KR101002907B1 - 통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법에 있어서, 상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출하면, 상기 이동국으로 송신할 데이터 패킷을 저장하는 과정과, 상기 저장된 데이터 패킷들 중 상기 데이터 패킷의 최대 지연 허용 시간 및 상기 저장된 데이터 패킷이 상기 이동국으로 송신되기까지 소요되는 시간을 고려하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 과정과, 상기 추출한 적어도 하나의 데이터 패킷을 상기 이동국에 할당된 자원을 사용하여 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함한다.
배터리 부족 스테이트, 스케쥴링, 전력 제어.

Description

통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING A DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드 동작을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 일반적인 3GPP LTE 통신 시스템의 무선 자원 제어 스테이트 동작을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3GPP LTE 통신 시스템의 무선 자원 제어 스테이트 동작을 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3GPP LTE 통신 시스템에서 MS가 배터리 부족 스테이트로 천이하는 동작을 도시한 신호 흐름도,
도 5는 BS가 종래 기술에 따른 스케쥴링 방식으로 데이터 패킷을 송신할 때 MS의 동작과, 본 발명의 실시예에 따른 스케쥴링 방식을 사용하여 데이터 패킷을 송신할 때 MS의 동작을 도시한 도면,
도 6은 BS가 본 발명의 실시예에 따른 스케쥴링 방식에 상응하여 MS로 데이터 패킷을 송신하는 과정을 도시한 순서도,
도 7은 샤논의 채널 용량 법칙에 상응하여 데이터 패킷의 전송 전력 대비 전송 용량을 나타내는 그래프,
도 8은 BS가 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법에 상응하여 MS의 전송 전력을 제어하는 과정을 도시한 순서도.
본 발명은 통신 시스템에서 이동국의 동작 스테이트(operation state)에 따른 데이터 송수신 시스템 및 이를 지원하기 위한 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템은　 이동국(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들에게 고속의 대용량 데이터 송수신이 가능한 서비스들을 제공하기 위한 형태로 발전해 나가고 있다. 이러한 차세대 통신 시스템의 대표적인 예가 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준을 사용하는 통신 시스템(이하, 'IEEE 802.16 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)과, 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 표준을 사용하는 통신 시스템(이하, '3GPP LTE'라 칭하기로 한다)이다. 상기 IEEE 802.16 통신 시스템 및 3GPP LTE 통신 시스템 모두는 MS의 이동성을 고려하므로 상기 MS의 전력 소모는 시스템 전체의 중요한 요인으로 작용하게 된다. 따라서 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 MS의 전력 소모를 최소화 시키기 위해 MS와 기지국(BS: Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 한다)간 슬립 모드(sleep mode) 동작을 지원하며, 상기 3GPP LTE 통신 시스템은 MS의 전력 소모를 최소화 시키기 위해 무선 자원 제어(RRC: Radio Resource Control, 이하 'RRC'라 칭하기로 한다) 스테이트 동작을 지원한다.
삭제
도 1은 일반적인 IEEE 802.16 통신 시스템의 슬립 모드 동작을 도시한 도면이다.
도 1에 도시 되어있는 슬립 모드 동작은 MS가 2개의 서비스들, 일 예로 서비스 A와 서비스 B를 동시에 제공받고 있을 경우의 슬립 모드 동작을 나타낸다. 도 1의 (a)는 서비스 A 제공을 위한 슬립 모드 동작을 나타내고, 도 1의(b)는 서비스 B 제공을 위한 슬립 모드 동작을 나타내고, 도 1의 (c)는 상기 (a) 및 (b)의 슬립 모드 동작에 상응한 MS의 전체 슬립 모드 동작을 나타낸다. 이하, 설명의 편의상 서비스 A 제공을 위한 프레임들 구간을 '서비스 A 구간'이라 칭하기로 하고, 서비스 B 제공을 위한 프레임들 구간을 '서비스 B 구간'이라 칭하기로 하고, MS가 슬립 모드로 동작하는 프레임들 구간을 'MS 슬립 모드 동작 구간'이라 칭하기로 한다.
상기 서비스 A 구간은 리스닝 윈도우(listening window) 구간들(110,114)과 슬립 윈도우(sleep window) 구간들(112,116)을 포함하고, 서비스 B 구간은 리스닝 윈도우 구간들(120,124,128,132,136)과 슬립 윈도우 구간들(122,126,130,134)을 포함한다. 여기서, 상기 리스닝 윈도우 구간은 슬립 모드로 동작하는 MS가 일시적으로 어웨이크(awake) 모드로 천이하여 무선 채널을 통해 송수신할 데이터 패킷이 존재하는지 여부를 감시(monitoring)하는 구간을 의미하고 슬립 윈도우 구간은 무선 채널을 감시하는 구간을 나타낸다.
상기 MS 슬립 모드 동작 구간은 유효 구간들(interval of availability)(150,154,158,162,166)과 비유효 구간들(interval of unavailability)(152,156,160,164)을 포함한다. 여기서, 상기 유효 구간들 각각은 상기 서비스 A 및 서비스 B와 관련된 어느 슬립 윈도우 구간들에도 속하지 않는 구간을 의미하고, 상기 비유효 구간은 서비스 A　 및 서비스 B　 모두에 관련된 슬립 윈도우 구간들에 속하는 구간을 의미한다. 여기서, 상기 비유효 구간은 상기 MS의 슬립 구간이며 이 구간에서 상기 MS는 송수신 모듈(module)에 공급되는 전력을 중단하여 저전력 상태로 동작한다.
