KR100236928B1 - 주파수 할당(에프에이)간의 하드 핸드오프 방법 - Google Patents

주파수 할당(에프에이)간의 하드 핸드오프 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 파일럿 비콘 기지국을 사용하지 않고 소프트웨어적인 처리로 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프를 수행하되, FA간 하드 핸드오프 결정의 정확도를 높이고, 그러한 정확도가 유지되도록 하드 핸드오프 대상 주파수의 순방향 커버리지를 설정하는 FA간의 하드 핸드오프 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프가 필요한 주파수의 순방향 커버리지를 기본 주파수가 소프트 핸드오프를 시도하는 영역까지 설정하여 순방향 프레임 에러율, 활성군의 파일럿 신호세기, 순방향 트래픽 채널의 이득치 등 순방향 트래픽 채널 정보와 역방향 트래픽 채널의 전력제어 기준치, 기지국과 단말간 거리, 기지국/셀 번호 등 6가지 정보가 임계치에 도달하면 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프를 판단하도록 한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프에 이용됨.

Description

주파수 할당(에프에이)간의 하드 핸드오프 방법
본 발명은 코드분할다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 디지털 이동통신 시스템내에서 할당된 주파수 채널의 갯수가 서로다른 기지국간의 경계지역에서 별도의 파일럿 비콘(Pilot Beacon) 기지국을 사용하지 않고 소프트웨어적인 처리로 주파수 할당(Frequency Assignment ; 이하, 간단히 "FA"라 한다)간 하드 핸드오프(Hard Handoff)를 수행할 수 있도록 하는 FA간 하드 핸드오프 방법에 관한 것이다.
IS-95(International Standard-95) 규격을 근거로 구현한 직접순차 코드분할다중접속(DS-CDMA : Direct Sequence-CDMA) 셀룰라 시스템에서 제공되는 핸드오프 서비스에는 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 방법과 하드 핸드오프(Hard Handoff) 방법이 있다.
소프트 핸드오프(Soft Handoff) 방법은 이동국이 서비스 중인 기지국과 인접 기지국 사이에 있는 동안 동시에 두개의 기지국으로부터 통화채널을 할당받아 통화하는 것을 말하고, 하드 핸드오프(Hard Handoff) 방법은 서비스 중인 기지국과 인접 기지국에서 사용되는 주파수가 서로 다를 때 현재 주파수를 단절하고 인접 기지국이 지원하는 새로운 주파수로 바꾸어 통화를 계속하는 것을 말한다.
본 발명에 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.
전력 측정 보고 메시지(PMRM : Power Measurement Report Message)는 기지국/기지국 제어기가 역방향 통화채널을 통하여 이동국으로부터 주기적 또는 비주기적으로 수신하는 순방향 전력제어용 메시지이다.
파일럿 세기 측정 메시지(PSMM : Pilot Strength Measurement Message)는 기지국/기지국 제어기가 이동국으로부터 수신하는 파일럿 세기 측정용 메시지이다.
파일럿 비콘(Pilot Beacon)은 트래픽 채널없이 파일럿 채널만을 제공하는 주파수이다.
Ec/Io는 수신 대역폭내의 총 전력 스펙트럼 밀도(Io)에 대한 하나의 의사잡음(PN) 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지(Ec)와의 비율이다.
파일럿 측정 요구 명령(PMRO : Pilot Measurement Request Order)은 순방향 트래픽 채널 메시지로서 단말기가 파일럿 세기 측정 메시지(PSMM)를 보내도록 요구한다.
Eb/No는 비트당 트래픽 채널 신호대 잡음 전력밀도의 비율이다.
이레이저 비트(Erasure Bit)는 역방향 트래픽 채널 메시지의 첫 번째 비트로써 순방향 트래픽 채널로부터 받은 정보에서 에러가 검출되었거나 전송속도를 알 수 없을 때 이를 다시 기지국에 알리기 위해 셋팅("1")된다.
