KR20080064730A - 광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트서비스를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트서비스를 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선접속 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 단말의 동작 방법은, 활성모드(awake mode)에서 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 없는 경우, 아이들 타이머를 구동하는 과정과, 상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 방송 서비스 수신중인지 검사하는 과정과, 상기 방송 서비스 수신중일 경우, 가상 아이들 모드(Fake idle mode)로 천이하는 과정을 포함한다.
광대역 무선접속, MBS, 상태 천이도

Description

광대역 무선통신 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MULTICAST AND BROADCAST SERVICE IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선접속 시스템에서 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(MBS : Multicast and Broadcast Service)를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 광대역 무선접속 시스템에서 MBS와 유니캐스트 서비스를 동시에 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 통신시스템은 음성 서비스 위주로 발전해왔으며, 점차 음성뿐만 아니라 데이터 서비스 및 다양한 멀티미디어 서비스도 가능한 통신시스템으로 발전하고 있다. 그러나 음성 위주의 통신시스템은 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싸므로 급증하는 사용자들의 서비스 욕구를 충족시키지 못하였다. 게다가 통신 산업의 발달과 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 통신시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 급증하는 사용자들의 요구를 충족시킬 정도의 광대역을 갖고 효율적으로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 광대역 무선접속 시스템에 도입되었다.
상기 광대역 무선접속 시스템은 음성뿐만 아니라 저속 및 고속의 다양한 데이터 서비스, 고화질 동영상 등의 멀티미디어 응용 서비스를 통합 지원하기 위한 시스템이다. 이러한 광대역 무선접속 시스템은 2GHz, 5GHz, 26GHz 및 60GHz 등의 광대역을 이용한 무선 매체를 기반으로 이동 또는 고정 환경에서 PSTN(Public Switched Telephone Network), PSDN(Public Switched Data Network), 인터넷 망, IMT2000망, ATM(Asynchronous Transfer Mode)망 등을 접속할 수 있으며, 2Mbps급 이상의 채널 전송률을 지원할 수 있는 무선통신시스템이다. 상기 광대역 무선접속 시스템은 터미널의 이동성(고정 또는 이동), 통신 환경(실내 또는 실외) 및 채널 전송률에 따라 광대역 무선 가입자 망, 광대역 이동 액세스 망 및 고속 무선 LAN(Local Area Network)으로 분류할 수 있다.
상기 광대역 무선접속 시스템은 국제표준화 기구 중 하나인 전기 전자 공학자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 IEEE 802.16 표준화 그룹에서 표준화되고 있다.
IEEE 802.16 표준은 종래의 음성 서비스를 위한 무선 기술에 비하여, 데이터의 대역폭이 넓어 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 수 있으며, 모든 사용자들이 채널(또는 자원)을 공유하여 채널을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다. 또한 서비스 품질(QoS : Quality of Service)이 보장되어 사용자는 서비스의 특성에 따라 서로 다른 품질의 서비스를 제공받을 수 있다.
상기 광대역 무선접속 시스템의 주요 서비스로는 인터넷, VoIP(Voice over IP), 비실시간 스트리밍 서비스 등이 있다. 또한, 근래 실시간 방송 서비스인 MBS(Multicast and Broadcast Service)가 새로운 서비스로 부각되고 있다. 상기 MBS는 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)와 같이 이동성을 지원하면서 보다 많은 채널을 동시에 서비스할 수 있는 장점이 있다.
상기 광대역 무선접속 시스템에서 MBS를 제공할 경우, 유니캐스트 서비스만 이용하는 가입자와 MBS만 수신하는 가입자가 함께 존재할 수 있다. 그런데, MBS만 수신하는데도 활성모드(awake mode 또는 active mode)에 있는 단말이 있을 경우, 시스템에서 수용할 수 있는 가입자 용량에 제약이 가해지는 문제가 발생한다. 또한, 활성모드에 있는 MBS 수신 단말이 다른 기지국으로 이동시 핸드오버로 인해 방송이 끊기는 문제가 발생할 수 있다. 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 상태 천이도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 단말의 상태는 널(Null)모드(101), 활성(Awake)모드(103), 슬립(Sleep)모드(105) 및 아이들(Idle)모드(107)로 구성된다. 이하 설명되는 단말의 상태 천이는 단말뿐만 아니라 기지국에서도 동일하게 수행된다.
도 1을 참조하면, 먼저 상기 널 모드(101)는 단말의 전원이 오프(off)된 상태를 나타낸다. 단말의 전원이 온(one)되면, 단말은 DSA(Dynamic Service Addition) 절차를 통해 무선구간 연결(connection)을 설정한 후 활성모드(103)로 천이한다. 상기 활성 모드(103)는 기지국이 단말의 무선상황을 동적으 로(dynamically) 고려하여 단말의 하향링크(또는 상향링크) 데이터에 대하여 AMC(Adaptive Modulation and Coding)을 적용하는 상태를 나타낸다. 상기 활성 모드(103)로 천이한 후, MBS 수신을 원하는 단말은 MBS 제어기(MBSC : MBS Controller)로 방송 컨텐트를 요청하고, 상기 MBS 제어기로부터 방송 컨텐트를 수신한다. 한편, 사용자가 MBS를 종료하지 않는 한, 단말은 커넥션 생성 및 삭제를 위한 잦은 MAC(예 : DSx) 메시지 교환 때문에 상기 활성 모드(103)로 동작한다. 여기서, 상기 활성 혹은 슬립모드의 단말은 이동성(mobility) 및 로드 밸런싱(load balancing)을 위한 핸드오버 절차를 수행한다.
상기 MBS 종료 후 일정 시간(슬립 타이머) 동안 트래픽이 없을 경우, 단말은 상기 활성 모드(103)에서 슬립 모드(105)로 천이한다. 상기 슬립 모드(105)로 천이한 후, 단말은 상기 아이들 타이머가 만료될 때까지 트래픽이 있는지 검사한다. 만일, 트래픽이 감지되면, 단말은 다시 상기 활성 모드(103)로 천이하여 트래픽을 송수신한다. 여기서, 트래픽 유무는 시스템이 보내주는 TRF-IND(Traffic Indication)메시지를 슬립모드의 리스닝(listening) 구간동안 수신하여 검사할 수 있다.
만일, 상기 아이들 타이머가 만료될 때까지 트래픽이 없으면, 단말은 상기 활성 모드(103)로 천이하여 기지국과 소정 메시지를 교환한 후 아이들 모드(107)로 천이하다. 즉, 단말은 상기 활성 모드(103)로 천이하여 기지국과의 연결(connection)을 해제하고, 아이들 모드(107)로 천이한다. 상기 아이들 모드(107)는 무선구간 연결은 해제되지만 서비스 플로우(SF : Service Flow) 정보는 유지되는 상태를 나타낸다. 상기 아이들 모드(107)로 천이한 후, 상기 단말은 정해진 시 간 주기로 착신 트래픽이 있는지 검사한다. 이때, 착신 트래픽이 감지되면, 상기 단말은 다시 활성 모드(103)로 천이하여 트래픽을 송수신한다. 여기서, 트래픽 유무는 시스템이 보내주는 PAG-ADV(Paging Advertizement)메시지를 아이들 모드의 리스닝 구간동안 수신하여 검사할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표준에 따르면 슬립타이머(optional)와 아이들 타이머(mandatory)는 시스템(기지국)과 단말 양쪽 모두 관리하며, 어느 한쪽에서 타이머가 만료되면 다른 쪽으로 모드 천이를 요청하며, 상대방이 승인을 응답(response)하면 양쪽 모두 동일한 모드로 천이한다. 상대방이 승인하지 않으면 모드 천이를 할 수 없으며 이전 상태로 남는다. 또한, 슬립모드에서 아이들모드로 천이할 때, 반드시 활성모드를 거쳐 아이들모드로 천이한다. 또한, 어떤 이유로 천이 과정에서 에러(error)가 발생하면 널모드로 천이한다.
