KR100296258B1

KR100296258B1 - 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100296258B1
Application number: KR1019940700491A
Authority: KR
Inventors: 퍼빅터이스라엘썬; 우도힌즈
Original assignee: 에를링 블로메, 타게 뢰브그렌; 텔레폰아크티에볼라게트 엘엠 에릭슨
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 2001-10-24
Also published as: FI940719A; MX9303649A; JPH06509928A; SG43835A1; US5991626A; AU667381B2; BR9305554A; FI940719A0; AU4367993A; KR940702324A; EP0612450A1; TW223721B; WO1993026100A1; CA2114410A1; NZ253398A

Abstract

본 발명은 무선 전기 통신을 포함하는 시스템에서의 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법 및 장치는 퍼지 논리를 사용하여 핸드오프 판단을 행할 때 최소한 두 개의 통신 파라미터를 평가하거나 핸드오프 판단을 행하는 기본 데이터를 발생시킨다. 파라미터에는 최소한 두개의 입력 데이터 집합에 대한 멤버십이 할당되는데, 각각의 집합은 자신의 멤버십 함수를 갖는다. 이 파라미터는 그룹으로 분할되고 퍼지 조건문의 규칙 테이블(rule table.)이 형성된다. 퍼기 조건문이 실행되고 그 결과는 핸드오프와 관련하여 사용되는 크립스 값에 가중된다. 본 발명의 장치는 파라미터를 그룹화하여 규칙을 실행하는 퍼지 처리 유닛(3)과, 크립스 값, 예를들면 규칙 결과의 평균값, 최대값 및/ 또는 최소값을 결정하는 유닛(4) 및 후보 리스트를 설정하거나 핸드오프 판단을 행하는 것과 관계하는 크립스 값을 사용하는 평가 유닛(5)을 구비한다.

Description

[발명의 명칭]

이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법 및 그 장치

[발명의 분야]

본 발명은 무선 전기 통신을 포함하는 시스템에서의 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 핸드오프(handoff)에 관한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법 및 장치는 퍼지 논리(fuzzy logic)를 사용하여 핸드오프에 관한 판단과 관련하여 무선 통신 파라미터를 평가하거나 핸드오프의 문제를 판단할 수 있는 기본 데이터를 발생시킨다.

[배경 기술]

수많은 다양한 종류의 이동 무선 통신 시스템이 제안되어 사용되고 있다. 최초로 제안되어 개발된 시스템의 것들은 아날로그 시스템이었다. 예를 들어 통상적으로 NMT, APMS 및 TACS등의 약어로 표기되는 여러 기준에 따른 다양한 종류의 아날로그 시스템이 있다. 이들 시스템은 FDMA형 시스템으로서 분류된다.

상술된 아날로그 시스템 보다 나중에 제안되어 개발된 몇가지 시스템은 디지털 시스템 또는 아날로그 및 디지털의 조합 시스템이다. 예를 들어 통상적으로 GSM으로 표기되는 유럽 기준 및 TIA IS-54로 표기되는 미국 기준에 따른 여러 종류의 디지털 시스템 또는 디지털 및 아날로그 조합 시스템이 있다. 이들 시스템과 일본 기준을 따라 최근 개발된 디지털 시스템 TDMA형 시스템으로서 분류된다. 그 외의 디지털의 시스템, 예를들어 TIA IS-95로서 공고될 TIA PA 3118 기준 초안을 따른 시스템은 CDMA형 시스템으로서 분류된다.

이동 무선 통신 시스템이 아날로그식 또는 디지털식이 될수 있고 FDMA형 또는 TDMA형 또는 CDMA형 시스템으로 분류될 수 있지만, 이들은 여러가지 공통점을 가지고 있다. 무선 통신을 포함하는 모든 셀룰러 전기 통신 시스템에 공통되는 한가지는 핸드오프를 필요로 한다는 것이다.

이동국이 하나의 셀내에 위치되고, 고정된 단말기를 갖고 호출 접속에 관련되는 셀용 기지국을 사용하고 상기 셀 및 상기 기지국으로부터 더욱더 멀리 이동하는 가입자 또는 또다른 이동국과 호출 접속할때, 호출을 계속하기 위하여 상기 셀의 기지국을 조만간에 사용하는 것이 불가능하다. 따라서, 조만간에 또 다른 호출 셀용 또 다른 기지국으로 핸드오프 하는 것이 필요로 된다.

핸드오프하는 여러가지 이유가 있다. 모-든 종류의 시스템에 공통되는 한가지 명백한 이유는 이동국 및 기지국간의 매우 긴 거리로 인해 기지국에 의해 수신될 때 이동국에 의해 전송되는 무선 신호의 세기가 너무 약하게 될 수 있다는 것이다. 이와 유사한 명백한 또 한가지 이유는 기지국에 의해 전송되는 무선 신호가 기지국 및 이동국간의 매우 긴 거리로 인해 이동국에 의해 수신될때 너무 약하게 될 수 있다는 것이다. 결국, 핸드오프의 필요성을 모니터하기 위한 고도의 기본 절차는 기지국 또는 이동국중 하나에 의해 수신되는 신호의 세기를 모니터 하거나 기지국 및 이동국 둘 다에서 수신된 신호의 세기를 측정하는 것이다.

핸드오프하는 다른 이유가 있을 수 있다. 한가지 명백한 이유는 다른 기지국 및 이동국에 의해 전송되는 무선 신호로부터의 잡음 또는 간섭이 호출에 관한 무선 신호에 전달되는 정보를 인지할 수 없거나 재구성할 수 없게하며 또는 인지할 수 있거나 재구성할 수 있는 정보의 품질 및 양이 관련된 호출의 타입에 불충분하게 된다는 것이다. 이와 유사한 또 다른 이유는 호출을 위하여 기지국 및 이동국으로부터 전송되는 무선 신호가 다른 호출을 위하여 다른 기지국 및 다른 이동국으로부터 전송되는 무선신호에 대한 수용할 수 없는 정도의 잡음이나 간섭이 초래할 수 있다는 것이다.

핸드오프를 실행하는 또 다른 이유들이 있을 수 있다. 그 한가지 이유는 하나

의 셀이 소망의 호출로 과부하될 수 있는 경향이 있는 반면, 인접 셀은 호출 처리 용량에서 여유가 있다는 것이다. 이때, 셀 경계 근처에 위치한 이동국은 과부하 셀로 부터 상기 다른 셀로 핸드오프하도록 명령받을 수 있다.

때때로, 신호 세기로 인해 소망의 핸드오프를 방지하는 환경이 있을 수 있다. 한가지 이와같은 환경은 그때에 자유로운 무선 채널이 없거나 핸드오프가 다른 호출에 대해 수용할 수 없는 잡음 또는 간섭을 증가시킬 수 있기 때문일 수 있다. FDMA 형 시스템에서, 무선 채널의 수는 주파수로 결정되는 반면에, TDMA형 시스템에서, 채널의 수는 주파수의 타임 슬롯으로 결정된다. CDMA형 시스템에서, 무선 채널의 수는 다수의 주파수로 고정되는 것이 아니라 잡음 및 간섭의 수용가능한 최대 레벨로 제한된다.

일반적으로, 성공적인 핸드오프는 핸드오프의 필요성을 인식해야 할 뿐만아니

라 동일한 기지국에서 가능한 새로운 셀 기지국 또는 새로운 무선 채널의 식별을 필요로하고, 또한 하나이상의 대안이 있는 경우 적절한 선택을 하는 것을 필요로 한다. 대다수의 셀룰러 시스템이 통상적으로 6 각형의 셀 구조를 갖고 있기 때문에, 대부분의 셀은 최소한 6 개의 인접 셀로 둘러쌓여 있고 이론적으로는 선택하기 위한 최소한 6개의 셀이 있다.

예를들어 셀룰러 이동 전화 시스템과 같은 기존의 몇가지 셀룰러 통신 시스템에서, 이동국(MS)은 서비스하는 셀에 속하는 기지국(BS)과 이중 무선 접촉하게 될 것이다. 신호 세기가 너무 약하거나 이동국이 경계를 통과하여 인접 셀로 이동할 때, 보다 강한 신호를 발생시키는 기지국으로 핸드오프가 개시된다.

핸드오프 절차에 에 대해 매우 간략하게 상술하였는데, 이 절차에 관한 기술은 이동 전화 분야에서 공지되어 있다. 신호 세기 이외의 경로 손실 또는 BER (Bit Error Rate : 비트 에러율)등의 변수, 파라미터 등도 또한 핸드오프 판단시의 결정요소이다. 신호 세기 및 BER은 서비스하는 셀내의 (MS) 및 (BS) 둘다에 의해 결정되거나 추정될 수 있다. BER은 원리적으로 "위치 결정" -알고리즘 ("locating" -algorithm)이 신호 세기를 처리하는 경보 핸드오프 절차(alarm handoff procedure)와 함께 사용된다. 경보 핸드오프는 BER극한값, 즉 시그널링 품질이 너무 열악하여 즉각적으로 핸드오프를 필요로 할 때 개시되는데, 이것은 위치 결정 알고리즘을 분로 하거나 바이패스한다. 위치 결정 알고리즘은 측정 데이터 및 파라미터 데이터를 토대로 MS가 새로운 셀에 결합될 지 여부를 결정하는 프로세스이다. 이 프로세스는 가능한 핸드오프 후보 목록을 발생시킨다. "셀내의" 핸드오프 ("intracell"-handoff)가 또한 발생할 수 있는데, 즉, 예를들어 수신 및 전송 상태가 불량할 경우 동일한 셀내에서 이동국은 다른 주파수 또는 전송채널로 스위치하게 된다는 것을 유념해야만 한다.

이동국이 셀간의 경계 근처에 있을 때, 실제 신호 세기의 비교를 토대로한 핸드오버 판단은 어느 신호가 가장 강한지에 따라서 빈번하고도 신속하게 변경될 수 있기 때문에 문제를 초래할 수 있다. 이것이 인접 셀을 위한 두 개의 기지국간의 앞뒤로 빈번하고 신속하게 핸드오프를 초래할 수 있다. 이를 피하기 위하여, 히스테리시스를 도입함으로써 후보 기지국의 신호 세기가 어느 정도만큼 서비스하는 기지국의 신호 세기를 초과할 때까지 핸드오프가 실행되지 않도록 한다. 예를 들자면, 페이딩 딥(fading dip) 또는 데드 스폿 (dead-spot)으로 인한 상술된 앞뒤로의 핸드오프를 피해야 하기 때문에, 셀 경계의 양측에 상이한 부호를 갖는 레벨과 동일하게 되도록 히스테리시스를 설정한다. 관련된 기지국으로부터의 경로 손실이 일반적으로 동일하기 때문에, 셀 경계를 가로지르는 이동국(MS)은 신호 세기 비교에서의 히스테리시스의 결과로서 서비스하는 (BS)와의 접속을 유지할 수 있다.

이동국(MS)이 3/9, 4/12, 7/21 등과 같은 셀 패턴 또는 클러스터의 정확한 셀에 접속되는 것이 중요하다. 이것은 반송파 대 간섭비 (Carrier-to-Interference ratio(C/I)) 문제에 좌우되는 짧은 주파수의 공통 채널 재사용 거리로 인하여 특히 3/9 셀 패턴과 4/12 셀 패턴에 적용된다. 그러므로, 셀 한계의 히스테리시스는 너무 높게 설정되지 않을 수 있다. 히스테리시스를 저레벨로 설정할 때 야기될 수 있는 한가지 문제는 (MS)의 바람직하지 않은 핸드오프가 충분히 피할 수 없다는 것이다.

