KR100678140B1 - 무선 접속 통신 시스템의 슬립모드 제어 방법 및 장치 - Google Patents

무선 접속 통신 시스템의 슬립모드 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 접속 통신 시스템의 슬립모드 제어 방법에 관한 것으로서, 슬립 모드 제어를 위한 소정개의 슬립 주기 설정정보들을 기지국과 가입자 단말이 공유하고, 기지국이 가입자 단말들에게 부여한 소정의 연결식별자 및 상기 슬립 주기 설정정보를 이용하여 페이징 위치를 설정함으로써 가입자 단말들의 슬립 인터벌을 기지국에서 관리하기가 쉬운 장점이 있다. 또한 가입자 단말이 슬립 모드로 상태 천이할 때 슬립 인터벌 스케줄링을 위한 정보들을 전송하지 않음으로써 가입자 단말과 기지국 간의 트래픽 량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
무선 접속 통신 시스템, 슬립 모드 제어

Description

무선 접속 통신 시스템의 슬립모드 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING SLEEP MODE IN WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 제어방법에 대한 개략적인 절차도,
도 2a 내지 도 2d는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 슬립 모드를 제어하기 위해 기지국 및 단말간에 송/수신되는 메시지 포맷,
도 3은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립구간 업데이트 알고리즘을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위한 기지국과 단말간의 처리 절차를 예시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위한 기지국의 처리 과정을 도시한 순서도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위한 가입자 단말의 처리 과정을 도시한 순서도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 모드 제어 방법에 의해 슬립 모드가 제어된 경우에 대한 예를 도시한 도면.
본 발명은 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 무선 접속 통신 시스템의 슬립 모드 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래의 셀룰러(cellular) 망(예컨대, CDMA(Code Division Multiplex Access)망, GSM(Global System for Mobile communication)망 등)에서는 슬립 모드(sleep mode)를 구현하기 위하여 추적 페이징(slotted paging) 방식을 사용하였다. 즉 종래의 셀룰러 망에서 동작하는 단말들은 액티브 모드(active mode)가 아닐 경우 파워(power)를 적게 소비하는 슬립 모드에 머물러 있다가 이따금 한번씩 깨어나(awake) 자신에게 온 메시지(message)가 있는지 확인하고, 자신에게 온 메시지가 있는 경우에만 액티브 모드로 상태천이하고 그렇지 않은 경우 다시 슬립 모드로 진입하였다.
이 때, 기지국과 단말 사이에는 자신이 확인해야 할 페이징 슬롯(paging slot)이 정해져 있어, 각 단말은 약속된 페이징 슬롯에만 깨어나 자신의 페이징 메시지(paging message)를 확인하면 되었다. 예컨대, CDMA의 경우 각 단말은 페이징 슬롯이 정해져 있고 GSM의 경우 페이징 그룹(paging group)이 정해져 있어서, CDMA 및 GSM 단말들은 일정 시간마다 한 번씩 깨어나면 되었고 그 시간은 시스템에서 정해주는 고정된 값이어서 시스템에서 구현 및 관리하기가 매우 쉬었다.
그렇지만 고속 서비스를 지원하기 위해 연구 및 개발이 활발하게 진행중인 광대역 무선 접속 통신 시스템(일명, 4세대(4G: 4th Generation) 통신 시스템이라고도 함)에서는 슬립 모드를 제어하는 것이 어렵다. 이는 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려한 시스템인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하는 슬립 모드의 경우 슬립 인터벌(sleep interval)이 초기 슬립 인터벌의 2의 지수승으로(exponentially), 또는 이전 슬립 인터벌의 2배로 증가하는 방식을 사용하기 때문이다. 즉, IEEE 802.16e 통신 시스템의 경우 슬립 인터벌이 2의 지수승으로 증가하는 방식을 사용함으로써 다수의 가입자 단말들 각각의 슬립 모드 시작시점(start time)과 슬립 인터벌(sleep interval), 그리고 깨어나는 시점을 관리하기가 쉽지 않기 때문에 IEEE 802.16e 통신 시스템은 슬립 모드의 제어가 어렵다.
도 1은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 제어방법에 대한 개략적인 절차도이다. 통상적으로 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드는 가입자 단말의 요구 또는 기지국의 제어에 따라 개시되는데, 도 1에는 가입자 단말의 요구에 의해 슬립 모드의 제어가 개시되는 방법을 예시하고 있다.
