KR19980081434A - 확산 스펙트럼 통신 시스템 - Google Patents

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KR19980081434A
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모리시타요우이치
마쓰시타덴키산교가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 두 개 이상의 반송 주파수를 선택적으로 사용할 수 있는 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템은, 통신에 사용되는 반송 주파수로부터의 확산 코드에 의해 전환되는 동일한 반송 주파수로 기지국간의 핸드오버를 수행하는 섹션과, 기지국간의 핸드오버가 완료된 후 핸드오버 기지국내의 반송 주파수를 전환하는 섹션을 구비한다. 이에 따라, 이동국이 동시에 두 개 이상의 반송 주파수를 송신/수신하지 않고서도, 상이한 주파수를 갖는 기지국간의 핸드오버를 수행할 수 있게 된다.

Description

확산 스펙트럼 통신 시스템
본 발명은 카폰 및 휴대용 전화와 같은 이동 통신 시스템용 디지털 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 상이한 반송 주파수(carrier frequency)를 갖는 기지국(base stations)간의 핸드오버(handover)를 수행하는 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템(spread spectrum communication systems)에 관한 것이다.
카폰 및 휴대용 전화와 같은 이동 통신 시스템은 반송 주파수를 효율적으로 이용하기 위해 셀룰라 시스템(cellular system)을 이용한다. 셀룰라 시스템에서, 서비스 영역은 다수의 셀(cells)로 분할되며, 각각의 셀에서는, 하나의 기지국과 복수의 이동국(mobile stations)간에 통신이 수행된다. 이동국이 다른 셀로 이동할 때, 이전 셀의 기지국으로부터 새로운 셀의 기지국으로 통신 상대를 전환할 필요가 있다. 이것을 기지국간의 핸드오버라고 칭한다.
도 1은 기존의 CDMA-FDD(Code Divisional Multiple Access-Frequency Divisional Duplex) 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템(휴대용 전화 시스템)에서 핸드오버를 하기 위한 처리 순서도이다. 도 1의 심볼 f1 및 c0 등은 반송 주파수 번호 1 및 확산 코드(spreading code) 번호 0 등을 나타낸다. 여기서의 의도는 기지국을 용이하게 확장하기 위한 것이므로, 기지국간의 확산 코드 타이밍(spreading code timing) 및 프레임 타이밍(frame timing)은 비동기적이다. 또한, 청각 보조 장치(hearing aids)와의 간섭 배제를 고려함으로써 연속적인 송신/수신 동작이 수행된다.
우선, 이동국은 다운 링크(down-link)를 위한 반송 주파수 번호 1 및 업 링크(up-link)를 위한 반송 주파수 번호 2를 이용하여 기지국 A를 호출한다. 그 후, 이동국은 기지국 B로 핸드오버를 수행하고, 다운 링크를 위한 반송 주파수 번호 3 및 업 링크를 위한 반송 주파수 번호 4를 이용하여 통신한다. 이하, 이러한 조건에서 기지국간의 핸드오버를 수행하는 동안의 동작이 기술된다.
우선, 이동국은 기지국 A의 다운 링크 동기화 채널(down-link synchronization channel)(f1, c0)에 대한 확산 코드 및 프레임의 동기화를 획득한다. 그 후, 이동국은 다운 링크 통신 채널(f1, c1)과 업 링크 통신 채널(f2, c2)을 순서대로 기지국 A와 접속하여, 기지국 A와 통신한다. 이동국은 기지국 A와 통신하는 동시에 기지국 B(f3, c3)의 반송 주파수 번호 3의 다운 링크 동기화 채널에 대한 확산 코드 및 프레임의 동기화를 획득한다. 이동국은 기지국 B와의 동기화를 획득한 후, 기지국 A 및 기지국 B 모두의 수신 레벨을 측정하는 동시에 기지국 A와 기지국 B 사이의 타이밍 차를 측정한다.
기지국 B의 수신 레벨이 현재 통신중인 기지국 A의 수신 레벨보다 크면, 이동국은 기지국 A에 핸드오버 요청을 송출한다. 이 때, 이동국은 또한 상기 타이밍 차 정보를 기지국 A에 보고한다. 기지국 A는 이동국으로부터 수신한 핸드오버 요청과, 타이밍 차 정보를 기지국 제어 시스템을 통해 기지국 B에 보고한다. 기지국 B는 이동국의 신호를 수신할 준비를 시작하고, 반송 주파수 번호 3을 이용하여 이동국을 향한 다운 링크 통신 채널을 송신한다.
이동국은 기지국 A와의 접속을 유지하면서, 기지국 B와의 통신을 위한 채널의 다운 링크(f3, c5) 및 업 링크(f4, c6)를 접속한다. 기지국 B와의 통신 채널이 형성된 후, 이동국은 기지국 A와의 접속을 해제한다. 그 후, 핸드오버가 완료된다.
기존의 CDMA-FDD 시스템 기반 휴대용 전화 시스템에서, 이동국이 현재 통신중인 기지국의 반송 주파수와는 다른 반송 주파수를 갖는 기지국에 핸드오버를 수행할 때, 서로 다른 반송 주파수로 두 개의 채널을 동시에 송신/수신해야 한다. 따라서, 이동국에는 송신/수신 회로의 두 개의 라인이 제공되어야 하므로, 이동국의 하드웨어 크기 및 전력 소모가 모두 증가되는 문제가 발생된다.
