KR100678145B1 - 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의동작 모드 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의동작 모드 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기로 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 이동 가입자 단말기가 비활성화 상태(inactive state)에 존재할 경우 전력과 운영 자원을 보존하기 위해 아이들 모드로 모드 천이하고, 상기 아이들 모드에서 상기 서빙 기지국이 속해있는 호출 영역과 상이한 호출 영역에 속해있는 타겟 기지국으로 위치를 이동함을 검출한 후, 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 타겟 기지국과 상기 위치 이동에 따른 위치 업데이트 동작을 수행한다.
아이들 모드. 호출 영역, 호출 주기, 호출 시점, 호출 메시지, 위치 업데이트

Description

광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 모드 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING OPERATIONAL MODE OF MEDIUM ACCESS CONTROL LAYER IN BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 동작 모드들을 개략적으로 도시한 다이아그램
도 3은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MSS의 네트워크 재진입 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 4는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 핸드오버 과정을 도시한 신호 흐름도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 동작 모드들을 개략적으로 도시한 다이아그램
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MSS의 어웨이크 모드에서 아이들 모드로의 모드 천이 과정을 도시한 신호 흐름도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 아이들 모드에 존재하는 MSS를 호출하는 과 정을 도시한 신호 흐름도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요없는, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요한, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 아이들 모드에 존재하는 MSS의 주기적 위치 업데이트 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도
본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 고속의, 일 예로 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)들을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 현재 3세대(3rd Generation; 이하 '3G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외 채널 환경에서는 약 384Kbps의 전송 속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내 채널 환경에서도 최대 2Mbps 정도의 전송 속 도를 지원한다.
한편, 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도를 지원한다. 그러나, 상기 무선 MAN 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 통신 서비스 지원에는 적합하나, 사용자, 즉 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)의 이동성을 전혀 고려하지 않은 시스템이기 때문에 SS의 고속 이동에 따른 핸드오버(handover) 역시 크게 고려되고 있지 않았다. 상기 무선 MAN 시스템은 광대역 무선 접속 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 더 고속의 전송 속도를 지원한다.
따라서, 현재 4G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 LAN 시스템 및 무선 MAN 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 새로운 통신 시스템을 개발하여 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
한편, 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multple Access, 이하 'OFDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하다.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 SS가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 시스템이라고 규정하고 있으며, 따라서 상기 IEEE 802.16e 시스템은 다중 셀(multi cell) 환경에서의 SS의 이동성을 고려해야만 한다. 이렇게 다중 셀 환경에서의 SS 이동성을 제공하기 위해서는 상기 SS 및 기지국(BS: Base Station) 동작의 변경이 필수적으로 요구되며, 특히 상기 SS의 이동성 지원을 위해 상기 다중 셀 환경을 고려한 상기 SS의 핸드오버에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 여기서, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 SS(MSS: Mobile Subscriber Station, 이하 'MSS'라 칭하기로 한다)라고 칭하기로 한다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(110)과, 상기 셀(150)을 관장하는 기지국(140)과, 다수의 MSS들(111),(113),(130),(151),(153)로 구성된다. 그리고, 상기 기지국들(110),(140)과 상기 MSS들(111),(113),(130),(151),(153)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 그런데, 상기 MSS들(111),(113),(130),(151),(153) 중 MSS(130)는 상기 셀(100)과 상기 셀(150)의 경계 지역, 즉 핸드오버 영역에 존재하며, 따라서 상기 MSS(130)에 대한 핸드오버를 지원해야만 상기 MSS(130)에 대한 이동성을 지원하는 것이 가능하게 된다.
상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 임의의 MSS는 다수개의 기지국들에서 송신하는 파일럿 신호들을 수신한다. 상기 MSS는 수신된 파일럿 신호들의 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)를 측정한다. 상기 MSS는 측정된 다수개의 파일럿 신호들의 CINR들 중에서 가장 센 크기의 CINR을 가지는 파일럿 신호를 송신한 기지국을 MSS 자신이 현재 속해있는 기지국, 즉 서빙 기지국(Serving BS)으로 선택한다. 즉, MSS는 파일럿 신호를 송신하는 다수개의 기지국들중에서 상기 MSS가 가장 양호하게 수신할 수 있는 파일럿 신호를 송신하는 기지국을 MSS 자신의 서빙 기지국으로 인식하게 되는 것이다. 상기 서빙 기지국을 선택한 MSS는 상기 서빙 기지국에서 송신하는 다운링크 프레임 및 업링크 프레임을 수신하여 데이터를 송수신하게 된다.
상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MSS의 이동성을 고려할 경우 MSS의 전력 소모는 시스템 전체의 중요한 요인으로 작용하게 되며, 따라서 상기 MSS의 전력 소모를 최소화시키기 위한 MSS와 기지국간 슬립 모드 (SLEEP MODE) 동작 및 상기 슬립 모드 동작에 대응되는 어웨이크 모드(AWAKE MODE) 동작이 제안되었다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 제안하고 있는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC'이라 칭하기로 한다) 계층의 동작 모드들을 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 동작 모드들을 개략적으로 도시한 다이아그램(diagram)이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 MAC 계층은 어웨이크 모드(210)와, 슬립 모드(220)의 2가지 종류의 동작 모드들을 지원한다. 먼저, 상기 슬립 모드(220)는 상기 어웨이크 모드(210)에서 패킷 데이터(packet data) 송신시 상기 패킷 테이터 전송이 미리 설정한 시간 이상 존재하지 않는 아이들(idle) 구간에서 MSS의 전력 소모를 최소화하기 위해 제안되었다. 즉, 상기 어웨이크 모드(210)에서 MSS는 상기 슬립 모드(220)로 모드 천이하여(211) 패킷 데이터가 송신되지 않는 아이들 구간에서의 MSS의 전력 소모를 최소화시킨다. 일반적으로 상기 패킷 데이터는 버스트(burst)하게 발생하는 특성을 가지기 때문에, 상기 패킷 데이터가 송신되지 않는 구간에서도 패킷 데이터가 송신되는 구간과 동일하게 동작하는 것은 불합리하므로 상기 슬립 모드(220)가 제안된 것이다. 이와는 반대로 MSS가 상기 슬립 모드(220)에 존재하다가 송신할 패킷 데이터가 발생하면 MSS는 상기 어웨이크 모드(210)로 모드 천이하여 패킷 데이터를 송수신한다(221). 그러나, 상기 패킷 데이터의 특성은 트래픽 모드(traffic mode)에 의존성이 강한 특성을 가지기 때 문에 상기 슬립 모드(220)에서의 동작은 상기 패킷 데이터의 트래픽 특성 및 송신 방식 특성 등을 고려하여 유기적으로 이루어져야만 한다.
그러면 여기서 상기 슬립 모드(220)에서의 동작을 지원하기 위해서 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 제안하고 있는 방식들을 설명하면 다음과 같다.
상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 제안하고 있는 방식들을 설명하기에 앞서, 먼저 상기 MSS가 슬립 모드(220)로 모드 천이하기 위해서는 반드시 기지국으로부터의 모드 천이 허락을 받아야만 하며, 또한 상기 기지국은 상기 MSS가 상기 슬립 모드(220)로 모드 천이를 하도록 허락함과 동시에 송신할 패킷 데이터를 버퍼링(buffering) 혹은 폐기(dropping)하는 동작을 수행할 수 있어야만 한다. 또한, 상기 기지국은 상기 MSS의 청취 구간(LISTENING INTERVAL, 이하 'LISTENING INTERVAL'이라 칭하기로 한다) 동안에 상기 MSS로 송신될 패킷 데이터가 존재함을 알려야만 하며, 또한 상기 MSS는 상기 슬립 모드(220)에서 깨어나 어웨이크 모드(210)로 천이하여 LISTENING INTERVAL 동안 상기 기지국이 상기 MSS 자신에게로 송신할 패킷 데이터가 존재하는지를 확인해야 한다. 상기 LISTENING INTERVAL은 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 MSS는 상기 확인 결과 상기 기지국으로부터 상기 MSS로 송신될 패킷 데이터가 존재함을 감지하면 상기 어웨이크 모드(210)를 유지하여 상기 기지국으로부터 패킷 데이터를 수신하고, 만약 상기 확인 결과 상기 기지국으로부터 상기 MSS로 송신될 패킷 데이터가 존재하지 않음을 감지하면 LISTENING INTERVAL이 만료된 후에 상기 슬립 모드 (220)로 천이할 수 있다.
그러면 여기서 상기 어웨이크 모드(210)와 슬립 모드(220)에서의 동작을 지원하기 위해 필요로 되는 파라미터(parameter)들을 설명하면 다음과 같다.
(1) 슬립 구간(SLEEP INTERVAL, 이하 'SLEEP INTERVAL'이라 칭하기로 한다)
상기 SLEEP INTERVAL은 MSS가 요청하고, 상기 MSS의 요청에 따라 기지국이 할당할 수 있는 구간으로서, 상기 MSS가 슬립 모드(220)로 모드 천이한 후 다시 어웨이크 모드(210)로 모드 천이할 때까지의 시구간(time interval)을 나타내며, 결과적으로 상기 MSS가 상기 슬립 모드(220)에 존재하는 시간으로 정의된다. 상기 MSS는 상기 SLEEP INTERVAL 이후에도 지속적으로 상기 슬립 모드(220)에 존재할 수도 있으며, 이 경우는 미리 설정되어 있는 초기 슬립 윈도우(initial sleep window) 및 최종 슬립 윈도우(final sleep window) 값을 이용하여 Sleep Interval Update 알고리즘을 수행하여 상기 SLEEP INTERVAL을 업데이트(update)한다. 여기서, 상기 초기 슬립 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL의 최소 값을 나타내며, 상기 최종 슬립 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL의 최대 값을 나타낸다. 또한, 상기 초기 슬립 윈도우 값 및 최종 슬립 윈도우 값은 프레임수로 나타내며 모두 기지국에서 할당한 것이며, 이는 하기에서 상세하게 설명할 것이므로 여기서는 더 이상의 설명을 생략하기로 한다.
(2) LISTENING INTERVAL
상기 LISTENING INTERVAL은 MSS가 요청하고, 상기 MSS의 요청에 따라 기지국이 할당할 수 있는 구간으로서, 상기 MSS가 슬립 모드(220)에서 어웨이크 모드 (210)로 천이한 후 상기 기지국의 다운 링크 신호에 동기되어 다운링크 메시지들, 일 예로 트래픽 지시(TRF_IND: traffic indication) 메시지와 같은 다운링크 메시지들을 청취해야 하는 시구간을 나타낸다. 여기서, 상기 트래픽 지시 메시지는 상기 MSS로 송신될 트래픽, 즉 패킷 데이터가 존재함을 나타내는 메시지로서, 이 역시 하기에서 설명할 것이므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 MSS는 상기 트래픽 지시 메시지의 값에 따라서 다시 상기 슬립 모드(210)로 모드 천이할지 혹은 상기 어웨이크 모드(220)에 존재할지를 결정하게 된다.