상술한 바와 같이, 종래기술에 따르면 MBS를 수신하는 단말은 항상 활성 모드(awake mode 또는 active mode)로 동작해야 한다. 일반적으로, MBS의 경우 256 프레임(1.28sec)마다 적어도 한 프레임 이상 컨텐츠가 전송되고, 특히 현재 타겟(target)으로 하는 64Kbps 이상의 방송 채널의 경우 전송 간격이 훨씬 짧아야 하므로, MBS 단말은 아이들 모드 또는 슬립 모드로 천이하지 못한다. 이와 같이, MBS 단말이 항상 활성 모드로 동작하므로 인해 발생하는 문제점은 다음과 같다.
첫째, 시스템에서 수용 가능한 가입자 용량에 제약이 발생할 수 있다. 일반적으로, 광대역 무선접속 통신시스템은 CQI채널(CQICH : Channel Quality Indicator CHannel)의 할당 제한으로 인해 최대 수용할 수 있는 활성모드 단말의 개수를 제한하고 있다. 상기 MBS 의 경우 단말 혹은 단말 그룹의 무선 상황을 고려하지 않고 스케줄링하기 때문에, 다시 말해 AMC(Adaptive Modulation and Coding)를 적용하지 않기 때문에, 다시 말해 자원 스케줄링이 필요하지 않기 때문에, CQI채널을 할당하지 않아도 된다. 그런데, 종래기술에 따르면, MBS만 수신하는 단말들도 활성모드로 동작하기 때문에, 상기 MBS만 수신하는 단말들로 인해 활성모드 단말의 개수가 포화되는 문제점이 발생할 수 있다. 예를 들어, 새로운 단말이 접속을 시도할 경우, 시스템이 새로운 단말을 수용할 수 있음에도 불구하고 MBS만 수신하는 단말들로 인해 상기 접속이 거부되는 문제점이 발생할 수 있다.
둘째, MBS 방송만 수신중인 단말이 기지국간 이동시, 핸드오버가 필요 없음에도 불구하고 핸드오버 절차가 수행되는 문제가 있다. 다시 말해, 핸드오버 절차로 인해 무선(air) 자원이 낭비되고, 최악의 경우 핸드오버 실패(fail)시 초기 네트워크 진입(initial network entry) 절차가 수행되어 방송 수신이 끊기는 문제가 발생할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, MBS만 수신하는 단말이 활성모드로 동작하는 것은 다양한 문제들을 야기시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선접속 시스템에서 MBS를 고려한 단말의 상태 천이도를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선접속 시스템에서 AMC가 적용되지 않는MBS와 AMC가 적용되는 유니캐스트 서비스 혹은 멀티캐스트 서비스 혹은 시그널링 메시지를 동시에 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선접속 시스템에서 MBS만 수신하는 단말이 동일 방송 존 내 기지국간 이동시 끊김없이 방송을 수신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선접속 시스템에서 MBS만 수신하는 단말들로 인해 수용가능한 가입자 용량이 포화되는 현상을 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선접속 시스템에서 방송 서비스만 수신하는 단말이 동일 방송존 내 기지국간 이동시 핸드오버 시그널링 절차를 제거하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 광대역 무선접속 시스템에서 단말 장치에 있어서, 활성모드에서 유니캐스트 연결에 대한 플로우가 트래픽이 없는 경우, 아이들 타이머를 구동하는 타이머 관리기와, 상기 아이들 타이머가 만료될 경우 방송 서비스 수신중인지 검사하고, 상기 방송 서비스 수신중일 경우 상기 활성모드에서 가상 아이들 모드(Fake Idle mode)로 천이하는 상태 관리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서, 활성모드(awake mode)에서 유니캐스트 연결에 대한 플로우가 트래픽이 없는 경우, 아이들 타이머를 구동하는 과정과, 상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 방송 서비스 수신중인지 검사하는 과정과, 상기 방송 서비스 수신중일 경우, 상기 활성모드에서 가상 아이들 모드(Fake idle mode)로 천이하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 유니캐스트 서비스를 받는 단말과 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스(MBS)를 받는 단말이 혼재하는 환경에서, 단말이 MBS만 수신하는 경우 가상 아이들 모드(Fake Idle mode)로 동작하는 방안을 제안하고 있다. 즉, 본 발명에 따르면 MBS만 수신하는 단말은 아이들 모드로 분류되기 때문에, MBS만 수신하는 단말들로 인해 활성모드 가입자 개수가 포화되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 가상 아이들 모드로 동작하는 단말은 동일 방송 존내 기지국간을 이동하더라도 핸드오버 절차(active handover procedure)를 수행하지 않기 때문에, 핸드오버 절차로 인한 무선 자원의 낭비 및 방송 끊김 현상을 방지할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명은 광대역 무선접속 시스템에서 MBS(Multicast and Broadcast Service)를 고려한 단말 상태 운용 방안에 대해 살펴보기로 한다. 본 발명은 유니캐스트 서비스를 받는 단말과 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스(MBS)를 받는 단말이 혼재하는 환경에서, 단말이 AMC가 적용되지 않는 MBS만 수신하는 경우 가상 아이들 모드(Fake Idle mode)로 동작한다. 즉, 시스템 측면에서 MBS만 수신하는 단말은 아이들 모드로 분류되기 때문에, MBS만 수신하는 단말들로 인해 활성모드 가입자 개수가 포화되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 단말 측면에서 가상 아이들 모드로 동작하기 때문에, 단말이 동일 방송 존내 기지국 사이를 이동하더라도 핸드오버 절차(active handover procedure)를 수행하지 않는다. 즉, 핸드오버 절차를 수행함으로써 발생할 수 있는 무선 자원 낭비 및 방송 끊김 현상을 방지할 수 있다.
일반적으로, 활성모드는 기지국이 단말의 무선상황을 동적으로(dynamically) 고려하여 단말의 하향링크(또는 상향링크) 데이터에 대하여 AMC(Adaptive Modulation and Coding)을 적용하는 상태를 나타낸다. 따라서, 활성모드의 단말들에는 AMC를 위해 CQICH(Channel Quality Indicator Channel)이 할당된다. 한편, 아이들 모드는 기지국이 해당 단말에 대한 무선상황이나 CID(Connection Identifier) 자원을 관리하지 않는 상태를 나타낸다.
유니캐스트 트래픽 혹은 시그널링 트래픽인 경우, AMC가 적용되기 때문에 유니캐스트 혹은 시그널링 트래픽을 통신하는 단말을 활성모드로 분류하는 것이 명확하지만, MBS의 경우 AMC가 적용될 수도 있고 적용되지 않을 수도 있다.
구체적으로, MBS의 한 종류인 브로드캐스트 서비스는, 단말 혹은 단말 그룹의 무선 상황을 고려하지 않고 에어 스케줄링을 하기 때문에 AMC를 적용하지 않는 서비스로 분류된다.
한편, MBS의 한 종류인 멀티캐스트 서비스는, 무선상황을 고려하거나 고려하지 않을 수 있다. 무선 상황을 고려할 경우, AMC가 적용되는 서비스로 분류되기 때문에, 해당 단말 혹은 단말 그룹은 활성모드로 동작해야 한다.
즉, 본 발명은 무선상황을 동적으로 고려하여 AMC를 적용하는 서비스(예 : 유니캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스, 유니캐스트 시그널링)와 AMC를 적용하지 않는 서비스(예 : 브로드캐스트 서비스, 브로드캐스트 시그널링)을 동시에 제공하기 위한 방안에 대한 것이다.