본 발명의 목적은 상이한 주파수를 갖는 기지국에 대한 핸드오버를 수행할 때 이동국이 송신/수신을 위해 두 개 이상의 반송 주파수를 동시에 필요로 하지 않는 확산 스펙트럼 통신 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적은, 기지국간에 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍이 비동기적이며, 상이한 반송 주파수를 갖는 기지국으로의 핸드오버를 수행할 때 동일한 반송 주파수로 기지국에 대해 핸드오버를 수행하는 수단과, 이들 기지국간의 핸드오버를 완료한 후 핸드오버 기지국내의 반송 주파수를 전환하는 수단을 포함하는, 복수의 반송 주파수를 선택적으로 사용하는 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템에 의해 달성된다. 상이한 반송 주파수를 갖는 기지국으로의 핸드오버를 수행할 때, 이러한 구성에서는 이동국이 동시에 두 개 이상의 반송 주파수를 갖는 채널을 송신/수신할 필요성이 제거되어서, 이동국의 하드웨어 크기를 감소시킬 수 있게 된다.
도 1은 기존의 확산 스펙트럼 통신 시스템에 근거한 기지국간 핸드오버의 순서도,
도 2는 기지국간의 핸드오버를 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 확산 스펙트럼 통신 시스템의 구성을 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명의 확산 스펙트럼 통신 시스템에서 이동국의 구성을 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명의 확산 스펙트럼 통신 시스템의 실시예 1의 순서도,
도 6은 본 발명의 확산 스펙트럼 통신 시스템의 실시예 1의 이동국의 흐름도,
도 7은 본 발명의 확산 스펙트럼 통신 시스템의 실시예 2의 순서도,
도 8은 본 발명의 확산 스펙트럼 통신 시스템의 실시예 2의 이동국의 흐름도,
도 9는 본 발명의 확산 스펙트럼 통신 시스템의 실시예 3의 이동국의 순서도,
도 10은 본 발명의 시스템의 확산 스펙트럼 통신 시스템의 실시예 1의 이동국의 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101, 102 : 기지국 103, 104 : 셀
105 : 이동국 106 : 기지국 제어 시스템
110 : 송신/수신 증폭기 111 : 무선 섹션
112 : 제어 섹션 113 : 기저 대역 신호 처리 섹션
114, 115 : 송신 경로 인터페이스 섹션
116 : 전환 섹션 117 : 외부 I/F 섹션
118 : 무선 제어/교환 제어 섹션 120 : 안테나
121, 142 : 증폭기 122 : 다운 컨버터
123 : 의사 코히어런트 복조 섹션 125 : A/D 컨버터
126, 128 : 상관기 127, 129 : 동기화 검출기
130 : 지연 섹션 131 : 수신 SIR 측정 섹션
132 : 소프트 핸드오버 구성 섹션 133 : 제어 섹션
134 : 합성기 136 : 변조기
137 : 확산 섹션 138 : 송신 필터
139 : D/A 컨버터 140 : 직교 변조 섹션
141 : 업 컨버터
본 발명의 복수의 반송 주파수를 선택적으로 사용할 수 있는 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템의 제 1 모드는, 진행중인 통신을 위해 사용되는 반송 주파수로부터의 확산 코드에 의해 전환되는 동일한 반송 주파수로 기지국간의 핸드오버를 수행하는 섹션과, 이들 기지국간에 핸드오버가 완료된 후 핸드오버 기지국내의 반송 주파수를 전환하는 섹션을 구비한다. 이로 인해 이동국이 동시에 두 개 이상의 반송 주파수를 송신/수신하지 않고서도, 상이한 주파수를 갖는 기지국간의 핸드오버를 수행할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 복수의 반송 주파수를 선택적으로 사용할 수 있는 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템의 제 2 모드는, 기지국간의 핸드오버를 수행하기 위해 통상의 통신 반송 주파수로부터 특정 반송 주파수로 전환하는 섹션과, 상기 특정 반송 주파수로부터의 확산 코드에 의해 전환되는 동일한 반송 주파수로 기지국간의 핸드오버를 수행하는 섹션과, 이들 기지국간의 핸드오버가 완료된 후 핸드오버 기지국내의 상기 특정 반송 주파수로부터 통상의 통신 반송 주파수로 전환하는 섹션을 구비한다. 이로 인해 이동국이 동시에 두 개 이상의 반송 주파수를 송신/수신하지 않고서도, 상이한 주파수를 갖는 기지국간의 핸드오버를 수행할 수 있다. 또한, 핸드오버는 여러 개의 반송 주파수를 갖는 통신 라인내의 공간을 확보함으로써, 특정 반송 주파수에서 수행되기 때문에, 핸드오버가 용이하게 행해진다.
