KR19980701818A - 통신 시스템 및 그 통신 방법 - Google Patents

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KR19980701818A
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니콜라스 윌리엄 윈넷
윌리엄 닐 로빈슨
요나단 앨라스테어 기브스
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에이취. 이보트슨
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Abstract

본 발명은, 이동국에 의해 융통성 시간 도메인 시스템에서 시간 조정된 오퍼레이션을 개시하기 위한 수단; 및 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건을, 이동국에 의해서, 융통성 시간 도메인 시스템에 알리기 위한 수단을 포함하는, 두 개의 시간 도메인 시스템 사이에서 그의 통신을 전송하기 위한 이동국을 위해 제공된 도3에 도시된 핸드오프 방법에 관한것이다.

Description

통신 시스템 및 그 통신 방법
이동 통신 서비스의 미래 준비를 위해서, 에어 인터페이스 기술의 수는 겹치는 적용범위 영역으로 전개되고, 시스템 기술의 그러한 혼합된 전개는 특정 서비와 환경에 액세스하려는 시도에서 필요할 것이다.
미국에서는, 시 분할 다중 액세스(TDMA) 방식(예컨대, 미국 디지털 셀방식; USDC) 및 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 방식(예컨대, 퀄콤 시스탬의 변형)은 둘다 개인 통신 시스템(PCS)을 위한 넓은 영역 셀방식 서비스와 같이 전개되기 쉽다. 유럽에서 (RACE CODIT 연구 프로젝트에 기초한) CDMA 3 세대 시스템은, 이동통신용 글로발 시스템(GSM)과 디지털 유럽 무선 기술(DECT) 및 3세대 TDMA 시스템과 같은 2세대 TDMA와 공존한다.
그러한 혼합 전개 시스템을 사용하면, TDMA 및 CDMA와 같은 액세스 기술 사이의 이음세 없는 이양과 다중 모드 작동을 할 수 있는 무선기의 핸드셋(송신구와 수신구를 다 갖는 것)이 바람직하다.
도1은 RACE CODIT 시스템에 의해 사용된 상이한 주파수 상의 유사한 CDMA 시스템을 작동하는 셀들을 핸드-오프하는 선행기술을 보여준다. 이 시스템에서, 핸드 오프는 작동의 시간 압축된 모드를 들어가는 양쪽의 기지국(BS)와 이동국(MS)에 의해 이루어진다. 이 시간 압축 모드에서, 이동 통신은 각 시스템의 시간의 반의 비트 속도의 두배로 발생한다.
이것은 압축된 모드에서 칩 속도가 일정하게 유지되는 동안 데이터 속도가 증가하도록 할 때, 퍼짐 인자를 감소시킴으로써 CDMA 시스템에서 가능하다. 그것은 공동 채널 인터페이스에 대해 보호하는, 감소된 퍼짐 인자를 보상하기 위해서, 압축된 모드 동안 전력이 증가된다. 그러한 방식으로, MS는 CDMA 시스템과 그의 통신을 계속할 수 있고, 또다른 주파수를 동시에 모니터하고 다음에 액세스하고, 호출이 새로운 시스템에 전송된다.
핸드오포 시퀀스를 개시하기 위해서, MS 모니터는 새로운 주파수에 BS를 지원한다. 도1은 두 개의 CDMA 시스템 사이의 핸드오프를 상술하는 4개의 그래프, 즉 MS와 제1 CDMA BS(BS1) 사이의 업링크 전송을 보여주는 그래프(10), MS와 제2 CDMA BS(BS2) 사이의 전송을 보여주는 그래프(20), 제1 CDMA BS(BS1)와 MS 사이의 다운링크 전송을 보여주는 그래프(30), 및 제2 CDMA BS(BS2)와 MS사이의 다운링크 전송을 보여주는 그래프(40)를 포함한다. 업링크라는 뜻은 MS로부터 BS로의 통신을 정의하기 위해 사용되며, 다운링크는 BS로부터 MS로의 통신을 정의하기 위해 사용된다.
