KR100525979B1

KR100525979B1 - 심리스 핸드-오프 시스템과 방법

Info

Publication number: KR100525979B1
Application number: KR10-1999-7004120A
Authority: KR
Inventors: 오즈루투럭패신엠
Original assignee: 인터디지탈 테크날러지 코포레이션
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2005-11-08
Also published as: DE69839457D1; EP1487231A3; DK1928203T3; EP1928203B1; CN1909730B; EP0943221A1; AU9786998A; ATE394888T1; HK1059351A1; EP1487231B1; CA2593776C; ES2138578T1; CN1241346A; CN1248540C; ATE277485T1; ES2305637T3; JP4027995B2; CN1909729A; DK1487231T3; EP1487231A2

Abstract

이동 가능한 가입자(roving subscriber)와 다중 기지국 트랜스시버(multiple base station transceiver) 사이에서 전송을 구역을 통하여 유지하는 것을 특징으로 하는 다중-셀 통신 시스템(multicellular communication system). 각각의 이동 가능한 가입자 유닛은 전체에 걸친 통신 시스템을 위한 전역 코드 시드(global code seed)와 갱신된 이웃 리스트(updated neighbor list) 등을 갖추고, 계속해서 이용 가능한 셀 기지국에 액세스하도록 검색하면서 ; 하나의 기지국을 갖춘 통신 링크를 유지한다. 후보 셀 기지국(candidate cell base station)에 신호를 보내고, 이러한 후보 셀 기지국(candidate cell base station)과 통신한다. 이동 가능한 가입자 유닛에서 보다 적은 전송 에너지를 필요로 하는 후보 기지국을 주의(注意)하여 감시한다. 이동 가능한 가입자 유닛이 현재 기지국에 의하여 현재 필요로 하는 전송 전력보다 더 적은 전송 전력으로 성공적으로 통신할 때, 이동 가능한 가입자 유닛은 후보 기지국 트랜스시버로 핸드-오프(hand-off)된다.

Description

심리스 핸드-오프 시스템과 방법{SEAMLESS HANDOFF SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 일반적으로 통신 시스템(communication system)에 관한 것이다. 보다 더 상세하게, 본 발명은 다중-셀 방식에 의한 통신 환경(multicellular communication environment)에서 이동 가능한 가입자(mobile subscriber)를 위한 개개(個個)의 호출 사이에서 핸드-오프(hand-off)를 제어하는 시스템과 방법에 관한 것이다.

가입자(subscriber)가 셀 구역(cellular territory)과 상호 통신 가능성을 확인할 때, 핸드-오프(hand-off)라는 것은 하나의 기지국 트랜스시버에서 또 하나의 기지국 트랜스시버까지 이동 가능한 가입자를 위한 통신 신호를 전송하는 기능을 기술(記述)하는 일반적인 용어이다. 소프트 핸드-오프(soft hand-off)와 하드 핸드-오프(hard hand-off) 등과 같이, 셀 방식의 통신 시스템(cellular communication system)에 있어서 핸드-오프(hand-off)를 실행하는 방법에는 일반적으로 두 가지 방법이 있다. 이동 가능한 가입자가 개개(個個)의 셀 사이에서 기지국을 바꿀 때, 어느 하나의 핸드-오프 방법을 이용하여 질(質)에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.

일반적으로 하드 핸드-오프(hard hand-off)는 셀 사이의 경계 근처에서 일어난다. 이동 가능한 가입자에서 수신되는 신호의 전력에 대한 연속 측정을 통하여, 가입자의 통신을 확립하는 기지국(base station)에 의하여, 전력이 셀 경계 근처에서 명목 값의 이하(以下)로 떨어지는지를 결정한다. 진행 중(中)에 호출을 불통으로 만들지 않으면서, 후보 셀에 있는 기지국에 대한 하드 핸드-오프(hard hand-off)는 바로 일어난다. 후보 셀에 있는 기지국에서 수신되는 전력은, 이상적인 핸드-오프를 확실하게 하도록 요구되는 전력보다 훨씬 더 크다. 현재 셀에 있는 전력과 후보 셀에 있는 전력 사이의 차이(差異)는, 다른 사용자와 간섭하는 것에 의하여 눈에 뜨이게 용량을 줄인다.

소프트 핸드-오프(soft hand-off)는 현재 셀에 있는 기지국과 후보 셀에 있는 기지국 등에서 주어진 거리의 범위를 통하여 일어난다. 소프트 핸드-오프 방법에 있어서, 사용자가 공통 셀 경계의 근처를 움직일 때, 사용자는 양쪽의 기지국으로 연결된다. 이동 가능한 가입자의 파일럿 신호(pilot signal)의 수신에 의존하여, 스위치(switch)에 대한 결정을 한다. 중앙 스위칭 센터에 의하여, 기지국 중(中)에서 하나는 어떤 포인트(點)에서 끊어야 하는지를 결정한다. 공유된 통신은 시간의 한정된 주기 동안에 실행되는데, 이러한 한정된 주기 동안에 현재 셀과 후보 셀 등에서 전송을 필요로 한다.

