KR100291403B1 - 대역확산통신시스템에서핸드오프를수행하는방법및장치 - Google Patents

대역확산통신시스템에서핸드오프를수행하는방법및장치 Download PDF

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Abstract

코드분할, 다중 억세스 (CDMA) 프로토콜에서 진보된 이동 전화기 서비스 (AMPS) 프로토콜로의 핸드오프는 원격 유닛(405)의 위상 쉬프트 측정치를 한계값에 비교하고(503) CDMA 기지국의 액티브 세트로부터 기준 CDMA 기지국(401)을 결정함(515)으로서 일어난다. 다음에는 액티브 세트에서 각 CDMA 기지국에 대해 정정된 위상 쉬프트가 계산되고(521), 가장 작은 정정된 위상 쉬프트를 갖는 CDMA 통화가능구역(126)을 기초로 하여 원격 유닛(405)이 AMPS 기지국(109)으로 핸드오프된다(525).

Description

대역 확산 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF IN A SPREAD-SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM}
무선 통신 시스템은 통신 시스템내의 기지국(base station)간에 원격 유닛(remote unit)(셀방식 가입자와 같은)의 통화채널이 핸드오프되는 핸드오프 기법을 사용하는 것으로 공지되어 있다. 특히, 원격 유닛이 서비스를 제공하는 기지국의 통신가능구역(coverage area)의 바깥 둘레로 이동할 때, 서비스를 제공하는 기지국과 원격 유닛간의 경로 손실의 증가는 인접한 기지국이 원격 유닛에 더 나은 서비스를 제공할 수 있는 상황을 만든다. 전자 산업 협회/전기통신 산업 협회 중간 표준 95A(TIA/EIA/IS-95A; Electronic Industry Association/Telecommunications Industry Association Interim Standard 95A)에서 설명되는 바와 같이, 핸드오프를 사용하는 통신 시스템 중 하나가 코드분할 다중접속(CDMA; Code-Division Multiple-Access) 대역 확산 통신 시스템이다(EIA/TIA는 워싱턴(Washington) DC 20006의 펜실베니아 에비뉴(Pennsylvania Ave.) 2001번지로 연락할 수 있다). CDMA 통신 시스템에서의 핸드오프는 수 개의 기지국(액티브 세트(active set)라 칭하는)을 동시에 감독하고, 더 강한 신호를 가진 기지국을 만나면 액티브 세트내의 기지국을 대체함으로써 이루어진다. 비록 TIA/EIA/IS-95A가 CDMA 기지국과 다른 통신 시스템 프로토콜(앰프스(AMPS; Advance Mobile Phone Service) 프로토콜과 같은)을 사용하는 기지국 사이의 핸드오프 방법을 제공하지만, 언제 핸드오프가 일어나야 하는지를 지시하지는 않는다. 이 때문에, 장치 제작자에게는 CDMA에서 다른 시스템 프로토콜로 핸드오프 하는 방법을 개발하여야 하는 문제가 남아 있다.
CDMA에서 AMPS 프로토콜로 핸드오프 하기 위한 종래의 기술은 도 1을 참고로 설명된다. 도 1을 참고로, 통신 시스템(100)은 각각의 통신가능구역(122-128)을 갖는 다수의 CDMA 기지국(101-107)을 포함한다. 통신 시스템(100)은 각각의 통신가능구역(126-132)을 갖는 다수의 AMPS 기지국(109-115)을 부가적으로 가진다. 원격 유닛(117)은 AMPS 및 CDMA 프로토콜 양자 모두에서 동작할 수 있다. t=1의 시각에서, 경로(119)를 따라 이동되는 원격 유닛(117)은 비경계(non-border), 즉 비경계 CDMA 기지국(101, 103)(비경계 기지국이라 함은 대응하는 AMPS 통신가능구역을 갖지 않는 CDMA 기지국이다)과의 소프트 핸드오프(soft handoff)(즉, 하나 이상의 기지국과 통신하는) 상태에 있다. t=2의 시각에서, 원격 유닛(117)은 통신가능구역(126)으로 이동하고, 계속하여 비경계 CDMA 기지국(101, 103)과 통신하고, 부가하여 경계(border) CDMA 기지국(105)과 통신하는 소프트 핸드오프 상태에 있다. t=3의 시각에서, 원격 유닛(117)은 통신가능구역(124) 밖으로 이동되어 비경계 CDMA 기지국(101)과 경계 CDMA 기지국(105)과의 소프트 핸드오프 상태에 놓인다. 마지막으로 t=4의 시각에서, 원격 유닛은 경계 CDMA 기지국(105)과만 통신하는 통신가능구역(122) 밖으로 이동된다.
CDMA에서 AMPS 프로토콜로 핸드오프하는 종래 기술의 방법은 원격 유닛(117)이 비경계 CDMA 기지국과 더 이상 통신하지 않을 때 원격 유닛(117)을 AMPS 기지국(109)으로 즉시 핸드오프하는 것이다. 말하자면, 원격 유닛(117)은 비경계 CDMA 기지국(101)과의 통신을 상실하면 즉시 AMPS 기지국(109)으로 핸드오프된다. CDMA에서 AMPS 프로토콜로 핸드오프하는 이 종래 기술의 방법은 원격 유닛(117)을 AMPS 기지국(109)으로 성급하게 핸드오프함으로써 CDMA 용량이 낭비된다는 점에서 비효율적이다.
