KR100271457B1 - 무선통신시스템에사용되는이동국및수신기의속도측정방법 - Google Patents

무선통신시스템에사용되는이동국및수신기의속도측정방법 Download PDF

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Abstract

이동국의 속도를 측정하는 방법이 무선 통신 시스템(20)에 사용된다. 이 상기 방법은 이동국(202)로부터 무선 주파수(RF) 신호를 수신하는 단계, 수신된 품질 신호(204)를 생성하도록 RF 신호의 신호 품질을 측정하는 단계, 제1 샘플 그룹(206)을 생성하도록 제1 시간 주기 동안 수신된 품질 신호를 샘플링하는 단계, 제2 샘플 그룹(208)을 생성하도록 제2 시간 주기 동안 수신된 품질 신호를 샘플링하는 단계, 상기 제1 및 제2 샘플 그룹(210)에 응답하여 RF 신호의 신호 품질의 변화를 계산하는 단계, 및 신호 품질(212)의 변화에 응답하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에 사용되는 이동국 및 수신기의 속도 측정 방법{A METHOD OF MEASURING SPEED OF A MOBILE UNIT AND A RECEIVER FOR USE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
종래의 셀룰러 전화 시스템은 주로 차량내의 이동 가입자용으로 설계되었다. 이러한 시스템에서, 호출 처리 파라미터들은 일반적으로 고속으로 이동하는 이동국 가입자의 최악의 경우에 견디도록 설정된다. 최악의 경우에, 호출은 그 호출이 중단되기 전에 신속히 셀에서 셀로 핸드 오프되어야 한다.
가입자 장치는 점차 휴대가 용이하므로, 가입자의 대다수가 정지(즉, 빌딩내) 또는 도보 속도(즉, 보행중)의 이동 동안에도 호출을 한다. 이러한 호출은 차량에서와 같은 고속 이동 시의 호출만큼의 호출 처리 리소스를 요하지는 않는다. 그러나, 호출 중단을 방지하기 위해서, 현재의 셀룰러 시스템은 일반적으로 모든 가입자가 고속 이동 가입자인 것처럼 호출 처리를 수행한다. 결과적으로, 부족한 호출 처리 리소스가 효율적으로 관리되지 않아서 시스템 성능이 감소된다.
따라서, 다양한 가입자 속도에 채택될 수 있는 더욱 효율적인 무선 통신 시스템이 필요하다.
<발명의 요약>
이러한 목적에 부응하기 위해, 본 발명은 무선 통신 시스템과 통신하는 이동국의 속도를 측정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 이동국으로부터 무선 주파수(RF) 신호를 수신하는 단계, 수신된 품질 신호를 생성하도록 RF 신호의 신호 품질을 측정하는 단계, 제1 샘플 그룹을 생성하도록 제1 시간 주기 동안 수신된 품질 신호를 샘플링하는 단계, 제2 샘플 그룹을 생성하도록 제2 시간 주기 동안 수신된 품질 신호를 샘플링하는 단계, 제1 및 제2 샘플 그룹에 응답하여 RF 신호의 신호 품질의 변화량을 계산하는 단계, 및 신호 품질의 변화량에 응답하여 속도 측정값을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 특성에 따르면, 상기 장치는 무선 통신 시스템의 수신기이다. 수신기는 무선 주파수 신호를 수신하는 안테나, 무선 주파수 신호를 수신하고 측정된 품질 신호를 생성하는 무선 주파수단, 및 무선 주파수단에 응답하는 프로세서를 포함한다. 프로세서는 속도 측정 루틴을 가지는 메모리를 포함한다. 속도 측정 루틴을 수행하는 경우, 프로세서는 제1 샘플링 속도로 측정된 품질 신호를 샘플하여 제1 샘플 그룹을 생성하고 제2 샘플링 속도로 측정된 품질 신호를 샘플하여 제2 샘플 그룹을 생성하여, 제1 및 제2 샘플 그룹들의 평균 페이드 깊이(fade depth)를 계산하고, 제1 및 제2 샘플 그룹들의 평균 페이드 깊이를 기초로 속도 측정값을 결정한다.
본 발명의 다른 특성에 따르면, 상술한 수신기는 무선 통신 시스템내의 기지국에 포함된다. 무선 통신 시스템은 또한 기지국에 응답하는 스위칭 장치를 포함한다. 스위칭 장치는 수신기내의 프로세서에 응답하는 핸드오프 제어기를 포함한다. 핸드오프 제어기는 프로세서에 의해 결정되는 속도 측정을 기초로 핸드오프를 시작한다.
무선 통신 시스템은 또한 마이크로셀(microcell)이라는 작은 지리적 서빙 영역(serving area)에 이용되도록 의도된 기지국들과 매크로셀(macrocell)이라는 지리적 서빙 영역을 커버하는 기지국을 포함한다. 마이크로셀 및 매크로셀은 동일한 지리적 영역을 서빙할 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면과 아래의 상세한 설명을 참조로 명확하게 이해될 수 있다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 통신에서 수신기와 통신하는 이동국의 속도를 측정하는 것에 관한 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 양호한 실시예의 블럭도.
도 2는 도 1의 송수신기의 블럭도.
도 3은 도 2의 송수신기에서의 신호 프로세서의 이동 상태를 결정하는 방법의 데이타 흐름을 도시하는 블럭도.
