KR20040093952A - 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 및 어웨이크모드에서의 상태 천이 거부 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로, 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 상태 천이 거부 제어 방법에 있어서, 송신측과 수신측이 어웨이크 모드로 동작하는 중에 상기 송신측이 상기 수신측으로 슬립 모드 상태로 천이하도록 요구하는 과정과, 상기 슬립 모드 상태 천이 요구를 수신한 상기 수신측이 상기 송신측의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 및 어웨이크 모드에서의 상태 천이 거부 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DENIAL OF SLEEP OR AWAKE MODE STATE TRANSITION IN BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 슬립 모드 및 어웨이크 모드 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS'라 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다.

현재 3세대(3rd Generation; 이하 '3G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외 채널 환경에서는 약 384kbps의 전송 속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내 채널 환경에서도 최대 2Mbps 정도의 전송 속도를 지원한다. 한편, 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역네트워크(Metropolitan Area Network, 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송 속도를 지원한다.

따라서, 현재 4G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하는 무선 LAN 시스템 및 무선 MAN 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태의 새로운 통신 시스템을 개발하고 있으며, 상기 4G 통신 시스템에서 제공하고자 하는 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

그러나, 상기 무선 MAN 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 통신 서비스 지원에는 적합하나, 사용자, 즉 가입자 단말기(SS; Subscriber Station)의 이동성을 전혀 고려하지 않은 시스템이기 때문에 가입자 단말기의 고속 이동에 따른 핸드오프(handoff) 역시 전혀 고려되고 있지 않다. 그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 무선 MAN의 표준 스펙(Spec)인 IEEE 802.16a 통신 시스템의 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 1은 직교 주파수 분할 다중/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면으로서, 특히 IEEE 802.16a 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 설명하기에 앞서, 상기 무선 MAN 시스템은 광대역 무선 접속(BWA; Broadband Wireless Access) 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 더 고속의 전송 속도를 지원한다. 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 시스템이 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템이다.

즉, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하다.

한편, IEEE 802.16e 통신 시스템은 상술한 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 시스템으로서, 현재 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에 대해서는 구체적으로 규정된 바가 존재하지 않는다.

결과적으로 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템 모두는 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템이며, 설명의 편의상 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하기로 한다.

상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상술한 바와 같이 가입자 단말기의 이동성을 고려한 시스템이므로, 상기 가입자 단말기를 표현함에 있어 상기 'SS(Subscriber Station)'의 표현과 함께 'MS(Mobile Station)' 또는 'MSS(Mobile Subscriber Station)'의 표현을 혼용하여 사용하기로 한다. 즉, 상기 'MS' 또는 'MSS'는 상기 'SS'에 이동성을 부여한 개념으로 이해될 수 있다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 단일 셀(single cell) 구조를 가지며, 기지국(100)과 상기 기지국(100)이 관리하는 다수의 가입자단말기들(110, 120, 130)로 구성된다. 상기 기지국(100)과 상기 가입자 단말기들(110, 120, 130)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.

상기에서 설명한 바와 같이 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 가입자 단말기가 고정된 상태, 즉 가입자 단말기의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있다. 그런데, 상기에서 설명한 바와 같이 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 시스템이라고 규정하고 있으며, 따라서 상기 IEEE 802.16e 시스템은 다중 셀(multi cell) 환경에서의 가입자 단말기의 이동성을 고려해야만 한다. 이렇게 다중 셀 환경에서의 가입자 단말기 이동성을 제공하기 위해서는 상기 가입자 단말기 및 기지국의 동작의 변경이 필수적으로 요구된다. 그러나, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중셀과 가입자 단말기 이동성에 대해서 구체적인 방안을 제안하지 않고 있다.

한편, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말기의 이동성을 고려할 경우 가입자 단말기의 전력 소모는 시스템 전체의 중요한 요인으로 작용하게 된다. 따라서, 상기 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화시키기 위한 가입자 단말기와 기지국간 슬립 모드(SLEEP MODE) 동작 및 상기 슬립 모드 동작에 대응되는 어웨이크 모드(AWAKE MODE) 동작이 제안되었다.

그러면 여기서 도 2를 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 제안하고 있는 슬립 모드 동작에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 2는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 동작을개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2를 설명하기에 앞서, 먼저 상기 슬립 모드는 패킷 데이터(packet data) 전송시, 상기 패킷 데이터가 전송되지 않는 구간이 발생하는 아이들(idle) 구간에서 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화하기 위해 제안되었다. 즉, 상기 슬립 모드는 가입자 단말기와 기지국이 동시에 슬립 모드로 상태 천이함으로써, 상기 패킷 데이터가 전송되지 않는 아이들 구간에서의 가입자 단말기 전력 소모를 최소화시키는 것이다.

일반적으로 상기 패킷 데이터는 버스트(burst)하게 발생하는 특성을 가지기 때문에, 상기 패킷 데이터가 전송되지 않는 구간에서도 패킷 데이터가 전송되는 구간과 동일하게 동작하게 하는 것은 불합리하다는 이유에서 상기 슬립 모드가 제안되었다.

이와는 반대로 상기 기지국과 가입자 단말기가 슬립 모드에 있다가 전송할 패킷 데이터가 발생하면 상기 기지국 및 가입자 단말기 모두는 동시에 어웨이크 모드로 상태 천이하여 패킷 데이터를 송수신하여야 한다.

상기와 같은 슬립 모드 동작은 전력 소모면에서 뿐만 아니라 채널 신호들간 간섭(interference)을 최소화하기 위한 방안으로도 제안된다. 그러나, 상기 패킷 데이터의 특성은 트래픽(traffic)에 영향을 많이 받기 때문에 상기 슬립 모드 동작은 상기 패킷 데이터의 트래픽 특성 및 전송 방식 특성 등을 고려하여 유기적으로 이루어져야만 한다.

상기 도 2를 참조하면, 먼저 참조부호 211은 패킷 데이터 발생(PACKET DATAGENERATION) 형태를 도시한 것으로서, 다수의 온(ON) 구간들과 오프(OFF) 구간들로 구성된다. 상기 온 구간들은 패킷 데이터, 즉 트래픽이 발생하는 구간들로서 버스트 구간이며, 상기 오프 구간들은 트래픽이 발생하지 않는 아이들 구간이다.

상기와 같은 트래픽 발생 패턴(pattern)에 따라서 상기 가입자 단말기와 기지국은 슬립 모드와 어웨이크 모드로 상태 천이하여 상기 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화함과 동시에 채널 신호들간 상호 간섭으로 작용하는 것을 제거할 수 있다.

참조부호 213은 기지국 및 가입자 단말기의 상태 천이(MODE CHANGE) 형태를 도시한 것으로, 다수의 어웨이크 모드들과 슬립 모드들로 구성된다. 상기 어웨이크 모드들은 트래픽이 발생하는 상태들로서 기지국과 가입자 단말기간의 실질적인 패킷 데이터 송수신이 이루어진다. 이와는 반대로 상기 슬립 모드들은 트래픽이 발생하지 않는 상태들로서 기지국과 가입자 단말기들간 실질적인 패킷 데이터 송수신이 이루어지지 않는다.

참조부호 215는 가입자 단말기의 전력 레벨(SS POWER LEVEL) 형태를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 상기 어웨이크 모드의 상기 가입자 단말기 전력 레벨을 'K'라고 할 때, 상기 슬립 모드의 상기 가입자 단말기 전력 레벨은 'M'이 된다. 상기 어웨이크 모드의 상기 가입자 단말기 전력 레벨 K와 상기 슬립 모드의 상기 가입자 단말기 전력 레벨 M을 비교해 보면, 상기 M 값이 K 값에 비해 훨씬 작다. 즉, 상기 슬립 모드에서는 패킷 데이터 송수신이 이루어지지 않기 때문에 전력이 거의 소모되지 않음을 알 수 있다.

그러면 여기서 상기 슬립 모드 동작을 지원하기 위해서 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 제안하고 있는 방식들을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 제안하고 있는 방식들을 설명하기에 앞서 전제되어야 하는 조건들을 설명한다.

상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이하기 위해서는 반드시 기지국으로부터의 상태 천이 허락을 받아야만 하며, 또한 상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이를 하도록 허락하고 패킷 데이터를 송신한다.

또한, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 청취 구간(이하, 'LISTENING INTERVAL'이라 칭하기로 한다) 동안에 상기 가입자 단말기로 전송될 패킷 데이터가 존재함을 알려야만 하며, 이때 상기 가입자 단말기는 슬립 모드에서 깨어나 상기 기지국으로부터 자신에게로 전송되어야할 패킷 데이터가 존재하는지를 확인해야 한다. 여기서, 상기 LISTENING INTERVAL은 하기에서 후술할 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 가입자 단말기의 확인 결과 상기 기지국으로부터 자신에게로 전송될 패킷 데이터가 존재함을 감지하면, 상기 어웨이크 모드로 상태 천이하여 상기 기지국으로부터 패킷 데이터를 수신하게 된다. 또한, 상기 가입자 단말기의 확인 결과 상기 기지국으로부터 상기 가입자 단말기로 전송될 패킷 데이터가 존재하지 않음을 감지하면, 슬립 모드로 다시 되돌아가거나 혹은 상기 어웨이크 모드를 그대로 유지할 수 있다.

그러면 여기서 상기 슬립 모드와 어웨이크 모드 동작을 지원하기 위해 요구되는 파라미터(parameter)들을 설명하면 다음과 같다.

(1) 슬립 구간(SLEEP INTERVAL; 이하 'SLEEP INTERVAL'이라 칭하기로 한다)

상기 SLEEP INTERVAL은 가입자 단말기가 요청하고, 상기 가입자 단말기의 요청에 따라 기지국이 할당할 수 있는 구간으로서, 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이한 후 다시 어웨이크 모드로 상태 천이할 때까지의 시구간(time interval)을 나타내며, 결과적으로 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 존재하는 시간으로 정의된다.

상기 가입자 단말기는 상기 SLEEP INTERVAL 이후에도 지속적으로 슬립 모드에 존재할 수도 있으며, 이 경우는 미리 설정되어 있는 최소 윈도우(MIN-WINDOW; minimum window) 및 최대 윈도우(MAX-WINDOW; maximum window) 값을 이용하여 exponentially increasing algorithm을 수행하여 상기 SLEEP INTERVAL을 업데이트(update)한다.

여기서, 상기 최소 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL의 최소 값을 나타내며, 상기 최대 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL의 최대 값을 나타낸다. 또한, 상기 최소 윈도우 값 및 최대 윈도우 값은 프레임수로 나타내며 모두 기지국에서 할당한 것이며, 하기에서 상세하게 설명할 것이므로 여기서는 더 이상의 설명을 생략하기로 한다.

(2) LISTENING INTERVAL

상기 LISTENING INTERVAL은 가입자 단말기가 요청하고, 상기 가입자 단말기의 요청에 따라 기지국이 할당할 수 있는 구간으로서, 상기 가입자 단말기가 슬립모드에서 잠시동안 깨어난 후 상기 기지국의 순방향(downlink) 신호에 동기되어 순방향 메시지들(예컨대, 트래픽 지시(TRF_IND; traffic indication) 메시지와 같은 순방향 메시지들)을 수신하는 시구간을 나타낸다.

여기서, 상기 트래픽 지시(TRF_IND) 메시지는 상기 가입자 단말기로 전송될 트래픽 메시지(즉, 패킷 데이터가 존재함을 나타내는 메시지)로서, 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 가입자 단말기는 상기 트래픽 지시 메시지의 값에 따라서 상기 어웨이크 모드에 있을지 혹은 다시 상기 슬립 모드로 상태 천이할지를 결정하게 된다.

(3) 슬립 구간 업데이트 알고리즘(SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM; 이하 'SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM'이라 칭하기로 한다)

상기 가입자 단말기는 슬립 모드로 상태 천이하면 미리 설정되어 있는 최소 윈도우값을 최소 슬립 모드 주기로 간주하여 SLEEP INTERVAL을 결정한다. 상기 SLEEP INTERVAL 기간이 지난후, 상기 LISTENING INTERVAL 동안 상기 가입자 단말기가 상기 슬립 모드에서 깨어나서 상기 기지국으로부터 전송될 패킷 데이터의 존재 여부를 확인한다. 상기 확인 결과, 전송될 패킷 데이터가 존재하지 않는다는 것을 확인한 후에는 상기 SLEEP INTERVAL을 바로 이전 SLEEP INTERVAL 값의 2배로 설정하고 계속 슬립 모드에 존재한다.

예컨대, 상기 최소 윈도우 값이 '2'였을 경우, 상기 가입자 단말기는 SLEEP INTERVAL을 2프레임으로 설정한 후 상기 2프레임 동안 슬립 모드로 존재한다. 상기 2프레임이 경과한 후 상기 가입자 단말기는 상기 슬립 모드에서 깨어나서 상기 트래픽 지시 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다.

상기 판단 결과 트래픽 지시 메시지가 수신되지 않으면(즉, 상기 기지국에서 가입자 단말기로 전송되는 패킷 데이터가 존재하지 않음을 판단하면), 상기 SLEEP INTERVAL을 상기 2프레임의 2배인 4프레임으로 설정한 후 상기 4프레임 동안 슬립 모드에 존재한다.

이렇게 상기 SLEEP INTERVAL은 상기 최소 윈도우 값에서부터 최대 윈도우 값 까지 증가하게 되며, 상기 SLEEP INTERVAL의 업데이트 알고리즘이 상기 SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM이다.

상기에서 설명한 바와 같은 슬립 모드 동작 및 어웨이크 모드 동작을 지원하기 위해서 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 현재 정의하고 있는 메시지들은 다음과 같다.

(1) 슬립 요구(SLP_REQ: Sleep-Request) 메시지

상기 슬립 요구 메시지는 가입자 단말기에서 기지국으로 전송하는 메시지로서, 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이를 요구하는 메시지이다. 상기 슬립 요구 메시지에는 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 동작하기 위해 요구되는 파라미터들, 즉 정보 엘리먼트(IE: Information Element)들이 포함되며, 상기 슬립 요구 메시지 포맷(format)은 하기 <표 1>과 같다.

SYNTAX	SIZE	NOTES
SLP-REQ_MESSAGE_FORMAT() {
MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 45	8 bits
MIN-WINDOW	6 bits
MAX-WINDOW	10 bits
LISTENING INTERVAL	8 bits
}

상기 슬립 요구 메시지는 가입자 단말기의 연결 식별자(CID; connection ID)를 기준으로 전송되는 전용 메시지(dedicated message)이며, 상기 <표 1>에 나타낸 슬립 요구 메시지의 정보 엘리먼트들 각각을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 관리 메시지 타입(MANAGEMENT MESSAGE TYPE)은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 45일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 45) 상기 슬립 요구 메시지를 나타낸다.

최소 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL을 위해 요구된 시작 값(requested start value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타내며, 상기 최대 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL을 위해 요구된 종료 값(requested stop value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 즉, 상기 SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM에서 설명한 바와 같이 상기 SLEEP INTERVAL은 상기 최소 윈도우 값부터 상기 최대 윈도우 값내에서 업데이트 가능한 것이다.

상기 LISTENING INTERVAL은 요구된 LISTENING INTERVAL(requested LISTENING INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 상기 LISTENING INTERVAL 역시 프레임 값으로 나타낸다.

(2) 슬립 응답(SLP_RSP: Sleep-Response) 메시지

상기 슬립 응답 메시지는 상기 슬립 요구 메시지에 대한 응답 메시지로서,상기 가입자 단말기에서 요구한 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할 것인지 혹은 거부할 것인지를 나타내는 메시지로 사용되거나 혹은 비요구 지시(unsolicited instruction)를 나타내는 메시지로도 사용될 수 있다.

여기서, 상기 비요구 지시를 위한 메시지로서 상기 슬립 응답 메시지를 사용하는 경우는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 슬립 응답 메시지에는 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 동작하기 위해 필요로되는 정보 엘리먼트들이 포함되며, 상기 슬립 응답 메시지 포맷은 하기 <표 2>와 같다.

SYNTAX	SIZE	NOTES
SLP-RSP_MESSAGE_FORMAT() {
MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 46	8 bits
SLEEP-APPROVED	1 bit	0: SLEEP-MODE REQUEST DENIED1: SLEEP-MODE REQUEST APPROVED
IF(SLEEP-APPROVED == 0) {
RESERVED	7 bits
} ELSE {
START-TIME	7 bits
MIN-WINDOW	6 bits
MAX-WINDOW	10 bits
LISTENING INTERVAL	8 bits
}
}

상기 슬립 응답 메시지 역시 가입자 단말기의 연결 식별자를 기준으로 전송되는 전용 메시지이며, 상기 <표 2>에 나타낸 슬립 응답 메시지의 정보 엘리먼트들 각각을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 관리 메시지 타입은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 46일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 46) 상기 슬립 응답 메시지를 나타낸다.

