JP3869656B2 - 非同期移動通信システムから同期移動通信システムへのハンドオフ遂行装置及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおけるハンドオフを遂行する装置及び方法に関し、特に、移動局が非同期移動通信システムのセルから同期移動通信システムのセルへ移動する場合のハンドオフを遂行するための新たな装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記非同期移動通信システムは、例えば、ヨーロッパ標準として採択されたＵＭＴＳになることができ、前記同期移動通信システムは、米国標準として採択されたＩＭＴ-２０００になることができる。これらシステムはますます調和をなしていく傾向にあり、これに従って、前記両システム間の互換性のある多様な技術が要求されてきた。そのような技術のうちの一つが、前記同期移動通信システムと非同期移動通信システムとの間に発生できるハンドオフに関連する。
【０００３】
前記ハンドオフは、移動通信システムにおける呼サービスが行われている間、移動局が現在通信中のセルから隣接セルへ移動する場合、ユーザが断絶なく呼サービスを連続して受信できるようにする技術である。前記ハンドオフは、ソフトハンドオフ及びハードハンドオフに分けられる。前記ソフトハンドオフにおいて、前記移動局は、ターゲット基地局によって割り当てられたチャンネル及び現在サービス中である基地局によって割り当てられたチャンネルを使用して呼を保持させる。結局、前記移動局は、２つのチャンネルのうち、チャンネルの品質がパイロット強度の基準値の以下に低下する値を有するチャンネルを切る。前記ハードハンドオフにおいて、現在サービス中である基地局によって割り当てられたチャンネルをまず解除した後、周辺基地局への連結を試みる。
【０００４】
現在まで、ハンドオフの技術は、同期移動通信システムを中心にして発展してきた。しかし、非同期移動通信システムの出現で、同期及び非同期移動通信システム間のハンドオフについての研究が進行している。
一般的に、前記移動局は、隣接セルのうちの１つから受信されたパイロット信号が基準値の以上の強度を有するか、または基地局の要請がある場合、隣接セルに対する情報を獲得し、その情報を前記基地局へ報告する。前記基地局へ伝送された情報は、呼サービスが行われている間、前記移動局が現在通信中のセルから隣接セルへ移動する場合遂行されるハンドオフに対する情報として使用される。前記基地局は、ハンドオフに対する情報をページングチャンネル(同期通信システムの場合)またはブロードキャストチャンネル(非同期通信システムの場合)を通じて伝送する。ハートハンドオフは、前記移動局が非同期移動通信システムのセルから同期移動通信システムのセルへ移動する場合正常的に発生する。前記ハードハンドオフの場合、前記移動局は、隣接セルに対する情報を獲得する間、非同期移動通信システムからの呼サービスを断絶する。
【０００５】
従来、移動局は、同期移動通信システムに対する情報を解釈するために、次のような過程を遂行すべきである。まず、前記移動局は、同期移動通信システムの同期チャンネルから伝送された同期信号フレーム内に貯蔵されている同期信号メッセージを解釈する。前記同期信号フレームの８０ｍｓフレームの当り伝送ビットは、９６ビットであり、そして、前記移動局が同期移動通信システムと通信できる情報を含む同期信号メッセージの長さは２２１ビットである。従って、前記移動局は、メッセージを解釈するために少なくとも２４０ｍｓ(８０ｍｓ×３)を必要とする。前述のような明細事項は、同期移動通信システムを定義したＴＩＡ/ＥＩＡ-ＩＳ-２０００．５標準に規定されている。
【０００６】
以下、同期移動通信システムの基地局は、"同期基地局"と称され、非同期移動通信システムの基地局は"非同期基地局"と称される。
図２は、非同期基地局と現在通信中である移動局が周辺同期基地局に対する情報を獲得する手順を示す。図２を参照すると、ステップ２０１で、前記移動局は、非同期基地局に隣接した同期基地局の情報検索メッセージを前記非同期基地局から受信する。そうすると、ステップ２０３で、移動局は、周辺同期基地局に対する情報検索を開始し、ステップ２０５で、前記周辺同期基地局からパイロット信号を検出する。ステップ２０７で、移動局は、最大ピーク値を有するパイロット信号が検出されたか否かを決定する。前記最大ピーク値を有するパイロット信号が検出できない場合、移動局はステップ２０５に戻る。パイロット信号の最大ピーク値が検出される場合、移動局はステップ２０９に進行して、最大ピーク値を有する前記パイロット信号が検出された同期基地局からの順方向同期チャンネルを通じて同期フレームを受信する。このような場合、前記移動局は、すべての同期信号メッセージを受信するために同期基地局から少なくとも３つの同期フレームを受信しなければならない。例えば、前記移動局は、図２に示すようなチャンネル構造を有する同期基地局からの同期フレームを受信するのに、少なくとも２４０ｍｓを必要とし、前記フレームの受信時間の間、非同期基地局との通信を断絶する。従って、図２のような手順を遂行する時間が長くなる場合、非同期基地局と移動局との間で通信されたデータ損失のような有害な結果をもたらすことができる。さらに、受信を始める時点がメッセージの開始時点という保証がないため、２４０ｍｓｅｃ単位の開始点を待つ時間まで含むと、受信フレームエラーがないという仮定の下でも約５１３.３ｍｓｅｃの通信断絶が要求される。従って、図２に示されているプロセスを遂行する時間が長くなる場合、非同期基地局と移動局との間で通信されたデータの損失をもたらすことができる。このような仮定は、非同期式標準案で提示している他の周波数帯域を監視するために、非同期システムに定義された圧縮モード(compressed mode)規格にかなわない。
【０００７】
図１は、従来技術に従う同期移動通信システムのうちの一つである符号分割多重接続(ＣＤＭＡ)通信システムにおいて、移動局と基地局との間に送受信される各チャンネル、及びこれら各チャンネルに対するチャンネル通信装置の構成例を示す。図１において、それぞれのチャンネルは、送信器を中心にして説明される。
【０００８】
基地局のチャンネル構成を説明すると、制御器１０１は、個々のチャンネル発生器の動作を制御(イネーブル/ディスエーブル)する。基地局の物理階層(physical layer)に送受信されるメッセージを処理し、上位階層とメッセージを通信する。パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、及びページングチャンネル発生器１０７は、単一セルまたは多数のセルにある、ユーザが共用する共通チャンネル情報を発生する装置である。専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９は、ユーザごとに異なって割り当てられた専用チャンネル情報を発生する装置である。
【０００９】
前記専用制御チャンネル発生器１０２は、順方向専用制御チャンネル(Dedicated Control Channel；ＤＣＣＨ)上に受信された多様な制御メッセージを処理し、それを移動局へ伝送する。前記順方向専用制御チャンネル上のメッセージは、ＩＳ-９５Ｂで使用された無線リンクプロトコル(ＲＬＰ)フレームまたは多様な制御メッセージ(Ｌ３シグナリングメッセージ)、そして、例えば、付加チャンネルを割り当てるか、または解除するなどのパケットデータサービス制御に関連したミディアムアクセス制御(ＭＡＣ)メッセージを含む。電力制御信号は、基本チャンネルの代わりに専用制御チャンネル上へ伝送されられる。この場合、前記電力制御信号は、前記制御メッセージに含まれる。順方向専用制御チャンネルを通じて、前記専用制御チャンネル発生器１０２は、付加チャンネルに使用されるデータレートについて基地局と協議し、または、前記付加チャンネルに直交符号が使用される場合、直交符号を変更するように命令する。前記順方向専用制御チャンネルは、パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、またはページングチャンネル発生器１０７に割り当てられない直交符号のうち使用されない一つの直交符号で拡散する。前記ＲＬＰフレームは、オクテットストリーム(octet stream)を正常的に伝送できるサービスを提供する。前記ＲＬＰは、トランスペアレントＲＬＰ(Transparent RLP)とノントランスペアレントＲＬＰ(Non-Transparent RLP)とに分けられることができる。前記トランスペアレントＲＬＰは、誤って伝送されたフレームを再び伝送しないが、上位階層に前記誤って伝送されたフレームの時間及び位置を知らせる。前記ノントランスペアレントＲＬＰは、誤り訂正を含む。
【００１０】
前記パイロットチャンネル発生器１０３は、順方向パイロットチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。前記順方向パイロットチャンネルは、常に論理信号０または１(all ０'s or １'s)を伝送する。ここで、前記パイロットチャンネルは論理信号'０'を伝送すると仮定する。前記パイロットチャンネル信号は、前記移動局が新たな多重経路に対する初期同期(initial synchronization)及びチャンネル推定(channel estimation)を迅速に獲得するようにする。前記パイロットチャンネルは、予め割り当てられた一つの特定な直交符号で拡散される。
【００１１】
前記同期チャンネル発生器１０４は、順方向同期チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記移動局へ前記受信された情報を伝送する。前記同期チャンネルを通じて伝送される情報は、一つのセル内のあらゆる移動局が初期時間(initial time)及びフレーム同期を獲得するようにする。前記順方向同期チャンネルは、予め割り当てられた一つの特定なウォルシュ符号(Walsh code)で拡散される。
【００１２】
前記ページングチャンネル発生器１０７は、順方向ページングチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。ページングチャンネル上の情報は、トラヒックチャンネルの設定以前に必要なすべての情報である。前記順方向ページングチャンネルは、予め割り当てられた一つの直交符号で拡散される。
【００１３】
前記基本チャンネル発生器１０８は、順方向基本チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。前記順方向基本チャンネル上の情報は、音声信号の以外に、ＩＳ-９５Ｂで使用された各種の制御メッセージ(Ｌ３シグナリング)及び電力制御信号を含むことができる。必要であれば、そのような情報は、ＲＬＰフレーム及びＭＡＣメッセージも含むことができる。前記基本チャンネルは、９.６kbpsまたは１４.４kbpsのデータレートを有し、状況に従って、与えられたデータレートの１/２だけの４.８kbpsまたは７.２kbps、データレートの１/４だけの２.４kbpsまたは３.６kbps、あるいは、データレートの１/８だけの１.２kbpsまたは１.８kbpsのような可変データレート(variable data rate)を有する。そのような可変データレートは、受信装置により検出されなければならない。前記順方向基本チャンネルは、前記パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、またはページングチャンネル発生器１０７に割り当てられない直交符号で拡散される。
【００１４】
前記付加チャンネル発生器１０９は、順方向付加チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。前記順方向付加チャンネル上の情報は、ＲＬＰフレーム、パケットデータなどを含む。前記付加チャンネル発生器１０９は、９.６kbps以上のデータレートを有する。前記付加チャンネル発生器１０９は、予め約束されたデータレートを有する。例えば、前記基地局は、専用制御チャンネルを通じて前記移動局との協議下に決定されたデータレートで前記移動局と通信する。前記順方向付加チャンネルは、前記パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、またはページングチャンネル発生器１０７に割り当てられない直交符号で拡散される。前記基本チャンネル及び付加チャンネルはトラヒックチャンネルになる。
【００１５】
加算器１１０は、専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９からの順方向リンクの同相チャンネル伝送信号をパイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、及びページングチャンネル発生器１０７からの伝送信号に加算する。加算器１１１は、専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９から出力される直角位相チャンネル伝送信号と共に加算する。拡散変調器１１２は、前記加算器１１０及び１１１からの伝送信号を拡散シーケンスに乗じ、前記伝送信号を周波数で上昇変換させる。受信器１１３は、逆方向リンクを通じて移動局の各チャンネル信号を基底帯域で周波数変換する。そして、前記変換された信号を拡散シーケンスに乗じて前記信号を逆拡散する。前記基地局へ提供された前記逆方向リンクチャンネル受信器の構成は、図１に省略されている。
【００１６】
前記移動局のチャンネル構成を説明すると、制御器１１４は、個々のチャンネル発生器の動作をイネーブル/ディスエーブルし、前記移動局により通信されたメッセージを処理し、上位階層とメッセージを通信する。
