KR20110075777A - 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110075777A
KR20110075777A KR1020090132322A KR20090132322A KR20110075777A KR 20110075777 A KR20110075777 A KR 20110075777A KR 1020090132322 A KR1020090132322 A KR 1020090132322A KR 20090132322 A KR20090132322 A KR 20090132322A KR 20110075777 A KR20110075777 A KR 20110075777A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sleep
value
sleep mode
length
state transition
Prior art date
Application number
KR1020090132322A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101102349B1 (ko
Inventor
성단근
박윤주
Original Assignee
한국과학기술원
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 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020090132322A priority Critical patent/KR101102349B1/ko
Priority to US12/978,791 priority patent/US8379557B2/en
Publication of KR20110075777A publication Critical patent/KR20110075777A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101102349B1 publication Critical patent/KR101102349B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
    • H04W52/0216—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave using a pre-established activity schedule, e.g. traffic indication frame
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • 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

Abstract

본 발명은 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 사이에서 수면모드를 지원함에 있어서 활동모드와 수면모드 간 모드 전환 등과 같은 불필요한 상태 전환으로 인한 전력 소비를 절감하고, 서비스 플로우 별 지연 요구 조건을 만족시키면서, 하향링크 상의 다중패킷 전송기술을 고려한 N진 지수 기반 (N≥2; N=2인 경우가 기존의 2진 지수 기반 수면모드) 수면 모드의 설정으로 수면 기간의 확대를 통하여 전력소비 절감 효과를 극대화 할 수 있으며, 특히, 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 IEEE 802.16e 표준 및 IEEE 802.16m 등의 이동통신 표준 하에서도 이동단말(MS)의 하드웨어 수정 없이 전력 소비를 절감할 수 있는 이점이 있다.
수면모드, 활동모드, 전력 소비, 트래픽 지시 메시지, 버퍼

Description

무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for Controlling Sleep Mode in Wireless Communication Networks}
본 발명은 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신망에서 기지국(Base Station, BS)과 이동단말(Mobile Station, MS) 사이에서 수면모드를 지원함에 있어서 활동모드와 수면모드 간 모드 전환 등과 같은 불필요한 상태 전환으로 인한 전력 소비를 절감하고, 서비스 플로우 별 지연 요구 조건을 만족시키면서, 하향링크 상의 다중패킷 전송기술을 고려한 N진 지수 기반 (N≥2; N=2인 경우가 기존의 2진 지수 기반 수면모드) 수면 모드의 설정으로 수면 기간의 확대를 통하여 전력소비 절감 효과를 극대화 할 수 있으며, 나아가 무선 통신 시스템의 전체적인 성능의 저하를 방지하는 수면모드 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 통신 시스템은 대용량의 데이터를 빠른 속도로 송수신할 수 있는 고품질의 서비스를 제공하는 방향으로 발전하고 있다. 특히 근래에는 무선 통신망 환경에 대한 요구가 급증하고 있다. 무선 통신망에서 이동단말(MS)은 배터리 용량이 제한적이므로, 이동단말(MS)의 전력 소비는 무선 통신 시스템의 전체적인 성능에 커다란 영향을 미치는 요인 중 하나이다.
이동단말(MS)의 전력 소비를 효율적으로 절감하기 위한 방법 중에는 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간에 수면모드를 지원하는 방법이 있다. 예컨대, 통신 시스템의 대표적인 표준 중 하나인 IEEE 802.16e는 수면모드를 지원하고 있으며, 특히 기지국(BS)은 수면모드를 구현하는 것이 필수적(mandatory)이다. IEEE 802.16e 표준에 따르면, 이동단말(MS)은 수면모드의 구현이 선택적(optional)이기는 하나, 수면모드가 지원되지 않는 이동단말(MS)은 기지국(BS)으로부터 수신할 데이터나 기지국(BS)으로 송신할 데이터가 없을 때에도 항상 하향링크(downlink)를 감시하여야 하기 때문에, 소모하는 전력이 많게 된다.
수면모드는 수면구간(sleep interval)과 청취구간(listening interval)을 교대로 반복하여 이루어진다. 여기서, 수면구간은 이동단말(MS)이 절전을 위하여 하향링크 데이터를 수신하지 않는 구간이고, 청취구간은 이동단말(MS)이 기지국(BS)으로부터 자신에게 향하는 하향링크 트래픽(traffic)이 존재하는지 여부에 대한 지시를 받는 구간이다. 수면구간 중에 이동단말(MS)은 하나 이상의 물리적인 구성부에 전원을 공급하지 않을 수 있고, 기지국(BS)과 상호 통신을 수행하지 않는다.
