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CN1754329A - 用于在宽带无线接入通信系统中执行跨区切换操作的系统和方法 - Google Patents

用于在宽带无线接入通信系统中执行跨区切换操作的系统和方法 Download PDF

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CN1754329A
CN1754329A CNA2004800054519A CN200480005451A CN1754329A CN 1754329 A CN1754329 A CN 1754329A CN A2004800054519 A CNA2004800054519 A CN A2004800054519A CN 200480005451 A CN200480005451 A CN 200480005451A CN 1754329 A CN1754329 A CN 1754329A
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Abstract

宽带无线接入(BWA)通信系统包括服务BS(基站)、SS(用户台)和多个与服务BS相邻的邻居BS。在BWA通信系统中在从SS接收到跨区切换请求后的SS跨区切换方法包括下述步骤：a)从服务BS中接收多个邻居BS信息；b)在接收到邻居BS的信息后，测量从邻居BS传输的导频信号的CINR(载波对干扰和噪声比)；c)将跨区切换请求信号与邻居BS的导频信号CINR信息一起发送给服务BS；d)在接收到跨区切换请求信号后，从服务BS接收包含在邻居BS中的能够进行跨区切换的目标BS的信息；和e)执行从服务BS到目标BS的跨区切换功能。

Description

用于在宽带无线接入通信系统中执行跨区切换操作的 系统和方法
技术领域
本发明涉及一种宽带无线接入通信系统，具体地说，涉及一种用于在使用OFDM(正交频分多路复用)方案的BWA(宽带无线接入)通信系统中、在接收到SS(用户台)请求后执行跨区切换操作的系统和方法。
背景技术
集中的研究正在被导向4G(第四代)通信系统，它是下一代通信系统之一，用于以约100Mbps的传输速率向多个用户提供具有各种QoS(服务质量)的特定服务。目前，3G(第三代)通信系统在具有相对较差信道环境的室外信道环境中提供约384kbps的传输速率，并在具有相对较好信道环境的室内信道环境中提供约2Mbps的最大传输速率。已经设计了无线局域网(LAN)系统和无线城域网(MAN)系统以提供20-50Mbps的传输速率。4G通信系统向无线LAN和MAN系统提供相对较高的传输速率以及移动性和QoS，并且很多二次开发者正在对4G通信系统提供的高速服务进行集中研究。
但是，无线MAN系统适于高速通信服务是在于其具有宽覆盖区域并且支持高速传输速率，但是，它根本没有考虑用户台(SS)的移动性，因此，也就没有考虑由于SS的移动所引起的跨区切换操作(即，小区选择操作)。当前在IEEE(电气和电子工程师协会)802.16a规范中所考虑的通信系统被用作在SS和基站(BS)之间执行调整(ranging)操作的特定通信系统。下面将结合图1说明在IEEE 802.16a规范中考虑的通信系统。
图1的框图示出了使用OFDM/OFDMA(正交频分多路复用/正交频分多路接入)方案的BWA通信系统。更详细地说，图1描述了IEEE 802.16a通信系统。
与无线LAN相比，用作BWA通信系统的无线MAN系统具有宽的多的覆盖区域和高的多的传输速率。在将OFDM方案和OFDMA方案应用到无线MAN系统的物理信道以向该无线MAN系统提供宽带传输网络的情况下，该应用系统被称做IEEE 802.16a通信系统。IEEE 802.16a通信系统将OFDM/FODMA方案应用到无线MAN系统，以便使它使用多个子载波发送物理信道信号，从而导致高速数据发送。IEEE 802.16e通信系统已经被设计成在IEEE 802.16a通信系统中考虑到SS的移动性。对于IEEE 802.16e通信系统没有详细的规范。
参看图1，IEEE 802.16a通信系统具有单小区结构，并由BS 100和由BS 100管理的多个SS 110、120和130组成。BS 100以及SS 110、120和130之间的信号发送/接收可以使用OFDM/OFDMA方案来建立。下面将结合图2来描述在IEEE 802.16a中使用的下行链路帧结构。
图2是一个概念性图，它示出了在使用OFDM/OFDMA方案的BWA通信系统中使用的下行链路帧结构。更详细地说，图2描述了在IEEE 802.16a通信系统中使用的下行链路帧结构。
参看图2，下行链路帧包括前导(preamble)字段200、广播控制(broadcast control)字段210和多个TDM(时分多路复用)字段220和230。经过前导字段200发送用于获得BS和SS之间同步的同步信号(即，前导序列)。广播控制字段210由DL(下行链路)_MAP字段211和UL(上行链路)_MAP字段213组成。DL_MAP字段211被用于发送DL_MAP消息，在下表1中示出了包含在DL_MAP消息中的多个IE(信息元素)：
表1：
  句法   大小  说明
  DL_MAP_Message_Format(){
  Management Message Type＝2   8位  见适当的PHY说明
  PHY Synchronization Field   可变
          DCD Count   8位
       Base Station ID   48位
  Number of DL_MAP Element n   16位
  Begin PHY Specific section{  见应用的PHY部分
       for(i＝1，i＜＝n；i++)  对每个DL_MAP元素1到n
  DL_MAP Information Element()   可变  见对应的PHY说明
       If！(byte boundary){
  Padding Nibble   4位   填充达到字节边界
                  }
             }
        }
  }
参看上述表1，DL_MAP消息包括：表示多个IE的的管理消息类型(Management Message Type)字段(即，发送消息类型信息)；响应于施加到物理信道的调制或解调方案而建立的PHY(物理)同步字段(PhysicalSynchronization Field)，用来执行同步获取；DCD计数(DCD Count)字段，其指出响应于包含下行链路突发流简档(burst profile)的DCD(下行链路信道描述符)消息配置的变化的计数信息；基站ID(Base Station ID)字段指出基站标识符；和DL_MAP元素的数量n(Number of DL_MAP Element n)，其指出在基站ID之后发现的元素的数量。特别是，DL_MAP消息(表1中未示出)包括与被分配给各个调整处理(后述)的调整码相关的信息。
UL_MAP字段213被用来发送UL_MAP消息，包含在UL_MAP消息中的多个IE示于下表2：
表2：
  句法   大小
UL_MAP_Message_Format(){
  Management Message Type＝3   8位
  Uplike Channel ID   8位
  UCD Count   8位
  Number of UL_MAP Element n   16位
  Allocation Start Time   32位
  Begin PHY Specific section{
    For(i＝1；i＜n；i++)
    UL-MAP Information_Element()   可变
      Connection ID
          UIUC
  Offset
         }
      }
    }
  }
参看表2，UL_MAP消息包括表示多个IE的管理消息类型(ManagementMessage Type)字段(即，发送消息类型信息)；表示所用上行链路信道ID的上行链路信道ID(Uplike Channel ID)字段；UCD计数(UCD Count)字段，其指出响应于包含上行链路突发流简档(burst profile)的UCD(上行链路信道描述符)消息配置的变化的计数信息；和UL_MAP元素的数量n(Numberof UL_MAP Element n)字段，其表示在UCD计数字段之后发现的元素的数量.在这种情况下，上行链路信道ID只能被分配给媒体接入控制(MAC)子层。
