KR20040072707A - 개선된 제어-홀드 모드 - Google Patents

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KR20040072707A
KR20040072707A KR10-2004-7010630A KR20047010630A KR20040072707A KR 20040072707 A KR20040072707 A KR 20040072707A KR 20047010630 A KR20047010630 A KR 20047010630A KR 20040072707 A KR20040072707 A KR 20040072707A
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Abstract

본 발명은, 역방향 링크의 로드를 감소시키고 원격국의 배터리 소비를 감소시키는, 개선된 제어-홀드 모드를 구현하는 방법 및 장치를 제공한다. 원격국이 개선된 제어-홀드 모드에 있는 동안, 순방향 패킷 데이터 채널 및 관련 제어 채널을 모니터링하는 회로는 턴-오프된다. 순방향 패킷 데이터 채널 및 관련 제어 채널이 모니터링되지 않기 때문에, 역방향 채널의 동작은 소정의 듀티 사이클 (duty cycles) 에서 게이트-오프되거나 간헐적인 송신 모드로 설정되거나 완전히 셧-다운 (shut down) 될 수 있다. 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로의 천이는 원격국 또는 기지국에 의해 개시될 수 있다. 천이가 원격국에 의해 개시될 경우, 원격국은 시그널링 메시지를 서빙 기지국으로 송신한 후 (400), 순방향 링크 신호를 실제로 수신하기 전에 피드백 채널의 동작을 시작한다 (410).

Description

개선된 제어-홀드 모드{AN IMPROVED CONTROL-HOLD MODE}
배경
기술분야
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로, 좀더 자세하게는, 역방향 링크의 로드 (load) 및 원격국들의 전력 소모를 저감시키는 것에 관한 것이다.
배경기술
무선 통신 분야는, 예를 들어, 무선 전화, 호출기, 무선 가입자 회선 (WLL), 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 인터넷 전화, 및 위성 통신 시스템을 포함하여 다수의 애플리케이션을 가진다. 특별히 중요한 애플리케이션은 원격 가입자에 대한 셀룰러 전화 시스템이다. 여기서 사용되는 바와 같이, "셀룰러" 시스템이라는 용어는 셀룰러 주파수 및 개인 통신 서비스 (PCS) 주파수를 모두 포함한다. 예를 들어, 주파수 분할 다중접속 (FDMA), 시분할 다중접속 (TDMA), 및 코드분할 다중접속 (CDMA) 를 포함하여 다양한 공중 인터페이스가 그러한 셀룰러 전화 시스템용으로 개발되었다. 이들과의 접속에 있어서, 예를 들어, AMPS (Advanced Mobile Phone Service), GSM (Global System for Mobile) 및 IS-95 (Interim Standard 95) 를 포함하여, 다양한 국내 표준 및 국제 표준이 확립되었다. IS-95 와 이것의 후속 표준인 IS-95A, IS-95B, ANSI J-STD-008 (종종, 이들을 총칭하여 IS-95 라고 함), 및 제안된 고속 데이터 레이트 (HDR) 시스템이 TIA(Telecommunication Industry Association) 및 다른 공지의 표준화 단체에 의해 공표되어 있다.
IS-95 표준의 이용에 따라 구성된 셀룰러 전화 시스템은 더 효율적이고 강인한 (robust) 셀룰러 전화 서비스를 제공하기 위하여 CDMA 신호 프로세싱 기술을 이용한다. 본 발명의 양수인에게 양도되었고 여기서 참조하는 미국 특허번호 제 5,103,459 호 및 제 4,901,307 호에는, IS-95 표준의 이용에 따라 실질적으로 구성된 예시적인 셀룰러 전화 시스템이 개시되어 있다. CDMA 기술을 이용한 예시적인 시스템은 TIA 의 cdma2000 ITU-R RTT(Radio Transmission Technology) 후보안 (여기서는 cdma2000 이라고 칭함) 이다. cdma2000 에 대한 표준은 IS-2000 의 드래프트 버전 (draft versions) 으로 제출되어, TIA 및 3GPP2 에 의해 승인되었다. 다른 CDMA 표준은,제3세대 파트너쉽 프로젝트 "3GPP"의 문서번호 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 및 3G TS 25.214 에 수록되어 있는 W-CDMA 표준이다.
상술한 통신 표준은, 구현될 수 있는 다양한 통신 시스템 중 오직 일부의 예이다. 이러한 다양한 통신 시스템 내에서, 다중의 사용자들은 제한된 시스템 자원을 공유해야 한다. 실제 시스템 구현에 의하면, 통상적으로, 주파수 대역폭, 시간, 송신 전력, 또는 확산 코드 할당과 같은 자원은 그 시스템 내의 다중의 사용자들에 의해 공유된다. FDMA 시스템에서, 시스템 대역폭은 다수의 주파수 채널로 분할되어, 각각의 주파수 채널이 사용자에게 할당된다. TDMA 시스템에서, 시스템 대역폭은 다수의 시간 슬롯으로 분할되어, 각각의 시간 슬롯이 사용자에게 할당된다. CDMA 시스템에서는, 시스템 대역폭이 확산 코드를 이용하여 모든 사용자들에게 동시에 공유되는데, 여기서, 각각의 사용자는 확산 코드를 할당받는다.