또한, 슬립 허락(SLEEP-APPROVED) 값은 1비트로 표현되며, 상기 슬립 허락값이 '0'일 경우 슬립 모드로의 천이가 거부됨(SLEEP-MODE REQUEST DENIED)을 나타내며, 상기 슬립 허락값이 '1'일 경우 슬립 모드로의 천이가 허가됨(SLEEP-MODE REQUEST APPROVED)을 나타낸다. 한편, 상기 슬립 허락값이 '0'일 경우에는 7비트의 예약(RESERVED) 영역이 존재하며, 상기 슬립 허락값이 '1'일 경우에는 시작 타임(START TIME) 값과, 최소 윈도우 값과, 최대 윈도우 값과 LISTENING INTERVAL이 존재한다.

여기서, 상기 시작 타임 값은 상기 가입자 단말기가 제1 SLEEP INTERVAL(the first SLEEP INTERVAL)로 진입하는 시점까지의 프레임값으로, 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 프레임은 포함되지 않는다(The number of frames(not including the frame in which the message has been received) until the SS shall enter the first SLEEP INTERVAL). 즉, 상기 가입자 단말기는 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 프레임 이후의 바로 다음 프레임부터 상기 시작 타임 값에 해당하는 프레임들이 경과한 후 슬립 모드로 상태 천이하게 된다.

상기 최소 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL을 위한 시작 값(start value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타내며, 상기 최대 윈도우 값은 상기 SLEEP INTERVAL을 위한 종료 값(stop value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 상기 LISTENING INTERVAL은 LISTENING INTERVAL을 위한 값(value for LISTENING INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다.

(3) 트래픽 지시(TRF_IND: Traffic Indication) 메시지

상기 트래픽 지시 메시지는 기지국이 상기 LISTENING INTERVAL 동안 가입자 단말기로 전송하는 메시지로서 상기 기지국이 가입자 단말기로 전송할 패킷 데이터가 존재함을 나타내는 메시지이다. 상기 트래픽 지시 메시지의 포맷은 하기 <표 3>과 같다.

SYNTAX	SIZE	NOTES
TRF-IND_MESSAGE_FORMAT() {
MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 47	8 bits
POSITIVE_INDICATION_LIST() {		TRAFFIC HAS BEEN ADDRESSEDTO THE SS
NUM-POSITIVE	8 bits
for (i=0; i< NUM-POSITIVE; i++) {
CID	16 bits	BASIC CID OF THE SS
}
}
}	128

상기 트래픽 지시 메시지는 상기 슬립 요구 메시지 및 슬립 응답 메시지와는 달리 브로드캐스팅(broadcasting) 방식으로 전송되는 브로드캐스팅 메시지이다. 상기 트래픽 지시 메시지는 상기 기지국에서 소정의 가입자 단말기로 전송할 패킷 데이터가 존재하는지를 나타내는 메시지로서, 상기 가입자 단말기는 상기 브로드캐스팅되는 트래픽 지시 메시지를 상기 LISTENING INTERVAL 동안 디코딩하여 어웨이크 모드로 상태 천이할 것인지 혹은 상기 슬립 모드에 지속적으로 존재할 것인지를 결정하게 된다.

만약, 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드로 천이할 경우 상기 가입자 단말기는 프레임 동기(frame synch)를 확인하고, 상기 가입자 단말기가 예상했던 프레임 시퀀스 번호(frame sequence number)가 일치하지 않으면 상기 어웨이크 모드에서 손실된 패킷 데이터(lost packet data)의 재전송을 요구할 수 있다. 이와는 달리 상기 가입자 단말기가 상기 LISTENING INTERVAL 동안 상기 트래픽 지시 메시지를 수신하지 못하거나, 혹은 상기 트래픽 지시 메시지를 수신하였다고 할지라도 포지티브 지시(POSITIVE INDICATION)가 포함되어 있지 않다면 상기 가입자 단말기는 다시 슬립 모드로 되돌아간다.

그러면 여기서 상기 <표 3>에 나타낸 트래픽 지시 메시지의 정보 엘리먼트들 각각을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 관리 메시지 타입은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 47일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 47) 상기 트래픽 지시 메시지를 나타낸다. 포지티브 지시 리스트(POSITIVE_INDICATION_LIST)는 포지티브 가입자들의 개수(NUM-POSITIVE)와, 상기 포지티브 가입자들 각각의 연결 식별자를 포함한다. 결국, 상기 포지티브 지시 리스트는 패킷 데이터가 전송될 가입자 단말기들의 개수 및 그 연결 식별자를 나타내는 것이다.

다음으로 도 3을 참조하여 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 3은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 가입자 단말기의 요구에 따른 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

상기 도 3을 참조하면, 먼저 가입자 단말기(300)는 슬립 모드로 상태 천이하기를 원하면 기지국(350)으로 슬립 요구 메시지를 전송한다(311단계). 여기서, 상기 슬립 요구 메시지는 상기 <표 1>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함된다. 상기 가입자 단말기(300)로부터 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 기지국(350)은 상기 가입자 단말기(300) 및 기지국(350)의 상황을 고려하여 상기 가입자 단말기(300)의 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 상기 가입자 단말기(300)로 슬립 응답 메시지를 전송한다(313단계).

여기서, 상기 기지국(350)은 상기 가입자 단말기(300)로 전송할 패킷 데이터가 존재하는지 등을 고려하여 상기 가입자 단말기(300)의 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지를 결정하게 되는데, 상기 <표 2>에서 설명한 바와 같이 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할 경우에는 슬립 허락 값을 '1'로 설정하고, 이와는 반대로 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 거부할 경우에는 슬립 허락 값을 '0'으로 설정하며, 상기 슬립 응답 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트들은 상기 <표 2>에서 설명한 바와 같다.

상기 기지국(350)으로부터 슬립 응답 메시지를 수신한 가입자 단말기(300)는 상기 슬립 응답 메시지에 있는 슬립 허락값을 파악하여, 슬립 모드로의 상태 천이가 허락되었을 경우 슬립 모드로 상태 천이한다(315단계). 한편, 상기 슬립 응답 메시지의 슬립 허락값이 슬립 모드로의 상태 천이가 거부되었음을 표시하였을 경우에는 상기 가입자 단말기(300)는 현재의 모드, 즉 어웨이크 모드를 유지한다.

또한, 상기 가입자 단말기(300)는 상기 슬립 모드로 상태 천이함에 따라 상기 슬립 응답 메시지들로부터 해당하는 정보 엘리먼트들을 읽어 슬립 모드 동작을수행하게 된다.

다음으로 도 4를 참조하여 기지국의 제어에 따라 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 4는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 기지국의 제어에 따른 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

상기 도 4를 설명하기에 앞서, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 현재 상기 슬립 응답 메시지를 비요구 지시를 나타내는 메시지로서 사용하는 방안에 대해서도 제안하고 있다. 여기서, 상기 비요구 지시라함은 말 그대로 가입자 단말기로부터 별도의 요구가 없어도 기지국의 지시, 즉 제어에 따라 상기 가입자 단말기가 동작하는 것을 의미하며, 상기 도 4에서는 상기 비요구 지시에 따라 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이하는 경우를 도시하고 있다.

먼저, 기지국(450)은 가입자 단말기(400)로 슬립 응답 메시지를 전송한다(411단계). 여기서, 상기 슬립 응답 메시지는 상기 <표 2>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들을 동일하게 포함한다. 상기 기지국(450)으로부터 슬립 응답 메시지를 수신한 가입자 단말기(400)는 상기 슬립 응답 메시지에 있는 슬립 허락값을 파악하여, 슬립 모드로의 상태 천이가 허락되었을 경우 슬립 모드로 상태 천이한다(413단계).

상기 도 4에서 상기 슬립 응답 메시지는 비요구 지시 메시지로서 사용되기 때문에 상기 슬립 허락값은 '1'로만 표기된다. 또한, 상기 가입자 단말기(400)는 상기 슬립 모드로 상태천이함에 따라 상기 슬립 응답 메시지들로부터 해당하는 정보 엘리먼트들을 읽어 슬립 모드 동작을 수행하게 된다.

다음으로 도 5를 참조하여 기지국의 제어에 따라 가입자 단말기가 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 5는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 기지국의 제어에 따른 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

상기 도 5를 참조하면, 먼저 기지국(550)은 가입자 단말기(500)로 전송할 트래픽이 발생하면, 즉 패킷 데이터가 발생하면 상기 가입자 단말기(500)로 트래픽 지시 메시지를 전송한다(511단계).

여기서, 상기 트래픽 지시 메시지는 상기 <표 3>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들을 포함한다. 상기 기지국(550)으로부터 트래픽 지시 메시지를 수신한 가입자 단말기(500)는 상기 트래픽 지시 메시지로부터 상기 포지티브 지시의 존재 유무를 검사하고, 상기 포지티브 지시가 존재할 경우 상기 트래픽 지시 메시지에 포함되어 있는 연결 식별자를 읽어 상기 가입자 단말기(500) 자신의 연결 식별자가 포함되어 있는지를 검사한다.

상기 검사 결과, 상기 트래픽 지시 메시지에 상기 가입자 단말기(500) 자신의 연결 식별자가 포함되어 있을 경우 상기 가입자 단말기(500)는 현재의 모드, 즉 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 상태 천이한다(513단계).

상기에서는 현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 동작들에 대해서 설명하였으며, 상기에서 설명한 슬립 모드 동작들의 문제점들을 설명하면 다음과 같다.

(1) 상기 가입자 단말기가 슬립 모드 상태로 천이하기를 요구할 때, 기지국은 그에 대한 허용유무를 상기 가입자 단말기에게 알려주어야 한다. 이때, 상기 가입자 단말기에게 전송할 데이터가 존재하는 경우, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 상기 슬립 모드 상태로 천이하는 것을 거부할 수 있다.

한편, 상기 천이가 거부된 상기 가입자 단말기는 어웨이크 모드 상태를 계속해서 유지하기 때문에, 가입자 단말기의 불필요한 전력 소모가 많이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 가입자 단말기가 슬립 모드 상태로의 천이가 거부되었을 때, 상기와 같은 이유에 의해 가입자 단말기를 슬립 모드로 상태 천이할 수 있도록 하는 추가적인 동작 및 그에 대한 알고리즘이 절실히 필요하다.

(2) 상기 가입자 단말기는 슬립 모드로 동작하는 중에 전송할 데이터가 존재함을 감지할 때마다 상기 기지국으로 어웨이크 모드로의 상태 천이를 요구한다. 이에 대해, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드로의 상태 천이 요구를 다음과 같은 이유에 의해 거부할 수 있어야 한다.

- 기지국 용량(Capacity)의 효율적 사용 : 기지국의 수용 용량 초과를 미연에 방지할 수 있다

- 가입자 단말기 트래픽(Traffic)의 로드 밸런스(Load Balancing) : 기지국으로의 패킷전송률이 높은 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이를 억제함으로써, 다른 가입자 단말기의 패킷전송 기회를 높일 수 있다.

- 어웨이크 모드 상태에 머무르고 있는 가입자 단말기의 신뢰성 있는 트래픽(Traffic) 전송 (QoS 보장) : 우선순위가 상대적으로 낮은 가입자 단말기의어웨이크 모드로의 천이를 억제함으로써, 고우선순위의 가입자 단말기의 패킷 데이터의 전송 기회를 더 많이 부여할 수 있다.

한편, 기존의 방식에서는 상기와 같은 상태 천이에 요구에 대해 거부하는 방법 및 거부 후에 가입자 단말기 및 기지국이 취해야 할 동작에 대해 명확하게 정의되어 있는 부분이 없다. 따라서, 상기와 같은 상황에도 불구하고, 어웨이크 모드로의 상태천이가 거부된 가입자 단말기는 계속해서 슬립 모드 상태에 머무르게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 기지국으로 전송할 패킷이 존재하는 이상, 기지국으로 다시 어웨이크 모드로의 상태천이를 요구해야 하며, 이를 위해 상기 기지국이 기지국의 상태에 따라 적절하게 상기 가입자 단말기에게 어웨이크 모드로의 상태천이를 재요구하는 방법을 알려줄 필요가 있다.

한편, 상기 기지국과 가입자 단말기 사이에서, 대역폭 할당(Bandwidth Allocation) 등을 수행하기 위해 필요한 제어 패킷을 전송하기 위해, 가입자 단말기가 어웨이크 모드 상태로의 천이를 요구할 수 있다. 이런 경우, 기지국은 신뢰성 있는 사용자 데이터 패킷 전송을 보장하기 위해, 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이를 허용해야 한다.

이를 위해, 기존의 가입자 단말기가 어웨이크 모드로의 천이를 요구하기 위해, 기지국으로 전송하는 메시지에 어웨이크 모드의 천이 이유가 될 수 있는 전송할 패킷의 종류(예컨대, 제어 패킷)를 구분하는 필드가 추가되어야 한다.

(3) 슬립모드 상태로의 천이를 받은 가입자 단말기는, 무조건 슬립 모드로상태천이를 수행하므로, 실제 사용자 데이터 패킷 전송에 영향을 끼칠 수 있는 제어 패킷이 손실되거나 적절한 시간에 전송이 되지 않을 위험성이 가지고 있다.

따라서, 상기 기지국이 상기 가입자 단말기가 슬립 모드 상태로의 천이를 요구하였을 때, 상기 가입자 단말기가 상기 기지국으로 제어 패킷 또는 긴급한 사용자 데이터 패킷을 전송하여야 하는 상태라면, 상기 기지국의 요구를 거부할 수 있어야 하며, 이를 위해 새로운 메시지 및 거부 후의 동작에 대해 정의할 필요가 있다.

(4) 상기 기지국이 슬립모드 상태에 머무르고 있는 가입자 단말기를 어웨이크 모드 상태로 천이시키는 것을 요구할 때, 상기 가입자 단말기는 남아 있는 배터리 양에 따라 기지국의 요구를 거부할 수 있어야 한다. 만약, 현재 상기 가입자 단말기의 배터리가 거의 소모되어서, 더 이상의 패킷송수신이 불완전하게 끝날 상태라면, 단말은 기지국의 어웨이크 모드 상태로의 천이요구를 거부할 수 있어야 한다.

즉, 상기와 같은 다수의 문제점이 발생함에도 불구하고 현재로서는 모드 천이 요구 거부에 따른 적절한 동작 절차가 없는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 통신 시스템의 슬립 모드 제어 시스템에서, 상기 송신측이 요구한 상태천이 요구에 대해서, 상기 수신측이 이를 거부하는 경우, 상기 송신측이 상태천이를 재 요구함에 있어서, 필요한 동작 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이 거부 제어 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태 천이 거부 제어 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 기지국의 슬립 모드 상태 천이 거부 제어 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 기지국의 어웨이크 모드 상태 천이 거부 제어 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태과, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 상태 제어 시스템에 있어서, 상기 어웨이크 모드로 동작하던 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이를 요구하였을 때 상기 기지국이 이를 거부한 경우와, 상기 슬립모드 상태의 상기 가입자 단말기가 상기 기지국으로 어웨이크 모드 상태로 천이를 요구하였을 때 상기 기지국이 이를 거부한 경우에, 상기 기지국과 가입자 단말기가 취해야 할 동작 방법을 제시한다.

또한, 상기 기지국이 어웨이크 모드 상태인 상기 가입자 단말기를 슬립모드 상태로 천이를 요구하였을 때, 상기 가입자 단말기가 거부한 경우와, 슬립 모드 상태인 상기 가입자 단말기를 어웨이크 상태로 천이하도를 요구하였을 때 상기 가입자 단말기가 거부한 경우에, 상기 기지국이 취해야 할 동작 방법을 제시한다.

또한, 가입자 단말기가 기지국으로부터 사용자 패킷(User Data Packet)이 아닌 제어패킷(Control Packet)의 수신을 요청하기 위해, 상기 기지국으로 어웨이크 모드 상태로 천이를 요구하는 경우, 상기 기지국이 상기 가입자 단말기의 패킷 종류를 파악하여, 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이를 무조건 허락하기 위한 메시지 및 그에 따른 구현 방법을 제시한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 상태 천이 거부 제어 방법에 있어서, 송신측과 수신측이 어웨이크 모드로 동작하는 중에 상기 송신측이 상기 수신측으로 슬립 모드 상태로 천이하도록 요구하는 과정과, 상기 슬립 모드 상태 천이 요구를 수신한 상기 수신측이 상기 송신측의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 어웨이크 모드 상태 천이 거부 제어 방법에 있어서, 송신측과 수신측이 슬립 모드로 동작하는 중에 상기 송신측이 상기 수신측으로 어웨이크 모드 상태로 천이하도록 요구하는 과정과, 상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구를 수신한 상기 수신측이 상기 송신측의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 상태 천이 거부 제어 시스템에 있어서, 어웨이크 모드로 동작하는 중에 상기 수신측으로 슬립 모드 상태로 천이하도록 요구하는 송신 시스템과, 상기 슬립 모드 상태 천이 요구를 수신하고, 상기 송신 시스템의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 수신 시스템을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 어웨이크 모드 상태 천이 거부 제어 시스템에 있어서, 상기 슬립 모드로 동작하는 중에 상기 수신측으로 상기 어웨이크 모드 상태로 천이하도록 요구하는 송신 시스템과, 상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구를 수신하고, 상기 송신 시스템의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 수신 시스템을 포함함을 특징으로 한다.