기본 주파수는 전 지역에 걸쳐 서비스되고 있는 주파수로써, 통화중인 주파수가 FA간 하드 핸드오프가 필요할 때 일반적으로 정해진 주파수로 핸드오프하는 것을 가정한다. 따라서, FA간 하드 핸드오프로 인해 새롭게 할당되는 주파수는 기본 주파수이다.
일반적으로, 코드분할다중접속(CDMA) 디지털 이동통신 시스템은 셀마다 동일 주파수를 재사용할 수 있으므로 주파수 활용도가 매우 높다. 즉, 한정된 주파수 자원으로 가입자 용량을 증대할 수 있어 동일 주파수를 사용할 수 있기 때문에 셀(Cell)간 가입자 이동시 소프트 핸드오프(Soft Handoff)를 수행함으로써 호 단절율을 감소시킬 수 있다.
현재, 가입자 수용량에 따라 지역마다 다른 수의 CDMA 주파수 채널을 할당하여 운용하므로 셀마다 주파수 채널 수가 동일하지 않다. 따라서, 종래의 경우, 주파수 채널의 수가 다른 기지국 경계지역에는 파일럿 비콘(Pilot Beacon) 기지국을 설치하여 FA간 하드 핸드오프를 위한 완충지역으로 이용하고 있다. 그러나, 주파수 채널의 수가 다른 기지국사이에는 FA간 하드 핸드오프를 위해 파일럿 비콘을 설치한 기지국은 별도의 무선 주파수(RF : Radio Frequency) 모듈과 디지털 하드웨어를 추가로 설치해야 하는 문제점이 있다.
종래의 FA간 하드 핸드오프를 위한 또다른 방법은, 기지국 제어기(BSC)의 호처리 모듈(CCP)내에서 단말기가 보낸 PMRM 메시지로부터 활성군 파일럿 신호세기와 프레임 에러율(FER : Frame Error Rate)이 임계치 이하로 저하되면 셀내에서 FA간 하드 핸드오프를 결정하는 알고리즘에 의한 방법이다. 그러나, 이 방법은 실제 서비스 환경에서 FA간 하드 핸드오프 성공률이 매우 낮은 문제점이 있으며, 그러한 문제 때문에 종래의 경우 대부분 파이럿 비콘을 사용하는 방법을 취한다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1a 내지 도 1c 는 종래의 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프를 설명하기 위한 셀 구성 예시도로서, 도면에서 점선은 M개의 주파수 커버리지, 실선은 N개의 주파수 커버리지, A는 M+N개의 주파수를 갖는 셀, B는 M개의 주파수와 N개의 파일럿을 갖는 셀, 및 C는 M개의 주파수를 갖는 셀을 각각 나타낸다.
도 1a 에 도시된 바와 같이, 파일럿 비콘(Pilot Beacon)은 트래픽 채널없이 파일럿 채널만을 제공하는 주파수로서, M개의 주파수 채널이 전 지역에 걸쳐 동일하게 사용되고, N개의 주파수 채널이 가입자가 특별하게 많은 지역에 추가로 설치된 경우, 예컨대 M+N개의 주파수 채널을 사용하는 기지국1 및 기지국2와 M개의 주파수 채널을 갖는 기지국4 사이에, 완충지대로서 인접기지국1, 2 및 4가 공통적으로 사용하는 M개의 주파수와, N개의 파일럿 비콘(Pilot Beacon)을 갖는 기지국3을 설치한다.
M+N개의 주파수를 갖는 기지국1 및 기지국2로부터 M개의 주파수를 갖는 기지국4로 이동하는 단말기가 전 지역에 걸쳐 동일하게 서비스되지 않는 N개의 주파수 채널중 어느 하나의 주파수 채널로 통화중인 상태에서 이동하면 파일럿 비콘(Pilot Beacon) 기지국을 통과할 때 통화중인 주파수는 파일럿 신호외에는 트래픽 채널이 지원되지 않기 때문에 상기 M개의 주파수중 채널 자원이 여유있는 주파수로 FA간에 하드 핸드오프를 하게 된다.
