전용 및 고속 공유 채널들을 위한 하드 핸드오프 절차 document_id A220623068160

무선 통신 시스템들은 잘 알려져 있으며, 널리 사용되고 있다. 일반적인 시스템들은 특정 지리학적 영역들 또는 셀들을 서비스하도록 배열된 복수의 기지국들을 포함한다. 그 각각은 이동국이 현재 위치된 셀을 서비스 제공하는 기지국과 통신하는 것과 같이 무선 통신 시스템을 통해 통신하기 위해 이동국을 사용할 수 있다. 이동국이 하나의 셀에서 또 다른 셀로 이동함에 따라, 그 이동국에 대한 통신들은 상이한 시간들에서 상이한 기지국들에 의해 처리되어야 한다. 이동국이 하나의 셀에서 또 다른 셀로 이동함에 따라 그 이동국에 대한 통신들은 하나의 셀을 서비스하는 기지국으로부터 다른 셀을 서비스하는 기지국으로 이전된다. 기지국들 간의 이동국에 대한 통신들을 이전하는 프로세스는 "핸드오프(handoff)"로서 알려져 있다. 일반적으로, 이동국은 어떤 기지국이 통신들을 위해 유용한 신호를 제공하는지를 결정하기 위해 파일롯 신호 또는 다른 신호 세기 표시자를 모니터한다. 이동국이 현재 위치되는 셀의 에지에 접근함에 따라, 그 셀을 서비스하는 기지국으로부터의 신호는 일반적으로 약해지는 반면 인접한 셀의 기지국으로부터의 신호는 점점 강해진다. 많은 사례들에서, 이동국은 이들 상태들을 인지하고 다음의 기지국으로 핸드오프를 요청한다. 요청된 기지국은 종종 타겟 기지국으로 불리운다. 기존의 통신 프로토콜들에 따르면, 이동국들은 기지국들의 파일롯 신호들의 상대적인 측정 세기들에 기초하여 하나 이상의 기지국들로의 핸드오프를 요청할 수 있다. 무선 통신 네트워크들은 또한 이동국들로부터의 주기적인 측정 보고들 또는 하나 또는 그 이상의 셀들에서의 베어러(bearer) 트래픽 관리와 같은 다른 이유들로 핸드오프 절차들을 트리거할 수 있다. 무선 통신 시스템의 한 유형은 코드 분할 다중화 액세스(Code Division Multiple Access; CDMA) 시스템으로서 알려져 있다. CDMA 시스템들에 사용된 핸드오프들은 "소프트" 핸드오프들로서 알려져 있다. 소프트 핸드오프 절차들을 이용하는 무선 네트워크 및 이동국은 기존의 또는 현재의 서빙 기지국과의 통신을 중단하기 전에 타겟 기지국과의 통신을 수립한다. 소프트 핸드오프 절차 동안, 이동국은 하나 이상의 기지국과 동시적인 통신을 수행한다. 소프트 핸드오프 절차들은 일반적으로 적어도 하나의 기지국을 통해 이동국과 무선 네트워크 간에 통신의 중단이 없음을 보장하기 위해 이용된다. 결국, 소프트 핸드오프 프로세스는 완료되고 이동국은 핸드오프가 완료된 후 기존의 또는 서빙 기지국이 되는, 타겟 기지국을 통해서만 통신한다. CDMA 시스템들에서의 소프트 핸드오프는 이동국에 의해 결정된 바와 같이 기지국들의 여러 세트들의 파일롯 신호 세기에 기초하여 가능하게 된다. 일반적으로 CDMA 시스템에서 이동국에 의해 관리되는 기지국들의 세트들은 액티브 세트(active set), 네이버 세트(neighbor set), 후보 세트(candidate set) 및 나머지 세트를 포함한다. 