KR100610034B1 - 무선망에서의 기지국 어드레스 분배 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

호(call)를 서비스하는 주 기지국은 제공된 기지국 신원 및 어드레스 정보에 부분적으로 기초하여 핸드오프 후보 기지국을 직접 선택하는 무선통신망에서 사용하기 위한 핸드오프 방법 및 장치가 개시된다. 기지국은 하나 이상의 이웃 기지국, 혹은 이웃의 이웃에서 선택된 핸드오프 후보와의 접속을 직접 수립하고, 하나 이상의 신호 품질 측정 및 기지국 신원 및 어드레스 정보에 기초하여 호를 핸드오프하도록 동작한다.

2차 및 3차 이웃의 어드레스 정보, 호의 품질 측정, 소프트 핸드오프

Description

무선망에서의 기지국 어드레스 분배 방법 및 장치{Method and apparatus for distributing base addresses in a wireless network}

도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 실시예를 도시한 도면.

도 2는 기지국 제어기의 구성을 도시한 도면.

도 3은 핸드오프 과정 수행 중, 도 1의 무선망의 여러 구성요소들간에 송신되는 제어신호의 신호 흐름도.

도 4a는 주 기지국의 제어기에 의해 실행되는 한 세트의 동작을 도시한 도면.

도 4b는 주 기지국의 제어기에 의해 실행되는 또 다른 동작을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 소프트 핸드오프 과정 중 주 기지국용 제어기에 의해 실행되는 한 세트의 동작을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 주 기지국 111, 112 : 무선 단말

120 : 무선 교환국 130, 138 : 지역 국

300 : 기지국 제어기 320 : 안테나

340 : 트랜시버 342 : 트랜시버 제어기

발명의 분야

본 발명은 무선신호 호 처리에 관한 것으로 특히 기지국(BS)간 무선 호들을 처리하는 것에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

무선 통신망은 현재 셀룰라 통신 시스템 형태로 광범하게 보급되고 있다. 통상 무선 통신망은 무선 가입자를 다른 통신 시스템 사용자에 접속시키는 복수의 기지국을 포함한다. 기지국은 예를 들면 전화 호 등의 호에 대해 라디오 채널로 통신링크를 제공함으로써 무선 가입자에게 서비스한다. 이때 기지국은 그 호 신호에 연관된 정보 및/또는 음성 신호 혹은 호 신호를 공중 전화망(PSTN)을 포함할 수도 있는 다른 망들에 통신한다. 일반적으로, 이러한 시스템은 복수의 기지국에 접속되어 이들의 동작을 조정하는 중앙 제어 프로세서("CCP")를 포함한다. 셀룰라 시스템에선 CCP를 종종 관리(executive) 셀룰라 프로세서라 칭한다.

보통 특정 기지국은 호 유지에 충분한 라디오 신호강도를 가질 만큼 충분히 가까이 위치하여 있는 무선 가입자에게만 서비스할 수 있다. 따라서, 무선망은 서로 다른 지리적인 지역 내 수 개의 몇몇의 기지국을 채용함으로써 사용자가 기지국 중 적어도 하나에 충분히 근접하여 있을 수 있게 하고 있다. 예컨대 셀룰라 시스템은 이런식으로 동작한다. 셀룰라 시스템의 주요 특징 중 하나는 가입자가 수 개의 기지국 근처 안팎으로 활동적으로 이동하는 중에도 호에 중단없는 서비스를 제공하는 능력이다. 이러한 시스템에서, 가입자가 라디오 신호 강도가 약하거나 아니면 악화되는 위치로 이동할 때, 시스템은 또 다른 보다 적합하게 위치하여 있는 기지국이 그 호를 서비스하게 하게 한다. 시스템은 핸드오프 과정이라고 하는 과정을 사용하여 기지국 변경을 실행한다.

무선 통신 시스템은 현재 상당한 인기를 누리고 있기 때문에, 사용자 수가 증가하고 있다. 증가하는 사용자 인구는 현재 무선 통신에 할당된 주파수 스펙트럼의 혼잡을 야기할 수 있다. 결국 가용 주파수 스펙트럼을 보다 효율적으로 이용할 필요성이 있다. 호 트래픽 용량을 최대화하기 위해서 무선 시스템이 한정된 가용 주파수 스펙트럼을 활용할 수 있게 하는 몇 가지 방법이 있다. 이들 방법으로는 시분할 다중접속(TDMA) 및 부호분할 다중접속(CDMA) 변조기술을 포함하는, 호 신호 변조 기술이 두드러진다. 이들 중에서, CDMA 사용은 스펙트럼 내 주파수 대역들을 몇 명의 가입자가 동시에 재사용할 수 있게 하기 때문에 다른 기술에 비해 몇 가지 잇점을 제공한다. 이 주파수 재사용은 시스템 용량을 더 증가시킨다.

