KR20010053161A - 공통 채널 소프트 핸드오프를 가지는 셀룰러 통신 시스템및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액티브 세트의 기지국으로 명시된 이동 유니트 및 공통 채널 소프트 핸드오프에서 기지국을 액티브 세트로 진입시키는 기지국 제어기를 포함하는 셀룰러 통신 시스템에 관한 것이다.

Description

공통 채널 소프트 핸드오프를 가지는 셀룰러 통신 시스템 및 그 방법 {CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM WITH COMMON CHANNEL SOFT HANDOFF AND ASSOCIATED METHOD}
코드 분할 다중 액세스(CDMA) 확산 스펙트럼 통신 시스템에서, 공유된 주파수 밴드는 상기 시스템내에서 모든 기지국과 통신하는데 사용된다. 전형적인 시스템은 "Mobile Station Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System"의 발제인 TIA/EIA 표준 TIA/EIA-95-B에 개시되어 있으며, 본 명세서에서 상호 참조된다. CDMA 신호의 생성 및 수신은 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS USING SATELLITES OR TERRESTRIAL REPEATERS"의 발제인 미국 특허 번호 제 4,401,307 호 및 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"의 발제인 미국 특허 번호 제 5,103,459 호에 개시되어 있으며, 양 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호 참조된다.
무선 주파수(RF) 신호는 개별 이동 유니트 및 하나 이상의 기지국 사이에서 교환된다. 이동 유니트는 서로 직접적으로 통신하지 않는다. 기지국은 기지국 셀룰러 또는 개인용 통신 시스템 제어기와 통신하며, 본 명세서에서는 기지국 제어기(BSC)로서 참조된다. BSC는 공용 스위칭 전화 네트워크(PSTN)에 대한 호출을 발송하거나 인터넷과 같은 패킷 스위칭된 네트워크에 대한 패킷에 발송할 수 있다. 기지국은 또한 예를 들면 소프트 핸드오프동안 시스템안에서 기지국의 동작을 조정한다.
TIA/EIA-95는 CDMA 통신 시스템의 일 예이다. TIA/EIA-95 CDMA 시스템에서의 이동 유니트로부터 하나 이상의 기지국으로의 통신은 무선 주파수 밴드의 대략 1.25MHz를 차지하는 공유된 주파수 채널에서 발생한다. 특히 주어진 주파수 밴드를 차지하는 통신 신호는 고속 유사잡음(PN) 코드의 사용을 기초로 확산 스펙트럼 CDMA 파형 특성에 의해 수신국에서 식별된다. PN 코드는 기지국 및 이동 유니트로부터 전송된 신호를 변조하는데 사용된다. 서로 다른 기지국의 신호는 서로 다른 PN 코드의 식별에 의해 주어진 이동 유니트에서 개별적으로 수신된다. TIA/EIA-95 표준의 경우, 상기 코드는 단일 코드로부터 구성되지만, 각각의 기지국은 PN 코드의 유일한 시간 오프셋을 가진다. 고속 PN 확산은 또한 수신국이 신호가 개별 전파 경로를 통해 이동하는 단일 송신국의 신호를 수신하게 한다. 다중 신호의 복조는 미국 특허 번호 제 5,490,165 호인 "DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS"와 미국 특허 번호 제 5,109,390 호인 "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"에 개시되어 있으며, 이 모두는 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호참조된다.
주어진 "순방향"(기지국에서 이동 유니트로) TIA/EIA-95 CDMA 채널에서의 여러 채널은 데이터 채널, 동조 채널, 파일롯 채널 및 일 세트의 페이징 채널을 포함하며, 이 모두는 기지국에서 이동 유니트로 전송된다. 파일롯 채널은 각 기지국에 대해 서로 다르게 위상 오프셋된 정규적으로 반복되는 패턴인 파일롯 신호를 전달한다. 파일롯 신호는 이동 유니트가 통신 특성의 범위인 여러 기지국을 확인하여 동조되게 한다. 동조 채널은 이동 유니트에 의해 사용을 위한 추가 동조 정보를 전달한다. 데이터 채널 세트는 여러 통신 세션(통상적으로는 전화 호출)과 관련된 데이터를 전달하며 개별 이동 유니트로 향한다. 상기 데이터 채널은 TIA/EIA-95D의 호출된 트래픽 채널이다. 페이징 채널은 통신 요청이 수신될 때 이동 유니트를 통지하기 위해 기지국에 의해 사용된다.
가입자 유니트를 페이징하기 위한 프로토콜은 시간에 대해서 기지국에 의해 전송된 전력을 동등하게 분배하기 위해 그리고 이동 유니트의 전력 소비를 줄이기 위해 명시된다. 일 CDMA 시스템에서, 이동 유니트 전력 소비는 페이징 채널을 모니터링하는 동안 각각의 기지국의 페이징 채널을 일 세트의 페이징 "슬롯" 또는 시간 윈도우로 분할하여 감소되며, 이는 이동 유니트로 유도된 페이징 신호가 생성되는 동안에 이루어지며, 또한 동등한 분배 방식으로 각 이동 유니트에 페이징 슬롯 및 페이징 채널, 특정한 CDMA 주파수 채널을 할당하여 감소된다. 상기의 할당은 일반적으로 각각의 이동 유니트에 할당된 국제 이동국 아이덴티티(IMSI)에 적용된 해싱(hashing) 기능을 사용하여 실행될 수 있다. 상기의 해싱 기능은 CDMA 채널, 페이징 채널 및 페이징 슬롯을 포함하는 특정 세트의 페이징 파라미터와 일치하는 값을 산출한다. 이동국은 해당 페이징 슬롯동안 페이징 채널 및 할당된 CDMA 주파수 채널에 대해 페이징 메세지에 대해서 "들을수 있도록" 구성된다. 페이지에 대한 청취는 특정 양의 전력을 필요로 하기 때문에, 제한된 시간 이동 유니트는 특정 페이징 슬롯이 이동 유니트의 전체 전력 소비를 줄이고 따라서 상기 이동 유니트에 의해 이용되는 다른 전력 저장 시스템 또는 임의의 배터리 수명을 증가시키도록 청취 기능을 수행한다.
"소프트 핸드오프"로 불리는 동작 모드동안, 이동국은 동시에 두개 이상의 서로 다른 기지국간의 CDMA 트래픽 채널에서 동일한 통신 트래픽을 교환한다. 이동국에 의해 수신될는 경우(순방향 링크, 다중 기지국의 신호는 다중 경로 결합으로서 성능을 향상시키기 위해 코히런트하게 결합될 수 있다. 사실 제 2 기지국 신호는 환경에 의해 야기된 제 1 의 지연된 반사보다는 오히려 액티브하고 고의로 생성된 제 1 의 지연된 버전으로서 고려될 수 있다. Andrew J. Viterbi, Addison-Wesley Pub. Co., 1995, 페이지 181, 183-184, 198-199 및 222-224에 의한 CDMA, 확산 스펙트럼 통신의 원칙 참조. 소프트 핸드오프는 또한 미국 특허 번호 제 5,101,501호인 "SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 및 미국 특허 번호 제 5,267,261 호인 "MOBILE STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM"에 개시되어 있으며, 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호 참조된다. 유사하게, 이동 유니트는 동시에 동일한 기지국의 두 섹터와 통신하며, 소프터 핸드오프로서 공지되고 미국 특허 번호 제 5,625,876 호인 "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION"에 개시되어 있으며, 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호 참조된다. 핸드오프는 존재하는 접속이 깨지기 전에 새로운 접속이 이루어지기 때문에 소프트 및 소프터로 개시된다.
본 발명은 디지털 셀룰러 통신 시스템에 관한 것으로서 특히 확산 스펙트럼 통신 시스템의 소프트 핸드오프에 관한 것이다.
도 1은 TIA/EIA-95-B 명세에 따라 이동 유니트가 시스템 액세스 상태이 있을 때 하나 이상의 기지국 및 이동 유니트를 포함하는 활동성을 모니터링 및 메세징하는 전형적인 순서를 도시한다.
도 2는 본 발명의 현 실시예를 따르는 전형적인 CDMA 셀룰러 통신 시스템의 개략적인 개괄도이다.
도 3은 도 2의 CDMA 셀룰러 시스템의 통신을 위해 구성된 본 발명의 일 실시예를 따르는 이동 유니트의 블록도이다.
도 4는 도 2의 CDMA 셀룰러 시스템의 통신을 위해 구성된 본 발명의 일 실시예를 따르는 기지국의 블록도이다.
도 5는 도 2의 CDMA 셀룰러 시스템의 통신을 위해 구성된 본 발명의 일 실시예를 따르는 기지국 제어기의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 따르는 F-BCCH에서 페이징 메세지의 전송을 도시한 전형적인 메세지 시퀀스도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예를 따르는 F-BCCH에서 페이징 메세지의 전송을 도시한 전형적인 메세지 시퀀스도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예를 따르는 F-QPCH 및 F-CCH 페이징 채널 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예를 따르는 기지국 제어기와 이동 유니트 및 여러 기지국 간의 페이징 채널 소프트 핸드오프에서 전송된 호출 생성 메세지 시퀀스를 도시한 메세지 시퀀스도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예를 따르는 기지국 제어기와 이동국 및 여러 기지국 간의 페이징 채널 소프트 핸드오프에서 전송된 호출 종료 메세지 시퀀스를 도시한 메세지 시퀀스도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예를 따르는 기지국 제어기와 이동국 및 여러 기지국 간의 페이징 채널 소프트 핸드오프에서 전송된 선택적인 호출 종료를 도시한 메세지 시퀀스도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예를 따르는 동조동작하는 세트의 기지국을 두번 오버래핑함으로써 두개의 서로 다른 이동 유니트에 소프트 핸드오프에서 전송된 두개의 서로다른 세티의 메세지를 도시한 메세지 시퀀스도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예를 따르는 동조동작하는 세트의 기지국을 두번 오버래핑함으로써 두개의 서로 다른 이동 유니트에 소프트 핸드오프에서 전송된 두개의 서로 다른 세트의 메세지를 도시한 메세지 시퀀스도이다.
전형적인 CDMA 통신 시스템에서, 이동 유니트 보조 소프트 핸드오프는 이동 유니트에 의해 측정된 여러 세트의 기지국의 파일롯 신호 길이를 기초로 동작한다. TIA/EIA-95 CDMA 통신 시스템에서, 예를 들면, 액티브 세트는 액티브 통신이 설정되는 기지국 세트이다. 이웃 세트는 통신을 설정하기에 충분한 레벨의 파일롯 신호 강도를 가지는 여러 개연성을 가지는 기지국을 포함하는 액티브 기지국을 덮는 기지국 세트이다. 후보 세트는 통신을 설정하기에 충분한 레벨인 파일롯 신호 강도를 가지는 기지국 세트이다.
적어도 하나의 이른 CDMA 시스템에서, 예를 들면 소프트 핸드오프는 이동 유니트의 액티브 세트에서 두개 이상의 기지국과 이동 유니트 사이에서 셋업될 수 있다. 예를 들어, 상기의 이른 CDMA 시스템에서, 통신이 초기에 설정되었을 때, 이동 유니트는 전형적으로 제 1 기지국을 통해 통신하며, 액티브 세트는 단지 제 1 기지국만을 포함한다. 이동 유니트는 액티브 세트의 기지국의 파일롯 신호 강도, 후보 세트 및 이웃 세트를 모니터링한다. 이웃 세트의 기지국의 파일롯 신호가 소정의 임계 레벨을 초과할 때, 기지국은 후보 세트에 추가되고 이동 유니트에서 이웃 세트로부터 제거된다. 이동 유니트는 새로운 기지국을 식별하면서 제 1 기지국에 메세지를 전달한다. 기지국 제어기는 새로운 기지국과 이동 유니트간의 통신을 설정하는 것을 결정한다. 만일 기지국 제어기가 통신을 설정하는 것으로 결정한다면, 이동 유니트에 대한 정보를 식별하며 새로운 기지국에 메세지 및 이와 통신을 설정하는 명령을 전송한다. 메세지는 또한 제 1 기지국을 통해 이동 유니트로 전송된다. 메세지는 제 1 및 새로운 기지국을 포함하는 새로운 액티브 세트를 식별한다. 이동 유니트는 정보 신호가 전송된 새로운 기지국을 탐색하고 통신이 소프트 핸드오프(제 1 기지국을 통해 통신의 종료없이)에서 새로운 기지국과 설정된다. 이 절차는 추가의 기지국과 계속될 수 있다.
이동 유니트가 여러 기지국과 통신할 때, 액티브 세트, 후보 세트, 및 이웃 세트의 기지국의 신호 강도를 계속적으로 모니터링한다. 액티브 세트의 기지국과 일치하는 신호 강도는소정의 시간에 대한 소정의 임계값 이하이며, 이동 유니트는 이벤트를 보고하기 위해 메세지를 생성 및 전송한다. 기지국 제어기는 이동 유니트가 통신하는 기지국의 적어도 하나를 통해 상기 메세지를 수신한다. 셀룰러 또는 개인용 통신 시스템 제어기는 약한 파일롯 신호 강도를 가지는 기지국을 통해 통신을 종료하도록 결정할 수 있다.