UIUC(Uplink Interval Usage Code，上行链路间隔使用码)区域记录表示在偏移区域中记录的偏移的使用。例如，如果在UIUC区域中记录的是2，那么，在初始调整处理中使用的起始偏移被记录在偏移区域中。如果在UIUC区域中记录的是3，那么，在带宽请求调整或维护调整处理中使用的起始偏移被记录在偏移区域中。偏移区域根据记录在UIUC区域中的信息，记录在初始调整处理或维护调整处理中使用的起始偏移值。将被从UIUC区域中传输的物理信道特征信息被记录在UCD中。
如果SS导致调整失败，则设置预定退让值以增加在下一次尝试中的成功概率，在对应于该退让时间的预定时间过去之后，重新执行该调整处理。在这种情况下，确定退让值所需的信息包含在UCD消息中。前述UCD消息配置示于下表3：
  句法   大小   说明
  UCD_Message_Fomat()}
  Management Message Type＝0   8位
  Uplink channel ID   8位
  Configuration Change Count   8位
  Mini-slot size   8位
  Ranging Backoff Start   8位
  Ranging Backoff End   8位
  Request Backoff Start   8位
  Request Backoff End   8位
  TLV Encoded Information forthe overall channel   可变
  Begin PHY Specific Section{
    for(i＝1；i＜n；i++)
      Uplink_Burst_Descriptor   可变
        }
     }
  }
参看表3，UCD消息包括：表示多个IE的管理消息类型(ManagementMessage Type)字段(即，发送消息类型信息)；表示所用上行链路信道标识符的上行链路信道ID(Uplink channel ID)字段；由BS计数的配置变化计数(Configuration Change Count)字段；表示上行链路物理信道微时隙数量的微时隙大小(Mini-slot size)字段；表示用于初始调整处理的退让开始点(即初始调整处理的初始退让窗口大小)的调整退让开始(RangingBackoff Start)字段；表示用于初始调整处理的退让结束点(即最后退让窗口大小)的调整退让结束(Ranging Backoff End)字段；表示用于建立争用数据和请求的退让开始点(即初始退让窗口大小)的请求退让开始(Request Backoff Start)字段；和表示用于建立争用数据和请求的退让结束点(即最后退让窗口大小)的请求退让结束(Request Backoff Start)字段。在这种情况下，退让值指出等待时间的种类，该等待时间是在SS的接入失败开始和SS的重新接入时间之间的持续时间。如果SS执行初始调整失败，则BS必须发送表示等待时间信息的退让值，SS必须等待此段时间以到达下一次对SS调整处理。例如，假设通过表3所示“Ranging BackoffStart”和“Ranging Backoff End”字段确定为特定数10，那么，SS必须越过210个可执行接入机会(即，1024个可执行接入机会)，然后根据截断二进制指数退让算法(Truncated Binary Exponential Backoff Algorithm)执行下一次调整处理。
TDM字段220和230表示与使用TDM/TDMA(时分多路复用/时分多路接入)方案分配的时隙对应的字段。BS使用预定的中心载波在DL_MAP字段211上将要广播的广播信息发送给由该BS管理的SS。在接收到加电信号后，SS监视所有先前已经分配给各个SS的频带，从而它们检测具有最高信号强度、即最高导频CINR(载波对干扰和噪声比)的导频信道信号。确定所述SS属于已经发送了具有最高导频CINR的导频信道信号的特定BS。所述SS检查从BS发送的下行链路帧的DL_MAP字段211和UL_MAP字段213，从而它们识别它们自己的上行链路和下行链路控制信息和表示实际数据发送/接收位置的特定信息。
参照图2披露了在IEEE 802.16a通信系统中使用的下行链路帧结构。下面将结合图3说明在IEEE 802.16a通信系统中使用的上行链路帧结构。
图3是示出了在使用OFDM/FODMA方案的BWA通信系统中使用的上行链路帧的结构的概念图。更详细地说，图3描述了在IEEE 802.16a通信系统中使用的上行链路帧的结构。
在描述图3所示上行链路帧结构之前，下面先详细描述在IEEE 802.16a通信系统中使用的三种调整处理，即：初始调整处理、维护调整处理(也称作周期调整处理)和带宽请求调整处理。
首先详细说明初始调整处理。
用于建立BS和SS间同步获取的初始调整处理在SS和BS之间建立正确的时间偏移，并被用于控制发送功率(也被称做发射功率)。更详细地说，SS被加电，并接收DL_MAP消息、UL_MAP消息和UCD消息来建立与BS的同步，从而执行初始调整处理以控制BS和时间偏移之间的发送功率。在这种情况下，IEEE 802.16a通信系统使用OFDM/OFDMA方案，从而调整过程需要多个调整子信道和多个调整码(ranging code)。BS根据调整处理的目标(即调整处理类型信息)将可用的调整码分配给SS。下面将详细地说明这个操作。
通过将长度为215-1位的PN(伪随机噪声)序列分段成多个预定的单元来建立调整码。典型地，一个调整信道由两个调整子信道组成，每个子信道的长度为53位，在长度为106位的调整信道上执行PN码分段，从而建立调整码。最多48个调整码RC#1～RC#48可以被指定给SS。用于每个SS的多于两个的调整码作为默认值应用于具有不同目标的三种调整处理，即初始调整处理、周期调整处理和带宽请求调整处理。以这种方式，调整码被根据三种调整处理的各个目标不同地指定给SS。例如，如规定项“N RC(Ranging Codes)for Initial Ranging”(用于初始调整的N个调整码)所表示的，N个调整码被指定给用于初始调整处理的SS；如在规定项“M RCs for maintenanceranging”(用于维护调整的M个RC)所表示的，M个调整码被指定给用于周期调整处理的SS；以及如在规定项“L RCs for BW-request rangin”(用于带宽请求调整的L个RC)所表示的，L个调整码被指定给用于带宽请求调整处理的SS。使用DL_MAP消息将所指定的调整码发送给SS，所述SS使用包含在DL_MAP消息中的调整码执行必要的调整处理。
接着，将详细说明所述周期调整处理。
周期性地执行带宽请求调整处理，使得已经在初始调整处理中控制SS和BS之间时间偏移和发送功率的SS可以控制与BS相关联的信道状态。SS使用被指定给周期调整处理的调整码来执行周期调整过程。
第三，将详细说明带宽请求调整处理。
带宽请求调整处理用来使得已经在初始调整处理中控制SS和BS之间时间偏移和发送功率的SS能够向BS请求带宽分配，从而SS可以与BS通信。
参看图3，上行链路帧包括使用初始和周期调整处理的初始维护机会(initial maintenance opportunity field)字段300、使用带宽请求调整处理的请求争用机会(request contention opportunity)字段310、和由多个SS的上行链路数据组成的SS调度数据(SS scheduled data)字段320。初始维护机会字段300包括其中的每一个都具有实际的初始和周期调整处理的多个接入突发流(access burst)字段，和其中存在接入突发流字段之间的冲突的冲突(collision)字段。请求争论机会字段310包括其中的每一个都具有真实带宽请求调整处理的多个带宽请求字段，和其中在带宽请求调整字段之间存在争用的争用字段。SS调度数据字段320中的每一个都由多个SS调度数据字段(即，SS 1调度数据字段～SS N调度数据字段)组成。SS转变间隙(transition gap)位于SS调度数据字段(即，SS 1调度数据字段～SS N调度数据字段)之间。
图3披露了用于IEEE 802.16a通信系统的上行链路帧的结构。下面将结合图4描述使用OFDM方案的IEEE 802.16a通信系统的调整处理。
图4的流程图示出了在使用OFDM方案的BWA通信系统中SS和BS之间的调整处理。
参看图4，SS 400在接收到加电信号后监视它自己的所有预定频率，以便它检测具有最高信号强度(即最高导频CINR(载波对干扰和噪声比))的导频信道信号。确定SS 400属于发送了具有最高导频CINR的特定BS 420。SS 400从BS 420接收下行链路帧的前导，从而获取与BS 420的系统同步。