본 발명에 따른 CDMA-FDD 시스템 기반 휴대용 전화 시스템의 제 3 모드는 상이한 주파수를 갖는 셀간의 핸드오버를 수행할 때 핸드오버 기지국내의 반송 주파수를 전환한 후, 동일한 반송 주파수로 기지국간의 핸드오버를 수행한다. 이로 인해 이동국이 동시에 두 개 이상의 반송 주파수를 송신/수신하지 않고서도, 상이한 주파수를 갖는 기지국간의 핸드오버를 융통성있게 수행할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
(실시예 1)
본 발명의 실시예 1은 동일한 반송 주파수로 기지국간의 핸드오버를 수행하는 섹션 및 핸드오버 기지국내의 반송 주파수를 전환하는 섹션을 구비한 확산 스펙트럼 통신 시스템을 기술한다. 도 2는 CDMA-FDD 시스템(휴대용 전화 시스템) 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템의 기지국간 핸드오버를 설명하는 도면이다. 도 2에서, 이동국(105)은 셀 A(103)내의 기지국 A(101)와 통신중이며, 셀 B(104)로 이동하여 기지국 B(102)에 대한 핸드오버를 수행한다. 기지국 A(101) 및 기지국 B(102)는 기지국 제어 시스템(106)에 의해 제어된다.
구체적으로는 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국(BS)(101 및 102)은 송신/수신 증폭 섹션(transmit/receive amplification section)(AMP)(110)과, 반송파로부터 기저 대역 신호(baseband signal)를 추출하는 무선 섹션(radio section)(TRX)(111)과, 기저 대역 신호로부터 데이터를 얻는 기저 대역 신호 처리 섹션(baseband signal processing section)(BB)(113)과, 송신 경로 인터페이스 섹션(transmission path interface section)(HW-INT)(114) 및 전체 시스템을 제어하는 제어 섹션(BS-CNT)(112)을 구비한다.
기지국(BS)(101 및 102)을 제어하는 기지국 제어 시스템(base station control system)(MCC)(106)은 송신 경로 인터페이스 섹션(115)과, 기지국간의 핸드오버를 수행하는 전환 섹션(switch section)(SW)(116)과, 외부 I/F 섹션(external I/F section)(EXT/INT)(117) 및 무선 제어/교환 제어 섹션(radio control/exchange control section)(MCC-CNT)(118)을 구비한다.
도 4는 기지국(101 및 102)과 통신하는 이동국(105)의 구성을 도시한 블럭도이다. 이동국(105)이 안테나(120)로부터 신호를 수신할 때, 이동국은 증폭기(121)로 신호를 증폭하여 다운 컨버터(down-converter)(122)로 송신한다. 다운 컨버터(122)에 의해 반송파가 제거된 후, 수신 신호는 채널 I 및 채널 Q로 분할되어, 의사 코히어런트 복조 섹션(quasi-coherent demodulation section)(123)에 의해 각각 검출된다. 그 후, 그들 각각의 채널 신호는 LPF(Low Pass Filter)를 통과한 후, A/D 컨버터(125)에 의해 아날로그에서 디지털로 변환된다. 아날로그에서 디지털로 변환된 신호는 두 개의 시스템으로 분할되어, 상관기(correlator)(126 및 128)에 의해 그들의 상관값(correlative values)이 검출되고, 동기화 검출기(synchronization detectors)(127 및 129)에 의해 동기화가 검출된다. A/D 변환된 신호는 지연 섹션(delay section)(130)을 통하여 상관기(126 및 128)로 송신된다. 이들 신호는 수신 품질(receive quality)인 그들의 수신 SIR을 계산하는 수신 SIR 측정 섹션(receive SIR measuring section)(131)으로 송신되고, 또한, 소프트 핸드오버 구성 섹션(soft handover composing section)(132)으로도 송신된다.
수신 SIR 측정 결과는 제어 섹션(133)으로 송신되고, 제어 섹션(133)은 합성기(134)로 하여금 측정된 결과에 따라 반송 주파수를 전환하도록 지시한다. 합성기(134)는 전환된 반송 주파수를 다운 컨버터(122)와, 의사 코히어런트 복조 섹션(123)과, 이하 기술된 직교 변조 섹션(quadrature modualtion section)(140) 및 업 컨버터(up-converter)(141)로 송신한다.
한편, 송신 신호는 프레임 어셈블리 섹션(frame assembly section)(135)에 의해 프레임 어셈블리되고, 변조기(136)에 의해 변조된 후, 확산 섹션(spread section)(137)에 의해 확산 코드를 통해 확산된다. 그 후, 확산 신호는 송신 필터(138)를 통과하여, D/A 컨버터(139)에 의해 D/A 변환된 후, 직교 변조 섹션(140)에 의해 직교 변조된다. 이 직교 변조된 송신 신호는 업 컨버터(141)에 의해 반송파로 전달되어 증폭기(142)에 의해 증폭된 후, 안테나(120)로부터 송신된다.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템(휴대용 전화 시스템)의 핸드오버시의 처리 순서도이다. 도 6은 상기 확산 스펙트럼 통신 시스템의 이동국의 동작 흐름도이다. 도 5의 심볼 f1 및 c0 등은 반송 주파수 번호 1 및 확산 코드 번호 0 등을 나타낸다. 여기서의 의도는 기지국을 확장하기 위한 것이므로, 기지국간의 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍은 비동기적이다. 또한, 청각 보조 장치와의 간섭 배제를 고려함으로써 연속적인 송신/수신 동작이 수행된다.
