JP2008535401A - Ieee802.16ハンドオーバ手順を用いた技術間ハンドオーバのサポート - Google Patents

Ieee802.16ハンドオーバ手順を用いた技術間ハンドオーバのサポート Download PDF

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Abstract

モバイル加入者端末(MSS)が基地局(BS)を変更する無線通信システムにおける技術間ハンドオーバを実施する方法は、最初に、MSSがハンドオーバすることができる1または複数のターゲットBSを見つける。各ターゲットBSによって使用される技術が識別され、MSSによってサポートされる技術が判定される。MSSのハンドオーバは、MSSが通信することができるターゲットBSに対して実施される。

Description

本発明は主にハンドオーバ手順に関し、より詳細には、802.16のハンドオーバ手順を用いた技術間ハンドオーバのサポートに関する。
IEEE802.16における現在の仕様(WIMAX)は、IEEE802.16に従って動作する基地局(BS)の間のモバイル加入者端末(MSS)の移動性のサポートを含む。無線/モバイル技術の進歩および複数のWLAN技術(たとえば、IEEE802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.16、802.20、GSM、GPRS、CDMA2000、UMTSなど)の共存に伴い、異なる技術に従って動作するBSの間の移動性をサポートする必要がある。既存のIEEE802.16仕様は、この目的にかなった基盤を提供するが、その仕様において定義されるメッセージのほとんどは、BSおよびMSSが通信用に使用している技術を定義するフィールドを欠いている。
ハンドオーバのターゲットとして利用可能な様々な技術をマルチモード端末が理解できるためには、既存のメッセージ形式にさらに修正を加える必要がある。
802.16の基本動作の一部は、近隣にあるBSのリストを(近隣通知(MOB_NBR-ADV)メッセージを介して)BSが送ること、BS間通信、MSSが近隣BSをスキャンし監視すること、MSSがBSに電力測定値を報告すること、MSS側起動セル再選択、BS側起動ハンドオーバ、ネットワーク管理者側起動ハンドオーバ、メークビフォアブレーク(make before break)ハンドオーバ、ブレークビフォアメーク(break before make)ハンドオーバ、MSS/BSハンドオーバ通知、MSS/BSがターゲットBSを列挙すること、および(MSS_PINGPONG_REPORTメッセージを介した)ピンポン現象を含む。
本発明は、技術間ハンドオーバ(すなわち、IEEE802.16とIEEE802.11の間、IEEE802.16とGSMの間、IEEE802.11からGPRSへ、IEEE802.16とUMTSの間、など)をサポートするために、既存の手順およびメッセージ形式を拡張する。具体的には、ハンドオーバ関連メッセージ中に、新規フィールドを提案する。この新規フィールドは、近隣BS標準仕様(技術)を識別する。新規フィールドは、新たな、型−長さ−値(type-length-value:TLV)エンコード近隣情報レコード、または既存のメッセージ(たとえば、MOB_NBR-ADV、MSS_NBR-RSP、MOB_SCAN-REPORT、MOB_BSHO-REQ、MOB_MSSHO-REQ、MOB_BSHO-RSPなど)中の新規フィールドのいずれでもよい。
モバイル加入者端末(MSS)が基地局(BS)を変更する無線通信システムにおける技術間ハンドオーバを実施する方法は、最初に、MSSがハンドオーバすることができる1または複数のターゲットBSを見つける。各ターゲットBSによって使用される技術が識別され、MSSによってサポートされる技術が判定される。MSSが通信することができるターゲットBSに対してMSSのハンドオーバが実施される。
MSS、サービングBS、および1または複数のターゲットBSを有する無線通信システムにおける技術間ハンドオーバを実施する方法は、最初に、サービングBSからMSSに近隣通知メッセージを送る。近隣通知メッセージは、1または複数のターゲットBSおよび各BS向けの動作用技術を識別する。候補BSのリストが識別され、1または複数のターゲットBSから候補BSが選択される。MSSは、各候補BSに同期し、各BSからの信号品質を判定する。ハンドオーバ用に好ましいBSが判定され、好ましいBSへのハンドオーバが実施される。
近隣通知メッセージ、近隣報告メッセージ、BS側起動ハンドオーバ要求メッセージ、MSS側起動ハンドオーバ要求メッセージ、BSハンドオーバ応答メッセージ、およびハンドオーバ指示メッセージを含む、修正されたいくつかのメッセージを開示する。こうしたメッセージはそれぞれ、既存のメッセージタイプに基づいており、近隣BSの動作用技術を識別する動作用技術フィールドを含む。たとえば、このフィールドは、近隣BSが802.11を使用するのか、それとも802.16技術を使用するのかということを含み得る。
第1の動作用技術を用いるサービングBSから、第2の動作用技術を用いるターゲットBSへの技術間ハンドオーバを実施するように構成されたMSSは、送信機/受信機、プロセッサ、第1の動作用技術部、および第2の動作用技術部を含む。プロセッサは、送信機/受信機と通信し、技術タイプ判定デバイスを含む。第1の動作用技術部は、技術タイプ判定デバイスと通信する。第2の動作用技術部は、技術タイプ判定デバイスと通信し、第1の動作用技術部とは異なる動作技術を用いるように構成される。技術タイプ判定デバイスは、サービングBSおよびターゲットBSからメッセージを受信し、メッセージを適切な動作用技術部に渡すように構成される。
例として挙げられ、添付の図面と併せて理解されるべき好ましい実施形態に関する以下の説明から、本発明がより詳細に理解できよう。
以下では、「モバイル加入者端末」(MSS)という用語は、局(STA)、無線送受信ユニット(WTRU)、ユーザ機器、固定またはモバイル加入者ユニット、ページャ、あるいは無線環境において動作することが可能な他の任意のタイプの装置も含むが、それに限定されない。これ以降で言及する場合、「基地局」(BS)という用語は、アクセスポイント(AP)、ノードB、サイトコントローラ、または無線環境における他のどのタイプのインタフェース装置も含むが、それに限定されない。
<セル再選択(Cell Reselection)>
図1Aは、既存の802.16セル再選択手順100を示すフロー図である。手順100は、MSS102、サービングBS(BS#1)104、およびターゲットBS(BS#2)106を使用する。MSS102が始動し(ステップ110)、サービングBS104に同期する(ステップ112)。MSS102は、サービングBS104からダウンリンク(DL)およびアップリンク(UL)パラメータを受信する(ステップ114)。MSS102は、システムに入り(ステップ116)、近隣BSサーチを実施し(ステップ118)、近隣BSを検出する(ステップ120)。図1Aに示す例では、近隣BSはターゲットBS106である。
