KR100376587B1 - 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을위한 핸드오프 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비동기 IMT-2000과 같은 차세대 이동 통신 시스템에 있어서 역방향 동기 전송 방식이 부분 또는 모든 셀에 대하여 적용될 경우에 사용자 장비인 이동 단말기의 이동성 확보를 위한 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 이웃하는 인접 셀로의 단말기 이동 시 소프트 핸드오프 방법에 있어서, 상기 단말기가 상기 현재 셀과 상기 인접 셀 간의 중첩 영역 내로 진입하는가를 판단하는 제 1 단계; 상기 중첩 영역내로 진입했다고 판단되면, 그 단말기의 동작 상태를 상기 현재 셀과는 USTS 모드의 통신을 유지토록 함과 아울러 상기 인접 셀에 대해서는 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드로 통신토록 하는 제 2 단계; 상기 단말기가 상기 중첩 영역에서 상기 인접 셀 영역으로 진입하는가를 판단하는 제 3 단계; 상기 인접 셀 영역으로 진입했다고 판단되면, 상기 단말기의 동작 상태를 상기 현재 셀과의 통신은 해제하고 상기 인접 셀과의 Non-USTS 모드로의 통신만을 유지토록 하는 제 4 단계; 및 상기 단말기와 상기 인접 셀과의 Non-USTS 모드로의 통신 상태에서, USTS 모드 또는 해당하는 일반 모드로의 통신 상태로 전환하는 제 5 단계를 포함하여 구성된다.

Description

이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법{Handoff method for supporting USTS in mobile communication system}

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비동기 IMT-2000과 같은 차세대 이동 통신 시스템에 있어서 역방향 동기 전송 방식이 부분 또는 모든 셀에 대하여 적용될 경우에 사용자 장비인 이동 단말기의 이동성 확보를 위한 핸드오프 방법에 관한 것이다.

일반적으로 역방향 동기 전송 방식(Uplink Synchronous Transmission Scheme : 이하 USTS)이라 함은, 한 기지국 내의 다수의 이동 단말기의 송신 시점을 기지국이 관리하는 기준 시간에 맞춰서 역방향 채널간 직교성(orthogonality)을 이용하는 것으로서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

기지국 셀 내의 이동 단말기는 역방향 채널을 이용하여 호 접속을 시도하고 기지국은 신호의 왕복 지연(round trip propagation delay)을 측정하여 기준 시간과 호 접속을 시도한 이동 단말기의 프레임 시작 시간 사이의 시간 차이를 구한다. 이는 이동 단말기에 착신되었을 경우에도 마찬가지로 기지국이 계산에 의해서 기준 시간과의 시간 차이를 알려준다. 이 시간 옵셋 정보를 기지국에서 이동 단말기로 제어 채널을 이용하여 알려줌으로써 이동 단말기는 기지국이 보유한 기준 시간에 송신 채널 내의 프레임 송신 시점을 맞추게 된다. 통화 중에도 지속적인 시간 옵셋의 측정과 이동 단말기로의 전달 및 이동 단말기에서의 송신 시점의 조정을 통해 이동 단말기로부터 기지국으로의 신호 도착 시점은 기준 시간에 맞춰진다. 동일 기지국 내에서 통화를 시도한 다른 이동 단말기들도 위와 같은 방법으로 기지국이 보유한 고유한 기준 시간에 비교한 시간 차이를 통보받아서 기지국의 기준 시간에 프레임 기준 시간을 맞춘다. 이때, 이동 단말기와 기지국은 스크램블링 코드와 채널 코드의 두 가지 코드를 사용하게 된다. 채널 코드는 이동 단말기 간의 채널을 구분하기 위해서 이용되며 동일 스크램블링 코드를 이용하는 이동 단말기들은 채널 코드의 직교성에 의해서 간섭이 제거된다.

이와 같은 USTS는 현재 비동기 방식의 차세대 이동 통신 시스템에 대한 표준화 작업에서 검토되고 있는 방식으로서, 상술된 바와 같이 이동 단말기로부터 기지국으로의 역방향 링크에 대해 기지국 수신기에서의 수신 타이밍을 기준으로 하여 이동 단말기에서의 신호 전송 시점을 조정하는 기술이다. 즉, 단일 셀내에 불규칙하게 위치하는 이동 단말기는 해당 기지국에 대하여 각기 다른 거리를 가지게 되므로 신호의 전파지연도 다르게 되고, 부호 분할 다중 접속(CDMA) 시스템에서 코드의 직교 특성을 최대한 이용할 수 있으면 전송 용량을 증가시키는 것이 가능한 바, 이를 고려하여 역방향 링크에 대해 적용한 기술이 USTS이다. 역방향 링크에 대해 각 이동 단말기에서의 데이터 전송시간을 전파지연 만큼을 추가로 조정하면, 기지국 수신기에 신호가 수신되는 타이밍에 대한 동기화가 가능하게 되며, 따라서 코드의 직교 특성을 최대화할 수 있게 된다.

그런데, USTS 모드에서 동작하는 이동 단말기는 현재 위치하고 있는 기지국에 대해서만 동기화되어 있기 때문에, 다른 셀로의 핸드오프 시에는 타이밍 획득과 USTS로의 동작에 있어 문제점을 가지게 된다. 이를 해결하기 위해, W-CDMA 및/또는 IMT-2000에서 적용되는 일반 모드(normal mode)와 USTS 모드의 중간 개념으로 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드를 도입하여 핸드오프하는 방안들이 논의된 바 있다.