CDMA 무선 시스템의 주파수 재사용 능력의 또 다른 잇점은 소프트 핸드오프 과정을 사용할 수 있게 한다는 것이다. 소프트 핸드오프는 원래의 기지국이 호를 계속 서비스하면서 제2 기지국이 그 호를 서비스하도록 부가되는 과정이다. 이러한 경우, 양 기지국은 동시에 가입자와 통신한다. 이 때 상류 망 접속들은 가입자에 더 양호하게 접속된 기지국으로부터의 신호들을 이용할 수 있다. 예를 들면, 제1 기지국에 의해 서비스되는 호를 고찰한다. 통상, 제1 기지국은 가입자와 통신하고 가입자의 호 신호들을 상류 전화망과 송수신한다. 소프트 핸드오프가 실행되고 제2 기지국이 그 호를 서비스하도록 부가되면, 제1 및 제2 양 기지국이 가입자와 통신할 것이다. 더구나, 이 때 상류 망 접속은 제1 혹은 제2 기지국으로부터 상류 망으로 보낼 신호를 선택하게 된다. 통상, 2개의 신호 중 더 양호한 것이 보내진다.

기지국 제어 핸드오프를 사용하는 시스템에서, 흔히 주 기지국이라고 부르는, 호를 서비스하는 기지국이 핸드오프 결정을 해야한다. 기지국 제어 핸드오프는 시스템의 CCP의 계산부담을 감소시킬 뿐만 아니라 기지국과 CCP간 통신을 줄여 핸드오프 과정에서 지연을 감소시킨다. 이러한 시스템은 예를 들면 1994년, 4월 19일, 발행된 M.J. English 등 미국특허 제5,305,308호의 36컬럼 1행부터 37컬럼 6행에 개시되어 있다.

통상의 무선 호 처리 중에, CDMA 소프트 핸드오프 기술을 사용하는 무선망에서는 현재 이동국에 무선접촉을 제공하는 각각의 셀들에 가까이 있는 무선 자원들(셀들)의 목록을 기지국들이 제어 기지국으로 보내는 것이 표준이다. 즉, 기지국들은 통상 "이웃 목록"을 보내므로, 기지국은 그 기지국들의 정보만이 아니라 이들 기지국들에 인접한 기지국들의 정보도 포함하고 있다.

데이터 애플리케이션 사용의 증가로, 호 홀딩 시간이 증가하고 이동국(MS)이 그 호를 제어하고 있는 BS에 알려진 지리적인 영역을 넘어 이동할 가능성이 있다. 이 경우, 제어 BS는 소프트 핸드오프를 완료하기 위해서 이웃 기지국에 무선 자원들을 요청해야 한다. 그러나, 긴 홀딩 시간을 갖는 호에서 이동국이 이의 이웃 기지국들의 범위를 넘어서서 계속 이동할 때, 제어 BS는 이를테면 이웃의 이웃과 같이 보통은 통신하지 않을 수도 있고 정확한 시그널링 어드레스(signaling address)를 모르는 다른 BS들로부터 무선 자원들을 요청해야 한다. 주 교환국 사용과 기지국들간 느린 신호 핸드오프로 호가 끊어질 수도 있다. 따라서, 제어 기지국들이 이웃 기지국들과 직접 통신하고 그의 기지국 이웃의 이웃과 통신하기 위한 정보를 액세스할 수 있게 할 필요성이 있다.

제어 기지국은 보다 긴 호 홀딩 시간을 지원하기 위해서, 이동국이 호가 시작되었던 지점에서 점점 더 멀리 이동함에 따라 그의 이웃의 이웃의 자원 심지어는 그들의 이웃의 자원을 액세스할 수 있어야 한다. 이들 이웃의 이웃, 및 이웃의 이웃의 이웃을 제2차 이웃, 제3차 이웃 등으로 칭할 수 있다. 제어 기지국은 이의 바로 인접한, 즉 제1차 이웃의 자원을 액세스하기 위해서, 그들 이웃과 통신하여 그들 자원을 요청할 수 있어야 한다. 따라서, 제어 기지국들이 다른 기지국들과 직접 통신할 수 있게 할 필요성이 있다.

본 발명은 기지국들이 서로간에 직접 통신하게 하는 기지국 제어신호 핸드오프 방법 및 장치를 제공한다. 다른 이웃 기지국들의 시그널링 어드레스 및 신원(identity)이 제공됨으로써, 실제적으로 기지국은 그 이웃 기지국의 이웃과 직접 통신할 수 있게 된다. 이러한 식으로, 무선망은 자동적으로 기지국 신원 및 어드레스 정보를 포함하며, 이것은 이동교환국을 통해 통신할 필요없이 그리고 최소한의 사람의 개입으로, 제어 기지국이 호의 지원을 계속하는데 필요한 어떤 기지국과도 직접 통신할 수 있게 한다.

n차(2차, 3차 등) 이웃 기지국의 시그널링 어드레스는 통상 제어 기지국에 알려지지 않는다. 이러한 어드레스를 각각의 제어 기지국에 제공하기 위해선 그러한 어드레스를 모두 알아야 할뿐만이 아니라 이러한 어드레스를 계속적으로 유지해야하므로 비실용적이다. 이 문제는 n차 이웃 기지국의 일부가 상이한 서비스 제공자에 의해 운영되는 망에 속할 수 있을 때 심화된다. 이러한 망들의 구성상의 동적인 변화는 수동으로 행해진다면 사람의 실수에 영향 받게 될 끊임없는 유지관리를 필요할 것이다. 따라서, 모든 가능한 n차 이웃 기지국에 사람의 개입없이 이러한 시그널링 어드레스를 제공하는 어떤 동적인 수단이 있어야 한다. 본 발명에 의하면 제어 기지국에 이웃의 이웃의 신원 및 어드레스, 이웃의 이웃의 이웃의 어드레스를 포함하는 이웃 목록을 보냄으로써 이러한 문제는 해결된다.

