(57)【要約】  移動加入者端末機と、サービング基地局と、サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを有し、基地局の各々の領域のサービスエリアは、異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分される広帯域無線接続通信システムにおけるハンドオーバーを支援する方法であって、移動加入者端末機は、サービング基地局からブロードキャストされるサービング基地局及び隣接基地局の情報を収集し、収集された情報に従って、サービング基地局及び隣接基地局の各セクターの信号レベルを測定し、測定した各セクターの信号レベルに基づいてサービング基地局へハンドオーバー要求を送信し、ハンドオーバーの要求時に含まれた情報に基づいて、サービング基地局は、移動加入者端末機がサービング基地局のセクターから隣接基地局の他のセクターにハンドオーバーしようとするか否かを判断し、移動加入者端末機がソフトハンドオーバーを遂行するように決定する。
2008501283.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が現在サービスを受信しているサービング基地局と、前記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを有し、前記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分される広帯域無線接続通信システムにおけるハンドオーバーを支援する方法であって、
前記移動加入者端末機は、前記サービング基地局からブロードキャストされる前記サービング基地局及び前記隣接基地局の情報を収集するステップと、
前記収集された情報に従って、前記サービング基地局及び前記隣接基地局の各セクターに対して信号レベルを測定するステップと、
前記測定された各セクターの信号レベルに基づいて前記サービング基地局へハンドオーバー要求を送信するステップと、
前記ハンドオーバーの要求時に含まれた情報に基づいて、前記サービング基地局は、前記移動加入者端末機が前記サービング基地局のセクターから前記隣接基地局の他のセクターにハンドオーバーしようとしているか否かを判断するステップと、
前記移動加入者端末機がソフトハンドオーバーを遂行する旨を決定するステップと
を具備することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ソフトハンドオーバーを遂行するステップは、
前記移動加入者端末機が前記隣接基地局のセクターへのハンドオーバーを遂行することを示す通知を前記サービング基地局が前記隣接基地局へ送信するステップと、
前記隣接基地局から前記移動加入者端末機のハンドオーバーを許可するか否かを示す応答を受信するステップと、
前記応答が肯定応答である場合に、前記隣接基地局へのソフトハンドオーバーが可能であることを示すハンドオーバー応答を前記移動加入者端末機へ送信するステップと、
前記応答を受信すると、前記移動加入者端末機が前記ハンドオーバーを遂行することを示す通知を前記サービング基地局へ送信するステップと、
前記サービング基地局及び前記隣接基地局からダウンリンク／アップリンク情報を受信して、前記基地局の該当セクターとデータを送受信するステップと
を具備することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記移動加入者端末機は、予め定められた基準値範囲内を満足するセクターをソフト活性セクター集合に追加させるステップをさらに具備することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ソフト活性セクター集合は、前記移動加入者端末機が前記ソフトハンドオーバーを遂行できるセクターの集合であることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記移動加入者端末機は、前記隣接基地局のセクターへのソフトハンドオーバーが可能であるか否かを示す情報を含むハンドオーバー要求を前記サービング基地局へ送信することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記移動加入者端末機は、前記サービング基地局からのプリアンブルと前記隣接基地局からのプリアンブルとの間の到着時間差値を含むハンドオーバー要求を送信することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記サービング基地局は、前記到着時間差値が予め定められた範囲内を満足する値である場合に、前記移動加入者端末機がソフトハンドオーバーするように決定することを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記プリアンブルは、前記基地局のセクター別に固有に送信されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項９】
広帯域無線接続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を支援するシステムであって、
前記移動加入者端末機が現在サービスを受信しているサービング基地局と、
前記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局が存在し、前記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分され、
前記移動加入者端末機は、周期的にブロードキャストされる前記サービング基地局、前記隣接基地局、及び前記サービング基地局の各セクターの情報を受信し、前記収集された情報に従って前記サービング基地局及び前記隣接基地局の各セクターに対して信号レベルを測定し、前記測定された各セクターに対する信号レベルに従ってハンドオーバー要求を送信し、
前記サービング基地局は、前記移動加入者端末機へ前記サービング基地局及び前記隣接基地局に関する情報をブロードキャストし、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が現在位置しているセクターから前記隣接基地局のセクターへのソフトハンドオーバーを遂行することができるか否かを判断し、可能であれば、前記移動加入者端末機が前記ソフトハンドオーバーを遂行する旨を決定することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
前記サービング基地局は、前記移動加入者端末機のソフトハンドオーバーを遂行するために、前記移動加入者端末機が前記隣接基地局のセクターへのハンドオーバーを遂行することを示す通知を送信し、前記通知に対する応答を前記隣接基地局から受信し、前記応答が肯定応答である場合に、前記隣接基地局へのソフトハンドオーバーが可能であることを示すハンドオーバー応答を前記移動加入者端末機へ送信し、前記移動加入者端末機がソフトハンドオーバーを遂行することを示す通知を前記移動加入者端末機から受信することを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記移動加入者端末機は、前記サービング基地局からハンドオーバー要求に対する応答を受信し、前記隣接基地局のセクターへのソフトハンドオーバーが可能であることを示す情報が前記応答に含まれていると、前記ソフトハンドオーバーを遂行することを示す通知を前記サービング基地局へ送信し、前記サービング基地局及び前記隣接基地局からアップリンク／ダウンリンク情報を受信して、前記隣接基地局の該当セクターにレンジングを遂行することを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１２】
前記移動加入者端末機は、予め定められた基準値範囲内を満足するセクターをソフト活性セクター集合に追加させることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記ソフト活性セクター集合は、前記移動加入者端末機が前記ソフトハンドオーバーを遂行できるセクターの集合であることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記移動加入者端末機は、前記隣接基地局のセクターへのソフトハンドオーバーが可能であるか否かを示す情報を含むハンドオーバー要求を前記サービング基地局へ送信することを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１５】
前記移動加入者端末機は、前記サービング基地局からのプリアンブルと前記隣接基地局からのプリアンブルとの間の到着時間差値を含むハンドオーバー要求を送信することを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１６】
前記サービング基地局は、前記到着時間差値が予め定められた範囲内を満足する値である場合に、前記移動加入者端末機がソフトハンドオーバーするように決定することを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１７】
前記プリアンブルは、前記基地局のセクター別に固有に送信されることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１８】
移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機が現在サービスを受信しているサービング基地局と、前記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを有し、前記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分される広帯域無線接続通信システムにおいて、前記移動加入者端末機が前記サービング基地局のセクターから前記隣接基地局のセクターへハンドオーバーする方法であって、
前記サービング基地局からブロードキャストされる前記サービング基地局及び前記隣接基地局を収集するステップと、
前記収集された情報に従って、前記サービング基地局及び前記隣接基地局のセクターに対して信号レベルを測定するステップと、
前記測定された各セクターの信号レベルに基づいて前記サービング基地局にハンドオーバー要求を送信するステップと、
前記サービング基地局で決定されたハンドオーバータイプがソフトハンドオーバーである場合に、前記サービング基地局から前記ソフトハンドオーバーが可能な隣接基地局のセクター情報を含んでいるハンドオーバー応答を受信するステップと、
前記移動加入者端末機が前記ソフトハンドオーバーを遂行することを示す通知を前記サービング基地局へ送信するステップと、
前記隣接基地局の該当セクターにレンジングを遂行するステップと
を具備することを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記移動加入者端末機は、予め定められた基準値範囲内を満足するセクターをソフト活性セクター集合に追加させるステップをさらに具備することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項２０】
前記ソフト活性セクター集合は、前記移動加入者端末機が前記ソフトハンドオーバーを遂行できるセクターの集合であることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機が現在サービスを受信しているサービング基地局と、前記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを有し、前記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分される広帯域無線接続通信システムにおいて、前記サービング基地局がハンドオーバーを支援する方法であって、
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ステップと、
前記移動加入者端末機が前記サービング基地局のセクターから前記隣接基地局のセクターへソフトハンドオーバーを遂行することができるか否かを判断するステップと、
前記移動加入者端末機が前記サービング基地局のセクターから前記隣接基地局のセクターへ前記ソフトハンドオーバーを遂行することができる場合に、前記移動加入者端末機が前記ソフトハンドオーバーを遂行する旨を決定するステップと
具備することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記サービング基地局が前記ソフトハンドオーバーを遂行するステップは、
前記移動加入者端末機が前記隣接基地局のセクターへのハンドオーバーを遂行することを示す通知を前記隣接基地局へ送信するステップと、
前記隣接基地局からハンドオーバーを許可するか否かを示す応答を受信するステップと、
前記応答が肯定応答である場合に、前記隣接基地局へのソフトハンドオーバーが可能であることを示すハンドオーバー応答を前記移動加入者端末機へ送信するステップと、