일반적인 코드 분할 다중 액세스 통신 시스템(multicellular CDMA communication system)에 있어서, 다수의 신호는 동일한 주파수 대역 내(內)에서 전송된다. 주파수를 다시 이용하는 것은 동일한 셀에서 사용자에게 적용될 뿐 아니라, 모든 다른 셀에서 사용자에게 또한 적용된다. 동일한 주파수를 이용하기 때문에, 이동 가능한 가입자에서 전송되는 전력 레벨과 기지국에서 전송되는 전력 레벨 등은 주의(注意)하여 감시하여야 한다. 엄밀히 말하여, 전력 제어가 붙어있다면, 전체에 걸치는 전송 간섭과 이용 가능한 채널의 전체 수(數) 등은 역(逆)으로 영향을 미친다. 그러므로, 성공적으로 전송될 수 있고 수신될 수 있는 신호의 수(數)는, 모든 사용자의 전체 전력과 관련이 있다.

소프트 핸드-오프(soft hand-off) 방법과 하드 핸드-오프(hard hand-off) 방법 등은 결점을 가지고 있다. 하드 핸드-오프는 높은 드롭-아웃(drop-out) 속도에 잠정적으로 영향을 미친다. 소프트 핸드-오프 방법은 현재 기지국과 하나 이상의 후보 셀에 있는 기지국 등에서 전송 자원의 복사를 필요로 한다. 이동 가능한 가입자는 두 개의 동시에 일어나는 통신 링크를 확립하여야만 하는데, 이러한 확립에 의하여 다른 방법으로 필요로 하는 전송 전력의 두 배를 필요로 한다. 전송 전력에서 증가에 의하여, 전력과 공기 용량 등을 낭비하고, 전체 시스템 간섭의 원인이 되면서 핸드-오프를 일으킨다. 각각의 사용자에 의하여 CDMA 시스템에서 전송되는 전력이나 에너지 등은, 정보를 전달하기 위하여 그리고 다른 사용자와의 간섭을 최소를 줄이기 위하여 필요할 정도로 최소로 유지되어야만 한다. 전송 전력을 주의(注意)하여 제어를 하는 것은, 또한 전지 전력에 의존하여 휴대 가능한 장치(portable device)에 대한 연장된 이용의 원인이 된다. 덧붙여서, 양쪽의 셀 기지국에서 지연이 거의 동일하지 않다면, 중앙 스위칭 센터에서 복사 신호를 다양하게 결합하는 것은 귀찮은 일이다.

따라서, 효율적이고 빠르고 신뢰 가능한 핸드-오프 방법에 대한 필요가 존재한다.

도 1 은, 본 발명을 실시하는 핸드-오프 시스템(hand-off system)을 나타낸다 ;

도 2 는, 본 발명을 실시하는 핸드-오프 시스템(hand-off system)을 나타낸다 ;

도 3 는, 개개(個個)의 셀 기지국 트래스시버를 동기(同期)시킬 때, 본 발명을 실시하는 핸드-오프 방법(hand-off method)의 순서도를 나타낸다 ;

도 4 는, 개개(個個)의 셀 기지국 트래스시버를 동기(同期)시키지 않을 때, 본 발명의 실시하는 핸드-오프 방법(hand-off method)의 순서도를 나타낸다 ;

도 5A 와 도 5B 등은, 본 발명을 실시하는 핸드-오프 방법(hand-off method)의 순서도를 나타낸다 ; 그리고

도 6 은, 본 발명의 시스템과 방법을 이용하는 이동 가능한 가입자 유닛(mobile subscriber unit)을 나타낸다.

*참조 번호 설명

15 : 다중-셀 원격 통신 시스템(multicellular telecommunication system)

17, 19, 21, 23 : 셀(cell)

17', 19', 21', 23' : 기지국 트랜스시버

(base station transceiver)

25 : 이동 가능한 가입자 유닛(mobile subscriber unit)

61a, 63a : 대체 링크(alternative link),

61b, 63b : 이미 존재하는 통신 링크(preexisting communication link)

67a, 67b : 디스프레더(despreader)

71a, 71b : 스프레더(spreader)