따라서, 파일럿 비콘 기지국3에는 다른 수의 주파수 채널을 갖는 기지국간을 이동하는 단말기의 FA간 하드 핸드오프를 위해 공통적으로 제공되지 않는 주파수 채널의 수(N개)만큼 가입자 서비스없이 파일럿 신호만을 방출하는 무선 주파수 모듈과 디지털 하드웨어를 추가로 설치해야 한다.
도 1b 에 도시된 바와같은 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프할 주파수의 셀 구성은, FA간 하드 핸드오프할 주파수를 기본 주파수와 동일한 출력을 하도록 설정하면 상대적으로 인접 셀로부터 간섭을 적게 받기 때문에 순방향 커버리지가 기본 주파수보다 커져 기본 주파수로 핸드오프하고자할 때에는 기본 주파수의 커버리지를 이미 벗어나 있고, 핸드오프를 감지한 셀의 제어에서 벗어나게 되므로 실패하게 된다.
도 1c 에 도시된 바와같은 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프할 주파수의 셀 구성은, FA간 하드 핸드오프할 주파수를 기본 주파수와 동일한 커버리지를 유지하도록 설정하면 커버리지 경계에서 소프트 핸드오프 시도 지점을 지나 하드 핸드오프를 유도하여야 하나 기본 주파수의 신호세기 역시 경계지역에서 약하므로 핸드오프가 실패하게 된다.
종래에는 단말기로부터 오는 PMRM에서 활성군의 파일럿 신호세기 및 프레임 에러율(FER : Frame Error Rate)을 검색하여 소프트웨어 처리에 의해 통화중인 주파수에서 기본 주파수로 FA간 하드 핸드오프를 수행하는 방법을 사용해 왔다. 따라서, 기본 주파수는 통화중인 주파수에서 FA간 하드 핸드오프가 필요하여 새로운 주파수를 할당할 때에는 일반적으로 전 지역에 서비스되는 주파수중 하나의 주파수를 정하여 핸드오프를 하여야 한다.
하드 핸드오프가 필요한 주파수는 인접 기지국에서 사용되지 않으므로 인접기지국과 동일하게 사용되는 주파수에 비해 간섭이 적고 서비스 영역이 넓다.따라서, 소프트 핸드오프가 수행되지 못하고, 기지국의 신호세기가 약해져 FA간 하드 핸드오프를 하고자 할 때에는 이미 기본 주파수의 커버리지를 벗어나 해당 셀에서 핸드오프를 할 수 없으며, 단말기가 위치한 셀을 알 수 없기 때문에 실패하게 된다.
그러므로, FER과 파일럿 신호세기만으로 FA간 하드 핸드오프를 유도하는 알고리즘을 사용할 경우 오류가 발생할 확률이 크므로 보다 정밀한 알고리즘 채택과 함께 하드 핸드오프가 정확히 수행될 수 있도록 각 주파수별로 적정 커버리지(Coverage)를 설정해야 한다. 즉, 순방향 프레임 에러율에 비해 역방향 프레임 에러율이 증가하는 경우가 많고, Ec/Io가 좋아도 순방향 및 역방향 경로 손실(Pathloss)이 매우 커서 통화가 불가능한 경우가 발생하기 때문이다.
상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 파일럿 비콘 기지국을 사용하지 않고 소프트웨어적인 처리로 FA간 하드 핸드오프를 수행하되, FA간 하드 핸드오프 결정의 정확도를 높이고, 그러한 정확도가 유지되도록 하드 핸드오프 대상 주파수의 순방향 커버리지를 설정하는 FA간의 하드 핸드오프 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 내지 도 1c 는 종래의 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프를 설명하기 위한 셀 구성 예시도.
도 2 는 본 발명이 적용되는 코드분할다중접속(CDMA) 디지털 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 일예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프를 설명하기 위한 일실시예 셀 구성도.
도 4 는 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프 판단시점을 나타낸 그래프.
