KR20060088259A - Method for determining sleep interval of mobile terminal in a mobile communication system - Google Patents

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KR20060088259A
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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 이동 단말의 트래픽 패턴과 이동성을 고려하여 수면 구간을 결정하는 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 문턱 값을 지정하고, 상기 문턱 값보다 작은 범위에서는 매 깨어나는 시점에서 수면 구간이 이전 수면 구간의 2 배수로 증가되도록 한다. 하지만 상기 문턱 값보다 큰 범위에서는 매 깨어나는 시점에서 수면 구간이 이전 수면 구간에 고정된 값을 가산하는 형태로 증가되도록 한다. 그리고 수면 구간의 상한 임계 값을 지정함으로써, 수면 구간이 상한 임계 값보다 커지는 것을 방지하도록 한다.The present invention relates to a method for determining a sleep interval in consideration of a traffic pattern and mobility of a mobile terminal in a mobile communication system. To this end, in the present invention, a threshold value is specified, and in a range smaller than the threshold value, the sleep section is increased to two times the previous sleep section at every waking point. However, in the range larger than the threshold value, the sleep section is increased in the form of adding a fixed value to the previous sleep section at each waking point. By specifying an upper threshold value of the sleep interval, the sleep interval is prevented from becoming larger than the upper threshold value.

이동통신시스템, 휴면 상태, 전력 절약 상태, 수면 모드, 수면 구간, 트래픽 패턴, 이동성Mobile communication system, Sleep state, Power saving state, Sleep mode, Sleep section, Traffic pattern, Mobility

Description

이동통신시스템에서 이동단말의 수면 구간 결정방법{METHOD FOR DETERMINING SLEEP INTERVAL OF MOBILE TERMINAL IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM} METHOD FOR DETERMINING SLEEP INTERVAL OF MOBILE TERMINAL IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}             

도 1a는 종래 고정된 수면 구간을 사용하는 경우에 있어서의 동작을 보이기 위한 도면.Figure 1a is a view for showing the operation in the case of using a conventional fixed sleep section.

도 1b는 종래 가변 수면 구간을 사용하는 경우에 있어서의 동작을 보이기 위한 도면.1B is a view for showing the operation in the case of using a conventional variable sleep section.

도 2는 통상적으로 이동 단말의 MAC 계층에 적용되는 상태 천이를 보이고 있는 도면.2 is a diagram showing a state transition that is typically applied to the MAC layer of the mobile terminal.

도 3은 수면 모드, 즉 휴면 상태와 전력 절약 상태에 대해 공통으로 적용될 수 있는 본 발명의 실시 예에 따른 수면 구간 결정 절차를 보이고 있는 제어 흐름도.3 is a control flowchart illustrating a sleep interval determination procedure according to an exemplary embodiment of the present invention, which may be commonly applied to a sleep mode, that is, a sleep state and a power saving state.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 활성 구간 제어로 결정된 수면 구간에 의한 동작 예를 보이고 있는 도면.4 is a view showing an example of operation by the sleep section determined by the active section control according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴지 구간 제어로 결정된 수면 구간에 의한 첫 번째 동작 예를 보이고 있는 도면.5 is a view showing a first operation example by the sleep section determined by the idle section control according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휴지 구간 제어로 결정된 수면 구간에 의 한 두 번째 동작 예를 보이고 있는 도면.FIG. 6 is a diagram illustrating a second operation example based on the sleep interval determined by the idle section control according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 7은 도 4를 참조할 때 깨어나는 시점에 대응하여 결정된 수면 구간의 관계를 보이고 있는 그래프.FIG. 7 is a graph showing a relationship between sleep sections determined in response to waking points when referring to FIG. 4.

도 8은 도 5를 참조할 때 깨어나는 시점에 대응하여 결정된 수면 구간의 관계를 보이고 있는 그래프.FIG. 8 is a graph illustrating a relationship between sleep sections determined in response to waking points when referring to FIG. 5.

도 9는 도 6을 참조할 때 깨어나는 시점에 대응하여 결정된 수면 구간의 관계를 보이고 있는 그래프.FIG. 9 is a graph illustrating a relationship between sleep sections determined in response to waking points when referring to FIG. 6.

도 10은 실험을 위해 가정하고 있는 이동 단말의 경로를 보이고 있는 도면.10 is a diagram illustrating a path of a mobile terminal assumed for an experiment.

도 11a와 도 11b는 트래픽이 활성 상태일 때의 수면 구간 제어 기법의 동작 효과를 보이고 있는 도면.11A and 11B illustrate the operation effect of the sleep interval control technique when traffic is active.

도 12는 전력 소모와 평균 지연의 상관 관계를 보이고 있는 도면.12 shows a correlation between power consumption and average delay.

도 13a와 도 13b는 트래픽이 휴지 상태인 경우의 성능을 비교한 그래프.13A and 13B are graphs comparing performance when traffic is idle.

본 발명은 이동통신시스템에서 이동 단말의 수면 구간을 결정하는 방법에 관한 것으로, 특히 이동 단말의 트래픽 패턴과 이동성을 고려하여 수면 구간을 결정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of determining a sleep interval of a mobile terminal in a mobile communication system, and more particularly, to a method of determining a sleep interval in consideration of a traffic pattern and mobility of a mobile terminal.

일반적으로 일반 사용자들이 체감하는 무선 통신의 큰 단점 중 하나는 이동 단말의 배터리를 매우 자주 충전하여 사용해야 한다는 점이다. 이러한 무선 통신이 음성 서비스에서 데이터 서비스로 진화하면서 발생하는 통신의 고속화는 전송 파워의 증가를 유발한다. 하지만 배터리의 기술 발전은 그에 따라 가지 못하고 있다. 이러한 이유로 인해 이동 단말에서는 한정된 배터리의 용량을 최대한 효율적으로 사용하기 위한 에너지 관리 방안들의 마련이 중요한 이슈 중의 하나일 것이다. In general, one of the major disadvantages of wireless communication experienced by the general user is that the battery of the mobile terminal needs to be recharged very frequently. As the wireless communication evolves from a voice service to a data service, the speed of communication generated increases the transmission power. But battery technology hasn't gotten along. For this reason, the provision of energy management measures to use the limited battery capacity as efficiently as possible in the mobile terminal will be one of the important issues.

따라서 이와 같이 배터리의 전력 소모를 절약하기 위한 다양한 방안들이 제안되었다. 그 중 대표적인 방안이 데이터 트래픽이 없는 구간에서 이동 단말을 수면 모드로 천이 시키는 것이다. 상기 수면 모드는 이동 단말에서의 전력 소모를 최소화할 수 있는 상태를 의미한다. 하지만 상기 수면 모드의 이동 단말이라 하더라도 주기적 또는 비주기적으로 자신이 수신하여야 할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인할 필요가 있다. 이를 위해 이동 단말이 깨어나는 시점을 결정하는 중요한 파라미터가 수면 구간이다. 상기 수면 구간이 결정되면, 상기 이동 단말은 상기 수면 구간이 경과할 시 깨어나 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다.Therefore, various methods have been proposed to reduce the power consumption of the battery. One of the typical methods is to transition the mobile terminal to the sleep mode in the period where there is no data traffic. The sleep mode refers to a state in which power consumption in the mobile terminal can be minimized. However, even in the mobile terminal in the sleep mode, it is necessary to check whether there is data traffic to be received periodically or aperiodically. To this end, an important parameter for determining when the mobile terminal wakes up is the sleep interval. When the sleep interval is determined, the mobile terminal wakes up when the sleep interval elapses and checks whether there is data traffic to receive.

종래에는 수면 모드의 이동 단말에 대한 수면 구간을 결정하는 대표적인 방안으로써, 두 가지가 제안되었다. 즉 고정된 수면 구간을 사용하는 방안과 가변적인 수면 구간을 사용하는 방안이다.Conventionally, two methods have been proposed as a representative method for determining a sleep interval for a mobile terminal in a sleep mode. In other words, there is a method of using a fixed sleep section and a method of using a variable sleep section.

도 1a는 종래 고정된 수면 구간을 사용하는 경우에 있어서의 동작을 보이기 위한 도면이며, 도 1b는 종래 가변 수면 구간을 사용하는 경우에 있어서의 동작을 보이기 위한 도면이다. 상기 도 1a와 상기 도 1b에서는 이동 단말이 수면 모드에 있음을 가정하고 있다.FIG. 1A is a view for showing an operation in the case of using a conventional fixed sleep section, and FIG. 1B is a view for showing an operation in the case of using a conventional variable sleep section. 1A and 1B assume that the mobile terminal is in a sleep mode.

상기 도 1a를 참조하면, 기지국은 해당 이동 단말로 전송할 데이터 트래픽의 존재를 알리기 위한 정보를 포함하는 비컨 메시지(beacon message)를 소정 주기로 전송한다. 참조번호 110-a 내지 110-e는 주기적으로 전송되는 비컨 메시지의 예를 보이고 있다. 그리고 상기 비컨 메시지가 전송되는 소정 주기를 비컨 간격(beacon interval)이라 한다.Referring to FIG. 1A, the base station transmits a beacon message including information for indicating the presence of data traffic to be transmitted to a corresponding mobile terminal at predetermined intervals. Reference numerals 110-a to 110-e show examples of beacon messages transmitted periodically. The predetermined period during which the beacon message is transmitted is called a beacon interval.

한편 이동 단말은 미리 결정된 수면 구간(sleep interval)을 주기로 깨어나 기지국으로부터 전송되는 비컨 메시지를 수신한다. 그리고 상기 수신한 비컨 메시지를 통해 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다. 이때 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 계속하여 수면 모드를 유지한다. 이로써 상기 이동 단말은 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재함을 알리는 비컨 메시지가 수신될 때 까지 수면 모드를 유지하게 된다.Meanwhile, the mobile terminal wakes up at a predetermined sleep interval and receives a beacon message transmitted from the base station. In addition, the received beacon message determines whether there is data traffic to be received. If there is no data traffic to receive, it continues to sleep mode. As a result, the mobile terminal maintains the sleep mode until a beacon message is received indicating that there is data traffic to be received.

