KR100997828B1 - 무선 네트워크에서의 페이징 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터판독 가능한 저장 매체 - Google Patents

무선 네트워크에서의 페이징 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터판독 가능한 저장 매체 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크에서 효율적인 페이징을 달성하기 위한 기술이 개시된다. 적어도 하나의 실시예에서, 페이징 레이턴시(latency) 및 페이징 시그널링 오버헤드(signaling overhead) 사이의 밸런스를 달성하는 방식으로 페이징이 수행된다.

Description

무선 네트워크에서의 페이징 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체{METHOD AND APPARATUS TO IMPLEMENT EFFICIENT PAGING IN A WIRELESS NETWORK}
본 발명은 전반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 무선 네트워킹에 관한 것이다.
IEEE 802.16 무선 네트워킹 표준안은 현재 활성 통신에 관련되지 않는 무선 사용자 디바이스에 대한 "유휴(idle) 모드"를 포함한다. 유휴 모드는 네트워크의 무선 사용자 디바이스 내에서 전력 소모를 감소시키도록 설계되어 있다. 유휴 모드에 있는 네트워크 내의 사용자 디바이스는 페이징(paging) 및 위치 업데이트 프로시쥬어(location update procedures)를 이용하여 네트워크에 의해 추적된다. 이러한 페이징은, 예를 들어, 네트워크 내의 특정의 사용자 디바이스의 위치를 결정하고 사용자 디바이스와 관련된 호를 확립하는데 사용될 수 있다. 유휴 모드에 있는 동안, 사용자 디바이스는 네트워크와의 연속적인 활성 접속을 유지하지 않는다. 그 대신에, 페이징 사이클이 확립되는데, 페이징 사이클 동안 디바이스가 통상적으 로 네트워크에서의 페이징 활동을 위해 청취하도록 깨어 있다. 페이징 커맨드가 이러한 청취 시간 동안 디바이스에 의해 수신되는 경우, 사용자 디바이스는 커맨드에 따라 활동할 것이다. 무선 네트워크에서 유휴 모드 동작을 효율적인 방식으로 관리하는 기법에 대한 필요성이 존재한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 특징을 내포할 수 있는 무선 네트워크 배치를 도시하는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 네트워크의 페이징 그룹 내에서 사용하기 위한 예시적인 페이징 사이클을 도시하는 타이밍 도면이며,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 네트워크의 유휴 모드 동작을 관리하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우차트의 일부이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 페이징 제어기를 도시하는 블록도이다.
이하의 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정의 실시예를 예로 서 도시하는 첨부 도면에 대한 참조가 이루어진다. 이들 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시하도록 충분히 상세하게 기술되어 있다. 비록 본 발명의 각종 실시예가 상이하다 하더라도, 반드시 상호 배타적인 것은 아니 라는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 일 실시예와 관련하여 기술된 특정의 특징, 구조 또는 특성은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시예 내에서 구현될 수 있다. 또한, 각각 개시된 실시예 내에서 개별적인 요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 수정될 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 이하의 상세한 설명은, 제한적인 의미로 취해져서는 안되며, 본 발명의 범위는 청구 범위가 청구하는 것과 균등한 전체 범위와 함께, 적절하게 해석되는, 첨부하는 청구 범위에 의해서만 정의된다. 도면에서, 유사한 참조 부호는 도면 전반에 걸쳐 동일 또는 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 특징을 내포할 수 있는 예시적인 무선 네트워크 배치(10)를 도시하는 도면이다. 도시한 바와 같이, 네트워크 배치(10)는 네트워크의 커버리지(coverage) 영역을 통합적으로 정의하는 다수의 셀(12)을 포함한다. 각각의 셀(12)은 그 셀 내에서 하나 이상의 가입자 스테이션(subscriber stations : SS)(16)을 위한 네트워크에 무선 액세스를 제공하는 기지국(BS)(14)을 포함한다. 셀(12)은 대응하는 BS(14)의 커버리지 영역을 나타낸다. 각각의 BS(14)는 BS(14) 간의 통신을 제공하는 네트워크 백본(backbone)(도시하지 않음)에 결합될 수 있다. 백본은 인터넷 및/또는 몇몇 다른 큰 네트워크(예들 들어, 공중 전화 회선망(public switched telephone network : PSTN) 등)에 대한 접속을 또한 제공할 수 있다. 무선 BS(14) 및 SS(16)는 각각 전형적으로 하나 이상의 네트워킹 표준안에 따라 구성될 것이다. 적어도 하나의 실시예에서, 무선 BS(14) 및 SS(16)는 IEEE 802.16 무선 네트워킹 표준안에 따라 구성된다. 대안적으로 또는 추가적으로 다른 표준안이 지원될 수도 있다.
IEEE 802.16 표준안은 네트워크 내의 SS에 대한 "유휴 모드"를 포함한다. 유휴 모드는 SS가 네트워크 내의 활성 통신에 현재 관련되지 않는 경우 들어갈 수 있는 모드이다. 유휴 모드 동안, SS는 대부분의 시간 동안 저 전력 상태에 위치하여, 저장된 에너지 자원을 유닛 내에서 유지한다. 유휴 모드에서의 SS가 개시하도록 하고 네트워크 내에서 새로운 접속을 확립하기 위한 요구에 반응하는 프로시쥬어가 정의된다. 유휴 모드 SS가 새로운 접속의 일부가 되는 경우, SS는 유휴 모드로부터 활성 모드로 변경된다. 유휴 모드는 SS가 배터리 전력을 유지할 수 있도록 하고, 그렇지 않다면 접속을 유지하는데 필요한 제어 메시지를 통신하도록 요구되었을 네트워크의 무선 링크의 대역폭 사용의 현저한 감소에 또한 기여한다.
