KR101221908B1 - 핸드오버 수행 방법 및 이를 지원하는 이동 단말 - Google Patents

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임빈철
천진영
장재원
정진혁
이문일
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Abstract

전력소모방지모드에서 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따라 핸드오버 관련 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 이동 단말이 제공된다. 종래에도 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따라 인접 기지국에 대한 스캐닝 요청, 인접 기지국의 스캔 정보 리포트, 핸드오버 요청 등의 핸드오버 관련 동작을 수행하였으나, 본 발명에서는 개선된 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 이용하여 전력소모방지모드에 있는 이동 단말의 동작 클래스 종류에 따라 핸드오버 관련 동작의 활성/비활성 여부를 개별적으로 지정하는 한편, 활성으로 지정되는 핸드오버 관련 동작을 동시에 복수로 지정할 수 있다. 본 발명에 의하면 클래스별로 서로 다른 핸드오버 관련 동작을 지정할 수 있으므로 핸드오버가 효율적으로 수행되고, 활성화할 핸드오버 관련 동작을 복수로 지정할 수 있으므로 트리거 제어 정보의 수신 횟수를 줄일 수 있으며, 전력소모방지모드 중에 수행되는 핸드오버 관련 동작을 임의로 변경할 수 있으므로 이동 단말의 불필요한 전력 소모 방지를 방지할 수 있다.
핸드오버, 전력소모방지, 클래스, 수면 기간, 청취 기간, 트리거

Description

핸드오버 수행 방법 및 이를 지원하는 이동 단말 {Method of executing hand-over and Mobile Station implementing the same}
도 1은 종래의 일반적인 핸드오버 수행 과정을 순차적으로 도시하기 위한 이동 단말과 기지국들 간의 신호 흐름도.
도 2는 본 발명에 따라 전력소모방지모드에서 핸드오버가 수행되는 과정의 일 실시예를 순차적으로 도시하기 위한 이동 단말과 기지국들 간의 신호 흐름도.
도 3은 전력소모방지모드 중 클래스 1에서 이동 단말의 일반적인 동작 과정을 설명하기 위한 이동 단말과 기지국 간의 신호 흐름도.
도 4는 본 발명에 따라 전력소모방지모드에서 핸드오버가 수행되는 과정의 다른 일 실시예를 순차적으로 도시하기 위한 이동 단말과 기지국들 간의 신호 흐름도.
도 5는 전력소모방지모드 중 클래스 2에서 이동 단말의 일반적인 동작 과정을 설명하기 위한 이동 단말과 기지국 간의 신호 흐름도.
도 6은 본 발명에 따라 전력소모방지모드에서 핸드오버가 수행되는 과정의 다른 일 실시예를 순차적으로 도시하기 위한 이동 단말과 기지국들 간의 신호 흐름도.
도 7은 전력소모방지모드 중 클래스 3에서 이동 단말의 일반적인 동작 과정 을 설명하기 위한 이동 단말과 기지국 간의 신호 흐름도.
도 8은 전력소모방지모드 중 클래스 3에서 멀티캐스트 연결이 유지되는 이동 단말의 동작 과정을 설명하기 위한 이동 단말과 기지국 간의 신호 흐름도.
도 9는 이동 단말에서 다수의 전력소모방지모드 클래스가 활성화된 경우의 동작 특성을 설명하기 위한 개념도.
도 10은 전력소모방지모드에서 이동 단말의 동작 특성을 설명하기 위한 이동 단말과 기지국 간의 신호 흐름도.
도 11은 이동 단말이 망 등록 과정에서 전력소모방지모드의 핸드오버 트리거 동작을 활성/비활성화할 것인지 여부를 결정하고, 전력소모방지모드의 정의 및 활성화 시에 이를 변경하여 적용하는 실시예를 설명하기 위한 이동 단말 및 기지국 간의 신호 흐름도.
도 12는 전력소모방지모드에서 하향 링크 채널 서술자(DCD) 또는 인접 기지국 정보(MOB_NBR-ADV) 메시지에 포함된 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 이용하여 수면모드 중 핸드오버를 위한 주변 기지국 스캐닝을 수행하는 실시예를 설명하기 위한 이동 단말 및 기지국들 간의 신호 흐름도.
도 13은 본 발명의 핸드오버 방법을 지원하는 이동 단말의 주요 구성을 블록으로 도시한 것.
본 발명은 전력소모방지모드에서 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따라 핸드오버 관련 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 이동 단말에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력소모방지모드에 있는 이동 단말의 동작 클래스 종류에 따라 핸드오버 관련 동작의 활성/비활성 여부를 개별적으로 지정하는 한편, 활성으로 지정되는 핸드오버 관련 동작을 동시에 복수 개로 지정하는 방법 및 이를 지원하는 이동 단말에 관한 것이다.
이동 단말이 특정 무선통신 구역에서 다른 무선통신 구역으로 이동하는 경우, 통화 채널을 자동으로 전환시켜 통화가 끊기지 않도록 해주는 핸드오버가 수행된다. 이와 같은 핸드오버의 일반적인 수행 과정을 상세히 살펴보면 다음과 같다. 도 1은 종래의 일반적인 핸드오버 수행 과정을 순차적으로 보여주기 위한 이동 단말과 기지국들 간의 신호 흐름도이다.
서비스 기지국은 채널 정보 항목의 전송을 위한 메시지(Downlink Channel Descriptor; DCD) 또는 인접 기지국 정보의 전송을 위한 메시지(MOB_NBR-ADV)를 통해 이동 단말이 핸드오버와 관련하여 수행하는 각종 동작들 즉, 핸드오버 관련 동작들의 트리거 조건을 지정하는 핸드오버 관련 트리거 제어 정보(Handover Triggering Information)를 이동 단말에게 전송한다(S101). 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 포함되는 항목들의 일 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
Name Type Length
(1byte)		 Value
Type/Function/Action 54.1 1 See Table 358b for description
Trigger value 54.2 1 트리거 조건을 결정하기 위해, 측정 메트릭 값과 비교될 값
Trigger averaging duration
54.3
1
이동 단말에 있어서 메트릭 측정값이 평균화되는 기간.
또한, 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에는 다음과 같은 항목들이 더 포함될 수 있다.
Name Length Value

Type
2 bits
(MSB)		 0x00: CINR 메트릭
0x01: RSSI 메트릭
0x02: RTD 메트릭
0x03: Reserved




Function



3 bits		 0x00: Reserved
0x01: 인접 기지국의 메트릭이 절대값보다 큼
0x02: 인접 기지국의 메트릭이 절대값보다 작음
0x03: 인접 기지국의 메트릭이 서비스 기지국의 메트릭보다 상대적으로 큼
0x04: 인접 기지국의 메트릭이 서비스 기지국의 메트릭보다 상대적으로 작음
0x05: 서비스 기지국의 메트릭이 절대값보다 큼
0x06: 서비스 기지국의 메트릭이 절대값보다 작음
0x07: Reserved


