KR19990033603A

KR19990033603A - 씨디엠에이-에이엠피에스 및 씨디엠에이-씨디엠에이 하드핸드오프 방법

Info

Publication number: KR19990033603A
Application number: KR1019970054999A
Authority: KR
Inventors: 정진수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-10-25
Filing date: 1997-10-25
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR100266863B1

Abstract

본 발명에 의한 CDMA-AMPS 및 CDMA-CDMA 시스템간의 하드 핸드오프 방법의 바람직한 일 실시예는,

이동 단말로부터 전해진 PSMM을 기지국에서 수신하는 제 1 과정; 수신된 PSMM의 후보지 조합에 부이 발생기에 의한 PN이 있는지를 조사하여 없으면 일반적인 핸드오프 절차를 수행하는 제 2 과정; 상기 제 2 과정에서 부이 발생기 PN이 있으면, 현재 통화중인 기준 PN의 파일럿 세기와 부이 발생기 PN을 포함하는 후보지 조합의 파일럿 세기를 비교하여 정렬하고, 후보지 조합 각각의 RTD를 계산하여 정렬하는 제 3 과정; 이동 단말에게 현재 위치에서의 PSMM을 올리도록 요구하는 제 4 과정; 이동 단말이 보고한 PSMM를 사용하여 후보지 조합 각각의 파일럿 세기와 RTD를 다시 계산하여 정렬하는 제 5 과정; 기준 PN의 파일럿 세기가 일정한 값 이하로 떨어지지 않았으면 상기 제 4 과정으로 되돌아가는 제 6 과정; 기준 PN의 파일럿 세기가 일정한 값 이하로 떨어졌으면 현재까지 계산된 각 PN의 파일럿 세기와 RTD 결과로부터 통계적으로 이동 단말의 위치 정보를 계산하고 이동 단말의 이동 방향을 예측함으로써 핸드오프될 목적지 셀을 결정하는 제 7 과정; 상기 제 7 과정에서 결정된 목적지 셀로의 핸드오프를 수행하는 제 8 과정을 포함한다.

Description

씨디엠에이-에이엠피에스 및 씨디엠에이-씨디엠에이 하드 핸드오프 방법

본 발명은 CDMA(Code Division Multiple Access)와 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 및 CDMA와 CDMA 시스템간의 하드 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 특히 CDMA 시스템을 사용하는 통신 지역과 AMPS를 사용하는 통신 지역의 경계에서 두 시스템간의 하드 핸드오프 수행의 효율을 증대시키는 방법 및 CDMA 시스템간의 주파수간 하드 핸드오프 수행의 성공률 향상 방법에 관한 것이다.

코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 셀룰러(Cellular) 및 개인 휴대 통신 서비스(Personal Communication Service: PCS) 등의 이동 통신 시스템은, 일정 영역 내를 이동중인 이동 단말(이동국)을 서비스하는 다수의 기지국(Base Station Transceiver Subsystem: BTS)과, 기지국 제어국(Base Station Controller: BSC), 여러 기지국 제어국들을 운영 관리하는 기지국 관리 시스템(Base Station Manager System: BSM), 교환국 시스템(Mobile Switching Center: MSC) 및 홈 가입자 등록 시스템(Home Location Register: HLR)으로 구성되어 있다.

상기 각각의 기지국이 서비스하는 영역을 셀(cell)이라 하며, 옴니-셀(Omni-Cell)구조, 섹터-셀(Sector-Cell) 구조 또는 마이크로-셀 구조로 나뉘어 진다.

이 셀은 순서대로 기지국 영역, 기지국 제어국 영역, 교환국의 서비스 영역으로 확대된다. 상기와 같이 하나의 셀을 단위로 하는 통신 시스템을 셀룰라(cellular) 시스템이라 한다.

각 셀 내의 이동국은 해당 셀을 서비스하는 기지국과 채널을 형성하고 통신을 수행한다. 이때 기지국으로부터 이동국의 방향으로 형성되는 채널을 순방향(Forward) 채널이라 하고, 이동국으로부터 기지국의 방향으로 형성되는 채널을 역방향(Reverse) 채널이라 한다.

상기 순방향 채널은 파일럿 채널(pilot channel), 동기 채널(Sync Channel), 페이징 채널(paging channel) 및 여러 개의 순방향 트래픽 채널(Traffic channel)을 포함한다.

상기 역방향 채널은 액세스 채널(Access Channel)과 역방향 트래픽 채널을 포함한다.

이동국과 기지국은 상기 트래픽 채널을 이용하여, 음성 정보(Voice) 및 데이터(Data)를 주고받는다.

CDMA 시스템은 하나의 주파수 채널에, 주파수 옵셋 및 의사 잡음(Pseudo-random Noise: PN)으로 동기를 달리함으로써 여러 개의 액세스 채널을 포함시킬 수 있다.

무선 텔레폰(이동국)은 여러 지역을 이동할 때 통신에 장애가 없도록 하는 것을 그 목적으로 한다. 따라서 이동국(mobile station)이 대기(idle) 상태일 때, 여러 가지 파라미터에 따라 정기적으로 시스템에 재등록해야 한다.

호가 동작중일 때 이동국과 기지국(base station) 및 교환국은 양호한 무선 링크(radio link) 효율을 유지할 수 있도록 기지국과 이동국 사이의 통신을 관리한다.

