KR100988540B1 - 시분할 듀플렉스 코드 분할 다중 액세스(ｔｄｄ-ｃｄｍａ)네트워크에서 소프트 핸드오버 및 소프터 핸드오버 방법 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템에 있어서, 2개 이상의 기지국 및/또는 기지국 섹터 사이에 이동 무선 송수신 유닛(WTRU)의 소프트 핸드오버 및 소프터 핸드오버를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 네트워크 제어 유닛은 선택된 기지국을 할당하여 기지국 또는 기지국 섹터의 지리학적 서비스 영역에 배치되어 있는 WTRU을 기초로하여 통신 데이터를 WTRU에 전송한다. WTRU 공동 검출(JD) 수신기는 동일 통신 데이터의 고유 채널 인코딩을 갖는 공통 타임슬롯내에서 수신되는 각각의 신호를 일련의 각 타임프레임의 복수의 기지국 각각으로부터 무선 신호를 수신하여 처리하기 위해 구성된다. JD 수신기는 공통 타임슬롯내에서 수신되는 신호를 추정하는 복수의 채널 추정기및 그 채널 추정치를 디코딩하여 결합하기 위해 구성된 결합기를 갖고, 결과적인 데이터 신호를 도출한다.

Description

시분할 듀플렉스 코드 분할 다중 액세스(ＴＤＤ-ＣＤＭＡ) 네트워크에서 소프트 핸드오버 및 소프터 핸드오버 방법 {METHOD FOR SOFT AND SOFTER HANDOVER IN TIME DIVISION DUPLEX CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS(TDD-CDMA) NETWORKS}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에서의 헨드오버에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 TDD-CDMA 네트워크에서의 소프트 및 소프터 헨드오버에 관한 것이다.

기지국이란 용어는 무선 송수신 유닛(WTRU) 및 이동 유닛을 기지국의 일반적인 감지 범위에서 사용되는 것을 말한다. 여기에 있어서, 무선 송수신 유닛(WTRU)은 무선 환경에서 사용자 기기, 이동 단말기, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 호출기, 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 다른 임의 유형의 장치를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. WTRU은, 전화기, 비디오 폰, 및 네트워크 접속을 갖춘 인터넷 가능 폰과 같은, 개인용 통신 장치를 포함한다. 또한, WTRU은, 유사한 네트워크 기능들을 가진 무선 모뎀들을 갖춘 PDA 및 노트북 컴퓨터과 같은, 휴대용 퍼스널 컴퓨팅 장치들을 포함한다. 휴대용이거나 위치를 변경할 수 있는 WTRU을 이동 유닛이라고 한다. 이하에서 언급할 때 기지국은 기지국, 노드 B, 사이트 컨 트롤러, 액세스 포인트(access point) 또는 무선 환경에서의 다른 인터페이스 장치를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아닌 WTRU이다.

제3세대 파트너쉽 협력 프로그램(3GPP) 혹은 3GPP와 같은 시스템 중에서, 시분할 듀플렉스(TDD) 무선 통신은 스크램블링 코드(scrambling codes), 스크램블링 코드 및 미드앰블(midamble)로서 공지된 소정의 훈련 시퀀스로 인코딩되어, 원래 전송 신호를 복원하는데 유용하다. 각 기지국 셀은 특정 기지국과 그 네트워크가 서비스하는 WTRU 사이에 링크가 성립된 경우 네트워크에서 기지국을 식별하기 위한 특정 스크램블링 코드를 사용한다. 확산 코드 수신기에서 데이터를 복원하기 위해서 개개의 각 데이터 신호에 고유 확산 코드로 태깅(tagging)되는 중에, 다른 WTRU와 동일 주파수 대역폭에 걸쳐서 각 WTRU의 데이터를 단편으로 확산시키는 것과 관련된다. 채널 추정하는 동안 수신기에서 사용되는 공지된 코드 시퀀스를 포함하는 미드앰블은 시분할 채널의 타임슬롯(timeslot)의 지정 부분이다.

무선 통신 시스템에 있어서, 대부분의 통신은 동일 무선 주파수 스팩트럼을 공유할 수 있다. 특정 통신을 수신하는 경우, 동일 스펙트럼을 이용하는 모든 다른 통신은 특정 통신과 간섭이 발생할 수 있다. 그 결과로서, 하나의 통신의 전송 전력 레벨의 증가는 그 스펙트럼 내에서 모든 다른 통신의 신호의 품질을 떨어뜨린다. 그러나, 전송 전력 레벨이 너무 많이 저감하게 되면 수신기에서 신호대 간섭비(SIR)로 측정되는 것인 수신 신호 품질이 부적당하게 된다. 이러한 시스템에서는, 전송 전력 제어 알고리즘이 사용된다.

무선 통신 시스템에 대한 개루프 및 폐루프 전력 제어의 다양한 방법은 종 개 기술에 공지되어 있다. 상기 시스템의 목적은 페이딩 전파 채널 및 시변 간섭이 있는 경우, 송신기 전력을 빠르게 변화시켜서 데이터를 수용가능한 품질로 원격 단부에서 수신하는 것을 보증하면서 전송 전력을 최소화시키는 것이다. 하나의 접근법은 전송 전력 제어를 외부 루프 전력 제어(OLPC) 및 내부 루프 전력 제어(ILPC)로 언급되는 독립 단계로 나누는 것이다.

