(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用する通信システムにおいて、基地局のハンドオフ方法であって、
前記基地局が管理するセルの内、複数の加入者端末機に周辺基地局情報と初期レンジング情報とを放送するステップと、
前記複数の加入者端末機のうち、任意の加入者端末機から初期レンジング要求を受信すると、前記初期レンジング要求に対する初期レンジング応答を加入者端末機へ送信するステップと、
前記初期レンジング応答を送信した後、設定時間の期間に前記加入者端末機からの応答を受信したか否かを判断するステップと、
前記加入者端末機が前記判断の結果に従ってハンドオフが実行されたか否かを判断するステップと、
を含み、
前記加入者端末機のハンドオフが実行されたか否かを判断するステップは、前記設定時間の期間に前記加入者端末機から受信される応答がない場合、前記加入者端末機のハンドオフが実行されたものと判断されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記周辺基地局情報は、周辺基地局数と、前記周辺基地局の基地局識別子と、前記周辺基地局のセンター周波数を含み、
前記基地局識別子のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を示し、前記センター周波数のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのセンター周波数を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記周辺基地局情報は、前記周辺基地局のそれぞれが前記初期レンジング過程を用いたハンドオフ動作を支援するか否かを示す情報と前記周辺基地局のフレームオフセットとをさらに含み、
前記フレームオフセットのぞれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのフレームオフセットであることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記加入者端末機がハンドオフされた場合、前記加入者端末機との呼接続状態を解除するステップをさらに構成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用する通信システムにおいて、加入者端末機のハンドオフ方法であって、
前記セルを管理する第１の基地局から前記セルに隣接した複数のセルに関連した複数の周辺基地局に関連した周辺基地局情報と前記加入者端末機から第１の基地局へデータを送信するために必要な上りリンク関連情報とを受信するステップ（ａ）と、
前記加入者端末機と前記第１の基地局との間の同期を獲得するための同期情報を前記第１の基地局に要求する第1の要求を送信するステップ（ｂ）と、
前記周辺基地局情報に従って、前記複数の周辺基地局をモニタリングするステップ（ｃ）と、
第２の基地局とのハンドオフを実行するステップ（ｄ）とから構成され、
前記ステップ（ｄ）は前記加入者端末機と前記第２の基地局との間の同期を獲得するためのステップ（ｅ）を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記周辺基地局情報は、周辺基地局数と、前記周辺基地局の基地局識別子と、前記周辺基地局のセンター周波数を含み、
前記基地局識別子のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を示し、前記センター周波数のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのセンター周波数を示すことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記周辺基地局情報は、前記周辺基地局のそれぞれが前記初期レンジング過程を用いたハンドオフ動作を支援するか否かを示す情報と前記周辺基地局のフレームオフセットとをさらに含み、
前記フレームオフセットのぞれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのフレームオフセットであることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記周辺基地局をモニタリングするステップ（ｃ）は、前記周辺基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度をモニタリングするステップ（ｃ１）を構成し、
前記パイロットチャンネル信号のそれぞれの強度は前記周辺基地局のそれぞれの強度であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
前記モニタリングの結果に従って、前記複数の周辺基地局の一つである第２の基地局とのハンドオフを実行するステップ（ｄ）は、
前記周辺基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度のうち、前記第１の基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度を超過する特定の強度が存在する場合、その強度でパイロットチャンネル信号を送信した前記周辺基地局を前記第２の基地局であると判断するステップ（ｄ１）と前記第２の基地局とのハンドオフを実行するステップ（ｄ２）とを構成することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記判断後に、前記加入者端末機が前記第１の基地局から受信されるべき前記第1の要求を待つ待機モードを終了するように制御するステップ（ｆ）をさらに含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の要求に対する応答が設定時間の期間に前記第２の基地局から受信されない場合、バックオフ値に相応する時間の経過後に、前記第２の要求を前記第２の基地局に再送信するステップ（ｆ）を含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の要求を再送信するために使用される送信電力は、前記第２の要求を送信するために使用される送信電力よりも大きいことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用する通信システムにおける、ハンドオフ方法であって、
第１の基地局及び第２の基地局が、周辺基地局情報と加入者端末機に割り当てられた初期レンジング情報を放送するステップ（ａ）と、
前記加入者端末機が前記第１の基地局から放送される前記初期レンジング情報を受信するステップ（ｂ）と、
前記加入者端末機が前記初期レンジング情報を用いて前記第１の基地局に初期レンジング要求を送信するステップ（ｃ）と、
前記加入者端末機が前記第１の基地局から受信された周辺基地局情報に対応する周辺基地局をモニタリングするステップ（ｄ）と、
前記加入者端末機が、前記周辺基地局をモニタリングする間に、ハンドオフが必要であると決定すると、前記第２の基地局から放送する前記初期レンジング情報を受信するステップ（ｅ）と、
前記加入者端末機が、前記第２の基地局から受信された前記初期レンジング情報を用いて前記第２の基地局へ前記初期レンジング要求を送信するステップ（ｆ）と、
前記第１の基地局が前記初期レンジング要求を感知すると、前記第１の基地局基地局は、前記加入者端末機へ前記初期レンジング要求に対する初期レンジング応答を送信するステップ（ｇ）と、
前記第１の基地局が、前記初期レンジング応答を送信後に、設定時間の期間に前記加入者端末機が応答を受信したか否かを判断するステップ（ｈ）と、
前記第１の基地局が、ステップ（ｇ）の判断結果に従って前記加入者端末機のハンドオフが実行されたか否かを判断するステップ（ｉ）と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記周辺基地局情報は、周辺基地局数と、前記周辺基地局の基地局識別子と、前記周辺基地局のセンター周波数を含み、
前記基地局識別子のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を示し、前記センター周波数のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのセンター周波数を示すことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記周辺基地局情報は、前記周辺基地局のそれぞれが前記初期レンジング過程を用いたハンドオフ動作を支援するか否かを示す情報と前記周辺基地局のフレームオフセットとをさらに含み、
前記フレームオフセットのぞれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのフレームオフセットであることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記周辺基地局をモニタリングするステップは、前記周辺基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度をモニタリングするステップを構成し、
前記パイロットチャンネル信号のそれぞれの強度は前記周辺基地局のそれぞれの強度であることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記周辺基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度のうち、前記第１の基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度を超過する特定の強度が存在する場合、前記特定の強度で前記パイロットチャンネル信号を送信した基地局は前記第２の基地局であると判断することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第1の基地局へ前記初期レンジング要求を送信するために使用される送信電力は、前記第２の基地局へ前記初期レンジング要求を送信するために使用される送信電力と同一であることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の基地局に送信された前記初期レンジング要求としての第１の初期レンジング要求に対する応答としての初期レンジング応答が、設定時間の期間に前記第２の基地局から受信されない場合、バックオフ値に相応する時間の経過後に、前記第1の初期レンジング要求を前記第２の基地局に再送信するステップ（ｊ）を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
前記第1の初期レンジング要求を再送信するために使用される送信電力は、前記第１の初期レンジング要求を送信するために使用される送信電力よりも大きいことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記第1の基地局が前記加入者端末機のハンドオフが実行されたか否かを判断するステップは、前記設定時間の期間に前記加入者端末機から受信される応答がない場合、前記加入者端末機をハンドオフが実行されたものと判断されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２２】
前記加入者端末機のハンドオフが決定された場合、前記第1の基地局は前記加入者端末機との呼接続状態を解除するステップをさらに構成することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項２３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用するハンドオフシステムであって、