CDMA 기술에서는 한 시스템이 동시에 둘 이상의 기지국으로부터 이동전송을 수신할 수 있다. 또, 이동국은 동시에 둘 이상의 기지국이 송신한 신호를 수신할 수 있다.

이런 기능을 가졌으므로 한 기지국으로부터 다른 기지국으로의, 또는 하나의 기지국내에서 한 안테나 지역으로부터 다른 안테나 지역으로의 핸드오프(handoff)를 처리할 수 있다.

여기서 핸드오프란 어떤 이동국이 한 기지국에서 새로운 기지국으로 또는 한 기지국 내에서 새로운 안테나 허용지역으로 이동하는 경우 즉, 새로운 트래픽 채널로 이동함에 따른 처리과정을 말한다.

즉, 이동국이 현 기지국의 서비스 권역을 벗어나 인접 기지국의 서비스 권역으로 진입할 때 기지국과 이동국간의 통화가 지속되도록 하는 절차를 말한다.

이 경우 핸드오프 하는 동안 이동하는 호의 성공과 음성 정보의 질이 떨어지지 않도록 하는 것은 매우 중요하다.

CDMA 셀룰라 및 PCS 시스템에 있어서 호의 연속성을 보장하기 위하여 다양한 형태의 핸드오프가 제공되고 있다. 핸드오프는 그 방법과 구현 내용에 따라 호의 연속성의 신뢰성과 시스템의 부하 등의 측면에서 효율의 차이가 있을 수 있다.

이러한 핸드오프에 의한 채널의 설정을 애드(ADD)라 하며, 핸드오프에 의한 채널의 해제를 드롭(DROP)이라 한다.

핸드오프 방법에는 크게 소프트 핸드오프와 하드 핸드오프가 있으며 소프트 핸드오프는 호를 자르기 전에 새로운 호를 만드는(make-before-cut) 방식이며, 하드 핸드오프는 새로운 호를 만들기 전에 호를 자르는(cut-before-make) 방식이라고 설명될 수 있다.

이동국의 이동에 의해 핸드오프가 요구될 경우 CDMA 시스템에서는 우선적으로 소프트 핸드오프로 처리해 주도록 하고 있으나, 불가피한 경우에는 하드 핸드오프를 통하여 호의 연속성을 보장하여 준다.

상기된 바와 같이, CDMA 시스템의 특징인 핸드오프는 이동국이 셀 경계 지역을 벗어나도 통화의 일시적인 중단이 일어나지 않으므로 핸드오프 영역에서의 음질의 저하를 막을 수 있고, 셀 경계지역에서 효과적인 전력의 제어가 가능하다.

핸드오프를 위해서는 각 기지국이 파일럿 채널을 통해 송출하는 파일럿 신호의 세기를 이동 단말에서 측정하여, 그 세기가 임계치(threshold)가 되면 해당 채널을 인접 기지국(BTS)에서 연속하여 연결하여 줌으로서 통화가 계속될 수 있도록 한다.

우리 나라에서는 상기와 같이 구성된 CDMA 시스템을 상용화하여 서비스를 제공하고 있으나, 브라질 등 몇 나라에서는 CDMA 시스템이 아닌 AMPS 시스템을 사용하고 있다.

이 경우 AMPS 시스템을 사용하는 지역에서 CDMA 시스템을 사용하기 위해서는 CDMA 시스템과 AMPS 시스템간의 하드 핸드오프가 필수적인 요건이다. 따라서 CDMA와 AMPS 시스템간의 하드 핸드오프 방안 및 이의 성공률을 높이기 위한 방법이 필요하게 된다.

통화중인 CDMA 이동 단말은 합성장치(Synthesizer)가 1개 뿐이므로 현재 통화중인 주파수 이외의 다른 주파수는 감지하지 못한다. 따라서 CDMA 주파수로 통화중인 가입자가 AMPS 영역으로 진입할 때 AMPS의 주파수를 감지하지 못한다는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여는 현재 CDMA 기지국은 주변에 서비스 중인 특정 AMPS 기지국의 정보를 인지할 수 있어야 한다.

도 1 은 종래의 기술에 의한 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프를 수행하기 위한 절차도이다.

이동 단말이 CDMA 기지국 A 영역을 벗어나 AMPS 기지국 B의 주 세력권으로 이동하면서 AMPS로 핸드오프 되는 과정을 상기 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

CDMA 기지국 A에서 통화중인 이동 단말은 AMPS 기지국으로 이동한다.

이동 단말기가 (가) 지역에서 (나) 지역으로 이동함에 따라 서비스를 받고 있던 CDMA 기지국 A의 파일럿 세기가 계속 감소하게 되지만 AMPS 기지국 B의 주파수는 감지하지 못한다.

CDMA 기지국 A는 이동 단말이 보고하는 전력 측정 보고 메시지(Power Measurement Report Message: PMRM) 정보를 분석하여 이동 단말이 CDMA 기지국 A의 지역을 벗어나고 있다고 판단한다.

그러면 CDMA 기지국 A는 기지국 A가 가지고 있는 데이터로부터 AMPS 기지국의 정보를 구하고 해당 AMPS 기지국으로 핸드오프를 요청한다.

CDMA 기지국 A는 AMPS 기지국으로부터 받은 정보를 아날로그 핸드오프 지시 메시지(Handoff Direction Message: HDM)에 실어서 이동 단말로 전송한다.