2 주파수와 핸드오프 수행 과정이 모니터를 용이하게 하기 위해서, MS는 그래프(10)에 도시된 오퍼레이션(12)의 시간 압축 모드를 제1 BS로부터 요청한다. 그래프(30)는 제1 BS(32)에 의해 수행된 오퍼레이션의 시간 압축 모드로의 스위치를 표시한다. MS는 제2 BS(34)이 활동을 모니터한다. MS는 제1 BS로부터 제2 BS(14)에 핸드오프를 요청한다. 다음 시간 슬롯에서, 오퍼레이션의 시간 압축 모드를 사용하여, MS는 제1 BS(16)에 시간의 반을 전송하고, 제2 BS(22)에 시간의 반을 전송한다. 용어 시간 슬롯은 스위칭 시간, 경호 시간, 램프(ramp) 시간 및 슬롯 시간을 포함한다
그래프(20 및 40)는 MS와 제2 BS 사이의 통신을 보여준다. MS와 제2 BS사이의 링크는 시간 압축 모드(22)에서 먼저 수립된다. 짧은 기간 후에, MS와 제2 BS 사이의 링크는 오퍼레이션(24)의 정상(비-시간압축) 모드로 복귀한다. 그래프(10, 20, 30 및 40)는 압축된 모드 오퍼레이션을 수립하고 그만두기 위해서 사용되는 신호보내는 채널(18)을 보여준다. 신호보내기 채널(18)은 트래픽 채널 위의 다중화된 코드 분할이다.
새로운 액세스법은 두가지 비슷하지 않은 액세스 기술 사이에서 핸드오프가 요구될 때 필요하다. 특히, 지원자 시스템은 TDMA 시스템일 수 있다. 정의에 의해서, TDMA는 시간 불연속적이므로, 선행기술서의 압축된 전송의 특성은 전송 전력의 두배이고 50% 작업 주기에 고정되어있기 때문에, TDMA 선행기술은 일반적인 TDMA 시스템에 액세스하게 충분하지 않다.
따라서, 융통성 시간 도메인 시스템과 제두개의 시간 도메인 시스템 및 그의 오퍼레이션 방법 사이에서 핸드오프할 수 있는 다중-모드 핸드셋을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 상이한 수의 에어 인터페이스(air interface) 기술로 조작하기 위한 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
도1은 두개의 CDMA 시스템 사이의 핸드오프를 위한 선행기술과 연관된 업링크와 다운링크 전송의 시간 도메인 그래프를 보여준다.
도2는 통신 시스템의 바람직한 구체예의 블록도이다.
도3은 본 발명에 따른 도2의 두 개의 통신 시스템 사이의 핸드오프의 방법의 흐름도이다.
도4는 도2의 핸드오프 오퍼레이션의 바람직한 구체예의 이동국과 두 개의 시간 도메인 시스템 사이의 전송을 상술하는 시간 도메인 그래프를 보여준다.
도5는 CDMA 시스템의 높은 압축 속도가 도2의 핸드오프 오퍼레이션의 바람직한 구체예에서 필요한 시간 도메인 전송을 상술하는 시간 도메인 그래프이다.
본 발명에 따라, 이동국(mobile station)과 적어도 두 개의 시간 도메인 시스템을 갖고, 이중 하나는 제1 융통성 시간 도메인 시스템은 제1 융통성 시간 도메인 시스템의 이동국에 의해 시간 조정된 오퍼레이션을 개시하기 위한 수단, 및 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건을 융통성 시간 도메인 시스템에 이동국에 의해서 알리기 위한 수단을 포함하는 통신 시스템이 제공된다.
시간 도메인 시스템 중의 적어도 하나가 융통성 시간 도메인 시스템인 두개의 시간 시스템 도메인 시스템 사이의 MS를 핸드오프하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은, 융통성 시간 도메인 시스템의 오퍼레이션의 시간 조정된 모드를 개시하는 MS의 단계와 MS의 적어도 하나의 특정 착용 요건을 융통성 시간 도메인 시스템을 알리는 단계를 포함한다.
바람직한 구체예에서, 제1 융통성 시간 도메인 시스템은 CDMA 기술을 사용하고, 두개의 시간 도메인 시스템은 TDMA 기술을 사용한다.
먼저, 도2를 보면, 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 도시된 통신 시스템의 블록도이다. 이 통신 시스템은 이동국(MS)(50), 제1 융통성 시간 도메인 시스템에서 작동하는 기지국(BS)(52) 및 제2 시간 도메인 시스템에서 작동하는 BS(54)를 포함한다. MS는 제1 융통성 시간 도메인 시스템(56)과 제2 시간 도메인 시스템(58)과 통신할 수 있다.