사용자의 요구에 의해 더 효율적인 시스템이 설계 및 개발되었다. 본 발명은, 원격국들이 역방향 링크의 전체 로드 및 원격국들의 전력 소모를 저감시키는 개선된 제어-홀드 모드를 개별적으로 이용함으로써 이러한 요구를 해결한다. 역방향 링크는 원격국으로부터 기지국을 향하는 통신 채널들로 이루어진다. 순방향 링크는 기지국으로부터 그 기지국 범위 내에서 동작하는 다양한 원격국으로의 통신 채널들로 이루어진다. 개선된 제어-홀드 모드로 동작하는 원격국은 기지국으로부터의 대부분의 순방향 송신을 모니터링하지 않으며 그 대부분의 순방향 송신에 응답하지도 않는다. 따라서, 개별 원격국들이 개선된 제어-홀드 모드로 동작할 경우, 역방향 링크의 전체 로드는 저감된다.
또한, 일단 원격국이 개선된 제어-홀드 모드로 진입하면, 순방향 링크 신호를 모니터링하고 그 신호에 응답하기 위해 이용되는 프로세싱 회로의 일부는 유휴상태 (idle) 로 남겨지며, 이는 원격국의 전력 소모에 즉각적이고 직접적으로 영향을 준다. 따라서, 개선된 제어-홀드 모드 이용의 또 다른 이점은 원격국의 배터리 수명을 증가시키는 것이다.
요약
본 발명은 상술한 요구를 해결하는 방법 및 장치를 제공한다. 일 양태에서, 원격국내에 개선된 제어-홀드 모드를 구현하기 위하여 제공되는 장치로서, 패킷 데이터 채널를 관련 제어 채널 및 관련 피드백 채널과 함께 이용하는 통신 시스템 내에서 원격국이 동작하는, 상기 장치는, 메모리 엘리먼트, 및 그 메모리 유닛에 저장된 명령 세트를 수행하도록 구성되는 프로세싱 엘리먼트로서, 상기 명령 세트가 기지국으로부터의 패킷 데이터 채널의 모니터링을 중지하고, 기지국으로부터의 패킷 데이터 채널과 관련된 제어 채널의 모니터링을 중지하고, 역방향 긍정응답 (ACK) 채널을 턴-오프시키고, 원격국으로부터 기지국으로의 송신을 게이트-오프시키고, 데이터 제어 채널을 통하여 간헐적으로 송신하는, 상기 프로세싱 엘리먼트를 구비한다.
다른 양태에서, 원격국이 개선된 제어-홀드 모드에 있을 경우, 활성 세트를 업데이트하기 위해 제공되는 방법은, 파일럿 세기 측정치를 기지국으로 송신하는 단계, 기지국으로부터 시그널링 메시지를 수신하는 단계, 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하는 단계로서, 그 천이가 시그널링 메시지에 의해 트리거링 (trigger) 되는, 상기 천이 단계, 기지국으로부터의 업데이트 정보와 함께 긍정응답 메시지를 수신하는 단계, 기지국으로부터의 업데이트 정보로 활성 세트를 업데이트하는 단계, 및 활성 모드로부터 제어-홀드 모드로 천이하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 원격국이 제어-홀드 모드에 있는 동안, 그 원격국이 기지국 내의 섹터들을 스위칭하기 위해 제공되는 방법은, 채널 품질 표시자 채널이 현재 게이트-오프되어 있는지 여부를 결정하는 단계, 만약 채널 품질 표시자 채널이 완전히 게이트-오프되어 있지 않으면, 채널 품질 표시자 채널을 통한 메시지를 상이한 섹터로 송신하는 단계, 만약 채널 품질 표시자 채널이 완전히 게이트-오프되어 있으면, 데이터 제어 채널을 통하여 시그널링 메시지를 기지국으로 송신하는 단계, 공통 할당 채널을 통하여 순방향 링크 긍정응답 (ACK) 메시지를 수신하는 단계, 상이한 섹터로 스위칭하는 단계, 및 데이터 제어 채널을 통하여 역방향 링크 긍정응답 메시지를 송신하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하기 위해 제공되는 방법으로서, 그 천이가 원격국에 의해 개시되는, 상기 방법은, 개선된 제어-홀드 모드에 있는 동안, 역방향 데이터 제어 채널을 통하여 시그널링 메시지를 기지국으로 송신하는 단계, 채널 품질 표시자 채널을 통하여 기지국으로의 연속적인 송신을 시작하는 단계, 순방향 패킷 데이터 채널 및 관련 제어 채널의 모니터링을 시작하는 단계, 순방향 패킷 데이터 채널을 통하여 긍정응답 신호를 수신하는 단계, 및 활성 모드에 따라서 역방향 링크 송신을 시작하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 원격국이 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하기 위해 제공되는 방법으로서, 그 천이가 기지국에 의해 개시되는, 상기 방법은, 순방향 공통 할당 채널을 통하여 원격국으로 시그널링 메시지를 송신하는 단계로서, 원격국으로부터 긍정응답 신호가 수신될 때까지, 시그널링 메시지를 반복적으로 송신하는, 상기 송신 단계, 역방향 데이터 제어 채널을 통하여 긍정응답 메시지를 원격국으로부터 기지국으로 송신하는 단계, 원격국에서 2 개 이상의 피드백 채널을 활성화하는 단계, 및 원격국에서 순방향 패킷 데이터 채널 및 관련 제어 채널의 모니터링을 시작하는 단계를 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 무선 통신 네트워크의 도면이다.
