KR100785121B1

KR100785121B1 - 파일럿 강도 측정 메시지를 생성하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100785121B1
Application number: KR1020027010285A
Authority: KR
Inventors: 유-천 조우; 준 왕; 라민 레자이파르; 바지즈 아코르; 타오 첸
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2007-12-11
Also published as: NO20023776L; CN1186961C; NO328981B1; IL150826A; MXPA02007725A; CA2398717C; US6546248B1; BR0108220A; EP1254578B1; JP2003522506A; IL185397A0; IL150826A0; WO2001060106A1; JP4698916B2; US20030119505A1; RU2002123921A; ES2336423T3; KR20020077905A; US6728538B2; CN1401196A

Abstract

다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동하는 이동국에 의해 자율적인 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하기 위한 방법 및 장치. 다중 반송파 시스템에서, 이동국은 다수의 반송파 주파수 상에서 기지국의 파일럿 채널을 동시에 수신한다. 페이딩은 반송파 주파수마다 달라질 수 있다. 새로운 파일럿 강도 정의가 기지국에 의해 전송되는 룰들의 세트에서 이동국에 의해 사용된다. 룰 세트는 파일럿 검출시 이동국에 의한 PSMM의 자율적인 생성 및 전송을 결정한다.

Description

파일럿 강도 측정 메시지를 생성하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING PILOT STRENGTH MEASUREMENT MESSAGES}

본 발명은 일반적으로 통신 분야에 관한 것이며, 특히 무선 통신 시스템에서 파일럿 강도 측정 메시지를 생성하는 것에 관한 것이다.

무선 통신 분야에는, 셀룰러 전화기, 개인 통신 시스템(PCS) 핸드셋 또는 다른 원격 가입자 통신 장치와 같은 이동국과 무선 기지국 사이의 통신을 제어하기 위한 몇 가지 기술 기반 표준이 존재한다. 이들 표준은 디지털 기반 및 아날로그 기반 표준을 모두 포함한다. 예를 들면, 디지털 기반 셀룰러 표준 중에는 "양방향 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템을 위한 이동국-기지국 간 호환 표준"이라는 명칭으로 IS-95A 및 IS-95B를 포함하는 통신 산업 협회/전자 산업 협회(TIA/EIA) 잠정 표준 IS-95 시리즈가 있다. 유사하게, 디지털 기반 PCS 표준 중에는 "1.8 내지 2.0GHz 코드 분할 다중 접속(CDMA) 개인 통신 시스템(PCS)에 대한 개인국-기지국 간 호환 요청"이라는 명칭으로 미국 표준 협회(ANSI) J-STD-008 시리즈가 있다. CDMA에 기반하지 않는 다른 디지털 표준은 글로벌 이동 통신 시스템(GSM)을 기반으로 하는 시분할 다중 접속(TDMA) 및 미국 TDMA 표준 TIA/EIA IS-54 시리즈를 포함한다.

CDMA의 확산 스펙트럼 변조 기술은 다중 접속 통신 시스템에 대해 다른 변조 기술보다 상당한 이점이 있다. 다중 접속 통신 시스템에서 CDMA 기술의 사용은 "위성 또는 지상 중계기를 사용하는 확산 스펙트럼 다중 접속 통신 시스템"이라는 명칭으로 1990년 2월 13일에 특허받은 미국 특허 제 4,901,307호에 개시되어 있으며, 이 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에서 참조문헌으로서 통합된다.

공간 또는 경로 다이버시티는 두 개 이상의 셀 사이트에 걸쳐서 모바일(mobile) 사용자로부터 동시 링크를 통한 다중 신호 경로를 제공함으로써 이루어진다. 또한, 경로 다이버시티는 확산 스펙트럼 처리를 통한 다중 경로 환경을 이용하여 서로 다른 전파 지연으로 도착한 신호가 개별적으로 수신되고 처리되도록 함으로써 이루어질 수 있다. 경로 다이버시티의 예는 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서의 소프트 핸드오프"라는 명칭으로 1992년 3월 31일에 특허받은 미국 특허 제 5,101,501호와 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서의 다이버시티 수신기"라는 명칭으로 1992년 4월 28일에 특허받은 미국 특허 제 5,109,390호에 개시되어 있으며, 이는 본 발명의 양수인에게 모두 양도되고 여기에서 참조문헌으로서 통합된다.

페이딩의 악영향은 송신기 전력을 조절함으로써 CDMA 시스템의 임의의 범위까지 조절될 수 있다. 셀 사이트와 이동 유닛 전력 조절을 위한 시스템이 "CDMA 셀룰러 이동 전화 시스템에서의 전송 전력 조절을 위한 방법 및 장치"라는 명칭으로 1991년 10월 8일에 특허받은 미국 특허 제 5,056,109호(출원일:1989년 11월 7일 출원번호:제 07/433,031호)에 개시되어 있으며, 이 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되었다. 다중 접속 통신 시스템에서 CDMA 기술의 사용은 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 신호 파형을 생성하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 1992년 4월 7일에 특허받은 미국 특허 제 5,103,459호에 개시되어 있으며, 이 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되고, 그 공개는 여기에서 참조문헌으로서 통합된다.

