KR20060126687A - 다중-캐리어 시스템에서 접속전 채널단절 핸드오프를지원하는 기지국 기반 방법 및 장치 - Google Patents

다중-캐리어 시스템에서 접속전 채널단절 핸드오프를지원하는 기지국 기반 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

이동 통신 장치는 현재 기지국(BS) 섹터 네트워크 접속 포인트으로부터 새로운 BS 섹터로의 핸드오프를 초기화한다. 이동 통신 장치는 현재의 무선 링크를 통해 현재의 BS 섹터로 핸드오프 요구를 전송하며, 그 다음에 현재의 BS 섹터는 예컨대 네트워크 링크를 통해 새로운 BS 섹터에 상기 요구를 전송한다. 새로운 BS 섹터는 전용 자원들을 할당하는 요구, 예컨대 식별자 및 전용 자원들, 예컨대 식별자 및 전용 업링크 세그먼트들을 처리한다. 전용 자원들을 식별하는 정보는 새로운 BS 섹터로부터 현재의 BS 섹터를 통해 이동 통신 장치로 전송된다. 이동 통신 장치는 전용 세그먼트들에 대하여 공지된 타이밍 관계를 가지고 새로운 BS 섹터로부터 수신된 비콘 신호에 기초하여 할당된 전용 세그먼트들의 시간을 결정한다. 이동 통신 장치는 제 1 할당된 전용 세그먼트의 시간 바로 전에 원래의 무선 링크를 단절한다. 이동 통신 장치는 새로운 무선 링크를 설정하는 등록 동작들, 예컨대 타이밍 동기 및 전력 제어를 수행하기 위하여 할당된 전용 세그먼트들에 대한 정보를 통신한다.
기지국, 비콘, 섹터, 세그먼트, 핸드오프

Description

다중-캐리어 시스템에서 접속전 채널단절 핸드오프를 지원하는 기지국 기반 방법 및 장치{Base station based methods and apparatus for supporting break before make handoffs in a multi-carrier system}
본 발명은 다중-캐리어 통신 시스템, 특히 다중-캐리어 통신 시스템에서 섹터간 및/또는 셀간 핸드오프를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀들은 하나 이상의 섹터들을 포함한다. 다중 섹터들이 없는 셀은 단일 섹터 셀이며, 즉 단일 섹터를 포함한다. 신호들은 보통 캐리어 주파수 및 대응 대역폭, 예컨대 캐리어 주파수를 둘러싸는 하나 이상의 톤들을 사용하여 섹터 송신기에 의하여 전송된다. 다른 셀들 및/또는 셀의 섹터들은 종종 섹터 또는 셀에 의하여 사용된 캐리어 주파수에 중심을 둔 다른 주파수 대역들을 종종 사용한다. 인접 셀들 및/또는 섹터들의 캐리어 주파수는 종종 다르다. 캐리어 주파수에 대응하는 신호들을 수신하기 위하여, 무선 단말은 사용될 캐리어 주파수와 연관된 주파수 대역에 대응하게 수신기, 예컨대 수신기 필터들을 조절해야 한다. 캐리어 주파수들간에 수신기의 스위칭은 시간을 소모할 수 있다. 따라서, 단일 필터 체인을 가진 수신기들에서, 다른 캐리어들간의 전이는 정보가 스위칭 프로세스로 인하여 수신될 수 없는 간격들을 수신기가 경험하도록 할 수 있다.
주어진 캐리어 주파수로 기지국과 통신하며 다중-캐리어 시스템을 통해 이동하는 무선 단말들, 예컨대 이동 노드들은 예컨대 새로운 셀 및/또는 섹터에 대응하는 새로운 캐리어 주파수로 핸드오프 및 전이될때를 결정할 필요가 있다. 앞서 논의된 바와같이, 인접 섹터 및/또는 셀은 다른 캐리어 주파수를 사용할 수 있으며, 섹터 또는 셀 경계가 교차될때 무선 단말은 새로운 캐리어 주파수를 식별하여 이 새로운 캐리어 주파수로 스위칭해야 할 것이다.
전형적으로, 이동 노드는 단일 수신기 체인을 포함하며 수신기와 연관된 비용 및 하드웨어의 제약들로 인하여 주어진 시간에 하나의 캐리어 주파수 대역으로 수신한다. 이는 비용 이유로 다중 병렬 수신기 필터 체인들이 실제로 너무 고가이기 때문이다. 임의의 공지된 시스템들에서, 이동 노드는 통신들이 다른 캐리어로 스위칭되기전에 사용된 동작 캐리어 대역에서 손실되거나 또는 저하될때까지 대기한다. 일부 시스템들에서, 무선 단말은 신호 존재 및/또는 강도를 검사하기 위하여 다른 캐리어 대역으로 수신기를 주기적으로 스위칭한다. 불행하게도, 다른 캐리어를 탐색하는 것으로 스위칭되는 동안, 수신기는 현재 사용중인 캐리어로부터 신호들을 수신할 수 없다. 어느 캐리어들이 스위칭에 이용가능한지 그리고 새로운 캐리어로 스위칭할때를 결정하는 공지된 방법들은 중단된 통신들, 핸드오프 프로세스동안의 단절, 및/또는 적절한 캐리어 주파수 대역을 모니터링 및 결정할때 낭비된 자원들을 유발할 수 있다.
캐리어들/주파수 대역들이 이용가능한지 그리고 주어진 시간에 사용되어야 하는지의 여부를 결정하는 문제점외에, 다른 캐리어들을 사용하여 섹터들 및/또는 셀들간의 핸드오프들은 캐리어 주파수들간에 스위칭하도록 수신기 및/또는 송신기 회로의 조절과 연관된 문제점들을 가진다. 캐리어 주파수들간의 스위칭과 연관된 문제점들은 위치의 변화가 발생하였는지간에 캐리어들간의 스위칭이 이루어질때 발생하며 일반적으로 캐리어 주파수들간에 핸드오프가 발생할때 발생한다. 비용 이유로 인하여, 단일 수신기 및 송신기를 가진 통신 장치를 구현하는 것이 바람직하다.
캐리어 주파수들간을 스위칭할때, 수신기에 의하여 사용된 아날로그 필터 및 송신기에 의하여 사용된 아날로그 필터는 보통 새로운 주파수 대역과 매칭되도록 변화된다. 이는 보통 새로운 섹터 또는 셀의 캐리어 주파수의 함수로서 필터를 조절한다. 단일 수신기/송신기를 가진 장치의 경우에, 상기 필터 변화를 구현하는데 필요한 전이 기간은 통신 장치가 정보를 수신하고 및/또는 정보를 기지국에 전송할 수 없는 간격이 된다.
각각의 셀/섹터가 1의 주파수 재사용율을 가진 시스템에서 동일한 주파수를 사용하는 시스템들에서, 섹터들 및/또는 셀들간의 핸드오프들은 섹터들/셀들의 각각에 사용된 주파수 대역이 동일하기 때문에 필터 스위칭 동작들을 필요로하지 않는다. 이러한 시스템에서, "단절전 채널접속(make before break)" 핸드오프들은 비교적 용이하게 구현된다. 단절전 채널접속 핸드오프에서, 통신 장치는 단절전에, 예컨대 기존 기지국과의 접속을 종료하기전에 새로운 섹터 및/또는 셀과 직접 통신한다. 캐리어 주파수들이 이러한 시스템들의 핸드오프전 및 후에 동일하다고 가정하면, 두개의 섹터들 및/또는 셀들간의 스위칭하는데 필요한 시간을 최소로 하 기 위하여 수신기 및/또는 송신기 회로의 필터들을 변경하는 것이 필요치 않다.
핸드오프 동작이 캐리어 주파수의 변화를 포함하는지의 여부와 무관하게, 이동장치가 사용자 데이터, 예컨대 음성, 텍스트 등과 같은 애플리케이션 계층 데이터를 전송하기전에 하나의 기지국 또는 섹터로부터 다른 기지국 또는 섹터로 핸드오프할때 많은 시스템들에서, 이동 노드는 타이밍 및/또는 전력 제어 동기화 동작들을 수행한다. 진입된 섹터 또는 셀에의 등록은 새로운 기지국 또는 섹터로의 사용자 데이터의 전송이 허용되기전에 요구된다. 이러한 신호 레벨 동기화 동작들은 진입된 셀/섹터에 이미 존재하는 다른 이동장치들로부터의 전송들을 간섭하는 셀 및/또는 섹터에 진입하는 이동장치에 의한 전송을 방지하는데 중요할 수 있다. 일부 시스템들에서, 특정 기간은 초기 타이밍 및/또는 전력 제어 동기 동작들을 등록 및/또는 수행하는데 사용된 신호들을 전송하면서 시스템에 진입하는 이동장치에 의하여 사용하기 위하여 주기적으로 세팅된다. 이러한 기간동안, 셀/섹터내에 진입하는 장치들은 예컨대 등록된 장치가 특정 기간동안 신호를 전송하지 않는 것을 알기 때문에 시스템내에 이미 존재하는 장치들을 간섭하지 않고 타이밍 및/또는 전력 제어 동기화 동작들을 수행하기 위하여 기지국과 접촉할 수 있다. 이러한 전용 기간동안 시그널링은 예컨대 동일한 통신 자원, 예컨대 톤들의 세트를 사용하여 등록을 시도할 수 있는 하나 이상의 새로운 장치들에 기초하여 경합한다. 이러한 경우에, 신호들은 충돌할 수 있으며, 톤들의 동일한 세트의 사용을 시도하는 장치들에 의한 등록은 예컨대 톤들의 다른 세트를 사용하여 이후의 전용 등록 기간동안 재시도하도록 이들을 요구하지 못한다. 등록 프로세스의 부분으로서, 물리계층 시그널 링 문제들은 심볼 전송을 제어하기 위하여 사용된 물리적 신호 타이밍 및/또는 전송 전력 제어가 새로운 기지국으로부터 수신된 제어 신호들에 기초하여 수행함으로서 해결된다. 더욱이, 새로운 셀내에 있는 동안 장치를 식별하기 위하여 사용된 하나 이상의 장치 식별자들은 새로운 셀/섹터에 등록하기 위하여 탐색하는 장치에 할당될 수 있다. 일단 동기화 및 ID 할당 문제들이 새로운 셀/섹터와 관련하여 해결되면, 상위레벨 시그널링, 예컨대 IP 패킷 전송 및 수신은 새로운 섹터 및/또는 셀과 이 섹터/셀내의 기지국으로 진입하는 이동장치사이에서 발생하기 시작할 수 있다.
기존 및 새로운 섹터 및/또는 셀의 주파수 대역이 동일한 경우에, 앞서 논의된 등록 동작들, 예컨대 타이밍 제어, 전력 제어 및 셀/섹터 ID 특정 할당 동작들을 수행하기 위하여 새로운 기지국과 동일한 주파수 대역으로 동시에 통신하는 동안 기존 기지국과의 통신들을 유지하는 것이 가능하다. 이는 기존 및 새로운 캐리어 주파수들이 동일한 경우들에 기지국들과 통신할때 수신기/송신기에서 사용된 필터의 주파수가 변화될 필요가 없기 때문에 가능하다. 따라서, 기존 및 새로운 주파수 대역이 동일한 시스템들에서, 이동장치는 기존 기지국으로부터 IP 패킷들을 수신할 수 있는 동안 IP 패킷들이 새로운 셀에 수신/전송될 수 있기 전에 완료될 필요가 있는 물리계층 시그널링 동작들을 완료할 수 있다. 일단 물리계층, 예컨대 새로운 기지국과의 타이밍 동기화 및 다른 등록 동작들이 새로운 섹터/셀내에서 완료되면, 신호는 새로운 섹터/셀에 의하여 이동장치로의 IP 패킷들의 재라우팅을 트리거하고 기존 섹터/셀로의 전송을 위하여 의도된 패킷들의 라우팅을 중지하도록 전송될 수 있다. 이러한 방식에서, 다양한 공지된 시스템들에서, 기존 셀과의 접속은 IP 패킷들을 통신하기 위하여 접속후 채널 단절되며, 새로운 셀 또는 섹터가 형성된다.
시스템의 각 섹터 및 셀내에서 동일한 단일 캐리어를 사용하여 핸드오프 동작들을 단순화하는 반면에, 섹터 및 셀 경계들에서 간섭이 현저하게 높은 단점이 존재한다. 이러한 경계들에서, 신호 페이딩이 발생하면, 이동 노드들은 연장된 기간동안 0dB 이하의 불량한 신호 상태를 경험할 수 있다.
주파수들의 다른 세트들이 인접 섹터들/셀들에서 사용될때, 예컨대 1보다 높은 주파수 재사용 패턴이 사용될때, 섹터 및 셀 경계들의 신호 조건들은 모든 주파수들이 전체적으로 재사용되는 경우들에서 보다 양호하다. 따라서, 셀/섹터 경계들에서의 신호 간섭은 핸드오프가 제공하는 핸드오프의 장점에도 불구하고 1의 주파수 재사용 방식을 방지하려는 이유를 제공한다.
새로운 주파수 대역에서 동작하도록 송신기 및/또는 수신기 필터를 조절할때 발생한 지연들은 구현하기에 곤란한 앞서 논의된 단절전 채널접속 핸드오프 절차를 지원하기에 충분히 빠른 레이트로 기존 및 새로운 캐리어 주파수간에 수신기 및 송신기 회로를 스위칭시킨다. 따라서, 다른 주파수 대역들을 사용하는 섹터들 및/또는 셀들간이 핸드오프들에서, 기존 기지국과의 무선 시그널링이 새로운 기지국과 접속되기전에 종료되는 접속전 채널단절 핸드오프 동작이 종종 사용된다. 불행하게도, 이는 새로운 캐리어 주파수로 필터 회로를 스위칭하는데 걸리는 기간동안이 아니라 새로운 셀/섹터에 등록하는데 필요한 추가 기간동안 IP 패킷들을 수신할 수 없도록 이동장치가 떠나고 필요할 수 있는 임의의 IP 패킷 방향전환 동작들 및 필요한 타이밍 및/또는 전력 동기화 동작(들)을 수행한다.
특정 등록기간동안 이동장치가 등록하는 셀 또는 섹터에서 자원들이 이용가능한 불확실성과 결합되어 섹터 또는 셀내에서 등록이 이루어지는 주기적 발생 시간동안 임의의 시스템들내에서 대기하는 필요성은 이동장치가 기존 기지국과의 접속을 종료한후에 새로운 셀 또는 섹터내에서 IP 패킷들을 수신할 수 있기전에 예측가능하지 않고 때때로 과도한 지연을 유발할 수 있다.
전술한 바와같이, 다른 주파수 대역들을 사용하는 시스템에서 핸드오프를 완료하는데 필요한 기간을 감소시키기 위한 방법들 및 장치들에 대한 필요성이 요망된다는 것이 명백하다. 이동장치가 핸드오프 관련 사건들, 예컨대 등록 시그널링, 로컬 식별자 할당과 같은 무선 링크 관련 자원들의 할당과 관련하여 새로운 기지국 또는 셀과의 통신을 개시하기전에 이동국이 현재의 기지국 및/또는 셀과의 접속을 종료하는 것을 방지하는 적어도 하나의 방법들이 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 이동장치가 고도의 확실성을 예상할 수 있는 적어도 일부 실시예들에서 등록 프로세스를 완료하는데 필요한 통신 자원들이 기존 기지국과의 통신을 종료하는데 걸리는 시간에 이용가능하는 것이 바람직하다.
본 발명은 다른 캐리어 주파수들을 사용하여 구현되고, 예컨대 섹터들 및/또는 셀들간의 핸드오프의 부분 또는 섹터내에서 사용된 두개의 다른 캐리어 주파수들간의 섹터내 핸드오프의 부분을 가지는 통신 링크들간에 스위칭하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법들은 예컨대 다른 섹터들, 셀들 또는 섹터내에서 통신 목적을 위한 다른 주파수들의 사용을 지원하는데 사용하기에 특히 적합하다.
본 발명을 사용하는 시스템에서, 다른 섹터들 및/또는 셀들내의 기지국 송신기들은 때때로 비콘 신호라 불리는 고전력 신호를 인접 섹터 또는 셀에서 사용되는 주파수 대역으로 주기적으로 전송한다. 비콘 신호들은 하나 이상의 좁은(주파수와 관련하여) 신호 성분들, 예컨대 사용자 데이터 신호들과 같은 다른 신호들과 비교하여 비교적 높은 전력으로 전송되는 신호 톤들을 포함하는 신호들이다. 일부 실시예들에서, 비콘 신호들은 각각의 신호성분이 다른 톤에 대응하는 하나 이상의 신호 성분들을 각각 포함한다. 일부 실시예들에서, 비콘 신호 성분은 사용자 데이터 및/또는 논-비콘(non-beacon) 제어 신호들을 전송하는데 사용된 신호 톤들의 평균 퍼 톤 신호 에너지에 비하여 10, 20, 30배 이상인 퍼 톤 신호 에너지를 포함한다.
다중 비콘들, 예컨대 다중 고전력 톤들은 비록 여러 실시예들에서 단일 비콘 신호가 임의의 주어진 전송 기간, 예컨대 심볼 전송 기간에 송신기에 의하여 전송될지라도 동시에 전송될 수 있다. 단일 비콘 신호는 단일 고전력 신호 톤 또는 일부 실시예들에서 소수의 고전력 톤들을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 핸드오프 동작들은 이동장치가 무선 통신 접속, 예컨대 제 1 캐리어 주파수를 사용하여 구현된 제 1 통신 링크를 가지는 현재의 기지국 섹터를 통해 무선 단말, 예컨대 이동 통신 장치에 의하여 초기화된다. 이동장치는 다른 기지국, 섹터 또는 이동장치가 위치하는 섹터내의 캐리어로의 핸드오프를 완료하기를 원하는 제 1 통신 링크 및 현재의 기지국 섹터를 통해 통신한다. 새로운 통신 링크는 제 1 캐리어 주파수와 종종 다른 새로운 캐리어 주파수를 사용하여 설정될 것이다. 새로운 통신 링크가 설정되는 기지국 섹터는 새로운 기지국 섹터로서 언급되며, 새로운 기지국 섹터가 현재의 기지국 섹터와 동일할때 현재의 섹터내의 새로운 캐리어 주파수로 스위칭될때 또는 새로운 기지국 섹터로 진입할때 사용될 하나 이상의 무선 관련 자원들을 현재의 기지국 섹터 및 제 1 통신 링크를 통해 이동국에 할당한다. 무선 링크 관련 자원들은 새로운 캐리어 주파수를 사용하여 새로운 기지국 섹터와 통신할때 사용되는 하나 이상의 장치 식별자들(예컨대, MAC 식별자들, 예컨대 ON 상태 식별자, ACTIVE 상태 식별자)일 수 있다. 핸드오프 프로세스의 부분으로서, 새로운 기지국 섹터는 새로운 캐리어 주파수를 사용하여 셀내에 진입할때 등록 프로세스를 완료하기 위하여 사용될 톤들의 세트와 같은 전용 통신 대역폭, 예컨대 핸드오프 동작을 초기화하는 이동장치에 의하여 사용하기 위하여 새로운 캐리어 주파수와 연관된 물리적 시그널링 자원들을 전용 및 예약할 수 있다. 톤들의 전용 세트는 새로운 기지국 섹터로 진입할때 전력 제어 및/또는 타이밍 제어 동작들을 위하여 사용될 수 있다. 이러한 전용 자원들은 주기적으로 발생하는 액세스 또는 등록 시간내에서 할당될 수 있다. 새로운 기지국 섹터는 일부 실시예들에서 이동국에 전용 자원들이 할당되는 특정 등록 기간을 식별하는 정보를 통신한다. 이러한 정보는 현재의 기지국 섹터와의 현재의 통신 링크가 종료되고 새로운 캐리어를 사용하는 새로운 통신 링크가 새로운 기지국 섹터와 설정되어야 할때를 결정하기 위하여 사용되며, 이에 따라 제 1 통신 링크의 종료로 인한 서비스의 혼선은 최소화될 수 있다.
핸드오프 동작을 초기화하는 결정을 만든후에, 이동 노드 및/또는 현재의 기지국 섹터는 네트워크에 이동장치를 부착하는데 사용되는 기지국 섹터에 이동장치를 위하여 의도된 IP 패킷들의 방향을 재설정하기 위하여 사용된 이동성 에이전트, 예컨대 이동 IP 홈 에이전트에 IP 라우팅 업데이트 메시지를 전송한다. IP 라우팅 메시지는 핸드오프가 완료되는 새로운 기지국 섹터에 이동국을 위하여 의도된 IP 패킷들의 방향을 이동성 에이전트가 재설정하도록 한다. 일부 실시예들에서, IP 라우팅 업데이트 메시지의 전송은 새로운 기지국 섹터에 사용될 장치 식별자 및/또는 예컨대 등록을 완료하기 위하여 새로운 기지국 섹터에서 사용될 전용 자원들을 수신한후에 전송된다. 이는 새로운 기지국 섹터가 새로운 기지국 섹터에의 핸드오프를 완료하기 위하여 탐색하는 이동장치를 서비스하는데 이용가능한 자원들을 가지도록 한다.
앞서 기술된 방식에서, 이동 노드는 그것의 기존 통신 링크를 통해 다른 캐리어 주파수로의 변화를 포함하는 새로운 기지국, 섹터 또는 섹터내의 캐리어로의 핸드오프를 초기화할 수 있다. 이러한 방식에서, 새로운 캐리어 주파수를 사용하여 접속의 설정을 시작하기 위하여 새로운 캐리어 주파수로 동조할 필요성은 방지될 수 있으며, 이동 노드는 새로운 캐리어 주파수로의 제 1 스위치를 가지지 않고 새로운 기지국, 섹터 및/또는 캐리어 주파수에 대응하는 자원 할당들을 수신할 수 있다. 새로운 기지국 또는 섹터에 의하여 할당된 자원들은 새로운 섹터와 통신하고 및/또는 새로운 캐리어 주파수를 사용할때 사용될 섹터 특정 및/또는 섹터 캐리어 특정 장치 식별자를 포함할 수 있다. 통신 시그널링, 예컨대 전력, 타이밍 제어 및/또는 등록 시그널링을 설정하기 위한 전용 통신 세그먼트들은 새로운 기지국 및/또는 섹터에 의하여 할당되며, 이 할당은 새로운 캐리어 주파수를 사용하여 새로운 통신 링크를 통해 시그널링을 설정하기전에 제 1 통신 링크를 통해 이동 노드에 통신된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 일부 실시예들에서, IP 라우팅 메시지는 새로운 기지국, 섹터 또는 섹터내의 캐리어 주파수로의 핸드오프의 초기화 후 그러나 새로운 기지국, 섹터 또는 캐리어 주파수와 설정된 통신 링크를 통해 이동국이 등록, 전력 제어 및/또는 타이밍 제어를 완료한 시점전에 전송된다. 이러한 경우에, IP 라우팅 업데이트 프로세스는 이동 노드가 설정된 새로운 통신 링크를 통해 사용자 데이터를 전송하기전에 새로운 캐리어 주파수에 대응하는 셀, 섹터 또는 섹터내의 회로에 IP 패킷들의 방향을 재설정하기 위하여 초기화될 것이다. 따라서, 많은 경우에, IP 라우팅 메시지는 핸드오프의 완료전에, 예컨대 핸드오프 프로세스의 부분으로서 설정된 통신 링크에 의하여 현재의 통신 링크의 종료전에 전송된다. 이러한 구현들에서, IP 라우팅 업데이트 지연들은 핸드오프 프로세스의 부분으로서 설정된 새로운 통신 링크와 통신할때 사용될 새로운 캐리어 주파수에 대응하도록 수신기 및/또는 송신기 회로, 예컨대 필터 회로를 변화시키는 프로세스의 결과로서 기존 또는 새로운 기지국 섹터와 이동국이 통신할 수 없는 기간과 적어도 부분적으로 중첩될 것이다.
단일 섹터 셀들의 경우에, 기존 및 새로운 기지국들간의 핸드오프는 셀들 및 기지국 섹터들간의 일대일 관계로 인하여 다른 셀들의 기지국들간의 핸드오프들에 대응한다. 그러나, 다중-섹터 셀 구현들의 경우에, 셀내 섹터-섹터 핸드오프들은 동일한 셀내에 있는 기존 및 새로운 섹터들과 함께 가능하다. 일부 실시예들에서, 셀내 및 섹터간 핸드오프들에서, 타이밍 동기화는 기지국 섹터들사이에서 유지되며 보통 핸드오프 프로세스에서 수행되는 타이밍 동기 단계들은 생략된다. 이러한 경우에, 동일한 셀의 새로운 섹터로의 핸드오프는 타이밍 동기화 동작이 수행되지 않고 완료될 수 있다. 따라서, 새로운 섹터내로 진입할때, 기존 통신 링크의 종료후에, 이동장치는 기지국으로부터 타이밍 동기화 신호를 수신하기전에 또는 타이밍 동기화 동작을 수행하기전에 사용자 데이터를 전송할 수 있다. 이는 셀의 섹터들간 타이밍 동기화가 일부 실시예들에서 유지되고 셀의 하나의 섹터내에서 초기에 수행된 타이밍 동기화에 의존할때 동일한 셀의 다른 동기화 섹터에 간섭 문제들을 유발하지 않기 때문이다. 셀내 핸드오프를 구현할때 새로운 셀로의 진입시에 보통 요구되는 초기 타이밍 동기화 단계의 생략은 셀간 핸드오프들과 대조적으로 셀내 핸드오프들을 구현할때 연관된 지연들을 감소시킨다.
본 발명의 방법 및 장치가 제 2 예컨대 다른 캐리어 주파수를 사용하여 무선 통신을 설정하기전에 제 1 캐리어 주파수를 사용하여 구현되는 기존 통신 링크를 통해 무선 통신을 단절시키며, 제 1 캐리어 주파수를 사용하는 기존 통신 링크에 의하여 상기 동작전에 교환되는 시그널링은 기존 링크를 통한 통신의 실제 단절전에 단절전 채널접속 핸드오프, 예컨대 ID 할당 및 무선 링크 자원 할당의 장점들중 일부를 이동장치로 하여금 달성하도록 하며, 이로 인하여 단절전 채널접속 핸드오프 동작들과 연관된 대기시간 및 모호성이 감소된다.
따라서, 본 발명의 방법들 및 장치들은 예컨대 다른 캐리어 주파수를 사용하여 구현되는 새로운 통신 링크와 관련하여 자원 할당들을 수신할 수 있기 전에 이동장치가 기존 링크를 단절하는 기존의 접속전 채널단절 방법들을 개선한다.
본 발명의 방법들 및 장치들의 복수의 추가 특징들 및 장점들은 이하의 상세한 설명에 의하여 추가로 논의될 것이다.
도 1은 섹터 경계상에 배치된 섹터화 기지국 및 무선단말을 포함하며 상기 기지국 및 무선 단말이 본 발명에 따라 구현되는 전형적인 3개의 섹터 셀을 기술한 도면.
도 2는 셀 경계상에 배치된 3개의 섹터화 기지국들 및 무선 단말을 포함하며 본 발명에 따라 구현되는 전형적인 다중-셀 다중 섹터 무선 통신 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 하나의 전형적인 실시예에 따라 전형적인 3개의 섹터 기지국의 각 섹터로부터의 전형적인 다운링크 시그널링을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따라 다른 인접 셀들로부터 동일한 타입의 지정을 가진 두개의 섹터들로부터의 전형적인 다운링크 시그널링을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따라 구현되고 본 발명의 방법들을 사용하는 전형적인 통신 시스템을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따라 구현되고 본 발명의 방법들을 사용하는 전형적인 액 세스 노드(기지국)를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따라 구현되고 본 발명의 방법들을 사용하는 전형적인 무선 단말(엔드 노드)을 도시한 도면.
도 8은 전형적인 다운링크 비콘 신호들, 전형적인 업링크 전용 세그먼트들, 액세스 목적을 위하여 사용될 수 있는 경합 기반 업링크 세그먼트들, 및 본 발명의 다양한 특징들을 설명하기 위하여 사용되는 전형적인 타이밍 관계들을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 전형적인 일 실시예에 따라 구현되고 본 발명에 따른 핸드오프 동작들과 관련된 다양한 특징들 및 신호 흐름들을 설명하기 위하여 사용되는 전형적인 시스템을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 전형적인 핸드오프 시그널링을 기술한 도면.
도 11은 본 발명에 따라 하나의 기지국 섹터 접속 포인트로부터 다른 기지국 섹터 접속 포인트로 무선 단말의 핸드오프들을 수행하기 위하여 무선 통신 시스템을 동작시키는 전형적인 방법을 기술한 흐름도.
도 12는 핸드오프가 초기화될때 제 1 기지국과의 제 1 무선 통신 링크를 가진 이동통신 장치를 제 1 기지국 및 제 2 기지국사이에서 핸드오프하기 위하여 이동 통신 장치를 동작시키는 본 발명의 전형적인 방법을 기술한 흐름도.
도 13은 제 1 캐리어를 사용하는 제 1 기지국 섹터와의 제 1 링크와 제 2 캐리어를 사용하는 제 2 기지국 섹터와의 제 2 링크간의 핸드오프를 구현하기 위하여 이동 노드를 동작시키는 본 발명의 전형적인 방법을 기술한 흐름도이며, 적어도 제 1 섹터는 제 2섹터와 다르거나 또는 제 1 캐리어는 제 2 캐리어와 다름.
