KR20040018441A

KR20040018441A - Ｃｄｍａ 통신 시스템에서 다수 기지국으로부터의 전송을시간-정렬하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20040018441A
Application number: KR10-2004-7000316A
Authority: KR
Inventors: 프란체스코 그릴리; 찰스 이 3세 휘틀리; 제르게 빌렌에거; 파르바대나댄 서브라만야
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2004-03-03
Also published as: US7903633B2; EP1876735A3; US20030007470A1; AU2008212670B2; DE60223028D1; CN1554159A; KR100945699B1; EP1407562A1; US20080310321A1; EP1876735A2; US20040032836A1; ES2295374T3; AU2002354613C1; JP4546081B2; ES2761921T3; US8477742B2; BRPI0210944B1; US20100260155A1; DE60223028T2; US20080117835A1

Abstract

다수 기지국으로부터 터미널로의 전송을 시간-정렬하는 방식. 시간-정렬을 실현하기 위해, 터미널에서 관측되는, 기지국들로부터의 전송의 도달 시간들간의 차이가 결정되어 시스템에 제공되며, 터미널-특정 라디오 프레임이 소정의 타임 윈도우내에 터미널에 도달하도록 기지국에서의 타이밍을 조정하는데 이용된다. 일 방식에서는, 2 개 기지국들간의 시간차가 프레임-레벨 시간차와 칩-레벨 시간차로 분할된다. 시간차를 추정하여 보고할 있을 때마다, 터미널은 각각의 후보 기지국에 대한 칩-레벨 타이밍을 기준 기지국에 대해 측정한다. 부가적으로, 터미널은 프레임-레벨 타이밍도 측정하여, 필요할 경우에만, 이 정보를 시간차 측정치에 포함시킨다. 그렇지 않으면, 터미널은 프레임-레벨 부분을 소정값 (예를 들어, 제로) 으로 설정한다.

Description

ＣＤＭＡ 통신 시스템에서 다수 기지국으로부터의 전송을 시간-정렬하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TIME-ALIGNING TRANSMISSIONS FROM MULTIPLE BASE STATIONS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM}

배경

분야

본 발명은 일반적으로 데이터 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, CDMA 통신 시스템에서 다수 기지국으로부터의 전송을 시간-정렬하는 기술에 관한 것이다.

배경

음성 및 패킷 데이터 서비스를 포함하는 다양한 타입의 통신을 제공하는데, 무선 통신 시스템이 광범위하게 이용된다. 이들 시스템은 CDMA (code division multiple access), TDMA (time division multiple access), 또는 다른 다중 액세스 기술에 기초할 수 있다. CDMA 시스템은 증가된 시스템 용량을 포함하여, 다른 타입의 시스템에 비해 몇가지 이점들을 제공할 수 있다. CDMA 시스템은 통상적으로, IS-95, cdma2000, W-CDMA 표준과 같이, 업계에 공지되어 있으며 여기에서 참조하는 하나 이상의 표준에 따라 설계된다.

CDMA 시스템은 음성 및 데이터 통신을 지원하도록 동작할 수 있다. 통신 세션 (예를 들어, 음성 호) 동안, 터미널은, 터미널의 "액티브 세트"에 위치하는 하나 이상의 기지국과 액티브 통신 상태에 있을 수 있다. 소프트 핸드오버 (또는 소프트 핸드오프) 상태에 있는 동안, 터미널은 유해한 경로 효과에 대한 (against) 다이버시티 (diversity) 를 제공할 수 있는 다수의 기지국과 동시에 통신한다. 터미널은 또한, 예를 들어, 파일럿 기준, 페이징, 브로드캐스트 메시지 (broadcast messages) 등과 같은 다른 타입의 전송을 위해, 하나 이상의 다른 기지국으로부터 신호를 수신할 수도 있다.

W-CDMA 표준에 따르면, 기지국이 동기적으로 동작할 필요는 없다. 비동기적으로 동작할 경우, 터미널의 관점에서, 기지국의 타이밍 (및 그에 따른 라디오 프레임) 은 정렬될 필요가 없으며, 각 기지국의 기준 시간은 다른 기지국의 기준 시간과 상이할 수 있다.

소프트 핸드오버 상태에 있는 동안, 터미널은 동시에 다수의 기지국으로부터 데이터 전송 (즉, 라디오 프레임들) 을 수신한다. 라디오 프레임들이 특정한 타임 윈도우 (time window) 내에 도달하여 적절하게 프로세싱되고 복구된다는 것을 보장하기 위해, W-CDMA 표준은 각 기지국으로부터 터미널로의 터미널-특정 라디오 프레임의 시작 시간을 조절할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 통상적으로, 새로운 기지국이 터미널의 액티브 세트에 부가되기 전에, 기준 기지국에 관련되어 있는 새로운 기지국의 타이밍은 터미널에 의해 결정되어 시스템에 보고된다. 그 다음, 시스템은 새로운 기지국으로부터 전송되는 라디오 프레임이 대략적으로 다른 액티브 기지국으로부터의 라디오 프레임에 대한 시간내에 정렬되도록, 터미널에 대한 새로운 기지국의 전송 타이밍을 조절할 것을 새로운 기지국에 지시한다.

W-CDMA 표준의 경우, 새로운 후보 기지국과 기준 기지국간의 시간차는 "SFN-SFN 관측형 시간차 타입 1 측정치 (SFN-SFN observed time difference type 1 measurement" (여기서, SFN (system frame number) 은 시스템 프레임 수를 나타냄) 를 통해 보고될 수 있다. 이 측정치는 2 개의 부분을 포함한다. 첫번째 부분은 2 개 기지국간의 칩-레벨 타이밍을 제공하는데, 이는 이들 기지국으로부터의 다운링크 신호를 디스크램블 (descramble) 하는데 이용되는 PN (pseudo-noise) 시퀀스의 타이밍을 검출하는 것에 의해 유도될 수 있다. 두번째 부분은 2 개 기지국간의 프레임-레벨 타이밍을 제공하는데, 이는 이들 기지국에 의해 전송되는 브로드캐스트 채널을 프로세싱 (즉, 복조 및 디코딩) 하는 것에 의해 유도될 수 있다. 이들 2 개 부분은 터미널로부터 시스템으로 전송되는 보고 메시지 (report message) 로 인캡슐레이팅 (encapsulating) 된다.

소정의 W-CDMA 시스템 구성에서는, 새롭게 부가된 기지국의 라디오 프레임을 적절히 시간-정렬하는데 칩-레벨 타이밍만이 요구된다. 예를 들어, 기지국이 동기적으로 동작하며 프레임-레벨 타이밍이 시스템에 의해 이미 공지되어 있는 경우가 이에 해당될 수 있다. 이 경우, (현재의 W-CDMA 표준에 의해 요구되는 바와 같이) 칩-레벨 타이밍 뿐만 아니라 프레임-레벨 타이밍도 측정하여 보고할 것을 터미널에 요구하는 것은 성능을 열화시킬 수 있다. 먼저, 통신을 위해 후보 기지국이 선택되기 전에 터미널에 그 기지국의 브로드캐스트 채널 프로세싱을 강제하면, 소프트 핸드오버 영역은 그 기지국의 커버리지 영역의 일부로 제한될 수 있으며, 브로드캐스트 채널이 수신될 수 있는 영역으로 한정될 것이다. 다음으로, 브로드캐스트 채널의 프로세싱으로 인해 추가적 지연이 발생하고, 그에 따라, 성능이 열화될 수 있다.

따라서, 다수 기지국으로부터 터미널로의 전송을 시간-정렬하는 기술이 필요하다. 이러한 기술 중 하나는 핸드오버 및 다른 애플리케이션을 위해, W-CDMA 시스템의 터미널로부터 필요한 시간차 (즉, 칩-레벨 타이밍 또는 칩-레벨 타이밍과 프레임-레벨 타이밍 모두) 를 제공하는 것이다.

요약

본 발명의 태양들은 다수 기지국으로부터 터미널로의 데이터 전송을 시간-정렬하는 다양한 방식을 제공한다. 시간-정렬을 실현하기 위해, 터미널에서 관측되는, 기지국들로부터의 전송 도달 시간들간의 시간차를 결정하여 시스템에 제공한다. 그 다음, 시스템은 이러한 타이밍 정보를 이용하여, 기지국으로부터 전송되는 터미널-특정 라디오 프레임이 소정 타임 윈도우내에 터미널에 도달하도록, 기지국에서의 타이밍을 조정한다.

제 1 방식에서는, 2 개 기지국간의 시간차가 "파인-레졸루션 (fine-resolution)" 부분과 "코어스-레졸루션 (coarse-resolution)" 부분으로 분할되며, 요청될 때, 필요한 부분(들)만이 보고된다. W-CDMA 시스템의 경우, SFN-SFN 타입 1 측정치가 프레임-레벨 시간차와 칩-레벨 시간차로 분할될 수 있다. 하나 이상의 기지국들의 리스트에 대한 시간차를 측정하여 보고할 필요가 있을 때마다, 터미널은 리스트의 각 기지국에 대해 기준 기지국에 관한 칩-레벨 타이밍을 측정한다. 또한, 터미널은 프레임-레벨 타이밍도 측정하는데, 필요할 때 (예를 들어, 시스템에 의해 지시될 때) 에만, 이러한 정보를 SFN-SFN 타입 1 측정치에 포함시킨다. 그렇지 않고, 프레임-레벨 타이밍이 필요하지 않으면, 터미널은 프레임-레벨 부분을 소정값으로 설정할 수 있는데, 이 값은 공지되어 있는 고정값 (예를 들어, 제로), 터미널에 의해 선택되며 시스템에 의해 무시될 수 있는 임의의 값, 다양한 수단에 의해 이미 공지되어 있는 프레임-레벨의 타이밍값 (예를 들어, 동일 셀에 대한 이전의 측정치, 시스템으로부터의 전송 등), 또는 어떤 다른 값일 수 있다.

제 2 방식에서는, 2 개 기지국간의 시간차가, 터미널에 의해 수신되는 기지국들 중 몇 개의 부분 디코딩 (partial decoding) 에 기초하여, 터미널에 의해 결정된다. W-CDMA 시스템의 경우, 터미널은 특정 기준 (예를 들어, 수신된 신호 강도) 에 기초하여 선택될 수 있는, 다수 기지국에 대한 P-CCPCH (primary common control channel) 를 디코딩할 수 있다. 소정 수 (예를 들어, 2 이상) 의 디코딩된 기지국이 소정의 타임 인스턴스 (time instance) 에서 동일한 SFN (system frame number) 값을 가지면, 동기화된 시스템 구성이 터미널에 의해 추론될 수 있으며, 나머지 기지국에 대해서는 프레임-레벨 타이밍이 아닌 칩-레벨 타이밍이 결정된다.

