JP2008172757A - 無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおけるマクロダイバシティハンドオーバおよび高速アクセス局切替方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線モバイルマルチホップリレー(MMR)ネットワークのためのハンドオーバ手順および一群の新たなハンドオーバMAC管理メッセージが提供される。
【解決手段】サポートされるハンドオーバのタイプは、マクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)および高速アクセス局切替(FASS)を含む。これら2つのタイプのハンドオーバのためのハンドオーバ手順およびMACメッセージが、9つの主なネットワークトポロジクラスの場合に記載される。9つのトポロジクラスはさらに、主なカテゴリ、すなわちハンドオーバがMMRセル内で行われる時および場合のマルチホップ基地局のMR−BS内ハンドオーバ、およびハンドオーバが2つの異なるMMRセル間で行われる時および場合のMR−BS間ハンドオーバに分類される。
【選択図】図11
【解決手段】サポートされるハンドオーバのタイプは、マクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)および高速アクセス局切替(FASS)を含む。これら2つのタイプのハンドオーバのためのハンドオーバ手順およびMACメッセージが、9つの主なネットワークトポロジクラスの場合に記載される。9つのトポロジクラスはさらに、主なカテゴリ、すなわちハンドオーバがMMRセル内で行われる時および場合のマルチホップ基地局のMR−BS内ハンドオーバ、およびハンドオーバが2つの異なるMMRセル間で行われる時および場合のMR−BS間ハンドオーバに分類される。
【選択図】図11
Description
この発明は包括的には、無線マルチユーザモバイルネットワークに関し、詳細には無線モバイルマルチユーザ・マルチホップネットワークに関する。
[IEEE標準規格]
本明細書において、以下の標準規格が参照により援用される:「IEEE 802.16j Mobile Multihop Relay Project Authorization Request (PAR)」(Official IEEE 802.16j, March 2006)、「IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems」(IEEE Computer Society and the IEEE Microwave Theory and Techniques Society, October 2004)および「IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands」(IEEE Computer Society and the IEEE Microwave Theory and Techniques Society, February 2006)。
本明細書において、以下の標準規格が参照により援用される:「IEEE 802.16j Mobile Multihop Relay Project Authorization Request (PAR)」(Official IEEE 802.16j, March 2006)、「IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems」(IEEE Computer Society and the IEEE Microwave Theory and Techniques Society, October 2004)および「IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands」(IEEE Computer Society and the IEEE Microwave Theory and Techniques Society, February 2006)。
[定義]
以下の用語が定義され、本明細書において適宜に用いられる。
以下の用語が定義され、本明細書において適宜に用いられる。
基地局(BS):加入者装置とインフラストラクチャまたはネットワークバックボーンとの間で無線通信を提供するための装置。
マルチホップリレー基地局(MR−BS):IEEE標準規格802.16に対する修正IEEE標準規格802.16jに準拠し、モバイルマルチホップ(MMR)ネットワークにサポートするように機能を拡張されている基地局。
加入者局(SS):加入者装置と基地局(BS)との間の通信を提供するための一般化された装置セット。
移動局(MS):移動中に、または不特定の場所において用いられるように構成される無線トランシーバ。他に具体的に規定がなければ、MSは常に加入者局(SS)である。
中継局(RS):その機能が、2つ以上の局間でデータおよび制御情報を中継すること、およびマルチホップ通信に対応する過程を実行することである無線トランシーバ。
