KR20080006820A - 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및방법 - Google Patents

통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080006820A
KR20080006820A KR1020060066033A KR20060066033A KR20080006820A KR 20080006820 A KR20080006820 A KR 20080006820A KR 1020060066033 A KR1020060066033 A KR 1020060066033A KR 20060066033 A KR20060066033 A KR 20060066033A KR 20080006820 A KR20080006820 A KR 20080006820A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
periodic ranging
ranging operation
sleep mode
base station
rng
Prior art date
Application number
KR1020060066033A
Other languages
English (en)
Inventor
손영문
구창회
손중제
임형규
이성진
강현정
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060066033A priority Critical patent/KR20080006820A/ko
Publication of KR20080006820A publication Critical patent/KR20080006820A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/28—Discontinuous transmission [DTX]; Discontinuous reception [DRX]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 슬립 모드에 존재하는 수신기가 송신기로부터 주기적 레인징 동작을 수행할 시점과 관련된 제1정보를 포함하는 슬립 모드 천이 요구를 수신하고, 상기 슬립 모드 천이 요구를 수신함에 따라 슬립 모드로 모드 천이하고, 상기 제1정보에 상응하는 시점에서 주기적 레인징 동작을 수행하여 슬립 모드에 존재하는 수신기의 주기적 레인징 동작 수행을 가능하게 한다.
주기적 레인징, Next Periodic Ranging, Ranging Status, 대역폭 요구 헤더, 레인징 코드, 경쟁 기반 주기적 레인징 영역

Description

통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PERIODIC RANGING IN SLEEP MODE IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드서 주기적 레인징 동작 수행에 따른 MS와 기지국간 메시지 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 MS의 동작 과정을 도시한 순서도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국의 MS의 슬립 요구에 대한 슬립 응답 동작 과정을 도시한 순서도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국의 MS와의 주기적 레인징 동작 수행 과정을 도시한 순서도
본 발명은 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작을 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.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 적용한 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 한다)가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)라고 칭하기로 한다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템 구조에 대해 서 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 상태의 변화에 대응하기 위해, 주기적으로 기지국과의 타이밍 오프셋(timing offset)과, 주파수 오프셋(frequency offset) 및 전력을 보정하는 등의 레인징(ranging) 동작을 수행하게 된다.
그러면 여기서 상기 레인징에 대해서 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 레인징은 초기 레인징(Initial Ranging)과, 유지 관리 레인징(Maintenance Ranging), 즉 주기적 레인징(Periodic Ranging)과, 대역 요구 레인징(Bandwidth Request Ranging)으로 분류된다. 상기 MS는 레인징 동작을 수행하여 업링크를 통해 데이터를 송신하기에 앞서 송신 전력을 보정하고, 타이밍 오프셋 및 주파수 오프셋을 보정할 수 있다.
첫 번째로 상기 초기 레인징에 대해서 설명하기로 한다.
상기 초기 레인징은 기지국이 MS와 동기를 획득하기 위해 수행되는 레인징으로서, 상기 초기 레인징은 상기 MS와 기지국간에 정확한 시간 오프셋을 맞추고, 송신 전력을 보정하기 위해 수행되는 레인징이다. 즉, 상기 MS는 파워 온한 후 다운링크 맵(DL(DownLink)-MAP, 이하 'DL-MAP'이라 칭하기로 한다) 메시지 및 업링크 맵(UL(UpLink)-MAP, 이하 'UL-MAP'이라 칭하기로 한다) 메시지 등을 수신하여 기지국과 동기를 획득한 후, 상기 기지국과 상기 시간 오프셋과 송신 전력을 보정하기 위해서 상기 초기 레인징 동작을 수행한다.
두 번째로 주기적 레인징에 대해서 설명하기로 한다.
상기 주기적 레인징은 상기 초기 레인징을 통해 상기 기지국과 시간 오프셋 및 송신 전력을 보정한 MS가 상기 기지국과 채널 상태 등을 보정하기 위해서 주기적으로 수행하는 레인징을 나타낸다.
세 번째로 대역 요청 레인징에 대해서 설명하기로 한다.
상기 대역 요청 레인징은 상기 초기 레인징을 통해 기지국과 시간 오프셋 및 송신 전력을 보정한 MS가 상기 기지국과 실제 통신을 수행하기 위해서 대역폭(bandwidth) 할당을 요청하는 레인징이다.
상기에서 설명한 바와 같이 IEEE 802.16e 통신 시스템은 MS의 이동성을 고려하므로 상기 MS의 주기적 레인징 동작 수행은 신뢰성 있는 데이터 송수신을 위해 매우 중요한 요인으로 작용된다. 상기 주기적 레인징은 상기 MS가 기지국과 신뢰성 있는 통신을 수행하도록 하기 위해 필요한 파라미터의 측정 및 보정을 위한 동작으로서, 상기 기지국은 상기 MS가 상기 주기적 레인징 동작을 수행할 수 있도록, 즉 상기 MS가 상기 기지국으로 레인징 요구(RNG-REQ: Ranging Request, 이하 'RNG-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신할 수 있도록 업링크 자원을 할당해주어야만 한다. 즉, 상기 기지국은 상기 MS의 주기적 레인징 동작 수행을 위해 상기 MS에 업링크 자원을 할당해주어야만 하고, 이 업링크 자원 할당 정보를 UL-MAP 메시지를 통해 상기 MS로 통보해주어야만 하는 것이다. 그러면, 상기 MS는 상기 할당받은 업링크 자원을 통해 상기 기지국으로 상기 RNG-REQ 메시지를 송신하여 상기 기지국과 주기적 레인징 동작을 수행하게 되고, 상기 기지국은 상기 MS로부터 수신되는 RNG-REQ 메시지에 상응하여 상기 송신 전력 및 타이밍 오프셋과 주파수 오프셋을 보정한 후 상기 MS로 RNG-REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 레인징 응답(RNG-RSP: Ranging Response, 이하 'RNG-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지를 송신하여 상기 주기적 레인징 동작 수행을 종료하게 된다.