(3) 슬립 구간 업데이트 알고리즘(SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM, 이하 'SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM'라 칭하기로 한다)
상기 MSS는 슬립 모드(220)로 모드 천이하면 미리 설정되어 있는 초기 슬립 윈도우값을 최소 슬립 모드(220) 주기로 간주하여 SLEEP INTERVAL을 결정한다. 이후, 상기 LISTENING INTERVAL 동안 상기 MSS가 상기 슬립 모드(220)에서 깨어나서 상기 기지국으로부터 송신될 패킷 데이터가 존재하지 않는다는 것을 확인한 후에는 상기 SLEEP INTERVAL을 바로 이전의 SLEEP INTERVAL의 2배의 값으로 설정하고 계속 슬립 모드(220)에 존재한다. 일 예로, 상기 초기 슬립 윈도우 값이 "2"였을 경우, 상기 MSS는 SLEEP INTERVAL을 2프레임으로 설정한 후 상기 2프레임 동안 슬립 모드에 존재한다. 상기 2프레임이 경과한 후 상기 MSS는 상기 슬립 모드에서 깨어나서 상기 트래픽 지시 메시지가 수신되는지 여부를 판단하여 상기 트래픽 지시 메시지가 수신되지 않으면, 즉 상기 기지국에서 MSS로 송신되는 패킷 데이터가 존재하지 않음을 판단하면 상기 SLEEP INTERVAL을 2프레임의 2배인 4프레임으로 설정한 후 상기 4프레임 동안 슬립 모드(220)에 존재한다. 이렇게 상기 SLEEP INTERVAL의 증가는 상기 초기 슬립 윈도우 값에서 최종 슬립 윈도우 값 내에서 가능하며, 상기 SLEEP INTERVAL의 업데이트 알고리즘이 상기 SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM이다.
다음으로 도 3을 참조하여 MSS의 네트워크 재진입(network re-entry) 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 3은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MSS의 네트워크 재진입 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 311단계에서 MSS는 핸드오버됨에 따라 상기 핸드오버한 기지국, 즉 새로운 서빙 기지국에서 송신하는 다운 링크 프레임의 프리앰블(preamble)을 수신하여 상기 기지국과의 시스템 동기를 획득한다. 이후, 상기 MSS는 상기 기지국에서 방송하는 기지국 정보들, 즉 다운 링크 채널 디스크립터(DCD: Downlink Channel Descriptor, 이하 'DCD'라 칭하기로 한다) 메시지와, 업링크 채널 디스크립터(UCD: Uplink Channel Descriptor, 이하 'UCD'라 칭하기로 한다) 메시지와, DL(DownLink)_MAP 메시지와, UL(UpLink)_MAP 메시지와, 이동 인접 기지국 광고(MOB_NBR_ADV: Mobile Neighbor Advertisement, 이하 'MOB_NBR_ADV'라 칭하기로 한다) 메시지 등에 포함되어 있는 기지국 정보들을 수신하여 다운링크 동기를 획득한 후 313단계로 진행한다.
상기 313단계에서 상기 MSS는 상기 기지국으로 레인징 요구(RNG_REQ: Ranging_Request, 이하 'RNG_REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신하고, 상기 기지 국으로부터 상기 RNG_REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 레인징 응답(RNG_RSP: Ranging_Response, 이하 'RNG_RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 수신하여 상기 기지국과 업링크 동기를 획득한 후 315단계로 진행하여 주파수 및 전력을 조정한 후 317단계로 진행한다.
상기 317단계에서 상기 MSS는 상기 기지국과 상기 MSS의 기본 용량에 대한 협상을 수행한 후 319단계로 진행한다. 상기 319단계에서 상기 MSS는 상기 기지국과 인증(authentication) 동작을 수행하여 상기 MSS에 할당된 인증키(AK: Authorization Key) 및 암호화키(TEK: Traffic Encryption Key)를 획득하고 321단계로 진행한다. 상기 321단계에서 상기 MSS는 상기 기지국에 상기 MSS 자신을 등록해주기를 요청하여 등록 동작을 완료한 후 323단계로 진행한다. 상기 323단계에서 상기 MSS는 상기 기지국에 등록을 완료하였으므로 상기 기지국과 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 연결을 수행하고 325단계로 진행한다. 상기 325단계에서 상기 MSS는 상기 기지국과 연결된 인터넷 프로토콜을 통해 운영 정보를 다운로드(download)하고 327단계로 진행한다. 상기 327단계에서 상기 MSS는 상기 기지국과 서비스 플로우(service flow) 연결 동작을 수행하고 329단계로 진행한다. 여기서, 상기 서비스 플로우라 함은 임의의 Qo를 가지는 연결(connection)을 통해 MAC-서비스 데이터 유닛(SDU: Service Data Unit, 이하 'SDU'라 칭하기로 한다)가 송수신되는 플로우를 나타낸다. 상기 329단계에서 상기 MSS는 상기 기지국으로부터 제공되는 서비스를 수행하고 종료한다.
다음으로 도 4를 참조하여 IEEE 802.16e 통신 시스템의 핸드오버 과정을 설 명하기로 한다.
상기 도 4는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 핸드오버 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 인접 기지국(neighbor BS)들로부터 수신되는 파일럿 신호들의 CINR들을 스캐닝 완료한 후(411단계) 상기 MSS(400)가 현재 상기 MSS(400) 자신이 속해있는 서빙 기지국을 변경해야함을 결정하면(413단계), 즉 상기 MSS(400)가 현재의 서빙 기지국을 기지국(410)과 상이한 새로운 기지국으로 변경해야함을 결정하면 상기 MSS(400)는 상기 서빙 기지국(410)으로 MSS 핸드오버 요구(MOB_HO_REQ: Mobile HandOver Request, 이하 'MOB_HO_REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(415단계). 상기 도 4에서는 상기 MSS(400)의 인접 기지국들이 제1인접 기지국(420)과, 제2인접 기지국(430) 2개의 인접 기지국들인 경우를 가정한 것이다. 여기서, 상기 MOB_HO_REQ 메시지는 MSS가 스캐닝한 결과를 포함한다.
상기 서빙 기지국(410)이 상기 MSS(400)가 송신한 MOB_HO_REQ 메시지를 수신하면, 상기 수신한 MOB_HO_REQ 메시지에 포함되어 있는 정보를 사용하여 상기 MSS(400)가 핸드오버 가능한 인접 기지국 리스트를 검출하게 된다(417단계). 여기서, 설명의 편의상 상기 핸드오버 가능한 인접 기지국 리스트를 '핸드오버 가능 인접 기지국 리스트'라 칭하기로 하며, 상기 도 4에서는 상기 핸드오버 가능 인접 기지국 리스트에 제1인접 기지국(420)과 제2인접 기지국(430)이 존재한다고 가정하기로 한다. 물론, 상기 핸드오버 가능 인접 기지국 리스트에는 다수의 인접 기지국들이 포함될 수 있다. 상기 서빙 기지국(410)은 상기 핸드오버 가능 인접 기지국 리 스트에 속한 인접 기지국들, 즉 제1인접 기지국(420)과 제2인접 기지국(430)으로 핸드오버 통지(HO_notification, 이하 'HO_notification'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(419단계, 421단계).
상기 제1인접 기지국(420)과 제2인접 기지국(430)은 상기 서빙 기지국(410)으로부터 HO_notification 메시지를 수신하면, 상기 HO_notification 메시지에 대한 응답 메시지인 핸드오버 통지 응답(HO_notification_response, 이하 'HO_notification_response'라 칭하기로 한다) 메시지를 상기 서빙 기지국(410)에게 송신한다(423단계, 425단계). 상기 HO_notification_response 메시지에는 다수의 정보 엘리먼트(IE: Information Element)들, 즉 해당 인접 기지국들로 핸드오버하고자 하는 MSS(400)의 식별자(MSS ID)와, 해당 인접 기지국들이 상기 MSS(400)의 핸드오버 요구에 따라 핸드오버를 수행할 수 있는지에 대한 응답(ACK/NACK)과, 각 인접 기지국들에게 상기 MSS(400)가 핸드오버하였을 때 상기 타겟 기지국들 각각이 제공할 수 있는 대역폭 및 서비스 레벨(service level) 정보를 포함한다.
한편, 상기 제1인접 기지국(420) 및 제2인접 기지국(430)으로부터 HO_notification_response 메시지를 수신한 서빙 기지국(410)은 상기 제1인접 기지국(420) 및 제2인접 기지국(430)으로부터 수신한 HO_notification_response 메시지를 분석하여 상기 MSS(400)가 핸드오버하였을 때 상기 MSS(400)가 요구하는 대역폭과 서비스 레벨을 최적으로 제공해줄 수 있는 인접 기지국을 상기 MSS(400)가 핸드오버할 최종 타겟(target) 기지국으로 선택한다. 일 예로, 상기 제1인접 기지국(420)이 제공할 수 있는 서비스 레벨은 상기 MSS(400)가 요구한 서비스 레벨보다 낮고, 상기 제2인접 기지국(430)이 제공할 수 있는 서비스 레벨은 상기 MSS(400)가 요구한 서비스 레벨과 동일하다고 가정하면 상기 서빙 기지국(410)은 상기 제2인접 기지국(430)을 상기 MSS(400)가 핸드오버할 최종 타겟 기지국으로 선택하는 것이다. 따라서, 상기 서빙 기지국(410)은 상기 제2인접 기지국(430)으로 상기 HO_notification_response 메시지에 대한 응답 메시지로서 핸드오버 통지 확인(HO_notification_confirm, 이하 'HO_notification_confirm'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(427단계).
또한, 상기 서빙 기지국(410)은 상기 MSS(400)로 상기 MOB_HO_REQ 메시지에 대한 응답 메시지로서 이동 핸드오버 응답(MOB_HO_RSP: Mobile HandOver Response, 이하 'MOB_HO_RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(429단계). 여기서, 상기 MOB_HO_RSP 메시지에는 상기 MSS(400)가 핸드오버할 타겟 기지국에 대한 정보가 포함되어 있다.
상기 MOB_HO_RSP 메시지를 수신한 MSS(400)는 상기 MOB_HO_RSP 메시지에 포함되어 있는 정보를 분석하여 상기 MSS(400) 자신이 핸드오버할 타겟 기지국을 선택한다. 상기 핸드오버할 타겟 기지국을 선택한 MSS(400)는 상기 서빙 기지국(410)에게 MOB_HO_RSP 메시지에 대한 응답 메시지인 이동 핸드오버 지시(MOB_HO_IND: Mobile Handover Indication, 이하 'MOB_HO_IND'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(431단계).