アンカ局:MSまたはMRSが同期する局であり、レンジングを実行し、制御情報用のダウンリンクをモニタする。アンカ局として、RS、BSまたはMR−BSが用いられることがある。
高速アクセス局切替(FASS):局選択機構に基づいて、MSが、フレーム毎に、そのアクセス局を変更することができる方法。アクセス局として、RS、BSまたはMR−BSが用いられることがある。MSは、任意の所与のフレーム中に、アクティブ局(アンカ局)のうちの1つとの間でデータを送受信している。
マクロダイバシティハンドオーバ(MDHO):移動局(MS)が、1つまたは複数のアクセス局によって提供されるエアーインターフェースから、1つまたは複数の他のアクセス局によって提供されるエアーインターフェースに移行する過程。この過程は、ダウンリンク(DL)において、2つ以上のアクセス局に、MSに対して同じMAC/PHYプロトコルデータユニット(PDU)を送信させて、MSがダイバシティ合成を実行できるようにすることによって果たされる。アップリンク(UL)では、この過程は、2つ以上のアクセス局に、そのMSから同じPDUを受信(復調、復号化)させて、アクセス局間で、受信されたPDUのダイバシティ合成を実行できるようにすることによって果たされる。
アクティブ局:マクロダイバシティとの関連でMSまたはMRSにアクセスできるようにするために、必要なMSまたはMRS MAC/PHY情報を通知される局。
MMRダイバシティセット:所与のMSのアクティブ局のリスト。このセットは、マクロダイバシティハンドオーバ、協力中継および高速アクセス局切替に適用することができる。
サービング局:任意のMSの場合に、サービング局は、ネットワークへの最初のエントリ時に、またはハンドオーバ中に、MSが直前に登録を完了している局である。サービング局として、BSまたはMR−BSが用いられることがある。
隣接局:任意のMSまたはRSの場合に、隣接局は、そのダウンリンク送信をMSまたはRSが受信することができる(アンカ局以外の)局である。隣接局として、RS、BSまたはMR−BSが用いられることがある。
ターゲットアクセス局:ハンドオーバ後にMSがネットワークにアクセスするための第1候補の局。ターゲットアクセス局として、RS、BSまたはMR−BSが用いられることがある。
ターゲットアンカ局:任意のMSまたはMRSの場合に、ハンドオーバ後にアンカ局になる第1候補の局。ターゲットアンカ局として、RS、BSまたはMR−BSが用いられることがある。
ターゲットサービング局:ハンドオーバ後にMSが登録するための第1候補の局。ターゲットサービング局として、BSまたはMR−BSが用いられることがある。
接続:物理層(PHY)において、1つの局のRF送信機から、1つまたは複数の送信アンテナを経由して、無線チャネルによって、1つまたは複数の受信アンテナを経由して、別の局の受信機まで延在する接続。物理的には、その接続は、所定の1組のサブチャネルおよびタイムスロットを用いて、RF信号を通信する。論理層では、その接続の対象となる部分が、送信機のプロトコルスタックの媒体アクセス層(MAC)から、受信機の媒体アクセス層まで延在する。論理的には、その接続は、データおよび制御情報を、単一のビットストリームとして搬送する。
アクセス局:所与のMSまたはRSの場合に、ネットワークに直にアクセスする場所にある局。アクセス局として、BS、RSまたはMR−BSが用いられる。
本明細書において用いられる全ての他の従来の頭字語は、上記のIEEE標準規格において定義される。いずれも参照により本明細書に援用される「Harmonized definitions and terminology for 802.16j Mobile Multihop Relay」(IEEE 802.16j −06/014r1, October 2006)およびW. Stallings著「Data and Computer Communications」(Seventh edition, Prentice Hall, 2003)も参照されたい。
[ハンドオーバモード]
IEEE802.16e標準規格によれば、3つの基本的なハンドオーバモード:ハードハンドオーバ(HO)、高速BS切替(FBSS)およびマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)がある。
IEEE802.16e標準規格によれば、3つの基本的なハンドオーバモード:ハードハンドオーバ(HO)、高速BS切替(FBSS)およびマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)がある。
[HOモード]
HOモードでは、MSは、どの時点においても、ただ1つのBSと通信し、低速の移動性、たとえば、ポータビリティまたはシンプルモビリティのみを可能にする。より高速の移動性(フルモビリティ)の場合、FBSSおよびMDHOが、より良好な性能を提供する。
HOモードでは、MSは、どの時点においても、ただ1つのBSと通信し、低速の移動性、たとえば、ポータビリティまたはシンプルモビリティのみを可能にする。より高速の移動性(フルモビリティ)の場合、FBSSおよびMDHOが、より良好な性能を提供する。