제 3 방식에서는, 터미널로부터의 업링크 전송에 기초하여, 기지국에 의해 터미널에 대한 타이밍이 확인된다. 그 다음, 시스템에 의해 복구된 타이밍 정보를 이용하여 터미널로의 다운링크 전송의 타이밍을 조정할 수 있다.

제 4 방식에서는, 2 개 기지국간의 시간차가, 시스템의 셀들의 레이아웃과 사이즈에 대한 사전 지식에 기초하여, 시스템에 의해 확인된다. 기지국의 커버리지 영역이 충분히 작으면, 신호의 전파 지연으로 인한 시간 불확실성 또한 작다 (예를 들어, 수개 칩 이하). W-CDMA 시스템의 경우, 공통 채널 프레임과 전용 채널 프레임간의 시간차가 (예를 들어, 기준 기지국에 대해) 결정될 수 있으며, 다른 기지국 모두는 그들의 공통 채널 프레임과 전용 채널 프레임간의 동일한 시간차와 관련될 수 있다.

상술한 방식들은 하드 핸드오버와 소프트 핸드오버, 위치 결정, 및 다른 애플리케이션과 같은 다양한 애플리케이션에 이용될 수 있다. 본 발명은 후술하는 바와 같은 본 발명의 다양한 태양, 실시형태, 및 특징들을 구현하는 방법, 터미널, 기지국, 및 장치를 더 제공한다.

도면의 간단한 설명

이하, 유사한 참조 부호가 전체적으로 일관되게 이용되는 도면들을 참조하여, 본 발명의 특징, 본질, 및 이점들을 보다 상세히 설명한다.

도 1 은 다수의 사용자를 지원하며 본 발명의 다양한 태양들을 구현할 수 있는 무선 통신 시스템의 도면이다.

도 2a 내지 도 2d 는 3 개의 상이한 동기 시스템 구성 및 하나의 비동기 시스템 구성을 나타내는 도면이다.

도 3a 내지 도 3c 는, 3 개의 상이한 본 발명의 실시형태에 따라, 다수 기지국에 대한 시간차를 결정하는 프로세스의 흐름도이다.

도 4 는 기지국 및 터미널의 실시형태에 대한 간략화된 블록도이다.

상세한 설명

도 1 은 다수의 사용자를 지원하며 본 발명의 다양한 태양들을 구현할 수 있는 무선 통신 시스템 (100) 의 도면이다. 시스템 (100) 은 다수의 지리적 영역 (102) 에 대한 커버리지를 제공하는 다수의 기지국 (104) 을 포함한다. 기지국은 흔히 BTS (base tranceiver system) 라고도 하며, 기지국과 그 커버리지 영역을 총체적으로 흔히 셀이라 한다. 시스템 (100) 은 IS-95, W-CDMA, cdma2000, 및 다른 표준, 또는 이들의 조합과 같은 하나 이상의 CDMA 표준을 구현하도록 설계될 수 있다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 여러 개의 터미널 (106) 이 시스템 전체에 흩어져 있다. 일 실시형태에서, 각 터미널 (106) 은, 터미널의 액티브 여부 및 소프트 핸드오버 여부에 따라, 임의의 소정 순간에, 다운링크 및 업링크를 통해 하나 이상의 기지국 (104) 과 통신할 수 있다. 다운링크 (즉, 포워드 링크) 는 기지국으로부터 터미널로의 전송을 의미하며, 업링크 (즉, 리버스 링크) 는 터미널로부터 기지국으로의 전송을 의미한다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 기지국 (104a) 은 다운링크를 통해 터미널 (106a) 로 전송하고, 기지국 (104b) 은 터미널 (106b, 106c, 및 106i) 로 전송하며, 기지국 (104c) 은 터미널 (106d, 106e, 및 106f) 로 전송하는 등과 같다. 도 1 에서, 실선의 화살표는 기지국으로부터 터미널로의 사용자-특정 데이터 전송을 나타낸다. 점선의 화살표는, 터미널이 기지국으로부터 사용자-특정의 데이터 전송이 아닌 파일럿 및 다른 시그널링을 수신 중인 것을 나타낸다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 터미널 (106b, 106f, 106g 및 106i) 은 소프트 핸드오버 상태에 있으며, 이들 터미널은 동시에 다수 기지국과 통신한다. 간략화를 위해, 도 1 에 업링크 통신은 나타내지 않는다.

각 터미널은, 터미널과 통신하는 하나 이상의 "액티브" 기지국의 리스트를 포함하는 액티브 세트와 관련된다. 이러한 액티브 기지국(들)은 동시에 라디오 프레임을 터미널로 전송하는데, 액티브 기지국 각각으로부터의 전송을 W-CDMA 용어로 라디오 링크 (Radio Link) 라 한다. 액티브 세트의 기지국들 중 하나가 기준 기지국으로 표시된다. 예를 들어, 터미널이 최강 수신 신호를 가진 기지국을 기준 기지국으로 표시할 수 있고, 또는 기준 기지국이 공통 메시지 또는 전용 메시지에 있음을 시스템이 지시할 수 있다.

W-CDMA 표준에 따르면, 시스템의 기지국은 이들 모두가 서로 동기이도록 동작하거나 이들이 서로 비동기이도록 동작할 수 있다. 동기 또는 비동기 동작의 선택은, 시스템이 네트워크 오퍼레이터에 의해 조작되는 방법에 의존한다. W-CDMA 시스템은 또한, 기지국들 중 몇개는 동기이고 다른 기지국들은 비동기이도록동작할 수도 있다. 이하, 시스템의 기지국에 대한 다양한 구성을 설명한다.

도 2a 는 다수의 기지국 (예를 들어, 본 일례에서는 3 개) 이 시간-정렬된 프레임 시작 및 넘버링을 갖고 동기적으로 동작하는 제 1 의 시스템 구성 (S1) 을 나타내는 도면이다. 이러한 구성의 경우, 기지국에 대한 공통 채널상의 라디오 프레임 (즉, 공통 채널 프레임) 은 대략적으로 각 프레임을 위한 동일 시점에서 (즉, t_n, t_n+1등에서) 시작한다. 공통 채널은 정보를 모든 터미널에 전송하는데 이용되는 채널이며, 일반적으로 페이징 채널, 브로드캐스트 채널 등을 포함한다. 기지국들간의 동기화는 정규값 근처의 작은 변화를 제외하면 시간적으로 거의 일정한, 기지국에 대한 공통 채널 프레임들간의 시간 관계에 의해 표시된다. 이러한 구성에서, 공통 채널 프레임에 대한 임의의 소정 타임 인스턴스에서의 SFN 값은 3 개의 기지국 모두에 대해 동일하다.

도 2b 는, 다수의 기지국이 시간-정렬된 프레임 시작과 정렬되지 않은 프레임 넘버링을 갖고 동기적으로 동작하는 제 2 의 시스템 구성 (S2) 을 나타내는 도면이다. 이러한 구성의 경우, 기지국으로부터의 공통 채널 프레임은 거의 동일한 시간에 시작한다. 그러나, 공통 채널 프레임에 대한 임의의 소정 타임 인스턴스에서의 SFN 값은 기지국 모두에 대해 동일하지 않을 수 있다.

도 2c 는, 다수의 기지국이 정렬되지 않은 프레임 시작과 넘버링을 갖지만 동기적으로 동작하는 제 3 의 시스템 구성 (S3) 을 나타내는 도면이다. 이러한 구성의 경우, 기지국으로부터의 공통 채널 프레임은 동일한 시간에 시작하지 않으며, 대신에 어떤 (상수) 값만큼 서로 오프셋되어 있다. 따라서, 공통 채널 프레임에 대한 임의의 소정 타임 인스턴스에서의 SFN 값은 기지국 모두에 대해 동일하지 않을 수 있다.

여기에 사용되는 바와 같이, "동기적 구성"은, 시스템이 어느 정도의 정확도로 기지국들간의 상대적인 타이밍 차이에 관한 지식을 갖는 임의의 구성을 포함한다. 기지국은 동기되지 않은 상이한 클록에 기초하여 동작할 수도 있으며 그렇지 않을 수도 있다. 그러나, 시스템이 (예를 들어, 명시적인 측정치를 통하거나, 기지국들이 동기되어 있다는 것이 사전에 공지되어 있다면 암시적으로) 기지국들간의 상대적인 타이밍 차이를 결정할 수 있는 어떤 수단을 갖는다면, 기지국들이 동기적 구성에서 동작될 것임을 알 수 있다.

도 2d 는 다수의 기지국이 비동기적으로 동작하는 제 4 의 시스템 구성 (S4) 을 나타내는 도면이다. 이러한 구성의 경우, 기지국들은 동기되어 있지 않으며, 이들 기지국에 대한 공통 채널 프레임들간의 시간 관계는 시간에 따라 변한다. 일반적으로 각 기지국에 대한 공통 채널은 서로에 대해 정렬되지만, 다른 기지국들의 공통 채널에 대해서는 정렬되지 않는다. 이러한 변화의 장기적 평균값은 제로이거나 논-제로의 어떤 값일 수 있다 (즉, 기지국들간의 시간차는 계속적으로 증가하거나 감소할 수 있다). 비동기 동작으로 인해, 이들 기지국의 공통 채널은 (우연이 아니라면) 동일한 시간에 시작하지 않을 것이다. 또한, 공통 채널 프레임에 대한 임의의 소정 타임 인스턴스에서의 SFN 값은 기지국 모두에 대해 동일하지 않을 것이다.

도 2d 에 나타낸 바와 같은 비동기적 구성에서의 소프트 핸드오버의 경우, 다수 기지국으로부터의 전송은 동기되어 있지 않으며, 소정 터미널에 대한 사용자-특정 라디오 프레임은 (이들이 시간 보상되지 않는다면) 상이한 시간에 시작하는 기지국에 의해 전송될 것이다. 또한, 각 기지국으로부터의 전파 시간은 고유할 수 있으며, 그 기지국과 터미널간의 거리에 의존한다. 따라서, 상이한 기지국으로부터의 사용자-특정 전송은 (이 역시, 시간 보상되지 않는다면) 상이한 시간에 터미널에 의해 수신될 것이다. (W-CDMA 시스템의 경우, 공통 채널상의 전송이 아닌 사용자-특정 데이터 전송만이 시간 보상된다.)

