JP2006311253A - Handover method of wireless data communication - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線データ通信のハンドオーバ方法に係り、特に、中継局を介したP-MP方式の無線データ通信に好適なハンドオーバ方法に関する。 The present invention relates to a wireless data communication handover method, and more particularly, to a handover method suitable for P-MP wireless data communication via a relay station.
高速無線データ通信の規格(IEEE802.16)が非特許文献1で定められている。IEEE802.16の物理レイヤでは、変調方式としてシングルキャリア、OFDM(直交周波数分割多重)およびOFDMA(直交周波数分割多元接続)がサポートされている。以下、IEEE802.16に準拠した無線データ通信方法を、変調方式としてOFDMを採用した場合を例にして説明する。
Non-Patent
IEEE802.16では、通信形態の一つとしてP-MP(point-to-multipoint )が規定されており、このP-MPでは、BS(無線基地局)が全てのSS(加入者端末)の送受信機会をスケジューリングすることで、効率が良く、かつQoS(サービス品質)を保証した通信を可能としている。 IEEE 802.16 defines P-MP (point-to-multipoint) as one of the communication modes. In this P-MP, BS (radio base station) transmits and receives all SS (subscriber terminals). Scheduling opportunities enables efficient communication and guaranteed quality of service (QoS).
図7は、P-MP方式でのOFDMフレーム構成の一例を示した図であり、プリアンブル、FCH(Frame Control Header)に続く1つ目のDL(ダウンリンク)バースト内のブロードキャストメッセージフィールドに含まれるMAPメッセージにスケジューリング情報が格納されている。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an OFDM frame configuration in the P-MP scheme, and is included in the broadcast message field in the first DL (downlink) burst following the preamble and FCH (Frame Control Header). Scheduling information is stored in the MAP message.
このスケジューリング情報には、各SSに割り当てる下りリンク用のスロット情報および上りリンク用のスロット情報が格納されており、SSはこれらの情報を受信することで、自分用のデータが届くタイミングと自分がデータを送信して良いタイミングとを知ることができる。以下では、FCHに続く1つ目のDLバースト内のブロードキャストメッセージフィールドに含まれるMAPメッセージを単にMAPメッセージと表現する。 In this scheduling information, downlink slot information and uplink slot information to be assigned to each SS are stored, and the SS receives these pieces of information to determine when the data for itself arrives and You can know when to send data. Hereinafter, the MAP message included in the broadcast message field in the first DL burst following the FCH is simply expressed as a MAP message.
各BSにはBase Station ID(BSID)と呼ばれる48ビットの固有な識別子が付与されており、SSは各BSをBSIDによって識別する。BSIDの上位24ビットは事業者を識別するものであり、同一事業者内では下位24ビットで各BSを識別する。 Each BS is given a 48-bit unique identifier called Base Station ID (BSID), and the SS identifies each BS by BSID. The upper 24 bits of the BSID identify the business operator, and each BS is identified by the lower 24 bits within the same business operator.
図8は、IEEE802.16で規定されるMAC(メディアアクセス制御)ヘッダのフレーム構造を示した図であり、コネクションを一意に識別するコネクションIDが各コネクションに付与される。IEEE802.16のMACヘッダには、このコネクションID用のスペースが用意され、BSおよびSSは、このコネクションIDでパケットを識別する。 FIG. 8 is a diagram showing a frame structure of a MAC (Media Access Control) header defined by IEEE 802.16. A connection ID for uniquely identifying a connection is given to each connection. A space for this connection ID is prepared in the MAC header of IEEE802.16, and BS and SS identify a packet by this connection ID.
SSは、ネットワークに参加する際および参加後も定期的に、BSとの送受信タイミングや送信電力を調整するためにレンジングと呼ばれる処理を行なう。ネットワークに参加する際は、BSから割り当てられたイニシャルレンジング期間にレンジングを行なう。このイニシャルレンジング期間はコンテンションベースであり、SSは、この期間にRNG-REQ(レンジング要求)メッセージをBSへ送信する。RNG-REQを受信したBSは、SSの調整が必要であれば、送信出力、周波数および送信タイミング等の情報を、レンジング継続通知(RNG-RSP中のRanging Status=continue)を伴ったRNG-RSP(レンジング応答)メッセージに登録して前記SSへ応答する。 The SS performs a process called ranging in order to adjust the transmission / reception timing and transmission power with the BS when joining the network and periodically after joining. When joining the network, ranging is performed during the initial ranging period assigned by the BS. The initial ranging period is contention-based, and the SS transmits an RNG-REQ (ranging request) message to the BS during this period. If the BS that received the RNG-REQ needs to adjust the SS, information such as the transmission output, frequency, and transmission timing is sent to the RNG-RSP with a ranging continuation notification (Ranging Status = continue in the RNG-RSP). Register to the (ranging response) message and respond to the SS.
