KR101642998B1 - 이동국에서의 배터리 수명 보존 장치 및 그에 따른 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 수명을 보존하는 장치 및 그에 따른 시스템에 관한 것으로, 이동국의 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치 중 선택된 임계치 이하인지 여부를 결정하고, 상기 배터리 레벨이 상기 선택된 전력 레벨 임계치 이하인 경우, 배터리 보고를 무선 통신 네트워크의 제1 기지국에게 송신하고 배터리 전력 보존 모드에 진입하는 이동국을 특징으로 한다.

Description

이동국에서의 배터리 수명 보존 장치 및 그에 따른 시스템{APPARATUS FOR PRESERVING BATTERY LIFE FOR A MOBILE STATION AND SYSTME THEREOF}
본 발명은 재충전가능한 배터리에 관한 것으로서, 특히 이동국에서 배터리 수명을 보존하는 장치 및 그에 따른 시스템에 관한 것이다.
휴대용 장치와 모바일 장치가 무선(over the air) 연결을 유지하는데에 배터리 수명은 중요한 사항이다. 종래기술의 애드혹 네트워크와 메쉬 네트워크에서 이러한 예들이 존재하는데, 여기에서의 장치들은 배터리 레벨에 기초하여 네트워크 연결에 기여할지를 결정한다. 예를 들어, 충분한 배터리 수명을 가진 장치는 제한된 배터리 수명을 가진 장치를 돕는 무선 라우터 또는 중계국으로서 동작할 수 것을 지원할 수 있다. 전형적으로 이는 각 이동국이 활성 모드에서 기지국과 연결되거나 혹은 아이들 모드에서 기지국을 감시하는 셀룰러 네트워크 토폴로지의 경우에는 해당하지 않는다. 전통적으로, 이동국의 배터리 레벨은 셀룰러 통신의 스케줄링과 자원 할당에서 중요한 역할을 하지 않는다. 많은 결점 중에서 한가지 문제점은 이동국의 전력이 빨리 소모된다는 것이다.
본 발명의 과제는 전술된 문제점들을 해결하여 이동국에서 배터리 수명을 보존하는 장치 및 그에 따른 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 기지국을 포함하는 무선 통신 네트워크에 접속할 수 있는 이동국은, 상기 이동국의 배터리 레벨을 감시하고, 상기 감시된 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우, 상기 이동국의 배터리 레벨에 대한 정보를 나타내는 배터리 보고를 무선 통신 네트워크의 제1 기지국에게 송신하는 송신기를 포함하며, 상기 배터리 보고는 상기 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 네트워크에서 복수의 이동국과 통신하는 기지국은, 상기 복수의 이동국 중 제1 이동국으로부터, 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 배터리 보고를 수신하는 수신기와, 상기 배터리 보고를 수신한 이후 상기 이동국의 배터리 수명을 보존하도록 복수의 전송 파라미터들을 설정하며 다운링크 또는 업링크의 자원을 할당하는 제어기를 포함하고, 여기서 상기 배터리 보고는 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우에 상기 제1 이동국으로부터 송신되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 기지국을 포함하는 무선 통신 네트워크에 접속할 수 있는 이동국에 의한 배터리 수명 보존 방법은, 상기 이동국의 배터리 레벨을 감시하는 과정과, 상기 감시된 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우에 상기 이동국의 배터리 레벨에 대한 정보를 나타내는 배터리 보고를 무선 통신 네트워크의 제1 기지국에게 송신하는 과정을 포함하고, 상기 배터리 보고는 상기 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 네트워크에서 복수의 이동국과 통신하는 기지국에 의한 이동국의 배터리 수명 보존 방법은, 상기 복수의 이동국 중 제1 이동국으로부터, 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 배터리 보고를 수신하는 과정과, 상기 배터리 보고를 수신한 이후 상기 이동국의 배터리 수명을 보존하도록 복수의 전송 파라미터들을 설정하며 다운링크 또는 업링크의 자원을 할당하는 과정을 포함하고, 여기서 상기 배터리 보고는 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우에 상기 제1 이동국으로부터 송신되는 것을 특징으로 한다.
용어 "포함하는"과 "구성되는" 및 그 파생어는 제한 없이 포함됨을 의미한다. 용어 "또는"은 포괄적인 의미로서 '및/또는'을 의미하며, 그리고 용어 "이와 관련된"과 "이에 관련된" 및 그 파생어는 포함하는, 그 내부에 포함된, ~와 상호관련된, 포괄하는, 그 내부에 포괄된, ~와 연결된 또는 ~에 연결된, ~와 통신가능한, ~와 협력가능한, 인터리브된, 병치된, ~에 근접한, ~에 결속된 또는 ~와 결속한, ~을 가진 또는 ~의 속성을 가진 등을 의미한다. 용어 "제어기"는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 장치, 시스템 또는 그 일부를 의미하며, 이러한 장치는 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어, 또는 적어도 2개의 동일물의 일부 조합으로 구현될 수 있다. 주목할 사항으로서, 임의의 특정 제어기와 관련된 기능성은 국부적으로 혹은 원격으로 위치되었던지 간에 중심화되거나 혹은 분산될 수 있다. 일정한 단어와 어구에 대한 정의는 본 특허 문서 전체에 걸쳐서 제공되며, 그리고 대부분의 경우에서는 아니지만 이러한 많은 정의들은 정의된 단어와 어구의 이전 사용에서뿐만 아니라 장래의 사용에서도 적용됨이 기술분야의 당업자가 알게 될 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에서는 기지국과 이동국이 배터리 보고를 조직적으로 보고하고 소거하며 감시하므로, 모든 이동국에게 공정한 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 네트워크(100)를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 이동국(200)의 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 배터리 수명 보존 과정을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 배터리 수명 보존 과정을 상세히 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국이 이동국으로부터의 배터리 보고를 확인하는 과정을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 배터리 보고들을 관리하는 과정을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 배터리 보고에 응답하여 이동국과 기지국을 위한 유한 상태 머신을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 개선된 아이들 모드에서 이동국을 위한 페이징 사이클을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 개선된 아이들 모드에서 이동국을 위한 페이징 사이클을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 이동국의 배터리 수명을 보존하는 과정을 도시한 흐름도,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 지속적인 자원 할당을 이용한 경우를 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동국이 배터리 보고를 전송한 경우에 전력 소모를 보존하는 핸드오버 과정을 도시한 흐름도,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 긴급 호를 위해 배터리 전력을 유지하는 과정을 도시한 흐름도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 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.
하기에서 논의될 바와 같이, 도 1 내지 도 13 및 본 특허문서에서 본 발명의 원리를 설명하는데 사용되는 다양한 실시 예들은 단지 예시로서 제공되며 발명의 범주를 제한하는 임의의 방식으로 해석되지 않아야 한다. 기술분야의 당업자라면, 본 발명의 원리들이 임의로 적절하게 배치된 이동국과 무선 통신 네트워크에서 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
본원에서 충분히 제시된 바와 같이, 하기의 문서와 표준에 대한 설명은 본 발명에 포함된다.
IEEE C802.16m-09/0777, 즉 2009년 4월에 제안된 연결 모드에서의 IEEE 802.16m 전력 관리에 관한 내용이 기재된 교정본(이하, "0777 참조"라 함);
IEEE C802.16m-09/1136r2, 즉 2009년 5월에 제안된 IEEE 802.16m 교정본에서의 DL과 UL의 지속적인 할당을 위한 MAC 과정에 관한 내용이 기재된 문서(이하, "1136r2 참조"라 함)
IEEE 802.16m 표준에 관한 새로운 기고문에서는 이동국이 연결 모드에서 전력 관리를 지원하고 그 배터리 레벨이 일정한 임계치 이하로 내려가는 때에 이동국으로 하여금 기지국으로 자신의 배터리 레벨을 보고하게 하도록 제안하고 있다. 하지만, 모든 이동국에 대해 적절한 단일의 배터리 레벨을 정의하는 것이 어려운데, 각 장치는 상이한 타입으로 이루어질 수 있으며, 동일한 배터리 레벨은 서로 다른 모바일 장치에 대한 상이한 상황을 의미할 수 있기 때문이다. 다른 결함은 배터리 레벨 보고에 응답하여 기지국이 무엇을 해야하는지에 관한 사양이 부족하다는 것이다.
