JP2008511199A - 移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法及びシステムに関するものである。本発明は、基地局伝送器と基地局制御器とを含み、接続を要請する端末機にＣＤＭＡ−２０００サービスを提供するＣＤＭＡ−２０００システム、ＲＴＳ（Radio Transceiver Subsystem；以下、‘ＲＴＳ’と称する）とＲＮＣ（Radio Network Controller；以下、‘ＲＮＣ’と称する）とを含み、前記接続を要請する端末機にＷＣＤＭＡサービスを提供するＷＣＤＭＡシステムを含む移動通信システムにおいて、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバ成功率及び通話品質を向上させる移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法であって、（ａ）ＷＣＤＭＡモデムを介して前記ＷＣＤＭＡシステムから伝送されるＷＣＤＭＡ信号を受信してＥｃ／Ｉｏ（Energy of Carrier/Interference of Others；以下、‘Ｅｃ／Ｉｏ’と称する）値を測定するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）の結果によってＣＤＭＡ−２０００モデムをオン（ON）状態に転換し、遊休状態に進入するステップと、（ｃ）ハンドオーバするターゲットセルをモニタリングするステップと、（ｄ）前記ＷＣＤＭＡシステムにハンドオーバを要請するステップと、（ｅ）前記ＷＣＤＭＡシステムからハンドオーバコマンドを受信するステップと、（ｆ）前記ＷＣＤＭＡモデムをオフ（OFF）状態に転換し、前記ＣＤＭＡ−２０００モデムを介して前記ＣＤＭＡ−２０００システムに通話リンクをスイッチングするステップと、を含むことを特徴とする移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法を提供する。本発明によれば、ハンドオーバを試みるマルチモード−マルチバンド端末機は、ターゲットセルをモニタリングする時点にオーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録などの過程を省略し、ハンドオーバするターゲットセルを検索するようにするため、ターゲットセルを検索する遅延時間を減らしてハンドオーバ成功率を向上させ、通話品質を向上させる長所がある。

Description

本発明は、移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法及びシステムに関し、より詳しくは、ＣＤＭＡ−２０００システム、及びＷＣＤＭＡシステムを含む移動通信システムにおいて、マルチモード−マルチバンド端末機のハンドオーバ遂行の際、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバの遅延により通話品質が低下することを防止する移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法及びシステムに関する。

移動通信サービスは、１９８０年代後半からサービスされ始めたアナログセルラー方式のＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Service）で提供する低い品質の音声通話中心の第１世代の移動通信サービスから始めて持続的に発展している。 第２世代の移動通信サービスでは、デジタルセルラー方式のＧＳＭ（Global System for Mobile）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）などで提供する向上した音声通話及び低速（１４．４Ｋｂｐｓ）のデータサービスが可能であった。 また、第２．５世代の移動通信サービスでは、ＧＨｚ帯の周波数確保と共に全世界的に使用可能なＰＣＳ（Personal Communication Service）が開発されて向上した音声通話、及び低速（１４４Ｋｂｐｓ）であるがデータサービスも可能になった。

第２．５世代までの移動通信サービスのための移動通信網には、使用者端末機、基地局伝送器、基地局制御器、移動通信交換局、ホーム位置登録器（ＨＬＲ：Home Location Register）、訪問者位置登録器（ＶＬＲ：Visitor Location Register）などの各種通信装備が設けられている。

第３世代の移動通信サービスは、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）が主軸になって提案した非同期方式のＷＣＤＭＡシステムと、３ＧＰＰ２が主軸になって提案した同期方式のＣＤＭＡ−２０００システムとに分類されて提供されている。 特に、ＷＣＤＭＡシステムは、ＩＭＴ−２０００で勧告する無線プロトコルであって、全世界的に多い通信サービス事業者がサービスを提供しているとかサービス提供を準備している。

ＷＣＤＭＡシステムは、通話品質が優れるだけでなく、帯域拡散方式を利用しているので、大量のデータ伝送にも適するという長所を有する。 ＷＣＤＭＡ通信方式は、音声コーディングのために、３２Ｋｂｐｓ ＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）を採択したのであり、使用者が時速１００Ｋｍ位の速度で動いても通話が可能な程度の高い移動性を支援する。 また、ＷＣＤＭＡ通信方式は最も多い国家が採択してあり、大韓民国、ヨーロッパ、日本、米国、中国などの多くの機関が構成した３ＧＰＰでＷＣＤＭＡのための技術スペック（Specification）を持続的に発展させて行っている。

一方、最近、前述したＷＣＤＭＡシステムの長所により、ＣＤＭＡ−２０００サービスを基本的に提供する大韓民国、米国、中国などの国でもＷＣＤＭＡシステムを構築してＷＣＤＭＡサービスを提供し始めた。

図１は、ＣＤＭＡ−２０００システムが基本的に構築された通信環境におけるＷＣＤＭＡサービスを提供するための移動通信システムを簡略に示す図である。

ＣＤＭＡ−２０００サービスを提供するＣＤＭＡ−２０００地域１２０でＷＣＤＭＡサービスはＣＤＭＡ−２０００地域１２０内の一部領域で提供されている。 後述する過程で、ＣＤＭＡ−２０００地域１２０内でＷＣＤＭＡサービスが提供される地域をオーバレイ地域１３０、１４０と仮定する。 即ち、移動通信加入者はオーバレイ地域１３０、１４０で、ＣＤＭＡ−２０００サービス、ＷＣＤＭＡサービスのうち、希望する１つのサービスを選択的に提供受けることができる。 ここで、ＣＤＭＡ−２０００サービス、ＷＣＤＭＡサービスを用いるためには、マルチモード−マルチバンド端末機１１０を必要とする。