도 1은 직교 주파수 분할 다중/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 동작을 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 가입자 단말기의 요구에 따른 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 4는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 기지국의 제어에 따른 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 5는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 기지국의 제어에 따른 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도.

도 6은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 직교 주파수 분할 다중/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말기의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도

도 8은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도

도 9는 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도

도 10은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말기의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도.

도 14은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 단말기의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도.

도 17는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도.

도 18는 본 발명의 실시예에 따른 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도.

도 19은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 직교 주파수 분할 다중/직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 6을 설명하기에 앞서, 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템은 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기(SS: Subscriber Station)의 이동성(mobility)을 고려하는 통신 시스템으로서 현재 구체적으로 제안된 바가 없다.

그런데, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려하면 다중셀(multi cell) 구조와, 상기 다중셀간 가입자 단말기의 핸드오프(handoff)를 고려할 수 있으며, 따라서 본 발명에서는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 구조를 상기 도 6과 같이 제안하기로 한다. 그리고, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplex, 이하 "OFDM"이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 "OFDMA"이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템이다. 상기 도 6에서는 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템을 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 일 예로 하여 설명하기로 한다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(600)과 셀(650)을 가지며, 상기 셀(600)을 관장하는 기지국(BS: Base Station)(610)과, 상기 셀(650)을 관장하는 기지국(640)과, 다수의 가입자 단말기들(611, 613, 630, 651, 653)로 구성된다.

그리고, 상기 기지국들(610, 640)과 상기 가입자 단말기들(611, 613, 630, 651, 653)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. 그런데, 상기 가입자 단말기들(611, 613, 630, 651, 653) 중 가입자 단말기(630)는 상기 셀(600)과 상기 셀(650)의 경계 지역, 즉 핸드오프 영역에 존재하며, 따라서 상기 가입자 단말기(630)에 대한 핸드오프를 지원해야만 상기 가입자 단말기(630)에 대한 이동성을 지원하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 핸드오프를 지원하지 않던 IEEE 802.16a 통신 시스템에서 핸드오프를 지원하기 위한 동작들은 본 발명과는 직접적인 관련이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 도 6에서 설명한 바와 같이 IEEE 802.16e 통신 시스템은 IEEE 802.16a통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려해야 하기 때문에 결과적으로 가입자 단말기의 전력 소모는 시스템 전체의 중요한 요인으로 작용하게 되며, 따라서 상기 가입자 단말기의 전력 소모를 최소화시키기 위한 가입자 단말기와 기지국간 슬립 모드(SLEEP MODE) 동작 및 상기 슬립 모드 동작에 대응되는 어웨이크 모드(AWAKE MODE) 동작이 제안되었다. 그러나, 현재 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 동작 및 어웨이크 모드 동작은 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같은 3가지 문제점들을 가지고 있어 본 발명에서는 상기 3가지 문제점들을 해결하는 슬립 모드 동작 제어 시스템 및 방법을 개시한다.

상기에서 설명한 바와 같은 슬립 모드 동작 및 어웨이크 모드 동작을 지원하기 위해서 본 발명에서 제시하고 있는 메시지들은 다음과 같다.

(1) 슬립 요구(SLP_REQ: Sleep-Request) 메시지

상기 슬립 요구 메시지는 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이를 요구하기 위해, 가입자 단말기에서 기지국으로 전송하는 메시지임과 동시에, 상기 기지국이 상기 가입자 단말기를 슬립 모드로 상태 천이시키기 위해, 기지국에서 상기 가입자 단말기로 전송하는 메시지이다. 상기 슬립 요구 메시지에는 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 동작하기 위해 필요로 되는 파라미터들, 즉 정보 엘리먼트(IE: Information Element)들이 포함되며, 상기 슬립 요구 메시지 포맷(format)은 하기 <표 4>와 같다.

상기 <표 4>를 참조하면, 본 발명에 따른 슬립 요구 메시지는 상기 <표 1>에서 상술한 슬립 요구 메시지와 동일하며, 단지 시작 타임(START TIME)을 나타내는 파라미터가 더 추가되었다. 한편, 나머지 공통된 파라미터들은 상기 <표 1>에서 상술하였으므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

상기 슬립 요구 메시지에서 7비트로 추가 할당된 상기 시작 타임 값은 기지국에서 가입자 단말기로 전송하는 메시지(즉, 기지국 요구에 따른 슬립 요구 메시지)에만 포함되며, 가입자 단말기에서 기지국으로 전송하는(즉, 가입자 요구에 따른 슬립 요구 메시지에는 포함되지 않는) 선택적(optional) 정보 엘리먼트이다.

한편, 상기 시작 타임 값을 상기 기지국 요구 및 가입자 요구 모두에 따른 슬립 요구 메시지 모두에 포함되는 필수(mandatory) 정보 엘리먼트로 설정할 수도 있음은 물론이다.

본 발명에서 제안하는 상기 슬립 요구 메시지에 따른 슬립 응답 메시지는 이하 후술할 상태 천이 거부에 따른 세부 동작 방법과 관련되어 있으므로, <표 10>의 설명에서 후술하기로 한다.

(2) 트래픽 지시(TRF_IND: Traffic Indication) 메시지

상기 트래픽 지시 메시지는 상기 트래픽 지시 메시지를 전송하는 주체에 따라서 그 메시지 특성이 상이하게 되는 특성을 가진다.

즉, 상기 트래픽 지시 메시지를 전송하는 주체가 기지국일 경우에는 상기 트래픽 지시 메시지는 다수의 가입자 단말기들로 브로드캐스팅(broadcasting) 방식으로 전송되는 브로드캐스팅 메시지가 된다. 그러나, 상기 트래픽 지시 메시지를 전송하는 주체가 가입자 단말기일 경우에는 상기 트래픽 지시 메시지는 가입자 단말기와 기지국간에 일대일 전송되는 유니캐스팅(Unicasting) 방식으로 전송되는 전용 메시지가 된다.

상기 트래픽 지시 메시지를 그 전송 주체에 따라서 그 메시지 명칭 및 포맷을 상이하게 정의되며, 기지국에서 가입자 단말기로 전송하는 트래픽 지시 메시지를 기지국 트래픽 지시(BSTRF_IND) 메시지라 하며, 가입자 단말기에서 기지국으로 전송하는 트래픽 지시 메시지를 가입자 단말기 트래픽 지시(SSTRF_IND) 메시지라 한다. 이하, 상기 기지국 트래픽 지시 메시지 및 단말기 트래픽 지시 메시지를 하기 <표 5> 및 <표 6>을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 기지국 트래픽 지시 메시지 포맷은 하기 <표 5>와 같다.

SYNTAX	SIZE	NOTES
BSTRF-IND_MESSAGE_FORMAT(){
MANAGEMENT MESSAGE TYPE=47	8 bits
POSITIVE_INDICATION_LIST(){		TRAFFIC HAS BEEN ADDRESSEDTO THE SS
NUM-POSITIVE	8 bits
for(i=0; i<NUM-POSITIVE; i++){
CID	16 bits	BASIC CID OF THE SS
PDU SEQUENCE NUMBER	8 bits	THE PDU SEQUENCE NUMBERWHICH HAS BEEN LASTLYTRANSMITTED BEFORETRANSITION TO SLEEP MODE
START-TIME	7 bits
}
}
}

상기 기지국 트래픽 지시 메시지는 상술한 바와 같이 브로드캐스팅 메시지이다. 상기 <표 5>를 참조하면, 상기 기지국 트래픽 지시 메시지는 상기 <표 3>에서 상술한 트래픽 지시 메시지와 동일하며, 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호(PDU SEQUENCE NUMBER) 및 시작 타임(STRAT)을 나타내는 파라미터가 더 추가되었다.

한편, 나머지 공통된 파라미터들은 상기 <표 3>에서 상술한 바와 동일하므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

상기 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호(PDU SEQUENCE NUMBER)는 상기 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하기 전에 마지막으로 전송한 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 나타낸다(the PDU SEQUENCE number which has been lastly transmitted before transition to sleep mode).

또한, 상기 시작 타임 값(START TIME)은 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드로 진입하는 시점까지의 프레임들 값으로, 상기 기지국 트래픽 지시 메시지를 수신한 프레임은 포함되지 않는다(The number of frames(not including the frame in which the message has been received) until the SS shall enter the awakemode).

상기 가입자 단말기가 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 상태 천이할 경우, 상기 기지국 트래픽 지시 메시지에 포함된 상기 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 이용하여, 상기 가입자 단말기가 별도의 시퀀스 재배열(reordering) 절차를 거치지 않고도 손실된 패킷 데이터를 검색하여, 패킷 데이터를 손실하였을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 손실된 패킷 데이터를 기지국으로 재전송한다.

다음으로, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지 포맷은 하기 <표 6>과 같다.

SYNTAX	SIZE	NOTES
SSTRF-IND_MESSAGE_FORMAT(){
MANAGEMENT MESSAGE TYPE=48	8 bits
CID	16 bits	BASIC CID OF THE SS
PDU SEQUENCE NUMBER	8 bits	THE PDU SEQUENCE NUMBER WHICH HAS BEEN LASTLY TRANSMITTED BEFORE TRANSITION TO SLEEP MODE
}

상기 <표 6>을 참조하면, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지는 상기 기지국 트래픽 지시 메시지처럼 브로드캐스팅 메시지가 아니라 가입자 단말기의 연결 식별자를 기준으로 전송되는 유니캐스팅 메시지이다.

즉, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지는 슬립 모드에 있던 기지국이 슬립 모드에서 깨어나서 LISTENING INTERVAL 동안 상기 가입자 단말기로부터 수신할 패킷 데이터가 존재하는지를 나타내는 메시지로서, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 상기 LISTENING INTERVAL 동안 디코딩하여 어웨이크 모드로 상태 천이할 것인지 혹은 상기 슬립 모드에 지속적으로 존재할 것인지를 결정하게 된다.

한편, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지는 상기 <표 3>에서 상술한 트래픽 지시 메시지와 동일하며, 연결 식별자(CID; Connection ID) 및 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호(PDU SEQUENCE NUMBER)를 나타내는 파라미터가 더 추가되었다.

한편, 나머지 공통된 파라미터들은 상기 <표 3>에서 상술한 바와 동일하므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

상기 연결 식별자는 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 전송하는 가입자 단말기의 연결 식별자를 나타내며, 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호는 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이하기 전에 마지막으로 전송한 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 나타낸다(the PDU SEQUENCE number which has been lastly transmitted before transition to sleep mode).

(3) 트래픽 확인 메시지(TRF_CFN: Traffic confirm 메시지)

상기 트래픽 확인 메시지는 전송 주체에 따라서 메시지 명칭 및 포맷이 상이하게되는 특성을 가진다.

즉, 기지국에서 가입자 단말기로 전송하는 트래픽 확인 메시지를 기지국 트래픽 확인(BSTRF_CFN) 메시지라 하며, 가입자 단말기에서 기지국으로 전송하는 트래픽 확인 메시지를 가입자 단말기 트래픽 확인(SSTRF_CFN) 메시지라 한다.

상기 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지 포맷은 하기 <표 7>와 같다.

SYNTAX	SIZE	NOTES
SSTRF-CFN_MESSAGE_FORMAT(){
MANAGEMENT MESSAGE TYPE=49	8 bits
CID	16 bits	BASIC CID OF THE SS
PDU SEQUENCE NUMBER	8 bits	THE PDU SEQUENCE NUMBER WHICH HAS BEEN LASTLY RECEIVED BEFORE TRANSITION TO SLEEP MODE
}

상기 <표 7>에 나타낸 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지의 각각의 정보 엘리먼트들을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 관리 메시지 타입은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 49일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 49) 상기 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지를 나타낸다. 연결 식별자(CID)는 상기 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지를 전송하는 가입자 단말기의 연결 식별자를 나타낸다.

또한, 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호(PDU SEQUENCE NUMBER)는 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이하기 전에 마지막으로 수신한 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 나타낸다(the PDU SEQUENCE number which has been lastly received before transition to sleep mode).

여기서, 상기 기지국은 상기 기지국 트래픽 지시 메시지에 포함되어 있는 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호와 상기 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지에 포함되어 있는 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호가 상이할 경우 둘 중에 선행하는 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 유효한 패킷 데이터 시퀀스 번호로 판단하고, 상기 유효한 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호에 해당하는 패킷 데이터부터 전송을 재개한다.

다음으로 기지국 트래픽 확인 메시지 포맷은 하기 <표 8>과 같다.

상기 <표 8>에 나타낸 기지국 트래픽 확인 메시지의 정보 엘리먼트들 각각을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 관리 메시지 타입은 현재 전송되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 49일 경우(MANAGEMENT MESSAGE TYPE = 49) 상기 기지국 트래픽 확인 메시지를 나타낸다. 연결 식별자(CID)는 상기 기지국 단말기 트래픽 확인 메시지를 수신하는 가입자 단말기의 연결 식별자를 나타낸다.

또한, 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호(PDU SEQUENCE NUMBER)는 상기 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하기 전에 마지막으로 수신한 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 나타낸다(the PDU SEQUENCE number which has been lastly received before transition to sleep mode).

여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지에 포함되어 있는 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호와 상기 기지국 트래픽 확인 메시지에포함되어 있는 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호가 상이할 경우 둘 중에 선행하는 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 유효한 패킷 데이터 시퀀스 번호로 판단하고, 상기 유효한 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호에 해당하는 패킷 데이터부터 전송을 재개한다.

또한, 상기 시작 타임(START TIME) 값은 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드로 진입하는 시점까지의 프레임들 값으로, 상기 기지국 트래픽 확인 메시지를 수신한 프레임은 포함되지 않는다(The number of frames(not including the frame in which the message has been received) until the SS shall enter the awake mode). 즉, 상기 가입자 단말기는 상기 기지국 트래픽 확인 메시지를 수신한 프레임 이후의 바로 다음 프레임부터 상기 시작 타임 값에 해당하는 프레임들이 경과한 후 어웨이크 모드로 상태 천이하게 된다.

여기서, 상기 시작 타임 값은 기지국에서 가입자 단말기로 전송하는 기지국 트래픽 확인 메시지에만 포함되며, 가입자 단말기에서 기지국으로 전송하는 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지에는 포함되지 않는 선택적 정보 엘리먼트이다. 한편, 상기 시작 타임 값을 상기 기지국 트래픽 확인 메시지 및 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지 모두에 포함되는 필수 정보 엘리먼트로 설정할 수도 있음은 물론이다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 시작 타임 값은 기지국만이 할당할 수 있기 때문에 기지국에서 가입자 단말기로 전송하는 기지국 트래픽 확인 메시지에만 상기 시작 타임 값이 포함되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 <표 8>에서 상술한 상기 기지국 트래픽 확인 메시지는 하기 <표9>와 같은 형태로도 구성할 수 있다. 상기 트래픽 확인 메시지의 메시지의 변형된 포맷을 하기 <표 9>를 참조하여 설명한다.

상기 <표 9>에 나타낸 바와 같이 상기 트래픽 지시 메시지는 상기 <표 8>에서 설명한 기지국 트래픽 확인 메시지와 동일한 정보 엘리먼트들을 가진다. 다만 시작 타임값이 선택적 정보로 되어 상기 트래픽 확인 메시지를 전송하는 주체가 기지국일 경우에는 포함되고, 상기 트래픽 확인 메시지를 전송하는 주체가 가입자 단말기일 경우에는 포함되지 않도록 설정한다.

그러면 여기서 상기에서 설명한 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호(PDU SEQUENCE NUMBER)에 대해서 다시 한번 설명하기로 한다.

가입자 단말기 혹은 기지국은 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 상태 천이하여 일시 정지되어 있던 패킷 데이터의 전송을 재개한다. 이때 상기 가입자 단말기 혹은 기지국의 수신기는 상기 슬립 모드로 상태 천이하기 이전에 수신한 패킷 데이터 유닛의 시퀀스 번호와 재동기(re-synch)를 획득하는 과정을 수행한다.

