KR20080003694A - 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 수행 시스템및 방법 - Google Patents

통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 수행 시스템및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서, 어웨이크 모드로 동작하는 이동 단말기가 슬립 모드에서 상기 이동 단말기가 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신할 것임을 나타내는 정보를 포함하여 슬립 요구 메시지를 송신하고, 상기 슬립 요구 메시지에 상응하여 슬립 응답 메시지를 수신하고, 상기 슬립 응답 메시지를 수신함에 따라 상기 노말 모드에서 슬립 모드로 모드 천이하고, 상기 슬립 모드에서 기지국과 주기적 레인징을 수행하기 위해 어웨이크 모드로 천이한 후, 상기 어웨이크 모드에서 상기 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신한다.
경쟁 기반의 주기적 레인징 영역, 레인징 코드, CDMA 코드 기반 주기적 레인징 방식, 메시지 기반 주기적 레인징 방식

Description

통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 수행 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING PERIODIC RANGING IN SLEEP MODE IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작 수행에 따른 MS와 기지국간 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 비정상적 상태를 고려한 주기적 레인징 수행 과정을 도시한 신호 흐름도
도 5a-도 5b는 도 4의 기지국(490) 동작 과정을 도시한 순서도
도 6a-도 6b는 도 4의 MS(400) 동작 과정을 도시한 순서도
본 발명은 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차세대 통신 시스템은 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들에게 고속의 대용량 데이터 송수신이 가능한 서비스를 제공하기 위한 형태로 발전해나가고 있다. 차세대 통신 시스템의 대표적인 예가 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템이다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 셀(100)과 셀(150)을 가지며, 상기 셀(100)을 관장하는 기지국(BS: Base Station)(110)과, 상기 셀(150)을 관장하는 기지국(140)과, 다수의 MS들(111),(113),(130),(151),(153)을 포함한다.
그런데, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 MS의 이동성을 고려하므로 상기 MS의 전력 소모는 시스템 전체 성능에 중요한 요인으로 작용하게 되며, 따라서 상기 MS의 전력 소모를 최소화시키기 위해 MS와 기지국간 슬립 모드(sleep mode MODE) 동작 및 상기 슬립 모드 동작에 대응되는 어웨이크 모드(awake mode) 동작이 제안되었다. 또한, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 MS는 기지국과의 채널 상태 의 변화에 대응하기 위해, 주기적으로 기지국과의 타이밍 오프셋(timing offset)과, 주파수 오프셋(frequency offset) 및 전력을 보정하는 등의 레인징(ranging)을 수행하게 된다. 여기서, 상기 레인징은 초기 레인징(initial ranging)과, 주기적 레인징(periodic Ranging)과, 대역 요구 레인징(bandwidth request ranging)으로 분류된다. 그런데, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 MS의 이동성을 고려하므로 상기 레인징 중 주기적 레인징에 대한 중요성이 부각되고 있다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징을 수행하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 MS(250)는 어웨이크 모드에 존재하다가 슬립 모드로 모드 천이하기 위해 기지국(200)으로 슬립 요구(SLP-REQ: Sleep-Request, 이하 'SLP-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(201). 상기 MS(250)로부터 상기 SLP-REQ 메시지를 수신한 기지국(200)은 상기 기지국(200) 자신 및 MS(250)의 상황을 고려하여 상기 MS(250)의 슬립 모드로의 천이를 허락할 것인지를 판단하고, 상기 판단 결과에 상응하게 상기 MS(250)로 슬립 응답(SLP-RSP: Sleep-Response, 이하 'SLP-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(203). 여기서, 상기 SLP-RSP 메시지는 상기 SLP-REQ 메시지에 대한 응답 메시지로서, 다음 주기적 레인징 파라미터(이하,'Next Periodic Ranging 파라미터'라 칭하기로 한다)를 포함한다. 상기 MS(250)는 상기 기지국(200)으로부터 SLP-RSP 메시지를 수신하면, 상기 SLP-RSP 메 시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging 파라미터를 검출하고, 상기 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하게 주기적 레인징 수행을 위한 준비를 한다. 상기 Next Periodic Ranging 파라미터는 어웨이크 모드에 존재하는 MS가 슬립 모드로 모드 천이한 후, 주기적 레인징을 수행하기 위해, 즉 주기적 레인징을 수행하기 위해 기지국으로부터 업링크 버스트(uplink burst)를 할당받기 위해서 다시 어웨이크 모드로 천이해야 할 시점까지의 오프셋(offset)을 나타낸다. 여기서, 상기 오프셋은 일 예로 프레임(frame) 단위로 표현된다고 가정하기로 한다. 즉, MS는 슬립 구간(sleep interval) 동안 SLP-RSP 메시지가 송신된 프레임으로부터 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하는 해당 프레임에 도달하면, 상기 주기적 레인징을 수행하기 위해 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이해야만 한다. 상기 MS가 이미 상기 어웨이크 모드에 존재한다면 상기 MS는 상기 해당 프레임에서 주기적 레인징을 수행하면 된다. 또한, 상기 MS가 주기적 레인징을 수행한 후 여전히 슬립 구간에 존재할 경우에는 상기 MS는 상기 어웨이크 모드에서 다시 상기 슬립 모드로 모드 천이할 수도 있다.
한편, 상기 MS(250)는 슬립 구간 업데이트 알고리즘(sleep interval algorithm)에 상응하게 슬립 구간을 증가시켜가면서 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서의 슬립 모드 동작을 수행한다. 한편, 상기 슬립 모드에서 주기적 레인징을 수행해야하는 프레임에 도달하였을 때, 즉 상기 Next Periodic Ranging 파라미터에 해당하는 프레임에 도달하였을 때 상기 MS(250)가 슬립 모드에 존재하면 어웨이크 모드로 모드 천이한다(205). 상기 어웨이크 모드에서 상기 MS(250)는 주기 적 레인징을 수행해야만 한다(207).
여기서, 상기 주기적 레인징에 대해서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 주기적 레인징은 적어도 1번 이상의 레인징 요구(RNG-REQ: Ranging Request, 이하 'RNG-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지/레인징 응답(RNG-RSP: Ranging Response, 이하 'RNG-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지의 교환을 통해 수행된다(211 내지 225). 상기 MS(250)는 상기 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하는 주기적 레인징 수행을 위한 업링크 버스트를 상기 기지국(200)으로부터 할당받으면(205), 상기 할당받은 업링크 버스트를 통해 상기 기지국(200)으로 RNG-REQ 메시지를 송신한다(211). 상기 RNG-REQ 메시지를 수신한 기지국(200)은 상기 RNG-REQ 메시지를 통해 상기 MS(250)가 보정하여 할 주파수, 시간 및 송신 전력에 관한 정보들과 같은 레인징 응답 정보를 RNG-RSP 메시지에 포함시켜 상기 MS(250)로 송신한다(213). 여기서, 상기 주파수, 시간 및 송신 전력을 추가적으로 보정할 필요가 있을 경우 상기 RNG-RSP 메시지의 레인징 상태(Ranging Status, 이하 'Ranging Status'라 칭하기로 한다)를 레인징이 진행되고 있는(continue) 상태임을 나타내는 '1'값으로 세팅한다.
상기 Ranging Status가 '1'값으로 세팅된 RNG-RSP 메시지를 수신한 MS(250)는 상기 수신한 RNG-RSP 메시지로부터 상기 주파수, 시간 및 송신 전력 보정에 필요한 파라미터를 검출하여 상기 주파수, 시간 및 송신 전력에 대한 보정을 수행한다. 그리고, 상기 MS(250)는 상기 미완료된 주파수, 시간 및 송신 전력에 대한 보정을 계속적으로 수행하기 위해 상기 기지국(200)으로 RNG-REQ 메시지를 송신한 다(215).
상기 MS(250)로부터 상기 RNG-REQ 메시지를 수신한 기지국(200)은 주기적 레인징을 상기에서 설명한 바와 같은 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지 교환 동작을 반복해가면서 수행하게 된다(217, 219, 221, 223). 그러나, 상기 기지국(200)이 상기 MS(250)의 주파수, 시간 및 송신 전력 보정이 더 이상 불필요함을 판단하게 되면 상기 기지국(200)은 상기 MS(250)로부터 수신한 RNG-REQ 메시지에 대한 RNG-RSP 메시지의 Ranging Status를 레인징 동작이 성공하였음을 나타내는(success) '3'의 값으로 세팅하고, 이후의 주기적 레인징이 수행되어야할 프레임을 나타내는 Next Periodic Ranging 파라미터를 추가하여 상기 MS(250)로 송신한다(225).
상기 Ranging Status의 값이 '3'이고, 상기 Next Periodic Ranging 파라미터가 추가된 RNG-RSP 메시지를 수신한 MS(250)는 상기 주기적 레인징이 완료되었음을 인식하게 되고, 상기 RNG-RSP 메시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging 파라미터에 해당하는 프레임(RNG-RSP 메시지를 수신한 프레임으로부터 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하는 상대적인 오프셋에 의해 지정되는 프레임)에서 주기적 레인징을 수행할 준비를 한다. 또한, 상기 주기적 레인징이 수행 완료된 상태에서 상기 슬립 구간에 존재한다면 상기 MS(250)는 상기 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 모드 천이할 수 있다.