상기 도 1a에 의하면 이동 단말은 시점 a에서 깨어나 제1비컨 메시지(110-a)를 수신한다. 그리고 상기 제1비컨 메시지(110-a)를 통해 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않음을 감지함으로써, 계속하여 수면 모드를 유지한다. 그 후 수면 구간이 경과한 시점 b에서 다시 깨어나 제4비컨 메시지(110-d)를 수신한다. 만약 상기 제4비컨 메시지(110-d)를 통해 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하면, 수면 모드에서 활성 상태로 천이한다. 상기 활성 상태에서는 기지국으로부터의 데이터를 수신한다.According to FIG. 1A, the mobile terminal wakes up at time a and receives the first beacon message 110-a. In addition, the first beacon message 110-a detects that there is no data traffic to receive, thereby maintaining a sleep mode. After waking up again at the time b after the sleep interval elapses, the fourth beacon message 110-d is received. If there is data traffic to be received by the fourth beacon message 110-d, the mobile station transitions to the active state in the sleep mode. The active state receives data from the base station.

하지만 전술한 첫 번째 방안의 경우에는 트래픽 패턴을 전혀 고려하고 있지 않다. 여기서의 트래픽 패턴은 트래픽이 중단되는 주기 등을 의미한다. 이로 인해 트래픽이 발생한 후 수신할 때까지의 지연이 증가하는 상황이 발생할 수 있다. 예컨대 제2비컨 메시지를 통해 데이터 트래픽이 존재함이 통보되었으나 이동 단말은 이를 제4비컨 메시지를 통해 확인하게 된다.However, the first method described above does not consider the traffic pattern at all. The traffic pattern here means a period in which traffic is stopped. This may result in an increase in delay from receiving traffic to receiving it. For example, the second beacon message is notified that the data traffic exists, but the mobile station confirms it through the fourth beacon message.

상기 도 1b를 참조하면, 상기 이동 단말은 시점 a에서 깨어나 자신이 수신할 데이터 프레임이 존재하는 지를 확인한다. 이때 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 초기 수면 구간(sleep interval #1) 동안 수면 모드를 유지한다. 상기 도 1b에서는 상기 초기 수면 구간을 한 프레임 간격(frame interval)이라 가정하고 있다. 상기 초기 수면 구간이 경과한 후 상기 이동 단말은 시점 b에서 깨어나 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다. 이때에도 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 제2수면 구간(sleep interval #2)을 상기 초기 수면 구간의 두 배로 결정한다. 따라서 상기 이동 단말은 상기 제2수면 구간(두 개의 프레임 전송 구간) 동안 수면 모드를 유지한다. Referring to FIG. 1B, the mobile terminal wakes up at time a and checks whether there is a data frame to receive. At this time, if there is no data traffic to receive itself, the sleep mode is maintained during the initial sleep interval (sleep interval # 1). In FIG. 1B, the initial sleep interval is assumed to be one frame interval. After the initial sleep interval elapses, the mobile terminal wakes up at time b to check whether there is data traffic to receive. At this time, if there is no data traffic to receive, the second sleep interval (sleep interval # 2) is determined to be twice the initial sleep interval. Accordingly, the mobile terminal maintains a sleep mode during the second sleep period (two frame transmission periods).

상기 제2수면 구간이 경과한 시점 c에서 상기 이동 단말은 다시 깨어나 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다. 이때에도 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 제3수면 구간(sleep interval #3)을 상기 제2수면 구간의 두 배로 결정한다. 따라서 상기 이동 단말은 상기 제3수면 구간(세 개의 프레임 전송 구간) 동안 수면 모드를 유지한다.At the time c after the second sleep interval elapses, the mobile terminal wakes up again and checks whether there is data traffic to receive. In this case, if there is no data traffic to be received, the third sleep interval (sleep interval # 3) is determined to be twice the second sleep interval. Accordingly, the mobile terminal maintains a sleep mode during the third sleep period (three frame transmission periods).

상기 제3수면 구간이 경과한 시점 d에서 상기 이동 단말은 다시 깨어나 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다. 이때 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하면, 수면 모드에서 활성 상태로 천이한다. 상기 활성 상태에서는 기지국으로부터의 데이터를 수신한다.At the time d after the third sleep interval elapses, the mobile terminal wakes up again and checks whether there is data traffic to be received. At this time, if there is data traffic to receive, it transitions to the active state in the sleep mode. The active state receives data from the base station.

전술한 두 번째 방안에 의하면, 이동 단말은 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면 수면 구간을 두 배씩 늘려서 적용하고 있다. 이러한 두 번째 방안은 트래픽 패턴을 일부 반영하고 있다고 볼 수 있으나 이동 단말의 이동성을 고려하고 있지는 않다. 따라서 이동 단말이 수면 모드에서 다른 셀로 이동하게 되면, 해당 셀과의 연결을 위한 초기 구동 절차를 수행하여야만 한다. 상기 초기 구동 절차는 이동 단말의 전원이 켜질 시에 수행하게 되는 절차로써, 자신이 속한 셀을 탐색하는 과정을 포함한다. 이로 인해 이동 단말은 수면 모드에서 셀을 이동할 시 통신을 재개하기까지 불필요한 시간 소모 뿐만 아니라 배터리의 소모가 발생할 수 있다. According to the second method described above, if there is no data traffic to be received by the mobile terminal, the sleep interval is doubled and applied. This second method may be considered to partially reflect the traffic pattern, but does not consider the mobility of the mobile terminal. Therefore, when the mobile terminal moves to another cell in the sleep mode, an initial driving procedure for connection with the corresponding cell must be performed. The initial driving procedure is a procedure to be performed when the mobile terminal is powered on, and includes searching for a cell to which the mobile terminal belongs. As a result, the mobile terminal may cause unnecessary battery consumption as well as unnecessary time for resuming communication when the cell moves in the sleep mode.

또한 전술한 두 번째 방안의 경우 오랜 동안 데이터 트래픽이 발생하기 않게 되면, 2의 배수로 수면 구간이 증가하게 된다. 이러한 경우에는 기지국으로부터의 데이터 트래픽에 대해 이동 단말이 신속하게 대응하지 못하는 상황이 야기될 수 있다.In addition, in the case of the second method described above, when data traffic does not occur for a long time, the sleep interval increases by a multiple of 2. In this case, a situation may arise where the mobile terminal does not respond quickly to data traffic from the base station.

앞에서 살펴본 종래의 두 방식들은 공통적으로 이동 단말의 셀간 이동성을 고려하고 있지 않다. 즉 수면 모드가 존재하는 이동 단말은 수면 모드에서 깨어났을 때 이미 다른 셀로 이동한 경우에 대해 고려하고 있지 않다. The two conventional methods discussed above do not consider the inter-cell mobility of the mobile terminal in common. That is, the mobile terminal in which the sleep mode exists does not consider the case where it has already moved to another cell when waking from the sleep mode.

통상적으로 수면 모드가 존재하는 이동 단말의 핸드오버는 활성 상태에서의 핸드오버(이하 "활성 핸드오버"라 칭함)와 수면 모드에서의 핸드오버(이하 "수면 핸드오버"러 칭함)로 구분할 수 있다. 상기 활성 핸드오버의 경우에는 종래의 두 가지 방식을 적용하더라도 문제가 발생하지 않는다. 하지만 수면 핸드오버의 경우에는 그렇지 않다. In general, a handover of a mobile terminal in which a sleep mode exists may be classified into a handover in an active state (hereinafter referred to as "active handover") and a handover in a sleep mode (hereinafter referred to as "sleep handover"). . In the case of the active handover, even if the conventional two methods are applied, no problem occurs. But not for sleep handovers.

상기 수면 핸드오버의 경우는 이동 단말이 수면 모드에서 깨어날 시 다른 셀로 이동한 상황에 해당한다. 이때 이동한 셀이 이동하기 전에 자신이 위치하던 셀의 주변 셀인 경우에는 이미 주변 셀에 대한 정보를 가지고 있기 때문에 핸드오버를 수행하는데 용이할 것이다. 하지만 이동한 셀이 주변 셀에 속하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같이 수면 모드에서 주변 셀이 아닌 다른 셀로 이동하는 상황은 이동성이 큰 이동 단말일수록 많이 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 저장된 주변 셀에 대한 정보를 이용하지 못함으로, 셀 탐색 과정부터 수행하여야 한다. 이러한 수면 핸드오버는 다른 상황에서의 핸드오버에 비해 많은 시간이 소요된다. The sleep handover corresponds to a situation in which the mobile station moves to another cell when waking from sleep mode. In this case, if the moved cell is the neighboring cell of the cell where the cell is located before it moves, it will be easy to perform the handover since it already has information about the neighboring cell. However, there may occur a case where the moved cell does not belong to the neighboring cell. As described above, a situation in which the mobile terminal moves to a cell other than the neighboring cell in the sleep mode may occur more as the mobile terminal has greater mobility. In this case, since information on stored neighbor cells cannot be used, the cell search process must be performed. This sleep handover is more time consuming than handover in other situations.

한편 앞에서 살펴본 종래의 두 가진 방안은 트래픽 패턴을 고려하지 않는다. 특히 두 번째 방안에서는 이동 단말로 전송되는 데이터의 유무만으로 수면 구간을 결정한다. 하지만 실제 데이터 트래픽은 돌발적인 특성이 있다. 따라서 데이터 트래픽이 존재하는 구간에서 수면 구간을 늘리게 되면, 상기 데이터 트래픽에 대한 처리 지연이 발생한다. 그리고 데이터 트래픽이 존재하지 않는 구간에서는 수면 모드의 이동 단말이 자주 깨어날 필요가 없다. 이러한 관점에서 볼 때, 종래 두 가지 방식은 데이터 트래픽이 가지는 특성을 고려하고 있지 않아 성능의 개선 여지가 있다.Meanwhile, the two conventional approaches described above do not consider the traffic pattern. In particular, in the second scheme, the sleep interval is determined only by the presence or absence of data transmitted to the mobile terminal. But real data traffic is sudden. Therefore, when the sleep interval is increased in the section in which data traffic exists, a processing delay for the data traffic occurs. In the period where there is no data traffic, the mobile terminal in the sleep mode does not need to wake up frequently. From this point of view, the two conventional methods do not consider the characteristics of data traffic, so there is room for performance improvement.

따라서 전술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 이동 단말의 수면 구간을 최적화하는 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a method for optimizing a sleep interval of a mobile terminal.

또한 본 발명은 이동 단말의 이동성을 고려하여 수면 구간을 결정하는 방법을 제공함에 있다.The present invention also provides a method for determining a sleep interval in consideration of mobility of a mobile terminal.

또한 본 발명은 이동 단말의 하향 트래픽 패턴을 고려하여 수면 구간을 결정하는 방법을 제공함에 있다.The present invention also provides a method for determining a sleep interval in consideration of the downlink traffic pattern of the mobile terminal.

또한 본 발명은 이동 단말의 이동성과 하향 트래픽 패턴을 고려하여 수면 구간을 결정하는 방법을 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a method for determining the sleep interval in consideration of the mobility and the downlink traffic pattern of the mobile terminal.

