(57)【要約】  移動加入者端末機と、移動加入者端末機に現在サービスを提供しているサービング基地局と、サービング基地局とは異なる複数の隣接基地局とを含み、基地局の各々は、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセルを含む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を提供する。このような方法は、移動加入者端末機がサービング基地局及び隣接基地局から受信される信号の強度を測定し、測定された信号の強度に基づくハンドオーバー要求をサービング基地局へ送信するステップと、サービング基地局との接続を終了する前に、複数の隣接基地局のうち、移動加入者端末機から要求されたハンドオーバーを遂行しようとするターゲット基地局と接続を設定し、ハンドオーバー領域で２つの基地局と同時に接続を設定することによって、ソフトハンドオーバーを遂行するステップとを具備する。
2008500766.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現在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とは異なる複数の隣接基地局とを含み、前記基地局の各々が、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセルを含む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が、前記サービング基地局及び前記隣接基地局から受信される信号の強度を測定し、前記測定された信号の強度に基づく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ステップと、
前記サービング基地局との接続を終了する前に、複数の隣接基地局のうち、前記移動加入者端末機から要求されたハンドオーバーを遂行しようとするターゲット基地局と接続を設定し、ハンドオーバー領域で前記２つの基地局と同時に接続を設定することによって、ソフトハンドオーバーを遂行するステップとを具備し、
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場合に、前記サービング基地局及び前記ターゲット基地局は、前記移動加入者端末機に同一の副搬送波を含んでいる同一のサブチャンネルを同一の時間に割り当て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は、前記サービング基地局から前記ソフトハンドオーバーを遂行する前に、前記複数の隣接基地局から受信される信号の到着時間を測定するステップと、
前記移動加入者端末機と現在接続されている前記サービング基地局から受信される信号の到着時間を基準にして、前記測定された到着時間値の差を計算するステップと、
前記計算された値を前記サービング基地局に報告するステップと、
前記報告された値を用いて、前記サービング基地局が、前記移動加入者端末機のソフトハンドオーバーを許可するか否かを決定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】
前記ソフトハンドオーバーのための計算ステップは、下記式を使用して遂行されることを特徴とする請求項２記載の方法。
Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ(ｊ)＝（１ｓｔ＿Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿ＡＳ）−Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ(ｊ)）
ここで、‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）’は、ネイバーセットに含まれたｊ番目のセクターから受信された信号の相対的な到着時間を示し、‘１ｓｔ＿Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿ＡＳ’は、アクティブセットに含まれた隣接基地局から受信された信号の到着時間のうちで、もっとも早く到着した時間を示し、‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ(ｊ)’は、ｊ番目の隣接基地局から受信された信号の到着時間を示す。
【請求項４】
前記‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ(ｊ)’値は、前記移動加入者端末機が測定し、前記移動加入者端末機のハンドオーバー要求メッセージに含まれて前記基地局に報告されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記アクティブセットは、データ送受信のための無線チャンネルを前記移動加入者端末機へ現在提供している基地局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６】
ホールディングセットは、システムの決定に基づいて、前記アクティブセットに含まれない基地局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７】
前記ネイバーセットは、前記隣接基地局のうちで、前記アクティブセット及び前記ホールディングセットに含まれた基地局を除いた残りの基地局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８】
前記移動加入者端末機は、前記サービング基地局及び前記ターゲット基地局からマップ（ＭＡＰ）情報エレメント（ＩＥ）を介して同一のサブチャンネルを割り当てられ、前記割り当てられたサブチャンネルに基づいて前記基地局とデータを送受信することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記ソフトハンドオーバーを支援するための前記マップ情報エレメントは、前記サービング基地局の該当サブチャンネル領域ではない、隣接基地局のサブチャンネル領域中で前記サブチャンネルが割り当てられる場合、前記移動加入者端末機へ前記情報を通知するのに使用されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記マップ情報エレメントは、前記サブチャンネルを送信する隣接基地局のセグメント番号に関する情報及び隣接基地局のセル識別子に関する情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記マップ情報エレメントは、割り当てられるデータバーストのシンボル開始位置に関する情報及びデータバーストを送信するサブチャンネルの開始インデックス番号に関する情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記マップ情報エレメントは、送信されるデータバーストの情報コードが反復コーディングを遂行したか否かに関する情報を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記マップ情報エレメントは、隣接基地局が使用中であるサブチャンネルの情報を含むことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１４】
前記隣接基地局で使用中のサブチャンネルに関する情報を前記移動加入者端末機へハンドオーバーの間に送信されるか否かに基づいて、相互に異なるマップ情報エレメントを使用することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記移動加入者端末機は、複数の隣接基地局から受信された信号の強度を測定し、その値がもっとも大きい隣接基地局のマップ情報エレメントのみを受信することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１６】
前記ソフトハンドオーバーのために使用されるサブチャンネルは、ＰＵＳＣタイプのサブチャンネルであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記ターゲット基地局が運用中のＰＵＳＣは、前記ターゲット基地局にソフトハンドオーバーを要求する移動加入者端末機に割り当てられるように使用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記サブチャンネルを割り当てる方法であって、
前記サービング基地局及びターゲット基地局は、すべてのサブチャンネルを複数のサブチャンネル集合に分割するステップと、
前記分割された各サブチャンネル集合を特定の基地局のＰＵＳＣ領域に割り当てるステップと、
前記割り当てられたＰＵＳＣ領域のうちで、少なくとも１つのＰＵＳＣサブチャンネルを選択することによって、前記移動加入者端末機に割り当て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１９】
前記移動加入者端末機と前記サービング基地局及びターゲット基地局との間の送受信信号の送信遅延間の差は、所定のシンボルのサイクルプレフィックスの長さより小さいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記サービング基地局及びターゲット基地局から受信された信号の送信遅延は、下りリンクで送信される信号の受信到着時間の差で推定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２１】
直交周波数分割多元接続方式を使用する通信システムにおけるソフトハンドオーバーを支援する方法であって、
移動加入者端末機周辺の隣接セクターをアクティブセット、ホールディングセット、及びネイバーセットを含んでいる所定数のグループに分類するステップと、
前記アクティブセットに含まれた各セクターが特定の移動加入者端末機へ同一の副搬送波を有する上りリンク／下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを同時に割り当てるステップと、
前記割り当てられたサブチャンネルに関する情報を前記移動加入者端末機に通知するためのＭＡＰ情報エレメントを定義するステップと、
前記分類されたグループに従って、前記ソフトハンドオーバーを制御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２２】
前記アクティブセットは、データ送受信のための無線チャンネルを前記移動加入者端末機へ現在提供している基地局の集合であることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記ホールディングセットは、システムの決定に基づいて、前記アクティブセットに含まれない基地局の集合であることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記ネイバーセットは、前記隣接基地局のうちで、前記アクティブセット及び前記ホールディングセットに含まれた基地局を除いた残りの基地局の集合であることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
前記隣接セクターを前記所定数のグループに分類するステップは、
前記ネイバーセットに含まれた所定のセクターのプリアンブル受信強度を前記アクティブセットのもっとも大きいプリアンブル受信強度と比較するステップと、
第１の条件を満足すると、前記予め定められたセクターのプリアンブル到着時点を前記アクティブセットのもっとも早いプリアンブル到着時点と比較するステップと、
第２の条件を満足すると、システムの設定に基づいて、前記所定のセクターを前記アクティブセットに含ませるか否かを決定した後に、前記決定を前記移動加入者端末機へ報告するステップと、
前記決定に基づいて、前記所定のセクターを前記アクティブセット又はホールディングセットに含ませるステップとを含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の条件は、前記アクティブセットに含まれたセクターのプリアンブル受信信号の最大の強度値と前記ネイバーセットに含まれた所定のセクターのプリアンブル受信信号の強度との差を計算した後に、前記計算された差をヒステリシスマージンと比較した結果値を意味し、下記のように表現されることを特徴とする請求項２５記載の方法。