제어 기지국이 그들의 시그널링 어드레스를 알고 있고 그들과 어떤 시그널링 접속성을 가지기 때문에 1차 이웃에 사용되는 것과 동일한 시그널링이 2차, 3차 등의 이웃에 사용된다. 이동국이 제어 기지국으로부터 점점 더 멀리 이동함에 따라, 모든 어드레스가 제어 기지국에 알려지기 때문에 호의 소프트 핸드오프를 지원하는데 필요한 무선 자원들은 1차, 2차, 3차 등의 이웃들에 의해 연속적으로 공급된다.

도 1은 외부 통신 시스템에 관련하여 동작하는 본 발명에 따른 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한 것이다. 도 1의 예는 특히 지역 및 장거리 전화망을 포함하는 공중교환 전화망(PSTN)과 무선 혹은 셀룰라 시스템 부분들간 상호접속을 도시한 것이다. 무선 통신 시스템은 주 기지국(100)을 둘러싼 주변 혹은 이웃하는 복수의 지리적으로 분산배치된 기지국(101, 102, 103)의 제1 고리; 및 주 기지국(100)에 이웃한 기지국들을 둘러싼 혹은 이웃하는 복수의 지리적으로 분산배치된, 기지국(201, 202, 203, 204)의 제2 고리를 포함하는데, 이들 각각은 제1 및 제2 무선단말(111 및 112)(이동국 혹은 예를 들면 셀룰라 전화 등의 무선유닛)을 포함하는 무선 가입자 단말에 무선 통신 서비스를 제공한다. 후술하는 바와 같이 현재의 예에서는 기지국(100)의 셀 내에 무선단말(111, 112)이 있기 때문에 기지국(100)이 주 기지국이 된다. 기지국(100, 101, 102, 103, 201, 202, 203, 204)은 각각 무선교환국(120)에 동작가능하게 접속된다. 무선 교환국(120)은 제1 및 제2 지역 국(130, 138) 각각, 및 톨(toll) 국(140)을 통해 육상 기반 전기통신망에 동작가능하게 접속된다. 지역 국(130, 138)은 지역 전화망 내에 교환 및 호 처리기능을 제공하도록 동작하는 공지된 서브시스템이다. 톨 국(140)은 특히 장거리 전화망(미도시)에 동작가능한 접속을 제공한다.

예시 목적상, 셀룰라 전화 등의 제1 무선단말(111)을 사용하는 제1 가입자와 전화(150)를 사용하는 제2 가입자간에 통신링크 설비를 포함하는 호를 고찰한다. 여기 제공된 예는 전화 호에 대한 것이지만, 본 발명은 아날로그 구두 통신으로 한정되지 않고 디지털 ASCII 데이터, 및 임의의 적합한 포맷의 아날로그 및 디지털 비디오 및/또는 오디오 데이터를 포함하는 임의의 형태의 정보의 전자통신을 달성하는 무선 통신 시스템에 연루된 호에 관련해서 적합하게 사용될 수 있다.

제1 가입자와 제2 가입자간의 호 중에, 제1 무선단말(111) 및 기지국(100)은 복수의 가용 무선 주파수 쌍 중 하나에 의해 부분적으로 정해진 무선 채널을 통해 통신한다. 이를 위해, 제1 무선단말(111) 및 기지국(100) 각각은 무선 채널로 통신하도록 동작하는 라디오를 포함한다. 다음에 기지국(100)은 무선 통신 신호를 디지털 통신 신호로 변환하고, 이 신호가 교환국(120)으로 보내진다. 이어서 교환국(120)은 수정된 포맷의 디지털 통신 신호를 바람직하게는 지역 국(130)일 수 있는 적절한 지역 국에 전달한다. PSTN망 혹은 그의 일부의 제어하에 지역 국은 신호를 전화(150)로 송신하는데 적합한 형태로 변환한다.

111a로 도시된 바와 같이, 제1 가입자( 및 제1 무선 단말(111))가 기지국(100, 101)에 관하여 위치를 현저히 변경하였다면, 기지국(100)은 소프트 핸드오프를 실행하는 것이 필요하다고 결정할 수 있고 그러면 기지국(101)이 호를 서비스하기 시작한다. 그러하다면, 다음에 그 기지국이 핸드오프의 실행을 제어한다. 사용가능한 무선 자원의 부족 등의 어떤 이유로, 기지국(101)이 호를 받아들일 수 없고 기지국(100)이 호를 유지할 수 없다면, 기지국(100)은 적합한 기지국을 선택할 수 있어야 하며, 이를테면 기지국(102)과 같은 다른 기지국과 통신하여 직접 이와 핸드오프할 수 있어야 한다.

기지국(102)으로부터, 이동국은 도 1에 111b로 나타낸 바와 같이 기지국(202)에 의해 지원되는 영역으로 더 이동할 수도 있다. 기지국(202)이 소프트 핸드오프를 통해 호를 지원하게 하기 위해서, 제어 기지국(100)은 기지국(202)에 신호할 수 있어야 하므로 기지국(202)에 대한 시그널링 어드레스를 알아야 하거나, 혹은 기지국(102)이 그 시그널링 어드레스를 알려야 한다.