이동 단말은 아날로그-HDM의 내용에 따라 AMPS 기지국으로 주파수를 전환한다.

상기와 같은 과정을 통해 이동 단말은 도 1 의 (다) 지역에서 AMPS 기지국과 통화를 시작한다.

도 2 는 종래 기술에 의하여 다중 Fa 환경에서 CDMA와 CDMA간 하드 핸드오프를 수행하기 위한 절차도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, CDMA 기지국 A는 1Fa, 2Fa, 3Fa를 서비스 가능하나, 기지국 B는 오직 1Fa만을 서비스할 수 있다.

즉, 현재 통화중인 주파수를 인접 기지국에서 서비스하지 못하는 환경에서 가입자가 해당 인접 기지국으로 이동할 때 발생되는 처리 절차이다.

CDMA 기지국 A에서 3Fa로 통화를 하고 있는 이동 단말이 인접 기지국인 CDMA 기지국 B로 이동하면서 핸드오프 되는 과정을 상기 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

CDMA 기지국 A에서 3Fa로 통화 중이던 이동 단말이 CDMA 1Fa 기지국 B로 이동한다.

이동 단말이 (가) 지역에서 (나) 지역으로 이동함에 따라 서비스를 받고 있던 CDMA 기지국 A의 파일럿 세기는 계속 감소하지만 CDMA 기지국 B의 주파수는 감지하지 못한다.

CDMA 기지국 A는 이동 단말이 보고하는 PMRM 정보를 분석하여 이동 단말이 CDMA 기지국 A 지역을 벗어나고 있다고 판단한다.

그러면 CDMA 기지국 A는 기지국 A에 있는 데이터로부터 공통 주파수(Common Frequency)를 구하고 해당 공통 주파수로 Fa간 하드 핸드오프를 요청한다.

여기서 공통 주파수란 인접 기지국과 함께 사용하는 주파수를 의미하며, 대부분의 기지국이 가지고 있는 1Fa가 공통 주파수가 될 수 있다. 여기서 공통 주파수는 1Fa로 가정한다.

통화 중인 가입자는 우선 기지국 A내에서, 공통 주파수인 1Fa로 Fa간 하드 핸드오프를 수행한다. 그리고 나면 인접 CDMA 1Fa 기지국 B의 파일럿 신호를 감지할 수가 있게 되므로, PSMM을 올리게 된다.

이동 단말은 (나) 지역에서 1Fa로의 소프트 핸드오프를 수행하여 CDMA 1Fa 기지국 B의 서비스를 받을 수 있게 된다.

상기와 같은 종래기술에서 이동 단말이 보고하는 PMRM은, CDMA 기지국에서 주기적으로 요구하거나, 임계치를 내려주거나, 기지국의 요구 명령에 의하여 기지국으로 보고되며, CDMA 지역 내에서도 기지국의 전파 환경이 나빠지면 올리게 된다.

따라서 상기와 같은 과정을 통하여 수행되는 주파수간 하드 핸드오프 방법을 사용하게 되면, 다음과 같은 문제점이 발생된다.

1) PMRM의 파일럿 세기 기준 설정이 어렵다.

이동 단말이 올리는 PMRM의 파일럿 세기를 보고받아, 하드 핸드오프를 수행해야 하는 레벨을 결정하기가 매우 어렵다.

2) 이동 단말이 AMPS 기지국으로 이동하는 가를 판단하기 힘들다.

상기한 바와 같이 이동 단말은 CDMA 기지국내에서도 전파 환경이 열악하면 PMRM을 올리게 된다. 그러므로 CDMA 기지국에서는 이동 단말이 PMRM을 올린 이유가 AMPS 기지국으로 이동했기 때문인지를 판단하기가 힘들다.

3) AMPS 기지국이 2개 이상인 경우 대상 AMPS 기지국 선정이 힘들다.

이동 단말이 AMPS 기지국으로 이동하면서 CDMA 신호 세력이 미약하여 PMRM을 올렸다 하더라도, 인접한 AMPS 기지국이 2개 이상이라면 그중 어느 AMPS 기지국으로 이동하는 가를 알 수가 없으므로 핸드오프 수행 중 실패할 확률이 있다.

4) CDMA와 CDMA 간 Fa 하드 핸드오프를 수행할 때 이동 단말의 수신 세력이 약하게 되면 공통 주파수로의 Fa간 하드 핸드오프 수행이 발생되어 공통 주파수로 가입자가 몰리게 된다.

그러면 이로 인해 공통 주파수의 자원이 불필요하게 많이 점유되어 공통 주파수로 서비스 받아야 하는 가입자에게 장애를 주며, 기지국 및 제어국 측면에서는 불필요한 오버헤드(Overhead)가 늘어난다.

종래기술에 의한 규격은 AMPS와 CDMA간 하드 핸드오프 방법에 대한 정의가 내려져 있지 않은 상태이다. 따라서 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프가 정상적으로 수행되지 않을 경우, 그 가입자의 호가 해제될 확률이 상당히 높아지게 된다는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 주변 CDMA 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는 부이 발생기(Buoy Generator)를 AMPS 기지국 중심 또는 AMPS 기지국 주변에 설치하여 이동 단말이 상기 부이 발생기에서 발생되는 파일럿 신호를 감지하여 CDMA 제어국으로 보고하도록 함으로써 CDMA와 AMPS간의 하드 핸드오프를 수행하도록 하기 위한 방법을 제공하는 것을 제 1 의 목적으로 하며;

인접 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는 부이 발생기를 인접 CDMA 기지국 주파수 파이(Pie)와 동일하게 설치함으로써 CDMA와 CDMA간의 하드 핸드오프를 제공하는 것을 제 2 의 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 기술에 의한 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프를 수행하기 위한 절차도.