Enabled
Action


3 bits
(LSB)		 0x00: Reserved
0x01: 트리거에 대해 각 스캐닝 기간이 종료한 후에 MOB_SCN-REP 메시지로 응답
0x02: 트리거에 대해 MOB_MSHO-REQ 메시지로 응답
0x03: 트리거 시, 이동 단말은 MOB_SCN-REQ 메시지를 전송하여 인접 기지국 스캐닝을 개시
0x04: 트리거 시, 이동 단말은 스캐닝을 수행하도록 권고
0x05~0x07: Reserved
이후, 이동 단말이 인접 기지국으로부터 수신한 소정의 메트릭이 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 스캐닝 개시 조건(Action 항목의 0x03)을 만족하여 서비스 기지국으로 인접 기지국의 스캔 개시를 트리거 하는 경우(S102), 이동 단말은 서비스 기지국에 스캐닝 요청 메시지(MOB_SCN-REQ)를 전송하고, 서비스 기지국은 이에 대한 응답으로 소정의 스캐닝 기간(scan duration)을 할당하는 동시에 해당 이동 단말에게 스캐닝 응답 메시지(MOB_SCN-RSP)를 전송한다. 이동 단말은 상기 할당된 스캐닝 기간 동안 인접 기지국과 하향 링크의 신호 동기를 맞추고, 인접 기지국으로부터 수신되는 신호의 품질 수준, 신호의 세기, 전송 동기 등을 측정함으로써 인접 기지국의 스캐닝을 수행한다(S103).
상기 스캐닝 결과가 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 스캔 리포트 조건(Action 항목의 0x01)을 만족하여 서비스 기지국에 스캔 리포팅을 트리거 하는 경우(S104), 이동 단말은 상기 스캐닝을 통해 측정된 전송대간섭및잡음비(Carrier to Interference and Noise Ratio; CINR), 수신전계강도(Received Signal Strength Indication; SRRI) 및 왕복지연시간(Round Trip Delay; RTD) 등을 MOB_SCN-REP 메시지를 통해 서비스 기지국에 전송한다.
상기 스캐닝 결과가 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 핸드오버 조건(Action 항목의 0x02)을 만족하여 서비스 기지국에 핸드오버 요청을 트리거 하는 경우(S105), 이동 단말은 서비스 기지국에 핸드오버 요청 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 전송하고, 서비스 기지국은 이에 대한 응답으로 해당 이동 단말에 핸드오버 응답 메시지(MOB_MSHO-RSP)를 전송한다. 이어서, 이동 단말은 서비스 기지국에 핸드오버 지시 메시지(MOB_HO-IND)를 전송하여 서비스 기지국과의 연결 해제를 요청한 후(S106), 핸드오버 대상 기지국과 망 재등록을 위한 절차를 수행한다.
한편, IEEE802.16e 시스템에 기초한 광대역 무선접속 시스템에서는 이동 단말의 전력소모를 최소화하기 위한 전력소모방지모드(power saving mode)를 지원한다. 전력소모방지모드에서 이동 단말의 동작은 수면 기간(sleep iterval)의 동작과 청취 기간(listening interval)의 동작의 반복으로 이루어지는데, 수면 기간 및 청취 기간은 각각 수면 윈도우(sleep window) 및 청취 윈도우(listening window)의 값에 의해 결정된다. 여기서, 수면 기간과 청취 기간은 해당 이동 단말에 설정된 트래픽의 특성에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있으며, 상기 전력소모방지모드는 트래픽의 특성에 따라 전력소모방지 클래스 1 (Power Saving Mode Class of type 1), 전력소모방지 클래스 2 (Power Saving Mode Class of type 2) 및 전력소모방지 클래스 3 (Power Saving Mode Class of type 3) 등으로 분류될 수 있다.
전력소모방지모드로 동작중인 이동 단말은 서비스 기지국과 스캐닝 요청 메시지(MOB_SCN-REQ) 및 스캐닝 응답 메시지(MOB_SCN-RSP)를 주고받지 않더라도 인접 기지국의 스캐닝을 수행할 수 있는데, 매번 인접 기지국의 스캐닝을 수행할 때마다 서비스 기지국에 스캐닝 보고 메시지를 전송한다면 전력소모방지모드의 제정 취지와 달리 이동 단말의 전력 소모가 불가피하다는 문제가 있다. 그렇다고, 기지국이 이동 단말로부터 핸드오버를 위한 스캐닝 보고 메시지를 전송받지 못하면 전력소모방지모드의 이동 단말에 대한 핸드오버를 적절하게 제어할 수 없다는 문제가 발생한다.
또한, 종래에는 현재 이동 단말이 동작중인 전력소모방지 클래스와는 상관 없이 핸드오버 관련 동작을 수행하여 각 클래스의 특성을 제대로 살리지 못하였으므로 핸드오버 관련 동작 및 전력소모방지 관련 동작을 효과적으로 수행하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 클래스별로 서로 다른 핸드오버 관련 동작을 수행할 수 있도록 기지국이 전송하는 종래의 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 하나 이상의 동작 클래스 정보가 더 포함되도록 하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동 단말에서 트리거 되는 핸드오버 관련 동작을 동시에 복수 개로 지정할 수 있도록 함으로써 트리거 제어 정보의 송수신 횟수를 줄이도록 하는 데에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따라 핸드오버 관련 동작을 수행하는 방법에 관한 것으로서, 서비스 기지국으로부터 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 수신하는 단계와, 수면 모드에서 인접 기지국들에 대한 스캔을 수행하는 단계 및 상기 스캔 수행 결과가 상기 제어 정보에 설정된 트리거 기준에 부합하는 경우, 상기 제어 정보에 지정된 특정 핸드오버 관련 동작을 트리거 하는 단계를 포함하여 이루어지며, 여기에 전력소모방지모드로의 진입시 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 특정 항목을 변경하는 단계가 더 포함될 수 있다.
또한, 위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 양태는 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따라 핸드오버 관련 동작을 수행하는 이동 단말에 관한 것으로서, 핸드오버 관련 트리거 제어 정보 및 채널품질 측정을 위한 신호를 수신 하는 무선통신부와, 수면 모드에서 인접 기지국들에 대한 스캔을 수행하고, 상기 스캔 수행 결과가 상기 제어 정보에 설정된 트리거 기준에 부합하는 경우 상기 제어 정보에 지정된 특정 핸드오버 관련 동작을 트리거 하는 제어부를 포함하여 이루어지며, 여기서 상기 제어부는 전력소모방지모드로의 진입시 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 특정 항목을 변경하는 기능을 더 포함할 수 있다.
또한, 위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 양태는 이동 단말이 망에 최초로 등록하거나 핸드오버를 통해 망에 재등록할 때, 전력소모를 최소화하기 위한 전력소모 방지 모드 동작 중에 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따른 핸드오버 관련 동작의 수행 여부를 이동 단말과 기지국 간에 협상하는 단계를 포함하고, 이와 더불어 전력소모 방지 모드의 파라미터 구성 및 전력소모 방지 모드 전환 시에 제어 메시지를 통해 핸드오버 관련 트리거 동작 수행 여부를 변경할 수 있는 기능을 포함할 수 있다.
상기 3가지 양태에 있어서, 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 핸드오버 관련 동작의 트리거가 허용되는 전력소모방지 클래스의 종류를 적어도 하나 이상 지정할 수 있으며, 상기 스캔 수행 결과가 트리거 기준에 부합함에 따라 트리거 되는 핸드오버 관련 동작을 선택적으로 적어도 하나 이상 지정할 수 있다.
또한, 상기 하나 이상 지정된 핸드오버 관련 동작들은 전력소모방지모드 클래스별로 서로 독립적으로 지정되는 것이 바람직하며, 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 지정되는 핸드오버 관련 동작은 스캔 리포트, 스캔 요청, 핸드오버 요청 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 이를 위해 먼저 본 발명에서 제안하는 개선된 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 실시예를 살펴보고, 이를 이용하여 본 발명의 핸드오버 수행 방법이 구현되는 과정을 설명한 후, 마지막으로 그와 같은 핸드오버 수행을 지원하는 이동 단말의 구성을 살펴보기로 한다.
본 발명은 상기 클래스별로 서로 다른 핸드오버 관련 동작을 수행할 수 있도록, 기지국이 전송하는 종래의 핸드오버 관련 트리거 제어 정보(Handover Triggering Information)에 하나 이상의 동작 클래스 정보를 더 포함시키거나, 이를 위한 별도의 제어 정보를 이동 단말에 제공하는 것을 그 첫 번째 내용으로 한다. 여기서는 전자(前者)의 방식에 따라 동작 클래스 정보를 더 포함하는 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 일 실시예를 살펴보기로 한다.
Name Type Length
(1byte)		 Value
Type/Function/Action 54.1 1
Trigger value 54.2 1 트리거 조건을 결정하기 위해, 측정 메트릭 값과 비교될 값
Trigger averaging duration
54.3
1
이동 단말에 있어서 메트릭 측정값이 평균화되는 기간.
Trigger operation mode /
Combined logical function
54.4
1 		Bit #0: Normal operations
Bit #1: Power Saving Mode of Class 1
Bit #2: Power Saving Mode of Class 2
Bit #3: Power Saving Mode of Class 3
Bit #4 ~ #7: Reserved
표 3에서 보듯, 본 발명에 의한 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 핸드오버 관련 동작이 트리거될 전력소모방지 클래스의 종류를 지정하기 위해 Type 54.4의 Trigger operation mode/Combined logical function 항목을 더 구비하며, 특히 전력소모방지 클래스를 동시에 하나 이상을 지정하기 위해 해당 항목을 구성하는 각 비트별로 클래스를 할당하는 비트맵 방식을 이용할 수 있다. 일 예로, Trigger operation mode/Combined logical function 항목의 값이 0x06(00000110)이라면, 이동 단말이 전력소모방지 클래스 1 또는 클래스 2로 동작하는 경우에 한하여 특정 트리거 동작이 수행된다.
또한, 본 발명은 이동 단말에서 트리거 되는 핸드오버 관련 동작을 동시에 복수 개로 지정하는 것을 두 번째 내용으로 하고 있으며, 이를 위해 종래의 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 있어서 Enable Action 항목을 비트맵 방식으로 지정하거나, 복수 개의 핸드오버 관련 동작을 동시에 지정하는 별도의 제어 정보를 이동 단말에 제공할 수 있다. 여기서, 후자(後者)에 의한 별도의 제어 정보는 전력소모방지모드 중 특히 수면 기간 중에 수행되어야 할 핸드오버 관련 동작을 동시에 복수 개로 지정하기 위해 이용되는 것이 바람직하다. 다음의 표 4는 전자(前者)의 방법에 따른 개선된 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 일 실시예이고, 표 5는 후자(後者)의 방법에 따른 별도의 제어 정보에 대한 일 실시예이다.
Name Length Value

