KR100377072B1 - 핸드 오프를 용이하게 하는 시스템 및 방법 - Google Patents

핸드 오프를 용이하게 하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 기지국들(16 및 22)을 구비한 통신 시스템(12)에서 원격 이동 유닛의 핸드 오프를 용이하게 하는 방법 및 시스템은, 소프트 핸드 오프를 용이하게 하는 종래의 기지국 회로(44)와 병치된 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)을 구비한 통신 가능 구역 심(10)을 따라 기지국(16 및 22)을 이용한다. 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)은 독립된 제 2그룹의 확산 스펙트럼 코드 트래픽 채널들의 직교 상관 서브셋인 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 생성하며 수신하는 송수신기(36)를 포함하며, 상기 소프트 핸드 서브 시스템은 소스 기지국 제어기(14)에 의해 제어된다. 전용 소프트 핸드 오프 채널들은 특정 소스 기지국(16)에 할당된다. 양호하게는, 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)은 파일럿 채널 또는 동기 채널 없이 단지 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들만 생성한다.

Description

핸드 오프를 용이하게 하는 시스템 및 방법{A SYSTEM AND METHOD FOR FACILITATING A HANDOFF }
셀룰러 통신 시스템 또는 그 외의 무선 주파수 기초(radio frequency based) 통신 시스템에서, 이동 가입자 유닛이 통신 가능(coverage) 시스템에서 통신 가능 구역의 경계선을 지나 이동할 때 지속적인 통신을 할 수 있도록, 이동 가입자 유닛은 소스(source) 통신 가능 구역에서 인접(neighboring) 통신 가능 구역으로 핸드 오프되어야 한다. 몇가지 유형의 알려진 핸드 오프 구성들이 존재한다. 이동 가입자 유닛과 2개의 기지국(base station)과의 통신에 있어서, 하드(hard) 핸드 오프는, 이동 가입자 유닛이 한 순간에 단지 하나의 기지국과 통신한다. 소프트 (soft) 핸드 오프는 이동 가입자 유닛에 의해 동시에 복수의 기지국과 통신하는 것을 의미한다.
일반적으로, 소프트 핸드 오프 동안에는, 이동 가입자 유닛이 목표(target) 기지국과 통신하는 동안 소스 기지국은 이동 가입자 유닛과 통신한다. 코드 분할 다중 접속(CDMA) 통신 시스템에 있어서, 소프트 핸드 오프 하는 동안, 이동 가입자 유닛은 동일 주파수 대역을 통해 소스 기지국 및 목표 기지국과 통신한다. 각 기지국은 동일하지만 독립적인 확산 순서로 확산된 정보를 전송하고, 공통점 예컨데 기지국 제어기에서 결합하는 다음 선택을 위해 이동 가입자 유닛 전송을 수신한다. 그러나, 예컨데, 기지국들이 다른 이동 스위칭 센터(mobile switching center)에 접속된 2개의 상이(different)하고 지형적으로 분리된 기지국 제어기에 의해 제어될 때, 소프드 핸드 오프를 셋업(set up)하기 어려운 경우가 있다. 상이한 기지국 제어기들에 의해 제어되는 기지국들 간의 핸드 오프 영역은 통신 가능 심(coverage seam)이라 일컬어진다. 통신 가능 심을 통과하는 하드 핸드 오프 방법은 임시 양수인에게 양도된 미국 특허 제 5,682,416 호에 기술되어 있다.
발명자가 페트리 졸마(Petri Jolma)이고 1996.1.25 에 공개된 국제 특허 출원 제 PCT/F195/00389 에 기술된것과 같은 핸드 오프 방법 및 시스템에, 인접 통신 가능 구역과 연관된 기지국 제어기에 의해 제어되는, 2개의 독립적으로 배치된 기지국에 의해 목표 셀이 서브(serve)되는 통신 가능 심과 함께 인접셀들이 공개되어 있다. 2개의 기지국들은 서로 독립적으로 동작하지만, 그들의 통신 가능 구역과 전파 조건은 상호 간섭을 감소시키기 위해 실질적으로 동일하게 설계된다. 또한, 2개의 배치된 기지국들은 동일 주파수 범위에서 동작하지만, 그들 각각의 채널에 대해 다른 확산 코드를 사용한다. 2개의 기지국들의 장치는 1개의 물리적 기지국을 2개의 논리적으로 분리되었지만 동일 안테나를 사용하는 부분으로 분할함에 의해 실현된다. 그 기지국들은 동일한 물리적 자원(예컨데, 장치 케비넷(equipment cabinets), 안테나 타워(antenna towers) 및 안테나)을 사용하지만 장치는 2개의 기지국 제어기에 대해 별도의 접속을 한다. 이동 가입자 유닛이 심을 지나서 이동할 때, 소스 기지국은 동일 기지국 제어기의 제어 하에, 1개의 기지국의 트래픽 채널로 소프트 핸드 오프를 실행한다. 이동 가입자 유닛이 목표 기지국으로 계속 이동할 경우, 하나의 기지국 제어기로부터 목표 기지국을 제어하는 기지국 제어기로 제어를 스위칭 하기 위해 하드 핸드 오프가 실행된다. 그러한 하드 핸드 오프에서는, 이동 가입자 유닛이 사용하는 확산 코드가 변화한다.