한편, 상기 Next Periodic Ranging 파라미터에 해당하는 프레임에서 상기 MS(250)는 슬립 모드에 존재할 경우에는 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이하여 주기적 레인징을 수행하고, 어웨이크 모드에 존재할 경우에는 상기 어웨 이크 모드에서 그대로 주기적 레인징을 수행한다. 이를 좀더 상세히 설명하면, 주기적 레인징이 수행 시작되는 시점에서 상기 MS(250)가 어웨이크 모드에 존재하면, 상기 MS(250)는 당연히 다운링크(downlink) 프레임에 MS(250) 자신에 할당된 데이터 버스트(data burst)가 존재하는지 판단하기 위해 다운링크 맵(DL(DownLink)-MAP, 이하 'DL-MAP'이라 칭하기로 한다) 메시지 또는 업링크 맵(UL(UpLink)-MAP, 이하 'UL-MAP'이라 칭하기로 한다) 메시지를 디코딩해야 한다. 만약 상기 기지국(200)이 상기 MS(250)에게 주기적 레인징 수행을 위한 주기적 레인징 기회(Periodic Ranging Opportunity, 이하 'Periodic Ranging Opportunity'라 칭하기로 한다), 즉 업링크 버스트를 할당했다면, 상기 MS(250)는 상기 기지국(200)이 할당한 Periodic Ranging Opportunity를 인지하게 된다.
이와는 달리, 상기 주기적 레인징이 수행 시작되는 시점에서 상기 MS(250)가 슬립 모드에 존재한다면, 상기 MS(250)는 주기적 레인징이 수행 시작되는 시점에서 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 기지국(200)이 할당한 Periodic Ranging Opportunity의 존재 유무를 확인하기 위해 상기 DL-MAP 메시지 또는 UL-MAP 메시지를 디코딩해야 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 Next Periodic Ranging 파라미터는 주기적 레인징이 수행되는 시작되는 시점 전까지 혹은 주기적 레인징이 시작되는 시점에서 상기 MS(250)의 모드가 슬립 모드인지 혹은 어웨이크 모드인지에 상관없이 적용됨을 알 수 있다(Don't Care about sleep and normal operation)(227). 즉, 슬립 모드에서의 주기적 레인징 수행은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템과 최대한의 상호 호환성을 유지하면서도 슬립 모드와 함께 주기적 레인징 수행을 동시에 고려할 수 있음을 알 수 있다.
참고적으로, 상기 227단계에서 별도로 표시하지는 않았지만 주의해야 할 점은, 상기 MS(250)는 상기 SLP-RSP 메시지 또는 RNG-RSP 메시지를 통해 수신한 가장 최근의 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하게 어웨이크 모드로 모드 천이할 시점(프레임)을 재계산해야 한다는 점이다. 일 예로, 상기 227단계 도중에 상기 MS(250)가 어웨이크 모드로 다시 모드 천이하였다가 다시 슬립 모드로 모드 천이할 때 수신하는 SLP-RSP 메시지의 Next Periodic Ranging 파라미터를 사용하여 주기적 레인징 수행을 위해 다시 어웨이크 모드로 천이할 시점이 재계산되는 것이다.
다음으로 도 3을 참조하여 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작 수행에 따른 MS와 기지국간 메시지 송수신 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작 수행에 따른 MS와 기지국간 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 MS(300)는 어웨이크 모드에 존재하다가 슬립 모드로 모드 천이하고자 하면 상기 기지국(350)으로 SLP-REQ 메시지를 송신한다(311단계). 상기 SLP-REQ 메시지를 수신한 기지국(350)은 상기 기지국(350) 자신 및 MS(300)의 상황을 고려하여 상기 MS(300)의 슬립 모드로의 모드 천이를 허락할지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 상응하게 상기 MS(300)로 SLP-RSP 메시지를 송 신한다(313단계). 여기서 상기 SLP-RSP 메시지는 Next Periodic Ranging 파라미터를 포함한다. 상기 기지국(350)으로부터 상기 SLP-RSP 메시지를 수신한 MS(300)는 상기 SLP-RSP 메시지에 상응하게 슬립 모드 동작을 시작한다(315단계). 물론, 상기 MS(300)는 상기 SLP-RSP 메시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하게 주기적 레인징을 수행할 시점에 대해서도 인지하고 있게 된다.
상기 MS(300)는 상기 슬립 모드로 동작하는 중에 상기 Next Periodic Ranging 파라미터에 해당하는 프레임에 도달하면 상기 기지국(350)과 주기적 레인징을 수행하기 위해 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이한다(317단계). 상기 MS(300)는 상기 기지국(350)에서 방송하는 UL-MAP 메시지를 통해 상기 MS(300)에게 할당된 상기 Periodic Ranging Opportunity를, 즉 업링크 버스트를 인식한다(323단계). 상기 MS(300)는 상기 UL-MAP 메시지를 통해 검출한 업링크 버스트를 통해 상기 기지국(350)으로 RNG-REQ 메시지를 송신한다(325단계).
상기 MS(300)로부터 상기 RNG-REQ 메시지를 수신한 기지국(350)은 상기 MS(300)가 필요로 하는 주파수, 시간 및 송신 전력에 대해서 보정을 수행하는데 필요한 정보를 상기 RNG-REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 RNG-RSP 메시지를 통해 상기 MS(300)로 송신한다(327단계). 여기서, 상기 기지국(350)은 상기 MS(300)에 대해 추가적으로 상기 주파수, 시간 및 송신 전력에 대해서 보정이 필요하다고 판단되면 상기 RNG-RSP 메시지의 Ranging Status의 값을 '1(continue)'로 세팅하여 송신하게 된다.
상기　Ranging Status의 값이 '1'로 세팅된 RNG-RSP 메시지를 수신한 MS(300)는 상기 주기적 레인징 수행이 종료되지 않고 진행중임을 판단하여 상기 기지국(350)으로 다시 RNG-REQ 메시지를 송신한다(329단계). 이후의 상기 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지 교환 동작은(331단계, 333단계) 상기 325단계 내지 327단계에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기와 같은 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지 교환을 통해 주기적 레인징을 수행하는 중에 상기 기지국(350)이 상기 MS(300)가 더 이상 주파수, 시간 및 송신 전력을 보정할 필요가 없다고 판단하면, 즉 상기 주기적 레인징을 수행 종료해야 한다고 판단하면 상기 MS(300)로 상기 Ranging Status가 '3(Success)'으로 세팅되고, Next Periodic Ranging 파라미터가 포함된 RNG-RSP 메시지를 송신한다(335단계).
상기 Ranging Status가 '3'으로 세팅되고, Next Periodic Ranging 파라미터가 포함된 RNG-RSP 메시지를 수신함에 따라 상기 MS(300)는 상기 주기적 레인징 수행(321)이 완료됨을 인식하게 되고, 상기 주기적 레인징 수행이 완료된 후에도 슬립 구간(319)에 존재하면 상기 어웨이크 모드에서 다시 슬립 모드로 모드 천이한다(337단계).
한편, 상기 MS(300)는 이후에 상기 RNG-RSP 메시지를 통해 수신한 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하게 계산된 프레임에 도달하면 다시 상기 슬립 모드에서 상기 어웨이크 모드로 천이한다(337단계). 물론, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 MS(300)가 상기 슬립 모드에 존재하지 않고 어웨이크 모드에 존재하고 있을 경우에는 그대로 상기 Next Periodic Ranging 파라미터에 상응하게 계산된 프 레임에서 주기적 레인징을 수행한다. 상기 도 3의 339 단계 내지 343단계 이후의 동작은 상기에서 설명한 주기적 레인징 수행 동작과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 주기적인 레인징 수행 동작은 기지국과 MS가 정상적인 상태에 존재할 경우에만 수행되는 것이 가능하다. 즉, MS와 기지국 중 어느 하나라도 비정상적인 상태에 존재할 경우에는 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같은 주기적 레인징이 수행되는 것은 불가능하게 된다.
그러나, 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 제안하고 있는 슬립 모드에서의 주기적인 레인징 수행 동작은 MS와 기지국 중 어느 하나라도 비정상적인 상태에 존재할 경우를 전혀 고려하고 있지 않다. 따라서, MS와 기지국 중 어느 하나라도 비정상적인 상태에 존재할 경우를 고려한 새로운 주기적 레인징 수행 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 수행 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템의 슬립 모드에서 기지국과 MS중 어느 하나라도 비정상적인 상태에 존재할 경우의 주기적 레인징 수행 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은; 통신 시스템에서, 어웨이크 모드로 동작하는 이동 단말기가 슬립 모드에서 상기 이동 단말기가 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신할 것임을 나타내는 정보를 포함하여 슬립 요구 메시지를 송신하고, 상기 슬립 요구 메시지에 상응하여 슬립 응답 메시지를 수신하고, 상기 슬립 응답 메시지를 수신함에 따라 상기 노말 모드에서 슬립 모드로 모드 천이하고, 상기 슬립 모드에서 기지국과 주기적 레인징을 수행하기 위해 어웨이크 모드로 천이한 후, 상기 어웨이크 모드에서 상기 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신한다.
