KR101079944B1 - 다중-캐리어 무선 통신 시스템에서 섹터 간 및／또는 셀 간 핸드오프들을 개선시키는 방법들 및 장치들 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템(예를 들면, OFDM 시스템)은 주파수 대역에 각각 연관되어 있는 복수의 캐리어 주파수들을 사용한다. 시스템 내의 기지국 섹터 전송기는 보통의 시그널링(예를 들면 사용자 데이터)을 그 자신의 할당된 대역으로 전송한다. 그 외에도, 섹터 기지국 전송기는 비컨 신호들을 그 자신의 주파수 대역 및 보통의 시그널링을 위해 인접한 섹터 전송기들에 의해 사용된 주파수 대역으로 주기적으로 전송한다. 하나 또는 수개의 톤들 상에 집중된 섹터 전송 전력을 가진 짧은 지속 기간 고전력 신호들인 비컨 신호들은 쉽게 검출될 수 있다. 각각의 비컨 신호는 예를 들면 톤에 기초하여 소스 기지국 섹터 전송기에 대한 것으로서 식별될 수 있다. 단일 캐리어 대역에 동조하는 이동 노드는 복수의 비컨 신호들을 수신하고, 수신된 비컨들의 소스들을 식별하고, 수신된 비컨들의 세기를 비교하고, 캐리어 대역으로 스위칭할 필요 없이 핸드오프 결정들을 행한다.
Figure R1020067009465
주파수 대역, 비컨 신호, 사용자 데이터, 핸드오프, 캐리어 주파수, 톤

Description

다중-캐리어 무선 통신 시스템에서 섹터 간 및／또는 셀 간 핸드오프들을 개선시키는 방법들 및 장치들{Methods and apparatus of improving inter-sector and/or inter-cell handoffs in a multi-carrier wireless communications system}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 사용될 네트워크 부착 지점(network attachment point)의 선택을 용이하게 하고 및/또는 핸드오프들을 구현하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
셀들은 하나 이상의 섹터들을 포함할 수 있다. 다수의 섹터들을 갖지 않는 셀은 단일 섹터 셀이며, 즉 이것은 단일 섹터를 포함한다. 신호들은 보통, 캐리어 주파수 및 대응하는 대역폭(예를 들면, 캐리어 주파수를 둘러싸는 하나 이상의 톤들(tones))을 사용하여 섹터 전송기에 의해 전송된다. 상이한 셀들 및/또는 셀들의 섹터들은 흔히, 섹터들 또는 셀들에 의해 사용되는 캐리어 주파수들의 주변에 중심을 둔 상이한 주파수 대역들을 사용한다. 주파수 재사용 시스템에서, 인접한 셀들 및/또는 섹터들의 캐리어 주파수들은 흔히 상이하다. 캐리어 주파수에 대응하는 신호들을 수신하기 위하여, 무선 단말기는 보통, 사용될 캐리어 주파수와 연관된 주파수 대역에 대응시키기 위하여, 자신의 수신기(예를 들면, 수신기 필터들)를 조정해야 한다. 캐리어 주파수들 사이에 수신기를 스위칭하는 것은 시간이 걸릴 수 있다. 따라서 단일 필터 체인을 갖는 수신기들에서, 상이한 캐리어들 간의 전이(transition)는 수신기가 스위칭 처리로 인해 정보가 수신될 수 없는 구간들(intervals)을 직면하게 할 수 있다.
주어진 캐리어 주파수 상에서 기지국과 통신하고 다중-캐리어 시스템을 통해 이동하는 무선 단말기들(예를 들면, 무선 노드들)은 예를 들면, 새로운 셀 및/또는 섹터에 대응하는 새로운 캐리어 주파수로의 핸드오프 및 전이가 이루어질 때를 결정해야 한다. 상술한 바와 같이, 인접한 섹터 및/또는 셀은 상이한 캐리어 주파수를 사용할 수 있고, 섹터 또는 셀 경계가 교차되면, 무선 단말기는 보통, 새로운 캐리어 주파수를 식별하여 스위칭해야 할 것이다.
통상적으로, 이동 노드는 수신기와 연관된 비용 및 하드웨어의 제약들로 인해, 주어진 시간에 하나의 캐리어 주파수 대역을 청취한다(listen). 이것은 비용면에서 다중 병렬 수신기 필터 체인들이 실시하기에는 종종 너무 비싸기 때문이다. 일부 알려진 시스템들에서, 이동 노드는 다른 캐리어로 스위칭하기 전에 사용되는 동작 캐리어 대역 상에서 통신들이 손실되거나 상당히 열화될 때까지 대기한다. 일부 시스템들에서, 무선 단말기는 신호 존재 및/또는 세기를 확인하기 위해 상이한 캐리어 대역으로 자신의 수신기를 주기적으로 스위칭한다. 불행히도, 수신기는 다른 캐리어를 검색하기 위해 스위칭될 때, 현재 사용중인 캐리어로부터 신호들을 수신할 수 없다. 어떤 캐리어들을 스위칭할 수 있는지와, 새로운 캐리어로 스위칭할 때를 결정하기 위한 알려진 방법들은, 통신 중단, 핸드오프 처리 동안의 갭, 적절한 캐리어 주파수 대역을 모니터링 및 결정하는 자원들의 낭비를 유발할 수 있다.
상술한 관점에서, 무선 단말기가 핸드오프를 개시해야할 때를 결정하기 위한 개선된 방법들이 필요하다는 것을 알게 된다. 바람직하게, 임의의 새로운 또는 개선된 방법들은 이동 노드가, 인접한 셀 또는 섹터의 캐리어 주파수를 탐색하기 위하여 다른 주파수 대역으로 수신기를 스위칭하도록 요구해서는 안 된다.
본 발명은 무선 단말기의 수신기가 현재의 동작 캐리어 주파수 대역 상에 남아 있으면서, 이웃하는 섹터 또는 셀에 의해 사용되는 캐리어를 식별하는데 사용될 수 있는 인접한 섹터 및/또는 셀 기지국 전송기들로부터 여전히 정보를 수신하도록 허용한다. 이것은 상이한 섹터들 및/또는 셀들의 기지국 전송기들이 좁고(주파수에 관해) 높은 전력 신호 성분을 포함하는 신호를 이웃하는 섹터 또는 셀에 사용되는 주파수 대역으로 주기적으로 전송하도록 제어함으로써 달성된다.
본 발명을 사용하는 시스템에서, 상이한 섹터들 및/또는 셀들의 기지국 전송기들은 본 명세서에서 비컨 신호(beacon signal)로서 참조된 고전력 신호를 이웃하는 섹터 또는 셀에 사용되는 주파수 대역으로 각각 주기적으로 전송한다. 비컨 신호들은 하나 이상의 좁은(주파수에 관해) 신호 성분들(예를 들면, 신호 톤들)을 포함하는 신호들이며, 이 신호들은 사용자 데이터 신호들과 같은 다른 신호들에 비해 상대적으로 고전력으로 전송된다. 일부 실시예들에서, 비컨 신호들은 하나 이상의 신호 성분들을 각각 포함하며, 각각의 신호 성분은 상이한 톤에 대응한다. 일부 실시예들에서 비컨 신호 성분은 사용자 데이터 및/또는 논-비컨(non-beacon) 제어 신호들을 전송하는데 사용되는 신호 톤들의 톤 신호 당 평균 에너지(average per tone signal energy)의 10, 20, 30 또는 그 이상의 배수인 톤 신호 에너지당 평균을 포함한다. 비컨 신호의 성분 또는 성분들의 주파수는 전송기에 의해 사용되는 캐리어와 같이 정보를 전달하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 전송기는 특정 비컨 신호를 전송하는 전송기에 대응하는 사용자 데이터, 셀 식별자 및/또는 섹터 식별자를 전달하기 위한 비컨을 전송한다. 일부 정보는 다수의 비컨 신호들을 사용하여 전달될 수 있으며, 이 경우, 다수의 비컨 신호 성분들의 주파수는 예를 들면 방금 기술된 형태의 전송기 정보를 전달한다.
많은 실시예들에서, 많아야 하나의 비컨 신호가 임의의 주어진 전송 시간 기간(예를 들면, 심볼 전송 기간)에 전송기에 의해 전송되지만, 다수의 비컨들(예를 들면, 다수의 고전력 톤들)이 동시에 전송될 수 있다. 단일 비컨 신호는 단일 고전력 신호 톤을 포함할 수 있거나 또는 일부 실시예들에서 수개의 고전력 톤들을 포함할 수 있다. 하나의 예시적 OFDM 실시예에서 비컨 신호들은 OFDM 심볼 전송 시간에 대응하는 전송 시간 동안 전송기에 의해 전송된다. 그러나, 이것은 예시적 실시예일 뿐, 다른 실시예들에서는 전송 시간이 상이할 수 있다.
각각의 비컨 신호 톤은 예를 들면 미리 결정된 주파수에서 전송되며, 그에 의해 비컨 신호 성분들의 주파수가 정보(예를 들면, 셀, 섹터 및/또는 캐리어 정보) 전달에 사용되도록 허용한다. 일부 실시예들에서, 비컨 신호는 단일 톤에 대응한다. 비컨 신호들은 주파수에 대해 고정될 수 있거나, 또는 예를 들면 셀 또는 섹터에 대응하는 특정 홉핑 시퀀스(particular hopping sequence)와 같이 미리 결정된 패턴에 따라 상이한 주파수들의 상이한 시점들에서 전송될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전송기들은 비컨 신호를 이웃하는 섹터 또는 셀의 주파수 대역으로 전송할 때 사용자 데이터를 전송하지 않지만, 일부 실시예들에서, 전송기는 사용자 데이터를 계속 전송하여, 데이터 및/또는 다른 신호들의 전송기에 의해 서비스되는 섹터로의 전송과 더불어 비컨 신호 전송이 이루어진다.
이웃하는 셀 또는 섹터의 주파수 대역으로 전송된 비컨 신호는, 이동 노드가 수신기를 조정하여 주파수 대역으로 변경하지 않고, 이웃하는 셀 또는 섹터 내의 이동 노드들에 의해 검출될 수 있다. 상대적으로 높은 전력 레벨의 비컨 신호들은 검출을 쉽게 할 수 있다. 검출된 비컨 신호의 주파수는 예를 들면 각각의 톤에서 수신된 에너지에 기초하여 무선 단말기에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 비컨 주파수의 검출은, 이웃하는 셀로부터 비컨이 있는 많은 경우에, 무선 단말기가 비컨 신호를 전송하는 셀 또는 섹터에 관련되는 캐리어 주파수 또는 심볼 타이밍과 같은 동기 정보를 얻기 전에 발생할 수 있다. 수신된 비컨 신호들의 주파수들은 다양한 실시예들에서, 검출된 비컨 신호들이 전송된 섹터 또는 셀을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 수신된 비컨 신호 세기(예를 들면 전력)에 관한 정보를 저장하고, 상이한 섹터들에 대응하는 비컨 신호들의 세기를 비교함으로써, 이동 노드는 핸드오프가 수행되어야 할 때를 결정할 수 있다. 핸드오프가 행해지는 캐리어 주파수는 핸드오프 동작을 트리거하는 수신된 비컨 신호의 주파수로부터 결정될 수 있다. 이웃하는 섹터 또는 셀의 캐리어 주파수는 비컨 신호들을 전송하는 상이한 섹터들 및/또는 셀들에 의해 사용된 캐리어 주파수를 나타내는 저장 정보로부터 결정된다.
이웃하는 섹터들 또는 셀들에 의해 인접한 섹터 또는 셀의 주파수 대역으로 전송된 비컨 신호들로부터 얻어진 정보는 인접한 섹터 또는 셀의 무선 단말기들로 하여금, 경계 영역에 접근될 때, 무선 단말기가 핸드오프를 수행할 때, 및 핸드오프 다음에 어떤 새로운 캐리어 주파수가 사용되어야 하는지를 식별하도록 허용한다. 이것은 무선 단말기가 이웃하는 셀 및/또는 섹터의 캐리어를 식별하도록 시도할 때 그 수신기를 상이한 주파수 대역으로 스위칭하지 않고 달성될 수 있다.
전송기가 이웃하는 섹터 또는 셀의 주파수 대역으로 비컨 신호를 전송하는 시간량은 일반적으로 전송기가 사용자 데이터를 주파수 대역으로 전송하는 시간의 일부이며, 이것은, 사용자 데이터, 예를 들면, 문자, 영상, 음성 또는 다른 사용자 애플리케이션 데이터를 통신하는데 사용한다.
본 발명의 다수의 부가적 특징들, 이점들 및 실시예들은 다음의 상세한 설명에서 논의된다.
도 1은 섹터화된 기지국과 섹터 경계 상에 현재 위치된 무선 단말기를 포함하는 예시적 3개의 섹터 다중 캐리어 셀을 도시한 도면으로서, 기지국 및 무선 단말기는 본 발명의 예시적 실시예에 따라 구현된, 상기 예시적 3개의 섹터 다중 캐리어 셀을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따라 구현되고 3개의 예시적 셀들을 포함하는 예시적 다중 캐리어 무선 통신 시스템을 도시한 도면으로서, 각각의 셀은 섹터화된 기지국을 포함하고, 상기 무선 통신 시스템은 또한 셀 경계 상에 현재 위치된 예시적 무선 단말기를 포함하는, 상기 예시적 다중 캐리어 무선 통신 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라, 예시적 셀의 상이한 섹터 전송기들에 대한 주파수 대 예시적 기지국 섹터 전송기 시그널링을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따라 상이한 셀들의 동일 타입의 표시 섹터 전송기들에 대한 주파수 대 예시적 기지국 섹터 전송기 시그널링을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 2개의 인접한 기지국 섹터 전송기들에 대한 3개의 예시적 주파수 대역들의 시간 대 예시적 기지국 섹터 전송기 시그널링을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따라 구현되고 본 발명을 방법들을 사용한 예시적 다중 캐리어 섹터화된 무선 통신 시스템을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따라 구현되고 본 발명의 방법들을 사용한 예시적 기지국을 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따라 구현되고 본 발명의 방법들을 사용한 예시적 무선 단말기를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 방법들에 따라 기지국들을 작동시키는 예시적 방법을 도시한 도면.
