KR20010083223A

KR20010083223A - 소프트 핸드오프 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20010083223A
Application number: KR1020010008653A
Authority: KR
Inventors: 스리람코티칼라푸디; 모닌제프리; 박세-용; 볼드윈죤헨리
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2001-08-31
Also published as: AU2123001A; CN1310529A; EP1128703A1; CA2331110A1; JP2001275144A; BR0100514A

Abstract

소프트 핸드오프에 관한 본 시스템 및 방법은 데이터 패킷을 사용하고 이동 교환 센터와 기지국 제어기 사이의 필수 통신 용량을 감소시킨다. 역방향 링크에 있어서, 기지국 제어기는 소프트 핸드오프에서 이동국으로부터 최상의 프레임 또는 데이터 패킷을 판정한다. 따라서, 핸드오프에 관여하는 모든 기지국으로부터의 데이터 패킷이 아닌 최상의 데이터 패킷만이 기지국 제어기와 이동 교환 센터 사이의 역방향 링크상으로 전송된다.

Description

소프트 핸드오프 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ENHANCING INTER-SITE REVERSE TRAFFIC CAPACITY FOR A SOFT HAND-OFF}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로 구체적으로 소프트 핸드오프(soft hand-off)에 관한 사이트간 역방향 트래픽 용량을 개선하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

CDMA 시스템 같은 확산 스펙트럼 시스템(spread-spectrum system)은 전형적으로 소프트 핸드오프를 지원한다. 하나의 서비스 영역(예를 들어, 섹터)으로부터 다른 서비스 영역으로의 이동국의 소프트 핸드오프 동안에, 복수의 버전의 유사 신호가 역방향 경로와 정방향 경로 모두를 통해 이동 교환 센터(mobile switching center) 사이에서 전송될 수 있다. 역방향 전송과 관련하여, 이동국은 역방향 채널을 소프트 핸드오프에 관여하는 복수의 기지국에 전송할 수 있다. 역방향 채널은 소프트 핸드오프에서 각각의 기지국과 이동국 사이의 상이한 전달 경로상으로 전달한다. 기지국은 상이한 버전의 수신된 역방향 채널을 이동 교환 센터와 기지국 제어기 사이의 통신 라인상으로 이동 교환 센터에 전송(forward)하도록 기지국 제어기와 결합한다. 이동 교환 센터는 상이한 버전이 이동국과 통신하는 다른부(other party)로의 전송을 위해 최상의 버전을 선택할 수 있는 지를 분석한다.

기지국 제어기 및 이동 교환 센터는 E1' 또는 T1' 같은 통신 링크 또는 라인에 의해 상호연결된다. 실질적으로, 수십만 명의 가입자를 갖는 무선 통신 시스템에 있어서, 이동 교환 센터와 기지국 제어기 사이의 통신 라인은 기대된 최대 트래픽 로드 필요성을 충족하도록 하나 이상의 E3 용량의 링크 또는 T3 용량의 링크를 필요로 할 수도 있는데, 특히 많은 가입자가 동시에 소프트 핸드오프에 관여하는 경우에 그러하다. 통신 링크 또는 라인은 이동 교환 센터와 기지국 제어기가 예를 들어 수 Km 떨어진 상이한 사이트에서 배치될 수 있기 때문에 장거리로 확대될 수 있다.

어떤 경우에 있어서, 서비스 제공자는 이동 교환 센터와 기지국 제어기 사이의 충분한 통신 용량을 제공하도록 통신 라인, 고용량 마이크로파 장치 또는 광섬유 장치를 임대하고 가설하고 구입하며 유지하는데 상당한 비용을 필요로 할 수도 있다. 다른 경우에 있어서, 서비스 제공자는 이른바 차단될 수 있는 소프트 핸드오프에 관한 복제 음성 채널을 처리하도록 기지국 제어기와 이동 교환 센터 사이에 충분한 상호연결 용량을 갖지 않을 수도 있으나 수입이 감소되고 잠재적으로 고객을 잃을 수도 있다.

따라서, 무선 시스템에서 통신 라인의 비용을 줄이면서 가입자에게 신뢰성있는 서비스를 제공하도록 기지국 제어기와 이동 교환 센터 사이의 사이트간 통신의 효율성을 개선할 필요가 있다.

본 발명에 따르면, 데이터 패킷을 사용하는 소프트 핸드오프에 관한 본 시스템 및 방법은 이동 교환 센터와 기지국 제어기 사이의 필수 통신 용량을 감소시킨다. 역방향 링크에 있어서, 기지국 제어기는 소프트 핸드오프에서 이동국으로부터의 최상의 프레임 또는 데이터 패킷을 판정한다.

따라서, 핸드오프에 관여하는 모든 기지국으로부터의 데이터 패킷에 비해 최상 또는 바람직한 데이터 패킷만이 기지국 제어기와 이동 교환 센터 사이의 역방향 링크상으로 전송된다. 실질적으로, 최상의 데이터 패킷의 시퀀스가 전술한 방식으로 이동 교환 센터에 전송된다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 네트워크의 블록도,

도 2는 도 1의 기지국 제어기의 블록도,

도 3은 소프트 핸드오프를 지원하도록 도 1의 무선 네트워크를 통한 역방향 신호 경로를 도시하는 블록도,

도 4는 본 발명에 따라서 소프트 핸드오프 동안에 무선 통신 네트워크의 필수 역방향 경로 용량의 감소를 용이하게 하기 위한 방법의 흐름도,

도 5a는 본 발명에 따라서 제 1 통합 방식을 사용하는 무선 통신 네트워크의 블록도,

도 5b는 도 5a의 제 1 통합 방식에 관한 통합 데이터베이스의 가능한 콘텐츠를 도시하는 차트,

도 5c(1) 내지 도 5c(3)는 도 5a의 제 1 통합 방식에 관한 기지국에서의 가능한 변환 데이터를 도시하는 차트,

도 6a는 본 발명에 따라서 제 2 통합 방식을 사용하는 무선 통신 네트워크의 블록도,

도 6b는 도 6a의 제 2 통합 방식에 관한 통합 데이터베이스의 가능한 콘텐츠를 도시하는 차트,

도 7a는 본 발명에 따라서 제 3 통합 방식을 사용하는 무선 통신 네트워크의 블록도,

도 7b는 도 7a의 제 3 통합 방식에 관한 통합 데이터베이스의 가능한 콘텐츠를 도시하는 차트,

도 8은 본 발명에 따라서 업스트림 소프트 핸드오프 트래픽에 관한 데이터 패킷을 통합하기 위한 방법의 흐름도,

도 9는 본 발명의 데이터 패킷 통신을 지원하기 위한 이동 교환 센터의 주요 소자의 블록도,

도 10은 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있는 데이터 패킷에 관한 데이터 구조를 도시하는 도면,

도 11은 도 10에 따른 비동기 전송 모드 셀의 개시 필드를 도시하는 도면,

도 12는 도 10에 따른 AAL2 헤더의 콘텐츠를 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 이동 교환 센터 11 : 무선 네트워크

14 : 기지국 제어기 15 : 통신 라인

16 : 기지국 20 : 서브시스템

22 : 패킷 교환 장치 26 : 통합 서버

30 : 통합 데이터베이스 32 : 제 1 인터페이스

34 : 제 2 인터페이스 81 : ATM 인터페이스

85 : 제 1 레그 86 : 제 2 레그

134 : 수신기 135 : 선택기

136 : 송신기

본 명세서와 첨부한 도면에 있어서, 동일한 참조 번호는 동일한 소자를 나타낸다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이 트래픽 패킷은 음성 패킷 및/또는 데이터 패킷을 포함한다. 데이터 패킷은 음성 패킷, 신호 패킷, 제어 데이터 패킷, 인터넷 프로토콜(IP) 패킷, 비동기 전송 모드(ATM) 패킷, 적응 레이어 타입 2(adaptive layer type 2)(AAL2) 패킷, 적응 레이어 타입 5(AAL5) 패킷 및 미니패킷 등을 포함하는 임의의 정보 콘텐츠와 데이터 구조 포맷을 갖는 패킷으로 지칭된다.