(Ｍａｘ＿Ｐ＿ＲＸ＿ＡＳ)−(Ｐ＿ＲＸ（ｊ）)＜Ｈ(ｄＢ)
ここで、‘Ｍａｘ＿Ｐ＿ＲＸ＿ＡＳ’は、前記アクティブセットに含まれたセクターから受信されたプリアンブル受信信号の強度のうちの最大値を示し、‘Ｐ＿ＲＸ（ｊ）’は、前記ネイバーセットに含まれたｊ番目のセクターから受信されたプリアンブル受信信号の強度を示し、‘Ｈ’は、ヒステリシスマージンを示す。
【請求項２７】
前記第２の条件は、前記アクティブセットに含まれたセクターのプリアンブル受信信号の到着時間のうちで、もっとも早く到着した時間と所定のセクターのプリアンブル受信信号の到着時間との差を計算し、任意の定数値とサイクルプレフィックス（ＣＰ）の長さとを乗算した値と、前記計算された差とを比較した結果値を意味し、下記のように表現されることを特徴とする請求項２５記載の方法。
Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）＜ｃ＊Ｔｇ
ここで、‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）’は、前記ネイバーセットに含まれたｊ番目のセクターから受信された信号の相対的な到着時間を示し、‘ｃ’は、‘１’と同じであるか、又は、小さい定数値を示し、‘Ｔｇ’は、ＣＰの長さを示す。
【請求項２８】
前記‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）’の値は、前記移動加入者端末機が測定し、ソフトハンドオーバー開始要求メッセージに含まれて基地局に報告されることを特徴とする請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記ハンドオーバー開始要求メッセージは、移動加入者端末機ハンドオーバー要求メッセージを含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルが割り当てられる場合に、前記ＭＡＰ情報エレメントは、前記下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセグメント番号を示すフィールドと、前記下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセル識別子を示すフィールドと、割り当てられるデータバーストの直交周波数分割多元接続シンボル開始位置を示すフィールドと、データバーストを送信するサブチャンネルの開始インデックス番号を示すフィールドと、送信されるデータバーストの情報コードが反復コーディングされたか否かを示すフィールドのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３１】
前記移動加入者端末機は、前記隣接セクターのセグメント番号を使用して、前記ＭＡＰ情報エレメントを通して割り当てられたデータバーストが位置するＰＵＳＣサブチャンネル領域を確認することを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記移動加入者端末機は、前記隣接セクターのセル識別子を使用して、前記下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに含まれる副搬送波を選択することを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
前記ＭＡＰ情報エレメントは、前記ＭＡＰ情報エレメントによって割り当てられる隣接セクターのＰＵＳＣサブチャンネル領域の範囲を指定するフィールドを含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３４】
前記移動加入者端末機は、前記フィールドに含まれたビットマップ情報を使用して、隣接セクターが使用中のサブチャンネルに関する情報を確認することを特徴とする請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルが割り当てられる場合に、前記ＭＡＰ情報エレメントは、前記上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセグメント番号を示すフィールドと、前記上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセル識別子を示すフィールドと、割り当てられるデータバーストの直交周波数分割多元接続シンボル開始位置を示すフィールドと、データバーストを送信するサブチャンネルの開始インデックス番号を示すフィールドと、送信されるデータバーストの情報コードが反復コーディングされたか否かを示すフィールドのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３６】
前記移動加入者端末機は、前記隣接セクターのセグメント番号を使用して、前記ＭＡＰ情報エレメントを通して割り当てられたデータバーストが位置するＰＵＳＣサブチャンネル領域を確認することを特徴とする請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記移動加入者端末機は、前記隣接セクターのセル識別子を使用して、前記上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに含まれる副搬送波を選択することを特徴とする請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
直交周波数分割多元接続方式を使用する通信システムにおけるソフトハンドオーバーを支援するための基地局装置であって、
上位階層から制御信号を受信して、該当移動加入者端末機に割り当てられた上りリンクサブチャンネル及び下りリンクサブチャンネルを選択するのに使用されるサブチャンネル選択器を具備し、
前記サブチャンネル選択器は、基地局が下りリンクデータバーストを送信する場合に、下りリンクＭＡＰ情報エレメントを使用してサブチャンネルを構成するために、ＰＵＳＣサブチャンネル領域の選択、データバースト割当て領域の決定、及び前記サブチャンネルの選択を制御し、
前記基地局が前記上りリンクデータバーストを受信する場合に、上りリンクＭＡＰ情報エレメントを使用して、前記ＰＵＳＣサブチャンネル領域の選択、前記データバースト割当て領域の決定、及び前記サブチャンネルの選択を制御することを特徴とする装置。
【請求項３９】
前記サブチャンネル選択器は、前記上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報を、選択された上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルにマッピングさせることを特徴とする請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
前記サブチャンネル選択器は、選択された下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルから基底帯域信号を抽出することを特徴とする請求項３８記載の装置。
【請求項４１】
直交周波数分割多元接続方式を使用する通信システムにおけるソフトハンドオーバーを支援するための移動加入者端末機装置であって、
上位階層から制御信号を受信し、該当移動加入者端末機に割り当てられた上りリンクサブチャンネル及び下りリンクサブチャンネルを選択するサブチャンネル選択器と、
受信されたプリアンブルの信号強度を測定し、前記測定された値を出力するプリアンブル測定器と、
前記プリアンブル測定器が測定したプリアンブル受信信号の強度値を基準にして、アクティブセットに含まれた各セクターのＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域中から、受信品質がもっとも良好なＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域を選択するＭＡＰ ＰＵＳＣ領域選択器とを具備することを特徴とする移動加入者端末機装置。
【請求項４２】
前記サブチャンネル選択器は、
前記移動加入者端末機が下りリンクデータバーストを受信する場合に、下りリンクＭＡＰ情報エレメントを使用してサブチャンネルを構成するために、ＰＵＳＣサブチャンネル領域の選択、データバースト割当て領域の決定、及び前記サブチャンネルの選択を制御し、
前記移動加入者端末機が上りリンクデータバーストを送信する場合に、上りリンクＭＡＰ情報エレメントを使用して前記サブチャンネルを構成するために、前記ＰＵＳＣサブチャンネル領域の選択、前記データバースト割当て領域の決定、及び前記サブチャンネルの選択を制御することを特徴とする請求項４１記載の移動加入者端末機装置。
【請求項４３】
前記サブチャンネル選択器は、前記上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報を、選択された上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルにマッピングさせることを特徴とする請求項４１記載の移動加入者端末機装置。
【請求項４４】
前記サブチャンネル選択器は、選択された下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルから基底帯域信号を抽出することを特徴とする請求項４１記載の移動加入者端末機装置。
【請求項４５】
移動加入者端末機と、前記移動加入者端末機に現在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とは異なる複数の隣接基地局とを含み、前記基地局の各々が、相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセルを含む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システムであって、
前記サービング基地局及び前記隣接基地局から受信される信号の強度を測定し、前記測定された信号の強度に基づくハンドオーバー要求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との接続を終了する前に、複数の隣接基地局のうち、前記移動加入者端末機から要求されたハンドオーバーを遂行しようとするターゲット基地局と接続を設定し、ハンドオーバー領域で前記２つの基地局と同時に接続を設定することによって、ソフトハンドオーバーを遂行する移動加入者端末機と、
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場合に、同一の副搬送波を含んでいる同一のサブチャンネルを前記移動加入者端末機に同一の時間に割り当てる基地局とを具備することを特徴とするシステム。
【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)を支援するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムの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、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に活発な研究が進んでいる。現在の第３世代（3rd Generation；以下、“３Ｇ”と称する）通信システムにおいて、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。
【０００３】
一方、無線近距離通信ネットワーク（Local Area Network；以下‘ＬＡＮ’と称する。）システム及び無線都市地域ネットワーク（Metropolitan Area Network；以下、‘ＭＡＮ’と称する。）システムは、一般的に、２０Ｍｂｐｓ〜５０Ｍｂｐｓの送信速度を支援する。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支援する無線ＬＡＮシステム及び無線ＭＡＮシステムに対して、使用者端末機の移動性（mobility）及び高いＱｏＳを保証する新たな通信システムの開発に関する研究が活発に進んでいる。
【０００４】