77 : 마이크로프로세서

81 : 음성 처리

본 발명은 다중-셀 통신 시스템(multicellular communication system)에 관한 것인데, 움직이는 가입자(roving subscriber)와 다중의 기지국 트랜스시버(multiple base station transceiver) 등의 사이에서 전송을 유지하는 것을 특징으로 한다. 각각의 이동 가능한 가입자 유닛은 전체에 걸쳐서 통신 시스템을 위한 전역 코드 시드(global code seed)를 갖추고 ; 각각의 이동 가능한 가입자 유닛은 계속해서 이용 가능한 셀 기지국에 액세스하도록 검색하면서, 하나의 기지국과 통신 링크를 유지한다. 후보 셀 기지국은 이동 가능한 가입자 유닛에 신호를 보내고, 서로 통신한다. 이동 가능한 가입자 유닛에서 가장 적은 전송 전력을 필요로 하는 후보 기지국을 주의(注意)를 가지고 감시한다. 현재 기지국에 의하여 현재 필요로 하는 전송 전력보다 더 작은 전송 전력을 갖추면서, 이동 가능한 가입자 유닛이 성공적으로 통신할 때, 이동 가능한 가입자 유닛에 의하여 후보 기지국 트랜스시버로 핸드-오프하는 결정을 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 다중-셀 통신 환경에서 개개(個個)의 셀 사이에서 핸드-오프(hand-off)를 위한 효율적인 시스템과 방법을 공급하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 이동 가능한 가입자 유닛이 복잡과 간섭을 줄이면서 다중-셀 전송 시스템에서 셀 사이에서 핸드-오프(hand-off)를 가능하게 하는 시스템과 방법을 공급하는 것이다.

선호되는 실시예에 대한 상세한 설명을 읽은 후(後)에, 본 발명의 다른 목적과 다른 이점 등은 당해 기술 종사 업자에게 분명해진다.

본 발명은 전체에 걸쳐서 동일 부호는 동일 요소를 나타내는 것을 특징으로 하는 도면에 관하여 기술(記述)된다.

본 발명의 핸드-오프 시스템과 방법(15)을 설명하는 시스템 다이어그램은 도 1 과 도 2 등에서 나타난다. 다중-셀 원격 통신 시스템(15)(multicellular telecommunication system)의 네 개의 셀(17, 19, 21, 23) 등은, 이에 상응하는 각각의 기지국 트랜스시버(17', 19', 21', 23') 등을 갖추고 있다. 명확성을 위하여, 개개의 어떤 셀도 분할되어 있지 않다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)(mobile subscriber unit)은 개개의 셀(17, 21) 사이의 공통 경계의 근처에 있다.

작동 중(中)에, 이동 가능한 가입자 유닛(25)이 제 1 기지국(17')과 통신하고 있다고 가정한다면, 이동 가능한 가입자 유닛(25)이 하나의 셀 위치에서 또 하나의 셀 위치까지 움직일 때, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 계속해서 제 1 기지국(17')과 통신하면서, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 시스템(15) 내(內)에서 다른 기지국(19', 21', 23')의 전송에 대한 분석을 실행한다. 이 때에, 단지 하나의 교통 채널은 이동 가능한 가입자 유닛(25)과 기지국(17') 등의 사이에서 이미 확립되어 있다.

작동 중(中)에, 본 발명의 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 기지국(17', 19', 21', 23')에서 일정하게 전송을 수신하고, 이동 가능한 가입자 유닛(25)의 통신 범위 내(內)에서 다른 기지국에서 일정하게 전송을 수신한다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 보다 작은 전송 전력을 요구하는 새로운 통신 링크를 계속해서 찾는 것을 검색거나, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 존재하는 링크로의 전송 전력이 최대에 가까운 한계점에 액세스할 때만 검색한다. 새로운 통신 링크를 확립할 목적으로, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 후보 기지국 트랜스시버와 먼저 동기(同期)시켜야만 한다. 동기(同期)라는 것은 하나의 처리인데, 이러한 처리를 통하여 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 이러한 유닛의 지역적으로 생성된 의사 무작위 코드(pseudo random code)를 후보 기지국에서 수신되는 위상이 이동되는 코드(phase shifted code)에 일치시킨다. 후보 기지국에서 전송은 짧은 코드(short code)를 포함하는데, 이러한 짧은 코드는 후보 기지국 트랜스시버에 의하여 전송되고, 이러한 짧은 코드는 동기(同期)를 위한 위상 모호성을 결정하기 위하여 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 이용된다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 기지국에서 전송되는 전역 파일럿의 복사를 지역적으로 생성시킨다. 그 다음에, 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여, 전역 파일럿 코드의 지역적으로 생성된 복사를 갖춘 수신된 신호를 상호 관련시킨다. 수신되고 지역적으로 생성된 파일럿 코드에 일치한다면, 코드 위상을 찾은 것이고, 그렇지 않으면 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 지역 코드의 위상을 변화시키고, 일치를 찾을 때까지 계속해서 검색한다. 수신된 파일럿 코드(received pilot code)가 전역 코드 시드(global code seed)의 하나에 일치하는지를 결정할 목적으로, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 메모리에 저장된 전역 코드 시드의 하나의 세트에서 검색을 실행한다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)의 메모리는 작은 "이웃 리스트(neighbor list)"를 포함할 수 있거나, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 시스템(15) 내(內)에서 이용되는 모든 전역 코드를 포함할 수 있다. 도 2 에서 나타난 것처럼, 이웃 리스트(neighbor list)는 첫 번째 층에서 여섯 개의 셀(19, 21, 23, 27, 29, 31)을 포함할 수 있고, 두 번째 층에서 열 두 개의 셀(33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 이동 가능한 가입자 유닛(25)이 이러한 셀 중(中)에서 하나로의 변화될 가능성이 있기 때문에, 이웃 리스트(neighbor list)에 있어서 존재하는 링크 기지국에서 가장 가까운 18 개의 전역 코드를 포함한다.