유휴 모드에서 SS에 대해 패킷이 도달하는 경우, 네트워크는 "페이징"을 이용하여 SS의 위치를 판정하고 SS에게 활성이 되도록 요청한다. 무선 네트워크의 관리 프레임 내에서 수행된 특수 관리 패킷을 이용하여 페이징이 수행된다. 네트워크는 다수의 페이징 그룹을 네트워크에서 확립함으로써 각각의 유휴 모드 SS 위치의 개략적인 추정을 유지한다. 페이징 그룹은 네트워크 내의 하나 이상의 BS의 커버리지 영역(또는 셀)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 셀(18, 20 및 22)은 제 1 페이징 그룹(24)을 형성할 수 있고, 셀(26, 28 및 30)은 제 2 페이징 그룹(32)을 형성할 수 있으며, 셀(34, 36 및 38)은 제 3 페이징 그룹(40)을 형성할 수 있는 등이다. 각각의 페이징 그룹은 전형적으로 그룹 내에서의 페이징 및 유휴 모드 동작을 관리하는 페이징 제어기(paging controller : PC)(42, 44 및 46)를 가질 것이다. 페이징 제어기(42, 44 및 46)는 네트워크 백본에 각각 접속되거나 또는 네트워크 내의 몇몇 영역에 위치할 수 있다. 특정의 페이징 그룹의 BS에 의해 커버된 지리적 영역은 페이징 영역이라 지칭된다. SS가 특정의 페이징 영역 내에서 유휴 모드로 진행하는 경우, 대응하는 PC는 그 데이터베이스 내의 엔트리를 형성하여 유휴 모드 SS가 그 페이징 그룹에 있음을 표시한다. SS가 다른 페이징 그룹으로 이동하는 경우, 새로운 페이징 그룹의 PC는 유휴 모드 SS의 아이덴티티를 그 데이터베이스에 기록하고 오래된 그룹의 PC는 그 데이터베이스로부터 SS를 제거한다. 이러한 방식으로, 유휴 모드 SS의 위치는 하나의 페이징 영역의 입도(granularity) 내에서 알려져 있다.
PC가 특정의 SS에 컨택트하고자 하는 경우, PC는 MOB-PAG-ADV(모바일 페이징 광고) 메시지가 대응하는 페이징 그룹 내의 모든 BS에 의해 브로드캐스팅되도록 한다. PC는, 예를 들어, 위치 업데이트를 요구하고, SS에 인입 호를 통지하도록, 및/또는 다른 이유로, SS에 컨택트하고자 할 수도 있다. MOB-PAG-ADV에 응답하여, SS는 MOB-PAG-RSP(모바일 페이징 응답)을 송신할 수 있다. MOB-PAG-RSP는, 예를 들어, SS의 위치의 업데이트를 제공하고, (예를 들어, 접속을 완료하기 위한) 네트워크 재진입에 대한 프로시쥬어를 수행하거나, 또는 MOB-PAG-ADV에 응답하여 몇몇 다른 액션(action)을 수행될 수 있다.
특정의 유휴 모드 SS에 대한 페이징 동작은 IEEE 802.16에서 페이징 사이클에서 수행된다. 도 2는 예시적인 페이징 사이클(50)을 도시하는 타이밍 도면이다. 도시한 바와 같이, 페이징 사이클(50)은 페이징 이용 불가능한 구간(52) 및 페이징 청취 구간(54)으로 분할된다. 페이징 이용 불가능한 구간(52) 동안, SS는 네트워크에 대해 이용 불가능하다. 즉, SS는 저 전력 상태에 있으며 메시지를 수신하거나 송신하는 것이 불가능하다. 한편, 페이징 청취 구간(54) 동안, SS는 자신으로 향하는 페이징 메시지에 대해 청취하며, 검출되는 경우, 메시지에 응답할 수 있다. 페이징 청취 구간(54)은 통상적으로 고정 지속 기간으로 되어 있으며 페이징 사이클(50) 내의 어느 곳에도 위치할 수 있다. 페이징 청취 구간(54)의 위치는 페이징 오프셋 값(56)에 의해 식별된다. 페이징 사이클 지속 기간, 페이징 청취 구간 지속 기간 및 페이징 오프셋의 수치 값은 유휴 모드 개시 동안 사용자 및 BS(또는 PC) 사이에 모두 절충될 수 있다. 페이징 사이클(50)은 각각의 유휴 모드 SS에 대해 연속적으로 반복될 것이다.