상기 논의된 Non-USTS 모드는 핸드오프 영역에 위치하는 이동 단말기에 대해 다이버시티 특성을 이용할 수 있도록 하기 위한 것으로, 예컨대 셀 A에 대해 USTS로 동작하는 이동 단말기가 인접한 셀 B와 중첩되는 핸드오프 영역으로 이동하였을 경우, 역방향 링크에 대해서는 상기 셀 B에서도 상기 셀 A에서와 동일한 스크램블링 코드와 채널코드를 그대로 사용하도록 하는 모드 상태를 말한다.

따라서, 이동 단말기가 셀 A로 부터의 신호에 대하여 직교 특성을 충분히 활용할 수 있도록 함과 아울러, 셀 B에 대해서는 직교 특성을 충분히 활용할 수 없는 반면 이동 단말기의 수신기가 핸드오프 영역내에서 다이버시티 특성을 이용할 수 있도록 함으로써, 핸드오프 영역내의 해당 이동 단말기가 셀 A와는 USTS 모드로 동작하고 셀 B와는 Non-USTS모드로 동작토록 하며, 그 이동 단말기가 핸드오프 영역을 지나 상기 셀 B의 영역으로 이동하였을 경우에는 상기 셀 A와의 링크는 삭제하고 셀 B와의 링크에 대해서 USTS 모드로 동작하도록 한다.

이와 같이 Non-USTS 모드를 도입한 핸드오프 절차에 대하여 셀 A와 셀 B 중 어느 기지국이 어느 시점에서 해당 이동 단말기와 USTS로 동작할지에 따라 두 가지 방안이 개념적으로 제시된 바 있는 데, 이동 단말기가 셀 A의 영역에서 셀 A와 셀B가 중첩되는 영역을 지나 셀 B의 영역으로 이동한다는 가정을 전제하고서 상기 제시된 두가지 방안에 대하여 도 1 및 도 2 를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 방안은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 중첩 영역에 진입한 이동 단말기에 대해 현재 셀 A와 유지하고 있는 USTS 모드에서의 동작을 최대한 유지하고 셀 B와는 Non-USTS 모드로 동작하게 하다가 상기 중첩 영역을 완전히 벗어나 상기 셀 B 영역으로 진입했을 때 그 셀 B와 USTS 모드로 동작토록 하는 방안이다.

두 번째 방안은, 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 중첩 영역 내에서 신호의 세기가 강하게 수신되는 셀에 대해 USTS 모드로의 동작을 설정하고 나머지 셀에 대해서는 Non-USTS 모드로 동작하도록 하는 것이다.

그러나, 상기 첫 번째 방안에서 이동 단말기가 셀 B의 영역에 진입하게 되면, 셀 A와의 USTS 모드에의 동작을 해제함과 동시에 셀 B와의 USTS 모드 설정을 수행해야하는 데, 이 경우 셀 B에서의 타이밍 동기를 위한 기준 시간은 셀 A와 다르므로 새로이 타이밍 획득을 위한 과정을 수행해야 하는 문제가 존재한다. 즉, 타이밍 획득은 USTS 에서의 타이밍 트래킹 과정을 통하거나 새로운 무선 인터페이스 메시지를 정의하여 획득해야 하므로, 타이밍 트래킹 과정의 수행 시 이로 인한 지연 발생 때문에 일정 시간 동안 셀 B에서의 USTS로의 동작이 사실상 어렵게되고, 새로운 무선 인터페이스 메시지의 정의는 매우 번거로운 기술상의 과정을 수반해야 하는 문제가 있다.

또한, 상기 두 번째 방안에서는, 이동 단말기가 셀 B의 영역으로 진입하게되면 이미 해당 이동 단말기가 셀 B에 대해 USTS 모드로 동작하고 있으므로 셀 A와의 Non-USTS 모드 동작만 해제하면 되지만, 해당 이동 단말기가 셀간 경계 지점을 이동할 경우에는 빈번한 모드변환이 이루어지는 문제점이 존재한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 USTS가 지원되는 이동 통신 시스템에서의 단말기 이동으로 인한 핸드 오프 상황 시 USTS 모드에서의 타이밍 적응이 신속하게 이루어도록 하여 단말기의 신뢰성 있는 이동성을 확보하되, 특히 상기 제안된 두가지의 Non-USTS 모드 도입 방안 중 첫 번째 방안의 적용 시, 기존의 타이밍 트래킹 과정을 배제하여 이로 인한 지연 시간 발생을 줄이도록 함과 아울러 새로운 무선 인터페이스 메시지에 대한 정의 또한 배제토록 된, 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1 및 도 2 는 Non-USTS 모드를 도입한 핸드오프 절차에 대하여 제시된 기존의 방식을 설명하기 위한 도면이고,

도 3 은 본 발명의 핸드오프 방법이 적용되는 이동 통신 시스템에 대한 기본 단위 구성도이고,

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법의 흐름도이고,

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법의 흐름도이고,

도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 하드 핸드오프 방법의 흐름도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 이동 단말기

31 : 소스 기지국 31a : 소스 기지국의 셀 영역

32 : 타겟 기지국 32a : 타겟 기지국의 셀 영역

33 : 제어국

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법은, 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 이웃하는 인접 셀로의 단말기 이동 시 소프트 핸드오프 방법에 있어서, 상기 단말기가 상기 현재 셀과 상기 인접 셀 간의 중첩 영역 내로 진입하는가를 판단하는 제 1 단계; 상기 중첩 영역내로 진입했다고판단되면, 그 단말기의 동작 상태를 상기 현재 셀과는 역방향 동기 전송 방식 모드의 통신을 유지토록 함과 아울러 상기 인접 셀에 대해서는 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드로 통신토록 하는 제 2 단계; 상기 단말기가 상기 중첩 영역에서 상기 인접 셀 영역으로 진입하는가를 판단하는 제 3 단계; 상기 인접 셀 영역으로 진입했다고 판단되면, 상기 단말기의 동작 상태를 상기 현재 셀과의 통신은 해제하고 상기 인접 셀과의 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드로의 통신만을 유지토록 하는 제 4 단계; 및 상기 인접 셀의 역방향 동기 전송 방식 모드에 대한 지원 여부에 따라, 상기 단말기와 상기 인접 셀과의 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드로의 통신 상태에서, 역방향 동기 전송 방식 모드 또는 해당하는 일반 모드로의 통신 상태로 전환하는 제 5 단계를 포함하여 구성된다.