본 발명은 모바일 핸드셋의 배터리 수명을 보존하는 방법 및 시스템을 제공한다. (모바일 핸드셋은 또한 모바일 장치, 이동국 또는 가입국으로 알려져 있다. 이러한 용어들은 본 발명의 개시 전체에서 통용해서 사용됨.) 본원에서 개시된 시스템과 방법들은 현재의 동작 상태에 대하여 관련 기지국에게 이동국의 배터리 수명에 관하여 통보하며, 일반적인 통신과 긴급 호에 관한 영향을 최소화하면서 기지국이 이동국 배터리를 보존하는데에 도움을 준다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 네트워크(100)를 도시한 도면이다. 예시된 실시 예에서, 무선 네트워크(100)는 기지국(BS, 101), 기지국(BS, 102) 그리고 기지국(BS, 103)을 포함한다. 기지국(101)은 기지국(102)과 기지국(103)과 통신한다. 또한, 기지국(101)은 인터넷, 사설 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: 이하 'IP'라 함) 네트워크 또는 다른 데이터 네트워크 등의 인터넷 프로토콜(IP)과 통신한다.
기지국(102)은 기지국(101)을 통해 네트워크(130)와 기지국(102)의 커버리지 영역(120) 내의 제1 복수의 가입국에 대한 무선 광대역 접속을 제공한다. 제1 복수의 가입국은 가입국(SS, 111), 가입국(SS, 112), 가입국(SS, 113), 가입국(SS, 114), 가입국(SS, 115)과 가입국(SS, 116)을 포함한다. 가입국(111-116)은 모바일 전화기, 모바일 PDA와 임의의 이동국(MS) 등의 임의의 무선 통신 장치가 될 수 있으며 이에 국한되지는 않는다. 예를 들면, SS(111)는 소기업(SB)에 위치되며, SS(112)는 대기업(E)에 있으며, SS(113)는 WiFi 핫스폿(HS)에 위치되며, SS(114)는 주거지역에 위치되며, 그리고 SS(115)와 SS(116)는 모바일 장치가 될 수 있다.
기지국(103)은 기지국(101)을 통해 네트워크(130)와 기지국(103)의 커버리지 영역(125) 내의 제2 복수의 가입국에 대한 무선 광대역 접속을 제공한다. 제2의 복수의 가입국은 가입국(115)과 가입국(116)을 포함한다. 예를 들면, 기지국(102 및 103)은 광섬유, DSL, 케이블 또는 T1/E1 라인 등의 유선 광대역 연결에 의해 인터넷에 직접적으로 연결될 수 있으며 기지국(101)을 통해 간접적으로 연결되지 않을 수 있다.
다른 실시 예에서, 기지국(101)은 이보다 적은 수의 혹은 이보다 많은 수의 기지국과 통신할 수 있다. 도 1에서는 단지 6개의 가입국에서만 도시되어 있지만, 무선 네트워크(100)는 6개 이상의 가입국에 대한 무선 광대역 접속을 제공할 수 있다. 도 1에서, 특히, 가입국(115)과 가입국(116)은 커버리지 영역(120)과 커버리지 영역(125) 모두의 경계에 존재한다. 가입국(115)과 가입국(116)은 각각 기지국(102)과 기지국(103) 모두와 통신하며, 상호 간섭하는 셀-경계 장치인 것으로 칭해진다. 예를 들어, BS(102)와 SS(116) 간의 통신은 BS(103)와 SS(115) 간의 통신과 간섭될 수 있다. 부가적으로, BS(103)와 SS(115) 간의 통신은 BS(102)와 SS(116) 간의 통신과 간섭될 수 있다.
가입국(111-116)은 네트워크(130)에 대한 광대역 접속을 이용하여 음성, 데이터, 영상, 영상 컨퍼런스 및/또는 다른 광대역 서비스에 접속할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 가입국(111-116)은 WiFi WLAN(Wireless local area network)의 액세스 포인트(Access Point, 이하 'AP'라 함)와 관련될 수도 있다. 그리고 가입국(116)은 임의의 개수의 모바일 장치가 될 수 있는데, 이는 무선 랩탑 컴퓨터, 개인용 데이터 어시스턴트, 노트북, 핸드헬드 장치 또는 무선 장치를 포함한다. 그리고 가입국(114)은 예를 들어, 무선 개인용 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 게이트웨이, 또는 다른 장치가 될 수 있다.
도 1에 도시된 점선은 커버리지 영역(120 및 125)의 대략적인 범위를 보여주는데, 이는 단지 예시와 설명 목적을 위해 개략적으로 원형으로 제시된다. 분명히 이해할 바로서, 기지국과 관련된 커버리지 영역, 예를 들어 커버리지 영역(120 및 125)은 불규칙한 형상을 포함하는 다른 형상을 가질 수도 있는데, 이는 자연물이나 인공 장애물과 관련된 무선 환경에서의 변화 및 기지국 구성에 의존한다.
또한, 기지국과 관련된 커버리지 영역은 시간에 걸쳐서 일정하지 않으며, 기지국 및/또는 가입국의 송신 전력 레벨의 변화, 날씨 상태와 다른 인자에 기초하여 동적으로 될(확장되거나 혹은 수축되거나 아니면 형상이 변경될) 수 있다. 예를 들면, 기지국에서의 커버리지 영역의 반경, 즉 기지국(102 및 103)의 커버리지 영역(120 및 125)은 기지국으로부터의 2 킬로미터 이하에서부터 대략 50 킬로미터 범위까지 확장될 수도 있다.
그리고 기지국(101, 102 또는 103)은 커버리지 영역 내의 복수의 섹터들을 지원하기 위한 방향성 안테나를 이용할 수 있다. 도 1에서, 기지국(102 및 103)은 대략적으로 각각 커버리지 영역(120 및 125)의 중심에 위치한다. 다른 실시 예에서, 방향성 안테나의 사용에 의해 커버리지 영역의 경계 근처에, 예를 들어 콘-형상의 또는 (서양) 배 모양의 커버리지 영역의 경계에 위치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 이동국(200)의 블록 구성도이다. 여기서, 무선 이동국(200)은 도 1에 도시된 가입국(111-116) 중 임의의 하나를 나타낼 수 있다. 도 2에 도시된 무선 이동국(MS, 200)의 실시 예는 단지 예시를 위한 것이다. 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 무선 이동국(200)의 다른 실시 예도 이용가능하다.
무선 이동국(200)은 안테나(205), 무선 주파수(RF) 송수신기(210), 송신(TX) 처리 회로(215), 마이크로폰(220)와 수신(RX) 처리 회로(225)를 포함한다. 이동국(200)은 또한 스피커(230), 주 처리기(240), 입력/출력(I/O) 인터페이스(IF, 245), 키패드(250), 디스플레이(255), 메모리(260), 전력 관리자(270), 및 배터리(280)를 포함한다.
여기서 무선 주파수(RF) 송수신기(210)는 무선 네트워크(100)의 기지국에 의해 송신된 인입 RF 신호를 안테나로부터 수신하고, 수신된 RF 신호를 하향-변환하여 중간 주파수(IF) 또는 기저대역 신호를 발생시킨다. IF 신호 혹은 기저대역 신호는 수신기(RX) 처리 회로(225)로 송신되며, 여기에서 이러한 기저대역 혹은 IF 신호를 필터링, 디코딩 및/또는 디지털화하여 처리된 기저대역 신호를 발생한다. 수신기(RX) 처리 회로(225)는 처리된 기저대역 신호를 스피커(230)로 전송하거나(즉, 음성 데이터) 또는 추가적인 처리를 위해 주 처리기(240)로 전송한다(예를 들어, 웹 브라우징).
