KR20020026384A - 하나 이상의 트래픽 채널들을 위한 채널 할당들을포워딩하는 방법 - Google Patents

하나 이상의 트래픽 채널들을 위한 채널 할당들을포워딩하는 방법 Download PDF

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KR20020026384A
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Abstract

원격 유닛(101)은 기지국(103)에 대한 제어 채널을 모니터하고, 프로브 메시지(301)를 기지국(103)에 보낸다. 기지국(103)은 로케이션 정보(305)와 함께 프로브 메시지를 제어기(115)에 포워딩한다. 제어기(115)는 원격 유닛(101)에 대한 근사 거리를 결정한다. 근사 거리에 기초하여, 제어기(115)는 적어도 하나의 부가 사이트를 결정한다. 채널 할당 메시지(309 또는 401)는 원격 유닛(101)에 포워딩되고, 그 메시지는 적어도 하나의 부가 사이트와 기지국(103)의 적어도 하나와 관련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함한다.

Description

하나 이상의 트래픽 채널들을 위한 채널 할당들을 포워딩하는 방법{Method of forwarding channel assignments for one or more traffic channels}
통신 시스템들은 기지국들의 대응하는 서비스 커버리지 영역들에 위치한 통신 유닛들에 통신 서비스들을 제공하는, 전형적으로 복수의 기지국들, 제어기, 홈 로케이션 레지스터(HLR), 이동 스위칭 센터(MSC)를 포함하는, 인프러스트럭쳐를 포함한도록 공지되어 있다. 이와 같은 통신 시스템의 한 예는 셀 방식 통신 시스템이다. 셀 방식 시스템에서, 통신하기를 희망하는 원격 유닛(예를 들어, 이동 또는 휴대용 무선전화)은 원격 유닛이 위치하는 커버리지 영역를 서비스하는 기지국에 채널 요청 메시지를 보낸다. 채널 요청 메시지를 수신하자 마자, 셀 방식 시스템의 인프러스트럭쳐는 통신을 위한 통신 채널을 할당하고, 원격 유닛은 서빙 기지국을 통해 전화 네트워크 가입자 또는 다른 원격 유닛과 통신을 시작한다. 전형적으로, 기지국과 원격 스테이션간의 다중 액세스 와이어리스 통신은 음성, 데이터, 비디오와 같은 통신 신호들이 전송되는 경로들을 제공하는 통신 자원들 또는 무선 주파수(RF) 채널들을 통해 발생한다.
셀 방식 통신 시스템의 한 유형인, 코드 분할 다중 접속(CDMA)은 주어진 와이어리스 스펙트럼 할당을 위한 높은 대역폭 효율을 얻기 위해 확산 스펙트럼 디지털 기술을 이용한다. CDMA는 광범위한 주파수 스펙트럼을 가로질러 삽입된 코딩된 신호를 추출하기 위해 파워를 처리하는 것에 의지한다. 많은 다른 오버레이된 원하지 않는 신호들중으로부터 원하는 신호를 추출하기 위해서, 희망된 신호와 상관된 코드를 이용한다. 코딩의 사용은 더 많은 채널들이 서로 캐리어들의 오버레잉에 의해 유도되게 하고, 대역폭의 헤르츠당 유도된 채널들의 형태로 실행을 매우 강화하게 한다.
본 발명은 통신 시스템들에 관한 것으로, 통신 시스템들에서 채널 할당들에 한정되지 않는 통신 시스템들에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 통신 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 단일 호출을 위한 다중 채널 할당들을 포워딩하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 단일 호출을 위한 다중 채널 할당들을 포워딩하는 방법들을 도시하는 흐름도.
같은 캐리어 주파수를 공유하는 다중 사용자들에 의해 기인된 고유의 간섭(interference)으로 인해, 액세스 또는 호출 셋업(call setup) 실패들은 수적으로 중요하다. 즉, 그 고유의 그리고 이웃하는 셀들에서의 사용자에 의해 기인된 간섭때문에, 원격 유닛이 신뢰할 수 있는 방식으로 호출 셋업을 얻는 것은 곤란하며, 그에 의해 셋업 실패가 된다.