MSS102は、ターゲットBS106に同期し(ステップ122)、ターゲットBS106からDLおよびULパラメータを受信する(ステップ124)。MSS102は、レンジング(ranging)要求(RNG−REQ)メッセージをサービングBS104に送り、初期電力平準化およびレンジングを実施する(ステップ126)。サービングBS104は、MSSの伝送時間経過(transmit time advance)および電力調整についての情報を含むレンジング応答(RNG−RSP)メッセージで応答する(ステップ128)。
図1Bは、技術間セル再選択を示すセル再選択手順150を示すフロー図である。手順150は、802.11部154および802.16部156を有するMSS152と、802.16の下で動作するサービングBS(BS#1)158と、802.11の下で動作するターゲットBS(BS#2)160とを使用する。MSS152が始動し(ステップ162)、802.16技術を用いてサービングBS158に同期する(ステップ164)。MSS152は、サービングBS104から802.16DLおよびULパラメータを受信する(ステップ166)。MSS152は、802.16システムに入り(ステップ168)、近隣BSサーチを実施し(ステップ170)、近隣BSを検出する(ステップ172)。図1Bに示す例では、近隣BSはターゲットBS160である。
MSS152は、802.11技術および802.11部154を用いてターゲットBS160に同期し(ステップ174)、ターゲットBS160から802.11DLおよびULパラメータを受信する(ステップ176)。MSS152は、レンジング要求(RNG−REQ)メッセージをサービングBS158に送り、初期電力平準化およびレンジングを実施する(ステップ178)。サービングBS158は、MSSの伝送時間経過および電力調整についての情報を含むレンジング応答(RNG−RSP)メッセージで応答する(ステップ180)。
手順150は、一般に、サービングBS158が802.11技術を用い、ターゲットBS160が802.16技術を用いる場合も同じように動作することに留意されたい。
<MSS側起動ハンドオーバ(MSS Initiated Handover)>
図2Aは、既存の802.16MSS側起動ハンドオーバ手順200を示すフロー図である。手順200は、MSS202、サービングBS(BS#1)204、第1のターゲットBS(BS#2)206、および第2のターゲットBS(BS#3)208を使用する。サービングBS204は、MSS202に近隣通知(MOB_NBR-ADV)メッセージを送る(ステップ210)。近隣通知メッセージは、ネットワークを識別し、初期ネットワークエントリまたはハンドオーバを求める潜在MSSの近隣BSの特性を定義するのに使用される。図2Aに示す例において、近隣通知メッセージは、2つの近隣BSがあることを示す。
MSS202は、サービングBS204にスキャン間隔割り当て要求(MOB_SCN-REQ)メッセージを送る(ステップ212)。スキャン間隔割り当て要求メッセージは、MSS202によって送られ、使用可能BSを求めること、およびハンドオーバ用ターゲットとしてのその適性を判定することを目的として、スキャン間隔(要求されたスキャン期間の持続期間Nを含む)を要求する。サービングBS204は、スキャン間隔割り当て要求にスキャン間隔割り当て応答(MOB_SCN-RSP)メッセージで応答するが、この応答メッセージは、スキャンがいつ始まるか(M個のフレームで表す。ステップ214)についての情報を含む。M個のフレームを渡された後、MSS202は、近隣BSサーチを開始する(ステップ216)。N個のフレーム分の期間(MOB_SCN-REQメッセージ中の要求通り)に渡って、MSS202は第1のターゲットBS206に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行い(ステップ218)、MSS202は第2のターゲットBS208に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行う(ステップ220)。
MSS202は、ハンドオーバを開始したい場合、サービングBS204にハンドオーバ要求(MOB_MSSHO-REQ)メッセージを送る(ステップ222)。ハンドオーバ要求メッセージは、候補BSに関する報告測定基準を含み得る。図2Aに示す例では、報告測定基準は、各BSに対する搬送波対干渉雑音比(CINR)の値である。サービングBS204は、両方のターゲットBS206、208にハンドオーバ事前通知メッセージを送る(ステップ224、226)。事前通知メッセージは、MSS ID、接続パラメータ、MSSの性能、帯域幅(BW)、および所望されるサービス品質(QoS)など、MSS202についての情報を含む。
第1のターゲットBS206は、サービングBS204にハンドオーバ事前通知応答メッセージを送る(ステップ228)。事前通知応答には、事前通知メッセージが受信されたという肯定応答(ACK)と、ターゲットBSが提供することができるQoSレベルと、ターゲットBSの識別情報と、いくつかのオーバーヘッドフィールドとが含まれる。第2のターゲットBS208も、サービングBS204にハンドオーバ事前通知応答メッセージを送る(ステップ230)。ステップ228および230で送られるメッセージは、順序を逆にしてもよいことに留意されたい。図2Aに示す例では、第1のターゲットBS206は、MSSによる要求よりも低いQoSしか提供することができないが、第2のターゲットBS208は、要求されたQoSレベルを提供することができる。
事前通知応答メッセージを受信すると、サービングBS204は、どちらのターゲットBSが、より優れたサービスをMSS202に提供することができるかを、各ターゲットBSの性能を、MSS202によって要求されたパラメータと突き合わせて評価することによって判定する。図2Aに示すように、要求されたQoSレベルを提供することができるので、第2のターゲットBS208が選択される。サービングBS204は、第2のターゲットBS208にハンドオーバ確認メッセージを送る(ステップ232)。サービングBS204はまた、MSS202に対して、ハンドオーバが第2のターゲットBS208向けであることを示すハンドオーバ応答(MOB_HO-RSP)メッセージを送る(ステップ234)。ステップ232および234は、手順200の全体的性能を変えることなく、順序を逆にできることに留意されたい。
