KR20010032440A

KR20010032440A - 중계기를 사용하여 시디엠에이 시스템에서 핸드오프를수행하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010032440A
Application number: KR1020007005681A
Authority: KR
Inventors: 베이커케네스알.
Original assignee: 밀러 럿셀 비; 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2001-04-25
Also published as: CA2311623A1; CN1302518A; NO20002671L; NO327951B1; FI20001211A; CN100456872C; WO1999027747A1; JP2001524793A; IL136273A0; ID27894A; NO20002671D0; AU1607399A; RU2000116264A; EP1034683A1; BR9815435A; AU759370B2

Abstract

2개의 통신 시스템간에 핸드오프를 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 시스템은 상이한 주파수에서 동작하는 CDMA 시스템일 수 있거나 상이한 기술을 사용하는 시스템일 수 있다. 첫번째 시스템에서, 기지국 (4) 은, 2개 이상의 섹터에, 양 쪽 시스템의 통신가능영역을 중첩하는 통신가능 영역을 제공하는 상응하는 중계기 (8) 에 할당된 한 개 이상의 섹터를 제공하도록 구성된다. 이동국 (6) 이 중계기 (8) 의 통신가능 영역내로 이동할 때, 중계기 (8) 의 파일럿 신호는 식별되고, 측정되어 제 1 시스템으로 전송된다. 측정된 파일럿 신호가 소정의 추가 임계값보다 크다면, 중계기 (8) 는 이동국의 액티브 세트에 추가된다. 제 1 시스템은, (1) 제 1 시스템의 기지국에 의해 소프트 핸드오프를 개시할 때, (2) 이동국 (6) 에 의해 측정된 바와 같이 중계기 (8) 의 파일럿 신호 세기가 소정의 핸드오프 임계값을 초과한다면, (3) 제 1 시스템의 기지국 (4) 이 이동국 (6) 의 액티브 세트로부터 드롭된다면, (4) 제 1 시스템의 중계기가 이동국 (6) 의 액티브 세트로부터 드롭된다면, 또는 (5) 제 1 시스템의 기지국 (4) 및 중계기 (8) 가 이동국 (6) 의 액티브 세트로부터 드롭된다면, 이동국 (6) 을 제 2 시스템으로 핸드오프할 수 있다.

Description

중계기를 사용하여 시디엠에이 시스템에서 핸드오프를 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF IN A CDMA SYSTEM THROUGH THE USE OF REPEATERS}

기술분야

본 발명은 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 중계기를 사용하여 CDMA 시스템에서 핸드오프를 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래기술

코드분할 다중접속 (CDMA) 변조 기술을 사용하는 것은, 시분할 다중접속 (TDMA), 주파수분할 다중접속 (FDMA), 및 진폭 압신 단일 측대역 (ACSSB) 와 같은 진폭 변조 기술과 같이, 수많은 사용자가 통신을 용이하게 하기위한 여러 기술중 한 가지이며, CDMA 는 이러한 기술들과 다른 특별한 장점을 갖고 있다. 다중접속 통신 시스템에서 CDMA 기술을 사용하는 것은, 참고로 본 발명의 양수인에게 양도된 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 라는 명칭의 미국특허번호 제 4,901,307 호에 공개되어 있다. 다중접속 통신 시스템에서 CDMA 기술을 사용하는 것은, 참고로 본 발명의 양수인에게 양도된 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 라는 명칭의 미국특허번호 제 5,103,459 호에 또한 공개되어 있다. CDMA 시스템은, 이후 IS-95 표준이라 언급되는 "듀얼모드 광대역 스펙트럼 확산 셀룰러 시스템을 위한 TIA/EIA/IS-95 이동국-기지국 호환성 표준" 에 맞도록 설계될 수 있다.

상기한 US 미국특허번호 4,901,307 및 5,103,459 호에서, 다중접속 기술은, 각각의 사용자가 트랜시버 (이동국으로 또한 알려짐) 를 갖는 다수의 이동 전화 시스템 사용자가 CDMA 스펙트럼 확산 통신 신호를 사용하는 위성 중계기 또는 지상 기지국 (기지국 또는 셀-사이트로 또한 알려져 있음) 을 통하여 통신하는 것에 대하여 공개되어 있다. CDMA 통신에 있어서, 주파수 스펙트럼은 이웃 셀-사이트에서 재사용될 수 있다. CDMA 기술을 사용함으로써 다른 다중접속 기술을 사용하여 얻을 수 있는 것보다 높은 스펙트럼 효율이 얻어지고, 따라서 시스템 사용자 용량을 증가시킬 수 있다.

설명되는 바와같이, 기지국은 통신이 수행되는 물리적인 하드웨어이다. 셀은 기지국과의 통신이 가능한 지형적 통신가능 영역이다. 셀은 다중 섹터로 분할될 수 있고, 섹터는 중첩 또는 중첩되지 않을 수 있다. 예로 든 CDMA 통신 시스템에서, 각 기지국은 다중 섹터를 통해 통신을 지원할 수 있다. 이 명세서에서, 섹터 및 셀은, 용어가 사용되는 내용에 따라 통신이 수행되는 물리적인 하드웨어로 또한 언급될수 있다. 시스템은 공통 시스템 제어기에 의해 제어되는 한 세트의 기지국으로 언급된다.

미국에서 사용되는 종래의 FM 셀룰러 전화 시스템은 보통 어드밴스 이동 전화 서비스 (AMPS) 라 불리고, 전자 산업 협회 표준 EIA/TIA-553 "이동국-지상국 호환성 명세" 에 상세히 설명되어 있다. 이러한 종래의 FM 셀룰러 전화 시스템에서, 이용가능한 주파수 대역은 특히 30khz 대역폭의 채널로 나누어진다. 시스템 서비스 영역은 그 크기가 변경될 수도 있는 지형적 기지국 통신가능 영역으로 나누어진다. 이용가능한 주파수 채널은 세트로 나누어진다. 주파수 세트는 통신가능 영역에 할당되어 공동 채널 간섭 가능성을 최소화하려 한다. 예를 들어, 여러 개의 주파수 세트가 있고 통신가능 영역이 균일하게 육각형으로 된 시스템을 고려해 본다. 한 통신가능 영역에 사용되는 주파수 세트는 가장 가까이 이웃하는 6개의 통신가능 영역에 사용되지 않는다.

종래의 셀룰러 시스템에서, 이동국이 2개의 상이한 기지국의 통신가능 영역간의 경계를 넘을 때 핸드오프 기술이 사용되어 통신 접속이 계속된다. AMPS 시스템에서, 호를 처리하는 액티브 기지국이 이동국으로부터 수신된 신호 세기가 소정의 임계값 이하로 떨어진 것을 측정할 때 한 기지국으로부터 다른 기지국으로의 핸드오프가 개시된다. 낮은 신호 세기 표시는 이동국이 기지국의 통신가능 영역 경계 근처에 있다는 것을 의미한다. 신호 레벨이 소정의 임계값 이하로 떨어질 때, 액티브 기지국은 시스템 제어기로 하여금 이웃하는 기지국이 현재의 기지국보다 센 신호 세기를 갖는 이동국 신호를 수신하는지 여부를 결정하게 한다.

시스템 제어기는, 액티브 기지국 문의에 응답하여, 핸드오프 요구를 갖는 이웃하는 기지국에 메시지를 전송한다.