핸드오프 판단을 위한 기본인 "위치 결정"-알고리즘 및 파라미터 레벨 설정에

있어서 오버섀도우(overshadow) 문제가 존재한다. 예를 들면, 어떤 경우에 각각의 기지국에 대하여 80 개의 파라미터를 필요로 하게 된다. 걸국, "위치 결정" 계산에는 각각의 스위치간에 그리고 이동 전화 교환기에서 포괄적인 시그널링 및 계산 능력을 필요로 한다. 여기서 말하는 스위치는 MCS (이동 서비스 스위칭 센터 : Mobile Service Switching Center) 또는 BSC (기지국 제어기 : Base Station Controller)를 의미한다.

어떤 시스템에서, 후보 리스트, 즉 핸드오프 후보로서 기지국을 조직하는 리스트를 조직하는 TRH (송수신기 핸들러 : Transceiver Handler)로 지정된 스위치부에서 "위치 결정" 계산이 실행된다. 송수신기 핸들러(TRH) 에서의 핸드오프 기능은 후보 리스트를 검사하여 채널을 할당하고 활성화시키며, 이동국(MS)을 새로운 채널로 스위치 시킨다. 신호 세기가 소정의 하위의 임계값(M) 예컨대 -90 dBm 보다 높지만 상위의 임계값 K = 0, 예컨대 -60 dBm 보다 낮은 기지국이 K 기준에 따라 랭킹(ranking)된다. 원리적으로, K 기준은 패널티 (penalty)를 포함하여 최고 신호 세기로부터 최저신호 세기까지의 랭킹이다. M 값 아래 놓이는 신호 세기는 랭킹되지 않는다. 신호 세기가 K 위에 놓이는 기지국은 충분한 세기를 갖는 것으로 간주되어 예컨대 경로 손실 및 패널티를 고려하는 L 기준에 따라 랭킹된다. 예를 들면, 핸드오프 명령을 신속히 처리하는데 실패한 기지국에 대하여 패널티가 할당된다. 이 패널티는 종종 핸드오프를 신속히 처리하는데 실패한 기지국에 대하여 후보 리스트에서 추가 손실 할당으로 표현된다. 신호 세기가 M-임계값 아래에 놓인 경우 이 패널티는 또한 K 기준에 가중된다. 따라서, L 기준의 경우에, 최고 신호 세기를 가진 기지국은 계층의 최상위에 배치될 필요는 없다. 획득된 측정값은 소정의 시간 주기, 예컨대 GSM에 따르면 480 ms에 걸쳐서 등화된 평균값이다.

원리적으로, "위치 결정"-알고리즘에서 신호 세기만이 고려되어 있고, 이럼에도 불구하고 셀 "사이트" (cell site) (기지국의 물리적인 위치결정)를 위하여 80 개 정도의 많은 파라미터를 사용할 필요가 있다는 것이 상술된 배경 설명으로부터 명백하다. 필요로되는 스위치 능력을 고려하면, "위치 결정"-절차에 부가적인 변수들이 가중되는 경우 어떤 문제가 발생할 수 있다는 것을 충분히 상상할 수 있다.

어떤 이동 전화 시스템 제작자들은 "위치 결정" 알고리즘에서 경로 손실 기준을 활용하지 않는다는 점을 부가적으로 고려하지 해야만 한다. 본 발명이 어떤 기준이나 명칭을 가진 시스템에 대해서만 한정되지 않는다는 것을 알 수 있다 하더라도 어떤 전기 통신 회사들은 스위치 장치(MSC, BSC)를 위한 자신들의 부호 가지고 있다.

[종래 기술]

일반적으로 말하면 "퍼지"- 논리 ("fuzzy"-logic)는 두가지 상태의 부울 대수(two state Boolean algebra)가 집합인 고전적 대수를 일반화한 것이다. 본 발명에 의해 적용되는 "퍼지"- 논리는 "최대-최소법 (max-min-method)" 이라 불리운다. 이 방법은 논리 연산자 (logical operator) 인 "AND" 및 "OR" 및 보수(complement)의 사용을 토대로 한다. 가장 보편화되어 있고 가장 만족스러운 연산자는 AND 연산자이다. 예를 들면, "퍼지"-논리에서 변수를 비교할 경우, AND최소교집합(intersection), OR최대합집합 (union)이 판독되고 보수는 그대로 이다. AND는 최소-변수를 선택하고 OR 은 최대-변수를 선택한다.

계속된 절차법은 주로 다음과 같다.

가) 의미있는 비교를 위하여 각 입력변수에 대해 최소한 두 개의 집합을 할당

한다.

나) 각 변수 집합에 멤버십 함수 μ_M, 즉이 집합을 규정하는 함수를 할당한다. 반드시 그런것은 아니지만, "퍼지" 논리에서의 함수는 세로 좌표 (Y 축, "공통-영역 (co-domain)")상의 0 및 1 사이의 값으로 된다. 어떤 경우에, 이들 값은 정규화 된다. 이 집합이 값을 취하는 (바람직하게 정규화되는) 영역은 가로 좌표 (X 축)상에서 규정된다.

다) 변수들간의 비교를 위하여 언어적으로 형용사적인 표현을 설정한다.

라) 형용사적 표현의 조건문(condition statement)인 "IF" 및 "THEN"을 형성한다. "IF" 및 "THEN" 은 논리적인 연산자와 함께 결합된다.

마) 라)에 따른 모든 표현은 비교된 변수 값들, 파라미터(조건문의 전제)에 의

해 순차적으로 경유하는 규칙베이스(rulebase)를 형성한다.

바) 각 규칙(조건문)은 멤버십 함수 (μ₀)를 통해 규정된 출력 집합에 영향을 미치는 출력값을 발생시킨다. 이 출력값은 "파이어링 값(firing value)값" 또는 "규칙-파이어링(rule-firing)" 이라 한다.

사) 출력 집합이 영향을 받게 될 때 발생되는 값들을 결과라 한다.

아) 모든 결과는 다음의 세가지 평가 방법, 즉 "최대-높이(Max-Height)", "평균값 법" ("평균") 또는 "중심"-법(centroid-method)("무게 중심", 모멘텀") 중 한가지 방법에 따라 함께 가중되는데, 상기 방법들은 어떤 부가적인 평가를 위한 "크립스"- 값(crips- value)을 발생시킨다. 본 발명의 경우에, "크립스"-값은 후보 리스트에서 갱신을 위하여 사용된다.

무게 중심법에 관한 절차의 방법은 특허 출원 제 EP-A 2,424,890 호에 매우 잘 규정되어 있다. 이 출원에는 또한 "퍼지"-하드웨어와 포함된 유닛간의 데이터 통신에 관한 최신 기술이 개시되어 있고 하드웨어가 제어 유닛, 즉 순차 사용자 명령 및 "퍼지"-결론 명령을 위한 응용 메모리를 포함한다라고 본 출원서에 언급한 것은 이하부터 공지된 것으로 간주된다.

퍼지 논리 실행을 위한 표준 회로 또는 ASICS중 하나의 사용은 문헌 (ELEKTRONIK I NORDEN, No.9, 1993, Part two, page 46∼47, Fuzzy-logik med standardkretsar eller Asic) 에 논의되어 있다.

이동 전화 기술에서 퍼지 논리를 사용하고자 하는 시도에 관해서는 문헌("Handoff Control Using Learnt Cell Boundary for Radio PBX", authors Y. Kinoshita&#, et al, Dept. of Electrical and Electronics Engineering Chiba, University, Chiba, 260 Japan)에 공개되어 있다. 이 문헌은 X 좌표 및 Y 좌표에서 셀표면을 맵핑(mapping)하고 "퍼지" 논리로 시뮬레이션 함으로써 셀 에리어를 파악하는 방법의 형태로 퍼지 논리를 사용하는 것을 기술하고 있다. 따라서, "퍼지"- 논리는 능동적으로 그리고 실시간에서 핸드오프 판단을 위하여 사용되지 않는다.

이동 통신 시스템에서 퍼지 논리를 사용하고자 하는 또 다른 제안은 문헌(IEEE Global Telecommunications Conference. GLOBECOM 91, Conference Record (Cat. No. 91CH2980-1) Volume 2, M. Kitagawa, K Ohno, A. Kaiyama, "AN ADVANCED AIR INTERFACE FOR INTEGRATED DIGITAL MOBILE COMMUNICATIONS SYSTEMS" page 1474-1479)에 기재되어 있다. 이 문헌을 따르면, 퍼지 논리는 핸드오버 판단하는데 사용되지 않지만, 어떤 셀에 이동국이 위치하는지를 결정하는데 사용된다.

[발명의 요약]

본 발명을 따른 방법 및 장치는 퍼지 논리 기술로 "위치 결정"- 절차를 대체하거나 간단화 시킴으로써 여러 변수 및 파라미터 모두가 핸드오프 판단을 행할때 가중되도록 하는 것이다. 이러한 방법으로, 소프트 핸드오프 판단이 이루어지는데, 즉 불필요한 일시적인 판단을 피할 수가 있다. "퍼지"-하드웨어 및/또는 "퍼지"-소프트웨어는 최소 사양 원리(minimum specification principle)에 따라 기능을 하고 사람이 정보를 판단하기 때문에 많은 비교를 포함한 "위치 결정" 알고리즘에서 발생하는 것과 같은 상황을 대부분 피할 수 있도록 하는 방식을 모방한다라고 일컬어진다. 또한, 필요로하는 소프트웨어를 최소화할 수도 있다. "퍼지"-소프트웨어는 "퍼지"-하드웨어로 실현될 수 있다. 이것은 새로운 시스템, 방법, 제품 등의 개발에 있어서 강점이 되는데, 즉 개발 및 시험을 소프트웨어로 실행할 수 있다는 것이다. 개발 및 시뮬레이션이 소망의 결과로 실행되는 경우, 하드웨어는 소프트웨어를 토대로, 예를들어 소스 코드를 통해서 하드웨어를 제조함으로써, 개념 단계에서 완제품에 이르기까지의 경과 시간을 크게 단축할 수 있다. "퍼지"-논리가 소프트 판단을 도입하는 경우, 히스테리시스는 최소화될 수 있거나, 바람직한 경우에는 제거될 수도 있다. 그러나, 때때로, 지대내의 장애물을 브리지(bridge)하기 위하여 히스테리시스를 도입하는 것이 바람직한 경우가 있다.

이동국 및/또는 기지국에서 측정된 이하의 변수 및 파라미터는 본 발명의 "퍼지"- 방법 및 "퍼지"- 배열의 입력 데이터로서 사용될 수 있다.

가) RXLEV_DL ≡ 수신기 레벨- DownLink (BS 에서 MS 로), 이것은 이동국에서 수신한 신호의 세기이다. 이 보고된 값은 0.63으로부터 확장된다 (여기서 0 은 -110 dBm 이고 63 은 -48 dBm).

나) RXLEV_UL ≡ 수신기 레벨_UpLink (MS 에서 BS 로), 이것은 기지국에 의해 수신되는 신호의 세기이다. 이 입력은 상기 RXLEV_DL에 따른 값을 보고한다.

다) RXLEV_NCELL(n) ≡ 수신기 레벨_인접 셀(n), 이것은 인접 셀 No.n 으로 부터 MS 에서 측정된 신호 세기이다. 이 입력은 상기 RXLEV_DL에 따른 값을 보고한다. 후보 리스트는 통상적으로 단지 6 개의 인접 셀만을 포함하지만, 이동국은 예를들어 GSM 시스템에서 32개의 인접 셀의 신호 세기를 측정할 수 있다.

라) RXQUAL_DL ≡ 수신기 품질-DownLink. 이 변수는 MS에 의해 수신된 데이터버스트(data burst)에 관한 추정된 BER을 표시한다. 이 입력은 0.7로부터 확장되는 값을 보고한다 (여기서 0 은 0.2 %보다 작고 7 은 12.8 % 보다 크다).