전역 시드(global seed)는 기지국에 할당되고, 전역 시드(global seed)는 전역 채널을 전개하기 위하여 기지국의 서비스 영역에서 이용된다. 기지국은 또한 주어진 첫 번째 시드인데, 이러한 첫 번째 시드에서 기지국은 할당된 시드를 생성시킨다. 이렇게 할당된 시드는 기지국과 가입자 유닛 사이에서 개개의 링크에 할당되고, 이렇게 할당된 시드는 할당된 채널을 전개하도록 이용된다. 전역 코드 시드(global code seed)는 각각의 이동 가능한 가입자 유닛(25) 내(內)에서 미리 프로그램으로 처리된다. 시스템(15)에 있는 각각의 기지국 트랜스시버에서 갱신된 리스트 방송을 주기적으로 수신하는 것에 의하여, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 전역 코드 시드를 대체(代替)에 의하여 획득한다.

이동 가능한 가입자 유닛(25)은 다른 기지국에서 전송되는 다수의 짧은 코드를 수신하고, 기지국에서 전역 파일럿의 획득을 빨리 진행시키기 위하여 이러한 다수의 코드를 이용한다. 각각의 기지국에 의하여 짧은 코드 방송을 검사하는 것에 의하여 일치를 찾아낼 때까지, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 메모리에서 계속해서 모든 전역 코드 시드를 검색한다. 셀에 대한 전역 코드를 결정할 목적으로, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 짧은 코드만을 검사해야 한다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)이 짧은 코드를 인식하지 못 한다면, 기지국으로 동기(同期)에 대한 시도를 포기하고, 또 하나의 수신된 코드를 검사한다.

이동 가능한 가입자 유닛(25)과 후보 기지국 사이에서 동기화(同期化)가 완성될 때, 이러한 것은 명세서의 뒤에서 보다 더 상세하게 기술(記述)될 터인데, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 또 하나의 심벌 길이 짧은 코드를 전송하면서, 점차적으로 전송 전력 레벨을 증가시킨다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 수신 확인 신호(acknowledgement signal)에 대한 후보 기지국을 감시하는데, 기지국이 짧은 코드를 수신하고 확인하는지를 결정할 목적으로, 이러한 수신 확인 신호는 "교통 신호등(traffic light)"으로써 작동한다. 전송 전력 램핑-업(transmit power ramp-up)은 두 가지 조건에서 멈추는데 : (1) 존재하는 기지국으로 파일럿의 현재 전력 레벨에 비교될 때, 짧은 코드 전송 전력이 시간의 한정된 주기 중(中)에 미리 결정된 스위칭 차이 내(內)에 있는 경우 ; 또는 (2) 후보 기지국이 짧은 코드의 탐색을 확인하고, 교통 신호등을 통하여 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 알리는 경우 등이다. 존재하는 링크의 전력 레벨과 후보 링크의 전력 레벨 등의 사이에서 스위칭 차이(switching differential)에 의하여, 양쪽의 전송 전력 레벨이 크기에서 같아질 때 두 개의 기지국 사이에서 뒤로 앞으로 움직이는 것을 막는다. 짧은 코드 전송이 현재 파일럿 전력 레벨보다 더 높은 전송 전력 레벨을 필요로 한다면, 핸드-오프는 일어나지 않는다.

핸드-오프 방법에 의하여 기지국을 동기(同期)시키는 것을 필요로 하지 않는다. 하지만, 기지국을 동기(同期)시킬 때, 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 후보 기지국을 탐색하고 동기(同期)시키는 것은 보다 더 쉽다. 기지국이 동기(同期)되지 않을 때, 기지국은 전역 파일럿에 추가하여 짧은 동기 코드를 전송한다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 다중 단계 획득 방법을 이용하는데, 먼저 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 짧은 동기 코드를 획득하고, 그 다음에 전역 파일럿의 획득을 빨리 진행시키도록 얻어지는 위상 정보를 이용하는 것을 특징으로 한다. 기지국을 동기(同期)시키는 것을 특징으로 하는 시스템에 있어서, 짧은 동기 코드에 대한 필요가 존재하지 않고, 이웃한 셀 기지국에서 파일럿 사이의 상대적인 위상 차이는 작기 때문에 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 전역 파일럿을 재빨리 얻을 수 있다.