Type
2 bits
(MSB)		 0x00: CINR 메트릭
0x01: RSSI 메트릭
0x02: RTD 메트릭
0x03: Reserved




Function



3 bits		 0x00: Reserved
0x01: 인접 기지국의 메트릭이 절대값보다 큼
0x02: 인접 기지국의 메트릭이 절대값보다 작음
0x03: 인접 기지국의 메트릭이 서비스 기지국의 메트릭보다 상대적으로 큼
0x04: 인접 기지국의 메트릭이 서비스 기지국의 메트릭보다 상대적으로 작음
0x05: 서비스 기지국의 메트릭이 절대값보다 큼
0x06: 서비스 기지국의 메트릭이 절대값보다 작음
0x07: Reserved

Enabled
Action
3 bits
( LSB ) 		Bit #0: 트리거에 대해 각 스캐닝 기간의 종료 후의 MOB _ SCN - REP 메시지로 응답
Bit #1: 트리거에 대해 MOB _ MSHO - REQ 메시지로 응답
Bit #2: 트리거에 대해, 이동 단말은 MOB _ SCN - REQ 메시지를 전송하여 인접 기지국 스캐닝을 개시
Name Length Value

Enabled
Action
Triggered
1 byte 		Bit #0이 1로 세팅된 경우: 트리거에 대해 각 스캐닝 기간의 종료 후의 MOB _ SCN - REP 메시지로 응답
Bit #1이 1로 세팅된 경우: 트리거에 대해 MOB _ MSHO - REQ 메시지로 응답
Bit #2가 1로 세팅된 경우: 트리거에 대해, 이동 단말은 MOB_SCN-REQ 메시지를 전송하여 인접 기지국 스캐닝을 개시
Bit #3 ~ Bit #7: Reserved
표 5에서 Enabled Action Triggered 항목의 Bit #3 ~ #7은 디폴트로 0으로 세트되는 것이 바람직하다.
상기 표 4 및/또는 표 5의 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는, 종래의 방식과 같이 채널 정보 항목의 전송을 위한 메시지(Downlink Channel Descriptor; DCD) 또는 인접 기지국 정보의 전송을 위한 메시지(MOB_NBR-ADV)를 통해 이동 단말로 전송될 수도 있고, 이동 단말의 수면 모드 전환 요청에 따른 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)나 이동 단말의 레인징 요청에 따른 레인징 응답 메시지(RNG-RSP) 등에 포함되어 이동 단말로 전송될 수도 있다. 특히, 표 5의 경우는 후자(後者)의 방식과 같이 종래의 핸드오버 관련 트리거 제어 정보와는 별도로 전송되는 것이 바람직하며, 이동 단말이 전력소모방지모드에 있는 경우에 있어서 미리 DCD 또는 MOB_NBR-ADV를 통해 전송받은 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 내용을 수정 내지 갱신할 필요가 있을 때에 이용될 수 있다.
또한 상기 표 5와 같은 파라미터를 사용하여 이동 단말의 망 진입 및 재 진입 과정에서 전력소모방지모드의 이동 단말이 핸드오버 트리거 동작을 수행할지 여부를 협상하도록 할 수 있다. 즉, 이동 단말이 [표 5]와 같은 파라미터를 망 진입 과정에서 기지국과 주고 받음으로써 전력소모방지모드의 핸드오버 관련 트리거 동작의 활성화/비활성화를 협상하고, 이후에 전력소모방지모드로 전환하기 위해 기지국과 수면 요청 메시지 및 수면 응답 메시지를 주고 받는 과정에서 표 5와 같은 파라미터를 사용하여 핸드오버 트리거 동작의 활성화/비활성화 여부를 변경할 수 있다.
이하에서는 상술한 본 발명의 개선된 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 이용하여 전력소모방지모드에서 핸드오버를 수행하는 다양한 실시예를 설명한다.
<제1 실시예>
도 2는 전력소모방지모드에서 하향 링크 채널 서술자(DCD) 또는 인접 기지국 정보(MOB_NBR-ADV) 메시지를 통해 수신한 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 이용하여 핸드오버를 수행하는 실시예를 설명하기 위한 이동 단말 및 기지국들 간의 신호 흐름도이다.
본 실시예에서는 이동 단말이 클래스 1의 전력소모방지모드에서 동작한다고 가정한다. 참고로, 클래스 1은 기존 인터넷 트래픽의 특성을 가지는 BE(Best Effort) 혹은 전송율이 변화하는 비실시간 트래픽인 nrt-VR(non-real-time Variable Rate)을 대상으로 하는 클래스로서, 최초 수면 윈도우(initial sleep window), 최종 윈도우 기초(final window base), 최종 윈도우 지수(final window exponent), 청취 윈도우(listening window), 그리고 수면 윈도우의 최초 프레임 번호(start frame number for sleep window)로 정의된다.
이동 단말은 서비스 기지국으로부터 채널정보 메시지(DCD) 또는 인접 기지국 정보 메시지(MOB_NBR-ADV)를 통해 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 전송받는다(S201). 여기서, 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 표 3 및 표 4의 항목들을 포함하여 이루어지는데, 제1 실시예에서는 동작 대상 클래스로 클래스 1 내지 클래스 3 모두가 지정되고, 모든 클래스에 대하여 스캔 리포트 비활성(Scan report: Disable), 스캔 요청 비활성(Scan request: Disable), 핸드오버 요청 활성(Handover request: Enable)이 동일하게 지정된다고 가정한다.
이후, 이동 단말은 클래스 1의 전력소모방지모드로 전환하기 위한 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 서비스 기지국으로 전송하고, 그에 대한 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 전송받아 수면 모드로 진입한다(S202).
이동 단말은 수면 기간 동안에도 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행할 수 있으며(S203), 스캐닝을 통해 수집한 전송대간섭및잡음비(SINR), 수신전계강도(RSSI) 또는 왕복지연시간(RTD) 등의 메트릭을 표 4의 제어 정보와 비교하여 핸드오버를 수행할 상황인지를 파악한다.
만약, 상기 비교 결과 핸드오버를 수행할 상황으로 판단되어 핸드오버 요청 이벤트가 발생한 경우, 서비스 기지국으로 핸드오버를 요청하기 전에 표 3의 제어 정보에 클래스 1이 동작 대상 클래스로 지정되어 있는지를 확인한다. 제1 실시예에서는 클래스 1이 동작 대상 클래스로 지정되어 있고, 특히 핸드오버 요청 항목이 활성(Enable)으로 설정되어 있으므로 핸드오버 요청을 위한 트리거가 수행될 수 있다(S204).
상기 핸드오버 요청 트리거가 수행됨에 따라 본격적인 핸드오버 절차를 수행하기 위해 수면 모드를 탈출하고(S205), 서비스 기지국에 핸드오버 요청 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 전송한다. 서비스 기지국으로부터 핸드오버 응답 메시지가 도착하면 다시 해당 기지국에 핸드오버 지시 메시지(MOB_HO-IND)를 전송하여 서비스 기지국과의 연결을 해제한다. 이어서, 핸드오버 목적 기지국(BS 2)과 망 재등록을 위한 절차를 수행한다(S206).
여기서 상기 S202 단계 즉, 전력소모방지모드 중 클래스 1에서의 동작 과정을 도 3을 참고로 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
이동 단말은 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 최초 수면 윈도우, 최종 수면 윈도우, 그리고 청취 윈도우 등의 값을 설정하고 이를 기지국에 전달하면서 전력소모방지모드 클래스 1로의 전환을 요청한다(S301). 이와 같은 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)의일 예는 다음과 같다.
Parameter Name length(bit) note
Management message type = 50 8
Number of Classes 8 Number of power saving classes.
Definition 1
Operation 1
Power_Saving_Class_ID 6
Start_frame_number 6
Reserved 2
Power_Saving_Class_Type 2
Direction 2
Traffic_triggered_wakening_flag 1
Reserved 3
initial-sleep window 6, 8
listening-window 8
final-sleep window base 10
final-sleep window exponent 3
Number_of_Sleep_CIDs 3
CID 16
TLV encoded information variable
기지국은 해당 이동 단말의 전력소모방지모드로의 전환을 허락하는 경우, 최초 수면 윈도우, 최종 수면 윈도우, 청취 윈도우, 수면 위도우의 최초 프레임 번호 등을 설정한 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 이동 단말으로 전달한다(S303). 이때, 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)의 일 예를 살펴보면 다음과 같다.
Parameter Name length(bit) note
Management message type = 51 8
Number of Classes 8 Number of power saving classes.
Length of Data 7
Sleep Approved 1
Definition 1
Operation 1
Power_Saving_Class_ID 6
Start_frame_number 6
Reserved 2
Power_Saving_Class_Type 2
Direction 2
initial-sleep window 8
listening-window 8