외부 루프 전력 제어에 있어서, 특정 송신기의 전력 레벨은 목표 SIR 값을 기초로 한다. 수신기는 전송을 수신하는 경우, 수신된 신호의 품질을 측정한다. 전송된 정보는 전송 블럭(TB) 단위로 송신되고, 수신된 신호의 품질은 블럭 에러율(BLER)을 기초로하여 감시될 수 있다. BLER은 수신기에 의해 추정되고, 일반적으로는 데이터의 주기적 중복 점검(CRC; Cyclic Redundancy Check)에 의해 추정된다. 이 추정된 BLER은 채널의 데이터 서비스의 다양한 유형에 대한 서비스 품질(QoS) 요건을 나타내는 목표 BLER와 같은 목표 품질 요구와 비교된다. 측정된 수신 신호의 품질을 기초로하여, 목표 SIR 조절 제어 신호는 송신기에 송신된다. 송신기는 이런 조절 요구에 응답하여 목표 SIR를 조절한다.

시분할 듀플렉스(TDD)를 이용하는 3GPP 광대역 코드 분할 다중 접속(W-CDMA) 시스템에 있어서, 네트워크는 셀/세션 확립시에 WTRU에 대해 최초 목표 SIR을 설정하고, 후속하여 계속해서 업링크(UL) BLER 측정을 관측하여 지시되는 요청의 수명 기간 동안 WTRU의 목표 SIR을 조절한다.

내부 루프 전력 제어에 있어서, 수신기는 SIR과 같은, 수신된 신호의 품질의 측정값과 한계 전압(즉, 목표 SIR)을 비교한다. SIR이 한계값을 초과하는 경우, 전력 레벨을 감소시키는 전송 전력 지시(TPC)가 송신된다. SIR이 한계값 미만인 경우, 전력 레벨을 증가시키는 TPC가 송신된다. 일반적으로, TPC는 송신기 전용 채널에서 데이터를 다중송신한다. 수신된 TPC에 응답하여, 송신기는 송신기의 전송 전력 레벨을 변경시킨다.

도 1은 기지국(BS1 및 BS2)과 WTRU1, WTRU2 및 WTRU3을 포함하는 무선 네트워크 구성의 일부의 블럭 다이어그램을 나타낸다. 기지국은 통신 네트워크 및 WTRU 사이에 링크이다. 네트워크(도시 생략)는 네트워크의 정확한 지점으로 정보를 라우팅하고, 다수의 기지국을 감시하며, 기지국에 의해 서비스되는 무선 서비스 적용 범위의 지리학적 영역내에서 무선 리소스를 관리하여 기지국과 WTRU 사이의 간섭에 대한 물리적인 무선 리소스를 제어하는 것에 대한 책임이 있다. 기지국(BS1)은 영역(11)내에서 전송하고, 기지국(BS2)은 영역(12)내에서 전송하며, WTRU1가 속한 영역(13)은 두 기지국 사이에 중복되는 영역을 나타낸다. 이 예시에 있어서, WTRU1는 이동국이고 영역(11)에서 영역(12)로 이동한다. 그러한 바와 같이, 영역(11)에서의 WTRU3과 영역(12)에서의 WTRU2는 그들 각각이 속한 기지국(BS1 및 BS2)과 적합하게 통신하기 위해 적당한 위치에 있는 반면, WTRU1는 핸드오버 대상 후보이다.

도 2는 소프터 핸드오버로 작동하는 무선 통신의 일부의 블럭 다이어그램을 나타낸다. 소프터 핸드오버에 있어서, 하나의 기지국의 둘 이상의 섹터는 WTRU의 신호를 송수신한다. 여기에서, 기지국(BS)은 섹터(21 및 22)에 따라 송수신한다. WTRU2가 섹터(22)에 있고, WTRU3가 섹터(21)에 있는 동안, WTRU1, WTRU2는 각각의 기지국 섹터에서 WTRU1, WTRU2의 각각이 효율적으로 통신하기 위한 그들의 위치를 핸드오버를 할 필요가 없다. 그러나, WTRU1가 중복 영역(23)에 있고, WTRU1는 섹터(21)와 섹터(22)의 양쪽에 포함되어 있다. 그러므로 WTRU1는 섹터(21)와 섹터(22) 사이에서 이동하므로, 소프터 핸드오버 대상 후보이다.

WTRU의 핸드오버의 관리 및 제어의 필요성은 전기 통신 네트워크에서 제일 중요하다. 소프트 핸드오버(SHO)는 IS-95, CDMA 2000 및 3GPP WCDMA를 포함한 FDD-CDMA 네트워크에 사용된다고 공지되어 있다. 비교 가능한 전력이 2개 이상의 기지국(BS)으로부터 수신되는 곳에 WTRU가 위치하는 경우, 소프트 핸드오버는 성능을 향상시킬 수 있다.

현재는, 하드 핸드오버만이 높고 낮은 칩 비율(chip-rate) 변화에 대해서, 표준화된 3GPP TDD WCDMA 시스템에서 지원된다. 하드 핸드오버에 있어서, 소프트 핸드오버시 WTRU1과 기지국(BS1와 BS2) 사이에서 신호의 송수신, 또는 소프터 핸드오버시 WTRU1과 섹터(21과 22) 사이에서 신호의 송수신만큼 부드럽지 않다. 하드 핸드오버에 있어서, 제2 기지국 또는 섹터에서 통신의 이행은, WTRU1의 제1 통신이 종료되는 경우에만 시작할 수 있다. TDD CDMA 네트워크에서 소프트 핸드오버를 실행하기 위한 방법을 제공하는 것은 수용력 및 적용 범위를 증가시킬 수 있다.