통신 가능 심을 지나는 경우 소프트 핸드 오프를 실행하기 위하여, 독립적으로 배치된 기지국들을 이용하는 시스템에서는 몇몇 문제점들이 발생할 수 있다. 동일 장치 박스(box)에 있는 2개의 독립적인 기지국들을 예로 들면, 본 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 각 기지국은, 트래픽 채널 상에 전송된 신호의 후속하는 복조(demodulation)에 도움이 되도록 시간 및 위상 동기(synchronization)를 제공하는데 이용되는 기지국 고유의 파일럿 채널들을 전송한다. 2중으로 파일럿을 생성하는 다수의 독립적인 기지국들을 가짐으로써, 핸드 오프 동안 불필요한 간섭을 유발할 수 있다. 게다가, 각각 서로 독립적인 2개의 기지국들로부터, 다른 확산 코드들을 이용하는 시스템에서는, 부가적인 잡음이 핸드 오프 동작 동안에 포함될 수 있다.
게다가, 그러한 시스템은 현존하는 하드웨어의 적절한 통합을 제공하지 않아 보다 많은 비용을 유발시킨다. 또한, 그러한 시스템은 목표 기지국과 병치된 기지국 간의 적절한 동기화를 제공하지 않는다. 예컨데, 2개의 독립적이지만 병치된 기지국들이 동일 안테나로부터 전송을 하는 경우, 핸드 오프에 대한 트래픽 채널의 타이밍은 서로 다르고, 그 결과 소프트 핸드 오프 채널의 부정확한 시간 정렬 및 주파수 정렬을 초래한다. 또한, 목표 기지국의 모든 전송된 전력은 병치된 기지국들로부터의 신호의 복조화를 시도하는 이동 가입자 유닛 수신기에 잡음 소스(source)로 작용한다.
게다가, 기지국 설계에서 제조업자의 차이에 상관없이 실행될 수 있는 소프트 핸드 오프 시스템을 구비하는 것이 바람직하다. 소프트 핸드 오프를 용이하게 하는 동안 다수의 판매업자의 기지국 장치의 혼합은 통화 품질과 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 코드 분할 다중 접속 통신을 제공하는 다수의 기지국들을 갖는 통신 시스템에서 이동 가입자 유닛의 핸드 오프를 용이하게 하는 방법 및 시스템이 필요하다.
본 발명은 셀룰러 통신 시스템과 같은 통신 시스템에서 핸드 오프(hand off)를 제공하기위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 확산 스펙트럼 코딩을 사용하는 통신 시스템에서 이동 가입자 유닛의 핸드 오프를 용이하게 하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라, 전용 소프트 핸드 오프 채널 서브 시스템을 가지며 통신 가능 심과 함께 설치된 다수의 기지국을 도시하는 블럭 다이어 그램.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 통신 가능 심과 함께 설치된 기지국에서 소프트 핸드 오프 서브 시스템의 일례를 도시한 블럭 다이어 그램.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 전용 소프트 핸드 오프 채널 실행과 함께 소프트 핸드 오프 서브 시스템을 이용하는 핸드 오프 시스템내에서 이동 유닛의 동작을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 기지국에서 소프트 핸드 오프 서브 시스템의 구현을 도시하는 블럭 다이어그램.
도 5는 본 발명의 선택적 실시예에 따라 소프트 핸드 오프 트래픽 채널 생성을 이용하는 기지국을 도시하는 개략적인 블럭 다이어그램.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 소프트 핸드 오프 제어기와 함께 소스 및 목표 기지국의 동작을 도시하는 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제 2의 그룹 채널 송수신기에 의해 이용되는 하드 핸드 오프 회로의 일례를 도시하는 블럭 다이어그램.
코드 분할 다중 접속 통신 시스템과 같은 통신 시스템으로서, 다수의 기지국들을 가지는 통신 시스템에서 소스 기지국으로부터 목표 기지국으로 원격 이동 가입자 유닛의 핸드 오프를 용이하게 하는 방법 및 시스템은, 소프트 핸드 오프를 용이하게 하는 통상적인 기지국 회로와 함께 배치된 소프트 핸드 오프 서브 시스템을 갖는, 통신 가능 구역 심을 따라 설치된 목표 기지국을 이용한다. 소프트 핸드 오프 서브 시스템은, 분리된 제 2그룹의 확산 스펙트럼 코드화 트래픽 채널들의 직교 상관된 서브셋(sub set)인 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 생성하고 수신하는 송수신기를 포함하며, 상기 소프트 핸드 오프 서브 시스템은 소스 기지국 제어기에 의해 제어된다. 전용 소프트 핸드 오프 채널들은 지정된 소스 기지국 제어기에 할당된다. 양호하게는, 소프트 핸드 오프 서브 시스템은 파일럿 채널들 또는 동기 채널들 없이 단지 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 생성한다.