도 1을 참조하면 슬립 모드로 진입하고자 하는 가입자 단말(10)은 슬립 요청 메시지(SLP-REQ message)를 기지국(20)에게 보낸다(S31). 이 때 가입자 단말은 자신이 원하는 슬립 인터벌(sleep interval)구간의 최소 크기(minimum size)값(예컨대, 최소시구간(min-window))과 최대 크기(maximum size)값(예컨대, 최대시구간(max-window)), 그리고 해당 단말이 깨어서 자신에게 전송될 메시지를 확인하는 시구간인 감시구간(listening interval)값을 보낸다. 이 값들의 단위는 프레임(frame) 이다.
그러면, 상기 SLP-REQ 메시지를 수신한 기지국(20)은 기 설정된 슬립 제어 정보(예컨대, 허용 가능한 최소시구간, 최대시구간 및 감시구간 등)를 참조하여 슬립 시간 스케줄링을 수행한 후(S32) 가입자 단말(10)에게 슬립 응답 메시지(SLP-RSP message)를 보낸다(S33). 이 때, 가입자 단말(10)이 슬립 모드로 진입할 시간까지 남은 프레임 수(start-time, 이하 '시작시점'이라 함), 기지국에서 승인된 최소시구간(min-window), 최대시구간(max-window) 및 감시 구간(listening interval)값을 보낸다. 이 값들의 단위는 프레임(frame)이다.
한편, 상기 SLP-RSP 메시지를 수신한 가입자 단말(10)은 SLP-RSP 메시지에 포함된 시작시점(start time)에 슬립 모드로 진입한다(S34). 그리고 가입자 단말(10)은 슬립 인터벌(sleep interval)이 지난 후에 깨어나 기지국(20)으로부터 자신이 받아야 할 PDU 데이터가 있는지를 확인한다. 즉, 슬립 인터벌(sleep interval)이 경과하면 가입자 단말(10)은 어웨이크 모드(awake mode)로 진입하여(S35) 감시구간(listening interval)동안 기지국(20)에서 브로드캐스팅(broadcasting)하는 트래픽 지시 메시지(TRF-IND 메시지: TRaFfic-INDmessage, 일명 페이징 메시지)를 확인한다(S36). TRF-IND 메시지는 기지국(20)이 가입자 단말(10)에게 브로드캐스팅하는 정보로서 TRF-IND 메시지에는 PDU 데이터를 전송해야 할 단말의 기본(basic) CID들이 포함되어 있다.
가입자 단말(10)은 TRF-IND 메시지 내에 자신의 기본(basic) CID가 포함되었는지의 여부를 판단하여 깨어날지의 여부를 결정한다. 즉, 가입자 단말(10)은 자신이 수신한 TRF-IND 메시지 내에 자신의 BCID가 포함되어 있으면 자신이 받아야 할 PDU가 있음을 인식하고 깨어난다. 즉, 가입자 단말(10)이 수신한 TRF-IND 메시지가 포지티브 트래픽 인디케이션(positive traffic indication)이면(S37) 가입자 단말(10)의 상태를 액티브 모드로 천이한다(S38).
한편, 가입자 단말(10)은 자신이 수신한 TRF-IND 메시지 내에 자신의 BCID가 포함되지 않으면 자신에게 전송될 PDU 데이터가 없다고 판단하고 다시 슬립 모드로 진입한다. 즉, 가입자 단말(10)이 수신한 TRF-IND 메시지가 네가티브 트래픽 인디케이션(negative traffic indication)이면 가입자 단말(10)의 상태를 슬립 모드로 천이한 후(S34) 슬립 인터벌 동안 해당 가입자 단말(10)은 슬립모드를 유지한다.
이 때 가입자 단말(10)은 슬립 인터벌을 이전 슬립 인터벌의 2배로 증가시킨 후(S39) 그 슬립 인터벌 동안 슬립모드(S34)를 유지한다. 가입자 단말(10)은 가입자 단말의 상태가 액티브 모드가 될 때까지 슬립 모드와 어웨이크 모드를 반복 수행하는데 그 반복 주기마다 슬립 인터벌을 이전 슬립 인터벌의 2배로 증가시키되 기지국(20)이 가입자 단말(10)에게 허용한 최대 시구간이 될 때까지 증가시킨다. 이와 같이 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 슬립 업데이트 알고리즘에 의해 슬립 인터벌을 이전 슬립 인터벌의 2배로 연장하면서 슬립 모드를 구동한다. 따라서 IEEE 802.16e 통신 시스템은 슬립 인터벌(sleep interval)이 2의 지수승으로(exponentially) 증가하게 되고, 이로 인해 기지국이 다수의 가입자 단말들 각각의 슬립 구간을 일괄적으로 관리하는 것이 어렵게 되는 것이다.