각각의 셀은 상이한 신호들을 셀의 각 섹터로 전송하는 기지국을 포함한다. 각각의 셀은 하나 이상의 섹터들을 포함한다. 개별 안테나 및/또는 전송기는 셀의 각 섹터에 제공될 수 있다. 본 발명에 따라, 기지국은 셀의 각 섹터로부터 다수의 비컨 신호들을 예를 들면, 상이한 시간에 전송한다. 하나 이상의 비컨 신호들은 일일반적으로 정보(예를 들면, 특정 개개의 무선 단말기들용 사용자 데이터 및/또는 제어 정보)를 섹터 내의 무선 단말기들에 통신하기 위하여 특정 섹터들에 의해 사용된 주파수 대역 내로 전송된다. 사용자 데이터는 문자 데이터, 음성 데이터 및/또는 다른 타입의 사용자 애플리케이션 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 비컨 신호들은 정보, 예를 들면 섹터 식별자, 셀 식별자 및/또는 섹터 내에 사용된 캐리어 주파수를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 따라, 기지국은 주파수 대역 내의 미리 결정된 주파수에서 비컨 신호를 주기적으로 전송하기 위하여 섹터 전송기를 사용하며, 상기 주파수 대역은 예를 들면, 인접한 섹터 또는 셀 내의 특정 무선 단말기들에 대응하는 사용자 데이터 및/또는 제어 신호들을 통신하기 위하여 인접한 섹터 또는 셀에 의해 사용된다. 결과적으로, 다수의 섹터들은 예를 들면 상이한 시간들에서 동일한 주파수 대역으로 비컨 신호들을 전송할 수 있다. 특정 주파수 대역 내의 비컨 신호원인 섹터를 구별하는 것을 용이하게 하기 위하여, 각각의 섹터는 섹터에 의해 사용된 임의의 주어진 주파수 대역 내의 상이한 미리 결정된 주파수에서 비컨을 전송한다.
인접한 섹터들 및/또는 셀들로부터 수신된 비컨 신호들의 세기는, 핸드오프가 수행되어야 할 때를 결정하기 위하여, 그 자신의 현재 기지국 섹터 전송으로부터 수신된 비컨 신호의 세기에 비교될 수 있다. 본 발명에 따라, 인접한 섹터들 및/또는 셀들로부터의 비컨 신호들의 모니터링 및 평가는 무선 단말기로 하여금, 많은 경우에, 핸드오프 다음에 사용되어야 할 캐리어 주파수를 결정하기가 더욱 어려운 경우와 같은 시스템들에서 발생하는 서비스의 방해 또는 중단 없이 무결절성 핸드오프(seamless hand-off)를 만들도록 허용한다.
하나의 예시적 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexed) 실시예에서, 비컨 신호는 단일 톤(예를 들면 주파수) 상에서 전송되는 상대적으로 높은 전력 신호로 구현된다. 비컨 신호를 전송하는데 사용되는 전력은 비컨 신호를 전송하는 전송기에 대응하는 섹터에서 데이터 또는 파일롯 신호들을 통신하는데 사용되는 최고 전력 신호의 평균 전력에 대해 일부 실시예들에서 2배 이상이고, 많은 경우에 5 또는 6배 이상이다.
전부가 아닌 일부 실시예들에서, 비컨 신호를 전송하는데 사용되는 전력은 비컨이 전송되는 섹터의 데이터 또는 파일롯 신호들을 통신하는데 사용되는 모든 톤들의 톤 당 평균 전력의 20배 이상이며, 여기서 톤 당 평균 전력은 비컨 신호의 전송에 선행하는 전송 기간(예를 들면 1 또는 2초 전송 기간)에 관한 것이다. 예를 들면, 1초 기간 동안 100개의 상이한 톤들이 사용되었다면, 톤 전력당 초당 평균은 100으로 나누어진 1초 기간 동안 총 전송된 전력이 된다. 1초 기간은 다수의 심볼 전송 기간들을 포함할 수 있다. 비컨이 하나의 톤 상으로 하나의 심볼 기간 동안 전송된다고 가정하면, 비컨 신호는 특정 예시적 실시예에서 1초 시간 기간 동안의 심볼 전송 기간 동안 전송된 톤의 평균 에너지의 20배 이상이 된다.
비컨 신호가 하나의 예시적 OFDM 실시예에서 전송될 때, 충분한 양의 전송 전력은 하나 또는 작은 수의 톤들(예를 들면, 비컨 신호를 포함하는 단일 톤) 상으로 집중된다. 전력량은 비컨을 확실하게 검출하기에 충분하며, 전송되는 다른 논-비컨 톤들의 평균 전력보다 높다. 비컨 신호에 사용되지 않는 톤들은 때때로 사용되지 않을 수 있다. 그러나 어떤 경우, 비컨을 전송하는데 사용되지 않는 톤들은 비컨 전력 레벨보다 낮은 전력 레벨에서 다른 정보를 전송하도록 여전히 사용된다. 일부 실시예들에서, 인접한 섹터에 의해 사용된 주파수 대역으로 비컨 신호를 전송할 때, 비컨 신호를 전송하는 섹터의 주파수 대역에서 사용된 일부 톤들은 전력이 비컨 신호 상에 집중될 때 섹터의 전송기에 의해 사용되지 않을 수 있다. 그러나 이러한 제한은 강제적인 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 구현된 기지국(BS)(102)에 대응하는 예시적 3개의 섹터 셀(100)을 도시한다. BS(102)는 섹터화된 기지국이다. 기지국(BS)(102)은 보통의 신호들(예를 들면, 사용자 데이터 및 제어 신호들)을 캐리어 주파수 f1을 사용하는 섹터 1(106)로 전송한다. BS(102)는 보통의 신호들을 캐리어 주파수 f2를 사용하는 섹터 2(108)로 전송하고, 보통의 신호들을 캐리어 주파수 f3을 사용하는 섹터 3(110)으로 전송한다. 본 발명에 따라 구현된 무선 단말기(WT)(104)는 섹터 1(106)과 섹터 2(108) 사이의 경계 영역 상에 도시되어 있다. WT(104)는, WT(104)가 수신기의 주파수 대역 설정들을 변경하지 않고, 인접한 섹터 기지국 전송기들로부터 신호들(예를 들면, 하나 이상의 비컨 신호들)을 수신할 수 있다. 자신의 현재 및 인접한 섹터 기지국 전송기들로부터 수신된 정보는 핸드오프 결정들을 행할 때 WT(104)에 의해 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따라 예시적 무선 통신 시스템(200)에서 3개의 예시적 셀들(셀1, 셀2, 셀3)을 도시한다. 각각의 셀은 기지국 및 3개의 섹터들을 포함하며, 3개의 섹터들 각각은 특정 섹터 내의 무선 단말기들과 보통의 통신을 위한 상이한 캐리어 주파수(f1, f2, f3) 및 대응하는 주파수 대역을 사용한다. 동일한 3개의 캐리어 주파수들 f1, f2, f3 및 각각의 캐리어와 연관된 대역폭은 셀들 각각 내에서 재사용된다. 셀1(202)은 기지국1(BS1)(208) 및 각각 캐리어 주파수들(f1, f2, f3)을 사용하는 3개의 섹터들(섹터 1(214), 섹터 2(216), 섹터 3(218))을 포함한다. 셀2(204)는 기지국2(BS2)(210) 및 각각 캐리어 주파수들(f1, f2, f3)을 사용하는 3개의 섹터들(섹터 1(220), 섹터 2(222), 섹터 3(224))을 포함한다. 셀3(206)은 기지국3(BS3)(212) 및 각각 캐리어 주파수들(f1, f2, f3)을 사용하는 3개의 섹터들(섹터 1(226), 섹터 2(228), 섹터 3(230))을 포함한다. 도 2는 또한 본 발명에 따라 구현되는 예시적 무선 단말기(WT)(232)를 포함한다. WT는 셀1(202)의 섹터 1(214)과 셀2(204)의 섹터 2(222) 사이의 경계 상에 위치된다. WT(232)는, WT(232)가 캐리어 주파수 f1에 대응하는 대역으로부터 수신기의 주파수 대역 설정을 변경하지 않고, 그 자신의 셀 및/또는 인접한 셀들로부터의 인접한 섹터 기지국 전송기들로부터, 캐리어 f1에 대응하는 셀1 섹터 1에 사용된 주파수 대역에 전송되는 신호들(예를 들면, 하나 이상의 비컨 신호들)을 수신할 수 있다. 그 자신의 현재 및 인접한 섹터 기지국 전송기들로부터 수신된 정보는 핸드오프 결정들을 행할 때 WT(232)에 의해 사용될 수 있다.
WT(232)의 핸드오프들은 본 발명의 방법들에 따라 동일한 셀의 상이한 기지 국 섹터들 사이 또는 상이한 셀들의 상이한 기지국 섹터들 사이에서 수행될 수 있다.
도 2 예의 전체 주파수 대역은 인접하게 위치된 3개의 주파수 대역들(슬롯들)로 세분된다. 주파수 대역들은 각각의 섹터에서 동일한 크기이다. 일반적으로, 전체 주파수 대역은 각각의 섹터에서 동일할 필요는 없고, 주파수 대역들(슬롯들)은 각각의 섹터에서 해체될(disjoint) 수 있고 동일할 필요는 없다. 일부 실시예들에서, BS들(208, 210, 212)은 비컨 신호들(예를 들면, 고전력 방송 신호들)을 전송한다. 일부 실시예들에서, 각각의 섹터에서의 비컨 신호 전송은 스케줄링될 때, 시간에 걸쳐 3개의 주파수 범위들(대역들) 사이에서 교대될 수 있다. 다른 실시예들에서, 기지국은 하나 이상의 캐리어 주파수 대역폭 범위들(대역들)에서 비컨 신호들을 전송하며, 비컨들은 섹터 전송기로부터 다수의 주파수 대역들에서 동시에 전송된다.
도 3은 주파수 대 예시적 기지국 섹터 전송 시그널링을 포함하는 3개의 그래프들(302, 304, 306)을 도시한다. 예시적 시그널링은 도 1에 도시된 예시적 셀(100)과 같은 셀에서 또는 도 2에 도시된 예시적 셀들(202, 204, 206) 중 하나에서 전송될 수 있다.
도 3의 상부 그래프(302)는 기지국 섹터 1 전송기로부터의 시그널링을 도시한다. 그래프(302)는 예를 들면 상이한 심볼 전송 기간들 동안, 상이한 시간들에서 전송될 수 있는 신호들의 합성이다. 캐리어 주파수 f1 주위에 중심을 둔 제 1 주파수 대역(310)은 라벨 보통의 시그널링(319)에 의해 표시된 섹터 1의 무선 단말기들에 신호들 및 정보를 전송하기 위해 사용된다. 주기적으로, 예를 들면, 데이터(예를 들면 보통의 신호들)를 전송하지 않을 때, 섹터 1의 전송기는 제 1 주파수 대역 내의 비컨 신호 S1F1(섹터 1 캐리어 주파수1)(320)을 전송한다. 이 주파수는 제 1 캐리어 주파수로부터 고정된 오프셋이 될 수 있고, 제 1 섹터에서 사용되는 캐리어 주파수를 식별하여 동기시키기 위해 무선 단말기들에 의해 사용될 수 있다. 캐리어 f2가 사용되는 이웃하는 섹터들에서의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 1 섹터 전송기는 제 2 캐리어 주파수 f2에 대응하는 제 2 주파수 대역(312) 내의 미리 결정된 주파수에서 비컨 신호 S1F2(322)를 전송한다. 이 신호는 그들 단말기들이 캐리어 f2와 연관된 대역(312)으로부터 다른 대역(예를 들면, 섹터 1에서 사용된 주파수 대역(310))으로 수신기 주파수를 조정할 필요 없이, 인접한 섹터 내의 WT들에 의해 검출될 수 있다. 그 외에도, 캐리어 f3이 사용되는 이웃하는 섹터들 내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 1 섹터 전송기는 제 3 캐리어 주파수 f3에 대응하는 제 3 주파수 대역(314) 내의 미리 결정된 주파수에서 비컨 신호 S1F3(324)을 전송한다. 이 신호는 그들 단말기들이 제 3 주파수 대역(314)으로부터 다른 대역(예를 들면, 섹터 1에서 사용된 제 1 주파수 대역(310))으로 수신기 주파수를 조정할 필요 없이, 제 3 주파수 대역이 사용되는 인접한 섹터들 내의 WT들에 의해 검출될 수 있다.
도 3의 중간 그래프(304)는 기지국 섹터 2 전송기로부터의 시그널링을 도시한다. 그래프(304)는 예를 들면 상이한 심볼 전송 기간들 동안, 상이한 시간들에서 전송될 수 있는 신호들의 합성이다. 캐리어 주파수 f2 주위에 중심을 둔 제 2 주파수 대역(312)은 라벨 보통의 시그널링(331)에 의해 표시된 섹터 2의 무선 단말기들에 신호들 및 정보를 전송하기 위해 사용된다. 주기적으로, 예를 들면, 데이터(예를 들면 보통의 신호들)를 전송하지 않을 때, 섹터 2의 전송기는 제 2 주파수 대역(312) 내의 비컨 신호 S2F2(섹터 2 캐리어 주파수2)(332)를 전송한다. 이 주파수는 제 2 캐리어 주파수로부터 고정된 오프셋이 될 수 있고, 제 2 섹터에서 사용되는 캐리어 주파수를 식별하여 동기시키기 위해 무선 단말기들에 의해 사용될 수 있다. 캐리어 f1이 사용되는 이웃하는 섹터들에서의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 2 섹터 전송기는 제 1 캐리어 주파수 f1에 대응하는 제 1 주파수 대역(310) 내의 미리 결정된 주파수에서 비컨 신호 S2F1(330)을 전송한다. 이 신호는 그들 단말기들이 다른 대역(예를 들면, 섹터 2에서 사용된 제 2 주파수 대역(312))으로 수신기 주파수를 조정하지 않고, 제 1 캐리어 주파수를 사용하는 인접한 섹터 내의 WT들에 의해 검출될 수 있다. 그 외에도, 캐리어 f3이 사용되는 이웃하는 섹터들 내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 2 섹터 전송기는 제 3 캐리어 주파수 f3에 대응하는 제 3 주파수 대역(314) 내의 미리 결정된 주파수에서 비컨 신호 S2F3(334)을 전송한다. 이 신호는 그들 단말기들이 다른 대역(예를 들면, 섹터 2에서 사용된 제 2 주파수 대역(312))으로 수신기 주파수를 조정하지 않고, 제 3 주파수 대역이 사용되는 인접한 섹터들 내의 WT들에 의해 검출될 수 있다.