그러나, 현재 상기 EEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드 동작 및 레인징 동작, 특히 주기적 레인징 동작은 서로 독립적으로 동작하도록 제안되어 있어 상호간에 전혀 연관성을 가지지 않는다. 즉, 슬립 모드에 존재하는 MS라고 할지라도 기지국과 신뢰성있는 통신을 수행하기 위해서는 주기적 레인징 동작을 수행해야만 하는데 상기 슬립 모드에 존재하는 MS는 기지국에서 송신하는 메시지를 전혀 수신할 수가 없어 상기 주기적 레인징 동작 수행을 위한 자원을 할당받는 것이 불가능하다. 따라서, 상기 슬립 모드에 존재하는 MS의 주기적 레인징 동작 수행 방안에 대한 필 요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작을 수행하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 본 발명은 통신 시스템에서 슬립 모드에 존재하는 수신기가 송신기로부터 주기적 레인징 동작을 수행할 시점과 관련된 제1정보를 포함하는 슬립 모드 천이 요구를 수신하고, 상기 슬립 모드 천이 요구를 수신함에 따라 슬립 모드로 모드 천이하고, 상기 제1정보에 상응하는 시점에서 주기적 레인징 동작을 수행하여 슬립 모드에 존재하는 수신기의 주기적 레인징 동작 수행을 가능하게 한다.
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) 802.16e통신 시스템의 슬립 모드(sleep mode)에서 주기적 레인징(periodic ranging) 시스템 및 방법을 제안한다. 즉, 본 발명은 슬립 모드에 존재하는 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)에게도 상기 주기적 레인징을 위한 업링크(uplink) 자원을 할당함으로써 상기 MS가 상기 슬립 모드에서도 주기적 레인징 동작을 수행하여 신뢰성 있는 통신을 수행하도록 하는 시스템 및 방법을 제안한다. 본 발명에서는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템을 일 예로 하여 슬립 모드에서의 주기적 레인징 시스템 및 방법을 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 슬립 모드에서의 주기적 레인징 시스템 및 방법은 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템들에도 적용 가능함은 물론이다.
그러면 여기서 본 발명의 슬립 모드에서의 주기적 레인징 동작을 지원하기 위한 메시지들에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
(1) 슬립 응답(SLP-RSP: Sleep-Response, 이하 'SLP-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지
상기 SLP-RSP 메시지는 슬립 요구(SLP-REQ: Sleep-Request, 이하 'SLP-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지에 대한 응답 메시지로서, 본 발명에서는 상기 SLP-RSP 메시지를 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 사용하고 있는 SLP-RSP 메시지에 일부 필드(field)를 추가한 형태로 수정하여 사용하기로 한다. 본 발명에서 제안하는 SLP-RSP 메시지 포맷(format)은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
Figure 112006050217476-PAT00001
상기 SLP-RSP 메시지는 MS의 기본 연결 식별자(CID: connection ID, 이하 'CID'라 칭하기로 한다)(basic CID)를 기준으로 전송되는 전용 메시지(dedicate message)이며, 상기 표 1에 나타낸 SLP-RSP 메시지가 포함하는 정보 엘리먼트(IE: Information Element, 이하 'IE'라 칭하기로 한다)들중에서 주기적 레인징 IE(이하, 'Next Periodic Ranging IE'라 칭하기로 한다)를 제외하고는 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 사용하고 있는 SLP-RSP 메시지의 IE들과 동일하다고 가정하기로 한다.
그러면 여기서 상기 Next Periodic Ranging IE에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 Next Periodic Ranging IE는 어웨이크 모드(awake mode)에 존재하는 MS가 슬립 모드로 모드 천이한 후, 주기적인 레인징 동작을 수행하기 위해서, 즉, 상기 MS가 주기적 레인징 동작을 수행하기 위해 기지국으로부터 업링크 버스트(uplink burst)를 할당받기 위해서 다시 어웨이크 모드로 천이해야할 프레임의 번호를 나타내는 IE이다. 즉, 상기 MS는 슬립 구간(sleep interval) 동안 상기 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임 번호에 도달하면 상기 주기적 레인징을 수행하기 위해 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이해야만 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 상기 Next Periodic Ranging IE는 상기 슬립 모드에 존재하는 MS가 어웨이크 모드로 모드 천이할 시점을 알려주는 역할을 한다. 그러므로, 상기 Next Periodic Ranging IE는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 슬립 모드에 존재하는 MS가 어웨이크 모드로 모드 천이할 천이해야할 프레임 번호를 나타낼 수도 있고, 현재 시점, 즉 현재 프레임에서 상기 어웨이크 모드로 모드 천이할 때까지의 프레임 오프셋을 나타낼 수도 있는 것이다. 여기서, 상기 Next Periodic Ranging IE가 상기 슬립 모드에 존재하는 MS가 어웨이크 모드로 모드 천이할 프레임 번호를 나타낼 경우에는 그 프레임 번호가 절대값으로 표현되는 형태를 가지며, 이와는 달리 상기 Next Periodic Ranging IE가 상기 슬립 모드에 존재하는 MS가 어웨이크 모드로 모드 천이할 때까지의 프레임 오프셋을 나타낼 경우에는 그 프레임 번호가 상대값으로 표현되는 형태를 가질뿐 실질적으로 동일한 의미를 가짐에 유의해야만 한다.
