KR20090027778A - 무선 통신 시스템에서의 호 복구용 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 호 복구용 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 무선 통신 시스템 (10) 에서의 호 복구용 방법 및 장치에 관한 것이다. 이동국 (38) 과 기지국 (32) 간의 통신 링크에 문제가 있을 경우, 이동국과 인프라스트럭처는 잠재적 구조 기지국 (34) 을 예정한다. 소스 셀 기지국은 잠재적 구조자로서 모든 복구-가능 이웃들과 교신한다. 각각의 구조 기지국은 구조 송신을 위해 디폴트 채널을 이용할 것을 지시받는다. 구조 송신은 호 복구 동작으로 간주된다. 이동국은 구조 기지국과 소프트 핸드-오프를 확립하며, FL 은 디폴트 채널 및 교대 채널을 이용한다. 핸드-오프가 완료되면, 구조 기지국은 디폴트 채널의 이용을 중단한다. 일 실시형태에서, 소스 셀 기지국은 이동국에, 송신 동안 및 통신 링크 문제가 발생하기 전의 오버헤드로서 복구-가능 이웃들의 리스트를 제공한다.
무선 통신 시스템, 호 복구, 핸드오프

Description

무선 통신 시스템에서의 호 복구용 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CALL RECOVERY IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
분야
본 발명은 무선 음성 및 데이터 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 호 (call) 를 복구하는 신규하고 향상된 방법 및 장치에 관한 것이다.
배경
일반적으로 무선 통신 시스템은 다수의 이동국 (MSs) 과 통신하며, 각각이 셀 및/또는 섹터와 관련되는 복수의 기지국 (BSs) 을 포함한다. 기지국들은 기지국 제어기 (BSC) 에 의해 제어된다. 이동국이 시스템 전체를 이동하기 때문에, 기지국으로부터 수신된 신호의 품질은 변동한다. 기지국과 소정 이동국간의 통신 링크가 열화할 경우, 하나 이상의 다른 기지국과 링크를 확립하는 것에 의해, 통신 손실을 방지할 수 있다. 핸드-오프 프로세스는 이러한 대체 통신 링크(들)의 개시를 제공한다. 핸드-오프 상황에서, 인프라스트럭처 (infrastructure) 는 이동국 및 여러 개의 기지국들과 교섭한다. 그러나, 대체 로 신호 품질은 너무 빨리 열화하므로 교섭이 진행될 수 없다.
따라서, 다양한 상황에서 호를 복구하기 위한 방법 및 장치가 필요하다. 또한, 무선 통신 시스템에서 호를 복구하기 위한 신뢰가능한 방법이 필요하다.
요약
개시된 실시형태들은 무선 통신 시스템에서 약화된 호를 복구하는 신규하고 향상된 방법을 제공한다. 일 태양에 따르면, 복수의 기지국을 가진 무선 통신 시스템에서, 복수의 기지국 각각은 이웃하는 기지국들을 구비하는 이웃 세트를 가지고, 이웃하는 기지국들 각각은 디폴트 채널 (default channel) 을 가지며, 이 방법은 디폴트 채널 정보를 이동국으로 송신하는 단계; 호 복구 트리거의 발생을 검출하는 단계; 및 이웃 세트의 모든 기지국들에 개별적인 디폴트 채널을 통해 송신할 것을 지시하는 단계를 포함한다.
일 태양에서, 무선 장치는 안테나; 안테나에 결합된 프로세서; 안테나와 프로세서에 결합된 송신 회로; 안테나와 프로세서에 결합된 수신기 회로; 이웃들 각각에 대한 디폴트 채널 할당을 포함하는, 기지국에 대한 이웃들의 리스트를 수신하도록, 프로세서에 의해 실행가능한 제 1 세트의 컴퓨터 판독가능 명령어들; 호 복구 트리거를 식별하고 그에 대한 응답으로 송신 회로를 디스에이블하도록, 프로세서에 의해 실행가능한 제 2 세트의 컴퓨터 판독가능 명령어들; 및 하나 이상의 이웃들과 핸드-오프를 확립하도록, 프로세서에 의해 실행가능한 제 3 세트의 컴퓨터 판독가능 명령어들을 포함한다.
다른 태양에서, 무선 장치는 송신기 회로; 호 복구 동작에 후속하여 미리 결정된 전력 제어 명령을 발생하도록 동작하는 복구 조정 유닛; 및 복구 조정 유닛과 송신기 회로에 결합되며 전력 제어 명령에 응답하여 송신기 회로를 조정하도록 동작하는 전력 조정 유닛을 포함한다.
또 다른 태양에서는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터-실행가능 명령어들을 수용하는 컴퓨터-판독가능 매체상에 수록되는데, 그 프로그램은 스페셜 이벤트 (special event) 를 식별하도록 동작하는 제 1 세트의 명령어들; 스페셜 이벤트 동안 호 복구를 디스에이블하도록 동작하는 제 2 세트의 명령어들; 및 무선 통신 시스템에 스페셜 이벤트를 통지하도록 동작하는 제 3 세트의 명령어들을 포함한다.
연속적인 양호 프레임의 고정된 갯수에 의해 정의된 바와 같이, FL 이 적절히 동작할 경우, 유효하다고 생각되는 PC 서브채널을 통해, PC 명령이 전송된다.
바람직한 실시형태의 상세한 설명
일 실시형태에 따른 무선 시스템에서의 호 복구 방법은, 잠재적으로 통신 링크를 상실할 위험이 있는 이동국에 대해 이용가능하고 호 복구가 가능한 이웃 셀들 및/또는 섹터들에 관한 정보를 제공한다. 호 복구-가능한 기지국들 각각은 미리 결정된 코드에 의해 식별되는, 디폴트 포워드 호 복구 채널을 갖는다. 다른 실시형태에서는, 이웃당 하나 이상의 디폴트 포워드 호 복구 채널이 할당되며, 이 동국은 IMSI (International Mobile Station Identification), TIMSI (Temporary International Mobile Station Identification), ESN (Electronic Serial Number), 시스템 시간, 또는 이들의 조합을 가진 해시 함수를 이용해, 어느 채널을 이용해 각각의 복구-가능 기지국으로부터 송신을 수신해야 할지를 결정론적으로 결정한다. 그 다음, 이동국은 복구 기지국으로부터 신호들을 수신하는데 그 채널을 이용할 수 있다. 이동국은, 이동국이 기지국에 액세스할 때의 오버헤드 메시지에 의해, 다수의 이웃하는 복구 기지국들로부터의 전력 제어 서브채널들을 조합할 것을 지시받을 수도 있다. 이동국이 유휴 상태 (idle state) 에서, 즉, 연속적인 통신 링크없이, 이동국이 기지국의 커버리지 영역으로 이동할 경우, 호 개시 또는 이동국에 대한 액티브 세트가 변경되는 핸드-오프시의 트래픽 채널 메시지에 의해서도 이러한 일이 발생할 수 있다.
도 1 은 다수의 셀 (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24) 을 가진 무선 통신 시스템 (10) 을 나타낸다. 그 셀들 (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24) 은 무선 인터페이스 (radio air interface) 를 통해 BSC (26) 와 통신한다. 셀들 (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24) 각각은 지리적 및/또는 송신 이웃 내의 셀들로 이루어진, 대응하는 이웃 세트를 갖는다. 예를 들어, 셀 (18) 은 셀들 (12, 14, 16, 20, 22, 24) 을 포함하는 이웃 세트를 갖는다. 이하 "IS-95 표준" 이라 지칭되는 "TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" 또는 이하 "cdma2000 표준"이라 지칭되는 "TIA/EIA/IS-2000 Standards for cdma2000 Spread Spectrum Systems"에 의해 상술 되는 CDMA (Code Division Multiple Access) 시스템과 같은 확산 스펙트럼 송신 시스템에서, 확산 스펙트럼 신호들은 동일한 채널 대역폭을 차지하며, 각 신호는 자신만의 고유한 PN (Pseudorandom Noise) 시퀀스를 갖는다. CDMA 시스템의 동작은, "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 라는 명칭의 미국특허 제 4,901,307 호 및 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"이란 명칭의 미국특허 제 5,103,459 호에 개시되며, 양자 모두는 본 특허 출원의 양수인에게 양도되며, 여기에 참조로서 명백히 통합된다. 이러한 방식에서는, 다수 사용자가 동일한 채널 대역폭을 통해 동시에 메시지를 송신한다.