도 4 내지 도 13은 도 3의 제어기내의 제어의 방법의 양호한 실시예를 도시하는 흐름도.
도 14는 무선 통신 시스템내의 마이크로셀 및 매크로셀의 구성을 지지하는 다수의 기지국을 도시하는 도면.
도 15 내지 도 17은 속도 측정을 이용하는 핸드오프 제어 프로세서의 양호한 실시예를 도시하는 흐름도.
도 1을 참조로, 셀룰러 통신 시스템(20)이 설명된다. 셀룰러 통신 시스템(20)은 이동 스위칭 센터(MSC: 22) 및 스팬 라인(span line: 25)을 통해 이동 스위칭 센터(22)에 연결되는 다수의 기지 송수신국(BTS: 24)을 포함한다. 각각의 기지 송수신국(24)은 다수의 송수신기(XCVR: 26), 스캔 수신기(SCAN: 28) 및 인터페이스 회로(GLI: 30)를 포함한다. 도 1의 특정 실시예에서, 이동 스위칭 센터(22)는 모토롤라 EMX2500TM과 같은 스위치이다. 기지 송수신국(24)은 모토롤라 SC9600TM기지국과 같은 적합한 기지국이다.
도 2를 참조로, 기지 송수신기(26)의 더욱 상세한 도면이 도시된다. 송수신기(26)는 다수의 안테나(102)에 연결되고, 다수의 증폭 및 선선택 회로(104), 및 다수의 다운믹서(106 및 108)을 포함한다. 증폭기(104) 및 다운믹서(106 및 108)은 종래의 RF단을 포함한다. 송수신기(26)은 또한 제1 프로세서(112), 포스트프로세서(114), 및 메모리(110)를 가지는 제어기를 포함한다. 제1 프로세서(112)는 메모리(110) 및 포스트프로세서(114)에 연결된다. 포스트프로세서(114)는 제1 프로세서(112)로부터 이동 상태 신호(118)를 수신하고 GLI(30)에 연결된 신호(116)를 출력한다.
송수신기(26)에 있어서, RF 신호는 안테나(102)에서 수신되며 증폭기(104), 다운믹서(106) 및 다운믹서(106)로부터 IF 신호(107)를 수신하는 중간 주파수(IF) 다운믹서(108)를 포함하는 RF 단에 의해 증폭되고 다운컨버트된다. RF단은 다음으로 위상(I)와 쿼드러쳐(Q) 성분외에도 자동 이득 제어(AGC)값을 가진 직접 메모리 억세스 버스와 같은 데이타 버스(109)를 통해 전송되는 복소 베이스밴드 신호를 제공한다. I, Q, 및 AGC값은 다음으로 메모리(110)내에 저장된다. 양호하게는 디지탈 신호 프로세서인 프로세서(112)는 I 및 Q값을 기초로 전력 측정값, 양호하게는 I2+Q2을 계산한다. 프로세서(112)는 계산된 전력 측정값 및 AGC 값을 데시벨 측정값으로 변환한다. 프로세서(112)는 다음으로 감시 음성 톤(supervisory audio tone; SAT) 또는 디지탈 감시 음성 톤(DSAT)과 같은 동기화 데이타외에도 전력 측정값을 기초로 이동 상태를 계산한다. 이동 상태는 다음으로 통신 링크(118)를 통하여 포스트프로세서(114)로 전송된다. 포스트프로세서(114)는 셀 사이트들 사이의 핸드오프 요구와 같은 호출 처리 결정을 위하여 계산된 이동 상태(118)를 사용한다. 이동 상태(118)는 양호하게는 안테나(102)에서 수신된 RF 신호를 전송하는 이동국이 얼마나 빨리 진행하는지를 표시하는 인덱스값이다. 양호한 실시예에서, 이동 상태는 또한 이동국의 속도가 결정될 수 없다는 것을 표시하는 값을 가진다.
도 2에서, 별예인 하드웨어 구조가 사용될 수 있다. 별예 구조에서, 부가 SRAM을 가진 부가 DSP가 사용된다. 별예 구조에서, 복소 베이스밴드 신호 I, Q 및 A.G.C(dB 이득값)이 A/D/IF 다운믹서에서 DMA를 경유하여 부가 DSP와 관련된 SRAM으로 전송된다. 부가 DSP는 다음으로 전력(I2+Q2)[A.G.C 없음]을 계산한다. 부가 DSP는 또한 음성 신호를 유도한다. A.G.C., I2+Q2, 및 음성 신호는 부가 DSP와 관련된 SRAM으로부터 DMA를 경유하여 속도 결정에 응답하는 DSP와 관련된 SRAM으로 통과한다. 속도 측정에 응답하는 DSP는 다음으로 전력 + A.G.C.값을 dBm으로 변환하고, 속도 측정에 사용되는 음성 신호로부터 SAT, DSAT, 및 광대역 데이타를 유도한다.
도 2에 있어서, 제2 별예 하드웨어 구성이 사용될 수 있다. 별예 구조에서, 68302 마이크로프로세서가 속도 측정을 위해 사용된다. 68302 외부의 회로가 SAT, 광대역 데이타, 및 협대역 서브-음성 데이타를 유도하도록 사용되며, SAT 검출 상태, 광대역 데이타 및 서브-음성 데이타는 메모리 맵의 판독을 통해서 68302에 유용하다. 아날로그 dBm RSSI 신호는 외부 회로로부터 유도된다. 아날로그 RSSI 신호는 A/D 변환기에 의해 디지탈값으로 변환되고 DMA를 경유하여 68302의 메모리 맵내의 메모리로 전송된다.