도 3의 하부 그래프(306)는 기지국 섹터 3 전송기로부터의 시그널링을 도시한다. 그래프(306)는 예를 들면 상이한 심볼 전송 기간들 동안, 상이한 시간들에서 전송될 수 있는 신호들의 합성이다. 캐리어 주파수 f3 주위에 중심을 둔 제 3 주파수 대역(314)은 라벨 보통의 시그널링(343)에 의해 표시된 섹터 3의 무선 단말기들에 신호들 및 정보를 전송하기 위해 사용된다. 주기적으로, 예를 들면, 데이터(예를 들면 보통의 신호들)를 전송하지 않을 때, 섹터 3의 전송기는 제 3 주파수 대역 내의 비컨 신호 S3F3(섹터 3 캐리어 주파수3)(344)을 전송한다. 이 주파수는 제 3 캐리어 주파수로부터 고정된 오프셋이 될 수 있고, 제 3 섹터에서 사용되는 캐리어 주파수를 식별하여 동기시키기 위해 제 3 섹터 내의 무선 단말기들에 의해 사용될 수 있다. 캐리어 f1이 사용되는 이웃하는 섹터들에서의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 3 섹터 전송기는 제 1 캐리어 주파수 f1에 대응하는 제 1 주파수 대역(310) 내의 미리 결정된 주파수에서 비컨 신호 S3F1(340)을 전송한다. 이 신호는 그들 단말기들이 다른 대역(예를 들면, 섹터 3에서 사용된 제 3 주파수 대역(314))으로 수신기 주파수를 조정하지 않고, 제 1 캐리어 주파수를 사용하는 인접한 섹터 내의 WT들에 의해 검출될 수 있다. 그 외에도, 캐리어 f2가 사용되는 이웃하는 섹터들 내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 3 섹터 전송기는 제 2 캐리어 주파수 f2에 대응하는 제 2 주파수 대역(312) 내의 미리 결정된 주파수에서 비컨 신호 S3F2(342)를 전송한다. 이 신호는 그들 단말기들이 다른 대역(예를 들면, 섹터 3에서 사용된 제 3 주파수 대역(314))으로 수신기 주파수를 조정하지 않고, 제 2 주파수 대역이 사용되는 인접한 섹터들 내의 WT들에 의해 검출될 수 있다.
각각의 비컨 신호는 비컨 신호가 비롯된 섹터와 연관된 캐리어를 고유하게 식별할 수 있다. 도 3에서 도시된 9개의 예시적 비컨 신호들은 상이한 주파수들에 있다. 따라서 어느 섹터 전송기가 특별히 검출된 비컨 신호원이었음을 결정하기 위하여 알려진 비컨 주파수들의 세트로부터의 주파수와 검출된 비컨 신호의 주파수를 매치시키는 것이 가능하다.
본 발명에 따라, 무선 단말기(예를 들면 이동 노드)는 그 자신의 기지국 섹터 전송기 및 상이한(예를 들면 인접한) 기지국 섹터 전송기들로부터 비컨 신호들을 수신할 수 있다. 비컨 신호들은 무선 단말기가 보통의 시그널링(예를 들면, 데이터 및/또는 제어 시그널링)에 현재 사용되는 것과 동일 주파수 대역 내에서 수신되며, 그에 의해 WT가 주파수 대역들로 스위칭할 것을 요구하는 것을 회피한다. WT는 비컨 신호 세기(예를 들면 전력) 측정들을 행한다. 이들 측정들은 주파수(예를 들면 톤) 측정과 함께 이루어질 수 있다. 상이한 기지국 섹터 전송기들로부터 수신된 상이한 비컨 신호들의 세기의 비교들은 인접한 섹터 내의 무선 단말기들에 정보를 공급하기 위하여, 인접한 섹터에 의해 사용되는 캐리어 주파수로 핸드오프를 행할 때를 결정하는데 사용된다. 비컨 신호 비교는 또한, 무선 단말기가 핸드오프 다음의 보통의 시그널링에 사용해야 하는 캐리어 주파수를 무선 단말기에 표시한다. 일부 실시예들에서, 이 캐리어 주파수는 수신된 비컨 신호들 중 더 강한 것을 전송한 기지국 섹터 전송기에 의해 사용된 보통의 시그널링을 위한 캐리어 주파수인 것으로 결정된다.
예를 들면, 섹터 1에서 동작하고 따라서 기지국으로부터 정보를 수신하는 보통의 시그널링을 위한 캐리어 주파수 f1 및 연관된 대역폭(310)을 사용하는 도 1에 도시된 무선 단말기(104)를 고려한다. 그러나 그것은 또한 캐리어 주파수 f1에 대응하는 주파수 대역(310) 내의 비컨 신호들을 모니터링한다. 도 3의 왼쪽 부분을 참조하면, 주파수 f1에 대응하는 제 1 주파수 대역(310) 내의 3개의 섹터들 각각에서 BS에 의해 전송된 시그널링을 도시하고 있다. 무선 단말기(104)는 섹터 1로부터의 비컨 신호(320)의 수신된 세기를 제 1 주파수 대역(310) 내에서 또한 검출된 인접한 섹터 비컨 신호들(330 및 340)의 수신된 세기를 비교한다. 무선 단말기가 섹터 1과 섹터 2를 분리하는 경계에 가까이 있을 때, BS 섹터 2에 의해 수신된 제 1 주파수 대역 내의 비컨 신호 S2F1(330)의 수신 세기는 섹터 1 비컨 신호 S1F1(320)로부터 수신된 신호 세기에 비해 세기가 증가한다. 동일 지점에서, 무선 단말기 내의 기준과 수신된 비컨 신호 세기들의 비교에 기초하여, 무선 단말기는 섹터 2에서 보통의 시그널링에 사용된 주파수인 캐리어 주파수 f2로 핸드오프를 개시할 것이다. 무선 단말기는, 기지국과 무선 단말기들 사이의 알려진 미리 결정된 이해에 기초하여, 예를 들면 더 강하게 수신된 비컨 신호의 주파수 도메인에서의 비컨 톤 위치에 기초하여, 캐리어 주파수 f3이 아닌 캐리어 주파수 f2로 스위칭하는 것을 알고 있다.
동일한 셀의 각각의 섹터로부터의 시그널링은 서로에 대해 타이밍 동기될 수 있다. 일부 실시예들에서, 동일한 셀의 인접한 섹터 전송기들에 의한 주어진 캐리어 대역으로의 비컨 신호들의 전송들 사이에 고정된 시간 오프셋이 있다. 일부 실시예들에서, 주어진 섹터 전송기에 의한 상이한 캐리어 대역들로의 비컨 신호들의 전송들 사이에 고정된 시간 오프셋이 있다.
섹터 경계들에서의 핸드오프들에 관해 기술한 본 발명의 동일 또는 유사한 방법은 또한, 셀 경계 상에 위치된 도 2에 도시된 무선 단말기(232)의 경우와 같이 셀 경계들에서의 핸드오프들에 관해 사용된다. 이러한 경우, 핸드오프는 한 셀의 섹터에서 다른 셀의 섹터로 이루어진다. 셀들에 대해, 비컨의 위치는 셀 정보, 예를 들면 기울기 식별자(slope identifier)와 같은 셀 식별자를 전달하는데 사용될 수 있다. 상이한 셀들은 비컨 신호들에 대한 상이한 미리 결정된 주파수들을 사용할 수 있다. 비컨 신호들의 위치 및/또는 시간 경과에 따른 비컨 신호들의 변경들은 셀 식별 정보(예를 들면, 기울기 정보) 및/또는 섹터 식별 정보(예를 들면 섹터 타입)를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 한 실시예에서, 비컨 신호들의 변경들은 셀에 대응하는 셀 식별자로서 사용된 기울기를 나타낼 수 있는 톤들 상의 홉핑 패턴(hopping pattern)을 통한 비컨 신호들의 변경들이다.
도 4는, 섹터 및 셀 레벨에 비컨 신호 식별을 제공하기 위하여, 2개의 상이한 인접 셀들이 동일한 섹터인 예시적 섹터 1에서 비컨 주파수 위치 표시들의 경미한 변경을 갖는 경우의 예를 도시한다. 예를 들면, 도시한 402는 도 2의 셀1(202)의 BS1(208) 섹터 1(214)로부터 전송된 신호들에 대응할 수 있고, 도시한 404는 도 2의 셀2(204)의 BS2(210) 섹터 1(220)로부터 전송된 신호들에 대응할 수 있다. 도시한 402는 캐리어 주파수 f1과 연관된 대역폭(406), 캐리어 주파수 f2와 연관된 대역폭(408) 및 캐리어 주파수 f3과 연관된 대역폭(410)을 포함한다. 캐리어 f1에 대한 대역폭(406) 내에서, BS1 섹터 1 전송기는 비컨 신호(412) 및 보통의 시그널링(414)(예를 들면, 사용자 데이터 및 제어 신호들)을 전송한다. 캐리어 f2에 대한 대역폭(408) 내에서, BS1 섹터 1 전송기는 비컨 신호(416)를 전송한다. 캐리어 f3에 대한 대역폭(410) 내에서, BS1 섹터 1 전송기는 비컨 신호(418)를 전송한다. 다양한 신호들(412, 414, 416 및 418)은 상이한 시간들에서 전송될 수 있고, 예를 들면, 보통의 시그널링(414)은 대부분의 시간 동안 전송되고, 412, 416, 418을 포함하는 비컨 신호들의 세트로부터의 비컨 신호는 보통의 시그널링(414) 대신에 주기적으로 미리 결정된 시퀀스로 때때로 전송된다. 보통의 시그널링(414)은 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 데이터를 포함한다. 비컨 신호들(412, 416 및 418)은 사용자 특정 정보를 제외한 전송기 정보를 전달한다. 도시한 404는 캐리어 주파수 f1과 연관된 대역폭(406), 캐리어 주파수 f2와 연관된 대역폭(408) 및 캐리어 주파수 f3과 연관된 대역폭(410)을 포함한다. 캐리어 f1에 대한 대역폭(406) 내에서, BS2 섹터 1 전송기는 비컨 신호(420) 및 보통의 시그널링(422)(예를 들면, 사용자 데이터 및 제어 신호들)을 전송한다. 캐리어 f2에 대한 대역폭(408) 내에서, BS2 섹터 1 전송기는 비컨 신호(424)를 전송한다. 캐리어 f3에 대한 대역폭(410) 내에서, BS2 섹터 1 전송기는 비컨 신호(426)를 전송한다. 다양한 신호들(420, 422, 424 및 426)은 상이한 시간들에서 전송될 수 있고, 예를 들면, 보통의 시그널링(422)은 대부분의 시간 동안 전송되고, 420, 424, 426을 포함하는 비컨 신호들의 세트로부터의 비컨 신호는 보통의 시그널링(422) 대신에 주기적으로 미리 결정된 시퀀스로 때때로 전송된다. 동일한 대역(406) 내의 비컨 신호들(412 및 420)은 비컨 신호를 수신하는 무선 단말기가 2개의 셀들을 구별하게 하기 위해 상이한 주파수 위치들에 있다. 동일한 대역(408) 내의 비컨 신호들(416 및 424)은 비컨 신호를 수신하는 무선 단말기가 2개의 셀들을 구별하게 하기 위해 상이한 주파수 위치들에 있다. 동일한 대역(410) 내의 비컨 신호들(418 및 426)은 비컨 신호를 수신하는 무선 단말기가 2개의 셀들을 구별하게 하기 위해 상이한 주파수 위치들에 있다.
2개의 셀들은 서로에 대해 타이밍 동기할 필요는 없으며, 일반적으로 타이밍 동기되지 않는다. 따라서 셀간 핸드오프 동작들에서, 무선 단말기는 타이밍 동기 동작들을 수행해야 할 수 있으며, 예를 들면 문자 또는 음성 데이터와 같은 사용자 데이터를 전송하기 전에, 새로운 셀로부터 무선으로 수신된 하나 이상의 신호들에 기초하여 심볼 전송 타이밍 조정들을 행한다. 비컨 신호들 또는 다른 방송 신호들은 본 발명에 따라 핸드오프 동작들 동안 중단 시간(break time)을 최소화하고 대충의 타이밍 동작을 달성하는데 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 방법들에 따라 2개의 기지국 섹터 전송기들(예를 들면, 동일한 셀 기지국의 인접한 기지국 섹터 전송기들)로부터의 예시적 시그널링을 도시한다(500). 도시한 502는 수평축(516) 상의 시간 대 수직축(514) 상의 캐리어 f1 주파수 대역으로의 기지국 섹터 1 전송기 시그널링의 파일롯이다. 도시한 504는 수평축(520) 상의 시간 대 수직축(518) 상의 캐리어 f2 주파수 대역으로의 기지국 섹터 1 전송기 시그널링의 파일롯이다. 도시한 506은 수평축(524) 상의 시간 대 수직축(522) 상의 캐리어 f3 주파수 대역으로의 기지국 섹터 1 전송기 시그널링의 파일롯이다. 도시한 508은 수평축(528) 상의 시간 대 수직축(526) 상의 캐리어 f1 주파수 대역으로의 기지국 섹터 2 전송기 시그널링의 파일롯이다. 도시한 510은 수평축(532) 상의 시간 대 수직축(530) 상의 캐리어 f2 주파수 대역으로의 기지국 섹터 2 전송기 시그널링의 파일롯이다. 도시한 512는 수평축(536) 상의 시간 대 수직축(534) 상의 캐리어 f3 주파수 대역으로의 기지국 섹터 2 전송기 시그널링의 파일롯이다. 예시적 시그널링 파일롯들(502, 504, 506, 508, 510, 512)에서, 시간축들(516, 520, 524, 528, 532, 536)은 동일하다. 예시적 파일롯들(502, 504, 506, 508, 510, 512)에서, 사용자 데이터를 포함하는 보통의 시그널링은 넓고 낮은 직사각형들에 의해 표시되고, 사용자 특정 데이터를 제외한 전송기 정보를 포함하는 비컨 시그널링들은 좁고 높은 직사각형들에 의해 표시된다. 사용자 데이터는 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함한다. 비컨 신호들은 주파수 대역의 1/5 이하를 점유하는 톤들에 적어도 60%의 섹터 전송기 전력을 집중하는 신호들이다.