도 2d 에 나타낸 바와 같은 비동기 구성의 경우, 기지국 (2) 으로부터 수신되는 라디오 프레임 (1158, 1159, ...) 은 기지국 (1) 으로부터 수신되는 라디오 프레임 (202, 203, ...) 으로부터 △T_1,2만큼 시간 오프셋되는데, 이 경우, △T_1,2는 기지국 (2) 으로부터의 표시된 프레임 시작이 기지국 (1) 으로부터의 다른 표시된 프레임의 시작보다 먼저인지 또는 나중인지의 여부에 따라 양 또는 음의 값일 수 있다. 마찬가지로, 기지국 (3) 으로부터 수신되는 라디오 프레임 (3102, 3103, ...) 은 기지국 (1) 으로부터 수신되는 라디오 프레임으로부터 △T_1,3만큼 오프셋된다. 시간차 또는 오프셋 (△T_1,2및 △T_1,3) 은 특정한 관계에 의해 정의되지 않으며, 프레임마다 달라질 수도 있다. 일반적으로, 비동기 시스템 구성의 경우, (1) 기지국이 정의된 타이밍에 관계없이 비동기적으로 전송하고, (2) 기지국으로부터 터미널로의 전파 시간이 가변적이며 터미널의 위치에도 어느 정도 의존하기 때문에, 시간차 (△T_X,Y) 는 임의의 (랜덤) 값을 취할 수 있다.

몇가지 기능의 경우, 다수 기지국으로부터의 (공통) 전송의 도달 시간을 아는 것이 유용하거나 필요하다. 그 다음, 터미널에서 측정되는 신호 도달 시간은 다양한 기지국으로부터 수신되는 전송들간의 시간차를 계산하는데 이용될 수 있다. 그 다음, 이 시간차는 하드 핸드오버 및 소프트 핸드오버와 같은 다양한 기능에 이용될 수 있다.

소프트 핸드오버 프로세싱은 터미널의 액티브 세트에 포함시키기 위해, 하나 이상의 새로운 후보 기지국을 평가하는 단계를 수반한다. W-CDMA 시스템에서의 소프트 핸드오버를 용이하게 하기 위해, 터미널 (즉, W-CDMA 용어로 사용자 장치 (UE ; User Equipment) 는 터미널의 액티브 세트에 포함시킬 것을 고려하고 있는 새로운 후보 기지국 각각에 대한 시간차 측정치 및 신호 품질 측정치를 통신 시스템 (즉, W-CDMA 용어로 UTRAN (UMTS Radio Access Network)) 에 보고한다. 신호 품질 측정치는 후보 기지국을 터미널의 액티브 세트에 포함시킬 것인지의 여부를 결정하는데 이용될 수 있다. 그리고, 시간차 측정치는 후술하는 바와 같이, 터미널로의 데이터 전송의 타이밍을 조정하는데 이용될 수 있다.

하드 핸드오버 프로세싱은, 터미널에 대한 현재의 액티브 세트를 동일한 주파수 또는 상이한 주파수상의 해체 가능성이 있는 새로운 액티브 세트 (new potentially disjoint active set) 로 대체하는 단계를 수반한다. 시스템은, 새로운 액티브 세트가 하나의 기지국으로 이루어진 경우라 하더라도, 새로운 액티브 세트의 모든 멤버에 대한 공통 프레임과 전용 프레임간의 상대적인 시간차를 결정한다. 새로운 액티브 세트에 대한 기준 기지국은 일반적으로 하드 핸드오버를 위해 터미널로 전송되는 메시지에 지시된다.

시간차는 일반적으로 새로운 후보 기지국과 기준 기지국 사이에서 측정된다. 기준 기지국은 터미널 또는 시스템에 의해 기준 기지국으로서 표시되는 액티브 세트의 특정 기지국이다. 터미널이 아직 시스템과 액티브 통신 상태에 있지 않다면 (즉, 아직 전용 채널 상태에 있지 않다면), 기준 기지국은 터미널이 현재 "보류 접속되어 있는 (camped)" 기지국, 즉, 터미널이 브로드캐스트 채널을 수신하고 있으며, 일반적으로 핸드오버시에 즉시 수행되는 전용 채널 설정 전에 필요한 측정치를 전송하는 기지국이다.

(하드 또는 소프트 핸드오버의 여부에 따라) 터미널의 액티브 세트에 포함시키기 위해 선택되는 새로운 후보 기지국 각각에 대해, 시스템은 DPCH (dedicated physical channel) 를 통해 이러한 새로운 기지국에 의해 전송되는 라디오 프레임들이 터미널의 액티브 세트의 다른 기지국들 (즉, 현재의 액티브 기지국들) 에 의해 그들 각각의 DPCH 를 통해 전송되는 라디오 프레임들과 대략 동일한 시간에 터미널에 도달하도록, 새로운 기지국의 타이밍을 터미널에 대해 조정할 것을 새로운 기지국에 지시할 수 있다. 본질적으로, 터미널에 대한 액티브 기지국 각각으로부터의 DPCH 상의 사용자-특정 라디오 프레임의 타이밍은, 액티브 기지국 모두에 대한 DPCH 상의 라디오 프레임들에 대해 유사한 도달 시간이 실현되도록, 기지국의 공통 채널상의 라디오 프레임에 대한 타이밍과 관련하여 시프팅된다.

액티브 기지국에서 수행되는 타이밍 보상은 터미널에서 수신되는, 이들 기지국으로부터의 라디오 프레임의 시작을 (예를 들어, 수개 칩에 미칠 수 있는) 특정한 타임 윈도우로 대략적으로 정렬시킨다. 타이밍 보상을 이용하면, 모든 액티브 기지국으로부터의 DPCH 상의 사용자-특정 라디오 프레임들 (즉, 전용 채널 프레임들) 은, 이들의 공통 채널 프레임이 상이한 전송 시간 및 상이한 전파 지연으로 인해 상이한 시간에서 수신될 수 있는 경우라 하더라도, 대략적으로 정렬된다. 이런 식으로, 터미널은 전송 중인 모든 기지국으로부터의 다수의 신호 인스턴스를 정의된 보다 작은 윈도우 (예를 들어, 256 칩) 내에서 프로세싱할 수 있다. 다운링크 DPCH 와 다운링크 공통 채널간의 시간차를 결정할 수 없다면, 현재의 W-CDMA 표준에 따라, 후보 기지국을 터미널의 액티브 세트에 부가하는 것이 불가능할 수도 있다.

각각의 후보 기지국과 기준 기지국간의 핸드오버를 위한 시간차는 터미널에 고유한 값이다. 일반적으로, 핸드오버에는 코어스 시간차 측정치 (coarse time difference measurement ; 예를 들어, 1 개의 칩 또는 보다 불량한 레졸루션) 가 적절하다.

2 개 기지국간의 시간차는 이들 기지국으로부터의 다양한 타입의 전송에 기초하여 측정되거나 추정될 수 있다. W-CDMA 표준은 (전송) BCH (broadcast channel) 로 매핑되는 (논리적) BCCH (broadcast control channel) 을 정의하는데, BCH 는 (물리적) P-CCPCH (primary common control channel) 로 추가 매핑된다. BCCH 는 메시지를 시스템의 터미널로 브로드캐스트하는데 이용되는 상위 계층의 채널이다. 브로드캐스트 메시지는 20 ms 의 전송 블록으로 인코딩된 다음, P-CCPCH 상의 (10 ms) 라디오 프레임으로 전송된다. W-CDMA 에서, 20 ms 는 TTI (Transmission Time Interval) 라고도 하는 인터리버 사이즈이다. 전송 블록이 20 ms 길이이므로, 각각의 라디오 프레임에 포함되는 수는 실제의 SFN 값이 아니라, SFNprime 으로부터 유도되는 값인데, 즉, 20 ms TTI 의 처음 10 ms 프레임에 대한 SFN 은 SFNprime 이고, 20 ms TTI 의 나중 10 ms 프레임에 대한 SFN 은 SFNprime + 1 이다. 전송되는 라디오 프레임의 시작은 SCH 및/또는 CPICH 를 프로세싱하는 것에 의해 결정될 수 있으며, 그 다음, 이들 프레임의 시작 시간은 기지국에 대한 신호 도달 시간으로서 이용될 수 있다. P-CCPCH 상의 브로드캐스트 채널은 추가적으로 프로세싱되어 (예를 들어, 복조되고 프로세싱되어) 전송된 공통 채널 프레임의 시스템 프레임 수를 복구할 수 있다. 일반적으로, 2 개 기지국간의 시간차는 이들 기지국에 대한 가장 빠른 다중 경로의 신호 도달 시간에 기초하여 결정된다.

W-CDMA 표준에 따르면, 2 개 기지국간의 시간차는 터미널에 의해 측정되어 다양한 타입의 메시지를 통해 시스템에 보고될 수 있다. W-CDMA 표준은 SFN-SFN 측정치를 정의하는데, 이는 도 2d 의 타임 오프셋 (△T_X,Y) 을 나타낸다. 이러한 측정치는, 새로운 기지국으로부터의 전송이 핸드오버 프로세스의 일부로서 보상될 수 있도록 하기 위해, 터미널에 의해 생성되어 시스템으로 전송될 수 있다. 이하에서 간략하게 설명하는 바와 같이, 몇가지 타입의 SFN-SFN 측정치가 W-CDMA표준에 의해 지원된다.

"SFN-SFN 관측형 시간차 타입 1 측정치" (또는 보다 간단히, "SFN-SFN 타입 1 측정치") 는 새로운 후보 기지국과 기준 기지국 사이에서 관측된 시간차를 보고하는데 이용될 수 있다. 이러한 측정치는 프레임-레벨 타이밍과 칩-레벨 타이밍 모두를 포함하는데, 이들은 각각 브로드캐스트 채널과 P-CCPCH 를 프로세싱함으로써 획득될 수 있다. 3GPP 조직으로부터 공개적으로 입수가능하며 여기에서 참조하는 문서 제 3GPP TS 25.133, 25.305, 및 25.331 호에, 브로드캐스트 채널과 P-CCPCH 가 상세히 설명되어 있다.

새로운 후보 기지국에 대한 SFN-SFN 타입 1 을 측정하기 위해, 터미널은 먼저 SCH 및/또는 CPICH 를 프로세싱하여 후보 기지국과 기준 기지국간의 칩-레벨 시간차를 복구한다. 이러한 칩-레벨 시간차는 이들 2 개 기지국으로부터의 공통 채널 프레임 시작간의 차이를 나타내며, CPICH 를 디스크램블하는데 이용되는 PN 시퀀스의 타이밍에 기초하여 결정될 수 있다. 칩-레벨 시간차는 하나의 전체 프레임 (one full frame) 에 해당하는 [0, ..., 38,399] 의 범위를 갖는다.

프레임-레벨 타이밍을 획득하기 위해, 터미널은 후보 기지국 (및, 기준 기지국이 터미널에 이미 공지되어 있지 않다면, 기준 기지국) 으로부터의 브로드캐스트 채널을 프로세싱 (예를 들어, 복조하고 디코딩) 하여, 특정 타임 인스턴스에서의 공통 채널 프레임 수를 복구한다. 보고될 각 기지국에 대해, SFN 정보 (SFNprime) 를 포함하는 TTI 가 20 ms 길이이므로, 터미널은 BCCH 의 20 ms 이상을 프로세싱한다. 그 다음, 터미널은 이들 기지국에 대한 시스템 프레임 수의 차이를 결정한다.