前記ソフトハンドオーバーを遂行することを示す通知を前記移動加入者端末機から受信するステップとを具備することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記サービング基地局は、前記隣接基地局のセクターへのソフトハンドオーバーが可能であるか否かを示す情報が含むハンドオーバー要求を前記移動加入者端末機から受信することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記移動加入者端末機は、前記サービング基地局からのプリアンブルと前記隣接基地局からのプリアンブルとの間の到着時間差値を含むハンドオーバー要求を送信することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記サービング基地局は、前記到着時間差値が予め定められた範囲内を満足する値である場合に、前記移動加入者端末機がソフトハンドオーバーするように決定することを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記プリアンブルは、前記基地局の各セクター別に固有に送信されることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域無線接続通信システムに関し、特に、直交周波数分割多元接続方式(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA)を使用する広帯域無線接続通信システムにおけるソフトハンドオーバー(soft handover)を支援するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムのうちの１つである第４世代（4th Generation；以下、“４Ｇ”と称する）通信システムにおいては、約１００Ｍｂｐｓの送信速度で多様なサービス品質（Quality of Service；以下、“ＱｏＳ”と称する）を有するサービスを複数の使用者に提供するための活発な研究が進められている。現在の第３世代（3rd Generation；以下、“３Ｇ”と称する）通信システムは、一般に、比較的品質が悪いチャンネル環境を有する屋外チャンネル環境では、約３８４Ｋｂｐｓの送信速度を支援し、比較的品質が良好なチャンネル環境を有する屋内チャンネル環境でも、最大２Ｍｂｐｓ程度の送信速度を支援する。一方、構内通信網（Local Area Network；以下‘ＬＡＮ’と称する。）システム及び都市規模通信網（Metropolitan Area Network；以下、‘ＭＡＮ’と称する。）システムは、一般的に、２０Ｍｂｐｓ〜５０Ｍｂｐｓの送信速度を支援する。
【０００３】
従って、現在の４Ｇ通信システムでは、４Ｇ通信システムが提供しようとする高速サービスを支援するために、比較的高い送信速度を保証する無線ＬＡＮシステム及び無線ＭＡＮシステムに対して、移動性（mobility）及び高いＱｏＳを支援することができる新たな通信システムに関する研究が活発に進んでいる。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。しかしながら、上記無線ＭＡＮ通信システムは、そのサービス領域（coverage）が広く、高速の送信速度を支援することから、高速の通信サービスの支援には適しているが、ユーザ、すなわち、加入者端末機の移動性を全く考慮していないシステムであるため、上記加入者端末機の高速移動によるハンドオーバーも全く考慮していない。
【０００４】
図１は、従来のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構成を概略的に示すブロック図である。
図１を参照すると、上記ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムは、第１のセル１００と第２のセル１５０とを有するマルチセル構造(multi-cell structure)を備える。さらに、セル１００を管理する基地局(ＢＳ；Base Station)１１０と、セル１５０を管理するＢＳ１４０と、複数の加入者端末機（ＭＳ；Mobile Station）１１１，１１３，１３０，１５１，１５３とを含む。そして、ＢＳ１１０,１４０とＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３との間の信号送受信は、上述したＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を用いて行われる。ＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３のうち、ＭＳ１３０は、セル１００とセル１５０との境界領域、すなわち、ハンドオーバー領域に存在する。従って、ＭＳ１３０に対するハンドオーバーを支援するときのみ、ＭＳＳ１３０に対する移動性を支援することができる。
【０００５】
無線ＭＡＮシステムは、広帯域無線接続（Broadband Wireless Access；ＢＷＡ）通信システムであって、無線ＬＡＮシステムよりもサービス領域が広く、さらに高速の送信速度を支援する。ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ｄ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（broadband）伝送ネットワークを支援するために、直交周波数分割多元(Orthogonal Frequency Division Multiplexing；以下、‘ＯＦＤＭ’と称する)方式及び、直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access；以下、‘ＯＦＤＭＡ’と称する)方式を採用した通信システムである。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ｄ通信システムは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムの典型的な例である。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ｄ通信システムは、無線ＭＡＮシステムにＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を適用するために、複数のサブチャンネル（sub-carrier）を使用して物理チャンネル信号を送信することによって高速のデータ送信の支援を可能にする。また、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、上述したＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ｄ通信システムに加入者端末機の移動性をも考慮したシステムである。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ｄ通信システム及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの両方のシステムは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムである。
【０００７】
図２は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用する従来のＢＷＡ通信システムにおけるアップリンク／ダウンリンクフレームの構成を概略的に示す図である。
図２を参照すると、上記アップ／ダウンリンクフレームは、プリアンブル(preamble)領域と、ブロードキャスト制御（broadcast control）領域と、データ送信(data transmission)領域とから構成される。上記プリアンブル領域は、基地局と加入者端末機との間の同期を獲得するための同期信号（synchronization；ＳＹＮＣ）、すなわち、プリアンブルシーケンス(sequence)を送信する。上記ブロードキャスト制御領域は、ダウンリンク(DownLink；ＤＬ)−ＭＡＰ領域及びアップリンク(UpLink；ＵＬ)−ＭＡＰ領域を含む。上記ＤＬ−ＭＡＰ領域は、ＤＬ−ＭＡＰメッセージが送信される領域であって、上記ＤＬ−ＭＡＰメッセージに含まれる情報エレメント(Information Element；以下、“ＩＥ”と称する)を下記表１に示す。上記データ送信領域は、サブチャンネル部分使用(Partial-Usage-of-Subchannels；ＰＵＳＣ)領域とサブチャンネル全体使用(Full-Usage-of-Subchannels；ＦＵＳＣ)領域とに区分することができる。上記ＰＵＳＣ領域とＦＵＳＣ領域とは、同一のフレーム上で時分割(Time division)ベースで区別されることができる。
【０００８】
上記ＰＵＳＣ方式は、全体のサブチャンネルの中から、セクター(sector)毎に一部のサブチャンネルのみを割り当てる。隣接する２つのセクターには、相互に異なるＰＵＳＣサブチャンネル領域を割り当てることによって、セクター間の干渉を避けることができる。
【０００９】
一方、上記ＦＵＳＣ方式は、すべてのセルのすべてのセクターに、全てのサブチャンネルを割り当てる。従って、ＦＵＳＣ方式を使用する場合は、周波数再使用効率(frequency reuse factor)を‘１’で運用する場合に該当する。上記ＦＵＳＣ方式は、すべてのセクターで全体のサブチャンネルをすべて使用することができるが、各セクターのサブチャンネル間の干渉を最小化するために、セクターごとにサブチャンネルに対して異なるサブキャリアのセットを作る。すなわち、上記ＦＵＳＣサブチャンネルは、サブチャンネル間の該当サブチャンネルが相互に重なる確率(hit probability)が最小化されるように、ＦＵＳＣサブチャンネルを設計しなければならない。結局、加入者端末機にソフトハンドオーバーを提供するためには、同一のサブチャンネルを２つのセクターに割り当てる必要がある。しかしながら、現在のＩＥＥＥ８０２．１６規格に定義されたサブチャンネル又はメッセージ構造では、上記加入者端末機がソフトハンドオーバーを遂行することは不可能である。
【００１０】
【表１】
2008501283.tif 000003
【００１１】
上記＜表１＞を参照すると、ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すマネージメントメッセージタイプ（Management Message Type）領域と、同期を獲得するために、物理チャンネルに適用される変調方式又は復調方式に応じて設定されるＰＨＹ（PHYsical）同期（Synchronization）領域と、ダウンリンクバーストプロファイル(downlink burst profile)を含んでいるダウンリンクチャンネルディスクリプト(Downlink Channel Descript；以下、‘ＤＣＤ’と称する)メッセージ構成(configuration)の変化に応じたカウント(count)情報を示すＤＣＤカウント領域と、基地局識別子（Base Station IDentifier）を示す基地局（Base Station）ＩＤ領域と、上記基地局ＩＤの後に存在するエレメントの個数を示すNumber of DL_MAP Element n領域とを含む。特に、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージ（表１には図示せず）は、下記で説明する各レンジング(ranging)過程に割り当てられたレンジングコード(ranging codes)に関する情報を含む。
【００１２】
また、ＵＬ＿ＭＡＰ領域は、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージを送信するのに使用される領域であって、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれた複数のＩＥを下記＜表２＞に示す。
【００１３】
【表２】
2008501283.tif 000004
【００１４】
上記＜表２＞を参照すると、ＵＬ−ＭＡＰメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すマネージメントメッセージタイプ（Management Message Type）領域と、使用されるアップリンクチャンネル識別子（Uplink Channel ＩＤ）を示すアップリンクチャンネルＩＤ領域と、アップリンクバーストプロファイルを含んでいるアップリンクチャンネルディスクリプト(Uplink Channel Descript；以下、“ＵＣＤ”と称する)メッセージ構成の変化に応じたカウント情報を示すカウント領域と、上記ＵＣＤカウント領域の後に存在するエレメントの個数を示すＮｕｍｂｅｒ ｏｆ ＵＬ−ＭＡＰ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｎ (＜表２＞には、図示せず)とを含む。ここで、上記アップリンクチャンネル識別子は、媒体接続制御(Media Access Control；以下、“ＭＡＣ”と称する)サブ階層(sub-layer)にのみ割り当てられることができる。
【００１５】
また、データ送信領域は、加入者端末機別に時分割多重／時分割多重接続(Time Division Multiplexing/Time Division Multiple Access；ＴＤＭ／ＴＤＭＡ)方式を使用して割り当てられたタイムスロット(time slot)に該当する領域である。上記基地局は、予め設定されているセンターキャリア(center carrier)を使用して、上記基地局が管理している加入者端末機にブロードキャストすべきブロードキャスト情報を上記ダウンリンクフレームのＤＬ−ＭＡＰ領域２１１を通して送信する。上記加入者端末機は、パワーオン(power on)するとすぐに、上記加入者端末機の各々に予め設定されているすべての周波数帯域をモニタリングし、最も大きい強度、すなわち、最も大きいパイロット(pilot)キャリア対干渉雑音比(Carrier to Interference and Noise Ratio；以下、“ＣＩＮＲ”と称する)を有するパイロットチャンネル信号を検出する。そして、上記加入者端末機の自身が、上記最も大きいパイロットＣＩＮＲを有するパイロットチャンネル信号を送信した特定の基地局に現在属していると判断し、加入者端末機は、基地局から送信されたダウンリンクフレームのＤＬ−ＭＡＰ領域及びＵＬ−ＭＡＰ領域を分析することにより、自身のアップリンク及びダウンリンク制御情報及び実際のデータ送受信の位置を示す特定の情報を取得する。