도 5 는 본 발명에 따른 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프(Hard Handoff) 판단 절차에 대한 일실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
201 : 단말기(PS) 202 : 기지국(BTS)
203 : 제어국(BSC) 204 : 기지국 관리 시스템(BSM)
205 : 교환국(MSC) 206 : 운용보전 시스템(OMD)
207 : 홈 위치 등록기(HLR) 208 : 인증센터(AC)
209 : 음성 사서함 시스템(VMS) 210 : 팩스 사서함 시스템(FMS)
211 : 단문 메시지 센터(SMC) 212 : 방문자 위치 등록기(VLR)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법에 있어서, 하드 핸드오프를 필요로하는 주파수의 순방향 커버리지를 기본 주파수가 소프트 핸드오프를 시도하는 지점을 넘지 않도록 설정하는 제 1 단계; 주파수 할당간의 하드 핸드오프 실행 여부를 판단하기 위한 파라미터의 임계치를 상기 제 1 단계의 커버리지내의 소정 지점에서의 측정값에 근거하여 설정하는 제 2 단계; 및 상기 설정된 임계치를 이용하여 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 실행 여부를 판단하는 제 3 단계를 포함한다.
또한, 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법에 있어서, 하드 핸드오프를 필요로하는 주파수의 순방향 커버리지를 기본 주파수가 소프트 핸드오프를 시도하는 지점을 넘지 않도록 설정하는 제 1 단계; 주파수 할당간의 하드 핸드오프 실행 여부를 판단하기 위한 파라미터의 임계치를 상기 제 1 단계의 커버리지내의 소정 지점에서의 측정값에 근거하여 설정하는 제 2 단계; 순방향 트래픽 채널의 에러 여부를 보내온 이레이저 비트(Erasure Bit)를 단위시간마다 모아 계산한 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 3 단계; 현재 단말기가 다른 주파수 채널 수를 갖는 기지국과의 경계지역에 위치해 있는지를 판단하는 제 4 단계; 단말기가 보낸 파일럿 세기 측정 메시지로부터 단말기가 유지하고 있는 활성군 파일럿들의 신호세기가 파일럿 신호세기 임계치의 소정의 값 사이에 있는지를 판단하는 제 5 단계; 순방향 트래픽 채널의 이득치가 순방향 트래픽 채널 이득치의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 6 단계; 보코더에서 매 프레임마다 계산하는 역방향 트래픽 채널의 전력제어 기준치가 역방향 트래픽 채널 전력제어 기준치의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 7 단계; 및 기지국과 단말기간 거리가 기지국과 단말기간 거리의 임계치를 초과하는지를 판단하는 제 8 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 코드분할다중접속 디지털 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 일예시도이다.
단말기(PS)(201)는 임의의 기지국(BTS)(202)의 범위내에 있고, 단말기(201)의 정보는 기지국(202)과 이들을 제어하는 제어국(BSC)(203)을 거쳐 교환국(MSC)(205)에 전송되며, 교환국(205)으로부터 전송되는 정보는 기지국(202)과 이들을 제어하는 제어국(203)을 거쳐 단말기(201)로 전송하여 무선 이동 통신 서비스를 제공받기 위해 필요한 장치이다.
기지국(BTS)(202)은 이동국(MS)을 제어국(203)에 접속시키는 역할을 하며, 디지털 채널 유니트(DCU : Digital Channel Unit), 시간/주파수 제어 유니트(TCU : Timing/Frequency Control Unit), 무선 주파수 유니트(RFU : Radio Frequency Unit), 광역 측위 시스템(GPS : Global Position System) 등으로 구성되어 이동 가입자를 위한 각종 기능을 한다.
제어국(BSC)(203)은 기지국(202)을 교환국(205)에 접속시켜 기지국(202)간의 연결을 조정하는 역할을 하며, 소프터 및 소프트 핸드오프를 처리하고, 하드 핸드오프를 지원하며, 기지국(202) 및 교환국(205)과의 통신을 위한 신호처리 기능을 한다.
교환국(205)에는 방문자 위치 등록기(VLR)(212)가 내장되어 있으며, 기지국(202)을 제어하는 제어국(203) 여러개와 기지국, 제어국을 관리하는 기지국 관리 시스템(BSM)(204)과 신호를 주고 받으며, 홈 위치 등록기(HLR)(207), 음성 사서함 시스템(209), 팩스 사서함 시스템(210), 및 단문 메시지 센터(SMC)(211)와 연결되어 이동통신 가입자 호를 처리하는 역할을 한다.