소프트 핸드 오프 서브 시스템은 제 2그룹의 확산 스펙트럼 코드화 트래픽 채널들과 전용 소프트 핸드 오프 채널들의 적어도 시간 동기화를 용이하게 하는 동기 회로를 포함한다. 소프트 핸드 오프 서브 시스템은, 통상적인 기지국 시스템으로부터 파일럿 채널 정보를 수신하는 파일럿 채널 수신기로부터 파일럿 채널 도달 시간 데이터와 같은 동기 데이터를 통신하기 위한 정보를 소스 기지국에 있는 제어기를 통해 송신 및 수신하는 제어기를 포함한다. 통상적인 기지국 시스템은 병치된(collocated) 안테나 시스템을 통하여 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들을 생성하며, 제 2그룹의 확산 스펙트럼 채널들은 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들과 직교 연관되어 있고, 따라서 전용 소프트 핸드 오프 채널들은 제 2그룹의 전통적인 트래픽 채널들과 완전히 다른 것은 아니다. 예컨데, 전용 소프트 핸드 오프 채널들은 보통 기지국에 할당된 트래픽 채널들의 서브셋이 될 수 있다.
심을 따라 설치된 소스 기지국은, 소프트 핸드 오프 서브 시스템 송수신기로부터 생성된 바람직한 전용 소프트 핸드 오프 채널의 선택을 용이하게 하기 위해 목표 기지국에 의해 사용되는 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 제어 데이터를 생성하는 제어기를 포함한다. 그러므로 소스 기지국은 목표 기지국 위치로부터 생성된 소프트 핸드 오프 채널의 선택을 제어한다. 일단 소프트 핸드 오프 채널이 더 이상 필요하지 않게 되면, 하드 핸드 오프가 기지국 제어기의 제어 하에 이루어지는데, 여기서 하드 핸드 오프 트래픽 채널은 일정한 스크램블링 코드(scrambling code)를 유지하며 트래픽 채널에 대한 확산 코드에서의 변화를 동기화함에 의해 생성된다.
도 1은 셀룰러 코드 분할 다중 접속 통신 시스템(12)과 같은 통신 시스템에서 통신 가능 심(10)을 도시한다. 그러나, 개시된 시스템은, 예컨데 개인 통신 시스템(PCS) 및 비 셀룰러 통신 시스템을 포함하는, 다른 통신 시스템에도 적용가능함을 알수 있다. CDMA 통신 시스템(12)은 통신 가능 심(10)의 한쪽면을 따라 위치한 기지국(16)을 제어하며 또한 통신 가능 심(10)의 동일 면을 따라 위치한 다른 기지국(18)도 제어하는 기지국 제어기(BSCA)(14)를 포함한다. 게다가, 제 2의 기지국 제어기(20)는 통신 가능 심(10)의 다른 면을 따라 위치하고 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 가진 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)를 포함하는 목표 기지국(22)를 제어한다. 또한 기지국 제어기(20)는 통신 가능 심(10)을 따라 위치하지 않는 다른 기지국(26)도 제어한다. 기지국 제어기(14 및 20)는 모두 본 기술 분야에서 알려진 이동 스위칭 센터(MSC)에 접속된다.
목표 기지국(22)은 확산 스펙트럼 채널 코딩을 용이하게 하는 송수신기와 같은 통상적인 기지국 회로들 및, 참조용으로 여기에 합체된, 표준 IS-95A 에 설명된 것과 같은, 파일럿 채널, 동기 채널 및 다른 트래픽 채널을 수신 및 전송하는 통상적인 시스템들을 포함한다. 기지국 제어기(14)는 T1 연결과 같은 지상선(land line) 연결(30)을 통해 소스 기지국(16) 및 목표 기지국(22)에 연결된다. 특히, 기지국 제어기(14)는 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)과 통신하는 소프트 핸드 오프 제어기(28)를 포함한다.
소스 기지국 제어기(14) 및 목표 기지국 제어기(20)(도 1에 도시됨)는 이동 스위칭 센터(MSC)를 통해 각각 서로 통신한다. MSC는, 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)에 의해 이용될, 의사 잡음(pseudo noise) 오프셋(offset) 변화들, 소프트 핸드 오프 서브 시스템에 의해 이용되는 허용 트래픽 채널 번호들, 허용 최대 선형 전력 증폭기 전송 전력 및 다른 통상적인 정보와 같은 정보를 전달한다. 그러한 구성 파라미터들(configuration parameters)은, 일반적으로, 본 기술분야에 알려진, 무선 동작(radio operation) 및 유지 보수 센터 서브 시스템에 의해 세트 된다.
도 2는 파일럿 채널 수신기(32), 시간 및 주파수 동기 회로(34), 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36) 및 제 1의 소프트 핸드 오프 제어기(38)를 갖는 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)을 도시한다. 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)은 병치된 통상적인 기지국 회로(42)와 함께 안테나 시스템(40)에 연결되며, 병치된 통상적인 기지국 회로(42)는 송수신기(36)에 의해 생성 및 수신되는 전용 소프트 핸드 오프 채널들에 직교 연관된 제 2 그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들을 생성 및 수신하는 제 2 채널 그룹 송수신기(44)를 포함한다.