액티브 기지국에 이웃하는 각 기지국은 이동국으로부터의 신호를 동작중인 채널에서 검색하는 특별한 스캐닝 수신기를 사용한다. 이웃하는 기지국중 한 개라도 시스템 제어기에 적절한 신호 레벨을 보고한다면, 이웃하는 상기 기지국에 대하여 핸드오프가 시도되며 이것을 이후부터 타겟 기지국으로 언급한다. 이후 타겟 기지국에서 사용되는 채널 세트로부터 아이들 채널을 선택함으로써 핸드오프가 개시된다. 제어 메시지는 이동국으로 전송되어 현재의 채널로부터 타겟 기지국에 의해 지원되는 새로운 채널로 전환되게 한다. 동시에, 시스템 제어기는 액티브 기지국으로부터 타겟 기지국으로 호 접속을 전환한다. 이러한 프로세스가 하드 핸드오프로 언급된다. 하드(hard) 라는 용어는 핸드오프의 "break-before-make" 특성을 강조하는데 사용된다.

종래 시스템에서, 타겟 기지국으로의 핸드오프가 성공적이지 못하다면 (즉, 중단되면) 호 접속은 드롭된다. 하드 핸드오프 실패가 발생할 수도 있는 이유로는 여러 가지가 있다. 우선, 타겟 기지국에서 이용가능한 아이들 채널이 없다면 핸드오프는 실패할 수 있다. 둘째, 기지국이 떨어져 있는 기지국과 통신하기 위해 동일한 채널을 사용하고 있는 상이한 이동국으로부터 신호를 실제로 수신할 때 이웃하는 기지국중 한 개가 이동국으로부터 신호를 수신하는 것을 보고한다면 핸드오프가 또한 실패할 수 있다. 이러한 보고 에러로 인하여 원하지 않는 기지국, 특히 실제 이동국으로부터의 신호 세기가 통신을 유지하기에 불충분한 기지국으로의 호 접속 전송이 발생한다. 세째, 채널을 전환하기 위해 이동국이 명령을 수신하지 못한다면 핸드오프가 실패한다. 실제 동작에 의해 핸드오프 실패가 종종 발생하며 이것은 시스템의 신뢰도를 상당히 낮춘다.

종래의 AMPS 전화 시스템에서의 또다른 문제점은, 이동국이 2개의 통신가능 영역 간의 경계 근처에서 연장된 시간 주기동안 존재할 때 발생한다. 이 상황에서, 신호 레벨은, 통신가능 영역내의 다른 반사되는 또는 감소되는 물체가 위치를 변경하는 할 때, 이동국이 위치를 변경할 때, 또는 불확실한 측정 때문에 각 기지국에 대하여 요동하려는 경향이 있다. 신호 레벨 요동으로 인해 핑퐁 (ping pong) 현상이 발생하여 반복된 요구가 호를 2개의 기지국 간에 앞뒤로 핸드오프하게 한다. 이렇게 추가로 발생하는 불필요한 핸드오프는 호가 우연히 접속되지 않는 가능성을 증가시킨다. 게다가, 반복된 핸드오프는, 비록 성공적이라 할지라도, 신호 품질에 역으로 영향을 줄 수 있다.

참고로 본 발명의 양수인에 양도되었으며, 1992년 3월 31일 제출된 "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 이라는 명칭의 미국특허번호 5,101,510 호에서, CDMA 호의 핸드오프동안 한 개 이상의 기지국을 통해 이동구과 통신하기 위한 방법 및 시스템이 공개되어 있다. 이러한 종류의 핸드오프를 사용하여, 셀룰러 시스템내의 통신이 액티브 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 핸드오프에 의해 방해받지 않는다. 이러한 종류의 핸드오프는, 제 1 액티브 기지국과의 통신이 종료되기 전에 제 2 액티브 기지국으로 되는 타겟 기지국과 동시 통신이 확립된다는 점에서 소프트 핸드오프로 고려될 수도 있다.

또다른 소프트 핸드오프 기술은, 참고로 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 1993년 11월 30일 발행된 "MOBILE STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM" 이라는 명칭의 미국특허번호 제 5,267,261 호에 공개되어 있다. 미국특허번호 제 5,267,261 호의 시스템에서, 소프트 핸드오프 프로세스는 시스템내의 각 기지국에 의해 전송되는 파일럿 신호 세기의 이동국에서의 측정에 의거하여 제어된다. 이러한 파일럿 세기 측정은 실용적인 기지국 핸드오프 후보 식별을 용이하게 함으로써 소프트 핸드오프 프로세스를 지지한다.

보다 상세하게, 미국 특허번호 제 5,267,261 호의 시스템에서, 이동국은 이웃하는 기지국으로부터의 파일럿 신호 세기를 감시한다. 이웃하는 기지국의 통신가능 영역은 액티브 통신이 확립되는 기지국의 통신가능 영역 근처에 실제로 있을 필요가 없다. 이웃하는 기지국중 한 개로부터의 파일럿 신호의 측정된 세기가 소정의 추가 임계값을 초과할 때, 이동국은 액티브 기지국을 통해 신호 세기 메시지를 시스템 제어기에 전송할 필요가 있다. 시스템 제어기는 타겟 기지국으로 하여금 이동국과의 통신을 확립하게 하며 액티브 기지국과의 통신을 유지하는 한편 액티브 기지국을 통해 이동국으로 하여금 타겟 기지국과의 동시 발생 통신을 확립하게 한다. 이러한 프로세스는 추가 기지국에 대하여 될 수 있다.

이동국이 통신하고 있는 기지국중 한 개에 상응하는 파일럿 신호 세기가 소정의 드롭 임계값 이하로 떨어졌음을 이동국이 검출할 때, 이동국은 상응하는 기지국의 측정된 신호 세기를 액티브 기지국을 통해 시스템 제어기에 보고한다. 시스템 제어기는 명령 메시지를 식별된 기지국 및 이동국에 전송하여 식별된 기지국과의 통신을 종료하는 한편 다른 액티브 기지국과의 통신을 유지한다.

상기한 기술들은 동일한 시스템 제어기에 의해 제어되는 동일한 셀룰러 시스템내의 기지국간의 호 전송에는 적절하지만, 상이한 주파수에서 동작하는 기지국에 의해 또는 다른 셀룰러 시스템의 기지국에 의해 서비스받는 통신가능 영역으로 이동국이 이동하는 보다 복잡한 상황이 존재한다. 인터프리퀀시 및/또는 인터시스템 핸드오프에서 복잡해지는 요인은 하드웨어 제한으로 인해 2개의 주파수에서 신호를 동시에 송수신할 수 없다는 것이다. 인터시스템 핸드오프에서 복잡해지는 또다른 요인은 각 시스템이 상이한 시스템에 의해 제어되고 특히 제 1 시스템의 기지국 및 제 2 시스템의 시스템 제어기 간에 직접적인 링크가 없기 때문이다. 이에따라 2 개의 시스템은 핸드오프동안 이동국과의 동시 통신을 제공하지 못한다. 2개의 시스템 간에 인터시스템 링크가 존재하여 인터시스템 소프트 핸드오프를 용이하게 할지라도, 2개 시스템의 상이한 특성은 소프트 핸드오프 프로세스를 더 복잡하게 만든다.