무선 네트워크에서의 페이징 동작 동안, 통상적으로 네트워크 내에서의 페이징 관련 시그널링 오버헤드(signaling overhead)의 양을 감소시키는 것이 바람직하다. 즉, (a) 네트워크 백본을 통한 PC 및 연관된 BS의 사이, 및 (b) 무선 링크 상에서 BS 및 연관된 SS의 사이에 발생하는 페이징 관련 시그널링의 양을 감소시키는 것이 바람직하다. 또한 통상적으로 네트워크 내의 페이징 레이턴시(latency)를 감소시키는 것이 바람직하다. 페이징 레이턴시는 PC가 페이징에 대한 필요성을 깨닫는 시간 및 페이징 응답 메시지가 대응하는 BS로부터 수신되는 시간 사이에 경과하는 시간에 관련된다. SS는 그 페이징 응답(MOB-PAG-RSP)을 BS에 전송하는데에 다음의 두 가지 기법 중 하나를 사용할 수 있다. 즉, (1) MOB-PAG-RSP를 BS에 전송하도록 네트워크 매체에 대해 경쟁하거나, 또는 (2) MOB-PAG-RSP 메시지를 전송하 도록 네트워크 매체에 대해 사전 할당된 액세스를 사용한다. BS는 SS 액세스를 MOB-PAG-ADV 메시지 내의 네트워크 매체에 할당할 수 있음에 주목해야 한다. 이것은, 예를 들어, (IEEE 802.16에 기술된 바와 같이) 레인징(ranging) 코드를 SS에 할당하는 것을 포함하여, 몇 가지 방식으로 구현될 수 있다. SS가 네트워크 매체에 대해 경쟁하는 경우, SS로부터 BS로의 MOB-PAG-RSP의 성공적인 송신 확률은 매체에 대해 경쟁하는 SS의 수가 증가함에 따라 감소한다. 이러한 것을 명심하여, 네트워크 내의 페이징 활동과 연관된 시그널링 로드를 감소키도록 채용될 수 있는 하나의 기법은 몇몇 페이징 메시지를 단일의 MOB-PAG-ADV 메시지로 통합하는 것이다. 이러한 방법에서, 특정의 시간 구간 내에서 생성된 페이징 요구에 대응하는 페이징 메시지는 단일의 MOB-PAG-ADV 메시지로 통합된다. 이러한 시간 구간은 이후 "페이징 생성 구간"이라 지칭될 것이다. 그러나, 너무 많은 페이징 메시지가 함께 통합되면, 업링크에서 후속의 프레임 내에서 응답 메시지를 PC에 전송하기 위해 네트워크 매체에 대해 다수의 SS가 경쟁할 수도 있다. 제한된 네트워크 매체의 용량으로 인해, 다수의 성공적이지 못한 업링크 송신이 초래되어, 페이징 레이턴시를 증가시킬 수 있다. 한편, 페이징 메시지 당 단 하나의 SS가 페이징되면, 페이징 레이턴시가 감소될 것이나 페이징 관련 시그널링으로 인한 오버헤드가 현저하게 증가될 것이다. 이들 2개의 상충하는 과제(즉, 페이징 레이턴시 및 페이징 시그널링 오버헤드) 사이의 밸런스에 주목하는 전략이 요구된다. 본 발명의 일 측면에서, 이러한 밸런스를 달성할 수 있는 기법이 제공되어 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시에에서, 페이징 그룹 내의 유휴 모드 사용자는 하나 이상의 페이징 세트로 분할된다. 한 페이징 세트 내의 유휴 모드 사용자는 모두 동일한 페이징 오프셋 값을 가질 것이고 모두 통합된 페이징 메시지를 이용하여 동시에 페이징될 수 있다. 각각의 페이징 세트는 세트의 일부가 될 수 있는 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)를 가질 것이다. 페이징 사이클의 길이 및 페이징 청취 구간의 지속 기간은 전형적으로 특정의 페이징 그룹과 연관된 페이징 제어기에 알려질 것이다. 이들 값은 통상적으로 네트워크 내의 모든 유휴 모드 사용자에 대해 동일할 것이다. 페이징 그룹 내에서의 페이징 세트의 최대 수 (Sm)는 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112008030806818-pct00001
여기서 ContentionReliefTime는 선택된 상수이다. 상수는, 예를 들어, 현재의 페이징 그룹에서 페이징된 사용자가 경쟁하고 네트워크의 일부분이 되는 평균 시간일 수 있다.