도 14는 본 발명에 따라 기지국 섹터들간에 핸드오프들을 구현하기 위한 전형적인 방법을 기술한 흐름도.
도 15는 본 발명에 따른 전형적인 전용 액세스 세그먼트들 및 전형적인 업링크 경합 기반 액세스 세그먼트들을 도시한 도면.
도 16은 다중 캐리어들이 다른 전력 레벨들을 가지고 동일한 섹터에서 사용되는 전형적인 다중-섹터 다중 캐리어 시스템에서 전형적인 셀들을 기술한 도면.
도 17은 비콘 신호들이 각각의 섹터 송신기에 의하여 각각의 캐리어의 주파수 대역으로 전송되는 다중 캐리어들을 지원하는 섹터의 사용을 기술한 도면.
본 발명은 캐리어 주파수들의 변화를 포함하는 핸드오프를 구현하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 핸드오프는 다른 셀들간의 핸드오프, 예컨대 셀간 핸드오프일 수 있으며, 셀내의 섹터간의 핸드오프, 예컨대 셀내 섹터간 핸드오프일 수 있으며, 또한 섹터내의 캐리어들간의 핸드오프, 예컨대 섹터내 캐리어간 핸드오프일 수 있다. 셀간 핸드오프들 및 셀내 섹터간 핸드오프는 종종 캐리어의 변화를 포함한다.
본 발명에 따라 구현되는 핸드오프들은 핸드오프 완료전 제 1 통신 링크의 종료 및 예컨대 다른 캐리어 주파수를 사용하여 제 2 통신 링크의 설정을 포함한다. 캐리어 주파수들의 변화를 포함하는 핸드오프들과 관련하여 논의되는 반면에, 본 발명의 일부 양상들은 새로운 및 기존 캐리어 주파수들이 동일하나 네트워크 접 속 포인트가 변화하는 핸드오프들을 구현하기 위하여 사용된다. 예컨대, 다중 섹터들에서 동일한 캐리어 주파수를 사용하는 타이밍 동기화된 섹터들를 가진 셀들의 경우에, 셀의 한 섹터로부터 다른 섹터로의 핸드오프는 비록 무선 접속을 통해 네트워크에 접속한 셀내의 섹터를 이동 노드가 변화시킬지라도 타이밍 동기화가 유효하게 유지되기 때문에 사용자 데이터를 전송하기전에 새로운 섹터내에서 타이밍 동기화를 수행할 필요성없이 구현될 수 있다.
전형적인 시스템에 있어서, 각각의 셀은 다른 신호들을 셀의 각각의 섹터에 전송하는 기지국을 포함한다. 셀들은 하나 이상의 섹터들을 포함할 수 있다. 여러 실시예들에서, 단일 캐리어 주파수는 셀의 각각의 섹터에서 사용된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 다중 캐리어 주파수들은 각각의 셀내에서 사용된다. 이러한 실시예들에서, 섹터내 캐리어간 핸드오프들은 이동장치로 하여금 하나의 캐리어 주파수와 연관된 송신기/수신기 또는 다른 신호 처리 회로로부터 다른 캐리어 주파수와 연관된 송신기/수신기 또는 다른 신호 처리 회로로 스위칭할 수 있도록 한다.
개별 안테나 및/또는 송신기는 셀의 각각의 섹터를 위하여 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 심볼 타이밍 및 캐리어 주파수는 셀의 섹터들 전반에 걸쳐 동기된다. 더욱이, 프레이밍 구조는 다른 섹터의 슬롯들 또는 부슬롯들이 시작하는 고정 타이밍 오프셋에서 한 섹터내의 신호들의 슬롯들 또는 부슬롯들이 시작하도록 셀의 섹터들 전반에 걸쳐 동기되거나 또는 캐리어 주파수는 보통 셀들 전반에 걸쳐 동기되지 않는다. 그러나, 심볼 타이밍 또는 캐리어 주파수는 셀 전반에 걸쳐 동기되지 않는다. 기지국은 본 발명의 다양한 실시예에서 셀의 각각의 섹터로부터 예컨대 다른 시간에 비콘 신호들을 전송한다. 하나 이상의 비콘 신호들은 보통 섹터내의 무선 단말들에 정보를 통신하기 위하여 각각의 섹터에 의하여 사용되는, 섹터내의 다중 캐리어의 경우에 주파수 대역 또는 대역들내에서 전송된다. 비콘 신호들은 비교적 높은 전력, 예컨대 사용자 데이터를 전송하기 위하여 사용되는 평균 전력 레벨보다 높은 전력 레벨을 사용하여 전송된 협대역 신호들이다. 많은 경우에, 비콘 신호들은 평균 사용자 데이터 전력 레벨보다 수배 높다. 이러한 비콘 신호들은 정보, 예컨대 섹터 식별자, 셀 식별자인 기울기, 및/또는 비콘을 전송하는 섹터내에서 사용되는 캐리어 주파수/주파수 대역에 대한 정보를 전송하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 기지국은 인접 섹터 또는 셀에 의하여 사용되는 주파수 대역내의 소정의 주파수에서 비콘 신호를 주기적으로 전송하기 위하여 섹터 송신기를 사용한다. 결과로서, 다중 섹터들은 동일한 주파수 대역으로, 예컨대 다른 시간에 비콘 신호들을 전송할 수 있다. 이러한 방식에서, 한 섹터내의 수신기는 인접 섹터들의 존재 및 신호 강도를 식별할 수 있으며 인접 섹터내에서 사용되는 다른 주파수 대역으로 변화하지 않고 섹터에 대한 정보를 획득한다. 특정 주파수 대역내의 비콘 신호의 소스인 섹터를 용이하게 구별하기 위하여, 각각의 섹터는 섹터에 의하여 사용되는 임의의 주어진 주파수 대역내의 다른 소정의 주파수로 비콘 신호를 전송한다. 캐리어 주파수 정보는 섹터 정보 외에 비콘과 연관될 수 있다. 주어진 주파수 대역을 가진 소정의 주파수는 시간에 따라 미리 선택된 시퀀스에 따라 변화할 수 있다. 시퀀스는 소정수의 수퍼슬롯들후에 임의의 포인트 에서 반복한다.
인접 섹터들 및/또는 셀들 또는 동일한 섹터로부터 수신되고 다른 주파수 캐리어에 대응하는 비콘 신호들의 강도는 핸드오프가 수행되어야 할때를 결정하기 위하여 이동장치가 통신 링크를 가지는 섹터 및 캐리어 주파수에 대응하는 비콘 신호의 강도와 비교될 수 있다. 본 발명에 따르면, 인접 섹터들 또는 동일한 섹터의 다른 캐리어들로부터 비콘 신호들의 모니터링 및 평가는 다른 캐리어들로의 스위칭이 핸드오프후 사용될 캐리어 주파수를 결정하기 위하여 필요한 시스템들에서 발생할 수 있는 서비스의 비교적 긴 방해 또는 중단을 방지하면서 무선 단말로 하여금 심레스 핸드오프를 구현하도록 한다.
전형적인 하나의 OFDM(직교 주파수 분할 다중화) 실시예에서, 비콘 신호는 단일 톤, 예컨대 주파수 또는 소수 톤들을 통해 전송되는 비교적 고전력 신호로서 구현된다. 비콘 신호를 전송하기 위하여 사용되는 전력은 종종 섹터내의 데이터 또는 파일럿 신호를 통신하기 위하여 사용되는 고전력 신호 톤의 2배 이상이다. 비콘 신호가 전형적인 OFDM 실시예에서 전송될때, 대부분의 전송 전력은 하나 또는 소수의 톤들, 예컨대 비콘 신호를 포함하는 단일 톤에 집중된다. 비콘 신호를 위하여 사용되지 않는 많은 또는 대부분의 톤들은 종정 미사용인 채로 유지된다. 따라서, 인접 섹터에 의하여 사용되는 주파수 대역으로 비콘 신호를 전송할때, 비콘 신호를 전송하는 섹터의 주파수 대역에서 사용된 대부분 또는 모든 톤들은 섹터의 송신기에 의하여 미사용인채로 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 전형적인 일 실시예에 따라 구현되는 기지국(BS)(102)에 대응하는 전형적인 3개의 섹터 셀(100)을 도시한다. 기지국(102)은 섹터화된 기지국이다. 기지국(BS)(102)은 캐리어 주파수 f1를 사용하여 보통 신호들을 섹터 1(106)에 전송한다. BS(102)는 캐리어 주파수 f2를 사용하여 보통 신호를 섹터 2(108)로 전송하며 캐리어 주파수 f3를 사용하여 보통 신호들을 섹터 3(110)에 전송한다. 본 발명에 따라 구현되는 무선 단말(WT)(104)은 섹터 1(106) 및 섹터 2(108)사이의 경계 영역상에 도시된다. WT(104)의 핸드오프들은 본 발명의 방법들에 따라 동일한 셀의 다른 기지국 섹터들사이에서 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 전형적인 무선 통신 시스템(200)에서 3개의 전형적인 셀들(셀 1(202), 셀 2(204), 셀 3(206))을 도시한다. 각각의 셀은 하나의 기지국 및 3개의 섹터들을 포함하며, 3개의 섹터의 각각은 다른 캐리어 주파수(f1, f2, f3) 및 특정 섹터내의 무선 단말들과 일반적으로 통신하는 대응 주파수 대역을 사용한다. 동일한 3개의 다른 캐리어 주파수(f1, f2, f3) 및 각각의 캐리어와 연관된 대역폭은 셀들의 각각에서 재사용된다. 셀 1(202)은 다른 캐리어 주파수(f1, f2, f3)를 각각 사용하는 기지국 1(BS1)(208) 및 3개의 섹터들(섹터 1(214), 섹터 2(216) 및 섹터 3(218))를 포함한다. 셀 2(204)은 다른 캐리어 주파수(f1, f2, f3)를 각각 사용하는 기지국 2(BS2)(210) 및 3개의 섹터들(섹터 1(220), 섹터 2(222) 및 섹터 3(224))를 포함한다. 셀 3(206)은 다른 캐리어 주파수(f1, f2, f3)를 각각 사용하는 기지국 3(BS1)(212) 및 3개의 섹터들(섹터 1(226), 섹터 2(228) 및 섹터 3(230))를 포함한다. 도 2는 본 발명에 따라 구현된 전형적인 무선 단말(WT)(232)을 포함한다. WT는 셀 1(202)의 섹터 1(214) 및 셀 2(204)의 섹터 2(222)사이의 경계상에 배치된다. WT(232)의 핸드오프들은 본 발명의 방법들에 따라 다른 셀들의 기지국 섹터들사이 또는 동일한 셀의 다른 기지국 섹터들사이에서 수행될 수 있다.
도 2 예의 전체 주파수 대역은 연속적으로 배치된 3개의 주파수 대역들(슬롯들)로 분할되고 각각의 섹터에서 동일하다. 일반적으로, 전체 주파수 대역은 각각의 섹터에서 동일할 필요가 없으며 주파수 대역들(슬롯들)은 분리될 수 있으며 각각의 섹터에서 동일할 필요가 없다. 일부 실시예들에서, BS들(208, 210, 212)은 비콘 신호들을 전송한다. 비콘 신호는 다양한 실시예에서 하나 이상의 협대역 고전력 방송 신호들로서 구현된다. 일부 실시예들에서, 각각의 섹터내에서의 비콘 신호 전송은 스케줄링될때 시간이 지남에 따라 3개의 주파수 범위들(대역들)사이에서 변경할 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 섹터내의 기지국은 캐리어 주파수 대역폭 범위들(대역들)중 하나 이상의 범위에서 비콘 신호들을 전송할 수 있다.
도 3은 전형적인 기지국 섹터 전송 시그널링 대 주파수를 지시한 3개의 그래프(302, 304, 306)를 도시한다. 전형적인 시그널링은 도 1에 도시된 전형적인 셀(100)과 같은 셀에 또는 도 2에 도시된 전형적인 셀들(202, 204, 206)의 일부에 전송될 수 있다.
도 3의 상부 그래프(302)는 기지국 섹터 1로부터의 시그널링을 도시한다. 그래프(302)는 다른 시간에, 예컨대 다른 심볼 전송 주기들동안 전송될 수 있는 신 호들의 혼합이다. 캐리어 주파수 f1 주위에 중심을 둔 제 1 주파수 대역(310)은 보통 라벨 시그널링(319)에 의하여 지시된 바와같이 섹터 1내의 무선 단말들에 신호들 및 정보를 전송하기 위하여 사용된다. 주기적으로, 데이터, 예컨대 보통 신호들을 전송하지 않을때, 섹터 1내의 송신기는 제 1 주파수 대역내의 비콘 신호 S1F1(섹터 1 캐리어 주파수 1)를 전송한다. 이러한 주파수는 제 1 캐리어 주파수로부터 고정 오프셋될 수 있으며, 제 1섹터내에서 사용되는 캐리어 주파수를 식별하여 이와 동기되도록 섹터 2내의 무선 단말들에 의하여 사용될 수 있다. 캐리어 주파수 f2가 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 1 섹터 송신기는 제 2 캐리어 주파수 f2에 대응하는 제 2 주파수 대역(312)내의 소정의 주파수에서 비콘 신호 S1F2(322)를 전송한다. 이러한 신호는 단말들이 다른 대역, 예컨대 섹터 1에서 사용된 제 1 주파수 대역(310)으로 수신기 주파수를 조절하지 않고 인접 섹터내의 WT들에 의하여 검출될 수 있다. 더욱이, 캐리어 주파수 f3가 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 1섹터 송신기는 제 3 캐리어 주파수 f3에 대응하는 제 3 주파수 대역(314)내의 소정 주파수로 비콘 신호 S1F3(324)를 전송한다. 이러한 신호는 단말들이 다른 대역, 예컨대 섹터 1내에서 사용된 제 1 주파수 대역(310)으로 수신기 주파수를 조절하지 않고 제 3 주파수 대역이 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 의하여 검출될 수 있다.
도 3의 중간 그래프(304)는 기지국 섹터 2로부터의 시그널링을 도시한다. 그래프(304)는 다른 시간에, 예컨대 다른 심볼 전송 주기들동안 전송될 수 있는 신호들의 혼합이다. 캐리어 주파수 f2 주위에 중심을 둔 제 2 주파수 대역(312)은 보통 라벨 시그널링(331)에 의하여 지시된 바와같이 섹터 2내의 무선 단말들에 신호들 및 정보를 전송하기 위하여 사용된다. 주기적으로, 데이터, 예컨대 보통 신호들을 전송하지 않을때, 섹터 2내의 송신기는 제 2 주파수 대역(312)내의 비콘 신호 S2F2(섹터 2 캐리어 주파수 2)를 전송한다. 이러한 주파수는 제 2 캐리어 주파수로부터 고정 오프셋될 수 있으며, 제 2섹터내에서 사용되는 캐리어 주파수를 식별하여 이와 동기되도록 섹터 2내의 무선 단말들에 의하여 사용될 수 있다. 캐리어 주파수 f1가 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 2 섹터 송신기는 제 1 캐리어 주파수 f1에 대응하는 제 1 주파수 대역(310)내의 소정의 주파수에서 비콘 신호 S2F1(330)를 전송한다. 이러한 신호는 단말들이 다른 대역, 예컨대 섹터 2에서 사용된 제 2 주파수 대역(312)으로 수신기 주파수를 조절하지 않고 제 1 캐리어 주파수를 사용하는 인접 섹터내의 WT들에 의하여 검출될 수 있다. 더욱이, 캐리어 주파수 f3가 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 2섹터 송신기는 제 3 캐리어 주파수 f3에 대응하는 제 3 주파수 대역(314)내의 소정 주파수로 비콘 신호 S2F3(334)를 전송한다. 이러한 신호는 단말들이 다른 대역, 예컨대 섹터 2내에서 사용된 제 2 주파수 대역(312)으로 수신기 주파수를 조절하지 않고 제 3 주파수 대역이 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 의하여 검출될 수 있다.
도 3의 하부 그래프(306)는 기지국 섹터 3로부터의 시그널링을 도시한다. 그래프(306)는 다른 시간에, 예컨대 다른 심볼 전송 주기들동안 전송될 수 있는 신호들의 혼합이다. 캐리어 주파수 f3 주위에 중심을 둔 제 3 주파수 대역(314)은 보통 라벨 시그널링(343)에 의하여 지시된 바와같이 섹터 3내의 무선 단말들에 신호들 및 정보를 전송하기 위하여 사용된다. 주기적으로, 데이터, 예컨대 보통 신호들을 전송하지 않을때, 섹터 3내의 송신기는 제 3 주파수 대역내의 비콘 신호 S3F3(섹터 3 캐리어 주파수 3)(344)를 전송한다. 이러한 비콘 신호의 주파수는 제 3 캐리어 주파수로부터 고정 오프셋될 수 있으며, 제 3섹터내에서 사용되는 캐리어 주파수를 식별하여 이와 동기되도록 섹터 3내의 무선 단말들에 의하여 사용될 수 있다. 캐리어 주파수 f2가 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 3 섹터 송신기는 제 1 캐리어 주파수 f1에 대응하는 제 1 주파수 대역(310)내의 소정의 주파수에서 비콘 신호 S3F1(340)를 전송한다. 이러한 신호는 단말들이 다른 대역, 예컨대 섹터 3에서 사용된 제 3 주파수 대역(314)으로 수신기 주파수를 조절하지 않고 제 1 캐리어 주파수를 사용하는 인접 섹터내의 WT들에 의하여 검출될 수 있다. 더욱이, 캐리어 주파수 f2가 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 정보를 제공하기 위하여, 주기적으로, 제 3섹터 송신기는 제 2 캐리어 주파수 f2에 대응하는 제 2 주파수 대역(312)내의 소정 주파수로 비콘 신호 S3F2(342)를 전송한다. 이러한 신호는 단말들이 다른 대역, 예컨대 섹터 3내에서 사용된 제 2 주파수 대역(314)으로 수신기 주파수를 조절하지 않고 제 2 주파수 대역이 사용되는 인접 섹터들내의 WT들에 의하여 검출될 수 있다.
각각의 비콘 신호를 발신하고 다양한 실시예들에서 추가 정보를 제공하는 섹터와 연관된 캐리어를 고유하게 식별할 수 있다. 도 3에서, 도시된 9개의 전형적인 비콘 신호들은 다른 주파수를 가진다. 따라서, 섹터 송신기가 특별하게 검출된 비콘 신호원인지를 결정하기 위하여 공지된 비콘 주파수들의 세트와 비콘 신호의 주파수를 매칭시키는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 무선 단말, 예컨대 이동 노드는 그 자체로부터 그리고 다른 노드로부터, 예컨대 인접하는 섹터 기지국 송신기로부터 비콘 신호들을 수신할 수 있다. 비콘 신호들은 무선 단말이 보통 시그널링, 에컨대 데이터 및/또는 제어 시그널링을 위하여 사용하는 동일한 주파수 대역내에서 수신된다. 비콘 신호 강도(예컨대, 전력) 측정은 주파수 측정에 부가하여 이루어진다. 기지국 섹터 송신기들로부터 수신된 다른 비콘 신호들의 강도에 대한 비교들은 다른 기지국 섹터로의 핸드오프를 수행할때를 결정하기 위하여 WT에 의하여 사용된다. 비콘 신호 비교는 무선 단말이 핸드오프후에 보통 시그널링을 위하여 사용해야 하는 캐리어 주파수를 무선 단말에 지시한다. 일부 실시예들에서, 이러한 캐리어 주파수는 수신된 비콘 신호들중 강한 신호를 전송한 기지국 섹터 송신기에 의하여 보통 시그널링 을 위하여 사용된 캐리어 주파수로 결정된다.
섹터 1에서 동작하며 보통 시그널링을 위한 캐리어 주파수 f1 및 연관된 대역폭(310)을 사용하며 예컨대 기지국으로부터 정보를 수신하고 기지국으로 정보를 전송하는 도 1에 도시된 무선 단말(104)을 고려한다. 그러나, 무선 단말(104)은 캐리어 주파수 f1에 대응하는 주파수 대역(310)내의 비콘 신호들을 모니터링한다. 캐리어 f1에 대응하는 제 1 주파수 대역(310)을 통해 3개의 섹터들의 각 섹터내의 BS에 의하여 전송된 시그널링을 도시한 도 3 의 좌측 부분을 참조한다. 무선 단말(104)은 제 1 주파수 대역(310)내에서 검출된 인접 섹터 비콘 신호들(330, 340)의 수신된 강도와 섹터 1로부터 수신된 비콘 신호(320)의 강도를 비교한다. 무선 단말이 섹터 1 및 섹터 2를 분리하는 경계에 근접함에 따라, BS 섹터 2에 의하여 전송된 주파수 대역내의 비콘 신호 S2F1(330)의 수신 강도는 섹터 1 비콘 신호 S1F1(320)로부터 수신된 신호 강도에 비례하여 증가한다. 임의의 포인트에서, 무선 단말내의 기준 및 수신된 비콘 신호 강도들의 비교에 기초하여, 무선 단말은 캐리어 주파수 f2로의 핸드오프를 초기화할 수 있으며, 이 주파수는 섹터 2의 보통 시그널링을 위하여 사용된다. 무선단말은 예컨대 강하게 수신된 비콘 신호의 주파수 영역내의 위치에 기초하여 캐리어 주파수 f3가 아니라 캐리어 주파수 f2로 스위칭하는 것을 안다.
동일한 셀의 각각의 섹터로부터의 시그널링은 서로 시간적으로 동기될 수 있 다. 따라서, 셀내 섹터간 및/또는 셀내 섹터간 핸드오프 동작들에서, 사용자 데이터가 전송될 수 있기 전에 셀 또는 섹터내로 진입할때 수행되는 타이밍 동기화와 연관된 임의의 동작들은 음성 또는 텍스트와 같은 사용자 데이터가 새로운 섹터 또는 캐리어 주파수에 대응하는 수신기에 전송될 수 있기 전에 본 발명에 따라 수행될 필요가 없다.
섹터 경계들에서의 핸드오프들과 관련하여 기술된 본 발명의 동일하거나 또는 유사한 방법은 도 2에 도시되며 셀 경계상에 배치된 무선 단말(232)의 경우에서 처럼 셀 경계들에서의 핸드오프들과 관련하여 사용된다. 이러한 경우에, 핸드오프는 하나의 셀의 섹터로부터 다른 셀의 섹터로 이루어진다. 셀들과 관련하여, 비콘의 위치는 셀 정보, 예컨대 일부 실시예들에서 셀 식별자로서 사용된 기울기 값을 전송하기 위하여 사용될 수 있다. 다른 셀들, 섹터들 및 한 섹터내의 캐리어들은 비콘 신호들에 대한 다른 소정의 주파수들을 사용할 수 있다. 시간에 따른 비콘 신호 주파수의 소정의 주기적 변화들은 일부 실시예들에서 기울기 정보를 통신하기 위하여 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 비콘 신호의 변화들은 셀에 대응하는 기울기를 지시할 수 있는 톤들에 대한 호핑 패턴을 통해 비콘 위치를 변화시킨다.
도 4는 섹터 및 셀 레벨에 비콘 신호 식별자를 제공하기 위하여 동일한 섹터, 전형적으로 섹터 1내의 비콘 주파수 위치 지정들을 두개의 다른 인접 셀들이 약간 변화하는 예를 도시한다. 예컨대, 도면(402)은 도 2의 셀 1(202) 송신기의 BS1(208) 섹터 1(214)로부터 전송된 신호들에 대응할 수 있는 반면에, 도면(404)은 도 2의 셀 2(204)의 BS2(210) 섹터 1(220)로부터 전송된 신호들에 대응할 수 있다. 도면(402)은 캐리어 주파수 f1(406)과 연관된 대역폭, 캐리어 주파수 f2(408)과 연관된 대역폭, 및 캐리어 주파수 f3(410)와 연관된 대역폭을 포함한다. 캐리어 f1 (406)에 대한 대역폭내에서, BS1 섹터 1 송신기는 비콘 신호(412) 및 보통 시그널링(414), 예컨대 사용자 데이터 및 제어 신호들을 전송한다. 캐리어 f2(408)에 대한 대역폭내에서, BS 1 섹터 1은 비콘 신호(416)를 전송한다. 캐리어 f3(410)에 대한 대역폭내에서, BS 1 섹터 1은 비콘 신호(418)를 전송한다. 다양한 신호들(412, 414, 416, 418)은 다른 시간에 전송될 수 있으며, 보통 시그널링(414)은 대부분의 시간에 전송되며, 신호들(412, 414, 416)을 포함하는 비콘 신호들의 세트로부터의 한 비콘 신호는 보통 시그널링(414) 대신에 주기적으로 소정의 시퀀스로 자주 전송된다. 도면(404)은 캐리어 주파수 f1(406)과 연관된 대역폭, 캐리어 주파수 f2(408)과 연관된 대역폭, 및 캐리어 주파수 f3(410)와 연관된 대역폭을 포함한다. 캐리어 f1 (406)에 대한 대역폭내에서, BS2 섹터 1 송신기는 비콘 신호(420) 및 보통 시그널링(422), 예컨대 사용자 데이터 및 제어 신호들을 전송한다. 캐리어 f2(408)에 대한 대역폭내에서, BS2 섹터 1은 비콘 신호(424)를 전송한다. 캐리어 f3(410)에 대한 대역폭내에서, BS 2 섹터 1은 비콘 신호(426)를 전송한다. 다양한 신호들(420, 422, 424, 426)은 다른 시간에 전송될 수 있으며, 보통 시그널링(422)은 대부분의 시간에 전송되며, 신호들(420, 424, 426)을 포함하는 비콘 신호들의 세트로부터의 한 비콘 신호는 보통 시그널링(422) 대신에 주기적으로 소정의 시퀀스로 자주 전송된다. 동일한 대역(406)내의 비콘 신호들(412, 420)은 비콘 신호를 수신하는 무선 단말이 두개의 셀들간을 구별하도록 다른 주파수 위치들에 있다. 동일한 대역(408)내의 비콘 신호들(416, 424)은 비콘 신호를 수신하는 무선 단말이 두개의 셀들간을 구별하도록 다른 주파수 위치들에 있다. 동일한 대역(410)내의 비콘 신호들(418, 426)은 비콘 신호를 수신하는 무선 단말이 두개의 셀들간을 구별하도록 다른 주파수 위치들에 있다.
셀들은 서로에 대하여 시간적으로 동기될 필요가 없다. 따라서, 셀간 핸드오프 동작들에서, 무선 단말은 이동장치에 의하여 전송되는 심볼들, 예컨대 사용자 데이터를 반송하는 심볼들이 다른 이동장치들에 의하여 전송된 심볼들과 BS에서 동기되도록 사용자 데이터를 전송하기전에 타이밍 동기 동작들을 수행하는데 필요하다. 비콘 신호들 또는 다른 방송 신호들은 본 발명에 따른 핸드오프 동작동안 개략적 타이밍 동기를 수행하고 단절 시간을 최소화할때 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 방법들을 이용하는 본 발명에 따라 구현된 전형적인 통신 시스템(500)을 도시한다. 전형적인 시스템은 복수의 셀들(셀 1(502), 셀 M(504))을 포함한다. 각각의 셀은 액세스 노드, 예컨대 기지국에 대한 무선 커버리지 영역을 나타낸다. 셀 1(502)은 기지국 1(506)에 대응하며, 셀 M(504)은 기지국 M(508)에 대응한다. 각각의 셀은 복수의 섹터들로 재분할된다. 전형적인 시스템은 3개의 섹터 실시예를 도시하나, 본 발명에 따르면 3개 이상 또는 3개 이하의 섹터들을 가진 셀들이 가능하다. 전형적인 시스템은 셀의 섹터들의 각 섹터에서 다 른 캐리어 주파수를 사용한다. 다른 실시예들에서, 주파수들은 인접하지 않는 섹터들에 의하여 재사용되는 셀내의 섹터들에 의하여 재사용될 수 있다. 선택적으로, 일부 실시예들에서, 다중 캐리어들은 동일한 캐리어 주파수들을 사용하는 인접 섹터들내의 특정 캐리어를 위하여 사용되는 다른 전력 레벨들을 가진 각각의 섹션에서 사용된다. 도 5의 기술된 예에서, 섹터 1은 캐리어 주파수 f1를 사용하며, 섹터 2는 캐리어 주파수 f2를 사용하며, 섹터 3는 캐리어 주파수 f3를 사용한다. 동일한 캐리어 주파수들은 전형적인 시스템의 다른 셀들의 동일한 섹터들, 예컨대 섹터들 1, 2 및 3에서 사용된다.
일부 실시예들에서, 시스템의 다른 셀들내에서 사용되는 캐리어 주파수들은 약간 변화할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 다른 셀들에서 사용된 캐리어 주파수들은 거의 다를 수 있다. 셀 1(502)는 섹터 1(510), 섹터 2(512) 및 섹터 3(514)를 포함한다. 셀 M(504)은 섹터 1(516), 섹터 2(518) 및 섹터 3(520)을 포함한다. 셀 1 섹터 1(510)가 셀 M 섹터 2(518)과 중첩되는 전형적인 경계 영역(522)이 도시되며, 여기서 셀간 핸드오프 동작들은 본 발명의 방법들에 따라 발생할 수 있다. 핸드오프 동작들은 본 발명의 방법들에 따라 동일한 셀의 다른 섹터들간의 경계 영역들에서 발생할 수 있다.