그리고 송신기(TX) 처리 회로(215)는 마이크로폰(220)으로부터 아날로그 또는 디지털 음성 데이터를 수신하거나 주 처리기(240)로부터 다른 유출 기저대역 데이터(예를 들어, 웹 데이터, 이-메일, 대화형 비디오 게임 데이터)를 수신한다. 그리고 송신기(TX) 처리 회로(215)는 이러한 유출 기저대역 데이터를 부호화하고 다중화 및/또는 디지털화하여 처리된 기저대역 신호 또는 IF 신호를 발생한다. 그리고 무선 주파수(RF) 송수신기(210)는 송신기(TX) 처리 회로(215)로부터 처리된 기저대역 또는 IF 신호를 수신한다. 그리고 무선 주파수(RF) 송수신기(210)는 기저대역 또는 IF 신호를 안테나(205)를 통해 송신되는 무선 주파수(RF) 신호로 상향-변환한다.
상기 주 처리기(240)는 마이크로프로세서 또는 마이크로 제어기이다. 그리고 메모리(260)는 주 처리기(240)와 결합되며, 임의의 컴퓨터 판독가능 매체가 될 수 있다. 예를 들어, 메모리(260)는 임의의 전자 장치, 자성 장치, 전자기 장치, 광학 장치, 전자-광학 장치, 전자-기계 장치, 및/또는 마이크로프로세서 혹은 다른 컴퓨터-관련 시스템이나 방법에 의해 사용되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어 또는 데이터를 포함하며, 저장하며, 통신하며, 전파하거나 전송가능한 다른 물리적 장치가 될 수 있다. 이러한 실시 예에 따르면, 메모리(260)의 일부분은 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함하며, 메모리(260)의 다른 부분은 판독-전용 메모리(ROM)로서 동작하는 플래쉬 메모리를 포함할 수 있다.
상기 주 처리기(240)는 메모리(260)에 저장된 기본 운영체제(OS) 프로그램(261)을 실행하여 이동국(200)의 전체 동작을 제어한다. 특히, 주 처리기(240)는 무선 주파수(RF) 송수신기(210), 수신기(RX) 처리 회로(225)와 송신기(TX) 처리 회로(215)에 의한 순방향 채널 신호의 수신과 역방향 채널 신호의 송신을 제어한다.
그리고 주 처리기(240)는 메모리(260)에 저장된 다른 프로세스와 프로그램을 실행할 수 있고, 실행 과정에서의 요구에 따라 데이터를 메모리(260)로 이동하거나 메모리(260)로부터 데이터를 추출할 수 있다. 또한 주 처리기(240)는 I/O 인터페이스(245)와 결합된다. 상기 I/O 인터페이스(245)는 이동국(200)에게 랩탑 컴퓨터와 핸드헬드 컴퓨터 등의 다른 장치와 연결할 성능을 제공한다. 즉, I/O 인터페이스(245)는 이러한 부속장치와 주 제어기(240) 간의 통신 경로이다.
또한 주 처리기(240)는 키패드(250)와 디스플레이 유닛(255)과 결합된다. 이동국(200)의 사용자는 상기 키패드(250)를 이용하여 데이터를 이동국(200)에 입력한다. 상기 디스플레이(255)는 웹 사이트로부터의 텍스트 및/또는 그래픽을 표시가능한 액정 디스플레이 또는 발광 다이오드(LED) 디스플레이가 될 수 있다. 또한, 디스플레이(255) 그 이외의 다른 타입의 디스플레이를 사용할 수도 있다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 전력 관리자(270)는 배터리(280)의 배터리 소모를 실시간으로 감시하며 필요한 때에 이동국(200)의 다른 유닛뿐만 아니라 서빙 기지국과 핵심망과 상호작용함으로써 AC 공급기에 플러그인 되지 않은 때에도 이동국(200)의 수명을 연장한다.
다수의 종류의 모바일 장치를 공정하게 지원하기 위해, 네트워크 및/또는 기지국은 각 종류의 모바일 장치에 대한 전력 레벨 임계치를 정의한다. 여기서 각 전력 레벨 임계치는 그 하부에서 배터리 전력 보존 방법이 발생하는 배터리 레벨에 대응한다. 동일한 물리적 장치의 경우에도, 다양한 사용 모드에 대해 서로 다른 임계치가 정의될 수 있다.
예를 들어, T_video는 영상 이용 모드에서 모바일 장치에 대한 전력 레벨 임계치로서 정의될 수 있다. 유사하게는, T_voice와 T_data는 각각 음성과 데이터 호 모드에 대한 것으로 정의될 수 있다. 영상 이용이 전형적으로 음성 호에서보다 많은 전력을 소모하기 때문에, T_video 값은 T_voice 값보다 높아짐으로써 동일 시간량 동안 배터리 수명을 보존해야 한다. 유사하게, T_voice 값은 동일 시간량을 보존하기 위해 T_data 값보다 크다. 일 실시 예에서, 이동국의 배터리 레벨이 그 장치 타입에 대해 정의된 임계치 이하로 내려가는 경우, 이동국은 배터리 레벨뿐만 아니라 장치 타입을 보고할 수 있다.
도 2에 도시된 이동국(200)을 참조하면, 전력 관리자(270)는 배터리(280)와 주 처리기(240)와 인터페이스 함으로써 장치 타입에 대해 사전에 정해진 임계치와 현재의 배터리 레벨을 비교한다. 상기 비교 결과, 배터리 레벨이 임계치 이하일 때, 이동국(200)은 서빙 기지국 및/또는 핵심망으로 배터리 보고를 송신한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 배터리 수명 보존 과정을 도시한 흐름도이다. 방법(300)은 이동국(예를 들어, 이동국(200))이 정상 동작 모드에서 동작할 때에 사용될 수 있다. 본 발명에서 "정상 동작"이라는 용어는 전력 보존 모드와 구별하는데에 사용되며, 정상 동작 모드는 연결 모드, 아이들 모드(또는 등록해제 모드), 슬립 모드, 및 활성 모드를 포함할 수 있다. 또한 이동국(200)의 다른 동작 모드도 정상 동작 모드로 여겨질 수 있다. 본원에서 개시된 도면과 방법들은 이와 달리 서술되지 않는 한 임의의 정상 동작 모드에 적용된다.
방법(300)은 정상 동작 모드에서 시작한다(단계 305). 이동국(200)이 현재에 배터리 수명을 보존하도록 전력 관리 방법을 지원하도록 구성되었는지가 결정된다(단계 310). 이동국(200)이 현재에 전력 관리를 지원하도록 구성되어 있지 않은 경우, 이동국(200)은 전력 관리 없이 정상 동작 모드에서 유지된다. 반면에, 이동국(200)이 현재에 전력 관리를 지원하도록 구성된 경우, 이동국(200)은 배터리(280)의 전력 레벨을 연속적으로 체크하여 배터리 레벨이 일정한 사전에 정해진 임계치 이하에 있는지를 결정한다(단계 315).
전술한 바와 같이, 임계치 레벨은 이동국(200)의 사용 모드에 의해 결정된다. 예를 들어, 이동국(200)이 영상 이용 모드에 있는 경우, 임계치 레벨은 T_video이다. 배터리(280)의 전력 레벨이 사전에 정해진 임계치를 초과하는 경우, 아무런 동작이 수행되지 않는다. 이동국(200)은 계속하여 배터리(280)의 전력 레벨을 감시한다. 반면에, 배터리(280)의 전력 레벨이 임계치 레벨 이하인 경우, 이동국(200)은 기지국에게 배터리 보고를 송신한다(단계 320).