도 2 는 도 1 의 시스템 (10) 일부를 나타내는데, MS (38) 와 통신하는, BS1 이라 라벨링된 기지국 (32) 을 포함한다. BS1 (32) 은 도 1 의 셀 (18) 내에 있다. BS2 와 BS3 로 각각 라벨링된 2 개의 다른 기지국 (34, 36) 은 각각 셀 (16, 24) 내에 있다. 무선 인터페이스는 BS1 (32) 으로부터 MS (38) 로의 통신을 위한 포워드 링크 (FL) 및 MS (38) 로부터 BS1 (32) 으로의 리버스 링크 (RL) 를 위한 매체 (medium) 를 제공한다. MS (38) 가 시스템 (10) 내에서 이동하여, BS1 (32) 간의 신호 품질이 열화할 수도 있다. 호를 시작하기 위해, MS (38) 는 액세스 채널을 통해 전송한다. BS1 (32), BS2 (34), 및 BS3 (36) 는 페이징 채널을 통해 채널 할당 메시지를 송신한다. 채널 할당은 각 기지국에 대한 왈시 코드 인덱스 (Walsh code index) 를 식별한다.
일반적으로 신호 품질은 SNR (Signal to Noise Ratio) 로서 측정되며, 총 수 신 전력 밀도에 대한 칩당 파일럿 신호 에너지 (Ec/Io) 로 표현될 수도 있다. 도 3 은, BS1 (32) 과 BS2 (34) 에 대해 MS (38) 에서 측정된 신호 품질의 플롯을 나타낸 것이다. BS2 (34) 에 대한 신호 품질은 시간 t0 에서 증가하기 시작하며, 계속 증가하여, 시간 t1 경에는, T_ADD 로 라벨링된 임계 레벨을 초과한다. 임계 레벨 T_ADD 는 기준 신호 품질을 제공하며, 그 기준 신호 품질보다 큰 경우, MS (38) 는 자신의 액티브 세트 (AS) 에 기지국을 부가할 것을 그 기지국에 통지하도록 지시받는다. AS 는 통신물을 송수신하면서 MS (38) 와 액티브하게 통신하고 있는 기지국들로 이루어진다. AS 는 일반적으로 후보자 세트 (CS) 의 기지국들로부터 선택된다. CS 는 MS (38) 와의 액티브 통신자가 될 후보자 기지국들을 포함한다. CS 는 일반적으로 이웃 세트 (NS) 의 기지국들로부터 선택된다.
계속해서 도 3 을 참조하면, BS2 (34) 의 신호 품질은 향상되는 반면, BS1 (32) 의 신호 품질은 열화하고 있다. 소정 기지국에 대한 신호 품질은 존재하는 다른 모든 신호와 그 기지국으로부터의 신호 에너지의 비교이기 때문에, BS2 (34) 로부터 수신된 신호의 에너지 레벨 증가는 BS1 (32) 으로부터의 신호 열화를 증가시킨다. 시간 t1 에서, MS (38) 는 BS2 (34) 의 신호 에너지를 T_ADD 보다 높게 측정한다. 이는 MS (38) 에 적절한 액션, 즉, 핸드-오프를 위한 트리거가 필요함을 지시한다. 시간 t2 에서, MS (38) 는 BS1 (32) 과 BS2 (34) 양자에 대한 측정 정보를 포함하는 PSMM (Pilot Strength Measurement Message) 을 BS1 (32) 과 BSC (26) 로 송신한다. 시간 t3 에서, BSC (26) 는 MS (38) 에 대해 BSC (26) 로부터 BS2 (34) 로의 링크를 설정한다. BSC (26) 는 선택자 (selector) 를 포함한다. BSC (26) 는 MS (38) 와 관련하여 BS1 (32), BS2 (34) 와 BSC (26) 사이에 "백홀 (back haul)" 통신 네트워크를 형성하는 통신 링크를 설정한다. 시간 t4 에서, BS1 (32) 은 BS1 (32) 과 BS2 (34) 를 식별하는 정보, 및 BS1 (32) 과 BS2 (34) 로부터의 포워드 링크 (FL) 채널에 대한 이들의 관련 코드 인덱스를 포함하는 HDM (Handoff Direction Message) 을 전송한다. 이 정보는, MS (38) 가 BS1 (32) 과 BS2 (34) 양자로부터 신호를 수신하여 복조할 수 있게 한다. 시간 t5 에서, MS (38) 는, BS1 (32) 으로부터 HDM 을 수신하며, BS1 (32) 으로부터의 신호 이외에 BS2 (34) 로부터의 신호도 복조하기 시작한다. 이러한 일례에서는, 오직 하나의 새로운 기지국만이 핸드-오프에 관련된다. 그러나, 임의 갯수의 기지국이 이러한 핸드-오프 상황에 관련될 수 있으며, MS (38) 와 통신하는 이들 기지국이 AS 를 형성한다. MS (38) 가 AS 의 다수 기지국들로부터 심볼을 포함한 신호를 수신할 경우, MS (38) 는 이들 신호를 조합하여 보다 강한 신호를 얻을 수도 있다. 이러한 조합 프로세스를 FL 의 "소프트 조합 (soft combination)" 이라 하며, 일반적으로 최적비 조합, 즉, 신호 품질에 기초하는 가중화를 이용해 수행된다. 시간 t6 에서, MS (38) 는 BS1 (32) 으로부터 수신된 HDM 에 대한 확인응답 (acknowledgement) 또는 핸드오프의 성공적인 완료를 지시하는 HCM (Handoff Completion Message) 을 전송한다.
다시 도 3 을 참조하면, BS2 (34) 의 신호 품질이 너무 빨리 증가하는 상황 이 발생할 수 있다. 이 경우, BS1 (32) 의 신호 강도에 대한 BS2 (34) 의 신호 강도가 BS1 (32) 의 신호 품질 열화를 촉진한다. MS (38) 를 위해 BS2 (34) 에 의해 이용되는 채널 또는 BS2 (34) 를 식별하는데 필요한 PN (Pseudorandom Noise) 오프셋과 같이, 핸드-오프에 필요한 정보를 수신하기 전에, MS (38) 가 인프라스트럭처와 통신하는 것은 금지된다.
일반적인 CDMA 핸드-오프 프로세스에서, 이동국이 한 기지국의 커버리지 영역으로부터 다른 기지국의 커버리지 영역으로 이동할 때, 핸드-오프는 통신 링크의 손실을 방지한다. 핸드-오프의 한가지 타입인 소프트 핸드-오프에서, 이동국은 동시에 2 이상의 기지국과 접속을 유지한다. 이동국의 현재 위치는 소스 셀 (source cell) 로 간주될 수도 있는 한편, 이동국이 이동할 다음 셀은 목표 셀이라 지칭될 수도 있다. 이동국은 레이크형 수신기 (rake type receiver) 를 이용하여 다수 기지국의 FL 을 통해 수신된 다수 신호를 복조한다. 2 개의 신호를 조합하여 향상된 품질을 가진 복합 신호 (composite signal) 를 얻는다. 소프트 핸드-오프에 관련된 다수 기지국들 각각이 개별적으로 수신된 신호를 복조하는 한편, 각각은 복조되고 디코딩된 정보를 BSC 로 전송한다. BSC 는 수신된 다수 프레임들로부터 최상의 프레임을 선택하는 선택자를 포함한다. 다양한 조건과 시스템 요청 사항에 대해, 다른 타입의 핸드-오프를 이용할 수도 있다.
MAHO (Mobile-Assisted Hand-Off) 에서, 이동국은 다수 이동국으로부터의 FL 파일럿 신호에 대한 신호 품질을 측정한다. 이 정보는 소스 기지국으로 보고된다. 신호 품질들을 다양한 임계치들과 비교하여 기지국을 AS 에 부가할 것인지 결정한다. 소정 파일럿의 신호 품질이 파일럿 검출 임계치 (T_ADD) 보다 더 크면, 이 파일럿은 AS 에 부가된다. 다른 실시형태에서는, 이 파일럿을 먼저 CS 에 부가한 다음 AS 에 부가할 수도 있다. 사실상, 임계치는 기지국의 상태를 하나의 세트로부터 다른 세트로 전달되게 한다.
핸드-오프 교섭이 불가능할 경우, 호 복구는 미리 이동국에 정보를 제공한다. 다양한 상황에서 호 복구가 개시된다. 보통의 동작의 경우, 이동국과 기지국은 자신들의 적절한 동작을 결정하는데 트리거를 이용한다. 예를 들어, 시스템 (10) 내에서 동작하는 이동국은, 어떤 정보가 기지국에 다시 보고되어야 할지를 결정하기 위해 다양한 임계치들을 이용한다. 상술한 하나의 임계치로서, T_ADD 는 기지국을 AS 에 부가하기 위한 신호 품질 레벨을 나타낸다. 이동국이 T_ADD 보다 높게 측정한 신호를 수신할 경우, 이동국은 그 기지국을 CS 로 이동시키고, 그 기지국에 대해 보다 빈번하게 검색하며, 이러한 조건을 자신의 기존 AS 를 통해 시스템에 보고한다. 다른 임계치인 T_DROP 은 신호 품질 레벨을 제공하며, 그 신호 품질 레벨보다 작은 경우, 기지국이 AS 로부터 드롭 (drop) 될 것이다. 이동국이 T_TDROP 보다 더 긴 지속기간 동안 T_DROP 보다 작게 측정되는 신호를 수신할 경우, 이동국은 이러한 조건을 기존의 AS 를 통해 시스템에 보고한다. 각각의 경우에, AS 의 기지국들은 이러한 정보를 기지국 제어기로 중계한다.