逆方向専用制御チャンネル発生器１１５は、逆方向専用制御チャンネルを通じて受信された多様な制御メッセージを処理して基地局へ伝送する。前記逆方向専用制御チャンネル上のメッセージは、無線リンクプロトコル(ＲＬＰ)フレームまたはＩＳ-９５Ｂで使用された多様な制御メッセージ、そして、例えば、付加チャンネルを割り当てるか、または解除するなどのパケットデータサービス制御に関連したミディアムアクセス制御メッセージ(ＭＡＣ)を含む。逆方向リンクの場合、電力制御信号は、伝送のためにパイロットチャンネルに挿入されるので、前記専用制御チャンネルを通じて別途に伝送されない。前記逆方向専用制御チャンネルを通じて、前記逆方向専用制御チャンネル発生器１１５は、付加チャンネルに使用されるデータレートについて前記基地局と協議する。前記逆方向専用制御チャンネル発生器１１５は、各チャンネルに予め割り当てられた唯一な直交符号で各チャンネルを拡散して、個々のチャンネルを区別し、ユーザを区別する唯一なＰＮ符号でユーザからの信号を拡散する。従って、異なる直交符号は、専用制御チャンネル、パイロットチャンネル、アクセスチャンネル、基本チャンネル、及び付加チャンネルに割り当てられて各チャンネルを区別し、すべてのチャンネルに使用される各直交符号は、すべてのユーザが共用する。例えば、専用制御チャンネルに使用される直交符号は、すべてのユーザに共用されて前記専用制御チャンネルを区別する。
【００１７】
前記逆方向専用制御チャンネルは、９.６kbpsの固定されたデータレートを有し、データレートの決定による性能低下を防止し、データレート決定回路を不要とする。従って、受信器の複雑度を減少させる。また、前記逆方向専用制御チャンネルは、音声信号の基本データレートである９.６kbpsのような同一なデータレートを有し、これにより、基本音声サービスのような同一なサービス直径を保持させる。
【００１８】
パイロットチャンネル発生器１１６は、逆方向パイロットチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記順方向パイロットチャンネルのように、前記逆方向パイロットチャンネルは、新たな多重経路に対する初期同期の迅速な獲得及びチャンネル推定が可能であるようにする。また、前記逆方向パイロットチャンネルは、電力制御信号を限定された時間に前記パイロット信号に加えて逆方向電力制御情報を伝送する。
【００１９】
アクセスチャンネル発生器１１７は、逆方向アクセスチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記アクセスチャンネル上の情報は、制御メッセージ及びトラヒックチャンネルの設定以前に、前記基地局が必要とする前記移動局のすべての情報を含む。
【００２０】
基本チャンネル発生器１１８は、逆方向基本チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記逆方向基本チャンネル上の情報は正常的に音声信号を含む。そのような情報は、音声信号の以外にＩＳ-９５Ｂで使用された各種の制御メッセージ(Ｌ３シグナリング)が含むことができる。必要であれば、前記情報は、ＲＬＰフレーム及びＭＡＣメッセージも含むことができる。逆方向リンクの場合、電力制御信号は、伝送のためにパイロットチャンネルに挿入されるので、前記アクセスチャンネルを通じて別途に伝送されない。前記基本チャンネルは、９.６kbpsまたは１４.４kbpsの固定されたデータレートを有し、状況に従って、与えられたデータレートの１/２だけの４.８kbpsまたは７.２kbps、データレートの１/４だけの２.４kbpsまたは３.６kbps、あるいは、データレートの１/８だけの１.２kbpsまたは１.８kbpsのような可変データレートを有する。そのような可変データレートは、受信装置によって検出されなければならない。前記逆方向基本チャンネル発生器１１７は、各チャンネルに予め割り当てられた唯一な直交符号で各チャンネルを拡散して、個々のチャンネルを区別し、ユーザを区別する唯一なＰＮ符号でユーザからの信号を拡散する。従って、異なる直交符号は、パイロットチャンネル、アクセスチャンネル、基本チャンネル、及び付加チャンネルに割り当てられて、各チャンネルを区別し、すべてのチャンネルに使用される各直交符号は、すべてのユーザが共用する。例えば、前記基本チャンネルに使用される直交符号は、すべてのユーザに共用されて前記基本チャンネルを区別する。
【００２１】
前記付加チャンネル発生器１１９は、逆方向付加チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記逆方向付加チャンネル上の情報は、ＲＬＰフレーム、パケットデータなどを含む。前記付加チャンネル発生器１１９は、９.６kbps以上のデータレートを有する。前記付加チャンネル発生器１１９は、予め約束されたデータレートを有する。例えば、前記基地局は、専用制御チャンネルを通じて前記移動局との協議下に予め決定されたデータレートで前記移動局と通信する。前記逆方向付加チャンネルは、各チャンネルに予め割り当てられた唯一な直交符号で各チャンネルを拡散して、個々のチャンネルを区別し、ユーザを区別する唯一なＰＮ符号でユーザからの信号を拡散する。前記基本チャンネル及び付加チャンネルはトラヒックチャンネルになる。
【００２２】
加算器１２０は、前記逆方向専用制御チャンネル発生器１１５、前記パイロットチャンネル発生器１１６から受信された逆方向リンク上の伝送信号をともに加算する。加算器１２１は、アクセスチャンネル発生器１１７、基本チャンネル発生器１１８、及び付加チャンネル発生器１１９から受信された逆方向リンク上の伝送信号を共に加算する。拡散変調器１２１は、前記加算器１２０及び１２１からの伝送信号を拡散シーケンスに乗じ、前記伝送信号を周波数で上昇変換させる。受信器１２３は、逆方向リンク上の移動局の各チャンネル信号を基底帯域で周波数変換する。そして、前記変換された信号を拡散シーケンスに乗じて前記信号を逆拡散する。前記基地局へ提供された前記逆方向リンクチャンネル受信器の構成は、図１に省略されている。
【００２３】
図１に示すように、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、前記基地局は、制御器１０１、専用制御チャンネル発生器１０２、パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、ページングチャンネル発生器１０７、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９からなる。そして、前記移動局は、制御器１１４、逆方向専用制御チャンネル発生器１１５、パイロットチャンネル発生器１１６、アクセスチャンネル発生器１１７、基本チャンネル発生器１１８、及び付加チャンネル発生器１１９からなる。前記基地局内の個々のチャンネル発生器の出力形態に対して、専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９からの信号は、例えば、同相チャンネル成分(in-phase channel component)及び直角位相チャンネル成分(quadrature-phase channel component)の二つチャンネル信号で発生する。しかし、ただ一つのチャンネル信号は、パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、及びページングチャンネル発生器１０７から発生する。ここで、ただ一つのチャンネル成分は、同相チャンネル成分であると仮定する。
【００２４】
前記基地局のチャンネル発生器とは異なり、前記移動局のチャンネル発生器は、一つのチャンネル成分のみを発生させる。従って、前記移動局の逆方向専用制御チャンネル発生器１１５及びパイロットチャンネル発生器１１６の出力を加算して同相チャンネルとして前記拡散変調器１２２へ入力され、そして、残りのチャンネル発生器１１７、１１８、及び１１９の出力を加算して直角位相チャンネルとして前記拡散変調器１２２へ入力される。前記アクセルチャンネルを使用する場合、前記アクセスチャンネル発生器１１７がトラヒックチャンネルの発生以前に出力を発生させるので、前記パイロットチャンネル発生器１１６の出力は同相チャンネル入力であり、前記アクセスチャンネル発生器１１７の出力は、直角位相チャンネル入力である。
【００２５】
図３は、移動局が非同期基地局のセルから図１に示したような同期基地局のセルへ移動する場合の従来技術に従うハンドオフ手順を示す。
図３を参照すると、ステップ１１０１で、移動局Ｂは、ブロードキャストチャンネル(非同期通信システムにおいて)またはページングチャンネル(同期通信システムにおいて)を通じて非同期基地局Ａに隣接した他の基地局に対する情報を含むメッセージを前記非同期基地局Ａから受信する。ステップ１１０２で、移動局は、周辺基地局から伝送されたパイロット信号の受信強度を測定し、前記パイロット信号の測定結果を含むメッセージを逆方向専用チャンネルを通じて前記非同期基地局Ａへ伝送する。そうすると、前記非同期基地局Ａは、前記逆方向専用チャンネル上のメッセージを分析してターゲット非同期基地局があるか否かを確認する。ターゲット非同期基地局が存在すると、前記非同期基地局Ａはハンドオフを決定する。そうでなければ、前記周辺同期基地局からのパイロット信号の受信強度を検出するためのパラメータＴ、Ｔ0、及びＮを設定する。ここで、Ｔ0は同期基地局のパイロット信号を検出する時間、Ｔは同期基地局のパイロット信号を検出する区間、そして、Ｎは、同期基地局のパイロット信号を検出する回数を定義するパラメータである。ステップ１１０３で、移動局Ｂは、前記非同期基地局に隣接した非同期及び同期基地局のパイロット信号の受信強度を測定するようにする順方向専用制御チャンネル上の指示メッセージ、及び前記パラメータを含むメッセージを受信する。前記移動局Ｂは、前記パラメータＴ、Ｔ0、及びＮに基づいて、前記非同期基地局に隣接した同期及び非同期基地局からのパイロット信号の受信強度を測定する。
【００２６】
ステップ１１０６において、前記移動局Ｂは、非同期基地局Ａに隣接した個々の同期基地局から受信されたパイロット信号を検出する。ここで、前記パイロット信号は、前記移動局がチャンネルを推定できるようにし、新たな多重経路に対する初期同期を急激に獲得できるようにする。前記パイロット信号の検出の他に、ステップ１１０７で、前記移動局Ｂは、同期基地局Ｃのような同期基地局から受信された同期メッセージを順方向同期チャンネルを通じて分析して同期基地局Ｃを認識し、同期基地局Ｃに対するシステム情報を獲得する。前記同期メッセージは、システムＩＤ番号、ネットワークＩＤ番号、擬似雑音オフセット(pseudo-noise offset；PN_OFFSET)値、ロングコード情報３２０ｍｓ、及びページングチャンネルデータレートのような、同期基地局Ｃとの通信に必要なシステム情報を含む。例えば、ＩＳ-９５システムで使用された同期チャンネルフレームの長さは８０ｍｓであり、９６ビットのデータレートを有する。そして、１つの短符号周期だけの長さを有する３つのサブフレームを構成する。ここで、同期基地局Ｃに対するシステム情報を含む同期メッセージは、メッセージレングスフィールド(message length field)及びＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)を含む２００ビット以上の長さを有する。前記メッセージの長さが９６ビット以下であっても、前記８０ｍｓ同期フレームは、前記メッセージに余剰ビットを加えて９６ビットをかならず伝送しなければならない。従って、前記移動局Ｂは、前記システム情報を含むすべての同期メッセージを受信するために、少なくとも３つの８０ｍｓ同期フレームを受信すべきである。前記同期メッセージに誤りがないと、前記移動局Ｂが前記同期基地局Ｃを認識し、前記同期基地局Ｃの情報を受信するのに少なくとも２４０ｍｓの時間を必要とする。
【００２７】
ステップ１１０４において、前記移動局Ｂは、前記周辺基地局から受信されたパイロット信号の受信強度の測定結果及び前記同期メッセージに対する情報を含むメッセージを逆方向専用チャンネルを通じて前記非同期基地局Ａへ伝送する。そうすると、前記非同期基地局Ａは、前記逆方向専用チャンネルを通じて受信されたメッセージを分析し、上位ネットワークにその測定結果を伝送する。前記上位ネットワークは、前記測定結果を参照してターゲット同期基地局Ｃを決定し、ハンドオフに必要な情報を含むハンドオフ指示メッセージを非同期基地局Ａへ伝送する。ステップ１１０５において、前記移動局Ｂは、前記非同期基地局Ａから前記ターゲット同期基地局Ｃとの通信のためのトラヒックチャンネル情報を含むハンドオフ指示メッセージを順方向専用チャンネルを通じて受信する。前記ハンドオフ指示メッセージが受信されれば、前記移動局Ｂは、前記メッセージに含まれているトラヒックチャンネル情報を参照して、前記同期基地局Ｃからのトラヒックデータを受信する準備をする。ステップ１１０８で、前記移動局Ｂは、前記同期基地局Ｃから順方向基本チャンネル上のナルトラヒックデータ(null traffic data)またはそれと類似なデータを受信して、チャンネルの安定性を確認する。ステップ１１０９で、前記移動局Ｂは、前記ターゲット同期基地局Ｃのセルへ移動しつつ、前記同期基地局Ｃから順方向基本チャンネルを通じてトラヒックメッセージを受信する。これにより、前記非同期基地局Ａからの呼サービスを前記同期基地局Ｃへスイッチングする。この後、ステップ１１１０で、前記移動局Ｂは、正常的に伝送されたことを知らせるために逆方向基本チャンネルを通じてプリアンブルを伝送し、ステップ１１１１で、逆方向基本チャンネルを通じてハンドオフ完了メッセージ(handoff complete message)を前記同期基地局Ｃへ伝送する。