複数の加入者端末機と、
セル内の前記複数の加入者端末機に、周辺基地局情報と、初期レンジング情報を放送し、前記複数の加入者端末機のうちの前記加入者端末機から前記初期レンジング要求を受信すると、初期レンジング要求に対する初期レンジング応答を一台の前記加入者端末機へ送信し、前記初期レンジング応答を送信した後、設定時間の期間に前記加入者端末機からの応答を受信したか否かを判断し、前記判断の結果に従って前記加入者端末機のハンドオフが実行されたか否かを判断する基地局を備え、
前記基地局は前記設定時間の期間に前記加入者端末機から受信される応答がない場合、前記加入者端末機のハンドオフが実行されたものと判断することを特徴とするシステム。
【請求項２４】
前記周辺基地局情報は、周辺基地局数と、前記周辺基地局の基地局識別子と、前記周辺基地局のセンター周波数を含み、
前記基地局識別子のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を示し、前記センター周波数のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのセンター周波数を示すことを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記周辺基地局情報は、前記周辺基地局のそれぞれが前記初期レンジング過程を用いたハンドオフ動作を支援するか否かを示す情報と前記周辺基地局のフレームオフセットとをさらに含み、
前記フレームオフセットのぞれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのフレームオフセットであることを特徴とする請求項２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記加入者端末機のハンドオフが決定された場合、前記加入者端末機との呼接続状態を解除するステップをさらに構成することを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２７】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用する通信システムにおける、ハンドオフシステムであって、
第１の基地局と、
第２の基地局と、
前記セルを管理する第１の基地局から前記セルに隣接した複数のセルに関連した複数の周辺基地局の周辺基地局情報と前記加入者端末機から前記第１の基地局へデータを送信するために必要な上りリンク関連情報とを受信し、前記加入者端末機と前記第１の基地局との間の同期を獲得するための同期情報の要求である第1の要求を前記第１の基地局に送信し、
前記周辺基地局情報に従って、前記複数の周辺基地局をモニタリングし、
モニタリング結果に従って前記複数の前記周辺基地局の一つである前記第２の基地局とのハンドオフを実行する加入者端末機とを備え、
前記加入者端末機は、前記加入者端末機と前記第２の基地局との間の同期を、前記ハンドオフの実行に従って、獲得することを特徴とするシステム。
【請求項２８】
前記周辺基地局情報は、周辺基地局数と、前記周辺基地局の基地局識別子と、前記周辺基地局のセンター周波数を含み、
前記基地局識別子のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を示し、前記センター周波数のそれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのセンター周波数を示すことを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
前記周辺基地局情報は、前記周辺基地局のそれぞれが前記同期情報を用いたハンドオフを支援するか否かを示す情報と前記周辺基地局のフレームオフセットとをさらに含み、
前記フレームオフセットのぞれぞれは前記周辺基地局のそれぞれのフレームオフセットであることを特徴とする請求項２８記載のシステム。
【請求項３０】
前記基地局は、前記周辺基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度をモニタリングし、
前記パイロットチャンネル信号のそれぞれの強度は前記周辺基地局のそれぞれの強度であることを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項３１】
前記加入者端末機は、前記周辺基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度のうち、前記第１の基地局から受信されたパイロットチャンネル信号の強度を超過する特定の強度が存在する場合、その強度でパイロットチャンネル信号を送信した前記周辺基地局を前記第２の基地局であると判断することを特徴とする請求項３０記載のシステム。
【請求項３２】
前記記加入者端末機は、前記ハンドオフの実行に従って、前記第１の基地局から受信されるべき前記第1の要求に対する応答を前記記加入者端末機が待つ待機モードを終了する制御することを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項３３】
前記記加入者端末機は、前記第２の要求に対する応答が設定時間の期間に前記第２の基地局から受信されない場合、バックオフ値に相応する時間の経過後に、前記第２の要求を前記第２の基地局に再送信することを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項３４】
前記第２の要求を再送信するために使用される送信電力は、前記第２の要求を送信するために使用される送信電力よりも大きいことを特徴とする請求項３３記載のシステム。
【請求項３５】
前記複数の加入者端末機のうち、前記加入者端末機から前記初期レンジング要求を受信すると、前記加入者端末機に連結識別子ＣＩＤ（Connection  Identifier）を割り当るステップと、
ＣＩＤタイマーの設定時間の経過後に、前記加入者端末機の前記ＣＩＤを除去するステップを更に含み、前記周辺基地局情報と前記初期レンジング情報とは多重化されていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３６】
前記周辺基地局情報と前記初期レンジング情報とは多重化されていることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項３７】
前記周辺基地局情報と前記初期レンジング情報とは多重化されていることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項３８】
前記基地局は、前記複数の加入者端末機のうち、前記加入者端末機から前記初期レンジング要求を受信すると、前記加入者端末機に連結識別子ＣＩＤ（Connection  Identifier）を割り当て、ＣＩＤタイマーの設定時間の経過後に、前記加入者端末機の前記ＣＩＤを除去し、前記周辺基地局情報と前記初期レンジング情報とは多重化されていることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項３９】
前記周辺基地局情報と前記初期レンジング情報とは多重化されていることを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【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のレンジング方法に関し、特に、直交周波数分割多重方式を使用する広帯域無線接続通信システムの初期レンジング過程を使用するハンドオフシステム及びその方法に関する。
【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”と称する）通信システムでは、約１００Ｍｂｐｓの伝送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ユーザに提供するための活発な研究が進められている。現在、第３世代（3rd Generation；以下、“３Ｇ”と称する）通信システムは、一般に、比較的劣化したチャンネル環境を有する室外チャンネル環境では、約３８４ｋｂｐｓの伝送速度を提供し、比較的良好なチャンネル環境を有する室内チャンネル環境でも、２Ｍｂｐｓ程度の最大伝送速度を提供する。一方、無線ＬＡＮ（Local Area Network）システム及び無線都市規模ネットワーク（Metropolitan Area Network；以下、“ＭＡＮ”と称する）システムは、一般に、２０Ｍｂｐｓ〜５０Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。従って、現在、４Ｇ通信システムでは、無線ＬＡＮシステム及び無線ＭＡＮシステムに、移動性（mobility）及びＱｏＳを伴った比較的高い伝送速度を保証するようにした新たな通信システムが開発されており、また、上記４Ｇ通信システムで提供しようとする高速サービスの研究が活発に進められている。
【０００３】
上記無線ＭＡＮシステムは、そのサービス領域（coverage area）が広く、高速の伝送速度を支援するので、高速通信サービスの支援には適合するが、ユーザの利用する端末、すなわち、加入者端末機（Subscriber Station；ＳＳ）の移動性をまったく考慮しないシステムである。結果的に、加入者端末機の高速移動によるハンドオフ（handoff）動作、すなわち、セル選択（cell selection）動作がまったく考慮されていない。また、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１６ａ及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅで現在考慮されている通信システムは、加入者端末機と基地局（Base Station；ＢＳ）との間でレンジング（ranging）動作を遂行する特定の通信システムである。
【０００４】
図１は、直交周波数分割多重／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の構成を概略的に示すブロック図である。特に、図１は、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムを示す。
【０００５】
上記無線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、さらなる高速の伝送速度を支援する。上記無線ＬＡＮシステムに広帯域（broadband）伝送ネットワークを支援するために、上記無線ＭＡＮシステムの物理チャンネル（physical channel）に直交周波数分割多重（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）方式を適用したシステムが上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムである。上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムは、上記無線ＭＡＮシステムにＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を適用するので、複数のサブキャリア（sub-carrier）を使用して物理チャンネル信号を送信する高速のデータ送信が可能である。また、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムで加入者端末機の移動性を考慮するように設計されたシステムであって、現在、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムに対しては、具体的に規定されていない。
【０００６】