그래서, 종래 기술의 결함을 극복할 수 있는 대역 확산 통신 시스템에서의 핸드오프 방법 및 장치가 필요하게 된다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 대역 확산(spread-spectrum) 통신 시스템에서의 핸드오프(handoff)에 관한 것이다.
도 1은 코드분할 다중접속(CDMA) 프로토콜과 앰프스(AMPS) 프로토콜을 모두 사용하는 무선 통신 시스템을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명을 사용할 수 있는 기지국 수신기의 바람직한 실시예에 대한 블록도.
도 3은 본 발명을 사용할 수 있는 기지국 송신기의 바람직한 실시예에 대한 블록도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 소프트 핸드오프에서의 원격 유닛을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 CDMA 프로토콜에서 AMPS 프로토콜로 원격 유닛을 핸드오프하기 위한 바람직한 실시예의 논리 흐름도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CDMA 통신 시스템의 동작을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 CDMA 프로토콜에서 AMPS 프로토콜로 원격 유닛을 핸드오프하기 위한 논리 흐름도.
일반적으로 말하면, CDMA 프로토콜에서 AMPS 프로토콜로의 핸드오프는, 원격 유닛의 위상 쉬프트(shift) 측정치를 한계값과 비교하고 CDMA 기지국의 액티브 세트로부터 기준 CDMA 기지국을 결정함으로써 이루어진다. 다음에는 액티브 세트내의 각 CDMA 기지국에 대해 정정된 위상 쉬프트가 계산되고, 가장 작은 정정 위상 쉬프트를 갖는 CDMA 통신가능구역을 기초로 하여 원격 유닛이 AMPS 기지국으로 핸드오프된다. AMPS 기지국으로 핸드오프되기 이전에 원격 유닛에 의해 한계 사건이 수신될 때까지 대기하는 것은, AMPS 기지국으로 핸드오프되기 이전에 원격 유닛이 경계 셀(cell)의 CDMA 통신가능지역으로 더 이동하는 것을 허용함으로써 CDMA 시스템 용량을 증가시킨다.
본 발명은 원격 유닛의 정정되지 않는 위상 쉬프트를 측정하고 측정된 위상 쉬프트를 한계값에 비교하는 단계를 포함하는 대역 확산 통신 시스템에서의 핸드오프를 실행하기 위한 방법을 포함한다. 측정된 위상 쉬프트는 정정되고 원격 유닛은 정정된 위상 쉬프트 및 비교를 근거로 하여 핸드오프된다.
다른 방법의 실시예는 제1 주파수에서 제1 기지국과 원격 유닛 사이에 통신하고 원격 유닛의 위상 쉬프트를 측정하는 단계를 구비하는 대역 확산 통신 시스템에서의 핸드오프를 위한 방법을 포함한다. 위상 쉬프트는 한계값과 비교되고, 그 비교를 근거로 하여 제1 기지국과 원격 유닛 사이의 통신이 제2 주파수에서 발생된다.
또 다른 방법의 실시예는 다수의 기지국들과 통신하고 다수의 기지국의 위상 쉬프트를 측정하는 단계를 포함하는 코드분할 다중접속(CDMA) 통신 시스템에서의 핸드오프를 위한 방법을 포함한다. 다수의 기지국들내에 존재하는 기지국이 비경계 기지국인가의 여부에 대한 결정이 내려지고, 기지국 위상 쉬프트 측정치는 한계값에 비교된다. 위상 쉬프트 측정치는 정정되고, 정정된 위상 쉬프트 측정치를 근거로 하여 원격 유닛이 핸드오프된다.
다른 방법의 실시예는 원격 유닛의 정정되지 않은 위상 쉬프트를 측정하는 수단, 측정 수단에 연결되어 측정된 위상 쉬프트를 한계값에 비교하는 수단, 비교 수단에 연결되어 측정된 위상 쉬프트를 정정하는 수단, 및 정정 수단에 연결되어 정정된 위상 쉬프트 및 비교를 근거로 원격 유닛을 핸드오프하는 수단을 구비하는 통신 시스템에서의 핸드오프를 실행하는 장치를 포함한다.