이제 도 3, 도 4, 및 도 5A 내지 도 5B 등에 관하여, 동기(同期)되는 기지국이나 그렇지 않으면 동기(同期)되지 않는 기지국 등을 갖춘 선호되는 실시예를 설명하는 순서도를 나타낸다. (도 3, 도 5A 내지 도 5B 등에서 나타난 것처럼) 개개의 셀 기지국 트랜스시버를 동기시킬 때, 방법(15)은 통신 범위 내(內)에서 이용 가능한 셀 기지국 트랜스시버에서 일련(一連)의 짧은 코드 방송(short codes broadcast)을 수신하는 것(단계 101)에 의하여 시작된다. 각각의 이동 가능한 가입자 유닛(25) 내(內)에서 하나의 세트의 저장된 전역 코드 시드(stored global code seeds)는 짧은 코드를 생성시키도록 이용되고(단계 103), 이러한 시드에 후보 셀 기지국에서 수신된 짧은 코드 방송을 비교한다(단계 105a). 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 10 ㎳ 보다 적은 시간에서 후보 기지국 트랜스시버에서 전역 파일럿 신호를 획득할 수 있으면서, 현재 통신 링크를 유지할 수 있다. 동기되지 않는 후보 셀 기지국 트랜스시버에서 파일럿 신호를 획득하는 것은 3 초에 액세스한다. 동기가 되지 않는 경우는 수용하기 어려울 정도로 길기 때문에, 다중-레벨 검색은 최소의 시간으로 동기시키도록 실행된다.

(도 4, 도 5A 내지 도 5B 등에서 나타난 것처럼) 셀 기지국을 동기(同期)시키지 않을 때, 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여(단계 101) 저장된 전역 코드 시드에서 생성된 짧은 코드(단계 103)를 후보 셀 기지국에서 수신된 짧은 코드 방송에 비교한다. 특별한 셀에서 필요한 기지국 트랜스시버에 속하는 것과의 일치를 찾을 때까지, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 저장된 세트의 전역 코드 시드를 통하여 검색한다(단계 105b). 이동 가능한 가입자 유닛(25)이 방송 짧은 코드로 일치를 찾을 수 없다면(단계 107), 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 특별한 기지국에서의 짧은 코드에서 계속되지 않고, 또 하나의 스테이션에서 실행된다(단계 109).

어떤 일치를 찾는다면(단계 107), 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 첫 번째 방송 채널을 획득하도록 검색을 실행한다(단계 111). 전역 파일럿 신호의 위상 모호성을 해결하기 위하여, 그리고 빠른 방송 채널을 결정하기 위하여, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 짧은 동기 코드에서 얻어지는 위상 정보를 이용한다. 검색이 성공이 아니라면(단계 113), 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 또 하나의 전역 코드 시드를 검색한다(단계 109). 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 전역 파일럿 신호를 획득하기 위하여 다시 검색한다(단계 115). 짧은 동기 코드에서 전역 파일럿 신호를 획득할 수 없다면(단계 117), 또 하나의 전역 시드를 검색한다.

일단, 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 동기(同期)되는 후보 셀 기지국 트랜스시버, 또는 동기(同期)되지 않는 후보 셀 기지국 트랜스시버 등에 대응하는 전역 파일럿 신호를 일단 획득하면(단계 117), 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 후보 기지국으로 심벌 길이 짧은 코드를 전송하면서, 전송 전력 레벨을 램핑-업한다(단계 119). 전력 레벨이 느리게 증가한다면, 후보 트랜스시버가 전송되는 심벌 길이 짧은 코드를 수신하고 확인하는 결정을 할 목적으로, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 전송 전력을 감시하고(단계 121), 후보 기지국에서 역(逆) 교통 신호등을 감시한다(단계 123). 이동 가능한 가입자 유닛(25)에서 짧은 코드의 전송은 멈추는데, 어느 하나의 짧은 코드 전송 전력이 양쪽의 통신 링크의 전력 레벨을 비교하는 미리 결정된 스위칭 차이 내(內)에 있을 때, 또는 후보 셀 기지국 트랜스시버는 교통 신호등을 관찰하는 것에 의하여 전송되는 짧은 코드의 탐색을 확인할 때 등에서 멈춘다(단계 123).

이웃 리스트보다 전역 코드의 전체 리스트를 통하여 이동 가능한 유닛이 유지하고 검색된다면, 검사되는 코드는 기지국에 아주 근접하게 매우 흔히 속하지 않는다. 예를 들면, 전체적으로 64 개의 전역 코드가 존재할 수 있지만, 이동 가능한 유닛은 이웃 기지국에서 전역 변수 중(中)에서 몇몇만을 수신할 수 있다.

핸드-오프로의 결정은 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 제어되는데, 종래 기술에서 발표된 방법보다 핸드-오프 중(中)에 보다 더 적은 용량을 필요로 한다. 핸드-오프로의 결정이 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 제어되기 때문에, 시스템(15)은 종래 기술과 같이 고정되지 않는다. 시스템(15)은 개개의 셀 내(內)에서 공기 용량에 반응하여 변화하는 셀 경계에 관하여 휘어지기 쉽다.

