KR0152371B1 - 통신 시스템의 핸드오프시 전송 제어 방법 - Google Patents

통신 시스템의 핸드오프시 전송 제어 방법 Download PDF

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안쏘니 제이. 살리. 주니어
모토롤라, 인크.
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Abstract

전송은 가입자 유니트와 타겟 송수신기 사이에서 핸드오프 절차에 들어간 후 본 발생을 사용하여 제어된다. 이 과정에서, 가입자와 적어도 하나의 다른 송수신기 사이에 통신 링크가 유지된다. 가입자로부터의 신호의 품질 팩터는 타겟 송수신기에 의해 수신된다. 이 품질 팩터가 품질의 한계치에 도달하면 타겟 송수신기로부터의 전송은 활성화된다. 타겟 송수신기가 활성화되고 품질 팩터가 품질 한계치 이하로 떨어지면, 타겟 송수신기로부터의 전송은 종료된다.

Description

[발명의 명칭]
통신 시스템의 핸드오프시 전송 제어 방법
[발명의 이용 분야]
본 발명은 통신 시스템, 특히 통신 시스템의 핸드오프(handoff)시 전송을 제어하는 방법에 관한 것이다.
[발명의 배경]
셀룰러 통신 시스템(cellular communication system)에서 핸드오프를 처리하는 방법에는 여러가지가 있다. 핸드오프란 전화 가입자(subscriber: 예를 들면, 이동 전화, 휴대 전화 등을 가리키는 것으로 이하 가입자라고 함)의 호출을 제1송수신기인 소스 송수신기로부터 제2송수신기인 타겟 송수신기로 전달하는 역할을 한다. 아날로그 이동 전화 표준(AMPS: analog mobile phone standard) 시스템 같은 주파수 분할 다원 접속(FDMA: frequency division multiple access) 시스템에서는 호출이 한 송수신기에서 다른 송수신기로 이전될 때 제1 송수신기에 대한 접속이 단절되고 신속하게 제2 송수신기와 접속을 이룬다. 이러한 방식에서는 핸드오프가 신속하게 수행될 수는 있지만, 핸드오프시 통화 품질이 떨어지고 접속이 단절될 수 있으며 이로 인해 끓어지는 사태가 발생한다.
이러한 유형의 문제을 해결할 목적으로 소프트 및 소프터 핸드오프(soft and softer handoffs)개념이 개발되었다. 소프트 핸드오프는 한 사이트(site)와 다른 사이트 사이의 핸드오프이고, 소프터 핸드오프는 둘다 한 사이트에 위치하여 있는 한 섹터(sector)와 다른 섹터 사이의 핸드오프이다. 소프트/스트터 핸드오프의 기본 개념은 제1 송수신기와의 접속이 단절되기 전에 새로운 접속이 제2 송수신기와 이루어지는 것이다.
본 발명의 구현은 직접 순차 코드 분할 다원 접속(DS-CDMA: direct sequence code division multiple access)시스템과 관련하여 설명되지만, 이 분야로 제한되는 것은 아니다. DS-CDMA시스템에서는 다수 신호의 전송이 동일 스펙트럼 리소스(spectral resource: 밴드폭)상에서 수행된다. 이러한 스펙트럼 리소스는 넓은(예컨대 약 5MHz 또는 그 이상)또는 좁은(예컨대 약 1.2MHz 또는 그 이하)주파수 대역일 수 있다. 이들 신호는 코드를 이용하여 대역 전체에 걸쳐 분산되고 확산된다. 그 후, 이 신호를 회수 및 추출하기(despread) 위해 동일 코드가 수신기에 의해 사용된다.
대역폭 내에서 전송될 수 있는 신호의 수에 대한 제한 사항은 대역 내의 모든 신호들의 전체 전력(total power)과 밀접하게 연관되어 있다. DS-CDMA 시스템에서 전력 제어에 대한 상세한 설명은 본 양수인에게 양도된 두가지 특허출원, 즉 1991년 10월 28일 출원된 출원 번호 07/783,751의 미국 특허출원 확산 스펙트럼 통신 시스템의 과부하 용량 보상 방법 및 1992년 7월 1일 출원된 출원번호 07/907.072의 미국 특허출원 통신 시스템의 전송 전력 제어 방법에 개시되어 있다.
소프트/소프터 핸드오프 기법이 고품질의 신호를 수신기에 제공하지만, 전체 시스템 용량 면에서는 손해를 감수해야 한다. 다수의 송신기가 같은 신호를 송신하는 경우에는 다른 사용자에게 할당될 수 있는 용량이 사용되고 있다. 따라서, 소프트/소트터 핸드오프의 이점을 유지하면서 동시에 핸드오프를 수행하는데 요구되는 시스템 전력의 크기를 줄일 필요가 있다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 종래 기술의 핸드오프 기법을 도시하는 시스템도.
제2도는 종래 기술 핸드오프 방법의 흐름도.
제3도는 본 발명에 따른 핸드오프 기법을 도시하는 시스템도.