상기 MOB_HO_IND 메시지를 수신한 서빙 기지국(410)은 상기 MSS(400)가 상기 MOB_HO_IND 메시지에 포함되어 있는 타겟 기지국, 즉 제2인접 기지국(430)으로 핸 드오버할 것임을 인식한 후 상기 MSS(400)와 현재 셋업되어 있는 링크(link)를 해제한다(433단계). 그리고, 상기 MSS(400)는 상기 제2인접 기지국(430)과 초기 레인징(initial ranging) 절차를 수행한 후(435단계), 상기 초기 레인징에 성공하면 상기 제2인접 기지국(430)과 네트워크 재진입 절차를 수행한다(437단계).
상기 도 4에서 설명한 핸드오버 관련 동작들은 어웨이크 모드에 존재하는 MSS가 수행하는 동작들이다. 한편, 슬립 모드에 존재하는 MSS는 SLEEP INTERVAL이 만료되어 어웨이크 모드로 천이하여 LISTENING INTERVAL이 되었을 때, 상기 MSS 자신이 셀 경계에 도달하였음을 감지할 경우 상기 어웨이크 모드로 동작하면서 상기 도 4에서 설명한 바와 같은 핸드오버 관련 동작들을 수행하게 된다. 만일 상기 MSS가 슬립 모드에 존재하는 동안 임의의 제1셀에서 상기 제1셀과 상이한 제2셀로 셀을 이동하게 되면, 상기 MSS는 상기 제1셀을 관리하는 제1기지국과의 연결을 복구할 수가 없고, 따라서 상기 제2셀을 관리하는 제2기지국과 네트워크 재진입 절차를 수행하게 된다. 현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 상기 네트워크 재진입 절차를 수행함에 있어 레인징 과정에서 상기 MSS가 이전에 속해있던 기지국의 식별자(BS ID)를 송신할 수 있도록 함으로써 새로운 기지국이 상기 MSS가 핸드오버를 수행하는 중임을 인식하도록 하고 있다. 그러면, 상기 새로운 기지국은 상기 이전 기지국으로부터 상기 MSS의 정보를 획득하여 상기 MSS와 핸드오버를 수행하는 것이 가능하게 된다.
상기에서는 MSS의 전력 소모 감소를 위한 방안과 핸드오버를 위한 방안에 대해서 설명하였다. 그러나, 상기 슬립 모드에 존재하는 MSS의 경우 상기 전력 소모 감소를 위한 방안의 효율성이 저하되게 된다. 그 이유는 상기 MSS가 아무리 슬립 모드에 존재하고 있더라도 셀을 이동할 때마다 상기에서 설명한 바와 같은 핸드오버 동작을 수행해야만 하기 때문이다. 특히, 트래픽 송수신이 전혀 발생하지 않는 MSS라고 할지라도 상기 셀 이동에 따른 핸드오버 동작을 수행해야하기 때문에 상기 MSS의 전력 소모 감소 효과는 저하되고, 상기 핸드오버 동작 수행으로 인한 메시지 오버헤드(overhead)가 발생한다. 한편, 상기 슬립 모드 및 어웨이크 모드에 존재하는 MSS들 모두는 주기적 레인징(periodic ranging)을 수행하는데, 상기 슬립 모드에 존재하는 MSS의 주기적 레인징 절차는 불필요한 전력 소모 및 메시지 오버헤드를 초래한다.
또한, 현재 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기와 같이 트래픽 송수신이 전혀 발생하지 않는 MSS에게도 다양한 무선 자원들을 기본적으로 항상 할당한다. 여기서, MSS에게 기본적으로 항상 할당되는 무선 자원들을 살펴보면 다음과 같다.
(1) 기본 연결 식별자(CID: Connection ID, 이하 'CID'라 칭하기로 한다)(basic CID)
상기 기본 CID는 비교적 길이가 짧고 긴급하게 전송되야만 하는 메시지, 즉 긴급 제어 메시지를 전송할 때 사용되는 CID를 나타낸다.
(2) 제1관리 CID(primary management CID)
상기 제1관리 CID는 비교적 길이가 길고 그 긴급도가 비교적 떨어지는 메시지를 전송할 때 사용되는 CID를 나타낸다.
(3) 제2관리 CID(secondary management CID)
상기 제2관리 CID는 비교적 그 긴급도가 떨어지고, 3계층 이상의 표준 프로토콜에 관련된 메시지를 전송할 때 사용되는 CID를 나타낸다.
그리고, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4: Internet Protocol version 4, 이하 'IPv4'라 칭하기로 한다) 어드레스를 할당받아 사용하는데, 상기 IPv4 어드레스 역시 한정된 무선 자원이다. 상기와 같은 무선 자원들이 실제 트래픽이 전혀 송수신되지 않는 MSS에게도 할당되어 무선 자원의 효율성을 저하시킨다. 따라서, 고속으로 이동하는 MSS의 전력 소모를 최소화시키면서도 무선 자원의 효율성을 최대화시키는 기지국과 MSS간의 동작 지원을 위한 MAC 계층의 구체적인 동작 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층 동작 모드들을 제어하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 MAC 계층에서 MSS 전력소모를 최소화하도록 동작 모드들을 제어하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 MAC 계층의 아이들 모드에서 MSS를 호출하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 MAC 계층의 아이들 모드에서 MSS의 이동에 따른 위치 업데이트 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기로 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 이동 가입자 단말기가 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 방법에 있어서, 상기 이동 가입자 단말기가 비활성화 상태(inactive state)에 존재할 경우 전력과 운영 자원을 보존하기 위해 아이들 모드로 모드 천이하는 과정과, 상기 아이들 모드에서 상기 서빙 기지국이 속해있는 호출 영역과 상이한 호출 영역에 속해있는 타겟 기지국으로 위치를 이동함을 검출하는 과정과, 상기 위치 이동을 검출하면 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 타겟 기지국과 상기 위치 이동에 따른 위치 업데이트 동작을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기로 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 이동 가입자 단말기가 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 방법에 있어서, 어웨이크 모드에서 미리 설정한 제1설정 시간 동안 상기 서빙 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 아이들 모드로 모드 천이하는 과정과, 상기 아이들 모드에서 미리 설정한 주기마다 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 이동 가입자 단말기 자신의 위치 업데이트 동작을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 기지국과, 상기 기지국에 의해 점유되는 셀 내의 다수의 이동 가입자 단말기들과, 상기 기지국과 접속된 호출 제어기를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 다수의 이동 가입자 단말기들중 다수의 이동 가입자 단말기들이 트래픽의 송/수신이 존재하는 어웨이크 모드로부터 상기 트래픽의 송/수신이 존재하지 않는 아이들 모드로 모드 천이하는 경우 상기 호출 제어기에 의해 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 호출 시점들을 결정하는 방법에 있어서, 호출 주기를 결정하는 과정과, 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위한 오프셋 값을 결정하는 과정과, 상기 호출 주기와 상기 오프셋 값에 의해 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은; 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기로 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 시스템에 있어서, 어웨이크 모드에서 미리 설정되어 있는 제1설정 시간 동안 상기 서빙 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 아이들 모드로 모드 천이하고, 상기 아이들 모드에서 상기 서빙 기지국이 속해있는 호출 영역과 상이한 호출 영역에 속해있는 타겟 기지국으로 위치를 이동함을 검출하면 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 타겟 기지국으로 상기 위치 이동에 따른 위치 업데이트를 요구하고, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 위치 업데이트 요구에 따라 수신되는 위치 업데이트 응답에 상응하게 위치 업데이트 동작을 수행하는 상기 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 요구를 검출하면, 상기 호출 영역들을 관리하는 호출 제어기와 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 동작을 수행하 여 그 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기로 상기 위치 업데이트 응답을 송신하는 상기 타겟 기지국과, 상기 타겟 기지국과 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 동작 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하는 상기 호출 제어기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 시스템은; 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 시스템에 있어서, 어웨이크 모드에서 미리 설정되어 있는 제1설정 시간 동안 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 아이들 모드로 모드 천이하고, 상기 아이들 모드에서 미리 설정한 주기마다 상기 어웨이크 모드로 천이하여 상기 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하기를 요구하고, 상기 위치 업데이트 요구에 상응하여 상기 기지국으로부터 수신되는 위치 업데이트 응답에 상응하게 상기 기지국과 위치 업데이트를 수행하는 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 요구를 검출하면, 호출 영역들을 관리하는 호출 제어기와 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 동작을 수행하여 그 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기로 상기 위치 업데이트 요구에 따른 위치 업데이트 응답을 송신하는 상기 기지국과, 상기 기지국과의 위치 업데이트 수행 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하는 상기 호출 제어기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은; 기지국과, 상기 기지국에 의해 점유되는 셀 내의 다수의 이동 가입자 단말기들을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에 있어서, 상기 다수의 이동 가입자 단말기들중 다수의 이동 가입 자 단말기들이 트래픽의 송/수신이 존재하는 어웨이크 모드로부터 상기 트래픽의 송/수신이 존재하지 않는 아이들 모드로 모드 천이하는 경우 호출 주기를 결정하고, 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위한 오프셋 값을 결정하고, 상기 호출 주기와 상기 오프셋 값에 의해 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 결정하는 호출 제어기를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선 접속 통신 시스템의 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC'이라 칭하기로 한다) 계층에서 지원하는 동작 모드들을 개략적으로 도시한 다이아그램이다.
상기 도 5를 설명하기에 앞서, 본 발명에서는 상기 광대역 무선 접속 통신 시스템의 일 예로 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용하여 통신을 수행하는 통신 시스템인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템을 가정하기로 한다. 상기 도 5를 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 MAC 계층은 어웨이크 모드(AWAKE MODE)(510)와, 슬립 모드(SLEEP MODE)(520)와, 아이들 모드(IDLE MODE)(530)의 3가지 종류의 동작 모드들을 지원한다. 여기서, 상기 어웨이크 모드(510)와 슬립 모드(520)는 상기 종래 기술 부분의 도 2에서 설명한 어웨이크 모드(210)와 슬립 모드(220)와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 아이들 모드(530)는 본 발명에서 새롭게 제안하는 모드로서, 상기 아이들 모드(530)에 존재하는 이동 가입자 단말기(MSS: Mobile Subscriber Station, 이하 'MSS'라 칭하기로 한다)는 트래픽 송수신을 전혀 수행하지 않으며, 인접 기지국(neighbor)들로부터 송신되는 다운링크(downlink) 프리앰블(preamble), 즉 파일럿 신호의 신호 세기를 측정하고, 상기 인접 기지국들로부터 방송되는 시스템 정보 및 호출(paging) 메시지만을 수신함으로써 전력 소모 감소 효과를 극대화시킨다. 즉, 상기 아이들 모드(530)에 존재하는 MSS는 비활성화 상태(inactive state)에 존재하는 것이며, 결과적으로 상기 MSS는 상기 비활성화 상태에서 전력 및 운영 자원(operational resource)을 보존하기 위해서 상기 아이들 모드(530)로 모드 천이하게 되는 것이다.