본 발명에 따른 핸드오프를 실행하기 위해서, 기지국은 신호강도 및 품질 등의 기준에 기초하여 기지국의 n차 이웃 기지국으로부터 핸드오프 후보 기지국, 혹은 간단히 핸드오프 후보를 선택한다. 이웃 기지국은 통상 기준 기지국에 접경하거나 겹치는 지리적인 유효범위 영역을 갖는 기지국들로서 정의된다. 예를 들면, 기지국(101, 102, 103)은 기지국(100)에 관하여 이웃 기지국들이며, 기지국(201, 202, 203, 204)은 기지국(100)의 이웃은 아니나, 기지국(100)의 이웃의 이웃, 즉 2차 이웃들이다. 이웃에 대한 다른 적합한 정의가 있을 수 있으나, 그런 정의는 일반적으로 기준 기지국과 이웃 기지국간에 상대적인 근접을 의미한다. 이 예시적 동작에서, 기지국(101)은 기지국(100)에 관하여 이웃 기지국이며, 무선 단말(111)이 이의 셀 영역으로 이동하였을 때 주 핸드오프 후보로서 선택된다.

핸드오프 과정의 완료 후에, 기지국(100) 및 기지국(101) 모두가 동시에 호를 서비스한다. 결국 교환국(120)은 기지국(100, 101) 각각으로부터의 호에 연관한 호 신호들을 수신한다. 그러면 교환국(120)은 더 양호한 품질의 신호를 갖는 기지국으로부터의 호 신호를 선택하여 이들 신호를 지역 국(130)으로 통신한다. 이러한 동작으로부터, 어떤 시점에서는 수 개의 기지국들이 호를 서비스하고 제1 가입자와 제2 가입자간 통신링크의 부분을 제공할 수도 있지만, 육상 기반 전기통신망은 단지 하나의 신호를 수신하며 따라서 얼마나 많은 기지국이 서비스를 제공하고 있는지는 모른다는 것이 명백하다.

기지국(100, 101, 102), MSC(120) 등의 하드웨어는 이 기술에 숙련된 자들에 알려져 있으므로 이들에 대한 상세한 설명은 하지 않는다. 각각에 대한 설명은 예를 들면 미국특허 제5,794,149호에서 찾아볼 수 있다.

도 2는 기지국(100)을 제어하기 위한 기지국 제어기(300)의 기본 구조를 도시한 것이다. 통상 기지국(100)은 예를 들면 무선단말과 신호를 송수신하기 위한 안테나(320)를 포함한다. 또한, 기지국 제어기(300)는 기지국(100)에 혹은 그로부터 원거리에 위치하여 있을 수 있다.

기지국 제어기는 신호를 안테나(320)로부터 수신 및 이에 송신하는 트랜시버(340)를 포함한다. 트랜시버(340)는 예를 들면 CPU(360) 등의 프로세서에 접속되고 이 CPU는 메모리(380)에 접속된다. CPU(360)는 또한 예를 들면 이웃한 기지국(101)의 CPU(360a)에 접속된다. 일단 n차 이웃의 신원과 어드레스가 알려지면, CPU(360)과 n차 이웃의 CPU간에 유사한 직접 접속이 수립될 수 있다. 트랜시버(340)는 또한 트랜시버 동작을 제어하기 위한 트랜시버 제어기(342)에 접속된다. 트랜시버 제어기(342)는 직접 혹은 트랜시버(340)를 통해 트랜시버 동작을 조정하기 위한 예시적 CPU(360)에 접속된다. 트랜시버 제어기(342) 및 트랜시버(340)는 기지 트랜시버 국(BTS)(310)을 구성한다. 기지국 제어기(300)는 제1, 제2, 제3... 제n차 이웃 기지국들의 신원 및 어드레스를 포함하는 정보를 수신하고(잠재적으로는 메모리(380)에 저장), 이웃 기지국의 신호 품질 측정치를 수신하고(잠재적으로는 저장), 수신된 신원 및 어드레스 정보를 사용하여 n차 이웃과 직접 접속을 개설하여 n차 이웃으로의 핸드오프를 개시하도록 동작한다.

도 3은 본 발명에 따른 소프트 핸드오프 과정에서 송신되는 제어신호를 포함하여, 도 1에 도시한 무선망의 여러 구성요소들 간에 송신되는 제어신호의 신호 흐름도를 도시한 것이다. 도 3의 타이밍도에 관련하여 기술되는 예시적 소프트 핸드오프 과정은 모두 도 1에 도시된, 기지국(100)(주 기지국이라 함), 기지국(101)(제2 기지국이라 함), 무선단말(111), 및 교환국(120)을 필요로 한다. 일반적으로, 소프트 핸드오프 과정은 주 기지국(100)이 호를 서비스 중인 상태에서 시작하고 이어서 주 기지국(100) 및 2차 기지국(101)이 모두 그 호를 서비스하는 상태로 변경된다.

점 A에서, 주 기지국(100)은 무선단말(111)에 연루된 호를 능독적으로 서비스하고 있다. 여기서 점 A는 제어신호의 송신을 나타내는 것이 아니라 진행상태를 나타낸다. 점 B에서, 무선단말(111)은 이웃 기지국의 신호 품질 측정치를 보고하는 신호(이웃 목록)를 주 기지국(100)으로 송신한다. 이를 위해서 무선단말(111)은 호 중에 수시로 이웃 기지국의 파일럿 채널로서 알려진 지침 신호(beacon signal)의 강도를 측정한다. 파일럿 채널 강도는 이어서 주 기지국(100)으로 송신된다.