[FBSSモード]
FBSSでは、ダイバシティアクティブセット内の全てのBSにデータが送信されるが、ダイバシティ合成は行われない。さらに、そのデータは、アンカBSにおいてのみ処理される。アンカBSが変更されるとき、このハンドオーバモードは、明示的なハンドオーバシグナリングメッセージを必要としない。FBSSの場合、基地局(BS)が、高速切替機構を用いて、リンク品質を改善する。移動局(MS)は、いかなる所与のフレームにおいても、アクティブBS、すなわちアンカBSのうちの1つとの間でデータを送受信するだけである。アンカBSは、基地局(BS)選択方式に基づいて、フレーム毎に変更することができる。
FBSSでは、ダイバシティアクティブセット内の全てのBSにデータが送信されるが、ダイバシティ合成は行われない。さらに、そのデータは、アンカBSにおいてのみ処理される。アンカBSが変更されるとき、このハンドオーバモードは、明示的なハンドオーバシグナリングメッセージを必要としない。FBSSの場合、基地局(BS)が、高速切替機構を用いて、リンク品質を改善する。移動局(MS)は、いかなる所与のフレームにおいても、アクティブBS、すなわちアンカBSのうちの1つとの間でデータを送受信するだけである。アンカBSは、基地局(BS)選択方式に基づいて、フレーム毎に変更することができる。
[MDHOモード]
MDHOモードでは、MSは、ダイバシティアクセスセット内の全ての基地局と同時に通信することができる。アップリンク(またはダウンリンク)では、BS((MS)は、受信した信号をダイバシティ合成することができる。MDHOモードの場合、移動局(MS)は、1つまたは複数の基地局(BS)によって提供されるエアーインターフェース(チャネル)から1つまたは複数の他のBSによって提供されるエアーインターフェースに移行する。これは、ダウンリンク(DL)において、2つ以上の基地局に、MSに対して同じMAC/PHYプロトコルデータユニット(PDU)を送信させて、MSがダイバシティ合成を実行できるようにすることによって果たされる。アップリンク(UL)では、その移行は、2つ以上の基地局に、そのMSから同じPDUを受信(復調、復号化)させて、BS間で、受信したPDUのダイバシティ合成を実行できるようにすることによって果たされる。
MDHOモードでは、MSは、ダイバシティアクセスセット内の全ての基地局と同時に通信することができる。アップリンク(またはダウンリンク)では、BS((MS)は、受信した信号をダイバシティ合成することができる。MDHOモードの場合、移動局(MS)は、1つまたは複数の基地局(BS)によって提供されるエアーインターフェース(チャネル)から1つまたは複数の他のBSによって提供されるエアーインターフェースに移行する。これは、ダウンリンク(DL)において、2つ以上の基地局に、MSに対して同じMAC/PHYプロトコルデータユニット(PDU)を送信させて、MSがダイバシティ合成を実行できるようにすることによって果たされる。アップリンク(UL)では、その移行は、2つ以上の基地局に、そのMSから同じPDUを受信(復調、復号化)させて、BS間で、受信したPDUのダイバシティ合成を実行できるようにすることによって果たされる。
図1は、IEEE802.16e標準規格によるMDHOを示しており、MS101は多数のBS102と直に且つ同時に通信することができる。また、そのネットワークは、有線のバックボーンまたはインフラストラクチャ103も含む。バックボーンは以降の図面では示されない。この従来のネットワークは中継局を含まないことに留意されたい。
これまで、2つ以上の基地局間でのハンドオーバ手順のための従来の技法が説明された。
しかしながら、モバイルマルチホップリレー(MMR)ネットワークでは、ユーザデータおよびおそらく制御情報が、1つまたは複数の中継局(RS)によって、MR−BSおよびMSから中継される。
中継局は、MMRネットワークのサービスエリア、レンジ、スループットおよび容量を拡張し、非常に低い電力のデバイスがネットワークに参加できるようにする。
本明細書において用いられるときに、形容詞「モバイル(mobile)」は、モバイル加入者局およびモバイル中継局の両方がサポートされるという事実を指している。マルチホップリレー(MR)−BSとMSとの間に多数の通信経路を確立し、同じユーザデータおよび/または制御情報を両方の経路によって通信して、性能を改善できることがある。
MMRネットワークのためのハンドオーバ機構を提供することが望まれている。
[発明の概要]
この発明の実施の形態は、モバイルマルチホップリレー(MMR)ネットワークのためのハンドオーバ手順と、そのハンドオーバ手順をサポートするためのMAC管理メッセージとを提供する。そのハンドオーバ手順およびMAC管理メッセージが、9つのクラスのネットワークトポロジの場合に記載される。
この発明の実施の形態は、モバイルマルチホップリレー(MMR)ネットワークのためのハンドオーバ手順と、そのハンドオーバ手順をサポートするためのMAC管理メッセージとを提供する。そのハンドオーバ手順およびMAC管理メッセージが、9つのクラスのネットワークトポロジの場合に記載される。
