KR20070103490A - 하이브리드 ｇｓｍ／ｃｄｍａ 네트워크에서의 핸드오버를위한 기지국 동기 - Google Patents

Abstract

이동 무선 원격통신 시스템은, 제 1 무선 인터페이스에 따라 동작하는 제 1 형태의 기지국들 (30), 및 제 2 무선 인터페이스에 따라 동작하는 제 2 형태의 기지국들 (36) 을 포함한다. 제 1 형태의 제 1 기지국 (30) 으로부터, 제 2 형태의 제 2 기지국 (36) 으로 시스템의 이동국 (40) 을 핸드오버시키는 방법 및 장치가 제공된다. 이동국 (40) 과 제 1 기지국 (30) 간의 통신 링크는 제 1 무선 인터페이스를 통해 확립된다. 제 1 기지국과의 통신링크를 사실상 단절하지 않으면서, 제 2 무선 인터페이스를 통해 제 2 기지국 (36) 으로부터 이동국 (40) 에 의해 수신된 신호에 응답하여 이동국 (40) 으로부터 데이터가 수신된다. 그로부터 수신된 데이터에 응답하여, 제 1 기지국 (30) 으로부터 제 2 기지국 (36) 으로 이동국 (40) 이 핸드오버된다.

핸드오버

Description

하이브리드 ＧＳＭ／ＣＤＭＡ 네트워크에서의 핸드오버를 위한 기지국 동기 {BASE STATION SYNCHRONIZATION FOR HANDOVER IN A HYBRID GSM/CDMA NETWORK}

본 발명은 일반적으로는 무선 원격통신에 관한 것으로, 구체적으로는 향상된 셀룰러 전화 네트워크에 관한 것이다.

세계 여러 국가에서, 셀룰러 전화 네트워크에 GSM (Global System for Mobile) 원격통신이 사용되고 있다. GSM은 유용한 범위의 네트워크 서비스 및 표준을 제공한다. 기존의 GSM 네트워크는 TDMA (time-division multiple access) 디지털 통신기술을 기초로 한다. TDMA-기반의 셀룰러 네트워크에서, 각각의 이동 가입자 유닛은, 임의의 순간에 단 하나의 기지국하고만 통신한다. 가입자가 한 셀에서 다른 셀로 이동하면, 그 가입자와 통신중이던 기지국이 자신과 그 가입자와의 링크를 단절하고 이를 새로운 기지국이 넘겨받는 "하드 핸드오버" 가 발생한다.

CDMA (Code-division multiple access) 는 향상된 디지털 통신기술로서, 셀룰러 전화 가입자와 기지국간의 더욱 신뢰할 수 있고 페이딩이 없는 링크를 제공할 뿐만 아니라, 무선대역폭을 TDMA 보다 더 효율적으로 사용한다. 최근의 CDMA 표준은 IS-95 로서, TIA (Telecommunications Industry Association; 미국 통신 산업 협회) 에 의해 제정되었다. 이 표준에서는, 한 셀로부터 다른 셀로 이동할 때, 가입자 유닛이 일시적으로 동시에 2 개 이상의 기지국과 통신하는 "소프트 핸드오버" (또는 핸드오프) 기능이 제공된다. 이 소프트 핸드오버는, 코드분할방법에 의해 가능해졌으며, 하드 핸드오버에서 빈번히 발생할 수 있는 통신두절의 가능성을 저감시킨다.

PCT 특허출원 PCT/US96/20764 호에, CDMA 무선 인터페이스 (즉, 기본 RF 통신프로토콜) 를 사용하여 GSM 네트워크 서비스 및 프로토콜을 구현하는 무선 원격통신 시스템이 설명되어 있다. 이 시스템을 사용하면, TDMA 기지국 (BSS) 들 및 기존의 GSM 네트워크 가입자 유닛들의 일부라도 해당 CDMA 장치로 대체하거나 보완할 수가 있다. 이 시스템의 CDMA BSS 는, 표준 GSM A-인터페이스를 통해 GSM 이동 교환 센터 (MSC) 와 통신하는데 적합화되어 있다. 따라서, GSM 네트워크 서비스의 핵심부는 유지되며, TDMA 로부터 CDMA 로의 전환은 사용자들에게 투명적 (transparent) 이다.

또한, GSM 과 CDMA 구성요소를 통합하는 하이브리드 셀룰러 통신 네트워크가, PCT 특허출원 WO 95/24771 호, WO 96/21999 호, 및 1993년 Ottawa 에서의 범세계 개인 통신 (Universal Personal Communications) 에 관한 2차 국제회의 회보 181-185 페이지의, 제목이 "A Subscriber Signaling Gateway between CDMA Mobile Station and GSM Mobile Switching Center" 인 Tscha 등의 논문에 설명되어 있다. 이들 출판물에서는, 그런 하이브리드 네트워크의 상이한 기지국들간에 가입자유 닛들을 효율적으로 핸드오버하는 방법에 대한 구체적인 쟁점들은 다루지 않고 있다.

PCT 특허출원 PCT/US97/00926 호에는, 하이브리드 GSM/CDMA 원격통신 시스템에서의 CDMA 및 TDMA BSS들간의 시스템간 핸드오버 방법들이 설명되어 있다. GSM/TDMA BSS 는 CDMA 기술에 따라 파일롯 비콘 신호를 발생시킨다. 전화통화동안, 가입자 유닛은 파일롯 신호들을 검출하고, 파일롯 신호들이 검출되었음을 기지국 제어기에 통지한다. 그 후, 가입자 유닛은, 통화 단절없이 CDMA 로부터 TDMA BSS 로 핸드오버된다.

본 발명의 목적은, 혼합 TDMA/CDMA 셀룰러 통신 네트워크에서 사용되는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 몇몇 양태의 또 다른 목적은, 통신 단절없이 TDMA 기지국과 CDMA 기지국간에 가입자 유닛을 핸드오버시키는 향상된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들에서, 혼합 GSM/CDMA 셀룰러 통신 시스템은 TDMA 기지국과 CDMA 기지국 모두를 포함하며, 이 기지국들은 이동교환센터 (MSC) 에 의해 공동제어된다. 이런 형태의 시스템이, 상술한 PCT 특허출원서들에 일반적으로 설명되어 있다. 그런 시스템의 가입자 유닛 (여기서는 이동국 (MS) 으로도 칭함) 은, 바람직하게 TDMA 와 CDMA 무선 인터페이스를 통하여 GSM 네트워크 프로토콜들을 사용하면서, 그 두 형태의 인터페이스간에 적절히 전환함으로써, 두 형태의 기지국들과 통신할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예들의 특징으로는, 그런 통신시스템이 기존의 GSM/TDMA 인프라구조를 기반으로 하면서 CDMA BSS들을 부가하므로, 기존의 인프라구조를 거의 변경하지 않을 수도 있다는 점이다.

핸드오버가 이루어져야 하는 시점을 결정하기 위해, 일형태 (CDMA 또는 TDMA) 의 현 기지국과 통신중인 MS 는 다른 기지국으로부터의 RF 신호들을 모니터하며, 그 다른 기지국은 다른 형태 (TDMA 또는 CDMA) 의 기지국일 수도 있다. 현 기지국과 MS 간의 메시지 시퀀스를 통해, MS 는 새로운 기지국에 관한 적절한 동기정보를 획득하고, 이 정보에 대해 현 기지국에 재보고할 수 있다. 그 정보는 시스템에 의해 사용되어, MS 가 그 새로운 기지국과 무선 인터페이스를 확립할 수 있도록 함으로써, MS 와 네트워크간에 통신이 거의 단절되지 않고 핸드오버가 이루어진다.

본 특허출원의 문맥에서, 기지국들간의 그런 핸드오버를 "이동국에 의한 통화중 핸드오버 (mobile-assisted handover) "라 칭한다. 이동국에 의한 통화중 핸드오버 기능은, 종래기술에 공지된 GSM 시스템 및 CDMA 시스템에서 사용되는 것으로, 이동국이 인접셀로 핸드오버되기 전에 그 이동국이 그 인접셀의 기지국 트랜시버로부터 수신된 신호들의 강도를 측정하고, 이에 대해 보고한다. 그러나, 지금까지 제안된 하이브리드 GSM/CDMA 시스템에서는, 이동국이, 임의의 순간에 CDMA 나 TDMA 모두가 아닌 그들 중 하나로부터의 신호 (또는, 상술한 PCT 특허출원 PCT/US97/00926 호의 TDMA 기지국과 관련된 CDMA 비콘) 만을 수신할 수 있는 것으로 여겨졌기 때문에, 이런 형태의 핸드오버를 제공할 수 없다. 본 발명의 원리에 따라 이동국에 의한 통화중 핸드오버 기능을 제공함으로써, 그렇지 않은 경우에 비해, 핸드오버가 보다 부드럽고 확실하게 수행될 수 있다.

본 발명의 몇몇 바람직한 실시예들에서, MS 는, 그 유닛이 통신하고 있는 기지국으로부터 수신된 명령들에 따라, 전화 통화동안 TDMA 와 CDMA 동작간에 전환된다. 핸드오버가 이루어지기 전에, MS 는 TDMA 기지국과 CDMA 기지국 모두로부터 신호를 수신하고, MS 가 수신하고 있는 신호에 관련된 기지국에 재보고한다. 이렇게 보고된 정보는 BSC 로 재보고되고, BSC 에 의해 사용되어 핸드오버를 개시한다. 바람직하기로는, MS 트랜시버는 단일 무선 트랜시버를 구비하므로, 그 MS 는 임의의 순간에 TDMA 나 CDMA 기지국 모두가 아닌, 그 중 하나와 통신할 수 있다. (그러나, 상술한 바와 같이, IS-95의 원리에 따르면, 유닛은 한번에 하나 이상의 CDMA 기지국와 통신할 수 있다.) 또한, GSM/TDMA 기지국은 자신만의 동기 클록을 가지고 있어, 그 기지국과 통신하는 MS들은 그 클록에 동기되지만, CDMA 기지국들은 실제 일시에 상호동기된다. 따라서, TDMA 국 및 CDMA 국간의 전환시, 그 각각의 경우에 대해, MS 는 전화 통화를 거의 단절시키지 않으면서 동기획득한 후 자신의 동작을 적절한 클록 신호에 동기시킨다.

이 바람직한 실시예들의 일부에서는, MS 가 CDMA 기지국과 통신하다가, GSM/TDMA 기지국으로 유닛이 핸드오버되도록 결정된다. MS 트랜시버에 의한 CDMA 송신이 일시적으로 중단되며, 그 동안, 유닛은 GSM 표준에 따라 통상적으로 GSM 인접스캔을 수행하여, 동기획득한 후 TDMA 기지국에 동기시킨다. 바람직하기로는, CDMA 송신은, IS-95 표준에 따라 대기시간 슬롯을 생성하면서, 통상적으로 20 ms 인 단일 프레임 동안 중단된다. TDMA 기지국을 식별하고 적합한 메시지들을 교환하면, 기지국간에 트래픽 채널이 개설되고, MS 에 의해 수행되는 전화통화 단절을 거의 최소화하면서, MS 가 TDMA 기지국으로 전환된다.

이 바람직한 실시예들의 다른 일부에서는, MS 가 TDMA 기지국과 통신하다가, CDMA 기지국으로 유닛이 핸드오버되도록 결정된다. CDMA 국과 동기시키기 위해, 바람직하게, MS 는 그 TDMA 기지국으로부터 정확한 일시를 수신함으로써, 일시 를 획득하며, 여기서 GSM 네트워크에는 일시를 생성하고 브로드캐스트하는데 필요한 장치가 제공된다. 바람직하기로는, 그 네트워크는 GSM 표준에 따른 셀 브로드캐스트 시스템 (CBS; cell broadcast system) 을 포함하며, 이 시스템은, 예를 들어, GPS (Global Positioning System) 에 의해 제공되거나, CDMA 기지국들 중 하나로부터 수신되는 일시를 수신하여 이 일시를 그 네트워크를 통해 MS들에게로 브로드캐스트하는데 사용된다. 다른 방법으로는, CDMA 국의 일시를 획득하고 이에 동기화시키기 위해, MS 가 일시적으로 TDMA 수신을 중단한다. 따라서, 이런 식으로 손실된 TDMA 시간 슬롯(들)로 인해 약간의 신호열화가 발생할 수도 있으나, 그렇지 않은 경우에 비하면, TDMA 로부터 CDMA 로의 이동국에 의한 통화중 핸드오버는 통상적으로 더 신뢰할 수 있으며, MS의 사용자에게 불편을 덜 끼친다.

여기서는 TDMA 및 CDMA 용의 단일 트랜시버를 갖는 MS들과 관련하여 바람직한 실시예들을 설명하고 있으나, 본 발명의 원리들은 다른 형태의 시스템 하드웨어 및 가입자 유닛들을 사용하는 경우, 및 특히 별개이거나, 부분적으로만 통합된 TDMA 및 CDMA 트랜시버들을 갖는 가입자 유닛을 사용하는 경우에도 유사하게 적용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, 제 1 무선 인터페이스에 따라 동작하는 제 1 형태의 기지국들, 및 제 2 무선 인터페이스에 따라 동작하는 제 2 형태의 기지국들을 포함하는 이동 무선 원격통신 시스템에서, 이 시스템의 이동국을 제 1 형태의 제 1 기지국으로부터 제 2 형태의 제 2 기지국으로 핸드오버하는 방법으로서,

제 1 무선 인터페이스를 통해 이동국과 제 1 기지국간의 통신링크를 확립하는 단계;

제 1 기지국과의 통신링크를 거의 단절시키지 않으면서, 제 2 무선 인터페이스를 통해 제 2 기지국으로부터 이동국에 의해 수신된 신호에 응답하여, 이동국으로부터 데이터를 수신하는 단계; 및

그 이동국으로부터 수신된 데이터에 응답하여, 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 이동국을 핸드오버시키는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

바람직하기로는, 데이터를 수신하는 단계는 신호 강도 측정치를 수신하는 단계를 포함하며, 이동국을 핸드오버하는 단계는 제 1 기지국 및 제 2 기지국으로부터의 신호 강도 측정치들을 비교하여 이동국을 핸드오버시키는 단계를 포함한다. 바람직하기로는, 데이터를 수신하는 단계는 신호 강도의 측정치에 가중인자를 적용하는 단계를 포함하며, 가중인자를 적용하는 단계는 시스템의 네트워크 상태에 따라 그 인자를 가변시키는 단계를 포함한다. 또한, 가중인자를 적용하는 단계는 통신링크를 통해 이동국에 가중인자를 송신하고, 이동국이 그 가중인자를 그 측정치에 적용하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

바람직하기로는, 데이터를 수신하는 단계는 제 2 무선 인터페이스를 통해 수신된 신호를 이동국이 디코딩하는 것에 기초하여 제 2 기지국의 식별자를 수신하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에서는, 시스템의 제 2 형태 기지국들의 주파수 리스트를 제 1 기지국으로부터 이동국으로 송신하여, 이동국이 그 리스트에 있는 주파수에서 신 호를 수신하도록 한다.

바람직하기로는, 이동국을 핸드오버하는 단계는 제 1 기지국으로부터 핸드오버 명령을 송신하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 이동국을 핸드오버하는 단계는 그 핸드오버 명령에 응답하여 제 2 무선 인터페이스로 초기송신을 전송하는 단계를 포함하며, 이 방법은, 제 2 무선 인터페이스를 통해 그 초기송신이 성공적으로 수신되지 않으면, 제 1 무선 인터페이스를 통해 통신링크를 재획득하는 단계를 포함한다.

바람직하기로는, 핸드오버 명령을 송신하는 단계는 제 2 무선 인터페이스에 관련된 파라미터들을 캡슐화하는 명령을 제 1 무선 인터페이스를 통해 송신하는 단계를 포함한다. 그 명령을 송신하는 단계는 IS-95 표준에 따라 규정된 파라미터들을 캡슐화하는 명령을 GSM 표준에 따라 송신하는 단계를 포함하는 것이 가장 바람직하며, 여기서 그 캡슐화된 파라미터들은 IS-95 롱코드를 포함한다.

바람직하기로는, 통신링크를 확립하는 단계 및 신호에 응답하여 데이터를 수신하는 단계는 링크를 확립하고 이동국 내의 단일 RF 트랜시버를 사용하여 이동국에서 그 신호를 수신하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 제 1 및 제 2 무선 인터페이스 중 하나는 TDMA 인터페이스를 포함하고, 나머지 인터페이스는 CDMA 인터페이스를 포함하며, 여기서 TDMA 인터페이스는 GSM 인터페이스를 포함하는 것이 바람직하며, CDMA 인터페이스는 GSM 네트워크 메시지들을 전달하도록 설정된다. 바람직하기로는, CDMA 인터페이스는 IS-95 표준에 기초한다.