인터프리퀀시 및/또는 인터시스템 소프트 핸드오프를 수행하도록 리소스가 이용가능하지 않을 때, 방해받지 않는 서비스가 유지되어야 한다면 한 주파수로부터 다른 주파수로 및/또는 한 시스템으로부터 다른 시스템으로의 호 연결의 하드 핸드오프 수행은 위험해진다. 인터프리퀀시 및/또는 인터시스템 핸드오프는 한 번에 수행되어야 하고 위치는 시스템 간의 호 연결의 성공적인 전송이라는 결과를 가져올 것이다. 핸드오프는, 예를 들어, 다음과 같은 때에만 시도되어야 한다.

(1) 아이들 채널이 타겟 기지국에서 이용가능할 때

(2) 이동국이 타겟 기지국 및 액티브 기지국의 범위내에 있을 때

(3) 이동국이 채널을 전환하는 명령을 수신하는 위치에 있을 때

이상적으로, 이러한 각 인터프리퀀시 및/또는 인터시스템 하드 핸드오프는 상이한 시스템의 기지국 간의 핑퐁 핸드오프 요구의 가능성을 최소화하는 방식으로 수행되어야 한다.

현존하는 인터프리퀀시 및 인터시스템 핸드오프의 단점은 셀룰러 통신의 품질을 악화시킨다. 또한 다른 경쟁중인 셀룰러 시스템이 계속 향상되는 것에 비해 성능 열화가 예상될 수 있다. 따라서, 기지국 간의 호의 핸드오프를 신뢰성있게 수행할 수 있는 인터프리퀀시 및 인터시스템 핸드오프 기술이 필요하다.

발명의 개요

본 발명은 중계기를 사용하여 2개의 통신 시스템간에 핸드오프를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 시스템은 상이한 주파수에서 동작하는 CDMA 시스템일 수 있고 또는 CDMA 및 AMPS 와 같은 상이한 기술을 이용하는 시스템일 수 있다. 실시예에서, 제 1 시스템에서, 기지국은 2개 이상의 섹터를 담당하도록 구성된다. 한 개 이상의 섹터는 셀로 또한 언급되는 기지국을 둘러싸는 통신가능 영역과 관련된다. 나머지 한 개 이상의 섹터 각각은 셀의 경계에 위치한 각 중계기와 관련된다. 각 중계기는 각 중계기를 둘러싸는 통신가능 영역을 위한 통신을 제공한다.

실시예에서, 중계기의 통신가능 영역은 기지국과 중계기 간에 핸드오프가 수행될 수 있는 제 1 시스템의 셀을 중첩한다. 실시예에서, 중계기의 통신가능 영역은 제 1 시스템의 기지국 또는 중계기 및 제 2 시스템의 기지국 (또는 중계기) 간에 핸드오프가 수행될 수 있는 제 2 시스템의 셀을 또한 중첩한다.

실시예에서, 제 1 시스템의 기지국 및 중계기의 파일럿 신호는 데이터를 확산하는데 사용되는 짧은 공통 PN 확산 부호의 상이한 오프셋에 의해 구별된다. 대체하여, 파일럿 신호는 상이한 월시 또는 다른 식별되는 특징에 의해 구별될 수 있다. 제 1 시스템의 셀내에 위치한 이동국은 상응하는 액티브 기지국과 통신한다. 이동국이 중계기의 통신가능 영역으로 이동할 때, 중계기의 파일럿 신호는 식별되고 이동국에 의해 측정되며 액티브 기지국으로 전송된다. 측정된 파일럿 신호가 소정의 추가 임계값 이상이라면, 중계기는 이동국의 액티브 세트에 추가될 수 있고 액티브 기지국 및 중계기와의 동시 통신이 확립될 수 있다. 제 1 시스템은 4개 이상의 실시예중 한 개를 사용하는 제 2 시스템의 기지국으로 통신을 전송한다.

제 1 실시예에서, 중계기 통신가능 영역을 갖는 제 1 시스템의 액티브 기지국에 의한 소프트 핸드오프의 개시에 따라 제 1 시스템은 제 2 시스템의 기지국으로 통신을 전송한다. 이 실시예는 중계기의 통신가능 영역이 제 2 시스템의 셀 (의 서브세트) 내에 함께 위치할 때 잘 적용된다. 따라서, 제 1 시스템으로 제 2 시스템의 기지국과의 통신이 신뢰성있게 확립될 수 있다.

제 2 실시예에서, 이동국에 의해 측정될 때 중계기의 파일럿 신호 세기가 초정의 핸드오프 임계값을 초과한다면 제 1 시스템은 제 2 시스템의 기지국으로 통신을 전송한다. 소정의 핸드오프 임계값은 중계기를 이동국의 액티브 세트에 추가하는데 사용되는 소정의 추가 임계값보다 높게 설정될 수 있다. 이 실시예는 중계기의 통신가능 영역이 제 2 시스템의 이웃하는 셀내에 함께 위치하지 않을 지라도 잘 적용된다.

제 3 실시예에서, 제 1 시스템의 기지국이 이동국의 액티브 세트로부터 드롭된다면 제 1 시스템은 제 2 시스템의 기지국으로 통신을 전송한다. 실시예에서, 이동국은 액티브 기지국 및 중계기의 파일럿 신호를 주기적으로 측정하고 제 1 시스템에 측정값을 보고한다. 이동국에 의해 측정될 때 제 1 시스템의 액티브 기지국의 파일럿 신호 세기가 소정의 드롭 임계값 이하라면, 그 기지국은 이동국의 액티브 세트로부터 드롭된다. 이러한 상황이 발생할 때, 제 1 시스템은, 이동국이 제 2 시스템의 통신가능 영역으로 충분히 이동하여 제 2 시스템에 대한 이동국의 핸드오프를 개시한다는 것을 추정할 수 있다.

제 4 실시예에서, 제 1 시스템의 중계기가 이동국의 액티브 세트로부터 드롭된다면 제 1 시스템은 통신을 제 2 시스템의 기지국으로 전송한다. 이 실시예는 중계기의 통신가능 영역이 제 2 시스템의 통신가능 영역내에 있는 시스템 설계에 특히 적용가능하고 이러한 제 2 시스템을 핸드오프하는 것이 바람직하다.

제 5 실시예에서, 제 1 시스템의 액티브 기지국 및 중계기가 이동국의 액티브 세트로부터 드롭된다면 제 1 시스템은 통신을 제 2 시스템의 기지국으로 전송한다. 제 1 시스템의 액티브 기지국 및 중계기의 파일럿 신호 세기가 소정의 드롭 임계값 이하로 떨어질 때, 제 1 시스템은, 이동국이 제 1 시스템의 통신가능 영역 밖으로 이동하였음을 추정할 수 있다. 따라서, 제 2 시스템에 대한 이동국의 핸드오프가 시도된다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 특성, 목적, 장점은 유사한 참고 문자가 식별되는 도면과 함께 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1 은 복수의 기지국 및 이동국과 통신하는 중계기를 포함하는 통신 시스템의 예이다.

도 2 는 포워드 링크 송수신 서브시스템의 블록도이다.

도 3 은 기지국내의 채널 소자의 블록도이다.

도 4 는 이동국내의 복조기의 블록도이다.

도 5a - 5b 는 오버 디 에어 링크 및 전송 라인 링크를 통해 각각 통신하는 중계기의 블록도이다.

도 6a - 6c 는 한 기지국 및 2 개의 통신 시스템의 한 중계기에 의해 제공되는 3개의 통신가능 영역의 도이다.