또한 본 발명은 이동 단말의 수면 구간을 트래픽 패턴에 적응적으로 조절하는 방법을 제공함에 있다.In another aspect, the present invention provides a method for adaptively adjusting the sleep interval of the mobile terminal to the traffic pattern.

또한 본 발명은 휴면 상태에서의 핸드오버가 발생하지 않도록 이동 단말의 수면 구간을 결정하는 방법을 제공함에 있다.The present invention also provides a method for determining a sleep interval of a mobile terminal so that handover does not occur in a dormant state.

또한 본 발명은 하향 트래픽이 활성화 상태일 때 이동 단말에 대한 수면 구간을 이동성과 하향 트래픽 패턴을 고려하여 결정하는 방법을 제공함에 있다.The present invention also provides a method for determining a sleep interval for a mobile terminal in consideration of mobility and downlink traffic patterns when downlink traffic is activated.

또한 본 발명은 하향 트래픽이 휴지 상태일 때 이동 단말에 대한 수면 구간을 이동성과 하향 트래픽 패턴을 고려하여 결정하는 방법을 제공함에 있다.The present invention also provides a method for determining a sleep interval for a mobile terminal in consideration of mobility and downlink traffic patterns when the downlink traffic is idle.

또한 본 발명은 임의의 기준 점에 의해 양분되는 구간 별로 서로 다른 규칙을 적용하여 이동 단말의 수면 구간을 결정하는 방법을 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a method for determining the sleep interval of the mobile terminal by applying different rules for each section divided by any reference point.

또한 본 발명은 소정 구간에서는 이동 단말의 수면 구간이 2의 배수로 증가 하도록 하고, 상기 소정 구간을 벗어날 시에는 이동 단말의 수면 구간이 단조 증가하도록 하는 수면 구간 결정 방법을 제공함에 있다.In another aspect, the present invention provides a method for determining a sleep interval to increase the sleep interval of the mobile terminal by a multiple of 2 in a predetermined section, and monotonically increases the sleep interval of the mobile terminal when leaving the predetermined section.

또한 본 발명은 하향 트래픽이 휴지 상태일 때 이동 단말의 수면 구간이 최대 임계 값을 넘지않도록 수면 구간을 결정하는 방법을 제공함에 있다.In another aspect, the present invention provides a method for determining the sleep interval so that the sleep interval of the mobile terminal does not exceed the maximum threshold value when the downlink traffic is idle.

전술한 바를 달성하기 위한 제1견지에 있어, 본 발명은 이동통신시스템에서 이동 단말의 수면 구간을 결정하는 방법에 있어서, 임의의 문턱 값을 결정하는 과정과, 최초로 수면 상태로 진입할 시 초기 수면 구간을 수면 구간으로 결정하는 과정과, 결정된 수면 구간에 의해 깨어났으나 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면 다음 깨어날 시점을 지정하는 수면 구간을 결정하는 과정을 포함하며, 여기서 상기 초기 수면 구간을 제외한 나머지 수면 구간의 결정은 상기 수면 구간이 상기 문턱 값에 도달할 때까지는 이전 수면 구간의 배수에 의해 수면 구간을 결정하고, 상기 수면 구간이 상기 문턱 값에 도달한 후에는 이전 수면 구간에 고정된 값을 가산함으로써 수면 구간을 결정함을 특징으로 한다.
In a first aspect for achieving the above, the present invention provides a method for determining a sleep interval of a mobile terminal in a mobile communication system, the process of determining an arbitrary threshold value, and the initial sleep when entering the first sleep state Determining a section as a sleep section, and determining a sleep section that designates a next waking point when waking up by the determined sleep section but there is no data traffic to receive, wherein the remaining sleep section is excluded. The determination of the sleep interval determines the sleep interval by a multiple of the previous sleep interval until the sleep interval reaches the threshold value, and after the sleep interval reaches the threshold value, the sleep interval is fixed to the previous sleep interval. It is characterized by determining the sleep section by adding.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략됨에 유의하여야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the embodiment of the present invention are described, and it should be noted that descriptions of other parts are omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

먼저 본 발명에서 제안하고자 하는 실시 예들을 구체적으로 살펴보기에 앞서 본 발명의 실시 예들이 적용될 수 있는 이동 단말의 상태 천이에 대해 살펴보면 다음과 같다.First, the state transition of the mobile terminal to which the embodiments of the present invention can be applied will be described before looking at the embodiments to be proposed in the present invention.

도 2는 통상적으로 이동 단말의 MAC 계층에 적용되는 상태 천이를 보이고 있는 도면이다.2 is a diagram illustrating a state transition applied to a MAC layer of a mobile terminal.

상기 도 2를 참조하면, 이동 단말은 활성 상태(Active State)(210)에서 자신에게 발생하는 데이터 트래픽을 처리한다. 상기 활성 상태(210)에서 데이터 트래픽의 군집성으로 인해 한 동안 데이터 트래픽이 존재하지 않을 시 상기 이동 단말은 전력 절약 상태(Power Save State)(220)로 천이한다. 상기 전력 절약 상태(220)에서 새로운 데이터 트래픽이 발생하면, 상기 이동 단말은 상기 활성 상태(210)로 천이한다.Referring to FIG. 2, the mobile terminal processes data traffic generated in itself in an active state 210. When there is no data traffic for a while due to the clustering of data traffic in the active state 210, the mobile station transitions to a power save state 220. When new data traffic occurs in the power saving state 220, the mobile terminal transitions to the active state 210.

그리고 이동 단말이 기지국에 연합을 하고 있지만 데이터 전송이 이루어지지 않는 경우에는 상기 활성 상태(210)에서 휴지 상태(Idle State)(230)로 천이한다. 상기 휴지 상태(230)로 천이할 때에는 데이터 서비스를 위해 할당되었던 CID를 해제한다. 상기 이동 단말은 상기 휴지 상태(230)에서 소모 전력을 줄이기 위해 휴면 상태(Doze State)(240)로 천이한다. 즉 상기 이동 단말은 소모 전력을 최소화하기 위해 상기 휴지 상태(230)와 상기 휴지 상태(240)를 교번적으로 천이하게 된다.When the mobile station is allied with the base station but data transmission is not performed, the mobile station transitions from the active state 210 to the idle state 230. When transitioning to the idle state 230, the CID that has been allocated for the data service is released. The mobile terminal transitions to a doze state 240 to reduce power consumption in the dormant state 230. That is, the mobile terminal alternately transitions the idle state 230 and the idle state 240 to minimize power consumption.

앞에서 살펴본 활성 상태, 전력 절약 상태, 휴지 상태 및 휴면 상태는 수면 모드와 비 수면 모드로 구분할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 사용되는 수면 모드는 이동 단말이 기지국과의 통신이 이루어지지 않는 상태를 의미한다. 따라서 상기 전력 절약 상태와 상기 휴면 상태가 수면 모드에 속한다. 그리고 상기 수면 모 드에서 깨어난 비 수면 모드에는 상기 활성 상태와 휴지 상태가 속한다. The active state, the power saving state, the idle state, and the sleep state described above may be classified into a sleep mode and a non-sleep mode. The sleep mode used in the embodiment of the present invention means a state in which the mobile terminal does not communicate with the base station. Thus, the power saving state and the sleep state belong to the sleep mode. In addition, the active state and the idle state belong to the non-sleep mode waking up from the sleep mode.

통상적으로 이동 단말이 수면 모드로 천이하기 위해서는 기지국으로부터의 승인을 획득하여야 한다. 이는 기지국이 이동 단말의 상태를 추적하여 수면 모드의 이동 단말로 전송할 데이터를 보관하도록 하기 위함이다. 상기 기지국은 수면 모드의 이동 단말이 깨어나는 시점에서 수신할 데이터가 있음을 통보한다. 상기 기지국으로부터 수신할 데이터가 있음을 통보 받은 이동 단말은 활성 상태로 천이하여 해당 데이터를 수신하게 된다.Typically, the mobile terminal needs to obtain a grant from the base station in order to transition to the sleep mode. This is for the base station to track the state of the mobile terminal to store data to be transmitted to the mobile terminal in the sleep mode. The base station notifies that there is data to be received at the time when the mobile terminal in the sleep mode wakes up. The mobile terminal notified that there is data to receive from the base station transitions to an active state and receives the corresponding data.

한편 상기 활성 상태와 상기 전력 절약 상태는 데이터 서비스를 위한 CID가 할당되어 있는 상태이다. 그리고 상기 휴지 상태와 휴면 상태는 데이터 서비스를 위해 할당 받았던 CID를 해제한 상태이다. 따라서 같은 수면 모드라 하더라도 상기 휴면 상태와 상기 전력 절약 상태는 구분되어야 한다.Meanwhile, the active state and the power saving state are states in which a CID for data service is allocated. The idle state and the dormant state are in a state of releasing the CID allocated for the data service. Therefore, even in the same sleep mode, the sleep state and the power saving state should be distinguished.

후술 될 본 발명의 실시 예에서는 수면 모드에서의 수면 구간을 결정하는 방법을 제안할 것이다. 이때 상기 수면 모드가 휴면 상태에 기인한 것인지 아니면 전력 절약 상태에 기인한 것인지에 따라 서로 상이한 기법에 의해 수면 구간을 결정하도록 한다.An embodiment of the present invention to be described below will propose a method of determining a sleep interval in a sleep mode. At this time, the sleep interval is determined by different techniques depending on whether the sleep mode is caused by a sleep state or a power saving state.

도 3은 수면 모드, 즉 휴면 상태와 전력 절약 상태에 대해 공통으로 적용될 수 있는 본 발명의 실시 예에 따른 수면 구간 결정 절차를 보이고 있는 제어 흐름도이다. 상기 도 3을 통해 보이고 있는 제어 흐름은 수면 모드로의 천이가 필요한지를 판단하는 과정과, 수신 상태로 천이할 시의 초기 수면 구간과 매번 깨어났다가 수면 모드로 돌아갈 시의 수면 구간을 결정하는 과정과, 상기 수면 모드에서 활 성 상태로 천이하는 과정으로 이루어진다.3 is a control flowchart illustrating a sleep interval determination procedure according to an exemplary embodiment of the present invention, which may be commonly applied to a sleep mode, that is, a sleep state and a power saving state. The control flow shown in FIG. 3 is a process of determining whether a transition to a sleep mode is necessary, and a process of determining an initial sleep interval when transitioning to a reception state and a sleep interval when waking up and returning to sleep mode each time. And transitioning to an active state in the sleep mode.