통합은 일반적으로 소프트 핸드오프의 역방향 경로 전송에 관한 복제 입력 데이터 패킷의 각각의 그룹에 대한 출력 비복제 데이터 패킷의 유도 혹은 선택으로 지칭된다. 전술한 통합의 규정에도 불구하고, 통합은 입력 복제 데이터 패킷의 그룹의 디지털 신호 프로세싱으로부터 출력 우선 데이터 패킷을 발생시킬 기지국 제어기, 비동기 전송 모드 스위치 또는다른 신호 노드에서의 임의의 신호 프로세싱 혹은 에러 교정 방식으로 지칭된다.

본 발명에 따르면, 도 1은 무선 네트워크(11)의 블록도를 도시한다. 무선 네트워크(11)는 통신 라인(15)상으로 기지국 제어기(BSC : 14)와 통신하는 적어도 하나의 이동 교환 센터(MSC : 10)를 포함한다. 기지국 제어기(14)와 이동 교환 센터(10)는 다양한 거리(예를 들어, 25Km)로 이격될 수 있는 상이한 사이트에 배치될 수 있다. 기지국 제어기(14)는 하나 이상의 기지국(BTS : 16)과 통신한다. 기지국(16)의 각각의 그룹과 대응하는 기지국 제어기(14)는 기지국 서브시스템(20)으로 지칭될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 이동 교환 센터(10)는 ATM 스위치(12) 또는 ATM 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있다. 이동 교환 센터(10)는 이동 교환 센터(10)와 기지국 제어기(14) 사이에서 전송 및 수신에 관한 데이터 패킷을 처리할 수 있다. 통신 라인(15)은 광섬유 링크, 광 링크, 마이크로파 링크, 유선 장치, 펄스 코드 변조(PCM) 장치, T1 링크, E1 링크, DS3 링크, STM-1 링크 등을 포함하는 임의의 형태의 지점 대 지점(point-to-point) 또는 지점 대 다지점(point-to-multipoint) 통신 인프라구조로 지칭된다. 통신 라인(15)은 예를 들어 초당 메가비트(megabits per second : Mbps)의 속도일 수 있는 최대 용량을 갖는다.

무선 네트워크(11)는 데이지 체이닝 능력(daisy-chaining capability)을 갖거나 갖지 않는 기지국이거나, 혹은 이 둘 모두를 갖는 기지국 특징을 띨 수 있다. 데이지 체이닝 능력을 갖는 기지국(82)은 하나 이상의 다운스트림 기지국(83)으로부터의 소프트 핸드오프 데이터 패킷을 기지국 제어기(14) 또는 업스트림 기지국에 라우팅하는 ATM 인터페이스(81)를 포함하는 하나이다.

소프트 핸드오프 동안에, 상이한 기지국(16)의 채널 소자는 이동국(18)에 의해 발생된 역방향 트래픽과 연관되는 복제 패킷을 송신한다. ATM 인터페이스(81)는 복제 패킷을 검출하고 검출된 복제 소프트 핸드오프 패킷 사이에서 선택된 패킷을 기지국 제어기(14)에 전송한다. ATM 인터페이스는 상이한 기지국(16)의 수에 관계없이 복제 패킷의 품질을 분석하고 하나의 선택된 패킷으로 전송하기 위해 수신된 패킷의 최상의 품질을 선택한다.

데이지 체이닝 능력을 갖지 않는 기지국(16)은 데이터 패킷에 관한 선택 및 전송 노드가 되도록 전체 또는 부가(integral or adjunct) 패킷 교환 장치를 갖는 기지국 제어기(14)에 의존한다.

도 2는 도 1 보다 상세히 기지국 제어기(14)를 도시하는 블록도이다. 기지국 제어기(14)는 바람직하게 통합 서버(26)에 결합되는 패킷 교환 장치를 포함한다. 기지국 제어기(14)가 도시된 바와 같이 전체 기지국(16)을 포함하지만, 기지국(16)은 기지국 제어기(14)로부터 이격되어 배치될 수 있으며 이 또한 본 발명의범주내이다.

패킷 교환 장치(22)는 제 1 인터페이스(32)를 이동 교환 센터(10)에 제공하고 기지국 제어기(14)와 연관된 하나 이상의 기지국(16)에 관한 제 2 인터페이스(34)를 제공한다. 기지국 제어기(14)는 연관된 기지국(16)에 관한 다른 기능 및 채널 할당 동작을 제어한다. 패킷 교환 장치(22)는 제 3 인터페이스(36)를 기지국 제어기(14)에 인접한 하나 이상의 인접 기지국 제어기(14)에 제공할 것이다.

통합 서버(26)는 저장 장치(28)와 선택기(135)를 포함한다. 저장 장치(28)는 이동 교환 센터(10)와 기지국 제어기(14) 사이 및 기지국 제어기(14)와 하나 이상의 기지국(16) 사이에서 적어도 역방향 경로 관리를 위해 통합 데이터베이스(30)를 저장한다. 통합 데이터베이스(30)는 정방향 링크 관리 및 역방향 링크 관리에 관한 기록을 포함할 것이다. 선택기(135)는 오직 기지국(16)과 이동 교환 센터(10) 사이의 역방향 경로상의 데이터 패킷을 프로세싱 하는 데만 사용된다.

통합 데이터베이스(30)는 바람직하게 상이한 능동 소프트 핸드오프에 의해 구성되는 통합 테이블을 포함한다. 통합 데이터베이스(30)는 각각의 능동 소프트 핸드오프에 관한 다음의 필드, 즉 가상 경로 식별자(VPI), 가상 채널 식별자(VCI) 및 채널 식별자(CID)를 포함할 수도 있다. 가상 경로 식별자는 패킷 네트워크를 통한 전송 경로로 지칭된다. 가상 경로 식별자는 기지국(16)의 채널 소자로부터 이동 교환 센터(10)로의 역방향 경로 또는 라우팅을 식별하는데 사용될 수 있다. 가상 채널 식별자는 특정한 기지국의 음성 채널, 데이터 채널 또는 신호 채널의 채널 그룹으 어드레스로 지칭된다. 채널 식별자는 이동국(18)으로부터의 채널 그룹 내에서의 특정한 공중 인터페이스 채널로 지칭된다. 역방향 경로에 있어서, 채널 식별자는 역방향 채널을 처리하도록 할당된 대응하는 음성 처리기와 연관된다. 음성 처리기는 이동 교환 센터(14)의 소자이다.

데이터 패킷에 관한 완전한 어드레스는 가상 채널 식별자, 가상 경로 식별자 및 채널 식별자를 포함한다. 완전한 어드레스는 예를 들어 소프트 핸드오프에 관여하는 임의의 기지국(16), 기지국 제어기(14) 및 이동 교환 센터(10) 사이에서 데이터 패킷의 적절한 라우팅을 용이하게 하도록 ATM 셀 헤더내에 저장될 수 있다. VPI없이 VCI와 CID의 그룹은 대체적인 경로 선택 또는 상이한 패킷 교환 장치(22) 사이의 라우팅 모호성 없이 무선 인프라구조 네트워크에서 소프트 핸드오프에 관한 데이터 패킷을 적절히 라우팅하는데 충분할 수도 있다.

BSC(14)는 바람직하게 입력 VPI, VCI 및 CID 조합을 출력 VPI, VCI 및 CID 조합으로 매핑하기 위한 통합 테이블을 보존한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 역방향 링크의 관점에서, 입력 VPI, VCI 및 CID 조합은 기지국(16)에서 기원된 부호 또는 코드로 지칭된다. 입력 조합은 BSC(14)의 다운스트림측 또는 또다른 네트워크 노드상으로 수신된다. 출력 VPI, VCI 및 CID 조합은 기지국 제어기(14) 또는 유사 노드로부터 역방향 신호 경로상으로 전송되는 부호 또는 코드로 지칭된다. 출력 조합은 기지국 제어기(14)의 업스트림측 상으로 이동 교환 센터(10)에 전송된다. BSC(14)는 소프트 핸드오프에서 각각의 레그에 관한 입력/출력 조합의 맵 엔트리(map entry)를 갖는다. 통합 서버(26)는 인접-속성 테이블(neighborint-attributes table)에서 BSC(14)로부터 인접 사이트에서의 인접 BSC(14)로 향하는 링크에 관한 가상 경로 식별자(VPI) 및 가상 채널 식별자(VCI)에 관한 정보를 보존하고 갱신할 수 있다.