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.
본 발명은 통신 시스템, 일 예로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드(sleep mode)에서 주기적 레인징(periodic ranging)을 수행하는 시스템 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 기지국(BS: Base Station)과 이동 단말기(Mobile Station, 이하 'MS' 라 칭하기로 한다)중 어느 하나라도 비정상적인 상태에 존재할 경우라도 주기적 레인징을 수행하는 것이 가능하도록 하는 시스템 및 방법을 제안한다. 본 발명에서는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 일 예로 하여 슬립 모드에서의 주기적 레인징 수행 시스템 및 방법을 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 슬립 모드에서의 주기적 레인징 수행 시스템 및 방법은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템들에도 적용 가능함은 물론이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 사용되는 용어에 대해서 정의하면 다음과 같다.
(1) 타이머 활성화(timer activation)
타이머 활성화는 해당 타이머가 동작을 시작하는 것을 나타내며, 타이머가 활성화되는 시점은 다음 주기적 레인징이 수행 시작되는 시점이다.
(2) 타이머 비활성화(timer deactivation)
타이머 비활성화는 해당 타이머가 동작을 종료하는 것을 나타내며, 타이머가 비활성화되는 시점은 주기적 레인징이 성공(success) 혹은 중지(abort)된 시점, 혹은 타이머 자체가 만기(expire)된 시점이다. 여기서, 주기적 레인징이 성공하였다함은 기지국이 레인징 상태(Ranging Status, 이하 'Ranging Status'라 칭하기로 한다)가 '3'으로 세팅된 레인징 응답(RNG-RSP: Ranging Response, 이하 'RNG-RSP' 라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한 경우, 혹은 MS가 Ranging Status가 '3'으로 세팅된 RNG-RSP 메시지를 수신한 경우를 나타낸다. 또한, 주기적 레인징이 중지되었다 함은 기지국이 Ranging Status가 '2'로 세팅된 RNG-RSP 메시지를 송신한 경우, 혹은 MS가 Ranging Status가 '2'로 세팅된 RNG-RSP 메시지를 수신한 경우를 나타낸다. 즉, 상기 Ranging Status는 하기 표 1과 같은 값들중의 어느 한 값으로 표기된 다.
Figure 112006050598984-PAT00001
(3) 타이머 리셋(timer reset)
타이머 리셋은 해당 타이머가 동작하는 중에 리셋되는 것을 나타내며, 해당 타이머는 미리 설정되어 있는 조건을 만족할 경우 리셋된다. 상기 타이머를 리셋시키는 조건에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 기지국이 슬립 모드에 존재하는 MS에게 주기적인 레인징 기회(Periodic Ranging Opportunity, 이하 'Periodic Ranging Opportunity'라 칭하기로 한다), 즉 업링크 버스트(uplink burst)를 할당한 경우 상기 기지국은 상기 MS에게 상기 Periodic Ranging Opportunity에 대한 정보를 통보해주는 것이 가능하다. 그러나 상기 기지국은 상기 MS에게 상기 Periodic Ranging Opportunity에 대한 정보만 통보해주기만 할뿐, 그 이후의 주기적 레인징 수행을 위한 동작을 전혀 고려하고 있지 않다.
이 경우, 슬립 모드에 존재하던 MS와 기지국간에 주기적 레인징이 정상적으로 수행된다면 전혀 문제가 발생하지 않는다. 그러나, 기지국이 주기적 레인징 수행을 위해 업링크 버스트를 할당하였음에도 불구하고 MS가 상기 업링크 버스트 할당을 인식하지 못할 경우, 혹은 상기 MS가 할당받은 업링크 버스트를 통해 송신한 레인징 요구(RNG-REQ: Ranging Request, 이하 'RNG-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 상기 기지국이 수신하지 못할 경우에는 상기 슬립 모드에서의 주기적 레인징이 정상적으로 수행되지 않는다. 또한, 상기 MS가 기지국으로부터 상기 MS에 할당된 업링크 버스트가 존재함을 인식하였음에도 불구하고, 상기 MS 자체의 문제로 인해 RNG-REQ 메시지를 기지국으로 송신하지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 또한, 상기 기지국 자체의 문제로 인해 상기 MS에게 주기적 레인징 수행을 위한 업링크 버스트를 할당하지 못할 수도 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 기지국과 MS간에 정상적인 주기적 레인징이 수행되지 못하는 상태를 '비정상적 상태' 라고 정의하기로 한다. 상기 기지국과 MS 중 어느 하나라도 비정상적 상태에 존재할 경우 슬립 모드에서의 주기적 레인징이 정상적으로 수행되는 것은 불가능하게 되어, 결과적으로 슬립 모드에 존재하는 MS는 기지국과 정확한 동기를 획득하는 것이 불가능하게 된다는 심각한 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징을 수행함에 있어 비정상적인 상태가 발생하는지 여부를 판단하고, 비정상적인 상태가 발생한다고 하더라도 정상적으로 주기적 레인징을 수행하는 것이 가능하도록 하는 시스템 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명에서는 비정상적 상태를 고려한 주기적 레인징 수행 동작을 지원하기 위해 다음과 같은 타이머들을 정의한다.
(1)Timer_BS_PR(Periodic Ranging)_error : Timer_BS_PR_error는 기지국이 관리하는 타이머이며, 기지국이 슬립 모드로 동작중인 MS와 주기적인 레인징을 수행 시작할 때 활성화된다. 즉, 상기 Timer_BS_PR_error는 MS가 주기적 레인징을 수행하도록 업링크 버스트를 할당하였음에도 불구하고 MS로부터 RNG-REQ 메시지를 수신하지 못하는 경우를 대비하기 위한 타이머이다. 상기 Timer_BS_PR_error는 다음 주기적 레인징 파라미터(이하, 'Next Periodic Ranging 파라미터' 라 칭하기로 한다) TLV(Type. Length, Value)에 의해 계산된 해당 시점, 일 예로 프레임(frame)에서 활성화되고, 미리 설정된 시간을 대기한다. 상기 Timer_BS_PR_error 는 주기적 레인징 수행을 위해 상기 MS에게 할당한 업링크 버스트를 통해 상기 MS에서 송신한 RNG-REQ 메시지가 수신되는 경우 리셋된다. 또한, 주기적 레인징이 정상적으로 수행 완료되거나 중지될 때, 즉 기지국이 MS로 Ranging Status가 '3'인, 즉 성공(이하, 'Success'라 칭하기로 한다)인 RNG-RSP 메시지를 송신하거나, 혹은 Ranging Status가 '2'인, 즉 중지(이하, 'Abort' 라 칭하기로 한다)인 RNG-RSP 메시지를 송신할 때 비활성화된다. 상기 Ranging Status = abort인 RNG-RSP 메시지는 기지국이 MS를 상기 기지국으로부터 등록 해지(deregistration)시키려고 할 경우 송신되며, 이는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 수신한 MS는 주기적 레인징이 수행 완료되었음을 인식할 수 있으며, 그 RNG-RSP메시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging TLV를 참조하여 다음 주기적 레인징이 수행 시작되는 프레임을 계산하며, 현재 슬립 구간(sleep interval)에 존재할 경우라면 다시 슬립 모드로 모드 천이한다. 상기 슬립 모드로 모드 천이한 후의 동작은 일반적인 슬립 모드 동작과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 Timer_BS_PR_error가 만기되는 경우는 기지국이 업링크 버스트를 할당하였음에도 불구하고 MS로부터 RNG-REQ 메시지를 수신하지 못한 경우를 나타낸다. 따라서, 상기 기지국은 MS와의 통신이 더 이상 불가능하다고 판단하여 Timer_BS_PR_error를 비활성화시키고 MS의 상태를 등록 해지 상태로 간주한다. 여기서, 상기 기지국은 MS의 상태를 등록 해지 상태로 간주할 경우 저장하고 있던 MS에 대한 모든 정보를 삭제하거나, 혹은 미리 설정된 설정 시간 동안 MS에 대한 모든 정보를 유지할 수도 있음은 물론이다. 다만, 상기 기지국은 MS의 상태를 등록해지 상태로 간주하기 때문에, MS에 대한 더 이상의 서비스 제공을 위한 스케쥴링 동작을 수행하지 않는다.