図１を参照すると、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、単一セル（single cell）構造を有し、基地局１００と基地局１００が管理する複数の加入者端末機１１０と，１２０と，１３０とから構成される。基地局１００と加入者端末機１１０と，１２０と，１３０との間の信号の送受信は、上記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用して行うことができる。ここで、図２を参照して、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用される下りリンク（downlink）フレーム（frame）の構成を説明する。
【０００７】
図２は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムで使用される下りリンクフレームの構成を示す概念図である。特に、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用される下りリンクフレームの構成を示す。
【０００８】
図２を参照すると、上記下りリンクフレームは、プリアンブル（preamble）領域２００と、放送制御（broadcast control）領域２１０と、複数の時間分割多重（Time Division Multiplex；以下、“ＴＤＭ”と称する）領域２２０，２３０とから構成される。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、すなわち、プリアンブルシーケンス（preamble sequence）は、プリアンブル領域２００を通して送信される。放送制御領域２１０は、ＤＬ（DownLink）＿ＭＡＰ領域２１１と、ＵＬ（UpLink）＿ＭＡＰ領域２１３とから構成される。ＤＬ＿ＭＡＰ領域２１１は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージを送信するのに使用され、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれた複数の情報エレメント（Information Element；以下、“ＩＥ”と称する）を下記表１に示す。
【０００９】
【表１】
0004455505.tif 000002
【００１０】
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、送信メッセージタイプ情報）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、下りリンクバーストプロファイル（burst profile）を含んでいる下り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過程に割り当てられたレンジングコードに関する情報を含む。
【００１１】
また、ＵＬ＿ＭＡＰ領域２１３は、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージを送信するのに使用される。ＵＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれた複数のＩＥを下記表２に示す。
【００１２】
【表２】
0004455505.tif 000003
【００１３】
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、送信メッセージタイプ情報）を示すマネージメントメッセージタイプ（Management Message Type）領域と、使用される上りリンクチャンネル識別子（Uplink Channel ＩＤ）を示す上りリンクチャンネルＩＤ領域と、上りリンクバーストプロファイルを含んでいる上り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ＵＣＤ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 Element n領域とを含む。ここで、上記上りリンクチャンネル識別子は、ＭＡＣ（Media Access Control）サブ階層（sub-layer）にのみ割り当てられることができる。
【００１４】
また、ＴＤＭ領域２２０及び２３０は、加入者端末機別にＴＤＭ／ＴＤＭＡ（Time Division Multiplexing/Time Division Multiple Access）方式を使用して割り当てられたタイムスロット（time slot）に該当する領域を示す。上記基地局は、あらかじ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放送されるべき放送情報を上記下りリンクフレームの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）するに従って、上記各加入者端末機にあらかじ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、一番強い信号、すなわち、一番大きいパイロット（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、加入者端末機の自身が上記一番大きいパイロット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下りリンクフレームのＤＬ＿ＭＡＰ領域２１１及びＵＬ＿ＭＡＰ領域２１３を確認して、自身の上りリンク及び下りリンク制御情報及び実際のデータ送受信位置を示す特定の情報を認知する。
【００１５】
上述したＵＣＤメッセージの構成を下記表３に示す。
【００１６】
【表３】
0004455505.tif 000004
【００１７】
上記表３を参照すると、上記ＵＣＤメッセージは、複数のＩＥ（すなわち、送信メッセージタイプ情報）を示すマネージメントメッセージタイプ（Management Message Type）領域と、使用される上りリンクチャンネル識別子を示す上り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、最初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。ここで、上記バックオフ値は、加入者端末機のアクセス失敗の開始と加入者端末機のリアクセス時間の開始との間の一種の待機時間を示す。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。
【００１８】
図３は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムの上りリンクフレームの構成を示す概念図である。特に、図３は、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用される上りリンクフレームの構成を示す。
【００１９】
図３を説明するに先立って、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用される３つのレンジング過程、すなわち、初期レンジング（Initial Ranging）過程と、維持管理レンジング（Maintenance Ranging）過程（周期的レンジング（Periodic Ranging）過程とも呼ばれる）と、帯域要求レンジング（Bandwidth Request Ranging）過程とについて詳細に説明する。
【００２０】
基地局と加入者端末機との間の同期を獲得するために遂行される上記初期レンジング過程は、加入者端末機と基地局との間に正確な時間オフセット（offset）を設定し、送信電力（transmit power）を調整するのに使用される。すなわち、加入者端末機は、パワーオンした後、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信して基地局との同期を設定した後、上記基地局と上記時間オフセットとの送信電力を調整するために、上記初期レンジング過程を遂行する。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するので、上記レンジング手順は、複数のレンジングサブチャンネル（sub-channel）及び複数のレンジングコード（ranging code）を必要とする。基地局は、上記レンジング過程の目的（すなわち、上記レンジング過程種類情報）に従って、加入者端末機に使用可能なレンジングコードを割り当てる。この動作の詳細は後述する。
【００２１】
上記レンジングコードは、まず、２１５−１ビット（bits）の長さを有する擬似ランダムノイズ（Pseudo random Noise；以下、“ＰＮ”と称する）シーケンスを所定の単位にセグメンテーション（segmentation）して生成される。一般に、１個のレンジングチャンネルは、５３ビットの長さをそれぞれ有する２個のレンジングサブチャンネルを構成し、１０６ビットの長さを有するレンジングチャンネルを介してＰＮコードのセグメンテーションを実行してレンジングコードを構成する。最大４８個のレンジングコードＲＣ＃１〜ＲＣ＃４８は、加入者端末機に割り当てられることができる。２つ以上のレンジングコードが、相互に異なる目的を有する３個のレンジング過程、すなわち、初期レンジング過程、周期的レンジング過程、及び帯域要求レンジング過程にデフォルト（default）値として加入者端末機ごとに適用される。結果的に、レンジングコードは、上記３つのレンジング過程の各目的に従って、加入者端末機ごとに異なって割り当てられる。
【００２２】
例えば、Ｎ個のレンジングコードは、所定の用語“N RC (Ranging Codes) for Initial Ranging”で示されるように、初期レンジング過程のために加入者端末機に割り当てられ、Ｍ個のレンジングコードは、所定の用語“M RCs for maintenance ranging”で示されるように、周期的レンジング過程のために加入者端末機に割り当てられ、Ｌ個のレンジングコードは、所定の用語“L RCs for BW-request ranging” で示されるように、帯域要求レンジング過程のために加入者端末機に割り当てられる。このように割り当てられたレンジングコードは、上述したように、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージを使用して加入者端末機に送信され、上記加入者端末機は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれたレンジングコードを使用して必要なレンジング手順を実行する。
【００２３】
上記周期的レンジング過程は、上記初期レンジング過程における加入者端末機と基地局との間の時間オフセット及び送信電力を調整した加入者端末機が、上記基地局とのチャンネル状態を調整するために、周期的に遂行される。上記加入者端末機は、上記周期的レンジング過程のために割り当てられたレンジングコードを用いて上記周期的レンジング過程を遂行する。
【００２４】
上記帯域要求レンジング過程は、上記初期レンジング過程における加入者端末機と基地局との間の時間オフセット及び送信電力を調整した加入者端末機が、上記基地局と実際の通信を遂行するために、帯域幅（bandwidth）割当てを要請する。
【００２５】