도3은 제1 융통성 시간 도메인 시스템과 제2 시간 도메인 시스템 사이의 핸드오프를 위한 흐름도를 보여준다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 제1 융통성 시간 도메인 시스템은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템이고 제2 시간 도메인 시스템은 시 분할 다중 액세스(TDMA) 시스템이다. 단계 100에서, MS는 CDMA 시스템과 통신중에 있다. MS는 단계 102에서와 같은 시간 조정된 모드에서 양자택일의 지원 시스템을 계속 스캐닝한다. MS가 단계 104에서와 같이 TDMA 시스템에 핸드오프하길 결정하면, MS는 핸드오프 처리 단계 106 동안 CDMA 시스템으로의 전송이 일어나는 동안 프레임 당 서브프레임의 수 N를 결정한다. N의 값은 수신된 TDMA와 CDMA 전송에서의 논쟁을 피할 수 있도록 선택된다. MS는 또한, 단계 108에서와 같이 TDMA 시스템의 다운링크 타이밍 파라키너를 모니터하고, 단계 110에서와 같이 TDMA BS의 다운링크 타이밍 파라미터와, 시간 조정된 모드를 명세화하는 N으로 들어가도록 CDMA BS에 알린다. 전송은 CDMA 시스템에서 정리되어, MS가 TDMA 시스템에서 동시에 작동할 수 있도록 한다. CDMA BS와 MS는, 단계 112에서와 같이 검출되고 처리될 가장 높은 에너지 서브-프레임을 가지고, N에 역비례할 CDMA 시스템에서의 그들의 전송된 전력 레벨을 조정한다. 그 호출은 단계 114에서 결정된 TDMA 시스템으로 전송될 수 있다. CDMA 링크는 단계 118에서와 같이 단절되고, 호출은 단계 120에서와 같이 TDMA 시스템에서 진행된다. MS가 단계 116에서와 같이 TDMA 시스템을 액세스할 수 없다면, MS는 단계 102에서와 같이 스캔 모드로 복귀한다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, MS와 BS는 시간 연속 CDMA 채널을 경유해서 통신중에 있다. 부드러운 핸드오프는 당 업계의 숙련자들에게 공지된, 필요하다면 동일한 시스템 내에서 동일한 주파수로 셀 사이에서 발생한다. 그러나, 때로는 새로운 캐리어 상에서 셀 작동으로의 핸드오프가 필요하다. 이것은 통상, 이동통신은, 적용범위 고려때문에(예를 들면 마이크로 셀이 사용된 도시지역으로부터 이동함) 또는 이동성 고려 때문에(예를 들면 더큰 셀이 더욱 적합하도록 사용자 속도에서의 증가)(크기와 전력에 의해 분류된) 새로운 셀 타입으로 스위팅될 필요가 있기 때문에 필요하다.
도4는 본 발명의 바람직한 구체예의 CDMA의 시스템과 TDMA 시스템 사이의 핸드오프 오퍼레이션 외에도, CDMA와 TDMA 시스템과 동시에 MS가 통신하는 MS의 다중 모드 오퍼레이션을 설명하는 시간 도메인 그래프를 보여준다. 도4는 MS와 CDMA BS(BS1) 사이의 업링크 전송을 보여주는 그래프(60), MS와 TDMA BS(BS2) 사이의 업링크 전송을 보여주는 그래프(70), MS와 CDMA BS(BS1) 사이의 다운링크 전송을 보여주는 그래프(80), 및 TDMA BS(BS2)와 MS 사이의 다운링크 전송을 보여준 그래프(90)를 포함한다.
MS의 지원 시스템을 모니터할 수 있도록 하기 위해서, 전송을 할 수 없게 만드는 원하는 압축 속도와 시간 옵셋을 규명하는, 그래프(60)는 CDMA 시스템(62)의 오퍼레이션의 시간 조정된 모드를 요청하는 MS를 보여준다. CDMA 다운링크 프레임은 다시 그래프(80)에 도시된 바와 같이 N개의 슬롯(82)으로 다시 나뉘어진다. CDMA BS는 다음에 TDMA 시스템(86)을 모니터하기 위해 이동을 가능케 하는 증가된 전력(84)으로 다운링크 중에 시간 조정된 모드에서 전송한다.(선행기술과 비교해서) 낮은 압축 속도로 이동할 가능성은, 전송의 낮은 피크 전력을 위한 요건, 및 전송의 짧은 방해 때문에 많은 CDMA 시스템에 사용된 폐쇄된 루프 전력 제어에 덜붕괴적이라는 사실을 포함해서 , 몇가지 이점을 갖는다.