도 1은 통신 시스템에서 수면모드를 제어하는 동작을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동단말(MS)(100)은 활동모드에서 수면모드로 전환하기 위하여 수면 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지를 기지국(BS)(120)으로 전 송한다(S141). 위와 같은 MOB_SLP-REQ 메시지를 수신한 기지국(BS)(120)은 이동단말(MS)(100)이 수면모드로 전환하는 것을 허용할지 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 이동단말(MS)(100)로 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 송신한다(S143). 예컨대, IEEE 802.16e 표준에 따르면, 위와 같은 MOB_SLP-RSP 메시지는 최초 수면구간의 길이를 나타내는 파라미터(initial sleep window), 청취구간의 길이를 나타내는 파라미터(listening window), 수면구간의 최대 길이를 결정하는 데에 필요한 두 개의 파라미터인 최종 수면구간 베이스를 나타내는 파라미터(final-sleep window base)와 최종 수면구간 지수를 나타내는 파라미터(final-sleep window exponent), 그리고 최초 수면구간이 시작하는 프레임 번호를 나타내는 파라미터(start_frame_number)를 포함한다. 한편, 도시되지는 않았으나, 기지국(BS)(120)이 이동단말(MS)(100)의 수면 요청 메시지를 수신하지 않고 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP를 먼저 전송함으로써 이동단말(MS)(100)에게 수면모드를 요청할 수도 있는데, 이를 비요청 방식(unsolicited manner)이라고 한다. 이동단말(MS)(100)은 MOB_SLP-RSP 메시지를 수신하면, 우선 최초 수면구간의 시작 프레임 번호인 M에서 수면기간에 진입하여 최초 수면구간의 길이인 N1 동안 수면기간이 진행된 후에, 길이가 L인 청취구간에 진입한다.
청취구간에서는 기지국(BS)(120)이 이동단말(MS)(100)에게 전송할 하향링크 데이터가 존재하면 이동단말(MS)(100)에게 활동모드로 전환할 것을 지시하는 메시지를 전송하고, 이동단말(MS)(100)에게 전송할 하향링크 데이터가 존재하지 않으면 이동단말(MS)(100)에게 수면모드를 유지할 것을 지시하는 메시지를 전송한다.
도 1에 도시된 바를 참조하면, 최초 수면구간 직후의 청취구간에서 기지국(BS)(120)은 이동단말(MS)(100)에게 전송할 하향링크 데이터가 존재하지 않는다고 판정하는바, 이동단말(MS)(100)에 대한 네거티브 지시(negative indication)를 포함하는 트래픽 지시 메시지인 MOB_TRF-IND 메시지를 전송한다(S145). 위 네거티브 지시를 포함하는 MOB_TRF-IND 메시지는 이동단말(MS)(100)의 식별자를 포함하지 않는 메시지로서, 이 메시지를 수신한 이동단말(MS)(100)은 수면모드를 계속 유지한다. 이 때, 이동단말(MS)(100)이 다시 진입하는 수면구간은 길이가 2*N1로서, 이전 수면구간의 길이의 2배가 된다. 이와 같이, MOB_TRF-IND 메시지가 이동단말(MS)(100)에 대하여 네거티브 지시를 포함하면, 이동단말(MS)(100)이 진입할 수면구간의 길이는 수면구간의 최대 길이인 N2에 도달할 때까지 이전 수면구간의 길이의 2배씩 늘어난다. 수면구간이 진행된 후에는, 길이가 L인 청취구간에 진입한다. 예컨대, IEEE 802.16e 표준에서 전력 절약 클래스(Power Saving Class)의 타입(type) I에 따르면, 위 방식과 같이 수면구간 및 청취구간의 길이가 결정된다.
도 1에 도시된 바를 참조하면, 이동단말(MS)(100)에 대한 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit, PDU)이 제공된 경우, 곧 기지국(BS)(120)이 이동단말(MS)(100)에게 전송할 하향링크 데이터가 존재한다고 판정하는 경우, 이동단말(MS)(100)에 대한 포지티브 지시(positive indication)를 포함하는 트래픽 지시 메시지인 MOB_TRF-IND 메시지를 전송한다(S147). 위 포지티브 지시를 포함하는 MOB_TRF-IND 메시지는 이동단말(MS)(100)의 식별자를 포함하는 메시지로서, 이 메시지를 수신한 이동단말(MS)(100)은 활동모드로 전환하여 하향링크 데이터를 수신 하게 된다.
무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 데이터의 송수신이 필요한 경우에는 활동모드에서 정상적인 동작을 수행하되 전력 절감에 필요한 한도에서는 데이터의 송수신을 최소화하는 수면모드로 진입함으로써, 이동단말(MS)의 전력 소비를 줄이게 된다.
지금까지 도 1을 참조하여 설명한 수면모드 제어 방법은 2진 지수 알고리즘(binary exponential algorithm)이라 불리기도 하며, 패킷 바이 패킷 서비스(packet by packet service), 즉 패킷 단위로 기지국의 버퍼에 저장되고 패킷별로 가입자에게 전달하는 서비스에 적합한 알고리즘으로 알려져 있다.