페이징 세트 내의 유휴 모드 사용자의 수가 N이고 유휴 모드 SS가 확률 p에 의해 페이징 생성 구간 내에서 페이징될 수 있는 것으로 가정하면, 동시에 페이징될 유휴 모드 사용자의 수는 N×p이다. 페이징 그룹 내에 K개의 셀이 존재하고 유휴 모드 사용자가 그룹 영역 내에서 균일하게 분배되는 경우, 페이징 응답을 전송하기 위해 셀 내의 네트워크 매체에 대해 경쟁하는 사용자의 최대 수는 N×p/K가 될 것이다. 앞서 기술한 바와 같이, 소정의 구간 내에서 네트워크 매체에 대해 너무 많은 유휴 모드 사용자가 경쟁하는 경우, 네트워크에 페이징 레이턴시의 증가가 초래될 것이다. 따라서, 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서, 페이징 세트 당 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)는 페이징 레이턴시가 허용 가능한 상한(T)을 초과하지 않는 것을 보장하는 방식으로 선택된다. 상한 T는 네트워크 매체에 대한 미리 할당된 액세스가 BS에 의해 페이징 그룹 내의 유휴 모드 SS의 일부에 할당되는지 여부와 수반하여 적용될 것이다. T의 값은 시스템 설계의 일부로서 선택되는 시스템 파라미터일 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 네트워크에서의 유휴 모드 동작을 관리하는 예시적인 방법(60)을 도시하는 플로우차트의 일부이다. 방법(60)은, 예를 들어, 무선 네트워크에서 페이징 그룹과 연관된 페이징 제어기 또는 다른 제어 수단과 결합하여 구현될 수 있다. 먼저, 페이징 그룹 내의 페이징 세트의 최대 수에 대한 값(Sm) 및 페이징 세트 당 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)가 선택된다(블록(62)). 앞서 기술한 바와 같이, Sm의 값은 무선 네트워크에서 사용되고 있는 페이징 사이클 및 페이징 청취 구간에 근거하여 계산될 수 있다. 또한, N의 값은 페이징 레이턴시가 허용 가능한 상한(T)을 초과하지 않는 것을 보장하는 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, N의 값은 셀 내에서 경쟁하는 N×p/K 유휴 모드 사용자가 T보다 큰 레이턴시를 초래하지 않도록 계산될 수 있다. 이와 달리 이들 값을 획득하는 다른 기법이 사용될 수 있다. 임의의 한 시점에서, 페이징 그룹 내의 페이징 세트가 2개의 카테고리, 즉, 활성 페이징 세트 및 비활성 페이징 세트로 분할될 것이다. 활성 페이징 세트는 적어도 하나의 유휴 모드 사용자를 각각 포함하는 페이징 세트이다. 비활성 페이징 세트는 임의의 유휴 모드 사용자를 현재 포함하지 않는 페이징 세트이다. "현재의 페이징 세트"는 페이징 그룹 내에서 다음의 새로운 유휴 모드 사용자를 수신하기 위해 PC에 의해 지정되는 페이징 세트이다.
동작 동안, 페이징 제어기(또는 다른 제어 기능)는 수신될 새로운 메시지를 대기할 것이다(블록(64)). 새로운 메시지가 도달하는 경우, 메시지가 유휴 모드 개시 메시지인지 여부를 판정할 수 있다(블록(66)). 유휴 모드 개시 메시지는 페이징 그룹 내의 특정의 SS가 유휴 모드로 진입하고 있음을 나타내는 메시지이다. 새로운 메시지가 유휴 모드 개시 메시지인 경우(블록 (66-Y)), 대응하는 SS(또는 유휴 모드 사용자)가 현재의 페이징 세트에 부가된다(도 4의 블록(68)). 그 다음에 이러한 세트에 대응하는 페이징 오프셋 값이 SS에 할당된다. 방법(60)이 처음 개시하는 경우, 전형적으로 임의의 Sm 페이징 세트 내에 유휴 모드 사용자가 존재하지 않을 것이다. 이러한 상황에서, 페이징 세트 중 하나는 현재의 페이징 세트로서 선택되며 제 1 유휴 모드 개시 메시지와 연관된 SS가 페이징 세트에 위치된다.
현재의 페이징 세트에 새로운 유휴 모드 사용자가 부가된 이후에, 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)가 현재의 페이징 세트에 대해 도달되었는지 여부가 판정된다(블록(70)). 사용자의 최대 수가 도달되지 않은 경우(블록(70-N)), 방법(60)은 블록(64)으로 복귀하며(도 3), 수신될 새로운 메시지를 대기한다. 한편, 사용자의 최대 수가 도달된 경우(블록(70-Y)), 새로운 현재의 페이징 세트가 선택될 것이다(블록(72)). 새로운 현재의 페이징 세트를 선택하는 프로시쥬어는 다음과 같다. 이러한 시점에서 활성 페이징 세트의 전부가 유휴 모드 사용자의 최대 수를 갖는 경우, 비활성 페이징 세트 중 하나가 새로운 현재의 페이징 세트로서 선택될 수 있다. 이러한 시점에서 활성 페이징 세트 중 하나 이상이 유휴 모드 사용자의 최대 수보다 적게 갖는 경우, 이들 활성 페이징 세트 중 하나가 새로운 현재의 페이징 세트로서 선택될 수 있다. 이와 달리 새로운 현재의 페이징 세트를 선택하는 다른 기법이 이용될 수 있다. 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, (현재의 페이징 세트 이외의) 활성 페이징 세트는 세트에 이미 할당된 유휴 모드 사용자 중 하나 이상이 유휴 모드를 떠나거나 혹은 페이징 그룹으로부터 이동하는 경우 N개 보다 적은 유휴 모드 사용자를 가질 수 있다. 새로운 현재의 페이징 세트가 선택된 이후에, 방법(60)은 블록(64)으로 복귀하여 수신될 새로운 메시지를 대기한다.
페이징 제어기에 의해 수신된 새로운 메시지가 유휴 모드 개시 메시지가 아닌 경우(블록(66-N)), 메시지가 유휴 모드 탈출 메시지인지 여부가 판정될 수 있다(블록(74)). 유휴 모드 탈출 메시지는 특정의 SS가 유휴 모드를 떠나고 있음을 표시하는 메시지이다. 유휴 모드 탈출 메시지는, 예를 들어, SS가 활성 모드에 진입하여 활성 통신 접속에 관여하거나, 혹은 SS가 새로운 페이징 그룹을 찾아 현재의 페이징 그룹을 떠나는 경우(SS가 유휴 모드 내에 남아 있더라도), 생성될 수 있다. 유휴 모드 탈출 메시지가 검출되는 경우(블록(74-Y)), 페이징 그룹 내에서의 대응하는 SS의 페이징 세트가 판정되고 연관된 엔트리가 삭제된다(블록(76)). 엔트리가 삭제된 이후에, 방법(60)은 블록(64)으로 복귀하여 수신될 새로운 메시지를 대기할 수 있다.