한편, IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말이 슬립 모드로 진입하기 위해 가입자 단말과 기지국 사이에 정의된 메시지(message)는 세 가지가 있다. 즉, 슬립 요청 메시지(SLP-REQ message: SLeeP REQuest message)와, 슬립 응답 메시지(SLP-RSP message: SLeeP ReSPonse message)와, 트래픽 지시 메시지(TRF-IND message: TRaFfic INDication message)가 그것이다.
도 2a 내지 도 2d는 이와 같이 슬립 모드를 제어하기 위해 기지국 및 단말간에 송/수신되는 메시지 포맷이다. 도 2a는 슬립 요청 메시지(40)의 포맷을 나타내고, 도 2b는 슬립을 거부할 때의 슬립 응답 메시지(50a)의 포맷을 나타내고, 도 2c는 슬립을 승인할 때의 슬립 응답 메시지(50b)의 포맷을 나타내고, 도 2d는 트래픽 지시 메시지(60)의 포맷을 나타낸다.
도 2a를 참조하면, SLP-REQ 메시지(40)는 SLP-REQ 메시지(40)는 관리 메시지 타입(MENAGEMENT MESSAGE TYPE)(8bits)(41), 최소 윈도우(MIN-WINDOW)(6bits) (42), 최대 윈도우(MAX-WINDOW)(10bits)(43) 및 감시구간(LISTENING INTERVAL) (8bits)(44)을 포함한다. SLP-REQ 메시지(40)는 가입자 단말기의 연결 식별자(CID: Connection ID)를 기준으로 전송되는 전용 메시지(dedicated mesasge)로서, 가입자 단말이 슬립(sleep) 하겠다고 요청하는 메시지이다.
이 때, 관리 메시지 타입(MANAGEMENT MESSAGE TYPE)(41)은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 관리 메시지 타입이 '45'일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 45) 해당 메시지가 SLP-REQ 메시지임을 나타낸다. 관리 메시지 타입(41)은 8비트(bits)로 구현된다.
최소 윈도우(MIN-WINDOW)(일명, 최소시구간)(42)는 슬립 인터벌을 위해 요구된 시작 값(requested start value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames)) 을 나타내며, 최대 윈도우(MAX-WINDOW)(일명, 최대시구간)(43)는 슬립 인터벌을 위해 요구된 종료 값(requested stop value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 즉, 슬립 인터벌은 최소 윈도우(42) 값부터 상기 최대 윈도우(43) 값까지 최소 윈도우 값의 2배씩 증가하면서 업데이트 된다.
감시 구간(LISTENING INTERVAL)(44)은 요구된 LISTENING INTERVAL(requested LISTENING INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다.
이 때, 최소 윈도우(42), 최대 윈도우(43) 및 감시 구간(44)은 모두 프레임 단위로 설정된다.
도 2b를 참조하면 슬립 요청을 거부할 때 사용되는 SLP-RSP 메시지(50a)는 관리 메시지 타입(8bits)(51a), 슬립 허락(SLEEP-APPROVED)(1bits) (52a), 예약영역(RESERVED)(7bits)(53a)을 포함한다. 이러한 SLP-RSP 메시지(50a)는 역시 가입자 단말기의 연결 식별자를 기준으로 전송되는 전용 메시지로서, 기지국에서 가입자 단말의 슬립 시간을 스케줄링(scheduling)한 후에 가입자 단말의 슬립 타이밍(sleep timing)을 정해주는 메시지이다.
이 때, 관리 메시지 타입(51a)은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 46일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 46) 상기 SLP-RSP 메시지임을 나타낸다.
슬립 허락(SLEEP-APPROVED)(52a)은 1비트로 표현되며, 상기 슬립 허락(52a)이 "0"일 경우 슬립 모드로의 천이가 불가능함(SLEEP-MODE REQUEST DENIED)을 나타낸다.
예약영역(RESERVED)(53a)은 예비영역이다.