따라서, 상기 Next Periodic Ranging IE가 상기 슬립 모드에 존재하는 MS가 어웨이크 모드로 모드 천이할 때까지의 프레임 오프셋을 나타낼 경우에는 상기 MS는 상기 SLP-RSP 메시지를 수신한 프레임 번호에 상기 Next Periodic Ranging IE가 나타내는 값을 더하여 상기 MS가 다시 어웨이크 모드로 모드 천이해야할 프레임 번호를 계산해낼 수 있다. 여기서, 상기 Next Periodic Ranging IE가 절대값인 상기 MS의 어웨이크 모드로의 모드 천이할 프레임 번호 자체를 나타내는지 혹은 상대값인 상기 MS의 어웨이크 모드로의 모드 천이할 프레임까지의 프레임 오프셋을 나타내는지는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 그 상황에 따라 적응적으로 결정할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 Next Periodic Ranging IE는 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 상기 SLP-RSP 메시지에 필수 IE로 포함시킬 수도 있고, 일 예로 TLV(Type, Length, Value) 인코딩 방식등을 사용하여 상기 SLP-RSP 메시지의 선택 IE로 포함시킬 수도 있다.
한편, 상기 MS가 이미 상기 어웨이크 모드에 존재한다면 상기 MS는 상기 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임 번호를 가지는 프레임에서 주기적 레인징 동작을 수행하면 된다. 또한, 상기 MS가 주기적 레인징 동작을 수행한 후 여전히 슬립 구간에 존재할 경우에는 상기 MS는 상기 어웨이크 모드에서 다시 상기 슬립 모드로 모드 천이할 수 있다.
(2) 레인징 응답(RNG-RSP: Ranging Response, 이하 'RNG-RSP'라 칭하기로 한다) 메시지
상기 RNG-RSP 메시지는 레인징 요구(RNG-REQ: Ranging Request, 이하 'RNG-REQ'라 칭하기로 한다) 메시지에 대한 응답 메시지로서, 본 발명의 실시예에서는 상기 RNG-RSP 메시지를 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 사용하고 있는 RNG-RSP 메시지의 TLV Encoded Information 필드에 상기 표 1에서 설명한 바와 같은 Next Periodic Ranging IE를 추가한다. 상기 Next Periodic Ranging IE를 제외한 RNG-RSP 메시지의 나머지 IE들은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 사용하고 있는 RNG-RSP 메시지의 IE들과 동일하다고 가정하기로 한다. 여기서, 상기 RNG-RSP 메시지의 TLV Encoding 파라미터에 추가하는 Next Periodic Ranging IE는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.
Figure 112006050217476-PAT00002
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 상기 Next Periodic Ranging IE는 TLV Encoding 형태의 파라미터이므로, 필요할 경우에만 상기 RNG-RSP 메시지에 포함되어 상기 MS로 송신된다. 즉, 기지국은 주기적 레인징 동작이 완료되는 시점에 상기 RNG-RSP 메시지의 파라미터 중 레인징 상태(Ranging Status, 이하 'Ranging Status'라 칭하기로 한다)가 '3'으로 세팅된 경우 상기 Next Periodic Ranging IE를 상기 RNG-RSP 메시지에 포함시켜 상기 MS로 송신한다. 여기서, 상기 Ranging Status는 하기 표 3과 같은 값들중의 어느 한 값으로 표기된다.
Figure 112006050217476-PAT00003
한편, 상기 주기적 레인징 동작은 적어도 1번 이상의 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지 교환을 통해 수행된다. 즉, 상기 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 교환은 송신 전력/타이밍/주파수 보정이 완료될 때까지 반복될 수 있다. 여기서, 상기 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 1번을 초과하는, 즉 2번 이상의 교환은 기지국이 송신하는 상기 RNG-RSP 메시지내의 Ranging Status의 값을 가지고 제어된다.
상기 MS는 상기 기지국으로부터 수신되는 RNG-RSP 메시지내의 Ranging Status의 값이 1이면, 추가적인 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 교환이 필요함으로 인식하며, 즉 주기적 레인징 동작 수행이 진행되고 있는(continue) 상태임을 인식하여 상기 기지국과 송신 적력/타이밍/주파수 보정을 수행한 후 다시 상기 기지국으로 RNG-REQ 메시지를 송신한다. 상기 기지국은 상기 MS에서 송신한 RNG-REQ 메시지를 수신함에 따라 상기 MS의 송신 전력/타이밍/주파수 보정 상태에 따라 추가적인 보정이 필요할 경우에는 상기 RNG-RSP 메시지의 Ranging Status를 다시 '1'로 세팅하여 상기 MS로 송신함으로써 추가적인 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 교환이 수행되도록 한다.
이와는 달리, 상기 MS의 송신 전력/타이밍/주파수 보정 상태에 따라 추가적인 보정이 필요없을 경우에는, 즉 주기적 레인징 동작 수행에 성공하였을 경우에는(success) 상기 RNG-RSP 메시지의 Ranging Status를 '3'으로 세팅하여 추가적인 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 교환이 수행되지 않도록 한다.
한편, 상기 Next Periodic Ranging IE가 포함된 RNG-RSP 메시지를 수신한 MS는 상기 주기적 레인징 동작이 성공적으로 완료되었음을 인식할 수 있게되며, 상기 RNG-RSP 메시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging IE를 검출하여 이후의 주기적 레인징 동작을 수행해야하는 프레임을 인식하게 된다.