우선, 이동국은 다운 링크를 위한 반송 주파수 번호 1 및 업 링크를 위한 반송 주파수 번호 2에 의해 기지국 A와 통신한다. 그 후, 이동국은 기지국 B로 핸드오버를 수행하고, 다운 링크를 위한 반송 주파수 번호 3 및 업 링크를 위한 반송 주파수 번호 4에 의해 통신한다.
우선, 이동국은 기지국 A의 다운 링크 동기화 채널(f1, c0)에 대한 확산 코드 및 프레임의 동기화를 획득한다(ST101). 그 후, 이동국은 다운 링크 통신 채널(f1, c1)과 업 링크 통신 채널(f2, c2)에 의해 기지국 A와 순서대로 접속하여, 기지국 A와 통신한다(ST102, 103). 이동국은 기지국 A와 통신하는 동안(ST104), 기지국 B의 다운 링크 동기화 채널(f1,c3)에 대한 확산 코드 및 프레임의 동기화를 획득한다(ST105). 여기서, 다운 링크 동기화 채널은 모든 반송 주파수 번호로 송신되었으므로, 이동국은 현재 통신중인 채널과 동일한 반송 주파수 번호를 갖는 다운 링크 동기화 채널에 대한 동기화만을 획득하면 된다. 동시에 두 개의 반송 주파수를 갖는 채널을 수신할 필요가 없다.
이동국은 기지국 B와의 동기화를 획득한 후, 기지국 A 및 기지국 B 모두의 수신 레벨을 측정하고(ST106, 107), 동시에 기지국 A와 기지국 B 사이의 타이밍 차를 측정한다(ST108). 기지국 B의 수신 레벨이 현재 통신중인 기지국 A의 수신 레벨보다 크면(ST109), 이동국은 기지국 A에 핸드오버 요청을 송출하는 동시에 상기 타이밍 차 정보를 기지국 A에 보고한다(ST110). 기지국 B의 수신 레벨 b가 기지국 A의 수신 레벨보다 작으면, 이동국은 기지국 A와 계속 통신한다.
기지국 A는 이동국으로부터 수신한 핸드오버 요청 및 타이밍 차 정보를 기지국 제어 시스템을 통해 기지국 B로 보고한다. 기지국 B는 이동국의 신호를 수신할 준비를 시작하고, 다운 링크 통신 채널(f1, c4)을 이동국에 송신한다. 이동국은 기지국 A와의 접속을 유지하면서, 통신 채널의 업 링크 라인(f2, c2)을 갖는 다운 링크 라인(f1, c4)을 기지국 B와 접속시킨다(ST111, 112).
이 때, 기지국 B는 상기 타이밍 차 정보를 이용하여, 이동국에서 기지국 B로부터의 다운 링크 통신 채널을 수신하는 타이밍을 조정함으로써, 이동국에서 기지국 A로부터의 다운 링크 통신 채널을 수신하는 타이밍을 정합시킨다. 이 때, 이동국과 기지국 A간의 거리와, 이동국과 기지국 B간의 거리의 차이로 인해 타이밍 에러가 여전히 남는다. 따라서, 이동국은 기지국 B로부터의 다운 링크 통신 채널(f1, c4)의 정확한 수신 타이밍을 획득하기 위해 상기 타이밍 에러 범위내의 수신 타이밍을 조사할 필요가 있다.
또한, 기지국 B는 상기 타이밍 차 정보를 이용하여 이동국으로부터 송신된 업 링크 통신 채널(f2, c2)의 수신 타이밍을 획득한다. 또한, 이동국과 기지국 A간의 거리와, 이동국과 기지국 B간의 거리의 차이로 인해 타이밍 에러가 여전히 남기 때문에, 기지국 B는 이동국으로부터의 업 링크 통신 채널(f2, c2)의 정확한 수신 타이밍을 획득하기 위해 상기 타이밍 에러 범위내의 업 링크 수신 타이밍을 조사할 필요가 있다.
기지국 B로부터 이동국으로 송신된 다운 링크 통신 채널(f1, c4)은 기지국 A로부터 이동국으로 송신된 다운 링크 통신 채널(f1, c1)과 동일한 반송 주파수 번호를 가지며, 다만 확산 코드 번호만이 다를뿐이다. 따라서, 이동국은 통신 채널을 기지국 A 및 기지국 B 모두에 동시에 접속할 때에도, 동시에 두 개의 반송 주파수를 갖는 채널을 수신할 필요가 없다. 또한, 업 링크 통신 채널(f2, c2)은 동일한 반송 주파수 번호와, 확산 코드 번호와, 확산 코드 타이밍과, 프레임 타이밍과, 기지국 A 및 기지국 B에 대한 송신 정보를 갖는다.