소프트 핸드오프는 일반적으로 액티브 세트에서 하나 이상의 기지국 및 이동 유니트사이에서 트래픽 채널과 같은 전용 채널에서 성공적일 수 있는 반면, 소프트 핸드오프는 일반적으로 예를 들면 페이징 채널과 같은 공통 채널에 이용될 수 없다. 전형적인 페이징 채널의 소프트 핸드오프의 부재에 대한 한가지 이유는 소프트 핸드오프가 일반적으로 소프트 핸드오프에 가담하는 모든 기지국으로부터 동일 메세지를 전송할 필요가 있다는 것이다. 이전 시스템에서, 이는 페이징 채널 용알을 상당히 감소시키는 결과를 초래했다. 예를 들어, 페이징 채널에서 소프트 핸드오프에 포함된 기지국의 수가 N이라고 가정한다. 그러면 페이징 채널 용량은 N의 요소에 의해 감소될 수 있다. 심지어 소도시에서도, 열개의 셀이 존재한다. 그리고 페이징 채널 용량은 상당히 감소될 수 있다. 네트워크의 모든 기지국은 소프트 핸드오프이 경우일 수 없기 때문에, 셀 그룹간의 경계와 상기 셀 그룹간의 성능은 감소될 것이다. 그러나, 이는 많은 메세지가 상기 셀의 여러 세트에 의해 전송되는 것을 의미할 수 있으며, 따라서 낮은 페이징 채널 용량을 초래한다. 불행히도, 페이징 채널은 일반적으로 소프트 핸드오프가 아니기 때문에 페이징 및 쉐도잉은 일 기지국의 순방향 링크가 다른 기지국의 순방향 링크보다 강하게 되게 한다. 이는 이동 유니트가 시스템 액세스를 실행하기 위한 시도중일 때 중요한 문제를 야기하며, 이는 일반적으로 시스템 액세스 상태에서 (하드)핸드오프를 쉽게 수행할 수 없다. 게다가, 트래픽 채널이 셋없된 후 소프트 핸드오프로 이동국을 이끄는 지연으로 인해 드롭된다.
유사한 문제가 이동 유니트가 트래픽 채널에 먼저 할당될 때 그리고 이동 유니트가 먼저 단지 하나의 기지국으로부터 트래픽 채널을 수신할 때 존재한다. 상기의 유사한 문제는 "소프트-채널 할당"으로 불리는 TIA/EIA-95-B에 포함된 기술에 의해 해결된다. 소프트 채널 할당은 특허 출원 번호 제 08/660,436 호인 METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING IDLE HANDOFF IN A MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM"에 개시되어 있으며, 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호 참조된다. 소프트 채널 할당은 트래픽 채널 할당을 따르는 소프트 핸드오프로 국을 이끄는 지연 문제를 감소시킨다. 상기 소프트 채널 할당동안, 채널 할당 메세지는 이동국의 액티브 세트에 존재하는 기지국의 리스트를 운반한다. 소프트 채널 할당을 실행함으로써, 이동 유니트는 트래픽 채널에 할당되자마자 소프트 핸드오프로 위치된다. 이는 이동 유니트가 소프트 핸드오프로 위치될 때의 속도를 증가시키며 따라서 호출 셋업의 신뢰성을 증가시킨다.
여러 기술은 페이징 채널의 페이딩을 초래하는 도롭된 호출의 발생을 감소시키도록 TIA/EIA-95-B안에 제안되어 있다. 두개의 상기 기술은 "액세스 프로브 핸드오프" 및 "액세스 핸드오프"로 불린다. 기본적인 원리는 특허 출원 번호 08/660,436에 개시되어 있다.
액세스 프로브 핸드오프는 이동국이 액세스 프로브 사이에서 새로운 기지국을 모니터링하기 위해 스위칭이 가능하게 한다. 이동 유니트는 이동 유니트가 모니터링중인 기지국의 순방향 링크가 너무 약해질 때마다 새로운 기지국을 모니터링하도록 스위칭할 것이다. 그러므로, 예를 들면, 만일 이동 유니트가 액세스 프로브에 대한 인식을 수신하지 않으며, 이동 유니트가 페이징 채널이 약하다는 것을 결정한다면, 이동 유니트는 새로운 기지국을 사용하도록 시프트할 것이다. 이동 유니트에 기지국에 의해 전송된 확장 시스템 파라미터 메세지는 액세스 프로브 핸드오프를 수행하도록 하며 기지국 세트가 이동 유티트로 하여금 액세스 프로브 핸드오프를 수행하도록 하는지를 이동 유니트에 알린다. 일 실시예에서, 이동국의 이웃 리스트의 기지국마다, 확장 시스템 파라미터 메세지는 액세스 프로브 핸드오프가 상기 기지국에 허용되는 지를 나타내는 일-비트 플래그를 가진다.
액세스 핸드오프는 이동 유니트가 채널 할당 메세지를 기다리는 동안 새로운 기지국을 모니터링하도록 스위칭하게 한다. 그러므로 예를 들어, 만일 이동 유니트가 액세스 프로브에 대한 인식을 수신한다면, 그리고 이동 유니트가페이징 채널이 약하다는 것을 결정한다면, 이동 유니트는 새로운 기지국을 사용하여 시프트할 것이다. 기지국에 의해 이동 유니트로 전송된 확장 시스템 파라미터 메세지는 액세스 핸드오프를 수행하게 할것인지 어느 기지국 세트가 액세스 핸드오프를 수행하게 할것인지를 이동 유니트에 알린다. 일 실시예에서, 이동 유니트의 이웃 리스트의 매 기지국에서, 확장 시스템 파라미터 메세지는 액세스 핸드오프가 상기 기지국에 허용되는지를 나타내는 일-비트 플래그를 가진다.
액세스 앤트리 핸드오프로 참조된 TIA/EIA-95-B에 명시된 다른 방법은 이동 유니트가 페이지 응답 메세지를 전송할 때까지 페이지를 수신하는 시간으로부터 새로운 기지국을 모니터링하도록 한다.
트래픽 채널 핸드오프는 일반적으로 핸드오프를 수행하기 위해 이동 유니트를 구성하는 명시 메세지를 수신하도록 이동국을 필요로한다. 액세스 프로브 핸드오프, 액세스 핸드오프 및 액세스 엔트리 핸드오프에서, 이동 유니트는 핸드오프에 구성되는 명시 메세지를 수신하지 않지만, 기지국에 알리며 기지국에 의해 미리 가동된 기지국의 제한 세트에 자동으로 핸드오프를 수행한다.
TIA/EIA-95-B 명세에 따라 소프트 채널 할당, 액세스 프로브 핸드오프 및 액세스 핸드오프를 용이하게 하기 위해 이동 유니트에 의해 전송된 액세스 채널 메세지는 어떤 수신된 신호 강도가 소위 TIA/EIA-95-B의 T_ADD인 특정 임계레벨 이상인지 기지국 세트를 식별한다. T_ADD를 초과하는 강도를 가지는 기지국은 이동국이 트래픽 채널에 존재한다면 전형적으로 액티브 세트에 위치하게 되는 기지국이다. 일 리스트는 IDLE_HANDOFF_LIST이다. 이는 수신된 신호 강도가 T_ADD를 초과하며 이동 유니트가 액세스 프로브 또는 액세스 핸드오프를 수행하도록 하는 기지국 세트이다. 후자는 이웃 기지국과 일치하는 확장 시스템 파라미터 메세지의 일-비트 플래그에 의해 제어된다. 제 2 세트의 기지국은 신호 강도가 T_ADD를 초과하며 액세스 프로브 또는 액세스 핸드오프가 허용되지 않는 기지국이다. 기지국은 소프트 채널 할당을 수행할 때 상기 정보를 이용할 수 있다.
도 1의 도면은 액세스 프로브 핸드오프, 액세스 핸드오프 및 액세스 엔트리 핸드오프의 동작을 가시적으로 제공한다.
그럼에도 불구하고 공통 채널에서 소프트 핸드오프의 부재로 인한 호출 손실의 문제가 여전하다. 예를 들면, 호출 셋업동안 페이징 채널의 손살로 인한 호출 손실을 가진 문제가 있다. 이는 시스템의 고객에게 곤혹스라움을 야기한다. 또한 페이징 채널에서 전송에 필요한 전력량은 매우 크며, 따라서 시스템의 전체 용량을 감소시킨다.
그러므로, 확산 스펙트럼 통신 시스템과 같은 셀룰러 시스템에서 페이징 채널과 같은 공통 채널상에서의 소프트 핸드오프가 필요하다. 본 발명의 상기의 요구조건을 만족시킨다.
본 발명은 셀룰러 통신 시스템에서 페이징 채널과 같은 공통 통신 채널에서 신규한 소프트 핸드오프를 포함한다. 다음의 설명은 당업자가 본 발명을 이용할 수 있으며, 특정한 애플리케이션과 그 요구조건의 환경을 제공한다. 바람직한 실시예에 대한 여러 수정은 당업자에게 쉽게 이해되며 그 원칙은 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면 다른 실시예 및 그 응용에 쉽게 적용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 도시된 실시예에만 제한되지 않으며, 최대한의 넓은 특성 및 원칙은 가장 넓은 범위에 해당한다.
전체 시스템 구조
본 발명의 실시예로 참조된 CDMA 셀룰러 통신 시스템은 미국 특허 번호 제 5,640,414 호에 "MOBILE STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN CDMA CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM"에 개시되어 있으며, 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호 참조된다. 도 2의 도면에는 전형적인 셀룰러 통신 시스템이 도시되어 있다. 기지국 제어기(10)는 전용 전화선, 광섬유 링크 또는 마이크로파 통신 링크와 같은 여러 수단에 의해 기지국에 결합될 수 있다. 도 2에는 전형적인 기지국(12,14,16) 및 전형적인 이동 유니트(18)가 도시되어 있다. 화살표(20a-24b)는 기지국(16)과 이동 유니트(18)간의 가능한 무선 통신 링크를 정의한다. 이동국은 단일 기지국의 서비스 영역일 수 있거나 도 2에 도시된 바와 같은 여러 기지국의 신호를 수신할 수 있는 영역일 수 있다.
CDMA 셀룰러 통신 시스템의 바람직한 실시예에서, 각각의 기지국은 파일롯 채널에서 "파일롯 캐리어" 신호 또는 짧게는 파일롯 신호를 전송한다. 파일롯 신호는 공통 유사 잡음(PN) 확산 코드를 사용하여 각 기지국에 의해 모든 시간에 전송된 비변조, 다이렉트 시퀀스, 확신 스펙트럼 신호이다. 파일롯 신호는 이동 유니트가 초기 신호 동조, 즉 타이밍을 포함하도록 하며, 또한 코히런트 복조에 대한 위상 참조 및 핸드오프 결정을 위해 기지국간 비교에 대한 신호 강도의 참조를 제공한다.
일 실시예의 각 기지국에 의해 전송된 파일롯 신호는 동일한 PN 확산 코드이지만 서로 다른 코드 위상 오프셋을 가진다. 예를 들어 파일롯 신호 확산 코드는 215의 PN 코드 길이이다. 상기 예에서는 제로 오프셋으로부터 511의 서로 다른 오프셋이 존재하며 이 오프셋은 64 PN 칩의 증분이다. 상기 위상 오프셋은 파일롯 신호가 이동국에 의해 서로 식별할 수 있도록 하며, 기지국간의 차이를 초래한다. 동일한 신호 코드를 사용하는 것은 이동국으로 하여금 모든 파일롯 신호 코드 위상을 단일 탐색함으로써 시스템 타이밍 동조를 확인할 수 있도록 한다. 최대 파일롯 신호는 각 코드 위상에 대한 보정 처리에 의해 식별되는 것처럼 쉽게 식별된다. 확인된 파일롯 신호는 일반적으로 최소 경로 지연으로 기지국에 의해 전송된 파일롯 신호이지만 종종 최대 기지국이된다.
본 발명의 일 실시예의 각 기지국은 또한 변조, 인코딩, 인터리빙된 다이렉트 시퀀스, 추가의 동조를 획득하기 위해 이동국에 의해 사용된 확산 스펙트럼 신호, 시스템 타임 및 이에 따르는 다른 오버헤드 제어정보인 동기 채널 신호를 전송한다. 시스템 확인, 네트워크 확인, 파일롯 PN 시퀀스 오프셋 인덱스, 긴코드 상태, 다른 시간 파라미터와 현 시스템 시간 및 페이징 채널 데이터 속도와 같은 정보는 동조 채널에서 전송된다. 파일롯 PN 시퀀스 오프셋 인덱스는 제로 오프셋 파일롯 PN 시퀀스로부터 오프셋 값을 확인한다. 동조 채널 신호는 파일롯 채널과 마찬가지로 동일한 파일롯 PN 시퀀스 오프셋을 사용하여 역확산된다.
일 실시예의 각 기지국은 또한 페이징 채널 신호와 일치하는 하나 이상의 페이징 채널에서 전송한다. 바람직한 실시예에서, 페이징 채널 메세지는 무선 전송용의 변조된 신호로 변환된다. 특히, 일 실시예에서, 페이징 채널 메세지는 인코딩, 인터리빙, 스크램블링, 변조된 다이렉트 시퀀스, 확산 스펙트럼 신호이다. 페이징 채널에서 전송된 오버헤드 메세지는 시스템 파라미터 메세지를 포함하며, 이는 일반적인 시스템 및 기지국 오버헤드 정보; 액세스 파라미터 메세지, 이는 시스템에 액세스할 때 액세스 채널에서 이동 유니트에 의해 사용된 정보를 포함한다; 이웃 기지국의 파일롯 신호 PN 시퀀스 오프셋과 이동국을 식별하는 이웃 리스트 메세지; 상기 기지국에서 이용가능한 1.25MHz CDMA 채널을 식별하는 CDMA 채널 리스트, 및 액세스 프로브 핸드오프 및 액세스 핸드오프와 관련된 정보를 가지는 확장 시스템 파라미터 메세지를 포함한다. 동조 채널 신호와 유사하게, 페이징 채널 신호는 파일롯 채널과 마찬가지로 동일한 파일롯 PN 시퀀스 오프셋을 사용하여 확산 및 역확산된다. 일 실시예에서, 페이징 채널은 이하 자세하게 기술되는 슬롯팅된 다중 채널 구조로서 실행된다.
각 기지국은 다수의 트래픽 채널중 선택된 하나에서 의도된 이동 유니트에 사용자 정보를 전송한다. 각 이동 유니트는 따라서 이동 유니트의 의도된 정보를 수신하기 위해 유일한 트래픽 채널에 할당된다. 본 발명의 실시예에서, 트래픽 채널 신호는 변조, 인터리빙, 스크램블링된 다이렉트 시퀀스, 개별 트래픽 채널에서 이동 유니트로 전송된 확산 스펙트럼 신호이다. 동조 채널 메세지에서 수신된 정보는 트래픽 채널 스크램블링된 신호를 디스크램블하도록 이동 유니트에 의해 사용된다.