장치, 시스템 및 방법은 WTRU가 소정의 시간 프레임에서 선택적으로 인코딩되어 송신되는 통신 데이터를 수신하는 복수의 기지국을 갖는 네트워크 시스템에서의 무선 통신을 나타낸다. WTRU는 다수의 다운링크 무선 신호를 수신하고 처리하는 연합 감지 수신기를 갖고, 공통 타임슬롯 내에 수신되는 각각의 신호는 복수 개의 기지국으로부터의 동일한 통신 데이터를 인코딩하는 고유 채널을 갖는다. 복수 개의 채널 추정기는 수신된 신호의 고유 인코딩에 기초하여 공통 타임슬롯 내에 각각의 수신된 신호의 채널 추정치를 생성한다. 결합기는 모든 채널 추정기로부터의 채널 추정치를 수신하고, 공통 타임슬롯에 수신된 각 데이터 신호에 대하여 데이터 추정치를 결합하며, 공통 타임슬롯으로 수신된 복수 개의 신호에 공통되는 통신 데이터가 결합된 신호로부터 도출된다.

소프트 핸드오버시에 이동국 WTRU가 새롭게 할당되는 기지국은, 새롭게 할당된 기지국의 지리학적 영역 또는 셀 내에서 각 WTRU로부터 독립적인 업링크 신호를 처리하도록 구성된 복수 개의 채널 추정기를 포함하는 연합 검출 수신기를 갖는다. 미드앰블 코드는 채널 추정기에 의해 처리되어 업링크 신호의 채널 추정치를 생성한다. 기지국 수신기는 또한 기지국의 업링크 통신에서 WTRU와 관련된 복수 개의 스크램블 코드 및 확산 코드를 가지고 채널 추정을 처리하는 데이터 추정기를 또한 포함한다. 데이터 추정기는 기지국에 할당된 모든 WTRU에 의해 사용되는 그 자신의 할당된 스크램블링 코드 S_new 와 소프트 핸드오버에서 WTRU와 관련된 스크램블링 코드 S_old의 양자를 처리하도록 구성되고, 이 스크램블링 코드 S_old 는 소프트 핸드오버에 또한 참여하는 WTRU의 본래 할당된 기지국과 관련된다. 마지막으로, 디코더는 데이터 추정기의 출력 신호의 콘볼루션(convolution) 또는 터보 코딩을 디코딩하기 위해 사용되어, 업링크 통신에서 전송된 데이터 신호를 복원한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 2개 이상의 기지국 및/또는 기지국 섹터 사이에 이동 무선 송수신 유닛(WTRU)의 소프트 핸드오버 및 소프터 핸드오버를 제공하는 것이 가능하다.

본 실시예는 시분할 듀플렉스(TDD) 방식을 사용하는 3세대 파트너쉽 프로그램(3GPP; Third Generation Partnership Program) 광대역 분할 다중 액세스(W-CDMA ; wideband code division multiple access)와 관련하여 설명하지만, 본 실시예는 TD-SCDMA를 포함하는 임의의 타임 슬롯점 또는 하이브리드 CDMA/TDMA 통신 시스템에도 적용할 수 있다.

도 3은 소프트 핸드오버에 사용되는 TDD-CDMA 네트워크의 메시지 교환 순서의 통신 다이어그램을 나타낸다. 핸드오버에 관계되는 실체는 네트워크, WTRU, 최초(기존) 기지국 및 제2(새로운) 기지국이다. 도 1에 도시된 구성을 참조하면, WTRU1은 대표 WTRU이고, 기지국 BS1은 WTRU1가 본래 통신이 성립된 기존 기지국이 며, BS2는 이동국 WTRU1가 이동하는 방향의 새로운 기지국이다. WTRU1 및 기지국 BS1과 BS2는 다중 경로를 통해 수신되는 신호를 결합하는 수신기를 사용한다.

라인(31 및 32)에서, 교환이 시작되고, 기지국(BS1 및 BS2)에 대한 브로드캐스트 채널(BCH)상의 네트워크 신호는 주요 공통 제어 물리 채널(P-CCPCHs)로서 구성되면 바람직한 비콘 신호로서 WTRU1에 의해서 수신된다. 업링크 내부 루프 전력 제어(UL-ILPC)의 환경에서 교환된다. 다음 라인(33)에서, WTRU1은 비콘 신호로부터의 수신된 신호 코드 전력(RSCP)을 측정하고 기존 기지국(BS1)을 통해 네트워크로 RSCP 측정치를 송신한다. 편의상, 이 예시는 2개의 기지국의 환경에서 설명한다. 그러나, WTRU1는 모든 이웃한 기지국에 의해서 수신된 비콘 신호의 신호 강도를 계속해서 감시하고 기지국 각각의 RSCP을 측정한다. 이러한 측정치는 네트워크에 보고된다. 보고된 측정치에 기초하여, 네트워크는 새로운 기지국(BS2)이 WTRU1의 소프트 핸드오버(SHO) 대상 후보로서 인식하고, 따라서 WTRU1에 대한 SHO를 사용하는 것을 결정한다. 새로운 기지국(BS2)는 SHO에 대하여 WTRU1로 새로운 할당의 공지를 수신한다(라인 34). 네트워크는 BS2에게 지금 SHO를 시작하는 WTRU1의 스크램블링 코드 및 확산 코드를 통지한다. WTRU1는 바람직하게는 다운 링크 전용 물리 제어 채널(DL-DPCCH)상에서 송신되면 좋은, 새로운 기지국 BS2에 의해 사용되는 스크램블링 코드 및 확산 코드를 포함해서, BS1를 통해서 BS2가 SHO에 대해 할당받은 것을 통지한다(라인 35). 이러한 관점에서, WTRU1와 양 기지국 BS1 및 BS2 사이에서 동시 통신 링크는 SHO를 위해 확립한다.

바람직하게는 라인 36에 나타낸 바와 같이 다운링크 전용 물리 채널(DL- DPCH)에서, 양 기지국(BS1 및 BS2)을 통해서 네트워크로부터 WTRU1로 다운링크 통신 데이터가 교환된다. 양 BS1 및 BS2로부터의 다운링크 통신 전송은 소정의 프레임 번호에서, 그리고 공통 타임슬롯에서 일어나도록 동기화되어 있다. 이 동시 다운링크 통신의 데이터는 양 기지국(BS1 및 BS2)에 의해 동일하게 전송된다.