기지국 B를 위한 통신 채널이 형성된 후(ST113), 기지국 A와의 접속이 해제된다(ST114, ST115). 그 후, 기지국 B와의 접속시, 업 링크 및 다운 링크 반송 주파수는 각각 번호 4 및 번호 3으로 동시에 전환된다(ST116). 이 때, 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍은 변하지 않으므로, 이동국 및 기지국은 반송 주파수를 동시에 전환할 수 있다. 반송 주파수 번호의 변경으로 인해 통신 채널이 순간적으로 접속 해제되는 시간은 주파수 합성기(frequency synthesizer)의 성능에 의해 결정되며, 수 마이크로초(microseconds) 이내로 제한될 수 있다. 이 때, 필요하다면 확산 코드 번호가 변경된다. 그 후, 기지국 B로의 핸드오버가 완료된다(ST117).
전술한 바와 같이, 실시예 1의 확산 스펙트럼 통신 시스템에 따르면, 이동국은 동시에 두 개의 반송 주파수를 갖는 채널을 송신/수신하는 기능을 갖지 않으면서도, 상이한 반송 주파수를 갖는 기지국간의 핸드오버를 아주 짧은 접속 해제 시간내에 수행할 수 있다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2는 기지국간의 핸드오버를 위해 통상의 통신 반송 주파수로부터 특정 반송 주파수로 전환하는 섹션과, 특정 반송 주파수로부터의 확산 코드에 의해 전환되는 동일한 반송 주파수로 기지국간의 핸드오버를 수행하는 섹션과, 핸드오버 기지국내의 상기 특정 반송 주파수로부터 통상의 통신 반송 주파수로 전환하는 섹션을 구비한 확산 스펙트럼 통신 시스템을 기술한다.
실시예 2의 확산 스펙트럼 통신 시스템(휴대용 전화 시스템)은 실시예 1과 동일하게 구성되므로, 그 설명은 생략한다. 도 7은 본 발명의 실시예 2의 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템(휴대용 전화 시스템)의 핸드오버시의 처리 순서도이다. 도 8은 상기 확산 스펙트럼 통신 시스템의 이동국의 동작 흐름도이다. 도 7의 f1 및 c0과 같은 심볼들은 반송 주파수 번호 1 및 확산 코드 번호 0 등을 나타낸다. 여기서의 의도는 기지국을 용이하게 확장하기 위한 것이므로, 기지국간의 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍은 비동기적이다. 또한, 청각 보조 장치와의 간섭 배제를 고려함으로써 연속적인 송신/수신 동작이 수행된다.
우선, 이동국은 다운 링크를 위한 반송 주파수 번호 1 및 업 링크를 위한 반송 주파수 번호 2를 이용하여 기지국 A와 통신한다. 그 후, 이동국은 기지국 B로 핸드오버를 수행한 후, 다운 링크를 위한 반송 주파수 번호 3 및 업 링크를 위한 반송 주파수 번호 4를 이용하여 통신한다.
처음에, 이동국은 기지국 A의 다운 링크 동기화 채널(f1, c0)을 위한 확산 코드의 동기화를 획득한다(ST201). 그 후, 이동국은 다운 링크 통신 채널(f1, c1) 및 업 링크 통신 채널(f2, c2)을 순서대로 기지국 A와 접속시켜 기지국 A와 통신을 개시한다(ST202, 203). 기지국 A와 통신하는 동안(ST204), 이동국은 기지국 B의 다운 링크 동기화 채널(f1, c3)에 대한 확산 코드 및 프레임의 동기화를 획득한다(ST205). 여기서, 다운 링크 동기화 채널은 모든 반송 주파수 번호로 송신되었으며, 이에 따라 이동국은 현재 통신중인 채널과 동일한 반송 주파수 번호를 갖는 다운 링크 동기화 채널에 대한 동기화만 획득하면 된다. 동시에 두 개의 반송 주파수를 갖는 채널을 수신할 필요는 없다.
이동국이 기지국 B와 동기화된 후, 이동국은 기지국 A 및 B 모두의 수신 레벨을 측정하고(ST206, 207), 이와 동시에 기지국 A 및 기지국 B간의 타이밍 차(timing difference)를 측정한다(ST208). 기지국 B의 수신 레벨 b가 현재 통신중인 기지국 A의 수신 레벨 a보다 클 경우(ST209), 이동국은 기지국 A에 핸드오버 요청을 송출하며, 또한 상기 타이밍 차에 대한 정보를 기지국 A에 보고한다(ST210). 기지국 B의 수신 레벨 b가 기지국 A의 수신 레벨 a보다 작을 경우, 이동국은 기지국 A와 계속해서 통신한다.
기지국 A는 이동국으로부터 수신된 핸드오버 요청 및 타이밍 차 정보를 기지국 제어 시스템을 통해 기지국 B에 보고한다. 기지국 B는 이동국의 신호를 수신할 준비를 한다.
그 후, 기지국 A와 접속될 때, 업 링크 및 다운 링크 반송 주파수가 동시에 각각 번호 9 및 번호 8로 전환된다(ST211). 여기서, 업 링크 라인상의 번호 9 및 다운 링크 라인상의 번호 8은 핸드오버에만 사용되는 특정 반송 주파수에 대응하는 번호이어야 한다. 이 때, 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍이 변경되지 않기 때문에, 반송 주파수가 이동국 및 기지국에서 동시에 변경될 수 있다. 반송 주파수 번호의 변화로 인해 통신 채널이 순간적으로 접속 해제되는 시간은 주파수 합성기(synthesizer)의 성능에 의해 결정되며, 수 마이크로초 이내로 제한될 수 있다. 이 때, 필요할 경우 확산 코드 번호도 또한 변경된다.