마) RXQUAL_UL ≡ 수신기 품질_UpLink, 이것은 BS에 의해 수신된 데이터에 대한 추정된 BER 이다. 상기 RXQUAL_DL과 동일한 확장(에리어).

바) TA ≡ 타이밍(전진 또는 정렬)은 MS 와 BS간의 측정된 거리를 표시한다. 이 거리는 MS 와 BS간의 전파 시간으로부터 측정된다.

사) 인접 기지국으로부터 전송된 출력으로서 기억된 파라미터, 즉 경로 손실, C/I, C/A, C/R (여기서 C ≡ 반송파, I ≡ 간섭, A ≡ 인접, R ≡ 반사) 및 예컨대 GSM Recom. 03.03, 04.08 및 05.08 ("위치 결정"- 알고리즘 ")에 규정된 GSM 권고안에서 명시된 그 외 파라미터.

원리적으로, 본 발명은 시스템-독립형이며 변수, 파라미터가 의도된 시스템 및 이 권고안에 적응되면, 핸드오프가 발생하는 모든 시스템에 적용될 수 있다, 본 발명을 따른 방법 및 장치가 구현되는 시스템의 예는 표준 GSM, TIA IS 54, JDC, NMT 450, NMT 900, DECT, C-NETZ, AMPS, TACS, N-AMPS, CT-3에 따른 시스템을 포함한다.

최소한 두가지 변수 또는 파라미터가 "퍼지"-하드웨어 시스템, "퍼지"-하드웨어 및 "퍼지"-소프트웨어의 조합 또는 단지 "퍼지-소프트웨어"에 대한 입력 데이터를 구성한다. 셀내의 핸드오프와 관련이 없을 때, 인접 셀로부터의 신호 세기가 셀내의 핸드오프(또 다른 셀로의 핸드오프)에서 가장 중요한 변수이기 때문에, RXLEV_NCELL(n)은 입력 변수로 되는 것이 바람직하다는 것에 유념해야만 한다.

본 발명을 따르면, 입력 데이터가 많은 변수 또는 파라미터를 포함하는 경우, 이들 입력 변수 및 파라미터는 최소한 두가지 변수 및/또는 파라미터의 그룹들로 분할 된다. 이들 변수 및/또는 파라미터 각각은 한 그룹이상으로 발생될 수 있고 심지어 두배, 세배등으로 될 수 있는데, 이때 여러 측정 시점마다 값을 갖게된다. 각 그룹은 "크립스"-값 형태의 출력 데이터를 발생시킨다. 본 발명을 따르면, 상기 그룹 또는 그룹들의 출력 데이터는 유닛 (A＼C＼M＼M)에 의해 처리된다. 이 유닛은 개별적인 "크립스" 값으로부터 평균값, 보수값, 최대값 및 최소값을 형성한다. 유닛(A＼C＼M＼M)에 의해 형성된 이들 값은 본 발명의 핸드오프 평가 장치(HED)에서 핸드오프-평가를 위하여 사용되는데, 이 장치는 기존 시스템에서 사용된 후보 리스트를 갱신하거나 본 발명을 따른 후보 리스트를 갱신한다.(A/C/M/M)유닛에 의해 발생된 이들 값과 MSC 또는 BSC로부터 획득된 파라미터 값과 함께 가능한 평가를 위한 모든 변수, 파라미터, 규칙 결과 값 및 규칙 "파이어링- 값"이 평과 공정에 제공될 수 있다는 점에 유념해야만 한다.

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 기지국 및 이동국을 구비하는 셀룰러 이동 전화 시스템을 도시한 도면.

제 2 도는 본 발명의 "퍼지"- 하드웨어 시스템의 전형적인 실시예를 도시한 도면.

제 3a 도, 제 3b 도, 제 3c 도, 제 3d 도, 제 3e 도, 제 3f 도는 각각의 멤버십 함수를 갖는 두가지 "퍼지"- 규칙의 평가를 도시한 그래프.

제 4a 도와 제 4b 도는 이동국의 후보 리스트를 도시한 도면.

제 5a 도 및 제 5b 도는 SSE 및 SSN의 멤버십 함수를 도시한 도면.

제 6 도는 BER의 멤버십 함수를 도시한 도면.

제 7 도는 핸드오버를 위한 출력 함수를 도시한 도면.

제 8 도는 무게 중심법의 중심을 사용을 도시한 도면.

제 9 도는 플로우 챠트.

[발명의 상세한 설명]

제 1 도는 셀룰러 이동 무선 시스템의 10 개의 셀(C1 내지 C10)을 도시한 도면. 각각의 셀(C1 내지 C10)은 각각의 기지국(B1 내지 B10)을 갖는다. 이 기지국은 각 셀의 중심에 위치되며 전방향성 안테나를 갖는다. 모든 기지국은 케이블 또는 그외 다른 고정된 정보 전송 수단, 예를들어 무선 링크를 구비하는 이동 무선 스위치 (MSC)와 접속되어 있다. 이동 무선 스위치(MSC)는 또한 케이블 또는 링크에 의해 고정된 전기통신 네트워크에 접속된다. 고정된 전기통신 네트워크 뿐만아니라 이동 무선 스위치간의 모든 케이블 또는 링크 또는 간결성을 위하여 제1도에 도시하지 않았다.

제 1 도에 10 개의 이동국(M1 내지 M10)이 도시되어 있다. 이들 이동국은 예를들어 포켓 전화기와 같은 소형 경량의 휴대용 이동국일 수 있고 엔진 구동의 차량에 설치되어 차량의 전기 시스템으로부터 전류를 공급받는 보다 부피가 큰 이동국일 수도 있다.

동작 모드에서, 이동국은 기지국으로부터의 무선 신호를 수신하고 또는 기지국으로 무선 신호를 전송함으로써 이동 무선 시스템의 고정된 부분과 통신할 수 있다. 전화 호출, 텔레팩스 메시지, 데이터 전송 또는 그외 다른 정보 전송을 위한 접속은 고정된 전기 통신 네트워크에서 이동국들중 하나의 이동국 및 상기 이동국중 또다른 이동국 또는 가입자간에 설정될 수 있다. 세 개 이상의 파티에 대한 그룹 호출 접속이 또한 설정될 수 있다. 고정된 네트워크에서 하나이상의 파티와 접속되는지 또는 하나 이상의 다른 이동국과 접속되는지 관계없이 그리고 고정된 네트워크의 가입자 또는 이동국에 의해 접속 설정이 개시되는지 관계없이, 본 명세서에서 사용되는 "접속" 이란 용어는 접속을 통해서 최소한 하나의 이동국이 정보를 송, 수신하고 접속될 수 있는 모든 접속 타입을 의미한다.

제 1 도에 도시된 이동 무선 시스템은 대부분의 이동 무선 시스템의 간단화된 버젼이다. 이와같은 간략화는 본 발명을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위하여 행해진다. 통상적으로, 이동 무선 시스템은 도시된 것 보다 많은 수의 셀 및 기지국을 구비할 수 있다. 셀 구조는 도시된 것 보다 복잡하고 다수의 마이크로 셀로 커버되는 에리어를 커버하는 엄브렐라 셀(umbrella cell)을 포함할 수 있다. 셀 경계 바로 근처에 섹터 안테나를 갖는 기지국을 배치하는 것이 일반적이다. 어떤 셀이 하나 이상의 기지국에 의해 서비스 받게 될 것이다. 이 시스템은 또한 하나 이상의 이동 무선 스위칭 센터를 포함하며, 어떤 기지국은 다른 이동 무선 스위칭 센터와 접속된다. 결국, 셀룰러 이동 무선 시스템은 통상적으로 10 개 이상의 이동국을 구비한다.

이동국은 셀 내에서 이동가능하고 또한 한 셀로부터 다른 셀로 이동하기도 한다. 이동국의 위치 및 다른 이동국과의 접속에 따라서, 현재의 무선 신호 전송 조건 및 전송 간섭등에 따라, 이동국과의 설정된 접속을 위하여 또다른 기지국을 사용해야 할 필요성이 제기된다. 기지국을 변경하기 위하여, 소위 핸드오프를 위하여, 관련된 기지국이 변경을 행할때 그리고 기지국 핸드오프가 실행된다는 것을 인지하도록, 판단이 행해지는 활용가능한 기본 데이터를 갖는 것이 필요로된다.

이 기본적인 핸드오프 판단 데이터를 얻기위하여, 설정된 접속을 갖는 이동국

은 상기 파라미터를 측정하거나 추정함으로써 수신된 무선 신호의 파라미터의 값들을 결정하여 관련된 기지국에 서비스하는 기지국에 대한 측정 또는 추정의 결과를 보고한다. 이동국은 통상적으로 기지국, 즉 이동국에 서비스하는 기지국 및 또한 다른 인접기지국으로부터 무선 신호를 수신한다. 그리고나서, 보고된 값은 이들 일부 인접 기지국으로부터 수신된 무선 신호의 파라미터의 값들과 관계할 것이다. 또한, 이동국은 수신된 무선 신호의 파라미터, 예를들어 이동국이 적절한 시간의 그 순간에 전송하는 전력에 관계하는 파라미터를 측정 또는 추정하는 것 이외의 몇가지 방법으로 결정된 파라미터 값을 보고할 수 있는데, 상기 값은 기본 핸드오프 데이터로 사용될 수 있다.

기지국은 또한 수신된 무선 신호를 토대로 측정 또는 추정함으로써 이동국으로부터 수신된 무선 신호의 파라미터 값을 결정한다. 기지국은 또한 무선 신호를 측정하는 것 이외의 방법으로 파라미터값을 결정할 수 있다.

무선 전기 통신을 포함한 시스템의 기지국 및 이동국 이외의 장치들은 파라미터 값들을 결정할 수 있는데, 이 값을 토대로 이동 무선 시스템에서의 핸드오프를 판단한다. 예를 들면, 이동 무선 시스템이 전기 통신망과 접속된 하나이상의 이동 무선 스위칭 센터를 갖는다면, 어떤 경우에 이동 무선 스위칭센터의 선택 및 또한 가능한 경우 기지국의 선택시에 전기 통신망의 트래픽 조건이 중요하게 된다는 것을 알수 있을 것이다.

이동 무선 시스템의 여러 부분에서 핸드오프 판단을 행하고 핸드오프 판단하기 위한 기본 데이터를 평가하는 것이 공지되어 있다. 제 1 도에 따라서 구성된 어떤 이동 무선 시스템에서, 이것은 이동 무선 스위칭 센터 또는 대응하는 장치에 의해서만 실행된다. 제 1 도를 따른 다른 이동 무선 시스템에 있어서, 이것은 각각의 기지국에서 보다 크거나 보다 작은 정도로 실행된다. 제 1 도의 시스템과는 반대로, 어떤 이동 무선 시스템의 기지국은 그룹으로 제어기, 소위 기지국 제어기에 접속되고 나서, 상기 제어기는 제 1 도에 도시된 이동 무선 스위치에 부분적으로 대응하는 수단에 결합된다. 이러한 시스템에 있어서, 핸드오프 평가 및 판단을 행하는 절차는 이들 기지국 제어기에 의해 보다 크거나 보다 작은 정도로 실행될 수 있다.

이동 무선 시스템내의 무선 신호 파라미터의 측정 및 추정하여 파라미터 값을 보고하기 위하여 사용되는 장치 및 수단은 공지되어 있다. 전기 통신 시스템에서 각각의 기지국 또는 기지국 제어기, 또는 이동 무선 스위치 또는 이에 대응하는 장치에 의해 파라미터의 평가가 전체적으로 또는 부분적으로 실행되는지 여부는 통상적으로 본발명의 방법 및 장치와 무관하거나 중요치 않다. 결국, 파라미터 값의 설정 뿐만아니라 상기 값들을 사용하거나 평가 및 판단을 행하는 절차를 수행하는 장치에 파라미터값을 보고하는 것은 본원에 상세하게 서술하지 않았다.