방문자 위치 등록기(VLR)(212)는 이동국(MS)이 방문자 위치 등록기(212)에 의해 제어되는 지역내에 있는 동안 이동국과 관련된 가입자 정보를 일시적으로 저장하는 데이터 베이스이다.
홈 위치 등록기(HLR)(207)는 교환국(205), 운용 보전 시스템(OMD)(206), 및 인증센터(AC)(208)에 연결되어 이동 전화 가입자의 각종 정보를 관리하는 데이터베이스 관리 시스템 기능을 담당하며, 여러 교환국(205)와 연동하여 가입자의 위치 등록 등의 기능을 수행한다.
도 3 은 본 발명에 따른 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프를 위한 셀 구성도로서, 도면에서 A는 M+N개의 주파수를 갖는 셀, C는 M개의 주파수를 갖는 셀, 실선은 기본 주파수의 커버리지, 점선은 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프할 주파수의 커버리지를 각각 나타낸다. 또한, 도면에서 d1은 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프할 주파수에 대한 기지국2의 다른 섹터로부터의 소프터 핸드오프 중첩영역, d는 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프 결정시점, d2는 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프할 주파수의 적정 커버리지로써 기본 주파수로 기지국2에서 기지국4로의 소프트 핸드오프를 시도하는 시점, d3는 기본 주파수의 커버리지를 각각 나타낸다.
이레이저 비트(Erasure Bit) 처리를 통한 순방향 프레임 에러율과 PSMM 메시지로부터 얻은 활성군들의 파일럿 신호세기, 순방향 트래픽 채널 이득치, 역방향 전력제어 Eb/No 기준치, 기지국과 단말간 거리, 기지국/셀 번호 등 6가지 정보에 의해 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프를 결정하려면 FA간 하드 핸드오프가 필요한 주파수의 경계지역에서 6가지 정보의 값이 적절히 유지되도록 순방향 커버리지를 설정하여야 한다.
FA간 하드 핸드오프가 필요한 주파수의 순방향 커버리지는 기본 주파수의 커버리지보다 작게 설정하여야 한다. 주파수의 순방향 커버리지를 기본 주파수의 커버리지보다 작게 설정할수록 기본 주파수의 채널 상태가 양호하므로 FA간 하드 핸드오프의 성공률을 높일 수 있으나, 너무 일찍 기본 주파수로 핸드오프됨에 따라 기본 주파수의 부하가 늘어난다. 따라서, 기본 주파수의 트래픽 채널 상태가 양호한 커버리지까지 최대한 넓혀 기본 주파수의 커버리지보다는 작게 설정하여야 한다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이 FA간 하드 핸드오프가 필요한 주파수의 순방향 커버리지는 기본 주파수가 소프트 핸드오프를 시도하는 지점까지 설정하는 것이 바람직하다.
도 4 는 FA간 하드 핸드오프할 주파수 각각에 대한 Ec/Io가 거리에 따라 변화하는 상태를 표시한 설명도로서, 도면에서 a는 기본 주파수, b는 FA간 하드 핸드오프할 주파수를 각각 나타낸다. 또한, 그래프 횡축에 표시된 d1, d, d2, 및 d3은 도 3에 표시된 각 지점을 나타낸 것이며, T_ADD는 인접 기지국이 후보 기지국에 들어가기 위해 만족해야 하는 기지국 파일럿 세기 값이고, T_DROP은 기지국이 활성 집합에 남기 위한 최저 신호 레벨값이다.
도 4의 그래프에 도시된 바와같이, 기지국2 가까이에서는 주파수 할당(FA)간 하드 핸드오프 대상 주파수는 기본 주파수보다 커버리지가 작도록 그 출력을 조정하였으므로 그래프에서의 Ec/Io도 작게 나타난다.
