KR20000070206A - 통신 시스템 사이에서 이동국을 이용한 하드 핸드 오프를 실행하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템(S1,S2)사이에서의 시스템간 하드 핸드 오프 또는 CDMA 통신 시스템 내부의 주파수간 하드 핸드 오프를 실행하는 방법 및 장치를 나타낸다. 본 발명의 목적은 시스템간 하드 핸드 오프동안 통화 중단 가능성을 감소시키는 것이다. 하드 핸드 오프 시도가 실패한 경우, 이동국(18)은 본 발명의 통신 시스템이 미래의 핸드 오프 시도의 실행을 도와주는 정보를 가진 원천 시스템(S1)으로 복귀한다. 선택적으로, 어떠한 핸드 오프도 실행되지 않았을 경우, 이동국(18)은 목적 시스템(S2)을 감시하고, 다음의 핸드 오프 시도에 도움을 주는 정보를 가진 원천 시스템(S1)으로 복귀한다. CDMA 시스템의 감시로부터 복귀한 정보는 기지국(B1-B5)에 의해 이동국(18)으로 제공된 특정한 리스트의 오프셋 또는 미리 결정된 탐색 알고리즘에 기초한 오프셋에서 주어진 하나 혹은 그 이상의 파일롯에 관한 탐색의 결과를 포함한다.

Description

통신 시스템 사이에서 이동국을 이용한 하드 핸드 오프를 실행하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING MOBILE ASSISTED HARD HANDOFF BETWEEN COMMUNICATION SYSTEMS}

CDMA 스펙트럼 확산 통신 시스템에 있어서, 통상적인 주파수 밴드는 상기 시스템 내의 모든 기지국과 통신하기 위해서 사용된다. 이러한 시스템의 예는 여기서 상호 참조된 "이중 모드 광대역 스펙트럼 확산 셀룰라 시스템을 위한 이동국-기지국 양립 표준" 으로 표제된 TIA/EIA 협정 표준 IS-95-A 에 기술되어 있다. CDMA 신호의 발생과 수신은 "인공위성 또는 지상 중계기를 사용한 스펙트럼 확산 다중 접근 통신 시스템"으로 표제된 미국 특허 제 4,401,307 호 및 "CDMA 셀룰라 전화 시스템에 파형을 발생시키기 위한 시스템 및 방법" 으로 표제된 미국 특허 제 5,103,459 호에 기술되어 있으며 양 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 상호 참조된다.

통상적인 주파수 밴드를 포함하는 신호는 고속 PN(pseudonoise:의사 노이즈)코드에 기초한 스펙트럼 확산 CDMA 파형 특성을 통하여 수신국에서 구별된다. PN 코드는 기지국 및 원거리 스테이션으로부터 전송된 신호를 변조하는데 사용된다. 다른 기지국의 신호는 각각의 기지국에 할당된 PN 코드에 도입된 고유한 시간 오프셋의 판별에 의해 수신국에서 독립적으로 수신되어질 수 있다. 고속 PN 변조는 또한 신호가 서로 구별되는 전파 경로를 통해 이동하는 단일 전송국으로부터의 신호를 수신국이 수신할수 있도록 한다. 다중 신호의 복조는 "다중 신호의 수신 가능한 시스템의 복조 엘레멘트 할당" 으로 표제된 미국 특허 제 5,490,165 호 및 "CDMA 셀룰라 전화 시스템의 다이버시티 수신기"로 표제된 미국 특허 제 5,109,390 호에 기술되어 있으며, 양 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 상호 참조된다.

공통 주파수 밴드는 원거리 스테이션 및 하나 이상의 기지국사이의 동시 통신이 가능하도록 하며 이는 "CDMA 셀룰라 전화 시스템의 소프트 핸드 오프"로 표제된 미국 특허 제 5,101,501 호 및 "CDMA 셀룰라 전화 시스템의 이동국 지원 소프트 핸드 오프"로 표제된 미국 특허 제 5,267,261 호에 기술된 소프트 핸드 오프로서 알려진 기술로서, 양 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 상호 참조된다. 유사하게, 원거리 기지국은 1995,3,13일에 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에서 상호 참조된 "공통 기지국 섹터 사이의 핸드 오프를 형성하는 방법 및 기구" 로 표제되고 공동 계류중인 미국 특허 출원 제 08/405,611 호에서 기술한 소프터 핸드 오프로서 알려진 바와 같이 동일한 기지국의 두 섹터와 동시에 통신이 가능하다. 핸드 오프는 현재 접속이 중단되기 전에 새로운 접속을 만들기 때문에 소프트 또는 소프터(softer)로서 기술된다.

만일 이동국이 현재 통신중인 시스템의 경계의 바깥쪽을 이동중이라면, 인접 시스템이 존재할 경우, 인접 시스템으로 통화를 전송함으로써 통신 링크를 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 인접 시스템은 예를 들면, CDMA, NAMPS, AMPS, TDMA, 또는 FDMA과 같은 무선 기술을 사용할 수 있다. 만일 인접 시스템이 현재 시스템과 동일 주파수 밴드의 CDMA를 사용한다면, 시스템간 소프트 핸드 오프가 실행될 수 있다. 시스템간 소프트 핸드 오프가 유효하지 않은 상황에서, 통신 링크가 새로운 접속을 만들기 전에 현재의 접속이 중단된 하드 핸드 오프를 사용하여 전환될 것이다. 하드 핸드 오프의 예는 CDMA 시스템으로부터 선택적인 기술을 포함한 시스템으로의 하드 핸드 오프 또는 서로 다른 주파수 밴드(주파수간 하드 핸드 오프)를 사용하는 두 개의 CDMA 시스템사이에서 전환되는 통화이다.

주파수간 하드 핸드 오프는 또한 CDMA 시스템에서 발생될 수 있다. 예를 들면, 상업 지역과 같이 많은 서비스를 필요로 하는 지역은 외곽 지역보다 더 많은 주파수를 필요로 한다. 모든 시스템에 모든 가용 주파수를 배치하는 것은 비용적인 측면에서 효과적이지 않다. 고밀도 지역에만 배치된 주파수를 통해 발생된 통화는 사용자가 저밀도 지역으로 이동할 때, 반드시 핸드 오프 될 것이다. 다른 예는 시스템의 경계에서 주파수에 대해 동작하는 다른 서비스 동작 또는 마이크로파에 대한 것이다. 사용자가 다른 서비스로부터 방해를 받는 지역으로 이동할 경우, 사용자의 통화는 다른 주파수로 핸드 오프될 필요가 있다.