또한, 상기 아이들 모드(530)에 존재하는 MSS는 현재 속해 있는 서빙 기지국(serving BS(Base Station))의 파일럿 신호의 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)가 상기 인접 기지국들 중 특정 인접 기지국, 즉 타겟(target) 기지국의 CINR 미만이 될 경우 상기 서빙 기지국에서 상기 타겟 기지국으로 이동하였다고 판단한다. 상기 아이들 모드(530)에 존재하는 MSS는 상기 타겟 기지국에서 방송하는 시스템 정보를 해석하여 호출 영역을 표시하는 정보값, 즉 호출 영역 식별자(PZID: Paging Zone Identifier, 이하 'PZID'라 칭하기로 한다)를 이전 기지국의 PZID와 비교한다. 상기 비교 결과 이전 기지국의 PZID와 타겟 기지국의 PZID가 상이할 경우에는 위치 등록을 수행하여 위치 정보를 업데이트(update)하고, 동일할 경우에는 다시 미리 설정된 설정 시간 동안 슬립한다. 또한, 상기 아이들 모드(530)에 존재하는 MSS는 미리 설정한 설정 시간이 경과하면 위치 이동이 발생하지 않았다고 하더라도 위치 등록을 수행하여 위치 정보를 업데이트한다.
그러면 여기서 상기 호출 영역에 대해서 설명하기로 한다.
상기 호출 영역은 다수개의 기지국들을 하나의 호출 단위로 그룹화시킨 영역이다. 즉, 다수개의 기지국들을 하나의 호출 단위로 그룹화시켜 상기 호출 영역으로 설정하고, 상기 호출 영역 단위로 MSS들의 위치 정보를 관리한다. 상기 호출 영역들 각각은 PZID를 사용하여 구분하며, 기지국들 각각은 상기 기지국들 자신의 PZID 값을 다른 시스템 정보와 함께 매 프레임마다 방송한다. 만약, MSS가 현재의 호출 영역을 벗어나 새로운 호출 영역에 진입한 경우, 상기 새로운 호출 영역의 해당 기지국으로부터 PZID를 수신하게 되고, 상기 새로운 호출 영역의 해당 기지국으로부터 수신한 PZID 값과 이전 서빙 기지국으로부터 수신하여 저장하고 있던 PZID 값이 상이하게 되어 상기 MSS는 이전 호출 영역에서 새로운 호출 영역으로 진입하였음을 식별하게 된다. 여기서, 상기 PZID 값은 DL(DownLink)_MAP 메시지 등에 포 함될 수 있다.
이렇게, 호출 영역이 변경된 MSS는 상기 새로운 호출 영역의 해당 기지국에 위치 변경을 요청하여 상기 위치 변경 이후의 네트워크로부터 발생하는 호출에 응답할 수 있게 된다. 본 발명에서는 상기 호출 영역을 다수개의 셀들로 그룹화시키는 경우를 일 예로 하여 설명하지만, 상기 호출 영역은 단일 셀로 구성될 수 있음은 물론이며, 이렇게 단일 셀로 호출 영역이 구성될 경우에는 셀간 핸드오버 동작에도 동일하게 적용될 수 있다. 이렇게, 상기 호출 영역 개념이 단일 셀과 동일할 경우에는 MSS가 DL_MAP 메시지에 포함되어 있는 기지국 식별자를 가지고 이전 셀에서 새로운 셀로 이동하였는지를 인지할 수 있다.
또한, 상기 아이들 모드(530)에 존재하는 MSS는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기본적으로 항상 할당되어야만 하는 무선 자원들, 즉 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같은 기본 연결 식별자(CID: Connection ID, 이하 'CID'라 칭하기로 한다)(basic CID)와, 제1관리 CID(primary management CID)와, 제2관리 CID(secondary management CID)와 같은 기본적으로 항상 할당되어야만 하는 무선 자원들을 전혀 할당받지 않아 무선 자원의 효율성을 극대화시킨다.
그러면 첫 번째로, 상기 어웨이크 모드(510)에서 아이들 모드(530)로 모드 천이하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 MSS가 상기 어웨이크 모드(510)에서 아이들 모드(530)로 모드 천이하는 경우는(531) 기지국이 강제로 상기 MSS를 모드 천이시키는 경우 혹은 상기 MSS의 요구에 따라 모드 천이하는 경우이다. 상기 어웨이크 모드(510)에 존재하는 MSS는 상기 기지국 혹은 MSS가 미리 설정한 설정 시간 이상 데이터 송수신이 존재하지 않을 것으로 예상되는 시점에서 이동 아이들 모드 천이 요구(MOB_IDL_REQ: Mobile Idle Request, 이하 'MOB_IDL_REQ'라 칭하기로 한다) 메시지와, 이동 아이들 모드 천이 응답(MOB_IDL_RSP: Mobile Idle Response, 이하 'MOB_IDL_RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송수신함으로써 상기 아이들 모드(530)로 모드 천이하게 된다. 상기 어웨이크 모드(510)에서 아이들 모드(530)로 모드 천이하는 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 MSS가 상기 아이들 모드(530)에서 어웨이크 모드(510)로 모드 천이하는 경우는(541) 상기 MSS가 기지국으로부터 이동 호출 요구(MOB_PAG_REQ: Mobile Paging Request, 이하 'MOB_PAG_REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 수신하는 경우, 혹은 상기 MSS가 송신할 데이터가 발생하는 경우, 혹은 상기 MSS가 위치를 이동하여 현재의 호출 영역을 이탈하는 경우, 혹은 미리 설정한 설정 시간이 경과하여 위치 업데이트(location update)를 수행하는 경우, 혹은 상기 MSS가 이동하여 새롭게 속한 기지국이 상기 아이들 모드(530)를 지원하지 않는 경우이다. 상기 아이들 모드(530)에서 어웨이크 모드(510)로 모드 천이하는 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 도 5에서는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 MAC 계층에서 지원하는 동작 모드들에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 상기 MSS가 어웨이크 모드에서 아이들 모드로 모드 천이하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 MSS의 어웨이크 모드에서 아이들 모드로의 모드 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 MSS(610)가 어웨이크 모드에 존재하고 있는 상태에서 미리 설정한 설정 시간 동안 기지국(620)과 데이터 송수신이 존재하지 않으면 상기 MSS(610)는 상기 기지국(620)으로 MOB_IDL_REQ 메시지를 송신한다(611단계). 여기서, 상기 MOB_IDL_REQ 메시지에는 상기 MSS(610)가 아이들 모드에 존재하기를 원하는 아이들 주기(IDLE INTERVAL), 즉 호출 주기(PAGING CYCLE)에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 이를 선호 아이들 주기(PREF_IDLE_INTERVAL), 즉 선호 호출 주기라 칭하기로 한다. 상기 아이들 주기라 함은 상기 MSS(610)가 상기 아이들 모드에 존재하는 주기를 나타내며, 이는 결과적으로 상기 MSS(610)가 상기 아이들 모드에서 벗어나 기지국으로부터 호출이 존재하는지 여부를 모니터링해야하는 주기이므로 호출 주기라고도 칭하는 것이다. 이하 설명의 편의상 상기 아이들 주기 표현은 사용하지 않고 호출 주기 표현만을 사용하기로 한다.
또한, 상기 MOB_IDL_REQ 메시지는 하기 표 1과 같은 구조를 가진다.
Figure 112005011593110-pat00001
상기 표 1에서, Management Message Type 영역은 송신되는 메시지의 타입에 대한 정보를 포함하며, 현재 상기 MOB_IDL_REQ 메시지의 관리 메시지 타입은 미정이므로 '??'형태로 표기하였다(Management Message Type = ??). 또한, PREF_IDLE_INTERVAL_INDEX는 MSS가 선호하는 아이들 주기, 즉 호출 주기를 나타낸다.
상기 MSS(610)로부터 상기 MOB_IDL_REQ 메시지를 수신한 기지국(620)은 호출제어기(Paging Controller)(630)로 아이들 모드 요구(IDLE_MODE_REQUEST, 이하 'IDLE_MODE_REQUEST'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(613단계). 상기 기지국(620)으로부터 상기 IDLE_MODE_REQUEST 메시지를 수신한 호출 제어기(630)는 상기 MSS(610)의 MAC 어드레스와 상기 MSS(610)의 선호 호출 주기를 참조하여 상기 MSS(610)에 대한 호출 주기를 결정한다. 여기서, 상기 호출 제어기(630)가 결정한 호출 주기를 선택 호출 주기라 칭하기로 한다. 그리고, 상기 호출 제어기(630)는 상기 선택 호출 주기에 상응하게 상기 MSS(610)를 호출할 호출 시점을 결정한다(615단계). 상기 호출 제어기(630)는 상기 결정한 선택 호출 주기 및 호출 시점에 대한 정보를 포함시켜 상기 기지국(620)으로 아이들 모드 응답(IDLE_MODE_RESPONSE, IDLE_MODE_RESPONSE'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(617단계).
상기 IDLE_MODE_RESPONSE 메시지를 수신한 상기 기지국(620)은 상기 MSS(610)로 상기 선택 호출 주기에 대한 정보를 포함시켜 상기 MOB_IDL_REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신한다(619단계). 또한, 상기 MOB_IDL_RSP 메시지는 하기 표 2와 같은 구조를 가진다.
Figure 112005011593110-pat00002
상기 표 2에서, Management Message Type 영역은 송신되는 메시지의 타입에 대한 정보를 포함하며, 현재 상기 MOB_IDL_RSP 메시지의 관리 메시지 타입은 미정이므로 '??'형태로 표기하였다(Management Message Type = ??). Idle approved 영역은 상기 요청한 아이들 모드로의 모드 천이가 승인되는지 여부를 나타내며, 상기 아이들 승인 영역의 값이 '0'일 경우 상기 아이들 모드로의 모드 천이가 불가능함을 나타내며, 상기 아이들 승인 영역의 값이 '1'일 경우 상기 아이들 모드로의 모드 천이가 가능함을 나타낸다. After_REQ_action 영역은 MSS가 상기 MOB_IDL_REQ 메시지를 재전송해야하는지 여부를 나타내며, 상기 After_REQ_action 영역의 값이 0일 경우 상기 MOB_IDL_REQ 메시지를 재전송해야함을 나타내며, 상기 After_REQ_action 영역의 값이 1일 경우 상기 MOB_IDL_REQ 메시지를 재전송할 필요가 없음을 나타낸다. REQ_duration 영역은 상기 MOB_IDL_REQ 메시지를 재전송해야할 경우 상기 MOB_IDL_REQ 메시지를 재전송하는 시점까지 대기하는 시간을 나타낸다. SEL_IDLE_INTERVAL_INDEX 영역은 상기 호출 제어기(630)에서 결정한 선택 호출 주기를 나타내며, TB_REGI_REQUIRED 영역은 타이머에 기반한 등록을 요구하는지 여부를 나타내며, 상기 TB_REGI_REQUIRED 영역의 값이 0일 경우에는 상기 타이머 기반 등록을 요구하지 않음을 나타내며, 상기 TB_REGI_REQUIRED 영역의 값이 1일 경우에는 상기 타이머 기반 등록을 요구함을 나타낸다. TB_REGI_INDEX 영역은 상기 타이머 기반 등록을 요구하는 경우 상기 타이머의 카운트값을 나타낸다.
