広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法
【課題】BWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法を提供する。
【解決手段】本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、端末機から安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、安全チャンネルの割り当てが要求された後に、安全チャンネルが割り当て可能であることを示す情報を受信すると、割り当てられた安全チャンネルを通じて端末機が通信を遂行するように制御する過程とを含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、端末機から安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、安全チャンネルの割り当てが要求された後に、安全チャンネルが割り当て可能であることを示す情報を受信すると、割り当てられた安全チャンネルを通じて端末機が通信を遂行するように制御する過程とを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広帯域無線接続(Broadband Wireless Access:以下、“BWA”とする)通信システムに関するもので、特に、安全(safety)チャンネルの割り当て及び安全チャンネルの割り当てのためのハンドオーバーを遂行するシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
4世代(4th Generation:4G)通信システムとして知られている次世代通信システムでは、約100Mbpsの伝送速度(data rate)を有する多様なサービス品質(Quality of Service:以下、“QoS”とする)を使用者に提供するための活発な研究が進んでいる。現在、3世代(3G)通信システムは、一般的に比較的劣悪なチャンネル環境を有する室外チャンネル環境では約384Kbpsの伝送速度を支援し、比較的良好なチャンネル環境の室内チャンネル環境で最大2Mbps程度の伝送速度を支援する。
【0003】
無線近距離通信ネットワーク(Local Area Network:以下、“LAN”とする)システム及び無線都市規模ネットワーク(Metropolitan Area Network:以下、“MAN”とする)システムは、一般的に20Mbps〜50Mbpsの伝送速度を支援する。現在、4G通信システムでは、比較的高い伝送速度を保証する無線LAN及びMANシステムに移動性(mobility)とQoSを保証する形態で、新たな通信システムを開発して高速サービスを支援する研究が活発に進まれている。
【0004】
特に、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16通信システムは、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以下、“OFDM”とする)方式と直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access:以下、“OFDMA”とする)方式を使用して、MANの物理チャンネルに広帯域伝送ネットワークを支援する通信システムである。
【0005】
IEEE802.16通信システムは、TDD-OFDMA方式を使用するBWA通信システムである。このIEEE802.16通信システムは、無線MANシステムにOFDMA方式を適用するために、複数の副搬送波(subcarrier)を用いて物理チャンネル信号を送信することによって、高速データ送信を可能にしている。
【0006】
図1は、一般的なBWA通信システムの構造を概略的に示す図である。図1を参照すれば、BWA通信システムは多重セル構造、すなわち、セル100とセル150を有し、セル100を管理する基地局(Base Station:BS)110と、セル150を管理する基地局140と、複数の端末機(Mobile Station:MS)111,113,130,151,153とを含む。そして、基地局110、140と端末機111,113,130,151,153との間の信号送受信は、OFDM/OFDMA方式を使用して遂行される。端末機111,113,130,151,153のうち、端末機130は、セル100とセル150の境界地域、すなわちハンドオーバー領域に存在する。したがって、端末機130に対するハンドオーバーを支援するためには、端末機130に対する移動性を支援することが必要である。
【0007】
図2は、一般的なBWA通信システムのフレーム構造を概略的に示す図である。図2を参照すれば、横軸245はOFDMAシンボル番号(OFDMA symbol number)を示し、縦軸247はサブチャンネル番号(sub-channel number)を示す。図1に示したように、1個のOFDMAフレームは、複数のサブチャンネル、一例として13個のOFDMAシンボルを含む。また、1個のOFDMAシンボルは、複数個、例えばL+1個のサブチャンネルを含む。BWA通信システムは、BWA通信システムで使用する全体副搬送波、特にデータ副搬送波を全体周波数帯域に分散させて周波数ダイバシティ利得(frequency diversity gain)を獲得することを目的とする。また、BWA通信システムでは、送受信器間にタイムオフセット及び周波数オフセットを調整し、送信電力(transmit power)を調整するためにレンジング動作を遂行する。
【0008】
上記のようなBWA通信システムで、ダウンリンク(downlink)からアップリンク(uplink)への転換は、送信/受信遷移ギャップ(Transmit/receive Transition Gap:以下、“TTG”とする)251で遂行され、アップリンクからダウンリンクへの転換は、受信/送信遷移ギャップ(Receive/transmit Transition Gap:以下、“RTG”とする)255で遂行される。一方、TTG251及びRTG255以後に、別途のプリアンブル(preamble)領域211,231,233,235は、送受信器間に同期が取られるように割り当てられる。
【0009】
IEEE802.16d通信システムのフレーム構造では、ダウンリンクフレーム249が、プリアンブル領域211と、フレーム管理ヘッダー(Frame Control Header:以下、“FCH”とする)領域213と、ダウンリンクMAP(以下、“DL-MAP”)領域215と、アップリンクMAP(以下、“UL-MAP”)領域217,219と、複数のダウンリンクバースト(以下、“DLバースト”とする)領域、すなわち、第1のDLバースト領域223と、第2のDLバースト領域225と、第3のDLバースト領域221と、第4のDLバースト領域227と、第5のDLバースト領域229とを含む。
【0010】
プリアンブル領域211は、送受信器間に同期獲得のための同期信号、すなわちプリアンブルシーケンス(preamble sequence)を送信する領域である。また、FCH領域213は、2個のサブチャンネルを含み、サブチャンネル、レンジング、変調方式などに対する基本情報を伝送する。DL-MAP領域215はDL-MAPメッセージを送信し、UL-MAP領域217、219はUL-MAPメッセージを送信する。
【0011】
広帯域OFDMA方式を使用する多重セルシステムで、隣接セルに位置する端末機は、同一の周波数帯域を使用して通信する。したがって、端末機がセル境界地域にあると、相互に異なるセルで同一のサブチャンネルを使用する場合に、相互に大きな干渉(interference)で動作可能である。したがって、セル境界地域に位置する端末機は、隣接セルで使用しない周波数帯域が割り当てられる。隣接セルからの干渉を最小化してセル容量を増大させ、セル境界地域に位置する端末機のサービス品質を保証し、隣接セルからの干渉を最小化するように安全チャンネルを割り当てる。
【0012】
図3は、一般的なBWA通信システムで安全チャンネルが適用されるフレーム構造を示す図である。図3を参照すれば、フレーム構造で、全体副搬送波帯域は複数のバンド(band)に分けられ、このバンドは複数のビン(bin)又はタイル(tile)を含む。ビン又はタイルは、複数の副搬送波を含む。ここで、ビンは、一つのOFDMシンボル内に連続する副搬送波を含み、パイロットトーンとデータトーンが存在する。また、タイルは、連続する副搬送波を含み、パイロットトーンとデータトーンが存在する。
【0013】
一方、フレームで最初の3個のOFDMシンボルは、各々レンジングチャンネル、複合自動応答(Hybrid Automatic Repeat Request:以下、“HARQ”とする)チャンネル及びチャンネル品質情報(Channel Quality Information:以下、“CQI”とする)チャンネルに使用される。残りのバンドAMC(Adaptive Modulation and Coding)チャンネルとダイバシティチャンネル、及び安全チャンネルが割り当てられる。したがって、各フレームの前部にはMAPや制御情報が含まれたデータが分布し、後部には副搬送波とOFDMシンボルで構成されたデータが分布する。
【0014】
フレームの前部のバンドAMCチャンネルは、ビンで構成されたバンド単位で割り当てられ、後部のダイバシティチャンネルは全体副搬送波帯域に分布された3個のタイルで構成されたサブチャンネル単位で割り当てられる。バンドAMCチャンネルは、ダイバシティチャンネルより広い領域を割り当てるため、受信品質状態が良い場合には、コーディング効率が高い変調技法を適用して大容量のデータを高速に送受信するのに使用することができる。
【0015】
安全チャンネルは、すべてのOFDMシンボルと一つのビンにかけている部分が割り当てられる。安全チャンネルは、一つのビンのすべてのシンボルが割り当てられる。また、端末機は、隣接セルで使用しない安全チャンネルのうち、基地局で割り当て可能な周波数帯域、すなわち割り当てられずに残っている周波数帯域に安全チャンネルが割り当てられる。バンドAMCチャンネルを使用する端末機は、資源がバンド単位で割り当てられ、ダイバシティチャンネルを使用する端末機は、資源がサブチャンネル単位で割り当てられる。安全チャンネルを使用する端末機は、一つのビンのすべてのシンボルが割り当てられる。このとき、割り当てられる安全チャンネルは、端末機が隣接セルで使用しない安全チャンネルから割り当てられる。
【0016】
上述したBWA通信システムで、サービングセルで基地局と通信を遂行する端末機が隣接セル領域に移動可能である。このとき、隣接セルの基地局から干渉が増加する場合に、端末機は、現在隣接セルで使用しない隣接セルの安全チャンネルが割り当てられ、サービング基地局と安定した通信を持続することができる。このとき、隣接セルの安全チャンネルを他の端末機に割り当てて使用すると、隣接セル領域に接近した端末機は、隣接セルの基地局から干渉が大きく作用するという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、BWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、BWA通信システムで、隣接セルのチャンネル割り当て状態に対応して安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
【0018】
さらに本発明の目的は、広帯域無線直交周波数多重接続方式で、隣接セル境界地域に移動する端末機の干渉を最小化するために、隣接セルの安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
本発明の目的は、サービング基地局が隣接セルの安全チャンネルを端末機に割り当てられない場合に、サービング基地局自分の安全チャンネルを端末機に割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
【0019】
また、本発明の目的は、サービング基地局が自分の安全チャンネルを端末機に割り当てるために、サービング基地局が端末機を受信信号が最も高い隣接基地局にハンドオーバーさせるシステム及び方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、隣接セルの安全チャンネルを端末機に割り当てられない場合に、サービング基地局が、2番目に受信信号が高い隣接基地局の安全チャンネルを端末機に割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0020】
上記の目的を達成するために、本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当て可能であることを示す情報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて前記端末機が通信を遂行するように制御する過程とを含むことを特徴とする。
【0021】
また、本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当てられないことを示す情報を受信すると、前記端末機を前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御する過程とを含むことを特徴とする。
【0022】
さらに、本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられることを示す通報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて端末機が通信を遂行するように制御するサービング基地局と、前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により安全チャンネルが割り当てられる端末機とを含むことを特徴とする。
【0023】
本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられないことを示す通報を受信すると、前記端末機を前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御するサービング基地局と、前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーして安全チャンネルが割り当てられる端末機とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0024】
本発明は、時間分割直交周波数多重接続システムで隣接セル境界地域に位置する端末機に対する隣接セル干渉信号を最小化することができる安全チャンネルを割り当てる方案及びチャンネル状況による安全チャンネルのハンドオーバー動作を提案することで、隣接セル境界地域に位置する端末機の通信品質を保証することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
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。
以下に、本発明に関連した公知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た場合に、その詳細な説明を省略する。
【0026】
本発明は、BWA通信システムで端末機(Mobile Station)が隣接セル領域に接近する場合に、隣接セルの干渉(interference)の強さが増加するため、現在サービングセルにおける受信信号の品質が低下することを防止するための方案を提示する。つまり、本発明は、隣接セルの干渉を低下させるために、隣接セルで使用していないチャンネル、すなわち、安全チャンネルを端末機に割り当てる方案を提示する。
【0027】
また、本発明は、隣接セルの安全チャンネルが割り当てられない場合に、端末機を隣接セルにハンドオーバーさせた後、隣接セルでサービング基地局自分の安全チャンネルを使用することを提案する。さらに、本発明は、受信信号の強さが最も高い隣接セルの安全チャンネルを割り当てない場合に、受信信号の強さが2番目に高い隣接セルの安全チャンネルを割り当てることを提案する。
【0028】
図4は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図4を参照すると、BWA通信システムで、端末機は、隣接セルの受信信号の強さの変化を測定し、その測定結果により、端末機のサービング基地局に安全チャンネルの割り当てを要求する。そして、サービング基地局は、受信信号の強さが最も高い隣接セルと端末機との間に安全チャンネルを割り当てる。
【0029】
ステップ412で、端末機410は、サービングセルでサービング基地局450との通信中にサービング基地局450、第1の隣接基地局460、第2の隣接基地局470、すなわち、周辺基地局に対してスキャンを遂行する。ステップ414で、サービング基地局450は、ステップ412のスキャニング結果、サービング基地局及び各隣接基地局からの受信信号の強さに変動が生じた場合に、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを使用して端末機410のスキャニング結果をサービング基地局450に伝送する。“MOB-SCAN-REPORT”メッセージの構造は、下記の<表1>に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
<表1>に示すように、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージは、多数のIE(Information Element)、すなわち、送信されるメッセージのタイプを示す“Management Message Type”と、特定イベントが発生したことをサービング基地局に報告するためにMOB-SCAN-REPORTメッセージが伝送されたことを示す“Report Mode”と、端末機410が基地局に対してスキャニングした結果を示す“N_NEIGHBORS”とを含む。“N_NEIGHBORS”は、隣接基地局のIDを示すNeighbor BS-IDと、各基地局からの受信信号の強さを示すBS CINRとを含む。また、“N_NEIGHBORS”は、隣接基地局だけでなくサービング基地局も含む。
【0032】
ステップ416で、サービング基地局450は、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを受信すると、この“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを用いて受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択する。そして、サービング基地局450は、隣接基地局に割り当て可能な安全チャンネル情報を要求するために、Info-requestを“0”に設定して“SafetyCH-Info”メッセージを伝送する。すなわち、ステップ416で、受信信号の強さが最も大きな隣接基地局を第1の隣接基地局460であると仮定すれば、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460にInfo-requestを“0”に設定した“SafetyCH-Info”メッセージを送信する。“SafetyCH-Info”メッセージの構造は、<表2>に示す。
【0033】
【表2】
【0034】
<表2>に示すように、“SafetyCH-Info”メッセージは、複数のIE、すなわち、一つの基地局が他の基地局に割り当て可能な安全チャンネル情報の要求を指示し、或いは、一つの基地局が自分の安全チャンネルを他の基地局に通報するか否かを示す“Info-request”と、安全チャンネル情報を指示する“TLV_Safety_channel_info”とを含む。ここで、“TLV_Safety_channel_info”は、Info-request値が“1”に設定された場合に、他の基地局に基地局自分の安全チャンネルを知らせるための情報である。“TLV_Safety_channel_info”の構造は、<表3>に示す。
【0035】
【表3】
【0036】