도 2a는 IEEE 802.16e 통신 시스템에 2진 지수 알고리즘을 적용하였을 때에 수면모드의 구조를 나타낸 것이며, 도 2b는 IEEE 802.16m 통신 시스템에 2진 지수 알고리즘을 적용하였을 때에 수면모드의 구조를 나타낸 것이다. 도 2a를 참조하면, IEEE 802.16e 통신 시스템에서는 청취구간(L)의 길이는 동일하며, 수면구간(S0, S1, S2)이 2배씩 늘어나는 것을 알 수 있다. 도 2b는 참조하면, IEEE 802.16m 통신 시스템에서는 청취구간(L)과 수면구간(S)을 합한 수면주기(C0, C1, C2)가 2배씩 늘어나는 것을 알 수 있다.
한편, 최근의 통신 시스템은 고속 데이터 통신(high data rate) 서비스를 제공하기 적합한 형태로 진화하고 있으며, 이동단말(MS)에게 다중 패킷(bulk) 또는 가변 길이 패킷을 한 번에 전달할 수 있는 스케쥴러를 운용하고 있다.
그러나, 이러한 최근의 통신 시스템 환경에 종래 기술과 같은 2진 지수 알고리즘을 적용할 때에는, 활동모드와 수면모드 간의 전환이 필요 이상으로 너무 잦게 되어 수면모드로 인한 절전 효과가 반감되고, 결국 무선 통신 시스템의 전체적인 성능이 저하된다는 문제점이 생긴다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 사이에서 수면모드를 지원함에 있어서 활동모드와 수면모드 간 모드 전환 등과 같은 불필요한 상태 전환으로 인한 전력 소비를 절감하고, 서비스 플로우 별 지연 요구 조건을 만족시키면서, 하향링크 상의 다중패킷 전송기술을 고려한 N진 지수 기반 (N≥2; N=2인 경우가 기존의 2진 지수 기반 수면모드) 수면 모드의 설정으로 수면 기간의 확대를 통하여 전력소비 절감 효과를 극대화 할 수 있으며, 나아가 무선 통신 시스템의 전체적인 성능의 저하를 방지하는 수면모드 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 제 1 관점으로서 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드를 제어하는 방법은, 수면구간을 포함하는 수면시간영역의 길이를 결정하기 위한 N 진 지수의 N값을 결정하는 단계와, 상기 수면구간 직후의 청취구간에 진입할 때 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정하는 단계와, 상기 하향링크 트래픽이 존재할 때 m회까지의 추가 연속 수면기간이 경과하지 않으면 측정한 상기 하향링크 트래픽의 양과 상태 전환 조건을 비교하는 단계와, 측정한 상기 하향링크 트래픽의 양이 상기 상태 전환 조건을 만족하지 않을 때에 현재 수면시간영역의 길이와 상기 N진 지수의 N값을 곱셈 연산하여 결정한 다음 수면시간영역의 길이에 포함된 수면구간을 진행하는 단계와, 상기 m회의 추가 연속 수면기간이 경과시 또는 상기 m회의 추가 연속 수면기간이 경과하지 않더라도 측정한 상기 하향링크 트래픽의 양이 상기 상태 전환 조건을 만족할 때에 상기 이동단말에게 상기 하향링크 트래픽을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 N진 지수의 N값을 결정하는 단계는, 최초 수면시간영역의 길이, 패킷 도착시 추가 연속 수면영역 회수, N진 지수의 최대 승산 회수, 재전송 타임아웃 길이 및 허용하는 재전송 최대 회수를 고려하여 상기 N값을 결정할 수 있다.
상기 비교하는 단계는, 상기 상태 전환 조건으로 패킷의 개수와 다중 패킷 크기와의 상대 조건을 이용할 수 있다.
상기 다중 패킷 크기는, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용할 수 있다.
상기 비교하는 단계는, 상기 상태 전환 조건으로 전송 비트수와 전송 비트수 문턱값과의 상대 조건을 이용할 수 있다.
상기 전송 비트수 문턱값은, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용할 수 있다.