도 2 는 종래 기술에 의하여 다중 Fa 환경에서 CDMA와 CDMA간 하드 핸드오프를 수행하기 위한 절차도.

도 3 은 본 발명에 의한 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프 절차를 나타낸 개념도.

도 4 는 본 발명에 의해 부이 발생기를 설치한 지역에서의 하드 핸드오프 수행 절차를 나타낸 흐름도.

도 5 는 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프시 이동 단말의 방향성을 감지하는 절차를 보인 개념도.

도 6 은 본 발명에 의한 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프 절차를 보인 절차도.

도 7 은 본 발명에 의한 CDMA와 CDMA간 Fa간 하드 핸드오프 절차를 보인 절차도.

상기와 같은 제 1 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 하드 핸드오프 방법의 바람직한 일 실시예는,

본 발명에 있어서, 상기 부이 발생기는 인접 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는 것이 바람직하며,

상기 부이 발생기는 AMPS 또는 CDMA 기지국의 중심 및 단말의 이동방향을 안내할 수 있도록 핸드오프의 경계 지점에 설치되는 것이 바람직하며,

후보지 조합 셀 중에서 파일럿 세기가 점점 높아지고 RTD가 점차 낮아지는 PN을 찾아서 핸드오프될 목적지 셀로 결정하는 것이 바람직하다.

또한 상기 제 1 의 목적을 달성시키기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예는,

인접한 CDMA 기지국과 AMPS 기지국 간의 핸드오프 처리시, 인접한 CDMA 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는 부이 발생기를 인접한 CDMA 기지국의 주파수 파이(Pie)와 동일하게 AMPS 기지국에 설치함으로써 CDMA 기지국 영역으로부터 AMPS 기지국 영역으로의 핸드오프를 가능하게 해준다.

본 발명에 있어서, 상기 부이 발생기는 AMPS 기지국 중심 이외에 핸드오프가 발생되는 경계 지역에 설치되어 단말의 이동 방향을 예측할 수 있도록 해주는 것이 바람직하며,

상기 핸드오프 과정은, 이동 단말이 CDMA 기지국 영역에서 AMPS 기지국 영역의 경계지역으로 이동함에 따라 부이 발생기의 PN을 감지하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 감지된 PN의 세기가 T_ADD 이상이면 CDMA 기지국으로 PSMM을 보내는 제 2 단계와; CDMA 기지국에서 이동 단말이 보고한 PSMM 정보를 분석하여 이동 단말이 AMPS 기지국으로 이동하고 있음을 인식하는 제 3 단계와; CDMA 기지국에서 기지국 데이터로부터 AMPS 기지국의 정보를 구하고 해당 AMPS 기지국에게 핸드오프를 요청하는 제 4 단계와; CDMA 기지국에서 AMPS 기지국으로부터 받은 정보를 단말로 전송하는 제 5 단계; 및 단말은 CDMA 기지국으로부터 수신된 정보에 따라 AMPS 기지국으로 주파수를 전환하는 제 6 단계를 포함하는 것이 바람직하다

또한 상기 제 2 의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예는,

인접한 CDMA 기지국 간에 주파수 파이(Pie)가 다른 경우, 이를 일치시키기 위하여 주파수 파이가 가정 적은 CDMA 기지국에, 인접한 CDMA 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는 부이 발생기를 설치함으로써 해당 기지국 영역으로의 핸드오프를 가능하게 해준다.

본 발명에 있어서, 상기 CDMA와 CDMA 시스템간의 핸드오프 과정은, 이동 단말이 CDMA 기지국 A 영역에서 주파수 파이(Pie)가 다른 CDMA 기지국 B 영역의 경계지역으로 이동함에 따라 부이 발생기의 PN을 감지하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 감지된 PN의 세기가 T_ADD 이상이면 CDMA 기지국 A로 PSMM을 보내는 제 2 단계와; CDMA 기지국 A에서 이동 단말이 보고한 PSMM 정보를 분석하여 이동 단말이 CDMA 기지국 B로 이동하고 있음을 인식하는 제 3 단계와; CDMA 기지국 A는 CDMA 기지국 B와의 통상적인 소프트 핸드오프 절차를 수행하는 제 6 단계; 및 CDMA 기지국 A는 CDMA 기지국 B와의 통상적인 하드 핸드오프 절차를 수행하는 제 7 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 CDMA와 AMPS 경계 지역에서 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프 수행의 효율을 증대시키기 위한 방법과, CDMA와 CDMA간 주파수간 하드 핸드오프 수행의 성공률 향상 방법에 관한 것이다.

이를 위해서는 파일럿을 발생시키는 장치, 가칭 부이 발생기(Buoy Generator) 및 이와 관련된 소프트웨어 알고리즘이 필요하게 된다.

부이 발생기는 CDMA 기지국과 인접하고 있는 AMPS 기지국 중심 또는 AMPS 기지국 주변에 설치하는 것으로, 주변 CDMA 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시킨다.