BTS(16)에서 MSC(10)로의 연결에 있어서, 가상 채널 연결(VCC)은 가상 연결로의 두 개의 구별되는 링크, 즉 (1)BTS(16)와 BSC(14) 사이의 제 1 링크 및 (2) BSC(14)와 MSC(10) 사이의 제 2 링크를 갖는다. 가상 회로 식별자는 BSC(14)에 의해 링크바이링크 기준(link-by-link basis)으로 제 1 링크와 제 2 링크에 관해 독립적으로 선택될 수 있다. 따라서, 많은 대체적인 루트가 제 1 링크가 제 2 링크와 독립적일 때 이용될 수 있다. 통합 테이블은 제 1 링크와 제 2 링크 사이에서 대응하는 가상 채널 식별자를 매핑하는 입력/출력 맵을 유지한다. 실질적으로, CID는 BSC(14)를 통해 운반될 수 있고 BTS-BSC 링크 및 BSC-MSC 링크에 관해 동일하다.

기지국 사이에서 데이지 체이닝이 사용되는 소프트 핸드오프에 있어서, 단지 하나의 가상 경로가 하나의 VPI와 사용될 수 있다. 기지국 사이의 통신을 위해 데이지 체이닝이 사용되지 않는 소프트 핸드오프에 있어서, 기지국 제어기는 분리된 가상 경로를 소프트 핸드오프에서 수반되는 각각의 셀 사이트에 셋업(set up)한다. 따라서, 소프트 핸드오프의 각각의 레그는 분리된 대응 VPI의 특징을 띨 수 있다.

도 3은 이동 교환 센터(10)와 기지국 제어기(14) 사이에서 통신 라인(15)의 역방향 소자상의 필수 트래픽 용량을 감소시키기 위한 시스템을 도시한다. 기지국 제어기(14)는 선택기(135)(예를 들어, 프레임 사전 선택기)와 결합되는 역방향 데이터 패킷 수신기(134)를 포함한다. 차례로, 선택기(135)는 역방향 데이터 패킷 송신기(136)에 결합된다.

복수의 기지국(16)은 이동국(18)으로부터 역방향 링크 신호를 수신함으로써 소프트 핸드오프에 관여한다. 기지국(16)은 입력 데이터 패킷을 역방향 데이터 수신기(134)에 송신한다. 입력 데이터 패킷은 소프트 핸드오프에 관여하는 기지국(16)에 관한 소프트 핸드오프의 하나 이상의 제 2 레그(86) 및 제 1 레그(85)상으로 전송된다. 제 1 레그(85) 및 제 2 레그(86)는 데이터 패킷을 운반하기 위한 임의의 적합한 형태의 통신 라인(예를 들어, E1 또는 DS1 라인)을 나타낸다. 복수의 입력 데이터 패킷은 소프트 핸드오프 동안에 이동국(18)의 역방향 링크 전송으로부터 복제 정보를 포함한다. 송신기(136)는 통신 라인(15)의 역방향 경로상으로 필수 통신 용량을 보존하도록 통신 라인(15)을 통해 비복제된 선택된 데이터 패킷을 이동 교환 센터(10)에 송신한다.

역방향 데이터 패킷 수신기(134)와 송신기(136)는 패킷 교환 장치(22)의 소자이다. 통합 데이터베이스(30)를 포함하는 저장 장치(28) 및 선택기(135)는 통합 서버(26)의 소자이다.

도 4는 도 3의 시스템과 결합되어 설명될 수 있는 필수 역방향 경로 용량의 감소를 용이하게 하기 위한 방법의 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 단계(S16)에서 역방향 데이터 패킷 수신기(135)는 소프트 핸드오프의 역방향 링크와 연관되는 복수의 복제 데이터 패킷을 수신한다. 이동국(18)의 소프트 핸드오프에 관여하는 기지국(16)은 데이터 패킷을 송신한다. BSC(14)는 선택된 비복제 출력 패킷의 선택을 위해 평가되어 지는 복제 입력 패킷의 포트 할당과 적합한 수를 판정하도록 통합 데이터베이스(30)를 검색한다.

단계(S18)에서, 선택기(135)는 데이터 패킷의 품질 인자(quality factor)의 평가에 기반하여 복제 데이터 패킷의 하나를 선택한다. 예를 들어, 선택기(135)는 주어진 시간 간격 동안에 복제 신호와 연관되는 신호 대 잡음비, 신호 대 간섭비, 부호 에러율 또는 다른 신호 품질 파라미터에 기반하여 복제 입력 데이터 패킷으로부터 선택되거나 우선인 출력 데이터 패킷을 선택할 수 있다.

선택기(135)는 이동 교환 센터(10)로부터 바람직하게 이격된 기지국 제어기(14)와 연관된다. 기지국 제어기(14)에 있어서, 통합 서버(26)는 선택기(135)를 포함하고 복제 입력 패킷의 기초를 이루는 신호 품질 파라미터에 기반하여 선택된 패킷을 선택하도록 기지국으로부터의 복제 입력 패킷을 통합한다.

BSC(14)는 기지국(16)으로부터 역방향 링크 전송의 복수의 복사본을 수신한다. 소프트 핸드오프에 관여하는 모든 레그는 서로 제한된 지연내에서 BSC(14)에 수신되어야 한다. BSC(14)는 각각의 레그로부터 패킷을 수신할 때까지 최상의 레그를 선택하는 것을 기다릴 것이다. 패킷이 각각의 레그 동안에 도착하지 않는다면, BSC(14)는 타이머의 만료 후에 패킷을 승인하지 않을 수도 있다. 선택기(135)는 데이터 메시지 또는 음성 호출의 최상의 구성 패킷을 선택한다.

CDMA 무선 시스템과 관련하여, 선택기(135)는 CDMA 프레임 사전선택기를 포함할 수 있다. 프레임은 패킷의 등가물로 고려될 수 있다. CDMA 프레임 사전선택기는 ATM 셀 층이 아닌 AAL2 층에서 처리한다. ATM 스위치 또는 통합 서버는 ATM헤더를 제거한다. AAL2 패킷의 그룹이 사전프레임 선택기에 제공된다. 하나의 실시예에 있어서, 사전프레임 선택기는 소프트 핸드오프에 속한 AAL2 패킷을 수신하고 AAL2 패킷이 최소의 잡음 오손을 경험하는 지를 판정한다. 잡음 평가 프로시쥬어는 이전 AAL2 패킷이 소프트 핸드오프의 하나의 레그에서 기인하고 후속 AAL2 패킷이 소프트 핸드오프의 또다른 레그에서 기인할 수 있도록 AAL2 패킷바이패킷(packet-by-packet) 기준에 따라서 수행될 수 있다. MSC(10)에 전송된 역방향 패킷은 제 1 레그로 지정될 수 있다. 프레임 사전선택기가 선택된 데이터 패킷을 선택하도록 잡음 평가 프로시쥬어를 사용하여 설명되었지만, 프레임 선택기는 에러를 체크하거나, 비트 에러율 또는 프레임 에러율을 모니터링 하거나, 또는 소프트 핸드오프에 관여하는 각각의 기지국으로부터 데이터 패킷의 최상의 음성 품질을 선택할 수 있다. 따라서, BSC의 ATM/AAL2 교환 기능은 각각의 핸드오프 레그 동안에 하나의 데이터 패킷보다는 단일 AAL2 패킷만을 송신하여 BSC에서 MSC로의 링크상에서 대역폭을 보존하게 된다.

단계(S20)에서, 송신기는 통신 라인(15)상으로 데이터 패킷의 우선하는 하나의 패킷 또는 선택된 데이터 패킷을 송신한다. MSC(10)와 BSC(14) 사이의 통신 라인(15)상의 역방향 경로에 있어서, 기지국 제어기는 입력 복제 데이터 패킷의 그룹에 관한 하나의 선택된 출력 데이터 패킷을 송신한다. 선택된 출력 데이터 패킷은 이동 교환 센터(10)의 보코더(vocoder) 또는 음성 처리기에서의 수신치로 충당된다.