しかしながら、上記無線ＭＡＮシステムは、そのサービス領域が広く、高速の送信速度を支援するため、高速通信サービスの支援には適しているが、ユーザー、すなわち、加入者端末機(ＳＳ:Subscriber Station)の固定された状態、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に開発したシステムである。上記無線ＭＡＮシステムは、ＳＳの高速移動によるハンドオーバー(handover)を提供できなかった。
【０００５】
現在、ＳＳの高速移動によるハンドオーバーを支援する装置及びシナリオに関する研究が活発に進んでいる。ＳＳの移動性を反映する代表的なシステムがＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１６ｅ通信システムである。上記標準に従って、移動性を有するＳＳは、移動加入者端末機(Mobile Subscriber Station；以下、‘ＭＳＳ'と称する)と呼ぶ。
【０００６】
図１は、一般的な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。
【０００７】
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とを有する多重セルの構造を備える。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ＭＳＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３とを含む。そして、ＢＳ１１０,１４０とＭＳＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３との間の信号送受信は、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)方式に従って遂行される。
【０００８】
ここで、ＭＳＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３の中で、ＭＳＳ１３０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（handover）領域に位置する。したがって、ＭＳＳ１３０に対するハンドオーバーを支援する場合にのみ、ＭＳＳ１３０に対する移動性を支援することができる。
【０００９】
一方、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、上記無線ＬＡＮシステムに比べて、そのサービス領域が広く、さらに高速の送信速度を支援する。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ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（broadband）送信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)方式を適用した通信システムである。
【００１０】
上述したように、上記ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムは、ＭＳＳに対するハンドオーバーを支援するが、ハードハンドオーバー(hard handover)方式によるハンドオーバーのみを支援する。上記ハードハンドオーバー方式によると、ＭＳＳが現在サービスを提供しているサービング基地局(Serving BS)へのすべての接続を終了した後に、新たなサービスの受信を設定する他のＢＳ、すなわち、ターゲットＢＳ(Target BS)への新たな接続を遂行する方式を意味する。
【００１１】
上記ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、現在のサービング基地局との通信を維持することができない程度に、現在のサービング基地局から受信される信号の強度、すなわち、キャリア対干渉雑音比(Carrier to Interference and Noise Ration；以下、‘ＣＩＮＲ’と称する)が減少する場合に、ＭＳＳ又は現在のサービングＢＳの要求に従って、上記ＭＳＳは、上記サービングＢＳとは異なる隣接ＢＳ(すなわち、ターゲットＢＳ)にハンドオーバーを遂行する。
【００１２】
上記ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、上記ＭＳＳが上記ターゲットＢＳとハンドオーバー動作を遂行する間に、上記ターゲットＢＳから受信される信号のＣＩＮＲが減少して、上記ターゲットＢＳから所望のサービスを受信することが不可能な場合に、上記ＭＳＳは、上記サービングＢＳへ接続を戻すことができる。無線チャンネル上で障害物による信号シャドーイング(Shadowing)が発生する。ＭＳＳがセル境界領域を通過する場合に、すなわち、ハンドオーバー領域に位置すると、ターゲットＢＳから受信される信号のＣＩＮＲがサービングＢＳから受信される信号のＣＩＮＲより大きくなってから再度小さくなる現象が発生する。一方、ハンドオーバーの開始時点を、ターゲットＢＳの受信信号の強度がサービング基地局の受信信号の強度と同一となる時点に定めると、上記ＭＳＳがセル境界を通過する間に、ハンドオーバー動作が頻繁に発生する。このような現象を“ピンポン現象(ping−pong effect)”と呼び、上記ピンポン現象が発生すると、ハンドオーバーシグナリングが大きく増加し、これによって、ハンドオーバー失敗の可能性も大きくなる、という問題点がある。
【００１３】
図２は、一般的なＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムで発生するピンポン現象を説明するグラフである。
【００１４】
図２は、ＭＳＳが第１の基地局(ＢＳ１)から第２の基地局(ＢＳ２)へ移動する場合の従来のハードハンドオーバーで発生するピンポン現象を示す。より具体的には、図２は、上記第１の基地局及び第２の基地局によって重畳するハンドオーバー領域に位置するＭＳＳが、上記第１の基地局及び第２の基地局から受信される信号の強度を示すグラフである。下記の説明では、説明の便宜上、上記第１の基地局がサービング基地局(Serving BS)であり、上記第２の基地局がターゲット基地局(Target BS)であると仮定する。
【００１５】
図２を参照すると、ＭＳＳがサービング基地局(ＢＳ １)からターゲット基地局(ＢＳ ２)へ移動する場合に、すべて３番の時点、すなわち、‘Ａ１’、‘Ａ２’、及び‘Ａ３’でハンドオーバーを遂行する。上述したように、これは、一般的なＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムがハードハンドオーバーを遂行し、上記ハードハンドオーバーを遂行する時点が、ターゲットＢＳから受信される信号のＣＩＮＲ及びサービングＢＳから受信される信号のＣＩＮＲが同一の時点であると仮定するためである。
【００１６】
上述したように、上記ピンポン現象の発生は、システムのシグナリングロード(signaling load)を増加させ、ハンドオーバー失敗の確率を増加させるだけでなく、システム全体の性能を低下させる、という問題点を有する。
【００１７】
上記ハードハンドオーバーの問題点であるピンポン現象を解決するために、‘ヒステリシスマージン(Hysteresis margin)’と呼ばれるハンドオーバーパラメーター(parameter)を使用することができる。すなわち、上記ＭＳＳが上記サービングＢＳからターゲットＢＳへ移動する間に、上記ターゲットＢＳから受信される信号の強度が上記サービングＢＳから受信される信号の強度より上記ヒステリシスマージンだけ大きくなる場合にのみ、ハンドオーバーを遂行する。このように、上記ヒステリシスマージンを使用すると、上記ピンポン現象による不必要なハンドオーバー動作を防止することができる。
【００１８】
上記ヒステリシスマージンを使用すると、ハンドオーバー領域でない、上記ターゲットＢＳに近接する時点、すなわち、ハンドオーバーがセル(cell) 境界でターゲットＢＳから近い時点で遂行される。従って、上記ヒステリシスマージンを使用しない場合に比べて、セル境界で、サービングＢＳから受信される信号の強度が非常に劣化しうる。
【００１９】
図２では、上記ヒステリシスマージンを‘Ｈ’に設定し、上記ヒステリシスマージン‘Ｈ’を使用する場合に、上記ＭＳＳは、時点‘Ｂ’でハンドオーバーを一回のみ遂行する。しかしながら、ヒステリシスマージンを使用する場合の、サービングＢＳから受信される信号の強度は、ヒステリシスマージンを使用しない場合の信号の強度より小さいことを確認することができる。従って、上記ヒステリシスマージンを使用すると、サービングＢＳから受信される信号の強度は劣化し、その結果、ＭＳＳが上記ターゲットＢＳへのハンドオーバーを完了する前に、ＭＳＳとサービングＢＳとの接続が切断されることがある、という問題点がある。
【００２０】
上記のようなハードハンドオーバーの問題点を解決するために、ソフトハンドオーバー(Soft Handover)方式が提案された。上記ソフトハンドオーバー方式は、ＭＳＳがサービングＢＳとの接続を終了する前に、ターゲットＢＳとの接続を設定して、ＭＳＳがあらかじめ定められたセル境界地域、すなわち、ハンドオーバー領域で、２つのＢＳ、すなわち、サービングＢＳとターゲットＢＳとの送受信を遂行する通信技術を意味する。
【００２１】
上記ソフトハンドオーバー方式を下りリンクで遂行する場合に、サービングＢＳ及びターゲットＢＳが、同一の時点で、同一の周波数帯域を占有する無線チャンネルを介して同一のデータを１つのＭＳＳへ送信する。また、上記ソフトハンドオーバー方式を上りリンクで遂行する場合に、サービングＢＳ及びターゲットＢＳのすべてが上記ＭＳＳから送信された信号を受信する。上記ソフトハンドオーバー方式を適用すると、上記ハードハンドオーバーの問題点であるピンポン現象及びセル境界での信号の強度を低下する現象を同時に防止することができる。さらに、上記ソフトハンドオーバーを適用すると、ＭＳＳは、下りリンクで、２つのＢＳから同時に無線チャンネルを割り当てられるので、受信信号のＣＩＮＲを向上させることができる。また、上りリンクでは、２つのＢＳが１つのＭＳＳから送信された信号を同時に受信するので、上記サービングＢＳ及び上記ターゲットＢＳから受信された２つの信号に、マクロダイバーシディ(Macro Diversity)方式を適用することによって、上りリンクの品質を向上させることができる。
【００２２】
上記ソフトハンドオーバーは、上述したような長所を有するが、一般的なＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、現在の規格化されたサブチャンネル割当て方式を変更することなく、上記ソフトハンドオーバーを上記システムにそのまま適用させることは難しい。すなわち、上記ソフトハンドオーバーを提供するためには、２つの隣接ＢＳ、すなわち、サービングＢＳ及びターゲットＢＳは、同一の副搬送波(sub-carrier)を含む同一のサブチャンネル(sub-channel)を同時に割り当てなければならない。ここで、上記サブチャンネルは、少なくとも１つ以上の副搬送波を含むチャンネルを意味し、上記サブチャンネルに含まれた副搬送波は、周波数領域で隣接することもあり、又は、隣接しないこともある。
【００２３】
図３は、一般的なＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムのフレーム構成を示す図である。
【００２４】
図３を参照すると、まず、上記フレームは、下りリンクフレーム(DL frame)と上りリンクフレーム(UL frame)とを含む。上記下りリンクフレームは、プリアンブル(preamble)領域と、放送制御（broadcast control）領域と、データ送信領域とを含む。上記放送制御領域は、下りリンク(DownLink；ＤＬ)−ＭＡＰ領域及び上りリンク(UpLink；ＵＬ)ＵＬ−ＭＡＰ領域を含む。上記データ送信領域は、部分サブチャンネル使用(Partial-Usage-of-Subchannels；ＰＵＳＣ)領域と全体サブチャンネル使用(Full-Usage-of-Subchannels；ＦＵＳＣ)領域とに区分することができる。上記ＰＵＳＣサブチャンネル及びＦＵＳＣサブチャンネルは、同一のフレーム上で、時分割(Time division)に区分できる。上記ＰＵＳＣサブチャンネル及びＦＵＳＣサブチャンネルは、同一のフレーム上で時分割(Time division)に区別できる。また、上記上りリンクフレームは、ＦＵＳＣ領域及びＰＵＳＣ領域を含む。図３は、下りリンクＰＵＳＣ、下りリンクＦＵＳＣ、及び上りリンクＰＵＳＣを使用するセクターの副搬送波の割当てのためのフレーム構成を示す。