在SS 400和BS 420之间建立同步后，BS 420分别在步骤411和413向SS 400发送DL_MAP消息和UL_MAP消息。如在前表1所示，DL_MAP消息包括各种信息，例如，用于在下行链路方向中的SS 400和BS 420之间建立同步的必要信息和建立能够接收在下行链路信道上发送给多个SS 400的各种消息的物理信道的配置信息。如前表2所示，UL_MAP消息将SS调度间隔信息和物理信道配置信息等通知给SS 400。
DL_MAP消息周期性地从BS向所有的SS进行广播。在SS 400能够连续接收周期性广播的DL_MAP消息的情况下，假设SS与BS同步。接收DL_MAP消息的SS能够接收经过下行链路信道发送的所有消息。
如前述表3所示，如果SS导致接入失败，则BS向SS发送包含可用退让值指示信息的UCD消息。
在执行上述调整处理的情况下，SS 400在步骤415向BS 420发送RNG_REQ(调整请求)消息。接收到该RNG_REQ消息的BS 420在步骤417向SS400发送包含用于控制各种因数(例如频率、时间和发送功率)的信息的RNG_RSP(调整应答)消息。
RNG_REQ消息的配置示于表4：
表4：
  句法   大小   说明
  RNG-REQ_Message_Format(){
  Management Message Type＝4   8位
  Downlink Channel ID   8位
  Pending Until Complete   8位
  TLV Encoded Information   可变   特定于TLV
参看表4，下行链路信道ID(Downlink Channel ID)字段指出包含在在SS中经过UCD接收到的RNG_REQ消息中的下行链路信道ID。挂起直到完成为止(Pending Until Complete)字段指出发送调整应答的优先权信息。具体地说，如果挂起直到完成为止字段被设置为“0”，则在前的调整应答具有优先权。反之，如果挂起直到完成为止字段未被设置为“0”，则当前的发送调整应答具有优先权。
表5示出了对表4所示的RNG_REQ消息的RNG_RSP消息的详细配置。
表5：
  句法   大小   说明
  RNG_RSP_Message_Format(){
  Management Message Type＝5   8位
  Uplink Channel ID   8位
  TLV Encoded Information   可变   特定于TLV
参看表5，上行链路信道ID(Uplink Channel ID)字段表示包含在RNG_REQ消息中的上行链路信道ID。
图4披露了当IEEE 802.16a通信系统使用OFDM方案时的调整处理。下面结合图5说明使用OFDMA方案的IEEE 802.16a通信系统的调整处理。在这种情况下，IEEE 802.16a通信系统包含专用调整间隔，以使得IEEE 802.16a通信系统能够更加有效地使用OFDMA方案执行调整处理，从而它可以在所述专用调整间隔中根据调整码发送方案发送Ranging-Code(调整码)而不是RNG_REQ消息。
参看图5，BS 520分别在步骤511和513向SS 500发送DL-MAP消息和UL_MAP消息。步骤511和513的具体操作与步骤411和413相同。图5所示使用OFDMA方案的通信系统在步骤515发送调整码而不是在图4中所描述的RNG_REQ消息。接收到调整码的BS 520在步骤517向SS 500发送RNG_RSP消息。
新信息必须被添加到RNG_RSP消息中，以便使与发送给BS的调整码对应的信息能够被记录在该RNG_RSP消息中。前述将被添加到RNG_RSP消息中的新信息由调整码(即，所接收的调整CDMA码)、调整符号(即，在所接收到的调整CDMA码中的OFDM符号)、排列子信道(即，在接收到的排列CDMA码中的排列子信道)和调整帧号(即，在所接收到的调整CDMA码中的帧号)组成。
如上所述，IEEE 802.16a通信系统以当前SS的固定状态(即，没有考虑所述SS的移动性)和单小区结构为基础工作。但是，IEEE 802.16e通信系统已经被定义为在IEEE 802.16a通信系统中考虑到SS的移动性的系统，因此，IEEE 802.16e通信系统必须考虑多小区环境中SS的移动性。为了在多小区环境中提供SS的移动性，需要转换所述SS和BS的各个操作模式。但是，IEEE805.16e通信系统还没有提出用于在多小区环境中的SS的移动性的新方法。总之，必须开发一种考虑到空闲状态和通信服务执行模式的跨区切换系统，以向IEEE 802.16e通信系统的SS提供移动性。
发明内容
因此，从上述问题的角度出发做出了本发明，本发明的一个目的是提供一种用于在BWA通信系统中执行跨区切换操作的系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种在BWA通信系统中在接收到SS请求信号后执行跨区切换操作的系统和方法。
根据本发明的一个方面，上述和其它的目的是通过一种用于在由服务基站(BS)和与该服务BS相邻的多个邻居基站组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的SS跨区切换方法实现的，该方法包括下述步骤：a)从服务BS接收与多个邻居BS相关的信息；b)在接收到与所述邻居BS相关的信息后，测量从所述邻居BS发送的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)；c)将跨区切换请求信号与所述邻居BS的导频信号CINR信息一起发送给所述服务BS；d)从所述服务BS接收来自所述邻居BS当中的目标BS的信息；和e)执行从所述服务BS到所述目标BS的跨区切换功能。
根据本发明的另一方面，提供了一种在由服务BS和与该服务BS相邻的多个邻居BS组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的服务BS跨区切换方法，该方法包括下述步骤：a)向所述SS发送涉及所述邻居BS的信息；b)从所述SS接收包含所述邻居BS的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)信息的跨区切换请求信号；c)确定包含在所述跨区切换请求信号中的邻居BS是否能够支持对所述SS跨区切换的功能，并且从能够支持对所述SS的跨区切换功能的邻居BS当中选择一个目标BS作为所述SS的跨区切换目标；和d)一起发送与所述SS的跨区切换请求信号相关的应答信号和所述目标BS信息，并且将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS。
根据本发明的再一个方面，提供了一种在由服务基站(BS)和与该服务BS相邻的多个邻居BS组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的SS跨区切换方法，包括下述步骤：a)从服务BS中接收涉及多个邻居BS的信息和跨区切换条件信息；b)在接收到邻居BS信息后，测量从该邻居BS传输的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)；c)从所述邻居BS当中选择对应于跨区切换条件信息的多个候选BS，并且将跨区切换请求信号与所述候选BS的导频信号CINR信息一起发送给所述服务BS；d)在接收到跨区切换请求信号后，从所述服务BS中接收来自所述候选BS当中的目标BS的信息；和e)执行从服务BS到目标BS的跨区切换功能。
根据本发明的再一个方面，提供了一种在由服务基站(BS)和多个与该服务BS相邻的多个基站组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的跨区切换方法，该方法包括下述步骤：a)控制所述服务BS向所述SS发送邻居BS的信息和跨区切换条件信息；b)根据所述邻居BS信息，控制所述SS测量从该邻居BS传输的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)；c)控制所述SS从邻居BS当中确定对应于跨区切换条件信息的多个候选BS，并将跨区切换请求信号与候选BS的导频CINR信息一起发送给服务BS；d)如果所述服务BS从所述SS接收到跨区切换请求信息，确定包含在所述跨区切换请求信号中的邻居BS是否能够支持对所述SS的跨区切换功能，并从能够支持对SS的跨区切换功能的候选BS中选择目标BS作为所述SS的跨区切换目标；e)控制所述服务BS将与跨区切换请求信号相关的应答信号与所述目标BS信息一起发送给所述SS，并且将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS；和f)根据包含在跨区切换请求应答信号中的目标BS信息，控制所述SS执行从所述服务BS到目标BS的跨区切换操作。