제4도는 본 발명에 따른 핸드오프 과정의 동작을 도시하는 선도.
제5도는 본 발명에 따른 핸드오프 과정을 도시하는 흐름도.
제6도는 본 발명의 역파워 제어 구현을 도시하는 그래프.
제7도는 본 발명의 프레임 에러율 구현을 도시하는 그래프.
제8도는 본 발명의 수정된 프레임 에러율 구현을 도시하는 그래프.
제9도는 제5도의 흐름도를 부분 수정한 부분 흐름도.
[발명의 상세한 설명]
제1도에는 참조 부호(10)가 나타내는 종래 기술의 통신 시스템이 도시되어 있다. 시스템(10)은 세개의 사이크(11 내지 13)를 갖는 DS-CDMA 시스템이다. 이러한 예에서는 각 사이트가 신호를 전송하기 위해 10 와트의 전력을 갖는다. 여기서 주의해야 할 점은 셀당 10 와트의 전력은 단지 일례로서만 사용되는 것이고 통상적으로 셀은 약 100 와트 정도에서 동작할 수 있다는 것이다. 이는 개별 가입자와 통화하는데 필요한 전려게 이 100와트의 셀 전력에서 10의 팩터(factor)만큼 증가되도록 시스템이 제한적으로 자기(self)간섭을 일으킨다고 가정한다. 시스템이 제한적으로 자기 간섭을 일으키지 않으면, 열 노이즈를 포함하는 비-CDMA노이즈가 포워드 용량(foward capacity)의 일부를 차지해서 CDMA의 사용자 용량을 줄이게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 상기 인용된 전력 제어 DS-CDMA를 참고한다. 시스템(10)내에는 다수의 가입자(15 내지 21)가 있는데, 각각은 하나 또는 그 이상의 사이크(11 내지 13)로부터 신호를 수신한다.
각 사이크(11 내지 13)는 일반 방송 신호를 전송하는데 사용되는 2와트의 파일럿, 페이지, 및 동기화(PPS: pilot, page, and synchronization)신호를 갖는다. 사용자가 이 시스템에 대한 접근을 시도할 때 먼저 접근 명령을 수신하기 위해 PPS를 획득한다. 이 신호용으로 사용되는 2와트의 전력은 10 와트 사이트로부터 이용가능한 전체 전력의 20%이다. 전력의 나머지 80%는 시스템 사용자와 직접 통신하는데 이용할 수 있다.
시스템(10)에서 세 가입자(15 내지 17)는 개별 사이트의 적용 범위 영역 내에 있다. 이들은 1-웨이(1-way) 가입자로서 표시된다. 각 사이트는 이들 1-웨이가입자에 전송하는데 1 와트의 전력를 소비한다. 가입자(18 내지 20)들은 핸드오프 절차가 개시된 사이트들 사이의 한 영역으로 들어간다. 이들 가입자는 2-웨이 가입자로 명명되어 있다. 여기서, 다른 사이트로부터의 거리 및 공통-채널 간섭으로 인해 2-웨이 사용자서의 각 셀 전송은 2 와트의 전력을 사용한다. 예를 들면, 사이트(11)는 2 와트의 전송 전력을 사용해서 가입자(20)에게 전송하고, 동시에 사이트(12)는 2 와트의 전송 전력을 사용해서 가입자(20)에게 전송한다. 시스템 투시도로부터, 이 1 와트의 전송 전력은 가입자(16)와 통신하는데 사용하는 반면, 4 와트의 전력은 가입자(20)와 통신하는데 사용된다.
최종 사용자인 가입자(21)는 세개의 모든 사이트에 의해 커버되는 영역에 위치되어 있는 3-웨이 사용자이다. 각 사이트(11 내지 13)는 가입자(21)와 접촉 상태에 있는데, 거리 및 공통-채널 간섭으로 인해 각 사이트는 가입자(21)와 통신하기 위해 3 와트의 전송 전력을 사용한다. 따라서, 9 와트의 시스템 전력이 가입자(13 내지 17)용의 1 와트와 비교되며 가입자(21)와 통신하는데 소비되고 있다.
하나 이상의 사이크로부터 송신된 파일엇 신호가 핸드오프 한계 범위 내의 수신 강도를 충적시키는 영역으로 가입자가 들어갈 때, 이 가입자는 핸드오프 절차에 들어가게 된다. 일례로서 이동국 보조 핸드오프(MAHO: mobile assisted handoff)기법을 사용해서, 가입자는 시스템에 의해 이미 인식된 사이트로부터의 파일럿 신호를 주기적으로 측정한다. 예를 들면, 가입자(21)는 사이트(11 내지 13)로부터 전송되는 파일럿 신호들을 측정하게 된다. 가입자 유니트(subscriber unit)에 의해 측정된 파일럿 신호 세기와 전(全) 수신 전력은 해당 사이트에게 오버헤드 신호(overhead singals)로 통상 보고된다. 사이트(11)로부터의 파일럿 신호가 사이트(12)로부터의 파일럿 신호의 특정 레벨(예컨대 16 dBm)내에 존재하게 되는 지점에 가입자(21)가 이르게 될때, 핸드오프가 수행되고 두 사이크 모두 가입자(21)이 대해 서비스를 시작한다. 마찬가지로, 사이트(13)로부터의 파일럿 신호가 그 레벨내에 들어가면 사이트(13)로 역시 가입자(21)에게 서비스를 시작한다.