따라서, 호출 셋업을 제공하는 더 신뢰할 수 있는 방법이 필요하다.
이하의 것은 호출을 더 신뢰할 수 있게 셋업하기 위해서 다중 사이트들에서 호출을 셋업하는 장치 및 방법을 설명한다. 호출 요청의 기점 베이스 사이트로부터 떨어진 위치 또는 더 부가 사이트들상의 위치에 기초하여, 그 기점으로부터 호출을 동시에 지지할 수 있는 것이 확인된다. 또는, 호출은 기점 사이트에서 셋업될 수 있고, 그 후 부가 사이트들로 핸드오프에 즉시 참가할 수 있다.
본 발명의 한 실시예는, 원격 유닛에 의해 기지국에 프로브(probe) 메시지를 보내는 단계와, 로케이션 정보와 함께 프로브 메시지를 제어기에 포워딩(forwarding)하는 단계와, 로케이션 정보에 기초하여, 적어도 하나의 부가 사이트를 결정하는 단계와, 원격 유닛에, 적어도 하나의 부가 사이트와 기지국의 적어도 하나와 관련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함하는 채널 할당 메시지를 포워딩하는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는, 원격 유닛에 의해 기지국에 대한 제어 채널을 모니터하고, 프로브 메시지를 기지국에 보내는 단계를 더 포함하는 방법을 포함한다. 기지국은 로케이션 정보와 함께 프로브 메시지를 제어기에 포워딩한다. 제어기는 원격 유닛에 대한 근사 거리를 결정한다. 근사 거리에 기초하여, 제어기는 적어도 하나의 부가 사이트를 결정한다. 채널 할당 메시지는 원격 유닛에 포워딩되고, 그 메시지는 적어도 하나의 부가 사이트와 기지국의 적어도 하나와 관련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 제어기에 의해 실행될 수 있는 방법을 포함하며, 그 방법은 기지국으로부터, 로케이션 정보와 함께 프로브 메시지를 수신하는 단계와, 로케이션 정보에 기초하여, 적어도 하나의 부가 사이트와 적어도 하나의 기지국과 관련된 적어도 하나 이상의 트래픽 채널들을 결정하는 단계를 포함한다. 그 방법은 기지국의 커버리지 영역의 각 섹터에 대한 테이블에서 적어도 하나의 부가 사이트의 리스트를 만드는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 기지국에 의해 실행될 수 있는 방법을 포함하고, 그 방법은 원격 유닛으로부터 프로브 메시지를 수신하는 단계와, 로케이션 정보와 함께 프로브 메시지를 제어기에 포워딩하는 단계와, 원격 유닛에, 적어도 하나의 부가 사이트와 기지국의 적어도 하나와 관련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함하는 채널 할당 메시지를 포워딩하는 단계를 포함한다. 프로브 메시지는 개시 메시지 및 종료 메시지중 하나 일 수 있다. 로케이션 정보는 원격 유닛으로부터 기지국까지의 거리 정보를 포함할 수 있다. 제어기는 원격 유닛에 대한 근사 로케이션을 결정할 수 있고, 그 근사 로케이션은 로케이션 정보에 기초하고, 근사 로케이션은 기지국의 커버리지 영역의 섹터를 포함한다.