(2) Timer_MS_PR(Periodic Ranging)_error : Timer_MS_PR_error는 MS가 관리하는 타이머이며, 슬립 모드로 동작하는 MS가 기지국과 미리 설정된 시점에 주기적인 레인징을 수행 시작할 때 활성화된다. 상기 Timer_MS_PR_error는 상기 MS가 상기 기지국으로부터 주기적 레인징 수행을 위한 업링크 버스트를 할당받지 못하거나, RNG-RSP 메시지를 수신하지 못하는 경우를 대비하는 타이머이다. 상기 Timer_MS_PR_error는 Next Periodic Ranging TLV에 의해 계산된 해당 프레임에서 활성화되어 미리 설정된 설정 시간을 대기한다. 상기 Timer_MS_PR_error가 만기되기 전까지 상기 MS는 어웨이크 모드에 계속 머무르면서 상기 기지국으로부터의 RNG-RSP 메시지 수신을 대기하고, 주기적 레인징 수행을 위한 업링크 버스트 할당 여부를 검사한다. 상기 Timer_MS_PR_error는 주기적인 레인징 수행을 위해 상기 기지국이 할당한 업링크 버스트가 상기 MS에게 할당되는 경우 리셋된다. 또한, 상기 Timer_MS_PR_error는 슬립 모드에서 정상적으로 주기적 레인징 수행이 완료되거나 중지될 때, 즉, 기지국으로부터 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 수신하거나, 혹은 Ranging Status = abort인 RNG-RSP 메시지를 수신할 때 비활성화된다. 참고적으로, MS는 Ranging Status = abort인 RNG-RSP 메시지를 수신하면 다른 기지국을 스캐닝(scanning)해보거나, 혹은 다시 해당 기지국으로 네트워크 재진입(network-re-entry) 동작을 수행할 수 있으며, 이는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 Timer_MS_PR_error가 만기되는 경우는 기지국이 상기 MS에게 업링크 버스트를 할당하지 않았거나, 혹은 MS가 열악한 채널 상태 등으로 인해 기지국이 송신한 RNG-RSP 메시지를 수신하지 못한 경우를 나타낸다. 이 경우, 상기 MS는 기지국과의 통신이 불가능한 것으로 간주하여, 상기 Timer_MS_PR_error 타이머를 비활성화시키고, 다른 기지국을 스캐닝하거나, 혹은 다른 기지국으로 핸드오버하거나, 혹은 다시 해당 기지국으로 네트워크 재진입 동작을 수행한다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 비정상적 상태를 고려한 주기적 레인징 수행 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 비정상적 상태를 고려한 주기적 레인징 수행 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 MS(400)는 슬립 모드로 동작하고 있으며(401), Next Periodic Ranging TLV에 의해 계산된 해당 프레임(403)에서 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이한다. 그리고 상기 MS(400)는 상기 어웨이크 모드로 모드 천이함과 동시에 Timer_MS_PR_error를 활성화시킨다(405). 한편, 기지국(490)도 Next Periodic Ranging TLV에 의해 계산된 해당 프레임(403)에서 Timer_BS_PR_error를 활성화시킨다(471). 상기 타이머들, 즉, Timer_MS_PR_error과 Timer_BS_PR_error는 상기에서 설명한 바와 같이 미리 설정된 설정 시간을 대기한다. 상기 기지국(490)은 상기 MS (400)가 주기적인 레인징을 수행할 수 있도록 상기 MS(400)에게 업링크 버스트를 할당한다(431). 상기 MS(400)는 상기 기지국(490)이 업링크 버스트를 할당하였음을 인지하면, 상기 Timer_MS_PR_error를 리셋시킨다(407).
상기 MS(400)는 상기 Timer_MS_PR_error를 리셋시킨 후, 상기 할당받은 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메시지를 상기 기지국(490)으로 송신한다(439). 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)가 송신한 RNG-REQ 메시지를 수신하고, 상기 MS(400)로부터 RNG-REQ 메시지를 수신하였기 때문에 상기 MS(400)가 어웨이크 모드로 모드 천이했음을 인지하여 상기 Timer_BS_PR_error를 리셋시킨다(473). 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)에 대해 주기적 레인징이 지속적으로 필요하다고 판단되면, 즉 추가적으로 상기 주파수, 시간 및 송신 전력에 대해서 보정이 필요하다고 판단되면 상기 MS(400)에게 Ranging Status = Continue인 RNG-RSP 메시지를 송신하며, 또한 상기 MS(400)의 추가적인 RNG-REQ 메시지 송신을 지원하기 위해 상기 MS(400)에 업링크 버스트를 할당한다(441).
상기 기지국(490)으로부터 상기 RNG-RSP 메시지를 수신한 상기 MS(400)는 상기 수신한 RNG-RSP 메시지의 Ranging Status = Continue이므로 주기적 레인징이 계속 수행중임을 인식하고, 추가적인 RNG-REQ 메시지 송신을 위한 업링크 버스트가 할당되었음을 검출하여 상기 Timer_MS_PR_error를 리셋시킨다(409). 상기 MS(400)는 상기 기지국(490)이 할당한 상기 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메시지를 송신한다(443).
그런데, 상기 기지국(490)이 열악한 채널 상태 등으로 인해 비정상적 상태가 되면, 즉 상기 MS(400)로부터 RNG-REQ 메시지를 수신하지 못할 경우, 상기 MS(400)와의 통신에 일시적으로 문제가 발생한 것으로 간주한다. 즉, 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)와의 통신 상태를 비정상적 상태로 간주한다. 그러나 상기 기지국(490)은 아직 Timer_BS_PR_error가 만기되지 않았기 때문에 다시 MS(400)의 주기적 레인징 수행을 위한, 즉 RNG-REQ 메시지 송신을 위한 업링크 버스트를 할당한다(445). 여기서, 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)로 상기 업링크 버스트를 할당할 때, RNG-RSP 메시지를 함께 송신할 수도 있음은 물론이며, 업링크 버스트 할당과 함께 RNG-RSP 메시지를 송신하는 조건 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 MS(400)로 업링크 버스트를 할당한 기지국(490)은 상기 MS(400)로부터의 RNG-REQ 메시지 수신을 대기한다. 그러나, 상기 MS(400)가 상기 기지국(490)이 할당한 업링크 버스트를 인식하여 그 업링크 버스트를 통해 상기 기지국(490)으로 RNG-REQ 메시지를 송신하였음에도 불구하고 상기 기지국(490)이 상기 RNG-REQ 메시지를 수신하지 못하는 상황이 발생할 수도 있고, 상기 MS(400)가 상기 기지국(490)이 할당한 업링크 버스트를 인식하지 못하는 상황이 발생할 수도 있다.
또한, 상기 도 4에 도시하지는 않았지만, 상기 MS(400)가 상기 기지국(490)이 할당한 업링크 버스트를 인지했음에도 불구하고, 상기 MS(400) 자체의 문제로 인해 RNG-REQ 메시지를 상기 기지국(490)으로 송신하지 못하는 경우도 발생할 수 있다. 또한 상기 기지국(490)은 상기에서 설명한 바와 같은 상황 이외에도 다른 상황으로 인해 비정상적 상태가 되어 상기 MS(400)에게 업링크 버스트를 할당하지 못할 수도 있다. 한편, 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)에게 할당한 업링크 버스트를 통해 상기 MS(400)로부터 RNG-REQ 메시지가 수신되지 않고, 아직 Timer_BS_PR_error가 만기되지 않았으므로, 다시 상기 MS(400)에게 RNG-REQ 메시지 송신을 위한 업링크 버스트를 할당한다(447). 그러나 상기 445단계에서 설명한 바와 마찬가지로 상기 MS(400)로부터 상기 RNG-REQ 메시지가 수신되지 않고, 또한 상기 Timer_BS_PR_error가 만기되지 않았으므로, 다시 상기 MS(400)에게 RNG-REQ 메시지 송신을 위한 업링크 버스트를 할당한다(449).
한편, 일시적인 채널상의 문제, 즉, 비정상적 상태가 해소되어 상기 MS(400)가 상기 기지국(490)에서 할당한 업링크 버스트를 인식한 경우, 상기 MS(400)는 Timer_MS_PR_error를 리셋시키며(411), 상기 기지국(490)으로 RNG-REQ 메시지를 송신한다(451). 마찬가지로, 상기 기지국(490)이 상기 MS(400)로부터 RNG-REQ 메시지를 정상적으로 수신한 경우, Timer_BS_PR_error를 리셋시킨다(475). 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)로부터 수신한 RNG-REQ 메시지를 통해, 추가적인 주기적 레인징 수행이 필요하다고 판단하면 상기 MS(400)로 다시 RNG-REQ 메시지를 송신할 업링크 버스트를 할당한다(453). 여기서, 상기에서 설명한 바와 같이 업링크 버스트 할당과 함께 RNG-RSP 메시지 송신이 수행될 수도 있음은 물론이다.