따라서, 이하 설명에서, 가상 아이들 모드(혹은 가상 슬립 모드)로 동작하는 "MBS만 수신중인 단말"은 AMC가 적용되지 않는 MBS 트래픽(방송서비스 트래픽)만 수신하는 단말이다. 또한, "유니캐스트 서비스"는 AMC가 적용되는 서비스를 의미하는 것으로, 무선상황을 고려하는 AMC 기반의 멀티캐스트 서비스 및 시그널링도 유니캐스트 서비스로 정의하기로 한다.
또한, 단말은 동시에 다수의 유니캐스트 연결을 가질 수 있는데, 유니캐스트 연결에 대한 모든 플로우들이 트래픽이 없는 경우 타이머(아이들 타이머 및 슬립 타이머)를 구동하는 것으로 가정하기로 한다.
이하 설명에서, 방송 서비스는 표준 그룹 및 운용자에 의도에 따라 MCBCS(MultiCast BroadCast Service), MBS(Multicast and Broadcast Service), MBMS(Multi media Broadcast and Multicast Service), BCMCS(Broadcast/Multicast Service) 등으로 불릴 수 있다.또한, 이하 설명에서, 망 엔티티(NE : Network Entity)의 명칭은 해당 기능에 따라 정의된 것으로, 표준화 그룹 및 운용자에 의도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 기지국은 AP(Access Point), RAS(Radio Access Station), 노드-B(Node-B) 또는 BS(Base Station) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 기지국 제어기는 RNC(Radio Network Controller), BSC(Base Station Controller), ACR(Access Control Router) 또는 ASN-GW(Access Service Network-Gateway : 접속 서비스 네트워크 게이트웨이) 등으로 불릴 수 있다. 여기서, 상기 ASN-GW는 기지국 제어기 기능뿐 아니라 라우터 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MBS를 제공하기 위한 네트워크 구조를 도시 하고 있다.
도시된 바와 같이, 상기 네트워크는, 크게 서비스 제공자(SP : Service Provider)가 운영하는 영역과 망 사업자가 운영하는 영역으로 구분된다. 상기 서비스 제공자가 운영하는 영역은 코어 서비스 망(CSN : Core Service Network)으로 구성되며, 상기 망 사업자가 운영하는 부분은 억세스 서비스 망(ASN : Access Service Network)으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 코어 서비스 망(220)는 정책 서버(policy server)(221)와 MCBCS서버(223)를 포함한다. 그리고 상기 억세스 서비스 망(230)는 기지국 제어기(ACR : Access Control Router)(231)와 기지국(RAS : Radio Access Station)(233)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 먼저 MCBCS 어플리케이션 서버(AS : Application Server)(210)는 서비스 제공자(SP : Service Provider)에 의해 운영되며, NAP(Network Access Provider)가 상기 서비스 제공자일 수 있다. 상기 MCBCS AS(210)은 상기 서비스 제공자의 방송 스케줄(방송채널 IP주소, 전송률 등 포함)을 MCBCS서버(223)로 전달한다. 또한, 상기 MCBCS AS(210)는 서비스 신청 관리(subscription management), 사용자 인증 및 권한(user authentication & authorization) 관리, 사용자 그룹 관리(user group management), 컨텐트 암호화/복호화 키 관리 및 배포(key management & distribution), 컨텐트 보호(content protection), 스트림 및 파일 전송(stream/file transmission), 사용자와 상호 대화(user interaction), 긴급 방송 등을 알리기 위한 통지(notification or alert) 기능 등을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 MCBCS AS(210)은 서비스하는 컨텐트를 외 부 컨텐츠 제공자(CP : Contents Provider)(도시하지 않음)으로부터 제공받을 수 있다. 여기서, MCBCS AS의 상기 기능들(functions)은 MCBCS 서버에서 수행될 수도 있다.
정책 서버(221)는 IP(Internet Protocol) 플로우(flow)별 서비스 품질(QoS : Quality of Service) 정보를 관리하며, 특정 단말에 대해 MBS가 트리거링되면 Diameter 혹은 COPS(Computer Oracle and Password System) 혹은 Radius와 같은 인터페이스를 통해 기지국 시스템(ACR과 RAS)으로 트리거링 정보를 전달한다. 상기 정책 서버(221)의 상세 동작은 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로, 자세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 MCBCS서버(223)는 코어 서비스 망에 구성되며, 적어도 하나의 MCBCS AS(210)로부터의 방송 서비스 정보(예 : 방송 스케줄 등) 및 억세스 서비스 망의 상황을 종합적으로 판단하여 최적화된 방송 서비스를 제공하기 위한 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 MCBCS서버(223)는 방송에 관한 억세스 서비스 망의 모든 자원들(예 : MBS 존, MAC계층의 방송채널 식별자 등)을 관리하며, 방송채널과 MAC계층의 식별자를 매핑하는 매핑테이블을 생성할 수 있다. 즉, MCBCS서버(223)는 방송 존 관리, 서비스 가이드 가공 및 전달, 스트림 및 파일 전송, 멀티캐스트 그룹 관리(multicast group management), 수신 보고 관리(reception report management) 기능 등을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 MCBCS 서버(223)의 일부 기능들은 ASN내 위치되는 망엔티티에서 수행될 수도 있다.
상기 기지국 제어기(231)는 상기 MCBCS서버(223) 혹은 MCBCS AS(210) 혹은다른 컨텐츠 제공자로부터의 방송 컨텐트를 상기 기지국(233)으로 전송한다. 이때, 상기 기지국 제어기(231) 내 구비되는 MBS제어기는 수신되는 방송 컨텐트에 대한 데이터/시간 동기호(data/time synchronization) 기능을 수행하고, 상기 동기화된 방송 패킷을 동일 MBS존내 기지국들로 멀티캐스팅한다. 또한, 상기 기지국 제어기(231)는 단말(240)의 연결(connection) 및 이동성(mobility)을 관리하며, 상향링크(uplink) 및 하향링크(downlink) 연결별로 고유한 서비스 플로우(SF : Service Flow)를 생성한다. 예를 들어, 단말(240)에 대한 MBS 트리거링이 상기 정책 서버(221)로부터 통보되면, 해당 서비스 플로우를 받아 볼수 있도록 필요한 정보를 상기 단말(240)로 내려준다.
상기 기지국(233)은 상기 기지국 제어기(231)로부터의 방송 컨텐트를 상기 단말(240)로 전송한다. 여기서, 상기 기지국(233)은 상기 기지국 제어기(231)와 유선으로 연결되고, 상기 단말(240)과 무선으로 연결된다. 상기 기지국(233)은 유니캐스트 트래픽에 대해서 MAC(Media Access Control)계층 QoS를 바탕으로 스케줄링을 수행하여 상기 단말(240)로 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국(233)은 MBS 트래픽에 대해서 운용자가 설정한 무선 스케줄링(air scheduling) 정보에 따라 상기 기지국 제어기(231)내 MBS 제어기로부터 타임 스탬핑(Time stamping) 및 패킷화된(packetization) 트래픽(데이터/시간 동기화된 패킷)을 수신하고, 상기 수신된 트래픽을 타임 스탬핑된 시각에 그대로 바이패스(bypass)하여 브로드캐스팅한다.
본 발명에 따라 상기 단말(240)은 미리 규정된 상태 천이도에 따라 현재의 모드를 관리한다. 만일, MBS만 수신하는 경우라면, 상기 단말(240)은 상기 상태 천 이도에 따라 가상 아이들 모드(fake idle mode) 또는 가상 슬립모드(fake sleep mode)로 동작한다. 또한, 기지국(233)은 상기 단말(240)을 아이들 모드(idle mode)또는 슬립모드로 관리한다. 만일, 상기 가상 아이들 모드에서 단말이 다른 기지국으로 이동하는 경우, 시스템이 해당 단말을 아이들 모드로 관리하기 때문에 핸드오버 절차는 수행되지 않는다. 만일, 가상 슬립모드에서 단말이 다른 기지국으로 이동하는 경우라면, 활성모드로 천이하여 핸드오버 절차를 수행해야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 상태 천이도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 단말의 상태는 널(Null)모드(301), 활성(Awake)모드(303), 슬립(Sleep)모드(305), 아이들(Idle)모드(307) 및 가상 아이들 모드(309)를 포함한다. 이하 설명되는 상태 천이는 단말에서 수행되는 것으로 가정한다.
