前記移動加入者端末機の情報を前記ターゲット基地局に伝送する段階と、
前記移動加入者端末機によって前記サービング基地局から受信したバックボーン通信レベルに対応して所定のメッセージ送受信過程を省略するネットワーク再進入手順を遂行する段階と、
を有することを特徴とするハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項１７】
０＝セミノマディック、１＝バックボーン通信レベル１、２＝バックボーン通信レベル２、３＝バックボーン通信レベル３のように定義されたレベル情報のうちの一つをターゲット基地局によって前記バックボーン通信レベルが指定され、サービング基地局に伝送されることを特徴とする請求項１６記載のハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項１８】
前記バックボーン通信レベルは、
前記サービング基地局が前記移動加入者端末機の機能プロファイルを前記ターゲット基地局に伝送し、それによってネットワーク再進入手順の中でネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程を省略する第１レベルのバックボーン通信段階と、
前記サービング基地局が前記移動加入者端末機の機能プロファイル及び他の所定情報を前記ターゲット基地局に伝送し、それによってネットワーク再進入手順の中でネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程、再認証過程、再登録過程を省略する第２レベルのバックボーン通信段階と、
前記サービング基地局が前記移動加入者端末機の機能プロファイル、安全キー、及びすべての状態情報を前記ターゲット基地局に伝送し、それによってレンジング過程を除いたすべてのネットワーク再進入手順を省略する第３レベルのバックボーン通信段階と、
を有することを特徴とする請求項１６記載のハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項１９】
前記第２レベルのバックボーン通信及び第３レベルのバックボーン通信は、安全キー再使用方式と事前認証方式に区分されることを特徴とする請求項１８記載のハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項２０】
前記第２レベルのバックボーン通信で、前記他の所定情報は、すべての接続識別子、サービスフロー接続識別子を含み、安全キー再使用方式を採用する場合に安全キーを含むことを特徴とする請求項１８記載のハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項２１】
前記第３レベルのバックボーン通信で、前記サービング基地局は、前記ターゲット基地局が自動反復要求をリセットすることなく再使用するように前記自動反復要求状態情報を前記ターゲット基地局に伝送することを特徴とする請求項１８記載のハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項２２】
前記サービング基地局が、前記移動加入者端末機からハンドオーバー要求メッセージを受信し、或いは前記ターゲット基地局にハンドオーバー要求メッセージを伝送した後に、ハンドオーバー指示メッセージを受信するまで、帯域要求ヘッダーが伝送可能な小さいバーストをフレームごとに前記移動加入者端末機に割り当てる段階をさらに有することを特徴とする請求項１６記載のハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項２３】
前記ターゲット基地局が前記移動加入者端末機からレンジング要求を受信する場合に、フレームごとに帯域要求ヘッダーが伝送可能な小さいバーストを前記移動加入者端末機に割り当てる段階をさらに有することを特徴とする請求項１６記載のハンドオーバー手順の最適化方法。
【請求項２４】
移動加入端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した複数の隣接基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー遂行方法であって、
前記サービング基地局から前記ターゲット基地局との速いネットワーク再進入手順のために省略された情報を有するハンドオーバー要求メッセージを移動加入者端末機に伝送する段階と、
前記移動加入者端末機によって前記ハンドオーバー要求メッセージに含まれた情報に基づいて少なくとも一つの所定段階を省略するネットワーク再進入手順を通じて速いハンドオーバーを遂行する段階と、
を有することを特徴とするハンドオーバー遂行方法。
【請求項２５】
前記サービング基地局が、ネットワークバックボーンメッセージを通じた前記ターゲット基地局との交渉過程前に前記移動加入者端末機のための通信レベル情報を設定することを特徴とする請求項２４記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項２６】
前記ハンドオーバー要求メッセージは、前記移動加入者端末機のハンドオーバー最適化のための通信レベル情報を含むことを特徴とする請求項２４記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項２７】
前記ハンドオーバー要求メッセージは、０＝セミノマディック、１＝バックボーン通信レベル１、２＝バックボーン通信レベル２、３＝バックボーン通信レベル３のように定義された通信レベル情報のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２４記載のハンドオーバー遂行方法。
【請求項２８】
移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した隣接基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー支援システムであって、
ネットワーク交渉過程でサービス可能なターゲット基地局から選択されたバックボーン通信レベルを含むメッセージを受信し、前記受信されたメッセージに対応して前記移動加入者端末機の機能プロファイルを前記ターゲット基地局に伝送し、前記ターゲット基地局で指定されたバックボーン通信レベルを含むハンドオーバー応答メッセージを前記移動加入者端末機に伝送して、前記バックボーン通信レベルに対応する所定の段階を省略して速いハンドオーバーを遂行するように前記移動加入者端末機に指示するサービング基地局と、
前記サービング基地局からハンドオーバーする前記移動加入者端末機の情報を受信し、前記受信された情報に対応して該当バックボーン通信レベルを選択して前記サービング基地局に伝送するターゲット基地局と、
前記サービング基地局からハンドオーバー応答メッセージを受信し、前記受信されたハンドオーバー応答メッセージに含まれた前記バックボーン通信レベルに対応して前記ターゲット基地局と速いハンドオーバーのためのネットワーク再進入手順を遂行する移動加入者端末機と、
を含むことを特徴とするハンドオーバー支援システム。
【請求項２９】
前記バックボーン通信レベルは、０＝セミノマディック、１＝バックボーン通信レベル１、２＝バックボーン通信レベル２、３＝バックボーン通信レベル３のように定義されることを特徴とする請求項２８記載のハンドオーバーシステム。
【請求項３０】
前記機能プロファイルは、各バックボーン通信レベルに対応する該当情報として、基本能力情報、安全キー情報、及び自動反復要求状態情報のうちの少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項２８記載のハンドオーバー支援システム。