그 다음, SFN 차이의 모듈로 256 (modulo 256) 을 취하고, 모듈로 결과를 38,400 만큼 스케일링하며, 스케일링된 값을 칩-레벨 타이밍 차이에 가산함으로써, 관측된 SFN 과 칩 차이가 조합되는데, 이 경우, 38,400 은 10 ms 라디오 프레임내의 칩 수를 나타낸다. 조합된 결과는 [0, ..., 256ㆍ38,400-1] 칩 범위 내에 해당하는 값인데, 이 경우, 256 은 모듈로 256 연산 후의 SFN 차에 대한 최대값을 프레임 단위로 나타낸다. 따라서, 후보 기지국과 기준 기지국간의 시간차는 1 칩의 레졸루션으로 보고될 수 있다. 문서 제 3GPP TS 25.133 및 25.331 호 (Section 10.3.7.63) 에서, SFN-SFN 타입 1 측정치가 보다 상세히 설명된다.

"SFN-SFN 관측형 시간차 타입 2 측정치" (또는 더 간단히, "SFN-SFN 타입 2 측정치") 또한 후보 기지국과 기준 기지국 사이에서 관측된 시간차를 보고하는데 이용될 수 있으며, 칩-레벨 타이밍만을 포함한다. 터미널은 이들 기지국간의 칩-레벨 타이밍의 차이를 (예를 들어, 1/2 칩 내지 1/16 칩 레졸루션 사이의) 보다 정밀한 레졸루션 (finer resolution) 으로 결정한다. 그 다음, 관측된 칩-레벨 시간차는 [-1280, ..., 1280] 칩 범위내에 해당하는 값으로 표현된다. SFN-SFN 타입 2 측정치의 경우, 터미널은 후보 기지국에 대한 시스템 프레임 수를 결정할 필요가 없다.

핸드오버를 위한 터미널의 액티브 세트에 후보 기지국을 부가하기 위해, 후보 기지국 및 기준 기지국에 대한 공통 채널 프레임들간의 관측형 시간차가 터미널에 의해 측정되어 시스템에 보고될 수 있다. 이러한 관측형 시간차는 SFN-SFN타입 1 측정치 보고 메시지를 통해 시스템에 제공될 수 있다. 핸드오버 프로세스를 돕기 위해, SFN-SFN 타입 1 측정치의 전범위가 터미널에 의해 보고 메시지로 제공된다. 이러한 전범위에는 프레임-레벨 시간차 + 칩-레벨 시간차가 포함된다.

핸드오버를 위해 후보 기지국에 대한 시간차를 보고하는데 SFN-SFN 타입 1 측정치를 이용하는 것이 다양한 상황의 경우, 특히, 프레임-레벨 타이밍이 불필요한 시스템 구성의 경우 최적이 아닐 수도 있다. 도 2a, 2b 및 2c 에 나타낸 시스템 구성 (S1, S2 및 S3) 의 경우, 기지국들은 동기이고, 기지국에 대한 프레임-레벨 타이밍은 일반적으로 시스템에 공지되어 있다. 이들 시스템 구성의 경우, 칩-레벨 타이밍만을 시스템에 보고하면 된다. 그리고, 시스템 구성 (S1) 의 경우, 시간차는 주로, 기지국까지의 상이한 거리 및 기지국 동기화의 작은 시간 부정확성 (small time inaccuracies) 에 기인한다.

그러나, W-CDMA 표준에 의해 현재 정의되는 바와 같은 SFN-SFN 타입 1 측정치의 경우, 프레임-레벨 타이밍 및 칩-레벨 타이밍 모두가 터미널에 의해 결정되어 보고되어야 한다. 프레임-레벨 타이밍을 결정하기 위해, 후보 기지국의 브로드캐스트 채널상의 공통 라디오 프레임은 터미널에 의해 복조되고, 디코딩되어 복구될 필요가 있으며, 이는 몇가지 이유로 인해 바람직하지 않을 수 있다. 우선, 후보 기지국의 브로드캐스트 채널이, 핸드오버가 가능할 것으로 간주되어 보고되는 기지국에 대해 복구되어야 한다면, 핸드오버 영역은 브로드캐스트 채널이 복구될 수 있는 영역으로 한정될 수 있는데, 이는 후보 기지국에 의해 커버되는 전체 영역의 일부에 불과할 수 있다. 다음으로, 브로드캐스트 채널의 프로세싱으로 인해 핸드오버 프로세스가 연장되며 성능을 저하시킬 수 있는 부가적인 지연 (측정되는 기지국 각각에 대해 20 ms 이상) 이 초래될 수 있다. 따라서, 프레임-레벨 타이밍이 불필요하다면, 후보 기지국에 대한 시간차를 보고하는데 (W-CDMA 표준에 의해 정의된 바와 같은) SFN-SFN 타입 1 측정치를 이용하는 것이 바람직하지 않을 수도 있다.

시스템에 의해 프레임-레벨 타이밍이 불필요한 시스템 구성의 경우, 시간차로서 칩-레벨 타이밍만을 보고하면 된다. 이러한 칩 오프셋은 W-CDMA 표준에 의해 정의된 SFN-SFN 타입 2 측정치를 이용하여 보고될 수 있다.

그러나, 핸드오버를 위해 칩-레벨 타이밍을 보고하는데 SFN-SFN 타입 2 측정치를 이용하는 것 또한, 다양한 상황에 대해 바람직하지 않을 수 있다. SFN-SFN 타입 2 측정치의 경우, 특정된 레졸루션은 1 칩의 1/16 이고 요구되는 정확성 범위는 (W-CDMA 표준에 의해 현재 정의된 바와 같은) 1/2 칩에서 1/16 칩 범위 또는 (W-CDMA 표준의 차후 개정판에 대한) 그 이상이다. 보다 정확한 서브-칩 레졸루션을 획득하기 위해서는, 보다 복잡하고 그리고/또는 연장된 검색 및 포착 과정이 필요할 수 있다.

또한, SFN-SFN 타입 2 측정치는 원래 위치 결정에 이용할 의도였으므로, 핸드오버 기능을 위한 시간차 보고에 그것을 이용하는 것은 몇가지 바람직하지 못한 결과를 초래할 수 있다. 현재의 W-CDMA 표준에 따르면, SFN-SFN 타입 2 측정치는 OTDOA 메시지내에 보고될 뿐이다. (OTDOA (observed time difference ofarrival) 는 W-CDMA 에 이용되는 위치 결정 기술인데, 이는 cdma2000 에 이용되는 E-OTD (enhanced observed time difference) 위치 결정 기술과 유사하다.) 따라서, 터미널에 SFN-SFN 타입 2 측정치의 전송을 요청한 결과로서, 몇가지 OTDOA-관련 메시지가 교환될 수 있다. 또한, SFN-SFN 타입 2 측정치는 본 분야에 이용되는 모든 터미널에 의해서가 아니라 OTDOA 를 지원하는 터미널에 의해서만 지원될 수 있다. 따라서, 몇개의 터미널이 이 측정치를 지원하지 않을 수 있기 때문에, SFN-SFN 타입 2 측정치는 핸드오버를 위해 칩-레벨 타이밍을 보고하는 것에 이용할 수 없을 수도 있다.

본 발명의 태양들은 다수의 기지국으로부터 터미널로의 데이터 전송을 시간-정렬하는 다양한 방식을 제공한다. 시간-정렬을 실현하기 위해, 터미널에서 관측되는 바와 같이, 기지국으로부터 전송되는 다운링크 신호들의 도달 시간들간의 시간차가 결정되어 시스템 (예를 들어, UTRAN) 에 제공된다. 그 다음, 시스템은 타이밍 정보를 이용하여, 기지국으로부터 전송되는 사용자-특정 라디오 프레임들이 특정한 타임 윈도우내에 터미널에 도달하도록, 기지국에서의 타이밍을 조정한다. 이하에서 몇가지 방식을 상세히 설명하며, 다른 방식들이 구현될 수도 있으나 이 또한 본 발명의 범위내이다.

제 1 의 시간-정렬 방식으로서, 2 개 기지국간의 시간차는 2 개의 부분으로 분할되어, 필요한 부분(들)만이 보고된다. W-CDMA 시스템의 경우, 상술한 바와 같이, SFN-SFN 타입 1 측정치는 프레임-레벨 타이밍과 칩-레벨 타이밍으로 분할될 수 있다. 하나 이상의 기지국의 리스트에 대해 시간차를 측정하여 보고할 필요가 있을 때마다, 터미널은 리스트의 각 기지국에 대한 칩-레벨 타이밍을 측정하여 보고한다. 또한, 터미널은 프레임-레벨 타이밍도 측정하여 보고하며, (예를 들어, 시스템에 의해 지시되는 경우와 같이) 필요한 경우에만, 이러한 정보를 SFN-SFN 타입 1 측정치에 포함시킨다. 그렇지 않고, 프레임-레벨 타이밍이 불필요하면, 터미널은 프레임-레벨 부분을 소정값으로 설정할 수 있다. 소정값은 공지되어 있는 고정값 (예를 들어, 제로), 터미널에 의해 선택되어 시스템에 의해 무시될 수 있는 임의의 값, (예를 들어, 동일한 기지국의 이전 측정치, 시스템으로부터의 전송 등과 같이) 다양한 수단으로부터 유도되거나 다양한 수단에 의해 미리 공지되어 있는 프레임-레벨 타이밍 값, 또는 어떤 다른 값일 수 있다.

도 2a 내지 2d 에 도시한 바와 같이, 시스템은 하나 이상의 시스템 구성에 기초하여 동작할 수 있다. 시스템은 또한, 기지국들 중 몇개는 동기적으로 동작하고 다른 기지국들은 비동기적으로 동작하도록 조작될 수도 있다. 도 2a 내지 2c 에 나타낸 바와 같은 동기적 구성의 경우, 프레임-레벨 타이밍은 일반적으로 시스템에 의해 이미 공지되어 있으며, 시간차를 측정하여 보고할 필요가 있을 경우, 터미널에 의해 보고될 필요가 없다. 시스템에 의해 이미 공지되어 있는 고정된 프레임-레벨 타이밍을 갖는 동기적 기지국의 경우, 프레임-레벨 타이밍이 터미널에 의해 측정될 필요가 없다.

일 실시형태에서는, 프레임-레벨 타이밍이 불필요한 기지국을 특별히 식별하는 정보가 제공될 수 있다. 간략화를 위해, 이러한 기지국들을, 이들이 실제 동기적으로 동작하는지의 여부에 상관없이, "동기 기지국"이라 한다. 프레임-레벨 타이밍이 필요한 다른 기지국 모두는, 이들이 실제 비동기적으로 동작하는지의 여부에 상관없이, "비동기 기지국"이라 한다. 이러한 정보를 이용하여, 불필요한 경우라면, 터미널에 의해 프레임-레벨 시간차가 측정되지 않으며, 이들 측정치의 선택적 생략은 후술하는 다양한 이점들을 제공할 수 있다.