도 3에서, 송수신기(26)내의 프로세서(112)에서 이동 상태를 결정하는 방법의 데이타 흐름의 특정 실시예가 도시된다. 데이타 흐름은 제1 다운 샘플 블럭(142), 제2 다운 샘플 블럭(144), 정지 검출기(146), 고속 검출기(148) 및 저속 검출기(150)를 포함한다. 데이타 흐름(140)은 또한 루틴(158)을 포함한다. 제1 다운 샘플 블럭(142) 및 제2 다운 샘플 블럭(144) 각각은 높은 샘플 속도로 신호 강도 표시기 샘플을 수신한다. 신호 강도 샘플은 메모리(110)내에 저장된 값들의 전력 측정으로부터 유도된다. 예를 들면, 신호 강도 샘플은 안테나(102)로부터 수신된 신호의 전력 측정에 관련될 수 있다. 제1 다운 샘플 블럭(142)은 정지 검출기(146), 고속 검출기(148) 및 저속 검출기(150)으로 공급되는 고속 샘플 신호를 생성한다. 제2 다운 샘플 블럭(144)는 제1 다운 샘플 블럭에 비해 낮은 샘플 속도를 가지며 저속 샘플을 생성한다.
도 3의 특정 실시예에서, 저속 샘플은 저속 검출기(150)로만 공급된다. 정지 검출기(146)은 제1 다운 샘플 블럭(142)로부터 고속 샘플을 수신하고 루틴(158)로 전송되는 정지 히스토리 버퍼(stationary history buffer: 152)를 생성한다. 검출기(146)는 기지국(24)와 통신하는 이동국이 정지 상태인지를 결정하도록 고속 샘플을 계산한다. 고속 검출기(148)는 또한 다운 샘플 블럭(142)로부터 고속 샘플을 수신하고 루틴(158)으로 전송되는 고속 히스토리 버퍼(154)를 생성한다. 고속 검출기(148)는 이동국이 고속으로 진행하는지를 결정하도록 고속 샘플을 계산한다. 저속 검출기는 제2 다운 샘플 블럭(144)로부터 저속 샘플을 수신하고 제1 다운 샘플 블럭(142)로부터 고속 샘플을 수신하며, 루틴(158)으로도 공급되는 저속 히스토리 버퍼(156)를 생성한다. 루틴(158)은 정지 검출기(146), 고속 검출기(148) 및 저속 검출기(150)으로부터의 입력에 응답하고 이동 상태(160)를 생성한다.
RF 신호를 수신하고 이동 상태를 생성하는 양호한 방법이 도 4에 도시된다. 상기 방법은 단계 201에서 시작하고, 단계(202)에서 RF 신호를 수신한다. RF 신호는 안테나(102)에서 수신된다. 다음으로, 단계204에서, RF 신호의 신호 강도는 수신된 신호 강도 신호를 생성하도록 측정된다. 수신된 신호 강도 신호는 단계206에서 제1 샘플 그룹을 생성하도록 제1 샘플링 속도로 샘플된다. 제1 샘플 그룹은 제1 다운 샘플 블럭(142)에 의해 생성된 고속 샘플이다. 다음으로, 단계 208에서, 제2 샘플 속도는 제2 다운 샘플 블럭(144)으로부터 저속 샘플과 같은 제2 샘플 그룹을 생성하도록 사용된다. 다음으로 단계 210에서, DSP(112)는 제1 및 제2 샘플 그룹의 평균 페이드 깊이를 계산하며, 단계 212에서 속도 측정을 결정한다. 이동 인덱스는 단계214에서 속도 측정을 기초로 결정된다. 수신된 신호와 관련된 이동국은 다음으로 단계216에서 계산된 이동 인덱스와 관련된다. 이동 인덱스는 단계218에서 저장되고, 마지막으로 핸드오프 요구 속도는 단계220에서 이동 인덱스를 기초로 조절된다.
도 5에서, 도 4의 단계 206에서 설명된 것과 같은 제1 샘플 그룹을 생성하도록 제1 샘플 속도로의 수신된 신호 강도를 샘플링하는 양호한 방법이 더욱 상세히 설명된다. 프로세서는 단계 302에서 변수 셋을 초기화하고, 샘플을 대기하며 단계 304에서 상수 고속 샘플 속도를 셋한다. 샘플 카운트는 다음으로 단계306에서 증가하고, 단계 308에서 샘플 간격 결정 블럭과 비교된다. 샘플 카운트가 임계값과 동일한 경우, 프로세스는 단계 310로 진행되어 샘플의 수는 샘플 카운트와 동일하게 셋된다. 페이드 계수 프로세스는 제1 및 제2 안테나에 대해서 수행된다. 고속 유효 검사가 제1 및 제2 안테나에 대해 수행되며 정지 검출 프로세스가 제1 및 제2 안테나에 대해 수행된다. 다음으로, 단계 312에서, sample_win_count 변수가 증가되고 샘플 카운트 변수는 0으로 초기화된다. 다음으로, 단계 314에서, sample_win_count가 포스트프로세싱 간격과 동일한 경우, 포스트프로세싱 절차가 단계 316에서 수행되고 sample_win_count는 단계 318에서 0으로 셋된다. 그렇지 않으면, 프로세스는 단계 304로 돌아간다.