また、上述したＵＣＤメッセージの構成を下記＜表３＞に示す。
【００１６】
【表３】
2008501283.tif 000005
【００１７】
上記＜表３＞を参照すると、ＵＣＤメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すマネージメントメッセージタイプ（Management Message Type）領域と、使用されるアップリンクチャンネル識別子を示すアップリンクチャンネル識別子（Uplink Channel ID）領域と、基地局がカウントした構成変化カウント（Configuration Change Count）領域と、上りリンク物理チャンネルのミニスロット（mini-slot）の大きさを示すミニスロットサイズ（Mini-slot Size）領域と、初期レンジング過程を用いたバックオフ開始点（すなわち、初期レンジング過程を用いた初期バックオフウィンドウ（Initial Backoff window）の大きさ）を示すレンジングバックオフスタート（Ranging Backoff Start）領域と、上記初期レンジング過程を用いたバックオフ終了点（すなわち、最終バックオフウィンドウ（Final Backoff window）の大きさ）を示すレンジングバックオフエンド（Ranging Backoff End）領域と、コンテンションデータアンドリクエスト（contention data and requests）を設定するためのバックオフ開始点（すなわち、初期バックオフウィンドーの大きさ）を示すリクエストバックオフスタート（Request Backoff Start）領域と、コンテンションデータアンドリクエスト（contention data and requests）を設定するためのバックオフ終了点（すなわち、最終バックオフウィンドウの大きさ）を示すリクエストバックオフエンド領域とを含む。
【００１８】
ここで、上記バックオフ値は、下記で説明するレンジングが失敗した場合、次のレンジングのために、加入者端末機が待機すべき一種の待機時間値を示し、加入者端末機が初期レンジング過程を実行に失敗した場合、基地局は、次回のレンジング過程のために待機すべき待機時間情報を示す上記バックオフ値を加入者端末機へ送信しなければならない。例えば、表３で示すレンジングバックオフスタート（Ranging Backoff Start）及びレンジングバックオフエンド（Ranging Backoff End）によって、“１０”という特定の値が決定されると、上記加入者端末機は、“truncated binary exponential backoff ”アルゴリズムに従って、２１０回（すなわち、１０２４回）のレンジング実行可能な機会が経過してから、次回のレンジング過程を実行しなければならない。
【００１９】
一方、上記ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、基地局からすべての加入者端末機に周期的にブロードキャストされるが、上記加入者端末機が上記ＤＬ＿ＭＡＰメッセージを持続的に受信可能な場合を基地局と同期が一致していると表現する。すなわち、上記ＤＬ−ＭＡＰメッセージを受信した加入者端末機は、ダウンリンクへ送信されるすべてのメッセージを受信することができる。
上記＜表３＞を参照して上述したように、基地局は、加入者端末機がアクセスに失敗した場合、 上記バックオフ情報を含むＵＣＤメッセージを上記加入者端末機へ送信する。
【００２０】
一方、上記レンジングを遂行する過程において、上記加入者端末機は、上記基地局へレンジング要求（Ranging Request；以下、“ＲＮＧ＿ＲＥＱ”と称する。）メッセージを送信し、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを受信した上記基地局は、上記加入者端末機に上記周波数、時間、及び送信電力を補正するための情報を含んだレンジング応答（Ranging Response；以下、“ＲＮＧ＿ＲＳＰ”と称する。）メッセージを送信する。
上記ＲＮＧ＿ＲＥＱメッセージの構造は、下記＜表４＞に示す通りである。
【００２１】
【表４】
2008501283.tif 000006
【００２２】
＜表４＞において、ダウンリンクチャンネル（Downlink Channel）ＩＤは、上記加入者端末機が上記ＵＣＤを介して受信したＲＮＧ＿ＲＥＱメッセージに含まれているダウンリンクチャンネル識別子を意味する。
また、＜表４＞に示すＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに対応した上記ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの構造は、下記＜表５＞に示す通りである。
【００２３】
【表５】
2008501283.tif 000007
【００２４】
＜表５＞において、アップリンクチャンネル（Uplink Channel）ＩＤは、ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに含まれていたアップリンクチャンネルのＩＤを意味する。
一方、上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムは、現在加入者端末機が固定された状態を考慮し、すなわち、加入者端末機の移動性を全く考慮せず、かつ単一セルの構造のみを考慮している。しかしながら、上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｄ通信システムに加入者端末機の移動性を考慮するシステムであると規定されており、このため、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅシステムは、マルチセル(multi cell)の環境下での加入者端末機の移動性を考慮しなければならない。このように、マルチセルの環境下での加入者端末機の移動性を提供するためには、上記加入者端末機及び基地局の位置移動による動作の変更が必ず必要とされ、特に、上記加入者端末機の移動性の支援のために、マルチセル構造を考慮した上記加入者端末機のハンドオーバーに関する研究が盛んになされている。
【００２５】
ＢＷＡ通信システムにおいて、上記加入者端末機は、複数の基地局から送信されるプリアンブルを受信する。上記加入者端末機は、受信されたプリアンブルのＣＩＮＲを測定する。上記加入者端末機は、測定された複数のＣＩＮＲのうちから、最も高いＣＩＮＲを有する基地局を選択する。すなわち、プリアンブルチャンネルを送信する複数の基地局のうち、最も良好な受信状態を有する基地局を選択することによって、上記加入者端末機は、自身が現在属している基地局を認識する。以下、最も良好な受信状態を有する基地局を“サービング基地局”(Serving BS)と呼ぶ。
【００２６】
上記サービング基地局は、上記加入者端末機に隣接基地局通知(ＭＯＢ−ＮＢＲ＿ＡＤＶ；Neighbor Advertisement；以下、‘ＭＯＢ−ＮＢＲ＿ＡＤＶ’と称する)メッセージを送信する。ここで、上記ＭＯＢ−ＮＢＲ＿ＡＤＶメッセージの構造は、下記＜表６＞に示す通りである。
【００２７】
【表６】
2008501283.tif 000008
【００２８】
＜表６＞に示すように、ＭＯＢ−ＮＢＲ＿ＡＤＶメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅと、構成(configuration)が変更される数を示すＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｇｅ Ｃｏｕｎｔと、隣接基地局の数を示すＮ＿ＮＥＩＧＨＢＯＲＳと、上記隣接基地局の識別子(ＩＤ；Identifier)を示すＮｅｉｇｈｂｏｒ ＢＳ−ＩＤと、上記隣接基地局の物理チャンネル周波数を示すＰｈｙｓｉｃａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙと、上記情報の他に、上記隣接基地局と関連したその他の情報を示すその他の隣接情報(TLV(Type／Length／Value)Encoded Neighbor Information)とを含む。また、ＭＯＢ−ＮＢＲ＿ＡＤＶメッセージは、加入者端末機がハンドオーバーを要求することができるヒステリシスしきい値(Hysteresis threshold)と、周期的なスキャン報告のためのＭＡＨＯ(Mobile Assisted Handover)報告周期情報とを含んでいる。
【００２９】
上記ＭＯＢ−ＮＢＲ＿ＡＤＶメッセージを受信した加入者端末機は、加入者端末機自身が、隣接基地局から送信されるプリアンブル信号のＣＩＮＲをスキャニングすることを希望するとき、上記サービング基地局にスキャン要求(ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＥＱ；Scanning Interval Allocation Request；以下、‘ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＥＱ’と称する)メッセージを送信する。ここで、上記加入者端末機がスキャン要求をする時点は、上記プリアンブル信号のＣＩＮＲスキャニング動作と直接的な関連性がないため、ここでは、その詳細な説明を省略する。
ここで、上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ＿ＲＥＱメッセージの構造は、下記＜表７＞に示す通りである。
【００３０】
【表７】
2008501283.tif 000009
【００３１】
＜表７＞に示すように、ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＥＱメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅと、上記隣接基地局から送信されるプリアンブル信号のＣＩＮＲをスキャニングすることを希望するスキャン区間を示すＳｃａｎ Ｄｕｒａｔｉｏｎとを含む。上記Ｓｃａｎ Ｄｕｒａｔｉｏｎは、フレーム単位で構成される。上記＜表７＞において、上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＥＱメッセージが送信されるＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅは、現在のところ、未定義の状態である(Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ＝ｕｎｄｅｆｉｎｅｄ)。
【００３２】
上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＥＱメッセージを受信したサービング基地局は、上記加入者端末機がスキャンすべき情報を含むスキャン応答（Scanning Interval Allocation Response；以下、‘ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＳＰ’と称する）メッセージを上記加入者端末機へ送信する。ここで、上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＳＰメッセージの構造は、下記＜表８＞に示す通りである。
【００３３】
【表８】
2008501283.tif 000010
【００３４】
＜表８＞に示すように、ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＳＰメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅと、上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＥＱメッセージを送信した加入者端末機の接続識別子(connection ID；以下、“ＣＩＤ”と称する)と、スキャン区間とを含む。上記＜表８＞において、上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＳＰメッセージが送信されるＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅは、現在のところ、未定義の状態であり(Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ＝ｕｎｄｅｆｉｎｅｄ)、上記スキャン区間は、上記加入者端末機が上記パイロットＣＩＮＲスキャニングを遂行する区間を示す。
上記スキャニング情報を含むＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＳＰメッセージを受信した加入者端末機は、上記スキャニング情報パラメーターに応じて、上記ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを通して認識した隣接基地局に対するパイロットＣＩＮＲをスキャニングする。