바람직하기로는, 통신링크를 확립하는 단계는 단일 무선자원 관리 프로토콜 계층을 사용하여 제 1 무선 인터페이스를 관리하는 단계를 포함하고, 이동국을 핸드오버하는 단계는 그 단일 무선자원 관리 프로토콜 계층을 사용하여 제 2 무선 인터페이스를 관리하는 단계를 포함한다.

더 바람직하기로는, 이동국으로부터 데이터를 수신하는 단계는 제 1 무선 인터페이스에 의해 서비스되는 제 1 영역과 제 2 무선 인터페이스에 의해 서비스되는 제 2 영역간의 중첩영역을 규정하고, 이동국이 그 중첩영역에 위치하면 이동국이 그 데이터를 수신하도록 트리거하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 제 1 무선 인터페이스는 CDMA 인터페이스를 포함하고, 제 2 무선 인터페이스는 GSM/TDMA 인터페이스를 포함하며, 이동국으로부터 데이터를 수신하는 단계는 CDMA 통신링크를 중단하도록 이동국을 게이트하는 단계를 포함하여, GSM/TDMA 신호를 수신하고 디코드하도록 한다. 바람직하기로는, 이동국을 게이트하는 단계는 IS-95 프레임이 지속되는 동안 CDMA 통신을 중단하는 단계를 포함하며, 데이터를 수신하는 단계는 이동국에 의해 GSM 주파수 보정 채널 및 동기 채널의 신호를 디코드하는 것에 기초하여, 제 2 기지국의 식별자를 수신하는 단계를 포함한다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 제 1 무선 인터페이스는 GSM/TDMA 인터페이스를 포함하고, 제 2 무선 인터페이스는 CDMA 인터페이스를 포함하며, 이동국으로부터 데이터를 수신하는 단계는 통신링크를 중단하기 위해 이동국을 제어하는 단계를 포함하여, CDMA 신호를 수신하고 디코드하도록 한다.

바람직하기로는, 데이터를 수신하는 단계는 GSM/TDMA 인터페이스를 통해 일시 정보를 전달하는 단계를 포함한다. 더 바람직하기로는, 일시 정보를 전달하는 단계는 GSM 셀 브로드캐스트 서비스를 사용하는 시스템을 통해 일시 정보를 브로드캐스트하는 단계를 포함하며, 여기서 일시 정보를 브로드캐스트하는 단계는 시스템의 제 1 형태 기지국과 통신중인 트랜시버로부터 일시 및 해당 GSM 프레임 번호를 수신하는 단계를 포함한다. 바람직하기로는, 이동국은 그 일시를 구하기 위해 CDMA 신호의 동기채널을 디코드한다.

다른 방법으로 또는 부가적으로, 데이터를 수신하는 단계는 GSM 셀 브로드캐스트 서비스 메시지를 이동국에 전달하는 단계를 포함하여, 이동국에 의해 제 2 형태의 기지국으로부터의 신호를 탐색 개시하도록 한다. 바람직하기로는, GSM 셀 브로드캐스트 서비스 메시지를 이동국에 전달하는 단계는 이동국이 통화 모드 (dedicated mode) 에서 동작하는 동안 이동국에 의해 수신되도록 그 메시지를 전달하는 단계를 포함한다.

바람직하기로는, 이동국으로부터 데이터를 수신하는 단계는 이동국에 의해 디코드되는 CDMA 파일롯 빔의 식별자를 수신하는 단계를 포함한다. 더 바람직하기로는, 이 방법은 핸드오버를 제어하기 위해 제 2 기지국을 GSM 기지국으로 매핑하는 단계를 포함한다.

바람직하기로는, 이동국을 제어하는 단계는 기지국에 의해 수신될 데이터를 생성하기 위해 TDMA 인터페이스를 통해 기지국과 통신하면서 제 1 TDMA 타임슬롯동안 CDMA 신호를 수신하고 다음 TDMA 타임슬롯동안 그 신호를 디코드하도록 이동국 을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, GSM 무선 원격통신 시스템에서 이동국에 일시 정보를 전달하는 방법으로서,

일시 정보를 시스템에 입력하는 단계; 및

시스템을 통해 그 정보를 이동국에 브로드캐스트하는 단계를 포함하는 방법이 더 제공된다.

바람직하기로는, GSM 무선 원격통신 시스템은 셀 브로드캐스트 시스템을 포함하며, 일시정보를 브로드캐스팅하는 단계는 셀 브로드캐스트 시스템을 통해 정보를 브로드캐스트하는 단계를 포함한다. 바람직하기로는, 일시 정보를 브로드캐스트하는 단계는 이동국이 통화 모드에서 동작하는 동안 그 이동국에 의해 수신되도록 메시지를 브로드캐스트하는 단계를 포함한다.

더 바람직하기로는, 일시 정보를 브로드캐스트하는 단계는 시스템과 통신중인 트랜시버로부터 일시 및 해당 GSM 프레임 번호를 수신하는 단계를 포함하며, 이 방법은 그 일시 정보를 사용하여 이동국을 CDMA 송신신호에 동기시키는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 이 방법은 시스템의 복수의 기지국에 일시 정보를 송신하는 것에 응답하여 이동국의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

바람직하기로는, 일시를 입력하는 단계는 그 일시 정보를 가지고 있는 트랜시버로부터 셀 브로드캐스트 센터로 데이터 호를 개설하는 단계를 포함하며, 여기서 데이터 호를 개설하는 단계는 바람직하게 GPS 장치로부터 일시 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 다른 방법으로, 데이터 호를 개설하는 단계는 GSM 시스템과 관련된 CDMA 셀로부터 일시 정보를 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제 1 기지국 서브시스템 및 제 2 기지국 서브시스템을 포함하며 이 서브시스템들 중 하나 이상의 서브시스템이 CDMA 무선 인터페이스에 따라 동작하는 GSM 이동 무선 원격통신 시스템에서, 이 시스템의 이동국을 제 1 기지국 서브시스템으로부터 제 2 기지국 서브시스템으로 핸드오버하는 방법으로서,

CDMA 무선 인터페이스에 따라 동작하는 제 1 및 제 2 서브시스템 중 하나 이상의 서브시스템을 GSM/TDMA 서브시스템으로 매핑하는 단계;

이동국이 제 1 기지국 서브시스템으로부터 제 1 신호를 수신하도록, 이동국과 제 1 기지국 서브시스템간에 통신링크를 확립하는 단계;

제 1 기지국 서브시스템과의 통신링크를 단절시키지 않으면서, 제 2 기지국 서브시스템으로부터 이동국에 의해 수신된 제 2 신호에 응답하여, 이동국으로부터 데이터를 수신하는 단계;

실제로 제 1 및 제 2 기지국 서브시스템 모두가 GSM/TDMA 서브시스템인 것처럼 제 1 및 제 2 신호의 강도를 비교하는 단계; 및

신호 강도의 비교에 응답하여 제 1 기지국 서브시스템으로부터 제 2 기지국 서브시스템으로 이동국을 핸드오버시키는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

바람직하기로는, CDMA 무선 인터페이스에 따라 동작하는 서브시스템들 중 하나 이상의 서브시스템을 매핑하는 단계는 그 서브시스템에 GSM 주파수 및 위치를 할당하는 단계를 포함한다.

더 바람직하기로는, 통신링크를 확립하는 단계 및 이동국을 핸드오버시키는 단계는 GSM A-인터페이스를 통해 시스템의 이동교환센터와 제 1 및 제 2 서브시스템간에 메시지들을 전달하는 단계를 포함한다. 바람직하기로는, 제 1 및 제 2 기지국 서브시스템 모두는 CDMA 무선 인터페이스에 따라 동작하며, 여기서 이동국을 핸드오버시키는 단계는 A-인터페이스 프로토콜에 사실상 위배되지 않으면서 A-인터페이스를 통해 새로운 IS-95 롱코드를 전달하는 단계를 포함한다.

바람직하기로는, 이동국으로부터 데이터를 수신하는 단계는 제 2 신호에 가중인자를 적용하는 단계를 포함하며, 여기서 신호들의 강도를 비교하는 단계는 가중된 신호를 비교하는 단계를 포함하고, 가중인자를 적용하는 단계는 가중인자를 이동국에 전달하는 단계를 포함하며, 이동국은 그 가중인자를 제 2 신호에 적용한다. 바람직하기로는, 가중인자를 적용하는 단계는 시스템의 네트워크 상태에 따라 인자를 가변시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이동 원격통신 시스템에서 사용되며,

제 1 무선 인터페이스에 따라 제 1 신호를 송신하고 수신하는 제 1 형태의 기지국;

제 2 무선 인터페이스에 따라 제 2 신호를 송신하고 수신하는 제 2 형태의 기지국; 및

제 1 형태의 기지국과 제 1 무선 인터페이스를 통해 통신링크를 유지하면서, 제 2 형태의 기지국으로부터 제 2 무선 인터페이스를 통해 제 2 신호를 수신하며, 이 제 2 신호에 응답하여 제 1 형태의 기지국으로 데이터를 송신함으로써 이 송신된 데이터에 응답하여 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오버되는 이동국을 구비하는 무선통신장치가 또한 제공된다.

바람직하기로는, 이동국에 의해 송신된 데이터는 제 1 및 제 2 신호의 신호강도 비교에 응답하여 이동국이 핸드오버되도록 신호강도의 측정치를 포함한다. 바람직하기로는, 가중인자는 신호강도의 측정치에 적용되며, 여기서 가중인자는 시스템의 네트워크 상태에 따라 가변된다. 바람직하기로는, 가중인자는 통신링크를 통해 이동국으로 송신되며, 이동국은 가중인자를 그 측정치에 적용한다.

더 바람직하기로는, 이동국은 제 2 신호를 디코드하여 제 2 형태 기지국의 식별자를 결정한다.

바람직하기로는, 제 1 형태의 기지국은, 시스템의 제 2 형태 이동국들의 주파수 리스트를 이동국에 송신함으로써, 이동국이 그 리스트에 있는 주파수로 제 2 신호를 수신하도록 한다.

바람직하기로는, 제 1 형태의 기지국은 이동국에 핸드오버 명령을 송신함으로써, 이동국이 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오버된다. 바람직한 실시예에서는, 핸드오버 명령에 응답하여 제 2 무선 인터페이스를 통해 초기 송신이 전송되며, 제 2 무선 인터페이스를 통한 초기 송신이 성공적으로 수신되지 않으면, 이동국은 제 1 무선 인터페이스를 통해 통신링크를 재획득한다.

바람직하기로는, 핸드오버 명령은 제 2 무선 인터페이스에 관한 파라미터들을 캡슐화한다. 가장 바람직하기로는, 그 명령은 실제적으로는 GSM 표준에 따 라 송신되고, IS-95 표준에 따라 규정된 파라미터들을 캡슐화하며, 여기서 캡슐화된 파라미터들은 IS-95 롱코드를 포함한다.

더 바람직하기로는, 이동국이 제 1 형태 및 제 2 형태의 기지국 모두와 통신하는 단일 RF 트랜시버를 구비한다.

바람직한 실시예에서, 제 1 및 제 2 무선 인터페이스중 하나는 TDMA 인터페이스를 포함하고, 나머지 하나의 인터페이스는 CDMA 인터페이스를 포함하며, 여기서 TDMA 인터페이스는 바람직하게 GSM 인터페이스를 포함하고, CDMA 인터페이스는 GSM 네트워크 메시지들을 전달하도록 설정된다. 바람직하기로는, CDMA 인터페이스는 IS-95 표준에 기초한다. 더 바람직하기로는, 이동국이 단일 무선자원 관리 프로토콜 계층을 사용하여 제 1 및 제 2 무선 인터페이스 모두를 관리한다.

바람직하기로는, 이동국이 제 1 무선 인터페이스에 의해 서비스되는 제 1 영역과 제 2 무선 인터페이스에 의해 서비스되는 제 2 영역간의 중첩영역에 위치하면, 기지국은 제 2 무선 인터페이스를 통해 제 2 신호를 수신하도록 이동국을 트리거한다.

바람직한 실시예에서, 제 1 무선 인터페이스는 CDMA 인터페이스를 포함하고, 제 2 무선 인터페이스는 GSM/TDMA 인터페이스를 포함하며, 제 1 형태의 기지국은 이동국을 게이트하여 통신링크를 중단시킴으로써, GSM 신호를 수신하고 디코드하도록 한다.

바람직하기로는, 이동국은 IS-95 프레임이 지속되는 동안 링크를 중단시킨다.

더 바람직하기로는, 이동국이 제 2 신호를 처리하여 GSM 주파수 보정 채널 및 동기 채널의 신호를 디코드하도록 한다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 제 1 무선 인터페이스는 GSM/TDMA 인터페이스를 포함하고, 제 2 무선 인터페이스는 CDMA 인터페이스를 포함하며, 제 1 형태의 기지국은 CDMA 신호를 수신하고 디코드하기 위해 통신링크를 중단하도록 이동국을 제어한다.

바람직하기로는, 제 1 형태의 기지국은 GSM/TDMA 인터페이스를 통해 일시 정보를 이동국으로 전달한다. 바람직하기로는, 그 장치는 GSM 셀 브로드캐스트 센터를 포함하며, 이 센터는 GSM 셀 브로드캐스트 서비스를 사용하여 시스템을 통해 일시 정보를 이동국에 전달하며, 여기서 셀 브로드캐스트 센터는 시스템의 제 1 형태 기지국과 통신중인 트랜시버로부터 일시 정보 및 해당 GSM 프레임 번호를 수신한다.

다른 방법으로 또는 부가적으로, 이동국은 일시를 구하기 위해 CDMA 신호의 동기채널을 디코드한다.

바람직하기로는, GSM 셀 브로드캐스트 센터는 이동국에 의해 제 2 신호의 탐색을 개시하도록 이동국에 셀 브로드캐스트 서비스 메시지를 전달하며, 여기서 이동국은 이 이동국이 통화 모드에서 동작하는 동안 셀 브로드캐스트 서비스 메시지를 수신한다.

다른 방법으로 또는 부가적으로, 이동국은 CDMA 신호를 처리하여 CDMA 파일롯 빔을 식별한다.

바람직하기로는, 이동국은, TDMA 인터페이스를 통해 기지국과 통신하면서 기지국으로의 송신을 위한 데이터를 생성하도록, 제 1 TDMA 타임 슬롯동안 CDMA 신호를 수신하고, 다음 TDMA 타임 슬롯동안 그 신호를 처리한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, GSM 무선 원격통신 시스템에서 이동국에 일시 정보를 전달하는 장치로서, GSM 셀 브로드캐스트 시스템을 사용하여 그 정보를 이동국에 브로드캐스트하는 셀 브로드캐스트 센터를 포함하는 장치가 제공된다.

바람직하기로는, 이 장치는, 시스템과 통신하고 일시 및 해당 GSM 프레임 번호를 셀 브로드캐스트 센터로 송신하는 트랜시버를 포함하며, 여기서 트랜시버는 시스템을 통해 셀 브로드캐스트 센터로 데이터 호를 개설하여, 그 셀 브로드캐스트 센터로 일시 및 해당 프레임 번호를 전달한다.

바람직하기로는, 이동국은 그 일시 정보를 사용하여 CDMA 송신신호에 동기된다.

더 바람직하기로는, 이동국이, 통화 모드에서 동작하는 동안, 셀 브로드캐스트 시스템으로부터 그 정보를 수신한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 무선 원격통신 시스템에서 일시 정보를 통신 제어기에 입력하는 장치로서,

클록 소스로부터 일시 정보를 수신하는 클록신호 수신기; 및

클록신호 수신기로부터 일시정보를 수신하고, 이 정보를 통신 제어기에 전달하기 위해 시스템을 통해 통신 제어기로 데이터 호를 개설하는 무선 트랜시버를 포 함하는 장치가 더 제공된다.

바람직하기로는, 통신 제어기는 GSM 셀 브로드캐스트 센터를 포함하며, 여기서 무선 트랜시버는 시스템의 기지국으로부터 GSM 프레임 번호를 수신하고 이 프레임 번호를 일시 정보와 함께 셀 브로드캐스트 센터에 전달한다.

바람직하기로는, 클록신호 수신기는, CDMA 통신 셀로부터 일시 정보를 수신하는 무선 수신기를 포함하며, 여기서 그 무선 트랜시버는 이 무선 수신기를 포함한다.