BSC(14)와 MSC(10) 사이의 역방향 경로상의 필수 용량은 선택된 데이터 패킷의 송신에 의해 감소될 수 있는데, 소프트 핸드오프의 모든 레그로부터의 입력 복제 데이터 패킷과는 반대이다. 소프트 핸드오프의 하나의 레그는 제 1 레그(85)로 지정될 수 있으며, 반면에 소프트 핸드오프에 관여하는 다른 레그는 제 2 레그(86)로 칭될 수 있다(도 3).

역방향 경로상의 데이터 패킷의 라우팅은 다음과 같이 VCC, CID, VCI 및/또는 VPI를 할당함으로써 라우팅 융통성을 삽입하거나 데이터 프로세싱을 최소화하는 효율적인 방식으로 달성될 수 있다. 본 명세서에서 개시되는 어느 실시예에 있어서, 소프트 핸드오프의 상이한 레그는 MCS(10)에서 특정한 음성 처리기 또는 보코더를 식별하도록 동일한 BTS-MSC CID를 사용할 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, MSC(10)에서의 보코더는 소프트 핸드오프의 제 7 레그까지 지원한다.

BTS(16)은 BSC(14)와 MSC(10) 사이의 역방향 경로에서 CID의 교번없이 MSC(10)으로 향하는 제 1 CID를 BSC(14)에 송신할 수 있다. 역방향 경로상에서, 소프트 핸드오프에 관여하는 상이한 기지국으로부터의 VCI는 상이하나, CID는 특정한 핸드오프와 연관되는 모든 역방향 패킷에 관해 동일할 수 있다. 따라서, 선택기(135)의 데이터 프로세싱은 선택기(135)가 오직 MSC(10)로 송신되도록 하나의 CID를 선택하기 때문에 최소화되는데, 소프트 핸드오프의 제 1 레그로 지칭된다. CDMA 무선 시스템과 관련하여, BSC는 오직 소프트 핸드오프에서 수반되는 AAL2 패킷을 프로세스할 필요가 있어서, BSC에서 구현 복잡성이 줄어든다.

통합 서버(26)는 제 1 레그(85), 제 2 레그 또는 둘 모두에 관해 BTS로부터 수신된 CID 및 VCI의 아이덴티티에 기반하여 MSC 링크로의 BSC에 관한 CID 및 VCI의 아이덴티티를 판정하도록 통합 데이터베이스(30)를 참조한다. 각각의 CID는 이동 교환 센터의 인터페이스 또는 보코더에서 특정한 채널 소자를 식별할 수 있다. 기지국 제어기(14) 또는 이동 교환 센터(10)는 역방향 경로에 관한 이동 교환 센터(10)의 어느 이용가능한 CID 지정기를 할당할 수 있다. 따라서, 실시예에서 MSC 링크로의 BSC상의 실제 CID 값은 소프트 핸드오프의 BTS 레그로의 BSC와 동일하거나 상이할 수 있다.

데이터 패킷의 다운스트림 멀티캐스팅에 관해 사용될 수 있는 대체적인 방식의 구별되는 세 개의 실시예를 이하에서 설명하겠다. 도 5a 내지 도 5c에서 도시되는 제 1 방식에 따르면, MSC(10)는 BSC(14)를 통해 BTS(16)에서 MSC(10)로의 하나의 가상 채널 연결(VCC)(소프트 핸드오프의 모든 레그(71)와 연관되는)을 지원한다. 도 5a에 있어서, VCC는 데이터 패킷의 동시 정방향 전송에 관한 지점 대 다지점 가상 연결을 나타낸다. 가상 통신 라인(75)은 ATM 스위치 또는 매개 분포 노드(72)를 포함할 수 있으나, 필요하지는 않다. BTS로부터의 각각의 데이터 패킷은 BSC(14)에 의해 검색되고 소프트 핸드 오프 CID는 MSC(10)에서 보코더의 이용가능한 채널 소자와 일치하도록 데이터 패킷내에 배치된다.

소프트 핸드오프에 관여하는 기지국(16)은 핸드오프 영역(211)내에 배치된 이동국(18)으로부터 송신된 데이터 패킷을 동시에 수신한다. 도시된 바와 같이 각각의 기지국(16)은 도시를 위해 육각형 서비스 영역(213)을 가지는데, 기지국(16)의 실제 서비스 영역은 실질적으로 임의의 형태를 가질 수 있으며 각 서비스 영역은 서로 상이할 수 있다.

소프트 핸드오프 동안에, BSC(14)는 BTS(16)로부터의 입력 복제 데이터 패킷의 수신 검출에 응답하여 통합 기능을 호출한다. 기지국은 VCC상으로 BSC(14)에 전송되는 이동 교환 센터(10)로부터의 복제 데이터 패킷(복수의 소프트 핸드오프 레그로부터)을 전송한다. BSC(14)는 입력 복제 데이터 패킷을 통합 데이터베이스(30)에서 리스트된 매칭을 사용하여 우선 출력 데이터 패킷으로 통합한다. BSC(14)는 바람직하게 BSC(14)에 내장된 ATM/AAL2 교환을 포함한다.

도 5b는 통합 데이터베이스(30)에서의 저장에 관한 통합 테이블의 예를 도시한다. 도 5b의 통합 테이블은 도 5a의 제 1 통합 방식에 따라서 소프트 핸드오프를 위해 데이터 패킷을 적절히 라우팅하는데 사용될 수 있다. 도 5b의 통합 테이블은 MSC(10)와 BSC(14) 사이의 링크상의 VPI, VCI 및 CID의 입력 값으로 지칭되는 입력 조합을 포함한다. 통합 테이블은 BSC(14)에서 BTS(16)로의 소프트 핸드오프에 관여하는 세 개의 레그상의 VPI, VCI 및 CID의 출력 값으로 지칭되는 출력 조합을 포함한다. 통합 테이블은 입력 VPI, VCI 및 CID 조합을 출력 VPI, VCI 및 CID 조합으로 매핑하도록 유지된다. 입력 복제 데이터 패킷 사이에서 패킷을 선택하기 위해, BSC는 통합 테이블에서 리스트된 매핑을 이용한다.

유리하게도, VPI와 VCI의 입력 값 및 출력 값은 적어도 제 1 레그 동안에 BSC(14)에서 프로세싱을 감소시키도록 BSC-MSC 링크와 소프트 핸드오프의 제 1 레그에서 동일하다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 MSC-BSC 링크 및 제 1 레그는 두 개의 VPI 및 두 개의 VCI를 갖지만, 다른 개수, 부호 및 코드가 VPI와 VCI 값을 나타내는데 사용될 수 있다. 또한, 출력 조합은 BTS(16)가 SH CID를 사용하여 기지국(16)내에 저장된 실제 DLCI(실제 디지털 로직 채널 표시기) 같은 실제 호출 어드레스에 의해 표시되는 적합한 실제 채널 소자를 식별하도록 BTS(16)에 관한 SH CID를 포함한다. 실제 DLCI는 소프트 핸드오프가 개시되기 전에 이동국을 서비스하는 채널 소자를 나타낼 수 있다.

도 5c(1) 내지 도 5c(3)는 도 5a의 소프트 핸드오프에 관여하는 각각의 기지국(16)에서 존재하는 번역 테이블 차트의 예이다. 번역 테이블은 기지국(16)이 수신되고 복사되는 데이터 패킷에서 소프트 핸드오프 CID를 판독함으로써 실제 DLCI에 의해 표시되는 적합한 채널 소자를 식별하게 한다.

제 2 통합 방식에 따르면, 도 6a는 각각의 BTS에서 BSC로의 하나의 VCC 또는 BSC(14)에서 MSC(10)로의 하나 이상의 분리되고 독립된 VCC를 지원한다. BSC(14)는 BTS(16)에서 기인한 각각의 복제 입력 데이터 패킷(예를 들어, AAL2 패킷)을 검색한다. BSC(14)는 통합 기능을 호출하여 입ㄹ겨 복제 데이터 패킷의 각각의 그룹에 관한 우선 출력 데이터 패킷을 선택한다.