MSS202は、ハンドオーバの実施間近であるという最終指示としてのハンドオーバ指示(MOB_HO-IND)メッセージを、サービングBS204に送る(ステップ236)。MSS202がそのハンドオーバをキャンセルまたは拒否するつもりである場合、そのハンドオーバ指示メッセージは、サービングBS204にそのことを知らせる。ハンドオーバ指示メッセージは、MSS202がハンドオーバを開始する時間パラメータ(L個のフレーム)を含む。MSS202は、第2のターゲットBS208に同期し(ステップ238)、レンジング要求(RNG-REQ)メッセージを第2のターゲットBS208に送り、初期電力平準化およびレンジングを実施する(ステップ240)。第2のターゲットBS208は、MSSの伝送時間経過および電力調整についての情報を含むレンジング応答(RNG-RSP)メッセージで応答する(ステップ242)。
図2Bは、技術間のMSS側起動ハンドオーバ手順250を示すフロー図である。手順250は、802.11部254および802.16部256を有するMSS252と、802.16技術を用いるサービングBS(BS#1)258と、802.16技術を用いる第1のターゲットBS(BS#2)260と、802.11技術を用いる第2のターゲットBS(BS#3)262とを使用する。サービングBS258は、MSS252の802.16部256に、近隣通知(MOB_NBR-ADV)メッセージを送る(ステップ264)。近隣通知メッセージは、ネットワークを識別し、初期ネットワークエントリまたはハンドオーバを求める潜在MSSの近隣BSの特性を定義するのに使用される。近隣通知メッセージは、各ターゲットBS用の技術タイプを含む。図2Bに示す例では、近隣通知メッセージは、2つの近隣BSがあり、一方は802.16技術を用い、他方は802.11技術を用いることを示す。MSSは、各潜在ターゲットBSによって用いられる技術タイプをも追跡する。
MSS252は、サービングBS258にスキャン間隔割り当て要求(MOB_SCN-REQ)メッセージを送る(ステップ266)。スキャン間隔割り当て要求メッセージは、使用可能BSを求め、ハンドオーバ用のターゲットとしてのその適性を判定する目的で、スキャン間隔(要求されたスキャン期間の持続期間Nを含む)を要求するために、MSS252によって送られる。サービングBS258は、スキャン間隔割り当て要求に対してスキャン間隔割り当て応答(MOB_SCN-RSP)メッセージで応答し、この応答メッセージは、いつスキャンが始まる(M個のフレームで表す。ステップ268)かについての情報を含む。M個のフレームを渡された後、MSS252は、近隣BSサーチを開始する(ステップ270)。N個のフレーム分の期間(MOB_SCN-REQメッセージ中で要求された通り)に渡って、MSS252は第1のターゲットBS260に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行い(ステップ272)、MSS252は第2のターゲットBS262に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行う(ステップ274)。
MSS252は、ハンドオーバを開始したい場合、サービングBS258にハンドオーバ要求(MOB_MSSHO-REQ)メッセージを送る(ステップ276)。たとえば、2通りの技術で動作し、同じ信号強度を提供する複数のターゲットBSが存在する場合、MSSは、ハンドオーバ用の好ましい技術タイプを要求できることに留意されたい。ただし、展開の観点からは、概して、同じ技術においてハンドオーバを実施する方がより容易である。というのは、動作技術の変更は、動作技術を変更するのに必要とされる比較的長い時間のせいで、データを失う危険を生じさせるからである。
ハンドオーバ要求メッセージは、候補BSに関する報告測定基準を含み得る。図2Bに示す例では、報告測定基準は、各BSのCINR値である。サービングBS258は、両方のターゲットBS260、262にハンドオーバ事前通知メッセージを送る(ステップ278、280)。事前通知メッセージは、MSS ID、接続パラメータ、MSSの性能、BW、および所望されるQoSなど、MSS252についての情報を含む。
第1のターゲットBS260は、サービングBS258にハンドオーバ事前通知応答メッセージを送る(ステップ282)。事前通知応答は、事前通知メッセージが受信されたというACKと、ターゲットBSが提供することができるQoSとを含む。第2のターゲットBS262も、サービングBS258にハンドオーバ事前通知応答メッセージを送る(ステップ284)。ステップ282および284で送られるメッセージは、順序を逆にしてもよいことに留意されたい。図2Bに示す例では、第1のターゲットBS260は、MSSによる要求よりも低いQoSしか提供することができないが、第2のターゲットBS262は、要求されたQoSレベルを提供することができる。
事前通知応答メッセージを受信すると、サービングBS258は、どちらのターゲットBSが、より優れたサービスをMSS252に提供することができるかを、各ターゲットBSの性能を、MSS252によって要求されたパラメータに突き合わせて評価することによって判定する。図2Bに示すように、要求されたQoSレベルを提供することができるので、第2のターゲットBS262が選択される。サービングBS258は、第2のターゲットBS262にハンドオーバ確認メッセージを送る(ステップ286)。サービングBS258はまた、ハンドオーバが第2のターゲットBS262に対するものであることを示すハンドオーバ応答(MOB_HO_RSP)メッセージを、MSS252に送る(ステップ288)。ステップ286および288は、手順250の全体的性能を変えることなく、順序を逆にできることに留意されたい。
MSS252は、ハンドオーバを実施間近であるという最終指示としてのハンドオーバ指示(MOB_HO-IND)メッセージを、サービングBS258に送る(ステップ290)。MSS252がハンドオーバをキャンセルまたは拒否するつもりである場合、ハンドオーバ指示メッセージは、サービングBS258にそのことを知らせる。ハンドオーバ指示メッセージは、MSS252がハンドオーバをその後に開始する時間パラメータ(L個のフレーム)を含む。MSS252は、802.11技術を用いて第2のターゲットBS262に同期し(ステップ292)、初期電力平準化およびレンジングを実施するためのレンジング要求(RNG-REQ)メッセージを第2のターゲットBS262に送る(ステップ294)。第2のターゲットBS262は、MSSの伝送時間経過および電力調整についての情報を含むレンジング応答(RNG-RSP)メッセージで応答する(ステップ296)。
<BS側起動ハンドオーバ>