도 2 는 개선된 제어-홀드 모드에서의 원격국에 대한 핸드-오프 절차의 흐름도이다.
도 3 은 개선된 제어-홀드 모드에서의 원격국에 대한 인터-BTS (inter-BTS) 셀 스위칭 절차의 흐름도이다.
도 4 는 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하는 흐름도이며, 그 절차는 원격국에 의해 유발된다.
도 5 는 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하는 흐름도이며, 그 절차는 기지국에 의해 유발된다.
상세한 설명
도 1 에 도시된 바와 같이, 일반적으로, 무선 통신 네트워크 (10) 는 복수의 이동국 (또한, 원격국, 가입자 유닛 또는 사용자 장비라고도 함; 12a 내지 12d), 복수의 기지국 (또한, 기지국 트랜시버 (BTS) 또는 노드 B 라고도 함; 14a 내지 14c), 기지국 제어기 (BSC) (또한, 무선 네트워크 제어기 또는 패킷 제어 기능이라고도 함; 16), 이동국 스위칭 센터 (MSC) 또는 스위치 (18), 패킷 데이터 서빙 노드 (PDSN) 또는 연동 기능 (IWF) (20), 공중 스위치 전화 네트워크 (PSTN) (통상적으로는, 전화 회사; 22), 및 인터넷 프로토콜 (IP) 네트워크 (통상적으로는 인터넷; 24) 를 포함한다. 간략화를 위하여, 4 개의 이동국 (12a 내지 12d), 3 개의 기지국 (14a 내지 14c), 하나의 BSC (16), 하나의 MSC (18), 및 하나의 PDSN (20) 이 도시되어 있다. 당업자는 임의의 수의 이동국 (12), 기지국 (14), BSC(16), MSC (18), 및 PDSN (20) 도 될 수 있음을 알 수 있다.
일 실시형태에서, 무선 통신 네트워크 (10) 는 패킷 데이터 서비스 네트워크이다. 이동국 (12a 내지 12d) 은 휴대용 전화기, IP-기반의 웹-브라우저 애플리케이션을 구동하는 랩탑 (laptop) 컴퓨터에 접속되는 셀룰러 전화기, 관련 핸즈-프리 (hands-free) 차량 키트를 갖는 셀룰러 전화기, IP-기반의 웹-브라우저 애플리케이션을 구동하는 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 휴대용 컴퓨터에 포함된 무선 통신 모듈, 또는 무선 가입자 회선 (WLL) 또는 검침 시스템에서 발견될 수도 있는 고정형 위치측정 통신 모듈과 같은 다수의, 상이한 타입의 무선 통신 디바이스일 수도 있다. 가장 일반적인 실시형태에서, 이동국은 임의의 타입의 통신 유닛일 수도 있다.
이동국 (12a 내지 12d) 은, 예를 들어, EIA/TIA/IS-707 표준에 설명된 바와 같이, 하나 이상의 무선 패킷 데이터 프로토콜을 수행하도록 구성되는 것이 바람직할 수도 있다. 특정한 실시형태에서, 이동국 (12a 내지 12d) 은 IP 네트워크 (24) 를 향하는 IP 패킷을 생성하며, 점대점 프로토콜 (PPP) 를 이용하여 IP 패킷을 프레임으로 캡슐화한다.
일 실시형태에서는, 예를 들어, E1, T1, ATM (Asynchronous Transfer Mode), IP, PPP, 프레임 릴레이, HDSL, ADSL, 또는 xDSL 을 포함하여 다수의 공지의 프로토콜들 중 어떤 프로토콜에 따라 음성 및/또는 데이터 패킷의 송신용으로 구성된 유선을 통하여, IP 네트워크 (24) 는 PDSN (20) 에 커플링되고, PDSN (20) 은 MSC(18) 에 커플링되고, MSC 는 BSC (16) 및 PSTN (22) 에 커플링되며, BSC (16)는 기지국 (14a 내지 14c) 에 커플링된다. 또 다른 실시형태에서는, BSC (16) 가 PDSN (20) 에 직접 커플링되며, MSC (18) 는 PDSN (20) 에 커플링되지 않는다.
