JP5274642B2

JP5274642B2 - 無線通信システムにおける多重周波数帯域を使用する信号送受信方法及びそのシステム

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Publication number: JP5274642B2
Application number: JP2011271819A
Authority: JP
Inventors: カン，ヒュン−ジョン; リム，ヒョン−キュ; ソン，ジュン−ジェ; ソン，ヨン−ムン; リ，スン−ジン; ジャン，ジェ−ヒュック; チョ，ジェ−ヒ; チョ，ミン−ヒ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-01-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: EP2109944A4; CN103346831B; US20120093007A1; EP2109944B1; WO2008085009A1; US10014931B2; JP4976505B2; JP2012105296A; CN103346831A; KR20080066898A; KR100973433B1; EP2109944A1; JP2010516160A

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、多重周波数帯域を用いて信号を送受信する方法及びそのシステムに関する。

無線通信システムが発展していくにつれて、無線通信システムで提供されなければならないサービスの種類及びサービスデータの量が多くなっている。このような要求を満足させるために、広帯域無線通信システムが台頭されている。一方、無線通信システムにおける周波数リソースが限定されているために、広帯域無線通信システムに使用可能な周波数帯域も限定されている。したがって、広帯域サービスを提供するために周波数帯域の要求が増加している。

図１は、従来の無線通信システムにおける単一周波数帯域を支援する構成及び２個の周波数帯域を支援する構成を概略的に示す図である。

広帯域無線通信システムにおいて、基地局（Base Station：以下、“ＢＳ”と称する。）は、１つ又はそれ以上の運用周波数（Frequency Assignment：以下、“ＦＡ”と称する。）を管理し、このＦＡ又は複数のＦＡを介して移動局（Mobile Station：以下、“ＭＳ”と称する。）にサービスを提供する。

図１を参照すると、ＭＳ１００は、第１のＦＡ１２０（ＦＡ１）から第２のＦＡ１４０（ＦＡ２）に移動することができる。ＭＳ１００が１つのＦＡだけで動作するか又は２つのＦＡ１２０及び１４０が相互に異なるＢＳにより動作される場合に、ＭＳ１００は、ＦＡ間のハンドオーバーを介してＦＡ２でサービスを受信する。

ＭＳ１００に比べて、ＭＳ１５０が２つ又はそれ以上のＦＡで動作することができる場合に、又は同一のＢＳが２つのＦＡ１６０及び１８０（ＦＡ１及びＦＡ２）を動作する場合に、ＭＳ１５０は、ＦＡ１６０及び１８０を用いてサービスを受信することができる。このように、複数の周波数帯域を介したＭＳとＢＳとの間の信号の送受信は、高速及び大容量データの送受信を容易にする。しかしながら、現在までは多重周波数帯域を使用するためにＭＳとＢＳとの間に約束された手続きが存在しない。また、ＭＳがＦＡ間のハンドオーバー又はネットワーク進入及びネットワーク再進入（network re-entry）を実行した後に、どんなＦＡを用いて通信を実行するかについての具体的な方案がない。

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、無線通信システムにおける多重周波数帯域を使用することができる方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、無線通信システムにおける周波数リソースを効率的に使用するための方法及びシステムを提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば無線通信システムにおける基地局の運用周波数(ＦＡ)変更方法は、サービング基本運用周波数を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを移動局に送信するステップと、レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記移動局とのレンジング動作を遂行するステップと、前記ターゲット基本運用周波数を介して前記移動局から前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージが受信されると、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更するステップと、を含み、前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする。

また、本発明の実施形態の他の態様によれば、無線通信システムにおける基地局は、サービング基本運用周波数（ＦＡ）を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを移動局に送信する無線部と、前記ターゲット基本運用周波数を介して前記移動局から前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージが受信されると、レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記移動局とのレンジング動作を遂行し、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更する制御部と、を含み、前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする。

本発明の実施形態のさらに他の態様によれば、無線通信システムにおける移動局の運用周波数(ＦＡ)変更方法は、基地局からサービング基本運用周波数を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを受信するステップと、レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記基地局とのレンジング動作を遂行するステップと、前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができると、前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージを前記ターゲット基本運用周波数を介して前記基地局に送信して、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更するステップと、を含み、前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする。

また、本発明のさらに他の態様によれば、無線通信システムにおける移動局は、基地局からサービング基本運用周波数（ＦＡ）を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを受信する無線部と、レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記基地局とのレンジング動作を遂行し、前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができると、前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージを前記基地局に送信するように前記無線部を制御し、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更する制御部と、を含み、前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする。