WTRU1에서 연합 검출(JD) 수신기는 공지된 스크램블 코드를 사용하여, 각 기지국(BS1 및 BS2)마다 상이한 채널 측정을 수행한다. 대안적인 실시예에 있어서, WTRU1은 JD 수신기에 대한 코드를 프로그래밍할 때 그 자신의 코드에 필적하거나 강한 것으로 다른 WTRU에 대한 스크램블링 코드를 제한하는 블라인드 코드 검출를 포함할 수 있고, 이것은 성능 개선을 초래한다.

바람직하게는 업링크 전용 물리 채널(UL-DPCH)상에서, WTRU1로부터의 업링크 통신 데이터는 양 SHO 기지국(BS1 및 BS2)에 의해서 수신되고, 이 기지국들은 신호를 복조하여 네트워크에 결과를 송신한다(라인 37). 수신시, 네트워크는 수신된 데이터에 순환 중복 검사(CRC;Cyclic Redundancy Check)를 행한다. CRC 검출 에러가 없는 수신기 데이터 세트는 유지되어 코어 네트워크를 통과한다.

폐루프 외부 루프 전력 제어는 양자의 3GPP TDD-WCDMA의 칩 비율(chip rate) 변화에 대한 다운링크에 사용된다. WTRU는 JD 수신기의 결합 출력에 대한 수신된 SIR를 측정한다. 직후 업/다운 전송 전력 제어(TPC) 명령을 기지국(BS1 및 BS2)에 전송한다(라인 38). 기지국은 이 TPC 명령을 디코딩시켜서 그들의 전송 전력을 조절한다.

개루프 외부 루프 전력 제어는 하이 칩 비율(high chip rate) 변화를 이용하 는 3GPP TDD-WCDMA의 업링크에 사용된다. WTRU는 각 기지국의 비콘 채널로부터 수신된 전력을 측정하고, 주기적으로 보고되는 각 기지국의 간섭 전력을 판독하며, SHO시 각 기지국에서 신호 목표 SIR을 달성하기에 충분한 전력을 전송한다. 이렇게 하기 위하여, WTRU1은 각 기지국을 통해 순환되어, 주기적으로 비콘 전력을 측정하고 데이터를 판독한다. 네트워크는 SHO의 각 기지국(BS1 및 BS2)으로부터 수신 브로드캐스트 데이터와 WTRU1의 전용 트래픽 타임슬롯 사이에 충돌이 없음을 보장한다. 바람직하게는, 이것은 모든 정렬 브로드캐스트 타임슬롯이 동시에 일어나게 배치함으로써 달성되는 것이 좋다. WTRU1는 BS1 및 BS2에서 목표 SIR를 달성하는데 필요한 최저 전력으로 전송한다. 라인 39에 도시된 바와 같이, 네트워크는 적어도 하나의 에러 없음 메세지를 수신하는 것을 보증하려는 시도에서 각 기지국에 대해 목표 SIR를 조절한다. WTRU1는 바람직하게는 DL-DPCCH에서 목표 SIR를 수신한다.

도 4는 소프터 핸드오버에 사용되는 TDD-CDMA 네트워크의 통신 순서의 다이어그램을 나타내고, 소프터 핸드오버는 도 3을 참조하여 설명한 것인 소프트 핸드오버와 유사하다. 소프터 핸드오버에 관계된 실체는 네트워크, WTRU, 제1(기존)기지국 섹터 및 제2(새로운) 기지국이다. 도 2에 도시된 구성을 참조하면, WTRU1는 대표 WTRU이고, 섹터(21)는 WTRU1가 본래 통신을 확립한 기존 기지국 섹터이고, 섹터(22)는 이동 WTRU1가 이동한 방향의 새로운 기지국 섹터이다.

라인 41 및 42에서, 교환이 시작되고, 기존 기지국 섹터 및 새로운 기지국 섹터(21, 22)의 BCH상에서의 네트워크 신호는 P-CCPCH로서 구성된 비콘 신호로서 WTRU1에 의해 수신된다. 이 교환은 UL-ILPC의 환경에서 이뤄진다. 다음 라인 43에 서, WTRU1은 비콘 신호로부터의 RSCP를 측정하고, 기존 기지국 섹터(21)을 통해 네트워크로 RSCP 측정치를 송신한다. 편의상, 이 예시는 기지국 섹터의 환경에서 설명한다. 그러나, 기지국은 2개 이상의 섹터를 갖을 수 있고, 이 경우의 WTRU1는 모든 이웃 기지국 섹터에 의해 송신된 비콘 신호의 신호 강도를 계속해서 감시하고 그 기지국 각각의 RSCP를 측정한다. 이 측정치는 네트워크에 보고된다. 보고된 측정치에 기초하여, 네트워크는 WTRU1의 소프터 HO에 대한 후보로서 새로운 기지국 섹터(22)를 인식하고, 따라서 WTRU1에 대한 소프터 HO 사용을 결정한다. 새로운 기지국 섹터(22)는 소프터 HO에 대한 WTRU1의 새로운 할당 통지를 수신한다(라인 44). 네트워크는 이제 소프터 HO를 시작하는 WTRU1의 스크램블링 코드 및 확산 코드를 HO새로운 기지국 섹터(22)에 알린다. WTRU1에게는 기존 기지국 섹터(21)를 통해서, 바람직하게는 DL-DPCCH상에서 송신되는 것이 좋은, 새로운 기지국 섹터(22)에 의해 사용되는 스크램블링 코드와 확산 코드를 포함해서, 새로운 기지국 섹터(22)가 소프터 HO를 위해 할당된 것이 통지된다(라인 45). 이 때, WTRU1와 양 기지국(21 및 22)사이에서 동시 통신 링크가 소프터 HO를 의해 확립된다.