또한, 상기 표 2에서는 상기 Next Periodic Ranging IE를 절대값인 상기 MS의 어웨이크 모드로의 모드 천이할 프레임 번호 자체를 나타내는 형태로 설명하였으나, 상기 표 1에서 설명한 바와 같이 상대값인 상기 MS의 어웨이크 모드로의 모드 천이할 프레임까지의 프레임 오프셋을 나타내는지는 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 그 상황에 따라 적응적으로 결정할 수 있음은 물론이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 주기적 레인징 동작 수행이 완료된 후 슬립 구간에 존재하게 되면 상기 MS는 상기 어웨이크 모드에서 다시 슬립 모드로 모드 천이할 수 있다. 이후 상기 MS는 상기 RNG-RSP 메시지에서 검출한 Next Periodic Ranging IE에 상응하게 주기적 레인징 동작을 수행한다. 물론, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 MS가 상기 주기적 레인징 동작을 수행할 시점에 슬립 모드에 존재한다면 어웨이크 모드로 천이하여 상기 주기적 레인징 동작을 수행하게 되고, 상기 어웨이크 모드에 존재한다면 그대로 어웨이크 모드에서 주기적 레인징 동작을 수행하게 된다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 MS(250)는 어웨이크 모드에 존재하다가 슬립 모드로 모드 천이하기 위해 기지국(200)으로 SLP-REQ 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 SLP-RSP 메시지를 송신한다(203). 여기서, 상기 SLP-RSP 메시지는 상기 표 1에서 설명한 바와 같은 IE들을 포함하는데, 특히 본 발명에서 새롭게 제안하는 Next Periodic Ranging IE를 포함한다. 상기 MS(250)는 상기 기지국(200)으로부터 SLP-RSP 메시지를 수신하면, 상기 SLP-RSP 메시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging IE를 검출하고, 상기 Next Periodic Ranging IE에 상응하게 주기적 레인징 동작 수행을 위한 준비를 한다.
한편, 상기 MS(250)는 슬립 구간 업데이트 알고리즘(SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM, 이하 'SLEEP INTERVAL UPDATE ALGORITHM'이라 칭하기로 한다)에 상응하게 슬립 구간을 증가시켜가면서 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템에서의 슬립 모드 동작을 수행한다. 한편, 상기 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작을 수행해야하는 프레임에 도달하였을 때, 즉 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임에 도달하였을 때 상기 MS(250)는 상기 슬립 모드에 존재하면 어웨이크 모드로 모드 천이한다(205). 상기 어웨이크 모드에서 상기 MS(250)는 상기 주기적 레인징 동작을 수행해야만 한다(207).
여기서, 상기 주기적 레인징 동작 수행에 대해서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 주기적 레인징 동작은 적어도 1번 이상의 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 교환을 통해 수행된다(211 내지 225). 상기 MS(250)는 상기 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 주기적 레인징을 위한 업링크 버스트를 상기 기지국(200)으로부터 할당받으면(205), 상기 MS(250)는 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 보정하여할 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 Ranging Status를 주기적 레인징 동작이 수행되고 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 송신한다(215).
상기 MS(250)로부터 상기 RNG-REQ 메시지를 수신한 기지국(200)은 주기적 레인징 동작을 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 과정이 성공하였음을 나타내는(success) '3'의 값으로 세팅하고, 이후의 주기적 레인징 동작이 수행되어야할 프레임을 나타내는 Next Periodic Ranging IE를 추가하여 상기 MS(250)로 송신한다(225).
상기 Ranging Status의 값이 '3'이고, 상기 Next Periodic Ranging IE가 추가된 RNG-RSP 메시지를 수신한 MS(250)는 상기 주기적 레인징이 완료됨을 인식하게 되고, 상기 RNG-RSP 메시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임에서 주기적 레인징 동작을 수행할 준비를 하게 된다. 또한, 상기 주기적 레인징 동작 수행이 완료된 상태에서 상기 슬립 구간에 존재한다면 상기 MS(250)는 상기 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 모드 천이할 수 있다.
한편, 상기 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임에서 상기 MS(250)는 상기 MS(250) 자신이 슬립 모드에 존재할 경우에는 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이하여 주기적 레인징 동작을 수행하고, 상기 MS(250) 자신이 어웨이크 모드에 존재할 경우에는 상기 어웨이크 모드에서 그대로 주기적 레인징 동작을 수행하게 된다.
이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주기적 레인징 동작 수행이 시작되는 시점에서 상기 MS(250)가 어웨이크 모드에 존재하면, 상기 MS(250)는 당연히 다운링크 프레임에 MS(250) 자신을 위한 데이터 버스트가 존재하는지 파악하기 위해 다운링크 맵(DL(DownLink)-MAP, 이하 'DL-MAP'이라 칭하기로 한다) 메시지 혹은 업링크 맵(UL(UpLink)-MAP, 이하 'UL-MAP'이라 칭하기로 한다) 메시지를 디코딩해야만 한다. 상기 DL-MAP 메시지와 UL-MAP 메시지 디코딩 동작을 수행하는 중에 상기 기지국(200)이 상기 MS(250)에게 상기 주기적 레인징을 위한 주기적 레인징 기회(Periodic Ranging Opportunity, 이하 'Periodic Ranging Opportunity'라 칭하기로 한다)를, 즉 업링크 버스트를 할당하였음을 파악할 경우, 상기 MS(250)는 상기 기지국(200)이 할당한 Periodic Ranging Opportunity를 인식하게 된다.
이와는 달리, 주기적 레인징 동작 수행이 시작되는 시점에서 상기 MS(250)가 슬립 모드에 존재한다면, 상기 MS(250)는 상기 주기적 레인징 동작 수행이 시작되는 시점에서 어웨이크 모드로 모드 천이하여 상기 기지국(200)이 할당하는 Periodic Ranging Opportunity를 인식하기 위해 상기 DL-MAP 메시지 혹은 UL-MAP 메시지를 디코딩하여야 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 Next Periodic Ranging IE는 주기적 레인징 동작이 수행되는 시점 전까지 혹은 주기적 레인징 동작이 수행 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, 본 발명에서 제안하는 슬립 모드에서의 주기적 레인징 동작은 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템과 최대한의 상호 호환성을 유지하면서도 슬립 모드와 함께 주기적 레인징 동작을 동시에 고려할 수 있게 된다.