핸드 오프는 다양한 기술을 사용함으로써 시작될 수 있다. 핸드 오프를 시작하기 위해 신호의 질을 측정하는 기술을 포함하는 핸드 오프 기술은, 1994,10,16 에 출원된 "서로 다른 셀룰라 통신 시스템 사이의 핸드 오프를 위한 방법 및 장치"로 표제되고 공동 계류중인 미국 출원 제 08/322,817 호에서 발견되며, 이는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 상호 참조된다. 또한 핸드 오프를 시작하기 위해 왕복 신호 지연을 측정하는 기술을 포함하는 핸드 오프에 대한 설명은 1996,5,22에 출원된 "CDMA 시스템의 하드 핸드 오프를 위한 방법 및 장치" 로 표제된 미국 특허 출원 제 08/652,742 호에 기술되어 있으며 이는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 상호 참조된다. CDMA 시스템으로부터 선택적인 기술의 시스템으로의 핸드 오프는 1995,3,30 에 출원된 "CDMA에서 선택적인 시스템으로의 하드 핸드 오프를 위한 방법 및 기구" 로 표제된 미국 특허 기술 제08/413,306(306 기술)에 기술되어 있으며, 양 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고 여기에서 상호 참조된다. 306 출원에서, 파일롯 비컨(beacon)은 시스템의 경계에 위치해 있다. 이동국이 기지국으로 이러한 파일롯을 보고하면, 기지국은 이동국이 경계 가까이로 접근한 것을 안다.

시스템이 통화가 하드 핸드 오프를 통하여 다른 시스템으로부터 전환 되어야 하는 것을 결정하면, 이를 지시하는 메세지가 이동국이 목적 시스템과 접속하도록 하는 매개변수와 함께 이동국으로 보내진다. 시스템은 단지 이동국의 실제적인 위치와 환경을 추정할 뿐이기 때문에,이동국으로 보내진 매개변수는 정확성을 보증할 수 없다. 예를 들면, 비컨에 의한 핸드 오프에서, 파일롯 비컨의 신호 강도 측정은 핸드 오프를 트리거하는데 있어서 유효한 기준일 수 있다. 그러나, 이동국(액티브 세트로 알려진)에 할당될 목적 시스템의 적당한 셀 또는 셀들이 반드시 알려져 있는 것은 아니다. 게다가, 모든 가능성을 포함한다는 것은 액티브 세트에서 최대 가능한 범위를 초과할 수 있다.

이동국이 목적 시스템과 통신하기 위해서, 과거 시스템과의 접촉을 잃어버려야만 한다. 만일 이동국에 주어진 매개변수가 어떤 이유로, 즉, 이동국의 환경 변화 또는 기지국의 정확한 위치 정보의 부족으로 유효하지 않다면, 새로운 통신 링크는 형성되지 않을 것이며, 통화는 중단될 것이다. 핸드 오프 시도의 실패후에, 이동국은 만일 복귀가 가능하다면, 이전 시스템으로 다시 복귀할 수 있다. 더 이상의 정보가 없고 이동국의 환경에 중요한 변화가 없다면, 핸드 오프의 반복적인 시도 역시 실패할 것이다. 그러므로, 더 많은 성공 가능성을 가진 부가적인 하드 핸드 오프의 시도를 수행하기 위해 방법이 필요하다.

본 발명은 통신 시스템과 관련이 있으며, 특히, 서로 다른 무선 통신 시스템 사이에서 하드 핸드 오프를 위한 새롭고 향상된 방법과 관련되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스펙트럼 확산 CDMA 통신 시스템의 예에 대한 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 다양한 상황을 기술한 시나리오의 예를 나타내는 도면이다.

도 3은 기지국의 예를 도시한다.

도 4는 이동국의 예를 도시한다.

도 5는 본 발명의 동작을 도시한 흐름도이다.

본 발명의 목적은 시스템간 하드 핸드 오프중에 통화의 중단 가능성을 감소시키는 것이다. 하드 핸드 오프 시도가 실패한 경우, 이동국은 본 발명의 통신 시스템이 미래의 핸드 오프 시도의 실행을 도와주는 정보를 가진 원천 시스템으로 복귀한다.

핸드 오프에 앞서, 원천 기지국은 이동국이 목적 시스템으로 이동하는 동안 이동국으로 서비스를 제공하기 위한 목적 시스템의 가능성이 가장 높은 기지국을 개산할 것이다. 실시예에 있어서, 메시지는 목적 시스템의 인접 기지국의 리스트, 최소 총 수신 전력의 한계값 및 최소 파일롯 에너지의 한계값을 포함하는 메세지가 기지국으로부터 이동국으로 보내질 것이다. 원천 시스템의 이동국이 하드 핸드 오프가 적당하다고 결정하면, 기지국은 시스템으로 들어가는 이동국으로 순방향 링크 트래픽의 전송을 시작하기 위해, 목적 시스템의 인접 기지국으로 신호를 보낸다. 제 1 하드 핸드 오프는 메시지가 시스템간 하드 핸드 오프를 시작하는 기지국으로부터 이동국에 의해 수신된 후 시도된다. 이동국은 목적 시스템의 주파수로 스위칭하고, 제공된 포착 매개변수(즉 파일롯 PN 오프셋)에 따라 목적 시스템의 기지국을 포착하려는 시도를 한다. 만일 최소 파일롯 에너지 한계값이 초과한다면, 핸드 오프는 성공적인 것으로 간주되고 이동국은 목적 시스템에 남는다.