상기 MSS(610)는 상기 기지국(620)으로부터 수신한 MOB_IDL_RSP 메시지에 포함되어 있는 선택 호출 주기를 참조하여 상기 어웨이크 모드에서 아이들 모드로 모드 천이하고, 상기 선택 호출 주기마다 상기 MSS(610) 자신을 타겟으로 하는 호출 메시지가 존재하는지를 모니터링한다(621단계).
그러면 여기서, 상기 호출 제어기(630)가 상기 호출 주기 및 호출 시점을 결정하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 호출 제어기(630)는 상기 MSS(610)의 MAC 어드레스를 입력 변수로하는 해쉬 함수(Hash function)를 사용하여 첫 번째 호출 시점 F0를 계산한다. 또한, 상기 호출 제어기(630)는 상기 선택 호출 주기 D를 사용하여 호출 시점의 집합을 구한다. 여기서, 상기 호출 주기 D는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005011593110-pat00003
상기 수학식 1에서 D는 호출 주기를 나타내며, Y는 프레임 번호(frame number)의 최대값을 나타내며, i는 호출 주기 지수를 나타내며, δ = 2j이며, j는 통상적으로 0의 값을 가진다. 여기서, 상기 j값이 0이 아닌 다른 값을 가질 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 호출 시점들의 집합을 {Fi}(i = 0, 1, ... , Y/D)라고 할 때, n+1번째 호출 시점 Fn+1은 n번째 호출 시점 Fn과 하기 수학식 2와 같은 관계를 가진다.
Figure 112005011593110-pat00004
상기 수학식 2에 나타낸 바와 같이 상기 n+1번째 호출 시점 Fn+1은 n번째 호출 시점 Fn과 상기 호출 주기를 고려하여 생성된 오프셋(offset)만큼 상이하게 설정되는 것이다. 여기서, 상기 Fn과 Fn+1간의 주기(interval)가 상기 호출 주기이다.
한편, 상기 호출 제어기(630)에서 결정하는 호출 주기 및 호출 시점에 대한 정보는 상기 MSS(610)가 속해있는 호출 영역내의 모든 기지국들에게 공유된다.
상기 도 6에서는 본 발명의 실시예에 따른 MSS의 어웨이크 모드에서 아이들 모드로의 모드 천이 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 아이들 모드에 존재하는 MSS를 호출하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 아이들 모드에 존재하는 MSS를 호출하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 호출 제어기(780)는 MSS(710)를 타겟으로 하는 호출이 존재함을 감지하면, 상기 MSS(710)가 현재 속해있는 호출 영역에 해당하는 모든 기지국들로 호출 요구(PAGING_REQUEST, 이하 'PAGING_REQUEST'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(711단계, 713단계, 715단계). 상기 도 7에서는 상기 MSS(710)가 현재 속해있는 호출 영역에 3개의 기지국들, 즉 제1기지국(720)과, 제2기지국(740)과, 제3기지국(760)이 포함되어 있는 경우를 가정한 것이다. 여기서, 상기 동일한 호출 영역내의 모든 기지국들에게 상기 PAGING_REQUEST 메시지를 송신 하는 이유는 상기 기지국들 각각은 상기 MSS(710)가 현재 어느 기지국 영역에 존재하는지 인식하지 못하기 때문이다. 상기 제1기지국(720)과, 제2기지국(740)과, 제3기지국(760) 각각은 상기 호출 제어기(780)가 송신한 PAGING_REQUEST 메시지를 수신하고, 상기 MSS(710)를 타겟으로 하는 MOB_PAG_REQ 메시지를 상기 MSS(710)로 송신한다(717단계, 719단계, 721단계).
여기서, 상기 MOB_PAG_REQ 메시지는 하기 표 3과 같은 구조를 가진다.
Figure 112005011593110-pat00005
상기 표 3에서, Management Message Type 영역은 송신되는 메시지의 타입에 대한 정보를 포함하며, 현재 상기 MOB_PAG_REQ 메시지의 관리 메시지 타입은 미정이므로 '??'형태로 표기하였다(Management Message Type = ??). Number of paged terminals 영역은 상기 아이들 모드에 존재하는 MSS들 중 네트워크로부터 호출이 존재하는 MSS들의 개수를 나타내며, MAC_ADDRESS 영역은 상기 호출된 MSS들의 MAC 어드레스, 즉 고유 식별자를 나타낸다. 여기서, 상기 호출 메시지는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기존에 사용하고 있는 메시지를 변형하여 사용할 수도 있고, 혹은 새로운 메시지를 생성하여 사용할 수도 있다. 또한, PAG_PURPOSE 영역은 상기 MOB_PAG_REQ 메시지를 송신하는 목적을 나타내며, LENGTH 영역은 PAYLOAD 영역의 길이를 나타내며, 상기 PAYLOAD 영역은 상기 PAG_PURPOSE 영역의 값에 해당하는 실제 내용을 나타낸다.
여기서, 상기 PAG_PURPOSE 영역에 기재되는 값들은 하기 표 4와 같다.
Figure 112005011593110-pat00006
상기 표 4에서, 상기 00000000은 추후 사용을 위해 예약(reserved)된 값이며, 00000001은 상기 MOB_PAG_REQ 메시지를 수신하는 MSS가 네트워크 재진입 및 초기 동작을 수행해야함을 나타내는 값이며, 00000010은 상기 MOB_PAG_REQ 메시지를 수신하는 MSS가 상기 MOB_PAG_REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 이동 호출 응답(MOB_PAG_RSP: Mobile Paging Response, 이하 'MOB_PAG_RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신할 필요가 없음을 나타내는 값이며, 00000011은 상기 MOB_PAG_REQ 메시지를 수신하는 MSS가 상기 MOB_PAG_RSP 메시지를 송신해야만 함을 나타내는 값이며, 00000100은 호출 주기를 변경해야함을 나타내는 값이며, 00000101은 위치 업데이트가 필요함을 나타내는 값이며, 00000110 내지 0xff은 추후 사용을 위해 예약된 값이다.
또한, 상기 PAG_PURPOSE 영역에 기재되는 값에 상응하여 상기 PAYLOAD 영역에 기재되는 내용들은 하기 표 5 내지 표 9와 같다.
Figure 112005011593110-pat00007
상기 표 5에 기재되어 있는 내용은 상기 PAG_PURPOSE 영역에 00000001 값이 표기되어 있을 경우 상기 PAYLOAD 영역에 기재되는 내용으로서, 00000000이 표기되면 상기 MSS를 타겟으로 하는 다운링크 데이터가 존재함을 나타내는 MOB_PAG_REQ 메시지임을 나타낸다.
Figure 112005011593110-pat00008
상기 표 6에 기재되어 있는 내용은 상기 PAG_PURPOSE 영역에 00000010 값이 표기되어 있을 경우 상기 PAYLOAD 영역에 기재되는 내용으로서, 00000010이 표기되면 MOB_PAG_REQ 메시지에 대한 응답 메시지, 즉 MOB_PAG_RSP 메시지를 송신할 필요가 없는 MOB_PAG_REQ 메시지임을 나타낸다.
Figure 112005011593110-pat00009
상기 표 7에 기재되어 있는 내용은 상기 PAG_PURPOSE 영역에 00000011 값이 표기되어 있을 경우 상기 PAYLOAD 영역에 기재되는 내용으로서, 00000011이 표기되면 MOB_PAG_REQ 메시지에 대한 응답 메시지, 즉 MOB_PAG_RSP 메시지를 송신해야하는 MOB_PAG_REQ 메시지임을 나타낸다.
Figure 112005011593110-pat00010
상기 표 8에 기재되어 있는 내용은 상기 PAG_PURPOSE 영역에 00000100 값이 표기되어 있을 경우 상기 PAYLOAD 영역에 기재되는 내용으로서, 00000100이 표기되면 호출 주기를 변경할 필요가 있음을 나타내는 MOB_PAG_REQ 메시지임을 나타낸다.
Figure 112005011593110-pat00011
상기 표 9에 기재되어 있는 내용은 상기 PAG_PURPOSE 영역에 00000101 값이 표기되어 있을 경우 상기 PAYLOAD 영역에 기재되는 내용으로서, 00000101이 표기되면 위치 업데이트가 필요함을 나타내는 MOB_PAG_REQ 메시지임을 나타낸다.
한편, 상기 도 7에서는 상기 MOB_PAG_REQ 메시지의 PAG_PURPOSE 영역의 값이 상기 MOB_PAG_REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 MOB_PAG_RSP 메시지를 송신할 것을 요구하는 값, 즉 00000011로 표기된 경우를 가정하기로 한다. 여기서, 상기 MOB_PAG_RSP 메시지 구조는 하기 표 10에 나타내었다.
Figure 112005011593110-pat00012
상기 표 10에서, Management Message Type 영역은 송신되는 메시지의 타입에 대한 정보를 포함하며, 현재 상기 MOB_PAG_RSP 메시지의 관리 메시지 타입은 미정이므로 '??'형태로 표기하였다(Management Message Type = ??). 또한, Cause 영역은 상기 MOB_PAG_RSP 메시지를 송신하는 이유를 나타내는 영역으로서 상기 Cause 영역에 01 값이 표기될 경우 상기 MOB_PAG_REQ 메시지가 허여되었음을 나타내며, 상기 Cause 영역에 10 값이 표기될 경우 상기 MOB_PAG_REQ 메시지가 거부되었음을 나타낸다. 또한, PL_TYPE 영역은 페이로드 타입을 나타내는 영역으로서, 상기 PL_TYPE 영역에 0의 값이 표기될 경우 상기 MOB_PAG_RSP 메시지의 PAYLOAD 영역에 단순 응답이 표기됨을 나타내며, 상기 PL_TYPE 영역에 1의 값이 표기될 경우 상기 MOB_PAG_RSP 메시지의 PAYLOAD 영역에 응답 메시지가 표기됨을 나타낸다. 또한, LENGTH 영역은 상기 PAYLOAD 영역의 길이를 나타내는 영역이다.