섹터 1 기지국 전송기는 비컨 신호(538)를 f1 주파수 대역에, 보통의 시그널링(540)을 f1 주파수 대역에, 비컨 신호(542)를 f2 주파수 대역에, 보통의 시그널링(544)을 f1 주파수 대역에, 비컨 신호(546)를 f3 주파수 대역에, 보통의 시그널링(548)을 f1 주파수 대역에 순차적으로 전송한다. 시그널링 세트(538, 540, 542, 544, 546, 548)에 대응하는 전송 대역 및 시그널링 타입의 이러한 시퀀스는 시그널링 세트(538', 540', 542', 544', 546', 548') 다음에, 시그널링 세트(538", 540", 542", 544", 546", 548")가 뒤따르는 것으로 도시된 바와 같이 반복된다.
섹터 2 기지국 전송기는 보통의 시그널링(547)을 f2 주파수 대역에, 비컨 신호(548)를 f1 주파수 대역에, 보통의 시그널링(550)을 f2 주파수 대역에, 비컨 신호(552)를 f2 주파수 대역에, 보통의 시그널링(554)을 f2 주파수 대역에, 비컨 신호(556)를 f3 주파수 대역에 및 보통의 시그널링(558)을 f2 주파수 대역에 순차적으로 전송한다. 시그널링 세트(548, 550, 552, 554, 556, 558)에 대응하는 전송 대역 및 시그널링 타입의 이러한 시퀀스는 시그널링 세트(548', 550', 552', 554', 556', 558') 다음에, 시그널링 세트(548", 550", 552", 554", 556", 558")가 뒤따르는 것으로 도시된 바와 같이 반복된다.
제 1 및 제 2 기지국 전송기들은 동일한 셀 내에 있고, 비컨 신호를 f2 대역으로 전송하는 제 1 섹터 기지국 전송기와, 비컨 신호를 f1 대역으로 전송하는 제 2 섹터 기지국 전송기 사이의 고정된 타이밍 오프셋이 있다. 비컨 신호들(548 및 542) 사이의 타이밍 관계는 구간(560)으로 도시되어 있고, 비컨 신호들(542 및 548') 사이의 타이밍 관계는 구간(562)으로 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 동일한 셀의 섹터 전송기들 사이의 타이밍 동기는 비컨 신호들이 상이한 섹터 전송기들에 의해 동시에 전송되도록 한다.
시그널링(538, 540, 544 및 548)에 대응하는 구간들의 합성을 포함하는 타이밍 구간은 제 1 섹터 기지국 전송기가 제 1 주파수 대역인 f1 대역으로 전송되고 제 2 주파수 대역인 f2로는 전송되지 않도록 동작되는 제 1 시간 기간이다. 비컨 신호(542)에 대응하는 시간 구간은 제 1 섹터 기지국 전송기가 제 2 주파수 대역인 f2 대역으로 전송되고 제 1 섹터 기지국 전송기가 제 1 주파수 대역인 f1로는 전송되지 않도록 동작되는 제 2 시간 기간이다. 제 2 시간 기간은 제 1 시간 기간의 1/5보다 적어도 작다. 일부 실시예들에서, 제 2 시간 기간은 제 1 시간 기간의 1/20보다 작다. 동작들은 f1에서 시그널링 538', 540', 544' 및 548'에, f2 대역에서 시그널링 542'에 의해 도시된 바와 같이 반복된다.
시그널링(550, 552, 554 및 558)에 대응하는 구간들의 합성을 포함하는 시간 구간은 제 2 섹터 기지국 전송기가 제 2 주파수 대역인 f2 대역으로 전송되고 제 1 주파수 대역인 f1로는 전송되지 않도록 동작되는 제 3 시간 기간이다. 비컨 신호(548)에 대응하는 시간 구간은 제 2 섹터 기지국 전송기가 제 1 주파수 대역인 f1 대역으로 전송되고 제 2 섹터 기지국 전송기가 제 2 주파수 대역인 f2로는 전송되지 않도록 동작되는 제 4 시간 기간이다. 제 4 시간 기간은 적어도 제 3 시간 기간의 1/5보다 작다. 일부 실시예들에서, 제 4 시간 기간은 제 3 시간 기간의 1/20보다 작다. 동작들은 f2에서 시그널링 550', 552', 554' 및 558에, f1 대역에서 시그널링 548'에 의해 도시된 바와 같이 반복된다.
2개의 기지국 전송기들이 인접한 셀들로부터의 것이라면, 시그널링은 유사하다; 그러나 2개의 전송기들 사이의 타이밍은 동기될 필요는 없다.
도 6은 본 발명의 방법들을 사용하는 본 발명에 따라 구현되는 예시적 통신 시스템(600)을 도시한다. 예시적 시스템은 복수의 셀들(셀 1(602), 셀 M(604))을 포함한다. 각각의 셀은 액세스 노드(예를 들면 기지국)에 대한 무선 커버리지 영역(coverage area)을 표현한다. 셀1(602)은 기지국1(606)에 대응하고 셀 M(604)은 기지국 M(608)에 대응한다. 각각의 셀은 복수의 섹터들로 세분된다. 예시적 시스템은 3개의 섹터 실시예를 도시한다; 그러나 본 발명에 따라 3개 이하 또는 3개 이상의 섹터들을 가진 셀들도 또한 가능하다. 예시적 시스템은 셀의 섹터들 각각에서 상이한 캐리어 주파수를 사용한다. 다른 실시예들에서, 주파수들은 셀 내의 섹터들에 의해 재사용될 수 있으며, 예를 들면 인접하지 않은 섹터들에 의해 재사용될 수 있다. 섹터 1은 캐리어 주파수 f1을 사용한다; 섹터 2는 캐리어 주파수 f2를 사용한다; 섹터 3은 캐리어 주파수 f3을 사용한다. 동일한 캐리어 주파수들은 예시적 시스템의 다른 셀들의 동일한 섹터들에서 사용된다. 일부 실시예들에서, 시스템의 상이한 셀들에서 사용된 캐리어 주파수들은 약간 달라질 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 상이한 셀들에서 사용된 캐리어 주파수들은 상당히 상이할 수 있다. 셀 1(602)은 섹터 1(610), 섹터 2(612) 및 섹터 3(614)을 포함한다. 셀 M(604)은 섹터 1(616), 섹터 2(618) 및 섹터 3(620)을 포함한다. 예시적 경계 영역(622)은 셀 1 섹터 1(610)이 셀 M 섹터 2(618)를 겹치는 곳이 도시되며, 이곳에서 본 발명의 방법들에 따라 핸드오프 동작들이 발생할 수 있다. 또한, 핸드오프 동작들은 본 발명의 방법들에 따라 동일한 셀들의 상이한 섹터들 사이의 경계 영역들에서 발생할 수도 있다.
도 6의 예시적 시스템은 또한, 각각의 셀의 섹터들 각각에서 복수의 종단 노드들 EN 1, EN N(예를 들면, 이동 노드들과 같음 무선 단말기들)을 포함한다. 무선 단말기들은 무선 링크들을 통해 기지국들에 결합된다. 종단 노드들이 이동 장치들이라면, 그들은 시스템의 섹터들 및 셀들 도처로 이동할 수 있다. 종단 노드들은 본 발명의 방법들에 따라 복수의 기지국 섹터 전송기들로부터 동일한 캐리어 대역 내의 신호들(예를 들면 비컨 신호들)을 수신하여 처리할 수 있다. 종단 노드들은, 본 발명의 방법들에 따라 한 기지국 섹터 접속(attach) 지점에서 다른 기지국 섹터 접속 지점으로 핸드오프 동작들을 개시하여 수행하는 처리에서 복수의 기지국 섹터 전송기들로부터 얻어진 정보를 사용할 수 있다. 이동 장치들은 이동 통신 장치들 또는 이동 노드들을 의미한다. 셀 1(602) 섹터 1(610)은 복수의 EN들(EN 1(624), EN N(626))을 포함한다; 셀 1(602) 섹터 2(612)는 복수의 EN들(EN 1(628), EN N(630))을 포함한다; 셀 1(602) 섹터 3(614)은 복수의 EN들(EN 1(632), EN N(634))을 포함한다. 셀 M(604) 섹터 1(616)은 복수의 EN들(EN 1(636), EN N(638))을 포함한다; 셀 M(604) 섹터 2(618)는 복수의 EN들(EN 1(640), EN N(642))을 포함한다; 셀 M(604) 섹터 3(620)은 복수의 EN들(EN 1(644), EN N(646))을 포함한다.
액세스 노드들(기지국들)(606, 608)은 네트워크 링크들(650, 652)을 통해 각각 네트워크 노드(648)(예를 들면 라우터)에 결합된다. 네트워크 노드(648)는 네트워크 링크(654)를 통해 인터넷 및 다른 네트워크 노드들에 결합된다. 네트워크 링크들(650, 652, 654)은 예를 들면 광섬유 케이블이 될 수 있다.
섹터 경계 영역들은 3개의 섹터들(610, 612, 614) 또는 (616, 618, 620)을 분리하는 각각의 셀 내의 분할 라인들로 식별되고, 셀 경계 영역들(622)은 셀 1 과 셀 M 사이의 겹치는 영역으로 도시되어 있다. 무선 단말기들이 시스템 도처로 이동하고 섹터 및/또는 셀 경계들로의 접근 및/또는 횡단할 때, 캐리어 주파수의 변경을 포함하는 핸드오프 동작들은 본 발명에 따라 수행될 수 있다.
본 발명에 따라, 기지국들(606, 608)은 3개의 주파수 대역들(3개의 캐리어 주파수들 f1, f2, f3과 연관됨) 각각의 비컨 신호들을 각각의 셀의 각각의 섹터로 주기적으로 전송한다. 본 발명에 따라, 종단 노드들(624, 626, 628, 630, 632, 634, 636, 638, 640, 642, 644, 646)은 섹터간 및/또는 셀간 핸드오프들에 관한 결정들을 행하기 위하여, 현재 동작의 주파수 대역에서의 비컨 신호들을 모니터링한다.
도 7은 본 발명에 따라 구현된 예시적 액세스 노드(기지국)(700)를 도시한다. 도 7의 기지국(700)은 도 6, 도 1 또는 도 2의 시스템의 기지국들 중 하나의 더욱 상세한 표현이 될 수 있다. 기지국(700)은 처리기(702)(예를 들면 CPU), 예를 들면, 기지국(700)의 각각의 섹터마다 하나씩인 복수의 수신기들(섹터 1 수신기(704), 섹터 2 수신기(706)... 섹터 N 수신기(708)), 예를 들면 기지국의 각각의 섹터마다 하나씩인 복수의 전송기들(섹터 1 전송기(710), 섹터 2 전송기(712)... 섹터 N 전송기(714)), I/O 인터페이스(716), 클록 모듈(718), 메모리(720)를 포함한다. 예를 들면 기지국의 각각의 섹터마다 하나씩인 비컨 전송기 회로들(비컨 섹터 1 전송기(710'), 비컨 섹터 2 전송기(712')... 비컨 섹터 N 전송기(714')은 상이한 회로들이 비컨 신호들 및 보통의 제어/사용자 데이터 신호들을 발생하는데 사용되는 실시예들에서 섹터 전송기의 일부로서 포함될 수 있다. 각각의 기지국 섹터 수신기(704, 706, 708)는 섹터 안테나(섹터 1 수신 안테나(730), 섹터 2 수신 안테나(732), 섹터 N 수신 안테나(734))에 각각 결합되고, 커버된 섹터 내의 무선 단말기들로부터 핸드오프들에 대한 요청들을 포함하는 업링크 신호들, 타이밍 제어 신호들, 전력 제어 신호들 및 사용자 데이터와 같은 신호들을 수신할 수 있다. 각각의 섹터 전송기(710, 712, 714)는 그 자신의 섹터에서의 보통의 시그널링에 사용되는 주파수 대역 및 시스템에서의 인접한 섹터 전송기들에 의한 보통의 시그널링에 사용되는 주파수 대역들로 비컨 신호들을 전송한다. 각각의 수신기(704, 706, 708)는 각각 디코더(736, 738, 740)를 포함하며, 이 디코더는 통신되는 정보를 추출하기 위해 수신된 업링크 인코딩된 신호들을 디코딩한다. 각각의 섹터 전송기(710, 712, 714)는 섹터 안테나(섹터 1 전송 안테나(742), 섹터 2 전송 안테나(744), 섹터 N 전송 안테나(746)) 각각에 결합되고, 본 발명에 따라, 전송기 정보를 포함하는 비컨 신호들과, 사용자 데이터, 할당 신호들, 확인 응답 신호들 및 파일롯 신호들을 포함하는 보통의 다운링크 시그널링을 포함하는 신호들을 커버된 섹터로 전송할 수 있다. 각각의 섹터 전송기(710, 712, 714)는 전송에 앞서 다운링크 정보를 인코딩하는 인코더(748, 750, 752)를 각각 포함한다. 일부 실시예들에서, 기지국(700)은 셀의 섹터들 각각에 대한 개별 수신기들, 전송기들 및/또는 안테나를 포함하여 사용한다. 일부 실시예들에서, 기지국은 기지국에 의해 커버된 섹터들 각각으로부터 신호들을 수신하기 위해 섹터화된 기능을 가진 단일 수신기, 기지국에 의해 커버된 섹터들 각각으로 전송하기 위해 섹터화된 기능을 가진 단일 전송기, 및/또는 섹터화된 안테나들, 예를 들면, 상이한 섹터들에 대응하는 상이한 요소들을 가진 안테나를 사용한다. 일부 실시예들에서, 섹터 비컨 전송기 회로들(710, 712, 714)은 대응하는 섹터의 전송 안테나들(742, 744, 746)을 포함하여 그에 결합하고; 섹터 비컨 전송기들(710', 712', 714')은 비컨 시그널링의 일부 또는 전부를 전송하는데 사용되어, 사용자 데이터가 전송되는 동안 다수의 비컨 신호들을 하나 이상의 셀들에 전송하도록 허용하고, 따라서 비컨 관련 회로들에 비컨 전송 기능의 일부 또는 전부를 언로드함으로써, 일반적인 보통의 시그널링 전송들에서 방해들을 제한한다.