<表3>に示すように、“TLV_Safety_channel_info”は、端末機410に割り当てられる安全チャンネルのOFDMAシンボルオフセットを示す“OFDMA symbol offset”と、安全チャンネル情報領域のサブチャンネルオフセットを示す“Subchannel offset”と、OFDMAシンボルの個数である“No.OFDMA symbols”と、サブチャンネルの個数である“No.subchannels”とを含む。
【0037】
ステップ416で、第1の隣接基地局460がサービング基地局450から安全チャンネル情報の割り当て要求を受信する。ステップ418で、第1の隣接基地局460は、サービング基地局450に自分の安全チャンネルのうち割り当て可能なチャンネル情報である“TLV_Safety_channel_info”を含み、Info-requestを“1”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。ステップ420で、サービング基地局450は、Info-requestが“1”に設定された“SafetyCH-Info”メッセージを受信すると、“SafetyCH-Info”メッセージに含まれたサービング基地局450の安全チャンネルを端末機410に割り当てることができるか否かを判断する。このとき、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460が提供した安全チャンネルが割り当て可能である場合に、選択したチャンネル情報を貯蔵するDL-MAPメッセージを端末機410に伝送する。DL-MAPメッセージの構造は、<表4>に示すようである。
【0038】
【表4】
【0039】
<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のタイプを示す“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及び復調方式により設定される“PHY(physical) Synchronaization”と、ダウンリンクバストプロファイルを含み、ダウンリンクチャンネルディスクリプト(Downlink Channel Descript:以下、“DCD”とする)メッセージの構成(configuration)変化に対応するカウントを示す“DCD count”と、基地局識別子を示す“Base Station ID”と、各DL-MAP IEのバスト情報を示す“DL-MAP-IE”とを含む。“DL-MAP-IE”の構造は、<表5>に示すようである。
【0040】
【表5】
【0041】
<表5>に示すように、各DL-MAP IEは、DL-MAP IEが記録される領域のオフセットを指定する情報を示す“DIUC(Downlink Interval Usage Code)”情報と、各DL-MAP IEが割り当てられた“接続識別子(Connection Identifier:CID)”情報と、DLバーストに割り当てられるシンボル資源のオフセットを示す“OFDMAシンボルオフセット”と、DLバーストに割り当てられるサブチャンネル資源のオフセットを示す“サブチャンネルオフセット”と、電力送信時に増加する電力値を示す“ブースティング(boosting)”と、割り当てられたOFDMAシンボルの個数を示す“OFDMAシンボルの個数(No.OFDMA Symbols)”と、割り当てられたサブチャンネルの個数を示す“サブチャンネルの個数(No. Subchannels)”と、上記バストに使用される反復コードの指示情報を示す“反復コーディング指示(repetition coding indication)”とを含む。
【0042】
したがって、ステップ422で、サービング基地局450は、選択したチャンネル情報を貯蔵したDL-MAP IEと、該DL-MAP IEが安全チャンネルの割り当てであることを知らせるDIUC値を“13”に設定したことを含むDL-MAPメッセージを端末機410に伝送する。ステップ424で、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460が提供した安全チャンネルを端末機410に割り当てることを知らせる、Alloc flagを“1”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。
【0043】
ステップ424で、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460が提供した安全チャンネルを端末機410に実際に割り当てるか否かを示す情報を第1の隣接基地局460に伝送する。これは、第1の隣接基地局460が提供したチャンネルをサービングセルで使用しない場合に、サービング基地局450が他の割り当て可能なチャンネルを選択することもできるため、第1の隣接基地局460が提供したチャンネルを実際に端末機に割り当てるか否かを確認させるためである。言い換えれば、サービングセルで実際に使用しない隣接基地局の安全チャンネルを第1の隣接基地局460に返すことによって、第1の隣接基地局460がまた他の端末機に安全チャンネルが割り当て可能であるか否かを決定するのに使用できる。
【0044】
ここで、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、DL-MAPメッセージと共に伝送され、あるいは、以後に伝送されることもできる。SafetyCH-Alloc-Infoメッセージ構造は、<表6>に示すようである。
【0045】
【表6】
【0046】
<表6>に示すように、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、複数のIE、すなわち、安全チャンネルが割り当てられた端末機の識別子情報を示す“MS unique identifier”と、サービング基地局が隣接基地局から提供された安全チャンネルを実際に端末機に割り当てるか否かを示すフラグ情報である“Alloc flag”と、端末機に割り当てる安全チャンネルを示す“TLV_Safety_channel_info”とを含む。
【0047】
端末機の識別子情報は、隣接基地局の安全チャンネルを端末機に割り当てられない場合に、端末機が隣接基地局に安全チャンネルハンドオーバーを遂行してサービング基地局自分の安全チャンネルを使用することを隣接基地局に知らせ、端末機のために高速レンジング区間を割り当てることを含む情報である。また、Alloc flag=“1”である場合に、サービング基地局は、隣接基地局から提供された安全チャンネルを端末機に割り当てることを示し、Alloc flag=“0”である場合に、サービング基地局が隣接基地局から提供された安全チャンネルを端末機に割り当てることができず、サービング基地局自分の安全チャンネルを隣接基地局にハンドオーバーした後に使用可能に端末機に割り当てることを示す。また、Alloc flag=“0”である場合に、端末機に割り当てられたサービング基地局自分の安全チャンネルを隣接基地局に知らせるためのTLV_Safety_channel_info情報が含まれる。ここで、このTLV_Safety_channel_infoの構造を、<表3>に示す。
【0048】
ステップ426で、端末機410は、サービング基地局450が伝送したDL-MAPメッセージを受信すると、DL-MAP IEバーストのチャンネルを使用してサービング基地局450と通信する。
【0049】
図5は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、ハンドオーバーを遂行して安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図5を参照すれば、ステップ512で、端末機510は、サービングセルでサービング基地局550と通信し、サービング基地局550、第1の隣接基地局560、第2の隣接基地局570、すなわち、周辺基地局に対してスキャンを遂行する。ステップ514で、ステップ512のスキャニング結果、サービング基地局及び各隣接基地局の信号強さが変わると、端末機510は、サービング基地局550に“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを用いて伝送して上記のスキャニング結果をサービング基地局550に伝送する。ステップ516で、サービング基地局550は、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを受信すると、チャンネル状態が最も良好な、すなわち、受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択する。そして、Info-requestを“0”に設定し、SafetyCH-Infoメッセージを伝送して隣接基地局から安全チャンネル情報の割り当てを要求する。すなわち、ステップ516で、サービング基地局550は、受信信号の強さが最も高い第1の隣接基地局560にSafetyCH-Infoメッセージを送信する。
【0050】
ステップ518で、第1の隣接基地局560は、サービング基地局550に自分の安全チャンネル情報である<表3>のTLV_Safety_channel_infoを含み、Info-requestを“1”に設定してSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。ステップ520で、サービング基地局550は、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信すると、第1の隣接基地局560から安全チャンネル情報を通じて、第1の隣接基地局560の安全チャンネルに該当する自分のチャンネルを端末機510に割り当てるか否かを判断する。このステップ520で、他の端末機が、サービング基地局550が第1の隣接基地局560に提供した安全チャンネルを既に使用している場合に、サービング基地局は、端末機510にチャンネルを割り当てることが不可能であると判断する。ステップ522で、サービング基地局550は、基地局ハンドオーバー要求(Mobile BS Hnadover Request:以下、“MOB-BSHO-REQ”とする)メッセージを端末機510に伝送することによって、端末機510を第1の隣接基地局560にハンドオーバーするように指示する。“MOB-BSHO-REQ”メッセージの構造は、下記の<表7>のように示す。
【0051】
【表7】
【0052】
<表7>に示すように、MOB-BSH0-REQメッセージは複数のIE、すなわち、送信されるメッセージタイプを示す“Management Message Type”と、サービング基地局の要求によるハンドオーバーモードを示す“Handover Mode”情報と、サービング基地局が選択したターゲット基地局に関する情報を示す“Neighbor BS-ID”と、臨時接続識別子を示す“Temporary CID”と、ハッシュ基盤のメッセージ認証コードタプル(Hash-based Message Aduntification Code Tuple)を示す“HMAC Tuple”とを含む。
【0053】
ハンドオーバーモードは、ネットワーク支援ハンドオーバーであるか否か、或いは安全チャンネルハンドオーバーであるかを示す。そして、N_Recommendedは、サービング基地局がハンドオーバー可能なターゲット基地局として選択した隣接基地局の個数を意味する。なお、N_Recommendedは、隣接基地局の各々に対する識別子と、隣接基地局が端末機に提供できる帯域幅及びサービスレベルに関する情報を意味する。また、ハンドオーバーモードが安全チャンネルハンドオーバーを遂行、すなわち、ハンドオーバーモードが“10”である場合に、活性化されるTemporary CIDと、MOB-BSHO-REQメッセージを認証するためのHMAC Tupleとを含む。
【0054】
したがって、ステップ522で伝送するMOB-BSHO-REQメッセージのハンドオーバーモードは、安全チャンネルハンドオーバーを遂行するモード、すなわち、“10”に設定される。そして、N_Recommendedの値は“1”となり、N_Recommendedによって示す隣接基地局情報には、第1の隣接基地局560の識別子情報が含まれる。ステップ524で、“MOB-BSHO-REQ”メッセージを受信した後に、端末機510は、ハンドオーバーモードが安全チャンネルハンドオーバーであると、これに対する応答で端末機ハンドオーバー指示を示す“MOB-HO-IND”メッセージを伝送し、MOB-BSHO-REQメッセージのN_Recommended領域で示す第1の隣接基地局560にハンドオーバーを遂行する。MOB-HO-INDメッセージの構造は、下記の<表8>に示すようである。
【0055】
【表8】
【0056】
<表8>に示すように、MOB-HO-INDメッセージは、複数のIE、すなわち、送信されるメッセージのタイプを示す“Management Message Type”と、端末機が選択した最終ターゲット基地局へのハンドオーバーに対して決定するか、或いは取り消すか、或いは拒否するかを示す“HO_IND_type”と、ハンドオーバーすることに決定した場合に、端末機が選択した最終ターゲット基地局の識別子を示す“Target BS-ID”と、MOB-HO-INDメッセージを認証するための“HMAC Tuple”とを含む。
【0057】
端末機が、最終ターゲット基地局へのハンドオーバーを遂行することに決定した場合はHO_IND_typeを“00”に設定し、或いはハンドオーバーを取り消すことに決定した場合はHO_IND_typeを“01”に設定し、或いはハンドオーバーを拒否することに決定した場合はHO_IND_typeを“10”に設定し、MOB-HO-INDメッセージを伝送するようになる。MOB_HO_typeが“10”に設定されたMOB-HO-INDメッセージを受信すると、サービング基地局550はハンドオーバー可能なターゲット基地局リストをアップデートする。
【0058】
このように、サービング基地局550に第1の隣接基地局560をターゲット基地局として貯蔵したMOB-HO-INDメッセージを伝送した後に、端末機510は第1の隣接基地局560に接続を切り替える。
【0059】
ステップ523で、サービング基地局550は、第1の隣接基地局560が提供した安全チャンネルを端末機510に割り当てることができず、端末機510が第1の隣接基地局560にハンドオーバーを遂行することを知らせるためにAlloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第1の隣接基地局560に伝送する。ここで、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、上記の<表6>に示しており、サービング基地局自分の安全チャンネル情報を含む。ステップ523は、ステップ522とステップ524を遂行する前後に発生することができ、或いはステップ522とステップ524を遂行する間に発生することができる。
【0060】
一方、ステップ528で、第1の隣接基地局560がSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信すると、端末機510が第1の隣接基地局560にハンドオーバーを遂行することを示すメッセージを認識し、端末機510の高速アップリンクレンジングを支援するために割り当てた“Fast_UL_Ranging_IE”を含むアップリンクマップ(以下、“UL-MAP”とする)メッセージを伝送する。ここで、UL-MAPメッセージは、第1の隣接基地局560のアップリンクに関連したパラメーターを含む。そして、第1の隣接基地局560が端末機510にFast_UL_Ranging_IEを伝送することは、端末機510がハンドオーバーを遂行することによって発生できる遅延を最小化するためである。また、端末機510は、Fast_UL_Ranging_IEにより非競争(contention-free)方式で、第1の隣接基地局560と初期レンジングをすることができる。UL-MAPメッセージに含まれるFast_UL_Ranging_IEは、下記の<表9>のように示す。
【0061】
【表9】
【0062】
<表9>に示すように、Fast_UL_Ranging_IEは、レンジング機会が提供される端末機510の“媒体接続制御(Medium Access Control:以下、“MAC”とする)アドレスと、高速アップリンクレンジングに対する開始オフセット値を記録する領域情報を提供する“アップリンク区間使用コード(Uplink Interval Usage Code:以下、”UIUC“とする)”と、端末機510に割り当てられた非競争方式のレンジング機会区間の“サブチャンネルオフセット”と、OFDMシンボルの個数を指示する“No.OFDM symbols”と、サブチャンネルの個数を指示する“No.subchannels”に関する情報とを含む。
【0063】
端末機510のMACアドレスは、ステップ523のSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを通じて第1の隣接基地局560に伝送される。
ステップ530で、UL-MAPメッセージを受信した後に、端末機510は、Fast_UL_Ranging_IEにより第1の隣接基地局560にレンジング要求(Ranging Request:以下、“RNG_REQ”とする)メッセージを送信する。ステップ532で、RNG_REQメッセージを受信した後に、第1の隣接基地局560は、端末機510にレンジングのための周波数、時間、及び送信電力を補正するための情報を含むレンジング応答(Ranging Response:以下、“RNG_RSP”とする)メッセージを送信する。
【0064】
したがって、サービング基地局550と通信を遂行中である端末機510が、サービング基地局550にスキャニング結果を伝送して受信信号の強さが変化することを知らせる。このとき、サービング基地局550が隣接基地局から安全チャンネルが割り当てられない場合に、端末機510は、隣接基地局にハンドオーバーを遂行する。その後、端末機510は、サービング基地局550の安全チャンネルを通じて隣接基地局と通信を遂行する。
【0065】
図6は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合の端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図6を参照すれば、ステップ602で、端末機は待機状態(idle state)1にある。ステップ604で、端末機は、サービング基地局及び隣接基地局に対してスキャンする。次に、ステップ606で、ステップ604のスキャニングの結果、端末機は、特定イベントが発生するか否かを確認する。ここで、この特定イベントは、例えば、サービング基地局及び隣接基地局からの受信信号の強さに変化が生じた場合、すなわち、隣接基地局からの信号強さが所定の設定値(以下、“SafetyCH_Threshold”とする)以上になる場合が該当する。上記のように、隣接基地局からの受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上になった場合に、端末機が隣接セルからの干渉を最小化するように隣接セルの安全チャンネルをサービング基地局から割り当てるべきである。
【0066】
したがって、ステップ606で、端末機は、その一例として、隣接基地局の受信信号の強さと所定のSafetyCH_Thresholdとを比較する。すなわち、隣接基地局の受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上である場合に、端末機は、ステップ608に進行する。しかしながら、ステップ606で、隣接基地局の受信信号の強さがSafetyCH_Threshold未満である場合には、端末機がステップ602に戻る。その後、端末機は、待機状態1にあり、サービング基地局と一般的な通信手順を遂行するようになる。
【0067】
また、ステップ608で、端末機は、MOB-SCAN-REPORTメッセージをサービング基地局に伝送する。ステップ610で、端末機は、待機状態2にあり、その後、ステップ612に進行する。ここで、待機状態2は、待機状態1と根本的な差はなく、本発明の動作説明を容易にするためのものである。ステップ612で、端末機は、サービング基地局から安全チャンネルハンドオーバー手順を示すハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQを受信したか否かを検査する。ステップ612で、端末機が、上記のようにハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQメッセージを受信しない場合は、ステップ614に進行する。しかしながら、このハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQメッセージを受信した場合には、ステップ616に進行する。