상기 도 3을 참조하면, 이동 단말은 수면 모드로의 천이가 요구되는 판단한다(310단계). 상기 수면 모드로의 천이는 두 가지 경우로 구분할 수 있다. 즉 휴지 상태에서 휴면 상태로 천이하는 경우와, 활성 상태에서 전력 절약 상태로 천이하는 경우이다. 상기 이동 단말은 상기 두 가지 경우들 중 어느 하나도 만족하지 않으면 현재의 상태, 즉 활성 상태를 그대로 유지한다(324단계).Referring to FIG. 3, the mobile terminal determines that a transition to the sleep mode is required (step 310). The transition to the sleep mode may be classified into two cases. In other words, there is a case where a transition from an idle state to a dormant state occurs, and a case where a transition from an active state to a power saving state occurs. If neither of the two cases is satisfied, the mobile terminal maintains the current state, that is, the active state (step 324).

하지만 상기 이동 단말은 상기 두 가지 경우들 중 어느 한 가지의 경우를 만족하면, 수면 모드로 천이한다(312단계). 그 후 상기 이동 단말은 미리 설정된 초기 수면 구간을 수면 구간으로 결정한다(314단계).However, if the mobile terminal satisfies any one of the two cases, the mobile terminal transitions to the sleep mode (step 312). Thereafter, the mobile terminal determines a preset initial sleep period as a sleep period (step 314).

상기 이동 단말은 수면 모드에서 상기 초기 수면 구간이 경과하는 지를 판단한다(316). 상기 수면 구간이 경과하면, 상기 이동 단말은 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다(318단계, 320단계). 이때 상기 수면 모드가 휴면 상태에 기인한 경우라면, 상기 이동 단말은 수신할 데이터 트래픽의 유무를 확인하기 위해 비 수면 모드(휴지 상태)로 천이하는 것이 필요하다. 하지만 도 3에서는 설명이 편의를 위해 이를 위한 구체적인 단계를 표현하고 있지 않음에 주의하여야 할 것이다.The mobile terminal determines whether the initial sleep period has elapsed in the sleep mode (316). When the sleep interval has elapsed, the mobile station determines whether there is data traffic to be received (steps 318 and 320). At this time, if the sleep mode is due to the dormant state, the mobile terminal needs to transition to the non-sleep mode (rest state) in order to check whether there is data traffic to be received. However, it should be noted that the description does not express the specific steps for the sake of convenience in FIG. 3.

상기 확인에 의해 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 상기 이동 단말은 새로운 수면 구간을 결정한다(314단계). 이때 상기 수면 구간의 결정은 상기 이동 단말이 전력 절약 상태인지 아니면 휴면 상태인지에 의해 서로 다른 기법이 적용된다. 이는 이동 단말이 전력 절약 상태에 머무는 시간이 휴면 상태에 머무는 시간에 비 해 상대적으로 작기 때문이다.If there is no data traffic by the confirmation, the mobile terminal determines a new sleep interval (step 314). In this case, different techniques are applied to determine the sleep interval depending on whether the mobile terminal is in a power saving state or a sleep state. This is because the time for which the mobile terminal stays in the power saving state is relatively small compared to the time for which the mobile terminal stays in the sleep state.

상기 수면 모드가 전력 절약 상태에 기인한 경우에는 수면 구간이 소정 문턱 값에 도달할 때까지 2의 배수로 증가되며, 수면 구간이 상기 문턱 값에 도달할 시에는 정해진 일정 값만큼 씩 증가된다. 하지만 수면 모드가 휴면 상태에 기인한 경우에는 수면 구간이 정해진 임계 값을 넘지 않도록 한다. 이와 같이 수면 구간이 임계 값을 넘지 않도록 하는 것은 수면 핸드오버가 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 상기 수면 구간을 결정하는 구체적인 실시 예에 대해서는 후술 될 것이다.When the sleep mode is due to the power saving state, the sleep interval is increased by a multiple of 2 until the sleep interval reaches a predetermined threshold value, and when the sleep interval reaches the threshold value, the sleep interval increases by a predetermined value. However, when the sleep mode is due to the sleep state, the sleep interval does not exceed a predetermined threshold. In this way, the sleep interval does not exceed the threshold value in order to prevent the occurrence of sleep handover. A specific embodiment for determining the sleep section will be described later.

상기 이동 단말은 새로운 수면 구간이 결정되면, 상기 새로운 수면 구간에 의해 깨어날 시점이 도래하는 지를 감시한다(316단계). 상기 수면 구간에 의한 깨어날 시점이 도래하였다면, 상기 이동 단말은 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 검사한다(318단계, 320단계). When the new sleep section is determined, the mobile terminal monitors whether a time to wake up by the new sleep section arrives (step 316). When the wake-up time due to the sleep interval arrives, the mobile terminal checks whether there is data traffic to be received (steps 318 and 320).

이때 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재한다면, 상기 이동 단말은 활성 상태로 천이한다(322단계). 상기 활성 상태로 천이한 상기 이동 단말은 자신이 수신하여야 할 데이터를 수신할 것이다.If there is data traffic to be received by the mobile station, the mobile station transitions to an active state (step 322). The mobile terminal that has transitioned to the active state will receive data to be received by the mobile terminal.

이하 본 발명의 실시 예에 따른 수면 구간을 결정하는 구체적인 방안에 대해 설명한다. 여기서 구체적으로 설명될 수면 구간 결정은 이동 단말의 상태에 따라 두 가지로 구별되어야 한다.Hereinafter, a detailed method of determining a sleep section according to an embodiment of the present invention will be described. Sleep interval determination to be described in detail herein should be divided into two according to the state of the mobile terminal.

첫 번째는 데이터 서비스를 위한 CID가 있는 상태에서의 수면 모드로서, 활성 상태와 전력 절약 상태를 오고 가는 경우의 구간 제어이다. 이것을 "활성 구간 제어"라고 한다. 두 번째는 휴지 상태와 휴면 상태를 오고 가는 경우의 구간 제어이다. 이것을 "휴지 구간 제어"라고 한다. 이 두 가지 경우는 수면 모드에 머무르는 시간의 길이가 매우 큰 차이가 나기 때문에 구간을 결정하는 알고리즘도 서로 다르다.The first is sleep mode with CID for data service, and section control when switching between active and power saving states. This is called "active interval control". The second is interval control when going between dormant and dormant states. This is called "pause section control". In both cases, the algorithms for determining intervals differ because the length of time in sleep mode is very different.

따라서 수면 구간을 결정하기에 앞서 어떠한 수면 구간 기법을 적용할 지를 결정하는 것이 선행되어야 할 것이다. Therefore, prior to determining the sleep interval, it will be necessary to determine which sleep interval technique to apply.

통상적으로 활성 상태에서는 데이터들이 돌발적(burst)으로 발생한다. 하지만 그 사이사이에도 데이터가 존재하지 않는 시간들이 존재한다. 따라서 활성 상태인지를 판단을 할 때에는 그러한 작은 구간이 휴지 상태가 아니고 활성 상태의 일부임을 판단해야 한다. 이러한 판단은 활성 상태에서의 패킷 도달 율과 활성 상태의 길이를 가지고 이루어진다. Typically, in the active state, data occur suddenly. But there are times when no data exists. Therefore, when judging whether it is active, it should be determined that such a small section is part of the active state, not the idle state. This determination is made based on the packet arrival rate in the active state and the length of the active state.

활성 상태의 판별은 다음과 같은 순서로 이루어진다.The determination of the active state is made in the following order.

(1) 기지국의 버퍼에 전송할 데이터가 존재하는 경우에는 현재의 상태에 관계없이 활성 상태로 판별한다.(1) When there is data to be transmitted in the buffer of the base station, it is determined as an active state regardless of the current state.

(2) 기지국의 버퍼에 전송할 데이터가 존재하지 않지만, 현재 상태가 활성 상태이고 활성 상태를 확인하는 변수인 active_trial이 일정 값을 넘지 않았을 경우 활성 상태라 판별한다.(2) If there is no data to be transmitted in the buffer of the base station, it is determined that the current state is the active state and the active state when the active_trial which is a variable for checking the active state does not exceed a predetermined value.

(3) 위의 조건들을 모두 만족하지 않는 경우는 휴지 상태라 판별한다.(3) If all of the above conditions are not satisfied, it is determined as a dormant state.

여기서 변수 active_trial은 두 번째 조건이 만족해서 활성 상태로 판별이 될 때 마다 새로 갱신한다.Here, the variable active_trial is updated every time the second condition is satisfied and it is determined to be active.

한편 앞에서도 밝힌 바와 같이 본 발명에서는 기존의 트래픽 패턴에 관한 정보와 함께 이동 단말의 이동성에 대한 정보를 함께 고려하여 수면 구간을 조절한다. 따라서 수면 구간의 조절은 아래와 같이 두 가지 요소를 고려하여 이루어진다.Meanwhile, as described above, the present invention adjusts the sleep interval in consideration of the information on the mobility of the mobile terminal together with the information on the existing traffic pattern. Therefore, the sleep section is adjusted by considering two factors as follows.

먼저 트래픽 패턴을 고려하여야 한다.First, consider traffic patterns.

수면 구간의 조절을 위한 중요한 트래픽 패턴의 요소는 트래픽의 상태와 활성 상태일 때의 패킷 도착 율, 휴지 상태일 때의 휴지 상태의 길이이다. 트래픽이 활성 상태이면 패킷 도착율, 트래픽이 휴지 상태이면 휴지 상태의 길이에 따라서 수면 구간이 정해지게 되기 때문이다. 이에 따라서 트래픽 패턴의 정보는 각 이동 단말 마다 세 가지로 저장이 된다. 트래픽의 상태와 평균적인 패킷 도착율과 평균적인 휴지 상태의 길이이다. 평균적인 패킷 도착율은 휴면 상태에서 깨어났을 때 기지국의 버퍼에 쌓인 패킷의 수와 그 동안 휴면 상태에 있었던 시간을 가지고 얻어지고, 평균적인 휴지 상태의 길이는 패킷이 도착하지 않고서 휴면 상태에 있었던 시간으로 얻어진다. 이 정보들은 휴면 상태에서 깨어날 때마다 갱신된다.Factors of important traffic patterns for sleep interval control are traffic state, packet arrival rate in active state, and length of idle state in idle state. This is because the sleep interval is determined according to the packet arrival rate when the traffic is active and the length of the idle state when the traffic is idle. Accordingly, three types of traffic pattern information are stored for each mobile terminal. The state of traffic, the average packet arrival rate, and the average length of idle state. The average packet arrival rate is obtained by the number of packets accumulated in the base station's buffer when waking from the dormant state and the amount of time it has been dormant in the meantime, and the average dormant length is the time that the packet was dormant without arriving. Obtained. This information is updated each time you wake up from the dormant state.