final-sleep window base 10
final-sleep window exponent 3
TRF-IND required 1
Traffic_triggered_wakening_flag 1
Reserved 1
SLPID 10
Reserved 2
Number_of_CIDs 4
CID 16
Maintain Diversity Set and Anchor BS 1
MDHO/FBSS duration (s) 3
Padding variable If needed for alignment to byte boundary
Power Saving Class TLV encoded information variable
REQ-duration 8
TLV encoded information variable
이동 단말은 전력소모방지모드로 전환할 시간이 되면 최초 수면 윈도우와 동일한 시간의 수면 기간을 유지한다. 이동 단말은 수면 기간이 만료되면 이어지는 청취 기간 동안 기지국으로부터 트래픽 공지 메시지(MOB_TRF_IND)를 전달받고(S305), 자신에게 향하는 하향 트래픽이 없을 시(negative indication), 최초 수면 윈도우의 두 배만큼의 기간 동안 전력소모방지모드를 유지한다. 이때, 트래픽 공지 메시지(MOB_TRF_IND)의 일 예를 살펴보면 다음과 같다.
Parameter Name length(bit) note
Management message type = 52 8
FMT 1
SLPID Group Indication bit-map 32 N-th bit of SLPID-Group indication bit-map MSB corresponds to N = 0] is allo-cated to SLPID Group that includes MS with SLPID values from N*32 to N*32+31
Meaning of this bit 0: There is no traffic for all the 32 MS that belong to the SLPID-Group 1: There is traffic for at least one MS in SLPID-Group.
Traffic Indication Bitmap variable Traffic Indication bit map comprises the multiples of 32-bit long Traffic Indica-tion unit. A Traffic Indication unit for 32 SLPIDs is added to MOB_TRF-IND message whenever its SLPID Group is set to 1 32 bits of Traffic Indication Unit (starting from MSB) are allocated to MS in the ascending order of their SLPID values: 0: Negative indication 1: Positive indication
Num_Pos 8 Number of CIDs following
SLPIDs 10
Padding variable If needed, for alignment to byte boundary.
TLV encoded items variable
위와 같은 방식(다음 수면 윈도우를 이전 수면 윈도우의 두 배로 설정)을 통해 수면 기간은 계속 증가하며, 최종 수면 윈도우의 크기는 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 통해서 결정된 최종 윈도우 기초와 최종 윈도우 지수를 통해서 다음과 같이 설정된다.
final sleep window = final sleep window base * 2 final window exponent
청취 기간 중에 이동 단말이 자신에게 향하는 하향 트래픽이 있음을 트래픽 공지 메시지를 통해 전달 받으면(positive indication) 전력소모방지모드를 종료한다.
<제2 실시예>
도 4는 전력소모방지모드에서 하향 링크 채널 서술자(DCD) 또는 인접 기지국 정보(MOB_NBR-ADV) 메시지를 통해 수신한 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 전력소모방지모드로 전환 시에 변경하여 적용하는 실시예를 설명하기 위한 이동 단말 및 기지국들 간의 신호 흐름도이다.
본 실시예에서는 특히, 활성화되어 있는 스캔 리포트 동작을 전력소모방지모드에서 비활성화하는 과정을 소개하며, 이동 단말이 클래스 2의 전력소모방지모드에서 동작한다고 가정한다. 참고로, 클래스 2는 VoIP나 전송율이 변화하는 실시간 트래픽인 rt-VR(real-time Variable Rate)을 대상으로 하는 클래스로서, 최초 수면 윈도우, 청취 윈도우, 그리고 수면 윈도우의 최초 프레임 번호의 세 가지 값으로 정의된다.
이동 단말은 서비스 기지국으로부터 채널정보 메시지(DCD) 또는 인접 기지국 정보 메시지(MOB_NBR-ADV)를 통해 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 전송받는다(S401). 여기서, 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 표 3 및 표 4의 항목들을 포함하여 이루어지는데, 제2 실시예에서는 동작 대상 클래스로 클래스 1 내지 클래스 3 모두가 지정되고, 클래스1 및 클래스 3에 대하여 스캔 리포트 비활성(Scan report: Disable), 스캔 요청 비활성(Scan request: Disable), 핸드오버 요청 활성(Handover request: Enable)이 지정되고, 클래스 2에 대하여는 스캔 리포트 활성(Scan report: Enable), 스캔 요청 비활성(Scan request: Disable), 핸드오버 요청 활성(Handover request: Enable)이 지정된다고 가정한다.
이후, 이동 단말은 클래스 2의 전력소모방지모드로 전환하기 위한 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 서비스 기지국으로 전송하고, 그에 대한 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 수신한 후 수면 모드로 진입한다(S402). 이때, 이동 단말이 전력소모방지모드로 동작 중에 스캔 리포트 동작을 비활성화(Disable)하고, 핸드오버 요청 동작만을 활성화(Enable)하고자 하는 경우, 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 포함된 Enabled_Action_Triggered 항목(표 5)의 Bit #0을 0으로 설정하고 Bit #1을 1로 설정한다. 그리고, 수정된 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 대한 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)가 수신되면, 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 Enabled Action 항목(표 4)를 상기 Enabled_Action_Triggered 항목로 수정한다.
한편, 이동 단말은 수면 기간 동안에도 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행할 수 있으며(S403), 스캐닝을 통해 수집한 전송대간섭및잡음비(SINR), 수신전계강도(RSSI) 또는 왕복지연시간(RTD) 등의 메트릭을 표 4의 제어 정보와 비교하여 스캔 리포트를 수행할 조건에 해당하는지를 파악한다.
여기서, 상기 스캐닝으로 수집한 소정의 메트릭 값이 표 4의 function 항목을 만족하여 스캔 리포트 이벤트의 발생 조건에 부합하더라도 표 4의 Enabled_Action 항목에 Bit #0이 비활성화되어 있으므로 실제로 스캔 리포트 트리거는 수행되지 않는다(S404). 다만, 상기 스캐닝 결과 핸드오버를 수행할 상황으로 판단되는 경우, 표 4의 Enabled_Action 항목에 Bit #1(핸드오버 요청 항목)은 활성화(Enable)되어 있으므로 핸드오버 요청 트리거는 정상적으로 수행된다(S405).
상기 핸드오버 요청 트리거가 수행됨에 따라 본격적인 핸드오버 절차를 수행하기 위해 수면 모드를 탈출하고(S406), 서비스 기지국에 핸드오버 요청 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 전송한다. 서비스 기지국으로부터 핸드오버 응답 메시지가 도착하면 다시 해당 기지국에 핸드오버 지시 메시지(MOB_HO-IND)를 전송하여 서비스 기지국과의 연결을 해제한다. 이어서, 핸드오버 목적 기지국(BS 2)과 망 재등록을 위한 절차를 수행한다(S407).
여기서 상기 S402 단계 즉, 전력소모방지모드 중 클래스 2에서 이동 단말의 동작 과정을 도 5을 참고로 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
이동 단말은 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 기지국에 전송하면서 전력소모방지 모드 클래스 2로의 전환을 특히 요청한다(S501). 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 수신한 기지국은 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)에 고정된 수면 기간과 청취 기간, 전력소모방지 모드 전환 시점을 설정하여 단말로 하여금 전력소모 방지 모드 클래스 2로 전환을 허가한다(S503).
전력소모방지 모드 전환 시점이 되면 이동 단말은 수면 기간만큼 전력소모방지 모드를 유지한다(S505). 수면 기간이 만료되면 이동 단말은 기지국과 상/하향 통신을 유지하기 위하여 동기를 맞추고, 청취 기간 동안 기지국으로부터 하향 데이터 수신 및 기지국으로의 상향 데이터 송신이 가능하다(S507).
청취 기간이 만료되면 이동 단말은 수면 기간만큼 전력소모방지 모드를 유지함으로써 전력소모를 방지한다(S509). 이후, 이동 단말은 S607, S609 과정을 반복함으로써 전력소모방지 모드 클래스 2로 동작한다.