여기서, 상기 재동기 획득 과정에서 패킷 데이터 유닛의 손실이 발생하였을 경우 재전송 등에 따라 패킷 데이터 전송 성능이 저하된다. 따라서, 상기 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호를 전송함으로써 상기 문제를 해결한다. 즉, 송수신기간에 송수신된 패킷 데이터 유닛의 시퀀스 번호가 상이할 경우에는 이전에 전송된 패킷 데이터 유닛의 시퀀스 번호를 기준으로 전송하고, 수신기측에서는 만일 중복된 패킷 데이터 유닛을 수신하게 되면 버퍼(buffer)에서 제거한다.

< 모드 천이 거부에 따른 세부 절차를 적용한 메시지 정의>

한편, 현재 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 동작 및 어웨이크 모드 동작은 종래기술에서 상술한 바와 같은 다수의 문제점들(예컨대, 상태 천이 요구에 따른 거절이 발생할 경우에 있어서 이후 동작들에 대한 정의가 없는 문제점)을 가지고 있어 본 발명에서는 상술한 문제점들을 해결하기 위한 슬립 모드 동작 제어 시스템 및 방법을 제안한다.

그러면, 여기서 현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드 동작 및 어웨이크 모드 동작에 관련된 메시지들과, 본 발명에서 제안하는 슬립 모드 동작 및 어웨이크 모드 동작에 관련된 메시지들을 이하 <표 10> 내지 <표 12>를 참조하여 설명한다. 한편, 이하에서 제안되는 메시지들은 상기 <표 4> 내지 <표 9>에서 상술한 메시지들의 파라미터들이 변형 또는 추가된 형태임을 먼저 밝혀둔다.

(1) 가입자 단말기 요구에 따른 슬립 응답(SLP_RSP: Sleep-Response) 메시지(기지국에서 가입자 단말기로 전송)

현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 기지국이 상기 가입자 단말기가 요구한 슬립 요구 메시지에 응답하는 메시지를 제안하고 있으나, 상기 요구에 대해 거부하는 경우 사용될 수 있는 파라미터는 예약(Reserved)되어 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 요구에 대해 거부하는 경우, 상기 예약되어 있는 파라미터를 상기 단말기가 취해야 할 동작을 구분 짓는 용도로 사용할 수 있도록 하는 새로운 슬립 응답 메시지를 제안한다.

(2) 기지국 요구에 따른 슬립 응답(SLP_RSP: Sleep-Response) 메시지(가입자 단말기에서 기지국으로 전송)

현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 가입자 단말기가 상기 기지국의 슬립 요구 메시지에 응답하는 메시지를 제안하고 있으나, 상기 요구에 대해 거부하는 경우 사용될 수 있는 파라미터는 예약(Reserved)되어 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 요구에 대해 거부하는 경우, 상기 예약되어 있는 파라미터를 상기 기지국이 취해야 할 동작을 구분 짓는 용도로 사용할 수 있도록 하는 슬립 응답 메시지를 제안한다.

(3) 가입자 단말기 요구에 따른 트래픽 확인(BSTRF_CFN: trafficconfirmation) 메시지(기지국에서 가입자 단말기로 전송)

현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 상기 가입자 단말기의 요구에 따른 트래픽 지시 메시지에 상응하는 트래픽 확인 메시지를 제안하고 있으나, 상기 가입자 단말기의 요구에 대해 기지국이 거부하는 경우에 대한 고려가 되어 있지 않다.

따라서, 본 발명에서는 가입자 단말기의 요구를 허용하거나 거부하는 경우를 구분 짓기 위한 파라미터와, 거부되는 경우에 가입자 단말기가 취해야 할 행동을 지시하는 파라미터들을 추가 적용한 트래픽 확인 메시지를 제안한다.

(4) 기지국 요구에 따른 트래픽 확인(SSTRF_CFN: traffic confirmation) 메시지(가입자 단말기에서 기지국으로 전송)

현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 기지국의 요구에 따른 기지국 트래픽 지시 메시지에 상응하는 트래픽 확인 메시지를 제안하고 있으나, 상기 기지국의 요구에 대해 가입자 단말기가 거부하는 경우에 대한 고려가 되어 있지 않다.

따라서, 본 발명에서는 상기 기지국의 요구를 허용하거나 거부하는 경우를 구분 짓기 위한 파라미터를 추가 적용한 트래픽 확인 메시지를 제안한다.

(5) 가입자 단말기의 요구에 따른 트래픽 지시(SSTRF_IND: traffic indicaton) 메시지(가입자 단말기에서 기지국으로 전송)

현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 기지국으로 전송할 패킷이 존재하는 경우, 상기 가입자 단말기가 상기 기지국에게 전송하는 상기 트래픽 지시 메시지를 제안하고 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 가입자 단말기가 제어 패킷을 전송할 때에도, 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태 천이 요구에 따른 기지국의 트래픽 확인 메시지에 의해 상태 천이 거부될 수 있으므로, 상기 가입자 단말기가 전송할 패킷의 종류를 상기 기지국에게 통보해줄 필요가 있게 된다.

따라서, 상기와 같이 가입자 단말기 요구에 따른 트래픽 확인 메시지가 거부되지 않게 하기 위해, 상기 가입자 단말기가 전송할 패킷이 사용자 패킷인지, 제어 패킷인지를 구분 짓기 위한 파라미터를 추가한 새로운 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 제안한다.

그러면 여기서 본 발명의 슬립 모드 동작 및 어웨이크 모드 동작에 따라 상기에서 새롭게 제안된 혹은 수정된 메시지들의 포맷(format)을 하기 <표 10> 내지 <표 12>를 참조하여 설명하기로 한다.

(1) 슬립 응답 메시지

상술한 바와 같이 슬립 응답 메시지는 상기 기지국이 상기 가입자 단말에게 전송하는, 또는 상기 가입자 단말기가 상기 기지국에게 전송하는 슬립 요구 메시지에 상응하는 메시지로 사용된다. 본 발명에서 제안하는 슬립 응답 메시지 포맷은 하기 <표 10>과 같다.

상기 슬립 응답 메시지 역시 가입자 단말기의 연결 식별자를 기준으로 전송되는 전용 메시지(dedicated message)이며, 상기 <표 10>에 나타낸 슬립 응답 메시지의 정보 엘리먼트들 각각을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 슬립 허락(SLEEP-APPROVED) 값이 0일 경우, 즉 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로의 천이가 불가능한 경우(SLEEP-MODE REQUEST DENIED), 상기 <표 2>에서 상술한 실제로 사용하지 않는 7비트의 예약(RESERVED) 영역을 새로이 추가된 AFTER-REQ_ACTION 정보 엘리먼트와 REQ_DURATION 정보 엘리먼트 영역으로 사용한다. 나머지 정보 엘리먼트는 상기 <표 2>에서 설명하였으므로 설명을 생략하고, 새로이 추가된 상기 정보 엘리먼트들에 대해서만 상세히 설명한다.

상기 슬립 응답 메시지는 상기 가입자 단말기 또는 상기 기지국이 상대방의 슬립요구 메시지에 대한 응답으로 사용하는 양방향성 메시지이다. 따라서, 이하 상기 슬립 응답 메시지를 전송하는 주체에 따라, 상기 새로이 정의된 정보 엘리먼트를 구분하여 설명한다.

A. 기지국이 전송한 슬립응답 메시지

상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 요구한 상기 가입자 단말기의 슬립 모드 상태로의 천이에 대해서 거부할 수 있다.

이때, 상기 기지국의 거부에 대해서, 상기 가입자 단말기는 슬립응답 메시지에 포함된 상기 재요구 동작(AFTER-REQ_ACTION) 값을 통해, 슬립모드로 천이하기 위해 새로이 취해야 할 동작을 결정한다. 한편, 상기 재요구 동작들에 따른 절차는 도 11의 설명에서 후술하기로 한다.

상기 재요구 동작 값은 3비트로 표현되며, 상기 값에 따라 가입자 단말기가 취해야 할 동작은 하기와 같다.

1) '000': 가입자 단말기가 임의의 시간 후에 상기 슬립요구 메시지를 상기 기지국으로 재전송한다. 상기 임의의 시간은 상기 가입자 단말기가 기지국과의 초기화 과정 중에 취득한 미리 설정된 최소값과 최대값 사이에서 임의로 결정된 값이거나, 가입자 단말기 내에 설정된 최소값과 최대값 사이에서 임의로 결정된 값을 이용할 수 있다.

2) '001': 가입자 단말기가 고정된 시간 후에 상기 슬립요구 메시지를 상기 기지국으로 재전송한다. 상기 고정된 시간은 상기 슬립응답 메시지 에 포함된 재요구 시간(REQ_DURATION)을 참조하여 적용할 수 있다.

3) '010': 가입자 단말기가 기지국으로 더 이상 상기 슬립요구 메시지를 전송하지 않고, 상기 기지국이 상기 가입자 단말기로 슬립모드 상태로의 천이를 요구하는 슬립요구 메시지를 전송할 때가지 수신 대기한다.

한편, 상기 재요구시간 값은 4비트로 표현되며, 단위는 프레임이다. 상기 재요구동작 값이 '001'인 경우에만 포함되며, 상기 가입자 단말기가 상기 기지국으로부터 수신한 슬립 응답 메시지의 프레임으로부터 상기 재요구시간 만큼의 프레임들이 경과한 후 슬립요구 메시지를 재전송해야 한다.

B. 가입자 단말기가 전송한 슬립응답 메시지

상기 가입자 단말기는 상기 기지국이 요구한 상기 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이 요구에 대해서 거부할 수 있다.

이때, 상기 가입자 단말기의 거부에 대해서 상기 기지국은 슬립응답 메시지에 포함된 재요구 동작(AFTER-REQ_ACTION) 값을 통해, 상기 가입자 단말기를 슬립모드로 천이시키기 위해 새로이 취해야 할 동작을 결정한다. 한편, 상기 재요구 동작들에 따른 절차는 도 12의 설명에서 후술하기로 한다.

상기 재요구 동작 값은 3비트로 표현되며, 상기 3비트의 값에 따라 기지국이 취해야 할 동작은 하기와 같다.

1) '000': 기지국이 임의의 시간 후에 상기 슬립요구 메시지를 상기 가입자 단말에게 재전송한다. 상기 임의의 시간은 기지국이 미리 설정한 시간이며, 미리 설정된 최소값과 최대값 사이에서 임의로 선택된 값을 이용한다.

2) '001': 기지국이 고정된 시간 후에 상기 슬립요구 메시지를 상기 가입자 단말기에게 재 전송한다. 상기 고정된 시간은 상기 가입자 단말기가 전송하는 슬립 응답 메시지에 포함된 재요구 시간(REQ_DURATION)을 참조하여 적용할 수 있다.

3) '010': 기지국이 가입자 단말기로 더 이상 상기 슬립요구 메시지를 전송하지 않고, 상기 가입자 단말기가 상기 기지국으로 슬립모드 상태로의 천이를 요구하는 슬립요구 메시지를 전송할 때가지 수신 대기한다.

한편, 상기 재요구 시간값(REQ_DURATION)은 4비트로 표현되며, 단위는 프레임이다. 상기 재요구동작 값이 '001'인 경우에만 포함되며, 상기 기지국이 현재 상기 가입자 단말기로부터 수신한 슬립 응답 메시지의 프레임으로부터 상기 재요구시간 값만큼의 프레임들이 경과한 후에 슬립 요구 메시지를 재전송 한다.

(2) 트래픽 확인 메시지

상기에서 설명한 바와 같이, 현재 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는, 상기 기지국이 상기 가입자 단말에게 전송하는, 또는 상기 가입자 단말기가 상기 기지국에게 전송하는 상기 트래픽 지시 메시지에 상응하는 메시지로 상기 트래픽 확인 메시지를 정의하고 있으나, 상기 트래픽 지시를 거부하는 경우에 대해서는 고려해 놓지 않았다.

즉, 상기 트래픽 지시에 대해 거부하는 경우에 대해서 상기 지시의 주체인 상기 기지국 또는 상기 가입자 단말기가 취해야 할 동작에 대한 규정 및 수반되는 메시지가 전혀 규정되어 있지 않다.

따라서, 본 발명에서는 기존의 트래픽 확인 메시지에, 상기 수신된 트래픽 지시 메시지에 대해 허용 유무를 나타내는 파라미터와 거부에 따른 가입자 단말기 또는 기지국이 취해야 할 행동을 지시하는 파라미터를 추가한 새로운 트래픽 확인 메시지를 제안한다.

본 발명에서 제안하는 트래픽 확인 메시지 포맷은 하기 <표 11>과 같다.

상기 트래픽 확인 메시지 역시 가입자 단말기의 연결 식별자를 기준으로 전송되는 전용 메시지(dedicated message)이며, 상기 <표 11>에 나타낸 트래픽 확인 메시지의 정보 엘리먼트들 각각을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 상기 <표 11>에 나타낸 바와 같이, 상기 <표 9>에서 설명한 트래픽 확인 메시지의 정보 엘리먼트 외에, 트래픽 지시 메시지에 대한 허용 또는 거부를 나타내는 어웨이크 허락(AWAKE-APPROVED) 정보 엘리먼트와, 거부에 따른 가입자 단말기가 취해야 할 행동을 지령하는 재지시동작(AFTER-IND_ACTION) 정보 엘리먼트 및 재지시시간(IND_DURATION) 정보 엘리먼트를 추가되어 있다.

상기 <표 11>에 포함된 기존 정보 엘리먼트들은 상기 <표 9>에서 설명하였으므로 설명을 생략하고, 새로이 추가된 상기 정보 엘리먼트들에 대해서만 상세히 설명한다.

상기 어웨이크 허락 값은 1비트로 표현되며, 상기 어웨이크허락 값이 '0'인 경우, 어웨이크 모드로의 천이가 불가능함(AWAKE-MODE REQUEST DENIED)을 나타내며, 상기 어웨이크허락 값이 '1'인 경우 어웨이크 모드로의 상태 천이가 가능함(AWAKE-MODE REQUEST APPROVED)을 나타낸다. 한편, 상기 어웨이크허락 값이 '0'인 경우에는 재지시동작 정보 엘리먼트 및 재지시시간 정보 엘리먼트가 존재하며, '1'인 경우에는 상기 <표 9>에서 상술한 바와 동일하게 적용된다.

상기 트래픽 확인 메시지는 상기 가입자 단말기 또는 상기 기지국이 상대방의 트래픽 지시 메시지에 대한 응답으로 사용하는 양방향성 메시지이다. 그러므로, 상기 트래픽 확인 메시지를 전송하는 주체에 따라, 상기 새로이 정의된 정보 엘리먼트를 설명하고자 한다.

A. 기지국이 전송한 트래픽 확인 메시지

상기 기지국은 상기 가입자 단말기가 요구한, 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이에 대해서 거부할 수 있다. 상기 기지국의 거부에 대해서, 상기 가입자 단말기는 슬립응답 메시지에 포함된 상기 재지시동작 값을 통해, 어웨이크 모드 상태로 천이하기 위해, 새로이 취해야 할 동작을 결정한다. 한편, 상기 메시지에 따른 절차는 도 13의 설명에서 후술하기로 한다.

재지시동작 값은 3비트로 표현되며, 값에 따라 상기 가입자 단말기가 취해야 할 동작은 하기와 같다.

1) '000': 가입자 단말기가 임의의 시간 후에 상기 트래픽 지시 메시지를 상기 기지국으로 재전송한다. 상기 임의의 시간은 상기 가입자 단말기가 기지국과의 초기화 과정 중에 취득한 미리 설정된 최소값과 최대값 사이에서 임의로 결정된 값이거나 가입자 단말기 내에 설정된 최소값과 최대값 사이에서 임의로 결정된 값을 이용할 수 있다.

2) '001': 가입자 단말기가 고정된 시간 후에 상기 트래픽 지시 메시지를 상기 기지국으로 재 전송한다. 상기 고정된 시간은 상기 트래픽 확인 에 포함된 재지시 시간(IND_DURATION)을 참조하여 적용할 수 있다.

3) '010': 가입자 단말기가 기지국으로 더 이상 상기 트래픽 지시 메시지를 전송하지 않고, 상기 LINSTENING INTERVAL에서 설명한 바와 같이, 단말기 자체의 LISTENING INTERVAL 동안, 상기 기지국이 전송하는 상기 트래픽 지시 메시지를 디코딩하여, 상기 가입자 단말기의 연결 식별자의 존재여부에 따라, 상기 어웨이크 모드에 있을지 혹은 다시 상기 슬립 모드로 상태 천이할지를 결정한다.