マルチモード−マルチバンド（ＭＭ−ＭＢ：Multimode−Multiband）端末機１１０は、マルチモードとマルチバンドを全て支援する移動通信端末機である。 ここで、マルチモードは同期式モードと非同期式モードなどを含み、マルチバンドは８００ＭＨｚの周波数バンドを用いる第２世代の移動通信サービス、１．８ＧＨｚの周波数バンドを用いる第２．５世代の移動通信サービス、略２ＧＨｚの周波数バンドを用いる第３世代の移動通信サービス、及び今後サービスされる第４世代の移動通信サービスの周波数バンドを含む。 マルチモード−マルチバンド端末機１１０は、自身が位置している地域で提供する通信サービスの種類によってＷＣＤＭＡモードやＣＤＭＡ−２０００モードの間で転換して動作する。

移動通信加入者がオーバレイ地域１３０から外れてＣＤＭＡ−２０００地域１２０へ移動することになれば、マルチモード−マルチバンド端末機１１０はハンドオーバ（Hand-over）を遂行する。 ハンドオーバはサービス地域が変わってもマルチモード−マルチバンド端末機１１０と移動通信システムの相互間に通話リンクを維持することを意味する。

オーバレイ地域１３０でマルチモード−マルチバンド端末機１１０はＷＣＤＭＡシステムと通話リンクを形成する。 しかしながら、ＣＤＭＡ−２０００サービス地域１２０に進入することになれば、マルチモード−マルチバンド端末機１１０はＷＣＤＭＡモデムとＣＤＭＡ２０００モデム間の切替によりＣＤＭＡ−２０００システムに通話リンクをスイッチングする。

しかしながら、従来のハンドオーバ過程でマルチモード−マルチバンド端末機１１０は搭載されたＣＤＭＡ−２０００モデムを駆動して初期化作業を遂行し、遊休状態（Idle State）に進入させた後、遊休状態で通話リンクを形成するＣＤＭＡ−２０００サービス地域１２０のターゲットセル（Target Cell）を検索した。 遊休状態でＣＤＭＡ−２０００モデムはＣＤＭＡ−２０００システムから各種オーバヘッドメッセージ（Overhead Message）受信、位置情報登録などの過程を遂行しなければならなかった。 オーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録などの過程を遂行するには略４〜５秒位がかかるので、ハンドオーバを遂行するターゲットセルを検索することに遅延時間を発生させる短所があった。ターゲットセルを検索することに発生する遅延時間は、ハンドオーバ成功率を落とすことになって、通話リンクの維持を困難にし、通話断絶を発生させる問題点があった。

前述した問題点を解決するために、本発明は、マルチモード−マルチバンド端末機を使用して移動通信サービスを提供受ける過程において、初期化作業を終えたＣＤＭＡ−２０００モデムがＣＤＭＡ−２０００システムからオーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録などを遂行する過程を省略し、ハンドオーバするターゲットセルを検索するようにすることで、ターゲットセルを検索する遅延時間を減らして、ハンドオーバ成功率を向上させる移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法及びシステムを提供することをその目的とする。

本発明の第１の目的によれば、基地局伝送器と基地局制御器とを含み、接続を要請する端末機にＣＤＭＡ−２０００サービスを提供するＣＤＭＡ−２０００システム、ＲＴＳ（Radio Transceiver Subsystem；以下、‘ＲＴＳ’と称する）とＲＮＣ（Radio Network Controller；以下、‘ＲＮＣ’と称する）とを含み、前記接続を要請する端末機にＷＣＤＭＡサービスを提供するＷＣＤＭＡシステムを含む移動通信システムにおいて、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバ成功率及び通話品質を向上させる移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法であって、（ａ）ＷＣＤＭＡモデムを介して前記ＷＣＤＭＡシステムから伝送されるＷＣＤＭＡ信号を受信してＥｃ／Ｉｏ（Energy of Carrier/Interference of Others；以下、‘Ｅｃ／Ｉｏ’と称する）値を測定するステップと、（ｂ）前記ステップ（ａ）の結果によってＣＤＭＡ−２０００モデムをオン（ON）状態に転換し、遊休状態に進入するステップと、（ｃ）ハンドオーバするターゲットセルをモニタリングするステップと、（ｄ）前記ＷＣＤＭＡシステムにハンドオーバを要請するステップと、（ｅ）前記ＷＣＤＭＡシステムからハンドオーバコマンドを受信するステップと、（ｆ）前記ＷＣＤＭＡモデムをオフ（OFF）状態に転換し、前記ＣＤＭＡ−２０００モデムを介して前記ＣＤＭＡ−２０００システムに通話リンクをスイッチングするステップと、を含むことを特徴とする移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法を提供する。

また、本発明の第２の目的によれば、基地局伝送器と基地局制御器とを含み、接続を要請する端末機にＣＤＭＡ−２０００サービスを提供するＣＤＭＡ−２０００システム、ＲＴＳとＲＮＣを含み、前記接続を要請する端末機にＷＣＤＭＡサービスを提供するＷＣＤＭＡシステムを含む移動通信システムにおいて、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバ成功率及び通話品質を向上させるマルチモード−マルチバンド端末機であって、エアーインターフェース（Air Interface）を介してＲＦ信号を送受信するアンテナと、前記ＲＦ信号を送受信及び変復調するＲＦ送受信部と、前記ＲＦ送受信部からＣＤＭＡ−２０００帯域のＲＦ信号のうち、希望するＣＤＭＡ信号のみを抽出するＣＤＭＡ−２０００フィルタと、前記ＣＤＭＡ信号をＣＤＭＡ−２０００に定義されたプロトコルによって呼処理（Call Processing）するＣＤＭＡ−２０００モデムと、前記ＲＦ送受信部からＷＣＤＭＡ帯域のＲＦ信号のうち、希望するＷＣＤＭＡ信号のみを抽出するＷＣＤＭＡフィルタと、前記ＷＣＤＭＡ信号をＷＣＤＭＡに定義されたプロトコルによって呼処理するＷＣＤＭＡモデムと、ＷＣＤＭＡモードやＣＤＭＡ−２０００モードのうち、１つのモードを選択して動作するように制御する制御部と、リアルタイム処理ＯＳ（Real Time Operating System）、ターゲットセルモニタリングプログラムを搭載しているプログラム格納部と、を含むことを特徴とするマルチモード−マルチバンド端末機を提供する。