여기서, 배터리 보고는 이동국(200)에 관한 정보와 배터리(280) 상태를 포함한다. 예를 들어, 배터리 보고는 배터리(280)의 현재 전력 레벨, 이동국(200)의 동작 모드(예를 들어, 연결 모드, 아이들 모드, 슬립 모드 등), 이동국(200)의 사용 모드(예를 들어, 영상, 음성 호, 데이터 호 등), 트래픽 분류, 원하는 모드의 전력 보존(또는 배터리 보호), 및 전력 보존 모드가 실효되어야 하는 시간량을 포함할 수가 있다. 상기 전력 보존 모드는 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.
상기 배터리 보고를 기지국에게 송신한 이후에, 이동국(200)은 이후 지정된 전력 보존 모드에 진입한다(단계 325). 일정한 시간 주기 동안에, 혹은 배터리(280)의 전력 레벨이 현재의 임계치 레벨 이상일 때까지, 이동국(200)은 전력 보존 모드에서 유지된다. 이는 배터리(280)의 충전으로 인해 또는 (예를 들어, 사용 모드의 변화로 인한) 현재의 임계치 레벨의 감소로 인한 것일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 수명 보존 과정을 도시한 흐름도를 더욱 상세히 도시한 도면이다. 즉, 방법(400)은 방법(300)의 더욱 상세한 실시 예이다. 이러한 방법(400)은 이동국(예를 들어, 이동국(200))이 자신의 장치 상태와 사용 모드를 알고 이에 따라 배터리 레벨을 보고할 인지 능력을 가지는 경우에 사용될 수 있다.
방법(400)은 정상 동작 모드(단계 405)에서 시작한다. 이동국(200)이 현재에 전력 출구에 플러그인 되었는지를 결정한다. 이동국(200)이 전력 출구에 플러그인되고 충전된 경우, 현재의 전력 레벨이 일정한 임계치 이하인 경우에도 (예를 들어, 이전의 배터리 보고를 소거하는 메시지를 제외하고) 새로운 배터리 보고를 송신하지 않는다. 반면에, 이동국(200)이 현재에 전력 출구에 플러그인 된 경우, 방법은 단계(410)로 계속된다.
단계(410)에서, 이동국(200)이 현재에 전력 관리 방법을 지원함으로써 배터리 수명을 보존하도록 구성되었는지를 결정한다. 이동국(200)이 현재에 전력 관리를 지원하게끔 구성되지 않은 경우, 이동국(200)은 전력 관리 없이 정상 동작 모드에서 유지된다. 반면에, 이동국(200)이 현재에 전력 관리를 지원하도록 구성된 경우, 이동국(200)은 이러한 이동국(200)이 영상 모드(단계 411과 412), 음성 모드(단계 413과 414) 또는 다른 모드(단계 415)에 있는지에 의존하여 상이한 임계치에 대해 배터리(280)의 전력 레벨을 비교한다. 배터리(280)의 전력 레벨이 특정 임계치 레벨 이하인 경우, 이동국(200)은 배터리 보고를 기지국에게 송신한다(단계 420).
예를 들어, 이동국(200)이 T_video와 T_voice 간의 배터리 레벨을 갖는 것으로 가정하자. 이 경우에, 이동국(200)이 오직 음성 호 모드에서만 동작하는 경우 배터리 보고를 송신하지 않을 수 있는데, 그 배터리 레벨이 T_voice 보다 위에 있기 때문이다. 한편, 상기 이동국(200)이 현재에 영상 모드에서 동작하고 있는 경우, 자신의 배터리 레벨을 보고할 것이다. 왜냐하면, 이동국(200) 자신의 배터리 레벨이 T_video 이하이기 때문이다.
상기 배터리 보고를 기지국에게 송신한 이후에, 이동국(200)은 이후 지정된 전력 보존 모드에 진입한다(단계 425).
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국이 이동국으로부터의 배터리 보고를 확인하기 위한 과정을 도시한 흐름도이다. 본 방법(500)은 배터리 보고를 송신할 때에도 이동국(200)의 전력 소모 감소를 제공한다.
여기서, 방법(500)은 정상 동작 모드나 전력 보존 모드에서의 이동국(200)으로 시작한다(단계 505). 이동국(200)과 통신하는 기지국(예를 들어, 기지국(102))은 이동국(200)으로부터의 새로운 배터리 보고가 수신되었는지를 결정한다(단계 510). 기지국(102)이 이동국(200)으로부터 새로운 배터리 보고를 수신하지 않은 경우, 기지국(102)은 계속하여 새로운 배터리 보고를 체크한다.
한편, 기지국(102)이 이동국(200)으로부터 새로운 배터리 보고를 수신하는 경우, 기지국(102)은 핵심망의 일정한 엔티티와의 이동국 요청을 인증하며, 즉시 또는 적어도 일정한 시간 기간 내에서 배터리 보고를 확인함으로써 이동국(200)이 여러 번 보고할 필요가 없게 된다(단계 515). 예를 들면, 기지국(200)은 이동국 보고를 기록으로 유지함으로써 이동국(200)이 기지국(102)과 연결되어 있는 한에는 이동국(200)이 주기적으로 보고할 필요가 없게 된다. 또한 기지국(102)은 핵심망에게 보고하여야 하므로, 이동국(200)이 다른 셀로 이동하는 때에도 새로운 배터리 보고를 송신할 필요가 없게 된다. 새로운 기지국(예를 들어, 기지국(103))이 상황을 인지하지 못하는 경우에도, 이동국(200)은 배터리 보존을 위한 개선된 서비스를 얻기 위해 배터리 보고를 새로운 기지국에게 송신해야 한다.
그리고 기지국(102)이 배터리 보고를 확인한 이후에, 이동국(200)은 전력 보존 모드(단계 520)에 진입한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 배터리 보고를 관리하는 과정을 도시한 흐름도이다. 방법(600)은 이동국의 배터리 레벨이 새로운 임계치로 이동하거나 혹은 이동국이 충전기에 플러그인 되는 때에 사용될 수 있다.
방법(600)은 전력 보존 모드에 있는 이동국(200)에서 시작된다(단계 605). 예를 들면, 이동국(200)이 전력 보존 모드에 진입하는데, 그 배터리 레벨이 제1 임계치 이하로 떨어지기 때문이다. 그리고 현재의 배터리 레벨이 제1 임계치보다 작은 제2 임계치 이하에 있는지를 이동국(200)이 결정한다(단계 610). 이러한 경우에, 이동국(200)은 자신의 배터리 레벨이 제2 임계치 이하에 있는 것임을 나타내는 새로운 배터리 보고를 송신할 수 있다. 여기서 새로운 배터리 보고는 기지국으로 하여금 이동국(200)에게 부가적인 보존 서비스를 제공하도록 요청함으로써 이동국의 배터리 수명을 연장시킬 수 있다.
반면에, 이동국(200)의 현재의 배터리 레벨이 제2 임계치 이하가 아닌 경우, 이동국(200)은 현재의 배터리 레벨이 제1 임계치를 초과하는지를 결정한다(단계 620). 만약에, 제1 임계치를 초과하지 않는 경우, 이동국(200)은 전력 보존 모드로 유지된다.
반면에, 현재의 배터리 레벨이 제1 임계치보다 상승한 경우(예를 들어, 이동국(200)이 충전기에 플러그인하고 충전하고 있는 경우), 이동국(200)은 이전의 배터리 보고를 소거하는 메시지를 기지국에게 송신한다(단계 625). 그리고 이동국(200)은 이후 정상 동작 모드로 진입한다(단계 630). 이와 같이 동작하면, 기지국은 이동국(200)을 스케줄링이나 다른 이슈에 관한 제약이 없는 정상적인 모바일 장치로서 취급하게 된다. 이는 기지국이 모든 이동국들을 공정하게 취급하게 하는데, 즉 이동국의 배터리 레벨이 일정한 임계치 이상인 경우, 이동국에게 과도한 지원을 제공하지 않게 한다.