이동 단말이 전력소모방지 모드 클래스 2를 종료하기를 원하면, 청취 기간 중에 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 전력소모 방지 종료를 설정하여 기지국에 전달하거나, 수면 기간 중에 기지국으로 사용자 데이터를 전송한다(S511).전력소모방지 모드 클래스 2를 종료한 이후에(S513) 이동 단말은 정상 동작한다.
<제 3실시예>
도 6은 전력소모방지모드에서 하향 링크 채널 서술자(DCD) 또는 인접 기지국 정보(MOB_NBR-ADV) 메시지를 통해 수신한 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 전력소모방지모드로 전환 시에 변경하여 적용하는 다른 실시예를 설명하기 위한 이동 단말 및 기지국들 간의 신호 흐름도이다.
본 실시예에서는 특히, 비활성화되어 있는 스캔 리포트 동작을 전력소모방지모드에서 활성화하는 과정을 소개하며, 이동 단말이 클래스 3의 전력소모방지모드에서 동작한다고 가정한다. 참고로, 클래스 3은 DCD/UCD, MOB_NBR-ADV와 같이 전력소모방지모드에 있는 이동 단말에게 주기적으로 전달되어야 하는 관리 메시지 혹은 멀티캐스트로 전달되어야 하는 데이터를 위한 것으로, 최종 윈도우 기초, 최종 윈도우 지수, 수면 윈도우의 최초 프레임 번호로 정의된다.
이동 단말은 서비스 기지국으로부터 채널정보 메시지(DCD) 또는 인접 기지국 정보 메시지(MOB_NBR-ADV)를 통해 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 전송받는다(S601). 여기서, 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 표 3 및 표 4의 항목들을 포함하여 이루어지는데, 제3 실시예에서는 동작 대상 클래스로 클래스 1 내지 클래스 3 모두가 지정되고, 모든 클래스에 대하여 스캔 리포트 비활성(Scan report: Disable), 스캔 요청 비활성(Scan request: Disable), 핸드오버 요청 활성(Handover request: Enable)이 지정된다고 가정한다.
이후, 이동 단말은 클래스 3의 전력소모방지모드로 전환하기 위한 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 서비스 기지국으로 전송하고, 그에 대한 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 수신한 후 수면 모드로 진입한다(S602). 이때, 이동 단말이 전력소모방지모드로 동작 중에 스캔 리포트 동작을 활성화(Enable)하고자 하는 경우, 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 포함된 Enabled_Action_Triggered 항목(표 5)의 Bit #0을 1로 설정한다. 그리고, 수정된 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 대한 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)가 수신되면, 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 Enabled Action 항목(표 4)를 상기 Enabled_Action_Triggered 항목로 수정한다.
한편, 이동 단말은 수면 기간 동안에도 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행할 수 있으며(S603), 스캐닝을 통해 수집한 전송대간섭및잡음비(SINR), 수신전계강도(RSSI) 또는 왕복지연시간(RTD) 등의 메트릭을 표 4의 제어 정보와 비교하여 스캔 리포트를 수행할 조건에 해당하는지를 파악한다.
여기서, 상기 스캐닝으로 수집한 소정의 메트릭 값이 표 4의 function 항목을 만족하여 스캔 리포트 이벤트의 발생 조건에 부합하는 경우 표 4의 Enabled_Action 항목에 Bit #0이 활성화되어 있으므로 스캔 리포트 트리거가 수행된다(S604). 이와 같이 이동 단말이 전력소모방지모드로 전환한 후에 스캔 리포트를 수행할 조건이 만족되면 통신 가능 구간(청취 구간 또는 Availability Interval)에 스캐닝 보고 메시지(MOB_SCN-REP)를 서비스 기지국으로 전송한 후 다시 전력소모방지모드를 유지한다(S605)
한편, 상기 스캐닝 결과 핸드오버를 수행할 상황으로 판단되는 경우, 표 4의 Enabled_Action 항목에 Bit #1(핸드오버 요청 항목)이 활성화(Enable)되어 있으므로 핸드오버 요청 트리거 역시 정상적으로 수행된다(S606).
상기 핸드오버 요청 트리거가 수행됨에 따라 본격적인 핸드오버 절차를 수행하기 위해 수면 모드를 탈출하고(S607), 서비스 기지국에 핸드오버 요청 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 전송한다. 서비스 기지국으로부터 핸드오버 응답 메시지가 도착하면 다시 해당 기지국에 핸드오버 지시 메시지(MOB_HO-IND)를 전송하여 서비스 기지국과의 연결을 해제한다. 이어서, 핸드오버 목적 기지국(BS 2)과 망 재등록을 위한 절차를 수행한다(S608).
여기서 상기 S602 단계 즉, 전력소모방지모드 중 클래스 2에서 이동 단말의 동작 과정을 도 7을 참고로 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
이동 단말은 전원을 켜고 망에 등록 절차를 수행하여 정상동작 상태로 전환되면(S701), 기지국과의 상향통신을 유지하기 위하여 주기적으로 레인징 절차를 수행함으로써 적절한 상향링크 전송 항목을 획득한다. 따라서, 주기적인 레인징 시점이 되면 이동 단말은 기지국에게 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)를 전달한다(S703).
이동 단말으로부터 레인징 요청 메시지를 수신한 기지국은 해당 단말에게 레인징 응답 메시지(RNG-RSP)에 상향 링크 전송 항목의 조절 값을 설정하여 전달하고, 이때 상기 표 8과 같은 전력소모방지 클래스 항목(수면 기간, 시작 시점 등)를 포함시킴으로써 이동 단말으로 하여금 전력소모방지모드의 클래스 3으로 전환시킬 수 있다(S705).
레인징 응답을 통해 전력소모방지 모드로의 전환할 것을 수신한 이동 단말은 전력소모방지 전환 시점이 되면 수면 기간 동안 전력소모방지 모드를 유지한다(S707). 수면 기간이 만료되면 이동 단말은 기지국과의 통신이 가능한 상태를 유지하고, 주기적인 레인징을 수행할 시점이 되면 기지국과 주기적인 레인징을 수행한다(S709). 이동 단말은 기지국으로부터 레인징 응답 메시지(RNG-RSP)를 수신하여 상향링크 통신을 위한 항목 값과 전력소모방지 항목을 획득한다(S711). 전력소모방지 항목을 수신한 이동 단말은 전력소모방지 전환 시점이 되면 수면 기간 동안 전력소모방지 모드를 유지한다. 이후, 상기 S709 과정 및 S711 과정이 반복된다(S713, S715).
도 8은 전력소모방지모드 중 클래스 3에서 특히 멀티캐스트 연결이 유지되는 이동 단말의 동작 과정을 설명하기 위한 이동 단말과 기지국 간의 신호 흐름도이다.
기지국은 이동국에게 수면응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 전달하여 이동국으로 하여금 전력소모방지모드 클래스 3으로 전환시킨다(S801). 수면응답 메시지를 수신한 이동국은 전력소모방지모드로의 전환 시점(Start frame)이 되면 수면 기간 동안 전력소모방지 모드를 유지한다(S803). 수면 기간이 만료되면, 기지국과의 통신이 가능한 상태를 유지하고 멀티캐스트 연결을 통해 기지국으로부터 전달되는 데이터를 수신한다(S805).
멀티캐스트 연결이 유지되는 상태에서 기지국이 데이터 전송을 모두 전달한 경우에, 기지국은 다음 멀티캐스트 데이터를 전송할 때까지 이동국으로 하여금 전력소모를 방지할 수 있도록 수면응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 전달하여 전력소모방지 모드 클래스 3으로 전환시킨다(S807). 수면응답 메시지를 수신한 이동국은 전력소모방지 모드로의 전환 시점이 되면 수면 기간 동안 전력소모방지 모드를 유지한다(S809). 이후, 기지국으로부터 데이터가 전송되면 전력소모방지 모드가 다시 비활성화 되며(S811), 상기 S803 내지 S811 단계가 반복하여 수행된다.
한편, 도 9는 이동국에서 다수의 전력소모방지모드 클래스가 활성화된 경우의 동작 특성을 설명하기 위한 개념도이다. 광대역무선접속 시스템에서는 이동 단말의 전력소모를 줄이기 위하여 서비스 타입에 따른 각 연결 마다 전력소모방지 클래스를 지원하는데, 도면에서 보듯 여러 전력소모방지 클래스가 활성화된 이동 단말은 각 클래스마다 수면 기간이 서로 겹치는 기간 동안 전력소모 방지를 위하여 기지국과의 상하향 통신을 일시적으로 불가능하게 한다는 것을 알 수 있다.
도 10은 상기 클래스 1~3에 의해 전력소모방지모드로 전환된 경우에 있어서 이동국의 동작 특성을 설명하기 위한 이동국과 기지국 간의 신호 흐름을 나타낸다.
일반적으로 전력소모방지모드는 다음과 같은 두 단계로 동작한다. 즉, 전력소모방지 클래스의 정의 단계는 수면 윈도우 및 청취 윈도우, 수면 아이디, 연결 식별자 등의 전력소모방지 항목을 정의하는 단계로서, 정의되는 전력소모방지 클래스에 따라 고유의 전력소모방지 클래스 식별자를 할당하며, 동일한 전력소모방지 클래스라 하더라도 전력소모방지 항목이 다른 경우 다른 전력소모방지 클래스 식별자를 할당한다. 또한, 전력소모방지 클래스의 동작 단계는 상기 정의된 전력소모방지 클래스의 동작을 활성화하거나, 활성화된 전력소모방지 클래스의 동작을 비활성화시킨다.
전력소모방지 클래스의 정의를 위하여, 정상동작 상태의 이동국은 전력소모방지 클래스 타입, 연결 방향, 최초 수면 윈도우, 청취 윈도우, 최종 수면 윈도우, 최종 수면 윈도우 지수, 트래픽 지시자 플래그, 연결 식별자 등의 전력소모방지 항목을 수면요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 포함시켜 서비스 기지국에 전달한다(S1001). 이때, 정의(Definition) 필드를 1로 설정하여, 전력소모방지 클래스를 정의하기 위한 수면요청 메시지임을 나타낸다.