IEEE802.16eに準拠する移動局が、IEEE802.16j標準規格、またはMMRネットワーク内でシームレスにハンドオーバすることができるように、中継局を経由する、MAC MDHOおよびFASSハンドオーバ手順および対応するMAC管理メッセージが提供される。
そのネットワークインフラストラクチャは中継局を含むので、MMRネットワークにおいて、9つの異なるMDHOおよびFASSハンドオーバ事例が生じることがある。その9つの事例は、以下の2つの主なカテゴリのハンドオーバに分類することができる。
(1)ハンドオーバが同じMMRセル内で行われるときのMR−BS内ハンドオーバ。
(2)ハンドオーバが2つの異なるMMRセル間で行われるときのMR−BS間ハンドオーバ。
(1)ハンドオーバが同じMMRセル内で行われるときのMR−BS内ハンドオーバ。
(2)ハンドオーバが2つの異なるMMRセル間で行われるときのMR−BS間ハンドオーバ。
この発明の実施形態は、無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおけるマクロダイバシティハンドオーバおよび高速アクセス局切替のための方法を提供する。ネットワークインフラストラクチャ内の中継局によって、2つの主なカテゴリのMDHOまたはFASSハンドオーバがある。
図2〜図10において、包括的には、長円が基地局セルを示し、円が中継局セルを示し、矢印がハンドオーバを示す。明確にするために、図1のバックボーン103は図2〜図10では示されない。
[MR−BS内ハンドオーバ]
MR−BS内ハンドオーバでは、同じサービングMR−BSによって制御される1組のRSまたはMR−BS間で、ダイバシティセットが更新される。このカテゴリは5つの事例を含む。本明細書において用いられるときに、「1組の」移動局、中継局または基地局は、1つまたは複数の局を含むことがある。
MR−BS内ハンドオーバでは、同じサービングMR−BSによって制御される1組のRSまたはMR−BS間で、ダイバシティセットが更新される。このカテゴリは5つの事例を含む。本明細書において用いられるときに、「1組の」移動局、中継局または基地局は、1つまたは複数の局を含むことがある。
事例1:図2に示されるように、現在のアンカ局およびターゲットアンカ局が、1組の中継局(RS1〜RS6)202と通信しているMR−BS201である。
事例2:図3に示されるように、現在のアンカ局がRS301であり、ターゲットアンカ局がMR−BS302である。
事例3:図4に示されるように、現在のアンカ局がMR−BS401であり、ターゲットアンカ局がRS402である。
事例4:図5に示されるように、現在のアンカ局およびターゲットアンカ局が同じRS501である。
事例5:図6に示されるように、現在のアンカ局およびターゲットアンカ局が異なるRS601〜602である。
[MR−BS間ハンドオーバ]
MR−BS間ハンドオーバでは、1組のMR−BSによって制御される1組のRS間でダイバシティセットが更新される。このカテゴリは4つの事例を含む。
MR−BS間ハンドオーバでは、1組のMR−BSによって制御される1組のRS間でダイバシティセットが更新される。このカテゴリは4つの事例を含む。
事例6:図7に示されるように、現在のアンカ局およびターゲットアンカ局が異なるMR−BS701および702である。
事例7:図8に示されるように、現在のアンカ局がMR−BSであり、ターゲットアンカ局が異なるMR−BS801および802によって制御されるRSである。
事例8:図9に示されるように、現在のアンカ局がRS901であり、ターゲットアンカ局が異なるMRセル内のMR−BS902である。
事例9:図10に示されるように、現在のアンカ局およびターゲットアンカ局が異なるRSであると共に異なるMRセル内に位置する。
図11は、図10の場合に図示および説明されるような事例9の場合のMDHO/FASSハンドオーバ手順例を示す。図11では、矢印はメッセージの方向を示す。図11は、MS1101、現在のアンカRS1102、現在のアンカサービングMR−BS1103、ターゲットサービングMR−BS1104およびターゲットアンカRS1105を示す。また、開始Resource_Retain_Timeタイマ1111およびハンドオーバの完了1112も示される。
図12は、図10に示されるようなIEEE802.16eに準拠するMS MACハンドオーバ手順の段階毎の、ネットワーク内の局のためのこの発明の実施形態による新規のMAC管理メッセージの表を示す。新たなMACメッセージは列1201において命名され、段階は列1202内にあり、メッセージの説明が列1203内にある。
図13は、この発明による無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおけるマクロダイバシティハンドオーバおよび高速アクセス局切替のための包括的な方法を示しており、以下に詳細に説明される。
局間のシグナリングは、当該技術分野において知られているように、無線中継リンク(チャネル)を介して、且つ有線の「バックボーン」またはネットワークインフラストラクチャを介して行われる。