【0068】
ステップ614で、端末機は、サービング基地局で伝送するDL-MAPから割り当てられたチャンネルを用いてサービング基地局との通信を遂行する。ここで、DL-MAPから割り当てられたチャンネルは、隣接基地局の安全チャンネルであり、或いは、隣接基地局から安全チャンネル割り当て情報を受ける以前にサービング基地局との通信に利用したチャンネルであることができる。
【0069】
しかしながら、ステップ612で、端末機が、ハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQメッセージを受信すると、ステップ616に進行する。ステップ616で、MOB-BSHO-REQメッセージに対する応答でサービング基地局にMOB-HO-INDメッセージを伝送する。ステップ618で、端末機は、MOB-HO-INDメッセージのターゲット基地局に該当する、すなわち受信信号の強さが最も高い隣接基地局に接続を切り替える。
【0070】
そして、ステップ620で、端末機は、隣接基地局から高速レンジング情報エレメント、すなわち、Fast_UL_Ranging_IEを含むUL-MAPメッセージを受信する。ステップ622で、端末機は、Fast_UL_Ranging_IEによって提供されるチャンネルを用いて隣接基地局にRNG-REQメッセージを伝送する。ステップ624で、端末機は、RNG-REQメッセージに対する応答でRNG-RSPメッセージを隣接基地局から受信する。ステップ626で、端末機は、隣接基地局からサービング基地局の安全チャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを受信する。その後、端末機は、安全チャンネルで隣接基地局との通信を遂行する。
【0071】
したがって、隣接セル領域に移動する端末機は、基地局信号強さに変化が生じたことを認知する。次に、端末機は、サービング基地局から安全チャンネルを割り当てる。或いは、サービング基地局が安全チャンネルを割り当てられない場合に、端末機は、隣接基地局にハンドオーバーを遂行した後に隣接基地局とサービング基地局の安全チャンネルを用いて通信する。
【0072】
図7は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合のサービング基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図7を参照すれば、ステップ702で、サービング基地局は、端末機からMOB-SCAN-REPORTメッセージを受信する。ステップ704で、サービング基地局は、MOB-SCAN-REPORTメッセージに基づいて最も高い受信信号の強さを有する隣接基地局を選択する。ステップ706で、サービング基地局は、安全チャンネル情報を要求するInfo-requestを“0”に設定した後にSafetyCH-Infoメッセージを選択した隣接基地局に伝送する。ステップ708で、サービング基地局は待機状態にあり、ステップ710に進行する。ここで、待機状態は、選択した隣接基地局から安全チャンネル情報を受信するまで端末機、サービング基地局、隣接基地局の間の一般的な通信手順を遂行することを意味する。
【0073】
ステップ710で、サービング基地局は、選択した隣接基地局から安全チャンネル情報を含むInfo-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。ステップ712で、サービング基地局は、選択された隣接基地局が提供する安全チャンネルを実際に端末機に割り当てできるか否かを判断する。このとき、サービング基地局は、隣接基地局が提供する安全チャンネルに該当するサービングセルのチャンネルを端末機に割り当て可能である場合はステップ714に進み、そうでない場合にはステップ718に進む。
【0074】
ステップ714で、サービング基地局は、隣接基地局の安全チャンネルに該当するサービングセルの該当チャンネルを貯蔵したDL-MAPメッセージを端末機に伝送する。ステップ716で、サービング基地局は、隣接基地局の安全チャンネルを実際に端末機に割り当てることを知らせるために、Alloc flagを“1”に設定した<表6>のSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。
【0075】
ステップ718で、サービング基地局は、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを隣接基地局に伝送する。ここで、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、サービング基地局の安全チャンネル情報を含む。サービング基地局は、Alloc flagを“0”に設定することによって、隣接基地局の安全チャンネルが割り当てられず、端末機を隣接基地局にハンドオーバーすることを知らせる。また、サービング基地局は、隣接基地局でサービング基地局自分の安全チャンネルを用いて、端末機と隣接基地局が通信を遂行することを知らせる。SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、隣接基地局にハンドオーバーを遂行する端末機の識別子情報とサービング基地局の安全チャンネル情報を示すTLV_Safety_channel_infoを含む。
【0076】
ステップ720で、サービング基地局は、端末機に安全チャンネルを割り当てることができない。したがって、サービング基地局は、安全チャンネルハンドオーバーを遂行するように、ハンドオーバーモード値を“10”に設定したMOB-BSHO-REQメッセージを端末機に伝送する。ステップ722で、サービング基地局は、MOB-BSHO-REQに対する応答で端末機からMOB-HO-INDメッセージを受信する。この場合に、サービング基地局は、端末機が隣接基地局に接続を切り替えることを認知する。
【0077】
したがって、サービング基地局は、隣接セル領域に接近した端末機に対して隣接セルからの干渉を最小化するように、隣接セルの安全チャンネルを端末機に割り当てる。または、安全チャンネルが端末機に割り当てられない場合に、サービング基地局は、端末機を隣接基地局にハンドオーバーさせる。
【0078】
図8は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合の隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図8に示すように、ステップ802で、隣接基地局、すなわち、信号強さが最も高い隣接基地局は、サービング基地局から安全チャンネル割り当て領域情報を要求するInfo-requestが“0”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。ステップ804で、隣接基地局は、自分の安全チャンネル情報を指示するために、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局に伝送する。ステップ806で、隣接基地局は、待機状態にある。ここで、待機状態は、サービング基地局から実際チャンネル割り当て情報を受信するまで隣接基地局で一般的な通信手順を遂行することを意味する。
【0079】
ステップ808で、隣接基地局はサービング基地局からSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信する。ステップ810で、隣接基地局は、このSafetyCH-Alloc-InfoメッセージのAlloc flag値が“0”に設定された否かを判断する。このとき、SafetyCH-Alloc-InfoメッセージのAlloc
flag値は、ステップ804で伝送されたSafetyCH-Infoメッセージに含まれた、隣接基地局によってサービング基地局に提供された安全チャンネルを、サービング基地局が端末機に割り当てるか否かを指示する。このとき、ステップ810で、隣接基地局は、Alloc flag値が“1”に設定されている場合に、ステップ812に進んで、ステップ804のSafetyCH-Infoメッセージに含まれた安全チャンネルを端末機のために割り当てたことを認知し、割り当て可能な安全チャンネルに関する情報を更新する。
【0080】
しかしながら、ステップ810で、隣接基地局は、Alloc flag値が“0”に設定されている場合に、ステップ804のSafetyCH-Infoメッセージに含まれた安全チャンネルを端末機に割り当てないことを認知し、ステップ814に進行する。ステップ814で、隣接基地局は、端末機との安全チャンネルのハンドオーバーを遂行するために待機する。
【0081】
ステップ816で、隣接基地局は、ステップ808で受信したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージに含まれた端末機識別子情報に該当する端末機と同期を獲得した後に、ハンドオーバーを遂行した端末機に高速レンジングが可能なように、Fast_UL_Ranging_IEを含むUL-MAPメッセージを伝送する。
【0082】
ステップ818で、隣接基地局は、端末機からRNG-REQメッセージを受信する。ステップ820で、隣接基地局は、RNG-REQメッセージの受信に対する応答メッセージでRNG-RSPメッセージを伝送する。ステップ822で、隣接基地局は、このレンジング手順を遂行した後に、端末機と通信を遂行するためのチャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを端末機に伝送する。このとき、DL-MAPメッセージに含まれたチャンネルは、ステップ808でサービング基地局が伝送したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージに含まれたサービング基地局の安全チャンネルである。
【0083】
図9は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図9で、サービング基地局は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局の安全チャンネルを端末機に割り当てない、すなわち、図4のステップ420と図5のステップ520で、サービング基地局が安全チャンネルを割り当てない場合の、安全チャンネルを割り当てる動作を説明する。
【0084】
図9を参照すれば、ステップ912で、端末機910は、サービングセルでサービング基地局950と通信する途中で端末機のサービング基地局950、第1の隣接基地局960、第2の隣接基地局970を含んだ隣接基地局に対してスキャンを遂行する。ステップ914で、ステップ912のスキャニング結果、端末機910は、サービング基地局及び各隣接基地局からの受信信号の強さが変更されると、サービング基地局950にMOB-SCAN-REPORTメッセージを用いて該スキャニング結果を伝送する。ステップ916で、MOB-SCAN-REPORTメッセージを受信した後に、サービング基地局950は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択し、隣接基地局に安全チャンネル情報を要求するためにInfo-requestを“0”に設定してSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。言い換えれば、サービング基地局950は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局である第1の基地局960に、SafetyCH-Infoメッセージを送信する。ステップ918で、第1の隣接基地局960は、サービング基地局950からの安全チャンネル情報要求に対応して第1の隣接基地局960の安全チャンネル情報であるTLV_Safety_channel_infoを含むInfo-requestを“1”に設定し、SafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局950に伝送する。ステップ920で、サービング基地局950は、SafetyCH-Infoメッセージに含まれた第1の隣接基地局960の安全チャンネルに該当する自分のチャンネルを端末機910に割り当て可能であるか否かを判断する。このとき、安全チャンネルが既に他の端末機で使用されていると、サービング基地局が端末機910にチャンネルの割り当てが不可能であると決定し、ステップ922に進む。
【0085】
ステップ922で、サービング基地局950は、チャンネルを提供した第1の隣接基地局960にAlloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。このSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送することによって、端末機910に第1の隣接基地局960の安全チャンネルを割り当てないことを知らせる。
【0086】
ステップ924で、サービング基地局950は、受信信号の強さが2番目に高い第2の隣接基地局970を選択し、Info-requestを“0”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送してステップ926に進行する。このとき、サービング基地局は、第2の隣接基地局970の安全チャンネル情報を要求するために、SafetyCH-Alloc-Infoを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。
【0087】
ステップ926で、第2の隣接基地局970は、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信した後に、第2の隣接基地局970の安全チャンネル情報を含む、Info-requestを“1”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージをサービング基地局950に伝送する。
【0088】
ステップ928で、サービング基地局950は、端末機910に第2の隣接基地局970の安全チャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを伝送する。ステップ930で、サービング基地局950は、第2の隣接基地局970の安全チャンネルを端末機910に割り当てたことを知らせるAlloc flagを“1”に設定した<表6>のSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第2の隣接基地局970に伝送する。一方、第2の隣接基地局970が提供する安全チャンネルを端末機910に割り当てない場合が発生すると、サービング基地局950は端末機910に隣接基地局の安全チャンネルを割り当てる動作を保留し、現在割り当てられたチャンネルを用いて継続して通信を遂行する。また、図5に示したように、サービング基地局950は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局へのハンドオーバーを指示することができる。
【0089】
図10は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図10を参照すれば、ステップ1002で、端末機は待機状態1にあり、その後にステップ1004に進む。ステップ1004で、端末機は、サービング基地局及び隣接基地局に対してスキャンを行う。ステップ1006で、端末機は、上記のスキャニング結果、特定イベントが発生したか否かを確認する。この特定イベントは、例えば、サービング基地局と隣接基地局からの受信信号の強さに変化が生じた場合、すなわち、隣接基地局からの受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上になる場合である。
【0090】
上記のように、隣接基地局からの受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上になった場合に、端末機は、隣接セルからの干渉を最小化するように隣接セルの安全チャンネルをサービング基地局から割り当てるべきである。
【0091】
ステップ1006で、特定イベントが発生したことが確認されると、端末機は、ステップ1008に進んで、サービング基地局にMOB-SCAN-REPORTメッセージを伝送し、ステップ1010に進む。一方、ステップ1006で、端末機が、特定イベントが発生しなかったことを確認した場合は、ステップ1002に戻る。端末機は、ステップ1002の待機状態にありつつ、サービング基地局と一般的な通信手順を遂行する。
【0092】
ステップ1010で、端末機は待機状態2にあり、その後、ステップ1012に進む。ステップ1012で、端末機は、サービング基地局から隣接基地局の安全チャンネル情報を含むDL-MAPを受信し、割り当てたチャンネルを用いてサービング基地局との通信を遂行する。
【0093】
図11は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合にサービング基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図11を参照すれば、ステップ1102で、サービング基地局は、端末機からMOB-SCAN-REPORTメッセージを受信する。ステップ1104で、サービング基地局は、MOB-SCAN-REPORTメッセージに基づいて最も高い受信信号の強さを有する第1の隣接基地局を選択する。
【0094】
ステップ1106で、サービング基地局は、選択した第1の隣接基地局に安全チャンネル情報を要求する、Info-requestを“0”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。
ステップ1108で、サービング基地局は待機状態1にあり、その後にステップ1110に進行する。ステップ1110で、サービング基地局は、第1の隣接基地局から安全チャンネル情報を含む、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。
【0095】
ステップ1112で、サービング基地局は、第1の隣接基地局が提供する安全チャンネルを実際に端末機に割り当て可能であるか否かを判断する。このとき、安全チャンネルを割り当てできる場合には、図4及び図5で上述したような動作を遂行する。したがって、第1の隣接基地局の安全チャンネルをサービング基地局が既に他の端末機のために使用していると、選択した第1の隣接基地局が提供する安全チャンネルに該当するサービングセルのチャンネルを割り当てることができないことに決定し、ステップ1114に進行する。
【0096】
ステップ114で、サービング基地局は、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第1の隣接基地局に伝送することによって、第1の隣接基地局の安全チャンネルが割り当てられないことを指示する。ステップ1116で、サービング基地局は、受信信号の強さが2番目に高い第2の隣接基地局を選択する。
【0097】
ステップ1118で、サービング基地局は、第2の隣接基地局に安全チャンネル情報を要求するAlloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。ステップ1120で、サービング基地局は、待機状態2にあり、その後にステップ1122に進行する。待機状態2は、待機状態1と根本的に同一の状態であって、サービング基地局が選択した第2の隣接基地局から安全チャンネル情報を受信するまで、端末機、サービング基地局、隣接基地局の間の一般的な通信手順を遂行することを意味する。
【0098】
ステップ1122で、サービング基地局は、選択した第2の隣接基地局から安全チャンネル情報を含む、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。ステップ1124で、サービング基地局は、第2の隣接基地局の安全チャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを端末機に伝送する。