무선 통신 네트워크 (10) 의 통상의 동작 동안, 기지국 (14a 내지 14c) 은 전화 콜, 웹 브라우징, 또는 다른 데이터 통신에 참가하는 다양한 이동국 (12a 내지 12d) 으로부터 역방향 신호 세트를 수신 및 복조한다. 소정의 기지국 (14a 내지 14c) 에 의해 수신되는 각각의 역방향 신호는 그 기지국 (14a 내지 14c) 내에서 프로세싱된다. 각각의 기지국 (14a 내지 14c) 는 순방향 신호 세트를 변조하여 이동국 (12a 내지 12d) 으로 송신함으로써, 복수의 이동국 (12a 내지 12d) 과 통신할 수도 있다. 예를 들어, 도 1 에 도시된 바와 같이, 기지국 (14a) 은 제 1 및 제 2 이동국 (12a, 12b) 과 동시에 통신하고, 기지국 (14c) 은 제 3 및 제 4 이동국 (12c, 12d) 과 동시에 통신한다. 이에 따라 생성된 패킷은, 하나의 기지국 (14a 내지 14c) 으로부터 하나의 기지국 (14a 내지 14c) 으로의, 특정한 이동국 (12a 내지 12d) 에 대한 콜의 소프트 핸드오프의 조정을 포함하여 콜 자원 할당 및 이동 관리 기능을 제공하는 BSC (16) 로 전달된다. 예를 들어, 이동국 (12c) 은 2 개의 기지국 (14b, 14c) 와 동시에 통신한다. 결국, 이동국 (12c) 이 기지국들 중 하나의 기지국 (14c) 으로부터 충분히 멀리 이동할 경우, 콜은 다른 기지국 (14b) 으로 핸드오프된다.
만약 송신이 종래의 전화 콜이면, BSC (16) 는, PSTN (22) 과의 인터페이스를 위해 추가적인 라우팅 서비스를 제공하는 MSC (18) 로 수신 데이터를 라우팅한다. 만약 송신이 IP 네트워크 (24) 를 향하는 데이터 콜과 같은 패킷-기반 송신이면, MSC (18) 는, 패킷을 IP 네트워크 (24) 로 송신하는 PDSN (20) 으로 데이터 패킷을 라우팅한다. 다른 방법으로는, BSC (16) 가, 패킷을 IP 네트워크 (24) 로 송신하는 PDSN (20) 으로 그 패킷을 직접 라우팅한다.
일부 통신 시스템에서, 데이터 트래픽을 반송하는 패킷은, 송신 채널의 슬롯을 점유하는 서브패킷 (subpackets) 으로 분할된다. 오직 용이한 설명을 위하여, 여기에서는, cdma2000 시스템이라는 명칭을 사용한다. 그러한 사용은 본 실시형태의 구현을 cdma2000 시스템에 제한하려는 것은 아니다. 본 실시형태는, 여기에 설명된 실시형태의 범위에 영향을 주지 않고, 예를 들어, WCDMA 와 같은 다른 시스템에도 구현될 수 있다.
기지국으로부터 그 기지국의 범위 내에서 동작하는 원격국으로의 순방향 링크는 복수의 채널로 이루어질 수 있다. 순방향 링크 채널의 일부는, 파일럿 채널, 동기 채널, 페이징 채널, 퀵 페이징 채널, 방송 채널, 전력 제어 채널, 할당 채널, 제어 채널, 전용 제어 채널, MAC (medium access control) 채널, 기본 채널, 보조 채널 (supplemental channel), 보조 코드 채널, 및 패킷 데이터 채널을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 원격국으로부터 기지국으로의 역방향 링크도 복수의 채널로 이루어진다. 역방향 링크 채널의 일부는, 파일럿 채널, 전력 제어 채널, 할당 채널, 제어 채널, 전용 제어 채널, MAC (medium access control) 채널, 기본 채널, 보조 채널, 긍정응답 (ACK) 채널, 및 채널 품질 표시자 채널을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
각각의 채널은 상이한 타입의 정보를 타깃 수신지 (target destination) 로반송한다. 통상적으로, 음성 트래픽은 기본 채널을 통하여 반송되고, 데이터 트래픽은 보조 채널 또는 패킷 데이터 채널을 통하여 반송된다. 통상적으로, 보조 채널은 전용 채널이지만, 패킷 데이터 채널은, 통상, 시간 상으로 상이한 부분을 나타내고 코드-멀티플렉싱된 신호를 반송한다. 다른 방법으로는, 패킷 데이터 채널은 공용 보조 채널로서도 설명된다.
통상적으로, 음성 트래픽 및 데이터 트래픽은 순방향 링크 또는 역방향 링크로 송신되기 전에 인코딩, 변조, 및 확산된다. 인코딩, 변조 및 확산은 다양한 포맷으로 구현될 수 있다. CDMA 에서, 송신 포맷은, 결국, 음성 트래픽과 데이터 트래픽이 송신되는 채널의 타입, 및 페이딩과 간섭의 관점에서 설명될 수 있는 채널 상태에 의존한다. 송신 파라미터는, 데이터 송신이 발생할 때마다 또는 가끔 송신되도록 구현될 수 있는 하나 또는 수개의 별도의 제어 채널을 통하여 반송될 수 있다. 송신 파라미터의 수신은 디코더로 하여금 일정한 내부 컴포넌트의 디코딩 및 복조 세팅을 적절한 세팅으로 신속하게 리셋하게 한다. 또한, 제어 채널을 통한 송신 파라미터의 수신은, 디코더가 데이터 트래픽 채널을 통한 또 다른 송신 파라미터에 대하여 시간-소비적이고 자원-소비적인 계산을 수행하지 않아도 됨을 의미한다.
또한, 제어 채널 및 데이터 트래픽 채널 이외에, 긍정응답 (ACK) 채널 및 채널 품질 표시자 (CQI) 채널과 같은 2 개의 피드백 채널이 구현될 수도 있다. cdma2000 1xEVDV 시스템에서의 ACK 채널은 데이터 트래픽 채널을 통한 데이터 서브패킷의 수신을 직접 확인하도록 역방향 링크를 통하여 사용된다. ACK 채널은BPSK (binary phase shift key) 로 변조되는데, 여기서, 하나의 비트 (0 또는 1) 는 서브패킷이 정확하게 디코딩되었는지 여부를 나타낸다. CQI 채널은 제어 채널을 통한 신규한 송신 파라미터 메시지에 대한 요구를 시그널링하는데 이용된다. 채널 품질 피드백 채널은 원격국에 의해 사용되어, 최상의 서빙 섹터의 채널 품질 측정치를 기지국으로 전달한다. 채널 품질은 C/I (carrier-in-interference) 비의 관점으로 측정되며, 수신된 순방향 링크 신호에 기초한다.
cdma2000 1x 시스템에서, 원격국은, 이동국이 콜을 유지하지는 않지만 콜의 수신을 대기하는 유휴 모드, 또는 이동국이 콜을 유지하는 활성 모드로 존재한다. 활성 모드에서는, 원격국이 제어-홀드 모드라고 지칭되는 부-상태 (sub-state) 로 진입할 수 있는데, 여기서, 통상적으로는 활성 모드에서 동작하는 기본 채널은 데이터 제어 채널 (DCCH) 에 의해 게이트 (gated) 역방향 링크 파일럿으로 대체된다. 제어-홀드 모드의 이러한 버전에서, 원격국은 사용자 데이터 트랙픽을 송신하지도 못하고 수신하지도 못한다. 원격국은 오직 제어 채널을 통한 시그널링 메시지만을 송신 또는 수신한다.
본 실시형태는, 원격국의 프로세싱 요건을 저감시키도록 설계되는, 개선된 제어-홀드 모드에 관한 것이다. 개선된 제어-홀드 모드는, 원격국이 유휴 모드로 진입하지 않고도, 다양한 순방향 링크 채널의 모니터링을 중지할 수 있고 다양한 역방향 링크 채널의 송신을 중지할 수 있도록 그 원격국이 진입할 수 있는 상태이다. 유휴 모드로 진입한 원격국은 기지국과 이미 설정된 통신 채널을 해제해야 하므로 바람직하지 않다. 활성 모드로 재진입하기 위하여, 원격국은 통신채널을 재확립해야 하는데, 이는 시간을 소비할 수도 있다.
개선된 제어-홀드 모드의 속성은 다음과 같다.
1. F-SPDCCH (forward secondary packet data control channel) 은 모니터링되지 않음.
2. F-PPDCCH (forward primary packet data control channel) 은 모니터링되지 않음.
3. PDCH (packet data channel) 은 모니터링되지 않음.
4. F-ACKCH (forward acknowledgement channel) 은 모니터링되지 않음.
5. R-ACKCH (reverse acknowledgement channel) 은 턴-오프됨.
6. R-CQICH (reverse channel quality indicator channel) 은 0, 1/16, 1/8, 1/4, 및 1/2 와 같은, 시스템-정의 듀티 사이클 (duty cycle) 에서 게이트-오프 (gate-off) 됨.
7. R-PICH (reverse pilot channel) 은 시스템-정의 듀티 사이클에서 게이트-오프됨.
8. R-DCCH (reverse data control channel) 은 불연속 송신 모드로 유지됨.
9. 변형 F-CACH (forward common assignment channel) 은 계속 모니터링됨.
10. 원격국의 활성 세트에서의 모든 기지국은 그 원격국에 대한 F-CPCCH (forward common power control channel) 서브-채널을 유지함. F-CPCCH 서브-채널은 R-PICH (reverse pilot channel) 과 동일한 레이트로 게이트-오프됨.
11. F-CPCCH 및 R-PICH 를 이용하여, 원격국과 기지국 사이의 전력 제어 루프를유지함. 또는, 다른 방법으로, F-CPCCH 및 R-전력 제어 서브-채널을 이용하여, 원격국과 기지국 사이의 전력 제어 루프를 유지함.
"핸드-오프" 및 인터-BTS 셀 스위칭과 같은 다양한 상황에서 다양한 데이터 트래픽 채널, 제어 채널 및 피드백 채널 사이의 복잡한 상호작용으로 인해, 개선된 제어-홀드 모드를 구현하는 문제는 단순하지 않다. "핸드-오프" 라는 용어는 원격국에서의 "활성 세트" 를 업데이트하는 프로세스를 지칭한다. 인터-BTS 셀 스위칭은 기지국 또는 BTS 의 일 서빙 섹터를 다른 BTS 의 서빙 섹터와 교환하는 프로세스를 지칭한다.
도 2 는 개선된 제어-홀드 모드에서의 핸드-오프 절차에 대한 흐름도이다. 프로세서 또는 메모리 엘리먼트는 핸드-오프 절차를 수행하기 위한 명령을 수행하도록 구성될 수 있다. 핸드-오프를 수행하기 위한 일반적인 실행은 후보 기지국들로부터 수신된 신호 (통상적으로, 파일럿 신호) 의 송신 에너지 레벨을 식별한 후, 후보 기지국들을 적어도 4 개의 세트로 분류한다. 이들 세트 중에서, 활성 세트가 여기서 설명된 실시형태에서 관심이 있다. 유휴 모드에서, 활성 세트는 원격국을 서빙하는 기지국을 포함하는 세트이다. 활성 모드에서, 활성 세트는, 정보가 원격국에 의해 적극적으로 복조되고 디코딩되는 모든 기지국을 포함하는 세트이다.
단계 200 에서, 원격국은 파일럿 세기 측정 메시지 (PSMM) 를 R-DCCH 를 통하여 기지국으로 송신한다.
단계 210 에서, 기지국은 시그널링 메시지를 원격국으로 송신하는데, 여기서, 시그널링 메시지는 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로의 원격국의 천이를 트리거링 (trigger) 한다. 시그널링 메시지는, 자원 할당 미니-메시지를 F-CACH 를 통하여 송신할 때에 가능한 것과 같이, 확실하게 송신되어야 한다.
단계 220 에서, 원격국은 레이어 2 긍정응답 메시지를 R-DCCH 를 통하여 기지국으로 송신하며, 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 세트로 천이한다.
단계 230 에서, 기지국은 UHDM (Universal Hand-Off Direction Message) 을 F-PDCH 를 통하여 원격국으로 송신한다. UHDM 메시지는 원격국으로 하여금 활성 세트를 업데이트하게 하는 정보를 반송한다.
단계 240 에서, 원격국은 UHDM 메시지에 의해 명령받은 대로 활성 세트를 업데이트한 후, 활성 모드로부터 개선된 제어-홀드 모드로 천이한다. 이 단계에서, 활성 모드로부터 개선된 제어-홀드 모드로의 천이 시간은 UHDM 메시지에 의해 반송되는 시스템-정의 파라미터일 수 있다. 다른 방법으로, 그 천이 시간은 원격국에 의해 정의되는 소정의 기간일 수도 있다.
단계 250 에서, 원격국은 시그널링 메시지를 기지국으로 송신하는데, 여기서, 시그널링 메시지는 UHDM 메시지의 수신을 확인하기 위한 것이다. 일 실시형태에서, 시그널링 메시지는 R-DCCH 를 통하여 송신되는 핸드-오프 완료 메시지일 수도 있다.
도 3 은 원격국이 개선된 제어-홀드 모드에 있을 때에 구현될 수 있는 인터-BTS 셀 스위칭의 흐름도이다. 프로세서 및 메모리 엘리먼트는 그 절차를 수행하기 위한 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 단계 300 에서, 원격국은 R-CQICH 가 완전히 게이트-오프되었는지 여부를 결정한다. 만약 R-CQICH 가 완전히 게이트-오프되어 있지 않으면, 단계 305 에서, 원격국은 R-CQICH 를 통하여 타깃 BTS 로 메시지를 송신한다.
단계 310 에서, 만약 R-CQICH 가 완전히 게이트-오프되어 있으면, 원격국은 시그널링 메시지를 R-DCCH 를 통하여 기지국으로 송신하는데, 여기서, 시그널링 메시지는 다른 BTS 의 셀로 스위칭하기 위하여 원격국의 준비에 대한 정보를 반송한다.
단계 320 에서, 기지국은 단계 310 에서 송신된 메시지를 긍정응답하기 위한 시그널링 메시지를 송신한다. 그 시그널링 메시지는 F-CACH 를 통하여 반송될 수 있다.
단계 330 에서, 원격국은 R-DCCH 를 통하여 긍정응답 (ACK) 메시지를 송신하고 신규한 셀로 스위칭한다.
이전의 실시형태들은, 개선된 제어-홀드 모드에 있는 동안 원격국에 의해 수행될 수 있는 절차를 설명한 것이다. 다음의 실시형태들은, 개선된 제어-홀드 모드로부터 천이하기 위해 수행할 수 있는 절차를 설명한다. 일 절차에서, 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로의 천이는 원격국에 의해 개시된다. 또 다른 절차에서, 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로의 천이는 기지국에 의해 개시된다.
도 4 는 원격국이 천이를 개시할 경우에 수행될 수 있는 절차를 설명한 것이다. 프로세서 및 메모리 엘리먼트는 그 절차를 수행하기 위한 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 단계 400 에서, 원격국은 R-DCCH 를 통하여 시그널링 메시지를 송신한다.
단계 410 에서, 원격국은 R-CQICH 를 통하여 계속적인 송신을 시작한다.
단계 420 에서, 원격국은 F-SPDCCH 및 F-PDCH 의 모니터링을 시작하고 R-ACKCH 를 턴-온한다. 일 실시형태에서, 원격국의 송신 전력은 전력-제어 역방향 파일럿 및 소정의 트래픽-파일럿 (T/P) 비에 기초하여 설정된다.
단계 430 에서, 원격국에 의해 타깃된 기지국은 F-PDCH 를 통하여 긍정응답 (ACK) 메시지를 원격국으로 송신한다. 다른 방법으로, MAC (medium access control) 식별자 MAC_ID 를 포함하는 긍정응답 (ACK) 메시지는 F-CACH 를 통하여 송신될 수 있다.
단계 440 에서, 타깃 기지국으로부터 긍정응답을 수신한 후, 원격국은 역방향 링크를 통한 송신을 시작한다. 만약 원격국이 소정의 시간 주기 내에 기지국으로부터 긍정응답을 수신하지 못하면, 단계 450 에서, 원격국은 R-DCCH 를 이용하여 시그널링 메시지를 재송신한다.
도 5 는 기지국이 개시부일 경우에 구현될 수 있는, 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하는 절차를 나타낸 흐름도이다. 프로세서 및 메모리 엘리먼트는 그 절차를 수행하기 위한 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 단계 500 에서, 기지국은 타깃 원격국으로 시그널링 메시지를 송신한다. 시그널링 메시지는 MAC_ID 를 포함하며, F-CACH 를 통하여 송신된다.
F-CACH 의 송신 전력은, 유지되는 전력 제어 비트 전력 레벨에 기초한다.전술한 바와 같이, 원격국과 기지국 사이의 전력 제어 루프는, 원격국이 개선된 제어-홀드 모드에 있을 동안에 유지된다.
단계 510 에서는, 타깃 원격국이 일단 시그널링 메시지를 수신하면, R-DCCH 를 통하여 긍정응답 메시지를 송신한다.
단계 520 에서, 타깃 원격국은 R-CQICH 및 R-ACKCH 를 턴-온하고, F-SPDCCH 및 F-PDCH 의 모니터링을 시작한다.
단계 530 에서, 기지국은 신규하게 활성된 R-CQICH 를 통한 송신을 검출하고, 이에 따라, 타깃 원격국으로의 데이터 송신을 스케쥴링한다. 만약 단계 510 에서 기지국이 원격국으로부터 송신된 긍정응답을 수신하지 못하면, 기지국은 그 긍정응답 메시지가 수신될 때까지 시그널링 메시지를 계속 송신한다.
당업자는 다양한 기술 및 기법을 이용하여 정보 및 신호를 표현할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 상기의 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령, 코맨드 (commands), 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자성 입자, 광계 또는 광자, 또는 이들의 조합으로 나타낼 수도 있다.
또한, 당업자는 여기서 개시된 실시형태와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들을 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현할 수도 있음을 알 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 대체 가능성을 분명히 설명하기 위하여, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들을 주로 그들의 기능의 관점에서 상술하였다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현될지 소프트웨어로 구현될지는 전체 시스템에 부과된 특정한 애플리케이션 및 설계 제약조건들에 의존한다. 당업자는 설명된 기능을 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 그러한 구현의 결정이 본 발명의 범주를 벗어나도록 하는 것으로 해석하지는 않아야 한다.
여기서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 응용 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 또는 기타 프로그래머블 논리 디바이스, 별도의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기서 설명된 기능을 수행하도록 설계되는 이들의 조합으로 구현 또는 실행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다른 방법으로, 그 프로세서는 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 기계일 수도 있다. 또한, 프로세서는 계산 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 기타의 구성물로 구현될 수도 있다.
