KR20080076631A - 통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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손영문
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최봉대
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Abstract

통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 방법에 있어서, 기지국은 각 단말기별 패킷의 평균 수신율을 사용하여 각 단말기의 슬립 구간 설정을 위한 슬립 모드 파라미터를 결정하는 과정과, 상기 결정된 슬립 모드 파라미터를 해당 단말기로 송신하여 각 단말기의 슬립 구간을 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
슬립 모드, 어웨이크 상태, 슬립 상태, 패킷 평균 대기 시간, 전력 소비 비율, 리스닝 윈도우, 슬립 윈도우.

Description

통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OPERATING CONTROL SLEEP MODE IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 통신 시스템의 슬립모드에 대한 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 슬립 모드 동작을 제어하기 위한 과정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 모드 동작에서 MS 의 전력 소모의 비율을 도시한 도면.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 통신 시스템에서 슬립 모드 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 통신 시스템은 이동단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들에게 고속의 대용량 데이터 송수신이 가능한 서비스를 제공하기 위한 형태로 발전해 나가고 있다. 통신 시스템의 대표적인 예가 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 MS와 기지국(BS: Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 한다)간 통신을 항상 유지하는 것이 정상모드(Normal Mode)의 동작이다.
상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 MS는 BS로부터 데이터를 수신하기 위해 항상 다운링크(Downlink)를 감시하게 된다. 이는 BS가 MS로 송신할 데이터가 없거나 MS가 BS로 송신할 데이터가 없을 때에도 항상 다운링크(Downlink)를 감시하므로 MS의 전력 소모가 지속되게 된다.
또한 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 최소화 시키기 위해 MS와 BS간 슬립 모드(SLEEP MODE) 동작 및 상기 슬립 모드 동작에 대응되는 어웨이크 모드(AWAKE MODE) 동작이 제안되었다. 또한 MS는 BS와의 채널 상태의 변화에 대응하기 위해, 주기적으로 BS와의 타이밍 오프셋(timing offset)과, 주파수 오프셋(frequency offset) 및 전력을 보정하는 레인징(ranging) 동작을 수행하게 된다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여, 통신 시스템의 슬립모드에 대한 동작 수행에 따른 MS와 BS간 메시지 송수신 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 통신 시스템의 슬립모드에 대한 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 MS(100)는 어웨이크 모드에 존재하다가 슬립모드로 천이하고자 하면 상기 BS(110)로 MOB-SLP-REQ(MOBile-SLeeP-REQuest) 메시지 를 송신한다(101 단계). 상기 MOB-SLP-REQ 메시지를 수신한 BS(110)은 상기 BS(100) 자신 및 MS(100)의 상황을 고려하여 상기 MS(100)의 슬립모드로의 모드 천이를 허락할지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 상응하게 상기 MS(100)로 MOB-SLP-RSP(MOBile-SLeeP-ReSPonse) 메시지를 송신한다(103 단계). 여기서 상기 MOB-SLP-RSP 메시지는 리스닝(Listening)구간 파라미터를 포함한다. 리스닝(Listening)구간에서는 만일 BS(110)가 MS(100)로송신할 데이터가 있는 경우에, 상기 BS(110)는 상기 리스닝 구간 동안에 상기 MS(100)로 상기 MS(100)의 식별자를 포함한 MOB-TRF-IND(MOBile-TRaFfic-INDication) 메시지를 전송할 수 있다.
상기 BS(110)로부터 상기 MOB-SLP-RSP 메시지를 수신한 상기 MS(100)는 상기 MOB-SLP-RSP 메시지에 상응하게 슬립 모드 동작을 시작한다. 물론 상기 MS(100)는 상기 MOB-SLP-RSP 메시지에 포함되어 있는 리스닝 구간 파라미터에 상응하게 수행할 것에 대해서도 인지하고 있게 된다. 또한 상기 MS(100)는 슬립 모드 상태에 있다 하더라도, 상기 MS(100)가 상기 BS(110)로 전송할 데이터가 있는 경우에는 상기 슬립 모드 상태에서 바로 어웨이크 모드로 동작할 수 있다.