페이징 제어기에 의해 수신된 새로운 메시지가 유휴 모드 탈출 메시지가 아닌 경우((74-N)), 수신된 메시지가 페이징이 수행될 것을 요구하는지 여부가 판정될 수 있다(블록(78)). 메시지가 페이징을 요구하지 않는 경우(블록(78-N)), 방법(60)은 블록(64)으로 복귀하여 새로운 메시지를 대기할 수 있다. 메시지가 페이징을 요구하는 경우(블록(78-Y)), 페이징 안내(announcement) 메시지가 대응하는 페이징 그룹 내에서 생성되어 브로드캐스팅될 수 있다(도 4의 블록(80)). 페이징 안내 메시지는 페이징 그룹 내에서 다수의 유휴 모드 사용자(이들 모두는 동일한 페이징 세트에 있음)와 관련된 통합된 페이징 메시지일 수 있다. 하나의 방법에서, 페이징 생성 구간 내에 도달하는 페이징 요구에 대응하는 통합된 페이징 안내 메시지가 생성된다. 페이징 생성 구간은 페이징 사이클의 일부만큼 작을 수 있으며, 전체 페이징 사이클만큼 클 수 있다. 페이징의 주체인 유휴 모드 사용자가 유휴 모드를 떠나 활성으로 되면, 대응하는 페이징 세트로부터 사용자의 엔트리가 제거된다. 방법(60)은 블록(64)으로 복귀하여 수신될 새로운 메시지를 대기할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 페이징 제어기(90)를 도시하는 블록도이다. 페이징 제어기(90)는 네트워크의 페이징 그룹 내에서 페이징 활동 및 유휴 모드 동작을 관리하도록 무선 네트워크 내에서 사용될 수 있다. 페이징 제어기(90)는 (도 5에 도시한 바와 같이) 네트워크 백본(98)에 접속될 수 있는 개별적인 서버 유닛의 형태를 취할 수 있거나, 또는 다른 디바이스, 콤포넌트, 혹은 네트워크 내의 시스템의 일부(예를 들어, 기지국, 서버 등)일 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 페이징 제어기(90)는 페이징 세트 데이터베이스(92), 제어기(94) 및 네트워크 인터페이스(96)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(96)는 페이징 제어기(90) 및 대응하는 네트워크 백본(98) 사이에 인터페이스를 제공한다. 도시된 실시예에서, 네트워크 인터페이스(96)는 네트워크 내의 유선 네트워크 백본(98)에 대한 인터페이스를 제공한다. 몇몇 다른 실시예에서, 네트워크 인터페이스(96)는 대응하는 네트워크에 무선 인터페이스를 제공하는 무선 디바이스이다. 페이징 세트 데이터베이스(92)는 연관된 페이징 그룹 내에서 사용하기 위해 정의되는 다수의 페이징 세트에 관한 정보를 저장한다. 즉, 페이징 세트 데이터베이스(92)는 각종 페이징 세트에 할당되는 페이징 그룹 내의 유휴 모드 사용자에 관한 식별 정보를 저장하기 의한 저장 위치를 포함할 수 있다. 페이징 세트 데이터베이스(92)에 대해 데이터를 저장하기 위해 임의의 유형의 디지털 메모리 또는 대량 저장 장치가 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제어기(94) 및 페이징 세트 데이터베이스(92)는 공통 반도체 칩 상에서 구현된다. 대안적으로 다른 구성이 이용될 수도 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 제어기(94)는 각각의 페이징 세트 내에서 허용될 유휴 모드 사용자의 최대 수를 계산할 것이다. 앞서 기술한 바와 같이, 이러한 수는 대응하는 페이징 그룹 내에서 수용 가능한 최대 페이징 레이턴시에 근거하여 계산될 수 있다. 즉, 소정의 레벨 페이징 레이턴시를 초과하지 않으면서 소정 수준의 통합이 달성되도록 하는 수 N이 생성될 것이다. 페이징 세트 데이터베이스(92) 내의 추적된 페이징 세트의 수는 전형적으로 페이징 그룹 내에서 사용된 페이징 사이클 지속 기간 및 페이징 청취 구간 지속 기간의 함수가 될 것이다. 제어기(94)는 네트워크 인터페이스(96)를 통해 네트워크로부터 메시지를 수신하고 네트워크에 메시지를 전송할 수 있다. 제어기(94)는 네트워크 인터페이스(96)를 통해, 예를 들어, 페이징 그룹의 BS와 통신할 수 있다.