전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)는, 제 2 채널 그룹 송수신기(44)에 의해 생성 및 수신되는, 제 2 그룹의 확산 스펙트럼 코드된 트래픽 채널들의 직교 연관된 서브셋인, 제 1 그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 생성 및 수신한다. 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)는 제 2 핸드 오프 제어기(28)로의 통신 링크(30)을 경유하여 소스 기지국 제어기(14)와 통신한다. 양호하게는, 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)는, 소스 기지국과 함께 소프트 핸드 오프를 지원하도록 배타적으로 사용하기 위해 예약된 트래픽 채널들인 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 송신한다. 전용 소프트 핸드 오프 송수신기는 파일럿 채널, 페이징 채널(들) 또는 동기 제어 채널을 생성하지 않는다. 게다가, 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)는 동일 타이밍(예컨데, RF 심볼의 소부분(small fraction)내에서, 40 나노초(nanoseconds)정도) 및 목표 기지국의 제 2의 채널 그룹으로서 의사 잡음 스크램블링 오프셋을 가지며, 표준 트래픽 채널들로서 동일 안테나 시스템(40) 및 제 2의 채널 그룹 송수신기(44)로부터 송신한다.
시간 및 주파수 동기 회로(34)는, 파일럿 채널 수신기(32)를 통해 제 2 그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들로부터, 파일럿 채널 및 동기 채널 데이터 기반의 목표 기지국에 대한, 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 트래픽 채널의 시간 및 주파수를 동기화한다. 이것은, 소프트 핸드 오프 채널을 목표 기지국과 시간 및 주파수 간섭하는(coherent) 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널들로 설정함을 용이하게 한다. 따라서, 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널들은, 모든 실용적인 목적을 위해, 목표 기지국에 의해 생성되는 것 같이 보인다. 동작 중에, 제 2 채널 그룹 송수신기(44)는, 본 기술분야에서 알려진 바와 같이, 안테나 시스템(40)을 통해 다른 트래픽 채널들과 함께 파일럿 채널 및 동기 채널을 생성한다. 이러한 신호들은 파일럿 채널 수신기(32)에 결합되고, 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)에 의해 사용될 시간 및 주파수 정렬 신호를 얻기 위해 시간 및 주파수 동기 회로(34)로 통하며, 따라서 전용 소프트 핸드 오프 채널들은 제 2의 채널 그룹 송수신기(44)에 의해 생성된 트래픽 채널들에 따라 동일 시간 및 주파수로 송신된다.
목표 기지국(22)의 제 1의 소프트 핸드 오프 제어기(38)은 시간 및 주파수 동기 회로(34)로부터 파일럿 채널 도달 시간 데이터와 같은 시간 동기 신호들도 또한 수신하고, 이 동기 정보를 제 2의 소프트 핸드 오프 제어기(28)에 송신 한다. 게다가, 제 1의 소프트 핸드 오프 제어기(38)는 소스 기지 사이트 제어기(14)에 의해 사용될 채널 전력 정보를 송신한다. 파일럿 채널 도달 시간 데이터는 소스 기지국(16)을 통하여 동일 소프트 핸드 오프 채널의 시간 정렬을 위해 소스 기지 사이트 제어기에 의해 사용된다.
제 2의 소프트 핸드 오프 제어기(28)를 지나서 소스 기지국 제어기(14)는 원하는 전용 소프트 핸드 오프 채널의 선택을 용이하게 하기 위해, 목표 기지국(22)에 의해 사용될 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 채널 제어 데이터를 생성한다. 따라서, 소프트 핸드 오프가 발생할 때, 소스 기지 사이트 제어기(14)는 소프트 핸드 오프 처리 중 사용될 전용 서브셋 소프트 핸드 오프 채널들 중의 하나를 선택하고 이 정보를 제 1의 소프트 핸드 오프 제어기(38) 및 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)로 전송한다. 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)은 그 다음에 안테나 시스템(40)을 사용하는 선택된 전용 소프트 핸드 오프 채널을 생성한다.
도 3을 참조하여, 시스템 동작의 일례가 설명되어질 것이다. 블럭(50)에 도시된 바와 같이, 시스템 초기화 또는 다른 적절한 시간에, 전용 소프트 핸드 오프 채널들의 서브셋은 목표 기지국 및 대응하는 소스 기지국 제어기에 할당된다. 잔여 채널들은 트래픽 채널들에 전형적으로 직교 연관된 제 2의 채널들의 셋이다. 전용 트래픽 채널들은 병치된 소프트 핸드 오프 서브 시스템의 배타적 사용을 위한 것이며, BSCA(14) 와 BSCB(20)간의 링크(도시되지 않음)를 경유하거나 양호하게는 BSCA(14) 및 BSCB(20)을 지원하는 MSC 를 경유하여 할당된다. 대안으로서, 직접 링크가 BSCA(14) 와 BSCB(20) 사이에 설정될 수 있다. 초기화 후에, 이동 가입자 유닛은 소스 기지국에 의해 전송될때 현재의 트래픽 채널을 측정하고, 핸드 오프가 필요한지를 결정하기 위해 소스 기지국으로부터의 소스 파일럿 채널 뿐만 아니라 목표 기지국으로부터의 현재의 목표 파일럿 채널도 또한 측정한다. 이것은 블럭(52)에 도시되어 있다. 만약 목표 기지국으로부터 측정된 파일럿 채널이 소정의 임계값 이상이면, 이동 가입자 유닛은 블럭(54 및 56)에 도시된 바와 같이 소스 기지국으로 핸드 오프 요구를 한다. 만약 소스 기지국으로부터의 파일럿 채널이 소정의 임계값 이상이 아니면, 이동 가입자 유닛은 소스 기지국을 서빙(serving)기지국으로 계속 간주하고, 목표 기지국으로부터의 목표 파일럿 채널 전력을 계속 측정하며, 소스 기지국의 파일럿 채널 전력을 비교한다.