根据本发明的再一个方面，提供了一种在由服务基站(BS)和与该服务BS相邻的多个邻居BS组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的跨区切换装置，包括：服务BS，该服务BS向所述SS发送邻居BS的信息和跨区切换条件信息，在从所述SS接收到跨区切换请求信号后确定包含在所述跨区切换请求信号中的邻居BS是否能够支持对所述SS的跨区切换功能，从能够支持对所述SS的跨区切换功能的候选BS中选择目标BS作为所述SS的跨区切换目标，将与所述跨区切换请求信号相关的应答信号与所述目标BS的信息一起发送给所述SS，并且将所述SS的跨区切换就绪状态通知给所述目标BS；和SS，该SS根据邻居BS的信息测量从所述邻居BS传输的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)，从邻居BS当中选择对应于跨区切换条件信息的多个候选BS，将跨区切换请求信号与候选BS的导频信号CINR信息一起发送给所述服务BS，并且根据包含在跨区切换请求应答信号中的目标BS信息执行从所述服务BS到所述目标BS的跨区切换操作。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特性和优点将会变得更加容易理解，其中：
图1的框图示出了传统的使用OFDM/OFDMA方案的BWA(宽带无线接入)通信系统；
图2的概念图示出了在使用OFDM/OFDMA方案的BWA通信系统中使用的传统的下行链路帧结构；
图3的概念图示出了在使用OFDM/OFDMA方案的BWA通信系统中使用的传统的上行链路帧结构；
图4的流程图示出了在使用OFDM方案的BWA通信系统中在SS和BS之间的传统的调整处理；
图5的流程图示出了在使用OFDMA方案的BWA通信系统中在SS和BS之间的传统的调整处理；
图6的框图示出了根据本发明一优选实施例的、使用OFDM/OFDMA方案执行各种功能的BWA通信系统；
图7的流程图示出了根据本发明一优选实施例的、在使用OFDM方案的BWA通信系统中在从SS接收到跨区切换请求后的跨区切换处理；
图8的流程图示出了根据本发明一优选实施例的、在使用OFDMA方案的BWA通信系统中在从SS接收到跨区切换请求的基础上的跨区切换处理；
图9的框图示出了根据本发明一优选实施例的、用于执行发明功能的所述SS的内部配置；
图10的流程图示出了根据本发明一优选实施例的SS的操作；和
图11的流程图示出了根据本发明一优选实施例的服务BS的操作。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。在附图中，相同或类似的元件使用相同的参考数字表示，即使它们是在不同的附图中描述的。在下面的描述中，当这里引入的已知功能和配置的描述使得本发明的主题变得模糊时，其描述将被省略。
图6的框图示出了根据本发明一优选实施例的、使用OFDM/OFDMA方案执行各种功能的BWA通信系统。
在描述图6所示BWA通信系统之前，应当注意，本发明采用使用OFDM/OFDMA方案的IEEE 802.16e通信系统作为代表例。还应当注意，作为在IEEE 802.16a通信系统中考虑到SS移动性的通信系统的IEEE 802.16e通信系统还未开发出来。假设在IEEE 802.16a通信系统中考虑到了SS的移动性，那么，可以考虑多小区结构和SS在多小区之间的跨区切换操作(即小区选择操作)。因此，本发明提供图6所示的IEEE 802.16e通信系统。
参看图6，IEEE 802.16e通信系统包括多小区结构，即多个小区600和650。更具体地说，IEEE 802.16e通信系统包括用于管理单元600的第一BS610、用于管理单元650的第二BS 640和多个SS 611、613、630、651和653。使用OFDM/OFDMA方案在BS 610和640以及SS 611、613、630、651和653之间建立信号发送/接收。在用户台611、613、630、651和653当中，用户台630位于小区600和小区650之间的边界区域或跨区切换区域。因此，必须支持用户台630的跨区切换，以便支持用户台630的移动性。
通常以及根据本发明一实施例的情况下，在BWA通信系统中使用的SS从多个BS中接收多个信号。该SS检测所接收到的导频信号的各个CINR(载波对干扰和噪声比)。该SS选择发送了在导频信号的CINR当中具有最高CINR的导频信道的特定的BS，并将所选择的BS确定为该SS所属的服务BS(即现用BS)。更详细地说，该SS从多个发送导频信号的BS中选择一个具有最佳接收状态的BS，并且认可所选择的BS作为它自己的服务BS。为便于描述起见，可以为说明的目的而在本发明中使用术语“现用BS”或“服务BS”。
已经选择了现用BS的SS从该现用BS接收下行链路帧和上行链路帧。在现有技术中已经披露了从现用BS中接收到的下行链路帧和上行链路帧的详细结构，因此，为便于描述，这里省略对它们的描述。本发明必须给IEEE802.16a/IEEE 802.16e通信系统提供的DL_MAP消息添加新的IE(信息元素)，从而在从所述SS接收请求后能够支持跨区切换操作。下表6示出了用于在接收到SS的请求后支持跨区切换操作的DL_MAP消息的详细配置：
表6：
  MAC管理消息   参数   个数(multi)   内容
  DL_MAP   Neighbor list BSNum   共用   邻居列表BS的数量
  Neighbor listInfo   1到Neighborlist BS Num
  Neighbor list BSID   邻居列表BS的ID
  NeighborFrequency   邻居BS的频率
  NeighborFrequencyOffset   邻居BS的频率偏移
  Neighbor FrameOffset   邻居列表BS的频率偏移
  MeasurementInfo   共用
  Pilot min CINR   在邻居列表中可能包含的最小值
  MAX_T   包含在邻居列表中的BS保持低于Pilot minCINR的最大时间
  MIN_T   邻居列表中BS当中具有最高导频CINR的BS保持在高于现用BS的导频CINR的值的最小时间
参看上述表6，(由“Neighbor list BS Num”表示的)邻居BS的数量表示包含在邻居列表中的邻居BS的数量。该邻居列表字段指出现用BS的邻居BS的列表。“Neighbor list Info”(邻近列表信息)表示包含在邻居列表的邻居BS，即从第一邻居BS到最后邻居BS的多个邻居BS。由“Neighbor listInfo”表示的邻居列表信息包括邻居列表BS ID(Neighbor list BS ID)字段、邻居频率(Neighbor Frequency)字段、邻居频率偏移(NeighborFrequency Offset)字段和邻居帧偏移(Neighbor Frame Offset)字段。Neighbor list BS ID字段表示包含在邻居列表中的各个BS的ID。NeighborFrequency字段表示相应邻居BS的中心频率。Neighbor Frequency Offset字段表示相应邻居BS的频率偏移。Neighbor Frame Offset字段表示相应邻居BS的帧偏移。Measurement Info(测量信息)字段包括最小导频CINR(Pilotmin CINR)字段、最大时间(MAX_T)字段和最小时间(MIN_T)字段。Pilot minCINR字段被用作从IEEE 802.16e通信系统的多个BS中选择可包含在Neighbor list Info字段中的邻居BS的参考。更详细地说，只有发送每一个都高于Pilot min CINR的导频信号的BS才能够被用作包含在邻居列表中的邻居BS。MAX_T字段表示允许每个邻居BS具有低于Pilot min CINR的导频信号的最大时间。更详细地说，邻居BS必须发送高于Pilot min CINR的导频信号。如果在MAX_T时间期间内发送低于Piolot min CINR的导频信号，则从所述邻居列表中删除相应的邻居BS。这样，如果能够在MAX_T时间期间内发送具有Pilot min CINR的导频信号的邻居BS已经被从所述邻居列表中删除，那么，所述SS就不必去测量不需要的导频CINR。MIN_T时间表示来自邻居BS的多个导频CINR中的最高导频CINR必须高于现用BS的导频CINR的最小时间。更详细地说，为了控制所述SS从现用BS跨区切换到一特定的邻居BS(即，目标BS)，从目标BS发送的导频信号的CINR必须在多于MIN_T时间的期间内高于从现用BS发送的其它导频信号的CINR，以避免乒乓(ping_pong)现象，在乒乓现象中，每当所接收到的导频信道的CINR高于活动基站的CINR时，用户台都会向该基站发送跨区切换请求。在这种情况下，应当注意，可以根据IEEE 802.16e通信系统中各个BS的状态和信道条件信息不同地确定MAX_T时间和MIN_T时间.