無線通信システムにおけるＭＳに複数のＦＡを使用することができるように支援することにより大容量のデータの送受信を可能にする長所がある。

従来の無線通信システムにおける単一周波数帯域を支援する構成及び２個の周波数帯域を支援する構成を概略的に示す図である。本発明の実施形態によるオーバーレイモードの支援のための初期ネットワーク進入手続きを示す信号フロー図である。本発明の実施形態による無線通信システムにおけるＢＳがＦＡ情報を提供する動作を示す信号フロー図である。本発明の実施形態による複数のＦＡを支援するためのプロトコルスタックを示す図である。本発明の実施形態による複数のＦＡを支援するＭＳのハンドオーバー動作を示す信号フロー図である。本発明の実施形態によるＢＳがＭＳにデフォルトＦＡの変更を指示する動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態によるＭＳがデフォルトＦＡ変更指示を受信する際におけるＭＳのネットワーク進入動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施形態によるＢＳがデフォルトＦＡの変更を指示する動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施形態によるＭＳがデフォルトＦＡ変更指示を受信する際におけるＭＳのネットワーク進入動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態によるＢＳがデフォルトＦＡの変更を指示する動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態によるＭＳがデフォルトＦＡ変更指示を受信する際におけるＭＳのネットワーク進入動作を示すフローチャートである。

本発明の詳細な構成および要素として、本発明の詳細な説明で定義される特徴は、本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明された実施形態の様々な変更及び変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。

本発明の実施形態は、無線通信システムにおいて複数の周波数帯域を用いてＭＳとＢＳとの間のデータを送受信する方法及びシステムを提案する。このために、ＭＳは、初期接続用周波数帯域と基本周波数帯域との間のスイッチングを介してネットワーク進入又はネットワーク再進入を実行する。この周波数帯域は、運用周波数（Frequency Assignment：以下、“ＦＡ”と称する。）であることができる。

この初期接続用周波数帯域（以下、“デフォルトＦＡ”と称する。）は、ＭＳがＢＳへの初期接続を実行する過程で使用するＦＡを意味する。すなわち、ＭＳがＢＳと競争基盤初期レンジングを実行する過程からＢＳとの通信に使用するＦＡをデフォルトＦＡと呼ぶ。前記基本周波数帯域（以下、“基本ＦＡ”と称する。）は、ＭＳが複数のＦＡの中でＢＳと通信するために主に使用するＦＡである。この基本ＦＡは、ＢＳを介したデータ送受信に必要とされる制御情報などを送信するのに主に使用される。本発明に従って、ＭＳは、このデフォルトＦＡを用いて初期レンジングを実行し、このデフォルトＦＡを初期レンジングの後に基本ＦＡとして使用する。

以下では、ＭＳ及びＢＳが複数のＦＡを用いて相互にデータを送受信できるモードを“オーバーレイ（overlay）モード”と定義する。

図２は、本発明の実施形態によるオーバーレイモードの支援のための初期ネットワーク進入手続きを示す信号フロー図である。

図２を参照すると、ＭＳ２５０は、ステップ２０１で、特定のＦＡを介してＢＳ２００と同期を取得する。ＢＳ２００及びＭＳ２５０は、ステップ２０３で、レンジングメッセージの交換を介して初期レンジングを実行する。

ＭＳ２５０は、ステップ２０５で、基本容量交渉要求（Subscriber stationBasic Capability REQuest：以下、“ＳＢＣ-ＲＥＱ”と称する。）メッセージをＢＳ２００に送信する。ＳＢＣ-ＲＥＱメッセージは、ＭＳがオーバーレイモードを支援するか否かを示す情報及びＭＳがこのオーバーレイモードを支援する際に最大使用可能なＦＡの個数に関する情報を含んでもよい。この情報は、ＳＢＣ-ＲＥＱメッセージの代わりに、登録手続きの際に使用される登録要求（REGistration REQuest：以下、“ＲＥＧ-ＲＥＱ”と称する。）メッセージ又はこのネットワーク進入手続きに関連したある他の制御メッセージに含まれることもある。

ＢＳ２００は、ステップ２０７で、ＳＢＣ-ＲＥＱメッセージに応じた基本容量交渉応答（Subscriber station Basic Capability ReSPonse：以下、“ＳＢＣ-ＲＳＰ”と称する。）メッセージをＭＳ２５０に送信する。ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージは、ＢＳがオーバーレイモードを支援するか否かを示す情報及びＢＳがこのオーバーレイモードを支援する際にＢＳ２００で支援したＦＡの個数に関する情報を含んでもよい。ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージは、ＢＳ２００で管理しているすべてのＦＡインデックスに関する情報、各ＦＡの中心周波数に関する情報、及び同期情報をさらに含んでもよい。又は、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージは、ＭＳ２５０が支援できる個数に対応する一部のＦＡに関する情報だけを含んでもよい。

一方、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージに含まれている情報は、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージの代わりに、登録手続きの際に使用される登録応答（REGistration RESponse：以下、“ＲＥＧ-ＲＳＰ”と称する。）メッセージ又はこのネットワーク進入に関連したある他のメッセージに含まれることもある。