이동 가입자 유닛으로부터 핸드 오프 요구를 수신함과 동시에, 소스 기지국(16)은 상기 요구 정보를 블럭(58)에 도시된 바와 같이 소프트 핸드 오프 처리를 준비하는 소스 기지국 제어기(14)로 전송한다. 소프트 핸드 오프 준비 중에, 소스 기지국 제어기(14)는, 소스 기지국 제어기(14)에 할당되어진 원하는 전용 소프트 핸드 오프 채널의 선택을 용이하게 하기 위해 목표 기지국(22)에 의해 사용될 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 제어 채널 데이터를 생성한다. 소프트 핸드 오프 트래픽 채널 제어 데이터는 현재의 소프트 핸드 오프 처리에 사용될 전용 소프트 핸드 오프 채널을 나타내는 데이터를 포함한다. 이러한 트래픽 채널 제어 데이터는, 블럭(60)에 도시된 바와 같이, 통신 링크(30)를 지나 목표 기지국의 소프트 핸드 오프 서브 시스템으로 전송된다. 다음에, 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)은 전용 소프트 핸드 오프 서브셋 채널 송수신기(36)를 사용하여, 선택된 전용 소프트 핸드 오프 채널을 통해 이동 가입자 유닛으로 데이터를 전송한다. 소스 BSCA(14)는 통신 링크(30)를 지나 목표 기지국(22)을 경유하여 이동 가입자 유닛으로부터 복호화된 트래픽 채널 데이터 프레임들을 수신한다. 게다가, 소스BSCA(14)는 상기 소스 기지국(16)을 지나 이동 가입자 유닛으로부터 복호화된 트래픽 채널 데이터 프레임들을 수신한다.
블럭(62)에 도시된 바와 같이, 이동 가입자 유닛은 소스 기지국의 파일럿이 소정의 임계값 이하인지를 결정하기 위해, 소스 기지국으로부터 수신된 파일럿 채널과 함께 목표 기지국의 제 2의 채널 그룹 송수신기(44)에 의해 전송된 파일럿 채널을 계속 평가한다. 만약 소스 기지국으로부터의 파일럿 신호가 소정의 임계값 이하로 저하되면, 소스 기지국으로부터의 신호가 지속적인 통신에 더 이상 적합하지 않음을 나타내며, 이동 가입자 유닛은 본 기술 분야에서 알려진 바와 같이 하드 핸드 오프 요구를 한다. 소스 기지국(16)은, 블럭(64)에 도시된 바와 같이, 하드 핸드 오프가 발생될 MSC 를 통해 서빙 기지국 제어기를 공시(公示)함에 의해 하드핸드 오프를 수행하는 소스 기지국 제어기(14)에 이 정보를 전송한다.
다음에, 목표 기지국은 예컨데, 불변 PN 오프셋을 사용하고, 하드 핸드 오프 트래픽 채널로 사용하기 위해, 윌시 코딩에서의 변화와 같은, 확산 스펙트럼 코딩에서의 변화를 동기화하며, 불변 스크램블링 코드(constant scrambling code)를 유지함에 의해 제 2의 채널 그룹 송수신기(44)를 사용하여 하드 핸드 오프를 위한 트래픽 채널을 생성한다. 블럭(66)에 도시된 바와 같이, 일단 하드 핸드 오프가 발생하면, 상기 시스템은 다른 이동 가입자 유닛 또는 소프트 핸드 오프를 요구하는 동일 이동 가입자 유닛으로부터 부가적인 지시를 기다린다.
하드 핸드 오프를 수행하는 대안적인 실시예는 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 채널의 제어를 기지국 제어기(20)에 전가(pass)하고, 제 2의 채널 그룹 송수신기(44)로부터 소프트 핸드 오프 트래픽 채널 전송을 시작하며, 소스 기지국(16) 및 전용 소프트 핸드 오프 송수신기(36)으로부터 전송을 중지하는 것이다. 전용 소프트 핸드 오프 서브셋의 이러한 전송 및 재 구성의 타이밍은 기지국 제어기(14 및 20)를 조정함에 의해 성취된다.
도 4는 표준 기지국과 인터페이스된 전용 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24) 기지국의 블럭 다이어그램을 도시한다. 그러한 구성은 상이한 제조업자들이 제조한 기지국들을 접속하는데 사용하기 적합하다. 이러한 구성에서, 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)은 활용 가능한 합성기(combiner)(72)를 통해 공통 전송 안테나 시스템(40)에 접속된 선형 전력 증폭기(40)를 갖는다. 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)은 본 기술 분야에 알려진 임의의 적합한 글로벌 포지셔닝(globalpositioning) 시스템 수신기(74)로부터 시간 및 주파수 동기화를 유도해 낸다. 전용 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24) 기지국 장비는 지향성 커플러(76), 동기 수신기(32) 및 페이즈 락 루프(phase lock loop)(78)을 경유하여 시간 및 주파수 동기화를 얻는다. 제 2그룹 송수신기로부터의 RF 신호 또는 트래픽 채널은 지향성 커플러(76)에 의해 표본화 되고 시간 및 페이즈 레퍼런스(reference)를 소프트 핸드 오프 서브 시스템의 고 안정 오실레이터(80)에 제공하는 동기 수신기(32)에 의해 복조화 된다.