【0099】
次に、ステップ1126で、サービング基地局は、第2の隣接基地局が提供した安全チャンネルを端末機に割り当てることを知らせる、Alloc flagを“1”に設定した<表6>に示したようなSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第2の隣接基地局に送信する。
【0100】
図12は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図12を参照すれば、ステップ1202で、第2の隣接基地局は2番目に受信信号の強さが高く、サービング基地局から安全チャンネル割当領域情報を要求するAlloc flagが“0”に設定されたSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信する。ステップ1204で、第2の隣接基地局は、自分の安全チャンネル情報を知らせるためにInfo-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局に伝送する。ステップ1206で、第2の隣接基地局は待機状態にあり、ステップ1208に進行する。このとき、待機状態は、サービング基地局から実際のチャンネル割り当て情報を受信するまで第2の隣接基地局で遂行する一般的な通信手順を意味する。
【0101】
ステップ1208で、第2の隣接基地局は、サービング基地局からAlloc flag値が“1”に設定されたSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信する。ここで、第2の隣接基地局は、SafetyCH-Infoメッセージに含まれた安全チャンネルを端末機のためにサービング基地局が割り当てたことを認知する。ステップ1210で、第2の隣接基地局は、割り当て可能な安全チャンネル情報を更新する。
【0102】
一方、上述した図9の信号フローチャートによる第1の隣接基地局の動作は、図8に示した動作と類似に適用可能である。
【0103】
図12では、安全チャンネルを割り当てる場合に、サービング基地局が、2番目に受信信号の強さが高い第2の隣接基地局に安全チャンネル情報を要求し、第2の隣接基地局から受信した安全チャンネルを端末機に割り当てる第2の隣接基地局の動作過程を説明した。
しかしながら、サービング基地局が隣接基地局の安全チャンネルを割り当てない場合に、サービング基地局は、端末機を隣接基地局にハンドオーバーする。このとき、サービング基地局は、端末機が受信信号の強さが最も高い隣接基地局だけでなく、SafetyCH_Thresholdより高い受信信号の強さ、すなわち、一例としてキャリア対干渉雑音比(Carrier to Interference and Noise Ratio:以下、“CINR”とする)を有する隣接基地局にもハンドオーバーが可能にする。この場合に、サービング基地局は、隣接基地局に端末機のハンドオーバー情報及びサービング基地局の安全チャンネル情報を提供することができる。
【0104】
図13は、本発明のまた他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図13を参照すれば、ステップ1312で、端末機1310は、サービングセルでサービング基地局1350と通信する途中でサービング基地局1350、第1の隣接基地局1360、第2の隣接基地局1370を含む隣接基地局に対してスキャンを行う。ステップ1314で、ステップ1312のスキャニング結果、サービング基地局及び各隣接基地局からの受信信号の強さに変動が生じると、端末機1310は、サービング基地局1350にMOB-SCAN-REPORTメッセージを用いてそのスキャニング結果を伝送する。
【0105】
ステップ1316で、MOB-SCAN-REPORTメッセージを受信すると、サービング基地局1350は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択し、隣接基地局に安全チャンネル情報の割り当てを要求するためにInfo-requestを“0”に設定してSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。言い換えれば、サービング基地局1350は、受信信号の強さが最も高い第1の隣接基地局1360にSafetyCH-Infoメッセージを送信する。
【0106】
ステップ1318で、第1の隣接基地局1360は、サービング基地局1350から安全チャンネル情報の割り当て要求に対応して第1の隣接基地局1360の安全チャンネル情報であるTLV_Safety_channel_infoを含むInfo-requestを“1”に設定してSafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局1350に伝送する。ステップ1320で、サービング基地局1350は、SafetyCH-Infoメッセージに含まれた第1の隣接基地局1360の安全チャンネルに該当する自分のチャンネルを端末機1310に割り当て可能であるか否かを確認する。このとき、安全チャンネルを既に他の端末機が使用していると、サービング基地局は、チャンネルを割り当てることができないことに決定する。
【0107】
ステップ1322で、サービング基地局1350は、端末機1310にMOB-BSHO-REQメッセージを伝送することによって、端末機1310をハンドオーバーするように指示し、ステップ1324及びステップ1326に進行する。サービング基地局1350は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局以外にCINRがSafetyCH_Thresholdより高い隣接基地局をハンドオーバー候補隣接基地局として選択できる。したがって、第1の隣接基地局1360と第2の隣接基地局1370のCINRがSafetyCH_Thresholdより高い場合に、サービング基地局1350は、第1の隣接基地局1360と第2の隣接基地局1370をハンドオーバー候補隣接基地局として、MOB-BSHO-REQメッセージに含むことができる。
【0108】
ステップ1324で、サービング基地局1350は、サービングセルで安全チャンネルを端末機に割り当てることができないため、端末機1310は、ハンドオーバー候補隣接基地局として選択した第1の隣接基地局1360にハンドオーバーを遂行することを知らせるために、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第1の隣接基地局1360に伝送する。また、ステップ1326で、サービング基地局1350は、サービングセルで安全チャンネルを端末機1310に割り当てることができないため、ハンドオーバー候補隣接基地局として選択した第2の隣接基地局130にハンドオーバーを遂行することを知らせるために、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第2の隣接基地局1370に伝送する。
【0109】
ステップ1328で、MOB-BSHO-REQメッセージを受信した後に、端末機1310は、ハンドオーバーモードが安全チャンネルハンドオーバーであることを認知すると、これに対する応答でMOB-HO-INDメッセージを伝送する。ここで、端末機1310は、ハンドオーバーするターゲット基地局を選択する基準として隣接基地局との受信信号の強さ又は隣接基地局で提供可能なサービスレベル情報などが適用可能である。また、ステップ1328で伝送するMOB-HO-INDメッセージは、最終選択した隣接基地局情報を必ずしも含まない。
【0110】
一方、サービング基地局1350から伝送されたSafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、該サービング基地局自分の安全チャンネル情報を含む。ステップ1324及び1326は、ステップ1322及び1328の前後に遂行可能、或いは、ステップ1322とステップ1328との間に遂行可能ある。
【0111】
ステップ1330及び1332で、第1の隣接基地局1360及び第2の隣接基地局1370が、各々SafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信すると、メッセージに含まれている端末機1310が自分にハンドオーバーを遂行することを認知する。そして、第1の隣接基地局1360及び第2の隣接基地局1370は、端末機1310の高速アップリンクレンジングを支援するために、割り当てられたFast_UL_Ranging_IEを含むUL-MAPメッセージを端末機に伝送し、ステップ1334に進行する。
【0112】
このように、サービング基地局1350にMOB-HO-INDメッセージを伝送した後に、端末機1310は、最終的に選択した第1の隣接基地局に接続を切り替え、すなわち、ハンドオーバーを行う。したがって、ステップ1334で、端末機1310は、第1の隣接基地局1360が伝送するUL-MAPメッセージを受信してFast_UL_Ranging_IEによる第1の隣接基地局1360にRNG-REQメッセージを送信する。
【0113】
ステップ1336で、第1の隣接基地局1360は、RNG_REQメッセージに対応するRNG_RSPメッセージを端末機1310に送信する。ステップ1338で、上記のレンジング過程後に、第1の隣接基地局1360は、DL-MAPメッセージを伝送してサービング基地局1350の安全チャンネルを端末機1310に割り当て、ステップ1340に進行する。
【0114】
ステップ1340で、第1の隣接基地局1360は、Alloc flagを“1”に設定したSafetyCH_Alloc_Infoメッセージを伝送し、端末機1310に安全チャンネルに該当するチャンネルを割り当てたことをサービング基地局1350に知らせる。
【0115】
また、端末機1310のハンドオーバーを待機し、Fast_UL_Ranging_IEが割り当てられている第2の隣接基地局1370は、一定時間、端末機1310がハンドオーバーせず、或いは、サービング基地局1350から端末機が他の隣接基地局にハンドオーバーすることを知らせる情報を受信すると、端末機に対するFast_UL_Ranging_IEの割り当てを取り消す。
【0116】
ここで、最終ターゲット基地局として選択されない隣接基地局が、端末機に対するFast_UL_Ranging_IEの割り当てを取り消す判断過程は、本発明の範囲を外れるため、その詳細な説明は省略する。そして、図13の上述の内容は、サービング基地局が隣接基地局の安全チャンネルを割り当てない場合に、サービング基地局は、端末機のスキャニング結果に基づいてハンドオーバー可能な複数の隣接基地局を選択し、端末機がこれらのうちの一つの隣接基地局にハンドオーバーを遂行する。したがって、図13の上述した内容は、図5〜図8に上述した内容に類似するため、サービング基地局1350、第1の隣接基地局1360、第2の隣接基地局1370の個別動作過程に関する具体的な説明は省略する。
【0117】
以上、本発明を具体的な実施形態によって詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限り様々な変更が可能であることは、もちろんである。したがって、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけでなくこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0118】
【図1】一般的なBWA通信システムの構造を概略的に示す図である。
【図2】一般的なBWA通信システムのフレーム構造を概略的に示す図である。
【図3】一般的なBWA通信システムで安全チャンネルが適用されたフレーム構造を示す図である。
【図4】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【図5】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、ハンドオーバーを遂行して安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【図6】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合にサービング基地局の動作過程を概略的に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BWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図9】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【図10】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図11】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合にサービング基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図12】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図13】本発明のまた他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【符号の説明】
【0119】
410,510,910,1310…端末機
450,550,950,1350…サービング基地局
460,560,960,1360…第1の隣接基地局
470,570,970,1370…第2の隣接基地局
【技術分野】
【0001】
本発明は、広帯域無線接続(Broadband Wireless Access:以下、“BWA”とする)通信システムに関するもので、特に、安全(safety)チャンネルの割り当て及び安全チャンネルの割り当てのためのハンドオーバーを遂行するシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
4世代(4th Generation:4G)通信システムとして知られている次世代通信システムでは、約100Mbpsの伝送速度(data rate)を有する多様なサービス品質(Quality of Service:以下、“QoS”とする)を使用者に提供するための活発な研究が進んでいる。現在、3世代(3G)通信システムは、一般的に比較的劣悪なチャンネル環境を有する室外チャンネル環境では約384Kbpsの伝送速度を支援し、比較的良好なチャンネル環境の室内チャンネル環境で最大2Mbps程度の伝送速度を支援する。
【0003】
無線近距離通信ネットワーク(Local Area Network:以下、“LAN”とする)システム及び無線都市規模ネットワーク(Metropolitan Area Network:以下、“MAN”とする)システムは、一般的に20Mbps〜50Mbpsの伝送速度を支援する。現在、4G通信システムでは、比較的高い伝送速度を保証する無線LAN及びMANシステムに移動性(mobility)とQoSを保証する形態で、新たな通信システムを開発して高速サービスを支援する研究が活発に進まれている。
【0004】
特に、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16通信システムは、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以下、“OFDM”とする)方式と直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access:以下、“OFDMA”とする)方式を使用して、MANの物理チャンネルに広帯域伝送ネットワークを支援する通信システムである。
【0005】
IEEE802.16通信システムは、TDD-OFDMA方式を使用するBWA通信システムである。このIEEE802.16通信システムは、無線MANシステムにOFDMA方式を適用するために、複数の副搬送波(subcarrier)を用いて物理チャンネル信号を送信することによって、高速データ送信を可能にしている。
【0006】
図1は、一般的なBWA通信システムの構造を概略的に示す図である。図1を参照すれば、BWA通信システムは多重セル構造、すなわち、セル100とセル150を有し、セル100を管理する基地局(Base Station:BS)110と、セル150を管理する基地局140と、複数の端末機(Mobile Station:MS)111,113,130,151,153とを含む。そして、基地局110、140と端末機111,113,130,151,153との間の信号送受信は、OFDM/OFDMA方式を使用して遂行される。端末機111,113,130,151,153のうち、端末機130は、セル100とセル150の境界地域、すなわちハンドオーバー領域に存在する。したがって、端末機130に対するハンドオーバーを支援するためには、端末機130に対する移動性を支援することが必要である。
【0007】
図2は、一般的なBWA通信システムのフレーム構造を概略的に示す図である。図2を参照すれば、横軸245はOFDMAシンボル番号(OFDMA symbol number)を示し、縦軸247はサブチャンネル番号(sub-channel number)を示す。図1に示したように、1個のOFDMAフレームは、複数のサブチャンネル、一例として13個のOFDMAシンボルを含む。また、1個のOFDMAシンボルは、複数個、例えばL+1個のサブチャンネルを含む。BWA通信システムは、BWA通信システムで使用する全体副搬送波、特にデータ副搬送波を全体周波数帯域に分散させて周波数ダイバシティ利得(frequency diversity gain)を獲得することを目的とする。また、BWA通信システムでは、送受信器間にタイムオフセット及び周波数オフセットを調整し、送信電力(transmit power)を調整するためにレンジング動作を遂行する。
【0008】
上記のようなBWA通信システムで、ダウンリンク(downlink)からアップリンク(uplink)への転換は、送信/受信遷移ギャップ(Transmit/receive Transition Gap:以下、“TTG”とする)251で遂行され、アップリンクからダウンリンクへの転換は、受信/送信遷移ギャップ(Receive/transmit Transition Gap:以下、“RTG”とする)255で遂行される。一方、TTG251及びRTG255以後に、別途のプリアンブル(preamble)領域211,231,233,235は、送受信器間に同期が取られるように割り当てられる。
【0009】
IEEE802.16d通信システムのフレーム構造では、ダウンリンクフレーム249が、プリアンブル領域211と、フレーム管理ヘッダー(Frame Control Header:以下、“FCH”とする)領域213と、ダウンリンクMAP(以下、“DL-MAP”)領域215と、アップリンクMAP(以下、“UL-MAP”)領域217,219と、複数のダウンリンクバースト(以下、“DLバースト”とする)領域、すなわち、第1のDLバースト領域223と、第2のDLバースト領域225と、第3のDLバースト領域221と、第4のDLバースト領域227と、第5のDLバースト領域229とを含む。
【0010】
プリアンブル領域211は、送受信器間に同期獲得のための同期信号、すなわちプリアンブルシーケンス(preamble sequence)を送信する領域である。また、FCH領域213は、2個のサブチャンネルを含み、サブチャンネル、レンジング、変調方式などに対する基本情報を伝送する。DL-MAP領域215はDL-MAPメッセージを送信し、UL-MAP領域217、219はUL-MAPメッセージを送信する。
【0011】
広帯域OFDMA方式を使用する多重セルシステムで、隣接セルに位置する端末機は、同一の周波数帯域を使用して通信する。したがって、端末機がセル境界地域にあると、相互に異なるセルで同一のサブチャンネルを使用する場合に、相互に大きな干渉(interference)で動作可能である。したがって、セル境界地域に位置する端末機は、隣接セルで使用しない周波数帯域が割り当てられる。隣接セルからの干渉を最小化してセル容量を増大させ、セル境界地域に位置する端末機のサービス品質を保証し、隣接セルからの干渉を最小化するように安全チャンネルを割り当てる。