MSC(10)는 소프트 핸드오프 패킷의 하나의 원본(original copy)(복수의 소프트 핸드오프 레그일 예정인)을 BSC(14)로의 VCC의 하나상의 BSC(14)에 전송한다. BSC(14)는 복수의 복사본을 만들고 통합 테이블에서 리스트된 매핑을 사용하여 소프트 핸드오프에 수반되는 각각의 BTS(16)에 전송한다. ATM/AAL2 교환은 바람직하게 BSC(14)에 내장된다.

도 6b는 도 6a의 제 2 통합 방식에 따라서 소프트 핸드오프 동안에 데이터 패킷을 적절히 라우팅 하는데 사용될 수 있다. 도 5a 및 도 6a에서 동일한 참조번호는 동일한 소자를 나타낸다.

통합 테이블은 입력 VPI/VCI 및 CID 조합을 출력 VPI/VCI 및 CID 조합으로 매핑하기 위해 유지된다. 통합 테이블은 소프트 핸드오프에서 각각의 레그에 동안에 입력/출력 조합에 관한 맵 엔트리(map entry)를 포함한다. 프레임 또는 패킷을 선택하기 위해, BSC는 통합 테이블에 리스트된 매핑을 이용한다.

출력 조합은 MSC(10)와 BSC(14) 사이의 링크상의 VPI 및 VCI의 출력 값으로 지칭된다. 입력 조합은 BSC(14)에서 BTS(16)로의 소프트 핸드오프에 관여하는 세 개의 레그(71)에 관해 VPI 및 VCI의 입력 값으로 지칭된다. VPI의 입력 값과 출력 값은 동일할 수도 있다. 그러나, VCI의 입력 값과 출력 값은 MSC-BSC 링크 및 BSC-BTS 링크 사이에서 독립적인 VCC 때문에 상이하다.

ATM/AAL2 교환은 BSC에 내장된다. 제 2 방식은 오직 하나의 VCC가 각각의 소프트 핸드오프 동안에 BSC에서 MSC로 저장되거나 사용되기 때문에 제 1 방식에 비해 BSC에서 MSC로의 우수한 대역폭 절약(savings)을 나타낸다. BSC에서 MSC로의 하나의 VCC는 BTS에서 MSC로의 VCC의 제 2 값과 독립한 제 1 값을 갖는다. 대조적으로, 제 1 방식에 따라서 각각의 BTS는 BSC에서 MSC로의 VCC의 상이한 값이 소프트 핸드오프의 대응하는 레그와 연관되도록 BSC에서 MSC로의 VCC를 저장하거나 사용한다.

도 7a에 도시된 제 3 통합 방식에 따르면, ATM 스위치(92)는 BSC(91)의 사이트에서 데이터 패킷 프로세싱의 감소된 복잡성을 용이하게 하도록 BSC(91)로부터 분리되고 독립 버전(stand-alone version)일 수 있다. BSC(91)는 ATM 스위치(92)를 제어하기 위한 통합 서버, 통합 데이터베이스 및 인터페이스를 포함한다. MSC(10)는 비소프트 핸드오프 연결 동안에 BTS(10)에서 MSC(16)로의 제 1 VCC 및 적어도 하나의 소프트 핸드오프 연결의 각각의 레그(71) 동안에 BTS(16)의 사이트에서 BSC(91)로의 분리된 VCC를 지원한다. BSC에서 MSC로의 연결에 있어서, 소프트 핸드오프 연결에 관한 VCC는 제 1 VCC의 값과 구별되는 값을 갖는 제 2 VCC를 갖는다. 제 2 VCC는 핸드오프 동안에 BTS에서 MSC로의 VCC와 동일한 값을 가질 수 있다. 즉, 직접 VCC는 BTS와 BSC 사이의 VCC의 제 1 값을 제 1 값과 구별되는 BSC와 MSC 사이의 제 2 값으로 변경하거나 조정함이 없이 ATM 스위치(92)와 기지국 제어기(91)를 지날 수 있다. BSC(91)는 오직 소프트 핸드오프에서 수반되는 데이터 패킷(예를 들어, AAL2 패킷)만을 프로세스한다. 따라서, 다른점에서 필요로 하는 것보다 BSC(91)에서 VCC의 프로세싱과 구현 복장성이 덜 필요하다.

역방향 경로상에서 기지국 제어기(91) 또는 결합 배치된 ATM 스위치(92)는 BSC와 MSC 사이에서 출력 VCI를 할당하고 각각의 기지국(16)의 소프트 핸드오프 트래픽에 관한 입력 VCI의 할당된 출력 VCI 그룹을 결합시킨다. 이동 교환 센터(10)는 각각의 기지국(16)에서 비소프트 핸드오프 트래픽에 관한 다른 VCI를 할당할 수 있다. 상이한 기지국(16)에 관한 ATM 셀의 스트림은 상이한 VCI를 갖는다. 하나의 기지국(16)상으로 운반되는 많은 음성 호출은 동일한 VCI를 공유할 수 있다. 채널 식별자는 상이한 이동국(18)에 관한 상이한 음성 호출을 식별하지만, 음성 호출은 동일한 기지국(16)으로부터 전송될 수 있다.

도 7b는 도 7a의 제 3 통합 방식에 따라서 소프트 핸드오프 동안에 데이터패킷을 적절히 라우팅하는데 사용될 수 있다. 도 7b의 통합 테이블은 BSC(91)에서 MSC(10)로의 VPI 및 VCI의 입력 값으로 지칭되는 입력 조합을 포함한다. 통합 테이블은 소프트 핸드오프에 관여하는 BSC(91)의 사이트에서 BTS(16)로의 두 개의 레그(71) 동안에 VPI 및 VCI의 출력 값으로 지칭되는 출력 조합을 포함한다. VPI의 입력 값과 출력 값은 소프트 핸드오프 트래픽 및 비소프트 핸드오프 트래픽에 관해 동일할 수 있다. 그러나, VCI의 입력 및 출력 값은 MSC-BSC 링크와 BSC-BTS 링크 사이에서 독립한 VCC 때문에 비소프트 핸드오프 트래픽 보다는 소프트 핸드오프 트래픽에 관해 상이하다. VCI의 입력 및 출력 값은 각각의 BTS(16)로의 비소프트 핸드오프 트래픽에 관해 동일하다.

도 8은 기지국 제어기(14)에서 업스트림 소프트 핸드오프 트래픽 동안에 데이터 패킷을 통합하는 방법에 관한 흐름도이다. 무선 시스템에서 소프트 핸드오프 동안에, 이동 교환 센터(10)는 소프트 핸드오프가 특정한 이동국(18)에 관해 적합할 때를 판정한다. 먼저 단계(S50)에서, 기지국 제어기(14)는 특정한 이동국(18)에 관한 소프트 핸드오프로의 진입시 소프트 핸드오프의 추가의 통지에 관해 MSC(10)로부터 메시지를 수신한다. 단계(S52)에서, 기지국 제어기(14)는 하나 이상의 소프트 핸드오프 레그의 추가와 일치하는 통합 데이터베이스(30)를 갱신한다. 단계(S50 및 S52)는 도 8의 다른 단계와 독립적으로 발생한다. S52와 S56 사이의 대시 라인(dashed line)은 통합 테이블에 접속하는 것과 연관되는 통신을 나타낸다.

기지국 제어기(14)는 단계(S74)에서 하나 이상의 기지국(16)으로부터 데이터패킷(예를 들어, AAL2 업스트림 패킷)을 수신한다.

단계(S56)에서, 기지국 제어기(14)는 수신된 데이터 패킷에 관한 데이터 패킷 어드레스(예를 들어, AAL2 어드레스) 및 이와 연관된 VCI/VPI가 통합 테이블에 존재하는지를 판정한다. 데이터 패킷 어드레스 및 VCI/VPI 데이터가 존재한다면, 방법은 단계(S58)로 진행한다. 그러나, 수신된 데이터 패킷에 관한 데이터 패킷 어드레스 또는 VCI/VPI 어드레스가 존재하지 않는다면, 방법은 단계(S80)로 진행한다. 단계(S58)에서, 기지국 제어기(14)는 수신된 데이터 패킷을 프레임 선택기에 송신하여 소프트 핸드오프에 관여하는 특정한 이동국과 연관되는 수신된 데이터 패킷 사이에서 선택되거나 우선인 패킷을 선택한다. 단계(S58)에 후속하는 단계(S60)에서, 기지국 제어기(14)는 관련 업스트림 VPI/VCI에서 선택되거나 우선인 데이터 패킷을 송신한다. 복제된 복수의 데이터 패킷(예를 들어, AAL2 패킷)의 전송은 예를 들어 ATM 패킷으로 전송하기 위해 선택된 데이터 패킷을 다른 데이터 패킷과 멀티플렉싱하는 것을 포함할 수 있다.