상기 오실레이터(80)는 상기 동기 수신기(32)의 중간 주파수와 일치하여 락(lock) 된다. 동기 수신기(32)의 제 2의 기능은 시간 레퍼런스 형식을 페이즈드 락 루프(PLL)(78)에 제공하는 것이며, 이에 따라 GPS 수신기(74)는 목표 기지국의 타이밍과 일치하도록 조정된다. PLL(78)은 소프트 핸드 오프 채널 송수신기(36)에 대한 변조 타이밍을 얻기 위한 신호(79)로부터의 반송 주파수에 대한 오실레이터(80)의 주파수를 락한다. 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)회로에서의 지연을 설명하기 위해 타이밍 진행/지체가 수행되어야 한다. 지향성 커플러(76)는 (72)의 앞 또는 뒤 한쪽에 설치된다. 어느 경우에나, 동기 수신기(32)는 제 2그룹 송수신기로부터의 트래픽 채널 및/또는 파일럿 채널의 복조된 파형(79) 및 요구되는 타이밍 진행을 추정하는 전용 소프트 핸드 오프 채널을 페이즈 락 해야 한다. 게다가, 동기 수신기(32)는 PN 오프셋 정보를 제공하기 위해 구성되고 따라서 어떠한 변화도 신속하게 발견된다. 오실레이터(80)은 변조 시간을 소프트 핸드 오프 전송기(81)에 제공하고 따라서 소프트 핸드 오프 채널들은 제 2그룹 채널들과 주파수 위상 동기화가 된다. 전송기(81)은 본 기술 분야에 알려진 확산 스펙트럼 코딩 및 스크램블 코딩을 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널에 적용한다.
도 5는 예컨대 동일 제조업자로부터 표준 기지국 및 소프트 핸드 오프 서브 시스템이 더욱 밀접하게 통합 될때 적용되는 대안적인 병치된 기지국 배열(90)을 도시한다. 오실레이터(92)기반의 주파수 표준, GPS (94)기반의 시간 표준(글로벌 포지셔닝 시스템 표준) 및 선형 전력 증폭기(LPA)(96)는 제 2그룹 트래픽 채널들 및 부가적인 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)회로를 생성하는 전형적인 기지국 회로(42)사이에서 공유된다. 별개의 시간 조정이 병치된 소프트 핸드 오프 서브 시스템에서 그 회로 내의 유일한 지연(delay)을 설명하기 위해 요구된다. 도시된 바와 같이, 소프트 핸드 오프 서브 시스템(24)은 그 자체의 선형 전력 증폭기(70)를 이용하지만 상기와 같이, 종래의 BTS 회로(42)와 같이 동일한 선형 전력 증폭기(96)도 이용한다. 도시된 바와 같이, 종래의 기지국 회로에서의 글로벌 포지셔닝 시스템 회로(94)는 동기 회로(34)에서 지연을 보상하기 위해 가변 지연 회로(100)에 의해 지연/진행 되는 입력으로 취급된다. 오실레이터(92)는 LPA(70)에 대한 동기 주파수 표준을 도출 하는데 이용된다.