다음으로 상기 재지시 시간(IND_DURATION) 값은 4비트로 표현되며, 단위는 프레임이다. 상기 재요구동작 값이 '001'인 경우에만 포함되며, 상기 가입자 단말기가 상기 기지국으로부터 수신한 트래픽 확인 메시지의 프레임으로부터 상기 재지시시간 만큼의 프레임들이 경과한 후 트래픽 지시 메시지를 재전송 하게 된다.

B. 가입자 단말기가 전송한 트래픽 확인 메시지

상기 가입자 단말기는 상기 기지국이 요구한, 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이에 대해서 거부할 수 있다. 상기 가입자 단말기의 거부에 대해 기지국이 취해야 할 동작은, 다음에 전송할 상기 트래픽 지시 메시지 안에 상기 가입자 단말기의 연결 식별자를 계속 포함시켜야 한다는 것이다. 그러므로, 상기에서 상술한 재지시동작 정보 엘리먼트와 재지시시간 엘리먼트 값을 참조하지 않는다.

또한, 가입자 단말기 또한 상기 재지시동작 정보 엘리먼트 및 재지시시간 정보 엘리먼트에 값을 세팅할 필요가 없다. 다시 말해, 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드 상태로의 천이를 거부하는 경우에는, '49'의 값으로 세팅된 상기 관리 메시지 타입 정보 엘리먼트와 '0'으로 세팅된 상기 어웨이크 허락 정보 엘리먼트만이 의미가 있게 된다. 한편, 상기 메시지와 관련된 동작들에 따른 절차는 도 15의 설명에서 후술하기로 한다.

(5) 가입자 단말기 트래픽 지시(SSTRF_IND: Traffic Indication) 메시지

슬립모드 상태에 있는 상기 가입자 단말기가 기지국으로 전송할 패킷이 발생한 경우, 패킷을 전송하기 전, 어웨이크 상태모드로의 천이를 위해 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 전송한다. 이를 수신한 상기 기지국은 가입자 단말기의 어웨이크 상태로의 천이를 거부할 수 있다.

그러나, 만약 가입자 단말기에 존재하는 패킷이 제어용 패킷(Control Packet)이라면, 어웨이크 상태로의 천이를 무조건 허용해야 한다. 이를 위해, 본 발명에서 제안하는 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지의 포맷은 하기 <표 12>와 같다.

SYNTAX	SIZE	NOTES
SSTRF-IND_MESSAGE_FORMAT(){
MANAGEMENT MESSAGE TYPE=48	8 bits
CID	16 bits	BASIC CID OF THE SS
CONTROL_PACKET_IND	1 bit	0 : SS has User Data Packet to be sent, first 1 : SS has control Packet to be sent, first
PDU SEQUENCE NUMBER	8 bits	THE PDU SEQUENCE NUMBER WHICH HASBEEN LASTLY TRANSMITTED BEFORETRANSITION TO SLEEP MODE
}

상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지 역시 가입자 단말기의 연결 식별자를 기준으로 전송되는 전용 메시지이며, 상기 <표 12>에 나타낸 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지의 정보 엘리먼트들 각각을 설명하면 다음과 같다.

한편, 본 발명에서는 상기 <표 12>에 나타낸 바와 같이, 상술한 <표 6>에서설명한 정보 엘리먼트들을 가지고 있으며, 추가적으로 제어패킷 지시(CONTROL_PACKET_IND) 정보 엘리먼트를 포함하고 있다.

상기 제어패킷 지시 값이 '0'일 경우, 상기 가입자 단말기가 향후 전송할 패킷이 사용자 데이터 패킷임을 나타낸다. 따라서, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 수신한 기지국은 가입자 단말기의 어웨이크 모드로의 천이 요구를 기지국의 상태에 따라, 허용하거나 거부할 수 있다.

상기 제어패킷 지시 값이 '1'일 경우, 가입자 단말기가 향후 전송할 패킷이 제어패킷이기 때문에, 기지국은 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드로의 천이요구를 무조건 허용해야 한다.

< 상기에서 정의된 각 메시지들이 사용되는 절차에 대한 설명>

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 절차들을 상세히 설명한다. 한편, 상기 본 발명에 따른 절차들을 설명함에 있어, 본 발명에 따라 추가 또는 수정되어 상기에서 제시된 표들을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 따라 도 7 내지 도 10을 참조하여 상기 가입자 단말기와 기지국간의 메시지 교환을 통한 모드 천이의 기본 절차를 설명한 후, 도 11 내지 도 19를 참조하여 모드 천이 요청의 거절에 따른 동작 절차들을 상세히 설명한다.

이하, 각 절차를 설명함에 있어, 각 도면들은 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 천이되는 절차 및 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 천이되는 절차가 별도로 도시되어 설명될 것이다. 또한, 상기 모드 천이 요구 및 거부의 대상에 따라서 가입자단말기의 측면 및 기지국의 측면에서 구분하여 설명될 것이다.

먼저, 도 7을 참조하여 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 7은 IEEE 802.16e 통신 시스템에 따라 제안되는 가입자 단말기의 요구에 따른 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 도 7을 참조하면, 먼저 가입자 단말기(700)와 기지국(750)이 어웨이크 모드에 존재하다가(711단계) 상기 가입자 단말기(700)가 슬립 모드로 상태 천이하기를 원하면 기지국(750)으로 슬립 요구 메시지를 전송한다(713단계). 여기서, 상기 슬립 요구 메시지는 상기 <표 1>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함된다. 상기 가입자 단말기(700)로부터 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 기지국(750)은 상기 가입자 단말기(700) 및 기지국(750)의 상황을 고려하여 상기 가입자 단말기(700)의 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지 여부를 판단하고, 그 판단결과에 상응하게 상기 가입자 단말기(700)로 슬립 응답 메시지를 전송한다(715단계).

여기서, 상기 기지국(750)은 상기 가입자 단말기(700)로 전송할 패킷 데이터가 존재하는지 등을 고려하여 상기 가입자 단말기(700)의 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지를 결정하게 되는데, 상기 <표 10>에서 설명한 바와 같이 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할 경우에는 슬립 허락 값을 '1'로 설정하고, 이와는 반대로 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 거부할 경우에는 슬립 허락 값을 '0'으로 설정하며, 상기 슬립 응답 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트들은 상기 <표 10>에서 설명한 바와 같다.

특히, 상기 기지국은 상기 슬립 응답 메시지에 시작 타임 값을 포함시켜 전송함으로써 상기 기지국이 상기 시작 타임 값에 상응하여 슬립 모드로 상태 천이하도록 제어한다. 이렇게 상기 가입자 단말기(700)와 기지국(750)은 상기 시작 타임 값에 따라 상기 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 상태 천이한다(717단계).

상기 도 7에서는 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하였으며, 이하 도 8을 참조하여 기지국의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

도 8은 IEEE 802.16e 통신 시스템에 따라 제안되는 기지국의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 가입자 단말기(800)와 기지국(850)이 어웨이크 모드에 존재하다가(811단계) 상기 기지국(850)이 슬립 모드로 상태 천이하기를 원하면 상기 가입자 단말기(800)로 슬립 요구 메시지를 전송한다(813단계).

여기서, 상기 슬립 요구 메시지는 상기 <표 4>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함되며, 상기 도 7에서 설명한 슬립 요구 메시지와 상이한 점은 시작 타임 값이 포함된다는 점이다.

상기 기지국(850)으로부터 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 가입자 단말기(800)는 상기 가입자 단말기(800) 자신의 상황을 고려하여 상기 가입자 단말기(800)의 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에따라 상기 기지국(850)으로 슬립 응답 메시지를 전송한다(815단계).

여기서, 상기 가입자 단말기(800)는 상기 기지국(850)으로 전송할 패킷 데이터가 존재하는지 등을 고려하여, 상기 가입자 단말기(800) 자신이 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지를 결정한다.

이때, 상기 <표 10>에서 설명한 바와 같이 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할 경우에는 슬립 허락 값을 '1'로 설정하고, 이와는 반대로 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 거부할 경우에는 슬립 허락 값을 '0'으로 설정하며, 상기 슬립 응답 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트들은 상기 <표 10>에서 설명한 바와 같다.

특히, 상기 가입자 단말기(800)는 상기 슬립 응답 메시지에 상기 기지국(850)에서 전송한 슬립 요구 메시지에 포함되어 있던 파라미터들, 즉 최소 윈도우 값과, 최대 윈도우 값 및 LISTENING INTERVAL 등을 그대로 포함시켜 전송한다. 이렇게 상기 가입자 단말기(800)와 기지국(850)은 상기 시작 타임 값에 따라 상기 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 상태 천이한다(817단계).

다음으로 도 9를 참조하여 가입자 단말기 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 9는 IEEE 802.16e 통신 시스템에 따라 제안되는 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 도 9를 참조하면, 먼저 가입자 단말기(900)와 기지국(950)이 슬립 모드에 존재하다가(911단계) 상기 가입자 단말기(900)가 어웨이크 모드로 상태 천이하기를 원하면 상기 기지국(950)으로 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를전송한다(913단계).

여기서, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지는 상기 <표 12>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함되며, 특히 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지에는 상기 가입자 단말기(900)가 슬립 모드로 천이하기 전에 마지막으로 송신했던 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호가 포함된다. 상기 가입자 단말기(900)로부터 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 수신한 기지국(950)은 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지에 포함되어 있는 연결 식별자를 가지고 상기 가입자 단말기(900)를 판단하고, 상기 가입자 단말기(900)로 트래픽 확인 메시지를 전송한다(915단계).

여기서, 상기 트래픽 확인 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트들은 상기 <표 11>에서 설명한 바와 같으며, 특히 상기 트래픽 확인 메시지에는 시작 타임 값이 포함된다. 상기 트래픽 확인 메시지 대신 기지국 트래픽 확인 메시지를 전송할 수도 있음은 물론이며, 이 경우 상기 기지국 트래픽 확인 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트들은 상기 <표 8> 또는 <표 9>에서 설명한 바와 같다. 이렇게 상기 가입자 단말기(900)와 기지국(950)은 상기 시작 타임 값에 상응하여 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 상태 천이한다(917단계).

상기 도 9에서는 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 기지국의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 10은 IEEE 802.16e 통신 시스템에 따라 제안되는 기지국의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 도 10을 참조하면, 먼저 가입자 단말기(1000)와 기지국(1050)이 슬립 모드 상태에 있다가(1011단계) 상기 기지국(1050)이 어웨이크 모드로 상태 천이하기를 원하면 상기 가입자 단말기(1000)의 연결 식별자를 포함하여 기지국 트래픽 지시 메시지를 브로드캐스팅한다(1013단계).

여기서, 상기 기지국 트래픽 지시 메시지는 상기 <표 5>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함되며, 특히 상기 기지국 트래픽 지시 메시지에는 상기 기지국(1050)이 슬립 모드로 천이하기 전에 마지막으로 송신했던 패킷 데이터 유닛 시퀀스 번호가 포함된다. 상기 기지국(1050)에서 브로드캐스팅하는 기지국 트래픽 지시 메시지를 수신한 가입자 단말기(1000)는 상기 기지국 트래픽 지시 메시지에 포함되어 있는 연결 식별자를 읽어 상기 가입자 단말기(1000) 자신에 대한 기지국 트래픽 지시 메시지인지를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 가입자 단말기(1000) 자신에 대한 기지국 트래픽 지시 메시지일 경우 상기 기지국(1050)으로 트래픽 확인 메시지를 전송한다(1015단계).

여기서, 상기 트래픽 확인 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트들은 상기 <표 11>에서 설명한 바와 같으며, 특히 상기 트래픽 확인 메시지에는 시작 타임 값이 포함된다. 상기 트래픽 확인 메시지 대신 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지를 전송할 수도 있음은 물론이며, 이 경우 상기 가입자 단말기 트래픽 확인 메시지에 포함되는 정보 엘리먼트들은 상기 <표 7>에서 설명한 바와 같다. 이렇게 상기 가입자단말기(1000)와 기지국(1050)은 상기 시작 타임 값에 따라 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 상태 천이한다(1017단계).

다음으로 도 11을 참조하여 가입자 단말기의 요구에 대해, 기지국이 슬립모드로의 상태천이를 거부하는 경우에, 가입자 단말기 및 기지국의 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 가입자 단말기의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

상기 도 11을 참조하면, 먼저 가입자 단말기(1100)와 기지국(1150)이 어웨이크 모드에 존재하다가(1111단계) 상기 가입자 단말기(1100)가 슬립 모드로 상태 천이하기를 원하면 기지국(1150)으로 슬립 요구 메시지를 전송한다(1113단계).

여기서, 상기 슬립 요구 메시지는 상기 <표 4>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함된다. 상기 가입자 단말기(1100)로부터 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 기지국(1150)은 상기 가입자 단말기(1100) 및 기지국(1150)의 상황을 고려하여 상기 가입자 단말기(1100)의 슬립 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단하고, 판단결과에 따라 상기 가입자 단말기(1100)로 슬립 응답 메시지를 전송한다(1115단계).

여기서, 상기 기지국(1150)은 상기 가입자 단말기(1100)로 전송할 패킷 데이터가 존재하는지 등을 고려하여 상기 가입자 단말기(1100)의 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지를 결정하게 된다.

만약, 상기 가입자 단말기(1100)로 전송할 패킷 데이터가 존재하는 상황이라면 상기 기지국(1150)은 상기 가입자 단말기(1100)의 슬립모드 상태로의 천이 요구를 거부하게 되며, 반대로 상기 가입자로 전송할 패킷 데이터가 존재하지 않는 상황에서는 가입자 단말기의 슬립 모드 상태로의 천이요구를 허락한다.

상기 <표 10>에서 상술한 바와 같이 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 거부할 경우에는 슬립 허락 값을 '0'으로 설정하고, 상기 가입자 단말기(1100)가 추후에 취할 동작에 대한 재요구동작 값을 '000'으로 세팅하여, 가입자 단말기가 임의의 시간 후에 슬립요구 메시지를 재전송하도록 요구한다.

상기 기지국(1150)으로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1100)는 상기 슬립 응답메시지로부터 슬립 모드로의 상태 천이 요구가 거부되었음을 파악하고, 재요구동작값을 추출한 후, 재요구동작 값 '000'에 따라서, 임의의 시간 후에 슬립요구 메시지를 재전송한다(1117단계).

상기 가입자 단말기(1100)로부터 재전송된 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 기지국(1150)은 다시 상기 가입자 단말기(1100) 및 기지국(1150)의 상황을 고려하여, 상기 설명한 바와 같이 가입자 단말기(1100)로 전송할 데이터가 존재하는 경우, 상기 가입자 단말기(1100)의 슬립 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단하고, 슬립허락 값을 '0'으로 세팅한다.

이때, 본 발명의 실시예에 따라 상기 재요구동작 값을 '001'로 세팅하고, 재요구시간을 임의의 값으로 세팅하여, 상기 가입자 단말기(1100)가 고정된 시간 후에, 상기 슬립 요구 메시지를 재전송하라는 의미의 슬립 응답 메시지를 상기 가입자 단말기(1100)로 전송할 수 있다.(1119단계).

상기 기지국(1150)으로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1100)는 상기 슬립 응답메시지를 해석한 후에, 고정된 재요구시간 값 시간 후에, 상기 슬립 요구 메시지를 재전송한다(1121단계).

상기 가입자 단말기(1100)로부터 재전송된 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 기지국(1150)은 다시 상기 가입자 단말기(1100) 및 기지국(1150)의 상황을 고려하여, 상술한 바와 같이 가입자 단말기(1100)로 전송할 데이터가 존재하는 경우, 상기 1119단계와 동일한 의미의 슬립 응답 메시지를 상기 가입자 단말기(1100)로 전송한다(1123단계).

이때, 상기 기지국(1150)으로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1100)는 상기 1121 단계와 동일하게 상기 슬립 요구 메시지를 재전송한다(1125단계).

한편, 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상기 가입자 단말기(1100)로부터 재전송된 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 기지국(1150)은 또 다시 상기 가입자 단말기(1100) 및 기지국(1150)의 상황을 고려하여, 상술한 바와 같이 가입자 단말기(1100)로 전송할 데이터가 존재하는 경우, 상기 가입자 단말기(1100)의 슬립 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단하고, 슬립허락 값을 '0'으로 세팅한다.

이때, 상기 재요구동작 값을 '010'으로 세팅하고, 상기 가입자 단말기(1100)가 상기 슬립 요구 메시지를 재전송하지 말고 상기 기지국(1150)이 후에 전송할 슬립 요구 메시지를 수신 대기하라는 의미를 담고 있는 슬립 응답 메시지를 상기 가입자 단말기(1100)로 전송할 수 있다.(1127단계).