바람직하게는 라인 46에 나타낸 바와 같이 DL-DPCH상에서, 기지국 섹터(21 및 22)를 통하여 네트워크로부터 WTRU1으로 다운링크 통신 데이터가 교환된다. 기지국 섹터(21 및 22)로부터의 다운링크 데이터 통신의 양쪽 전송은 소정의 프레임 번호에서 일어나도록 동기화되어 있다. 이 병렬 다운링크 통신의 데이터는 동일하지만 각각의 기지국 섹터에 특별한 별개의 스크램블링 코드를 가진 양쪽 모두의 기지국 섹터에 의해서 전송된다. WTRU1의 JD 수신기는, 공지된 스크램블링 코드를 이용하여, 각 기지국 섹터(21 및 22)마다 상이한 채널 추정을 행한다. WTRU는 JD 수신기에 대한 코드를 프로그래밍할 때 다른 WTRU에 대한 코드를 그 자신의 코드에 필적하거나 강한것으로 제한하는 블라인드 코드를 이용할 수 있고, 이것은 성능 개선을 초래한다.

바람직하게는 UL- DPCH상에서, WTRU1로부터의 업링크 통신 데이터는 기지국(BS)에서 JD 수신기에 의해 수신되고, 섹터(21 및 22)에 대한 이 병렬 데이터를 복조하고 소프트 결합하고 네트워크로 결과를 송신한다(라인 47). 수신시, 네트워크는 수신된 데이터의 CRC 테스트를 행한다. CRC 검출 에러가 없는 수신기 데이터 세트는 코어 네트워크에 유지되고 통과된다. 소프터 HO에 있어서, 기지국(BS)에서 행해진 데이터 결합에 의해 하나의 데이터 세트만이 WTRU1로부터 수신되는 것을 주의해라.

소프터 HO 다운링크에 사용되는 폐루프 전력 제어에 관해서, WTRU1은 WTRU1의 JD 수신기의 결합 출력에 대한 수신 SIR를 측정한다. 직후 WTRU1은 TPC 명령을 기지국(BS)으로 전송하고(라인 48), 이 명령을 각 기지국 섹터(21 및 22)에서 수신된다. 기지국 JD 수신기는 이러한 병렬 TPC 명령을 소프트 결합하여 디코딩하고 네트워크에 대한 결과적인 TPC를 생성한다.

소프터 HO에 사용되는 개루프 내부 루프 전력 제어에 대하여, WTRU는 각 기지국 섹터의 비콘 채널로부터 수신된 전력을 측정하여, 주기적으로 보고되는 각 기지국 섹터의 간섭 전력을 판독하여, HO의 각 기지국 섹터에서 신호의 목표 SIR을 달성하기에 충분한 전력으로 전송한다. 이렇게 하기 위해, WTRU는 각 기지국 섹터 를 통해 순환하여, 주기적으로 비콘 전력을 측정하고 데이터를 판독한다. 네트워크는 소프터 HO시에 각 기지국 섹터(21 및 22)로부터 수신 브로드캐스트 데이터와 WTRUl의 전용 트래픽 타임슬롯 사이에서 충돌이 없도록 보정한다. 바람직하게는, 이것은 모든 브로드캐스트 타임 슬롯을 동시에 일어나도록 배열함으로써 달성된다. WTRU1은 섹터(21 및 22)에서 목표 SIR을 달성하는데 필요한 최저 전력으로 전송한다. 라인 49에 도시된 바와 같이, 네트워크는 기지국(BS)에 대한 목표 SIR을, 양 섹터(21 및 22)에 동일하게 적용한다. WTRU1는 바람직하게는 각 기지국 섹터(21 및 22)로부터 DL-DPCCH의 목표 SIR을 수신한다.

도 3 및 도 4가 개별 처리로서 소프트 핸드오버와 소프터 핸드오버를 도시하고 있지만, 본 발명에 따른 기지국은 하나 이상의 WTRU에 대한 소프트 핸드오버 및 소프터 핸드오버를 동시에 수행할 수 있음을 이해할 수 있다.

도 5는 네트워크 제어기(N), 기지국(BS1 및 BS2), 이동 유닛(WTRU1, WTRU2 및 WTRU3)을 포함하는, SHO동안의 네트워크 구성의 블럭 다이어그램을 나타낸다. 기지국(BS1)은 인코더(51) 및 송신기(61)을 포함한다. 기지국(BS2)은 인코더(62) 및 송신기(61)을 포함한다. 각 기지국(BS1 및 BS2)은 네트워크에 의해 할당된 스크램블링 코드(Sb_i), 및 확산 코드(Cb_i), 미드앰블 코드(MAb_i)를 사용한다. 네트워크는 선택된 기지국의 지리학적 서비스 범위에 따라 기지국(BS1 및 BS2)에 WTRU1, WTRU2, 및 WTRU3를 할당한다. 다중 확산 코드가 일반적으로 사용되지만, 여기에서는 편의상 하나의 코드만 가정한다. 각 WTRU는 그 셀을 서비스하는 각 기지국에 의해 사용되는 것들에 매칭하기 위해, 스크램블링 코드(Sb_i), 및 확산 코드(Cb_i), 미드앰블 코드(MAb_i)를 사용한다.