図3Aは、既存の802.16BS側起動ハンドオーバ手順300を示すフロー図である。手順300は、MSS302、サービングBS(BS#1)304、第1のターゲットBS(BS#2)306、および第2のターゲットBS(BS#3)308を使用する。サービングBS304は、MSS302に近隣通知(MOB_NBR-ADV)メッセージを送る(ステップ310)。近隣通知メッセージは、ネットワークを識別し、初期ネットワークエントリまたはハンドオーバを求める潜在MSSの近隣BSの特性を定義するのに使用される。図3Aに示す例において、近隣通知メッセージは、2つの近隣BSがあることを示す。
サービングBS304は、ハンドオーバを開始し(ステップ312)、両方のターゲットBS306、308にハンドオーバ事前通知メッセージを送る(ステップ314、316)。事前通知メッセージは、MSS ID、接続パラメータ、MSSの性能、BW、および所望されるQoSなど、MSS302についての情報を含む。サービングBS304は次いで、MSS302にハンドオーバ要求(MOB_BSHO-REQ)メッセージを送る(ステップ318)。ハンドオーバ要求メッセージは、MSS302が調査するべき推奨BSのリストを含む。図3Aでは、ハンドオーバ要求メッセージは、BS#2およびBS#3が推奨BSのリストにあることを示す。
MSS302は、近隣BSサーチを開始し(ステップ320)、サービングBS304によって推奨されるBSをそれぞれ調査する。MSS302が近隣BSサーチを実施している間、サービングBS304は、第1のターゲットBS306および第2のターゲットBS308からハンドオーバ事前通知応答メッセージを受信する(ステップ322、324)。事前通知応答は、事前通知メッセージが受信されたというACKと、ターゲットBSが提供することができるQoSとを含む。MSS302は第1のターゲットBS306に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行い(ステップ326)、MSS302は第2のターゲットBS308に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行う(ステップ328)。
ターゲットBSの測定を完了した後、MSS302は、各ターゲットBSのCINR値を含むハンドオーバ応答(MOB_MSSHO-RSP)メッセージを、サービングBS304に送る(ステップ330)。サービングBS304は、どちらのターゲットBSが、より優れたサービスをMSS302に提供することができるかを、ハンドオーバ事前通知メッセージ中のパラメータと突き合わせて各ターゲットBSの性能を評価することによって判定する。図3Aに示すように、第2のターゲットBS308が、要求されたQoSレベルを提供することができるので、選択される。サービングBS304は、ハンドオーバが第2のターゲットBS308に対するものであることを示すハンドオーバ応答(MOB_HO-RSP)メッセージを、MSS302に送る(ステップ332)。サービングBS304はまた、第2のターゲットBS308にハンドオーバ確認メッセージを送る(ステップ334)。
MSS302は、ハンドオーバを実施間近であるという最終指示としてのハンドオーバ指示(MOB_HO-IND)メッセージを、サービングBS304に送る(ステップ336)。MSS302がハンドオーバをキャンセルまたは拒否するつもりである場合、ハンドオーバ指示メッセージは、サービングBS304にそのことを知らせる。ハンドオーバ指示メッセージは、MSS302がハンドオーバを開始する時間パラメータ(L個のフレーム)を含む。MSS302は、第2のターゲットBS308に同期し(ステップ338)、初期電力平準化およびレンジングを実施するためのレンジング要求(RNG-REQ)メッセージを、第2のターゲットBS308に送る(ステップ340)。第2のターゲットBS308は、MSSの伝送時間経過および電力調整についての情報を含むレンジング応答(RNG-RSP)メッセージで応答する(ステップ342)。
図3Bは、技術間のBS側起動ハンドオーバ手順350を示すフロー図である。手順300は、802.11部354および802.16部356を有するMSS352と、802.16技術を用いるサービングBS(BS#1)358と、802.16技術を用いる第1のターゲットBS(BS#2)360と、802.11技術を用いる第2のターゲットBS(BS#3)362とを使用する。サービングBS358は、MSS352の802.16部356に近隣通知(MOB_NBR-ADV)メッセージを送る(ステップ364)。近隣通知メッセージは、ネットワークを識別し、初期ネットワークエントリまたはハンドオーバを求める潜在MSSの近隣BSの特性を定義するのに使用される。近隣通知メッセージは、各ターゲットBS用の技術タイプを含む。図3Bに示す例では、近隣通知メッセージは、2つの近隣BSがあり、一方は802.16技術を用い、他方は802.11技術を用いることを示す。
サービングBS358は、ハンドオーバを開始し(ステップ366)、両方のターゲットBS360、362にハンドオーバ事前通知メッセージを送る(ステップ368、370)。事前通知メッセージは、MSS ID、接続パラメータ、MSSの性能、BW、および所望されるQoSなど、MSS352についての情報を含む。サービングBS358は次いで、MSS352にハンドオーバ要求(MOB_BSHO-REQ)メッセージを送る(ステップ372)。ハンドオーバ要求メッセージは、MSS352が調査するべき推奨BSのリストと、各推奨ターゲットBSの技術タイプとを含む。図3Bでは、ハンドオーバ要求メッセージは、BS#2およびBS#3が推奨BSのリストにあることを示す。
MSS352は、近隣BSサーチを開始し(ステップ374)、サービングBS358によって推奨されるBSをそれぞれ調査する。MSS352が近隣BSサーチを実施している間、サービングBS358は、第1のターゲットBS360および第2のターゲットBS362からハンドオーバ事前通知応答メッセージを受信する(ステップ376、378)。事前通知応答は、事前通知メッセージが受信されたというACKと、ターゲットBSが提供することができるQoSとを含む。MSS352は第1のターゲットBS360に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行い(ステップ380)、MSS352は第2のターゲットBS362に同期し、信号レベル、干渉レベル、およびノイズレベルの測定を行う(ステップ382)。
ターゲットBSの測定を完了した後、MSS352は、各ターゲットBSのCINR値を含むハンドオーバ応答(MOB_MSSHO-RSP)メッセージを、サービングBS358に送る(ステップ384)。サービングBS358は、どちらのターゲットBSが、より優れたサービスをMSS352に提供することができるかを、ハンドオーバ事前通知メッセージ中のパラメータと突き合わせて各ターゲットBSの性能を評価することによって判定する。図3Bに示すように、第2のターゲットBS362が、要求されたQoSレベルを提供することができるので、選択される。サービングBS358は、ハンドオーバが第2のターゲットBS362に対するものであり、802.11技術を用いることを示すハンドオーバ応答(MOB_HO-RSP)メッセージを、MSS352に送る(ステップ386)。サービングBS358はまた、第2のターゲットBS362にハンドオーバ確認メッセージを送る(ステップ388)。