また、本発明の第３の目的によれば、マルチモード−マルチバンド端末機にＣＤＭＡ−２０００サービス及びＷＣＤＭＡサービスを提供し、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバ成功率及び通話品質を向上させる移動通信システムであって、セル（Cell）単位で配置されてあり、信号チャネルのうち、トラフィック（Traffic）チャネルを通じて前記ＣＤＭＡ−２０００サービスを提供する無線接続網と、セル単位で配置されてあり、信号チャネルのうち、トラフィックチャネルを通じて前記ＷＣＤＭＡサービスを提供するＲＡＮと、基本及び付加サービス処理、加入者の着信及び発信呼処理、位置情報登録手順及びハンドオーバ手順処理、他網との連動機能を遂行し、前記無線接続網及び前記ＲＡＮと連動される移動通信交換局と、を含むことを特徴とする移動通信システムを提供する。

本発明によれば、ハンドオーバを試みるマルチモード−マルチバンド端末機は、オーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録などの過程を省略し、ハンドオーバするターゲットセルを検索するようにするので、ターゲットセルを検索する遅延時間を減らしてハンドオーバ成功率を向上させ、通話品質を向上させる長所がある。

以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、各図面の構成要素への参照符号の付加において、同一な構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されてもできる限り同一な符号が与えられていることに留意しなければならない。また、本発明の説明において、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。

図２は、本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機の内部構成を簡略に示すブロック図である。

マルチモード−マルチバンド端末機は、アンテナ２１０、ＲＦ送受信部２２０、ＣＤＭＡモデム部２３０、ＷＣＤＭＡモデム部２４０、制御部２５０、及びプログラム格納部２６０などを含む。

アンテナ２１０は、隣接地域の無線基地局から送信されるＲＦ信号を受信してＲＦ送受信部２２０に伝達し、ＲＦ送受信部２２０から変調されたＲＦ信号を伝達受けて電波空間に送信する。

ＲＦ送受信部２２０は、アンテナ２１０から伝達受けたＲＦ信号を復調し、復調されたＲＦ信号をＣＤＭＡモデム部２３０のＣＤＭＡ−２０００フィルタ２３２、またはＷＣＤＭＡモデム部２４０のＷＣＤＭＡフィルタ２４２に伝達する。 勿論、ＲＦ送受信部２２０は、ＣＤＭＡモデム部２３０、またはＷＣＤＭＡモデム部２４０から送信しようとする送信データを伝達受けてＲＦ信号に変調した後、変調されたＲＦ信号をアンテナ２１０を介して電波空間に送信する機能も遂行する。

ＣＤＭＡモデム部２３０は、ＣＤＭＡ−２０００サービスのためのＣＤＭＡ−２０００フィルタ２３２及びＣＤＭＡ−２０００モデム２３４を含んでいる。 ＣＤＭＡ−２０００フィルタ２３２は、マルチモード−マルチバンド端末機の動作モードによってＲＦ送受信部２２０から復調されたＲＦ信号の中、ＣＤＭＡ−２０００帯域のデジタル信号のみを抽出してＣＤＭＡ−２０００モデム２３４に伝達する。 また、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は、ＣＤＭＡ−２０００フィルタ２３２を通じて伝えられるＣＤＭＡ−２０００帯域のデジタル信号をＣＤＭＡ−２０００に定義されたプロトコルによって呼処理（Call Processing）を遂行する。

ＷＣＤＭＡモデム部２４０は、ＷＣＤＭＡサービスのためのＷＣＤＭＡフィルタ２４２及びＷＣＤＭＡモデム２４４を含んでいる。 ＷＣＤＭＡフィルタ２４２は、マルチモード−マルチバンド端末機の動作モードによってＲＦ送受信部２２０から復調されたＲＦ信号のうち、ＷＣＤＭＡ帯域のデジタル信号のみを抽出してＷＣＤＭＡモデム２４４に伝達する。 また、ＷＣＤＭＡモデム２４４は、ＷＣＤＭＡフィルタ２４２を通じて伝えられるＷＣＤＭＡ帯域のデジタル信号を処理し、ＷＣＤＭＡに定義されたプロトコルによって呼処理を遂行する。

制御部２５０は、マルチモード−マルチバンド端末機の全般的な動作を制御する部分であって、受信するＲＦ信号の種類（ＷＣＤＭＡ信号やＣＤＭＡ−２０００信号）によってマルチモード−マルチバンド端末機をＷＣＤＭＡモードやＣＤＭＡ−２０００モードのうち、１つのモードを選択して動作するように制御する。 また、特定の動作モードが選択されれば、ＣＤＭＡモデム部２３０、またはＷＣＤＭＡモデム部２４０に制御信号を伝送してＣＤＭＡ−２０００モデム２３４やＷＣＤＭＡモデム２４４のうち、該当する特定のモデムが起動するように制御する。