【００２８】
前述したように、従来の同期移動通信システムの順方向チャンネルの構造では、前記移動局Ｂが、同期移動通信システムの順方向同期チャンネルを通じて少なくとも３つの同期フレームを受信しなければならない。例えば、図２に示したようなチャンネル構造を有する同期移動通信システムは、２４０ｍｓの最小受信時間を有する。従って、前記移動局Ｂは、前記非同期基地局Ａのセルから前記ターゲット同期基地局Ｃのセルへ移動しつつ、前記同期基地局Ｃとの通信のためのシステム情報を獲得するために少なくとも２４０ｍｓの時間を必要とする。受信時間の間、前記移動局は、前記非同期基地局Ａとの通信を断絶する。すなわち、図３のような手順を遂行する時間が長くなる場合、非同期基地局と移動局との間で通信されたデータ損失のような有害な結果をもたらす。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、非同期システムで動作している移動局が周辺同期システムに対する検索またはハンドオフ指示メッセージを受信する前、同期システムに対するタイミング情報を獲得及び保持するための装置及び方法を提供することにある。
【００３０】
本発明の他の目的は、非同期システムで周辺同期基地局の情報を移動局に予め伝達し、ハンドオフが要求される前、移動局は、同期基地局のパイロットオフセット(pilot offset)、ゼロオフセットＰＮコード(zero offset PN code)周期及び長ＰＮコード(long PN code)タイミング情報を獲得するための装置及び方法を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、非同期及び同期復調モジュールを備える移動局が通信している非同期基地局のセルから前記移動局が同期基地局のセルへ移動するとき、前記移動局が前記非同期基地局から前記同期基地局へハンドオフする方法において、前記移動局が前記非同期基地局のセルで動作する間、所定のアイドルスリップ区間で前記同期復調モジュールを駆動させて同期基地局のタイミングを獲得して保持させるステップと、前記ハンドオフの間、前記移動局が前記獲得したタイミングを基として周辺同期基地局に対するパイロット信号の強さを測定して前記非同期基地局へ報告するステップと、前記移動局が前記同期基地局とトラヒックチャンネル形成のための情報を前記非同期基地局から受信するステップと、前記トラヒックチャンネル形成のための情報によって前記移動局が前記同期基地局へハンドオフするステップと、を含むことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照して詳しく説明する。なお、図面中、同一な構成及び要素には同一な符号を共通使用するものとする。下記の説明において、本発明の要旨を不明瞭にする公知の機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。
【００３３】
下記の説明において、各チャンネルへ伝送されるフレームの長さ、符号化率、及び各チャンネルのブロックから出力されるデータ及びシンボルの数などのような特定の詳細は、本発明のより全般的な理解を助けるためのものである。これら特定の詳細なく、そしてこれらの変形によっても本発明が容易に実施可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明であろう。
【００３４】
以下、"短ＰＮ符号"は、２15(２６.２ｍｓ)チップ周期を有する符号である。基地局ごとタイミングが異なるので、移動局はハンドオフ要求が発生するたびターゲットセル(target cell)の短符号タイミングを検索すべきである。ここで、前記短符号タイミング(ＰＮオフセット)は、基地局が基準時間(またはオフセットゼロ時間)からどのくらいずれているかを示す情報である。移動局は、基準時間と前記ＰＮオフセットのみ知れば容易に基地局のパイロット信号の受信強度が測定できる。
【００３５】
一方、"長ＰＮ符号"は、２42チップ周期を有する符号である。前記符号は、順方向トラヒックチャンネル及び逆方向信号の伝送のために使用される。移動局は、前記符号を有する同期を自体的に獲得し難い。従って、システムでは、初期化過程の間同期チャンネル内に長ＰＮ符号のタイミングを提供する。
【００３６】
図４は、本発明の実施形態に従う非同期システム及び同期システムとすべて通信できる移動局の構成を示す。
図４を参照すると、第１スイッチ４０１及び第２スイッチ４０８は、前記移動局の動作モードに従ってＤＳモジュール及びＭＣモジュールの間でスイッチング動作を遂行する。第１無線周波数(ＲＦ/ＩＦ)部４０２は、前記第１スイッチ４０１を通じて非同期基地局から受信された信号と第１フェーズロックループ(Phase Locked Loop；以下、ＰＬＬと称する。)４１０からのキャリア周波数信号とを乗じて周波数下向調整して基底帯域信号を出力する。第１基底帯域処理部４０３は、前記第１ＲＦ/ＩＦ部４０２からの前記基底帯域信号を逆拡散復調する。また、前記第１基底帯域処理部４０３は、前記第２スイッチ４０８を通じて局部発振器４０９へ基準クロック信号を提供する。ここで、前記第１ＲＦ/ＩＦ部４０２及び第１基底帯域処理部４０３を非同期モジュール(またはＤＳモジュール)と称する。前記制御部４０４は、前記移動局の全般的な動作を制御する。また、前記制御部４０４は、基地局からのメッセージを処理し、前記基地局へ送信するメッセージを生成する。
【００３７】
第２無線周波数(ＲＦ/ＩＦ)部４０５は、前記第１スイッチ４０１を通じて同期基地局から受信された信号と第２ＰＬＬ(Phase Locked Loop)４１１からのキャリア周波数信号とを乗じて周波数下向調整して基底帯域信号を出力する。第２基底帯域処理部４０６は、前記第２ＲＦ/ＩＦ部４０５からの前記基底帯域信号を逆拡散復調する。一方、前記第２基底帯域処理部４０６は、前記第２スイッチ４０８を通じて前記局部発振器４０９へ基準クロック信号を提供する。また、前記第２基底帯域処理部４０６は、擬似雑音(Pseudo Noise；以下、ＰＮと略称する。)符号発振器４０７を含んでおり、本発明に従って非同期システムとの通信中、特定の時間の間獲得した同期システムのタイミングに従って動作する。前記ＰＮ符号発振器４０７の動作は、移動局が非同期システムと通信している間も保持される。ここで、前記第２ＲＦ/ＩＦ部４０５及び第２基底帯域処理部４０６を同期モジュール(またはＭＣモジュール)と称する。前記局部発振器４０９は、前記第１基底帯域処理部４０３及び第２基底帯域処理部４０６から提供される基準クロックを基とする局部発振信号を前記第１ＰＬＬ４１０及び第２ＰＬＬ４１１へ提供する。
【００３８】
前記のように、前記移動局は、非同期システム(ＤＳ:Direct Spread)及び同期システム(ＭＣ:Multi Carrier)のための第１ＲＦ/ＩＦ部４０２及び第２ＲＦ/ＩＦ部４０５と第１基底帯域処理部４０３及び第２基底帯域処理部４０６とを有しており、制御部４０４及び局部発振器４０９、アンテナを共有して動作モードに従って第１スイッチ４０１及び第２スイッチ４０８によってＤＳモジュール及びＭＣモジュールが選択できるように構成されている。移動局が非同期システムと通信する場合、第１スイッチ４０１はＤＳモジュールに連結されている。移動局が非同期システム内で動作している間、同期システムのタイミングを獲得する場合、前記第１スイッチ４０１は、一時的にＭＣモジュールへ転換され、第２基底帯域処理部４０６内のＰＮ符号発振器４０７で同期基地局のタイミングを獲得した後、前記第１スイッチ４０１は再びＤＳモジュールへ連結される。前記同期システムのタイミング情報を獲得した後、前記移動局は、第２ＲＦ/ＩＦ部４０５、前記ＰＮ符号発振器４０７を除外した第２基底帯域処理部４０６、第２ＰＬＬ４１１の電源をオフさせた後、ＤＳモジュールを利用して非同期システムと通信を遂行する。しかし、前記ＰＮ符号発振器４０７は持続的に同期システムのチップ速度で動作するので、前記移動局は、非同期システムと通信している間にも同期システムのタイミングが保持でき、同期システムに対する検索が遂行されるたびタイミングが持続的に更新できる。
【００３９】
まず、非同期システムと通信する移動局が同期システムのタイミングを獲得するプロセスを説明し、すでに同期システムのタイミングを獲得した移動局が非同期システムから同期システムへハンドオフする手順を説明する。
図５は、本発明の実施形態に従う非同期システムと通信している移動局が同期システムのタイミングを獲得する手順を示す。
【００４０】
図５を参照すると、ステップＳ５０１で、移動局は、非同期基地局から隣接セル(または周辺基地局)の情報を受信する。前記隣接セルの情報は、同期基地局である場合、ＰＮオフセット及び周波数帯域になることができる。そして、ステップＳ５０３で、前記移動局は、前記受信した隣接セルの情報を分析して隣接した同期システムがあるか否かを判断する。隣接セルのうち同期システムがあると判断された場合、前記移動局はステップＳ５０７へ進行して、同期システムのタイミングをすでに知っているか否かを検査する。
【００４１】
ここで、同期システムのタイミングを知っていると、正常的に非同期システム内で動作し、同期システムのタイミングを獲得しない状態である場合、前記移動局は、同期システムとの同期のための動作を遂行する。通話状態である場合、前記移動局は、前記非同期基地局へ圧縮モードの動作を要求する。そして、前記圧縮モードを利用して前記同期システムのタイミングを獲得する。以下、移動局がアイドル(idle)モードである場合を例にあげて説明する。
【００４２】
移動局がアイドルモードである場合、ステップＳ５０９で、前記移動局は、現在のアイドルスリップ区間(Idle Sleep Time)がパイロット信号の獲得時間Ｔ１より長いか否かを判断する。ここで、前記パイロット獲得に必要な時間Ｔ１は、それぞれの移動局が有しているセル検索能力に従って適切な値で決定される。前記アイドルスリップ区間がＴ１より長い場合、移動局はステップＳ５１９へ進行して、アイドルスリップ区間の間同期モードへ転換して(またはＭＣモジュールを動作させて)周辺同期基地局のパイロット信号を獲得して、前記同期システムの短符号タイミングを獲得する。そして、図４の構成のうち、ＰＮ符号発振器４０７内の短符号発振器を前記獲得された短符号タイミングに同期させる。
【００４３】
現在のアイドルスリップ区間がＴ１より短いか、またはアイドルモードではない場合、移動局は、ステップＳ５１１へ進行して非同期基地局へ前記パイロット信号を獲得する時間を要求する。そして、ステップＳ５１３で、前記移動局は、前記要求が許容されるか否かを検査する。すなわち、前記非同期基地局からアクノリッジメント(acknowledgement;ＡＣＫ)信号が受信されるか否かを検査する。許容される場合、前記移動局は、ステップＳ５１７で、与えられた時間を利用して前記パイロット信号を獲得して短ＰＮ符号の同期を取り、許容されない場合、ステップＳ５１５で、前記移動局は、正常的に非同期システム内で動作している間所定の時間が経過した後、前記ステップＳ５１１へ戻って前記パイロット信号の獲得時間を前記非同期基地局へ再び要求する。
【００４４】
一方、前記のように、短ＰＮ符号の同期が行われた後、ステップＳ５２１で、前記移動局は、現在のアイドルスリップ区間が同期システムの同期チャンネルの復調時間Ｔ２より長いか否かを判断する。ここで、同期チャンネルの復調に必要な時間Ｔ２は、現在ＩＳ-９５システムを基とする場合、２００〜５００ｍｓ程度が必要である。前記アイドルスリップ区間がＴ２より長い場合、前記移動局は、ステップＳ５３１へ進行して、アイドルスリップ区間の間同期モードへ転換して前記同期システムの同期チャンネルを復調する。
【００４５】
現在のアイドルスリップ区間がＴ２より短い場合、移動局は、ステップＳ５２３へ進行して前記非同期基地局へ前記同期チャンネルを復調する時間を要求する。そして、ステップＳ５２５で、前記移動局は、前記要求が許容されるか否かを検査する。すなわち、前記非同期基地局からＡＣＫ信号が受信されるか否かを検査する。許容される場合、前記移動局は、ステップＳ５２９で与えられた時間を利用して前記同期チャンネルを復調し、許容されない場合、ステップＳ５２７で、前記移動局は、正常的に非同期システム内で動作している間所定の時間が経過した後、前記ステップＳ５２３へ戻って前記同期チャンネルの復調時間を前記非同期基地局へ再び要求する。前記のように、同期チャンネルを復調した後、ステップＳ５３３で、前記移動局は、図４に示すＰＮ符号発振器４０７内の長ＰＮ符号発振器を前記復調によって得られた長ＰＮ符号タイミングに同期させる。ステップＳ５３３での動作は、移動局の動作モードがすでに非同期システムへ転換した後も保持される。
【００４６】
ここで、前記短ＰＮ符号同期及び長ＰＮ符号同期はかならず連続的に行われる必要がなく、アイドルスリップ区間が相対的に短い場合、移動局は、まず短ＰＮ符号のタイミングを獲得し、非同期システムの動作モードへ戻った後、次のアイドルスリップ区間で長ＰＮ符号を同期させる。一方、タイミング獲得に必要な時間を非同期基地局に要求する場合、前記非同期基地局は、移動局に対する呼出信号の周期を一時的に調節して要求されたタイミング獲得時間を割り当てる。
【００４７】
そして、ステップＳ５３５で、前記移動局は、前記移動局が同期システムに同期している状態であることをメモリに記録し、ステップＳ５３７で正常的に非同期システム内で動作する。図５において、同期基地局のパイロット信号と同期チャンネルを利用して同期システムのタイミングを獲得する手順は、移動局が非同期システムを初期に獲得する間遂行されられ、前記のようにアイドルスリップ区間の間、または圧縮モードを利用して獲得することもできる。