일반적인 이동국에 대한 액티브 세트는 활성 통신이 수립되는 기지국들의 세트이다. 네이버 세트는 활성 기지국들 주변의 기지국들의 세트이며, 비록 아직은 활성 통신이 수립되지 않았지만, 통신을 수립하기에 충분한 레벨의 파일롯 신호 세기를 가질 가능성이 높은 기지국들을 포함한다. 그러한 파일롯 신호 세기를 가진 주변 기지국들은 후보 세트의 멤버들이다. 후보 세트 내의 임의의 하나 이상의 기지국들은 핸드오프 절차를 위한 타겟 기지국이 될 수 있다. 나머지 세트는 다른 세 개의 세트들 중 임의의 것에 포함되지 않은 기지국들의 세트이다. 네트워크 및 이동국은 핸드오프 절차를 제어하기 위해 상이한 기지국들의 세트를 이용한다. 일반적인 소프트 핸드오프 절차 동안, 액티브 세트는 하나 이상의 기지국을 포함한다. 이동국은 액티브 세트, 후보 세트, 네이버 세트, 및 나머지 세트에서의 기지국들의 파일롯 신호 세기들을 모니터한다. 소프트 핸드오프 절차 동안, 네이버 또는 나머지 세트에서의 기지국의 파일롯 신호 세기가 정의된 임계 레벨에 도달할 경우, 그 기지국은 후보 세트에 부가되며 예로서 네이버 또는 나머지 세트로부터 제거된다. 일 예로서, 이동국은 이동국이 비교적 강한 후보 파일롯 신호 세기를 검출할 경우 핸드오프 절차를 트리거한다. 그러한 예에서, 이동국은 적절한 신호들을 서빙 기지국에 전송함으로써 무선 네트워크 제어기에 측정 보고를 전송한다. 측정 보고는 검출된 강한 후보 파일롯을 가진 기지국을 이동국의 액티브 세트에 부가하기 위한 요청에 의해 포함될 수 있다. 다른 상황들에서, 핸드오프 요청들은 이동국에 의해 제공되는 주기적인 측정 보고들과 함께 전송된다. 무선 통신 네트워크의 무선 네트워크 제어기는 소프트 핸드오프의 처리가 검출된 강한 파일롯 신호들과 연관된 기지국들과 조화되도록 이동국 측정 보고를 평가한다. 이동국 측정 보고는 이동국이 그것의 액티브 세트에 포함되도록 요청하는 타겟 기지국에 대한 측정된 파일롯 세기를 포함한다. 무선 네트워크 제어기는 그 타겟 기지국이 이동국을 서비스하는데 이용가능한 적절한 리소스들을 가지고 있는지를 결정한다. 타겟 기지국이 적절한 리소스들(즉, 충분한 송신 전력, 대역폭 및 데이터 레이트)을 가지고 있다면, 무선 네트워크 제어기는 요청된 타겟 기지국이 이동국의 액티브 세트에 부가될 수 있음을 이동국에 알리는 메시지를 이동국에 전송한다. 이동국은 액티브 세트가 업데이트되고 액티브 세트에 부가되는 타겟 기지국과의 통신이 시작될 수 있음을 확인하는 확인 메시지를 무선 네트워크 제어기에 되돌려 전송함으로써 응답한다. 소프트 핸드오프 절차들에서, 이동국은 하나 이상의 통신 채널들을 포함하는 통신 링크를 이용하여 액티브 세트 멤버들과 동시에 통신한다. 결국, 핸드오프 프로세스는 액티브 세트에서의 기지국들 중 단지 하나로 통신을 이전한다. 이 점에서, 이동국은 액티브 세트 내의 하나의 기지국과 하나의 통신 링크를 가진다. 그러한 통신 링크는 또한 "레그(leg)"로서 칭하여진다. 