プログラム格納部２６０は、読み書きが容易なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成され、マルチモード−マルチバンド端末機の内部回路基板（図示していない）に実装される。 フラッシュメモリにはリアルタイム処理ＯＳ（Real Time Operating System）、ターゲットセルモニタリングプログラムなどが搭載されてあり、これらのプログラムは、ＲＡＭにローディング（Loading）されて駆動される。ターゲットセルモニタリングプログラムは、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４の初期化作業を終わった後、ＣＤＭＡ−２０００システムからオーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録などの過程を遂行しないように制御し、アンテナ２１０及びＲＦ送受信部２２０を通じて受信されたＣＤＭＡ−２０００パイロット（Pilot）信号を用いてＥｃ／Ｉｏ値を算出して、算出された結果に基づいてＥｃ／Ｉｏ値の大きいパイロット信号を送信する無線基地局にハンドオーバを要請するソフトウェアを意味する。

ここで、Ｅｃ／Ｉｏ（Energy of Carrier/Interference of Others）は、受信される全ての雑音の大きさに対するパイロット信号の強さの割合であって、パイロット信号の品質を表す単位として利用される。 一般に、Ｅｃ／Ｉｏ値は通話量が少なくて電波が重ならない地域では約−１〜−２ｄＢ、通話量が多くて電波が重なる地域では約−６〜−１２ｄＢ、電波が重なる高層ビルの上層部などでは約−１０ｄＢ位の値を有する。 また、Ｅｃ／Ｉｏ値が−１０〜−１４ｄＢで音断絶現象が発生し始めて、−１４ｄＢ以下では通話不能状態となる。

即ち、本発明において、制御部２５０はプログラム格納部２６０に搭載されたターゲットセルモニタリングプログラムを駆動して、駆動されたターゲットセルモニタリングプログラムを通じてＣＤＭＡ−２０００モデム２３４の初期化作業が終了した後、ハンドオーバを要請するターゲットセルをモニタリングするように制御する。

図３は、本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機の動作過程を示す順序図である。

移動通信加入者がオーバレイ地域で最初に通話リンクを形成した後、ＣＤＭＡ−２０００地域へ移動することになれば、マルチモード−マルチバンド端末機は、ハンドオーバを遂行することになる。

即ち、マルチモード−マルチバンド端末機の制御部２５０は、プログラム格納部２６０に搭載されたターゲットセルモニタリングプログラムを駆動し、ＣＤＭＡモデム部２３０にオンパラメータを生成して伝達する（Ｓ３００）。 オンパラメータを伝達受けたＣＤＭＡモデム部２３０は初期化作業を進行する。

制御部２５０は、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４に電源を印加し、電源の印加を受けたＣＤＭＡ−２０００モデム２３４はプログラム格納部２６０でＣＤＭＡ−２０００モデム２３４の駆動に必要なシステム情報をローディングするシステム決定副状態（System Determination Substate）作業を進行する（Ｓ３０２）。

ステップＳ３０２以後、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は、ＣＤＭＡ−２０００サービスを提供する無線基地局からパイロットチャネルを受信するためのパイロットチャネル獲得副状態（Pilot channel Acquisition Substate）作業を進行する（Ｓ３０４）。 即ち、パイロットチャネル獲得副状態作業では、パイロットチャネルを受信するためにウォルシュコード（Walsh Code）を０にセッティングし、プライマリチャネル（Primary Channel）を検索することになる。

ステップＳ３０４以後、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は、同期チャネルを無線基地局から受信することになる。 即ち、同期チャネルを受信したマルチモード−マルチバンド端末機は、シンクチャネル獲得副状態作業を進行し、ローミング（Roaming）状態、システム時間、ロングコード状態などを把握する（Ｓ３０６）。 ステップＳ３０６以後、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は、同期チャネルから受信したＰＮオフセット、システム時間、ロングコード状態などを用いてパイロットチャネル及びシンクチャネルとページングチャネル及びトラフィックチャネルの時間を合せるタイミング同期化副状態作業を進行する（Ｓ３０８）。

ステップＳ３０８まではマルチモード−マルチバンド端末機の初期化作業を意味し、初期化作業を終えたマルチモード−マルチバンド端末機は、音声通信をはじめとする種々のサービスが処理できる遊休状態に置かれることになる。 ここで、従来のマルチモード−マルチバンド端末機は、無線基地局からオーバヘッドメッセージ受信、マルチモード−マルチバンド端末機の位置情報登録などの作業を処理した後にオーバレイ地域で形成した通話リンクをＣＤＭＡ−２０００地域にハンドオーバするターゲットセルをモニタリングした。 即ち、マルチモード−マルチバンド端末機は、ＣＤＭＡ−２０００地域に位置した多数の無線基地局から送信されるパイロット信号をモニタリングし、電波の勢いの大きい無線基地局を感知し、ハンドオーバを遂行した。

しかしながら、本発明において、マルチモード−マルチバンド端末機は、ターゲットセルモニタリングプログラムを通じてマルチモード−マルチバンド端末機の初期化作業終了時点をチェックした後、無線基地局からオーバヘッドメッセージ受信、マルチモード−マルチバンド端末機の位置情報登録などの過程を遂行しないで、ハンドオーバするターゲットセルをモニタリングすることになる。

図４は、本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機と通話リンクを形成する移動通信システムを簡単に示す図である。

本発明の好ましい実施例に係る移動通信システムは、マルチモード−マルチバンド端末機４００、無線接続網４１０、ＲＡＮ４３０、及び移動通信交換局４２０などを含む。

本発明において、マルチモード−マルチバンド端末機４００は、マルチモードとマルチバンドを全て支援する移動通信端末機であって、ターゲットセルモニタリングプログラムを搭載している。 したがって、マルチモード−マルチバンド端末機４００は、オーバレイ地域からＣＤＭＡ−２０００地域へ移動することになれば、ＣＤＭＡ−２０００モデムをオン状態に転換し、初期化作業を遂行した後、無線基地局からオーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録等の過程を遂行しないで、遊休状態でハンドオーバするターゲットセルをモニタリングする。