기지국(BS2)이 시비스하는 WTRU2는 BS2에 의해 사용되는 스크램블링 코드인 1차 스크램블링 코드(Sb₂), WTRU2에 고유하게 할당된, 확산 코드(Cb₂), 미드앰블 코드(MAb₂)를 사용하고, 기지국(BS1)이 서비스하는 WTRU3는 주로 기지국(BS1)의 스크램블링 코드인 1차 스크램블링코드(Sb₁), WTRU3에 고유하게 할당된, 확산 코드(Cb₃) 및 미드앰블(MAb₃)을 사용한다.

지금부터 양 기지국(BS1 및 BS2)의 SHO의 WTRU3를 살펴보기로 한다. WTRU1는 WTRU1는 본래 BS1에 의해서 서비스받기 때문에, 스크램블링 코드(Sb_i)를 사용하고, WTRU1에 고유하게 할당된, 확산 코드(Cb_l) 및 미드앰블 코드(MAb_i)를 사용한다. 기지국 BS2와 통신하기 위해서, WTRU1는 또한 Sb_l를 사용하지만, 상이한 확산 코드(Cb₄) 및 미드앰블 코드(MAb₄)를 사용한다.

네트워크 제어기(N)를 통해, 네트워크는 WTRU1에 대한 데이터(DATA_i) 및 WTRU3에 대한 데이터(DATA₃)를 기지국(BS1)에 송신하고, 그 데이터들은 각각 인코더(51)에서 확산 코드(Cb_l 및 Cb₃), 스크램블링 코드(Sb_l), 및 미드앰블(MAb_i 및 MAb₃)와 함께 처리된다. 결합된 신호는 무선 채널에 매핑되고 송신기(61)에서 송신 된다.

동시에, 네트워크 제어기(N)는 WTRU2에 대한 데이터에 따라 WTRU1에 대한 복사 데이터를 기지국(BS2)에 송신한다. 인코더(62)에서, 스크램블링 코드(Sb₁), 확산 코드(Cb₄), 및 미드앰블 코드(MAb₄)는 WTRU1에 대한 의도된 데이터 신호에 적용되고, 스크램블링 코드(Sb₂), 확산 코드(Cb₂), 및 미드앰블 코드(MAb₂)는 WTRU2에 대한 의도된 데이터에 적용된다. 각 WTRU1, WTRU2 및 WTRU3는 다운링크 데이터 신호를 수신하고 그 신호를 복조 및 디코딩 처리하여 네트워크 제어기(N)에 의해 송신된 데이터 신호(DATA₁, DATA₂ 및 DATA₃)를 복원한다. WTRU1에 의해 수신된 공통 다운링크 데이터는 기지국(BS1)으로부터의 DL1으로서, 기지국(BS2)으로부터의 DL2로서 나타내어진다.

도 6은 SHO시 WTRU1에서 다운링크 신호 처리를 위한 공동 검출(JD) 수신기의 블럭 다이어그램을 도시한다. WTRU1의 JD 수신기는 일련의 각 타임프레임으로 복수 개의 무선 신호를 수신하여 처리하도록 구성된다. 각 신호는 공통 타임프레임 및 타임슬롯내으로 수신한다. 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 동일 통신 데이터의 고유 채널 인코딩은 SHO 동안 BS1 또는 BS2 중 어느 하나로부터 신호의 소스를 구별하고, 소프터 HO 동안 기지국 섹터 21 및 22중 어느 하나로부터 신호의 출처를 구별한다. JD 수신기는 채널 추정기 CHEST W11 및 CHEST W12, 데이터 추정기(65) 및 디코더(66)를 포함한다. 2개의 채널 측정기 CHEST W11 및 CHEST W12는 기지국(BS1 및 BS2)으로부터 각각 다운링크 신호(DL1 및 DL2)를 수신한다. 기지 국(BS1)으로부터의 채널을 추정하기 위한 미드앰블(MAb₁)과 기지국(BS2)으로부터의 채널을 추정하기 위한 미드앰블(MAb₄) 코드를 사용하여, CHEST W11 및 CHEST W12는 2개의 채널 추정(각각, h₁ 및 h₂)를 데이터 추정기(65)에 제공한다. 데이터 추정기(65)는 Sb_l와 Cb_l을 사용하여 기지국(BS1)으로부터의 송신된 데이터를, Cb1과 Cb4를이용하여 기지국(BS2)으로부터의 송신된 데이터를 연합하여 검출한다. 연합 검출은 동일 스크램블링 코드(Sb_i)를 사용하여 간략화된다. 데이터 추정기(65)는 데이터를 소프트 결합하고, 그 데이터는 다음 디코더(66)에 송신되며, 디코더에서는 콘볼루션 또는 터보 코드와 같은, 임의의 에러 코딩이 디코딩된다. 디코더(66)에서의 최종 출력은 코어 네트워크(CN)에서 발생하는 데이터 신호(DATA)이다.

도 7은 도 5에 도시된 동일 네트워크 구성에 의한 SHO의 업링크 처리를 도시하고 있다. 이동 유닛(WTRU1, WTRU2 및 WTRU3)은 스크램블링 코드(Su_l, Su₂ and Su₃)를 각각 사용한다. 이 할당은 WTRU의 본래 기지국과의 관계를 나타낸다. (즉, WTRU1는 BS1으로 할당된 본래의 기지국을 갖고 따라서 스크램블링 코드(Su₁)를 사용한다.) 이동 유닛(WTRU1, WTRU2, WTRU3)은 확산 코드(Cu_l, Cu₂, Cu₃)와 미드앰블(MAu_l, MAu₂, MAu₃)을 각각 사용한다. WTRU1의 경우에서와 같이, 임의의 새로운 WTRU가 기지국 셀에 진입하면, 그 WTRU에 대한 확산 코드가 기지국 셀내에 있는 현재의 WTRU의 확산 코드와 동일할 가능성이 있다. 일반적으로, 동일 확산 코드는 동일 기지국 셀에서 2개의 WTRU에 의해 사용되지 않을 수도 있다. 그러나, SHO에 있어서 WTRU는 상이한 스크램블링 코드에 의해서 구별될 수 있다. 도 7을 참조하면, 스크램블링 코드(Su_l, Su₂)는 WTRU1와 WTRU2마다 각각 고유하여, 기지국(BS2)은 확산 코드(Cu_l 및 Cu₂)가 동일한 경우에 WTRU1와 WTRU2를 구별할 수 있다. 이와 같이, 공통 확산 코드는 하나의 기지국 섹터에 대한 2개의 상이한 WTRU 전송을 보통 허락하지 않는다. 그러나, 소프터 HO하는 동안, 각 WTRU가 상이한 스크램블링 코드를 갖기 때문에, 기지국은 동일 확산 코드를 사용하는 2개의 WTRU를 구별할 수 있다.