한편, 상기 기지국(1150)으로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1100)는 상기 슬립 응답메시지를 해석한 후에, 더 이상의 상기 슬립요구 메시지를 전송하지 않고, 상기 기지국(1150)으로부터, 슬립모드 상태로 천이를 요구하는 슬립요구 메시지가 전송되기를 기다린다(1127단계).

상기와 같이 계속해서 상기 가입자 단말기(1100)와 기지국(1150)이 어웨이크 모드에 존재하다가, 상기 기지국(1150)이 상기 가입자 단말기(1100)로 보낼 데이터가 더 이상 존재하지 않은 경우가 발생했을 때, 상기 기지국(1150)은 상기 가입자 단말기(1100)를 슬립 모드 상태로 천이 시기키로 결정하여, 상기 슬립요구 메시지를 상기 가입자 단말기(1100)로 전송한다(1129단계).

상기 슬립요구 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1100)는 슬립모드 상태로 천이를 결정하고, 상기 슬립요구 메시지에 상응하는 상기 슬립응답 메시지를 상기 기지국(1150)으로 전송하고(1131단계), 상기 슬립요구 메시지에 포함된 상기 시작 타임 값 시간만큼 지난 후 슬립 모드 상태로 천이한다(1133단계). 여기서 상기 슬립응답 메시지 내의 슬립허락 값은 '1'로 세팅된다.

상기 도 11에서는 가입자 단말기의 요구에 따라 기지국이 가입자 단말기의 슬립모드 상태로의 천이 요구를 거부하고, 이에 대한 가입자 단말기가 취하는 동작들에 대해 설명하였으며, 다음으로 도 12를 참조하여 기지국의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 12를 참조하면, 먼저 가입자 단말기(1200)와 기지국(1250)이 어웨이크 모드에 존재하다가(1211단계) 상기 기지국(1250)이 상기 가입자 단말기(1200)로전송할 데이터가 존재하지 않는 상태가 발생하면, 상기 기지국(1250)은 상기 가입자 단말기(1200)가 슬립 모드로 상태 천이하기를 원하며, 이에 상기 가입자 단말기(1200)로 슬립 요구 메시지를 전송한다(1213단계).

여기서, 상기 슬립 요구 메시지는 상기 <표 4>에서 상술한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함된다. 상기 기지국(1250)으로부터 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 가입자 단말기(1200)는 상기 가입자 단말기(1200) 및 기지국(1250)의 상황을 고려하여 상기 기지국(1250)의 슬립 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단하고, 상기 판단결과에 따라 상기 기지국(1250)으로 슬립 응답 메시지를 전송한다(1215단계).

여기서, 상기 가입자 단말기(1200)는 상기 기지국(1250)으로 전송할 패킷 데이터가 존재하는지 등을 고려하여 상기 기지국(1250)이 요구한 상기 가입자 단말기(1200)의 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할지를 결정하게 되는데, 상기 가입자 단말기(1200)가 상기 기지국(1250)으로 전송할 데이터가 존재하는 상황에서, 전송할 데이터가 제어 패킷 또는 긴급한 사용자 데이터 패킷인 경우에는 상기 기지국(1250)의 요구를 거부할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따라 상기 <표 10>에서 설명한 바와 같이 상기 슬립 모드로의 상태 천이를 거부할 경우에는 슬립 허락 값을 '0'으로 설정하고, 상기 기지국(1250)이 추후에 취할 동작에 대한 재요구동작 값을 '000'으로 세팅하여, 상기 기지국(1200)이 임의의 시간 후에 슬립요구 메시지를 재전송하도록 요구할 수 있다.

상기 가입자 단말기(1200)로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 기지국(1250)은 상기 슬립 응답메시지로부터 슬립 모드로의 상태 천이 요구가 거부되었음을 파악하고, 재요구동작값을 추출한 후, 재요구동작값 '000'에 따라서, 임의의 시간 후에 슬립요구 메시지를 재전송한다(1217단계).

한편, 상기 기지국(1250)으로부터 재전송된 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 가입자 단말기(1200)는 다시 상기 가입자 단말기(1200) 및 기지국(1250)의 상황을 고려하여(즉, 상기 설명한 이유에 의해), 상기 가입자 단말기(1200)의 슬립 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단한다.

본 발명에 따른 다른 실시예로서, 상기 판단에 의해 슬립허락 값을 '0'으로 세팅하고, 상기 재요구동작 값을 '001'로 세팅하고, 재요구시간을 임의의 값으로 세팅한다. 이후, 상기 기지국(1250)이 고정된 시간 후에, 상기 슬립 요구 메시지를 재전송하라는 의미의 슬립 응답 메시지를 상기 기지국(1250)으로 전송할 수 있다.(1219단계).

상기 가입자 단말기(1200)로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 기지국(1250)은 상기 슬립 응답메시지를 해석한 후에, 고정된 재요구시간 값 시간 후에, 상기 슬립 요구 메시지를 재전송한다(1221단계).

또한, 상기 기지국(1250)으로부터 재전송된 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 가입자 단말기(1200)는 다시 상기 가입자 단말기(1200) 및 기지국(1250)의 상황을 고려하여 상기 1219단계와 동일한 의미의 슬립 응답 메시지를 상기 기지국(1250)으로 전송한다(1223단계).

상기 가입자 단말기(1200)로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 기지국(1250)은 상기 1221 단계와 동일하게 상기 슬립 요구 메시지를 재전송한다(1225단계).

상기 기지국(1250)으로부터 재전송된 상기 슬립 요구 메시지를 수신한 가입자 단말기(1200)는 다시 상기 가입자 단말기(1200) 및 기지국(1250)의 상황을 고려하여(즉, 상기 설명한 이유에 의해), 상기 가입자 단말기(1200)의 슬립 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단한다.

이때, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 슬립허락 값을 '0'으로 세팅하고, 상기 재요구동작 값을 '010'으로 세팅하고, 상기 기지국(1250)이 상기 슬립 요구 메시지를 재전송하지 말고 상기 가입자 단말기(1200)가 후에 전송할 슬립 요구 메시지를 수신 대기하라는 의미를 담고 있는 슬립 응답 메시지를 상기 기지국(1250)으로 전송할 수 있다.(1227단계).

상기 가입자 단말기(1200)로부터 상기 슬립 응답 메시지를 수신한 상기 기지국(1200)은 상기 슬립 응답메시지를 해석한 후에, 더 이상의 상기 슬립요구 메시지를 전송하지 않고, 상기 가입자 단말기(1200)로부터, 슬립모드 상태로 천이를 요구하는 슬립요구 메시지가 전송되기를 기다린다(1227단계).

이렇게 계속해서 상기 가입자 단말기(1200)와 기지국(1250)이 어웨이크 모드에 존재하다가 상기 가입자 단말기(1200)가 상기 기지국(1250)으로 보낼 데이터가 더 이상 존재하지 않은 경우가 발생했을 때, 슬립 모드 상태로 천이하기로 결정하여, 상기 슬립요구 메시지를 상기 기지국(1250)으로 전송한다(1229단계).

상기 슬립요구 메시지를 수신한 상기 기지국(1250)도 상기 가입자로 전송할 데이터 패킷이 존재하지 않으므로, 상기 기지국(1250)은 가입자 단말기(1200)의 슬립모드 상태로 천이를 결정하고, 상기 슬립요구 메시지에 상응하는 상기 슬립응답 메시지를 상기 가입자 단말기(1200)로 전송한다(1231단계).

상기 슬립응답 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1200)는 상기 슬립응답 메시지에 포함된 상기 시작 타임 값 시간만큼 지난 후 슬립 모드 상태로 천이한다(1233단계).

이하, 도 13을 참조하여 상기 기지국으로 전송할 사용자 데이터 패킷이 존재하는 가입자 단말기 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 상기 기지국으로 전송할 사용자 데이터 패킷이 존재하는 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

상기 도 13을 참조하면, 먼저 가입자 단말기(1300)와 기지국(1350)이 슬립모드에 존재하다가(1311단계) 상기 가입자 단말기(1300)가 상기 기지국으로 전송할 사용자 데이터 패킷이 발생함을 감지하여, 어웨이크 모드로 상태 천이하기를 원하면 기지국(1350)으로 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 전송한다(1313단계).

여기서, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지는 상기 <표 12>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함되며, 사용자 데이터 패킷을 전송하기 위해, 어웨이크 모드로 천이를 시도하는 것이므로, 제어패킷지시 값은 '0'으로 세팅된다.

상기 가입자 단말기(1300)로부터 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 수신한 기지국(1350)은 가입자 단말기 트래픽지시 메시지 내의 제어패킷지시 값이 '0'이므로 상기 가입자 단말기(1300)의 어웨이크 상태로의 천이 요구에 대한 허용유무를 결정할 수 있다.

상기 기지국(1350)은 기 상술한 바와 마찬가지로 다음과 같은 이유에 의해서, 상기 가입자 단말기(1300)가 요구한 어웨이크 상태로의 천이를 거부할 수 있다.

1) 기지국 용량(Capacity)의 효율적 사용 : 현재 상기 가입자 단말의 이동에 의해, 현재 셀에 존재하는 가입자 단말기의 수가 상기 기지국(1350)의 수용 용량(Capacity)의 한계치 또는 위험수위에 도달한 상황에서, 더 이상의 가입자 단말기(1300)가 어웨이크 모드 상태로 천이하는 것를 거부하여 상기 기지국(1350)의 용량(Capacity) 초과를 미연에 방지할 수 있다

2) 가입자 단말기 트래픽(Traffic)의 로드 밸런스(Load Balancing) : 상기 기지국(1350)으로의 패킷전송률이 높은 가입자 단말기(1300)의 어웨이크 모드 상태로의 천이를 억제함으로써, 다른 가입자 단말기들의 패킷전송 기회를 높일 수 있다.

3) 어웨이크 모드 상태에 머무르고 있는 다른 가입자 단말기들의 신뢰성 있는 트래픽(Traffic) 전송 (QoS 보장) : 우선순위가 상대적으로 낮은 상기 가입자 단말기(1300)의 어웨이크 모드로의 천이를 억제함으로써, 높은 우선순위의 가입자 단말기에 패킷 전송의 기회를 더 많이 부여할 수 있다.

이에 따라, 상기 기지국(1350)은 상기 가입자 단말기(1300) 및 기지국(1350)의 상황을 상기와 같은 기준에 따라 고려하여, 상기 가입자 단말기(1300)의 어웨이크 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단하고, 상기 판단결과에 따라 상기 가입자 단말기(1300)로 상기 <표 11>에서 설명한 트래픽 확인 메시지를 전송한다(1315단계).

여기서, 상기 <표 11>에서 설명한 바와 같이 상기 어웨이크 모드로의 상태 천이를 거부할 경우에는 어웨이크 허락 값을 '0'으로 설정한다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따라, 상기 가입자 단말기(1300)가 추후에 취할 동작에 대한 재지시동작 값을 '000'으로 세팅하여, 가입자 단말기(1300)가 임의의 시간 후에 가입자 단말기 트래픽지시 메시지를 재전송하도록 요구할 수 있다.

상기 기지국(1350)으로부터 상기 트래픽확인 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1300)는 상기 트래픽확인 메시지로부터 어웨이크 모드로의 상태 천이 요구가 거부되었음을 파악하고, 재지시동작 값을 추출한 후, 상기 재지시동작 값 '000'에 따라서, 임의의 시간 후에 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 재전송한다(1317단계).

상기 가입자 단말기(1300)로부터 재전송된 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 수신한 기지국(1350)은 다시 상기 가입자 단말기(1300) 및 기지국(1350)의 상황을 고려하여(즉, 상기 설명한 이유에 의해), 상기 가입자 단말기(1300)가 어웨이크 모드로 상태 천이하는 것을 거부하기로 판단한다.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 어웨이크허락 값을 '0'으로 세팅하고, 상기 재지시동작 값을 '001'로 세팅한다. 또한, 상기 재지시시간을 임의의 값으로 세팅하여, 상기 가입자 단말기(1300)가 고정된 시간 후에, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 재전송하라는 의미의 트래픽 확인메시지를 상기 가입자 단말기(1300)로 전송한다(1319단계).

상기 기지국(1350)으로부터 상기 트래픽 확인메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1300)는 상기 트래픽 확인메시지를 해석한 후에, 고정된 재지시시간 값 시간 후에, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 재전송한다(1321단계).

상기 가입자 단말기(1300)로부터 재전송된 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 수신한 기지국(1350)은 다시 상기 가입자 단말기(1300) 및 기지국(1350)의 상황을 고려하여(즉, 상기 설명한 이유에 의해), 상기 1319단계와 동일한 의미의 트래픽 확인메시지를 상기 가입자 단말기(1300)로 전송한다(1323단계).

상기 기지국(1350)으로부터 상기 트래픽확인 메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1300)는 상기 1321 단계와 동일하게 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 재전송한다(1325단계).

상기 가입자 단말기(1300)로부터 재전송된 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 수신한 기지국(1350)은 다시 상기 가입자 단말기(1300) 및 기지국(1350)의 상황을 고려하여(즉, 상기 설명한 이유에 의해), 상기 가입자 단말기(1300)의 어웨이크 모드로의 상태 천이를 거부하기로 판단한다.

이때, 본 발명의 또 다른 실시에에 따라, 어웨이크허락 값을 '0'으로 세팅하고, 상기 재지시동작 값을 '010'으로 세팅한다.

상기 가입자 단말기(1300)는 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 재전송하지 말고 상기 기지국(1350)이 후에 전송할 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 수신 대기하라는 의미를 담고 있는 트래픽 확인메시지를 상기 가입자 단말기(1300)로 전송한다(1327단계).

상기 기지국(1350)으로부터 상기 트래픽 확인메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1300)는 상기 트래픽 확인메시지를 해석한 후에, 더 이상의 상기 기지국 트래픽 지시메시지를 전송하지 않고, 상기 슬립 구간 업데이트 알고리즘을 수행하면서, LISTENING INTERVAL마다 상기 기지국으로부터 상기 기지국 트래픽 지시메시지를 수신해서, 상기 가입자 단말기(1300)를 위한 연결식별자가 있는지 확인한다(1329,1331,1339 단계).

여기서, 만약 상기 가입자 단말기(1300)를 위한 연결 식별자가 있는 경우(즉, 상기 기지국(1350)이 상기 가입자 단말기(1300)로 전송할 데이터가 있는 경우), 상기 가입자 단말기(1300)는 어웨이크 상태로 천이를 결정하고, 상기 기지국트래픽지시 메시지에 상응하는 상기 트래픽 확인메시지를 상기 기지국(1350)으로 전송한다(1341 단계).

상기 가입자 단말기(1300)는 상기 수신된 기지국 트래픽 지시메시지에 포함된 상기 시작 타임 값 시간만큼 지난 후 어웨이크 모드 상태로 천이한다(1343단계). 이때, 상기 트래픽 확인메시지 내의 어웨이크허락 값은 '1'로 세팅된다.

상기 도 13에서는 상기 기지국으로 전송할 사용자 데이터 패킷이 존재하는가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하였으며, 다음으로 도 14를 참조하여 상기 기지국으로 전송할 제어 패킷이 존재하는 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국으로 전송할 제어 패킷이 존재하는 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

상기 도 14를 참조하면, 먼저 가입자 단말기(1400)와 기지국(1450)이 슬립모드에 존재하다가(1411단계) 상기 가입자 단말기(1400)가 상기 기지국으로 전송할 제어 패킷이 발생함을 감지하여, 어웨이크 모드로 상태 천이하기 위해 기지국(1450)으로 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 전송한다(1413단계).

이때, 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지는 상기 <표 12>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함되며, 제어 패킷을 전송하기 위해, 어웨이크 모드로 천이를 시도하는 것이므로, 제어패킷지시 값은 '1'로 세팅된다.

상기 가입자 단말기(1400)로부터 상기 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 수신한 기지국(1450)은 가입자 단말기 트래픽 지시메시지 내의 제어패킷지시 값이 '1'이므로, 상기 가입자 단말기(1400)가 상기 어웨이크 모드로의 천이 요구는 상기 가입자 단말기(1400) 및 기지국(1450)의 상황과 무관하게 반드시 허용되어야 한다.

따라서, 상기 가입자 단말기(1400)의 어웨이크 모드 상태로의 천이에 대해 허락하는 의미로 어웨이크 허락 값이 '1'로 세팅된 트래픽 확인메시지를 상기 기지국(1450)으로 전송한다(1415단계).

상기 트래픽 확인메시지를 수신한 상기 가입자 단말기(1400)는 수신한 상기 트래픽 확인메시지로부터 어웨이크허락 값이 '1'로 세팅되었음을 확인하고, 또한 상기 시작 타임 값을 확인하여, 상기 시작 타임 값 시간만큼 지난 후 어웨이크 모드 상태로 천이한다(1443단계).