만일 최소 파일롯 에너지 한계값이 초과되지 않는다면, 복구 기술이 시작된다. 이동국은 목적 시스템의 총 내부 밴드 에너지를 측정하고 총 수신 에너지 한계값과 비교한다. 만일 최소 총 수신 에너지 한계값이 초과되지 않는다면, 핸드 오프는 즉시 중단된다. 이동국은 원천 시스템으로 복귀하고 어떤 상당한 전력이 새로운 주파수에 탐지되지 않았음을 알린다. 만일 최소 총 수신 에너지가 초과된다면, 목적 시스템은 유효할 것이다. 그러나, 원천 시스템에 의해 제공된 인접 기지국(새로운 액티브 세트라 함.)은 통신이 허용되지 않는다. 그 후, 이동국은 목적 시스템 내부에 생존 가능한 파일롯 신호를 찾기위해 위해 탐색을 수행한다. 일반적으로, 이동국에 제공된 탐색에 대한 오프셋 리스트는 비록 다른 탐색 알고리즘이 이용될 수 있지만, 유효한 파일롯을 찾기에 충분하다. 탐색이 완료되면, 이동국은 원천 시스템으로 복귀하고 실패를 보고하며, 탐색시 발견된 제 3 한계값을 초과한 파일롯 신호를 보고한다.

만일 어떤 상당한 수신 전력이 탐지되지 않고, 탐색시 어떤 파일롯도 발견하지 못했다면, 시스템 제어기는 이동국의 환경상의 도움이 되는 변화를 기대하며 핸드 오프에 있어 제 2 시도를 지연하도록 할 수 있다. 선택적으로, 이동국은 불가피한 통화 중단을 야기할 수 있는 하드 핸드 오프 시도를 모두 포기할 수 있다. 그러나, 목적 시스템이 존재하는 경우에 있어서, 시스템 제어기는 복귀된 탐색 정보에 기초한 액티브 세트를 갱신할 수 있고, 따라서, 목적 시스템은 이동국으로 전송하는 기지국을 수정할 수 있다. 그 후, 제 2 하드 핸드 오프 시도 메세지가 이동국으로 보내질 수 있다. 만일 환경이 변화하지 않는다면, 이러한 제 2 시도는 성공적일 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명을 이용하는 통신 시스템의 한 실시예를 도시한 것이다. 전형적인 CDMA 통신 시스템은 한개 또는 그 이상의 기지국(예를 들면 12, 14, 16)과 통신하는 시스템 제어기 및 스위치(10)를 포함한다. 시스템 제어기 및 스위치(10)는 또한 공중 교환 전화망(PSTN)(도시되지 않음) 및 다른 통신 장치(도시되지 않음)와 연결되어 있다. 이동국(18)은 예를 들어, 순방향 링크(20B,22B,24B) 및 역방향 링크(20A,22A,24A)를 가진 가입자이다. 시스템 제어기 및 스위치(10)는 시스템 내부에서 소프트 핸드 오프 및 주파수간 하드 핸드 오프를 제어하며, 인접 시스템과 관련하여 시스템간 하드 핸드 오프 및 시스템간 소프트 핸드 오프를 제어한다. 본 발명의 실시예는 CDMA 시스템의 주파수간 하드 핸드 오프를 다룬다. 본 발명은 다중 접근 방식을 사용한 핸드 오프 및 상이한 변조 방식을 사용한 시스템간 핸드 오프에 적용될 수 있다.

도 2 는 본 발명의 사용시 가능한 세가지 시나리오를 나타낸다. 세 이동국(M1,M2,M3)은 각각의 통화가 발생되는 시스템(S1)으로부터 다른 주파수를 가진 인접 시스템(S2)으로 이동중이다. 먼저, 모든 이동국(M1-M3)은 시스템(S1)내의 한개 또는 그 이상의 기지국(도시되지 않음)과 통신한다. 각각의 이동국이 S1의 경계로부터 S2로 이동하면, 하드 핸드 오프가 시도될 것이다. 목적 시스템(S2)은 각각의 셀 영역(C1-C5)을 서비스하는 기지국(B1-B5)을 포함한다. 시스템(S2)은 주어진 시나리오에 영향을 미치지 않는 다른 기지국(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 어떤 셀은 다른 셀과 교차한다. 그러한 중첩 지역에서, 이동국은 만일 이동기지국이 소프트 핸드 오프중이라면, 기지국중 하나 또는, 동시에 두 이동국과 통신할 수 있다. 또한 장애물(O1-O3)이 도시되어 있다. 이러한 장애물은 서비스 영역을 왜곡시키는데 장애물이 없다면, 서비스 영역은 둥근 모양의 셀이 될 것이다. 셀(C5)은 왜곡된 모양을 분명히 나타내기 위해 어둡게 도시 되었다.

제 1 이동국(M1)을 고려해 본다. 이것은 본 발명과 현 기술 단계의 성공적인 하드 핸드 오프의 경우의 예이다. (M1)이 S1-S1의 경계로 접근할 경우, 원천 시스템(S1)은 (M1)의 최상 예측 위치에 기초하여, 목적 시스템(S2)에서 가장 인접한 셀을 예측한다. 그 후, M1과 접촉중인 기지국(도시되지 않음)을 통하여, (S1)은 (M1)에 목적 시스템(S2)내의 셀, (예를 들면 C1,C2,C3,C4,C5)셀의 PN 오프셋을 통보한다. 실시예에서, (S2)는 또한 최소 총 수신 파일롯(MIN_TOT_PILOT) 및 최소 수신 전력(MIN_RX_PWR)에 대한 매개변수를 보낸다. 선택적인 실시예에서, (M1)은 MIN_TOT_PILOT 및 MIN_RX_PWR의 값을 저장하거나 또한 시스템 데이타에 기초한 값을 발생시킬 수도 있다. 그 후, (S1)은 기지국(B2,B3)의 이동국(M1)으로 향하는 데이타에 대한 적합한 순방향 링크의 설정을 지시하면서 시스템(S2)에 트래픽을 보내기 시작한다. 기지국(B2,B3)은 목적 기지국일 가능성이 크고 새로운 액티브 세트 상태에 있다. 그 후, (S1)은 하드 핸드 오프 처리를 시작하기 위해 이동국(M1)으로 초기 메세지를 보낸다. 이동국(M1) 주변의 양호한 전파 상태 때문에, M1이 새로운 주파수로 스위칭되었을때, 파일롯을 발견하고 시스템(S1)에서 예측한 데로, 새로운 액티브 세트인 기지국(B2,B3)으로부터 순방향 링크 트래픽을 성공적으로 복조할 것이다. (M1)은 총 수신 파일롯이 한계 MIN_TOT_PILOT을 초과하기 때문에, 하드 핸드 오프가 성공적인 것으로 결정한다. 시스템(S1)은 하드 핸드 오프가 성공적이었다고 결정한 후, 이동국(M1)과 통신하기 위해 이전에 지정된 자원의 할당을 해제한다. 이러한 결정은 시스템(S2)의 메세지를 받음으로써 이루어지거나, 또는 시스템(S1)과 이동국(M1) 사이에서 더 이상의 통신이 발생하지 않는 예정된 지속 시간에 기초한다.