기지국(BS1)의 수신기는 MA₁ 및 MA₃가 로딩된 하나의 CHEST Bll을 사용하여, WTRU1와 BS1 사이의 경로에 대해서는 h_lA, WTRU3와 BS1 사이의 경로에 대해서는 h₃라고 채널 추정(h_lA)을 한다. 다른 기지국(BS2)은 2개의 채널 추정기(CHEST B21 및 CHEST B22)를 포함하는 공동 검출 수신기를 갖고, 여기에서 채널 추정기 중 하나는 SHO에 관련되지 않은 WTRU2에 대해, 다른 하나는 SHO에 관계되지 않은 WTRU1에 대해 추정한다. CHEST B21는 WTRU1에 사용되는 스크램블링 코드(S₁)가 사용된다. 또한CHEST B21는 SHO에 관계된 WTRU로부터의 신호의 도달 시간과 SHO에 관계되지 않은 WTRU로부터의 신호의 도달 시간 사이에 임의의 가능한 타이밍 차를 또한 조절할 수 있고, SHO에 관련되지 않은 WTRU은 타이밍이 기지국(BS2)에 의해서 미리 제어된다. 채널 추정기 CHEST B21는 채널 추정(h_1B)을 생성하는 미드앰블(MA₁)을 처리하고, 반면 채널 추정기 CHEST B22가 채널 추정(h₂)을 생성하는 동안에 미드앰블(MA₂)을 처리한다.

기지국(BS1)의 데이터 추정기(76)는 스크램블링 코드(S1)를 디스크램블링하고 코드(Cl 및 C3)를 비확산하며, 디코더(75)는 콘볼루션 또는 터보 코딩과 같은, 임의의 디코딩 에러 코딩에 의해서 신호를 더 처리한다. 디코더(75)의 출력은 각각 WTRU1 및 WTRU3으로부터의 복원된 데이터 신호 DATA_1A 및 DATA₃이다. 유사하게, 데이터 추정기(77) 및 디코더(78)는 WTRU1과 WTRU2로부터의 데이터 신호 (DATA_1A 및 DATA_1B)를 복원한다. 데이터 추정기(77)는 WTRU가 속해 있는 기지국(BS2)과 관련된 단일 스크램블링 코드(즉, Su₂)를 처리하는 것이 일반적으로 예상되는 경우, 스크램블링 코드 Su₂와 함께 Su_l을 처리하도록 능력이 주어지고, WTRU1의 소프트 핸드오버를 허락한다. 네트워크 제어기(N)는 데이터 신호를 기지국(BS1 및 BS2)으로부터 수신한다. SHO에 관련된 WTRU1에 있어서, 적어도 하나의 세트의 데이터가 (즉,DATA_lA 또는 DATA_1B) CRC 에러 없이 수신되는 경우, 네트워크 제어기(N)는 데이터 신호(DATA₁)로서 설립된 에러가 없는 데이터 세트를 코어 네트워크에 보낸다.

도 1은 2개의 기지국 영역과 중복된 영역에서의 적어도 하나의 WTRU를 포함하는 통신 네트워크의 블럭 다이어그램을 나타낸다.

도 2는 2개의 섹터를 가진 기지국과 섹터의 중복된 영역에서의 적어도 하나의 WTRU를 포함하는 통신 네트워크의 블럭 다이어그램을 나타낸다.

도 3은 소프트 핸드오버에 대한 네트워크 통신 메시지 교환의 다이어그램을 나타낸다.

도 4는 소프트 핸드오버에 대한 네트워크 통신 메시지의 교환의 다이어그램을 나타낸다.

도 5는 소프트 핸드오버에 대해서 하나의 WTRU를 갖는 다운링크 통신에 사용되는 통신 네트워크의 블럭 다이어그램을 나타낸다.

도 6은 소프트 핸드오버를 처리하는 WTRU 공동 검파 수신기의 블럭 다이어그램을 나타낸다.

도 7은 소프트 핸드오버에 대해서 하나의 WTRU를 갖는 업링크 통신에 사용되는 통신 네트워크의 블럭 다이어그램을 나타낸다.