호 복구를 위해, AS 의 기지국은 여러 가지 가능한 트리거들을 찾는다. 제 1 타입의 호 복구 트리거는, FL 신호 품질이 다른 임계치보다 더 긴 지속기간동 안 임계 레벨보다 작은 경우에 발생한다. 이러한 타입의 트리거는, 기지국이 이동국으로부터 기지국에서의 송신 레벨을 증가시키기 위해 연속적인 PC (Power Control) 요청을 수신하는 경우를 포함한다. 대개의 경우, 기지국은 이미 최대 상승한계 전력 레벨 (maximum ceiling power level) 에서 이동국으로 송신하고 있다. 예를 들어, FL 트래픽 송신은 미리 결정된 시간주기 동안 높은 레벨로 유지된다. 이동국은 전력을 증가시키기 위한 많은 요청, 즉, UP 명령들을 전송할 수도 있다. 다른 방법으로, 이동국은 많은 삭제 (erasure) 를 보고할 수도 있다. 의도한 값이 확실하지 않은 상태에서 하나 이상의 임계 레벨 비트들이 수신될 경우, 삭제가 발생한다. 다른 경우에, 이동국은, 자신의 외부 루프 설정점이 높은 레벨 또는 허용된 최대 레벨에 있거나 연장된 시간 동안 이러한 레벨들에 있음을 나타내는 메시지들을 기지국으로 송신한다.
제 2 타입의 트리거는, 이동국으로부터 특정한 응답이 예상되지만, 응답이 없거나 상이한 응답이 수신될 경우에 발생한다. 이러한 타입의 트리거는, 기지국에 의해 전송된, 확인응답 (acknowledgement) 을 요하는 메시지에 대해 이동국으로부터의 확인응답이 결여된 경우를 포함한다. 이 메시지는, 트리거를 충족시키기 전에 미리 결정된 횟수만큼 재전송될 수도 있다. 이러한 미리 결정된 횟수는 고정 또는 가변일 수 있으며 공중 경유하여 변경될 수 있다. 마찬가지로, 기지국은 확인응답을 요하는 반복 RL 메시지 (repeated RL messages) 를 이동국으로부터 수신할 수도 있는데, 이 메시지는 기지국의 확인응답 송신에 후속하여 수신된다.
제 3 타입의 트리거는 리버스 링크의 낮은 품질, 예를 들어, RL 의 FER (Frame Error Rate) 이 임계 레벨을 초과할 경우에 관련된다. 다른 방법으로, RL 은 미리 결정된 시간주기 동안 높은 레벨로 유지될 수도 있다. 다른 상황에서도 여전히 높은 RL 설정점을 가질 수도 있다. AS 에 부가될 기지국도 복구 액션을 개시하는 호 복구 트리거를 갖는다. 가장 중요한 트리거는, 소정의 이동국에 문제의 소지가 있다는 BSC 로부터의 통지이다. 이러한 일이 발생하면, 기지국은 이동국으로부터의 신호를 검색하기 시작한다.
또한, 이동국은 다양한 호 복구 트리거를 이용하여 호 복구에 진입할 수도 있다. 수신 신호에 비정상적인 갯수의 에러가 있을 경우, 제 1 타입의 트리거가 발생한다. 예를 들어, 이동하는 창 (moving window) 을 통한 FL 삭제가 미리 결정된 임계 레벨을 초과할 수도 있다. 일 실시형태에서, 임계 레벨은 삭제를 경험하는 12 개의 연속 프레임이다. 이 경우, 이동국은 이동국의 송신기 부분을 턴오프하며, 2 개 이상의 FL 연속 프레임이 삭제를 갖지 않을 경우, 송신기를 다시 턴온할 수 있다.
이동국이 기지국으로부터 전력 증가를 지시하는 PC 명령을 수신할 경우, 제 2 타입의 이동국용 복구 트리거가 발생한다. 이동국으로부터의 큰 경로 손실로 인해, 기지국이 RL 신호를 수신하는 것이 어려울 수도 있다.
기지국으로부터의 확인응답을 요하는 하나 이상의 RL 메시지가 확인응답되지 않을 경우, 제 3 타입의 복구 트리거가 발생한다. 이는 재송신 재시도 트리거 (retransmission retry trigger) 라 지칭한다. 마찬가지로, 이동국으로부터의 메시지에 대해 기지국으로부터 부적절한 응답이 있거나 응답이 없을 수도 있다. 이동국이 실제로 확인응답을 송신하는 것에 후속하여, 확인응답을 요하는 반복 FL 메시지 (repeated FL messages) 를 수신하면, 유사한 타입의 트리거가 발생한다.
이동국이 미리 결정된 시간주기 동안 높은 레벨로 송신할 경우, 제 4 타입의 복구 트리거가 발생한다. 이 경우에는, RL 이 충분한 에너지로 기지국에 도달하지 않은 것으로 가정된다.
일 실시형태에서는, 하나 또는 다수의 다양한 호 복구 트리거에 대해 플렉서블 임계치 (flexible thresholds) 가 구현된다. 호 복구 트리거는 시스템 (10) 내에서 송신하려는 다수의 시도에 기초할 수도 있다. 이러한 시도들은 대체로 시그널링과 물리적 링크간의 링크 계층에서 행해진다. 이러한 링크 계층을 계층 2 (Layer 2) 라 하며, 이하, 도 8 을 참조하여 후술한다. 도 1 의 시스템 (10) 과 같은 복구-가능 시스템에서, FL 과 같은 통신 링크가 열화할 경우, MS (38) 는 호를 유지하기 위한 복구 프로시저를 수행한다. 대개의 경우, 트리거가 복구 동작을 개시하며, 여기서, 트리거는 파라미터 또는 메트릭 (metric) 이 임계치를 초과할 때를 나타낸다. 이들 임계치들은 동적으로 시스템 (10) 과 환경의 조건에 적응할 수도 있다. 마찬가지로, 임계치들은, 시스템 (10) 의 동작에 대한 역사적 또는 통계적 기록에 기초하여 조정될 수도 있다.
일 실시형태에서, RL 을 통한 반복 송신의 횟수 또는 연속 삭제간의 시간, 또는 MS (38) 송신기의 디스에이블은, BS1 (32) 및/또는 BSC (26) 와 같은 시스템 (10) 인프라스트럭처로부터 송신된 명령에 대한 응답일 수도 있다. 다른 실시 형태에서는, 허용가능한 재송신의 구체적인 최대 횟수와 같이, 특정한 액션에 대해 고정 파라미터가 정의된다. 다른 실시형태에서는, 이동 조건 및/또는 위치가 트리거를 제공한다. MS (38) 의 현재 송신 레벨이 미리 결정된 최대값에 근접하다는 것이 호 복구를 트리거할 수 있다. 다른 트리거로는 현재 AS 의 송신 삭제에 의해 측정된 FL 의 품질, MS (38) 가 원하는 SNR 이 내부 루프에 의해 제공되는 SNR 과 상이한 경우, 내부 루프 전력 제어의 결손 (deficit) 등이 포함된다. 또 다른 실시형태는 구체적인 파라미터와 이동 조건을 트리거로 조합할 수도 있다.
시스템 (10) 인프라스트럭처는 MS (38) 에, 호 복구 트리거의 임계치들을 결정하는데 도움이 되는 동작형 정보 (operational type information) 를 제공할 수도 있으며, 트리거 임계값으로 이용하기 위해 MS (38) 에 제공된 고정 파라미터를 선택하는데 이러한 정보를 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서는, 호 복구 트리거에 의한 재시도의 통상적인 횟수는 문제를 겪을 수도 있고 또는 저하될 수도 있다. 다른 실시형태는 RL 의 로딩 (loading) 을 이용하여 임계값을 설정하고 조정한다. 또 다른 실시형태는, 소정 셀의 섹터와 같이, 시스템 (10) 내에서의 MS (38) 위치를 이용할 수도 있다. 또 다른 실시형태는, 공지된 이동 트래픽 패턴과 공동 동작하여 요일 (day of the week) 및/또는 시각 (time of day) 을 고려한다. 이용가능하고 필요하다면 이들 메커니즘의 임의의 조합을 구현할 수도 있다.