【請求項３１】
前記移動加入者端末機は、レンジング過程を遂行した後のネットワーク再進入手順から少なくとも一つの段階を省略して、ネットワーク再進入手順を遂行することを特徴とする請求項２８記載のハンドオーバー支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信システムにおけるハンドオーバーのためのシステム及びその方法に関して、特に広帯域移動通信システムでハンドオーバー遅延時間を短縮することができるようにハンドオーバー手順を最適化するためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムである第４世代(４ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：以下、“４Ｇ”とする)通信システムで、約１００Ｍｂｐｓの伝送速度を有する多様なサービス品質(Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：以下、“ＱｏＳ”とする）を有するサービスをユーザーに提供するための活発な研究が進んでいる。最近で、４Ｇ通信システムでは、無線近距離通信ネットワーク(Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：以下、“ＬＡＮ”とする)システム及び無線都市地域ネットワーク(Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：以下、“ＭＡＮ”とする)システムのような広帯域無線接続(Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ：ＢＷＡ)通信システムに移動性(ｍｏｂｉｌｉｔｙ）とサービス品質(ＱｏＳ）を保証する形態で高速サービスを支援するための研究が活発になされている。その代表的な通信システムが、ＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２.１６ａ通信システム及びＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムである。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２.１６ａ通信システム及びＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、無線ＭＡＮシステムの物理チャンネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ)に広帯域伝送ネットワークを支援するために直交周波数分割多重(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、“ＯＦＤＭ”とする)方式/直交周波数分割多重接続(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ：以下、“ＯＦＤＭＡ”とする)方式を適用する。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２.１６ａ通信システムは、現在加入者端末機(Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ：以下、“ＳＳ”とする)が固定された状態、すなわちＳＳの移動性を全く考慮しない状態及び単一セル構造だけを考慮している。これに対して、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、ＩＥＥＥ８０２.１６ａ通信システムにＳＳの移動性を考慮するシステムである。ここで、移動性を有するＳＳは、ＭＳＳ(Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ)と称する。
【０００５】
以下、上記のＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムの構造について、図１を参照して詳細に説明する。
【０００６】
図１は、一般的なＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムの構造を概略的に示す。図１を参照すると、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、多重セル構造、すなわちセル１００とセル１５０を有する。また、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、セル１００を管理する基地局(Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ：以下、“ＢＳ”とする)１１０と、セル１５０を管理するＢＳ１４０と、複数のＭＳＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３とを含む。そして、基地局１１０，１４０とＭＳＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３との間の信号送受信は、ＯＦＤＭ/ＯＦＤＭＡ方式を使用して遂行される。ここで、ＭＳＳ１３０は、セル１００とセル１５０との間の重複領域、すなわちハンドオーバー(ｈａｎｄｏｖｅｒ)領域に位置する。したがって、ＭＳＳ１３０がＢＳ１１０と信号を送受信する中にＢＳ１４０によって管理されるセル１５０に移動すると、そのＭＳＳ１３０に対するサービング基地局(ｓｅｒｖｉｎｇ  ＢＳ）がＢＳ１１０からＢＳ１４０に変更される。
【０００７】
次に、図２を参照して一般的なハンドオーバー手順について説明する。
【０００８】
図２は、一般的なハンドオーバーの手順を流れ図である。図２を参照すると、まず、サービングＢＳであるＢＳ＃１  ２２０に接続されたＭＳＳ２１０は、サービングＢＳ２２０とのリンク状態が所定の閾値以下に下がる場合に、新たなＢＳとの接続を試みる。新たなサービング基地局として提供され得る適した基地局を決定するために、ＭＳＳ２１０は、接続可能な隣接ＢＳ、例えば、ＢＳ＃２  ２３０、ＢＳ＃３  ２４０、及びＢＳ＃４  ２５０を検索(ｓｃａｎ)する(ステップ２０１)。その後、ＭＳＳ２１０は、上記の検索結果に基づき、ハンドオーバー要求を伝送するＢＳ、例えばＢＳ＃２  ２３０，ＢＳ＃３  ２４０を選択する。すると、ＭＳＳ２１０は、選択された隣接ＢＳ、すなわちＢＳ＃２  ２３０、ＢＳ＃３  ２４０と検索結果を含むＭＳＳハンドオーバー要求(ＭＯＢ_ＭＳＳＨＯ_ＲＥＱ)メッセージをサービング基地局２２０に伝送する(ステップ２０３)。このＭＯＢ_ＭＳＳＨＯ_ＲＥＱメッセージを受信すると、サービングＢＳ２２０は、ＭＯＢ_ＭＳＳＨＯ_ＲＥＱメッセージに含まれた隣接ＢＳ(すなわち、ＢＳ＃２  ２３０及びＢＳ＃３  ２４０)にＭＳＳ２１０によるハンドオーバー要求をハンドオーバー事前通知(ＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)メッセージを伝送する(ステップ２０５，２０７)。このＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージは、ＭＳＳ２１０の要求帯域幅と要求ＱｏＳ情報などを含む。
【０００９】
このＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージを受信すると、隣接ＢＳ２３０，２４０は、自分のリソース状態に基づいてＭＳＳ２１０のハンドオーバー要求の確認応答可否(ＡＣＫ/ＮＡＣＫ)を含む応答(ＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅ)メッセージをサービングＢＳ２２０に伝送する(ステップ２０９，２１１)。その後、サービングＢＳ２２０は、ＭＳＳ２１０がハンドオーバーできるＢＳを決定し、決定されたＢＳを含むハンドオーバー応答(ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰ)メッセージをＭＳＳ２１０に伝送する(ステップ２１５)。ここで、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージは一つ以上のＢＳを含む。以後、サービングＢＳ２２０は、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージに含まれたターゲットＢＳ、すなわちＢＳ＃３  ２４０にハンドオーバー確認(ＨＯ_ｃｏｎｆｉｒｍ)メッセージを伝送することによって、ＭＳＳ２１０のハンドオーバーを準備することが可能になる(ステップ２１３)。
【００１０】
ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージを受信すると、ＭＳＳ２１０は、ＭＳＳ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージに含まれた選択されたターゲットＢＳの中でハンドオーバーを遂行するターゲットＢＳを決定し、この決定されたＢＳを含むハンドオーバー指示(ＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤ)メッセージをサービングＢＳ２２０に伝送する(ステップ２１７)。ＭＳＳ２１０からＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージを受信すると、サービングＢＳ２２０はＭＳＳ２１０との無線接続チャンネルを解除する(ステップ２１９)。
【００１１】
ＭＳＳ２１０は、ＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージに含まれた隣接ＢＳ、すなわちＢＳ＃３  ２４０とネットワーク再進入(ｎｅｔｗｏｒｋ  ｒｅｅｎｔｒｙ)手順を遂行する(ステップ２２１〜２２５)。ここで、ＭＳＳ２１０が移動して新たに接続する隣接ＢＳをターゲットＢＳと称する。ネットワーク再進入手順の遂行後に、ＭＳＳ２１０は、ターゲットＢＳ２４０との新たな無線接続チャンネルを設定する。ターゲットＢＳ２４０とのネットワーク再進入手順は、サービングＢＳ２２０とのネットワークエントリ過程に類似している。その手順は、(１)ダウンリンク/アップリンクパラメーターの獲得、(２)レンジング、(３)基本能力再交渉(ｂａｓｉｃ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  ｒｅ-ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ)、(４)再認証(ｒｅ-ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ)、(５)再登録(ｒｅ-ｒｅｇｉｓｔｅｒ)、(６)ＩＰ接続の再設定(ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ  ｏｆ  ＩＰ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ)のような手順を含む。最後に、ＭＳＳ２１０は、ターゲットＢＳ２４０との新たな無線接続チャンネルが設定されてデータ伝送を継続して遂行可能である(ステップ２２７)。
【００１２】
上記のような構造によると、既存のサービングＢＳとの無線接続チャンネルを解除し、ターゲットＢＳとの新たな無線接続チャンネルを設定する過程で、既存のサービングＢＳは、ＭＳＳのサービス環境(ｃｏｎｔｅｘｔ）を次のような時点で削除する。すなわち、このサービングＢＳは、ＭＳＳからＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージを受信する時点、又はＭＳＳとターゲットＢＳとの間の新たな無線接続チャンネル設定を完了した後に、ターゲットＢＳからハンドオーバー完了メッセージを受信する時点でサービス環境を削除する。ここで、ハンドオーバー完了メッセージは現在具体的に定義されていない状態である。
【００１３】
ＭＳＳが上記のようなハンドオーバーの再にサービングＢＳとの無線接続チャンネルを解除し、ターゲットＢＳとの新たな無線接続チャンネルを設定する既存のハンドオーバー方法は、次のような短所を有する。
【００１４】
特に、既存ハンドオーバー方法によれば、ＭＳＳが異なるＢＳによって制御される異なるセル間を移動する場合に頻繁なハンドオーバーが発生し、このハンドオーバーを遂行する度に、遅延を招くネットワーク再進入手順が必要である。したがって、既存のハンドオーバー方法は、ハンドオーバーによるデータ送受信の中止が増加する悪影響をもたらすという問題点を有する。
【００１５】
また、従来のようにサービングＢＳからの信号のキャリア対干渉雑音比(Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：以下、“ＣＩＮＲ”とする)値が隣接ＢＳのＣＩＮＲ値より低いときにハンドオーバー手順を遂行する場合に、ＭＳＳとサービングＢＳとの接続が悪い状態で、ＭＯＢ_ＭＳＳＨＯ_ＲＥＱ、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰ、及びＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージを伝送しなければならない。この場合に、伝送誤り又は再伝送による遅延が発生され、さらにサービス中断が発生される。なお、ＭＳＳがＭＯＢ_ＭＳＳＨＯ_ＲＥＱメッセージとＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージを伝送するときに、ランダムアクセス遅延が発生する。したがって、時間遅延の長さに基づき、ハンドオーバー手順を完了する前にサービングＢＳとの接続が途切れるという問題点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明は上述した従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、移動広帯域無線接続システムにおけるハンドオーバー手順の最適化システム及び方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、移動広帯域無線接続システムでハンドオーバー手順の最適化のためのバックボーン通信方法及びポーリング方法を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の目的は、移動広帯域無線接続システムでハンドオーバーを遂行する度に発生するネットワーク再進入手順を短縮させることができるハンドオーバー最適化のためのシステム及び方法を提供することにある。
【００１９】