전술한 특허는 모두 CDMA 무선 통신 시스템에서 동기 포착에 사용되는 파일럿 신호의 사용을 개시한다. 셀룰러 또는 PCS 전화기와 같은 무선 통신 장치가 활성화되는 여러 시간에, 무엇보다도 무선 통신 시스템에서 기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 탐색하고 포착하는 것을 포함하는 포착 절차가 개시된다. 예를 들면, CDMA 시스템에서 파일럿 채널의 복조 및 포착은 "CDMA 통신 시스템에서 검색 포착을 수행하기 위한 방법 및 장치"라는 명칭으로 계류중인 미국 특허 출원 일련 번호 제 08/509,721호에서 더 상세하게 설명되며, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참조문헌으로서 통합된다. 무선 통신 장치에 의해 하나 이상의 파일럿 채널이 포착될 수 있을 때, 가장 강한 신호를 가진 파일럿 채널을 선택한다. 파일럿 채널의 포착시, 무선 통신 장치는 통신에 필요한 추가 채널을 기지국으로부터 포착하는 능력이 제공된다. 이러한 다른 채널들의 구조와 기능은 앞서 언급한 미국 특허 제 5,103,459호에 더 상세하게 개시되어 있으며 여기서는 상세하게 논의하지 않는다.

기지국으로부터 파일럿 채널 신호를 탐색하여 포착하기 위한 포착 절차는 핸드오프를 위한 잠재 후보 기지국을 검출하는 목적을 갖는다. 실행 가능한 기지국 후보는 네 개의 세트로 나뉠 수 있다. 이러한 세트는 파일럿의 우선순위를 결정하고 검색의 효율을 증가시키는데 사용된다. 활성 세트로 언급되는 제 1 세트는 현재 이동국과 통신중인 기지국을 포함한다. 후보 세트로 언급되는 제 2 세트는 충분한 강도를 가지고 이동국에서 사용되도록 결정된 기지국을 포함한다. 기지국은 측정된 파일럿 에너지가 소정의 임계치 T_ADD를 초과할 때, 후보 세트에 추가된다. 제 3 세트는 이동국에 근접한 (그리고 활성 세트나 후보 세트에 포함되지 않은) 기지국의 세트인 인접 세트이다. 그리고 제 4 세트는 다른 모든 기지국으로 구성된 나머지 세트이다.

IS-95A 통신 시스템에서, 이동국이 현재 복조중인 임의의 순방향 트래픽 채널과 관련되지 않은 충분한 강도의 파일럿을 발견했을 때, 또는 복조중인 순방향 트래픽 채널 중 하나와 관련된 파일럿의 강도가 소정의 시간 주기 동안 임계치 이하로 떨어질 때, 이동국은 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 송신한다. 파일럿이라는 용어는 파일럿 순차 오프셋과 주파수 할당에 의해 식별되는 파일럿 채널을 말한다. 이동국은 다음 조건들 중 하나가 충족될 때 파일럿 강도의 변화의 검출에 따라 자율 PSMM을 전송한다:

1. 인접 세트 또는 나머지 세트 파일럿의 강도는 임계치(T_ADD) 이상으로 발견된다.

2. 후보 세트 파일럿의 강도는 활성 세트의 강도를 임계치(T_COMP)×0.5dB 이상 초과하며, 이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 핸드오프 방향 메시지(HDM) 또는 확장된 핸드오프 방향 메시지(EHDM)가 수신된 이후에 송신되지 않는다.

3. 활성 세트 또는 후보 세트에서 파일럿 강도는 소정의 시간 주기(T_TDROP)보다 더 큰 임계치(T_DROP) 이하로 떨어졌으며, 이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 HDM 또는 EHDM이 수신된 이후에 송신되지 않는다.

T_ADD는 수신된 신호 이상이며 이동국과의 통신을 효율적으로 제공하기에 충분한 강도의 임계치이다. T_DROP은 수신된 신호 에너지 이하이며 이동국과의 통신을 효율적으로 제공하기에 불충분한 임계값이다.

IS-95B 통신 시스템에서, 이동국은 기지국에 의해 선택된 두 개의 룰 세트 중 한 세트에 따라 자율 PSMM을 송신한다. 제 1 룰 세트는 IS-95A에 지정된 룰과 동일하다. 제 2 룰 세트는 다음과 같이 정의된 동적 임계치를 사용한다:

여기서, 파라미터 SOPT_SLOPE 및 ADD_INTERCEPT는 기지국에 의해 지정되며, 활성 세트의 모든 파일럿에 대해 합이 수행된다. E_c/I_o는 잡음과 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도에 대한 칩당 파일럿 에너지 비이다.

IS-95B의 제 2 룰 세트에 따르면, 이동국은 임의의 다음 조건들이 발생하는 경우에 자율 PSMM을 송신한다:

1. 후보 세트 파일럿의 파일럿 강도가 T_DYN 이상인 것으로 발견되며, 이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 EHDM 또는 일반 핸드오프 방향 메시지(GHDM)가 수신된 이후에 송신되지 않는다.

2. 인접 세트 파일럿 또는 나머지 세트 파일럿의 파일럿 강도가 max(T_DYN, T_ADD/2) 이상인 것으로 발견된다.

3. 후보 세트 파일럿의 파일럿 강도는 임의의 활성 세트 파일럿의 강도를 T_COMP×0.5dB 초과하고 T_DYN 이상이며, 이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 EHDM 또는 GHDM이 수신된 이후에 송신되지 않는다.

4. 활성 세트 파일럿의 핸드오프 드롭(drop) 타이머는 만료되었으며, 이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 EHDM 또는 GHDM이 수신된 이후에 송신되지 않는다.