도 2는 원격 유닛의 전송 신호(230)를 수신하는 기지국 수신기(200)에 대한 바람직한 실시예의 블록도이다. 바람직한 실시예에서, 기지국 수신기(200)는 CDMA 기지국(101-107)에 결합된다. 직교부호화된 대역 확산 디지털 신호(230)는 수신 안테나(231)에서 수신되고, 역확산되기 이전에 수신기(232)에 의해 증폭되어동상(in-phase)(240) 및 직각(quadrature)(238) 성분으로 복조된다(236). 역확산 디지털 샘플의 구성성분(238, 240)은 고속 아다마르 변환기(fast Hadamard transformer)(242, 244) 형태의 직교 디코더에 독립적으로 입력되는 소정의 길이의 샘플화 신호 그룹(예를 들면, 64 샘플 길이 그룹)으로 그룹화되고, 직교부호화된 신호 구성성분을 역확산시켜 각각 다수의 역확산 신호 구성성분(246, 260)을 만든다(예를 들면, 64 샘플 길이 그룹이 입력될 때는 64개의 역확산 신호가 발생된다). 부가하여, 각 변환기 출력 신호(246, 260)는 서로 직교하는 코드의 세트내에서 각각의 특정한 직교 코드를 식별하는 연관된 월시 인덱스 심볼(Walsh index symbol)을 갖는다(예를 들면, 64 샘플 길이 그룹이 입력될 때는 변환기 출력 신호가 대응하는 특정한 64 비트 길이의 직교 코드를 나타내도록 6 비트 길이의 인덱스 데이터 심볼이 변환기 출력과 연관될 수 있다). 수신기(200)의 각 지로(branch)로부터 주어지는 결과 신호(256)의 각 그룹에서 동일한 월시 인덱스를 갖는 에너지값은 합산된 에너지값(266)의 그룹을 제공하도록 합산기(264)에서 합산된다. 합산된 에너지값(266)의 그룹에서 인덱스 i를 갖는 에너지값은, 이 그룹의 합산 에너지값(266)을 생성하는 샘플된 신호의 그룹이 제i 월시 심볼에 대응하는 신뢰도의 측정에 대응한다. 연관된 인덱스를 갖는 합산된 에너지값의 그룹은 각 부호화 데이터 비트에 대해 단일 미터가 결정되는 소프트 결정 미터 발생기(soft decision metric generator)(268)로 전송되고, 그에 의해 집합 소프트 결정 데이터(270)의 단일 세트를 만든다. 집합 소프트 결정 데이터(270)는 디코더(276)에 의하여 최종적으로 최대 가능성의 복호화 이전에 디인터리버(deinterleaver)(272)에 의해 역삽입된다.
도 3은 신호(310)를 원격 유닛에 전달하는 CDMA 송신기(300)에 대한 바람직한 실시예의 블록도이다. 바람직한 실시예에서, 송신기(300)는 CDMA 기지국 (101-107)에 결합된다. 송신기(300)는 바람직하게 TIA/EIA/IS-95A에 의해 정의된 것과 같은 전송기이다. 송신기(300)는 길쌈 부호화기(convolutional encoder)(312), 인터리버(interleaver)(316), 직교 부호화기(320), 변조기(324), 업컨버터(upconverter)(328), 및 안테나(329)를 포함한다.
동작 중에, 신호(310)(통화 채널 데이터 비트)는 특정한 비트율(예를 들면, 9.6 kbit/second)로 길쌈 부호화기(312)에 의해 수신된다. 입력 통화 채널 데이터(310) 비트는 전형적으로 보코더(vocoder)에 의해 데이터로 변환된 음성, 순수 데이터, 또는 두 종류의 데이터의 조합을 포함한다. 길쌈 부호화기(312)는 데이터 비트로의 데이터 심볼의 순차적인 최대 공산 복호화를 용이하게 하는 부호화 알고리즘(예를 들면, 길쌈 또는 블록 부호화 알고리즘)을 써서 고정된 부호화 비율에서 입력 데이터 비트(310)를 데이터 심볼로 부호화한다. 예를 들면, 길쌈 부호화기(312)는 길쌈 부호화기(312)가 19.2 ksymbol/second 비율로 데이터 심볼(314)을 출력하도록 한 데이터 비트의 고정된 부호화 비율에서 입력 데이터 비트(310)(9.6 kbit/second의 비율로 수신되는)를 두 데이터 심볼(즉, 비율 1/2)로 부호화한다.
데이터 심볼(314)은 이어서 인터리버(316)로 입력된다. 인터리버(316)는 심볼 레벨에 입력 데이터 심볼(314)을 배정한다. 인터리버(316)에서, 데이터 심볼(314)은 소정의 데이터 심볼(314) 크기 블록을 정의하는 매트릭스로 각각 입력된다. 데이터 심볼(314)은 칼럼(column) 방식에 의해 매트릭스가 한 칼럼 채워지도록 매트릭스내의 위치로 입력된다. 데이터 심볼(314)은 로우(row) 방식에 의해 매트릭스가 한 로우 비워지도록 매트릭스내의 위치로부터 각각 출력된다. 일반적으로, 매트릭스는 칼럼의 수와 같은 로우의 수를 갖는 정방 매트릭스이지만, 연속적으로 입력되는 인터리브 처리되지 않은 데이터 심볼 사이의 출력 인터리빙 거리를 증가시키도록 다른 매트릭스 형태가 선택될 수 있다. 인터리브 처리된 데이터 심볼(318)은 입력되었던 것과 같은 데이터 심볼 비율(예를 들면, 19.2 ksymbol/second)로 인터리버(316)에 의해 출력된다. 매트릭스에 의해 정의된 데이터 심볼 블록의 소정의 크기는 소정의 길이의 전송 블록내에서 소정의 심볼 비율로 전송될 수 있는 데이터 심볼의 최대수로부터 유도된다. 예를 들어 전송 블록의 소정의 길이가 20 ms이면, 데이터 심볼 블록의 소정의 크기는 19.2 ksymbol/second 곱하기 20 ms로서, 16 대 24 매트릭스를 정의하는 384 데이터 심볼과 같다.