ステップ２０９及びステップ２１１において、ＢＳ２００及びＭＳ２５０は、認証及び登録手続きを実行する。

一方、１つ又はそれ以上のＦＡを介してＢＳとデータを送受信しているＭＳは、ＦＡを変更する手続きが必要なこともある。このために、ＭＳは、ＦＡ情報をＢＳから受信しなければならない。ＢＳは、ＭＳがＦＡ別に報告する品質測定値に基づいて、ＭＳが使用しているＦＡを変更する必要があるか否か、そしてＭＳが使用するのに適切なＦＡであるか否かを決定することができる。ＭＳは、各ＦＡに割り当てられたチャネル品質指示子チャネル（Channel Quality Indicator Channel：以下、“ＣＱＩＣＨ”と称する。）又は報告メッセージを用いて各ＦＡ別品質測定値を報告することができる。一方、必要であれば、ＢＳは、ＢＳとＭＳとの間の通信で使用していないＦＡの品質測定値を報告するようにＭＳを制御することができる。

図３は、本発明の実施形態による無線通信システムにおけるＢＳがＦＡ情報を提供する動作を示す信号フロー図である。

図３を参照すると、ＢＳ３００は、ステップ３０２で、複数のＦＡを用いてＭＳ３５０とデータを送受信するか否かを決定する。ＢＳ３００は、ＭＳ３５０が複数のＦＡを用いてＢＳ３００とすでにデータを送受信している場合に、ステップ３０２で、システム上に定められた基準に従ってＭＳ３５０のＦＡの変更を決定してもよい。

上述したような２種類の場合において、ＢＳ３００は、ステップ３０４で、現在管理されているＦＡの中の一部又はＦＡの全部を選択する。この選択は、ＭＳ３５０で支援可能なＦＡの個数を考慮してなされる。

ステップ３０６で、ＢＳ３００は、選択されたＦＡのインデックス及び選択されたＦＡを介してデータ送受信を開始するための開始フレームに関する情報をＭＳ３５０に送信する。ここで、ＢＳ３００は、ＭＳ３５０とＢＳ３００との間で使用された既存のＦＡに付加されたＦＡのインデックスに関する情報及びこの付加されたＦＡを用いてデータ送受信を開始する開始フレームに関する情報をＭＳ３５０に送信することもある。また、ＢＳ３００は、ＢＳ３００とＭＳ３５０との間で使用された既存のＦＡの中でこれ以上使用されないＦＡに関する情報及び対応するＦＡの使用を中断する時間に関する情報をＭＳ３５０に送信することもある。データ送受信のために使用された既存のＦＡが新たなＦＡに変更される場合に、ＢＳ３００は、この新たなＦＡのインデックスに関する情報及びこの新たなＦＡを介したデータ送受信開始時間に関する情報をＭＳ３５０に送信することもある。

ＭＳ３５０は、ステップ３０８で、ＦＡ情報、すなわち、ＦＡインデックス及び開始フレーム情報を取得し、ステップ３１０で、選択されたＦＡを介してＢＳ３００とデータを送受信する。

一方、ステップ３０８でこのＦＡ情報をＢＳ３００から取得した後に、ＭＳ３５０は、ＢＳ３００で選択されたＦＡを介してデータを送受信する準備ができたことをこの選択されたＦＡを介してＢＳ３００に知らせることもある。

図３の手続きに従って、ＢＳ３００は、ネットワーク進入手続きの間に又はネットワーク進入手続きを完了する時点で追加的に使用するＦＡ情報、すなわち、ＦＡインデックス及び開始フレーム情報を、図２の手続きに従ってＢＳに関するＦＡ情報を運搬するＳＢＣ-ＲＳＰメッセージ、ＲＥＧ-ＲＳＰメッセージ、又はネットワーク進入に関連したある他のメッセージによりＭＳ３５０に提供する。

図４は、本発明の実施形態による複数のＦＡを支援するためのプロトコルスタックを示す図である。

図４を参照すると、媒体接続制御（Medium Access Control：以下、“ＭＡＣ”と称する。）層４００は、ＩＥＥＥ８０２．１６通信システムで定義したＭＡＣ層動作を実行する。すなわち、ＭＡＣ層４００は、上位層から受信されたデータをＭＡＣ層データに変換し、関連接続識別子（Connection Identifier：以下、“ＣＩＤ”と称する。）、帯域割当て、接続設定、接続維持、及びＭＡＣ層データ送信スケジューリングなどのマッピングによりこのＭＡＣ層データを処理する。

適応層４２０は、ＭＳが複数のＦＡを用いてデータを送受信する場合に各ＦＡを介したデータ送受信を制御する。

物理層は、第１及び第２の無線周波数（ＲＦ）モジュール４４０及び４６０（ＲＦ１及びＲＦ２）を含む。ＲＦ１及びＲＦ２は、ＦＡを介して物理層データを送受信する。

適応層４２０についてさらに詳細に説明する。

適応層４２０は、ＭＡＣ層４００の下位に位置する。これは、ＭＡＣ層データをＦＡ１に接続されたＲＦ１及びＦＡ２に接続されたＲＦ２への送信のためにこのＭＡＣ層データを分離するための分離モジュール４８０と、ＲＦ１及びＲＦ２から受信された物理層データを結合し、この結合されたデータをＭＡＣ層４００に送信する結合モジュール４９０と、を含むことができる。また、適応層４２０は、分離されたデータをどのＦＡを介して送受信するか、各ＦＡの品質測定又は送信パワーに関する制御情報を管理し、この分離されたデータの順序（ordering）を管理する。