IS-95A와 IS-95B에 따른 룰은 순방향 링크 및 역방향 링크에서 모두 1.25MHz 채널을 사용하는 단일 반송파 시스템을 위하여 설계된다. 그러나 다중 반송파 시스템에서 이동국은 다수의 반송파 주파수로 기지국의 파일럿 채널을 동시에 수신한다. 예를 들면, 3×/1×다중 반송파 시스템은 순방향 링크 상에서 3개의 1.25MHz 채널, 역방향 링크 상에서 1개의 1.25MHz 채널을 사용할 수 있다. 또 다른 예는 순방향 링크 상에서 3개의 1.25MHz 채널, 역방향 링크 상에서 1개의 3.75MHz 채널을 사용하는 3×/3×다중 반송파 시스템이다. 둘 중 하나의 예에서, 하나의 반송파 주파수로부터 다른 반송파 주파수로 변화하는 짧은 주기의 페이딩을 볼 수 있다. 그러한 상황에서 PSMM의 자율 전송을 관리하는 IS-95 룰은 다수의 파일럿 채널 상에 파일럿이 존재할 때는 부적당하다. 따라서 이동국이 다중 반송파 시스템에서 기지국으로부터의 다중 파일럿 신호 수신에 따라 자율 PSMM을 언제 전송할지를 결정할 필요가 있다.

본 발명은 다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 방법은 적어도 하나의 기지국으로부터 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 단계; 파일럿 강도 정의 세트로부터의 제 1 파일럿 강도 정의를 이용하여 다수의 파일럿 중 적어도 하나와 관련된 파일럿 강도를 결정하는 단계; 제 1 파일럿 강도 정의를 조작함으로써 PSMM을 생성하기 위한 룰(rule)들의 세트를 검사하는 단계; 및 이동국으로부터의 전송을 위해 PSMM을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 측면에서 파일럿 강도 정의를 다르게 하는 것은 하나의 룰에 하나의 파일럿 강도 정의를 적용하는 동시에 다른 룰에 다른 파일럿 강도 정의를 적용함으로써 룰 세트에 사용된다. 본 발명의 또 다른 측면에서 이동국에 의해 생성된 PSMM은 PSMM을 생성하는데 사용되지 않은 파일럿 강도 정보를 운반한다.

도 1은 전형적인 무선 통신 시스템의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예를 설명하는 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에서 사용된 이동국의 블록도이다.

본 발명이 구현되는 전형적인 무선 통신 시스템이 도 1에 도시된다. 바람직한 실시예에서, 통신 시스템은 CDMA 무선 통신 시스템이지만 본 발명은 다른 종류의 통신 시스템에도 동등하게 적용 가능한 것으로 이해해야 한다. 다른 확산 스펙트럼 시스템뿐만 아니라 TDMA와 FDMA와 같은 다른 잘 알려진 전송 변조 방법을 사용하는 시스템에도 본 발명을 사용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, CDMA 무선 전화 시스템은 일반적으로 복수의 이동 가입자 유닛(이동국)(10), 복수의 기지국(12), 기지국 제어 장치(BSC; 14) 및 이동 전화 교환국(MSC; 16)을 포함한다. MSC(16)는 종래의 공중 전화 교환망(PSTN; 18)과 인터페이스 접속하도록 구성된다. MSC(16)는 또한 BSC(14)에 인터페이스 접속하도록 구성된다. BSC(14)는 백홀(backhaul) 선을 통하여 기지국(12)에 접속된다. 백홀 선은 예를 들어 E1/T1, ATM, IP, PPP, 프레임 릴레이, HDSL, ADSL 또는 xDSL 등을 포함하는 임의의 여러 공지된 인터페이스를 지원하도록 구성될 수 있다. 시스템에 두 개 이상의 BSC(14)가 존재할 수 있는 것으로 이해한다. 각 기지국(12)은 유리하게 (도시되지 않은) 적어도 하나의 섹터를 포함하며, 각 섹터는 무지향성 안테나 또는 기지국(12)으로부터 방사상으로 떨어진 특정 방향으로 지시되는 안테나를 포함한다. 대안적으로, 각 섹터는 다이버시티 수신을 위한 두 개의 안테나를 포함할 수 있다. 각 기지국(12)은 복수의 주파수 할당을 지원하도록 유리하게 설계될 수 있다. 섹터와 주파수 할당의 교차는 CDMA 채널이라 할 수 있다. 기지국(12)은 또한 기지국 송수신 서브시스템(BTS; 12)으로서 알려질 수 있다. 대안적으로, "기지국"은 당업계에서 BSC(14)와 하나 이상의 BTS(12)를 총칭하는데 사용될 수 있다. BTS(12)는 또한 "셀 사이트"(12)라 표시될 수 있다. 대안적으로, 소정 BTS(12)의 개별 섹터는 셀 사이트라 할 수 있다. 이동 가입자 유닛(10)은 전형적으로 셀룰러 또는 PCS 전화기(10)이다.