위와 유사하게, 현재의 배터리 레벨이 제2 임계치보다 상승하였지만 여전히 제1 임계치보다 아래에 있으며 이동국(200)이 충전기에 플러그인 되지 않은 경우, 이동국(200)은 제2 임계치에 관한 배터리 보고를 소거하는 메시지를 기지국에게 송신한다. 이 경우에, 이동국(200)은 제2 임계치 레벨이 아닌 제1 임계치 레벨의 전력 보존 모드에 머무른다.
이와 같이, 기지국이 모든 이동국을 공정하게 취급함과 아울러 충분한 배터리 수명을 가진 이동국에게 과도한 배터리 보존 서비스를 제공하지 않는 것은 중요하다. 이동국이 배터리 보고를 송신하였으며 이동국 배터리를 보존하도록 기지국으로 하여금 개선된 방법을 사용하도록 요청하거나 요구한 때에, 기지국은 이러한 이동국에 대한 타이머를 시작해야 한다. 일부 실시 예에서, 타이머는 핵심망에 의해 관리될 수 있다. 타이머가 완료된 때에, 기지국(또는 핵심망)은 이동국 배터리를 보존하기 위한 개선된 방법을 이용하는 것을 중지할 수도 있다.
일정한 실시 예에서, 배터리 수명이 보고된 경우에 타이머는 이동국이 여전히 활성으로 유지될 수 있는 최대 가능한 시간 기간의 추정치에 대응하도록 설계될 수 있다. 타이머 값은 이동국의 상이한 동작 시나리오를 고려할 수 있으며, 예를 들어 이동국은 활성 모드에서보다 아이들 모드에서 훨씬 길게 활성으로 머물러 있을 수 있다. 따라서, 이동국이 아이들 모드에 있는 때보다 활성 모드에 있는 때에 타이머는 적은 시간으로 시작할 수 있다. 이동국이 현재의 배터리 보고를 소거하는 때에 타이머는 중단된다.
타이머가 만료된 이후에 이동국이 여전히 활성인 경우, 네트워크는 전력 보존 서비스를 남용한 것으로서 이동국을 표시할 수 있다. 이동국이 배터리 보고를 송신한 때에, 기지국(또는 다른 네트워크 자원)은 핵심망의 데이터베이스에 대해 체크하여 이동국이 이전에 전력 보존 서비스를 남용하였는지를 확인한다. 이후 기지국은 이러한 이동국에 대한 배터리 수명을 보존하기 위해 추가적으로 개선된 서비스를 제공할지를 결정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 배터리 보고에 응답하여 이동국과 기지국을 위한 유한 상태 머신을 도시한다. 각 경로에서, '/' 심벌 이전의 텍스트는 조건을 나타내며, '/' 심벌 이후의 텍스트는 후속 상태로의 전이 이전에 취해야 할 동작을 나타낸다. 예를 들어, 이동국은 현재 소속된 장치 타입에 대해 정의된 일정한 임계치에 대해 그 배터리 레벨을 계속하여 감시한다. 배터리 레벨이 임계치 이하인 경우, 이동국은 배터리 보고를 송신하며 기지국으로부터의 확인을 대기한다. 일정한 시간 이후에 기지국으로부터 응답이 수신되지 않는 경우, 이동국은 보고를 재송신할 수 있다. 기지국은 이동국으로부터 배터리 보고를 수신한 이후에 이동국 요구를 인증할 수 있다. 이동국이 전력 보존 서비스에 대한 자격이 있는 경우, 기지국은 이동국이 배터리를 보존하게끔 그 동작을 조정해야 한다. 그렇지 않으면, 기지국은 요구를 소거할 수 있다.
도 8과 도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 개선된 아이들 모드에서의 이동국에 대한 페이징 사이클을 도시한 도면이다. 도 8과 도 9는 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국에 대한 페이징 사이클(801, 901)과 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국에 대한 페이징 사이클(803, 903)을 비교한다. 도 8에서, 페이징 사이클이 정렬되어 있다. 도 9에서, 페이징 사이클은 오프셋 되어 있다. 도면에서, 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국은 보다 긴 페이징 사이클을 이용하며, 배터리 수명을 더욱 양호하게 보존하기 위해 각 페이징 사이클 동안에 보다 작은 이용가능 간격(805, 905)을 이용하고 있다.
본 발명의 한 실시 예에서, 기지국으로 배터리 보고를 송신한 이후에, 이동국은 개선된 아이들 모드에 진입할 수 있다. 이동국이 전력 보존 서비스에 대한 자격이 있는 경우, 네트워크는 아이들 모드 협상 동안에 이동국에 대한 페이징 사이클을 특정할 수 있다. 이러한 페이징 사이클은 정상적인 이동국에 대한 페이징 사이클 정의와는 다르며, 여기에서 페이징 사이클은 전형적으로 초기의 페이징 사이클 길이로 시작하며 페이징 사이클이 최대 페이징 사이클에 도달할 때까지 이동국이 매번 페이징되지 않으면 두배로 된다. 바꾸어 말하면, 네트워크는 이동국의 전력 소모를 추가적으로 보존하기 위해 이동국이 시작에서부터 최대 페이징 사이클을 이용하도록 요청할 수 있다.
각 페이징 사이클에는 이동국이 임의의 페이징 메시지를 감시하기 위한 이용가능 간격과 이러한 이용가능 간격에서 페이징되지 않은 경우에 이동국이 아이들 모드로 되돌아가기 위한 이용불능 간격이 포함된다. 배터리 전력을 보존하기 위해, 네트워크는 배터리 보고를 송신하지 않는 정상적인 이동국에 대한 이용가능 간격보다 짧은 이용가능 간격을 각 페이징 사이클(805, 905)에 할당할 수 있다.
또한, 도 8과 도 9에 도시된 실시 예들은 슬립 사이클, 청취 윈도우와 슬립 윈도우의 적절한 파라미터를 가진 슬립 모드에 적용가능하다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국(예를 들어, 이동국(200))의 배터리 수명을 관리하는 과정을 도시한 흐름도이다. 여기서, 방법(1000)은 정상 동작 모드에서의 이동국(200)으로부터 시작한다(단계 1005). 다음으로, 낮은 배터리 레벨을 검출한 때에(즉, 일정한 임계치 이하에서), 이동국(200)은 기지국(102)에 으로 배터리 보고를 송신한다(단계 1010). 그리고 기지국(102)은 개선된 배터리 보존 서비스에 대한 자격이 이동국(200)에게 있는지를 결정한다. 또한 기지국(102)은 적어도 부분적으로 배터리 레벨에 기초하여 이용될 적절한 배터리 보존 서비스를 결정한다. 이동국(200)이 (예를 들어, 네트워크에서 이용가능한 서비스의 부족 혹은 이동국(200)에 의한 초기의 남용으로 인해) 개선된 배터리 보존 서비스에 대한 자격이 없는 경우, 이동국(200)은 정상 동작을 계속한다.
반면에, 이동국(200)이 개선된 서비스에 대한 자격이 있는 경우, 이동국(200)이 아이들 모드에 진입해야 함이 결정된다(단계 1015). 이동국(200)이 아이들 모드에 진입하여야 하는 것으로 결정되면, 기지국(102)은 이동국(200)이 아이들 모드에 진입하도록 구성하며, 도 8과 도 9에서 관하여 이전에 설명된 바와 같이 보다 작은 이용가능 간격을 가진 페이징 사이클을 특정한다(단계 1020).