인터리브 처리된 데이터 심볼(318)은 직교 부호화기(320)로 입력된다. 직교 부호화기(320) 모듈로(modulo) 2는 직교 코드(예를 들면, 64-ary 월시(Walsh) 코드)를 인터리브 및 스크램블(scramble) 처리된 각 데이터 심볼(318)에 부가한다. 예를 들면, 64-ary 직교 부호화에서, 인터리브 및 스크램블 처리된 데이터 심볼(318)은 각각 64 심볼 직교 코드나 그의 역으로 대치된다. 이러한 64 직교 코드는 바람직하게 월시 코드가 매트릭스의 단일 로우 또는 칼럼인 64 대 64 아다마르(Hadamard) 매트릭스로부터의 월시 코드에 대응한다. 직교 부호화기(320)는 고정된 심볼 비율(예를 들면, 19.2 ksymbol/second)에서 입력 데이터 심볼(318)에 대응하는 월시 코드 또는 그의 역(322)을 반복적으로 출력한다.
월시 코드(322)의 순차는 변조기(324)에 의해 통신 채널에 걸친 전송을 위한 준비를 갖춘다. 확산 코드는 고정된 칩 비율(예를 들면, 1.228 Mchip/second)에서 출력되는 유일한 사용자 코드 또는 심볼의 사용자 특정 순차이다. 부가하여, 사용자 코드 확산 부호화 칩은 I-채널 및 Q-채널 코드 확산 순차를 발생하도록 한 쌍의 짧은 의사랜덤 코드(pseudorandom code)(즉, 긴 코드와 비교될 때 짧은)에 의해 스크램블 처리된다. I-채널 및 Q-채널 코드 확산 순차는 싸인파 쌍의 전력 레벨 제어를 구동시킴으로서 싸인파의 직각쌍을 이중-위상 변조하는데 사용된다. 싸인파 출력 신호는 합산되고, 대역통과 필터처리되고, RF 주파수로 중계되고, 증폭되고, 업컨버터(328)를 통해 필터처리되고, 또한 채널 데이터 비트(310)의 전송을 완료시키도록 안테나(329)에 의해 방출된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 액티브 세트내의 각 CDMA 기지국에 대해 정정된 위상 쉬프트(기지국의 전송 신호와 원격 유닛으로부터 전송된 대응하는 수신 신호 사이에서 정정된 시간으로 정의되는)는 CDMA에서 AMPS 프로토콜로 원격 유닛을 핸드오프할 때를 결정하는데 사용된다. 비록 바람직한 실시예는 CDMA와 AMPS 프로토콜 사이에서 원격 유닛을 핸드오프하는 것을 기술하여 설명되지만, 종래 기술에 숙련된 자는 원격 유닛이 또한 다른 시스템 프로토콜(개인용 디지털 셀방식(PDC) 시스템, 미국 디지털 셀방식(USDC), 또는 총 억세스 통신 시스템(TACS)와 같은)로 핸드오프될 수 있음을 인식하게 된다. CDMA에서 AMPS 프로토콜로 원격 유닛을 핸드오프하는 바람직한 실시예를 설명하기 전에, CDMA 기지국에 대해 정정된 위상 쉬프트의 유도를 논의하는 것이 설명된다.
정정된 위상 쉬프트의 측정
원격 유닛의 정정되지 않은 위상 쉬프트를 결정하는 바람직한 실시예가 도 4를 참고로 설명된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 원격 유닛(405)은 CDMA 기지국 (401)과 (403) 사이에 놓이고, CDMA 기지국(401)이 기준 파일럿(pilot)을 제공한다(기준 파일럿은 업링크(uplink) 전송 타이밍을 위하여 원격 유닛(405)에 의해 사용된다). 원격 유닛(405)은 CDMA 기지국(401)으로부터 (x-a), 또한 CDMA 기지국(403)으로부터 (x-b)인 거리에 있다. 시간(t0)에서, CDMA 기지국 (401, 403)은 원격 유닛(405)에 각각 유사한 다운링크(downlink) 신호 (407, 409)를 전송한다. 시간(t1)에서, CDMA 기지국(401)으로부터 전송된 다운링크 신호(407)는 원격 유닛(405)에 이른다. 시간(t2)에서, 원격 유닛(405)은 업링크 신호(411)를 전송함으로서 CDMA 기지국(401)의 다운링크 신호(407)에 응답한다. 시간(t3)에서, 업링크 전송(411)은 CDMA 기지국(401)에 이르고, 마지막으로 시간(t4)에서는 업링크 전송(411)이 CDMA 기지국(403)에 이른다.
CDMA 기지국(401)이 기준 파일럿을 원격 유닛(405)에 공급하므로, 원격 유닛(405)은 다운링크 전송 신호(407)(기준 파일럿)를 수신하면 업링크 전송(411)을 초기화한다. 그래서, CDMA 기지국(401)은 다음과 같이 위상 쉬프트 Φ1을 측정한다.
Φ1= t3- t0= 2*(x-a)/c
여기서, c는 다운링크 신호(407)의 전파 속도이다. 업링크 전송(411)은 다운링크 전송 신호(409)가 원격 유닛(405)에 이르기 전에 초기화되었으므로, CDMA 기지국(403)은 다음과 같이 정정되지 않은 위상 쉬프트 Φ2를 측정한다.