TDMA 시스템(86)을 모니터한 후, MS는 그 시스템에 핸드오프를 시작하길 원할 수 있고, 다음에 시간 조정된 모드(64)로 다시 들어가기 위해 CDMA 시스템에 요청을 보낸다. 이번에 시간 조정된 모드는, MS가 TDMA 시스템을 가지고 등록해야 할 때 큰 수의 CDMA 프레임에 연속적할 수 있으며, CDMA 시스템으로부터의 링크가 단절될 수 있기 전에 호출은 전송되어야 할 것이다. CDMA BS는 TDMA 시스템에 관련된 파라미터, 특히 프레임 타임과 슬롯 기간(경호, 램프 및 스위칭 시간 포함), 및 CDMA 프레임에 관련된 제1 다운링크 TDMA 슬롯의 위치를 통보받는다. 또한, MS(66) 및 CDMA BS(88)는 CDMA 프레임 당 소정의 수의 CDMA 슬롯 위의 전송과 일치한다. 이 정보는 핸드오프 요청의 일부로서 통과된다. 별법으로는, 미리정한 파라미터 셋트는 특별한 TDMA 기술을 위해 상기될 수 있으며, CDMA와 TDMA 프레임 사이의 상대 시간 옵셋은 이동에 의해 공급된다.
그래프(60)는 동의된 수의 CDMA 타임슬롯(66) 위의 MS 전송을 보여준다. MS 전송 위의 특별한 타임슬롯은 TDMA 시스템과의 논쟁을 피하기 위해서 MS에 의해서 결정될 것이다. CDMA BS는 CDMA 프레임으로부터 가장 높은 에너지 슬롯의 수를 선택한다. 별법으로는, MS는 CDMA 타임슬롯이 사용될 그래프(60)의 업링크에 앞서 지시할 수 있다. 그러나, 이것은 더 높은 신호전송 오버헤드를 필요로 할 것이다.
그래프(80)에 도시된 CDMA 다운링크 위에서, CDMA BS는 MS가 전송을 수신할 수 있는 슬롯을 계산하고, CDMA BS는 다음에 필요한 수의 슬롯(88) 위에서 전송할 것이다. MS는 수신하기 위한 가장 높은 에너지 CDMA 슬롯을 선택할 것이다. 별법으로는, CDMA BS가 전송할 미리정한 패턴의 CDMA 슬롯일 수도 있다.
그래프(70) 및 그래프(90)는 MS와 TDMA BS(BS2) 사이의 통신을 보여준다. TDMA 통신 링크는 72로 도시된 것처럼 만들어진다. 어떤 TDMA 시스템의 경우에, MS는 랜덤 액세서가 한 번 발생하는 신호를 보내기 위한 새로운 슬롯을 할당할 수 있다. 이 경우, MS는 다운링크 전송을 위한 새로운 타이밍 정보를 CDMA 업링크 상응로 보내야 한다. 일단 TDMA가 수립되면, CDMA 통신은 필요하다면 단절될 수 있다.
도5는, 본 발명의 바람직한 구체예의 CDMA 및 TDMA 시스템에 전형적인 다중 모드 전송을 보여주는 그래프(100), CDMA 전송의 높은 압축 속도를 필요로 하여, 피크 전력에서 크게 증가는 결과를 가져오는 상황을 보여주는 그래프(110), 및 높은 압축 속도가 필요한 상황에서 본 발명의 바람직한 구체예를 보여주는 그래프(120)를 포함하는 상이한 TDMA 프레임 시간의 예를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, CDMA 전송은 CDMA 프레임의 고정된 시간 슬롯에서만 일어난다는 것이 확실하다. TDMA 프레임 시간이 매우 짧은 (예를 들어 2ms) 특정 상황에서, 오퍼레이션의 시간 조정된 모드의 채용은 매우 높은 압축비(112)를 위한 요건을 유도하여, 그래프(110)에 도시된 것처럼 바람직하지 않은 ms에 의해 전송된 높은 피크 전력을 필요로 한다. 이러한 문제점은 그래프(120)에 도시된 것처럼, 중첩하는 서브-프레임 위치를 제공함으로써 본 발명의 바람직한 구체예에서 감소된다.