MSS352は、ハンドオーバを実施間近であるという最終指示としてのハンドオーバ指示(MOB_HO-IND)メッセージを、サービングBS358に送る(ステップ390)。MSS352がハンドオーバをキャンセルまたは拒否するつもりである場合、ハンドオーバ指示メッセージは、サービングBS358にそのことを知らせる。ハンドオーバ指示メッセージは、MSS352がハンドオーバを開始する時間パラメータ(L個のフレーム)を含む。MSS352は、802.16技術からMSSを解放するための解放手順を実施する(ステップ392)。MSS352は、第2のターゲットBS362に同期し(ステップ394)、初期電力平準化およびレンジングを実施するためのレンジング要求(RNG-REQ)メッセージを、第2のターゲットBS362に送る(ステップ396)。第2のターゲットBS362は、MSSの伝送時間経過および電力調整についての情報を含むレンジング応答(RNG-RSP)メッセージで応答する(ステップ398)。
<近隣通知(MOB_NBR-ADV)メッセージ>
図4Aは、既存の近隣通知メッセージ400を示す図である。メッセージ400は、管理メッセージタイプフィールド402、オペレータIDフィールド404、近隣数フィールド406、各近隣BS用情報ブロック408、およびハッシュされたメッセージ認証コード(HMAC)タプル(Tuple)410を含む。各近隣情報ブロック408は、近隣BS ID412、近隣BS414向けのDL物理周波数、構成変更カウントフィールド416、およびtype−length−value(TLV)エンコード近隣情報418を含む。
管理メッセージタイプフィールド402は、メッセージを近隣通知メッセージとして識別するのに使用される。オペレータIDフィールド404は、BS連合によって共有される一意のネットワークIDを含む。近隣数フィールド406は、通知を行っている近隣BSの数のカウントを含む。HMACタプル410は、メッセージ400の内容を検証するのに使用される。
近隣BS IDフィールド412は、近隣BS用の一意のIDを含む。DL物理周波数フィールド414は、近隣BS向けのDL中心周波数を含む。構成変更カウントフィールド416は、含まれるデータ要素に関する値のいずれかが変化する度に増分される。変更カウント416が、以前の通知メッセージ中のものと同じ場合、何も変化していないので、MSSは、メッセージ全体を無視してもよい。TLVエンコード近隣情報418は、ダウンリンクチャネル記述子(DCD)設定およびアップリンクチャネル記述子(UCD)設定など、変数パラメータを含み得る。
図4Bは、動作用技術情報を含む近隣通知メッセージ450を示す図である。メッセージ450は、メッセージ400を基にしている。すなわち、メッセージ450中のフィールド402〜418は、メッセージ400の場合と同じである。メッセージ450中の付加情報は、各近隣情報ブロック408とともに含まれる動作用技術フィールド452である。動作用技術フィールド452は、近隣BS用の動作用技術(たとえば、802.11や802.16)を識別するのに使用される。
代替実施形態(図示せず)では、動作用技術情報は、新規の値としてTLVエンコード近隣情報418中に置くことができ、動作用技術フィールド452は必要とされない。たとえば、動作技術タイプは、以下のように1バイトにエンコードすることができる。
Figure 2008535401
他の動作用技術タイプも、同様にエンコードすることができる。
図4Aおよび4Bに示す近隣通知メッセージ400、450は、BSによって周期的に送られる。近隣BS情報が入手可能でない場合、メッセージを送信する必要はない。
<近隣報告(MSS_NBR-REP)メッセージ>
図5Aは、既存のMSS近隣報告メッセージ500を示す図である。メッセージ500は、管理メッセージタイプフィールド502、近隣数フィールド504、および各近隣BS用の情報ブロック506を含む。各近隣情報ブロック506は、近隣BS ID508、近隣BS用の物理周波数フィールド510、およびTLVエンコード近隣情報512を含む。
管理メッセージタイプフィールド502は、メッセージを近隣報告メッセージとして識別するのに使用される。近隣数フィールド504は、報告を行っている近隣BSの数のカウントを含む。近隣BS IDフィールド508は、近隣BS用の一意のIDを含む。物理周波数フィールド510は、近隣BS向けのDL中心周波数を含む。TLVエンコード近隣情報512は、DCD設定およびUCD設定などの変数パラメータを含み得る。
図5Bは、動作用技術情報を含むMSS近隣報告メッセージ550を示す図である。メッセージ550は、メッセージ500を基にしている。すなわち、メッセージ550中のフィールド502〜512は、メッセージ500の場合と同じである。メッセージ550中の付加情報は、各近隣情報ブロック506とともに含まれる動作用技術フィールド552である。動作用技術フィールド552は、近隣BS用の動作用技術(たとえば、802.11や802.16)を識別するのに使用される。
図5Aおよび5Bに示すMSS近隣報告メッセージ500、550は、BSによって周期的に送られる。近隣BS情報が入手可能でない場合、メッセージを送信する必要はない。
<BSハンドオーバ要求(MOB_BSHO-REQ)メッセージ>
図6Aは、既存のBSハンドオーバ要求メッセージ600を示す図である。メッセージ600は、管理メッセージタイプフィールド602、ネットワーク支援ハンドオーバーサポートフィールド604、各近隣BS用の情報ブロック606、およびHMACタプル608を含む。各近隣情報ブロック606は、近隣BS ID610およびサービスレベル予測フィールド612を含む。
管理メッセージタイプフィールド602は、メッセージをBSハンドオーバ要求メッセージとして識別するのに使用される。ネットワーク支援ハンドオーバーサポートフィールド604は、サービングBSがネットワーク支援ハンドオーバをサポートするかどうかを示す。HMACタプル608は、メッセージ600の内容を検証するのに使用される。近隣BS IDフィールド610は、近隣BS用の一意のIDを含む。サービスレベル予測フィールド612は、MSSが近隣BSに対して期待するであろうサービスのレベルを示す。このレベルは、サービスなし、一部のサービス、全サービス、または予測不可能という指示を含み得る。