기지국 I/O 인터페이스(716)는 기지국(700)을 다른 네트워크 노드들(예를 들면 다른 액세스 노드들(기지국), 라우터들, AAA 서버들, 홈 에이전트 노드들 및 인터넷)에 결합한다. I/O 인터페이스(716)는 네트워크 접속 지점으로서 BS(700)를 사용하는 WT들이 그들 네트워크 접속 지점으로서 상이한 BS를 사용하는 다른 WT들(예를 들면 피어 노드들)과 통신하도록 허용한다.
클록 모듈(718)은 기지국에 의해 커버된 다양한 섹터들 사이의 타이밍 동기를 계속하기 위해 사용된다. 동일한 셀의 상이한 섹터들 사이의 동기는 비컨 신호들 사이의 타이밍 오프셋들이 고정된 상이한 기지국 섹터 전송기들로부터 비컨 신호들이 전송되도록 허용한다. 또한, 동일한 셀의 상이한 섹터들 사이의 동기는 일부 실시예들에서, 핸드오프에 관련된 WT가 달리 요구된 일부 타이밍 동기 동작들을 생략할 때, 더욱 충분한 셀내 섹터간 핸드오프를 제공한다.
메모리(720)는 루틴들(754) 및 데이터/정보(756)를 포함한다. 처리기(702)는 루틴들(754)을 실행하여, 스케줄링, 기지국 전력 제어, 기지국 타이밍 제어, 통신, 보통의 시그널링의 일반 기능을 포함하고 비컨 시그널링 및 핸드오프 동작들을 포함하는 본 발명의 새로운 특징들을 포함하는 기지국(700)의 동작을 제어하기 위해, 메모리(720) 내의 데이터/정보(756)를 사용한다.
메모리(720) 내의 데이터/정보(756)는 예를 들면, 기지국에 의해 커버되는 각각의 섹터마다 하나씩인 복수 세트들의 데이터/정보(섹터 1 데이터/정보 세트(776), 섹터 N 데이터/정보 세트(782)를 포함한다. 섹터 1 데이터/정보 세트(776)는 데이터(784), 섹터 정보(786), 비컨 정보(788) 및 무선 단말기(WT) 데이터/정보(790)를 포함한다. 데이터(784)는 무선 단말기들에 전송되고 그로부터 수신되는 사용자 데이터를 포함한다. 섹터 정보(786)는 캐리어 정보(796) 및 주파수 대역 정보(798)를 포함한다. 캐리어 정보(786)는 시스템 내의 섹터 1 및 인접한 섹터들과 연관된 캐리어 주파수들을 포함한다. 주파수 대역 정보(798)는 캐리어 정보(786)에 대응하는 대역폭 정보를 포함한다. 섹터 정보(786)는, 섹터 1 내의 보통의 시그널링과 연관된 캐리어 및 대역들과, 사용자 특정 데이터를 제외한 비컨 신호가 전송되어야 하는 캐리어들 및 대역들을 식별한다.
비컨 정보(788)는 톤 정보(701), 타이밍 정보(703), 톤 홉핑 정보(705), 전력 정보(707) 및 전송기 정보(709)를 포함한다. 톤 정보(701)는 특정 주파수들 또는 톤들과 섹터 1 전송기로부터 비컨 신호들과 연관시키는 정보를 포함한다. 타이밍 정보(703)는 예를 들면, 섹터 1 전송기(710)가 비컨 신호를 f1 캐리어 대역으로 전송해야 할 때, 섹터 1 전송기(710)가 비컨 신호를 f2 캐리어 대역으로 전송해야 할 때, 및 섹터 1 전송기(710)가 비컨 신호를 f3 캐리어 대역으로 전송해야 할 때와 같은 비컨 신호 전송 타이밍을 식별하는 정보를 포함한다. 타이밍 정보(703)는 또한 비컨 신호들 사이의 타이밍 관계들(예를 들면, 섹터 1 전송기(710)에 의해 전송된 비컨 신호들 사이의 타이밍 관계들 및 시퀀스들과, 인접한 섹터 전송기들, 예를 들면, 섹터 1 전송기(710) 및 섹터 2 전송기(712) 에 의해 전송된 비컨 신호들 사이의 타이밍 관계들)을 식별하는 정보도 포함한다. 톤 홉핑 정보(705)는 예를 들면, 특정 주파수 대역에서의 섹터 1 전송기에 대응하는 비컨의 톤 또는 톤들의 세트가 시간의 함수로 변경될 수 있을 때, 예를 들면, 비컨 신호들에 사용된 홉핑 시퀀스들을 발생하기 위해 사용된 정보이다. 전력 정보(707)는 섹터 1 전송기에 의해 전송된 비컨 신호들 각각에 대한 전송 전력 레벨 정보를 포함한다. 일부 실시예들에서, 기지국 섹터 전송기는, 비컨 신호의 톤들에 적어도 60%의 섹터 전송 전력이 집중되는 비컨 신호들 각각에 대한 전송 전력 레벨 정보를 포함한다. 전송기 정보(709)는 특정한 기지국 섹터 전송기와 비컨 신호를 연관시키는 비컨 신호들에 의해 전달된 정보(예를 들면, 기지국 섹터 전송기 식별자)를 포함한다.
WT 데이터/정보(790)는 각각의 WT에 대한 복수의 WT 데이터/정보 세트들을 포함한다: WT 1 데이터/정보(792), WT N 데이터/정보(794). WT 데이터/정보(790)는 사용자 데이터(711), 단말기 ID 정보(713), 섹터 ID 정보(715), 모드 정보(717), 전용 자원 정보(719) 및 핸드오프 메시지들(721)을 포함한다. 사용자 데이터(711), 예를 들면, WT 1을 가진 통신 세션에서 WT 1의 피어 노드들에/로부터의 데이터는 음성 데이터(723), 문자 데이터(725) 및/또는 사용자 애플리케이션 데이터(727)를 포함한다. 단말기 ID 정보(713)는 식별자가 할당된 섹터 1 기지국과 같은 기지국에 WT를 연관시키는 정보를 포함한다. 섹터 ID 정보(715)는 WT 1이 현재 접속된 섹터를 식별하고 식별된 접속 지점 섹터 전송기(예를 들면 섹터 1 전송기)에 의해 보통의 시그널링에 사용되는 특정한 캐리어 주파수에 WT 1을 연관시키는 정보를 포함한다. 섹터 ID 정보(715)는 또한, WT 1이 핸드오프 요청시 새로운 접속 지점으로서 요청된 섹터를 식별하는 정보도 포함한다. 모드 정보(717)는 WT 1의 동작 상태(예를 들면, ON, 홀드, 슬립, 액세스 등)를 식별하는 정보를 포함한다. 전용 자원 정보(690), 예를 들면 다운링크 및 업링크 세그먼트들은 스케줄러 모듈(766)에 의해 WT 1에 할당된 트래픽 채널 세그먼트들을 포함한다. 핸드오프 메시지들(721)은 복수의 기지국 섹터 전송기들로부터의 비컨 신호들을 수신, 측정 및 비교에 응답하여, WT 1로부터 핸드오프 요청 메시지와 같은 핸드오프 동작들에 관련된 정보를 포함한다.
루틴들(754)은 기지국에 의해 커버된 각각의 섹터마다 하나씩인 복수 세트들의 루틴들(섹터 1 루틴들(758),..., 섹터 N 루틴들(760))을 포함한다. 루틴들(758)은 통신 루틴들(762) 및 기지국 제어 루틴들(764)을 포함한다. 통신 루틴들(762)은 기지국에 의해 사용된 다양한 통신 프로토콜들을 구현한다. 기지국 제어 루틴들(764)은 데이터/정보(756)를 사용하여, 본 발명에 따라, 수신기(704), 전송기(710), 옵션 비컨 전송기(722), I/O 인터페이스(716)를 포함하는 제어 기지국 섹터 1 동작, 스케줄링, 보통의 제어 및 데이터 시그널링, 비컨 시그널링, 및 핸드오프 동작을 제어한다. 기지국 제어 루틴(764)은 스케줄러 모듈(766) 및 시그널링 루틴(768)을 포함한다. 시그널링 루틴(768)은 비컨 루틴들(770), 보통의 시그널링 루틴들(772) 및 핸드오프 루틴들(774)을 포함한다. 스케줄러 모듈(659)(예를 들면, 스케줄러)은 무선 링크 자원들, 예를 들면 업링크 및 다운링크 통신들을 위한 무선 단말기들에 대해 세그먼트들의 형태로 시간에 걸쳐 대역폭을 스케줄링한다.
시그널링 루틴들(768)은 수신기, 디코더, 전송기, 인코더, 보통의 신호 발생, 비컨 신호 발생, 데이터 및 제어 톤 홉핑, 신호 전송, 신호 수신 및 핸드오프 시그널링을 제어한다. 비컨 루틴들(770)은 본 발명에 따라 비컨 신호들의 발생 및 전송을 제어하기 위하여 비컨 정보(예를 들면 섹터 1 비컨 정보(788))를 포함하는 데이터/정보(756)를 사용한다. 본 발명에 따라, 비컨 신호들은 보통의 시그널링을 위한 섹터에 의해 또는 보통의 시그널링을 위한 시스템에서의 인접한 섹터에 의해 사용될 때 식별된 캐리어 주파수 대역들 각각으로 각각의 섹터 전송기에 의해 전송될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 비컨 신호가 보통의 시그널링을 위해 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역으로 섹터 전송기에 의해 전송될 때, 기지국 섹터 전송기에 의한 보통의 시그널링은 비컨 신호에 대응하는 시간 구간 동안 정지된다.
일부 실시예들에서, 기지국(700)의 섹터(1)로부터의 비컨 신호들은 섹터 전송기(710)를 통해 전송된다. 다른 실시예들에서, 기지국(700)의 섹터(1)로부터의 일부 또는 전부의 비컨 신호들은 비컨 전송기(722)에 의해 전송될 수 있다.
보통의 시그널링 루틴들(772)은 보통의 다운링크 및 업링크 시그널링의 동작을 제어한다. 보통의 다운링크 시그널링은 파일롯 신호들, 할당 신호들, 확인 응답 신호들, 다른 제어 신호들 및 다운링크 트래픽 채널 신호들을 포함한다. 다운링크 트래픽 채널 신호들은 사용자 데이터(711)를 특정 WT로 전달하는 신호들과 같은 사용자 특정 신호들을 포함한다.
핸드오프 루틴들(774)은 기지국(700) 섹터 1로부터 전송되고 그에 의해 수신되는 핸드오프 메시지들(721)과 같은 핸드오프 시그널링을 제어한다.
루틴들(758) 및 데이터/정보(756)가 섹터마다 도 7에 도시되었지만, 일부 실시예들에서, 기능들, 루틴들, 모듈들 및/또는 정보의 일부는 섹터들 간에 공유될 수 있다. 예를 들면, I/O 인터페이스(702)에 관련된 통신 루틴들 및 기능들은 섹터들 간에 공통이며 공유될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따라 구현되는 이동 노드와 같은 예시적 무선 단말기(종단 노드)(800)를 도시한다. 도 8의 무선 단말기(800)는 도 6, 도 1 또는 도 2의 시스템의 종단 노드들 중 하나의 더욱 상세한 표현이 될 수 있다. 예시적 무선 단말기(800)는 수신기(802), 전송기(804), 처리기(806)(예를 들면, CPU), 사용자 I/O 장치들(808) 및 버스(812)를 통해 함께 결합된 메모리(810)를 포함하며, 버스(812)는 다양한 요소들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있다. 디코더(814)를 포함하는 수신기(802)는 안테나(816)에 결합되며, 안테나(816)는 무선 단말기(800)가 본 발명에 따라 동일한 캐리어 대역 내의 복수의 기지국 섹터 전송기들로부터 전송된 비컨 시그널링을 포함하는 시그널링을 수신할 수 있다. 예시적 WT(800)에서, 수신기(802)는 동시에 하나의 캐리어 대역으로 동조될 수 있다. 수신기(802)의 디코더(814)는 보통의 시그널링을 디코딩할 수 있으며, 비컨 시그널링에 의해 겹쳐 쓰거나 방해되는 정보를 복구하기를 시도하기 위하여 에러 보정 코딩 처리들을 사용한다. 전송기(804)는 안테나(820)에 결합되고, 상이한 캐리어 주파수를 사용하는 다른 섹터로 핸드오프를 개시하기 위한 요청들을 포함하는 정보 및 시그널링을 기지국에 전송할 수 있다. 사용자 I/O 장치들(808), 예를 들면 키보드, 키패드, 마우스, 마이크로폰, 디스플레이 및/또는 스피커는 WT(800)의 사용자들이 피어 노드들용 사용자 데이터를 입력하고 피어 노드들로부터 나온 수신된 사용자 데이터를 출력하도록 허용한다. 무선 단말기의 메모리(810)는 루틴들(822) 및 데이터/정보(824)를 포함한다. 처리기(806)는 루틴들(822)을 실행하고 본 발명의 비컨 관련 기능들을 구현하는 것을 포함하는 무선 단말기(800)의 동작을 제어하기 위하여 메모리(810) 내의 데이터/정보(824)를 사용한다.