단말기가 기지국2 중심에서 기지국4로 이동함에 따라 기본 주파수(a)는 인접 셀 간섭에 따라 전구간에서 Ec/Io가 일정한 비율로 감소한다. 그러나, 하드 핸드오프 대상 주파수(b)는 기지국2의 중심에서 d1까지는 동일 기지국 다른 섹터로부터의 간섭 때문에 일정한 비율로 감소하다가 d1과 d2 사이의 구간에서는 간섭이 없기 때문에 기본 주파수에 비해 Ec/Io가 서서히 감소하고, d2 이후에는 출력이 미치지 않아 Ec/Io가 급격히 감소한다.
기본 주파수(a)와 FA간 하드 핸드오프 대상 주파수(b)의 Ec/Io가 기지국 중심에서 멀어져감에 따라 상기 그래프에서와 같이 변하므로, 상기 FA간 하드 핸드오프 대상 주파수(b)로 통화중인 단말기가 커버리지 경계 지점(d2)에 도달하기전의 지점(d)에서 FA간 하드 핸드오프의 판단이 시작되어야 한다.
따라서, FA간 하드 핸드오프 대상 주파수로 통화중인 단말기가 상기 지점(d)에 있음을 기지국이 감지하고 FA간 하드 핸드오프의 판단을 시작하기 위하여, 미리 단말을 상기 지점(d)에 두고 다음 파라미터의 값을 측정하여 FA간 하드 핸드오프 결정 알고리즘의 임계치를 설정하는 것이 요구된다. 그리고, 이러한 임계치 설정을 전제로하여 FA간의 핸드오프를 실행할 것인지 여부를 판단하게 된다.
도 5 는 본 발명에 따른 FA간의 하드 핸드오프(Hard Handoff) 판단 절차에 대한 일실시예 흐름도이다.
여기에서 사용되는 FA간 하드 핸드오프 결정 알고리즘의 임계치 파라미터는 다음과 같다.
우선, 순방향 프레임의 임계치(fwd_ferl)는 단위 시간마다 이레이저 비트를 통해 계산한 순방향 프레임 에러율에 대한 임계치이다.
활성군 파일럿 신호세기의 임계치(pilot1)는 PMRO로 요구하여 단말이 보낸 PSMM으로부터 얻은 활성군 파일럿 신호세기에 대한 임계치이다.
순방향 트래픽 채널 이득치의 임계치(max_gain1)는 순방향 트래픽 채널 이득치(digital gain)에 대한 임계치이다.
역방향 트래픽 채널 전력제어 기준치의 임계치(rvs_eb_no1)는 역방향 트래픽 채널 전력제어 기준치(Eb/No set point)에 대한 임계치이다.
기지국과 단말기간 거리의 임계치(dist1)는 라운드 트립 지연(Round Trip Delay)으로 계산된 기지국과 단말기간 거리에 대한 임계치이다.
주파수 할당(FA)간 경계지역은 기지국/셀번호로 표기되는 임계치이다.
전술한 종래의 알고리즘은 순방향 FER과 파일럿 신호세기만으로 FA간 하드 핸드오프를 결정하였다. 그러나, 본 발명에 따른 알고리즘은 순방향 트래픽 채널의 이득치, 역방향 트래픽 채널 전력제어 기준치, 기지국과 단말기간 거리 등의 정보를 추가하여 FA간 하드 핸드오프 결정하기 위한 정확도를 높인다. 또한, 이 알고리즘이 기지국 제어기(BSC) 호처리 모듈(CCP)내에 있음으로 인해 소프트 핸드오프만이 가능한 셀에서 불필요하게 FA간 하드 핸드오프를 시도하지 않도록 FA간 하드 핸드오프가 필요한 셀들의 번호를 저장하였다가 이들 셀에서만 수행함으로써 알고리즘에 의한 부하를 최소화한다.
이들 6개의 파라미터는 우선 순위를 가질 수도 있으며, 임계치의 커버리지를 적절하게 조정함으로써 중요도에 따라 FA간 하드 핸드오프를 결정할 수 있다.