上述したように、適応層４２０は、データに関する分離情報及び結合情報を管理すべきである。例えば、データを分離して複数のＦＡを介して送信する場合に、適応層４２０は、データがどのＦＡを介して送信されるかを知らせるためにデータにＦＡインデックス情報を含ませることもでき、ＦＡインデックス情報をデータに含ませず所定の順序に従うＦＡを介してデータを送信することもできる。例えば、ＢＳがＦＡ情報をＳＢＣ-ＲＳＰメッセージまたは他のＦＡ割当てメッセージを介してＭＳに送信する場合に、前記メッセージで示されたＦＡ順序に従って前記データを送受信することができる。

一方、ＭＳは、使用するＦＡの個数に関係なく、既存と同様にＣＩＤの割当てを受ける。すなわち、ＭＳは、初期ネットワーク進入手続きの間に、基本ＣＩＤ、１次管理ＣＩＤ、及び２次管理ＣＩＤの割当てを受ける。また、ＭＳは、転送ＣＩＤの割当ても受けることができる。上述したように、ＭＳのＦＡが変更される場合にも、ＭＳに割り当てられたＣＩＤで各ＭＳの接続を識別することができる。ＭＳが複数のＦＡを用いてデータを送受信する場合に、ＭＳが初期ネットワーク進入を実行したＦＡ、ＢＳとＭＳとの間の所定のＦＡ、又は明示的にシグナリングされた特定のＦＡは、基本（primary）ＦＡとして設定され、この基本ＦＡは、複数のＦＡの各々を制御するか、又はＦＡの各々にデータを送信する以外にＭＳを制御するための信号の送信のために使用されることができる。この際に、ＢＳは、この基本ＦＡでない他の帯域をＭＳとの通信のための新たな基本ＦＡとして設定することができる。この新たな基本ＦＡは、複数のＦＡの各々を制御するか、又は各ＦＡを用いてデータを送受信する以外にＭＳを制御するための信号の送信のために使用されることができる。ここで、この基本ＦＡは、図３に示した手続きに従って変更されることができる。

図５は、本発明の実施形態による複数のＦＡを支援するＭＳのハンドオーバー動作を示す信号フロー図である。

図５を参照すると、第１のＢＳ５１０（ＢＳ１）は、サービスをＭＳ５００に提供しているサービングＢＳであり、第２のＢＳ５２０及び第３のＢＳ５３０（ＢＳ２及びＢＳ３）は、サービングＢＳ５１０に隣接した隣接ＢＳである。各ＢＳに対する基本ＦＡ及びサブＦＡは、ＭＳ５００の観点から設定される。言い換えれば、ＭＳ５００が複数のＦＡの中から選択したＦＡは、基本ＦＡ及びサブＦＡとなることができ、ＭＳは、この選択されたＦＡで動作する。例えば、ＭＳ５００がＢＳ１と共に使用する基本ＦＡ及びサブＦＡは、ＭＳ５００がハンドオーバーした後に、ＢＳ２で使用する基本ＦＡ及びサブＦＡと同一の帯域であってもよく、又は異なる帯域であってもよい。

ＢＳ１は、ステップ５０１で、ＢＳ２及びＢＳ３とＢＳ情報を交換する。ＢＳのＢＳ情報は、ＢＳが管理しているＦＡに関する情報を含んでもよい。

ＢＳ１は、ステップ５０３で、ＢＳ２及びＢＳ３のＦＡ情報を含む隣接ＢＳ情報メッセージを構成した後に、この隣接ＢＳ情報メッセージを基本ＦＡを介してＭＳ５００に送信する。ＭＳ５００は、ステップ５０５で、この隣接ＢＳ情報メッセージに基づいてＢＳ１、ＢＳ２、及びＢＳ３が管理するＦＡをスキャンする。

ＭＳ５００は、ステップ５０７で、このスキャニング結果に従って、基本ＦＡを介してハンドオーバー要求メッセージをＢＳ１に送信する。ここで、ＭＳが選択したターゲットＢＳとしてこのハンドオーバー要求メッセージがＢＳ２を示していると仮定する。複数のＢＳがターゲットＢＳとして選択されることができる。

ＢＳ１は、ステップ５０９で、ＢＳ２と情報を交換する。この情報は、ＭＳ５００がオーバーレイモードを支援するか否かを示す情報と、ＭＳ５００が最大に支援可能なＦＡの個数情報と、及びＭＳ５００に関するサービスレベル情報とを含むことができる。このサービスレベル情報は、ＢＳ１がＭＳ５００との通信のために使用するすべてのＦＡを用いてデータを送信する際に、ＭＳ５００が得ることができるサービスレベル情報、及びＢＳ２がＭＳ５００に支援できるすべてのＦＡを用いてデータを送信する際にＭＳ５００が得ることができるサービスレベル情報に対応する。

ＢＳ１は、ステップ５１１で、ＢＳ２と交換した情報を含むハンドオーバー応答メッセージを基本ＦＡを介してＭＳ５００に送信する。ＢＳ２がハンドオーバー条件を満足するために、ＭＳ５００は、ステップ５１３で、ＢＳ２へのハンドオーバーを実行することを示すハンドオーバー指示メッセージをＢＳ１に送信する。