삭제
도 2는 일반적인 3GPP LTE 통신 시스템의 RRC 스테이트 동작을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, RRC 스테이트는 액티브(active) 스테이트(210)와, 도먼트(dormant, 이하 'dormant'라 칭하기로 한다) 스테이트(212)와, 아이들(idle) 스테이트(220)와, 분리(detached, 이하 'detached'라 칭하기로 한다) 스테이트(230)를 포함한다.
상기 액티브 스테이트(210)는 MS가 BS와 연결되어 데이터 패킷을 송수신하는 스테이트를 의미하며, 상기 액티브 스테이트(210)는 상기 dormant 스테이트(212)를 포함한다.
상기 dormant 스테이트(212)는 MS가 BS와 연결되어 있지만 데이터 패킷을 송수신하지 않는 스테이트를 의미한다. 상기 dormant 스테이트(212)가 적용되는 구간은 비유효 구간으로서 데이터 패킷이 송수신되지 않는다. 따라서, 상기 dormant 스테이트(212)에 존재하는 MS는 송수신 모듈의 전원 공급을 중단하여 전력 소모를 최소화한다.
상기 아이들 스테이트(220)는 MS가 BS에 등록되어 있지만 아직 연결(connection)이 없는 스테이트를 의미한다. 상기 아이들 스테이트(220)에 존재하는 MS는 페이징(paging) 메시지 또는 기타 다른 방송(broadcasting) 정보를 수신할 수 있다. 또한, 주변 BS들로부터 송신되는 기준 신호, 일 예로 파일럿(pilot) 채널 신호의 신호 품질을 측정할 수 있는 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio)를 스캐닝(scanning)하여 핸드오버(handover)에 대비한다.
상기 detached 스테이트(230)는 MS가 BS와의 통신이 단절되는 상태, 일 예로 MS의 전원이 꺼져있거나 상기 MS가 상기 BS가 송신하는 신호를 수신하지 못하는 스테이트를 의미한다.
도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, IEEE 802.16 통신 시스템과 3GPP LTE 통신 시스템 모두는 MS의 전력 소모를 최소화하는 동작을 지원하고 있다. 그러나, 상기 MS가 슬립 모드로 동작하는 구간, 즉 MS가 데이터 패킷을 송수신하지 않는 구간은 상기 IEEE 802.16 및　 3GPP LTE 통신 시스템의 스케쥴링(scheduling) 동작에 따라 감소될 수 있다. 이렇게 데이터 패킷을 송수신하지 않는 구간이 감소되면, 상기 MS가 슬립 모드로 동작하는 구간 또한 감소되므로 전력 소모를 최소화하기 어려운 문제가 발생한다.
한편, 배터리(battery)가 부족한 MS에서는 배터리가 소진되면 통신 자체가 불가능하기 때문에 다른 성능의 열화, 일 예로 데이터 전송률 감소, 데이터 전송 지연 등을 감수하더라도 전력 소모 최소화가 가장 중요한 문제이다. 그러나, 현재 IEEE 802.16 통신 시스템과 3GPP LTE 통신 시스템에서 지원하고 있는 MS의 전력 소모 감소를 위한 동작만으로는 배터리 전력 소모를 최소화할 수 없다는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 통신 시스템에서 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송수신 시스템 및 이를 지원하기 위한 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 통신 시스템에서 MS의 전력 소모를 최소화하기 위한 동작 스테이트 제어 시스템 및 이를 위한 방법을 제안한다.
본 발명의 방법은; 통신 시스템에서 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법에 있어서, 상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출하면, 상기 이동국으로 송신할 데이터 패킷을 저장하는 과정과, 상기 저장된 데이터 패킷들 중 상기 데이터 패킷의 최대 지연 허용 시간 및 상기 저장된 데이터 패킷이 상기 이동국으로 송신되기까지 소요되는 시간을 고려하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 과정과, 상기 추출한 적어도 하나의 데이터 패킷을 상기 이동국에 할당된 자원을 사용하여 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 방법은; 통신 시스템에서 이동국이 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법에 있어서, 기지국과 연결되어 있으며 상기 기지국과 데이터 패킷을 송수신하지 않는 도먼트 스테이트 혹은 상기 기지국에 등록되어 있으나 상기 기지국과 연결되어 있지 않은 아이들 스테이트에서, 상기 이동국의 잔여 배터리 용량이 미리 설정되어 있는 배터리 용량 이하일 경우 배터리 부족 스테이트로 천이하는 과정과, 상기 배터리 부족 스테이트에서 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장할 수 있는 송신전력으로 유지되도록 최소한의 전송 전력을 설정하고, 설정된 전력으로 데이터 패킷을 송신하는 과정을 포함하고, 상기 최소한의 전송 전력을 설정할 경우, 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 보다 크고, 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최대 지연시간 보다 작은 경우, 상기 송신전력을 낮추도록 지시하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 낮게 설정함을 포함한다.
본 발명의 시스템은; 통신 시스템에서 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템에 있어서, 상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출하면, 상기 이동국으로 송신할 데이터 패킷을 저장하고, 상기 저장된 데이터 패킷들 중 상기 데이터 패킷의 최대 지연 허용 시간 및 상기 저장된 데이터 패킷이 상기 이동국으로 송신되기까지 소요되는 시간을 고려하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하고, 상기 추출한 적어도 하나의 데이터 패킷을 상기 이동국에 할당된 자원을 사용하여 상기 이동국으로 송신하는 기지국을 포함한다.