본 발명에 따른 통신 시스템의 블록도는 도 1에 도시되어 있다. 모토로라 인코포레이티드사로부터 이용가능한 StarTACTM셀 방식 전화와 같은 원격 유닛(101)은 적어도 하나의 베이스 트랜시버 스테이션(BTS)를 각각 포함하고 또한 기지국으로서 공지된 복수의 베이스 사이트들(103,105,107)을 포함하는 시스템과 통신한다. 각기지국(103,105,107)은 각각의 커버리지 영역(109,111,113)에 통신 서비스들을 제공한다. 적어도 하나의 기지국은 모토로라 인코포레이티드사로부터 이용가능한 모델 SC9600 또는 SC604 베이스 트랜시버 스테이션들과 같은 각 기지국(103,105,107)에 위치하고, 이하 각각 기지국(103,105,107)으로 불린다. 각 기지국은 전형적으로 대시 라인들로 도시된 바와 같은, 섹터된 커버리지 영역을 가지며, 그에 의해 다양성 형태의 수신을 설명한다. CDMA 시스템에서, 수신된 메시지의 신뢰성을 높게 하기 위해서 원격 유닛(101)이 2개 이상의 기지국들(103,105,107)과 동시에 접촉되는 것이 일반적으로 우선된다.
다중 트래픽 채널들을 위한 채널 할당 메시지를 포워딩하는 방법을 도시하는 흐름도가 도 2에 도시된다. 단계 201에서, 기지국에 대한 제어 채널을 모니터링한 후, 원격 유닛(101)은 그 기지국(103)에 프로브 메시지를 보낸다. 프로브 메시지는 네트워크와의 접속 구현을 요청하기 위해 원격 유닛(101)에 의해 전송되는 개시 메시지, 또는 원격 유닛(101)으로의 접속을 확립하도록 시도할 때, 예를 들어 원격 유닛(101)을 랜드 유저(land user)가 호출할 때, 네트워크에 의해 보내지는 페이지에 응답하기 위해 원격 유닛(101)에 의해 사용되는 종료 메시지일 수 있다. 단계 203에서 프로브 메시지는 로케이션 정보와 함께 제어기(115)에 포워딩된다. 바람직한 실시예에서, 기지국(103)은 원격 유닛(101)에 대한 로케이션 정보를 결정한다.
바람직한 실시예에서, 로케이션 정보는 기지국(103)으로부터 원격 유닛(101)까지의 추정 거리를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 원격 유닛(101)과 각 기지국 사이의 신호의 전파 시간은 상관 수신기로 자동으로 계산된다. 처리 단계들은 칩정확도(예를 들어, 칩의 1/16) 하에 시간-정렬된 의사 노이즈(PN : Pseudo Noise) 시퀀스 코딩된 신호의 전송과, 상관 알고리즘을 이용하여 수신기에서 이 신호를 상관하는 것을 포함한다. 변조 시퀀스, 예를 들어, PN 시퀀스가 공지되어 있으며 동기화에 사용되고 처리들을 펼치기 때문에, 주어진 칩의 수신의 정확한 시간이 결정될 수 있다. 다중 관련 신호들을 위한 수신 시간을 결정함으로써, 시간 지연이 계산될 수 있고 거리 추정을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 이 측정의 정확도는 약 32 미터이다. 그러므로, 원격 유닛(101)은 ±16 미터의 반경을 갖는 원상에 위치할 수 있다. 이 거리는 단계 203에서 프로브 메시지와 함께@ 로케이션 정보로서 제어기에 포워딩되는 것이다. 대안적으로, 로케이션 정보는 원격 유닛(101)에 대한 특정 로케이션을 포함할 수 있고, 그 로케이션은 종래기술에 공지된 바와 같은 GPS(글로벌 포지셔닝 시스템) 장치에 의해 제공될 수 있는 것과 같이, x-y 좌표, 경도 및 위도에 의해 제공될 수 있다.