일 실시형태에서는, 동기적 기지국의 식별 정보가 사용자-특정 메시지를 통해 시스템에 의해 터미널에 제공된다. W-CDMA 시스템의 경우, 시간차 측정이 수행되어 보고될 때마다, "측정 제어" 메시지가 터미널로 전송된다. (한 세트의 "디폴트" 측정치가 공통 채널을 통해 전송되는 시스템 정보에 정의되어 있으며, 측정 제어 메시지가 수신되지 않으면 디폴트로써 이용된다.) 측정 제어 메시지는 시간차 측정이 필요한 기지국의 리스트를 포함한다. 이러한 리스트는 현재의 액티브 기지국 및/또는, 핸드오버를 위한 잠재적 후보 기지국인 인접 기지국들을 포함할 수 있다. 리스트의 각 기지국에 대해, 측정 제어 메시지는 그 기지국의 프레임-레벨 타이밍의 필요 여부에 대한 지시자를 포함하도록 구성될 수 있다. 하나의 구체적 구현에서, 이러한 지시자는 W-CDMA 표준에 의해 정의되는 "Read SFN Indicator" 인데, 프레임-레벨 타이밍이 필요하면 True 로 설정되고 그렇지 않으면 False 로 설정될 수 있다. 리스트의 각 기지국에 대한 Read SFN Indicator 를 복구함으로써, 터미널은 그 기지국의 프레임-레벨 타이밍 필요 여부를 결정할 수 있다.

다른 실시형태에서는, 동기 기지국의 식별 정보가 W-CDMA 표준에 정의된 IE (Information Element) 를 통해 시스템에 의해 터미널에 제공된다 ("UEPositioning OTDOA Neighbour Cell Info"라는 명칭의 문서 제 3GPP TS 25.331 호, Section 10.3.7.106). IE 는 대략적인 셀 타이밍 뿐만 아니라 셀 위치와 파인 셀 타이밍을 제공한다. 특히, IE 는 1 칩의 1/16 레졸루션 및 [0, ..., 38,399] 칩 범위로 인접 셀의 SFN-SFN 을 제공하며, SFN-SFN 변화 (drift) 도 제공한다. 일반적으로, IE 는 터미널에 의해 검색 공간을 감소시키는데 이용될 수 있으며, 특히, 어느 기지국이 동기되어 있는지를 추정하는데 이용될 수 있다. 현재의 W-CDMA 표준에 따르면, IE 는 측정 제어 메시지를 통해, 전용 모드에서 동작할 경우 OTDOA-가능한 터미널로 전송되거나 SI (System Information) 메시지를 통해 셀의 모든 터미널로 전송되어, 터미널이 위치 결정을 수행하는 것을 돕는데 이용된다. 일 실시형태에서는, 이 정보가 하드 및 소프트 핸드오버에 이용하기 위한 측정 뿐만 아니라 위치 결정 측정을 위한 인접 셀 신호의 검색 공간을 좁히는데 이용될 수도 있다.

또 다른 실시형태에서는, 동기 기지국의 식별 정보가 공통 채널 (예를 들어, 브로드캐스트 채널) 을 통해 전송되는 브로드캐스트 메시지를 통해 시스템에 의해 제공된다. 브로드캐스트 메시지는 프레임-레벨 타이밍을 보고할 필요가 없는 동기 기지국의 리스트를 포함할 수 있다. 다른 방법으로, 브로드캐스트 메시지는 프레임-레벨 타이밍을 보고해야 하는 비동기 기지국의 리스트를 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서는, 동기 및/또는 비동기 기지국의 식별 정보가 전용 채널 또는 다른 채널을 통해 터미널로 전송된다.

또 다른 실시형태에서는, 동기 및/또는 비동기 기지국의 식별 정보가 시간차측정치를 요청하기 이전에 미리 터미널에 제공된다. 예를 들어, 이러한 정보가 호 설정 동안에 제공되거나 어떠한 사전 통신 또는 트랜잭션 (transaction) 을 통해 터미널에 저장되어 있을 수 있다.

동기 및/또는 비동기 기지국의 식별 정보 수신시에, 터미널은 몇개의 기지국 또는 모든 기지국에 대해 SFN 값을 복구할 필요가 없을 수도 있다는 것을 인지하고 있다. 프레임-레벨 타이밍이 불필요한 각 기지국의 경우, 터미널은 그 기지국과 공통의 프레임 경계에 대한 기준 기지국간의 칩-레벨 시간차만을 측정하여 칩-레벨 타이밍만을 보고할 수 있다. 프레임-레벨 타이밍은 소정값으로 설정될 수 있다. 소정값이 제로라면, SFN-SFN 타입 1 측정치로 보고되는 값은 [0, ..., 38,399] 칩의 감소된 범위 또는 1 프레임내에 해당한다.

도 3a 는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 시간차를 측정하여 보고하는 프로세스의 흐름도이다. 이러한 프로세스는 상술한 제 1 의 시간-정렬 방식을 구현한다. 먼저, 터미널은 단계 312 에서, 기지국의 리스트에 대한 시간차 측정치를 제공하라는 요청을 수신한다. 이러한 요청은, 소프트 및 하드 핸드오버, 위치 결정 등과 같은 특정 기능을 위해 시스템에 의해 전송될 수 있다. 이러한 요청은 또한, 예를 들어, 특정 이벤트의 발생, 특정한 조건의 충족, 타이머에 의해 결정되는 주기 등에 기초하여, 터미널에 의해 내부적으로 생성될 수 있다.

일 실시형태에서는, 이 요청이 시간차 측정이 필요한 기지국을 구체적으로 식별한다. 다른 실시형태에서는, 터미널이, 터미널에 의해 수신 중인 것으로 식별되는 기지국의 리스트에 대한 시간차를 결정한다. 이러한 실시형태의 경우, 기지국은, 수신된 신호 품질이 소정 임계치 이상인 것과 같이, 기지국이 하나 이상의 요구사항을 충족시키면 터미널에 의해 수신 중인 것으로 간주될 수 있다. 그 다음, 수신된 기지국은 시간차 측정치가 보고될 기지국의 리스트에 포함된다.

터미널은 또한, 단계 314 에서, 프레임-레벨 타이밍이 불필요한 기지국에 대한 식별 정보도 수신한다. 이들 기지국은 간단히 동기 기지국으로 표시될 수 있고, 다른 기지국 모두는 비동기 기지국으로 표시될 수 있다. 시간차 측정이 필요한 기지국의 리스트는 임의 갯수의 (제로 이상의) 동기 기지국 및 임의 갯수 (제로 이상의) 비동기 기지국을 포함할 수 있다. 동기 및/또는 비동기 기지국을 식별하는 정보는 (1) 시간차 측정치의 요청을 통해 터미널로 구체적으로 전송하는 것, (2) 브로드캐스트 채널상의 시그널링을 통해 터미널로 브로드캐스트하는 것, (3) 호 설정 동안에 터미널에 제공되는 것, (4) 사전 동작에 의해 터미널내에 저장하는 것, 또는 (5) 어떤 다른 수단을 통해 터미널에서 이용 가능하게 하는 것과 같은 다양한 수단을 통해 터미널에 제공될 수 있다.

이 요청에 응답하여, 터미널은 단계 316 에서, 리스트의 각 기지국에 대한 칩-레벨 시간차를 추정한다. 칩-레벨 시간차는, 터미널의 액티브 세트의 특정 기지국이며 시스템과 터미널 모두에 공지되어 있는 기준 기지국의 타이밍과 관련하여 각 기지국에 대해 결정될 수 있다.

그 다음, 리스트의 각 기지국에 대해, 단계 318 에서, 그 기지국에 대한 프레임-레벨 타이밍의 필요 여부가 결정된다. 기지국의 동기 또는 비동기 여부를 체크하는 것에 의해, 이를 수행할 수 있다. 프레임-레벨 타이밍이 필요하다면,터미널은 단계 320 에서, 기지국에 대한 프레임-레벨 시간차를 추정한다. 이는, 기지국으로부터의 공통 채널 (예를 들어, 브로드캐스트 채널) 을 복조하고 디코딩하여 시스템 프레임 수를 복구함으로써, 수행될 수 있다. 그 다음, 단계 322 에서는, 각각의 비동기 기지국에 대해, 추정된 칩-레벨 및 프레임-레벨 시간차에 기초하여, 시간차 측정치가 형성된다. 그리고, 프레임-레벨 타이밍이 불필요한 각각의 동기 기지국에 대해서는, 단계 324 에서, 추정된 칩-레벨 시간차 및 소정값 (예를 들어, 제로) 에 기초하여, 그 기지국에 대한 시간차 측정치가 형성된다.

그 다음, 단계 326 에서, 리스트의 모든 기지국 (즉, 동기 및 비동기 기지국 모두) 에 대한 시간차 측정치가 시스템에 보고된다. 일 실시형태에서는, 모든 기지국에 대한 시간차 측정치가 SFN-SFN 타입 1 측정치 보고 메시지로 인캡슐레이팅된 다음, 시스템으로 전송된다. 시스템은 보고 메시지를 수신하며, 선택된 기지국에 대해 추정된 시간차에 기초하여, 선택된 기지국 각각으로부터 터미널로의 데이터 전송의 타이밍을 조정한다. 그 다음, 프로세스가 종료된다.

제 1 의 시간-정렬 방식은 프레임-레벨 타이밍이 시스템에 의해 이미 공지되어 측정되고 보고될 필요가 없는 모든 구성에 이용될 수 있다. 이러한 방식은 도 2a 내지 2c 에 도시되어 있는 것과 같은 동기적 시스템 구성에 아주 적합하다. 시스템 구성 (S2 및 S3) 에서, 프레임-레벨 시간차의 실제값은 논-제로 (non-zero) 값일 수 있다. 그러나, 터미널은 SFN-SFN 타입 1 측정치의 프레임-레벨 부분에 대해 소정값 (예를 들어, 제로) 을 보고한다. 실제의 프레임 차이는 (그 값이논-제로 값이라면) 시스템에 의해 이미 공지되어 있는 상수값이므로, 프레임-레벨 부분에 대해 잘못 보고된 값은 터미널의 액티브 세트에 새로운 후보 기지국을 부가하는 시스템의 기능에 영향을 미치지 않는다.

제 1 의 시간-정렬 방식은 여러가지 이점을 제공한다. 먼저, 프레임-레벨의 정보가 불필요할 경우, 터미널이 브로드캐스트 채널을 복조하고 디코딩하여 후보 기지국의 시스템 프레임 수를 복구할 필요가 없다. 이는 상술한 단점들 (즉, 보다 작은 핸드오버 영역 및 부가적 복조 지연) 을 완화시킨다. 다음으로, 프레임-레벨 부분을 소정값으로 설정함으로써, 이 메시지에 "유효한" 프레임-레벨 정보가 포함되는지의 여부에 의해, SFN-SFN 타입 1 측정치 메시지의 길이가 영향을 받지 않는다.