도 2를 참조하면 슬립 요청에 대하여 기지국이 승인(approve)할 경우 가입자 단말에게 전송하는 SLP-RSP 메시지(50b)는 관리 메시지 타입(8bits)(51b), 슬립 허락(SLEEP-APPROVED) (1bits) (52b), 시작시점(START-TIME)(7bits)(53b), 최소윈도우(MIN-WINDOW)(54b), 최대윈도우(MAX-WINDOW)(55b) 및 감시구간(LISTENING INTERVAL)(56b)을 포함한다.
이 때, 관리 메시지 타입(51b)은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 46일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 46) 상기 슬립 응답 메시지임을 나타낸다.
슬립 허락(SLEEP-APPROVED)(52b)은 1비트로 표현되며, 상기 슬립 허락(52a)이 "1"일 경우 슬립 모드로의 천이가 가능함(SLEEP-MODE REQUEST APPROVED)을 나타낸다.
시작시점(START TIME)(53b)은 가입자 단말기가 제1 SLEEP INTERVAL(the first SLEEP INTERVAL)로 진입하는 시점까지의 프레임들 값으로, 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 프레임은 포함되지 않는다. 즉, 상기 가입자 단말기는 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 프레임 이후의 바로 다음 프레임부터 상기 시작시점(START TIME)에 해당하는 프레임들이 경과한 후 슬립 모드로 상태 천이하게 된다.
최소 윈도우(54b)는 슬립 인터벌을 위한 시작 값(start value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타내며, 최대 윈도우(55b)는 슬립 인터벌을 위한 종료 값(stop value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 상기 감시 구간(56b)은 감시 구간(LISTENING INTERVAL)을 위한 값(value for LISTENING INTERVAL(measured in frames))이다.
도 2d를 참조하면 TRF-IND 메시지(60)는 관리 메시지 타입(8bits)(61), 포지티브 가입자들의 개수(NUM-POSITIVE)(8bits)(62), 포지티브 가입자들 각각의 연결 식별자들(CID)(16bits)(63, 64)을 포함한다. 이러한 TRF-IND 메시지(60)는 SLP-REQ 메시지 및 SLP-RSP 메시지와는 달리 브로드캐스팅(broadcasting) 방식으로 전송된다.
먼저, 관리 메시지 타입(61)은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입(61)이 47일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 47) 상기 TRF-IND 메시지임을 나타낸다.
포지티브 가입자들의 개수(62)는 패킷 데이터가 전송될 가입자 단말기들의 개수를 나타내고, 포지티브 가입자들 각각의 연결 식별자들(CID)(63, 64)은 상기 포지티브 가입자들의 개수에 해당되는 수의 연결 식별자 정보를 포함한다.
도 3은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립구간 업데이트 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에서 'SS'는 가입자 단말을, 'BS'는 기지국을 나타내고, 'SS' 및 'BS'가 기재된 박스는 프레임을 나타낸다.
도 3에는 n번째 프레임에서 가입자 단말(SS)이 기지국(BS)에게 슬립 모드를 요청하고(S71) n+1번째 프레임에서 기지국(BS)이 슬립 모드 시작시점을 n+3번째 프레임으로 지정하여 그 슬립 모드 요청에 대하여 응답한 경우(S72) 가입자 단말(SS)이 슬립 인터벌과 감시 구간을 반복하는 과정이 예시되어 있다. 도 3을 참조하면 최초의 슬립 인터벌은 2개의 프레임으로 구성되지만, 두 번째 슬립 인터벌은 최초 슬립 인터벌의 2배인 4개의 프레임으로 구성됨을 알 수 있다.