한편, 상기 MOB-SLP-RSP 메시지를 수신한 상기 MS(100)는 일 예로 N1 프레임 동안 슬립 모드 동작을 시작하게 된다.
상기 N1 프레임 동안의 시간이 경과한 후, 상기 BS(110)가 상기 슬립 모드 상태에서 리스닝 구간에서 MOB-TRF-IND 메시지를 송신한다(105 단계). 여기서 상기 MOB-TRF-IND 메시지는 상기 MS의 식별자가 포함되지 않은 메시지라 가정하기로 한다. 상기 MOB-TRF-IND 메시지는 상기 MS(100)에 해당하지 않는 메시지 이므로, 상 기 MS(100)는 상기 MOB-TRF-IND 메시지를 디코딩 한 후, 자신의 식별자가 포함되어 있지 않음을 확인하고, 다시 슬립 모드 동작을 수행한다.
이 때, 상기 MS(100)는 상기 MS 자신에게 해당하는 메시지가 존재하지 않으므로, 상기 슬립 모드 구간은 상기 N1 프레임의 슬립 모드 구간의 2배, 즉 2N1 프레임으로 설정된다.
상기 2N1프레임 동안의 시간이 경과된 후, 상기 BS(110)가 상기 슬립 모드 상태에서 리스닝 구간에 상기 MS(100)로 MOB-TRF-IND 메시지를 송신한다(107 단계). 상기 MOB-TRF-IND 메시지는 또 상기 MS(100)에 해당하는 메시지가 포함되어 있지 않다고 가정하기로 한다. 이에 상기 MS(100)는 상기 MOB-TRF-IND 메시지를 디코딩 한 후, 자신의 식별자가 포함되어있지 있음을 확인하고, 다시 슬립 모드로 동작을 수행한다.
이 때, 상기 MS(100)는 상기 MS 자신에게 해당하는 메시지가 존재하지 않으므로, 상기 슬립 모드 구간은 상기 2N1 프레임 시간 동안의 슬립 모드 구간의 2배, 즉 4N1 프레임으로 설정된다.
상술한 바와 같이 상기 슬립 모드 구간의 길이는 초기 값의 2배 만큼씩 증가하도록 되어 있으며, 이는 파워 세이빙 효율을 증가시킬 수 있다.
그러나 상기 파워 세이빙 효율은 증가 시킬 수 있는 반면, 상기 BS가 상기 MS로 전송하고자 하는 데이터가 발생하였을 경우, 다음번 리스닝 구간까지 기다려야 하며, 상기 데이터 전송을 위한 대기 시간이 증가되는 단점이 생기게 된다.
따라서 상기 파워 세이빙 효율을 높이고, 데이터 전송을 위한 대기 시간을 줄이기 위한 구체적인 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 슬립 구간과 리스닝 구간의 값을 제어하여 슬립 모드 동작 제어를 하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신 시스템에서 MS의 파워 세이빙 효과와 데이터 전송 대기 시간을 줄이기 위한 슬립 모드 동작 제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 방법에 있어서, 기지국은 각 단말기별 패킷의 평균 수신율을 사용하여 각 단말기의 슬립 구간 설정을 위한 슬립 모드 파라미터를 결정하는 과정과, 상기 결정된 슬립 모드 파라미터를 해당 단말기로 송신하여 각 단말기의 슬립 구간을 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 장치에 있어서, 각 단말기별 패킷의 평균 수신율을 사용하여 각 단말기의 슬립 구간 설정을 위한 슬립 모드 파라미터를 결정하고, 상기 결정된 슬립 모드 파라미터를 해당 단말기로 송신하여 각 단말기의 슬립 모드를 설정하는 기지국을 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 방법 및 장치를 제안한다. 후술할 본 발명의 실시 예에서는 슬립 모드 동작을 제어하기 위한 슬립 모드 파라미터(sleep mode parameter)들, 일 예로 클로즈-다운 시간(closed-down time), 초기 슬립 윈도우 크기(initial sleep window size), 최종 슬립 윈도우 크기(final sleep window size) 등을 적응적으로 결정하여 파워 세이빙 효과 및 딜레이 시간 감소를 위한 슬립 모드 동작 제어 방법 및 장치를 제안한다.