한편, 상기 MOB_PAG_REQ 메시지를 수신한 MSS(710)는 상기 수신한 MOB_PAG_REQ 메시지의 PAG_PURPOSE 영역의 값이 00000011로 표기되어 있으므로, 상기 MOB_PAG_REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 MOB_PAG_RSP 메시지를 해당 기지국으로 송신해야만 함을 인식하게 된다. 그런데, 상기 MSS(710)가 상기 아이들 모드로 모드 천이하기 전에 속해있던 기지국에서 상기 호출 영역내의 상기 기지국과 상이한 다른 기지국으로 이동하였을 경우 상기 MSS(710)는 새롭게 초기 레인징(initial ranging) 동작을 수행해야만 한다(723단계). 즉, 상기 MSS(710)가 상기 MOB_PAG_RSP 메시지를 송신하기 위해서는 업링크 대역폭 등이 할당되어야만 하므로, 상기 MSS(710)는 초기 레인징을 수행하게 되는 것이다. 상기 도 7에서는 상기 MSS(710)가 초기 레인징을 수행한 결과 상기 제1기지국(720)을 상기 MSS(710) 자신이 현재 속해 있는 서빙 기지국으로 판단하였다고 가정하기로 한다.
그러면 상기 MSS(710)는 상기 제1기지국(720)으로 상기 MOB_PAG_RSP 메시지를 송신하고(725단계), 상기 MSS(710)로부터 상기 MOB_PAG_RSP 메시지를 수신한 상기 제1기지국(720)은 상기 PAGING_REQUEST 메시지에 대한 응답 메시지인 호출 응답(PAGING_RESPONSE, 이하 'PAGING_RESPONSE'라 칭하기로 한다) 메시지를 상기 호출 제어기(780)로 송신한다(727단계). 또한, 상기 제1기지국(720)은 상기 MSS(710)로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신하여 상기 MSS(710)가 아이들 모드로 천이하도록 제어한다(729단계).
상기 도 7에서는 본 발명의 실시예에 따른 아이들 모드에 존재하는 MSS를 호출하는 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요없는, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요없는, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 8을 설명하기에 앞서, 상기 도 8에서는 아이들 모드에 존재하는 MSS(810)가 동일한 호출 영역, 즉 동일한 PZID를 사용하는 호출 영역내에서 위치를 이동한 경우, 즉 핸드오버를 수행한 경우를 설명하기로 한다. 상기 도 8을 참조하면, 먼저 서빙 기지국(serving BS)(830)이 MSS(810)로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신한다(811단계). 상기 도 8에서는 상기 서빙 기지국(830)이 상기 MSS(810)로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신하는 이유에 대해서 별도로 도시하지 않았으나, 상기 MSS(810)가 MOB_IDL_REQ 메시지를 송신하여 응답할 경우 혹은 상기 서빙 기지국(830)이 unsolicited 방식으로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신하는 경우가 될 수 있다. 여기서, 상기 서빙 기지국(830)이 unsolicited 방식으로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신하는 경우는 상기 서빙 기지국(830)의 부하를 조정하기 위한 경우가 될 수 있다. 상기 서빙 기지국(830)으로부터 상기 MOB_IDL_RSP 메시지를 수신한 MSS(810)는 어웨이크 모드에서 아이들 모드로 모드 천이하게 된다.
한편, 상기 MSS(810)가 아이들 모드에 존재하는 동안 상기 서빙 기지국(830)이 관장하는 서비스 영역에서 상기 서빙 기지국(830)이 아닌 다른 기지국, 즉 타겟 기지국(850)으로 위치를 이동하게 된다(813단계). 여기서, 상기 서빙 기지국(830)과 타겟 기지국(850)은 동일한 호출 영역에 존재한다고 가정하기로 한다. 상기 MSS(810)는 상기 위치를 이동하게 되면 상기 서빙 기지국(830)과의 통신이 연결되어 있지 않기 때문에 호출 시점에서 깨어나 모니터링을 하더라도 MOB_PAG_REQ 메시지를 수신하는 것이 불가능하게 된다. 따라서, 상기 MSS(810)는 상기 위치 이동을 감지하면 상기 새롭게 이동한 기지국, 즉 타겟 기지국(850)에서 방송하는 DL_MAP 메시지와, UL_MAP 메시지와, 다운 링크 채널 디스크립터(DCD: Downlink Channel Descriptor, 이하 'DCD'라 칭하기로 한다) 메시지와, 업링크 채널 디스크립터(UCD: Uplink Channel Descriptor, 이하 'UCD'라 칭하기로 한다) 메시지 등을 통해 기지국 정보들을 수신한다(815단계). 상기에서 설명한 바와 같이 해당 기지국, 즉 타겟 기지국(850)의 PZID는 상기 DL_MAP 메시지에 포함될 수 있다.
이렇게, 상기 타겟 기지국(850)에서 방송하는 기지국 정보들을 수신한 MSS(810)는 상기 타겟 기지국(850)의 PZID를 인식하게 되고, 따라서 상기 서빙 기지국(830)과 타겟 기지국(850)이 동일한 호출 영역에 존재함을 인식한다(817단계). 상기 타겟 기지국(850)이 상기 서빙 기지국(830)과 동일한 호출 영역에 존재함을 판단하게 되면 상기 MSS(810)는 프레임 번호를 확인하여 상기 MSS(810) 자신의 호출 시점을 확인한다. 그리고 나서 상기 MSS(810)는 상기 호출 시점에 도달하였는지 검사한다(819단계). 상기 검사 결과 상기 호출 시점에 도달하지 않았다면 상기 MSS(810)는 인접 기지국들을 스캐닝한다(821단계). 여기서, 상기 인접 기지국들을 스캐닝한다함은 인접 기지국들에서 송신하는 파일럿 신호들의 CINR들을 스캐닝하는 것을 나타낸다. 여기서, 상기 '파일럿 신호의 CINR을 측정한다'는 표현을 설명의 편의상 '파일럿 신호의 CINR을 스캔(scan)혹은 스캐닝(scanning)한다'고 칭하기로 한다. 또한, 상기 호출 시점에 도달하지 않았을 경우 상기 MSS(810)가 인접 기지국들에서 송신하는 파일럿 신호들의 CINR들을 스캐닝하는 이유는 상기 아이들 모드에서의 위치 이동을 검출하기 위해서이다.
한편, 상기 검사 결과 상기 호출 시점에 도달하였다면 상기 MSS(810)는 상기 아이들 모드에서 깨어나 상기 타겟 기지국(850)으로부터 MOB_PAG_REQ 메시지를 수신한다(823단계). 여기서, 상기 타겟 기지국(850)에서 송신하는 MOB_PAG_REQ 메시지에는 상기 MSS(810)의 MAC 어드레스가 포함되어 있지 않다고 가정하기로 하며, 따라서 상기 MSS(810)는 상기 아이들 모드에 그대로 존재하게 된다.
상기 도 8에서는 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요없는, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요한, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요한, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 9를 설명하기에 앞서, 상기 도 9에서는 아이들 모드에 존재하는 MSS(910)가 상이한 호출 영역, 즉 상이한 PZID를 사용하는 호출 영역으로 위치를 이동한 경우, 즉 핸드오버를 수행한 경우를 설명하기로 한다. 상기 도 9를 참조하면, 먼저 서빙 기지국(930)이 MSS(910)로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신한다(911단계). 상기 도 9에서 역시 상기 서빙 기지국(930)이 상기 MSS(910)로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신하는 이유에 대해서 별도로 도시하지 않았으나, 상기 MSS(910)가 MOB_IDL_REQ 메시지를 송신하여 응답할 경우 혹은 상기 서빙 기지국(930)이 unsolicited 방식으로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신하는 경우가 될 수 있다. 여기서, 상기 서빙 기지국(930)이 unsolicited 방식으로 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신하는 경우는 상기 서빙 기지국(930)의 부하를 조정하기 위한 경우가 될 수 있다. 상기 서빙 기지국(930)으로부터 상기 MOB_IDL_RSP 메시지를 수신한 MSS(910)는 어웨이크 모드에서 아이들 모드로 모드 천이하게 된다.
한편, 상기 MSS(910)가 아이들 모드에 존재하는 동안 상기 서빙 기지국(930)이 관장하는 서비스 영역에서 상기 서빙 기지국(930)이 아닌 다른 기지국, 즉 타겟 기지국(950)으로 위치를 이동하게 된다(913단계). 여기서, 상기 서빙 기지국(930)과 타겟 기지국(950)은 상이한 호출 영역에 존재한다고 가정하기로 한다. 상기 MSS(910)는 상기 위치를 이동하게 되면 상기 서빙 기지국(930)과의 통신이 연결되어 있지 않기 때문에 호출 시점에서 깨어나 모니터링을 하더라도 MOB_PAG_REQ 메시지를 수신하는 것이 불가능하게 된다. 따라서, 상기 MSS(910)는 상기 위치 이동을 감지하면 상기 새롭게 이동한 기지국, 즉 타겟 기지국(950)에서 방송하는 DL_MAP 메시지와, UL_MAP 메시지와, DCD 메시지와, UCD 메시지 등을 통해 기지국 정보들을 수신한다(915단계). 상기에서 설명한 바와 같이 해당 기지국, 즉 타겟 기지국(950)의 PZID는 상기 DL_MAP 메시지에 포함될 수 있다.
이렇게, 상기 타겟 기지국(950)에서 방송하는 기지국 정보들을 수신한 MSS(910)는 상기 타겟 기지국(950)의 PZID를 인식하게 되고, 따라서 상기 서빙 기지국(930)과 타겟 기지국(950)이 상이한 호출 영역에 존재함을 인식한다(917단계). 상기 타겟 기지국(950)이 상기 서빙 기지국(930)과 상이한 호출 영역에 존재함을 판단하게 되면 상기 MSS(910)는 초기 레인징 동작을 수행한다(919단계). 상기 초기 레인징 동작을 수행하면 상기 MSS(910)는 기본 CID와, 제1관리 CID를 획득하게 된다. 상기 MSS(910)는 상기 초기 레인징 동작을 통해 획득한 제1관리 CID를 사용하여 상기 타겟 기지국(950)으로 이동 위치 업데이트 요구(MOB_LU_REQ: Mobile Location Update Request, 이하 'MOB_LU_REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(921단계). 여기서 상기 MOB_LU_REQ 메시지의 구조를 하기 표 11에 나타내었다.
Figure 112005011593110-pat00013
상기 표 11에서, Management Message Type 영역은 송신되는 메시지의 타입에 대한 정보를 포함하며, 현재 상기 MOB_LU_REQ 메시지의 관리 메시지 타입은 미정이므로 '??'형태로 표기하였다(Management Message Type = ??). 또한, PREF_IDLE_INTERVAL_INDEX는 상기 MSS(910)가 선호하는 선호 호출 주기를 나타내며, PREV_PZONE_ID는 상기 MSS(910)가 상기 MOB_LU_REQ 메시지를 송신하기 전에 속해있던, 즉 상기 MSS(910)가 핸드오버하기 전에 속해있던 서빙 기지국(930)의 PZID를 나타낸다.