도 5의 전형적인 실시예는 각 셀의 섹터들의 각 섹터내에서 복수의 엔드 노드들(EN1, EN N), 예컨대 이동 노드들과 같은 무선 단말들을 포함한다. 무선 단말들은 무선 링크들을 통해 기지국들에 접속된다. 만일 엔드 노드들이 이동 장치들 이면, 이동 장치들은 시스템의 섹터들 및 셀들 전반에 걸쳐 이동할 수 있다. 엔드 노드들은 본 발명의 방법들에 따라 하나의 기지국 섹터 접속 포인트로부터 다른 기지국 섹터 접속 포인트로의 핸드오프 동작들을 초기화하여 수행할 수 있다. 이동장치들은 여기에서 이동 통신 장치들 또는 이동 노드들로서 언급된다. 셀 1(502) 섹터 1(510)는 복수의 EN들(EN1 (524), EN N(526))을 포함하며, 셀 1(502) 섹터 2(512)는 복수의 EN들(EN1 (528), EN N(530))을 포함하며, 셀 1(502) 섹터 3(514)는 복수의 EN들(EN1 (532), EN N(534))을 포함한다. 셀 M(502) 섹터 2(516)는 복수의 EN들(EN1 (536), EN N(538))을 포함하며, 셀 M(504) 섹터 2(518)는 복수의 EN들(EN1 (540), EN N(542))을 포함하며, 셀 1(504) 섹터 3(520)는 복수의 EN들(EN1 (544), EN N(546))을 포함한다.
액세스 노드들(기지국들)(506, 508)은 네트워크 링크들(550, 552)을 통해 네트워크 노드(548), 예컨대 라우터에 각각 접속된다. 네트워크 노드(548)는 다른 네트워크 링크(554)를 통해 네트워크 노드들 및 인터넷에 접속된다. 네트워크 링크들(550, 553, 554)은 예컨대 광섬유 케이블들일 수 있다.
섹터 경계 영역들은 3개의 섹터들(510, 512, 514) 또는 (516, 518, 520)을 분리하는 각 셀내의 분할 라인들로서 식별되며, 전형적인 셀 경계 영역(522)은 셀 1 및 셀 M간의 중첩 영역으로서 도시된다. 무선 단말들이 시스템 및 접근 및/또는 횡단 섹터 및/또는 셀 경계 전반에 걸쳐 이동할때, 캐리어 주파수의 변화를 포함하는 핸드오프 동작들은 본 발명에 따라 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 기지국들(506, 508)은 각각의 셀의 각각의 섹터내의 3개 의 주파수 대역들(캐리어 주파수들 f1, f2, f3와 연관됨)의 각 대역으로 비콘 신호들을 주기적으로 전송한다. 본 발명에 따르면, 엔드 노드들(524, 526, 528, 530, 532, 534, 536, 538, 540, 542, 544, 546)은 섹터간, 섹터내(만일 다중 캐리어들이 섹터내에서 사용됨) 및/또는 셀간 핸드오프들에 관하여 결정하기 위하여 현재의 동작의 주파수 대역내의 비콘 신호들을 모니터링한다.
도 6은 본 발명에 따라 구현된 전형적인 액세스 노드(기지국)(600)를 기술한다. 도 6의 기지국(600)은 도 1, 도 2 또는 도 5의 기지국중 일부 기지국을 더 상세히 설명할 수 있다. 기지국(600)은 프로세서(602), 예컨대 CPU, 복수의 수신기, 예컨대 기지국(600)의 각 섹터중 한 섹터(섹터 1 수신기(604), 섹터 2 수신기(606),...,섹터 N 수신기(608)), 복수의 송신기들, 예컨대 기지국의 각 섹터에 송신기(섹터 1 송신기(610), 섹터 2 송신기(612),...,섹터 N 송신기(614)), I/O 인터페이스(616), 클록 모듈(618), 메모리(620), 및 일부 실시예에서 복수의 비콘 송신기들, 예컨대 다양한 엘리먼트들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(628)를 통해 함께 접속된 기지국의 각 섹터(비콘 섹터 1 송신기(622), 비콘 섹터 2 송신기(624,..., 비콘 N 송신기(626))를 포함한다. 다른 송신기 회로는 다중 캐리어 주파수들의 사용을 지원하는 섹터들의 경우에 섹터에서 사용된 각각의 캐리어 주파수를 위하여 포함된다. 각각의 기지국 섹터 수신기(604, 606, 608)는 섹터 안테나(섹터 1 수신 안테나(630), 섹터 2 수신 안테나(632), 섹터 N 수신 안테나(634))에 접속되며, 신호들, 예컨대 핸드오프 요구를 포함하는 업링크 신호들, 타이밍 제 어 신호들, 전력 제어 신호들 및 섹터내의 무선 단말들로부터의 사용자 데이터를 수신할 수 있다. 다른 수신기 회로는 다중 캐리어 주파수들이 섹터내에서 사용되는 경우에 섹터내에서 사용되는 각각의 캐리어 주파수를 위하여 포함될 수 있다. 각각의 수신기(604, 606, 608)는 통신된 정보를 추출하기 위하여 수신된 업링크 인코딩 신호들을 디코딩하는 디코더(636, 638, 640)를 포함한다. 각각의 섹터 송신기(610, 612, 614)는 섹터 안테나(섹터 1 송신 안테나(642), 섹터 2 송신 안테나(644), 섹터 N 송신 안테나(646))에 각각 접속되며, 본 발명에 따라 커버된 섹터내로의 핸드오프 동작에 사용하는 전용 자원들을 식별하는 정보를 포함하는 신호들과 같은 비콘 신호들 및 사용자 특정 다운링크 신호들과 같은 다운링크 방송 신호들을 포함하는 신호들을 전송할 수 있다. 각각의 섹터 송신기(610, 612, 614)는 전송전에 다운링크 정보를 인코딩하는 인코더(648, 650, 652)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 기지국(600)은 개별 수신기들, 송신기들 및/또는 섹터들의 각 섹터에 대한 안테나를 포함하며, 선택적으로 셀의 섹터내의 캐리어 주파수들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 기지국은 기지국에 의하여 커버된 섹터들의 각 섹터로부터 신호들을 수신하는 섹터화 기능을 가진 단일 수신기, 기지국에 의하여 커버된 섹터들의 각 섹터에 전송하는 섹터화 기능을 가진 단일 송신기, 및/또는 섹터화 안테나, 예컨대 다른 섹터들에 대응하는 다른 엘리먼트들을 가진 안테나를 사용한다. 일부 실시예들에서, 섹터 비콘 송신기들(622, 624, 626)은 송신 안테나(624, 644, 646)에 각각 접속되며, 섹터 비콘 송신기들(622, 624, 626)은 다중 비콘 신호들을 동시에 전송하고 일부 실시예들에서 비콘 전송 기능들의 일부 또는 모두를 오프 로 드함으로서 정상 보통 시그널링 전송의 단락을 제한하도록 비콘 시그널링의 일부 또는 모두를 전송하기 위하여 사용된다.
기지국 I/O 인터페이스(616)는 기지국(600)을 다른 네트워크 노드들, 예컨대 다른 액세스 노드들(도시안됨), 라우터들, AAA 서버들, 홈 에이전트 노드들 및 인터넷에 접속한다. 핸드오프 시그널링은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 현재 무선 링크의 종료 및 새로운 무선 링크의 접속전에 기지국들간의 I/O 인터페이스(616)를 통해 통신된다.
클록 모듈(618)은 기지국에 의하여 커버된 다양한 섹터들간의 타이밍 동기화를 유지하기 위하여 사용된다. 동일한 셀의 다른 섹터들간의 동기화는 전력 제어 정보 및/또는 사용자 데이터를 통신하기전에 WT가 새로운 접속 포인트에서 타이밍 동기화 단계들을 수행할 필요가 있는 셀간 핸드오프 동작들과 비교하여, 셀내 섹터간 및 셀내 섹터내 캐리어간 핸드오프 동작들이 감소된 또는 제거된 무선 단말 타이밍 동기화 단계들을 가지고 더 효율적인 방식으로 수행되도록 한다.
메모리(620)는 루틴들(654) 및 데이터/정보(656)를 포함한다. 프로세서(602)는 루틴들(654)을 실행하며, 스케줄링, 기지국 전력제어, 기지국 타이밍 제어, 통신, 시그널링의 정상 기능들을 포함하고 비콘 시그널링 및 핸드오프 동작들을 포함하는 본 발명의 신규한 특징을 포함하는 기지국(600)의 동작을 제어하기 위하여 루틴들(654)을 실행하고 메모리(620)내의 데이터/정보(656)를 사용한다.
메모리(620)내의 데이터/정보(656)는 복수의 데이터/정보 세트들(세트 1 데이터/정보 세트(658), 섹터 N 데이터/정보 세트(660))를 포함하며, 하나의 세트는 기지국에 의하여 커버되는 각 섹터를 위한 것이다. 섹터 1 데이터/정보 세트(658)는 데이터(661), 기지국 대 기지국 정보(662), 섹터 정보(664), 비콘 정보(666) 및 무선 단말(WT) 데이터/정보(668)를 포함한다. 데이터(661)는 무선 단말들에 전송되고 무선 단말들로부터 수신될 사용자 데이터를 포함한다. 기지국 대 기지국 정보(662)는 핸드오프 시그널링에 속하는 BS들사이에서 통신된 정보 및 저장된 보안 정보, 예컨대 기지국들간의 WT 핸드오프 정보를 전송하기전에 기지국들간의 보안 링크를 설정하기 위하여 사용된 보안 키들을 포함한다. 섹터 정보(664)는 캐리어 정보(670), 예컨대 섹터와 연관된 캐리어 주파수들 및 대역폭들을 포함한다. 섹터 정보(664)는 자원 정보(672), 예컨대 핸드오프 동작들에 사용하는 WT들에 할당될 수 있는 전용 자원들을 식별하는 정보, 예컨대 기지국 할당 WT 식별자들, 타이밍 제어 채널 세그먼트와 같은 업링크 전용 세그먼트들, 전력 제어 채널 세그먼트들 및 트래픽 채널 세그먼트들을 포함한다.
비콘 정보(666)는 톤 정보(674), 예컨대 특정 주파수들과 각각의 섹터의 비콘 신호들을 연관시키는 정보, 예컨대 비콘 신호 전송 타이밍을 식별하는 정보 및 핸드오프 동작들에서 사용하기 위하여 할당될 수 있는 비콘 신호들 및 전용 업링크 자원들간의 타이밍 관계를 식별하는 정보, 및 셀 식별 정보, 및 톤 호핑 정보(678), 예컨대 기울기를 전송하기 위하여 비콘 신호들을 위하여 사용된 호핑 시퀀스들을 생성하는데 사용되는 정보를 포함한다.
WT 데이터/정보(668)는 각각의 WT에 대한 복수의 WT 데이터/정보 세트들, 즉 WT 1 데이터/정보(680), WT N 데이터/정보(682)를 포함한다. WT 1 데이터/정 보(680)는 WT 1으로부터/으로 라우팅할때의 사용자 데이터(684), 기지국과 WT를 연관시키는 단말 ID(686), 및 WT 1 이 현재 배치되며 보통 시그널링을 위하여 사용된 특정 캐리어 주파수와 WT1을 연관시키는 섹터를 식별하는 정보를 포함하는 섹터 ID 정보(688)를 포함한다. 섹터 ID 정보(688)는 WT 1 이 핸드오프 요구시에 새로운 접속 포인트로서 요구되는 섹터를 식별하는 정보를 포함한다. WT 1 데이터/정보(680)는 전용 자원 정보(690), 예컨대 핸드오프 동작을 위하여 사용하는 WT1에 할당된 섹터 전용 자원 정보(672)의 세트로부터의 정보를 포함한다. 다른 타입의 핸드오프 동작들에서, 다른 자원들은 WT 1에 전용될 수 있으며 전용 자원 정보(690)에 포함된다. 예컨대, BS(600)의 섹터 1내로의 셀간 핸드오프는 특정 캐리어를 통해 통신하는 특정 섹터에서 사용될 전용 장치 식별자, WT1으로의 전용 업링크 타이밍 채널 세그먼트 및/또는 전용 업링크 전력 제어 채널 세그먼트의 할당을 포함하는 반면에, BS(600)의 섹터 1내에서의 셀내 섹터간 또는 셀내 섹터내 캐리어간 핸드오프는 WT1으로의 업링크 타임이 제어 채널 세그먼트의 할당을 생략하고 WT1으로의 업링크 전력제어 채널 세그먼트의 할당을 포함할 수 있다. 핸드오프 메시지들(692)은 WT1에 속하는 핸드오프 메시지들, 예컨대 다른 접속 포인트의 초기화를 요구하는 WT1으로부터 간접적으로 또는 직접적으로 수신된 핸드오프 요구 메시지들, 자원을 식별한 WT1에 전송된 전용 자원 할당 메시지들, 예컨대 새로운 접속 포인트와의 새로운 무선 통신 링크를 설정하기 위하여 사용될 수 있는 식별자들 및/또는 업링크 세그먼트들 및 기지국 대 기지국 보안 통신 링크 설정 메시지들을 포함한다. 모드 정보(694)는 WT1의 동작 상태, 예컨대 온, 홀드 및 액세스 등을 식별하는 정보를 포함하며, 또한 무선 링크가 WT1사이에서 설정되었는지 그리고 기지국(600) 섹터 1 이 설정되거나 또는 종료 과정에 있는지의 여부를 식별하는 정보를 포함한다. 모드 정보(694)는 WT1 및 다른 기지국 및/또는 다른 섹터 접속 포인트들간에 설정된 새로운 무선 링크를 식별하는 정보를 포함한다.
루틴들(654)은 복수의 루틴 세트들(섹터 1 루틴들(651),...,섹터 N(653))을 포함하며, 하나의 루틴 세트는 기지국에 의하여 커버된 각각의 섹터를 위한 것이다. 루틴들(651)은 통신 루틴들(655) 및 기지국 제어 루틴들(657)을 포함한다. 통신 루틴들(655)은 기지국에 의하여 사용된 다양한 통신 프로토콜들을 유지한다. 데이터/정보(658)를 사용하는 기지국 제어 루틴들(657)은 본 발명에 따라 수신기(604), 송신기(610), 선택적 비콘 송신기(622), I/O 인터페이스(616), 스케줄링, 보통 제어 및 데이터 시그널링, 비콘 시그널링, 및 핸드오프 동작을 포함하는 기지국 섹터 1 동작을 제어한다. 기지국 제어 루틴들(657)은 스케줄러 모듈(659), 시그널링 루틴들(661), 핸드오프 루틴(663), WT 타이밍 제어 모듈(665) 및 WT 전력 제어 모듈(667)을 포함한다. 스케줄러 모듈(659), 예컨대 스케줄러는 업링크 및 다운링크 통신들을 위한 무선 단말들에 대한 세그먼트 형태의 시간에 따른 대역폭과 같은 무선 링크 자원들을 스케줄링한다.
시그널링 루틴들(661)은 수신기, 디코더, 송신기, 인코더, 보통 신호 생성, 비콘 신호 생성, 데이터 및 제어 톤 호핑, 신호 전송, 신호 수신 및 핸드오프 시그널링중 하나 이상을 제어한다. 시그널링 루틴들(661)은 비콘 모듈(669) 및 핸드오프 시그널링 모듈(671)을 포함한다. 비콘 모듈(669)은 본 발명에 따라 비콘 신호 들의 생성 및 전송을 제어하기 위하여 비콘 정보, 예컨대 섹터 1 비콘 정보(666)를 사용한다. 본 발명에 따르면, 비콘 신호들은 섹터에서 사용된 캐리어 주파수 대역들의 각 대역으로 각각의 섹터에 전송될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비콘 신호들은 섹터 송신기들(610, 612, 614)를 통해 전송된다. 다른 실시예들에서, 비콘 신호들의 일부 또는 모두는 비콘 송신기들(622, 624, 626)에 의하여 전송될 수 있다. 핸드오프 시그널링 모듈(671)은 기지국(600) 섹터 1로부터/로 전송 및 수신된 핸드오프 시그널링, 예컨대 핸드오프 메시지들(692)을 제어한다.
핸드오프 루틴들(663)은 요구 처리 모듈(673), 보안 기지국 대 기지국 링크 설정 모듈(675), 전용 자원 할당 모듈(67), 등록 모듈(679) 및 무선 링크 설정/종료 모듈(681)을 포함한다. 요구 처리 모듈(673)은 기지국 섹터 접속 포인트와의 새로운 무선 통신 링크를 설정하기 위하여 WT에 의한 요구를 수신하여 처리한다. 기지국 대 기지국 링크 설정 모듈(675)은 BS(600) 섹터 1 및 다른 기지국간의 보안 통신 링크를 설정하기 위하여 BS-BS 정보(662)를 포함하며, 보안 통신 링크는 I/O 인터페이스(616)를 통해 핸드오프 정보를 통신하기 위하여 사용될 수 있다. 전용 자원 할당 모듈(677)은 BS(600)의 섹터 1로의 핸드오프를 요구한 WT에 자원 정보(672)에서 식별된 자원들과 같은 전용 자원들을 할당한다. 모듈(677)은 전용 자원 정보(690)와 같은 정보를 생성할 수 있으며, 식별자들을 지정하는 핸드오프 메시지들(692), 업링크 타이밍 제어 채널 세그먼트들, 업링크 전력 제어 채널 세그먼트들 및/또는 업링크 트래픽 채널 세그먼트들로 상기 정보를 설정하며, 상기 세그먼트들은 셀간 또는 셀내 핸드오프 동작이 호출되는지의 여부에 따라 핸드오프 시 그널링 모듈(671)을 통해 직접 또는 간접적으로 WT에 통신될 수 있다. 등록 모듈(679)은 WT가 초기화를 요구할때 등록동작의 성능 및 기지국(600) 섹터 1 접속 포인트와의 새로운 무선 링크의 설정을 제어할 수 있다. 다른 등록 동작 시퀀스들은 핸드오프가 셀간 핸드오프인지 또는 셀내 핸드오프인지, 예컨대 타이밍 동기 단계들이 수행되는지의 여부에 따라 사용될 수 있다. 무선 링크 설정/종료 모듈(681)은 BS(600) 섹터 1로의 무선 링크의 설정 및 종료의 동작들을 제어한다. 예컨대, 새로운 무선 링크의 설정의 경우에, 모듈(681)은 BS(600) 섹터 1 이 핸드오프를 요구하는 WT에 할당되는 초기 할당 전용 업링크 세그먼트시에 새로운 링크가 설정될 수 있다는 것을 인식하며 적절한 시간에 WT로부터의 업링크 시그널링을 찾는다. BS(600) 섹터 1 및 WT간의 무선 링크의 종료의 경우에, 예컨대 종료는 적절한 시간에 WT로부터 수신 및 시그널링하지 않는 BS에 기초할 수 있으며, 모듈(681)은 타임아웃 측정 및 요구 자원들, 예컨대 타임아웃 종료후 식별자 및 연관된 전용 세그먼트들을 수행한다. 대안 종료 방법들이 가능하며, 예컨대 BS 섹터 1은 새로운 접속 포인트에 대응하는 핸드오프 시그널링, 예컨대 I/O 인터페이스(616)를 횡단하는 핸드오프 메시지를 모니터링할 수 잇으며, 새로운 무선 링크가 결정된 시간에 기초하여 설정 및 종료할때를 결정한다. 선택적으로, WT는 BS(600) 섹터 1에 종료 메시지를 통신할 수 있다.
WT 타이밍 제어 모듈(665)은 WT들의 타이밍을 제어하는 동작들, 예컨대 신호들이 처리 및 디코딩될 수 있도록 BS(600) 섹터 1에 대하여 WT를 동기시키는 동작들을 수행한다. 모듈(665)은 새로운 무선 링크를 설정하는 WT에 BS(600) 섹터 1에 의하여 할당된 전용 업링크 타이밍 제어 세그먼트들을 통해 수신된 타이밍 제어 정보를 처리한다. 타이밍외에, 제어 모듈(665)은 WT가 전송 타이밍을 조절하기 위하여 사용되는 설정된 무선 링크들을 통해 BS 섹터 송신기로부터 전송된 타이밍 보정 신호들을 생성한다.
WT 전력 제어 모듈(667)은 WT들의 전력, 예컨대 WT의 업링크 전송 전력을 제어하는 동작들을 수행한다. WT 전력 제어 모듈(667)은 새로운 무선 링크를 설정하려 하는 WT에 BS(600) 섹터 1에 의하여 할당된 전용 업링크 전력 제어 세그먼트들을 통해 수신된 전력 제어 정보를 처리한다.
도 7은 본 발명에 따라 구현되는 이동 노드와 같은 전형적인 무선 단말(엔드 노드)(700)을 기술한다. 도 7의 무선 단말(700)은 도 1, 도 2 또는 도 5의 시스템들의 엔드 노드들중 일부 노드를 더 상세히 기술될 수 있다. 무선 단말(700)은 수신기(702), 송신기(704), 프로세서(706), 예컨대 CPU, 사용자 입력/출력(I/O) 장치들(708) 및 다양한 엘리먼트들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(712)를 통해 함께 접속된 메모리(710)를 포함한다. 디코더(714)를 포함하는 수신기(702)는 무선 단말(700)이 본 발명에 따라 기지국(600)으로부터 전송된 전용 자원들을 식별하는 정보를 포함하는 핸드오프 메시지들 및 비콘 시그널링을 포함하는 다운링크 시그널링을 수신할 수 있는 안테나(716)에 접속된다. 수신기(702)내의 디코더(714)는 WT(700)를 위하여 의도된 보통 시그널링을 디코딩할 수 있으며, 비콘 시그널링을 포함하는 다른 신호들에 의하여 중첩되거나 또는 간섭된 정보를 복원하기 위한 보정 코딩 프로세스들을 사용할 수 있다. 인코더(718)를 포함하는 송신기(704)는 안테나(720)에 접속되며, 다른 기지국 섹터 접속 포인트에의 WT(700)의 핸드오프를 초기화하는 요구들, 전용 업링크 타이밍 채널 세그먼트들에 대한 타이밍 동기화 정보, 전용 업링크 제어 채널 세그먼트들에 대한 전력 동기화 정보 및 전용 업링크 트래픽 채널 세그먼트들에 대한 사용자 데이터를 포함하는 인코딩 정보 포함 신호들을 기지국(600)에 전송할 수 있다. 다른 타입들의 핸드오프들이 본 발명에 따라 가능하며, 핸드오프들은 이하의 특징들, 셀간 핸드오프, 섹터간 핸드오프 및/또는 캐리어간 핸드오프중 하나 이상을 포함한다.
사용자 I/O 장치들(708), 예컨대 스피커, 마이크로폰, 키보드, 키패드, 디스플레이, 마우스, 비디오 카메라 등은 피어 노드들을 위하여 의도된 사용자 데이터/정보를 입력하고 피어 노드들로부터 수신된 사용자 데이터/정보를 액세스하는 능력을 WT(700)의 사용자에게 제공한다. 무선 단말 메모리(710)는 루틴들(722) 및 데이터/정보(724)를 포함한다. 프로세서(706)는 루틴(722)을 실행하며, 본 발명의 핸드오프 동작들 및 비콘 함수들을 실행하는 것을 포함하는 무선 단말(700)의 동작을 제어하기 위하여 메모리(710)내의 데이터/정보(724)를 사용할 수 있다.
무선 단말 데이터/정보(724)는 무선 단말(700)과의 통신 세션에서 피어 노드로/로부터 전송 및 수신될 음성, 텍스트 또는 다른 타입의 데이터 및/또는 파일들과 같은 사용자 데이터(726)를 포함한다. 데이터/정보(724)는 현재의 기지국 섹터 사용자 정보(728), 새로운 기지국 섹터 사용자 정보(730) 및 시스템 정보(732)를 포함한다.
현재의 BS 섹터 사용자 정보(728)는 단말 ID 정보(734), 기지국 ID 정 보(736), 섹터 ID 정보(738), 모드 정보(740), 식별된 비콘 정보(742), 수신된 타이밍 보정 신호 정보(744), 및 무선 링크(746)를 종료하기 위하여 결정된 시간을 포함한다. 단말 ID 정보(734)는 WT(700)가 무선 단말(700)을 식별하는 무선 링크를 통해 기지국 섹터에 현재 접속되는 기지국 섹터에 의하여 WT(700)에 할당된 식별자 또는 식별자들일 수 있다. 기지국 ID 정보(736)는 예컨대 기지국 식별자, 예컨대 기지국과 연관되고 호핑 시퀀스들에서 사용되는 기울기 값일 수 있다. 섹터 ID 정보(738)는 보통 시그널링이 통신되는 섹터화된 기지국 송신기/수신기의 섹터 ID를 식별하는 정보를 포함하며, 무선 단말이 위치하는 셀의 섹터에 대응한다. 현재의 통신 링크를 위하여 사용될 캐리어 주파수를 지시하는 캐리어 주파수 정보(CF)(735)는 메모리(710)내의 데이터/정보(724)의 정보(728)에 저장된다. 모드 정보(740)는 무선 단말이 온상태/홀드상태/휴면상태에 있는지를 식별한다. 식별된 비콘 정보(742)는 수신 및 측정된 비콘 신호들의 각 신호에 대한 정보, 예컨대 셀/섹터 ID, 신호 강도 레벨, 필터링된 신호 강도 레벨, 및 비콘 신호가 전송되는 섹터내의 보통 시그널링과 연관된 캐리어 주파수를 포함할 수 있다. 식별된 비콘 정보(742)는 현재의 접속 포인트 섹터 비콘을 식별하는 정보, 현재의 WT 섹터 비콘과 인접 섹터 비콘을 비교하는 정보, 및 측정된 비콘 신호들로부터 유도된 정보 및/또는 측정된 비콘 신호들을 핸드오프 기준과 비교하는 정보를 포함할 수 있다. 수신된 타이밍 보정 신호 정보(744)는 설정된 무선 링크를 통해 WT(700)에 의하여 전송된 신호들의 타이밍을 보정하기 위하여 사용된 전송 타이밍 조절 정보 및 설정된 무선 링크를 통해 수신된 타이밍 보정 신호들을 포함한다. 무선 링크(746)를 종료 하기 위하여 결정된 시간은 현재의 기지국과의 기존 링크를 통해 수신된 통신 및/또는 비콘 시그널링 및 할당된 전용 업링크 세그먼트들과 같은 새로운 기지국 섹터 접속 포인트로부터 무선을 통해 수신된 시그널링을 기초하여 핸드오프동안 설정된 무선 링크를 종료하기 위하여 WT(700)에 의하여 결정된 시간이다.
새로운 BS 섹터 사용자 정보(730)는 단말 ID 정보(748), 기지국 ID 정보(750), 섹터 ID 정보(752), 모드 정보(754), 식별된 비콘 정보(756), 전용 자원 정보(758), 핸드오프 메시지들(760) 및 핸드오프 타입 정보(762) 및 캐리어 주파수정보(CF)(759)를 포함한다. 단말 ID 정보(748)는 핸드오프가 초기화되고 기지국 섹터에 대한 무선 단말(700)을 식별할 것을 요구한 기지국 섹터에 의하여 WT에 할당된 식별자 또는 식별자들일 수 있다. 기지국 ID 정보(750)는 예컨대 기지국과 연관되고 호핑 시퀀스들에서 사용되는 기울기 값일 수 있다. 섹터 ID 정보(752)는 보통 시그널링이 새로운 무선 링크를 통해 통신되는 새로운 접속 포인트의 섹터화된 기지국의 송신기/수신기의 섹터 ID를 식별하는 정보를 포함한다. 모드 정보(754)는 새로운 BS 섹터 접속 포인트에 대한 WT의 동작상태, 예컨대 핸드오프 요구를 전송하는 상태, 전용 자원 할당을 대기하는 상태, 할당된 식별자 및/또는 할당된 전용 업링크 세그먼트와 같은 전용 자원들을 수신 및 처리하는 상태, 전용 업링크 채널 세그먼트들을 통한 타이밍 제어 및/또는 전력 제어 시그널링 전송과 같은 핸드오프 동작들 수행하는 상태, 핸드오프 완료 상태, 사용자 데이터 전송 상태, 홀드 상태, 온 상태, 휴면상태를 식별한다. 식별된 비콘 정보(756)는 새로운 BS 섹터 접속 포인트로부터 수신된 비콘에 속하는 타이밍 정보와 같은 정보를 포함 한다. 새로운 BS 섹터 접속 포인트 비콘 신호 및 예컨대 핸드오프 동작에서 WT(700)에 자원들로서 할당될 수 있는 전용 업링크 세그먼트들간의 존재하는 타이밍 관계는 핸드오프 프로세스동안 중단 간격이 최소화될 수 있도록 현재의 설정된 링크를 종료하고 새로운 무선 링크를 설정하는 새로운 BS 섹터 접속 포인트으로의 업링크 시그널링을 시작하는 시점을 WT(700)가 결정하도록 한다.
