スタンドアローンネットワークオペレーションのための機構
【課題】バックボーンネットワークと基地局接続のない基地局カバー範囲内の移動局とのローカル接続を提供する。
【解決手段】ワイヤレスネットワークがバックボーン接続を失うときにローカル接続を維持する。バックボーン接続のないワイヤレスネットワークにおいて、新しいスタンドアローン移動局が基地局のカバー範囲に入り、基地局と新しい参加ノードとの間の接続を確立する。バックボーン接続のないワイヤレスネットワークおよびバックボーン接続のある複数個のネットワークにおいて、バックボーン接続のあるセルからの新しい移動局がスタンドアローンネットワーク基地局のカバー範囲へ移動し、新しいネットワーク参加ノードをスタンドアローンネットワーク基地局へハンドオーバーする。
【解決手段】ワイヤレスネットワークがバックボーン接続を失うときにローカル接続を維持する。バックボーン接続のないワイヤレスネットワークにおいて、新しいスタンドアローン移動局が基地局のカバー範囲に入り、基地局と新しい参加ノードとの間の接続を確立する。バックボーン接続のないワイヤレスネットワークおよびバックボーン接続のある複数個のネットワークにおいて、バックボーン接続のあるセルからの新しい移動局がスタンドアローンネットワーク基地局のカバー範囲へ移動し、新しいネットワーク参加ノードをスタンドアローンネットワーク基地局へハンドオーバーする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に基地局カバー範囲を持ちバックボーン接続を持たないワイヤレスネットワークシステムに関し、特に、基地局を持つスタンドアローンネットワークに入るスタンドアローンノードのための接続を確立するためのオペレーション機構と、バックボーンネットワークの支援なしにスタンドアローンネットワークへ別のセルからハンドオーバーするための手順を定義することに関する。
【背景技術】
【０００２】
新しいネットワークノードのワイヤレスアドホックネットワークあるいはワイヤレスＭＥＳＨネットワークへの初期関連付けおよび確立は８０２．１６−２００４に定義されている。
【０００３】
１６ｍドラフト標準文献第１６．２．６項がバックボーンネットワークサポートを伴うハンドオーバー手順を規定している。
【発明の概要】
【０００４】
バックボーンネットワークとの基地局接続なく基地局のカバー範囲内の移動局へローカル接続を提供するためのオペレーティング機構について説明する。スタンドアローンノードがスタンドアローンネットワークＢＳカバー範囲に入るとき、新しいノードと基地局間の接続を確立するプロセスを説明する。移動局が別のＢＳネットワークからスタンドアローンネットワーク内へ移動するとき、ハンドオーバープロシージャを提案する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、スタンドアローンネットワークのローカル接続のメンテナンスプログラムである。
【図２】図２は、スタンドアローンノードがスタンドアローンネットワークへ入るためのメッセージを示す（エントリーリクエストプロセスは図１ステップＡ３に定義）。
【図３】図３は、スタンドアローンネットワークハンドオーバープロセスのための機構を示す。
【図４】図４は、スタンドアローンネットワークのハンドオーバープロシージャのためのメッセージを示す（ハンドオーバープロセスは図１ステップＡ５に定義）。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
基地局がバックボーンネットワークとの接続を失いスタンドアローンネットワークになる場合、基地局のカバー範囲内の移動局にローカル接続を提供しなければならない。基地局がバックボーン接続を失う場合、基地局のカバー範囲内の移動局間に確立されているサービスフローは維持される。
【０００７】
１．ローカル接続の維持
【０００８】
図１に示すように、ローカル接続を獲得するため、基地局はセル内の局すべてへ定期的にＳＴＮ−ＲＥＱメッセージを送信する（ステップＡ１）。メッセージにはセルＩＤ情報が含まれる。ＳＴＮ−ＲＥＱ受信後、ＭＳ／ＲＳは、関連セルＩＤが空いているかチェックする（ステップＡ２）。空いている場合、エントリーリクエストのプロセスに進む（ステップＡ３）。空いていない場合、関連ＢＳセルＩＤが受信したものと同じである場合、ＳＴＮ−ＡＣＫメッセージを送り応答する（ステップＡ４、Ａ６）。関連ＢＳセルＩＤが受信したものと同じでない場合、ハンドオーバープロセスに進む（ステップＡ５）。ＳＴＮ−ＡＣＫメッセージには、局タイプ（ＭＳあるいはＲＳ）および作業モード（中継モードオペレーションかどうか）の情報が含まれる。