다음으로 이동성을 고려하여야 한다.Next, mobility should be considered.

이동 단말의 이동은 필연적으로 핸드오버를 유발한다. 이동성이 작으면 휴지 핸드오버가 일어나게 되며, 이동성이 크면 수면 핸드오버가 더 자주 일어나게 된다. 이동 단말의 이동성이 큰데도 수면 핸드오버가 적게 일어나도록 하기 위해서는, 수면 구간이 너무 길어지지 않도록 하면 된다. 이에 따라서 본 발명에서는 이동 단말의 이동성이 클 경우 수면 구간을 좀 더 작게 유지하는 방법을 제시한다. 이동 단말의 이동성은 일정 기간 동안 발생한 핸드오버로 표현된다.Movement of the mobile terminal inevitably causes handover. Less mobility results in idle handovers, while greater mobility results in more frequent sleep handovers. In order to reduce the sleep handover even though the mobile terminal has high mobility, the sleep interval may not be too long. Accordingly, the present invention provides a method of maintaining a smaller sleep interval when the mobility of the mobile terminal is large. The mobility of the mobile terminal is expressed as a handover that occurs for a certain period of time.

A. 활성 구간 제어에 의한 수면 구간 결정A. Determination of Sleep Area by Controlling Active Segment

이하 활성 구간 제어에 의해 수면 구간을 결정하기 위한 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention for determining the sleep section by controlling the active section will be described.

앞에서도 밝힌 바와 같이 트래픽이 활성 상태일 때는 수면 모드에 머무르는 시간이 길지 않다. 따라서 이동 단말의 이동성이 알고리즘에 영향을 주지 못한다. 이동 단말은 기지국으로부터 수면 모드로 가는 승인을 얻으면 처음 수면 모드에 진입한다. 이와 같이 이동 단말이 처음 수면 모드에 진입할 경우(i=0)에는 초기 수면 구간을 사용한다. 그리고 상기 초기 수면 구간이 경과한 후 비수면 모드가 되었을 때, 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면 기존의 수면 구간을 변경하게 된다. 상기 기존 수면 구간의 변경은 하기 <수학식 1>에 의해 이루어진다.As mentioned earlier, the time to stay in sleep mode is not long when the traffic is active. Therefore, the mobility of the mobile terminal does not affect the algorithm. The mobile terminal enters the first sleep mode upon receiving an approval from the base station to go to sleep mode. As such, when the mobile terminal enters the first sleep mode (i = 0), an initial sleep period is used. When the user enters the non-sleep mode after the initial sleep period elapses, if there is no data traffic to receive, the existing sleep period is changed. The change of the existing sleep section is made by Equation 1 below.

Figure 112005006063879-PAT00001
Figure 112005006063879-PAT00001

여기서 i는 수면 상태에서 깨어난 시점의 인덱스이며, Ii는 i 번째 시점에서의 수면 구간이다.그리고

Figure 112005006063879-PAT00002
는 문턱 값으로써, 배수 증가 구간과 단조 증가 구간의 경계 점에 의해 결정된다. Where i is the index of the waking point from the sleep state, I i is the sleep interval at the i th time point, and
Figure 112005006063879-PAT00002
Is a threshold value and is determined by the boundary point between the multiple increase interval and the monotonically increased interval.

상기

Figure 112005006063879-PAT00003
은 고정 방식과 적응 방식에 의해 결정할 수 있다. 상기 고정 방식에서는 상기
Figure 112005006063879-PAT00004
을 하향 패킷의 상호 도달 시간(inter arrival time)과 무관하게 고정된 값으로 결정한다. 상기 적응 방식에서는 상기
Figure 112005006063879-PAT00005
을 트래픽의 형태에 따라 조절한다. 즉 상기
Figure 112005006063879-PAT00006
을 하향 패킷의 상호 도달 시간(inter arrival time)의 측정 값에 따라 가변적으로 결정한다. 상기 적응 방식의 일 예로써 하기 <수학식 2>를 사용할 수 있다.remind
Figure 112005006063879-PAT00003
Can be determined by a fixed method and an adaptive method. In the fixed method
Figure 112005006063879-PAT00004
Is determined as a fixed value irrespective of the inter arrival time of the downlink packet. In the adaptive method
Figure 112005006063879-PAT00005
Is adjusted according to the type of traffic. Above
Figure 112005006063879-PAT00006
Is variably determined according to the measured value of the inter arrival time of the downlink packet. As an example of the adaptation method, Equation 2 may be used.

Figure 112005006063879-PAT00007
Figure 112005006063879-PAT00007

여기서

Figure 112005006063879-PAT00008
는 하향 패킷의 상호 도달 시간의 측정 값이다. 상기
Figure 112005006063879-PAT00009
의 측정 예는 하기 <수학식 3>과 표현될 수 있다.here
Figure 112005006063879-PAT00008
Is a measure of the mutual arrival time of the downlink packet. remind
Figure 112005006063879-PAT00009
An example of the measurement may be expressed by Equation 3 below.

Figure 112005006063879-PAT00010
Figure 112005006063879-PAT00010

여기서

Figure 112005006063879-PAT00011
은 이전 하향 패킷의 상호 도달 시간의 측정 값이며, Ii-1는 이전에 깨어난 시점부터 현재 깨어난 시점 간의 시간 차(즉 수면 구간)이다. 그리고 Bi는 기지국의 버퍼에 쌓인 패킷의 수이다. α는 0보다 크고 1보다 작은 범위에서 결정되는 가중치로써, 계산 시점간의 간격이 불규칙하기 때문에 계산 시점간의 간격을 맞추기 위해 사용된다.here
Figure 112005006063879-PAT00011
Is a measure of the mutual arrival time of the previous downlink packet, and I i-1 is the time difference (ie, sleep interval) between the time of the previous waking up and the present waking. And Bi is the number of packets accumulated in the buffer of the base station. α is a weight determined in a range larger than 0 and smaller than 1, and is used to match the interval between calculation points because the interval between calculation points is irregular.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 활성 구간 제어로 결정된 수면 구간에 의한 동작 예를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 4에서는 모든 깨어나는 시점들에서 수신할 데이터 트래픽이 발생하지 않는 것을 가정하고 있다.4 is a view showing an example of operation by the sleep section determined by the active section control according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, it is assumed that data traffic to be received does not occur at all waking points.

상기 도 4를 참조하면, 참조번호 410은 기지국으로부터의 데이터 트래픽 확인 정보의 전송 단위이다. 상기 전송 단위는 슈퍼 프레임 또는 비컨 메시지의 전송 주기가 될 수 있다. 참조번호 420 내지 460은 각 깨어나는 시점들(a 내지 f)간의 시간 차, 즉 구간 별 수면 구간들을 가리킨다. 상기 수면 구간은 각 시점에서는 다음에 깨어날 시점을 결정함으로써 계산된다. 시점 a 내지 시점 d 각각에서 계산되어지는 각 구간 별 수면 구간들은 2의 배수로 증가한다. 이는 상기 시점 a에서 상기 시점 e까지의 각 구간 별 수면 구간들은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00012
을 초과하지 않음을 의미한다.Referring to FIG. 4, reference numeral 410 denotes a transmission unit of data traffic confirmation information from a base station. The transmission unit may be a transmission period of a super frame or beacon message. Reference numerals 420 to 460 denote time differences between the wake-up points a to f, that is, sleep sections by section. The sleep interval is calculated at each time point by determining the next time point to wake up. The sleep sections for each section calculated at each of the viewpoints a to d increase in multiples of two. This means that the sleep intervals for each section from the viewpoint a to the viewpoint e are threshold values.
Figure 112005006063879-PAT00012
It means not to exceed.

한편 상기 시점 e에서 이동 단말은 다음 깨어날 시점 f를 결정한다. 이때 이전 시점들(a 내지 d)에서 적용된 룰(2의 배수로 증가시킴)을 적용함으로써 계산되는 수면 구간은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00013
을 초과하게 된다. 따라서 상기 시점 e에서는 이전 수면 구간 보다 일정 구간(도 4에서는 하나의 전송 단위 구간) 증가된 수면 구간(460)에 의해 다음 깨어날 시점 f를 결정한다. 유추컨대 상기 도 4에서는 상기 문턱 값
Figure 112005006063879-PAT00014
로 8보다 크고 16보다는 작은 값을 사용하고 있음을 알 수 있다.Meanwhile, at time e, the mobile terminal determines time f to wake up. At this time, the sleep interval calculated by applying the rule (increased by multiple of 2) applied at previous time points a to d is a threshold value.
Figure 112005006063879-PAT00013
Will be exceeded. Accordingly, at the time e, the next time f is determined by the sleep period 460 which is increased by a predetermined period (one transmission unit section in FIG. 4) than the previous sleep period. Inferred from the Figure 4 the threshold value
Figure 112005006063879-PAT00014
We can see that we are using a value greater than 8 and less than 16.

도 7은 전술한 도 4를 참조할 때 깨어나는 시점에 대응하여 결정된 수면 구간의 관계를 보이고 있는 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a relationship between sleep sections determined in response to waking points when referring to FIG. 4.

상기 도 7을 참조하면, 수면 구간의 결정은 배수 증가 구간과 단조 증가 구간으로 구분된다. 즉 깨어나는 시점이 배수 증가 구간에 위치할 경우, 해당 수면 구간은 이전 수면 구간의 2배로써 결정된다. 시점 a 내지 시점 d에서의 수면 구간 결정이 이에 해당한다. 하지만 깨어난 시점이 단조 증가 구간에 위치할 경우, 해당 수면 구간은 이전 수면 구간에 정해진 일정한 값이 가산되어 결정된다. 상기 배수 증가 구간과 상기 단조 증가 구간의 구분은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00015
에 의해 구분된다. 한편 상기 도 7에서 보이고 있는 수면 구간 결정 그래프는 앞에서 살펴본 <수학식 1>을 참조하고 있다. Referring to FIG. 7, the determination of the sleep interval is divided into a multiple increase interval and a monotonous increase interval. That is, when the waking point is located in the multiple increase interval, the corresponding sleep interval is determined as twice the previous sleep interval. This corresponds to the determination of the sleep interval at time points a to d. However, when the waking point is located in the monotonically increasing section, the corresponding sleep section is determined by adding a predetermined value to the previous sleep section. The division between the multiple increase interval and the monotonic increase interval is a threshold value.
Figure 112005006063879-PAT00015
Separated by. On the other hand, the sleep interval determination graph shown in FIG. 7 refers to Equation 1 described above.