핸드오프 판단을 행하는 기본적인 데이터를 제공하기 위하여 파라미터 값을 처리하고 핸드오프 판단을 행하는 장치의 전형적인 실시예가 제2도에 도시되어 있다. 도시된 장치는 "퍼지"- 논리 하드웨어를 구비한다. 평균값은 소정의 GSM 시스템의 경우에 소정의 시간에 걸쳐, 예를들어 480 ms에 걸쳐 모든 시스템 입력 변수로부터 형성되고 입력 변수는 필터, 즉 FIR-필터(1)에 의해 등화되고 공통 데이터 버퍼(2) 또는 몇개의 데이터 버퍼(도면에서, LIFO (Last In First Out)-필터 (2))로 전송된다. 퍼지 논리 처리 유닛(3)으로의 입력 데이터는 상술된 그룹으로 분할되는데, 여기서 변수 및 파라미터는 하나 이상의 그룹에 배치될 수 있다. 나중의 평가를 위하여, 이 그룹은 상이한 우선 순위를 할당받는데, 즉 특정한 그룹 또는 그룹들이 최적의 핸드오프 평균을 얻는데 보다 중요한 것으로 간주될 수 있다. "퍼지"-논리 처리 유닛(3)은 전체적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합 (하이브리드)으로 구성되거나 단지 소프트웨어만으로 구성된다. 이 유닛의 제조를 위한 적당한 하드웨어는 OMRON, TOGAI INFRA LOGIC CORP., SIEMENS 등과 같은 다수의 회사들로부터의 제품들이 시판되고 있다. 각 그룹이 자신의 규칙 베이스(rulebase)를 갖는지 또는 이 그룹이 공유하는지 여부는 선택의 문제이다.

테이블(테이블들)은 소프트웨어 매체를 통하거나 하드웨어 매체를 통해서 구현될 수 있다는 것을 유념해야만 한다. 이 규칙 테이블은 IF 및 THEN 조건 형태로 구현되는데, 이 조건 IF 및 THEN 조건들이 최대-최소 모델로부터의 연산자에 결합된다. THEN-표현이 보다 많은 출력 데이터 함수를 포함할 때, THEN 표현은 최대-최소 모델에 따라 평가될 수 있다. THEN 표현의 "파이어링" 값은 평가 방법들중 한 방법에 대한 규칙에 따라 출력 데이터-멤버십 함수에 영향을 미친다. 모든 규칙을 순차적으로 통과한 다음에, 모든 규칙의 결과는 선택된 평가 방법인 후술되는 방식으로 평가된다.

(가) "최대-높이"는 결과의 최대값이 "크립스" 값을 형성한다는 것을 나타낸다.

(나) "평균"은 다음 예로부터 명백한 바와 같이 결과의 평균값을 수행하는 것을 나타낸다.

(다) "무게 중심법" 은 멤버십 집합사이의 경계면에 대한 중심의 가중을 토대로 한 것이다. 이 가중이 "크립스" 값("디퍼지" 값 ("defuzzy"-value))을 발생시킨다.

그리고나서, "크립스"- 값(들)은 A/C/M/M 유닛으로 전송되며, 상기 유닛에서 평균, 보수, 최대 및 최소 "크립스" 값이 획득된다. 퍼지 처리 유닛 (3)이 단지한 그룹만으로 구성되어 있고 이때 A/C/M/M 유닛(4)이 단지 하나의 출력값, 즉 단일의 "크립스" 값 및 그의 보수를 전송하며, 대안적으로 또한 "파이어링"-값 또는 결과값의 최대, 최소 및 평균값을 전달할 때, 평균값은 획득되지 않는. 상술된 바와같이, 입력 데이터, "파이어링" 값 및 결과값 모두는 필요한 경우 활용될 수 있다.

이어서, A/C/M/M 유닛으로부터 수신된 값들은 HED 유닛(5)으로 전송되어 부분적인 핸드오프 판단 또는 명확한 핸드오프 판단을 한다. HED 유닛 (5) 은 BSC 및/또는 MSC 와 이중 또는 전이중 (full-duplex)으로 통신하는데, BSC 및/또는 MSC 로부터 상기 유닛은 후보 리스트, 변수, 파라미터 등에 관한 보충적인 정보를 수신한다. HED 유닛은 또한 BSC/MSC에 정보를 전달할 수 있다.

게다가, A/C/M/M (4) 및 HED(5)에서 행해진 판단은 "퍼지"-논리에 의하여 전체적으로 또는 부분적으로 도달될 수 있다. 본 발명의 한가지 실시예를 따르면, 상

기 후보 리스트는 HED(5)에서 활용될 수 있는데, 상기 리스트는 BS (서비스하는 셀) 및 인접 기지 셀의 랭킹과 함께 필드 또는 레코드를 포함한다. 이 리스트는 현재의 경우 보다 더 많은 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이것은 리스트가 필드 또는 레코드에서 자유 음성 채널 (free speech channel)수의 근사 추정(approximate estimate)을 포함하는 경우 유용하다. 또한, 후보 리스트는 현재의 시스템과 동일한 정보를 포함할 수 있다.

"퍼지"-하드웨어는 하나 이상의 프로세서, 예를들어 마이크로프로세서를 통해 제어되고 나서, 상술된 회사들이 제작한 "퍼지"-프로세서로 제어된다. 유닛 (1, 2, 3, 4, 5)은 임의의 버스 구조를 통해서 제어 유닛(6)에 의해 제어된다. 하드웨어는 제어 유닛(6), 즉 순차 사용자 명령 및 퍼지-판단 명령을 위한 응용 메모리를 구비한다. 이에 대해 EP-A 2,424,890 호에 공지되어 있다. 제어 유닛(6)은 LIFO 버퍼(2), "퍼지"-처리 유닛(3) 및 그 메모리, A/C/M/M 유닛(4), HED 유닛 (5) 및 그 나머지와의 통신을 제어한다. 이 통신은 스위치 유닛으로부터 제어될 수 있다. 데이터 통신은 당업자에게 공지된 원리를 따른다.

하드웨어 유닛은 MS, BTS (Base Station System), BSC 또는 MSC 내에 설치되거나 그에 인접하여 설치된다. 이 유닛은 분리된 하드웨어 유닛이거나 하나 이상의 ASIC, 예를들어 유닛 (3, 4, 5, 6)을 위한 하나의 ASIC일 수 있다. 이와같은 ASIC 는 시판되고 있다. 본 발명을 따른 퍼지 논리를 실행하는 하드웨어는 BTS, BSC 또는 MSC 내에 설치되거나 그에 인접하여 설치될 때, 하드웨어 유닛은 동일 셀 사이트에 접속된 모든 이동국(MS)에 서비스할 수 있다. 이 하드웨어 유닛은 또한 동일한 BSC에 의해 시그널링을 제어하는 모든 이동국에 서비스할 수 있으며, 또는 통신 시스템의 고정된 부분에 물리적으로 위치한 유닛은 시스템 설계에 따라서 개별적인 이동국 또는 호출에 동작적으로 할당될 수 있다. 이 하드궤어 유닛이 또한 MS 내에 물리적으로 배치된다는 것은 GSM이 MAHO (Mobile Assisted Handoff)를 도입한다는 사실에 의해 지지되고 있다.

본 발명의 방법의 제 1 실시예가 지금부터 상술된다. 이 실시예를 따르면, RXLEV_UL 및 RXLEV_NCELL(1)의 두개의 입력 데이터 변수가 사용되는데, 이들 변수 각각은 두개의 집합, 즉 RXLEA_UL고 측정 그레이드 (grade), RXLEV_UL 저 측정 그레이드, RXLEV_NCELL(1) 고 측정 그레이드 및 RXLEV_NCELL(1) 저 측정 그레이드에 의해 규정되는데, 각각은 값이 0.0 및 1.0 사이에서 확장되어 멤버십의 그레이드 및 규정된 집합에 대한 측정값을 규정하는 할당된 멤버십 함수이다. 출력 데이터 함수는 또한 자신의 멤버십 함수를 가진 두개의 집합, 즉 NCELL(n) 에 대한 고 그레이드 멤버십과 NCELL(n)에 대한 저 그레이드 멤버십을 할당받는다. 인접 셀 No.1 에 대한 순간 입력데이터 변수인 RXLEV_UL 과 RXLEV_NCELL(1)이 도3의 로우(row)들간에 도시되어 있다. 원래, 횡좌표(X 축)상위의 입력 데이터 및 값들을 정규화 할 수 있는데, 이 경우는 도시된 경우의 최대 신호 세기의 상대적인 값인 63 dB을 갖는다. 도시된 예에서, 입력 데이터는 이동국(M6) (제 1 도)으로부터 획득되고 이 이동국은 서비스하는(고유의) 기지국 (B1)에 접속된다. 입력 데이터 변수 RXLEV_NCELL(1)은 인접 기지국(B6)에서 도출되는 한편, RXLEA_UL 측정값은 (M6)에서 도출된다. 이 분석이 절차의 방법을 충분히 이해할 수 있지만, 간결하게 하기 위하여, 이 도시된 경우에 있어서 단지 두가지 규칙만을 분석한다.

R1 : RXLEV_UL이 큰 측정값을 갖고 RXLEA_NCELL(n) 이 작은 측정값을 가지면, 로우 그레이드 멤버십은 NCELL(n) 에 대한 것임.

R2 : RXLEV_UL 이 작은 측정값을 갖고 RXLEV_NCELL(n)이 큰 측정값을 가지면, 고 그레이드 멤버십은 NCELL(n) 에 대한 것임.

이하의 예를 손쉽게 이해하기 위하여, 여러 가지 해석이 아래에 제공되어 있다. 순간값인 RXLEV_UL = u 에 대한 멤버십의 그레이드는 A (u)이고, 이에 대응하여 RXLEV_NCELL(n) = v 에 대한 멤버십 그레이드는 B (v) 이다. 멤버십 그레이드 A (u) 및 B (v) 는 순간값들에 의해 획득되는데, 이 순간값의 영역은 Y 축상의 멤버십 그레이드를 가리키는 제 3a 도, 제 3b 도, 제 3c 도, 제 3d 도, 제 3e 도의 X 축상에서 발견된다. 이렇게 하여 얻어진 그레이드 또는 값들은 최소-연산자(AND)와 비교되는 규칙의 전제를 형성한다. 최소값을 갖는 Y 축을 통해서 평가 함수중 한 평가 함수에 따라서 X 축 값으로 지향시킴으로써 이에 따라서 얻어진 최소-값이 THEN 표현을 통해서 제 3c 도 및 제 3f 도의 특정 멤버십 함수(평가 함수)와 관계되도록 하는데, 이 평가 함수를 규칙 결과라 하고 Z (A (u)) 또는 Z (B (v))로 표시되어 있다. 순간 값의 리스트를 얻기 위하여 모든 규칙을 순차로 통과한 다음에, 모든 Z ( ) 값들은 가중된다. 평균값 법에 따른 예에서 "크립스"-값은 결과로서 ("디퍼지"- 값)를 획득한다. 그리고 나서, 제 4a 도, 제 4b 도를 따른 후보 리스트는 "크립스"-값으로 갱신된다.

제 3a 도, 제 3b 도, 제 3c 도, 제 3d 도, 제 3e 도, 제 3f 도를 참조하면, 최대-최소-모델에 따라서 후술된 바가 발생한다.