FA간 하드 핸드오프를 결정하는 일실시예 알고리즘은 도 5에 도시된 바와 같이 표시되며, 기지국 제어기(BSC)내 호 처리 모듈(CCP)에서 소프터, 하드 등 핸드오프 타입을 결정하는 블록에 추가되어야 한다.
단말기가 기지국2에서 기지국4 방향으로 이동하면서 FA간 하드 핸드오프 대상 주파수로 통화를 하면 단말기가 매 프레임마다 순방향 트래픽 채널의 에러 여부를 보내온 이레이저 비트(Erasure Bit)를 단위시간마다 모아 계산한 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하였는지를 판단한다(501).
판단결과, 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하면 현재 단말기가 다른 주파수 채널 수를 갖는 기지국과의 경계지역에 위치해 있는지를 판단하고(502), 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하지 않았으면 통화 가능 상태로 인식하고 FA간 하드 핸드오프 판단 절차를 종료한다(508).
만일, 현재 단말기가 다른 주파수 채널 수를 갖는 기지국과의 경계지역에 위치해 있으면 순방향 트래픽 채널 메시지로서 단말기가 PSMM을 보내도록 요구하여 단말기가 보낸 PSMM으로부터 단말기가 유지하고 있는 활성군 파일럿들의 신호세기가 설정된 임계치의
Figure kpo00000
사이에 있는지를 판단하고(503), 현재 단말기가 다른 주파수 할당(FA) 수를 갖는 기지국간의 경계지역에 위치해 있지 않으면 상기 판단 절차를 종료한다(508).
그리고, 상기 활성군 파일럿들의 신호세기가 활성군 파일럿 신호세기 임계치의
Figure kpo00001
사이에 있으면 순방향 트래픽 채널의 이득치가 설정된 임계치를 초과하였는지를 판단하고(504), 활성군 파일럿들의 신호세기가 활성군 파일럿 신호세기 임계치의
Figure kpo00002
사이에 있지 않으면 상기 판단 절차를 종료한다(508).
판단결과, 상기 순방향 트래픽 채널의 이득치가 설정된 임계치를 초과하였으면 보코더에서 매 프레임마다 계산하는 역방향 트래픽 채널의 전력제어 기준치(Eb/No set point)가 설정된 임계치를 초과하였는지를 판단하고(505), 순방향 트래픽 채널의 이득치가 설정된 임계치를 초과하지 않으면 상기 판단 절차를 종료한다(508).
또한, 상기 역방향 트래픽 채널의 전력제어 기준치가 설정된 임계치를 초과하면 라운드 트립 지연(Round trip delay)으로 계산된 기지국과 단말기간 거리가 설정된 임계치를 초과하는지를 판단하고(506), 상기 역방향 트래픽 채널의 전력제어 기준치가 설정된 임계치를 초과하지 않았으면 통화 가능 상태로 인식하고 상기 판단 절차를 종료한다(508).
마지막으로, 기지국과 단말기간 거리가 설정된 임계치를 초과하면 FA간 하드 핸드오프를 결정하여 새로운 주파수와 프레임 옵셋, 채널 등의 자원을 할당하고(507), 상기 기지국과 단말기간 거리가 설정된 임계치를 초과하지 않으면 통화 가능 상태로 인식하고 상기 수행을 종료한다(508).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 코드분할다중접속 디지털 이동통신 시스템에서 소프트웨어적인 처리에 의해 FA간 하드 핸드오프를 수행하도록 하므로써, 파일럿 비콘 사용을 위한 시설 등의 투자비를 줄일 수 있도록 할 뿐만아니라 핸드오프할 주파수의 적정 커버리지와, 신뢰성있는 하드 핸드오프 실행 여부의 판단을 통해 FA간 하드 핸드오프의 성공률을 현저하게 제고시키는 매우 우수한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법에 있어서,
    하드 핸드오프를 필요로하는 주파수의 순방향 커버리지를 기본 주파수가 소프트 핸드오프를 시도하는 지점을 넘지 않도록 설정하는 제 1 단계;
    주파수 할당간의 하드 핸드오프 실행 여부를 판단하기 위한 파라미터의 임계치를 상기 제 1 단계의 커버리지내의 소정 지점에서의 측정값에 근거하여 설정하는 제 2 단계; 및
    상기 설정된 임계치를 이용하여 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 실행 여부를 판단하는 제 3 단계
    를 포함하여 이루어진 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    순방향 트래픽 채널의 에러 여부를 보내온 이레이저 비트를 단위 시간마다 계산한 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 4 단계;