ＢＳはセル内のノード（ＢＳおよびＲＳ）のルート表を更新、維持しなければならない。ルート表にリストされるノードについて、ある一定時間のうちにＳＴＮ−ＡＣＫが受信されない場合、ＢＳはそのルート表からそのノードを削除する。
【０００９】
本明細書に定義されるＢＳはＢＳモードで動作するＭＳの場合もある。
【００１０】
２．スタンドアローンネットワークへのエントリープロセス
【００１１】
ネットワークがスタンドアローンのとき、ＢＳのカバー範囲内のＭＳすべてとのローカル接続を確実にするため、ネットワークは、新しいＭＳのネットワーク参加を許し、ＢＳと新しいＭＳ間の接続を確立する。
【００１２】
図２に示すように、１．ＳＴＮ−ＲＥＱおよび対応するセルＩＤ情報をＢＳから受信後、セルＩＤが空いている場合、ＭＳは２．ＥＮＴ−ＲＥＱメッセージにより応答し、ネットワークに参加する許可を得、ＢＳとの関連を確立する。ＢＳは３．ＥＮＴ−ＧＮＴメッセージにより回答し、リクエストを許可する。ＥＮＴ−ＧＮＴ受信時、ＭＳは関連セルＩＤを更新し、局タイプとオペレーションモードを含む４．ＳＴＮ−ＡＣＫにより回答し、ＢＳとＭＳの間に関連を確立する。
【００１３】
３．スタンドアローンネットワークへのハンドオーバープロセス
【００１４】
ＢＳからのＳＴＮ−ＲＥＱ受信時、含まれるセルＩＤがＭＳの関連するものと異なる場合、ＭＳは、スタンドアローンネットワークＢＳへのハンドオーバーを行うか、関連する既存のＢＳにとどまるか決断する。プロシージャは、以下の項目に定義するハンドオーバープロシージャにしたがう。
【００１５】
ＢＳがバックボーンネットワークと接続を持つ場合、ハンドオーバーは１６ｍドラフト標準文献第１６．２．６項に定義するように実施する。ＢＳがバックボーンネットワークとの接続を失う場合、ＢＳとＢＳのカバー範囲内の局はスタンドアローンネットワークになる。移動局がスタンドアローンネットワークカバー範囲に移動するとき、ハンドオーバープロシージャが必要な場合があり、以下のとおり提案される。
【００１６】
移動局はスタンドアローンネットワークＢＳからＳＴＮ−ＲＥＱを受信する。移動局は、スタンドアローンネットワークからの受信パワーを測定することによりスタンドアローンネットワークへのハンドオーバーを実施するか決断する。スタンドアローンネットワークＢＳの受信パワーが設定された閾値αを上回り、既存の関連ＢＳの受信パワーが別の閾値β（このときβ＜α）を下回る場合、ハンドオーバープロシージャは開始される。
【００１７】
図３は、スタンドアローンネットワークハンドオーバープロシージャの開始状態を説明する。実線（−）はＢＳのカバー範囲を示す。二重点線（−．．−）は受信パワーがαに等しい範囲を示し、破線（−−）は受信パワーがβに等しい範囲を示す。理想的には、βはＰｒ１＝Ｐｒ２の範囲である。表１は、ＨＲ移動局が位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ間で移動するときのハンドオーバー開始条件を示す。Ｐｒ１はＢＳ１から受信するパワー、Ｐｒ２はＢＳ２から受信するパワーの測定値である。
【表１】
【００１８】
図４に示すように、いったんハンドオーバープロシージャが開始されると、５．ＨＯ−ＲＥＱメッセージが既存関連ＲＳへ送られる。ＨＯ−ＲＥＱ受信後、既存ＲＳは６．ＨＯ−ＡＣＫにより応答する。ＨＯ−ＡＣＫメッセージ受信後、移動局はＥＮＴ−ＲＥＱメッセージをＢＳへ送り、ＢＳはＥＮＴ−ＧＮＴにより応答する。移動局は続いて局タイプとオペレーションモード情報を含むＳＴＮ−ＡＣＫメッセージを送る。ハンドオーバープロセスは完了し、局とスタンドアローンネットワークＢＳ間の接続が確立する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に基地局カバー範囲を持ちバックボーン接続を持たないワイヤレスネットワークシステムに関し、特に、基地局を持つスタンドアローンネットワークに入るスタンドアローンノードのための接続を確立するためのオペレーション機構と、バックボーンネットワークの支援なしにスタンドアローンネットワークへ別のセルからハンドオーバーするための手順を定義することに関する。