실제로, 세 사이트(11 내지 13) 모두가 가입자(21)에게 신호를 전송하고 있지만, 가입자(21)는 이들 전송 중 하나만을 이용하고 있다. 나머지 다른 전송들은 가장 나은 신호와 비교될 정도로 너무 약하기 때문이다. 이것이 의미하는 바는 가입자(21)에 대해 3 또는 6 와트의 시스템 전력이 소비되는 경우에 시스템 내로 유입되는 이 여분의 전력은 시스템에서 노이즈 레벨 No 를 끌어올리게 된다는 것이다. 일반적으로, 소망의 Eb/No(신호 대 잡음)비 또는 프레임 에러율(FER)을 유지하기 위해 시스템의 No가 높아지면 시스템 내의 다른 가입자 각각에 대한 전력이 증가되고, 이로 인해 시스템 상에서 허용되되는 사용자의 수는 더 적어지게 된다.
제1도에 도시되어 있는 사용자의 균등 분포도를 참고로 각 사이트의 각 사용자 그룹에 할당된 전송 전력의 백분율은 표A에 도시된 바와 같이 할당된다.
시스템에서의 사용자 분포는 표B에 제공된다.
사용자 당 할당된 셀 사이트의 평균 정송 전력은 식(1)에 의해 결정되는 바와 같이 34.3%이다.
평균 할당 =[ (전력 백분율)] × (핸드오프 팩터) ×
[(n-웨이 유니트) / (유니트 합계)] =
(10% × 1 × 3/7) + (20% × 2 × 3/7) +
(30% × 3 × 1/7) = 34.3% (1)
여기서, 전력 백분율은 해당 부류(n-웨이)의 사용자가 통신하기 위한 사이트에 의해 소비된 전송 전력의 백분율이고 ; 핸드오프 팩터는 해당 부류의 사용자에게 서비스를 제공하는 사이트들의 개수(예를 들어, 두 사이트의 핸드오프시, 이들 두 사이트는 이 가입자에게 전시간을 서비스한다)이며; n-웨이 유니트는 해당 부류에 대한 유니트들의 개수이고 ; 유니트 합계는 시스템 내의 유니트들의 전체 개수이다.
위의 계산 결과는 셀/섹터 당 2.33 사용자의 셀/섹터에 대한 포워드 용량이 된다. 이 값은 포워드 용량식(2)에 의해 결정된다.
포워드 용량 =
(사용자들의 셀 용량) / (평균 할당) =
(100% -20% ) / 34.3% = 2.33
여기서, 사용자들용의 셀 용량은 전체 용량1(00% )으로부터 PPS(20% )용으로 사용된 용량을 뺀 값이다; 및
평균 할당은 식(1)에 의해 결정된다.
이것이 의미하는 바는 각 섹터가 4개의 가입자 유니트를 주소 지정하도록 도시되어 있지만, 시스템 용량은 본 발명이 적용되지 않는 경우에 섹터 당 단지 2.33사용자뿐이라는 것이다. 이것은 진행중인 핸드오프의 개수의 결과이다.
제2도에는 종래 기술의 핸드오프 과정을 나타내는 참조 부호(30)의 흐름도가 도시되어 있다. 핸드오프 과정(30)은 시작 단계(31)에서 시작해서 단계(32)에서 타겟 사이트로부터의 파일럿 신호를 측정한다. 타겟 파일럿이 소스 파일럿의 핸드오프 한계 범위(이 예에서는 16 dB)내에 있지 않으면, 과정(30)은 단계(32)로 다시 되돌아간다. 타겟 파일럿이 핸드오프 한계 범위 내에 있으면, 가입자는 핸드오프, 즉 그 이하의 과정(39)으로 들어간다.
핸드오프에는 시스템이 단계(34)에서 타겟으로부터의 트래픽 채널을 활성화시킨다. 가입자 유니트는 단계(35)에서 소스 및 타겟 사이트로부터의 파일럿을 계속 측정한다. 두 신호가 소정의 범위, 즉 서로의 핸드오프 한계 범위 내에 있으면, 과정(39)은 단계(35)로 다시 되돌아 간다. 두 파일럿 신호가 소정의 범위내에 있지 않으면, 시스템은 단계(37)에서 약한 파일럿 신호를 갖는 사이트의 트래픽 채널을 끊어 버린다. 여기서 남아 있는 트래픽 채널을 전송하는 사이트는 소스 사이트가 된다.
같은 과정이 상술한 바와 같은 3-웨이 핸드오프에서 사용된다. 이 예에서는 두 타겟 사이트로부터의 두 트래픽 채널이 각각 핸드오프 한계 범위 내에 들어갈 때 활성화된다. 이들 두 사이트는 동시에 활성화될 필요는 없다. 가입자(21)에 대해서는 전(全) 핸드오프 과정 중 세개의 사이크가 트래픽 신호를 제공한다. 이제, 시스템의 전체 성능 측면에서 주의를 환기하자.