본 발명의 다른 시스템은; 통신 시스템에서 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템에 있어서, 기지국과 연결되어 있으며 상기 기지국과 데이터 패킷을 송수신하지 않는 도먼트 스테이트 혹은 상기 기지국에 등록되어 있으나 상기 기지국과 연결되어 있지 않은 아이들 스테이트에서, 잔여 배터리 용량이 미리 설정되어 있는 배터리 용량 이하일 경우 배터리 부족 스테이트로 천이하고, 상기 배터리 부족 스테이트에서 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장할 수 있는 송신전력으로 유지되도록 최소한의 전송 전력을 설정하고, 설정된 전력으로 데이터 패킷을 송신하는 이동국을 포함하고, 상기 이동국은 상기 최소한의 전송 전력을 설정할 경우, 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 보다 크고, 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최대 지연시간 보다 작은 경우, 상기 송신전력을 낮추도록 지시하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 낮게 설정함을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
본 발명은 통신 시스템에서 이동국(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)의 전력 소모를 최소화 시키도록 동작 스테이트(operation state)를 제어하는데 따른 데이터 송수신 시스템 및 방법에 대해 구체적으로 살펴볼 것이다. 특히, 본 발명에서는 설명의 편의상 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 표준을 사용하는 통신 시스템(이하, '3GPP LTE 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)을 일 예로 하여 동작 스테이트를 제어하는 시스템 및 방법에 대해서 설명할 것이다. 하지만 본 발명에서 제안하는 동작 스테이트를 제어하는 시스템 및 방법은 상기 3GPP LTE 통신 시스템뿐만 아니라 다른 모든 통신 시스템들에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3GPP LTE 통신 시스템의 무선 자원 제어(RRC: Radio Resource Control, 이하 'RRC'라 칭하기로 한다) 스테이트(state) 동작을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, RRC 스테이트는 액티브(active) 스테이트 (310)와, 아이들(idle) 스테이트(320)와, 분리(detached, 이하 'detached'라 칭하기로 한다) 스테이트(330)를 포함한다. 그리고 상기 액티브 스테이트 (310)는 도먼트(dormant, 이하 'dormant'라 칭하기로 한다) 스테이트(312)와, 배터리 부족(battery shortage) 스테이트(314)를 포함한다.
상기 액티브 스테이트(310)는 MS가 기지국(BS: Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 한다)과 연결되어 데이터 패킷을 송수신하는 스테이트를 의미하며, 아이들 스테이트(320)로 천이 가능하다.
상기 dormant 스테이트(312)는 MS가 BS와 연결되어 있지만 데이터 패킷을 송수신하지 않는 스테이트를 의미하며, 아이들 스테이트(320)로 천이 가능하다. 상기 dormant 스테이트(312)가 적용되는 구간은 비유효 구간으로서 데이터 패킷이 송수신되지 않는다. 따라서, 상기 dormant 스테이트(312)에 존재하는 MS는 송수신 모듈(module)의 전원 공급을 중단하여 전력 소모를 최소화한다.
상기 배터리 부족 스테이트(314)는 잔여 배터리 용량이 얼마 남지 않은 MS가 통신 가능 시간을 연장하기 위해서 시스템의 성능 열화, 일 예로 데이터 전송률 감소, 데이터 전송 지연 증가 등을 감안하고 상기 MS의 전력 소모를 최소화 시키는 스테이트를 의미한다. 상기 배터리 부족 스테이트(314)는 아이들 스테이트(320)로 천이 가능하다. 한편, 상기 배터리 부족 스테이트(314)에서는 전력 소모 최소화를 위해 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크(downlink) 스케쥴링 및 업링크(uplink) 전력 제어 방식을 사용한다.
상기 아이들 스테이트(320)는 MS가 BS에 등록되어 있지만 아직 연결(connection)이 없는 스테이트를 의미하며, 액티브 스테이트(310), dormant 스테이트(312), 배터리 부족 스테이트(314), 또는 detached 스테이트(330)로 천이 가능하다. 상기 아이들 스테이트(320)의 MS는 페이징(paging) 메시지 또는 기타 다른 방송(broadcasting) 정보를 수신하고, 주변 BS들로부터 송신되는 기준 신호, 일 예로 파일럿(pilot) 채널 신호의 신호 품질을 측정할 수 있는 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)를 스캐닝(scanning)하여 핸드오버(handover)에 대비한다.
상기 detached 스테이트(330)는 MS가 BS와의 통신이 단절되는 상태, 일 예로 MS의 전원이 꺼져있거나 BS가 송신하는 신호를 수신하지 못하는 상태를 의미하며, 아이들 스테이트(320)로 천이 가능하다. 다음으로 도 4를 참조하여 잔여 배터리 용량이 충분하지 않은 MS가 전력 소모를 최소화하기 위해 dormant 스테이트 또는 아이들 스테이트에서 배터리 부족 스테이트로 천이하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3GPP LTE 통신 시스템에서 MS가 배터리 부족 스테이트로 천이하는 동작을 도시한 신호 흐름도이다.