이와 같이 통상적인 IEEE 802.16e 통신 시스템은 가입자 단말들이 서로 다른 시점에서 슬립을 요청하고 가입자 단말들의 슬립 인터벌이 2의 지수승으로(exponentially) 증가하므로 가입자 단말들의 슬립 인터벌을 기지국에서 관리하기가 어렵고, 가입자 단말들을 그룹핑하여 관리하기가 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 단점을 보완하기 위해, 무선 접속 통신 시스템에서 가입자 단말들의 슬립 인터벌을 기지국에서 쉽게 관리할 수 있는 슬립모드 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 무선 접속 통신 시스템의 기지국에서 가입자 단말들을 그룹핑하여 관리함으로써 브로드캐스팅 메시지 전송을 위한 데이터 트래픽 양을 줄이는 슬립모드 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 가입자 단말이 슬립 모드로 상태 천이할 때 슬립 인터벌 스케줄링을 위한 정보들을 전송하지 않음으로써 가입자 단말과 기지국 간의 트래픽 양을 줄이는 슬립모드 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위한 기지국과 단말간의 처리 절차를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위해서 무선 접속 통신 시스템의 기지국과 가입자 단말은 슬립 주기 제어를 위해 기 설정된 복수개의 인덱스 값(SI: Sleep period Index)(이하, '인덱스 값'이라 칭함)들을 공유하는 과정(미도시)이 선행되어야 한다. 이 때, 인덱스 값(SI)은 기 설정된 슬립 단위시간(예컨대, 프레임(256 frame)(F))의 배수 값이며 2비트의 값으로 표현되는 4개의 수(00, 01, 10, 11)로 설정함이 바람직하다. 즉, 기지국과 가입자 단말은 상기 4개의 수가 '인덱스 값'으로 사용됨을 미리 알고 있어야 한다.
이러한 인덱스 값(SI)과 슬립 주기(P)의 관계는 수학식 1과 같다.
Figure 112004027503500-pat00001
이 때, 'P'는 대응되는 가입자 단말에게 설정된 슬립 주기를 나타내고, 'F'는 기 설정된 슬립 단위 시간을 나타내고, 'SI'는 가입자에게 할당된 인덱스 값을 나타낸다. 예를 들어 기 설정된 슬립 단위시간이 '256 frames'인 경우, 슬립 주기 설정정보가 '00(010)'일 때 기지국이 가입자 단말에게 브로드캐스팅 메시지를 전송하고 가입자 단말이 깨어나서 메시지를 확인하는 슬립 주기는 '256 frames( = 256 frames * (0+1))'이고, 슬립 주기 설정정보가 '01(110)'일 때 상기 슬립 주기는 '512 frames( = 256 frames * (1+1))'이고, 슬립 주기 설정정보가 '10(210)'일 때 상기 슬립 주기는 '768 frames( = 256 frames * (2+1))'이고, 슬립 주기 설정정보가 '11(310)'일 때 상기 슬립 주기는 '1024 frames( = 256 frames * (3+1))'이다.
이와 같이 기지국(200)과 가입자 단말(100)이 슬립 주기 설정정보를 공유한 상태에서 가입자 단말(100)이 기지국(200)에 접속하면(S105) 기지국(200)은 그 가입자 단말(100)에게 소정의 연결식별자(BCID: Basic Connection ID)를 부여한다(S110, S115). 이 때, 초기 모든 단말이 동일한 슬립 주기 설정정보(SI)로 초기화되었다고 가정하였을 경우, 기지국(200)은 슬립 시작 시점이 동일한 그룹으로 분류할 단말들에게 상기 연결식별자의 소정 자리수를 동일하게 부여한다. 예를 들어, 기지국은 통상적으로 가입자 단말의 연결식별자를 구성하는 16bit의 값(예컨대, 그룹 식별자)들 중 하위 8bits를 슬립 시작 시점이 동일한 그룹으로 분류하기 위한 값으로 설정한다. 따라서 기지국으로부터 하위 8bits의 값이 동일한 연결식별자를 할당받은 가입자 단말들은 동일한 시점에 슬립모드의 동작을 개시한다. 또는 상기 그룹으로 분류하기 위한 별도의 비트값을 생성하여 부가할 수도 있다. 그리고 가입자 단말(100)에 의한 슬립 모드로의 상태 천이 요청을 기다린다. 이 경우 슬립 시작 시점이 동일한 그룹의 수는 최대 28 *4(SI의 개수)(=1024)개가 가능하다.
한편, 가입자 단말(100)이 슬립 모드로 상태 천이 하기 위해 상기 '인덱스 값'들(예컨대, '00','01','10','11') 중 하나의 슬립 주기 설정정보를 선택한 후 그 '인덱스 값'을 포함하는 슬립 요청 메시지(SLP-REQ message)를 기지국(200)에게 전송한다(S120). 이 때, '인덱스 값'의 정의는 전술한 바와 같다.