이렇게, 상기 기지국(490)은 Timer_BS_PR_error가 만기되지 전까지, 계속해서 RNG-RSP 메시지를 송신하거나, 혹은 업링크 버스트를 할당할 수 있다(455). 상기 MS(400)도 상기 기지국(490)으로부터 Ranging Status = Abort인 RNG-RSP 메시지를 수신하거나, 혹은 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 수신하기 전까지 계속해서 업링크 버스트 할당을 대기한다. 상기 MS(400)가 상기 기지국(490)으로부터 업링크 버스트를 할당받게 되면, 상기 Timer_MS_PR_error를 리셋시킨다. 만약, 상기 MS(400)가 상기 기지국(490)으로부터 업링크 버스트를 전혀 할당받지 못하거나, Ranging Status = Abort인 RNG-RSP 메시지를 수신하지 못하거나, 혹은 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 수신하지 못한 채 Timer_MS_PR_error가 만기되면(413), 상기 MS(400)는 기지국(490)과의 통신에 문제가 발생한 것으로 간주하여, 다른 기지국에 대해 셀 선택(cell selection) 동작을 수행하거나, 혹은 상기 기지국(490)으로 네트워크 재진입 동작을 수행한다.
마찬가지로, 상기 기지국(490)이 상기 MS(400)에게 지속적으로 업링크 버스트를 할당했음에도 불구하고 MS로부터 RNG-REQ 메시지가 전혀 수신되지 않는 상태가 상기 Timer_BS_PR_error가 만기(477)될 때까지 지속되면, 상기 기지국(490)은 MS(400)와의 통신에 문제가 발생한 것으로 판단하여 상기 Timer_BS_PR_error를 비활성화시키고 상기 MS(400)를 등록 해지 상태로 간주한다. 즉, 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)에 대해서 더 이상의 서비스 제공을 위한 스케쥴링을 수행하지 않는다.
다음으로 도 5a 내지 도 5b를 참조하여 도 4의 기지국(490) 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5a-5b는 도 4의 기지국(490) 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 먼저 501단계에서 기지국(490)은 현재의 프레임이 슬립 모드로 동작하고 있는 MS(400)와 주기적 레인징을 수행 시작할 시점, 즉 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 프레임과 동일한지 검사한다. 상기 검사 결과 현재 프레임이 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 프레임과 동일할 경우 503단계로 진행한다. 상기 503단계에서 상기 기지국(490)은 Timer_BS_PR_error를 활성화시킨 후 505단계로 진행한다. 상기 505단계에서 상기 기지국(490)은 상기 Timer_BS_PR_error가 만기되었는지 검사한다. 상기 검사 결과, 상기 Timer_BS_PR_error가 만기되었을 경우 상기 기지국(490)은 507단계로 진행한다. 상기 507단계에서 상기 기지국(490)은 상기 Timer_BS_PR_error를 비활성화시키고 MS를 등록 해제 상태로 간주고하고 종료한다.
한편, 상기 505단계에서 검사 결과 상기 Timer_BS_PR_error가 만기되지 않았을 경우 상기 기지국(490)은 509단계로 진행한다. 상기 509단계에서 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)가 상기 기지국(490)에게 RNG-REQ 메시지를 송신할 수 있도록 상기 MS(400)에게 업링크 버스트를 할당한 후 511단계로 진행한다. 상기 511단계에서 상기 기지국(490)은 상기 할당한 업링크 버스트를 통해 상기 MS(400)로부터 RNG-REQ 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 검사 결과, 상기 MS(400)로부터 RNG-REQ 메시지가 수신되었을 경우 513단계로 진행한다.
상기 513단계에서 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)에 대해서 추가적인 레인징 보정, 즉 송신전력/타이밍/주파수 보정이 필요한지 검사한다. 상기 검사 결과, 상기 MS(400)에 대한 송신전력/타이밍/주파수에 대한 보정이 필요한 경우 상기 기지국(490)은 515단계로 진행한다. 상기 515단계에서 상기 기지국(490)은 상기 Timer_BS_PR_error를 리셋시킨 후 517단계로 진행한다. 상기 517단계에서 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)에게 추가적인 레인징 보정이 필요하다는 것을 통보하기 위해 Ranging Status = Continue인 RNG-RSP 메시지를 상기 MS(400)로 송신하고 505단계로 진행한다. 상기 517단계의 RNG-RSP 메시지는 추가적인 레인징 보정이 필요함을 나타내므로, 상기 기지국(490)은 상기 MS(400)에게 RNG-REQ 메시지 송신을 위한 업링크 버스트를 할당하기 위해 상기 505단계로 진행하는 것이다.
한편, 상기 511단계에서 검사 결과, 상기 MS(400)로부터 RNG-REQ 메시지가 수신되지 않았을 경우 상기 기지국(490)은 529단계로 진행한다. 상기 529단계에서 상기 기지국(490)은 Timer_UL-Burst를 리셋시키고 531단계로 진행한다. 여기서, 상기 Timer_UL-Burst는 상기 기지국(490)이 RNG-REQ 메시지가 수신되지 않았음을 검출한 후 즉시 업링크 버스트를 할당하지 않고 어느 정도의 시간적 지연(delay)을 두고 업링크 버스트를 다시 할당하도록 하기 위해 미리 설정된 설정 시간을 대기하는 타이머이다. 상기 531단계에서 상기 기지국(490)은 상기 Timer_UL-Burst가 만기되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 Timer_UL-Burst가 만기되었을 경우 상기 기지국(490)은 상기 505단계로 진행한다. 한편, 상기 도 5에서는 Timer_UL-Burst 동작, 즉 529단계 및 531단계의 동작을 기재하고 있으나, 상기 529단계 및 531단계는 생략 가능함은 물론이다.
한편, 상기 513단계에서 검사 결과 상기 MS(400)에 대한 송신전력/타이밍/주파수에 대한 보정이 필요하지 않을 경우 상기 기지국(490)은 521단계로 진행한다. 상기 521단계에서 상기 기지국(490)은 더 이상의 추가적인 레인징 보정이 필요없으므로, Timer_BS_PR_error를 비활성화시킨 후 523단계로 진행한다. 여기서 추가적인 레인징 보정이 필요없다는 것은 주기적 레인징 수행에 성공한 경우를 나타낼 수도 있지만, 레인징 보정 자체가 불가능한 경우를 나타낼 수도 있다. 따라서, 상기 523단계에서 상기 기지국(490)은 주기적 레인징 수행에 성공한 것인지 검사한다. 상기 검사 결과 주기적 레인징 수행에 성공하였을 경우 상기 기지국(490)은 525단계로 진행한다. 상기 525단계에서 상기 기지국(490)은 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 상기 MS(400)로 송신하고 종료한다. 이때, 상기 기지국(490)은 다음 주기적 레인징을 수행 시작할 시점을 알리기 위해 상기 RNG-RSP 메시지에 Next Periodic Ranging TLV를 함께 포함시킨다.
한편, 상기 523단계에서 검사 결과 주기적 레인징 수행에 성공하지 않았을 경우 상기 기지국(490)은 527단계로 진행한다. 상기 527단계에서 상기 기지국(490)은 주기적 레인징 수행이 비정상적 상태에 의해 더 이상 수행될 수 없다고 판단하여 Ranging Status = Abort인 RNG-RSP 메시지를 MS(400)로 송신하고 종료한다.
다음으로 도 6a내지 도6b를 참조하여 도 4의 MS(400) 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6a-도 6b는 도 4의 MS(400) 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 먼저 601단계에서 상기 MS(400)는 슬립 모드로 동작하는 중에 현재 프레임이 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 프레임과 동일한지 검사한다. 상기 검사 결과 현재 프레임이 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 프레임과 동일할 경우 상기 MS(400)는 603단계로 진행한다. 상기 603단계에서 상기 MS(400)는 현재의 프레임이 주기적 레인징 수행을 위한 프레임이므로 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이한 후 605단계로 진행한다. 상기 605단계에서 상기 MS(400)는 Timer_MS_PR_error를 활성화시킨 후 607단계로 진행한다. 상기 607단계에서 상기 MS(400)는 Timer_MS_PR_error가 만기되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 Timer_MS_PR_error가 만기되었을 경우 609단계로 진행한다. 상기 609단계에서 상기 MS(400)는 상기 Timer_MS_PR_error가 만기되었으므로 기지국과의 통신 상태를 통신 불가 상태로 간주하고 상기 Timer_MS_PR_error를 비활성화시키고 611단계로 진행한다. 상기 611단계에서 상기 MS(400)는 다른 기지국에 대한 셀 선택을 수행하거나 상기 기지국(490)으로 네트워크 재진입 동작을 수행하고 종료한다.
한편, 상기 607단계에서 검사 결과 상기 Timer_MS_PR_error가 만기되지 않았을 경우 상기 MS(400)는 613단계로 진행한다. 상기 613단계에서 상기 MS(400)는 현재 프레임에서 상기 기지국(490)으로부터 업링크 버스트가 할당되었는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 기지국(490)으로부터 업링크 버스트가 할당되었을 경우 615단계로 진행한다. 상기 615단계에서 상기 MS(400)는 업링크 버스트를 할당받았으므로 Timer_MS_PR_error를 리셋시킨 후 617단계로 진행한다. 상기 617단계에서 상기 MS(400)는 상기 할당받은 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메시지를 상기 기지국(490)으로 송신하고 619단계로 진행한다. 상기 619단계에서 상기 MS(600)는 상기 기지국(490)으로부터 RNG-RSP 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 검사 결과 RNG-RSP 메시지가 수신되지 않았을 경우 상기 MS(400)는 607단계로 진행한다.