보다 자세하게는 기지국의 여러 채널에 대한 변조안이 미국 특허 번호 제 5,103,459 호인 "STSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"에 개시되어 있으며, 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호 참조된다.
핸드오프를 시작하는 모빌은 파일롯 신호의 존재 또는 부존재 및 파일롯 신호의 신호 강도를 검출하기 위해 이동 유니트를 따른다. 이동 유니트는 수신된 파일롯 신호의 신호 강도를 확인 및 측정한다. 상기 정보는 기지국(들)을 통해 이동 유니트가 기지국 제어기(BSC)로 전달되는 중인 곳으로 전달된다. 상기 정보를 수신할 때 BSC는 소프트 핸드오프를 시작한다. 파일롯에 대한 탐색 처리를 합리화하기위해 네개의 별개 세트의 파일롯 오프셋이 정의된다. 즉, 액티브 세트, 후보 헤트, 이웃 세트 및 나머지 세트. 액티브 세트는 이동 유니트가 통신하는 기지국(들) 및 섹터(들)을 나타낸다. 후보 세트는 액티브 세트의 멤버로 만들지만 기지국(들)에 의해 액티브 세트에 위치하지는 않는 충분한 신호 강도를 가지는 이동 유니트에서 파일롯이 수신된 기지국(들) 또는 섹터(들)을 확인한다. 이웃 세트는 이동 유니트와의 통신을 설정하기 위한 호부와 유사한 기지국(들) 또는 섹터(들)을 확인한다. 나머지 세트는 현 시스템의 다른 모든 가능한 파일롯 오프셋을 가지는 액티브, 후보 및 이웃 세트에서 현재 파일롯 오프셋을 제외한 오프셋을 가지는 기지국(들) 또는 섹터(들)를 확인한다. 게다가 상기 핸드오프안의 세트를 사용하는 것은 이하 자세하게 설명된다.
호출이 셋업되었을 때, 유사 잡음(PN) 코드 주소는 상기 호출의 과정동안 사용을 위해 결정된다. 일반적으로, 상기 코드 주소는 기지국과 이동국간의 통신에 유일한 코드인 PN 긴 시퀀스 코드를 마스크하는데 사용된다. 상기 코드 주소는 기지국에 의해 할당되거나 바람직하게는 이동 유니트의 식별동안 이전의 배치에 이ㅡ해 결정될 수 있다.
호출이 셋업된후, 이동 유니트는 계속적으로 이웃 셀에 위치한 기지국에 의해 전송된 파일롯 신호를 스캔한다. 파일롯 신호 스캐닝은 계속적으로 하나 이상의 파일롯 신호가 전송된 이웃 기지국이 소정의 임계값이상으로 증가하는지를 결정하며 이 레벨은 이웃 셀에 위치한 기지국에 의해 전송된 파일롯 신호가 임계값을 초과할 때 기지국 및 이동 유니트간의 유지되는지를 나타내며, 핸드오프가 시작되는 이동국에 대한 지시를 나타내는 역할을 한다. 상기 신호 강도 결정에 응답하여, 이동 유니트는 호출을 제공하는 기지국에 제어 메세지를 생성 및 전송한다. 상기 메세지는 기지국 제어기(BSC)에서 교대된다.
이동 유니트
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 따르는 전형적인 이동 유니트 셀룰러 전화를 형성하는 블록도이다. 이동 유니트는 디플렉서(32)를 통해 아날로그 수신기(34)와 송신 전력 증폭기(36)에 결합된 안테나(30)를 포함한다. 안테나(30)와 디플렉서(32)는 표준 설계이며 신호 안테나를 통해 동시에 송신 및 수신을 수행한다. 안테나(30)는 송신된 신호를 수집하며 이를 디플렉서(32)를 통해 아날로그 수신기(34)로 제공한다. 수신기(34)는 일 실시예에서 전형적으로 미국 셀룰러용의 850MHz 주파수 밴드, 미국 PCS용의 1.9GHz 주파수 밴드인 디플렉서(32)로부터 RF 주파수 신호를 수신한다. 이후 상기 신호는 증폭되어 IF 주파수로 햐향 변환된다. 상기 주파수 변환 처리과정은 수신기가 전체 셀룰러 전화 주파수 밴드의 수신 주파수 밴드내에서 임의의 주파수로 동조되는 표준 설계의 주파수 동조기를 사용하여 달성된다.
IF 신호는 다음으로 바람직한 실시예에서 대략 1.25MHz 밴드폭인 표면 음향파(SAW) 밴드패스 필터를 통해 통과된다. SAW 필터의 특성은 소정의 속도에서 클록킹된 PN 시퀀스 바람직하게는 1.2288MHz에 의해 변조된 다이렉트 시퀀스 확산 스펙트럼인 기지국에 의해 전송된 신호의 파형과 매칭되도록 선택된다.
수신기(34)는 또한 이동국의 전송 전력을 조절하기 위해 전력 제어 기능을 수행한다. 수신기(34)는 전송 전력 제어 회로(38)에 제공하기 위해 아날로그 전력 제어 신호를 생성한다. 이동국 전력 제어 특성의 제어 및 동작은 미국 특허 번호 제 5,056,109 호인 "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLNG TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM"에 개시되어 있으며, 본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에서 상호 참조된다.
수신기(34)는 또한 IF 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 아날로그 디지털(A/D) 변환기(도시되지 않음)가 제공된다. 디지털 신호는 각각의 세개 이상의 신호 처리기 또는 나머지를 가지는 탐색자 수신기가 데이터 수신기인 데이터 수신기 중 하나에 제공된다. 단지 하나의 탐색자 수신기 및 두개의 데이터 수신기의 도시 목적은 도 3에 도시된다.
도 3에서, 수신기(34)로부터 출력된 디지털 신호는 디지털 데이터 수신기(40,42) 및 탐색자 수신기(44)에 제공된다. 값싸고 낮은 성능을 가지는 이동국은 단일 데이터 수신기만을 가지는데 반해 고성능의 국은 두개 이상의 바람직하게는 최대 세개를 다이버시티 수신이 가능하게 하면서 가질 수 있다.
디지털 IF 신호는 현재와 모든 이웃 기지국에 의해 전송된 파일롯 캐리어와 함께 많은 이동중인 호출의 신호를 포함할 수 있다. 수신기(40,42)의 기능은 적당한 PN 시퀀스로 IF 샘플을 보정하는 것이다. 상기의 보정 절차는 적당한 PN 시퀀스를 매칭하는 신호의 신호 대 잡음비를 강화하지만 다른 신호를 강화하지는 않는 "처리 이득"으로 알려진 특성을 제공한다. 보정 출력은 캐리어 위상 기준으로서 보정을 위해 사용된 파일롯 캐리어 오프셋 PN 시퀀스를 이용하여 코히런트하게 검출된다. 상기 보정 절차의 결과는 강화된 데이터 심볼의 시퀀스이다.
본 발명에서 사용된 PN 시퀀스의 특성은 다중 경로 신호에 대해서 분간이 제공되는 것이다. 신호가 하나 이상의 경로를 통과한 후에 이동 수신기에 도착할 때, 신호의 수신 시간에 차이가 발생할 것이다. 상기의 수신 시간의 차이는 광속에 의해 분할된 거리에서의 차이에 해당한다. 만일 상기의 시간차가 바람직한 실시예에서 일 PN 칩, 0.8138 마이크로초를 초과한다면, 보정 절차는 경로중 하나에 대해 분간될 것이다. 수신기는 트랙을 선택할 수 있고 이른 또는 늦은 경로를 수신하는 것을 선택할 수 있다. 만일 상기의 수신기(40,42)와 같은 수신기가 제공된다면, 두개의 독립된 경로는 동시에 트래킹될 것이다.
탐색자 수신기(44)는 제어 처리기(46)의 제어하에서 동일한 기지국의 다른 여러 경로의 파일롯 신호와 다른 기지국으로 전송된 파일롯 신호에 대해 기지국의 수신된 파일롯 신호의 표준 시간에 대해 시간 영역을 계속적으로 스캐닝한다. 수신기(44)는 표준 시간과 다른 시간에서 원하는 파형의 수신 강도를 측정할 것이다. 수신기(44)는 파일롯 신호 강도의측정으로서 Ec/Io로 정의된 총 수신 스펙트럼 밀도, 잡음 및 신호에 대해 칩당 수신된 파일롯 에너지의 비율을 사용한다. 수신기(44)는 파일롯 신호와 그 신호 강도를 나타내는 제어 처리기(46)에 신호 강도 측정 신호를 제공한다.
처리기(46)는 서로 다른 최대 신호를 처리하기 위해 각각에 대해 데이터 수신기(40,42)에 신호를 제공한다. 수신기(40,42)는 두개의 서로 다른 기지국의 신호 또는 단일 기지국의 다중 경로 신호를 처리할 수 있다.
수신기(40,42)의 출력은 다이버시티 결합기 및 디코더 회로(48)에 제공된다. 회로(48)내에 포함된 다이버시티 결합기 회로는 두 스트림의 수신 신호의 타이밍을 할당하고 이를 서로 추가하는 것을 조절한다. 상기의 추가 처리는 두 스트림의 해당 신호 강도와 일치하는 수로 두 스트림을 곱하는 것으로 선행될 수 있다. 상기의 동작은 최대 비의 다이버시티 결합기로 고려될 수 있다. 최종 결합된 신호 스트림은 회로(48)에 포함된 순방향 스트림 에러 보정 디코더를 사용하여 디코딩된다.
전형적인 실시예에서는 콘볼루션 인코딩이 사용된다. 상기 타입의 코드에 대한 최적의 디코더는 소프트 결정 비터비 알고리즘 디코더 설계이다. 최종 디코딩 정보 비트는 사용자 디지털 베이스밴드 회로(50)로 통과된다.
베이스밴드 회로(50)는 전형적으로 디지털 보코더(도시되지 않음)를 포함한다. 베이스밴드 회로(50는 또한 핸드세트 또는 다른 타입의 주변 장치로서의 역할을 한다. 베이스밴드 회로(50)는 다수의 서로 다른 보코더 설계를 수용한다. 베이스밴드 회로(50)는 회로(48)로부터 제공된 정보에 따라 사용자에게 출력 정보 신호를 제공한다. 다른 타입의 음성과는 다른 타입의 서비스가 또한 본 발명의 명세세와 동일하게 이용될 수 있도록 제공된다.
사용자 아날로그 음성 신호는 전형적으로 핸드세트를 통해 베이스밴드 회로(50)에 대한 입력으로서 제공된다. 베이스밴드 회로(50)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털(A/D) 변환기(도시되지 않음)를 포함한다. 디지털 신호는 인코딩된 디지털 보코더에 제공된다. 보코더 출력은 에러 보정을 위해 순방향 에러 보정 인코딩 회로(도시되지 않음)에 제공된다. 상기 음성 디지털 인코딩 신호는 베이스밴드 회로(50)로부터 송신 변조기(52)로의 출력이다.
트래픽 채널이 셋업된 후 호출 트래픽의 전송동안, 전송 변조기(52)는 PN 시퀀스가 호출을 위해 할당된 주소 기능에 따라 선택되는 PN 캐리어 신호에 대한 인코딩 신호를 변조한다. PN 시퀀스는 기지국 및 결정된 수신기(40,42)에 의해 전송된 호출 셋업 정보로부터 제어기 처리기(46)에 의해 전송된다. 선택적인 실시예에서, 제어 처리기(46)는 기지국과의 이전 배치에 의해 PN 시퀀스를 결정할 수 있다. 제어 프로세서(46)는 호출 디코딩을 위해 수신기(40,42)에 그리고 송신 변조기(52)에 PN 시퀀스 정보를 제공한다. 송신 변조기(52)는 또한 기지국에 의해 사용된 PN 코드의 공통 언시프트된 버전으로 데이터를 변조한다.
송신 변조기(52)의 출력은 송신 전력 제어 회로(38)에 제공된다. 신호 전송 전력은 수신기(34)로부터 제공된 아날로그 전력 제어 신호에 의해 제어된다. 게다가 제어 비트는 전력 조절 명령의 형태로 기지국에 의해 전송되며 데이터 수신기(40,42)에 의해 처리된다. 전력 조절 명령은 이동국 송신시 전력 레벨을 세팅하는 데 있어 제어 처리기에 의해 사용된다. 전력 조절 명령에 응답하여, 제어 처리기(46)는 회로(38)에 제공된 디지털 전력 제어 신호를 생성한다.
송신 전력 제어 회로(38)는 송신 전력 증폭 회로(36)에 전력 제어도니 변조 신호를 출력한다. 회로(36)는 적당한 출력 주파수에 신호를 동조하는 주파수 동조기 출력 신호로 믹싱하여 IF 신호를 RF 주파수로 변환한다. 회로(36)는 전력을 최종 출력 레벨로 증촉하는 증폭기를 포함한다. 의도된 전송 신호는 회로(36)로부터 디플렉서(32)에 대한 출력이다. 디플렉서(32)는 기지국에 대한 전송을 위해 안테나(30)에 신호를 결합한다.
제어 처리기(46)는 또한 셀-다이버시키 모드가 기지국 통신 종료 명령을 요청하는 것과 같이 제어 메세지를 생성할 수 있다. 상기 명령은 전송을 위해 송신 변조기(52)에 제공된다. 제어 처리기(46)는 핸드오프 및 다이버시티 결합과 관련된 결정을 내리기 위해 데이터 수신기(40,42) 및 탐색 수신기(44)로부터 수신된 데이터에 응답한다.
기지국
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예를 따르는 기지국의 장치의 전형적인 실시예의 블록도이다. 기지국에서, 두개의 수신기 시스템은 스페이스 다이버시티 수신에 대해 아날로그 수신기 및 개별 안테나를 가지며 서로 이용된다. 수신기 시스템의 각각에서, 신호가 다이버시티 결합 처리되는 동안까지 동일하게 처리된다. 실선내의 엘리멘트는 기지국과 일 이동국 사이에서의 통신에 응답하는 엘리멘트에 해당한다. 아날로그 수신기의 출력은 또한 다른 이동국과 통신하는데 사용되는 다른 엘리멘트에 제공된다.