이동 단말이 이동하는 방향을 정확히 포착하기 위해서는 주변 AMPS 기지국 중심과, AMPS 기지국과 CDMA 기지국 사이의 주요 도로 또는 이정표가 되는 지역에 부이 발생기를 설치한다.

CDMA 시스템에서 통화중인 이동 가입자가 부이 발생기가 설치된 AMPS 기지국으로 진입하게 되면, 이동 가입자는 부이 발생기에서 발생하는 파일럿 신호를 감지하여 CDMA 제어국(BSC)으로 보고하게 된다.

그러면 CDMA 제어국은 단말이 이동하는 방향을 추정하여 가장 근접한 AMPS 기지국으로 하드 핸드오프를 수행하도록 한다.

CDMA와 CDMA 간 주파수간 하드 핸드오프를 수행할 때는, 부이 발생기를 이용하여 주파수 파이(Pie)를 동일하게 만들면 소프트 핸드오프가 진행된다.

그러면 소프트 핸드오프 이후에 시간 다이버시티(Time Diversity)를 이용한 하드 핸드오프를 수행토록 한다.

본 발명은 다음과 같이 구성된다.

1) PMRM의 파일럿 세기 기준을 사용하지 않는다.

이동 단말이 올리는 PSMM 정보 중 기준 PN(Reference PN), 후보지 PN의 파일럿 세기와 RTD(Round Trip Delay)를 n회 수집한다.

2) 부이 발생기를 AMPS 기지국에 설치하여 CDMA와 AMPS간 핸드오프 기준으로 삼는다.

이동 단말이 발생시킨 PSMM의 후보지 PN이 부이 발생기에 의한 PN이라면, AMPS 기지국으로 이동하고 있다고 판단한다.

3) AMPS 기지국이 2개 이상인 경우 핸드오프할 목적지 AMPS 기지국을 선별하기 위하여 부이 발생기를 여러 개 설치한다.

AMPS 기지국 영역에 부이 발생기를 설치할 때, AMPS 기지국 중심에도 설치하고 AMPS 기지국과 CDMA 기지국의 경계 지역 중 안내(Guide)할 수 있는 지역에 부이 발생기를 설치하여 단말기가 어느 방향으로 이동하는지 방향을 정확하게 알 수 있도록 한다.

4) 주파수 파이가 다른 CDMA와 CDMA 시스템간 Fa간 하드 핸드오프시, 부이 발생기를 사용하여 인접 기지국간 주파수 파이를 동일하게 하여 소프트 핸드오프로 처리하고, 그 이후에 하드 핸드오프를 수행한다.

5) 부이 발생기는 파일럿, 동기, 페이징 채널을 발생시켜 주변 CDMA 기지국의 주파수 파이와 동일하게 구성하도록 한다. 즉, 2Fa CDMA 기지국 주변에 있는 부이 발생기는 2Fa로 구성된다.

도 3 은 본 발명에 의한 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프 절차를 나타낸 개념도이다.

도시된 바와 같이, CDMA 기지국에 동조하여 통화중인 이동 단말이 CDMA 기지국에서 AMPS 기지국으로 이동하면, 최초로 감지된 부이 발생기의 PN 정보를 CDMA 제어국은 PSMM을 통해 알게 된다(1).

그 세기가 임계치인 T_ADD 값을 넘게 되면 CDMA 기지국으로 PSMM을 올려 후보지 조합 [1개 이상의 PN]이 있음을 통보한다(2).

이때 CDMA 제어국은 단말에게 PSMM을 재차 요구하여, 이동 단말이 그 이후에 이동하면서 감지하게 되는 주변 부이 발생기의 PN 정보를 PSMM으로 계속 보고하게 한다.

CDMA 제어국은 PSMM의 후보지 PN의 세기와 RTD를 조합하여 목적지 AMPS 기지국을 선별할 수 있게 된다.

CDMA 기지국에서는 목적지 AMPS 기지국을 찾아서 해당 정보를 얻은 후, 단말에게 AMPS로 핸드오프 하라고 아날로그-HDM을 보낸다(3).

상기와 같은 과정을 통해 이동 단말은 AMPS 기지국과의 통화를 수행하게 된다(4).

도 4 는 본 발명에 의해 부이 발생기를 설치한 지역에서의 하드 핸드오프 수행 절차를 나타낸 흐름도이다.

CDMA 기지국에 동조하여 통화중인 이동 단말이 부이 발생기에서 송신하는 파일럿 신호를 수신하여 그 세기가 T_ADD 값을 넘게 되면, 단계(s1)에서 CDMA 기지국으로 PSMM을 올려 후보지 조합[1개 이상의 PN]이 있음을 통보한다.

이때 CDMA 기지국은 단계(s2)에서, PSMM의 후보지 조합 중에 부이 발생기의 PN이 있는가를 조사한다.

PSMM의 후보지 조합 중에서 부이 발생기의 PN이 있으면, 단계(s3)에서 현재 통화중인 기준 PN의 세기와 부이 발생기 PN의 세기 및 그 외 후보지 PN의 세기를 비교하여 정렬(Sorting)하고, 후보지 조합의 각각의 RTD를 계산하여 정렬한다.

단계(s4)에서는 단말에게로 현재 감지되고 있는 파일럿 신호의 세기를 보고하라는 PSMM 요구 명령을 보낸다.

단계(s5)에서는 단말이 다시 보낸 PN의 파일럿 세기와 RTD를 다시 계산하여 정렬한 후, 첫 번째 정렬했던 데이터와 비교한다.