점 B와 점 C 사이에서 주 기지국은 핸드오프가 유리할 것으로 보이면 핸드오프 후보를 선택할 수 있다. 환경이 핸드오프를 보증한다면, 주 기지국(100)은 특히 신호 품질 측정치를 사용하여 적합한 핸드오프 후보를 선택한다. 이에 따라 주 기지국(100)은 최상의 신호 품질 측정치를 갖는 이웃 기지국을 선택하여 그 기지국과 직접(교환국(120)과 접촉하지 않고) 접촉한다. 도 3에 도시한 예시적 과정에서, 주 기지국(100)은 이 기준을 사용하여 가장 적합한 핸드오프 후보로서 2차 기지국(101)을 선택한 것으로 가정한다.

결국, 점 C에서, 주 기지국(100)은 2차 기지국(101)에 소프트 핸드오프를 요청하는 요청신호를 직접 2차 기지국(101)에 보낸다. 이 요청은 그 자원만이 아니라, 그 자원이 현재 호를 지원하는데 사용되고 있는 시점에 그 자원에 접속하고 임의의 시점에 호를 지원할 수 있는 복수의 기지국에 의해 이동국(111)으로부터 수신된 것들로부터 최상의 송신을 선택하기 위한 2차 기지국(101)에 대한 정보도 요구됨을 나타낸다.

이어서 점 D에서 2차 기지국(101)은 핸드오프 요청을 확인하는 소프트 핸드오프 확인신호를 주 기지국(100)에 보낸다. 이 소프트 핸드오프 확인은 다른 정보 중에서도, 2차 기지국(101)에 속하는 기지국 자원의 이웃의 신원 및 이들 이웃(제2, 제3, n차 이웃) 각각에 대한 신원 및 시그널링 어드레스를 포함한다. 그후, 점 E에서, 주 기지국(100)은 2차 기지국(101)과 통신을 시작할 것을 무선단말(111)에 지시하는 소프트 핸드오프 신호를 보낸다. 무선단말(111) 및 2차 기지국이 점 F에서 일단 통신을 시작하면, 무선단말(111)은 핸드오프가 완료되었음을 알리는 메시지를 주 기지국(100)에 보낸다. 점 I에서, 통신 트래픽은 주 기지국(100) 및 2차 기지국(101) 양자와 무선단말(111)간에 흐른다. 즉 양 기지국들이 호를 서비스한다. 이어서, 점 G에서, 주 기지국(100)은 2차 기지국(101)이 핸드오프에 연루되었다는 것을 확인하는 정보를 포함하는 핸드오프 정보신호를 교환국(120)에 제공한다. 그후, 점 H에서, 교환국(120)은 핸드오프 정보 확인 신호의 일부가 될 수도 있는 갱신신호를 주 기지국(100)으로 보낸다.

각 기지국엔 그 자신의 셀들에 대한 이웃정보가 제공되거나 저장된다. 더욱이, 타 기지국 제어기들에 속한 바로 인접한 셀들에 대한 이웃 정보가 제공된다. 제어 기지국의 신원에 대한 정보 및 이러한 추가된 기지국들의 시그널링 어드레스가 제공되어 사용될 필요가 있는 경우는 제공된 이웃 목록 밖의 지역으로 이동국이 이동하였을 때이다.

도 3에 기술된 과정은 소프트 핸드오프에서 n차 이웃 기지국을 추가하는 상황에 직접 적용된다. 주 기지국(100)이 일단 도 3의 점 D에서 전달된 정보를 통해 이웃 기지국의 신원 및 시그널링 어드레스를 알게 되면, 주 기지국(100)은 그 정보를 사용하여 n차 이웃 기지국(CPU(360)에서 대 n차 이웃의 CPU(360)까지)과의 직접 접속을 개설하고 그 n차 이웃 기지국과 통신하여 그 이웃 기지국을 소프트 핸드오프에서 호에 부가할 수 있다.

도 4a는 본 발명에 따라 동작하는, 기지국 제어기에 의해 실행되는 예시적인 한 세트의 동작의 상세를 도시한 것이다. 기지국 제어기는 호를 서비스하는 주 기지국(이를테면 기지국(100))의 동작을 감독한다. 도 4a의 흐름도는 호에 관하여, 주 기지국 제어기, 혹은 간단히 주 제어기의 감독 기능의 개괄을 도시한 것이다. 통상 실제 주 제어기는 이러한 호 수 개를 동시에 감독하게 될 것이다.

도 4a에 관한 이어지는 다음 설명 중에 유념할 중요한 점은 그 흐름도에 기술된 과정은 주 제어 기지국(주 제어기)의 바로 이웃 기지국 및 주 제어기의 모든 n차 이웃 기지국들에 똑 같이 적용된다는 것이다. 본 발명에서는 n차 이웃 기지국의 신원 및 시그널링 어드레스가 일단 주 제어기(도 3의 점 D에서)에 제공되면, 주 제어기는 n차 이웃 기지국(CPU(360) 대 CPU(360))과 직접 접속을 개설할 수 있고, 바로 이웃한 기지국에 신호를 보내는 것과 동일한 방식으로 이 기지국에 신호를 보낼 수 있기 때문에 이러한 잇점은 본 발명으로부터 직접 얻어진다.