接收到DL_MAP消息和UL_MAP消息的SS向现用BS请求调整处理的调整请求步骤和向已经发送了调整请求的SS发送对调整修正请求的应答信号的调整应答步骤与现有技术的这些步骤相同，因此，为便于描述起见，其相关描述在这里被省略。成功建立了调整处理的SS与现用BS无线通信。下面将结合图7描述在SS和现用BS之间的无线接入通信时间期间内响应于SS请求信号的跨区切换处理。
图7的流程图示出了根据本发明一优选实施例的、在使用OFDM方案的IEEE 802.16e通信系统中在从SS接收到跨区切换请求后的跨区切换处理过程。
参看图7，在SS 701和服务BS(也称作现用BS)702之间建立系统同步后，服务BS 702分别在步骤711和712向SS 701发送DL_MAP消息和UL_MAP消息。DL_MAP消息格式和UL_MAP消息格式分别披露于表6和表2中，因此这里将省略其详细描述。SS 701接收DL_MAP消息以检测SS 701的邻居BS的信息，从而使SS 701能够在步骤731测量从邻居BS接收到的导频信号的CINR。
SS 701暂停接收服务BS 702的发送数据。详细地说，SS 701在服务BS702发送数据的接收中断期间测量从邻居BS接收到的导频信号的CINR。在这种情况下，SS 701不测量从包含在DL_MAP消息的邻居列表中的所有邻居BS中接收到的各个导频信号的CINR，并只被用于测量超过MIN_T时间的邻居BS接收到的导频信道信号的CINR。下面将详细叙述测量从邻居BS接收的导频信号的CINR的方法。
SS 701使用包含在DL_MAP消息的邻居列表中的邻居BS的各种信息建立与各个邻居BS的同步。在与邻居BS建立同步后，SS 701测量从该邻居BS接收到的导频信号的CINR。
已经测量了从邻居BS接收到的导频信号的CINR的SS 701确定它是否要跨区切换到另一个BS来代替跨区切换到服务BS 702。下面将详细的描述SS 701的跨区切换步骤。从邻居BS接收到的导频信号CINR中的至少一个必须满足MAX_T条件。假设在多于MAX_T时间的期间内，从包含在邻居列表中的邻居BS接收到的导频信号的CINR小于由“Pilot min CINR”表示的最小导频CINR，那么，相应的导频信号将被从邻居列表中删除，从而必须满足MAX_T条件。在这种情况下，每个已经满足MAX_T条件的邻居BS都被称为候选BS(即，目标BS)。如果MAX_T条件已经被满足，则SS 701确定从邻居BS发送的导频信号的CINR是否大于从服务BS 702接收到的导频信号的CINR。如果确定从服务BS 702接收到的导频信号的CINR大于从邻居BS接收到的导频信号的各个CINR，则SS702不向服务BS 702请求跨区切换操作。反之，如果确定从服务BS接收到的导频信号的CINR小于从邻居BS接收到的导频信号的CINR，那么，SS 70l向服务BS 702请求跨区切换操作。不用说，SS 701在找到满足MIN_T条件的邻居BS的条件下才向服务BS 702请求跨区切换操作。SS 701在满足MIN_T时间条件下才向服务BS 702请求跨区切换操作的原因是为了避免产生前述乒乓现象。
如果确定了跨区切换操作，那么，SS 701在步骤713向服务BS 702发送跨区切换请求(HO_REQ)消息。表7示出了HO_REQ消息的格式：
表7：
 MAC管理消息   参数   个数(multi)   内容
 HO_REQ   Uplink Channel ID   共用   包含在消息中的上行链路信道ID
  Neighbor list BScarrierfrequency   1到Neighborlist BS Num   邻居BS的载波频率
  CNIR of Neighborlist BS   邻居列表BS的导频CINR
  QoS   共用   MS的服务类别信息
  BW request   共用   MS的BW信息
在叙述表7之前，应当注意，在从SS 701接收到跨区切换请求之后，邻居BS担当目标BS，因此，在该SS已经产生跨区切换请求之后，它们和目标BS相同。参看图7，邻居列表BS载波频率(Neighbor list BS carrierfrequency)字段表示已经从SS 701接收到跨区切换请求的邻居BS(即，目标BS)的载波频率。邻居列表BS的CNIR(CNIR of Neighbor list BS)字段表示从邻居BS发送的导频信号的CINR。QoS字段表示SS 701所期望的服务质量(QoS)。BW请求(BW request)字段表示响应由SS 701所期望的QoS的请求带宽。在这种情况下，QoS由各种服务等级组成，即主动授予服务(Unsoliciated Grant Sercice，UGS)、实时轮询服务(rtPS)、非实时轮询服务(nrtPS)和尽力而为服务(Best Effort Service，BE)。已经从SS 701接收到跨区切换请求消息的服务BS 702对包含在跨区切换请求消息中的邻居BS进行排列。有各种可能的方法排列邻居BS。如上所述，停止使用SS 701测量导频信号的CINR的邻居BS的CINR被设置为“0”。服务BS 702可以以列表的形式配置所排列的邻居BS的信息，并可以存储列表格式的信息。
排列邻居BS的服务BS 702在步骤714和716根据邻居BS的排列顺序依次发送HO_CONNECTION_REQ(跨区切换连接请求)消息给相应的邻居BS(即，目标BS)。HO_CONNECTION_REQ消息的格式如下表8所示：
表8：
  MAC管理消息   参数   个数(multi)  内容
  HO_CONNECTION_REQ   Target BS ID   共用  目标BS的ID
  CID   共用  服务BS中的终端CID
  QoS   共用  MS的服务类别信息
  BW request   共用  将被指定给MS的BW
参看表8，目标BS ID(Target BS ID)表示目标BS的ID信息。CID(Connection ID，连接ID)是从服务BS 702指定给SS 701的连接ID。QoS字段表示SS 701所期望的服务质量(QoS)。BW请求字段表示响应于SS 701期望的QoS的请求带宽。服务BS 702向目标BS(即，目标BS1 703和目标BS2704)发送HO_CONNECTION_REQ消息的原因是为了确定与SS 701期望的服务相关的QOS和带宽是否能够被满足.