도 3을 참조하면, 먼저 상기 널 모드(301)는 단말의 전원이 오프(off)된 상태를 나타낸다. 단말의 전원이 온(on)되면, 단말은 기지국과 무선구간 연결(connection)을 설정한 후 활성모드(303)로 천이한다. 상기 활성 모드(303)는 기지국과 단말이 AMC를 적용하여 트래픽을 실제로 송수신하는 상태를 나타낸다. 상기 활성모드(303)에서 유니캐스트 연결에 대한 플로우(flow)가 트래픽이 없는 경우, 상기 단말은 슬립 타이머와 아이들 타이머를 구동한다. 이하 설명은 슬립타이머의 시간이 아이들 타이머의 시간보다 큰 경우를 가정하여 살펴보기로 한다. 물론, 시스템과 단말 모두 타이머의 설정은 구현 이슈이다. 따라서, 경우에 따라서 슬립타이머의 시간이 아이들 타이머의 시간보다 클 수 있다.
상기 활성모드(303)에서 단말은 유니캐스트 연결에 대한 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 여기서, 상기 아이들 타이머는 소정 시간 동안 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 없을 경우 만료된다. 상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 상기 단말은 MBS 수신중인지 판단하고, 그럴 경우 상기 단말은 내부적으로 상기 활성모드(303)에서 가상 아이들 모드(309)로 천이한다. 이때, 상기 단말은 아이들 모드 천이에 따른 소정 메시지를 기지국과 교환한 후 가상 아이들 모드(309)로 천이하며, 따라서 상기 기지국은 상기 단말을 아이들 모드(Idle mode)로 관리한다. 따라서, 상기 단말이 기지국간을 이동하더라도 핸드오버 절차는 발생하지 않는다. 여기서, 상기 아이들 모드(307)는 단말 모뎀(modem)이 파워 오프(power off)되어 MBS 방송을 수신할 수 없는 상태이고, 상기 가상 아이들 모드(309)는 단말 모뎀(modem)이 파워 온(power on)되어 MBS 방송을 수신할 수 있는 상태를 나타낸다.
이와 같이, 본 발명은 방송만 수신중인 단말이 기지국간 이동시 핸드오버 절차가 일어나지 않으므로, 필요없는 핸드오버 절차로 인한 무선 자원의 낭비를 제거할 수 있다. 또한, 핸드오버 실패 시 발생할 수 있는 방송 끊김 현상을 방지할 수 있다. 일반적으로, 단말이 어느 방송 존에 속해 있는지는 브로드캐스트 메시지(예 : DCD(Downlink Channel Description), DL MAP 등)에 존재하는 MBS zone ID를 통해 알 수 있다. 단말은 기지국간 이동시 해당 기지국이 동일 방송 존에 속하는지 판단하고, 동일 방송 존에 속할 경우 별도의 시그널링 절차 없이 이미 보유하고 있는 서비스 가이드(매핑 테이블)를 이용해서 계속해서 방송 서비스를 수신할 수 있 다.
한편, 상기 활성모드(303)에서 상기 슬립 타이머가 만료된 경우, 상기 단말은 MBS 수신중인지 판단하고, MBS 수신중이 아니면 슬립모드(305)로 천이한다. 만일 MBS 수신중이라면, 상기 단말은 계속해서 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다.
상기 가상 아이들 모드(307)에서 유니캐스트 트래픽(상향 또는 하향 트래픽)이 발생되면, 상기 단말은 QCS(Quick Connection Setup) 절차를 통해 상기 가상 아이들 모드(307)에서 상기 활성모드(303)로 천이한다. 그리고, 상기 가상 아이들 모드(307)에서 MBS가 종료되면, 상기 단말은 상기 가상 아이들 모드(307)에서 상기 아이들 모드(307)로 천이한다.
한편, 상기 활성모드(303)에서 슬립 모드(305)로 천이한 단말은 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 만일, 상기 아이들 타이머가 만료되기 전 트래픽이 감지되면, 상기 단말은 다시 상기 활성 모드(303)로 천이하여 트래픽을 송수신한다. 만일, 상기 아이들 타이머가 만료될 때까지 트래픽이 없으면, 기지국과 단말은 상기 활성 모드(303)로 천이하여 소정 메시지를 교환한 후 아이들 모드(307)로 천이한다. 즉, 기지국과 단말은 상기 활성 모드(303)에서 무선구간 연결(connection)을 해제하고, 상기 아이들 모드(307)로 천이한다. 상기 아이들 모드(307)는 무선구간 연결은 해제되지만 서비스 플로우(SF : Service Flow) 정보는 유지되는 상태를 나타낸다. 상기 아이들 모드(307)에서, 단말은 트래픽이 발생하는지 검사한다. 이때, 트래픽 발생이 감지될 경우 상기 단말은 발생된 트래픽이 유니캐스트 트래픽인 지 MBS 트래픽인지 판단하고, 상기 유니캐스트 트래픽일 경우 상기 활성모드(303)로 천이하고, 상기 MBS 트래픽일 경우 상기 가상 아이들 모드(309)로 천이한다.
상술한 상태 천이도(또는 모드 천이도)에 따르면, 상기 단말은 MBS만 수신하는 경우 가상 아이들 모드(307)로 동작하고, 상기 기지국은 상기 단말을 아이들 모드로 관리한다. 따라서, 활성모드(303)를 실제로 유니캐스트 서비스를 받는 단말로 제한할 수 있다. 이런 경우, 기지국은 실제로 유니캐스트 서비스를 받는 단말 개수를 기준으로 연결 수락 제어(connection admission control)를 수행할 수 있다. 또한, 상기 가상 아이들 모드로 동작하는 단말의 경우, 동일 방송 존내 다른 기지국으로 이동하더라도 핸드오버 절차가 수행되지 않기 때문에, 필요없는 핸드오버 절차로 인한 무선 자원의 낭비를 제거할 수 있다. 한편, 상술한 상태 천이도에서, 슬립모드(305)와 아이들모드(307)는 트래픽이 없는 대기 상태로, 도먼트 모드(dormant mode)로 정의하기도 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 파워 온(power one)시 단말은 401단계에서 기지국 접속을 시도한다. 그리고, 상기 단말은 403단계에서 상기 기지국으로의 연결이 수락되는지 검사한다. 만일, 상기 연결이 수락되지 않으면, 상기 단말은 다시 기지국 접속을 시도하기 위해 상기 401단계로 되돌아간다. 만일, 상기 연결이 수락되면, 상기 단말은 405단계로 진행하여 활성 모드(Awake mode 또는 active mode)로 천이 한다. 상기 활성모드는 상기 단말과 상기 기지국이 AMC가 적용되는 트래픽을 송수신하는 상태를 나타낸다. 상기 활성모드에서 유니캐스트 연결에 플로우(flow)가 트래픽이 없는 경우, 상기 단말은 슬립 타이머와 아이들 타이머를 구동한다. 여기서, 시스템도 마찬가지로 상기 슬립타이머와 상기 아이들 타이머를 구동한다.