【００２５】
送信器と受信器との間、すなわち、ＢＳとＭＳＳとの間の同期を獲得するための同期信号、例えば、プリアンブルシーケンス(preamble sequence)がプリアンブル領域を介して送信される。ＤＬ−ＭＡＰメッセージ及びＵＬ−ＭＡＰメッセージは、上記ＤＬ−ＭＡＰ領域及びＵＬ−ＭＡＰ領域を介してそれぞれ送信される。ここで、上記ＤＬ−ＭＡＰメッセージ及びＵＬ−ＭＡＰメッセージに含まれた情報エレメント(Information Element；以下、‘ＩＥ’と称する)は、本発明とは直接関連がないので、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
上記ＰＵＳＣ領域は、ＰＵＳＣ方式に基づいてサブチャンネルを含むデータバースト(data burst)領域を示し、上記ＦＵＳＣ領域は、ＦＵＳＣ方式に基づいてサブチャンネルを含むデータバースト領域を示す。ここで、上記ＰＵＳＣ方式及びＦＵＳＣ方式について説明する。
【００２７】
まず、上記ＰＵＳＣ方式に従って、各セクターは、全体のサブチャンネルの中から、セクター(sector)別に一部のサブチャンネルのみを割り当てる。上記ＰＵＳＣ方式を使用する場合、周波数再使用率は、“１”より大きくなる。従って、隣接する２つのセクターには、相互に異なるＰＵＳＣ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。しかしながら、２つのＢＳがセル境界に位置するＭＳＳに同一の副搬送波を有するＰＵＳＣ領域を割り当てることは難しい。
【００２８】
二番目に、上記ＦＵＳＣ方式に従って、すべてのセルのすべてのセクターに、全体のサブチャンネルを割り当てる。従って、上記ＦＵＳＣ方式を使用する場合には、周波数再使用効率(frequency reuse factor)は、‘１’となる。しかしながら、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の相互に異なる副搬送波の集合を構成する。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副搬送波が相互に重なる確率(hit probability)、すなわち、衝突する確率(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ＦＵＳＣ方式を使用して、このようなサブチャンネルの割当てを提供することは不可能である。言い換えれば、現在の通信システムは、上記ＦＵＳＣ方式及び上記ＰＵＳＣ方式を支援するためのサブチャンネル構成方式のみに対して提案されており、上記ハンドオーバー方式を支援するための別途のサブチャンネル構成方式に対しては、提示されたところがない。
【００２９】
上述したようなソフトハンドオーバーの長所にもかかわらず、現在のサブチャンネルの構成でソフトハンドオーバーを提供することは難しい、という問題点があった。従って、上記広帯域無線接続通信システムにおいて、上記ソフトハンドオーバーを提供することができる方式を開発する必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、ソフトハンドオーバーを遂行するための上りリンク及び下りリンクのサブチャンネルを割り当てる装置及び方法を提供することにある。
【００３１】
本発明の他の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、ソフトハンドオーバーを遂行するために割り当てられたサブチャンネルに関する情報をＭＳＳに通知するのに使用されるＭＡＰ情報要素及びこれに関連した手順を提供することにある。
【００３２】
本発明のまた他の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、ソフトハンドオーバーを遂行するために要求されるアクティブセット(active set)を管理する装置及び方法を提供することにある。
【００３３】
本発明のさらなる目的は、アクティブセットに含まれた各セクターが該当ＭＳＳに同一の副搬送波を有するＰＵＳＣサブチャンネルを同時に割り当てて、同一のデータを送信することによって、ソフトハンドオーバーを実現することができる装置及び方法を提供することにある。
【００３４】
本発明のもう１つの目的は、ソフトハンドオーバーを遂行するために、ＭＳＳ周辺の隣接セクターをアクティブセット、ホールディングセット(Holding set)、及びネイバーセット(Neighbor set)に区分し、各セットを管理する方法を提供することにある。
【００３５】
本発明のそれ以上の目的は、ＯＦＤＭＡシステムにおいて、ソフトハンドオーバーを実現して、セル境界に位置したＭＳＳの受信信号の品質を向上させ、ピンポン現象を防止することができるソフトハンドオーバーを実現するための装置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】
【００３６】
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に現在サービスを提供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含み、上記基地局の各々が相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセルを含む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が上記サービング基地局及び上記隣接基地局から受信される信号の強度を測定し、上記測定された信号の強度に基づくハンドオーバー要求を上記サービング基地局へ送信するステップと、上記サービング基地局との接続を終了する前に、複数の隣接基地局のうち、上記移動加入者端末機から要求されたハンドオーバーを遂行しようとするターゲット基地局と接続を設定し、ハンドオーバー領域で上記２つの基地局と同時に接続を設定することによって、ソフトハンドオーバーを遂行するステップとを具備し、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場合に、上記サービング基地局及び上記ターゲット基地局は、上記移動加入者端末機に同一の副搬送波を含んでいる同一のサブチャンネルを同一の時間に割り当てることを特徴とする。
【００３７】
本発明の第２の見地によると、直交周波数分割多元接続方式を使用する通信システムにおけるソフトハンドオーバーを支援する方法は、移動加入者端末機周辺の隣接セクターをアクティブセット、ホールディングセット、及びネイバーセットを含んでいる所定数のグループに分類するステップと、上記アクティブセットに含まれた各セクターが特定の移動加入者端末機へ同一の副搬送波を有する上りリンク／下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを同時に割り当てるステップと、上記割り当てられたサブチャンネルに関する情報を上記移動加入者端末機に通知するためのＭＡＰ情報エレメントを定義するステップと、上記分類されたグループに従って、上記ソフトハンドオーバーを制御するステップとを具備することを特徴とする。
【００３８】
本発明の第３の見地によると、直交周波数分割多元接続方式を使用する通信システムにおけるソフトハンドオーバーを支援するための基地局装置は、上位階層から制御信号を受信して、該当移動加入者端末機に割り当てられた上りリンクサブチャンネル及び下りリンクサブチャンネルを選択するのに使用されるサブチャンネル選択器を具備し、上記サブチャンネル選択器は、基地局が下りリンクデータバーストを送信する場合に、下りリンクＭＡＰ情報エレメントを使用してサブチャンネルを構成するために、ＰＵＳＣサブチャンネル領域の選択、データバースト割当て領域の決定、及び前記サブチャンネルの選択を制御し、上記基地局が上記上りリンクデータバーストを受信する場合に、上りリンクＭＡＰ情報エレメントを使用して、上記ＰＵＳＣサブチャンネル領域の選択、上記データバースト割当て領域の決定、及び上記サブチャンネルの選択を制御することを特徴とする。
【００３９】
本発明の第４の見地によると、直交周波数分割多元接続方式を使用する通信システムにおけるソフトハンドオーバーを支援するための移動加入者端末機装置は、上位階層から制御信号を受信し、該当移動加入者端末機に割り当てられた上りリンクサブチャンネル及び下りリンクサブチャンネルを選択するサブチャンネル選択器と、受信されたプリアンブルの信号強度を測定し、上記測定された値を出力するプリアンブル測定器と、上記プリアンブル測定器が測定したプリアンブル受信信号の強度値を基準にして、アクティブセットに含まれた各セクターのＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域中から、受信品質がもっとも良好なＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域を選択するＭＡＰ ＰＵＳＣ領域選択器とを具備することを特徴とする。
【００４０】
本発明の第５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に現在サービスを提供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含み、上記基地局の各々が相互に異なるサブチャンネル帯域を使用するセルを含む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システムは、上記サービング基地局及び上記隣接基地局から受信される信号の強度を測定し、上記測定された信号の強度に基づくハンドオーバー要求を上記サービング基地局へ送信し、上記サービング基地局との接続を終了する前に、複数の隣接基地局のうち、上記移動加入者端末機から要求されたハンドオーバーを遂行しようとするターゲット基地局と接続を設定し、ハンドオーバー領域で上記２つの基地局と同時に接続を設定することによって、ソフトハンドオーバーを遂行する移動加入者端末機と、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場合に、同一の副搬送波を含んでいる同一のサブチャンネルを上記移動加入者端末機に同一の時間に割り当てる基地局とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の実施形態によると、アクティブセットに含まれた各セクターが該当ＭＳＳに同一の副搬送波を有するＰＵＳＣサブチャンネルを同時に割り当て、同一のデータを送信することによって、ソフトハンドオーバーを実現する。また、上記ソフトハンドオーバーを遂行するために、割り当てられたサブチャンネルに関する情報をＭＳＳへ通知するのに使用されるＭＡＰ ＩＥ及びＭＡＰ ＩＥに関連した手順を定義する。また、上記ソフトハンドオーバーを遂行するために、ＭＳＳ周辺の隣接セクターをアクティブセット、ホールディングセット、及びネイバーセットに区分して、上記各セットを管理する方法を提案する。上述したような本発明の実施形態によると、セル境界に位置したＭＳＳの受信信号の品質を向上させ、また、ハードハンドオーバーの短所であるピンポン現象を防止できる、という長所を有する。
【００４２】
広帯域無線接続通信システムにおいて、ソフトハンドオーバーを支援するための装置及び方法によると、隣接する２つのセル間のソフトハンドオーバーを支援することができるフレーム構成、シナリオ、及びメッセージを定義して、８０２．１６ｅ通信システムにおいて、基地局間のソフトハンドオーバーはもちろん、ハードハンドオーバーを支援することができ、これによって、セル間のＭＳＳの移動性を支援することができる、という長所を有する。
【００４３】
さらに、本発明の実施形態によると、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、ソフトハンドオーバーを実現するために、上りリンク及び下りリンクのＰＵＳＣ割当て方法、ＭＡＰ情報要素、及びアクティブセット管理方法を提案する。これを用いて、ソフトハンドオーバーを実現することによって、セル境界に位置したＭＳＳの受信信号の品質を向上させ、ソフトハンドオーバーの短所であるピンポン(ping−pong) 現象を防止することができる、という長所を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