如果目标BS 703和704接收到HO_CONNECTION_REQ消息，则它们在步骤715和717将HO_CONNECTION_RSP(跨区切换连接应答)消息发送给服务BS702。下表9示出了HO_CONNECTION_RSP消息格式的示例：
表9：
  MAC管理消息   参数   多(multi)   内容
  HO_CONNECTION_RSP   Target BS ID   共用   目标BS的ID
  CID   共用   服务BS中的终端CID
  ACK/NACK   共用   HO批准或不批准
参看表9，目标BS ID(Target BS ID)字段表示发送HO_CONNECTION_RSP的目标BS的ID信息，CID是用于SS 701的服务BS 702的连接ID。ACK/NACK字段表示SS 701的HO(跨区切换)批准或不批准信息。更详细地说，在ACK消息被包含在HO_CONNECTION_RSP消息中的情况下，相应的目标BS能够提供给SS 701跨区切换功能。在NACK消息被包含在HO_CONNECTION_RSP消息中的情况下，相应的目标BS不能够提供给SS 701跨区切换功能。如图7所示，目标BS 703发送包含表示对SS 701的跨区切换不能支持状态的NACK字段的HO_CONNECTION_RSP消息。假设目标BS2 704发送包含表示对SS 701的跨区切换能够支持状态的ACK字段的HO_CONNECTION_RSP消息。
HO_CONNECTION_REQ消息和HO_CONNECTION_RSP消息被如图7所示依次地发送，但是，在需要时，它们也可以被同时发送。
在从目标BS接收到HO_CONNECTION_RSP消息后，服务BS 702检测包含在所接收到的HO_CONNECTION_RSP消息中的ACK/NACK字段，从而将发送了包含ACK字段的HO_CONNECTION_RSP消息的目标BS(即，目标BS2 704)设置为所述SS 701将被跨区切换到的最后目标BS。此后，服务BS 702在步骤718向SS 701发送包含最后目标BS信息的HO_RSP(跨区切换应答)消息。HO_RSP消息包括SS 701将被跨区切换到的最后目标BS的信息。表10示出了HO_RSP消息的示例：
表10：
 MAC管理消息   参数   多(multi)   内容
 HO_RSP   Target BS ID   共用   目标BS的ID
  Target BS carrierfrequency   共用   目标BS的载波频率
参看表10，目标BS ID(Target BS ID)字段表示SS 701将要跨区切换到的最后目标BS的ID信息。目标BS载波频率(Target BS carrierfrequency)表示最后目标BS的载波频率。已经发送了HO_RSP消息的服务BS 702在步骤719向最后目标BS(即，目标BS2704)发送HO_CONNECTION_CFM(跨区切换连接确认)消息。在这种情况下，发送表示SS 701将被跨区切换到最后目标BS704的HO_CONNECTION_CFM消息。表11示出了HO_CONNECTION_CFM消息的示例：
表11：
  MAC管理消息   参数   多(multi)   内容
  HO_CONNECTION_CFM   Target BS ID   共用   目标BS的ID
  CID   共用   服务BS中的终端ID
参看表11，目标BS ID(Target BS ID)字段表示接收HO_CONNECTION_CFM消息的邻居BS(即最后目标BS)的ID信息。CID表示从服务BS 702分配给SS 701的连接ID。已经向目标BS2704发送了HO_CONNECTION_CFM消息的服务BS 702在步骤734释放连接到SS 701的链路。
目标BS2 704分别在步骤720和721将DL_MAP消息和UL_MAP消息发送给SS 701。DL_MAP消息和UL_MAP消息包含SS 701的更新消息。接收到DL_MAP消息和UL_MAP消息的SS 701在步骤722向目标BS2704发送RNG_REQ(调整请求)消息。接收到RNG_REQ消息的目标BS2 704在步骤723向SS 701发送作为与RNG_REQ消息相关的应答消息的RNG_RSP消息。在步骤720到723中执行的详细处理与图4所示步骤411到417相同。因此，这里不再给出这些步骤的详细描述。
图7披露了在使用OFDM方案的IEEE 802.16e通信系统中在从SS接收到跨区切换请求后执行的跨区切换过程。图8的流程示出了根据本发明一优选实施例的、在使用OFDMA方案的IEEE 802.16e通信系统中在从SS接收到跨区切换请求后执行的跨区切换过程。
在详细描述图8之前，应当注意，在图8中所示的步骤811到821和步骤831到834分别与在图7中所示的步骤711到721和步骤731到734相同，因此，其详细描述将予以省略。由于OFDMA方案应用于图8，所以，SS 801在步骤822向最后目标BS(即、目标BS2 804)发送调整码而不是RNG_REQ消息。接收到调整码的目标BS2 804在步骤823向SS 801发送作为与调整码相关的应答的RNG_RSP消息。更具体地说，图7的跨区切换过程基本上与图8的跨区切换过程相同，但是，IEEE 802.16e通信系统根据图7的OFDM方案发送RNG_REQ消息，而根据图8的OFDMA方案发送调整码。图8披露了在使用OFDMA方案的IEEE 802.16e通信系统中在从SS接收到跨区切换请求后执行的跨区切换过程。下面将结合图9来描述用于执行本发明的SS的内部配置。
图9的框图示出了用于根据本发明一优选实施例执行本发明功能的SS的内部配置。参看图9，SS内部配置包括匹配滤波器900、接收功率测量单元910、接收功率比较器920、控制器930和发射机940。匹配滤波器900确定用于同步检测的PN(伪噪声)码是否同步，并根据确定的结果输出预定能量值。在这种情况下，相关器可以被用作匹配滤波器900。匹配滤波器900将所接收到的同步检测PN码与该SS的唯一PN码进行比较，并输出与相同PN码相关联的能量值。具体地说，匹配滤波器900在预定窗口中依次放入SS的接收信号，与唯一PN码值平行地执行预定位操作，从而产生位操作值的和。因此，如果SS的接收信号等于存储在SS中的唯一PN码的值，则该状态被称做自相关状态，从而产生最大能量值。如果SS接收信号不同于唯一PN码的值，则这种状态被称做不一致的同步状态，从而产生相对低的能量值。通常，输出的能量值被与预定阈值进行比较，以便确定是否建立了自相关状态。总之，将匹配滤波器900的输出值与所述预定阈值进行比较，从而可以确定自相关状态的存在与否。
如果接收功率测量单元910与经过匹配滤波器从邻居BS接收的导频信号同步，则接收功率测量单元910测量所接收到的导频信号的接收功率。接收功率测量单元910测量所接收导频信号的CINR，并将所测量的导频信号的CINR发送给接收功率比较器920。在从接收功率测量单元910接收导频信号的CINR后，接收功率比较器920将所接收到的邻居BS的导频信号CINR与预定阈值(即Pilot min CINR)进行比较。如果在从邻居BS发送的导频信号CINR当中的至少一个导频信号CINR大于所述阈值，那么，接收功率比较器920进入到下一个步骤。更具体地说，确定在邻居BS的导频信号的CINR当中是否至少有一个导频信号的CINR大于服务BS的导频信号的CINR。如果确定发现其导频信号的CINR大于服务BS的导频信号的CINR的邻居BS，那么，其导频信号的CINR大于服务BS的导频信号的CINR的邻居BS的信息将被发送给控制器930。控制器930根据从接收功率比较器920接收的信息确定所述SS是否发送它自己的跨区切换请求给服务BS。
更具体地说，如果从邻居BS发送的导频信号的CINR大于从服务BS发送的其它导频信号的CINR，控制器930产生所述SS的跨区切换请求信号。在这种情况下，虽然在附图中没有描述，但应当注意，在跨区切换处理中，必须满足MAX_T和MIN_T条件。控制器930通过控制发射机940产生跨区切换请求(HO_REQ)消息，并将所产生的跨区切换请求消息发送给服务BS。发射机940在从控制器930接收控制命令后产生HO_REQ消息，并将该HO_REQ消息发送给服务BS。
图9披露了根据本发明的SS内部配置。下面将参照图10来描述该SS的操作。图10的流程图示出了根据本发明一优选实施例的SS的操作。参看图10，SS在步骤1000读出从服务BS接收的DL_MAP消息，在步骤1002读出从服务BS接收的UL_MAP消息，并且在步骤1004读出包含在DL_MAP消息中的邻居BS列表信息.如果所述SS在步骤1004读出邻居BS的信息，则它在步骤1004将表示邻居BS的数量的ID“i”设置为“0”(即i＝0)。