종래 기술의 단점은 사이트 당 하나 씩 다수의 트래픽 채널이 핸드오프시 한 사용자에게 전송될지라도 이들 트래픽 채널중 대개 단지 하나만이 가입자 유니트에 의해 처리되는 것이다. 예를 들어, 가입자(19)는 현재 사이트(11,13)에 의해 서비스를 받고 있다고 하자. 만일 사이트(11)로부터 전송된 신호(트래픽 채널)가 가입자(19)에서 -100dBm이 되고 사이트(13)로부터 전송된 신호가 가입자(19)에서 -110dBm이 되면, 가입자(19)는 사이트(11)로부터의 신호가 아니라 사이트(11)로부터 전송된 신호를 처리한다. 이것은 사이트(11)로부터의 신호와 비교하여 사이트(13)로부터의 신호가 그 차이를 충분히 인식할 수 있을 정도로 낮아서(예컨대, 6dB)생기는 현상이다. 그 결과로, 사이트(13)로부터 신호를 전송하는데 사용한 전력은 노이즈 레벨화하는 전력으로 소비하므로써 전시스템 차원의 용량을 떨어뜨리게 된다.
제3도에서는 본 발명에 따른 핸드오프 기법을 도시하는 시스템도(10')가 도시되어 있다. 본 발명을 설명하기 위해 2-웨이 유니트(18 내지 20)는 2개의 유니트(예컨대 18.1 과 18.2)로 각각 나눠져 있다. 이것은 서비스를 제공하는 양 사이트가 리소드들을을 특정 가입자 유니트에 배당했지만, 사이트들 중의 단지 하나가 유니트로의 전송을 수행하고 있다는 것을 표현하기 위한 것이다. 마찬가지로, 가입자 유니트(21)는 세개의 유니트(21.1, 21.2 및 21.3)로 분리된다.
작동시 가입자(18)가 사이트(13')로부터 사이트(12')로 이동할 때, 시스템이 사이트(12')로 하여금 트래픽 채널을 가입자(18.2)에게 오픈시키도록 하는 시점에 도달한다. 그러나, 이 시점에서는 사이트(13')만이 트래픽 채널을 가입자(18.1)에게 전송하고 있어서 서비스를 제공하는 양 사이트로부터 트래픽 채널을 전송하는 종래 기술과는 대치되고 있다. 이 시스템은 제2의 품질의 한계 범위에 이르는 시점에 도달할 때까지 계속 모니터링한다. 이것은 사이트들로 하여금 가입자 유니트로부터의 트래픽 신호를 모니터링하게 하므로써 결정될 수 있다. 그 대안으로, 가입자 유니트는 셀 사이트들로부터의 파일럿 신호를 모니터닝하고 이들 측정을 기초로 정보를 시스템에 제공할 수 있다.
일단 전송의 한계 범위 내에 들어오면, 양 셀 사이트는 전과 같이 가입자 유니트에게 전송한다. 그러나, 단일 가입자에게 다중 전송을 개시하는 시점을 연기하므로써 시스템 용량은 대단히 증가될 수 있다.
이것은 제4도의 선 그래프(40)에 의해 도시된다. 선 그래프는 두 사이트로부터의 파일럿 신호 사이의 차이(타겟에서 소스를 뺀다)를 dB 단위를 하여 나타낸 그래프이다. 타겟 파일럿의 소스 파일럿보다 16 dBm 적은 시점에 이르게 되면, 핸드오프에 들어가서 타겟에서의 리소스는 핸드오프용으로 할당된다. 그러나, 본 발명 하에서는 어떠한 신호로 전송되지 않거나, 또는 트래픽 채널이 아니다. 바꾸어 말하면, 타켓은 스탠바이 모드(standby mode)로 들어가는 것이다. 일단 파일럿 신호들 간의 차이가 전송 한계 범위(예컨대, -6 dBm)에 이르면, 보통의 20웨이 서비스가 소스 및 타겟의 양 사이트로부터의 신호를 전송하므로써 제공된다.
가입자가 타겟 사이트로 더 가깝게 이동하는 경우에는 타겟으로부터의 파일럿 신호가 그래프 스케일 상의 다른 쪽(6 dBm)에서 전송 한계 범위와 만나게 되는 시점에 이르게 된다. 이 시점에서는 소스 사이트가 스탠바이 모드로 들어간다. 가입자 유니트가 계속해서 타겟에 접근하는 경우에는 핸드오프 한계 범위가 16 dBm을 초과하게 되며 소스 사이트는 서비스를 중단하게 된다. 그 후, 타겟 사이트는 새로운 소스 사이트로 지정된다.