도 4를 참조하면, dormant 스테이트 또는 아이들 스테이트에 존재하는 MS(401)는 잔여 배터리 용량을 미리 설정한 배터리 용량과 비교한다. 그런 다음 상기 잔여 배터리 용량이 미리 설정한 배터리 용량 이하에 해당되면,(405단계) 상기 MS(401)는 BS(403)로 잔여 배터리 용량이 부족함을 알리는 배터리 부족 지시(MOB_LBAT_IND: Mobile Lack of Battery Indication, 이하 'MOB_LBAT_IND'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다.(407단계) 상기 MOB_LBAT_IND 메시지를 수신한 BS(403)는 배터리 부족 스테이트로 천이하고,(409단계) 상기 MS(401)로 상기 MOB_LBAT_IND 메시지에 대한 응답 메시지인 배터리 부족 확인(MOB_LBAT_ACK: Mobile Lack of Battery Acknowledgement, 이하 'MOB_LBAT_ACK'라 칭하기로 한다)메시지를 송신한다.(411단계) 상기 MOB_LBAT_ACK 메시지를 수신한 MS(401)는 배터리 부족 스테이트로 천이한다.(413단계) 다음으로 도 5를 참조하여 MS가 배터리 부족 스테이트로 천이할 시, BS가 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크 스케쥴링 방식을 사용하여 데이터 패킷을 송신하는 동작에 대해서 설명하기로 한다. 또한 도5에서는 MS가 배터리 부족 스테이트로 천이했음에도 불구하고, BS가 종래 기술에 따른 다운링크 스케쥴링 방식으로 데이터 패킷을 송신하는 동작과 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크 스케쥴링 방식으로 데이터 패킷을 송신하는 동작을 비교하여 설명하기로 한다.
도 5의 (a)는 BS가 종래 기술에 따른 스케쥴링 방식으로 데이터 패킷을 송신하는 동작을 도시한 도면이고, 도 5의 (b)는 BS가 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크 스케쥴링 방식으로 데이터 패킷을 송신하는 동작을 도시한 도면이다.
(a)는 종래 기술에 따른 다운링크 스케줄링 방식, 즉 BS가 데이터 패킷의 발생 순서에 상응하여 MS로 송신하는 방식에 의한 동작을 나타낸다. (b)는 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크 스케쥴링 방식, 즉 BS 가 데이터 패킷들을 저장하였다가 한꺼번에 송신하는 방식에 의한 동작을 나타낸다. (b)에서와 같이 BS가 데이터 패킷들을 저장하였다가 한꺼번에 송신하면, 슬립 구간의 길이를 최대화할 수 있으므로 전력 소모를 줄일 수 있다.
(a) 및 (b)에서 액티브 구간들(500,504,508,552,556)은 BS가 MS로 데이터 패킷을 송신할 수 있는 구간을 의미하고, 슬립 구간들 (502,506,510,550,554,558)은 MS가 송수신 모듈 전원 공급을 최소화하여 전력 소모를 감소시키는 구간을 의미한다. 또한 패킷#1(501), 패킷#2(503), 패킷#3(505), 패킷#4(507), 패킷#5(509), 패킷#6(511)은 종래기술에 따른 다운링크 스케쥴링 방식으로 송신되는 데이터 패킷을 의미한다. 그리고 패킷#1(551), 패킷#2(553), 패킷#3(555), 패킷#4(557), 패킷#5(559), 패킷#6(561)은 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크 스케쥴링 방식으로 송신되는 데이터 패킷을 의미한다.
먼저, (a)의 동작을 살펴보면, BS는 패킷 #1이 발생하면(520단계) 액티브 스테이트로 천이하여 액티브 구간(500)에 진입한 후 상기 패킷#1(501)을 MS로 송신한다. 상기 BS는 상기 패킷#1(501)을 송신한 후 Ts가 지나도록 다음 데이터 패킷이 발생하지 않으면 슬립 스테이트로 천이하여 슬립 구간(502)에 진입한다. 여기서, 상기 Ts는 MS가 액티브 스테이트에서 슬립 스테이트로 천이하는데 소요되는 시간을 의미한다.
삭제
그런 다음 상기 BS는 상기 슬립 구간(502)에서 패킷#2가 발생하면,(525단계) 액티브 스테이트로 천이하여 액티브 구간(504)에 진입한 후 상기 패킷#2(503)를 송신한다. 이때 상기 BS는 상기 패킷#2(503)를 송신한 후 Ts 이전에 패킷#3이 발생하면,(530단계) 현재의 액티브 스테이트를 유지한다. 그리고 상기 BS는 패킷#3이 발생한 후(530단계) Ts가 지나도록 다음 데이터 패킷이 발생하지 않으면 슬립 스테이트로 천이하여 슬립 구간(506)에 진입한다.
슬립 스테이트인 BS는 패킷#4가 발생하면(535단계) 액티브 스테이트로 천이하여 액티브 구간(508)에 진입한 후 상기 패킷#4(507)를 MS로 송신한다. 또한, 상기 BS는 상기 패킷#4(507)를 송신한 후 Ts 이전에 패킷#5가 발생하면(540단계) 현재의 액티브 스테이트를 유지하고 상기 패킷#5(509)를 MS로 송신한다. 상기 BS는 패킷#5(509)를 송신한 후 Ts 이전에 패킷#6(511)이 발생하면(545단계) 현재의 액티브 스테이트를 계속해서 유지하고, 상기 패킷#6(511)을 MS로 송신한다. 상기 BS는 상기 패킷#6(511)을 송신한 후 Ts가 지나면 슬립 스테이트로 천이하여 슬립 구간(510)에 진입한다,
한편, 상기 과정에서 BS는 데이터 패킷을 수신하면 Td 이내에 MS로 송신해야만 한다. 여기서, 상기 Td는 BS가 데이터 패킷을 MS로 송신하기전 큐(queue)에 버퍼링 할 수 있는 최대 시간, 다시 말해 상기 데이터 패킷의 최대 지연 허용 시간을 의미한다.