レンジング継続通知のRNG-RSPを受信したSSは、送信出力、周波数および送信タイミングを調整した後、BSからSSに割り当てられるイニシャルレンジング期間で再度RNG-REQをBSへ送信する。SSの送信出力等が予め設定された値を満足する場合、BSはレンジング成功通知(RNG-RSP中のRanging Status=success)を伴ったRNG-RSPを前記SSへ応答する。 The SS that has received the ranging continuation notification RNG-RSP adjusts the transmission output, frequency, and transmission timing, and then transmits the RNG-REQ to the BS again in the initial ranging period allocated from the BS to the SS. When the transmission output of the SS satisfies a preset value, the BS returns an RNG-RSP with a ranging success notification (Ranging Status = success in the RNG-RSP) to the SS.
このようなレンジングは、レンジング成功通知を伴ったRNG-RSPがSSで受信されることで終了する。なお、SSがネットワーク参加後に行なわれるレンジングは、ネットワーク参加時と同様のイニシャルレンジング期間またはSS用に割り当てられたイニシャルレンジング期間で行なわれる。 Such ranging ends when an RNG-RSP accompanied by a ranging success notification is received by the SS. The ranging performed after the SS participates in the network is performed in the same initial ranging period as in the network participation or the initial ranging period allocated for the SS.
BSは、RNG-RSPの「Downlink Operational Burst Profile」に記載のバーストプロファイルを用いてSSへデータを送信する。また、SSはUL-MAPのUIUCに記載のバーストプロファイルを用いてBSへデータを送信する。このUL-MAPのUIUCに記載のバーストプロファイルはBSによって指定される。ここで、バーストプロファイルとは変調方式やFECコードタイプなどのパラメータセットのことである。 The BS transmits data to the SS using a burst profile described in “Downlink Operational Burst Profile” of RNG-RSP. SS transmits data to BS using burst profile described in UIUC of UL-MAP. The burst profile described in UIUC of this UL-MAP is specified by BS. Here, the burst profile is a parameter set such as a modulation scheme or FEC code type.
一方、上記した非特許文献1が静止しているSSを対象にしているのに対して、非特許文献2は、非特許文献1と同様の物理層、MAC層を用いながら、いくつかの新たなメッセージを加えることで、移動するSS(MSS;Mobile SS)をも対象とした高速無線データ通信の規格を定めるものであり、IEEE802.16e(以下802.16e)と呼ばれる。
On the other hand, while Non-Patent
IEEE802.16eでは、現在のBS(サービングBS)が隣接するBS(隣接BS)の情報(周波数等)を近隣BS広告メッセージとして同報送信することで、MSSはそれら隣接BSを簡単にスキャンすることが可能となり、スキャンの結果、最適なBSにハンドオーバすることができる。ここで、MSSが隣接BSのBSIDやCINR(Carrier-to-Interference-Noise Ratio)を含んだスキャンレポートをサービングBSへ送信するなどすることで、サービングBSは隣接BSの情報を取得することができる。 In IEEE802.16e, the current BS (serving BS) broadcasts information (frequency, etc.) of neighboring BSs (neighboring BSs) as neighboring BS advertisement messages, and MSS can easily scan these neighboring BSs. As a result of scanning, it is possible to hand over to the optimal BS. Here, the serving BS can acquire information on the neighboring BS by transmitting a scan report including the BSID and CINR (Carrier-to-Interference-Noise Ratio) of the neighboring BS to the serving BS. .
以下、図9に示したネットワークトポロジにおいて、BS3と通信しているMSS2がIEEE802.16eの規格に従ってBS4へハンドオーバする際の手順を、図10のシーケンスフローに沿って説明する。 Hereinafter, in the network topology shown in FIG. 9, the procedure when the MSS 2 communicating with the BS 3 hands over to the BS 4 according to the IEEE 802.16e standard will be described along the sequence flow of FIG.
手順1:MSS2がサービングBSであるBS3から隣接BS情報を受信する。
手順2:MSS2が隣接BSのスキャンを開始する。
手順3:ハンドオーバの実行を決定したMSS3がBS3へハンドオーバ(HO)要求メッセージを送信する。このメッセージにはハンドオーバ先のBSID(ここではBS4のBSID)などが含まれている。
手順4:前記ハンドオーバ要求メッセージを受信したBS3は、BS4へハンドオーバ事前通知メッセージを送信する。このメッセージにはハンドオーバを要求しているMSS2の識別子やMSS2が保持しているコネクションのパラメータ、MSS2に必要な帯域やQoSパラメータなどが含まれている。
手順5:前記ハンドオーバ事前通知メッセージを受信したBS4は、事前通知応答メッセージでBS3に返信する。このメッセージには、MSS2に必要なQoSをサポート可能であるか否か等の情報が含まれている。
手順6:前記事前通知応答メッセージを受信したBS3は、BS4にハンドオーバする旨のハンドオーバ確認メッセージを送信し、MSS2にハンドオーバ応答メッセージを送信する。ハンドオーバ応答メッセージには、BS4のBSIDやMSS2が保持しているCIDの数、およびBS3でのCID分のBS4での新CIDなどを含んでいる。
手順7:ハンドオーバ応答メッセージを受信したMSS2は、ハンドオーバを開始するためにハンドオーバインディケーションメッセージをBS3へ送信する。このメッセージにはハンドオーバの開始時間などが含まれる。
手順8:MSS2はBS4との間で高速レンジング処理を実行してハンドオーバを完了する。
Procedure 2: MSS2 starts scanning neighboring BS.