ハンドオーバ手順は、参照により本明細書に援用されるIEEE802.16標準規格において定義されるように、プリアンブル、FCH、DL−MAP、UL−MAP、DCDおよびUCDメッセージのような報知制御メッセージに関するMR−BSと従属するRSとの間の協調に基づくことができる。
同期している報知システムでは、MR−BSだけが全ての報知制御メッセージを送信するか、または同じMRセル内のRSが、同じ報知制御メッセージをMSに転送する。
非同期の報知システムでは、RSは、自らのプリアンブル、FCH、DL−MAP、UL−MAP、DCDおよびUCDメッセージを送信することができる。この発明の実施形態は、MRセルネットワークにおけるMDHOおよびFASSハンドオーバを提供し、非同期報知システムのためのMACハンドオーバ手順を定義する。
そのMACハンドオーバ手順およびMACメッセージによれば、IEEE802.16eに準拠するMSは、IEEE802.16e−2005標準規格の従属条項6.3.22において定義されるハンドオーバ手順にしたがって、シームレスにハンドオーバできるようになる。
[マクロダイバシティハンドオーバおよび高速アクセス局切替]
図13に示されるように、その包括的な方法は、ネットワークトポロジアドバタイズメントを実行する(1310)。このステップは、後にさらに詳細に説明される。その後、後に説明されるように、MSに走査間隔を割り当てる(1320)。
図13に示されるように、その包括的な方法は、ネットワークトポロジアドバタイズメントを実行する(1310)。このステップは、後にさらに詳細に説明される。その後、後に説明されるように、MSに走査間隔を割り当てる(1320)。
図11に示されるように、ハンドオーバMAC管理メッセージを交換すること(1330)によって、MDHO能力またはFASS能力を使用可能に、または使用不可能にすることができる。それらのメッセージは図12において定義される。MDHOまたはFASSが使用可能である場合、MSは以下の段階を実行する。
MDHO決定:MDHOは、MSが多数のMR−BSおよび/またはRSとの間で同時に送受信することを決定することで開始する。MDHOは、ハンドオーバ管理メッセージを交換することで開始することができる。ハンドオーバ管理メッセージとして、MSによるMOB_MSHO−REQメッセージ、またはアンカ局によるMOB_BSHO−REQメッセージが用いられることがある。
FASS決定:FASSハンドオーバは、MSがダイバシティセット内で変化することがあるアンカ局との間でデータを送受信することを決定することで開始する。FASSハンドオーバも、ハンドオーバ管理メッセージを交換することで開始することができ、そのメッセージとして、MSによるMOB_MSHO−REQメッセージ、またはアンカ局によるMOB_BSHO−REQメッセージが用いられることがある。
アンカ局更新/選択:MSが、そのダイバシティセット1301に含まれる局の信号強度を絶えず監視し、それに応じて局を追加または削除することによってダイバシティセットを適宜更新する(1340)。その後、MSは、その現在のダイバシティセット1301から、アンカ局になるべき1つの局を選択し(1350)、CQICHまたはMOB_MSHO−REQメッセージにおいて、選択されたアンカ局に信号を伝達する。典型的には、選択された局は、最も高い信号強度を有する局である。
MDHOまたはFASSをサポートするMR−BSまたはRSは、H_Add ThresholdおよびH_Delete Thresholdを含むDCDメッセージを報知する。これらの閾値は、FASS/MDHO能力があるMSによって、MOB_MSHO−REQメッセージが送信されるべきであるか否かを判定するために用いられる。
アンカ局の長期の搬送波対干渉+雑音比(CINR)が、所定の閾値H_Delete Thresholdよりも小さい場合には、MSはMOB_MSHO−REQメッセージを送信して、ダイバシティセットからのこのアンカ局の削除を要求する。隣接するMR−BSまたはRSの長期のCINRが所定の閾値H_Add Thresholdよりも大きい場合には、MSはMOB_MSHO−REQメッセージを送信して、この隣接するMR−BSまたはRSのダイバシティセットへの追加を要求する。
IEEE802.16e―2005標準規格において定義されるように、MOB_BSHO−REQおよびMOB_BSHO−RSPメッセージは、特定のMSのための取り得るターゲットアクセス局についての以下の情報を含む:サービスレベル予測、プリアンブルインデックス/サブチャネルインデックス、HO過程最適化、ネットワーク支援HOサポート、およびHO_許可ポリシーサポート。
この情報は、IEEE802.16eネットワークのバックボーン103を介して入手することができる。図1を参照されたい。しかしながら、この情報は、中継リンクを介して入手することもできる。
それゆえ、この発明人は、2つの新たなハンドオーバMAC管理メッセージMR_HOINFO−REQおよびMR_HOINFO−RSPを定義することにより、ダイバシティセット内に含まれるべき潜在的な局についての情報を交換する。