하지만 (a)와 같이 BS가 MS의 슬립 구간을 고려하지 않고 데이터 패킷의 발생 순서에 상응하여 MS로 송신한다면, 송신되는 데이터 패킷들 간의 간격이 Ts보다 짧아진다. 따라서 MS의 슬립 구간 또한 짧아지므로 전력 소모를 최소화할 수 없다.
다음으로 (b)의 동작을 살펴보면, BS는 상기 520단계 내지 530단계에서 발생한 데이터 패킷, 즉 패킷#1(551), 패킷#2(553), 패킷#3(555)을 자신의 큐에 버퍼링 하였다가 소정 조건이 만족될 시 액티브 스테이트로 천이하여 액티브 구간(552)에 진입한 후 MS로 송신한다. 한편, 상기 BS는 패킷#1(551), 패킷#2(553), 패킷#3(555)의 송신 후 Ts가 지나면 슬립 스테이트로 천이하여 슬립 구간(554)에 진입한다.
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그런 다음 상기 BS는 상기 535단계 내지 545단계에서 발생한 데이터 패킷, 즉 패킷#4(557), 패킷#5(559), 패킷#6(561)을 자신의 큐에 버퍼링 하였다가 소정 조건이 만족될 시 액티브 스테이트로 천이하여 액티브 구간(556)에 진입한 후 MS로 송신한다. 한편, 상기 BS는 패킷#4(557), 패킷#5(559), 패킷#6(561)의 송신 후 Ts가 지나면 슬립 스테이트로 천이하여 슬립 구간(558)에 진입한다.
이렇게 BS가 (b)와 같이 본 발명에서 새롭게 제안하는 다운링크 스케쥴링 방식으로 데이터 패킷을 송신하면, MS는 (a)의 동작과 비교하여 보다 넓은 슬립 구간을 획득할 수 있고, 이에 따라 전력 소모도 감소시킬 수 있다.
그러면 여기서 MS가 배터리 부족 스테이트임을 검출한 BS가 도 5의 (b)와 같이 동작하여 MS의 전력 소모를 감소시킬 수 있는 다운링크 스케쥴링 방식에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. i번째 프레임(frame)에서 상기 다운링크 스케줄링 방식에 상응하여 데이터 패킷을 송신하기 위해서는 하기 수학식 1의 조건을 만족해야만 한다.
tj>Td-α, if j∈{1,2,...,N(i)}
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수학식 1에서 tj는 j번째 데이터 패킷이 MS로 송신되기까지 지연되는 시간(이하 '송신 지연시간'이라 칭하기로 한다)을 나타내고, Td는 데이터 패킷의 지연이 허용되는 최대 시간(이하 '최대 지연시간'이라 칭하기로 한다)을 나타내고, α는 상기 Td에 적용하기 위해 미리 정해지는 마진(margin)을 나타내고, j는 MS로 송신되기 전 BS의 큐에 버퍼링 되어있는 데이터 패킷의 인덱스(index)를 나타내고, N(i)는 i번째 프레임에서 BS의 큐에 버퍼링된 데이터 패킷의 개수를 나타낸다.
즉, 상기 j번째 데이터 패킷이 i번째 프레임에서 BS의 큐에 버퍼링되어 있을 때, tj가 Td와 α의 차를 초과할 경우에만 상기 BS는 MS로 데이터 패킷을 송신할 수 있다.
한편, BS가 수학식 1의 조건에 상응하여 MS로 데이터 패킷을 송신할 때, 상기 BS는 해당 트래픽에 할당된 자원을 최대한 활용하여 최대 개수의 데이터 패킷을 송신한다. 상기 할당된 자원을 활용하여 송신할 수 있는 최대 개수에 해당되는 데이터 패킷은 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008057707615-pat00001
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수학식 2에서 j1,j2,...,jm은 송신할 수 있는 데이터 패킷들의 인덱스들을 나타내고, m은 송신할 수 있는 데이터 패킷들의 최대 개수를 나타내고, N(i)는 i번째 프레임에서 BS의 큐에 버퍼링 된 데이터 패킷들의 개수를 나타내고, tjk는 jk번째 패킷이 MS로 송신되기까지 지연되는 시간을 나타내고, fjk는 해당 트래픽의 jk번째 패킷을 전송하는데 필요한 자원의 최소량을 나타내고, Rmax(i)는 i번째 프레임에서 해당 MS에 할당 가능한 자원의 최대량을 나타낸다.
즉, BS의 큐에 버퍼링 된 데이터 패킷 중 상기 큐에 저장된 시간이 오래된 패킷 순으로 전송하며, 또한 MS의 Rmax(i)에 상응하여 송신할 수 있는 최대 개수의 데이터 패킷을 전송한다. 다시 말해, 상기 BS는 상기 데이터 패킷 송신시 상기 큐에 저장된 시간이 오래된 패킷부터 순차적으로 선택하여 전송하며, Rmax(i)에 상응하여 송신할 수 있는 최대 개수만큼 전송한다.
다음으로 도 6을 참조하여 MS가 배터리 부족 스테이트임을 검출한 BS가 본 발명의 실시예에 따른 스케쥴링 방식으로 MS로 데이터 패킷을 송신하는 과정을 설명하기로 한다.
도 6은 BS가 본 발명의 실시예에 따른 스케쥴링 방식으로 MS로 데이터 패킷을 송신하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 601단계에서 BS는 MS로 송신할 데이터 패킷을 자신의 큐에 저장하고 603단계로 진행한다. 상기 603단계에서 BS는 자신의 큐에 저장된 데이터 패킷이 MS로 송신되기까지 소요되는 시간, 즉 t를 계산하고 605단계로 진행한다. 상기 605단계에서 BS는 데이터 패킷의 지연이 허용되는 최대 시간, 즉 Td와 상기 Td에 적용되는 마진, 즉 α의 차가 상기 t를 초과하는지 비교한다. 상기 605단계 비교 결과 t가 Td와 α의 차를 초과하면 607단계로 진행한다. 상기 607단계에서 BS는 해당 트래픽에 할당된 자원을 활용하여 송신할 수 있는 최대 개수의 데이터 패킷을 송신한다.