Procedure 3: MSS3 that has decided to execute handover transmits a handover (HO) request message to BS3. This message includes the handover destination BSID (here, BS4 BSID).
Procedure 4: BS3 that has received the handover request message transmits a handover pre-notification message to BS4. This message includes the identifier of the MSS2 requesting handover, the parameters of the connection held by the MSS2, the bandwidth and QoS parameters required for the MSS2.
Procedure 5: BS4 that has received the handover advance notification message returns it to BS3 with a prior notification response message. This message includes information such as whether QoS necessary for MSS2 can be supported.
Procedure 6: BS3 that has received the advance notification response message transmits a handover confirmation message for handover to BS4, and transmits a handover response message to MSS2. The handover response message includes the BS4 BSID, the number of CIDs held in the MSS2, and the new CID in the BS4 corresponding to the CID in the BS3.
Procedure 7: The MSS2 that has received the handover response message transmits a handover indication message to the BS3 to start the handover. This message includes a handover start time and the like.
Procedure 8: MSS2 completes the handover by executing a high-speed ranging process with BS4.
無線データ通信では、送受信アンテナ間に位置する障害物による遮蔽によって生じる電波減衰の影響などにより、MSSがサービスエリア内であるにもかかわらずBSと通信を行うことのできない不感地帯が存在する。高速無線データ通信を行うには高い周波数を用いる必要があるが、波長が短く電波の直進性が増すため、より不感地帯が増加することが予想される。このような不感地帯を解消方法として、BSとMSSとの間に中継局(Relay Station)を設置し、BSとMSSとがRS経由で通信する方式が考えられる。しかしながら、P-MP方式の無線データ通信システムにRSを追加すると、MSSが現在通信中のRSやBSから他のRSやBSへハンドオーバすることができなくなってしまう。 In wireless data communication, there is a dead zone where the MSS cannot communicate with the BS even though the MSS is in the service area due to the influence of radio wave attenuation caused by shielding by obstacles located between the transmitting and receiving antennas. In order to perform high-speed wireless data communication, it is necessary to use a high frequency. However, since the wavelength is short and the straightness of radio waves increases, it is expected that the dead zone will increase. As a method for eliminating such a dead zone, a method is considered in which a relay station (Relay Station) is installed between the BS and the MSS, and the BS and the MSS communicate via the RS. However, when an RS is added to a P-MP wireless data communication system, the MSS cannot be handed over from the currently communicating RS or BS to another RS or BS.
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、無線基地局(BS)と移動端末(MSS)とが中継局(RS)経由で通信するP-MP方式の無線データ通信において、移動端末(MSS)のハンドオーバを可能にすることにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, in P-MP wireless data communication in which a wireless base station (BS) and a mobile terminal (MSS) communicate via a relay station (RS). It is to enable handover of a terminal (MSS).
上記した目的を達成するために、本発明は、一つの無線基地局に複数の移動端末が直接に、または中継局を介して間接的に接続されるP-MP方式の無線データ通信におけるハンドオーバ方法において、以下のような手順を含むことを特徴とする。
(1)無線基地局が近隣の中継局を認識する手順と、無線基地局が前記認識された各中継局に一意の識別子(BSID)を割り当てる手順と、移動端末と通信している中継局が、自身に隣接する無線基地局または中継局に関して、少なくとも各局の識別子を含む情報を前記移動端末へ提供する手順と、前記移動端末が、前記提供された情報に基づいてハンドオーバ先を探索する手順と、前記移動端末が、前記探索結果に基づいてハンドオーバ先を決定する手順と、前記移動端末が、ハンドオーバ先の識別子を含むハンドオーバ要求を前記無線基地局へ送信する手順と、前記無線基地局が前記決定されたハンドオーバ先へ、前記移動端末の識別子を含むハンドオーバ確認メッセージを送信する手順と、 前記無線基地局が前記移動端末へ、ハンドオーバ先の識別子を含むハンドオーバ確認メッセージを送信する手順と、前記移動端末が、ハンドオーバインディケーションメッセージを、前記無線基地局へ前記中継局を介して送信する手順と、前記移動端末とハンドオーバ先とが前記レンジング処理を実行する手順とを含むことを特徴とする。
(2)前記移動端末からハンドオーバ要求を受信した無線基地局がさらに、ハンドオーバ先が他の無線基地局またはその配下であるか否かを判定する手順と、ハンドオーバ先が他の無線基地局またはその配下であると、前記ハンドオーバ要求を送信した移動端末の情報を含むハンドオーバ事前通知メッセージを当該他の無線基地局へ送信する手順と、前記ハンドオーバ事前通知メッセージに対して返信されるハンドオーバ事前通知応答メッセージを受信する手順と、前記ハンドオーバ事前通知応答メッセージに基づいて、前記要求されたハンドオーバが可能であるか否かを判定する手順とを含み、前記ハンドオーバが可能であると判定されると、前記移動端末の識別子を含むハンドオーバ確認メッセージをハンドオーバ先へ送信することを特徴とする。
(3)前記無線基地局が、各中継局に自局からのホップ数に固有の識別子を割り当てることを特徴とする。
(4)前記移動端末が、各局の識別子に基づいて無線基地局から各局までのホップ数を認識し、ホップ数の少ない局をハンドオーバ先として優先的に決定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a handover method in P-MP wireless data communication in which a plurality of mobile terminals are connected directly to one wireless base station or indirectly through a relay station. The method includes the following procedure.