다른 방법으로는, 클록신호 수신기가 GPS 장치를 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면,

이동국 및;

이동국으로, 하나 이상이 CDMA 신호인 제 1 및 제 2 신호를 송신하는 제 1 및 제 2 기지국 서브시스템을 포함하는 GSM 원격통신 시스템에서의 이동 무선 원격통신용 장치가 제공되며,

그 제 1 및 제 2 서브시스템 모두는 GSM 시스템에서 GSM 기지국 서브시스템으로 매핑되고,

실제적으로 제 1 및 제 2 기지국 서브시스템 모두가 GSM/TDMA 무선 인터페이스에 따라 동작하는 것처럼 이동국에 의해 수신된 제 1 및 제 2 신호의 강도를 비교하여 이동국을 핸드오버시킨다.

바람직하기로는, CDMA 신호를 송신하는 서브시스템에는 시스템의 GSM 주파수 및 위치가 제공된다. 더 바람직하기로는, 메시지들이 GSM A-인터페이스를 통해 시스템의 이동교환센터와 제 1 및 제 2 서브시스템간에 전달되며, 여기서 제 1 및 제 2 신호는 CDMA 신호를 포함한다. 바람직하기로는, A-인터페이스에 실제로 위배되지 않으면서 이동국을 핸드오버시키기 위해, A-인터페이스를 통해 제 2 서브시스템으로부터 제 1 서브시스템으로 새로운 IS-95 롱코드가 전달된다.

바람직하기로는, 신호강도가 비교되기 전에, 이동국은 가중인자를 제 2 신호에 적용한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, CDMA 및 TDMA 기지국을 포함하는 무선 원격시스템에서 사용되는 이동국으로서,

CDMA 및 TDMA 기지국과 통신하는 단일 이동무선트랜시버; 및

이동국 트랜시버에 의해 송신될 신호들을 인코드하되, CDMA 기지국과의 통신을 위해서는 신호를 CDMA 인코드하고 TDMA 기지국과의 통신을 위해서는 신호를 TDMA 인코드하고, 이동국에 의해 수신된 신호들을 디코드하는 모뎀 유닛을 포함하는 이동국이 또한 제공된다.

바람직하기로는, 모뎀유닛은 GSM 무선 인터페이스 계층 프로토콜에 따라 신호를 인코드한다.

더 바람직하기로는, 이동국은, CDMA 기지국과 TDMA 기지국 중 하나와 이동국간에 존재하는 통신링크를 거의 단절시키지 않으면서 CDMA 기지국과 TDMA 기지국 중 나머지 하나로부터의 신호를 수신하여 처리한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, GSM 무선 원격통신 시스템에서 통화 모드에서 동작중인 복수의 이동국에 메시지를 전달하는 방법으로서,

셀 브로드캐스트 서비스를 통해 메시지를 이동국에 브로드캐스트하는 단계; 및

이동국의 통화모드 동작을 사실상 중단하지 않으면서 이동국에서 그 메시지를 수신하는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.

바람직하기로는, 메시지를 브로드캐스트하는 단계는 일시 정보를 전송하는 단계를 포함하거나, 다른방법 또는 부가적으로는, 탐색 트리거 메시지를 브로드캐스트하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면,

셀 브로드캐스트 시스템을 통해 메시지를 브로드캐스트하는 셀 브로드캐스트 센터; 및

통화모드로 통신하는 동안 이 통화모드 통신을 중단시키지 않으면서 메시지를 수신하는 이동국을 포함하는 GSM 원격통신 시스템에서의 이동 무선 원격통신용 장치가 부가적으로 제공된다.

바람직하기로는, 셀 브로드캐스트 센터는 일시 정보를 브로드캐스트하거나, 다른 방법 또는 부가적으로는, 탐색 트리거 메시지를 브로드캐스트한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, CDMA 및 TDMA 기지국을 포함하는 무선 원격통신 시스템에 사용되는 이동국으로서,

CDMA 및 TDMA 기지국과 통신하는 하나 이상의 이동 무선 트랜시버; 및

CDMA 및 TDMA 기지국 모두와의 통신을 제어하는 단일 무선자원 관리 프로토콜 계층을 포함하는 통신 프로토콜 스택에 따라 이동국에 의해 수신되고 하나 이상 의 트랜시버에 의해 송신되는 신호들을 처리하되, CDMA 기지국과의 통신을 위해서는 CDMA-인코드하고 TDMA 기지국과의 통신을 위해서는 TDMA-인코드하도록 처리하는 모뎀 유닛을 포함하는 이동국이 부가적으로 제공된다.

바람직하기로는, 무선자원 관리 프로토콜 계층은 GSM 무선 인터페이스 계층 3 RR 부계층 (sublayer) 의 거의 모든 기능을 수행한다.

더 바람직하기로는, 무선자원 관리 프로토콜 계층은 하나의 기지국으로부터 다른 하나의 기지국으로의 이동국 핸드오버를 제어한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 몇개 이상의 기지국 서브시스템이 CDMA 무선 인터페이스에 따라 동작하는 기지국 서브시스템들을 포함하는 GSM 이동 무선 원격통신 시스템에서, 기지국 서브시스템들과 시스템의 이동국과의 통신을 제어하는 방법으로서,

CDMA 무선 인터페이스를 통해 기지국 서브시스템들 중 하나와 이동국간에 신호를 송신하고 수신하는 단계; 및

GSM 무선 인터페이스 계층 3 RR 부계층의 거의 모든 기능을 수행하는 무선자원 관리 통신 프로토콜 계층을 사용하여 상기의 송신 및 수신을 제어하는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.

또한, 바람직하기로는, 그 시스템은 TDMA 무선 인터페이스에 따라 동작하는 기지국 서브시스템들을 포함하며, 그 방법은,

TDMA 무선 인터페이스를 통해 기지국 서브시스템들 중 하나와 이동국간에 신호를 송신하고 수신하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 송신 및 수신을 제어하는 단계는 CDMA 와 TDMA 무선 인터페이스 모두를 통한 신호의 송신 및 수신을 제어하기 위해 그 단일 무선자원 관리 통신 프로토콜 계층을 사용하는 단계를 포함한다.

더 바람직하기로는, 그 방법이, TDMA 와 CDMA 기지국들 간에 이동국을 핸드오버시키는 단계를 포함하며, 여기서 핸드오버는 무선자원 관리 통신 프로토콜 계층에 의해 제어된다.

제 1 형태의 제 1 기지국 (30) 으로부터, 제 2 형태의 제 2 기지국 (36) 으로 시스템의 이동국 (40) 을 핸드오버시키는 방법 및 장치가 제공된다. 이동국 (40) 과 제 1 기지국 (30) 간의 통신 링크는 제 1 무선 인터페이스를 통해 확립된다. 제 1 기지국과의 통신링크를 사실상 단절하지 않으면서, 제 2 무선 인터페이스를 통해 제 2 기지국 (36) 으로부터 이동국 (40) 에 의해 수신된 신호에 응답하여 이동국 (40) 으로부터 데이터가 수신된다. 그로부터 수신된 데이터에 응답하여, 제 1 기지국 (30) 으로부터 제 2 기지국 (36) 으로 이동국 (40) 이 핸드오버된다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

하이브리드 GSM/CDMA 시스템 동작의 개관

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 GSM/CDMA 셀룰러 통신 시스템 (20) 을 나타낸다. 시스템 (20) 은 공중 육상 이동 통신망 (PLMN) (22) 주위에 설치되며, 이 PLMN 은 후술하는 바와 같이 GSM 통신 표준을 기초로 한 다. 그런 네트워크에 대한 인프라구조는 이미 존재하며, 여러 국가에서 널리 사용중이고, 본 발명은 기존의 인프라구조를 크게 변경할 필요없이 그런 네트워크와 관련하여 CDMA 서비스를 단계적으로 도입할 수 있는 점을 이용한다. PLMN (22) 는 하나 이상의 이동국-서비스 교환 센터 (MSC) (24) 를 구비하거나, 그런 센터를 여러 개 구비하는 것도 가능하며 (여기서는, 설명의 명확성을 위해 단 하나의 MSC 만 나타냄), 이 센터는 지리적 영역내의 네트워크 동작을 제어한다. 특히, MSC (24) 는, PLMN (22) 을 공중전화 교환망 (PSTN) 및/또는 패킷 데이터 네트워크 (PDN) (48) 에 링크시키는 기능 외에도, 가입자 유닛의 위치등록 및 기지국들 간에 가입자 유닛을 핸드오버시키는 기능을 담당한다. 또한, PLMN 은 네트워크 관리 센터 (NMC) (26) 및 셀 브로드캐스트 센터 (CBC) (28) 도 구비한다. 이하, 이들 기능에 대해 설명한다.

시스템 (20) 은 복수의 이동국 (MS) (40) 을 포함하며, 이 이동국은 하나 이상의 허용된 셀룰러 통신 주파수의 무선 RF 링크 및 복수의 기지국 서브시스템 (BSS) (30, 32) 을 통해 PLMN (22) 과 통신한다. MS (40) 는 가입자 유닛으로도 알려져 있으며, 실제적 표준의 GSM TDMA 시그널링 프로토콜을 사용하는 GSM BSS (30) 와 후술하는 CDMA 기반의 통신방법을 사용하는 CDMA BSS (32) 모두와 통신할 수 있다. 또한, 표준 GSM 시스템에서 이동국은 대기모드 (idle mode) 에서만 CBC (28) 로부터 브로드캐스트를 수신하는 것이 통상적이지만, MS (40) 는 통화동안에서 BSS (30) 를 통해 그런 브로드캐스트를 수신할 수 있으며, 이는 이하 더 설명한다. 명확성을 위해, 도 1 에는 단 하나의 MS (40), GSM BSS (30) 및 CDMA BSS (32) 만을 나타내었으나, 실제로는, 시스템 (2) 이 이런 시스템 구성요소를 복수 개 구비하는 것이 통상적이다.

GSM BSS (30) 와 CDMA BSS (32) 모두는 MSC (24) 와 통신하며, MSC (24) 에 의해 제어된다. GSM BSS (30) 와 MSC (24) 간의 통신은 사실상 GSM 표준에 따른다. CDMA BSS (32) 는 IS95 CDMA 표준과 관련되면서 GSM 표준에 따라 PLMN (22) 와 통신하도록 변형되며, 특히 GSM 표준 A-인터페이스를 통해 MSC (24) 와 통신하도록 변형되고, 이는 도 3a 및 3b 를 참조하여 이하 더 설명한다. BSS (32) 는 CBC (28) 와도 통신하여, 무선을 통해 브로드캐스트되는 메시지들을 수신하도록 하며, 무선 운용 보수 센터 (OMC-R) (38) 를 구비한다. OMC-R 은, 바람직하게 GSM 12.XX 시리즈의 규격들에 기초한 정보 모델을 사용하는 GSM-표준 Q3 인터페이스를 통해 NMC (26) 와 통신한다. 선택적으로, BSS (32) 는 유럽 전기 통신 표준 협회 (ETSI) 에 의해 제안된 것과 같은, 일반 패킷 데이터 서비스 (GPRS) (50) 에 링크될 수도 있다. 다른 방법이나 부가적으로는, BSS (32) 가 패킷 데이터의 송신을 위해, PSTN/PDN 에 직접 접속되어 바람직하게 이를 통해 인터넷에 링크될 수도 있다 (그러나, 간략화를 위해 도 1 에는 그런 연결을 나타내지 않았다).

CDMA BSS (32) 와 MS (40) 간의 통신은, 바람직하게는 일반적으로 CDMA 통신용 IS-95 표준에 따르는 CDMA "무선 인터페이스" 상에서 구축된다. BSS (32) 는 기지국 제어기 (BSC) (34) 주위에 설치되며, 이 BSC 는 다수의 기지국 트랜시버 (BTS) (36) 를 제어하고 이들과 통신한다. 각각의 BTS 는, 특정 BTS 에 의해 서비스되는 지리적 영역이나 셀 내의 MS (40) 로 RF 신호를 송신하고, 그 MS (40) 로부터 RF 신호를 수신한다. 전화 통화중에, MS 가 한 CDMA BTS (36) 의 셀로부터 다른 CDMA BTS 의 셀로 이동하면, CDMA 기술에 공지된 바와 같이, 그 BTS 들 간에 "소프트 핸드오버" (또는 핸드오프) 가 이루어진다.

그러나, CDMA 서비스가 미약하거나 정체된 (congested), 또는 CDMA 서비스가 이루어지지 않는 (즉, CDMA BTS (36) 가 없는) 시스템 (20) 의 서비스 영역들이 있을 수 있다. 전화통화중에 MS (40) 가 그런 영역으로 이동하면, MS 는 CDMA BTS 로부터 GSM BSS (30) 와 관련된 BTS 로 통화중단없이 핸드오버된다. 유사하게, 통화중에 MS (40) 가 GSM BSS (30) 에 의해서만 서비스되는 영역으로부터 CDMA BTS (36) 의 셀로 이동하는 경우에는, MS 가 GSM 으로부터 CDMA BSS 로 핸드오버되는 것이 바람직하다. CMDA BSS (32) 와 다른 CDMA BSS 간의 핸드오버 뿐만 아니라, 그런 CDMA 와 GSM/TDMA 서비스간의 핸드오버를 수행하는 방법을 이하 더 설명한다. 도 1 에 나타낸 바와 같은 시스템 (20) 의 아키텍처와 그런 방법들에 의해, MS (40) 는, 시스템 (20) 에 의해 서비스되는 영역들 내에서, TDMA 영역에서의 서비스를 유지하면서, CDMA 서비스에 대한 혜택도 받는다. CDMA 영역과 TDMA 영역간의 천이는, 시스템 전체를 통해 더 높은 레벨의 GSM 네트워크 프로토콜을 준수하면서 천이중에는 더 낮은 레벨의 RF 인터페이스만이 변경되기 때문에, MS (40) 의 사용자들에게는 사실상 투명적이다.

도 2a 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, MS (40) 와 BSS (30, 32) 간의 통신 프로토콜 스택을 개략적으로 나타내는 블록도이다. MS (40) 는 TDMA 무선 인터페이스에 기초한 GSM Um 인터페이스를 통해 GSM BSS (30) 와 통신하므로, MS (40) 를 수용하기 위해 BSS (30) 나 GSM 계층 1 및 계층 2 표준 인터페이스 프로토콜을 수정할 필요는 없다. MS (40) 는, 약간의 변형된 CDMA IS-95 무선 인터페이스에 기초하는 CDMA Um 인터페이스를 통해 CDMA BSS (32) 와 통신한다. 종래기술에 공지된 가입자 유닛은 GSM Um 인터페이스나 CDMA Um 인터페이스중 하나를 통해 동작할 수는 있으나, 두개의 모드 모두를 통해 동작할 수는 없었다.

이들 인터페이스 모두를 지원하기 위해, MS (40) 는 이동장치부 (ME) (42) (도 1) 를 구비하며, 이 ME 는 2 개의 무선 트랜시버 즉, TDMA 동작용으로 구성된 트랜시버와 CDMA 용으로 구성된 트랜시버를 포함하거나, TDMA와 CDMA 간에 동적으로 전환될 수 있는 단일 트랜시버를 포함해야 한다. ME 는, 음성 및/또는 데이터의 입출력을 위해 단말장치 (TE) (46) 를 지원할 수 있는 이동단말부 (MT) 를 포함한다. 또한, MS (40) 는 GSM 표준에 따른 가입자 식별 모듈 (SIM) (44) 을 구비한다.

도 2b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, ME (42) 내에 단일 무선 트랜시버를 구비하는 MS (40) 를 나타내는 개략 블록도이다. MS (40) 는 TDMA 및 CDMA 신호 모두를 생성하고 처리할 수 있는 DSP 코어 (60) 를 포함하는 모뎀 유닛 (59) 주위에 설치된다. 바람직하기로는, 코어 (60) 는, SIM (44) 포트를 가지며 GSM 타이밍 로직 (64) 및 GSM 하드웨어 가속기 (또는 DSP) (62) 에 의해 지원되는 독립 동작 CDMA 송신/수신 프로세싱 기능을 포함하는 ASIC 장치를 구비한다. 코어 (60) 는 입력을 수신하여, 출력을 TE (46) 로 전달한다. 이 경우, TE (46) 는 오디오 마이크로폰 및 스피커를 나타내며, 코어 (60) 는 종래기술에 공지된 바와 같이, 오디오 신호에 보코딩 기능을 수행할 뿐만 아니라, D/A 및 A/D 변환기능도 수행한다. MS (40) 가 GSM BSS (30) 접속중인지 CDMA BSS (32) 에 접속중인지에 따라 GSM 이나 CDMA 보코딩이 적용된다. 다른 방법이나 부가적으로는, 코어 (60) 가, FAX 장치와 같이 디지털 데이터 입력/출력을 제공하는 TE (46) 와 동작하도록 구성될 수도 있다.