【００４８】
図５の移動局の動作に対応する非同期基地局の動作を説明する。
前記非同期基地局は、移動局に隣接セルに対する情報を伝送する間、隣接セルのうち同期システムがあるか否かを知らせる。移動局からパイロット信号の獲得時間に対する要求を受信した場合(図５のステップＳ５１１)、状況に従って可能であれば、非同期基地局は、移動局へＡＣＫ信号を伝送した後、一定の時間の間該当移動局へ信号を伝送しないことによって、移動局にパイロット信号を獲得する時間を与える。
【００４９】
一方、移動局が通話中である場合、非同期基地局は、チャンネル状態に従って圧縮モードの動作が指示することもできる。移動局がよくないチャンネル状態で通話中である場合、そして、要求された時間の間圧縮モードの割当てが不能である場合、または、早速に伝送すべきデータがあってパイロット信号の獲得時間の割当てが不能である場合、非同期基地局は、ノンアクノリッジメント(ＮＡＣＫ;non-acknowledgement)信号を移動局へ正常的に伝送する。
【００５０】
移動局から同期チャンネルの復調時間に対する要求を受信した場合(図５のステップ５２３)、状況に従って可能であれば、非同期基地局は、移動局へＡＣＫ信号を伝送した後、一定の時間の間該当移動局へ信号を伝送しないことによって、移動局に同期チャンネルを復調する時間を割り当てる。このとき、移動局がよいチャンネル状態で通話中である場合、非同期基地局は、チャンネル状態に従って圧縮モードの動作が指示することもできる。そして、要求された時間の間圧縮モードの割当てが不能である場合、または、早速に伝送すべきデータがあって同期チャンネルの復調時間の割当てが不能である場合、非同期基地局は、ＮＡＣＫ信号を移動局へ伝送する。
【００５１】
図６は、本発明の実施形態に従う非同期システム内で動作している移動局が予め同期システムのタイミングを獲得した後、同期システムへハンドオフする手順を示している。前記ハンドオフプロセスは、図５に示したように、移動局が同期基地局のタイミングをすでに獲得している状況であるので、同期システムの間に発生する一般的なハードハンドオフプロセスと類似している。
【００５２】
図６を参照すると、ステップＳ６０１で、移動局は、非同期基地局から周辺基地局の情報を含むメッセージをブロードキャストチャンネルを通じて受信する。ここで、前記非同期基地局は、移動局へ周辺同期基地局に対する情報を伝送するとき、個々のターゲット同期基地局のパイロットオフセットＰＩＬＯＴ_ＯＦＦＳＥＴ及び周波数帯域などを共に伝送する。そして、ステップＳ６０２で、前記移動局は、前記周辺基地局に対する受信された情報を利用して周辺基地局からのパイロット信号の強さを測定し、前記測定されたパイロット信号の強さを含むメッセージを逆方向専用チャンネルを通じて周期的または要求によって非同期基地局へ伝送する。
【００５３】
このように、非同期システム内で正常的に動作している間、ステップＳ６０４で、移動局は、図５に示したようなプロセスを通じて同期基地局からのパイロット信号を獲得する。前述したように、移動局は、２つの方法でパイロット信号を獲得する。一つは、アイドルスリップ区間の間動作モードを転換して前記パイロット信号が獲得でき、他の一つは、別途に前記非同期基地局へ前記パイロット信号の獲得時間を要求して所定の時間を利用して獲得することもできる。一方、移動局がアイドルモードではない場合、例えば、通話状態である場合、圧縮モードを利用して前記同期基地局からのパイロット信号が獲得できる。前記パイロット信号を獲得した移動局は、ＭＣモジュールのＰＮ符号発振器４０７内の短ＰＮ符号発振器を前記同期システムの短ＰＮ符号に同期させる。
【００５４】
前記パイロット信号を獲得した後、ステップＳ６０５で、移動局は、図５の手順を通じて同期基地局からの同期チャンネルを復調して同期メッセージを分析する。ここで、前記同期メッセージは、システムＩＤ番号、ネットワークＩＤ番号、ＰＮ_ＯＦＦＳＥＴ値、ロングコード情報３２０ｍｓ、フェージングチャンネルデータレートなどのような、同期基地局との通信に必要なシステム情報を含む。
【００５５】
前述したように、移動局は、２つの方法で同期チャンネルを復調する。一つは、アイドルスリップ区間の間モードを転換して前記同期チャンネルが復調でき、他の一つは、別途に移動局が前記非同期基地局へ前記同期チャンネルの復調時間を要求して、所定の時間の間同期チャンネルが復調することもできる。一方、移動局がアイドルモードではない場合、例えば、通話状態である場合圧縮モードを利用して前記同期基地局からの同期チャンネルが復調できる。
【００５６】
前記同期チャンネルを復調した後、前記移動局は、ＭＣモジュールのＰＮ符号発振器４０７内の長ＰＮ符号発振器を前記同期システムの長ＰＮ符号に同期させる。移動局は、非同期システム内で動作しつつ、特定の時間の間周辺同期基地局のタイミングを獲得して保持させる。そして、ステップＳ６０４及びステップＳ６０５は、移動局が前記非同期基地局から同期基地局に対する測定を要求する測定パラメータを受信する前に予め行われる。
【００５７】
一方、前記非同期基地局は、逆方向専用チャンネルを通じて受信されるメッセージを分析してターゲット非同期基地局があるか否かを確認する。ターゲット非同期基地局が存在すると、前記非同期基地局はハンドオフを決定する。そうでなければ、周辺同期基地局のパイロット信号の受信強度を検出するためのパラメータＴ、Ｔ0、及びＮを設定する。ここで、前記Ｔ0は、同期基地局のパイロット信号を検出する時間、Ｔは同期基地局のパイロット信号を検出する区間、Ｎは、同期基地局のパイロット信号を検出する回数を定義するパラメータである。前記パラメータは、移動局が圧縮モードで動作するためのパラメータである。
【００５８】
そして、ステップＳ６０３で、移動局は、周辺非同期基地局及び同期基地局のパイロット信号の受信強さを測定せしめるメッセージと前記設定したパラメータを含むメッセージとを順方向専用制御チャンネルを通じて受信する。そして、前記順方向専用制御チャンネルのメッセージを受信した移動局は、周辺同期基地局と非同期基地局のパイロット信号の受信強さを前記パラメータを基として測定する。一方、ステップＳ６０４及びステップＳ６０５を通じて同期基地局のタイミングをすでに獲得している状態であるので、前記移動局は、自体的に保持している同期基地局のタイミングを利用して前記圧縮モードで収集されたデータに対してパイロット信号を検出する。すなわち、移動局は、基準ゼロオフセットタイミングをすでに知っているので、短時間内にターゲットセルに対するパイロット信号の強さが測定できる。
【００５９】
一方、測定された値のうち最大値が特定のしきい値を超過する場合、前記パイロット信号を基として与えられたオフセットによって移動局内の短ＰＮ符号及び長ＰＮ符号タイミングを更新する。すなわち、基準タイミングとパイロット検出時点との間の実際位相差と基地局から与えられたオフセットとを比較し、差異がある場合、位相差が与えられたオフセットと一致するように移動局内の短ＰＮ符号タイミングと長ＰＮ符号タイミングとを調整する。
【００６０】
一方、ステップＳ６０６で、移動局は、周辺基地局から伝送されたパイロット信号の受信強さの測定結果を含むメッセージと前記同期メッセージの情報を含むメッセージとを逆方向専用チャンネルを通じて非同期基地局へ伝送する。そうすると、非同期基地局は、前記逆方向専用チャンネルを通じて受信されるメッセージを分析してパイロット信号の受信強さの測定結果を含むメッセージを上位ネットワークへ伝送する。前記上位ネットワークは、前記測定結果を参照してターゲット同期基地局を決定し、ハンドオフに必要な情報を含むハンドオフ指示メッセージを非同期基地局へ伝送する。
【００６１】
そうすると、ステップＳ６０７で、前記移動局は、前記非同期基地局から前記ターゲット同期基地局との通話のためのトラヒックチャンネル情報を含むハンドオフ指示メッセージ(Handoff indication Message)を順方向専用チャンネルを通じて受信する。ここで、前記ハンドオフ指示メッセージは、トラヒックチャンネルの設定のためのトラヒックチャンネル周波数帯域、チャンネル区分コード、フレームオフセット、及びサービスオプションなどを含む。前記ハンドオフ指示メッセージを受信した移動局は、前記メッセージに含まれているトラヒックチャンネル情報を参考して同期基地局からのトラヒックデータの受信を準備する。ステップＳ６０８で、前記移動局は、同期基地局から順方向基本チャンネルを通じて受信されるナルトラヒックデータまたはそれと類似なデータを受信してチャンネルの安定性などを確認する。
【００６２】
そして、ステップＳ６０９で、移動局は、ターゲット同期基地局のセルへ移動しつつ、同期基地局から順方向基本チャンネルを通じてトラヒックメッセージを受信する。これにより、非同期基地局からの呼サービスを同期基地局へスイッチングする。この後、ステップＳ６１０で、移動局は、正常的に伝送されたことを知らせるために、逆方向基本チャンネルを通じてプリアンブルを送信し、ステップＳ６１１で、逆方向基本チャンネルを通じてハンドオフ完了メッセージを同期基地局へ伝送する。
【００６３】
図６の手順は、図３の手順と類似しているが、ステップＳ６０１で、移動局が隣接セルのうちターゲット同期基地局が存在することを認識した後、非同期基地局が同期基地局に対する測定パラメータを要求する前、予めステップＳ６０３及びステップＳ６０４で、図５に示したように、同期システムのタイミングを獲得して自体的に保持し、この後、非同期基地局から測定要求があるとき予め同期しているタイミングで容易にパイロット信号の強さを測定することに差異がある。
【００６４】
【発明の効果】
以上から述べてきたように、本発明に従う非同期システム及び同期システムが共存する移動通信システムにおいて、移動局が隣接セル検索指示またはハンドオフ指示メッセージを受信する前、同期システムに対するタイミング情報を獲得及び保持できる。従って、非同期基地局から隣接同期セルに対する検索指示メッセージを受信する場合、移動局は、ゼロオフセット時点を予め知っているので、小さいウィンドーサイズでターゲットセルに対する検索が可能であり、短時間内に信頼性ある検索結果メッセージを基地局へ伝送できる。その結果、呼断絶が減少させられる。また、同期システムへのハンドオフ指示を受信した場合にも、移動局は、長ＰＮ符号情報及びターゲットセルのパイロットオフセットを予め知っているので、同期及び非同期システム間のハンドオフを同期システム内で発生するハードハンドオフの水準で遂行できる。これにより、呼断絶のない安定したハンドオフが保証できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術に従う同期移動通信システムの基地局の構造を示す図である。
【図２】 従来技術に従う非同期移動通信システムで通信している移動局が同期移動通信システムに対する情報を測定する手順を示すフローチャートである。
【図３】 従来技術に従う移動局が非同期基地局から同期基地局へハンドオフする手順を示すフローチャートである。
【図４】 本発明に従う同期及び非同期で動作可能なデュアルモード移動局の構造を示す図である。
【図５】 本発明に従う非同期移動通信システムで通信している移動局が同期移動通信システムに対する同期を獲得する手順を示すフローチャートである。
【図６】 本発明に従う移動局が非同期基地局から同期基地局へハンドオフする手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４０１ 第１スイッチ
４０２ 第１ＲＦ/ＩＦ部
４０３ 第１基底帯域処理部
４０４ 制御部
４０５ 第２ＲＦ/ＩＦ部
４０６ 第２基底帯域処理部
４０７ ＰＮ符号発振器
４０８ 第２スイッチ
４０９ 局部発振器
４１０ 第１ＰＬＬ
４１１ 第２ＰＬＬ
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおけるハンドオフを遂行する装置及び方法に関し、特に、移動局が非同期移動通信システムのセルから同期移動通信システムのセルへ移動する場合のハンドオフを遂行するための新たな装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記非同期移動通信システムは、例えば、ヨーロッパ標準として採択されたＵＭＴＳになることができ、前記同期移動通信システムは、米国標準として採択されたＩＭＴ-２０００になることができる。これらシステムはますます調和をなしていく傾向にあり、これに従って、前記両システム間の互換性のある多様な技術が要求されてきた。そのような技術のうちの一つが、前記同期移動通信システムと非同期移動通信システムとの間に発生できるハンドオフに関連する。
【０００３】
前記ハンドオフは、移動通信システムにおける呼サービスが行われている間、移動局が現在通信中のセルから隣接セルへ移動する場合、ユーザが断絶なく呼サービスを連続して受信できるようにする技術である。前記ハンドオフは、ソフトハンドオフ及びハードハンドオフに分けられる。前記ソフトハンドオフにおいて、前記移動局は、ターゲット基地局によって割り当てられたチャンネル及び現在サービス中である基地局によって割り当てられたチャンネルを使用して呼を保持させる。結局、前記移動局は、２つのチャンネルのうち、チャンネルの品質がパイロット強度の基準値の以下に低下する値を有するチャンネルを切る。前記ハードハンドオフにおいて、現在サービス中である基地局によって割り当てられたチャンネルをまず解除した後、周辺基地局への連結を試みる。
【０００４】
現在まで、ハンドオフの技術は、同期移動通信システムを中心にして発展してきた。しかし、非同期移動通信システムの出現で、同期及び非同期移動通信システム間のハンドオフについての研究が進行している。