無線接続網４１０は、ＣＤＭＡ−２０００サービスを支援する移動通信システムの構成要素であって、基地局伝送器４１２、基地局制御器４１４などを含み、移動通信交換局４２０と連結されている。

基地局伝送器４１２はセル（Cell）単位で配置されてあり、信号チャネルのうち、トラフィック（Traffic）チャネルを通じてマルチモード−マルチバンド端末機４００からの通話要請信号を受信して、受信された通話要請信号を基地局制御器４１４に伝送するとか自身が所轄するセル領域に存在するマルチモード−マルチバンド端末機４００の位置を把握する位置情報登録を遂行する。 また、基地局伝送器４１２は、基底帯域信号処理、有無線変換、無線信号の送受信などを遂行して、マルチモード−マルチバンド端末機４００と直接的に連結される網終端（Endpoint）装置である。

基地局制御器４１４は、基地局伝送器４１２を制御して、マルチモード−マルチバンド端末機４００に対する無線チャネル割当及び解除、マルチモード−マルチバンド端末機４００及び基地局伝送器４１２の送信出力制御、セル間ソフトハンドオーバ（Soft Hand-over）及びハードハンドオーバ（Hard Hand-over）決定、トランスコーディング（Transcoding）及びボコーディング（Vocoding）、ＧＰＳクロック分配、及び基地局に対する運用及びメインテナンス機能を遂行する。

また、基地局制御器４１４は、位置登録されたマルチモード−マルチバンド端末機４００の加入者情報を移動通信交換局４２０に伝送する。 基地局制御器４１４は、マルチモード−マルチバンド端末機４００から基地局伝送器４１２を通じて伝えられた通話要請信号を移動通信交換局４２０に伝達し、逆に、基地局制御器４１４は、移動通信交換局４２０から伝えられた通話要請信号を基地局伝送器４１２を通じてマルチモード−マルチバンド端末機４００に伝達する役割をする。

移動通信交換局４２０は、基本及び付加サービス処理、加入者の着信及び発信呼処理、位置情報登録手順及びハンドオーバ手順処理、他網との連動機能などを遂行する。 ＩＳ−９５／Ａ／Ｂ／Ｃシステムの移動通信交換局４２０は、分散された呼処理の機能を遂行するＡＳＳ（Access Switching Subsystem）、集中化された呼処理機能を遂行するＩＮＳ（Interconnection Network Subsystem）、運用及び保全の集中化機能を担当するＣＣＳ（Central Control Subsystem）、及び移動加入者に対する情報の格納及び管理機能を遂行するＬＲＳ（Location Registration Subsystem）などのサブシステムを含む。

また、第３世代及び第４世代のための移動通信交換局４２０には、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）スイッチ（図示していない）が含まれるが、ＡＴＭスイッチはセル単位のパケット伝送により伝送速度と回線使用の効率を増大させる。

ＲＡＮ（Radio Access Network；以下、‘ＲＡＮ’と称する）４３０は、ＷＣＤＭＡサービスを支援する移動通信システムであって、ＲＴＳ（Radio Transceiver Subsystem；以下、‘ＲＴＳ’と称する）４３２、ＲＮＳ（Radio Network Controller；以下、‘ＲＮＳ’と称する）４３４などを含み、移動通信交換局４２０と連結されている。

ＲＴＳ４３２は、基地局整合サブシステム（ＢＩＳ：Basestation Intercommection Subsystem）、基底帯域サブシステム（ＢＢＳ：Base Band Subsystem）、ＲＦサブシステム（Radio Frequency Subsystem）などを含んであり、３ＧＰＰ無線接続規格に従う端末機と無線接続終端機能を遂行して、音声、映像データをＷＣＤＭＡ方式で送受信する機能と送受信アンテナを介して端末機との情報を送受信する。

ＲＮＳ（Radio Network Controller）４３４は、有無線チャネル管理（Resource Management）、端末機プロトコル整合、基地局プロトコル整合及び制御処理機能、ソフトハンドオーバ処理、核心網プロトコル処理、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）及びｌｕｒ接続、システムローディング、及び障害管理などのような無線基地局及び無線制御局管理機能を担当している。

本発明の全般的な動作は後述の通りであり、マルチモード−マルチバンド端末機４００は、ＷＣＤＭＡサービスを提供するＲＡＮ４３０で最初に通話リンクを形成すると仮定する。 移動通信加入者がマルチモード−マルチバンド端末機４００を動作させれば、マルチモード−マルチバンド端末機４００は、自動的に受信状態になって３３３個のチャネル（運用帯域幅が１０ＭＨｚの場合）の中で、信号チャネルと指定された２１個の設定チャネル（Set-Up Channel）を順次に探索する。 この際、２１個の設定チャネルのうち、比較的電波の勢いの大きい設定チャネルを選択して、そのチャネル周波数に同調する。 即ち、周辺にある無線基地局には、全て異なる設定チャネルが割り当てられているため、比較的電波の勢いの大きい設定チャネルに同調するということは、マルチモード−マルチバンド端末機４００が最も近い無線基地局を通話リンク設定のための無線基地局と選択するということを意味する。

このような状態は、通話中ではないが、いつでも無線基地局からマルチモード−マルチバンド端末機４００を呼び出すれば応答できる状態であると共に、加入者が通話をしようとする時、直ちに信号が伝送できる準備を整えた状態であり、加入者の意図とはかかわらず、自動的にマルチモード−マルチバンド端末機４００の通話準備が完了している状態である。

以後、移動通信加入者がＣＤＭＡ−２０００サービスを提供する無線接続網４１０へ移動することになれば、マルチモード−マルチバンド端末機４００は、ＷＣＤＭＡモデムとＣＤＭＡ２０００モデム間の切替によりＷＣＤＭＡシステムで形成された通話リンクをＣＤＭＡ−２０００システムにスイッチングするハンドオーバを遂行することになる。