さらに、本発明の他の目的は、移動広帯域無線接続システムでポーリング方式を用いてハンドオーバー遅延時間を短縮させることができるハンドオーバー最適化のためのシステム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記した目的を達成するために、本発明は、移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供しているサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した少なくとも一つの隣接基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー遂行方法であって、前記サービング基地局によって前記移動加入者端末機からハンドオーバー要求を受信する段階と、前記サービング基地局によって前記移動加入者端末機から受信したハンドオーバー要求に対応して前記移動加入者端末機にハンドオーバーを遂行することを指示する段階と、前記移動加入者端末機によって前記サービング基地局からの前記ハンドオーバー指示に含まれた情報に基づいて速いハンドオーバーのためのネットワーク再進入手順を遂行する段階とを有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供しているサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した複数の隣接基地局を含む移動通信システムにおける移動加入者端末機のハンドオーバー遂行方法であって、前記移動加入者端末機から前記サービング基地局にハンドオーバー要求を伝送する段階と、前記移動加入者端末機によって前記サービング基地局から前記ハンドオーバー要求に対応する応答メッセージを受信する段階と、前記サービング基地局から応答メッセージに含まれたハンドオーバーのための通信レベル情報を確認する段階と、前記移動加入者端末機によって前記通信レベル情報に基づいて、ターゲット基地局と少なくとも一つのネットワーク再進入手順を省略して速いハンドオーバーのためのネットワーク再進入手順を遂行する段階とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明は、移動加入者端末機と、移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接したターゲット基地局を含む移動通信システムにおけるサービング基地局のハンドオーバー支援方法であって、前記移動加入者端末機からハンドオーバー要求を受信すると、前記移動加入者端末機の機能プロファイルを伝送する段階と、前記ターゲット基地局との速い再進入手順のために省略された情報を有する応答メッセージを前記移動加入者端末機に伝送する段階とを有することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明は、移動加入者端末機と、移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接したターゲット基地局を含む移動通信システムにおけるターゲット基地局のハンドオーバー遂行方法であって、前記サービング基地局とのネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程で、前記ターゲット基地局が前記移動加入者端末機にサービスを提供可能であると決定される場合に、それに対応する応答情報とターゲット基地局と前記移動加入者端末機が通信を遂行する通信レベルを含む通信レベル情報を前記サービング基地局に伝送する段階と、前記サービング基地局から前記移動加入者端末機の機能プロファイルを受信する段階と、前記移動加入者端末機と少なくとも一つの所定の段階が省略されるネットワーク再進入手順を通じた速いハンドオーバーを遂行する段階と、を有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供しているサービング基地局と、ターゲット基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー手順の最適化方法であって、ハンドオーバーの際に発生する時間遅延を最小化するためにハンドオーバー手順をバックボーン通信の複数のレベルに区分し、前記サービング基地局と前記ターゲット基地局との間のネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程で前記ターゲット基地局によって該当バックボーン通信レベルを選択する段階と、前記サービング基地局から前記ターゲット基地局によって選択された該当バックボーン通信レベルを前記移動加入者端末機に知らせるハンドオーバー応答メッセージを前記移動加入者端末機に伝送する段階と、
前記バックボーン通信レベルに対応する前記移動加入者端末機の情報を前記ターゲット基地局に伝送する段階と、前記移動加入者端末機によって前記サービング基地局から受信したバックボーン通信レベルに対応して所定のメッセージ送受信過程を省略するネットワーク再進入手順を遂行する段階とを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明は、移動加入端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した複数の隣接基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー遂行方法であって、前記サービング基地局から前記ターゲット基地局との速いネットワーク再進入手順のために省略された情報を有するハンドオーバー要求メッセージを移動加入者端末機に伝送する段階と、前記移動加入者端末機によって前記ハンドオーバー要求メッセージに含まれた情報に基づいて少なくとも一つの所定段階を省略するネットワーク再進入手順を通じて速いハンドオーバーを遂行する段階とを有することを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明は、移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機にサービスを提供するサービング基地局と、前記サービング基地局に隣接した隣接基地局を含む移動通信システムにおけるハンドオーバー支援システムであって、ネットワーク交渉過程でサービス可能なターゲット基地局から選択されたバックボーン通信レベルを含むメッセージを受信し、前記受信されたメッセージに対応して前記移動加入者端末機の機能プロファイルを前記ターゲット基地局に伝送し、前記ターゲット基地局で指定されたバックボーン通信レベルを含むハンドオーバー応答メッセージを前記移動加入者端末機に伝送して、前記バックボーン通信レベルに対応する所定の段階を省略して速いハンドオーバーを遂行するように前記移動加入者端末機に指示するサービング基地局と、前記サービング基地局からハンドオーバーする前記移動加入者端末機の情報を受信し、前記受信された情報に対応して該当バックボーン通信レベルを選択して前記サービング基地局に伝送するターゲット基地局と、前記サービング基地局からハンドオーバー応答メッセージを受信し、前記受信されたハンドオーバー応答メッセージに含まれた前記バックボーン通信レベルに対応して前記ターゲット基地局と速いハンドオーバーのためのネットワーク再進入手順を遂行する移動加入者端末機とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、移動通信システムでハンドオーバーの時間遅延を最小化するための最適化ハンドオーバーシステム及び方式を提供する。特に、本発明は、移動通信システムでステップ別バックボーン通信方式とポーリング方式によって既存のハンドオーバー性能を改善することができる。
【００２８】
また、本発明によると、サービング基地局とターゲット基地局は、各ステップ別に該当情報、すなわち基本能力情報、安全キー、ＡＲＱ状態情報を予めやりとりすることで、レンジング過程を除いたネットワーク再進入手順が省略可能であり、それによってハンドオーバーによるデータ送受信の中断時間を短縮させることができる。