한편, 상기 619단계에서 검사 결과 RNG-RSP 메시지가 수신되었을 경우 상기 MS(400)는 621단계로 진행한다. 상기 621단계에서 상기 MS(400)는 상기 수신한 RNG-RSP 메시지의 Ranging status가 Success인지 검사한다. 상기 검사 결과, 상기 Ranging Status가 Success인 경우 상기 MS(400)는 623단계로 진행한다. 상기 623단계에서 상기 MS(400)는 Ranging status가 Success이므로 주기적 레인징 수행이 성공적으로 수행됨으로 판단하고, Timer_MS_PR_error를 비활성화시키고 625단계로 진행한다. 상기 625단계에서 상기 MS(400)는 주기적 레인징 수행이 완료되었으므로, 상기 MS(400)는 다음 주기적 레인징 수행 시작 시점을 파악하기 위해, 상기 RNG-RSP 메시지에 포함된 Next Periodic Ranging TLV를 사용하여 상기 MS(400) 자신이 주기적 레인징을 수행 시작할 프레임을 계산하여 저장한 후 627단계로 진행한다. 상기 627단계에서 상기 MS(400)는 상기 주기적 레인징 수행이 완료된 현재 시점이 여전히 슬립 구간에 해당하는지 검사한다. 상기 검사 결과, 현재 시점이 슬립 구간이면 상기 MS(400)는 629단계로 진행한다. 상기 629단계에서 상기 MS(400)는 상기 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 다시 모드 천이한 후 종료한다. 한편, 상기 627단계에서 상기 검사 결과, 현재 시점이 슬립 구간이 아니면 상기 MS(400)는 일반적인 슬립 모드 동작을 수행하고 종료한다.
한편, 상기 621단계에서 검사 결과 상기 Ranging Status가 Success가 아닌 경우 상기 MS(400)는 631단계로 진행한다. 상기 631단계에서 상기 MS(400)는 상기 Ranging Status가 abort인지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 Ranging Status가 abort일 경우 상기 MS(400)는 633단계로 진행한다. 상기 633단계에서 상기 MS(400)는 상기 Timer_MS_PR_error를 비활성화시키고 611단계로 진행한다. 또한, 상기 631단계에서 검사 결과 상기 Ranging Status가 abort가 아닐 경우, 즉 Ranging Status가 Continue인 경우 상기 MS(400)는 상기 607단계로 진행한다.
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 비정상적 상태를 고려한 슬립 모드에서의 주기적 레인징 수행 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제2실시예에서는 본 발명의 제1실시예에서처럼 타이머를 사용하여 비정상적 상태를 고려한 슬립 모드에서의 주기적 레인징을 수행하는 것이 아니라, MS가 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 해당 프레임에서 어웨이크 모드로 모드 천이한 후, 상기 기지국으로부터 업링크 버스트를 할당받지 못할 경우 바로 네크워크 재진입 동작을 수행하도록 한다. 여기서, 상기 MS가 업링크 버스트를 할당받지 못할 경우 수행하는 네크워크 재진입 동작은 초기 레인징(initial ranging)부터 수행하는 네트워크 재진입 동작을 나타낸다.
또한, 본 발명의 제2실시예에서는 MS가 상기 기지국으로부터 할당받은 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메시지를 송신한 후, 상기 기지국으로부터 송신한 RNG-REQ 메시지에 대한 RNG-RSP 메시지를 수신하지 못하거나, 혹은 Ranging Status가 Continue인 RNG-RSP 메시지를 수신한 경우, 즉, 추가적인 레인징 보정이 필요한 경우임에도 불구하고 상기 기지국으로부터 업링크 버스트를 할당받지 못한 경우 역시 네트워크 재진입 동작을 수행하도록 한다.
또한, 본 발명의 제2실시예에서 상기 기지국은 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 프레임에서 할당한 업링크 버스트를 통해 MS로부터 RNG-REQ 메시지를 수신하지 못하더라도, MS가 MS 필요에 따라 네트워크 재진입 동작을 수행하지 않을 수도 있다고 판단하여 업링크 버스트를 추가적으로 할당하지 않을 수도 있다. 상기 기지국은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서와 마찬가지로 내부 타이머에 의해 주기적으로 업링크 버스트를 할당할 수도 있음은 물론이다.
다음으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 비정상적 상태를 고려한 슬립 모드에서의 주기적 레인징 수행 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제3실시예에서는 기지국이 직접 MS의 주기적 레인징 수행을 위한 업링크 버스트를 할당하는 것이 아니라, MS가 스스로 경쟁 기반(contention-based) 방식의 주기적 레인징 영역을 통해 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 코드, 즉 레인징 코드(ranging code)를 송신하도록 한다. 이렇게, 주기적 레인징 수행을 위해 MS가 직접 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 CDMA 코드를 송신하도록 하기 위해서는 일부 메시지들에 대한 수정이 필요로되는데, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(1) 슬립 요구(SLP-REQ: Sleep-Request, 이하 'SLP-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지
상기 SLP-REQ 메시지는 MS에서 기지국으로 송신하는 메시지로서, 상기 MS가 슬립 모드로 모드 천이를 요구하는 메시지이다. 상기 SLP-REQ 메시지는 상기 MS가 슬립 모드로 동작하기 위해 필요한 다수의 파라미터들, 즉 다수의 정보 엘리먼트(IE: Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)들을 포함하며, 상기 SLP-REQ 메시지의 포맷(format)은 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size Notes
SLP-REQ_Message_Format() {
Management message type = 46 8 bits
initial-sleep window 6 bits
final-sleep window 10 bits
listening interval 6 bits
reserved 1 bits
Method of Periodic Ranging Indication 1 bit
}
상기 표 2에 나타낸 SLP-REQ 메시지의 IE들 각각에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 관리 메시지 타입(Management message type)은 현재 송신되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 46일 경우(Management message type = 46) 현재 송신되는 메시지가 SLP-REQ 메시지임을 나타낸다. 초기 윈도우(initial-sleep window) 값은 슬립 구간(sleep interval)을 위해 요구된 시작 값(requested start value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타내며, 최종 윈도우(final-sleep window) 값은 상기 슬립 구간을 위해 요구된 종료 값(requested stop value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 즉, 상기 슬립 구간은 상기 초기 윈도우 값부터 상기 최종 윈도우 값내에서 업데이트 가능한 것이다. 청취 구간(listening interval)은 요구된 청취 구간(requested LISTENING INTERVAL(measured in frames))을 나타내며, 상기 청취 구간 역시 프레임 단위로 나타낼 수 있다.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 상기 SLP-REQ 메시지가 포함하는 다수의 IE들중 Method of Periodic Ranging을 제외한 나머지 IE들은 일반적인 SLP-REQ 메시지가 포함하는 IE들과 동일하다. 상기 Method of Periodic Ranging는 1비트로 표현되는 IE이며, 상기 Method of Periodic Ranging는 슬립 모드로 동작하는 MS가 주기적 레인징을 수행할 때 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 직접 송신할 것인지 여부를 나타내는 IE이다. 즉, 상기 Method of Periodic Ranging의 값이 미리 설정된 값, 일 예로'1'로 설정될 경우에는 슬립 모드로 동작하는 MS가 주기적 레인징을 수행할 때 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 직접 송신한다는 것을 나타낸다.
이렇게, Method of Periodic Ranging를 사용할 경우에는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템과, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서 설명한 바와 같이, 기지국이 MS에게 업링크 버스트를 할당하고, 상기 MS가 할당된 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메시지를 송신하는 메시지 기반의 주기적 레인징 동작에서 그 절차를 간략화시켜 단지 MS가 살아있는지 여부를 확인하는 용도, 즉 keep-alive 용도로만 주기적 레인징을 수행하게 되는 것이다. 이하, 설명의 편의상 상기 MS가 살아있다는 표현을 MS가 keep-alive 상태에 있다고 표현하기로 한다.
즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 주기적 레인징을 수행할 경우 기지국은 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 프레임에서 MS의 주기적 레인징 수행을 위해 지속적으로 업링크 버스트를 할당하는 것이 아니라, MS에게 업링크 버스트를 할당한 후 MS로부터 할당해놓은 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메시지를 수신하게 되면, 이를 MS가 keep-alive 상태에 있다고 간주한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 MS가 keep-alive 상태에 있다고 간주하였으므로 더 이상의 주기적 레인징을 위한 절차를 수행하지 않고, 즉 더 이상의 레인징 보정을 수행하지 않고 무조건 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 MS에게 송신한다. 이 경우, MS가 다시 어웨이크 모드로 모드 천이하여 주기적 레인징을 수행 시작해야할 시점을 통보하기 위해 상기 RNG-RSP 메시지는 Next_Periodic Ranging TLV를 포함한다. 즉, 본 발명의 제3실시예에서는 MS가 keep-alive 상태에 있는지 확인하는 용도로만 주기적 레인징이 수행되는 것이며, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서와 같은 실제 주기적 레인징은 MS 스스로가 타이머인 T4에 상응하게 수행한다. 여기서, 상기 T4는 상기 MS가 주기적 레인징을 수행하기 위해 미리 설정한 설정 시간을 대기하는 타이머이다. 이하, 설명의 편의상 본 발명의 제3실시예에 따라 수행되는 주기적 레인징을 'CDMA 코드 기반 주기적 레인징'이라 칭하기로 한다.