RXLEV_UL = u = 30 dB 및 RXLEV_NCELL(1) = v = 38에 대한 순간 입력 데이터 값이 주어진다. 규칙 1 에 대한 언어적이 표현은 u = 30 dB이 제 3a 도 (점선) 로 부터 집합 RXLEV_UL 큰 측정값에 대한 그 멤버십 그레이드 A (30) = 0.31을 획득한다는 것을 나타낸다. 또한, 규칙 1 은 v = 38 dB이 제 3e 도 (점선)로부터 집합 RXLEV_NCELL(1) 작은 측정값에 대한 그 멤버십 그레이드 B (38) = 0.41 을 획득한다는 것을 나타낸다. 그리고나서, 규칙 1 에서의 IF 표현, 즉 최소 연산자 AND를 갖는 조건문에 따라 멤버십 A (30) 과 B (38)가 비교되는데, 그 결과 A (30) = 0.31이 선택된다. 그리고 나서, THEN 표현이 취해지는데, 이 표현은 규칙 1 에 따라 최소-값 A (30) = 0.31이 제 3f 도의 NCELL(1) 에 대한 출력 데이터 집합 저 멤버십과 관련된다는 것을 나타낸다. 그리고 나서, A (30) = 0.31 에 대응하는 X 값은 제 3f도의 Y축으로부터 판독되는데, 이 X 값은 Z (A (30) = 0.31) = 70으로 나타내어지고 규칙 1 에 대한 결과값을 형성한다. 다음 단계에서, 규칙 1 과 동일한 방식으로 규칙 2 를 실행한다. 규칙 2 에 대한 언어적인 표현을 따르면, 제 3d 도로부터 멤버십 A (30) =0.70이 획득되고 제 3b도로부터 멤버십 B (38) = 0.65가 획득된다. A (30) = 0.70 및 B (38) = 0.65를 규칙 2 에서의 최소-연산자 AND와 비교할 경우, 규칙 2 에서의 THEN표현에 따라서 B (38) = 0.65 가 출력 데이터 집합이 제 3c 도에서 NCELL(1) 에 대한 하이 멤버십 그레이드와 관련될 것이다. B (38) = 0.65에 대응하는 X 값은 제 3c도의 Y 축으로부터 판독되는데, 이 X 값은 Z (B (38) = 0.65) = 65 로 나타내어지며 규칙 2 의 결과값을 형성한다. 결국, 규칙 (R1, R2) 을 포함하는 규칙 테이블은 순차적으로 통과되고 이들 규칙의 결과는 이하에 따른 평균값 법에 의해 평가된다.축

지금부터, 상술된 바를 간략히 요약하여 규칙 형태로 나타낼 것이다.

R1 : IF A(30)=0.31 AND B(38)=0.41 THEN Z(A(30)=0.31)=70

R2 : IF A(30)=0.70 AND B(38)=0.65 THEN Z(B(38)=0.65)=65

평균값 법은 이 예에서의 결과값이 이하에 따라서 가중 처리되어 "크립스" - 값 ("디퍼지"-값)을 획득한다는 것을 나타낸다.

c_rips= (NCELL(1) 의 멤버십) = (A(30)*Z(A(30))+B(38)*Z(B(38))) / (A(30)+B(38))= ((0.31) (70)+(0.65) (65)) / (0.31+0.65)0 에서 100 범위내인 67 인데, 즉 이동국은 단위 67의 NCELL(1) 에 속해야 하고 단위 100 - 67 = 33 의 현재의 서비스하는 셀을 제공해야 한다.

상술된 방법은 예를들어 이동국(M6)에 대한 6 개의 인접 셀 및 서비스 셀간에서 비교하면서 순환적으로 반복된다.

파라미터 RXLEV_UL은 서비스 셀(B1)(고유 셀) 및 이동국(M6)에 속한다. 파라미터 RXLEV_NCELL(1)은 인접 셀(1)(제 1 도의 B6)에 속한다. 제 4a 도 및 제 4b 도는 획득된 "크립스"-값 (67 및 33)의 도움으로 후보 리스트를 갱신하는 것을 도시한다. 이 리스트는 제 1 도에 도시된 셀 패턴을 토대로 한 것이다.

갱신하기 전에, 후보 리스트는 제 4a 도에 있는 양상을 하고 있는데, 인접셀1(B6)이 계층중에서 가장 높고 서비스하는 셀 (B1)은 리스트에서 세번째 레벨에 있다. 제4b도에 따라서, 후보 리스트는 "크립스"-값(67 및 33)으로 갱신된다. 인접 셀 1(B6)이 최적 셀이기 때문에, 서비스하는 셀(B1)은 가장 나쁜 보수를 얻게 되고 후보 리스트에서 상기 보수로 갱신되어여만 된다(제 4b 도). 인접하는 셀은 항상 이들의 새로운 값으로 갱신된다. 제 4a도와 제 4b 도의 후보 리스트는 이동국(M6)에 속한다는 것에 유념해야 한다. 이 예의 경우에, 최소 임계값 35 는 이동국 (M6)이 핸드오프를 행하도록 허용될때를 표시하는 것으로서 선택된다. 다시 말하면, 서비스하는 셀 보수 값이 35 와 동일하거나 그 보다 작을때, 예를들어 인접 셀(B6 또는 B7)중 하나의 셀로 핸드오프할 것인가를 판단해야 한다. 이 예는 서비스하는 셀에 대한 보수의 "크립스"- 값 33을 제공하고 결국 제 4b 도에 도시된 후보 리스트에 따라서 핸드오프 판단이 실행될 것이다. 적절한 멤버십 함수의 선택은 임의적인 선택이므로 일차 함수 가 될 필요는 없다. 그러나, 일차 함수가 가장 적절하고 또한 메모리에 손쉽게 기억될 수 있는데, 즉, 삼각 함수 또는 사다리꼴 함수 모두는 꼭지점을 갖는 3개의 점을 좌표로서 메모리에 기억된다. 이것이 특허 출원 EP-A 2,424,890 호에 참조되어 있다.

이것은 1 차식에 따라 각 변수가 교차하는 점을 간단히 계산할 수 있다. 원점의 위치는 사다리꼴 함수의 경우에 내포되어 있다.

"크립스"-값을 얻기 위하여 무게 중심법을 사용하여 평가할때 다음과 같은 절차를 따른다. 규칙 출력 데이터는 출력 데이터 함수를 내포하여 정점을 규칙 출력 데이터 값("파이어링"-값)으로 이동시키고, 중복 집합 섹션 표면(overlapping setsection surfaces)(S1, S2, ...., SN) 및 이들의 중심 (G1, G2, ..., GN)은 c_rips=(S1*G1+S2*G2+...+SN-1*GN-1+SN*GN)/(S1+S2+...+SN-1+SN)에 따라서 가중된다. 이에대한 더 구체적인 정보에 관해서는 특허 출원 EP-A 2,424,890 호에 언급되어 있다.

상술된 바에 따르면, 셀간의 핸드오프인 경우에 변수 RXLEV_NCELL(n)은 항상 최소한 한 그룹에 대한 입력 변수가 된다. 변수 RXLEV_UL은 RXLEV_NCELL(n) 그룹중 최소한 한 그룹에 속하는 것이 좋다. RXLEV_UL이 RXQUAL_UL과 그룹을 형성하고 상기 그룹으로부터의 "크립스"-값이 A/C/M/M 유닛(4)으로 전송된다고 가정하자. RXQUAL-UL을 포함하는 그룹이 최대의 "크립스"-값을 제공할 때, 신호 품질은 아마도 특정한 인접 셀 NCELL(X) 에서 보다 서비스(자신) 셀에서 보다 우수하다라고 가정하자. RXLEV_NCEL(X)가 속하는 그룹이 제공될 때, 최적의 "크립스"-값 및 제2 그룹의 "크립스"-값은 최소 임계값과 같거나 그 보다 작은 경우, 후보 리스트에 따라 핸드오프를 실행할 필요가 있다. 후보 리스트는 RXLEV_NCELL(N)이 속하는 최소한 한 그룹으로 부터의 값으로 갱신되어야만 된다. 여러 그룹의 "크립스"-값이 후보 리스트를 갱신하도록 사용될 수 있다.

본 발명을 따른 방법의 제 2 실시예가 지금부터 간략히 설명될 것이다. 이 실시예에서, 시스템의 "퍼지" 부분은 제 1 실시예에 사용된 것과 동일하다. 제1 및 제2 실시예간의 주요한 차이점은 제 2 실시예의 경우에서 변수 및 파라미터가 두배, 세배 등으로 되는데, 즉 동일한 변수는 하나의 변수-파라미터 그룹에 대하여 두배, 세배 등으로 입력 데이터로서 사용된다는 것이다. 그리고나서, 하나이상의 입력 데이터 변수 또는 입력 데이터 파라미터는 최근에 얻어진 값을 캐리(carry)할 것이고 그외 다른 적절한 선행값, 예컨대 가장 가까운 선행값 또는 초기에 얻은 값들을 캐리할 것이다. 이 절차는 저장될(기억될) 선행의 관련 값(들)을 필요로한다. 이들 변수 또는 파라미터가 시간 변이되는 값들을 갖는 동일한 변수(두배, 세배 등의 것)일지라도, 이 방법은 각 그룹에 최소한 두개의 입력 데이터 변수 또는 입력 데이터 파라미터를 공급하는것을 포함한다. 제 2 실시예를 따른 방법은 약간의 수정을 제외하면 다른 모든점에서 제 1 실시예를 따른 방법과 동일하다.

본 발명의 방법의 제 3 실시예가 지금부터 설명될 것이다. 이 실시예는 당업자라면 보다 손쉽게 이해할 수 있을 것이다. 파라미터의 선택과 출력 함수, 퍼지 규칙 및 결과의 설계에 대한 몇가지 일반적인 고려 사항이 설명될 것이다. 또한, 시뮬레이션으로부터 얻어지는 결과 및 퍼지 논리를 사용하지 않는 시스템 수행 시뮬레이터(system performance simulator : SPS) 에 의한 시뮬레이션과의 비교가 설명된다.

SPS는 시스템 수행 시뮬레이터를 나타내고 시스템 레벨에서 작업된다. 이것은 1989년 말에 Ericsson Radio System AB, S/DT 에서 개발된 것이다. 시뮬레이팅할 수 있는 시스템은 CMS88 디지털, CMS88 아날로그 및 CME20 이다. 본원의 시뮬레이션에서, 4/12 셀 패턴이 사용되는 총 90 개의 셀이 존재한다. 1000 개의 이동국(MS)은 트랙 생성기(generator)에 의해 발생된 트랙에 따라서 이동한다. 이동국들은 셀룰러 이동 시스템 환경을 시뮬레이팅하기 위한 호출을 개시한다.

멤버십 함수의 생성이 우선 설명될 것이다. 퍼지 논리를 사용하기 위하여, 이들의 멤버십 함수로 여러 입력을 분류해야 한다.

이 실시예에서, SPS로서 등가의 결과를 얻기 위한 가장 관계있는 파라미터는 다음과 같다.

* 고유 셀을 위한 다운링크상의 신호 세기, SSE라 칭함.

* 인접 셀을 위한 다운링크상의 신호 세기, SSN라 칭함.

* 고유 셀을 위한 다운-/업링크상의 비트 에러울(Bit-Error-

Rate), BER, SSE, SSN라 칭함.

SPS 는 고유 셀 및 모든 도달 가능한 인접 셀에 대한 신호 세기를 측정한다. SSE 및 SSN에 대한 도메인은 -48 dBm 내지 -110 dBm 이다. -48 dBm은 매우 양호한 신호 세기이고 -110 dBm은 매우 불량한 신호 세기로 간주된다. 측정된 값이 범위를 벗어나면, 이것은 가장 근접한 한계에 설정될 것이다.