図6Bは、動作用技術情報を含むBSハンドオーバ要求メッセージ650を示す図である。メッセージ650は、メッセージ600を基にしている。すなわち、メッセージ650中のフィールド602〜612は、メッセージ600の場合と同じである。メッセージ650中の付加情報は、各近隣情報ブロック606とともに含まれる動作用技術フィールド652である。動作用技術フィールド652は、近隣BS用の動作用技術(たとえば、802.11や802.16)を識別するのに使用される。
図6Aおよび6Bに示すBSハンドオーバ要求メッセージ600、650は、ハンドオーバを開始するために、BSによって送られる。MSSは、推奨近隣BS(サービングBSを含み得る)のリストをスキャンし、識別された任意のBSを、サービングBSに通知することなく選択することができる。
<MSSハンドオーバ要求(MOB_MSSHO-REQ)メッセージ>
図7Aは、既存のMSSハンドオーバ要求メッセージ700を示す図である。MSSハンドオーバ要求メッセージ700は、ハンドオーバを開始するために、MSSによって送られる。メッセージ700は、管理メッセージタイプフィールド702、各近隣BS用の情報ブロック704、推定ハンドオーバ開始フィールド706、およびHMACタプル708を含む。各近隣情報ブロック704は、近隣BS ID710、BS CINR平均値フィールド712、およびサービスレベル予測フィールド714を含む。
管理メッセージタイプフィールド702は、メッセージをハンドオーバ要求メッセージとして識別するのに使用される。推定ハンドオーバ開始フィールド706は、推奨ターゲットBS向けのハンドオーバ開始時刻(フレームで示す)を含む。HMACタプル708は、メッセージ700の内容を検証するのに使用される。近隣BS IDフィールド710は、近隣BS用の一意のIDを含む。BS CINR平均値フィールド712は、特定のBSのDL信号に対してMSSで測定されたdBでCINRを示す。サービスレベル予測フィールド714は、MSSが近隣BSに対して期待するであろうサービスのレベルを示す。このレベルは、サービスなし、一部のサービス、全サービス、または予測不可能という指示を含み得る。
図7Bは、動作用技術情報を含むMSSハンドオーバ要求メッセージ750を示す図である。メッセージ750は、メッセージ700を基にしている。すなわち、メッセージ750中のフィールド702〜714は、メッセージ700の場合と同じである。メッセージ750中の付加情報は、各近隣情報ブロック704とともに含まれる動作用技術フィールド752である。動作用技術フィールド752は、近隣BS用の動作用技術(たとえば、802.11や802.16)を識別するのに使用される。
<BSハンドオーバ応答(MOB_BSHO-RSP)メッセージ>
図8Aは、既存のBSハンドオーバ応答メッセージ800を示す図である。BSハンドオーバ応答メッセージ800は、MSSハンドオーバ要求メッセージに応答するために、MSSに送られる。メッセージ800は、管理メッセージタイプフィールド802、推定ハンドオーバ開始フィールド804、各近隣BS用の情報ブロック806、およびHMACタプル808を含む。各近隣情報ブロック806は、近隣BS ID810およびサービスレベル予測フィールド812を含む。
管理メッセージタイプフィールド802は、メッセージをハンドオーバ応答メッセージとして識別するのに使用される。推定ハンドオーバ開始フィールド804は、推奨ターゲットBS向けのハンドオーバ開始時刻(フレームで示す)を含む。HMACタプル808は、メッセージ800の内容を検証するのに使用される。近隣BS IDフィールド810は、近隣BS用の一意のIDを含む。サービスレベル予測フィールド812は、MSSが近隣BSに対して期待するであろうサービスのレベルを示す。このレベルは、サービスなし、一部のサービス、全サービス、または予測不可能という指示を含み得る。
図8Bは、動作用技術情報を含むBSハンドオーバ応答メッセージ850を示す図である。メッセージ850は、メッセージ800を基にしている。すなわち、メッセージ850中のフィールド802〜812は、メッセージ800の場合と同じである。メッセージ850中の付加情報は、各近隣情報ブロック806とともに含まれる動作用技術フィールド852である。動作用技術フィールド852は、近隣BS用の動作用技術(たとえば、802.11や802.16)を識別するのに使用される。
<ハンドオーバ指示(MOB_HO-IND)メッセージ>
図9Aは、既存のハンドオーバ指示メッセージ900を示す図である。ハンドオーバ指示メッセージ900は、ハンドオーバが始まり、キャンセルされ、または拒否されるという最終指示のためにMSSによって送られる。メッセージ900は、管理メッセージタイプフィールド902、予約フィールド904、ハンドオーバ指示タイプ(HO_IND_type)フィールド906、ターゲットBS IDフィールド908、およびHMACタプル910を含む。
管理メッセージタイプフィールド902は、メッセージをハンドオーバ指示メッセージとして識別するのに使用される。ハンドオーバ指示タイプフィールド906は、サービングBSがMSSを解放するのか、ハンドオーバがキャンセルされるのか、それともハンドオーバが拒否されるのかを指示する。ターゲットBS IDフィールド908は、ハンドオーバターゲットBSのIDを含み、このフィールドは、ハンドオーバが実施される場合のみ使用される。HMACタプル910は、メッセージ900の内容を検証するのに使用される。
図9Bは、動作用技術情報を含むハンドオーバ指示メッセージ950を示す図である。メッセージ950は、メッセージ900を基にしている。すなわち、メッセージ950中のフィールド902〜910は、メッセージ900の場合と同じである。メッセージ950中の付加情報は、近隣BS用の動作用技術(たとえば、802.11や802.16)を識別するのに使用される動作用技術フィールド952である。
<動作用技術情報を使用するように構成されたシステム>
図10は、動作用技術情報フィールドを使用するように構成されたシステム1000を示すブロック図である。このシステムは、多様な技術が可能なMS1002、802.16技術を用いるサービングBS1004、および802.11技術を用いるターゲットBS1006を含む。MS1002は、送信機/受信機1010、プロセッサ1012、802.16部1014、および802.11部1016を含む。プロセッサ1012は、信号プロセッサ1018および技術タイプ判定デバイス1020を含む。
サービングBS1004は、送信機/受信機1030およびプロセッサ1032を含む。ターゲットBS1006は、送信機/受信機1040およびプロセッサ1042を含む。
動作中、MS1002は、802.16技術を用いてサービングBS1004と通信する。サービングBS1004内の送信機/受信機1030は、MS1002に信号を送る。MS1002内の送信機/受信機1010は、信号を受信し、信号プロセッサ1018に渡す。技術タイプ判定デバイス1020は、MS1002に信号を送るのに、どの技術(この例では、802.16または802.11のいずれか)が使われたか判定するように構成される。信号が802.16技術を用いている場合、判定装置1020は、さらに処理するために、802.16部1014に信号を転送する。信号が802.11技術を用いている場合、判定装置1020は、さらに処理するために、802.11部1016に信号を転送する。