따라서, 상기 단말은 407단계에서 유니캐스트 연결에 대한 슬립 타이머가 만료되는지 검사한다. 여기서, 상기 슬립 타이머는 소정 시간 동안 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 없을 경우 만료(expiration)되는 타이머이다. 상기 슬립 타이머의 만료가 감지될 경우, 다시 말해 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 소정 시간 동안 없을 경우, 상기 단말은 409단계로 진행하여 현재 MBS를 수신중인지 검사한다. 여기서, MBS는 AMC가 적용되지 않는 서비스를 나타낸다. 구현에 따라 단말은 슬립모드를 운영하지 않을 수도 있다.
상기 MBS를 수신중이면, 상기 단말은 411단계로 진행하여 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 여기서, 상기 아이들 타이머는 소정 시간 동안 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 없을 경우 만료되는 타이머이다. 상기 아이들 타이머가 만료되는 경우, 상기 단말은 413단계로 진행하여 현재 MBS를 수신중인지 검사한다.
상기 MBS를 수신중이면, 상기 단말은 415단계로 진행하여 상기 활성모드에서 가상 아이들모드(fake idle mode)로 천이한다. 이때, 상기 단말은 아이들 모드 천이에 따른 메시지를 교환한 후 가상 아이들 모드로 천이하며, 따라서 상기 기지국은 상기 단말을 아이들 모드(Idle mode)로 관리한다. 따라서, 상기 단말이 기지국간을 이동하더라도 핸드오버 절차는 발생하지 않는다. 여기서, 상기 가상 아이들 모드는 단말 모뎀(modem)이 파워 온(power on)되어 MBS 방송을 수신할 수 있는 상태를 나타낸다.
상기 가상 아이들 모드로 천이한후, 상기 단말은 417단계에서 상기 MBS가 종료되는지 검사한다. 만일, 상기 MBS의 종료가 감지되지 않으면, 상기 단말은 419단계로 진행하여 상기 유니캐스트 트래픽(상향 또는 하향 트래픽)이 발생되는지 검사한다. 상기 가상 아이들 모드에서, 상기 단말은 아이들 모드에서와 마찬가지로 소정 시간 주기로 깨어나 착신 트래픽이 있는지 검사한다. 만일, 상기 MBS의 종료가 감지되면, 상기 단말은 425단계로 진행하여 아이들 모드로 천이한다. 만일, 상기 유니캐스트 트래픽이 감지되지 않으면, 상기 단말은 상기 417단계로 되돌아간다. 만일, 상기 유니캐스트 트래픽의 발생이 감지되면, 상기 단말은 상기 405단계로 진행하여 상기 가상 아이들 모드에서 활성모드로 천이한후 이하 단계를 재수행한다.
한편, 상기 409단계에서 상기 유니캐스트 트래픽뿐만 아니라 MBS도 수신하고 있지 않다고 판단되면, 상기 단말은 421단계로 진행하여 상기 활성모드에서 슬립모드로 천이한다. 상기 슬립모드로 천이한 후, 상기 단말은 423단계에서 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사하다.
만일, 상기 아이들 타이머가 만료되는 경우, 상기 단말은 425단계로 진행하여 상기 슬립모드에서 아이들 모드로 천이한다. 이때, 상기 단말은 기지국과 소정 메시지를 교환한후 상기 아이들 모드로 천이한다. 상기 아이들 모드에서, 상기 단말은 정해진 시간 주기로 깨어나 착신 트래픽이 있는지 검사한다. 즉, 상기 단말은 427단계로 진행하여 트래픽이 발생하는지 검사한다. 만일, 트래픽 발생이 감지될 경우, 상기 단말은 상기 발생된 트래픽이 유니캐스트 트래픽인지 MBS 트래픽인지를 판단한다. 상기 MBS트래픽일 경우 상기 단말은 415단계로 진행하여 가상 아이들 모드로 천이하고, 상기 유니캐스트 트래픽일 경우 상기 단말은 상기 405단계로 진행하여 상기 활성모드로 천이한다.
상술한 도 4의 실시 예에서 방송 수신여부를 검사하는 방법은 다양하게 실시될 수 있다. 일 예로, 하루 중 특정 시간대(예 : 오전 9시부터 오후 9시까지)에만 방송된다면, 단말 내부적으로 현재 시간을 체크함으로써 방송 수신 여부를 판단할 수 있다. 일반적으로, 사용자가 방송채널을 신청할 경우, 응용계층은 MAC계층으로 해당 방송채널의 MAC계층 식별자를 전달하여 방송 수신을 지시하고, 방송채널을 삭제할 경우 해당 MAC계층 식별자를 전달하여 방송 수신 중지를 지시할 수 있다. 이와 같이 동작할 경우, 상기 MAC계층은 현재 방송채널을 수신 중인지를 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 상태 천이도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 단말의 상태는 널(Null)모드(501), 활성(Awake)모드(503), 슬립(Sleep)모드(505), 아이들(Idle)모드(307), 가상 슬립(Fake Sleep)모드(509) 및 가상 아이들(Fake Idle)모드(511)를 포함한다. 도 3의 상태 천이도에 가상 슬립모드(509)가 추가된 것으로, 이하 설명은 상기 가상 슬립모드(509) 위주로 살펴보기로 한다.
먼저, 활성모드(503)에서 가상 슬립모드(509)로의 상태 천이를 살펴보면, 상기 활성모드(503)에서 단말은 유니캐스트 연결에 대한 슬립 타이머가 만료되는지 검사한다. 상기 슬립 타이머가 만료될 경우, 상기 단말은 MBS 수신중인지 판단하고, 그럴 경우 상기 활성모드(503)에서 가상 슬립모드(509)로 천이한다. 이때, 상기 단말은 슬립모드 천이에 따른 메시지를 기지국과 교환한후 상기 가상 슬립모드(509)로 천이하며, 따라서 기지국은 상기 단말을 슬립모드로 관리한다. 이 경우, 단말이 다른 기지국으로 이동하면, 활성모드로 천이하여 핸드오버 절차를 수행한다. 일반적으로, 상기 슬립모드(505)에서 단말 모뎀은 일정 주기로 파워 오프(power off)되기 때문에 MBS 방송을 수신할 수 없지만, 상기 가상 슬립모드(509)에서 단말 모뎀은 항상 온(on)되기 때문에 MBS 방송을 수신할 수 있다.
다음으로, 가상 슬립모드(509)에서 가상 아이들모드(511)로의 상태 천이를 살펴보면, 상기 가상 슬립모드(509)에서 단말은 유니캐스트 연결에 대한 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 상기 단말은 MBS 수신중인지 판단하고, 그럴 경우 상기 단말은 활성모드(503)를 거쳐 가상 아이들 모드(511)로 천이한다. 즉, 상기 단말은 먼저 상기 활성 모드(503)로 천이하여 아이들 모드 천이에 따른 소정 메시지를 기지국과 교환한후, 상기 가상 아이들 모드(511)로 천이한다. 따라서 기지국은 상기 단말을 아이들 모드로 관리한다. 따라서, 상기 단말이 다른 기지국으로 이동하더라도 핸드오버 절차는 발생하지 않는다. 이와 같이, 본 발명은 MBS만 수신중인 단말이 기지국간 이동시 핸드오버 절차가 일어나지 않으므로, 불필요한 핸드오버 절차로 인한 무선 자원의 낭비를 제거할 수 있다. 또한, 핸드오버 실패 시 발생할 수 있는 방송 끊김 현상을 방지할 수 있다.
다음으로, 가상 슬립모드(509)에서 아이들모드(507)로의 상태 천이를 살펴보면, 상기 가상 슬립모드(509)에서 단말은 유니캐스트 연결에 대한 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 상기 단말은 MBS 수신중인지 판단하고, 상기 MBS를 수신하지 않는 경우 상기 단말은 상기 활성모드(503)를 거쳐 상기 아이들모드(507)로 천이한다. 즉, 상기 단말은 먼저 활성모드(503)로 천이하여 아이들 모드 천이에 따른 소정 메시지를 기지국과 교환한후, 상기 아이들 모드(507)로 천이한다.