상기 제 1 단계 및 상기 제 3 단계는, 현재 셀로부터의 순방향 수신 신호 세기에 대한 인접 셀로부터의 순방향 수신 신호 세기의 비의 상한 임계 값과 하한 임계 값을 설정하는 하위 1 단계; 상기 단말기로부터 제공되는 상기 양 셀로부터의 수신 신호의 세기 비가 상기 하한 임계 값 및/또는 상기 상한 임계 값을 초과하는지를 판단하는 하위 2 단계; 및 상기 하한 임계 값을 초과할 경우 상기 현재 셀로부터 상기 중첩 영역으로의 진입으로 판단하고, 상기 상한 임계 값을 초과할 경우 상기 중첩 영역으로부터 상기 인접 셀로의 진입으로 판단하는 하위 제 3 단계를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 하드 핸드오프 방법은, 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 이웃하는 인접 셀로의 단말기 이동 시 하드 핸드오프 방법에 있어서, 상기 단말기로부터 제공된 순방향 수신 신호의 세기 정보에 근거하여 하드 핸드오프의 수행 여부를 결정하는 제 1 단계; 상기 하드 핸드오프의 수행 결정 시, 상기 인접 셀의 해당 기지국의 스크램블링 코드와 채널 코드를 포함한 정보를 상기 현재 셀의 해당 기지국을 통해 상기 단말기에게 제공하는 제 2 단계; 상기 단말기가 상기 제공된 정보에 근거하여 상기 현재 셀의 해당 기지국과의 역방향 동기 전송 방식 모드의 통신을 해제함과 아울러 상기 인접 셀의 해당 기지국과의 비 역방향 동기 전송 방식 모드의 통신을 수행하는 제 3 단계; 및 상기 인접 셀이 역방향 동기 전송 방식 모드를 지원할 경우, 상기 단말기와 상기 인접 셀의 해당 기지국과의 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드로의 통신 상태에서의 통신에 근거하여, 역방향 동기 전송 방식 모드로의 통신 상태로 전환하는 제 4 단계를 포함하여 구성된다.

상기 제 1 단계는 현재 셀로부터의 파일럿 수신 신호 세기에 대한 인접 셀로부터의 파일럿 수신 신호 세기의 비의 임계 값을 설정하는 하위 1 단계; 상기 단말기로부터 제공되는 상기 양 셀로부터의 파일럿 수신 신호의 세기 비가 상기 임계 값을 초과하는지를 판단하는 하위 2 단계; 및 상기 임계 값을 초과할 경우 하드 핸드오프의 수행에 대한 결정을 하는 하위 3 단계를 포함하여 구성된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3 은 본 발명의 핸드오프 방법이 적용되는 이동 통신 시스템에 대한 기본 단위 구성도로서, 셀 A(31a)의 통신 영역을 담당하는 제 1 기지국(31), 상기 셀 A(31a)와 일부 중첩(a)되는 셀 B(32a)의 통신 영역을 담당하도록 상기 제 1 기지국(31)에 인접하여 설치된 제 2 기지국(32); 및 상기 제 1 및 제 2 기지국(31,32)를 제어하는 제어국(33)으로 구성되어 있다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법의 흐름도로서, 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 이웃하는 인접 셀로의 단말기 이동 시 소프트 핸드오프 방법에 대한 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시예에서, 도 3 의 상기 제 1 기지국(이하 소스 기지국이라 창함)(31)과 상기 제 2 기지국(이하 타겟 기지국이라 칭함)(32) 모두 USTS를 지원하고 있으며, 단말기(30)는 상기 셀 A(31a)의 영역 내에서 상기 소스 기지국(31)과 USTS 모드로 통신하면서 상기 타겟 기지국(32)의 통신 영역인 상기 셀 B(32a)의 영역측으로 이동 중 임을 전제로하고서 이하 설명토록 한다.

먼저, 상기 단말기(30)는 상기 제어국(33)으로부터 파일럿 수신 신호에 대한 측정 제어 메시지를 상기 소스(source) 기지국(31)을 통해 주기적으로 제공받게되므로(S401), 그 측정 제어 메시지에 의거하여 기지국으로부터 전송되어 수신된 파일럿 신호의 크기를 측정하고(S402), 그 측정 결과 값을 상기 소스 기지국(31)을통하여 상기 제어국(33)으로 보고한다(S403).

상기 제어국(33)은 상기 보고된 측정 결과 값에 따라 상기 소스 기지국(31)에서 상기 타겟 기지국(32)으로의 핸드오프 수행여부를 결정하는 바, 예컨대 상기 제어국(33)은 상기 소스 기지국(31)으로부터의 파일럿 수신 신호 세기에 대한 상기 타겟 기지국(32)으로부터의 파일럿 수신 신호 세기의 비의 상한 임계 값(TH_H)과 하한 임계 값(TH_L)을 기 설정하여 가지고 있다가, 상기 단말기(30)로부터 제공되는 상기 양측 기지국(31,32)에 대한 파일럿 수신 신호의 세기 비가 상기 하한 임계 값(TH_L)을 초과하고 상기 상한 임계 값(TH_H) 이하일 경우 상기 단말기(30)가 상기 셀 A(31a)의 영역에서 상기 중첩 영역(a)으로 진입하여 핸드오프를 수행해야하는 상황으로 판단한다(S404).