たとえば、近隣通知メッセージがターゲットBS1006によって送られるとき、プロセッサ1042は、ターゲットBSが802.11技術を用いることを示す動作用技術情報フィールドを、メッセージ中に含める。メッセージは次いで、MS1002に送られ、そこで、判定装置1020によって802.11部1016に転送される。同様に、サービングBS1004が近隣通知メッセージを送るとき、プロセッサ1032は、サービングBSが802.16技術を用いることを示す動作用技術情報フィールドを、メッセージ中に含める。メッセージは次いで、MS1002に送られ、そこで、判定装置1020によって802.16部1014に転送される。判定装置1020は、動作用技術情報フィールドを読んで、どの動作技術が使われているか判定するように構成される。
本発明の特徴および要素を、好ましい実施形態において特定の組合せで説明したが、各特徴または要素は、(好ましい実施形態の他の特徴および要素なしで)単独で利用することも、本発明の他の特徴および要素とともに、または伴わずに様々な組合せで利用することもできる。
既存のセル再選択手順を示すフロー図である。 技術間セル再選択を示すセル再選択手順を示すフロー図である。 既存のMSS側起動ハンドオーバ手順を示すフロー図である。 技術間のMSS側起動ハンドオーバ手順を示すフロー図である。 既存のBS側起動ハンドオーバ手順を示すフロー図である。 技術間のBS側起動ハンドオーバ手順を示すフロー図である。 既存の近隣通知メッセージを示す図である。 動作用技術情報を含む近隣通知メッセージを示す図である。 既存のMSS近隣報告メッセージを示す図である。 動作用技術情報を含むMSS近隣報告メッセージを示す図である。 既存のBSハンドオーバ要求メッセージを示す図である。 動作用技術情報を含むBSハンドオーバ要求メッセージを示す図である。 既存のMSSハンドオーバ要求メッセージを示す図である。 動作用技術情報を含むMSSハンドオーバ要求メッセージを示す図である。 既存のBSハンドオーバ応答メッセージを示す図である。 動作用技術情報を含むBSハンドオーバ応答メッセージを示す図である。 既存のハンドオーバ指示メッセージを示す図である。 動作用技術情報を含むハンドオーバ指示メッセージを示す図である。 動作用技術情報フィールドを使用するように構成されたシステムを示すブロック図である。

Claims (22)

  1. モバイル加入者端末(MSS)が基地局(BS)を変更する無線通信システムにおける技術間ハンドオーバを実施する方法であって、
    前記MSSがハンドオーバすることができる1または複数のターゲットBSを見つけるステップと、
    各ターゲットBSによって使用される技術を識別するステップと、
    前記MSSによってサポートされる技術を判定するステップと、
    前記MSSが通信することができるターゲットBSに対して前記MSSのハンドオーバを実施するステップと
    を備えることを特徴とする方法。
  2. 前記見つけるステップは、前記1または複数のターゲットBSそれぞれから通知メッセージを送るステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記通知メッセージは、前記BSによって使用される、前記動作用技術を識別する動作用技術識別子を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 前記識別するステップは、各BSによって動作用技術識別子を伝送するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5. モバイル加入者端末(MSS)と、サービング基地局(BS)と、1または複数のターゲットBSと、を有する無線通信システムにおける技術間ハンドオーバを実施する方法であって、
    前記サービングBSから前記MSSに対して、前記1または複数のターゲットBSと、各BS向けの動作用技術と、を識別する近隣通知メッセージを送るステップと、
    前記1または複数のターゲットBSから選択される候補BSのリストを識別するステップと、
    各BSからの信号品質を判定するために、前記MSSを前記各候補BSに同期させるステップと、
    ハンドオーバ用に好ましいBSを判定するステップと、
    前記好ましいBSへのハンドオーバを実施するステップと
    を備えることを特徴とする方法。
  6. 前記ハンドオーバを開始するステップと、
    前記サービングBSから各候補BSにハンドオーバ事前通知メッセージを送るステップと、
    前記サービングBSにて、各候補BSからハンドオーバ事前通知応答メッセージを受信するステップと
    をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 前記事前通知メッセージは、前記MSSに対する所望されるサービス品質(QoS)レベルを含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 前記事前通知応答メッセージは、前記BSが提供し得るQoSレベルを含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 前記判定するステップは、前記MSSによって所望される前記QoSレベルを提供し得るBSを選択するステップを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 前記開始するステップは、前記同期するステップの後に、前記MSSによってトリガされることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  11. 前記トリガは、前記MSSが前記サービングBSにハンドオーバ要求メッセージを送ることであることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 前記開始するステップは、前記識別するステップの前に、前記サービングBSによってトリガされることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  13. 前記サービングBSから前記MSSに対して、候補BSの前記リストと、各候補BS用の前記動作用技術と、を含むハンドオーバ要求メッセージを送るステップをさらに備えることを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 前記実施するステップは、
    前記好ましいBSを識別するハンドオーバ応答メッセージを前記サービングBSから前記MSSに送るステップと、