다음으로, 가상 슬립모드(509)에서 활성모드(503)로의 상태 천이를 살펴보면, 상기 가상 슬립모드(509)에서 단말은 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 상기 아이들 타이머가 만료되기 전 트래픽 발생이 감지되면, 상기 단말은 다시 활성모드(503)로 천이한다.
다음으로, 가상 슬립모드(509)에서 슬립모드(505)로의 상태 천이를 살펴보면, 상기 가상 슬립모드(509)에서 단말은 상기 아이들 타이머가 만료되기전 MBS가 종료되는지 검사한다. 상기 MBS가 종료되면, 상기 단말은 상기 가상 슬립모드(509)에서 슬립모드(505)로 천이한다.
다음으로, 상기 슬립모드(505)에서 상기 가상 슬립모드(509)로의 상태 천이를 살펴보면, 상기 슬립모드(505)에서 단말은 트래픽이 발생하는지 검사한다. 이때, 트래픽 발생이 감지될 경우 상기 단말은 발생된 트래픽이 유니캐스트 트래픽인지 MBS 트래픽인지 판단하고, 상기 유니캐스트 트래픽일 경우 상기 활성모드(503) 로 천이하고, 상기 MBS 트래픽일 경우 상기 가상 슬립 모드(509)로 천이한다.
상술한 내용 외에 나머지 상태 천이들은 도 3에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 자세하 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 먼저 파워 온(power one)시 단말은 601단계에서 기지국 접속을 시도한다. 그리고, 상기 단말은 603단계에서 상기 기지국으로의 연결이 수락되는지 검사한다. 만일, 상기 연결이 수락되지 않으면, 상기 단말은 다시 기지국 접속을 시도하기 위해 상기 601단계로 되돌아간다. 만일, 상기 연결이 수락되면, 상기 단말은 605단계로 진행하여 활성 모드(Awake mode 또는 active mode)로 천이한다. 상기 활성모드는 상기 단말과 상기 기지국이 AMC가 적용되는 트래픽을 송수신하는 상태를 나타낸다. 상기 활성모드에서 유니캐스트 연결에 플로우(flow)가 트래픽이 없는 경우, 상기 단말은 슬립 타이머와 아이들 타이머를 동시에 구동한다.
따라서, 상기 단말은 607단계에서 유니캐스트 연결에 대한 슬립 타이머가 만료되는지 검사한다. 여기서, 상기 슬립 타이머는 소정 시간 동안 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 없을 경우 만료(expiration)되는 타이머이다. 상기 슬립 타이머의 만료가 감지될 경우, 다시 말해 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 소정 시간 동안 없을 경우, 상기 단말은 609단계로 진행하여 현재 MBS를 수신중인지 검사한다. . 여기서, 상기 MBS는 AMC가 적용되지 않은 방송 서비스를 나타낸다.
상기 MBS를 수신중이 아니면, 상기 단말은 610단계로 진행하여 슬립모드로 천이한다. 상기 슬립모드로 천이한 후, 상기 단말은 611단계로 진행하여 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 여기서, 상기 아이들 타이머는 소정 시간 동안 유니캐스트 연결에 대한 트래픽이 없을 경우 만료되는 타이머이다. 상기 아이들 타이머가 만료되는 경우, 상기 단말은 613단계로 진행하여 현재 MBS를 수신중인지 검사한다.
만일, 상기 MBS를 수신중이 아니면, 상기 단말은 637단계로 진행하여 아이들 모드로 천이한다. 이때, 상기 단말은 먼저 활성모드로 천이하여 아이들 모드 천이에 따른 메시지를 기지국과 교환한후, 상기 아이들 모드로 천이한다.
만일, 상기 MBS를 수신중이면, 상기 단말은 615단계로 진행하여 가상 아이들모드(fake idle mode)로 천이한다. 이때, 상기 단말은 먼저 활성모드로 천이하여 아이들 모드 천이에 따른 메시지를 기지국과 교환한 후, 상기 가상 아이들 모드로 천이하며, 따라서 상기 기지국은 상기 단말을 아이들 모드(Idle mode)로 관리한다. 따라서, 상기 단말이 기지국간을 이동하더라도 핸드오버 절차는 발생하지 않는다. 여기서, 상기 가상 아이들 모드는 단말 모뎀(modem)이 파워 온(power on)되어 MBS 방송을 수신할 수 있는 상태를 나타낸다.
상기 가상 아이들 모드로 천이한 후, 상기 단말은 617단계에서 상기 MBS가 종료되는지 검사한다. 일, 상기 MBS의 종료가 감지되면, 상기 단말은 637단계로 진행하여 아이들 모드로 천이한다. 만일, 상기 MBS의 종료가 감지되지 않으면, 상기 단말은 619단계로 진행하여 상기 유니캐스트 트래픽(상향 또는 하향 트래픽)이 발 생하는지 검사한다. 상기 가상 아이들 모드에서, 상기 단말은 아이들 모드에서와 마찬가지로 소정 시간 주기로 깨어나 착신 트래픽이 있는지 검사한다. 만일, 상기 유니캐스트 트래픽이 감지되지 않으면, 상기 단말은 상기 617단계로 되돌아간다. 만일, 상기 유니캐스트 트래픽의 발생이 감지되면, 상기 단말은 상기 605단계로 진행하여 상기 가상 아이들 모드에서 활성모드로 천이한 후 이하 단계를 재수행한다.
한편, 상기 609단계에서 MBS를 수신중이라고 판단되면, 상기 단말은 621단계로 진행하여 상기 활성모드에서 가상 슬립모드로 천이한다. 이때, 상기 단말은 슬립 모드 천이에 따른 소정 메시지를 기지국과 교환한 후 상기 가상 슬립모드로 천이하며, 따라서 기지국은 상기 단말을 슬립 모드로 관리한다.
상기 가상 슬립모드로 천이한 후, 상기 단말은 623단계에서 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사하다. 만일, 상기 아이들 타이머가 만료되는 경우, 상기 단말은 상기 613단계로 진행한다. 만일, 상기 아이들 타이머의 만료가 감지되지 않으면, 상기 단말은 상기 MBS가 종료되는지 검사한다. 이때, 상기 MBS의 종료가 감지되지 않으면, 상기 단말은 627단계로 진행하여 유니캐스트 트래픽이 발생되는지 검사한다. 상기 유니캐스트 트래픽의 발생이 감지되면, 상기 단말은 상기 605단계로 진행하여 활성모드로 천이한후 이하 단계를 재수행한다. 상기 유니캐스트 트래픽이 감지되지 않으면, 상기 단말은 상기 623단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다.
한편, 상기 625단계에서 MBS의 종료가 감지되면, 상기 단말은 629단계로 진행하여 상기 가상 슬립모드에서 슬립모드로 천이한다. 이후, 상기 단말은 631단계에서 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사한다. 상기 아이들 타이머의 만료가 감 지되지 않으면, 상기 단말은 633단계로 진행하여 트래픽이 발생하는지 검사한다. 이때, 트래픽 발생이 감지되지 않으면, 상기 단말은 상기 631단계로 되돌아간다. 한편, 상기 트래픽 발생이 감지되면, 상기 단말은 635단계로 진행하여 상기 발생된 트래픽이 유니캐스트 트래픽인지, MBS 트래픽인지를 판단한다. 상기 유니캐스트 트래픽일 경우 상기 단말은 상기 605단계로 진행하여 활성모드로 천이하고, 상기 MBS 트래픽일 경우 621단계로 진행하여 가상 슬립모드로 천이한다.