전용 자원 정보(758)는 정보, 예컨대 BS 섹터 할당 WT 식별자 및/또는 핸드오프 동작시에 사용하기 위하여 WT(700)에 할당된 새로운 BS 섹터 접속 포인트로부터 전용 업링크 채널 세그먼트들을 식별하는 정보를 포함한다. 다른 타입들의 핸드오프 동작들에서, 다른 자원들은 WT(700)에 전용되고 전용된 자원 정보(758)에 포함될 수 있다. 예컨대, 셀간 핸드오프에서, 정보(758)는 WT(700)에 대한 전용 업링크 타이밍 채널 세그먼트 및 업링크 전력 제어 채널 세그먼트를 식별하는 정보를 포함할 수 있으며, 셀내 섹터간 핸드오프에서 정보(758)는 WT(700)에 대한 업링크 타이밍 제어 채널 세그먼트의 할당을 생략할 수 있으며 WT(700)에 대한 업링크 전력 제어 채널 세그먼트의 할당을 포함할 수 있다. 핸드오프 메시지(760)는 WT(700)에 속하는 핸드오프 메시지들, 예컨대 현재 설정된 무선 링크 및 BS 섹터를 통해 그리고 백홀 링크를 통해 새로이 요구된 BS 섹터 접속 포인트에 전송될 핸드오프 요구 초기화 메시지를 포함한다. 핸드오프 메시지들(760)은 새로운 기지국 섹터 접속 포인트로부터 발신되고, 백홀 링크를 통해 기지국으로부터 전송되고, 메시지 식별 자원들과 같이 현재의 무선 링크를 통해 현재의 기지국 섹터 접속 포인트로부터 수신되는 전용 자원 할당 메시지들, 예컨대 새로운 기지국 섹터 접속 포 인트와의 새로운 무선 통신 링크를 설정하기 위하여 사용될 수 있는 식별자들 및/또는 업링크 세그먼트들을 포함한다. 핸드오프 타입 정보(762)는 요구된 핸드오프의 타입, 예컨대 셀간 핸드오프 동작, 셀내 셀간 핸드오프 동작 또는 셀내 캐리어간 핸드오프 동작을 식별하는 정보를 포함한다. 일부 실시예들에서, 셀내 및 셀간 핸드오프들은 핸드오프 동작이 캐리어간 핸드오프 동작인지의 여부에 의하여 구별된다.
시스템 정보(732)는 비콘 ID 정보(764), 핸드오프 기준(766), 셀/섹터 ID 정보(768), 비콘/전용 세그먼트 타이밍 정보(770) 및 핸드오프 타입/동작 정보(772)를 포함한다. 시스템 정보(732)는 정보, 예컨대 무선 통신 시스템의 구조적 정보, 예컨대 기지국 주파수 사용, 타이밍 구조들 및 반복 간격들을 포함한다. 비콘 ID 정보(764)는 WT(700)가 수신된 비콘 신호 또는 신호들을 식별하도록 특정 시간에 특정 주파수로 통신 시스템내에서 특정 섹터/셀 비콘을 연관시키는 룩-업 테이블, 수식등을 포함한다. 핸드오프 기준(766)은 인접 섹터/셀에 핸드오프 요구를 트리거링하기 위하여 무선 단말(700)에 의하여 사용된 임계 제한치들, 예컨대 인접 섹터로부터 비콘 신호의 강도 레벨에 대한 최소 임계치 및/또는 WT 그자체의 현재 섹터 수신된 비콘 신호 강도에 대한 인접 섹터 수신된 비콘 신호의 비교 강도에 대한 임계 레벨을 포함할 수 있다. 셀/섹터 ID 정보(768)는 처리, 전송 및 데이터, 정보 , 제어 신호 및 비콘 신호들의 수신에 사용된 호핑 시퀀스들을 구성하기 위하여 사용된 정보를 포함할 수 있다. 셀/섹터 ID 정보(768)는 캐리어 정보(774)를 포함한다. 캐리어 정보(774)는 특정 캐리어 주파수, 대역폭 및 톤들의 세트를 사용하 는 통신시스템에서 기지국들의 각 섹터/셀을 연관시키는 정보를 포함한다. 일부 실시예들에서, 기지국 섹터는 업링크 및 다운링크 시그널링을 위하여 톤들의 다른 비중첩 세트들을 사용한다. 비콘/전용 세그먼트 타이밍 정보(770)는 BS 섹터들에 의하여 전송된 비콘 신호들간의 타이밍 관계들 및 핸드오프시에 사용하기 위하여 WT(700)에 BS 섹터에 의하여 할당될 수 있는 전용 업링크 세그먼트들을 한정하는 정보를 포함한다. 핸드오프 타입/동작 정보(772)는 핸드오프의 타입에 대한 함수로서 수행되는 단계들 또는 단계들의 시퀀스를 식별하는 정보를 포함한다. 예컨대, 셀간 핸드오프는 셀내 핸드오프에서 생략되는 타이밍 동기화 단계를 포함할 수 있다.
루틴들(722)은 통신 루틴(776) 및 무선 단말 제어 루틴들(778)을 포함한다. 무선 단말 제어 루틴들(778)은 비콘 루틴들(782), 핸드오프 루틴들(784), 사용자 데이터 시그널링 모듈(786) 및 진행중인 무선 단말 타이밍 제어 모듈(788)을 포함하는 시그널링 루틴들(780)을 포함한다. 무선 단말 통신 루틴(776)은 무선 단말에 의하여 사용된 다양한 통신 프로토콜들을 구현한다.
무선 단말 제어 루틴들(778)은 본 발명에 따라 전력 제어, 타이밍 제어, 시그널링 제어, 데이터 처리, I/O, 비콘 관련 기능들의 제어, 및 핸드오프 시그널링 및 동작의 제어를 포함하는 무선 단말의 기본 제어 기능을 수행한다. 메모리(710)내의 데이터/정보를 사용하는 시그널링 루틴들(780)은 비콘 신호 수신 및 처리, 핸드오프 시그널링 및 처리, 및 사용자 데이터 시그널링 및 처리를 포함하는 동작들을 수행하기 위하여 수신기(702) 및 송신기(704)의 동작을 제어한다.
비콘 루틴들(782)은 비콘 처리 및 ID 모듈(790), 비콘 강도 측정 모듈(792), 비콘 비교 모듈(794), 및 핸드오프 결정 모듈(796)을 포함한다. 비콘 ID 정보(764) 및 셀/섹터 ID 정보(768)를 포함하는 시스템 정보(732)를 사용하는 비콘 처리 및 ID 모듈(790)은 수신된 비콘 신호를 식별하고 사용자의 식별된 비콘 정보(742)에 정보를 저장한다. 비콘 신호 강도 측정 모듈(792)은 수신된 비콘 신호의 신호 강도를 측정하고 사용자의 식별된 비콘 정보(742)에 정보를 저장한다. 비콘 비교 모듈(794)은 인접한 섹터/셀에 대한 핸드오프를 시작할때를 결정하기 위하여 사용될 수 있는 정보를 얻기 위하여 식별된 비콘 정보(742)를 비교한다. 비콘 비교 모듈(794)은 핸드오프 기준(766)의 최소 임계 레벨들에 대해 개별 비콘 신호 강도를 비교할 수 있다. 비콘 비교 모듈(794)은 WT들 자신의 비콘 신호 및 인접한 섹터/셀 비콘 신호 사이의 상대적 신호 강도 레벨들을 비교할 수 있다. 비콘 비교 모듈(794)은 핸드오프 기준(766)의 임계 레벨들에 대하여 상대적 강도 레벨 차 측정치들을 비교할 수 있다. 핸드오프 결정 모듈(796)은 비콘 비교 모듈(794)로부터 출력 정보를 수신하고 핸드오프 요구를 시작할지 아닐지의 여부 및 기지국 섹터가 핸드오프 요구를 시작하기 위하여 어떤 캐리어 주파수를 사용할지에 대한 결정을 한다. 핸드오프 결정 모듈(796)은 혼란들을 최소화하기 위하여 상기 요구를 시작할 시간을 고려할때 처리시 사용자 데이터 세션들 같은 다른 정보를 고려할 수 있다.
핸드오프 루틴들(784)은, 핸드오프 결정 모듈(796)로부터의 출력에 의해 트리거될때 섹터간, 셀간, 및/또는 캐리어간 핸드오프를 시작하기 위한 시그널링을 생성하고 핸드오프를 완료하기 위한 동작들을 수행한다. 다음 핸드오프에 사용될 새로운 무선 링크에 대한 캐리어 주파수 및 기지국 섹터 연결 지점은 다른 경우에서 논의된 바와같이 비콘 신호들을 사용하여 다양한 실시예들에서 일반적으로 식별된다. 핸드오프 루틴들(784)은 요구 모듈(701), 전용 자원 모듈(703), 등록 모듈(705), 무선 링크 설정/종료 모듈(707), 무선 터미널 타이밍 제어 모듈(709) 및 무선 터미널 전력 제어 모듈(711)을 포함한다.
요구 모듈(701)은 다른 기지국 섹터 연결 지점과의 새로운 무선 통신 링크를 시작 및 설정하기 위하여 WT(700)에 의해 생성한다. 전용 자원 모듈(703)은 핸드오프 동작들을 위하여 새로운 BS 섹터 연결 지점에 의해 WT(700)에 할당된 전용 자원들, 예를들어 식별기들 및/또는 전용 업링크 세그먼트들을 식별하는 신호들을 포함하는 신호들을 수신 및 처리한다. 모듈(703)은 전용 자원 정보(758)가 추출되고 저장되는 핸드오프 메시지들(760)을 수신할 수 있다. 핸드오프 메시지들(760)의 상기 정보는 식별기들, 업링크 타이밍 제어 채널 세그먼트들, 업링크 전력 제어 채널 세그먼트들, 및/또는 업링크 트래픽 채널 세그먼트들을 지정한다. 등록 모듈(705)은 기지국 섹터 연결 지점과의 새로운 무선 링크를 시작 및 설정하는 것을 요구하는 WT(700)에 의한 등록 동작들의 수행을 제어하기 위하여 핸드오프 타입 정보(762) 및 핸드오프 타입/동작 정보(772)를 포함하는 데이터/정보(724)를 사용한다. 다른 등록 동작 시퀀스들은 예를들어 타이밍 동기화 단계들이 수행될지 아닐지에 관련하여 핸드오프가 셀간 핸드오프인지 또는 셀내 핸드오프인지에 따라 사용될 수 있다. 등록 모듈(705)은 적당한 시간에 새로운 연결 지점을 식별하는 WT(700)와 연관된 홈 에이전트에 시그널링을 포함할 수 있다. 무선 링크 설정/종료 모듈(707)은 핸드오프와 관련하여 새로운 무선 링크의 설정 및 기존 무선 링크의 종료 동작들을 제어한다. 예를들어, 새로운 무선 링크를 설정하는 경우, 모듈(707)은 새로운 기지국 섹터 연결 지점에 의해 핸드오프를 요구하는 WT에 할당된 가장 빨리 할당된 전용 업링크 세그먼트의 시점에서 새로운 링크가 설정되는 것을 인식하고, 그러므로 할당된 시간에서 업링크 시그널링을 수행함으로서 새로운 링크를 설정한다. 핸드오프 동작들의 일부로서 설정된 무선 링크를 종료하는 경우, 예를들어 종료는 적당한 시간, 예를들어 새로운 BS 섹터 연결 지점에 의해 WT에 할당되었던 가장 빠른 전용 업링크 세그먼트의 발생 바로 전 시간에서 설정된 무선 링크를 통하여 WT(700) 중단 전송에 의해 수행될 수 있다. 정보(756)에 저장된 수신된 비콘 신호의 타이밍 및 새로운 BS 섹터에 의해 WT(700)에 할당된 정보(758)에서 식별된 전용 자원과의 공지된 관계는 비콘과 결합하여 전용 타이밍 정보(770)에 사용되고, 이것은 예를들어 종료가 새로운 링크를 설정하기 위한 WT에 전용으로 사용되는 자원이 사용될 수 있는 시간 바로 전에 발생하도록 종료 시간을 결정하기 위하여 전용 자원 및 비콘 사이의 오프셋을 가리킨다. 다른 종료 방법들은 가능하다; 예를들어 WT(700)는 본래 무선 링크를 통하여, 가장 빠른 전용 업링크 세그먼트상에서 새로운 BS 섹터에 통신 바로 전에 종료될 기지국 섹터 연결 지점으로 종료 메시지를 통신할 수 있다. 다른 실시예에서, 새로운 BS 섹터는 할당된 전용 세그먼트 동안 WT로부터 업링크 시그널링을 성공적으로 수신한후 귀로 BS-BS 링크를 통하여 본래의 BS 섹터 WT 연결 지점으로 종료 메시지를 통신할 수 있다.
WT 타이밍 제어 모듈(709)은 WT(700)의 타이밍, 예를들어 신호들이 처리 및 디코드되도록 새로운 BS 섹터 연결 지점에 관련하여 WT(700)를 동기화하는 것을 제어하기 위한 동작들을 수행한다. 모듈(709)은 타이밍 동기화 동작의 일부로서 새로운 BS 섹터 연결 지점에 의해 할당된 전용 업링크 타이밍 제어 세그먼트들에 타이밍 제어 정보를 생성하고 전송한다. BS로부터 수신된 타이밍 신호들에 응답하여, WT 타이밍 제어 모듈(709)은 심볼 전송 타이밍, 예를들어 심볼들이 동기화된 방식으로 다른 WT들로부터의 BS에서 수신되도록 심볼 전송 타이밍을 제공하기 위하여 사용되는 클럭을 변형할 것이다. WT 전력 제어 모듈(711)은 WT 전력 제어 동작의 일부로서 새로운 BS 섹터 연결 지점에 의해 할당된 전용 업링크 전력 제어 세그먼트들에 전력 제어 신호들을 생성 및 전송한다. 따라서, 모듈(711)은 예를들어 전력 제어 동작의 일부로서 WT 전송 전력 레벨을 조절하기 위하여 BS로부터 수신된 전력 제어 신호들에 응답한다. 모듈들(709 및 711)은 제어 신호들을 생성 및 전송하는 것외에, 몇몇 실시예들에서 예를들어 핸드오프 동작들의 일부로서 WT 전송 타이밍 및/또는 WT 전송 전력을 조절하는 WT 타이밍 및/또는 전력 동작들의 일부로서 새로운 BS 섹터 연결 지점으로부터 제어 신호들을 수신 및 처리한다.
사용자 데이터 시그널링 모듈(786)은 새로운 무선 링크를 통하여 사용자 데이터의 전송을 제어하기 위하여 새로운 BS 섹터 연결 지점에 의해 새로운 무선 링크에 대한 WT(700)에 할당된, 전용 자원들, 예를들어 전용 업링크 트래픽 채널 세그먼트들을 사용하는 것을 포함하는 동작들을 수행한다. 진행하는 무선 터미널 타이밍 제어 모듈(788)은 모듈이 설정된 무선 링크를 통하여 통신된 타이밍 제어 신 호들을 수신 및 처리하는 현재 BS 섹터 연결 지점 및 WT(700) 사이의 타이밍 제어를 유지하기 위하여 설정된 무선 통신 링크들에 의해 사용된다. 모듈(788)의 처리는 설정된 무선 링크를 통하여 WT(700)에 의해 전송된 신호들, 예를들어 심볼들의 타이밍을 조절하기 위하여 전송 타이밍을 조절하도록 WT(700)를 동작하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, WT(700)에 의해 수행되는 셀내 섹터간 핸드오프 동작들 및/또는 섹터내 캐리어간 핸드오프 동작들은 모듈(788)에 의해 수행되는 타이밍 동기화를 사용하거나 모듈(788) 정보, 예를들어 고정된 오프셋을 바탕으로 미리 결정된 조절을 수행하므로, 타이밍 조절을 위한 전용 자원들은 필요하지 않고, 비타이밍 제어 데이터와 통신하기 위하여 사용된 적어도 하나의 업링크 세그먼트의 사용 및 할당전에 새로운 BS 섹터 연결 지점에 의한 WT(700)에 의해 할당되고 사용되지 않는다. 상기 실시예에서, 셀내 핸드오프의 경우, WT는 새로운 BS 섹터 연결 지점으로부터 무선을 통하여 전송된 타이밍 제어 신호에 응답하여 송신기 타이밍을 변화하기 전에, 기존 링크를 종료할 수 있고, 새로운 캐리어 또는 섹터와의 새로운 링크를 설정하고 전력 제어 신호들 및/또는 사용자 데이터를 전송한다.
특정 실시예에 따라, 기지국은 시스템 주파수 대역들의 각각에 해당하는 비콘 신호들을 주어진 섹터에 전송하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기지국은 자신의 섹터 및 인접한 섹터들에 의해 사용된 주파수 대역들에 해당하는 서브세트로 주어진 섹터에 전송된 비콘 신호들을 제한할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 개별 섹터들과 관련하여, 기지국은 인접한 섹터들에 사용된 주파수 대역들에 해당하는 서브세트에 주어진 섹터에 전송된 비콘 신호들을 제한할 수 있다.
비록 3개의 캐리어 슬롯들(주파수 대역들) 사이에서 분할된 대역폭을 가진 통신 시스템에 대해 도시했지만, 본 발명은 동일한 주파수 대역이 시스템에 사용되지 않는 다른 통신 시스템들에 응용할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 본 발명의 다양한 특징 또는 엘리먼트들은 통신 시스템 부분에서 실행되고 시스템의 다른 부분들에서 실행되지 않을 수 있다. 상기 실시예에서, 본 발명에 따라 실행된 무선 터미널들은 섹터간 및/또는 셀간 핸드오프에 관한 결정들을 이용할때 본 발명의 비콘 시그널링 특징들 및 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 핸드오프 방법들 및 장치의 다양한 특징들은 도 6-11을 참조하여 기술될 것이다.
섹터화되지 않은 셀들의 경우, 각각의 셀은 일반적으로 단일 기지국에 의해 사용된다. 섹터화된 셀들의 경우, 각각의 섹터는 다른 기지국에 의해 사용되거나 섹터화된 기지국은 사용될 수 있다. 도 6은 예시적인 섹터화된 기지국(액세스 노드)(600)을 도시하고 여기서 각각의 섹터는 각각의 섹터에 사용된 다른 안테나들에 결합된 별개의 수신기(섹터 1 수신기 604, 섹터 2 수신기 606,..., 섹터 N 수신기 608), 및 송신기(섹터 1 송신기 610, 섹터 2 송신기 612,...,섹터 N 송신기 614)에 의해 사용된다. 선택적으로, 각각의 섹터 수신기는 다른 부분, 예를들어 섹터화된 안테나의 엘리먼트에 결합될 수 있고, 여기서 각각의 부분은 섹터에 대응한다. 유사하게, 각각의 섹터 송신기는 다른 부분, 예를들어 섹터화된 안테나의 엘리먼트에 결합될 수 있고, 각각의 부분은 섹터에 대응한다. 몇몇 실시예들에서, 예를들어 업링크 및 다운링크 신호들이 주어진 섹터에 대해 톤들의 다른 비오버랩핑 세트들을 사용하는 경우, 주어진 섹터에 대한 수신기들 및 송신기들은 동일한 안테나 또는 안테나 부분을 사용할 수 있다.
따라서, 섹터화된 기지국 실시예(600)의 경우, 셀의 기지국(600)은 섹터 당 하나의 수신기 및 송신기를 포함하고, 그 각각은 개별 섹터들의 이동 노드 등록 및 다른 동작들을 처리하기 위하여 섹터 단위로 동작하는 연관된 루틴들, 모듈들 및 데이터/정보와 함께 아날로그 필터를 포함한다. 따라서, 기지국(600)은 복수의 세트들의 루틴들(섹터 1 루틴들 651,...섹터 N 루틴들 653) 및 복수의 세트들의 데이터/정보(섹터 1 데이터/정보 세트 658,..., 섹터 N 데이터/정보 세트 660)를 포함하고, 이것은 섹터당 하나이다. 하나의 섹터로부터 다른 섹터로 셀내 섹터간 핸드오프들은 필터 섹터에 해당하는 여기에 포함된 기지국 섹터 또는 모듈로부터, 동일한 셀의 제 2 섹터에 해당하는 기지국 모듈로 핸드오프로서 도시될 수 있다.
몇몇 실시예들에서 섹터화된 셀의 단일 기지국(600)의 사용은 셀의 섹터들 사이의 타이밍 동기화를 용이하게 한다. 클럭 모듈(618)에 포함된 공통 클록 회로는 셀의 개별 섹터들에서 심볼 타이밍 및 다른 동작들이 동기화되도록, 다중섹터 셀을 설정하는 기지국 모듈들 사이에서 공유될 수 있다. 셀내 핸드오프들의 경우, 셀의 다른 섹터들을 통한 심볼 타이밍이 유지될때, 타이밍 동기화가 신뢰적으로 유지되기 때문에 핸드오프를 수행시 초기 타이밍 동기화 동작을 수행할 필요성을 감소시키거나 제거하는 것은 가능하다. 따라서, 적어도 몇몇 실시예들에서, 셀내 핸드오프를 실행하기 위하여 요구된 시간은 동기화되지 않은 이동 장치가 시스템에 진입할때 사용되는 타이밍 동기화 동작을 회피함으로써 감소된다. 셀내 핸드오프는 섹터간 핸드오프일 수 있다. 따라서, 셀내 핸드오프들은 셀간 핸드오프보다 적은 시간 및/또는 적은 자원들로 실행될 수 있다.
본 발명을 설명하기 위하여, 각각의 셀이 적어도 하나의 섹터 및 하나의 기지국을 포함한다는 것이 인식된다. 몇몇 실시예들에서 도 6에 도시된 바와같은 다중 섹터 셀들 및 기지국들(600)들은 사용된다. 섹터는 몇몇 실시예들에서 다중 캐리어 주파수들을 지원할 수 있다. 핸드오프들은 섹터들 사이에서 또는 섹터의 캐리어들 사이에서 발생한다. 다중 섹터 셀들의 경우, 셀내(intra-cell) 및 셀간(inter-cell) 핸드오프들은 발생할 수 있다. 핸드오프들은 정보의 전달, 예를들어 섹터에 대한 장치(device) ID 할당들 및/또는 섹터내의 캐리어를 포함하는 물리계층 시그널링, 및 전력 및/또는 예를들어 핸드오프시 포함되는 섹터(들)의 모듈(들)에 의해 수행되는 타이밍 제어인 다른 시그널링 계층 동작들을 포함한다. 데이터는 하나의 섹터로부터 다른 섹터로 통신 링크들, 예를들어 하나 이상의 기지국들 사이 및/또는 단일 기지국의 섹터들에 대응하는 모듈들 사이에 존재하는 광섬유 또는 유선(wire) 링크 같은 비무선 링크들을 통하여 통신될 수 있다.
논의를 위하여 인접 셀들이 다른 주파수들을 사용하는 것이 가정될 것이다. 그러나, 본 발명의 핸드오프 방법은 동일한 주파수들이 다른, 예를들어 인접한 섹터들에 사용되는 실행에서 핸드오프 처리로부터 생략된 다른 주파수를 수용하기 위하여 필터/수신기 변화들을 설정하는 것과 관련된 단계들을 가진 것의 주파수 재사용 인자들을 가진 시스템들에 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따라 구현되는 제 1 기지국(BS1)(901), 제 2 기지국(BS2)(903), WT(902) 및 이동 인터넷 프로토콜(IP) 홈 에이전트(HA) 노드(914)를 포함하는 예시적인 시스템(900)의 도면이다. BS들(901, 903)은 예시적인 BS(600)와 유사하거나 동일하고, WT(900)는 예시적인 WT(700)과 유사하거나 동일할 수 있다.
다양한 방법들을 사용하여, 제 1 기지국 섹터(904)의 종래 통신 세션에서 제 1 기지국(BS1)(901)과 예약된 도 9에 도시된 무선 터미널(WT)(902) 같은 이동 노드는 예를들어 보다 우수한 신호 조건들로 인해 현재 셀 또는 섹터(904) 보다 식별된 셀 또는 섹터(906) 사이에 존재하도록 핸드오프하기 위하여 제 2 기지국(BS2)(903)의 셀 및/또는 섹터(906)(및/또는 복수의 캐리어들이 섹터내에서 지원되는 경우 섹터 캐리어)를 식별할 수 있다. 본 발명을 설명하기 위하여, 논의는 신호 캐리어가 각각의 섹터내에서 사용되는 예들의 시간으로 제한될 것이다. 논의를 위하여, 이동 장치(WT 902)가 현재 무선 링크(950)를 사용하여 무선 시그널링, 예를들어 라디오 시그널링을 통하여 통신하는 기지국 섹터(904)는 "현재 기지국 섹터"로서 기술될 것이다. 이동 장치(WT 902)는 무선 접속(950)을 통하여 현재 기지국 섹터(904)로 및 링크들(920,924,922)을 통하여 동일하거나 다른 셀들의 다른 기지국 섹터들로 네트워크 접속을 가진다. 이동 노드(WT 902)가 핸드오프를 완료하기 위하여 찾는 기지국 섹터는 "새로운 기지국 섹터"라 하고 이 실시예에서 기지국 섹터(906)이다. 예를들어 단일 섹터 셀들의 경우처럼 기지국 당 하나의 섹터가 있는 경우, 새로운 기지국 섹터는 핸드오프 동작이 완료되는 새로운 기지국일 것이다. 복수의 섹터 셀들의 경우 새로운 기지국 섹터는 현재 기지국 섹터와 동일한 셀 내의 새로운 기지국 또는 다른 기지국 섹터의 일부일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 기지국의 각각의 섹터는 현재 섹터 및 물리적으로 인접한 섹터에 의해 사용된 주파수 대역, 예를들어 f1 대역, f2 대역 또는 f3 대역에 비콘(beacon) 신호를 전송한다. 도 9의 도면(802)은 수직 축(804)상 기지국 섹터 송신기로부터의 예시적인 다운링크 비콘 신호들(비콘 1 808, 비콘 2 810...비콘 N 812) 대 수평 축(806)상 타임을 도시한다. 주어진 기지국 섹터 전송에 대한 비콘 신호를 주파수 대역으로 전송하는 것은 이 실시예에서 때때로 비콘 슬롯이라 불리는 제 1 복수의 심볼 타임들 동안 적어도 한번 발생한다. 예시적인 실시예에서, 각각의 기지국 섹터 송신기는 비콘 슬롯 동안 비콘 신호를 전송한다. 하나의 비콘 슬롯 동안 전송된 비콘 신호가 시퀀스내에서 다른 비콘 슬롯내에 전송된 비콘 신호와 다른 톤 또는 톤들을 사용하는 비콘 신호들의 시퀀스는 사용될 수 있다. 섹터 송신기에 의해 전송된 비콘 신호들의 시퀀스는 다른 형태의 비콘 신호들, 예를들어 캐리어(f1)와 연관된 비콘 신호, 캐리어(f2)와 연관된 비콘 신호, 및 캐리어(f3)와 연관된 비콘 신호를 포함할 수 있다. 다른 형태의 비콘 신호들, 예를들어 셀 및/또는 섹터 정보를 전달하기 위하여 사용된 비콘 신호는 본 발명에 따라 가능하다. 비콘 신호들의 시퀀스는 N 비콘 슬롯들을 포함하는 각각의 울트라슬롯(ultraslot)을 위하여 반복하고, 여기서 N은 양의 정수이다. 상기 실시예에서, 각각의 비콘 슬롯은 8개의 슈퍼슬롯들(superslot)을 포함하고; 각각의 슈퍼슬롯은 고정된 수의 OFDM 심볼 타임들, 예를들어 113 OFDM 심볼 타임들을 포함한다. 슈퍼슬롯들은 로우(814)에 의해 도시되고, 여기서 8 슈퍼슬롯들은 비콘 슬롯에 포함되고, 하나의 비콘은 각각 8개의 슈퍼슬롯내의 미리 결정된 고정된 타임에서 전송된다. 비콘 슬롯들은 복수의 비콘 슬롯들을 포함하는 로우(816)에 의해 도시되고, 울트라 슬롯들은 로우(818)에 의해 도시된다. 울트라 슬롯의 특정 인덱스 값 비콘 슬롯내의 비콘 신호는 울트라 슬롯으로부터 연속적인 울트라 슬롯으로 반복한다. 자신의 비콘 신호들 세트를 전송하는 물리적으로 인접한 섹터는 현재(현재 연결 지점) 셀 또는 바로 이웃하는 셀일 수 있다.
도면(820)은 수직 축(822)상 액세스 세그먼트들에 대한 업링크 주파수들(톤들) 대 수평 축상 타임(806)을 도시한다. 다운링크중 슈퍼슬롯의 시작부와 업링크중 대응 구간의 시작부 사이에 타임 오프셋(824)이 있다는 것의 주의되어야 한다. 이 실시예에서, 각각의 슈퍼슬롯에 대응하여, 기지국 섹터 연결 지점에 핸드오프 동작을 요구한 무선 터미널에 대한 전용 자원로서, 기지국 섹터 연결 지점에 의해 할당될 수 있는 한 세트의 12개의 액세스 세그먼트들이 있다. 예시적인 세트의 액세스 세그먼트들(826,828,830,832,834,836,838,840, 및 842)은 도면(820)으로 도시된다. 액세스 슬롯들에 대응하는 타임의 전용 기간들을 사용함으로써, 셀에 이미 등록된 WT들에 의한 전송들로 인한 간섭은 최소화된다. 액세스 세그먼트들은 섹터에 진입하는 WT들이 예를들어, 섹터에 등록하고, 시작 타이밍 제어 동작들을 수행하고, 및/또는 섹터에서 초기 전력 제어 동작들을 수행하기 위하여 전송하기 시작하는 세그먼트들이다.