수면요청 메시지를 수신한 기지국은 전력소모방지 클래스 타입, 연결 방향, 최초 수면 윈도우, 청취 윈도우, 최종 수면 윈도우, 최종 수면 윈도우 지수, 트래픽 지시자 플래그, 수면 아이디, 연결 식별자 등의 전력소모방지 항목을 포함하는 수면응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 이동국에게 전달한다(S1003).
이동국이 전력소모방지모드로의 전환을 요청하기 위해서는 동작 필드를 1로 설정한 수면요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 기지국에 전달해야 한다(S1005). 이때 이동국은 전력소모방지 모드의 시작 시점을 포함하여 전송한다.
동작 필드가 1로 설정된 수면요청 메시지를 수신한 서비스 기지국은 동작 필드가 1로 설정되고 전력소모방지모드 전환 시작 시점이 설정된 수면응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 이동국에게 전달한다(S1007).
수면응답 메시지를 수신한 이동 단말은 시작 시점이 되면 전력소모방지모드로 전환한다(S1009). 이동 단말은 통신 불가 기간인 수면 기간 동안 전력소모를 최소화하기 위하여 서비스 기지국으로부터 전달되는 하향링크 신호를 수신하지 않으며, 서비스 기지국에 상향링크 트래픽을 전송하지 않는다.
반면, 통신 가능 기간인 청취 기간 동안 이동 단말은 기지국으로부터 하향 데이터 수신 및 서비스 기지국으로의 상향 데이터 송신이 가능하다(S1011). 청취 기간이 만료되면 이동국은 수면 기간만큼 전력소모방지 모드를 유지함으로써 전력소모를 방지한다(S1013). 이동국은 청취 기간 동안 서비스 기지국과의 상/하향 데이터 송수신을 수행한다(S1015).
이동 단말이 청취 기간 중에 전력소모방지 클래스를 비활성화해야 하는 경우 전력소모방지모드의 비활성화를 지시하는 동작 필드가 0으로 설정된 수면요청 메시지(MOB_SLP-REQ) 또는 수면 제어 헤더를 기지국에 전송한다(S1017). 수면요청 메시지 또는 수면 제어 헤더를 통해 전력소모방지모드의 비활성화 요청을 수신한 서비스 기지국은 전력소모방지모드의 비활성화를 나타내는 0으로 설정된 동작필드가 포함된 수면응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 이동 단말에게 전달한다(S1019). 동작필드가 0으로 설정된 수면응답 메시지를 수신한 이동 단말은 해당 전력소모방지 클래스를 비활성화시킴으로써 전력소모방지모드를 종료한다. 단, 복수의 전력소모방지 클래스가 활성화되어 있는 경우, 해당 전력소모방지 클래스의 동작만이 비활성화될 수 있다.
도 11은 이동 단말이 망 등록 과정에서 전력소모방지모드의 핸드오버 트리거 동작을 활성/비활성화할 것인지 여부를 결정하고, 전력소모방지모드의 정의 및 활성화 단계에서 이를 변경하여 적용하는 실시예를 설명하기 위한 이동 단말 및 기지국 간의 신호 흐름도이다.
본 실시예는 특히, 이동 단말의 망 등록(또는 망 진입) 과정에서 비활성화(Disable)된 전력소모방지모드의 스캔 리포트 동작을 전력소모방지모드의 정의 및 활성화 단계에서 활성화(Enable) 시키는 과정을 나타낸다.
이동 단말이 최초 전원을 켜거나 핸드오버를 수행하여 망에 등록되는 경우, 기지국으로부터 채널정보 메시지(DCD) 또는 인접 기지국 정보 메시지(MOB_NBR-ADV)를 통해 상기 표 1 및 표 2의 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 전송받는다. 이어서, 이동 단말은 기지국과 등록 요청(REG-REQ)/응답(REG-RSP) 메시지를 통해 표 5의 파라미터를 주고 받음으로써 전력소모방지모드로의 동작 중에 핸드오버와 관련한 트리거 동작을 어떻게 수행할지를 미리 결정할 수 있다(S1101). 구체적으로는, 표 5의 파라미터를 통해 이동 단말의 전력소모방지모드에서 스캔 리포트 비활성(Scan report: Disable) 스캔 요청 비활성(Scan request: Disable), 핸드오버 요청 활성(Handover request: Enable)이 되도록 설정할 수 있다.
이동 단말은 망 등록 절차가 완료되면 기지국과 데이터 송수신이 가능한 정상 동작 상태를 유지한다(S1102).
이후, 이동 단말은 전력소모방지모드의 정의 및 활성화를 위한 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 서비스 기지국(BS 1)으로 전송하고(S1103), 그에 대한 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 수신한 후 전력소모방지모드로 전환한다(S1104). 여기서, 이동 단말이 전력소모방지모드로 동작 중에 스캔 리포트 동작을 활성화(Enable)하고자 하는 경우, 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 포함된 Enabled_Action_Triggered 항목(표 5)의 Bit #0을 1로 설정한다. 그리고, 상기 수정된 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 대한 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)가 수신되면, 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 Enabled Action 항목을 상기 Enabled_Action_Triggered 항목으로 수정한다.
이후, 이동 단말은 수면 기간 중에 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행할 수 있으며(S1105), 스캐닝을 통해 수집한 전송대간섭및잡음비(SINR), 수신전계강도(RSSI) 또는 왕복지연시간(RTD) 등의 메트릭을 표 4의 제어 정보와 비교하여 스캔 리포트를 수행할 조건에 해당하는지를 결정한다.
만약, 상기 수집한 소정의 메트릭 값이 표 4의 function 항목을 만족하여 스캔 리포트 이벤트의 발생 조건에 부합하는 경우, 스캔 리포트 항목이 활성화(Enable)되어 있으므로 스캔 리포트 트리거가 수행된다(S1106). 이 경우, 통신 가능 구간(Availability Interval)(또는 청취 구간; Listening Interval) 동안 스캐닝 보고 메시지(MOB_SCN-REP)를 서비스 기지국(BS1)으로 전송한 후 다시 전력소모방지모드를 유지한다(S1107)
이후, 이동 단말은 수면 기간 동안에 인접 기지국에 대한 스캐닝을 수행할 수 있으며(S1108), 스캐닝을 통해 수집한 전송대간섭및잡음비(SINR), 수신전계강도(RSSI) 또는 왕복지연시간(RTD) 등의 메트릭을 표 4의 제어 정보와 비교하여 핸드오버 요청을 수행할 조건에 해당하는지를 파악한다.
여기서, 상기 스캐닝 결과 핸드오버를 수행할 상황으로 판단되는 경우, 핸드오버 요청 항목이 활성화(Enable)되어 있으므로 핸드오버 요청 트리거 역시 정상적으로 수행된다(S1109).
상기 핸드오버 요청 트리거가 수행됨에 따라 본격적인 핸드오버 절차를 수행하기 위해 전력소모방지모드를 비활성화시키고(S1110), 서비스 기지국(BS1)에 핸드오버 요청 메시지(MOB_MSHO-REQ)를 전송한다(S1111). 서비스 기지국(BS1)으로부터 핸드오버 응답 메시지가 도착하면(S1112) 다시 해당 기지국에 핸드오버 지시 메시지(MOB_HO-IND)를 전송하여 서비스 기지국과의 연결을 해제한다(S1113). 이어서, 핸드오버 목적 기지국(BS2)과 망 재등록(또는 망 재진입)을 위한 절차를 수행한다(S1114).
상술한 과정에서 전력소모방지모드의 수면 기간 중에 스캔 리포트를 전송해야 하는 조건이 되면, 이동 단말은 활성화된 전력소모방지클래스를 유지하기 위해 청취 기간까지 기다렸다가 스캔 리포트 메시지를 기지국에 전송할 수 있으며, 이와 달리 선택적으로 전력소모방지클래스를 비활성화시키고 스캔 리포트 메시지를 전송할 수도 있다.
또한, 핸드오버 트리거 동작 중 스캔 요청 메시지 전송 동작이 전력소모방지모드에서 활성화(Enable)되는 경우, 스캔 리포트의 경우와 동일한 방법으로 해당 트리거 조건이 수면 기간 중에 발생한 경우와 청취 기간 중에 발생한 경우로 나누어서 고려할 수 있다. 만약, 수면 기간 중에 스캔 요청 메시지 전송 조건이 만족하면 이동 단말은 전력소모방지클래스를 비활성화시키고 기지국에 스캔 요청 메시지를 전송함으로써 주변 기지국의 스캐닝을 위한 시간을 할당받을 수 있으며, 이와 다르게 활성화된 전력소모방지클래스를 유지하면서, 청취 기간 중에 스캐닝 요청 메시지를 기지국에 전송할 수 있다. 이동 단말로부터 스캐닝 요청 메시지를 수신한 기지국은 스캐닝 구간을 할당할 수 있으며, 할당된 스캐닝 구간은 기존에 활성화된 전력소모방지클래스의 수면 기간 및 청취 기간과 연계되어 서비스 기지국과 이동 단말 간 통신 가능 기간의 계산에 적용된다.
도 12는 전력소모방지모드에서 하향 링크 채널 서술자(DCD) 또는 인접 기지국 정보(MOB_NBR-ADV) 메시지에 포함된 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 이용하여 수면모드 중 핸드오버를 위한 주변 기지국 스캐닝을 수행하는 실시예를 설명하기 위한 이동 단말 및 기지국들 간의 신호 흐름도이다.
아래의 표 9는 전력소모방지모드에서 핸드오버 관련 트리거 동작의 활성화 또는 비활성화 여부를 결정하기 위해 수면요청/응답 메시지(MOB_SLP-REQ/RSP)에 포함되는 파라미터의 일례를 나타내며, 표 10은 하향 링크 채널 서술자(DCD)에 포함되어 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 제공하기 위한 파라미터의 일례를 나타낸다.
Type Length Value Scope
3 1 byte 수면 모드 중 트리거 조건이 만족되는 경우,