바람직한 실시예의 상세한 설명

도 1 은 다중 이동국 (6) 과 통신하는 다중 기지국 (4) 을 포함하는 본 발명의 통신 시스템을 도시한다 (한 개의 이동국 (6) 이 예로 도시되어 있다). 시스템 제어기 (2) 는 통신 시스템, 공중교환 전화망 (PSTN), 및 다른 통신 시스템의 시스템 제어기의 모든 기지국 (4) 에 연결된다. 시스템 제어기 (2) 는 PSTN 및 다른 시스템에 연결된 사용자 및 이동국 (6) 에서의 사용자 간에 통신을 조정한다.각 기지국 (4) 은 순방향 링크 신호를 이동국 (6) 으로 재전송 또는 재방송하고 이동국 (6) 으로부터 역방향 링크 신호를 수신하는데 사용되는 중계기 (8) 를 통해 또는 통하지 않고 통신을 제공할 수 있다. 중계기 (8) 는 지형 무선 링크 또는 광섬유 링크 혹은 전송 라인과 같은 다른 전송 링크를 통해 기지국 (4) 에 연결될 수 있다. 기지국 (4) 으로부터 이동국 (6) 으로의 통신은 신호 경로 (10) 를 통해 순방향 링크에서 발생하며 이동국 (6) 으로부터 기지국 (4) 으로의 통신은 신호 경로 (12) 를 통해 역방향 링크에서 발생한다.

순방향 링크 전송 및 수신 하드웨어의 블록도가 도 2 에 도시된다. 기지국 (4) 내에서, 데이터 소스 (110) 는 이동국 (6) 으로 전송되는 데이터를 포함한다. 실시예에서, 데이터는 시스템에 의해 요구될 때 데이터를 구획화하고, 그 데이터를 CRC 인코딩하며, 부호 테일 비트를 삽입하는 채널 소자 (112) 에 제공된다. 실시예에서, 채널 소자 (112) 는 데이터, CRC 패러티 비트, 및 부호 테일 비트를 컨버루션 인코딩하며, 인코딩된 데이터를 인터리브하고, 인터리브된 데이터를 긴 사용자 PN 시퀀스로 스크램블하며, 스크램블된 데이터를 월시 시퀀스로 커버한다. 트래픽 채널 및 각 섹터에 상응하는 파일럿 채널 데이터는 결합되어 변조기 및 송신기 (MOD AND TMTR; 114) 에 제공된다 (도 2 에서는 간략하게 한 개 만이 도시되어 있다). 각 복조기 및 송신기 (114) 는 짧은 PN 시퀀스를 갖는 커버된 데이터를 확산한다. 실시예에서, 각 복조기 및 송신기 (114) 를 위한 짧은 PN 시퀀스의 오프셋이 선택되어 이웃하는 복조기 및 송신기의 오프셋과는 다른 독특한 것으로 된다. 이후 확산 데이터는 인 페이즈 및 직각 사인 곡선으로 변조되고, 변조된 신호는 필터링, 업컨버트, 및 증폭된다. 순방향 링크 신호는 안테나 (116) 를 통해 순방향 링크 (10) 에 전송된다.

이동국 (6) 에서, 순방향 링크 신호는 안테나 (132) 에 의해 수신되어 수신기 (RCVR; 134) 에 제공된다. 수신기 (134) 는 신호를 필터링, 증폭, 다운컨버트, 변조, 및 양자화한다. 디지털 데이터는, 짧은 PN 시퀀스로 그 데이터를 드스프레드 (despread) 하고, 디스프레드된 데이터를 월시 시퀀스로 디커버 (decover) 하며, 디커버된 데이터를 리커버된 파일럿 신호로 디로테이트 (derotate) 하는 변조기 (DEMOD; 136) 에 제공된다. 변조기 (136) 내에서 상이한 연관기로부터 디로테이트된 데이터는 결합되고 긴 사용자 PN 시퀀스로 디스크램블된다. 디스크램블된 (또는 변조된) 데이터는 채널 소자 (112) 내에서 수행되는 인코딩의 역을 수행하는 디코더 (138) 에 제공된다. 디코딩된 데이터는 데이터 싱크 (140) 에 제공된다.

상기한 순방향 링크 신호 프로세싱은 상기 미국특허번호 4,901,307 및 5,103,459 호에 더 상세히 설명되어 있다. 이러한 특허는 도 2 에 도시되지 않은 역방향 링크 신호 프로세싱을 또한 설명한다. 본 발명은, 참고로 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 1997년 11월 3일에 출원한 "METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION" 이라는 명칭의 미국특허 출원번호 PA496 호에 설명된 시스템과 같은 다른 통신 시스템에 또한 적용될 수 있다.

채널 소자 (112) 의 블록도는 도 3 에 도시되어 있다. 실시예에서, 채널 소자 (112) 는 한 개 이상의 트래픽 채널 (212) 및 파일럿 채널 (232) 을 포함한다. 각 트래픽 채널 (212) 내에서, CRC 인코더 (214) 는, (IS-95 표준에 따라) 트래픽 데이터를 수신하고, CRC 인코딩을 수행하며, 한 세트의 코드 테일 비트를 삽입할 수 있다. CRC 인코딩된 데이터는 데이터를 컨버루션 코드로 인코딩하는 컨버루션 인코더 (216) 에 제공된다. 실시예에서, 컨버루션 코드는 IS-95 표준에 의해 특정화된다. 인코딩된 데이터는 인코딩된 데이터내에서 코드 부호를 다시 순서화하는 인터리버 (218) 에 제공된다. 실시예에서, 인터리버 (218) 는 인코딩된 데이터의 20msec 블록내에 코드 부호를 다시 순서화하는 블록 인터리버이다. 인터리브된 데이터는 데이터를 긴 사용자 PN 시퀀스로 스크램블하는 승산기 (220) 에 제공된다. 긴 PN 시퀀스는 통신하게 되어 있는 이동국에 할당된 시퀀스와 동일하다. 스크램블된 데이터는 데이터를 트래픽 채널에 할당된 월시 시퀀스로 커버하는 승산기 (222) 에 제공된다. 커버된 데이터는, 전송 전력을 유지하는 한편 필요한 비트당 에너지 대 노이즈 (Eb/Io) 비율이 목적 이동국에서 유지되는 같이 데이터를 스케일하는 게인 소자 (224) 에 제공된다. 스케일된 데이터는 데이터를 트래픽 채널 (212) 로부터 적절한 합산기 (240) 로 향하게 하는 스위치 (230) 에 제공된다. 각 합산기 (240) 는 모든 트래픽 채널 (212) 로부터의 신호 및 특정 섹터용으로 지정된 파일럿 채널 (232) 로부터의 신호를 더한다. 결과적으로 각 합산기 (240) 로부터의 신호는 상기한 방식으로 기능하는 변조기 및 송신기 (114) 에 제공된다.

채널 소자 (112) 는 한 개 이상의 파일럿 신호 (232) 를 포함한다. 필요한 파일럿 채널 (232) 의 수는 시스템 요구사항에 의존한다. 실시예에서, 각 섹터는 이웃하는 섹터의 오프셋과 다른 짧은 PN 오프셋을 제외하고 동일한 월시 커버 (즉, 월시 코드 0) 를 갖는 파일럿 신호와 관련된다. 대체 실시예에서, 각 섹터는 이웃하는 섹터의 오프셋과 다른 월시 커버를 제외하고 동일한 짧은 PN 오프셋을 갖는 파일럿 신호와 관련될 수 있다. 다른 독특한 특징은 본 발명의 범위내에서 상이한 섹터의 신호를 구별하는데 사용될 수 있다.