서브-프레임의 중첩은 프레임에서 전송이 더 큰 수의 (중첩) 위치(122)를 차지하면서 슬롯 기간을 유지하도록, CDMA 서브-프레임 위치의 선택에서 더 큰 자유를 제공한다.
원칙적으로, 본 발명은 임의의 위치에서 임의의 슬롯 길이를 허용하도록 일반화될 수 있다.
따라서, 다중 모드 이동국이 두 개의 상이한 액세스 시스템 사이에서 핸드오프될 수 있는 통신 시스템과 방법이 제공된다.
내용 없음.

Claims (22)

  1. 시간 도메인 시스템의 적어도 하나는 융통성 시간 도메인 시스템인 제1 시간 도메인 시스템과 제2 시간 도메인 시스템과 동시에 통신할 수 있는 적어도 하나의 이동국을 갖는 통신 시스템에 있어서, 이 통신 시스템은,
    이동국에 의해 융통성 시간 도메인 시스템에서 시간 조정된 오퍼레이션을 개시하기 위한 수단; 및
    이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건을, 이동국에 의해서, 융통성 시간 도메인 시스템에 알리기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제1 시간 도메인 시스템은 TDMA 시스템이고 제2 시간 도메인 시스템은 융통성 시간 도메인 시스템인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건 중의 하나는 TDMA 시스템과 이동국 통신의 적어도 하나의 계획된 타이밍 파라미터인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 타이밍 파라미터는 슬롯과 프레임 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 타이밍 파라미터는 융통성 시간 도메인 시스템 프레임에 대한 관계에서 제1 다운링크 TDMA 슬롯의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 이동국의 적어도 하나의 특징 작용 요건중의 하나는 TDMA 시스템의 특정 타입인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건중의 하나는 통신이 발생할 동안 프레임 당 서브 프레임의 수 N인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 이동국에서의 논쟁이 피해질 수 있도록, 융통성 시간 도메인 시스템의 프레임 당 N개의 서브-프레임의 전송을 정리하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  9. 제1항에 있어서, N개의 가장 높은 에너지 수신된 서브 프레임을 처리하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서, N에 역비례아흔 전력 레벨에, 이동국에 의해, 이동국과 CDMA 기지국의 전송 전력의 조정을 정리하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  11. 시간 도메인 시스템 중의 적어도 하나가 융통성 시간 도메인 시스템인 제1 시간 도메인 시스템과 제2 시간 도메인 시스템 사이에서 이동국을 핸드오프(handoff)하기 위한 방법에 있어서, 이 방법은,
    이동국에 의해서 융통성 시간 도메인 시스템의 시간 조정된 오퍼레이션을 시작하는 단계; 및 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건을 이동국에 의해 융통성 시간 도메인 시스템에 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건중의 하나는 통신이 발생할 동안 프레임 당 서브 프레임의 수 N 인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 제1 시간 도메인 시스템은 TDMA 시스템이고 제2 시간 도메인 시스템은 융통성 시간 도메인 시스템인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건 중의 하나는 TDMA 시스템과 이동 시스템 통신의 적어도 하나의 계획된 타이밍 파라미터인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 타이밍 파라미터는 슬롯과 프레임 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 타이밍 파라미터는 융통성 시간 도메인 시스템 프레임에 대한 관계에서 제1 다운링크 TDMA 슬롯의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, 이동국의 적어도 하나의 특정 작용 요건중의 하나는 TDMA 시스템의 특정 타입인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제11항에 있어서, 이동국에서의 논쟁이 피해질 수 있도록, 프레임 당 N개의 서브-프레임의 전송을 정리하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제11항에 있어서, N개의 가장 높은 에너지 수신된 서브 프레임을 처리하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제11항에 있어서, N에 역비례하는 전력 레벨에, 이동국에 의해, 이동국과 CDMA 기지국의 전송 전력의 조정을 정리하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 상기 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 융통성 시간 도메인 시스템은 CDMA 시스템인 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 상기 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 융통성 시간 도메인 시스템의 N개의 서브-프레임은 중첩되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019970705215A 1995-01-28 1996-01-25 통신시스템및그통신방법 KR100388863B1 (ko)

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