도 5의 단계 310에서와 같이, 고속 샘플 유효 검사를 수행하는 방법의 특정 실시예가 도 6에 도시된다. 도 6에 도시된 것처럼, 고속 샘플 유효 검사 프로세스(330)은 송수신기(26)에 의해 사용되는 SSI가 결정 블럭(332)에서 측정되는지를 검사하는 단계 및 평균 신호 강도 표시기 값을 노이즈 플로어(noise floor)를 고려한 신호 강도 표시기 임계값과 비교하는 단계를 포함한다(결정 단계 334). 평균 신호 강도 표시기가 임계값을 초과하는 경우, 평균 페이드 깊이가 페이드 깊이 임계값을 초과하는지를 결정하도록 단계 336에서 비교가 수행된다. 결정 단계(334 또는 336)가 부정인 경우, 고속 히스토리 버퍼는 단계 340에서 무효로 셋되고 프로세스는 종료된다. 아니면, 단계 338로 진행되고 여기서 샘플 시간 및 샘플 속도는 셋되며, 속도 계산 프로세스가 시작되며, 안테나에 대한 저속 히스토리 버퍼가 셋된다. 또한, SSI가 측정되는지에 따라, 평균 신호 강도는 단계 342에서 별예 임계값과 비교된다. 이러한 경우, 평균 신호 강도는 단계 342의 제2 임계값을 넘으면, 히스토리 버퍼는 단계 344에서 무효로 셋된다.
도 7에서, 정지 검출을 수행하는 양호한 방법이 도시된다. 먼저, 정지 검출에 대한 변수가 단계 362에서 초기화되고, 카운터는 단계 364에서 증가한다. 샘플 변수는 단계 366에서 제1 변수와 비교되며, 샘플값이 변수의 현재값을 넘는 경우, 단계 368에서 변수는 더 높은 값으로 개정된다. 유사하게, 샘플값은 단계 372에서 제2 변수와 비교되며, 샘플이 제2 변수보다 작은 경우, 제2 변수는 단계 370에서 개정된다. 다음으로, 단계 374에서, 카운터는 셋내의 샘플의 수와 비교되고 프로세스는 단계 364에서 나머지 샘플에 대해 계속된다.
그러나, 샘플 그룹이 완료되는 경우, 단계 376에서 샘플내의 최고 SSI와 샘플내의 최저 SSI 사이의 차이에 대해 비교가 수행된다. SSI의 최고치와 최저치 사이의 차이가 정지 임계값을 넘어서는 경우, 처리는 단계 380에서 종료한다. 그러나, 단계 376에서의 검사가 부정인 경우, 정지 표시기는 단계 378에서 정지 히스토리 버퍼내에서 셋된다.
도 8을 참조로, 저속 샘플 모음을 수행하는 방법의 양호한 실시예가 도시된다. 저속 샘플 모음 방법은 단계 402에서 시작되고 프로세스에 대한 변수는 초기화된다. 프로세스는 단계 404에서 계속되고, 프로세스는 샘플을 대기하며, 샘플링 속도는 저속 샘플링 속도가 되도록 셋한다. 샘플 카운트는 각각의 수신된 샘플에 대해 단계 406에서 증가되며 샘플 카운트는 단계 408에서 샘플 간격과 비교된다. 샘플 카운트가 간격과 동일한 경우, 프로세스는 단계 410으로 계속되어 샘플의 수는 저속 샘플 카운트와 동일하도록 셋된다. 또한, 불량 샘플의 수는 저속 윈도우 동안의 고속 샘플의 수와 동일하며, 제1 및 제2 안테나에 대한 페이드 계수 프로세스가 수행되고, 제1 및 제2 안테나에 대한 불량 검출 프로세스가 수행되며, 제1 및 제2 안테나에 대한 저속 샘플 유효 검사가 수행된다.
도 9를 참조로, 페이드 계수 프로세스(420)이 도시된다. 변수들은 단계422에서 초기화된다. 단계424에서, 샘플의 편차 배열내의 연속 SSI 샘플 사이의 편차의 배열의 제1 엔트리는 제2 SSI 샘플과 제1 SSI 샘플 사이의 편차로 할당된다. 결정 단계426에서, 최종 계산된 편차는 0과 비교되고 인덱스는 0과 비교된다. 단계 426에서의 비교가 긍정이면, 프로세스는 단계 428로 진행되고 편차 배열로부터의 이전 편차는 현재 인덱스인 편차 배열 엔트리로 복사된다. 결과적으로, SSI 곡선의 평평한 부분은 최대 또는 최소로서 비정확하게 인터프리트되는 것이 양호하게 방지될 수 있다. 단계 428에서 프로세스가 완료된 이후 또는 단계 426에서의 비교가 부정이라면, 프로세스는 인덱스가 증가되는 단계 430에서 재시작한다. 다음으로, 단계 432에서, 인덱스는 셋내의 샘플의 수와 비교되고, 프로세스는 단계 424에서 나머지 샘플에 대해 계속된다.