기지국 a와 접속될 때 업 링크 및 다운 링크 주파수의 변경이 완료된 후, 기지국 B로부터 이동국으로 다운 링크 통신 채널(f8, c7)이 송신된다. 사용된 업 링크 및 다운 링크 반송 주파수 번호는 각각 번호 9 및 번호 8이다. 그러나, 다운 링크 통신 채널의 확산 코드 번호는 기지국 A에 송신된 번호와 상이한 번호로 설정되어야 한다. 기지국 A와 접속하고 있는 동안, 이동국은 통신을 위해 다운 링크 채널(f8, c7) 및 업 링크 채널(f9, c9)을 기지국 B와 접속시킨다(ST212, 213).
이 때, 기지국 B는 이동국에서 기지국 B로부터 다운 링크 통신 채널을 수신하는 타이밍을, 이동국에서 기지국 A로부터 다운 링크 통신 채널을 수신하는 타이밍과 정합시키기 위해 상기 타이밍 차 정보를 이용한다. 이 때, 이동국 및 기지국 A간의 거리와, 이동국 및 기지국 B간의 거리의 차로 인해 타이밍 에러는 여전히 남아 있다. 따라서, 이동국은 기지국 B로부터 다운 링크 통신 채널(f8, c7)의 정확한 수신 타이밍을 획득하기 위해, 상기 타이밍 에러 범위내의 수신 타이밍을 검출할 필요가 있다.
기지국 B는 이동국으로부터 송신된 업 링크 통신 채널(f9, c9)의 수신 타이밍을 획득하기 위해 상기 타이밍 차 정보를 이용한다. 이 때, 이동국 및 기지국 A간의 거리와, 이동국 및 기지국 B간의 거리의 차로 인해 타이밍 에러가 또한 남아 있기 때문에, 기지국 B는 이동국으로부터 업 링크 통신 채널의 정확한 수신 타이밍을 획득하기 위해 상기 타이밍 에러 범위내의 업 링크 수신 타이밍을 검출할 필요가 있다.
기지국 B로부터 이동국으로 송신되는 다운 링크 통신 채널(f8, c7)은, 기지국 A로부터 이동국으로 송신되는 다운 링크 통신 채널(f8, c8)과 동일한 반송 주파수 번호를 가지며, 단지 확산 코드 번호가 상이할 뿐이다. 따라서, 이동국이 기지국 A 및 기지국 B에 동시에 통신 채널을 접속할 때에도, 이동국은 동시에 두 개의 반송 주파수 채널을 수신할 필요가 없다. 또한, 업 링크 통신 채널(f9, c9)은, 기지국 A 및 기지국 B에 대해 동일한 반송 주파수 번호, 확산 코드 번호, 확산 코드 타이밍, 프레임 타이밍, 및 송신 정보를 갖는다.
기지국 B에 대한 통신 채널이 설정된 후(ST214), 기지국 A와의 접속이 해제된다(ST215, ST216). 그 후, 기지국 B와 접속될 때, 업 링크 및 다운 링크 반송 주파수는 동시에 각각 번호 4 및 번호 3으로 전환된다(ST217). 이 때, 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍은 변경되지 않으며, 이에 따라 이동국 및 기지국은 반송 주파수를 동시에 전환할 수 있다. 반송 주파수 번호의 변경으로 인해 통신 채널이 순간적으로 접속 해제되는 시간은 주파수 합성기의 성능에 의해 결정되며, 수 마이크로초 이내로 제한될 수 있다. 이 때, 확산 코드 번호도 또한 변경된다. 이에 따라 기지국 B로의 핸드오버가 완료된다(ST218).
전술한 바와 같이, 실시예 2의 확산 코드 통신 시스템에 따르면, 특정 반송 주파수로 기지국간의 핸드오버를 수행하는 섹션을 제공함으로써, 기지국간의 핸드오버를 위한 반송 주파수의 수를 감소시킬 수 있게 되어서, 기지국에서 하이 라인(high line)을 이용하는 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템을 달성하게 된다.
(실시예 3)
실시예 3의 확산 스펙트럼 통신 시스템(휴대용 전화 시스템)의 구성은 실시예 1의 구성과 동일하며, 따라서 이에 대한 설명은 생략한다. 도 9는 핸드오버시 본 발명의 실시예 3의 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템(휴대용 전화 시스템)의 프로세싱 시퀀스를 나타내는 도면이다. 도 10은 상기 확산 스펙트럼 통신 시스템의 이동국의 동작을 나타내는 플로우차트이다. 도 9의 f1 및 c0과 같은 부호는 반송 주파수 번호 1 및 확산 코드 번호 0 등을 나타낸다. 여기서는 기지국의 확장을 용이하게 하는 것을 의도하기 때문에, 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍은 기지국간에 비동기화된다. 또한, 청각 보조 장치와의 간섭 배제를 고려함으로써 연속적인 송신/수신 동작이 수행된다.