단계(S56)에 후속하는 단계(S60)에서, 기지국 제어기(14)는 관련 업스트림 VPI/VCI에서 데이터 패킷(예를 들어, AAL2 패킷)을 전송한다. 데이터 패킷의 전송은 예를 들어 ATM 패킷으로 전송하기 위해 복제된 데이터 패킷을 다른 데이터 패킷과 멀티플렉싱하는 것을 포함할 수 있다.

도 9는 도 1의 교환 센터(10)를 구체적으로 도시한다. 교환 센터(10)는 바람직하게 ATM 셀의 멀티플렉싱 및 AAL2 전송 메카니즘을 지원한다. 간단히 하기 위해, 이동 교환 센터(10)의 어떤 유효한(significant) 데이터 패킷 특징만이 도 9에 도시되어 있다. 실질적으로, 이동 교환 센터(10)는 호출 관리 및 신호 메시지 같은 다른 기능을 지원한다.

이동 교환 센터(10)는 패킷화/패킷 해제 매니저(101)와 통신하는 음성 프로세서(100)를 포함한다. 차례로, 페이로드 매니저(102)는 패킷화/패킷 해제 매니저(101)와 통신한다. 페이로드 매니저(102)는 적어도 하나의 기지국 제어기(14)와 인터페이스하기 위해 ATM 셀 헤더 프로세서(103)와 ATM 셀 큐(queue : 104)에 결합된다. 음성 프로세서(100)는 일반 교환 전화망(105) 또는 다른 통신 네트워크에 결합될 수 있다. 음성 프로세서(100), 패킷화/패킷 해제 매니저(101) 및 페이로드 매니저(102)는 역방향 링크 기능을 위해 설명되었다. 하나의 실시예에 있어서, 패킷화/패킷 해제 매니저(101)는 AAL2 서비스 특정 수렴 서브레이어 프로세싱(AAL2 service specfic convergence sublayer processing)을 제공하고 페이로드 매니저는 AAL2 공통부 서브레이어 프로세싱(AAL2 common part sublayer processing)을 제공한다.

역방향 링크에서 이동 교환 센터(10)의 동작을 도시하기 위해, 공중 교환 전화망(105)이 소프트 핸드오프에서 이동국(18)과 통신하는 음성 호출을 운반한다고 가정하자. 역방향 채널 동작과 관련하여, 기지국 제어기(14)는 ATM 데이터 패킷을 ATM 셀 큐(104)에 송신한다. ATM 셀 헤더 프로세서(103)는 셀 헤더를 제거하고 데이터 패킷을 페이로드 매니저(102)로 향하게 한다. 페이로드 매니저는 AAL2 패킷을 검색하고 AAL2 패킷을 패킷화/패킷 해제 매니저(101)에 전송한다. 패킷화/패킷 해제 매니저((101)는 AAL2 데이터 패킷을 데이터 스트림으로 패킷 해제한다. 패킷화/패킷 해제 매니저(101)는 선택 프로세서에 관해 패킷 완료 전에 보상 지연에 데이터 스트림을 버퍼링한다. 패킷화/패킷 해제 매니저(101)는 바람직하게 데이터 스트림의 시퀀스에서 지연된 패킷을 배치하고 완료 프로세스의 데이터 무결성을 유지하는 장소를 판정하도록 시퀀스 번호를 사용한다. 음성 프로세서(100)는 데이터 스트림을 수신하고 공중 교환 전화망(105)을 통해 이동국(18)으로 호출에 관여하는 부분으로의 전송에 관해 적합한 방식으로 데이터 스트림을 디코딩한다. 음성 프로세서(100)는 잡음을 억제하거나 무음 대화의 주기 동안에 잡음 필링을 제공할 수 있다.

도 10은 ATM상으로 압축된 음성을 운반하기 위해 서비스 특정 수렴 서브레이어(SSCS)와 함께 비동기 전송 모드(ATM), 적응 레이어 타입(2)(AAL2) 및 공통부 서스레이어(CPS)를 도시한다. MSC(10)가 64Kbps 또는 56Kbps(DS0) 속도로 공중 교환 전화망(PSTN)으로부터 음성 신호를 수신한다고 가정하자. ATM-호환 MSC(10)는 도 10의 데이터 구조와 일치하는 기지국 제어기(14)로의 정방향 전송에 관해 AAL2를 사용하여 음성 신호를 ATM 패킷으로 변환할 수 있다.

AAL2 음성 패킷화 및 멀티플렉싱의 세부사항이 도 10에 도시되어 있다. 참조 번호(201 내지 203)로 지정된 음성 페이로드 유닛은 하나의 ATM 음성 채널(204)로 멀티플렉싱되는 상이한 음성 소스로부터의 정보 세그먼트를 나타낸다. AAL2 패킷(205)이 본 명세서에서 예시를 위해 음성 정보를 나타내지만, 다른 실시예에서 각각의 AAL2 패킷은 음성 호출, 데이터 메시지의 세그먼트 또는 다른 정보(예를 들어, 신호 데이터 또는 제어 데이터)를 포함할 수 있다. 각각의 음성 정보 세그먼트는 AAL2 헤더(206)에 덧붙여진다. AAL2 헤더(206)는 예를 들어 ATM 셀(207)의 중간에 위치할 수 있다. 각각의 AAL2 헤너(206)내에서 채널 ID(CID)는 AAL2 패킷이 연관되는 음성 호출을 식별한다.

AAL2 패킷(205)은 바람직하게 개시 필드(STF : 208)로 사용되는 각각의 ATM 셀(207)의 8비트 또는 하나의 옥텟(예를 들어, 제 1 옥텟)을 제외하면 ATM 셀 페이로드에서 백투백(back-to-back)으로 멀티플렉싱된다. 개시 필드(208)는 ATM 셀(207)에서 제 1 AAL2 헤더의 개시를 지적한다.

AAL2 패킷(205)은 ATM 셀 경계(209)를 넘을 수도 있다. 후속 셀에서 AAL2 패킷(205)은 이전 ATM 셀에서 이전 데이터와 관련될 수도 있다. AAL2 패킷 경계(210)는 ATM 셀 경계와 일치할 필요가 없다. AAL2 패킷은 하나의 ATM 셀의 페이로드의 중간에 배치될 수도 있고, 후속 ATM 셀의 페이로드의 어느 종단에 배치될 수도 있다.

도 11은 AAL2 페이로드를 운반하는데 사용될 수 있는 ATM 셀의 개시 필드의 예를 도시한다. 도 11에 도시된 바와 같이, STF 옥텟은 6비트 오프셋 필드(OSF), 1비트 시퀀스 표시자(주어진 음성 채널의 ATM 셀에 관한) 및 홀수 패리티에 관한 1비트를 포함한다. 각각의 셀에서 OSF는 그 셀에서 제 1 AAL2 패킷 경계를 지적한다. 예를 들어, OSF 값은 최소값(예를 들어, 0)에서 최대값(예를 들어, 47)의 범위 일 수 있다. OSF는 AAL2 패킷이 STF에 이어 오른쪽에서 개시한다면 최소값으로 세팅될 수 있다. OSF는 셀 페이로드에 AAL2 패킷 경계가 없다면 최대값으로 세팅될 수 있다.

AAL2 패킷의 세부사항이 도 12에 도시되어 있다. 하나의 옥텟 채널 ID(CID)는 248 음성 연결까지 식별한다. 6비트의 긴 길이 표시자(LI)는 옥텟(64 옥텟까지)에서 AAL2 패킷 길이를 제공한다. AAL2 헤더에서 5비트는 사용자간 표시(UUI)로서 사용되도록 지정된다. UUI 필드는 AAL2 패킷의 시퀀스 번호 및 사용되는 음성 코딩 형태에 관한 서비스 제공자 특정 또는 독점(proprietary) 메시지(각각의 개별 연결에 관한)와 통신하는데 사용될 수 있다. AAL2 패킷 헤더에서 시퀀스 번호는 종료(play-out) 프로세스에서 지연 또는 상실(delayed or lost) 패킷의 검출을 용이하게 한다. 지연 또는 상실 패킷이 종료 프로세스에서 검출될 때, 필 패킷(fill packet)은 전형적으로 자신의 위치에서 종료된다. 필 패킷의 예는 앞선 패킷 간격에서 종료된 패킷의 반복이다.