먼저 본 발명의 설명하기에 앞서 기지국(BS : Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 한다)은 상기 BS가 관장하고 있는 이동 단말기(MS : Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들의 데이터의 발생 빈도를 알고 있다고 가정하기로 한다. 또한 상기 BS는 상기 MS의 데이터 발생 빈도를 알고 있으며, 각 서비스별 요구 통신 지연 시간을 결정하게 된다. 상기 BS가 결정한 데이터의 발생 빈도 및 통신 지연 시간은 하기와 같이 입력(Input) 변수로 활용한다.
(1) 수신율(Arrival rate,
Figure 112007014764711-PAT00001
, 단위는 패킷, 개수/프레임 수) : 1 프레임 동안에 BS에 도달하는 패킷 수의 평균을 의미한다. 만일, 최근 10 프레임 동안에 패킷이 5개가 도달했다면, 도달 비율은 5/10 = 0.5가 된다.
(2) 패킷 평균 대기 시간 범위(MDB : Mean Delay Bound, 단위는 프레임, 이하 'MDB'라 칭하기로 한다) : BS의 패킷 송수신 허용 구간을 의미한다. 다시 말해 패킷이 BS에 도달하는 시간부터 MS에 전송될 때까지의 시간 평균(mean delay)의 허용 가능한 값을 의미한다.
또한 BS는 MS와의 슬립 모드 설정을 위해 하기와 같은 출력값(Output)들을 결정하게 된다.
(1) 클로즈-다운 시간(
Figure 112007014764711-PAT00002
, 단위는 프레임) : 상기 BS의 큐(Queue)에 전송할 패킷이 존재하지 않을 경우, 상기 MS가 슬립 모드로 진입할 때까지 기다리는 시간을 의미한다. 상기 클로즈-다운 시간동안에 큐에 들어오는 패킷은 기다림 없이 바로 MS에 전송할 수 있다. 그러나 상기MS의 클로즈-다운 시간이 길어지면, 상기 MS가 슬립 모드로 진입하는 확률이 낮아지기 때문에 파워 세이빙 효과를 얻기 힘들다.
(2) 초기 슬립 윈도우 구간의 크기(
Figure 112007014764711-PAT00003
, 단위는 프레임) : 상기 MS가 슬립 모드에 진입했을 경우, 상기 MS가 처음 슬립 구간에 존재하게 되는 시간의 크기를 의미한다. 상기
Figure 112007014764711-PAT00004
이 작으면 슬립 모드로 천이한지 얼마 되지 않아 수신되는 패 킷에 대해서 낮은 딜레이로 전송이 가능하다. 그러나 짧은 시간 동안 상기 MS가 슬립 구간에 존재하므로 파워 세이빙 효과는 낮아 진다.
(3) 최종 슬립 윈도우 구간의 크기(
Figure 112007014764711-PAT00005
, 단위는 프레임) : 종래에는 두번째
Figure 112007014764711-PAT00006
의 길이부터는 이전 슬립 윈도우 구간 길이의 두배를 슬립 윈도우의 길이로 존재하게 되는데, 상기와 같이 두배로 슬립 윈도우 구간을 늘이지 않고,
Figure 112007014764711-PAT00007
까지만 하게 된다. 이는 상기
Figure 112007014764711-PAT00008
의 길이가 짧으면 슬립 구간의 지속시간이 짧아져서 파워 세이빙 효과를 얻기 힘들다. 또한 상기
Figure 112007014764711-PAT00009
의 길이가 길면, 딜레이가 커지게 되기 때문이다.
상기에서 설명한 출력값들
Figure 112007014764711-PAT00010
은 하기와 같은 범위내에서 결정된다.
(1) 사용가능한 슬립 모드 파라미터들 : 실제 MS가 사용가능한 클로즈-다운 시간, 초기 슬립 윈도우 구간의 크기, 최종 슬립 윈도우 구간의 크기 범위.