한편, 상기 Method of Periodic Ranging Indication의 값이 미리 설정된 값, 일 예로 '0'으로 설정되면, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서와 같이 기지국이 MS의 주기적 레인징 수행을 위해 지속적으로 업링크 버스트를 할당하고, 상기 MS는 상기 기지국에서 할당한 업링크 버스트를 통해 상기 MS가 RNG-REQ 메시지를 송신하도록 하는 것이다. 상기 Method of Periodic Ranging Indication의 값이 '0'으로 설정되면, 상기 주기적 레인징은 MS가 keep-alive 상태에 있는지 확인하는 용도 뿐만 아니라, 메시지 기반의 주기적 레인징을 함께 수행할 수 있다. 즉, 상기 Method of Periodic Ranging Indication의 값이 '0'으로 설정되면, 상기 주기적 레인징은 CDMA 코드 기반 주기적 레인징과 메시지 기반 주기적 레인징 모두를 함께 수행할 수 있다.
(2) 슬립 응답(SLP-RSP: Sleep-Response, 이하 'SLP-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지
상기 SLP-RSP 메시지는 상기 SLP-REQ 메시지에 대한 응답 메시지로서, 상기 MS에서 요구한 슬립 모드로의 상태 천이를 허락할 것인지 혹은 거부할 것인지를 나타내는 메시지로 사용되거나 혹은 비요구 지시(unsolicited instruction)를 나타내는 메시지로도 사용될 수 있다. 상기 SLP-RSP 메시지에는 상기 MS가 슬립 모드로 동작하기 위해 필요로되는 IE들이 포함되며, 상기 SLP-RSP 메시지 포맷은 하기 표 3에 나타낸 바와 같다.
Syntax Size Notes
SLP-RSP_Message_Format() {
Management message type = 47 8 bits
Sleep-approved 1 bit 0: Sleep-mode request denied 1: Sleep-mode request approved
If (Sleep-approved == 0) {
After-REQ-action 1 bit 0: The MSS may retransmit the MOB_SLPREQ message after the time duration (REQduration) given by the BS in this message 1: The MSS shall not retransmit the MOB_SLPREQ message and shall await the MOB_SLPRSP message from the BS
REQ-duration 4 bit Time duration for case where After-REQ-action value is 0.
reserved 2 bits
}
else {
Start frame
initial-sleep window 6 bits
final-sleep windows 10 bit
listening interval 6 bits
SLPID 10 bits
Next Periodic Ranging, 24 bits [Frame]
Method of Periodic Ranging
}
}
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 관리 메시지 타입은 현재 송신되는 메시지가 어떤 메시지인지를 나타내는 정보로서, 상기 관리 메시지 타입이 47일 경우(Management message type = 47) 현재 송신되는 메시지가 상기 SLP-RSP 메시지를 나타낸다. 또한, 슬립 허락(Sleep-approved) 값은 1비트로 표현되며, 상기 슬립 허락값이 미리 설정된 값, 일 예로 '0'일 경우 슬립 모드로의 천이가 거부됨(Sleep-mode request denied)을 나타내며, 상기 슬립 허락값이 미리 설정된 값, 일 예로 '1'일 경우 슬립 모드로의 천이가 허가됨(Sleep-mode request approved)을 나타낸다. 한편, 상기 슬립 허락값이 '0'일 경우는 상기 MS가 요구한 슬립 모드로의 천이가 상기 기지국에 의해, 거부당한 것을 나타내며, 거부당한 상기 MS는 조건에 따라, 상기 SLP-REQ 메시지를 상기 기지국으로 전송하거나, 비요구 지시를 나타내는 SLP-RSP 메시지를 상기 기지국으로부터 수신 대기한다. 상기 슬립 허락값이 '1'일 경우에는 시작 프레임(Start frame) 값과, 초기 슬립 윈도우 값 및 최종 슬립 윈도우 값, 청취 구간, 그리고 상기에서 설명한 슬립 식별자가 존재한다. 상기 슬립 허락값이 0일 경우, 재요구 동작(After-REQ-action) 값과, 재요구시간(REQ-duration)이 존재한다.
여기서, 상기 시작 프레임 값은 상기 MS가 제1 슬립 구간(the first SLEEP INTERVAL)로 진입하는 시점까지의 프레임값으로, 상기 SLP-RSP 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 MS는 상기 SLP-RSP 메시지를 수신한 프레임 이후의 바로 다음 프레임부터 상기 시작 프레임 값에 해당하는 프레임들이 경과한 후 슬립 모드로 상태 천이하게 된다. 상기 슬립 식별자는 슬립 모드에 존재하는 MS들을 구분하기 위해 사용되며, 일 예로 총 1024개의 슬립 모드에 존재하는 MS들을 구분할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 초기 슬립 윈도우 값은 상기 슬립 구간을 위한 시작 값(start value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타내며, 상기 청취 구간은 청취 구간을 위한 값(value for LISTENING INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 상기 최종 슬립 윈도우 값은 상기 슬립 구간을 위한 종료 값(stop value for the SLEEP INTERVAL(measured in frames))을 나타낸다. 또한, 상기 재요구 동작 값은, 상기 슬립모드로의 천이가 거부된 상기 MS가 취해야할 동작을 나타낸다.
또한, 상기 표 3에서 Method of Periodic Ranging은 상기 표 2에서 설명한 바와 동일한 의미를 나타낸다. 그런데, 기지국이 비요구(이하, 'unsolicited'라 칭하기로 한다) 방식으로 SLP-RSP 메시지를 송신하는 경우에는 기지국은 MS가 메시지 기반 주기적 레인징을 수행하기를 선호하는지, 혹은 CDMA 코드 기반 주기적 레인징을 수행하기를 선호하는지를 인식하는 것이 불가능하므로 MS가 MS 자신이 선호하는 주기적 레인징 방식을 미리 기지국으로 통보해주어야만 한다. 여기서, 상기 기지국이 unsolicited 방식으로 송신하는 SLP-RSP 메시지를 'unsolicited SLP-RSP 메시지'라 칭하기로 한다. 상기 MS가 MS 자신이 선호하는 주기적 레인징 방식을 기지국으로 통보해주기 위해 하기 표 4와 같은 TLV를 정의하기로 한다.
Type Length Value Scope
xx 1 Method of Periodic Ranging 0 : Message-based Perodic Ranging 1 : CDMA code-based Periodic Ranging REG-REQ
MS가 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 TLV를 등록 요구(REG-REQ: Registration Request, 이하 'REG-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지에 포함시켜 기지국으로 송신하면, 상기 기지국은 Unsolicited SLP-RSP 메시지를 송신할 때 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 TLV 값을 참조하여 상기 표 3에 나타낸 바와 같은 Method of Periodic Ranging을 설정하게 된다. 상기 기지국은 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 TLV 값을 참조하여 상기 MS에 대해 메시지 기반 주기적 레인징 방식을 사용하여 주기적 레인징을 수행할 것인지 혹은 CDMA 코드 기반 주기적 레인징 방식을 사용하여 주기적 레인징을 수행할 것인지를 선택한다. 한편, 상기 표 2 및 표 3에 나타낸 파라미터 역시 상기 표 4에 나타낸 바와 같이 TLV 형태로 표현 가능함은 물론이다.