본 발명을 실시하기 위해 ATM과 결합하여 AAL2를 사용하는 이유는 다음과 같다. ATM은 64Kbps 음성 코딩 속도로 효율적으로 패킷을 스터핑(stuffing)하고 전송하는데 조화된다. 그러나, 많은 무선 응용은 8Kbps에서 14Kbps에 유사한 낮은 코딩 속도에서 동작한다. 일반적으로 음성 호출에 관해 최대 패킷화 지연이 허용가능한 20ms 패킷화 간격이 선택된다면, ATM 셀의 페이로드는 14Kbps로 제공되는 데이터에 의해 채워지지 않는다. 따라서, AAL2 데이터 프로토콜은 ATM 셀 보다 작은 사이즈의 다른 층의 패킷을 제공하여, 가변 사이즈의 AAL2 패킷이 된다. ATM 셀과 달리, AAL2 패킷은 ATM 셀의 고정된 길이의 페이로드 내에서 백투백으로 배치되고 ATM 셀의 경계를 넘을 수 있다. 각각의 AAL2 패킷은 ATM 셀에 의해 제공되는 것 외에 또다른 헤더를 갖는다. ATM 헤더는 AAL2 패킷을 ATM 셀내에 배치하는 것과 조화된다. AAL2는 ATM 패킷의 비어있는(idle or empty) 부분의 제거를 용이하게 한다. 각각의 AAL2 패킷은 호출 소스 또는 지정을 식별한다.

기지국 제어기(14), 기지국(16) 및 이동 교환 센터(10)는 바람직하게 ATM 패킷 및 AAL2 패킷 같은 데이터 패킷을 판독하기 위한 적합한 수신기를 포함한다. 그 수신기는 AAL2를 포함하는 ATM 패킷을 수신하고 다음과 같이 ATM 패킷을 디코딩한다. 먼저, 수신기는 ATM 헤더를 프로세스하고 48 옥텟을 얻기 위해 ATM 헤더를 제거한다. 제 1 옥텟은 STF를 포함하기 때문에 판독된다. STF는 ATM 패킷에서 제 1 AAL2 패킷의 개시 위치를 발견하는데 사용된다. 제 1 AAL2 패킷으로부터 개시함으로써 47 옥텟 페이로드는 바이트 스트림으로 수신기 버퍼 메모리에서 순차적으로 레이아웃(lay out)된다. 각각의 AAL2 패킷은 AAL2 패킷이 적용되어야 하는 데이터 메시지 또는 음성 호출을 판정하도록 판독된다. 또한, 특정한 음성 호출 또는 데이터 메시지에 관한 각각의 AAL2 패킷의 시퀀스 및 음성 호출 또는 데이터 메시지의 길이가 판독된다. 바이트 스트림은 호출을 재생하도록 상이한 디코더로 전송되는 상이한 음성 호출 또는 데이터 메시지 또는 둘 모두로 디멀티플렉싱된다. 전술한 프로시쥬어는 AAL2 데이터 패킷이 상실되거나 오손된다면, 수신기는 AAL2 데이터 패킷의 시퀀스 번호를 식별하고 데이터 복구 프로시쥬어를 완료할 수 있기 때문에 매우 견고하다.

사이트간 트랙픽 용량을 개선하기 위한 방법 및 시스템이 주로 ATM 패킷 포맷(AAL2 적응 레이어 프로토콜과 결합하여)에 관하여 설명되었지만, 본 발명은 일반적으로 인터넷 프로토콜(IP) 및 프레임 릴레이(FR) 같은 임의의 종류의 패킷 포맷에 적용할 수 있다. 대체적인 실시예에 있어서, 본 방법 및 시스템은 인터넷 프로토콜 데이터 패킷, AAL5 데이터 패킷, 변수(variant), 포괄 RTP 멀티플렉싱(Generic RTP Multiplexing : GeRM) 프로토콜 또는 다른 데이터 패킷 구조로 실시될 수 있다.

AAL5는 음성 콘텐츠를 ATM 패킷에 적응하기에 가장 적합한 적응 레이어 프로토콜이다. 포괄 RTP 멀티플렉싱(GeRM) 프로토콜은 IP가 통신 라인(15)에 관한 전송 프로토콜이거나 더 일반적으로 무선 통신 시스템의 백홀(backhaul) 네트워크에 관한 전송 프로토콜이라면 음성 정보의 패킷화에 사용될 수 있다. GeRM은 AAL2를 에뮬레이트(emulate)하는 프로토콜이다. GeRM은 IP 패킷내에서 복수의 음성 소스로부터 미니패킷 또는 음성 패킷의 멀티프렉싱을 허용한다. 따라서, GeRM은 IP상의 음성과 연관되는 패킷 오버헤드를 감소시키는 것을 돕는다. IP 헤더 압축은 또한 본 발명의 범주내인 IP상의 음성에 관한 오버헤드를 감소시키는데 사용될 수 있다.

본 방법 및 시스템은 데이터 응용, 비디오 응용 및 음성 응용에 관한 소프트 핸드오프의 효율적인 처리에 적용될 수 있다. 전송 프로토콜이 IP라면, 데이터에 관한 적응 레이어가 필요하지 않으며, 데이터 응용에 관한 소프트 핸드오프의 효율적인 처리가 IP 레이어 자신에서 수행될 수 있다.

MSC와 BSC 및 MSC와 BTS 사이의 사이트간 트래픽 용량을 증가시키기 위한 본 방법 및 시스템은 CDMA 무선 시스템에 응용시 잘 적합화된다. 현재 상태의 CDMA 무선 시스템 기술에 있어서, MSC는 MSC와 BSC 사이의 복제 신호에 관해 설정된 연결을 분리한채로 유지한다. 본 발명에 따르면, BSC와 MSC 사이의 하나의 가상 연결은 정방향 트래픽 로드가 감소될 수 있도록 적어도 하나의 소프트 핸드오프에 관한 정방향 트래픽을 지원하는데 충분하다.

종래의 무선 네트워크의 소프트 핸드오프에 있어서, 복제 신호의 수는 소프트 핸드오프의 능동 세트에서 의사 잡음 코드 오프셋의 수 또는 레그의 수에 의존한다. 예를 들어, MSC와 BSC 사이의 용량의 대략 35%가 종래의 무선 네트워크에서 다양한 소프트 핸드오프의 복제 신호를 운반하는 트래픽 오버헤드를 나타낼 수 있다. 이에 비해, 본 명세서에서 개시된 본 발명은 하나 이상의 세 개의 레그된 소프트 핸드오프와 전술한 35%의 오버헤드를 가정한다면 BSC와 MSC 사이의 필수 트래픽 용량을 대략 40% 또는 그 이상을 감소시키는 것을 용이하게 한다.

본 명세서는 본 발명의 방법 및 시스템의 다양한 예시적인 실시예를 설명한다. 청구범위의 범주는 본 명세서에서 개시된 예시적인 실시예의 등가 구성 및 다양한 변경을 포괄한다. 따라서, 첨부한 청구범위는 본 명세서에서 개시된 본 발명의 범주 및 사상과 일치하는 변경, 등가 구조 및 특징을 포괄하도록 합리적으로 넓게 해석되어야 한다.

본 발명은 이동 교환 센터와 기지국 제어기 사이의 필수 통신 용량을 감소시키고 이동국으로부터 최상의 프레임 또는 데이터 패킷을 판정하여 역방향 링크상으로 전송함으로써 사이트간 통신의 효율성을 개선하고 가입자에게 신뢰성 있는 서비스를 제공하게 한다.