【００３５】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅシステムにおいてハンドオーバーを支援するために、加入者端末機は、隣接基地局(Ｎｅｉｇｈｂｏｒ ＢＳs)及び上記加入者端末機が現在属している基地局、すなわち、サービング基地局から送信されるプリアンブル信号のＣＩＮＲを測定しなければならず、上記サービング基地局から送信されるプリアンブル信号のＣＩＮＲが上記隣接ＢＳから送信されるプリアンブル信号のＣＩＮＲよりも小さい場合、上記加入者端末機は、上記サービングＢＳにハンドオーバーを要求する。ここで、上記「プリアンブル信号のＣＩＮＲを測定する」という表現を、説明の都合上、「プリアンブル信号のＣＩＮＲをスキャンあるいはスキャニングする」とする。ここで、上記スキャン及びスキャニングは、同一の概念を示すものであり、説明の都合上、この明細書中では混用されている。
【００３６】
図３は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムのセクター構造を示す図である。
図３を参照すると、１つのＢＳは、３個のセクターに区分され、セクターの各々は、セクター化されたアンテナによるビームの形成によって区別されることができる。同一のＢＳに属しているセクターのすべては、同一の中心周波数を使用し、セクターの各々は、相互に異なるサブチャンネルセット(set)に区分して分割された帯域幅を使用する。しかしながら、このようなサブチャンネルの概念がデータ領域のみを区分したものであるか、又は、全帯域を３等分にしたものであるかは、スペック上に明確に明示されていない。
【００３７】
図４は、従来のＩＥＥＥ８０２．１６ｅシステムにおける移動加入者端末機の要求によるハードハンドオーバー過程を示す信号フローチャートである。
図４を参照すると、まず、サービング基地局(Serving BS)４４０は、移動加入者端末機(Mobile Subscriber Station；以下、‘ＭＳ’と称する)４００へＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを送信する(ステップＳ４１１)。上記ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを受信したＭＳ４００は、ＭＳ４００自身が隣接ＢＳから受信されたパイロット信号のＣＩＮＲをスキャニングすることを希望するとき、サービングＢＳ４４０へＭＯＢ＿ＳＣＮ＿ＲＥＱメッセージを送信する(ステップＳ４１３)。ここで、ＭＳ４００がスキャン要求を行う時点は、上記パイロットＣＩＮＲスキャニング動作と直接的な関連性がないため、ここでは、具体的な説明は省略する。上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ＿ＲＥＱメッセージを受信したサービングＢＳ４４０は、ＭＳ４００がスキャンすべき情報を含むＭＯＢ＿ＳＣＮ＿ＲＳＰメッセージをＭＳ４００へ送信する(ステップＳ４１５)。上記スキャニング情報を含むＭＯＢ＿ＳＣＮ＿ＲＳＰメッセージを受信したＭＳ４００は、上記ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを通して認識した隣接ＢＳに対して、上記ＭＯＢ＿ＳＣＮ＿ＲＳＰメッセージに含まれているパラメーター、すなわち、スキャン区間に応じて、パイロット信号のＣＩＮＲスキャニングを遂行する(ステップＳ４１７)。
【００３８】
上記隣接ＢＳから受信されるパイロット信号のＣＩＮＲをスキャニングを完了した後に、ＭＳ４００がＭＳ４００自身が現在属しているサービングＢＳを変更すべき旨を決定すると(ステップＳ４１９)、すなわち、ＭＳ４００が、現在のサービングＢＳをＢＳ４４０とは異なる新たなＢＳに変更すべき旨を決定すると、ＭＳ４００は、サービングＢＳ４４０へＭＳハンドオーバー要求(ＭＯＢ−ＭＳＨＯ＿ＲＥＱ；Mobile Subscriber Station HandOver Request；以下、‘ＭＯＢ−ＭＳＨＯ＿ＲＥＱ’と称する)メッセージを送信する(ステップＳ４２１)。ここで、上記ＭＯＢ−ＭＳＨＯ＿ＲＥＱメッセージの構造は、下記＜表９＞に示す通りである。
【００３９】
【表９】
2008501283.tif 000011
【００４０】
＜表９＞に示すように、上記ＭＳ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ ＴｙｐｅとＭＳがスキャニングした結果を示すＮ＿Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄとを含む。ここで、上記Ｎ＿Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄは、＜表９＞に示すように、隣接ＢＳの各々に対する識別子を示すＮｅｉｇｈｂｏｒ ＢＳ−ＩＤと、上記隣接ＢＳの各々に対するパイロット信号のＣＩＮＲを示すＢＳ ＣＩＮＲ ｍｅａｎと、上記隣接ＢＳが加入者端末機へ提供するものと予想されるサービスレベルを示すサービスレベル予想情報とを含む。また、上記Ｎ＿Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄは、ハンドオーバーが発生する時点を知らせるＥｓｔｉｍａｔｅｄ ＨＯ ｓｔａｒｔパラメーターを含む。
【００４１】
ＭＳ４００から送信されたＭＳ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージを受信すると、サービングＢＳ４４０は、ＭＳ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージのＮ＿Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ情報からＭＳ４００がハンドオーバー可能なターゲットＢＳリスト情報を把握する(ステップＳ４２３)。サービングＢＳ４４０は、ハンドオーバー可能なターゲットＢＳリストに属する隣接ＢＳへハンドオーバー通知（Handover Notification；ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ）メッセージを送信する(ステップＳ４２５及びステップＳ４２７)。ここで、上記ターゲットＢＳリストに含まれた隣接ＢＳがターゲットＢＳ＃１ ４６０及びターゲットＢＳ＃２ ４８０を含むと仮定する。サービングＢＳ４４０から上記ターゲットＢＳ４６０及び４８０へ送信されるＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮメッセージの構造は、下記＜表１０＞に示す通りである。
【００４２】
【表１０】
2008501283.tif 000012
【００４３】
＜表１０＞に示すように、上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、ターゲットＢＳ＃１ ４６０又はターゲットＢＳ＃２ ４８０にハンドオーバーしたいＭＳの識別子(ＭＳ ＩＤ)と、ＭＳがハンドオーバーを開始するものと予想される時間と、上記ＭＳが新たなサービングＢＳとなる隣接ＢＳに要求する帯域幅及び上記ＭＳが提供されたいサービスレベルなどの情報とを含む。上記ＭＳが要求する帯域幅及びサービスレベルは、＜表９＞に示したＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージのサービスレベル予想（Service Level Prediction）フィールドに記録された情報と同一である。
【００４４】
サービング基地局４４０から送信された上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮメッセージを受信すると、ターゲットＢＳ＃１ ４６０又はターゲットＢＳ＃２ ４８０は、上記のＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮメッセージに対する応答メッセージであるハンドオーバー通知応答（Handover Notification Response；以下、ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥと称する）メッセージをサービングＢＳ４４０へ送信する（ステップＳ４２９及びステップＳ４３１）。ここで、上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージの構造は、下記＜表１１＞に示す通りである。
【００４５】
【表１１】
2008501283.tif 000013
【００４６】
＜表１１＞に示すように、上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、ターゲットＢＳにハンドオーバーをしたいＭＳの識別子(ＭＳ ＩＤ)と、ターゲットＢＳが上記ＭＳのハンドオーバー要求を許可することができるかどうかに対する応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）と、各ターゲット基地局に上記ＭＳがハンドオーバーしたときに各ターゲット基地局が提供することができる帯域幅及びサービスレベル情報とを含む。
【００４７】
ステップＳ４２９及びステップＳ４３１で、サービングＢＳ４４０がターゲットＢＳ＃１ ４６０又はターゲットＢＳ＃２ ４８０からＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージを受信すると、サービングＢＳ４４０は、ＭＳ４００が移動したときに、ＭＳ４００が要求する帯域幅及びサービスレベルを提供することができるターゲットＢＳ(target BS)を選択する。例えば、ステップＳ４２９で、ターゲットＢＳ＃１ ４６０は、低いサービスレベルを提供することができることを示す情報を含むＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージをＭＳ４００へ送信し、ステップＳ４３１で、ターゲットＢＳ＃２ ４８０は、同一のサービスレベルを提供することができることを示す情報を含むＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージをＭＳ４００へ送信する。従って、ステップＳ４３３で、サービングＢＳ４４０は、同一のサービスレベルを提供することができるターゲットＢＳ＃２ ４８０を選択し、上記選択されたターゲットＢＳ＃２ ４８０からのＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに対する応答メッセージとして、ハンドオーバー通知確認（Handover Notification Confirm；以下、ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＣＯＮＦＩＲＭと称する）メッセージを送信する。上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＣＯＮＦＩＲＭメッセージの構造は、下記＜表１３＞に示す通りである。
【００４８】
【表１２】
2008501283.tif 000014
【００４９】
＜表１２＞に示すように、上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＣＯＮＦＩＲＭメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、選択したターゲットＢＳにハンドオーバーしたいＭＳ４００の識別子(ＭＳ ＩＤ)と、上記選択したターゲットＢＳにＭＳ４００が移動した時にターゲットＢＳから提供可能な帯域幅及びサービスレベル情報と、を表示する。
【００５０】
ステップＳ４３３で、ターゲットＢＳを選択した後に、サービングＢＳ４４０は、ＭＳ４００へ上記ＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱに対する応答メッセージとしてハンドオーバー応答(Handover Response；以下、‘ＭＯＢ＿ＨＯ−ＲＳＰ’と称する)メッセージを送信する(ステップＳ４３５)。ここで、上記ＭＯＢ＿ＨＯ−ＲＳＰメッセージの構造は、下記＜表１３＞に示す通りである。
【００５１】
【表１３】
2008501283.tif 000015
【００５２】
＜表１３＞に示すように、上記ＭＯＢ＿ＨＯ−ＲＳＰメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信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開始するものと予想される時間と、サービング基地局が選択したターゲット基地局に対する結果を示すＮ＿Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄと、を含む。ここで、上記Ｎ＿Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄは、＜表１３＞に示すように、選択したターゲットＢＳの識別子を示すＮｅｉｇｈｂｏｒ ＢＳ−ＩＤと、上記ターゲットＢＳがＭＳ４００へ提供するものと予想されるサービスレベルを示すサービスレベル予想情報とを含む。
【００５３】
上記ＭＯＢ＿ＨＯ−ＲＳＰメッセージを受信した後、ＭＳ４００は、上記ＭＯＢ＿ＨＯ−ＲＳＰメッセージに含まれているＮ＿Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ情報を考慮してハンドオーバーしようとするターゲットＢＳを選択する。上記ターゲットＢＳを選択した後に、ＭＳ４００は、上記ＭＯＢ＿ＨＯ−ＲＳＰメッセージに対する応答メッセージであるハンドオーバー指示（Handover Indication；以下、‘ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤ’と称する）メッセージをサービングＢＳ４４０へ送信する(ステップＳ４３７)。ここで、上記ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージの構造を下記＜表１４＞に示す通りである。