한편, 상기 631단계에서 상기 아이들 타이머가 만료되면, 상기 단말은 637단계로 진행하여 상기 슬립모드에서 아이들 모드로 천이한다. 이때, 상기 단말은 먼저 활성모드로 천이하여 아이들 모드 천이에 따른 소정 메시지를 기지국과 교환한후, 상기 아이들 모드로 천이한다. 상기 아이들 모드에서, 상기 단말은 정해진 시간 주기로 깨어나 착신 트래픽이 있는지 검사한다. 즉, 상기 단말은 639단계로 진행하여 트래픽(유니캐스트 트래픽 또는 MBS 트래픽)이 발생하는지 검사한다. 이때, 유니캐스트 트래픽 발생이 감지되면 상기 단말은 상기 605단계로 진행하여 상기 아이들 모드에서 상기 활성모드로 천이하고, MBS 트래픽 발생이 감지되면 상기 단말은 615단계로 진해하여 가상 아이들 모드로 천이한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 단말의 구성을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단말은, 제어부(700), 송신모뎀(702), RF송신부(704), 듀플렉서(706), RF수신부(708), 수신모뎀(710), 상태관리기(712), 타 이머 관리기(714) 및 컨텐트 재생부(716)를 포함하여 구성된다.
도 7을 참조하면, 먼저 제어부(700)는 음성 통화 및 데이터 통신을 위한 전반적인 처리 및 제어를 수행한다. 그리고, 본 발명에 따라 상기 제어기(700)는 도 3 또는 도 5와 같은 상태 천이도에 따른 전반적인 동작을 제어한다.
송신 모뎀(702)은 채널부호블록, 변조블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 제어기(700)로부터의 메시지를 기저 대역 변조하여 출력한다. 여기서, 상기 채널부호블럭은 채널 인코더(channel encoder), 인터리버(interleaver) 및 변조기(modulator) 등으로 구성되고, 상기 변조블럭은 송신 데이터를 다수의 직교하는 부반송파들에 싣기 위한 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산기 등으로 구성될 수 있다. OFDM 시스템을 고려한 것으로, CDMA 시스템의 경우 상기 IFFT연산기는 코드 확산변조기 등으로 대체될 수 있다.
RF송신부(704)는 주파수 변환기 및 증폭기 등으로 구성되며, 상기 송신모뎀(702)으로부터의 기저 대역 신호를 RF(Radio Frequency)대역의 신호로 변환하여 출력한다. 듀플렉서(706)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 RF송신부(704)로부터의 송신신호(상향링크 신호)를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호(하향링크 신호)를 RF수신부(708)로 제공한다. 상기 RF수신부(708)는 증폭기 및 주파수 변환기 등으로 구성되며, 무선채널을 통과한 RF대역의 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력한다.
수신모뎀(710)은 복조블록, 채널복호블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 RF수신부(708)로부터의 신호를 기저 대역 복조하여 출력한다. 여기서, 상기 복조블럭 은 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 FFT연산기 등으로 구성되며, 상기 채널복호블럭은 복조기(demodulator), 디인터리버(deinterleaver) 및 채널디코더(channel decoder) 등으로 구성될 수 있다.
제어기(700)는 상기 수신모뎀(710)으로부터의 수신 데이터를 프로토콜 처리한후 해당 어플리케이션을 통해 재생한다. 만일, 방송 컨텐트를 수신한 경우, 상기 제어기(700)는 수신된 방송 컨텐트를 프로토콜 처리한후 컨텐트 재생부(716)로 제공한다. 상기 컨텐트 재생부(716)는 음성 코덱 및 영상 코덱 등으로 구성될 수 있으며, 수신된 방송 컨텐트를 재생하여 스피커(도시하지 않음) 및 표시부(도시하지 않음)로 출력한다.
본 발명에 따라 상태 관리기(712)는 상기 도 3 또는 도 5와 같은 상태 천이도에 따라 현재 모드를 결정한다. 또한, 상기 상태관리기(712)는 현재 결정된 모드에 따라 타이머 관리기(714)를 제어한다. 상기 타이머 관리기(714)는 상기 도 3 또는 도 5와 같은 상태 천이도를 운용할 때 필요한 타이머들을 운용한다. 즉, 상기 타이머 관리기(714)는 상기 상태 관리기(712)의 제어하에 해당 타이머를 구동하고, 해당 타이머가 만료되는 경우 이를 상태 관리기(712)로 통보한다. 그러면, 상기 상태 관리기(712)는 해당 타이머의 만료에 따른 상태 천이를 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 아이들 타이머가 만료될 경우, 상기 상태관리기(712)는 MBS를 수신중인지 판단하고, 상기 MBS를 수신중일 경우 현재 모드를 가상 아이들 모드로 결정하여 상기 제어부(700)로 통보한다. 그러면, 상기 제어부(700)는 상기 가상 아이들 모드에 따른 동작을 수행한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 슬립 타이머가 만료될 경우, 상기 상태관리기(712)는 MBS를 수신중인지 판단하고, 상기 MBS를 수신중일 경우 현재 모드를 가상 슬립 모드로 결정하여 상기 제어부(700)로 통보한다. 그러면, 상기 제어부(700)는 상기 가상 슬립 모드에 따른 동작을 수행한다. 또한, 상기 가상 슬립 모드에서 아이들 타이머가 만료될 경우, 상기 상태관리기(712)는 MBS를 수신중인지 판단하고, 상기 MBS를 수신중일 경우 현재 모드를 가상 아이들 모드로 결정하여 상기 제어부(700)로 통보한다.
한편, 상술한 실시예들은 가상 슬립(fake sleep)모드와 가상 아이들(fake sleep) 모드를 별도로 정의하고 있다. 또 다른 실시예로, 상기 가상 슬립 모드는 슬립모드 내부에서 운용될 수 있고, 상기 가상 아이들 모드는 아이들 모드 내부에서 운용될 수도 있다.
가령, 유니캐스트 연결에 대한 슬립 타이머가 만료되면, 단말은 슬립모드로 천이하며, 현재 방송 수신 중인지를 체크한다. 방송 수신중이면, 단말은 자신의 상태를 슬립모드 내부의 가상 슬립모드로 관리할 수 있다.
마찬가지로, 유니캐스트 연결에 대한 아이들 타이머가 만료되면, 단말은 아이들 모드로 천이하며, 현재 방송 수신 중인지를 체크한다. 방송 수신중이면, 단말은 자신의 상태를 아이들 모드 내부의 가상 아이들 모드로 관리할 수 있다.
한편, 상술한 실시예는 가상 아이들 모드와 가상 슬립 모드에 대해 단말 모뎀을 항상 온(on)하는 것으로 설명하였지만, 전원 절약(power saving) 측면에서 가상 아이들 모드 및 가상 슬립 모드에 대해서도 단말 모뎀을 온/오프(on/off)하도록 구현할 수 있다.
먼저, 가상 아이들 모드의 경우, 페이징 광고(PAG_AVD : Paging Advertizement)메시지를 수신하기 위한 리스닝 구간(listening interval)을 매우 작게 설정하고, 나머지를 슬립 구간으로 설정할 수 있다. 이때, 방송 수신 중인 단말은 상기 슬립 구간동안 방송 채널의 주기에 맞추어 모뎀을 온/오프할 수 있다. 이런 경우, 기지국에서 모든 방송 채널을 동일한 주기로 내려준다면 단말 모뎀의 온/오프 주기를 변경하지 않아도 된다. 또한, 기지국에서 모든 방송 채널을 동일한 주기로 내려준다면 채널 변경에 따른 손실을 줄일 수 있다.