여기서 용이하게 이해할 수 있는 것은 가입자 유니트가 한 셀로부터 다른 셀로 곧 바로 이동하지 않기 때문에 소스와 타겟 사이트가 핸드오프 절차의 완료시까지 스탠바이 모드를 여러번 선택적으로 들락날락 한다는 것이다. 게다가, 핸드오프의 결과는 원래의 소스 사이트를 여전히 소스 사이트로 남도록 할 수 있다. 이것은 소스로부터의 파일럿 신호가 핸드오프에 들어간 후에도 오히려 더 커지는 경우에 발생한다. 사이트가 스탠바이 모드를 들락날락 이동하는 핑퐁 효과(ping-ping effect)를 방지하기 위해서는 지연 시간을 가짐으로써 사이트를 최소량의 시간(예컨대 5초)동안 특정 모드에 있게 한다. 이것은 타이머를 사용하거나 전송 프레임 또는 슬롯을 계수하므로써 수행될 수 있다.
본 발명을 사용하므로써, 시스템 용량은 다음 표 C에서 나타내는 바와 같이 향상될 수 있다.
사용자 당 할당된 평균 전력은 위의 식(1)을 사용하여 결정된 21.4%이다. 식(2)에 이 결과값을 주면 셀/섹터 당 3.7 사용자라고 하는 포워드 용량이 산출된다. 이것은 거의 60%의 용량 증가를 의미한다. 여기서의 기본적인 차이는 핸드오프 팩터에 있다. 유니트들이 핸드오프 하에 있는 전시간 동안 다수의 사이트에 의해 서비스를 제공받지 않기 때문에, 시스템에서 이용가능한 용량은 더 증가하게 된다. 표B에 제공된 핸드오프 팩터는 평균 사이트에서 경험하게 되는 평균 핸드오프 팩터의 추정값이다. 실제 수치는 변할 수 있다.
제5도에는 참조 부호(50)에 의해 표시되는 과정의 흐름도가 도시되어 있다. 과정(50)은 단계(31)에서 시작해서 종래 기술에서와 같이 타겟 사이트로부터의 파일럿 신호를 측정한다. 다음에, 판단 단계(33)에서 타겟 파일럿이 핸드오프 한계 범위 내에 있는지를 결정한다. 타겟 파일럿이 한계 범위 내에 있지 않으면 과정(50)은 단계(32)로 다시 되돌아가고, 한계 범위 내에 있으면 부과정(52)으로 들어간다.
일단 부과정(52)으로 들어가면, 시스템은 타겟 사이트의 적절한 리소스를 할당하므로써 핸드오프를 설정한다. 그러나, 이 시점에 이 사이트는 스탠바이 모드로 들어가서 실제로 전송을 행하지는 않지만, 리소스를 유지하기 위해 매우 낮은 전력 신호를 전송한다. 다음에는 통화 품질 팩터가 셀 사이트에서 결정된다. 이들 통화 품질 팩터는 가입자가 수신하는 Eb/No, 프레임 에러율(FER)등일 수 있다. 여기서 주의해야 할 사항은 프레임 에러율이라는 항목이 종종 프레임 삭제율과 상호 교환이 가능하다는 것이다. 그 차이점은 에러가 존재하고 검출되는 프레임이 삭제된 프레임이라고 것이다. 이들 삭제된 프레임은 프레임 삭제율을 얻기 위해 계수된다. 에러가 존재하지만 검출되지 않는 프레임은 여전히 프레임 에러이기는 하지만, 프레임 삭제율에는 계수되지 않는다. 시험 조건 하에서는 기지의 신호가 트래픽 채널 상에 전송될 때 정확한 프레임 에러율이 결정될 수 있다. 정상 작동에서 미지의 신호가 전송되는 경우에는 프레임 삭제율이 그 대신으로 사용된다.
과정(50)으로 되돌아가서, 일단 수신된 신호 품질 팩터가 결정되면, 판단 단계(55)에서 이들 팩터는 전송 한계 범위 내에 있는지를 결정하기 위해 비교된다.
이들 팩터가 전송 한계 범위 내에 있지 않으면, 부과정(52)은 단계(54)로 다시 되돌아간다. 통화 품질 팩터가 전송 한계 범위 내에 있으면, 스탠바이 사이트는 단계(56)에서 전송 신호를 활성화하므로써 스탠바이에서 벗어나게 된다. 선택적으로, 사이트가 스탠바이 모드에 있을 때에는 매우 낮은 전력 신호가 전송되어 전송리소스를 유지할 수 있다. 사이트가 스탠바이 모드에서 벗어나면, 신호 전력은 정상 레벨로 증가된다.
일단 다수의 신호가 활성화되면, 시스템은 단계(57)에서 수신된 신호의 품질을 계속 모니터링한다. 그 후, 부과정(52)은 판단 단계(58)에서 수딘된 신호 품질 팩터가 여전히 전송 한계 범위 내에 있는지를 결정한다. 이들 팩터가 전송 한계 범위 내에 있으면 아무런 변화없이 부과정(52)은 단계(57)로 다시 되돌아간다. 신호 품질 팩터가 전송 한계 범위 내에 있지 않으면, 부과정(52)에서는 판단 단계(59)에서 파일럿 신호가 여전히 핸드오프 한계 범위 내에 있는지를 결정한다. 그 범위 내에 있지 않으면, 단계(61)에서 핸드오프 과정은 약한 셀 사이트의 리소스들을 탈취하므로써 중단된다. 파일럿 신호가 여전히 핸드오프 한계 범위 내에 있으면, 약한 신호는 단계(60)에서 스탠바이 상태의 사이트를 배치하므로써 종결 처리(또는 그 전력이 감소)된다. 그 후, 부과정(52)은 단계(54)로 되돌아간다.