각각의 세트의 액세스 세그먼트들은 액세스 슬롯동안 발생하고, 예를들어 세트(826)은 액세스 슬롯(868) 동안 발생한다. 12개의 액세스 세그먼트들(826)의 세트는 액세스 세그먼트들(844,846,848,850,852,854,856,858,860,862,864 및 806)을 포함한다. 기지국 섹터 연결에 해당하는 액세스 세그먼트들은 기지국 섹터 송신기에 의해 전송된 비콘 신호들과 관련하여 고정된 타이밍 관계를 가진다. 몇몇 실시예들에서, 기지국 섹터 연결 지점에 해당하는 액세스 세그먼트들은 동일한 기지국에 의해 전송된 다른 비콘 신호들과 관련하여 고정된 타이밍 관계를 가진다. 동일한 기지국에 의해 전송된 다른 캐리어들의 비콘 신호들이 고정된 타이밍 관계들로 동기화되기 때문에, 하나의 캐리어의 액세스 세그먼트들이 액세스 세그먼트들이 해당하는 동일한 주파수 대역으로 전송된 비콘 신호가 아닌, 동일한 기지국에 의해 사용된 다른 캐리어 대역들로 전송된 비콘 신호들에 관련하여 고정된 타이밍 간계를 가진다는 것이 주의된다. 이런 공지된 관계는 핸드오프 동작시 포함된 무선 터미널에 의해 현재 접속된 기지국 섹터 연결 지점과의 무선 링크를 종료하고 할당된 업링크 액세스 세그먼트를 사용하여 업링크상 새로운 무선 링크를 통하여 통신을 시작하도록 시간 포인트를 결정하는데 사용될 수 있다. 타이밍 오프셋(870)은 비콘 신호 1(808) 및 세트(830)의 가장 빠른 액세스 세그먼트들 사이의 예시적인 오프셋을 도시한다. 각각의 액세스 세그먼트는 하나 이상의 심볼 타임들을 포함하고 하나 이상의 톤들을 사용한다. 예시적인 실시예에서 액세스 세그먼트들의 각각은 동일한 수의 톤 심볼들을 포함하고, 하나의 톤 심볼은 하나의 OFDM 심볼 구간 타임 동안 하나의 톤을 나타내는 무선 링크 자원의 기본 단위이다. 다른 실시예들에서 다른 수의 액세스 세그먼트들은 이용될 수 있고 예를들어 다른 목적들을 위하여 다른 형태의 액세스 세그먼트들은 다른 수의 톤 심볼들을 포함할 수 있다. 예를들어 타이밍 제어 동작들에 대한 액세스 세그먼트는 전력 제어 동작들을 위해 액세스 세그먼트와 다른 특성들을 가질 수 있다. 각각의 액세스 세그먼트는 이동 장치 액세스 업링크 신호들에 전용으로 사용되는, 예를들어 등록, 동작들, 예를들어 장치 ID 할당, 타이밍 제어 및/또는 전력 제어 동작들용 전용 세그먼트이고, 여기서 하나의 섹터에 진입하는 장치는 기지국 섹터 스케쥴러(scheduler)에 의해 WT에 할당되었던 이 목적을 위하여 전용으로 사용되는 하나 이상의 복수의 세그먼트들(844,846,848,850,852,854,856,858,860,862,864,866)을 사용하는 동작들을 수행할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 타이밍 제어 동작들을 위하여 할당된 액세스 세그먼트들은 전력 제어 동작들을 위하여 할당된 세그먼트들에 선행한다. 예를들어, 셀간 핸드오프 동작의 경우, WT에는 타이밍 제어 신호(들)을 전송하기 위하여 사용될 세그먼트들의 세트(844,846,848,850,852,854)로부터 하나의 세그먼트가 할당되고 전력 제어 신호(들)을 전송하기 위하여 사용될 세그먼트(856,858,860,862,864,,866)로부터 하나의 세그먼트가 할당된다. 이들 전용 자원들의 할당은 BS2(903) 섹터(906)로부터 네트워크 링크(924)를 통하여 BS1(901) 섹터(904)로 통신된 후 본래 무선 링크, 예를들어 현재 무선 링크(901)를 통하여 무선 터미널에 전달된다. 다른 세그먼트들은 다른 세트의 톤 심볼들을 사용할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 다른 형태의 액세스 세그먼트들은 다른 세트의 톤들을 사용한다. 몇몇 실시예들에서, 도 8에 도시된 바와같이, 세그먼트의 톤 심볼들은 연속적이고; 그러나, 다른 실시예들에서, 세그먼트에 포함된 톤 심볼들은 연속적이지 않을 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 섹터는 한 세트의 N개의 연속적인 비콘 슬롯들 동안 인접한 섹터에 비콘 신호를 전송하기 위하여 다른 주파수들을 사용한다. N개의 연속적인 비콘 슬롯들은 울트라슬롯이라 불리는 것을 설정한다. 비콘 시그널링의 정확한 패턴은 예시적인 실시예에서 울트라슬롯 내에서 반복하지 않고, 예를들어 다른 비콘 슬롯들은 비콘 톤들에 대해 약간 다른 주파수들을 사용할 수 있지만, 다음 울트라 슬롯으로 반복하지 않는다. 그러나, 비콘 시그널링 패턴은 하나의 울트라슬롯으로부터 다음 울트라슬롯으로 반복할 것이다.
인접한 기지국 섹터로부터 수신된 비콘 신호로부터, 이동 장치(902)는 다양한 실시예들에서 하나 이상의 다음 동작을 수행할 수 있다: 비콘 신호가 전송되고, 비콘 신호 측정치(들) 및 트래픽 로딩 같은 다른 정보를 바탕으로 핸드오프 결정을 설정하기 위하여 복수의 섹터들 사이에서 선택한 기지국 섹터와 이동 장치 사이의 통신 채널 품질을 결정하고, 전송 섹터를 포함하는 예를들어 셀의 기울기인 셀 및/또는 섹터 식별기를 결정하고, 전송된 비콘 신호에 해당하는 섹터 및/또는 섹터 캐리어의 주파수 대역(예를들어, 섹터 타입)을 결정하고, 현재 기지국 섹터내의 타이밍 및 핸드오프 동작이 완료된 새로운 기지국 섹터일 이동 노드에 의해 선택된 기지국 섹터의 슈퍼 슬롯내의 타이밍 사이에서 슈퍼 슬롯내의 상대적 타이밍을 결정한다.
핸드오프 실행에 대한 결정이 본 발명에 따라 다른 네트워크 연결 지점들로 부터 수신된 비콘 신호들의 상대적 강도를 바탕으로 이동 장치에 의해 이루어지면, 핸드오프는 이동 장치가 통신하는 현재 기지국 섹터를 통하여 이동 장치에 의해 시작된다. 이런 방식에서 핸드오프는 이동 장치가 현재 기지국 섹터의 주파수 대역으로부터 새로운 기지국 섹터의 주파수 대역으로 수신기/송신기 회로를 스위칭할 필요없이 현재 기지국 섹터를 통하여 시작될 수 있다. 도 10은 몇몇 실시예들에서 발생하는 다양한 예시적인 핸드오프 관련 시그널링을 도시한다. 이동 장치(902)는 현재 기지국 섹터(904)에 하나의 신호(1002), 예를들어 핸드오프가 완료된 인접한 섹터(906)에 해당하는 셀 식별기 및/또는 섹터 타입 식별기를 전송한다. 현재 네트워크 연결 지점, 이 실시예에서 기지국 섹터(904)는 이동 노드(902) 및 새로운 네트워크 연결 지점, 예를들어 이 실시예에서 기지국 섹터(906) 사이의 통신을 인에이블하기 위하여 이 정보를 사용한다. 몇몇 실시예들에서, 현재 BS 섹터는 라우터로서 작동하고 이동 노드 및 새로운 네트워크 연결 지점 사이에서 핸드오프 메시지들을 간단히 릴레이한다. 그러나, 통신 목적들 및 이동 장치와의 현재 무선 링크를 통하여 요구된 시그널링의 양을 감소시키기 위하여, 현재 기지국 섹터(904)는 이동 장치(902) 및 새로운 기지국 섹터(906) 사이의 통신을 릴레이하거나 이동 장치(902) 대신 새로운 기지국 섹터(906)과 핸드오프를 협상하는 프록시로서 작동한다. 따라서, 핸드오프 정보는 이동 노드를 위하여 링크들을 통하여 새로운 기지국 섹터와 통신되고, 이것은 종종 기지국들 및/또는 기지국내의 섹터들을 연결하는 와이어라인(예를들어, 구리 또는 광섬유 라인들)이다. 기지국들 사이의 링크들의 경우, 상기 링크들은 귀로 링크들을 포함할 수 있다. 기지국 섹터들 사이의 핸드오 프 통신들은 핸드오프 통신이 추가로 처리되기 전에, 암호화를 포함하는 인증 및/또는 다른 보안 절차들을 겪을 수 있다. 상기 실시예들에서, 보안 통신 링크는 보안 링크를 통하여 통과되는 자원 할당들을 포함하는 핸드오프 메시지들을 가진 새로운 네트워크 연결 지점과 현재 네트워크 연결 지점 사이에 설정된다.
도 10에서, 신호(1004)는 이동부(902)를 위한 핸드오프를 시작하기 위하여 BS1으로부터 새로운 BS 섹터(906)로 신호의 전송을 나타낸다. 이 시그널링은 이동 노드 식별 정보뿐 아니라, 이동부(902)에 의해 공급된 기지국 및 섹터 식별기 및/또는 핸드오프를 시작하기 위한 의도를 가리키는 다른 정보를 포함할 수 있다. 새로운 BS 섹터(906)는 보안 챌린지(challenge)(1006)를 현재의 BS 섹터(904)에 전송함으로써 응답한다. BS 섹터(904)는 올바른 응답(1008)으로 응답하여 추가 핸드오프 관련 시그널링을 위하여 보안 통신 링크를 설정한다. 다른 실시예에서, 적어도 일부의 상기 단계들(1004,1006 및 1008)은 생략된다. WT는 현재 기지국 섹터를 통하여 새로운 기지국 섹터로 정보(하기 단계 1010 참조)를 보낸다.
일단 충분한 레벨의 보안이 현재 기지국 섹터(906) 및 새로운 기지국 섹터(906) 사이에서 설정되면, 이동 노드(902)는 새로운 기지국 섹터(906)로 핸드오프를 완료하고 및/또는 새로운 BS 섹터(906)로부터 정보를 수신하기 위한 의도를 포함하는 현재 기지국 섹터(904) 정보를 통하여 통신할 수 있다. 긴박한 이동 장치 핸드오프를 새로운 기지국 섹터(906)에게 시그널링하는 현재 기지국 섹터(904) 다음, 새로운 기지국 섹터(906)는 이동 장치(902)를 전용 통신 자원, 예를들어 새로운 섹터(906)에 진입중에 무선 시그널링과 관련하여 이동 장치(902)에 의해 사용 될 적어도 하나의 장치 식별기를 할당한다. 몇몇 시스템들에서 복수의 장치 식별기들은 섹터(906)에 사용하기 위하여 이동부(902)에 할당되고, 예를들어 상기 식별기들은 "온 상태"에서 동작할때 이동부에 의해 사용되고, 다른 식별기는 섹터에서 동시에 "홀드" 상태의 셀에서 동작할 수 있는 비교적 많은 수의 이동부들을 포함하는 세트중에서 이동부를 식별한다. 신호(1010)는 현재 BS 섹터(904)를 통하여 WT(902)에 장치 식별기들 및 자원 할당 정보의 전송을 나타낸다. 따라서, 무선 시그널링을 통하는 것과 같이 물리계층 시그널링을 위하여 사용된 장치 식별기 할당들은 현재 기지국 섹터(904)를 통하여 이동부(902)로 새로운 기지국 섹터(906)에 의해 이루어진다. 새로운 기지국 섹터에 사용될 장치 식별기들을 할당하는 것외에, 새로운 기지국 섹터(906)는 초기 폐루프 전력 제어를 포함하는 액세스 및/또는 등록 과정의 일부로서 셀에 진입중 타이밍 제어 시그널링을 수행하기 위하여 이동 장치에 대해 전용 자원들, 예를들어 업링크 및/또는 다운링크 채널 세그먼트들을 비축할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 한 세트의 톤 심볼들, 예를들어 타이밍 제어를 위하여 전용으로 사용되는 세그먼트(844) 및/또는 한 세트의 톤 심볼들, 예를들어 등록 동안 전력 제어 시그널링에 전용으로 사용되는 세그먼트(856)는 새로운 기지국 섹터(906)에 의해 이동 장치(902)에 할당된다. 각각의 세트의 전용 톤 심볼들, 예를들어 세그먼트(844)는 핸드오프들에 이용할 수 있지만 셀에 새로운 초기 진입이 아닌 무선 링크 자원들의 특정 부분에서 이용할 수 있는 복수의 세트의 톤 심볼들, 예를들어 세그먼트들중 하나일 수 있다. 상기 톤 심볼 세트들, 예를들어 세그먼트(844)는 기지국에 의해 제공된 할당을 바탕으로 사용된다. 그러므로, 비 록 상기 톤 심볼 세트들, 예를들어 세그먼트들이 액세스에 사용되지만, 그것들이 특정 WT에 사용하기 위하여 전용으로 사용되기 때문에 상기 톤 심볼 세트들, 예를들어 세그먼트들의 회선 쟁탈은 없다. 게다가, 톤 심볼 세트들, 예를들어 세그먼트들의 사용이 할당을 바탕으로 하기 때문에, 기지국이 하나 이상의 액세스 신호들을 검출한후 조차 기지국이 필수적으로 이동 장치들의 식별부를 알지 못하는 랜덤 액세스 상황을 바탕으로 하는 회선 쟁탈과 매우 다른 어떤 톤 심볼 세트들, 예를들어 세그먼트들을 사용하기 위하여 이동 장치들이 가정된 것을 기지국은 안다. 복수의 IP 패킷들 및/또는 독립된 메시지들을 포함할 수 있는 신호(1010)에서, 새로운 기지국 섹터에 진입중에 타이밍 및/또는 전력 제어를 완료하기 위하여 사용될 전용 자원들의 할당은 울트라 슬롯내의 시간 기간을 식별하는 정보와 함께 이동 장치와 통신되고, 여기에서 자원들은 울트라슬롯의 전용 업링크 세그먼트의 이동부, 예를들어 타이밍에 전용으로 사용된다. 타임 기간은 몇몇 실시예들이 현재 기지국 섹터(904)를 통하여 현재 기지국 섹터(904)의 이동 노드(902) 및 새로운 기지국 섹터(906) 사이에서 통신이 기지국 섹터들(904,906) 사이의 링크들 사이에 연관된 통신 지연들로 인해 통신하기 위하여 슈퍼슬롯 시간 기간 보다 길을 수 있다는 사실을 고려하도록 울트라슬롯(818)내로 지정된다. 이동 장치, 예를들어 몇몇 실시예들에서 WT는 새로운 네트워크 연결 지점에 의해 사용된 통신 채널들의 프레이밍 구조에 곤한 저장된 정보를 사용하여 할당 정보를 해석한다. 이 정보는 몇몇 실시예들에서 비콘 정보를 사용하여 액세스되고 검색된다. 예를들어, WT는 네트워크 액세스 포인트가 새로운 네트워크 액세스 포인트로서 선택되게 하는 비콘 신호에 해 당하는 네트워크 액세스 포인트에 관한 메모리 통신 채널 정보로부터 검색할 수 있다. 이 정보는 새로운 네트워크 액세스 포인트로부터 검색된 자원 할당 정보를 해석하고 및/또는 비콘 신호가 검색되는 시간에 관한 전용 세그먼트의 타임을 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
전용 자원들, 예를들어, 톤 심볼 세트들, 예를들어 세그먼트들외에, 새로운 기지국 섹터에 전달하기 위한 의도가 시그널링된 사전 할당된 이동 노드에 대한 특정 액세스 슬롯 옆의 세트, 다른 톤 심볼 세트들, 예를들어 다른 세그먼트들은 타이밍 및 전력 제어 동작을 수행하기 위하여 다른 기지국 섹터를 통하여 사전 통지없이 셀에 새롭게 진입하는 이동 노드들을 위하여, 회선 쟁탈에 사용하기 위한 몇몇 실시예들에서 이용할 수 있다. 도 8은 각각의 액세스 슬롯 동안 옆에 설정되는 상기 회선 쟁탈 바탕 세그먼트들을 도시한다. 액세스 슬롯(858) 동안, 4개의 예시적인 회선 쟁탈 바탕 세그먼트들은 세그먼트들(872)에 의해 표시된 바와같이 옆에 설정된다. 유사하게, 추후 액세스 슬롯들 동안, 회선 쟁탈 바탕 세그먼트들(874,876,878,880,882,884,886 및 888)은 이용할 수 있다. 4개의 세트들의 각각의 세트, 예를들어 세그먼트 세트(872)는 두개의 WT들을 수용할 수 있고, 여기서 각각의 WT는 타이밍 동기화 동작들을 위한 하나의 세그먼트 및 전력 제어 동작들을 위한 하나의 세그먼트를 사용한다. 몇몇 실시예들에서, WT는 할당된 전용 액세스 세그먼트들을 사용하여 핸드오프의 결함후 회선 쟁탈 액세스 세그먼트들을 사용한다.
동시에 동일한 세트의 톤들을 사용하기 위하여 시도하는 경쟁 장치들로 인 해, 충돌이 가능한 자원들을 사용하기 위한 노력과 반대로, 액세스(등록) 구간, 예를들어 등록 슬롯 동안 전용의 사전 할당된 자원들을 사용함으로써, 이동 노드가 기지국에 진입하고 등록, 타이밍 제어, 및/또는 특정 시간, 예를들어 울트라슬롯내의 특정 시간에서 전력 제어 동작들을 완료할 수 있는 기회는 회선 쟁탈 바탕 자원 할당이 사용되는 경우와 비교하여 크게 증가된다.
다른 셀로부터 기지국 섹터로 진입중에, 이동 노드는 새로운 기지국 섹터를 통하여 통신 세션들에 해당하는 IP 패킷들을 수신/전송하게 하기 전에 타이밍 동기화 및/또는 전력 제어 시그널링을 완료하도록 요구받을 수 있다. 본 발명의 핸드오프 방법들은 새로운 기지국 섹터로 진입중에 물리계층 전력 제어 및 타이밍 동기화 동작들을 완료하기 위하여 요구되는 시간을 감소시키면서, 상기 IP 시그널링이 발생할때의 예측성을 증가시킨다.
본 발명의 한가지 특징에 따라, IP 루팅 업데이트 신호(1012)는 현재 기지국 섹터(904)를 통하여 전송되어, 이동 노드(902)를 위하여 의도된 IP 패킷들은 핸드오프 동작이 시작된후 새로운 기지국 섹터(906)로 재지향되게 한다. 이것은 일반적으로 핸드오프 시그널링이 새로운 섹터에서 완료되기 전, 예를들어 등록, 전력 제어 시그널링, 및/또는 WT가 새로운 링크를 통하여 패킷들을 수신/전송하도록 요구하는 타이밍 제어 시그널링전에, 발생한다. 시그널링(1012)은 이동 노드(902)로 어드레스된 패킷들을 네트워크의 이동 노드 현재 연결 지점으로 재지향시키는 이동 IP 홈 에이전트(914)일 수 있다. 물리계층 시그널링 셋업 동작들이 새로운 기지국 섹터에서 완료되기 전에, 현재 기지국으로부터 IP 패킷 재지향을 시작함으로써, 상 기 루팅 업데이트 신호들의 통신과 연관된 지연들을 제공하면, 패킷 재지향 지연들은 주파수 대역 스위칭, 타이밍 동기화 동작들 및/또는 전력 제어 시그널링과 연관된 지연들로 인해 이동 장치(902)가 시간적으로 도달할 수 없는 시간 기간에 해당되게 만들어질 수 있다. 따라서, 시간에 따라 이동 장치(902)는 새로운 기지국 섹터(906)의 IP 패킷들을 수신할 수 있고, 바로 그후, IP 라우팅 업데이트 동작은 완료될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, IP 루팅 업데이트 요구(1012)는 이동 장치(902)가 새로운 기지국 섹터(906)의 IP 패킷들을 수신하기 전에, 완료될 필요가 있는 임의의 타이밍 제어 및/또는 전력 제어 동작들을 완료하도록 요구된 전용 통신 자원들이 할당되고 및/또는 새로운 기지국 섹터(906)에 사용될 자원, 예를들어 식별기가 할당되는 이동 장치(902)에 응답하여 전송된다. 상기 실시예들에서, IP 라우팅 업데이트들(1012)은 핸드오프 동작이 성공적으로 완료되었다는 높은 정도의 확실성이 공지된 후 현재 기지국 섹터(904)를 통하여 전송된다. 라우팅 업데이트 메시지는 핸드오프를 완료하기 위하여 찾은 WT에 지향된 BS1에서 BS2로부터의 자원 할당 메시지의 수신에 의해 트리거될 수 있다. 상기 경우들에서, IP 라우팅 업데이트들은 예를들어 최대 지원되는 복수의 장치가 이미 제공되고 장치 ID 할당을 배제하는 셀에서 활동하기 때문에, 새로운 기지국 섹터(906)가 이동 장치(902)를 수용하기 위하여 요구된 자원들을 할당할 수 없는 경우들에서 트리거되지 않을 것이다. WT가 새로운 BS와 통신 링크를 설정하기 전에 패킷들이 새로운 BS에 수신되는 경우들에서, BS는 버퍼에 수신된 패킷들을 저장하고 핸드오프의 성공적인 완료후 및 통신 링크의 설정후 새롭게 설정된 통신 링크를 통하여 WT로 어드레스된 패킷들을 WT에 공급한다.
현재 기지국 섹터(904)를 통하여 시작된 핸드오프는 새로운 기지국 섹터(906)에 관한 시작 타이밍 및/또는 전력 제어 동작들을 위해 할당된 톤 심볼들의 전용 세트와의 간섭으로 인해, 성공적으로 완료되지 못한다. 몇몇 경우들에서, 상기 기술된 핸드오프 처리는 반복되지만 이것은 이전 BS 섹터(904)를 통하여 접속이 재설정되는 것을 요구한다. 그러나, 새로운 기지국 섹터(906)의 주파수 서브 대역으로 미리 스위칭되고 이에 따라 기존 섹터를 통하여 통신 링크를 종료하는, 현재 기지국 섹터(904)를 통하여 핸드오프를 다시 시작하기 위한 시도와 다른 경우들에서, 이동 노드(902)는 인접한 섹터와의 기존 통신 세션을 가지지 않고 다른 이동 장치들이 셀에 진입하는 것과 동일한 방식으로 셀에 등록한다. 상기 실시예들에서, 만약 등록이 핸드오프 동작의 일부로서 장치에 할당된 자원들의 전용 세트를 사용하여 성공적으로 완료되지 못하면, 기지국 섹터(906)는 핸드오프를 실행하기 위하여 찾는 WT에 전용으로 사용된 무선자원들을 비운다, 예를들어 할당된 이동 장치 식별기는 다른 장치에 의해 사용하기 위하여 방출된다.
새로운 섹터에 이동 노드에 의한 성공적인 등록후, 새로운 BS 섹터(906)는 현재 BS 섹터가 되고, 이를 통하여 IP 패킷들은 이동 장치(902) 및 다른 장치들 사이에서 통신된다. 시그널링(1014)은 성공적인 등록 다음 IP 패킷들을 통신하기 위하여 무선 링크(952)를 통하여 새로운 BS 섹터(906)에 라디오 신호들의 전송을 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따라 하나의 기지국 섹터 연결 지점(AP)으로부터 다른 기지국 섹터 연결 지점으로 무선 터미널들의 핸드오프들을 수행하기 위하여, 비콘 신호들을 사용하는 무선 통신 시스템, 예를들어 OFDM 무선 통신 시스템을 동작하는 예시적인 방법의 흐름도(1100)이다. 단일 캐리어가 각각의 섹터에 사용되는 경우, 섹터는 기지국 섹터 연결 지점으로서 사용한다. 도 11의 단계들은 BS 섹터들이라 한다. 이들 기준들은 단일 캐리어 BS 섹터의 경우 BS 섹터와 동일한 BS 섹터 연결 지점들에 대한 참조로서 해석된다. 그러나, 복수의 캐리어들이 섹터에 사용될때, 섹터는 복수의 BS 섹터 연결 지점들을 포함할 수 있고, 캐리어들의 각각에 대한 연결 지점은 섹터에서 지원된다. 섹터 당 복수의 BS 섹터 연결 지점들을 지원하는 실시예에서, 여기서 각각의 BS 연결 지점은 다른 캐리어에 해당하고, 각각의 캐리어에 해당하는 수신기 구성요소들은 독립된 기지국 연결 지점으로서 사용한다. 상기 실시예에서, 핸드오프는 연결이 하나의 캐리어와 연관된 BS 연결 지점으로부터 다른 캐리어에 해당하는 동일한 섹터의 BS 연결 지점으로 변화할때 하나의 캐리어로부터 다른 캐리어 주파수로 하나의 섹터내에서 발생할 수 있다. 동작은 단계(1102)에서 시작하고, 여기에서 예시적인 WT는 기지국 섹터 연결 지점에 현재 연결된다.
본 발명의 방법을 설명하기 위하여, 시스템의 기지국들이 가능한 BS 섹터 연결 지점들의 각각에 대해 주기 바탕 비콘 신호들을 전송하고 WT가 현재 연결 지점에 해당하는 최종 수신된 비콘 신호상 강도 정보를 가지는 것이 가정된다. 도 3 및 4는 각각의 섹터가 네트워크의 단일 연결 지점으로서 사용하는 하나의 캐리어 프리 섹터를 가진 복수의 섹터 셀들에서 발생할 수 있는 시그널링 형태의 예이다.
동작은 단계(1102)에서 단계(1104)로 진행한다. 단계(1104)에서, WT는 비콘 신호들을 모니터한다. 검출된 비콘 신호들은 전송 소스, 예를들어 대응하는 기지국 섹터 및 수신된 신호 강도 레벨로서 측정된 대응하는 캐리어 주파수에 대해 식별되고, 얻어진 정보는 저장된다.
그 다음, 단계(1106)에서, 각각의 검출된 비콘을 위하여, 다른 섹터에 해당하는 잠재적 캐리어 및/도는 현재 섹터내의 캐리어의 비콘 신호가 현재 BS 섹터 연결 지점 비콘 신호보다 강한지의 여부를 결정하기 위하여 비교가 수행된다. 만약 잠재적 캐리어 BS 섹터 비콘 신호가 현재 BS 비콘 신호보다 강하지 않으면, 동작은 단계(1104)로 리턴하고, 여기서 WT는 부가적인 비콘 신호들을 계속 모니터한다. 그러나, 만약 검출된 인접 BS 섹터 비콘 신호가 현재 BS 섹터 비콘 신호보다 강하면, 동작은 단계(1108)로 진행한다. 단계(1108)에서, WT는 핸드오프 기준을 만족하는지를 검사하기 위하여 동작된다. 예를들어, 만족스러운 핸드오프 기준은 미리 결정된 마진에 의해 현재 BS 비콘 신호보다 강한 잠재적 캐리어 BS 비콘 신호를 포함할 수 있고, 상기 잠재적 캐리어 BS 비콘 신호는 최소 신호 강도 임계 레벨을 가지며, 및/또는 잠재적 캐리어 BS 비콘 신호는 미리 결정된 시간 양 또는 연속적인 반복 수에 대해 초과된 현재 BS 비콘 신호를 가진다. 만약 단계(1108)의 핸드오프 기준이 만족되지 않으면, 동작은 단계(1108)에서 단계(1104)로 진행하고, 여기서 WT는 부가적인 비콘 신호들을 계속 모니터한다. 만약 단계(1108)의 핸드오프 기준이 만족되면, 동작은 단계(1112)로 진행한다.