ＢＳ１は、ステップ５１５で、ＭＳ５００のコンテキストに関する情報をＢＳ２に送信する。図示していないが、ＭＳ５００及びＢＳ２は、ネットワーク再進入手続きを実行する。一方、このコンテキスト情報は、ネットワーク再進入手続きの間にＢＳ１とＢＳ２との間で交換されることができる。

このネットワーク再進入手続きを実行する間に、ＭＳ５００は、このオーバーレイモードを使用するか否かに関する情報と、このオーバーレイモードが使用される際の基本ＦＡに関する情報と、このオーバーレイモードで支援されるＦＡの個数と、ＦＡのインデックス又はＦＡの中心周波数のようなＦＡ情報と、このオーバーレイモードが開始される開始フレーム情報と、をＢＳ２から受信することができる。ネットワーク再進入手続きを実行した後に、ＭＳ５００は、ＢＳ２の指示により基本ＦＡ及びサブＦＡを用いてＢＳ２とのデータ送受信を実行する。一方、ＭＳ５００は、このネットワーク再進入手続きの間に、最終ターゲットＢＳで使用するＦＡ情報を交換することもできる。

上記では、ＢＳ２がオーバーレイモードで使用するＦＡ情報及びこのオーバーレイモードを実行する開始フレーム情報をＭＳ５００に提供する場合について説明した。しかしながら、ＢＳ２がこの開始フレーム情報をＭＳ５００に送信する代わりに、ＭＳ５００がＢＳ２から受信したＦＡ情報を用いてオーバーレイモードの実行を決定し、オーバーレイモードの実行をＢＳ２に通知することもさらに考えられる。この通知は、基本ＦＡを介して送信されることもでき、このオーバーレイモードを実行するサブＦＡを介して送信されることもできる。

図５では、ＭＳ５００がこのハンドオーバーを要求することを説明したが、ＢＳ１が、このハンドオーバーを要求することができる。この際に、このハンドオーバーは、ＢＳ１がこのハンドオーバーをＭＳ５００に要求することを除いては、図５を参照して説明した動作と類似している。

一方、基本ＦＡ及びサブＦＡを用いてＭＳとＢＳ間の通信を実行する間にこのサブＦＡの信号品質が低下する場合には、このサブＦＡは、新たなサブＦＡと置き換えられることができる。また、このサブＦＡの低下された信号品質のために、ＭＳが満足すべき通信サービスを受信できない場合には、ＢＳは、他のＢＳへのハンドオーバーをＭＳに要求することができる。

従来では、ＭＳは、所定のデフォルトＦＡを用いてレンジングを完了する。しかしながら、このレンジングの後にどんなＦＡを用いて信号を送受信するかを決定する手続きが明確に定義されていなかった。したがって、下記では、このレンジング完了の後にＭＳがＢＳと信号を送受信する方法について説明する。

図６は、本発明の実施形態によるＢＳがＭＳにデフォルトＦＡの変更を指示する動作を示すフローチャートである。

図６を参照すると、ステップ６０１で、ＢＳは、ＭＳが任意に選択したデフォルトＦＡであるＦＡ１を介してＭＳとのコード基盤レンジング動作を実行する。このコードレンジング動作の成功により、ＢＳは、ステップ６０３で、ＭＳから初期レンジング要求メッセージをＦＡ１を介して受信する。ここで、この初期レンジング要求メッセージは、ＭＳがこのオーバーレイモードを支援するか否かに関する情報を含んでいてもよい。本発明では、ＭＳがオーバーレイモードで信号を送受信することができるＭＳであると仮定する。

ステップ６０５で、ＢＳは、このＦＡ１がＭＳの基本ＦＡとして使用されることができるか否かを判定する。このような判定は、複数のＦＡ間のロードバランシング（load balancing）又はＭＳの処理オーバーヘッド（processing overhead）を考慮してなされる。例えば、ＦＡ１がＢＳの他のＦＡに比べて、所定数以上のＭＳの基本ＦＡとして使用されている場合に、ＢＳは、他のＦＡを基本ＦＡとして使用するようにＭＳに指示しなければならない。すなわち、ステップ６０５で、ＢＳがＦＡ１をＭＳの基本ＦＡとして使用することを決定する場合には、ステップ６０７に進む。そうでなければ、ＢＳは、ステップ６１１に進む。

ＢＳは、ステップ６０７で、ＦＡ１をＭＳの基本ＦＡとして示す情報を含むレンジング応答メッセージをＭＳに送信し、ステップ６０９で、このデフォルトＦＡであるＦＡ１を介して残りのネットワーク進入手続きを実行する。この残りのネットワーク進入手続きの間に、ＢＳは、ＭＳが使用するサブＦＡに関する情報をＭＳに提供する。ネットワーク進入手続きを完了すると、ＭＳは、オーバーレイモードでＦＡ１の基本ＦＡ及びこのサブＦＡを用いて信号の送受信を実行する。