[MDHO/FBSSのためのダイバシティセット更新]
MOB_MSHO−REQメッセージがMSによって送信されるとき、そのMSは、MSのダイバシティセットに含まれるべきMR−BSおよび/またはRSの取り得るリストを与えることができる。MSは、受信したMOB_NBR−ADVメッセージと、予め実行されている信号強度測定値、伝搬遅延測定値、走査、レンジングおよびアソシエーション能力とによって、MR−BSおよび/またはRSの取り得るリストを見積もることができる。
MOB_MSHO−REQメッセージがMSによって送信されるとき、そのMSは、MSのダイバシティセットに含まれるべきMR−BSおよび/またはRSの取り得るリストを与えることができる。MSは、受信したMOB_NBR−ADVメッセージと、予め実行されている信号強度測定値、伝搬遅延測定値、走査、レンジングおよびアソシエーション能力とによって、MR−BSおよび/またはRSの取り得るリストを見積もることができる。
MOB_BSHO−RSPメッセージが、MSの現在のダイバシティセット内のアンカ局によって送信されるとき、MR−BSは、MSのダイバシティセット内に取り込むために推奨されるMR−BSまたはRSのリストを提供することができる。
MSおよびダイバシティセット内の潜在的な局は、RNG−REQおよびRNG−RSPメッセージを交換することによってレンジングを実施する。MSは、局ID TLVを含むRNG−REQメッセージを送信することによってハンドオーバ試行を指示することができ、レンジング目的指示TLVセットのビット数を1に設定する。
そのようなRNG−REQメッセージを受信すると、潜在的な局は、情報をまだ受信していない場合には、MSにそれを要求する。MS情報は、中継リンクを介して、およびバックボーンを介して入手される必要があり得るので、この発明人は、MS情報を通知するための2つの新たなハンドオーバMAC管理メッセージMR_MSINFO−REQおよびMR_MSINFO−RSPを定義する。
[情報を基にするMDHO/FASS決定および開始]
上記の情報に基づいて、局はステップ1360において、ハンドオーバを実施することを決定し、ハンドオーバを開始することができる。
上記の情報に基づいて、局はステップ1360において、ハンドオーバを実施することを決定し、ハンドオーバを開始することができる。
[MDHO/FASSハンドオーバ実行および終了]
開始後に、ハンドオーバが実行され(1370)、成功した場合には終了する(1380)。IEEE802.16e−2005標準規格によれば、ダイバシティセットにおいてMSがネットワークアタッチメントに成功したことが、ネットワークバンクボーンを介して、以前のアンカBSによって通知される。しかしながら、IEEE802.16j標準規格では、このアタッチメントは、中継リンクを介して、且つバックボーンを介して通知されることがある。
開始後に、ハンドオーバが実行され(1370)、成功した場合には終了する(1380)。IEEE802.16e−2005標準規格によれば、ダイバシティセットにおいてMSがネットワークアタッチメントに成功したことが、ネットワークバンクボーンを介して、以前のアンカBSによって通知される。しかしながら、IEEE802.16j標準規格では、このアタッチメントは、中継リンクを介して、且つバックボーンを介して通知されることがある。
それゆえ、この発明人は、新たなハンドオーバMAC管理メッセージMR_HO−INDを記載する。この情報を用いて、新たなアンカMR−BSおよび/またはRSにおいてMSがネットワークアタッチメントに成功したことが、以前のアンカ局に通知される。
[ネットワークトポロジアドバタイズメント]
このセクションは、現在の標準規格の場合のこの発明の実施形態によるネットワークトポロジアドバタイズメント手順1310およびMS走査手順1320に対する付加および変更を記載する。
このセクションは、現在の標準規格の場合のこの発明の実施形態によるネットワークトポロジアドバタイズメント手順1310およびMS走査手順1320に対する付加および変更を記載する。
MR−BSまたはRSは、そのセル内にある全てのMSに対して、MOB_NBR−ADVメッセージを定期的に報知する。MOB_NBR−ADVメッセージは、他の局のアクセスリンクチャネル情報を含む。その情報は、無線中継リンクを介して、およびMRネットワークのバックボーンを介して入手されることがある。それゆえ、この発明人は、表1に示されるように、新たなハンドオーバMAC管理メッセージMR_NBR−REQを定義することにより、MR−BSとRSとの間で、またはRSとRSとの間で、無線中継リンクを介して情報を交換する。
新たなMR_NBR−RSPメッセージを定義することにより、MR_NBR−REQメッセージに応答することができる。アクセス局は、受信したMR_NBR−REQメッセージから収集される情報に基づいて、MOB_NBR−ADVメッセージを準備する。その後、アクセス局は、MOB_NBR−ADVメッセージを、その関連するMSに対して送信する。