셀룰러 전화 시스템의 전형적인 동작중에, 기지국(12)은 이동국(10) 세트로부터 역방향 링크 신호 세트를 수신한다. 이동국(10)은 전화 호출 또는 다른 통신을 수행하고 있다. 소정 기지국(12)에 의해 수신된 각각의 역방향 링크 신호는 그 기지국(12) 내에서 처리된다. 결과 데이터는 BSC(14)로 향한다. BSC(14)는 기지국(12) 사이의 소프트 핸드오프의 조작을 포함하는 호출 자원 할당과 이동 관리 기능을 제공한다. BSC(14)는 또한 수신된 데이터를 MSC(16)에 발송하여 PSTN(18)과의 인터페이스를 위한 부가적인 라우팅 서비스를 제공한다. 유사하게, PSTN(18)은 MSC(16)와 인터페이스 접속하고, MSC(16)는 BSC(14)와 인터페이스 접속하여, 순방향 링크 신호 세트를 이동국(10) 세트에 전송하도록 기지국(12)을 제어한다.

만약 이동국이 단일 반송파 시스템의 제 1 기지국의 커버리지 영역으로부터 단일 반송파 시스템의 제 2 기지국으로 이동중이라면, IS-95의 룰이 적용될 수 있다. 만약 이동국이 다중 반송파 시스템의 커버리지로부터 또 다른 다중 반송파 시스템으로 이동중이라면, 이동국으로부터 PSMM을 자율적으로 전송하기 위하여 본 발명의 다양한 실시예가 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예의 블록도이며, 다중 반송파 시스템 내의 이동국은 자율적으로 PSMM을 생성한다. 단계(200)에서 이동국은 인접하는 다수의 기지국의 커버리지 영역에 진입한다. 명료함을 위하여 여기서는 한 기지국의 활동만이 논의되지만, 모든 인접 기지국이 이러한 논의를 위해 선택된 임의의 기지국과 유사한 방식으로 활동하는 것으로 이해한다. 단계(210)에서 이동국은 다수의 반송파로부터의 파일럿 채널 신호들을 계속해서 검색하고 포착한다. 단계(220)에서 이동국은 여기서 설명한 파일럿 강도 정의에 따른 파일럿 채널 신호의 파일럿 강도를 결정한다. 단계(230)에서 기지국은 이동국에 대한 룰 세트를 전송하며, 상기 룰 세트는 자율 PSMM의 생성에 관해 이동국에 안내하는 조건을 포함한다. 단계(230)는 여기서 설명한 과정을 통해 기지국에 의해 반복하여 수행되므로 단계(230)는 본 발명의 실시예에서 언제라도 수행될 수 있음에 유의해야 한다. 단계(240)에서 이동국은 파일럿 채널 신호의 파일럿 강도와 단계(230)에서 전송된 룰 세트에 기재된 조건을 비교한다. 단계(250)에서 이동국은 만약 단계(240)에서의 비교가 PSMM을 생성하기 위한 조건 중 적어도 하나를 만족하면 PSMM을 생성한다. 단계(260)에서 이동국은 다수의 반송파로부터 파일럿 채널 신호의 검출을 재시작하고 상기 방법을 반복한다.

발명의 한 실시예에서 파일럿 강도는 이동국이 여전히 IS-95의 룰을 사용할 수 있도록 칩당 파일럿 에너지(E_C) 대 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도(I_o)의 비와 관련하여 정의될 수 있다. 3×다중 반송파 시스템에 대한 파일럿 강도가 다음과 같이 정의된다:

(1) PS1 = 10 ×log(기본 파일럿 E_c/I_o)

여기서, 기본 파일럿(전형적으로 가장 강한 전송 전력을 가진 파일럿)이 기지국에 의해 지정된다.

(2) PS2 = 10×log{[(파일럿 E_C/I_O)₁/Δ₁ + (파일럿 E_C/I_O)₂/Δ₂ + (파일럿 E_C/I_O)₃/Δ₃]/3}

여기서, (파일럿 E_c/I_o)_i는 i번째 반송파 주파수에 대해 측정된 파일럿 E_c/I_o이며, Δ_i는 파일럿 i의 전송 전력과 기본 파일럿의 전송 전력 사이의 비이며, i = 1, 2 및 3이다.

(3) PS3 = 10×log{max[(파일럿 E_C/I_O)₁, (파일럿 E_C/I_O)₂, (파일럿 E_c/I_o)₃]}

(4) PS4 = 10×log{max[(파일럿 E_C/I_O)₁/Δ₁, (파일럿 E_C/I_O)₂/Δ₂, (파일럿 E_C/I_O)₃/Δ3]}.

3×다중 반송파 시스템에서 파일럿의 파일럿 강도가 상기 파일럿 강도 정의로 지정되지만, 본 발명의 실시예는 다른 반송파 주파수로부터 파일럿 채널 신호의 E_c/I_o 항을 조작함으로써 더 크거나 작은 다중 반송파 시스템에 사용될 수 있다.

식(1)에서 파일럿 강도는 기본 파일럿의 E_c/I_o에 의해서만 결정된다. 식(2)에서 파일럿 강도는 3개의 파일럿 모두의 가중 합에 의해 결정된다. 식(3)에서 3개의 파일럿의 최대값이 사용된다. 식(4)에서 최대 전력 조절된 파일럿이 사용된다. 바람직한 접근은 식(2)에 의해 정의된 파일럿 강도를 가지는 IS-95 룰을 사용하는 것이다. 또 다른 바람직한 접근은 식(1)에 의해 정의된 파일럿 강도를 가지는 IS-95 룰을 사용하는 것이므로, 이동국은 단지 제 1 채널에서 파일럿을 검색할 필요만 있다. 또 다른 바람직한 접근은 룰 세트에서 지정된 룰에 따라 파일럿 강도 정의의 조합을 실행하는 것이다. 예를 들면, 만약 시스템이 IS-95A의 룰 1 또는 룰 2를 실행한다면 식(3)의 파일럿 강도 정의가 사용될 수 있고, 시스템이 대신에 룰 3을 실행한다면 식(2)의 파일럿 강도 정의가 사용될 수 있다. 이러한 파일럿 강도 정의의 조합을 사용하여, 이동국은 상승하는 인접 세트 파일럿을 더 적극적으로 보고할 것이며 하강하는 활성 세트 파일럿을 더 소극적으로 보고할 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 파일럿 강도는 다음 식에 따라 정의될 수 있다:

(5-1) PS5₁ = 10 ×log[(파일럿 E_c/I_o)₁]

(5-2) PS5₂ = 10 ×log[(파일럿 E_c/I_o)₂]

(5-3) PS5₃= 10 ×log[(파일럿 E_c/I_o)₃]

여기서 각 파일럿의 E_c/I_o는 개별적으로 사용된다.

본 발명의 한 실시예에서 식(5-1), (5-2), 및 (5-3)에 따른 파일럿 강도의 정의는 IS-95 룰과 관련하여 사용되며, 상기 각 반송파에서의 파일럿은 IS-95 룰에 지정된 바와 같이 비교된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 개별적인 파일럿 강도 PS5₁, PS5₂, 및 PS5₃는 하단에 설명하는 바와 같이 새로운 룰 세트 내에서 사용된다.

1. 인접 세트 또는 나머지 세트 파일럿의 파일럿 강도는 다음을 만족한다:

PS5₁ ＞ T_ADD

PS5₂ ＞ T_ADD-[10 ×log(

₂)] 그리고

PS5₃ ＞ T_ADD-[10 ×log(

₃)]

2. 후보 세트 파일럿의 파일럿 강도(PS5₁, PS5₂, 및 PS5₃)는 모두 임의의 활성 세트 파일럿에 상응하는 강도를 T_COMP ×0.5dB 초과하며, 이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 핸드오프 방향 메시지(HDM) 또는 확장된 핸드오프 방향 메시지(EHDM)가 수신된 이후에 송신되지 않는다.

3. 활성 세트 파일럿의 핸드오프 드롭 타이머는 적어도 T_DROP으로 지정된 시간 간격 동안 만료되며, 즉,

PS5₁ ＜ T_DROP

PS5₂ ＜ T_DROP-[10 ×log(

₂)] 그리고

PS5₃ ＜ T_DROP-[10 ×log(

₃)]

이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 HDM 또는 EHDM이 수신된 이후에 송신되지 않는다.

PS5₁, PS5₂ 및 PS5₃으로 정의된 파일럿 강도가 상기 룰 세트에 사용되고 상기 세트로부터 적어도 하나의 조건이 충족될 때, 이동국은 서비스하는 기지국에 PSMM을 자율적으로 전송한다.

본 발명의 범위를 한정하지 않으며 식(5-1), (5-2) 및 (5-3)으로부터의 파일럿 강도를 사용하는 상기 룰에 대한 변경이 이루어질 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들면 상기 룰 세트의 룰 2는 다음 룰로 대체될 수 있다.

대안 2. 후보 세트 파일럿의 임의의 파일럿 강도(PS5₁, PS5₂, 및 PS5₃)는 임의의 활성 세트 파일럿의 상응하는 강도를 T_COMP×0.5dB 초과하며, 이러한 정보를 운반하는 PSMM은 최근의 HDM 또는 EHDM이 수신된 이후에 송신되지 않는다.

본 발명의 다른 실시예는 또한 PS1, PS2, PS3, 및 PS4와 같은 다른 파일럿 강도 정의와 파일럿 강도 PS5₁, PS5₂, 및 PS5₃의 조합을 통하여 가능하다. 룰 세트의 한 조건이 하나의 파일럿 강도 정의를 사용하는 동시에 또 다른 파일럿 강도 정의는 또 다른 조건과 관련하여 사용되는 파일럿 강도의 조합이 구현될 수 있다.

이 지점까지 논의된 본 발명의 실시예는 다중 반송파 시스템으로부터 또 다른 다중 반송파 시스템으로 이동하는 이동국에서의 실행을 위해 설계된다. 그러나 이 실시예는 이동국이 다중 반송파 시스템으로부터 단일 반송파 시스템으로 또는 그 반대로 이동할 수 있도록 변경될 수 있다.

이동국이 다중 반송파 시스템으로부터 단일 반송파 시스템으로 이동하는 실시예에서 단일 반송파 시스템은 다중 반송파 시스템의 채널 중 하나를 사용한다. 그렇지 않으면 상황은 하드 핸드오프가 된다. 하드 핸드오프는 상기 이동국이 흩어진 기지국 세트, 서로 다른 대역 클래스, 서로 다른 주파수 할당, 또는 서로 다른 시간 프레임 사이에서 변화하는 것이다. 하드 핸드오프 검색 절차는 여기서 상세하게 논의되지는 않을 것이다. 두 개의 기지국이 활성 세트에 동시에 존재하지 않는 경우에, 다중 반송파 파일럿을 가진 활성 세트는 단일 반송파 파일럿을 가진 새로운 활성 세트로 교체된다. 만약 순방향 링크에서 동일한 코드율이 사용되고 동일한 RF 채널과 무선 구성이 역방향 링크에서 사용된다면, 이론적으로 3×/1×기지국(즉, 순방향 링크에서 세 개의 반송파를 사용하고 역방향 링크에서 한 개의 반송파를 사용하는 기지국)과 1×/1×기지국(즉, 순방향 링크에서 한 개의 반송파를 사용하고 역방향 링크에서 한 개의 반송파를 사용하는 기지국) 사이에 소프트 핸드오프를 수행할 수 있다.