코어 (60) 는 TDMA 나 CDMA 포맷중 하나인 디지털 데이터를 혼합-신호 출력 장치 (66) 에 출력한다. 장치 (66) 는 그 데이터를 RF 송신기 (68) 의 입력을 위한 아날로그 베이스밴드 형태로 처리하고 변환한다. 듀플렉서 (70) 는 그 결과의 RF 신호를 안테나를 통해 적절히 GSM 이나 CDMA 기지국에 전달한다. 기지국으로부터 수신된 신호는, 듀플렉서 (70) 를 지나고 RF 수신기 (72) 를 거쳐 베이스밴드 변환 기능 및 AGC 기능을 수행하는 혼합-신호 입력장치 (74) 를 통과한 후, 코어 (60) 에 도달한다. 바람직하기로는, 송신기 (68), 수신기 (72) 및 혼합-신호 장치 (66, 74) 는 코어 (60) 에 의해 제어된다.

MS (40) 에 의한 RF 송신 및 수신은, 기존의 GSM 장치, 특히 BSS (30) 와의 호환을 위해 GSM 900 MHz 나 1800 MHz 의 주파수 대역에서 이루어지는 것이 바람직하다. MS (40) 가 도 2b 에 나타낸 단일 트랜시버만을 포함한다면, 시스템 (20) 의 CDMA 장치도 또한 그 주파수 범위에서 동작하도록 적절히 구성되어야 한다.

다시 도 2a 를 참조하면, MS (40) 가 물리적으로 하나의 트랜시버를 포함하 든 2 개의 트랜시버를 포함하든, MS 는, 각각 GSM BSS (30) 와 CDMA BSS (32) 를 상대로 동작하기 위해, 자신의 프로토콜 스택의 이중 무선 인터페이스 계층 1 과 계층 2 를 지원해야 한다. MS (40) 와 CDMA BSS (32) 간의 CDMA 무선 인터페이스는, 표준 IS-95 프로토콜에 따라 동작하는 CDMA 계층 1, 및 GSM 네트워크 서비스의 필요사항들을 수용하기 위해 IS-95 동작이 변형된 GSM-CDMA 계층 2 를 구비한다. GSM-CDMA 계층 2 는, 메시지 정렬, 우선순위 및 단편화 (fragmentation), 그리고 통신의 일시중지 및 재개와 같은 기능을 포함하며, 통상적으로 이런 기능은 표준 GSM 계층 2 에 의해서는 지원되지만 CDMA IS-95에 의해서는 지원되지 않는다. GSM BSS (30) 를 상대로하는 무선 인터페이스 계층 1 과 계층 2 는 사실상 변형되지 않는 GSM 표준에 따른다.

표준 GSM 프로토콜은, GSM 계층 1 및 계층 2 의 위쪽에 3 개의 부계층 (sublayer) 을 포함하는 제 3 무선 인터페이스 계층 (RIL3) 을 포함한다. 이들 3 개의 RIL3 부계층의 최하위 계층은 무선 자원 (RR; Radio Resource) 관리 계층으로서, 그 위의 모바일 관리 (MM; Mobile Management) 및 접속 관리 (CM; Connection Management) 부계층을 지원한다. GSM BSS (30) 의 RIL3 부계층들은 GSM 표준과 관련해서는 사실상 변경되지 않으며, 마찬가지로 MS (40) 의 GSM MM 부계층과 CM 부계층도 사실상 변경되지 않고 유지된다. CM 부계층은, GSM 부가서비스 및 단문 메시지 서비스 (SMS) 외에도, 호처리를 위한 시그널링 (signaling) 을 지원한다. MM 부계층은, 암호화 키 관리, 인증 및 MS (40) 의 위치탐색을 위해 필요한 시그널링을 지원한다.

MM 부계층과 CM 부계층을 지원하기 위해, MS (40) 와 BSS (32) 프로토콜 스택에 GSM-CDMA RR 부계층이 도입되었다. GSM-CDMA RR 부계층은, 무선자원을 관리하고 MS (40) 와 BSS (30, 32) 간의 무선 링크를 관리하며, MS (40) 프로토콜 스택의 이중 GSM 및 CDMA 하부계층 (계층 1 및 2) 의 존재를 알고 있다. 이렇게 함으로써, MS 스택의 적절한 하부 계층들이, MS가 통신중인 BSS 로부터 수신된 명령에 따라, GSM Um 인터페이스를 통해 BSS (30) 의 표준 RIL3-RR 부계층과 통신하거나, CDMA Um 인터페이스를 통해 BSS (32) 의 GSM-CDMA RR 부계층과 통신하게 된다. MM 부계층과 CM 부계층은 BSS (32) 에 의해 처리되지 않고, 아래의 CDMA 무선 인터페이스 계층에 사실상 투명하게 처리하기 위해 MS (40) 와 MSC (24) 사이에서 릴레이 역할을 한다. MS 스택의 RR 부계층 또한, MSC (24) 와 BSS 들로부터의 지시 하에, 계층 1 과 계층 2 에 규정된 해당 무선 인터페이스간의 핸드오버를 제어하고 그 핸드오버에 대한 셀 선택을 보조한다.

사용중인 무선 인터페이스에 관계없이, GSM-CDMA RR 부계층은 표준 GSM RIL3-MM 부계층과 그 위의 CM 부계층을 지원한다. 바람직하기로는, RR 부계층은 GSM 규격 04.07 및 04.08 에 의해 규정된 완전한 무선자원 관리기능을 제공한다. "RR" 계층 그 자체는 CDMA IS-95 표준에 의해 규정되지는 않지만, 여기서 설명되는 GSM-CDMA RR 부계층도 완전한 IS-95 무선자원 기능을 유지한다.

GSM 표준에 따르면, RR 부계층의 기능은 대기모드 동작 및 통화 모드 서비스들 (즉, 전화통화중 수행되는 서비스들) 모두를 포함한다. RR 부계층의 대기모드 동작은, GSM 표준에 의해 명시된 바와 같은 셀 전환 지시에 따라, CDMA 셀간 및 GSM 셀간 뿐만 아니라, GSM 셀과 CDMA 셀간의 대기 핸드오버 및 자동 셀선택을 포함한다. 또한, RR 부계층은, 대기모드에서, GSM 표준 및 CDMA 표준에 의해 명시된 바와 같이, 브로드캐스트 채널 프로세싱, 및 RR 접속 확립도 수행한다.

통화 모드에서, RR 부계층은 다음과 같은 서비스들을 수행한다.

ㆍ 라우팅 서비스, 서비스 요청, 메시지 전송, 및 GSM 표준에 의해 명시된 거의 모든 여타의 기능들.

ㆍ CDMA TO CDMA 소프트 및 "소프터" 핸드오버와 이하 설명하는 하드 핸드오버를 포함한 통화 채널의 변경 (핸드오버).

ㆍ 송신 모드, 채널의 형태 및 코딩/디코딩/트랜스코딩 모드를 포함한 RR 채널에 대한 모드 세팅.

ㆍ IS-95 규격에 기초한 MS 파라미터 관리.

ㆍ GSM 규격에 기초한 MS 부류기호 (classmark) 관리.

이상과 같은 RR 부계층의 기능을 개략적으로만 나열했으나, 발행된 GSM 및 CDMA 규격에 기초하여, 부가적인 세부사항들 및 기능들이 추가될 수도 있다.

도 3a 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, MS (40), CDMA BSS (32) 및 GSM MSC (24) 간에 인터페이스를 시그널링할 때 사용되는 프로토콜 스택을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 이들 인터페이스에 의해, MS (40) 은 CDMA 무선 인터페이스를 통해 GSM MSC (24) 와 통신할 수 있다. 이들 인터페이스의 동작, 및 특히 이들 인터페이스를 통한 메시지 흐름이 전술한 PCT 특허출원 PCT/US96/20764 호에 상세히 설명되어 있다. MS (40) 가 GSM BSS (30) 를 통 해 MSC (24) 와 통신하는 경우, 프로토콜 스택은 사실상 변형되지 않는 GSM 표준에 따른다.

위에서 언급한 바와 같이, MS (40) 는 CDMA Um 인터페이스를 통해 CDMA BSS (32) 와 신호를 교환하며, 여기서 MS 와 BSS 프로토콜 스택은 GSM-CDMA RR 부계층 및 계층 2 를 포함하도록 변형되었다. 도 3a 에서는, BSS (32) 에 의해서는 거의 처리되지 않으면서 MS (40) 와 MSC (24) 간에 RIL3-CM 및 MM 시그널링을 전달하는 릴레이 계층을 BSS (32) 프로토콜 스택에 명시적으로 나타내고 있다. 이 Um 인터페이스에 관련된 다른 계층들은 도 2a 를 참조하여 설명하였다.

CDMA BSS (32) 는 사실상 변형되지 않은 표준 GSM A-인터페이스를 통해 GSM MSC (24) 와 통신한다. 이 인터페이스는, 종래기술에 공지되어 있으며 바람직하게는 GSM 08.08 표준을 따르는 GSM SS7 프로토콜 및 BSS 응용부 (BSSAP) 프로토콜을 기초로 한다. BSSAP 는, MSC (24) 와 MS (40) 간의 이동성 (mobility) 관리 메시지들 및 호 제어의 전송 외에도, 단일 호 (call) 들 및 자원 관리에 관련된 정보의 처리와 해석을 필요로 하는 MSC (24) 와 BSS (32) 간의 프로시저 (procedure) 들을 지원한다. BSS (32) 는 BSS 와 MS (40) 사이에서 교환되는 CDMA 계층 1 프로토콜, GSM-CDMA 계층 2 프로토콜 및 GSM-CDMA RR 프로토콜을, MSC (24) 로의 송신을 위한 SS7 프로토콜 및 BSSAP 프로토콜로 적절히 변환하고, 그 반대의 방향으로도 변환한다.

CDMA BSC (34) 는 표준 A-인터페이스를 사용하여 GSM MSC (24) 와 통신하므로, GSM 시스템 (20) 에 CDMA BSS (32) 를 추가하기 위해, GSM MSC 의 코어를 변형 할 필요성이 사실상 존재하지 않는다. 또한, GSM/TDMA BSS (30) 와 CDMA BSS (32) 모두가 A-인터페이스를 통해 사실상 동일한 방식으로 MSC 와 통신하므로, MSC (24) 는 GSM/TDMA BSS (30) 와 CDMA BSS (32) 간의 실체에 있어서 차이가 존재한다는 것을 알 필요가 없다. 바람직하기로는, BSS (32) 의 BTS (36) 들과 관련된 셀들은, MSC (24) 에 의해 GSM/TDMA 셀들과 사실상 동일한 방식으로 매핑되어, GSM 표준에 따라, GSM 절대 무선 주파수 채널 번호 (ARFCN) 및 기지국 식별 코드 (BSIC) 값들을 할당받는다. MSC (24) 의 관점에서 보면, GSM BSS (30) 와 CDMA BSS (32) 간의 핸드오버나, 2 개의 상이한 CDMA BSS간의 핸드오버조차도 종래의 GSM/TDMA-기반의 시스템에서의 2 개의 GSM BSS간의 핸드오버와 아무런 차이가 없다. CDMA 셀들의 BSIC는, 시스템 (20) 내에서 종래의 GSM 셀들과 구별되도록 할당된다.

도 3b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, CDMA BSS (32) 를 통해 MS (40) 와 MSC (24) 간에 음성 데이터를 전달하는 것과 관련된 프로토콜 스택을 개략적으로 나타내는 블록도이다. MS (40) 와 BSS (32) 간의 음성 데이터는 CDMA 보코더에 의해 코드화되고 디코드되며, 이는 종래기술에 공지된 어떠한 표준 IS-95 보코더 프로토콜도 구비할 수 있다. BSS (32) 는 CDMA 계층 1 을 GSM E1 TDMA 신호들로 변환하고, A-인터페이스 표준의 요구사항들에 따라, CDMA 보코드된 데이터를 PCM A-법칙 압신된 (companded) 음성 데이터로 변환한다. MSC (24) 는 이런식으로 해서, MS (40) 가 GSM/TDMA 모드에서 동작중일지라도, BSS 와 MS 간의 데이터가 CDMA-인코드되었다는 사실과는 사실상 무관하게, BSS (32) 를 통해 MS (40) 에 데이터를 송신하고 MS (40) 로부터 데이터를 수신한다.

CDMA TO TDMA 기지국 핸드오버

도 4a 는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, MS (40) 을 CDMA BSS (32) 로부터 GSM BSS (30) 으로 통화중 핸드오버시키는 방법을 이해할 때 유용한 시스템 (20) 의 세부구성을 나타내는 개략 블록도이다. 도 1 과는 달리, 여기서 자세히 나타낸 BSS (30) 는 BSC (77) 및 복수의 BTS (78, 80) 를 포함하고 있다. 도 4a 는, BSS (32) 와 관련된 BTS들 중 하나 (여기서는 BTS (76) 로 표시됨) 로부터 BSS (30) 의 BTS (78) 로 MS (40) 를 핸드오버시키는 것을 나타내고 있다. 또한, BSS (32) 는, 도 1 을 참조하여 설명한 바와 같이, GSM-CDMA BSC (34) 및 GSM-CDMA BTS (36) 들도 포함하고 있다.

CDMA BTS (76) 로부터 TDMA BTS (78) 로의 핸드오버는, 그런 핸드오버가 필요한 곳에 MS (40) 가 위치하고 있다라고 판단되면, BSS (32) 에 의해 개시되는 것이 바람직하다. 이런 경우는, BTS (76) 로부터 수신되는 신호가 미약하거나, MS (40) 가 CDMA 서비스 영역의 경계에 도달하고 있음이 알려지는 경우, 또는 CDMA 채널 상의 트래픽이 격심한 경우에 발생할 수 있다. 다른 방법으로는, BSS (32) 가 MS (40) 로 하여금 BTS (78) (또는 다른 GSM BTS들) 로부터의 신호를 가끔씩 탐색하도록 지시할 수도 있으며, 이는 그렇게 하도록 하는 어떤 특정 지시없이 이루어진다.

도 4b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 4a 의 핸드오버 프로세스에서 MS (40), BSS (30, 32) 및 MSC (24) 간에 전달되는 신호를 나타내는 개략적인 신호 흐름도이다. BSC (34) 는 MS (40) 로 하여금 인접 GSM BTS들에 대한 게이트된 탐색을 개시하도록 지시하며, MS (40) 는 TDMA 신호를 탐색하고 수신하기 위해 단시간의 주기동안 BTS (76) 와의 통신을 중단한다. 바람직하기로는, MS (40) 는 IS-95 표준에 따라 동작함으로써, CDMA 송신이 20 ms 의 프레임동안 대기상태에 있을 수 있고, 이 프레임동안 CDMA 음성 통신을 사실상 중단시키지 않으면서 GSM TDMA 인접 스캔이 이루어질 수 있다. 가장 바람직하기로는, 20 ms 의 프레임 동안 MS (40) 에 의한 송신이 IS-95B 표준의 섹션 6.6.6.2.8.에 의해 규정된 활성화/비활성화 메커니즘을 사용하여 일시중지된다. 다른 방법으로는, 다른 CDMA 표준하의 그런 대기 주기를 도입할 수도 있다. 또 다른 방법으로는, 이상에서 언급한 바와 같이, MS (40) 가, 그런 목적으로 동시에 사용될 수 있는 독립적인 TDMA 트랜시버 및 CDMA 트랜시버를 구비할 수도 있다.

바람직하기로는, BSC (34) 는, BTS (78, 80) 와 관련된 것들과 같은, 인접 GSM TDMA 셀들의 주파수 리스트를 MS (40) 에 제공한다. 그런 리스트는, MS (40) 가 그 리스트 상의 셀 주파수에서만 탐색하므로, BTS (78) 를 탐색하여 찾는데 필요한 시간을 감소시키는 점에서 유용하다. 그 리스트는, MS (40) 가 한 셀로부터 다른 셀로 이동하면서 갱신되며, TDMA 기지국과 CDMA 기지국 간의 핸드오버동안 유지된다.

MS (40) 가 BTS (78) 의 주파수에서 신호를 수신하면, 그 신호 내에 있는 GSM 주파수 보정 (FCCH) 및 동기 (SCH) 채널들의 디코딩을 시도한다. 이런 디코딩이 완료되는데는, 수 개의 게이트된 CDMA 대기 주기가 소요될 수 있다. 디 코딩이 성공적으로 달성되면, MS (40) 는 TDMA 신호의 전력레벨을 결정하고, 이를 GSM 셀 식별자 (identity) 와 함께 BSS (32) 에 보고한다. 전력 레벨을 결정하기 위해, 바람직하게 MS (40) 는 한 주기에 걸쳐 신호 주기를 평균하여, MS 이동 및 채널 페이딩의 영향을 감소시킨다. TDMA 전력 레벨을 결정하고 보고하는 것은, 그렇게 하라는 명령을 MS (40) 가 수신한 후에 계속적으로 반복되는 것이 바람직하다.