반면에, (예를 들어, 계속되는 데이터 연결로 인해) 이동국(200)이 아이들 모드에 진입하지 않아야 하는 경우, 이동국(200)이 슬립 모드에 진입해야 하는지가 결정된다(단계 1025). 이동국이 슬립 모드에 진입되어야 하는 것으로 결정되면, 기지국(102)은 이동국(200)에게 개선된 슬립 모드를 할당한다(단계 1030). 개선된 슬립 모드는 종래기술에서 보여지는 바와 같은 일반적인 슬립 모드와는 다르다.
종래기술의 슬립 모드에서, 이동국은 전형적으로 초기 슬립 모드로부터 시작하며, 이후 최대 슬립 사이클 길이에 도달할 때까지 이전 사이클에서 아무런 트래픽이 없는 때에는 슬립 사이클의 길이를 두배로 한다. 각 슬립 사이클은 청취 윈도우와 슬립 윈도우를 포함한다. 현재 슬립 사이클의 청취 윈도우는 현재 슬립 사이클의 시작부에서 트래픽이 있는지에 의존하여 연장가능하다. 현재 슬립 사이클의 잔여 부분은 슬립 윈도우이다.
개선된 슬립 사이클의 일 실시 예에서, 기지국(102)은 정상적인 이동국에 대한 디폴트 청취 윈도우보다 좁거나 최소 폭으로 되는 청취 윈도우(또는 간격)를 할당할 수 있다. 이는 각 슬립 사이클에서 이동국(200)에 대한 기상 시간을 단축시키며, 이에 따라 전력 소모는 더욱 감소될 수 있다. 일부 실시 예에서, 기지국(102)은 청취 윈도우에서 네거티브 트래픽 표시기를 송신하며, 이에 따라 이동국(200)이 현재 슬립 사이클에서 즉시 슬립 윈도우로 전환할 수 있다. 하지만, 이동국(200)이 배터리 보고를 송신하였으며 부가적인 전력 관리에 대한 자격이 있는 경우에는 이동국(200)을 위해 버퍼링된 데이터가 없는 경우 기지국(102)은 가능한 이른 시간에 네거티브 표시기를 이동국(200)으로 방송할 수 있으며, 이에 따라 이동국(200)은 즉시 슬립 모드로 전환할 수 있다. 이는 슬립 모드 동작에서 배터리 수명을 더 잘 보존할 수 있기 때문이다.
(단계 1025)에서, 이동국(200)이 슬립 모드에 진입해야 하는 것으로 결정되지 않으면, 이동국(200)이 지속적인 할당 모드로 진입해야 함이 결정된다(단계 1035). 이동국이 지속적인 할당 모드에 진입해야 하는 것으로 결정되면, 기지국(102)은 배터리 수명을 더욱 보존하는 방식으로 이동국에게 다운링크와 업링크 트래픽을 할당한다(단계 1040).
예를 들어, 기지국(102)은 적절한 경우에 여러 서브프레임에 걸쳐서보다는 하나의 서브프레임에서 다운링크 트래픽을 스케쥴링하는 시도를 할 수 있으며, 이에 따라 이동국(200)은 한번에 데이터를 디코딩할 수가 있다. 다른 예로, 기지국(102)은 적절한 경우에 이동국(200)에게 주기적으로 할당할 수 있으며, 이에 따라 이동국(200)이 일정한 개수의 서브프레임을 감시하기만 하면 된다. 이것이 종래 기술 할당 방법에 대한 이점이다.
특히, 종래기술에서(예를 들어, 1136r2 표준 참조), 이동국이 이미 개별의 또는 합성에 의한 지속적인 할당 A-MAP IE에 의해 지속적인 자원을 할당받은 경우에도 이동국은 임의의 가능한 기본 할당 A-MAP IE에 대한 각 다운링크 서브프레임을 감시해야 한다.
본 발명의 실시 예에서, 이동국(200)에게 지속적인 자원이 할당되는 경우, 이동국(200)은 다운링크 송신을 단지 주기적으로만 감시하며 서브프레임 모두를 모니터링하지 않을 수도 있다. HARQ 재송신의 경우, 이동국(200)은 HARQ 재송신의 환경에 기초하여 기본 할당 A-MAP에 대한 부가적인 서브프레임을 감시할 필요가 존재할 수 있다. 이동국(200)이 전력 보존 모드에 있는 때에 기지국(102)은 이동국(200)으로 하여금 다운링크와 업링크 모두에 대해 동기화된 HARQ 재송신을 이용하게 하도록 지시할 수 있게 되므로, 이동국(200)은 다운링크 재송신 할당을 검색함에 있어서 기본 할당 A-MAP에 대한 모든 다운링크 서브프레임을 감시할 필요가 없게 된다. 동기화된 HARQ 모드에서, 재송신은 사전에 정해진 위치에서 발생하게 된다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 지속적인 자원 할당의 사용을 도시한 도면이다. 도 11은 서브프레임으로 분할되는 송신기간을 도시하고 있으며, 프레임(1103)과 수퍼프레임(1105)을 표시하는 라인을 도시하고 있다. 도 11에서 도시된 바와 같이, 이동국(200)은 주기적으로 기상하며 매 기간에서 수개의 서브프레임만을 감시한다(예를 들어, 수퍼프레임(1105)마다 하나의 서브프레임(1101)을 감시한다). 이와 같이, 다른 서브프레임 동안에는 감시 활동이 일어나지 않게 되므로, 배터리 수명이 더욱 보존될 수 있다.
또한, 업링크 트래픽에서 사용하기 위한 보존 방법이 또한 제공된다. 예를 들어, 이동국(200)이 업링크 트래픽을 전송하는데 소모되는 전력을 줄이기 위해, 기지국(102)은 이동국(200)으로 향하는 수신 빔을 형성할 수도 있다. 이는 이동국(200)으로 하여금 감소된 송신 전력을 이용하여 신호를 전송하도록 한다. 이동국(200) 근처에서 중계국이 있는 경우, 기지국(102)은 중계국에게 이동국 업링크 트래픽을 중계하게 함으로써 이동국(200)의 업링크 송신 전력을 추가적으로 감소시킬 수 있다.
(단계 1035)로 복귀하는 경우, 이동국(200)이 지속적인 할당 모드에 진입하지 않는 것으로 결정되면, 기지국(102)은 스케줄링 및/또는 다른 수단에 의해 이동국(200)의 배터리 수명을 보존하기 위한 시도를 할 수 있다(단계 1045).
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따라 이동국이 배터리 보고를 송신한 경우 전력 소모를 보존하는 핸드오버 과정을 도시한다. 도 12에서 도시된 바와 같이, 서빙 기지국(S-BS)은 인접 셀 리스트 정보(NBR-ADV)를 이동국(MS)에게 유니캐스트 할 수 있다. 따라서, 이동국은 서빙 기지국이 일반적인 이동국 모두에게 주기적으로 방송하는 표준 인접 셀 리스트를 검색하면서 대기할 필요가 없게 된다.
핸드오버 준비 단계에서, 서빙 기지국은 타겟 기지국(T-BS)에게 이동국의 배터리 레벨에 관해 통지하게 되므로, 이러한 이동국이 자신의 셀로 핸드오버하면 타겟 기지국은 배터리 보존 방법을 계속 수행할 수 있다. 이동국은 배터리 보고를 다시 송신하도록 요구되지 않는데, 보고 정보는 백홀을 통해 서빙 기지국과 타겟 기지국 간에서 교환되기 때문이다. 일정한 실시 예에서, 타겟 기지국과 서빙 기지국은 핸드오버 기간을 빠르게 진척시킴으로써 이동국 전력 소모를 추가적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 타겟 기지국은 전용 한계 코드와 전용 한계 자원을 할당할 수 있게 되므로, 이동국은 다른 일반적인 이동국으로부터의 간섭이나 충돌없이 타겟 기지국에 도달할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 긴급 호(예를 들어, E-911)에 대한 배터리 전력을 유지하는 방법을 예시하는 흐름도를 도시한다. 방법(1300)은 이전에 배터리 보고를 송신한 이동국(예를 들어, 이동국(200))에게 기지국(예를 들어, 기지국(102))과 핵심망에서의 호 입회 제어를 제공한다.