(2) 에너지 파라미터(Energy Parameter) : 1 프레임 동안에 상기 MS가 슬립 상태일 때의 소모 에너지(
Figure 112007014764711-PAT00011
), 트랜시버, 일 예로 BS가 어웨이크 상태일 때의 소모 에너지(
Figure 112007014764711-PAT00012
), 상기 MS를 슬립 모드의 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 전환하는데 소모되는 에너지(
Figure 112007014764711-PAT00013
)값.
(3) 시스템 파라미터(System Parameter) : 리스닝 윈도우 구간의 크기(L), 슬립 모드를 종료할 때 상기 MS의 식별자를 포함한 포지티브(Positive) MOB_TRF-IND(MOBile-TraFfic-INDcation)메시지를 수신한 상기 MS가 상기 리스닝 윈도우 구간 이후에 정상적인 동작을 할 수 있을 때까지 소요되는 시간(
Figure 112007014764711-PAT00014
).
한편, 상기 시스템 파라미터의 리스닝 윈도우 구간은 상기 MS가 단지 MOB_TRF-IND 메시지를 수신하기 위해서 필요한 구간이므로, 상기 리스닝 윈도우 구간의 크기는 미리 결정된 값을 사용해도 된다. 또한 상기 MOB_TRF-IND 메시지를 수신한 후, 상기 MS가 어웨이크 모드로 천이하여 상기 BS와 정상적으로 동작할 때까지 소요되는 시간도 구현에 관련된 값이므로 미리 결정된 값을 사용해도 된다.
상기 리스닝 윈도우 구간의 크기와 상기 MS가 MOB_TRF-IND 메시지를 수신한 후 정상적으로 동작할 때까지 소요되는 시간의 크기는 시스템에서 미리 정해지는 값으로 본 발명과는 무관하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그럼 다음으로 상기 출력값들
Figure 112007014764711-PAT00015
을 결정하기 위한 알고리즘에 대해 설명하기로 한다.
(1) 수신율(
Figure 112007014764711-PAT00016
), MDB 입력 : 수신율에 관해서 입력한 MDB가 구현 가능한 값인지 검토한다.
(2) 사용가능한 슬립 모드 파라미터들
Figure 112007014764711-PAT00017
에 대한 패킷 평균 대기 시간(MD : Mean Delay)과 전력 소비 비율(PCR : Power Consumption Ratio) 을 하기 수학식을 통해 구한다. 또한 하기와 같은 수학식을 통해 패킷 평균 대기 시간, 전력 소비 비율에 대한 각각의 테이블을 구성한다.
(1) 첫번째로 상기 패킷 평균 대기 시간과 전력 소비 비율을 구하기 위해 선행되어야 할 조건에 대해 설명하기로 한다. 먼저, n 번째 슬립 윈도우 구간의 길이(
Figure 112007014764711-PAT00018
)를 하기 수학식 1을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00019
여기서
Figure 112007014764711-PAT00020
가 되는 m 까지는
Figure 112007014764711-PAT00021
값을 구해야 한다. 다음으로 상기 BS의 큐에 MS로 전송할 패킷이 존재하지 않는 시점에서부터 패킷 전송이 시작될 때까지 시간 중에 상기 MS가 슬립 모드로 천이할 확률 q를 하기 수학식 2를 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00022
다음으로 슬립 모드로 천이한 상기 MS가 n번째 슬립 윈도우 구간까지 슬립 모드를 유지하고, n번째 리스닝 윈도우 구간에서 상기 MS의 식별자가 포함된 MOB_TRF-IND 메시지를 수신하여 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 천이할 확률
Figure 112007014764711-PAT00023
을 하기 수학식 3을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00024
Figure 112007014764711-PAT00025
상기 T1은 첫번째 슬립 윈도우 구간의 길이를 나타내는 시간을 의미한다.