그러면 여기서, 상기 Method of Periodic Ranging의 값이 '1'로 설정될 경우에 수행되는 주기적 레인징 동작에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, Method of Periodic Ranging이 '1'로 설정되어 있다는 것은 MS가 CDMA 코드 기반 주기적 레인징을 수행한다는 것을 나타내므로, 기지국은 MS와의 주기적 레인징 수행을 위한 별도의 동작을 수행할 필요가 없다. 즉, 기지국은 MS가 주기적 레인징을 수행할 수 있도록 지속적으로 업링크 버스트를 할당할 필요가 없다. 그러나, 기지국은 MS가 keep-alive 상태에 존재하는지 여부를 확인하기 위해 Next Periodic Ranging TLV에 상응하는 프레임에서 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서와 같이 Timer_BS_PR_error를 활성화시켜 MS로부터 RNG-REQ 메시지가 수신되는지를 대기한다. 상기 기지국은 이미 할당되어 있는 업링크 버스트를 통해 최초로 RNG-REQ 메시지를 수신하면, MS가 keep-alive 상태에 존재한다는 것을 확인할 수 있고, 따라서 더 이상 주기적 레인징을 수행할 필요가 없으므로 상기 Timer_BS_PR_error를 비활성화시킨다. 상기 기지국은 Timer_BS_PR_error를 비활성화시킨 후 MS에게 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 MS에게 송신한다. 여기서, 상기 RNG-RSP 메시지는 MS가 다음 주기적 레인징을 수행하기 위해 어웨이크 모드로 모드 천이해야할 시점을 나타내는 Next Periodic Ranging TLV를 포함한다. 본 발명의 제3실시예에서 설명한 바와 같이, Method of Periodic Ranging의 값이 '1'로 설정된다고 하더라도, 기지국이 MS로부터 RNG-REQ 메시지를 수신하지 못하는 특별한 상황을 고려하여 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서 설명한 바와 같은 Timer_BS_PR_error를 사용하여 MS로부터의 RNG-REQ 메시지 수신을 대기한다. 다만, 본 발명의 제3실시예에서는 MS가 CDMA 코드 기반 주기적 레인징을 수행하기 때문에, MS가 keep-alive 상태에 존재하는지 여부를 확인하는 정도에서 메시지 기반 주기적 레인징을 강제적으로 수행 종료시키기 위해 MS로부터 최초로 RNG-REQ 메시지를 수신한 경우, Ranging status = Success인 RNG-RSP(Next Periodic Ranging TLV 포함) 메시지를 무조건 MS에게 송신하는 것이다. 나머지 MS와 기지국에서의 타이머 동작은 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서 설명한 바와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로, 상기 Method of Periodic Ranging의 값이 '0'으로 설정될 경우에 수행되는 주기적 레인징 동작에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 Method of Periodic Ranging의 값이 '0'으로 설정되어 있다는 것은 MS가 메시지 기반 주기적 레인징을 수행한다는 것을 나타내므로, 이는 MS가 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서의 주기적 레인징을 수행하거나, 혹은 MS 혹은 기지국이 비정상적 상태에 존재하게 되는 경우를 방지하기 위해 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에서 제안하는 주기적 레인징을 수행한다. 한편, TLV 인코딩이 포함되지 않은 경우는, Method of Periodic Ranging의 값이 '0'인 것과 동일하게 작용하거나, CDMA 코드 기반 주기적 레인징을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
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, IEEE 802.16e 통신 시스템과 같은 통신 시스템에서 슬립 모드 및 어웨이크 모드 동작을 지원함과 동시에 주기적인 레인징을 동작 역시 지원하는 시스템에서, MS 혹은 기지국의 비정상적 상태까지 고려하여 주기적 레인징을 수행하도록 하는 것을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 이렇게, MS 혹은 기지국의 비정상적 상태까지 고려하여 슬립 모드에서 주기적 레인징을 수행하는 것을 가능하게 하므로 신뢰성있는 주기적 레인징 수행을 가능하게 하여, 통신 시스템 전체 성능을 향상시킨다는 이점을 가진다.

Claims (12)

  1. 통신 시스템의 슬립 모드에서 이동 단말기가 주기적 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 슬립 모드에서 기지국과 주기적 레인징을 수행하기 위해 어웨이크 모드로 천이하는 과정과,
    상기 어웨이크 모드에서 상기 주기적 레인징 수행에 실패하였는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 주기적 레인징 수행에 실패하였을 경우 상기 기지국과의 통신 상태를 비정상적인 상태로 판단하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주기적 레인징 수행에 실패하였는지 검사하는 과정은;
    상기 어웨이크 모드로 천이한 시점부터 미리 설정되어 있는 시간동안 상기 주기적 레인징 수행을 위해 필요한 업링크 자원이 할당되었는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 업링크 자원이 할당되지 않았을 경우 상기 주기적 레인징 수행에 실패하였음으로 판단하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주기적 레인징 수행에 실패하였는지 검사하는 과정은;
    상기 검사 결과 상기 업링크 자원이 할당되었을 경우, 주기적 레인징 수행을 위한 레인징 요구 메시지를 송신하는 과정과,
    상기 레인징 요구 메시지를 송신한 후 상기 설정 시간과 동일한 시간동안 상기 레인징 요구 메시지에 대한 레인징 응답 메시지가 수신되지 않을 경우 상기 주기적 레인징 수행에 실패하였음으로 판단하는 과정을 더 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기지국과의 통신 상태를 비정상적인 상태로 판단한 후, 상기 기지국과 네트워크 재진입 동작을 수행하는 과정을 더 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기지국과의 통신 상태를 비정상적인 상태로 판단한 후, 상기 기지국과 상이한 기지국에 대한 셀 선택 동작을 수행하는 과정을 더 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  6. 통신 시스템의 슬립 모드에서 이동 단말기가 주기적 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    어웨이크 모드로 동작하는 이동 단말기가 슬립 모드에서 상기 이동 단말기가 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신할 것임을 나타내는 정보를 포함하여 슬립 요구 메시지를 송신하는 과정과,
    상기 슬립 요구 메시지에 상응하여 슬립 응답 메시지를 수신하고, 상기 슬립 응답 메시지를 수신함에 따라 상기 노말 모드에서 슬립 모드로 모드 천이하는 과정과,
    상기 슬립 모드에서 기지국과 주기적 레인징을 수행하기 위해 어웨이크 모드로 천이하는 과정과,
    상기 어웨이크 모드에서 상기 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  7. 통신 시스템에서 기지국이 슬립 모드로 동작하는 이동 단말기와 주기적 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 이동 단말기와 주기적 레인징을 수행하기 위한 시점에서 상기 이동 단말기와의 주기적 레인징 수행에 실패하였는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 주기적 레인징 수행에 실패하였을 경우 상기 이동 단말 기와의 통신 상태를 비정상적인 상태로 판단하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주기적 레인징 수행에 실패하였는지 검사하는 과정은;
    상기 이동 단말기와 주기적 레인징을 수행하기 위한 시점에서 상기 이동 단말기가 주기적 레인징을 수행하기 위해 필요한 업링크 자원을 할당하는 과정과,
    상기 업링크 자원을 할당한 후 미리 설정되어 있는 시간동안 상기 이동 단말기로부터 레인징 요구 메시지가 수신되지 않을 경우 상기 주기적 레인징 수행에 실패하였음으로 판단하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이동 단말기와의 통신 상태를 비정상적인 상태로 판단한 후 상기 이동 단말기를 등록 해제시키는 과정을 더 포함하는 주기적 레인징 방법.
  10. 통신 시스템에서 기지국이 슬립 모드로 동작하는 이동 단말기와 주기적 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    이동 단말기로부터 상기 이동 단말기가 슬립 모드에서 상기 이동 단말기가 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신할 것임을 나타내는 정보를 포함하는 슬립 요구 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 슬립 요구 메시지에 상응하여 슬립 응답 메시지를 송신하는 과정과,
    상기 이동 단말기와 주기적 레인징을 수행하기 위한 시점에서 미리 설정된 시간 동안 상기 이동 단말기로부터 레인징 요구 메시지를 수신하면, 더 이상의 주기적 레인징을 수행하지 않고 종료하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  11. 통신 시스템에서 기지국이 슬립 모드로 동작하는 이동 단말기와 주기적 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    이동 단말기가 슬립 모드에서 수행하고자 하는 주기적 레인징 방식을 통보받는 과정과,
    이후 어웨이크 모드로 동작하는 이동 단말기를 슬립 모드로 동작시키고자 할 경우 상기 통보받은 주기적 레인징 방식에 상응하게 주기적 레인징을 수행하도록 하는 정보를 포함하여 상기 이동 단말기로 슬립 요구 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 수행 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 주기적 레인징 방식은 레인징 코드 기반 주기적 레인징 방식과 메시지 기반 주기적 레인징 방식중 어느 한 방식이며,
    상기 레인징 코드 기반 주기적 레인징 방식은 슬립 모드로 동작하는 이동 단말기가 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코드를 송신하는 방식임을 특징으로 하는 주기적 레인징 수행 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140073542A (ko) * 2011-09-27 2014-06-16 퀄컴 인코포레이티드 슬립 모드에서 ｍｉｍｏ 리소스들을 할당하기 위한 장치, 방법, 및 프로그램 물건

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100651541B1 (ko) * 2003-07-30 2006-11-28 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 레인징 방법
KR100735337B1 (ko) 2004-03-05 2007-07-04 삼성전자주식회사 광대역 무선 접속 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적레인징 시스템 및 방법
JP4477059B2 (ja) 2004-05-07 2010-06-09 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 広帯域無線接続通信システムのスリープモードにおける周期的レンジングのためのシステム及び方法
KR100885158B1 (ko) 2004-08-09 2009-02-23 엘지전자 주식회사 광대역 무선접속 시스템에서 수면모드 단말의 주기적인레인징방법
EP1810536B1 (en) * 2004-09-30 2015-05-06 LG Electronics Inc. A method of supporting operation of sleep mode in a wideband radio access system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140073542A (ko) * 2011-09-27 2014-06-16 퀄컴 인코포레이티드 슬립 모드에서 ｍｉｍｏ 리소스들을 할당하기 위한 장치, 방법, 및 프로그램 물건
US9794978B2 (en) 2011-09-27 2017-10-17 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for configuring radio resources in sleep mode

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