B. 휴지 구간 제어에 의한 수면 구간 결정B. Sleep Section Determination

이하 휴지 구간 제어에 의해 수면 구간을 결정하기 위한 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명하도록 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention for determining the sleep section by the idle section control will be described.

앞에서도 밝힌 바와 같이 트래픽이 휴지 상태일 때에는 수면 모드에 머무르는 시간이 길다. 따라서 이동 단말의 이동으로 인한 수면 핸드오버가 발생할 가능성이 높다. 상기 수면 핸드오버가 발생하면, 이동 단말이 깨어난 후 초기 기지국 탐색부터 시작하게 하므로 핸드오버로 인한 지연이 커지게 된다. 그 때문에 수면 구간의 최대 값은 이동 단말의 이동성을 고려하여 제한해야 한다. As mentioned earlier, when the traffic is idle, the sleep mode is long. Therefore, there is a high possibility that sleep handover occurs due to the movement of the mobile terminal. When the sleep handover occurs, the mobile terminal wakes up and starts the initial base station search, thereby increasing the delay due to the handover. Therefore, the maximum value of the sleep interval should be limited in consideration of the mobility of the mobile terminal.

이동 단말이 기지국으로부터 수면 모드로 가는 승인을 얻으면 처음 수면 모드에 진입한다. 이와 같이 이동 단말이 처음으로 수면 모드에 진입할 경우(i=0)에는 초기 수면 구간을 사용한다. 그리고 상기 초기 수면 구간이 경과한 후 비수면 모드가 되었을 때, 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면 기존의 수면 구간을 변경하게 된다. 상기 기존 수면 구간의 변경은 하기 <수학식 4>에 의해 이루어진다.The mobile enters the first sleep mode when the mobile terminal obtains an approval from the base station to go to sleep mode. As such, when the mobile terminal enters the sleep mode for the first time (i = 0), the initial sleep period is used. When the user enters the non-sleep mode after the initial sleep period elapses, if there is no data traffic to receive, the existing sleep period is changed. The change of the existing sleep section is made by Equation 4 below.

Figure 112005006063879-PAT00016
Figure 112005006063879-PAT00016

여기서 i는 수면 상태에서 깨어난 시점의 인덱스이며, Ii는 i 번째 시점에서의 수면 구간이다.그리고

Figure 112005006063879-PAT00017
는 문턱 값으로써, 배수 증가 구간과 단조 증가 구간의 경계 점에 의해 결정된다. 이때 상기
Figure 112005006063879-PAT00018
은 <수학식 1>에서 사용되는
Figure 112005006063879-PAT00019
에 비해 상대적으로 큰 값으로 결정된다.
Figure 112005006063879-PAT00020
는 이동 단말의 이동성에 따른 값으로써, 이동 단말이 셀 직경을 이동하는데 걸리는 평균 시간이다. 상기
Figure 112005006063879-PAT00021
은 물리 계층에서 측정하여 MAC 계층으로 전달한다.Where i is the index of the waking point from the sleep state, I i is the sleep interval at the i th time point, and
Figure 112005006063879-PAT00017
Is a threshold value and is determined by the boundary point between the multiple increase interval and the monotonically increased interval. At this time
Figure 112005006063879-PAT00018
Is used in <Equation 1>
Figure 112005006063879-PAT00019
It is determined as a relatively large value.
Figure 112005006063879-PAT00020
Is a value according to the mobility of the mobile terminal, and is an average time taken for the mobile terminal to move the cell diameter. remind
Figure 112005006063879-PAT00021
Is measured in the physical layer and delivered to the MAC layer.

상기 <수학식 4>는

Figure 112005006063879-PAT00022
와
Figure 112005006063879-PAT00023
의 관계에 의해 하기의 두 가지 경우로 구분될 수 있다. Equation 4 is
Figure 112005006063879-PAT00022
Wow
Figure 112005006063879-PAT00023
The following two cases can be distinguished by the relationship.

먼저 조건

Figure 112005006063879-PAT00024
이 만족하도록
Figure 112005006063879-PAT00025
와
Figure 112005006063879-PAT00026
가 지정되었다면, 수면 구간은
Figure 112005006063879-PAT00027
에 의해서 결정된다. 하지만 조건
Figure 112005006063879-PAT00028
이 만족하도록
Figure 112005006063879-PAT00029
와
Figure 112005006063879-PAT00030
가 지정되었다면, 수면 구간은
Figure 112005006063879-PAT00031
에 의해서만 결정된다.First condition
Figure 112005006063879-PAT00024
To satisfy this
Figure 112005006063879-PAT00025
Wow
Figure 112005006063879-PAT00026
If is specified, the sleep interval is
Figure 112005006063879-PAT00027
Determined by But condition
Figure 112005006063879-PAT00028
To satisfy this
Figure 112005006063879-PAT00029
Wow
Figure 112005006063879-PAT00030
If is specified, the sleep interval is
Figure 112005006063879-PAT00031
Is determined only by

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴지 구간 제어로 결정된 수면 구간에 의한 첫 번째 동작 예를 보이고 있는 도면이다. 즉 조건

Figure 112005006063879-PAT00032
이 만족하도록
Figure 112005006063879-PAT00033
와
Figure 112005006063879-PAT00034
가 지정된 경우에 수면 구간이 결정되는 예를 보이고 있다. 한편 상기 도 5에서는 모든 깨어나는 시점들에서 수신할 데이터 트래픽이 발생하지 않는 것을 가정하고 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating a first operation example according to a sleep section determined by a rest section control according to an exemplary embodiment of the present invention. Condition
Figure 112005006063879-PAT00032
To satisfy this
Figure 112005006063879-PAT00033
Wow
Figure 112005006063879-PAT00034
In the case where is specified, the sleep interval is determined. Meanwhile, FIG. 5 assumes that data traffic to be received does not occur at all waking points.

상기 도 5를 참조하면, 참조번호 510은 기지국으로부터의 데이터 트래픽 확인 정보의 전송 단위이다. 상기 전송 단위는 슈퍼 프레임 또는 비컨 메시지의 전송 주기가 될 수 있다. 참조번호 520 내지 570은 각 깨어나는 시점들(a 내지 g)간의 시간 차, 즉 구간 별 수면 구간들을 가리킨다. 상기 수면 구간은 각 시점에서는 다음에 깨어날 시점을 결정함으로써 계산된다. 시점 a 내지 시점 c 각각에서 계산되어지는 각 구간 별 수면 구간들은 2의 배수로 증가한다. 이는 상기 시점 a에서 상기 시점 d까지의 각 구간 별 수면 구간들은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00035
을 초과하지 않음을 의미한다.Referring to FIG. 5, reference numeral 510 denotes a transmission unit of data traffic confirmation information from a base station. The transmission unit may be a transmission period of a super frame or beacon message. Reference numerals 520 to 570 denote time differences between the waking points a to g, that is, sleep sections by section. The sleep interval is calculated at each time point by determining the next time point to wake up. The sleep sections for each section calculated at each of the viewpoints a to c increase in multiples of two. This means that the sleep intervals for each section from the viewpoint a to the viewpoint d are threshold values.
Figure 112005006063879-PAT00035
It means not to exceed.

한편 상기 시점 d에서 이동 단말은 다음 깨어날 시점 e를 결정한다. 이때 이전 시점들(a 내지 c)에서 적용된 룰(2의 배수로 증가시킴)을 적용함으로써 계산되는 수면 구간은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00036
을 초과하게 된다. 따라서 상기 시점 d에서는 이전 수면 구간 보다 일정 구간(도 5에서는 하나의 전송 단위 구간) 증가된 수면 구간(550)에 의해 다음 깨어날 시점 e를 결정한다. 유추컨대 상기 도 5에서는 상기 문 턱 값
Figure 112005006063879-PAT00037
로 4보다 크고 8보다는 작은 값을 사용하고 있음을 알 수 있다.On the other hand, at the time d, the mobile station determines the next time e to wake up. At this time, the sleep interval calculated by applying the rule (increased by multiple of 2) applied at previous time points a to c is a threshold value.
Figure 112005006063879-PAT00036
Will be exceeded. Accordingly, at time d, the next time e wakes up is determined by the sleep interval 550 which is increased by a predetermined interval (one transmission unit interval in FIG. 5) than the previous sleep interval. Inferred from Figure 5 the threshold value
Figure 112005006063879-PAT00037
We can see that we are using values greater than 4 and less than 8.

상기 시점 e에서 깨어난 이동 단말은 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다. 이때 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 이전 수면 구간 보다 일정 구간(하나의 전송 단위 구간) 증가된 수면 구간(560)에 의해 다음 깨어날 시점 f를 결정한다.The mobile terminal waking up at time e checks whether there is data traffic to receive. In this case, if there is no data traffic to receive, the next time f is determined by the sleep interval 560 which is increased by a predetermined interval (one transmission unit interval) than the previous sleep interval.

한편 상기 시점 f에서 깨어난 이동 단말은 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하는 지를 확인한다. 이때 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 이전 수면 구간 보다 일정 구간(하나의 전송 단위 구간) 증가된 수면 구간에 의해 다음 깨어날 시점 g를 결정하고자 할 것이다. 하지만 상기 시점 f에서는 이전 수면 구간 보다 일정 구간 증가된 수면 구간이 선택되지 않고,

Figure 112005006063879-PAT00038
에 의한 수면 구간이 선택된다. 이는 이전 수면 구간 보다 일정 구간 증가된 수면 구간에 비해
Figure 112005006063879-PAT00039
가 작은 값을 갖기 때문에 상기 이동 단말은 상기 시점 f에서의 수면 구간(570)을
Figure 112005006063879-PAT00040
로 선택하는 것이다. 따라서 상기 시점 f에서 결정된 수면 구간(570)은 이전 시점 e에서 결정한 수면 구간(560)과 동일하도록 유지한다. On the other hand, the mobile terminal waking up at time f checks whether there is data traffic to receive. At this time, if there is no data traffic to be received, the next waking point g will be determined by the sleep interval increased by a predetermined interval (one transmission unit interval) from the previous sleep interval. However, at the time f, a sleep section increased by a predetermined section from the previous sleep section is not selected.
Figure 112005006063879-PAT00038
Sleep section by is selected. This is compared to the sleep section which is increased by a certain period from the previous sleep section.
Figure 112005006063879-PAT00039
Since the mobile terminal has a small value, the mobile terminal determines the sleep period 570 at the time f.
Figure 112005006063879-PAT00040
To choose. Therefore, the sleep section 570 determined at the viewpoint f is maintained to be the same as the sleep section 560 determined at the previous viewpoint e.