一方、ＢＳは、ステップ６１１で、新たなＦＡをＭＳの基本ＦＡとして示す情報を含むレンジング応答メッセージをＭＳに送信し、ステップ６１３で、この新たなＦＡを介してＭＳとのネットワーク進入手続きを再開する。すなわち、ＭＳは、この新たなＦＡを介して初期コードレンジング手続きからネットワーク進入手続きを再開する。この際に、この新たなＦＡは、デフォルトＦＡであると同時に基本ＦＡでもある。

図７は、本発明の実施形態によるＭＳがデフォルトＦＡ変更指示を受信する際におけるＭＳのネットワーク進入動作を示すフローチャートである。

図７を参照すると、ＭＳは、ステップ７０１で、ＦＡ１をデフォルトＦＡとして用いてＢＳに初期コードレンジング手続きを実行し、ステップ７０３で、ＦＡ１を介してレンジング要求メッセージをＢＳに送信する。このレンジング要求メッセージは、ＭＳがオーバーレイモードを支援するか否かを示す情報を含む。また、このレンジング要求メッセージは、ＭＳが支援可能なＦＡの個数に関する情報を含んでもよい。支援可能なＦＡの個数に関する情報は、ネットワーク進入手続きの間にＳＢＣ-ＲＥＱメッセージを用いて送信されることができる。

ステップ７０５で、ＭＳは、ＢＳからＦＡ１を介してレンジング要求メッセージに応じたレンジング応答メッセージを受信する。ＭＳは、ステップ７０７で、このレンジング応答メッセージがＦＡ１を基本ＦＡとして示す情報を含むか否かを判定する。この判定の結果、ＦＡ１を基本ＦＡとして示す情報が含まれている場合には、ＭＳは、ステップ７０９で、ＦＡ１を介して残りのネットワーク進入手続きを実行する。他方、他のＦＡを基本ＦＡとして示す情報が含まれている場合には、ＭＳは、ステップ７１１で、新たなＦＡを介して初期ネットワーク進入手続きを再開する。したがって、ＭＳは、この新たなＦＡを介してＢＳとの初期コードレンジング手続きから再開する。

図８は、本発明の他の実施形態によるＢＳがデフォルトＦＡの変更を指示する動作を示すフローチャートである。

図８を参照すると、ＢＳは、ステップ８０１で、ＭＳのデフォルトＦＡであるＦＡ１を介してＭＳとの初期レンジング手続きを実行し、ステップ８０３で、ＦＡ１を介してＭＳからＳＢＣ-ＲＥＱメッセージを受信する。ここで、ＳＢＣ-ＲＥＱメッセージは、ＭＳがオーバーレイモードを支援するか否かを示す情報を含む。図８において、ＭＳがこのオーバーレイモードを支援するＭＳであると仮定する。

ステップ８０５で、ＢＳは、ＦＡ間のロードバランシングなどを考慮してＦＡ１をＭＳの基本ＦＡとして使用するか否かを判定する。この判定の結果、ＢＳがＦＡ１をＭＳの基本ＦＡとして使用することを決定すると、ステップ８０７で、ＦＡ１を基本ＦＡとして示す情報を含むＳＢＣ-ＲＳＰメッセージをＭＳに送信する。ここで、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージは、このオーバーレイモードを実行するＭＳのサブＦＡに関する情報を含んでいてもよい。ステップ８０９で、ＢＳは、ＦＡ１を介してＭＳとの残りのネットワーク進入手続きを実行する。この後に、ＢＳは、オーバーレイモードでＦＡ１及びこのサブＦＡを用いてＭＳと信号を送受信する。

一方、ステップ８０５で、ＢＳが新たなＦＡをＭＳの基本ＦＡとして使用することを決定すると、ＢＳは、ステップ８１１で、新たなＦＡに関する情報を含むＳＢＣ-ＲＳＰメッセージをＭＳに送信し、ステップ８１３で、この新たなＦＡを介してＭＳとネットワーク進入手続きを再開する。すなわち、ＢＳは、この新たなＦＡを介してＭＳと初期コードレンジング手続きから再開する。

図９は、本発明の他の実施形態によるＭＳがデフォルトＦＡ変更指示を受信する際におけるＭＳのネットワーク進入動作を示すフローチャートである。

図９を参照すると、ＭＳは、ステップ９０１で、デフォルトＦＡであるＦＡ１を介してＢＳとの初期レンジング手続きを実行し、ステップ９０３で、ＦＡ１を介してＳＢＣ-ＲＥＱメッセージをＢＳに送信する。ステップ９０５で、ＭＳは、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージをＢＳから受信する。

ステップ９０７で、ＭＳは、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージがＦＡ１から新たなＦＡへのデフォルトＦＡの変更を指示する情報を含むか否かを判定する。この判定の結果、このデフォルトＦＡであるＦＡ１を変更する必要がない場合には、ＭＳは、ステップ９０９で、ＦＡ１を介してＢＳとのネットワーク進入手続きを継続して実行する。一方、ＭＳがこのデフォルトＦＡをＦＡ１から新たなＦＡに変更すべき場合には、ステップ９１１で、ＭＳは、ＢＳが示す新たなＦＡを介してＢＳとネットワーク進入手続きを再開する。この際に、ＭＳは、この新たなＦＡを介して初期レンジング手続きから再開する。