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。
【００４５】
本発明は、直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、‘ＯＦＤＭＡ’と称する)通信システムにおけるソフトハンドオーバーを提供することができる装置及び方法を提案する。本発明は、上記ソフトハンドオーバーを支援するためのサブチャンネル割当て方式、及び上記サブチャンネル割当て方式に従うアクティブセット(active set)を管理する方法を提案する。上記アクティブセットは、現在の移動加入者端末機(Mobile Subscriber Station；以下、‘ＭＳＳ’と称する)にデータ送受信のための無線チャンネルを提供するセクターの集合として定義される。
【００４６】
また、本発明は、ソフトハンドオーバーを提供するためにＰＵＳＣ（partial-usage-of-subchannels）方式を使用する。すなわち、各セルは、すべてのサブチャンネルを複数のサブチャンネル集合に分類し、上記各サブチャンネル集合を各セクターのＰＵＳＣ領域に割り当てる。上記各セクターは、上記割り当てられたＰＵＳＣ領域中で、少なくとも１つのＰＵＳＣサブチャンネルを選択してＭＳＳに割り当てる。このとき、隣接セルにソフトハンドオーバーを要求するＭＳＳに対しては、隣接セルのターゲットセクター(Target Sector)が運用中であるＰＵＳＣを使用することができる。上述したように、サービングセクター(Serving Sector)及びターゲットセクターは、同一の副搬送波を有するサブチャンネルを１つのＭＳＳに割り当て、これによって、上記ソフトハンドオーバーを可能にする。
【００４７】
上記ソフトハンドオーバーに関連した各セクター、すなわち、アクティブセットに含まれた各セクターは、ソフトハンドオーバーを遂行するＭＳＳに対してＭＡＰメッセージを通じて同一のＰＵＳＣを割り当てる。従って、上記ソフトハンドオーバーを遂行する該当ＭＳＳは、上記アクティブセットに含まれたすべてのセクターに関するＭＡＰ情報を受信する必要がない。すなわち、上記ＭＳＳは、下りリンク制御信号の受信強度、例えば、プリアンブル受信信号の強度を測定し、もっとも大きい強度を有する受信信号に該当するセクターのみに関するＭＡＰ情報を受信すればよい。これは、上記アクティブセットに含まれたセクターのうちのいずれか１つのＭＡＰ情報を受信するとしても、ＭＳＳ自身に割り当てられるＰＵＳＣは、同一であるためである。
【００４８】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の実施形態による通信システムにおけるソフトハンドオーバーのためのＰＵＳＣ割当て方式を示す図である。
【００４９】
図４Ａ及び図４Ｂは、ＭＳＳ４１０がＢＳ１のサービス領域であるセル＃１ ４２０のαセクター４２１からＢＳ２のサービス領域であるセル＃２ ４３０のγセクター４３３へ移動する場合を示す。このとき、ＭＳＳ４１０は、セル＃１ ４２０のαセクター４２１に割り当てられたＰＵＳＣ領域のうちで１つのＰＵＳＣサブチャンネルのみを使用する。
【００５０】
この後、ＭＳＳ４１０は、セル＃２ ４３０のγセクター４３３の境界地域へ移動してソフトハンドオーバーを遂行する。上記ソフトハンドオーバーが実行される間には、セル＃２ ４３０のγセクター４３３に割り当てられたＰＵＳＣ領域のうちで１つのＰＵＳＣのみを使用する。このとき、セル＃１ ４２０のαセクター４２１及びセル＃２ ４３０のγセクター４３３のＭＡＰメッセージは、すべて同一のＰＵＳＣを指定する。
【００５１】
本発明の実施形態によると、ＭＳＳ４１０にＰＵＳＣを割り当てると、アクティブセットに含まれたＰＵＳＣ領域のすべてを使用することができる。すなわち、上記アクティブセットに含まれたすべてのセクターのＰＵＳＣ領域のうちで、１つのＰＵＳＣ領域を選択し、上記選択されたＰＵＳＣ領域内のＰＵＳＣサブチャンネルを割り当てることができる。
【００５２】
上記アクティブセットに含まれたすべてのセクターが同一のＰＵＳＣを割り当てる必要がある。本発明の実施形態によると、上記ＰＵＳＣサブチャンネルは、上記サブチャンネルが、フレームごとに、または、所定数のフレームごとに変更される方式にて、フレームに割り当てることができる。また、本発明の他の実施形態によると、特定のＰＵＳＣサブチャンネルは、ソフトハンドオーバー区間の間に、特定のＭＳＳに固定的に割り当てることができる。
【００５３】
本発明によるソフトハンドオーバーを実現するためには、アクティブセットに含まれた各セクターは、ＭＡＰメッセージを通じて、ＭＳＳに自身のＰＵＳＣ領域に割り当てられるＰＵＳＣ情報を通知しなければならない。上記のようなＰＵＳＣ情報の送信は、一般的なＯＦＤＭＡシステムのＭＡＰ情報要素によって行うことができる。また、各セクターは、各セクター自身のＰＵＳＣ領域でない隣接セクターのＰＵＳＣ領域に該当ＰＵＳＣサブチャンネルが割り当てられる場合にも、該当ＰＵＳＣ情報をＭＡＰメッセージを通じてＭＳＳへ通知しなければならない。
【００５４】
下記表１は、本発明が提案するソフトハンドオーバーを提供するための下りリンクＭＡＰ情報エレメント(Information and Element；以下、‘ＩＥ’と称する)の構成を示す。表１に含まれた下りリンクＭＡＰ ＩＥは、特定のセクターが該当ＰＵＳＣ領域でない隣接セクターのＰＵＳＣ領域にＰＵＳＣサブチャンネルが割り当てられる場合に、ＭＳＳへＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報を通知するために使用される。
【００５５】
【表１】
2008500766.tif 000003
【００５６】
表１は、“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”を示す。隣接セクターの下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを使用するためのＭＡＰ ＩＥのうち、最初の４ビットは、該当ＭＡＰ ＩＥのタイプを示す。ここで、上記ＭＡＰ ＩＥのタイプは、本発明の動作と直接関連がないので、具体的な説明は省略する。
【００５７】
上記４ビットの‘Ｌｅｎｇｔｈ’ＩＥは、上記ＭＡＰ ＩＥの全体長さを示し、バイト単位で測定される。上記ＭＡＰ ＩＥが総７２ビットを有するので、上記‘Ｌｅｎｇｔｈ’は、‘９’に設定される。上記‘Ｓｅｇｍｅｎｔ’ＩＥは、下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセグメント番号を示す。ＭＳＳは、上記セグメント番号を使用して、上記ＭＡＰ ＩＥを介して割り当てられたデータバースト(burst)がどんなＰＵＳＣ領域に位置するかを決定することができる。上記‘ＩＤｃｅｌｌ’ＩＥは、下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセル識別子(Ｃｅｌｌ ＩＤ)を示す。ＭＳＳは、上記‘ＩＤｃｅｌｌ’値を用いて、下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに含まれる副搬送波を選択する。上記‘ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ’ＩＥは、割り当てられるデータバーストのＯＦＤＭＡシンボル開始位置を示し、上記‘ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ’の単位は、‘ＯＦＤＭＡシンボル’である。上記‘Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｏｆｆｓｅｔ’ＩＥは、データバーストを送信するサブチャンネルの開始インデックス番号を示す。上記‘Ｎｏ．ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌｓ’ＩＥは、送信されるデータバーストが占有するＯＦＤＭＡシンボルの個数を示す。上記‘Ｎｏ．Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ’ＩＥは、データバーストを送信するサブチャンネルの個数を示す。上記‘Ｂｏｏｓｔｉｎｇ’ＩＥは、送信されるデータバーストの副搬送波がブースティングされたか否か、及びそのブースティング値を示す。上記‘Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ’ＩＥは、送信されるデータバーストの情報コードが反復コーディング(repetition coding)されたか否かを示す。上記‘Ｂａｓｉｃ ＣＩＤ’ＩＥは、該当ＭＡＰ ＩＥを受信するＭＳＳの接続識別子(ＣＩＤ；connection identifier)を示す。上記‘ＤＩＵＣ’ＩＥは、送信される下りリンクデータバーストの物理チャンネル処理方式、例えば、変調方式及びコーディング方式を示す。最後に、上記‘Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ’ＩＥは、上記ＭＡＰ ＩＥが定数倍のバイト単位の長さと同一の長さを有するようにパッディング(padding)されるパッディングビットを示す。
【００５８】
表２は、本発明が提案するソフトハンドオーバーを提供するための上りリンクＭＡＰ ＩＥの構成を示す。上記上りリンクＭＡＰ ＩＥは、特定のセクターが該当ＰＵＳＣ領域でない隣接セクターのＰＵＳＣ領域にＰＵＳＣサブチャンネルが割り当てられる場合に、上記ＭＳＳへ上記ＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報を通知するために使用される。
【００５９】
【表２】
2008500766.tif 000004
【００６０】
表２は、“ＯＦＤＭＡ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｕｓｃ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”を示す。隣接セクターの上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを使用するためのＭＡＰ ＩＥのうち、最初４ビットは、該当ＭＡＰ ＩＥのタイプを示す。上記ＭＡＰ ＩＥの形式は、本発明の動作と直接的な関連がないので、具体的な説明は省略する。
【００６１】
上記４ビットの‘Ｌｅｎｇｔｈ’ＩＥは、上記ＭＡＰ ＩＥの全体長さを示し、バイト単位で測定される。上記ＭＡＰ ＩＥが総６４ビットを有するので、上記‘Ｌｅｎｇｔｈ’は、‘８’に設定される。上記‘Ｂａｓｉｃ ＣＩＤ’ＩＥは、該当ＭＡＰ ＩＥを受信するＭＳＳの接続識別子(ＣＩＤ；connection identifier)を示す。上記‘ＵＩＵＣ’ＩＥは、送信される上りリンクデータバーストの物理チャンネル処理方式、例えば、変調方式及びコーディング方式を示す。上記‘Ｓｅｇｍｅｎｔ’ＩＥは、上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセグメント番号を示す。ＭＳＳは、上記セグメント番号を使用して、上記ＭＡＰ ＩＥを介して割り当てられたデータバースト(burst)がどんなＰＵＳＣ領域に位置するかを決定することができる。このとき、上記隣接セクターで使用されるＰＵＳＣ領域の範囲は、表２に示すＭＡＰ ＩＥを使用する前に、上記ＭＳＳがハンドオーバー制御メッセージ又は隣接ＢＳの情報メッセージによって予め認知していると仮定する。上記‘ＩＤｃｅｌｌ’ＩＥは、上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを送信する隣接セクターのセル識別子(Ｃｅｌｌ ＩＤ)を示す。ＭＳＳは、上記‘ＩＤｃｅｌｌ’値を用いて、上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに含まれる副搬送波を選択する。上記‘ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ’ＩＥは、割り当てられるデータバーストのＯＦＤＭＡシンボル開始位置を示し、上記‘ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ’の単位は、‘ＯＦＤＭＡシンボルである。上記‘Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｏｆｆｓｅｔ’ＩＥは、データバーストを送信するサブチャンネルの開始インデックス番号を示す。上記‘Ｄｕｒａｔｉｏｎ’ＩＥは、送信されるデータバーストが占有するＯＦＤＭＡスロットの個数を示す。上記‘Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ’ＩＥは、送信されるデータバーストの情報コードが反復コーディング(repetition coding) されたか否かを示す。最後に、上記‘Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ’ＩＥは、上記ＭＡＰ ＩＥが定数倍のバイト単位の長さと同一の長さを有するようにパッディング(padding)されるパッディングビットを示す。