각 파일럿 채널 (232) 용으로, 파일럿 데이터는 데이터를 파일럿 월시 시퀀스로 커버하는 승산기 (234) 에 제공된다. 실시예에서, 모든 파일럿 채널 (232) 을 위한 파일럿 데이터는 동일하며 모든 한 종류의 시퀀스를 포함한다. 커버된 파일럿 데이터는 필요한 파일럿 신호 레벨을 유지하기 위해 파일럿 데이터를 스케일링 인자로 스케일하는 게인 소자 (236) 에 제공된다. 스케일된 파일럿 데이터는 데이터를 파일럿 채널 (232) 로부터 적절한 합산기 (240) 로 향하게 하는 스위치 (230) 에 제공된다. 실시예에서, 상응하는 짧은 PN 시퀀스를 갖는 확산이 변조기 및 송신기 (114) 내에서 수행된다.

상기한 바와 같은 하드웨어는 다중 섹터를 다루기 위해 단일 기지국에 의해 사용될 수 있는 많은 실시예중 한 가지이다. 적응성 섹터화된 전송을 위한 또다른 방법 및 시스템은, 참고로 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 1995년 6월 27일 출원한 "DYNAMIC SECTORIZATION IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM" 이라는 명칭의 미국특허 출원번호 제 08/495,382 호에 설명되어 있다. 특정 영역에 전송하기 위한 또다른 방법 및 시스템은 상기한 미국특허 출원번호 PA446 에 설명되어 있다. 설명된 기능을 수행하기 위해 다른 하드웨어 아키텍쳐가 또한 설계될 수 있다. 다양한 아키텍쳐는 본 발명의 범위내에 있다.

이동국 (6) 내에 복조기의 블록도가 도 4 에 도시된다. 순방향 링크 신호는 안테나 (132) 에 의해 수신되고 상기한 방식으로 신호를 처리하는 수신기 (134) 에 제공된다. 디지털 (I 및 Q) 데이터는 복조기 (136) 에 제공된다. 복조기 (136) 내에서, 데이터는 한 개 이상의 상관기 (310) 에 제공된다. 각 상관기 (310) 는 수신된 신호의 상이한 다중경로 구성요소를 처리한다. 상관기 (310) 내에서, 데이터는 필요한 디스프레드 (I, Q) 를 얻기 위해 I 및 Q 데이터를 짧은 PN 시퀀스로 디스프레드하는 짧은 PN 디스프레더 (320) 에 제공된다. 짧은 PN 디스프레딩은 변조기 및 송신기 (114) 내의 짧은 PN 스프레더에 의해 수행된다.

디스프레드 (I) 데이터는 승산기 (322a) 및 파일럿 상관기 (326a) 에 제공되고 디스프레드 (Q) 데이터는 승산기 (322b) 및 파일럿 상관기 (326b) 에 제공된다. 승산기 (322a 및 322b) 는 I 및 Q 데이터를 상관기 (310) 에 할당된 월시 시퀀스 (Wx) 로 각각 승산한다. 승산기 (322a 및 322b) 로부터의 I 및 Q 데이터는 누산기 (ACC; 324a 및 3324b) 에 각각 제공된다. 실시예에서, 누산기 (324) 는 월시 시퀀스의 길이인 64 칩 인터벌로 데이터를 누산한다. 누산기 (324) 로부터 디커버된 I 및 Q 데이터는 내적 회로 (328) 에 제공된다. 파일럿 상관기 (326a 및 326b) 는 상관기 (310) 에 할당된 파일럿 월시 시퀀스 (PWy) 로 I 및 Q 데이터를 디커버하고 디커버된 파일럿 신호를 필터링한다. 필터링된 파일럿은 당해 기술에 알려진 방식으로 2개 벡터 (파일럿 및 데이터) 의 내적을 계산하는 내적 회로 (328) 에 제공된다. 내적 회로 (328) 의 실시예는, 참고로 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 "PILOT CARRIER DOT PRODUCT CIRCUIT" 이라는 명칭의 미국특허번호 5,506,865 호에 상세히 설명되어 있다. 내적 회로 (328) 는 디커버된 데이터에 상응하는 벡터를 필터링된 파일럿에 상응하는 벡터위로 투영하고, 벡터의 진폭을 승산하며, 부호있는 스칼라 출력을 결합기 (330) 에 제공한다. 결합기 (330) 는 수신된 신호를 복조하도록 할당된 상관기 (310) 로부터의 출력을 결합하며 결합된 데이터를 긴 PN 디스프레더 (332) 로 경로지정한다. 긴 PN 디스프레더 (332) 는 긴 PN 시퀀스로 데이터를 디스프레드하고 변조된 데이터를 디코더 (138) 에 제공한다.

특정한 상관기 (310) 를 위한 파일럿 세기는 파일럿 상관기 (326a 및 326b) 로부터 필터링된 파일럿으로부터 계산될 수 있다. 또한, 파일럿 신호 세기 측정값은 필터링되어 보다 신뢰성있는 측정값을 제공할 수 있다. 파일럿 신호 측정을 수행하는 방법 및 장치는, 참고로 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 "METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM" 이라는 명칭으로 1996년 9월 27일 제출한 미국특허 출원번호 08/722,763 호에 설명되어 있다.

많은 통신 시스템에서, 중계기는 통신가능 영역을 향상시키고 용량을 증가하도록 사용된다. 중계기는 소스 디바이스로부터 신호를 수신하고, 그 신호를 증폭하며, 지정 디바이스로 재전송 또는 재방송한다. 일반적으로, 중계기는 통신 디바이스 간에 순방향 및 역방향 링크 신호의 양방향 재전송 또는 재방송을 수행한다. 특히, 중계기는 신호 상태를 제공하지만 신호 프로세싱 또는 제어를 제공하지 않는다.

중계기의 블록도가 도 5a 및 도 5b 에 도시된다. 도 5a 에서, 중계기 (8a) 는 지형 또는 위성 링크 (410) 를 통해 기지국과 통신한다. 링크 (410) 는 소스 기지국으로부터 지형 또는 초단파 링크, 또는 (GLOBALSTAR 통신 위성과 같은) 통신 위성으로부터의 위성 링크일 수 있다. 기지국으로부터의 순방향 링크 신호는 도우너 안테나 (412) 에 의해 수신되며 듀플렉서 (414) 에 제공된다. 듀플렉서 (414) 는 신호를 증폭하는 증폭기 (AMP; 416) 에 순방향 링크 신호를 향하게 한다. 도 5a 에 도시되어 있지 않지만, 필터링 및/또는 주파수 변환이 또한 제공될 수 있다. 증폭된 신호는 듀플렉서 (418) 를 통해 경로지정되며 서버 안테나 (420) 를 통해 이동국으로 전송된다. 서서 안테나 (420) 는 역방향 링크 신호를 이동국으로부터 또한 수신한다. 역방향 링크 신호는 듀플렉서 (420) 를 통해 경로지정되며 신호를 증폭하는 증폭기 (AMP; 422) 에 제공된다. 다시, 도 5a 에 도시되어 있지 않지만, 필터링 및/또는 주파수 변환이 또한 제공될 수 있다. 증폭된 신호는 듀플렉서 (414) 를 통해 경로지정되며 안테나 (412) 로부터 기지국으로 전송된다.