MR_NBR−REQメッセージは、RSまたはMR−BSによって用いられ、サービングMR−BSまたは上流のRSに対して他の局のアクセスチャネル情報を要求する。一般的なMACヘッダ内に符号化されるCIDは、RSとMR−BSとの間、または要求しているRSとその上流のRSとの間の1次CIDである。
[MS走査]
アクセス局は、MSに対して、ハンドオーバのための潜在的なターゲットアクセス局の安定性を探索し、且つ監視する走査間隔を割り当てることができる。IEEE802.16e−2005において定義されるように、MSは、MOB_SCN−REQメッセージを用いて、走査間隔の割当て、および潜在的な各ターゲットアクセス局との特定のアソシエーションタイプを要求することができる。IEEE802.16e−2005では、3つのアソシエーションレベル、アソシエーションレベル0、アソシエーションレベル1およびアソシエーションレベル2が定義される。要求されるアソシエーションレベルは、MOB_SCN−REQメッセージの走査タイプフィールド内に符号化される。MOB_SCN−REQメッセージを受信すると、アクセス局は、MOB_SCN−RSPメッセージで応答する。IEEE802.16e−2005では、BS間の協調は、バックボーンを介して達成することができる。しかしながら、802.16jネットワークでは、その協調は、中継リンクおよびバックボーンを介して行われる必要がある。この発明人は、中継リンクによる協調のために2つの新たなハンドオーバMAC管理メッセージMR_SCN−REQおよびMR_SCN−RSPを定義する。表2および表3を参照されたい。現在のアクセス局は、MR_SCN−REQメッセージを送信して、上流の中継局と、またはさらにはMR−BSとアソシエーションレベルをネゴシエートして、MSに適当な走査間隔を割り当てる。
アクセス局は、MSに対して、ハンドオーバのための潜在的なターゲットアクセス局の安定性を探索し、且つ監視する走査間隔を割り当てることができる。IEEE802.16e−2005において定義されるように、MSは、MOB_SCN−REQメッセージを用いて、走査間隔の割当て、および潜在的な各ターゲットアクセス局との特定のアソシエーションタイプを要求することができる。IEEE802.16e−2005では、3つのアソシエーションレベル、アソシエーションレベル0、アソシエーションレベル1およびアソシエーションレベル2が定義される。要求されるアソシエーションレベルは、MOB_SCN−REQメッセージの走査タイプフィールド内に符号化される。MOB_SCN−REQメッセージを受信すると、アクセス局は、MOB_SCN−RSPメッセージで応答する。IEEE802.16e−2005では、BS間の協調は、バックボーンを介して達成することができる。しかしながら、802.16jネットワークでは、その協調は、中継リンクおよびバックボーンを介して行われる必要がある。この発明人は、中継リンクによる協調のために2つの新たなハンドオーバMAC管理メッセージMR_SCN−REQおよびMR_SCN−RSPを定義する。表2および表3を参照されたい。現在のアクセス局は、MR_SCN−REQメッセージを送信して、上流の中継局と、またはさらにはMR−BSとアソシエーションレベルをネゴシエートして、MSに適当な走査間隔を割り当てる。
この発明は、好ましい実施形態によって例として説明されてきたが、この発明の精神および範囲内で、種々の他の適用および変更を行うことができることは理解されたい。それゆえ、添付の特許請求の範囲の目的は、この発明の真の精神および範囲に入るような変形および変更を包含することである。
201、302、401 MR−BS、202、301、402、501、601、602、901、1001 中継局(RS1〜RS6)、701、801 MR−BS1、702、802、902、1002 MR−BS2、1101 MS、1102 現在のアンカRS、1103 現在のアンカサービングMR−BS、1104 ターゲットサービングMR−BS、1105 ターゲットアンカRS、1111 開始Resource_Retain_Timeタイマ、1112 ハンドオーバの完了、1201〜1203 列。
Claims (23)
- 無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法であって、
前記移動局、前記中継局および前記基地局のためのネットワークトポロジアドバタイズメントを実行するステップと、
前記ネットワークトポロジアドバタイズメントにしたがって、前記移動局に対して走査間隔を割り当てるステップと、
前記移動局と、前記中継局および前記基地局との間でハンドオーバ管理メッセージを交換するステップと、
前記移動局が現在のアンカ局と通信するためのダイバシティセットを更新するステップと、
前記更新されたダイバシティセットからターゲットアンカ局を選択するステップと、
前記移動局を前記現在のアンカ局から前記ターゲットアンカ局にハンドオーバするステップと