통신 링크를 유지하도록, 이동 가능한 가입자 유닛(25)에서 최소의 전송 전력을 필요로 하는 셀 기지국으로 이동 가능한 가입자 유닛(25)에 의하여 링크를 확립한다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)이 선택된 후보 셀 기지국으로 긴 액세스 파일럿을 보내는데(단계 125), 이러한 스테이션은 라디오 분포 유닛(radio distribution unit)으로 또한 보내지는 명령어를 포함한다. 라디오 분포 유닛은 기록을 보존하고 있는데, 각각의 이동 가능한 가입자 유닛은 현재 기지국의 기록과 관련이 있다. 이동 가능한 사용자가 다양한 셀을 통하여 상호 통신 가능성을 확인할 때, 라디오 분포 유닛은 접지 링크에서 적합한 셀 기지국 트랜스시버까지 통신 링크의 경로를 배정한다. 보내어진 메시지는 핸드-오프를 지적한다.

이렇게 간단하게 이루어진 순간에 대하여, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 여전히 현재 셀 기지국 트랜스시버에 연결되어 있다(단계 127). 원래의 셀 기지국 트랜스시버까지의 통신 링크는 이동 가능한 가입자 유닛(25)의 전송 전력을 제어한다. 하지만, 후보 셀 기지국 트랜스시버는 또한 전력 제어 명령어를 보낸다. 후보 셀 기지국 트랜스시버에서 전력 제어 명령어에 의하여, 후보 통신 링크에 의존하면서 이동 가능한 가입자 유닛(25)의 전송 전력을 낮춘다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 현재의 셀 기지국 트랜스시버로의 첫 번째 통신 링크를 포기하고(단계 129), 전력 제어를 시작하고, 이전(以前)의 후보, 지금의 단 하나의 링크에서 셀 기지국 트랜스시버까지 통신을 시작한다(단계 131).

방법을 합체(合體)하고 있는 시스템은 도 6 에서 나타난다. 상기에서 기술(記述)된 것처럼, 방법은 두 개의 분리된 통신 링크를 필요로 하는데 : (1) 새로운 후보 기지국을 검색하는 대체 링크(61a, 63a)(alternative link), 그리고 이미 존재하는 통신 링크(61b, 63b)(preexisting communication link) 등을 필요로 한다. 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 두 개 이상의 서로 다른 채널을 폐쇄시킬 수 있는(67a, 67b) 수신 장치(65)를 포함한다. 대칭성을 유지하기 위하여, 디스프레더(67a, 67b)(despreader)와 관련이 있는 두 개 이상의 채널을 전개시킬 수 있는(71a, 71b) 송신 장치(69)(transmitter)가 존재한다. 이미 존재하는 통신 링크를 유지하면서, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 후보 기지국에서 이용 가능한 방송을 수신한다(73).

본 발명에 의하여 ROM(75)에 내장된 심리스 핸드-오프 방법 코드(seamless hand-off process code)를 저장하고 ; 본 발명에 의하여 고속 마이크로프로세서(77)에 있는 코드를 실행하는데, 대체 통신 링크를 일정하게 획득할 목적으로, RAM(79)에서 직접으로 이웃 셀 사이트에 대하여 전역 코드를 저장하고 다시 호출할 수 있도록, 이러한 고속 마이크로프로세서(77)는 디스프레더(67a, 67b)(despreader )와 스프레더(71a, 71b)(spreader) 등을 제어한다.

이미 존재하는 통신 링크(61b, 63b)는 음성 처리(81)를 포함하는데, 음성 처리에 대한 논의는 본 발명의 범위를 넘어선다. 후보 기지국에서 응답 코드의 수신을 감시할 목적으로, 또한 램핑-업 단계 중(中)에 전송 전력을 비교할 목적으로, 마이크로프로세서(77)는 수신 장치(65)와 송신 장치(69) 등을 포함한다. 방법은 ROM(75)에서 미리 프로그램으로 처리되고, 이동 가능한 가입자 유닛(25)이 작동 중(中)일 때 계속해서 마이크로프로세서(77)에서 방법은 로드(load)되고 실행된다. 보다 적은 전송 전력을 필요로 하는 통신 링크가 발견될 때, 마이크로프로세서(77)에 의하여 일정한 음성과 데이터 전송을 유지하는 대체 링크(61a, 61b)로 교환되면서, 동시에 일어나는 두 개의 데이터 전송을 막는다.

이동 가능한 가입자 유닛(25)은 보다 적은 전송 전력을 필요로 하는 통신 링크를 찾고 ; 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 예상이 되는 통신 링크(prospective communication link)와 이미 존재하는 통신 링크(preexisting communication link) 등을 항상 비교한다. 방법을 실행하는 중(中)에 어떠한 포인트(點)에서도 전송 데이터에 대한 두 개의 통신 링크를 확립하지 않는다. 스위칭(switching)은 현재의 셀 기지국 트랜스시버(current cell base station transceiver)와 후보 셀 기지국 트랜스시버(candidate cell base station transceiver) 사이에서 즉시 일어난다.