図３を参照すると、上記上りリンクフレームは、初期及び周期的レンジングを用いるイニシャルメンテナンスオポチュニティ(Initial Maintenance Opportunities)領域３００と、帯域要求レンジングを用いるリクエストコンテンションオポチュニティ(Request Contention Opportunities)領域３１０と、複数の加入者端末機の上りリンクデータを含むＳＳ スケジュールドデータ(scheduled data)領域３２０とから構成される。上記イニシャルメンテナンスオポチュニティ領域３００は、実際の初期レンジング及び周期的レンジング過程をそれぞれ有する複数の接続バースト（access burst）区間と、上記複数の接続バースト区間での衝突が発生する衝突（collision）区間とを含む。上記リクエストコンテンションオポチュニティ領域３１０は、実際の帯域要求レンジング過程をそれぞれ有する複数の帯域要求（bandwidth request）区間と、上記複数の帯域要求区間での衝突が発生する衝突区間とを含む。そして、上記ＳＳ スケジュールドデータ領域３２０は、複数のＳＳ スケジュールドデータ領域（ＳＳ １ スケジュールドデータ領域〜ＳＳ Ｎ スケジュールドデータ領域）から構成され、上記複数のＳＳ スケジュールドデータ領域（ＳＳ １ スケジュールドデータ領域〜ＳＳ Ｎ スケジュールドデータ領域）のそれぞれの間には、加入者端末機遷移ギャップ（ＳＳ transition gap）が存在する。
【００２６】
上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムは、現在の固定されており（すなわち、移動性を持たない）、単一セル構造の加入者端末機を考慮している。しかしながら、上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ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しており、従って、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅシステムは、多重セル（multi cell）環境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、多重セル環境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動作モードの変更が必須的に要求される。しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、多重セル環境で加入者端末機の移動性を改善させる新たな方案を提案していない。従って、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、上記加入者端末機の移動性の支援のために、多重セル構造を考慮した上記加入者端末機のハンドオフに対する必要性が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、ＢＷＡ通信システムにおいて、加入者端末機の移動性を保証するためのハンドオフシステム及び方法を提供することにある。
【００２８】
本発明の他の目的は、ＢＷＡ通信システムにおいて、初期レンジング過程を用いたハンドオフ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】
【００２９】
上記のような目的を達成するために、本発明の１つの特徴によると、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用する通信システムにおいて、基地局のハンドオフ方法であって、前記基地局が管理するセルの内、複数の加入者端末機に周辺基地局情報と初期レンジング情報とを放送するステップと、前記複数の加入者端末機のうち、任意の加入者端末機から初期レンジング要求を受信すると、前記初期レンジング要求に対する初期レンジング応答を加入者端末機へ送信するステップと、前記初期レンジング応答を送信した後、設定時間の期間に前記加入者端末機からの応答を受信したか否かを判断するステップと、前記加入者端末機が前記判断の結果に従ってハンドオフが実行されたか否かを判断するステップと、を含み、前記加入者端末機のハンドオフが実行されたか否かを判断するステップは、前記設定時間の期間に前記加入者端末機から受信される応答がない場合、前記加入者端末機のハンドオフが実行されたものと判断されることを特徴とする。
【００３０】
本発明の他の特徴によると、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用する通信システムにおいて、加入者端末機のハンドオフ方法であって、前記セルを管理する第１の基地局から前記セルに隣接した複数のセルに関連した複数の周辺基地局に関連した周辺基地局情報と前記加入者端末機から第１の基地局へデータを送信するために必要な上りリンク関連情報とを受信するステップ（ａ）と、前記加入者端末機と前記第１の基地局との間の同期を獲得するための同期情報を前記第１の基地局に要求する第1の要求を送信するステップ（ｂ）と、前記周辺基地局情報に従って、前記複数の周辺基地局をモニタリングするステップ（ｃ）と、第２の基地局とのハンドオフを実行するステップ（ｄ）とから構成され、前記ステップ（ｄ）は前記加入者端末機と前記第２の基地局との間の同期を獲得するためのステップ（ｅ）を含むことを特徴とする。
【００３１】
本発明のさらなる特徴によると、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用する通信システムにおける、ハンドオフ方法であって、第１の基地局及び第２の基地局が、周辺基地局情報と加入者端末機に割り当てられた初期レンジング情報を放送するステップ（ａ）と、前記加入者端末機が前記第１の基地局から放送される前記初期レンジング情報を受信するステップ（ｂ）と、前記加入者端末機が前記初期レンジング情報を用いて前記第１の基地局に初期レンジング要求を送信するステップ（ｃ）と、前記加入者端末機が前記第１の基地局から受信された周辺基地局情報に対応する周辺基地局をモニタリングするステップ（ｄ）と、前記加入者端末機が、前記周辺基地局をモニタリングする間に、ハンドオフが必要であると決定すると、前記第２の基地局から放送する前記初期レンジング情報を受信するステップ（ｅ）と、前記加入者端末機が、前記第２の基地局から受信された前記初期レンジング情報を用いて前記第２の基地局へ前記初期レンジング要求を送信するステップ（ｆ）と、前記第１の基地局が前記初期レンジング要求を感知すると、前記第１の基地局基地局は、前記加入者端末機へ前記初期レンジング要求に対する初期レンジング応答を送信するステップ（ｇ）と、前記第１の基地局が、前記初期レンジング応答を送信後に、設定時間の期間に前記加入者端末機が応答を受信したか否かを判断するステップ（ｈ）と、前記第１の基地局が、ステップ（ｇ）の判断結果に従って前記加入者端末機のハンドオフが実行されたか否かを判断するステップ（ｉ）と、を含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明のもう一つの特徴によると、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用するハンドオフシステムであって、複数の加入者端末機と、セル内の前記複数の加入者端末機に、周辺基地局情報と、初期レンジング情報を放送し、前記複数の加入者端末機のうちの前記加入者端末機から前記初期レンジング要求を受信すると、初期レンジング要求に対する初期レンジング応答を一台の前記加入者端末機へ送信し、前記初期レンジング応答を送信した後、設定時間の期間に前記加入者端末機からの応答を受信したか否かを判断し、前記判断の結果に従って前記加入者端末機のハンドオフが実行されたか否かを判断する基地局を備え、前記基地局は前記設定時間の期間に前記加入者端末機から受信される応答がない場合、前記加入者端末機のハンドオフが実行されたものと判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システム、すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの初期レンジング過程を用いたアイドルハンドオフ動作を遂行できるようにし、これによって、加入者端末機の移動性を保証する。従って、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムに高速の伝送速度及び移動性まで保証する、という利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明による好適な一実施形態について添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００３５】
図４は、本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムの構成を示すブロック図である。
図４に示すＢＷＡ通信システムを説明するに先立って、上記従来技術の部分で説明したように、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１６ｅ通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムに加入者端末機（Subscriber Station；ＳＳ）の移動性（mobility）を考慮する通信システムであって、現在のところ具体的に提案されていない。しかしながら、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムで加入者端末機の移動性を考慮すると、多重セル（multi cell）構造と、上記多重セル間の加入者端末機のハンドオフ（handoff）動作（すなわち、セル選択（cell selection）動作）とを考慮することができる。従って、本発明は、図４に示すようにＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構成を提案する。そして、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、ＯＦＤＭ方式及びＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムである。
【００３６】
図４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、複数のセル４００及び４５０を有し、セル４００を管理する第１の基地局（Base Station；ＢＳ）４１０と、セル４５０を管理する第２の基地局４４０と、複数の加入者端末機４１１、４１３、４３０、４５１、４５３とから構成される。そして、基地局４１０及び４４０、加入者端末機４１１、４１３、４３０、４５１、及び４５３間の信号送受信は、上記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用してなされる。しかしながら、加入者端末機４１１、４１３、４３０、４５１、及び４５３のうちの加入者端末機４３０は、第１のセル４００と第２のセル４５０との境界、すなわち、ハンドオフ領域に位置する。従って、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、加入者端末機４３０に対するハンドオフ動作を支援するという仮定の下で、加入者端末機の移動性を提供することができる。
【００３７】