【００５４】
【表１４】
2008501283.tif 000016
【００５５】
＜表１４＞に示すように、上記ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信メッセージのタイプを示すＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅと、ＭＳが選択したターゲットＢＳの識別子を示すＴａｒｇｅｔ＿ＢＳ＿ＩＤと、ＭＳがハンドオーバーのためにサービングＢＳに自身の接続を解除することを通知する場合、又は、ＭＳがハンドオーバーを取り消すか、あるいは拒絶する場合に使用されるＨＯ−ＩＮＤ ｔｙｐｅとを含む。
【００５６】
図４では、ＭＳ４００が上記ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅフィールド値を‘００’に設定して、サービングＢＳ４４０へ送信すると仮定する。従って、サービングＢＳ４４０は、ＭＳ４００とのリンクを解除する(ステップＳ４３９)。一方、ＭＳ４００は、上記ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅメッセージを送信した後に、ハンドオーバーを遂行するターゲットＢＳ、すなわち、ターゲットＢＳ＃２ ４８０へハンドオーバー過程を開始する。
【００５７】
ＭＳ４００は、＜表１５＞に示す高速レンジング情報エレメント(Ｆａｓｔ ｒａｎｇｉｎｇ ＩＥ)が含まれたＤＬ−ＭＡＰ及びＵＬ−ＭＡＰを受信することによって、非競合の（contention-free）レンジング接続区間が割り当てられることができる。従って、ＭＳ４００は、ターゲットＢＳ＃２ ４８０と非競合方式にてレンジング手順を遂行する（ステップＳ４４３及びステップＳ４４５）。レンジング過程が完了した後に、ＭＳ４００は、新たなサービングＢＳ４８０とデータ送受信を遂行する（ステップＳ４４７）。上記高速レンジング情報エレメントを＜表１５＞に示す。
【００５８】
【表１５】
2008501283.tif 000017
【００５９】
＜表１５＞に示すように、高速レンジング情報エレメントは、高速レンジングのための情報として、ＭＳのＭＡＣアドレス及びアップリンクで使用される変調／復調方式を示すＵＩＵＣと、レンジング領域を示すＯＦＤＭシンボルオフセット（Symbol offset）と、サブチャンネルオフセット（Sub-channel offset）と、ＯＦＤＭシンボルの数及びサブチャンネルの数に関する情報とを含んでいる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００６０】
上述したように、従来のＯＦＤＭＡ基盤８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳが現在のセルの特定のセクターから他のセルの新たなセクターへ移動する場合に、ソフトハンドオーバーを支援する方案が具体的に提示されていない。また、従来では、セルの境界に位置したＭＳがピンポン(ping−pong)現象に遭遇した場合、頻繁なハードハンドオーバーを遂行しなければならない。上記ピンポン現象は、システムに信号伝達負荷(signaling load)を増加させ、ハードハンドオーバーの失敗確率を増加させる。従って、上記ＭＳのソフトハンドオーバーのためのメッセージ及びシナリオをさらに定義する必要があった。
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、広帯域無線接続通信システムにおいて、移動加入者端末機のソフトハンドオーバーを支援する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】
【００６１】
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の見地によると、移動加入者端末機と、上記移動加入者端末機が現在サービスを受信しているサービング基地局と、上記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを有し、上記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分される広帯域無線接続通信システムにおけるハンドオーバーを支援する方法は、上記移動加入者端末機は、上記サービング基地局からブロードキャストされる上記サービング基地局及び上記隣接基地局の情報を収集するステップと、上記収集された情報に従って、上記サービング基地局及び上記隣接基地局の各セクターに対して信号レベルを測定するステップと、上記測定された各セクターの信号レベルに基づいて上記サービング基地局へハンドオーバー要求を送信するステップと、上記ハンドオーバーの要求時に含まれた情報に基づいて、上記サービング基地局は、上記移動加入者端末機が上記サービング基地局のセクターから上記隣接基地局の他のセクターにハンドオーバーしようとしているか否かを判断するステップと、上記移動加入者端末機がソフトハンドオーバーを遂行する旨を決定するステップとを具備することを特徴とする。
【００６２】
本発明の第２の見地によると、広帯域無線接続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を支援するシステムは、上記移動加入者端末機が現在サービスを受信しているサービング基地局と、上記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局が存在し、上記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分され、上記移動加入者端末機は、周期的にブロードキャストされる上記サービング基地局、上記隣接基地局、及び上記サービング基地局の各セクターの情報を受信し、上記収集された情報に従って上記サービング基地局及び上記隣接基地局の各セクターに対して信号レベルを測定し、上記測定された各セクターに対する信号レベルに従ってハンドオーバー要求を送信し、上記サービング基地局は、上記移動加入者端末機へ上記サービング基地局及び上記隣接基地局に関する情報をブロードキャストし、上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、上記移動加入者端末機が現在位置しているセクターから上記隣接基地局のセクターへのソフトハンドオーバーを遂行することができるか否かを判断し、可能であれば、上記移動加入者端末機が上記ソフトハンドオーバーを遂行する旨を決定することを特徴とする。
【００６３】
本発明の第３の見地によると、移動加入者端末機と、上記移動加入者端末機が現在サービスを受信しているサービング基地局と、上記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを有し、上記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分される広帯域無線接続通信システムにおいて、上記移動加入者端末機が上記サービング基地局のセクターから上記隣接基地局のセクターへハンドオーバーする方法は、上記サービング基地局からブロードキャストされる上記サービング基地局及び上記隣接基地局を収集するステップと、上記収集された情報に従って、上記サービング基地局及び上記隣接基地局のセクターに対して信号レベルを測定するステップと、上記測定された各セクターの信号レベルに基づいて上記サービング基地局にハンドオーバー要求を送信するステップと、上記サービング基地局で決定されたハンドオーバータイプがソフトハンドオーバーである場合に、上記サービング基地局から上記ソフトハンドオーバーが可能な隣接基地局のセクター情報を含んでいるハンドオーバー応答を受信するステップと、上記移動加入者端末機が上記ソフトハンドオーバーを遂行することを示す通知を上記サービング基地局へ送信するステップと、上記隣接基地局の該当セクターにレンジングを遂行するステップとを具備することを特徴とする。
【００６４】
本発明の第４の見地によると、移動加入者端末機と、上記移動加入者端末機が現在サービスを受信しているサービング基地局と、上記サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを有し、上記基地局の各々のサービスエリアは、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセクターに区分される広帯域無線接続通信システムにおいて、上記サービング基地局がハンドオーバーを支援する方法は、上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ステップと、上記移動加入者端末機が上記サービング基地局のセクターから上記隣接基地局のセクターへソフトハンドオーバーを遂行することができるか否かを判断するステップと、上記移動加入者端末機が上記サービング基地局のセクターから上記隣接基地局のセクターへ上記ソフトハンドオーバーを遂行することができる場合に、上記移動加入者端末機が上記ソフトハンドオーバーを遂行する旨を決定するステップと具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００６５】
本発明は、広帯域無線接続通信システムにおいて、移動加入者端末機のソフトハンドオーバーの実現のために、新たなメッセージ及びシナリオを提案して、高品質のソフトハンドオーバーを保証することができる。すなわち、ダウンリンクでは、サービングＢＳ及びターゲットＢＳが同一の時点で同一の周波数を有する無線チャンネルを介して、同一のデータを１つの移動加入者端末機へ送信する。アップリンクでは、サービングＢＳ及びターゲットＢＳのすべてが移動加入者端末機からの送信信号を受信する。これによって、ピンポン現象及びセル境界での信号強さが低下される現象を防止することができる。また、ソフトハンドオーバーの適用によって、ダウンリンクでは、移動加入者端末機が２つの基地局から無線チャンネルを受信することによって、受信信号対雑音比(ＳＮＲ)を向上させることができる。さらに、アップリンクでは、２つの基地局が、１つの移動加入者端末機の送信信号を同時に受信することによって、ダイバーシティ(diversity)効果を得ることができる、という長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
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。以下の説明では、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と判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
本発明の説明に先立って、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１６ｅ通信システムは、直交周波数分割多元／直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Orthogonal Frequency Division Multiple Access；ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ)方式を使用する広帯域無線接続(Broadband Wireless Access)通信システムである。例えば、広帯域無線接続通信システムにおいて、１つのセル（サービスエリア）は、アンテナビーム形成(antenna beam forming)によってアルファ（alpha）（α）、ベータ（beta）（β）、及びガンマ(gamma)（γ）の３個のセクターに区分されることができ、上記セクターの各々は、重複しない周波数帯域に区分され、移動加入者端末機(Mobile Subscriber Station；以下、‘ＭＳ’と称する)に周波数帯域が割り当てられる。ここで、上記ＭＳに割り当てられる周波数帯域は、サブチャンネル(sub-carrier)又は上記サブチャンネル集合であるサブチャンネル(sub-channel)ごとに割り当てられることができる。従来では、上記ＭＳが現在の位置から隣接セルのセクターへ移動する場合に、上記ＭＳは、ハードハンドオーバーのみを遂行する。すなわち、上記ＭＳは、ハンドオーバーする前のサービング基地局と接続を解除し、ハンドオーバーすることを決定したターゲット基地局と接続を新たに設定しなければならない。
【００６８】
従って、本発明は、直交周波数分割多元接続(以下、‘ＯＦＤＭＡ’と称する)システムにおいて、第１の基地局が管理するセルの特定のセクターに位置したＭＳが第２の基地局が管理する隣接セルのセクターへ移動する場合にソフトハンドオーバーを支援する方案を提供する。
【００６９】
このために、本発明は、上記ＭＳのソフトハンドオーバーを支援するために“ソフト活性セクター(soft active sector)”という用語を定義する。
ソフト活性セクター：ソフトハンドオーバーが可能なセクターであって、ヒステリシス臨界値(Hysteresis threshold)を満足するセクターの集合(set)。
【００７０】