(1) A procedure in which a radio base station recognizes a neighboring relay station, a procedure in which the radio base station assigns a unique identifier (BSID) to each recognized relay station, and a relay station in communication with a mobile terminal A procedure for providing information including at least an identifier of each station to the mobile terminal regarding a radio base station or relay station adjacent to the mobile station, and a procedure for the mobile terminal searching for a handover destination based on the provided information; The mobile terminal determines a handover destination based on the search result, the mobile terminal transmits a handover request including a handover destination identifier to the radio base station, and the radio base station A procedure of transmitting a handover confirmation message including the identifier of the mobile terminal to the determined handover destination; and the radio base station identifies the handover destination to the mobile terminal. A procedure for transmitting a handover confirmation message including an identifier, a procedure for the mobile terminal to transmit a handover indication message to the radio base station via the relay station, and the mobile terminal and the handover destination And a procedure for executing the process.
(2) The radio base station that has received the handover request from the mobile terminal further determines whether the handover destination is another radio base station or its subordinate, and the handover destination is another radio base station or its radio And a procedure for transmitting a handover pre-notification message including information on the mobile terminal that has transmitted the handover request to the other radio base station, and a handover pre-notification response message returned in response to the handover pre-notification message And a procedure for determining whether or not the requested handover is possible based on the handover advance notification response message, and when the handover is determined to be possible, A handover confirmation message including a terminal identifier is transmitted to the handover destination. That.
(3) The radio base station assigns an identifier unique to the number of hops from the own station to each relay station.
(4) The mobile terminal recognizes the number of hops from the radio base station to each station based on the identifier of each station, and preferentially determines a station with a small number of hops as a handover destination.
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)P-MP方式の無線データ通信において、無線基地局と移動端末とが中継局を介して間接的に通信する環境下でも確実なハンドオーバが可能になる。
(2)ハンドオーバ先が現在接続中の無線基地局と異なる他の無線基地局またはその配下の中継局であってもハンドオーバが可能になる。また、ハンドオーバ先が現在接続中の無線基地局の配下の中継局であれば、ハンドオーバ先が現在接続中の無線基地局と異なる他の無線基地局の配下の中継局である場合に比べて、制御メッセージの量を少なくできる。
(3)無線基地局が各中継局に割り当てる識別子を無線基地局からのホップ数に固有な値にしたので、移動端末は無線基地局と各中継局との位置関係を各中継局の識別子に基づいて認識できるようになる。
(4)移動端末がハンドオーバ先を決定する際に、各中継局の識別子に基づいて無線基地局と中継局とのホップ数を認識できるので、ホップ数の少ない中継局を優先的にハンドオーバ先にすれば最適な中継局を簡単に選択できるようになる。
According to the present invention, the following effects are achieved.
(1) In P-MP wireless data communication, reliable handover is possible even in an environment where a wireless base station and a mobile terminal communicate indirectly via a relay station.
(2) Handover is possible even if the handover destination is another radio base station different from the currently connected radio base station or a relay station under the radio base station. Also, if the handover destination is a relay station under the currently connected radio base station, compared to the case where the handover destination is a relay station under another radio base station different from the currently connected radio base station, The amount of control messages can be reduced.
(3) Since the identifier assigned to each relay station by the radio base station is a value unique to the number of hops from the radio base station, the mobile terminal uses the positional relationship between the radio base station and each relay station as the identifier of each relay station. Can be recognized based on.
(4) When the mobile terminal determines the handover destination, the number of hops between the radio base station and the relay station can be recognized based on the identifier of each relay station. This makes it possible to easily select the optimum relay station.