一般的に、前記移動局は、隣接セルのうちの１つから受信されたパイロット信号が基準値の以上の強度を有するか、または基地局の要請がある場合、隣接セルに対する情報を獲得し、その情報を前記基地局へ報告する。前記基地局へ伝送された情報は、呼サービスが行われている間、前記移動局が現在通信中のセルから隣接セルへ移動する場合遂行されるハンドオフに対する情報として使用される。前記基地局は、ハンドオフに対する情報をページングチャンネル(同期通信システムの場合)またはブロードキャストチャンネル(非同期通信システムの場合)を通じて伝送する。ハートハンドオフは、前記移動局が非同期移動通信システムのセルから同期移動通信システムのセルへ移動する場合正常的に発生する。前記ハードハンドオフの場合、前記移動局は、隣接セルに対する情報を獲得する間、非同期移動通信システムからの呼サービスを断絶する。
【０００５】
従来、移動局は、同期移動通信システムに対する情報を解釈するために、次のような過程を遂行すべきである。まず、前記移動局は、同期移動通信システムの同期チャンネルから伝送された同期信号フレーム内に貯蔵されている同期信号メッセージを解釈する。前記同期信号フレームの８０ｍｓフレームの当り伝送ビットは、９６ビットであり、そして、前記移動局が同期移動通信システムと通信できる情報を含む同期信号メッセージの長さは２２１ビットである。従って、前記移動局は、メッセージを解釈するために少なくとも２４０ｍｓ(８０ｍｓ×３)を必要とする。前述のような明細事項は、同期移動通信システムを定義したＴＩＡ/ＥＩＡ-ＩＳ-２０００．５標準に規定されている。
【０００６】
以下、同期移動通信システムの基地局は、"同期基地局"と称され、非同期移動通信システムの基地局は"非同期基地局"と称される。
図２は、非同期基地局と現在通信中である移動局が周辺同期基地局に対する情報を獲得する手順を示す。図２を参照すると、ステップ２０１で、前記移動局は、非同期基地局に隣接した同期基地局の情報検索メッセージを前記非同期基地局から受信する。そうすると、ステップ２０３で、移動局は、周辺同期基地局に対する情報検索を開始し、ステップ２０５で、前記周辺同期基地局からパイロット信号を検出する。ステップ２０７で、移動局は、最大ピーク値を有するパイロット信号が検出されたか否かを決定する。前記最大ピーク値を有するパイロット信号が検出できない場合、移動局はステップ２０５に戻る。パイロット信号の最大ピーク値が検出される場合、移動局はステップ２０９に進行して、最大ピーク値を有する前記パイロット信号が検出された同期基地局からの順方向同期チャンネルを通じて同期フレームを受信する。このような場合、前記移動局は、すべての同期信号メッセージを受信するために同期基地局から少なくとも３つの同期フレームを受信しなければならない。例えば、前記移動局は、図２に示すようなチャンネル構造を有する同期基地局からの同期フレームを受信するのに、少なくとも２４０ｍｓを必要とし、前記フレームの受信時間の間、非同期基地局との通信を断絶する。従って、図２のような手順を遂行する時間が長くなる場合、非同期基地局と移動局との間で通信されたデータ損失のような有害な結果をもたらすことができる。さらに、受信を始める時点がメッセージの開始時点という保証がないため、２４０ｍｓｅｃ単位の開始点を待つ時間まで含むと、受信フレームエラーがないという仮定の下でも約５１３.３ｍｓｅｃの通信断絶が要求される。従って、図２に示されているプロセスを遂行する時間が長くなる場合、非同期基地局と移動局との間で通信されたデータの損失をもたらすことができる。このような仮定は、非同期式標準案で提示している他の周波数帯域を監視するために、非同期システムに定義された圧縮モード(compressed mode)規格にかなわない。
【０００７】
図１は、従来技術に従う同期移動通信システムのうちの一つである符号分割多重接続(ＣＤＭＡ)通信システムにおいて、移動局と基地局との間に送受信される各チャンネル、及びこれら各チャンネルに対するチャンネル通信装置の構成例を示す。図１において、それぞれのチャンネルは、送信器を中心にして説明される。
【０００８】
基地局のチャンネル構成を説明すると、制御器１０１は、個々のチャンネル発生器の動作を制御(イネーブル/ディスエーブル)する。基地局の物理階層(physical layer)に送受信されるメッセージを処理し、上位階層とメッセージを通信する。パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、及びページングチャンネル発生器１０７は、単一セルまたは多数のセルにある、ユーザが共用する共通チャンネル情報を発生する装置である。専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９は、ユーザごとに異なって割り当てられた専用チャンネル情報を発生する装置である。
【０００９】
前記専用制御チャンネル発生器１０２は、順方向専用制御チャンネル(Dedicated Control Channel；ＤＣＣＨ)上に受信された多様な制御メッセージを処理し、それを移動局へ伝送する。前記順方向専用制御チャンネル上のメッセージは、ＩＳ-９５Ｂで使用された無線リンクプロトコル(ＲＬＰ)フレームまたは多様な制御メッセージ(Ｌ３シグナリングメッセージ)、そして、例えば、付加チャンネルを割り当てるか、または解除するなどのパケットデータサービス制御に関連したミディアムアクセス制御(ＭＡＣ)メッセージを含む。電力制御信号は、基本チャンネルの代わりに専用制御チャンネル上へ伝送されられる。この場合、前記電力制御信号は、前記制御メッセージに含まれる。順方向専用制御チャンネルを通じて、前記専用制御チャンネル発生器１０２は、付加チャンネルに使用されるデータレートについて基地局と協議し、または、前記付加チャンネルに直交符号が使用される場合、直交符号を変更するように命令する。前記順方向専用制御チャンネルは、パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、またはページングチャンネル発生器１０７に割り当てられない直交符号のうち使用されない一つの直交符号で拡散する。前記ＲＬＰフレームは、オクテットストリーム(octet stream)を正常的に伝送できるサービスを提供する。前記ＲＬＰは、トランスペアレントＲＬＰ(Transparent RLP)とノントランスペアレントＲＬＰ(Non-Transparent RLP)とに分けられることができる。前記トランスペアレントＲＬＰは、誤って伝送されたフレームを再び伝送しないが、上位階層に前記誤って伝送されたフレームの時間及び位置を知らせる。前記ノントランスペアレントＲＬＰは、誤り訂正を含む。
【００１０】
前記パイロットチャンネル発生器１０３は、順方向パイロットチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。前記順方向パイロットチャンネルは、常に論理信号０または１(all ０'s or １'s)を伝送する。ここで、前記パイロットチャンネルは論理信号'０'を伝送すると仮定する。前記パイロットチャンネル信号は、前記移動局が新たな多重経路に対する初期同期(initial synchronization)及びチャンネル推定(channel estimation)を迅速に獲得するようにする。前記パイロットチャンネルは、予め割り当てられた一つの特定な直交符号で拡散される。
【００１１】
前記同期チャンネル発生器１０４は、順方向同期チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記移動局へ前記受信された情報を伝送する。前記同期チャンネルを通じて伝送される情報は、一つのセル内のあらゆる移動局が初期時間(initial time)及びフレーム同期を獲得するようにする。前記順方向同期チャンネルは、予め割り当てられた一つの特定なウォルシュ符号(Walsh code)で拡散される。
【００１２】
前記ページングチャンネル発生器１０７は、順方向ページングチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。ページングチャンネル上の情報は、トラヒックチャンネルの設定以前に必要なすべての情報である。前記順方向ページングチャンネルは、予め割り当てられた一つの直交符号で拡散される。
【００１３】
前記基本チャンネル発生器１０８は、順方向基本チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。前記順方向基本チャンネル上の情報は、音声信号の以外に、ＩＳ-９５Ｂで使用された各種の制御メッセージ(Ｌ３シグナリング)及び電力制御信号を含むことができる。必要であれば、そのような情報は、ＲＬＰフレーム及びＭＡＣメッセージも含むことができる。前記基本チャンネルは、９.６kbpsまたは１４.４kbpsのデータレートを有し、状況に従って、与えられたデータレートの１/２だけの４.８kbpsまたは７.２kbps、データレートの１/４だけの２.４kbpsまたは３.６kbps、あるいは、データレートの１/８だけの１.２kbpsまたは１.８kbpsのような可変データレート(variable data rate)を有する。そのような可変データレートは、受信装置により検出されなければならない。前記順方向基本チャンネルは、前記パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、またはページングチャンネル発生器１０７に割り当てられない直交符号で拡散される。
【００１４】
前記付加チャンネル発生器１０９は、順方向付加チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記移動局へ伝送する。前記順方向付加チャンネル上の情報は、ＲＬＰフレーム、パケットデータなどを含む。前記付加チャンネル発生器１０９は、９.６kbps以上のデータレートを有する。前記付加チャンネル発生器１０９は、予め約束されたデータレートを有する。例えば、前記基地局は、専用制御チャンネルを通じて前記移動局との協議下に決定されたデータレートで前記移動局と通信する。前記順方向付加チャンネルは、前記パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、またはページングチャンネル発生器１０７に割り当てられない直交符号で拡散される。前記基本チャンネル及び付加チャンネルはトラヒックチャンネルになる。
【００１５】
加算器１１０は、専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９からの順方向リンクの同相チャンネル伝送信号をパイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、及びページングチャンネル発生器１０７からの伝送信号に加算する。加算器１１１は、専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９から出力される直角位相チャンネル伝送信号と共に加算する。拡散変調器１１２は、前記加算器１１０及び１１１からの伝送信号を拡散シーケンスに乗じ、前記伝送信号を周波数で上昇変換させる。受信器１１３は、逆方向リンクを通じて移動局の各チャンネル信号を基底帯域で周波数変換する。そして、前記変換された信号を拡散シーケンスに乗じて前記信号を逆拡散する。前記基地局へ提供された前記逆方向リンクチャンネル受信器の構成は、図１に省略されている。
【００１６】
前記移動局のチャンネル構成を説明すると、制御器１１４は、個々のチャンネル発生器の動作をイネーブル/ディスエーブルし、前記移動局により通信されたメッセージを処理し、上位階層とメッセージを通信する。
逆方向専用制御チャンネル発生器１１５は、逆方向専用制御チャンネルを通じて受信された多様な制御メッセージを処理して基地局へ伝送する。前記逆方向専用制御チャンネル上のメッセージは、無線リンクプロトコル(ＲＬＰ)フレームまたはＩＳ-９５Ｂで使用された多様な制御メッセージ、そして、例えば、付加チャンネルを割り当てるか、または解除するなどのパケットデータサービス制御に関連したミディアムアクセス制御メッセージ(ＭＡＣ)を含む。逆方向リンクの場合、電力制御信号は、伝送のためにパイロットチャンネルに挿入されるので、前記専用制御チャンネルを通じて別途に伝送されない。前記逆方向専用制御チャンネルを通じて、前記逆方向専用制御チャンネル発生器１１５は、付加チャンネルに使用されるデータレートについて前記基地局と協議する。前記逆方向専用制御チャンネル発生器１１５は、各チャンネルに予め割り当てられた唯一な直交符号で各チャンネルを拡散して、個々のチャンネルを区別し、ユーザを区別する唯一なＰＮ符号でユーザからの信号を拡散する。従って、異なる直交符号は、専用制御チャンネル、パイロットチャンネル、アクセスチャンネル、基本チャンネル、及び付加チャンネルに割り当てられて各チャンネルを区別し、すべてのチャンネルに使用される各直交符号は、すべてのユーザが共用する。例えば、専用制御チャンネルに使用される直交符号は、すべてのユーザに共用されて前記専用制御チャンネルを区別する。
【００１７】
前記逆方向専用制御チャンネルは、９.６kbpsの固定されたデータレートを有し、データレートの決定による性能低下を防止し、データレート決定回路を不要とする。従って、受信器の複雑度を減少させる。また、前記逆方向専用制御チャンネルは、音声信号の基本データレートである９.６kbpsのような同一なデータレートを有し、これにより、基本音声サービスのような同一なサービス直径を保持させる。
【００１８】