Claims

소프트 핸드오프(soft hand-off)를 위한 방법에 있어서,

소프트 핸드오프의 역방향 경로와 연관되는 이동국으로부터 일반적으로 복수의 복제 입력 데이터 패킷(duplicative incoming data packets)을 수신하는 단계와,

상기 복제 입력 데이터 패킷과 연관되는 신호 품질 인자의 평가에 기반하여 상기 복제 입력 데이터 패킷 중 우선하는 하나(a preferential one)를 선택하는 단계와,

상기 복제 입력 데이터 패킷 중 상기 우선하는 하나를 이동 교환 센터(a mobile switching center)에 송신하는 단계를 포함하는

소프트 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소프트 핸드오프에 관여하는 기지국으로부터 상기 이동 교환 센터로의 상기 우선적인 데이터 패킷의 라우팅(routing)을 규정하도록 통합 데이터베이스(a consolidating database)를 구축하는 단계를 더 포함하는 소프트 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,

가상 경로 식별자 및 채널 식별자(virtual path identifiers and channel identifiers)를 포함하는 통합 데이터베이스를 구축하는 단계를 더 포함하되, 상기 가상 경로 식별자는 적어도 하나의 기지국과 상기 이동 교환 센터 사이에서 상기 우선적인 데이터 패킷 및 상기 복제 입력 데이터 패킷의 라우팅을 식별하고, 상기 채널 식별자는 상기 이동 교환 센터의 보코더(vocoders)의 지정 채널 소자를 나타내는 소프트 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,

가상 경로 식별자와 가상 채널 식별자의 입력 조합 및 가상 경로 식별자와 가상 채널 식별자의 출력 조합을 포함하는 통합 데이터베이스를 구축하는 단계를 더 포함하되, 상기 입력 조합은 상기 소프트 핸드오프에 관여하는 기지국과 기지국 제어기 사이의 통신을 규정하고, 상기 출력 조합은 상기 기지국 제어기와 이동 교환 센터 사이의 통신을 규정하는 소프트 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,

소프트 핸드오프에 관여하는 기지국과 기지국 제어기 사이에서 적어도 하나의 제 1 링크를 규정하고 상기 기지국 제어기와 상기 이동 교환 센터 사이에서 제 2 링크를 규정하기 위한 통합 데이터베이스를 구축하는 단계를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 제 1 링크와 상기 제 2 링크는 독립적인 가상 채널 연결을 갖는 소프트 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,

소프트 핸드오프에 관한 가상 경로 식별자와 채널 식별자의 입력 조합 및 출력 조합을 규정하기 위한 통합 데이터베이스를 구축하는 단계를 더 포함하되, 상기 채널 식별자는 상기 입력 조합과 상기 출력 조합에서 동일한 소프트 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소프트 핸드오프에 관한 하나 이상의 채널 식별자와 가상 경로 식별자의 입력 조합 및 출력 조합을 규정하기 위한 통합 데이터베이스를 구축하는 단계를 더 포함하되, 상기 채널 식별자는 상기 입력 조합과 상기 출력 조합에서 동일하고 상기 가상 경로 식별자는 상기 입력 및 출력 조합에 관해 동일한 소프트 핸드오프 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소프트 핸드오프에 관한 하나 이상의 채널 식별자와 가상 경로 식별자의 입력 조합 및 출력 조합을 규정하기 위한 통합 데이터베이스를 구축하는 단계를 더 포함하되, 상기 채널 식별자는 상기 입력 조합과 상기 출력 조합에서 상이하고 상기 가상 경로 식별자는 상기 입력 및 출력 조합에 관해 동일한 소프트 핸드오프 방법.
소프트 핸드오프를 위한 시스템에 있어서,

소프트 핸드오프의 역방향 링크와 연관되는 일반적으로 복수의 복제 입력 데이터 패킷을 수신하기 위한 데이터 패킷 수신기와,

상기 복제 입력 데이터 패킷과 연관되는 신호 품질 인자의 평가에 기반하여 복제 입력 데이터 패킷 중 우선하는 하나를 선택하기 위한 선택기와,

상기 입력 복제 데이터 패킷 중 상기 우선하는 하나를 이동 교환 센터에 송신하기 위한 송신기를 포함하는

소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 데이터 패킷 수신기 및 상기 송신기는 패킷 교환 장치(a packet switching unit)를 포함하는 소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

통합 데이터베이스를 저장하기 위한 저장 장치와 상기 선택기를 포함하는 통합 서버를 더 포함하는 소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

통합 데이터베이스를 저장하기 위한 저장 장치를 포함하는 통합 서버를 더 포함하되, 상기 통합 데이터베이스는 기지국 제어기로부터의 상기 우선하는 데이터 패킷의 라우팅을 규정하는 소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 이동 교환 센터로의 상기 우선하는 데이터 패킷의 라우팅을 규정하는 통합 데이터베이스를 더 포함하는 소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

가상 경로 식별자와 가상 채널 식별자를 포함하는 통합 데이터베이스를 더 포함하되, 상기 가상 경로 식별자는 적어도 하나의 기지국과 이동 교환 센터 사이에서 상기 우선하는 데이터 패킷 및 상기 복제 입력 데이터 패킷의 라우팅을 식별하고, 상기 가상 채널 식별자는 상기 이동 교환 센터에서 상기 소프트 핸드오프에 관여하는 음성 처리기의 지정 채널 소자를 나타내는 소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

하나 이상의 가상 경로 식별자와 가상 채널 식별자의 입력 조합 및 하나 이상의 가상 경로 식별자와 가상 채널 식별자의 출력 조합을 포함하는 통합 데이터베이스를 더 포함하되, 상기 입력 조합은 소프트 핸드오프의 기지국과 상기 데이터 패킷 수신기 사이의 통신을 규정하고, 상기 출력 조합은 데이터 패킷 송신기와 상기 이동 교환 센터 사이의 통신을 규정하는 소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

독립적인 가상 채널 연결을 갖는 기지국과 상기 데이터 패킷 수신기 사이에서 제 1 링크를 규정하고 상기 데이터 패킷 송신기와 이동 교환 센터 사이에서 제2 링크를 규정하기 위한 통합 데이터베이스를 더 포함하는 소프트 핸드오프 시스템.
제 9 항에 있어서,

하나 이상의 채널 식별자와 가상 경로 식별자의 입력 조합 및 출력 조합을 규정하기 위한 통합 데이터베이스를 더 포함하되, 상기 채널 식별자는 상기 입력 조합 및 상기 출력 조합에서 동일하고 상기 가상 경로 식별자는 상기 입력 조합 및 상기 출력 조합에 관해 동일한 소프트 핸드오프 시스템.
무선 네트워크에서 이동 교환 센터와 기지국 제어기 사이의 전송 용량의 효율성을 개선하기 위한 방법에 있어서,

소프트 핸드오프에 관여하는 기지국의 복수의 레그(legs)로부터 기지국 제어기에서의 입력 복제 데이터 패킷의 그룹을 수신하는 단계와,

상기 그룹으로부터 하나의 대표적인 데이터 패킷을 형성하도록 상기 입력 복제 데이터 패킷의 그룹을 통합하는 단계와,

상기 기지국 제어기로부터의 상기 대표적인 패킷을 상기 이동 교환 센터에 전송하는 단계를 포함하는

전송 용량 효율성 개선 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 통합하는 단계는 프레임 선택 프로세스에 의해 상기 대표적인 패킷을 형성하는 전송 용량 효율성 개선 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 통합하는 단계는 에러 교정 프로세스를 포함하는 전송 용량 효율성 개선 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 하나의 대표적인 데이터 패킷 및 상기 복수의 입력 복제 데이터 패킷상의 음성 정보를 비동기 전송 모드 셀 내에 배치되는 적응 레이어 타입-2 패킷(adaptation layer type-two packets)으로 운반하는 단계를 포함하는 전송 용량 효율성 개선 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 하나의 대표적인 데이터 패킷 및 상기 복수의 입력 복제 데이터 패킷상의 데이터 정보를 비동기 전송 모드 셀 내에 배치되는 적응 레이어 타입 5 패킷으로 운반하는 단계를 포함하는 전송 용량 효율성 개선 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 하나의 대표적인 패킷 및 입력 복제 복수 패킷(incoming duplicative multiple packets)상의 데이터 정보를 인터넷 프로토콜 패킷으로 운반하는 단계를 포함하는 전송 용량 효율성 개선 방법.