이러한 형식의 핸드오프의 한 가지 바람직한 실시예는 단일 반송파 시스템에 의해 사용되는 파일럿 채널 신호에 상응하는 다중 반송파 시스템의 파일럿 채널 신호를 사용하는 것이다. 만약 채널이 다중 반송파 시스템의 기본 채널이 아니라면, 채널에 관련된 파일럿은 계수 Δ만큼 감소한 전송 전력 레벨을 갖는다. 따라서 계수 Δ는 임의의 T_COMP 또는 T_DROP에 대한 임의의 비교가 이루어지기 이전에 감소해야 한다.

또 다른 실시예는 다중 반송파 시스템에서 모든 파일럿의 가중 합을 결정하고 IS-95에 따른 룰에 가중 합을 사용하기 위한 식(2)의 사용을 포함한다.

대안적으로, 시스템은 서비스중인 기지국 내에서 다수의 반송파로부터 단일 반송파로 변화하여 단일 반송파로부터 IS-95에 따른 또 다른 단일 반송파로의 핸드오프로 진행함으로써 다수의 기지국 사이에 핸드오프를 피할 수 있다.

이동국이 단일 반송파 시스템에서 다중 반송파 시스템으로 이동할 때, 단일 반송파 시스템은 다중 반송파 시스템 내의 다수의 채널 중 하나를 사용한다. 다시 말해서, 하드 핸드오프 상황이 발생하고 하드 핸드오프 검색절차가 시작된다. 두 기지국이 동시에 활성 세트에 존재하지 않는 경우에 단일 반송파 시스템으로부터의 파일럿을 가진 활성 세트는 다중 반송파 시스템으로부터의 파일럿을 가진 새로운 활성 세트로 교체된다. 만약 순방향 링크에서 동일 코드율이 사용되고 역방향 링크에서 동일한 RF 채널과 무선 구성이 사용된다면, 순방향 링크에서 단일 반송파, 역방향 링크에서 단일 반송파를 사용하는 기지국과 순방향 링크에서 다수의 반송파, 역방향 링크에서 단일 반송파를 사용하는 기지국 사이에 이론적으로 소프트 핸드오프를 수행할 수 있다.

이러한 형식의 핸드오프의 한 가지 바람직한 실시예는 단일 반송파 시스템에서 파일럿을 사용하여 IS-95의 룰을 실행하는 것이다. 만약 채널이 다중 반송파 시스템에서의 기본 채널이 아니라면, 채널에 관련된 파일럿은 계수 Δ만큼 감소한 전송 전력 레벨을 갖는다. 따라서 계수 Δ는 임의의 T_COMP 또는 T_DROP에 대한 임의의 비교가 이루어지기 전에 감소해야 한다.

상술한 바와 같이, 또 다른 실시예는 다중 반송파 시스템에서 파일럿 강도 계산을 위한 식(1) 또는 식(2)의 사용과 IS-95 룰에 따른 결과의 사용을 포함한다.

대안적으로, 시스템은 서비스중인 기지국 내에서 단일 반송파로부터 다수의 반송파로 변화하여 3×시스템에서 또 다른 3×시스템으로 등 다중 반송파로부터 다중 반송파로의 핸드오프로 진행함으로써 단일 반송파 시스템으로부터 다중 반송파 시스템으로 변화하는 상황을 피할 수 있다.

이동국이 무선 통신 시스템에서 자율 PSMM이 기지국에 전송되어야 한다고 결정하면, PSMM의 내용에 관한 결정이 이루어져야 한다. 본 발명의 특별한 실시예에서, PSMM에 기입된 각각의 파일럿에 대해 파일럿 강도(PS2)를 전송하는 것이 바람직할 것이다. 따라서 PSMM에 기재된 각각의 파일럿에 대한 파일럿 강도(PS1, PS3, PS4) 및/또는 PS5₁, PS5₂, 및 PS5₃을 구성하는 세트를 전송하는 것 또한 바람직할 것이다. 따라서 이동국은 임계치 레벨에 대한 파일럿 강도의 비교에 사용되지 않은 파일럿 강도 정의로부터 유도된 파일럿 강도 정보를 운반하는 PSMM을 생성할 수 있다. 만약 PS5₁, PS5₂ 및 PS5₃이 보고된다면, 세 배 이상의 공간이 PSMM에서의 파일럿 강도 필드에 요구된다.

PSMM 메시지의 다른 중요한 필드는 파일럿 PN 위상 필드이다. 파일럿 PN 위상은 파일럿 채널의 식별을 결정하고 이동국과 목표 기지국 사이의 경로 지연을 추정하는데 사용되는 PN 오프셋을 결정하는데 사용된다. 첫 번째 접근은 3개의 모든 반송파로부터 PSMM으로 보고된 파일럿의 가장 빠른 도착 다중 경로 위상을 보고하는 것이다. 제 2 접근은 기본 파일럿의 가장 빠른 도착 다중 경로 위상을 보고하는 것이다. 제 3 접근은 수신된 가장 강한(가장 높은 E_C/I_O) 파일럿의 가장 빠른 도착 다중 경로 위상을 보고하는 것이다. 제 4 접근은 각각의 반송파 주파수에서 파일럿의 가장 빠른 도착 다중 경로 위상을 보고하는 것이다. 상기 제 4 접근은 보고된 각각의 파일럿 PN에 대해 다중 파일럿 PN 위상 필드를 요구할 것이다.