を含む、無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。 - 前記ハンドオーバ管理メッセージは、前記ネットワークの媒体アクセス(MAC)層において定義される、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバ管理メッセージは、前記MDHOおよび前記FASSを可能にする、請求項2に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記移動局と前記中継局および前記基地局との間でユーザデータを通信することをさらに含む、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記MDHO中に、前記移動局は、1つまたは複数のアクセス局によって提供されるエアーインターフェースから1つまたは複数の他のアクセス局によって提供されるエアーインターフェースに移行する、請求項3に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記FASS中に、前記移動局はアクセス局とユーザデータを通信し、前記ユーザデータはフレームとして通信され、前記移動局は、局選択機構に応じて、フレーム毎にアクセス局を変更する、請求項3に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記移動局は、任意の特定のフレーム中に、1組のアクティブ局のうちの1つとユーザデータを通信する、請求項6に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバは前記ネットワークの1つのセル内で行われる、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバは前記ネットワークの異なるセル内で行われる、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局および前記ターゲットアンカ局は、特定のマルチホップリレー基地局である、請求項8に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局は特定の中継局であり、前記ターゲットアンカ局は、特定のマルチホップリレー基地局である、請求項8に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局は特定のマルチホップリレー基地局であり、前記ターゲットアンカ局は特定の中継局である、請求項8に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局および前記ターゲットアンカ局は特定の中継局である、請求項8に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局および前記ターゲットアンカ局は、異なる中継局である、請求項8に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局および前記ターゲットアンカ局は、異なる特定のマルチホップリレー基地局である、請求項9に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局は特定のマルチホップリレー基地局であり、前記ターゲットアンカ局は、異なるマルチホップリレー基地局によって制御される特定の中継局である、請求項9に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局は1つのセル内の特定の中継局であり、前記ターゲットアンカ局は、異なるセル内の特定のマルチホップリレー基地局である、請求項9に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記現在のアンカ局および前記ターゲットアンカ局は、異なるセル内の異なる中継局である、請求項9に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバ管理メッセージは、前記ネットワークトポロジアドバタイズメントを実行するためのメッセージを含む、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバ管理メッセージは、マルチホップ走査間隔割当て要求メッセージを含む、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバ管理メッセージは、マルチホップハンドオーバ情報要求メッセージを含む、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバ管理メッセージは、マルチホップ移動局チャネル情報要求メッセージを含む、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
- 前記ハンドオーバ管理メッセージは、マルチホップハンドオーバ指示メッセージを含む、請求項1に記載の無線マルチユーザ・マルチホップリレーネットワークにおける移動局、中継局および基地局のためのマクロダイバシティハンドオーバ(MDHO)ならびに高速アクセス局切替(FASS)のための方法。
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