한편, 상기 MSS(910)로부터 상기 MOB_LU_REQ 메시지를 수신한 타겟 기지국(950)은 호출 제어기(970)로 위치 업데이트 요구(LOCATION_UPDATE_REQUEST, 이하 'LOCATION_UPDATE_REQUEST'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(923단계). 여기서, 상기 LOCATION_UPDATE_REQUEST 메시지에는 상기 위치 업데이트를 요구하는 MSS(910)의 MAC 어드레스와, 상기 MSS(910)가 핸드오버전에 속해있던 서빙 기지국(930)의 PZID가 포함되어 있다. 상기 LOCATION_UPDATE_REQUEST 메시지를 수신한 호출 제어기(970)는 상기 LOCATION_UPDATE_REQUEST 메시지에 포함되어 있는 PZID와, MAC 어드레스를 참조하여 상기 MSS(910)의 위치를 업데이트시킨 후 상기 LOCATION_UPDATE_REQUEST 메시지에 대한 응답 메시지인 위치 업데이트 응답(LOCATION_UPDATE_RESPONSE, 이하 'LOCATION_UPDATE_RESPONSE'라 칭하기로 한다) 메시지를 상기 타겟 기지국(950)으로 송신한다(925단계). 상기 호출 제어기(970)로부터 상기 LOCATION_UPDATE_RESPONSE 메시지를 수신한 상기 타겟 기지국(950)은 상기 MSS(910)로 이동 위치 업데이트 응답(MOB_LU_RSP: Mobile Location Update Response, 이하 'MOB_LU_RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(927단계). 여기서 상기 MOB_LU_RSP 메시지의 구조를 하기 표 12에 나타내었다.
Figure 112005011593110-pat00014
상기 표 12에서, Management Message Type 영역은 송신되는 메시지의 타입에 대한 정보를 포함하며, 현재 상기 MOB_LU_RSP 메시지의 관리 메시지 타입은 미정이므로 '??'형태로 표기하였다(Management Message Type = ??). 또한 LU approved 영역은 위치 업데이트의 성공 여부를 나타내는 영역으로서, 상기 LU approved 영역에 0의 값이 표기되면 위치 업데이트가 실패하였음을 나타내며, 상기 LU approved 영역에 1의 값이 표기되면 위치 업데이트가 성공하였음을 나타낸다. 또한, After_REQ_action 영역은 상기 위치 업데이트가 실패하였을 경우, 즉 상기 LU approved 영역에 0의 값이 표기될 경우 MSS가 상기 MOB_LU_REQ 메시지를 재전송해야하는지 여부를 나타내는 영역으로서, 상기 After_REQ_action 영역에 0의 값이 표기될 경우에는 미리 설정한 설정 시간을 대기한 후 상기 MOB_LU_REQ 메시지를 재전송해야함을 나타내며, 상기 After_REQ_action 영역에 1의 값이 표기될 경우에는 상기 MOB_LU_REQ 메시지를 재전송할 필요가 없음을 나타낸다. 또한, REQ_duration 영역은 상기 MOB_LU_REQ 메시지를 재전송하기 위해 대기해야하는 시간을 나타내는 영역이다. SEL_IDLE_INTERVAL_INDEX 영역은 상기 위치 업데이트가 성공하였을 경우 새롭게 결정되는 호출 주기를 나타내는 영역이며, TB_REGI_REQUIRED 영역은 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국이 타이머에 기반한 등록을 요구하는지 여부를 나타내는 영역이며, TB_REGI_INDEX 영역은 상기 타이머 기반 등록을 요구하는 경우 상기 타이머의 카운트값을 나타낸다.
한편, 상기 MSS(910)는 상기 타겟 기지국(950)으로부터 상기 MOB_LU_RSP 메시지를 수신하면, 상기 MOB_LU_RSP 메시지에 포함되어 있는 선택 호출 주기등에 상응하도록 아이들 모드로 모드 천이한다.
상기 도 9에서는 본 발명의 실시예에 따른 위치 업데이트가 필요한, 아이들 모드에 존재하는 MSS의 핸드오버 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 아이들 모드에 존재하는 MSS의 주기적 위치 업데이트 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 아이들 모드에 존재하는 MSS의 주기적 위치 업데이트 과정을 개략적으로 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 어웨이크 모드에 존재하는 MSS(1000)는 기지국(1030)으로 MOB_IDL_REQ 메시지를 송신한다(1011단계). 상기 MSS(1000)로부터 상기 MOB_IDL_REQ 메시지를 수신한 기지국(1030)은 호출 제어기(1050)로 IDLE_MODE_REQUEST 메시지를 송신한다(1013단계). 상기 IDLE_MODE_REQUEST 메시지를 수신한 호출 제어기(1050)는 상기 기지국(1030)으로 상기 IDLE_MODE_REQUEST 메시지에 대한 응답 메시지인 IDLE_MODE_RESPONSE 메시지를 송신한다(1015단계). 상기 IDLE_MODE_RESPONSE 메시지를 수신한 상기 기지국(1030)은 상기 MSS(1010)로 상기 MOB_IDL_REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 MOB_IDL_RSP 메시지를 송신한다(1017단계). 여기서, 상기 MOB_IDL_RSP 메시지에는 상기 MSS(1010)에 대해 결정한 선택 호출 주기와, 호출 시점 및 타이머에 기반한 등록을 요구하고 있음을 나타내는 정보가 포함된다. 즉, 상기 MOB_IDL_RSP 메시지의 TB_REGI_REQUIRED 영역의 값이 1로 표기되어 있다고 가정하기로 한다.
상기 기지국(1030)으로부터 상기 MOB_IDL_RSP 메시지를 수신한 상기 MSS(1010)는 상기 어웨이크 모드에서 아이들 모드로 모드 천이한다. 한편, 상기 MSS(1010)는 상기 아이들 모드에서 상기 타이머에 기반한 등록을 요청할 수 있도록 하기 위해 미리 설정한 설정 시간 TB_REGI_INTERVAL을 카운트시작하고, 상기 TB_REGI_INTERVAL에 도달하면(1019단계) 위치 업데이트를 위해 초기 레인징을 수행한다(1021단계). 상기 초기 레인징 동작을 수행하면 상기 MSS(1010)는 기본 CID와, 제1관리 CID를 획득하게 된다. 상기 MSS(1010)는 상기 초기 레인징 동작을 통해 획득한 제1관리 CID를 사용하여 상기 기지국(1030)으로 MOB_LU_REQ 메시지를 송신한다(1023단계). 상기 도 10의 1023단계 내지 1029단계까지의 동작은 상기 도 9에서 설명한 MSS(910)와 타겟 기지국(950)과 호출 제어기(970)간에 수행되는 921단계 내지 927단계까지의 동작과 유사하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그러면 여기서, 상기 MSS(910)이 상기 TB_REGI_INTERVAL을 결정하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 MSS(910)은 MOB_IDL_RSP 메시지의 SEL_IDLE_INTERVAL_INDEX 값과 TB_REGI_INDEX 값을 사용하여 TB_REGI_INTERVAL을 구한다. 여기서, TB_REGI_INTERVAL는 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005011593110-pat00015
상기 수학식 3에서 i는 SEL_IDLE_INTERVAL_INDEX를 나타내며, T는 TB_REGI_INDEX를 나타낸다. 즉, TB_REGI_INTERVAL는 상기 호출 주기의 정수배 형태로 표현될 수 있다.
상기 도 10에서 설명한 바와 같이 주기적으로 MSS의 위치 업데이트를 수행하는 이유는 위치 업데이트의 편의성을 증가시킬 뿐만 아니라 상기 MSS의 위치에 대한 신뢰성 역시 높일 수 있게 된다. 물론, 상기 도 10에서 설명한 바와 같이 주기적으로 위치 업데이트를 수행하게 될 경우 MSS가 실제 존재하고 있는 영역이 변경되지 않았음에도 불구하고 위치 업데이트를 해야할 수도 있다. 그러나, 상기 호출 제어기가 상기 MSS가 가장 최근에 위치를 업데이트한 셀부터 시작하여 호출 영역을 확장해가면서 호출할 경우 상기 주기적 위치 업데이트에 따른 로드 증가를 호출 영역의 축소에 따른 로드 감소와 매칭시킬 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 광대역 무선 접속 통신 시스템에 적합한 새로운 MAC 계층 동작 모드들을 제공함으로써 MSS의 이동성과 고속 데이터 송신 지원을 가능하게 하면서도 전력 소모를 최소화시킨다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 동일한 호출 영역에서의 네트워크 진입 절차를 생략하도록 함으로써 불필요한 무선 자원 점유를 제거하여 자원의 효율성을 최대화시키면서도, 네트워크 진입으로 인한 메시지 오버헤드 역시 제거할 수 있다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 아이들 모드에 존재하는 MSS의 위치 업데이트를 주기적 혹은 위치 이동에 따라 제어함으로써 신뢰성있는 호출을 가능하게 한다는 이점을 가진다.