상기 도 14에서는 상기 기지국으로 전송할 제어 패킷이 존재하는 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하였으며, 다음으로 도 15를 참조하여 기지국의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 기지국의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

상기 도 15를 참조하면, 먼저 가입자 단말기(1500)와 기지국(1550)이 슬립 모드에 존재한다(1511단계). 상기 기지국은 전송할 패킷이 존재하는 기지국들 중 LISTENING INTERVAL에 돌입하는 기지국들의 연결식별자를 포함하여 기지국 트래픽 지시메시지를 브로드캐스팅하며, 상기 브로드캐스팅을 계속해서 반복한다(1513, 1515).

이후, 상기 기지국(1550)이 어웨이크 모드로 상태 천이하기를 원하면 상기 가입자 단말기(1500)의 연결 식별자도 포함하여 기지국 트래픽 지시 메시지를 방송한다(1521단계). 여기서, 상기 기지국 트래픽 지시메시지는 상기 <표 5>에서 설명한 바와 같은 정보 엘리먼트들이 포함된다.

상기 기지국(1550)에서 방송하는 기지국 트래픽 지시메시지를 수신한 가입자 단말기(1500)는 상기 기지국 트래픽 지시메시지에 포함되어 있는 연결 식별자를 읽어 상기 가입자 단말기(1500) 자신에 대한 기지국 트래픽 지시메시지인지를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 가입자 단말기(1500) 자신에 대한 기지국 트래픽 지시메시지일 경우, 상기 만약 상기 가입자 단말기는 남아 있는 배터리 양에 따라 상기 기지국(1550)의 요구에 대한 허용뮤무를 결정하게 된다.

만약, 현재 상기 가입자 단말기(1500)의 배터리가 거의 소모되어서, 더 이상의 패킷송수신이 불완전하게 끝날 상태라면, 단말은 기지국의 어웨이크 모드 상태로의 천이요구를 거부할 수 있어야 한다. 여기서는 어웨이크 모드 상태로의 천이를 거부하고, 이를 트래픽 확인메시지로 상기 기지국(1550)으로 알린다(1523단계).

상기 트래픽 확인메시지를 수신한 상기 기지국(1550)은 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드로의 천이를 거부한 것을 파악하고, 상기 기지국 트래픽 지시메시지 안에, 상기 가입자 단말기의 연결식별자를 다시 포함하여, 브로드캐스팅한다(1525단계).

상기 기지국은 다시 기지국 트래픽 지시 메시지에 상기 가입자 단말기(1500) 자신에 대한 연결 식별자가 있는지 판단하고, 상기 판단 결과 상기 가입자 단말기 및 기지국의 상태에 따라, 상기 기지국의 어웨이크 모드 상태로의 천이를 허용하기로 하고, 어웨이크허락 값이 '1'로 세팅된 트래픽 확인메시지를 상기 기지국(1550)으로 전송한 다음(1527단계), 상기 기지국 트래픽지시 메시지에서 추출한 상기 시작 타임 값 시간만큼 지난 후 어웨이크 모드 상태로 천이한다(1543단계).

상기 트래픽 확인메시지를 수신한 상기 기지국(1550)은 상기 해당 기지국의 어웨이크 모드로의 천이를 확인하고, 상기 가입자 단말기(1500)로 전송할 패킷이 존재할 때까지, 상기 가입자 단말기(1500)의 연결 식별자를 기지국트래픽지시 메시지에 포함시키지 않는다.

이하, 도 16 내지 도 19를 참조하여 상기 도 11 내지 도 15에서 상술한 절차를 구체적으로 설명한다.

먼저, 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 도 16을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 단말기의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 16을 참조하면, 먼저 1611단계에서 가입자 단말기는 어웨이크 모드에서 패킷 데이터를 전송하고 1613단계로 진행한다. 상기 1613단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 패킷 데이터를 전송하는 중에 아이들(idle) 구간, 즉 전송할 패킷 데이터가 존재하지 않는 구간이 검출되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 아이들 구간이 검출되지 않으면 상기 가입자 단말기는 1615단계로 진행한다.

상기 1615단계에서 상기 가입자 단말기는 현재의 어웨이크 모드를 유지하고 상기 1611단계로 되돌아간다. 만약 상기 1613단계에서 검사 결과 상기 아이들 구간이 검출되면 상기 가입자 단말기는 1617단계로 진행한다. 상기 1617단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 아이들 구간이 검출됨에 따라 슬립 모드로 상태 천이해야 함으로 판단하고, 따라서 슬립 요구 메시지를 구성하고 1619단계로 진행한다.

상기 1619단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 구성한 슬립 요구 메시지를 상기 가입자 단말기가 연결되어 있는 기지국으로 전송하고, 이와 동시에 상기 슬립 요구 메시지에 대응하는 슬립 응답 메시지를 수신 대기하는 타이머(timer)를 구동 시작시키고 1621단계로 진행한다.

여기서, 상기 타이머는 상기 슬립 요구 메시지를 전송함과 동시에 구동 시작되며, 미리 설정한 설정 시간 동안만 구동된다. 상기 1621단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 슬립 응답 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 기지국으로부터 상기 슬립 응답 메시지가 수신되지 않을 경우 상기 가입자 단말기는 1623단계로 진행한다. 상기 1623단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 타이머 구동이 완료되었는지 검사한다.

상기 검사 결과 상기 타이머가 구동 완료되지 않았을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 1621단계로 되돌아간다. 만약 상기 검사 결과 상기 타이머가 구동 완료되었을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 전송한 슬립 요구 메시지가 상기 기지국으로 정상적으로 전송되지 못했음으로 판단하여 1619단계로 되돌아가 슬립 요구 메시지를 재전송하게 된다.

상기 1621단계에서 검사 결과 상기 기지국으로부터 상기 슬립 응답 메시지가 수신되었을 경우 상기 가입자 단말기는 1625단계로 진행한다. 상기 1625단계에서 슬립응답 메시지 내의 슬립허락 값이 '1'인지 검사한다. 즉, 상기 기지국이 상기 가입자 단말기의 슬립모드로의 천이를 허락했는지 검사한다. 만약 상기 검사 결과가 '1'이면, 상기 가입자 단말기는 1645단계로 진행한다.

만약 검사 결과, 슬립허락 값이 '1'이 아닌 경우 이는 슬립모드로의 천이가 거부되었으므로, 재요구동작을 취해야 하므로 1627단계로 진행한다. 상기 1627단계에서 슬립응답 메시지 내의 재요구동작 값이 '000'인지 검사한다. 상기 검사 결과 재요구동작 값이 '000'이면 1631단계로 진행한다. 상기 1631단계에서, 재요구동작 값이 '000'임이 드러남에 따라 임의의 시간 후에 슬립요구 메시지를 재전송해야 하므로, 임의의 시간 기다린 후 상기 1619단계로 되돌아가 슬립요구 메시지를 재전송하게 된다.

상기 1627 단계에서 재요구동작 값이 '000'이 아니면 1629단계로 진행한다. 상기 1629단계에서 재요구동작 값이 '001'인지 검사한다. 상기 검사 결과 재요구동작 값이 '001'이면 1633단계로 진행한다. 상기 1633단계에서, 재요구동작 값이 '001'로 드러남에 따라 고정된 시간, 즉 기지국이 슬립응답메시지를 통해 알려준 재요구시간 후에 슬립요구 메시지를 전송해야 하므로, 재요구시간 만큼 기다린 후 상기 1619단계로 되돌아가 슬립요구 메시지를 재전송하게 된다. 상기 1629 단계에서 재요구동작 값이 '001'이 아니면 1635 단계로 진행한다. 상기 1635단계에서 재요구동작 값이 '010'인지 검사한다.

상기 검사 결과 재요구동작 값이 '010' 값이 아니면, 슬립응답 메시지는 잘못되었으므로 무시하며, 1623단계로 진행해서, 결국 다음 슬립응답 메시지를 기다린다. 상기 1635단계에서 재요구동작 값이 '010'이면 1637단계로 진행한다. 상기 1637단계에서 LISTENING INTERVAL인지를 판단하여 LISTENING INTERVAL이 아니면 1639단계로 진행하여 어웨이크모드를 유지하고 상기 1637단계를 반복한다. 그러나상기 1637단계에서 판단결과 LISTENING INTERVAL이면 1641단계로 진행한다.

상기 단계 1641단계에서 재요구동작 값이 '010'으로 드러남에 따라, 상기 가입자 단말기는 슬립요구 메시지를 더 이상 재전송하지 않고, LISTENING INTERVAL동안 상기 기지국이 송신한 슬립요구 메시지를 기다려야 한다.

따라서, 상기 1641단계에서 상기 기지국이 전송한 슬립요구 메시지를 수신하였는지 검사한다. 상기 검사결과 슬립요구 메시지를 수신하지 못한 경우, 1639 단계로 진행한다. 1639 단계에서, 상기 가입자 단말기는 계속해서 어웨이크 상태로 유지하고 있으면서 1637 단계로 진행하여 LISTENING INTERVAL동안 슬립요구 메시지를 수신 대기한다. 상기 1641 단계에서 기지국이 전송한 슬립요구 메시지를 수신하면 1643 단계로 진행한다.

상기 1643 단계에서 상기 슬립 요구 메시지에 대응하는 슬립 응답 메시지를 구성하여, 상기 기지국으로 전송하고 1643 단계로 진행한다. 1643 단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 상태 천이하고 1645 단계로 진행한다. 상기 1645 단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 슬립 모드로 상태 천이하고, 1647 단계에서 패킷 데이터 전송을 일시 정지하고 종료한다.

상기 도 16에서는 가입자 단말기의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 동작을 설명하였으며, 다음으로 기지국의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 슬립 모드로 상태 천이하는 동작을 도 17을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도이다.

기지국의 요구에 따른 슬립 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도인 상기 도 17은 16과 동작과정이 동일하고 슬립요구 메시지를 구성하는 정보 엘리먼트만 다르므로, 거의 모든 설명을 생략한다. 상기 기지국이 가입자 단말기를 슬립모드로 천이시키기 위한 과정은 상기 도 16과 같다. 단지 다른 것은 상기 도 16의 1617단계와 달리 상기 도 17의 1717단계는 상기 기지국이 슬립 요구 메시지에 해당 가입자 단말기가 슬립 모드로 상태 천이해야하는 시점을 지정하는 값인 시작타임 값을 포함하고 있다는 것이다.

다음으로 도 18을 참조하여 가입자 단말기의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 설명하기로 한다.

상기 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 가입자 단말기의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 18을 참조하면, 먼저 1811단계의 설정된 패킷 데이터 세션에서, 가입자 단말기는 슬립 모드에서 상기 기지국으로 전송할 패킷 데이터가 발생함을 감지하면 1813단계로 진행한다. 상기 1813단계에서 상기 가입자 단말기는 액티브(active) 구간, 즉 전송할 패킷 데이터가 존재하는 구간이 검출되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 액티브 구간이 검출되지 않으면, 즉 아이들 구간만이 검출되면 상기 가입자 단말기는 1815단계로 진행한다.

상기 1815단계에서 상기 가입자 단말기는 현재의 슬립 모드를 유지하고 상기 1811단계로 되돌아간다. 만약 상기 1813단계에서 검사 결과 상기 액티브 구간이 검출되면 상기 가입자 단말기는 1817단계로 진행한다. 상기 1817단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 액티브 구간이 검출됨에 따라 어웨이크 모드로 상태 천이해야 함으로 판단하고, 상기 기지국으로 전송할 첫 번째 패킷이 제어패킷인지를 검사한다.

상기 검사 결과, 제어 패킷인 경우, 1819단계로 진행하며, 그렇지 않은 경우 1821단계로 진행한다. 상기 1819단계에서 상기 기지국으로 전송할 첫 번째 패킷이 제어패킷임이 드러남에 따라, 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이가 거부되지 않도록 가입자 단말기 트래픽 지시메시지 내의 제어패킷지시 값을 '1'로 세팅하고 1823단계로 진행한다. 반면에, 상기 1821단계에서는 사용자 데이터패킷임의 드러남에 따라, 제어패킷지시 값을 '0'으로세팅하여, 기지국이 가입자단말기의 어웨이크 모드로의 천이에 대한 허용유무를 판단할 수 있도록 한 다음 1823단계로 진행한다. 상기 1823단계에서 제어패킷지시 값을 포함하는 가입자 단말기 트래픽 지시메시지를 구성하고 1825단계로 진행한다.

상기 1825단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 구성한 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 상기 가입자 단말기가 연결되어 있는 기지국으로 전송하고, 이와 동시에 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지에 대응하는 트래픽 확인 메시지를 수신 대기하는 타이머(timer)를 구동 시작시키고 1827단계로 진행한다.

여기서, 상기 타이머는 상기 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 전송함과 동시에 구동 시작되며, 미리 설정한 설정 시간 동안만 구동된다. 상기 1827단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 트래픽 확인 메시지가 수신되는지 검사한다.

상기 1827단계에서 검사 결과 상기 기지국으로부터 상기 트래픽 확인 메시지가 수신되지 않을 경우 상기 가입자 단말기는 1829단계로 진행한다. 상기 1829단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 타이머 구동이 완료되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 타이머가 구동 완료되지 않았을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 1827단계로 되돌아간다.

만약 상기 검사 결과 상기 타이머가 구동 완료되었을 경우 상기 가입자 단말기는 상기 전송한 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지가 상기 기지국으로 정상적으로 전송되지 못했음으로 판단하여 상기 1825단계로 되돌아가 가입자 단말기 트래픽 지시 메시지를 재전송하게 된다. 한편, 상기 1827단계에서 검사 결과 상기 기지국으로부터 상기 트래픽 확인 메시지가 수신되었을 경우 상기 가입자 단말기는 1831단계로 진행한다.

상기 1831단계에서 상기 트래픽 확인 메시지 내의 어웨이크허락 값이 '1'인지 검사한다. 즉, 상기 기지국이 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이를 허락했는지 검사한다. 만약 상기 검사 결과가 '1'이면, 상기 가입자 단말기는 1847단계로 진행한다.

만약 검사 결과, 어웨이크허락 값이 '1'이 아닌 경우 이는 어웨이크 모드 상태로의 천이가 거부되었으므로, 가입자 단말기가 재지시동작을 취해야 하므로 1833단계로 진행한다. 상기 1833단계에서 트래픽 확인 메시지 내의 재지시동작 값이 '000'인지 검사한다. 상기 검사 결과 재지시동작 값이 '000'이면 1837단계로 진행한다. 상기 1837단계에서, 재지시동작 값이 '000'임이 드러남에 따라 임의의 시간 후에 가입자단말기트래픽 지시 메시지를 재전송해야 하므로, 임의의 시간 기다린후 상기 1825단계로 되돌아가 가입자단말기트래픽 지시 메시지를 재전송하게 된다. 상기 1833 단계에서 재지시동작 값이 '000'이 아니면 1835단계로 진행한다.

상기 1835단계에서 재지시동작 값이 '001'인지 검사한다. 상기 검사 결과 재지시동작 값이 '001'이면 1839단계로 진행한다. 상기 1839단계에서, 재지시동작 값이 '001'임이 드러남에 따라 고정된 시간, 즉 기지국이 트래픽 확인 메시지를 통해 알려준 재지시시간 후에 가입자단말기트래픽 지시 메시지를 전송해야 하므로, 재지시시간 만큼 기다린 후 상기 1825단계로 되돌아가 가입자단말기트래픽 지시 메시지를 재전송하게 된다.

그러나, 상기 1835 단계에서 재지시동작 값이 '001'이 아니면 1841단계로 진행한다. 상기 1841단계에서 재지시동작 값이 '010'인지 검사한다. 상기 검사 결과 재지시동작 값이 '010' 값이 아니면, 슬립응답 메시지는 잘못되었으므로 무시하며, 1829단계로 진행해서, 결국 다음 트래픽 확인 메시지를 기다린다. 상기 1841단계에서 재지시 동작 값이 '010'이면 1843단계로 진행한다.

상기 1843단계에서 LISTENING INTERVAL인지를 판단하여 LISTENING INTERVAL이 아니면 상기 1845단계로 진행하여 슬립모드를 유지하고 다시 상기 1843단계를 반복한다. 그러나 상기 1843단계에서 판단결과 LISTENING INTERVAL이면 1847단계로 진행한다.

상기 1847단계에서는 재지시동작 값이 '010'으로 드러남에 따라, 상기 가입자 단말기는 가입자단말기트래픽 지시 메시지를 더 이상 재전송하지 않고, 상기 가입자단말기가 LISTENING INTERVAL에서 깨어나, 상기 기지국이 송신하는 기지국트래픽 지시 메시지를 기다려야 한다.