このようにハンドオフ動作を支援しなかったＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムでハンドオフ動作を支援するためには、新たなＭＡＣ（Media Access Control）管理（management）メッセージを定義するか、あるいは、現在上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムで使用しているＭＡＣ管理メッセージ、例えば、ＤＬ（DownLink）＿ＭＡＰメッセージを用いて上記ハンドオフ動作を支援するのに必要なハンドオフ関連情報を上記加入者端末機へ送信しなければならない。説明の便宜上、本発明では、上記ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムで使用しているＤＬ＿ＭＡＰメッセージを用いて、上記ハンドオフ関連情報を加入者端末機に提供する。従来技術で上述したように、現在、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ通信システムで使用しているＤＬ＿ＭＡＰメッセージは、単一セル（single cell）構造のみを考慮し、加入者端末機の移動性を考慮しないメッセージであるので、本発明は、ハンドオフ関連情報を別途の領域（field）に追加するように修正されなければならない。ここで、上記ハンドオフ関連情報を含むＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれる複数の情報エレメント（Information Element；以下、“ＩＥ”と称する）を下記表４に示す。
【００３８】
【表４】
0004455505.tif 000005
【００３９】
上記表４に示すように、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージは、複数のＩＥ、すなわち、送信されるメッセージタイプを示す管理メッセージタイプ（Management Message Type）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相応するように設定される物理同期（ＰＨＹ（PHYsical）Synchronization）フィールドと、下りリンクバーストプロフィール（burst profile）を含んでいる下り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）メッセージの構成（configuration）変化に相応するカウント（count）情報を示すＤＣＤカウント（以下、“ＤＣＤ カウント”と称する）フィールドと、基地局識別子（Base Station IDentifier）を示す基地局識別子（Base Station ＩＤ）フィールドと、上記Base Station ID の後に存在するエレメントの個数を示すNumber of ＤＬ_ＭＡＰ Elements ｎフィールドとを含む。特に、表４に示すように、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージは、本発明に従うハンドオフ関連情報をmandatory情報として含む。ここで、上記ハンドオフ関連情報は、Number of Neighbor ＢＳ ｎフィールドに含まれる。上記Number of Neighbor ＢＳ ｎフィールドは、上記加入者端末機のハンドオフ動作を遂行するために持続的にモニタリングしなければならない周辺基地局（neighbor ＢＳ）の個数“ｎ”に対して反復して記録される。ここで、上記Number of Neighbor ＢＳ ｎフィールドは、周辺基地局のそれぞれの基地局識別子（Base Station IDentifier）を示す Neighbor list ＢＳ ＩＤフィールドと、上記周辺基地局のそれぞれに使用しているセンター周波数（center frequency）情報を示すNeighbor Frequencyフィールドと、上記周辺基地局のそれぞれのフレームオフセット（frame offset）情報を示すNeighbor Frame Offsetフィールドと、上記周辺基地局のそれぞれのアイドルハンドオフ（Idle handoff）の支援又は非支援情報を示すIdle ＨＯ supportフィールドとを含む。また、上記フレームオフセットフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムがハードハンドオフ（hard handoff）機能でないソフトハンドオフ（soft handoff）機能を支援する場合、上記周辺基地局間のフレームオフセットを示す。ここで、上記アイドルハンドオフフィールドは、加入者端末機が基地局との呼接続状態を実質的に設定しない状態で基地局を再選択（re-selection）する特定のハンドオフ機能を示す。すなわち、上記アイドルハンドオフ機能は、実際トラヒック（traffic）が存在しない状態で実行される。そして、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージ（表４には図示せず）は、レンジング（ranging）過程のそれぞれに割り当てられたレンジングコード（ranging code）に関連した情報を含む。
【００４０】
次に、本発明による初期レンジングステップを図５を参照して説明する。
図５は、本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムで使用する初期レンジング過程を示すフローチャートである。
図５を参照すると、まず、加入者端末機５００は、パワーオン（power on）信号を受信すると、加入者端末機５００にあらかじ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、一番強い信号、すなわち、一番大きいパイロット（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（pilot channel）信号を検出する。そして、加入者端末機５００が一番大きいパイロット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５５０に現在属していると判断する。次いで、加入者端末機５００は、ステップ５１１で、基地局５５０から下りリンクフレームプリアンブルを受信し、これによって、基地局５５０とのシステム同期を獲得する（power on and system synchronization）。ここで、加入者端末機５００がパワーオン信号を受信すると、基地局５５０とのシステム同期を獲得する過程までのステート（state）をシステム決定ステート（System Determination State）であると定義する。
【００４１】
このように、加入者端末機５００と基地局５５０との間にシステム同期が獲得されると、加入者端末機５００は、上記システム決定ステートでアイドルステート（Idle State）のアイドルサブステート（Idle Substate）に遷移する。上記アイドルステートは、アイドルサブステートと接続サブステート（Access Substate）とに区分され、上記アイドルサブステート及び接続サブステートは、下記で説明する。上述したように、加入者端末機５００と基地局５５０との間にシステム同期が獲得されると、基地局５５０は、ステップ５１３で、加入者端末機５００にＤＬ＿ＭＡＰメッセージ及び上り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）メッセージを送信する。ここで、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージは、表４に示した情報、例えば、レンジングコードに関連した情報及びハンドオフ関連情報を含み、上記ＵＣＤメッセージは、従来技術の表３に示した情報、特に、バックオフ（backoff）値を含む。そして、基地局５５０は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージの送信開始時以降、上記アイドルサブステートに遷移する。
【００４２】
基地局５５０からＤＬ＿ＭＡＰメッセージとＵＣＤメッセージを受信すると、加入者端末機５００は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれている情報のうち、上記ハンドオフ関連情報、すなわち、周辺基地局に関連した情報を含むNumber of Neighbor ＢＳ ｎフィールドを分析することによって、周辺基地局に関連した情報、すなわち、周辺基地局のそれぞれの基地局識別子情報を示すNeighbor list ＢＳ ＩＤ情報と、上記周辺基地局のそれぞれに使用しているセンター周波数情報を示すNeighbor Frequency情報と、上記周辺基地局のそれぞれのフレームオフセット情報を示すNeighbor Frame Offset情報と、上記周辺基地局のそれぞれのアイドルハンドオフ支援又は非支援情報を示すIdle ＨＯ support情報とを検出する。加入者端末機５００は、ステップ５１５で、上記検出された周辺基地局に関連した情報を加入者端末機５００の内部のメモリに貯蔵する。結局、上記周辺基地局関連情報は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージを受信することに従ってアップデート（update）される。加入者端末機５００は、ステップ５１７で、上記周辺基地局関連情報を貯蔵した後、上記周辺基地局のそれぞれのパイロットチャンネル信号を持続してモニタリングし、加入者端末機５００が現在属している基地局５５０のパイロットチャンネル信号の強度よりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信する特定の基地局があるか否かを持続して監視する。
【００４３】
上記周辺基地局のそれぞれのパイロットチャンネル信号をモニタリングする間に、加入者端末機５００が、基地局５５０のパイロットチャンネル信号の強度よりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信した基地局を検出すると、加入者端末機５００は、ハンドオフしなければならないことを感知する。図５では、加入者端末機５００が、現在属している基地局５５０のパイロットチャンネル信号の強度が周辺基地局から送信されたパイロットチャンネル信号の強度のよりもさらに大きいと仮定する。
【００４４】
一方、基地局５５０は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージを送信した後、ステップ５１９で、加入者端末機５００にＵＬ＿ＭＡＰメッセージを送信する。ここで、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージ及びＵＬ＿ＭＡＰメッセージは、実質的に、１つの下りリンクフレームに実質的に多重化された後に送信されるので、その送信の順序が順次的な順序でない、すなわち、同時順序になることができる。図５では、説明の便宜上、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージの送信及びＵＬ＿ＭＡＰメッセージの送信を順次的に説明することに留意されたい。
【００４５】
加入者端末機５００は、基地局５５０からＵＬ＿ＭＡＰメッセージを受信すると、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれている上りリンクに関連した情報を検出し、ステップ５２１で、上記検出された上りリンク関連情報を加入者端末機５００の内部のメモリに貯蔵する。ここで、上記上りリンク関連情報は、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージを受信することによってアップデートされる。加入者端末機５００は、上記上りリンク関連情報を貯蔵した後、ステップ５２３で、基地局５５０に初期レンジング要求（Initial Ranging Request）メッセージを送信する。加入者端末機５００は、上記初期レンジング要求メッセージを受信すると、上記アイドルサブステートから接続サブステートへ遷移する。ここで、上記初期レンジング過程は、加入者端末機５００と基地局５５０との間で正確な時間オフセット（offset）を設定し、送信電力（transmit power）を調整する。また、上記アイドルサブステートは、基地局５５０がＤＬ＿ＭＡＰメッセージ及びＵＣＤメッセージを送信する送信時点から、上記初期レンジング要求メッセージを受信する受信時点までの特定のステートを示す。