상기에서 기술(記述)된 것처럼, 상술(上述)은 분할되지 않았던 셀 방식의 네트워크(cellular network)에 관한 것이다. 셀 기지국의 수(數)를 효과적으로 증가시키는 분할이 이용된다면, 본 발명의 핸드-오프 방법(hand-off method)은 훨씬 적은 시간에서 이루어져야만 한다. 동일한 셀의 섹터 내(內)에서 핸드-오프(hand-off)할 때, 셀 내(內)에서 서로 다른 섹터에서 필요로 하는 기지국을 동기(同期)시키고, 제한이 있는 검색 방법은 실행된다. 전체적인 전역 코드를 포함하는 포괄적인 검색을 실행하기 전(前)에 각각의 전역 코드에 대한 작은 부분을 검색한다. 이러한 검색에 의하여, 이동 가능한 가입자 유닛(25)은 적은 시간에서 후보 기지국을 획득하는 것이 가능하다.

본 발명을 선호되는 실시예에 관하여 기술(記述)하였는데, 아래에 있는 특허청구범위에서 대략적으로 나타난 것과 같이 본 발명의 범위 내(內)에 있는 다른 변경은 당해 기술 종사 업자에서 분명해질 것이다.

Claims

전역 파일럿 신호(global pilot signal)를 전송하는 기지국과 각각이 관련된 개별적인 셀들 사이를 이동하는 동안에 다중-셀 코드 분할 다중 액세스 통신 시스템(multicellular CDMA communication system)에서 상기 기지국들 중 하나의 기지국과의 이미 존재하는 통신 링크를 갖는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit)이 셀 핸드오프를 제어하는 방법에 있어서,

(a) 상기 이미 존재하는 링크가 확립되지 않은 복수의 후보 기지국들로부터 복수의 전송들을 수신하는 단계와;

(b) 후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 단계와;

(c) 상기 선택된 전송으로부터 전역 파일럿 신호(global pilot signal)를 획득하도록 시도하는 단계와;

(d) 상기 전역 파일럿을 획득할 수 없는 경우, 다른 후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 단계와;

(e) 선택된 후보 기지국과 관련된 전역 파일럿을 수신할 때까지, 단계(b) 내지 단계(d)를 반복하는 단계와;

(f) 상기 이동 가입자 유닛으로부터 상기 선택된 후보 기지국에 짧은 액세스 코드(short access code)를 전송하면서, 상기 이동 가입자 유닛의 송신기 전력을 램핑(ramping)하는 단계와;

(g) 상기 선택된 후보 기지국으로의 전송 전력을 모니터링하는 단계와;

(h) 상기 후보 기지국으로부터의 귀환 전송 신호를 검출하는 단계와 ;

(i) 상기 선택된 후보 기지국으로의 전송 전력을 상기 이미 존재하는 통신 링크로의 전송 전력과 비교하는 단계와;

(j) 상기 선택된 후보 기지국으로 상기 전송 전력이, 상기 이미 존재하는 통신 링크의 전송 전력과 동일하거나 크다면, 단계(b) 내지 단계(i)를 반복하고, 그렇지 않으면, 상기 선택된 후보 기지국으로 길이가 긴 액세스 파일럿(long access pilot)을 전송하여 새로운 통신 링크를 확립하는 단계; 및

(k) 상기 이미 존재하는 통신 링크를 포기하는 단계;

를 포함하는 이동 가입자 유닛의 셀 핸드오프 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 새로운 통신 링크가 상기 이미 존재하는 통신 링크로 대체(代替)되는 단계를 더 포함하는 이동 가입자 유닛의 셀 핸드오프 제어 방법.
제2항에 있어서, 상기 수신된 전송을 선택하는 단계는,

(a) 메모리에 저장된 복수의 전역 코드 시드들(global code seeds)로부터 상기 복수의 후보 기지국들 중 하나의 기지국과 관련된 전역 코드 시드를 선택하는 단계와;

(b) 상기 선택된 전역 코드 시드를 이용하여 전역 파일럿을 검색하는 단계와;

(c) 상기 이미 존재하는 통신 링크와 상기 선택된 후보 기지국 사이에서 예상되는 최대의 위상 이동까지 상기 검색을 실행하는 단계;

를 더 포함하는 것인, 이동 가입자 유닛의 셀 핸드오프 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 이동 가입자 유닛과 상기 선택된 후보 기지국 사이에서 상기 전송을 동기화(同期化)하는 단계를 더 포함하는 이동 가입자 유닛의 셀 핸드오프 제어 방법.
제4항에 있어서, 상기 동기화 단계는

(a) 메모리에 저장된 복수의 전역 코드 시드들로부터 상기 복수의 후보 기지국들 중 하나의 기지국과 관련된 전역 코드 시드를 선택하는 단계와;