단계 205에서, 단계 203에서 보낸 로케이션 정보에 기초하여, 제어기(15)는 기지국(103)을 포함하는 기점 사이트로의 부가 사이트들을 결정한다. 이들 부가 사이트들은, 기점 기지국(103)을 갖는 기점 사이트외에 그 현재 로케이션 정보에 기초하여 원격 유닛(101)으로 적절한 신호 품질을 또한 제공할 수 있는 사이트들이다. 부가 사이트들은 비록 사이트들이 시스템 레이아웃, 로컬 터레인(local terrain), 로컬 구조들에 의해 기인된 지연들 또는 손실들에 의존하지 않을 수 있을지라도, 기점 사이트와 인접한 또는 이웃하는 사이트들일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 근사 로케이션 또는 거리는 단계 203에서 보낸 로케이션 정보로부터 결정된다. 이 근사 로케이션은 상술한 바와 같이 결정된다. 바람직한 실시예에서, 로케이션 정보는 원격 유닛이 현재 위치하는 기점 기지국(103)의 거리 및 섹터(도 1에 도시된 점선들에 의해 도시됨)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 제어기(15)는 단계 203으로부터의 거리, 기점 기지국(103) 확인, 원격 유닛(101)이 전송된 것으로부터의 섹터, 원격 유닛(101)을 위한 호출 요청를 서비스할 수 있는 것으로서 확인된 그 기지국(103) 및 부가 사이트들을 위한 PN 오프셋들을 포함하는 룩업 테이블을 만든다.
룩업 테이블은 가장 강한 이웃 섹터들/셀들의, Ec/lo로 표현된, 파일럿 세기에 관한 정보를 포함하는 축적 파일럿 세기 측정 리포트 메시지들(PSMM : Pilot Strength Measurement Report Messages)에 의해 생성된다. 거리 정보는 또한 PSMM 메시지들상에 측정되고, 그것은 허용가능한 신호 품질을 갖는 이웃하는 셀들을 확인하는데 도움이 된다. 이와 같은 테이블의 예는 다음과 같이 나타난다.
상기 테이블에서, BTS ID는 가능한 이웃인 BTS 또는 기지국의 확인이고; SECTOR는 도 1에서 점선들로 표시된 커버리지 영역의 섹션이고; PN OFFSET는 각 섹터를 확인하기 위해 사용된 의사 노이즈 오프셋값이고; PN SITE 1은 PSMM에서 보고된 이웃 사이트의 PN OFFSET(예를 들어, 258)이고, PN SITE 2는 PSMM에서 보고된 다른 이웃사이트의 PN OFFSET이다. 제어기(115)는 기점 기지국(103), 거리 정보, 부가 사이트 정보와 룩업 테이블에서의 섹터들에 기초하여 룩업 테이블에서의 모든 섹터들에 대해 동시에 하나의 채널(통신 자원)을 할당하기 시작한다.
단계 207에서, 할당된 채널들에 원격 유닛을 할당하기 위한 두 개의 다른 옵션들이 있다: 호출의 시작시에 각 사이트에서 채널들에 원격 유닛(101)을 할당하는 것 또는 원격 유닛(101)을 기점 기지국에 할당하고 부가 사이트들에 원격 유닛을 핸드오프하는 것. 단계 207에서, 제어기(115)가 원격 유닛(101)에 대해 동시에 모든 사이트들을 할당할 것이라고 결정되면, 처리는 단계 209로 계속되어, 채널 할당 메시지는 기지국(103)에서 및 단계 205에서 결정된 각 부가 사이트에서의 트래픽 채널들을 위한 원격 유닛에 보내진다. 그 후, 원격 유닛(101)은 단계 211에서 호출에 참가하고, 처리가 종료된다. 도 4의 흐름도는 이들 단계들을 위한 메시지 시퀀싱을 설명한다.