도 4에서, 제 1 수신 시스템은 안네타(60), 아날로그 수신기(62), 탐색자 수신기(64) 및 디지털 데이터 수신기(66)을 포함한다. 상기의 수신기 시스템은 또한 선택적인 디지털 데이터 수신기(68)을 포함할 수 있다. 단지 하나의 선택적인 디지털 데이터 수신기(68)만이 도시되어 있지만, 여러 추가의 수신기가 사용될 수 있다. 제 2 수신기 시스템은 안테나(70), 아날로그 수신기(72), 탐색자 수신기(74) 및 디지털 데이터 수신기(76)를 포함한다. 추가의 선택적인 디지털 데이터 수신기(74;도시되지 않음)이 상기의 수신기 시스템에 이용될 수 있다. 또한 신호 처리에 이용될 수 있으며 핸드오프에 대한 제어 및 다이버시티는 기지국 제어 처리기(78)이다. 양 수신기 시스템은 다이버시티 결합기와 디코더 회로(80)에 결합된다. 디지털 링크(82)는 제어 처리기(78)의 제어하에서 기지국 전송 변조기(84)와 회로(80)와 함께 기지국 제어기(도5)로 그리고 이로부터 신호를 통신하는데 이용된다.
안테나(60)로부터 수신된 신호는 아날로그 수신기(62)에 제공된다. 수신기(62)의 증폭기에 의해 증폭된 수신 신호는 주파수 동조 출력 신호와 함께 믹싱되어 IF 주파수로 변환된다. IF 신호는 밴드패스 필터되며 이동국 아날로그 수신기에 대한 기준으로 개시된 것과 동일한 처리에서 디지털화된다. 디지털 IF 신호는 디지털 데이터 수신기(66), 선택적인 데이터 수신기(68), 및 탐색자 수신기(64)에 제공되며, 도 3의 이동국의 탐색자 수신기와 디지털 데이터 수신기에 대한 참조로 개시된 것과 마찬가지로 방식으로 각각 처리된다. 그러나, 디지털 데이터 수신기 및 탐색자 수신기에 의한 처리는 여러 측면에서 기지국 링크에 대한 모빌의 경우와 모빌 링크에 대한 기지국 유니트에 사용된 것과 다르다.
귀항하거나 기지국 링크에 대한 이동 유니트의 경우, 이동 유니트는 기지국에서의 신호처리를 위한 코히런트 참조로 사용될 수 있는 파일롯 신호를 전송하지 않는다. 그러므로 바람직한 실시예에서, 기지국 링크에 대한 이동 유니트는 논-코히런트 변조 및 64의 직교 신호를 사용하는 복조안을 이용한다.
탐색자 수신기(64)는 또한 해당 디지털 데이터 수신기(66) 및 데이터 수신기(68)가 최대 이용 가능 시간 영역의 신호를 트래킹 및 처리하는 것을 보장하기 위해 수신기 신호에 대한 시간 영역을 스캐닝하는데 이용된다. 상기의 트래킹 처리는 이동국에 대한 참조로 개시된 것과 동일하다. 탐색자 수신기(64)는 처리를 위해 적당한 수신 신호를 선택하도록 디지털 데이터 수신기(66,68)에 제어 신호를 제공하는 기지국 제어 처리기(78)에 신호를 제공한다.
디지털 데이터 수신기(66,68)는 수신된 신호에 관한 추정을 생성하며 수신된 데이터 신호의 웨이팅을 제공한다. 웨이팅 기능은 측정된 신호 강도에 링크된다. 웨이팅된 데이터는 이후 다이버시티 결합기와 디코더 회로(80)로서 제공된다.
제 2 수신기 시스템은 도 4의 제 1 수신기 시스템과 동일한 방식으로 수신 신호를 처리한다. 수신기(66,76)의 출력은 다이버시티 결합기 및 디코더 회로(80)에 제공된다. 회로(80)는 수신기(76)의 웨이팅된 심볼을 가지는 디지털 데이터 수신기(66)으로부터 심볼을 결합하는 추가 및 다른 웨이팅 회로를 포함한다. 그 결과는 회로(80)에서 실행되는 비터비 알고리즘 디코드내에서 사용되는 일 세트의 디코더 웨이트와 심볼을 결정하는데 사용된다.
비터비 디코더는 매우 유사한 정보 비트 시퀀스를 결정하는데 이용된다. 각 보코더 데이터 블록에 대해 일반적으로 20msec의 데이터, 신호 품질 추정이 획득되며 이동국으로 데이터와 함께 이동국 전력 조절 명령으로 전송된다. 품질 추정은 20msec 간격에 대해 평균 신호 대 잡음비이다
도 4에서, 선택적인 디지털 데이터 수신기(68)는 개선된 성능의 시스템을 포함할 수 있다. 상기의 추가 데이터 수신기는 홀로 또는 추가 수신기와 결합되어 신호가 전송된 이동국의 다른 가능한 지연 경로를 트랙 및 수신할 수 있다. 상기 수신기의 구조 및 동작은 디지털 데이터 수신기(66,76)에 대한 참조와 유사하다. 수신기(68)는 추가의 다이버시티 모드를 획득하는데 이용된다.
BSC의 신호는 제어 처리기(78)의 제어하에서 디지털 링크(82)를 통해 적당한 송신 변조기에 결합된다. 송신 변조기(84) 확산 스펙트럼은 제어 처리기(78)에 의해 할당된 소정의 확산 기능(PN 코드)에 따라 의도된 수신 이동국에 전송하기 위한 데이터를 변조한다. 송신 변조기(84)의 출력은 제어 처리기(78)의 제어하에서 송신 전력 제어 회로(86)에 제공되며, 송신 전력은 제어될 수 있다. 회로(86)의 출력은 송신 전력 증폭 회로(88)에 제공된다.
바람직한 실시예에서, 각각의 트래픽 채널(사용자 데이터 통신 채널), 동조 채널, 하나 이상의 페이징 채널, 및 파일롯 채널은 서로 다른 월시 함수 시퀀스에 의해 변조된다. 단지 트래픽 채널만이 각각의 유일한 PN 코드로 변조되지만, 각각의 다른 채널을 가지는 트래픽 채널은 공통 PN 시퀀스에 의해 변조된다. 바람직한 실시예에서, 파일롯 채널 월시 함수 시퀀스는 "모두 제로" 시퀀스이며, 따라서 최종 파일롯 신호는 공통 PN 시퀀스가 된다. 공통 PN 시퀀스에 의해 변조된 모든 신호는 송신 전력 증폭 회로(88)에 제공된다.
회로(88)는 기지국에서 다른 송신 변조기의 출력과 전송 변조기(84)의 출력을 합하는 가산기를 포함한다. 회로(88)는 또한 가산된 송신 변조기 출력 신호와 생성기(90)의 파일롯 신호/동조 채널 신호/페이징 채널 신호 출력을 합산하는 가산기를 포함한다. 회로(88)는 또한 디지털 아날로그 변환기, 주파수 상향 변환 회로 및 각각 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하며 송신 변조기의 출력으로서 IF 주파수 신호를 RF 주파수로 변환하며 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭기를 포함한다. 회로(88)의 출력은 기지국 서비스 영역내의 이동국과 연관된 안테나(92)에 제공된다.
기지국 제어기 처리기(78)는 특정 호출에 대한 변조기와 디지털 데이터 수신기의 할당에 관한 신뢰도를 가진다. 제어 처리기(78)는 또한 호출의 처리, 신호의 품질을 모니터링하고 신호의 손실에 관한 해체를 시작한다. 기지국은 표준 전화선, 광섬유에 의해 결합된 링크(82) 또는 마이크로파 링크를 통해 BSC와 통신한다.
기지국 제어기
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예를 따르는 BSC에 사용된 장치의 블록도를 도시한다. BSC는 전형적으로 시스템 제어기 또는 시스템 제어 처리기(100), 디지털 스위치(102), 다이버시티 결합기(104), 디지털 보코더(106) 및 디지털 스위치(108)를 포함한다. 일 실시예에서, 스위치(102)는 포켓 스위치이다. 도시되지 않았지만, 추가의 다이버시티 결합기와 디지털 보코더는 디지털 스위치(102,108)사이에서 결합된다.
셀-다이버시티 모드가 액티브되거나 BSC가 두개 이상의 기지국에 의해 처리된 호출과의 핸드오프 처리중일 때, 신호는 동일한 정보와 함께 하나 이상의 기지국의 BSC에 도달할 것이다. 그러나, 이동국으로부터 기지국으로의 귀항 링크에 대한 페이딩 및 간섭때문에, 일 기지국의 신호는 다른 기지국의 신호보다는 나은 품질이 된다.
디지털 스위치(102)는 하나 이상의 기지국으로부터 시스템 제어 처리기(100)의 신호에 의해 결정된 해당 다이버시티 결합기 또는 다이버시티 결합기(104)로 주어딘 이동국에 해당하는 정보 스트림을 발송하는데 사용된다. 시스템이 셀-다이버시티 모드가 아닐 때, 다이버시티 결합기(104)는 각각의 입력 포트에서 동일한 정보를 바이패스 또는 공급하게 된다.
다수의 직렬 결합된 다이버시티 결합기(또는 셀렉터)와 보코더는 처리되는 각 호출에 대해 병렬로 제공된다. 다이버시티 결합기(104는 두개 이상의 기지국 신호의 정보 비트를 수반하는 신호 품질 지시자를 포함한다. 다이버시티 결합기(104)는 보코더(106)의 출력에 관한 정보를 기초로 프레임-프레임으로 최고 품질의기지국 신호에 해당하는 비트를 선택한다.
일 실시예에서, 보코더(106)는 디지털 음성 신호를 표준 64Kbps PCN 전화 포맷, 아날로그 또는 임의의 다른 표준 표맷으로 변환한다. 최종 신호는 보코더(106)로부터 디지털 스위치(108)로 전송된다. 시스템 제어 처리기(100)의 제어하에서 호출은 PSTN으로 발송된다.
이동 유니트로 의도된 PSTN의 음성 신호는 시스템 제어 처리기(100)의 제어하에서 보코더(106)와 같은 적당한 디지털 보코더에 대한 디지털 스위치(108)에 제공된다. 보코더(106)는 입력 디지털 음성 신호를 인코딩하며 디지털 스위치(102)에 직접적으로 최종 정보 비트 스트림을 제공한다. 디지털 스위치(102)는 시스템 제어 처리기의 제어하에서 이동 유니트가 통신하는 기지국또는 기지국에 대한 인코딩된 데이터를 유도한다. 만일 이동 유니트가 여러 기지국에 통신하는 핸드오프 모드이거나 셀 다이버시티 모드일 경우, 디지털 스위치(102)는 의도된 수신 이동국으로 적당한 기지국 송신기에 의해 전송을 위한 적당한 기지국에 호출을 발송한다. 그러나, 만일 이동 유니트가 단지 하나의 기지국과 통신하거나 셀 다이버시티 모드가 아니라면, 신호는 단일 기지국에만 유도된다.
시스템 제어 처리기(100)는 BSC로 그리고 BSC로부터 데이터를 발송하는 디지털 스위치(102,108)에 대한 제어를 제공한다. 시스템 제어 처리기(100)는 또한 기지국에 대한 그리고 BSC에서의 보코더에 대한 호출 할당을 결정한다. 게다가, 시스템 제어 처리기(100)는 BSC와 기지국간의 특정한 호출 할당 및 호출에 대한 PN 코드 할당에 대해 각각의 기지국 제어 처리기와 통신한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디지털 스위치(102,108)는 두개의 개별 스위치로서 도시되지만, 이 기능은 단일의 물리적인 스위칭 스테이션에 의해 수행될 수 있다.
시스템 구조는 단지 시스템의 전형적인 실시예일 뿐이며 다른 구조가 이용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 바와 같이, 시스템 제어기는 많은 기지국 기능 및 핸드오프 기능의 제어를 위해 BSC에 위치한다. 동등한 바람직한 모드에서, 시스템 제어기의 여러 기능은 기지국을 통해 분배될 것이다
공통 채널 소프트 핸드오프 동안의 시스템 동작의 개요
동작시, 탐색자 수신기(44)는 본 발명의 일 실시예에서 T_ADD로서 참조되는 명시된 임계값을 어떤 파일롯 신호가 초과하는지를 결정하기 위해 수신된 파일롯 신호를 계속적으로 모니터링한다. 제어 처리기(46)는 탬색자가 임계값 이상의 측정된 파일롯 신호 레벨을 가지는 기지국을 확인하는 PMI 메세지를 생성한다. PMI 메세지는 홀로 전송되거나 다른 메세지에 부착될 수 있다. 이는 공통 채널 소프트 핸드오프에 가담하기 위해 이동 유니트에 의해 제안된 기지국이다. 선택적으로, 기지국은 어떤 기지국이 통신하는지를 결정하기 위해 서로 다른 기지국의 총 수신 전력과 같은 서로 다른 값을 측정할 수 있다. 제어 처리기는 또한 메세지를 전송하는 이동 유니트를 식별하며, 본 발명의 일 실시예에서 공통 채널, F QPCH 및 F-CCCH를 모니터링하게 되는 시간 슬롯을 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 타임 슬롯은 이하 기술되는 바와 같이 이동 유니트 아이덴티티(예를 들면, IMSI)를 기초로 확정되기 때문에 이동 유니트에 의해 전송될 필요가 없다. 일 실시예에서, 긴 코드는 메세지가 유도되는 이동 유니트를 확인하기 위해 F-CCCH에서 사용된다. 긴 코드는 최대 길이 시퀀스이며, 긴 코드의 위상은 개별 이동 유니트를 식별하는데 사용된다. 그러나 다른 유니트는 이동 유니트를 식별하는데 사용될 수 있다. F-CCCH에서의 긴 코드의 사용은 이동 유니트를 식별하기 위해 F-CCCH에서의 어드레스의 사용을 제거할 수 있다. 제어 처리기(46)는 또한 다이버시티 결합기 및 디코더(48)가 임계값 이상의 신호 레벨을 가지도록 대부분의 최신 PMI 메세지에서 보고되며 또한 공통 채널 소프트 핸드오프에 가담하게 되는 기지국중 하나에 의해 식별된 기지국을 모니터링하도록 한다. 일 실시예에서, 이동 유니트는 통상적으로 가장 근접한거나 최고 파일롯 신호를 가지는 기지국으로부터 소프트 핸드오프 전송 정보를 수신한다. 허용 정보는 어떤 기지국이 공통 채널 소프트 핸드오프에 자격이 있는지를 나타낸다. 허용 정보는 이하 자세하게 개시되는 핸드오프 표에서 제공된다.