단계(1112)에서, WT는 새로운 BS 섹터 연결 지점의 셀 ID, 섹터 ID, 및 다른 식별 정보, 예를들어 캐리어 주파수를 결정하고, 예를들어 새로운 섹션 및/또는 현재 섹션이지만 새로운 캐리어 주파수는 핸드오프를 위하여 선택된다. 그 다음 단계(1114)에서, WT는 새로운 BS 섹터로 핸드오프를 시작하기 위하여 현재 BS 섹터에 신호하도록 동작된다. 새로운 BS 섹터 요구 연결 지점은 예를들어 다른 셀, 동일한 셀의 다른 섹터, 또는 다른 캐리어 주파수를 사용하는 동일한 셀의 동일한 섹터내일 수 있다. 동작은 단계(1114)에서 단계(1116)로 진행한다. 단계(1116)에서, 현재 BS 섹터 연결 지점은 네트워크를 통하여 새로운 BS 섹터 연결 지점으로 보안 통신들을 시작한다. 셀간 핸드오프의 경우, 보안 통신 링크는 두 개의 기지국들 사이, 예를들어 귀로 네트워크 링크들을 통하여 설정되고, WT로부터의 요구는 현재 기지국 섹터로부터 새로운 BS 섹터로 보안 링크를 통하여 포워딩된다. 셀내 또는 섹터내 핸드오프의 경우, 시그널링은 BS 내부에 있고 그러므로 링크의 물리적 제한 성질에 의해 보안될 수 있다. 동작은 단계(1116)에서 단계(1118)로 진행한다. 단계(1118)에서, 새로운 BS 섹터는 WT에 무선 링크 자원을 할당하고, 예를들어 온 상태 식별기 및/또는 홀드 상태 식별기를 WT에 할당하고, 업링크 전송 세그먼트 같은 WT에 대한 부가적인 자원들을 비축하고, 새로운 기지국이 WT에 의한 등록을 위하여, 전용 업링크 세그먼트의 시간 기간 동안 사용될 전용 톤 세트, 예를들어 전용 톤들을 비축하는 액세스 상태를 포함하는 정보를 전송한다. 몇몇 실시예들에서, 비축된 자원들은 전용 업링크 타이밍 제어 채널 세그먼트들, 전용 업링크 전력 제어 채널 세그먼트들, 및/또는 전용 업링크 트래픽 채널 세그먼트들을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 형태의 채널은 다른 세트의 톤들을 사용한다. 셀내 핸드오프들에서, 초기 전용 업링크 타이밍 제어 채널 세그먼트는, 현재 기지국 섹터와 한곳에 배치되고 공통 클럭 회로를 공유하는 새로운 BS 섹터 연결 지점이 현재 기지국 섹터에 관련하여 동기화된 타이밍으로 동작될 수 있어서, WT가 핸드오프의 등록 좌정시 초기 타이밍 재동기 단계를 스킵하게 하기 때문에, 요구되지 않고 비축되지 않고 할당되지 않을 수 있다. 단계(1120)에서, WT는 본래의 무선 링크를 통하여 업링크상에 부가적인 신호들 전송을 중단함으로써 기존 BS 섹터 연결 지점과 무선 시그널링을 종료한다. 본래 무선 링크를 종료하기 위해 선택된 시간 지점은 할당된 전용 자원들을 사용하여 새로운 BS 섹터 연결 지점에 가장 빠른 업링크 시그널링의 전송 전에, 예를들어 할당된 전용 세그먼트를 사용하여 새로운 BS 섹터에 업링크 타이밍 제어 시그널링 전에 또는 새로운 연결 지점에 업링크 시그널링 전에, WT에 의해 결정된다. 이런 시점에서, 또는 연결이 종료되는 시점 바로 전에, 단계(1121)의 현재 BS 섹터는 비록 새로운 BS에 등록이 완료되지 않았더라도, IP 패킷들을 새로운 BS에 시그널링하는 라우팅 업데이트 메시지를 전송할 수 있다. 동작은 단계(1121)에서 단계(1122)로 진행한다. 새로운 BS 섹터에 의해 할당된 전용 세그먼트들은 새로운 BS 섹터에 해당하는 비콘 신호와 고정된 타이밍 관계를 가지며, 이런 공지된 관계는 본래 링크 종료 시간의 결정시 WT에 의해 사용될 수 있다. 동작은 단계(1120)에서 단계(1122)로 진행한다. 단계(1122)에서, WT는 새로운 BS 섹터 연결 지점의 주파수 대역으로 수신기를 조절한다. 그 다음, 단계(1124)에서, WT는 전용 자원들, 예를들어, 할당된 식별기, 지정된 액세스 슬롯 (들)에서 전용 톤 세트들을 포함하는 전용 업링크 채널 세그먼트들을 사용하여 새로운 BS 섹터 연결 지점에 등록한다. 셀간 핸드오프의 경우, 이것은 사용자 데이터가 새로운 BS 섹터로 종료되기 전에, 타이밍 제어 및/또는 새로운 BS 섹터로의 전력 제어 신호들을 전송하는 것을 포함한다. 전부가 아닌 몇몇 실시예들에서 BS로의 타이밍 제어 신호는 복수의 목적들을 위하여 사용되고 예를들어 타이밍 제어 신호로서 사용하는 것외에 등록 신호로서 사용할 수 있다. 셀내 핸드오프의 경우, 타이밍 제어 시그널링 동작은 타이밍 동기화가 셀의 섹터들에 걸쳐 몇몇 실시예들에서 유지되기 때문에 몇몇 실시예들에서 스킵된다. 전력 제어 시그널링은 선택적이고 WT가 사용자 데이터를 수신 및 전송하기 전에 모든 셀내 및 셀간 핸드오프들에서 수행될 필요가 없다. 타이밍 동기화(제어) 신호는 수신된 타이밍 제어 신호에 응답하여 WT에 전송된다. 타이밍 동기화 신호는 WT가 변화되지 않은 전송 타이밍을 앞서거나, 지연하거나 유지하여야 하는 것을 WT에게 가리킬 수 있다. 전력 제어 시그널링의 경우, 전력 제어 신호는 WT가 예를들어 변화되지 않은 전송 전력을 증가, 감소 또는 유지하게 명령하도록 전송된다.
셀간 핸드오프의 경우 동작은 단계(1124)에서 단계(1125)로 진행하고, WT는 새로운 BS로부터 수신된 타이밍 동기화 신호에 응답하여 전송 타이밍을 조절한다. 셀내 핸드오프들의 경우 핸드오프의 일부로서 단계(1125)에서 수행된 초기 타이밍 제어는 심볼 타이밍 동기화가 BS 섹터로부터 수신된 하나 이상의 타이밍 제어 신호들을 바탕으로 설정된 하나 이상의 이전 심볼 전송 타이밍 조절들의 결과로서 셀의 섹터들에서 유지되고 WT에 미리 출력될때 스킵될 수 있고, WT는 BS 섹터에 핸드오 프전에 연결된다. 동작은 단계(1125)에서 단계(1126)로 진행하고, WT는 전송 전력 제어가 새로운 BS로부터 수신된 전송 전력 제어신호에 응답하여 등록 과정의 일부로서 수행되는 것을 가정하면 전송 전력을 조절한다. 다양한 실시예들에서, 전송 전력 제어는 등록 과정에서 선택적이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서 단계(1126)는 스킵된다. 동작은 단계(1126)(또는 단계 1126가 스킵될때 1125)에서 단계(1127)로 진행하고, 여기서 새로운 BS 섹터 연결 지점은 할당된 액세스 슬롯 동안, 예를들어 적당한 식별기를 수신하고 실행될때 WT 타이밍 동기화 및 WT 전력 제어 시그널링을 달성하기 위하여 시그널링하는 동안 상기 연결 지점이 전용 할당 업링크 세그먼트들을 통하여 WT로부터 등록 정보를 성공적으로 수신하는지를 검사한다. 만약 등록이 성공적이면, 동작은 단계(1126)로부터 단계(1132)로 진행한다. 단계(1132)에서, 새로운 BS 섹터 연결 지점은 WT의 네트워크 연결 지점이 되고, 그 지점에서 WT는 IP 패킷들에 포함된 사용자 데이터, 예를들어 텍스트, 음성 및/또는 이미지 데이터를 BS에 전송하기 시작한다. 새로운 BS 섹터 연결 지점은 설정된 통신 링크를 통하여 WT로 지향된 IP 패킷들을 전송하기 시작할 수 있다. 새로운 BS 섹터 연결 지점에 등록 과정이 완료되기 전에 본 발명의 몇몇 실시예들에서 시작하는 라우팅 업데이트 처리의 결과로서, WT에 연결된 패킷들은 등록 과정의 완료전에, 단일 캐리어 섹터의 경우 새로운 BS 섹터 연결 지점, 예를들어 새로운 BS 섹터에 의해 수신되기 시작할 수 있다. 상기 패킷들은 WT 네트워크 연결 지점으로서 사용하는 새로운 BS 섹터 연결 지점에 대해 단계(1132)의 등록 과정의 완료중 새로운 통신 링크를 통하여 WT에 일시적으로 저장되고 포워딩된다. 동작은 단계(1132)에서 단 계(1104)로 진행하고, 여기서 WT는 부가적인 비콘 신호들을 모니터한다. 단계(1126)로 리턴하여, 만약 등록이 성공적이지 않으면, 예를들어 새로운 BS 섹터 연결 지점이 간섭으로 인해 적당한 등록 정보 및 신호들을 얻을 수 없다면, 동작은 단계(1128)로 진행한다. 단계(1128)에서, 새로운 BS 섹터 연결 지점은 할당된 ID들 및 할당된 전용 자원들, 예를들어 전용 업링크 세그먼트들을 방출한다. 동작은 단계(1128)에서 단계(1130)로 진행한다. 단계(1130)에서, WT는 새로운 BS 섹터에 진입하는 새로운 WT가 BS 섹터에 등록을 요구하기 위하여 회전 쟁탈 바탕 업링크 자원들을 사용할때 새로운 BS 섹터 연결 지점에 등록한다. 동작은 단계(1130)에서 단계(1132)로 진행하고, 여기서 새로운 BS 섹터 연결 지점이 WT의 네트워크 연결 지점이 된다.
도 12는 제 1 기지국 및 제 2 기지국 사이에 이동 통신 장치의 핸드오프를 실행하기 위하여, 이동 통신 장치, 예를들어 이동 노드 같은 이동 무선 터미널을 동작하는 예시적인 방법의 흐름도(1200)이고, 상기 이동 통신 장치는 상기 핸드오프가 시작되는 시간에 제 1 기지국과 제 1 무선 통신 링크를 가진다. 핸드오프를 실행하는 방법이 단계(1202)에서 시작하고 단계(1204)로 진행한다. 단계(1204)에서, 이동 통신 장치는 상기 제 2 기지국으로부터 신호, 예를들어 비콘 신호를 수신하기 위하여 동작되고, 상기 신호는 상기 이동 통신 장치에 전용으로 사용될 수 있는 업링크 채널 세그먼트들로부터의 공지된 타이밍 오프셋들을 가진다. 제 1 및 제 2 기지국들은 서로에 대해 동기화되지 않을 수 있고, 제 1 기지국 타이밍에 관련하여 동작하는 이동 통신 장치는 제 2 기지국 전용 업링크 세그먼트들과 연관된 타이밍을 결정하기 위하여 제 2 기지국 비콘 신호를 사용할 수 있다. 동작은 단계(1204)에서 단계(1206)로 진행한다. 단계(1206)에서, 이동 통신 장치는 상기 제 2 기지국으로 핸드오프를 시작하기 위한 의도를 상기 제 1 링크를 통하여 통신되는 제 1 신호를 통하여, 상기 제 2 기지국에 신호하도록 동작된다. 예를들어, 이동 통신 장치는 제 1 무선 통신 링크를 통하여 핸드오프에 대한 요구를 전송하고, 제 1 기지국은 귀로 네트워크를 통하여 상기 요구를 제 2 기지국으로 포워드할 수 있다. 동작은 단계(1206)에서 단계(1208)로 진행한다. 단계(1208)에서, 이동 통신 장치는 상기 제 2 기지국과 통신하는데 사용될 상기 제 2 기지국에 의하여 상기 이동 통신 장치에 전용으로 사용되는 자원(들)을 가리키는 정보를, 상기 제 1 링크를 통하여 통신되는 제 2 신호를 통하여 제 2 기지국으로부터 수신하도록 동작된다. 예를들어, 제 2 기지국은 전용 자원들을 가리키는 정보를 전송할 수 있어서, 핸드오프 요구에 대응하는 승인을 전달한다. 상기 정보는 귀로 링크를 통하여 제 2 기지국으로부터 제 1 기지국으로 전달될 수 있고, 제 1 기지국은 제 1 무선 링크를 통하여 제 2 신호로서 상기 정보를 포워드할 수 있다. 전용 자원(들)은 예를들어 업링크 타이밍 제어 세그먼트, 업링크 전력 제어 세그먼트, 업링크 트래픽 채널 세그먼트, 및/또는 상기 제 2 기지국과 통신하는데 사용될 상기 제 2 기지국에 의해 상기 이동 통신 장치에 전용으로 사용되는 기지국 특정 무선 터미널 식별기일 수 있다. 동작은 단계(1208)에서 단계(1210)로 진행한다.
단계(1210)에서, 이동 통신 장치는 제 1 통신 링크를 종료하기 위하여 동작된다. 예를들어, 종료는 제 1 통신 링크를 통하여 통신들을 종료하는 이동 통신 장치에 의해 수행될 수 있다. 단계(1210)는 서브 단계들(1212 및 1214)을 포함한다. 서브 단계(1212)에서, 이동 통신 장치는 상기 수신된 신호, 예를들어 제 2 기지국 및 지시된 전용 링크 채널 세그먼트(들)로부터 수신된 비콘 신호를 바탕으로 상기 제 1 링크를 종료하기 위한 시간을 결정하도록 동작된다. 예를들어, 이동 통신 장치는 제 2 무선 링크를 통하여 제 2 기지국으로 신호들을 전송하기 위하여 상기 이동 통신 장치에 의해 사용될 가장 빠르게 표시된 전용 업링크 세그먼트의 시간, 예를들어 할당된 전용 타이밍 제어 업링크 세그먼트의 시간 바로 전의 시점으로서 종료 시간을 결정할 수 있다. 동작은 서브 단계(1212)에서 서브 단계(1214)로 진행한다. 서브 단계(1214)에서, 이동 통신 장치는 새로운 BS로부터 수신된 신호를 바탕으로 서브 단계(1212)에서 결정된 시간에서 제 1 링크를 종료하기 위하여 동작된다. 몇몇 실시예들에서, 종료는 제 1 무선 링크를 통하여 이동 통신 장치로부터 제 1 기지국으로 종료 신호를 전송하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 이동 통신 장치는 링크를 통하여 부가적인 시그널링을 전송하는 것을 종료함으로써 제 1 무선 통신 링크를 종료한다. 동작은 단계(1210)에서 단계(1216)로 진행한다.
단계(1216)에서, 이동 통신 장치는 상기 제 2 기지국과 제 2 무선 통신 링크를 통하여 통신하기 위하여 상기 전용 통신 자원(들)을 사용하도록 동작된다. 예를들어, 이동 통신 장치는 제 2 통신 링크를 통하여 제 2 기지국과 무선 통신들에 사용될 식별기가 제 2 기지국에 의해 할당될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 몇몇 특정 전용 업링크 세그먼트들은 특정 식별기와 연관되고 특정 식별기를 사용하기 위하여 기지국에 의해 할당된 이동 통신 장치에 의해 사용하기 위해 비축된다. 몇 몇 실시예들에서, 몇몇 전용 업링크 세그먼트들은 이동 통신 장치들에 세그먼트 단위로 기지국에 의해 할당된다. 단계(1216)는 서브 단계들(1218,1220 및 1222)을 포함한다. 서브 단계(1218)에서, 이동 통신 장치는 타이밍 제어 동기화 동작을 수행하기 위하여 전용 자원, 예를들어 할당된 업링크 타이밍 제어 세그먼트를 사용한다. 예를들어, 이동 통신 장치는 할당된 업링크 제어 세그먼트 동안 업링크 시그널링을 전송하고, 상기 시그널링은 제 2 기지국에 의해 수신된다. BS로부터 수신된 신호는 이동 통신 장치 및 제 2 기지국 사이의 타이밍이고 상기 타이밍을 동기화하기 위하여 사용된다. 타이밍 동기화 동작은 일반적으로 BS로부터 수신된 신호를 바탕으로 WT의 심볼 전송 타이밍을 조절하는 것을 포함한다. 동작은 서브 단계(1218)에서 서브 단계(1220)로 진행한다. 서브 단계(1220)에서, 이동 통신 장치는 전력 제어 동작을 수행하기 위하여 상기 전용 자원, 예를들어 할당된 업링크 전력 제어 세그먼트를 사용하도록 동작된다. 예를들어, 이동 통신 장치는 할당된 업링크 전력 제어 또는 다른 세그먼트를 사용하여, 제 2 기지국에 의해 검색되고 측정될 특정 전력 레벨에서 하나의 신호를 전송한다. 기지국은 이동부가 전송 전력 레벨을 조절함으로써 응답하는 전력 조절 신호들을 이동 통신 장치에 전달한다. 동작은 서브단계(1220)에서 서브 단계(1222)로 진행한다. 서브 단계(1222)에서, 이동 통신 장치는 제 2 기지국에 설정되었던 제 2 통신 링크를 통하여, 사용자 데이터, 예를들어 음성, 텍스트, 또는 다른 정보를 전송하도록 동작된다. 사용자 데이터는 제 2 기지국에 의해 이동 통신 장치에 할당될 수 있는 하나 이상의 전용 업링크 트래픽 세그먼트들을 사용하여 통신될 수 있고, 상기 이동 통신 장치는 업링 크상에서 제 2 기지국에 신뢰적인 방식으로 사용자 데이터를 통신할 수 있는 새로운 기지국으로부터의 신호들을 바탕으로 미리 타이밍 동기화되고 전력 제어된다.
도 13은 제 1 기지국 섹터를 가지며 제 1 캐리어를 사용하는 제 1 링크 및 제 2 기지국 섹터를 가진 제 2 링크 사이의 핸드오프를 실행하기 위하여 이동 노드를 동작시키는 예시적인 방법의 흐름도(1300)이고, 제 2 캐리어는 상기 제 2 캐리어를 사용하고, 적어도 제 1 섹터는 제 2 섹터와 다르거나 제 2 캐리어는 제 1 캐리어와 다르다. 예를들어, 이런 예시적인 방법은 사용된 캐리어가 동일하거나 다른 이동 노드의 셀내 섹터간 핸드오프들에 사용될 수 있다. 예시적인 방법은 이동 노드의 셀내 섹터간 캐리어간 핸드오프들에 사용될 수 있다. 핸드오프를 실행하는 예시적인 방법은 단계(1302)에서 시작하고 단계(1304)로 진행한다. 단계(1304)에서, 이동 노드는 예를들어 셀에서 동작될때 수행되는 정상 타이밍 제어 처리의 일부로서 상기 제 1 통신 링크를 통하여 타이밍 수정 신호를 수신하기 위하여 동작된다. 동작은 단계(1304)에서 단계(1306)로 진행한다. 단계(1306)에서, 이동 노드는 제 1 링크를 통하여 상기 이동 노드에 의해 전송되는 신호들, 예를들어 심볼들의 타이밍을 조절하기 위하여 전송 타이밍을 조절하도록 동작된다. 따라서, 단계(1308)에서, 이동 노드는 제 2 링크에 핸드오프하기 위한 의도를 신호하기 위하여 동작된다. 예를들어, 이동 노드는 제 1 링크를 통하여 제 1 기지국 연결 지점으로 핸드오프 요구 신호를 전송할 수 있고, 핸드오프 요구는 제 2 기지국 섹터 연결 지점으로 포워딩되고, 제 1 및 제 2 기지국 섹터들은 동일한 기지국의 다른 섹터들일 수 있다. 선택적으로, 섹터내 캐리어간 핸드오프가 수행되는 경우, 신호는 제 1 섹터의 제 1 캐리어에 해당하는 모듈을 통하여 제 1 섹터의 제 2 캐리어에 해당하는 모듈로 전송될 수 있고, 상기 경우 제 1 및 제 2 섹터는 동일하지만 사용된 캐리어들은 다르다. 제 2 기지국 섹터 연결 지점은 이동 노드에 몇몇 전용 자원들을 할당하고 제 1 기지국 섹터 연결 지점 및 그것의 무선 링크, 즉 제 1 링크를 통하여 이동 노드에 상기 할당된 전용 자원들을 식별하는 정보를 전달함으로써 핸드오프 요구 및 응답을 승인할 수 있다. 동작은 단계(1308)에서 단계(1310)로 진행한다. 단계(1310)에서, 이동 노드는 제 2 통신 링크를 통하여 통신할때 상기 이동 노드에 의해 사용될 전용 자원을 포함하는 정보를 상기 제 1 통신 링크를 통하여 수신하기 위하여 동작된다. 전용 자원들은 예를들어 제 2 섹터 및 상기 제 2 캐리어에 지정된 식별기, 전용 업링크 전력 제어 세그먼트, 및/또는 전용 업링크 트래픽 채널 세그먼트를 포함할 수 있다. 동작은 단계(1310)에서 단계(1312)로 진행한다. 단계(1312)에서, 이동 노드는 사이 제 1 통신 링크를 종료하기 위하여 동작된다. 몇몇 실시예들에서, 이동 노드는 제 1 기지국 섹터에 종료 메시지를 전송함으로써 제 1 통신 링크를 종료한다. 몇몇 실시예들에서, 이동 노드는 제 1 통신 링크를 통하여 부가적인 시그널링 전송이 중단되게 하는 제 1 통신 링크를 종료한다. 이동 노드는 바람직하게 가장 빠른 전용 업링크 세그먼트, 예를들어 제 2 기지국 섹터에 의해 이동 노드에 할당된 전용 전력 제어 세그먼트 또는 전용 업링크 트래픽 채널 세그먼트를 사용하기 바로전의 시점에서 제 1 통신 링크를 종료한다. 동작은 단계(1312)에서 단계(1314)로 진행한다. 단계(1314)에서, 이동 노드는 상기 제 2 통신 링크를 통하여 타이밍 제어 신호를 수신하기 전에 상기 제 2 통신 링크 를 통하여, 사용자 데이터 및 비타이밍 제어 신호, 예를들어 전력 제어 신호중 적어도 하나의 전송하기 위하여 동작된다. 이것은 몇몇 실시예들에서 제 1 링크의 종료 다음 새로운 BS 섹터 연결 지점으로부터 수신된 신호를 바탕으로 전송 타이밍을 변경하기 전에 수행된다. 예를들어, 동일한 기지국의 일부인 제 1 및 제 2 기지국 섹터들은 섹터들 사이의 동기화를 허용하고 따라서 이동 노드가 섹터들 사이의 핸드오프 발생할때 타이밍 동기화를 유지하게 하고; 이것은 셀간 핸드오프 동작에 일반적으료 요구된 타이밍 동기화 단계들이 셀내 핸드오프에 포함된 오버헤드 제어 시그널링을 최소화하고 동작의 보다 짧은 중단을 가지고 보다 빠른 셀내 핸드오프들을 제공하는 몇몇 실시예들에서 생략되게 한다.
몇몇 실시예들, 즉 섹터내 및 섹터간 핸드오프 실시예들에서, 이동 노드는 이동부가 상기 제 1 통신 링크를 종료할때의 시점으로부터 이동부가 상기 제 2 통신 링크를 통하여 사용자 데이터를 전송하는 시점으로 확장되는 시간 구간 동안 통신을 위하여 전용 무선 링크 자원들을 사용하고, 상기 이동 노드는 다른 이동 노드들이 상기 시간 구간 동안 상기 이동 노드와 동시에 액세스할 수 있는 공유된 통신 자원들의 사용을 방지한다. 공유된 자원들을 사용하는 것이 아니고, 핸드오프 동작의 이런 시간 구간 동안, 제어 시그널링, 예를들어 전력 제어를 위한 전용 자원들을 사용함으로써, 부드러운 핸드오프의 혼란 및 연관된 시간 손실 및 단계들의 반복으로 발생하는 사용자들 사이의 충돌은 방지될 수 있어서, 공유된 자원들을 사용한 것보다 일관되고 효과적인 핸드오프들이 발생한다.
도 14는 본 발명의 방법들에 따라 기지국 섹터들 사이 및/또는 다른 연결 지 점에 해당하는 섹터의 캐리어 사이에서 핸드오프들을 실행하기 위하여 기지국 섹터를 동작하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도(1400)이다. 인식될 수 있는 바와같이, 섹터의 다른 캐리어들 또는 다른 섹터들과 연관된 제어 회로 또는 모듈들은 다른 연결 지점으로서 동작할 수 있다. 예시적인 방법의 동작은 단계(1402)에서 시작하고 단계들(1404,1406 및 1408)로 진행한다.
단계(1404)에서, 기지국 섹터는 신호들, 예를들어 비콘 신호들을 생성하고 주기적으로 방송하기 위하여 동작되고, 상기 방송 신호들은 비콘 신호가 발생하는 BS 섹터와 연관된 핸드오프들에 사용된 전용 업링크 채널 세그먼트와 고정된 타이밍 관계를 가진다.
단계(1406)에서, BS 섹터는 무선 인터페이스, 예를들어 섹터 수신 안테나 및 섹터 수신기를 통하여 신호들을 수신하기 위하여 동작된다. 동작은 단계(1406)에서 단계(1410)로 진행한다. 단계(1410)에서, BS 섹터 동작은 수신된 신호 형태를 바탕으로 결정된다. 만약 단계(1406)의 수신된 신호가 블록(1412)에 도시된 바와같이 다른 BS 섹터에 대한 핸드오프 요구이면, 동작은 단계(1414)로 진행한다. 만약 단계(1406)의 수신된 신호가 블록(1426)에 도시된 바와같은 전용 자원을 사용하는 타이밍 제어 신호이면, 동작은 단계(1428)로 진행한다. 단계(1428)에서, BS 섹터는 수신된 타이밍 제어 정보를 처리하고, 예를들어 새로운 무선 링크의 설정시 핸드오프 동작의 일부로서 타이밍 동기화를 설정한다. 만약 단계(1406)의 수신된 신호가 블록(1430)에 도시된 바와같이 전용 자원들을 사용하는 전력 제어 신호이면, 동작은 단계(1432)로 진행한다. 단계(1432)에서, BS 섹터는 수신된 전력 제어 정보를 처리하고, 예를들어 새로운 무선 링크의 설정시 핸드오프 동작들의 일부로서 WT 전력 제어 시그널링을 수행한다. 몇몇 실시예들에서, BS 섹터는 만약 단계(1428)의 타이밍 제어 처리가 요구되고 이전에 성공적으로 수행되지 않았다면 단계(1432)에서 WT 전력 제어 신호들을 처리하지 않을 것이다. 만약 단계(1406)의 수신된 신호가 블록(1434)에 도시된 바와같이 전용 자원들을 사용하여 통신된 사용자 데이터이면, 동작은 단계(1436)로 진행한다. 단계(1436)에서, BS 섹터는 수신된 사용자 데이터를 처리하고, 예를들어 사용자 데이터를 다른 WT로 포워딩한다. 몇몇 실시예들에서, BS 섹터는 단계(1428)의 타이밍 제어 처리 및/또는 단계(1432)의 전력 제어 처리가 요구되고 이전에 성공적으로 수행되지 않았다면 단계(1436)에서 사용자 데이터 신호들을 처리하지 않을 것이다.
다른 연결 지점들 사이에서 핸드오프에 관련된 단계(1414)로 리턴하여, BS는 핸드오프 요구가 셀간 또는 셀내 핸드오프 요구인지를 바탕으로 핸드오프의 종류 및 직접적인 동작들을 결정하기 위하여 동작된다. 만약 요구가 셀내 핸드오프 요구, 예를들어 셀내 섹터간 또는 셀내 캐리어간 핸드오프 요구이면, 동작은 단계(1416)로 진행하고; 그러나, 만약 요구가 셀간 핸드오프 요구들이면, 요구들은 단계(1418)로 진행한다. 단계(1416)에서, BS 섹터의 연결 지점은 요구된 BS 섹터의 연결 지점, 예를들어 동일한 BS 내의 인접한 섹터 또는 동일한 섹터에서 다른 캐리어에 해당하는 회로에 요구를 포워딩하기 위하여 동작된다. 단계(1416)에서, 동작은 단계(1420)로 진행한다. 단계(1420)에서, BS 섹터는 전용 자원들을 가리키는 새로운(요구된) BS 섹터로부터 정보, 예를들어 특정 액세스 슬롯내의 전용 업링 크 전력 제어 채널 세그먼트들인 핸드오프 동작들을 위한 식별기들 및/또는 전용 세그먼트들을 수신하기 위하여 동작된다. 몇몇 실시예들에서, 단계(1420)의 전용 자원들은 몇몇 실시예들에서 주어진 BS내의 기지국 섹터들이 서로에 관련하여 타이밍 동기화될때, 액세스 슬롯 동안 업링크 타이밍 제어 채널 세그먼트들을 포함하지 않는다. 동작은 단계(1420)에서 단계(1422)로 진행한다. 단계(1422)에서 BS 섹터는 본래 설정된 무선 링크를 통하여 요구하는 WT에 전용 자원 정보를 전달하기 위하여 동작된다.
단계(1418)로 리턴하여, 단계(1418)에서, BS 섹터의 연결 지점은 핸드오프 요구를 가리키는 새로운 요구된 BS 섹터의 연결 지점에 몇몇 정보를 포워딩하기 위하여 동작된다. 동작은 단계(1418)에서 단계(1424)로 진행한다. 단계(1424)에서, BS 섹터는 보안 BS-BS 링크를 설정하기 위하여 동작된다. 일단 보안 링크가 설정되면, 핸드오프에 관한 상세한 정보는 귀로 네트워크 및 기존에 설정된 무선 링크를 사용하여 기존 BS 섹터를 통하여 새로운 요구된 BS 섹터 연결 지점과 WT 사이에서 전달될 수 있다.
단계(1408)로 리턴하여, 셀간 핸드오프들에 관한 단계(1408)에서, BS 섹터는 네트워크 인터페이스를 통하여 신호들을 수신하기 위하여 동작된다. 동작은 단계(1408)로부터 단계(1411)로 진행하고, BS 섹터는 수신된 신호의 종류를 바탕으로 동작된다. 만약 단계(1408)에서 수신된 신호가 BS 섹터(1438)에 대한 핸드오프 요구를 가리키는 정보이면, 동작은 단계(1440)로 진행하고, BS 섹터는 보안 BS-BS 링크를 설정하기 위하여 동작된다. 동작은 단계(1440)에서 단계(1442)로 진행한다. 단계(1442)에서, BS 섹터는 핸드오프 동작들을 위하여 WT에 의해 지정된 액세스 슬롯 동안 업링크 타이밍 제어 채널 전용 세그먼트들 및 업링크 전력 제어 채널 전용 세그먼트들 같은 식별기들 및/또는 전용 세그먼트들 같은 자원들에 전용으로 사용하기 위하여 동작된다. 몇몇 실시예들에서, 단계(1442)의 전용 세그먼트들은 타이밍 및 전력 제어가 설정된후 WT에 의해 사용될 전용 업링크 트래픽 채널 세그먼트들을 포함한다. 단계(1442)에서, BS 섹터는 보안 BS-BS 링크를 통하여 다른 BS로 상기 전용 자원들을 식별하는 정보를 신호하기 위하여 동작된다.