상기 하향링크 트래픽을 전송하는 단계는, 상기 m회의 추가 연속 수면기간에 도착하는 패킷들을 추가로 버퍼에 저장하여 하향링크를 통해 다중 패킷으로 전송할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점으로서 앞서 기술한 수면모드 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명의 제 3 관점으로서 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드를 제어하는 장치는, 수면구간을 포함하는 수면시간영역의 길이를 결정하기 위한 N진 지수의 N값을 결정하는 N값 결정부와, 상기 수면구간 직후의 청취구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정하는 트래픽 측정부와, 상기 하향링크 트래픽이 존재할 때, m회까지의 추가 연속 수면기간이 경과하지 않으면 측정한 상기 하향링크 트래픽의 양과 상태 전환 조건을 비교하여 그 비교 결과에 따라 상태 전환 여부를 판단하는 상태 전환 판단부와, 상기 상태 전환 판단부의 판단에 따라 현재 수면시간영역의 길이와 상기 N값을 곱셈 연산하여 결정한 다음 수면시간영역의 길이에 포함된 수면구간을 진행하는 수면시간영역 관리부와, 상기 m회의 추가 연속 수면기간의 경과시 또는 상기 m회의 추가 연속 수면기간이 경과하지 않더라도 상기 상태 전환 판단부의 판단에 따라 상기 이동 단말에게 상기 하향링크 트래픽을 전송하는 패킷 처리부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 N진 지수의 N값 결정부는, 최초 수면시간영역의 길이, 패킷 도착시 추가 연속 수면영역 회수, N진 지수의 최대 승산 회수(즉, 최대수면시간영역의 길이가 NImax×T0), 재전송 타임아웃 길이 및 허용하는 재전송 최대 회수를 고려하여 상기 N값을 결정할 수 있다.
상기 상태 전환 판단부는, 상기 m회의 추가 연속 수면기간이 경과되지 않은 때에 상기 상태 전환 조건으로 패킷의 개수와 다중 패킷 크기와의 상대 조건을 이용할 수 있다.
상기 다중 패킷 크기는, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용할 수 있다.
상기 상태 전환 판단부는, 상기 상태 전환 조건으로 전송 비트수와 전송 비트수 문턱값과의 상대 조건을 이용할 수 있다.
상기 전송 비트수 문턱값은, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용할 수 있다.
상기 패킷 처리부는, 상기 m회의 추가 연속 수면기간에 도착하는 패킷들을 추가로 버퍼에 저장하여 하향링크를 통해 다중 패킷으로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간 의 수면모드를 지원하는 경우 너무 잦은 상태 전환에 따른 전력 소비를 줄일 수 있고 서비스 플로우 별 지연 요구 조건을 만족시키면서 하향링크의 다중 패킷 전송기술을 고려한 N진 지수 기반 (N≥2; N=2인 경우가 기존의 2진 지수 기반 수면모드임) 수면 모드의 설정으로 수면 기간의 확대를 통하여 전력소비 절감 효과를 극대화 할 수 있다.
또한, 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 IEEE 802.16e 표준 및 IEEE 802.16m 등의 표준 하에서도 이동단말(MS)의 하드웨어 수정 없이 전력 소비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 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 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따 라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하 나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 발명은 무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드를 제어하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 명세서에서는 IEEE 802.16e 표준에 따른 무선 통신 시스템과 IEEE 802.16m 등의 표준에 따른 무선 통신 시스템을 기반으로 하여 본 발명의 실시예를 설명하나, 본 발명에서 제공하는 무선 통신 방법 및 장치는 유사한 다른 통신 시스템에도 적용할 수 있음은 당연하다. 또한, 본 명세서에서는 기지국(BS)과 하나의 이동단말(MS)에 대하여 수면모드를 제어하는 동작을 기반으로 하여 본 발명의 실시예들을 설명하나, 본 발명에서 제공하는 무선 통신 방법 및 장치는 다수의 이동단말(MS)에 대하여도 각각 적용할 수 있음은 당연하다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 상태 전환 동작에 필요한 각종 변수(parameters)를 결정한다. 예컨대, 최초 수면시간영역의 길이(T0), 최대 수면시간영역의 길이(Tmax), 패킷 도착시 추가 연속 수면영역 회수(m), N진 지수의 최대 승산 회수(Imax), 재전송 타임아웃 길이(R), 허용하는 재전송 최대 회수(Nmax), 전송 지연 요구 조건(D*), 다중 패킷 크기(M) 등을 결정할 수 있다. 여기서, "수면시간영역의 길이"는 도 2a의 IEEE 802.16e 표준에 따른 무선 통신 시스템에서는 "수면구간의 길이(S0, S1, S2)"에 대응한다고 할 수 있으며, 도 2b의 IEEE 802.16m 표준에 따른 무선 통신 시스템에서는 "수면주기의 길이(C0, C1, C2)"에 대응한다고 할 수 있다. 즉, 수면시간영역이라 함은 각종 표준에 따른 무선 통신 시스템에서 수면구간 또는 수면주기처럼 그 길이가 가변되는 수면모드를 의미하는 것이다. 이러한 각종 변수는 기지국(BS)과 이동단말(MS)이 서로 교환하는 수면 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지와 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지로부터 결정할 수 있다. 예컨대, 이동단말(MS)은 수면모드로의 상태 전환 동작을 위하여 수면 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지를 기지국(BS)으로 전송하고, 기지국은 수신한 MOB_SLP-REQ 메시지에 포함된 변수들에 따라 수면모드로의 전환을 허용할 것인지를 판단한 후, 상응하는 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 또는 기지국(BS)이 비요청(unsolicited) 방식으로 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 이 때 전달하는 메시지는 S201의 결과와 아래에서 결정되어지는 N값(S203) 등을 포함한다.