Φ2= t4- t0= (x-a)/c + (b-x)/c = 1/2*Φ1+ (b-x)/c
그래서, 비기준(non-reference) CDMA 기지국(403)은 항상 다운링크 전송(409)이 이동 유닛(405)에 이르기 전에 업링크 전송(411)을 초기화한다는 사실로 인해 위상 쉬프트 Φ2를 측정함으로서 그 자신과 원격 유닛 사이의 위상 쉬프트를 추정하게 된다. 이 때문에, 기준 CDMA 기지국의 위상 쉬프트(Φreference)는 기지국(403)과 원격 유닛(405) 사이에서 정정된 위상 쉬프트를 유도할 때 고려되어야 한다.
TIA/EIA/IS95A 프로토콜을 사용하여, 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM; Pilot Strength Measurement Message)가 요구될 때, 원격 유닛(405)은 그 원격 유닛(405)이 어느 CDMA 기지국을 기준 파일럿으로 사용하고 있는가를 CDMA 기지국 (401, 403)에 보고한다. 또한, 원격 유닛(405)은 수신된 신호 (407, 409)에서의 시간 차이(Ψ)를 공급한다. PSMM에 의해 공급되는 수신 신호 (407, 409)에서의 시간 차이는 그 자체로 단지 원격 유닛(405)이 CDMA 기지국(403)보다 CDMA 기지국(401)에 얼마나 많이 근접하여 있는가를 나타낸다. 그러나, 임의의 Φ와 함께 파일럿의 식별이 알려져 있으면, 정정된 위상 쉬프트(Θ1, Θ2)는 다음의 식을 이용해 구할 수 있다.
Θ1= Φ1,
Θ2= 2*Φ2- Φ1, 및
Ψ = Φ2- Φ1
비록 상기의 예는 원격 유닛이 두 CDMA 기지국간의 소프트 핸드오프에 있을 때 Θ1및 Θ2를 구하는 방법을 설명하지만, 이 분석은 원격 유닛이 2개 이상의 CDMA 기지국과 N-방향 핸드오프에 있는 경우로 확장될 수 있다.
CDMA에서 AMPS로의 핸드오프 시간 결정
도 5는 CDMA 프로토콜에서 또 다른 시스템의 프로토콜로 원격 유닛을 핸드오프하는 바람직한 실시예의 논리 흐름도를 설명한다. 바람직한 실시예에서는 원격 유닛이 CDMA 프로토콜에서 AMPS 프로토콜로 핸드오프된다. 바람직한 실시예에서, 소프트 핸드오프에서의 모든 기지국의 정정되지 않은 위상 쉬프트(Φ1, Φ2, Φ3)는 CDMA 프로토콜에서 AMPS 프로토콜로 원격 유닛을 핸드오프하기 위한 핸드오프 결정을 산출하도록 위상 쉬프트 한계값(τ1, τ2, τ3)에 비교된다. 원격 유닛은 가장 작은 정정된 위상 쉬프트를 갖는 CDMA 기지국을 근거로 하여 AMPS 기지국으로 핸드오프된다.
논리 흐름도는 한계값 카운트가 0으로 설정되는 단계(501)에서 시작된다.바람직한 실시예에서, 한계값 카운트는 얼마나 많은 한계 사건이 발생되었나를 결정하는데 사용된다. 단계(503)에서, 기지국은 한계 사건이 수신되었나를 결정하도록 점검된다. 바람직한 실시예에서는 경계 CDMA 기지국만이 위상 쉬프트 한계값(τ)에 지정된다. 그래서, 수신된 한계 사건은 적어도 하나의 경계 CDMA 기지국이 액티브 세트의 일부임을 나타낸다. 또 다른 실시예에서는 비경계 CDMA 기지국이 액티브 세트에 있으면 한계값 지정이 인에이블되지 않으므로, 비경계 CDMA 기지국이 액티브 세트에 있으면 한계 사건이 수신되지 않는다. 바람직한 실시예에서는 원격 유닛과 소프트 핸드오프 상태에 있는 임의의 CDMA 기지국이 위상 쉬프트 한계값(τI)을 넘는 정정되지 않은 위상 쉬프트(ΦI)를 가지면, 한계 사건이 수신된다. 특히, 한계 사건은 다음의 경우에 수신된다.