Claims (15)

1. 복수 개의 무선 송수신 유닛(WTRU)과 무선 통신하도록 구성되며, 선택적으로 인코딩되어 미리 정의된 타임프레임으로 송신되는 통신 데이터를 수신하는 기지국에 있어서,

   일련의 타임 프레임 각각에서 다수의 무선 신호를 수신하여 처리하도록 구성되는 공동 검출 수신기로서, 공통 타임 슬롯 내에 수신된 각 신호는 동일한 통신 데이터의 고유 채널 인코딩을 갖는 것인, 상기 공동 검출 수신기를 포함하고,

   상기 공동 검출 수신기는,

   상기 수신된 신호의 고유 채널 인코딩에 기초하여 상기 공통 타임 슬롯 내에 수신된 각 신호의 채널 추정치를 생성하도록 각각 구성된 복수 개의 채널 추정기; 및

   모든 채널 추정기로부터 채널 추정치를 수신하고, 상기 공통 타임슬롯 내에 수신된 각 신호에 대한 채널 추정치를 결합 신호로 결합하여, 상기 공통 타임슬롯에 수신된 복수 개의 신호에 공통되는 통신 데이터가 상기 결합 신호로부터 도출되도록 구성된 결합기를 포함하는 것인 기지국.
2. 제1항에 있어서, 통신 신호는 시분할 듀플렉스 코드 분할 다중 액세스(TDD-CDMA) 타입인 것인 기지국.
3. 제1항에 있어서, 상기 기지국은 제1 WTRU 및 제2 WTRU와 공동으로 업링크 채널 및 다운링크 채널 상에서 통신하도록 구성되고, 상기 업링크 채널 및 다운링크 채널 각각은, 이웃하는 WTRU 및 기지국과 구별하기 위해 상기 기지국, 상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU에 고유하게 할당되는 미드앰블(midamble) 코드 시퀀스(MAi), 확산 코드(Ci), 및 스크램블링 코드(Si)를 포함하는 데이터 통신을 전달하며, 상기 기지국은,

   제1 미드앰블(MA₁)에 응답하여 상기 제1 WTRU로부터 상기 업링크 채널의 제1 채널 추정치를 생성하도록 구성된 제1 채널 추정기; 및

   제2 미드앰블(MA₂)에 응답하여 상기 제2 WTRU로부터 상기 업링크 채널의 제2 채널 추정치를 생성하도록 구성된 제2 채널 추정기를 더 포함하는 것인 기지국.
4. 제3항에 있어서, 상기 결합기는,

   상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU로부터 수신된 데이터를 공동으로 검출하도록 구성되고, 상기 제1 WTRU에 관해서는 제1 확산 코드 및 제1 스크램블링 코드를 이용하고 상기 제2 WTRU에 관해서는 제2 확산 코드 및 제2 스크램블링 코드를 이용하며, 소프트 결합 데이터 신호를 출력하도록 구성된, 데이터 추정기; 및

   상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU에 의해 송신되는 재구성된 데이터 신호를 생성하기 위해 상기 소프트 결합 데이터 신호의 컨볼루션(convolutional) 코딩 또는 터보 코딩을 디코딩하도록 구성된 디코더를 포함하는 것인 기지국.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 확산 코드 및 상기 제2 확산 코드는 동일하고, 상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU는 상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 스크램블링 코드에 의해 구별되는 것인 기지국.
6. 선택적으로 인코딩되어 미리 정의된 타임프레임으로 송신되는 통신 데이터를 수신하는 기지국과 복수 개의 무선 송수신 유닛(WTRU)과의 무선 통신 방법에 있어서,

   일련의 타임 프레임 각각에서 다수의 무선 신호를 수신하여 처리하는 단계로서, 공통 타임 슬롯 내에 수신된 각 신호는 동일한 통신 데이터의 고유 채널 인코딩을 갖는 것인, 상기 수신하여 처리하는 단계;

   상기 수신된 신호의 고유 채널 인코딩에 기초하여 상기 공통 타임 슬롯 내에 수신된 각 신호의 채널 추정치를 생성하는 단계; 및

   상기 공통 타임슬롯 내에 수신된 각 신호에 대한 채널 추정치를 결합 신호로 결합하는 단계로서, 상기 공통 타임슬롯에 수신된 복수 개의 신호에 공통되는 통신 데이터가 상기 결합 신호로부터 도출되도록 하는 것인, 상기 결합 단계를 포함하는 무선 통신 방법.
7. 제6항에 있어서, 통신 신호는 시분할 듀플렉스 코드 분할 다중 액세스(TDD-CDMA) 타입인 것인 무선 통신 방법.
8. 제6항에 있어서,

   제1 WTRU 및 제2 WTRU와 공동으로 업링크 채널 및 다운링크 채널 상에서 통신하는 단계로서, 상기 업링크 채널 및 다운링크 채널 각각은, 이웃하는 WTRU 및 기지국과 구별하기 위해 상기 기지국, 상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU에 고유하게 할당되는 미드앰블(midamble) 코드 시퀀스(MAi), 확산 코드(Ci), 및 스크램블링 코드(Si)를 포함하는 데이터 통신을 전달하는 것인, 상기 통신 단계;

   제1 미드앰블(MA₁)에 응답하여 상기 제1 WTRU로부터 상기 업링크 채널의 제1 채널 추정치를 생성하는 단계; 및

   제2 미드앰블(MA₂)에 응답하여 상기 제2 WTRU로부터 상기 업링크 채널의 제2 채널 추정치를 생성하는 단계를 더 포함하는 무선 통신 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제1 WTRU에 관해서는 제1 확산 코드 및 제1 스크램블링 코드를 이용하고 상기 제2 WTRU에 관해서는 제2 확산 코드 및 제2 스크램블링 코드를 이용하여, 상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU로부터 수신된 데이터를 공동으로 검출하는 단계;

   소프트 결합 데이터 신호를 출력하는 단계; 및

   상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU에 의해 송신되는 재구성된 데이터 신호를 생성하기 위해 상기 소프트 결합 데이터 신호의 컨볼루션(convolutional) 코딩 또는 터보 코딩을 디코딩하는 단계를 더 포함하는 무선 통신 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 확산 코드 및 상기 제2 확산 코드는 동일하고, 상기 제1 WTRU 및 상기 제2 WTRU는 상기 제1 스크램블링 코드 및 상기 제2 스크램블링 코드에 의해 구별되는 것인 무선 통신 방법.
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