bit #0이 1로 세팅된 경우, 트리거에 대해 MOB_SCN-REPORT 메시지로 응답
bit #1이 1로 세팅된 경우, 트리거에 대해 MOB_MSHO-REQ 메시지로 응답
bit # 2이 1로 세팅된 경우, 트리거에 대해 MOB_SCN-REQ 메시지를 전송하여 주변 기지국 스캐닝 개시
bit #3이 1로 세팅된 경우, 트리거 시 이동 단말은 주변 기지국의 스캔을 자동으로 수행
bit #4- bit #7: Reserved . Shall be set to 0. 		MOB _ SLP - REQ / RSP
Name Length Value
Type 2 bits (MSB) Trigger metric type:
0x00: CINR metric
0x01: RSSI metric
0x02:RTD metric
0x03:Reserved
Function 3 bits Computation defining trigger condition:
0x00: Reserved
0x01: 인접 기지국의 메트릭이 절대값보다 큼
0x02: 인접 기지국의 메트릭이 절대값보다 작음
0x03: 인접 기지국의 메트릭이 서비스 기지국의 메트릭보다 상대적으로 큼
0x04: 인접 기지국의 메트릭이 서비스 기지국의 메트릭보다 상대적으로 작음
0x05: 서비스 기지국의 메트릭이 절대값보다 큼
0x06: 서비스 기지국의 메트릭이 절대값보다 작음
0x07: Reserved
NOTE : 0x01-0x04 are not applicable to RTD trigger metric
Action 3 bits (LSB) Action performed upon reaching trigger condition:
0x00: Reserved
0x01: 트리거에 대해 각 스캐닝 기간이 종료한 후에 MOB_SCN-REP 메시지로 응답
0x02: 트리거에 대해 MOB_MSHO-REQ 메시지로 응답
0x03: 트리거 시, 이동 단말은 MOB_SCN-REQ 메시지를 전송하여 인접 기지국 스캐닝을 개시
0x04: 트리거 시, 이동 단말은 스캔을 수행
0x05-0x07: Reserved
NOTE : 기지국 메트릭이 정의된 경우, 0x03 및 0x04 는 이용 불가 (일 예로, 0x5- 6 의 기능만 이용 가능)
본 실시예에서는 이동 단말이 전력소모방지모드에서 동작한다고 가정한다.
이동 단말은 서비스 기지국으로부터 채널정보 메시지(DCD) 또는 인접 기지국 정보 메시지(MOB_NBR-ADV)를 통해 상기 표 10의 항목이 포함된 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 전송받는다(S1201).
이후, 이동 단말은 전력소모방지모드의 정의 및 활성화를 위한 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)를 서비스 기지국으로 전송하고(S1202), 그에 대한 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 수신한 후 전력소모방지모드로 전환한다(S1203). 이때, 이동 단말이 전력소모방지모드로 동작 중에 스캔 요청 동작을 활성화(Enable)하고자 하는 경우, 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ)에 포함된 Enabled_Action_Triggered 항목(표 9)의 Bit #1을 1로 설정하여 기지국에 전달하고, 기지국으로부터 Enabled_Action_Triggered 항목의 Bit #1이 1로 설정된 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP)를 수신하면, 이후 전력소모방지모드에서 스캐닝 트리거 동작이 활성화된다.
이동 단말은 수면 기간 중에 전력소모를 줄이기 위하여 상향/하향 데이터의 송수신을 수행하지 않으며, 청취 기간 중에 기지국으로부터 전송되는 트래픽 공지 메시지를 수신함으로써, 자신에게 전달될 하향링크 트래픽의 유무를 확인할 수 있다(S1204). 만약, 전력소모 방지모드로 동작 중에 트리거 조건이 만족하는 경우, 이동 단말은 수면 기간이 스캐닝을 수행할 스캐닝 기간보다 큰지를 비교하여 각각 아래와 같이 동작할 수 있다.
즉, 스캐닝을 수행하기 위한 트리거 조건은 만족하나, 수면 기간이 스캐닝 구간보다 짧을 경우(S1205), 이동 단말은 스캐닝을 수행하기 위하여 전력소모방지모드를 비활성화시킨다(S1206). 이 경우, 이동 단말은 기지국에 스캐닝 요청 메시지를 전송함으로써, 주변 기지국의 스캐닝을 위한 스캐닝 구간 할당을 요청한다(S1207). 이동 단말로부터 스캐닝 요청 메시지를 수신한 기지국은 이동 단말이 전력소모방지모드를 비활성화시킨 것으로 간주하며, 이동 단말에게 스캐닝 구간을 할당함으로써 스캐닝 요청을 허가한다(S1208). 이동 단말은 기지국으로부터 할당받은 스캐닝 구간 동안 주변 기지국의 스캐닝을 수행한다(S1209).
만약, 스캐닝을 수행하기 위한 트리거 조건이 만족되고, 수면 기간이 스캐닝 구간보다 긴 경우(S1210), 이동 단말은 수면 기간을 이용하여 주변 기지국의 스캐닝을 수행한다(S1211).
한편, 이동 단말에서 전력소모방지모드의 스캐닝 트리거 동작이 활성화되고 스캐닝 조건이 만족되는 경우, 스캐닝 요청 메시지를 기지국에 전송하기 위하여 전력소모방지모드를 항상 비활성화시킬 수도 있다.
마지막으로, 이상에서 설명한 핸드오버 수행 방법을 지원하는 이동 단말의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
도 13은 본 발명의 핸드오버 방법을 지원하는 이동 단말의 주요 구성을 블록으로 도시한 것이다.
사용자 단말은 원하는 기능을 선택하거나 정보를 입력받기 위한 입력부(1301)와, 사용자 단말을 운용하기 위한 다양한 정보를 보여주기 위한 표시부(1303)과, 사용자 단말이 동작하는 데에 필요한 각종 프로그램 및 수신측에 전송할 데이터를 저장하는 메모리부(1305)와, 외부 신호를 수신하고 수신측에 데이터를 전송하기 위한 무선통신부(1307)와, 디지털 음성신호를 아날로그 음성신호로 변환하고 증폭하여 스피커(SP)로 출력하거나, 마이크(MIC)로부터의 음성신호를 증폭하고 디지털신호로 변환하는 음성처리부(1309)와, 사용자 단말의 전체 구동을 제어하기 위한 제어부(1311)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 무선통신부(1307)는 핸드오버 관련 트리거 제어 정보 및 채널품질 측정을 위한 신호를 수신하는 기능을 더 포함하고, 제어부(1311)는 수면 모드에서 인접 기지국들에 대한 스캔을 수행하고, 상기 스캔 수행 결과가 상기 제어 정보에 설정된 트리거 기준에 부합하는 경우 상기 제어 정보에 지정된 특정 핸드오버 관련 동작을 트리거 하는 기능을 더 포함할 수 있다.
특히, 제어부(1311)는 전력소모방지모드로의 진입을 위해 기지국으로 전송하는 수면 요청 메시지(MOB_SLP-REQ) 또는 핸드오버를 위한 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)에 표 5의 Enabled_Action_Triggered 항목을 포함시키는 기능을 더 포함할 수 있으며, 기지국으로부터 수신된 수면 응답 메시지(MOB_SLP-RSP) 또는 레인징 응답 메시지(RNG-RSP)에 포함된 Enabled_Action_Triggered 항목의 내용으로 표 4의 Enabled_Action 항목을 수정하는 기능을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 사용자 단말로는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, GSM(Global System for Mobile)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 이용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명에 의하면 클래스별로 서로 다른 핸드오버 관련 동작을 수행할 수 있으므로 효율적인 핸드오버가 가능해지고, 핸드오버 관련 동작을 복수 개로 지정할 수 있으므로 트리거 제어 정보의 수신 횟수를 줄일 수 있으며, 전력소모방지모드 중에도 각 핸드오버 관련 동작의 수행 여부를 제어할 수 있으므로 이동 단말의 불 필요한 전력 소모 방지와 기지국의 원활한 핸드오버 제어 사이에 적절한 합의점(trade-off)를 정할 수 있다.