【背景技術】
【０００２】
新しいネットワークノードのワイヤレスアドホックネットワークあるいはワイヤレスＭＥＳＨネットワークへの初期関連付けおよび確立は８０２．１６−２００４に定義されている。
【０００３】
１６ｍドラフト標準文献第１６．２．６項がバックボーンネットワークサポートを伴うハンドオーバー手順を規定している。
【発明の概要】
【０００４】
バックボーンネットワークとの基地局接続なく基地局のカバー範囲内の移動局へローカル接続を提供するためのオペレーティング機構について説明する。スタンドアローンノードがスタンドアローンネットワークＢＳカバー範囲に入るとき、新しいノードと基地局間の接続を確立するプロセスを説明する。移動局が別のＢＳネットワークからスタンドアローンネットワーク内へ移動するとき、ハンドオーバープロシージャを提案する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、スタンドアローンネットワークのローカル接続のメンテナンスプログラムである。
【図２】図２は、スタンドアローンノードがスタンドアローンネットワークへ入るためのメッセージを示す（エントリーリクエストプロセスは図１ステップＡ３に定義）。
【図３】図３は、スタンドアローンネットワークハンドオーバープロセスのための機構を示す。
【図４】図４は、スタンドアローンネットワークのハンドオーバープロシージャのためのメッセージを示す（ハンドオーバープロセスは図１ステップＡ５に定義）。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
基地局がバックボーンネットワークとの接続を失いスタンドアローンネットワークになる場合、基地局のカバー範囲内の移動局にローカル接続を提供しなければならない。基地局がバックボーン接続を失う場合、基地局のカバー範囲内の移動局間に確立されているサービスフローは維持される。
【０００７】
１．ローカル接続の維持
【０００８】
図１に示すように、ローカル接続を獲得するため、基地局はセル内の局すべてへ定期的にＳＴＮ−ＲＥＱメッセージを送信する（ステップＡ１）。メッセージにはセルＩＤ情報が含まれる。ＳＴＮ−ＲＥＱ受信後、ＭＳ／ＲＳは、関連セルＩＤが空いているかチェックする（ステップＡ２）。空いている場合、エントリーリクエストのプロセスに進む（ステップＡ３）。空いていない場合、関連ＢＳセルＩＤが受信したものと同じである場合、ＳＴＮ−ＡＣＫメッセージを送り応答する（ステップＡ４、Ａ６）。関連ＢＳセルＩＤが受信したものと同じでない場合、ハンドオーバープロセスに進む（ステップＡ５）。ＳＴＮ−ＡＣＫメッセージには、局タイプ（ＭＳあるいはＲＳ）および作業モード（中継モードオペレーションかどうか）の情報が含まれる。
ＢＳはセル内のノード（ＢＳおよびＲＳ）のルート表を更新、維持しなければならない。ルート表にリストされるノードについて、ある一定時間のうちにＳＴＮ−ＡＣＫが受信されない場合、ＢＳはそのルート表からそのノードを削除する。
【０００９】
本明細書に定義されるＢＳはＢＳモードで動作するＭＳの場合もある。
【００１０】
２．スタンドアローンネットワークへのエントリープロセス
【００１１】
ネットワークがスタンドアローンのとき、ＢＳのカバー範囲内のＭＳすべてとのローカル接続を確実にするため、ネットワークは、新しいＭＳのネットワーク参加を許し、ＢＳと新しいＭＳ間の接続を確立する。
【００１２】
図２に示すように、１．ＳＴＮ−ＲＥＱおよび対応するセルＩＤ情報をＢＳから受信後、セルＩＤが空いている場合、ＭＳは２．ＥＮＴ−ＲＥＱメッセージにより応答し、ネットワークに参加する許可を得、ＢＳとの関連を確立する。ＢＳは３．ＥＮＴ−ＧＮＴメッセージにより回答し、リクエストを許可する。ＥＮＴ−ＧＮＴ受信時、ＭＳは関連セルＩＤを更新し、局タイプとオペレーションモードを含む４．ＳＴＮ−ＡＣＫにより回答し、ＢＳとＭＳの間に関連を確立する。
【００１３】
３．スタンドアローンネットワークへのハンドオーバープロセス
【００１４】