【００６２】
表３を参照して、表１に示すものとは異なる、本発明が提案するソフトハンドオーバーを提供するための下りリンクＭＡＰ ＩＥの他の構成を説明する。
【００６３】
表３は、本発明が提案するソフトハンドオーバーを提供するための下りリンクＭＡＰ ＩＥの他の構成を示す。表３に示す下りリンクＭＡＰ ＩＥは、特定のセクターが、該当ＰＵＳＣ領域でない隣接セクターのＰＵＳＣ領域にＰＵＳＣサブチャンネルが割り当てられる場合に、上記ＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報をＭＳＳへ通知するために使用される。
【００６４】
【表３】
2008500766.tif 000005
【００６５】
表３に示すように、表３のＭＡＰ ＩＥが表１のＭＡＰ ＩＥと異なる点は、上記‘Ｕｓｅｄ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ’の情報要素をさらに含む。上記‘Ｕｓｅｄ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ’ＩＥは、上記ＭＡＰ ＩＥを通して割り当てられる隣接セクターのＰＵＳＣ領域の範囲を指定する。すなわち、ＭＳＳは、上記‘Ｕｓｅｄ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ’ＩＥに含まれたビットマップ情報を使用して、隣接セクターが使用中であるサブチャンネルに関連する情報を識別できる。表３において、上記‘Ｕｓｅｄ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ’を除いた他のフィールドは、表１で使用されたフィールドと同一であるので、その具体的な説明は省略する。上記ＭＡＰＩＥの長さが総８０ビットを有するので、これに対応して、上記‘Ｌｅｎｇｔｈ’ＩＥフィールドは、‘１０’に設定される。
【００６６】
また、本発明の実施形態によると、ハンドオーバー開始前、又は、ハンドオーバー開始過程の間に、上位メッセージを通じて下りリンク‘Ｕｓｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌｓ’ＩＥに関する情報をＭＳＳへ通知する場合に、ソフトハンドオーバーの間に、表１に示したＭＡＰ ＩＥを使用できる。一方、ソフトハンドオーバーが遂行される前に、上記‘Ｕｓｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌｓ’ＩＥに関する情報をＭＳＳへ通知しない場合に、表３に示したＭＡＰ ＩＥを使用しなければならない。すなわち、システムの状況に従って、表１のＭＡＰ ＩＥ又は表３のＭＡＰ ＩＥを使用できる。
【００６７】
次いで、本発明によるソフトハンドオーバーを遂行するためには、ＭＳＳと２つのＢＳ、すなわち、サービングＢＳ及びターゲットＢＳとの間の送受信信号の送信遅延間の差がＯＦＤＭシンボルのサイクリックプレフィックス(cyclic prefix；以下、“ＣＰ”と称する) の長さより小さくなければならない。このとき、上記２つの受信信号の送信遅延は、下りリンクで送信されるプリアンブルの受信到着時間差‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ’で推定できる。
【００６８】
ソフトハンドオーバーを開始する前に、ＭＳＳは、各隣接セルから受信されるプリアンブル受信信号の到着時間を測定し、現在接続されたセルから受信されるプリアンブル到着時間を基準にして、上記測定された各到着時間と上記プリアンブル到着時間との差を計算する。この後、上記計算された値をサービングＢＳへ報告する。すると、上記サービングＢＳは、上記報告された値を用いて、ソフトハンドオーバーが許可されたか否かを決定する。これを＜式１＞のように示すことができる。すなわち、＜式１＞は、上述したソフトハンドオーバー要求条件をシステムに適用するために使用できる。
【００６９】
【数１】
2008500766.tif 000006
【００７０】
＜式１＞において、上記‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）’は、ネイバーセットに含まれたｊ番目のセクターから受信された信号の相対的な到着時間を示す。上記‘１ｓｔ＿Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿ＡＳ’は、アクティブセットに含まれたセクターから受信されたプリアンブル受信信号の到着時点のうちで、もっとも早く到着した時点を意味する。上記‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ(ｊ)’は、ｊ番目のセクターから受信されたプリアンブル受信信号の到着時点を意味する。
【００７１】
このとき、＜式１＞に示した‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ(ｊ)’の値は、ＭＳＳが計算した後に、ハンドオーバー開始要求メッセージに含まれてＢＳへ報告される。通常、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムにおいて、ＭＳＳハンドオーバー要求（ＭＯＢ-ＭＳＳＨＯ-ＲＥＱ）メッセージがハンドオーバー開始要求メッセージとして使用されるので、上記‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）’が上記ＭＯＢ-ＭＳＳＨＯ-ＲＥＱメッセージに新たに含まれて、ＢＳへ報告されることが好ましい。また、上記‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）’の値は、‘（Ｔｂ／３２）／４’の基本単位で表現でき、ここで、上記‘Ｔｂ’は、ＯＦＤＭＡ有効シンボルの長さを示す。
【００７２】
次いで、本発明が提案するソフトハンドオーバー及びハードハンドオーバーの混用方式について説明する。本発明の実施形態によるソフトハンドオーバーとハードハンドオーバーとの混用方式を実現するためには、アクティブセット、ホールディングセット、及びネイバーセットを定義し、それに応じて、上記各セットを管理する方法について説明する。
【００７３】
上記アクティブセットは、データ送受信のための無線チャンネルをＭＳＳへ現在提供しているセクターの集合として定義される。
【００７４】
上記ホールディングセットは、該当セクターから受信された信号の強度が上記アクティブセットの要求条件を満足させるとしても、システムの決定によって、上記アクティブセットに含まれないセクターの集合である。また、同一のＢＳの隣接セクター間のハンドオーバーに対して、システムは、特定のＭＳＳにソフトハンドオーバーの代りにハードハンドオーバーの遂行を指示することもできる。この場合に、該当セクターは、ホールディングセットに含まれることができる。また、相互に異なるＢＳの２つのセクター間のハンドオーバーに対して、２つのセクターが同一のＰＵＳＣ領域を使用する場合には、システムは、特定のＭＳＳにソフトハンドオーバーの代わりにハードハンドオーバーの遂行を指示することができ、この場合には、上記該当セクターは、上記ホールディングセットに含まれることができる。
【００７５】
上記ネイバーセットは、隣接セクターの集合のうちから、上記アクティブセット及び上記ホールディングセットに含まれたセクターを除いた残りのセクターの集合である。
【００７６】
まず、本発明の実施形態によるソフトハンドオーバーを実行するための上記アクティブセットを管理する方法について説明する。
【００７７】
上記アクティブセットに含まれることができるセクターの最大個数は、システムによって制限できる。本発明が提案するアクティブセットを管理する方法によると、下記＜式２＞及び＜式３＞のすべてが満足する場合に、該当隣接セクターを上記アクティブセットに含ませることができる。
【００７８】
【数２】
2008500766.tif 000007
【００７９】
＜式２＞において、上記‘Ｍａｘ＿Ｐ＿ＲＸ＿ＡＳ’は、上記アクティブセットに含まれたセクターから受信されたプリアンブル受信信号の強度のうちの最大値を意味する。上記‘Ｐ＿ＲＸ（ｊ）’は、ネイバーセットに含まれたｊ番目のセクターから受信されたプリアンブル受信信号の強度を示す。上記‘Ｈ’は、‘ヒステリシスマージン’を意味する。
【００８０】
【数３】
2008500766.tif 000008
【００８１】
＜式３＞において、上記‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ｊ）’は、上記ネイバーセットに含まれたｊ番目のセクターから受信された信号の相対的な到着時間を示す。上記‘ｃ’は、１と同一であるか、又は、小さい定数値を示し、上記‘Ｔｇ’は、ＣＰの長さを示す。
【００８２】
一方、上記アクティブセットに含まれたセクターが下記＜式４＞及び＜式５＞のうちのいずれか１つでも満足する場合には、上記該当隣接セクターを上記アクティブセットから除去する。
【００８３】
【数４】
2008500766.tif 000009
【００８４】
【数５】
2008500766.tif 000010
【００８５】
次いで、本発明の実施形態によるソフトハンドオーバーを実行するための上記ホールディングセットを管理する方法について説明する。
【００８６】
すなわち、＜式２＞を満足するネイバーセットのセクターが＜式３＞を満足せず、上記アクティブセットに含まれていない場合には、該当セクターを上記ホールディングセットに含ませる。また、＜式２＞を満足するネイバーセットのセクターが＜式３＞を満足するとしても、システムの指示によって、上記アクティブセットに含まれていない場合に、該当セクターを上記ホールディングセットに含ませる。また、上記ホールディングセットに含まれたセクターが＜式４＞を満足すると、該当セクターを上記ホールディングセットから除去する。
【００８７】
上記ホールディングセットに含まれた特定のセクターが下記＜式６＞を満足すると、上記アクティブセットに現在含まれているすべてのセクターを除去し、上記特定のセクターのみを上記アクティブセットに含ませる。すなわち、ハードハンドオーバーを遂行する。
【００８８】
【数６】
2008500766.tif 000011
【００８９】
以下、上述したアクティブセット及びホールディングセットの管理方法に基づく好適なハンドオーバー手順を添付図を参照して説明する。
【００９０】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施形態による通信システムにおける２−ｗａｙソフトハンドオーバー遂行過程を説明する図である。特に、図５Ａ及び図５Ｂは、上記アクティブセットに含まれるセクターの個数が２である２−ｗａｙソフトハンドオーバーの場合を示す。
【００９１】
まず、図５Ａは、ＭＳＳ５１０がＢＳ１のサービス領域であるセル＃１ ５２０のαセクター５２１からＢＳ２のサービス領域であるセル＃２ ５３０のγセクター５３３へ移動する場合を示す。
【００９２】
このとき、図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態では、すべての時間軸の範囲で＜式３＞を満足すると仮定する。図５Ｂに示す時間‘Ａ’で、セル＃２ ５３０のγセクター５３３は、＜式２＞を満足して、上記アクティブセットに含まれる。また、時間‘Ｂ’で、セル＃１ ５２０のαセクター５２１は、＜式４＞を満足して、上記アクティブセットから除去される。