도 1 및 도 2 의 시스템 (10) 에서, 각각의 기지국 (32, 34, 36) 은 자신과 통신하고 있는 이동국에 오버헤드 정보를 송신한다. 각각의 BS (32, 34, 36) 에 대한 오버헤드 정보는 그에 따른 개별적인 이웃 리스트를 포함한다. 이웃 리스트는 이웃들의 대응되는 PN (Pseudorandom Noise) 코드 오프셋을 식별한다.
도 4 를 참조하면, BSC (26) 는 BS1 (32) 및 BS2 (34) 와 백홀 접속을 설정함으로써, 다양한 트리거 중 임의의 트리거에 응답한다. 일 실시형태에 따르면, 호 복구 방법 (100) 이 도 6 에 나타낸 바와 같이 개시된다. 하나의 일례에 대한 특정한 신호 품질 플롯은 도 5 에 나타낸다. 이러한 일례에서는, MS (38) 가 잠재적 문제를 가진 것을 확인할 시간이 있다.
도 6a 및 도 6b 에 나타낸 일 실시형태의 호 복구 방법 (100) 의 경우, 단계 102 에서, BS1 (32) 은 이웃하는 기지국(들)의 세트에 대한 디폴트 채널 할당을 MS (38) 로 전송한다. 이웃 세트의 기지국들은 복구-가능한 유닛들로서, 호 복구를 구현하는데 필요한 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 가지며, 이웃 세트를 전송하는 기지국의 커버리지 영역과 오버래핑 (overlapping) 하는 커버리지 영역(들)을 갖는다. 디폴트 채널 할당은, BS2 (34) 에 대한 코드를 포함하는, 이웃 세트내의 기지국에 의해 이용되는 디폴트 채널 코드 인덱스를 식별한다. 복구-가능한 이웃 세트의 기지국 각각은 호 복구에 필요한 이동국을 식별하는데 이용될 디폴트 확산 코드를 갖는다. 일 실시형태의 확산 코드는 특정한 왈시 코드이다. BS2 (34) 는 단계 104 에서 MS (38) 로 재송신 재시도 트리거를 전송한다. 재송신 재시도 트리거는 MS (38) 가 호 복구 동작을 개시하기 전에 허용하는 재시도의 횟수를 지시한다. 그 다음, BS1 (32) 은 판정 다이아몬드 106 에서 복구 트 리거가 발생했는지를 결정한다. 복구 트리거가 발생하지 않았으면, 프로세싱은 트리거의 발생을 대기한다. 트리거가 발생하면, 프로세싱은 BS1 (32) 의 NS 의 모든 기지국에 MS (38) 에 대응하는 자신들의 개별적인 디폴트 채널을 통해 송신할 것을 지시하는 단계 108 로 진행한다. NS 내의 몇몇 기지국은 FL 또는 RL 의 약화로 인해 통신 링크를 확립할 수 없을 수도 있지만, NS 내의 각 기지국은 MS (38) 로 전송하기 시작한다. 다수 송신은 MS (38) 에 보다 강한 FL 신호를 제공하며, BSC (26) 에 보다 신뢰할 수 있는 RL 을 제공한다.
본 실시형태에 따르면, RL 메시지의 재시도 횟수 또는 연속적인 삭제에 대해 허용된 시간량은 BSC (26) 에 의해 결정되어 메시지 및 방송 전용 무선 링크를 통해 MS (38) 로 제공된다. 다른 실시형태는, 다른 파라미터와 구별되는 고정 파라미터를 이용한다. 일 실시형태는 이동 조건의 함수를 통합한다. 이동 조건은 최대 송신 레벨에 비해 MS (38) 의 실제 송신 레벨이 얼마나 근접한지를 고려할 수도 있다. 마찬가지로, 다른 이동 조건은, 현재 AS 상의 삭제와 같은 FL 의 품질을 고려한다. 또 다른 이동 조건은 내부 루프 결손 (inner loop deficit) 을 고려한다. 내부 루프 결손은 목표 SNR 과 내부 루프 PC 에 의해 전달된 SNR 간의 차이이다. 다른 실시형태는 이동 조건을 전송 타입과 조합한다.
재시도의 허용가능한 횟수는 드롭된 호 또는 문제있는 호에 관한 통계치에 따라 조정될 수도 있다. 예를 들어, 재시도의 평균 횟수가 있을 수도 있으며, 그 재시도의 평균 횟수보다 크면 문제있는 호의 대다수가 복구될 수 없다. 다 른 고려사항에는 RL 로딩, MS (38) 의 위치, 및/또는 시각 또는 날짜 (time of day, or date) 가 포함된다. 후자의 경우, 특정한 이동 트래픽 패턴이 고속 호 복구를 요하는 이동국의 갯수에 영향을 미친다.
계속해서 도 6a 를 참조하면, BSC (26) 는 단계 110 에서 MS 의 현재 AS 를 결정한다. 그 다음, BSC (26) 는 단계 112 에서 HDM 타이머를 초기화하며 단계 114 에서 HDM 을 송신한다. 이 시점에서, 시스템 (10) 은 디폴트 채널로 통신 링크를 옮기고자 한다. 디폴트 채널은 시스템 (10) 내의 어떠한 이동국에 의한 이용에도 이용가능하므로, 이용이 최적화된다. MS (38) 가 소정의 디폴트 채널을 이용하는 동안, 다른 이동국이 그 채널을 이용할 수는 없다. NS 의 기지국은, 디폴트 채널을 통한 송신과 병행하여 다른 또는 새로운 채널을 통해 송신을 개시할 것을 지시받는다. 이는 핸드-오프 조건의 개시이다.
BSC (26) 가 판정 다이아몬드 118 에서 핸드-오프가 완료되었음을 나타내는 MS (38) 로부터의 메시지를 수신했다면, 프로세싱은 단계 120 으로 진행하여, 디폴트 채널을 통한 NS 멤버들과의 MS (38) 통신 링크를 중단한다. 그 다음, 프로세싱은 단계 124 로 진행한다. 이와 달리, 핸드-오프 완료 메시지가 수신되지 않으면, BSC (26) 는 판정 다이아몬드 122 에서 HDM 타이머가 만료하였는지를 체크한다. HDM 타이머가 만료되었으면, 적절한 디폴트 채널이 MS (38) 로의 송신을 종결하며, 단계 124 에서는 호 복구가 취소되고, 단계 125 에서 디폴트 채널과 새로운 채널 모두의 이용이 중단된다. 단계 126 에서 보통의 동작이 재개된다. 판정 다이아몬드 122 에서 타이머가 만료되지 않았다면, 프로세싱은 판정 다이아 몬드 118 에서 MS (38) 로부터 핸드-오프 완료 메시지를 대기하기 위해 복귀한다.
도 6b 는 방법 (100) 의 일부를 상술하는 것으로, 단계 110 이 단계 130 에서 타이머를 초기화하는 것으로 표시된다. BSC (26) 는 판정 다이아몬드 132 에서 MS (38) 로부터 PSMM 을 체크한다. PSMM 이 수신되었으면, 프로세싱은 PSMM 에 포함된 이웃들을 포함하도록 AS 를 설정하는 단계 134 로 진행한다. PSMM 이 수신되지 않으면, 프로세싱은 판정 다이아몬드 138 로 진행하여 (단계 130 에서 초기화된) 타이머가 만료되었는지를 결정한다. 타이머가 만료되었다면, 프로세싱은 판정 다이아몬드 144 로 진행한다. 타이머가 만료되지 않았다면, 프로세싱은 판정 다이아몬드 132 로 복귀한다.
단계 134 에서 AS 가 설정된 후, 판정 다이아몬드 136 에서 RL 이 강화되어야 한다면, BSC (126) 는 판정 다이아몬드 140 에서 MS (38) 신호(들)을 획득한, PSMM 에 포함되지 않은 임의의 이웃들이 있는지를 결정한다. 이들 이웃들은 HN (Hearing Neighbors) 이라 하며, 단계 142 에서 AS 에 부가된다. 그 다음, 프로세싱은 도 6a 의 단계 112 로 복귀한다.
타이머가 PSMM 의 수신없이 만료되면, BSC (26) 는 판정 다이아몬드 144 에서 어떤 이웃들이 RL MS (38) 신호(들)을 획득했는지, 즉, HN 인지를 결정한다. 이 경우, AS 는 단계 146 에서 이들 HN 을 포함하도록 설정된다. 판정 다이아몬드 144 에서 HN 이 발견되지 않으면, 단계 148 에서 호 복구는 종료하고 호는 종결된다.
판정 다이아몬드 110 에서, 이 방법은 MS (38) 의 송신기가 턴오프인지를 결 정한다. 송신기가 오프이면, BSC (26) 는 단계 110 에서 송신기를 턴온할 것을 MS (38) 에 지시한다.