Φi> τI
계속하여, 단계(503)에서 원격 유닛이 한계 사건을 수신하지 않았으면, 논리 흐름도는 단순히 단계(503)로 복귀되고, 그렇지 않은 경우에는 논리 흐름도가 단계(505)로 이어진다. 단계(505)에서, 기지국은 한계 사건이 발생된 하부 구조 장비를 통보하고, 하부 구조 장비(도시되지 않은 중앙 집중된 기지국 제어기와 같은)는 호출 상태를 결정한다. 바람직한 실시예에서, 호출 상태는 원격 유닛의 핸드오프 상태(1-방향, 2-방향, 3-방향, ... 등)와 함께 서비스를 제공하는 기지국의 식별을 하부 구조 장비에 나타낸다. 다음에는 단계(506)에서, 하부 구조 장비는 액티브 세트에서 적어도 하나의 CDMA 기지국이 비경계 CDMA 기지국인가를 결정한다. 다른 방법의 실시예에서는 액티브 세트에서 CDMA 기지국의 대부분이 비경계 CDMA 기지국인가를 단계(506)에서 결정하지만, 바람직한 실시예에서는 한계 사건이 발생된 경우에도 경계 셀과 비경계 셀 사이의 소프트 핸드오프가 AMPS 기지국으로의 원격 유닛의 핸드오프를 트리거(trigger)시키지 않는다. 그래서, 단계(506)에서 서비스를 제공하는 적어도 하나의 CDMA 기지국이 비경계 기지국인 것으로 결정되면, 논리 흐름도는 단계(503)로 복귀되고, 그렇지 않은 경우에는 단계(507)로 이어진다.
단계(507)에서, 하부 구조 장비는 원격 유닛이 현재 1-방향 핸드오프에 있는가를 결정하고, 그런 경우에, 논리 흐름도는 원격 유닛이 AMPS 기지국으로 핸드오프되는 단계(509)로 이어진다. 단계(507)에서, 원격 유닛이 현재 1-방향 핸드오프에 있지 않은 것으로 결정되면, 단계(511)에서는 PSMM이 원격 유닛으로부터 요구된다.
서비스를 제공하는 CDMA 기지국과 원격 유닛 사이의 경로 손실로 인해, PSMM이 하부 구조 장비에 이르지 못할 가능성이 있다. 그래서, Φreference가 결정될 수 없고, 서비스를 제공하는 CDMA 기지국에 대해 정정된 위상 쉬프트(Θ1, Θ2, Θ3)가 이용가능하지 않은 상황이 존재할 수 있다. 이 때문에, 단계(513)에서 하부 구조 장비는 PSMM이 수신되었나를 결정한다. 단계(513)에서 PSMM이 수신되지 않은 것으로 하부 구조 장비가 결정하면, 논리 흐름도는 Φi》τI인가를 결정하는 단계(527)로 이어진다. 이는 (Φi- τI)와 비교되는 2차 한계값 δi를 갖고, (Φi- τI) > δI(단계 527에서)인가를 점검함으로서 이루어진다. 단계(527)에서 (Φ1- τI)가 δI보다 크지 않으면, 논리 흐름도는 한계 사건이 수신되었던 CDMA 기지국을 근거로 하여 원격 유닛이 AMPS 기지국으로 핸드오프되는 단계(537)에서 종료된다.
단계(527)에서 (Φi- τI) > δI인 것으로 결정되면, 단계(531)에서 현재 한계값 카운트가 0인가를 결정한다. 단계(531)에서 현재 한계값 카운트가 0인 것으로 결정되면, 단계(532)에서 현재 한계값 카운트는 1로 설정되고, 논리 흐름도는 단계(503)로 복귀된다. 단계(531)에서 현재 한계값 카운트가 0이 아닌 것으로 결정되면, 남은 CDMA 기지국 위상 쉬프트 측정치가 구해지고(단계 533), 원격 유닛은 가장 작은 위상 쉬프트를 갖는 CDMA 기지국을 근거로 하여 AMPS 기지국으로 핸드오프된다.
단계(513)로 복귀하여, PSMM이 수신된 것으로 결정되면, 논리 흐름도는 기준 파일럿을 공급하는 CDMA 기지국의 식별이 PSMM으로부터 사용되는 단계(515)로 이어진다. 다음에는 단계(517)에서, 앞서 상술된 방법으로 셀방식 하부 구조 장비에 의해 Φ1, Φ2, 및 Φ3이 결정된다. 일단 Φ1, Φ2, Φ3, 및 기준 파일럿을 공급하는 CDMA 기지국의 식별이 알려되면, Θ1, Θ2, 및 Θ3이 계산된다(단계 521). 단계(523)에서는 가장 작은 Θ 값을 갖는 CDMA 셀이 결정되고, 원격 유닛은 가장 낮은 Θ 값을 갖는 CDMA 셀에 대응하는 AMPS 기지국으로 핸드오프된다(단계 525).AMPS 기지국으로 핸드오프되기 이전에 한계 사건이 CDMA 기지국에 의해 수신될 때까지 대기하는 것은 원격 유닛이 AMPS 기지국으로 핸드오프되기 이전에 경계 셀의 CDMA 통신가능구역으로 더 이동되는 것을 허용하여 CDMA 시스템 용량을 증가시킨다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CDMA 통신 시스템(600)의 동작을 설명한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 원격 유닛(607)은 그룹 F1 및 F2내의 주파수에서 동작될 수 있는 CDMA 기지국(603)과 단지 그룹 F2내의 주파수에서만 동작될 수 있는 CDMA 기지국(605) 사이에서 이동된다. 부가적으로, 단지 그룹 F1내의 주파수만를 지지할 수 있는 CDMA 기지국(601)이 도시된다. 다른 방법의 실시예에서, 정정된 위상 측정을 근거로 하는 한계 사건은 CDMA 기지국(603)과 CDMA 기지국(605) 사이의 소프트 핸드오프 상태로 들어가지 이전에 그룹 F1내의 주파수에서 F2내의 주파수로 원격 유닛(607)을 핸드오프시키는데 사용된다.