【0012】
図3は、一般的なBWA通信システムで安全チャンネルが適用されるフレーム構造を示す図である。図3を参照すれば、フレーム構造で、全体副搬送波帯域は複数のバンド(band)に分けられ、このバンドは複数のビン(bin)又はタイル(tile)を含む。ビン又はタイルは、複数の副搬送波を含む。ここで、ビンは、一つのOFDMシンボル内に連続する副搬送波を含み、パイロットトーンとデータトーンが存在する。また、タイルは、連続する副搬送波を含み、パイロットトーンとデータトーンが存在する。
【0013】
一方、フレームで最初の3個のOFDMシンボルは、各々レンジングチャンネル、複合自動応答(Hybrid Automatic Repeat Request:以下、“HARQ”とする)チャンネル及びチャンネル品質情報(Channel Quality Information:以下、“CQI”とする)チャンネルに使用される。残りのバンドAMC(Adaptive Modulation and Coding)チャンネルとダイバシティチャンネル、及び安全チャンネルが割り当てられる。したがって、各フレームの前部にはMAPや制御情報が含まれたデータが分布し、後部には副搬送波とOFDMシンボルで構成されたデータが分布する。
【0014】
フレームの前部のバンドAMCチャンネルは、ビンで構成されたバンド単位で割り当てられ、後部のダイバシティチャンネルは全体副搬送波帯域に分布された3個のタイルで構成されたサブチャンネル単位で割り当てられる。バンドAMCチャンネルは、ダイバシティチャンネルより広い領域を割り当てるため、受信品質状態が良い場合には、コーディング効率が高い変調技法を適用して大容量のデータを高速に送受信するのに使用することができる。
【0015】
安全チャンネルは、すべてのOFDMシンボルと一つのビンにかけている部分が割り当てられる。安全チャンネルは、一つのビンのすべてのシンボルが割り当てられる。また、端末機は、隣接セルで使用しない安全チャンネルのうち、基地局で割り当て可能な周波数帯域、すなわち割り当てられずに残っている周波数帯域に安全チャンネルが割り当てられる。バンドAMCチャンネルを使用する端末機は、資源がバンド単位で割り当てられ、ダイバシティチャンネルを使用する端末機は、資源がサブチャンネル単位で割り当てられる。安全チャンネルを使用する端末機は、一つのビンのすべてのシンボルが割り当てられる。このとき、割り当てられる安全チャンネルは、端末機が隣接セルで使用しない安全チャンネルから割り当てられる。
【0016】
上述したBWA通信システムで、サービングセルで基地局と通信を遂行する端末機が隣接セル領域に移動可能である。このとき、隣接セルの基地局から干渉が増加する場合に、端末機は、現在隣接セルで使用しない隣接セルの安全チャンネルが割り当てられ、サービング基地局と安定した通信を持続することができる。このとき、隣接セルの安全チャンネルを他の端末機に割り当てて使用すると、隣接セル領域に接近した端末機は、隣接セルの基地局から干渉が大きく作用するという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、BWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、BWA通信システムで、隣接セルのチャンネル割り当て状態に対応して安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
【0018】
さらに本発明の目的は、広帯域無線直交周波数多重接続方式で、隣接セル境界地域に移動する端末機の干渉を最小化するために、隣接セルの安全チャンネルを割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
本発明の目的は、サービング基地局が隣接セルの安全チャンネルを端末機に割り当てられない場合に、サービング基地局自分の安全チャンネルを端末機に割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
【0019】
また、本発明の目的は、サービング基地局が自分の安全チャンネルを端末機に割り当てるために、サービング基地局が端末機を受信信号が最も高い隣接基地局にハンドオーバーさせるシステム及び方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、隣接セルの安全チャンネルを端末機に割り当てられない場合に、サービング基地局が、2番目に受信信号が高い隣接基地局の安全チャンネルを端末機に割り当てるシステム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0020】
上記の目的を達成するために、本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当て可能であることを示す情報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて前記端末機が通信を遂行するように制御する過程とを含むことを特徴とする。
【0021】
また、本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当てられないことを示す情報を受信すると、前記端末機を前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御する過程とを含むことを特徴とする。
【0022】
さらに、本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられることを示す通報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて端末機が通信を遂行するように制御するサービング基地局と、前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により安全チャンネルが割り当てられる端末機とを含むことを特徴とする。
【0023】
本発明は、端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含むBWA通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられないことを示す通報を受信すると、前記端末機を前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御するサービング基地局と、前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーして安全チャンネルが割り当てられる端末機とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0024】
本発明は、時間分割直交周波数多重接続システムで隣接セル境界地域に位置する端末機に対する隣接セル干渉信号を最小化することができる安全チャンネルを割り当てる方案及びチャンネル状況による安全チャンネルのハンドオーバー動作を提案することで、隣接セル境界地域に位置する端末機の通信品質を保証することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
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。
以下に、本発明に関連した公知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た場合に、その詳細な説明を省略する。
【0026】
本発明は、BWA通信システムで端末機(Mobile Station)が隣接セル領域に接近する場合に、隣接セルの干渉(interference)の強さが増加するため、現在サービングセルにおける受信信号の品質が低下することを防止するための方案を提示する。つまり、本発明は、隣接セルの干渉を低下させるために、隣接セルで使用していないチャンネル、すなわち、安全チャンネルを端末機に割り当てる方案を提示する。
【0027】
また、本発明は、隣接セルの安全チャンネルが割り当てられない場合に、端末機を隣接セルにハンドオーバーさせた後、隣接セルでサービング基地局自分の安全チャンネルを使用することを提案する。さらに、本発明は、受信信号の強さが最も高い隣接セルの安全チャンネルを割り当てない場合に、受信信号の強さが2番目に高い隣接セルの安全チャンネルを割り当てることを提案する。
【0028】
図4は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図4を参照すると、BWA通信システムで、端末機は、隣接セルの受信信号の強さの変化を測定し、その測定結果により、端末機のサービング基地局に安全チャンネルの割り当てを要求する。そして、サービング基地局は、受信信号の強さが最も高い隣接セルと端末機との間に安全チャンネルを割り当てる。
【0029】
ステップ412で、端末機410は、サービングセルでサービング基地局450との通信中にサービング基地局450、第1の隣接基地局460、第2の隣接基地局470、すなわち、周辺基地局に対してスキャンを遂行する。ステップ414で、サービング基地局450は、ステップ412のスキャニング結果、サービング基地局及び各隣接基地局からの受信信号の強さに変動が生じた場合に、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを使用して端末機410のスキャニング結果をサービング基地局450に伝送する。“MOB-SCAN-REPORT”メッセージの構造は、下記の<表1>に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
<表1>に示すように、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージは、多数のIE(Information Element)、すなわち、送信されるメッセージのタイプを示す“Management Message Type”と、特定イベントが発生したことをサービング基地局に報告するためにMOB-SCAN-REPORTメッセージが伝送されたことを示す“Report Mode”と、端末機410が基地局に対してスキャニングした結果を示す“N_NEIGHBORS”とを含む。“N_NEIGHBORS”は、隣接基地局のIDを示すNeighbor BS-IDと、各基地局からの受信信号の強さを示すBS CINRとを含む。また、“N_NEIGHBORS”は、隣接基地局だけでなくサービング基地局も含む。
【0032】
ステップ416で、サービング基地局450は、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを受信すると、この“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを用いて受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択する。そして、サービング基地局450は、隣接基地局に割り当て可能な安全チャンネル情報を要求するために、Info-requestを“0”に設定して“SafetyCH-Info”メッセージを伝送する。すなわち、ステップ416で、受信信号の強さが最も大きな隣接基地局を第1の隣接基地局460であると仮定すれば、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460にInfo-requestを“0”に設定した“SafetyCH-Info”メッセージを送信する。“SafetyCH-Info”メッセージの構造は、<表2>に示す。
【0033】
【表2】
【0034】
<表2>に示すように、“SafetyCH-Info”メッセージは、複数のIE、すなわち、一つの基地局が他の基地局に割り当て可能な安全チャンネル情報の要求を指示し、或いは、一つの基地局が自分の安全チャンネルを他の基地局に通報するか否かを示す“Info-request”と、安全チャンネル情報を指示する“TLV_Safety_channel_info”とを含む。ここで、“TLV_Safety_channel_info”は、Info-request値が“1”に設定された場合に、他の基地局に基地局自分の安全チャンネルを知らせるための情報である。“TLV_Safety_channel_info”の構造は、<表3>に示す。
【0035】
【表3】
【0036】
<表3>に示すように、“TLV_Safety_channel_info”は、端末機410に割り当てられる安全チャンネルのOFDMAシンボルオフセットを示す“OFDMA symbol offset”と、安全チャンネル情報領域のサブチャンネルオフセットを示す“Subchannel offset”と、OFDMAシンボルの個数である“No.OFDMA symbols”と、サブチャンネルの個数である“No.subchannels”とを含む。
【0037】
ステップ416で、第1の隣接基地局460がサービング基地局450から安全チャンネル情報の割り当て要求を受信する。ステップ418で、第1の隣接基地局460は、サービング基地局450に自分の安全チャンネルのうち割り当て可能なチャンネル情報である“TLV_Safety_channel_info”を含み、Info-requestを“1”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。ステップ420で、サービング基地局450は、Info-requestが“1”に設定された“SafetyCH-Info”メッセージを受信すると、“SafetyCH-Info”メッセージに含まれたサービング基地局450の安全チャンネルを端末機410に割り当てることができるか否かを判断する。このとき、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460が提供した安全チャンネルが割り当て可能である場合に、選択したチャンネル情報を貯蔵するDL-MAPメッセージを端末機410に伝送する。DL-MAPメッセージの構造は、<表4>に示すようである。
【0038】
【表4】
【0039】
<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のタイプを示す“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及び復調方式により設定される“PHY(physical) Synchronaization”と、ダウンリンクバストプロファイルを含み、ダウンリンクチャンネルディスクリプト(Downlink Channel Descript:以下、“DCD”とする)メッセージの構成(configuration)変化に対応するカウントを示す“DCD count”と、基地局識別子を示す“Base Station ID”と、各DL-MAP IEのバスト情報を示す“DL-MAP-IE”とを含む。“DL-MAP-IE”の構造は、<表5>に示すようである。
【0040】
【表5】
【0041】
<表5>に示すように、各DL-MAP IEは、DL-MAP IEが記録される領域のオフセットを指定する情報を示す“DIUC(Downlink Interval Usage Code)”情報と、各DL-MAP IEが割り当てられた“接続識別子(Connection Identifier:CID)”情報と、DLバーストに割り当てられるシンボル資源のオフセットを示す“OFDMAシンボルオフセット”と、DLバーストに割り当てられるサブチャンネル資源のオフセットを示す“サブチャンネルオフセット”と、電力送信時に増加する電力値を示す“ブースティング(boosting)”と、割り当てられたOFDMAシンボルの個数を示す“OFDMAシンボルの個数(No.OFDMA Symbols)”と、割り当てられたサブチャンネルの個数を示す“サブチャンネルの個数(No. Subchannels)”と、上記バストに使用される反復コードの指示情報を示す“反復コーディング指示(repetition coding indication)”とを含む。
【0042】
したがって、ステップ422で、サービング基地局450は、選択したチャンネル情報を貯蔵したDL-MAP IEと、該DL-MAP IEが安全チャンネルの割り当てであることを知らせるDIUC値を“13”に設定したことを含むDL-MAPメッセージを端末機410に伝送する。ステップ424で、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460が提供した安全チャンネルを端末機410に割り当てることを知らせる、Alloc flagを“1”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。
【0043】
ステップ424で、サービング基地局450は、第1の隣接基地局460が提供した安全チャンネルを端末機410に実際に割り当てるか否かを示す情報を第1の隣接基地局460に伝送する。これは、第1の隣接基地局460が提供したチャンネルをサービングセルで使用しない場合に、サービング基地局450が他の割り当て可能なチャンネルを選択することもできるため、第1の隣接基地局460が提供したチャンネルを実際に端末機に割り当てるか否かを確認させるためである。言い換えれば、サービングセルで実際に使用しない隣接基地局の安全チャンネルを第1の隣接基地局460に返すことによって、第1の隣接基地局460がまた他の端末機に安全チャンネルが割り当て可能であるか否かを決定するのに使用できる。
【0044】
ここで、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、DL-MAPメッセージと共に伝送され、あるいは、以後に伝送されることもできる。SafetyCH-Alloc-Infoメッセージ構造は、<表6>に示すようである。
【0045】
【表6】
【0046】
<表6>に示すように、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、複数のIE、すなわち、安全チャンネルが割り当てられた端末機の識別子情報を示す“MS unique identifier”と、サービング基地局が隣接基地局から提供された安全チャンネルを実際に端末機に割り当てるか否かを示すフラグ情報である“Alloc flag”と、端末機に割り当てる安全チャンネルを示す“TLV_Safety_channel_info”とを含む。
【0047】
端末機の識別子情報は、隣接基地局の安全チャンネルを端末機に割り当てられない場合に、端末機が隣接基地局に安全チャンネルハンドオーバーを遂行してサービング基地局自分の安全チャンネルを使用することを隣接基地局に知らせ、端末機のために高速レンジング区間を割り当てることを含む情報である。また、Alloc flag=“1”である場合に、サービング基地局は、隣接基地局から提供された安全チャンネルを端末機に割り当てることを示し、Alloc flag=“0”である場合に、サービング基地局が隣接基地局から提供された安全チャンネルを端末機に割り当てることができず、サービング基地局自分の安全チャンネルを隣接基地局にハンドオーバーした後に使用可能に端末機に割り当てることを示す。また、Alloc flag=“0”である場合に、端末機に割り当てられたサービング基地局自分の安全チャンネルを隣接基地局に知らせるためのTLV_Safety_channel_info情報が含まれる。ここで、このTLV_Safety_channel_infoの構造を、<表3>に示す。
【0048】
ステップ426で、端末機410は、サービング基地局450が伝送したDL-MAPメッセージを受信すると、DL-MAP IEバーストのチャンネルを使用してサービング基地局450と通信する。
【0049】