여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 프로세서에 의해 수행되는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 조합으로 직접 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 기타 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다.예시적인 저장 매체는 그 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있는 프로세서에 결합된다. 다른 방법으로는, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수도 있다. ASIC 은 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로는, 프로세서 및 저장 매체는 별도의 컴포넌트들로서 사용자 단말기에 상주할 수도 있다.
개시된 실시형태들에 대한 상기의 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 당업자는 이들 실시형태에 대한 다양한 변형들을 명백히 알 수 있으며, 여기서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범주에서 벗어나지 않는 범위내에서 다른 실시형태들에 적용할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기서 설명된 실시형태들에 한하는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (5)

  1. 패킷 데이터 채널을 관련 제어 채널 및 관련 피드백 채널과 함께 이용하는 통신 시스템 내에서 동작하는 원격국 내에 개선된 제어-홀드 모드를 구현하기 위한 장치로서,
    메모리 엘리먼트; 및
    상기 메모리 엘리먼트에 저장된 명령 세트를 실행하도록 구성되는 프로세싱 엘리먼트를 구비하되,
    상기 명령 세트는, 기지국으로부터의 패킷 데이터 채널의 모니터링을 중지시키고, 상기 기지국으로부터의 패킷 데이터 채널과 관련된 제어 채널의 모니터링을 중지시키고, 역방향 링크 긍정응답 (ACK) 채널을 턴-오프시키고, 상기 원격국으로부터 상기 기지국으로의 송신을 게이트-오프시키고, 그리고, 데이터 제어 채널을 통하여 간헐적으로 송신시키는, 개선된 제어-홀드 모드의 구현 장치.
  2. 원격국이 개선된 제어-홀드 모드에 있을 경우에 활성 세트를 업데이트하는 방법으로서,
    파일럿 세기 측정치를 기지국으로 송신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 시그널링 메시지를 수신하는 단계;
    상기 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하는 단계로서, 그 천이가 상기 시그널링 메시지에 의해 트리거링되는, 상기 천이 단계;
    상기 기지국으로부터 업데이트 정보와 함께 긍정응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터의 상기 업데이트 정보로 상기 활성 세트를 업데이트하는 단계; 및
    상기 활성 모드로부터 상기 제어-홀드 모드로 천이하는 단계를 포함하는, 활성 세트의 업데이트 방법.
  3. 원격국이 제어-홀드 모드에 있는 동안, 그 원격국이 기지국 내의 섹터들을 스위칭하는 방법으로서,
    채널 품질 표시자 채널이 현재 게이트-오프되어 있는지 여부를 결정하는 단계;
    만약 상기 채널 품질 표시자 채널이 완전히 게이트-오프되어 있지 않으면, 상기 채널 품질 표시자 채널을 통한 메시지를 상이한 섹터로 송신하는 단계; 및
    만약 상기 채널 품질 표시자 채널이 완전히 게이트-오프되어 있으면, 데이터 제어 채널을 통하여 시그널링 메시지를 상기 기지국으로 송신하고, 공통 할당 채널을 통하여 순방향 링크 긍정응답 메시지를 수신하고, 상이한 섹터로 스위칭하고, 그리고, 상기 데이터 제어 채널을 통하여 역방향 링크 긍정응답 메시지를 송신하는 단계를 포함하는, 스위칭 방법.
  4. 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하기 위한 방법으로서, 그 천이가 원격국에 의해 개시되는, 상기 방법에 있어서,
    상기 개선된 제어-홀드 모드에 있는 동안에 역방향 데이터 제어 채널을 통하여 시그널링 메시지를 기지국으로 송신하는 단계;
    채널 품질 표시자 채널을 통하여 상기 기지국으로의 연속적인 송신을 시작하는 단계;
    순방향 패킷 데이터 채널 및 관련 제어 채널의 모니터링을 시작하는 단계;
    상기 순방향 패킷 데이터 채널을 통하여 긍정응답 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 활성 모드에 따라서 역방향 링크 송신을 시작하는 단계를 포함하는, 천이 방법.
  5. 원격국이 개선된 제어-홀드 모드로부터 활성 모드로 천이하기 위한 방법으로서, 그 천이가 기지국에 의해 개시되는, 상기 방법에 있어서,
    순방향 공통 할당 채널을 통하여 시그널링 메시지를 원격국으로 송신하는 단계로서, 상기 원격국으로부터 긍정응답 신호가 수신될 때까지, 상기 시그널링 메시지를 반복적으로 송신하는, 상기 송신 단계;
    역방향 데이터 제어 채널을 통하여 긍정응답 메시지를 상기 원격국으로부터 상기 기지국으로 송신하는 단계;
    상기 원격국에서 2 개 이상의 피드백 채널을 활성화하는 단계; 및
    상기 원격국에서 순방향 패킷 데이터 채널 및 관련 제어 채널의 모니터링을 시작하는 단계를 포함하는, 천이 방법.
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