이때 기준 PN의 세기가 통화 품질에 지장을 주는 일정한 값 이하로 떨어지지 않으면, 다시 단말에게로 현재 감지되고 있는 파일럿 신호의 세기를 보고하라는 PSMM 요구 명령을 보낸다.

상기와 같이 PSMM을 여러 번 수신하다가 기준 PN의 세기가 통화 품질에 지장을 주는 일정한 값 이하로 떨어지면, 후보지 조합 중에 파일럿 신호의 세기가 점차 높아지고 RTD는 점차 낮아지는 PN을 찾아 핸드오프 절차를 수행한다.

핸드오프 절차를 수행하기 위하여, 단계(s6)에서는 단말이 현재 진행하고 있는 방향, 즉 파일럿 세기가 점차 높아지는 후보지 기지국을 찾아 목적 PN을 결정한다.

단계(s7)에서는 단말에게로 BS Ack 명령을 보내어 핸드오프 절차가 시작됨을 알린다.

단계(s8)에서는 상기 단계(s6)에서 결정된 목적 PN으로의 일반적인 소프트/하드 핸드오프 절차를 수행한다.

상기와 같은 소프트웨어적인 절차를 사용하고 부이 발생기를 특정 지점에 설치함으로써, CDMA와 AMPS 및 CDMA와 CDMA 간의 하드 핸드오프를 수행할 수 있다.

도 5 는 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프시 이동 단말의 방향성을 감지하는 절차를 보인 개념도이다.

도시된 바와 같이, CDMA 기지국과 AMPS 기지국이 2개 이상 접하고 있는 지역에서 이동하고 있는 이동 단말이, 어느 AMPS 기지국으로 진행하고 있는 지를 효율적으로 선별하기 위한 방법을 나타내었다.

이동 단말이 셀 B에서 셀 G를 경유하여 셀 F로 진행하는 경로 1의 경우에, 부이 발생기가 AMPS 기지국 중심에만 설치되면 L1 지역에서 셀 A 중심에 있는 부이 발생기 a의 PN을 감지하여, AMPS 기지국 A로 하드 핸드오프할 확률이 높아진다.

AMPS와 CDMA간 하드 핸드오프가 규격적으로 불가한 현실에서 단말의 진행 방향을 고려하면 호가 드롭될 수 있다.

따라서 이동 가입자의 트래픽 유동이 많고 AMPS와 CDMA 접경 지역이 2개 이상 인접한 도 5와 같은 지역에서는, 단말의 이동 방향을 안내할 수 있는 위치에 부이 발생기를 설치할 필요가 있다.

도 5 에서 안내를 위해 설치된 부이 발생기는 부이 발생기 b, d, f, g이다.

도 5 와 같이 부이 발생기가 설치된 지역에서 이동 단말이 셀 B에서 셀 G를 경유하여 셀 F로 진행하는 경로 1 의 경우에, 단말은 L1 지역에서 a, b, d의 부이 발생기 PN과 셀 G의 PN을 감지하여 PSMM을 올리게 된다.

이때 감지된 파일럿의 세기는 b, d, 셀 G, a, c의 순서이고, RTD도 b, d, 셀 G, a, c 순서이므로, 이동 단말이 부이 발생기 b와 d의 사이에 있다고 판단할 수 있다.

기지국 B에서 PSMM을 요구하여 단말의 이동이 진행됨에 따른 변화된 PN을 감지하게 된다. 이때 파일럿의 세기는 d, b, c, 셀 G, a의 순서이고, RTD도 d, b, c, 셀 G, a 순서이므로, 이동 단말은 d와 b 사이에 있으며 c 방향으로 가고 있다고 판단한다.

이때 셀 G의 파일럿 세기가 기준치 이하이면 AMPS 셀 F로 핸드오프를 요청하고, 그렇지 않으면 기지국 B에서 PSMM을 요구하여 단말의 이동이 진행됨에 따라 변화된 PN을 감지하여 정확한 이동 경로를 추적하게 된다.

단말이 셀 C에서 셀 G를 경유하여 셀 F로 진행하는 경로 2 의 경우, 단말은 L2 지역에서 g, h, f의 부이 발생기 PN과 셀 G의 PN을 감지하여 PSMM을 올리게 된다.

이때 파일럿의 세기는 g, 셀 G, h, f의 순서이고, RTD도 g, 셀 G, h, f의 순서이므로 단말이 셀 G와 셀 D의 중간위치에서 셀 E로 진행한다고 판단한다.

그 이후에 기지국 C에서 PSMM을 요구하여 단말의 이동이 L3 지역으로 진행됨에 따라 변화된 PN을 감지하게 된다.

이때 파일럿의 세기는 f, 셀 G, d, g, c의 순서이고, RTD도 f, 셀 G, d, g, c의 순서이면 단말의 이동 방향이 셀 D에서 셀 E, 셀 F의 방향이라고 판단한다.

다시 기지국 C는 PSMM을 요구하게 되고, 계속된 단말의 이동에 따라 변화된 PN을 감지하게 된다.

이때 파일럿의 세기는 d, c, f, 셀 G, e의 순서이고, RTD도 d, c, f, 셀 G, e의 순서이면 단말이 셀 F로 가고 있다고 판단한다.