제어기(94)는 페이징 세트 데이터베이스(92) 내의 페이징 세트 중 하나를 현재의 페이징 세트로서 지정할 것이다. 제어기(94)가 네트워크로부터 유휴 모드 개시 메시지를 수신하는 경우, 제어기(94)는 페이징 세트 데이터베이스(92) 내의 적절한 위치에 식별 정보(예를 들어, MAC 어드레스 등)를 저장함으로써 현재의 페이징 세트에 연관된 SS를 부가할 수 있다. 현재의 페이징 세트가 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)에 도달하는 경우, 제어기(94)는 페이징 그룹에서 사용하기 위한 새로운 현재의 페이징 세트를 선택할 수 있다. 이를 위해, 제어기(94)는 N개 보다 적은 유휴 모드 사용자를 갖는 활성 페이징 세트를 먼저 페이징 세트 데이터베이스(92)에서 탐색할 수 있다. 이러한 세트가 존재하지 않는 경우, 제어기(94)는 데이터베이스(92) 내의 비활성 페이징 세트를 새로운 현재의 페이징 세트로서 선택할 수 있다. 제어기(94)가 유휴 모드 탈출 메시지를 수신하는 경우, 제어기는 페이징 세트 데이터베이스(92)로부터 대응하는 엔트리를 제거할 것이다. 페이징이 수행될 경우, 제어기(94)는 적절한 페이징 오프셋에서 페이징 신호가 페이징 그룹 내에서 브로드캐스팅되도록 할 수 있다. 유휴 모드 사용자가 브로드캐스트 페이징 신호의 결과로서 활성이 되는 경우, 제어기(94)는 페이징 세트 데이터베이스(92)로부터 사용자를 제거할 수 있다. 연관된 페이징 그룹 내의 유휴 모드 사용자가 이웃하는 페이징 그룹으로 이동하는 경우, 제어기(94)는 페이징 세트 데이터베이스(92)로부터 사용자를 제거할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제어기(94)는 하나 이상의 디지털 프로세싱 디바이스를 이용하여 구현된다. 디지털 프로세싱 디바이스는, 예를 들어, 범용 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), RISC(reduced instruction set computer), CISC(complex instruction set computer), FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 및/또는 이들의 결합을 포함하는 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 혼성 구현이 사용될 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 유휴 모드 사용자가 하나의 페이징 그룹으로부터 다른 페이징 그룹으로 이동하는 경우, 상술한 방법은 제 1 페이징 그룹 내의 페이징 세트로부터 유휴 모드 사용자를 제거하고 새로운 페이징 그룹 내의 페이징 세트에 유휴 모드 사용자를 부가하는데 사용될 수 있다. 또한, 앞서 기술한 기법은 페이징 애플리케이션에서의 사용에 제한되는 것이 아니며, 무선 네트워크 내의 다른 관리 관련 시그널링 기능과 관련하여 사용될 수 있음이 이해될 것이다.
상기 설명에서, IEEE 802.16 무선 네트워킹 표준안과 통상 연관되는 언어가 사용된다. 그러나, 본 발명의 기법은 IEEE 802.16을 따르는 네트워크 내에서의 사용에 제한되지 않음이 이해될 것이다. 즉, 본 발명의 특징은 특정 레벨의 레이턴 시를 초과하지 않고 단일 브로드캐스트 메시지에서 다수의 사용자에 대해 메시지를 통합하는 것이 바람직한 임의의 무선 네트워크에서 사용될 수 있다. 앞서 기술한 바와 같이, 이러한 통합은 페이징 및 다른 네트워크 관리 관련 기능을 수행하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 기법 및 구조는 임의의 각종 상이한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 특징은 페이징 제어기; 기지국; 액세스 포인트; 서버, 무선 성능을 갖는 랩탑, 팜탑, 데스트탑 및 테이블릿(tablet) 컴퓨터; 무선 기능을 갖는 PDA(personal digital assistant), 셀룰라 전화 및 다른 휴대용 무선 통신기, NIC(network interface cards) 및 다른 네트워크 인터페이스 구조, 집적 회로, 전자 모듈 내에서, 머신 판독 가능한 매체 상에 저장된 인스트럭션 및/또는 데이터 구조, 및/또는 다른 포맷으로 내장될 수 있다. 사용될 수 있는 상이한 유형의 머신 판독 가능한 매체의 예는 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 디스크, CD-ROM(compact disc read only memories), DVD(digital video disks), 블루 레이(Blu-ray) 디스크, 자기 광 디스크, ROM(read only memories), RAM(random access memories) EPROM(erasable programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM), 자기 또는 광 카드, 플래시 메모리, 및/또는 전자 인스트럭션 또는 데이터를 저장하는데 적절한 다른 유형의 매체를 포함한다. 적어도 하나의 형태에서, 본 발명은 통신 매체를 통한 송신을 위한 반송파 상에서 변조되는 인스트럭션 세트로서 구현된다.