제 1 의 시간-정렬 방식은 W-CDMA 표준에 의해 정의되는 SFN-SFN 타입 1 측정치 보고 메시지를 이용하며, 프레임-레벨 타이밍이 시스템에 이미 공지되어 있다면, 터미널이 칩-레벨 시간차만을 보고할 수 있게 한다. W-CDMA 표준에 의해 현재 정의되어 있는 바와 같이, 시스템은 이러한 정보를 브로드캐스트하는 기능을 갖는다. 이러한 정보를 이용하면, 터미널이 SFN-SFN 타입 1 측정치에 대한 프레임-레벨 부분을 소정값으로 설정할 수 있으므로, 터미널은 브로드캐스트 채널을 프로세싱하고 복구하여 SFN 을 복구할 필요가 없다. 그러나, (SFN-SFN 타입 1 측정치의 최대 범위가 [0, ..., 9,830,399] 칩이므로) 터미널은 여전히 24 비트로 인코딩된 숫자로서 SFN-SFN 타입 1 측정치 메시지를 전송하지만, (8 개의 상위 비트가 0 으로 설정되어) [0, ..., 38399] 칩의 감소된 범위를 갖게 된다.

제 2 의 시간-정렬 방식에서, 2 개 기지국간의 시간차는 터미널에 의해 수신되는 기지국들 중 몇몇 기지국의 부분 디코딩에 기초하여, 터미널에 의해 결정된다. 이러한 방식의 경우, 터미널은 먼저 기지국으로부터 전송되는 다운링크 신호를 프로세싱하여 이들의 존재를 검출한다. 터미널은, 소정 기준에 기초하여 선택될 수 있는 다수의 기지국에 대한 P-CCPCH 를 추가적으로 디코딩한다. 예를 들어, 수신 신호의 강도가 특정 임계치 이상인 (즉, 디코딩되기에 충분할 정도로 강한) 기지국이, 가장 강한 수신 기지국으로 시작하여 디코딩을 위해 선택될 수 있다. 일 실시형태에서는, 2 이상의 디코딩된 기지국이 소정의 타임 인스턴스에서 동일한 SFN 을 가지면, 시간-정렬된 프레임 시작을 갖는 동기적 시스템 구성 (즉, 도 2a 에 도시되어 있는 구성 S1) 이 추론될 수 있다. 그 다음, 터미널은 (보다 약하게 수신되어 디코딩되지 않은) 다른 기지국도 동일한 SFN 값을 갖는다고 가정할 수 있으며, 이들 "가정된" 기지국에 대한 SFN-SFN 타입 1 측정치의 프레임-레벨 부분에 대해 소정값을 보고할 수 있다.

도 3b 는 본 발명의 다른 실시형태에 따라, 시간차를 측정하고 보고하는 프로세스의 흐름도이다. 이러한 프로세스는 제 2 의 시간-정렬 방식을 구현한다. 처음에, 터미널은 단계 332 에서, 다수의 후보 기지국에 대한 시간차 측정치를 제공하라는 요청을 수신한다. 그 다음, 터미널은 단계 334 에서, 후보 및 기준 기지국으로부터의 다운링크 신호를 수신하고 프로세싱한다.

각각의 후보 기지국에 대해, 터미널은 단계 336 에서, 예를 들어, 상술한 방법으로, 칩-레벨 시간차를 추정한다. 또한, 터미널은 단계 338 에서, 2 이상의후보 기지국에 대한 프레임-레벨 시간차도 추정한다. 그 다음, 단계 340 에서는, 2 이상의 후보 기지국에 대해 추정된 프레임-레벨 타이밍의 동일성 여부를 판정한다. 프레임-레벨 타이밍이 동일하면, 터미널은 단계 344 에서, 시간-정렬된 프레임 시작을 갖는 동기적 시스템 구성을 가정하여, 나머지 후보 기지국 각각에 대한 프레임-레벨 시간차를 소정값으로 설정한다. 그렇지 않고, 단계 340 에서, 프레임-레벨 타이밍이 동일하지 않으면, 단계 342 에서, 나머지 후보 기지국 각각에 대한 프레임-레벨 시간차가 추정된다.

그 다음 단계 346 에서, 각각의 후보 기지국에 대해, 추정된 칩-레벨 시간차 및, 추정된 프레임-레벨 시간차나 소정값에 기초하여, 시간차 측정치가 형성된다. 그 다음 단계 348 에서, 후보 기지국에 대한 시간차 측정치가 시스템에 보고된다. 시스템은 보고된 시간차를 수신하고, 선택된 기지국에 대해 추정된 시간차에 기초하여, 선택된 기지국 각각으로부터 터미널로의 데이터 전송의 타이밍을 조정한다. 그 다음, 프로세스가 종료된다.

제 2 의 시간-정렬 방식은, 도 2b 내지 2d 에 도시되어 있는 나머지 시스템 구성들보다 네트워크 오퍼레이터에 의해 더 많이 이용될 것 같은, 도 2a 에 도시되어 있는 시스템 구성 (S1) 에 대해 충분히 정확한 시간차 측정치를 제공할 수 있다.

기지국들 중 몇개가 동기되어 있다는 것이 모든 기지국들이 동기되어 있다는 것을 보장하지 않으며, 소정의 타임 인스턴스에서 우연히 동일한 SFN 값이 획득되었다 하더라도 마찬가지이므로, 필요한 프레임-레벨 타이밍을 제공하기 위해, 이러한 방식을 무시하고 다른 방식을 구현하는 메커니즘이 제공될 수도 있다. 예를 들어, 보고되는 측정치가 보고되는 기지국에 대한 프로파일 (profile) 과 매칭되지 않으면, 터미널로 메시지가 전송될 수 있다. 다른 방법으로, 터미널은, 타이밍이 잘못된 값으로 조정되었기 때문에, 가정된 기지국으로부터의 라디오 프레임을 디코딩하는 것이 불가능하다는 것을 나중에 판정할 수 있다. 어느 경우이든, 부정확한 가정으로 인해 이전에 보고된 시간차 측정치가 잘못되었다는 지시자의 수신시에, 터미널은 완전한 SFN-SFN 타입 1 측정을 수행하고 가정된 기지국에 대한 P-CCPCH 를 디코딩하여 실제의 프레임-레벨 타이밍을 획득할 수 있다.

제 3 의 시간-정렬 방식에서, 터미널에 대한 타이밍은, 터미널로부터의 업링크 전송에 기초하여 기지국에 의해 확인된다. 그 다음, 복구된 타이밍 정보는 터미널로의 다운링크 전송의 타이밍을 조정하는데 이용된다.

일 실시형태에서는, 터미널의 액티브 세트가 아닌 터미널의 이웃에 위치하는 기지국들 (즉, 인접 기지국들) 이 터미널로부터의 업링크 전송 (예를 들어, DPCH 상의 전송) 을 측정할 것을 시스템에 의해 지시받을 수 있다. 인접 기지국이 충분한 강도로 업링크 전송을 수신할 수 있으면, 인접 기지국들은 업링크 전송의 도달 시간을 정확하게 추정할 수 있다. 시스템은, 추정된 인접 기지국들로부터의 신호 도달 시간 및 다양한 액티브 기지국과 인접 기지국들 사이에서의 공통 채널 프레임들간의 시간 관계에 대한 사전 지식에 기초하여, 부가된 기지국으로부터의 다운링크 전송이 터미널에서 적절하게 시간-정렬되도록, 터미널의 액티브 세트에 부가될 수 있는 인접 기지국 각각에 대한 적절한 타이밍을 결정할 수 있다.

제 3 의 시간-정렬 방식은 인접 기지국에서 수행된 측정에만 기초하여 구현될 수 있다. 각각의 인접 기지국은 인접 셀에 위치하는 터미널로부터의 업링크 전송을 검색하고 프로세싱하는 수신기 프로세싱 유닛을 포함하도록 설계될 수 있다. 이러한 방식은 동기적 시스템 구성 및 비동기적 시스템 구성에 이용될 수 있다.

도 3c 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따라, 업링크 전송에 기초하여, 터미널에 대한 타이밍을 결정하는 프로세스의 흐름도이다. 이 프로세스는 제 3 의 시간-정렬 방식을 구현한다. 처음에, 후보 기지국은 단계 372 에서, 터미널로부터의 업링크 전송을 수신하며, 각각의 후보 기지국은 단계 374 에서, 수신된 업링크 전송의 신호 도달 시간을 추정한다. 그 다음, 시스템은 단계 376 에서, 액티브 기지국 (즉, 터미널의 액티브 세트의 기지국) 에 대한 시간차를 복구한다. 모든 동기적 시스템 구성 (S1, S2 및 S3) 에 대한 시스템에서, 공통 채널 프레임들간의 차이는 공지되어 있을 수 있다.

그 다음, 시스템은 단계 378 에서, 후보 기지국에 의해 추정되는 신호 도달 시간 및 액티브 기지국에 대한 시간차에 기초하여, 각각의 후보 기지국에 대한 시간차를 추정한다. 그 후, 단계 380 에서, 터미널로의 데이터 전송을 위해 하나 이상의 후보 기지국이 선택될 수 있다. 그러한 경우에, 선택된 각 기지국으로부터 터미널로의 데이터 전송의 타이밍은, 단계 382 에서, 선택된 기지국에 대해 추정된 시간차에 기초하여 조정된다. 그 다음, 프로세스가 종료된다.

상술한 기술은 다양한 이점들을 제공한다. 먼저, 터미널이 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오버될 경우, (제 1 기지국에 의해 수행될 수 있는) 왕복 지연 측정과 함께 이들 기지국들간의 SFN-SFN 시간차 측정으로 인해, 제 2 기지국은 터미널의 업링크 전송을 검색할 장소를 결정할 수 있다. 여기에서 참조하는, Chuck Wheatley 에 의한 "Self-Synchronizing a CDMA Cellular Network" (pp. 320-328, Microwave Journal, May 1999) 이라는 명칭의 논문에, 이러한 메커니즘이 개시되어 있다. 다음으로, SFN-SFN 시간차 측정치는, 제 2 기지국에 의해 그 다운링크 전송을 시간-정렬하여, 제 2 기지국으로부터의 다운링크 전송이 터미널에 의해 제 1 기지국으로부터의 다운링크 전송에 시간적으로 근접하게 수신되도록 하는데 이용될 수 있다. 여기에서 설명한 기술들을 이용하여, 다른 이점들을 구현할 수도 있다.