以下、図面を参照して本発明の最良の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係るハンドオーバ方法が適用されるP-MP方式のネットワーク構成の一例を示した図であり、無線基地局(BS1)の電波到達範囲内には2つの中継局(RS1-1,RS1-2)が位置しており、無線基地局(BS2)の電波到達範囲内には中継局(RS2-1)が位置している。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a P-MP network configuration to which a handover method according to the present invention is applied. Within a radio wave reach of a radio base station (BS1), two relay stations (RS1- 1, RS1-2) is located, and the relay station (RS2-1) is located within the radio wave reach of the radio base station (BS2).
図2は、本実施形態において前記BSおよび各RSに割り宛てられるBSIDの構成を示した図であり、全48ビットで表現されるBSIDの上位24ビットがオペレータIDであり、このオペレータIDを除く残り24ビットのうち、上位21ビットでドメインが表現され、この上位21ビットが同一のBSもしくはRS同士は「同一BSドメイン内」と定義される。BSに割り当てられるBSIDの下位3ビットは全て「0」とされ、各RSに割り当てられるBSIDの下位3ビットは、それ以外とされる。各RSへのBSIDの割り当てはBSにより自動に行われる。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the BSID assigned to the BS and each RS in the present embodiment, and the upper 24 bits of the BSID expressed by all 48 bits is an operator ID, and this operator ID is excluded. Of the remaining 24 bits, the upper 21 bits represent a domain, and BSs or RSs having the same upper 21 bits are defined as “within the same BS domain”. The lower 3 bits of the BSID assigned to the BS are all “0”, and the lower 3 bits of the BSID assigned to each RS are other than that. Allocation of BSID to each RS is done automatically by BS.
BSIDのオペレータIDを除く残りの24ビットが[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0]であるBS(例えば、図1のBS1)は、自局に最初に接続したRS(例えば、図1のRS1-1)には、アドレス値が「1」だけインクリメントされた[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1]を割り当て、このアドレスを割り当て済みアドレスとしてテーブル等に記憶する。そして、次にRS(例えば、図1のRS1-2)が接続されると前記テーブルを参照し、最新の割り当て済みアドレスの値が更に「1」だけインクリメントされた[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0]を前記RSに割り当てる。 The remaining 24 bits excluding the BSID operator ID [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0] (for example, BS1 in FIG. 1) [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] The address value is incremented by “1” for the RS first connected to the own station (for example, RS1-1 in FIG. 1). 0 0 1 0 0 1] is assigned, and this address is stored as an assigned address in a table or the like. Next, when the RS (for example, RS1-2 in FIG. 1) is connected, the table is referred to, and the value of the latest assigned address is further incremented by “1” [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0] is assigned to the RS.
移動端末(MSS)は、接続先を現在のBSあるいはRSから他のBSあるいはRSへハンドオーバする際、現在の接続先BSと同一BSドメイン内のBSもしくはRSがハンドオーバ先である場合には、BSIDの下位3ビットを識別子として含むハンドオーバ要求メッセージを送信する。MSSは、現在の接続先BSもしくはRSのBSIDと、ハンドオーバ先のBSもしくはRSのBSIDとの、オペレータIDを除く残り24ビットの上位21ビット同士を比較することで、同一BSドメイン内へのハンドオーバであるか否かを判定する。 When the mobile terminal (MSS) hands over the connection destination from the current BS or RS to another BS or RS, the BS or RS in the same BS domain as the current connection destination BS is the BSID. A handover request message including the lower 3 bits of is used as an identifier. MSS performs handover to the same BS domain by comparing the upper 21 bits of the remaining 24 bits excluding the operator ID between the BS and RS of the current connection destination BS or RS and the BSID of the handover destination BS or RS. It is determined whether or not.
次いで、図1に示したネットワークトポロジにおいて、RS1-1と通信しているMSS2がRS1-2へハンドオーバする際の手順を、図3のシーケンスフローに沿って説明する。 Next, in the network topology shown in FIG. 1, the procedure when the MSS 2 communicating with RS 1-1 hands over to RS 1-2 will be described along the sequence flow of FIG.