일 실시형태의 이동국 호 복구 방법 (200) 을 도 7 에 나타내고 있다. 단계 202 에서, MS (38) 는 AS(0) 의 기지국과 통신한다. 이는 현재의 AS 를 식별한다. 판정 다이아몬드 204 에서 복구 트리거가 발생하면, 프로세싱은 판정 다이아몬드 208 로 진행한다. 복구 트리거는 상술한 것들 중의 하나 또는, MS (38) 가 구조형 동작 (rescue type operation) 을 요하는, 즉, MS (38) 가 FL 통신 링크를 상실할 수 있는 다른 지시일 수 있다. 트리거가 발생하지 않으면, 단계 206 에서 보통의 동작이 재개된다. 판정 다이아몬드 208 은 MS (38) 의 송신기가 인에이블되는지를 결정한다. 송신기가 인에이블이면, 프로세싱은 단계 214 로 진행하며, 그렇지 않으면, MS (38) 는 판정 다이아몬드 210 에서 트리거 조건을 체크한다. MS (38) 가 송신기를 디스에이블할 것을 지시하는 트리거 조건이 존재하면, 단계 212 에서 적절한 액션이 취해지며 프로세싱은 단계 214 로 진행한다. 송신기가 디스에이블될 것을 지시하는 트리거가 존재하지 않으면, 프로세싱은 단계 214 로 진행한다. 단계 214 에서 대기 타이머가 설정된다. 대기 타이머는 판정 다이아몬드 216 에서 체크되며, 복구 타이머의 만료시, 단계 218 에서 개시된다. 대기 타이머가 만료되지 않으면, 프로세싱은 계속해서 판정 다이아몬드 222 에서 MS (38) 가 보통의 동작 모드로 복귀했는지를 결정한다. 프로세싱이 대기 타이머의 만료를 대기하기 위해 복귀하지 않으면, 단계 206 에서부터 보통의 동작이 계속된다.
계속해서 단계 218 부터 도 7 을 참조하면, MS (38) 의 송신기가 디스에이블이면, 단계 220 에서 송신기가 인에이블된다. MS (38) 는 시간주기 Y 동안 미리 결정된 프리앰블을 송신한다. 그 프리앰블은 실질적 데이터 또는 심볼이 아니라 MS (38) 송신에 관한 정보를 제공한다. MS (38) 는 단계 228 에서 PSMM 정보를 전송한다. 판정 다이아몬드 228 에서, HDM 이 수신되거나 PSMM 을 확인하는 어떠한 확인응답이 수신되면, MS (38) 는 미리 결정된 시간주기 X 를 대기하도록 진행하며, 그 후에 AS 가 업데이트된다. 판정 다이아몬드 230 에서, HDM 또는 PSMM 확인응답이 수신되지 않으면, 프로세싱은 판정 다이아몬드 232 로 진행하여 PSMM 이 최대 허용가능 횟수보다 더 많이 송신되지 않았는지를 체크한다. PSMM 이 재전송될 수 있으면, 즉, 최대값에 도달하지 않았다면, 프로세싱은 단계 228 로 복귀하며 PSMM 이 재전송된다. 그러나, 최대값에 도달했다면, 프로세싱은 236 으로 진행하며 호 복구는 종결된다.
호 복구의 다른 방법에 따르면, BSC (26) 는 BS1 (32) 의 복구-가능한 이웃들 모두에게 잠재적인 문제를 통지한다. BSC 는 MS (38) 에게 MS (38) 의 송신기 부분을 턴온하도록 지시하며, 이웃 세트의 기지국(들)에게 MS (38) 를 청종할 것을 지시한다. MS (38) 로부터 신호를 검출하거나 획득하면, 이웃 세트의 각 기지국은 보고를 송신한다. 이 보고는 기지국들의 서브세트로부터 수신되며, 서브세트는 이웃 세트의 모든 기지국 또는 기지국들의 일부를 포함할 수도 있다. BSC (26) 는 MS (38) 에게 서브세트의 각 기지국에 대한 디폴트 채널을 통지한다. 그 다음, 서브세트의 기지국들은 적절한 디폴트 채널을 이용하여 MS (38) 와의 통신을 개시한다.
또 다른 방법에서, 이웃 세트의 서브세트는 가장 최근에 송신된 PSMM 에 기초하여 결정된다. PSMM 을 이용하여 서브세트가 부정확함을 식별하는 경우, 마지막으로 송신된 PSMM 이 정확하게 수신되지 않았을 수도 있다는 점에서 문제가 있다. 일례로서, 마지막으로 수신된 PSMM 이 BS1 (32) 과 BS3 (36) 을 식별하나, MS (38) 는 수신되지 않은 BS2 (34) 및 BS1 (32) 을 식별하는 후속 PSMM 을 전송한 경우, 호 복구는 좌절된다. BSC (26) 는 BS3 (36) 와 백홀 네트워크를 설정하며, BS3 (36) 는 디폴트 채널을 통해 MS (38) 로 송신하기 시작한다. 유감스럽게도, MS (38) 는 호 복구 동안 BS2 (34) 와 통신이 확립될 것을 상정하며, 상이한 디폴트 채널상의 예외에 대비한다. BS3 (36) 로부터 과도한 송신이 낭비되며 실제로 시스템 (10) 에 보다 많은 잡음을 발생한다.
MS (38) 에 의해 호 복구가 개시될 경우, 타이머를 이용하여 호 복구 트리거의 발생에 후속하도록 이러한 개시를 지연할 수도 있다. 타이머의 시간주기는 BSC (26) 에 의해 설정될 수도 있다. 타이머의 만료시에, MS (38) 는 RL 파일럿 채널을 통해 프리앰블을 송신한다. 프리앰블은 호 복구 메시지를 포함한다. 일 실시형태에서, 프리앰블은 BSC (26) 에 의해 설정될 수도 있는 미리 결정된 상수이다. 다른 실시형태에서, 프리앰블은 시스템 조작자에 의해 결정되는 가변 길이이다. 프리앰블을 송신한 다음, MS (38) 는 FL 변경(들)에 관한 메시지를 전송한다. 이 메시지는 PSMM 일 수도 있다. 이 메시지는 BS2 (34) 에 의한 수신을 확실히 하기 위해 여러번 전송될 수도 있다.
상기 방법들의 조합은 호 복구에 다양한 이점을 제공한다. 일 실시형태에서, 호 복구 방법은 소스 셀 기지국의 무선 송신 환경에 기초한다. 복구-가능한 이웃들의 수가 적을 경우, 예를 들어, 2 일 경우, BSC (26) 는 모든 이웃들에게 개개의 디폴트 채널을 통해 송신할 것을 지시할 것이다. AS 는 업데이트되며 MS (38) 송신기는 지연 없이 인에이블된다. 복구-가능한 이웃들의 세트가 보다 커질 경우, BSC (26) 는 이웃들에게 MS (38) 로부터의 신호를 청종하도록 지시한다. 이웃들이 MS (38) 로부터 신호를 수신할 수 있는지에 관해 보고하기를 대기하는 지연이 발생한 후, 이들 HN 들은 디폴트 채널을 이용할 것을 지시받는다. 마찬가지로, 미리 결정된 시간주기 내에 MS (38) 로부터 PSMM 이 수신되면, PSMM 에 의해 식별된 이들 기지국은 디폴트 채널을 이용할 것을 지시받는다. 연속적인 양호 프레임의 고정된 갯수에 의해 정의된 바와 같이, FL 이 적절히 동작할 경우, 유효하다고 생각되는 PC 서브채널을 통해, PC 명령이 전송된다.
도 8 은 도 1 의 무선 통신 시스템 (10) 아키텍처를 계층 구조 포맷으로 나타낸 것이다. 아키텍처 (700) 는 시그널링 계층 (702); 링크 계층 (704); 및 물리적 계층 (706) 의 3 개 계층을 포함한다. 시그널링 계층 (702) 은 상부 계층 시그널링 (708), 데이터 서비스 (710) 및 음성 서비스 (712) 를 제공한다. 시그널링 계층 (702) 은 음성, 패킷 데이터, 간단한 회로 데이터, 및 음성과 패킷의 동시 데이터 서비스를 제공한다. 아래의 2 개 계층에 대응하는 이 계층에 프로토콜과 서비스가 제공된다. 링크 계층 (704) 은 LAC (Link Access Control) 서브계층 (714) 과 MAC (Medium Access Control) 서브계층 (716) 으로 세 분된다. 애플리케이션과 시그널링 계층 (712) 프로토콜은 LAC 서브계층 (714) 에 의해 제공되는 서비스를 이용한다. 링크 계층 (704) 은 시그널링 계층 (702) 과 물리적 계층 (706) 의 상부 레벨 프로토콜과 애플리케이션간의 인터페이스로서 기능한다. MAC 서브계층 (716) 은 멀티플렉싱과 QoS (Quality of Service) 전달 블록 (722) 을 더 포함한다. 링크 계층 (704) 은 신호 계층 (702) 을 물리적 계층 (706) 에 결합한다. 물리적 계층 (706) 은 송신의 물리적 채널 (724) 로 이루어진다.