다음으로, 이동국(M2)의 경우를 보면, 이동국(M2)은, 종종 홀(hole)이라고 하는, S2의 부적당한 서비스 지역에 있다. 이동국(M2)이 S1-S2의 경계로 접근함에 따라, 시스템(S1)은 시스템(S2)의 서비스 영역 범위가 셀(C1)에 제공된다는 것을 예측한다. 핸드 오프는 상술한 바와 같이 동일한 방법으로 시작된다. 그러나, 목적 시스템(S2)의 주파수에 스위칭하는데 있어, 유효 신호 에너지는 장애물(O3)에 의한 방해로 이동국(M2)으로부터 수신되지 않는다. 즉 총 수신 파일롯이 한계 MIN_TOT_PILOT보다 적다. 현재의 시스템에서 이러한 통화는 중단될 것이다. 그러나 본 발명에서는 이동국이 복구 기술을 시작한다.

일단 이동국에서 S1에 의해 예측된 파일롯 또는 파일롯들이 유효하지 않다고 결정되면, (M2)는 새로운 주파수 밴드에서 총 수신 전력을 측정하고 그 전력을 한계 MIN_RX_PWR과 비교한다. 이러한 예에서, (M2) 가까이에 있는 유일한 트랜스미터는 기지국(B1)이며, 그 신호는 장애물(O3)에 의해 방해받는다. 그래서 어떤 유효 에너지도 목적 시스템의 주파수 밴드에서 발견되지 않는다. 그 후, 이동국(M2)은 시스템(S2)이 발견되지 않는다는 것을 알리면서 핸드 오프를 포기하고 시스템(S1)으로 복귀한다. 이동국(M2)이 시스템(S1)으로 부터 멀리 이동을 계속한다고 가정한다. 통화가 중단되지 않았기 때문에, 현재의 방법을 사용한 경우처럼, 다양한 옵션이 존재한다. 최소한, 거리가 너무 멀어지기 때문에 결국 중단될때가지 시스템(S1)으로 통화를 계속할 수 있다. 이동국 환경이 변화되기 쉽게 주어진다면, 지연 시간 후에 제 2 핸드 오프 시도는 성공적일 것이다.

마지막으로, 이동국(M3)의 경우를 살펴보면, 이동국(M1,M2)의 경우와 같은 방식으로, 핸드 오프 절차는 예측된 새로운 액티브 세트인 셀(C1,C2)에 의하여 시작된다. 장애물(O1,O2) 때문에, 예측된 셀중 어느 하나도 이동국(M3)에 유효하지 않고 이에 따라 MIN_TOT_PILOT는 초과되지 않는다. 다시 복구 절차가 시작된다. 이때, 기지국(B5)은 범위안에 있지만, 오프셋은 새로운 액티브 세트에 있지 않거나 또는 (M3)로 가는 순방향 링크 데이타를 전송하지도 않는다. 마찬가지로, 예측된 셀은 유효하지 않지만, 최소 수신 전력 임계치(MIN_RX_PWR)는 초과한다. 본 발명의 실시예에서, 시스템이 유효해 보이기 때문에, 유효한 파일롯에 대한 탐색이 실행된다. 탐색이 완료되었을때, 이동국(M3)은, 시스템(S1)으로 복귀하고 시스템(S1)으로 실패한 핸드 오프 시도와 유효한 파일롯(이 경우 셀(C5)에 대한 파일롯)을 알린다. 본 발명에 있어서, (S1)은 기지국(B5)으로 순방향 링크를 설정하기 위해 목적 시스템(S2)으로 메세지를 보낸후 제 2 핸드 오프가 시도될 수 있다. 만일 환경이 실질적으로 변하지 않았다면, (M3)가 새로운 주파수로 스위치하는 두번째 시도에 의하여, 통화는 목적 시스템(S2)의 기지국(B5)에 성공적으로 핸드 오프할 수 있을것이다.

도 3 은 기지국의 예를 도시한다. 기지국(300)은 시스템 인터페이스(310)를 통하여, 다른 시스템(도시되지 않음)과, 도 1에서 보여진, 시스템 제어기 및 스위치(10)와 통신한다. 주파수간 핸드 오프는 분산형 핸드 오프로서, 시스템 제어기 및 스위치(10)는 다른 스위치에 신호를 보내고, 기지국(300)은 핸드 오프중 일부를 관련된 상세한 동작을 처리한다. 시스템 제어기(10)는, 기지국(300)과 관련하여, 시스템간 하드 핸드 오프가 필요할 것인지를 결정한다. 이동국 위치 또는 파일롯 비컨 리셉션(pilot beacon reception)을 포함하는, 상기 기술된 바와 같은, 많은 선택적인 핸드 오프 결정이 존재한다. 목적 시스템(도시 되지 않음)은 기지국의 선택 셋으로 부터 목적 시스템의 주파수를 통하여 순방향 링크 트래픽 전송을 시작하기 위해 원천 시스템에 의해 지시된다. 제어 프로세서(360)의 데이타 베이스(도시 되지 않음)는 후보 기지국을 포함할 수도 있다. 선택적으로, 핸드 오프 기지국 후보의 적당한 리스트는 목적 시스템으로부터 시스템 인터페이스(310)를 경유한 제어 프로세서로 복귀될 수 있다. 목적 시스템이 CDMA 시스템이 아닌 상황하에서, 목적 시스템을 포착하는데 유효한 다른 매개변수는 시스템 인터페이스(310)를 통하여 제어 프로세서(360)에 넘겨질 수 있다.