GSM 표준에 따르면, MS (40) 에 의해 모니터되는 각각의 셀에 대한 전력레벨은 매 5 초마다 최소한 한 번은 결정되어야 하며, 해당 SCH 는 매 30 초마다 최소한 한 번 디코드되어야 한다. 전력레벨은, BSS (32) 에 의해 제공되는 인접 셀들의 리스트 상의 모든 셀에 대해 결정되어야 한다. 바람직하기로는, MS 는 SCH 를 디코드하여 최상의 신호가 수신된 셀만의 전력레벨을 보고한다. 가장 바람직하기로는, 가장 최근의 보고 이후에 결정된 전력레벨에 변화가 있거나 모니터된 셀들로부터 MS 에 의해 수신된 신호들에서 중요한 어떤 다른 변화가 있는 경우에만, MS 가 BSS (32) 에 보고하는 것이다.

이런 정보에 기초하여, BSS 는 핸드오버가 이루어져야 하는 지의 여부 및 그 시점을 결정한다. 적절한 시간에, BSS (32) 는 MSC (24) 에 핸드오버 요청을 개시한다. MSC 는 그 핸드오버 요청을 GSM BSS (30) 에 전달하고, GSM BSS (30) 는 그 요청에 확인응답한다. 그 후, GSM BSS (30) 가 MSC (24) 및 CDMA BSS (32) 를 통해 MS (40) 에 RR 핸드오버 명령을 전달하면, BSS (30) 와 MS 간에 신규의 트래픽 채널 (TCH) 이 개설된다. 이 시점에서 핸드오버가 완료되어, MS (40) 가 BTS (78) 로 전환된다. 사실상 GSM 메시징 표준에 따라 성공적인 핸드오버가 MSC (24) 에 보고된 후, MSC 가 CDMA BSS (32) 에 "클리어" 명령을 내리면, CDMA BSS (32) 는 "클리어 완료" 메시지로 응답한다.

바람직하기로는, 그 신규 트래픽 채널이, 허용된 GSM 핸드오버 방법들에 따라 비동기 핸드오버 모드로 개설되고, GSM BSS (30) 는 그런 핸드오버를 수용하도록 설정된다. 바람직하기로는, MS (40) 는, 핸드오버 명령에 의해 지시된 바와 같이, GSM BSS (30) 의 주 작업 제어채널 (DCCH) 상에서 핸드오버 액세스 버스트로 그 RR 핸드오버 명령에 응답한다. 그 후, MS는, 그 핸드오버를 완료하기 위해, GSM 표준 04.08 에 규정된 바와 같이, 그 TCH 상에서 BSS (30) 로부터 적절한 물리적 정보 메시지를 수신하도록 대기한다. 그 물리적 정보가 IS-95 표준의 T3124 타이머에 따라 소정의 시간 주기, 바람직하게는 320 ms 내에 수신되지 않으면, MS 는 CDMA BSS (32) 로의 접속 재개를 시도한다.

핸드오버를 개시하는 결정은, GSM BTS (78) 로부터의 신호가 CDMA BTS (76) 의 신호보다 더 강하면 언제라도 이루어질 수도 있으나, 바람직하게는 다른 기준이 적용된다. 예를 들면, 통상적으로 CDMA 채널이 GSM 채널보다 더 나은 송신품질을 제공하므로, GSM 신호가 CDMA 신호보다 소정의 가중인자만큼 더 강한 경우에만 핸드오버가 개시되는 것이 바람직하다. 그 인자는, 시스템 (20) 내에서 미리 프로그램될 수도 있고, MS (40) 의 사용자에 의해 설정될 수도 있다. 또한, MS 의 지리적 위치 및 시스템의 CDMA 채널 및 TDMA 채널 상의 상대적인 트래픽 양과 같은 파라미터들에 따라 동적으로 조정될 수도 있다.

도 4c 및 4d 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, TDMA 셀들의 전력을 디코드하여 모니터하기 위해 MS (40) 에 의해 개별적으로 사용되는 IS-95B 프레임 (81, 87) 의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 모니터링 프레임 (81, 87) 은 보통의 CDMA 통신 프레임 (82) 에, 480 ms 에 하나의 모니터링 프레임 이하의 반복 레이트로 점재 (intersperse) 되어 있다. IS-95B 표준에 의하면, 모니터링 프레임은 20 ms 나 40 ms 의 지속기간을 가질 수 있다. 필요하면, 더 긴 모니터링 주기가 사용될 수도 있다. 더 짧은 (20 ms) 프레임을 선택하면, MS (40) 와 BSS (32) 간에 동시에 수행되는 CDMA 호에서의 데이터 손실은 저감시키지만, 디코딩과 모니터링 사이클을 완료하는데 필요한 시간의 길이는 증가시킨다.

도 4c 는 관심의 대상인 특정 TDMA 셀의 FCCH 및 SCH 를 획득하는데 사용되는 모니터링 프레임 (81) 을 나타낸다. 초기 구간 (83) 에서, MS (40) 는, 통상적으로 TDMA 셀의 주파수에 맞게 적절한 위상고정루프 (PLL) 을 조정함으로써, 자신의 수신기 주파수를 조정한다. 다음 구간 (84) 에서, MS 는, 통상적으로 자동이득제어 (AGC) 를 사용하여, TDMA 셀로부터 수신되는 신호에 대한 자신의 수신기 이득을 조정한다. PLL 및 AGC 조정에 적합한 방법들이 종래기술에 공지되어 있다. 바람직하기로는, 각 구간 (83, 84) 의 지속시간은 약 1 ms 이다. 그 후, 상술한 바와 같이, 프레임의 총 지속시간이 20 ms 냐 40 ms 냐에 따라 약 15 ms 또는 35 ms 동안, 획득된 TDMA 셀의 FCCH 및 SCH 가 디코드된다. 그 후, 다음 CDMA 프레임 (82) 을 위해, MS (40) 가 자신의 이전 (CDMA) 세팅에 맞게 자신의 주파수를 재조정한 후, 최종 구간 (86) 에서 CDMA BTS (76) 로 재동기시킨다.

도 4d 는 관심의 대상인 TDMA 셀의 전력레벨을 측정하는데 사용되는 모니터링 프레임 (87) 을 나타낸다. 상술한 바와 같이, 그런 셀 각각에 대하여, MS (40) 의 주파수가 초기 구간 (83) 에서 조정된다. 그 후, 바람직하게 약 1.4 ms 의 지속시간을 갖는 해당 에너지 측정구간 (88) 동안 셀 전력레벨이 결정된다. 도 4d 에 나타낸 예에서는, 프레임 (87) 의 지속시간이 20 ms 이며, 그 프레임동안 7 개의 상이한 셀에 대해 전력레벨이 결정될 수 있다. 다른 방법으로, 40 ms 의 프레임이 사용되면, 그 프레임동안 15 개의 상이한 셀에 대한 전력레벨이 결정될 수 있다.

도면에는 나타내지 않은 다른 방법의 실시예에서는, 하나의 모니터링 프레임을 2 개 이상의 부분, 즉 하나는 FCCH 및 SCH 를 획득하는 부분, 나머지 하나는 에너지 측정을 위한 부분으로 분할할 수 있다. 또 다른 방법의 실시예들은, IS-95C 또는 IS95-Q CDMA 표준을 기초로 할 수도 있다.

도 5a, 5b, 6a 및 6b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 4a 및 4b 에 나타낸 핸드오버를 수행함에 있어 수반되는 동작들을, 상태기계의 형태로 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 5a 및 5b 는 MS (40) 의 상태들을 나타내며, 도 6a 및 6b 는 GSM-CDMA BSS (32) 의 상태들을 나타낸다. 이들 도면에서, 실선은 상술한 바와 같이, IS-95 게이팅을 사용하여 수행되는 프로세스들을 나타내며, MS 는 CDMA 와 TDMA 수신간에 전환한다. 점선은, MS 가 CDMA/TDMA 동작을 동시에 수행할 수 있는 경우에 가능한 다른 상태천이들을 나타내며, 이 경우는, 통상적으로 (도 2b 에 나타낸 단일-트랜시버 MS 와는 달리) MS 가 이중 무선 트랜시버들을 가 져야 한다. GSM-TDMA BSS (30) 의 상태들은, 이들이 사실상 종래기술에 공지된 GSM 표준에 따르므로, 나타내지 않았다.

핸드오버 프로세스의 과정에서 MS (40) 와 BSS (30, 32) 간에 전달되는 특정 메시지들이, 도면들에서의 BSS (32) 와 MS (40) 의 관련 상태들을 연결하는 라인들을 따라 표시되어 있다. 바람직하기로는, 이들 메시지는, 하이브리드 GSM-CDMA 시스템 (20) 에서 전달될 필요가 있는 부가적인 정보를 전달하도록 적절히 변형 및/또는 보완된, 표준 IS-95 메시지 또는 GSM 메시지의 통상적인 형태를 갖는다. 여기서는 특정의 예시적 메시지 및 메시지 포맷을 설명하고 있지만, 관련 IS-95 및 GSM 표준의 제약 내에서는, 사실상, 적절히 할당된 어떠한 메시지 필드도 사용될 수 있다.

핸드오버 프로세스의 초반에, MS 의 상태 (100) 와 BSS 의 상태 (130) 에서, MS (40) 는, CDMA 트래픽 채널 (TCH) 을 통해 BSS (32) 와 통신한다. BSS 는 게이팅 파라미터들을 포함하는 탐색 게이팅 명령을 내린 후, 상태 (134) 에서 게이팅 완료를 대기한다. MS (40) 는 상태 (102) 에서 그 파라미터들을 체크한다. MS 가 그 파라미터들을 지원하도록 설정되지 않은 경우, MS 는 게이팅 거부 메시지를 내린다. 그 파라미터들이 지원되면, MS 는 게이팅 완료 메시지를 내리고, IS-95 게이팅 상태 (104) 로 진입한다. 중지 게이팅 명령이 수신되면, MS (40) 는 상태 (100) 로 복귀한다.

게이팅 완료 메시지를 수신하면, BSS (32) 는 IS-95 게이팅 상태 (136) 로 진입하며, MS (40) 로 하여금 인접 셀들의 모니터링을 개시하도록 명령한다. (상술한 바와 같이, MS 가 CDMA/TDMA 동작을 동시에 수행할 수 있는 경우, 게이팅 상태 (103, 136) 는 필요하지 않으며, 이런 경우는 MS 가 상태 (100) 로부터 상태 (106) 으로 곧장 진입한다.) 그 후, BSS 는 상태 (132) 로 진입하여, 이 상태에서 모니터링이 완료되기를 대기한다. MS 는 상태 (106) 에서 그 모니터링 명령 파라미터들을 체크한다. MS 가 그 모니터링 명령 파라미터들을 지원하는 것으로 확인되면, MS (40) 는 GSM 모니터링 상태 (108) 로 진입하며, 이 상태에서, 상술한 바와 같이, 인접 셀들의 신호강도를 주기적으로 디코드하여 결정한다. 마찬가지로, 인접 셀들의 모니터링을 개시한 것으로 MS 로부터 확인을 수신하면, BSS (32) 는 각자의 GSM 모니터링 상태 (138) 로 진입한다.

MS (40) 는, 계속적으로, 인접 셀들을 모니터하여 그 결과를 파일롯 강도 측정 메시지 (PSMM) 형태로 BSS (32) 에 보고한다. 핸드오버 트리거 조건이 확립되면, 즉 BSS (32) 로부터 MS (40) 에 의해 수신된 신호가 인접 셀들의 신호보다 약하면, BSS 는 MSC (24) 에게 핸드오버가 필요함을 알리고 대기상태 (140) 로 진입한다. GSM 표준에 따라, 바람직하게 GSM 타이머 T7 에 의해 결정되는 소정의 주기 내에 핸드오버 명령이 수신되지 않으면, BSS 는 상태 (138) 로 복귀한다. MSC 로부터 핸드오버 명령이 수신되면, BSS (32) 는 RIL3-RR 핸드오버 명령을 MS (40) 에게로 넘긴 후, 또 다른 대기상태 (142) 로 진입하며, 이 상태에서 MS 로부터 그 명령의 계층 2 (L2) 확인응답을 기다린다. BSS (32) 는 상태 (138) 에 있으면서 핸드오버 명령을 수신할 수도 있으며, 이런 경우에도 유사하게 MS (40) 에게로 RIL3-RR 핸드오버 명령을 내리고 상태 (142) 로 진입한다.

MS (40) 가 RIL3-RR 핸드오버 명령을 수신하면, MS는 상태 (110) 에서 그 핸드오버 명령 파라미터들을 체크한다. MS (40) 가 그 핸드오버 명령 파라미터들을 지원하면, MS 는 BSS (32) 에게로 L2 확인응답을 전송하고, CDMA 일시중지상태 (112) 로 진입한다. 그 파라미터들이 지원되지 않으면, MS (40) 는 핸드오버 실패 메시지를 제공하고 상태 (108) 로 복귀한다. 이런 경우나, 바람직하게 GSM 타이머 T8 에 의해 결정되는 소정의 주기 내에 아무런 확인응답도 수신되지 않으면, BSS (32) 는 MSC (24) 에 핸드오버 실패 메시지를 전송하고, 상태 (138) 로 복귀한다.

그 파라미터들이 지원되고 그 핸드오버 명령이 GSM-TDMA BSS (30) 에게로 MS 가 핸드오버되어야 함을 나타낸다라고 하면, MS 는 핸드오버 액세스 메시지를 전송한 후, 상태 (120) 에서 BSS (30) 로부터의 물리적 정보를 기다린다. (그 핸드오버 명령이 또 다른 CDMA BSS 에게로 MS 가 핸드오버되어야 함을 명시하는 경우에는, 이하, 도 12 및 13 을 참조하여 더 설명되는 바와 같이, MS 가 상태 (114) 로 진입한다.) 그 동안, BSS (32) 는, MSC (24) 에 주기적으로 "클리어 요청" 메시지들을 전송하면서, 상태 (144) 에서 "클리어" 명령을 기다린다.

물리적 정보가 수신되면, 핸드오버는 성공적으로 완료되며, MS (40) 는 GSM 트래픽 채널 통신 상태 (124) 로 진입한다. BSS (32) 가 그 클리어 명령을 수신하면, 상태 (148) 로 진입하여, 이 상태에서, MS (40) 와의 통신 채널에 할당되는 무선 자원들을 해제 (release) 하고, "클리어 완료" 메시지를 전송한다. BSS 는 SCCP 해제 상태 (150) 로 진입하고, 이 상태에서 MSC (24) 와 통신하면서 사용된 호 자원들을 해제한 후, 종료 상태 (152) 에서 MS (40) 와의 접속을 종료한다.

그러나, MS (40) 가 GSM T3124 타이머의 만기에 의해 주어지는 특정 주기 내에 물리적 정보를 수신하지 않으면, MS 는 상태 (122) 로 진입하여, 이 상태에서 CDMA BSS (32) 의 재획득을 시도하고 상태 (100) 로 진입한다. BSS (32) 에 핸드오버 실패 메시지가 내려지면, BSS (32) 는 해당 CDMA 재획득 상태 (146) 로 진입한다. 재획득이 실패하면, BSS (32) 는 클리어 요청을 발생시키고, 상태 (144) 로 복귀하며, 상술한 바와 같이, 결국에는 그 상태로부터 상태 (152) 로 빠져나간다. MS 는 대기상태 (126) 로 이동한다.

TDMA TO CDMA 기지국 핸드오버

도 7 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 시스템의 관련 GSM BSC들 및 BTS들에 일시정보를 제공하는 것에 관련된 (도 1) 시스템 (20) 의 신호흐름을 나타내는 개략 블록도이다. 본래, GSM 표준에 의하면 일시정보가 필요치 않으므로, 시스템 (20) 의 GSM BSS에는 일시정보가 제공되지 않는다. 그러나, IS-95에 의하면 CDMA 기지국들은 동기될 필요가 있는데, 이는 그런 동기화가 신호들의 식별과 디코딩, 및 셀간 소프트 핸드오버에 필수적이기 때문이다. 따라서, TDMA BTS (78) 로부터 CDMA (76) 로의 MS (40) 의 통화중 핸드오버의 경우 (도 4a 에서 핸드오버 화살표 방향의 반대 방향) 는, 시스템 (20) 에 의해 일시정보가 제공될 필요가 있다.