이 목적에 사용된 기지국 제어기의 시그널링 어드레스는 주 제어기로 하여금 CPU 대 CPU 링크를 수립하게 하고 후보 기지국 제어기에 시그널링 정보를 보내게 하는 어드레스이다. 예시 목적상, 이러한 시그널링 어드레스는 TCP/IP 어드레스, 즉 전송 제어 프로토콜(TCP) 성분 및 인터넷 프로토콜(IP) 성분으로 구성된 어드레스가 될 수도 있다.

무선단말에서 가입자가 호 트랜잭션을 개시하거나 페이지(혹은 호출)되었을 때, 단계 402에서 주 제어기는 가입자와 다른 상대방간 통신링크를 효과적으로 수립하는 호 개시 루틴을 수행한다. 초기화 루틴의 예는 미국특허 제5,794,149호에 예시되어 있다.

단계 404에서, 주 제어기는 공지된 바와 같이 통상의 호 처리 루틴을 감독한다. 호 처리의 일부로서, 주 제어기는 무선단말로부터 신호 품질을 주기적으로 측정한다. 신호 품질이 어떤 점 미만으로 감소한다면, 공지된 바와 같이 호가 종료되거나 강제로 핸드오프될 수 있다.

더욱이, 호 처리 동안, 주 제어기는 단계 408에 도시된 바와 같이 대다수 이웃 기지국 및 통상은 모든 이웃 기지국에 대한 신호 품질 측정치를 무선단말로부터 얻는다. 무선단말은 통상 이러한 신호 품질 정보를, 이웃 기지국 파일럿 채널들의 신호강도를 측정함으로써 얻는다. 이웃 기지국의 신호 품질은 공지된 방법을 사용하여 측정된 채널 강도로부터 근사화되거나 도출된다.

이웃 기지국 신호 품질 측정치를 주 제어기에 제공하는 것은 주기적으로 혹은 이벤트 발생시 일어날 수 있다. 예를 들면, 무선단말은 하나 이상의 파일럿 채널 측정치가 소정의 임계치를 초과하거나 그 미만으로 떨어질 때 이웃 기지국의 현재 신호 품질 측정치를 제공할 수 있다. 그러나, 대안으로, 무선단말은 간단하게 파일럿 신호강도 측정치를 주 제어기로 이따금 제공하고, 그 제어기는 임시로 그 값들을 저장할 수도 있다. 어느 경우이든, 단계 408에서, 주 제어기는 비교적 현재의 이웃 신호 품질 측정치를 얻는다. 그후에 주 제어기는 단계 412로 진행한다.

단계 412에서, 주 제어기는 어떤 적합한 핸드오프 후보가 있는지 여부를 판정한다. 적합한 핸드오프 후보 결정은 이웃 기지국 신호 품질 측정치, 및 현재 호를 서비스하고 있는 기지국의 수 및 신호 품질을 포함하는 많은 인자에 근거한다. 이 기술에 통상의 숙련된 자들은 적합한 핸드오프 후보를 식별하는 다른 방법들을 쉽게 정할 수 있다. 이러한 부가적인 식별방법은 예를 들면 기지국에 의해 보고된 기지국들의 지리적인 위치 정보 및 신호가 이동국에 의해 주 제어기에 보고되지 않은 기지국들에 대한 그들의 근접도를 포함할 수 있다. 이동국에 의해 보고된 파일럿 신호는 주 제어기에 의해 이웃 기지국들에 연관지워진다. 이러한 이웃 기지국 정보는 주 제어기에 제공되어 있을 수도 있고 아니면 예를 들면 단계 422에서 언급된 바와 같은 소프트 핸드오프 과정 동안 다른 기지국으로부터 주 제어기에 의해 획득될 수도 있다. 적합한 핸드오프 후보가 없다면, 주 제어기는 호를 계속 서비스하고 단계 404로 돌아간다.

그러나, 단계 412에서 적어도 하나의 적합한 핸드오프 후보가 있는 것으로 판정되면, 단계 418에서 주 제어기는 적합한 핸드오프 후보들 중에서 하나의 핸드오프 후보를 선택하는데, 이것은 양호하게는 최상의 신호 품질 측정치를 갖는 적합한 핸드오프 후보가 될 수도 있다. 여기서 적합한 핸드오프 후보 세트는 도 4a의 예시적 과정의 일반성을 상실하지 않고 n차 이웃 기지국을 포함한다. 일단 n차 이웃 기지국의 신원과 어드레스가 알려지면 과정은 동일하기 때문에, 간략성을 위해서 더 이상의 설명은 생략한다.

그후 도 2의 점 C에 대응하는 단계 420에서, 주 제어기는 핸드오프 후보 기지국에 직접 요청 신호를 송신한다. 후보 기지국에 접근하는데 사용되는 시그널링 어드레스는 이전의 소프트 핸드오프 과정에서 제공을 통해서 주 제어기에 알려지거나 단계 422에서 얻어져 있다.