통신 시스템(600)의 동작은 다음과 같이 발생된다: 시간(t0)에서, 원격 유닛(607)은 그룹 F1내의 주파수에서 동작되고 CDMA 기지국(603)과 통신한다. 시간(t1)에서, 원격 유닛(607)의 위상 쉬프트는 한계값보다 더 커져 원격 유닛(607)이 CDMA 기지국(605) 쪽으로 이동하고 있고, CDMA 기지국(603)에서 CDMA 기지국(605)으로의 소프트 핸드오프 상태로 갈 필요가 있을 CDMA 하부 구조 장비에 표시한다. 원격 유닛(607)(그룹 F1내의 주파수에서 동작하는)은 CDMA 기지국(603)과 CDMA 기지국(605) 사이의 소프트-핸드오프 모드에 놓일 수 없으므로, 원격 유닛(607)은 그룹 F2내의 주파수로 핸드오프된다. 시간(t2)에서, 원격 유닛(607)은 CDMA 기지국(605)에 충분히 근접하여 CDMA 기지국(603) 및 CDMA 기지국(605)과의 소프트 핸드오프에 놓이게 된다. 마지막으로 시간(t3)에서, 원격 유닛은 CDMA 기지국(603)의 통신가능구역 밖으로 이동되고, 그룹 F2내의 주파수에서 CDMA 기지국(605)과 단독으로 통신한다. 원격 유닛(607)이 CDMA 기지국(605) 쪽으로 이동함에 따라, 주파수가 F1에서 F2로 전환되는 것에 부가하여, 원격 유닛(607)이 CDMA 기지국(603)으로 접근하여 한계값을 넘게 되면, 그룹 F1내의 주파수에서 동작하도록 다시 전환될 수도 있다. 이는 원격 유닛(607)이 결국 그룹 F1내의 주파수만을 지지하는 CDMA 기지국(601)과의 소프트 핸드오프 상태로 들어가는 것을 허용하게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템(600)을 동작시키는 흐름도를 설명한다. 논리 흐름도는 단계(701)에서 시작된다. 단계(703)에서, 하부 구조 장비는 원격 유닛(607)이 그룹 F1과 연관된 주파수에서 동작되는가를 결정한다. 단계(703)에서 원격 유닛(607)이 그룹 F1과 연관된 주파수에서 동작되는 것으로 판정되면, 논리 흐름도는 단계(705)로 이어진다. 단계(705)에서, 셀방식 하부 구조 장비는 원격 유닛(607)이 한계값을 넘는지를 판단한다. 다른 방법의 실시예에서는 이 단계가 상술된 바와 같이, 원격 유닛에 대해 Φ 값을 결정하고 원격 유닛(607)의 Φ 값이 한계값(τ)보다 더 큰가를 판단함으로써 이루어진다. 단계(705)에서 원격 유닛(607)의 Φ 값이 한계값을 넘지 않는 것으로 결정되면, 논리 흐름도는 단순히 단계(705)로 복귀된다. 단계(705)에서 원격 유닛(607)의 Φ 값이 한계값을넘는 것으로 결정되면, 원격 유닛은 F2와 연관된 주파수로 핸드오프되고, 논리 흐름도는 단계(703)로 복귀된다.
단계(703)로 복귀하여, 단계(703)에서 원격 유닛(607)이 그룹 F1과 연관된 주파수에서 동작되고 있지 않은 것으로 결정되면, 논리 흐름도는 단계(709)로 이어지고, 셀방식 하부 구조 장비는 원격 유닛(607)이 한계값을 넘는가를 판단한다. 다른 방법의 실시예에서는 이 단계가 상술된 바와 같이, 원격 유닛(607)에 대해 Φ 값을 결정하고 원격 유닛(607)의 Φ 값이 한계값(τ)보다 더 작은가를 결정함으로서 이루어진다. 단계(709)에서 원격 유닛(607)의 Φ 값이 한계값보다 작지 않은 것으로 판단되면, 논리 흐름도는 단순히 단계(709)로 복귀된다. 단계(709)에서 원격 유닛(607)의 Φ 값이 한계값보다 작은 것으로 결정되면, 논리 흐름도는 단계(711)로 이어져 원격 유닛이 F1와 연관된 주파수로 핸드오프되고, 논리 흐름도는 단계(703)로 이어진다.