제어 프로세서(360)의 매개 변수 및 명령은 메세지 생성기(320)에서 메세지로 형성된다. 그러한 메세지는 변조기(330)에서 변조되고 트랜스미터(340)와 안테나(350)를 통하여 이동국으로 보내진다. 실시예에서, 변조기(330)는 전술한 미국 특허 제4,901,307 및 5,103,459에 기술된 CDMA 변조기이다. 실시예에서, 인접 기지국의 리스트, MIN_TOT_PILOT 및 MIN_RX_PWR 은 다른 주파수 인접 리스트 메세지(OFNLM)라고 하는, 단일 메세지로 결합된다. 목적 시스템을 포착하기 위한 시도를 시작하도록 기지국에서 이동국으로의 메세지는 목적 시스템 액티브 세트를 포함하고, 이는 확장 핸드 오프 지시 메세지(EHDM)로 불린다. 만일 핸드 오프 시도가 실패할 경우, 부가적인 매개변수는 하드 핸드 오프를 용이하게 하기 위하여, 이동국으로 보내질 수 있다. 예를 들면, 탐색하기 위한 특정 오프셋 리스트 및 오프셋의 범위, 또는 기지국의 오프셋으로부터 시도된 그러한 오프셋으로부터 떨어진 64 칩의 증분에서 탐색 오프셋과 같은 특정한 탐색 알고리즘은 OFNLM에 리스트된 다.

하드 핸드 오프 시도 실패후에, 이동국은 주어진 명령을 수행할 것이다. 그 후, 원천 시스템과 통신하기 위해 원천 시스템으로 복귀할 것이다. 이동국으로부터 기지국(300)으로 가는 역방향 링크 신호는 안테나(390)를 통하여 수신되고, 수신기(380)에서 다운 컨버트되며, 제어 프로세서(360)의 제어하에 있는 복조기(370)에서 복조된다.

도 4는 이동국(500)의 예를 도시한다. 메세지는 안테나(610), 듀플렉서(600), 수신기(590) 및 복조기(570)를 통하여 기지국(300)으로부터 제어 프로세서(520)에 도착한다. 실시예에서, 수신기(590)는 전술한 미국 특허 제4,901,307 및 5,103,459에서 기술한 CDMA 변조기이다. 기지국(300)에서 EHDM 메세지가 수신되면, 제어 프로세서(520)는 수신기(590) 및 트랜스미터(560)가 목적지의 주파수로 동조하도록 지시한다. 이 시점에서, 원천 시스템과의 통신 링크는 단절된다. 제어 프로세서(520)는 복조기(570)이 EHDM에서 기지국(300)에 의하여 주어진 액티브 세트상태의 오프셋에서 파일롯의 복조를 시도하도록 지시한다. 그러한 오프셋으로 복조된 신호의 에너지는 파일롯 에너지 어큐뮬레이터(530)에서 축적된다. 제어 프로세서(520)는 MIN_TOT_PILOT와 비교한 축적의 결과를 사용한다. 만일 MIN_TOT_PILOT가 초과한다면, 핸드 오프는 성공적일 것이다. 만일 MIN_TOT_PILOT가 초과하지 않는다면, 복구 동작이 시작된다. 선택적으로, 특정한 시간(T) 안에 특정한 숫자(N)의 양질의 프레임(CRC 에러는 아님)을 수신하는 필요성은 핸드 오프 시도가 성공적인지를 결정하는데 사용될 수 있다.

실패한 하드 핸드 오프 시도에 따른 첫번째 단계는 목적 시스템이 유효한지 결정하는 것이다. 수신 에너지 어큐뮬레이터(540)는 목적 시스템의 주파수 밴드에서 수신된 총 전력을 축적하고 제어 프로세서(520)로 결과를 제공한다. 제어 프로세서(520)는 어큐뮬레이터 결과와 한계 MIN-TX-PWR을 비교한다. 만일 MIN_RX_PWR이 초과하지 않는다면, 핸드 오프 시도는 중단된다. 수신기(590)와 트랜스미터(560)는 원천 주파수로 복귀하고, 제어 프로세서(520)는 기지국(300)에 핸드 오프 시도가 실패하였으며, 목적 시스템이 중요한 존재로 발견되지 않는다는 사실을 알리는 메세지를 발생한다. 메세지는 메세지를 변조하고 트랜스미터(560),듀플렉서(600) 및 전송하기 위한 안테나(610)를 경유한 변조된 신호를 제공하는 변조기(550)에 제공된다.

이동국(500)은 시스템 선호성 테이블(510)에 저장된 시스템 선호성 정보를 포함한다. 만일 목적 시스템이 존재하지 않는다면, 이동국(500)은 기지국(300)으로 선택적인 시스템 정보를 보낼수 있으며 이로 인하여, 이동국(500)은 다음 하드 핸드 오프 시도에 대하여 다른 시스템을 인지하는 시도를 할 수 있다. 예를 들면, 인접 지역은 CDMA시스템의 조합뿐만 아니라 선택적 기술의 시스템을 포함하는 다중 시스템에 의해 포함될 수 있다. 시스템 선호성 테이블(510)은 제 1 선호된 시스템이 유효하지 않을 경우, 제 2 시스템의 인지가 시도될 수 있도록 프로그램될 수 있다. 핸드 오프 시스템에 있어서, 제 2 시스템이 유효하지 않은 부가적인 시스템이 있다. 핸드 오프 시도는 모든 후보 시스템에 대한 시도가 인지될때까지 우선 순위로 이루어 진다.