따라서, 상기 1847단계에서 상기 가입자 단말기가 기지국트래픽 지시 메시지를 수신하였는지 검사한다. 상기 검사결과 가입자단말기트래픽 지시 메시지를 수신하지 못한 경우, 1845단계로 진행한다. 그러나, 상기 1847단계에서 기지국이 전송한 기지국트래픽 지시 메시지를 수신하면 1849단계로 진행한다.

상기 1849단계에서, 상기 가입자 단말기는 기지국 트래픽 지시메시지에 대응하는 트래픽 확인메시지를 상기 기지국으로 전송하고 1851 단계로 진행한다. 상기 1851단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 상태 천이하고 1853단계로 진행한다. 상기 1853단계에서 상기 가입자 단말기는 상기 어웨이크 모드로 상태 천이함에 따라 상기 슬립 모드에서 일시 정지되어 있던 패킷 데이터의 전송을 시작하고 종료한다.

상기 도 18에서는 가입자 단말기의 요구에 따라 어웨이크 모드로 상태 천이하는 과정을 설명하였으며, 다음으로 기지국의 요구에 따라 가입자 단말기 및 기지국이 어웨이크 모드로 상태 천이하는 동작을 도 19를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 요구에 따른 어웨이크 모드 상태 천이 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 19를 참조하면, 먼저 1911단계의 설정된 패킷 세션에서 기지국은 슬립 모드에서 상기 가입자 단말기로 전송할 패킷 데이터가 발생함을 감지하면 1913단계로 진행한다. 상기 1913단계에서 상기 기지국은 액티브 구간, 즉 전송할 패킷 데이터가 존재하는 구간이 검출되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 액티브 구간이 검출되지 않으면, 즉 아이들 구간만이 검출되면 상기 기지국은 1915단계로 진행한다.

상기 1915단계에서 상기 기지국은 현재의 슬립 모드를 유지하고 상기 1911단계로 되돌아간다. 만약 상기 1913단계에서 검사 결과 상기 액티브 구간이 검출되면 상기 기지국은 1917단계로 진행한다. 상기 1917단계에서 상기 기지국은 상기 액티브 구간이 검출됨에 따라 어웨이크 모드로 상태 천이해야 함으로 판단하고, 기지국 트래픽 지시 메시지를 구성하고 1919단계로 진행한다. 1919단계에서, 해당 가입자 단말기들의 연결 식별자를 포함시킨 후 단계 1921로 진행한다.

상기 1921단계에서 상기 기지국은 상기 구성한 기지국 트래픽 지시 메시지를 브로트캐스팅하고, 이와 동시에 상기 기지국 트래픽 지시 메시지에 대응하는 트래픽 확인 메시지를 수신 대기하는 타이머를 구동 시작시키고 1923단계로 진행한다.

여기서, 상기 타이머는 상기 기지국 트래픽 지시 메시지를 전송함과 동시에 구동 시작되며, 미리 설정한 설정 시간 동안만 구동된다. 상기 1923단계에서 상기 기지국은 해당 가입자 단말기들로부터 상기 트래픽 확인 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 1923단계에서 검사 결과 상기 해당 가입자 단말기들부터 상기 트래픽 확인 메시지가 수신되지 않을 경우 상기 기지국은 1925단계로 진행한다.

상기 1925단계에서 상기 기지국은 상기 타이머 구동이 완료되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 타이머가 구동 완료되지 않았을 경우 상기 기지국은 상기 1923단계로 되돌아간다. 만약 상기 검사 결과 상기 타이머가 구동 완료되었을 경우 상기 기지국은 상기 전송한 기지국 트래픽 지시 메시지가 상기 해당 가입자 단말기들로 정상적으로 전송되지 못했음으로 판단하여 상기 1921단계로 되돌아가 기지국 트래픽 지시 메시지를 재전송하게 된다.

한편, 상기 1923 단계에서 검사 결과 상기 해당 가입자 단말기들로부터 상기 트래픽 확인메시지가 수신되었을 경우 상기 기지국은 1927단계로 진행한다. 상기 1927단계에서 상기 가입자 단말기 트래픽의 어웨이크허락 값이 '1'로 세팅되어 있는 경우, 즉 상기 가입자 단말기가 상기 기지국이 요구하는 대로 어웨이크 모드로 천이하기를 원하는 경우 1929단계로 진행한다.

그러나, 만약 상기 1927 단계에서, 어웨이크허락 값이 '1'이 아닌 경우, 이는 상기 가입자 단말기가 상기 기지국이 요구한 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로 천이를 거부하는 것이므로, 다음 상기 가입자단말기 트래픽지시 메시지에 여전히 상기 가입자 단말기의 연결 식별자를 포함하도록 해서 전송하도록 1921단계로 진행한다.

상기 1929단계에서 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드로 천이함으로 드러남에 따라, 상기 트래픽 확인메시지에서 해당 가입자 단말기의 연결 식별자를 추가하고, 상기 기지국으로 상기 트래픽 확인메시지를 전송한 후 1931단계로 진행한다. 1931단계에서 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드로 천이하고 1933단계로 진행하다. 1933단계에서 상기 기지국은 어웨이크 모드로 상태 천이함에 따라 상기 슬립 모드에서 일시 정지되어 있던 패킷 데이터의 전송을 시작하고 종료한다.

한편 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 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템, 즉 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드 및 어웨이크 모드 동작을 지원한다는 이점을 가진다. 이렇게 본 발명에 따른 슬립 모드 및 어웨이크 모드 동작의 이점을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

(1) 가입자 단말기가 슬립 모드 상태로 천이하기를 요구할 때, 기지국은 그에 대한 허용유무를 상기 가입자단말에게 알려주어야 한다. 만약, 그때 상기 가입자 단말기에게 전송할 데이터가 존재하는 경우, 상기 가입자 단말기가 슬립 모드 상태로 천이하는 것을 거부할 수 있으며, 거부당한 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드 상태를 계속해서 유지하기 때문에, 상기 가입자 단말기의 불필요한 전력 소모가 많이 발생할 수 있었으나 본 발명에서는 상기 가입자 단말기가 슬립 모드로의 천이가 거부되었을 때, 가입자 단말기가 슬립 모드 상태 천이로의 요구를 재요청하는 알고리즘을 적용하여, 상기 가입자 단말기의 슬립 모드 상태 천이를 가능하게 한다는 이점을 가진다.

(2) 가입자 단말기가 슬립 모드로 동작하는 중에 전송할 데이터가 존재함을 감지할 때마다 기지국으로, 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드로의 상태 천이를요구한다. 이에 대해, 상기 기지국은 상기 가입자 단말기의 어웨이크 모드로의 상태 천이 요구를 다음과 같은 이유에 의해, 거부할 수 있다.

- 기지국 용량(Capacity)의 효율적 사용 : 기지국의 수용 용량(Capacity) 초과를 미연에 방지할 수 있다

- 가입자 단말기 트래픽(Traffic)의 로드 밸런스(Load Balancing) : 기지국으로의 패킷전송이 높은 가입자 단말기의 어웨이크 모드 상태로의 천이를 억제함으로써, 다른 가입자 단말기의 패킷전송 기회를 높일 수 있다.

- 어웨이크 모드 상태인 가입자 단말기의 신뢰성 있는 트래픽(Traffic) 전송 (QoS 보장) : 우선순위가 상대적으로 낮은 가입자 단말기의 어웨이크 모드로의 천이를 억제함으로써, 높은 우선순위의 가입자 단말기의 패킷 전송의 기회를 더 많이 부여할 수 있다.

기존 방식에서는 거부하는 방법 및 추후 동작에 대해 명확하게 정의되어 있는 부분이 없다. 그래서 어웨이크 모드로의 상태천이가 거부된 상기 가입자 단말기는 계속해서 슬립 모드 상태에 머무르게 될 수 있는데, 이런 현상을 방지하기 위해, 본 발명에서는 상기 가입자 단말기가 어웨이크 모드 상태로의 천이가 거부되었을 때 취해야 할 동작 및 그에 대한 파라미터를 정의함으로써, 상기 가입자 단말기가 거부당한 어웨이크 모드로 상태천이가 가능해진 이점을 가진다.

(3) 기지국은 가입자 단말기를 상기 (2)에서 같은 이유로, 상기 가입자 단말기에게 슬립모드 상태로의 천이를 요구할 수 있다. 기존 방식에서는, 슬립모드 상태로의 천이를 받은 상기 가입자 단말기는, 그에 대한 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 무조건 슬립 모드로 상태천이를 수행하므로, 실제 사용자 데이터 패킷 전송에 영향을 끼칠 수 있는 제어 패킷이 손실되거나 제시간에 전송이 되지 않을 위험성을 가지고 있다. 그래서, 중요한 제어정보 등의 패킷을 전송하여야 하는 상태라면, 상기 기지국의 요구에 대해 거부할 수 있어야 한다. 본 발명에서는, 상기 가입자 단말기도 상기 기지국의 슬립모드로의 천이요구에 대해 거부할 수 있게 하여, 사용자 데이터의 신뢰성 있는 전송을 위해 필요한 제어정보를 신속하고 안전하게 전송할 수 있다는 이점을 가진다.

(4) 기지국이 슬립모드 상태에 머무르고 있는 가입자 단말기를 어웨이크 모드 상태로 천이시키는 것을 요구할 때, 상기 가입자 단말기는 남아 있는 배터리 양에 따라 상기 기지국의 요구를 거부할 수 있다. 만약, 현재 상기 가입자 단말기의 배터리가 거의 소모되어서, 더 이상의 패킷송수신이 불완전하게 끝날 상태라면, 상기 가입자 단말기는 상기 기지국의 어웨이크 모드 상태로의 천이요구를 거부할 수 있어서, 상기 가입자 단말기의 방전으로 인한 오동작을 사전에 예방할 수 있는 이점을 가진다.

Claims (40)

1. 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 상태 천이 거부 제어 방법에 있어서,

   송신측과 수신측이 상기 어웨이크 모드로 동작하는 중에 상기 송신측이 상기 수신측으로 상기 슬립 모드 상태로 천이하도록 요구하는 과정과,

   상기 슬립 모드 상태 천이 요구를 수신한 상기 수신측이 상기 송신측의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수신측이 상기 송신측으로 응답하는 메시지에는,

   상기 거부 메시지를 수신한 상기 송신측의 동작을 지시하는 파라미터가 포함됨을 특징으로 하는 상기 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 파라미터는 상기 송신측이 기 설정된 최소값 및 최대값 사이에서 임의로 선택된 시간 이후에 상기 슬립 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 기 설정된 최소값 및 최대값은 상기 송신측 및 수신측이 초기화 과정에서 설정함을 특징으로 하는 상기 방법.
5. 제2항에 있어서,

   상기 파라미터는 상기 송신측이 상기 수신측에 의해 전송된 재요구시간 이후에 상기 슬립 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 재요구시간값은 프레임 단위로 설정함을 특징으로 하는 상기 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 재요구시간값은 4비트 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 제2항에 있어서,

   상기 파라미터는 상기 수신측이 상기 슬립 모드 상태 천이 요구 메시지를 전송할 때까지 상기 송신측은 수신 대기하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 송신측은 가입자 단말기이며, 상기 수신측은 기지국임을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 제1항에 있어서,

    상기 송신측은 기지국이며, 상기 수신측은 가입자 단말기임을 특징으로 하는 상기 방법.
11. 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 어웨이크 모드 상태 천이 거부 제어 방법에 있어서,

    송신측과 수신측이 상기 슬립 모드로 동작하는 중에 상기 송신측이 상기 수신측으로 상기 어웨이크 모드 상태로 천이하도록 요구하는 과정과,

    상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구를 수신한 상기 수신측이 상기 송신측의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 수신측이 상기 송신측으로 응답하는 메시지에는,

    상기 거부 메시지를 수신한 상기 송신측의 동작을 지시하는 파라미터가 포함됨을 특징으로 하는 상기 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 송신측이 기 설정된 최소값 및 최대값 사이에서 임의로 선택된 시간 이후에 상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 기 설정된 최소값 및 최대값은 상기 송신측 및 수신측이 초기화 과정에서 설정함을 특징으로 하는 상기 방법.
15. 제12항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 송신측이 상기 수신측에 의해 전송된 재지시 시간 이후에 상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 재지시 시간값은 프레임 단위로 설정함을 특징으로 하는 상기 방법.
17. 제16항에 있어서,

    상기 재지시 시간값은 4비트 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
18. 제12항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 수신측이 상기 슬립 모드 상태 천이 요구 메시지를 전송할 때까지 상기 송신측은 수신 대기하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 방법.
19. 제11항에 있어서,

    상기 송신측은 가입자 단말기이며, 상기 수신측은 기지국임을 특징으로 하는 상기 방법.
20. 제11항에 있어서,

    상기 송신측은 기지국이며, 상기 수신측은 가입자 단말기임을 특징으로 하는 상기 방법.
21. 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 슬립 모드 상태 천이 거부 제어 시스템에 있어서,

    상기 어웨이크 모드로 동작하는 중에 상기 수신측으로 상기 슬립 모드 상태로 천이하도록 요구하는 송신 시스템과,

    상기 슬립 모드 상태 천이 요구를 수신하고, 상기 송신 시스템의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 수신 시스템을 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
22. 제21항에 있어서,

    상기 수신 시스템이 상기 송신 시스템으로 응답하는 메시지에는,

    상기 거부 메시지를 수신한 상기 송신측의 동작을 지시하는 파라미터가 포함됨을 특징으로 하는 상기 시스템.
23. 제22항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 송신 시스템이 기 설정된 최소값 및 최대값 사이에서 임의로 선택된 시간 이후에 상기 슬립 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 시스템.
24. 제23항에 있어서,

    상기 기 설정된 최소값 및 최대값은 상기 송신 시스템 및 수신 시스템이 초기화 과정에서 설정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
25. 제22항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 송신 시스템이 상기 수신 시스템에 의해 전송된 재요구시간 이후에 상기 슬립 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 시스템.
26. 제25항에 있어서,

    상기 재요구시간값은 프레임 단위로 설정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
27. 제26항에 있어서,

    상기 재요구시간값은 4비트 값임을 특징으로 하는 상기 시스템.
28. 제22항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 수신 시스템이 상기 슬립 모드 상태 천이 요구 메시지를 전송할 때가지 상기 송신 시스템은 수신 대기하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 시스템.
29. 제21항에 있어서,

    상기 송신 시스템은 가입자 단말기이며, 상기 수신 시스템은 기지국임을 특징으로 하는 상기 시스템.
30. 제21항에 있어서,

    상기 송신 시스템은 기지국이며, 상기 수신 시스템은 가입자 단말기임을 특징으로 하는 상기 시스템.
31. 전송할 데이터가 존재하지 않는 슬립 모드(sleep mode) 상태와, 전송할 데이터가 존재하는 어웨이크 모드(awake mode) 상태를 가지는 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 어웨이크 모드 상태 천이 거부 제어 시스템에 있어서,

    상기 슬립 모드로 동작하는 중에 상기 수신측으로 상기 어웨이크 모드 상태로 천이하도록 요구하는 송신 시스템과,

    상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구를 수신하고, 상기 송신 시스템의 상태 천이 요구 거부를 표시하여 응답하는 수신 시스템을 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
32. 제31항에 있어서,

    상기 수신 시스템이 상기 송신 시스템으로 응답하는 메시지에는,

    상기 거부 메시지를 수신한 상기 송신측의 동작을 지시하는 파라미터가 포함됨을 특징으로 하는 상기 시스템.
33. 제32항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 송신 시스템이 기 설정된 최소값 및 최대값 사이에서 임의로 선택된 시간 이후에 상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 시스템.
34. 제33항에 있어서,

    상기 기 설정된 최소값 및 최대값은 상기 송신 시스템 및 수신 시스템이 초기화 과정에서 설정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
35. 제32항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 송신 시스템이 상기 수신 시스템에 의해 전송된 재지시 시간 이후에 상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구 메시지를 재전송하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 시스템.
36. 제35항에 있어서,

    상기 재지시 시간값은 프레임 단위로 설정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
37. 제36항에 있어서,

    상기 재지시 시간값은 4비트 값임을 특징으로 하는 상기 시스템.
38. 제32항에 있어서,

    상기 파라미터는 상기 수신 시스템이 상기 어웨이크 모드 상태 천이 요구 메시지를 전송할 때까지 상기 송신 시스템은 수신 대기하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 시스템.
39. 제31항에 있어서,

    상기 송신 시스템은 가입자 단말기이며, 상기 수신 시스템은 기지국임을 특징으로 하는 상기 시스템.
40. 제31항에 있어서,

    상기 송신 시스템은 기지국이며, 상기 수신 시스템은 가입자 단말기임을 특징으로 하는 상기 시스템.