Claims (12)

  1. 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따라 핸드오버 관련 동작을 수행하는 방법에 있어서,
    서비스 기지국으로부터 핸드오버 관련 트리거 제어 정보를 수신하는 단계;
    수면 모드에서 인접 기지국들에 대한 스캔을 수행하는 단계; 및
    상기 스캔 수행 결과가 상기 제어 정보에 설정된 트리거 기준에 부합하는 경우, 상기 제어 정보에 지정된 특정 핸드오버 관련 동작을 트리거하는 단계;
    를 포함하는 이동 단말의 핸드오버 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    전력소모방지모드로의 진입시 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 특정 항목을 변경하는 단계를 더 포함하는 이동 단말의 핸드오버 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 핸드오버 관련 동작의 트리거가 허용되는 전력소모방지 클래스의 종류를 적어도 하나 이상 지정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 핸드오버 수행 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 상기 스캔 수행 결과가 트리거 기준에 부합함에 따라 트리거 되는 핸드오버 관련 동작을 적어도 하나 이상 지정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 핸드오버 수행 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상 지정된 핸드오버 관련 동작들은 전력소모방지모드 클래스별로 서로 독립적으로 지정되는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 핸드오버 수행 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 지정되는 핸드오버 관련 동작은 스캔 리포트, 스캔 요청, 핸드오버 요청 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 핸드오버 수행 방법.
  7. 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 따라 핸드오버 관련 동작을 수행하는 이동 단말에 있어서,
    핸드오버 관련 트리거 제어 정보 및 채널품질 측정을 위한 신호를 수신하는 무선통신부;
    수면 모드에서 인접 기지국들에 대한 스캔을 수행하고, 상기 스캔 수행 결과가 상기 제어 정보에 설정된 트리거 기준에 부합하는 경우 상기 제어 정보에 지정 된 특정 핸드오버 관련 동작을 트리거 하는 제어부;
    를 포함하는 이동 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 전력소모방지모드로의 진입시 상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보의 특정 항목을 변경하는 기능을 더 포함하는 이동 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 핸드오버 관련 동작의 트리거가 허용되는 전력소모방지 클래스의 종류를 적어도 하나 이상 지정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보는 상기 스캔 수행 결과가 트리거 기준에 부합함에 따라 트리거 되는 핸드오버 관련 동작을 적어도 하나 이상 지정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하나 이상 지정된 핸드오버 관련 동작들은 전력소모방지모드 클래스별로 서로 독립적으로 지정되는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 핸드오버 관련 트리거 제어 정보에 지정되는 핸드오버 관련 동작은 스캔 리포트, 스캔 요청, 핸드오버 요청 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
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