도 5b 에 도시된 바와 같은 중계기 (8b) 는 도 5a 의 중계기 (8a) 와 동일한 방식으로 동작한다. 그러나, 중계기 (8b) 는 전송 라인 링크 (424) 를 통해 기지국과 인터페이스하며, 상기 링크는 광섬유 링크, 동축 링크, 또는 다른 링크를 포함할 수 있다.

다중 섹터로의 셀 분할은 CDMA 통신 시스템에 있어서 많은 장점을 제공한다. 우선, 다양한 섹터중의 트래픽 채널 (즉, 월시 코드) 이 재사용될 수 있기에 용량이 향상될 수 있다. 둘째, 2개 이상의 섹터로 소프트 핸드오프를 사용함으로써 신뢰성이 향상될 수 있다.

예로 든 상기 미국특허 출원번호 08/495,382 호에 설명된 CDMA 통신 시스템에서, 기지국은 단일 섹터 또는 다중 섹터를 통해 통신을 제공하도록 구성될 수 있다. 기지국 (또는 셀) 의 통신가능 영역은 다중 섹터로 분할될 수 있다. 이동국과 기지국 간의 통신은 한 개 이상의 섹터를 통해 발생할 수 있다. 셀의 다양한 섹터를 통한 통신이 공통 기지국에 의해 공조된다는 점을 제외하고, 각 섹터는 한 셀의 경향 (즉, 각 섹터마다 고유한 세트의 트래픽 채널 및 고유한 파일럿 신호를 갖는 것) 을 갖는다. IS-95 시스템 용으로, 각 섹터는 짧은 PN 확산 코드의 상이한 오프셋과 관련된다. 따라서, 특정 섹터에 의해 전송된 파일럿 신호의 짧은 PN 오프셋을 측정함으로써, 섹터의 일치가 측정될 수 있다.

실시예에서, 기지국은 2개 이상의 섹터를 통신가능하도록 구성된다. 한 개 이상의 섹터는 기지국을 둘러싸는 통신가능 영역과 관련될 수 있다. 남아있는 섹터는 셀의 경계에 배치된 중계기와 관련될 수 있다. 예를 들어, 셀은 2개의 섹터로 분할될 수 있다. 이후 기지국은, 3개 섹터, 즉, 기지국이 위치해 있는 셀과 관련된 2개 섹터, 및 중계기와 관련된 한 섹터가 통신가능하도록 동작될 수 있다.

2개 통신 시스템의 중계기 및 기지국에 의해 제공되는 통신가능한 첫번째 도가 도 6a 에 도시된다. 도 6a 에서, 기지국 (4) 은 2개 섹터가 통신가능하도록 동작한다. 한 섹터는 셀 (22) 과 관련된다. 두번째 섹터는 통신가능 영역 (26) 을 제공하는 중계기 (8) 와 관련된다. 실시예에서, 셀 (22) 및 통신가능 영역 (26) 은 동일한 주파수에서 동작하며 도로 (30) 를 따라 이동하는 이동국이 셰이드 영역 (30) 내에 위치할 때 소프트 핸드오프될 수 있는 것처럼 중첩된다. 기지국 (4) 및 중계기 (8) 는 제 1 통신 시스템의 일부이다.

도 6a 에 도시된 실시예에서, 셀 (22) 에 인접한 영역에서의 통신은 제 2 통신 시스템에 의해 제공된다. 이 제 2 통신 시스템은 상이한 주파수에서 동작하는 또다른 CDMA 시스템 또는 AMPS 와 같은 대체 통신 기술의 시스템일 수 있다. 제 2 시스템의 기지국 (14) 은 셀 (24) 을 통신가능하게 한다. 제 1 시스템과 유사하게, 기지국 (14) 은 중계기 (18) 를 통하여 인접하는 통신가능 영역 (28) 을 통신가능하도록 또한 다중 섹터에서 동작될 수 있다. 이 실시예에서, 통신가능 영역 (26) 은 셀 (24) 내에 함께 위치한다는 것에 주의한다.

기지국 및 중계기에 의해 제공되는 통신가능 영역의 제 2 실시도가 도 6b 에 도시된다. 도 6b 에서, 통신가능 영역 (26) 은 셀 (24) 과 중첩하지만 (도 6a 에 도시된 바와 같이) 셀 (24) 내에 완전히 포함되지 않는다. 통신가능 영역 (26) 은 제 1 시스템 및 제 2 시스템 간의 통신가능 영역을 연결할 수 있다. 중계기 (18) 는 도 6b 에 도시되지 않는다.

기지국 및 중계기에 의해 제공되는 통신가능 영역의 제 3 실시도는 도 6c 에 제공된다. 도 6c 에서, 통신가능 영역 (26) 은 셀 (24) 을 중첩하지만 셀 (24) 내에 함께 위치하지 않는다. 게다가, 셀 (22 및 24) 은 중계기 (8) 에 대한 중간 핸드오프없이 기지국 (4) 과 기지국 (14) 간의 핸드오프가 가능하지 않는 것처럼 인접하지 않는다. 다시, 중계기 (18) 는 도 6c 에 도시되지 않는다.

실시예에서, 제 1 시스템은 통신가능 영역 (26) 이 셀 (22, 24) 을 중첩한다는 우선 지식을 갖는다. 제 1 시스템은 기지국 (14) 이 제 2 시스템에 의해 제어된다는 우선 지식을 또한 갖는다. 실시예에서, 제 1 시스템은 제 2 시스템에 연결되며 제 1 시스템으로부터 제 2 시스템으로 이동국의 핸드오프를 개시할 수 있다.

본 발명에서, 이동국이 제 1 시스템으로부터 제 2 시스템으로 이동할 때, 그리고 역으로 이동할 때, 중계기는 2개 시스템 간에 이동국의 핸드오프를 개시하도록 사용될 수 있다. 도 6a 에서, 이동국이 도로 (30) 를 따라 좌측에서 우측으로 이동한다고 가정한다. 처음에, 이동국은 셀 (22) 내에 위치해 있고 기지국 (4) 과 통신한다. 이동국이 셰이드 영역 (30) 으로 이동할 때, 이동국은 중계기 (8) 로부터 파일럿 신호를 또한 수신한다. 이동국이 중계기 (8) 로부터 파일럿 신호를 복조하고, 새로운 파일럿의 일치 (identity) 를 측정하며, 파일럿 신호 세기 및 일치 (즉, 파일럿 신호의 월시 코드 또는 PN 오프셋) 를 기지국 (4) 에 보고한다. 기지국 (4) 은 보고된 파일럿 신호 세기를 소정의 추가 임계값과 비교하며 파일럿 신호 세기가 소정의 추가 임계값을 초과한다면 이동국의 액티브 세트에 중계기 (8) 를 추가할 수 있다. 액티브 세트는 액티브 통신이 확립되는 기지국 (및/또는 중계기) 의 리스트를 포함한다. 이후 기지국 (4) 은 상기한 미국특허번호 제 5,101,501 및 5,267,261 호에서 설명된 방법에 따라 이동국의 소프트 핸드오프를 다룰 수 있다. 본 발명에서, 이동국 및 기지국 (4) 간의 통신의 핸드오프는 4 개 이상의 실시예중 한 개에서 달성될 수 있다.