所述SS将数量1加到变量“i”上(即、i＝i+1)，在步骤1006测量从第i个邻居BS发送的导频信号的CINR，并进入步骤1008。在这种情况下，假设从服务BS发送的邻居BS的数量处于从“BS_1”到“MAX_BS_NUM”的范围内，因此，所述SS在步骤1006测量“BS_1”邻居BS的导频信号的CINR，并且在步骤1008确定已经被测量了导频信号CINR的邻居BS的数量是否等于或大于“MAX_BS_NUM”。如果在步骤1008确定被测量邻居BS的数量等于或大于“MAX_BS_NUM”，则SS进入到步骤1010。反之，如果在步骤1008确定被测量的邻居BS的数量小于“MAX_BS_NUM”，则所述SS返回到步骤1006。
如果确定MAX_Neighbor BS CINR的值等于或小于服务BS的导频信号的CINR，则SS返回到步骤1000。反之，如果确定MAX_Neighbor BS CINR的值大于服务BS的导频信号的CINR，则所述SS确定它自己的跨区切换请求，并进入到步骤1012。
SS在步骤1012将HO_REQ消息发送给服务BS。在前述表7中披露了HO_REQ消息的详细配置。SS在步骤1014从服务BS接收与HO_REQ消息相关的HO_RSP消息，并进入步骤1016。在前述表10中披露了HO_RSP消息的详细配置。SS在步骤1016从HO_RSP消息当中读出最后目标BS的ID和载波频率信息，并进入步骤1018。在这种情况下，最后目标BS作为所述SS被跨区切换到的特定BS。
SS将SS频率转换为目标BS频率，并进入到步骤1020，从而中断在所述SS和所述服务BS之间的数据发送/接收，所述SS能够与最后目标BS通信。所述SS在步骤1020读出从该最后目标BS接收到的DL_MAP消息，并进入步骤1022。所述SS读出从所述最后目标BS接收到的UL_MAP消息并进入步骤1024。在步骤1024，所述SS与该最后目标BS通信，并结束它的跨区切换操作。
图10披露了根据本发明的SS的操作。下面将结合图11对服务BS的操作进行描述。图11的流程图示出了根据本发明一优选实施例的服务BS的操作。服务BS在步骤1100将DL_MAP消息发送给所述SS，并在步骤1102将UL_MAP消息发送给所述SS。
服务BS在步骤1104从所述SS接收HO_REQ消息，并进入步骤1106。在前述表7中披露了HO_REQ消息的详细配置。服务BS以降幅值的顺序排列邻居BS的导频信号的CINR，并进入步骤1108。在这种情况下，邻居BS的导频信号的CINR被包含在HO_REQ消息中。如上所述，用于命令SS测量导频信号CINR的邻居BS担当满足MAX_T和MIN_T条件的候选BS，由此，每个候选BS都具有大于Pilot min CINR(即，最小导频信号CINR)的信号。如之前图10所述的，假设所述SS的邻居BS的数量在从BS_1到MAX_BS_NUM的范围之内。另外，在步骤1106，表示邻居BS数量的ID“i”被设置为“0”(即，i＝0)。按照导频CINR的顺序确定表示邻居BS的数量“i”的ID。
服务BS在步骤1108将HO_CONNECTION_REQ消息发送给在所排列的邻居BS当中具有最大导频CINR的邻居BS。在前述表8中示出了HO_CONNECTION_REQ消息的详细配置。
服务BS在步骤1110从已经发送了HO_CONNECTION_REQ消息的邻居BS接收表示对HO_CONNECTION_REQ消息的应答的HO_CONNECTION_RSP消息，并进入到步骤1112。前述表9披露了HO_CONNECTION_RSP消息的详细配置。服务BS确定在多个发送SS跨区切换请求信号的邻居BS当中是否有邻居BS能够支持所述SS的跨区切换功能。更具体地说，所述服务BS确定所述ACK消息是否包含在HO_CONNECTION_RSP消息中。如果确定所述邻居BS当中的一特定邻居BS能够支持所述SS的跨区切换服务，则服务BS进入步骤1116。反之，如果它确定没有一个邻居BS能够支持所述SS的跨区切换服务，那么，服务BS进入到步骤1114。服务BS在步骤1114从所述邻居BS当中选择具有第二大导频CINR的邻居BS并将变量“i”加1(即i＝i+1)，并返回到步骤1108。
服务BS在步骤1116将HO_RSP消息发送给SS并进入到步骤1118。前述表10已经披露了HO_RSP消息的详细配置。服务BS在步骤1118将HO_CONNECTION_CFM消息发送给能够支持跨区切换功能的邻居BS(即，最后目标BS)，并返回到步骤1120。前述表11已经披露了HO_CONNECTION_CFM消息的详细配置。不用说，服务BS可以先将HO_CONNECTION_CFM消息发送给所述最后目标BS，或者，可以将HO_RSP消息发送给所述SS。服务BS在步骤1120释放连接到所述SS的链路，并结束它的跨区切换操作。
通过上述的描述可以明显看出，本发明使基于多小区结构的SS能够执行跨区切换操作，进而保证SS的移动性。更具体地说，传统的SS是在单小区中执行通信功能，因此当所述SS移动到其他小区时，它必须放弃连接到当前正在与该SS通信的BS的链路。此外，传统的SS必须重新建立与新BS的通信模式，因此，它必须重新执行初始调整处理。但是，为了传统SS的前述问题，本发明执行跨区切换处理而不必对新BS执行初始调整，从而减少了数据通信的中断时间。
尽管为示出的目的已经描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员很清楚，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的范围和精神的前提下，各种修改、添加和替换都是可以的。

Claims (34)

1.一种用于在由服务基站(BS)和与该服务BS相邻的多个邻居基站组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的SS跨区切换方法，包括下述步骤：
a)从服务BS接收与多个邻居BS相关的信息；
b)在接收到与所述邻居BS相关的信息后，测量从所述邻居BS发送的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)；
c)将跨区切换请求信号与所述邻居BS的导频信号CINR信息一起发送给所述服务BS；
d)从所述服务BS接收来自所述邻居BS当中的目标BS的信息；和
e)执行从所述服务BS到所述目标BS的跨区切换功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述邻居BS的信息包括表示邻居BS数量的信息、用于识别所述邻居BS的BS ID信息和所述邻居BS的各个载波频率信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括下述步骤：
c1)从所述邻居BS的导频信号CINR当中检测具有预定最小导频信号CINR的邻居BS的导频信号CINR；
c2)从大于最小导频信号CINR的邻居BS的导频CINR当中，检测在超过预定最小时间期间内大于所述服务BS的导频信号CINR的导频信号CINR；和
c3)将跨区切换请求信号与在超过所述预定最小时间期间内大于所述服务BS的导频信号CINR的导频信号CINR一起发送给服务BS。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括下述步骤：
f)控制所述SS不对发送小于所述最小导频信号CINR的导频信号的邻居BS执行相关的导频信号CINR测量操作，。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述跨区切换请求信号包括所述SS期望的服务的服务质量(QoS)信息和与所述服务相关的请求带宽信息。
6.一种在由服务BS和与该服务BS相邻的多个邻居BS组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的服务BS跨区切换方法，该方法包括下述步骤：
a)向所述SS发送涉及所述邻居BS的信息；
b)从所述SS接收包含所述邻居BS的导频信号的载波对干扰和噪声比
(CINR)信息的跨区切换请求信号；
c)确定包含在所述跨区切换请求信号中的邻居BS是否能够支持对所述SS跨区切换的功能，并且从能够支持对所述SS的跨区切换功能的邻居BS当中选择一个目标BS作为所述SS的跨区切换目标；和
d)一起发送与所述SS的跨区切换请求信号相关的应答信号和所述目标BS信息，并且将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述跨区切换请求信号包括所述SS期望的服务的服务质量(QoS)信息和与所述服务相关的请求带宽信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，用于确定包含在所述跨区切换请求信号中的邻居BS是否能够支持用于所述SS的跨区切换功能的步骤(c)包括下述步骤：
c1)确定每个邻居BS是否能够支持所述QoS和请求带宽信息。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述邻居BS的信息包括表示邻居BS数量的信息、所述邻居BS的BS ID信息和所述邻居BS的载波频率信息。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，用于将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS的步骤d)包括下述步骤：