이동 유니트가 여러 기지국의 파일롯 신호 강도를 계속적으로 모니터링할 수 있다는 것은 자명하다. 이는 임계값을 초과하는 파일롯 신호 세트에서의 변화가 존재할 때마다 업데이트된 PMI 메세지를 전송할 수 있다. 게다가, 이동 유니트는 공통 채널 소프트 핸드오프에 대해 모니터링된 기지국 세트를 연속적으로 변경시킬 수 있다. 그 결과로서, 이동 유니트에 의해 모니터링된 기지국 세트는 파일롯 신호 강도를 변경을 계산하도록 연속적으로 업데이트되며, BSC 및 기지국은 공통 채널 소프트 핸드오프 메세지가 이동 유니트의 필요에 맞추어지도록 상기의 업데이트에 통보된다.
이동 유니트 PMI 메세지를 수신하는 기지국은 BSC로 메세지를 전달한다. BSC는 PMI 정보를 판독한다. 만일 호출 생성 또는 호출 종료가 기지국에서 시작된다면, 예를 들어, 시스템 제어 처리기(100)는 인식 메세지 또는 페이지 메세지 또는 채널 할당 메세지와 같은 적당한 메세지를 모은다. BSC는 어떤 기지국이 소프트 핸드오프에 적당한지를 결정하기 위해 핸드오프 표의 허용 정보를 사용한다. BSC는 일 세트의 기지국이 적당한 타임 슬롯내에서 이동 유니트에 적당한 메세지를 전송하도록 한다. BSC에 의해 공통 채널 소프트 핸드오프에서 이동 유니트로 전송하기 위해 설계된 기지국 세트는 PMI 정보의 이동 유니트에 의해 식별된 기지국을 따를 수 있다. 특정 예의 호출 생성은 도 9를 참조로 이하에서 제공된다. 특정 예의 호출 종료는 도 10-16을 참조로 이하에서 제공된다.
다중 공통 채널 구조
공통 채널은 연속적으로 분배된 통신 채널이다. 예를 들면, 공통 채널상에서의 메세지는 기지국으로부터 제 1 시간 간격에서 제 1 이동 유니트로 유도될 수 있으며, 제 1 시간을 즉각적으로 따르는 제 2 시간 간격동안 제 2 이동 유니트에 유도되며 제 2 시간을 즉각적으로 따르는 제 3 시간동안 제 3 이동 유니트에 유도될 수 있다.
페이징 채널은 이동 유니트가 트래픽 채널에 할당되지 않았을 때 이동 유니트와 통신하기 위해 기지국에 의해 사용된 순방향 공통 통신 채널이다. CDMA 확산 스펙트럼 통신 시스템은 다중 공통 채널을 가진다. 일 실시예에서, 다중 슬롯된 공통 채널은 이동 유니트가 명시된 시간동안 액티브되는 것을 필요로 하기 때문에 이동 유니트 전력 소비를 줄이도록 사용된다.
슬롯된 채널은 명시된 시간 간격 또는 슬롯동안 메세지를 전달한다. 슬롯 모드의 사용 이점은 이동 유니트가 단지 명시된 시간동안에만 상기 채널을 모니터링함으로서 전력을 유지한다는 것이다. 슬롯 모드는 또한 이동 유니트가 슬롯을 모티너링하기 위해 아이들 및 웨이크업될 때 파워-다운 및 슬립할 수 있기 때문에 "슬립 모드"로서 참조된다.
순방향 방송 채널(F-BCCH) 페이징 채널은 시스템 파라미터 메세지 및 방송용 짧은 메세지와 같은 오버헤드 정보를 방송한다. 방송용 짧은 메세지는 큰 이동국에 유도된 짧은 메세지의 클래스이다. F-BCCH에 전송된 오버헤드 메세지는 일반적으로 서로 다른 기지국에 대해서 서로 다르게 되는 정보를 포함할 것이다. 순방향 공통 제어 채널(F-CCCH)은 채널 할당 메세지와 같은 특정 이동 유니트에 유도되는 메세지를 운반한다. F-CCCH는 또한 방송용 짧은 메세지를 운반할 수 있다. 순방향 빠른 페이징 채널(F-QPCH)은 이동국에 유도된 페이지의 지시를 운반한다. 기지국은 슬롯 모드에서 이동 유니트 동작을 컨택할 필요가 있을 때마다 F-QPCH에서 주어진 이동국으로 신호를 전송한다.
F-CCCH
본 발명의 일 실시예에서, F-CCCH는 주기적으로 전송된다. 그 결과, 바람직한 배치는 가변 율/온-오프가 되는 것이다. 상기 배치에서, 채널은 전송될 메세지가 존재한다면 프레임으로 전송된다. 그 결과 용량은 전송될 메세지가 없을 때 상기 채널을 전송할 때 낭비되지 않는다. 게다가 채널은 특정 속도에서 이동국으로 데이터를 전송하는데 필요한 전력량을 공급하기 위해 기지국의 능력을 기초로 선택된 속도로 여러 서로 다른 속도 중 하나에서의 프레임동안 전송될 수 있다.
F-BCCH
F-BCC는 오버헤드 정보를 운반하는 개별 논리 채널이다. F-BCC는 운반된 많은 정보가 섹터에 특정되기 때문에 소프트 핸드오프 모드에서 전송되지 않는다. 이동 유니트는 트래픽 채널이 설정된 후에도 F-BCCH 메세지를 연속적으로 모니터링할 수 있다. 이동 유니트는 오버헤드 정보를 업데이트 하기 위해 그리고 방송용 짧은 메세지를 수신하기 위해 F-CCCH를 모니터링할 때 F-BCCH를 모니터링할 수 있다. 이동 유니트는 또한 오버헤드 정보를 업데이트할 필요가 있을 때 그리고 F-QPCH를 수신할 필요가 있을 때 F-BCCH를 모니터링할 수 있다. 오버헤드 정보는 RAND(인증에 사용된 유사 잡음수), 채널 코드 파라미터 및 이웃 세트를 포함할 수 있다.
F-BCCH는 또한 F-CCCH와 유사한 주기 모드에서 동작할 수 있다. 그러나, F-BCCH는 일반적으로 단지 관련된 몇개의 자주 변하지 않는 오버헤드 메세지만을 운반한다. 일반적으로, 먼저 파워온되거나 섹터에 핸드오프된 이동 유니트만이 상기의 오버헤드 메세지를 수신할 필요가 있다. 그러므로 바람직하게는 F-BCCH가 필요에 따라 거의 적은 전력량으로 전송된다. 보다 효율적인 전력 소비 동작을 달성하기 위해, F-BCCH 오버헤드 메세지는 전송된 후 반복된다. F-BCCH 메세지의 반복은 도 6에 도시되어 있다. 특히, F-BCCH 메세지는 전송된 심볼이 동일한 방식으로 공지된 시간 간격에서 반복된다.
도 6에서, 메세지는 80ms의 간격동안 반복된다. 상기의 시간 간격은 이동 유니트에 공지된(또는 이동 유니트에 알려진) 임의의 값일 수 있다. 게다가, 도 7에 도시된 바와 같이, 메세지 전송은 이전 메세지 전송과 인터리빙될 수 있다. 메세지는 다이버시티 결합을 수행할 수 있도록 이동 유니트에 공지된 시간 간격에서 반복된다.
본 발명의 일 실시예에서, F-CCCH의 메세지는 개별 이동 유니트에 유도된다. 이동 유니트는 페이징 메세지가 F-CCCH에서 이동 유니트에 전송되는지를 결정하기 위해 F-QPCH 슬롯을 모니터링한다. 특히, 이동 유니트는 유도된 페이징 메세지가 존재하는지를 결정하기 위해 F-QPCH의 명시된 시간 슬롯의 페이지 식별 정보를 모니터링한다. F-QPCH 시간 슬롯에서 모니터링된 페이지 식별 정보는 이동국이 유도된 실제 메세지가 존재하는 지를 결정하는 중요 전력을 확장시키지 않도록 매우 짧다. 만일 페이지 식별 정보가 이동 유니트에 유도된 페이징 메세지가 없다는 것을 나타낸다면, 이동 유니트는 다음 명시된 F-QPCH 시간 슬롯때까지 슬립 모드로 돌아갈 수 있다. 만일 페이지 식별 정보가 이동 유니트에 유도된 페이징 메세지가 존재하는 것을 나타낸다면, 이동 유니트는 도 10을 참조로 이하 명시된 페이지 메세지를 수신하기 위한 시도로 소정의 시간 간격에 대한 F-CCCH를 모니터링한다. 선택적으로, 이동 유니트는 도 11을 참조로 이하 명시된 빠른 페이지 응답 메세지로 R-CCCH에 대한 즉각적인 응답을 가능하게 한다. 이동 유니트는 소프트 핸드오프에서 전송될 수 있는 페이지 메세지를 대기한다. 다른 선택적인 실시예는 빠른 페이지 응답 메세지와 응답하는 이동유니트를 가지는 것이며, 채널 할당 메세지를 대기하는 것이고 즉, 페이지 메세지는 전송되지 않는다.
F-QPCH
F-QPCH는 페이지 식별 정보를 운반한다. 각 이동 유니트는 F-QPCH의 시간 슬롯에 할당된다. 임의의 주어진 이동 유니트에 할당된 F-QPCH 시간 슬롯은 이동 유니트의 식별에 의해 명시된다,. 이동 유니트가 식별될 수 있는 방법은 여러 가지이며, 이는 ESNM, IMSI 또는 TMSI등이다. 그러므로, 주어진 이동 유니트는 각각의 여러 서로 다른 기지국에 대해 동일한 F-QPCH 시간 슬롯에 할당될 수 있다. 즉, F-QPCH 시간 슬롯은 기지국 아이덴티티와는 독립적으로 할당된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 온-오프 키잉(OOK) 심볼이 이동국을 통지하는데 사용되는 해시-온-오프 키잉(OOK) 순방향 퀵 페이징 채널(F-QPCH)를 실행하며, 상기 이동국은 다음 F-CCCH 페이징 채널 슬롯동안 F-CCCH를 청취해야한다. 모빌은 F-QPCH 슬롯의 OOK 심볼의 위치에 의해 식별된다.
특히, 퀵 페이징 채널은 페이징 채널상의 할당된 슬롯을 모니터링하기 위해 다이렉트 슬롯-모드 이동국에 대한 단일 비트 메세지를 포함한다. 일 실시예에서, 데이터 속도는 9,6000bps에서 고정되며, 변조는 온-오프 키잉(OOK)이고, 논리"1"은 F-CCCH를 모니터링하도록 이동국을 지시하며, 논리 "0"은 슬립으로 복귀하도록 이동국에 지시한다. 일 실시예에서, OOK 비트는 각 128 PN 칩, 심볼 시간에 전송된다. 1비트를 전송하는동안 전송 Ec/Ior은 소프트 핸드오프가 사용되지 않을 때 파일롯 채널 Ec/Ior이하의 3 데시벨이어야 한다. 각각의 단일 비트 메세지는 80밀리초 슬롯당 두번 전송되고 한번은 비트 R1으로 다음은 다시 R2로 전송된다. 여기에서 논리 "1"은 제 1 비트를 나타내며, 80ms 타이밍 경계에서 시작한다.
일 실시예에서, 퀵 페이징 채널이 한정된 가능한 비트 위치의 세트는 F-CCCH에서의 간격전에 80ms에서 시작한다. 상기의 시작 포인트는 시간 t로 정의될 수 있고, t는 프레임 유니트이며, 다음과 같다.
여기에서 T=2i는 1.28초의 유니트에서의 슬롯 사이클 길이며, i는 슬롯 사이클 인덱스이고 PGSLOT는 페이지 슬롯을 나타낸다.
이동국은 슬롯당 하나 또는 두 비트 위치에 해시한다. 제 2 비트는 결정의 신뢰도를 증가시키기 위해 전송된다. 각각의 해싱은 340논-오버래핑 비트 위치에 대해 각 비트를 랜덤화한다. 디코릴레이션값은 이동국간 반복 충돌을 방지하기 위해 각 1.28초(64프레임) 업데이트하도록 정의된다. 디코릴레이션 사이클은 23.3시간을 반복한다.
도 8의 F-QPCH와 F-CCCH 타이밍도를 참조하면, F-QPCH 메세지에 대한 가능한 위치는 이동국에 대한 F-CCCH슬롯이 시작하기 전에 80밀리초에서 9.17밀리초에 위치한다. 이는 이동국이 F-CCCH를 수신을 준비하기 위해 퀵 페이징 채널에서 제 2 전송으로부터 적어도 9.17밀리초가 남는다. 퀵 페이징 채널은 긴 PN 코드에 의해 스크램블되지 않는다.
그러므로, 기지국은 단순하게 F-CCCH 시간 슬롯을 즉각적으로 따르는 페이징 메세지를 전송하는 슬롯-모드 이동국을 경고하기 위해 페이징 채널의 슬롯이전에 9.17밀리초에서 80밀리초에 이르는 시간 간격에서 보정 비트 위치인 논리 "1"을 전송한다. 기지국은 명시된 비트 위치에 대한 해시를 수행하며, 이는 이동 유니트 아이덴티티 및 시스템 시간을 기초로 하며 상기 비트를 논리 "1"에 세팅한다. 다른 모든 비트는 논리 "0"에 세팅된다.