【００９３】
従って、ソフトハンドオーバー区間は、上記時間‘Ａ’から時間‘Ｂ’までである。上記ソフトハンドオーバー区間の間に、セル＃１ ５２０のαセクター５２１及びセル＃２ ５３０のγセクター５３３は、上記アクティブセットに含まれる。
【００９４】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の実施形態による通信システムにおける３−ｗａｙソフトハンドオーバー遂行過程を説明するための図である。特に、図６Ａ及び図６Ｂは、上記アクティブセットに含まれるセクターの個数が３である３−ｗａｙソフトハンドオーバーの場合を示す。
【００９５】
まず、図６Ａは、ＭＳＳ６１０がＢＳ１のサービス領域であるセル＃１ ６２０のαセクター６２１からＢＳ２のサービス領域であるセル＃２ ６３０のγセクター６３３を介して、ＢＳ３のサービス領域であるセル＃３ ６４０のβセクター６４２へ移動する場合を示す。
【００９６】
このとき、図６Ａ及び図６Ｂに示す実施形態では、すべての時間軸の範囲で＜式３＞を満足すると仮定する。また、図６Ｂに示す時間‘Ａ’で、セル＃２ ６３０のγセクター６３３は、＜式２＞を満足して、上記アクティブセットに含まれる。また、時間‘Ｂ’で、セル＃３ ６４０のβセクター６４２は、＜式２＞を満足して、上記アクティブセットに含まれる。従って、上記時間‘Ａ’から時間‘Ｂ’までの区間の間に、セル＃１ ６２０のαセクター６２１及びセル＃２ ６３０のγセクター６３３は、上記アクティブセットに含まれる。
【００９７】
次いで、時間‘Ｃ’で、セル＃１ ６２０のαセクター６２１は、＜式４＞を満足して、上記アクティブセットから除去される。従って、上記時間‘Ｂ’から時間‘Ｃ’までの区間の間に、セル＃１ ６２０のαセクター６２１、セル＃２ ６３０のγセクター６３３、及びセル＃３ ６４０のβセクター６４２は、上記アクティブセットに含まれる。
【００９８】
その後、時間‘Ｄ’で、セル＃２ ６３０のγセクター６３３は、＜式３＞を満足して、上記アクティブセットから除去される。従って、上記時間‘Ｃ’から時間‘Ｄ’までの区間の間に、セル＃２ ６３０のγセクター６３３及びセル＃３ ６４０のβセクター６４２は、上記アクティブセットに含まれる。
【００９９】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の実施形態による通信システムにおける２−ｗａｙソフトハンドオーバー後のハードハンドオーバーを遂行する過程を説明するための図である。特に、図７Ａ及び図７Ｂは、上記アクティブセットに含まれるセクターの個数が２である２−ｗａｙソフトハンドオーバーが開始された後にハードハンドオーバーが遂行される場合を示す。
【０１００】
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、まず、ＭＳＳ７１０は、ＢＳ１のサービス領域であるセル＃１ ７２０のγセクター７２３からＢＳ３のサービス領域であるセル＃３ ７４０のβセクター７４２の境界を介して、ＢＳ２のサービス領域であるセル＃２ ７３０のγセクター７３３へ移動する。
【０１０１】
図７Ａ及び図７Ｂに示す実施形態では、すべての時間軸の範囲で＜式３＞を満足すると仮定する。また、上記実施形態では、説明の便宜のために、セル＃１ ７２０のαセクター、セル＃３ ７４０のαセクター、及びセル＃２ ７３０のβセクターの信号は考慮していない。図７Ｂに示す時間‘Ａ’で、セル＃３ ７４０のβセクター７４２は、＜式２＞を満足して、上記アクティブセットに含まれる。時間‘Ｂ’で、セル＃２ ７３０のγセクター７３３が＜式２＞を満足するとしても、システムは、セル＃２ ７３０のγセクター７３３が上記アクティブセットに含まれることを許可しない。この場合、セル＃２ ７３０のγセクター７３３は、上記ホールディングセットに含まれる。
【０１０２】
時間‘Ｃ’で、セル＃２ ７３０のγセクター７３３は、＜式６＞を満足する。従って、上記時間‘Ｃ’で、現在アクティブセットに含まれているセル＃１ ７２０のγセクター７２３及びセル＃３ ７４０のセクター７４２を除去した後に、セル＃２ ７３０のγセクター７３３を上記アクティブセットに含ませる。すなわち、上記時間‘Ｃ’で、ハードハンドオーバーを遂行する。
【０１０３】
図８は、本発明の実施形態による通信システムにおけるネイバーセットのセクターがアクティブセット又はホールディングセットに含まれる動作過程を示すフローチャートである。
【０１０４】
図８を参照すると、まず、ステップＳ８１１で、ネイバーセットのｊ番目のセクターから受信されたプリアンブル受信信号の強度をアクティブセットから受信されたプリアンブルの最大強度値と比べて、その比較値が＜式２＞を満足するか否かを確認する。すなわち、上記アクティブセットに含まれたセクターのプリアンブルから受信されたプリアンブル受信信号の強度のうちで、最大値‘Ｍａｘ＿Ｐ＿ＲＸ＿ＡＳ’と上記ネイバーセットに含まれたｊ番目のセクターから受信されたプリアンブル受信信号の強度‘Ｐ＿ＲＸ（ｊ）’との差を計算した後に、ヒステリシスマージン（Ｈ）と比較する。上記比較の結果が＜式２＞を満足すると、すなわち、上記計算された値が上記ヒステリシスマージンより小さいと、ステップＳ８１３へ進行する。ステップＳ８１３で、上記ｊ番目のセクターから受信されたプリアンブルの到着時間を上記アクティブセットから受信されたもっとも速いプリアンブル到着時間と比較して、その比較値が＜式３＞を満足するか否かをチェックする。すなわち、上記アクティブセットに含まれたセクターから受信されたプリアンブル受信信号の到着時間のうちで、もっとも早く到着した時間‘１ｓｔ＿Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿ＡＳ’とｊ番目のセクターから受信されたプリアンブル受信信号の到着時間‘Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ(ｊ)’との差を計算する。すると、任意の定数値‘ｃ(ｃ＜＝１)’をＣＰの長さ‘Ｔｇ’と乗算した値と比較する。上記比較の結果が＜式３＞を満足すると、すなわち、上記計算された値が上記定数値‘ｃ’をＣＰの長さ‘Ｔｇ’と乗算した値より小さいと、ステップＳ８１５へ進行する。一方、ステップＳ８１３の比較結果が＜式３＞を満足しない場合には、ステップＳ８１７へ進行する。ステップＳ８１７で、上記ｊ番目のセクターを上記ホールディングセットに含ませた後に、上記手順を終了する。
【０１０５】
ステップＳ８１５で、システムが上記ｊ番目のセクターを上記アクティブセットに含ませるか否かを決定し、ＭＳＳにその決定を指示する。この後、上記決定及び指示内容に従って、ステップＳ８１９又はステップＳ８１７へ進行する。すなわち、上記システムが上記ｊ番目のセクターをアクティブセットに含ませることを指示すると、ステップＳ８１９へ進行する。ステップＳ８１９で、上記ｊ番目のセクターを上記アクティブセットに含ませた後に、上記手順を終了する。一方、上記システムが上記ｊ番目のセクターをアクティブセットに含ませることを指示しないと、ステップＳ８１７へ進行する。ステップＳ８１７で、上記ｊ番目のセクターを上記ホールディングセットに含ませた後に、上記手順を終了する。
【０１０６】
以下、上述したようなソフトハンドオーバーのためのサブチャンネルの割当て、アクティブセット、及びホールディングセットの管理方法に該当する機能を遂行することができるＢＳ装置及びＭＳＳ装置の構成について、図９及び図１０を参照して説明する。
【０１０７】
図９は、本発明の実施形態によるＢＳ装置の構成を示すブロック図である。 図９を参照すると、上記ＢＳ装置は、アンテナ（antenna；ＡＮＴ）９０１と、時分割二重化(Time Division Duplexing；以下、‘ＴＤＤ’と称する)デュプレクサー９０３と、送信無線処理器９０５と、逆離散フーリエ変換(Inverse Discrete Fourier Transform；以下、‘ＩＤＦＴ’と称する)処理器９０７と、基底帯域送信信号処理器９０９と、上位階層処理器９１１と、受信無線処理器９１５と、離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform；以下、‘ＤＦＴ’と称する)処理器９１７と、基底帯域受信信号処理器９１９と、サブチャンネル選択器９１３と、を含む。
【０１０８】
まず、上記ＢＳ装置の送信部では、基底帯域送信信号処理器９０９から送信信号を生成して、ＩＤＦＴ処理器９０７へ出力する。ＩＤＦＴ処理器９０７は、上記生成された基底帯域送信信号を受信し、受信された上記送信信号に対してＩＤＦＴを遂行した後に、送信無線処理器９０５へ出力する。送信無線処理器９０５は、上記ＩＤＦＴが遂行された送信信号に対して無線処理を遂行した後に、ＴＤＤデュプレクサー９０３へ出力する。ＴＤＤデュプレクサー９０３は、上記無線処理された送信信号をアンテナ９０１を介してエアー上へ送信する。
【０１０９】
次いで、上記ＢＳ装置の受信部では、ＴＤＤデュプレクサー９０３からＴＤＤ方式でアンテナ９０１を介して信号を受信する。ＴＤＤデュプレクサー９０３は、上記受信された信号を受信無線処理器９１５へ出力する。受信無線処理器９１５は、上記受信信号を受信して基底帯域信号に変換した後に、ＤＦＴ処理器９１７へ出力する。ＤＦＴ処理器９１７は、上記基底帯域信号を受信してＤＦＴを遂行した後に、基底帯域受信信号処理器９１９へ出力する。基底帯域受信信号処理器９１９は、上記ＤＦＴ処理された基底帯域信号を処理してユーザー信号を復元する。
【０１１０】
次いで、サブチャンネル選択器９１３は、上位階層処理器９１１から制御信号を受信し、該当ＭＳＳに割り当てられた上りリンク／下りリンクサブチャンネル、すなわち、上りリンクＰＵＳＣサブチャンネル及び下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルの選択を制御する。
【０１１１】
まず、上記ＢＳに接続されたＭＳＳに、上記ＢＳのＰＵＳＣ領域のＰＵＳＣサブチャンネルを割り当てると仮定すると、表１又は表３に示した“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”及び表２に示した“ＯＦＤＭＡ Ｕｐｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”の情報を使用する。
【０１１２】
すなわち、下りリンクデータバーストを送信する場合には、表１又は表３に示した“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”のセグメント情報を使用することによってＰＵＳＣ領域を選択する。このとき、表３の“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”を使用する場合には、“Ｕｓｅｄ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ”に関する情報を付加的に使用する。次いで、“ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ”と、“Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｏｆｆｓｅｔ”と、“Ｎｏ．ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌｓ”と、“Ｎｏ．Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ”に関する情報を使用することによって、上記データバースト割当てのための領域を決定する。すると、上記“ＩＤｃｅｌｌ”に関する情報を用いて、サブチャンネルを構成するのに使用される副搬送波を選択する。
【０１１３】
また、上りリンクデータバーストを受信する場合には、表２に示した“ＯＦＤＭＡ Ｕｐｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”でセグメント情報を用いてＰＵＳＣ領域を選択する。すると、“ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ”と、“Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｏｆｆｓｅｔ”と、“Ｄｕｒａｔｉｏｎ”に関する情報を用いて、データバースト割当てのための領域を決定する。すると、“ＵＬ＿ＩＤｃｅｌｌ”に関する情報を用いて、サブチャンネルを構成するのに使用される副搬送波を選択する。