다음으로 슬립 모드로 천이한 상기 MS가 상기 슬립 모드를 유지할 시간의 기대값(ESL)을 하기 수학식 4를 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00026
또한 상기 MS가 슬립 모드에 존재할 때, 상기 BS의 큐에 패킷이 수신된 경우, 최종 슬립 윈도우 구간이 종료되는 시점에서 큐에 j 개의 패킷이 존재할 확률을 하기 수학식 5를 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00027
또한 최종 리스닝 윈도우 구간과
Figure 112007014764711-PAT00028
동안에 j개의 패킷이 큐에 도착하는 확률을 하기 수학식 6을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00029
또한 상기 MS가 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 천이하여 패킷 송수신을 시작하는 시점에 큐에 저장된 j개의 패킷이 존재할 확률을 하기 수학식 7을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00030
다음으로 큐에 전송할 패킷이 없다가 다시 전송을 시작했을 때, 그 시점에 j개의 패킷이 있을 확률을 하기 수학식 8을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00031
또한
Figure 112007014764711-PAT00032
의 평균(1차 모멘트)과 2차 모멘트를 다음 수학식 9를 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00033
상기 패킷 평균 대기 시간과 전력 소비 비율을 구하기 위해서는 상기에서 설명한 상기 수학식 1 내지 수학식 9를 통한 선행 계산이 이루어져야 한다.
(2) 두번째로 패킷 평균 대기 시간과 전력 소비 비율을 구하기 위한 알고리즘을 설명하기로 한다. 먼저, 패킷 평균 대기 시간은 하기 수학식 10을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00034
또한 전력 소비 비율은 하기 수학식 11 내지 14를 통해 계산한다.
먼저 상기 BS의 큐가 비어있을 경우에 전송을 다시 시작하는 시점까지의 평균 시간을 하기 수학식 11을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00035
다음으로 슬립 모드내의 임의의 1프레임 구간 동안 소모되는 에너지의 평균 을 하기 수학식 12를 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00036
또한 상기 MS가 슬립 모드 내에 존재하고 있거나, 상기 BS의 큐가 비어있을 확률을 하기 수학식 13을 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00037
또한 상기 MS가 슬립 모드 내에 존재하고 있을 확률을 하기 수학식 14를 통해 계산한다.
Figure 112007014764711-PAT00038
만일 상기 MS가 1프레임 구간 동안 소모되는 평균 에너지를 슬립 모드 내에 존재하지 않는 임의의 MS의 1 프레임 당 소모되는 에너지로 나눈 값인 전력 소비 비율을 구한다. 만일 상기 전력 소비 비율이 1이면 슬립 모드내에 존재하지 않는 MS와 평균 전력이 같다는 것을 의미하며, 동일한 베터리 수명을 가진 단말의 경우 슬립 모드 내에 존재하지 않을 때에 비해 베터리 수명이 1/PCR(전력 소비 비율) 배 길어질 것이다.
Figure 112007014764711-PAT00039
(3) 세번째로 상기에서 획득한 평균 대기 시간 테이블에서
Figure 112007014764711-PAT00040
를 만족하는
Figure 112007014764711-PAT00041
에 대하여 전력 소비 비율 값을 상기 전력 소비 비율 테이블과 비교한다. 이 때 최소 전력 소비 비율 값을 갖는
Figure 112007014764711-PAT00042
의 값이 최적의 슬립 모드의 파라미터
Figure 112007014764711-PAT00043
로 결정된다. 또한 상기 파라미터들, 즉,
Figure 112007014764711-PAT00044
는 상기 MS가 어웨이크 모드에 존재하다가 슬립 모드로 천이하고자 할 때, 상기 BS로 송신하는 슬립 요구(SLP-REQ : Sleep-REQuest)메시지와, 상기 슬립 요구 메시지에 상응하는 슬립 응답(SLP-RSP : SleeP-ReSPonse) 메시지를 통해 주고받는다.
그럼 여기서 도 2를 참조하여, 상기에서 결정된 파라미터들을 이용하여 슬립 모드 동작을 제어하기 위한 과정을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 모드 동작을 제어하기 위한 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 MS(200)는 어웨이크 모드에 존재하다가 슬립 모 드로 천이하고자 하면 상기 BS(210)로MOB_SLP-REQ(MOBile_SleeP-REQuest) 메시지를 상기 BS로 송신한다(201 단계). 상기MOB_SLP-REQ 메시지를 수신한 상기 BS(210)는 상기 MS(200)의 슬립 모드로의 모드 천이를 허락할지 여부를 판단하고, 상기 판단결과에 상응하게 상기 MS(200)로 MOB-SLP-RSP(MOBile-SLeeP-ReSPonse) 메시지를 송신한다(203 단계). 여기서 상기 MOB_SLP-RSP 메시지는 상기에서 결정한 파라미터들, 즉, 클로즈-다운 시간(
Figure 112007014764711-PAT00045
),초기 슬립 윈도우 구간의 크기(
Figure 112007014764711-PAT00046
), 최종 슬립 윈도우 구간의 크기(
Figure 112007014764711-PAT00047
)의 파라미터들이 포함된다.