상기 제어국(33)에서의 핸드오프 수행 결정 시, 그 제어국(33)은 상기 타겟 기지국(32)에게 상기 소스 기지국(31)에서 상기 단말기(30)에 대해 사용하고 있는 USTS 용 스크램블링 코드(이하 SC1 이라 칭함)와 채널 코드(이하 CC1 이라 칭함) 정보를 제공하여, 그 타겟 기지국(32)의 물리 계층이 상기 SC1과 CC1을 설정토록 요청하고(S405). 이에 따라 상기 타겟 기지국(32)은 상기 SC1과 CC1에 따른 무선 링크를 설정하여 이 무선 링크를 통한 송신 및 수신을 시작함과 아울러(S406), 상기 제어국(33)에게 그 설정 완료에 대한 보고를 한다(S407).

이어, 상기 제어국(33)은 상기 소스 기지국(31)을 통해 상기 단말기(30)에게 액티브 셋 갱신(Active Set Update) 메시지를 제공하고(S408), 이에 근거하여 상기 단말기(30)는 그 제공된 메시지에 포함된 정보에 따라 상기 타겟 기지국(32)으로부터의 신호를 수신토록 물리 계층을 설정하여 상기 타겟 기지국(32)에 대한 수신을 시작하고, 동기를 획득한 후(S409), 상기 소스 기지국(31) 및/또는 상기 타겟 기지국(32)을 통해 상기 제어국(33)에게 액티브 셋 갱신 완료 메시지를 전송함으로서 상기 타겟 기지국(32)에 대한 액티브 셋 추가를 완료한다(S410).

이상의 과정을 거쳐 상기 단말기(30)는 상기 중첩 영역(a) 내에서 상기 소스 기지국(31)과는 USTS 모드로 통신함과 아울러 상기 타겟 기지국(32)과는 상기 SC1과 CC1을 통해 Non-USTS 모드로 통신하게 된다.

계속하여, 상기 제어국(33)은 상기 단계 S401 내지 S403의 절차를 통해 상기 단말기(30)와 상기 양측 기지국(31,32)과의 각 무선 링크에 대한 품질을 감시하다가, 상기 단말기(30)로부터 제공되는 상기 양측 기지국(31,32)에 대한 파일럿 수신 신호의 세기 비가 상기 상한 임계 값(TH_H)을 초과할 경우, 상기 단말기(30)가 상기 중첩 영역(a)에서 상기 셀 B(32a)의 영역으로 진입하였다고 판단되면, 상기 단말기(30)와 상기 소스 기지국(31) 간에 형성된 무선 링크에 대한 해제를 결정한다(S411).

상기 제어국(33)은 상기 소스 기지국(31)에 대한 무선 링크의 해제가 결정되면, 상기 소스 기지국(31)에게 해당 무선 링크의 해제를 요청하고(S412), 상기 소스 기지국(31)은 그 요청에 따라 상기 단말기(30)에 대하여 설정된 무선 링크가 해제되어 그 단말기(30)에 대한 송/수신을 중지함과 아울러(S413), 상기 제어국(33)에게 그 무선 링크 해제 완료에 대한 보고를 한다(S414).

이어, 상기 제어국(33)은 상기 타겟 기지국(32)을 통해 상기 단말기(30)에게액티브 셋 갱신(Active Set Update) 메시지를 제공하고(S415), 이에 근거하여 상기 단말기(30)는 그 제공된 메시지에 포함된 정보에 따라 상기 소스 기지국(31)으로 부터의 신호 수신을 중지토록 물리 계층을 설정하여 상기 소스 기지국(31)에 대한 수신을 중지토록하고(S416), 상기 타겟 기지국(32)을 통해 상기 제어국(33)에게 액티브 셋 갱신 완료 메시지를 전송함으로서 상기 소스 기지국(31)을 액티브 셋에서 제거토록한다(S417).

이상의 과정을 거쳐 상기 단말기(30)는 상기 중첩 영역(a)을 벗어나 상기 셀 B(32a)의 영역으로 진입하는 순간, 상기 소스 기지국(31)과의 통신은 해제됨과 아울러 상기 타겟 기지국(32)과는 상기 SC1과 CC1을 통해 Non-USTS 모드로 통신하게 된다.

계속하여, 상기 제어국(33)은 상기 타겟 기지국(32)의 USTS 모드 지원 여부에 따라, 현재 Non-USTS 모드로 동작하는 상기 단말기(30)에 대해 USTS 모드로 변경할 것인지에 대한 모드 변경 여부를 결정하게 되는 바, 본 실시예에서 상기 타겟 기지국(32)은 USTS 모드를 지원하고 있다고 전제하였으므로 여기서는 USTS 모드로 변경할 것을 결정한다(S418).