【００２９】
また、移動広帯域無線接続システムでステップ別バックボーン通信を用いて毎ハンドオーバー時のネットワーク再進入手順を縮め、ポーリング方式を用いてハンドオーバー遅延時間を短縮させることができ、それによって、移動広帯域無線接続システムにおけるハンドオーバー性能を最適化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
下記に、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にする可能性があると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
まず、本発明は、移動広帯域無線接続(Ｍｏｂｉｌｅ  ＢｒｏａｄｂａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ：ＭＢＷＡ)システムでハンドオーバー(ｈａｎｄｏｖｅｒ)手順を改善するための方式を提案する。すなわち、本発明は、ハンドオーバー性能を改善するためにＭＢＷＡシステムでハンドオーバー手順のための最適化方式を提案する。その最適化方案として、本発明はステップ別バックボーン通信とポーリング方式を提案し、これを実現するためのシグナリング手順及びメッセージを定義する。
【００３３】
本発明によるバックボーン通信は、３つのレベル、すなわち第１レベル(Ｌｅｖｅｌ１)のバックボーン通信、第２レベル(Ｌｅｖｅｌ２)のバックボーン通信、及び第３レベル(Ｌｅｖｅｌ３)のバックボーン通信を含む。これら各レベルは、ステップとして知られている。以下に、本発明の実施形態による方法は、３つのレベルのバックボーン通信を通じてネットワーク再進入手順を最適化するために説明する。ここで、ターゲットＢＳ１及びターゲットＢＳ２は、ＭＳＳ(Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ)が移動可能な隣接ＢＳ(Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ)であり、すなわちこれらターゲットＢＳがターゲットＢＳリストに含まれることに留意する。
【００３４】
次の本発明によるハンドオーバー方法に関する説明において、図２に示したような従来のハンドオーバー方法と同じ動作は重複説明を省略し、本発明の実施形態によるステップ別バックボーン通信のみについて具体的に説明する。
【００３５】
図３は、本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムでハンドオーバー最適化のための第１レベルのバックボーン通信を示す流れ図である。
【００３６】
第１レベルのバックボーン通信手順は、サービングＢＳ３２０がＭＳＳ３１０の機能プロファイル(ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  ｐｒｏｆｉｌｅ）をターゲットＢＳ３３０，３４０に伝送することによって、ネットワーク再進入手順から基本機能再交渉(ｂａｓｉｃ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  ｒｅ-ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ)のステップ、すなわちＳＢＣ-ＲＥＱ及びＳＢＣ-ＲＳＰの伝送ステップ(ステップ３５０)を省略することができる。
【００３７】
図３は、ハンドオーバー時の遅延を最小化するために、本発明により提案された３つのステップのバックボーン通信の中で第１レベルを示すものである。図３に示すように、第１レベルのバックボーン通信は、サービングＢＳ３２０と可能なターゲットＢＳ３３０，３４０との間にＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージ(ステップ３０９，３１１)及びＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージ(ステップ３１３，３１５)を含むネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉段階で、可能なターゲットＢＳは、伝送されたＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに確認応答(Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：以下、“ＡＣＫ”とする)又は否定応答(Ｎｏｔ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：以下、“ＮＡＣＫ”とする)を挿入する。図３では、ターゲットＢＳ２  ３４０がサービス可能なターゲットＢＳであると仮定している。ここで、サービス可能なターゲットＢＳ２  ３４０は、ＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージにＡＣＫと共に該当バックボーン通信レベル(Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｅｖｅｌ：以下、“ＢＣＬ”とする)、例えばＢＣＬ＝１を挿入した後に、このＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを伝送する(ステップ３１５)。
【００３８】
すると、サービングＢＳ３２０は、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージにターゲットＢＳ２  ３４０から受信されたＢＣＬ（ＢＣＬ＝１）の情報を挿入してＭＳＳ３１０に伝送する(ステップ３１９)。ここで、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージは、次のようなバックボーン通信レベル(ＢＣＬ)の指示のための数が含まれる。
【００３９】
BCL(Backbone Communication Level)
0= Semi Nomadic;
1= Backbone Communication Level1(Omit SBC-REQ/RSP during reentry processing);
2= Backbone Communication Level2(Omit SBC-REQ/RSP, PKM-REQ/RSP and REG-REQ/RSP during reentry processing);
3= Backbone Communication Level3(Omit SBC-REQ/RSP, PKM-REQ/RSP and REG-REQ/RSP during reentry processing/ARQ transmission)
【００４０】
なお、サービングＢＳ３２０は、ターゲットＢＳ３４０に上記ＢＣＬに該当する情報を送る。第１のＢＣＬ(ＢＣＬ１)で、サービングＢＳ３２０は、ターゲットＢＳ３４０のオリジナルＳＢＣ(Ｂａｓｉｃ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ)プロファイルを送信する(ステップ３１７)。
【００４１】
その結果、ネットワーク再進入手順からＳＢＣ_ＲＥＱ/ＲＳＰメッセージの伝送ステップを省略することが可能になる。
【００４２】
このとき、第１レベルのバックボーン通信について上述したように、後述する第２レベル及び第３レベルのバックボーン通信にも同様に適用されることに留意すべきである。
【００４３】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムでハンドオーバー最適化のための第２レベルのバックボーン通信手順を示す流れ図である。