上記ヒステリシス臨界値は、各セクターのキャリア対干渉雑音比(Carrier to Interference Noise Ratio；以下、‘ＣＩＮＲ’と称する)の差が一定の範囲値を満足する臨界値の範囲を意味する。例えば、現在のサービング基地局が位置したαセクターの信号強度(strength)と、ハンドオーバーすることができるターゲット基地局が位置したβセクターの信号強度との差が一定値の範囲内である場合に、上記ＭＳは、上記βセクターをソフト活性セクター集合に追加させることができる。上記ＭＳが上記ソフト活性セクター集合に追加されたセクターへのソフトハンドオーバーを遂行する場合には、上記ソフトハンドオーバーが可能である。
【００７１】
上記ＭＳは、ハンドオーバーを要求するハンドオーバー要求メッセージに含まれた隣接セクターに関する情報を受信することによって測定されたＣＩＮＲ値に基づいて、ソフトハンドオーバーを要求する状況であることを判断するか、あるいは、他のセルのセクターへのハンドオーバーであることを認識しなければならない。また、上記ＭＳは、ハンドオーバーを要求する時点がハードハンドオーバー又はソフトハンドオーバーが遂行されるかどうかに関係なしに、ハンドオーバー条件を満足する場合に、現在のサービングＢＳへハンドオーバー要求メッセージを送信し、上記ハンドオーバー要求メッセージに応じてハンドオーバー応答メッセージを受信する。上記ＭＳは、上記受信されたハンドオーバー応答メッセージに従って、ハードハンドオーバー又はソフトハンドオーバーを遂行する。
【００７２】
ここで、上記ＭＳが隣接セルのセクターにハンドオーバーするためには、セクターを識別することができる識別子(identifier)を必要とする。従って、本発明は、基地局とセクターを識別するために、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅシステムにおいて、４８ビットから構成されたＢＳ−ＩＤフィールドを＜表１６＞に示すように再定義する。
【００７３】
【表１６】
2008501283.tif 000018
【００７４】
一方、上記ＭＳのソフトハンドオーバーを支援するために、上記ソフト活性セクター集合を管理するための基準が必要である。従って、本発明は、既存のＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶ(Ｍｏｂｉｌｅ＿ＮｅｉｇｈＢｏＲ−ＡＤＶｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ)メッセージを再定義して、上記ソフト活性セクターを追加するか又は削除するための基準を提示する。修正された上記ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージの構造は、下記＜表１７＞に示す通りである。
【００７５】
【表１７】
2008501283.tif 000019
【００７６】
＜表１７＞に示すように、上記既存のＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージに比べて、上記再定義されたＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージは、任意のセクターを上記ソフト活性セクター集合に追加することを可能にするＣＩＮＲ基準値を示すＨ＿ａｄｄフィールドと、上記ソフト活性セクター集合から上記任意のセクターの削除を可能にするＣＩＮＲ基準値を示すＨ＿ｄｅｌｅｔｅフィールドとをさらに含む。
【００７７】
図５は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳの要求によるソフトハンドオーバー過程を示す信号フローチャートである。
図５を参照すると、まず、ＭＳ５０１は、サービングＢＳであるＢＳ＃１ ５０３のセクター＃１に位置しており、ＢＳ＃１ ５０３から周期的に隣接ＢＳ及びセクターに関連した情報をＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを通して受信し(ステップＳ５０７)、ＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを含むフレームも受信する(ステップＳ５０９)。ここで、ステップＳ５０７及びステップＳ５０９は、相互に置き換えられることもできる。セクター＃１に属しているＭＳのみが上記ＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰ、すなわち、放送制御情報を受信することができる。上記ＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信しているＭＳ５０１は、ＢＳ＃１ ５０３とデータ送受信を遂行する(ステップＳ５１１)。その後、ＭＳ５０１は、ハンドオーバー領域へ進入したことを感知すると、ＢＳ＃１ ５０３へセクター＃１に対するスキャニング要求を送信する。すなわち、ＭＳ５０１は、スキャン要求(以下、‘ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱ’と称する)メッセージをＢＳ＃１ ５０３へ送信する(ステップＳ５１３)。上記ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱを受信しているＢＳ＃１ ５０３は、スキャン応答(以下、‘ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰ’と称する)メッセージをＭＳ５０１へ送信して、スキャニング方法をＭＳ５０１へ通知する(ステップＳ５１５)。
【００７８】
ＭＳ５０１は、上記通知されたスキャニング方法に従って、隣接セクターからのプリアンブルのＣＩＮＲ値を測定する。この場合、ＭＳ５０１がデータ送受信を現在遂行しているセクター＃１に対するＣＩＮＲ値よりも大きい他のセクターのプリアンブルＣＩＮＲ値が測定されると、ＭＳ５０１は、ハンドオーバー要求(以下、‘ＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱ’と称する)メッセージをＢＳ＃１ ５０３へ送信する。ＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージは、既存のＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージを修正することによって再定義され、上記修正されたＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージの構造は、下記＜表１８＞に示す通りである。
【００７９】
【表１８】
2008501283.tif 000020
【００８０】
＜表１８＞に示すように、既存のＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージに比べて、上記再定義されたＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージは、１ビットの到着時間差(Arrival Time Difference)指示フィールド及び８ビットの到着時間差値フィールドをさらに含む。上記到着時間差指示フィールドは、隣接セクターが物理チャンネルの同期許容範囲内に含まれているか否かを基地局に認知可能にするインジケータ(indicator)フィールドである。言い換えれば、上記到着時間差指示フィールドは、上記ソフトハンドオーバーの支援が可能であるか否かを知らせるためのフィールドである。例えば、上記到着時間差指示フィールド値が“１”であると、上記隣接セクターが上記物理チャンネルの同期許可の範囲内に含まれることを示し、これは、上記隣接セクターへのソフトハンドオーバーが可能であることを意味する。上記到着時間差値は、現在の活性集合(current active set)の中でもっとも早く受信されるプリアンブルの到着時間と隣接ＢＳからのプリアンブルの到着時間との差を示す。ここで、上記ＭＳがもっとも早く受信するプリアンブルは、上記ＭＳが現在位置しているセルの基地局、すなわち、アンカー(anchor)ＢＳが送信したプリアンブルとなることができる。
【００８１】
上記ＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージを受信しているＢＳ＃１ ５０３は、上記到着時間値が一定の範囲内の値を満足し、もっとも大きいＣＩＮＲ値を有するセクターとその次に大きいＣＩＮＲ値を有するセクターとが相互に異なるセルに位置するセクターであることが上記ＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージから認知されると、ＭＳ５０１に対するソフトハンドオーバーを遂行することに決定する(ステップＳ５１９)。ＭＳ５０１に対するソフトハンドオーバーを遂行することに決定したＢＳ＃１ ５０３は、隣接ＢＳ(ここでは、ＢＳ＃２ ５０５の１つのみを仮定する)へハンドオーバー通知(以下、‘ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ’と称する)メッセージを送信して、ＭＳ５０１へ通信サービスを提供することができるか否かを確認する(ステップＳ５２１)。上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮメッセージを受信しているＢＳ＃２ ５０５は、ＭＳ５０１へ通信サービスを提供することができるか否かを示すハンドオーバー通知応答(ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥ)メッセージをＢＳ＃１ ５０３へ送信する(ステップＳ５２３)。ここで、ＢＳ＃２ ５０５がＭＳ５０１に対して通信サービスを提供することを示す肯定応答を送信すると仮定する。
【００８２】
上記ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ−ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージを受信しているＢＳ＃１ ５０３は、ＭＳ５０１へハンドオーバー応答(ＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰ)メッセージを送信する(ステップＳ５２５)。既存のＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰメッセージに比べて、上記再定義されたＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰメッセージは、サービスレベル予測(service level prediction)フィールドに対する指示値‘４’をさらに含む。上記指示値‘４’は、任意のセクターでソフトハンドオーバーの支援が可能であることを意味する。上記再定義されたＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰメッセージの構造は、下記＜表１９＞に示す通りである。
【００８３】
【表１９】
2008501283.tif 000021
【００８４】
すなわち、ＢＳ＃１ ５０３は、サービスレベル予測フィールド値が‘４’に設定されたＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰメッセージをＭＳ５０１へ送信する。上記メッセージを受信しているＭＳ５０１は、ＢＳ＃２ ５０５のセクター＃２をソフト活性セクター集合に追加し、ＨＯ＿ｔｙｐｅを‘１０’に設定したハンドオーバー指示(以下、‘ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤ’と称する)メッセージをＢＳ＃１ ５０３へ送信する(ステップＳ５２７)。ここで、既存のＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージに比べて、再定義されたＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージは、ＨＯ＿ｔｙｐｅフィールドをさらに含む。再定義されたＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージの構造は、下記＜表２０＞に示す通りである。
【００８５】
【表２０】
2008501283.tif 000022
【００８６】
＜表２０＞に示すように、上記再定義されたＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージは、既存のＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージに比べて、ＨＯ＿ｔｙｐｅフィールドをさらに含む。上記追加された２ビットのＨＯ＿ｔｙｐｅフィールドを説明すると、ＨＯ＿ｔｙｐｅ＝‘００’は、ＭＳが他のセルのセクターへ移動する場合にハードハンドオーバーを遂行することを示す基地局間のハードハンドオーバーであり、ＨＯ＿ｔｙｐｅ＝‘０１’は、ＭＳが同一のセル内の他のセクターにハンドオーバーを遂行することを示す基地局間のハンドオーバーを意味し、ＨＯ＿ｔｙｐｅ＝‘１０’は、ＭＳが他のセルのセクターへ移動する場合にソフトハンドオーバーを遂行することを示す基地局間のソフトハンドオーバーである。新たに追加されるソフト活性セクターに対するサブ帯域のみを共有して割り当てる方式ではない、ソフト活性セクターに対する同一のサブ帯域をすべて割り当てるソフトハンドオーバー支援方式において、ソフトハンドオーバー(ＨＯ＿ｔｙｐｅ＝１０)及びハードハンドオーバー(ＨＯ＿ｔｙｐｅ＝００)のうちの一つを任意に選択することができる。その理由は、この場合、ソフトハンドオーバー及びハードハンドオーバーを支援するか否かが物理チャンネル、あるいは、セクターの構成に基づくものではない、網全体が支援するハンドオーバーの種類に基づいて異なるものであるためである。