본 발명의 가능한 메시지 스트림의 흐름도 또는 바운스(bounce) 차트는 도 3에 도시되어 있다. 프로브 메시지(301)는 원격 유닛(101)으로부터 기지국(BTS)(103)에 보내진다. 기지국(103)은 BTS ACK 메시지(303)를 원격 유닛(101)에 보내고, 그 메시지(303)는 원격 유닛(101)이 프로브 메시지를 다시 보내는 것을 방지하기 위해서 프로브 메시지를 기지국(103)이 수신하였다는 것을 원격 유닛에 통지한다. 기지국(103)은 로케이션 정보를 결정한 후, 제어기(115)에 로케이션 정보(305)와 함께 채널-요청된 메시지를 보낸다. 제어기(115)는 원격 유닛(101)에 할당하기 위해 요청된 채널 및 PM 오프셋들을 결정하고 포함된 각 기지국을 위한 다중 채널들을 셋업하기 시작한다. 제어기(115)는 채널-요청된 메시지(307)를 MSC(117)로 보낸다. 제어기(115)는 PN 오프셋들을 결정한 후에, 단계 205에서 결정된 바와 같은 부가 사이트들의 각각에서의 기지국과 기점 기지국(103)을 위한 채널 할당된 메시지(309)를 보낸다. 바람직한 실시예에서, 기지국(103)은 원격 유닛(101)에 IS-95 전문(311)을 보내고, 부가 사이트들의 각각에서 기지국(105,107)은 또한 개별 메시지들(313,315)로 IS-95 전문을 원격 유닛(101)에 보낸다. 타겟 채널 지정시에, 페이징 할당 메시지(317)는 기점 기지국(103)을 위한 페이징 채널상에 보내지고, 호출이 시작된다.
본 발명의 가능한 메시지 스트림의 바운스 차트의 흐름도는 도 4에 도시된다. 이 흐름도는, 원격 유닛(101)이 우선 기점 기지국(103)으로 셋업되고, 그 후 부가 사이트들이 핸드오프 이전에 셋업될 수 있을지라도, 그 직후 부가 사이트들에 핸드오프되는 상황을 나타낸다. 메시지들(301 내지 307)은 도 3에 관련되어 설명된 것과 같다. 이 메시지 스트림은 메시지(401)에서 도 3의 것으로부터 분기되고, 그 메시지는 기점 기지국(103)만을 위한 채널 할당된 메시지이다. 바람직한 실시예에서, 단지 IS-95 전문(311)은 기점 기지국(103)으로부터 원격 유닛(101)으로 보내지고, 기점 기지국(103)만으로의 채널 할당은 메시지(403)에서 기지국(103)으로부터 원격 유닛(101)으로 보내진다. 원격 유닛(101)은 기지국(103)에 전문 메시지(405)로 응답하고, 그것은 BTS ACK 메시지(407)로 응답한다. 기점 기지국(103)의 트래픽 채널상의 원격 유닛의 검출후에, 제어기는 기지국(103)에 부가 사이트들의 각각에 대한 핸드오프 방향 메시지(409)를 보내고, 그 메시지는 핸드오프 메시지(411)에서원격 유닛(101)에 포워딩되고, 그 메시지는 제어기(115)에 의해 선택된 부가 사이트들에 즉시 원격 유닛(101)을 위한 핸드오프를 제공한다. 바람직한 실시예에서, 제어기(115)는 채널 요청된 메시지(305)의 수신시에 부가 사이트들을 선택하고, 기점 사이트 뿐만 아니라 부가 사이트들상에 호출을 셋업한다. 대안적으로, 제어기(115)는 채널 요청된 메시지(305)의 수신시에 호출을 할당하도록 기점 기지국(103)만을 선택할 수 있고, 핸드오프 메시지(409)를 발행하기 이전에 부가 사이트들을 선택할 수 있다.
본 발명은 호출 셋업 실패들을 피하기 위해 호출을 셋업하는 더 신뢰할 수 있는 방법을 제공한다. 단일 호출을 위한 다중 사이트들에서 통신 자원의 하나 이상의 채널을 미리 선택하고 미리 셋업함으로써, 원격 유닛은 실패없이 호출 셋업을 달성하는 더 양호한 기회를 갖는다. 2개의 대안의 방법들이 제공되고, 하나는 모든 사이트들이 동시에 셋업되는 것이고, 다른 하나는 부가 사이트들에 핸드오프가 뒤따르는, 기점 사이트가 셋업되는 것이다. 본 발명은 통신 시스템의 인프러스트럭쳐에서 단독으로 실행될 수 있고, 그에 의해 원격 유닛들의 수십만의 프로그램이 이미 필드내에 필요로 하는 것을 회피할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 UMTS(Universal Mobile Terrestrial System) 표준들 뿐만 아니라 IS-95A 표준을 이용하는 CDMA 시스템들을 위해 특히 유용하다.