図１０は、本発明の第３の実施形態によるＢＳがデフォルトＦＡの変更を指示する動作を示すフローチャートである。

図１０を参照すると、ＢＳは、ステップ１００１で、ＭＳのデフォルトＦＡであるＦＡ１を介してＭＳとの初期レンジング手続きを実行し、ステップ１００３で、ＦＡ１を介してＳＢＣ-ＲＥＱメッセージをＭＳから受信する。ＳＢＣ-ＲＥＱメッセージは、ＭＳがこのオーバーレイモードを支援するか否かを示す情報を含んでいてもよい。図１０では、ＭＳがオーバーレイモードを支援するＭＳであると仮定する。

ステップ１００５で、ＢＳは、ＦＡ間のロードバランシングなどを考慮してＦＡ１をＭＳの基本ＦＡとして使用するか否かを判定する。この判定の結果、ＢＳがＦＡ１をＭＳの基本ＦＡとして使用することを決定すると、ステップ１００７で、ＦＡ１を基本ＦＡとして示す情報を含むＳＢＣ-ＲＳＰメッセージをＭＳに送信する。ここで、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージは、このオーバーレイモードを実行するＭＳのサブＦＡに関する情報を含んでいてもよい。ステップ１００９で、ＢＳは、ＦＡ１を介してＭＳとの残りのネットワーク進入手続きを実行する。

一方、ステップ１００５で、ＢＳがＭＳのデフォルトＦＡの変更を決定する場合には、ＢＳは、ステップ１０１１で、基本ＦＡとしての新たなＦＡに関する情報を含むＳＢＣ-ＲＳＰメッセージをＭＳに送信し、ステップ１０１３で、この新たなＦＡをデフォルトＦＡ及び基本ＦＡとして用いて通信する準備ができたことを示す信号をＭＳから受信する。ステップ１０１５で、ＢＳは、この新たなＦＡを介してＭＳとの残りのネットワーク進入手続きを実行する。

ステップ１００５で、ＢＳがＭＳのデフォルトＦＡの変更を決定し、このデフォルトＦＡとしての新たなＦＡに関する情報をＭＳに提供する場合には、ＢＳは、この新たなデフォルトＦＡであるＦＡを介してレンジングを実行する際に使用するレンジングコード、又はレンジングコードを運搬するレンジング送信領域の中の少なくとも１つをＭＳに通知することができる。ＭＳは、このレンジングコード又はこのレンジング送信領域の中の少なくとも１つを用いてこの新たなＦＡを介してレンジングを実行することができる。このようなレンジングは、競争基盤初期レンジング手続きとは異なる高速レンジングに対応する。

この割り当てられたレンジングコード又はレンジング送信領域情報は、ＭＳがこの新たなデフォルトＦＡを介してレンジングを迅速に実行することができるようにし、ＭＳがＢＳの指示によりデフォルトＦＡを変更した後に、ＢＳへの接続をＢＳに通知するために使用されることができる。

図１１は、本発明の第３の実施形態によるＭＳがデフォルトＦＡ変更指示を受信する際におけるＭＳのネットワーク進入動作を示すフローチャートである。

図１１を参照すると、ＭＳは、ステップ１１０１で、デフォルトＦＡであるＦＡ１を介してＢＳとの初期レンジング手続きを実行し、ステップ１１０３で、ＦＡ１を介してＳＢＣ-ＲＥＱメッセージをＢＳに送信する。ステップ１１０５で、ＭＳは、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージをＢＳから受信する。ステップ１１０７で、ＭＳは、ＳＢＣ-ＲＳＰメッセージがＦＡ１から新たなＦＡへのデフォルトＦＡの変更を指示する情報を含むか否かを判定する。この判定の結果、このデフォルトＦＡ１を変更する必要がない場合には、ＭＳは、ステップ１１０９で、ＦＡ１を介してＢＳとのネットワーク進入手続きを継続して実行する。

一方、ＭＳがこのデフォルトＦＡをＦＡ１から新たなＦＡに変更すべき場合には、ステップ１１１１で、ＭＳは、ＢＳが示す新たなＦＡを介してレンジングを実行し、ステップ１１１３で、基本ＦＡとしてのこの新たなＦＡを介して通信する準備ができたことをＢＳに通知する。この通知は、０に設定された帯域幅要請フィールドを有する帯域幅要請ヘッダーによりなされることができる。ステップ１１１５で、ＭＳは、この新たなＦＡを介してＢＳとの残りのネットワーク進入手続きを実行する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