【００４６】
加入者端末機５００は、上記初期レンジング要求メッセージを送信すると同時に、Ｔ３タイマー（timer）の駆動を始める。ここで、上記Ｔ３タイマーは、上記初期レンジング要求メッセージを送信した後、基地局５５０から上記初期レンジング要求メッセージに対する応答メッセージである初期レンジング応答（Initial Ranging Response）メッセージの受信をあらかじめ設定された設定時間の間、待機するために駆動されるタイマーである。例えば、上記Ｔ３タイマーの初期レンジング応答メッセージを待つための所定の設定時間は、最大２００ｍｓに設定されることができる。上記Ｔ３タイマーの駆動が完了（expire）しても、上記初期レンジング応答メッセージが受信されない場合、加入者端末機５００は、ステップ５２５で、上記ＵＣＤメッセージに含まれていたバックオフ値に相応する所定の時間の間、待機モードへ入り、その後、基地局５５０に上記初期レンジング要求メッセージを再送信し、初期レンジング過程を再び試みる。
【００４７】
一方、基地局５５０は、加入者端末機５００から上記初期レンジング要求メッセージを受信すると、上記アイドルサブステートから接続サブステートへ遷移する。基地局５５０は、上記初期レンジング要求メッセージを受信すると、ステップ５２７で、上記初期レンジング応答メッセージを加入者端末機５００へ送信する。ここで、上記接続サブステートは、基地局５５０の上記初期レンジング要求メッセージの受信時点から基地局５５０の上記初期レンジング応答メッセージの送信時点までの特定のステートを示す。
【００４８】
図６は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムにおいて、非ハンドオフ領域にある加入者端末機の初期レンジング動作を概略的に示す。
図６を参照すると、まず、加入者端末機は、ステップ６１１で、第１の基地局（ＢＳ１）からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信する。加入者端末機は、ハンドオフ動作を遂行するために、加入者端末機自身が現在属している基地局の以外の複数の周辺基地局（例えば、６台の周辺基地局）をモニタリングしているので、説明の便宜上、上記加入者端末機が現在属している基地局を第１の基地局と称する。
【００４９】
第１の基地局からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信すると、上記加入者端末機は、ステップ６１３で、初期レンジング要求メッセージが実際に送信される物理階層（physical layer）データであることを示すための接続プローブ（access probe）を第１の基地局へ送信する。ここで、上記初期レンジング要求メッセージが一番目に送信される接続プローブを第１の接続プローブ（access probe #１）と称する。ステップ６１５で、第１の接続プローブを送信すると同時に、上記加入者端末機は、上記Ｔ３タイマーの駆動をオンさせ、これによって、第１の基地局から上記一番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待つ。ここで、上記Ｔ３タイマーは、所定の時間、例えば、最大２００ｍｓを待機すると仮定する。また、上記加入者端末機は、ステップ６１７で、上記Ｔ３タイマーの駆動を始めると同時に、上記６台の周辺基地局に対するモニタリングを持続して遂行する。
【００５０】
上記Ｔ３タイマーの駆動が完了する前には、第１の基地局から上記初期レンジング応答メッセージが受信されないと仮定すると、上記加入者端末機は、ステップ６１９で、あらかじめ設定されているバックオフ値に相応する所定の時間の間、待機する。図６では、上記加入者端末機が非ハンドオフ（non handoff）領域に位置するので、上記６台の周辺基地局に対するモニタリングを遂行しても、第１の基地局で送信するパイロットチャンネル信号の大きさよりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信することができる基地局が検出されることができない。従って、ステップ６２１で、上記加入者端末機は、第１の基地局からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを持続的に受信する。また、ステップ６２３で、上記Ｔ３タイマーの待機時間及び上記バックオフ値に相応する待機時間が結果的には接続試み区間（access attempt interval）になる。その結果、上記Ｔ３タイマーの待機時間の間に第１の基地局から上記初期レンジング応答メッセージが受信されると仮定すると、上記加入者端末機が上記初期レンジング過程を用いた付加的な動作を遂行する必要がない。図６は、上記一番目の初期レンジング要求メッセージに対する初期レンジング応答メッセージが受信されない場合を仮定したものに留意すべきである。
【００５１】
上述したように、上記一番目の初期レンジング要求メッセージに対する初期レンジング応答メッセージが、上記Ｔ３タイマーの待機時間の間に受信されなかった場合、上記加入者端末機は、上記バックオフ値に相当する待機時間の経過後に、ステップ６２５で、第１の基地局に二番目の初期レンジング要求メッセージを有する接続プローブデータを送信する。ここで、上記二番目の初期レンジング要求メッセージを送信する接続プローブを第２の接続プローブ（access probe #２）と称し、第２の接続プローブを送信する送信電力は、第１の接続プローブを送信する送信電力よりもあらかじめ設定された大きさ、すなわち、電力ステップ（power step）だけ大きく設定される。これは、前記第１の基地局と上記加入者端末機との間の無線チャンネル環境が悪い場合に対処するためである。
【００５２】
第２の接続プローブを送信すると同時に、上記加入者端末機は、接続試み区間の動作（すなわち、上記Ｔ３タイマー設定動作）を遂行し、これによって、第１の基地局から上記二番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待つ。上記Ｔ３タイマーの待機時間の間に、上記加入者端末機が、上記二番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージを受信しないと仮定すると、ステップ６２７で、所定のバックオフ値に相応するように待機動作のような一連の動作を遂行する。この場合にも、上記加入者端末機が非ハンドオフ領域に位置する。しかしながら、ステップ６３１で、上記加入者端末機が上記６個の周辺基地局をモニタリングしても、第１の基地局で送信したパイロットチャンネル信号大きさよりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信することができる基地局を検出することができないので、上記加入者端末機は、ステップ６２９で、第１の基地局からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを持続的に受信する。
【００５３】
上記二番目の初期レンジング要求メッセージに対する初期レンジング応答メッセージが該当接続試み区間でも受信されなかった場合、上記加入者端末機は、ステップ６３３で、第１の基地局に三番目の初期レンジング要求メッセージを有する接続プローブを送信する。ここで、上記三番目の初期レンジング要求メッセージを送信する接続プローブを第３の接続プローブ（access probe #３）と称する。第３の接続プローブを送信する送信電力は、第２の接続プローブを送信する送信電力よりも所定の電力ステップだけ大きく設定される。これは、上記第１の基地局と上記加入者端末機との間の無線チャンネル環境が悪い場合に対処するためである。第３の接続プローブを送信すると同時に、上記加入者端末機は、接続試み区間の動作（すなわち、上記Ｔ３タイマー設定動作）を遂行し、これによって、第１の基地局から上記三番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待つ。上記Ｔ３タイマーの待機時間の間に、上記三番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージを受信することができないと、ステップ６３５で、所定のバックオフ値に相応するように待機動作のような一連の動作を遂行する。
【００５４】
図７は、本発明の好適な実施形態に従ってＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムにおいて、ハンドオフ領域に含まれた加入者端末機の初期レンジング動作を概略的に示す。
図７を参照すると、まず、加入者端末機は、ステップ７１１で、第１の基地局（ＢＳ１）からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信する。加入者端末機は、ハンドオフ動作を遂行するために、加入者端末機自身が属している基地局の以外の複数の周辺基地局（例えば、６台の周辺基地局）をモニタリングするので、説明の便宜上、上記加入者端末機が現在属している基地局を第１の基地局と称する。
【００５５】
第１の基地局からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信すると、上記加入者端末機は、ステップ７１３で、初期レンジング要求メッセージが送信される物理階層データであることを示すための接続プローブを第１の基地局へ送信する。ここで、一番目の初期レンジング要求メッセージを送信する接続プローブを第１の接続プローブ（access probe #１）と称する。第１の接続プローブを送信すると同時に、上記加入者端末機は、ステップ７１５で、上記Ｔ３タイマーの駆動をオンさせて第１の基地局から上記一番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待つ。ここで、上記Ｔ３タイマーは、所定の時間（例えば、最大２００ｍｓ）を待機すると仮定する。また、上記加入者端末機は、ステップ７１７で、上記Ｔ３タイマーを設定すると同時に、上記６台の周辺基地局に対するモニタリングを持続的に遂行する。
【００５６】
図７では、上記加入者端末機がハンドオフ領域に位置するので、上記６台の周辺基地局に対するモニタリングを遂行すると、第１の基地局で送信するパイロットチャンネル信号の強度よりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信する基地局を検出することができる。ここで、第１の基地局で送信するパイロットチャンネル信号の強度よりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信することができる基地局を第２の基地局（ＢＳ２）と称する。次いで、上記加入者端末機は、第２の基地局を検出すると、ステップ７２１で、第１の基地局から上記一番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージを受信する待機モードを終了し、第２の基地局に上記一番目の初期レンジング要求メッセージを含む第１の接続プローブを送信する。この場合、ステップ７１９で、上記Ｔ３タイマーの待機時間が結果的には接続試み区間になる。また、第２の基地局へ送信された第１の接続プローブの送信電力は、第１の基地局へ送信された第１の接続プローブの送信電力と同一である。これは、第１の接続プローブの送信電力を無条件に電力ステップだけ大きく設定して送信することによって、上記増加された送信電力を有する第１の接続プローブが他の信号に関連した干渉（interference）成分として作用することを防止するためである。上記加入者端末機は、上記接続試み区間７１９の間に、第１の基地局で前に受信された周辺基地局情報を用いて、第２の基地局のセンター周波数を通して第２の基地局からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信することができる。従って、上記加入者端末機が第２の基地局と同期した後、第２の基地局に第１の接続プローブを送信することができる。