본 발명의 일 실시예를 따르는 이동 유니트는 각각의 슬롯이전에 업데이트된 해싱 기능을 수행하도록 16-16 곱셈기와 비트 익스클루시브-or을 이용한다. 이동 유니트는 비트를 모니터링한 후 슬립으로 돌아갈 수 있다. 제 1 비트의 잘못된 경고는 제 2 비트를 모니터링하기 위해 모빌을 필요로 한다. 양 비트의 잘못된 경고는 F-CCCH를 모니터링하기 위해 모빌을 필요로 한다.
본 발명의 일 실시예는 다음 F-CCCH시간 슬롯의 메세지를 청취하는 이동 유니트를 통지하기 위해 짧은 패킷을 실행한다. 이동 유니트는 패킷의 키에 의해 식별된다. 특히, 선택적인 실시예에서, 퀵 페이징 채널은 1에서 12 페이징 채널 슬롯당 페이징 채널 패킷사이에서 운반한다. 퀵 페이징 채널 패킷의 포맷은 다음의 페이징 채널 패킷에 도시되어 있다.
선택적인 실시예에서, 각 패킷은 12비트이다. 각 패킷은 두개의 전력 제어 그룹(2.5밀리초)으로 전송된다. 그러므로, 근접 기지국으로부터 전송된 채널 패킷은 동일 시간에 전송될 것이다. 바람직한 실시예에서, 제 1 패킷의 시작은 순방향 트래픽 채널에서 1.25ms 간격을 차지하는 전력 제어 그룹의 시작에 할당된다. 전력 제어 그룹은 기지국 식별(BASE_ID) 및 시스템 프레임 시간(t)에 종속된다.
이는 80밀리초 슬롯의 제 1 40밀리초에 대해 제 1 패킷의 시작을 랜덤화한다. 그러므로 패킷은 2.5밀리초이며, 슬롯당 16패킷까지 가능하다.
OPCH 및 F-CCCH 소프트 핸드오프
소프트 핸드오프에서, 동일하게 변환되어 변조된 신호로 운반되는 동일 정보는 여러 동일 전송이 다이버시티 수신에 의해 단일 이동 유니트에 의해 결합될 수 있도록 여러 기지국으로부터 전송된다.
본 발명을 따르는 공통 채널 소프트 핸드오프에서, 동일한 QPCH와 F-CCC 메세지는 동일하게 변화 변조된 신호로 운반되며 다이버시티 수신에 의해 단일 이동 유니트에 의해 결합될 수 있도록 여러 기지국에 의해 전송된다.
동작시, 각각의 개별 기지국은 어떤 다른 기지국이 F-QPCH 및 F-CCCH에서 소프트 핸드오프에 가담하는 것이 허용되는지를 나타내는 개별 F-BCCH 페이징 채널에 대한 F-QPCH 및 F-CCCH 채널 소프트 핸드오프 허용 정보를 전송한다. 특히, 각각의 개별 기지국은 F-CCCH상의 소프트 핸드오프의 주어진 이동 유니트로 상기 개별 기지국과 함께 전송이 허용되는 다른 기지국을 식별하는 개별 F-BCCH 페이징 채널에서 메세지를 전송할 수 있다. 유사하게 각각의 개별 기지국은 F-QPCH의 소프트 핸드오프에서 주어진 이동국으로 상기 개별 기지국과 함께 전송이 허용되는 다른 기지국을 식별하는 개별 F-BCCH 페이징 채널에서 메세지를 전송할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 개별 단일 비트 플래그는 어떤 다른 기지국이 F-CCCH 및 F-QPCH 페이징 채널에서 주어진 이동 유니트와 소프트 핸드오프에서 통신할 것인지를 나타내도록 각각의 다른 여러 기지국에 대해서 각각 세팅 또는 리셋팅될 수 있다. 개별 세트의 플래그는 F-CCCH 및 F-QPCH에 대해서 사용될 수 있다. 선택적으로, 하나의 단일 비트 플래그는 어떤 다른 기지국이 F-CCCH 및 F-QPCH 페이징 채널에서 주어진 이동 유니트와 소프트 핸드오프에서 통신하는지를 지시하도록 각각의 다른 여러 기지국의 세트일 수 있다.
페이징 채널 소프트 핸드오프의 이용가능성은 액세스 핸드오프 또는 액세스 프로브 핸드오프 또는 액세스 프로브 핸드오프의 사용을 불가능하게 하지 않는다. 그러므로, 일 실시예에서, 각각의 개별 기지국은 또한 어떤 다른 기지국이 (하드) 액세스 핸드오프에 가담하도록 허용되는지를 나타내는 개별 F-BCCH 페이징 채널에서 하드 핸드오프 허용 정보를 전송할 것이다.
전형적인 아래의 전형적인 하드 핸드오프표는 F-BCCH 오버헤드 메세지에서 기지국 "A"의 섹터 "A1"에 의해 전송된 핸드오프 허용 플래그를 도시한다. 상기의 핸드오프 허용 플래그는 F-CCHH 소프트 핸드오프가 허용되며 F-QPCH 소프트 핸드오프가 허용된 경우에 액세스 핸드오프가 허용된 기지국 "A"의 이웃 리스트의 다른 기지국을 식별한다. 이 예에서, 기지국 A의 이웃 리스트에는 네개의 다른 기지국이 존재한다. 기지국 B,C,D 및 E가 존재한다. 핸드오프 표에서, 액세스 핸드오프가 허용된 다른 기지국 섹터마다 개별 플래그가 존재한다. 마지막으로, F-QPCH 소프트 핸드오프가 허용된 다른 기지국 섹터에 대한 플래그가 존재한다. 이 경우, "1"에 세팅된 플랙스는 핸드오프가 허용되는 것을 나타내고, "0"으로 세팅된 플래그 세트는 핸드오프가 허용되지 않음을 나타낸다.
이 경우 섹터 A1을 덮는 셀 영역의 이동 유니트는 기지국 A의 다른 섹터와 기지국 B의 모든 세개 섹터를 가지고 F-CCCH를 수행하도록 허용된다. 그러나, 섹터 A에 의해 커버된 셀 영역의 이동 유니트는 임의의 기지국 C,D 또는 E와 F-CCCH소프트 핸드오프를 수행하도록 허용되지 않는다.
그러므로, 이동 유니트가 위치한 셀 영역을 서비스하는 기지국은 이동유니트가 F-CCCH 소프트 핸드오프, QPCH 소프트 핸드오프 또는 액세스 핸드오프를 수행하도록 허용된 이동 유니트 다른 기지국을 지시하는 F-BCCH 메세지를 전송한다. 상기 핸드오프 허용 정보는 트래픽 채널이 설정되기 전에 핸드오프를 달성하도록 기지국에 의해 사용될 수 있다. 예를 들면, F-CCCH 소프트 핸드오프 허용 정보는 호출 셋업동안 사용될 수 있으며, 호출 생성 메세지 시퀀스 또는 이하 기술되는 바와 같이 호출 종료 메세지 시퀀스에서 이루어진다. 게다가 액세스 핸드오프 허용 정보는 F-CCCH가 트래픽 채널이 셋업되기 전에 손실되는 경우에 있어 어떤 기지국이 하드 핸드오프에 이용될 수 있는지를 이동 유니트에 알려준다.
주어진 기지국의 이웃 리스트에서 기지국의 결정은 F-QPCH 또는 F-CCCH 소프트 핸드오프를 수행하며 이는 고정되거나 기지국 제어기의 제어하에서 극적으로 변화될 수 있다. 예를 들어, 기지국 제어기는 서로 달느 기지국 셀 영역에서 호출 생성 또는 종료의 양을 모니터링하기 위해 프로그래밍될 수 있으며, 개별 메세지를 전송하고 서로 다른 셀의 양에 의해 결정되어 상기 개별 기지국과 F-QCPH 또는 F-CCCH 소프트 핸드오프를 수행할 수 있는 다른 기지국 세트를 변경하는 개별 기지국으로 개별 메세지를 전송한다. 또한 상술한 핸드오프 표에서 일 기지국은 단지 F-QPCH 소프트 핸드오프만이 가담하도록 수용되며 다른 기지국은 F-QPCH 및 F-CCCH 소프트 핸드오프 모두를 가담하도록 허용된다. 일 실시예에서, 다수의 기지국이 F-CCCH 소프트 핸드오프보다 F-QPCH 소프트 핸드오프에 가담하도록 허용되는 것이 가능하다. 상기의 이유는 F-QPCH 페이징 채널 메세지가 일반적으로 짧은, 단지 하나이상의 비트이며, F-CCCH 페이징 채널 메세지는 전형적으로 매우 길다. 그 결과, 적은 수의 기지국은 F-QPCH 소프트 핸드오프보다 F-CCCH 소프트 핸드오프에 가담하게되며, 이는 기지국 제어기가 보다 긴 메세지를 가지는 F-CCCH 소프트 핸드오프보다는 짧은 메세지를 가지는 F-QPCH 소프트 핸드오프를 조화시키는 것이 더욱 쉽기 때문이다.
주어진 기지국의 이웃 리스트에서의 기지국의 결정은 페이징 채널 소프트 핸드오프를 수행하며 또한 전체 셀룰러 시스템의 특정 배치 및 생성을 따른다. 예를 들어, 상술한 예에서, 기지국 D는 F-QPCH 소프트 핸드오프에 가담하는 것이 허용되지 않는다. 이는 기지국 D가 다른 기지국과는 서로 다른 등록 영역에 존재하기 때문이다. F-QPCH 소프트 핸드오프, F-CCCH 소프트 핸드오프 또는 액세스 핸드오프는 어느 것도 기지국 E에 허용되지 않는다. 이는 기지국 E가 다른 BSC에 의해 제어되기 때문이다. 게다가, 어떤 환경에서는 단일 기지국 셀로부터의 소프트 핸드오프를 동조 및 제어하도록 동일 기지국의 단지 섹터에만 F-CCCH에서 페이징 채널 소프트 핸드오프를 제한하는 것은 바람직하다. 상기의 상황하에서는 F-CCCH 소프트 핸드오프는 A1에 추가로 섹터 A2 및 A3만을 포함할 것이다.
호출 생성동안 F-CCCH 소프트 핸드오프
도 9를 참조하면, 기지국에 의해 호출을 생성하는 동안 이동 유니트, 여러 기지국 및 기지국 제어기 사이의 호출 생성 메세지 시퀀스를 도시한 타이밍도가 제공된다. 호출 생성동안, 이동 유니트는 호출이 이동 유니트에 의해 생성되는 것을 나타내도록 최대 파일롯 신호로 기지국에 생성 메세지를 전송하며, 기지국 및 기지국 제어긴ㄴ 이동 유니트에 트래픽 채널을 할당하는 처리과정을 조정한다.
도 9의 실시예에서, 이동 유니트는 기지국의 섹터 A1에 위치한다. 기지국 섹터 B1 및 C1의 파일롯 신호는 명세된 파일롯 신호 강도 레벨 이상인것으로 가정한다. 이동 유니트는 기지국에 B1 및 C1의 파일롯 신호 강도가 임계값을 초과한다는 것을 나타냄을 전송한다. 바람직한 실시예에서, 상기의 지시는 기지국 B1 및 C1의 파일롯 PN 위상이지만, 상기 기지국의 지시자가 사용될 수 있다. 게다가, 이동 유니트가 기지국 B1 및 C1의 강도를 전송하며 이동국이 직접적으로 모니터링하는 기지국 A1의 강도를 전송하는 것은 바람직하다. 이동 유니트는 먼저 F-BCCH에서 오버헤드 메세지를 통해 전형적인 핸드오프 표를 수신하며, 이는 파워업, 이웃 기지국으로의 진입 또는 다른 주파수로의 스위칭의 결과로서 기지국 A1의 서비스 영역으로 진입할 때 기지국 A1으로부터 이동 유니트에 전송된다. 핸드오프 표는 F-CCCH 소프트 핸드오프가 B1과 허용되며, 액세스 핸드오프는 C1과 함께 허용된다.
생성 메세지는 기지국 제어기에 메세지를 전송하는 기지국 "A"에 의해 수신된다. 인식 메세지는 BSC에서 생성되어 기지국 A1과 B1으로부터 전송된다.
명시된 임계값을 초과하는 파일롯 신호 강도는 이동유니트에 의해 측정되며 "1"로 세팅된 F-CCCH-소프트 핸드오프 표를 가지는 기지국은 B1이다. 상기 두개의 기지국은 소프트 핸드오프에서 이동국에 인식 메세지를 전송한다.
만일 액세스 핸드오프가 기지국 C1에서 인에이블된다면, 기지국 제어기는 기지국 C1에 인식을 전송할 것이다. 기지국 C1은 소프트 핸드오프에서 이동 유니트에 메세지를 전송할 수 있거나 아니며, 이는 이동 유니트가 기지국 C1이 소프트 핸드오프에서 동작하는 중인지 이동국이 소프트 핸드오프 모드에서 기지국 C1과 결합하지 않을 지를 알려주지 않았기 때문이다. 메세지를 실제로 전송하는 기지국 세트를 결정하는 것을 피하기 위해, BSC는 큰 세트의 기지국에 인식 메세지를 전송할 수 있다. 상기의 기지국은 메세지를 직접적으로 전송할 수 있거나 자신의 필터를 가질 수 있고, 특정 메세지가 특정 기지국에 전송될 필요가 없다는 것을 결정한다. 일단 저품질국이 인식 메세지를 수신하면 전송할 지를 결정하며 이를 F-CCCH에 전송한다. 소프트 핸드오프인 상기 기지국은 두개의 기지국으로부터의 메세지 전송 및 IS-95-A 트래픽 채널로 실행되는 정확히 동일 시간에 메세지를 전송하는 것을 수반하는 소프트 핸드오프에서 인식 메세지를 전송해야 한다. 일단 이동 유니트가 생성 메세지를 전송하면, 이동 유니트는 연속적으로 F-CCCH를 모니터링한다. 만일 이동 유니트가 짧은 시간에 인식 메세지를 수신한다면, 생성 메세지를 재전송할 것이다. 이는 IS-95-A에 실행된 것과 유사하다.