각종 변수를 이용하여 수면시간 영역의 N진 지수의 N값을 결정한다. N값은 현재 수면시간 영역의 길이와 N값을 승산하여 다음 수면시간 영역의 길이를 결정하기 위한 것이며, 전송 지연 시간에 대한 서비스 품질을 만족하면서 전력 소모를 최소로 하는 N값을 결정할 필요가 있다. 이를 위해, 아래의 수학식 1의 조건을 만족하는 N값을 결정한다(S203).
Figure 112009080973897-PAT00001
수학식 1에서 m은 패킷 도착시 추가 연속 수면영역 회수, Imax는 N진 지수의 최대승산 회수, T0는 최초 수면시간영역의 길이, Nmax는 허용하는 재전송 최대 회수, R은 재전송 타임아웃 길이, D*는 전송 지연 요구 조건이다. 여기서 최악의 지연상태를 고려한 최장 수면 영역 기간의 m배의 시간사이에 도착하는 패킷들을 모아 다중패킷 하향링크로 단말에게 전달하여 m배의 시간영역동안 더 수면모드로 동작하여 추가적인 전력의 소모를 줄이는 효과가 있다.
이어서, 연속 수면시간 영역 계수 K=1로 초기 설정한다(S205).
이어서, 앞서 결정된 길이의 수면시간영역으로 진입한다(S207). 수면시간영역에서는 기지국(BS)에서 이동단말(MS)로 하향링크 데이터가 전송되지 않는다. 수면시간영역 중에 무선 통신망으로부터 이동단말(MS)에 대한 프로토콜 데이터 유닛 이 제공되면, 기지국(BS)은 이동단말(MS)에 대하여 발생한 하향링크 트래픽을 버퍼에 저장한다.
이어서, 현재의 수면시간영역이 만료되었는지 여부를 체크한다(S209). 앞서 결정된 길이만큼 프레임이 진행되지 않았다면, 수면시간영역이 계속 진행되고(S207) 앞서 설명한 바와 같은 과정이 다시 수행된다.
만약 현재의 수면시간영역이 만료된 경우에는 청취구간으로 진입한다(S211).
이어서, 청취구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 존재 여부를 체크한다(S213). 트래픽이 존재하지 않는다면 수면시간 영역의 진행을 지시하기 위해 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S215).
이어서, 현재의 청취구간 직후에 진입할 다음 수면시간영역의 길이를 결정한다. 이때, 다음 수면시간영역의 길이는 단계 S203에서 결정한 N값을 이용하여 결정하고 최대 승산 회수가 Imax를 초과하는 경우는 Imax로 고정한다. 아래의 수학식 2와 같이 현재의 수면시간영역의 길이(Tcur)와 N진 지수의 N값을 곱셈 연산하여 그 결과값을 다음 수면시간영역의 길이(Tnext)로 결정한다. 여기서, 다음 수면시간영역의 길이(Tnext)는 최대 수면시간영역의 길이(Tmax)에 의해 제한된다.
Figure 112009080973897-PAT00002
이처럼 다음 수면시간영역의 길이를 결정(S217)한 후, 다음 수면시간영역으로 진입한다(S207).
한편, 기지국(BS)은 단계 S213에서 트래픽이 존재한다고 판정하면 연속 수면시간 영역 계수 K가 추가 연속 수면영역 회수 m값에 도달하였는지 체크한다(S219).
만약에, K가 m값에 도달하지 않았다면, 측정한 하향링크 트래픽의 양이 상태 전환 조건을 만족하는지를 판정한다. 여기서, 하향링크 데이터 패킷의 개수가 상태 전환 조건을 만족하는지를 판정할 수도 있고, 하향링크 데이터의 양이 상태 전환 조건을 만족하는지를 판정할 수도 있다(S221).
하향링크 데이터 패킷의 개수가 상태 전환 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에는 아래의 수학식 3의 상대조건을 만족하는지를 판정한다.
Figure 112009080973897-PAT00003
수학식 3에서 Npkt는 버퍼에 저장된 패킷의 개수, M은 다중 패킷 크기이다.
하향링크 데이터의 양이 상태 전환 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에는 아래의 수학식 4과 같은 상대 조건을 만족하는지를 판정한다.
Figure 112009080973897-PAT00004
수학식 4에서 Nbit는 전송 비트수, Nth는 전송 비트수의 기간 내 문턱값(즉, 전송 비트수 문턱값)이다.