ここで、本発明において、マルチモード−マルチバンド端末機４００は、オーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録などの過程を遂行しないで、遊休状態でハンドオーバするターゲットセルをモニタリングするようにマルチモード−マルチバンド端末機４００の作動を制御する。

図５は、本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機のハンドオーバ過程を示す流れ図である。

後述する過程において、マルチモード−マルチバンド端末機４００はオーバレイ地域１１０で通話リンクを形成し、ＣＤＭＡ−２０００地域１２０へ移動することと仮定する。

マルチモード−マルチバンド端末機４００がオーバレイ地域１１０からＣＤＭＡ−２０００サービス地域１２０へ移動する場合、ＷＣＤＭＡモードとＣＤＭＡ−２０００モードの間の切換が必要となる。 即ち、オーバレイ地域１１０でＷＣＤＭＡサービスを提供受けていたマルチモード−マルチバンド端末機４００は、ＣＤＭＡ−２０００地域１２０へ移動すればＷＣＤＭＡモードからＣＤＭＡ−２０００モードに転換することになる。

マルチモード−マルチバンド端末機４００の制御部２５０は、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４を起動するためのオンパラメータ（ON Parameter）を生成してＣＤＭＡ−２０００モデム２３４に伝達する（Ｓ５００）。 オンパラメータを伝達受けたＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は初期化作業を遂行する（Ｓ５０２）。 ここで、初期化作業は、マルチモード−マルチバンド端末機４００の作動に必要となる情報をセッティングした後、遊休状態に遷移するための環境を作ることをいう。 初期化作業はシステム決定副状態（System Determination Substate）、パイロットチャネル獲得副状態（Pilot channel Acquisition Substate）、シンクチャネル獲得副状態（Sync Channel Acquisition Substate）などの順になされている。

初期化作業を終えたＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は、ＣＤＭＡ−２０００地域１２０に位置した多数の無線基地局から送信されるパイロット信号をモニタリングし、電波の勢いの大きい無線基地局を感知する（Ｓ５０４）。 ここで、本発明のマルチモード−マルチバンド端末機４００はＣＤＭＡ−２０００システムからオーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録などの過程を省略し、電波の勢いの大きい無線基地局をモニタリングしてハンドオーバするターゲットセルを決定した後、ハンドオーバ開始パラメータを生成してＷＣＤＭＡモデム２４４に伝送する（Ｓ５０６）。

ハンドオーバ開始パラメータを伝達受けたＷＣＤＭＡモデム２４４は、ハンドオーバ遂行を決定し、ＷＣＤＭＡシステムにハンドオーバ開始パラメータを伝達することにより、ハンドオーバを要請する（Ｓ５０８）。 マルチモード−マルチバンド端末機４００からハンドオーバ開始パラメータを伝送されたＷＣＤＭＡシステムは、ハンドオーバコマンドを生成してマルチモード−マルチバンド端末機４００に伝送し（Ｓ５１０）、マルチモード−マルチバンド端末機４００は、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４を遊休状態からトラフィック状態に転換されるように制御する（Ｓ５１２）。

ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は、トラフィック状態に転換するためのトラフィックチャネル初期化作業を遂行し（Ｓ５１４）、通話リンクを形成しようとする無線基地局と逆方向リンクを通じて同期化作業を進行する（Ｓ５１６）。 ステップＳ５１６において、該当無線基地局と同期化を終えたＣＤＭＡ−２０００モデム２３４は、ハンドオーバを終えたことを知らせるハンドオーバ終了メッセージ（ＨＣＭ：Handover Completion Message）を生成して無線基地局に伝送する（Ｓ５１８）。 ＣＤＭＡ−２０００システムと同期化を終えたマルチモード−マルチバンド端末機４００は、ＷＣＤＭＡモデム２４４の起動をオフさせ、ボコーダ（Vocoder）をＣＤＭＡ−２０００モデム２３４に連動させることによって、ＣＤＭＡ−２０００モデム２３４を介して通話を始めるようになる（Ｓ５２０）。

以上の説明は、本発明を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な変形が可能である。したがって、本明細書に開示された実施例は本発明を限定するためのものでなく、説明するためのものであり、このような実施例により本発明の思想と範囲が限るのではない。本発明の範囲は下記の請求範囲により解されなければならなくて、それと同等な範囲内にある全ての技術は本発明の権利範囲に含まれることと解されているべきである。

ＣＤＭＡ−２０００システムが基本的に構築された通信環境におけるＷＣＤＭＡサービスを提供するための移動通信システムを簡略に示す図である。 本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機の内部構成を簡略に示すブロック図である。 本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機の動作過程を示す順序図である。 本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機と通話リンクを形成する移動通信システムを簡単に示す図である。 本発明の好ましい実施例に係るマルチモード−マルチバンド端末機のハンドオーバ過程を示す流れ図である。

Claims (25)