기지국(102)은 이동국(200)이 적어도 하나의 긴급 호를 설정하게 하기 위한 최소 전력 레벨을 유지하게 하도록 돕는다. 예를 들어, 3분 E-911 호는 T_e911 배터리 레벨을 필요로 할 수 있다. 예를 들면, 이동국(200)이 T_e911보다 크지 않은 배터리 레벨을 보고한 경우에 기지국(102)과 네트워크와 이동국(200)의 임의의 조합은 다른 트래픽을 거부할 수도 있다. 이러한 보고 이후에, 이동국(200)은 임의의 전력 소모를 피하기 위해 임의의 기지국과의 연결을 유지할 것을 요구하지 않는다. 이동국(200)이 긴급 호를 설정할 필요가 있는 때에, 잔여 배터리 레벨은 이동국(200)이 네트워크와 동기화되고 호를 설정하는데에 충분하다.
방법(1300)은 전력 보존 모드에 있는 이동국(200)으로 시작한다(단계 1305). 인입 호가 이동국(200)에 도달하였는지가 결정된다(단계 1310). 인입 호가 도달하지 않은 경우, 이동국(200)은 전력 보존 모드를 유지한다. 하지만, 인입 호가 이동국(200)에 도달한 경우에, 배터리 레벨이 긴급 호(예를 들어, T_e911)에 대한 임계치 이하가 되는지를 알기 위해 체크한다(단계 1315). 배터리 레벨이 T_e911 이하인 경우, 호는 거부된다(단계 1320). 하지만, 배터리 레벨이 T_e911보다 큰 경우, 배터리 레벨이 이러한 인입 호를 지원하도록 충분한지가 결정된다(단계 1325). 만약에, 배터리 레벨이 호를 지원할 수 없는 것으로 결정되면, 호는 거부된다(단계 1320). 이와 달리, 배터리 레벨이 호를 지원할 수 있는 것으로 결정되면, 호가 연결된다(단계 1330).
방법(1300)의 다른 실시 예가 가능하다. 구체적으로, 이동국(200)은 기지국(102)과의 계속적인 호를 갖는 것으로 가정하자. 이동국의 배터리 레벨이 긴급 호(예를 들어, T_e911)를 지원하기 위한 임계치와 같거나 그 이하인지를 보여주는 배터리 보고를 이동국(200)이 송신한 경우, 기지국(102) 및/또는 핵심망은 배터리 보고를 수신함과 동시에 호를 중지해야 한다. 이에 의해 이동국(200)에서 필요한 때에 긴급 호를 설정하는데 충분한 잔여 배터리 전력이 있음을 보증한다.
방법(1300)과 유사한 다른 실시예가 가능하다. 예를 들어, 호 입회 제어는 긴급 호(예를 들어, T_e911)에 대한 임계치와는 다른 임계치에서 기지국과 네트워크에 의해 수행될 수 있다. 기지국(102) 및/또는 핵심망은 일련의 임계치를 특정할 수 있으므로, 배터리 레벨이 이러한 유형의 응용에 대해 설정된 임계치 이하인 경우에 네트워크 및/또는 이동국(200)이 일정한 응용이나 호를 언제 거부할지를 알게 된다.
예를 들어, 일 실시 예에서, 이동국(200)이 광고 목적의 일정한 임계치 이하의 배터리 레벨을 보고한 경우, 기지국(102) 또는 네트워크는 충분한 배터리 전력을 가지는 다른 이동국에게 허용될 수 있는 임의의 광고를 차단할 수 있다. 다른 예로서, 이동국(200)이 인터넷 트래픽에 대한 일정한 임계치 이하의 배터리 레벨을 보고한 경우, 기지국(102) 또는 네트워크는 충분한 트래픽 전력을 가지는 다른 이동국에게 허용될 수 있는 임의의 인터넷 트래픽을 차단할 수 있다.
본원에서 개시된 방법과 시스템들은 종래기술에 비해 다수의 이점을 제공한다. 개시된 방법은 이동국으로 하여금 배터리 레벨뿐만 아니라 장치 유형을 보고하게 함으로써, 기지국은 이동국에 대한 배터리 수명을 보존하는데에 어떻게 자신의 동작들을 조정하는지에 관한 양호한 결정을 할 수 있다. 또한 개시된 방법은 이동국에게 장치 유형과 실제 동작 상황에서의 상태를 인지하는 능력을 제공한다.
또한 기지국과 이동국이 배터리 보고를 조직적으로 보고하고 소거하며 감시하는 방법이 개시되므로, 모든 이동국에게 공정한 서비스가 제공될 수 있다. 이러한 방법은 또한 기지국에게 많은 개선물을 제공함으로써 활성 모드, 슬립 모드, 아이들 모드와 핸드오버 등이 있는 개선된 특징을 이용하여 이동국의 배터리 수명을 보존하는 것을 돕는다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 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.

Claims (48)

  1. 복수의 기지국을 포함하는 무선 통신 네트워크에 접속할 수 있는 이동국에 있어서,
    상기 이동국의 배터리 레벨을 감시하고, 상기 감시된 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우, 상기 이동국의 배터리 레벨에 대한 정보를 나타내는 배터리 보고를 무선 통신 네트워크의 제1 기지국에게 송신하는 송신기를 포함하며,
    상기 배터리 보고는 상기 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 이동국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국은, 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국에게, 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클보다 긴 페이징 사이클을 할당하고,
    상기 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간은 상기 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간에 정렬되는 것을 특징으로 하는 이동국.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 배터리 보고를 송신한 이후, 상기 이동국의 배터리 수명을 보존하도록 복수의 전송 파라미터들을 설정하며 다운링크 또는 업링크의 자원에 대한 할당을 수신하는 이동국.
  5. 제1항에 있어서, 상기 배터리 보고는,
    상기 이동국이 충전기에 플러그인되었을 때 상기 제1 기지국으로 송신되는 이동국.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전력 레벨 임계치는 데이터 임계치와 영상 임계치 및 음성 임계치 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 이동국.
  7. 제1항에 있어서, 상기 배터리 보고는 배터리 전력 보존 모드에 진입하기 위한 요청을 포함함을 특징으로 하는 이동국.
  8. 제7항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 페이징 사이클을 가지는 개선된(enhanced) 아이들 모드를 포함하며, 상기 페이징 사이클의 이용가능 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 이동국.
  9. 제7항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 슬립 사이클을 가지는 개선된 슬립 모드를 포함하며, 상기 슬립 모드의 청취 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 이동국.
  10. 제7항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 지속적인 할당 모드를 포함하며, 복수의 시간 구간 내의 각 시간 구간은 복수의 다운링크 서브프레임으로 분할되며, 각 시간 구간 내에서 다운링크 서브프레임 중 선택된 개수만이 감시됨을 특징으로 하는 이동국.
  11. 제1항에 있어서, 상기 이동국은 상기 제1 기지국으로 소거 메시지를 송신하며, 상기 소거 메시지는 상기 배터리 보고를 소거함을 특징으로 하는 이동국.
  12. 제7항에 있어서, 상기 이동국이 상기 배터리 전력 보존 모드인 경우, 상기 이동국은 배터리 레벨이 제2 임계치 이하인지 여부를 결정하고, 상기 배터리 레벨이 상기 제2 임계치 이하인 경우, 상기 제1 기지국으로 제2 배터리 보고를 송신하며, 상기 제2 배터리 보고는 상기 배터리 전력 보존 모드에서 추가적인 배터리 보존 서비스에 대한 요청을 포함함을 특징으로 하는 이동국.