(b) 상기 선택된 전역 시드를 이용하여 상기 후보 기지국으로부터 짧은 동기 코드(short sync code)를 획득하는 단계와;

(c) 상기 짧은 동기 코드를 획득할 수 없는 경우, 다른 후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 단계와;

(d) 선택된 후보 기지국과 관련된 전역 파일럿을 수신할 때까지, 단계(b) 내지 단계(c)를 반복하는 단계와;

(e) 상기 수신된 짧은 동기 코드(short sync code)로부터 얻어진 위상 정보에 기반하여 고속 방송 채널(fast broadcast channel)을 획득하는 단계와;

(f) 상기 고속 방송 채널을 획득할 수 없는 경우, 다른 후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 단계와;

(g) 선택된 후보 기지국과 관련된 전역 파일럿을 수신할 때까지, 단계(b) 내지 단계(f)를 반복하는 단계와;

(h) 상기 고속 방송 채널에서 얻어진 위상 정보를 이용하여 전역 파일럿을 획득하는 단계;

를 더 포함하는 것인, 이동 가입자 유닛의 셀 핸드오프 제어 방법.
전역 파일럿 신호(global pilot signal)를 전송하는 기지국과 각각이 관련된 개별적인 셀들 사이를 이동하는 동안에 다중-셀 코드 분할 다중 액세스 통신 시스템(multicellular CDMA communication system)에서 상기 기지국들 중 하나의 기지국과의 이미 존재하는 통신 링크를 갖고 셀 핸드오프를 제어하는 이동 가입자 유닛 시스템에 있어서,

상기 이미 존재하는 링크가 확립되지 않은 복수의 후보 기지국들로부터 복수의 전송들을 수신하는 수단과 ;

후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 수단과;

상기 선택된 전송으로부터 전역 파일럿 신호를 획득하도록 시도하는 수단과;

상기 전역 파일럿을 획득할 수 없다면, 다른 후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 수단과;

이동 가입자 유닛으로부터 상기 선택된 후보 기지국에 짧은 액세스 코드(short access code)를 전송하는 동안, 이동 가입자 유닛의 송신기 전력을 램핑(ramping) 하는 수단과;

상기 선택된 후보 기지국으로의 전송 전력을 모니터링하는 수단과;

상기 후보 기지국으로부터의 귀환 전송 신호를 검출하는 수단과;

상기 선택된 후보 기지국으로의 전송 전력을 상기 이미 존재하는 통신 링크로의 전송 전력과 비교하는 수단과;

상기 선택된 후보 기지국으로의 상기 전송 전력이, 상기 이미 존재하는 통신 링크의 전송 전력보다 작은 경우, 상기 선택된 후보 기지국으로 긴 액세스 파일럿(long access pilot)을 전송하여, 새로운 통신 링크를 확립하는 수단; 및

상기 이미 존재하는 통신 링크를 포기하는 수단;

을 포함하는 이동 가입자 유닛 시스템.
제6항에 있어서, 상기 새로운 통신 링크는 상기 이미 존재하는 통신 링크로 대체(代替)되는 것인 이동 가입자 유닛 시스템.
제7항에 있어서, 상기 수신된 전송을 선택하는 수단은,

메모리에 저장된 복수의 전역 코드 시드들(global code seeds)로부터 상기 복수의 후보 기지국들 중 하나의 기지국과 관련된 전역 코드 시드(global code seed)를 선택하는 수단과;

상기 선택된 전역 코드 시드를 이용하여 전역 파일럿을 검색하는 수단과;

상기 이미 존재하는 통신 링크와 상기 선택된 후보 기지국 사이에서 예상되는 최대의 위상 이동까지 상기 검색을 실행하는 수단;

을 더 포함하는 것인, 이동 가입자 유닛 시스템.
제8항에 있어서, 상기 이동 가입자 유닛과 상기 선택된 후보 기지국 사이에서 상기 전송을 동기화(同期化)하는 수단을 더 포함하는 이동 가입자 유닛 시스템.
제9항에 있어서, 상기 동기화 수단은

메모리에 저장된 복수의 전역 코드 시드로부터 상기 복수의 후보 기지국들 중 하나의 기지국과 관련된 전역 코드 시드를 선택하는 수단과;

상기 선택된 전역 시드를 이용하여, 상기 후보 기지국으로부터 짧은 동기 코드(short sync code)를 획득하는 수단과;

상기 짧은 동기 코드를 획득할 수 없다면, 다른 후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 수단 ;

상기 수신된 짧은 동기 코드(short sync code)에서 얻어진 위상 정보에 기반하여 고속 방송 채널(fast broadcast channel)을 획득하는 수단과;

상기 고속 방송 채널을 획득할 수 없는 경우, 다른 후보 기지국과 관련된 수신된 전송을 선택하는 수단 ;

상기 고속 방송 채널에서 얻어진 위상 정보를 이용하여, 전역 파일럿을 획득하는 수단;

을 포함하는 것인, 이동 가입자 유닛 시스템.