그러나, 샘플 그룹이 완료된다면, 샘플 인덱스는 단계 434에서 재초기화된다. 프로세스는 단계 436로 진행되어 인덱스는 증가한다. 결정 단계 438에서, 편차 배열은 이전 엔트리에서 현재 인덱스된 엔트리로 0보다 큰 값에서 0과 같거나 그 이하인 값만큼 변하는지를 알기 위해서 검사된다. 결정 단계 438이 긍정이라면, 로컬 최대치가 발견되고 프로세스는 단계 450으로 진행된다. 결정 단계 438이 부정이면, 프로세스는 결정 단계440로 진행되고, 편차 배열은 이전 엔트리로부터 현재 인덱스된 엔트리까지 0보다 작은 값에서 0보다 크거나 같은값으로 변화되는지를 알기 위해 검사된다. 결정 단계440이 긍정이면, 로컬 최대치가 발견되고 프로세스는 단계 460으로 진행된다. 결정 단계440이 부정이면 프로세스는 단계 442로 진행되고 인덱스는 셋내의 샘플의 수와 비교되고 단계 436에서 나머지 샘플들에 대해 프로세스를 계속한다.
그러나, 샘플 그룹이 완료되는 경우, 카운트된 페이드의 수는 결정 단계 444에서 0과 비교된다. 결정 단계 444가 긍정이면 평균 페이드 깊이는 0으로 셋되고 프로세스는 단계 449에서 종료한다. 결정 단계 444가 부정이면 현재 샘플 윈도우내의 샘플에 대한 평균 페이드 깊이는 단계 448에서 카운트된 페이드의 깊이를 카운트된 페이드의 수로 나눔에 의해 계산된다. 프로세스는 단계 449에서 종료한다.
로컬 최대치가 발견된 경우 단계 450로 진행되어, 최대치의 수의 카운트는 증가되고 현재 최대치의 SSI 값은 차후 사용을 위해 메모리내에 저장된다. 프로세스는 결정 단계 452로 계속되어 변수는 최대치가 이전의 최소치가 샘플내에 먼저 발견되는지를 알기 위해 검사된다. 결정 단계 452가 부정이면, 프로세스는 단계 454로 진행되어 변수는 최소치 이전에 샘플내에서 최대치가 먼저 발견되는 것을 표시하도록 셋된다. 프로세스는 다음으로 결정 단계 442로 진행된다. 결정 단계 452가 긍정이면, 프로세스는 단계 456으로 진행되어 페이드의 수의 카운트는 증가하고 샘플 윈도우내의 페이드의 깊이의 합은 최근 최대치 SSI와 최근 최소치 SSI 사이의 편차에 의해 증가한다. 프로세스는 다음으로 결정 단계 458로 진행되어, 최근 최대치 SSI와 최근 최소치 SSI 사이의 편차가 조절 임계값보다 낮은지를 알기 위해 검사가 수행된다. 결정 단계 458이 부정이면, 프로세스는 결정 단계 442로 진행된다. 결정 단계 458이 긍정이면, 페이드 카운트 조절 카운터는 단계 459에서 증가되고, 프로세스는 결정 단계 442로 진행된다.
단계 460에서 로컬 최소치가 발견되면, 최소치의 수의 카운트는 증가하고 현재 최소치의 SSI 값은 차후 사용을 위해 저장된다. 프로세스는 결정 단계 462로 진행되어 변수는 최소치 이전에 샘플내에서 최대치가 먼저 발견되는지를 알기 위해 검사된다. 결정 단계 462가 부정이면, 프로세스는 단계 464로 진행되고, 변수는 최소치가 최대치 이전의 샘플내에서 먼저 발견된 것을 표시하도로 셋된다. 프로세스는 결정 단계 442로 진행된다. 결정 단계 462가 긍정이면, 프로세스는 단계 466으로 진행되고, 페이드의 수의 카운트는 증가하고 샘플 윈도우내의 페이드의 깊이의 합은 최근 최대치 SSI와 최근 최소치 SSI 사이의 편차만큼 증가한다. 프로세스는 다음으로 결정 단계 468로 진행되고 최근 최대치 SSI와 최근 최소치 SSI 사이의 편차가 조절 임계값보다 낮은지를 알도록 검사가 시행된다. 결정 단계 468이 긍정이면, 페이드 카운트 조절 카운터는 단계 470에서 증가되고, 프로세스는 결정 단계 442에서 계속된다.
불량 검출을 수행하는 양호한 방법이 도 10내에 도시된다. 변수가 단계 502에서 초기화되고 카운트는 단계 504에서 증가된다. 다음으로, 단계 506에서 단계 502 또는 단계 516이 수행되므로 최고 SSI 샘플과 비교되고 단계 508에서 이전 하이가 수행된 경우 저장된다. 유사하게, 샘플은 단계 510에서 최하위 SSI와 비교되고, 블럭 512에서 샘플이 이전 임계값보다 낮은 경우 새로운 최하위 샘플로서 저장된다. 프로세스는 결정 단계 514로 진행되어 최고 SSI와 최하위 SSI 사이의 편차가 불량 임계값과 비교된다. 결정 단계 514가 긍정이면 불량 카운트는 증가되고 불량이 고려된다. 단계 516에서 하이 및 로우 트래킹 변수는 현재 SSI로 리셋된다. 마지막으로, 단계 518에서 카운터와 불량 샘플의 수 사이에 비교가 수행되고 그 비교의 결과에 따라 단계 504로 진행되거나 또는 단계 520에서 종료된다.