一方、上記ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージの構造は、下記＜表２１＞に示すように定義されることもできる。
【００８７】
【表２１】
2008501283.tif 000023
【００８８】
＜表２１＞に示すように、新たに定義された上記ＭＯＢ＿ＨＯ−ＩＮＤメッセージは、既存のＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージに比べて、既存のＭＯＢ＿ＨＯ−ＩＮＤメッセージのＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅフィールドが２ビットから４ビットに拡張され、‘００１１’及び‘０１００’が追加されている。上記ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅ＝‘００１１’を受信しているサービングＢＳは、上記ＭＳがＴａｒｇｅｔ＿ＢＳ＿ＩＤに該当するターゲットＢＳの該当セクターをソフト活性セクター集合から削除することを認知し、上記ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅ＝‘０１００’を受信しているサービングＢＳは、上記ＭＳがＴａｒｇｅｔ＿ＢＳ＿ＩＤに該当するターゲットＢＳの該当セクターをソフト活性セクター集合に追加することを認知する。
【００８９】
＜表２０＞又は＜表２１＞に示すＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージを受信しているＢＳ＃１ ５０３は、ハンドオーバー通報確認(以下、ＨＯ＿ＮＯＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ＿ＣＯＮＦＩＲＭと称する)メッセージをＢＳ＃２ ５０５へ送信する(ステップＳ５２９)。ＭＳ５０１は、ソフト活性セクター集合にＢＳ＃２ ５０５のセクター＃２を追加すると、ＢＳ＃１ ５０３のセクター＃１及びＢＳ＃２ ５０５のセクター＃２で信号の送受信を同時に遂行する。従って、ＭＳ５０１は、ＢＳ＃１ ５０３のセクター＃１及びＢＳ＃２ ５０５のセクター＃２からＤＬ＿ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信する(ステップＳ５３３及びステップＳ５３５)。
【００９０】
この後、レンジング要求（ＲＮＧ−ＲＥＱ）及びレンジング応答(ＲＮＧ−ＲＳＰ)メッセージの交換を通して、ＭＳ５０１とＢＳ＃２ ５０５のセクター＃２との間でレンジング過程を遂行する(ステップＳ５３７、ステップＳ５３９)。上記レンジング過程を完了したＭＳ５０１及びＢＳ＃２ ５０５は、ネットワーク再進入手順(network re-entry process)が必要とされる場合、セクター＃２に対するネットワーク再進入過程を試みる(ステップＳ５４１)。上記ネットワーク再進入過程を完了した後、ＢＳ＃１ ５０３は、セクター＃１及びセクター＃２に対するＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰの割当てを変更し(ステップＳ５４３)、ＭＳ５０１は、２つのセクターとデータ送受信を遂行する(ステップＳ５４５)。従って、ＭＳ５０１は、アップリンクの場合、２つのセクターのうち、さらに良い品質を有するリンクを選択して復調する。ダウンリンクの場合、ＭＳ５０１は、２つのセクターから受信された信号を結合して復調する。この場合、＜表２１＞のＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージのフォーマットを使用することができる。
【００９１】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＭＳが遂行するソフトハンドオーバー過程を示すフローチャートである。
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、まず、ステップＳ６０１で、上記ＭＳは、サービングＢＳからＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを受信して、隣接セルのセクター情報を収集する。ステップＳ６０３で、上記ＭＳは、現在のサービングＢＳのセクター＃１に該当するＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信する。ステップＳ６０５で、上記ＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信している上記ＭＳは、セクター＃１とデータ送受信を遂行する。ステップＳ６０７で、上記ＭＳは、スキャニングを要求する時点に到達すると、スキャニング要求メッセージであるＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱメッセージを上記サービングＢＳへ送信する。ステップＳ６０９で、上記ＭＳは、上記ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＧメッセージに応じて、上記サービングＢＳからＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰメッセージを受信する。ステップＳ６１１で、上記ＭＳは、上記隣接セクターからプリアンブルのＣＩＮＲを測定する。ステップＳ６１３で、上記ＭＳは、ハンドオーバー領域へ進入していることを感知するか、サービングＢＳのセクター＃１に対するＣＩＮＲ値と上記ＭＳがハンドオーバーを遂行することができる隣接ＢＳであるターゲットＢＳのセクター＃２に対するＣＩＮＲ値との差が基準値Ｈ＿ａｄｄより小さい場合に、上記ＭＳは、ソフト活性セクター集合に上記セクター＃２を追加させる。ステップＳ６１５で、上記ＭＳは、上記サービングＢＳへハンドオーバー要求、すなわち、ＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージを送信する。ここで、上記ＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージは、上記ＭＳがハンドオーバーを要求するＢＳのセクター情報を含む。
【００９２】
ステップＳ６１７で、上記ＭＳは、上記サービングＢＳからハンドオーバー応答メッセージであるＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰメッセージを受信する。ステップＳ６１９で、上記ＭＳは、上記ＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰメッセージに含まれたハンドオーバーしようとするＢＳのセクターがソフトハンドオーバーが可能なセクター(以下、‘ターゲットセクター’と称する)であるか否かを判断する。上記判断の結果、上記ターゲットセクターがソフト活性セクター集合に含まれており、ソフトハンドオーバーが可能であると、上記ＭＳは、ステップＳ６２３へ進行する。一方、ターゲットセクターへのソフトハンドオーバーが不可能であると、上記ＭＳは、ステップＳ６２１へ進行してハードハンドオーバーを遂行する。ステップＳ６２３で、上記ＭＳは、上記ターゲットセクターがソフトハンドオーバー領域に属しており、ソフト活性セクター集合に含まれるべきセクターであれば、ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅフィールドにソフトハンドオーバーを明示して、ＭＯＢ＿ＨＯ−ＩＮＤメッセージを送信する。ステップＳ６２５で、上記ＭＳは、ソフト活性セクター集合に上記ターゲットセクター(例えば、図５のＢＳ＃２のセクター＃２)を追加させる。ステップＳ６２７で、上記ＭＳは、現在のサービングＢＳのセクター＃１及び上記ターゲットセクター(セクター＃２)のすべてからＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信し、ステップＳ６２９へ進行する。
【００９３】
ステップＳ６２９で、上記ＭＳは、上記ターゲットセクターへＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを送信する。ステップＳ６３１で、上記ＭＳは、ターゲットセクターに該当するＢＳからＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを受信する。ステップＳ６３３で、上記ＭＳは、セクター＃１及びセクター＃２とデータ送受信を遂行する。
【００９４】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＢＳが遂行するソフトハンドオーバー過程を示すフローチャートである。
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、まず、ステップＳ７０１で、ＭＳ(セクター＃１に位置していると仮定する)へサービスを提供しているサービングＢＳは、同一のセル及び隣接セルのセクターに関する情報を含んでいるＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを上記ＭＳへ送信する。ステップＳ７０３で、上記サービングＢＳは、上記ＭＳにデータ送信バースト位置を通知するために、セクター＃１のＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを送信する。ステップＳ７０５で、上記サービングＢＳは、上記ＭＳとデータを送受信し、ステップＳ７０７で、上記サービングＢＳは、上記ＭＳからＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱメッセージを受信し、ステップＳ７０９で、上記サービングＢＳは、上記ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱメッセージに応じて、ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰメッセージを上記ＭＳへ送信して、上記セクターに対するＣＩＮＲ測定方法を通知する。ステップＳ７１１で、上記サービングＢＳは、上記ＭＳからＭＯＢ＿ＭＳＨＯ−ＲＥＱメッセージを受信し、ステップＳ７１３で、上記サービングＢＳは、上記ＭＳが報告したセクター＃１に対するプリアンブルＣＩＮＲ値と基準値Ｈ＿ａｄｄより小さい値との差を示す隣接セクターが他のＢＳに対する他のサブチャンネル帯域を使用するセクターであることを確認する。そうであれば、上記サービングＢＳは、ステップＳ７１７へ進行して、ソフトハンドオーバーを認識する。ステップＳ７１３で、上記セクターが任意にソフトハンドオーバーを支援するか否かを決定することができる。ステップＳ７１７で、上記サービングＢＳは、ＭＯＢ＿ＢＳＨＯ−ＲＳＰメッセージをＭＳへ送信して、ソフトハンドオーバーを指示する旨を通知する。ステップＳ７１９で、上記サービングＢＳは、上記ＭＳからＭＯＢ＿ＨＯ−ＩＮＤメッセージを受信する。ステップＳ７１３で、上記隣接セクターが他のＢＳに対する他のサブチャンネル帯域を使用するセクターではないと、上記サービングＢＳは、ステップＳ７１５へ進行して、既存のハードハンドオーバー過程を遂行する。
【００９５】
ステップＳ７２１で、上記サービングＢＳは、上記ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージのＨＯ＿ｔｙｐｅがソフトハンドオーバーを示す‘１０’に設定され、ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅが‘１１’に設定されるか否かを判断し、そうであれば（ステップＳ７２１；ＹＥＳ）、上記サービングＢＳは、ステップＳ７２３へ進行する。しかしながら、そうでなければ（ステップＳ７２１；ＮＯ）、上記サービングＢＳは、ステップＳ７１５へ進行して、既存のハードハンドオーバー過程を遂行する。ステップＳ７２３で、上記サービングＢＳは、上記ＭＳがターゲットセクター(セクター＃２)をソフト活性セクターに追加したことを認知する。ステップＳ７２５で、上記サービングＢＳは、セクター＃２のＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰ領域に上記ＭＳのバースト位置情報を割り当てる。ステップＳ７２７で、上記サービングＢＳ及び上記ターゲットＢＳは、上記ＭＳへＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを送信して、ステップＳ７２９へ進行する。
【００９６】
ステップＳ７２９からは、上記ＭＳがソフトハンドオーバーの遂行を要求したターゲットＢＳで遂行する過程を示す。ステップＳ７２９で、上記ターゲットＢＳは、上記ＭＳからＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを受信する。ステップＳ７３１で、上記ターゲットＢＳは、上記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージに応じて、上記ＭＳへＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを送信する。ステップＳ７３３で、上記ターゲットＢＳ及び上記ＭＳは、必要であれば、ネットワーク再進入過程を遂行する。上記ネットワーク再進入過程が完了された後に、上記サービングＢＳ及び上記ターゲットＢＳは、ステップＳ７３５で、ＭＳのために、それぞれのＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰにＭＳのバースト位置情報を割り当てる。ステップＳ７３７で、上記サービングＢＳ及び上記ターゲットＢＳは、上記ＭＳとデータ送受信を遂行する。