만일 MIN_RX_PWR이 초과한다면, 목적 시스템이 유효하다고 지시하면서, 이동국(500)은 이전에 지시된 것처럼 처리할 것이다. 실시예에서, 탐색기(580)는 목적 시스템이 유효한 기지국의 파일롯 오프셋을 위치시키기 위해서 탐색을 수행한다. 탐색을 수행하기 위해, 탐색기(580)는 특정한 오프셋을 가진 PN 순서를 발생한다. 파일롯 에너지 어큐뮬레이터(530)는 미리 결정된 시간 간격에 대해서 축적된 샘플에 의한 특정한 오프셋의 파일롯 에너지를 측정한다. 제어 프로세서(520)는 특정한 오프셋에서 유효한 파일롯을 결정하기 위해서, 결과와 T-ADD라 불리는, 한계값을 비교한다. 그 후, 탐색기(580)는 후속되는 오프셋 후보로 이동한다. 더이상 측정할 후보 오프셋이 없을때까지 처리는 반복된다. 탐색 동작 처리는 1996,7,26에 출원된, "CDMA 통신 시스템에서 탐색 인지(acquisition)를 실행하는 방법 및 기구"로 표제되고 상호 출원중인 미국 특허 기술 제08/509/721에 자세히 기술되어 있으며, 본 발명의 양수인에 양도되고 여기서 상호 참조된다. 선택적인 탐색 알고리즘은 본 발명에 따른 변조 없이 탐색기(580)에서 대체될 수 있다.

하드 핸드 오프 실패 이후의 탐색은 모든 가능한 오프셋 또는 그 오프셋의 부분 내용에 대하여 실행되어질 수 있다. 예를 들면 오프셋의 범위가 탐색될 수 있다. 실시예에서, OFNLM은 탐색되어지는 오프셋의 부분 내용을 포함한다. 실시예에서, 인접 기지국은 64 칩의 정수배에 의해 분리된다. 만일 시스템의 한 기지국의 오프셋이 (심지어 현재로서는 유효하지 않다고 하더라도) 알려져 있다면, 알려진 오프셋으로부터 단지 64 칩의 정수배인 오프셋은 인접 기지국의 완전한 설정에 대한 인지를 시도하기 위해 탐색될 필요가 있다. 특정 범위 또는 다양한 범위에서 일정 간격을 가진 오프셋의 조합이 또한 탐색되어질 수 있다.

목적 시스템이 선택적인 기술일 때, 후속되는 하드 핸드 오프의 시도를 향상시키는 정보의 산출을 실행하는 다른 절차가 있을 것이다. 예를 들면, 목적 시스템이 TDMA일 경우, 이동국은 다수의 주파수 하부 밴드에서 밴드 에너지에 측정되고 이러한 정보를 원천 시스템으로 보고한다. 또한 인접 AMPS 시스템의 경우에 있어서, 기지국은 아날로그 제어 채널로 OFNLM 특성화된 주파수를 보낼 수 있다. 그러나, 만일 주파수가 이미 알려져 있다면, 제어 채널의 주파수를 보낼 필요가 없을 수도 있다. 그러한 경우에, 만일 이동국이 핸드 오프되어 대단히 약한 음성 채널을 발견한다면, 이동국은 아날로그 제어 채널에 수신 전력을 측정하기 시작할 수 있다. 또한 제어 채널에 대한 디지털 컬러 코드(DCC)를 결정한다. DCC는 이동국이 어떤 지역에서 다중 셀을 수신할 수 있는 경우에 한하여, 셀의 더 나은 결정을 제공한다. 주파수 및 가장 강력한 아날로그 기지국의 DCC는 후속되는 핸드 오프 시도를 돕기위해 정보의 형태로 복귀될 수 있다. DCC의 사용에 관한 논의는 또한 William C.Y.Lee가 저술한 "이동 셀룰라 통신 시스템" 의 3장에서 알 수 있다.

이동국(500)이 필요한 일을 완수한 후, 수신기(590) 및 트랜스미터(560)는 원천 주파수로 복귀하고, 제어 프로세서(520)는 변조기(550),트랜스미터(560), 듀플렉서(600) 및 안테나(610)를 통하여 핸드 오프 시도가 실패한것을 기지국(300)에 통보하고 후속 시스템이 처리를 탐색하는 동안, 발견되는 정보를 넘겨준다.

도 5의 흐름도는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 동작을 도시하였다. 핸드 오프가 긴급한 상황임을 결정한 후, 원천 시스템은 박스(50)에서 인접 시스템의 주파수에 대한 인접 기지국의 리스트를 예측한다. 52로 가보면, 인접 시스템의 기지국은 상술한 OFNLM을 이동국으로 보낸다. 블록(53)에서, 새로운 주파수에 대한 액티브 세트가 결정된다. 블록(54)에서, 목적 시스템은 EHDM에 지정됨으로써, 순방향 링크를 설정한다. 블록(56)에서 원천 시스템의 기지국은 주파수간 하드 핸드 오프를 초기화하기 위해 이동국으로 EHDM을 보낸다. 블록(58)에서, 메세지에 따라, 이동국은 새로운 주파수에 동조하고 EHDM 메세지의 액티브 세트 정보에 따라 목적 시스템을 인지하려고 한다.

블록(60)에서, 이동국은 파일롯 에너지, 즉, 액티브 세트에서 모든 파일롯 에너지의 합을 측정하고 , 만일 수신된 총 파일롯 에너지가 매개변수 MIN_TOT_PILOT를 초과한다면, 62로 넘어가서, 성공적인 하드 핸드 오프가 발생할 것이다. 실시예에서, 이동국은 꼭 필요한것은 아니지만, 목적 시스템에서 소프트 핸드 오프 상태로 직접 핸드 오프되어질 수있다. 새로운 액티브 세트에서 수신된 플롯 에너지가 매개변수 MIN_TOT_PILOT의 에너지를 초과하는 단일 플롯은 성공적인 핸드 오프를 위해 충분하다.

60에서, 만일 MIN_TOT_PILOT가 초과하지 않았다면, 68에서 계속된다. 68에서, 만일 주파수 밴드의 총 수신 에너지가 목적 시스템의 전반적인 존재를 지시하는 매개변수 MIN_RX_PWR을 초과하였다면, 66으로 넘어가고 그렇지 않으면 69로 진행된다.

선택적인 실시예는 파일롯 에너지 이전의 총 수신 전력을 체크할 것이다. 만일 한계 MIN_RX_PWR이 초과하지 않는다면, 핸드 오프는 중단될것이다.