무선 단말기 데이터/정보(824)는 무선 단말기(800)와의 통신 세션에서 피어 노드에/전송되거나 그로부터 수신된 파일들 및 데이터 정보와 같은 사용자 데이터(826)를 포함한다. 사용자 데이터(826)는 수신된 음성, 문자 및/또는 다운링크 트래픽 채널 세그먼트들에서 보통의 다운링크 시그널링의 일부로서 수신된 사용자 애플리케이션 데이터를 포함한다. 사용자 정보(828)는 단말기 ID 정보(832), 기지국 ID 정보(834), 섹터 ID 정보(836), 모드 정보(838), 식별된 비컨 정보(840), 자원 정보(842) 및 핸드오프 정보(844)를 포함한다. 단말기 ID 정보(832)는 WT가 결합된 기지국 섹터에 의해 WT(800)에 할당된 식별자일 수 있으며, 이것은 기지국 섹터에 대한 무선 단말기(800)를 식별한다. 기지국 ID 정보(834)는 통신 시스템 내의 복수의 기지국 중의 기지국을 식별하는 홉핑 시퀀스에 사용되고 기지국과 연관되는 기울기의 값이 될 수 있다. 섹터 ID 정보(836)는 보통의 시그널링이 통신되는 섹터화된 기지국의 전송기/수신기의 섹터 ID를 식별하는 정보를 포함하고, 무선 단말기(800)가 위치된 셀의 섹터에 대응한다. 모드 정보(838)는 무선 단말기(800)의 현재 상태(예를 들면, 온/홀드/슬립/액세스 등)를 식별한다. 식별된 비컨 정보(840)는 수신 및 측정된 비컨 신호들 각각의 정보(예를 들면, 셀/섹터 ID, 신호 세기 레벨, 필터링된 신호 세기 레벨, 및 비컨 신호가 전송된 섹터에서의 보통의 시그널링과 연관된 캐리어 주파수)를 포함할 수 있다. 식별된 비컨 정보(840)는 또한 현재의 WT 섹터 비컨에 인접한 섹터 비컨들을 비교하는 정보, 측정된 비컨 신호들을 비교하는 정보 및/또는 핸드오프 기준에 대한 측정된 비컨 신호들로부터 유도된 정보를 포함할 수도 있다. 자원 정보(842)는 기지국 섹터 전송기로부터 특정한 WT(800)로의 사용자 데이터(826)를 포함하는 보통의 신호들을 전달하는데 사용되는 다운링크 트래픽 채널 세그먼트들을 포함하는 WT(800)에 할당된 세그먼트들을 식별하는 정보를 포함한다. 핸드오프 정보(844)는, 예를 들면 복수의 기지국 섹터 전송기들로부터 수신된 비컨 신호들의 비교에 기초하여, WT(800)로부터 핸드오프를 개시하기 위한 요청 정보 메시지들을 포함한다.
무선 단말기 시스템 정보(832)는 타이밍 정보(846), 비컨 ID 정보(848), 핸드오프 기준 정보(850) 및 셀/섹터 ID 정보(852)를 포함한다. 타이밍 정보(846)는, (ⅰ) OFDM 심볼 전송 구간, (ⅱ) 슬롯들, 슈퍼슬롯들, 비컨 슬롯들 및 울트라 슬롯들과 같은 OFDM 심볼 구간들, 비컨 신호들 사이의 구간들의 그룹핑, (ⅲ) 보통의 시그널링에 관한 비컨 신호들 전송 타이밍, 및/또는 (ⅳ) 동일한 셀 내의 상이한 섹터 전송기들로부터 비컨 신호들 사이의 고정된 타이밍 관계들을 규정하는 정보를 포함하는 OFDM 전송 타이밍 정보를 포함한다. 비컨 ID 정보(848)는 특정 캐리어 대역들의 특정한 주파수들에 통신 시스템의 특정 섹터/셀 비컨들을 연관시켜서 WT(800)가 각각의 수신된 비컨 신호의 소스 기지국 섹터 전송기를 식별하도록 허용하는 정보(예를 들면 룩업 테이블, 방정식들 등)를 포함할 수 있다. 핸드오프 기준(850)은, 비컨 신호 세기가 수신된 WT의 자신의 섹터에 대한 비컨 정보가 수신된 인접한 섹터의 비교적인 세기에 대한 임계 레벨 및/또는 인접한 섹터로부터의 비컨 신호의 세기 레벨에 대한 최소 임계 레벨과 같이, 인접한 섹터/셀에 대한 핸드오프 요청들을 트리거하기 위해 무선 단말기(800)에 의해 사용되는 임계값 한도들을 포함할 수 있다. 셀/섹터 ID 정보(852)는 데이터, 정보, 제어 신호들 및 비컨 신호들의 처리, 전송 및 수신에 사용되는 홉핑 시퀀스들을 구성하기 위해 사용된 정보를 포함할 수 있다. 셀 섹터 ID 정보(852)는 특정 캐리어 주파수, 대역폭 및 톤들의 세트와 통신 시스템의 기지국들의 각각의 섹터/셀을 연관시키는 정보를 포함하는 캐리어 정보(854)를 포함한다.
루틴들(822)은 통신 루틴(856) 및 무선 단말기 제어 루틴들(858)을 포함한다. 무선 단말기 제어 루틴들(858)은 시그널링 루틴들(860)을 포함한다. 시그널링 루틴들(860)은 비컨 루틴들(862) 및 보통의 시그널링 모듈(864)을 포함한다.
무선 단말기 통신 루틴(856)은 무선 단말기(800)에 의해 사용된 다양한 통신 프로토콜들을 구현한다. 무선 단말기 제어 루틴들(858)은 전력 제어, 타이밍 제어, 시그널링 제어, 데이터 처리, I/O 및 본 발명의 기능들에 관련된 비컨의 제어를 포함하는 무선 단말기(800)의 기본 제어 기능을 수행한다. 시그널링 루틴들(860)은 메모리(810)의 데이터/정보(824)를 사용하여, 수신기(802) 및 전송기(804)의 동작을 제어한다. 비컨 루틴들(862)은 비컨 처리 및 식별(ID) 모듈(866), 비컨 세기 측정 모듈(868), 비컨 신호 비교 모듈(870) 및 핸드오프 모듈(872)을 포함한다. 비컨 처리 및 ID 모듈(866)은 비컨 ID 정보(848) 및 셀/섹터 ID 정보(852)를 포함하는 시스템 정보(832)를 사용하여, 수신된 비컨 신호를 식별하고 사용자의 식별된 비컨 정보(840)에 정보를 저장한다. 비컨 신호 세기 측정 모듈(868)은 수신된 비컨 신호의 신호 세기를 측정하고 사용자의 식별된 비컨 정보(840)에 정보를 저장한다. 비컨 비교 모듈(870)은 인접한 섹터/셀로 핸드오프를 개시할 때를 결정하기 위하여 식별된 비컨 정보를 비교한다. 비컨 비교 모듈(870)은 핸드오프 기준(850)의 최소 임계 레벨들과 개별 비컨 신호 세기 레벨들을 비교할 수 있다. 비컨 비교 모듈은 WT의 자신의 현재 섹터 접속 지점 비컨 신호와 인접한 섹터/셀 비컨 신호 사이의 상대적 신호 세기 레벨들을 비교할 수 있다. 비컨 비교 모듈은 핸드오프 기준(850)에서의 임계 레벨들과 상대적 세기 레벨 차 측정들을 비교할 수 있다.
핸드오프 모듈(872)은 비컨 비교 모듈(870)로부터의 출력에 의해 트리거될 때, 섹터간 및/또는 셀간 핸드오프를 개시하기 위해 시그널링을 발생할 수 있다. 핸드오프 다음에 사용될 새로운 캐리어 주파수는 본 발명에 따라 미리 식별되었다.
일부 실시예들에서, 기지국은 시스템 주파수 대역들 각각에 대응하는 비컨 신호들을 주어진 섹터로 전송할 수 없다. 일부 실시예들에서, 기지국은 보통의 시그널링을 위한 그 자신의 섹터 및 인접한 섹터들에 의해 사용되는 주파수 대역들에 대응하는 서브세트로 주어진 섹터로 전송된 비컨 신호들을 제한할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국은 보통의 시그널링을 위한 인접한 섹터들에서 사용되는 주파수 대역들에 대응하는 서브세트로 주어진 섹터로 전송된 비컨 신호들을 제한할 수 있다.
3개의 캐리어 슬롯들(주파수 대역들) 간에 나누어진 대역폭을 가진 예시적 통신 시스템을 도시하였지만, 본 발명은 동일한 주파수 대역들이 시스템 어디에도 사용되지 않는 다른 통신 시스템들에 응용 가능하다.
일부 실시예들에서, 본 발명의 요소들의 다양한 특징들은 통신 시스템의 일부로 구현될 수 있으며 시스템의 다른 부분들로 구현되지 않는다. 이러한 실시예에서, 본 발명에 따라 구현된 무선 단말기들은 섹터간 및/또는 셀간 핸드오프에 관한 결정을 행하는 것이 가능할 때 본 발명의 비컨 시그널링 특징들 및 방법을 사용할 수 있으며, 다른 알려진 핸드오프 기술들을 사용할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따라 상이한 주파수 대역들로 신호들을 전송하기 위하여 무선 통신 시스템 내의 기지국 전송기들을 동작시키는 예시적인 방법의 흐름도(900)이다. 동작은 기지국 전송기들에 전력 공급되고 초기화되는 단계(902)에서 시작한다. 동작은 단계(902)로부터 단계들(904) 및 단계들(908)로 나란히 진행한다. 단계(904)에서, 제 1 기지국 전송기는 예를 들면 음성, 문자 및/또는 화상들을 포함하는 사용자 데이터를 제 1 시간 기간 동안 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 동작된다. 제 1 시간 기간 동안, 상기 제 1 기지국 전송기는 제 2 주파수 대역으로 전송하지 않는다. 동작은 단계(904)에서 단계(906)로 진행한다. 단계(906)에서, 제 1 기지국 전송기는 예를 들면 비컨 신호를 제 2 시간 기간 동안 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 동작하고, 상기 제 2 시간 기간은 상기 제 1 시간 기간보다 작으며, 예를 들면 제 1 시간 기간의 1/N 배로서 N은 2보다 큰 양의 값(예를 들면, 3, 5, 10, 20, 100 또는 특정 실시예에 따른 어떤 다른 값)이다. 일부 실시예들에서, 제 2 시간 기간은 상기 제 1 시간 기간의 1/5배 더 작다. 다른 실시예들에서, 제 2 시간 기간은 상기 제 1 시간 기간의 1/10배 더 작고, 또 다른 실시예들에서, 제 2 시간 기간은 상기 제 1 시간 기간의 1/100배 더 작다. 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 주파수 대역들은 동일한 크기이다. 제 1 및 제 2 시간 기간들 사이의 관계에 따라서 제 1 전송기는 제 2 주파수 대역보다 큰 제 1 주파수 대역(예를 들면, 20, 50, 100 배 또는 그 배수)으로 전송한다. 일부 실시예들에서, 제 1 기지국은 예를 들면, 상기 제 2 시간 기간의 전부 또는 일부 동안 제 1 주파수 대역으로 사용자 데이터 또는 다른 신호들을 전송한다. 이것은 옵션 단계(907)에서 수행될 때 발생한다. 동작은 단계(906 또는 907)로부터 진행하여 실시예에 따라 단계(904)로 되돌아가고, 단계(904, 906 및 옵션 907)의 시퀀스가 반복되며, 예를 들면, 단계들(904 및 906)은 주기적 구간들로 수행된다. 일부 실시예들에서, 단계(906)에서, 제 1 전송기는 제 2 주파수 대역의 1/5보다 작게 점유하는 하나 이상의 톤들 상에서 전송 전력의 60퍼센트를 전송한다. 동일 또는 다른 실시예들에서, 단계(906)에서, 제 1 기지국 전송기는 선행하는 1초 시간 구간에서 톤을 전송하는데 사용되는 톤 당 평균 전력의 적어도 20배를 가진 톤을 사용하여 제 2 주파수 대역으로 전송한다. 단계(904)는 복수의 톤들 상에서 제 1 주파수 대역으로 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터와 같은 사용자 데이터를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 단계들(904 및 906) 각각은 적어도 하나의 복소 심볼을 포함하는 적어도 하나의 OFDM 신호를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 단계(906)는 제 1 전송기가 적어도 2개의 OFDM 심볼들을 전송하도록 제 1 전송기를 동작시키는 것을 포함한다. 일부 구현들에서, 제 2 주파수 대역으로 전송하기 위해 단계(906)에 사용된 톤들의 수는 3보다 적다. 일부 구현들에서, 단계(906)에서 제 2 주파수 대역으로 전송된 정보는, 제 1 기지국 전송기가 제 1 시간 기간 동안 사용자 데이터를 전송하는데 사용되는 임의의 하나의 톤을 전송하는 것보다 적어도 하나의 톤 상의 전력의 양의 적어도 M배를 사용하여 전송되는 전송기 데이터이며, 여기서 M은 2보다 큰 양의 정수이다(예를 들면, 3, 5, 6, 10, 20, 50 또는 어떤 다른 수). 일부 실시예들에서 제 1 전송 시간 기간은 다수의 심볼 전송 시간 기간들을 포함하고, 제 2 전송 시간 기간은 한 구현에서 적어도 하나의 심볼 전송 시간 기간을 포함하며, 제 1 시간 기간은 상기 제 2 시간 기간보다 많은 심볼 전송 시간 기간들을 포함한다.