처음에, 이동국은 다운 링크에 대해 반송 주파수 번호 1을 사용하고 업 링크에 대해 반송 주파수 번호 2를 사용하여 기지국 A와 통신한다. 그 후, 이동국은 기지국 B로의 핸드오버를 실행한 후, 다운 링크에 대해 주파수 번호 3을 사용하고 업 링크에 대해 반송 주파수 번호 4를 사용하여 통신을 개시한다.
처음에, 이동국은 기지국 A의 다운 링크 동기화 채널(f1, c0)에 대한 확산 코드 및 프레임의 동기화를 획득한다(ST301). 그 후, 이동국은 기지국 A와 통신을 개시하기 위해 다운 링크 통신 채널(f1, c1) 및 업 링크 통신 채널(f2, c2)을 순서대로 기지국 A와 접속시킨다(ST302, 303). 기지국 A와 통신하는 동안(ST304), 이동국은 기지국 B의 다운 링크 동기화 채널(f1, c3)에 대한 확산 코드 및 프레임의 동기화를 획득한다(ST305). 여기서, 다운 링크 동기화 채널은 모든 반송 주파수 번호로 송신되었으며, 이에 따라 이동국은 현재 통신중인 통신 채널과 동일한 반송 주파수 번호를 갖는 다운 링크 동기화 채널에 대한 동기화만 획득하면 된다. 동시에 두 개의 반송 주파수를 갖는 채널을 수신할 필요가 없다.
이동국이 기지국 B와의 동기화를 획득한 후, 이동국은 기지국 A 및 기지국 B 모두의 수신 레벨을 측정하고(ST306, 307), 이와 동시에 기지국 A 및 기지국 B간의 타이밍 차를 측정한다(ST308). 기지국 B의 수신 레벨 b가 현재 통신중인 기지국 A의 수신 레벨 a보다 클 경우(ST309), 이동국은 기지국 A에 핸드오버 요청을 송출하며, 이 때 상기 타이밍 차에 대한 정보를 기지국 A에 보고한다(ST310). 기지국 B의 수신 레벨 b가 기지국 A의 수신 레벨 a보다 작을 경우, 이동국은 기지국 A와 계속해서 통신한다.
기지국 A는 이동국으로부터 수신된 핸드오버 요청 및 타이밍 차 정보를 기지국 제어 시스템을 통해 기지국 B에 보고한다. 기지국 B는 이동국의 신호를 수신할 준비를 시작한다.
그 후, 기지국 A와 접속될 때, 업 링크 및 다운 링크 반송 주파수는 동시에 각각 번호 3 및 번호 4로 전환된다(ST311). 이 때, 확산 코드 타이밍 및 프레임 타이밍이 변경되지 않기 때문에, 반송 주파수는 이동국 및 기지국에서 동시에 변경될 수 있다. 반송 주파수 번호의 변경으로 인해 통신 채널이 순간적으로 접속 해제되는 시간은 주파수 합성기의 성능에 의해 결정되며, 수 마이크로초 이내로 제한될 수 있다. 이 때, 필요할 경우 확산 코드 번호도 또한 변경된다.
기지국 A와 접속될 때 업 링크 및 다운 링크 주파수의 변경이 완료된 후, 다운 링크 통신 채널은 기지국 B로부터 이동국으로 송신된다. 사용된 업 링크 및 다운 링크 반송 주파수 번호는 각각 번호 3 및 번호 4이다. 그러나, 다운 링크 통신 채널의 확산 코드 번호는 기지국 A로부터 송신된 번호와 상이해야 한다. 기지국 A와 접속되는 동안, 이동국은 통신을 위한 다운 링크 및 업 링크 채널을 기지국 B와 접속시킨다(ST312, 313).
이 때, 기지국 B는, 이동국에서 기지국 B로부터 다운 링크 통신 채널을 수신하는 타이밍과, 이동국에서 기지국 A로부터 다운 링크 통신 채널을 수신하는 시간을 정합시키기 위해 상기 타이밍 차 정보를 이용한다. 이 때, 이동국 및 기지국 A간의 거리와, 이동국 및 기지국 B간의 거리의 차이로 인해 타이밍 에러가 여전히 남아 있다. 따라서, 이동국은, 기지국 B로부터 다운 링크 통신 채널의 정확한 수신 타이밍을 획득하기 위해 상기 타이밍 에러 범위내의 수신 타이밍을 검출할 필요가 있다.
기지국 B는 이동국으로부터 송신되는 업 링크 통신 채널의 수신 타이밍을 획득하기 위해 상기 타이밍 차 정보를 이용한다. 이 때, 이동국 및 기지국 A간의 거리와, 이동국 및 기지국 B간의 거리의 차이로 인해 타이밍 에러가 여전히 남아 있기 때문에, 기지국 B는 이동국으로부터 업 링크 통신 채널의 정확한 수신 타이밍을 획득하기 위해 상기 타이밍 에러 범위내의 업 링크 수신 타이밍을 검출할 필요가 있다.
기지국 B로부터 이동국으로 송신되는 다운 링크 통신 채널은, 기지국 A로부터 이동국으로 송신되는 다운 링크 통신 채널과 동일한 반송 주파수 번호를 가지며, 다만 확산 코드 번호만이 상이할 뿐이다. 따라서, 이동국이 기지국 A 및 기지국 B와 동시에 통신 채널을 접속할 때에도, 이동국은 동시에 두 개의 반송 주파수를 수신할 필요가 없다. 또한, 업 링크 통신 채널은, 기지국 A 및 기지국 B에 대해 동일한 반송 주파수 번호, 확산 코드 번호, 확산 코드 타이밍, 프레임 타이밍, 및 송신 정보를 갖는다.