다음으로, 가상 슬립 모드의 경우, 트래픽 지시(TRF_IND : Traffic indication)메시지를 수신하기 위한 리스닝 구간을 설정해야 한다. 만일, 기지국에서 모든 방송 채널을 동일한 주기로 내려준다면, 가상 슬립 모드 단말들은 리스닝 및 슬립 구간(listening & sleep interval)을 방송 전송 주기에 맞추어 기지국으로 요청하고, 방송 전송 주기에 맞추어 깨어나서 방송 채널 및 트래픽 지시 메시지를 수신할 수 있다. 이런 경우, 기지국은 방송을 수신중인 가상 슬립 모드 단말들을 하나의 슬립 그룹으로 관리하고, 상기 슬립 그룹의 단말들에 대한 트래픽 지시 메시지를 동일한 시간에 전송할 수 있다.
상술한 방안은 모든 방송 채널의 전송 주기가 동일하다는 가정하에 수행될 수 있다. 만약, 타임 슬라이싱(time slicing) 개념과 결합하여 하나의 방송 채널 내용을 한번에 많이 내려주고 방송 전송 주기를 초 단위로 길게 설정한다면, 동일한 채널을 수신중인 단말들을 하나의 슬립 그룹으로 그룹핑할수 있다. 이런 경우, 단말이 채널을 변경하면, 상기 단말은 슬립 그룹을 변경해야 한다. 슬립 그룹 변경을 위해서 단말과 기지국은 슬립 요청(SLP_REQ : sleep request)메시지와 슬립응답(SLP_RSP : sleep response)메시지를 교환해야 한다. 이 방안은 채널 변경이 없는 경우 방송 주기가 길기 때문에, 다시 말해 모뎀이 오프되는 시간이 길기 때문에, 단말 전원을 효과적으로 절약할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 상태 천이도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MBS를 제공하기 위한 네트워크 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 상태 천이도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 상태 천이도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 상세 구성을 도시한 도면.

Claims (33)

  1. 광대역 무선접속 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    활성모드에서 유니캐스트 연결에 대한 플로우가 트래픽이 없는 경우, 아이들 타이머를 구동하는 타이머 관리기와,
    상기 아이들 타이머가 만료될 경우 방송 서비스 수신중인지 검사하고, 상기 방송 서비스 수신중일 경우 상기 활성모드에서 가상 아이들 모드(Fake Idle mode)로 천이하는 상태 관리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 가상 아이들 모드에서 상기 방송 서비스가 종료될 경우, 아이들 모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 아이들 모드에서 트래픽이 발생하는지 검사하고, 방송 트래픽이 발생할 경우 상기 가상 아이들 모드로 천이하고, 유니캐스트 트래픽이 발생할 경우 상기 활성모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 가상 아이들 모드에서 유니캐스트 트래픽이 발생한 경우, 상기 활성 모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가상 아이들 모드로 천이하기 전, 기지국과 아이들 모드 천이에 따른 제어메시지를 교환하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어메시지에 따라 기지국은 상기 단말을 아이들 모드로 관리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 타이머 관리기는, 활성모드에서 유니캐스트 연결에 대한 플로우가 트래픽이 없는 경우 슬립 타이머를 구동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 슬립타이머가 만료될 경우 방송 서비스 수신중인지 검사하고, 상기 방송 서비스 수신중이 아닐 경우 슬립모드로 천이하고, 상기 슬립모드에서 상기 아이들 타이머가 만료될 경우 아이들 모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 슬립타이머가 만료될 경우 방송 서비스 수신중인지 검사하고, 상기 방송 서비스 수신중일 경우 가상 슬립모드(Fake Sleep mode)로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가상 슬립 모드로 천이하기 전, 기지국과 슬립모드 천이에 따른 제어메시지를 교환하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 가상 슬립모드에서 상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 방송 서비스 수신중인지 검사하고, 상기 방송 서비스 수신중일 경우 활성모드를 거쳐 상기 가상 아이들 모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 가상 슬립모드에서 유니캐스트 트래픽이 발생될 경우 상기 활성모드로 천이하고, 상기 방송 서비스가 종료될 경우 슬립모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상태 관리기는, 상기 슬립모드에서 트래픽이 발생하는지 검사하고, 방송 트래픽이 발생할 경우 상기 가상 슬립 모드로 천이하고, 유니캐스트 트래픽이 발생할 경우 상기 활성모드로 천이하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 가상 아이들 모드는 아이들 모드 내의 서브 모드인 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 유니캐스트 연결은 AMC(Adaptive Nodulation and Coding)가 적용되는 트래픽에 대한 연결이고, 상기 방송 서비스는 AMC가 적용되지 않는 서비스인 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 광대역 무선접속 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    활성모드(awake mode)에서 유니캐스트 연결에 대한 플로우가 트래픽이 없는경우, 아이들 타이머를 구동하는 과정과,
    상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 방송 서비스 수신중인지 검사하는 과정과,
    상기 방송 서비스 수신중일 경우, 상기 활성모드에서 가상 아이들 모드(Fake idle mode)로 천이하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가상 아이들 모드로 천이하기 전, 기지국과 아이들 모드 천이에 따른 제어메시지를 교환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어메시지에 따라 상기 기지국은 상기 단말을 아이들 모드로 관리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 가상 아이들 모드에서 상기 방송 서비스가 종료되는 경우, 상기 가상 아이들 모드에서 아이들 모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 아이들 모드에서 유니캐스트 트래픽이 발생한 경우, 상기 활성 모드로 천이하는 과정과,
    상기 아이들 모드에서 방송 서비스 트래픽이 발생한 경우, 상기 가상 아이들 모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 가상 아이들 모드에서 유니캐스트 트래픽이 발생한 경우, 상기 활성모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제16항에 있어서,
    활성모드(awake mode)에서 유니캐스트 연결에 대한 플로우가 트래픽이 없는경우, 슬립 타이머를 구동하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 슬립 타이머가 만료될 경우, 방송 서비스 수신중인지 검사하는 과정과,
    상기 방송 서비스 수신중이 아닐 경우, 상기 활성모드에서 슬립모드(sleep mode)로 천이하는 과정과,
    상기 슬립모드에서 상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 상기 슬립모드에서 아이들 모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 슬립 타이머가 만료될 경우, 방송 서비스 수신중인지 검사하는 과정과,
    상기 방송 서비스 수신중일 경우, 상기 활성모드에서 가상 슬립모드(Fake Sleep mode)로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 가상 슬립모드로 천이하기 전, 기지국과 슬립모드 천이에 따른 제어메시지를 교환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 가상 슬립모드에서 상기 아이들 타이머가 만료되는지 검사하는 과정과,
    상기 아이들 타이머가 만료될 경우, 방송 서비스 수신중인지 검사하는 과정과,
    상기 방송 서비스 수신중일 경우, 활성모드에서 소정 메시지를 교환한후 상기 가상 아이들 모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 가상 슬립모드에서 유니캐스트 트래픽이 발생될 경우, 상기 활성모드로 천이하는 과정과,
    상기 가상 슬립모드에서 방송 서비스가 종료될 경우, 상기 슬립모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 슬립모드에서 방송 트래픽이 발생할 경우, 상기 가상 슬립모드로 천이하는 과정과,
    상기 슬립모드에서 유니캐스트 트래픽이 발생할 경우, 상기 활성모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 방송 서비스는 MBS(Multicast and Broadcast Service)인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제16항에 있어서,
    상기 가상 아이들 모드는 아이들 모드내의 서브 모드인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제16항에 있어서,
    상기 가상 아이들 모드에서, 방송 채널 전송 주기에 따라 모뎀을 온/오프하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제24항에 있어서,
    상기 가상 슬립 모드에서, 방송 채널 주기에 따라 모뎀을 온/오프하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제16항에 있어서,
    상기 유니캐스트 연결은 AMC(Adaptive Nodulation and Coding)가 적용되는 트래픽에 대한 연결이고, 상기 방송 서비스는 AMC가 적용되지 않는 서비스인 것을 특징으로 하는 방법.
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