전술한 상세한 설명에서, 본 개시 내용을 구현하기 위해 하나 이상의 개별적 인 실시예에서 본 발명의 다양한 특징이 함께 그룹화된다. 본 개시 내용의 방법은 본 발명의 청구 범위가 각 청구 범위에 구체적으로 명시되어 있는 것 이상의 특징을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 그 대신에, 이하의 청구 범위가 반영하는 바와 같이, 발명의 측면은 각각의 개시된 실시예의 모든 특징 중 일부에 놓일 수 있다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 기술되었으나, 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 이해되는 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 수정 및 변형이 실시될 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 수정 및 변형은 본 발명의 본문과 범위 및 첨부하는 청구 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (28)

  1. 무선 네트워크의 페이징 그룹 내에서 다수의 페이징 세트(a plurality of paging sets)를 정의하는 단계 -하나의 페이징 세트는 페이징 사이클 내의 공통 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행하는 상기 페이징 그룹 내의 유휴 모드 사용자에 대한 세트이고, 상기 다수의 페이징 세트 내의 상이한 페이징 세트는 상이한 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행함- 와,
    페이징 세트 내에 있을 수 있는 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)에 대한 값을 획득하는 단계와,
    유휴 모드 개시 메시지가 수신되는 경우, 상기 유휴 모드 개시 메시지와 연관된 사용자를, 새로운 유휴 모드 사용자의 수신에 대해 지정되는 상기 다수의 페이징 세트 내의 한 세트인 현재의 페이징 세트에 부가하는 단계와,
    상기 현재의 페이징 세트가 N개의 유휴 모드 사용자를 획득하는 경우, 상기 다수의 페이징 세트 내의 다른 세트를 현재의 페이징 세트로서 지정하는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이징 세트 내에 있을 수 있는 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)에 대한 값을 획득하는 단계는 상기 무선 네트워크에 대해 지정된 최대 페이징 레이턴시(maximum paging latency)(T)에 근거하여 값 N을 계산하는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 값 N을 계산하는 단계는, 상기 페이징 그룹의 셀 내에서 경쟁하는 N×p/K 사용자가 T보다 큰 페이징 레이턴시를 초래하지 않도록 값 N을 계산하는 단계를 포함하되,
    p는 유휴 모드 사용자가 페이징 생성 구간 내에서 페이징될 수 있는 확률이며, K는 상기 페이징 그룹 내의 셀의 수인
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 페이징 세트는 활성(active) 페이징 세트 및 비활성(empty) 페이징 세트를 포함할 수 있으며, 각각의 활성 페이징 세트는 적어도 하나의 유휴 모드 사용자를 갖고, 각각의 비활성 페이징 세트는 유휴 모드 사용자를 갖지 않는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다른 세트를 지정하는 단계는, 상기 다수의 페이징 세트가 N개 보다 적은 유휴 모드 사용자를 갖는 활성 페이징 세트를 포함하는 경우, 활성 페이징 세트를 새로운 현재의 페이징 세트로서 지정하는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 다른 세트를 지정하는 단계는, 상기 다수의 페이징 세트가 N개 보다 적은 유휴 모드 사용자를 갖는 활성 페이징 세트를 포함하지 않는 경우, 비활성 페이징 세트를 새로운 현재의 페이징 세트로서 지정하는 단계를 포함하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    유휴 모드 탈출 메시지가 수신되는 경우, 상기 유휴 모드 탈출 메시지와 연관된 유휴 모드 사용자를 포함하는 상기 다수의 페이징 세트 내의 페이징 세트를 식별하는 단계와,
    상기 식별된 페이징 세트로부터 상기 유휴 모드 탈출 메시지와 연관된 상기 유휴 모드 사용자를 제거하는 단계를 더 포함하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    페이징이 수행될 것을 요구하는 메시지가 수신되는 경우, 적절한 페이징 오프셋에서 페이징 메시지가 상기 페이징 그룹 내에서 브로드캐스팅(broadcasting)되도록 하는 단계와,
    상기 페이징 메시지가 유휴 모드 사용자로 하여금 활성 모드로 변경하도록 하는 경우, 대응하는 페이징 세트로부터 상기 유휴 모드 사용자를 제거하는 단계를 더 포함하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    페이징 사이클 내의 특정 오프셋 값에서 송신될 통합된 페이징 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하되, 상기 통합된 페이징 메시지는 상기 특정 오프셋 값과 연관된 페이징 세트 내의 유휴 모드 사용자에 대한 페이징 생성 구간 내에서 수신된 다수의 페이징 요청에 대응하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    유휴 모드 사용자가 현재의 페이징 그룹으로부터 다른 페이징 그룹으로 이동하는 경우, 상기 현재의 페이징 그룹 내의 대응하는 페이징 세트로부터 상기 유휴 모드 사용자를 제거하는 단계를 더 포함하는
    무선 네트워크에서의 페이징 방법.
  12. 무선 네트워크의 페이징 그룹 내의 다수의 페이징 세트에 관한 정보를 저장하는 페이징 세트 데이터베이스 -하나의 페이징 세트는 페이징 사이클 내의 공통 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행하는 상기 페이징 그룹 내의 유휴 모드 사용자의 세트이고, 상기 다수의 페이징 세트 내의 상이한 페이징 세트는 상이한 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행함- 와,
    상기 페이징 세트 데이터베이스를 관리하는 제어기를 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 다수의 페이징 세트 내의 하나의 페이징 세트를, 새로운 유휴 모드 사용자가 위치할 현재의 페이징 세트로서 지정하고,
    상기 제어기에 의해 유휴 모드 개시 메시지가 수신되는 경우, 상기 유휴 모드 개시 메시지와 연관된 사용자를 상기 현재의 페이징 세트에 부가하며,
    상기 현재의 페이징 세트가 N개의 유휴 모드 사용자를 획득하는 경우, 상기 다수의 페이징 세트 내의 다른 세트를 현재의 페이징 세트로서 지정하되, N은 페이징 세트 내에 있을 수 있는 유휴 모드 사용자의 최대 수인