d1)使用从所述服务BS分配给所述SS的目标BS的BS ID和连接ID(CID)，将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS。
11.根据权利要求6所述的方法，还包括下述步骤：
e)如果包含在所述跨区切换请求信号中的任何一个邻居BS都不能支持所述跨区切换功能，那么，将不能跨区切换状态通知给SS。
12.一种在由服务基站(BS)和与该服务BS相邻的多个邻居BS组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的SS跨区切换方法，包括下述步骤：
a)从服务BS中接收涉及多个邻居BS的信息和跨区切换条件信息；
b)在接收到邻居BS信息后，测量从该邻居BS传输的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)；
c)从所述邻居BS当中选择对应于跨区切换条件信息的多个候选BS，并且将跨区切换请求信号与所述候选BS的导频信号CINR信息一起发送给所述服务BS；
d)在接收到跨区切换请求信号后，从所述服务BS中接收来自所述候选BS当中的目标BS的信息；和
e)执行从服务BS到目标BS的跨区切换功能。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述邻居BS的信息包括表示邻居BS的数量的信息、用于识别邻居BS的BS ID信息、所述邻居BS的载波频率信息和所述邻居BS的频率偏移和帧偏移信息。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述跨区切换条件信息包括最小导频信号CINR、从邻居BS当中选择的特定邻居BS用作候选BS时其CINR能够小于所述最小导频信号CINR的的最大时间、所述候选BS中的任何一个候选BS要执行所述SS的跨区切换功能时其导频信号CINR必须大于服务BS的导频信号CINR的最小时间。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括下述步骤：
f)控制所述SS不测量与发送小于最小导频信号CINR的的导频信号的邻居BS相关的导频信号CINR。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述跨区切换请求信号包括所述SS期望的服务的服务质量(QoS)信息以及与所述服务相关的请求带宽信息。
17.一种在由服务基站(BS)和多个与该服务BS相邻的多个基站组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的跨区切换方法，该方法包括下述步骤：
a)控制所述服务BS向所述SS发送邻居BS的信息和跨区切换条件信息；
b)根据所述邻居BS信息，控制所述SS测量从该邻居BS传输的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)；
c)控制所述SS从邻居BS当中确定对应于跨区切换条件信息的多个候选BS，并将跨区切换请求信号与候选BS的导频CINR信息一起发送给服务BS；
d)如果所述服务BS从所述SS接收到跨区切换请求信息，确定包含在所述跨区切换请求信号中的邻居BS是否能够支持对所述SS的跨区切换功能，并从能够支持对SS的跨区切换功能的候选BS中选择目标BS作为所述SS的跨区切换目标；
e)控制所述服务BS将与跨区切换请求信号相关的应答信号与所述目标BS信息一起发送给所述SS，并且将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS；和
f)根据包含在跨区切换请求应答信号中的目标BS信息，控制所述SS执行从所述服务BS到目标BS的跨区切换操作。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述邻居BS的信息包括表示邻居BS数量的信息、用于识别邻居BS的BS ID信息、邻居BS的载波频率信息和邻居BS的频率偏移和帧偏移信息。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，跨区切换条件信息包括最小导频信号CINR、从邻居BS当中选择的特定邻居BS用作候选BS时其CINR能够小于所述最小导频信号CINR的的最大时间、所述候选BS中的任何一个候选BS要执行所述SS的跨区切换功能时其导频信号CINR必须大于服务BS的导频信号CINR的最小时间。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括下述步骤：
g)控制所述SS不测量与发送小于最小导频信号CINR的导频信号的邻居BS相关的导频信号CINR。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述跨区切换请求信号包括所述SS期望的服务的服务质量(QoS)信息和与所述服务相关的请求带宽信息。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，用于确定包含在跨区切换请求信号中的候选BS是否能够支持对SS的跨区切换功能的步骤(d)包括下述步骤：
d1)确定是否每个候选BS都能够支持所述QoS和请求带宽信息。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，用于将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS的步骤(e)包括下述步骤：
e1)使用从服务BS分配到SS的目标BS的BS ID和连接ID(CID)，将所述SS的跨区切换就绪状态通知给目标BS。
24.根据权利要求17所述的方法，还包括下述步骤：
h)如果包含在跨区切换请求信号中的任何一个邻居BS都不能支持所述跨区切换功能，将不能跨区切换状态通知给所述SS。
25.根据权利要求17所述的方法，还包括下述步骤：
i)如果所述服务BS向所述SS发送与跨区切换请求信号相关的应答信号，则控制所述服务BS释放连接到所述SS的链路。
26.一种在由服务基站(BS)和与该服务BS相邻的多个邻居BS组成的宽带无线接入(BWA)通信系统中、在从用户台(SS)接收到跨区切换请求后的跨区切换装置，包括：
服务BS，该服务BS向所述SS发送邻居BS的信息和跨区切换条件信息，在从所述SS接收到跨区切换请求信号后确定包含在所述跨区切换请求信号中的邻居BS是否能够支持对所述SS的跨区切换功能，从能够支持对所述SS的跨区切换功能的候选BS中选择目标BS作为所述SS的跨区切换目标，将与所述跨区切换请求信号相关的应答信号与所述目标BS的信息一起发送给所述SS，并且将所述SS的跨区切换就绪状态通知给所述目标BS；和
SS，该SS根据邻居BS的信息测量从所述邻居BS传输的导频信号的载波对干扰和噪声比(CINR)，从邻居BS当中选择对应于跨区切换条件信息的多个候选BS，将跨区切换请求信号与候选BS的导频信号CINR信息一起发送给所述服务BS，并且根据包含在跨区切换请求应答信号中的目标BS信息执行从所述服务BS到所述目标BS的跨区切换操作。
27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述邻居BS的信息包括表示邻居BS数量的信息、用于识别邻居BS的BS ID信息、邻居BS的载波频率信息和邻居BS的频率偏移和帧偏移信息。
28.根据权利要求26所述的装置，其中，所述跨区切换条件信息包括最小导频信号CINR、从邻居BS当中选择的特定邻居BS用作候选BS时其CINR能够小于所述最小导频信号CINR的的最大时间、所述候选BS中的任何一个候选BS要执行所述SS的跨区切换功能时其导频信号CINR必须大于服务BS的导频信号CINR的最小时间。
29.根据权利要求28所述的装置，其中，所述SS不测量与发送小于最小导频信号CINR的导频信号的邻居BS相关的导频信号CINR。
30.根据权利要求28所述的装置，其中，所述跨区切换请求信号包括所述SS期望的服务的服务质量(QoS)信息和与所述服务相关的请求带宽信息。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，所述服务BS确定是否每个候选BS都能够支持所述QoS和请求带宽信息，从而可以确定所述候选BS是否能够支持对所述SS的跨区切换功能。
32.根据权利要求26所述的装置，其中，所述服务BS使用从所述服务BS分配给所述SS的目标BS的BS ID和连接ID(CID)，将所述SS的跨区切换就绪状态通知给所述目标BS。
33.根据权利要求26所述的装置，其中，如果包含在跨区切换请求信号中的任何一个候选BS都不能支持对所述SS的跨区切换功能，那么，所述服务BS将不能跨区切换状态通知给所述SS。
34.根据权利要求26所述的装置，其中，所述服务BS将与跨区切换请求信号相关的应答信号发送给所述SS，并释放连接到所述SS的链路。
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