パイロットチャンネル発生器１１６は、逆方向パイロットチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記順方向パイロットチャンネルのように、前記逆方向パイロットチャンネルは、新たな多重経路に対する初期同期の迅速な獲得及びチャンネル推定が可能であるようにする。また、前記逆方向パイロットチャンネルは、電力制御信号を限定された時間に前記パイロット信号に加えて逆方向電力制御情報を伝送する。
【００１９】
アクセスチャンネル発生器１１７は、逆方向アクセスチャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記アクセスチャンネル上の情報は、制御メッセージ及びトラヒックチャンネルの設定以前に、前記基地局が必要とする前記移動局のすべての情報を含む。
【００２０】
基本チャンネル発生器１１８は、逆方向基本チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記逆方向基本チャンネル上の情報は正常的に音声信号を含む。そのような情報は、音声信号の以外にＩＳ-９５Ｂで使用された各種の制御メッセージ(Ｌ３シグナリング)が含むことができる。必要であれば、前記情報は、ＲＬＰフレーム及びＭＡＣメッセージも含むことができる。逆方向リンクの場合、電力制御信号は、伝送のためにパイロットチャンネルに挿入されるので、前記アクセスチャンネルを通じて別途に伝送されない。前記基本チャンネルは、９.６kbpsまたは１４.４kbpsの固定されたデータレートを有し、状況に従って、与えられたデータレートの１/２だけの４.８kbpsまたは７.２kbps、データレートの１/４だけの２.４kbpsまたは３.６kbps、あるいは、データレートの１/８だけの１.２kbpsまたは１.８kbpsのような可変データレートを有する。そのような可変データレートは、受信装置によって検出されなければならない。前記逆方向基本チャンネル発生器１１７は、各チャンネルに予め割り当てられた唯一な直交符号で各チャンネルを拡散して、個々のチャンネルを区別し、ユーザを区別する唯一なＰＮ符号でユーザからの信号を拡散する。従って、異なる直交符号は、パイロットチャンネル、アクセスチャンネル、基本チャンネル、及び付加チャンネルに割り当てられて、各チャンネルを区別し、すべてのチャンネルに使用される各直交符号は、すべてのユーザが共用する。例えば、前記基本チャンネルに使用される直交符号は、すべてのユーザに共用されて前記基本チャンネルを区別する。
【００２１】
前記付加チャンネル発生器１１９は、逆方向付加チャンネルを通じて受信された情報を処理し、前記受信された情報を前記基地局へ伝送する。前記逆方向付加チャンネル上の情報は、ＲＬＰフレーム、パケットデータなどを含む。前記付加チャンネル発生器１１９は、９.６kbps以上のデータレートを有する。前記付加チャンネル発生器１１９は、予め約束されたデータレートを有する。例えば、前記基地局は、専用制御チャンネルを通じて前記移動局との協議下に予め決定されたデータレートで前記移動局と通信する。前記逆方向付加チャンネルは、各チャンネルに予め割り当てられた唯一な直交符号で各チャンネルを拡散して、個々のチャンネルを区別し、ユーザを区別する唯一なＰＮ符号でユーザからの信号を拡散する。前記基本チャンネル及び付加チャンネルはトラヒックチャンネルになる。
【００２２】
加算器１２０は、前記逆方向専用制御チャンネル発生器１１５、前記パイロットチャンネル発生器１１６から受信された逆方向リンク上の伝送信号をともに加算する。加算器１２１は、アクセスチャンネル発生器１１７、基本チャンネル発生器１１８、及び付加チャンネル発生器１１９から受信された逆方向リンク上の伝送信号を共に加算する。拡散変調器１２１は、前記加算器１２０及び１２１からの伝送信号を拡散シーケンスに乗じ、前記伝送信号を周波数で上昇変換させる。受信器１２３は、逆方向リンク上の移動局の各チャンネル信号を基底帯域で周波数変換する。そして、前記変換された信号を拡散シーケンスに乗じて前記信号を逆拡散する。前記基地局へ提供された前記逆方向リンクチャンネル受信器の構成は、図１に省略されている。
【００２３】
図１に示すように、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、前記基地局は、制御器１０１、専用制御チャンネル発生器１０２、パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、ページングチャンネル発生器１０７、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９からなる。そして、前記移動局は、制御器１１４、逆方向専用制御チャンネル発生器１１５、パイロットチャンネル発生器１１６、アクセスチャンネル発生器１１７、基本チャンネル発生器１１８、及び付加チャンネル発生器１１９からなる。前記基地局内の個々のチャンネル発生器の出力形態に対して、専用制御チャンネル発生器１０２、基本チャンネル発生器１０８、及び付加チャンネル発生器１０９からの信号は、例えば、同相チャンネル成分(in-phase channel component)及び直角位相チャンネル成分(quadrature-phase channel component)の二つチャンネル信号で発生する。しかし、ただ一つのチャンネル信号は、パイロットチャンネル発生器１０３、同期チャンネル発生器１０４、及びページングチャンネル発生器１０７から発生する。ここで、ただ一つのチャンネル成分は、同相チャンネル成分であると仮定する。
【００２４】
前記基地局のチャンネル発生器とは異なり、前記移動局のチャンネル発生器は、一つのチャンネル成分のみを発生させる。従って、前記移動局の逆方向専用制御チャンネル発生器１１５及びパイロットチャンネル発生器１１６の出力を加算して同相チャンネルとして前記拡散変調器１２２へ入力され、そして、残りのチャンネル発生器１１７、１１８、及び１１９の出力を加算して直角位相チャンネルとして前記拡散変調器１２２へ入力される。前記アクセルチャンネルを使用する場合、前記アクセスチャンネル発生器１１７がトラヒックチャンネルの発生以前に出力を発生させるので、前記パイロットチャンネル発生器１１６の出力は同相チャンネル入力であり、前記アクセスチャンネル発生器１１７の出力は、直角位相チャンネル入力である。
【００２５】
図３は、移動局が非同期基地局のセルから図１に示したような同期基地局のセルへ移動する場合の従来技術に従うハンドオフ手順を示す。
図３を参照すると、ステップ１１０１で、移動局Ｂは、ブロードキャストチャンネル(非同期通信システムにおいて)またはページングチャンネル(同期通信システムにおいて)を通じて非同期基地局Ａに隣接した他の基地局に対する情報を含むメッセージを前記非同期基地局Ａから受信する。ステップ１１０２で、移動局は、周辺基地局から伝送されたパイロット信号の受信強度を測定し、前記パイロット信号の測定結果を含むメッセージを逆方向専用チャンネルを通じて前記非同期基地局Ａへ伝送する。そうすると、前記非同期基地局Ａは、前記逆方向専用チャンネル上のメッセージを分析してターゲット非同期基地局があるか否かを確認する。ターゲット非同期基地局が存在すると、前記非同期基地局Ａはハンドオフを決定する。そうでなければ、前記周辺同期基地局からのパイロット信号の受信強度を検出するためのパラメータＴ、Ｔ0、及びＮを設定する。ここで、Ｔ0は同期基地局のパイロット信号を検出する時間、Ｔは同期基地局のパイロット信号を検出する区間、そして、Ｎは、同期基地局のパイロット信号を検出する回数を定義するパラメータである。ステップ１１０３で、移動局Ｂは、前記非同期基地局に隣接した非同期及び同期基地局のパイロット信号の受信強度を測定するようにする順方向専用制御チャンネル上の指示メッセージ、及び前記パラメータを含むメッセージを受信する。前記移動局Ｂは、前記パラメータＴ、Ｔ0、及びＮに基づいて、前記非同期基地局に隣接した同期及び非同期基地局からのパイロット信号の受信強度を測定する。
【００２６】
ステップ１１０６において、前記移動局Ｂは、非同期基地局Ａに隣接した個々の同期基地局から受信されたパイロット信号を検出する。ここで、前記パイロット信号は、前記移動局がチャンネルを推定できるようにし、新たな多重経路に対する初期同期を急激に獲得できるようにする。前記パイロット信号の検出の他に、ステップ１１０７で、前記移動局Ｂは、同期基地局Ｃのような同期基地局から受信された同期メッセージを順方向同期チャンネルを通じて分析して同期基地局Ｃを認識し、同期基地局Ｃに対するシステム情報を獲得する。前記同期メッセージは、システムＩＤ番号、ネットワークＩＤ番号、擬似雑音オフセット(pseudo-noise offset；PN_OFFSET)値、ロングコード情報３２０ｍｓ、及びページングチャンネルデータレートのような、同期基地局Ｃとの通信に必要なシステム情報を含む。例えば、ＩＳ-９５システムで使用された同期チャンネルフレームの長さは８０ｍｓであり、９６ビットのデータレートを有する。そして、１つの短符号周期だけの長さを有する３つのサブフレームを構成する。ここで、同期基地局Ｃに対するシステム情報を含む同期メッセージは、メッセージレングスフィールド(message length field)及びＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)を含む２００ビット以上の長さを有する。前記メッセージの長さが９６ビット以下であっても、前記８０ｍｓ同期フレームは、前記メッセージに余剰ビットを加えて９６ビットをかならず伝送しなければならない。従って、前記移動局Ｂは、前記システム情報を含むすべての同期メッセージを受信するために、少なくとも３つの８０ｍｓ同期フレームを受信すべきである。前記同期メッセージに誤りがないと、前記移動局Ｂが前記同期基地局Ｃを認識し、前記同期基地局Ｃの情報を受信するのに少なくとも２４０ｍｓの時間を必要とする。
【００２７】
ステップ１１０４において、前記移動局Ｂは、前記周辺基地局から受信されたパイロット信号の受信強度の測定結果及び前記同期メッセージに対する情報を含むメッセージを逆方向専用チャンネルを通じて前記非同期基地局Ａへ伝送する。そうすると、前記非同期基地局Ａは、前記逆方向専用チャンネルを通じて受信されたメッセージを分析し、上位ネットワークにその測定結果を伝送する。前記上位ネットワークは、前記測定結果を参照してターゲット同期基地局Ｃを決定し、ハンドオフに必要な情報を含むハンドオフ指示メッセージを非同期基地局Ａへ伝送する。ステップ１１０５において、前記移動局Ｂは、前記非同期基地局Ａから前記ターゲット同期基地局Ｃとの通信のためのトラヒックチャンネル情報を含むハンドオフ指示メッセージを順方向専用チャンネルを通じて受信する。前記ハンドオフ指示メッセージが受信されれば、前記移動局Ｂは、前記メッセージに含まれているトラヒックチャンネル情報を参照して、前記同期基地局Ｃからのトラヒックデータを受信する準備をする。ステップ１１０８で、前記移動局Ｂは、前記同期基地局Ｃから順方向基本チャンネル上のナルトラヒックデータ(null traffic data)またはそれと類似なデータを受信して、チャンネルの安定性を確認する。ステップ１１０９で、前記移動局Ｂは、前記ターゲット同期基地局Ｃのセルへ移動しつつ、前記同期基地局Ｃから順方向基本チャンネルを通じてトラヒックメッセージを受信する。これにより、前記非同期基地局Ａからの呼サービスを前記同期基地局Ｃへスイッチングする。この後、ステップ１１１０で、前記移動局Ｂは、正常的に伝送されたことを知らせるために逆方向基本チャンネルを通じてプリアンブルを伝送し、ステップ１１１１で、逆方向基本チャンネルを通じてハンドオフ完了メッセージ(handoff complete message)を前記同期基地局Ｃへ伝送する。
【００２８】
前述したように、従来の同期移動通信システムの順方向チャンネルの構造では、前記移動局Ｂが、同期移動通信システムの順方向同期チャンネルを通じて少なくとも３つの同期フレームを受信しなければならない。例えば、図２に示したようなチャンネル構造を有する同期移動通信システムは、２４０ｍｓの最小受信時間を有する。従って、前記移動局Ｂは、前記非同期基地局Ａのセルから前記ターゲット同期基地局Ｃのセルへ移動しつつ、前記同期基地局Ｃとの通信のためのシステム情報を獲得するために少なくとも２４０ｍｓの時間を必要とする。受信時間の間、前記移動局は、前記非同期基地局Ａとの通信を断絶する。すなわち、図３のような手順を遂行する時間が長くなる場合、非同期基地局と移動局との間で通信されたデータ損失のような有害な結果をもたらす。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、非同期システムで動作している移動局が周辺同期システムに対する検索またはハンドオフ指示メッセージを受信する前、同期システムに対するタイミング情報を獲得及び保持するための装置及び方法を提供することにある。
【００３０】
本発明の他の目的は、非同期システムで周辺同期基地局の情報を移動局に予め伝達し、ハンドオフが要求される前、移動局は、同期基地局のパイロットオフセット(pilot offset)、ゼロオフセットＰＮコード(zero offset PN code)周期及び長ＰＮコード(long PN code)タイミング情報を獲得するための装置及び方法を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、非同期及び同期復調モジュールを備える移動局が通信している非同期基地局のセルから前記移動局が同期基地局のセルへ移動するとき、前記移動局が前記非同期基地局から前記同期基地局へハンドオフする方法において、前記移動局が前記非同期基地局のセルで動作する間、所定のアイドルスリップ区間で前記同期復調モジュールを駆動させて同期基地局のタイミングを獲得して保持させるステップと、前記ハンドオフの間、前記移動局が前記獲得したタイミングを基として周辺同期基地局に対するパイロット信号の強さを測定して前記非同期基地局へ報告するステップと、前記移動局が前記同期基地局とトラヒックチャンネル形成のための情報を前記非同期基地局から受信するステップと、前記トラヒックチャンネル形成のための情報によって前記移動局が前記同期基地局へハンドオフするステップと、を含むことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照して詳しく説明する。なお、図面中、同一な構成及び要素には同一な符号を共通使用するものとする。下記の説明において、本発明の要旨を不明瞭にする公知の機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。