手順1:MSS2が接続中のRS1-1から近隣BS広告メッセージを受信する。
手順2:MSS2が隣接BSや近隣RSをスキャンする。ここで、RS1-1はMSS2から隣接BSや隣接RSのBSIDやCINRなどを含んだスキャンレポートを受信するなどして、隣接BSや近隣RSの情報を取得する。
手順3:MSS2は、スキャンの結果RS1-2へのハンドオーバを決定すると、RS1-2のBSIDの下位3ビットを識別子として含むハンドオーバ(HO)要求メッセージをRS1-1経由でBS1へ送信する。
手順4:BS1は、前記ハンドオーバ要求メッセージを受信すると、MSS2の要求帯域やQoSをハンドオーバ先のBS(つまり自身)やRSでサポート可能かを判断し、ハンドオーバが可能ならばハンドオーバ先のRSへMSS識別子などを含むハンドオーバ確認メッセージを送信する。ハンドオーバ先がBS自身である場合には、前記ハンドオーバ確認メッセージの送信は必要ない。また、BSはMSS2に対してハンドオーバ応答メッセージを送信する。このメッセージには、ハンドオーバ先(RS1-2)のBSIDの下位3ビットなどが含まれている。
手順5:MSS2は、前記ハンドオーバ応答メッセージを受信すると、ハンドオーバの開始時間などが含まれるハンドオーバインディケーションメッセージをRS1-1経由でBS1に送信する。
手順6:MSS2がハンドオーバ先のRS1-2との間で高速レンジング処理を実行してハンドオーバは完了する。
Procedure 1: MSS2 receives a neighbor BS advertisement message from the connected RS1-1.
Procedure 2: MSS2 scans neighboring BSs and neighboring RSs. Here, the RS 1-1 receives information on the neighboring BSs and neighboring RSs by receiving a scan report including the neighboring BSs and the BSIDs and CINRs of neighboring RSs from the MSS2.
Procedure 3: When MSS2 determines the handover to RS1-2 as a result of the scan, MSS2 transmits a handover (HO) request message including the lower 3 bits of the BSID of RS1-2 as an identifier to BS1 via RS1-1.
Procedure 4: When BS1 receives the handover request message, BS1 determines whether the requested bandwidth and QoS of MSS2 can be supported by the handover destination BS (that is, its own) or RS, and if handover is possible, MSS sends the MSS to the handover destination RS. A handover confirmation message including an identifier is transmitted. When the handover destination is the BS itself, the handover confirmation message need not be transmitted. Also, the BS transmits a handover response message to MSS2. This message includes the lower 3 bits of the BSID of the handover destination (RS1-2).
Procedure 5: Upon receiving the handover response message, the MSS 2 transmits a handover indication message including the start time of the handover to the
Procedure 6: MSS2 executes high-speed ranging processing with the handover destination RS1-2, and the handover is completed.
次いで、図1に示したネットワークトポロジにおいて、RS1-1と通信しているMSS1が、BS1とはBSドメインが異なるBS2の配下にあるRS2-1へハンドオーバする際の手順を、図4のシーケンスフローに沿って説明する。MSS1は、接続中のRS1-1のBSIDと、ハンドオーバ先のRS2-1のBSIDとの、オペレータIDを除く残り24ビットの上位21ビット同士が同じでない場合、異なるBSドメイン内へのハンドオーバと判断する。 Next, in the network topology shown in FIG. 1, the procedure when MSS1 communicating with RS1-1 hands over to RS2-1 under the control of BS2 with a different BS domain from BS1 is shown in the sequence flow of FIG. It explains along. MSS1 determines that handover is in a different BS domain when the upper 21 bits of the remaining 24 bits excluding the operator ID of the RS1-1 BSID being connected and the RS2-1 BSID of the handover destination are not the same. To do.
手順1:MSS1はRS1-1より近隣BS広告メッセージを受信する。
手順2:MSS1が隣接BSやRSをスキャンする。
手順3:MSS1は、前記スキャンの結果RS2-1へのハンドオーバを決定すると、ハンドオーバ要求メッセージをRS1-1経由でBS1へ送信する。
手順4:ハンドオーバ要求メッセージを受信したBS1は、BS同士を有線接続するバックボーンネットワークを利用して、BS2へハンドオーバ事前通知メッセージを送信する。このメッセージにはハンドオーバを要求しているMSS1の識別子やMSS1が保持しているコネクションのパラメータ、MSS1に必要な帯域やQoSパラメータなどが含まれる。
手順5:ハンドオーバ事前通知メッセージを受信したBS2は、事前通知応答メッセージでBS1に返信する。このメッセージには、該MSSに必要なQoSをサポート可能であるか否かの情報などが含まれている。
手順6:BS1からRS2-1へ、MSS1の識別子を含んだハンドオーバ確認メッセージが送信される。また、BS1はRS1-1経由でMSS1に対して、ハンドオーバ応答メッセージを送信する。
手順7:MSS1はハンドオーバインディケーションメッセージをBS1へ送信する。
手順8:MSS1がハンドオーバ先のRS2-1との間で高速レンジング処理を実行してハンドオーバを完了する。
Procedure 1: MSS1 receives a neighbor BS advertisement message from RS1-1.
Procedure 2: MSS1 scans adjacent BSs and RSs.
Procedure 3: When MSS1 determines handover to RS2-1 as a result of the scan, MSS1 transmits a handover request message to BS1 via RS1-1.
Procedure 4: BS1 that has received the handover request message transmits a handover pre-notification message to BS2 using a backbone network in which the BSs are connected by wire. This message includes the identifier of MSS1 requesting handover, the parameters of the connection held by MSS1, the bandwidth and QoS parameters required for MSS1, and the like.