본 발명은 그 정신 또는 필수적 특성들을 벗어나지 않고 다른 특정 형태들로 실시될 수 있다. 설명된 실시예들은 모든 점에서 제한을 위한 것이 아닌 단지 설명은 위한 것으로서 고려되어야 한다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞의 설명에 의해서 보다는 오히려 첨부된 청구항들에 의해 표시된다. 청구항들의 의미 및 범위내에서 일어나는 모든 변형들은 그 청구항들의 범위내에서 포함된다.

Claims (10)

  1. 원격 유닛에 의해, 기지국에 프로브(probe) 메시지를 보내는 단계와;
    로케이션 정보와 함께 상기 프로브 메시지를 제어기에 포워딩(forwarding)하는 단계와;
    상기 로케이션 정보에 기초하여, 적어도 하나의 부가 사이트를 결정하는 단계와;
    상기 원격 유닛에, 상기 적어도 하나의 부가 사이트와 상기 기지국의 적어도 하나와 관@련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함하는 채널 할당 메시지를 포워딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가 사이트는 상기 기지국의 커버리지 영역(coverage area)의 각 섹터에 대한 테이블(table)에서 발견되는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가 사이트의 각각에 대한 트래픽 채널은 핸드오프(handoff) 메시지로 보내지는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제어기에 의해, 상기 원격 유닛에 대한 근사 로케이션을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 근사 로케이션은 상기 로케이션 정보에 기초하고, 상기 근사 로케이션은 상기 기지국의 커버리지 영역의 섹터를 포함하는, 방법.
  5. 원격 유닛에 의해, 기지국에 대한 제어 채널을 모니터링하는 단계와;
    상기 원격 유닛에 의해, 프로브 메시지를 상기 기지국에 보내는 단계와;
    상기 기지국에 의해, 거리 정보와 함께 상기 프로브 메시지를 제어기에 포워딩하는 단계와;
    상기 제어기에 의해, 상기 원격 유닛에 대한 근사 거리를 결정하는 단계와;
    상기 근사 거리에 기초하여, 상기 제어기에 의해, 적어도 하나의 부가 사이트를 결정하는 단계와;
    상기 원격 유닛에, 상기 적어도 하나의 부가 사이트와 상기 기지국의 적어도 하나와 관련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함하는 채널 할당 메시지를 포워딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 기지국으로부터, 로케이션 정보와 함께 프로브 메시지를 수신하는 단계와;
    상기 로케이션 정보에 기초하여, 적어도 하나의 부가 사이트를 결정하는 단계와;
    상기 적어도 하나의 부가 사이트와 상기 기지국의 적어도 하나와 관련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함하는 채널 할당 메시지를 포워딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부가 사이트의 각각에 대한 트래픽 채널은 핸드오프 메시지로 보내지는, 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 원격 유닛에 대한 근사 로케이션을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 근사 로케이션은 상기 로케이션 정보에 기초하고, 상기 근사 로케이션은 상기 기지국의 커버리지 영역의 섹터를 포함하는 상기 근사 로케이션 결정 단계와;
    상기 근사 로케이션으로부터 적어도 하나의 부가 사이트를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 원격 유닛으로부터, 프로브 메시지를 수신하는 단계와;
    로케이션 정보와 함께 상기 프로브 메시지를 제어기에 포워딩하는 단계와;
    상기 원격 유닛에, 상기 적어도 하나의 부가 사이트와 상기 기지국의 적어도 하나와 관련된 하나 이상의 트래픽 채널들을 포함하는 채널 할당 메시지를 포워딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원격 유닛으로부터 상기 기지국까지의 거리에 기초하여 상기 로케이션 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
KR1020027003178A 2000-07-10 2001-07-10 하나 이상의 트래픽 채널들을 위한 채널 할당들을포워딩하는 방법 KR100642039B1 (ko)

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