한편, 상기 605단계 비교 결과 t가 Td와 α의 차 이하이면 601단계로 진행한다.
그러면 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 스케쥴링 방식으로 송신된 데이터 패킷을 수신한 MS가 전력 소모를 최소화하는 업링크 전력 제어 방식에 대해서 설명하기로 한다. MS가 BS로 일정한 양의 데이터 패킷을 송신할 때, MS는 전송 전력 대비 전송 용량이 클수록 전력 소모를 최소화할 수 있다. 상기 전송 전력 대비 전송 용량인 Cp는 샤논의 채널 용량 법칙(Shannon's channel capacity law)을 이용하여 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008057707615-pat00002
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수학식 3에서 C는 데이터 패킷 전송 용량을 의미하고, P는 전송 전력의 크기를 의미하고, α는 채널 이득을 의미하고, N은 노이즈 레벨(noise level)을 의미한다. 한편, 수학식 3을 그래프로 나타내면 도 7과 같이 나타낼 수 있다.
도 7은 샤논의 채널 용량 법칙에 상응하여 데이터 패킷의 전송 전력 대비 전송 용량을 나타내는 그래프이다.
도 7을 참조하면, x축은 P의 크기를 나타내고, y축은 Cp를 나타낸다. 즉, P의 크기가 작아질수록 Cp는 커진다.
한편, MS가 일정한 크기, 일 예로 B만큼의 데이터 패킷을 송신하는데 필요한 에너지인 E는 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008057707615-pat00003
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수학식 4에서 E는 P에 비례하므로 P가 작을 수록 E 또한 작아진다. 따라서 MS가 BS로 데이터 패킷을 송신할 때 P를 낮출수록 전력 소모를 최소화할 수 있다.
한편, 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 방식을 사용하는 통신 시스템에서는 전송 전력을 낮추게되면 데이터 패킷의 전송률 및 데이터 패킷의 전송 지연에 영향을 미친다. 다시 말해, 데이터 패킷 송신시 전송 전력을 낮추면, 시스템은 패킷 에러율(PER: Packet Error Rate)을 일정 기준 이하로 맞추기 위해서 전송률이 낮으면서 더 강한 변조 및 코딩 스킴(MCS: modulation and coding scheme)을 사용하게 된다. 따라서 평균 전송률이 낮아지면서, 한 프레임(frame)에서 최대한으로 전송할 수 있는 데이터 패킷 수가 감소되므로 일정 크기의 패킷을 송신하는 데 걸리는 전송 지연 시간이 증가하게 된다.
이렇게 데이터 패킷 전송률이 감소하거나 데이터 패킷 전송 지연이 증가하게 되면 MS가 제공받는 서비스 품질(Quality of Service: 이하 'QoS' 칭하기로 한다)이 보장되지 못할 수 있다. 따라서 전송 전력을 낮출 때는 이러한 점을 고려해야 한다.
즉 MS가 BS로 데이터 패킷을 송신할 때, 상기 MS의 전력 소모를 최소화하기 위해서 전송 전력을 최대한 낮추되, 데이터 패킷 전송률이나 데이터 패킷 전송 지연이 해당 서비스의 QoS를 충분히 보장할 수 있는 최소한의 전송 전력은 유지되어야 한다.
이렇게 전송 전력을 최대한 낮추되 해당 서비스의 QoS를 충분히 보장할 수 있도록 최소한의 전송 전력을 유지하는 전력 제어 방식은 하기 수학식 5와 같다.
Test > Treq
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Dest < Dreq
수학식 5에서 Test 는 본 발명의 실시예에 따라 추정한 데이터 패킷 전송률을 나타내고, Treq는 해당 트래픽의 QoS를 보장하기 위해 시스템에서 허용되는 최소 전송률을 나타내고, Dest는 본 발명의 실시예에 따라 추정한 데이터 패킷 지연 시간을 나타내고, Dreq는 해당 트래픽의 QoS를 보장하기 위해 시스템에서 허용되는 최대 지연 시간을 나타낸다.
즉 BS는 수학식 5를 만족하면, 즉 Test가 Treq를 초과하고 Dest가 Dreq 미만이면, 업링크 전송 전력을 1dB 낮추라는 명령을 MS로 송신하고, 상기 MS는 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 낮춘다. 한편, BS는 상기 수학식 5를 만족하지 않으면, 즉 Test가 Treq 이하이고 Dest가 Dreq 이상이면 업링크 전송 전력을 1dB 높이라는 명령을 MS로 송신하고 상기 MS는 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 높인다.
여기서 상기 Test 및 Dest는 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다
Test=RBI/Tf
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Dest=E[P(t)]Tf/(RBI)
수학식 6에서 R은 한 프레임에서 평균적으로 MS에게 할당 가능한 자원 양을 나타내고, I는 BS가 MS로 송신하는 파일럿 채널 신호들의 신호 품질을 측정할 수 있는 CINR을 고려하여 결정된 상기 MS에 적합한 MCS 레벨을 나타내고, BI는 상기 I를 이용하여 하나의 무선 자원 단위로 송신할 수 있는 비트 수를 나타내고, Tf는 프레임 길이를 나타내고, P(t)는 t번째 프레임에 수신했던 패킷의 크기를 나타내고, E[P(t)]는 BS에서 이번에 송신한 데이터 패킷 크기를 정확히 알지 못하므로 지금까지 수신한 데이터 패킷 크기의 평균으로 추정한 값을 나타낸다.