ＢＳからのＳＴＮ−ＲＥＱ受信時、含まれるセルＩＤがＭＳの関連するものと異なる場合、ＭＳは、スタンドアローンネットワークＢＳへのハンドオーバーを行うか、関連する既存のＢＳにとどまるか決断する。プロシージャは、以下の項目に定義するハンドオーバープロシージャにしたがう。
【００１５】
ＢＳがバックボーンネットワークと接続を持つ場合、ハンドオーバーは１６ｍドラフト標準文献第１６．２．６項に定義するように実施する。ＢＳがバックボーンネットワークとの接続を失う場合、ＢＳとＢＳのカバー範囲内の局はスタンドアローンネットワークになる。移動局がスタンドアローンネットワークカバー範囲に移動するとき、ハンドオーバープロシージャが必要な場合があり、以下のとおり提案される。
【００１６】
移動局はスタンドアローンネットワークＢＳからＳＴＮ−ＲＥＱを受信する。移動局は、スタンドアローンネットワークからの受信パワーを測定することによりスタンドアローンネットワークへのハンドオーバーを実施するか決断する。スタンドアローンネットワークＢＳの受信パワーが設定された閾値αを上回り、既存の関連ＢＳの受信パワーが別の閾値β（このときβ＜α）を下回る場合、ハンドオーバープロシージャは開始される。
【００１７】
図３は、スタンドアローンネットワークハンドオーバープロシージャの開始状態を説明する。実線（−）はＢＳのカバー範囲を示す。二重点線（−．．−）は受信パワーがαに等しい範囲を示し、破線（−−）は受信パワーがβに等しい範囲を示す。理想的には、βはＰｒ１＝Ｐｒ２の範囲である。表１は、ＨＲ移動局が位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ間で移動するときのハンドオーバー開始条件を示す。Ｐｒ１はＢＳ１から受信するパワー、Ｐｒ２はＢＳ２から受信するパワーの測定値である。
【表１】
【００１８】
図４に示すように、いったんハンドオーバープロシージャが開始されると、５．ＨＯ−ＲＥＱメッセージが既存関連ＲＳへ送られる。ＨＯ−ＲＥＱ受信後、既存ＲＳは６．ＨＯ−ＡＣＫにより応答する。ＨＯ−ＡＣＫメッセージ受信後、移動局はＥＮＴ−ＲＥＱメッセージをＢＳへ送り、ＢＳはＥＮＴ−ＧＮＴにより応答する。移動局は続いて局タイプとオペレーションモード情報を含むＳＴＮ−ＡＣＫメッセージを送る。ハンドオーバープロセスは完了し、局とスタンドアローンネットワークＢＳ間の接続が確立する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスネットワークで実施する方法において、ネットワークがバックボーン接続を失うときにローカル接続を維持することを特徴とする方法。
【請求項２】
バックボーン接続のないワイヤレスネットワークにおいて実施され、新しいスタンドアローン移動局が基地局のカバー範囲に入り、ＢＳと新しいネットワーク参加ノード間の接続を確立することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バックボーン接続のないワイヤレスネットワークおよびバックボーン接続のある複数個のネットワークにおいて実施され、バックボーン接続のあるセルからの新しい移動局がスタンドアローンネットワーク基地局のカバー範囲へ移動し、新しいネットワーク参加ノードをスタンドアローンネットワークＢＳへハンドオーバーすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
図２に定義する基地局Ａから基地局Ｂへの受信パワーを閾値と比較することによりハンドオーバーを決断する条件を確認し、移動局が表１に規定するように、（ａ）位置ＡからＢ、（ｂ）位置ＢからＣ、（ｃ）位置ＣからＤ、（ｄ）位置ＤからＣ、（ｅ）位置ＣからＢ、（ｆ）位置ＢからＡへ移動するとき、ハンドオーバーを決断することから成ることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
基地局がバックボーンネットワークとの接続を失うとき、ローカル接続を維持するプロセスをコントロールするためのコンピュータプログラムにおいて、前記プロセスが、（ａ）基地局から定期的にステータスリクエストメッセージを受信することと；（ｂ）移動局がいずれかのＢＳと関連するか確認することとから成ることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項６】