단계(908)로 되돌아가서, 단계(908)에서, 제 2 기지국 전송기는 제 3 시간 기간 동안 상기 제 2 주파수 대역으로 예를 들면, 사용자 데이터 및/또는 다른 신호들을 전송하도록 동작된다. 제 3 시간 기간 동안, 제 2 기지국 전송기는 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하지 않는다. 제 1 및 제 3 시간 기간들은 반드시 그럴 필요는 없지만 동일한 지속 구간에 있을 수 있으며 타이밍에 관해 동기화될 필요는 없다. 동작은 단계(908)에서 단계(910)로 진행한다. 단계(910)에서, 제 2 기지국 전송기는 상기 제 3 시간 기간보다 작은 제 4 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 예를 들면, 비컨 신호를 전송하도록 동작된다. 제 4 시간 기간은 반드시 그럴 필요는 없지만, 상기 제 2 시간 기간과 동일한 길이가 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 4 시간 기간은 상기 제 3 시간 기간의 1/5보다 적어도 작다. 다른 실시예들에서, 제 4 시간 기간은 제 3 시간 기간의 1/10보다 작고, 또 다른 실시예들에서, 제 4 시간 기간은 제 3 시간 기간의 1/100보다 작다. 제 1 시간 기간에 관해 논의된 것과 같은 다른 기간들은 제 3 시간 기간에 사용 가능할 수 있다. 동작은 단계(910)로부터 단계(908)로 뒤로 진행하거나, 또는 사용자 데이터가 제 4 시간 기간의 적어도 일부 동안 제 2 전송기에 의해 제 2 주파수 대역으로 전송되는 경우에 옵션 단계(911)로 진행한다. 단계들(908 및 910)의 시퀀스는 예를 들면 주기적 구간들로 반복된다. 단계(908)는 음성, 문자, 화상 데이터 등과 같은 사용자 데이터의 전송을 관련시킬 수 있다.
전부가 아닌 일부 실시예들에서, 제 2 시간 기간 동안, 상기 제 1 기지국 전송기는 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하지 않는다. 일부 실시예들에서, 제 2 시간 기간은 상기 제 1 시간 기간의 1/20보다 작다. 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 주파수 대역들은 동일한 크기이다. 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 주파수 대역들이 동일하고, 상기 방법은 제 1 기지국 전송기가 제 2 시간 기간 동안 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계를 포함하고, 특정한 실시예에 따라 제 2 주파수 대역으로 전송하는 단계는 제 2 주파수 대역의 1/5보다 작게 점유하는 하나 이상의 톤들 상에 전송 전력의 적어도 5, 10, 20, 30, 40, 50 또는 60퍼센트에 집중하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제 2 시간 기간 동안 제 2 주파수 대역의 하나의 톤 상에서 전송된 전력은 상기 제 2 시간 기간 동안 제 2 주파수대역에서 임의의 다른 톤 상에서 전송기에 의해 전송된 전력의 적어도 2배를 포함한다.
일부 실시예들에서, 제 1 기지국 전송기가 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계(904)의 동작은 상기 제 1 주파수 대역으로 사용자 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 사용자 데이터는 예를 들면, 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제 2 시간 기간 동안 제 1 기지국 전송기가 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계(906)는 사용자 특정 데이터를 제외한 전송기 정보를 전송하는 단계를 포함한다. 많은 실시예들에서, 단계(904) 및 단계(906) 각각은 제 1 기지국 전송기가 적어도 하나의 복소 심볼을 포함하는 적어도 하나의 OFDM 심볼을 전송하도록 동작하는 단계를 포함한다.
많은 실시예들에서, 상기 제 2 시간 기간에서 전송된 복소 심볼들의 수는 상기 제 1 시간 기간에서 전송된 복소 심볼들의 수의 1/10보다 작다.
다양한 실시예들에서, 상기 제 4 시간 기간 동안, 상기 제 2 기지국 전송기는 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하지 않는다. 일부 실시예들에서, 제 2 기지국 전송기는 상기 제 3 시간 기간 동안 예를 들면, 적어도 일부의 음성 또는 문자 데이터와 같은 사용자 데이터를 전송한다. 일부 실시예들에서, 제 2 기지국 전송기는 상기 제 4 시간 기간 동안 사용자 데이터를 제외한 셀 및 섹터 식별 정보와 같은 기지국 정보를 전송한다. 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 기지국 전송기들은 물리적으로 인접한 셀들 내에 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 기지국 전송기들은 동일한 셀 내에 있으며, 제 1 기지국 전송기를 사용하는 단계(906)와 제 2 기 지국 전송기를 사용하는 단계(910)를 수행하는 것 사이에 고정된 타이밍 오프셋이 있다.
예를 들면, 흐름도(900)의 방법을 사용하는 다음의 예시적 실시예를 고려한다. 제 1 기지국은 제 1 셀 내에 있고, 제 2 기지국은 동일한 OFDM 무선 통신 시스템의 인접한 셀 내에 있다. 제 1 기지국은 제 1 기지국 전송기를 포함하고, 제 2 기지국은 제 2 기지국 전송기를 포함한다. 제 1 주파수 대역은 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 무선 단말기에 대한 사용자 데이터와 같은 정규의 다운링크 시그널링(예를 들면 트래픽 채널 할당 신호들, 다운링크 파일롯 신호들, 다른 제어 신호들 및 다운링크 트래픽 채널 신호들)을 위해 제 1 기지국 전송기에 의해 사용된 주파수 대역이다. 제 1 주파수 대역은 적어도 113개의 연속하는 톤들의 세트를 포함한다. 제 2 주파수 대역은 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 정규의 다운링크 시그널링(예를 들면 트래픽 채널 할당 신호들, 다운링크 파일롯 신호들, 다른 제어 신호들 및 다운링크 트래픽 채널 신호들)을 위해 제 2 기지국 전송기에 의해 사용된 주파수 대역이다. 제 2 주파수 대역은 제 1 주파수 대역과 동일한 크기이고, 또한 적어도 113개의 연속하는 톤들의 세트를 포함한다. 제 1 주파수 대역의 113개의 톤들의 세트는 일부 예시적 실시예들에서 제 2 주파수 대역의 113개의 톤들의 세트와 겹치지 않는다. 예시적 시스템에서, 복소 심볼들을 포함하는 OFDM 변조 심볼들은 적어도 일부의 톤들을 사용하여 전달된다.
이러한 특정 예시적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 기지국 전송기들의 동작은 서로에 대해 타이밍 동기되지 않으며, 예를 들면, 제 1 셀 내의 기지국에서의 심볼 전송 타이밍은 제 2 셀 내의 기지국에서의 심볼 전송 타이밍과 상이할 수 있다. 이러한 하나의 특정 예시적 실시예에서, 각각의 기지국 전송기는 모든 904개의 연속하는 OFDM 전송 시간 구간들 중 903개 동안 보통의 시그널링을 전송하고, 모든 904개의 연속하는 OFDM 전송 시간 구간들 중 나머지 1개 동안 비컨 신호를 전송한다. 이러한 2개 셀의 예에서 전송될 때, 비컨 신호는 기지국 전송기의 주파수 대역 중 어느 하나로 전송되며, 예를 들면, 전송기가 보통의 시그널링을 위해 위치된 기지국 섹터에 의해 사용된 대역 또는 보통의 시그널링을 위한 인접할 셀 또는 섹터에 의해 사용된 대역으로 전송된다. 이것은 단일 수신기 체인을 가진 무선 단말기가 현재의 접속 지점 및 현재의 주파수 대역을 사용하여 동작을 계속하고, 보통의 시그널링을 위한 상이한 주파수 대역들을 사용하는 다른 기지국들에 대한 정보를 얻도록 허용한다.
다양한 실시예들에서, 주어진 기지국 전송기들에 대해, 기지국 전송기는 인접한 셀들 또는 섹터들에 의해 보통의 시그널링에 대응하는 하나 이상의 인접한 대역들과 그 자신의 대역으로 비컨 신호를 순차적으로 전송하도록, 비컨 신호들 사이에 교대될 수 있다. 이러한 타이밍은 주기적으로 반복된다. 일부 실시예들에서, 비컨 신호는 높은 전력 신호이며, 예들 들면, 실시예에 따라, 사용자 데이터를 전송하는데 사용되는 톤들의 평균 전력의 2배, 3배 또는 10배 이상을 가진 단일 톤이다. 비컨 신호와 연관된 높은 레벨의 기지국 전송기 전력은, 비컨 신호가, 기지국들로부터 다운링크 방송 시그널링을 모니터링하는 무선 단말기들을 용이하게 검출할 수 있고 인식할 수 있게 한다. 상이한 톤들은 WT가 비컨 신호의 소스를 식별하도록 허용하는 상이한 기지국들에 의해 사용될 수 있다. 일반적으로, 비컨 신호는 임의의 사용자 특정 데이터를 전달하지 않고, 대신 전송기 식별자 정보 및/또는 전송기 전력 레벨 정보와 같은 전송기 정보를 전달한다.
다른 예로서, 흐름도(900)의 방법을 사용하는 다음의 예시적 실시예를 고려한다. 셀마다 2개 이상의 섹터를 갖는 섹터화된 셀들을 포함하는 예시적인 OFDM 통신 시스템을 고려한다. 각각의 섹터화된 셀은 기지국 또는 기지국들과 기지국 전송기들의 세트를 포함하며, 하나의 기지국 전송기는 각각의 섹터에 대응한다. 각각의 기지국 전송기는 그 자신의 기지국의 일부일 수 있거나, 다수의 기지국 전송기들이 단일 기지국의 일부로서 함께 그룹화될 수 있다. 제 1 및 제 2 기지국 전송기들은 동일한 셀의 인접한 섹터들에 대응할 수 있다. 이러한 예시적 실시예에서, 제 1 주파수 대역은 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 무선 단말기들에 대한 사용자 데이터와 같은 정규의 다운링크 시그널링(예를 들면 트래픽 채널 할당 신호들, 다운링크 파일롯 신호들, 다른 제어 신호들 및 다운링크 트래픽 채널 신호들)을 위해 제 1 기지국 전송기에 의해 사용된 주파수 대역이다. 이 특정한 예시적 실시예에서, 제 1 주파수 대역은 적어도 113개의 연속하는 톤들의 세트를 포함한다. 이 특정한 예시적 실시예에서, 제 2 주파수 대역은 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 정규의 다운링크 시그널링(예를 들면 트래픽 채널 할당 신호들, 다운링크 파일롯 신호들, 다른 제어 신호들 및 다운링크 트래픽 채널 신호들)을 위해 제 2 기지국 전송기에 의해 사용된 주파수 대역이다. 이 특정한 예시적 실시예에서, 제 2 주파수 대역은 제 1 주파수 대역과 동일한 크기이고, 또한 적어도 113개의 연속하는 톤들의 세트를 포함한다. 예시적 실시예에서, 제 1 주파수 대역의 113개의 톤들의 세트는 제 2 주파수 대역의 113개의 톤들의 세트와 겹치지 않는다. 복소 심볼들을 포함하는 OFDM 변조 심볼들은 적어도 일부의 톤들을 사용하여 전달된다.
제 1 및 제 2 기지국 전송기들의 동작은 동일한 셀 내에 있는 두 번째 특정한 예에서, 서로에 대해 타이밍 동기된다. 이 예에서, 각각의 기지국 전송기는 모든 904개의 연속하는 OFDM 전송 시간 구간들 중 예를 들면, 903개의 대다수의 OFDM 심볼 전송 시간 기간들 동안 보통의 시그널링을 전송하고, 모든 904개의 연속하는 OFDM 전송 시간 구간들 중 예를 들면, 나머지 1개의 더 작은 수의 심볼 전송 시간 구간들 동안 비컨 신호를 전송한다. 전송될 때, 비컨 신호는 기지국 섹터 전송기의 주파수 대역 중 어느 하나로 전송되며, 예를 들면, 전송기가 보통의 시그널링을 위해 위치된 기지국 섹터에 의해 사용된 대역 또는 보통의 시그널링을 위한 인접할 셀 또는 섹터에 의해 사용된 대역으로 전송된다. 이것은 단일 수신기 체인을 가진 무선 단말기가 현재의 접속 지점 및 현재의 주파수 대역을 사용하여 동작을 계속하고, 보통의 시그널링을 위한 상이한 주파수 대역들을 사용하는 다른 인접한 기지국 전송기들에 대한 정보를 얻도록 허용한다. 이 특정한 예시적 실시예에서, 동일한 셀의 인접한 섹터 기지국 전송기들의 비컨 시그널링 타이밍은 고정된 타이밍 오프셋을 갖는다.
이 두 번째 예에서 주어진 기지국 전송기에 대해, 기지국 전송기는 동일한 셀의 인접한 섹터들에 의해 보통의 시그널링에 대응하는 인접한 대역들 각각과 그 자신의 대역으로 비컨 신호를 순차적으로 전송하도록, 비컨 신호들 사이에서 교대한다. 이러한 타이밍은 주기적으로 반복된다. 비컨 신호는 높은 전력 신호이며, 예들 들면, 선행한 예와 관련하여 기술된 신호이다. 비컨 신호와 연관된 높은 레벨의 전력은, 비컨 신호가, 기지국 전송기들로부터 다운링크 방송 시그널링을 모니터링하는 무선 단말기들을 용이하게 검출할 수 있고 인식할 수 있게 한다. 상이한 톤들은 WT가 비컨 신호의 소스를 식별하도록 허용하는 상이한 기지국들에 의해 사용될 수 있다. 일반적으로, 비컨 신호는 임의의 사용자 특정 데이터를 전달하는 것이 아니라, 전송기 식별자 정보 및/또는 전송기 전력 레벨 정보와 같은 전송기 정보를 전달한다.
특정 구현들의 관점에서 본 발명에 따라 여러 변형들이 가능하다. 예를 들면, 주파수 대역 내의 다운링크 시그널링에 사용된 톤들의 세트는 113개의 톤들과는 다른 수를 포함할 수 있으며, 예를 들면 1000개의 톤들과 같은 훨씬 큰 수를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 논-비컨 다운링크 시그널링에 관하여 비컨 시그널링에 대한 기지국 전송기에 의해 제공된 시간의 비는 1/903과는 상이할 수 있다; 그러나 논-비컨 전송기 시그널링 시간에 대한 비컨 전송기 시그널링 시간의 비는 모든 실시예들에서 필수적인 것은 아니지만, 대부분 적어도 1/5이다. 일부 실시예들에서, 톤들의 세트(예를 들면 2 또는 여러 개의 톤들)는 하나의 단일 톤 대신 비컨 신호를 포함한다.