【００３３】
下記の説明において、各チャンネルへ伝送されるフレームの長さ、符号化率、及び各チャンネルのブロックから出力されるデータ及びシンボルの数などのような特定の詳細は、本発明のより全般的な理解を助けるためのものである。これら特定の詳細なく、そしてこれらの変形によっても本発明が容易に実施可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明であろう。
【００３４】
以下、"短ＰＮ符号"は、２15(２６.２ｍｓ)チップ周期を有する符号である。基地局ごとタイミングが異なるので、移動局はハンドオフ要求が発生するたびターゲットセル(target cell)の短符号タイミングを検索すべきである。ここで、前記短符号タイミング(ＰＮオフセット)は、基地局が基準時間(またはオフセットゼロ時間)からどのくらいずれているかを示す情報である。移動局は、基準時間と前記ＰＮオフセットのみ知れば容易に基地局のパイロット信号の受信強度が測定できる。
【００３５】
一方、"長ＰＮ符号"は、２42チップ周期を有する符号である。前記符号は、順方向トラヒックチャンネル及び逆方向信号の伝送のために使用される。移動局は、前記符号を有する同期を自体的に獲得し難い。従って、システムでは、初期化過程の間同期チャンネル内に長ＰＮ符号のタイミングを提供する。
【００３６】
図４は、本発明の実施形態に従う非同期システム及び同期システムとすべて通信できる移動局の構成を示す。
図４を参照すると、第１スイッチ４０１及び第２スイッチ４０８は、前記移動局の動作モードに従ってＤＳモジュール及びＭＣモジュールの間でスイッチング動作を遂行する。第１無線周波数(ＲＦ/ＩＦ)部４０２は、前記第１スイッチ４０１を通じて非同期基地局から受信された信号と第１フェーズロックループ(Phase Locked Loop；以下、ＰＬＬと称する。)４１０からのキャリア周波数信号とを乗じて周波数下向調整して基底帯域信号を出力する。第１基底帯域処理部４０３は、前記第１ＲＦ/ＩＦ部４０２からの前記基底帯域信号を逆拡散復調する。また、前記第１基底帯域処理部４０３は、前記第２スイッチ４０８を通じて局部発振器４０９へ基準クロック信号を提供する。ここで、前記第１ＲＦ/ＩＦ部４０２及び第１基底帯域処理部４０３を非同期モジュール(またはＤＳモジュール)と称する。前記制御部４０４は、前記移動局の全般的な動作を制御する。また、前記制御部４０４は、基地局からのメッセージを処理し、前記基地局へ送信するメッセージを生成する。
【００３７】
第２無線周波数(ＲＦ/ＩＦ)部４０５は、前記第１スイッチ４０１を通じて同期基地局から受信された信号と第２ＰＬＬ(Phase Locked Loop)４１１からのキャリア周波数信号とを乗じて周波数下向調整して基底帯域信号を出力する。第２基底帯域処理部４０６は、前記第２ＲＦ/ＩＦ部４０５からの前記基底帯域信号を逆拡散復調する。一方、前記第２基底帯域処理部４０６は、前記第２スイッチ４０８を通じて前記局部発振器４０９へ基準クロック信号を提供する。また、前記第２基底帯域処理部４０６は、擬似雑音(Pseudo Noise；以下、ＰＮと略称する。)符号発振器４０７を含んでおり、本発明に従って非同期システムとの通信中、特定の時間の間獲得した同期システムのタイミングに従って動作する。前記ＰＮ符号発振器４０７の動作は、移動局が非同期システムと通信している間も保持される。ここで、前記第２ＲＦ/ＩＦ部４０５及び第２基底帯域処理部４０６を同期モジュール(またはＭＣモジュール)と称する。前記局部発振器４０９は、前記第１基底帯域処理部４０３及び第２基底帯域処理部４０６から提供される基準クロックを基とする局部発振信号を前記第１ＰＬＬ４１０及び第２ＰＬＬ４１１へ提供する。
【００３８】
前記のように、前記移動局は、非同期システム(ＤＳ:Direct Spread)及び同期システム(ＭＣ:Multi Carrier)のための第１ＲＦ/ＩＦ部４０２及び第２ＲＦ/ＩＦ部４０５と第１基底帯域処理部４０３及び第２基底帯域処理部４０６とを有しており、制御部４０４及び局部発振器４０９、アンテナを共有して動作モードに従って第１スイッチ４０１及び第２スイッチ４０８によってＤＳモジュール及びＭＣモジュールが選択できるように構成されている。移動局が非同期システムと通信する場合、第１スイッチ４０１はＤＳモジュールに連結されている。移動局が非同期システム内で動作している間、同期システムのタイミングを獲得する場合、前記第１スイッチ４０１は、一時的にＭＣモジュールへ転換され、第２基底帯域処理部４０６内のＰＮ符号発振器４０７で同期基地局のタイミングを獲得した後、前記第１スイッチ４０１は再びＤＳモジュールへ連結される。前記同期システムのタイミング情報を獲得した後、前記移動局は、第２ＲＦ/ＩＦ部４０５、前記ＰＮ符号発振器４０７を除外した第２基底帯域処理部４０６、第２ＰＬＬ４１１の電源をオフさせた後、ＤＳモジュールを利用して非同期システムと通信を遂行する。しかし、前記ＰＮ符号発振器４０７は持続的に同期システムのチップ速度で動作するので、前記移動局は、非同期システムと通信している間にも同期システムのタイミングが保持でき、同期システムに対する検索が遂行されるたびタイミングが持続的に更新できる。
【００３９】
まず、非同期システムと通信する移動局が同期システムのタイミングを獲得するプロセスを説明し、すでに同期システムのタイミングを獲得した移動局が非同期システムから同期システムへハンドオフする手順を説明する。
図５は、本発明の実施形態に従う非同期システムと通信している移動局が同期システムのタイミングを獲得する手順を示す。
【００４０】
図５を参照すると、ステップＳ５０１で、移動局は、非同期基地局から隣接セル(または周辺基地局)の情報を受信する。前記隣接セルの情報は、同期基地局である場合、ＰＮオフセット及び周波数帯域になることができる。そして、ステップＳ５０３で、前記移動局は、前記受信した隣接セルの情報を分析して隣接した同期システムがあるか否かを判断する。隣接セルのうち同期システムがあると判断された場合、前記移動局はステップＳ５０７へ進行して、同期システムのタイミングをすでに知っているか否かを検査する。
【００４１】
ここで、同期システムのタイミングを知っていると、正常的に非同期システム内で動作し、同期システムのタイミングを獲得しない状態である場合、前記移動局は、同期システムとの同期のための動作を遂行する。通話状態である場合、前記移動局は、前記非同期基地局へ圧縮モードの動作を要求する。そして、前記圧縮モードを利用して前記同期システムのタイミングを獲得する。以下、移動局がアイドル(idle)モードである場合を例にあげて説明する。
【００４２】
移動局がアイドルモードである場合、ステップＳ５０９で、前記移動局は、現在のアイドルスリップ区間(Idle Sleep Time)がパイロット信号の獲得時間Ｔ１より長いか否かを判断する。ここで、前記パイロット獲得に必要な時間Ｔ１は、それぞれの移動局が有しているセル検索能力に従って適切な値で決定される。前記アイドルスリップ区間がＴ１より長い場合、移動局はステップＳ５１９へ進行して、アイドルスリップ区間の間同期モードへ転換して(またはＭＣモジュールを動作させて)周辺同期基地局のパイロット信号を獲得して、前記同期システムの短符号タイミングを獲得する。そして、図４の構成のうち、ＰＮ符号発振器４０７内の短符号発振器を前記獲得された短符号タイミングに同期させる。
【００４３】
現在のアイドルスリップ区間がＴ１より短いか、またはアイドルモードではない場合、移動局は、ステップＳ５１１へ進行して非同期基地局へ前記パイロット信号を獲得する時間を要求する。そして、ステップＳ５１３で、前記移動局は、前記要求が許容されるか否かを検査する。すなわち、前記非同期基地局からアクノリッジメント(acknowledgement;ＡＣＫ)信号が受信されるか否かを検査する。許容される場合、前記移動局は、ステップＳ５１７で、与えられた時間を利用して前記パイロット信号を獲得して短ＰＮ符号の同期を取り、許容されない場合、ステップＳ５１５で、前記移動局は、正常的に非同期システム内で動作している間所定の時間が経過した後、前記ステップＳ５１１へ戻って前記パイロット信号の獲得時間を前記非同期基地局へ再び要求する。
【００４４】
一方、前記のように、短ＰＮ符号の同期が行われた後、ステップＳ５２１で、前記移動局は、現在のアイドルスリップ区間が同期システムの同期チャンネルの復調時間Ｔ２より長いか否かを判断する。ここで、同期チャンネルの復調に必要な時間Ｔ２は、現在ＩＳ-９５システムを基とする場合、２００〜５００ｍｓ程度が必要である。前記アイドルスリップ区間がＴ２より長い場合、前記移動局は、ステップＳ５３１へ進行して、アイドルスリップ区間の間同期モードへ転換して前記同期システムの同期チャンネルを復調する。
【００４５】
現在のアイドルスリップ区間がＴ２より短い場合、移動局は、ステップＳ５２３へ進行して前記非同期基地局へ前記同期チャンネルを復調する時間を要求する。そして、ステップＳ５２５で、前記移動局は、前記要求が許容されるか否かを検査する。すなわち、前記非同期基地局からＡＣＫ信号が受信されるか否かを検査する。許容される場合、前記移動局は、ステップＳ５２９で与えられた時間を利用して前記同期チャンネルを復調し、許容されない場合、ステップＳ５２７で、前記移動局は、正常的に非同期システム内で動作している間所定の時間が経過した後、前記ステップＳ５２３へ戻って前記同期チャンネルの復調時間を前記非同期基地局へ再び要求する。前記のように、同期チャンネルを復調した後、ステップＳ５３３で、前記移動局は、図４に示すＰＮ符号発振器４０７内の長ＰＮ符号発振器を前記復調によって得られた長ＰＮ符号タイミングに同期させる。ステップＳ５３３での動作は、移動局の動作モードがすでに非同期システムへ転換した後も保持される。
【００４６】
ここで、前記短ＰＮ符号同期及び長ＰＮ符号同期はかならず連続的に行われる必要がなく、アイドルスリップ区間が相対的に短い場合、移動局は、まず短ＰＮ符号のタイミングを獲得し、非同期システムの動作モードへ戻った後、次のアイドルスリップ区間で長ＰＮ符号を同期させる。一方、タイミング獲得に必要な時間を非同期基地局に要求する場合、前記非同期基地局は、移動局に対する呼出信号の周期を一時的に調節して要求されたタイミング獲得時間を割り当てる。
【００４７】
そして、ステップＳ５３５で、前記移動局は、前記移動局が同期システムに同期している状態であることをメモリに記録し、ステップＳ５３７で正常的に非同期システム内で動作する。図５において、同期基地局のパイロット信号と同期チャンネルを利用して同期システムのタイミングを獲得する手順は、移動局が非同期システムを初期に獲得する間遂行されられ、前記のようにアイドルスリップ区間の間、または圧縮モードを利用して獲得することもできる。
【００４８】
図５の移動局の動作に対応する非同期基地局の動作を説明する。
前記非同期基地局は、移動局に隣接セルに対する情報を伝送する間、隣接セルのうち同期システムがあるか否かを知らせる。移動局からパイロット信号の獲得時間に対する要求を受信した場合(図５のステップＳ５１１)、状況に従って可能であれば、非同期基地局は、移動局へＡＣＫ信号を伝送した後、一定の時間の間該当移動局へ信号を伝送しないことによって、移動局にパイロット信号を獲得する時間を与える。
【００４９】
一方、移動局が通話中である場合、非同期基地局は、チャンネル状態に従って圧縮モードの動作が指示することもできる。移動局がよくないチャンネル状態で通話中である場合、そして、要求された時間の間圧縮モードの割当てが不能である場合、または、早速に伝送すべきデータがあってパイロット信号の獲得時間の割当てが不能である場合、非同期基地局は、ノンアクノリッジメント(ＮＡＣＫ;non-acknowledgement)信号を移動局へ正常的に伝送する。
【００５０】
移動局から同期チャンネルの復調時間に対する要求を受信した場合(図５のステップ５２３)、状況に従って可能であれば、非同期基地局は、移動局へＡＣＫ信号を伝送した後、一定の時間の間該当移動局へ信号を伝送しないことによって、移動局に同期チャンネルを復調する時間を割り当てる。このとき、移動局がよいチャンネル状態で通話中である場合、非同期基地局は、チャンネル状態に従って圧縮モードの動作が指示することもできる。そして、要求された時間の間圧縮モードの割当てが不能である場合、または、早速に伝送すべきデータがあって同期チャンネルの復調時間の割当てが不能である場合、非同期基地局は、ＮＡＣＫ信号を移動局へ伝送する。
【００５１】
図６は、本発明の実施形態に従う非同期システム内で動作している移動局が予め同期システムのタイミングを獲得した後、同期システムへハンドオフする手順を示している。前記ハンドオフプロセスは、図５に示したように、移動局が同期基地局のタイミングをすでに獲得している状況であるので、同期システムの間に発生する一般的なハードハンドオフプロセスと類似している。
【００５２】
