換手機制與程序

IEEE 802.16j 為 IEEE 802.16e 的延伸，因此也支援用戶端的移動性，即換手機制 (Handover)，此外，在這份規格中還提供了中繼台移動性的能力。由於中繼台的換手機

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制仍存在許多議題，目前我們僅實做固定式的非穿透式中繼台以及可移動式的用戶端。

底下我們將就換手的情境、換手的時機與程序做說明。

圖 2-12 顯示了在 IEEE 802.16j 網路下用戶端可能發生的換手情境。

換手機制有兩大類：硬式換手 (Hard Handover)和軟式換手 (Soft Handover)。前者 為先斷後連 (Break before Make)的方式，在換手時會先與服務中的基地台(Serving BS) 中斷連線，再與目標基地台(Target BS)進行連線，所以可能會造成資料遺失；後者為先 連後斷 (Make before Break)，即先與目標基地台進行連線，成功後再與原本的服務基地 台斷線。其中，硬式換手為必要項目而軟式換手為選擇項目。

換手程序為用戶端從服務中的基地台換手到目標基地台的過程，包含拓樸的取得、

換手時機決策、重新建立連線等，主要分為下列兩大部分：

I. 網路拓樸的取得：在 IEEE 802.16j 非穿透式網路下，基地台和非穿透式中繼台 都會定期的發送 MOB_NBR_ADV 廣播管理訊息來告知用戶端鄰近基地台的資 訊，以方便用戶端進行換手程序時使用；另一方面，用戶端也會經由傳送 MOB_SCN_REQ 請求基地台配置其掃描鄰近基地台的訊號品質，基地台於收 到用戶端的頻道掃描請求後再回覆 MOB_SCN_RSP 分配用戶端進行鄰近基地 台頻道掃描，用戶端會在掃描完成之後將所收集到的資訊以 MOB_SCN_REP

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傳送回基地台，提供基地台取得用戶端鄰近的網路拓樸作為執行換手決策使用。

在多段轉傳 WiMAX 網路下，若用戶端的存取台為中繼台時，則中繼台必頇幫 忙轉送換手機制的管理訊息。

II. 換手程序(Handover procedure)：圖 2-13 為用戶端進行換手時的程序，主要包 含以下幾個步驟：

(1) 基地台重新選擇。

(2) 換手決定與初始化。

(3) 與目標基地台進行同步。

(4) 測距與網路重新加入。

(5) 終止先前服務。

規格中並未明確的指定用戶端進行換手決策演算法，只列舉了兩種用戶端執行 換手程序的時機：

i. 當用戶端遠離所提供服的基地台而進入另外一個訊號較強的基地台時 ii. 當用戶端發現目標基地台能夠提供其更好的傳輸品質與效能時

用戶端換手程序的啟動可以由基地台或是用戶端發起，分別經由 MOB_BSHO_REQ 或 MOB_MSHO_REQ 觸發換手程序。當用戶端滿足換手決策的條件，並且選定目標基 地台之後，用戶端必頇與目標基地台進行 Network Re-entry，請求目標基地台提供服務，

服務中的基地台會保留用戶端的資訊於 Resource Retain Time 期滿之後才將相關的連線 資訊清除，避免用戶端請求目標基地台服務失敗時，必頇對原本提供服務的基地台進行 入網程序。在多段轉傳 WiMAX 下，基地台必頇對於中繼台上所儲存的用戶端連線資訊 進行管理，所以若用戶端的存取台為中繼台時，當用戶端滿足換手決策的條件或 Resource Retain Time 期滿後，基地台必頇傳送 MR_INFO_DEL 管理訊息來清除中繼台 上用戶端的連線資訊。

30 Cell Reselection:

MS Scanning of Neighbor BSs

Handover Decision and

Initiation

Synchronization to Target BS

Downlink

Ranging and Network Re-entry

Termination of MS Context Normal Operation

HO decision

Handover Cancellation

HO Success &

Normal Operation

Cell Rejected

Cell Rejected

Cell Rejected

圖 2-13 用戶端換手機制下重新入網程序