만약 상기 이동 단말은 상기 시점 g 뿐만 아니라 그 이후에 깨어나는 시점에서도 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 상기 수면 구간(570)을 그대로 유지할 것이다.If there is no data traffic to be received not only at the time g but also at a later time, the mobile terminal will maintain the sleep interval 570 as it is.

도 8은 전술한 도 5를 참조할 때 깨어나는 시점에 대응하여 결정된 수면 구간의 관계를 보이고 있는 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating a relationship between sleep sections determined in response to waking points when referring to FIG. 5.

상기 도 8을 참조하면, 수면 구간의 결정은 배수 증가 구간과 단조 증가 구간 및 고정 구간으로 구분된다. 즉 깨어나는 시점이 배수 증가 구간에 위치할 경우, 해당 수면 구간은 이전 수면 구간의 2배로써 결정된다. 시점 a 내지 시점 c에서의 수면 구간 결정이 이에 해당한다. 그리고 깨어난 시점이 단조 증가 구간에 위치할 경우, 해당 수면 구간은 이전 수면 구간에 정해진 일정한 값이 가산되어 결정된다. 시점 d와 시점 e에서의 수면 구간 결정이 이에 해당한다. 상기 배수 증가 구간과 상기 단조 증가 구간의 구분은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00041
에 의해 구분된다. 한편 상기 도 8에서 보이고 있는 수면 구간 결정 그래프는 앞에서 살펴본 수학식
Figure 112005006063879-PAT00042
을 참조하고 있다. Referring to FIG. 8, the determination of the sleep interval is divided into a multiple increase interval, a monotonous increase interval, and a fixed interval. That is, when the waking point is located in the multiple increase interval, the corresponding sleep interval is determined as twice the previous sleep interval. This corresponds to the determination of the sleep interval at time points a to c. When the waking point is located in the monotonically increasing section, the corresponding sleep section is determined by adding a predetermined value to the previous sleep section. This is the determination of the sleep interval at time d and e. The division between the multiple increase interval and the monotonic increase interval is a threshold value.
Figure 112005006063879-PAT00041
Separated by. On the other hand, the sleep interval determination graph shown in FIG.
Figure 112005006063879-PAT00042
See.

마지막으로 깨어난 시점이 고정 구간에 위치할 경우, 해당 수면 구간은 이전 수면 구간을 그대로 유지한다. 시점 f와 시점 g에서의 수면 구간 결정이 이에 해당한다. 상기 고정 구간을 두고 있는 것은 수면 구간이 너무 길어짐으로 인해 수면 핸드오버가 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 상기 수면 구간이 길어지는 것을 방지하는데 사용되는 임계 값이

Figure 112005006063879-PAT00043
이다. 따라서 수면 구간은 상기 임계 값
Figure 112005006063879-PAT00044
을 넘지않아야 하므로, 상기 고정 구간에서는 수면 구간이
Figure 112005006063879-PAT00045
로 고정된다.If the last waking point is located in the fixed section, the sleep section maintains the previous sleep section. This is the determination of the sleep interval at time f and g. The fixed section is provided to prevent the sleep handover from occurring because the sleep section is too long. The threshold value used to prevent the sleep interval from lengthening
Figure 112005006063879-PAT00043
to be. Therefore, the sleep interval is the threshold
Figure 112005006063879-PAT00044
Since it should not exceed, the sleep section in the fixed section
Figure 112005006063879-PAT00045
Is fixed.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휴지 구간 제어로 결정된 수면 구간에 의한 두 번째 동작 예를 보이고 있는 도면이다. 즉

Figure 112005006063879-PAT00046
이 만족하도록
Figure 112005006063879-PAT00047
와
Figure 112005006063879-PAT00048
가 지정된 경우에 수면 구간이 결정되는 예를 보이고 있다. 한편 상기 도 5에서는 모든 깨어나는 시점들에서 수신할 데이터 트래픽이 발생하지 않는 것을 가정하고 있다.6 is a diagram illustrating a second operation example by the sleep section determined by the idle section control according to an exemplary embodiment of the present invention. In other words
Figure 112005006063879-PAT00046
To satisfy this
Figure 112005006063879-PAT00047
Wow
Figure 112005006063879-PAT00048
In the case where is specified, the sleep interval is determined. Meanwhile, FIG. 5 assumes that data traffic to be received does not occur at all waking points.

상기 도 6을 참조하면, 참조번호 610은 기지국으로부터의 데이터 트래픽 확인 정보의 전송 단위이다. 상기 전송 단위는 슈퍼 프레임 또는 비컨 메시지의 전송 주기가 될 수 있다. 참조번호 620 내지 670은 각 깨어나는 시점들(a 내지 f)간의 시간 차, 즉 구간 별 수면 구간들을 가리킨다. 상기 수면 구간은 각 시점에서는 다음에 깨어날 시점을 결정함으로써 계산된다. 시점 a 내지 시점 c 각각에서 계산되어지는 각 구간 별 수면 구간들은 2의 배수로 증가한다. 이는 상기 시점 a에서 상기 시점 d까지의 각 구간 별 수면 구간들은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00049
을 초과하지 않았을 뿐만 아니라 임계 값
Figure 112005006063879-PAT00050
를 초과하지 않음을 의미한다.Referring to FIG. 6, reference numeral 610 denotes a transmission unit of data traffic confirmation information from a base station. The transmission unit may be a transmission period of a super frame or beacon message. Reference numerals 620 to 670 denote time differences between the waking points a to f, that is, sleep sections by section. The sleep interval is calculated at each time point by determining the next time point to wake up. The sleep sections for each section calculated at each of the viewpoints a to c increase in multiples of two. This means that the sleep intervals for each section from the viewpoint a to the viewpoint d are threshold values.
Figure 112005006063879-PAT00049
Not only does not exceed
Figure 112005006063879-PAT00050
It means not to exceed.

한편 상기 시점 d에서 이동 단말은 다음 깨어날 시점 e를 결정한다. 이때 이전 시점들(a 내지 c)에서 적용된 룰(2의 배수로 증가시킴)을 적용함으로써 계산되는 수면 구간은 문턱 값

Figure 112005006063879-PAT00051
을 초과하지는 않으나 임계 값
Figure 112005006063879-PAT00052
를 초과하게 된다. 따라서 상기 시점 d에서는
Figure 112005006063879-PAT00053
에 의한 수면 구간(650)을 선택한다. 이는 이전 수면 구간의 2의 배수에 비해
Figure 112005006063879-PAT00054
가 작은 값을 갖기 때문이다. On the other hand, at the time d, the mobile station determines the next time e to wake up. At this time, the sleep interval calculated by applying the rule (increased by multiple of 2) applied at previous time points a to c is a threshold value.
Figure 112005006063879-PAT00051
Not exceed
Figure 112005006063879-PAT00052
Will be exceeded. So at this point d
Figure 112005006063879-PAT00053
Select the sleep section 650 by. Compared to a multiple of 2
Figure 112005006063879-PAT00054
Has a small value.

만약 상기 이동 단말은 상기 시점 e 뿐만 아니라 그 이후에 깨어나는 시점(시점 f, 시점 g)에서도 자신이 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면, 상기 수 면 구간(650)을 그대로 유지할 것이다.If there is no data traffic to be received not only at the time e but also at the time waking up later (time f and time g), the mobile terminal will maintain the sleep interval 650 as it is.

도 9는 전술한 도 6을 참조할 때 깨어나는 시점에 대응하여 결정된 수면 구간의 관계를 보이고 있는 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing the relationship between sleep sections determined in response to waking points when referring to FIG. 6.

상기 도 9를 참조하면, 수면 구간의 결정은 배수 증가 구간과 고정 구간으로 구분된다. 즉 깨어나는 시점이 배수 증가 구간에 위치할 경우, 해당 수면 구간은 이전 수면 구간의 2배로써 결정된다. 시점 a 내지 시점 c에서의 수면 구간 결정이 이에 해당한다. 그리고 깨어난 시점이 고정 구간에 위치할 경우, 해당 수면 구간은 이전 수면 구간을 그대로 유지한다. 시점 d 내지 시점 g에서의 수면 구간 결정이 이에 해당한다. 상기 고정 구간을 두고 있는 것은 수면 구간이 너무 길어짐으로 인해 수면 핸드오버가 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 상기 수면 구간이 길어지는 것을 방지하는데 사용되는 임계 값이

Figure 112005006063879-PAT00055
이다. 따라서 수면 구간은 상기 임계 값
Figure 112005006063879-PAT00056
을 넘지않아야 하므로, 상기 고정 구간에서는 수면 구간이
Figure 112005006063879-PAT00057
로 고정된다.Referring to FIG. 9, the determination of the sleep interval is divided into a multiple increase interval and a fixed interval. That is, when the waking point is located in the multiple increase interval, the corresponding sleep interval is determined as twice the previous sleep interval. This corresponds to the determination of the sleep interval at time points a to c. When the waking point is located in the fixed section, the corresponding sleep section maintains the previous sleep section. This corresponds to the determination of the sleep interval at time points d to g. The fixed section is provided to prevent the sleep handover from occurring because the sleep section is too long. The threshold value used to prevent the sleep interval from lengthening
Figure 112005006063879-PAT00055
to be. Therefore, the sleep interval is the threshold
Figure 112005006063879-PAT00056
Since it should not exceed, the sleep section in the fixed section
Figure 112005006063879-PAT00057
Is fixed.

C. 실험 결과C. Experimental Results

총 50개의 전방향 셀이 있는 환경에서 모의 실험을 수행하였다. 각각의 셀 반경은 1000m로 하였으며, 프레임 길이는 1ms, 슈퍼 프레임 길이는 10ms으로 하였다. 이동 단말들은 슈퍼 프레임의 배수 단위로 수면 모드 전환을 하게 된다. 수면 구간이 끝나서 깨어야 하는 이동 단말은 다음 슈퍼 프레임이 시작될 때 깨어나서 자신이 받을 패킷이 있는지 여부의 정보를 AP로부터 수신한 이후에, 만일 받을 패킷이 없는 경우에는 휴면 상태로 돌아가게 된다. 또한 이동 단말들은 슈퍼 프레임 중간에 활성 상태로 전환되지 않는다. 이동 단말의 속도는 20m/s로 하였으며, 셀 구조와 이동 단말의 이동은 도 10을 가정하였다.The simulation was performed in an environment with a total of 50 omni-directional cells. Each cell radius was 1000m, the frame length was 1ms, and the super frame length was 10ms. The mobile terminals switch to the sleep mode in units of multiples of the super frame. After waking up from the end of the sleep interval, the mobile terminal wakes up at the beginning of the next super frame and receives information on whether there is a packet to receive from the AP. In addition, mobile terminals are not switched to an active state in the middle of a super frame. The speed of the mobile terminal is set to 20 m / s, the cell structure and the movement of the mobile terminal is assumed in FIG.