*도 9 는 일 실시형태에 따른 도 1 의 시스템 (10) 동작에 대한 타이밍 시나리오를 제공한다. 도 6a, 도 6b 및 도 7 의 방법을 참조한다. 수평축은 시간을 나타내고 수직축은 송신에 이용된 다양한 채널을 나타낸다. 소스 셀 기지국 (BS1 ; 32) 은, 트래픽 채널을 통해 MS (38) 로 정보가 송신되는 중간에 제공된다. MS (38) 에 대해, 송신 채널 (Tx); 및 수신기 채널 (Rx) 의 2 개 채널이 나타내진다. 수신기 채널에 대해 2 개의 시나리오 (Rx1 및 Rx2) 가 나타내진다. 목표 기지국인 이웃 기지국 (BS2 ; 34) 도 나타내고 있다. 디폴트 채널과 새로운 채널 모두가 나타내진다. 새로운 채널은 핸드-오프 후에 MS (38) 와의 통신에 이용될 채널이다. MS (38) 가 AS(0) 로서 식별되는 제 1 AS 로부터 송신을 수신하는 것으로 프로세싱이 시작된다. MS (38) 는 동시에 소스 셀 BS1 (32) 에 대한 트래픽 채널을 통해 송신한다. 시간 t1 에서 호 복구 트리거가 발생한다. MS (38) 와 BS1 (32) 모두가 트리거를 인식한다. 트리거는, FL 의 전송 전력을 증가시키라는 MS (38) 로부터 BS1 (32) 으로의 지속적인 PC 요청과 같은 공통 이벤트이거나 MS (38) 및 BS1 (32) 에 대한 개별적인 이벤트일 수도 있다. 또한, MS (38) 와 BS1 (32) 이 트리거(들)을 동시에 인식하지 못할 수도 있다. MS (38) 는 종종 FL 이 실패하는 동안 BS1 (32) 이전에 트리거를 인식하는 위치에 있을 수도 있다.
시간 t1 에서 트리거가 식별될 경우, BSC (26) 는 이웃 BS2 (34) 로부터 디폴트 채널 송신을 개시한다. 시간 t2 에서, BS2 (34) 는 디폴트 채널을 통해 MS (38) 로 송신하기 시작한다. 이 송신은 BS1 (32) 으로부터의 동일 송신과 유사하다. 트리거가 발생하면, MS (38) 는 미리 결정된 대기 시간주기 동안 송신기를 디스에이블한다. 시간 t3 에서, 대기 주기는 종료하며 MS (38) 는 시간주기 Y 동안 프리앰블을 송신한다. 동시에, MS (38) 의 AS 는 AS(0) 으로부터 AS(1) 으로 변경된다. AS(1) 에서 식별된 기지국들은 모두 마지막 PSMM 에서 인용된 기지국들이다. 다른 실시형태에서, AS(1) 은 BS1 (32) 의 모든 이웃들과 BS1 (32) 자체일 수도 있다.
시간 t4 에서 프리앰블이 종료되며 MS (28) 는 현재의 PSMM 을 송신하기 시작한다. 시간 t5 에서 PSMM 을 수신한 것에 대한 응답으로, BS1 (32) 과 BS2 (34) 는 시간 t6 에서 HDM 을 송신한다. HDM 은 시간 t8 에서 AS 가 AS(2) 로 변경됨을 신호한다. 시간 t7 에서 다음 PSMM 이 송신되는데, PSMM 은 주기적으로 또는 지속적으로 전송되어 MS (38) 에서 수신된 신호를 식별한다.
시간 t8 에서, BS2 (34) 는 MS (38) 에 대한 새로운 채널을 통해 송신을 시작한다. MS (38) 는 시간 t9 에서 디폴트 채널을 통해 MS (38) 에 대한 송신 종료를 트리거하는 HCM 을 송신한다. 일 실시형태에서, HCM 은, 기지국에 의해 정확한 수신이 확인응답될 때까지 주기적으로 또는 지속적으로 전송된다. 도 9 에 나타낸 시나리오에서, 호 복구는 시간 t2 에서 시작되어 시간 t9 에서 종결된다. 시간 t9 에서 핸드-오프가 완료되며, BS2 (34) 가 MS (38) 에 대한 현재의 소스 셀 기지국이다.
수신기 채널 (Rx2) 에 대한 다른 시나리오가 나타내진다. 이 경우, AS(0) 는 시간 t5 까지 액티브로 남는다. 시간 t5 에 후속하여, MS (38) 는 미리 결정된 시간주기 X 동안 AS(0) 로부터 수신을 계속하며, 그 이후, AS(1) 으로 변경된다. 이는 기지국측이 복구를 위해 MS (38) 로 송신하기 위한 BS1 (32) 의 복구-가능 이웃들의 서브세트에 관해 결정할 여유 시간을 허용한다. 시간 t8 에서는, HDM 에 대한 응답으로 AS(1) 으로부터 AS(2) 로의 후속 변경이 있다. 이 시나리오는 MS (38) 로부터의 신호를 획득할 수 있는 이웃들만이 개개의 디폴트 채널을 통해 송신할 것을 지시받는 방법에 대응한다.
호 복구가 완료되고 핸드-오프가 달성되면, MS (28) 는 초기 송신 전력 레벨을 결정해야 한다. 일 실시형태에 따르면, 도 1 의 시스템 (10) 은 폐쇄 루프 전력 제어 (closed loop power control) 를 이용해 송신 전력 레벨을 조정한다. 다른 실시형태는 전력 제어의 부가적인 개방 루프 방법을 이용할 수도 있다. 개방 루프는 수신기가 직접적으로 관여하지 않는 송신기 (이동국 또는 기지국)-제어형 동작을 의미한다. 예를 들어, 특정한 리버스 링크 개방 루프 전력 제어는, 이동국이 포워드 링크를 통해 기지국으로부터 수신된 신호의 전력 레벨에 기초하여 리버스 링크 송신 전력을 조정하는 것을 의미한다. 폐쇄 루프 전력 제어는, 수신기가 액티브하게 전력 조정 판정에 관여하는 개방 루프 동작으로 확장된다. 예를 들어, RL 폐쇄 루프 전력 제어의 경우, 기지국은 소정의 이동국으로부터 수신된 신호의 전력 레벨을 임계값과 비교한다. 그 다음, 기지국은 이 비교값에 기초하여 이동국에 리버스 링크 송신 전력을 증가시키거나 감소시킬 것을 지시한다. 한편, 이동국은 FL 을 통해 수신된 신호의 전력 레벨을 모니터링하며, 기지국에 FL 의 품질에 관한 피드백을 제공한다. 폐쇄 루프 동작은, 롤리 페이딩 (Raleigh fading) 과 같이, 소정 링크의 페이딩과 관련된 전력 변동을 보상하는데 이용된다.
대기 타이머가 만료되고 전력 제어가 확립되기 전에, MS (38) 는 초기 전력 레벨에서 송신하기 시작한다. MS (38) 의 송신기를 디스에이블하기 바로 직전부터, RL 송신 전력 레벨이 재개될 수도 있다. 전력 레벨은 폐쇄-루프 전력 제어가 재개될 때까지 이러한 초기 레벨로 유지될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 전력 레벨은 송신기를 디스에이블하기 전의 마지막 레벨에서 개시된 다음, 전력 제어가 재개될 때까지 미리 결정된 속도로 점차적으로 증가된다. 증가 속도는 일반적으로 BS1 (32) 및/또는 BS2 (34) 에 의해 설정되며, 고정된 값 또는 변수일 수도 있다. 이 증가는, RL 폐쇄 루프 전력 제어가 재개될 때까지 계속된다.
다른 실시형태는 대역의 총 수신 전력에 기초하는 개방 루프 제어로써 복구를 시작한다. 이 프로시저는 IS-95 및 IS-2000 에서 정의된 액세스 프로시저와 유사하다. 이는 MS (38) 에 가현인 (visible) 다수의 포워드 링크 기지국에 대해 정정될 수도 있다. 개방 루프 제어는 폐쇄 루프 전력 제어가 재개될 때까지 계속된다. 도 10 은 이러한 실시형태에 따른 전력 조정을 나타낸다. 수평축은 시간을 나타내고 수직축은 송신 전력 레벨을 나타낸다. 제 1 의 시간 t1 에서, 송신 전력은 초기 전력 레벨이다. 제 1 시간주기 후의 시간 t2 에서, 송신 전력은 미리 결정된 증가치만큼 증가한다. 이 증가치는 시간의 증가와 함께 증가하거나 감소하는 고정값이거나 변수일 수도 있다. 일 실시형태에서, 증가치는 시스템 (10) 의 조건에 적응하거나 응답하는데, 증가치는 하나의 시간주기로부터 후속하는 시간주기까지 증가하거나 감소할 수도 있다. 따라서, 미리 결정된 수의 시간주기 후에 미리 결정된 최대 송신 전력 레벨에 도달할 수도 있다. 그 다음, 송신 전력은 폐쇄 루프 전력 제어의 재개를 대기하는 상승한계에 있다.