도 4 는 본 발명의 다양한 태양과 실시형태를 구현할 수 있는, 기지국 (104) 및 터미널 (106) 의 실시형태에 대한 간략화된 블록도이다. 간략화를 위해, 도 1 에는 하나의 기지국과 하나의 터미널만이 도시되어 있다. 그러나, 터미널 (106) 은 소프트 핸드오버에 있을 경우 다수의 기지국 (104) 과 동시에 통신할 수 있으며, 다수의 다른 인접 기지국으로부터 메시지를 더 수신할 수도 있다.

다운링크를 통해, 기지국 (104) 에서, 사용자-특정 데이터, 동기 및 비동기 기지국을 식별하는 시그널링, 및 시간차 측정치에 대한 요청이, 하나 이상의 코딩 방식에 기초하여 데이터와 메시지를 포맷하고 인코딩하여 코딩된 데이터를 제공하는 전송 (TX) 데이터 프로세서 (412) 에 제공된다. 각각의 코딩 방식으로는 CRC (cyclic redundancy check), 컨볼루션, 터보, 블록, 및 다른 코딩의 임의 조합, 또는 전혀 코딩하지 않는 것을 들 수 있다. 통상적으로, 데이터와 메시지는 상이한 방식을 이용해 코딩되며, 상이한 타입의 메시지 또한 상이하게 코딩될 수 있다.

그 다음, 코딩된 데이터는 변조기 (MOD ; 414) 에 제공되고 추가 프로세싱되어 변조 데이터를 생성한다. 변조기 (414) 에 의한 프로세싱은 (1) 코딩 데이터를 직교 코드 (OVSF 코드 ; orthogonal variable spreading factor codes) 로 커버링하여 사용자-특정 데이터 및 메시지를 그들 각각의 전용 및 제어 채널로 채널화하는 단계, 및 (2) 커버링된 데이터를 터미널에 할당된 PN 시퀀스로 스크램블하는 단계를 포함할 수 있다. 그 다음, 변조된 데이터는 전송기 유닛 (TMTR ; 416) 에 제공되고 조정되어 (예를 들어, 하나 이상의 아날로그 신호로 변환되고, 증폭되며, 필터링되고 직각변조되어) 무선 링크를 통해 전송하기에 적합한 다운링크 변조 신호를 생성한다. 그 다음, 다운링크 변조 신호는 듀플렉서 (D ; 418) 를 통해 라우팅되고 안테나 (420) 를 통해 터미널로 전송된다.

터미널 (106) 에서, 다운링크 변조 신호는 안테나 (450) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (452) 를 통해 라우팅되어, 수신기 유닛 (RCVR ; 454) 에 제공된다. 수신기 유닛 (454) 은 수신 신호를 조절하여 (예를 들어, 필터링하고, 증폭하며, 하향변환하고, 디지털화하여) 샘플을 제공한다. 그 다음, 복조기 (DEMOD ; 456) 가 샘플을 수신하고 프로세싱하여 복구된 심볼을 제공한다. 복조기 (456) 에 의한 프로세싱에는, 프로세싱 중인 다중 경로의 신호 도달 시간에 할당된 PN 시퀀스로 샘플을 역확산하는 단계, 역확산된 샘플을 디커버링하여 수신된 데이터와 메시지를 그들 각각의 전용 및 제어 채널로 채널화하는 단계, 및 디커버링된 데이터를 복구된 파일럿으로 (코히어런트하게 ; coherently) 복조하는 단계가 포함된다. 복조기 (456) 는 수신 신호의 다수 인스턴스를 프로세싱하여 동일한 기지국에 속하는, 다양한 다중 경로로부터의 심볼을 조합하여 복구된 심볼을 제공하는 레이크 수신기 (rake receiver) 를 구현할 수 있다.

그 다음, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (458) 는 복구된 심볼을 디코딩하여 다운링크를 통해 전송되는 사용자-특정 데이터 및 메시지를 복구한다. 복구된 메시지는 제어기 (470) 에 제공될 수 있다. 복조기 (456) 및 RX 데이터 프로세서 (458) 에 의한 프로세싱은 기지국 (104) 에서 변조기 (414) 및 TX 데이터 프로세서 (412) 에 의해 각각 수행되는 프로세싱과 상보적이다.

복조기 (456) 는 추가 조작되어 (예를 들어, 터미널에 의해 생성되는 PN 시퀀스의 타이밍에 기초하여) 수신 기지국의 신호 도달 시간을 결정하며, 제어기 (470) 에 의해 지시되는 바와 같이, 신호 도달 시간들에 기초하여, 2 개 기지국들간의 칩-레벨 시간차를 유도할 수 있다. 다른 방법으로, 신호 도달 시간은 복조기 (456) 에 의해 결정되어 제어기 (470) 에 제공될 수 있는데, 그 다음, 제어기 (470) 는 칩-레벨 시간차를 결정할 수 있다. RX 데이터 프로세서 (458) 는, 제어기 (470) 에 의해 지시되는 바와 같이, 추가 조작되어 하나 이상의 수신 기지국에 대한 공통 채널 프레임의 시스템 프레임 수를 복구하여 제공할 수 있다. 그 다음, 필요하다면, 제어기 (470) 는 프레임-레벨 시간차를 결정할 수 있다.

제어기 (470) 는 프레임-레벨 타이밍을 필요로 하는 기지국 및 필요로 하지않는 기지국에 관한 정보를 수신할 수 있으며, 더 나아가, 시간차 측정치에 대한 요청도 수신할 수 있다. 그 다음, 제어기 (470) 는 수신 기지국에 대한 칩-레벨 타이밍 정보를 제공할 것을 복조기 (456) 에 지시하며, 더 나아가, 이러한 정보가 필요한 소정 기지국에 대한 프레임-레벨 타이밍 정보를 제공할 것을 RX 데이터 프로세서 (458) 에 지시한다. 그 다음, 제어기 (470) 는 수신 기지국에 대한 SFN-SFN 타입 1 측정치 보고 메시지를 형성한다.

업링크를 통해, 터미널 (106) 에서, SFN-SFN 타입 1 측정치 보고 메시지는 정의된 프로세싱 방식에 따라 보고 메시지를 프로세싱하는 TX 데이터 프로세서 (464) 에 제공된다. 그 다음, 프로세싱된 메시지는 변조기 (MOD ; 466) 에 의해 추가 프로세싱되고 (예를 들어, 커버링되고 확산되어) 전송기 유닛 (TMTR ; 468) 에 의해 조정되어 업링크 변조 신호를 생성하는데, 업링크 변조 신호는 듀플렉서 (D ; 452) 를 통해 라우팅된 다음 안테나 (450) 를 통해 기지국으로 전송된다.

기지국 (104) 에서, 업링크 변조 신호는 안테나 (420) 에 의해 수신되고, 듀플렉서 (418) 를 통해 라우팅되어, 수신기 유닛 (RCVR ; 422) 에 제공된다. 수신기 유닛 (422) 은 수신 신호를 조절하여 샘플을 제공한다. 그 다음, 샘플은 복조기 (DEMOD ; 424) 에 의해 프로세싱되고 (예를 들어, 확산되고, 디커버링되며, 복조되고), (필요하다면) RX 데이터 프로세서 (426) 에 의해 디코딩되어 전송된 보고 메시지를 복구한다. 그 다음, 전송된 보고 메시지는 제어기 (430) 에 제공되는데, 제어기 (430) 는 보고 메시지를 BSC 또는 다른 시스템 엔티티 (entity) 에포워딩할 수 있다. 보고 메시지에 포함되어 있는 신호 강도 및 시간차 정보는 터미널의 액티브 세트에 포함시키기 위한 하나 이상의 기지국을 선택하며 선택된 기지국으로부터의 다운링크 전송을 적절히 시간-정렬하는데 이용될 수 있다.

터미널 (106) 및 기지국 (104) 의 소자 (elements) 는 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 태양을 구현하도록 설계될 수 있다. DSP (digital signal processor), ASIC (application specific integrated circuit), 프로세서, 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, FPGA (field programmable gate array), 프로그램 가능한 논리 장치, 다른 전자 유닛, 또는 이들의 임의 조합을 이용하여, 터미널 또는 기지국의 소자를 구현할 수 있다. 여기에서 설명한 기능 및 프로세싱의 일부는 프로세서에서 실행되는 소프트웨어를 이용해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 칩-레벨 시간차와 프레임-레벨 시간차의 추정 및 시간차 측정치의 SFN-SFN 타입 1 측정치 보고 메시지로의 인캡슐레이팅은 제어기 (470) 에 의해 수행될 수 있다.

간략화를 위해, 다양한 태양, 실시형태 및 방식들을 W-CDMA 표준의 SFN-SFN 타입 1 측정에 대해 구체적으로 설명하였다. 프레임-레벨 타이밍과 칩-레벨 타이밍이 다른 메커니즘을 통해 보고될 수도 있다. 예를 들어, W-CDMA 는 칩-레벨 타이밍에 대한 파라미터 (Tm) 및 프레임-레벨 타이밍에 대한 파라미터들 (OFF 및 COUNT-C-SFN) 의 보고를 지원한다. 여기에서 참조하는 문서 제 3GPP TS 25.402 호의 Section 5 에, 이들 파라미터가 상세히 설명되어 있다.

여기에서 설명한 기술들은, 시간차가 상이한 레졸루션을 갖거나 그리고/또는상이한 측정 타입을 포함하는 2 이상의 부분으로 분할될 수 있는 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 여기에서, 시간차는 칩-레벨 및 프레임-레벨 부분으로 분할된다. 다른 시스템의 경우, 시간차는 파인-레졸루션 부분 및 코어스-레졸루션 부분으로 분할될 수도 있다. 시간차는 다른 시스템에 대해 다른 방법으로 분할될 수도 있다. 이들 경우 각각에 대해, 측정은 필요한 부분 또는 부분들에 대해서만 수행될 수 있으며, 필요하지 않은 각 부분에 대해서는 소정값 또는 디폴트값이 이용될 수 있다.

여기에서 헤딩은, 참조를 위해 그리고 소정 섹션의 위치를 정하기 위해 포함되었다. 이들 헤딩은 거기에 설명되어 있는 개념의 범위를 한정하기 위한 것이 아니며, 이러한 개념들은 명세서 전체에 걸쳐 다른 섹션에도 적용될 수 있다.