【００４４】
本発明の実施形態による第２レベルのバックボーン通信は、図４Ａに示すような安全キー再使用(ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｋｅｙ  ｒｅｕｓｅ)方式と、図４Ｂに示すような事前認証(ｐｒｅ-ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ)方式に分類される。安全キー再使用方式によると、以前サービングＢＳで安全のために使用したキーの一部又は全部が新たなターゲットＢＳで変更なしに使用される。事前認証方式によると、サービングＢＳは、ターゲットＢＳによって使用されるキーをターゲットＢＳから予め受信し、ハンドオーバーを開始する前、すなわちＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージを送る前にＭＳＳにこのキーを伝送する。それによって、ＭＳＳは、ネットワーク再進入の際に、ＰＫＭ_ＲＥＱ及びＰＫＭ_ＲＳＰメッセージ(図４Ａ及び図４Ｂのステップ４５０)の送受信段階を全体又は一部省略することが可能である。
【００４５】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、図３に示すようなステップは図４に示す各ステップと同一であって、より具体的な説明は省略する。サービングＢＳ４２０と可能なターゲットＢＳ４３０，４４０との間にネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程で、可能なターゲットＢＳは、ＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ-ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに該当ＢＣＬ(すなわち、ＢＣＬ＝２)を挿入した後に、このＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ-ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを伝送する(ステップ４０７，４１１)。図４Ａ及び図４Ｂは、ターゲットＢＳ２  ４４０が可能なターゲットＢＳであり、サービス可能なターゲットＢＳ２  ４４０がＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに該当ＢＣＬ（ＢＣＬ＝２）を挿入した後にこのＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを伝送するという仮定に基づく。
【００４６】
すると、サービングＢＳ  ４２０は、ターゲットＢＳ２  ４４０から受信されたＢＣＬ（ＢＣＬ＝２）の情報をＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージに挿入し、そのメッセージをＭＳＳ４１０に伝送する(ステップ４１３)。ここで、サービングＢＳ４２０は、ターゲットＢＳ２  ４４０にＢＣＬに対応する情報を伝送する(ステップ４１５)。その結果、第２レベルのバックボーン通信において、レンジングステップを除いてネットワーク再進入手順のすべてのステップを省略することができる。すなわち、ターゲットＢＳとＭＳＳとの間にＳＢＣ_ＲＥＱ/ＲＳＰ、ＰＫＭ_ＲＥＱ/ＲＳＰ、ＲＥＧ_ＲＥＱ/ＲＳＰメッセージ交換が省略可能である。
【００４７】
以下に、第２レベルのバックボーン通信でサービングＢＳ４２０からターゲットＢＳ２  ４４０に送る該当情報について説明する。
【００４８】
上記したように、第２レベルのバックボーン通信は、安全キー再使用方式と事前認証方式に分類されうる。第２レベルのバックボーン通信では、サービングＢＳ４２０が、ＭＳＳ４１０のサービスプロファイルだけでなく、すべての接続識別子(ＣＩＤ)、サービスフローＣＩＤ(サービスフロー接続識別子：ＳＦＩＤ)、安全キー(安全キー再使用方式を使用する場合)をターゲットＢＳ２  ４４０に送信する。それによって、第２レベルのバックボーン通信において、ネットワーク再進入手順の中で、基本機能再交渉ステップ（すなわち、ＳＢＣ_ＲＥＱメッセージ及びＳＢＣ_ＲＳＰメッセージの送受信ステップ）、再認証ステップ(すなわち、ＰＫＭ_ＲＥＱメッセージメッセージ及びＰＫＭ_ＲＳＰメッセージの送受信ステップ)、及び再登録ステップ(すなわち、ＲＥＧ_ＲＥＱメッセージ及びＲＥＧ-ＲＳＰメッセージの送受信ステップ)を省略することができる。媒体接続制御(Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：以下、“ＭＡＣ”とする)層で、各々相互に異なるＱｏＳクラスはＣＩＤによって識別される。ここで、このような識別はＳＦＩＤを通じてなされる。そして、識別情報が暗号化されるときに、キーが暗号化情報に添付される。すべてのＣＩＤが伝送されるためには、エアーリンク(ａｉｒ  ｌｉｎｋ)でそれぞれの接続がＣＩＤによって識別され、それぞれのＢＳが個別的に制御される。したがって、ターゲットＢＳは、ターゲットＢＳで使用されているＣＩＤをＭＳＳに通報しなければならないし、これはＲＥＧ_ＲＳＰメッセージのＴＬＶによって定義されうる。すなわち、上記したステップで、上述したようにターゲットＢＳは、情報の伝送を通じて不必要な送受信ステップを省略することができる。言い換えれば、本発明の第２レベルのバックボーン通信により、図４Ａ及び図４Ｂでステップ４５０が省略可能である。
【００４９】
上述のように、図４Ａ及び図４Ｂに示す第２レベルのバックボーン通信は、ハンドオーバーのために要求される時間遅延を最小化するために本発明により提案された。なお、第２レベルのバックボーン通信だけでなく、後述する第３レベルのバックボーン通信は、認証方式により２つの方式、すなわち安全キー再使用方式と事前認証方式を含む。図４Ａは安全キー再使用方式を用いるシグナリング手順を示し、図４Ｂは事前認証方式を用いるシグナリング手順を示す。
【００５０】
上記のように第２レベルのバックボーン通信手順は、第１レベルのバックボーン通信のすべてのステップを含む。さらに、第２レベルのバックボーン通信手順で、サービングＢＳは、基本ＣＩＤ、第１のＣＩＤ、第２のＣＩＤ、伝送(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ)ＣＩＤ、及びＳＦＩＤを含むすべてのＣＩＤをターゲットＢＳに送る。また、第２レベルのバックボーン通信で、ＨＭＡＣ(Ｈａｓｈｅｄ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ)、タプル(ｔｕｐｌｅ）とＲＥＧ_ＲＳＰメッセージのＴＬＶ符号化情報は伝送されたＲＮＧ_ＲＳＰメッセージを通じて伝送され(ステップ４２３)、それによって、レンジング過程を除いたすべてのネットワーク再進入手順、すなわち図４Ａ及び図４Ｂのステップ４５０が省略可能になる。換言すれば、ステップ４５０で、各ステップ３２９，３３１，３３３，３３５，３３７，３３９に対応するステップ４２５，４２７，４２９,４３１，４３３，４３５に関する具体的な説明を省略する。
【００５１】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムでハンドオーバー最適化のための第３レベルのバックボーン通信を示す流れ図である。
【００５２】
上記第２レベルのバックボーン通信と同様に、第３レベルのバックボーン通信は２つの方式に分類される。すなわち、第３レベルのバックボーン通信は、図５Ａに示す安全キー再使用方式と、図５Ｂに示す事前認証方式に分けられる。