기지국(BS)은 단계 S221에서 상태 전환 조건을 만족하지 않은 것으로 판정하면 K값을 1증가 시키고(S223) 수면시간영역의 진행을 지시하기 위해 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S215).
한편, 단계 S219에서 K가 m값에 도달했다면, 상태 전환 처리를 위해 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송하고 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단말(MS)에게 송신하고(S225) 초기 수면모드로 전환한다(S227).
이어서, 도 3에는 도시되지 않았으나, 기지국(BS)은 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단말(MS)에게 송신하고, 이동단말(MS)로부터의 상향링크 데이터가 존재한다면 이동단말(MS)로부터 상향링크 데이터를 수신하는 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 기지국(BS)이 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단말(MS)에서 송신할 때의 다중 패킷 크기(또는 전송 비트수 문턱값)는 고정값, 가변값 또는 무한값을 이용할 수 있다. 고정값이나 가변값을 이용할 때에는 이동단말(MS)에게 부여된 양 또는 개수에 맞추어서 전송하는 것이며, 무한값을 이용할 때에는 측정된 하향링크 트래픽을 모두 전송하는 것이다.
또한, 도 3에는 도시되지 않았으나, 데이터의 송수신이 완료된 후에는 타임아웃구간을 거칠 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, IEEE 802.16e 표준에 따른 무선 통신 시스템에 적용한 경우를 고려한 것이다.
먼저, 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 상태 전환 동작에 필요한 각종 변수를 결정한다. 예컨대, 최초 수면구간의 길이(S0), 최대 수면구간의 길이(Smax), 패킷 도착시 추가 연속 수면구간 회수(m), N진 지수 최대 승산 회수(Imax), 재전송 타임아웃 길이(R), 허용하는 재전송 최대 회수(Nmax), 전송 지연 요구 조건(D*), 다중 패킷 크기(M) 등을 결정할 수 있다. 이러한 각종 변수는 기지국(BS)과 이동단말(MS)이 서로 교환하는 수면 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지와 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지로부터 결정할 수 있다. 예컨대, 이동단말(MS)은 수면모드로의 상태 전환 동작을 위하여 수면 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지를 기지국(BS)으로 전송하고, 기지국은 수신한 MOB_SLP-REQ 메시지에 포함된 변수들에 따라 수면모드로의 전환을 허용할 것인지를 판단한 후, 상응하는 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 또는 기지국(BS)이 비요청 방식으로 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 이 때 전달하는 메시지는 S301의 결과와 아래에서 결정되는 N값(S303) 등의 정보를 포함한다.
그리고, 각종 변수를 이용하여 수면구간의 N값을 결정한다. N진 지수의 N값은 현재 수면구간의 길이와 N값을 승산하여 다음 수면구간의 길이를 결정하기 위한 것이며, 전송 지연 시간에 대한 서비스 품질을 만족하면서 전력 소모를 최소로 하는 N값을 결정할 필요가 있다. 이를 위해, 아래의 수학식 5의 조건을 만족하는 N값을 결정한다(S303).
Figure 112009080973897-PAT00005
수학식 5에서 m은 패킷 도착시 추가 연속 수면구간 회수, Imax는 N진 지수의 최대 승산 회수, S0는 최초 수면구간 길이, Nmax는 허용하는 재전송 최대 회수, R은 재전송 타임아웃 길이, D*는 전송 지연 요구 조건이다.
이어서, 연속 수면 구간 계수 K=1로 초기설정(S305)하고, 앞서 결정된 길이의 수면구간으로 진입한다(S307). 수면구간에서는 기지국(BS)에서 이동단말(MS)로 하향링크 데이터가 전송되지 않는다. 수면구간 중에 무선 통신망으로부터 이동단말(MS)에 대한 프로토콜 데이터 유닛이 제공되면, 기지국(BS)은 이동단말(MS)에 대하여 발생한 하향링크 트래픽을 버퍼에 저장한다.
이어서, 현재의 수면구간이 만료되었는지 여부를 체크한다(S309). 앞서 결정된 길이만큼 프레임이 진행되지 않았다면, 수면구간이 계속 진행되고(S307) 앞서 설명한 바와 같은 과정이 다시 수행된다.
만약 현재의 수면구간이 만료된 경우에는 청취구간으로 진입한다(S311).
이어서, 청취구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 존재 여부를 체크한다(S313). 트래픽이 존재하지 않는다면 수면구간의 진행을 지시하기 위해 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S315).