상기 BS(110)로부터 상기 MOB-SLP-RSP 메시지를 수신한 상기 MS(100)는 상기 MOB-SLP-RSP 메시지에 상응하게 슬립 모드 동작을 시작한다. 이 때, 상기 MS는 상기에서 결정된 초기 슬립 윈도우 구간의 크기에 상응하게 슬립 모드 동작을 시작한다(205). 또한 상기 MS(200)는 슬립 윈도우 구간에 있다 하더라도, 상기 MS(200)가 상기 BS(210)로 전송할 데이터가 있는 경우에는 상기 슬립 상태에서 바로 어웨이크 상태로 동작할 수 있다.
한편, 상기 초기 슬립 윈도우 구간이 종료되고, 상기 BS(210)가 상기 리스닝 윈도우 구간에서 MOB-TRF-IND 메시지를 송신한다. 이 때 상기 MOB-TRF-IND 메시지는 상기 MS의 식별자가 포함되지 않은 메시지라 가정하기로 한다. 상기 MOB-TRF-IND 메시지는 상기 MS(200)에 해당하지 않는 메시지 이므로, 상기 MS(200)는 상기 MOB-TRF-IND 메시지를 디코딩 한 후, 자신의 식별자가 포함되어 있지 않음을 확인하고, 다시 슬립 윈도우 구간으로 진입한다.
또한 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 BS가 상기 리스닝 윈도우 구간에서 상기 MS로 TRF-IND 메시지를 송신할 때, 상기 BS의 큐에 상기 MS로 송신할 패킷이 존재하지 않을 때, 상기 MS가 다시 슬립 모드로 진입할 때까지 시간이 소요된다. 이 때도 상기에서 결정된 클로즈-다운 시간만큼이 지나면 상기 MS는 바로 슬립 모드로 진입한다.
또한 리스닝 윈도우 구간에 상기 BS가 송신하는 TRF-IND 메시지 내에 상기 MS의 식별자가 계속 포함되지 않으면, 상기 MS는 상기에서 결정한 최종 슬립 윈도우 구간의 크기 만큼만 슬립 모드에 존재하고 있게 된다.
다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 모드 동작에서 전력 소모 감소 효율을 가지는 파라미터를 찾아 MS의 전력 소모의 비율을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 슬립 모드 동작에서 MS 의 전력 소모의 비율을 도시한 표이다.
상기 도 3을 참조하면, 최적의 값은 Tc가 25msec 이고 Tmin이 80msec 임을 알 수 있다. 이는 본 발명에서 제안한 방법을 사용하지 않고, 임의의 값을 설정하였을 경우, 일 예로 Tc가 25msec이고, Tmin 이 50msec를 사용하였을 때에 비해, 본 발명에서 제안한 알고리즘을 사용하여 값을 결정하였을 때, 전체 전력 소모의 비율을 10% 이상 줄일 수 있음을 알 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 통신 시스템에서 전력 소모와 데이터 전송 대기 시간을 줄이기 위한 슬립 모드 동작 제어 방법 및 시스템을 제안하여, 슬립 모드 진입과, 상기 슬립 모드에 재진입 할 경우 상기 슬립 모드 재 설정 시에 변경된 전송 패턴의 값을 적용하여, 전력 소모와 데이터 전송 대기 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (22)

  1. 통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 방법에 있어서,
    기지국은 각 단말기별 패킷의 평균 수신율을 사용하여 각 단말기의 슬립 구간 설정을 위한 슬립 모드 파라미터를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 슬립 모드 파라미터를 해당 단말기로 송신하여 각 단말기의 슬립 구간을 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 모드 파라미터는 상기 이동 단말기가 슬립 모드 진입까지의 대기시간, 상기 이동 단말기의 초기 슬립 윈도우 크기, 최종 슬립 윈도우 크기 임을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬립 모드 파라미터는 프레임 단위임을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 패킷 평균 대기 시간이 상기 기지국의 패킷 송수신 허용 시간 이하인 경우 상기 파라미터가 전력 소비 비율 값을 사용하여 상기 슬립 모드 파라미터를 설정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 패킷 평균 대기 시간과 전력 소비 비율 값을 구하기 위한 과정은,
    슬립 윈도우 구간의 길이를 결정하는 과정과,
    상기 기지국의 큐에 패킷이 비어 있는 시점에서 상기 패킷 전송이 시작될 때까지 상기 이동단말기가 슬립 모드로 천이할 확률을 구하는 과정과,
    상기 슬립 모드로 천이한 상기 이동단말기가 n 번째 슬립 윈도우 구간까지 슬립 모드를 유지하고, n번째 리스닝 윈도우 구간에서 상기 이동단말기가 어웨이크 모드로 천이할 확률을 구하는 과정과,
    상기 어웨이크 모드로 천이한 상기 이동단말기가 상기 기지국과 패킷 송수신을 시작하는 시점에서 상기 기지국의 큐에 저장된 패킷이 존재할 확률을 구하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬립 모드로 천이한 상기 이동단말기가 n 번째 슬립 윈도우 구간까지 슬립 모드를 유지할 시간의 기대값을 구하는 과정과,
    상기 슬립 모드에 상기 이동단말기가 존재할 때, 상기 기지국의 큐에 패킷이 도착한 경우, 최종 슬립 윈도우 구간이 종료되는 시점에서 상기 기지국의 큐에 j개의 패킷이 존재할 확률을 구하는 과정을 더 포함하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 최종 슬립 윈도우 구간이 종료된 후, 최종 리스닝 윈도우 구간 동안에 상기 기지국의 큐에 j개의 패킷이 도착할 확률을 구하는 과정을 더 포함하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기지국 내의 큐에 상기 이동단말기로 전송할 패킷이 존재하지 않다가 다시 전송을 시작하는 시점에 j 개의 패킷이 존재할 확률을 구하는 과정을 더 포함하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 패킷 평균 대기 시간은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00048