멤버십 함수를 생성하기 위하여, 어느 신호 세기가 상당히 양호한지, 상당히 불량한지 등을 파악해야만 한다.

SPS 에 의하여 행해지는 몇가지 시뮬레이션을 연구함으로써, 핸드오버가 개시될 때, 호출이 곧 상실될 때 등에 있어서 신호 세기가 어떻게 변하는가에 대하여 좋은 견해를 얻게 된다. 간단히 설명하면 다음과 같다.

* 무선 기지국의 인접 영역에서, SSE는 종종 매우 양호하게 되는데, 대략 -60 dBm 보다 양호하게 된다.

* 거리가 증가될때 SSE 는 감소하고, 결국 SSE는 매우 불량하게 되어 호출을 상실하게 된다.

* 통신은 약 -85 dBm까지 수용될 수 있다.

* 핸드오버는 주로 [-70 dBm, -85 dBm] 간격에서 개시된다.

* 신호 세기가 -100 dBm 이하가 되는 경우, 통신은 허용될 수 없게 된다.

"양호한 신호 세기" 및 "불량한 신호 세기" 이라는 퍼지 집합 "신호 세기"를 위한 두개의 멤버십 함수를 생성하는 것이 판단된다. 이 도메인은 서술된 바와 같이 [-48 dBm, -110 dBm]이 된다.

인접 셀에 비해 고유 셀을 과다 추정하는 것이 바람직하다. 이것은 "핑퐁 효과(ping-pong effect)" 를 피하기 위한 것인데, 즉 이전의 셀로 다시 즉각적인 핸드오버가 되지 않도록 하기 위한 것이다. 그 목적은 예를들어 SSE 및 SSN을 위하여 정확하게 동일한 멤버십 함수를 갖지 않도록 하는 것이다. 예를 들면, SSE 및 SSN 이 동일한 값을 가지면, SSE는 SSN 보다 "양호"한 것으로서 간주되어야만 된다. 이것은 위치 결정 알고리즘에서의 히스테리시스와 비교될 수 있다.

이들 경험으로부터 그리고 몇가지 시뮬레이션과 조정후, SSE 및 SSN을 위한 멤버십 함수는 제 5a 도 및 제 5b도와 유사하게 판단된다.

고유 셀에 대해서만 측정된 비트 에러율은 호출의 품질에 대한 값을 제공한다. SPS에서, BER 은 [0, 70] 간격에서 변화한다. 이들 값은 채널 디코딩전 수신된 비트 스트림에서 추정된 다음과 같은 에러 확률에 관한 것이다.

0 =0.2% 이하는

10 =0.2 % 내지 0.4 %

20 =0.4 % 내지 0.8 %

30 =0.8 % 내지 1.6 %

40 =1.6 % 내지 3.2 %

50 =3.2 % 내지 6.4 %

60 =6.4 % 내지 12.8 %

70 =12.8% 이상

측정된 값이 범위를 벗어나면 가장 인접한 한계 쪽에 설정한다.

위치 결정 알고리즘을 사용하는 SPS에서, 품질이 너무 불량한 경우, BER은 소위 경보 핸드오버를 개시하기 위해서만 사용된다. 이 한계는 58로 설정되고 이 레벨에서 핸드오버는 아마도 불량한 신호 세기를 갖는 셀에 대하여 개시된다. BER이 58 보다 양호 (58)하면, BER과 관계없이 핸드오버 판단을 행한다. 그러나, 이 파라미터는 그 값이 경보 한계에 있지 않은 경우일지라도 중요하다. SPS에서, 핸드오버는 때때로 셀 에리어의 바로 중간에서 개시된다. 이것은 SSE 가 잠시동안 다운 (down) 상태에 있고 인접 셀이 후보 리스트의 최상부에 도달할 때 일어난다. 이것은 짧은 페이딩 딥(fading dip)으로 인하여 발생할 수 있다. 이것은 BER 이 종종 매우 양호하게되는데, 즉 품질이 통신을 유지하는데 충분한 정도로 양호함에도 불구하고 발생한다.

이 실시예를 따르면, "불량 품질", "ok 품질" 및 "양호한 품질" 이라 칭하는 퍼지 집합 BER을 위한 세개의 멤버십 함수가 생성된다. 이 도메인은 (0, 70)이다.

* 불량 품질 - BER이 높게되어 통신이 허용될 수 없음, 대략 58보다 나쁨 (58).

* ok 품질 - BER 은 ok 이지만, 그것이 전부이다. 보다 양호한 인접 셀이 있으면, 핸드오버는 즉시 개시되는데, 대략 40 내지 58.

* 양호한 품질 - BER 이 낮고 SSE 가 잠시 동안 떨어질지라도 통신 유지하는데 충분할 정도로 양호하다.

이것과 몇가지 시뮬레이션 및 조정이 제 6 도와 같은 멤버십 함수를 초래한다.

핸드오버를 위한 퍼지 논리 규칙 생성이 지금부터 설명될 것이다. 멤버십 함수가 생성되는 선택된 입력은 SSE, SSN 및 BER 이다.

선택된 입력을 위한 퍼지 논리 규칙을 개발시, 모든 입력간의 비교가 일시에 행해진다라고 판단한다. 세 개의 입력이 하나의 결과를 초래한다는 것을 의미한다.

그 결과는 "핸드오버에 대한 멤버십의 그레이드"로서 정의된다. 퍼지 논리 평가시마다, SSE, BER 및 SSNx (여기서 x 는 특정한 인접 셀의 수이다)간에 비교가 행해진다. 그리고나서, 이 결과는 "이 특정한 인접 셀로의 핸드오프를 얼마만큼 개시하길 원하는지" 를 % 로 나타낸다. 사이클마다, 고유 셀은 모든 도달 가능한 인접 셀과 일시에 비교된다.

퍼지 논리 시스템의 작동을 특징화하는데 사용된 규칙을 아래와 같이 기재되어 있다. 입력의 상이한 멤버십 함수를 참조한다.

BER은 업링크 또는 다운링크에서의 가장 불량한 비트 에러율에 대응한다. BER_index는 이 특정한 멤버십 함수에 대한 멤버십의 그레이드이다. SSE는 고유 셀에 대한 다운링크상의 신호 세기를 나타낸다. SSN 은 인접 셀에 대한 다운 링크상의 신호세기를 나타낸다.

이 규칙이 발생시키는 결과를 찾기 위하여, 언어 표현으로 각 규칙의 결과에 대하여 설명한다.

핸드오버에 대한 출력 "멤버십의 그레이드"는 세가지 가능한 결과, 즉 출력 함수들로 분할된다. 이들은 "멤버십의 저 그레이드", "멤버십의 적당한 그레이드" 및 "멤버십의 고 그레이드" 이다. 보다 보편적인 표현으로, "고유 셀을 포기하지 말 것", "또 다른 셀로 변경할 수 있음" 및 "고유 셀을 즉각적으로 포기할 것" 이다.

언어적인 표현을 요약하면 다음과 같다.

* BER이 불량한 것으로 가정하면, 핸드오버는 SSE 의 값과는 관계없이 "하이 그레이드의 멤버십"을 갖는다. 단지 예외는 SSN이 매우 불량하고 SSE가 매우 양호한 경우일 수 있다. 이 예외는 의하여 모든 인접 셀이 극히 불량한 경우 BER이 경보 한계에 접근할 때 직접적인 핸드오버 개시를 초래하지 않는다.

* BER이 ok 라 가정하면, 신호 세기가 가장 중요하다. 이 상황에서, 이동국은 무선 기지국 안테나로부터 극히 멀리 떨어진 거리에 위치하게 된다. 보다 양호한 인접셀이 발견되면, 핸드오버는 이 특정한 셀로 개시되어야만 된다. 이것은 SSE 가 SSN 보다 양호한 경우 핸드오버가 "멤버십의 저 그레이드"를 갖고 그 반대인 경우 "멤버십의 고 그레이드"를 갖는다는 것을 의미한다. 이들이 동일하면, 그레이드는 "적당함"으로 된다.

* BER 이 양호한 것으로 가정하면, SSN 이 불량한 경우 SSE 의 값에 관계없이 핸드오버가 개시되지 않는다. 예를 들면, 이 시나리오는 이동국이 셀 중앙에서 짧은 페이딩 (fading dip)을 통해 구동될 때 나타날 것이다. 그러나, SSE 와 SSN 이 동일하게 양호하거나 SSN 이 보다 더 양호하면, 특정 셀로 핸드오버가 개시될 수 있다. 두개의 셀이 매우 양호한 신호 세기를 가지면 최종 상황이 이 셀 클러스터에서 종종 발생한다. 그 이유는 하나의 기지국이 지향성 안테나를 사용하여 주위에 있는 세개의 셀에 서비스하는 섹터 셀을 갖기 때문이다. 이동국은 동일한 기지국의 두개의 셀 사이에 있는 경계에서 구동하고 있으므로 두 안테나에 동시에 근접할 수 있다.

몇가지 시뮬레이션 및 조정후, 이 논의는 다음 규칙 및 결과로 수행된다.

이 결과를 평가하여 단일의 총 출력, 즉 크립스 값을 찾기 위하여, 무게중심법(COG : Center-Of Gravity method)이 선택된다.

상술된 바와 같이, 이 결과 "핸드오버"는 세개의 출력 함수로 분할된다. 이들은 제 7 도에 도시된 바와같이 무게중심을 갖는 삼각형으로서 형성되어 있다. 이 결과는 [0 %, 100%] 간격으로 확산된다. "핸드오버에 대한 적당한 멤버십"을 위한 무게중심은 50 % 이다. 핸드오버에 대한 한계도 50 % 로 설정된다.

이 COG 방법에서, 모든 출력은 고려 대상이 될 것이다. 출력 결과의 값은 자신의 대응하는 출력 함수의 높이를 설정한다. 규칙 2, 5 및 7로부터의 출력이 0 아닌 예가 제8도에 도시되어 있다.

2 : 0.7 (출력 "적당함"을 실행)

5 : 0.9 (출력 "적당함"을 실행)

7 : 0.2 (출력 "고(high)"를 실행)

무게중심 및 에리어는 상술된 방법으로 통합된다. 총 무게중심은 크립스 값이다.

일반 함수 및 판단과 함께 퍼지 논리 실행의 개괄적인 것이 제 9 도의 플로우챠트로 도시되어 있다.

SPS 시뮬레이터의 트랙을 따른 특정 MS의 이벤트 및 퍼지 논리없이 시뮬레이팅된 시스템의 결과가 지금부터 분석될 것이다.

호출은 초기에 샘플(20)에서 설정되고 (MS)는 트랙 No.352 를 따른다. 공간상의 이유로 중요치 않는 일이 발생하는 트랙의 부분들은 제외되어 있다.

시뮬레이션 초기에, 불량 품질로 인해 몇가지 핸드오버가 실행된다. 그후에, 경보 상태가 샘플 (164)에서 발생하여 극히 약간 동안 확산된다. 마지막으로, 품질이 개선되고 샘플(222)에서 더이상 경보 상태가 존재하지 않게 된다.

때때로, 핸드오버를 수행하는 것이 불가능할 수 있다. 이에 대해선 여러가지 이유가 존재한다. 혼잡이 그 한가지 이유이다. 이것은 트래픽 부하가 많을 때 초래되는고 이것이 샘플 (241)에서 핸드오버를 지연시킨다(아래 참조). 품질 경보가 활성화 될 때 조차, 이것은 즉각적인 핸드오버를 초래하지 않을 수 있다. 이에 대한 이유는 보다 양호한 통신 가능성을 전달할 수 있는 전위(potential)를 갖는 인접 셀이 존재하지 않기 때문이다.