본 발명을 사용하는 여러 개의 예시적 실시예들이 상술되었다. 그러나 이 실 시예들은 본 발명에 따라 구현될 수 있는 많은 가능한 실시예들 중 단지 몇 개일 뿐이다.
본 발명의 다양한 예시적 실시예들은 일련의 단계들로서 기술될 것이다. 일부 실시예들은 상이한 단계들을 수행하는 것을 관련시킨다. 다양한 단계들의 조합들은 이전의 단계들의 그룹들에 다양하게 참조하여 하기에 기술된다.
상이한 가능한 단계들의 조합을 포함하는 일부 예시적 실시예들이 기술된다. 다음의 방법들은 예시적이며, 본 발명에 의해 커버될 수 있는 단일 방법들 및/또는 단계들의 조합들이 아니다.
OFDM 시스템에 관하여 기술되었지만, 본 발명의 방법들 및 장치는 많은 논-OFDM 및/또는 논-셀룰러 시스템들을 포함하는 광범위한 통신 시스템들에 적용 가능하다.
다양한 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 노드들은 본 발명의 하나 이상의 방법들에 대응하는 단계들을 수행하기 위하여 하나 이상의 모듈들(예를 들면, 신호 처리, 비컨 발생, 비컨 ID, 비컨 측정, 비컨 비교, 핸드오프, 메시지 발생 및/또는 전송 단계들)을 사용하여 구현된다. 일부 실시예들에서, 본 발명의 다양한 특징들은 모듈들을 사용하여 구현된다. 이러한 모듈들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 많은 상술된 방법들 또는 방법 단계들은, 예를 들면 하나 이상의 노드들에서 상술된 방법들의 모두 또는 일부들을 구현하기 위한 부가의 하드웨어들을 구비하거나 구비하지 않은 범용 컴퓨터와 같은 기계를 제어하기 위하여, 메모리 장치(예를 들면, RAM, 플로피 디스크 등)와 같은 기계 판독 가능한 매체 내에 포함된 소프트웨어와 같은 기계 실행 가능한 명령들을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서 특히, 본 발명은 기계(예를 들면, 처리기 및 연관된 하드웨어)가 상술된 방법(들)의 하나 이상의 단계들을 수행하도록 하기 위한 기계 실행 가능한 명령들을 포함하는 기계-판독 가능한 매체에 관련된다.
본 발명의 시스템은 본 발명의 방법들에 따라 수행되는 다양한 언급된 단계들의 각각을 수행하기 위하여 본 발명의 시스템의 다양한 요소들을 제어하기 위한 모듈들(예를 들면, 제어 회로 및/또는 제어 소프트웨어)을 포함한다. 제어 루틴의 상이한 단계들 또는 제어 회로의 상이한 요소는 예를 들면 상이한 방법 단계들의 구현과 같은 상이한 동작들을 제어할 수 있다. 따라서 제어 모듈은 본 발명에 따라 하나 이상의 단계들을 수행하기 위한 다수의 수단(예를 들면, 코드 블록들)을 포함할 수 있다.
상술된 본 발명의 방법들 및 장치에 대한 다수의 부가의 변형들은 본 발명의 상기 설명에 의해 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 변형들은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 본 발명의 방법들 및 장치는 다양한 실시예들에서 CDMA, 직교 주파수 분할 다중(OFDM: orthogonal frequency division multiplexing) 및/또는 액세스 노드들과 무선 노드들 사이의 무선 통신 링크들을 제공하는데 사용될 수 있는 다양한 다른 종류의 통신 기술들을 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 액세스 노드들은 OFDM 및/또는 CDMA를 사용하여 무선 노드들과의 통신 링크들을 설정하는 기지국들로서 구현된다. 다양한 실시예들에서, 이동 노드들은 노트북 컴퓨터들, 개인 휴대 정보 단말기들(PDAs: personal data assistants), 또는 수신기/전송기 회로들을 포함하는 다른 휴대용 장치들과 본 발명의 방법들을 구현하기 위한 논리 및/또는 루틴들로 구현된다.

Claims (43)

  1. 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법에 있어서:
    ⅰ) 상기 제 1 기지국 전송기가 제 1 시간 기간 동안 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 상기 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계 ― 상기 제 1 시간 기간 동안 상기 제 1 기지국 전송기는 제 2 주파수 대역으로 전송하지 않음 ―;
    ⅱ) 상기 제 1 기지국 전송기가 상기 제 1 시간 기간보다 짧은 제 2 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역에서의 전송 전력보다 더 높은 전력을 이용하여 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 상기 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계 ― 상기 제 1 기지국 전송기는 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하는 시간 기간의 1/N보다 작은 시간 기간 동안 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하며, 여기서 N은 2보다 큰 양의 값임 ―; 및
    ⅲ) 상기 단계들ⅰ 및 ⅱ를 반복하는 단계
    를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계들ⅰ 및 ⅱ는, 상기 제 1 기지국 전송기가 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하는 시간의 양이 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하는 시간의 양보다 평균적으로 크게 유지되도록 시간에 걸쳐 주기적 구간들에서 반복되는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 시간 기간 동안 상기 제 1 기지국 전송기는 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하지 않는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국 전송기는, 시간에 관하여, 상기 제 1 기지국 전송기가 상기 제 2 주파수 대역으로 전송할 때의 적어도 20배 만큼 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 주파수 대역들은 동일한 크기인, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국 전송기가 제 2 시간 기간 동안 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 상기 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계는, 상기 제 2 주파수 대역의 1/5보다 작게 점유하는 하나 이상의 톤들 상에 적어도 전송 전력의 60%를 집중시키는 단계를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국 전송기가 제 2 시간 기간 동안 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 상기 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계는, 선행하는 1초 시간 구간(preceding 1 second time interval)에서 톤들을 전송하는데 사용되는 톤 당 평균 전력(average per tone power)의 적어도 20배로 톤을 전송하는 단계를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국 전송기가 상기 제 2 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 상기 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 대역으로 전송하는 ⅰ 단계는, 복수의 상이한 톤들 상에서 상기 제 1 주파수 대역으로 사용자 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용자 데이터는 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역으로 전송하는 ⅱ 단계는, 사용자 특정 정보를 제외한 전송기 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 제1 기지국 전송기 동작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송기 정보는 셀 식별 정보 및 섹터 식별 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역으로 전송하는 ⅱ 단계는, 상기 제 1 주파수 대역에서 정보를 전송하는데 사용되는 톤들의 수보다 소수의 톤들 상에서 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역으로 정보를 전송하는데 사용되는 상기 톤들의 수는 3보다 작은, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계들 ⅰ및 ⅱ는 적어도 하나의 복소 심볼(complex symbol)을 포함하는 적어도 하나의 OFDM 신호를 전송하는 단계를 각각 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 단계 ⅱ는 2개의 OFDM 심볼들을 전송하는 단계를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송기 정보는 적어도 하나의 톤을 사용하여 전송되고, 상기 제 1 기지국 전송기는 상기 적어도 하나의 톤 상에서, 상기 제 1 기지국 전송기가 상기 제 1 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 사용자 데이터를 전송하는데 사용되는 어떤 하나의 톤 상에서 전송하는 전력의 양보다 적어도 M배의 전력의 양을 전송하며, 여기서 M은 2보다 큰 양의 정수인, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 전송기 정보는 적어도 하나의 톤을 사용하여 전송되며, 상기 제 1 기지국 전송기는 선행하는 1초 시간 구간 동안 톤들을 전송하는데 사용되는 톤 당 평균 전력의 적어도 20배를 사용하여 상기 적어도 하나의 톤을 전송하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 M은 적어도 5인, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 기간은 복수의 심볼 전송 시간 기간들을 포함하고, 상기 제 2 시간 기간은 상기 제 1 시간 기간보다 소수의 심볼 전송 시간 기간들을 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    ⅲ) 제 2 기지국 전송기가 제 3 시간 기간 동안 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 상기 제 2 기지국 전송기를 동작시키는 단계 ― 상기 제 3 시간 기간 동안 상기 제 2 기지국 전송기는 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하지 않음 ―;
    ⅳ) 상기 제 2 기지국 전송기가 상기 제 3 시간 기간보다 짧은 제 4 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 상기 제 2 기지국 전송기를 동작시키는 단계 ― 상기 제 2 기지국 전송기는 상기 제 2 기지국 전송기가 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하는 시간 기간의 1/N보다 작은 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송함 ―; 및
    ⅴ) 상기 단계들 ⅲ 및 ⅳ를 반복하는 단계
    를 포함하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 단계들 ⅲ 및 ⅳ를 반복하는 단계는, 주기적인 구간들에서 다수 번 수행되는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 4 시간 기간 동안, 상기 제 2 기지국 전송기는 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하지 않는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 기지국 전송기는 상기 제 3 시간 기간 동안 문자 및 음성 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 데이터를 전송하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 2 기지국 전송기는 상기 제 4 시간 기간 동안 사용자 데이터를 제외한 기지국 정보를 전송하는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기지국 전송기들은 상이한 물리적으로 인접한 셀들 내에 있는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 기지국 전송기들은 동일한 셀들 내에 있는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송기들은 섹터 전송기들이고;
    상기 제 1 기지국 전송기를 사용하는 단계 ⅱ를 수행하는 것과 상기 제 2 기지국 전송기를 사용하는 단계 ⅳ를 수행하는 것 사이에 고정된 시간 오프셋이 있는, 제 1 기지국 전송기를 동작시키는 방법.
  29. 제 1 및 제 2 주파수 대역들로 신호들을 전송하기 위한 제 1 전송기; 및
    상기 제 1 전송기로 하여금:
    상기 제 1 전송기가 제 2 주파수 대역으로 전송하지 않는 제 1 시간 기간 동안 제 1 주파수 대역으로 전송하고;
    상기 제 1 주파수 대역에서의 전송 전력보다 더 높은 전력을 사용하여 제 2 시간 기간 동안 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 제어하기 위한 수단
    을 포함하고,
    상기 제 2 시간 기간은 상기 제 1 시간 기간의 적어도 1/5보다 작은, 기지국.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 2 시간 기간 동안, 상기 제 1 전송기는 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하지 않는, 기지국.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 전송기 제어 수단은 상기 제 1 전송기가 상기 제 2 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 제어하는, 기지국.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 주파수 대역들은 동일한 크기인, 기지국.
  33. 제 29 항에 있어서, 상기 기지국은:
    전송하기 위한 저장된 사용자 데이터 세트를 더 포함하며,
    상기 저장된 사용자 데이터 세트는 음성, 문자 및 사용자 애플리케이션 데이터 중 적어도 하나를 포함하고;
    상기 제 1 전송기가 상기 제 1 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 제어하는 것은, 상기 제 1 전송기가 상기 저장된 사용자 데이터 중 적어도 일부를 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 제어하는 것을 포함하는, 기지국.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 기지국은 전송기 정보를 더 포함하고;
    상기 제 1 전송기가 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 제어하는 것은, 상기 제 1 전송기가 상기 제 2 주파수 대역으로 어떤 사용자 데이터도 전송하지 않으면서 상기 전송기 정보의 적어도 일부를 전송하도록 제어하는 것을 포함하는, 기지국.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 전송기 제어 수단은, 상기 제 1 전송기가 상기 제 1 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하는 신호 톤들보다 소수의 신호 톤들을 상기 제 2 시간 기간 동안 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하도록 제어하는, 기지국.
  36. 제 34 항에 있어서,
    4보다 적은 신호 톤들이 상기 제 2 시간 기간 동안 상기 제 1 전송기에 의해 상기 제 2 주파수 대역으로 전송되는, 기지국.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수 대역으로 전송되는 상기 신호 톤들은 상기 제 1 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 사용자 데이터를 전송하는데 사용되는 최대 전력의 적어도 2배로 전송되는, 기지국.
  38. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 주파수 대역들로 신호들을 전송하기 위한 제 2 전송기; 및
    상기 제 2 전송기로 하여금:
    상기 제 2 기지국 전송기가 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하지 않는 제 3 시간 기간 동안 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하고;
    상기 제 3 시간 기간보다 짧은 제 4 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하도록 제어하기 위한 수단
    을 더 포함하고,
    상기 제 2 전송기는, 상기 제 2 전송기가 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하는 시간 기간의 1/N보다 작은 시간 기간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하는, 기지국.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송기들은 상이한 물리적으로 인접한 셀들 내에 있는, 기지국.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송기들은 동일한 셀의 상이한 섹터들 내에 있는, 기지국.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 1 전송기 제어 수단은, 상기 제 1 전송기로 하여금 사용자 데이터 및 상기 제 1 전송기에 관한 전송기 정보를 상기 제 1 시간 구간 동안 상기 제 1 주파수 대역으로 전송하게 하고;
    문자 또는 음성 사용자 데이터를 제외한 상기 제 1 전송기에 관한 전송기 정보가 상기 제 2 주파수 대역으로 전송되게 하는, 기지국.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 제 2 전송기 제어 수단은, 상기 제 2 전송기로 하여금 사용자 데이터 및 상기 제 2 전송기에 관한 전송기 정보를 상기 제 2 주파수 대역으로 전송하게 하고;
    문자 또는 음성 사용자 데이터를 제외한 상기 제 2 전송기에 관한 전송기 정보가 상기 제 1 주파수 대역으로 전송되게 하는, 기지국.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 제 1 전송기에 관한 상기 전송기 정보는 제 1 전송기 식별자이고, 상기 제 2 전송기에 관한 상기 전송기 정보는 제 2 전송기 식별자인, 기지국.
KR1020067009465A 2003-10-16 2006-05-16 다중-캐리어 무선 통신 시스템에서 섹터 간 및／또는 셀 간 핸드오프들을 개선시키는 방법들 및 장치들 KR101079944B1 (ko)

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