만약 단계(1408)에서 수신된 정보가 전용 자원들, 예를들어 핸드오프 동작을 위하여 WT에 의해 사용될 식별기들 및/또는 전용 세그먼트들을 가리키는 정보이면, 동작들은 단계(1411)에서 단계(1446)로 진행한다. 단계(1446)에서 BS 섹터는 본래 설정된 무선 링크를 통하여 요구하는 WT로 수신된 전용 자원 식별 정보를 전달한다.
상기된 셀내 및 셀간 핸드오프 방법들이 몇몇 실시예들에서 순차적으로 사용되는 것이 주의되어야 한다. 예를들어, 본 발명의 셀내 핸드오프는 WT가 본 발명의 셀간 핸드오프 방법을 사용하여 하나의 셀에서 다른 셀로 핸드오프를 실행하기 전에, 복수 번 셀의 하나의 섹터에서 다른 셀로 핸드오프하기 위하여 사용될 수 있다. 셀내 핸드오프들의 경우, 사용자 데이터는 새로운 섹터에 진입하는 중에 또는 기존 통신 링크의 종료 다음 무선을 통하여 수신된 신호에 응답하여 타이밍을 조절하기 전에 셀의 새로운 캐리어를 사용하여 전송될 수 있다. 그러나, 셀간 핸드오프는 발생하고, WT는 새로운 셀에 사용자 데이터를 전송하기 전에, 새로운 셀의 송 신기로부터 무선을 통하여 수신된 하나 이상의 신호들을 바탕으로, 타이밍 동기화 동작, 예를들어 심볼 전송 타이밍 조절을 수행할 것이다.
복수의 다른 시스템 및 핸드오프 방법 실현들은 본 발명의 방법들 및 장치를 사용하여 가능하다.
예를들어, 복수의 주파수 대역들을 가진 예시적인 시스템에서, 이동부는 한번에 하나의 주파수 대역을 듣고, 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 수신된 신호들을 전환하고(예를들어, FFT 또는 DFT를 수행함으로써), 주파수 변환 동작(예를들어, 톤 신호 에너지 당)에 의해 생성된 주파수 도메인의 신호 성분들 각각에서 에너지를 측정하고; 및 톤 당 수신된 신호 에너지를 바탕으로 비콘 신호 성분들의 존재를 검출한다. 이런 특정한 예시적인 실시예에서, 비콘 톤들의 위치들로부터 이동부는 비콘을 전송한 기지국 송신기의 셀/섹터 및/또는 캐리어 정보(예를들어, 셀 ID, 섹터 Id 및/또는 캐리어 주파수)를 결정한다. 비콘 신호 성분들의 에너지로부터, 예를들어 검출된 비콘 신호 톤들로부터, 이동부는 이동 노드에 의해 사용되는 주파수 대역으로 비콘 신호들을 전송하는 다양한 기지국 송신기들의 상대적 신호 강도들을 결정한다. 다른 송신기들로부터 수신된 비콘 신호 성분들의 상대적 에너지, 및 이동부에 저장된 다양한 핸드오프 기준 정보로부터, 이동부는 핸드오프가 실행되어야 하는지를 결정하고, 핸드오프를 실행하기 위해 결정한 경우, 비콘 신호가 수신된 송신기에 해당하는 새로운 기지국 연결 지점이 핸드오프하게 한다. 상기 예시적인 시스템의 몇몇 실행들에서, 비콘 신호 성분은 평균 톤 당 에너지 레벨에 대해 신호 성분 에너지 레벨을 비교한 것을 바탕으로 식별된다. 몇몇 실시예들 에서, 비콘 전력이 1 또는 2 초 같은 시간 기간에 걸쳐 평균 톤 당 신호 전력의 >20배이면, 비콘 검출 임계치는 검출되거나 예상된 평균 톤 당 에너지의 20배 또는 그 이하로 설정되고, 예를들어 예상된 평균 톤당 신호 에너지의 15배로 설정된다.
일단 시스템이 핸드오프를 실행하는 것을 결정하면, 본 발명의 핸드오프 방법들은 사용될 수 있다. 여기에 기술된 핸드오프 기술들은 핸드오프를 실행할때를 결정하는 특정 방법에 의존하지 않는다. 그러나, 하나 이상의 비콘 신호들의 결정은 이동 노드가 핸드오프를 완료하기 위하여 찾는 네트워크 연결 지점, 예를들어 BS 섹터에 관한 타이밍 및/또는 다른 정보를 결정하기 위하여 다양한 핸드오프 실시예들에 사용된다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 수행될때 셀간 및 셀내 핸드오프들이 많은 공통적인 단계들 및 특징들을 가지지만, 셀간 핸드오프들은 이동 노드가 새로운 네트워크 연결 지점에 사용자 데이터, 예를들어 텍스트, 비디오 또는 음성 데이터를 전송하기 위하여 허용되기 전에 수행될 것이 요구될 수 있는 타이밍 동기화 및/또는 전력 제어 단계들을 포함할 수 있다. 이것은 섹터들 같은 다양한 엘리먼트들이 동기화되는 셀내 핸드오프들의 경우, 비록 이동부가 셀내에서 사용된 네트워크 연결 지점을 변화시킬지라도, 이동 노드가 셀에서 합리적이고 신뢰적으로 주어진 타이밍 동기화를 유지하여야 하는 셀의 액세스 지점과 이전에 설정한 타이밍 동기화에 의존하기 때문이다.
기지국 견지에서, 양쪽 셀내 및 셀간 핸드오프들 양쪽이 지원에 사용될 수 있는 몇몇 특징들은 복수의 주파수 대역들 사용, 데이타를 통신하기 위하여 네트워크 연결 지점에 의해 사용된 주파수 대역 및 사용자 데이터의 통신을 위하여 이웃하는 섹터, 셀 또는 네트워크 연결 지점에 사용되는 주파수 대역에 네트워크 연결 지점에 의한 비콘 신호들의 전송 같은 것이다. 따라서, 네트워크 연결 지점 송신기는 복수의 주파수 대역들에 비콘 신호들을 전송할 것이다. 무선 링크 자원 할당들 및 핸드오프의 일부로서 종래 통신 링크를 종료할때를 결정하는 처리들의 해석을 용이하게 하기 위하여, 고정된 프레이밍 구조는 각각의 네트워크 연결 지점에 의해 지원되는 업링크 및/또는 다운링크에 사용된다. 트래픽, 액세스 및 특정 형태의 데이터 및/또는 특정 목적들을 위하여 사용되는 다른 형태의 세그먼트들은 주어진 고정된 통신 채널 프레이밍 구조를 예측 가능한 공지된 방식으로 반복한다. 결과적으로, 일단 수신된 비콘 신호의 타임 위치가 공지되면, 송신기가 사용자 데이터(트래픽 채널들 등)를 전송하는 주파수 대역의 슈퍼슬롯/비콘슬롯인 통신 채널 구조는 통신 채널 구조로 인해 공지된 주기적 방식으로 순환하는 주파수 또는 비콘들의 주파수 측면들에서 비콘 신호 위치로부터 유일하게 도출될 수 있다. 통신 채널 프레이밍 구조는 몇몇 실시예들에서, 이동부에 미리 저장될 수 있고 수신된 비콘 신호로부터 도출된 정보를 바탕으로 액세스될 수 있는 호핑(hopping), 제어 또는 트래픽 채널 세그먼트 정의들 같은 것을 정의한다. 따라서, 주기적인 예측 가능한 방식으로 비콘 신호들의 전송 및 채널 구조가 사용되는지를 결정하기 위하여 사용될 수 있는 비콘 정보가 저장될 수 있고 연관될 수 있는 고정된 통신 채널 구조의 사용은 자원 할당들의 해석 및 예를들어 이동부가 셀간 핸드오프의 경우, 새 로운 연결 지점과 심볼 타이밍 동기화를 달성하기 전에, 특정 세그먼트가 새로운 네트워크 액세스 시점에서 발생할때의 결정을 용이하게 한다.
다양한 실시예들에서 이동부들로부터 핸드오프들의 실행에 관련하여, 핸드오프 트리거링 메카니즘은 핸드오프가 발생될때를 결정하기 위하여 비콘 신호들의 사용에 관련한 상기된 바와 같다.
몇몇 예시적인 핸드오프 실시예들에서, 이동 노드는 하나 이상의 다음 특징을 결정하기 위하여 핸드오프 목적지로부터 수신된 비콘 신호를 사용한다: 검출된 비콘 신호가 전송된 목적지 네트워크 연결 지점에 의해 사용되는 셀 ID, 섹터 ID 및/또는 캐리어 주파수. 이동 노드는 검출된 비콘 신호 및 예를들어 다른 셀 및/또는 섹터들에 관한 저장된 통신채널 구조 정보, 핸드오프가 완료되는 네트워크 연결 지점, 예를들어 제 2 기지국 섹터에 의해 사용되는 통신 채널들의 프레이밍 구조로부터 결정할 수 있다. 결정된 프레이밍 구조 및 비콘 신호가 수신된때에 관한 정보로부터, 이동부는 기존 무선 통신 링크를 드롭(drop)하기 위한 시간을 결정하고 새로운 통신 링크를 설정하기 시작한다. 타이밍은 검출된 비콘 신호가 수신된 시간외에, 전용 자원, 예를들어 특정 액세스 세그먼트가 목적지 네트워크 연결 지점에서 발생할 시간에 관한 정보를 바탕으로 한다.
많은 실시예들에서, 이동 노드는 기존 통신 링크를 통하여 이동 노드의 현재 네트워크 연결 지점으로 사용하는 네트워크 연결 지점, 예를들어 기지국 섹터에 하나 이상의 신호들을 전송한다. 따라서, 본 발명에 따른 이동부는 검출된 비콘 신호 및 예를들어 다른 셀 및/또는 섹터들에 관한 저장된 통신 채널 구조 정보, 핸드 오프가 완료되는 네트워크 연결 지점, 예를들어, 제 2 기지국 섹터에 의해 사용된 통신 채널들의 프레이밍 구조로부터 결정할 수 있다. 결정된 프레이밍 구조 및 비콘 신호가 수신될때에 관한 정보로부터, 이동부는 종래 무선 통신 링크를 드롭하기 위한 시간을 결정할 수 있고 새로운 통신 링크를 설정하기 시작한다. 타이밍은 검출된 비콘 신호가 수신된 시간외에, 전용 자원, 예를들어 특정 액세스 세그먼트가 목적지 네트워크 연결 지점에서 발생할 시간에 관한 정보를 바탕으로 할 수 있다.
많은 실시예들에서, 이동 노드는 종래 통신 링크를 통하여 이동 노드의 현재 네트워크 연결 지점으로서 사용하는 네트워크 연결 지점, 예를들어 기지국 섹터에 하나 이상의 신호들을 전송함으로써 새로운 네트워크 연결 지점에 핸드오프하기 위한 의도를 통신한다. 따라서, 본 발명에 따른 이동부는 종래 무선 통신 링크를 통하여 신호를 전송함으로써 핸드오프를 수행하기 위한 의도를 신호할 것이다. 현재 네트워크 연결 지점은 이동부로부터 제 2 네트워크 연결 지점(핸드오프 목적지)으로 핸드오프 신호를 포워드하고 및/또는 이동 노드에 대한 프록시로서 작동하고 이동 노드를 위하여 제 2 네트워크 연결 지점과 핸드오프 신호들을 교환한다. 목적지 네트워크 노드는 하나 이상의 무선 링크 자원들을 이동 노드에 할당, 예를들어 전용하고 현재 네트워크 연결 지점을 통하여 전용 자원(들)에 관한 정보를 이동 노드에 통신한다. 전용 자원들은 등록 동작의 일부로서 기지국에 등록 신호, 타이밍 제어 신호 및/또는 전력 제어 신호를 전송하기 위하여 사용될 하나 이상의 톤들의 세트들을 액세스 세그먼트의 일부인 업링크 통신 채널에 포함할 수 있다. 전용 자원들은 온 상태 동작에서 통신할때 사용될 온 상태 식별기 및 이동 노드가 홀드 상 태에서 동작할때에 사용될 홀드 상태 식별기이고 새로운 네트워크 연결 지점과 통신할때 사용될 하나 이상의 장치 식별기들을 포함할 수 있다. 자원 정보는 현재 네트워크 연결 지점과 현재 무선 통신 링크를 통하여 이동 노드에 통신된다. 이동 노드는 핸드오프의 목적지인 네트워크 연결 지점과 새로운 통신 링크를 설정하기 전에 종래 통신 링크를 종료, 예를들어 드롭한다. 링크가 종료되는 시간은 수신된 비콘 신호의 시간 및 수신된 비콘 신호로부터 새로운 네트워크 연결 지점에 등록하기 위하여 이동 노드에 전용으로 사용되는 통신 세그먼트 또는 톤들의 세트로 예상된 시간 오프셋을 바탕으로 할 수 있다. 이동 노드는 회전 쟁탈 자유 방식으로 새로운 네트워크 연결 지점에 액세스하기 위하여 새로운 네트워크 연결 지점에 의해 전용으로 사용된 자원을 사용하여, 새로운 네트워크 연결 지점과 통신 링크를 설정한다. 만약 무언가 발생하고 이동 노드가 전용 자원을 사용하여 새로운 통신 링크의 설정을 완료할 수 없으면, 다양한 실시예들에서 이동 노드는 기다리고 시그널링을 바탕으로 회선 경쟁을 사용하여 새로운 네트워크 연결 지점에 등록을 시도할 것이다.
상기되지만 셀간 또는 셀내 응용들에 특히 적당할 작은 변형들을 가진 일반적인 방법을 사용하는 다양한 실시예들은 고려된다. 하나의 특정 셀간 핸드오프 실시예에서, 핸드오프가 예를들어 제 2 기지국으로 지향되는 새로운 액세스 지점에 의해 할당된 무선 링크 자원들은 제 2 기지국의 업링크시 전용 액세스 세그먼트를 포함한다. 상기 실시예중 특정 예시적인 실시예에서, 이동부는 할당된 액세스 세그먼트의 정의, 예를들어 어떤 톤 세트들 및 어떤 OFDM 심볼 시간이, 핸드오프가 시작되는 시점에서 이동부가 네트워크에 결합되는 제 1 기지국을 통하여 종래 통신 링크에서 리턴된 검출된 비콘 신호 및 정보로부터 등록을 위하여 사용하기 위해 할당되었는가의 정의를 결정한다. 상기 예시적인 실시예에서, 이동부는 할당된 액세스 세그먼트를 사용하여 제 2 기지국에 전송하기 시작전에 제 1 링크를 드롭한다. 할당된 액세스 세그먼트를 사용하여, 이동부는 하나 이상의 신호들, 예를들어 등록, 전력 제어 및/또는 타이밍 제어 신호들을 기지국으로 전송한다. 업링크상에 전송된 신호들에 응답하여, 이동부는 제 2 기지국으로부터 타이밍 및/또는 전력 제어 신호들을 수신하고 제어 신호들에 응답하여 타이밍 및/또는 전력 조절들을 설정한다. 상기 실시예에서, 등록 처리의 일부로서, 이동부는 추가로 만약 이전에 할당되지 않았다면, ON 식별기 같은 전용 자원들, 전용 제어 채널들이 계속하여 제 2 기지국과 통신하게 한다. 이런 형태의 다양한 실시예들에서, 전용 액세스 세그먼트는 다른 이동부가 이동 노드에 전용으로 사용된 액세스 세그먼트를 사용하기 위하여 허용되지 않는 비 회선 쟁탈 베이스 액세스 세그먼트이다. 만약 액세스 세그먼트의 사용이 성공적이지 않고, 통신 링크가 제 2 기지국에 설정되지 않으면, 이동 노드는 시스템에 진입한 이동부들이 이전에 할당된 전용 등록 자원들의 장점없이 등록하는 것과 동일한 방식으로 자원들을 위한 회선 쟁탈 바탕 신호 경쟁들을 통하여 다시 등록하고자 한다.
몇몇 예시적인 셀내 핸드오프 실시예들은 논의될 것이다. 몇몇 셀내 핸드오프 실시예들에서, 예를들어 섹터간 셀내 및/또는 캐리어간 섹터내 실시예들에서, 현재 및 새로운 네트워크 액세스 지점들은 동일한 셀에 배치되고 심볼 타이밍 및 선택적으로 캐리어 주파수에 동기화된다. 상기 핸드오프 실시예에서, 핸드오프의 시작시 이동부는 현재 네트워크 연결 지점, 예를들어 섹터의 심볼 타이밍과의 현재 링크에 관련하여 수행된 타이밍 제어의 결과로서 동기화된다. 몇몇의 셀내 핸드오프 실시예들에서, 새로운 네트워크 액세스 지점에 의해 할당된 전용 자원(들)은 전용 액세스 세그먼트 같은 전용 자원들, 새로운 네트워크 연결 지점과 통신할때 사용하기 위한 ON 식별기, 새로운 네트워크 액세스 지점과 타이밍 및/또는 전력 제어 통신을 수행하기 위하여 사용될 전용 제어 채널 세그먼트들을 포함한다. 몇몇의 셀내 핸드오프 실시예들에서, 이동부는 제 2 링크를 설정하기 위하여 임의의 액세스 타이밍 제어 및/또는 전력 제어 신호를 전송해서는 않되고 섹터간 핸드오프의 경우 발생하는 이런 종류의 시그널링 단계들 일부 또는 모두를 스킵한다. 핸드오프가 셀내 핸드오프라고 가정하면, 많은 실시예들에서, 핸드오프에 관련한 메시지들은 셀내의 네트워크 연결 지점들 사이에 배치되고 핸드오프를 완료하기 위하여 셀들 사이의 귀로 링크를 사용할 필요가 없다. 몇몇 셀내 핸드오프들에서, 이동부는 현재 통신 링크를 드롭하고 매우 짧은 시간 기간내에서, 예를들어 셀간 핸드오프를 완료하기 위한 시간 미만에서, 그리고 몇몇의 경우들에서 4 밀리초 미만에서, 새로운 네트워크 연결 지점에 의해 전용으로 사용되는 할당된 전용 채널 자원들을 사용하기 시작하고 실제로 새로운 네트워크 연결 지점으로부터 무선을 통하여 타이밍 및/또는 전력 제어 신호를 우선 수신하기 위하여 기다리지 않고 거의 즉각적으로 사용자 데이터 전송을 시작할 수 있다.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 업링크 및 다운링크 채널에서 액세스 세그먼트들을 사용하는 예시적인 실시예를 도시하는 도면(1500)이다. 액세스 및 트래픽 세그먼트들이 도 15의 다운링크에서 시간 측면에서 별개의 세그먼트들로서 도시되고, 액세스 및 트래픽 세그먼트들이 동일한 시간 기간 동안 톤들의 다른 세트들을 사용하여 실행될 수 있는 것이 이해된다. 즉, 액세스 및 트래픽 세그먼트들이 다운링크에서 시간 멀티플렉스될 수 있고, 시간 멀티플렉싱은 본 발명에 반드시 요구되지 않는다.
도면(1500)은 업링크 톤들을 나타내는 수직 축(1502) 및 시간을 나타내는 수평 축(1504)을 포함한다. 수직 축(1502)의 각각의 작은 분할부는 톤을 나타내고,수평축(1504)의 각각의 작은 분할부는 OFDM 심볼 전송 구간을 나타낸다. 로우(1513)는 업링크 채널에 해당하고, 로우(1543)는 다운링크 채널에 해당한다. 비콘들은 비콘 슬롯들(1541,1541')의 다운 링크 채널에 주기적으로 전송된다. 비콘 슬롯들의 하나 이상의 비콘 신호들은 업링크 채널에서 액세스 슬롯들(1514,1414')로부터 공지된 고정된 오프셋들에서 전송된다. 예를들어, 슬롯(1541)에 전송된 적어도 하나의 비콘 신호는 업링크 액세스 슬롯(1514')의 시작에서 고정된 수의 심볼 전송 시간 기간들을 발생시킬 것이다.
비콘 슬롯들외에, 다운링크는 등록 확인 신호들, WT 타이밍 제어 신호들 및/또는 WT 전력 제어 신호들을 하나 이상의 무선 터미널들, 예를들어 업링크 및 다운링크 채널들(1513,1543)이 연관된 네트워크 연결 지점과 통신 링크를 설정하기 위하여 찾는 터미널들에 통신하기 위하여 사용될 수 있는 액세스 슬롯들(1544,1544')을 포함한다.
업링크 톤들은 4개의 예시적인 톤들의 세트들(제 1 세트의 톤들 1506, 제 2 세트의 톤들 1508, 제 3 세트의 톤들 1510, 제 4 세트의 톤들 1512)로 도시되고 그룹화된다. 다운링크 톤들은 도시되지 않지만 다른 무선 터미널들에 의해 사용하기 위하여 세트들로 그룹화될 수 있다. 업링크 채널(1513)에서 OFDM 심볼 전송 시간 구간들은 예시적인 구간들, 예를들어 액세스 구간(1514), 트래픽 구간(1516), 트래픽 구간(1518) 및 트래픽 구간(1520)을 포함하는 슬롯들로 그룹화된다. 구간들의 시퀀스는 액세스 구간(1514'), 트래픽 구간(1516'), 트래픽 구간(1518'), 트래픽 구간(1520')으로 도시된 바와같이 시간에 따라 반복하고 다운링크 채널(1543)의 구간들에 공지된 타이밍 관계를 가질 것이다.
액세스 구간 동안 WT들은 새로운 무선 링크를 설정하는 BS 섹터 연결 지점에 등록하기 위하여 액세스 세그먼트들을 사용할 수 있다. 두 가지 형태의 액세스 세그먼트들은 도시되고, 상기 두 가지 형태는 회선 쟁탈 바탕 액세스 세그먼트들 및 전용 액세스 세그먼트들이다. 회선 쟁탈 액세스 세그먼트 1(1522)는 액세스 구간(1514) 동안 제 1 세트의 톤들(1506)을 사용하고; 회선 쟁탈 액세스 세그먼트 2(1524)는 액세스 구간(1514) 동안 제 2 세트의 톤들(1508)을 사용하고; 전용 액세스 세그먼트 1(1526)는 액세스 구간(1514) 동안 제 3 세트의 톤들(1510)을 사용하고; 전용 액세스 세그먼트 2(1528)는 액세스 구간(1514) 동안 제 4세트의 톤들(1512)을 사용한다. 유사하게, 회선 쟁탈 액세스 세그먼트 1(1522')는 액세스 구간(1514') 동안 제 1 세트의 톤들(1506)을 사용하고; 회선 쟁탈 액세스 세그먼트 2(1524')는 액세스 구간(1514') 동안 제 2 세트의 톤들(1508)을 사용하고; 전용 액 세스 세그먼트 1(1526')는 액세스 구간(1514') 동안 제 3 세트의 톤들(1510)을 사용하고; 전용 액세스 세그먼트 2(1528')는 액세스 구간(1514') 동안 제 4 세트의 톤들(1512)을 사용한다.
트래픽 구간(1516,1518,1520,1516',1518',1520') 동안, WT들이 설정된 무선 링크를 통하여 기지국 섹터 연결 지점에 사용자 데이터를 전송할 수 있는 업링크 트래픽 채널 세그먼트들을 포함하는 세그먼트들이 있다.
몇몇 예시적인 실시예들에서, 예시적인 WT는 액세스 동작 상태에 있고, 액세스 세그먼트는 등록 정보, 타이밍 제어 정보, 및/또는 전력 제어 정보를 포함하는 업링크 신호를 전송하기 위하여 사용될 수 있다. 업링크에 전송된 등록 신호는 등록하고자 하는 의도를 가리키면서 타이밍 제어 및/또는 전력 제어 목적에 사용될 수 있다. 따라서, 단일 업링크 신호는 복수의 목적에 사용할 수 있다. 선택적으로, 다른 신호들은 각각의 기능에 사용될 수 있다. 액세스 동작의 일부로서 WT는 기지국이 측정들을 수행하는 액세스 세그먼트를 사용하여 BS에 몇몇 업링크 신호를 전송한다. WT는 이런 목적을 위한 전용 세그먼트가 할당되는 것을 가정하여 업링크 신호의 전송을 위하여 전용 회선 쟁탈 자유 슬롯을 사용할 것이다. 업링크 신호는 WT들의 현재 타이밍 설정들에 관련하여 액세스 세그먼트내의 미리 결정된 시간에서 전송되는 미리 결정된 WT 전력 레벨에서 전송되는 신호일 수 있다. 기지국은 업링크 신호를 수신하고, 측정들을 수행하고, 대응하는 다운링크 액세스 슬롯(1546 또는 1546')의 다운링크 세그먼트들인 다운링크 채널 세그먼트 또는 세그먼트들상의 신호 또는 신호들, 예를들어 타이밍 및/또는 전력 제어 신호들을 무선 터미널에 다시 전송한다. 타이밍 및/또는 전력 제어 신호들외에, BS는 업링크 등록 신호의 확인 신호를 전송할 수 있다. WT는 임의의 명령된 조절들을 수행하고 그 다음 할당된 업링크 트래픽 채널 세그먼트들, 예를들어 트래픽 세그먼트들(1516,1518,1520) 등상에 사용자 데이터를 포함하는 업링크 신호들을 전송할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 전용 액세스 세그먼트, 예를들어 전용 액세스 세그먼트 1(1526)는 핸드오프를 요구한 무선 터미널에 할당된다. 전용 액세스 세그먼트의 할당 정보는 현재 무선 링크를 통하여 WT에 전달된다.
일반적으로, 핸드오프 동작들의 전용 액세스 세그먼트들의 사용은 매우 효율적인 핸드오프를 제공한다. 기존 통신 링크를 통하여 할당된 전용 무선 링크 자원들 및 무선을 통하여 WT에 의해 사용된 주파수 대역으로 전송된 방송 신호로부터 얻어진 타이밍 정보를 사용하는 것의 장점은 본래 무선 링크의 종료 및 새로운 무선 링크의 설정 사이의 보다 작은 시간 손실, 일반적인 회선 쟁탈 바탕(충돌하기 쉬운) 액세스 세그먼트들과 대조하여 전용 액세스 세그먼트의 사용으로 인한 보다 높은 핸드오프 성공율, 및/또는 예를들어 셀내 핸드오프에서 몇몇 타이밍 제어 조절들 같은 몇몇 동작들의 제거를 포함할 수 있다.
회선 쟁탈 액세스 세그먼트들, 예를들어 회선 쟁탈 세그먼트 1(1522')는 현재 설정된 무선 링크를 가지지 않는 WT, 예를들어 BS 섹터 연결 지점에 등록하고 무선 링크를 설정하기 위하여 전력이 인가된 WT에 의해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 핸드오프가 전용 액세스 세그먼트를 사용하는 동안, 실패하면, WT는 회선 쟁 탈 바탕 액세스 세그먼트를 사용하여 등록을 추구한다. 회선 쟁탈 액세스 세그먼트들의 사용은 무선 링크를 설정하기 위하여 찾는 다른 WT와 충돌을 유발하고, 등록 시도가 성공되지 못한다. 회선 쟁탈 바탕 액세스 세그먼트를 사용할때, WT는 다운링크 세그먼트들을 통하여 WT에 전송된 WT 타이밍 제어 및 전력 제어 조절 정보를 계산하기 위하여 수신되고, 측정되고, BS에 의해 사용된 BS 섹터 연결 지점에 업링크 신호를 생성 및 전송한다. 따라서, 회선 쟁탈 바탕 액세스 동작이 수행될때, 타이밍 제어는 WT가 업링크에 사용자 데이터를 전송하기 전에 일반적으로 수행된다.
몇몇 경우들에서, 핸드오프 요구가 셀내 핸드오프 요구이면, 예를들어 섹터간 또는 섹터내 캐리어간 핸드오프이면, 액세스 세그먼트에 전송된 등록 신호들은 타이밍 제어 동작들에 사용되지 않고 및/또는 액세스 세그먼트를 통한 등록은 완전히 스킵될 수 있다. 섹터들이 동기화되고 WT에 기존 링크를 통하여 사용자 데이터를 전송하기 위하여 요구된 전용 자원들이 할당되는 것을 가정하면, WT는 우선 새로운 연결 지점과의 무선 링크를 통하여 등록, 타이밍 제어 및/또는 전력 제어를 수행하지 않고 필요한 자원들이 할당된 새로운 네트워크 연결 지점에 사용자 데이터 및/또는 다른 신호들을 전송하기 시작한다. 이것은 몇몇 실시예들에서 타이밍 동기화가 셀의 섹터들을 가로질러 유지되기 때문에 가능하다.