【０１１４】
次いで、サブチャンネル選択器９１３は、選択された上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報をＩＤＦＴ処理器９０７へ出力する。ＩＤＦＴ処理器９０７は、上記生成された基底帯域送信信号を上記選択された上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルにマッピングさせる。また、サブチャンネル選択器９１３は、上記選択された下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報をＤＦＴ処理器９１７へ出力する。ＤＦＴ処理器９１７は、上記選択された下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルから基底帯域信号を抽出する。
【０１１５】
図１０は、本発明の実施形態によるＭＳＳ装置の構成を示すブロック図である。
【０１１６】
図１０を参照すると、上記ＭＳＳ装置は、アンテナ（ＡＮＴ）１００１と、ＴＤＤデュプレクサー１００３と、送信無線処理器１００５と、ＩＤＦＴ処理器１００７と、基底帯域送信信号処理器１００９と、上位階層処理器１０１１と、受信無線処理器１０１５と、ＤＦＴ処理器１０１７と、基底帯域受信信号処理器１０１９と、サブチャンネル選択器１０１３と、プリアンブル信号測定器１０２１と、ＭＡＰ ＰＵＳＣ領域選択器１０２３と、を含む。
【０１１７】
上記ＭＳＳ装置の送信部では、基底帯域送信信号処理器１００９から送信信号を生成して、ＩＤＦＴ処理器１００７へ出力する。ＩＤＦＴ処理器１００７は、上記生成された基底帯域送信信号を受信し、上記受信された送信信号に対してＩＤＦＴを遂行した後に、送信無線処理器１００５へ出力する。送信無線処理器１００５は、上記ＩＤＦＴ処理された送信信号に対して無線処理を遂行した後に、ＴＤＤデュプレクサー１００３へ出力する。ＴＤＤデュプレクサー１００３は、上記無線処理された送信信号をアンテナ１００１を介してエアー上へ送信する。
【０１１８】
上記ＭＳＳ装置の受信部では、ＴＤＤデュプレクサー１００３からＴＤＤ方式にてアンテナ１００１を介して信号を受信する。ＴＤＤデュプレクサー１００３は、上記受信された信号を受信無線処理器１０１５へ出力する。受信無線処理器１０１５は、上記受信信号を受信し、上記受信された信号を基底帯域信号に変換した後に、上記基底帯域信号をＤＦＴ処理器１０１７へ出力する。ＤＦＴ処理器１０１７は、上記基底帯域信号を受信し、上記基底帯域信号に対してＤＦＴを遂行した後に、基底帯域受信処理器１０１９へ出力する。基底帯域受信信号処理器１０１９は、上記ＤＦＴ処理された基底帯域信号を処理してユーザー信号を復元する。
【０１１９】
サブチャンネル選択器１０１３は、上位階層処理器１０１１から制御信号を受信し、該当ＭＳＳに割り当てられた上りリンク／下りリンクサブチャンネル、すなわち、上りリンクＰＵＳＣサブチャンネル及び下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルを選択する。
【０１２０】
上記ＭＳＳにデータバーストを指定するＭＡＰ ＩＥが、表１又は表３に示した“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”及び表２に示した“ＯＦＤＭＡ Ｕｐｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”を含むと仮定する。すると、上記ＭＳＳは、現在受信しているＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域ではない他のＰＵＳＣ領域からデータバーストが割り当てられると判断する。次いで、表１又は表３に示した“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”及び表２に示した“ＯＦＤＭＡ Ｕｐｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”の情報を用いて、自身に割り当てられたデータバーストの位置を探し出す。
【０１２１】
下りリンクデータバーストを受信する場合には、表１又は表３に示した“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”でセグメント情報を用いて、ＰＵＳＣ領域を選択する。このとき、表３の“ＯＦＤＭＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”を使用する場合には、“Ｕｓｅｄ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ”に関する情報を付加的に使用する。次いで、“ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ”、“Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｏｆｆｓｅｔ”、“Ｎｏ．ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌｓ”、及び“Ｎｏ．Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓ”に関する情報を用いて、上記データバースト割当てのための領域を決定する。すると、上記“ＩＤｃｅｌｌ”に関する情報を用いて、サブチャンネルを構成するのに使用される副搬送波を選択する。
【０１２２】
上りリンクデータバーストを送信する場合には、表２に示した“ＯＦＤＭＡ Ｕｐｌｉｎｋ ＰＵＳＣ Ｄａｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ａｎｏｔｈｅｒ ＢＳ ＩＥ”でセグメント情報を用いて、ＰＵＳＣ領域を選択する。すると、“ＯＦＤＭＡ ｓｙｍｂｏｌ ｏｆｆｓｅｔ”と、“Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｏｆｆｓｅｔ”と、“Ｄｕｒａｔｉｏｎ”に関する情報を用いて、データバーストの割当てのための領域を決定する。すると、上記“ＵＬ＿ＩＤｃｅｌｌ”に関する情報を用いて、サブチャンネルを構成するのに使用される副搬送波を選択する。
【０１２３】
サブチャンネル選択器１０１３は、選択された上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報をＩＤＦＴ処理器１００７へ出力する。ＩＤＦＴ処理器１００７は、上記生成された基底帯域送信信号を上記選択された上りリンクＰＵＳＣサブチャンネルにマッピングさせる。また、サブチャンネル選択器１０１３は、上記選択された下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルに関する情報をＤＦＴ処理器１０１７へ出力する。ＤＦＴ処理器１０１７は、上記選択された下りリンクＰＵＳＣサブチャンネルから基底帯域信号を抽出する。
【０１２４】
プリアンブル測定器１０２１及びＭＡＰ ＰＵＳＣ領域選択器１０２３は、ソフトハンドオーバーの間に、信頼度がもっとも高いＭＡＰメッセージを受信するために、もっとも大きい信号の強度を有するＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域を選択する。すなわち、プリアンブル測定器１０２１は、上記受信されたプリアンブル受信信号の強度を測定し、その測定値をＭＡＰ ＰＵＳＣ領域選択器１０２３へ出力する。ＭＡＰ ＰＵＳＣ領域選択器１０２３は、上記測定されたプリアンブル受信信号の強度値を基準にして、アクティブセットに含まれた各セクターのＭＡＰメッセージＰＵＳＣ領域のうちで、もっとも受信品質が良いＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域を選択する。ＭＡＰ ＰＵＳＣ領域選択器１０２３は、上記選択されたＭＡＰメッセージのＰＵＳＣ領域に関する情報をＤＦＴ処理器１０１７へ出力し、これによって、ＤＦＴ処理器１０１７及び基底帯域受信信号処理器１０１９は、信頼度が高いＭＡＰメッセージを復元する。
【０１２５】
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】
【０１２６】
【図１】一般的な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２】一般的なＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムで発生するピンポン現象を説明するグラフである。
【図３】一般的なＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムのフレーム構成を示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による通信システムにおけるソフトハンドオーバーのためのＰＵＳＣ割当て方式を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による通信システムにおけるソフトハンドオーバーのためのＰＵＳＣ割当て方式を示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による通信システムにおける２−ｗａｙソフトハンドオーバー遂行過程を説明する図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による通信システムにおける２−ｗａｙソフトハンドオーバー遂行過程を説明する図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による通信システムにおける３−ｗａｙソフトハンドオーバー遂行過程を説明するための図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による通信システムにおける３−ｗａｙソフトハンドオーバー遂行過程を説明するための図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態による通信システムにおける２−ｗａｙソフトハンドオーバー後のハードハンドオーバーを遂行する過程を説明するための図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態による通信システムにおける２−ｗａｙソフトハンドオーバー後のハードハンドオーバーを遂行する過程を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態による通信システムにおけるネイバーセットのセクターがアクティブセット又はホールディングセットに含まれる動作過程を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態によるＢＳ装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態によるＭＳＳ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２７】
４１０  ＭＳＳ
４２０  セル＃１
４２１  αセクター
４３０  セル＃２
４３３  γセクター
【図１】
2008500766.tif 000012
【図２】
2008500766.tif 000013
【図３】
2008500766.tif 000014
【図４Ａ】
2008500766.tif 000015
【図４Ｂ】
2008500766.tif 000016
【図５Ａ】
2008500766.tif 000017
【図５Ｂ】
2008500766.tif 000018
【図６Ａ】
2008500766.tif 000019
【図６Ｂ】
2008500766.tif 000020
【図７Ａ】
2008500766.tif 000021
【図７Ｂ】
2008500766.tif 000022
【図８】
2008500766.tif 000023
【図９】
2008500766.tif 000024
【図１０】
2008500766.tif 000025
【国際調査報告】
2008500766.tif 000026
2008500766.tif 000027