또한, 상기 도 2에 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 MS(250)는 상기 SLP-RSP 메시지 또는 RNG-RSP 메시지를 통해 수신한 가장 최근의 Next Periodic Ranging IE에 상응하게 상기 MS(250)가 어웨이크 모드로 모드 천이할 프레임을 재계산해야만 함은 물론이다. 일 예로 상기 227단계에서와 같이 동작하는 중에 상기 MS(250)가 어웨이크 모드로 모드 천이하였다가 다시 슬립 모드로 모드 천이할 경우 상기 MS(250)가 수신하는 SLP-RSP 메시지의 Next Periodic Ranging IE를 사용하여 상기 주기적 레인징 동작 수행을 위해 다시 어웨이크 모드로 모드 천이할 프레임을 재계산되어야함은 물론이다.
다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 동작 수행에 따른 MS와 기지국간 메시지 송수신 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드서 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 송신한다(313단계). 여기서 상기 SLP-RSP 메시지는 상기 표 1에서 설명한 바와 같은 IE들, 특히 Next Periodic Ranging IE를 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 메시지의 Next Periodic Ranging IE를 검출하여 주기적 레인징 동작을 수행할 시점에 대해서도 인지하고 있게 된다.
상기 MS(300)는 상기 슬립 모드로 동작하는 중에 상기 Next Periodic Ranging IE에 상응하는 프레임에 도달하면 상기 기지국(350)과 주기적 레인징 동작을 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 동작 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 레인징 동작을 수행하는 중에 상기 기지국(350)이 상기 MS(300)가 더 이상 주파수, 시간 및 송신 전력을 보정할 필요가 없다고 판단하면, 즉 상기 주기적 레인징 동작 수행을 종료해야한다고 판단하면 상기 MS(300)로 상기 Ranging Status가 '3(Success)'으로 세팅되고, Next Periodic Ranging IE가 포함된 RNG-RSP 메시지를 송신한다(335단계).
상기 Ranging Status가 '3'으로 세팅되고, Next Periodic Ranging IE가 포함된 RNG-RSP 메시지를 수신함에 따라 상기 MS(300)는 상기 주기적 레인징 동작 수행(321)이 종료됨을 인식하게 되고, 상기 주기적 레인징 동작 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 IE에 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 IE에 상응하게 계산된 프레임에서 주기적 레인징 동작을 수행한다. 상기 도 3의 339 단계 내지 341단계 이후의 과정은 상기에서 설명한 주기적 레인징 동작 수행 과정과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 MS의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 MS의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 411단계에서 MS는 슬립 모드로 동작하는 중에 413단계에서 슬립 구간이 종료되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 슬립 구간이 종료되었을 경우 상기 MS는 415단계로 진행한다. 상기 415단계에서 상기 MS는 청취 구간(listening interval)인지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 청취 구간일 경우 아닐 경우 상기 MS는 423단계로 진행한다. 상기 415단계에서 검사 결과 상기 청취 구간일 경우 상기 MS는 419단계로 진행한다. 상기 419단계에서 상기 MS는 상기 기지국으로부터 트래픽 지시(TRF-IND; traffic indication) 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 기지국으로부터 상기 트래픽 지시 메시지가 수신되지 않을 경우 상기 MS는 상기 415단계로 되돌아간다.
상기 417단계에서 상기 검사 결과 상기 기지국으로부터 상기 트래픽 지시 메시지가 수신되었을 경우 상기 기지국은 419단계로 진행한다. 상기 419단계에서 상기 MS는 상기 기지국으로부터 수신한 트래픽 지시 메시지에 포함되어 있는 슬립 식별자(SLPID; SLeep IDentifier) 비트맵상에 상기 MS를 나타내는 비트가 포함되어 있는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 슬립 식별자 비트맵상에 상기 MS를 나타내는 비트가 포함되어 있지 않을 경우 상기 MS는 상기 423단계로 진행한다.
상기 419단계에서 상기 검사 결과 상기 슬립 식별자 비트맵상에 상기 MS를 나타내는 비트가 포함되어 있을 경우 상기 MS는 421단계로 진행한다. 상기 421단계에서 상기 MS는 상기 슬립 식별자 비트맵상에 상기 MS를 나타내는 비트의 값이 포지티브 지시(positive Indication)를 나타내는 값, 즉 '1'로 표기되어 있는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 슬립 식별자 비트맵상에 상기 MS를 나타내는 비트의 값이 '1'로 표기되어 있지 않을 경우, 즉 상기 슬립 식별자 비트맵상의 상기 MS를 나타내는 비트가 네가티브 지시(negative Indication)를 나타내는 값, 즉 '0'으로 표기되어 있을 경우 상기 MS는 상기 423단계로 진행한다. 상기 423단계에서 상기 MS는 상기 슬립 모드로 다시 모드 천이한 후 종료한다. 또한, 상기 421단계에서 검사 결과 상기 슬립 식별자 비트맵상에 상기 MS를 나타내는 비트의 값이 '1'로 표기되어 있을 경우 상기 MS는 425단계로 진행한다. 여기서, 상기 슬립 식별자 비트맵상에 상기 MS를 나타내는 비트의 값이 '1'로 표기되어 있다는 것은 상기 MS를 타겟으로 하여 송신되는 메시지가 존재함을 나타내는 것이므로 상기 MS는 상기 425단계에서 상기 MS는 상기 어웨이크 모드로 모드 천이한 후 종료한다.