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 페이징 세트 내의 각각의 페이징 세트에 위치될 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)를 계산하며, 상기 제어기는 대응하는 페이징 그룹 내에서 수용 가능한 최대 페이징 레이턴시에 근거하여 상기 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)를 계산하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 페이징 그룹의 페이징 사이클 지속 기간 및 페이징 청취(listening) 구간 지속 기간에 근거하여 상기 다수의 페이징 세트 내의 페이징 세트의 수를 결정하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  15. 삭제
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 다수의 페이징 세트는 활성 페이징 세트 및 비활성 페이징 세트를 포함하며, 각각의 활성 페이징 세트는 적어도 하나의 유휴 모드 사용자를 갖고, 각각의 비활성 페이징 세트는 유휴 모드 사용자를 갖지 않는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 페이징 세트가 N개 보다 적은 유휴 모드 사용자를 갖는 활성 페이징 세트를 포함하는 경우, 현재의 페이징 세트로서 사용되는 페이징 세트를 활성 페이징 세트로 변경하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 페이징 세트가 N개 보다 적은 유휴 모드 사용자를 갖는 활성 페이징 세트를 포함하지 않는 경우, 현재의 페이징 세트로서 사용되는 페이징 세트를 비활성 페이징 세트로 변경하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 유휴 모드 탈출 메시지가 수신되는 경우 대응하는 페이징 세트로부터 유휴 모드 사용자를 제거하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 페이징을 요청하는 메시지가 수신되는 경우, 특정 페이징 오프셋에서, 페이징 안내(announcement) 메시지가 페이징 그룹 내에 브로드캐스팅되도록 하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 페이징 안내 메시지가 유휴 모드 사용자로 하여금 활성 모드로 스위칭하도록 되는 경우 대응하는 페이징 세트로부터 상기 유휴 모드 사용자를 제거하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 다수의 페이징 요청이 페이징 생성 구간 내에서 상기 페이징 그룹의 연관된 페이징 세트 내의 유휴 모드 사용자에 대해 수신되는 경우, 특정 페이징 오프셋에서, 통합된 페이징 안내 메시지가 상기 페이징 그룹 내에 브로드캐스팅되도록 하는
    무선 네트워크에서의 페이징 장치.
  23. 인스트럭션이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서,
    상기 인스트럭션은, 컴퓨터 플랫폼(platform)에 의해 실행되는 경우,
    무선 네트워크의 페이징 그룹 내에서 다수의 페이징 세트 -하나의 페이징 세트는 페이징 사이클 내의 공통 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행하는 상기 페이징 그룹 내의 유휴 모드 사용자에 대한 세트이고, 상기 다수의 페이징 세트 내의 상이한 페이징 세트는 상이한 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행함- 를 정의하고,
    페이징 세트 내에 있을 수 있는 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)에 대한 값을 획득하며,
    유휴 모드 개시 메시지가 수신되는 경우, 상기 유휴 모드 개시 메시지와 연관된 사용자를, 새로운 유휴 모드 사용자의 수신에 대해 지정되는 상기 다수의 페이징 세트 내의 한 세트인 현재의 페이징 세트에 부가하고,
    상기 현재의 페이징 세트가 N개의 유휴 모드 사용자를 획득하는 경우, 상기 다수의 페이징 세트 내의 다른 세트를 현재의 페이징 세트로서 지정하도록 동작하는
    컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  24. 제 23 항에 있어서,
    페이징 세트 내에 있을 수 있는 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)에 대한 값을 획득하는 동작은, 대응하는 페이징 그룹 내에서 수용 가능한 최대 페이징 레이턴시에 근거하는 값 N의 계산을 포함하는
    컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 현재의 페이징 세트가 N개의 유휴 모드 사용자를 갖는 경우, N개 보다 적은 유휴 모드 사용자를 포함하는 상기 다수의 페이징 세트 내의 다른 세트를 현재의 페이징 세트로서 지정하는
    컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  26. 무선 네트워크의 페이징 그룹 내의 다수의 페이징 세트에 관한 정보를 저장하는 페이징 세트 데이터베이스 -하나의 페이징 세트는 페이징 사이클 내의 공통 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행하는 상기 페이징 그룹 내의 유휴 모드 사용자의 세트이고, 상기 다수의 페이징 세트 내의 상이한 페이징 세트는 상이한 페이징 오프셋 값에서 페이징을 수행함- 와,
    상기 페이징 세트 데이터베이스를 관리하는 제어기와,
    상기 무선 네트워크 내에서 유선 네트워크 매체에 시스템을 결합하는 네트워크 인터페이스를 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 다수의 페이징 세트 내의 하나의 페이징 세트를, 새로운 유휴 모드 사용자가 위치할 현재의 페이징 세트로서 지정하고,
    상기 제어기에 의해 유휴 모드 개시 메시지가 수신되는 경우, 상기 유휴 모드 개시 메시지와 연관된 사용자를 상기 현재의 페이징 세트에 부가하며,
    상기 현재의 페이징 세트가 N개의 유휴 모드 사용자를 획득하는 경우, 상기 다수의 페이징 세트 내의 다른 세트를 현재의 페이징 세트로서 지정하되, N은 페이징 세트 내에 있을 수 있는 유휴 모드 사용자의 최대 수인
    무선 네트워크에서의 페이징 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 페이징 세트 내의 각각의 페이징 세트에 위치될 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)를 계산하고, 상기 제어기는 대응하는 페이징 그룹 내에서 수용 가능한 최대 페이징 레이턴시에 근거하여 상기 유휴 모드 사용자의 최대 수(N)를 계산하는
    무선 네트워크에서의 페이징 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 페이징 그룹의 페이징 사이클 지속 기간 및 페이징 청취 구간 지속 기간에 근거하여 상기 다수의 페이징 세트 내의 페이징 세트의 수를 결정하는
    무선 네트워크에서의 페이징 시스템.
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