図６を参照すると、ステップＳ６０１で、移動局は、非同期基地局から周辺基地局の情報を含むメッセージをブロードキャストチャンネルを通じて受信する。ここで、前記非同期基地局は、移動局へ周辺同期基地局に対する情報を伝送するとき、個々のターゲット同期基地局のパイロットオフセットＰＩＬＯＴ_ＯＦＦＳＥＴ及び周波数帯域などを共に伝送する。そして、ステップＳ６０２で、前記移動局は、前記周辺基地局に対する受信された情報を利用して周辺基地局からのパイロット信号の強さを測定し、前記測定されたパイロット信号の強さを含むメッセージを逆方向専用チャンネルを通じて周期的または要求によって非同期基地局へ伝送する。
【００５３】
このように、非同期システム内で正常的に動作している間、ステップＳ６０４で、移動局は、図５に示したようなプロセスを通じて同期基地局からのパイロット信号を獲得する。前述したように、移動局は、２つの方法でパイロット信号を獲得する。一つは、アイドルスリップ区間の間動作モードを転換して前記パイロット信号が獲得でき、他の一つは、別途に前記非同期基地局へ前記パイロット信号の獲得時間を要求して所定の時間を利用して獲得することもできる。一方、移動局がアイドルモードではない場合、例えば、通話状態である場合、圧縮モードを利用して前記同期基地局からのパイロット信号が獲得できる。前記パイロット信号を獲得した移動局は、ＭＣモジュールのＰＮ符号発振器４０７内の短ＰＮ符号発振器を前記同期システムの短ＰＮ符号に同期させる。
【００５４】
前記パイロット信号を獲得した後、ステップＳ６０５で、移動局は、図５の手順を通じて同期基地局からの同期チャンネルを復調して同期メッセージを分析する。ここで、前記同期メッセージは、システムＩＤ番号、ネットワークＩＤ番号、ＰＮ_ＯＦＦＳＥＴ値、ロングコード情報３２０ｍｓ、フェージングチャンネルデータレートなどのような、同期基地局との通信に必要なシステム情報を含む。
【００５５】
前述したように、移動局は、２つの方法で同期チャンネルを復調する。一つは、アイドルスリップ区間の間モードを転換して前記同期チャンネルが復調でき、他の一つは、別途に移動局が前記非同期基地局へ前記同期チャンネルの復調時間を要求して、所定の時間の間同期チャンネルが復調することもできる。一方、移動局がアイドルモードではない場合、例えば、通話状態である場合圧縮モードを利用して前記同期基地局からの同期チャンネルが復調できる。
【００５６】
前記同期チャンネルを復調した後、前記移動局は、ＭＣモジュールのＰＮ符号発振器４０７内の長ＰＮ符号発振器を前記同期システムの長ＰＮ符号に同期させる。移動局は、非同期システム内で動作しつつ、特定の時間の間周辺同期基地局のタイミングを獲得して保持させる。そして、ステップＳ６０４及びステップＳ６０５は、移動局が前記非同期基地局から同期基地局に対する測定を要求する測定パラメータを受信する前に予め行われる。
【００５７】
一方、前記非同期基地局は、逆方向専用チャンネルを通じて受信されるメッセージを分析してターゲット非同期基地局があるか否かを確認する。ターゲット非同期基地局が存在すると、前記非同期基地局はハンドオフを決定する。そうでなければ、周辺同期基地局のパイロット信号の受信強度を検出するためのパラメータＴ、Ｔ0、及びＮを設定する。ここで、前記Ｔ0は、同期基地局のパイロット信号を検出する時間、Ｔは同期基地局のパイロット信号を検出する区間、Ｎは、同期基地局のパイロット信号を検出する回数を定義するパラメータである。前記パラメータは、移動局が圧縮モードで動作するためのパラメータである。
【００５８】
そして、ステップＳ６０３で、移動局は、周辺非同期基地局及び同期基地局のパイロット信号の受信強さを測定せしめるメッセージと前記設定したパラメータを含むメッセージとを順方向専用制御チャンネルを通じて受信する。そして、前記順方向専用制御チャンネルのメッセージを受信した移動局は、周辺同期基地局と非同期基地局のパイロット信号の受信強さを前記パラメータを基として測定する。一方、ステップＳ６０４及びステップＳ６０５を通じて同期基地局のタイミングをすでに獲得している状態であるので、前記移動局は、自体的に保持している同期基地局のタイミングを利用して前記圧縮モードで収集されたデータに対してパイロット信号を検出する。すなわち、移動局は、基準ゼロオフセットタイミングをすでに知っているので、短時間内にターゲットセルに対するパイロット信号の強さが測定できる。
【００５９】
一方、測定された値のうち最大値が特定のしきい値を超過する場合、前記パイロット信号を基として与えられたオフセットによって移動局内の短ＰＮ符号及び長ＰＮ符号タイミングを更新する。すなわち、基準タイミングとパイロット検出時点との間の実際位相差と基地局から与えられたオフセットとを比較し、差異がある場合、位相差が与えられたオフセットと一致するように移動局内の短ＰＮ符号タイミングと長ＰＮ符号タイミングとを調整する。
【００６０】
一方、ステップＳ６０６で、移動局は、周辺基地局から伝送されたパイロット信号の受信強さの測定結果を含むメッセージと前記同期メッセージの情報を含むメッセージとを逆方向専用チャンネルを通じて非同期基地局へ伝送する。そうすると、非同期基地局は、前記逆方向専用チャンネルを通じて受信されるメッセージを分析してパイロット信号の受信強さの測定結果を含むメッセージを上位ネットワークへ伝送する。前記上位ネットワークは、前記測定結果を参照してターゲット同期基地局を決定し、ハンドオフに必要な情報を含むハンドオフ指示メッセージを非同期基地局へ伝送する。
【００６１】
そうすると、ステップＳ６０７で、前記移動局は、前記非同期基地局から前記ターゲット同期基地局との通話のためのトラヒックチャンネル情報を含むハンドオフ指示メッセージ(Handoff indication Message)を順方向専用チャンネルを通じて受信する。ここで、前記ハンドオフ指示メッセージは、トラヒックチャンネルの設定のためのトラヒックチャンネル周波数帯域、チャンネル区分コード、フレームオフセット、及びサービスオプションなどを含む。前記ハンドオフ指示メッセージを受信した移動局は、前記メッセージに含まれているトラヒックチャンネル情報を参考して同期基地局からのトラヒックデータの受信を準備する。ステップＳ６０８で、前記移動局は、同期基地局から順方向基本チャンネルを通じて受信されるナルトラヒックデータまたはそれと類似なデータを受信してチャンネルの安定性などを確認する。
【００６２】
そして、ステップＳ６０９で、移動局は、ターゲット同期基地局のセルへ移動しつつ、同期基地局から順方向基本チャンネルを通じてトラヒックメッセージを受信する。これにより、非同期基地局からの呼サービスを同期基地局へスイッチングする。この後、ステップＳ６１０で、移動局は、正常的に伝送されたことを知らせるために、逆方向基本チャンネルを通じてプリアンブルを送信し、ステップＳ６１１で、逆方向基本チャンネルを通じてハンドオフ完了メッセージを同期基地局へ伝送する。
【００６３】
図６の手順は、図３の手順と類似しているが、ステップＳ６０１で、移動局が隣接セルのうちターゲット同期基地局が存在することを認識した後、非同期基地局が同期基地局に対する測定パラメータを要求する前、予めステップＳ６０３及びステップＳ６０４で、図５に示したように、同期システムのタイミングを獲得して自体的に保持し、この後、非同期基地局から測定要求があるとき予め同期しているタイミングで容易にパイロット信号の強さを測定することに差異がある。
【００６４】
【発明の効果】
以上から述べてきたように、本発明に従う非同期システム及び同期システムが共存する移動通信システムにおいて、移動局が隣接セル検索指示またはハンドオフ指示メッセージを受信する前、同期システムに対するタイミング情報を獲得及び保持できる。従って、非同期基地局から隣接同期セルに対する検索指示メッセージを受信する場合、移動局は、ゼロオフセット時点を予め知っているので、小さいウィンドーサイズでターゲットセルに対する検索が可能であり、短時間内に信頼性ある検索結果メッセージを基地局へ伝送できる。その結果、呼断絶が減少させられる。また、同期システムへのハンドオフ指示を受信した場合にも、移動局は、長ＰＮ符号情報及びターゲットセルのパイロットオフセットを予め知っているので、同期及び非同期システム間のハンドオフを同期システム内で発生するハードハンドオフの水準で遂行できる。これにより、呼断絶のない安定したハンドオフが保証できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術に従う同期移動通信システムの基地局の構造を示す図である。
【図２】 従来技術に従う非同期移動通信システムで通信している移動局が同期移動通信システムに対する情報を測定する手順を示すフローチャートである。
【図３】 従来技術に従う移動局が非同期基地局から同期基地局へハンドオフする手順を示すフローチャートである。
【図４】 本発明に従う同期及び非同期で動作可能なデュアルモード移動局の構造を示す図である。
【図５】 本発明に従う非同期移動通信システムで通信している移動局が同期移動通信システムに対する同期を獲得する手順を示すフローチャートである。
【図６】 本発明に従う移動局が非同期基地局から同期基地局へハンドオフする手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４０１ 第１スイッチ
４０２ 第１ＲＦ/ＩＦ部
４０３ 第１基底帯域処理部
４０４ 制御部
４０５ 第２ＲＦ/ＩＦ部
４０６ 第２基底帯域処理部
４０７ ＰＮ符号発振器
４０８ 第２スイッチ
４０９ 局部発振器
４１０ 第１ＰＬＬ
４１１ 第２ＰＬＬ
Claims (7)
- 非同期及び同期復調モジュールを備える移動局が通信している非同期基地局のセルから同期基地局のセルへ移動するとき、前記非同期基地局から前記同期基地局へのハンドオフを遂行する方法において、
前記移動局が前記非同期基地局のセルで動作する間、所定のアイドルスリップ区間の間、前記同期復調モジュールを駆動させて同期基地局の短ＰＮ符号及び長ＰＮ符号のタイミングを予め獲得して保持させるステップと、
前記ハンドオフの間、前記移動局が前記予め獲得したタイミングを基として周辺同期基地局からのパイロット信号の強さを測定して前記非同期基地局へその測定結果を伝送するステップと、
前記移動局が前記同期チャンネルとトラヒックチャンネルとの形成に必要な情報を前記非同期基地局から受信するステップと、
前記トラヒックチャンネル形成に必要な情報によって前記移動局が前記同期基地局へハンドオフを遂行するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記パイロット信号の測定された強さの最大値がしきい値以上である場合、そのパイロット信号を基として前記タイミングを更新するステップをさらに含む請求項１記載の方法。
- 非同期及び同期復調モジュールを備える移動局が通信している非同期基地局のセルから同期基地局のセルへ移動するとき、前記非同期基地局から前記同期基地局へのハンドオフを遂行する方法において、
前記非同期基地局が前記非同期基地局のセルへ進入した移動局に周辺同期基地局の存在を知らせるステップと、
前記移動局が前記非同期基地局のセルで動作する間、所定のアイドルスリップ区間の間、前記同期復調モジュールを駆動させて前記同期基地局のタイミングを獲得して保持させるステップと、
前記ハンドオフの間、前記非同期基地局が前記同期基地局へ周辺同期基地局に対する情報を伝送するステップと、
前記移動局が前記獲得した同期基地局のタイミングを基として前記周辺同期基地局からのパイロット信号の強さを測定し、前記非同期基地局へその測定結果を伝送するステップと、
前記移動局が前記同期チャンネルとトラヒックチャンネルとの形成に必要な情報を前記非同期基地局から受信するステップと、
前記トラヒックチャンネル形成に必要な情報によって前記移動局が前記同期基地局へハンドオフを遂行するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記タイミング獲得ステップは、
所定のアイドルスリップ区間の間、同期基地局のパイロット信号を獲得して擬似雑音短符号の基準タイミングを獲得するステップと、
所定のアイドルスリップ区間の間、前記同期基地局の同期チャンネルを復調して長ＰＮ符号のタイミングを獲得するステップと、を含む請求項３記載の方法。 - 前記アイドルスリップ区間の間、パイロット信号を獲得できない場合、前記非同期基地局へパイロット獲得時間を要求し、許容される場合、前記非同期基地局から与えられた時間の間パイロット信号を獲得して短ＰＮ符号のタイミングを獲得するステップをさらに含む請求項４記載の方法。
- 前記アイドルスリップ区間の間、前記同期チャンネルを復調できない場合、前記非同期基地局へ同期チャンネルの復調時間を要求し、許容される場合、前記非同期基地局から与えられた時間の間同期チャンネルを復調して長ＰＮ符号のタイミングを獲得するステップをさらに含む請求項４記載の方法。
- 同期及び非同期復調モジュールを備える移動局装置において、
非同期基地局からの高周波信号を基底帯域信号へ変換し、前記基底帯域信号を逆拡散復調する非同期復調モジュールと、
同期基地局からの高周波信号を基底帯域信号へ変換し、前記基底帯域信号を逆拡散復調する同期復調モジュールと、
前記非同期復調モジュール及び同期復調モジュールの間で、受信信号をスイッチングするスイッチと、
前記非同期基地局のセルで動作する間、所定のアイドル区間の間、前記同期復調モジュールを駆動させて前記同期基地局のタイミングを予め獲得し、前記非同期復調モジュールへスイッチングされた後にも、前記同期基地局の獲得されたタイミングを保持する制御器と
を含むことを特徴とする装置。
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