개시된 실시형태에 대한 상기 설명은 당업자가 본 발명을 이용할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 당업자는 이들 실시형태를 다양하게 변형할 수 있으며, 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다른 실시형태에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 개시된 실시형태에 한정되지 않으며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 따른 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서, 제 1 타입의 기지국 및 제 2 타입의 0 개 이상의 기지국을 구비하는 복수개 기지국들간의 타이밍 차이를 보고하는 방법으로서,

복수개 기지국들간의 시간차 요청을 수신하는 단계;

상기 복수개 기지국들로부터 다운링크 신호를 수신하여 프로세싱하는 단계;

상기 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 상기 복수개 기지국들에 대한 칩-레벨 시간차를 추정하는 단계;

상기 추정된 칩-레벨 시간차 및 소정값에 기초하여, 상기 제 1 타입의 기지국에 대한 시간차 추정치를 형성하는 단계; 및

상기 복수개 기지국들에 대한 시간차 측정치를 보고하는 단계를 포함하고,

소정 기지국에 대한 시간차 측정치는 상기 소정 기지국과 기준 기지국간의 칩-레벨 시간차를 나타내는 제 1 부분 및 상기 소정 기지국과 상기 기준 기지국간의 프레임-레벨 시간차를 나타내는 제 2 부분을 구비하며, 상기 프레임-레벨 시간차는 상기 제 1 타입의 기지국들에 대해서는 보고될 필요가 없는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 상기 제 2 타입의 기지국에 대한 프레임-레벨 시간차를 추정하는 단계; 및

상기 추정된 칩-레벨 시간차 및 프레임-레벨 시간차에 기초하여, 상기 제 2 타입의 기지국에 대한 시간차 측정치를 형성하는 단계를 더 포함하는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수개 기지국들 각각을 상기 제 1 타입 또는 제 2 타입으로 식별하는 지시자를 수신하는 단계를 더 포함하는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 지시자는 상기 요청에 포함되어 있는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 지시자는 W-CDMA 표준에 의해 정의된 Read SFN 지시자인, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 지시자는 공통 채널을 통해 전송되는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 지시자는 전용 채널을 통해 전송되는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소정값은 0 인, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 타입의 기지국은 동기적으로 동작하는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 타입의 기지국은 비동기적으로 동작하는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 통신 시스템은 CDMA 통신 시스템인, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 CDMA 통신 시스템은 W-CDMA 표준을 구현하는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 2 개 기지국들간의 칩-레벨 시간차는 상기 2 개 기지국들로부터의 다운링크 신호를 디스크램블하는데 이용되는 PN (pseudo-noise) 시퀀스의 타임 오프셋에 기초하여 추정되는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 통신 시스템은 W-CDMA 표준을 구현하는 CDMA 통신 시스템이고, 상기 2 개 기지국들간의 프레임-레벨 시간차는 공통 채널을 통해 상기 2 개 기지국들로부터 전송되는 복구된 라디오 프레임에 기초하여 추정되는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 공통 채널은 브로드캐스트 채널인, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 복수개 기지국들에 대한 시간차 측정치를 상기 W-CDMA 표준에 의해 정의되는 SFN-SFN 타입 1 측정치 보고 메시지로 인캡슐레이팅 (encapsulating) 하는 단계를 더 포함하는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 칩-레벨 시간차는 상기 W-CDMA 표준에 의해 정의되는 파라미터 Tm 을 통해 보고되는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 프레임-레벨 시간차는 상기 W-CDMA 표준에 의해 정의되는 파라미터들 OFF 및 COUNT-C-SFN 을 통해 보고되는, 복수개 기지국들간의 타이밍 차이의 보고 방법.
무선 통신 시스템에서, 제 1 타입의 기지국 및 제 2 타입의 0 개 이상의 기지국을 구비하는 하나 이상의 기지국의 리스트에 대한 타이밍을 보고하는 방법으로서,

상기 하나 이상의 기지국의 리스트에 대한 타이밍 요청을 수신하는 단계;

상기 리스트의 기지국 및 기준 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 프로세싱하는 단계;

상기 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 상기 리스트의 각 기지국에 대한 파인-레졸루션 (fine-resolution) 시간차를 추정하는 단계;

상기 기지국에 대해 추정된 파인-레졸루션 시간차 및 소정값에 기초하여, 상기 제 1 타입의 각 기지국에 대한 시간차 추정치를 형성하는 단계; 및

상기 리스트의 기지국들에 대한 시간차 측정치를 보고하는 단계를 포함하고,

상기 리스트의 각 기지국에 대한 시간차 측정치는 상기 기지국과 기준 기지국간의 파인-레졸루션 시간차를 나타내는 제 1 부분 및 상기 기지국과 상기 기준 기지국간의 코어스-레졸루션 (coarse-resolution) 시간차를 나타내는 제 2 부분을 구비하며, 상기 코어스-레졸루션 시간차는 상기 제 1 타입의 기지국들에 대해서는 보고될 필요가 없는, 하나 이상의 기지국들의 리스트에 대한 타이밍의 보고 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 상기 제 2 타입의 각 기지국에 대한 코어스-레졸루션 시간차를 추정하는 단계; 및

상기 기지국에 대해 추정된 파인-레졸루션 시간차 및 코어스-레졸루션 시간차에 기초하여, 상기 제 2 타입의 각 기지국에 대한 시간차 측정치를 형성하는 단계를 더 포함하는, 하나 이상의 기지국들의 리스트에 대한 타이밍의 보고 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 파인-레졸루션 시간차는 2 개 기지국에 대한 칩 타이밍의 차이에 대응하는, 하나 이상의 기지국들의 리스트에 대한 타이밍의 보고 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 코어스-레졸루션 시간차는 2 개 기지국에 대한 라디오 프레임의 프레임 넘버링의 차이에 대응하는, 하나 이상의 기지국들의 리스트에 대한 타이밍의 보고 방법.
CDMA 통신 시스템에서, 복수개의 후보 기지국들에 대한 타이밍을 보고하는 방법으로서,

상기 후보 기지국들에 대한 타이밍 요청을 수신하는 단계;

상기 후보 기지국 및 기준 기지국으로부터 다운링크 신호를 수신하여 프로세싱하는 단계;

상기 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 각 후보 기지국에 대한 칩-레벨 시간차를 추정하는 단계;

상기 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 2 개 이상의 후보 기지국 각각에 대한 프레임-레벨 시간차를 추정하는 단계;

상기 2 개 이상의 후보 기지국에 대해 추정된 프레임-레벨 시간차가 동일하면, 나머지 후보 기지국 각각에 대한 프레임-레벨 시간차를 소정값으로 설정하는 단계;

상기 추정된 칩-레벨 시간차 및 프레임-레벨 시간차에 기초하여, 후보 기지국 각각에 대한 시간차 측정치를 형성하는 단계; 및

상기 후보 기지국들에 대한 시간차 측정치를 보고하는 단계를 포함하고,

상기 후보 기지국 각각에 대한 시간차 측정치는 상기 후보 기지국과 기준 기지국간의 칩-레벨 시간차를 나타내는 제 1 부분 및 상기 후보 기지국과 상기 기준 기지국간의 프레임-레벨 시간차를 나타내는 제 2 부분을 구비하는, 복수개의 후보 기지국들에 대한 타이밍의 보고 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 2 개 이상의 후보 기지국들에 대해 추정된 프레임-레벨 시간차가 동일하지 않으면, 상기 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 나머지 후보 기지국 각각에 대한 프레임-레벨 시간차를 추정하는 단계를 더 포함하는, 복수개의 후보 기지국들에 대한 타이밍의 보고 방법.
CDMA 통신 시스템에서, 터미널에 대한 데이터 전송의 타이밍을 결정하는 방법으로서,

상기 터미널과의 통신을 위해 잠재적으로 선택가능한 하나 이상의 후보 기지국 각각에서, 상기 터미널로부터 업링크 전송을 수신하는 단계;

후보 기지국 각각에서 수신될 때, 상기 업링크 전송의 신호 도달 시간을 추정하는 단계;

상기 터미널과 통신하고 있는 하나 이상의 액티브 기지국 각각에 대한 시간차를 수신하는 단계; 및

상기 추정된 신호 도달 시간 및 상기 하나 이상의 액티브 기지국에 대한 하나 이상의 시간차에 기초하여, 상기 후보 기지국 각각에 대한 시간차를 결정하는 단계를 포함하는, 터미널에 대한 데이터 전송의 타이밍 결정 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 터미널과의 통신을 위해 하나 이상의 후보 기지국을 선택하는 단계; 및

상기 선택된 기지국에 대해 결정된 시간차에 기초하여, 선택된 기지국 각각으로부터의 데이터 전송의 타이밍을 조정하는 단계를 더 포함하는, 터미널에 대한 데이터 전송의 타이밍 결정 방법.
0 개 이상의 제 1 타입의 기지국 및 0 개 이상의 제 2 타입의 기지국을 구비하는 복수개 기지국들로부터 전송되는 신호들을 수신하고 프로세싱하여 샘플을 제공하도록 동작하는 프론트-엔드 유닛 (front-end unit);

상기 프론트-엔드 유닛에 접속되며, 상기 샘플을 수신하고 프로세싱하여, 상기 복수개 기지국들간의 칩-레벨 시간차를 유도하도록 동작하는 복조기로서, 이 경우, 2 개 기지국들에 대한 시간차 측정치는 상기 2 개 기지국들간의 칩-레벨 시간차를 나타내는 제 1 부분 및 상기 2 개 기지국들간의 프레임-레벨 시간차를 나타내는 제 2 부분을 구비하고, 상기 프레임-레벨 시간차는 상기 제 1 타입의 기지국에 대해서는 보고될 필요가 없는, 복조기;

상기 복조기에 접속되며, 상기 칩-레벨 시간차를 수신하고, 상기 추정된 칩-레벨 시간차 및 소정값에 기초하여, 상기 제 1 타입의 기지국에 대한 시간차 측정치를 형성하도록 동작하는 제어기; 및

상기 제어기에 접속되며, 상기 터미널로부터의 전송을 위해, 상기 복수개 기지국들에 대한 시간차 측정치를 수신하고 프로세싱하도록 동작하는 전송 데이터 프로세서를 구비하는, 무선 통신 시스템의 터미널
제 27 항에 있어서,

상기 복조기에 접속되며, 복조된 심볼을 수신하고 프로세싱하여 상기 제 2 타입의 기지국에 대한 프레임-레벨 시간차를 유도하도록 동작하는 수신 데이터 프로세서를 더 구비하고,

상기 제어기는 또한, 상기 추정된 칩-레벨 시간차 및 프레임-레벨 시간차에 기초하여, 상기 제 2 타입의 기지국에 대한 시간차 측정치를 형성하도록 동작하는, 무선 통신 시스템의 터미널.
제 27 항에 있어서,

상기 무선 통신 시스템은 W-CDMA 표준을 구현하는, 무선 통신 시스템의 터미널.
제 29 항에 있어서,

상기 제어기는 또한, 상기 복수개 기지국들에 대한 시간차 측정치를 W-CDMA표준에 의해 정의되는 SFN-SFN 타입 1 측정치 보고 메시지로 인캡슐레이팅하도록 동작하는, 무선 통신 시스템의 터미널.
제 29 항에 있어서,

상기 제어기는 또한, 칩-레벨 시간차에 대한 파라미터 Tm 및 프레임-레벨 시간차에 대한 파라미터들 OFF 및 COUNT-C-SFN 을 통해, 상기 복수개 기지국들에 대한 시간차 측정치를 제공하도록 동작하는, 무선 통신 시스템의 터미널.