1. 基地局伝送器と基地局制御器とを含み、接続を要請する端末機にＣＤＭＡ−２０００サービスを提供するＣＤＭＡ−２０００システム、ＲＴＳ（Radio Transceiver Subsystem；以下、‘ＲＴＳ’と称する）とＲＮＣ（Radio Network Controller；以下、‘ＲＮＣ’と称する）とを含み、前記接続を要請する端末機にＷＣＤＭＡサービスを提供するＷＣＤＭＡシステムを含む移動通信システムにおいて、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバ成功率及び通話品質を向上させる移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法であって、
   （ａ）ＷＣＤＭＡモデムを介して前記ＷＣＤＭＡシステムから伝送されるＷＣＤＭＡ信号を受信してＥｃ／Ｉｏ（Energy of Carrier/Interference of Others；以下、‘Ｅｃ／Ｉｏ’と称する）値を測定するステップと、
   （ｂ）前記ステップ（ａ）の結果によってＣＤＭＡ−２０００モデムをオン（ON）状態に転換し、遊休状態に進入するステップと、
   （ｃ）ハンドオーバするターゲットセルをモニタリングするステップと、
   （ｄ）前記ＷＣＤＭＡシステムにハンドオーバを要請するステップと、
   （ｅ）前記ＷＣＤＭＡシステムからハンドオーバコマンドを受信するステップと、
   （ｆ）前記ＷＣＤＭＡモデムをオフ（OFF）状態に転換し、前記ＣＤＭＡ−２０００モデムを介して前記ＣＤＭＡ−２０００システムに通話リンクをスイッチングするステップと、
   を含むことを特徴とする移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
2. 前記マルチモード−マルチバンド端末機は、ターゲットセルモニタリングプログラムを搭載してあり、サービス地域移動の際、前記ＷＣＤＭＡモデムと前記ＣＤＭＡ−２０００モデム間の切替により通話リンクをスイッチングすることを特徴とする請求項１記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
3. 前記ターゲットセルモニタリングプログラムは、前記Ｅｃ／Ｉｏ値をチェックして、チェックされた結果に基づいてハンドオーバを決定し、前記ＣＤＭＡ−２０００システム、または前記ＷＣＤＭＡシステムからオーバハンドメッセージ受信、位置情報登録過程を省略し、ハンドオーバを要請する前記ターゲットセルをモニタリングすることを特徴とする請求項１または２記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
4. 前記ステップ（ａ）において、
   前記マルチモード−マルチバンド端末機は、前記ＷＣＤＭＡシステムの共同パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel）を周期的に検索して前記ＷＣＤＭＡ信号を受信することを特徴とする請求項１記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
5. 前記ステップ（ａ）において、
   前記ＷＣＤＭＡモデムは、前記Ｅｃ／Ｉｏ値を測定して、測定結果によって前記ＣＤＭＡ−２０００モデムの起動を要請するオンパラメータを生成することを特徴とする請求項１記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
6. 前記測定結果は、前記Ｅｃ／Ｉｏ値が前記ＣＤＭＡ−２０００モデムをオンさせることに必要とする条件時間を維持したままに持続する場合であることを特徴とする請求項５記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
7. 前記ステップ（ｂ）は、
   （ｂ１）前記ＷＣＤＭＡモデムからオンパラメータを伝送されるステップと、
   （ｂ２）前記ＣＤＭＡ−２０００モデムの初期化作業を遂行するステップと、
   （ｂ３）前記初期化作業遂行の後、オーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録を遂行しないで、前記ＣＤＭＡ−２０００システムから送信されるＣＤＭＡ信号をモニタリングし、電波の勢いの大きい前記ＣＤＭＡ信号を送信するセルの無線基地局を感知するステップと、
   （ｂ４）ハンドオーバ開始パラメータを生成して前記ＷＣＤＭＡシステムに伝送するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
8. 前記ステップ（ｂ２）において、
   前記初期化作業は、システム決定副状態（System Determination Substate）、パイロットチャネル獲得副状態（Pilot channel Acquisition Substate）、及びシンクチャネル獲得副状態（Sync Channel Acquisition Substate）を経て遂行されることを特徴とする請求項７記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
9. 前記遊休状態は、前記ＷＣＤＭＡシステムから送信するハンドオーバコマンドを受信する前まで持続されることを特徴とする請求項１記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
10. 前記ステップ（ｆ）において、
    前記ＣＤＭＡ−２０００システムと同期化を終えた後、ハンドオーバを終えたことを知らせるハンドオーバ終了メッセージ（ＨＣＭ：Handover Completion Message）を生成して前記ＣＤＭＡ−２０００システムに伝送することを特徴とする請求項１記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
11. 前記ステップ（ｆ）において、
    前記マルチモード−マルチバンド端末機は、搭載されたボコーダ（Vocoder）を前記ＣＤＭＡ−２０００モデムにスイッチングして通話リンクを維持することを特徴とする請求項１記載の移動通信環境におけるマルチモード−マルチバンド端末機のターゲットセル検索方法。
12. 基地局伝送器と基地局制御器とを含み、接続を要請する端末機にＣＤＭＡ−２０００サービスを提供するＣＤＭＡ−２０００システム、ＲＴＳとＲＮＣを含み、前記接続を要請する端末機にＷＣＤＭＡサービスを提供するＷＣＤＭＡシステムを含む移動通信システムにおいて、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバ成功率及び通話品質を向上させるマルチモード−マルチバンド端末機であって、