【００５７】
一方、上記加入者端末機は、第１の接続プローブを送信すると同時に、上記Ｔ３タイマーの駆動をオンさせ、これによって、ステップ７２３で、第２の基地局から上記一番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待機する。また、上記加入者端末機は、ステップ７２５で、上記Ｔ３タイマーの駆動を始めると同時に、上記６個の周辺基地局に対するモニタリングを持続的に遂行する。このとき、上記モニタリングを遂行したとしても、第２の基地局で送信するパイロットチャンネル信号の強度よりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信することができる特定の基地局が検出されないので、上記加入者端末機は、ステップ７２７で、第２の基地局からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信する。上記Ｔ３タイマーが上記２００ｍｓの駆動を完了する間に、第２の基地局から上記初期レンジング応答メッセージが受信されない場合、上記加入者端末機は、ステップ７１９で、あらかじめ設定されているバックオフ値に相応する所定の時間の間に待機する。ステップ７３１で、上記Ｔ３タイマーの待機時間及び上記バックオフ値に相応する待機時間が結果的には接続試み区間になる。上記Ｔ３タイマーの待機時間の間に、第２の基地局から上記初期レンジング応答メッセージが受信されると仮定すると、上記加入者端末機は、上記初期レンジング過程を用いた付加的な動作を遂行する必要がない。図７では、上記一番目の初期レンジング要求メッセージに対する初期レンジング応答メッセージが受信されない場合を仮定したものであることに留意しなければならない。
【００５８】
上述したように、上記一番目の初期レンジング要求メッセージに対する初期レンジング応答メッセージが、上記Ｔ３タイマーの待機時間の間に受信されなかったら、ステップ７３３で、上記バックオフ値に該当する待機時間の経過後に、上記加入者端末機は、第２の基地局に二番目の初期レンジング要求メッセージを有する接続プローブデータを送信する。ここで、上記二番目の初期レンジング要求メッセージを送信する接続プローブを第２の接続プローブ（access probe #２）と称し、第２の接続プローブを送信する送信電力は、第１の接続プローブを送信する送信電力よりも上記電力ステップだけ大きく設定される。これは、第２の基地局と上記加入者端末機との間の無線チャンネル環境の劣化を克服するためである。第２の接続プローブを送信すると同時に、上記加入者端末機は、接続試み区間動作（すなわち、上記Ｔ３タイマー設定動作）を遂行し、これによって、第２の基地局から上記二番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待つ。上記Ｔ３タイマーの待機時間の間に、上記二番目の初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージを受信することができないと、ステップ７３５で、所定のバックオフ値に相応するように待機動作のような一連の動作を遂行する。
【００５９】
図８は、本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムにおいて、加入者端末機がハンドオフ領域に位置する場合の初期レンジング過程を示すフローチャートである。
図８を参照すると、まず、加入者端末機８００は、ステップ８１１で、パワーオンされ、加入者端末機８００にあらかじめ割り当てられたすべての周波数帯域をモニタリングして、一番強い信号、すなわち、一番大きいパイロットＣＩＮＲを有するパイロットチャンネル信号を検出する。そして、加入者端末機８００は、一番大きいパイロットＣＩＮＲを有するパイロットチャンネル信号を送信した基地局、すなわち、第１の基地局（ＢＳ１）８４０に加入者端末機８００自身が現在属していると判断する。そうすると、加入者端末機８００は、ステップ８１３で、第１の基地局８４０から送信された下りリンクフレームプリアンブルを受信し、第１の基地局８４０とのシステム同期を獲得する。このように、加入者端末機８００と第１の基地局８４０との間にシステム同期が獲得されると、第１の基地局８４０は、ステップ８１５、ステップ８１７、及びステップ８１９で、加入者端末機８００にＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを送信する。ここで、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージは、１つの下りリンクフレームに実質的に多重化された後に送信されるので、その送信の順序が順次的でない同時順序になることができる。図８では、説明の便宜上、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージの送信、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージの送信、及びＵＣＤメッセージの送信を順次に示すことに留意しなければならない。
【００６０】
このように、第１の基地局８４０からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信した加入者端末機８００は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれている情報のうち、上記ハンドオフ関連情報、すなわち、周辺基地局関連情報を使用して周辺基地局を持続的にモニタリングする。加入者端末機８００は、ステップ８２１で、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれている上りリンク情報とＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれているレンジングコード情報を用いて、第１の基地局８４０に初期レンジング要求メッセージを送信する。そして、加入者端末機８００は、ステップ８２３で、上記初期レンジング要求メッセージを送信すると同時に、Ｔ３タイマーの駆動を始める。ここで、上記Ｔ３タイマーは、あらかじめ設定された設定時間の間動作し、第１の基地局８４０から上記初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待つ。
【００６１】
ステップ８２５で、上記Ｔ３タイマーを駆動する間に、第１の基地局８４０よりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信することができる特定の基地局、すなわち、第２の基地局８８０が検出されると、加入者端末機８００は、ステップ８２７で、第１の基地局８４０から初期レンジング応答メッセージを受信する待機モードを終了し、第２の基地局８８０との同期を獲得する。
【００６２】
このように、加入者端末機８００と第２の基地局８８０との間にシステム同期が獲得されると、第２の基地局８８０は、ステップ８２９、ステップ８３１、及びステップ８３３で、加入者端末機８００にＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを送信する。第２の基地局８８０からＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを受信した加入者端末機８００は、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれている情報のうち、上記ハンドオフ関連情報、すなわち、周辺基地局関連情報を使用して周辺基地局を持続的にモニタリングする。加入者端末機８００は、ステップ８３５で、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれている上りリンク情報とＤＬ＿ＭＡＰメッセージに含まれているレンジングコード情報を用いて、第２の基地局８８０に初期レンジング要求メッセージを送信する。加入者端末機８００は、ステップ８３７で、上記初期レンジング要求メッセージを送信すると同時に、Ｔ３タイマーの駆動を始める。ここで、上記Ｔ３タイマーは、あらかじめ設定された設定時間の間に、上記初期レンジング要求メッセージを送信した後、第２の基地局８８０から上記初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージの受信を待つ。
【００６３】
一方、第１の基地局８４０は、加入者端末機８００が第２の基地局８８０にハンドオフされた特定の状態を感知することができないので、ステップ８３９で、加入者端末機８００が送信した初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージを加入者端末機８００へ送信する。ここで、第１の基地局８４０は、上記初期レンジング応答メッセージを送信する時点で、加入者端末機８００に連結識別子（Connection ＩＤ；以下、“ＣＩＤ”と称する）を割り当て、上記初期レンジング応答メッセージを送信した後、加入者端末機８００から発生した応答がない場合、上記ＣＩＤを除去するためにＣＩＤタイマーを駆動させる。ここで、ＣＩＤタイマーは、あらかじめ設定された設定時間をカウントする。ＣＩＤタイマーがあらかじめ設定された設定時間の経過後に完了されると、第１の基地局８４０は、加入者端末機８００に割り当てられたＣＩＤを除去して不必要な無線資源（radio resource）の浪費を防止する。従って、加入者端末機８００が第２の基地局８８０にハンドオフされたので、ステップ８４３で、第１の基地局８４０から送信された初期レンジング応答メッセージを検出することができない。
【００６４】
また、第２の基地局８８０は、ステップ８４５で、加入者端末機８００が送信した初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージを加入者端末機８００へ送信する。一方、加入者端末機８００が第２の基地局８８０ではない他の基地局にハンドオフされると仮定すると、第２の基地局８８０は、加入者端末機８００のハンドオフ状態を感知することができない。従って、第２の基地局８８０は、ステップ８４９で、加入者端末機８００にＣＩＤを割り当て、上記初期レンジング応答メッセージを送信した後、加入者端末機８００から発生した応答がない場合、上記ＣＩＤを除去するためにＣＩＤタイマーを駆動させる。ここで、上記ＣＩＤタイマーが、上記設定時間の間に駆動を完了する間に、加入者端末機８００から発生した応答がない場合には、第１の基地局８４０と同様に、第２の基地局８８０は、加入者端末機８００に割り当てられたＣＩＤを除去する。このようにして、加入者端末機８００は、ステップ８４７で、第２の基地局８８０から送信された初期レンジング応答メッセージを検出し、初期レンジング過程を完了する。
【００６５】