도 7 의 방법에 따르면, MSC (24) 나 GSM BSS (30) 또는 BTS (78, 80) 를 하 드웨어적으로나 소프트웨어적으로 변경할 필요없이, 시스템을 통해 일시정보를 브로드캐스트하는 PLMN 의 표준부인 CBC (28) 를 사용하여, 시스템 (20) 에 일시정보를 제공할 수 있다. 통상적으로, CBC (28) 는 GSM 인터페이스 표준 03.41 및 03.49 에 따라 셀 브로드캐스트 서비스 (CBC) 를 제공하며, 시스템 (20) 내에서 규정되는 지리적 영역들에 일반 단문 메시지들을 비확인 응답방식으로 브로드캐스트할 수 있다. 이들 메시지는, MS 가 대기상태, 즉 MS 가 전화통화에 관여하고 있지 않을 때, MS 에 의해 수신된다. 그러나, 일시정보를 제공하기 위하여, MS (40) 는, GSM 표준에 의해 이미 정해진 바와 같이, MS 가 대기 모드에 있을 때 뿐만 아니라, MS 가 통화모드에 있는 경우, 즉 전화통화중에도, (그러나 통화 그 자체로 인한 데이터 손실을 감수하고서라도) CBS 메시지들을 수신할 수 있는 것이 바람직하다. MS (40) 로 일시정보를 제공하기 위해 CBS 를 사용하는 것은, 도 2b 에 나타낸 바와 같이, MS 가 단일 무선 송신기 및 수신기만을 포함하는 경우에 특히 바람직하다. 이중 무선기들, 즉 CDMA 용 무선기와 TDMA 용 무선기를 사용하는 경우에는, 전화통화하는데는 TDMA 무선기를 사용하면서, CDMA 무선기로는 일시정보를 수신할 수 있다.

*본 발명의 바람직한 실시예에서, 도 4b 를 참조하여 상술한 바와 같이, CBS 는, MS (40) 에 의한 인접 셀들의 탐색을 개시하는 데에도 사용된다.

GPS (global positioning system) 수신기 (161) 가 장착된 특수한 MS (60) 가, 일시정보가 필요한 시스템 (20) 에서의 하나 이상의 GSM/TDMA 셀 내에 위치하 고 있다. 도 7 에서, MS (160) 는 수신기 (161) 로부터 일시정보를 수신하여, GSM 표준에 따라, BTS (78) 에 의해 송신된 동기신호들에 기초하여, 그 시간과 현재의 TDMA 프레임 번호를 결합시킨다. 다른 방법으로는, MS (160) 가 CDMA BSS 로부터 일시정보를 수신하도록 구성될 수도 있으며, 이 경우에는 GPS 수신기 (161) 가 필요치 않다. MS (160) 는, BTS (78), BSC (77), MSC (24) 및 PSTN/PDN (48) 을 통해 CBC (28) 로 데이터 호를 개설하여, 이 CBC 에, 셀 식별자, 현 일시 및 프레임 번호의 대응값 (correspondence) 을 전송한다. 다른 방법으로는, MS (160) 가, GSM SMS를 사용하는 것과 같은 다른 적절한 방법으로 그 정보를 전달할 수도 있다. 그 후, CBC (28) 는 그 정보를 CBS 를 통해 셀로 송신하여, MS (40) 가 GSM/TDMA 모드에서 동작중일 지라도 MS (40) 가 그 일시를 수신하도록 한다. 따라서, MS (40) 가 CDMA BTS (76) 으로 핸드오버되어야 하는 경우에, CDMA BTS 로부터 동기화/일시 정보를 획득할 필요가 없어, 핸드오버가 신속하고 원활하게 진행될 수 있다.

시스템 (20) 에 일시를 제공하는 것은, CDMA 핸드오버에 무관하게, 시스템의 GSM부 그 자체에 대해서도 이점을 갖는다. 예를 들어, MS (40) 가 자신의 일시를 상이한 GSM BTS (78, 80) 에 송신할 수 있어, 그 MS 로부터 각각의 BTS 로의 타이밍 딜레이를 측정함으로써 MS 의 위치를 결정하는데 사용될 수가 있다.

도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, GSM BTS (78) 로부터 CDMA BTS (76) 으로의 통화중 핸드오버의 태양들을 나타내는, 네트워크 (20) 에서 중첩하고 있는 GSM/TDMA 셀 (162) 및 CDMA 셀 (164) 의 개략적 맵이다. 시스템 (20) 의 운영자는, MS (40) 가 도 8 에 나타낸 셀 (1-5) 중 어느 하나의 셀 내에 위치하면, TDMA/CDMA 핸드오버가 발생할 수 있다는 것을 안다. 따라서, CBC (28) 는 이들 셀 내에 있는 모든 이중-모드 (GSM/CDMA) MS 에게로, 다음과 같은 정보 및 지시들을 포함하는 CBC 메시지를 브로트캐스트한다.

ㆍ MS로 하여금 CDMA 신호에 대한 탐색을 개시하도록 함 (탐색 트리커)

ㆍ 중첩 및 인접 셀들 내의 CDMA BTS들의 주파수

ㆍ GSM MSC (24) 에 따른, CDMA 셀들 (94) 의 GSM 매핑

ㆍ 일시정보를 제공하기 위해 다른 방법들도 사용될 수 있으나, 바람직하게는 MS (90) 로부터 유도되는, 현 TDMA 프레임 번호를 갖는 일시정보의 식별자

ㆍ 선택적으로, 상술한 바와 같이, TDMA 신호와의 비교을 위해 CDMA 신호의 강도에 곱해야 하는 인자 (factor)

셀들 (6-10) 내에서는 그런 메시지를 브로드캐스트할 필요가 없다. 또한, 이중-모드 MS 만이 그 메시지를 수신하고 해석하도록 프로그램되어 있으며, 보통의 GSM/TDMA MS 들은 그 메시지를 무시한다. 종래기술에서 제안된 하이브리드 GSM/CDMA 시스템과는 달리, CDMA BSS들 중 하나로 핸드오버하는 것을 보조하기 위해 정보를 수집하여 GSM BSS (30) 및 MSC (24) 에 제공할 수 있도록, CBS 메시지에 의해 이중-모드 MS들이 트리거된다.

도 9 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, BTS (78) 로부터 BTS (76) 로의 통화중 핸드오버에 관련된 시스템 (20) 에서의 신호 흐름도를 나타내는 블록도이다. 도 7 을 참조하여 언급한 바와 같이, 탐색 트리거 및 다른 정보의 송신으 로 핸드오버는 시작된다. 탐색 트리거는, MS (40) 가 GSM 셀 (1-5) (도 8) 중 하나의 셀 내에 있을 때마다, 또는 어떤 다른 미리 프로그램된 조건에 응답하여, BTS (78) 에 의해 주기적으로 송신된다.

트리거를 수신하면, MS (40) 는, 짧은 주기동안, 바람직하게는 약 5 ms 동안, 자신과 BTS (78) 와의 TDMA 트래픽을 단절하고 자신의 수신기를 적절한 CDMA 주파수에 동조시킨다. 그 후, MS 가 BTS (78) 와의 통신을 재개하면, MS 는 자신이 수신한 BTS 송신, 예를 들면 BTS (76) 으로부터의 BTS 파일롯 빔을 식별하기 위해, MS 는 자신이 수신한 CDMA 신호의 디코드를 시도한다. 위에서 언급한 바와 같이, CDMA BTS (76) 는, 이 CDMA BTS 가 마치 GSM-TDMA BTS 인 것처럼 시스템 (20) 내에서 매핑된다. 따라서, MS (40) 는, BTS (76) 의 GSM 시스템 맵 식별자와 함께, BTS (76) 로부터 수신한 신호의 전력 (선택적으로, 위에서 언급한 상대적 CDMA/TDMA 가중인자가 곱해짐) 을 나타내는 보고 메시지를 GSM BTS (78) 로 재송신한다. GSM BSS (30) 및 MSC (24) 의 관점에서 보면, 이 경우의 MS (40) 에 의해 송신된 메시지와 본래의 GSM 네이버 스캔의 결과로서 송신되는 메시지는 사실상 차이점이 없다.

이런 측정 및 보고 프로세스는, BSS (30) 가 BTS (76) 로 MS (40) 가 핸드오버되어야 한다라고 판단할 때까지 계속된다. 이 시점에서, BSS (30) 는 MSC (24) 에게로 핸드오버가 필요함을 나타내는 메시지를 전달한다. MSC (24) 가 핸드오버 요청을 BSS (32) 에 전달하면, BSS (32) 는 확인응답을 MSC (24) 를 거쳐 BSS (30) 에게로 다시 전달한다. BSS (32) 는 MS (40) 와 개설될 통신 트래픽 채널에 하드웨어 자원 및 소프트웨어 자원을 할당하고, 그 채널을 개설하기 위해 MS 에게로 널 (null) 데이터 송신을 개시한다. 그 후, GSM BSS (30) 는 MS (40) 에게로 핸드오버 명령, 바람직하게는, CDMA BTS (76) 과 CDMA 트래픽 채널을 개설하는데 필요한 IS-95 파라미터들을 캡슐화하는 RIL3-RR 명령을 전달한다. 그런 메시지 내에 포함된 파라미터들은, 도 13 및 14a-d 를 참조하여 이하 더 설명한다. 그 후, 새로운 트래픽 채널이 개설되고, 핸드오버가 완료되면, BSS (30) 는 이전의 TDMA 트래픽 채널을 단절한다.

따라서, 이상 설명한 프로세스에 의해, 통화 도중 핸드오버가 이루어지는 동안 최소한의 서비스 장애 및 높은 신뢰성을 가지면서 고속으로 GSM/TDMA BSS (30) 로부터 CDMA BSS (32) 로의 통화중 핸드오버가 이루어질 수 있다. 이런 핸드오버를 위해, 시스템 내의 GSM 셀은 일시정보를 수신하고, CDMA 셀은, 기존의 GSM 시스템 구성요소들을 사실상 재프로그램할 필요 없이 최소한의 하드웨어적 비용으로 GSM 시스템에 매핑된다.

유사한 TDMA-CDMA 핸드오버 프로세스가, GSM BSS (30) 에서 일시정보가 부재하는 경우에도 수행될 수 있다. 이런 경우에는, MS (40) 가 BTS (76) 에 관련된 파일롯 채널 신호를 획득하면, MS (40) 는 일시정보를 유도하기 위해 반드시 BTS 의 CDMA 동기채널에 동조하여 그 채널을 디코드해야 한다. 이런 동작에는 약 480 ms 가 소요되며, 통화중 음성 서비스에 있어서는 뚜렷하지만 그런대로 견딜만한 장애만을 일으킨다. 또 다른 방법으로는, 위에서 설명한 바와 같이, 2 개의 트랜시버, 즉 TDMA용 트랜시버 및 CDMA 용 트랜시버를 갖는 MS 를 사용하여, 유 사한 핸드오버 프로세스가 수행될 수 있다.

도 10a, 10b 및 11 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 9 에 나타낸 핸드오버를 수행할 때의 MS (40) 및 BSS (32) 의 동작을 상태기계의 형태로써 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 10a 및 10b 는 MS (40) 에 관한 것이고, 도 11 은 BSS (32) 에 관한 것이다. BSS (30) 는, 사실상, 종래기술에 공지된 GSM 표준에 따라 동작한다.

MS (40) 는 초기상태 (170) 에서 시작하며, 이 상태에서 MS 는 BSS (30) 에 관련된 특정 셀 내에서, GSM 트래픽 채널 (TCH) 을 통해 그 BSS 와 통신중이다. MS 가 새로운 셀 내로 이동하면, MS 는 상태 (172) 로 진입하며, 이 상태에서 MS 는 CBC (28) 로부터 메시지를 수신하여 판독한다. (예를 들어, 그 영역에 CDMA BSS 가 존재하지 않아) MS (40) 의 CDMA BSS 로의 핸드오버를 준비시키는 CBC 메시지가 없는 경우, MS 는 GSM TCH 상태 (174) 로 복귀하며, 이 상태로부터 다른 GSM-TDMA BSS 로 핸드오버될 수 있다.

적절한 CBC 메시지에 의해 촉구되면, MS (40) 는 오버레이 상태 (176) 로 진입하며, 이 상태에서 상술한 바와 같은 일시정보를 획득하고 파일롯 강도 측정 메시지 (PSMM) 를 BSS (30) 에 전송한다. 표준 GSM-TDMA 동작에서는, 매 120 ms 마다 한번씩 6 ms 의 프리 타임 슬롯이 일반적으로 존재한다. 이들 프리타임 슬롯동안, MS (40) 는, BSS (32) 와 관련된 것과 같은, 인접 GSM-CDMA 셀들의 파일롯 빔을 탐색하기 위해 TDMA 송신을 중단한다. 파일롯이 발견되지 않으면, MS 는 상태 (180) 로 진입하며, 이 상태에서 자신의 주파수를 조정하여 적절한 GSM 주 파수 보정 채널 (FCCH) 의 탐색을 시도한다. 다른 방법으로는, 파일롯이 발견되면, MS 는 상태 (182) 로 진입하고, 이 상태에서 자신의 주파수를 필요한 정도로 조정하고 CDMA 신호 강도를 측정한다. 후속의 슬롯들동안, MS (40) 는 자신의 현 GSM-TDMA 트래픽 채널을 통해 통신하면서, 그 파일롯과 관련된 셀을 식별하기 위해 CDMA 파일롯의 디코드를 시도한다. 그 결과치들은 BSS (30) 에 보고된다.

상술한 바와 같이, MS (40) 에 의해 보고된 그 결과치들에 기초하여, 적절한 시점에서, MSC (24) 는 BSS (32) 에 핸드오버 요청을 전달한다. BSS 는 준비상태 (190) 로 진입하고, 이 상태에서 자원들을 배분하고, 롱코드를 할당하며, 핸드오버를 위한 준비로 MSC 와의 SCCP 접속을 확립한다. MSC 에 적절한 확인응답 메시지를 전송한 후, BSS (32) 는 상태 (191) 로 진입하며, 이 상태에서 널 순방향 트래픽 프레임들을 MS (40) 에 전송하고 그 MS 로부터 역방향 트래픽의 수신을 대기한다. 그러나, BSS 가 자원들의 배분에 실패하는 경우, BSS 는 핸드오버 실패를 보고하고 종료상태 (197) 로 빠져나간다.

BSS (32) 로부터의 확인응답 메시지 내에 캡슐화된 파라미터들에 기초하여, BSS (32) 와 관련된 GSM-CDMA 목적지 셀을 식별하여 필요한 핸드오버 파라미터들을 전달하는 RIL3-RR 핸드오버 명령 메시지가 GSM-TDMA BSS (30) 로부터 MS (40) 로 전송된다. MS (40) 는 상태 (183) 로 진입하고, 이 상태에서 그 핸드오버 파라미터들이 지원되는지를 검증하여, 그 검증이 성공하면, 자신의 GSM-TDMA 동작을 상태 (184) 에서 일시중단한다. (그 검증이 실패하면, MS 는 실패를 보고하고 상태 (176) 로 복귀한다.) 그 후, MS 는 상태 (185) 로 진입하고, 이 상태에서, BSS (32) 로부터, 바람직하게는 IS-95 카운터 (N11m) 에 의해 결정된 개수인 소정 개수의 양호한 프레임들의 수신을 대기한다. 양호한 프레임들이 수신되면, MS 는, 그 핸드오버 명령 메시지 내의 NUM-PREAMBLE 파라미터에 의해 명시된 다수의 프리앰블 프레임 (트래픽 채널의 확립에 사용되는 짧은 더미 프레임) 을 BSS 에 다시 전송하고, 서비스 옵션 조정 상태 (186) 로 진입한다. BSS (32) 는 그 프리앰블 프레임들을 검출하고, CDMA 트래픽 채널이 확립되었음을 MSC 에 보고한 후, 상태 (192) 로 진입하며, 이 상태에서 핸드오버의 완료를 대기한다.

MS (40) 와 BSS (32) 가 통신을 확립할 수 없는 경우는, BSS (32) 로의 핸드오버는 중단되며, MS (40) 와 BSS (32) 는 초기의 상태로 복귀한다. MS (40) 는 상태 (188) 에서 GSM BSS (30) 의 재획득을 시도하고, 그 시도가 성공하면, GSM TCH 상태 (170) 로 복귀한다. 재획득이 실패하면, MS 는 대기모드 (189) 로 빠져나간다. 어느 경우이든, BSS (32) 는 클리어 명령을 수신하여, 상태 (193) 에서 MS (40) 에게 배분했던 모든 자원을 해제한 후, BSS (32) 는 종료상태 (197) 로 빠져나간다.

그러나, 핸드오버가 성공적으로 완료되었다라고 가정하면, BSS (32) 는, MS (40) 의 상태 (186) 에 해당하는 서비스 옵션 조정 상태 (194) 로 진입한다. 서비스 요청은 BSS (32) 에 의해 내려지며, BSS 는 대기상태 (195) 에서 MS (40) 로부터 서비스 응답을 기다린다. 서비스 응답이 수신되면, MS (40) 와 BSS (32) 는 각각의 CDMA 트래픽 채널 (TCH) 상태 (187, 196) 로 진입하고, 통화는 CDMA 채널을 통해 정상적으로 진행된다.