Claims

無線通信システムにおける基地局の運用周波数(ＦＡ)変更方法であって、
サービング基本運用周波数を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを移動局に送信するステップと、
レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記移動局とのレンジング動作を遂行するステップと、
前記ターゲット基本運用周波数を介して前記移動局から前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージが受信されると、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更するステップと、を含み、
前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする基地局の運用周波数変更方法。
前記ターゲット基本運用周波数は、前記移動局から報告された、前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値に基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の基地局の運用周波数変更方法。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記移動局から前記移動局が使用している各運用周波数に割り当てられた、チャネル品質指示子(ＣＱＩ)チャネルを通じて報告された品質測定値を含むことを特徴とする請求項２に記載の基地局の運用周波数変更方法。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記移動局から報告された前記基地局との通信で使用していない運用周波数に対した品質測定値を含むことを特徴とする請求項２に記載の基地局の運用周波数変更方法。
前記運用周波数変更指示メッセージは、
基本容量交渉応答(ＳＢＣ-ＲＳＰ)メッセージ、登録応答(ＲＥＧ-ＲＳＰ)メッセージ及びネットワーク進入に関連した他のメッセージの中の一つであることを特徴とする請求項１に記載の基地局の運用周波数変更方法。
無線通信システムにおける移動局の運用周波数(ＦＡ)変更方法であって、
基地局からサービング基本運用周波数を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを受信するステップと、
レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記基地局とのレンジング動作を遂行するステップと、
前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができると、前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージを前記ターゲット基本運用周波数を介して前記基地局に送信して、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更するステップと、を含み、
前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする移動局の運用周波数変更方法。
前記ターゲット基本運用周波数は、前記基地局に送信した、前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値に基づいて決定されることを特徴とする請求項６に記載の移動局の運用周波数変更方法。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記移動局が使用している各運用周波数に割り当てられた、チャネル品質指示子チャネルを通じて前記基地局に報告された品質測定値を含むことを特徴とする請求項７に記載の移動局の運用周波数変更方法。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記基地局に報告した前記基地局との通信で使用していない運用周波数に対した品質測定値を含むことを特徴とする請求項７に記載の移動局の運用周波数変更方法。
前記運用周波数変更指示メッセージは、
基本容量交渉応答(ＳＢＣ-ＲＳＰ)メッセージ、登録応答(ＲＥＧ-ＲＳＰ)メッセージ及びネットワーク進入に関連した他のメッセージの中の一つであることを特徴とする請求項６に記載の移動局の運用周波数変更方法。
無線通信システムにおける基地局であって、
サービング基本運用周波数（ＦＡ）を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを移動局に送信する無線部と、
前記ターゲット基本運用周波数を介して前記移動局から前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージが受信されると、レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記移動局とのレンジング動作を遂行し、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更する制御部と、を含み、
前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする基地局。
前記ターゲット基本運用周波数は、前記移動局から報告された、前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値に基づいて決定されることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記移動局から前記移動局が使用している各運用周波数に割り当てられた、チャネル品質指示子チャネルを通じて報告された品質測定値を含むことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記移動局から報告された前記基地局との通信で使用していない運用周波数に対した品質測定値を含むことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
前記運用周波数変更指示メッセージは、
基本容量交渉応答(ＳＢＣ-ＲＳＰ)メッセージ、登録応答(ＲＥＧ-ＲＳＰ)メッセージ及びネットワーク進入に関連した他のメッセージの中の一つであることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
無線通信システムにおける移動局であって、
基地局からサービング基本運用周波数（ＦＡ）を介して、前記サービング基本運用周波数を前記基地局で運用される複数の運用周波数中の一つであるターゲット基本運用周波数に変更することを指示する運用周波数変更指示メッセージを受信する無線部と、
レンジング指示子に基づいて、前記ターゲット基本運用周波数を使用して前記基地局とのレンジング動作を遂行し、前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができると、前記ターゲット基本運用周波数を使用する準備ができたことを示すメッセージを前記基地局に送信するように前記無線部を制御し、データ送受信開始時間情報に従う時間に前記サービング基本運用周波数を前記ターゲット基本運用周波数に変更する制御部と、を含み、
前記運用周波数変更指示メッセージは、前記ターゲット基本運用周波数のインデックス情報、前記レンジング指示子及び前記データ送受信開始時間情報を含み、前記レンジング指示子は前記ターゲット基本運用周波数を使用してレンジング動作を遂行するか否かを指示し、前記データ送受信開始時間情報は、前記ターゲット基本運用周波数を介したデータ送受信開始時間を示す情報であることを特徴とする移動局。
前記ターゲット基本運用周波数は、前記基地局に送信した、前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値に基づいて決定されることを特徴とする請求項１６に記載の移動局。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記移動局が使用している各運用周波数に割り当てられた、チャネル品質指示子チャネルを通じて前記基地局に報告された品質測定値を含むことを特徴とする請求項１７に記載の移動局。
前記複数の運用周波数それぞれの品質測定値は、
前記基地局に報告した前記基地局との通信で使用していない運用周波数に対した品質測定値を含むことを特徴とする請求項１７に記載の移動局。
前記運用周波数変更指示メッセージは、
基本容量交渉応答(ＳＢＣ-ＲＳＰ)メッセージ、登録応答(ＲＥＧ-ＲＳＰ)メッセージ及びネットワーク進入に関連した他のメッセージの中の一つであることを特徴とする請求項１６に記載の移動局。