제 1 실시예에서, 제 1 시스템은 중계기 (8) 로 소프트 핸드오프를 개시함에 따라 이동국 및 기지국 (4) 및 기지국 (14) 간의 통신의 핸드오프를 개시한다. 도 6a 에서, 통신가능 영역 (26) 은 셀 (24) 내에 위치한다. 이것은 시스템 설계 단계동안 그리고 기지국 및 중계기의 적절한 배치에 의해 보장될 수 있다. 이 경우에, 제 1 시스템은 중계기 (8) 와 소프트 핸드오프인 이동국이 기지국 (14) 의 통신가능 영역내에 또한 위치하는 것이 보장된다. 이 정보는 이동국이 중계기 (8) 의 통신가능 영역내에 있을 때 기지국 (14) 의 핸드오프를 개시하도록 사용될 수 있다.

제 2 실시예에서, 제 1 시스템은 중계기 (8) 로부터 충분한 파일럿 신호 세기를 측정함에 따라 이동국 및 기지국 (4) 및 기지국 (14) 간의 통신의 핸드오프를 개시한다. 실시예에서, 이동국에 의해 측정될 때 보고된 중계기 (8) 의 파일럿 신호 세기가 상기한 바와 같이 소정의 추가 임계값을 초과할 때 기지국 (4) 은 중계기 (8) 와 핸드오프를 개시한다. 그러나, 통신가능 영역 (26) 은 도 6b - 6c 에 도시된 바와같이 셀 (22) 내에 위치하지 않을 수도 있고, 제 1 시스템은 중계기 (8) 와 핸드오프를 개시할 때 기지국 (4) 으로부터 기지국 (14) 으로의 통신 핸드오프를 즉시 개시하지 않으며, 이렇게 함으로써 통신의 두절이 발생한다. 대신에, 이동국은 중계기 (8) 로부터 파일럿 신호 세기를 계속 측정하고 측정값을 기지국 (4) 에 보고한다. 기지국 (4) 은 파일럿 측정값을 소정의 추가 임계값보다 높게 설정된 소정의 핸드오프 임계값과 비교한다. 보고된 중계기 (8) 의 파일럿 신호 세기가 소정의 핸드오프 임계값을 초과할 때 제 1 시스템은 이동국과 기지국 (4) 및 기지국 (14) 간의 핸드오프를 개시한다. 제 2 실시예는 도 6a - 6b 에 도시된 통신가능 영역에 대하여 잘 적용된다.

소정의 핸드오프 임계값은 통신가능 영역 (26) 에 걸쳐 파일럿 신호 세기의 측정값 (즉, 도로 (30) 를 따라 측정되는 파일럿 신호 세기 측정값) 에 따라 설정될 수 있고 또는 (실효복사전력 (ERP) 및 r⁴전파 법칙 (여기서 r 은 중계기 (8) 로부터의 거리) 을 사용하여) 예상되는 파일럿 신호 세기의 계산에 따라 설정될 수 있다. 일예로, 소정의 핸드오프 임계값은 소정의 추가 임계값보다 높은 5dB 로 설정될 수 있지만, 시스템 설계에 의거하여 다른 값이 사용될 수 있고 본 발명의 범위내에 있다.

제 3 실시예에서, 기지국 (4) 이 이동국의 액티브 세트로부터 드롭될 때 제 1 시스템은 이동국 및 기지국 (4) 과 기지국 (14) 간의 통신 핸드오프를 개시한다. 실시예에서, 이동국은 액티브 세트내의 기지국 및 중계기의 파일럿 신호를 주기적으로 측정하고 측정값을 액티브 기지국에 보고한다. 액티브 기지국은 파일럿 측정값을 소정의 드롭 임계값과 비교한다. 파일럿 측정값이 소정의 드롭 임계값 이하라면, 파일럿 신호에 따른 기지국은 상기한 미국특허번호 제 5,101,501 및 5,267,261 호에서 설명된 바와 같이 이동국의 액티브 세트로부터 제거된다. 실시예에서, 기지국 (4) 으로부터의 파일럿 신호가 소정의 드롭 임계값 이하라면, 제 1 시스템은 이동국이 셀 (24) 내에서 이동했음을 추정할 수 있다. 따라서, 기지국 (4) 이 이동국의 액티브 세트로부터 드롭될 때 제 1 시스템은 이동국 및 기지국 (4) 과 기지국 (14) 간의 통신 핸드오프를 개시한다. 제 3 실시예는 도 6a - 6b 에 도시된 통신가능 영역에서 또한 잘 적용된다.

제 4 실시예에서, 중계기 (8) 가 이동국의 액티브 세트로부터 드롭될 때 제 1 시스템은 이동국 및 기지국 (4) 과 기지국 (14) 간의 통신 핸드오프를 개시한다. 실시예에서, 이동국 및 중계기 (8) 간의 통신은 가능한 오랫동안 지속된다. 그러나, 중계기 (8) 의 파일럿 신호 세기가 소정의 드롭 임계값 이하라면, 제 1 시스템은 이동국이 제 2 시스템의 통신가능 영역내에 있다고 추정한다. 따라서, 중계기 (8) 가 이동국의 액티브 세트로부터 드롭될 때 제 1 시스템은 이동국 및 기지국 (4) 과 기지국 (14) 간의 통신 핸드오프를 개시한다. 제 4 실시예는 도 6a 에 도시된 통신가능 영역에서 또한 잘 적용된다.

제 5 실시예에서, 기지국 (4) 및 중계기 (8) 가 이동국의 액티브 세트로부터 드롭될 때 제 1 시스템은 이동국 및 기지국 (4) 과 기지국 (14) 간의 통신 핸드오프를 개시한다. 실시예에서, 이동국 및 기지국 (4) 및/또는 중계기 (8) 간의 통신은 가능한 오랫동안 지속된다. 그러나, 기지국 (4) 및 중계기 (8) 의 파일럿 신호 세기가 소정의 드롭 임계값 이하라면, 제 1 시스템은 이동국이 제 1 시스템의 통신가능 영역을 벗어나 이동했다고 추정한다. 따라서, 기지국 (4) 및 중계기 (7) 가 이동국의 액티브 세트로부터 드롭될 때 제 1 시스템은 이동국 및 기지국 (4) 과 기지국 (14) 간의 통신 핸드오프를 개시한다. 제 4 실시예는 도 6a - 6c 에 도시된 통신가능 영역에서 또한 잘 적용된다.

상기한 제 2, 3, 및 5 실시예는 2개 시스템 간에 핸드오프의 핑퐁을 최소화하는 히스테리시스를 제공한다. 제 2 실시예에서, 히스테리시스는 소정의 추가 임계값 및 소정의 핸드오프 임계값 간의 차이에 의해 제공된다. 제 3 및 제 4 실시예에서, 히스테리시스는 기지국 및 중계기의 소정의 추가 임계값 및 소정의 드롭 임계값 간의 차이에 의해 제공된다.