Procedure 5: BS2 that has received the handover advance notification message returns to BS1 with a prior notification response message. This message includes information on whether or not QoS necessary for the MSS can be supported.
Procedure 6: A handover confirmation message including the identifier of MSS1 is transmitted from BS1 to RS2-1. BS1 transmits a handover response message to MSS1 via RS1-1.
Procedure 7: MSS1 sends a handover indication message to BS1.
Procedure 8: MSS1 completes the handover by executing a high-speed ranging process with the handover destination RS2-1.
図5,6は、BSとMSSとの間でのデータ通信が複数のRSを経由して行われる場合の各RSへのBSIDの割り当て方法を模式的に示した図であり、ここでは、全48ビットのBSIDのうち、オペレータIDを除く残り24ビットの上位18ビットがBSドメインの識別に用いられ、下位6ビットがRSの識別に用いられている。BSに割り当てられるBSIDは、下位6ビットが全て「0」となる。 5 and 6 are diagrams schematically showing a BSID allocation method for each RS when data communication between the BS and the MSS is performed via a plurality of RSs. Of the 48-bit BSID, the remaining 18 bits, excluding the operator ID, are used for identifying the BS domain, and the lower 6 bits are used for identifying the RS. The lower 6 bits of the BSID assigned to the BS are all “0”.
このBSから1ホップ目に位置しているRSに割り当てられるBSIDは、下位6ビットのうちの下位3ビットは全て「0」のまま、上位3ビットのみがBSへの接続順に応じて固有の値となる。BSから2ホップ目に位置するRSに割り当てられるBSIDは、下位6ビットのうち上位3ビットは、BS方向へ1ホップ目のRSのBSIDの下位6ビットのうちの上位3ビットと同じとなる。これらRSへのBSIDの割り当てもBSにより自動的に行われる。 The BSID assigned to the RS located in the first hop from the BS is all “0” in the lower 3 bits of the lower 6 bits, and only the upper 3 bits are unique values according to the connection order to the BS. It becomes. In the BSID assigned to the RS located at the second hop from the BS, the upper 3 bits of the lower 6 bits are the same as the upper 3 bits of the lower 6 bits of the BSID of the RS of the first hop in the BS direction. Allocation of BSID to these RSs is also performed automatically by BS.
例えば、BSIDのオペレータIDを除く残り24ビットが[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0]のBSを考える場合(例えば、図5のBS1)、このBS1に最初に接続したRS(例えば、図5のRS1-1)にはBSID[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0]が割り当てられ、次に接続したRS(例えば、図5のRS1-2)には、下位6ビットの上位3ビットが「1」だけインクリメントされたBSID[0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0]が自動的に割り当てられる。 For example, when considering a BS in which the remaining 24 bits excluding the BSID operator ID are [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0] (for example, BS1 in FIG. 5). ), BSID [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0] is assigned to the RS first connected to BS1 (for example, RS1-1 in FIG. 5). BSID [0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 assigned to the next connected RS (for example, RS1-2 in FIG. 5) is obtained by incrementing the upper 3 bits of the lower 6 bits by “1”. 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0] is automatically assigned.
また、RSに接続したRS(例えば、図5のRS1-1に接続したRS1-1-1)には、下位6ビットのうちの上位3ビットは接続先RS(RS1-1)と同一であり、下位3ビットが「1」だけインクリメントされたBSID[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1]が割り当てられる。同様に、図5のRS1-2に接続したRS1-2-1にはBSID[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1]が割り当てられる。 Also, in the RS connected to the RS (for example, RS1-1-1 connected to RS1-1 in FIG. 5), the upper 3 bits of the lower 6 bits are the same as the connected RS (RS1-1). BSID [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1] in which the lower 3 bits are incremented by “1” is assigned. Similarly, BSID [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1] is assigned to RS1-2-1 connected to RS1-2 in FIG.
このように、本実施形態ではBSと各RSとの階層的な接続状態がBSIDの一部で階層的に表現されるので、各RSのBSIDを参照すればBSと各RSとの位置関係を簡単に認識できるようになる。したがって、MSSが起動直後に接続先を選択する際やハンドオーバ先を選択する際、各候補の受信電力が予め設定した許容範囲内にあって優劣が判断しにくいような場合であっても、各候補のBSIDを参照すれば、よりBSに近いRS、あるいはBS自身を接続先として優先的に選択できるようになる。 In this way, in this embodiment, the hierarchical connection state between the BS and each RS is expressed hierarchically as a part of the BSID, so the positional relationship between the BS and each RS can be determined by referring to the BSID of each RS. It becomes easy to recognize. Therefore, when selecting the connection destination immediately after starting MSS or when selecting the handover destination, even if the reception power of each candidate is within the preset allowable range and it is difficult to judge superiority or inferiority By referring to the candidate BSID, the RS closer to the BS or the BS itself can be preferentially selected as the connection destination.