Claims (36)

  1. 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기로 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 이동 가입자 단말기가 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기가 비활성화 상태(inactive state)에 존재할 경우 전력과 운영 자원을 보존하기 위해 아이들 모드로 모드 천이하는 과정과,
    상기 아이들 모드에서 상기 서빙 기지국이 속해있는 호출 영역과 상이한 호출 영역에 속해있는 타겟 기지국으로 위치를 이동함을 검출하는 과정과,
    상기 위치 이동을 검출하면 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 타겟 기지국과 상기 위치 이동에 따른 위치 업데이트 동작을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아이들 모드에서 상기 이동 가입자 단말기 자신을 타겟으로 하는 호출이 존재함을 감지하면 상기 아이들 모드에서 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 호출이 존재함을 감지하는 과정은; 상기 아이들 모드에서 미리 설정한 호출 주기에 상응하게 상기 서빙 기지국으로부터 방송되는 호출 정보를 수신하고, 상기 호출 정보에 상기 이동 가입자 단말기의 이동 가입자 단말기 식별자가 존재할 경우 상기 호출이 존재함으로 감지하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 호출 정보는; 상기 서빙 기지국에서 서비스하는 다수의 이동 가입자 단말기들중 상기 어웨이크 모드로부터 상기 아이들 모드로 천이하는 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위해 결정된 오프셋 값과 상기 호출 주기에 의해 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기 식별자는 상기 이동 가입자 단말기의 매체 접속 제어 어드레스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 호출 영역은 다수의 기지국들을 단일 호출 단위로 그룹화시킨 영역이며, 동일 호출 영역내의 기지국들은 동일한 호출 영역 식별자를 사용함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 위치 업데이트를 수행하는 과정은;
    상기 이동 가입자 단말기의 이동 가입자 단말기 식별자와, 상기 서빙 기지국이 속해 있는 호출 영역의 식별자를 포함시켜 상기 타겟 기지국으로 위치 업데이트를 요구하는 과정과,
    상기 위치 업데이트 요구에 따라 상기 타겟 기지국으로부터 위치 업데이트 응답을 수신하면, 상기 위치 업데이트 응답에 상응하여 상기 아이들 모드로 모드 천이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기로 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 상기 이동 가입자 단말기가 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 방법에 있어서,
    어웨이크 모드에서 미리 설정한 제1설정 시간 동안 상기 서빙 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 아이들 모드로 모드 천이하는 과정과,
    상기 아이들 모드에서 미리 설정한 주기마다 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 이동 가입자 단말기 자신의 위치 업데이트 동작을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 설정 주기는 상기 이동 가입자 단말기에 대해 결정되는 선택 호출 주기와, 상기 설정 주기에 상응하여 상기 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하기 위해 설정된 카운팅값을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 어웨이크 모드에서 상기 제1설정 시간 미만으로 미리 설정되어 있는 제2설정 시간 동안 상기 서빙 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 슬립 모드로 모드 천이하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 아이들 모드에서 상기 이동 가입자 단말기 자신을 타겟으로 하는 호출이 존재함을 감지하면 상기 아이들 모드에서 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 호출이 존재함을 감지하는 과정은; 상기 아이들 모드에서 미리 설정한 호출 주기에 상응하게 상기 서빙 기지국으로부터 방송되는 호출 정보를 수신하고, 상기 호출 정보에 상기 이동 가입자 단말기의 이동 가입자 단말기 식별자가 존재할 경우 상기 호출이 존재함을 감지하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기 식별자는 상기 이동 가입자 단말기의 매체 접속 제어 어드레스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 호출 정보는; 상기 서빙 기지국에서 서비스하는 다수의 이동 가입자 단말기들중 상기 어웨이크 모드로부터 상기 아이들 모드로 천이하는 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위해 결정된 오프셋 값과 상기 호출 주기에 의해 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 위치 업데이트를 수행하는 과정은;
    초기 레인징을 수행하는 과정과,
    상기 초기 레인징 수행에 따라 선택된 서빙 기지국이 속해있는 호출 영역의 식별자와 상기 이동 가입자 단말기 자신의 이동 가입자 단말기 식별자를 포함시켜 상기 서빙 기지국으로 위치 업데이트를 요구하는 과정과,
    상기 위치 업데이트 요구에 따라 상기 서빙 기지국으로부터 위치 업데이트 응답을 수신하면, 상기 위치 업데이트 응답에 상응하여 상기 아이들 모드로 모드 천이하는 과정을 포함하며,
    상기 호출 영역은 다수의 기지국들을 단일 호출 단위로 그룹화시킨 영역임을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기 식별자는 상기 이동 가입자 단말기의 매체 접속 제어 어드레스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 이동 가입자 단말기와, 상기 이동 가입자 단말기로 서비스를 제공하고 있는 서빙 기지국을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서, 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 시스템에 있어서,
    어웨이크 모드에서 미리 설정되어 있는 제1설정 시간 동안 상기 서빙 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 아이들 모드로 모드 천이하고, 상기 아이들 모드에서 상기 서빙 기지국이 속해있는 호출 영역과 상이한 호출 영역에 속해있는 타겟 기지국으로 위치를 이동함을 검출하면 상기 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 타겟 기지국으로 상기 위치 이동에 따른 위치 업데이트를 요구하고, 상기 타겟 기지국으로부터 상기 위치 업데이트 요구에 따라 수신되는 위치 업데이트 응답에 상응하게 위치 업데이트 동작을 수행하는 상기 이동 가입자 단말기와,
    상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 요구를 검출하면, 상기 호출 영역들을 관리하는 호출 제어기와 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 동작을 수행하여 그 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기로 상기 위치 업데이트 응답을 송신하는 상기 타겟 기지국과,
    상기 타겟 기지국과 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 동작 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하는 상기 호출 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 상기 아이들 모드에서 상기 이동 가입자 단말기 자신을 타겟으로 하는 호출이 존재함을 감지하면 상기 아이들 모드에서 상기 어웨이크 모드로 모드 천이함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 상기 아이들 모드에서 미리 설정한 호출 주기에 상응하게 상기 서빙 기지국으로부터 방송되는 호출 정보를 수신하고, 상기 호출 정보에 상기 이동 가입자 단말기의 이동 가입자 단말기 식별자가 존재할 경우 상기 호출이 존재하는 것으로 검출함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기 식별자는 상기 이동 가입자 단말기의 매체 접속 제어 어드레스임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 호출 제어기는 상기 호출 주기를 결정하고, 상기 서빙 기지국에서 서비스하는 다수의 이동 가입자 단말기들중 상기 어웨이크 모드로부터 상기 아이들 모드로 천이하는 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위해 오프셋 값을 결정하고, 상기 호출 주기와 상기 오프셋 값에 의해 상기 호출 정보를 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 상기 어웨이크 모드에서 상기 제1설정 시간 미만으로 미리 설정되어 있는 제2설정 시간 동안 상기 서빙 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 슬립 모드로 모드 천이함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 호출 영역은 다수의 기지국들을 단일 호출 단위로 그룹화시킨 영역이며, 동일 호출 영역내의 기지국들은 동일한 호출 영역 식별자를 사용함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 상기 이동 가입자 단말기의 이동 가입자 단말기 식별자와, 상기 서빙 기지국이 속해 있는 호출 영역의 식별자를 포함시켜 상기 타겟 기지국으로 위치 업데이트를 요구하고, 상기 위치 업데이트 요구에 따라 상기 타겟 기지국으로부터 위치 업데이트 응답을 수신하면, 상기 위치 업데이트 응답에 상응하여 상기 아이들 모드로 모드 천이함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기 식별자는 상기 이동 가입자 단말기의 매체 접속 제어 어드레스임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  26. 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의 동작 모드를 제어하는 시스템에 있어서,
    어웨이크 모드에서 미리 설정되어 있는 제1설정 시간 동안 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 아이들 모드로 모드 천이하고, 상기 아이들 모드에서 미리 설정한 주기마다 상기 어웨이크 모드로 천이하여 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하기를 요구하고, 상기 위치 업데이트 요구에 상응하여 상기 기지국으로부터 수신되는 위치 업데이트 응답에 상응하게 상기 기지국과 위치 업데이트를 수행하는 상기 이동 가입자 단말기와,
    상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 요구를 검출하면, 호출 영역들을 관리하는 호출 제어기와 상기 이동 가입자 단말기의 위치 업데이트 동작을 수행하여 그 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기로 상기 위치 업데이트 요구에 따른 위치 업데이트 응답을 송신하는 상기 기지국과,
    상기 기지국과의 위치 업데이트 수행 결과에 상응하게 상기 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하는 상기 호출 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 설정 주기는 상기 이동 가입자 단말기에 대해 결정되는 선택 호출 주기와, 상기 설정 주기에 상응하여 상기 이동 가입자 단말기의 위치를 업데이트하기 위해 설정된 카운팅값을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 시스템.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 상기 어웨이크 모드에서 상기 제1설정 시간 미만으로 미리 설정되어 있는 제2설정 시간 동안 상기 서빙 기지국과의 트래픽 송수신이 존재하지 않을 경우 슬립 모드로 모드 천이함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 상기 아이들 모드에서 상기 이동 가입자 단말기 를 타겟으로 하는 호출이 존재함을 감지하면 상기 아이들 모드에서 상기 어웨이크 모드로 모드 천이함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 상기 아이들 모드에서 미리 설정한 호출 주기에 상응하게 상기 기지국으로부터 방송되는 호출 정보를 수신하고, 상기 호출 정보에 상기 이동 가입자 단말기의 이동 가입자 단말기 식별자가 존재할 경우 상기 호출이 존재함으로 감지함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기 식별자는 상기 이동 가입자 단말기의 매체 접속 제어 어드레스임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 호출 제어기는 호출 주기를 결정하고, 상기 기지국에서 서비스하는 다수의 이동 가입자 단말기들중 상기 어웨이크 모드로부터 상기 아이들 모드로 천이하는 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위해 오프셋 값을 결정하고, 상기 호출 주기와 상기 오프셋 값에 의해 상기 호출 정보를 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  33. 제26항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기는 초기 레인징을 수행하여 선택된 기지국이 속해있는 호출 영역의 식별자와 상기 이동 가입자 단말기 자신의 이동 가입자 단말기 식별자를 포함시켜 상기 기지국으로 위치 업데이트를 요구하고, 상기 위치 업데이트 요구에 따라 상기 기지국으로부터 위치 업데이트 응답을 수신하면, 상기 위치 업데이트 응답에 상응하여 상기 아이들 모드로 모드 천이하며, 상기 호출 영역은 다수의 기지국들을 단일 호출 단위로 그룹화시킨 영역임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 이동 가입자 단말기 식별자는 상기 이동 가입자 단말기의 매체 접속 제어 어드레스임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  35. 기지국과, 상기 기지국에 의해 점유되는 셀 내의 다수의 이동 가입자 단말기들과, 상기 기지국과 접속된 호출 제어기를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템 에서, 상기 다수의 이동 가입자 단말기들중 다수의 이동 가입자 단말기들이 트래픽의 송/수신이 존재하는 어웨이크 모드로부터 상기 트래픽의 송/수신이 존재하지 않는 아이들 모드로 모드 천이하는 경우 상기 호출 제어기에 의해 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 호출 시점들을 결정하는 방법에 있어서,
    호출 주기를 결정하는 과정과,
    상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위한 오프셋 값을 결정하는 과정과,
    상기 호출 주기와 상기 오프셋 값에 의해 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  36. 기지국과, 상기 기지국에 의해 점유되는 셀 내의 다수의 이동 가입자 단말기들을 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에 있어서,
    상기 다수의 이동 가입자 단말기들중 다수의 이동 가입자 단말기들이 트래픽의 송/수신이 존재하는 어웨이크 모드로부터 상기 트래픽의 송/수신이 존재하지 않는 아이들 모드로 모드 천이하는 경우 호출 주기를 결정하고, 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 상이하게 설정하기 위한 오프셋 값을 결정하고, 상기 호출 주기와 상기 오프셋 값에 의해 상기 다수의 이동 가입자 단말기들의 깨어나는 시점들을 결정하는 호출 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
KR20050018068A 2004-03-04 2005-03-04 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 매체 접속 제어 계층의동작 모드 제어 시스템 및 방법 KR100678145B1 (ko)

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