지금부터, 수정된 SPS 프로그램에 의해 생성되는 특정 파일이 분석될 것이다. 여러 이벤트를 설명하기 위하여 간략히 언급하였다.

이하가 기록되어 있다.

TRACK : 추적 트랙의 수

CELL : 셀 수

CHAN : 채널 수

X-/Y-pos : 셀 클러스터에서의 이동국의 위치

SAMPLE : 시뮬레이션 시간, 즉 샘플간의 실제 시간은 480 ms.

BER : 업링크 또는 다운링크상의 비트 에러율

SSE : 고유 셀의 신호 세기

SSN : 상이한 인접 셀의 신호 세기

데이터 표현을 위하여, 표시된 포맷 및 칼럼이 사용될 것이다. 두 번째 라인마다 트랙을 나타내고 두번째 라인마다 샘플을 나타낸다.

샘플 (225)에서, 몇개의 보다 양호한 인접 셀은 주사되고 이들의 신호 세기는 측정된다. 하나의 인접 셀(셀 N4)은 핸드오프가 이 셀에 대해 즉각적으로 행해지도록 양호한 신호 세기를 얻는다. 샘플 (231)에서, 새로운 인접 셀에 대한 측정값은 전달된다. 셀(N4)에 대한 핸드오버가 수행되기 때문에, 이것은 샘플(231)에서 측정된 고유셀로서 나타나는 셀이다.

샘플(231)에서, 핸드오버가 막 행해졌을 때, 보다 양호한 인접 셀 (cell N2)이 발견되고 핸드오버는 그 즉시 이 셀로 개시되지만, 시스템에서의 혼잡으로 인하여 이 핸드오버를 실행할 수 없다. 샘플(241)에서 최종적으로 핸드오버가 가능해 진다. 샘플(247)에서, 셀(N2)은 새로운 고유 셀로서 나타난다.

샘플(361)에서, 인접 셀로의 정상적인 핸드오버가 실행된다. 정상적이란 것은 보다 양호한 신호 세기로 인한 핸드오버를 의미한다. 이 셀에 대한 신호 세기는 고유 셀 보다 어느 정도 양호한 것임을 알 수 있다 (히스테리시스).

여기서 다운링크상의 품질은 핸드오버를 필요로 할 정도로 열화되어 있다. 이것은 품질의 경보로 인하여 샘플(558)에서 인접 셀(N5)로 행해진다.

품질 경보로 인하여 4개의 핸드오버가 실행된다. 그 첫 번째는 샘플 (584)에서 셀 (N5)로의 핸드오버, 그 다음에는 샘플(594)에서 셀 (N1)로의 핸드오버, 그리고 나서 샘플(600)에서 셀(N3)로의 핸드오버 및 마지막으로 샘플 (607)에서 셀 (N5)로의 핸드오버에 대한 것이다.

샘플 (639)에서 품질 경보가 셀(N1)로의 핸드오버를 초래한다.

샘플 734 에서의 품질 경보. 혼잡으로 인해 셀 (N3)로의 핸드오버가 샘플 (735)에서 실행된다.

사전의 품질 경보 핸드오버가 막 실행되었을 때, 고유 셀 보다 훨씬 양호한 신호 세기값을 가진 하나의 인접 셀이 발견된다. 샘플(741)에서의 신호 세기 핸드오버는 혼잡으로 인하여 실행할 수 없다. 이러한 상황은 셀 No.5로의 핸드오버가 실행되는 샘플(752)까지 진행된다.

통상적인 호출이 어떻게 전달되고 이동국과의 통신이 어떻게 유지되는지에 대하여 설명하였다. 호출도중 발생하는 여러 이벤트는 극히 정상적이고 위치 결정 알고리즘의 규칙에 따라 취급된다.

지금부터, 본 시스템의 입력으로서 SPS로부터의 출력 파일을 사용함으로써 SPS에 의해 수행되는 핸드오버 및 퍼지 논리를 토대로한 시스템에 의해 개시되는 핸드오버간의 비교가 행해진다.

본 발명에 따라서 퍼지 논리를 사용한 경우의 결과는 매 샘플마다 고유 셀을 포함하는 모든 셀에 대하여 후보 리스트로서 나타낸다. 상술된 바와같이, 핸드오버에

대한 한계는 50 % 로 설정된다. 따라서, "핸드오버에 대한 멤버십"50 %를 제공하는 모든 인접 셀은 고유 셀보다 양호한 셀로서 랭킹될 것이다. 후보 리스트에서의 값들을 특정 셀의 " 핸드오버에 대한 멤버십의 그레이드 "와 관계한다. 고유 셀의 값은 최적의 인접 셀의 보수값으로 간단히 설정된다.

위치 결정 퍼지 논리 시스템은 샘플마다 정확한 후보 리스트를 항상 제공하고 실패할 경우에 완전한 것으로부터 단지 하나 또는 두 개의 샘플이 문제가 있다. 본 발명의 시스템은 예컨대 인접 셀이 다소 양호한 신호 세기를 갖지만 고유 셀의 품질이 아주 양호한 경우에는 관심밖의 핸드오버를 방지하도록 한다. 다소 양호한 신호 세기로 인한 핸드오버 시도는 핸드백(handback)을 초래할 수 있고 품질이 불량할 때만 또는 SSE 와 SSN 둘다가 매우 양호한 경우 수행될 것이다.

이하, 이동국이 따르는 트랙의 일부 관심있는 부분에 대하여 설명한다. 사전에 트랙된 것과 동일한 이동국이다. 테이블내의 공간 때문에, 크립스로 라벨된 동일한 칼럼은 크립스 값과 이 크립스 값에 대한 보수값에 대하여 사용된다.

샘플(225)에서, 고유 셀은 50 % 이상이다. 이것은 퍼지 논리 시스템이 핸드오버를 개시하지 않지만, 그 다음 샘플에서 거의 확실하게 개시한다는 것을 의미하는데, 그 이유는 인접 셀(N4)이 점차 강해지고 있고 고유 셀이 점차 약해지기 때문이다.

샘플(231)에서, 새로운 인접 셀에 대한 측정이 도달되고 정확히 위치 결정 알고리즘으로서 위치 결정 퍼지 논리 시스템은 셀 (N2)로의 핸드오버가 순서화된다는 결론에 도달한다. 혼잡이 핸드오버를 실제로 실행하도록 할 수 없기 때문에, 핸드오버를 위한 후보 리스트는 핸드오버가 실행되는 샘플 (232) 내지 샘플 (241)에 대하여 정확하게 된다.

이것은(샘플 361 에서) 공통적인 신호 세기 핸드오버 상황이다. 시스템이 얼마나 인접하여 핸드오버를 개시하는가를 알 수 있다.

적중(hit)! 통신 품질은 핸드오버가 행해져야만 하는 지점까지 열화된다. 이시스템은 SPS 에서 사용된 위치 결정 알고리즘과 정확히 동일한 결론에 도달하고 핸드오버는 셀 (N5)로 개시된다.

다시 적중! 핸드오버는 셀(N5)로 개시된다.

이 시스템은 참으로 위대하다! 다시 한번, 이것은 핸드오버를 개시하는 정확한 샘플 즉, 셀 No.1에 대한 이 시간을 가리킬 것이다. 매우 불량한 신호 세기를 갖는 셀들이 고유 셀 아래로 랭킹된다는 점에 유의하라. 그 이유는 BER = 58 은 그다지 불량한 것이 아니라 매우 불량한 것으로서 간주되기 때문이다.

또 다른 정확한 판단, 즉 셀 No.3로의 핸드오버.

다시 ! 즉, 셀 N5로의 핸드오버.

다시 정확한 판다, 즉 셀 No.1로의 핸드오버.

퍼지 논리 시스템은 실제의 위치 결정 알고리즘과 정확히 동일한 결론에 도달하는데, 즉 핸드오버는 셀 No.3으로 개시되어야만 된다. 혼잡으로 인하여 핸드오버가 샘플 (734)에서 불가능하기 때문에, 후보 리스트는 또한 샘플(735)을 위하여 정확하게 된다.

샘플(741)에서, 새로운 셀로부터의 측정이 전달된다. 셀 No.5 는 실제로 양호한 신호 세기를 얻지만, 멤버십 함수에 따라서 통신 품질은 핸드오버하기에는 아직 불량하다고 할 수 없다. 그러나, 위치 결정 알고리즘은 핸드오버를 개시하지만 혼잡으로 인하여 샘플(741)에서는 불가능하다. 그러나, 샘플(752)에서 핸드오버가 실행되고 있다. 본 발명의 시스템에서, 핸드오버는 품질의 열화로 인해 샘플(741)에서 개시된다. 핸드오버는 셀 No.5로 매우 정확하게 행해진다. 이것은 공통적인 신호 세기 핸드오버이다. 채널 품질이 열화되지 않았다면, 이 시스템은 불필요한 핸드오버를 방지한다.

각각의 입력 측정 SSE, BER 및 SSN를 위하여 멤버십 함수를 구성하는 방식에 따라, 최종 후보 리스트는 특정한 수행성능 요구에 부합하도록 조정할 수 있다. 사용되는 멤버십 함수에 따라서, 불필요한 핸드오버는 예를들어 통신 품질이 양호하지만 인접 셀이 거의 양호한 신호 세기를 얻지 못할 때 방지될 수 있다.

본 발명은 서술된 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 범위내에서 다른 실시예도 가능하다.

Claims

핸드오프를 판단할 수 있는 근거를 제공하는 핸드오프 파라미터로서 두 개 이상의 전기 통신 파라미터를 선택하고 상기 핸드오프 파라미터의 실제 값을 측정하는 무선 전기통신을 포함하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법에 있어서,

멤버십 함수 및 퍼지 조건 집합을 포함하는 퍼지 논리로의 입력으로서 상기 측정된 값을 사용하는 단계와,

상기 결정된 핸드오프 파라미터 값으로 퍼지 조건 집합을 실행하는 단계와,

크립스-값을 형성하기 위하여 상기 실행된 퍼지 조건 집합으로부터 결과를 가중하는 단계 및,

핸드오프 판단시에 상기 크립스 값을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
핸드오프를 판단할 수 있는 근거를 제공하는 핸드오프 파라미터로서 두 개 이상의 전기 통신 파라미터를 선택하는 무선 전기통신을 포함하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법에 있어서,

핸드오프 파라미터를 특성화하는 두 개 이상의 입력 데이터 집합에 대한 멤버십을 각각의 핸드오프 파라미터에 할당하는 단계와,

각각의 입력 데이터 집합의 특성인 멤버십 함수를 상기 입력 데이터 집합 각각에 할당하는 단계와,

각각의 그룹을 위한 두 개 이상의 핸드오프 파라미터를 포함하는 하나이상의 파라미터 그룹을 형성하는 단계와,

멤버십 함수를 갖는 두 개 이상의 출력 데이터 집합을 결정하는 단계와,

두 개 이상의 규칙을 포함하는 규칙 테이블을 형성하는 단계와,

연산자 그룹에서의 핸드오프 파라미터에 대하여 파라미터 값 멤버십과 입력 데이터 집합을 비교하고 그 비교 결과에 응답하여 조건 집합에 의해 제공된 출력 데이터 집합 멤버십 함수를 내포함으로써 퍼지 조건 집합의 결과를 얻는 퍼지 조건 집합으로서 각각의 규칙을 형성하는 단계와,

핸드오프 파라미터의 값을 결정하는 단계와,

결정된 핸드오프 파라미터 값으로 퍼지 조건 집합을 실행하는 단계와,

다음의 퍼지-평가 법, 즉 최대값법, 평균값법 및 중심법중 한가지 방법에 따라서 크립스-값을 형성하기 위하여 상기 실행된 퍼지 조건 집합으로부터의 결과를 가중하는 단계 및,