  13. 무선 통신 네트워크에서 복수의 이동국과 통신하는 기지국에 있어서,
    상기 복수의 이동국 중 제1 이동국으로부터, 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 배터리 보고를 수신하는 수신기와,
    상기 배터리 보고를 수신한 이후 상기 이동국의 배터리 수명을 보존하도록 복수의 전송 파라미터들을 설정하며 다운링크 또는 업링크의 자원을 할당하는 제어기를 포함하고,
    여기서 상기 배터리 보고는 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우에 상기 제1 이동국으로부터 송신되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어기는,
    낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국에게, 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클보다 긴 페이징 사이클을 할당하고,
    상기 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간은 상기 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간에 정렬되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서, 상기 배터리 보고는,
    상기 제1 이동국이 충전기에 플러그인되었을 때 상기 기지국으로 송신되는 기지국.
  17. 제13항에 있어서, 상기 복수의 전력 레벨 임계치는 데이터 임계치와 영상 임계치 및 음성 임계치 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제13항에 있어서, 상기 배터리 보고는 배터리 전력 보존 모드에 진입하기 위한 요청을 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제18항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 페이징 사이클을 가지는 개선된 아이들 모드를 포함하며, 상기 페이징 사이클의 이용가능 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제18항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 슬립 사이클을 가지는 개선된 슬립 모드를 포함하며, 상기 슬립 모드의 청취 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 기지국.
  21. 제18항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 지속적인 할당 모드를 포함하며, 복수의 시간 구간 내의 각 시간 구간은 복수의 다운링크 서브프레임으로 분할되며, 각 시간 구간 내에서 다운링크 서브프레임 중 선택된 개수만이 감시됨을 특징으로 하는 기지국.
  22. 제13항에 있어서, 상기 기지국은 상기 제1 이동국으로부터 소거 메시지를 수신하고, 상기 소거 메시지는 상기 배터리 보고를 소거함을 특징으로 하는 기지국.
  23. 제13항에 있어서, 상기 기지국은 상기 제1 이동국이 이전의 배터리 전력 보존 모드를 남용하였는지를 결정하고, 상기 배터리 전력 보존 모드에 진입하기 위한 요청을 거부함을 특징으로 하는 기지국.
  24. 제13항에 있어서, 상기 기지국은 상기 이동국이 상기 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 핸드오버 이전에 상기 타겟 기지국으로 상기 배터리 보고에 관한 정보를 송신함을 특징으로 하는 기지국.
  25. 복수의 기지국을 포함하는 무선 통신 네트워크에 접속할 수 있는 이동국에 의한 배터리 수명 보존 방법에 있어서,
    상기 이동국의 배터리 레벨을 감시하는 과정과,
    상기 감시된 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우에 상기 이동국의 배터리 레벨에 대한 정보를 나타내는 배터리 보고를 무선 통신 네트워크의 제1 기지국에게 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 배터리 보고는 상기 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 기지국은, 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국에게, 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클보다 긴 페이징 사이클을 할당하고,
    상기 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간은 상기 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간에 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 삭제
  28. 제25항에 있어서, 상기 배터리 보고를 송신한 이후, 상기 이동국의 배터리 수명을 보존하도록 복수의 전송 파라미터들을 설정하며 다운링크 또는 업링크의 자원에 대한 할당을 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  29. 제25항에 있어서, 상기 배터리 보고는,
    상기 이동국이 충전기에 플러그인되었을 때 상기 제1 기지국으로 송신되는 방법.
  30. 제25항에 있어서, 상기 복수의 전력 레벨 임계치는 데이터 임계치와 영상 임계치 및 음성 임계치 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  31. 제25항에 있어서, 상기 배터리 보고는 배터리 전력 보존 모드에 진입하기 위한 요청을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 페이징 사이클을 가지는 개선된(enhanced) 아이들 모드를 포함하며, 상기 페이징 사이클의 이용가능 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 방법.
  33. 제31항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 슬립 사이클을 가지는 개선된 슬립 모드를 포함하며, 상기 슬립 모드의 청취 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 방법.
  34. 제31항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 지속적인 할당 모드를 포함하며, 복수의 시간 구간 내의 각 시간 구간은 복수의 다운링크 서브프레임으로 분할되며, 각 시간 구간 내에서 다운링크 서브프레임 중 선택된 개수만이 감시됨을 특징으로 하는 방법.
  35. 제25항에 있어서, 상기 제1 기지국으로 소거 메시지를 송신하는 과정을 더 포함하며, 상기 소거 메시지는 상기 배터리 보고를 소거함을 특징으로 하는 방법.
  36. 제31항에 있어서, 상기 이동국이 상기 배터리 전력 보존 모드인 경우, 상기 이동국은 배터리 레벨이 제2 임계치 이하인지 여부를 결정하는 과정과,
    상기 배터리 레벨이 상기 제2 임계치 이하인 경우, 상기 제1 기지국으로 제2 배터리 보고를 송신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 제2 배터리 보고는 상기 배터리 전력 보존 모드에서 추가적인 배터리 보존 서비스에 대한 요청을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  37. 무선 통신 네트워크에서 복수의 이동국과 통신하는 기지국에 의한 이동국의 배터리 수명 보존 방법에 있어서,
    상기 복수의 이동국 중 제1 이동국으로부터, 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 복수의 전력 레벨 임계치들 중 특정한 하나의 전력 레벨 임계치 이하인 것을 나타내는 배터리 보고를 수신하는 과정과,
    상기 배터리 보고를 수신한 이후 상기 이동국의 배터리 수명을 보존하도록 복수의 전송 파라미터들을 설정하며 다운링크 또는 업링크의 자원을 할당하는 과정을 포함하고,
    여기서 상기 배터리 보고는 상기 제1 이동국의 배터리 레벨이 상기 복수의 전력 레벨 임계치들 중 상기 특정한 하나의 전력 레벨 임계치를 초과하는 값으로부터 상기 해당 전력 레벨 임계치 이하의 값으로 변화한 경우에 상기 제1 이동국으로부터 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국에게, 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클보다 긴 페이징 사이클을 할당하는 과정을 더 포함하고,
    상기 낮은 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간은 상기 적절한 배터리 레벨을 가지는 이동국의 페이징 사이클의 개시 시간에 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 삭제
  40. 제37항에 있어서, 상기 배터리 보고는,
    상기 제1 이동국이 충전기에 플러그인되었을 때 상기 기지국으로 송신되는 방법.
  41. 제37항에 있어서, 상기 복수의 전력 레벨 임계치는 데이터 임계치와 영상 임계치 및 음성 임계치 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  42. 제37항에 있어서, 상기 배터리 보고는 배터리 전력 보존 모드에 진입하기 위한 요청을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 페이징 사이클을 가지는 개선된 아이들 모드를 포함하며, 상기 페이징 사이클의 이용가능 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 방법.
  44. 제42항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 슬립 사이클을 가지는 개선된 슬립 모드를 포함하며, 상기 슬립 모드의 청취 간격은 최소값으로 설정됨을 특징으로 하는 방법.
  45. 제42항에 있어서, 상기 배터리 전력 보존 모드는 지속적인 할당 모드를 포함하며, 복수의 시간 구간 내의 각 시간 구간은 복수의 다운링크 서브프레임으로 분할되며, 각 시간 구간 내에서 다운링크 서브프레임 중 선택된 개수만이 감시됨을 특징으로 하는 방법.
  46. 제37항에 있어서, 상기 제1 이동국으로부터 소거 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하며, 상기 소거 메시지는 상기 배터리 보고를 소거함을 특징으로 하는 방법.
  47. 제42항에 있어서, 상기 제1 이동국이 이전의 배터리 전력 보존 모드를 남용하였는지를 결정하고, 상기 배터리 전력 보존 모드에 진입하기 위한 요청을 거부하는 과정을 더 포함하는 방법.
  48. 제37항에 있어서, 상기 이동국이 상기 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 핸드오버 이전에 상기 타겟 기지국으로 상기 배터리 보고에 관한 정보를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
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