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    여기서 상기
    Figure 112007014764711-PAT00049
    은
    Figure 112007014764711-PAT00050
    이며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00051
    는
    Figure 112007014764711-PAT00052
    이며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00053
    는
    Figure 112007014764711-PAT00054
    이며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00055
    는 수신율을 의미함.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 전력 소비 비율은 상기 기지국내의 큐가 비어있을 때부터 전송을 다시 시작하는 시점까지의 평균 시간을 통해 획득하며, 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00056
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    상기 ESL은 이동단말기가 슬립 모드를 유지할 시간을 의미하며, q는 상기 이동단말기가 슬립 모드로 천이할 확률을 의미하여, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00057
    는 수신율을 의미함.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 슬립 윈도우 구간의 길이는 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00058
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    상기 Tmin은 초기 슬립 윈도우 구간의 크기를 의미하며, Tmax는 최종 슬립 윈도우 구간의 크기를 의미함.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 기지국의 큐에 패킷이 비어 있는 시점에서 상기 패킷 전송이 시작될 때까지 상기 이동단말기가 슬립 모드로 천이할 확률은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00059
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    상기 Tc는 클로즈-다운 시간을 의미하며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00060
    는 수신율을 의미함.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 슬립 모드로 천이한 상기 이동단말기가 n 번째 슬립 윈도우 구간까지 슬립 모드를 유지하고, n번째 리스닝 윈도우 구간에서 상기 이동단말기가 어웨이크 모드로 천이할 확률은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00061
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    상기 L은 리스닝 윈도우 구간의 크기를 의미하며, Tn은 슬립 윈도우 구간의 길이를 의미하며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00062
    는 수신율을 의미함.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 어웨이크 모드로 천이한 상기 이동단말기가 상기 기지국과 패킷 송수신을 시작하는 시점에서 상기 기지국의 큐에 저장된 패킷이 존재할 확률은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00063
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    상기 ak는 이동단말기가 슬립 모드에 존재할 때 도달한 패킷이 k개가 될 확률을 의미하며,
    Figure 112007014764711-PAT00064
    는 상기 이동단말기가 어웨이크모드에서 전송을 시작할 때까지 도달하는 패킷이 j-k개가 될 확률을 의미함.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 슬립 모드로 천이한 상기 이동단말기가 n 번째 슬립 윈도우 구간까지 슬립 모드를 유지할 시간의 기대값은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00065
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    An은 이동단말기가 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 천이할 확률을 의미하며, L은 리스닝 윈도우 구간의 크기를 의미하며, Ls는 상기 이동단말기가 리스닝 윈도우 구간 이후에 정상적인 동작을 할 수 있을 때까지 소요되는 시간을 의미함.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 슬립 모드에 상기 이동단말기가 존재할 때, 상기 기지국의 큐에 패킷이 도착한 경우, 최종 슬립 윈도우 구간이 종료되는 시점에서 상기 기지국의 큐에 j개의 패킷이 존재할 확률은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00066
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    Tn은 슬립 윈도우 구간의 길이를 의미하며, L은 리스닝 윈도우 구간의 크기 를 의미하며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00067
    는 수신율을 의미함.