도 6은 소프트 핸드 오프 상태 동안 소프트 핸드 오프 제어기(28 및 38)(도 2)의 동작의 일례를 도시하는 순서도이다. 상기 동작은 전용 소프트 핸드 오프 채널 리스트 요구가 소스 제어기(28)로부터 목표 제어기(38)(도 2)로 전송되는 블록(102)에서 시작한다. 소스 제어기(28)은 블록(104)에 도시된 바와 같이 소프트 핸드 오프 리스트 갱신 메시지가 목표 제어기(38)로부터 수신되었는지를 검사한다. 만약 갱신 메시지가 수신되었다면, 소스 제어기(28)은 블록(106)에 도시된 바와 같이, 메시지를 전송한 소정의 목표 기지국에 대한 소프트 핸드 오프 리스트를 갱신한다. 상기 리스트는 동작하지 않는 전용 소프트 핸드 오프 채널의 리스트 및 동작 하는 전용 소프트 핸드 오프 채널의 리스트를 포함한다. 블록(108)에 도시된 바와 같이, 추가적인 갱신 메시지가 수신되지 않거나, 상기 리스트가 갱신되었다면, 소스 제어기(28)은 소프트 핸드 오프 채널에 대한 전력 세팅을 표시하는 목표 제어기(38)로부터 최대 전력 레벨 메시지를 수신하기 위해 대기한다. 상기와 같은 메시지가 수신되면, 소스 제어기(28)은 블록(110)에 도시된 바와 같이, 최대 전력 레벨 메시지와 일치하는 목표 소프트 핸드 오프 채널들(또는 각 채널 기반에서)에 대해 허용되는 최대 전송 전력을 수정한다. 블록(112)에서는, 상기 소스 기지국은 이동 가입자 유닛에 대한 호출이 목표 기지국에 대한 소프트 핸드 오프 상태로 진입 해야 할지를 결정한다. 만약 소프트 핸드 오프가 발생하려고 하면, 소스 제어기(28)는 동작하지 않는 장치에 대한 리스트로부터 동작하지 않는 소프트 핸드 오프 채널을 지정하고, 이동 가입자에게 신규 소프트 핸드 오프 채널을 알린다. 게다가, 소스 제어기(28)는 목표 기지국 제어기에 신규 소프트 핸드 오프 채널을 알린다. 이러한 내용이 블록(114)에 도시되어 있다. 다음에 소스 기지국은 상기 호출이 블록(116)에 도시된 목표 기지국과 함께 소프트 핸드 오프 채널들로부터 드롭(drop)되었는지를 파악하기 위해 대기한다. 만약 상기 호출이 드롭되어지고 있다면, 소스 제어기(28)은 소프트 핸드 오프 채널을 해제(release)하고, 이동 가입자 유닛에 알린다. 게다가, 소스 제어기(28)은 목표 기지국 제어기에 블록(118)에 도시된 바와 같이, 소프트 핸드 오프 채널이 해제 되었음을 알린다. 만약 상기 호출이 목표 기지국에서 드롭되지 않거나, 드롭되고 채널이 해제되면, 소스 제어기(28)는 상기 호출이 블록(120)에 도시된 바와 같이, 서빙 또는 소스 기지국으로부터 드롭되는지를 결정한다. 만약, 상기 호출이 서빙 기지국에 대해 드롭되고 있으면, 상기 소스 소프트 핸드 오프 제어기(28)는 목표 기지국 제어기에 알린다. 상기 목표 기지국 제어기는 신규 트래픽 채널을 소프트 핸드 오프 제어기(28)에 전송하고, 소프트 핸드 오프 제어기(28)는 이동 가입자에게 서버 기지국과 접속된 드롭을 알리고, 가입자에게 목표 기지국에 대한 신규 채널들도 알린다. 이러한 내용이 블록(122)에 도시된다. 신규 트래픽 채널은 제 2그룹 채널의 일부가 되는 소프트 핸드 오프 채널일 수 있다. 다음에 다른 채널은 전용 소프트 핸드 오프 채널로 지정된다.
만약 전용 소프트 핸드 오프 서브셋의 채널을 전부 사용하면, 제 2의 소프트 핸드 오프 제어기(28)는 선택된 전용 소프트 핸드 오프 트래픽에서 트래픽을 미리 종료하고, 소프트 핸드 오프 채널을 기다리는 이동 가입자 유닛에게 그것을 할당한다. 또한, 제 2의 소프트 핸드 오프 제어기(28)는 BSCB (20)과의 교섭을 통해 전용 소프트 핸드 오프 서브셋의 사이즈를 제어한다.
도 7은 하드 핸드 오프 트래픽 채널을 생성하는 제 2 그룹 채널 송수신기(44)에 의해 이용 되는 하드 핸드 오프 회로의 블럭 다이어그램을 도시한다. 트래픽 채널들로 전송되는 입력 데이터(124)는 본 기술 분야에 알려진 가변 월시 코드(128)를 입력 데이터(124)에 적용하는 직교 인코더(126)로 전달된다. 직교 인코딩은 가중 코딩의 제공이 요구되면, 이득 블럭(132)에 의해 수정되는 확산 데이터(130)의 적절한 확산 코드를 산출한다. 상기 출력은 다음에 승산기(134)로 전송되며, 승산기(134)는 월시 코드 확산 데이터(130)를 일련의 가중 월시 코드(136)의 결과인 이득값과 승산한다. 일련의 가중 월시 코드(136)는 변조기(138)에 의해 통신 채널을 지나는 전송을 위해 준비된다. 확산 코드는 사용자 특정 시퀀스의 심벌들 또는 고정된 칩 비율(예컨데, 초당 3.6864 megachips)에서 출력 되는 유일한 사용자 코드이다. 게다가, 확산 코드된 칩들의 사용자 코드는 I 채널 및 Q 채널 코드 확산 시퀀스(142)를 생성하는 한쌍의 짧은 의사 랜덤(pseudo random)코드들에 의해 스크램블된다. 상기 의사 랜덤 코드들은 불변값이고, 월시 코드가 가변적일때 불변 의사 랜덤 코드 생성기(140)에 의해 생성된다. 변조된 신호들은 다음에, 상향 변환되고, 결국 본 기술분야에 알려진 상향 컨버터(144)를 통해 전송된다.
상기 설명에 나타난 바와 같이, 동일 안테나 시스템은 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 채널 및 하드 핸드 오프 다음에 사용되는 트래픽 채널과 동일 품질을 갖는 전용 소프트 핸드 오프 채널을 보장하는데 도움이 되는 파일럿 및 동기 채널들을 포함하는 직교 연관 표준 트래픽 채널들을 전송하는데 이용된다. 상기 시스템은 목표 기지국의 파일럿을 전용 소프트 핸드 오프 채널에 대한 시간 레퍼런스로 이용한다. 게다가, 소프트 핸드 오프들은 소프트 핸드 오프에 대해 전용되는 목표 트래픽 채널들의 주체이고, 특정 소스 기지국 제어 시스템에 할당된다.