도 3은 도 2의 방법에 사용되는 것과 같은 이동국(300)을 도시한다. 이동국(300)은 계속해서 또는 주기적인 간격으로 인접한 기지국의 파일럿 신호 강도를 측정한다. 파일럿 신호는 하나 이상의 반송파 주파수에서 전송될 수 있다. 이동국(300)의 안테나(350)에 의해 수신된 신호는 듀플렉서(352)를 통하여 수신된 신호를 증폭하고, 다운컨버트하고, 필터링하는 수신기(RCVR)(354)에 제공된 다음, 검색 서브시스템(355)의 파일럿 복조기(358)에 제공된다.

또한, 수신된 신호는 트래픽 복조기(364A-364N)에 제공된다. 트래픽 복조기 (364A-364N) 또는 그 하위 세트는 이동국(300)에 의해 수신된 신호를 개별적으로 복조한다. 트래픽 복조기(364A-364N)로부터 복조된 신호는 복조된 데이터를 결합하여 전송된 데이터의 향상된 평가를 제공하는 결합기(366)에 제공된다.

이동국(300)은 파일럿 채널의 강도를 측정한다. 제어 프로세서(362)는 기지국에 의해 지정된 포착 파라미터를 검색 프로세서(356)에 제공한다. 구체적으로, 제어 프로세서(362)는 그와 같은 포착 파라미터를 제공하여, 도 2를 참조로 상술한 방법을 실행한다. 제어 프로세서(362)는 전형적인 CDMA 통신 시스템에서 파일럿 강도값, PN 오프셋, 및 주파수를 포함하는 파일럿 신호 파라미터를 메모리(372)에 저장한다. 제어 프로세서(362)는 메모리(372)에 액세스하여 검색 서브시스템 (355)에 의해 실행될 파일럿 검색 일정을 결정한다. 제어 프로세서(362)는 잘 알려진 기술로서 종래의 마이크로 프로세서가 될 수 있다. CDMA 통신시스템의 전형적인 실시예에서 제어 프로세서(362)는 검색될 다음 파일럿 신호에 따라서 검색 프로세서(356)에 PN 오프셋을 제공한다. 검색 프로세서(356)는 수신된 신호를 복조하기 위하여 파일럿 복조기(358)에 의해 사용되는 PN 열을 생성한다. 복조된 파일럿 신호는 소정의 시간 동안 에너지를 축적하고 그와 같이 축적된 에너지 샘플을 제어 프로세서(362)에 제공함으로써 복조된 파일럿 신호의 에너지를 측정하는 에너지 축적기(360)에 제공된다.

전형적인 실시예에서 제어 프로세서(362)는 여기에서 논의된 파일럿 강도 정의에 따라 축적된 에너지 샘플들을 디지털 필터링함으로써 파일럿 강도값을 생성한다. 제어 프로세서는 파일럿 강도값을 임계치 T_ADD 및T_DROP와 비교한다.

제어 프로세서(362)는 파일럿의 식별자와 그에 상응하는 측정된 파일럿 강도값을 메시지 생성기(370)에 제공한다. 메시지 생성기(370)는 정보를 포함하는 파일럿 강도 측정 메시지를 생성한다. 파일럿 강도 측정 메시지는 메시지를 코드화 하고 변조하고 업컨버트 하고 증폭하는 전송장치(TMTR; 368)에 제공된다. 메시지는 듀플렉서(352) 및 안테나(350)를 통하여 전송된다.

이와 같이 파일럿 강도 측정 메시지를 생성하기 위한 방법 및 장치가 설명되었다. 바람직한 실시예의 상술한 설명은 당업자가 본 발명을 용이하게 사용할 수 있도록 제공된다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명에 대한 여러 변경이 가능함을 쉽게 인식할 것이다. 그러므로 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예에만 제한받지 않으며 본 명세서에 개시된 가장 넓은 범위의 원리 및 원칙에 해당한다.

Claims

다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율(autonomous) 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하기 위한 방법으로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 단계;

관계식 PS2 = 10×log{[(파일럿 E_C/I_O)₁/Δ₁ + (파일럿 E_C/I_O)₂/Δ₂ + ... (파일럿 E_C/I_O)_i/Δ_i]/i}으로 정의된 제 1 파일럿 강도 정의를 이용하는 단계 - 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도이며, 상기 (파일럿 E_C/I_O)_i는 i번째 반송파 주파수에 대해 측정된 파일럿 E_C/I_O이고, 상기 Δ_i는 파일럿 i의 전송 전력과 가장 강한 전송 전력을 가진 기본(primary) 파일럿의 전송 전력 사이의 비임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰(rule)들을 검사하는 단계; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 단계를 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 방법.
다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하기 위한 방법으로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 단계;

관계식 PS3 = 10×log{max[(파일럿 E_C/I_O)₁, (파일럿 E_C/I_O)₂, ... , (파일럿 E_C/I_O)_i]}으로 정의된 제 1 파일럿 강도 정의를 이용하는 단계 - 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도이며, 상기 (파일럿 E_C/I_O)_i는 i번째 반송파 주파수에 대해 측정된 파일럿 E_C/I_O임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰들을 검사하는 단계; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 단계를 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 방법.
다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하기 위한 방법으로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 단계;