한편, 상기 413단계에서 검사 결과 상기 슬립 구간이 종료되지 않았을 경우 상기 MS는 427단계로 진행한다. 상기 427단계에서 상기 MS는 현재의 프레임 번호가 상기 SLP-RSP 메시지를 통해 수신한 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임 번호와 동일한지 검사한다. 상기 검사 결과 현재의 프레임 번호가 상기 SLP-RSP 메시지를 통해 수신한 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임 번호와 동일하지 않을 경우 상기 MS는 상기 413단계로 되돌아간다. 상기 427단계에서 검사 결과 현재의 프레임 번호가 상기 SLP-RSP 메시지를 통해 수신한 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임 번호와 동일할 경우 상기 MS는 429단계로 진행한다.
한편, 상기 표 1 및 표 2에서 설명한 바와 같이 상기 Next Periodic Ranging IE는 SLP-RSP 메시지 또는 Ranging Status가 '3'으로 표기된 RNG-RSP 메시지를 수신한 이후부터 Periodic Ranging Opportunity까지의 프레임 오프셋을 나타낼 수도 있다. 이 경우, 상기 도 4에 별도로 도시하지는 않았으나 상기 MS는 상기 SLP-RSP 메시지 또는 RNG-RSP 메시지를 수신한 프레임 번호에 상기 Next Periodic Ranging IE 값을 가산하여 상기 MS가 어웨이크 모드로 모드 천이할 시점프레임 번호를 계산하여 인지한다. 이를 통해, 현재 프레임 번호가 상기 MS가 계산/인지한 프레임 번호와 동일할 경우, 상기 MS는 상기 429단계로 진행하며, 만약 다른 경우에는 상기 MS는 상기 413단계로 되돌아간다.
상기 429단계에서 상기 MS는 상기 Next Periodic Ranging IE에 해당하는 프레임에 도달하였으므로 주기적 레인징 동작을 수행한 후 431단계로 진행한다. 여기서, 상기 주기적 레인징 동작이라 함은 상기에서 설명한 바와 같이 RNG-REQ 메시지를 기지국으로 송신하고, 상기 기지국으로부터 상기 RNG-REQ 메시지에 대한 RNG-RSP 메시지를 수신하는 동작을 반복적으로 수행하면서 주파수, 시간 및 송신 전력을 보정하는 동작을 나타낸다. 상기 431단계에서 상기 MS는 상기 주기적 레인징 동작 수행이 완료되었는지를 검사한다. 여기서, 상기 MS는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 기지국으로부터 수신되는 RNG-RSP 메시지의 Ranging Status의 값이 '3'으로 표기되어 있는지를 검사함으로써 상기 주기적 레인징 동작 수행이 완료되었는지를 확인할 수 있다. 상기 검사 결과 상기 주기적 레인징 동작 수행이 완료되지 않았을 경우 상기 MS는 상기 429단계로 되돌아간다.
상기 431단계에서 검사 결과 상기 주기적 레인징 동작이 완료되었을 경우 상기 MS는 433단계로 진행한다. 상기 433단계에서 상기 MS는 상기 기지국으로부터 마지막으로 수신한 RNG-RSP 메시지에 포함되어 있는 Next Periodic Ranging IE를 검출하여 저장한 후 435단계로 진행한다. 상기 435단계에서 상기 MS는 상기 주기적 레인징 동작을 수행 완료한 후 슬립 구간에 존재하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 슬립 구간에 존재하지 않을 경우 상기 MS는 상기 425단계로 진행한다. 만약 상기 검사 결과 상기 슬립 구간에 존재할 경우 상기 MS는 423단계로 진행한다. 상기 423단계에서 상기 MS는 상기 어웨이크 모드에서 슬립 모드로 모드 천이한 후 종료한다.
다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국의 MS의 슬립 요구에 대한 슬립 응답 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국의 MS의 슬립 요구에 대한 슬립 응답 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 511단계에서 기지국은 MS로부터 SLP-REQ 메시지 메시지가 수신되는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 MS로부터 SLP-REQ 메시지 메시지가 수신될 경우 513단계로 진행한다. 상기 513단계에서 상기 기지국은 상기 MS로부터 SLP-REQ 메시지 메시지를 수신함에 따라 상기 MS의 슬립 요구를 허락할 것인지, 즉 상기 MS의 슬립 모드로의 모드 천이를 허락할 것인지를 상기 기지국 및 MS의 상황에 상응하게 검사한다. 상기 검사 결과 상기 MS의 슬립 요구를 허락할 경우 상기 기지국은 515단계로 진행한다.
상기 515단계에서 상기 기지국은 상기 SLP-REQ 메시지에 대한 응답 메시지인 SLP-RSP 메시지에 상기 MS의 슬립 요구를 허락함을 나타내는 슬립 허락(SLEEP-APPROVED) 값을 1로 세팅하고(SLEEP-APPROVED = 1), Next Periodic Ranging IE를 세팅하고 519단계로 진행한다. 상기 519단계에서 상기 MS는 상기 SLP-RSP 메시지를 상기 MS로 송신하고 종료한다.
한편, 상기 513단계에서 검사 결과 상기 MS의 슬립 요구를 허락하지 않을 경우 상기 기지국은 517단계로 진행한다. 상기 517단계에서 상기 기지국은 상기 슬립 허락 값을 0로 세팅하고(SLEEP-APPROVED = 0), 재요구 동작(AFTER-REQ-Action) 값과, 재요구시간(REQ-Duration)을 세팅한 후 상기 519단계로 진행한다.
다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국의 MS와의 주기적 레인징 동작 수행 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국의 MS와의 주기적 레인징 동작 수행 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 611단계에서 상기 기지국은 주기적 레인징 주기에 도달하였는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 주기적 레인징 주기에 도달하였을 경우 상기 기지국은 613단계로 진행한다. 상기 613단계에서 상기 기지국은 해당 MS와 주기적 레인징 동작을 수행한 후, 즉 상기 기지국은 해당 MS와 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지 교환 동작을 수행한 후 615단계로 진행한다.