그러면 상기 SLP-REQ 메시지를 수신한 기지국(200)은 그 슬립 모드로의 상태 천이 요청(sleep request)에 응답하는 응답 메시지(SLP-RSP)를 가입자 단말(100)에게 전송한다(S125). 이 때, 기지국(200)은 가입자 단말(100)이 선택한 인덱스 값이 허용 가능한지의 여부를 상기 응답 메시지(SLP-RSP)에 포함하여 전송한다. 예를 들어, 가입자 단말(100)이 선택한 인덱스 값이 허용 가능한 경우 그 인덱수 값을 표함한 응답 메시지(SLP-RSP)를 전송하고, 그렇지 않은 경우 허용 가능한 다른 인덱스 값을 포함한 응답 메시지(SLP-RSP)를 전송한다.
한편, 응답 메시지를 수신한 가입자 단말(100)은 상기 과정(S115)에서 기지국(200)으로부터 수신된 연결식별자(BCID)에 의해 슬립 시작 시점을 결정하고, 상기 연결식별자(BCID) 및 상기 과정(S125)에서 수신한 SLP-RSP에 포함된 인덱스 값을 이용하여 가입자 단말(100)의 어웨이크 프레임(즉, 리스닝 포지션)을 계산한다(S135).
상기 과정(S135)에서 가입자 단말(100)의 어웨이크 프레임을 계산하였으면, 가입자 단말(100)은 현재 프레임이 상기 과정(S135)에서 계산된 어웨이크 프레임과 같은지를 비교한다(S140). 그리고 현재 프레임이 상기 과정(S135)에서 계산된 어웨이크 프레임과 같으면 가입자 단말(100)을 어웨이크 모드로 동작시킨다. 즉, 가입자 단말(100)이 깨어나 그 가입자 단말(100)로 전달되는 브로드 캐스팅 메시지(이하, TRF-IND 메시지라 함)를 확인하도록 한다.
만약 상기 과정(S140)의 비교 결과 현재 프레임이 상기 과정(S135)에서 계산된 어웨이크 프레임과 같지 않으면 가입자 단말(100)을 슬립 모드로 동작시킨다(S155).
한편, 상기 과정(S145)에서 어웨이크 모드로 동작중인 가입자 단말(100)이 기지국(S200)으로부터 TRF-IND 메시지를 수신하면, 가입자 단말(100)은 그 TRF-IND 메시지에 가입자 단말(100)의 연결식별자가 포함되었는지를 확인한다(S150). 즉, TRF-IND 메시지가 포지티브 트래픽 인디케이션(positive traffic indication)인지를 확인한다. 상기 확인(S150) 결과 수신된 TRF-IND 메시지가 포지티브 트래픽 인티케이션이면(S150) 가입자 단말(100)은 액티브 모드로 상태 천이를 하고(S160), 그렇지 않으면 가입자 단말(100)은 다시 슬립 모드로 상태천이한다(S155).
상기 과정(S125)에서 가입자 단말(100)에게 SLP-RSP 메시지를 전송한 기지국(200)은 해당 가입자 단말(100)의 연결식별자(BCID) 및 SLP-RSP 메시지에 포함된 인덱스 값에 의해 가입자 단말(100)의 리스닝 포지션을 결정한다(S165). 이 때, 기지국(100)은 하기의 수학식 2를 이용하여 리스닝 포지션을 결정함이 바람직하다.
Figure 112004027503500-pat00002
이 때, 'Sb'는 대응되는 가입자 단말에게 설정된 연결 식별자를 나타내고, 'F'는 기 설정된 슬립 단위 시간을 나타내고, 'SI'는 인덱스 값을 나타내고, FN(24bits)은 리스닝 포지션에 대응된 프레임 번호를 나타낸다. 이 때, 수학식 2는 과정(S135)에서도 사용됨이 바람직하다.
그리고 현재 프레임이 상기 결정된 리스닝 포지션이 되면(S170) 기지국(200)은 가입자 단말(100)의 연결식별자(BCID)를 포함하는 TRF-IND 메시지를 생성한(S175) 후 그 TRF-IND 메시지를 가입자 단말(100)에게 전송한다.
도 5 및 도 6에서는 상기와 같은 처리 과정을 기지국과 가입자 단말 각각에서 처리하는 과정들을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위한 기지국의 처리 과정을 도시한 순서도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위해 기지국은 해당 기지국에 접속된 가입자 단말의 연결 식별자에 의한 리스닝 그룹을 초기화한다(S205). 이 때, 리스닝 그룹을 초기화한다는 것은 가입자 단말의 연결 식별자별 슬립 시작 시점을 설정하는 것을 의미한다.