    ハンドオーバ確認メッセージを前記サービングBSから前記好ましいBSに送るステップと、
    ハンドオーバ指示メッセージを前記MSSから前記サービングBSに送るステップと、
    前記MSSを前記好ましいBSに同期させるステップと
    を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
  15. 少なくとも1つの近隣にある基地局(BS)を含む無線通信システムにおける技術間ハンドオーバに関連して使用するための近隣通知メッセージであって、
    メッセージを識別するメッセージタイプフィールドと、
    近隣にあるBSの数を示す近隣局数フィールドと、
    各近隣BS用の情報ブロックであって、
    近隣BS識別フィールドと、
    前記近隣BSの動作用技術を識別する動作用技術フィールドと、
    前記近隣BSによって使用されるダウンリンク周波数を識別する物理周波数フィールドと、
    前記メッセージのいずれかの部分が変化したかどうかを示す構成変更カウントフィールドと、
    前記近隣BSの1または複数のパラメータを識別するtype−length−valueエンコード近隣情報フィールドと
    を含む情報ブロックと、
    前記メッセージの内容を検証するハッシュメッセージ認証コードと
    を備えることを特徴とするメッセージ。
  16. 少なくとも1つの近隣にある基地局(BS)を含む無線通信システムにおける技術間ハンドオーバに関連して使用するための近隣報告メッセージであって、
    メッセージを識別するメッセージタイプフィールドと、
    近隣にあるBSの数を示す近隣局数フィールドと、
    各近隣BS用の情報ブロックであって、
    近隣BS識別フィールドと、
    前記近隣BSの動作用技術を識別する動作用技術フィールドと、
    前記近隣BSによって使用されるダウンリンク周波数を識別する物理周波数フィールドと、
    前記近隣BSの1または複数のパラメータを識別するtype−length−valueエンコード近隣情報フィールドと
    を含む情報ブロックと
    を備えることを特徴とするメッセージ。
  17. サービング基地局(BS)と、少なくとも1つの近隣にあるBSと、を含む無線通信システムにおける技術間ハンドオーバに関連して使用するためのBS側起動ハンドオーバ要求メッセージであって、
    メッセージを識別するメッセージタイプフィールドと、
    前記サービングBSがネットワーク支援ハンドオーバをサポートするかどうかを識別するネットワーク支援ハンドオーバーサポートフィールドと、
    各近隣BS用の情報ブロックであって、
    近隣BS識別フィールドと、
    前記近隣BSによって提供されるサービスのレベルを示すサービスレベル予測フィールドと、
    前記近隣BSの動作用技術を識別する動作用技術フィールドと
    を含む情報ブロックと、
    前記メッセージの内容を検証するハッシュメッセージ認証コードと
    を備えることを特徴とするメッセージ。
  18. 少なくとも1つの近隣にある基地局(BS)を含む無線通信システムにおける技術間ハンドオーバに関連して使用するためのモバイル加入者端末側起動ハンドオーバ要求メッセージであって、
    メッセージを識別するメッセージタイプフィールドと、
    各近隣BS用の情報ブロックであって、
    近隣BS識別フィールドと、
    前記近隣BSの動作用技術を識別する動作用技術フィールドと、
    前記近隣BSに対する搬送波対干渉雑音比(CINR)値を識別するBS CINR平均値フィールドと、
    前記近隣BSによって提供されるサービスのレベルを示すサービスレベル予測フィールドと
    を含む情報ブロックと、
    前記近隣BS用の前記ハンドオーバ開始時刻を識別する推定ハンドオーバ開始フィールドと、
    前記メッセージの内容を検証するハッシュメッセージ認証コードと
    を備えることを特徴とするメッセージ。
  19. 少なくとも1つの近隣にある基地局(BS)を含む無線通信システムにおける技術間ハンドオーバに関連して使用するためのBSハンドオーバ応答メッセージであって、
    メッセージを識別するメッセージタイプフィールドと、
    前記近隣BS用の前記ハンドオーバ開始時刻を識別する推定ハンドオーバ開始フィールドと、
    各近隣BS用の情報ブロックであって、
    近隣BS識別フィールドと、
    前記近隣BSの動作用技術を識別する動作用技術フィールドと、
    前記近隣BSによって提供されるサービスのレベルを示すサービスレベル予測フィールドと
    を含む情報ブロックと、
    前記メッセージの内容を検証するハッシュメッセージ認証コードと
    を備えることを特徴とするメッセージ。
  20. 少なくとも1つの近隣にある基地局(BS)を含む無線通信システムにおける技術間ハンドオーバに関連して使用するためのハンドオーバ指示メッセージであって、
    メッセージを識別するメッセージタイプフィールドと、
    ハンドオーバの状況を示すハンドオーバ指示タイプフィールドと、
    前記ハンドオーバを受信するためのターゲットBSを識別するターゲットBS識別フィールドと、
    前記近隣BSの動作用技術を識別する動作用技術フィールドと、
    前記メッセージの内容を検証するハッシュメッセージ認証コードと
    を備えることを特徴とするメッセージ。
  21. 第1の動作用技術を用いるサービング基地局(BS)から、第2の動作用技術を用いるターゲットBSへの技術間ハンドオーバを実施するように構成されたモバイル加入者端末(MSS)であって、
    送信機/受信機と、
    前記送信機/受信機と通信するプロセッサであって、技術タイプ判定デバイスを含むプロセッサと、
    前記技術タイプ判定デバイスと通信する第1の動作用技術部と、
    前記技術タイプ判定デバイスと通信する第2の動作用技術部であって、前記第1の動作用技術部とは異なる動作技術を用いるように構成された第2の動作用技術部とを備え、
    前記技術タイプ判定デバイスは、前記サービングBSおよび前記ターゲットBSからのメッセージを受信するように構成され、前記技術タイプ判定デバイスは、適切な動作用技術部に前記メッセージを渡すことを特徴とするMSS。
  22. 前記プロセッサは、前記送信機/受信機および前記技術タイプ判定デバイスと通信する信号プロセッサをさらに備え、前記信号プロセッサは、前記信号プロセッサは、前記送信機/受信機から前記技術タイプ判定デバイスに対してメッセージを渡すように構成されることを特徴とする請求項21に記載のMSS。
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