상기 615단계에서 상기 기지국은 상기 주기적 레인징 동작 수행을 완료할 시점에 도달하였는지, 즉 상기 MS의 주파수, 시간 및 송신 전력이 더 이상 필요없는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 주기적 레인징 동작 수행을 완료할 시점에 도달하지 않았을 경우 상기 기지국은 상기 613단계로 되돌아간다.
상기 615단계에서 상기 검사 결과 상기 주기적 레인징 동작 수행을 완료할 시점에 도달하였을 경우 상기 기지국은 617단계로 진행한다. 상기 617단계에서 상기 기지국은 상기 MS로 Next Periodic Ranging IE를 포함하는 RNG-RSP 메시지를 송신한 후 619단계로 진행한다. 여기서, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 주기적 레인징 동작 수행을 완료하기 위한 RNG-RSP 메시지의 Ranging Status는 '3'으로 세팅된다, 상기 619단계에서 상기 기지국은 상기 MS와 주기적 레인징 동작 수행을 완료한 후 종료한다.
본 발명의 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 주기적 레인징 동작은 적어도 1번 이상의 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 교환을 통해 수행된다. 그런데, MS가 슬립 모드로 동작하는 중에 상기 주기적 레인징 동작 수행을 위해 지속적으로 기지국과의 RNG-REQ 메시지/RNG-RSP 메시지의 교환이 필요하게 되면, 즉, 기지국에서 Ranging Status = 3(Continue)인 RNG-RSP 메시지를 송신하는 경우, 상기 기지국은 상기 MS의 RNG-REQ 메시지 송신을 위해 업링크 버스트를 할당하고, 상기 MS는 상기 기지국에서 할당한 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메시지를 송신한다.
그러나, 본 발명의 제1실시예에서와는 달리 본 발명의 제2실시예에서는 기지국에서 Ranging Status = 3(Continue)인 RNG-RSP 메시지를 송신할 경우, 상기 기지국은 상기 MS의 RNG-REQ 메시지 송신을 위해 업링크 버스트를 할당하지 않는다. 즉, 본 발명의 제2실시예에서는 기지국이 Ranging Status = 3(Continue)인 RNG-RSP 메시지를 송신할 경우 MS의 RNG-REQ 메시지 송신을 위해 업링크 버스트를 할당하는 것이 아니라, MS가 경쟁 기반의(contention-based) 주기적 레인징 영역을 통해 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 코드를 송신하도록 한다. 여기서, 상기 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역은 업링크 구간 사용 코드(UIUC: Uplink Interval Usage Code, 이하 'UIUC'라 칭하기로 한다) = 12인 UL-MAP IE에 의해 주기적 레인징 동작을 수행해야만 하는 모든 MS들이 레인징 코드인 CDMA 코드를 송신할 수 있는 공통 영역을 나타낸다.
본 발명의 제2실시예에 따른 슬립 모드에서의 주기적 레인징 동작 수행에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 슬립 모드로 동작중인 MS는 Next Periodic Ranging IE에 상응하는 프레임에서 어웨이크 모드로 모드 천이하게 되고, 상기 어웨이크 모드에서 기지국으로부터 Ranging Status = Continue인 RNG-RSP 메시지를 수신하는 경우 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 CDMA 코드를 송신한다. 그리고, 상기 MS는 상기 기지국으로부터 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 수신할 때까지 상기 경쟁 기반의 주기적 레인징 영역을 통해 CDMA 코드를 송신한다. 상기 기지국은 Ranging Status = Success인 RNG-RSP 메시지를 MS에게 송신할 때, 상기 MS가 RNG-REQ 메시지를 전송할 수 있도록 직접 업링크 버스트를 할당할 수 있으나, 업링크 버스트를 할당하지 않을 수도 있다. 이렇게 업링크 버스트를 할당하지 않을 경우, MS는 기지국에서 업링크 버스트를 할당하지 않았으므로 대역폭 요구(Bandwidth Request) 동작을 수행하여 기지국으로부터 업링크 버스트를 할당받을 수도 있다.
결과적으로, 기지국이 직접 업링크 버스트를 할당하든 혹은 MS의 대역폭 요구 동작을 통해 업링크 버스트를 할당받던간에, MS는 MS 자신에게 할당된 업링크 버스트가 존재하면 그 업링크 버스트를 통해 RNG-REQ 메세지를 송신한다. 그러면, 기지국은 Next Periodic Ranging IE와 Ranging Status = Success가 포함된 RNG-RSP 메시지를 MS에게 송신하여, MS가 본 발명의 제1실시예에서와 같이 Next Periodic Ranging IE에 의해 계산되는 해당 프레임까지 슬립 모드로 다시 모드 천이하도록 하여 전력 소모를 최소화시킨다.
한편, 본 발명의 제3실시예에서는 슬립 모드에서의 주기적 레인징 동작 수행을 위해 MS가 RNG-REQ 메시지가 아닌 다른 메시지, 일 예로 대역폭 요구 헤더(Bandwidth Request Header)를 송신하도록 하는 방안을 제안한다. 상기 대역폭 요구 헤더는 RNG-REQ 메시지에 비해 그 메시지 크기가 작아서 소요되는 업링크 버스트의 크기 역시 작다. 즉, 본 발명의 제3실시예에서는 상기 RNG-REQ 메시지를 대신할 수 있으면서도, 더 작은 크기의 업링크 버스트가 필요로 되는 메시지가 존재한다면 그 메시지를 상기 주기적 레인징 동작 수행에 사용하도록 한다. 이는 결과적으로 업링크 자원의 효율성을 증가시켜 전체 통신 시스템 성능을 향상시키게 된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선 접속 통신 시스템, 즉 IEEE 802.16e 통신 시스템의 슬립 모드 및 어웨이크 모드 동작을 지원함과 동시에 주기적인 레인징 동작 역시 지원할 수 있다는 이점을 가진다. 특 히, 본 발명은 IEEE 802.16e 통신 시스템에서 슬립 모드로 동작하는 MS의 주기적 레인징 동작을 지원함으로써 호환성(backward compatibility)을 보장하면서도, 최소의 전력 소모를 가지면서도 신뢰성 있는 통신을 제공할 수 있어 결과적으로 서비스 품질을 향상시킨다는 이점을 가진다.