도 11을 참조로, 저속 샘플 유효 검사 프로세스(540)이 도시된다. 먼저, 단계 542에서 SSI가 측정되는지의 비교가 수행된다. 제1 경우에서, 프로세스는 결정 단계 554로 진행되어 평균 신호 강도 표시기(SSI)값은 절대 SSI 임계값과 비교된다. 단계 554에서의 비교치가 부정이면, 안테나에 대한 저속 히스토리 버퍼는 단계 556에서 무효로 셋되고 프로세스는 종료된다. 그러나, 단계 554에서의 비교가 긍정이면 프로세스는 결정 단계 546으로 진행된다. 단계 546에서, 불량 카운트를 2로 나눈 값과 최대 카운트와 최소 카운트의 합의 비교가 수행된다. 단계 546에서의 비교가 긍정이면 저속 히스토리 버퍼는 단계 550에서의 특정 안테나에 대해 무효로 셋된다. 그러나, 결정 단계 546에서의 비교가 부정이면 평균 페이드 깊이는 단계 548의 저속 페이드 깊이 임계값과 비교된다. 평균 페이드 깊이가 임계값을 넘어서면, 단계 552에서의 프로세스가 수행된다. 그러한 프로세스는 샘플 시간의 세팅, 샘플 속도의 세팅, 속도 계산 프로세스의 수행 및 계산을 기초로 속도에 대한 안테나의 저속 히스토리 버퍼의 세팅을 포함한다. 단계 548에서 평균 페이드 깊이가 저속 페이드 깊이 임계값을 넘어서면, 저속 히스토리 버퍼는 단계 550에서 무효로 셋된다. 단계 552에서의 속도 계산을 수행하는 특정 방법이 도 12내에 도시된다.
도 13을 참조로, 속도 이동 상태를 결정하는 양호한 방법이 도시된다. 다수의 변수가 단계602에서 초기화되고, 결정 단계 603에서 이동 상태 전력 변화가 진행중인지를 결정하는 검사가 수행된다. 이동 전력 변화가 진행중인 경우, 현재 이동 상태는 불확정한 것으로 간주하며 프로세스는 단계 632로 진행된다. 전력 변화가 진행중이지 않는 경우, 결정 단계 605에서 SAT/DSAT가 분실된지 또는 DST가 존재하는지를 결정하도록 검사가 수행된다. 비교의 결과가 긍정이면, 현재 이동 상태는 불확정인 것으로 간주하며 프로세스는 단계 632로 계속된다. 비교의 결과가 부정이면, 전체 윈도우 변수는 전체 임계값과 비교되거나 또는 저속 윈도우 변수는 결정 단계 604에서 저속 임계값과 비교된다. 단계 604에서의 비교가 긍정이면 결정 단계(606, 608, 610, 및 612)에서 측정된 평균 속도와 다수의 이동 속도 범주값 사이에서 다수의 비교(606, 608, 610, 및 612)가 수행된다. 비교에 의해 이동 속도 상태가 단계 614, 616, 618, 620 또는 622에 할당된다. 다음으로, 결정 단계 624에서, 유효 정지 윈도우의 수가 정지 임계값보다 큰 경우 로컬 이동 속도 상태는 단계 628에서의 하나와 비교되고 단계 630에서의 최종 속도 상태와 비교된다. 이동 속도 상태가 최근 속도 상태와 동일한 경우, 프로세스는 단계 636으로 계속되고 감쇄 카운트 변수는 0이 되고 프로세스는 종료된다.
그러나, 단계 634에서, 로컬 이동 속도 상태가 최근 속도 상태와 동일하지 않는 경우, 이동 속도 상태는 로컬 이동 속도 상태와 동일하도록 셋되고 최근 속도 상태는 이동 속도 상태와 동일하도록 셋된다. 결정 단계 628에서, 로컬 이동 속도 상태가 하나와 동일하지 않는 경우 최근 속도 상태는 단계 632에서 Hex F와 같은 특수 인덱스 심볼와 비교되고, 그러한 결정이 긍정적이면 프로세스는 종료된다. 그러나, 최근 속도 상태가 특수 인덱스 심볼과 같지 않은 경우, 로컬 이동 속도 상태는 특수 인덱스와 동일하도록 셋되며 감쇄 카운트는 단계638에서 증가된다. 헥사데시멀(F)의 특수 심볼은 이러한 특별한 실시예내의 불확정 상태를 한정하도록 사용된다. 다음으로, 결정 단계 640에서, 감쇄 카운트는 감쇄 카운트 임계값과 비교된다. 임계값이 초과되면, 최근 속도 상태외에도 이동 속도 상태는 또한 특수 심볼로 셋된다. 유효 정지 윈도우의 수가 정지 임계값을 넘어서지 않는 경우 단계632에서의 프로세스가 또한 수행된다는 것이 표시되어야 하나, 로컬 이동 속도 상태는 결정 단계 626에 의해 결정된 것과 동일하게 셋된다.
도 14에서, 무선 통신 시스템(20)의 특별한 실시예는 각각이 BTS(704)를 포함하는 다수의 매크로셀(702)로 분할되는 지리적 영역을 서브한다. 고 무선 통신 트래픽 밀도의 영역에서, 작은 커버리지 영역을 가진 다수의 BTS's(703) 또는 마이크로셀(706)이 적어도 하나의 매크로셀(702)의 커버리지 영역내에 위치한다. 다수의 이동 가입자(710)는 무선 통신 시스템(20)의 리소스를 사용한다.