상기와 같이 USTS 모드로의 변경이 결정되면, 상기 제어국(33)은 모드 변경에 필요한 정보 즉, 상기 단말기(30)가 상기 타겟 기지국(32)의 셀 B(32a) 영역에서 USTS 모드로 사용할 스크램블링 코드(이하 SC2라 칭함)와 채널 코드(이하 CC2라 칭함)를 결정한다(S419). 이와 아울러 상기 제어국(33)은 상기 타겟 기지국(32)에서의 Non-USTS 모드 상태로의 동작 시 상기 단말기(30)에 대하여 송/수신된 신호(즉, 상기 단계 S415 및 이에 대응한 상기 단계 S416,S417의 수행에 따른 송/수신 신호)에 근거하여 계산된, 전용 채널에 대한 왕복(roundtrip) 지연 결과 값을 기반으로 USTS를 위한 상기 단말기(30)에서의 신호 전송 시작 시간의 조정 값을 계산토록한다(S420).

이어, 상기 제어국(33)은 상기 단계 S405-S407에 의해 SC1과 CC1으로 설정된 상기 타겟 기지국(32)의 스크램블링 코드와 채널 코드를 상기 단계 S419에서 결정된 SC2와 CC2로 변경토록 상기 타겟 기지국(32)에 준비 요청하고(S421), 이에 따라 상기 타겟 기지국(32)은 상기 단말기(30)에 대한 스크램블링 코드와 채널 코드를 각각 SC2와 CC2로 변경할 준비를 완료한 후, 상기 제어국(33)에게 그 변경에 대한 준비 완료 보고를 한다(S422).

이어, 상기 제어국(33)은 상기 SC2와 CC2로의 변경 시작 시간 정보를 상기 타겟 기지국(32)에 제공한 후(S423), 상기 SC2와 CC2로의 변경 전 상기 타겟 기지국(32)의 상기 SC1과 CC1의 링크를 통해 상기 SC2, CC2, 상기 계산된 전송 시작 시간 조정 값(즉, 단말기에서의 정확한 전송 타이밍 조정 값)을 포함하는 정보 메시지를 상기 단말기(30)에게 제공한다(S424). 여기서, 상기 단계 S423의 변경 시작 시간 정보의 제공 과정은 상기 단계 S424를 상기 타겟 기지국(32)을 통하여 수행하기 위한 시간을 획득하기 위해 수행된 것으로서, 상기 단계 S424의 수행 완료 후에야 비로소 상기 타겟 기지국(32)에서의 스크램블링 코드와 채널 코드 변경이 이루어도록 하는 것이다.

마지막으로, 상기 단말기(30)는 상기 제어국(33)으로부터 제공된 상기 정보메시지에 근거하여, 상기 타겟 기지국(32)에 대한 무선 링크를 이전의 SC1과 CC1에서 SC2와 CC2로 각각 변경하여 USTS 모드로 동작토록 하고, 상기 전송 시작 시간 조정 값에 따라 메시지 전송 시작 시간을 정확히 조절한 후, 상기 타겟 기지국(32)을 통하여 상기 제어국(33)으로 상기 USTS 모드로의 모드 변경 완료 메시지를 전송한다(S425).

이상의 과정을 거쳐 상기 단말기(30)는 상기 타겟 기지국(32)과 상기 SC2와 CC2의 무선 링크를 통해 USTS 모드로 통신하게 된다.

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법의 흐름도로서, 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 USTS가 지원되지 않는 인접 셀로의 단말기 이동 시 소프트 핸드오프 방법에 대한 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시예에서, 도 3 의 상기 제 1 기지국(이하 소스 기지국이라 창함)(31)은 USTS를 지원하고 있고 상기 제 2 기지국(이하 타겟 기지국이라 칭함)(32)은 USTS를 지원하지 않는 일반적인 비동기 IMT-2000(또는 W-CDMA) 방식 기지국이며, 단말기(30)는 상기 셀 A(31a)의 영역 내에서 상기 소스 기지국(31)과 USTS 모드로 통신하면서 상기 타겟 기지국(32)의 통신 영역인 상기 셀 B(32a)의 영역측으로 이동 중 임을 전제로하고서 이하 설명토록 한다.

도 5 의 실시예는 도 4 의 실시예와 비교하여 상기 단계 S401-S417 까지의 과정이 동일하므로 동일한 단계 부호를 부가하여 그 설명을 생략토록 하고, 차이나는 이후의 과정(S518-S525)에 대해서만 설명토록 한다.

먼저, 상기 단계 S401-S417을 순차적으로 수행한 뒤, 상기 제어국(33)은 상기 타겟 기지국(32)의 USTS 모드 지원 여부에 따라, 현재 Non-USTS 모드로 동작하는 상기 단말기(30)에 대해 어떤 모드로 변경할 것인지에 대한 모드 변경 여부를 결정하게 되는 바, 본 실시예에서 상기 타겟 기지국(32)은 USTS 모드를 지원하지 않는 일반적인 비동기 방식 기지국으로 전제하였으므로 여기서는 USTS 모드로 변경하지 않고 상기 타겟 기지국(32)의 일반 (비동기) 모드로 변경할 것을 결정한다(S518).

상기와 같이 일반 모드로의 변경이 결정되면, 상기 제어국(33)은 모드 변경에 필요한 정보 즉, 상기 단말기(30)가 상기 타겟 기지국(32)의 셀 B(32a) 영역에서 일반 모드로 사용할 스크램블링 코드(이하 SC3 이라 칭함)와 채널 코드(이하 CC3 이라 칭함)를 할당 결정한다(S519).

이어, 상기 제어국(33)은 상기 단계 S405-S407에 의해 SC1과 CC1으로 설정된 상기 타겟 기지국(32)의 스크램블링 코드와 채널 코드를 상기 단계 S519에서 결정된 SC3 과 CC3 으로 변경토록 상기 타겟 기지국(32)에 준비 요청하고(S520), 이에 따라 상기 타겟 기지국(32)은 상기 단말기(30)에 대한 스크램블링 코드와 채널 코드를 각각 SC3 과 CC3 으로 변경할 준비를 완료한 후, 상기 제어국(33)에게 그 변경에 대한 준비 완료 보고를 한다(S521).