図９は、本発明の好適な実施形態に従って図８に示した加入者端末機８００の動作を示すフローチャートである。図９を参照すると、ステップ９１１で、加入者端末機８００は、パワーオンされることを感知する。すると、ステップ９１３で、加入者端末機８００は、加入者端末機８００にあらかじめ割り当てられているすべての周波数帯域をモニタリングし、一番強い信号、すなわち、一番大きいパイロットＣＩＮＲを有するパイロットチャンネル信号を検出する。そして、加入者端末機８００は、一番大きいパイロットＣＩＮＲを有するパイロットチャンネル信号を送信した基地局、すなわち、第１の基地局８４０に加入者端末機８００自身が現在属していると判断し、第１の基地局８４０から送信された下りリンクフレームプリアンブルを受信し、第１の基地局８４０との同期を獲得する。ステップ９１５で、加入者端末機８００は、第１の基地局８４０から下りリンクメッセージが受信されるか否かを検査する。ここで、上記下りリンクメッセージは、第１の基地局８４０が現在送信しているＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、 ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージで構成される。
【００６６】
上記検査の結果、第１の基地局８４０から上記下りリンクメッセージが受信されると、ステップ９１７で、加入者端末機８００は、上記下りリンクを通して受信されたメッセージ、例えば、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを分析し、周辺基地局関連情報、上りリンク関連情報、及びシステム情報を検出した後、この検出された情報をアップデートする。
【００６７】
ステップ９１９で、加入者端末機８００は、上記アップデートされた情報を用いて、第１の基地局８４０に初期レンジング要求メッセージを送信する。そして、ステップ９２１で、加入者端末機８００は、上記初期レンジング要求メッセージを送信することによって、Ｔ３タイマーの駆動をオンする。次いで、ステップ９２３で、加入者端末機８００は、上記アップデートされた周辺基地局関連情報に該当する複数の周辺基地局、例えば、６台の周辺基地局をモニタリングする。ここで、上記Ｔ３タイマー駆動開始時点が周辺基地局に対するモニタリング開始時点と実質的に同一であるとしても、説明の便宜上、上記Ｔ３タイマーの駆動開始時点をまず説明し、次に、周辺基地局に対するモニタリング開始時点を説明することに留意しなければならない。
【００６８】
次に、ステップ９２５で、加入者端末機８００は、上記モニタリングしている周辺基地局のうち、ハンドオフする新たな基地局が検出されるか否かを検査する。ここで、上記ハンドオフする新たな基地局は、第１の基地局８４０から受信されたパイロットチャンネル信号の強度よりもさらに大きい強度を有するパイロットチャンネル信号を送信することができる特定の基地局である。例えば、上記ハンドオフする新たな基地局を第２の基地局８８０であると仮定する。
【００６９】
上記検査の結果、上記周辺基地局のうち、ハンドオフする新たな基地局が検出されると、ステップ９２７で、加入者端末機８００は、上記新たな基地局、すなわち、第２の基地局８８０との同期を獲得した後、ステップ９１５に戻って、第２の基地局８８０と関連した上述し動作を反復する。
【００７０】
そして、ステップ９２５で、上記周辺基地局のうちハンドオフする新たな基地局が検出されないと、ステップ９２９で、加入者端末機８００は、第１の基地局８４０から初期レンジング応答メッセージが受信されるか否かを検査する。ステップ９２９での該検査の結果、第１の基地局８４０から初期レンジング応答メッセージが受信された場合、ステップ９３１で、加入者端末機８００は、初期レンジング過程が成功したものと判断し、全般的な動作を終了する。
【００７１】
他方、ステップ９２９での検査の結果、第１の基地局８４０から初期レンジング応答メッセージが受信されない場合、加入者端末機８００は、ステップ９３３で、上記Ｔ３タイマーの駆動が完了されたか否かを検査する。上記検査の結果、上記Ｔ３タイマーの駆動が完了されなかった場合、加入者端末機８００は、ステップ９２３に戻る。しかしながら、上記Ｔ３タイマーの駆動が完了された場合、ステップ９３５で、加入者端末機８００は、上記初期レンジング要求メッセージの送信が失敗したと判断し、上記初期レンジング要求メッセージを所定の電力ステップだけ増加された送信電力で第１の基地局８４０へ再送信する。ここで、上記初期レンジング要求メッセージを再送信した後、加入者端末機８００は、ステップ９２３へ戻り、上記初期レンジング要求メッセージを最初に送信した場合と同一に動作する。
【００７２】
図１０は、本発明の好適な実施形態に従って図８に示した第１の基地局８４０の動作を示すフローチャートである。図１０を説明するに先立って、第１の基地局８４０及び第２の基地局８８０は、実質的に同一の方式にて動作し、説明の便宜上、第１の基地局８４０を一例に挙げて説明することに留意しなければならない。
【００７３】
図１０を参照すると、ステップ１０１１で、第１の基地局８４０は、下りリンクを介してＤＬ＿ＭＡＰメッセージ、ＵＬ＿ＭＡＰメッセージ、及びＵＣＤメッセージを送信する。そして、ステップ１０１３で、第１の基地局８４０は、任意の加入者端末機、例えば、加入者端末機８００から初期レンジング要求メッセージが受信されるか否かを検査する。上記検査の結果、加入者端末機８００から初期レンジング要求メッセージが受信されたと判断されると、ステップ１０１５で、第１の基地局８４０は、加入者端末機８００にＣＩＤを割り当てる。次いで、ステップ１０１７で、第１の基地局８４０は、上記初期レンジング要求メッセージに関連した初期レンジング応答メッセージを加入者端末機８００へ送信する。ステップ１０１７で、第１の基地局８４０が上記初期レンジング応答メッセージを送信すると、ステップ１０１９で、ＣＩＤタイマーの駆動をオンさせ、ステップ１０２１に進行する。
【００７４】
ステップ１０２１で、第１の基地局８４０は、上記初期レンジング応答メッセージを送信した後、加入者端末機８００から何の信号が受信されるかを検査するために、加入者端末機８００からの応答が存在するか否かを検査する。このとき、ステップ１０２１で、加入者端末機８００から応答信号が発生したと判断されると、第１の基地局８４０は、ステップ１０２３で、ＣＩＤタイマーをリセットし、ステップ１０１１へ戻る。しかしながら、ステップ１０２１で、加入者端末機８００からの応答信号が存在しない場合、ステップ１０２５で、第１の基地局８４０は、ＣＩＤタイマーの駆動が完了されたか否かを検査する。
【００７５】
上記検査の結果、ステップ１０２５で、ＣＩＤタイマーの駆動が完了されなかった場合、第１の基地局８４０は、ステップ１０２１へ戻る。ＣＩＤタイマーの駆動が完了された場合、ステップ１０２７で、第１の基地局８４０は、ＣＩＤタイマーをリセットし、ステップ１０１１へ戻る。
【００７６】
図１１は、本発明の好適な実施形態に従って機能を遂行するための加入者端末機の内部の構造を示すブロック図である。
図１１を説明するに先立って、上記加入者端末機は、最初にパワーオンされると、上記加入者端末機にあらかじめ割り当てられているすべての周波数帯域をモニタリングし、これによって、一番強い信号、すなわち、一番大きいパイロットＣＩＮＲを有するパイロットチャンネル信号を検出する。そして、上記一番大きいパイロット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加入者端末機自身が現在属していると判断する。結果的に、上記加入者端末機が特定の基地局と同期すると、上記加入者端末機は、上記特定の基地局からＤＬ＿ＭＡＰメッセージを受信し、ＤＬ＿ＭＡＰメッセージに基づいて周辺基地局関連情報を認知する。図１１は、上記加入者端末機が上記周辺基地局関連情報を認知した後に遂行される動作を示す。
【００７７】
図１１を参照すると、まず、アンテナ１１１１からパイロットチャンネル信号が受信されると、上記受信されたパイロットチャンネル信号は、整合フィルター（matched filter）１１１３へ送信される。整合フィルター１１１３は、上記加入者端末機の現在基地局関連情報及び上記周辺基地局関連情報に従って、上記受信されたパイロットチャンネル信号の整合フィルターリング過程を遂行してパイロット強度比較器１１１５へ出力する。ここで、整合フィルター１１１３は、上記加入者端末機が現在属している基地局のセンター周波数及び上記周辺基地局、例えば、６台の周辺基地局のそれぞれのセンター周波数に対して整合フィルターリング過程を遂行する（Frequency Searching and Detection for N, wherein N = Number of Frequency of neighbor BSs）。
【００７８】
パイロット強度比較器１１１５は、整合フィルター１１１３から整合フィルターリングされたパイロットチャンネル信号、すなわち、上記加入者端末機が現在属している基地局の整合フィルターリングされたパイロットチャンネル信号と上記周辺基地局のそれぞれの整合フィルターリングされたパイロットチャンネル信号とを整合フィルター１１１３から受信し、その強度を比較する。パイロット強度比較器１１１５は、上記比較の結果、一番強い信号を有する整合フィルターリングされたパイロットチャンネル信号に該当するセンター周波数情報を同期獲得器（synchronization acquirer）１１１７へ送信する。
【００７９】
同期獲得器１１１７は、上記センター周波数情報に応じて、パイロット強度比較器１１１５の出力信号と同期を獲得した後、タイミング調整器（timing adjustment）１１１９へ出力する。タイミング調整器１１１９は、同期獲得器１１１７の出力情報を使用して実際の時間オフセットを調整した後、チャンネル推定器（channel estimator）１１２１へ出力する。チャンネル推定器１１２１は、タイミング調整器１１１９の出力信号を受信してチャンネル推定を遂行する。
【００８０】
以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と均等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムで使用する下りリンクフレームの構成を示す図である。
【図３】ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムで使用する上りリンクフレームの構成を示す図である。
【図４】本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムで使用する初期レンジング過程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムにおける非ハンドオフ領域に含まれた加入者端末機の初期レンジング動作を示す図である。
【図７】本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムにおけるハンドオフ領域に含まれた加入者端末機の初期レンジング動作を示す図である。
【図８】本発明の好適な実施形態によるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するＢＷＡ通信システムにおける加入者端末機がハンドオフ領域に位置する場合の初期レンジング過程を示すフローチャートである。
【図９】本発明の好適な実施形態に従って図８に示した加入者端末機８００の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の好適な実施形態に従って図８に示した第１の基地局８４０の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の好適な実施形態に従って機能を遂行するための加入者端末機の内部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
４１１  加入者端末機
４１３  加入者端末機
４３０  加入者端末機
４５１  加入者端末機
４５３  加入者端末機
４１０  基地局
４４０  基地局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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