【００９７】
図８は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ソフト活性セクター集合からソフト活性セクターを削除する過程を示す信号フローチャートである。
図８を参照すると、まず、ＭＳ８０１は、ＢＳ＃１ ８０３のセクター＃１及びＢＳ＃２ ８０５のセクター＃２のすべてとデータを送受信している。従って、現在のサービングＢＳであるＢＳ＃１ ８０３のセクター＃１に位置しているＭＳ８０１は、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５から周期的なＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを受信することによって、隣接ＢＳ及びセクターに関連した情報を受信する(ステップＳ８０７及びステップＳ８１１)。また、ＭＳ８０１は、セクター＃１及びセクター＃２に関連したＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを含んでいるフレームをＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５から受信する(ステップＳ８０９及びステップＳ８１３)。上記ＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信しているＭＳ８０１は、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５とデータ送受信を遂行する(ステップＳ８１５)。この後、ＭＳ８０１は、ハンドオーバー領域から離脱したことを感知すると、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５にスキャニングを要求するメッセージであるＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱメッセージを送信し(ステップＳ８１７及びステップＳ８２１)、これに対する応答メッセージＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰメッセージをＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５から受信する(ステップＳ８１９及びステップＳ８２３)。ＭＳ８０１は、スキャニングした後に、ソフト活性セクター集合から基準値Ｈ＿ｄｅｌｅｔｅより小さいプリアンブルＣＩＮＲ値を有するセクター＃１をソフト活性セクター集合から削除して、ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅ＝００を有するＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージをＢＳ＃１ ８０３へ送信して、自身のリンク解除を要求する(ステップＳ８２５)。ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅ＝００を有する上記ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージを受信したＢＳ＃１ ８０３は、ＭＳ８０１のリンクを解除する(ステップＳ８２７)。その後、ＭＳ８０１は、ＢＳ＃２ ８０５のみからＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信し(ステップＳ８２９)、ＢＳ＃２ ８０５とのデータ送受信を遂行する(ステップＳ８３１)。
【００９８】
図９は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳが遂行するソフト活性セクター削除過程を示すフローチャートである。
図９を参照すると、まず、ステップＳ９０１で、ＭＳ８０１は、現在リンクが設定されているＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５からＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージを受信して、隣接ＢＳ及びセクターに関する情報を収集する。ステップＳ９０３で、ＭＳ８０１は、ＢＳ＃１ ８０３のセクター＃１及びＢＳ＃２ ８０５のセクター＃２に関するＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信する。ステップＳ９０５で、ＭＳ８０１は、セクター＃１及びセクター＃２と同時にデータ送受信を遂行する。ステップＳ９０７で、ＭＳ８０１は、スキャニングを要求する時点で、セクター＃１及びセクター＃２へＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱメッセージを送信する。ステップＳ９０９で、ＭＳ８０１は、ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱメッセージに応じて、セクター＃１及びセクター＃２からＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰメッセージを受信する。ステップＳ９１１で、ＭＳ８０１は、上記ＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰメッセージに含まれているスキャニング情報に従って、ＣＩＮＲスキャニングを遂行し、ステップＳ９１３へ進行する。
【００９９】
ステップＳ９１３で、ＭＳ８０１は、スキャニングした結果、隣接セクターに対するＣＩＮＲ値とサービングセクターに対するＣＩＮＲ値との差が、基準値Ｈ＿ｄｅｌｅｔｅより大きいかどうかを確認する。上記差が基準値Ｈ＿ｄｅｌｅｔｅより大きいと、ＭＳ８０１は、ステップＳ９１５へ進行して、ＢＳ＃１ ８０３へＨＯ−ＩＮＤメッセージを送信して、ＭＳ８０１のリンクの解除を要求する。上記差が基準値Ｈ＿ｄｅｌｅｔｅより大きくないと、上記過程は、ステップＳ９０１へ戻る。ステップＳ９１７で、ＭＳ８０１は、サービングセクターであるセクター＃１をソフト活性セクター集合から削除し、ステップＳ９１９で、ＭＳ８０１は、セクター＃２からＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰを受信する。ステップＳ９２１で、ＭＳ８０１は、ＢＳ＃２ ８０５のセクター＃２とデータを送受信する。
【０１００】
図１０は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＢＳが遂行するソフト活性セクター削除過程を示すフローチャートである。
図１０を参照すると、まず、ステップＳ１００１で、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５は、上記ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージをＭＳ８０１へ周期的に送信してセクターに関する情報を通知する。ステップＳ１００３で、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５は、セクター＃１及びセクター＃２に対するＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰをそれぞれ送信する。ステップＳ１００５で、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５は、ＭＳ８０１とデータを送受信する。その後、ステップＳ１００７で、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５は、ＭＳ８０１からＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱメッセージを受信する。ステップＳ１００９で、ＢＳ＃１ ８０３及びＢＳ＃２ ８０５は、ＭＳ８０１へスキャニング方法を知らせるＭＯＢ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰメッセージを送信する。ステップＳ１０１１で、ＢＳ＃１ ８０３は、ＭＳ８０１からＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージを受信する。ステップＳ１０１３で、ＢＳ＃１ ８０３は、上記ＭＯＢ＿ＨＯ＿ＩＮＤメッセージのＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅフィールドが‘００’に設定されるか否かを判断する。上記判断の結果、上記ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅフィールドが‘００’に設定される場合（ステップＳ１０１３；ＹＥＳ）に、ＢＳ＃１ ８０３は、ステップＳ１０１７へ進行する。そうでない場合（ステップＳ１０１３；ＮＯ）、ＢＳ＃１ ８０３は、ステップＳ１０１５へ進行して、残りのＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅ値に基づいて動作する。ここで、ＢＳ＃１ ８０３は、ＭＳ８０１がソフトハンドオーバー状態(すなわち、＜表２０＞のＨＯ＿ｔｙｐｅ＝１０)であることを認知しているので、ＨＯ＿ＩＮＤ＿ｔｙｐｅフィールドのみを判別すればよい。
【０１０１】
ステップＳ１０１７で、ＢＳ＃１ ８０３は、上記セクター＃１が自身の管理するソフト活性セクター集合に属していると、上記ソフト活性セクター集合から上記セクター＃１を削除し、ＭＳ８０１とのリンクも解除した後に、ステップＳ１０１９へ進行する。一方、ＢＳ＃１ ８０３は、ＭＳ８０１がソフト活性セクター集合から削除され、リンクも解除されたことを示す情報をＢＳ＃２ ８０５へ任意的に提供することができる。このような基準によれば、セクターを制御するセクター制御器がネットワークに存在する場合、このような情報がセクター管理器に共有されるので、セクター＃２へ通知する必要がない。セクター同士直接に通信する場合、上記ソフト活性セクター集合情報が変わったことをセクター＃２へ通知する必要がある。
【０１０２】
なお、本発明の詳細な説明においては、具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内であれば、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】従来のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構造を概略的に示す図である。
【図２】ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用する従来のＢＷＡ通信システムのアップリンク／ダウンリンクフレーム構造を概略的に示す図である。
【図３】ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムのセクター構造を示す図である。
【図４】従来のＩＥＥＥ８０２．１６ｅシステムにおける移動加入者端末機の要求によるハードハンドオーバー過程を示す信号フローチャートである。
【図５】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳの要求によるソフトハンドオーバー過程を示す信号フローチャートである。
【図６Ａ】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳが遂行するソフトハンドオーバー過程を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳが遂行するソフトハンドオーバー過程を示すフローチャートである。
【図７Ａ】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＢＳが遂行するソフトハンドオーバー過程を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＢＳが遂行するソフトハンドオーバー過程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ソフト活性セクター集合からソフト活性セクターを削除する過程を示す信号フローチャートである。
【図９】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＭＳが遂行するソフト活性セクター削除過程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおけるＢＳが遂行するソフト活性セクター削除過程を示すフローチャートである。
【図１】
2008501283.tif 000024
【図２】
2008501283.tif 000025
【図３】
2008501283.tif 000026
【図４】
2008501283.tif 000027
【図５】
2008501283.tif 000028
【図６Ａ】
2008501283.tif 000029
【図６Ｂ】
2008501283.tif 000030
【図７Ａ】
2008501283.tif 000031
【図７Ｂ】
2008501283.tif 000032
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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