도 15를 참조로, 이동 가입자가 무선 통신 시스템(20)과 통신 중인 경우 핸드오프 결정 프로세스가 시작한다. 통신 동안, MSC(22)는 단계 804에서 MSC(22)는 서빙 BTS(704)로부터 핸드오프 요구를 대기하는 상태이다. 현재 무선 채널 리소스를 이동 가입자에게 제공하는 BTS(704)는 단계 810에서 BTS(704)에서 수신기에 의해 측정된 이동국 가입자의 현재 RSSI를 리포트함에 의해 인터페이스 회로(30)을 통해 MSC(22)에 대해 핸드오프를 요청한다. MSC(22)는 다음으로 이러한 리딩을 인터페이스 회로를 통해 단계 810에서 무선 채널 리소스를 현재 제공하는 BTS(704)의 커버리지 영역에 인접한 BTS(704)로 전송하고, 단계 820에서 타이머를 시작한다. 다른 BTS(704)가 이동 가입자를 더 잘 서브할 수 있다는 것을 결정하는 경우, 단계 830에서 MSC로 이를 표시한다. 어떤 BTS(704)도 이동 가입자를 더 잘 서브할 수 있다는 것을 응답하지 못하는 경우, 단계 840에서 MSC(22)는 한 BTS(704)에서 다른 BTS로 핸드오프를 관리한다.
특별한 실시예에서, MSC(22)로의 핸드오프를 요구하는 BTS(24)는 핸드오프 요구의 빈도를 결정하도록 이동 인덱스(118)를 사용한다. 이동 가입자(710)가 무선 통신 시스템(20)과 통신중인 경우, 수개의 카운터가 리셋된다. 주기적으로, 스캔 수신기(28)은 이동 가입자(710)에 대한 RSSI 측정을 시도한다. 이러한 RSSI 리딩은 핸드오프 임계값과 비교된다. RSSI 리딩이 핸드오프 임계값 이하인 경우, 핸드오프 임계값 카운트는 증가된다. RSSI 레벨이 핸드오프 임계값 이상이고 핸드오프 임계값 카운트가 >0인 경우, 핸드오프 임계값 카운트는 클리어된다. 타이머는 시작되어 다음 스캔 수신기 측정을 지연시킨다.
핸드오프 임계값 카운트가 핸드오프 요구에 대한 선정 수의 리딩과 일치하는 경우, 표시기에 맞춘 임계값이 증가한다. 현재 이동 상태(118)은 이동 핸드오프 임계값로서 한정된 MSC(22)에 핸드오프를 요구하도록 필요한 표시기에 맞춘 임계값을 결정한다. 일반적으로, 이동국의 속도가 느릴수록, 이동 핸드오프 임계값은 커진다. 이동 상태(118)이 불확정이면, 시스템(20)은 이를 고속 이동 가입자로 취급한다. 표시기에 맞춘 임계값이 이동 핸드오프 임계값보다 낮은 경우, 프로세스는 스캔 수신기(28)로부터 다음 스캔 수신 측정을 지연시키도록 타이머를 재시작하며 핸드오프 임계값 카운트를 리셋한다. 표시기에 맞춘 임계값이 이동 핸드오프 임계값보다 크거나 같은 경우, 핸드오프가 요구되고 표시기에 맞춘 임계값은 리셋된다.
도 16은 MSC(22)에 의해 마크로셀 핸드오프로 마이크로셀을 수행하도록 속도 검출을 사용하는 프로세스를 설명한다. 이동 가입자는 BTS(703)과 통신중이다. BTS(703)는 MSC(22)로 핸드오프 요구를 전송한다. 핸드오프 요구는 이동 속도의 표시를 포함한다. 852에서, MSC(22)는 속도 상태와 선정의 임계값을 비교한다. 속도 상태가 선정 임계값보다 큰 경우, 단계 864에서 MSC(22)는 BTS(704)로 마이크로셀과 동일한 지리 영역을 서브하는 매크로셀로서 표시되는 핸드오프를 시작한다. 이러한 핸드오프는 RSSI 레벨 측정을 사용하는 대신에 이동 속도를 기초로 양호하게 수행된다. 마이크로셀에서 매크로셀까지 핸드오프함에 의해, 시스템(20)은 드롭된 셀의 수를 감소시킨다.
도 17은 고속 이동 모빌에 대한 핸드오버의 요구의 프로세스를 설명한다. 이 프로세스는 BTS(703)의 일부인 XCVR(26)의 일부인 프로세서(114)에 의해 수행된다. 단계 902에서, 프로세서(114)는 신호 프로세서(112)로부터의 이동 인덱스를 수신한다. 결정 단계 904에서, 이동 인덱스는 선정 임계값과 비교된다. 이동 인덱스가 선정 임계값보다 큰 속도를 표시하는 경우, 핸드오프 요구는 단계 906에서 MSC(22)로 전송되고, 프로세스는 단계 902로 계속된다. 속도가 선정 임계값보다 크지 않는 경우, 프로세스는 단계 902에서 계속된다.