또 다른 실시형태에서, 초기 송신 전력은 수신된 파일럿의 신호 품질에 기초한다. 신호 품질은 파일럿 Ec/Io 또는 의도된 AS 에 대한 파일럿 Ec 에 의해 측정된다. 개방 루프 전력 제어에서, 송신 전력은 일반적으로 수학식 1 의 관계를 갖는데, 여기서 k 는 상수이고, Tx 는 RL 송신 에너지이며, Rx 는 FL 수신 에너지이다.
Figure 112009012823313-PAT00001
폐쇄 루프 전력 제어 방법의 경우, 송신 전력은 일반적으로 수학식 2 의 관계를 갖는데, y(t) 는, 시간 t 가 될 때까지 수신된 모든 유효한 전력 제어 명령에 기초하는 누적된 정정 변수 (cumulative correction variable) 이다.
Figure 112009012823313-PAT00002
(k+y(t)) 항은 β라 한다. 다른 형태로서, 다음의 수학식 3 이 성립한다.
Figure 112009012823313-PAT00003
초기 송신 전력의 결정은 이전 송신의 β를 새로운 전송에 적용한다. 그 다음, 새로운 송신 전력 레벨은 수학식 4 로서 계산되는데, 여기서 Tx(0) 는 호 복구 이전의 송신 에너지이고, Rx(0) 는 호 복구 이전의 수신 에너지이다.
Figure 112009012823313-PAT00004
이런 방식으로, 송신 전력은 수신 전력 레벨에 대한 송신 전력 레벨의 이전 비 (previous ratio) 에 따라 조정된다.
셀폰 또는 PDA (personal digital assistant) 와 같이, 도 1 의 시스템 (10) 에서 동작하는 무선 장치 MS (38) 를 도 11 에 나타낸다. MS (38) 는 송수신하 기 위해 안테나 (300) 를 포함한다. 안테나 (300) 는 수신기 경로를 송신기 경로로부터 분리 (isolating) 하는 듀플렉서 (302 ; duplexor) 에 결합된다. 듀플렉서는 수신기 경로를 형성하는 수신기 회로 (308) 에 결합되며 송신기 경로를 형성하는 증폭기 (304) 와 송신 회로 (306) 에 결합된다. 또한, 증폭기 (304) 는, 또한, 증폭기 (304) 의 제어를 제공하는 전력 조정 유닛 (310) 에 결합된다. 증폭기 (304) 는 송신 회로 (306) 로부터 송신 신호를 수신한다.
안테나 (300) 를 통해 수신된 신호가 폐쇄 루프 전력 제어 방식을 구현하는 전력 제어 유닛 (314) 에 제공된다. 전력 제어 유닛 (314) 은 통신 버스 (318) 에 결합된다. 통신 버스 (318) 는 MS (38) 내의 모듈들간에 공통 접속을 제공한다. 또한, 통신 버스 (318) 는 메모리 (322) 와 복구 조정 유닛 (316) 에 결합된다. 메모리 (322) 는 MS (38) 에 적용할 수 있는 다양한 동작과 함수에 대한 컴퓨터 판독가능 명령어들을 저장한다. 프로세서 (320) 는 메모리 (322) 에 저장된 명령어를 수행한다. 보통의 동작 조건의 경우, 전력 제어 유닛은 멀티플렉서 (312) 를 통해 전력 조정 유닛 (310) 으로 PC 신호를 발생한다. 그 다음, 전력 조정 유닛 (310) 은 이 PC 신호를 증폭 레벨로서 증폭기 (304) 로 전달한다.
호 복구가 발생할 경우, MS (38) 는 송신기를 디스에이블할 수도 있다. 송신기가 재-인에이블될 경우, 핸드-오프 완료 신호가 복구 조정 유닛 (316) 에 제공된다. 핸드-오프 완료 신호는 미리 결정된 PC 신호를 발생할 것을 복구 조정 유닛 (316) 에 지시한다. 이렇게 발생된 PC 신호는 상술한 초기 RL 송신 전력 발생을 위한 임의의 방식을 구현하거나 다른 방법을 구현할 수도 있다. 또한, 핸드-오프 완료 신호는 멀티플렉서 (302) 를 제어하도록 제공된다. 호 복구에 후속하여, 복구 조정 유닛 (316) 에 의해 발생된 PC 신호는 전력 조정 유닛 (310) 으로 포워딩된다. 병행하여, 폐쇄 루프 전력 제어가 시작된다. 폐쇄 루프 전력 제어가 완전히 재개되고 나면, 핸드-오프 완료 신호는 무효가 되고, 멀티플렉서 (312) 는 전력 조정 유닛 (310) 으로 제공하기 위한, 전력 제어 유닛 (314) 에 의해 발생된 PC 신호를 선택한다. 복구 조정 유닛 (316) 의 동작은 소프트웨어 명령어를 통해 동작하는 마이크로프로세서에 의해 수행될 수 있으며, 효율적이고 신뢰할만한 동작을 위해 하드웨어로 구현될 수도 있다.
일 실시형태에서, MS (38) 또는 BS1 (32) 의 구체적인 동작은 스페셜 이벤트로 고려된다. 스페셜 이벤트는 잘못된 트리거 발생의 원인이 될 수 있는 여러 가지 조건과 프로시저를 포함한다. 다시 말해, 스페셜 이벤트는 호 복구 트리거는 발생하지만 호는 약화되지 않는 상황을 발생시킬 수도 있다. 스페셜 이벤트의 하나가 이동 위치 측정기 검색 (mobile position locator search) 이다. MS (38) 는 다른 주파수를 통해 GPS (Global Position System) 신호를 검색할 것을 지시받는다. GPS 는 MS (38) 의 위치 또는 MS (38) 의 위치에 대한 부분적인 정보를 제공한다. 이동 위치 측정기 검색은 주기적으로 또는 비주기적으로 수행된다. 일반적으로, MS (38) 는 이러한 검색 타이밍에 관한 사전 정보 (priori information) 를 보유한다. 다른 이벤트는 이동국이 다른 주파수를 통해 기지국으로부터의 신호를 검색하기 위해 다른 주파수로 튜닝하는 상호-주파수 하드 핸드오프 (inter-frequency hard handoff) 에 대비한 후보 주파수 검색을 포함할 수도 있다.
다른 이벤트는, 트리거가 무시되는 동안 MS (38) 에 의해 취해진 액션을 포함할 수도 있다. 이러한 타입의 이벤트에서, MS (38) 는 소스 셀 BS1 (32) 에 스페셜 이벤트를 통지한다. 일 실시형태에서, 스페셜 이벤트는, MS (38) 가 그 주파수를 통해 이웃 기지국으로부터의 신호를 찾기 위해 상이한 주파수로 튜닝하는 후보 주파수 검색이다. 이는 상이한 주파수 커버리지간의 보다 나은 전이, 예를 들어, PCS (Personal Communication System) 주파수와 셀룰러 주파수간의 스위칭을 가능하게 한다. 스페셜 이벤트가 개시된 이러한 타입의 이동국이 발생하면, MS (38) 는 소스 셀 BS1 (32) 에 구체적인 시간주기 동안 또는 추가적인 통지때 까지 MS (38) 에 대한 트리거를 무시할 것을 지시한다.
일 실시형태에 따르면, 스페셜 이벤트 동안, 이러한 잘못된 트리거를 피하기 위해, BS1 (32) 과 같은 소스 셀 기지국은 이벤트에 대한 권한을 허용하며, 적어도 이벤트가 시작될 때와 이벤트에 할당된 시간의 길이를 포함하는 이벤트 타이밍을 MS (38) 로 통지한다. MS (38) 와 그에 따른 AS 의 기지국들은 스페셜 이벤트 동안 호 복구가 개시되지 못하도록 호 복구 트리거(들)을 디스에이블한다.
다른 실시형태에서, MS (38) 는 BS1 (32) 에 이번의 스페셜 이벤트 또는 이들 스페셜 이벤트의 세트를 통지한다. 이러한 통지에 응답하여, BS1 (32) 은 스페셜 이벤트를 승인하거나, 이벤트를 금지하거나, 이벤트를 다시 스케쥴링할 수도 있다. 다시, 이는 MS (38) 와 그에 따른 AS 의 기지국들에 스페셜 이벤트 동안 호 복구 트리거를 디스에이블하기에 충분한 정보를 제공한다.