Claims (15)

  1. 통신 시스템의 슬립 모드에서 수신기가 주기적 레인징 동작을 수행하는 방법에 있어서,
    주기적 레인징 동작을 수행할 시점과 관련된 제1정보를 포함하는 슬립 모드 천이 요구를 수신하는 과정과,
    상기 슬립 모드 천이 요구를 수신함에 따라 슬립 모드로 모드 천이하고, 상기 제1정보에 상응하는 시점에서 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1정보에 상응하는 시점에서 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정은;
    상기 제1정보에 상응하는 시점에서 슬립 모드에 존재하면 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이하고, 상기 제1정보에 상응하는 시점에서 어웨이크 모드에 존재하면 그대로 어웨이크 모드를 유지하는 과정과,
    상기 어웨이크 모드에서 상기 수신기에 대응하는 송신기로부터 주기적 레인징 동작이 진행되고 있는 상태임을 나타내는 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 레인징 응답 메시지를 수신하면 주기적 레인징 영역을 통해 레인징 코 드를 송신하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1정보에 상응하는 시점에서 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정은;
    상기 제1정보에 상응하는 시점에서 슬립 모드에 존재하면 상기 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 모드 천이하고, 상기 제1정보에 상응하는 시점에서 어웨이크 모드에 존재하면 그대로 어웨이크 모드를 유지하는 과정과,
    상기 어웨이크 모드에서 대역폭 요구 헤더를 사용하여 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  4. 제2항 혹은 제3항에 있어서,
    이후의 주기적 레인징 동작을 수행할 시점과 관련된 제2정보를 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 완료 통보를 수신하는 과정과,
    상기 주기적 레인징 동작 수행 완료 통보를 수신한 시점이 상기 슬립 모드에 해당하는 시점일 경우 상기 어웨이크 모드에서 상기 슬립 모드로 모드 천이하는 과정을 더 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주기적 레인징 동작 수행 완료 통보를 수신한 시점이 상기 슬립 모드에 해당하는 시점이 아닐 경우 상기 어웨이크 모드를 유지하는 과정을 더 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1정보는 상기 슬립 모드 천이 요구를 수신하는 시점에서 상기 주기적 레인징 동작을 수행할 시점간의 시간 오프셋임을 특징으로 하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1정보는 상기 주기적 레인징 동작을 수행할 시점임을 특징으로 하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2정보는 상기 주기적 레인징 동작 수행 완료 통보를 수신한 시점에서 상기 이후의 주기적 레인징 동작을 수행할 시점간의 시간 오프셋임을 특징으로 하 는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제2정보는 상기 이후의 주기적 레인징 동작을 수행할 시점임을 특징으로 하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  10. 통신 시스템의 슬립 모드에서 송신기가 주기적 레인징 동작을 수행하는 방법에 있어서,
    주기적 레인징 동작을 수행할 시점과 관련된 제1정보를 포함하는 슬립 모드 천이 요구를 송신하는 과정과,
    상기 슬립 모드 천이 요구를 송신한 후 상기 제1정보에 상응하는 시점에서 상기 송신기에 대응하는 수신기와 주기적 레인징 동작을 수행하는 과정을 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주기적 레인징 동작을 수행하는 중에 상기 주기적 레인징 동작 수행을 완료해야함을 검출하면, 이후의 주기적 레인징 동작을 수행할 시점과 관련된 제2정 보를 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 완료 통보를 송신하는 과정을 더 포함하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1정보는 상기 수신기가 상기 슬립 모드 천이 요구를 수신하는 시점에서 상기 주기적 레인징 동작을 수행할 시점간의 시간 오프셋임을 특징으로 하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1정보는 상기 주기적 레인징 동작을 수행할 시점임을 특징으로 하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2정보는 상기 수신기가 상기 주기적 레인징 동작 완료 통보를 수신하는 시점에서 상기 이후의 주기적 레인징 동작을 수행할 시점간의 시간 오프셋임을 특징으로 하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2정보는 상기 이후의 주기적 레인징 동작을 수행할 시점임을 특징으로 하는 주기적 레인징 동작 수행 방법.
KR1020060066033A 2006-07-13 2006-07-13 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및방법 KR20080006820A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060066033A KR20080006820A (ko) 2006-07-13 2006-07-13 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060066033A KR20080006820A (ko) 2006-07-13 2006-07-13 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080006820A true KR20080006820A (ko) 2008-01-17

Family

ID=39220434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060066033A KR20080006820A (ko) 2006-07-13 2006-07-13 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080006820A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100643784B1 (ko) 광대역 무선 접속 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적레인징 시스템 및 방법
CA2576046C (en) System and method for updating a sleep id of a mobile station in a bwa communication system
KR100735337B1 (ko) 광대역 무선 접속 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적레인징 시스템 및 방법
US8135445B2 (en) Periodic ranging in a wireless access system for mobile station in sleep mode
KR101646521B1 (ko) 광대역 무선통신 시스템에서 다중 페이징을 위한 장치 및 방법
US8358605B2 (en) Method of transmitting and receiving channel quality identifier for sleep mode mobile station
KR100762606B1 (ko) 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 다운링크 채널 정보 변경에 따른 신호 송수신 시스템 및 방법
KR20080006820A (ko) 통신 시스템의 슬립 모드에서 주기적 레인징 시스템 및방법
KR100860662B1 (ko) 통신 시스템에서 주기적 레인징 수행 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination