KR20050091075A - Ｏｆｄｍ 순방향 링크 및 ｃｄｍａ 역방향 링크를 가진무선 통신시스템에서 순방향 링크 핸드오프를 제공하기위한 방법 - Google Patents

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존 이. 스미
제이 알. 왈톤
더가 피. 말라디
서지 윌렌에그너
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콸콤 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 순방향 링크에 대하여 다중-캐리어 변조(MCM)를 사용하고 역방향 링크에 대하여 CDMA를 사용하는 무선 통신시스템에서 핸드오프를 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 단말에 대하여 순방향 링크를 통해 핸드오프를 수행하기 위한 방법에서는 시스템내의 다수의 기지국으로부터 단말에 의하여 수신된 파일럿들의 신호품질이 결정된다. 순방향 링크를 통해 단말에 다음 데이터를 전송하는 특정 기지국은 다수의 기지국에 대하여 결정된 신호 품질에 기초하여 선택된다. 특정 기지국으로의 핸드오프 요구는 특정 기지국이 현재 선택된 기지국과 다른 경우에 초기화된다.

Description

ＯＦＤＭ 순방향 링크 및 ＣＤＭＡ 역방향 링크를 가진 무선 통신시스템에서 순방향 링크 핸드오프를 제공하기 위한 방법{METHOD FOR PROVIDING FORWARD LINK HANDOFF IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM WITH OFDM FORWARD LINK AND CDMA REVERSE LINK}
본 출원은 "OFDM 순방향 링크 및 CDMA 역방향 링크를 사용하는 무선 통신시스템에서의 순방향 링크 핸드오프"라는 명칭으로 2003년 1월 7일에 출원된 가출원번호 60/438,666에 대하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 데이터 통신, 특히 순방향 링크에 대하여 다중-캐리어 변조(예컨대, OFDM)를 사용하고 역방향 링크에 대하여 CDMA를 사용하는 무선통신시스템에서 순방향 링크를 통해 핸드오프를 수행하기 위한 기술에 관한 것이다.
무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터등과 같은 다양한 타입의 통신을 제공하기 위하여 폭넓게 개발되었다. 이들 시스템은 이용가능한 시스템 자원을 공유함으로서 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템일 수 있다. 이러한 시스템들은 코드분할 다중접속(CDMA), 시분할 다중접속(TDMA), 주파수 분할 다중접속(FDMA), 임의의 다른 가중접속 기술 또는 이들의 결합에 기초할 수 있다. CDMA 시스템들은 cdma2000, IS-856, IS-95, W-CDMA 등과 같은 공지된 CDMA 표준들을 수행하도록 설계될 수 있다.
직접 시퀀스(DS) CDMA 시스템에서, 협대역 신호는 확산 시퀀스에 의하여 시영역에서 전체 시스템 대역폭상에서 확산된다. 이러한 DS-CDMA 시스템들의 일부 예들은 IS-2000, IS-95 및 W-CDMA 표준들을 구현하는 예들이다. 이들 확산 시퀀스는 의사난수(PN) 시퀀스(예컨대, IS-95 및 IS-2000에 대하여) 또는 스크램블링 시퀀스(예컨대, W-CDMA에 대하여)일 수 있다. DS-CDMA 시스템은 다중접속 협대역 거절 지원에 대한 용이성 등과 같은 임의의 장점들을 제공한다.
직교 주파수 분할 다중화(OFDM)는 종종 톤들, 주파수 빈들 및 주파수 부채널들로서 언급되는 다수의(즉, N개의) 직교 부대역으로 시스템 대역폭을 효율적으로 분할한다. 각각의 부대역의 대역폭에 따르는 각각의 시간간격에서, 변조 심볼은 N개의 부대역의 각각을 통해 전송될 수 있다. OFDM은 수신된 신호의 각각의 심볼이 수신된 신호의 다음 신호에 대하여 왜곡으로서 동작하는 현상인 심볼간 간섭(ISI)을 제거하기 위하여 사용될 수 있다. ISI는 다중경로 채널에서의 주파수 선택 페이딩에 의하여 유발된다. ISI를 제거하기 위하여, 각각의 OFDM 심볼의 일부분은 공지된 바와같이 전송전에 반복된다.
다양한 이유로 인하여, 하나의 통신링크에 대하여 하나의 변조기술을 사용하고(예컨대, 순방향 링크에 대하여 OFDM을 사용하고) 보완 통신링크에 대하여 다른 변조기술을 사용하는(예컨대, 역방향 링크에 대하여 CDMA를 사용하는) 것이 유리할 수 있다. 그러나, 여러 변조기술들의 사용은 시스템들내의 기지국들간의 단말들의 핸드오프와 같은 임의의 시스템 동작을 복잡하게 할 수 있다.
따라서, 혼합 무선 통신시스템들의 순방향 링크를 통해 핸드오프를 수행하기 위한 기술의 필요성이 요망되고 있다.
도 1은 무선통시스템을 기술한 도면.
도 2는 단말-초기화 순방향 링크 핸드오프를 수행하기 위한 프로세스의 일 실시예에 대한 흐름도.
도 3은 BTS-초기화 순방향 링크 핸드오프를 수행하기 위한 프로세스의 일 실시예에 대한 흐름도.
도 4는 기지국 및 단말의 일 실시예에 대한 블록도.
용어 "전형적으로"는 여기에서 예로서의 설명을 의미하는 것으로 사용된다. 여기에서 "전형적으로"로 기술된 실시예 또는 설계는 반드시 다른 실시예들 및 설계들에 비하여 바람직한 또는 유리한 것으로 구성되지 않는다.
도 1은 여기에 기술된 순방향 링크 핸드오프를 구현할 수 있는 무선통신시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 다수의 기지국들을 포함하며, 다수의 기지국 각각은 각각의 지리적 영역에 대한 커버리지를 제공한다. 단순화를 위하여, 단지 3개의 기지국(110a, 110b, 110c)만이 도 1에 도시된다. 기지국은 액세스 포인트, 노드 B, 또는 임의의 다른 기술로서 언급될 수 있다. 기지국 및/또는 이의 커버리지 영역은 용어가 사용되는 상황에 따라 종종 셀로 언급된다. 용량을 증가시키기 위하여, 각각의 기지국의 커버리지 영역은 다중 섹터로 분할될 수 있다. 그 다음에, 각각의 섹터는 대응 기본 트랜시버 부시스템(BTS)에 의하여 서비스된다. 섹터화된 셀에 대하여, 섹터화된 셀에 대한 기지국은 상기 셀의 섹터들을 서비스하는 모든 BTS를 포함할 수 있다. 단순화를 위하여, 이하의 설명에서는 각각의 셀이 셀의 중앙에 배치된 기지국내에 배치된 3개의 BTS에 의하여 서비스되는 3개의 섹터로 분할된다는 것을 가정한다.
다양한 단말들은 전형적으로 시스템 전반에 걸쳐 분산된다. 단순화를 위하여, 단지 하나의 단말(120)이 도 1에 도시된다. 단말은 원격국, 이동국, 액세스 단말, 사용자 장비(UE), 무선 통신장치 또는 임의의 다른 기술로서 언급될 수 있다. 각각의 단말은 순방향 링크를 통해 하나 이상의 BTS와 통신할 수 있고 임의의 주어진 시간에 역방향 링크를 통해 하나 이상의 BTS와 통신할 수 있다. 이는 단말이 활성상태에 있는지, 그리고 데이터 전송중에 소프트 핸드오프가 지원되는지 그리고 단말이 소프트 핸드오프중에 있는지에 따른다. 순방향 링크(즉, 다운링크)는 BTS로부터 단말로의 통신링크를 언급하며, 역방향 링크(즉, 업링크)는 단말로부터 BTS로의 통신링크를 언급한다.
시스템 제어기(102)는 기지국(110)에 접속되며, 예컨대 공중전화 교환망(PSTN), 패킷 데이터망(PDN) 등과 같은 다른 시스템에 추가로 접속될 수 있다. 시스템 제어기(102)는 기지국 제어기(BSC), 무선 네트워크 제어기(RNC), 또는 임의의 다른 수단으로서 언급될 수 있다. 시스템 제어기(102)는 그에 접속된 기지국들을 조정 및 제어한다. 시스템 제어기(102)는 시스템(100)내의 단말들간의 통화(1)의 라우팅 그리고 다른 시스템들(예컨대, PSTN)에 접속된 다른 사용자들간의 통화(1)의 라우팅을 기지국을 통해 추가로 제어한다.
시스템(100)은 순방향 링크(FL)에 대하여 다중-캐리어 변조(MCM)를 이용하고 역방향 링크(RL)에 대하여 CDMA를 이용하도록 설계될 수 있다. 다중-캐리어 변조는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 또는 임의의 다른 변조기술일 수 있다. OFDM은 심볼간 간섭(ISI)을 제거하기 위하여 예컨대 고데이터 전송용량 및 능력과 같은 임의의 장점을 제공할 수 있다. 명료화를 위하여, 이하의 설명은 시스템(100)이 순방향 링크를 통해 OFDM을 이용하고 역방향 링크를 통해 CDMA를 이용한다는 것을 가정한다.
시스템의 설계를 단순화하고 전체 시스템 스루풋을 개선하기 위하여, 시스템(100)은 순방향 링크가 아니라 역방향 링크를 통해 소프트 핸드오프(SHO)를 지원하도록 설계될 수 있다. 순방향 링크를 통한 소프트 핸드오프는 데이터 전송에 대한 신뢰성을 증가시키기 위하여 다중 BTS로부터 단말로 데이터를 리던던트하게 전송함으로서 달성된다. 그러나, 리던던트 순방향 링크 전송은 또는 시스템 용량을 감소시킨다.
역방향 링크를 통한 소프트 핸드오프는 동일한 또는 다른 셀들내의 다중 BTS가 단말로부터 역방향 링크 신호를 수신하여 처리하도록 함으로서 달성된다. 만일 다중 BTS가 동일한 셀내의 섹터를 위한 것이라면, 단말로부터 이들 BTS들에 의하여 수신된 역방향 링크 신호들은 디코딩전에 결합될 수 있다(이 프로세스는 종종 "소프터 핸드오프"로서 언급된다). 만일 다중 BTS가 다른 셀내의 섹터들을 위한 것이라면, 각각의 BTS는 단말로부터 수신된 신호를 개별적으로 처리 및 디코딩할 수 있으며 시스템은 이들 BTS중 하나로부터 디코딩된 데이터를 선택할 수 있다. 임의의 경우에, 역방향 링크를 통한 소프트 핸드오프는 역방향 링크 전송에 대한 신뢰성을 개선시킬 수 있으며 다중 BTS에 의한 신호처리가 증가하는 대신에 전체 시스템 용량을 추가로 증가시킬 수 있다. 데이터 사용자들에 대하여 순방향 링크를 통한 소프트 핸드오프를 사용하지 않는 CDMA 시스템들의 임의의 예들은 1xEV-DO 시스템들로서 언급되는 IS-856 시스템들, (2) 1xEV-DV 시스템으로서 언급되는 IS-2000 시스템들 및 (3) W-CDMA 시스템들을 포함한다.
각각의 BTS는 순방향 링크를 통해 각각의 BTS 섹터내의 단말들에 데이터를 전송한다. 각각의 BTS는 순방향 링크를 통해 파일럿을 추가로 전송하며, 파일럿은 섹터내 및 섹터 외부에 위치한 단말들에 의하여 수신 및 식별될 수 있다. 만일 소프트 핸드오프가 순방향 링크에 대하여 사용되지 않으면 각각의 활성 단말은 임의의 주어진 시간에 단지 하나의 BTS로부터 사용자 특정 데이터 전송을 수신하며, 이러한 하나의 BTS는 서비스 섹터로서 언급된다. 하드 핸드오프(또는 단순히 핸드오프)는 단말에 대한 서비스 섹터가 변화할때마다 순방향 링크에서 이루어진다.
1. 순방향 링크 파일럿들
각각의 BTS는 채널 추정, 타이밍 및 주파수 획득, 코히어런트 데이터 복조, 수신된 신호 강도 측정들 등과 같은 다양한 기능들을 위하여 단말들에 의하여 사용될 수 있는 OFDM 순방향 링크(또는 단순히 "OFDM 파일럿")를 통해 파일럿을 전송한다. OFDM 파일럿들은 시스템내의 단말들에 의한 그들의 검출을 개선하는 방식으로 BTS들에 의하여 전송될 수 있다.
각각의 BTS는 특정 부대역 세트를 통해 그들의 파일럿을 전송하도록 구성될 수 있다. 인접 BTS들은 그들의 파일럿들이 주파수 영역에서 서로 직교하도록 다른 인접 부대역 세트에 할당될 수 있다. 각각의 BTS에 대한 파일럿은 BTS에 할당된 특정 직교코드로 커버링될 수 있다. 근접 BTS들(예컨대, 동일한 부대역 세트에 할당된 BTS들)에는 그들의 파일럿들이 시간영역에서 서로 직교하도록 다른 직교코드가 할당될 수 있다. 주파수 영역 및/또는 시간영역에서의 파일럿들의 직교화는 시스템내의 단말들에 의한 파일럿들의 검출 및 획득을 개선한다.
각각의 BTS에 대한 OFDM 파일럿은 BTS에 할당된 특정 스크램블링 코드로 스크램블링될 수 있다. 스크램블링 코드는 파일럿 간섭을 랜덤화하고 시스템내의 단말들로 하여금 수신된 파일럿에 기초하여 BTS를 고유하게 식별하도록 한다.
OFDM 순방향 링크를 위하여 사용될 수 있는 다양한 파일럿 전송 방식들이 "무선 다중-캐리어 통신시스템을 위한 파일럿 전송방식"이라는 명칭으로 2003년 2월 7일에 출원된 미국출원번호 10/359,811에 개시되어 있으며, 이 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참조문헌으로서 통합된다.
2. 단말-초기화 순방향 링크 핸드오프
시스템내의 단말은 서비스 섹터로서 어느 BTS가 선택되는지를 결정하기 위하여 시스템내의 BTS들로부터 순방향 링크 전송을 연속적으로 또는 주기적으로 모니터링할 수 있다. 일 실시예에서, 서비스 섹터에 대한 선택은 BTS들로부터 수신된 파일럿들의 전력 측정에 기초하여 이루어진다. 일반적으로, 서비스 섹터는 예컨대 신호대 잡음비(SNR) 들과 같은 BTS들에 대한 임의의 신호 품질 측정치에 기초하여 만들어질 수 있다.
도 2는 단말-초기화 순방향 링크 핸드오프를 수행하기 위한 프로세스(200)의 일 실시예에 대한 흐름도를 도시한다. 프로세스(200)는 단말에 의하여 수행될 수 있다.
초기에, 단말은 다중 BTS들로부터 수신된 OFDM 파일럿들의 전력을 측정한다(단계 212). 단말은 다른 섹터들에 대한 BTS들로부터 OFDM 파일럿들을 수신 및 처리하는데 필요한 관련 정보의 지식을 가진다. 이러한 정보는 시스템에 의하여 실행되는 특정 파일럿 전송방식에 따른다. 전술한 미국출원번호 10/359,811에 개시된 파일럿 전송방식에 있어서, 상기 정보는 예컨대 파일럿 전송을 위하여 각각의 BTS에 의하여 사용된 부대역 세트, 전송전에 각각의 BTS의 파일럿을 커버하기 위하여 각각의 BTS에 의하여 사용된 직교코드(예컨대, 월시코드), 및 BTS 식별 및 랜덤화를 위하여 각각의 BTS의 파일럿을 스크램블링하기 위하여 각각의 BTS에 의하여 사용된 스크램블링 코드를 포함한다. 단말에 의한 파일럿 처리는 전술한 미국출원번호 10/359,811에 개시된 바와같이 수행될 수 있다. 파일럿 처리의 출력들은 단말에 의하여 수신된 BTS들에 대한 측정된 파일럿 전력들이다. 수신된 BTS들에 대한 측정된 파일럿 전력들이 랭크된다(예컨대 내림차순으로)(단계 214).
특정 예로서, 만일 시스템이 OFDM 순방향 링크에 대하여 512 부대역을 가지면, 상기 부대역의 대략 10%(예컨대, 10, 20, 30, ..., 500의 인덱스를 가진 5개의 부대역들)는 파일럿 부대역으로서 사용될 수 있다. 단말은 상기 파일럿 부대역의 각각을 통해 수신된 파일럿의 전력을 측정할 수 있으며, BTS에 대한 측정된 파일럿 전력을 획득하기 위하여 50개의 파일럿 부대역에 걸쳐 파일럿 전력을 평균한다. 일반적으로, 수신된 파일럿 전력들의 일부 기능 또는 파일럿 부대역에 대한 SRN들은 서비스 섹터를 선택하기 위하여 사용될 수 있다.
서비스 섹터는 단말로의 다음 순방향 링크 데이터 전송을 위하여 사용된다(단계 216). 서비스 섹터 선택은 (1) 수신된 BTS들에 대한 측정된 파일럿 전력들 및 (2) 특정 선택 알고리즘에 기초하여 이루어진다. 알고리즘은 두개의 서비스 섹터들간의 핑-퐁 현상(유사한 파일럿 전력들 또는 SNR들을 가진 단말에 의하여 수신되는 두개의 섹터들 간의 스위치를 자주 요구하는 것)을 방지하기 위하여 선택 프로세스에서 히스테리시스를 사용할 수 있다. 히스테리시스는 다른 스위칭 레벨들을 또는 타이머를 사용하거나 또는 임의의 다른 메커니즘을 사용하여 구현될 수 있다. 예컨대, 단말은 다른 서비스 섹터에 대한 측정된 파일럿 전력이 특정크기만큼 현재 서비스 섹터에 대한 측정된 파일럿 전력을 초과하는 경우에만 다른 서비스 섹터에 핸드오프를 요구할 수 있다.
새로이 선택된 서비스 섹터가 현재 서비스 섹터와 동일한지의 여부에 관한 결정이 이루어진다(단계 218). 만일 선택된 서비스 섹터가 현재 서비스 섹터와 동일하면, 프로세스는 단계(212)로 리턴한다. 그렇치 않으면, 단말은 현재의 서비스 섹터보다 강하게 수신된 선택된 서비스 섹터로 핸드오프될 요구를 전송한다. 핸드오프 요구외에, 단말은 예컨대 단말이 성공적으로 복조할 수 있다는 것을 예상한 최대 데이터율과 같은 다른 관련 정보를 전송할 수 있다.
단말로부터 핸드오프 요구를 수신할때, 시스템은 요구를 허가하거나 또는 부정할 수 있다. 이러한 결정은 이하에 기술된 바와같이 다양한 인자에 기초하여 이루어질 수 있다. 만일 핸드오프 요구가 허가되면, 허가는 단말에 전송될 수 있으며, 이후에 새로운 서비스 섹터는 순방향 링크를 통해 데이터를 단말에 전송한다. 그렇치 않으면, 단말은 현재 서비스 섹터로부터 순방향 링크 데이터 전송을 계속해서 수신할 수 있다.
단말로부터 핸드오프 요구를 허가할 것인지 또는 부정할 것인지에 대하여 결정할때 다양한 인자/기준이 고려될 수 있다. 단말에 대한 서비스 섹터의 최상의 선택은 단말이 가장 높은 전력 또는 SNR를 가진 OFDM 파일럿을 수신중인 섹터일 필요가 없다. 고려될 수 있는 다른 인자들은 섹터의 로딩, 단말과 관련하여 BTS들에 의하여 이루어진 역방향 링크 측정치들, 단말의 우선순위, 단말에 의하여 현재 획득된 서비스 등을 포함한다. 예컨대, 가볍게 로딩된 순방향 링크를 가진 섹터는 특히 두개의 섹터에 대하여 측정된 파일럿 전력들 또는 SNR들의 차이가 작을때 무겁게 로딩된 순방향 링크를 가진 섹터보다 양호한 선택일 수 있다. 현재의 서비스 섹터에 대한 BTS는 BTS들에 대한 순방향 로딩의 지식에 기초하여 단말로부터 핸드오프 요구를 허가하거나 또는 부정할 수 있다.
3. BTS-초기화 순방향 링크 핸드오프
순방향 링크 핸드오프는 단말로부터의 역방향 링크 전송들에 기초하여 BTS들에 의하여 초기화될 수 있다. 순방향 링크 핸드오프 선택은 BTS들에 의하여 단말들로부터 수신된 역방향 링크 파일럿들(또는 임의의 다른 신호들)의 전력 또는 SNR의 측정치들에 기초하여 이루어질 수 있다.
도 3은 BTS-초기화 순방향 링크 핸드오프를 수행하기 위한 프로세스(300)의 일 실시예에 대한 흐름도를 도시한다. 프로세스(300)는 시스템에 의하여 수행될 수 있다.
초기에, 시스템내의 다중 BTS들은 단말로부터 수신된 역방향 링크 파일럿의 전력을 측정한다(단계 312). 예컨대, 만일 단말이 CDMA 역방향 링크를 통해 파일럿을 전송하면, 각각의 BTS는 CDMA 파일럿 필터를 사용하여 단말로부터 역방향 링크 파일럿을 역확산하고, 디커버링하며 누산함으로서 단말로부터 수신된 파일럿의 평균 전력을 결정할 수 있다. CDMA 역방향 링크 파일럿의 처리는 공지되어 있으며 여기에서는 상세히 설명하지 않을 것이다. 파일럿 처리의 출력들은 단말로부터 파일럿을 수신하는 BTS들에 대한 측정된 파일럿 전력들이다.
단말로의 다음의 순방향 링크 데이터 전송을 위하여 서비스 섹터가 선택된다(단계 316). 서비스 섹터 선택은 단말로부터 역방향 링크 파일럿을 수신하는 BTS들간의 조정으로 이루어질 수 있다. BTS들은 섹터가 OFDM 순방향 링크를 통해 단말을 서비스해야하는지의 여부를 공동으로 결정할 수 있다. 서비스 섹터 선택은 단말-초기화 순방향 링크 핸드오프를 위하여 단말에 의하여 사용되는 알고리즘과 동일하거나 또는 다를 수 있는 특정 선택 알고리즘 및 BTS들에 의하여 측정되는 파일럿 전력들에 기초하여 이루어진다. 다시, 히스테리시스는 두개의 서비스 섹터들간의 핑퐁 현상을 방지하기 위하여 사용될 수 있다.
단말에 대하여 새로이 선택된 서비스 섹터가 단말의 현재 서비스 섹터와 동일한지의 여부에 대한 결정이 이루어진다(단계 318). 만일 선택된 서비스 섹터가 현재의 서비스 섹터와 동일하면, 프로세스는 단계(312)로 리턴한다. 그렇치 않으면, 새로운 서비스 섹터로의 핸드오프를 알리는 신호가 단말에 전송될 수 있다(단계 320).
앞서 언급한 바와같이, 단말과 관련한 서비스 섹터의 최상의 선택은 단말에 대하여 가장 높게 수신된 역방향 링크 파일럿 전력을 가진 섹터일 필요는 없다. 예컨대, 가볍게 로딩된 순방향 링크를 가진 섹터는 특히 섹터들에 의하여 측정된 수신된 전력들간의 차이가 작을 경우에 무겁게 로딩된 순방향 링크를 가진 섹터보다 양호한 선택일 수 있다. 따라서, BTS들은 단말의 서비스 섹터를 변화시키기 위하여 순방향 링크 핸드오프의 초기화를 결정할때 로딩 및 다른 관련 정보를 고려할 수 있다.
4. 순방향 링크 핸드오프 성능
단말-초기화 순방향 링크 핸드오프는 BTS-초기화 순방향 링크 핸드오프보다 양호한 성능을 제공할 수 있다. 첫째, 단말-초기화 핸드오프는 서비스 섹터 선택이 OFDM 순방향 링크를 통한 측정들에 기초하여 이루어지기 때문에 더 정확하게 이루어질 수 있다. 대조적으로, BTS-초기화 핸드오프는 역방향 링크 측정들에 기초하여 이루어지며 평균 순방향 링크 및 역방향 링크 채널들간의 상관관계에 의존한다. 둘째, 단말-초기화 핸드오프는 BTS-초기화 핸드오프보다 고속으로 초기화될 수 있다. 이는 핸드오프 결정이 다중 BTS로부터의 순방향 링크 측정들에 기초하여 하나의 단말에 의하여 이루어진다. 대조적으로, BTS-초기화 핸드오프에 대한 핸드오프 결정은 하나의 단말로부터 다중 BTS들에서의 측정치들에 기초하여 이루어지며 임의의 처리 및 전송지연이 야기된다.
단말-초기화 핸드오프시 서비스 섹터 선택의 최적성은 수신된 BTS들에 대한 전력 측정들의 정확성에 따른다. BTS-초기화 핸드오프시 서비스 섹터 선택의 최적성은 (1) BTS들에 의한 전력 측정치들의 정확성 및 (2) OFDM 순방향 링크 및 CDMA 역방향 링크간의 상관관계 또는 코히어런트에 따른다. 이러한 순방향/역방향 링크 상관관계의 범위는 역방향 링크 및 순방향 링크 페이징 프로세스들간의 상관관계 크기에 따른다. 이러한 페이딩 상관관계는 (1) 순방향 및 역방향 링크들이 다른 주파수 대역들을 통해 전송되고 두개의 주파수 대역들간의 간격이 넓을 경우 또는 (2) 무선채널이 상당한 지연확산을 나타내는 경우에 매우 작을 수 있다. 그러나, 순방향 및 역방향 링크들의 평균 상관관계는 코히어런트 대역폭(지연 확산의 역으로서 주어짐)이 두개의 주파수 대역간의 간격보다 작을때 상기 링크들이 비상관 페이딩에 영향을 받을지라도 (지리적 고려사항들에 기초하여) 작아야 한다.
따라서, 단말은 다중 BTS들로부터 순방향 링크를 통해 수신된 OFDM 파일럿들을 통해 단말에 의하여 이루어진 측정들에 기초하여 그것의 서비스 섹터를 변화시 위하여 순방향 링크 핸드오프를 요구할 수 있다. 서비스 섹터의 BTS는 섹터의 순방향 링크에 대한 로딩 및 BTS에서 이용가능한 다른 관련 정보에 기초하여 핸드오프 요구를 허가하거나 또는 부정할 수 있다. 단말로의 순방향 링크 데이터 전송을 위하여 사용될 수 있는 데이터율은 선택된 서비스 섹터 및 단말간의 무선채널의 품질에 따를 수 있다. BTS-초기화 순방향 링크 핸드오프는 단말-초기화 순방향 링크 핸드오프와 공동으로 또는 단말-초기화 순방향 링크 핸드오프 대신에 사용될 수 있다.
5. 시스템
도 4는 시스템(110)내의 기지국(110x) 및 단말(120x)의 일 실시예에 대한 블록도를 도시한다. 단순화를 위하여, 기지국(110x)은 하나의 섹터에 대한 처리를 수행한다.
기지국(110x)에 있어서, 송신(TX) 데이터 프로세서(414)는 순방향 링크를 통해 데이터 소스(412)로부터 트래픽 데이터를 수신하고 제어기(430)로부터 신호 및 다른 데이터를 수신한다. TX 데이터 프로세서(414)는 데이터 변조 심볼들 또는 단순 데이터 심볼들을 제공하기 위하여 데이터를 포맷화, 코딩, 인터리빙 및 변조한다(즉, 심볼 매핑한다). 변조기(MOD)(420)는 데이터 심볼들을 수신하여 파일럿 심볼들과 다중화하고 필요한 처리를 수행하여 OFDM 심볼들의 스트림을 제공한다. 변조기(420)에 의한 처리는 전술한 미국 특허출원번호 10/359,811에 개시되어 있다. 그 다음에, 송신기 유닛(TMTR)(422)은 안테나(424)로부터 단말들에 전송되는 순방향 링크 신호를 제공하기 위하여 OFDM 심볼 스트림을 처리한다.
단말(120x)에서, 다중 섹터들을 위한 다중 기지국들에 의하여 전송되는 순방향 링크 신호들은 안테나(452)에 의하여 수신되고, 샘플들을 제공하기 위하여 수신기 유닛(RCVR)(454)에 의하여 처리된다(예컨대, 증폭, 필터링, 주파수 하향변환, 및 디지털화된다). 그 다음에, 복조기(DEMOD)(460)는 복원되는 섹터(들)에 대한 측정된 파일럿 전력들 및 데이터 심볼 추정치들을 제공하기 위하여 변조기(420)에 의하여 수행되는 것과 상호 보완적인 방식으로 샘플들을 처리한다. 수신(RX) 데이터 프로세서(462)는 디코딩된 데이터를 제공하기 위하여 데이터 심볼 추정치들을 추가로 처리하며(예컨대, 심볼 디매핑, 디인터리빙, 및 디코딩하며), 디코딩된 데이터는 저장을 위하여 데이터 싱크(464)에 제공될 수 있고 및/또는 추가 처리를 위하여 제어기(470)에 제공될 수 있다.
역방향 링크에 대한 처리는 역방향 링크에 대하여 구현되는 CDMA 표준 또는 설계에 따라 수행될 수 있다. 데이터 및 신호는 파일럿 심볼들과 다중화되는 데이터 심볼들을 제공하기 위하여 TX 데이터 프로세서(484)에 의하여 처리되고(예컨대, 코딩, 인터리빙, 및 변조되고) 전송 심볼들을 제공하기 위하여 변조기(490)에 의하여 추가로 처리된다. 송신기 유닛(492)은 안테나(452)로부터 전송되는 역방향 링크 신호를 발생시키기 위하여 전송 심볼들을 추가로 처리한다.
기지국(110x)에서, 단말들로부터의 역방향 링크 신호들은 안테나(424)에 의하여 수신되고 수신된 신호는 샘플들을 제공하기 위하여 수신기 유닛(438)에 의하여 처리된다. 샘플들은 복원된 각각의 단말의 디코딩된 데이터를 제공하기 위하여 RX 데이터 프로세서(442)에 의하여 처리되는 데이터 심볼 추정치들을 제공하기 위하여 복조기(440)에 의하여 추가로 처리된다. 디코딩된 데이터는 저장을 위하여 데이터 싱크(444)에 제공되고 및/또는 추가 처리를 위하여 제어기(430)에 제공될 수 있다.
제어기(430, 470)는 각각 기지국 및 단말의 다양한 처리유닛들의 동작을 제어한다. 메모리 유닛들(432, 472)은 각각 제어기들(430, 470)에 의하여 제어되는 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다. 제어기(470)는 핸드오프 요구를 초기화하는지의 여부를 결정하기 위하여 도 2에 도시된 프로세스를 실행할 수 있다. 만일 다른 섹터가 현재의 서비스 섹터보다 양호하게 수신되면, 제어기(470)는 현재의 서비스 섹터에 대한 BTS에 전송하기 위하여 핸드오프 요구 메시지를 TX 데이터 프로세서(484)에 제공할 수 있다. 각각의 BTS에 대한 제어기(430)는 단말의 핸드오프를 초기화할 것인지의 여부를 결정하기 위하여 도 3에 도시된 프로세스를 수행할 수 있다. 다중 BTS들에 대한 제어기들은 단말에 대한 BTS-초기화 순방향 링크 핸드오프를 수행하기 위하여 조정할 수 있다.