일반적인 소프트 핸드오프 절차들은 새로운 레그를 액티브 세트에서 부가하는 단계, 상기 액티브 세트로부터 기존의 레그를 제거하는 단계, 또는 액티브 세트가 풀인 경우, 액티브 세트의 기존의 멤버를 새로운 멤버로 대체하는 단계를 포함할 수 있다. 핸드오프 절차 동안 이들 이벤트들의 각각에 대해서, 핸드오프 결정에 대한 히스테리시스(hysteresis)가 있다. 일반적인 히스테리시스 임계치들은 대략 1dB이다. 액티브 세트의 멤버가 예로서 후보 기지국보다 1dB 작은 파일롯 신호 세기를 가진다면, 후자는 선택된 교체 히스테리시스에 의해 지정된, 임계 차이가 발생할 때, 기존의 멤버를 교체하기 위해 액티브 세트의 멤버가 될 수 있다. 소프트 핸드오프 절차들은 CDMA 시스템들에서 전용 채널들을 위해 이용된다. 고속 공유 채널들(SCH)은 스루풋을 증가시키고, 지연을 감소시키며, 고속 피크 레이트들을 달성하기 위해 3G CDMA 시스템들에 지원된다. 소프트 핸드오프는 일반적으로 상호간섭을 감소시키고 시스템 용량을 증가시키기 위해 그러한 공유 채널들에 대해 회피된다. 소프트 핸드오프를 회피함으로써, 그러한 채널들에 대한 엄격한 대기시간(latency) 요건들이 또한 완화될 수 있다. 그러한 핸드오프와 연관된 시그널링은 전용 채널을 통과한다. CDMA 시스템들에서 전용 채널들은 소프트 핸드오프 절차들을 이용한다. 그러므로, 전용 채널을 통한 시그널링을 이용하는 SCH를 통한 서비스의 핸드오프는 일반적으로 신뢰성이 있다고 고려되는데, 이는 전용 채널에 이용된 소프트 핸드오프 절차가 매크로다이버시티(macrodiversity) 전송을 제공하도록 허용하기 때문이다. 현재 접근법과 연관된 단점은 SCH를 제공하는 것에 관한 보다 높은 계층 시그널링을 위한 소프트 핸드오프 프로세스에 사용되는 전용 채널과 연관된 비용이 있다는 것이다. 그러한 절차들을 가지고, 보다 많은 왈시 코드들(Walsh codes)이 이용되고 셀들간의 엄격한 동기화가 요구된다. 충분한 신뢰성을 가진 소프트 핸드오프 절차들을 이용하지 않고 CDMA 시스템들에서 전용 채널들에 대한 핸드오프를 완료하는 것은 이전에 가능하지 않았다. 전용 채널에 대한 소프트 핸드오프의 부재시, 하나의 셀에서 또 다른 셀로의 스위치는 콜을 드롭시키지 않기 위해 신속해야 한다. 핸드오버와 연관된 시그널링은 부가적인 지연을 도입하는 재전송들을 피하기 위해 신뢰성이 있어야만 한다. 더욱이, 현재 또는 기존의 셀 신호 품질이 양호하지 않을 경우, 핸드오프 시그널링은 현재 링크 품질을 신뢰할 수 없기 전에 충분히 빨리 완료하는데 실패할 수 있다. 몇몇 환경들 하에서, 이것은 보다 양호한 처지에 있는 기지국으로의 스위칭이 이동국과 무선 통신 네트워크 사이의 빠르고 신뢰성 있는 핸드오프 시그널링에 달렸기 때문에 드롭된 콜을 야기할 수 있다. 이동국들이 보다 빠른 속도로 이동함으로써 이러한 문제는 보다 일반적이다. CDMA 시스템들에서 핸드오프들을 완료하기 위해 향상된 기술에 대한 요구가 존재한다. 소프트 핸드오프 절차들에 요구된 리소스들의 사용을 피할 수 있는 것이 유익할 것이다. 동시에, 임의의 하드 핸드오프 절차는 드롭된 콜들을 피하기에 충분히 신뢰되어야 한다.