한편, BSC는 이동 유니트에 의한 사용을 위해 트래픽 채널을 셋업하며 기지국 A,B,C에 채널 할당 메세지(또는 채널 할당 메세지를 결정하는데 사용된 정보)를 전송한다. BSC는 기지국 B에 채널 할당 메세지를 전송하며, 이는 B1이 이동 유니트에 의해 측정된 명시 임계값을 초과하는 파일롯 신호 강도를 가지도록 생성 메세지에 측정 정보를 보고하기 때문이며, F-CCCH-소프트 핸드오프가 "1"로 세팅된다. 기지국 제어기는 기지국 C에 채널 할당 메세지를 전송하며, 이는 C1이 디옹 ㅠ니트에 의해 측정된 명시 임계값을 파일롯 신호 강도가 초과하도록 하며 생성 메세지의 파일롯 측정 정보에 보고되기 때문이며, F_ACCESS_HO는 "1"로 세팅된다. 채널 할당 메세지는 기지국 A1과 B1의 소프트 핸드오프 모드에서 F-CCCH에서 전송된다. TIA/EIA-95-B를 따르면, 채널 할당 메세지는 또한 기지국 C1에 의해 전송된다. 기지국 C1으로부터의 전송은 이동 유니트가 A1 및 B1 전송과 C1 전송을 결합하지 않기 때문에 소프트 핸드오프가 아니다.
호출 종료동안의 F-QPCH 소프트 핸드오프
도 10을 참조하면, 이동 유니트, 여러 기지구 및 기지국 제어기 사이의 전형적인 호출 종료 메세지 시퀀스를 도시한 타이밍도가 제공된다. 호출 종료 시퀀스 동안, BSC와 여러 기지국은 이동 유니트 및 하나 이상의 기지국 사이의 통신을 위해 트래픽 채널의 할당을 조정한다. 특히, 도10에서는 이동 유니트가 기지국 A의 셀 영역인 섹터 A1에 위치하는 동안, 기지국 섹터 A1,B1,C1은 이동 유니트 및 기지국의 구성인 국제 이동 가입자국 아이덴티티(IMSI)에 의해 결정될 수 있는 특정 시간에 동일한 F-QPCH 메세지를 전송한다. 이동 유니트는 IMSI를 호출 등록동안 기지국에 전송할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이, BSC는 전체 시스템내의 기지국의 등록을 인식한다. 일반적으로 주어진 페이징 영역의 기지국은 실질적으로 동일 시간에 F-QPCH를 전송하도록 구성된다. 일 실시예에서, 상기 기지국의 F-QPCH는 실질적으로 동일 시간에 퀵 페이지를 전송하며 소프트 핸드오프에서 이동국에 의해 결합될 수 있다. 이동 유니트는 F-BCCH에서 오버헤드 메세지에 의해 기지국 A1으로부터 핸드오프 표를 받아들인다.
기지국 A에 의해 이동국으로 전송되는 전형적인 핸드오프표를 참조하면, F-QPCH-소프트 핸드오프 플래그는 기지국 섹터 A1,A2,B1,B2,C1,C2 및 C3에 대해 논리 "1"이며, 이는 상기 기지국 섹터가 동일 페이징 영역에 존재하거나 동일 시간에 빠른 페이지를 전송할 수 있기 때문이다. 국 A1은 F-QPCH 소프트 핸드오프 플래그를 기지국 D에 대해 논리 "0"으로 세팅하고 상기 기지국은 동일 페이징 영역이 아니거나 다른 기지국과 같이 동일 시간에 빠른 페이지를 전송할 수 없다.
도 10의 실시예에서, 이동 유니트는 기지국 A1,B1,C1으로부터 소프트 핸드오프에서 빠른 페이지(F-QPCH)를 수신한다. 이동 유니트는 지정된 시간 슬롯동안 F-QPCH 슬롯을 모니터링한다. 이동 유니트가 A1,B1,C1으로부터 F-QPCH 메세지를 수신할 때, 소프트 핸드오프 모드에서 결합한다. 다음으로 이동 유니트는 빠른 메세지가 유도되는지를 결정한다. 일단 이동 유니트가 논리 "1"에 지정된 시간 슬롯동안 세팅된 빠른 페이지를 수신했다는 것을 결정한다면, 이동 유니트는 F-CCCH에서 소정의 시간 스롯을 모니터링하기 시작한다. 다음으로, 기지국 제어기는 IMSI, TMSI 또는 전자 일련 번호(ESN)와 같이 이동 유니트의 전체 주소를 가지는 페이지 메세지를 전송하도록 기지국을 제한한다. 또한 이동국의 아이덴티티에 추가로, 페이지 메세지는 제안된 서비스 옵션과 같은 다른 정보를 포함한다.
페이지 메세지를 전송하는 다수의 접근 방법이 존재한다. 바람직한 실시에에서, 특정 기지국은 F-QPCH와 마찬가지로 소프트 핸드오프를 사용하여 상기 메세지를 전송한다. 다른 접근방법에서는, 서로 다른 세트의 기지국이 소프트 핸드오프에서 페이지 메세지를 전송하는데 사용될 수 있다. 상기의 서로 다른 세트의 기지국은 핸드오프표의 추가 컬럼의 플래그에 의해 특정될 수 있다.
다른 선택은 페이지 메세지에 대해 소프트 핸드오프를 사용하지 않는 것이다.
게다가 바람직한 실시예에서, 페이지 메세지를 전송하는 기지국 세트는 실제로 F-QPCH 소프트 핸드오프 플래그에 의해 지시된 세트보다 실제로 작을 수 있으며, 이는 BSC가 이동 유니트와의 최근 통신과 같은 이동 유니트의 위치에 관한 추가 정보를 가질 경우에 가능하다. 이는 BSC가 사용된 것보다 메세지를 전송하기 위해 작은 세트의 기지국을 결정하도록 한다. 이전의 방법을 보면, 이동 유니트는 소프트 핸드오프에서 페이지 메세지 A1,B1,C1을 결합하고, 이는 이동 유니트가 섹터 A1에 존재하기 때문이며, F-QPCH 소프트 핸드오프 플래그가 핸드오프표에서 B1에 대해 논리 "1"로 세팅되기 때문이며 B1 파일롯 신호는 명시된 임계값 이상이다. 이동국은 기지국 A1에 페이지 응답 메세지를 전송하여 소프트 핸드오프 페이지 메세지에 응답하며 이는 최고 파일롯 신호를 가지기 때문이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 기지국 A1,B1 및 C1은 임계값을 초과하며 보고된다.
상기 포인트로부터의 처리는 본질적으로 전술한 호출 생성 처리와 동일하다. 기지국 A1은 기지국 제어기에 페이지 응답 메세지를 전달한다. 다음으로 기지국 제어기는 기지국 A1과 B1에 소프트 핸드오프에서 F-CCCH에서 이동국에 다른 인식 메세지를 전송하는 것을 지시한다. 다른 인식 메세지는 또한 F-CCCH에서 C1에 의해 이동 유니트에 전송되지만, 상기 C1 인식 메세지는 소프트 핸드오프에서 전송되지 않는다. 결국, 기지국 제어기는 이동국에 의해 사용되기 위해 트래픽 채널을 셋업한 후, 기지국 A,B,C에 채널 할당 메세지(또는 채널 할당 메세지를 결정하는데 사용된 정보)를 전송한다. 기지국 제어기는 기지국B에 채널 할당 메세지를 전송하며 이는 이동 유니트가 B1 파일롯 신호 강도를 명시된 임계값 이상이 되며, F-CCCH 소프트 핸드오프가 B1에 대해 "1"로 세팅되기 때문이다. 기지국 제어기는 기지국 C에 채널 할당 메세지를 전송하며, 이는 이동국이 C1 파일롯 신호를 명시된 값이상이 되도록 측정하며, F_ACCESS_HO가 C1에 대해 "1"FH 세팅된다. 채널 할당 메세지는 기지국 A1과 B1으로부터 소프트 핸드오프에서 전송된다. TIA/EIA-95-B에 따라, 채널 할당 메세지는 또한 기지국 C1으로부터 전송된다. 기지국 C1으로부터 전송은 소프트 핸드오프가 아니며, 이는 이동국이 A1 및 B1 전송과 C1 전송을 결합하지 않기 때문이다.
선택적으로, 페이지 메세지는 제거될 수 있고, 이동국은 페이지 응답 메세지와 함께 빠른 페이지 메세지에 직접적으로 응답할 수 있다. 그러나, 빠른 페이징 채널에서의 잘못된 경고 속도는 이동국이 페이지 응답 메세지를 전송하기 전에 페이지 메세지를 대기하는 것이 바람직하도록 충분히 높다.
도 11을 참조하면, 최고로 측정된 파일롯 신호 강도, 기지국 A1, 이동국에 대한 파일롯 측정 정보를 기지국에 알리기 위해 이동 유니트에 의해 빠른 페이지 응답 메세지를 포함하는 호출 종료 메세지 시퀀스의 일 예가 도시되어 있다. 이는 유리하게 기지국에 페이지 메세지를 전송하는 최근 액티브 세트를 알린다. 이는 페이지 메세지가 적은 기지국으로부터 전송될 필요가 있기 때문에 장점을 가지며, 이는 BSC가 파일롯 측정 정보를 알려주기 때문이다. 이는 반대로 BSC가 이동국에 대해 파일롯 측정정보를 알려주지 않으며 따라서 서로 다른 많은 기지국에서 페이지 메세지가 전송되는 이전의 예와는 대조적이다.
동조된 기지국에 대한 페이징 채널 소프트 핸드오프
인식 메세지, 페이지 메세지, 또는 F-CCCH에서의 채널 할당 메세지중 하나를 수신하는데 있어, 이동 유니트는 소프트 핸드오프일 때 트래픽 채널에서 실행되는 바와 같이 소프트 핸드오프인 기지국으로부터 신호를 다이버시티 결합할 것이다. 다이버시티 결합을 정확하게 작업하기 위해 모든 기지국은 실질적으로 동시에 F-CCCH 페이징 메세지를 전송해야 한다. 과거에는, 이것이 전송시에 동조된 순방향링크 프레임시간을 가짐으로써 트래픽 채널에서 실행되었다. 이는 상대적으로 트래픽 채널이 전용 채널이기 때문이며, 어떤 특정 제어도 요구하지 않기 때문에 직진순방향이다. 그럼에도, 이동 유니트는 전형적으로 다중 경로 지연에 종속된 신호를 동조하기 위해 데스큐 버퍼가 장착된다.
F-CCCH는 공통 또는 공유된 채널이며, 페이징 신호의 전송은 실질적으로 동시에 서로 다른 셀 영역의 다중 경로 기지국에 의해 개별 전송의 조절을 필요로 한다. 예를 들면, 소프트 핸드오프에서 F-CCCH 메세지의 전송을 요구하는 하나 이상의 이동 유니트일 수 있다. 게다가, 각각의 상기 이동 유니튼는 명시된 임계값을 초과하는 파일롯 신호를 가지는 서로 다른 세트의 기지국을 확일할 수 있다. 도 2를 참조하면, 두개의 서로 다른 그러나 오버랩핑된 세트의 기지국에 의해 전송되는 두개의 서로 다른 세트의 메세지의 일 예가 도시된다. 소프트 핸드오프에서 각각의 메세지 M1은 A1, A2, 또는 B1에 의해 전송되며 메세지가 다이버시티 결합될 수 있도록 이상적으로 변환 및 변조되는 이상적인 정보를 가진다. 메세지 M2-M5도 도일하다. 이 경우, M1은 섹터{A1,A2,B1} 에 전송되며, M2는 섹터 {A1,A2,C1}에 전송된다.
일 실시예에서, BSC는 기지국에 의해 사용된 단일 공통 F-CCCH가 적당하게 이용되도록 스케쥴링 알로리즘을 수행한다. 기지국은 상술한 바와 같은 적당한 허용 플래그 세트를 가지는 액티브 세트이다. 메세지의 각각의 인스턴스는 동일 메세지의 각각의 서로 다른 인스턴스와 함께 동시에 전송되도록 스케쥴링되며, 도 12에 도시되어 있다. 메세지 스케쥴링 정보는 BSC에 의해 여러 기지국에 전송된다.
본 발명은 단일 F-CCCH의 항목으로 기술되었다. 다수의 F-CCCH는 이동국의 IMSI와 TIA/EIA-95-B의 페이징 채널로 실행되는 것과 유사한 다른 아이덴티티를 기초로 특정 F-CCCH에 해싱으로 이용될 수 있다. F-CCCH에서 전송된 메세지는 이 후 이동국의 IMSI를 기초로 적당한 F-CCCH에 유도된다.
비동기 기지국에 대한 페이징 채널 소프트 핸드오프
일 실시예에서, 이동 유니트는 비동기적으로 동작하는 서로 다른 기지국에 의해 전송된 F-CCCH 또는 F-QPCH 메세지의 동기화를 달성할 수 있다. 비동기 기지국은 타이밍이 이들 사이에서 할당될 필요가 없다. 예를 들면, 프레임은 일 기지국에서 다른 기지국으로 오프셋될 수 있다.
이동 유니트는 메세지가 다이버시티를 달성하도록 결합되기 전에 서로 다른 비동기 기지국에 의해 전송되는 메세지의 타이밍을 데스큐잉시킨다. 도 13의 메세지 타이밍 도는 기지국 A,B,C에 의한 메세지 전송을 도시하며, 섹터 A1,A2는 서로 동기되며, 섹터 B1,C1은 비동기된다. 메세지는 도 12과 동일하다. 비동기 기지국은 각 채널내에서 해당 시간이 유지되지만, 일 채널은 채널사이에서 왜곡된다.