    エアーインターフェース（Air Interface）を介してＲＦ信号を送受信するアンテナと、
    前記ＲＦ信号を送受信及び変復調するＲＦ送受信部と、
    前記ＲＦ送受信部からＣＤＭＡ−２０００帯域のＲＦ信号のうち、希望するＣＤＭＡ信号のみを抽出するＣＤＭＡ−２０００フィルタと、
    前記ＣＤＭＡ信号をＣＤＭＡ−２０００に定義されたプロトコルによって呼処理（Call Processing）するＣＤＭＡ−２０００モデムと、
    前記ＲＦ送受信部からＷＣＤＭＡ帯域のＲＦ信号のうち、希望するＷＣＤＭＡ信号のみを抽出するＷＣＤＭＡフィルタと、
    前記ＷＣＤＭＡ信号をＷＣＤＭＡに定義されたプロトコルによって呼処理するＷＣＤＭＡモデムと、
    ＷＣＤＭＡモードやＣＤＭＡ−２０００モードのうち、１つのモードを選択して動作するように制御する制御部と、
    リアルタイム処理ＯＳ（Real Time Operating System）、ターゲットセルモニタリングプログラムを搭載しているプログラム格納部と、
    を含むことを特徴とするマルチモード−マルチバンド端末機。
13. 前記制御部は、前記ＣＤＭＡ−２０００モデムが起動する間、前記ＷＣＤＭＡモデムをオフ状態に転換し、前記ＷＣＤＭＡモデムが起動する間、前記ＣＤＭＡ−２０００モデムをオフ状態に転換することを特徴とする請求項１２記載のマルチモード−マルチバンド端末機。
14. 前記ターゲットセルモニタリングプログラムは、前記ＷＣＤＭＡシステムから送信するパイロット信号を受信してＥｃ／Ｉｏ値をチェックして、チェックされた結果に基づいて前記ＣＤＭＡ−２０００モデムを起動してハンドオーバを遂行することを特徴とする請求項１２記載のマルチモード−マルチバンド端末機。
15. 前記ターゲットセルモニタリングプログラムは、前記ＣＤＭＡ−２０００モデムの初期化作業の後、前記ＣＤＭＡ−２０００システム、または前記ＷＣＤＭＡシステムからオーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録過程を遂行しないで、ハンドオーバを要請するターゲットセルをモニタリングするように制御することを特徴とする請求項１２記載のマルチモード−マルチバンド端末機。
16. 前記ＣＤＭＡ−２０００モデムは、前記ＣＤＭＡ−２０００システムにハンドオーバする場合、初期化作業を遂行し、前記初期化作業は、システム決定副状態、パイロットチャネル獲得副状態、及びシンクチャネル獲得副状態を経て遂行されることを特徴とする請求項１２記載のマルチモード−マルチバンド端末機。
17. マルチモード−マルチバンド端末機にＣＤＭＡ−２０００サービス及びＷＣＤＭＡサービスを提供し、ターゲットセルを検索する時間を短縮することで、ハンドオーバ成功率及び通話品質を向上させる移動通信システムであって、
    セル（Cell）単位で配置されてあり、信号チャネルのうち、トラフィック（Traffic）チャネルを通じて前記ＣＤＭＡ−２０００サービスを提供する無線接続網と、
    セル単位で配置されてあり、信号チャネルのうち、トラフィックチャネルを通じて前記ＷＣＤＭＡサービスを提供するＲＡＮと、
    基本及び付加サービス処理、加入者の着信及び発信呼処理、位置情報登録手順及びハンドオーバ手順処理、他網との連動機能を遂行し、前記無線接続網及び前記ＲＡＮと連動される移動通信交換局と、
    を含むことを特徴とする移動通信システム。
18. 前記マルチモード−マルチバンド端末機は、
    エアーインターフェースを介してＲＦ信号を送受信するアンテナと、
    前記ＲＦ信号を送受信及び変復調するＲＦ送受信部と、
    前記ＲＦ送受信部からＣＤＭＡ−２０００帯域のＲＦ信号のうち、希望するＣＤＭＡ信号のみを抽出するＣＤＭＡ−２０００フィルタと、
    前記ＣＤＭＡ信号をＣＤＭＡ−２０００に定義されたプロトコルによって呼処理するＣＤＭＡ−２０００モデムと、
    前記ＲＦ送受信部からＷＣＤＭＡ帯域のＲＦ信号のうち、希望するＷＣＤＭＡ信号のみを抽出するＷＣＤＭＡフィルタと、
    前記ＷＣＤＭＡ信号をＷＣＤＭＡに定義されたプロトコルによって呼処理するＷＣＤＭＡモデムと、
    ＷＣＤＭＡモードやＣＤＭＡ−２０００モードのうち、１つのモードを選択して動作するように制御する制御部と、
    リアルタイム処理ＯＳ、ターゲットセルモニタリングプログラムを搭載しているプログラム格納部と、
    を含むことを特徴とする請求項１７記載の移動通信システム。
19. 前記マルチモード−マルチバンド端末機は、前記ＲＡＮから送信される前記ＷＣＤＭＡ信号が弱くなることを感知する場合、前記無線接続網で初期化作業を遂行することを特徴とする請求項１７または１８記載の移動通信システム。
20. 前記初期化作業は、システム決定副状態、パイロットチャネル獲得副状態及びシンクチャネル獲得副状態を経て遂行されることを特徴とする請求項１９記載の移動通信システム。
21. 前記マルチモード−マルチバンド端末機は、初期化作業以後、遊休状態でオーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録過程を遂行しないで、ハンドオーバを要請するターゲットセルをモニタリングすることを特徴とする請求項１７記載の移動通信システム。
22. 前記ターゲットセルモニタリングプログラムは、前記ＲＡＮからパイロット（Pilot）信号を受信してＥｃ／Ｉｏ値をチェックして、チェックされた結果に基づいて前記ＣＤＭＡ−２０００モデムを起動してハンドオーバを遂行することを特徴とする請求項１７または１８記載の移動通信システム。
23. 前記ターゲットセルモニタリングプログラムは、前記ＣＤＭＡ−２０００モデムの初期化作業の後、前記オーバヘッドメッセージ受信、位置情報登録過程を遂行しないで、ハンドオーバを要請するターゲットセルをモニタリングするように制御することを特徴とする請求項１８記載の移動通信システム。
24. 前記マルチモード−マルチバンド端末機は、前記無線接続網と同期化を終えた後、ハンドオーバを終えたことを知らせるハンドオーバ終了メッセージを生成して前記無線接続網に伝送することを特徴とする請求項１７または１８記載の移動通信システム。
25. 前記ＲＴＳは、３ＧＰＰ無線接続規格に従う端末機と無線接続終端機能を遂行し、ハンドオーバを試みる端末機にハンドオーバコマンドを生成して伝送することを特徴とする請求項１７記載の移動通信システム。

Images