그리고 가입자 단말로부터 접속이 요청되면(S210) 그 가입자 단말에게 연결 식별자를 부여하고(S215), 가입자 단말로부터 슬립 요청 메시지가 수신되면(S220) 슬립을 요청한 가입자 단말의 연결식별자(BCID) 및 상기 가입자 단말이 지정한 인덱스 값에 의거하여 해당 가입자 단말의 리스닝 포지션을 결정한다(S225).
만일, 상기 가입자 단말이 지정한 인덱스 값이 부적절한 경우 기지국은 상기 가입자 단말에게 다른 인덱스 값을 할당하고 그 인덱스 값을 이용하여 해당 가입자 단말의 리스닝 포지션을 결정한다.
그리고 상기 결정된 리스닝 포지션에 대응되는 시간에 해당 가입자 단말로 TRF-IND 메시지를 전송한다(S230). 상기 과정(S230)은 슬립 상태인 단말이 존재하는 동안 지속적으로 반복 수행한다. 즉, 슬립 상태인 단말이 존재하지 않으면(S235) 기지국은 기 접속된 가입자 단말들 중 신규로 슬립을 요청한 단말이 있는가를 판단하여(S240) 신규로 슬립을 요청한 단말이 있는 경우 상기 과정들(S225 내지 S235)을 반복 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위한 가입자 단말의 처리 과정을 도시한 순서도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 슬립 모드를 제어하기 위한 가입자 단말의 처리 과정은 다음과 같다.
먼저, 가입자 단말은 임의의 한 기지국에 접속을 요청하고(S305) 그에 대한 응답으로 기지국으로부터 연결식별자(BCID)를 수신하여(S310) 가입자 단말의 연결식별자(BCID)를 설정한다(S315). 그리고 슬립 주기를 제어하기 위해 기 설정된 인덱스 값을 지정하여 슬립을 요청한다(S320). 즉, 기 설정된 소정개의 인덱스 값들 중 임의의 하나를 지정하여 슬립을 요청한다.
상기 슬립 요청이 기지국으로부터 승인되면(S325) 가입자 단말은 슬립모드로 상태 천이한다(S330). 그리고 해당 가입자 단말의 연결식별자(BCID) 및 기지국이 승인한 인덱스 값(가입자 단말이 지정한 값 또는 기지국이 지정한 값)을 이용하여 그 가입자 단말의 어웨이크 프레임(일명, 리스닝 포지션)을 계산하고 저장한다(S335). 이 때, 가입자 단말이 어웨이크 프레임을 계산하는 방법은 수학식 2에 예시된 바와 같다.
그리고 현재 프레임이 상기 계산된 어웨이크 프레임인 경우에 가입자 단말을 어웨이크 모드로 변경한다(S345). 이후의 과정들(S350, S355, S360)은 도 5의 과정들(S150, S160, S155)와 대응되는 과정이므로 그 동작 설명은 생략한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 슬립 모드 제어 방법에 의해 슬립 모드가 제어된 경우에 대한 예를 도시한 도면이다.
도 7a는 가입자 단말의 연결식별자(BCID)가 '0x0001'이고, 인덱스 값이 '0'인 경우에 대한 예를 도시하고 있다.
상기 값들을 수학식 2에 대입하면, 수학식 3과 같이 된다.
Figure 112004027503500-pat00003
따라서, 시작시점은 '1'이고, 리스닝 포지션은 256으로 나누어서 '1'이 되는 숫자들의 집합(즉, 256의 배수+1의 숫자들)이다. 상기 예에 대한 리스닝 포지션은 도 7a에 예시된 바와 같다.
도 7b는 가입자 단말의 연결식별자(BCID)가 '0x1002'이고, 인덱스 값이 '1'인 경우에 대한 예를 도시하고 있다.
상기 값들을 수학식 2에 대입하면, 수학식 4와 같이 된다.