상술된 본 발명의 설명, 특정하게 상술한 부분, 및 도면은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 예를 들면, CDMA에서 AMPS 프로토콜로 핸드오프하는 것에 부가하여, 본 발명은 CDMA 셀 사이의 하드 핸드오프(hard handoff)를 실행하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 범위 및 의도에서 벗어나지 않고 본 발명에 대해 다양한 수정이 이루어질 수 있음은 본 발명자의 의향이고, 이러한 모든 수정은 다음 청구항의 범위내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 대역 확산 통신 시스템에서 핸드오프(handoff)를 수행하기 위한 방법에 있어서,
    측정된 위상 쉬프트(phase shift)를 제공하기 위해서 기지국의 전송 신호와 원격 유닛으로부터 전송된 대응 수신 신호간의 시간을 측정하는 단계와,
    비교치를 제공하도록 상기 측정된 위상 쉬프트를 한계값에 비교하는 단계와,
    정정된 위상 쉬프트를 제공하기 위해서 상기 측정된 위상 쉬프트를 정정하는 단계와, - 정정하는 상기 단계는 제2 기지국의 전송 신호와 상기 제2 기지국에서 수신되는 대응 신호간의 시간을 근거로 상기 측정된 위상 쉬프트를 조정하는 것을 포함함 -
    상기 정정된 위상 쉬프트와 상기 비교치를 근거로 상기 원격 유닛을 핸드오프하는 단계
    를 포함하는 핸드오프 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정된 위상 쉬프트를 정정하는 단계는
    결정된 기준 기지국(reference base station)을 제공하기 위해서 기준 기지국을 결정하는 단계와,
    상기 측정된 위상 쉬프트와 상기 결정된 기준 기지국을 근거로 정정된 위상 쉬프트를 결정하는 단계
    를 포함하는 핸드오프 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원격 유닛을 핸드오프하는 단계는
    최소의 정정된 위상 쉬프트 측정치를 결정하는 단계와,
    제1 통신가능지역을 가진 제1 기지국으로 상기 원격 유닛을 핸드오프하는 단계 - 상기 제1 통신가능지역은 제2 기지국의 제2 통신가능지역과 관련되고, 상기 제2 기지국은 상기 최소의 정정된 위상 쉬프트 측정치를 가짐 -
    를 포함하는 핸드오프 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방법은
    결정치를 제공하기 위해서, 비경계 기지국이 액티브 세트의 일부인가를 결정하는 단계와,
    상기 결정치, 상기 정정된 위상 쉬프트, 및 상기 비교치를 근거로 원격 유닛을 핸드오프하는 단계
    를 포함하는 핸드오프 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 대역 확산 통신 시스템은 코드분할 다중접속(CDMA) 통신 시스템인 핸드오프 수행 방법.
  6. 코드분할 다중접속(CDMA) 통신 시스템에서의 핸드오프 방법에 있어서,
    다수의 기지국과 통신하는 단계와,
    다수의 위상 쉬프트 측정치를 제공하기 위해서, 상기 다수의 기지국의 전송 신호와 원격 유닛으로부터 전송된 대응 수신 신호간의 다수의 시간을 측정하는 단계와,
    기지국 결정치를 제공하기 위해서, 상기 다수의 기지국 내에 존재하는 기지국이 비경계 기지국인가를 결정하는 단계와,
    비교치를 제공하기 위해서, 상기 다수의 위상 쉬프트 측정치를 다수의 한계값에 비교하는 단계와,
    다수의 정정된 위상 쉬프트 측정치를 제공하기 위해서, 상기 다수의 위상 쉬프트 측정치를 정정하는 단계와, - 정정하는 상기 단계는 제2 기지국의 전송 신호와 상기 제2 기지국에서 수신되는 대응 신호간의 시간을 근거로 상기 다수의 위상 쉬프트 측정치를 조정하는 것을 포함함 -
    상기 다수의 정정된 위상 쉬프트 측정치, 상기 비교치, 및 상기 기지국 결정치를 근거로 원격 유닛을 핸드오프하는 단계
    를 포함하는 핸드오프 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다수의 위상 쉬프트 측정치를 정정하는 단계는
    결정된 기준 기지국을 제공하기 위해서 기준 기지국을 결정하는 단계와,
    상기 결정된 기준 기지국과 상기 다수의 위상 쉬프트 측정치를 근거로 다수의 정정된 위상 쉬프트를 결정하는 단계
    를 포함하는 핸드오프 방법.
  8. 통신 시스템에서 핸드오프를 수행하는 장치에 있어서,
    측정된 위상 쉬프트를 제공하기 위해서 원격 유닛의 정정되지 않은 위상 쉬프트를 측정하는 수단과, - 상기 정정되지 않은 위상 쉬프트는 기지국의 전송 신호와 상기 기지국에서 수신되는 대응 신호간의 시간을 근거로 함 -
    비교치를 제공하기 위해서 상기 측정된 위상 쉬프트를 한계값에 비교하기 위해 측정 수단과 결합된 수단과,
    정정된 위상 쉬프트를 제공하기 위해서 상기 측정된 위상 쉬프트를 정정하기 위해 비교 수단과 결합된 수단과, - 상기 정정된 위상 쉬프트는 제2 기지국의 전송 신호와 상기 제2 기지국에서 수신되는 대응 신호간의 시간을 근거로 상기 정정되지 않은 위상 쉬프트를 조정함으로써 결정됨 -
    상기 정정된 위상 쉬프트와 상기 비교치를 근거로 상기 원격 유닛을 핸드오프하기 위해 정정 수단과 결합된 수단
    을 포함하는 핸드오프 수행 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 통신 시스템은 코드분할 다중접속(CDMA) 통신 시스템인 핸드오프 수행 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 원격 유닛을 핸드오프하는 수단은 코드분할다중접속(CDMA) 프로토콜로부터 앰프스(AMPS) 프로토콜로 상기 원격 유닛을 핸드오프하는 수단을 포함하는 핸드오프 수행 장치.
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