図5は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、ハンドオーバーを遂行して安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図5を参照すれば、ステップ512で、端末機510は、サービングセルでサービング基地局550と通信し、サービング基地局550、第1の隣接基地局560、第2の隣接基地局570、すなわち、周辺基地局に対してスキャンを遂行する。ステップ514で、ステップ512のスキャニング結果、サービング基地局及び各隣接基地局の信号強さが変わると、端末機510は、サービング基地局550に“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを用いて伝送して上記のスキャニング結果をサービング基地局550に伝送する。ステップ516で、サービング基地局550は、“MOB-SCAN-REPORT”メッセージを受信すると、チャンネル状態が最も良好な、すなわち、受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択する。そして、Info-requestを“0”に設定し、SafetyCH-Infoメッセージを伝送して隣接基地局から安全チャンネル情報の割り当てを要求する。すなわち、ステップ516で、サービング基地局550は、受信信号の強さが最も高い第1の隣接基地局560にSafetyCH-Infoメッセージを送信する。
【0050】
ステップ518で、第1の隣接基地局560は、サービング基地局550に自分の安全チャンネル情報である<表3>のTLV_Safety_channel_infoを含み、Info-requestを“1”に設定してSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。ステップ520で、サービング基地局550は、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信すると、第1の隣接基地局560から安全チャンネル情報を通じて、第1の隣接基地局560の安全チャンネルに該当する自分のチャンネルを端末機510に割り当てるか否かを判断する。このステップ520で、他の端末機が、サービング基地局550が第1の隣接基地局560に提供した安全チャンネルを既に使用している場合に、サービング基地局は、端末機510にチャンネルを割り当てることが不可能であると判断する。ステップ522で、サービング基地局550は、基地局ハンドオーバー要求(Mobile BS Hnadover Request:以下、“MOB-BSHO-REQ”とする)メッセージを端末機510に伝送することによって、端末機510を第1の隣接基地局560にハンドオーバーするように指示する。“MOB-BSHO-REQ”メッセージの構造は、下記の<表7>のように示す。
【0051】
【表7】
【0052】
<表7>に示すように、MOB-BSH0-REQメッセージは複数のIE、すなわち、送信されるメッセージタイプを示す“Management Message Type”と、サービング基地局の要求によるハンドオーバーモードを示す“Handover Mode”情報と、サービング基地局が選択したターゲット基地局に関する情報を示す“Neighbor BS-ID”と、臨時接続識別子を示す“Temporary CID”と、ハッシュ基盤のメッセージ認証コードタプル(Hash-based Message Aduntification Code Tuple)を示す“HMAC Tuple”とを含む。
【0053】
ハンドオーバーモードは、ネットワーク支援ハンドオーバーであるか否か、或いは安全チャンネルハンドオーバーであるかを示す。そして、N_Recommendedは、サービング基地局がハンドオーバー可能なターゲット基地局として選択した隣接基地局の個数を意味する。なお、N_Recommendedは、隣接基地局の各々に対する識別子と、隣接基地局が端末機に提供できる帯域幅及びサービスレベルに関する情報を意味する。また、ハンドオーバーモードが安全チャンネルハンドオーバーを遂行、すなわち、ハンドオーバーモードが“10”である場合に、活性化されるTemporary CIDと、MOB-BSHO-REQメッセージを認証するためのHMAC Tupleとを含む。
【0054】
したがって、ステップ522で伝送するMOB-BSHO-REQメッセージのハンドオーバーモードは、安全チャンネルハンドオーバーを遂行するモード、すなわち、“10”に設定される。そして、N_Recommendedの値は“1”となり、N_Recommendedによって示す隣接基地局情報には、第1の隣接基地局560の識別子情報が含まれる。ステップ524で、“MOB-BSHO-REQ”メッセージを受信した後に、端末機510は、ハンドオーバーモードが安全チャンネルハンドオーバーであると、これに対する応答で端末機ハンドオーバー指示を示す“MOB-HO-IND”メッセージを伝送し、MOB-BSHO-REQメッセージのN_Recommended領域で示す第1の隣接基地局560にハンドオーバーを遂行する。MOB-HO-INDメッセージの構造は、下記の<表8>に示すようである。
【0055】
【表8】
【0056】
<表8>に示すように、MOB-HO-INDメッセージは、複数のIE、すなわち、送信されるメッセージのタイプを示す“Management Message Type”と、端末機が選択した最終ターゲット基地局へのハンドオーバーに対して決定するか、或いは取り消すか、或いは拒否するかを示す“HO_IND_type”と、ハンドオーバーすることに決定した場合に、端末機が選択した最終ターゲット基地局の識別子を示す“Target BS-ID”と、MOB-HO-INDメッセージを認証するための“HMAC Tuple”とを含む。
【0057】
端末機が、最終ターゲット基地局へのハンドオーバーを遂行することに決定した場合はHO_IND_typeを“00”に設定し、或いはハンドオーバーを取り消すことに決定した場合はHO_IND_typeを“01”に設定し、或いはハンドオーバーを拒否することに決定した場合はHO_IND_typeを“10”に設定し、MOB-HO-INDメッセージを伝送するようになる。MOB_HO_typeが“10”に設定されたMOB-HO-INDメッセージを受信すると、サービング基地局550はハンドオーバー可能なターゲット基地局リストをアップデートする。
【0058】
このように、サービング基地局550に第1の隣接基地局560をターゲット基地局として貯蔵したMOB-HO-INDメッセージを伝送した後に、端末機510は第1の隣接基地局560に接続を切り替える。
【0059】
ステップ523で、サービング基地局550は、第1の隣接基地局560が提供した安全チャンネルを端末機510に割り当てることができず、端末機510が第1の隣接基地局560にハンドオーバーを遂行することを知らせるためにAlloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第1の隣接基地局560に伝送する。ここで、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、上記の<表6>に示しており、サービング基地局自分の安全チャンネル情報を含む。ステップ523は、ステップ522とステップ524を遂行する前後に発生することができ、或いはステップ522とステップ524を遂行する間に発生することができる。
【0060】
一方、ステップ528で、第1の隣接基地局560がSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信すると、端末機510が第1の隣接基地局560にハンドオーバーを遂行することを示すメッセージを認識し、端末機510の高速アップリンクレンジングを支援するために割り当てた“Fast_UL_Ranging_IE”を含むアップリンクマップ(以下、“UL-MAP”とする)メッセージを伝送する。ここで、UL-MAPメッセージは、第1の隣接基地局560のアップリンクに関連したパラメーターを含む。そして、第1の隣接基地局560が端末機510にFast_UL_Ranging_IEを伝送することは、端末機510がハンドオーバーを遂行することによって発生できる遅延を最小化するためである。また、端末機510は、Fast_UL_Ranging_IEにより非競争(contention-free)方式で、第1の隣接基地局560と初期レンジングをすることができる。UL-MAPメッセージに含まれるFast_UL_Ranging_IEは、下記の<表9>のように示す。
【0061】
【表9】
【0062】
<表9>に示すように、Fast_UL_Ranging_IEは、レンジング機会が提供される端末機510の“媒体接続制御(Medium Access Control:以下、“MAC”とする)アドレスと、高速アップリンクレンジングに対する開始オフセット値を記録する領域情報を提供する“アップリンク区間使用コード(Uplink Interval Usage Code:以下、”UIUC“とする)”と、端末機510に割り当てられた非競争方式のレンジング機会区間の“サブチャンネルオフセット”と、OFDMシンボルの個数を指示する“No.OFDM symbols”と、サブチャンネルの個数を指示する“No.subchannels”に関する情報とを含む。
【0063】
端末機510のMACアドレスは、ステップ523のSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを通じて第1の隣接基地局560に伝送される。
ステップ530で、UL-MAPメッセージを受信した後に、端末機510は、Fast_UL_Ranging_IEにより第1の隣接基地局560にレンジング要求(Ranging Request:以下、“RNG_REQ”とする)メッセージを送信する。ステップ532で、RNG_REQメッセージを受信した後に、第1の隣接基地局560は、端末機510にレンジングのための周波数、時間、及び送信電力を補正するための情報を含むレンジング応答(Ranging Response:以下、“RNG_RSP”とする)メッセージを送信する。
【0064】
したがって、サービング基地局550と通信を遂行中である端末機510が、サービング基地局550にスキャニング結果を伝送して受信信号の強さが変化することを知らせる。このとき、サービング基地局550が隣接基地局から安全チャンネルが割り当てられない場合に、端末機510は、隣接基地局にハンドオーバーを遂行する。その後、端末機510は、サービング基地局550の安全チャンネルを通じて隣接基地局と通信を遂行する。
【0065】
図6は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合の端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図6を参照すれば、ステップ602で、端末機は待機状態(idle state)1にある。ステップ604で、端末機は、サービング基地局及び隣接基地局に対してスキャンする。次に、ステップ606で、ステップ604のスキャニングの結果、端末機は、特定イベントが発生するか否かを確認する。ここで、この特定イベントは、例えば、サービング基地局及び隣接基地局からの受信信号の強さに変化が生じた場合、すなわち、隣接基地局からの信号強さが所定の設定値(以下、“SafetyCH_Threshold”とする)以上になる場合が該当する。上記のように、隣接基地局からの受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上になった場合に、端末機が隣接セルからの干渉を最小化するように隣接セルの安全チャンネルをサービング基地局から割り当てるべきである。
【0066】
したがって、ステップ606で、端末機は、その一例として、隣接基地局の受信信号の強さと所定のSafetyCH_Thresholdとを比較する。すなわち、隣接基地局の受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上である場合に、端末機は、ステップ608に進行する。しかしながら、ステップ606で、隣接基地局の受信信号の強さがSafetyCH_Threshold未満である場合には、端末機がステップ602に戻る。その後、端末機は、待機状態1にあり、サービング基地局と一般的な通信手順を遂行するようになる。
【0067】
また、ステップ608で、端末機は、MOB-SCAN-REPORTメッセージをサービング基地局に伝送する。ステップ610で、端末機は、待機状態2にあり、その後、ステップ612に進行する。ここで、待機状態2は、待機状態1と根本的な差はなく、本発明の動作説明を容易にするためのものである。ステップ612で、端末機は、サービング基地局から安全チャンネルハンドオーバー手順を示すハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQを受信したか否かを検査する。ステップ612で、端末機が、上記のようにハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQメッセージを受信しない場合は、ステップ614に進行する。しかしながら、このハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQメッセージを受信した場合には、ステップ616に進行する。
【0068】
ステップ614で、端末機は、サービング基地局で伝送するDL-MAPから割り当てられたチャンネルを用いてサービング基地局との通信を遂行する。ここで、DL-MAPから割り当てられたチャンネルは、隣接基地局の安全チャンネルであり、或いは、隣接基地局から安全チャンネル割り当て情報を受ける以前にサービング基地局との通信に利用したチャンネルであることができる。
【0069】
しかしながら、ステップ612で、端末機が、ハンドオーバーモード値が“10”に設定されたMOB-BSHO-REQメッセージを受信すると、ステップ616に進行する。ステップ616で、MOB-BSHO-REQメッセージに対する応答でサービング基地局にMOB-HO-INDメッセージを伝送する。ステップ618で、端末機は、MOB-HO-INDメッセージのターゲット基地局に該当する、すなわち受信信号の強さが最も高い隣接基地局に接続を切り替える。
【0070】
そして、ステップ620で、端末機は、隣接基地局から高速レンジング情報エレメント、すなわち、Fast_UL_Ranging_IEを含むUL-MAPメッセージを受信する。ステップ622で、端末機は、Fast_UL_Ranging_IEによって提供されるチャンネルを用いて隣接基地局にRNG-REQメッセージを伝送する。ステップ624で、端末機は、RNG-REQメッセージに対する応答でRNG-RSPメッセージを隣接基地局から受信する。ステップ626で、端末機は、隣接基地局からサービング基地局の安全チャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを受信する。その後、端末機は、安全チャンネルで隣接基地局との通信を遂行する。
【0071】
したがって、隣接セル領域に移動する端末機は、基地局信号強さに変化が生じたことを認知する。次に、端末機は、サービング基地局から安全チャンネルを割り当てる。或いは、サービング基地局が安全チャンネルを割り当てられない場合に、端末機は、隣接基地局にハンドオーバーを遂行した後に隣接基地局とサービング基地局の安全チャンネルを用いて通信する。
【0072】
図7は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合のサービング基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図7を参照すれば、ステップ702で、サービング基地局は、端末機からMOB-SCAN-REPORTメッセージを受信する。ステップ704で、サービング基地局は、MOB-SCAN-REPORTメッセージに基づいて最も高い受信信号の強さを有する隣接基地局を選択する。ステップ706で、サービング基地局は、安全チャンネル情報を要求するInfo-requestを“0”に設定した後にSafetyCH-Infoメッセージを選択した隣接基地局に伝送する。ステップ708で、サービング基地局は待機状態にあり、ステップ710に進行する。ここで、待機状態は、選択した隣接基地局から安全チャンネル情報を受信するまで端末機、サービング基地局、隣接基地局の間の一般的な通信手順を遂行することを意味する。
【0073】
ステップ710で、サービング基地局は、選択した隣接基地局から安全チャンネル情報を含むInfo-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。ステップ712で、サービング基地局は、選択された隣接基地局が提供する安全チャンネルを実際に端末機に割り当てできるか否かを判断する。このとき、サービング基地局は、隣接基地局が提供する安全チャンネルに該当するサービングセルのチャンネルを端末機に割り当て可能である場合はステップ714に進み、そうでない場合にはステップ718に進む。
【0074】
ステップ714で、サービング基地局は、隣接基地局の安全チャンネルに該当するサービングセルの該当チャンネルを貯蔵したDL-MAPメッセージを端末機に伝送する。ステップ716で、サービング基地局は、隣接基地局の安全チャンネルを実際に端末機に割り当てることを知らせるために、Alloc flagを“1”に設定した<表6>のSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。
【0075】
ステップ718で、サービング基地局は、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを隣接基地局に伝送する。ここで、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、サービング基地局の安全チャンネル情報を含む。サービング基地局は、Alloc flagを“0”に設定することによって、隣接基地局の安全チャンネルが割り当てられず、端末機を隣接基地局にハンドオーバーすることを知らせる。また、サービング基地局は、隣接基地局でサービング基地局自分の安全チャンネルを用いて、端末機と隣接基地局が通信を遂行することを知らせる。SafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、隣接基地局にハンドオーバーを遂行する端末機の識別子情報とサービング基地局の安全チャンネル情報を示すTLV_Safety_channel_infoを含む。
【0076】
ステップ720で、サービング基地局は、端末機に安全チャンネルを割り当てることができない。したがって、サービング基地局は、安全チャンネルハンドオーバーを遂行するように、ハンドオーバーモード値を“10”に設定したMOB-BSHO-REQメッセージを端末機に伝送する。ステップ722で、サービング基地局は、MOB-BSHO-REQに対する応答で端末機からMOB-HO-INDメッセージを受信する。この場合に、サービング基地局は、端末機が隣接基地局に接続を切り替えることを認知する。
【0077】
したがって、サービング基地局は、隣接セル領域に接近した端末機に対して隣接セルからの干渉を最小化するように、隣接セルの安全チャンネルを端末機に割り当てる。または、安全チャンネルが端末機に割り当てられない場合に、サービング基地局は、端末機を隣接基地局にハンドオーバーさせる。
【0078】
図8は、本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合の隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図8に示すように、ステップ802で、隣接基地局、すなわち、信号強さが最も高い隣接基地局は、サービング基地局から安全チャンネル割り当て領域情報を要求するInfo-requestが“0”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。ステップ804で、隣接基地局は、自分の安全チャンネル情報を指示するために、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局に伝送する。ステップ806で、隣接基地局は、待機状態にある。ここで、待機状態は、サービング基地局から実際チャンネル割り当て情報を受信するまで隣接基地局で一般的な通信手順を遂行することを意味する。
【0079】
ステップ808で、隣接基地局はサービング基地局からSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信する。ステップ810で、隣接基地局は、このSafetyCH-Alloc-InfoメッセージのAlloc flag値が“0”に設定された否かを判断する。このとき、SafetyCH-Alloc-InfoメッセージのAlloc
flag値は、ステップ804で伝送されたSafetyCH-Infoメッセージに含まれた、隣接基地局によってサービング基地局に提供された安全チャンネルを、サービング基地局が端末機に割り当てるか否かを指示する。このとき、ステップ810で、隣接基地局は、Alloc flag値が“1”に設定されている場合に、ステップ812に進んで、ステップ804のSafetyCH-Infoメッセージに含まれた安全チャンネルを端末機のために割り当てたことを認知し、割り当て可能な安全チャンネルに関する情報を更新する。
【0080】
しかしながら、ステップ810で、隣接基地局は、Alloc flag値が“0”に設定されている場合に、ステップ804のSafetyCH-Infoメッセージに含まれた安全チャンネルを端末機に割り当てないことを認知し、ステップ814に進行する。ステップ814で、隣接基地局は、端末機との安全チャンネルのハンドオーバーを遂行するために待機する。
【0081】
ステップ816で、隣接基地局は、ステップ808で受信したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージに含まれた端末機識別子情報に該当する端末機と同期を獲得した後に、ハンドオーバーを遂行した端末機に高速レンジングが可能なように、Fast_UL_Ranging_IEを含むUL-MAPメッセージを伝送する。
【0082】
ステップ818で、隣接基地局は、端末機からRNG-REQメッセージを受信する。ステップ820で、隣接基地局は、RNG-REQメッセージの受信に対する応答メッセージでRNG-RSPメッセージを伝送する。ステップ822で、隣接基地局は、このレンジング手順を遂行した後に、端末機と通信を遂行するためのチャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを端末機に伝送する。このとき、DL-MAPメッセージに含まれたチャンネルは、ステップ808でサービング基地局が伝送したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージに含まれたサービング基地局の安全チャンネルである。
【0083】
図9は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図9で、サービング基地局は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局の安全チャンネルを端末機に割り当てない、すなわち、図4のステップ420と図5のステップ520で、サービング基地局が安全チャンネルを割り当てない場合の、安全チャンネルを割り当てる動作を説明する。
【0084】
図9を参照すれば、ステップ912で、端末機910は、サービングセルでサービング基地局950と通信する途中で端末機のサービング基地局950、第1の隣接基地局960、第2の隣接基地局970を含んだ隣接基地局に対してスキャンを遂行する。ステップ914で、ステップ912のスキャニング結果、端末機910は、サービング基地局及び各隣接基地局からの受信信号の強さが変更されると、サービング基地局950にMOB-SCAN-REPORTメッセージを用いて該スキャニング結果を伝送する。ステップ916で、MOB-SCAN-REPORTメッセージを受信した後に、サービング基地局950は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択し、隣接基地局に安全チャンネル情報を要求するためにInfo-requestを“0”に設定してSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。言い換えれば、サービング基地局950は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局である第1の基地局960に、SafetyCH-Infoメッセージを送信する。ステップ918で、第1の隣接基地局960は、サービング基地局950からの安全チャンネル情報要求に対応して第1の隣接基地局960の安全チャンネル情報であるTLV_Safety_channel_infoを含むInfo-requestを“1”に設定し、SafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局950に伝送する。ステップ920で、サービング基地局950は、SafetyCH-Infoメッセージに含まれた第1の隣接基地局960の安全チャンネルに該当する自分のチャンネルを端末機910に割り当て可能であるか否かを判断する。このとき、安全チャンネルが既に他の端末機で使用されていると、サービング基地局が端末機910にチャンネルの割り当てが不可能であると決定し、ステップ922に進む。
【0085】
ステップ922で、サービング基地局950は、チャンネルを提供した第1の隣接基地局960にAlloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。このSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送することによって、端末機910に第1の隣接基地局960の安全チャンネルを割り当てないことを知らせる。
【0086】
ステップ924で、サービング基地局950は、受信信号の強さが2番目に高い第2の隣接基地局970を選択し、Info-requestを“0”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送してステップ926に進行する。このとき、サービング基地局は、第2の隣接基地局970の安全チャンネル情報を要求するために、SafetyCH-Alloc-Infoを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを伝送する。
【0087】
ステップ926で、第2の隣接基地局970は、SafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信した後に、第2の隣接基地局970の安全チャンネル情報を含む、Info-requestを“1”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージをサービング基地局950に伝送する。
【0088】
ステップ928で、サービング基地局950は、端末機910に第2の隣接基地局970の安全チャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを伝送する。ステップ930で、サービング基地局950は、第2の隣接基地局970の安全チャンネルを端末機910に割り当てたことを知らせるAlloc flagを“1”に設定した<表6>のSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第2の隣接基地局970に伝送する。一方、第2の隣接基地局970が提供する安全チャンネルを端末機910に割り当てない場合が発生すると、サービング基地局950は端末機910に隣接基地局の安全チャンネルを割り当てる動作を保留し、現在割り当てられたチャンネルを用いて継続して通信を遂行する。また、図5に示したように、サービング基地局950は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局へのハンドオーバーを指示することができる。
【0089】
図10は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図10を参照すれば、ステップ1002で、端末機は待機状態1にあり、その後にステップ1004に進む。ステップ1004で、端末機は、サービング基地局及び隣接基地局に対してスキャンを行う。ステップ1006で、端末機は、上記のスキャニング結果、特定イベントが発生したか否かを確認する。この特定イベントは、例えば、サービング基地局と隣接基地局からの受信信号の強さに変化が生じた場合、すなわち、隣接基地局からの受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上になる場合である。
【0090】
上記のように、隣接基地局からの受信信号の強さがSafetyCH_Threshold以上になった場合に、端末機は、隣接セルからの干渉を最小化するように隣接セルの安全チャンネルをサービング基地局から割り当てるべきである。
【0091】
ステップ1006で、特定イベントが発生したことが確認されると、端末機は、ステップ1008に進んで、サービング基地局にMOB-SCAN-REPORTメッセージを伝送し、ステップ1010に進む。一方、ステップ1006で、端末機が、特定イベントが発生しなかったことを確認した場合は、ステップ1002に戻る。端末機は、ステップ1002の待機状態にありつつ、サービング基地局と一般的な通信手順を遂行する。
【0092】
ステップ1010で、端末機は待機状態2にあり、その後、ステップ1012に進む。ステップ1012で、端末機は、サービング基地局から隣接基地局の安全チャンネル情報を含むDL-MAPを受信し、割り当てたチャンネルを用いてサービング基地局との通信を遂行する。
【0093】
図11は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合にサービング基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図11を参照すれば、ステップ1102で、サービング基地局は、端末機からMOB-SCAN-REPORTメッセージを受信する。ステップ1104で、サービング基地局は、MOB-SCAN-REPORTメッセージに基づいて最も高い受信信号の強さを有する第1の隣接基地局を選択する。
【0094】
ステップ1106で、サービング基地局は、選択した第1の隣接基地局に安全チャンネル情報を要求する、Info-requestを“0”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。
ステップ1108で、サービング基地局は待機状態1にあり、その後にステップ1110に進行する。ステップ1110で、サービング基地局は、第1の隣接基地局から安全チャンネル情報を含む、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。
【0095】
ステップ1112で、サービング基地局は、第1の隣接基地局が提供する安全チャンネルを実際に端末機に割り当て可能であるか否かを判断する。このとき、安全チャンネルを割り当てできる場合には、図4及び図5で上述したような動作を遂行する。したがって、第1の隣接基地局の安全チャンネルをサービング基地局が既に他の端末機のために使用していると、選択した第1の隣接基地局が提供する安全チャンネルに該当するサービングセルのチャンネルを割り当てることができないことに決定し、ステップ1114に進行する。
【0096】
ステップ114で、サービング基地局は、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第1の隣接基地局に伝送することによって、第1の隣接基地局の安全チャンネルが割り当てられないことを指示する。ステップ1116で、サービング基地局は、受信信号の強さが2番目に高い第2の隣接基地局を選択する。
【0097】
ステップ1118で、サービング基地局は、第2の隣接基地局に安全チャンネル情報を要求するAlloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。ステップ1120で、サービング基地局は、待機状態2にあり、その後にステップ1122に進行する。待機状態2は、待機状態1と根本的に同一の状態であって、サービング基地局が選択した第2の隣接基地局から安全チャンネル情報を受信するまで、端末機、サービング基地局、隣接基地局の間の一般的な通信手順を遂行することを意味する。
【0098】
ステップ1122で、サービング基地局は、選択した第2の隣接基地局から安全チャンネル情報を含む、Info-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージを受信する。ステップ1124で、サービング基地局は、第2の隣接基地局の安全チャンネル情報を含むDL-MAPメッセージを端末機に伝送する。
【0099】
次に、ステップ1126で、サービング基地局は、第2の隣接基地局が提供した安全チャンネルを端末機に割り当てることを知らせる、Alloc flagを“1”に設定した<表6>に示したようなSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第2の隣接基地局に送信する。
【0100】
図12は、本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。図12を参照すれば、ステップ1202で、第2の隣接基地局は2番目に受信信号の強さが高く、サービング基地局から安全チャンネル割当領域情報を要求するAlloc flagが“0”に設定されたSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信する。ステップ1204で、第2の隣接基地局は、自分の安全チャンネル情報を知らせるためにInfo-requestが“1”に設定されたSafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局に伝送する。ステップ1206で、第2の隣接基地局は待機状態にあり、ステップ1208に進行する。このとき、待機状態は、サービング基地局から実際のチャンネル割り当て情報を受信するまで第2の隣接基地局で遂行する一般的な通信手順を意味する。
【0101】
ステップ1208で、第2の隣接基地局は、サービング基地局からAlloc flag値が“1”に設定されたSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信する。ここで、第2の隣接基地局は、SafetyCH-Infoメッセージに含まれた安全チャンネルを端末機のためにサービング基地局が割り当てたことを認知する。ステップ1210で、第2の隣接基地局は、割り当て可能な安全チャンネル情報を更新する。
【0102】
一方、上述した図9の信号フローチャートによる第1の隣接基地局の動作は、図8に示した動作と類似に適用可能である。
【0103】
図12では、安全チャンネルを割り当てる場合に、サービング基地局が、2番目に受信信号の強さが高い第2の隣接基地局に安全チャンネル情報を要求し、第2の隣接基地局から受信した安全チャンネルを端末機に割り当てる第2の隣接基地局の動作過程を説明した。
しかしながら、サービング基地局が隣接基地局の安全チャンネルを割り当てない場合に、サービング基地局は、端末機を隣接基地局にハンドオーバーする。このとき、サービング基地局は、端末機が受信信号の強さが最も高い隣接基地局だけでなく、SafetyCH_Thresholdより高い受信信号の強さ、すなわち、一例としてキャリア対干渉雑音比(Carrier to Interference and Noise Ratio:以下、“CINR”とする)を有する隣接基地局にもハンドオーバーが可能にする。この場合に、サービング基地局は、隣接基地局に端末機のハンドオーバー情報及びサービング基地局の安全チャンネル情報を提供することができる。
【0104】
図13は、本発明のまた他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。図13を参照すれば、ステップ1312で、端末機1310は、サービングセルでサービング基地局1350と通信する途中でサービング基地局1350、第1の隣接基地局1360、第2の隣接基地局1370を含む隣接基地局に対してスキャンを行う。ステップ1314で、ステップ1312のスキャニング結果、サービング基地局及び各隣接基地局からの受信信号の強さに変動が生じると、端末機1310は、サービング基地局1350にMOB-SCAN-REPORTメッセージを用いてそのスキャニング結果を伝送する。
【0105】
ステップ1316で、MOB-SCAN-REPORTメッセージを受信すると、サービング基地局1350は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局を選択し、隣接基地局に安全チャンネル情報の割り当てを要求するためにInfo-requestを“0”に設定してSafetyCH-Infoメッセージを伝送する。言い換えれば、サービング基地局1350は、受信信号の強さが最も高い第1の隣接基地局1360にSafetyCH-Infoメッセージを送信する。
【0106】
ステップ1318で、第1の隣接基地局1360は、サービング基地局1350から安全チャンネル情報の割り当て要求に対応して第1の隣接基地局1360の安全チャンネル情報であるTLV_Safety_channel_infoを含むInfo-requestを“1”に設定してSafetyCH-Infoメッセージをサービング基地局1350に伝送する。ステップ1320で、サービング基地局1350は、SafetyCH-Infoメッセージに含まれた第1の隣接基地局1360の安全チャンネルに該当する自分のチャンネルを端末機1310に割り当て可能であるか否かを確認する。このとき、安全チャンネルを既に他の端末機が使用していると、サービング基地局は、チャンネルを割り当てることができないことに決定する。
【0107】
ステップ1322で、サービング基地局1350は、端末機1310にMOB-BSHO-REQメッセージを伝送することによって、端末機1310をハンドオーバーするように指示し、ステップ1324及びステップ1326に進行する。サービング基地局1350は、受信信号の強さが最も高い隣接基地局以外にCINRがSafetyCH_Thresholdより高い隣接基地局をハンドオーバー候補隣接基地局として選択できる。したがって、第1の隣接基地局1360と第2の隣接基地局1370のCINRがSafetyCH_Thresholdより高い場合に、サービング基地局1350は、第1の隣接基地局1360と第2の隣接基地局1370をハンドオーバー候補隣接基地局として、MOB-BSHO-REQメッセージに含むことができる。
【0108】
ステップ1324で、サービング基地局1350は、サービングセルで安全チャンネルを端末機に割り当てることができないため、端末機1310は、ハンドオーバー候補隣接基地局として選択した第1の隣接基地局1360にハンドオーバーを遂行することを知らせるために、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第1の隣接基地局1360に伝送する。また、ステップ1326で、サービング基地局1350は、サービングセルで安全チャンネルを端末機1310に割り当てることができないため、ハンドオーバー候補隣接基地局として選択した第2の隣接基地局130にハンドオーバーを遂行することを知らせるために、Alloc flagを“0”に設定したSafetyCH-Alloc-Infoメッセージを第2の隣接基地局1370に伝送する。
【0109】
ステップ1328で、MOB-BSHO-REQメッセージを受信した後に、端末機1310は、ハンドオーバーモードが安全チャンネルハンドオーバーであることを認知すると、これに対する応答でMOB-HO-INDメッセージを伝送する。ここで、端末機1310は、ハンドオーバーするターゲット基地局を選択する基準として隣接基地局との受信信号の強さ又は隣接基地局で提供可能なサービスレベル情報などが適用可能である。また、ステップ1328で伝送するMOB-HO-INDメッセージは、最終選択した隣接基地局情報を必ずしも含まない。
【0110】
一方、サービング基地局1350から伝送されたSafetyCH-Alloc-Infoメッセージは、該サービング基地局自分の安全チャンネル情報を含む。ステップ1324及び1326は、ステップ1322及び1328の前後に遂行可能、或いは、ステップ1322とステップ1328との間に遂行可能ある。
【0111】
ステップ1330及び1332で、第1の隣接基地局1360及び第2の隣接基地局1370が、各々SafetyCH-Alloc-Infoメッセージを受信すると、メッセージに含まれている端末機1310が自分にハンドオーバーを遂行することを認知する。そして、第1の隣接基地局1360及び第2の隣接基地局1370は、端末機1310の高速アップリンクレンジングを支援するために、割り当てられたFast_UL_Ranging_IEを含むUL-MAPメッセージを端末機に伝送し、ステップ1334に進行する。