Figure 112004027503500-pat00004
따라서, 시작시점은 '4'이고, 슬립 주기는 512으로 나누어서 나머지가 '4'가 되는 숫자들의 집합이다. 상기 예에 대한 리스닝 포지션은 도 7b에 예시된 바와 같다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상기와 같은 본 발명은 무선 접속 통신 시스템의 슬립모드 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 슬립 모드 제어를 위한 소정개의 슬립 주기 설정정보들을 기지국과 가입자 단말이 공유하고, 기지국이 가입자 단말들에게 부여한 소정의 연결식별자 및 상기 슬립 주기 설정정보를 이용하여 리스닝 위치를 설정함으로써 가입자 단말들의 슬립 인터벌을 기지국에서 관리하기가 쉬운 장점이 있다. 또한 가입자 단말이 슬립 모드로 상태 천이할 때 슬립 인터벌 스케줄링을 위한 정보들을 전송하지 않음으로써 가입자 단말과 기지국 간의 트래픽 량을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (15)

  1. 기지국과 가입자 단말들을 포함하는 무선 접속 통신 시스템의 슬립모드(sleep mode) 제어방법에 있어서,
    기지국에 접속한 가입자 단말들에게 상기 가입자 단말들을 그룹핑하기 위한 그룹 식별자를 부여하는 과정과,
    슬립모드로의 상태 천이 요청을 한 가입자 단말과 기지국간의 협상을 통해서, 슬립 주기 제어를 위해 기 설정된 복수개의 인덱스 값들 중 하나를 상기 슬립 모드로의 상태 천이 요청을 한 가입자 단말에게 할당하는 과정과,
    상기 슬립모드로의 상태 천이 요청을 한 상기 가입자 단말의 그룹 식별자 및 인덱스값을 이용하여 리스닝 포지션을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그룹 식별자는
    슬립모드의 시작시점을 결정하는 것임을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 그룹 식별자는
    고유한 연결 식별자를 이용하는 것을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인덱스 값은
    미리 설정된 복수개의 인덱스 값들 중 임의의 하나를 가입자 단말이 선택하여 요구하면, 기지국이 응답하여 결정되는 것을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인덱스 값은
    기 설정된 슬립주기단위시간의 배수로 적용되어 리스닝 포지션을 결정하는 것을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 리스닝 포지션 결정 과정은
    상기 가입자 단말과 상기 기지국이 동시에 독립적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 리스닝 포지션 결정 과정은
    하기의 수학식 5를 이용함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
    Sb × (SI + 1) = FN mod (F × (SI + 1))
    이 때, Sb는 그룹 식별자, SI는 인덱스 값, F는 기 설정된 슬립 단위시간, FN은 리스닝 포지션에 대응된 프레임 번호임.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리스닝 포지션에 대응되는 시간에 해당 가입자 단말의 연결식별자를 포함하는 트래픽 지시(TRF-IND) 메시지를 생성하여 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 방법.
  9. 기지국과 가입자 단말들을 포함하는 무선 접속 통신 시스템에서 슬립모드(sleep mode) 제어 장치에 있어서,
    기지국에 접속한 가입자 단말들에게 상기 가입자 단말들을 그룹핑하기 위한 그룹 식별자를 부여하는 수단과,
    슬립모드로의 상태 천이 요청을 한 가입자 단말과 기지국간의 협상을 통해서, 슬립 주기 제어를 위한 복수개의 인덱스 값들 중 하나를 상기 슬립 모드로의 상태 천이 요청을 한 가입자 단말에게 할당하는 수단과,
    상기 슬립모드로의 상태 천이 요청을 한 상기 가입자 단말의 그룹 식별자 및 인덱스값을 이용하여 리스닝 포지션을 결정하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 그룹 식별자를 부여하는 수단은 상기 그룹 식별자를 이용하여 슬립 모드의 시작 시점을 결정함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 그룹 식별자를 부여하는 수단은 고유한 연결 식별자를 이용하는 것을 특징으로 하는 슬립모드 제어 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가입자 단말이 복수개의 인덱스 값들 중 어느 하나를 선택하고 요구한 인덱스 값을 기지국이 응답하여 상기 인덱스 값을 결정함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    기 설정된 슬립 주기 단위 시간의 배수로 상기 리스닝 포지션을 결정함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 리스닝 포지션은 하기 수학식 6을 이용하여 결정함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 장치.
    Sb × (SI + 1) = FN mod (F × (SI + 1))
    이 때, Sb는 그룹 식별자, SI는 인덱스 값, F는 기 설정된 슬립 단위시간, FN은 리스닝 포지션에 대응된 프레임 번호임.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 리스닝 포지션에 대응되는 시간에 해당 가입자 단말의 연결 식별자를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 생성하고 전송하는 수단을 더 포함함을 특징으로 하는 슬립모드 제어 장치.
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