이때 셀 G의 파일럿 세기가 기준치 이하이면 AMPS 셀 F로 핸드오프를 요청하고, 그렇지 않으면 기지국 B에서 PSMM을 요구하여 단말의 이동이 진행됨에 따라 변화된 PN을 감지하여 정확한 이동 경로를 추적한다.

상기와 같은 과정을 진행하는 동안 어느 시점에서 순간적으로 특정 세력이 강하게 감지되면, 지금까지의 파일럿 세기 변화와 RTD를 고려하여 판단하게 된다.

단말이 올리는 PSMM의 후보지 조합 중에 부이 발생기 PN이 아닌 정상적인 CDMA 기지국의 PN에 대해서는, 도 4 에 나타낸 소프트웨어 절차에 따라 소프터 또는 소프트 핸드오프를 수행하게 되며, 안내 목적으로 핸드오프 경계 지역에 설치된 부이 발생기 PN은 출력 세기를 상대적으로 약하게 한다.

즉, 안내 목적으로 핸드오프 경계 지역에 설치된 부이 발생기 PN은 목적지 PN을 찾는 목적으로 사용하므로 AMPS 기지국 중심에 설치한 부이 발생기 PN과는 분리하여 관리한다.

도 6 은 본 발명에 의한 CDMA와 AMPS간 하드 핸드오프 절차를 보인 절차도이다.

도시된 바와 같이, CDMA 기지국과 AMPS 기지국 경계 지역에서 이동 단말이 CDMA 기지국 A 영역을 벗어나 AMPS 기지국의 주 세력권으로 이동하면서, 부이 발생기를 이용하여 AMPS로 핸드오프 되는 과정을 나타내었다.

먼저 CDMA 기지국 A에서 통화중인 이동 단말이 AMPS 기지국 영역으로 이동한다.

이동 단말은 CDMA 서비스 지역(a)에서 핸드오프 지역(b)으로 이동함에 따라, 서비스를 받고 있던 단말은 부이 발생기의 PN을 감지하고 PN의 세기가 T_ADD 이상이면 CDMA 기지국으로 PSMM을 보낸다.

CDMA 기지국 A는 이동 단말기가 보고하는 PSMM 정보를 분석하여 이동 단말이 AMPS 기지국 B로 이동하고 있다고 판단한다.

CDMA 기지국 A는 기지국 A내의 데이터로부터 AMPS 기지국의 정보를 구하고, 해당 AMPS 기지국으로 핸드오프를 요청한다.

CDMA 기지국 A는 AMPS 기지국으로부터 받은 정보를 아날로그-HDM에 실어서 단말로 보낸다.

단말은 아날로그-HDM의 내용에 따라 지정된 주파수를 사용하여 AMPS로 주파수를 전환한다.

단말은 AMPS 서비스 영역(c)으로 완전히 이동하여 AMPS 기지국과 통화를 시작한다.

도 7 은 본 발명에 의한 CDMA와 CDMA간 Fa간 하드 핸드오프 절차를 보인 절차도이다.

도시된 바와 같이, 주파수 파이가 다른 CDMA 기지국과 CDMA 기지국 접경 지역에서 CDMA 기지국 A의 3Fa에 통화중인 가입자가 CDMA 기지국 B로 이동할 때의 처리 과정을 나타내었다.

CDMA 기지국 A의 3Fa로 통화중인 이동 단말이 CDMA 기지국 B로 이동한다.

이동 단말은 CDMA 1Fa,2Fa,3Fa 서비스 지역(a)에서 핸드오프 지역(b)으로 이동함에 따라, 서비스를 받고 있던 이동 단말은 부이 발생기의 PN을 감지하고 PN의 세기가 T_ADD 이상이면 CDMA 기지국 A에게 PSMM을 보낸다.

CDMA 기지국 A는 이동 단말이 보고하는 PSMM 정보를 분석하여 이동 단말이 CDMA 기지국 B로 이동하고 있다고 판단한다.

CDMA 기지국 A는 CDMA 기지국 B와 소프트 핸드오프 절차를 수행한다.

상기와 같이 동작하는 본 발명은,

부이 발생기를 사용함으로써, CDMA와 AMPS 경계 지역이나 주파수 할당의 수가 서로 다른 CDMA 기지국들의 경계지역에서 하드 핸드오프 수행의 효율을 증대시키기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하여 CDMA로 통화중인 가입자가 AMPS 기지국으로 이동할 때, 하드 핸드오프 수행의 성공률 향상 효과는 다음과 같다.

첫째, 여러 개의 AMPS 기지국과 접경하여 있을 때도 해당 목적지 기지국을 정확하게 찾을 수 있다.

둘째, AMPS 기지국과 인접한 CDMA 기지국이 복수개의 주파수를 사용할 때 CDMA 기지국 내에서 Fa간 하드 핸드오프 수행 절차를 생략함으로써 핸드오프 성공률을 증대시킨다.

또한 본 발명에 의하여 CDMA와 CDMA간 하드 핸드오프 수행의 성공률 향상 효과는 다음과 같다.

첫째, 인접 CDMA 기지국의 주파수 파이가 서로 상이할 때도 부이 발생기를 이용하여 주파수 파이를 용이하게 일치시킬 수 있다.

둘째, 동일 주파수 파이 구조에서 소프트 핸드오프 이후에는 시간 다이버시티를 이용한 하드 핸드오프를 수행토록 하여 성공률을 증대시킬 수 있다.