    활성군 파일럿 신호세기가 활성군 파일럿 신호세기 임계치의 소정의 값 사이에 있는지를 판단하는 제 5 단계; 및
    현재 단말기가 다른 주파수 채널 수를 갖는 기지국과의 경계 지역에 위치해 있는지를 판단하는 제 6 단계
    를 포함하여 이루어진 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    순방향 트래픽 채널의 에러 여부를 보내온 이레이저 비트를 단위 시간마다 계산한 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 4 단계;
    활성군 파일럿 신호세기가 활성군 파일럿 신호세기 임계치의 소정의 값 사이에 있는지를 판단하는 제 5 단계; 및
    순방향 트래픽 채널의 이득치가 순방향 트래픽 채널 이득치의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 6 단계
    를 포함하여 이루어진 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    순방향 트래픽 채널의 에러 여부를 보내온 이레이저 비트를 단위 시간마다 계산한 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 4 단계;
    활성군 파일럿 신호세기가 활성군 파일럿 신호세기 임계치의 소정의 값 사이에 있는지를 판단하는 제 5 단계; 및
    보코더에서 매 프레임마다 계산하는 역방향 트래픽 채널의 전력제어 기준치가 역방향 트래픽 채널 전력제어 기준치의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 6 단계
    를 포함하여 이루어진 주파수 할당간의 하드 핸드오프 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    순방향 트래픽 채널의 에러 여부를 보내온 이레이저 비트를 단위 시간마다 계산한 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 4 단계;
    활성군 파일럿 신호세기가 활성군 파일럿 신호세기 임계치의 소정의 값 사이에 있는지를 판단하는 제 5 단계; 및
    기지국과 단말기간 거리가 기지국과 단말기간 거리의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 6 단계
    를 포함하여 이루어진 주파수 할당간의 하드 핸드오프 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계에서 설정되는 순방향 커버리지는,
    상기 기본 주파수의 커버리지보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 주파수 할당간의 하드 핸드오프 방법.
  7. 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법에 있어서,
    하드 핸드오프를 필요로하는 주파수의 순방향 커버리지를 기본 주파수가 소프트 핸드오프를 시도하는 지점을 넘지 않도록 설정하는 제 1 단계;
    주파수 할당간의 하드 핸드오프 실행 여부를 판단하기 위한 파라미터의 임계치를 상기 제 1 단계의 커버리지내의 소정 지점에서의 측정값에 근거하여 설정하는 제 2 단계;
    순방향 트래픽 채널의 에러 여부를 보내온 이레이저 비트(Erasure Bit)를 단위시간마다 모아 계산한 프레임 에러율이 순방향 프레임 에러율의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 3 단계;
    현재 단말기가 다른 주파수 채널 수를 갖는 기지국과의 경계지역에 위치해 있는지를 판단하는 제 4 단계;
    단말기가 보낸 파일럿 세기 측정 메시지로부터 단말기가 유지하고 있는 활성군 파일럿들의 신호세기가 파일럿 신호세기 임계치의 소정의 값 사이에 있는지를 판단하는 제 5 단계;
    순방향 트래픽 채널의 이득치가 순방향 트래픽 채널 이득치의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 6 단계;
    보코더에서 매 프레임마다 계산하는 역방향 트래픽 채널의 전력제어 기준치가 역방향 트래픽 채널 전력제어 기준치의 임계치를 초과하였는지를 판단하는 제 7 단계; 및
    기지국과 단말기간 거리가 기지국과 단말기간 거리의 임계치를 초과하는지를 판단하는 제 8 단계
    를 포함하여 이루어진 주파수 할당(FA)간의 하드 핸드오프 방법.
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