이어, 상기 제어국(33)은 상기 SC3 과 CC3 으로의 변경 시작 시간 정보를 상기 타겟 기지국(32)에 제공한 후(S522), 상기 SC3 과 CC3 으로의 변경 전에 상기타겟 기지국(32)에 설정된 상기 SC1과 CC1의 링크를 통해 상기 SC3 및 CC3 등의 파라미터를 포함하는 정보 메시지를 상기 단말기(30)에게 제공한다(S523). 여기서, 상기 단계 S522의 변경 시작 시간 정보 제공 과정은 상기 단계 S523을 상기 타겟 기지국(32)을 통하여 수행하기 위한 시간을 획득하기 위해 수행된 것으로서, 상기 단계 S523의 수행 완료 후에 비로소 상기 타겟 기지국(32)에서의 스크램블링 코드와 채널 코드 변경이 이루어도록 하는 것이다.

마지막으로, 상기 단말기(30)는 상기 제어국(33)으로부터 제공된 상기 정보 메시지에 근거하여, 상기 타겟 기지국(32)에 대한 무선 링크를 이전의 SC1과 CC1에서 SC3과 CC3으로 각각 변경하여 일반 모드로 동작토록 물리 계층을 설정한 후, 상기 타겟 기지국(32)을 통하여 상기 제어국(33)으로 상기 일반 모드로의 모드 변경 완료 메시지를 전송한다(S524).

이상의 과정을 거쳐 상기 단말기(30)는 상기 타겟 기지국(32)과 상기 SC3과 CC3의 무선 링크를 통해 정상적인 일반 모드로 통신하게 된다.

도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법의 흐름도로서, 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 이웃하는 인접 셀로의 단말기 이동 시 하드 핸드오프 방법에 대한 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시예에서, 도 3 의 상기 제 1 기지국(이하 소스 기지국이라 창함)(31)과 상기 제 2 기지국(이하 타겟 기지국이라 칭함)(32) 모두 USTS를 지원하고 있으며, 단말기(30)는 상기 셀 A(31a)의 영역 내에서 상기 소스 기지국(31)을 상대로, 해당 스크램블링 코드 SC1과 채널 코드 CC1의 물리 채널을 통해 USTS 모드로 통신하면서 상기 타겟 기지국(32)의 통신 영역인 상기 셀 B(32a)의 영역측으로 이동 중 임을 전제로 하고서 이하 설명토록 한다.

먼저, 상기 단말기(30)는 상기 제어국(33)으로부터 파일럿 수신 신호에 대한 측정 제어 메시지를 상기 소스 기지국(31)을 통해 주기적으로 제공받게 되므로(S601), 그 측정 제어 메시지에 의거하여 임의 기지국으로부터 전송되어 수신된 각 파일럿 신호의 크기를 측정하고(S602), 그 측정 결과 값을 상기 소스 기지국(31)을 통하여 상기 제어국(33)으로 보고한다(S603).

상기 제어국(33)은 상기 보고된 파일럿 신호의 측정 결과 값에 따라 상기 소스 기지국(31)에서 상기 타겟 기지국(32)으로의 하드 핸드오프 수행여부를 결정하는 바, 예컨대 상기 제어국(33)은 상기 소스 기지국(31)으로부터의 파일럿 수신 신호 세기에 대한 상기 타겟 기지국(32)으로부터의 파일럿 수신 신호 세기의 비의 임계 값(TH)을 기 설정하여 가지고 있다가, 상기 단말기(30)로부터 제공되는 상기 양측 기지국(31,32)에 대한 파일럿 수신 신호의 세기 비가 상기 임계 값(TH)을 초과할 경우 상기 단말기(30)가 상기 셀 A(31a)의 영역에서 상기 중첩 영역(a)으로 진입하였고 핸드오프를 수행해야 하는 상황으로 판단한다(S604).

상기 제어국(33)에서의 하드 핸드오프 수행 결정 시, 그 제어국(33)은 상기 타겟 기지국(32)에게 상기 셀 B(32a)에 해당하는 USTS용 스크램블링 코드(이하 SC2라 칭함)와 채널 코드(이하 CC2라 칭함) 정보를 제공하여, 그 타겟 기지국(32)의물리 계층이 상기 SC2와 CC2를 설정토록 요청하고(S605), 이에 따라 상기 타겟 기지국(32)은 상기 SC2와 CC2에 따른 무선 링크를 설정하여 이 물리 채널을 통한 송신 및 수신을 시작함과 아울러(S606), 상기 제어국(33)에게 그 설정 완료에 대한 보고를 한다(S607).

이와 같이 상기 타겟 기지국(32)에 대한 물리 계층의 설정이 완료되면, 상기 제어국(33)은 상기 소스 기지국(31)을 통해 USTS용 상기 스크램블링 코드 SC2와 채널코드 CC2에 대한 정보, 및 USTS를 위한 상기 단말기(30)에서의 기본(default) 전송 타이밍 조정값 등을 포함하는 물리 채널 재설정(Physical Channel Reconfiguration) 메시지를 상기 단말기(30)로 제공한다(S608).

상기 단말기(30)는 상기 제공된 메시지에 의거하여, 물리계층에 대해 USTS로 동작하는 상기 소스 기지국(31)에 대한 송수신을 중단하고(S609), 상기 SC2와 CC2로 물리 채널을 설정하여 상기 타겟 기지국(32)과의 송수신을 시작하고, 동기를 획득한다(S610).