여기에 기술된 순방향 링크 핸드오프 기술들은 다양한 수단에 의하여 구현될 수 있다. 예컨대, 이들 기술들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에서, BTS 및 단말에서의 순방향 링크 핸드오프를 지원하기 위하여 사용되는 엘리먼트들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리장치(DSPD), 프로그램가능 논리장치(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 여기에 기술된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 장치, 또는 이들의 결합내에서 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현에서, 여기에 기술된 순방향 링크 핸드오프 기술들은 여기에 기술된 기능들을 실행하는 모듈들(예컨대, 절차, 기능 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(예컨대, 도 4에 도시된 메모리 유닛들(432, 472)에 저장되고 프로세서(예컨대, 제어기들(430, 470)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서와 함께 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있으며, 프로세서 외부에서 구현되는 경우에 메모리 유닛은 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신가능하게 접속될 수 있다.
제목은 참조를 위하여 그리고 임의의 단락의 위치를 결정하기 위하여 포함된다. 이들 제목들은 여기에 기술된 개념들의 범위를 제한하지 않으며 이들 개념은 명세서 전반에 걸쳐 다른 단락에 적용가능하다.
기술된 실시예들의 이전 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 실시하거나 또는 이용할 수 있도록 하기 위하여 제공된다. 이들 실시예들에 대한 다양한 수정들은 당업자에게 명백할 것이며 여기에 기술된 일반적인 원리는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 기술된 실시예들에 제한되지 않고 여기에 기술된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범위를 따른다.

Claims (15)

  1. 순방향 링크에 대하여 다중-캐리어 변조(MCM)를 사용하고 역방향 링크에 대하여 CDMA를 사용하는 무선통신시스템에서, 순방향 링크를 통해 단말의 핸드오프를 수행하기 위한 방법으로서,
    시스템내의 다수의 기지국으로부터 상기 단말에 의하여 수신되는 파일럿들의 신호 품질을 결정하는 단계;
    상기 다수의 기지국에 대하여 결정된 신호품질에 기초하여 순방향 링크를 통해 단말에 다음 데이터를 전송할 특정 기지국을 선택하는 단계; 및
    현재 선택된 기지국과 다른 경우에, 상기 특정 기지국으로의 핸드오프 요구를 초기화하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다중-캐리어 변조는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 신호품질은 파일럿 전력과 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 신호품질은 신호대 잡음비(SNR)와 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 선택단계는 적어도 하나의 추가 기준에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 기준은 시스템내의 기지국에 대한 순방향 링크의 로딩과 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 선택단계는 두개의 기지국간의 핑퐁 현상을 방지하기 위하여 히스테리시스를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 순방향 링크에 대하여 다중-캐리어 변조(MCM)를 사용하고 역방향 링크에 대하여 CDMA를 사용하는 무선통신시스템에서, 순방향 링크를 통해 단말의 핸드오프를 수행하기 위한 방법으로서,
    시스템내의 다수의 기지국에 의하여 상기 단말로부터 수신되는 신호의 품질을 결정하는 단계;
    상기 다수의 기지국에 의하여 결정된 신호품질에 기초하여 순방향 링크를 통해 단말에 다음 데이터를 전송할 특정 기지국을 선택하는 단계; 및
    상기 특정 기지국으로의 단말의 핸드오프를 초기화하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 다중-캐리어 변조는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 신호 품질은 파일럿 전력과 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 선택단계는 적어도 하나의 추가 기준에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 기준은 시스템내의 기지국에 대한 순방향 링크의 로딩과 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 기준은 상기 다수의 기지국들에 의하여 상기 단말로부터 수신된 신호에 대한 측정치들과 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 순방향 링크에 대하여 다중-캐리어 변조(MCM)를 사용하고 역방향 링크에 대하여 CDMA를 사용하는 무선통신시스템에 사용되는 단말로서,
    시스템내의 다수의 기지국으로부터 상기 단말에 의하여 수신된 파일럿들의 신호 품질을 결정하는 수단;
    상기 다수의 기지국에 대하여 결정된 신호품질에 기초하여 순방향 링크를 통해 단말에 다음 데이터를 전송할 특정 기지국을 선택하는 수단; 및
    현재 선택된 기지국과 다른 경우에 상기 특정 기지국으로의 핸드오프 요구를 초기화하는 수단을 포함하는 장치.
  15. 순방향 링크에 대하여 다중-캐리어 변조(MCM)를 사용하고 역방향 링크에 대하여 CDMA를 사용하는 무선통신시스템에서 사용되는 장치로서,
    시스템내의 다수의 기지국에 의하여 상기 단말로부터 수신되는 신호의 품질을 결정하는 수단;
    상기 다수의 기지국에 의하여 결정된 신호품질에 기초하여 순방향 링크를 통해 단말에 다음 데이터를 전송할 특정 기지국을 선택하는 수단; 및
    상기 특정 기지국으로의 단말의 핸드오프를 초기화하는 수단을 포함하는 장치.
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