CDMA TO CDMA 기지국 핸드오버

도 12 는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 시스템 (20) 내에서의 상이한 두 CDMA BSS (201, 203) 간의 핸드오버를 나타내는 개략 블록도이다. BSS (201) 는 BSC (202) 및 복수의 BTS (206, 208) 를 구비하며, BSS (203) 는 BSC (204) 및 복수의 BTS (210, 212) 를 구비한다. BSS (201, 203) 은 이상 설명한 도 1 에 나타낸 BSS (32) 와 사실상 유사하고, 상호 교체가능하며, GSM A-인터페이스를 통해 GSM MSC (24) 와 통신한다. 도면에는, MSC (24) 의 제어하에, BTS (208) 로부터 BTS (210) 으로의 핸드오버 중인 MS (40) 를 나타내었다. 시스템의 관점에서 보면, 두 개의 CDMA BSS 사이에서 핸드오버가 이루어지고 있으나, 이는 BTS (208, 210) 각각이 MSC (24) 에 의해 GSM 셀로 매핑된 두 개의 GSM BSS 간의 핸드오버이다.

도 13 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 핸드오버동안 도 12 에 나타낸 시스템 (20) 의 구성요소들간 신호 흐름을 나타낸 개략도이다. 핸드오버를 개시하기 전에, BSS (201) 가 MS (40) 에게로 탐색 트리거를 발하면, MS 는, 위에서 설명한 바와 같이, 바람직하게 IS-95 게이팅을 사용하여 인접 셀들의 CDMA 송신 주파수를 탐색한다. MS (40) 가, BTS (208) 의 전력레벨보다 더 높은 전력레벨을 갖는 신호를 BTS (210) 로부터 수신하고 있음을 BSS (201) 에 보고하면, 핸드오버가 트리거된다.

MS (40) 로부터 보고를 수신하면, BSS (201) 는, BTS (210) 의 GSM 셀 식별자를 핸드오버에 필요한 새로운 셀 할당으로 명시하는 핸드오버 요구 메시지를 MSC (24) 에 전송한다. 그 메시지는, 통상적으로 GSM 표준에 따른다. MS 와 BSS 간의 통신 CDMA 데이터 레이트는, IS-95 표준에 따라 8kbit/sec (레이트 세트 1) 또는 14.4 kbit/sec (레이트 세트 2) 일 수 있으며, 그 IS-95 데이터 레이트들을 각각 GSM 1/2 레이트 트래픽 채널과 풀-레이트 트래픽 채널로 나타냄으로써 메시지로 전달되는 것이 바람직하다. GSM 트래픽 채널 레이트가 BSS (203) 에 전달되면, BSS 는 그 레이트를 해석하여 적절한 IS-95 데이터 레이트를 선택한다.

MSC (24) 가 핸드오버 요청을 BSS (201) 에 전송하면, BSS 는, 그 MSC 에게로, RIL3-RR 핸드오버 명령 메시지를 캡슐화하는 확인응답을 전송함으로써 응답하며, 이는 다시 BSS (201) 에게로 전달된다. 따라서, BSS (201, 203) 간의 모든 메시지는 A-인터페이스 요구조건들에 따르며, 예를 들어, GSM 풀 레이트 보코더로의 CDMA 의 13K QCELP 보코더 형태 식별자의 매핑과 같이, IS-95 에 관련된 CDMA 파라미터들은 해당 GSM 파라미터들에 매핑된다. 핸드오버 요청, 확인응답 및 명령은 사실상 변경되지 않으면서 MSC (24) 에 의해 전달된다.

핸드오버 명령을 수신하면, 이전의 BSS (201) 는 RR 핸드오버 명령 메시지를 MS (40) 에 전송하여, 새로운 BSS (203) 에 핸드오버되도록 한다. MS (40) 로의 메시지는, IS-95 표준에 따라 핸드오버 하는데 필요한 다음과 같은 CDMA 파라미터들을 캡슐화하며, 이 파라미터들은 아래에 한정되지는 않는다.

ㆍ 바람직하기로는, 이용가능한 숫자들의 풀 (pool) 로부터 BSS (203) 에 의해 배분되되, 공통 서비스 영역에서 사용되는 마스크 값들은 가능한 서로 이격되고 그 영역 내의 어떤 2 개의 MS 도 동일한 마스크를 갖지 않도록 배분되는 신규 롱코 드 마스크. 롱코드 마스크 배분의 예시적 방법은, 이하 도 14a-d 를 참조하여 설명한다. 표준 IS-95 셀룰러 시스템에서는, MS 의 롱코드 마스크는 고정되어 있고 핸드오버 동안에 새로운 BS 에게로 전달되지만, GSM 표준은 그 롱코드 마스크를 새로운 BS (203) 에게로 전달하는데 사용될 수 있는 메시지를 제공하지 않는다. 따라서, BS (203) 는 그 신규 롱코드 마스크를 배분하고 그 메시지를, 여기서 설명한 바와 같이, 바람직하게 RR 핸드오버 명령으로, BS (201) 를 통해 MS (40) 에게로 다시 전달할 필요가 있다.

ㆍ MS 가 BSS (203) 에 송신할 신호의 전력레벨을 설정하는 수단으로서, 개방-루프 전력 추정에 있어서 MS (40) 에 의해 사용될 보정인자를 제공하며, IS-95 표준에 명시된 바와 같이, 바람직하게는 NOM-POWER 와 NOM-PWR-EXT 인 공칭 전력 레벨 파라미터들.

ㆍ 시스템 (20) 의 시스템 타이밍에 대한, MS (40) 으로 송신되며 MS (40) 로부터 수신되는 순방향 트래픽 채널 프레임 및 역방향 트래픽 채널 프레임의 딜레이로서, 바람직하게는 1.25 ms 간격으로 딜레이를 나타내는 파라미터인 프레임 오프셋. 이 프레임 오프셋은, BSS (201) 로부터 BSS (203) 으로, 핸드오버 명령 메시지로 전달된다. 선택적 ACTIVE_TIME 파라미터도, 이 딜레이가 삽입되어야 할 시점을 나타내기 위해 포함될 수 있다.

ㆍ IS-95 표준에 따라, BSS (203) 로부터 MS (40) 로의 순방향 트래픽 채널을 인코드하는데 사용될 왈시 함수를 나타내기 위해 BSS (201) 로부터 BSS (203) 으로 유사하게 전달되는 코드 채널.

ㆍ 바람직하게 핸드오버 명령 메시지 내에 명시된 시점에서, MS (40) 의 프로토콜 계층 2 에 의한 확인응답 프로세싱을 리세트하기 위해, BSS (203) 에 의해 사용될 수 있는 계층 2 확인응답 넘버링.

ㆍ BSS 에 순방향 채널 오류 통계를 보고할 목적으로, MS (40) 에 의해 이루어진 TOT_FRAMES 과 BAD_FRAMES 을 리세트하기 위해 BSS (203) 에 의해 사용되는, 순방향 트래픽 채널 전력 제어 파라미터들.

*ㆍ 도 10b 를 참조하여 위에서 설명한 바와 같이, MS 가 BSS 로부터 N11m 개의 양호한 프레임을 수신한 후, MS (40) 에 의해 BSS (203) 로 송신될 프리앰블 프레임의 갯수를 나타내는 프리앰블의 수.

ㆍ MS (40) 가 현재 할당된 BSS (203) 에 관련된 셀의 신규 대역 클래스 (주파수 영역) 및 (이 영역 내의) 주파수.

이상 열거한 파라미터들은, 포괄적인 것이 아니라 핸드오버 명령 메시지로 전달될 정보의 대표적 샘플로서만 나타낸 것이다. 유사하게, 다른 IS-95 파라미터들도 그 메시지 내에 포함될 수 있다. 보다 일반적으로는, 시스템 (20) 에서 하나의 무선 인터페이스 (GSM/TDMA 또는 CDMA) 에 관련된 데이터가 나머지 다른 무선 인터페이스를 통해 전송되는 메시지에 의해 전달되는 위에서 설명한 핸드오버 명령에 의해 예시된 방법이, 다른 형태의 메시지 및 데이터를 전달하는데도 유사한 방식으로 사용될 수 있다.

RR 핸드오버 명령이 MS (40) 로 전송되면, BSS (203) 와 MS (40) 간에 신규 트래픽 채널이 확립된다. 그 채널을 확립하기 위해, BSS (203) 는 트래픽 채널 프레임들을 MS (40) 에 전송하면, MS 는 그 핸드오버 명령 메시지에 의해 명시된 적절한 갯수의 프리앰블 프레임으로 응답한다. 그 후, 사실상 GSM 메시징 표준에 따라, MSC (24) 에게로 성공적인 핸드오버가 보고된 후, MSC 가 이전의 BSS (201) 에게 적절한 "클리어" 명령을 내리면, BSS 는 "클리어 완료" 명령으로 응답한다.

도 14a-d 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 도 12 에 나타낸 핸드오버와 관련하여, BSS (203) 에 의해 배분되는 42-비트 롱코드 마스크들을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 14a 는 액세스 채널에서 사용되는 마스크 (220) 를 나타내고, 도 14b 는 페이징 채널에 사용되는 마스크 (222) 를 나타내며, 도 14c 는 기본 (순방향 및 역방향) 트래픽 채널에 사용되는 마스크 (224) 를 나타내고, 도 14d 는 보조 (순방향 및 역방향) 트래픽 채널에 사용되는 마스크 (226) 를 나타낸다. 그런 보조 채널들은, 예를 들어, IS-95B 표준에 의해 명시된 바와 같이, 다중-채널 매체 데이터 레이트 (MDR) 통신에 사용된다.

바람직하기로는, 액세스 채널 마스크 (220) 는 액세스 채널 번호 (228), 페이징 채널 번호 (230), BSS (203) 의 기지국 식별 번호 (ID) (232), 및 파일롯 빔 오프셋 (234) 을 구비하며, 이들 모두는 사실상 IS-95 규격에 따라 할당된다. 페이징 채널 번호와 파일롯 빔 오프셋은, 유사하게 페이징 채널 마스크 (222) 내에 포함된다.

트래픽 채널 마스크 (224, 226) 는 공용 롱코드 마스크 포맷을 나타낸다. 바람직하기로는, 이들은 BSS (203) 에 할당된 풀 (pool) 로부터 선택된 고유의 16-비트 번호 (236) 및 기지국 ID (232) 를 포함한다. 풀 번호 (236) 는, 위에서 설명한 바와 같이, 어떤 두 개의 MS 도 동일한 롱코드 마스크를 갖지 않도록 할당된다. 뛰어난 통화 보안을 위해, 마스크 (224, 226) 대신에 개인용 롱코드 마스크가 사용될 수도 있다. GSM 암호화 코드 Kc 를 사용하여, 그러한 마스크들을 생성하는 예가, 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기서는 인용만 하는 발명의 명칭이 "Encryption Support in a Hybrid GSM/CDMA Network" 인 1998년 10월 21일 출원된 특허출원에 설명되어 있다.

도 12 에 나타낸 핸드오버를 수행할 때 BSS (201) 및 BSS (203) 의 동작은, 도 6a/6b 및 도 11 에 의해 각각 나타낸 것과 사실상 유사한 상태 기계들로 개략적으로 나타낼 수 있다. 이 핸드오버에서의 MS (40) 의 동작은, BSS (201) 과의 CDMA 통신이 일시중단되는 상태 (112) 까지, 도 5a 및 5b 에 나타낸 것과 대체로 유사하다. MS (40) 가 CDMA BSS (203) 와 신규 트래픽 채널을 확립하면서, 상태 (114, 116, 118) 들을 거쳐가고, 이 상태들은 각각, 도 10b 에 나타낸 상태 (185, 186, 187) 들과 동등하다. MS (40) 가 상태 (114) 에 있으면서 신규 트래픽 채널을 획득하는데 실패하면, MS 는 상태 (122) 로 넘어가서, 이전 BSS (201) 의 재획득을 시도한다.

이상 설명한 방법은, 주로, MSC (24) 의 제어하에 두 개의 상이한 BSS (201, 203) 간의 하드 핸드오버에 관한 것이다. 바람직하기로는, 시스템 (20) 에서는 도 12 에 나타낸 BTS (206, 208) 과 같이, 단일 BSC 에 관련된 BTS 들 사이에서, IS-95 표준에 따른 소프트 핸드오버도 수행될 수 있다. 선택적으로, (도면에서는 나타내지 않은) 통상적으로 MSC (24) 와 별개인 접속에 의해 BSC (202) 가 BSC (204) 에 적절히 링크되는 경우에도, BTS (208) 로부터 BTS (210) 으로의 BSS간-소프트 핸드오버가 발생할 수 있다. 그런 경우, BSS (203) 는 핸드오버가 발생했음을 MSC (24) 에게로 통지하여, MS (40) 의 새로운 위치가 적절히 등록되도록 한다.

GSM 시스템으로부터 송신되는 전력량 측정을 시도할 때 존재하는 문제들 중 하나는, GSM 시스템의 타이밍이 결정되어야 한다는 점이다. 예를 들어, 흔히 "3G" 시스템으로 알려진 3세대 CDMA 시스템에서 제공되는 것처럼, CDMA 다중캐리어 (MC) 무선 인터페이스를 사용하는 시스템으로부터, GSM 시스템과 같은 GSM 시스템으로의 핸드오버 수행을 시도하는 경우, GSM 시스템의 타이밍이 결정되어야만, 이후에 전력측정이 이루어질 수 있고 보고될 수 있다. 이러는 이유는, GSM 에서 사용되는 주파수 재사용 방법으로 인해, 측정을 하는 MS 는 기지국 식별 코드 (BSIC) 가 송신중인 시간동안 동기채널을 판독할 수 있어야 하기 때문이다. 그런 BSIC 는 대략 매 10 개 GSM 프레임마다 (약 매 46 밀리초마다) 송신된다. GSM 산업표준 요구조건에 따르면, MS 는, 측정될 각각의 GSM 신호에 대한 측정 평균 전력레벨 (RXLEV) 과 함께 BSIC 를 보고해야 한다. 타이밍을 결정할 수 있는 일 방법은, GSM-BSS 에 의해 동기채널이 송신되는 시간적 순간을 고유하게 식별하는 GSM 프레임 번호를 포함하는 정보를 MC 기지국 (MC-BS) 으로부터 MS (40) 로 제공하는 것이다. 특정시간에 한 GSM-BSS 에서 유효한 프레임 번호는 동일 시 스템의 다른 GSM-BSS 에서 유효한 번호과 동일하지는 않다. 이는, GSM MS들이 TDMA 대기주기동안 인접 셀들을 모니터할 수 있게 하기 위해, 고의적으로 이루어진다. 따라서, 임의의 시간적 순간에서, 각각의 GSM-BSS 에서의 GSM 프레임 번호는 상이하다.

여기서 개시되는 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, 그 제공되는 정보는,

(1) CDMA 시간

(2) 탐색할 GSM 채널 갯수의 지시자

(3) 수신 신호 강도 문턱값, 및

(4) 탐색할 각각의 채널에 관한 정보

를 포함한다.

개시되는 방법 및 장치의 일 실시예에서, 그 각각의 채널에 관한 정보로는,

(1) 탐색할 채널을 포함하는 주파수 대역

(2) (GSM 통신 시스템에 관련된 산업표준에 규정된 "AFRCN" 과 같은) 탐색할 채널의 주파수

(3) (GSM 통신 시스템에 관련된 산업표준에 규정된 기지국 식별코드 (BSIC) 와 같은) 그 채널에 관련된 식별 코드

(4) 그 식별된 CDMA 시간에 송신되는 (GSM 통신 시스템에 관련된 산업표준에 의해 규정된 GSM 프레임 번호와 같은) 프레임 번호, 및

(5) 그 식별된 CDMA 시간에 송신되는 프레임의 특정 일부

를 포함한다.

개시되는 방법 및 장치의 다른 실시예에서, 네트워크 컬러 코드를 식별하는 BSIC 의 첫번째 3 개의 비트가, 탐색할 모든 채널에 대해 한번 송신된다.

다음은, 핸드오버가 이루어질 수 있는 적절한 후보 기지국이 존재하는 지를 결정하는데 필요한 시간량을 감소시키기 위해 그 정보가 어떻게 사용되는지를 설명한다.