【００５３】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、サービングＢＳ５２０と可能なターゲットＢＳ５３０，５４０との間にネットワークバックボーンメッセージを通じた交渉過程で、可能なターゲットＢＳは、ＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに該当ＢＣＬ(すなわち、ＢＣＬ＝３)を挿入した後にこのＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ_ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを伝送する(ステップ５０７，５１１)。図５Ａ及び図５Ｂは、ターゲットＢＳ２  ５４０が可能なターゲットＢＳであり、サービス可能なターゲットＢＳ２  ５４０がＨＯ_ｐｒｅ_ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ-ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに該当ＢＣＬ(すなわち、ＢＣＬ＝３)を挿入した後に伝送する(ステップ５１１）という仮定に基づく。
【００５４】
すると、サービングＢＳ５２０は、ターゲットＢＳ２  ５４０から受信されたＢＣＬ(ＢＣＬ＝３)の情報をＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージに挿入し、このＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージをＭＳＳ５１０に伝送する(ステップ５１３)。ここで、サービングＢＳ５２０は、ターゲットＢＳ２  ５４０にＢＣＬに対応する情報を送信する(ステップ５１５)。その結果、第３レベルのバックボーン通信でレンジング過程を除いてネットワーク再進入手順のすべての段階を省略することが可能である。言い換えれば、各々に該当する図５Ａ及び図５Ｂでステップは同一である。
【００５５】
以下に、第３レベルのバックボーン通信でサービングＢＳ５２０からターゲットＢＳ２  ５４０に送信した該当情報について説明する。
【００５６】
上述したように、第３レベルのバックボーン通信は２つの方式、すなわち図５Ａに示すような安全キー再使用方式と図５Ｂに示すような事前認証方式に分けられる。第３レベルのバックボーン通信において、サービングＢＳ５２０は、ＭＳＳ５１０のすべてのＭＡＣ状態情報をターゲットＢＳ２  ５４０に送る。それによって、第３レベルのバックボーン通信では、レンジング手順、すなわちＲＮＧ-ＲＥＱメッセージの送受信段階(ステップ５２１)とＲＮＧ-ＲＳＰメッセージの送受信段階(ステップ５２３)を除いたすべてのネットワーク再進入手順を省略することができる。言い換えれば、本発明による第３レベルのバックボーン通信手順は図５Ａ及び図５Ｂでステップ５５０を省略可能である。また、サービングＢＳは、ターゲットＢＳにＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ：自動反復要求）状態情報を送ることによって、ＡＲＱはリセットすることなく再使用が可能である。ＡＲＱとは、ＭＳＳが受信された情報に対するレベルを指示する情報を呼ばれる。したがって、この情報が正常に伝送されない場合に、ＡＣＫを受信しないパケットは、再び初めから伝送しなければならない。したがって、上記のようにＭＡＣ  ＡＲＱ伝送に対するレベルを知らせることによって、不必要な浪費を低減させる。
【００５７】
上述したように、図５Ａ及び図５Ｂに示す第３レベルのバックボーン通信は、ハンドオーバー時の時間遅延を最小化するために本発明によって提案される。また、第３レベルのバックボーン通信手順は、第２レベルのバックボーン通信手順のすべてのステップとメッセージを含む。第２レベルのバックボーン通信のメッセージで、ＡＲＱ状態情報は、第３レベルのバックボーン通信でサービングＢＳからターゲットＢＳに送信する。したがって、ターゲットＢＳは、ＡＲＱ状態情報をリセットせずに、サービングＢＳから伝送されたＡＲＱ状態情報を用いることによってハンドオーバーの時間遅延を減少することができる。
【００５８】
以下に、上記のように本発明によって新たに提案されるＢＳハンドオーバー応答メッセージであるＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージ(ステップ５１３)は、下記の＜表１＞を参照して具体的に説明する。本発明は、上記したようにＭＳＳによって要求されたハンドオーバーだけでなく、サービングＢＳによって要求されたハンドオーバーにも適用されうる。このとき、サービングＢＳによって要求されたハンドオーバーで、上述したようなＢＣＬ情報はステップ別バックボーン通信を遂行するために、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージに挿入することが可能である。ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージは、＜表２＞を参照して具体的に後述する。
【００５９】
まず、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージは、ＭＳＳがハンドオーバーするターゲットＢＳに関する情報を含み、＜表１＞に示すような構造を有する。
【００６０】
【表１】
2008502269.tif 000003
【００６１】
＜表１＞に示すように、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＳＰメッセージは、複数のＩＥ(Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔ)、すなわち送信されるメッセージのタイプを示す“Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｔｙｐｅ”と、ハンドオーバー手順を始めることと予想される時点を示す“Ｅｓｔｉｍａｔｅｄ  ＨＯ  Ｓｔａｒｔ”と、サービングＢＳによって選択されたターゲットＢＳを示す“Ｎ_Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ”を含む。ここで、“Ｎ_Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ”は、サービングＢＳによって選択されたターゲットＢＳの各々に対する識別子(Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ＢＳ  ＩＤ)と、ターゲットＢＳの各々がＭＳＳに提供すると予想されるサービスレベル(ｓｅｒｖｉｃｅ  ｌｅｖｅｌ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）を含む。また、＜表１＞に示すＩＥは、ハンドオーバー最適化のためのバックボーン通信レベル(Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｌｅｖｅｌ）を含む。ここで、バックボーン通信レベルは、第１レベルのバックボーン通信(ＢＣＬ＝１)、第２レベルのバックボーン通信(ＢＣＬ＝２)、及び第３レベルのバックボーン通信(ＢＣＬ＝３）を含む。
【００６２】