Claims

이동 단말로부터 전해진 PSMM을 기지국에서 수신하는 제 1 과정;

수신된 PSMM의 후보지 조합에 부이 발생기에 의한 PN이 있는지를 조사하여 없으면 일반적인 핸드오프 절차를 수행하는 제 2 과정;

상기 제 2 과정에서 부이 발생기 PN이 있으면, 현재 통화중인 기준 PN의 파일럿 세기와 부이 발생기 PN을 포함한 후보지 조합의 파일럿 세기를 비교하여 정렬하고, 후보지 조합 각각의 RTD를 계산하여 정렬하는 제 3 과정;

이동 단말에게 현재 위치에서의 PSMM을 올리도록 요구하는 제 4 과정;

이동 단말이 보고한 PSMM를 사용하여 후보지 조합 각각의 파일럿 세기와 RTD를 다시 계산하여 정렬하는 제 5 과정;

기준 PN의 파일럿 세기가 일정한 값 이하로 떨어지지 않았으면 상기 제 4 과정으로 되돌아가는 제 6 과정;

기준 PN의 파일럿 세기가 일정한 값 이하로 떨어졌으면 현재까지 계산된 각 PN의 파일럿 세기와 RTD 결과로부터 통계적으로 이동 단말의 위치 정보를 계산하고 이동 단말의 이동 방향을 예측함으로써 핸드오프될 목적지 셀을 결정하는 제 7 과정; 및

상기 제 7 과정에서 결정된 목적지 셀로의 핸드오프를 수행하는 제 8 과정을 포함하는, CDMA-AMPS 및 CDMA-CDMA 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 부이 발생기는 인접 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는, CDMA-AMPS 및 CDMA-CDMA 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 부이 발생기는 AMPS 또는 CDMA 기지국의 중심 및 단말의 이동방향을 안내할 수 있도록 핸드오프의 경계 지점에 설치되는, CDMA-AMPS 및 CDMA-CDMA 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 7 과정은, 후보지 조합 셀 중에서 파일럿 세기가 점점 높아지고 RTD가 점차 낮아지는 PN을 찾아서 핸드오프될 목적지 셀로 결정하는, CDMA-AMPS 및 CDMA-CDMA 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
인접한 CDMA 기지국과 AMPS 기지국간의 핸드오프 처리시, 인접한 CDMA 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는 부이 발생기를 인접한 CDMA 기지국의 주파수 파이(Pie)와 동일하게 AMPS 기지국에 설치함으로써 CDMA 기지국 영역으로부터 AMPS 기지국 영역으로의 핸드오프를 가능하게 해주는, CDMA-AMPS 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 부이 발생기는 AMPS 기지국 중심 이외에 핸드오프가 발생되는 경계 지역에 설치되어 단말의 이동 방향을 예측할 수 있도록 해주는, CDMA-AMPS 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 핸드오프 과정은, 이동 단말이 CDMA 기지국 영역에서 AMPS 기지국 영역의 경계지역으로 이동함에 따라 부이 발생기의 PN을 감지하는 제 1 단계와;

상기 제 1 단계에서 감지된 PN의 세기가 T_ADD 이상이면 CDMA 기지국으로 PSMM을 보내는 제 2 단계와;

CDMA 기지국에서 이동 단말이 보고한 PSMM 정보를 분석하여 이동 단말이 AMPS 기지국으로 이동하고 있음을 인식하는 제 3 단계와;

CDMA 기지국에서 기지국 데이터로부터 AMPS 기지국의 정보를 구하고 해당 AMPS 기지국에게 핸드오프를 요청하는 제 4 단계와;

CDMA 기지국에서 AMPS 기지국으로부터 받은 정보를 단말로 전송하는 제 5 단계; 및

단말은 CDMA 기지국으로부터 수신된 정보에 따라 AMPS 기지국으로 주파수를 전환하는 제 6 단계를 포함하는, CDMA-AMPS 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
인접한 CDMA 기지국간에 주파수 파이(Pie)가 다른 경우, 이를 일치시키기 위하여 주파수 파이가 가정 적은 CDMA 기지국에, 인접한 CDMA 기지국과 동일한 파일럿 신호를 발생시키는 부이 발생기를 설치함으로써 해당 기지국 영역으로의 핸드오프를 가능하게 해주는, CDMA 와 CDMA 시스템간의 하드 핸드오프 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 CDMA와 CDMA 시스템간의 핸드오프 과정은, 이동 단말이 CDMA 기지국 A 영역에서 주파수 파이(Pie)가 다른 CDMA 기지국 B 영역의 경계지역으로 이동함에 따라 부이 발생기의 PN을 감지하는 제 1 단계와;

상기 제 1 단계에서 감지된 PN의 세기가 T_ADD 이상이면 CDMA 기지국 A로 PSMM을 보내는 제 2 단계와;

CDMA 기지국 A에서 이동 단말이 보고한 PSMM 정보를 분석하여 이동 단말이 CDMA 기지국 B로 이동하고 있음을 인식하는 제 3 단계와;

CDMA 기지국 A는 CDMA 기지국 B와의 통상적인 소프트 핸드오프 절차를 수행하는 제 6 단계; 및

CDMA 기지국 A는 CDMA 기지국 B와의 통상적인 하드 핸드오프 절차를 수행하는 제 7 단계를 포함하는, CDMA 와 AMPS 시스템간의 하드 핸드오프 방법.