즉, 수학식 6과 같이 Test 및 Dest를 추정하고, 수학식 5와 같이 Test와 Treq 및 Dest와 Dreq를 비교하여 MS의 업링크 전송 전력을 제어할 수 있다. 다음으로 도 8을 참조하여 MS가 배터리 부족 스테이트에 존재함을 검출한 BS가 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법에 상응하여 MS의 전송 전력을 제어하는 과정을 설명하기로 한다.
도 8은 BS가 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법에 상응하여 MS의 전송 전력을 제어하는 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 8을 참조하면, 801단계에서 BS는 한 프레임에서 평균적으로 MS에게 할당 가능한 자원 양, 일 예로 트래픽의 우선순위나 MS의 채널 상태 등을 고려하여 스케쥴링한 결과 할당된 자원 양인 R을 계산하고 803단계로 진행한다. 상기 803단계에서 BS는 해당 MS에 대한 본 발명의 실시예에 따라 추정한 데이터 패킷 전송률, 즉 Test 및 상기 Test 로 데이터 패킷을 전송할 때 걸리는 시간으로 추정한 데이터 패킷 지연 시간, 즉 Dest를 계산하고 805단계로 진행한다. 상기 805단계에서 BS는 Test가 해당 트래픽의 QoS를 보장하기 위해 시스템에서 허용되는 최소 전송률, 즉 Treq 을 초과하고 Dest가 해당 트래픽의 QoS를 보장하기 위해 시스템에서 허용되는 최대 지연 시간, 즉 Dreq 미만에 해당되는지 검사한다. 상기 805단계에서 검사 결과 Test가 Treq를 초과하고 Dest가 Dreq 미만이면 807단계로 진행한다. 상기 807단계에서 BS는 업링크 전송 전력을 낮추라는 명령을 MS로 송신한다.
한편, 상기 805단계 검사 결과 Test가 Treq을 초과하고 Dest가 Dreq 미만에 해당되지 않으면 809단계로 진행한다. 상기 809단계에서 BS는 업링크 전송 전력을 높이라는 명령을 MS로 송신한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 통신 시스템에서 배터리가 부족한 이동국을 위한 배터리 부족 스테이트를 제안하고, 상기 배터리 부족 스테이트인 이동국과 기지국이 전력 소모를 최소화할 수 있는 다운링크(downlink) 스케쥴링(scheduling)과 업링크(uplink) 전력 제어(power control) 방법을 사용함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있다.
한편, 상기 다운링크 스케쥴링 및 업링크 전력 제어 방법은 시스템 용량 등의 관점에서 성능 열화를 불러올 수 있지만 배터리가 부족한 이동국은 실제 셀 내에 존재하는 모든 이동국들 중 적은 비중을 차지하므로 성능 열화의 정도가 작게 나타난다.

Claims (27)

  1. 통신 시스템에서 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법에 있어서,
    상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출하면, 상기 이동국으로 송신할 데이터 패킷을 저장하는 과정과,
    상기 저장된 데이터 패킷들 중 상기 데이터 패킷의 최대 지연 허용 시간 및 상기 저장된 데이터 패킷이 상기 이동국으로 송신되기까지 소요되는 시간을 고려하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하는 과정과,
    상기 추출한 적어도 하나의 데이터 패킷을 상기 이동국에 할당된 자원을 사용하여 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  2. 제 1항에 있어서
    상기 송신하는 과정은;
    상기 이동국에 할당된 자원을 사용하여 송신할 수 있는 데이터 패킷의 최대 개수를 산출하는 과정과,
    상기 산출한 개수만큼의 데이터 패킷들을 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송신하는 과정은, 상기 추출한 데이터 패킷이 생성된 순서에 상응하여 송신할 수 있는 데이터 패킷을 순차적으로 선택하는 과정을 포함하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출하면, 데이터 패킷 전송률 추정값 및 데이터 패킷 지연시간 추정값에 따라 상기 이동국의 송신전력을 제어하는 과정을 더 포함하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은;
    상기 이동국의 데이터 패킷 전송률 추정값이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률을 초과하고, 상기 이동국의 데이터 패킷 지연시간 추정값이 상기 최대 지연시간 미만일 경우, 상기 이동국으로 송신 전력을 낮추도록 하는 명령을 송신하는 과정을 포함하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은;
    상기 이동국의 데이터 패킷 전송률 추정값이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 이하이거나 상기 이동국의 데이터 패킷 지연시간 추정값이 상기 최대 지연시간 이상일 경우, 상기 이동국으로 송신 전력을 높이도록 하는 명령을 송신하는 과정을 포함하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 데이터 패킷 전송률 추정값 및 상기 데이터 패킷 지연시간 추정값은, 한 프레임에서 평균적으로 이동국에게 할당 가능한 자원량을 계산하고, 상기 계산한 자원량에 상응하여 계산됨을 특징으로 하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 이동국으로부터 잔여 배터리 용량이 부족함을 알리는 지시 메시지를 수신하면 상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출함을 특징으로 하는 기지국이 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  9. 통신 시스템에서 이동국이 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법에 있어서,
    기지국과 연결되어 있으며 상기 기지국과 데이터 패킷을 송수신하지 않는 도먼트 스테이트 혹은 상기 기지국에 등록되어 있으나 상기 기지국과 연결되어 있지 않은 아이들 스테이트에서, 상기 이동국의 잔여 배터리 용량이 미리 설정되어 있는 배터리 용량 이하일 경우 배터리 부족 스테이트로 천이하는 과정과,
    상기 배터리 부족 스테이트에서 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장할 수 있는 송신전력으로 유지되도록 최소한의 전송 전력을 설정하고, 설정된 전력으로 데이터 패킷을 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 최소한의 전송 전력을 설정할 경우,
    상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 보다 크고, 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최대 지연시간 보다 작은 경우, 상기 송신전력을 낮추도록 지시하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 낮게 설정함을 특징으로 하는 이동국이 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 이하이거나 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최대 지연시간 이상일 경우, 상기 송신전력을 높이도록 지시하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 높게 설정함을 포함함을 특징으로 하는 이동국이 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률 및 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간은, 한 프레임에서 평균적으로 이동국에게 할당 가능한 자원량을 계산하고, 상기 계산한 자원량에 상응하여 계산됨을 특징으로 하는 이동국이 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 천이하는 과정은;
    상기 잔여 배터리 용량이 부족함을 알리는 지시 메시지를 기지국으로 송신하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 상기 지시 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하면, 상기 배터리 부족 스테이트로 천이하는 과정을 포함하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 방법.