本発明では、移動広帯域無線接続システムでＭＳＳの要求によるハンドオーバー手順を説明する。しかしながら、本発明がこのハンドオーバー手順に限定されるのではなく、ＢＳ要求によるハンドオーバーにも適用できることはもちろんである。ＢＳ要求によるハンドオーバーである場合に、ＢＣＬ情報は、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージに挿入されてＭＳＳに伝送される。ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージ構造は、下記の＜表２＞に示すようである。
【００６３】
【表２】
2008502269.tif 000004
【００６４】
＜表２＞に示すように、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージは複数のＩＥ、すなわち送信されるメッセージのタイプを示す“Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｔｙｐｅ”と、サービングＢＳによってスキャニングした結果を示す“Ｎ_Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ”を含む。この“Ｎ_Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ”は、ターゲットＢＳの各々に対する識別子と、このターゲットＢＳの各々に対するパイロット信号のキャリア対信号干渉雑音比(Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：以下、“ＣＩＮＲ”とする)と、ターゲットＢＳの各々がＭＳＳに提供すると予想されるサービスレベルを含む。また、＜表２＞でＩＥは、ハンドオーバー最適化のためのバックボーン通信レベルを含む。前述したように、バックボーン通信レベルは、セミノマディック（Ｓｅｍｉ  Ｎｏｍａｄｉｃ）(ＢＣＬ＝０)、第１レベルのバックボーン通信(ＢＣＬ＝１)、第２レベルのバックボーン通信(ＢＣＬ＝２)、及び第３レベルのバックボーン通信(ＢＣＬ＝３）を含む。
【００６５】
上述したように、本発明の他の実施形態によるＢＳの要求に基づいたハンドオーバーの場合に、ＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージは、ＢＣＬ情報を含んで伝送される。すなわち、ステップ別バックボーン通信のための情報は、ターゲットＢＳとサービングＢＳとの間にバックボーン通信を通じて予め設定した後に、サービングＢＳは、ＢＣＬ情報を含んでいるＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージをＭＳＳに伝送する。すると、ＭＳＳは、ＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージを伝送してから、不必要なステップを省略して次のステップを直接に遂行する。
【００６６】
以下に、本発明の他の実施形態によるポーリング方式(ｐｏｌｌｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ)を採用するハンドオーバー方法について説明する。本発明によるポーリング方式は、ステップ化されたバックボーン通信と同様にネットワーク再進入手順を最適化するためのものである。
【００６７】
本発明によるポーリング方式は、移動広帯域無線接続システムでＢＳがＭＳＳに帯域幅を割り当てるために、ＭＳＳとＢＳとの間にメッセージ交換の４段階が必要である。すなわち、メッセージ交換手順は、帯域レンジングを要求する第１段階と、ＢＳがＭＳＳに帯域要求ヘッダーのためのアップリンクバーストを割り当てる第２の段階と、ＭＳＳが帯域要求ヘッダーをＢＳに伝送する第３の段階と、ＢＳがＭＳＳにパケットを伝送するためのバーストを割り当てる第４の段階を含む。
【００６８】
ここで、ハンドオーバーの際に発生する時間遅延を減少するために、本発明は、ＭＯＢ_ＭＳＳＨＯ_ＲＥＱメッセージを伝送した後に、フレームごとにＭＳＳにアップリンクバーストを割り当てる方式、すなわちポーリング方式を提案する。
【００６９】
言い換えれば、本発明によるポーリング方式は、ＢＳが、ＭＳＳに帯域幅を割り当てるために上記のような４段階でＭＳＳとメッセージを交換する。したがって、本発明では、ＢＳがＭＳＳからＭＯＢ_ＭＳＳＨＯ_ＲＥＱメッセージを受信し、或いはＢＳがＭＯＢ_ＢＳＨＯ_ＲＥＱメッセージを伝送した後に、サービングＢＳがＭＯＢ_ＨＯ_ＩＮＤメッセージを受信するまで、帯域要求ヘッダーを伝送することができる小さいバーストがフレームごとに割り当てられる方式を提案する。
【００７０】
また、ポーリング方式は、サービングＢＳだけでなく、ターゲットＢＳにも適用可能である。特に、ターゲットＢＳがＭＳＳからＲＮＧ-ＲＥＱ(Ｒａｎｇｉｎｇ  Ｒｅｑｕｅｓｔ)メッセージを受信すると、前述したようにターゲットＢＳは、ＭＳＳに帯域要求ヘッダーを伝送できる小さいバーストをフレームごとに割り当てる。
【００７１】
先に説明したように、本発明は、移動広帯域無線接続システムで毎ハンドオーバーの際にネットワーク再進入手順を短縮させるために新たにステップ化されたバックボーン通信と、ハンドオーバー時に時間遅延のためのポーリング方式を提案することによって、移動広帯域無線接続システムにおけるハンドオーバー最適化が可能なシステム及び方法を提供する。
【００７２】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、形式や細部についての様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】一般的な移動通信システムの構造を概略的に示す図である。
【図２】一般的なハンドオーバー手順を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムで、ハンドオーバー最適化のためのバックボーン通信手順を示す流れ図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムで、ハンドオーバー最適化のために、安全キー再使用方式を用いる第２レベルのバックボーン通信手順を示す流れ図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムで、ハンドオーバー最適化のために、事前認証方式を用いる第２レベルのバックボーン通信手順を示す流れ図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムで、ハンドオーバーの最適化のために、安全キー再使用方式を用いる第３レベルのバックボーン通信手順を示す流れ図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による移動広帯域無線接続システムで、ハンドオーバーの最適化のために、事前認証方式を用いる第３レベルのバックボーン通信手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００７４】
３１０，４１０，５１０    ＭＳＳ
３２０，４２０，５２０    サービングＢＳ
３３０，４３０，５３０    ＢＳ１
３４０，４４０，５４０    ＢＳ２
【図１】
2008502269.tif 000005
【図２】
2008502269.tif 000006
【図３】
2008502269.tif 000007
【図４Ａ】
2008502269.tif 000008
【図４Ｂ】
2008502269.tif 000009
【図５Ａ】
2008502269.tif 000010
【図５Ｂ】
2008502269.tif 000011
【国際調査報告】
2008502269.tif 000012
2008502269.tif 000013