도 16은 3개의 예시적인 셀들(셀 1 1602, 셀 2 1604, 셀 3 1606)을 포함하는 예시적인 무선 통신 시스템(1600)을 도시하고, 각각의 셀은 실선 원에 의해 도시된다. 각각의 셀(1602,1604,1606)은 각각 셀(1602,1604,1606)의 중심에 배치된 기지 국(1608,1610,1612)에 대한 무선 커버리지 영역을 나타낸다. 각각의 셀(1602,1604,1606)은 3개의 섹터들(A,B 및 C)로 분할된다. 셀 1(1602)은 섹터 A(1614), 섹터 B(1616), 및 섹터 C(1618)를 포함한다. 셀 2(1604)는 섹터 A(1620), 섹터 B(1622), 및 섹터 C(1624)를 포함한다. 셀 3(1606)은 섹터 A(1626), 섹터 B(1628) 및 섹터 C(1630)를 포함한다. 캐리어(f1)는 설명(1632)에 도시된 점선으로 표시되고; 캐리어(f2)는 설명(1634)에 도시된 점선/대시 선에 의해 표시되고; 캐리어(f3)는 설명(1636)에 도시된 바와같이 대시 라인으로 표시된다. 각각의 캐리어 주파수(f1,f2,f3)는 예시적인 실시예에서 5MHz 이용 가능 총 BW의 1.25MHz 대역폭 세그먼트와 연관되고, BW 세그먼트들은 서로 오버랩핑되지 않는다. 각각(점선/대시) 라인의 반경은 주어진 섹터에서 캐리어와 연관된 송신기 전력을 가리킨다. 도 16에서, 1의 주파수 재사용 인자가 있다. 즉 동일한 세트의 주파수들은 각각의 섹터 및 각각의 셀에 사용된다.
3개의 셀들(1602,1604,1606)의 각각에서, 기지국 섹터 A 송신기는 기지국(1608,1610,1612)으로부터 무선 터미널들로 예를들어 다운링크 트래픽 및 제어 채널 신호들을 통신하기 위한 (높은, 중간, 낮은) 전력 레벨에서 캐리어 주파수(f1,f2,f3)를 사용한다. 각각의 셀(1602,1604,1606)에서, 기지국 섹터 B 송신기는 기지국(1008,1010,1012)으로부터 무선 터미널들로 예를들어 다운링크 트래픽 및 제어 채널 신호들을 각각 통신하기 위한 (높은, 중간, 낮은) 전력 레벨에서 캐리어 주파수(f1,f2,f3)를 사용하고; 기지국 섹터 C 송신기는 기지국(1608,1610,1612)으로부터 무선 터미널들로 예를들어 다운링크 트래픽 및 제어 채널 신호들을 각각 통신하기 위하여 (높은, 중간, 낮은) 전력 레벨에서 캐리어 주파수(f1,f2,f3)를 사용한다. 다음의 표기법은 캐리어 주파수들에 관련하여 시스템(1600)의 기지국 송신기 전력 레벨들을 기술하기 위하여 사용된다:(셀, 섹터, 높은 전력 캐리어/중간 전력 캐리어/낮은 전력 캐리어):(셀 참조 번호, 섹터 참조 번호, 높은 전력 캐리어를 위한 아크 라인 참조 번호/중간 전력 캐리어를 위한 아크 라인 참조 번호/낮은 전력 캐리어를 위한 라인 참조 번호). 시스템(1600)은 다음을 포함한다:(셀 1, 섹터 A, f1/f2/f3):(1602,1614,1638/1640/1642);(셀 1, 섹터 B, f1/f2/f3) : (1602, 1616, 1644/1646/1648);(셀 1, 섹터 C, f3/f2/f1):(1602,1618,1650/1652/1654); (셀 2, 섹터 A, f1/f2/f3):(1604,1620,1656/1658/1660);(셀 2, 섹터 B, f2/f3/f1):(1604, 1622, 1662/1664/1666);(셀 2, 섹터 C, f3/f1/f2):(1604,1624,1668/1670/1672);(셀 3, 섹터 A, f1/f2/f3):(1606,1626,1674/1676/1678);(셀 3, 섹터 B, f2/f3/f1):(1606, 1628, 1680/1682/1684);(셀 3, 섹터 C, f3/f1/f2):(1606,1630,1686/1688/1690).
도 16은 시스템의 각각의 섹터를 통하여 동일한 레벨의 주파수 재사용을 표현하고 예를들어 전개 프로그램이 완료고 및/또는 서비스 제공자가 상기 전개 레벨을 증명할 수 있는 높은 요구들을 가진 보다 큰 고객 베이스를 가지는 경우 앞선 레벨의 전개로 시스템을 표현할 수 있다.
3개의 캐리어들은 각각의 섹터에서 다른 전력 레벨들 P1,P2,P3에서 전송된다. 다양한 실시예들에서 각각의 섹터에 사용되는 3개의 전력 레벨들(P1,P2,P3) 사이에 고정된 관계가 있다. 하나의 상기 실시예에서, 각각의 섹터는 P1>P2>P3 이고 P1 대 P2 및 P2 대 P3의 비는 섹터와 무관하게 동일하다. 업링크 캐리어들이 각각의 다운링크 캐리어들과 연관될 수 있다.
본 발명의 방법들에 따라 셀간, 섹터간 및 섹터내 섹터간 핸드오프들은 도 16의 시스템에서 발생할 수 있다.
도 16에 도시된 것과 같은 실행에서, 각각의 캐리어 및 섹터는 이동 노드에 의해 네트워크 연결 지점으로서 사용될 수 있는 하나 이상의 모듈들과 연관된다. 셀내의 캐리어들 사이의 스위칭은 네트워크 연결 지점들 사이의 스위칭 및 셀내의 네트워크 연결 지점들 사이의 핸드오프를 유발할 수 있다. 복수의 캐리어들을 지원하는 섹터들의 경우, 이것은 제 1 캐리어에 해당하는 네트워크 연결 지점으로부터 동일한 섹터내의 제 2 다른 캐리어에 해당하는 네트워크 연결 지점으로 핸드오프를 포함한다.
도 17은 각각 다른 캐리어들(f0 및 f2)에 해당하는 두 개의 예시적인 네트워크 연결 지점들(1801,1807)을 가진 기지국 섹터(1701)를 도시한다. 도 16의 몇몇 실시예들에서, 각각의 섹터는 3개의 네트워크 연결 지점 모듈들을 포함하고, 상기 섹터(1701)는 캐리어(f1)에 해당하는 제 3 네트워크 연결 지점을 포함한다. 따라 서, 도 17에 도시된 연결 지점 모듈들(1801,1807)외에 제 3 네트워크 연결 지점이 있다.
각각의 네트워크 연결 지점(1801, 1807)은 무선 접속을 통하여 섹터(1701)를 포함하는 기지국이 결합된 네트워크로 무선 터미널의 연결 지점으로서 사용할 수 있다. 섹터내에 있는 것으로 도시되지만, 네트워크 연결 지점들(1801,1807)이 동일한 셀의 섹터보다 오히려 동일한 셀의 다른 섹터들 또는 다른 셀들의 섹터들일 수 있다. 각각의 네트워크 연결 지점들(1801,1807)은 사용자 데이터를 통신하기 위하여 다른 주파수 대역(1718,1722)을 사용한다. 네트워크 연결 지점 모듈 1(1801)은 제 1 BS 송신기(1702), 제 1 BS 섹터 수신기(1703) 및 버스에 의해 함께 결합된 제 1 제어 모듈(1713)을 포함한다. 제어 모듈(1713)은 예를들어 상기된 방식으로 제 1 네트워크 연결 지점이 본 발명에 따라 동작되게 하고, 핸드오프들을 조화하고 무선 링크 자원들을 할당하기 위하여 다른 네트워크 연결 지점들과 상호작용한다. 제 2 네트워크 연결 지점 모듈(1807)은 제 2 기지국 섹터 송신기(1704), 대응하는 BS 섹터 수신기(1705) 및 버스에 의해 함께 결합된 제 2 제어 모듈(1715)을 포함한다. 제어 모듈(1715)은 예를들어 상기된 방식으로 본 발명에 따라 제 2 네트워크 연결 지점이 동작되게 하고, 핸드오프들을 조화하고 무선 링크 자원들을 할당하기 위하여 다른 네트워크 연결 지점들과 상호작용한다. 다른 네트워크 액세스 링크들의 제어 모듈들은 그들이 예를들어 광섬유 또는 유선 접속들을 사용하여 실행되는 귀로 링크에 의해 다른 셀들의 네트워크 연결 지점 제어 모듈들에 포함되는 BS내의 링크들에 의해 다른 섹터들의 모듈들을 제어하기 위해 결합된 다.
다른 네트워크 연결 지점에 해당하는 제 1 및 제 2 송신기들(1702,1704)의 사용은 기술될 것이다. 송신기들(1702,1704)은 본래의 트래픽 채널 신호들, 예를들어 사용자 데이터, 선택적으로 파일롯 신호들 및 비콘 신호들을 포함하는 다운링크 신호들을 전송한다. 다양한 신호들의 상대적 타이밍은 도 15에 도시된다. 송신기들(1702,1704)은 다른 섹터들 또는 셀들로 지향된 다른 안테나들을 사용할 수 있다. 각각의 섹터 송신기로부터의 시그널링은 본래 시그널링, 예를들어 할당 신호들, 선택적으로 파일롯 신호들, 및/또는 선택적으로 자신의 지정된 캐리어 주파수 대역에서 비콘 신호들, 및 셀에서 사용되는 하나 이상, 예를들어 다른 두개의 캐리어 주파수 대역들의 비콘 신호들을 포함한다. 제 1 송신기(1702)는 예를들어 송신기 1 다운링크 트래픽 신호들, 송신기 1 할당 신호들, 송신기 1 WT 제어 신호들, 선택적으로 송신기 1 파일롯 신호들, 및/또는 송신기 1 비콘 신호들을 포함하는 다운링크 신호들(1706)을 캐리어 주파수(f0)(1724)에 해당하는 주파수 대역(1718)으로, 송신기 1 비콘 신호들(1708)을 캐리어 주파수(f1)에 해당하는 주파수 대역(1720)으로, 및 송신기 1 비콘 신호들(1710)을 캐리어 주파수(f2)(1728)에 해당하는 주파수 대역(1722)으로 전송한다. 송신기 2(1704)는 예를들어 송신기 2 다운링크 트래픽 신호들, 송신기 2 할당 신호들, 선택적으로 송신기 2 파일롯 신호들, 송신기 2 WT 제어 신호들 및/또는 송신기 2 비콘 신호들을 포함하는 다운링크 신호들(1712)을 캐리어 주파수(f2)(1728)에 해당하는 주파수 대역(1722)으로 전송한다. 송신기 2(1704)는 송신기 2 비콘 신호들을 캐리어 주파수(f0)(1724)에 해당하는 주파수 대역(1718)으로 전송하고, 송신기 2 비콘 신호들(1716)을 캐리어 주파수(f1)(1726)에 해당하는 주파수 대역(1720)으로 전송한다.
WT(1730)가 캐리어 주파수(f0)(1724)를 가진 캐리어 주파수 대역(1718)에 동조되는 것이 가정된다. WT(1730)의 수신기는 두 개의 신호 성분들(1732,1734)을 수신하고, 제 1 신호 성분(1732)은 예를들어 처리되는 송신기 1(602)로부터 본래 시그널링, 할당 신호들, 파일롯 신호들, 및/또는 비콘 신호들을 포함한다. 동시에 또는 다른 때에, 제 2 송신기 2(1704)로부터 비콘 신호를 포함하는 제 2 신호 성분(1734)은 수신되고 처리된다. 각각 다른 캐리어들(f0 및 f2)에 해당하는 송신기들(1702,1704)로부터 수신된 비콘 신호들의 에너지를 바탕으로, WT는 네트워크 연결 지점(1801)과의 기존 통신 링크를 사용하여 제 1 네트워크 연결 지점(1801)으로부터 제 2 네트워크 연결 지점(1807)으로 핸드오프를 시작할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라, WT(1730)는 기존 통신 링크를 통하여 네트워크 연결 지점(1807)으로부터 전용 무선 링크 자원들을 요구 및 수신하고 그 다음 링크를 종료하고 송신기(1704)로부터 수신된 비콘 신호 및 링크를 종료하기 전에 제 1 네트워크 연결 지점(1801)과의 링크를 통하여 통신된 할당 정보로부터 결정된 시간에서, 연결 지점(1807)과 새로운 링크를 설정한다.
OFDM 시스템의 환경에서 기술되었지만, 본 발명의 방법들 및 장치들은 많은 비 OFDM 및/또는 비 셀방식 시스템들을 포함하는 넓은 범위의 통신 시스템들에 응 용할 수 있다.
다양한 실시예들에서 여기에 기술된 노드들은 본 발명의 하나 이상의 방법들에 해당하는 단계들, 예를들어 신호 처리, 비콘 생성, 비콘 ID, 비콘 측정, 비콘 비교, 핸드오프, 메시지 생성 및/또는 전송 단계들을 수행하기 위하여 하나 이상의 모듈들을 사용하여 실행된다. 몇몇 실시예들에서 본 발명의 다양한 특징들은 모듈들을 사용하여 실행된다. 상기 모듈들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합을 사용하여 실행될 수 있다. 많은 상기된 방법들 또는 방법 단계들은 상기된 방법들의 모든 또는 일부들, 예를들어 하나 이상의 노드들에서 실행하기 위하여, 부가적인 하드웨어를 가지고 또는 상기 부가적인 하드웨어 없이 범용 컴퓨터인 머신을 제어하기 위하여 메모리 장치, 예를들어 RAM, 플로피 디스크 등 같은 머신 판독 가능 매체에 포함된 소프트웨어 같은 머신 실행 가능 명령들을 사용하여 실행될 수 있다. 따라서, 다른 것 중에서, 본 발명은 머신, 예를들어 처리기 및 연관된 하드웨어가 하나 이상의 상기된 방법(들)을 수행하게 하기 위한 머신 실행 가능 명령들을 포함하는 머신 판독 가능 매체에 관한 것이다.
상기된 본 발명의 방법들 및 장치들상 복수의 부가적인 변형들은 본 발명의 상기 설명 측면에서 당업자에게 명백할 것이다. 상기 변형들은 본 발명의 범위내에서 고려된다. 본 발명의 방법들 및 장치들은 다양한 실시예들에서 CDMA, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 및/또는 액세스 노드들 및 이동 노드들 사이의 무선 통신 링크들을 제공하기 위하여 사용될 수 있는 다양한 다른 종류의 통신 기술들일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 액세스 노드들은 OFDM 및/또는 CDMA를 사용하여 이 동 노드들과의 통신 링크들을 설정하는 기지국으로서 실행된다. 다양한 실시예들에서, 이동 노드들은 노트북 컴퓨터들, 퍼스널 데이터 어시스탄트들(PDA), 또는 본 발명의 방법을 실행하기 위한 수신기/송신기 회로들 및 논리 및/또는 루틴들을 포함하는 다른 휴대용 장치들로서 실행된다.

Claims (35)

  1. 데이터가 통신될 수 있는 제 1 네트워크 접속 포인트와 통신 링크를 가진 이동 노드를 통신하기 위하여 제 1 주파수 대역의 신호들을 사용하는 상기 제 1 네트워크 접속 포인트를 포함하는 통신 시스템에서 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법에 있어서,
    미리 결정된 주파수를 가진 비콘 신호(beacon signal)들을 상기 제 1 주파수 대역을 통해 주기적으로 전송하는 단계로서, 상기 제 1 주파수 대역은 상기 제 2 네트워크 접속 포인트가 사용자 데이터를 전송하지 않는 주파수대역인, 상기 전송 단계; 및
    상기 사용자 데이터가 통신될 수 있는 이동 노드들과의 통신 링크들을 설정하고 유지하기 위하여 상기 제 1 주파수 대역과 다른 제 2 주파수 대역을 사용하는 단계로서, 상기 제 2 주파수 대역 사용 단계는 업링크 통신 채널의 세그먼트들을 상기 이동 노드들에 할당하는 단계를 포함하고, 상기 업링크 통신 채널은 액세스 세그먼트들 및 트래픽 세그먼트들의 주기적 반복 패턴을 포함하는 구조를 가지며, 상기 액세스 세그먼트들은 상기 제 2 네트워크 접속 포인트에 설정된 기존 무선 통신 링크를 가지지 않은 이동 노드들이 상기 제 2 네트워크 접속 포인트와의 무선 통신 링크를 설정하기 위하여 무선을 통해 적어도 하나의 신호를 상기 네트워크 접속 포인트에 전송할 수 있고, 상기 각각의 액세스 세그먼트는 상기 비콘 신호들 중 하나가 상기 제 2 네트워크 접속 포인트에 의하여 상기 제 1 주파수 대역으로 전송 되는 포인트로부터 고정된 시간 오프셋에서 발생하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 노드가 상기 제 1 네트워크 접속 포인트로부터 상기 제 2 네트워크 접속 포인트로의 핸드오프를 수행하려 한다는 것을 지시하는 신호를 상기 제 1 네트워크 액세스 포인트로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각각의 액세스 세그먼트는 상기 액세스 세그먼트의 기간동안 발생하는 적어도 하나의 심볼 전송 기간동안 업링크 전송들을 위하여 사용될 수 있는 복수의 톤들을 포함하고,
    상기 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법은:
    상기 제 1 네트워크 액세스 포인트에 접속된 제 1 이동 노드에 상기 톤들의 제 1 세트를 전용하는 단계; 및
    상기 제 1 이동 노드로의 상기 톤들의 제 1 세트의 전용을 지시하는 정보를 상기 제 1 네트워크 액세스 포인트를 통해 상기 제 1 이동 노드에 통신하는 단계를 더 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액세스 요구 신호를 수신하기 전에, 상기 액세스 세그먼트가 상기 제 1 주파수 대역으로 전송된 비콘 신호들 중 하나에 대하여 발생할 시간을 지시하는 정보를 상기 제 1 네트워크 액세스 포인트를 통해 상기 제 1 이동 노드에 통신하는 단계를 더 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제 1 액세스 세그먼트가 할당되는 상기 이동 노드로부터 등록 신호에 대한 상기 제 1 액세스 세그먼트 내의 상기 톤들의 제 1 세트를 모니터링하는 단계; 및
    상기 톤들의 전용된 제 1 세트를 사용하여 통신되는 상기 이동 노드로부터 등록 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    톤들의 추가 세트가 전용되지 않았던 이동 노드로부터 등록 신호에 대한 상기 제 1 액세스 세그먼트 내의 톤들의 적어도 하나의 추가 세트를 모니터링하는 단계를 더 포함하고, 상기 톤들의 추가 세트는 경합에 기초하여 사용되는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 이동 노드로의 상기 톤들의 제 1 세트의 전용을 지시하는 정보를 상기 제 1 네트워크 액세스 포인트를 통해 상기 제 1 이동 노드에 통신하기 전에, 상기 제 1 액세스 노드와의 보안 통신 링크를 설정하는 단계를 더 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 액세스 세그먼트의 시간 전에 상기 제 1 이동 노드에 대응하는 IP 어드레스를 가진 적어도 하나의 인터넷 프로토콜 패킷을 수신하는 단계;
    상기 IP 패킷을 저장하는 단계; 및
    상기 제 1 액세스 세그먼트에서 상기 제 1 이동 노드에 전용된 상기 톤들의 세트를 사용하여 설정된 무선 통신 링크를 통해 상기 IP 패킷을 상기 이동 노드에 전송하는 단계를 더 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 네트워크 액세스 포인트는 제 1 기지국의 섹터이고, 상기 제 2 네트워크 액세스 포인트는 제 2 기지국의 섹터이며,
    제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법은,
    상기 제 2 네트워크 액세스 포인트와의 제 2 통신 링크를 설정할때 상기 이동 노드에 의하여 사용될 전용 자원을 할당하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 네트워크 액세스 포인트들간의 통신 링크에 의하여 상기 제 1 네트워크 액세스 포인트에 상기 전용 자원에 대한 정보를 전송하는 단계;
    상기 제 2 네트워크 액세스 포인트에 의하여 상기 이동 노드에 전용된 업링크 통신 세그먼트에서 상기 이동 노드로부터 무선을 통해 타이밍 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 타이밍 제어 신호를 수신한 후 그리고 상기 이동 노드로부터 사용자 데이터를 수신하기 전에, 타이밍 동기화 신호를 상기 이동 노드에 전송하는 단계를 더 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전용 자원에 대한 상기 정보는 상기 이동 노드에 전용된 상기 업링크 통신 세그먼트를 식별하기 위하여 상기 이동 노드에 충분한 정보를 제공하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전용 자원에 대한 상기 정보는 상기 제 2 네트워크 액세스 포인트와 무선을 통해 통신할 때 상기 이동 노드에 의하여 사용될 장치 식별자를 포함하는, 제 2 네트워크 접속 포인트를 동작시키는 방법.
  12. 이동 노드와의 제 1 통신 링크를 가진 제 1 기지국으로부터 상기 이동 노드의 핸드오프를 포함하는 이동 노드 핸드오프 동작을 수행하기 위하여 제 2 기지국 을 동작시키는 방법에 있어서,
    상기 제 2 기지국과의 제 2 통신 링크를 설정할때 상기 이동 노드에 의하여 사용될 전용 자원을 할당하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 기지국들간의 통신 링크에 의하여 상기 제 1 기지국에 상기 전용 자원에 대한 정보를 전송하는 단계;
    상기 제 2 기지국에 의하여 상기 이동 노드에 전용된 업링크 통신 세그먼트에서 상기 이동 노드로부터 무선으로 타이밍 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 타이밍 제어 신호를 수신한 후 그리고 상기 이동 노드로부터 사용자 데이터를 수신하기 전에, 타이밍 동기화 신호를 상기 이동 노드에 전송하는 단계를 포함하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전용된 자원에 대한 상기 정보는 상기 이동 노드에 전용된 업링크 통신 세그먼트를 식별하기 위하여 상기 이동 노드에 충분한 정보를 제공하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전용된 자원에 대한 상기 정보는 상기 이동 노드에 전용된 업링크 통신 세그먼트를 식별하기 위하여 상기 이동 노드에 충분한 정보를 제공하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 전용된 자원에 대한 상기 정보는 상기 제 2 기지국과 상기 무선을 통해 통신할때 상기 이동 노드에 의하여 사용될 장치 식별자를 포함하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어 신호를 수신한 후 그리고 상기 이동 노드로부터 사용자 데이터를 수신하기 전에, 전송 전력 제어 신호를 상기 이동 노드에 전송하는 단계를 더 포함하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 타이밍 동기화 신호의 전송 후에 상기 이동 노드로부터 사용자 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 타이밍 동기 신호는 이하의 동작들, 즉 상기 이동 노드에 의하여 전송된 심볼들의 전송 타이밍을 전진, 지연 또는 일정하게 유지하는 동작 중 하나를 수행하도록 상기 이동 노드에 명령하는 제어 신호인, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 이동 노드에 전용된 자원에 대한 상기 정보를 상기 제 1 기지국에 전송하기 전에, 상기 제 1 기지국과의 보안 통신 링크를 설정하는 단계를 더 포함하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    고전력 협대역 신호들을 주기적으로 전송하는 단계; 및
    상기 이동 노드가 상기 제 2 기지국에 무선을 통해 등록해야 하는 시점을 지시하는 정보를 상기 제 1 기지국에 통신하는 단계를 포함하고, 상기 시점은 상기 기지국이 상기 고전력 협대역 신호들 중 적어도 하나를 전송하는 시간에 대하여 고정 관계를 갖는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 고전력 협대역 신호들은 상기 제 2 기지국에 신호들을 전송하기 위하여 상기 이동 노드에 의하여 사용될 주파수 대역에 대하여 알려진 주파수 관계를 갖는 비콘 신호들인, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 기지국은 상기 제 1 이동 노드에 상기 전용 자원 정보를 전송한 후 그리고 상기 타이밍 동기화 신호를 상기 이동 노드에 전송하기 전에 다른 네트워크 노드들로부터 상기 이동 노드에 전송되는 IP 패킷들을 수신하기 시작하는, 제 2 기지국을 동작시키는 방법.
  23. 이동 노드와의 제 1 통신 링크를 가진 다른 기지국으로부터 기지국으로 이동 노드의 핸드오프를 포함하는 이동 노드 핸드오프 동작들을 수행할 수 있는 상기 기지국에 있어서,
    상기 제 2 기지국과 제 2 통신 링크를 설정할 때 상기 이동 노드에 의하여 사용될 전용 자원을 할당하는 수단;
    상기 제 1 및 제 2 기지국들간의 통신 링크의 상기 제 1 기지국에 상기 전용 자원에 대한 정보를 전송하는 수단;
    상기 이동 노드로부터 무선을 통해 등록 신호를 수신하는 수단; 및
    상기 등록 신호를 수신한 후 그리고 상기 이동 노드로부터 사용자 데이터를 수신하기 전에, 타이밍 동기화 신호를 상기 이동 노드에 전송하는 수단을 포함하는, 기지국.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 등록 신호를 수신한 후 그리고 상기 이동 노드로부터 사용자 데이터를 수신하기 전에, 전송 전력 제어 신호를 상기 이동 노드에 전송하는 수단을 더 포함하는, 기지국.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 전력 제어 신호 및 상기 타이밍 동기화 신호의 전송 후에 상기 이동 노드로부터 사용자 데이터를 수신하는 수단을 더 포함하는, 기지국.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어 신호는 상기 이동 노드에 의하여 전송된 심볼들의 전송 타이밍을 전진 또는 지연시키도록 상기 이동 노드에 명령하는 신호인, 기지국.
  27. 제 26 항에 있어서,
    보안 통신 링크를 사용하여 상기 이동 노드에 전용된 상기 자원에 대한 정보를 상기 제 1 기지국에 송신하기 전에 상기 제 1 기지국과의 상기 보안 통신 링크를 설정하는 수단을 더 포함하는, 기지국.
  28. 제 27 항에 있어서,
    고전력 협대역 신호들을 주기적으로 전송하는 수단; 및
    상기 이동 노드가 상기 제 2 기지국에 무선을 통해 등록해야 하는 시점을 지시하는 정보를 상기 제 1 기지국에 통신하는 수단으로서, 상기 시점은 상기 기지국이 상기 고전력 협대역 신호들 중 적어도 하나를 전송하는 시간에 대하여 고정 관계를 갖는, 상기 통신 수단을 더 포함하는, 기지국.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 고전력 협대역 신호들은 상기 제 2 기지국에 신호들을 전송하기 위하여 상기 이동 노드에 의하여 사용될 주파수 대역에 대하여 알려진 주파수 관계를 가지는 비콘 신호들인, 기지국.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 2 기지국은 상기 제 1 이동 노드에 상기 전용 자원 정보를 전송한 후 그리고 상기 타이밍 동기화 신호를 상기 이동 노드에 전송하기 전에, 다른 네트워크 노드들로부터 상기 이동 노드에 전송되는 IP 패킷들을 수신하기 시작하는, 기지국.
  31. 제 1 기지국 섹터와의 제 1 링크 및 상기 제 2 기지국 섹터와의 제 2 링크간에 이동 노드 핸드오프를 수행하기 위하여 기지국을 동작시키는 방법에 있어서,
    상기 제 1 링크는 제 1 캐리어를 사용하고, 상기 제 2 링크는 제 2 캐리어를 사용하며, 상기 제 1 및 제 2 섹터들은 동일한 기지국 내에 있으며, 적어도 상기 제 1 섹터는 상기 제 2 섹터와 다르거나 또는 상기 제 1 캐리어는 상기 제 2 캐리어와 다르며,
    상기 기지국을 동작시키는 방법은:
    타이밍 보정 신호를 상기 제 1 통신 링크를 통해 상기 이동 노드에 전송하는 단계;
    상기 제 2 링크로 핸드오프하려는 의도를 지시하기 위하여 상기 제 1 링크를 통해 통신된 신호를 상기 이동 노드로부터 수신하는 단계;
    상기 제 2 통신 링크를 통해 통신할 때 상기 이동 노드에 의하여 사용될 전용 자원을 지시하는 정보를 상기 제 1 링크를 통해 전송하는 단계;
    상기 이동 노드와의 상기 제 1 통신 링크를 단절하는 단계; 및
    상기 이동 노드로부터 상기 제 2 통신 링크를 통해 수신된 임의의 타이밍 제어 신호에 기초하여 생성된 전송 타이밍 제어 조절 신호를 전송하기 전에 사용자 데이터 및 비-타이밍 제어 신호 중 적어도 하나를 상기 제 2 통신 링크를 통해 상기 이동 노드로부터 수신하는 단계를 포함하는, 기지국을 동작시키는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 전송 타이밍 조절 신호는 심볼들이 전송되는 시간을 조절하도록 상기 이동 노드에 명령하여 상기 심볼들이 다른 이동 노드들에 의하여 전송된 심볼들과 함께 상기 기지국에 동기 방식으로 도달하는, 기지국을 동작시키는 방법.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 전용 자원은 상기 제 2 섹터 및 상기 제 2 캐리어에 특정한 식별자인, 기지국을 동작시키는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 제 2 통신 링크를 통해 통신할 때 상기 이동 노드에 의하여 사용될 장치 식별자인, 기지국을 동작시키는 방법.
  35. 제 31 항에 있어서,
    상기 전용 자원은, 상기 제 2 캐리어 주파수를 사용하여 상기 제 2 통신 링크를 설정하기 위하여 신호들을 무선을 통해 상기 제 2 기지국 섹터에 전송할 때, 상기 제 2 기지국 섹터와의 통신들의 설정에서 사용될 전용 무선 링크 통신 세그먼트인, 기지국을 동작시키는 방법.
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