  15. 통신 시스템에서 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템에 있어서,
    상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출하면, 상기 이동국으로 송신할 데이터 패킷을 저장하고, 상기 저장된 데이터 패킷들 중 상기 데이터 패킷의 최대 지연 허용 시간 및 상기 저장된 데이터 패킷이 상기 이동국으로 송신되기까지 소요되는 시간을 고려하여 적어도 하나의 데이터 패킷을 추출하고, 상기 추출한 적어도 하나의 데이터 패킷을 상기 이동국에 할당된 자원을 사용하여 상기 이동국으로 송신하는 기지국을 포함하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  16. 제 15항에 있어서
    상기 기지국은 상기 이동국에 할당된 자원을 사용하여 송신할 수 있는 데이터 패킷의 최대 개수를 산출하고, 상기 산출한 개수만큼의 데이터 패킷들을 상기 이동국으로 송신함을 특징으로 하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 추출한 데이터 패킷이 생성된 순서에 상응하여 송신할 수 있는 데이터 패킷을 순차적으로 선택함을 특징으로 하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출하면, 데이터 패킷 전송률 추정값 및 데이터 패킷 지연시간 추정값에 따라 상기 이동국의 송신전력을 제어함을 특징으로 하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 이동국의 데이터 패킷 전송률 추정값이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률을 초과하고, 상기 이동국의 데이터 패킷 지연시간 추정값이 상기 최대 지연시간 미만일 경우, 상기 이동국으로 송신 전력을 낮추도록 하는 명령을 송신함을 특징으로 하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 이동국의 데이터 패킷 전송률 추정값이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 이하이거나 상기 이동국의 데이터 패킷 지연시간 추정값이 상기 최대 지연시간 이상일 경우, 상기 이동국으로 송신 전력을 높이도록 하는 명령을 송신함을 특징으로 하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 데이터 패킷 전송률 추정값 및 상기 데이터 패킷 지연시간 추정값은, 한 프레임에서 평균적으로 이동국에게 할당 가능한 자원량을 계산하고, 상기 계산한 자원량에 상응하여 계산됨을 특징으로 하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  22. 제 15항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 이동국으로부터 잔여 배터리 용량이 부족함을 알리는 지시 메시지를 수신하면 상기 이동국이 배터리 부족 스테이트임을 검출함을 특징으로 하는 이동국의 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  23. 통신 시스템에서 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템에 있어서,
    기지국과 연결되어 있으며 상기 기지국과 데이터 패킷을 송수신하지 않는 도먼트 스테이트 혹은 상기 기지국에 등록되어 있으나 상기 기지국과 연결되어 있지 않은 아이들 스테이트에서, 잔여 배터리 용량이 미리 설정되어 있는 배터리 용량 이하일 경우 배터리 부족 스테이트로 천이하고, 상기 배터리 부족 스테이트에서 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장할 수 있는 송신전력으로 유지되도록 최소한의 전송 전력을 설정하고, 설정된 전력으로 데이터 패킷을 송신하는 이동국을 포함하고,
    상기 이동국은 상기 최소한의 전송 전력을 설정할 경우, 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 보다 크고, 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최대 지연시간 보다 작은 경우, 상기 송신전력을 낮추도록 지시하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 낮게 설정함을 특징으로 하는 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  24. 삭제
  25. 제23항에 있어서,
    상기 이동국은 상기 잔여 배터리 용량이 부족함을 알리는 지시 메시지를 기지국으로 송신하고, 상기 기지국으로부터 상기 지시 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하면, 상기 배터리 부족 스테이트로 천이함을 특징으로 하는 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 이동국은 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최소 전송률 이하이거나 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간이 해당 트래픽의 서비스 품질을 보장하기 위해 상기 통신 시스템에서 허용되는 최대 지연시간 이상일 경우, 상기 송신전력을 높이도록 지시하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 상응하여 전송 전력을 높게 설정함을 특징으로 하는 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 전송률 및 상기 기지국에서 추정한 데이터 패킷 지연 시간은, 한 프레임에서 평균적으로 이동국에게 할당 가능한 자원량을 계산하고, 상기 계산한 자원량에 상응하여 계산됨을 특징으로 하는 동작 스테이트에 따른 데이터 송신 시스템.
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