수신된 신호 품질에 이용할 수 있는 신호 정보에는 다음과 같은 것들이 있다; 역 전력 제어 신호(스위치에서 이용가능); 수신된 신호 대 잡음비(Eb/No)의 평균 및 표준편자; 프레임 에러/삭제율; 가입자 수신 파일럿 신호 세기 보고 메시지; 가입자 수신 신호 메시지 등이 그것이다. 이들 신호는 베이스 사이트에서 측정되고 시스템 제어기에 보고되거나 또는 이동국 보조 핸드오프(MAHO)에서와 같이 이동국에 의해 측정될 수 있다. MAHO형 절차가 사용되면, 이동국은 측정 결과를 보고하거나 그 측정 결과에 따라 실행을 요구할 수 있다.
본 발명에 사용된 품질 팩터의 한 특정 예로서 제6도에 도시된 역 전력 제어신호(Rererse power Control Signal)가 있다. 이 챠트도에서 역 전력 제어 신호는 프레임마다 보내지며 업(up)또는 다운(down)의 전력 제어를 행하고 있다. 역 전력 제어가 규칙적으로 상하로(up and down) 토글(toggle)될 때, 이것은 가입자 유니트가 셀 사이트에 의해 제어될 수 있는 범위에 있음을 나타내는 것이다. 역 전력 제어가 대부분 업인 경우에는 이동국의 신호의 양호한 수신에 주로 이용되는 셀 사이트로부터 일정한 거리에 있음을 의미한다.
제6도에 도시된 바와 같이, 개시 시점인 프레임(0)에서 사이트(1)는 수용가능신호를 나타내는 역 전력 제어 패턴을 갖는다. 반면, 사이트(2,3)는 수용 부가능 수신 신호를 나타내고 있다. 따라서, 트래픽 채널 상의 신호는 사이트(1)로부터 전송되고 사이트(2,3)는 스탠바이 모드에 있게 된다. 프레임(40)주위에서의 사이트(2)에 대한 역 전력 제어 비트는 수신 신호 품질이 사이트(2)의 그것에 접근하고 있음을 나타내기 시작한다. 따라서, 사이트(2)는 스탠바이 모드에서 벗어나서 트래픽 채널 상의 신호를 유니트로 전송하기 시작한다. 프레임(70)주위에서의 사이트(1)에 대한 역 전력 제어 비트는 양질의 수신 신호에 대해 저전력을 나타내기 시작한다. 이 시점에서 사이트(1)는 스탠바이 모드로 들어가고 전송을 중단한다. 이러한 유형의 측정은 핸드오프 과정이 종료될 때까지 계속된다. 이미 언급한 바와 같이, 전송의 개시와 종료는 해당 가입자에 대한 트래픽 채널과만 관계가 있다. 사이트는 PPS와 다른 트래픽 신호를 여전히 전송하고 있다.
여타의 수신된 품질 팩더의 예는 프레임 에러(삭제)율(FER)을 사용하여 제7도에 제공된다. 도시된 바와 같이, 시간(0초)에서의 사이트(1)에 대한 프레임 에러율은 약 1%이다. 따라서, 사이트(1)만이 이 시간에 가입자 유니트에게 전송하고 있다. 시간 4초에서의 사이트(2)에 대한 FER은 약 1%로 감소하고 그 시간에 사이트(2)는 스탠바이 모드에서 벗어나서 전송을 시작한다. 시간 7초대에서 사이트(1)에 대한 FER은 더 이상 수용가능하지 않은 포인트로 증가되고 사이트(1)는 스탠바이 모드로 들어간다. 또 다시 이러한 유형의 측정은 핸드오프 과정이 종료될 때까지 계속된다.
일정치 않은 스탠바이 상황을 감소시키기 위해서는 수신된 신호 품질의 한계 범위가 특정 시간 간격에 대해 평균값이거나 합해질 수 있다. 예를 들면, 제6도에서는 사용된 한계 범위가 마지막 5개의 프레임에 대해 역 전력 제어 신호를 재검토하도록 설정될 수 있다. 마지막 5개 또는 마지막 5개 중 4개의 전력 제어 신호가 업이고 현재 액티브 상태라면, 송신기는 스탠바이 모드로 들어간다. 같은 방식으로 일정 시간 지연이 제7도의 FER측정에 덧붙여질 수 있다.
상술한 과정에 더하여 시스템은 수신된 신호 품질의 상대적 레벨과 함께 수신된 신호 품질의 개별적 레벨을 고려하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 사이트(1,2)에 대한 수신 신호가 수신 신호 한계 범위 내에 있지 않을지라도, 수신된 수 신호의 품질이 낮으면 시스템은 양 사이크로부터의 전송을 활성화시킬 수 있다. 이것은 제8도에서 입증된다.