도 11a와 도 11b에서는 트래픽이 활성 상태일 때의 수면 구간 제어 기법의 동작 효과를 보이고 있다. 11A and 11B show an operation effect of the sleep interval control technique when traffic is active.

상기 도 11a에서는 제안 알고리즘(MILI)과 802.16e에서 제안하는 수면 구간 제어 기법(Doubling), 그리고 802.11에서와 같은 고정된 수면 구간 방식(Periodic; 괄호 안의 숫자는 슈퍼 프레임의 개수를 의미)간의 깨어있는 시간을 비교하고 있다. 깨어있는 시간은 이동 단말이 활성 상태에 머무르는 시간을 의미하며, 깨어있는 시간이 길수록 전력의 소비가 크다. In FIG. 11A, awakening between the proposed algorithm (MILI), the sleep interval control scheme (Doubling) proposed in 802.16e, and the fixed sleep interval scheme (Periodic (number in parentheses means the number of super frames) as in 802.11) Comparing time. The waking time means the time that the mobile terminal stays in an active state. The longer the waking time, the greater the power consumption.

상기 도 11b는 평균 지연으로 도 11a와 비교해 보았을 때 깨어있는 시간이 길수록 평균 지연은 작아지는 것을 알 수 있다. 이 결과를 통해 전력 소모와 평균 지연에 상관 관계가 있음을 알 수 있는데, 제안된 알고리즘은 이 상관 관계 곡선을 낮추어 동일한 평균 지연에 대해 보다 적은 전력을 소모하도록 성능을 향상시켰다. 이는 도 12에서 확인할 수 있다.As shown in FIG. 11B, the average delay is smaller as the waking time is longer as compared with FIG. 11A. The results show that there is a correlation between power consumption and average delay. The proposed algorithm lowers this correlation curve and improves the performance to consume less power for the same average delay. This can be seen in FIG. 12.

도 13a와 도 13b는 트래픽이 휴지 상태인 경우의 성능을 비교한 그래프이다. 802.16e에서 제안하는 수면 구간 제어 기법(Doubling), 그리고 802.11에서와 같은 고정된 수면 구간 방식(Periodic), 제안한 MILI 기법을 셀 반경 이동거리를 추정하여 반영한 MILI과 MOES의 결합 기법과 함께 비교하였다. 13A and 13B are graphs comparing performance when traffic is idle. The proposed sleep interval control method (Doubling), the fixed sleep period method (Periodic) as in 802.11, and the proposed MILI method are compared with the combined method of MILI and MOES that estimate the cell radius travel distance.

상기 도 13a에서 MILI 방식을 셀 반경 이동거리를 추정하는 방식과 함께 사용한 MILI와 MOES의 결합 기법이 가장 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있다. 트래픽의 휴지 상태가 길어지는 경우 제안 알고리즘과 주기적 방식의 성능이 거의 비슷하나, 트래픽의 휴지 상태가 작은 경우에는 제안 방식의 평균 지연이 더 작음을 알 수 있다. 따라서 트래픽의 휴지 상태 길이가 변화하는 실제 망에서는 제안 알고리즘이 더 좋은 성능을 보일 것임을 예상할 수 있다. In FIG. 13A, the combination of MILI and MOES using the MILI method together with the method of estimating the cell radius moving distance shows the best performance. When the idle state of the traffic is longer, the performance of the proposed algorithm and the cyclic method are almost the same. However, when the idle state of the traffic is small, the average delay of the proposed method is smaller. Therefore, it can be expected that the proposed algorithm will show better performance in the real network with varying idle length of traffic.

상기 도 13b에서는 비교 알고리즘들을 사용하였을 때 수면 핸드오버가 일어나는 횟수를 측정하였다. 수면 핸드오버가 일어나는 경우 셀 검색에 의해 전력 소모가 심하다는 것을 감안한다면, 휴면 핸드 오버가 가장 적게 일어나는 본 알고리즘의 전력 효율이 높을 것이라는 것을 알 수 있다.In FIG. 13B, sleep handover occurs when the comparison algorithms are used. Considering that the power consumption is severed by the cell search when the sleep handover occurs, it can be seen that the power efficiency of the present algorithm with the lowest sleep handover is high.

전술한 본 발명의 실시 예들을 적용함으로써, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.By applying the above-described embodiments of the present invention, the following effects can be obtained.

첫 번째로, 본 발명은 이동 단말에 전송되는 트래픽의 패턴을 고려하여 수면 구간의 길이를 정하여, 불필요하게 깨어 있는 시간을 줄임으로써 전력 소모면에서 효율적인 통신을 가능하게 한다.First, the present invention determines the length of the sleep interval in consideration of the pattern of traffic transmitted to the mobile terminal, thereby enabling efficient communication in terms of power consumption by reducing unnecessary waking times.

두 번째로, 본 발명은 이동 단말의 이동성을 고려하여 핸드오버 시 발생할 수 있는 불필요한 셀 검색을 줄임으로써 이동 단말의 추가적인 부담을 줄인다.Secondly, the present invention reduces the additional burden on the mobile terminal by reducing unnecessary cell search that may occur during handover in consideration of the mobility of the mobile terminal.

세 번째로, 이동 단말의 트래픽 패턴과 이동성을 간단한 몇 가지 상태 변수 로 표현하고, 저장하는 방식을 제시함으로써 수면 구간의 결정을 간소화할 수 있다.Third, it is possible to simplify the determination of the sleep interval by presenting the traffic pattern and mobility of the mobile terminal with a few simple state variables and presenting a method of storing the mobile terminal.

Claims (6)

이동통신시스템에서 이동 단말의 수면 구간을 결정하는 방법에 있어서,In the method for determining the sleep interval of the mobile terminal in the mobile communication system, 임의의 문턱 값을 결정하는 과정과,Determining an arbitrary threshold value, 최초로 수면 상태로 진입할 시 초기 수면 구간을 수면 구간으로 결정하는 과정과,Determining the initial sleep zone as the sleep zone when entering the first sleep state, 결정된 수면 구간에 의해 깨어났으나 수신할 데이터 트래픽이 존재하지 않으면 다음 깨어날 시점을 지정하는 수면 구간을 결정하는 과정을 포함하며,Determining a sleep interval specifying a time to wake up if the user wakes up by the determined sleep interval but there is no data traffic to receive. 여기서 상기 초기 수면 구간을 제외한 나머지 수면 구간의 결정은 상기 수면 구간이 상기 문턱 값에 도달할 때까지는 이전 수면 구간의 배수에 의해 수면 구간을 결정하고, 상기 수면 구간이 상기 문턱 값에 도달한 후에는 이전 수면 구간에 고정된 값을 가산함으로써 수면 구간을 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.Here, the determination of the remaining sleep section except the initial sleep section determines the sleep section by a multiple of the previous sleep section until the sleep section reaches the threshold value, and after the sleep section reaches the threshold value And determining a sleep section by adding a fixed value to the previous sleep section. 제1항에 있어서, 상기 수면 상태가 전력 절약 상태에 기인한 경우에는 하기 <수학식 5>에 의해 상기 수면 구간을 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.The method of claim 1, wherein when the sleep state is caused by a power saving state, the sleep interval is determined by Equation 5 below.
Figure 112005006063879-PAT00058
Figure 112005006063879-PAT00058
 여기서 i는 수면 상태에서 깨어난 시점의 인덱스이며, Ii는 i 번째 시점에서의 수면 구간이며,
Figure 112005006063879-PAT00059
는 제1문턱 값임.Where i is the index of the waking point from the sleep state, I i is the sleep section at the i th time point,
Figure 112005006063879-PAT00059
Is the first threshold value. 제1항에 있어서, 상기 수면 상태가 휴지 상태에 기인한 경우에는 하기 <수학식 6>에 의해 상기 수면 구간을 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.The method of claim 1, wherein when the sleep state is attributable to the resting state, the sleep section is determined by Equation (6).
Figure 112005006063879-PAT00060
Figure 112005006063879-PAT00060
 여기서 i는 수면 상태에서 깨어난 시점의 인덱스이며, Ii는 i 번째 시점에서의 수면 구간이며,
Figure 112005006063879-PAT00061
는 제2문턱 값이며,
Figure 112005006063879-PAT00062
는 이동 단말이 셀 직경을 이동하는데 걸리는 평균 시간임.Where i is the index of the waking point from the sleep state, I i is the sleep section at the i th time point,
Figure 112005006063879-PAT00061
Is the second threshold,
Figure 112005006063879-PAT00062
Is the average time for the mobile terminal to move the cell diameter. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1문턱 값
Figure 112005006063879-PAT00063
과 상기 제2문턱 값
Figure 112005006063879-PAT00064
는 수면 구간이 배수로 증가하는 구간과 고정된 값이 증가하는 구간의 경계 점에 의해 결정되며, 상기 제2문턱 값
Figure 112005006063879-PAT00065
이 상기 제1문턱 값
Figure 112005006063879-PAT00066
에 비해 상대적으로 큰 값을 가짐을 특징으로 하는 상기 방법.4. The method of claim 2 or 3, wherein the first threshold value
Figure 112005006063879-PAT00063
And the second threshold value
Figure 112005006063879-PAT00064
Is determined by a boundary point between a section in which the sleep section increases in multiples and a section in which the fixed value increases, and the second threshold value.
Figure 112005006063879-PAT00065
The first threshold value
Figure 112005006063879-PAT00066
The method of claim 1, wherein the method has a relatively large value. 제2항에 있어서, 상기 제1문턱 값
Figure 112005006063879-PAT00067
은 하향 트래픽의 상호 도달 시간의 측정 값에 의해 적응적으로 변경됨을 특징으로 하는 상기 방법.3. The method of claim 2, wherein the first threshold value
Figure 112005006063879-PAT00067
Is adaptively changed by a measure of mutual arrival time of downlink traffic. 제3항에 있어서, 상기 제2문턱 값
Figure 112005006063879-PAT00068
은 하향 트래픽의 휴지 상태 길이의 측정 값에 의해 적응적으로 변경됨을 특징으로 하는 상기 방법.4. The method of claim 3, wherein the second threshold value
Figure 112005006063879-PAT00068
Is adaptively changed by a measurement of the idle state length of downlink traffic.
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