상기한 핸드오프가 이동국 및 기지국 간의 액티브 통신동안 발생하지만, 제 2 시스템에 대한 핸드오프는 이동국이 아이들인 동안 또한 발생할 수 있다. 이동국이 도로 (30) 를 따라 이동할 때, 중계기 (8) 의 파일럿 신호가 측정될 수 있다. 아이들 모드 핸드오프의 제 1 실시예에서, 이동국은 파일럿 측정값을 제 1 시스템에 보고한다. 제 1 시스템은 상기한 실시예중 어느 것을 사용하더라도 핸드오프를 제 2 시스템으로 향하게 할 수 있다. 핸드오프는 기지국과 이동국 간에 전송되는 인터페이스 메시지를 통해 달성될 수 있다. 아이들 모드 핸드오프의 제 2 실시예에서, 이동국은 중계기의 통신가능 영역에 방송되는 글로벌 리다이렉션 메시지를 감시한다. 글로벌 리다이렉션 메시지는 이동국을 새로운 주파수 또는 또다른 시스템 (즉, AMP 시스템) 으로 향하게 할 수 있다. 아이들 모드 핸드오프의 제 3 실시예에서, 이동국은 중계기의 통신가능 영역에 방송되는 확장된 이웃 리스트 메시지를 감시한다. 확장된 이웃 리스트 메시지는 이동국을 위한 이웃만이 또다른 주파수 또는 또다른 시스템에 있다는 것을 나타낼 수 있다. 확장된 이웃 리스트 메시지는 "ANSI J-STD-008 : Personal Station-Base station Compatibility Requirement for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Communications Systems" 이라는 명칭으로 CDMA 표준에 설명되어 있다. 아이들 모드에서 핸드오프를 수행하는 다른 실시예가 고려될 수 있으며 본 발명의 범위내에 있다.

제 1 시스템에 대하여 한 개의 중계기만이 도 6a - 6c 에 도시되어 있지만, 다중 중계기가 이용될 수 있다. 중계기는 핸드오프가 수행될 수 있는 통신가능 영역을 확장하도록 이용될 수 있다. 게다가, 중계기 (즉, 직렬로 연결된 중계기) 는 2개 시스템의 인접하지 않는 통신가능 영역을 링크하도록 이용될 수 있다. 핸드오프를 개시하는 시스템은 이웃 시스템을 중첩하는 특정 중계기의 우선 지식을 갖는다. 시스템은 핸드오프를 개시하기 위해 정보 및 일치 보고 및/또는 중계기의 파일럿 신호 세기를 사용한다.

본 발명은 (트래픽 채널없이) 파일럿 신호만을 전송하는 파일럿 비콘을 사용하여 또한 실행될 수 있다. 파일럿 비콘의 사용은 상기한 처음 3개의 실시예와 함께 사용될 수 있다. 파일럿 비콘은 필요한 파일럿 식별 및 신호 세기 측정을 제공하는 한편 둘러싸는 통신가능 영역에 대하여 최소 간섭을 발생한다. 일반적으로, 중계기 또는 파일럿 비콘으로부터 전송된 어떠한 신호도 핸드오프 프로세스에 사용될 수 있다.

바람직한 실시예의 설명으로 인해 당해 기술에 숙련된 당업자는 본 발명을 실시할 수 있다. 이러한 실시예에 대하여 다양한 수정은 당해 기술에 숙련된 당업자에게 명백한 것이며, 여기서 정의된 원리는 다른 실시예에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 실시예로 제한하려는 것이 아니며 설명된 원리 및 신규한 특징과 부합하는 가장 넓은 범위에 따른 것이다.

Claims

제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 이동국의 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,

상기 이동국에서 중계기로부터의 신호 세기를 측정하는 단계;

상기 중계기의 상기 신호 세기 측정값을 소정의 추가 임계값과 비교하는 단계; 및

상기 비교 단계의 결과에 응답하여 핸드오프를 개시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기로부터의 신호는 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 중계기는 파일럿 비콘을 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 중계기로부터의 파일럿 신호는 상기 제 1 기지국의 짧은 PN 확산 시퀀스의 오프셋과는 다른 짧은 PN 확산 시퀀스의 오프셋에 의해 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기로부터의 파일럿 신호는 상기 제 1 기지국의 파일럿 신호의 왈쉬 커버와는 다른 왈쉬 커버에 의해 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기의 통신가능영역은 상기 제 1 기지국의 통신가능영역과 중첩하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기의 통신가능영역은 상기 제 2 기지국의 통신가능영역과 중첩하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기의 통신가능영역은 상기 제 2 기지국의 통신가능영역내에 함께 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기지국 및 상기 중계기는 공통 주파수에서 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 기지국은 상기 중계기의 주파수와 다른 주파수에서 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기는 지형 링크를 통해 상기 제 1 기지국과 통신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기는 전송 라인 링크를 통해 상기 제 1 기지국과 통신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기지국은 복수의 섹터와 통신가능하도록 상기 중계기와 관련된 섹터에서 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 핸드오프를 개시하는 단계는 상기 중계기의 신호 세기 측정값이 상기 소정의 추가 임계값을 초과한다면 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중계기의 신호 세기 측정값을 소정의 핸드오프 임계값과 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 핸드오프를 개시하는 단계는 상기 중계기의 신호 세기 측정값이 상기 소정의 핸드오프 임계값을 초과한다면 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 소정의 핸드오프 임계값은 상기 소정의 추가 임계값보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 소정의 핸드오프 임계값은 상기 중계기의 통신가능영역에 걸쳐 신호 세기 측정값에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 소정의 핸드오프 임계값은 상기 중계기의 통신가능영역에 걸쳐 계산된 신호 세기에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 이동국에서 상기 제 1 기지국으로부터의 신호 세기를 측정하는 단계; 및

상기 제 1 기지국으로부터의 신호 세기 측정값을 소정의 드롭 임계값과 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 핸드오프를 개시하는 단계는 상기 기지국의 신호 세기 측정값이 소정의 드롭 임계값보다 낮다면 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 핸드오프를 개시하는 단계는 상기 중계기의 신호 세기 측정값 및 상기 기지국의 신호 세기 측정값이 소정의 드롭 임계값보다 낮다면 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 이동국의 핸드오프를 수행하는 시스템에 있어서,

상기 이동국에 신호를 제공하기 위해 상기 제 1 기지국에 연결된 중계기;

상기 제 1 기지국에 연결된 제 1 시스템 제어기; 및

상기 제 2 기지국 및 상기 제 1 시스템 제어기에 연결된 제 2 시스템 제어기를 포함하고, 상기 핸드오프는 상기 이동국에서 상기 중계기로부터의 신호의 측정값에 의거하여 상기 제 1 시스템 제어기에 의해 개시되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 중계기로부터의 신호는 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 22 항에 있어서, 상기 중계기로부터의 파일럿 신호는 상기 제 1 기지국의 짧은 PN 확산 시퀀스와 다른 짧은 PN 확산 시퀀스의 오프셋에 의해 식별되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 중계기의 통신가능영역은 상기 제 2 기지국의 통신가능영역과 중첩하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 제 1 기지국 및 상기 중계기는 공통 주파수로 동작하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 제 2 기지국은 상기 중계기의 주파수와 다른 주파수에서 동작하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 중계기는 지형 링크를 통해 상기 제 1 기지국에 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 중계기는 전송 라인 링크를 통해 상기 제 1 기지국에 연결된 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 핸드오프는 상기 중계기의 신호 세기 측정값이 소정의 추가 임계값을 초과한다면 개시되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 핸드오프는 상기 중계기의 신호 세기 측정값이 소정의 드롭 임계값보다 낮다면 개시되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 21 항에 있어서, 상기 핸드오프는, 상기 기지국의 신호 세기 측정값 및 상기 중계기의 신호 세기 측정값이 소정의 드롭 임계값보다 낮다면 개시되는 것을 특징으로 하는 시스템.