양호한 방법 및 장치는 많은 이점을 가진다. 예를 들면, 페이드가 카운트되는 데 있어서 상이한 샘플 윈도우 길이 및 샘플 속도를 사용함에 의해 긴 윈도우 길이를 가진 저속 검출기에 의해 저속이 정확히 검출되도록 하며 짧은 윈도우 길이를 가진 고속 검출기에 의해 고속이 정확히 검출되도록 한다. 속도 계산으로부터의 샘플의 윈도우를 무효로 하기 위한 페이드 깊이 임계값과 SSI 자격 임계값의 사용에 의해 간섭, 잡음, 선점 라인-오브-사이트(Rician) 신호 조건 및 약-신호 조건에 따라 변하는 이동 환경에서의 정확하고 신뢰성있는 속도 결정을 가능하게 한다. 많은 샘플 윈도우의 히스토리 동안의 속도를 평균하고 속도를 표시하기 이전에 유효로 하도록 다수의 윈도우를 요구함에 의해, 정확한 속도가 결정될 수 있다. 감시가 없거나 또는 이동 전력 교환 동안의 샘플 윈도우를 무효로 함에 의해 무효 속도가 결정될 샘플 윈도우를 버리는 것이 가능하여 더욱 정확하게 속도를 측정할 수 있다. 다른 예에서, 핸드오프 요구가 저속 측정에 응답하여 감소되는 경우, BTS(24)와 MSC(22) 사이의 링크 트래픽 및 MSC(22)에서의 프로세서 로딩은 감소된다.
상술한 장치 및 방법의 다른 이점 및 변형은 당업자에게는 명백하다. 넓은 측면에서 본 발명은 특정 상세한 설명, 대표 장치 및 상술한 개략적인 예에 국한되지 않는다. 본 발명의 범위나 기술 사상을 벗어나지 않고도 다양한 변형 및 개선이 가능하며, 첨부된 발명의 청구 범위의 범위내에 있다면 본 발명은 모든 그러한 변형 및 개선을 포함하도록 의도된다.

Claims (7)

  1. 스위치 및 스위치와 통신하는 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에서, 무선 통신 시스템과 통신하는 이동국의 속도 측정 방법에 있어서,
    이동국으로부터 무선 주파수(RF) 신호를 수신하는 단계;
    제1 시간 주기 동안 RF 신호의 신호 품질을 측정하여 수신된 품질 신호를 생성하는 단계;
    수신된 품질 신호를 제1 시간 주기 동안 제1 샘플링 속도로 샘플링하여 제1 샘플 그룹을 생성하는 단계;
    수신된 품질 신호를 제2 시간 주기 동안 제2 샘플링 속도로 샘플링하여 제2 샘플 그룹을 생성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 샘플 그룹에 응답하여 RF 신호의 신호 품질의 변화량을 계산하는 단계; 및
    상기 신호 품질의 변화량에 응답하여 속도 측정값을 결정하는 단계
    를 포함하며,
    기지국은 속도 측정을 기초로 조절되는 타이밍 속도로 다수의 핸드오프 요구를 스위치로 보내는 것을 특징으로 하는 이동국의 속도 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 품질의 변화량은 상기 제1 샘플 그룹내의 최소 및 최대 샘플에 대한 품질 측정값의 차이를 기초로 계산되는 것을 특징으로 하는 이동국의 속도 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 품질의 변화량은 페이드 깊이(fade depth) 측정값을 포함하며, 페이드 깊이 측정값을 임계값과 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국의 속도 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 속도 측정값을 기초로 이동국과 이동 인덱스(mobility index)를 연관시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국의 속도 측정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이동 인덱스는 이동국의 전송 전력 레벨의 변화를 기초로 조절되는 것을 특징으로 하는 이동국의 속도 측정 방법.
  6. 무선 주파수 신호를 수신하는 안테나;
    무선 주파수 신호를 수신하고 측정된 품질 신호를 생성하는 무선 주파수단;
    무선 주파수단에 응답하며, 속도 측정 루틴을 가지는 메모리를 포함하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 응답하는 핸드오프 제어기
    를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 속도 측정 루틴을 수행하는 경우
    측정된 품질 신호를 제1 샘플링 속도로 샘플링하여 제1 샘플 그룹을 생성하고;
    측정된 품질 신호를 제2 샘플링 속도로 샘플링하여 제2 샘플 그룹을 생성하고;
    상기 제1 및 제2 샘플 그룹의 평균 페이드 깊이를 계산하고;
    상기 제1 및 제2 샘플 그룹의 평균 페이드 깊이를 기초로 속도 측정값을 결정하며,
    상기 핸드오프 제어기는 속도 측정값을 기초로 핸드오프 요구를 개시하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 수신기.
  7. 무선 통신 시스템에 있어서,
    수신기를 포함하는 기지국; 및
    상기 기지국에 응답하는 스위칭 장치를 포함하되,
    상기 수신기는
    무선 주파수 신호를 수신하는 안테나;
    상기 무선 주파수 신호를 수신하고 측정된 품질 신호를 생성하는 무선 주파수단;
    상기 무선 주파수단에 응답하며, 속도 측정 루틴을 가지는 메모리를 포함하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 속도 측정 루틴을 수행하는 경우
    측정된 품질 신호를 제1 샘플링 속도로 샘플링하여 제1 샘플 그룹을 생성하고;
    측정된 품질 신호를 제2 샘플링 속도로 샘플링하여 제2 샘플 그룹을 생성하고;
    상기 제1 및 제2 샘플 그룹의 평균 페이드 깊이를 계산하고;
    상기 제1 및 제2 샘플 그룹의 평균 페이드 깊이를 기초로 속도 측정값을 결정하며,
    기지국은 속도 측정을 기초로 조절되는 타이밍 속도로 다수의 핸드오프 요구를 스위치로 보내는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
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