제8도에서는 수신된 세가지 모든 신호의 FER이 낮다. 따라서, 시스템은 두개의 최상의 사이트를 선택하고 그들의 전송을 활성화시킨다. 여기서, 시스템은 스탠바이 모드에 있는 사이트(2,3)로부터의 전송을 시작한다. 그 후, 사이트(1)로부터의 수신 신호 품질이 감쇄할 때 사이트(2)에서의 최상의 제2 수신 신호는 약 2초의 시간대에 사이트(2)의 전송을 활성화시킨다. 사이트(1)로부터의 수신 신호가 계속 감쇄하면, 시스템은 약 4.5초의 시간대에 사이트(2,3)로 절환하고 사이트(1)를 스탠바이 모드로 들어가게 한다. 사이트(1)의 수신 신호 품질이 조금 향상되기 시작하면, 시스템은 사이트(1,2)로 절환하고 사이트(2)를 스탠바이 모드로 들어가게 한다. 이 과정은 어느 한 수신 신호가 그 자신의 가입자 유니트에게 서비스를 제공할 만큼 충분히 향상될 때까지 또는 핸드오프 과정이 종료될 때까지 계속된다.
제5도의 과정(50)이 이를 구현하도록 수정되는 방법의 예는 제9도에 도시되어 있다. 제9도에서 참조 부호(90)의 부과정은 일반적으로 제5도의 단계(54)와 판단단계(55)사이에 삽입된다. 단계(54)다음의 과정은 판단 단계(91)에서 어떤 한 신호의 수신 품질이 충분하가를 결정하는 것이다. 충분하지 않으면 , 최상의 두개의 사이트가 단계(92)에서 가입자 유니트에게 서비스를 제공하도록 활성화(전력이 증가)된다. 그 후, 부과정(90)은 판단 단계(91)로 되돌아간다. 이것은 한 사이트로부터의 수신 신호가 충분할 때까지 계속된다. 이 시점에 하나 이상의 사이트가 활성화되면, 덜한 품질의 수신 신호를 갖는 사이트는 단계(93)에서 비활성화된다. 여기서 과정(50)은 판단 단계(55)로 넘어가서 계속된다.
상술한 목적, 목표 및 장점을 완전히 만족시키는 통신 시스템에서의 핸드오프 전송을 제어하는 방법이 본 발명에 따라 제공되었다는 것은 당분야의 기술자들에게 명백하다.
본 발명이 특정 실시예와 관련되어 설명되었지만, 많은 변경, 수정 및 변형이 상술한 설명을 토대로 당분야의 기술자들에게 가능하다는 것은 명백하다. 따라서, 첨부되는 특허 청구의 범위에서는 이러한 변경, 수정 및 변형을 모두 포괄한다.

Claims (8)

  1. 통신 시스템에서 동시 진행 핸드오프시(during simultaneous handoff)전송을 제어하는 전송 제어 방법에 있어서, A) 타겟 송수신기에 의해 수신된 가입자(subscriber)로부터의 신호의 품질 팩터(quality factor)를 측정하는 단계; B) 전송 전력이 정상 전력 레벨 이하이고 상기 품질 팩터가 품질 한계 범위에 도달하면, 상기 타겟 송수신기로부터 상기 가입자로의 전송 전력을 증가시키는 단계; 및 C) 상기 전송 전력이 상기 정상 전력 레벨에 있고 상기 품질 팩터가 상기 품질 한계 범위에 도달하지 않으면, 상기 타겟 송수신기로부터 상기 가입자로의 상기 전송 전력을 상기 정상 전력 레벨 이하의 전력 레벨로 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 핸드오프 절차가 종료될 때까지 상기 단계 A 내지 C를 반복하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 통신 시스템은 코드 분할 다원 접속(CDMA: code division multiple access)통신 시스템인 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
  4. 통신 시스템에서의 핸드오프시 전송을 제어하는 전송 제어 방법에 있어서, A) 가입자에 의해 전송된 신호의 제1 품질 팩터 및 제2 품질 팩터를 제1 및 제2 송수신기에서 각각 측정하는 단계; B) 품질 팩터의 차이를 결정하기 위해 상기 제1 및 제2 품질 팩터를 비교하는 단계; C) 전송 전력이 정상 전력 레벨 이하이고 상기 품질 팩터의 차이가 전송 한계 범위에 도달하면, 최악의 품질 팩터를 갖는 상기 제1 및 제2 송수신기중 하나로부터의 전송 전력을 상기 정상 전력 레벨로 증가시키는 단계; 및 D) 상기 품질 팩터의 차이가 상기 전송 한계 범위에 도달하지 않으면, 상기 전송 전력이 상기 정상 전력 레벨에 있거나 이를 초과하는 경우에 상기 최악의 품질 팩터를 갖는 상기 제1 및 제2 송수신기중 상기 하나로부터의 상기 전송 전력을 상기 정상 전력 레벨 이하의 전력 레벨로 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 품질 팩터는 역 전력 제어 신호, 신호 대 잡음비(Eb/No), 프레임 에러/삭제율(FER), 가입자의 파일럿 신호 세기 메시지, 및 가입자의 수신 신호 세기 메시지 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 품질 팩터는 수신 신호의 품질 팩터이고, 상기 품질 한계 범위는 수신 신호의 품질 한계 범위인 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