핸드오프 판단시에 상기 크립스-값을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 두 개이상의 파라미터 그룹을 형성하며, 각 파라미터 그룹을 위한 하나이상의 조건 집합을 형성하여 실행하고, 두 개의 그룹의 조건 집합으로부터의 크립스-값을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제3항에 있어서, 하나의 파라미터 그룹은 두 개 이상의 파라미터 RXLEV_NCELL(n), RXLEV_UL 및 RXLEV_DL를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제 3 항에 있어서, 파라미터 그룹은 파라미터 RXLEV_NCELL(n), RXLEV_UL 및 RXLEA_DL을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기지국의 활용가능한 무선 채널의 수를 핸드오프 파라미터중 하나의 파라미터로서 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 조건 집합 모두는 4 개 이상의 상이한 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 핸드오프 파라미터 RXLEV_NCELL(n), RXLEV_UL 및 RXLEV_DL중 하나를 포함하는 조건 집합으로부터 획득된 크립스-값들로부터 구성된 랭킹을 갖는 하나이상의 핸드오프 후보 리스트를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 후보 리스트는 자신에 포함된 이들 후보의 활용 가능한 근사 통신 용량에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 크립스 값의 도움으로 기존의 후보리스트를 갱신하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 멤버십 함수는 일차 함수인데, 즉 자신들의 꼭지점을 모두 연결했을때 삼각헝 또는 사다리꼴을 형성하는 것을 특징을 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 최근에 결정된 핸드오프 파라미터 값과 초기에 결정된 핸드오프 파라미터로 퍼지 조건문을 실행하고, 상기 초기의 값으로 상기 조건문을 실행하여 획득된 결과 및 상기 최근에 결정된 값으로 상기 조건문을 실행하여 획득된 결과를 가중하여 상기 크립스 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 다음의 변수 RXLEV_DL, RXLEV_UL, RXLEV_NCELL(n), RXQUAL-DL, RXQUAL_UL, TA, 인접국으로부터의 전송 전력, 경로 손실, C/I, C/A 및 C/R 로부터 핸드오프 파라미터를 선택하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기지국 및 이동국을 구비하는 셀룰러 이동 시스템에서, 상기 기지국 및 이동국에서 수신된 무선 신호의 파라미터를 측정하며, 상기 측정 결과를 상기 이동국으로부터 상기 기지국으로 보고하며, 상기 이동국으로부터의 측정 결과 및 상기 기지국으로부터의 측정 결과를 사용하여 파라미터 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 전기통신 시스템의 핸드오프 방법.
무선 전기통신을 포함하는 시스템에서 두 개 이상의 신호 파라미터를 토대로 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치에 있어서,

두 개 이상의 파라미터의 값을 수신하는 하나이상의 데이터 버퍼(2)와,

파라미터값으로 퍼지 조건문을 실행하며, 조건문 연산자가 파라미터 값의 멤버십과 입력 데이터 집합의 비교에 의해 연산되고 상기 비교 결과에 따라서 상기 조건문에 의해 제공된 출력 데이터 집합 멤버십 함수를 내포하여 결과를 얻는 퍼지 처리 유닛(3)과,

상기 퍼지 처리 유닛으로부터의 결과를 하나이상의 크립스-값에 가중하는 유닛 유닛(4) 및,

상기 크립스 값에 따라서 핸드오프 판단 데이터를 발생시키는 핸드오프 평가 유닛(5)을 구비하는 것을 특칭으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 처리 유닛은 "퍼지"-제어 유닛(6), 순차 사용자 명령 및 퍼지 결론 명령을 위한 응용 메모리를 구비하고, 상기 제어 유닛은 스위치 유닛과 결합하여 버퍼(들), A/C/M/M (4) 및 HED (5)로부터 및 이들 간의 데이터 흐름을 제어하도록 기능을 하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 스위치 유닛은 BSC 또는 MSC 인 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제 17 항에 있어서, 단지 하나의 그룹만이 처리 유닛(3)에 형성될 때, 상기 A/C/M/M(4)은 결과 값 및 단일 "크립스"- 값에 대해 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 HED 유닛(5)은 평가를 위한 모든 입력 데이터 값, "파이어링"-값 및 결과값으로 액세스하는 것을 특징으로하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제15항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 상기 A/C/M/M (4) 및 HED (5)는 판단을 행하는 "퍼지"- 논리를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 A/C/M/M (4)은 하드웨어 또는 소프트웨어 "퍼지" "OR" 및 "AND" 판단 매체를 통해서 자신의 출력 데이터를 발생시키는 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제20항에 있어서, 상기 HED 유닛은 자신내에 기억된 후보 리스트를 갖거나 후보 리스트로 액세스하거나 후보 리스트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 핸드오프 판단은 하드웨어의 "퍼지" "OR" 및 "AND" 연산자 또는 소프트웨어 "IF" 및 "THEN" 문의 매체를 통해서 HED(5)에서 실행되는 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
제15항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 데이터 정보 교환은 스위치 유닛 및 HED 유닛(5)사이에서 발생하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 판단을 위한 기본 데이터를 발생시키는 장치.
시스템의 두 개 이상의 신호 파라미터를 토대로 기지국간에 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 무선 전기 통신을 포함하는 시스템의 이동국에 있어서,

두 개 이상의 파라미터의 실제값을 수신하는 수단 및

상기 파라미터의 값으로 퍼지 조건문을 실행하고 결과를 가중하여 하나이상의 크립스-값을 획득하고 상기 크립스-값에 따라서 핸드오프 판단을 행할 수 있는 기본 데이터를 발생시키는 퍼지 논리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전기통신을 포함하는 시스템의 이동국.
시스템의 두 개이상의 신호 파라미터를 토대로 기지국간에 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 무선 전기통신을 포함하는 시스템의 이동국에 있어서,

두 개 이상의 파라미터 값을 수신하는 하나이상의 데이터 버퍼(2)와,

상기 파라미터 값으로 퍼지 조건문을 설행하는 "퍼지"-처리 유닛(3)으로서, 상기 유닛에서 조건문 연산자는 파라미터 값 멤버십을 입력 데이터 집합과 비교하여 연산되고 상기 비교 결과에 따라서 상기 조건문에 의해 제공되는 출력 데이터 집합 멤버십 함수를 포함하여 결과를 얻는 상기 퍼지-처리 유닛(3)과,

하나이상의 크립스-값을 얻기 위하여 상기 퍼지 처리 유닛으로부터의 결과를 가중하는 유닛(4) 및,

핸드오프 판단을 상기 크립스 값에 따라서 행하는 기본 데이터를 발생시키는 핸드오프 평가 유닛(5)을 구비하는 것을 특징으로하는 무선 전기통신을 포함하는 시스템의 이동국.
시스템의 두 개이상의 신호 파라미터를 토대로 기지국간에 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 무선 전기통신을 포함하는 시스템의 기지국에 있어서,

두 개 이상의 파라미터의 실제값을 수신하는 수단 및,

상기 파라미터 값으로 퍼지 조건문을 실행하며, 하나이상의 크립스-값을 얻기 위하여 결과를 가중하고 핸드오프 판단을 상기 크립스-값에 따라서 행하는 기본 데이터를 발생시키는 퍼지 논리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전기통신을 포함하는 시스템의 기지국.
시스템의 두 개이상의 신호 파라미터를 토대로 기지국간에 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 무선 전기통신을 포함하는 시스템의 기지국에 있어서,

두 개 이상의 파라미터 값을 수신하는 하나이상의 데이터 버퍼(2)와,

상기 파라미터 값으로 퍼지 조건문을 실행하는 "퍼지"-처리 유닛(3)으로서, 상기 유닛에서 조건문 연산자는 파라미터 값 멤버십을 입력 데이터 집합과 비교하여 연산되고 상기 비교 결과에 따라서 상기 조건문에 의해 제공되는 출력 데이터 집합 멤버십 함수를 포함하여 결과를 얻는 상기 퍼지-처리 유닛(3)과,

하나이상의 크립스-값을 얻기 위하여 상기 퍼지 처리 유닛으로부터의 결과를 가중하는 유닛(4) 및,

핸드오프 판단을 상기 크립스 값에 따라서 행하는 기본 데이터를 발생시키는 핸드오프 평가 유닛(5)을 구비하는 것을 특징으로하는 무선 전기통신을 포함하는 시스템의 기지국.
시스템의 두 개이상의 신호 파라미터를 토대로 기지국간에 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 기지국을 통해서 무선 통신을 포함하는 전기통신 시스템의 스위치에 있어서,

두개 이상의 파라미터의 실제값을 수신하는 수단 및,

상기 파라미터 값으로 퍼지 조건문을 실행하며, 하나이상의 크립스-값을 얻기 위하여 결과를 가중하고 핸드오프 판단을 상기 크립스-값에 따라서 행하는 기본 데이터를 발생시키는 퍼지 논리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 포함하는 전기통신 시스템의 스위치.
시스템의 두 개이상의 신호 파라미터를 토대로 기지국간에 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 기지국을 통해서 무선 통신을 포함하는 전기통신 시스템의 스위치에 있어서,

두 개 이상의 파라미터 값을 수신하는 하나이상의 데이터 버퍼(2)와,

상기 파라미터 값으로 퍼지 조건문을 실행하는 "퍼지"-처리 유닛(3)으로서, 상기 유닛에서 조건문 연산자는 파라미터 값 멤버십을 입력 데이터 집합과 비교하여 연산되고 상기 비교 결과에 따라서 상기 조건문에 의해 제공되는 출력 데이터 집합 멤버십 함수를 포함하여 결과를 얻는 상기 퍼지-처리 유닛(3)과,

하나이상의 크립스-값을 얻기 위하여 상기 퍼지 처리 유닛으로부터의 결과를 가중하는 유닛(4) 및,

핸드오프 판단을 상기 크립스 값에 따라서 행하는 기본 데이터를 발생시키는 핸드오프 평가 유닛(5)을 구비하는 것을 특징으로하는 무선 통신을 포함하는 전기통신 시스템의 스위치.
시스템의 두 개이상의 신호 파라미터를 토대로 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 무선 통신용 기지국을 구비하는 전기통신 시스템에 있어서,

두 개 이상의 파라미터의 실제값을 수신하는 수단 및,

상기 파라미터 값으로 퍼지 조건문을 실행하며, 하나이상의 크립스-값을 얻기 위하여 결과를 가중하고 핸드오프 판단을 상기 크립스-값에 따라서 행하는 기본 데이터를 발생시키는 퍼지 논리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신용 기지국을 구비하는 전기통신 시스템.
시스템의 두 개이상의 신호 파라미터를 토대로 핸드오프용 기본 데이터를 발생시키는 수단을 구비하며, 무선 통신용 기지국을 구비하는 전기통신 시스템에 있어서,

두 개 이상의 파라미터 값을 수신하는 하나이상의 데이터 버퍼(2)와,

상기 파라미터 값으로 퍼지 조건문을 실행하는 "퍼지"-처리 유닛(3)으로서, 상기 유닛에서 조건문 연산자는 파라미터 값 멤버십을 입력 데이터 집합과 비교하여 연산되고 상기 비교 결과에 따라서 상기 조건문에 의해 제공되는 출력 데이터 집합 멤버십 함수를 포함하여 결과를 얻는 상기 퍼지-처리 유닛(3)과,

하나이상의 크립스-값을 얻기 위하여 상기 퍼지 처리 유닛으로부터의 결과를 가중하는 유닛(4) 및,

핸드오프 판단을 상기 크립스 값에 따라서 행하는 기본 데이터를 발생시키는 핸드오프 평가 유닛(5)을 구비하는 것을 특징으로하는 무선 통신용 기지국을 구비하는 전기통신 시스템.