소프트 핸드 오프 서브 시스템은 심을 따라서 인접 기지국들에서 적절하게이용되어지고, 따라서 이동 가입자 유닛이 각 방향으로 이동할때, 유사한 소프트 핸드 오프 제어가 성취됨을 알수 있다. 게다가, 심의 동일 측면을 따르는 기지국이 심의 동일 측면에서의 다른 기지국과 함께 소프트 핸드 오프를 용이하게 수행하고자 한다. 따라서, 다양한 측면에서의 본 발명의 다른 변형례 및 응용례의 구현이 본 기술분야에서의 기술자들에게 명확할 것이고, 본 발명은 상술한 특정 실시예에 한정되지 않음은 더욱 자명하다. 따라서, 본 발명에서, 개시되고 언급된 기본 원리의 사상 및 범주내에서 어떠한 모든 응용례, 변형례 및 동등례들도 생각 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 코드 분할 다중 접속(CDMA) 통신을 제공하는 복수의 기지국을 구비한 통신 시스템에서 적어도 하나의 이동 가입자의 핸드 오프를 용이하게 하는 방법에 있어서,
    안테나 시스템을 통하여, 목표 기지국에 의해, 독립된 제 2그룹의 확산 스펙트럼 코드화 트래픽 채널들의 직교 상관 서브셋인 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들 -상기 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들은 특정 소스 기지국에 의해 제어됨- 을 생성하는 단계; 및
    상기 목표 기지국에 의해, 병치된(collocated) 안테나 시스템을 통하여, 상기 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들 -상기 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들은 상기 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들과 직교 상관됨- 을 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 목표 기지국에 의해 생성된 원하는 전용 소프트 핸드 오프 채널의 선택을 용이하게 하기 위해, 상기 목표 기지국이 아닌 제어 소스로부터 상기 목표 기지국에 의해 사용되는 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 채널 제어 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들의 일부분으로서, 파일럿 채널을 생성하는 단계; 및
    상기 목표 기지국과 시간 및 주파수 간섭하는 상기 제 1그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들에 대한 소프트 핸드 오프 채널 설정을 용이하게 하기 위해, 상기 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들의 파일럿 채널에 기초하여 상기 목표 기지국에 대한 트래픽 채널 시간 및 주파수를 동기화 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 생성하는 단계는 부가적인 파일럿 채널 없이 단지 상기 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들만 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들에서 적어도 하나의 채널을 생성하기 위해, 확산 스펙트럼 코딩 및 스크램블 코딩(scramble coding)을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    불변 스크램블링 코드(constant scrambling code)를 유지하고 확산 스펙트럼 코딩에서의 변화를 동기화함으로써, 하드 핸드 오프에 대한 트래픽 채널을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 전용 소프트 핸드 오프 채널과, 상기 소스 기지국에 의해 이용되는 대응하는 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 채널과의 적어도 시간 동기화를 용이하게 하기 위해, 상기 목표 기지국에 의해 상기 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 제어 데이터를 수신하고, 상기 트래픽 제어 데이터에 응답하여, 상기 소스 기지국에 의해 사용되는 채널 도달 시간 데이터를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 방법.
  8. 코드 분할 다중 접속(CDMA) 통신을 제공하는 복수의 기지국을 구비한 통신 시스템에서 적어도 하나의 이동 가입자의 핸드 오프를 용이하게 하는 시스템에 있어서,
    목표 기지국과 관련되어, 안테나 시스템을 통해, 독립된 제 2그룹의 확산 스펙트럼 코드화 트래픽 채널들의 직교 상관 서브셋인 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들을 생성하는 제 1 송수신기 -상기 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들은 특정 소스 기지국에 의해 제어됨-; 및
    제 1 송수신기와 병치되어, 병치된 안테나 시스템을 통해, 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들을 생성하는 제 2 송수신기 -상기 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들은 상기 제 1그룹의 전용 소프트 핸드 오프 채널들과 직교 상관됨-;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    제 1 송수신기에 결합되어 동작하고, 상기 소스 기지국과 관련되어, 상기 목표 기지국에 의해 생성된 원하는 전용 소프트 핸드 오프 채널의 선택을 용이하게 하기 위해 상기 제 1 송수신기에 대한 전용 소프트 핸드 오프 트래픽 채널 제어 데이터를 생성하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 송수신기는 상기 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들의 일부로서, 파일럿 채널 및 동기 채널을 생성하고; 상기 목표 기지국은 상기 목표 기지국과 시간 및 주파수 간섭하는 소프트 핸드 오프 채널 설정을 용이하게 하기 위해 상기 제 2그룹의 확산 스펙트럼 트래픽 채널들 내의 상기 파일럿 채널 및 동기 채널에 기초하여 상기 목표 기지국에 대한 트래픽 채널 시간 및 주파수를 동기화 하는 동기 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오프를 용이하게 하는 시스템.
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