도 15 는, MC-BS (1501) 이 핸드오버를 수행하는 것이 유익한 지를 결정하고자 하는 경우에 발생하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다. 도 15 에 나타낸 이하 설명하는 프로세스는, 현재 MS 로의 통신을 지원하고 있는 신호가 너무 미약하다라는 결정에 응답하여 수행되거나 다른 트리거링 이벤트에 따라 수행될 수 있다.

그 프로세스는, MC-BS (1501) 로부터 MS (1505) 로 송신되는 후보 주파수 탐색 요청 메시지 (1503) 와 함께 시작된다. 개시되는 방법 및 장치의 일 실시예에서, 그 후보 주파수 탐색 요청 메시지는 테이블 1-3 에 나타낸 필드를 포함하는 다음과 같은 포맷을 갖는다.

테이블 1

이 실시예에 따르면, 각각의 필드는 CDMA2000 시스템에 대한 산업표준에 의해 규정된다. 그러나, 개시되는 방법 및 장치의 일 실시예에서는, 부가적인 탐색모드가 규정된다. 이 부가적 탐색 모드는 GSM 채널에 대한 탐색을 요청한다.

탐색모드 필드가 GSM 채널에 대한 탐색을 요청하는 경우, 다음과 같은 필드가 송신된다.

테이블 2

테이블 2 에 나타낸 필드의 정의는 다음과 같다.

SF_TOTAL_EC_THRESH 서비스중인 주파수 총 파일롯 Ec 문턱값.

이동국이, GSM 주파수의 주기적 탐색절차에서 GSM 주파수의 서비스중인 주파수 액티브 세트 내의 파일롯들의 총 Ec 의 측정치를 사용하지 않는 경우, 기지국은 이 필드를 '11111'로 설정한다. 그렇지 않은 경우, 기지국은 이 필드를

「(10 ×log₁₀ (total _ ec _ thresh) + 120)/2 」

로 설정하며, 여기서 total _ ec _ thresh 는 다음과 같은 규칙에 의해 정의된다: 서비스중인 주파수 액티브 세트 내의 파일롯들의 총 Ec 가 total _ ec _ thresh 보다 크면, 이동국은 GSM 주파수를 찾지 않는다.

SF_TOTAL_EC_IO_THRESH 서비스중인 주파수 총 파일롯 Ec/Io 문턱값

이동국이, GSM 주파수의 주기적 탐색절차에서 GSM 주파수의 서비스중인 주파수 액티브 세트 내의 파일롯들의 총 Ec/Io 의 측정치를 사용하지 않는 경우, 기지국은 이 필드를 '11111'로 설정한다. 그렇지 않은 경우, 기지국은 이 필드를

「(-20 ×log₁₀ (total _ ec _ io _ thresh)」

로 설정하며, 여기서 total _ ec _ io _ thresh 는 다음과 같은 규칙에 의해 정의된다: 서비스중인 주파수 액티브 세트 내의 파일롯들의 총 Ec/Io 가 total_ec_io_thresh 보다 크면, 이동국은 GSM 주파수를 찾지 않는다.

GSM_RXLEV_THRESH GSM RXLEV 문턱값

기지국은 이 필드를, 이동국이 보고하도록 허용된 최소의 GSM RXLEV 로 설정한다. 이 GSM RXLEV 는 GSM 05.08 의 섹션 8.1.4 에 규정되어 있다.

GSM_T_REF_INCL GSM 시간 참조 포함

이 필드는 GSM 시간 참조가 이 메시지 내에 포함되는지를 나타낸다.

GSM 시간 참조가 이 메시지 내에 명시되어 있는 경우, 기지국은 이 필드를 '1'로 설정한다. 그렇지 않은 경우, 기지국은 이 필드를 '0'으로 설정한다.

CDMA_TIME MC-BS 가 MS 에게 탐색하도록 요청하는 GSM-BSS 들 각각에 의해 송신되는 프레임 번호와 프레임 부분을 MC-BS 가 알게 되는 CDMA 시간에서의 선택된 시점.

GSM_T_TEF_INCL 이 '1'로 설정되면, 기지국은 이 필드를, GSM-FRAME 이 참조하는 80ms (모듈로 64) 단위의 CDMA 시스템 시간으로 설정한다. USE_TIME 필드가 '0'으로 설정되면, 기지국은 이 필드를 생략한다.

NUM_GSM_CHAN GSM 채널들의 수

기지국은 이 필드를 탐색할 GSM ARFCN 의 수로 설정한다.

GSM_FREQ_BAND GSM 주파수 대역

개시되는 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, 특정 GSM 주파수 대역을 지시하기 위해 다음과 같은 값들이 송신된다.

테이블 3

ARFCN 절대 무선 주파수 채널 번호

기지국은 이 필드를, GSM 05.05의 섹션 2에 명시된 바와 같은 탐색할 절대 무선 주파수 채널 번호로 설정한다.

BSIC_VERIF_REQ 기지 트랜시버국 식별 코드 확인 요청

해당 ARFCN에 대해 기지 트랜시버국 식별 코드 확인이 요청되는 경우, 기지국은 이 필드를 '1'로 설정한다. 그렇지 않은 경우, 기지국은 이 필드를 '0'으로설정한다.

BSIC 기지 트랜시버국 식별 코드.

BSIC_VERIF_REQ 가 '1'로 설정되면, 기지국은 이 필드를, GSM 03.03의 섹션 4.3.2 에 명시된 바와 같은 탐색할 GSM 채널의 기지 트랜시버국 식별코드로 설정한다. BSIC_VERIF_REQ 가 '0'으로 설정되면, 기지국은 이 필드를 생략한다.

GSM_FRAME 해당 CDMA 시간 필드 내에서 식별된 시간에서 해당 채널로 송신되는 프레임의 GSM 프레임 번호.

GSM_T_REF_INCL 이 '1'로 설정되면, 기지국은 이 필드를, GSM 05.02 의 섹션 3.3.2.2에 명시된 바와 같은 GSM 타겟 기지국에서의 CDMA_TIME에 의해 명시된 시간에서 유효한 GSM 프레임 번호로 설정한다. GSM_T_REF_INCL 이 '0'으로 설정되면, 기지국은 이 필드를 생략한다.

GSM_FRAME_FRACT 해당 CDMA 시간 필드에서 식별된 시간에서 해당 채널로 송신되는 GSM 프레임 단편.

GSM_T_REF_INCL 이 '1'로 설정되면, 기지국은 이 필드를, GSM 타겟 기지국에서 CDMA_TIME 에 의해 식별된 시간에서 유효한 GSM 프레임의 1/2^9 단편들의 0 내지 (2^9-1) 의 범위를 갖는 번호로 설정한다. GSM 프레임 지속시간은 GSM 05.02 의 섹션 4.3.1 에 24/5200 초로 명시되어 있다. GSM_T_REF_INCL 필드가 '0'으로 설정되면, 기지국은 이 필드를 생략한다.

후보 주파수 탐색 요청 메시지 (1503) 를 수신하면, MS (1505) 는, 바람직하게, MS (1505) 가 그 요청된 탐색을 수행하는 데 필요한 시간량을 추정한다. 이런 추정은 임의의 공지된 방법으로 수행될 수 있다. 그 추정량은 후보 주파수 탐색 응답 메시지 (1507) 로 MS-BS 에게로 송신된다.

개시되는 방법 및 장치의 일 실시예에 따르면, MC-BS (1501) 는, 탐색을 수행할지 여부를 결정하고, 만일 그렇다면, 탐색을 어떻게 수행할지를 결정함으로써, 후보 주파수 탐색 응답 메시지 (1507) 에 응답한다. 예를 들어, 일 실시예에서, MS-BS (1501) 는, MS (1505) 가 (제어 메시지 내에 명시된) 소정의 개시시간에 탐색 수행을 개시해야 하는지를 나타내고 그 탐색이 1회, 연속으로 또는 주기적으로 수행되어야 하는지를 나타내는 후보 주파수 탐색 제어 메시지를 송신한다.

MS (1505) 는 그 수신된 정보에 기초하여 탐색을 수행함으로써 그 제어 메시지에 응답한다. MS (1505) 는 그 제공된 타이밍 정보 (즉, CDMA 시간 필드 내에 제공되는 값) 를 사용하여, MS-BS (1501) 가 MS (1505) 에게 탐색하도록 요청한 각각의 GSM 신호에 대한 탐색시점을 결정하기 위해 식별된 GSM 프레임의 일부가 전송된 시간을 식별한다.

바람직하기로는, MS (1505) 는, BSIC 와 같은 정보를 식별하는 GSM 신호가 송신되는 시간에서만 각각의 GSM을 탐색한다. 그 후, MS (1505) 는 신호 품질 측정하고, 그 BSIC 와, MS (1505) 가 탐색하도록 요청받았던 채널과 관련된 BSIC 를 비교할 수 있다. 매치되는 것이 존재하면, MS (1505) 는, (신호 내의 전력량, 신호 대 잡음비, 또는 신호품질의 다른 측정량과 같은) MS (1505) 가 탐색하도록 요청받았던 채널로 송신되는 신호의 품질을 보고한다.

MS (1505) 가 탐색하도록 요청받은 각각의 채널로 송신되는 신호의 품질을 MS (1505) 가 결정하면, MS (1505) 는 후보 주파수 탐색 보고 메시지 (1511) 를 작성한다. 그 후, 후보 주파수 탐색 보고 메시지 (1511) 는 MS (1505) 로부터 MC-BS (1501) 로 송신된다. 그 제어 메시지의 내용에 따라, MS (1505) 는 그 보고 메시지 (1511) 를 반복해서 송신할 수 있다.

MS-BS (1501) 가 핸드오버 조건이 완료되었다라고 결정하면, MS-BS (1501) 는 그 메시지들 (1513) 을 GSM-BSS (1515) 에 송신하여, GSM-BSS (1515) 로 하여금 핸드오버를 수용하도록 준비시킨다. GSM-BS (1515) 에 그 메시지들을 송신하는데 사용되는 일 방법은, 그 정보를 표준 GSM 핸드오버 메시지로 캡슐화하는 것이다. 그 핸드오버 메시지는, CDMA 타이밍에 대해 GSM 타이밍의 드리프트가 사실상 존재하는 경우에, 동기채널을 찾아야 하는 시점에 대한 타이밍 정보를 포함할 수 있다. 그런 메시지들은 종래기술에 공지되어 있으므로, 간략화를 위해 여기서는 자세히 설명하지는 않는다.

GSM-BSS (1515) 가 핸드오버 준비 메시지 (1513) 를 수신하면, MC-MAP GSM 핸드오버 명령 메시지 (1517) 가 종래의 GSM 포맷으로 MS (1505) 에 송신된다. 그 후, MS (1505) 와 GSM-BSS 는, 시스템 획득 및 액세스 메시지들 (1519) 을 본질적으로는 종래의 방법으로 교환한다. 그 후, MS (1505) 는 핸드오버 완료 메시 지 (1521) 를 GSM-BSS (1515) 에 제공한다. 그 후, GSM-BSS (1515) 와 MC-BS (1501) 는 핸드오버 완료 메시지 (1523) 를 교환한다.

MS (1505) 가 GSM-BSS (1515) 로부터 송신되는 신호들을 신속히 식별할 수 있으면, MS (1505) 는 관심 대상의 다른 GSM-BSS (1515) 들에 의해 송신되는 신호들을 모니터할 시점을 결정할 수 있다. 또한, 후보 주파수 탐색 요청 메시지 (1503) 가, MS (1505) 가 탐색하도록 요청받은 각각의 채널들에 대한 정보를 포함하므로, 이들 각각의 채널에 관련된 신호들에 대한 탐색이 수 개의 타임슬롯 (이들 각각의 지속시간은 단 0.5 밀리초임) 안에 이루어질 수 있다. 따라서, 개시되는 본 방법 및 장치에 의해, MS (1505) 는 MS (1505) 가 CDMA 신호들을 수신하는 시점에서 시작으로 많은 시간을 소요하지 않으면서 (총 수 밀리초) 핸드오버 후보에 대한 탐색을 수행할 수 있다.

이상 개시된 실시예는 GSM 시스템을 참조한 것이나, 개시되는 본 방법 및 장치는, 정보가 잘 정의된 타임 슬롯들 동안 송신되는 임의의 TDMA 시스템에도 동일하게 적용된다.

이상 바람직한 실시예들을 특정 하이브리드 GSM/CDMA 시스템을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 원리들은 다른 하이브리드 통신 시스템에서의 통화중 핸드오버를 달성하는데에도 유사하게 적용될 수 있다. 또한, 바람직한 실시예들은 특정 TDMA 기반 및 CDMA 기반의 통신 표준을 참조하고 있으나, 이상 설명한 방법 및 원리들은 다른 데이터 인코딩 및 신호 변조 방법과 관련하여서도 사용될 수 있다. 본 발명의 범위는, 이상 설명한 완전한 시스템 및 통신 프로세스들을 포괄 할 뿐만 아니라, 이들 시스템 및 프로세스의 다양한 신규의 구성요소들과 이들의 조합 및 부분적 조합들도 포괄한다.

따라서, 이상 설명한 바람직한 실시예들은 예시적으로써 인용하는 것일 뿐, 본 발명의 완전한 범위는 청구범위에 의해서만 제한된다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 GSM/CDMA 셀룰러 통신 시스템의 개략 블록도이다.

도 2a 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 1 의 시스템에서의 이동국과 기지국 서브시스템들간의 통신 프로토콜을 나타내는 개략 블록도이다.

도 2b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 GSM/CDMA 이동국의 개략 블록도이다.

도 3a 및 3b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 1 의 시스템의 구성요소들간 통신 프로토콜 스택을 나타내는 개략 블록도이다.

도 4a 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 도 1 의 시스템에서 이동국을 CDMA 기지국으로부터 GSM 기지국으로 핸드오버시키는 것을 나타내는 개략 블록도이다.

도 4b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 4 의 핸드오버에 관련된 신호 흐름을 나타내는 개략 블록도이다.

도 4c 및 4d 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 4a 의 핸드오버를 수행할 때 이동국에 의해 사용되는 통신 프레임을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 5a 및 5b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 4a 의 핸드오버를 수행할 때의 이동국의 동작을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 6a 및 6b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 4a 의 핸드오버를 수 행할 때의 CDMA 기지국의 동작을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 7 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 1 의 시스템에서의 일시 정보 제공에 관련된 신호 흐름을 나타내는 개략 블록도이다.

도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 이동국을 GSM 기지국으로부터 CDMA 기지국으로 핸드오버시키는 방법을 이해할 때 유용한 하이브리드 GSM/CDMA 셀룰러 통신 시스템의 셀을 나타내는 개략도이다.

도 9 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 이동국을 GSM 기지국으로부터 CDMA 기지국으로 핸드오버시키는데 관련된 신호 흐름을 나타내는 개략 블록도이다.

도 10a 및 10b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 8 의 핸드오버를 수행할 때의 이동국의 동작을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 11 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 8 의 핸드오버를 수행할 때의 CDMA 기지국의 동작을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.

도 12 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 하이브리드 GSM/CDMA 셀룰러 통신 시스템에서 CDMA 기지국들간에 이동국을 핸드오버시키는 것을 나타내는 개략 블록도이다.

도 13 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 12 의 핸드오버에 관련된 신호 흐름을 나타내는 개략도이다.

도 14a-14d 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 도 12 의 핸드오버와 관련하여 할당되는 CDMA 롱코드를 나타내는 개략 블록도이다.

도 15 는 이 개시된 방법 및 장치에 따라 구현된 핸드오버 절차를 나타내는 흐름도

이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명

20 : 하이브리드 GSM/CDMA 셀룰러 통신 시스템

30, 32 : BSS 40: MS

42: ME 44: SIM

46: TE 48: PSTN / PDN

50: GPRS

Claims (5)

1. GSM 무선 원격통신 시스템에서 이동국에 일시 정보를 전달하는 장치로서,

   상기 시스템으로 상기 일시 정보를 입력하는 수단; 및

   상기 시스템 전반에 상기 이동국으로 상기 정보를 브로드캐스트하는 수단을 포함하는, 일시 정보 전달 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 일시 정보를 브로드캐스트하는 수단은, 상기 이동국이 통화 모드로 동작하는 동안, 상기 이동국에 의해 수신되도록 메시지를 브로드캐스트하는 수단을 포함하는, 일시 정보 전달 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 일시 정보를 입력하는 수단은, 상기 일시 정보를 가지는 트랜시버로부터 셀 브로드캐스트 센터로 데이터 호를 개방하는 수단을 포함하는, 일시 정보 전달 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 데이터 호를 개방하는 수단은, GPS 디바이스로부터 일시 정보를 수신하는 수단을 포함하는, 일시 정보 전달 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 데이터 호를 개방하는 수단은, GSM 시스템과 관련된 CDMA 셀로부터 일시 정보를 수신하는 수단을 포함하는, 일시 정보 전달 장치.

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