이어서, 현재의 청취구간 직후에 진입할 다음 수면구간의 길이를 결정한다. 이때, 다음 수면구간의 길이는 단계 S303에서 결정한 N값을 이용하여 결정하고, 최대 승산 회수가 Imax를 초과하는 경우는 Imax로 고정한다. 아래의 수학식 6과 같이 현재의 수면구간의 길이(Scur)와 N진 지수의 N값을 곱셈 연산하여 그 결과 값을 다음 수면구간의 길이(Snext)로 결정한다. 여기서, 다음 수면구간의 길이(Snext)는 최대 수면구간의 길이(Smax)에 의해 제한된다.
Figure 112009080973897-PAT00006
이처럼 다음 수면구간의 길이를 결정(S317)한 후, 다음 수면구간으로 진입한다(S307).
한편, 기지국(BS)는 단계 S313에서 트래픽이 존재한다고 판정하면 연속 수면구간 계수 K가 추가 연속 수면구간 회수 m값에 도달하였는지 체크한다(S319).
만약에, K가 m값에 도달하지 않았다면, 측정한 하향링크 트래픽의 양이 활동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정한다. 여기서, 하향링크 데이터 패킷의 개수가 활동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정할 수도 있고, 하향링크 데이터의 양이 활 동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정할 수도 있다(S321).
하향링크 데이터 패킷의 개수가 활동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에는 아래의 수학식 7의 상대조건을 만족하는지를 판정한다.
Figure 112009080973897-PAT00007
수학식 7에서 Npkt는 버퍼에 저장된 패킷의 개수, M은 다중 패킷 크기이다.
하향링크 데이터의 양이 활동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에는 아래의 수학식 8과 같은 상대 조건을 만족하는지를 판정한다.
Figure 112009080973897-PAT00008
수학식 8에서 Nbit는 전송 비트수, Nth는 전송 비트수의 기간 내 문턱값(즉, 전송 비트수 문턱값)이다.
기지국(BS)은 단계 S321에서 활동모드 전환 조건을 만족하지 않은 것으로 판정하면 K값을 1증가 시키고(S323) 수면구간의 진행을 지시하기 위해 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S315).
한편, 단계 S319에서 K가 m값에 도달했다면, 활동모드로의 전환 처리를 위해 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단 말(MS)에게 전송하고 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단말(MS)에게 송신한다(S325).
하향링크 데이터의 전송 종료시 다시 초기수면모드로 전환하고 (S327), 단계 S305의 절차로 돌아간다.
이어서, 도 4에는 도시되지 않았으나, 기지국(BS)은 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단말(MS)에게 송신하고, 이동단말(MS)로부터의 상향링크 데이터가 존재한다면 이동단말(MS)로부터 상향링크 데이터를 수신하는 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 기지국(BS)이 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단말(MS)에서 송신할 때의 다중 패킷 크기(또는 전송 비트수 문턱값)는 고정값, 가변값 또는 무한값을 이용할 수 있다. 고정값이나 가변값을 이용할 때에는 이동단말(MS)에게 부여된 양 또는 개수에 맞추어서 전송하는 것이며, 무한값을 이용할 때에는 측정된 하향링크 트래픽을 모두 전송하는 것이다.
또한, 도 4에는 도시되지 않았으나, 데이터의 송수신이 완료된 후에는 타임아웃구간을 거칠 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, IEEE 802.16m 표준에 따른 무선 통신 시스템에 적용한 경우를 고려한 것이다.
먼저, 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 상태 전환 동작에 필요한 각종 변수를 결정한다. 예컨대, 최초 수면주기의 길이(C0), 최대 수면주기의 길이(Cmax), 패킷 도착시 추가 연속 수면주기 회수(m), N진 지수의 최대 승수 회수(Imax), 재전송 타임아웃 길이(R), 허용하는 재전송 최대 회수(Nmax), 전송 지연 요구 조건(D*), 다중 패킷 크기(M) 등을 결정할 수 있다. 이러한 각종 변수는 기지국(BS)과 이동단말(MS)이 서로 교환하는 수면 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지와 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지로부터 결정할 수 있다. 예컨대, 이동단말(MS)은 수면모드로의 상태 전환 동작을 위하여 수면 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지를 기지국(BS)으로 전송하고, 기지국은 수신한 MOB_SLP-REQ 메시지에 포함된 변수들에 따라 수면모드로의 전환을 허용할 것인지를 판단한 후, 상응하는 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 또는 기지국(BS)이 비요청 방식으로 수면 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 이 때 전달하는 메시지는 S401의 결과와 아래에서 결정되어지는 N값 (S403) 등의 정보를 포함한다.
그리고, 각종 변수를 이용하여 수면구간의 N값을 결정한다. N진 지수의 N값은 현재 수면주기의 길이와 N값을 승산하여 다음 수면주기의 길이를 결정하기 위한 것이며, 전송 지연 시간에 대한 서비스 품질을 만족하면서 전력 소모를 최소로 하는 N값을 결정할 필요가 있다. 이를 위해, 아래의 수학식 9의 조건을 만족하는 N값을 결정한다(S403).