  7. 통신 시스템에서의 핸드오프시 전송을 제어하는 전송 제어 방법에 있어서, A) 소스 송수신기와 가입자 사이에서 전송 신호(a transmission)의 제1핸드오프 품질 팩터 및 타겟 송수신기와 상기 가입자 사이에서 신호의 제2 핸드오프 품질 팩터를 측정하는 단계; B) 상기 제2 핸드오프 품질 팩터가 상기 제1 핸드오프 품질 팩터의 핸드오프 한계 범위에 도달하면, 상기 가입자 유니트와의 통신을 위해 상기 타겟 송수신기의 리소스를 할당하는 단계; C) 상기 가입자와 상기 소스 송수신기 사이에서 상기 전송 신호(said signal)의 제1수신 신호 품질 팩터 및 상기 가입자와 상기 타겟 송수신기 사이에서 상기 신호의 제2 수신 품질 팩터를 측정하는 단계; D) 상기 타겟 송수신기로부터의 상기 전송 전력이 정상 전력 레벨 이하이고 상기 제2 수신 신호 품질 팩터가 상기 제1 수신 신호 품질 팩터의 수신 신호 품질 한계 범위에 도달하면, 상기 타겟 송수신기로부터 상기 가입자로의 전송 전력을 증가시키는 단계; E) 상기 소스 송수신기로부터의 상기 전송 전력이 정상 전력 레벨 또는 그 보다 높은 레벨에 있고 상기 제1 수신 신호 품질 팩터가 제2 수신 신호 품질 팩터보다 나쁘며 상기 제2 수신 신호 품질 팩터의 상기 수신 신호 품질 한계 범위에 도달하지 않으면, 상기 소스 송수신기로부터 상기 가입자로의 전송 전력을 감소시키는 단계; 및 F) 상기 제1 핸드오프 품질 팩터가 상기 제2 핸드오프 품질 팩터의 상기 핸드오프 한계 범위에 도달하지 않으면, 상기 가입자와의 통신을 위해 상기 소스 송수신기의 리소스의 할당을 탈취(de-allocating)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
  8. 통신 시스템에서의 핸드오프시 전송을 제어하는 전송 제어 방법에 있어서, A) 소스 송수신기와 가입자 사이에서 전송 신호의 제1 핸드오프 품질 팩터, 제1 타겟 송수신기와 상기 가입자 사이에서 신호의 제2 핸드오프 품질 팩터, 및 제2 타겟 송수신기와 상기 가입자 사이에서 신호의 제3 핸드오프 품질 팩터를 측정하는 단계; B) 상기 제2 또는 제3 핸드오프 품질 팩터가 각각 상기 제1 핸드오프 품질 팩터의 핸드오프 한계 범위에 도달하면, 상기 가입자 유니트와의 통신을 위해 상기 제1 및 제2 타겟 송수신기의 리소스를 할당하는 단계; C) 상기 가입자와 상기 소스 송수신기 사이에서 전송 신호의 제1 수신 신호 품질 팩터, 상기 가입자와 상기 제1 타겟 송수신기 사이에서 신호의 제2 수신 신호 품질 팩터, 및 상기 가입자와 상기 제2 타겟 송수신기 사이에서 상기 신호의 제3 수신 신호 품질 팩터를 측정하는 단계; D) 상기 제1 또는 제2 타겟 송수신기로부터의 상기 전송 전력이 각각 정상 전력 레벨 이하이고 상기 제2 또는 제3 수신 신호 품질 팩터가 각각 상기 제1 수신 신호 품질 팩터의 수신 신호 품질 한계 범위에 도달하면, 상기 제1 또는 제2 타겟 송수신기로부터 상기 가입자로의 전송 전력을 증가시키는 단계; E) 상기 소스 송수신기로부터의 상기 전송 전력이 정상 전력 레벨 또는 그 보다 높은 레벨에 있고 상기 제1 수신 신호 품질 팩터가 상기 제2 또는 제3 수신 신호 품질 팩터보다 나쁘며 상기 동일한 제2 또는 제3 수신 신호 품질 팩터의 상기 수신 신호 품질 한계 범위에 도달하지 않으면, 상기 소스 송수신기로부터 상기 가입자로의 전송 전력을 감소시키는 단계; 및 F) 상기 제1 핸드오프 품질 팩터가 상기 동일한 제2 또는 제3 핸드오프 품질 팩터의 상기 핸드오프 한계 범위에 도달하지 않으면, 상기 가입자와의 통신을 위해 상기 소스 송수신기의 리소스의 할당을 탈취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 제어 방법.
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