66에서, 유효한 파일롯 신호에 대한 가능한 오프셋을 탐색한다. 선택적 탐색 전략은 또한 이곳에서 수행되어질 수 있다. 탐색이 완료되면, 65로 이동한다. 이동국은 65에서 원천 시스템으로 복귀한다. 그 후, 64로 이동하고 64에서, OFNLM에 필요한 변환을 만들고 52로 복귀한다. 52에서, 동작은 상술한 바와같이 진행된다.

69에서, 이동국은 원천 시스템으로 복귀한다. 그 후, 72로 진행된다. 72로부터, 70으로 진행됨으로써 핸드 오프 시도를 계속하도록 결정될 수 있고, 또한, 핸드 오프 절차는 74에 진행됨으로써 중지될 수 있다.

본 발명의 선택적인 실시예에서, 기지국은 이동국이 목적 시스템으로 들어가는 지점에서 유효하게 되는 기지국의 확장 리스트를 이동국으로 보낸다. 이러한 선택적인 실시예에서, 어떤 순방향 링크도 즉시 목적 시스템에서 설정되지 않는다. 오히려, 이동국은 후보 시스템의 확장 리스트에 의해 공급된 신호의 강도가 통신 링크를 유지하기 위해 적당한지 단순히 결정할 뿐이다. 이동국은 후보 기지국의 확장 리스트에서 각각의 기지국의 순방향 링크 신호를 감시한다.

후보 기지국의 확장 리스트에서 각각의 기지국의 신호 강도를 감시한 후에, 이동국은 반드시 원천 시스템으로 복귀하고 후보 기지국의 순방향 링크의 신호 강도를 지시하면서 메세지를 보낸다. 실시예에서, 이동국은 확장 리스트에서 각각의 기지국에 의해 수신된 신호의 강도와 미리 결정된 한계 T-ADD를 비교하고 측정된 신호 전력이 한계값을 초과 또는 미달하는지 단순하게 보고할 뿐이다.

원천 시스템의 기지국은 목적 시스템의 각각의 기지국의 신호 강도에 대한 정보를 받고 이러한 정보로부터 원천 시스템의 기지국은 액티브 세트 리스트를 만든다. 이러한 리스트는 원천 시스템으로부터 제공된 액티브 세트와 일치하여 이동국에 대한 순방향 링크를 설정하는 목적 시스템으로 제공된다. 원천 시스템의 기지국은 액티브 리스트에서 기지국을 인지하려는 이동국으로 액티브 리스트를 전송하고 만일 인지가 성공적이라면, 이동국으로의 전송은 방해없이 이용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 선택적인 실시예는 이동국(M3)의 인지의 관점에서 기술되었다. 원천 시스템(S1)은 이동국(M3)이 목적 시스템(S2)으로 하드 핸드 오프 동작을 시작할 것인지를 결정하였을 때, 이동국(M3)과 현재 통신중인 원천 시스템(S1)의 기지국은 이동국이 인지될 수 있는 S2에서 기지국의 확장 리스트를 만든다. 실시예에서, 확장 후보 리스트는 모든 기지국(B1,B2,B3,B4,B5)을 탐색하기 위해 필요한 매개변수뿐만 아니라, 목적 시스템(S2)의 부가적인 기지국을 포함할 수도 있다. 선택적인 실시예에서, M3에 관한 어떤 정보도, 아직까지, 목적 시스템(S2)으로 제공되지 않는다.

이동국(M3)은 목적 시스템(S2)의 주파수에 동조하고 확장 후보 리스트에서 기지국의 각각의 파일롯 채널에 대한 에너지를 측정한다. 이동국(M3)의 예에서, 이동국은 원천 시스템(S1)의 기지국으로 기지국(B5)의 인지가 가능하다는 것을 알리는 메세지를 원위치로 전송할 것이다. 이러한 메세지에 응답하여, 원천 시스템의 기지국은 단지 기지국(B5)만 포함하는 액티브 세트 리스트를 생성할 것이다.

원천 시스템의 기지국은 이동국(M3)으로의 순방향 링크가 기지국(B5)에서 제공되어 질것이라고 지시하면서, 목적 시스템(S2)으로 메세지를 보낸다. 이러한 메세지에 응답하여, 목적 시스템(S2)은 기지국(B5)의 이동국(M3)에 대한 순방향 링크를 설정한다. 액티브 세트 리스트는 이동국(M3)에 보내진다. 액티브 세트 메세지에 응답하여, 이동국(M3)은 기지국(B5)의 인지를 시도한다.

도 3을 참조하면, 원천 시스템의 기지국(300)은 메세지 생성기(320)의 확장 후보 리스트를 생성하고 변조기(330)에 메세지를 제공한다. 메세지는 변조기(320)에 의해 변조되고, 신호를 업컨버트하고 증폭하는 트랜스미터(340)에 제공되며, 안테나(350)를 경유한 최종적인 신호를 전송한다.

도 4를 참조하면, 전송된 신호는 안테나(610)에 의해 이동국(500)에 수신되고, 수신기(590)에 의해 다운 컨버트, 필터링 및 증폭된다. 그 후, 수신된 신호는 복조기(570)에 의해 복조되고 제어 프로세서(520)로 제공된다. 그 후, 제어 프로세서(520)는 탐색기(580)에 의해 수행된 탐색을 지시하는 일련의 명령을 생성한다. 탐색기(580)는 복조기(570)로 일련의 탐색 복조 매개변수를 제공한다. 복조된 신호는 확정 후보 리스트의 기지국의 파일롯에 대한 강도를 측정하는 파일롯 에너지 어큐뮬레이터(530)에 제공된다. 이러한 각각의 후보의 에너지는 측정된 에너지와 한계 T-ADD를 비교하는 제어 프로세서(520)로 제공된다. 제어 프로세서(520)는 만일 존재한다면, 후보 기지국의 신호가 한계값을 초과하는 에너지를 나타내는 메세지를 생성한다.

메세지는 메세지가 변조되는 변조기(550)로 제공된다. 그 후, 변조된 신호는 업 컨버트, 증폭, 및 안테나를 통하여 전송되는 트랜스미터(560)로 제공된다.