이와 같이 상기 단말기(30)와 상기 타겟 기지국(32)과의 USTS 모드로의 통신을 위한 설정이 완료되면, 상기 단말기(30)는 상기 타겟 기지국(32)을 통하여 물리 채널 설정 완료 메시지를 상기 기본 전송 타이밍 조정값에 맞춰 상기 제어국(33)으로 전송한다(S611).

이어, 상기 타겟 기지국(32)은 상기 단계 S608의 기본 전송 타이밍 조정값과 상기 단계 S611의 메시지 수신 시간 값을 근거로 전용 물리 채널(즉, SC2와 CC1 채널)에서의 왕복 지연(roundtrip delay) 값을 상기 제어국(33)에 보고하며(S612),상기 제어국(33)은 상기 보고된 값에 근거하여 상기 단말기(30)에서 사용할 정확한 전송 타이밍 조정값(즉, 단말기(30)에서의 신호 전송 시작 시간의 조정값)을 계산하고(S613), 그 계산된 타이밍 조정값을 포함하는 물리 채널 재설정 메시지를 상기 타겟 기지국(32)을 통해 상기 단말기(30)에 제공한다(S614).

마지막으로, 상기 단말기(30)는 상기 제공된 타이밍 조정값에 의거하여 타이밍 조정을 완료한 후 상기 타겟 기지국(32)을 통해 상기 제어국(33)으로 물리 채널 재설정 완료 메시지를 전송한다(S615).

한편, 상술된 순차적인 과정에서 타이밍 트래킹을 통해 지연 시간에 관계없이 타이밍 적응을 수행할 경우에는 상기 단계 S612 내지 상기 단계 S615의 과정은 수행되지 않을수도 있다.

이상의 과정을 거쳐 상기 단말기(30)는 상기 타겟 기지국(32)과 상기 SC2와 CC2의 무선 링크를 통해 USTS 모드로 통신하게 된다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 핸드오프 방법은, 차세대 이동 통신 시스템인 비동기 IMT-2000 시스템에 있어서 USTS 기술을 적용하기 위한 선결 과제인 소프트 및 하드 핸드오프의 지원이 가능토록 하며, 특히 기존의 Non-USTS 모드 도입 방안을 그대로 적용할 경우 발생하게되는 타이밍 트래킹 과정을 완전히 배제하여 이로 인한 지연 시간 발생을 줄이도록 함과 아울러, 새로운 무선 인터페이스 메시지에 대한 정의 또한 배제함으로서, 핸드 오프 상황 시 USTS 모드에서의 타이밍 적응이 신속하게 이루어도록 하여 단말기의 신뢰성 있는 이동성을 확보하는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 이웃하는 인접 셀로의 단말기 이동 시 소프트 핸드오프 방법에 있어서,

   상기 단말기가 상기 현재 셀과 상기 인접 셀 간의 중첩 영역 내로 진입하는가를 판단하는 제 1 단계;

   상기 중첩 영역내로 진입했다고 판단되면, 그 단말기의 동작 상태를 상기 현재 셀과는 역방향 동기 전송 방식(USTS) 모드의 통신을 유지토록 함과 아울러 상기 인접 셀에 대해서는 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드로 통신토록 하는 제 2 단계;

   상기 단말기가 상기 중첩 영역에서 상기 인접 셀 영역으로 진입하는가를 판단하는 제 3 단계;

   상기 인접 셀 영역으로 진입했다고 판단되면, 상기 단말기의 동작 상태를 상기 현재 셀과의 통신은 해제하고 상기 인접 셀과의 비 역방향 동기 전송 방식 모드로의 통신만을 유지토록 하는 제 4 단계; 및

   상기 인접 셀의 역방향 동기 전송 방식 모드에 대한 지원 여부에 따라, 상기 단말기와 상기 인접 셀과의 비 역방향 동기 전송 방식 모드로의 통신 상태에서, 역방향 동기 전송 방식 모드 또는 해당하는 일반 모드로의 통신 상태로 전환하는 제 5 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 단계 및 상기 제 3 단계는,

   현재 셀로부터의 파일럿 수신 신호 세기에 대한 인접 셀로부터의 파일럿 수신 신호 세기의 비의 상한 임계 값과 하한 임계 값을 설정하는 하위 1 단계;

   상기 단말기로부터 제공되는 상기 양 셀로부터의 파일럿 수신 신호의 세기 비가 상기 하한 임계 값 및/또는 상기 상한 임계 값을 초과하는지를 판단하는 하위 2 단계; 및

   상기 하한 임계 값을 초과할 경우 상기 현재 셀로부터 상기 중첩 영역으로의 진입으로 판단하고, 상기 상한 임계 값을 초과할 경우 상기 중첩 영역으로부터 상기 인접 셀로의 진입으로 판단하는 하위 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   상기 인접 셀의 해당 타겟 기지국의 물리계층에 대해 상기 현재 셀의 해당 소스 기지국에서 사용하는 USTS용 스크램블링 코드와 채널코드를 설정하는 하위 1 단계; 및

   상기 설정에 대응하여, 상기 소스 기지국을 통해 상기 단말기에게 액티브 셋갱신 메시지를 제공하여, 상기 타겟 기지국으로 부터의 정보를 수신토록 상기 단말기의 물리계층을 설정하는 하위 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 4 단계는,

   상기 제 3 단계에서 상기 인접 셀 영역의 진입 판단 시, 상기 단말기에 대한 상기 소스 기지국의 무선링크 설정을 해제하는 하위 1 단계; 및

   상기 해제 완료 시 이에 근거하여, 상기 타겟 기지국을 매개로 상기 단말기에게 액티브 셋 갱신 메시지를 제공하여 상기 소스 기지국으로 부터의 데이터 수신을 중지토록하고 이에 대한 완료 메시지를 수신하는 하위 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 5 단계는,