  17. 제7항에 있어서,
    상기 최종 슬립 윈도우 구간이 종료된 후, 최종 리스닝 윈도우 구간 동안에 상기 기지국의 큐에 j개의 패킷이 도착할 확률은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00068
    를 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    상기 L은 리스닝 윈도우 구간의 크기를 의미하며, Ls는 상기 이동단말기가 리스닝 윈도우 구간 이후에 정상적인 동작을 할 수 있을 때까지 소요되는 시간을 의미하며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00069
    는 수신율을 의미함.
  18. 제8항에 있어서,
    상기 기지국 내의 큐에 상기 이동단말기로 전송할 패킷이 존재하지 않다가 다시 전송을 시작하는 시점에 j 개의 패킷이 존재할 확률은 수학식
    Figure 112007014764711-PAT00070
    을 통해 획득함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 방법.
    Hj는 이동단말기가 슬립 모드에서 어웨이크 모드로 천이하여 패킷 송수신을 시작하는 시점에 큐에 저장된 j개의 패킷이 존재할 확률을 의미하며, 상기
    Figure 112007014764711-PAT00071
    는 수신율을 의미함.
  19. 통신 시스템에서 슬립 모드 동작 제어 장치에 있어서,
    각 단말기별 패킷의 평균 수신율을 사용하여 각 단말기의 슬립 구간 설정을 위한 슬립 모드 파라미터를 결정하고, 상기 결정된 슬립 모드 파라미터를 해당 단말기로 송신하여 각 단말기의 슬립 모드를 설정하는 기지국을 포함함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 슬립 모드 파라미터는 상기 이동 단말기가 슬립 모드 진입까지의 대기시간, 상기 이동 단말기의 초기 슬립 윈도우 크기, 최종 슬립 윈도우 크기 임을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 슬립 모드 파라미터는 프레임 단위임을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 기지국의 패킷 평균 대기 시간이 패킷 송수신 허용 시간 이하인 경우 상기 파라미터가 전력 소비 비율 값을 사용하여 상기 슬립 모드 파라미터를 설정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 슬립 모드 동작 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101600244B (zh) * 2009-01-21 2013-05-29 美商威睿电通公司 基站和移动设备之间的无线通信
US8699986B2 (en) 2011-12-15 2014-04-15 Institute For Information Industry Base station and non-real time data transmission method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101038176B1 (ko) * 2008-09-22 2011-05-31 주식회사 세아네트웍스 슬립모드 동작지원 방법 및 장치
CN101600244B (zh) * 2009-01-21 2013-05-29 美商威睿电通公司 基站和移动设备之间的无线通信
US8699986B2 (en) 2011-12-15 2014-04-15 Institute For Information Industry Base station and non-real time data transmission method thereof
KR101449653B1 (ko) * 2011-12-15 2014-10-13 인스티튜트 포 인포메이션 인더스트리 기지국 및 그 비 실시간 데이터 전송 방법

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