【0112】
このように、サービング基地局1350にMOB-HO-INDメッセージを伝送した後に、端末機1310は、最終的に選択した第1の隣接基地局に接続を切り替え、すなわち、ハンドオーバーを行う。したがって、ステップ1334で、端末機1310は、第1の隣接基地局1360が伝送するUL-MAPメッセージを受信してFast_UL_Ranging_IEによる第1の隣接基地局1360にRNG-REQメッセージを送信する。
【0113】
ステップ1336で、第1の隣接基地局1360は、RNG_REQメッセージに対応するRNG_RSPメッセージを端末機1310に送信する。ステップ1338で、上記のレンジング過程後に、第1の隣接基地局1360は、DL-MAPメッセージを伝送してサービング基地局1350の安全チャンネルを端末機1310に割り当て、ステップ1340に進行する。
【0114】
ステップ1340で、第1の隣接基地局1360は、Alloc flagを“1”に設定したSafetyCH_Alloc_Infoメッセージを伝送し、端末機1310に安全チャンネルに該当するチャンネルを割り当てたことをサービング基地局1350に知らせる。
【0115】
また、端末機1310のハンドオーバーを待機し、Fast_UL_Ranging_IEが割り当てられている第2の隣接基地局1370は、一定時間、端末機1310がハンドオーバーせず、或いは、サービング基地局1350から端末機が他の隣接基地局にハンドオーバーすることを知らせる情報を受信すると、端末機に対するFast_UL_Ranging_IEの割り当てを取り消す。
【0116】
ここで、最終ターゲット基地局として選択されない隣接基地局が、端末機に対するFast_UL_Ranging_IEの割り当てを取り消す判断過程は、本発明の範囲を外れるため、その詳細な説明は省略する。そして、図13の上述の内容は、サービング基地局が隣接基地局の安全チャンネルを割り当てない場合に、サービング基地局は、端末機のスキャニング結果に基づいてハンドオーバー可能な複数の隣接基地局を選択し、端末機がこれらのうちの一つの隣接基地局にハンドオーバーを遂行する。したがって、図13の上述した内容は、図5〜図8に上述した内容に類似するため、サービング基地局1350、第1の隣接基地局1360、第2の隣接基地局1370の個別動作過程に関する具体的な説明は省略する。
【0117】
以上、本発明を具体的な実施形態によって詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限り様々な変更が可能であることは、もちろんである。したがって、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけでなくこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0118】
【図1】一般的なBWA通信システムの構造を概略的に示す図である。
【図2】一般的なBWA通信システムのフレーム構造を概略的に示す図である。
【図3】一般的なBWA通信システムで安全チャンネルが適用されたフレーム構造を示す図である。
【図4】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【図5】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、ハンドオーバーを遂行して安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【図6】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合にサービング基地局の動作過程を概略的に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BWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図9】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【図10】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に端末機の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図11】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合にサービング基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図12】本発明の他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる場合に隣接基地局の動作過程を概略的に示すフローチャートである。
【図13】本発明のまた他の実施形態によるBWA通信システムで、安全チャンネルを割り当てる動作過程を概略的に示す信号手順図である。
【符号の説明】
【0119】
410,510,910,1310…端末機
450,550,950,1350…サービング基地局
460,560,960,1360…第1の隣接基地局
470,570,970,1370…第2の隣接基地局
【特許請求の範囲】
【請求項1】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、
前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当て可能であることを示す情報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて前記端末機が通信を遂行するように制御する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記端末機は、前記ターゲット基地局の安全チャンネルを用いて通信を遂行することを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項4】
前記サービング基地局は、安全チャンネルを割り当てるか否かを示す情報を前記ターゲット基地局に伝送する過程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項5】
前記チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局で前記安全チャンネルを割り当てない場合に、チャンネル状態が次に良好な隣接基地局を選択して前記安全チャンネルの割り当てを要求する過程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項6】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、
前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当てられないことを示す情報を受信すると、前記端末機を前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項7】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項8】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行した後に、前記サービング基地局から安全チャンネルが割り当てられて前記ターゲット基地局と通信を遂行する過程をさらに含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項9】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行する場合に、前記ターゲット基地局と高速レンジングを遂行することを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項10】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行する場合に、複数のハンドオーバー候補隣接基地局を選択し、前記端末機が前記ハンドオーバー候補隣接基地局のうちの一つの隣接基地局をターゲット基地局として選択してハンドオーバーを遂行することを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項11】
前記端末機が複数のハンドオーバー候補隣接基地局を選択する過程は、所定の設定値より高い受信信号の強さを有する隣接基地局を選択することを特徴とする請求項10記載の方法。
【請求項12】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられることを示す通報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて端末機が通信を遂行するように制御するサービング基地局と、
前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により安全チャンネルが割り当てられる端末機と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項13】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項12記載の方法。
【請求項14】
前記端末機は、前記ターゲット基地局の安全チャンネルを用いて通信を遂行することを特徴とする請求項12記載の方法。
【請求項15】
前記サービング基地局は、前記端末機と通信を遂行する安全チャンネルを割り当てるか否かを示す情報を前記ターゲット基地局に伝送することを特徴とする請求項12記載のシステム。
【請求項16】
前記サービング基地局は、前記チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局で前記安全チャンネルを割り当てない場合に、チャンネル状態が次に良好な隣接基地局を選択して前記安全チャンネルの割り当てを要求する過程をさらに含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
【請求項17】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられないことを示す通報を受信すると、前記端末機を前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御するサービング基地局と、
前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーして安全チャンネルが割り当てられる端末機と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項18】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項19】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行した後に、前記サービング基地局の安全チャンネルが割り当てられて前記ターゲット基地局と通信を遂行することを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項20】
前記端末機は、前記ターゲット基地局と高速レンジングを遂行してハンドオーバーすることを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項21】
前記端末機は、複数のハンドオーバー候補隣接基地局を選択し、前記端末機が前記ハンドオーバー候補隣接基地局のうちの一つの隣接基地局をターゲット基地局として選択してハンドオーバーを遂行することを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項22】
前記端末機は、複数のハンドオーバー候補隣接基地局のうち、ハンドオーバーを遂行する候補隣接基地局を選択する場合に、所定の設定値より高い受信信号の強さを有する隣接基地局を選択することを特徴とする請求項21記載のシステム。
【請求項1】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、
前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当て可能であることを示す情報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて前記端末機が通信を遂行するように制御する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記端末機は、前記ターゲット基地局の安全チャンネルを用いて通信を遂行することを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項4】
前記サービング基地局は、安全チャンネルを割り当てるか否かを示す情報を前記ターゲット基地局に伝送する過程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項5】
前記チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局で前記安全チャンネルを割り当てない場合に、チャンネル状態が次に良好な隣接基地局を選択して前記安全チャンネルの割り当てを要求する過程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項6】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てる方法であって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求する過程と、
前記安全チャンネルの割り当てが要求された後に、前記安全チャンネルが割り当てられないことを示す情報を受信すると、前記端末機を前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項7】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項8】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行した後に、前記サービング基地局から安全チャンネルが割り当てられて前記ターゲット基地局と通信を遂行する過程をさらに含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項9】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行する場合に、前記ターゲット基地局と高速レンジングを遂行することを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項10】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行する場合に、複数のハンドオーバー候補隣接基地局を選択し、前記端末機が前記ハンドオーバー候補隣接基地局のうちの一つの隣接基地局をターゲット基地局として選択してハンドオーバーを遂行することを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項11】
前記端末機が複数のハンドオーバー候補隣接基地局を選択する過程は、所定の設定値より高い受信信号の強さを有する隣接基地局を選択することを特徴とする請求項10記載の方法。
【請求項12】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられることを示す通報を受信すると、前記割り当てられた安全チャンネルを通じて端末機が通信を遂行するように制御するサービング基地局と、
前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により安全チャンネルが割り当てられる端末機と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項13】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項12記載の方法。
【請求項14】
前記端末機は、前記ターゲット基地局の安全チャンネルを用いて通信を遂行することを特徴とする請求項12記載の方法。
【請求項15】
前記サービング基地局は、前記端末機と通信を遂行する安全チャンネルを割り当てるか否かを示す情報を前記ターゲット基地局に伝送することを特徴とする請求項12記載のシステム。
【請求項16】
前記サービング基地局は、前記チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局で前記安全チャンネルを割り当てない場合に、チャンネル状態が次に良好な隣接基地局を選択して前記安全チャンネルの割り当てを要求する過程をさらに含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
【請求項17】
端末機にサービスを提供するサービング基地局と隣接基地局とを含む広帯域無線接続通信システムにおける安全チャンネルを割り当てるシステムであって、
端末機から前記安全チャンネルの割り当てが要求されると、サービング基地局の隣接基地局のうち、チャンネル状態が最も良好なターゲット基地局に前記安全チャンネルを割り当てることを要求した後に、前記ターゲット基地局から安全チャンネルが割り当てられないことを示す通報を受信すると、前記端末機を前記ターゲット基地局にハンドオーバーするように制御するサービング基地局と、
前記安全チャンネルの受信に対する必要性を検出すると、前記サービング基地局に前記安全チャンネルが割り当てられるべきことを通報した後に、前記サービング基地局からの制御信号により前記サービング基地局から前記ターゲット基地局にハンドオーバーして安全チャンネルが割り当てられる端末機と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項18】
前記チャンネル状態は、端末機で各基地局からの受信信号の強さを用いて測定することを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項19】
前記端末機は、ハンドオーバーを遂行した後に、前記サービング基地局の安全チャンネルが割り当てられて前記ターゲット基地局と通信を遂行することを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項20】
前記端末機は、前記ターゲット基地局と高速レンジングを遂行してハンドオーバーすることを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項21】
前記端末機は、複数のハンドオーバー候補隣接基地局を選択し、前記端末機が前記ハンドオーバー候補隣接基地局のうちの一つの隣接基地局をターゲット基地局として選択してハンドオーバーを遂行することを特徴とする請求項17記載のシステム。
【請求項22】
前記端末機は、複数のハンドオーバー候補隣接基地局のうち、ハンドオーバーを遂行する候補隣接基地局を選択する場合に、所定の設定値より高い受信信号の強さを有する隣接基地局を選択することを特徴とする請求項21記載のシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2006−5946(P2006−5946A)
【公開日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2005−179985(P2005−179985)
【出願日】平成17年6月20日(2005.6.20)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−179985(P2005−179985)
【出願日】平成17年6月20日(2005.6.20)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】
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