前記移動局がスタンドアローンで、スタンドアローンネットワークのＢＳへのエントリーリクエストを行うことを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項７】
移動局がスタンドアローンＢＳに関連し、ステータスを更新することから成ることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項８】
移動局が隣接セルのＢＳに関連し、ハンドオーバーリクエストを行い、前記ハンドオーバーリクエストが、（ａ）既存の関連ＢＳおよびハンドオーバー候補のＢＳの両方の受信信号パワーを測定することと；（ｂ）表１に定義される開始条件にしたがってハンドオーバーを決断することとから成ることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１】
ワイヤレスネットワークで実施する方法において、ネットワークがバックボーン接続を失うときにローカル接続を維持することを特徴とする方法。
【請求項２】
バックボーン接続のないワイヤレスネットワークにおいて実施され、新しいスタンドアローン移動局が基地局のカバー範囲に入り、ＢＳと新しいネットワーク参加ノード間の接続を確立することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バックボーン接続のないワイヤレスネットワークおよびバックボーン接続のある複数個のネットワークにおいて実施され、バックボーン接続のあるセルからの新しい移動局がスタンドアローンネットワーク基地局のカバー範囲へ移動し、新しいネットワーク参加ノードをスタンドアローンネットワークＢＳへハンドオーバーすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
図２に定義する基地局Ａから基地局Ｂへの受信パワーを閾値と比較することによりハンドオーバーを決断する条件を確認し、移動局が表１に規定するように、（ａ）位置ＡからＢ、（ｂ）位置ＢからＣ、（ｃ）位置ＣからＤ、（ｄ）位置ＤからＣ、（ｅ）位置ＣからＢ、（ｆ）位置ＢからＡへ移動するとき、ハンドオーバーを決断することから成ることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
基地局がバックボーンネットワークとの接続を失うとき、ローカル接続を維持するプロセスをコントロールするためのコンピュータプログラムにおいて、前記プロセスが、（ａ）基地局から定期的にステータスリクエストメッセージを受信することと；（ｂ）移動局がいずれかのＢＳと関連するか確認することとから成ることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項６】
前記移動局がスタンドアローンで、スタンドアローンネットワークのＢＳへのエントリーリクエストを行うことを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項７】
移動局がスタンドアローンＢＳに関連し、ステータスを更新することから成ることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項８】
移動局が隣接セルのＢＳに関連し、ハンドオーバーリクエストを行い、前記ハンドオーバーリクエストが、（ａ）既存の関連ＢＳおよびハンドオーバー候補のＢＳの両方の受信信号パワーを測定することと；（ｂ）表１に定義される開始条件にしたがってハンドオーバーを決断することとから成ることを特徴とする請求項５に記載のコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１７１１５（Ｐ２０１２−２１７１１５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−９２４５８（Ｐ２０１１−９２４５８）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９２４５８（Ｐ２０１１−９２４５８）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
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