   상기 인접 셀에서 역방향 동기 전송 방식 모드를 지원할 경우, 상기 단말기에서 사용할 상기 인접 셀의 해당 역방향 동기 전송 방식 모드용 스크램블링 코드와 채널 코드를 결정함과 아울러, 상기 제 4 단계의 상기 하위 2 단계에서의 상기단말기와 상기 타겟 기지국간의 통신에 근거하여, 역방향 동기 전송 방식 모드를 위한 상기 단말기에서의 전송 시간 조정값을 계산하는 하위 1 단계; 및

   상기 결정된 스크램블링 코드와 채널 코드 및 상기 계산된 전송 시간 조정값에 대한 정보를 상기 단말기로 제공하여 상기 단말기의 물리 채널 변경 및 타이밍 조정을 수행토록 한 후, 상기 결정된 스크램블링 코드와 채널 코드에 기반하여 상기 타겟 기지국의 물리 채널을 설정하는 하위 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 5 단계는,

   상기 인접 셀에서 역방향 동기 전송 방식 모드를 지원하지 않을 경우, 상기 단말기에서 사용할 상기 인접 셀의 해당 일반 모드용 스크램블링 코드와 채널 코드를 결정하는 하위 1 단계; 및

   상기 결정된 스크램블링 코드와 채널 코드에 대한 정보를 상기 단말기로 제공하여 상기 단말기의 물리 채널 변경을 수행토록 한 후, 상기 결정된 스크램블링 코드와 채널 코드에 기반하여 상기 타겟 기지국의 물리 채널을 설정하는 하위 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 소프트 핸드오프 방법.
7. 역방향 동기 전송 방식(USTS)이 지원되는 현재 셀로부터 이웃하는 인접 셀로의 단말기 이동 시 하드 핸드오프 방법에 있어서,

   상기 단말기로부터 제공된 순방향 수신 신호의 세기 정보에 근거하여 하드 핸드오프의 수행 여부를 결정하는 제 1 단계;

   상기 하드 핸드오프의 수행 결정 시, 상기 인접 셀의 해당 기지국의 스크램블링 코드와 채널 코드를 포함한 정보를 현재 셀의 해당 기지국을 통해 상기 단말기에게 제공하는 제 2 단계;

   상기 단말기가 상기 제공된 정보에 근거하여 상기 현재 셀의 해당 기지국과의 역방향 동기 전송 방식 모드의 통신을 해제함과 아울러 상기 인접 셀의 해당 기지국과의 비 역방향 동기 전송 방식 모드의 통신을 수행하는 제 3 단계; 및

   상기 인접 셀이 역방향 동기 전송 방식 모드를 지원할 경우, 상기 단말기와 상기 인접 셀의 해당 기지국과의 비 역방향 동기 전송 방식(Non-USTS) 모드로의 통신 상태에서의 통신에 근거하여, 역방향 동기 전송 방식 모드로의 통신 상태로 전환하는 제 4 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 하드 핸드오프 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   상기 인접 셀의 해당 기지국의 물리계층에, 상기 인접 셀에 해당하는 역방향 동기 전송 방식 모드용 상기 스크램블링 코드와 상기 채널코드를 설정하는 하위 1단계; 및

   상기 설정된 스크램블링 코드와 채널코드 정보, 및 상기 단말기에서의 기본 전송 타이밍 조정값을 포함하는 정보 메시지를 상기 현재 셀의 해당 기지국을 통해 상기 단말기에게 제공하는 하위 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 하드 핸드오프 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는,

   상기 단말기가, 상기 제 2 단계의 상기 하위 2 단계에서 제공된 정보에 근거하여 상기 현재 셀의 해당 기지국에 대한 송수신을 중단하고, 상기 인접 셀의 해당 기지국과의 송수신을 위한 무선 링크를 설정하는 하위 1 단계; 및

   상기 단말기로부터 상기 기본 전송 타이밍 조정값에 맞춰 전송된 상기 설정에 대한 완료 메시지를 상기 인접 셀의 해당 기지국을 통하여 수신하는 하위 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 하드 핸드오프 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 4 단계는,

    상기 제 3 단계의 상기 하위 2 단계 수행에 따라 상기 인접 셀의 해당 기지국으로부터 제공된 왕복 지연 값에 근거하여, 상기 단말기에서 사용할 전송 타이밍조정값을 계산하는 하위 1 단계; 및

    상기 계산된 타이밍 조정값을 포함하는 물리 채널 재설정 메시지를 상기 인접 셀의 해당 기지국을 통해 상기 단말기에 제공하여, 상기 단말기가 상기 제공된 타이밍 조정값에 의거하여 타이밍 조정을 완료한 후 상기 인접 셀의 해당 기지국과 통신토록 하는 하위 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 하드 핸드오프 방법.
11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 한 항에 있어서,

    상기 제 1 단계는,

    상기 현재 셀로부터의 파일럿 수신 신호 세기에 대한 상기 인접 셀로부터의 파일럿 수신 신호 세기의 비의 임계 값을 설정하는 하위 1 단계;

    상기 단말기로부터 제공되는 상기 양 셀로부터의 파일럿 수신 신호의 세기 비가 상기 임계 값을 초과하는지를 판단하는 하위 2 단계; 및

    상기 임계 값을 초과할 경우 하드 핸드오프의 수행에 대한 결정을 하는 하위 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 역방향 동기 전송 방식의 지원을 위한 하드 핸드오프 방법.