후보 기지국이 핸드오프를 확인하고 승인한다면, 제어기는 소프트 핸드오프 혹은 반-소프트 핸드오프로서 핸드오프 유형을 식별하는 정보를 포함하는 핸드오프 확인 신호를 단계 422에서 핸드오프 후보로부터 수신한다. 소프트 핸드오프와 반-소프트 핸드오프간 차이에 대한 상세한 설명은 미국특허 5,794,149에 더 제공되어 있다. 그러나, 일반적으로 소프트 핸드오프는 핸드오프 후보가 호를 서비스하도록 부가되고 주 기지국 또한 호를 계속 서비스하는 핸드오프이다. 반면, 반-소프트 핸드오프는 핸드오프의 완료시 주 기지국이 서비스를 중지하거나 호를 끊을 것을 요구한다. 소프트 핸드오프가 실행될 것인지 반-소프트 핸드오프가 실행된 것인지 여부의 판정은 미국특허 제5,794,149호에 다루어져 있다. 하여튼, 핸드오프 유형이 소프트이면, 단계 424에서 주 제어기는 도 5의 단계 502로 가서 소프트 핸드오프를 실행한다. 그러나 단계 424에서 핸드오프를 행할 수 없는 것으로 판정되면, 추가 소프트 핸드오프 후보들이 있는지 여부를 단계 426에서 판정한다. n차 이웃에 관하여, 일단 신원 및 어드레스 정보를 수신하면, 주 기지국 제어기는 도 4a의 단계 408에서 앞에서 기술된 바와 동일한 방식으로 무선단말이 n차 기지국에 대한 신호 품질 측정치를 획득할 것을 요청할 수 있다. 따라서, n차 이웃은 소프트 핸드오프 후보로서 선택될 수 있고 직접 링크(CPU(360) 대 CPU(360))가 수립될 수 있다. 추가 소프트 핸드오프 후보가 있다면, 주 제어기는 단계 418로 돌아간다. 더 이상의 소프트 핸드오프 후보가 없다면, 주 제어기는 도 4b로 진행한다. 이에 대한 더 이상의 설명은 간략성을 위해서 생략한다.

도 4b는 주 기지국 제어기에서 수신된 기지국 신원 및 어드레스 정보를 사용하여 반-소프트 핸드오프를 위한 핸드오프 후보를 결정하기 위한 루틴을 도시한 것이다. 여기서 적합한 반-소프트 핸드오프 후보 세트는 도 4b의 예시적 과정의 일반성의 상실없이 n차 이웃 기지국을 포함할 수도 있다.

도 4b의 단계 428에서, 반-소프트 핸드오프 후보는 적합한 이웃의 목록에서 선택된다. 도 4b의 단계 430에서, 직접 링크(CPU 대 CPU)가 수립되고 주 기지국 제어기에 의해 직접 접촉된다. 이것은 바로 인접한 이웃으로서, 혹은 이전의 소프트 핸드오프 과정 동안 단계 422에서 n차 이웃의 신원 및 시그널링 어드레스의 수신을 통해서 후보 기지국의 신원 및 신호전송 어드레스를 주 기지국이 이미 알고 있기 때문에 가능하다. 후보 기지국은 단계 432에서 이 기지국이 반-소프트 핸드오프에 관여할 수 있는지에 관하여 응답한다. 따라서, 핸드오프 확인 신호는 단계 432에서 핸드오프 후보로부터 수신된다. 단계 434에서, 핸드오프가 받아들여지면, 주 제어기는 단계 436으로 가서 핸드오프를 수행하고 이어서 단계 438에서 호의 감독을 그만둔다. 단계 434에서, 핸드오프가 후보 기지국에 의해 받아들여지지 않았다면, 주 제어기는 단계 440에서 다른 반-소프트 핸드오프 후보가 존재하는지 여부를 판정한다. 이러한 다른 후보가 존재한다면, 주 제어기는 단계 428로 간다. 그렇지 않다면, 주 제어기는 도 4a의 점 C로 가서 정규 호 처리를 계속한다.

도 5는 도 4a의 단계422에서 소프트 핸드오프가 일어날 수 있음을 핸드오프 후보가 확인한 후에 주 제어기에 의해 실행되는 동작의 흐름도를 도시한 것이다. 단계 502에서, 주 제어기는 핸드오프 후보와 통신하기 위해 CDMA 무선 채널을 활성화할 것을 무선단말에 알리는 소프트 핸드오프 신호를 무선단말에 송신한다. 일단 무선 단말이 CDMA 무선 채널을 활성화하여 핸드오프 후보와의 통신을 시작하면, 단계 504에서 무선단말은 핸드오프가 완료되었음을 알리는 신호로서 주 제어기에 의해 수신되는 신호를 송신한다. 단계 502 및 504는 각각 도 2의 점 E 및 F에 대응한다.

일단 소프트 핸드오프가 완료되면, 단계 506에서 주 제어기는 정보신호를 교환국으로 송신한다. 단계 506은 도 2의 점 H에 대응한다. 정보신호는 핸드오프 유형(소프트, 반-소프트 등), 핸드오프 이유, 및 이하 2차 기지국이라 칭하는 새로이 부가된 핸드오프 후보를 식별하는 정보를 식별한다. 일단 소프트 핸드오프가 완료되면, 주 제어기는 단계 404로 돌아가서 호 처리를 계속한다.