관계식 PS4 = 10×log{max[(파일럿 E_C/I_O)₁/Δ₁, (파일럿 E_C/I_O)₂/Δ₂, ... , (파일럿 E_C/I_O)_i/Δ_i]}으로 정의된 제 1 파일럿 강도 정의를 이용하는 단계 - 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도이며, 상기 (파일럿 E_C/I_O)_i는 i번째 반송파 주파수에 대해 측정된 파일럿 E_C/I_O이고, 상기 Δ_i는 파일럿 i의 전송 전력과 가장 강한 전송 전력을 가진 기본 파일럿의 전송 전력 사이의 비임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰들을 검사하는 단계; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 단계를 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 방법.
다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하기 위한 방법으로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 단계;

세트 (PS5₁, PS5₂, ... , PS5_i)를 포함하는 파일럿 강도 정의 세트를 이용하는 단계 - 각각의 PS5_i는 i번째 반송파 주파수에 대응하는 PS5_i = 10×log[(파일럿 E_C/I_O)_i]로 정의되며, 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의 세트를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰들을 검사하는 단계; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 단계를 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 한 세트의 룰들을 검사하는 단계는:

상기 복수의 파일럿의 각 멤버가 미리 결정된 임계치보다 더 큰 파일럿 강도를 갖는지 여부를 결정하는 단계;

후보 세트의 각 파일럿이 활성 세트의 모든 파일럿의 파일럿 강도를 비교 임계량만큼 초과하는 파일럿 강도와 관련되는지 여부를 결정하는 단계; 및

상기 활성 세트의 핸드오프 드롭 타이머가 만료되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 한 세트의 룰들을 검사하는 단계는:

상기 복수의 파일럿의 각 멤버가 미리 결정된 임계치보다 더 큰 파일럿 강도를 갖는지 여부를 결정하는 단계;

후보 세트의 임의의 파일럿이 활성 세트의 임의의 파일럿의 파일럿 강도를 비교 임계량만큼 초과하는 파일럿 강도와 관련되는지 여부를 결정하는 단계; 및

상기 활성 세트의 핸드오프 드롭 타이머가 만료되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 방법.
다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하는 장치로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 수단;

관계식 PS2 = 10×log{[(파일럿 E_C/I_O)₁/Δ₁ + (파일럿 E_C/I_O)₂/Δ₂ + ... (파일럿 E_C/I_O)_i/Δ_i]/i}으로 정의된 제 1 파일럿 강도 정의를 이용하는 수단 - 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도이며, 상기 (파일럿 E_C/I_O)_i는 i번째 반송파 주파수에 대해 측정된 파일럿 E_C/I_O이고, 상기 Δ_i는 파일럿 i의 전송 전력과 가장 강한 전송 전력을 가진 기본 파일럿의 전송 전력 사이의 비임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰들을 검사하는 수단; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 수단을 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 장치.
다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하는 장치로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 수단;

관계식 PS3 = 10×log{max[(파일럿 E_C/I_O)₁, (파일럿 E_C/I_O)₂, ... , (파일럿 E_C/I_O)_i]}으로 정의된 제 1 파일럿 강도 정의를 이용하는 수단 - 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도이며, 상기 (파일럿 E_C/I_O)_i는 i번째 반송파 주파수에 대해 측정된 파일럿 E_C/I_O임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰들을 검사하는 수단; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 수단을 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 장치.
다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하는 장치로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 수단;

관계식 PS4 = 10×log{max[(파일럿 E_C/I_O)₁/Δ₁, (파일럿 E_C/I_O)₂/Δ₂, ... , (파일럿 E_C/I_O)_i/Δ_i]}으로 정의된 제 1 파일럿 강도 정의를 이용하는 수단 - 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도이며, 상기 (파일럿 E_C/I_O)_i는 i번째 반송파 주파수에 대해 측정된 파일럿 E_C/I_O이고, 상기 Δ_i는 파일럿 i의 전송 전력과 가장 강한 전송 전력을 가진 기본 파일럿의 전송 전력 사이의 비임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰들을 검사하는 수단; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 수단을 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 장치.
다중 반송파 무선 통신 시스템에서 이동국에 의해 자율 파일럿 강도 측정 메시지(PSMM)를 생성하는 장치로서:

적어도 하나의 기지국 각각으로부터 다수의 반송파 주파수로 전송되는 복수의 파일럿을 이동국에서 수신하는 수단;

세트 (PS5₁, PS5₂, ... , PS5_i)를 포함하는 파일럿 강도 정의 세트를 이용하는 수단 - 각각의 PS5_i는 i번째 반송파 주파수에 대응하는 PS5_i = 10×log[(파일럿 E_C/I_O)_i]로 정의되며, 상기 파일럿 E_C는 칩당 파일럿 에너지이고, 상기 I_O는 잡음 및 신호의 총 수신 스펙트럼 밀도임 -;

상기 제 1 파일럿 강도 정의 세트를 조작함으로써 상기 PSMM을 생성하기 위한 한 세트의 룰들을 검사하는 수단; 및

상기 이동국으로부터의 전송을 위해 상기 PSMM을 생성하는 수단을 포함하는, 자율 파일럿 강도 측정 메시지 생성 장치.