서로 다른 기지국의 비동기 페이징 채널에서 수신된 메세지를 데스큐잉시키기 위해, 이동 유니트는 기지국 사이에서 적어도 최대로 왜곡된 길이를 가지는 디인터리빙된 버퍼를 수행한다. 이동 유니트는 여러 기지국의 타이밍 오프셋을 알리는 것으로 가정하며, 상기 기지국의 순방향 링크에 내장된 동기 패턴에 의해 획득된다. 이동 유니트는 특정 기지국으로부터 심볼을 수신하며, 이동 유니트는 역확산과 같은 표준 수신기 처리 함수를 수행하고, 직교 커버를 제거하며, 레이크 수신기 핑거를 각각 복조하며, 이는 도 3의 40과 42에 도시되어 있다. 그러나, 메세지 정보의 디인터리빙은 다이버시티 결합될 수 있도록 비동기 메세지를 동기화하기 위해 각각의 레이크 수신기 핑거를 서로 다르게 수행하도록 한다. 특히, 레이크 수신기 핑거마다의 출력은 서로 다른 기지국에 일치하며, 비동기 메세지가 할당될 수 있도록 각각 디인터리빙된다. 도 3을 참조하면, 상기의 디인터리빙은 다이버시티 결합과 디코더(48)에서 수행된다.
예를 들어, 도 13을 보면, 제 1 이동 유니트는 기지국 섹터 A1,A2,B1으로부터 F-QPCH 및 F-CCCH 페이징 채널 메세지를 수신한다. 또한 기지국 섹터 A1으로부터 서로 다른 다중 경로에 할당된 두개의 핑거와 A2,B1에 할당된 나머지 두개의 핑거를 가지는 도 3의 40과 42의 네개의 레이크 수신기 핑거가 존재한다. 이동 유니트는 섹터 A1으로부터 두개의 레이크 핑거의 신호를 결합하고, 상기 메세지가 서로에 대해 할당되기에 가능하다. 그 결과 세개의 나머지 스트림이 존재하며 이는 A1(두개의 핑거상에서 결합된 신호), A2, B1의 각각의 하나이다.
예를 들면, 이동 유니트는 기지국 메세지 스트림에 가장 먼저 도달하는 주어진 심볼(두개의 다중경로 스트림으로부터 결합된)을 취하고 이를 디인터리버 버퍼에 위치시킨다. 해당 심볼이 제 2 기지국 메세지 스트림(제 1 기지국보다는 느린시간을 가지는)으로부터 도달할 때, 이동 유니트는 디인터리버 버퍼로부터 심볼을 취한고 이를 새롭게 도달한 심볼과 결합하며, 심볼을 디인터리버 버퍼에 위치시킨다. 해당 심볼은 제 3 기지국 메세지 스트림(제 2 기지국보다 늦은 시간을 가지는)으로부터 도달할 때, 이동 유니트는 디인터리버 버퍼로부터 심볼을 취하며, 이를 새롭게 도착한 심볼과 결합시키고, 이 심볼을 디인터리버 버퍼이 위치시킨다. 모든 심볼이 모든 기지국으로부터 디인터리버 버퍼에 위치할 때, 이동 유니트는 디인터리빙을 수항한후 디코딩한다. 그러므로, 디인터리빙 및 디코딩은 전체 심볼이 모든 세개의 기지국으로부터 도달할 때까지 지연된다. 이동 유니트는 모든 기지국으로부터 해당 심볼이 도달하기 전에 디코딩을 시도할 수 있다. 이는 빠른 처리 속도를 초래하지만, 높은 에러 속도를 가지게 된다. 이동 유니트는 심볼이 완전헤게 이전 인터리버 프레임으로부터 수신되기 전에 다음 인터리버 프레임으로부터 수신된 심볼의 버퍼링을 시작하도록 제 2 디인터리버 버퍼를 필요로 한다. 당업자는 이를 수행하기 위해 다양한 방법이 수행되는 것을 이해한다.
헤더를 가지는 F-CCCH 소프트 핸드오프
다른 실시예에서, 페이징 메세지는 소프트 핸드오프에서 F-CCCH 메세지를 수신하는 주어진 이동 유니트를 식별하는 추가 정보를 가질 수 있다. 상기의 선택적인 접근법은 매우 유용하며 예를 들어 소프트 핸드오프하에서 다수의 기지국이 존재할 때 유용하다. 또한 F-CCCH 소프트 핸드오프가 서로 다른 BSC의 제어하에서 여러 기지국사이에서 조절될 때 특히 유용하다. 상기의 선택적인 실시예는 기지국이 동시에 동일 메세지를 전송하는 것을 요구하지 않는다. 예를 들면, 상기의 식별자는 12비트 숫자일 수 있다. 기지국으로부터의 각각의 메세지 전송의 시작시, 상기 식별자의 코딩 버전이 전송된다. 이동 유니트가 정확하게 심지어 상대적으로 낮은 신호 레벨일 때도 식별자를 수신할 수 있도록 충분히 코딩되어 전송된다. 상기의 코딩은 예를 들면 식별자의 에러 속도가 소프트 핸드오프 결합이 사용되지 않을 때 낮도록 식별자의 특정 블록 코딩된 대표자일 수 있다. F-CCCH에서 메세지를 수신할 때, 이동 유니트는 우선적으로 식별자를 디코딩하며, 메세지를 수신하고자 한다. 만일 이동 유니특 복조될 수 없다면, 중요 에러를 초래하지 않으면서 메세지를 디코딩 및 복조할 수 없다면 이동 유니트는 버퍼에서 코드 심볼을 유지하며 다른 기지국으로부터 식별자를 탐색한다. 제 2 지시자를 수신할 때, 제 1 시도로부터 버퍼에 저장된 심볼을 결합하며 메세지를 복조한다. 마지막으로, 이동 유니트는 메세지가 정확하게 도착하였는지 결정한다.
기지국 식별자는 소프트 핸드오프에서 전송되지 않는다. 단지 하나 이상의 기지국이 상기의 식별자를 사용하여 식별된 후에만 상기 접근 방법하에서 소프트 핸드오프에서 F-CCCH 메세지를 결합시키는 것이 가능하다.
본 발명의 특정 실시예는 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변용이 가능하며, 청구항에 의해서만 제한받는다.

Claims (20)

  1. 스펙트럼 확산 통신시스템에서 이동국 및 기지국간에 제어정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    다중 기지국으로부터 수신된 제어신호의 전력레벨을 이동국에 의하여 감시하는 단계와;
    상기 수신된 제어신호의 전력레벨이 소정 레벨을 초과하는 제 1 기지국 세트를 상기 이동국에 의하여 식별하는 단계와;
    이동국으로부터 상기 식별된 제 1 기지국 세트중 적어도 하나의 기지국에 전력 측정 메시지를 전송하는 단계와;
    소프트 핸드오프로 상기 이동국에 전송하도록 허용된 제 2 기지국 세트를 특정하는 메시지를 적어도 하나의 기지국에 의하여 상기 이동국에 전송하는 단계와;
    상기 제 1 세트 및 상기 제 2세트의 멤버인 다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 사기 이동국에 의해 감시된 상기 제어 메시지는 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이동국에 전송된 상기 제어 메시지는 페이징 메시지인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이동국에 전송된 상기제어 메시지는 순방향 공통 제어채널 메시지인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 이동국에 전송된 상기 제어 메시지는 페이징 메시지 및 순방향 공통 제어채널 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 페이징 메시지가 상기 이동국에 의해 전송될 수 있는 시간 간격을 지정하는 단계를 더 포함하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어메시지를 전송하는 상기 단계는 지정된 시간간격동안 페이징 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 페이징 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격 및 순방향 공통 제어채널 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계를 더 포함하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 지정된 시간간격동안 페이징 메시지를 전송하는 단계 및 지정된 시간간격동안 순방향 공통 제어채널 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 이동국 및 상기 적어도 하나의 기지국은 제어 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 동일한 시간간격을 개별적으로 지정하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 지정된 시간간격동안 페이징 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 이동국 및 상기 적어도 하나의 기지국은 제어 메시지가 적어도 부분적으로 상기 이동국의 식별에 기초하여 상기 이동국에 전송될 수 있는 동일한 시간간격을 개별적으로 지정하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 지정된 시간간격동안 페이징 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 이동국으로부터 상기 이동국에 의하여 식별된 기지국 세트중 적어도 하나의 기지국에 이동국 식별 메시지를 전송하는 단계와;
    제어 메시지가 적어도 부분적으로 상기 이동국의 식별에 기초하여 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계를 더 포함하며;
    상기 시간간격 지정단계는 적어도 부분적으로 상기 이동국의 식별에 기초하여 동일한 시간간격에서 개별적으로 도달하는 상기 이동국 및 상기 적어도 하나의 기지국을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 이동국이 할당된 트래픽 채널을 가지지 않을 때 상기 이동국을 슬립모드로 되게하며 이동국이 할당된 트래픽 채널을 가지지 않을 때 때때로 이동국을 슬립모드로부터 일시적으로 벗어나게 하는 단계를 더 포함하며;
    소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 상기 이동국이 할당된 트래픽 채널을 가지지 않으면서 일시적으로 슬립모드로부터 벗어나는 동안 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 제어 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계와;
    상기 이동국이 할당된 트래픽 채널을 가지지 않을 때 상기 이동국을 슬립모드로 되게하며 지정된 시간간격동안 이동국을 슬립모드로부터 일시적으로 벗어나게 하는 단계를 더 포함하며;
    소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 이동국이 할당된 트래픽 채널을 가지지 않으면서 지정된 시간간격동안 일시적으로 슬립모드로부터 벗어나는 동안 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 제어 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계를 더 포함하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 지정된 시간간격동안 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 고속 페이지 메시지 및 대응하는 순방향 공통 제어채널 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계를 더 포함하며;
    상기 제어 메시지는 상기 고속 페이지 메시지 및 상기 대응하는 순방향 공통 제어채널 메시지를 포함하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 고속 페이지 메시지 및 대응하는 순방향 공통 제어채널 메시지에 대해 지정된 시간간격동안 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 스펙트럼 확산 통신시스템에서 이동국 및 기지국간에 제어정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    다중 기지국으로부터 수신된 제어신호의 전력레벨을 이동국에 의하여 감시하는 단계와;
    상기 수신된 제어신호의 전력레벨을 기초하여 활성 기지국 세트를 상기 이동국에 의하여 식별하는 단계와;
    상기 이동국으로부터 상기 활성 기지국 세트중 적어도 하나의 기지국에 메시지를 전송하는 단계와;
    소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하도록 허용된 기지국 세트를 특정하는 핸드오프 허용 메시지를 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 상기 이동국에 전송하는 단계와;
    상기 활성 기지국 세트 및 상기 허용된 기지국 세트의 멤버인 다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 제어 메시지를 이동국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 제어 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계를 더 포함하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 지정된 시간간격동안 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 수신된 제어신호의 전력레벨에 기초하여 후보 기지국 세트를 이동국에 의하여 식별하는 단계와;
    상기 이동국으로부터 상기 후보 기지국 세트중 적어도 하나의 기지국에 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하며;
    상기 활성 기지국 세트 및 상기 후보 기지국 세트와 상기 이동국과의 관련 그룹은 상기 이동국이 상기 활성 기지국 세트 또는 상기 후보 기지국 세트를 식별하는 메시지를 전송하는 시간과 제어 메시지가 소프트 핸드오프로 전송되는 시간사이에서 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서, 제어 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계와;
    상기 이동국이 할당된 트래픽 채널을 가지지 않을 때 이동국을 슬립모드로 되게 하며 지정된 시간간격동안 상기 이동국을 슬립모드로부터 일시적으로 벗어나게 하는 단계를 더 포함하며;
    소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 상기 이동국이 할당된 트래픽 채널을 가지지 않으면서 지정된 시간간격에서 슬립모드로부터 벗어나는 동안 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 방법은 고속 페이지 메시지 및 대응하는 순방향 공통 제어채널 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계를 더 포함하며;
    상기 제어 메시지는 상기 고속 페이지 메시지 및 상기 대응하는 순방향 공통 제어채널 메시지를 포함하며;
    다중 기지국으로부터 소프트 핸드오프로 이동국에 제어 메시지를 전송하는 상기 단계는 고속 페이지 메시지 및 대응하는 순방향 공통 제어채널 메시지에 대해 지정된 시간동안 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 스펙트럼 확산 통신시스템에서 이동국 및 기지국간에 제어정보를 전송하기 위한 방법에 있어서,
    다중 기지국으로부터 수신된 파일럿 신호의 전력레벨을 이동국에 의하여 감시하는 단계와;
    상기 수신된 파일럿 신호 전력레벨이 소정 레벨을 초과하는 제 1기지국 세트를 상기 이동국에 의하여 식별하는 단계와;
    상기 이동국으로부터 상기 식별된 제 1 기지국 세트중 적어도 하나의 기지국에 메시지를 전송하는 단계와;
    페이지 신호를 전송하도록 허용된 기지국 세트와 소프트 핸드오프로 이동국에 순방향 공통 제어채널 메시지를 전송하도록 허용된 기지국 세트를 특정하는 핸드오프 허용 메시지를 적어도 하나의 기지국으로부터 이동국에 전송하는 단계와;
    페이지 신호 및 대응하는 순방향 공통 제어채널 메시지가 상기 이동국에 전송될 수 있는 시간간격을 지정하는 단계와;
    상기 제 1 기지국 세트 및 상기 허용된 기지국 세트의 구성요소의 중첩에 따라, 지정된 시간간격동안 단일 기지국으로부터 이동국에 페이지 메시지를 전송하거나 또는 지정된 시간간격동안 소프트 핸드오프로 다중 기지국으로부터 이동국에 페이지 메시지를 전송하는 단계와;
    상기 제 1기지국 세트 및 상기 허용된 기지국 세트의 중첩에 따라, 지정된 시간간격동안 단일 기지국으로부터 대응하는 순방향 공통 제어 메시지를 전송하거나 또는 지정된 시간간격동안 소프트 핸드오프로 다중 기지국으로부터 순방향 공통 제어 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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