なお、上記した実施形態では、全48ビットのBSIDのうち、オペレータIDを除く残り24ビットの上位18ビットをBSドメインの識別に用い、下位6ビットを中継局(RS)の識別に用いるものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、ネットワークの規模や収容端末数等に応じて、BSドメインおよび中継局の識別に割り当てるビット数を適宜に変更しても良い。 In the above-described embodiment, among the 48-bit BSIDs, the remaining 24 bits, excluding the operator ID, are used for the upper 18 bits for BS domain identification, and the lower 6 bits are used for relay station (RS) identification. Although described above, the present invention is not limited to this, and the number of bits allocated to the identification of the BS domain and the relay station may be appropriately changed according to the scale of the network, the number of accommodated terminals, and the like.
以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に囚われるものではなく、本発明の概念が変化しない範囲で多様に変化し実施可能である。 The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the concept of the present invention.
BS…無線基地局
RS…中継局
SS…加入者端末
MSS…移動端末
BS ... Radio base station
RS ... Relay station
SS: Subscriber terminal
MSS ... mobile terminal
Claims (4)
無線基地局が近隣の中継局を認識する手順と、
無線基地局が前記認識された各中継局に一意の識別子(BSID)を割り当てる手順と、
移動端末と通信している中継局が、自身に隣接する無線基地局または中継局に関して、少なくとも各局の識別子を含む情報を前記移動端末へ提供する手順と、
前記移動端末が、前記提供された情報に基づいてハンドオーバ先を探索する手順と、
前記移動端末が、前記探索結果に基づいてハンドオーバ先を決定する手順と、
前記移動端末が、ハンドオーバ先の識別子を含むハンドオーバ要求を前記無線基地局へ送信する手順と、
前記無線基地局が前記決定されたハンドオーバ先へ、前記移動端末の識別子を含むハンドオーバ確認メッセージを送信する手順と、
前記無線基地局が前記移動端末へ、ハンドオーバ先の識別子を含むハンドオーバ確認メッセージを送信する手順と、
前記移動端末が、ハンドオーバインディケーションメッセージを、前記無線基地局へ前記中継局を介して送信する手順と、
前記移動端末とハンドオーバ先とが前記レンジング処理を実行する手順とを含むことを特徴とする無線データ通信のハンドオーバ方法。 In a handover method in P-MP wireless data communication in which a plurality of mobile terminals are connected directly to one wireless base station or indirectly via a relay station,
A procedure for the wireless base station to recognize neighboring relay stations;
A procedure in which a radio base station assigns a unique identifier (BSID) to each recognized relay station;
A procedure in which a relay station communicating with a mobile terminal provides the mobile terminal with information including at least an identifier of each station regarding a radio base station or relay station adjacent to the mobile station;
A procedure for the mobile terminal to search for a handover destination based on the provided information;
A procedure in which the mobile terminal determines a handover destination based on the search result;
A procedure in which the mobile terminal transmits a handover request including an identifier of a handover destination to the radio base station;
A procedure in which the radio base station transmits a handover confirmation message including an identifier of the mobile terminal to the determined handover destination;
A procedure in which the radio base station transmits a handover confirmation message including a handover destination identifier to the mobile terminal;
The mobile terminal transmits a handover indication message to the radio base station via the relay station;
A handover method for wireless data communication, comprising: a procedure in which the mobile terminal and a handover destination execute the ranging process.
ハンドオーバ先が他の無線基地局またはその配下であるか否かを判定する手順と、
ハンドオーバ先が他の無線基地局またはその配下であると、前記ハンドオーバ要求を送信した移動端末の情報を含むハンドオーバ事前通知メッセージを当該他の無線基地局へ送信する手順と、
前記ハンドオーバ事前通知メッセージに対して返信されるハンドオーバ事前通知応答メッセージを受信する手順と、
前記ハンドオーバ事前通知応答メッセージに基づいて、前記要求されたハンドオーバが可能であるか否かを判定する手順とを含み、
前記ハンドオーバが可能であると判定されると、前記移動端末の識別子を含むハンドオーバ確認メッセージをハンドオーバ先へ送信することを特徴とする請求項1に記載の無線データ通信のハンドオーバ方法。 The radio base station that has received the handover request from the mobile terminal further includes:
A procedure for determining whether the handover destination is another radio base station or its subordinate,
When the handover destination is another radio base station or its subordinate, a procedure for transmitting a handover pre-notification message including information on the mobile terminal that has transmitted the handover request to the other radio base station;
Receiving a handover advance notification response message returned in response to the handover advance notification message;
Determining whether the requested handover is possible based on the handover pre-notification response message,
The handover method of wireless data communication according to claim 1, wherein if it is determined that the handover is possible, a handover confirmation message including an identifier of the mobile terminal is transmitted to a handover destination.
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