본 발명은 이와 같이 기술되었으며 이것은 많은 방법으로 다양하게 될 수 있음이 명백하다. 이러한 변화는 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈된 것으로 간주되지 말아야 하며, 이 기술에 숙련된 자에게 명백할 모든 이러한 수정은 다음 청구범위 내에 포함되는 것이다.

Claims (38)

1. 무선망에서 기지국들간의 직접 무선신호 통신 방법에 있어서,

   주 기지국으로부터 무선 통신신호 핸드오프에 대비하여 직접 이웃 기지국을 접촉하는 단계와,

   상기 주 기지국에서 상기 접촉된 이웃 기지국으로부터, 2차 이웃들의 신원(identity) 및 어드레스 정보를 포함하는 정보를 수신하는 단계와,

   상기 수신된 정보를 사용하여, 상기 이웃 기지국 및 상기 2차 이웃들을 포함하는 선택된 이웃 기지국에 상기 주 기지국으로부터 직접 무선 통신신호의 핸드오프를 수행하는 단계를 포함하는, 무선신호 통신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주 기지국에서 이웃 기지국들 및 2차 이웃들에 대한 신호 품질 측정치들을 수신하는 단계와,

   상기 수신된 신호 품질 측정치들에 기초하여 상기 무선 통신 신호의 핸드오프를 위해 상기 이웃 기지국들 및 상기 2차 기지국들 중 받아들일 수 있는 것을 선택하는 단계를 더 포함하는, 무선신호 통신 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 무선통신 신호는 상기 주 기지국에 의해 핸들링되는 무선 유닛의 무선통신 호인, 무선신호 통신 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 수신된 신호 품질 측정치들은 상기 이웃 기지국들 및 상기 2차 이웃들에서의 상기 무선 통신 호의 품질의 측정치들인, 무선신호 통신 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 주 기지국에서 이웃 기지국들에 대한 신호 품질 측정치들을 수신하는 단계와,

   상기 수신된 신호 품질 측정치에 기초하여 이웃 기지국과 직접 접촉하는 단계를 더 포함하는, 무선신호 통신 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 무선통신 신호의 핸드오프를 위해 이웃 기지국 중 어느 것도 받아들일 수 없는 것으로 결정될 경우, 상기 주 기지국에서 2차 이웃에 대한 신호 품질 측정치들을 수신하는 단계와,

   상기 수신된 신호 품질 측정치들에 기초하여 상기 무선통신 신호의 핸드오프를 위해 상기 2차 이웃들 중에서 받아들일 수 있는 것을 선택하는 단계를 더 포함하는, 무선신호 통신 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 수신된 정보는 3차 이웃들의 어드레스 정보를 포함하고, 상기 무선통신 신호는 상기 수신된 정보를 사용하여, 상기 주 기지국으로부터 상기 이웃 기지국, 상기 2차 이웃들, 상기 3차 이웃들 중에서 선택된 기지국으로 직접 핸드오프되는, 무선신호 통신 방법.
8. 기지국들간 직접 무선신호 통신을 위해 주 기지국에 연관된 기지국 제어기에 있어서,

   상기 주 기지국으로부터 무선통신 신호 핸드오프에 대비하여 이웃 기지국과 직접 접촉을 개시하도록 적응된 프로세서로서, 상기 이웃 기지국과 접촉하는 신호를 출력하고, 상기 접촉된 이웃 기지국으로부터 2차 이웃들의 어드레스 정보를 포함하는 정보를 수신하도록 더 적응된, 상기 프로세서와,

   상기 2차 이웃들의 어드레스 정보를 포함하는 수신된 정보를 저장하도록 적응된 메모리를 포함하며,

   상기 프로세서는 그 후에 상기 수신된 정보를 사용하여, 상기 2차 이웃들 중 선택된 이웃 기지국에 상기 주 기지국으로부터 직접 상기 무선 통신신호의 핸드오프를 개시하도록 적응된, 기지국 제어기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 프로세서는 이웃 기지국들 및 2차 이웃들에 대한 신호 품질 측정치들을 수신하도록 더 적응되고, 상기 프로세서는 상기 이웃 기지국들 및 2차 이웃들 중에서 핸드오프를 받아들일 수 있는 것을 선택하고, 상기 수신된 신호 품질 측정치들에 기초하여 상기 주 기지국으로부터 상기 선택된 기지국에 상기 무선 통신 신호의 핸드오프를 개시하도록 적응된, 기지국 제어기.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 프로세서는 이웃 기지국들에 대한 신호 품질 측정치들을 수신하도록 더 적응되고, 상기 프로세서는 상기 수신된 신호 품질 측정치들에 기초하여 이웃 기지국과 접촉을 개시하도록 적응되고, 상기 프로세서가 이웃 기지국 중 어느 것도 상기 무선 통신 신호의 핸드오프를 위해, 받아들일 수 없는 것으로 결정될 경우, 상기 프로세서는 2차 이웃들에 대한 신호 품질 측정치들을 수신하도록 더 적응되고, 상기 프로세서는 상기 2차 이웃들 중 받아들일 수 있는 것을 선택하고, 상기 수신된 신호 품질 측정치들에 기초하여 상기 주 기지국으로부터 상기 선택된 2차 이웃들에 무선 통신 신호의 핸드오프를 개시하는, 기지국 제어기.
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