기지국 B에 대한 통신 채널이 설정된 후(ST314), 기지국 A와의 접속이 해제된다(ST315, ST316). 이에 따라 기지국 B로의 핸드오버가 완료된다(ST317).
전술한 바와 같이, 실시예 3의 확산 스펙트럼 통신 시스템에서, 이동국이 두 개의 반송 주파수를 동시에 송신/수신하는 기능을 갖지 않으면서도, 상이한 반송 주파수를 갖는 기지국간의 핸드오버를 아주 짧은 접속 해제 시간내에 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 다수의 반송 주파수가 선택적으로 사용될 수 있는 CDMA-FDD 시스템 기반 확산 스펙트럼 통신 시스템에서, 본 발명은 이동국이 동시에 두 개 이상의 반송 주파수를 송신/수신할 필요가 없으며, 다수의 반송 주파수를 융통성있게 사용할 수 있게 해준다.
또한, 본 발명은 여러 반송 주파수에 대한 기지국간의 핸드오버를 실행함으로써, 셀로 이동하는 이동국의 신호를 수신하기 위해 자유로운 통신 라인을 확보하기만 하면 되어서, 기지국에서 하이 라인을 이용할 수 있다.
전술한 설명은 CDMA/FDD 시스템을 이용하는 경우에도 해당된다. 그러나, 본 발명은 CDMA/TDD 시스템을 이용하는 경우에도 또한 적용할 수 있다.
본 발명의 시스템내에 송신/수신된 신호에는 업 링크 및 다운 링크의 사용자마다의 파일럿 심볼이 포함된다.
본 발명은 상이한 주파수를 갖는 기지국에 대한 핸드오버를 수행할 때 이동국이 송신/수신을 위해 동시에 두 개 이상의 반송 주파수를 필요로 하지 않는 확산 스펙트럼 통신 시스템을 제공하는 것이다.

Claims (14)

  1. 확산 스펙트럼 통신 시스템(a spread spectrum communication system)에 있어서,
    제 1 기지국과 통신하는 동안, 동일 반송 주파수 및 상이한 확산 코드를 사용하여 제 2 기지국과 통신하고, 핸드오버(a handover)를 수행하는 확산 스펙트럼 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 2 기지국으로의 핸드오버가 완료된 후, 상기 반송 주파수는 상기 제 2 기지국과 통신하는 동안 전환되는 확산 스펙트럼 통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 통신하는 동안, 상기 반송 주파수는 제 1 주파수에서 제 2 주파수로 전환되고, 핸드오버는 상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 2 기지국으로 수행되며, 그 후 상기 제 2 기지국과 통신하는데 사용된 상기 반송 주파수는 상기 제 2 주파수에서 제 3 주파수로 전환되는 확산 스펙트럼 통신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수는 전용 핸드오버 주파수(a dedicated handover frequency)인 확산 스펙트럼 통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 통신하는 동안, 상기 반송 주파수는 상기 제 1 주파수로부터 상기 제 2 주파수로 전환되며, 그 후 상기 제 1 기지국(101)으로부터 상기 제 2 기지국으로의 핸드오버가 수행되는 확산 스펙트럼 통신 시스템.
  6. 이동국 장치(a mobile station apparatus)에 있어서,
    제 1 기지국과 통신하는 동안, 동일 반송 주파수 및 상이한 확산 코드를 사용하여 제 2 기지국과 통신하며 핸드오버를 수행하는 이동국 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 2 기지국으로의 핸드오버가 완료된 후, 상기 제 2 기지국과 통신하는데 사용된 상기 반송 주파수가 전환되는 이동국 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 통신하는 동안, 상기 반송 주파수는 제 1 주파수에서 제 2 주파수로 전환되고, 핸드오버는 상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 2 기지국으로 수행되며, 그 후 상기 제 2 기지국과 통신하는데 사용된 상기 반송 주파수는 상기 제 2 주파수에서 제 3 주파수로 전환되는 이동국 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 주파수는 전용 핸드오버 주파수인 이동국 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 통신하는 동안, 상기 반송 주파수는 상기 제 1 주파수에서 상기 제 2 주파수로 전환되며, 그 후 핸드오버가 상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 2 기지국으로 수행되는 이동국 장치.
  11. 기지국 장치(a base station apparatus)에 있어서,
    다른 기지국과 통신하기 위한 반송 주파수 및 상이한 확산 코드를 사용하여, 상기 다른 기지국과 통신중인 이동국과 통신하는 기지국 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다른 기지국에서 상기 기지국으로의 핸드오버가 완료된 후, 상기 반송 주파수가 전환되는 기지국 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 다른 기지국은, 상기 이동국이 상기 기지국과 통신을 개시하기 전에 상기 반송 주파수로 전환하는 기지국 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 반송 주파수는 전용 핸드오버 반송 주파수인 기지국 장치.
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