다시 도 3을 참조하면, 후보 기지국의 강도를 나타내는 메세지는 원천 시스템의 기지국(300)의 안테나(390)에 의해 수신된다. 신호는 다운 컨버트되고 수신기(380)에 의해 증폭되며 복조기(370)에 제공된다. 복조기(370)은 신호를 복조하고 제어 프로세서(360)로 결과를 제공한다. 제어 프로세서(360)은 탐색 결과를 나타내는 이동국(5000에 의해 전송된 메세지의 정보와 일치하여 목적 시스템에 대한 액티브 세트 리스트를 생성한다. 실시에에서, 액티브 세트 리스트는 이동국에 의해 감시당할 때, 신호가 한계 에너지 T-ADD를 초과하는 모든 기지국을 포함한다.

제어 프로세서(360)는 목적 시스템(S2)에 대한 액티브 세트 리스트를 지시하는 메세지를 보내는 시스템 인터페이스(310)로 액티브 세트 리스트를 보낸다. 용량 문제가 허용되는한, 목적 시스템(S2)은 액티브 세트 리스트에서 각각의 시스템으로 순방향 링크 채널을 제공한다.

제어 프로세서(360)는 또한 메세지 생성기(320)에 액티브 세트 리스트를 제공한다. 최종적인 메세지는 변조기(330)에 의해 변조되고 상술한 바와 같이 전송된다.

이동국(500)은 안테나(600)로 부터 메세지를 받고, 상술한 바와 같이 신호를 복조하며, 제어 프로세서(520)로 메세지를 제공한다. 그 후 제어 프로세서(520)는 복조기(570)와 수신기(590)로 액티브 세트 리스트에 대한 정보를 제공하며, 목적 시스템(S2)으로 액티브 세트 리스트의 기지국의 매개변수를 사용하면서 하드 핸드 오프는 시도된다. 이러한 예에서, 액티브 리스트는 이동국(500)에 의해 결정되기 때문에, 이동국은 리스트에서 선험적으로 기지국을 알고 있는한, 액티브 세트 리스트를 수신할 필요가 없다. 그러므로, 선택적인 실시예에서, 이동국은 미리 결정된 시간 간격을 지연할 수 있으며, 기지국의 신호가 한계값을 초과하는 기지국으로 핸드 오프를 수행할 수 있다. 만일, 다른 한편으로, 액티브 세트가 단순하게 한계값을 초과할뿐 아니라 S2의 수용량 매개변수와 같은 이동국의 알려지지 않은 매개변수를 고려하는 기지국의 카피(copy)가 아니었다면, 그 후, 메세지의 전송은 가치있는 일이 될것이다.

전술한 선택적인 실시예의 변화를 보면, 이동국은 정기적으로 새로운 주파수에 동조하고 기지국으로부터의 지시가 없는 OFNLM에서 제공된 오프셋을 측정한다. 기간은 OFNLM에서 지정된다. 탐색이 완료된후, 이동국은 원천 시스템으로 복귀하고 자신의 탐색을 보고한다. 인접 시스템을 폴링함으로써 획득한 이러한 정보는 다음의 핸드 오프 시도에 대한 액티브 세트를 결정할 뿐만 아니라, 그러한 시스템으로 핸드 오프를 시작하는 여부를 결정하는데 도움이 되도록 사용될 수 있다.

바람직한 실시예의 종래의 기술(description)은 기술적으로 숙련된 어떤 사람이라도 본 발명을 만들수 있고 사용할 수 있도록 제공되었다. 이러한 실시예에 대한 다양한 변용은 기술적으로 숙련된 사람들에게 손쉽게 이해될 수 있으며 여기에서 정의내리는 일반적인 원리들은 독창적인 설비의 사용없이 다른 실시예에 적용될수 있다. 그러므로, 본 발명은 여기서 설명한 실시예로 제한하려는 의도가 아니라 여기서 밝힌 원리나 새로운 특성과 일관되는 넓은 범위를 허용하려는 것이다.

Claims (7)

1. 이동국이 원천 시스템의 서비스 범위 지역으로부터 목적 시스템의 서비스 범위 지역으로 이동하며 상기 목적 시스템을 포착하기 위한 첫번째 시도가 실패한 무선 통신 시스템에서, 상기 이동국과의 통신 중단을 방지하는 방법에 있어서,

   상기 이동국으로부터 상기 원천 시스템으로 일련의 매개변수 데이타 세트를 전송하는 단계;

   상기 원천 시스템에서 상기 매개변수 데이타를 수신하는 단계;

   상기 매개변수 데이타에 따른 탐색 리스트를 상기 원천 시스템에서 생성하는 단계;및

   상기 제 2 탐색 리스트에 따라 상기 이동국에서 상기 목적 시스템의 포착을 시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동국에서 상기 매개변수 데이타를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 매개변수 데이타를 측정하는 상기 단계는 상기 목적 시스템의 파일롯 신호의 신호 강도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 매개변수 데이타를 측정하는 상기 단계는 미리 결정된 탐색 매개변수 세트에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 탐색 매개변수 세트는 상기 원천 시스템에 의해 상기 이동국으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법
6. 제 1 항에 있어서, 상기 원천 시스템으로부터 상기 이동국으로 상기 탐색 리스트를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
7. 이동국이 원천 시스템의 서비스 범위 지역으로부터 목적 시스템의 서비스 범위 지역으로 이동하는 것을 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 원천 시스템으로부터 상기 목적 시스템으로 핸드 오프를 제공하는 방법에 있어서,

   상기 원천 시스템으로부터 상기 이동국으로 탐색 매개변수 데이타 세트를 전송하는 단계;

   상기 매개변수 셋과 일치하여 상기 이동국에서 상기 목적 시스템의 유효성을 결정하는 단계;

   상기 이동국에서 상기 원천 시스템으로 상기 목적 시스템의 유효성을 나타내는 메세지를 전송하는 단계;

   상기 이동국의 상기 메세지에 따라 상기 목적 시스템에 포착 매개변수를 생성하는 단계;및

   상기 포착 매개변수의 세트에 따라 상기 이동국에서 상기 목적 시스템의 포착을 시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.