상기한 바와 같이, 무선 통신 시스템 내에서 통신을 유지하는 신규하고 향상된 방법이 제공된다. 이동국과 대응하는 소스 셀 기지국간의 통신 링크에 문제가 있을 경우, 이동국과 인프라스트럭처는 잠재적 구조 기지국들 (potential rescue basestations) 을 예정한다. 소스 셀 기지국은 모든 복구-가능 이웃들을 잠재적 구조자로서 교신한다. 복구-가능한 이웃은 이동국과의 소프트 핸드-오프에 적응된 미리 정의된 디폴트 채널을 갖는다. 디폴트 채널은 핸드-오프의 개시 부분 동안에 일시적으로만 이용된다. 각각의 구조 기지국은 구조 송신을 위해 디폴트 채널을 이용할 것을 지시받는다. 구조 송신은 호 복구 동작으로 간주된다. 이동국은 구조 기지국과 소프트 핸드-오프를 확립하며, FL 은 디폴트 채널을 이용한다. 그 다음, 구조 기지국은 다른 채널을 통해 송신을 개시한다. 핸드-오프가 완료되면, 구조 기지국은 이동국으로의 송신에 대한 디폴트 채널의 이용을 중단한다. 일 실시형태에서, 소스 셀 기지국은 송신 동안 및 통신 링크 문제가 발생하기 전의 오버헤드로서 복구-가능한 이웃들의 리스트를 이동국에 제공한다. 이런 방식으로, 핸드-오프 정보를 수신하기 전에 FL 이 손실되는 상황에 대해, 이동국은 핸드-오프를 진행하기에 충분한 정보를 갖는다.
다른 실시형태에서는, 이웃 BS2 (34) 에 하나 이상의 디폴트 채널이 할당된다. 다수의 디폴트 또는 구조 채널을 이용하면 시스템 (10) 의 호 복구 능력이 증가된다. 그 다음, 각각의 이웃은, MS (38) 와 같은 하나 이상의 이동국에 대한 호 복구에 기여할 수 있다. 호 복구 전의 동작에서, 소스 셀 BS1 (32) 은, MS (38) 에 BS2 (34) 와 관련된 다수 채널에 대응하는 식별자를 제공한다. MS (38) 와 BS2 (34) 각각은, 해시 함수와 같은 결정론적 함수 (deterministic function) 를 저장하여 구체적인 채널에 식별자를 매핑한다. 특히 해시 함수를 이용하는 것은 의사 랜덤 프로시저이다. 또한, MS (38) 에 장치 일련번호 (electronic serial number) 가 할당된다. 장치 일련번호는 MS (38) 에 저장되거나 호 복구시 MS (38) 에 제공될 수도 있다. 호 복구시에, 소스 셀 BS1 (32) 은 MS (38) 의 장치 일련번호를 BS2 (34) 에 제공한다. BS2 (34) 와 MS (38) 모두는 미리 결정된 함수를 적용하여 적절한 디폴트 채널을 계산한다.
데이터 스트럭처용 해시 함수는 정확하게 하나의 프로브를 이용하여 한 세트의 워드들 중에서 하나의 키워드를 데이터 스트럭처로 인식하게 한다. 해시 함수는 그에 따른 인수를 미리 결정된 타입의 결과에 매핑한다. 해시 함수는 결결정론적이며 지배권이 없다. 즉, 반환값 (return value) 은 인수에만 의존하며, 동일한 인수는 동일한 결과를 낳는다. 해시 함수가 충돌을 최소화하는 것이 중요한데, 충돌은 동일한 값으로 해싱하는 2 개의 상이한 인수로 정의된다. 해시값의 분포가 균일하다는 것, 즉, 해시 함수가 미리 결정된 타입의 어떠한 구체적인 값으로 복귀할 확률이 해시 함수가 다른 임의의 값으로 복귀할 확률과 거의 동일하다는 것도 중요하다. 다른 실시형태에서는, 호 복구시 다수 디폴트 채널의 식별을 위해 다른 형태의 암호 함수 (cryptographic function) 가 구현될 수도 있다.
일례로서, 본 발명에서 개시한 실시형태들과 관련하여 설명한 여러 가지 예 시적 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들을 DSP (digital signal processor), ASIC (application specific integrated circuit), FPGA (field programmable gate array) 또는 다른 프로그램가능한 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 예를 들어, 레지스터 및 FIFO 와 같은 이산 하드웨어 부품, 한 세트의 펌웨어 명령어들을 실행하는 프로세서, 임의의 종래 프로그램가능한 소프트웨어 모듈 및 프로세서, 또는 상술한 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의 조합으로 구현하거나 수행할 수 있다. 프로세서는 마이크로프로세서인 것이 바람직할 수 있으나, 다른 방법으로서, 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 스테이트 머신일 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 프로세서는 ASIC (미도시) 에 상주할 수도 있다. ASIC 은 전화기 (미도시) 에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서가 전화기에 상주할 수도 있다. 프로세서는, DSP 와 마이크로프로세서의 조합으로 또는 DSP 코어와 관련된 2 개의 마이크로프로세서 등으로 구현될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 설명은 당업자가 본 발명을 이용하거나 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 당업자는 이들 실시형태를 다양하게 변경할 수 있음이 명백하며, 본 발명에서 정의된 일반적인 원리는 창의력을 이용하지 않고도 다른 실시형태들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 본 발명에 나타낸 실시형태들에 한정되지 않으며 본 발명에서 개시한 원리들과 신규한 특징들에 일치하는 최광의로 해석되어야 한다.
이하, 유사한 참조 부호가 전체적으로 대응하는 도면을 참조하여, 본 발명에 개시된 방법 및 장치의 특징, 목적, 및 이점들을 보다 자세히 설명한다.
도 1 은 일 실시형태에 따른 무선 통신 시스템을 블록도 형태로 나타낸 도면이다.
도 2 는 일 실시형태에 따른, 도 1 에서와 같은 무선 통신 시스템의 일부를 블록도 형태로 나타낸 도면이다.
도 3 은 일 실시형태에 따른, 도 2 에서와 같은 무선 시스템의 2 개 기지국에 대한 신호 품질을 타이밍도 형태로 나타낸 도면이다.
도 4 는 일 실시형태에 따른 복구 (recovery) 동안, 도 1 에서와 같은 무선 통신 시스템의 일부를 블록도 형태로 나타낸 도면이다.
도 5 는 일 실시형태에 따른 무선 통신 시스템의 2 개 기지국에 대한 신호 품질을 타이밍도 형태로 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b 는 일 실시형태에 따른 기지국에서의 호 복구 방법을 흐름도 형태로 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b 는 일 실시형태에 따른 이동국에서의 호 복구 방법을 흐름도 형태로 나타낸 도면이다.
도 8 은 일 실시형태에 따른 도 1 에서와 같은 시스템의 아키텍처 계층들 (architecture layers) 을 블록도 형태로 나타낸 도면이다.
도 9 는 일 실시형태에 따른 도 1 에서와 같은 시스템의 호 복구 동작을 타 이밍도 형태로 나타낸 도면이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 호 복구에 후속하는 이동국에서의 송신 전력 레벨의 초기화를 타이밍도 형태로 나타낸 도면이다.
도 11 은 도 1 의 시스템에서 동작하는 무선 장치를 흐름도 형태로 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명
26 : 기지국 제어기 (BSC) 32 : 기지국1 (BS1)
34 : 기지국2 (BS2) 38 : 이동국 (MS)

Claims (6)

  1. 송신기 회로;
    호 복구 동작에 후속하여 미리 결정된 전력 제어 명령을 발생하도록 동작하는 복구 조정 유닛; 및
    상기 복구 조정 유닛과 상기 송신기 회로에 결합되어, 상기 전력 제어 명령에 응답하여 상기 송신기 회로를 조정하도록 동작하는 전력 조정 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 전력 제어 명령은, 상기 호 복구 이전의 송신 전력 레벨에 기초하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 전력 제어 명령은, 상기 호 복구 이전의 상기 송신 전력 레벨에 기초하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
  4. 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    스페셜 이벤트를 식별하도록 동작하는 제 1 세트의 명령어들;
    상기 스페셜 이벤트 동안 호 복구를 디스에이블하도록 동작하는 제 2 세트의 명령어들; 및
    무선 통신 시스템에 상기 스페셜 이벤트를 통지하도록 동작하는 제 3 세트의 명령어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스페셜 이벤트는 GPS (Global Positioning System) 검색 동작인 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스페셜 이벤트는 후보 주파수 검색 동작인 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독가능 기록 매체.
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