수학식 9에서 m은 패킷 도착시 추가 연속 수면주기 회수, Imax는 N진 지수의 최대 승수 회수, C0는 최초 수면주기의 길이, Nmax는 허용하는 재전송 최대 회수, R은 재전송 타임아웃 길이, D*는 전송 지연 요구 조건이다.
이어서, 연속 수면주기 계수 K=1로 초기설정하고(S405) 앞서 결정된 길이의 수면주기가 최초 수면주기인지 체크한다(S407).
만약에, 수면주기가 최초 수면주기인 경우에는 수면주기가 만료될때까지 수면상태로 처리된다. 수면상태에서는 기지국(BS)에서 이동단말(MS)로 하향링크 데이터가 전송되지 않는다. 수면구간 중에 무선 통신망으로부터 이동단말(MS)에 대한 프로토콜 데이터 유닛이 제공되면, 기지국(BS)은 이동단말(MS)에 대하여 발생한 하향링크 트래픽을 버퍼에 저장한다(S409).
이어서, 다음 수면주기의 길이를 결정한다. 이때, 다음 수면 주기의 길이는 단계 S403에서 결정한 N값을 이용하여 결정하고, 최대 승산 회수가 Imax를 초과하는 경우는 Imax로 고정한다. 아래의 수학식 10와 같이 현재의 수면주기의 길이(Ccur)와 N진 지수의 N값을 곱셈 연산하여 그 결과값을 다음 수면주기의 길이(Cnext)로 결정한다. 여기서, 다음 수면주기의 길이(Cnext)는 최대 수면주기의 길이(Cmax)에 의해 제한 된다.
Figure 112009080973897-PAT00010
이처럼 다음 수면주기의 길이를 결정한다(S411).
한편, 단계 S407에서 수면주기가 최초 수면주기가 아니라면, 수면주기 중 청취구간에 진입한다. 이 단계에서는 하나의 프레임만을 청취구간으로 가진다(S413).
이어서, 청취구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 존재 여부를 체크한다(S415). 트래픽이 존재하지 않는다면 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말에게 전송하고 수면주기가 끝날 때 까지 수면 상태를 유지(S409)한다.
한편, 기지국은 단계 S415에서 트래픽이 존재한다고 판정하면 연속 수면주기 계수 K가 m값에 도달하였는지 체크한다(S417).
만약에, K가 m값에 도달하지 않았다면, 측정한 하향링크 트래픽의 양이 활동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정한다. 여기서, 하향링크 데이터 패킷의 개수가 활동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정할 수도 있고, 하향링크 데이터의 양이 활동모드 전환 조건을 만족하는지를 판정할 수도 있다(S419).
하향링크 데이터 패킷의 개수가 상태 전환 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에는 아래의 수학식 11의 상대조건을 만족하는지를 판정한다.
Figure 112009080973897-PAT00011
수학식 11에서 Npkt는 버퍼에 저장된 패킷의 개수, M은 다중 패킷 크기이다.
하향링크 데이터의 양이 상태 전환 조건을 만족하는지를 판정하는 경우에는 아래의 수학식 12과 같은 상대 조건을 만족하는지를 판정한다.
Figure 112009080973897-PAT00012
수학식 12에서 Nbit는 전송 비트수, Nth는 전송 비트수의 기간 내 문턱값(즉, 전송 비트수 문턱값)이다.
기지국(BS)은 단계 S419에서 상태 전환 조건을 만족하지 않은 것으로 판정하면 K값을 1증가 시키고(S421) 수면상태의 진행을 지시하기 위해 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S409).
한편, 단계 S417에서 K가 m값에 도달했거나, 단계 S419에서 상태 전환 조건을 만족했다면, 트래픽 전송을 위해 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송하고 현재의 수면주기의 길이(Ccur)를 최초 수면주기의 길이(CO)로 설정하면서 연속 수면주기 계수를 K=1로 초기 설정하고(S423), 청취구간을 유지하면서 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단 말(MS)에게 송신한다. 여기서, 기지국(BS)이 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 이동단말(MS)에서 송신할 때의 다중 패킷 크기(또는 전송 비트수 문턱값)는 고정값, 가변값 또는 무한값을 이용할 수 있다. 고정값이나 가변값을 이용할 때에는 이동단말(MS)에게 부여된 양 또는 개수에 맞추어서 전송하는 것이며, 무한값을 이용할 때에는 측정된 하향링크 트래픽을 모두 전송하는 것이다(S425).
이어서, 단계 S425에서의 청취구간이 포함된 현재의 수면주기가 만료되었는지 여부를 체크한다(S427).
만약에, 단계 S427에서 현재의 수면주기만큼 프레임이 진행되어 수면주기가 만료되었다면 단계 S411로 가서 다음 수면주기의 길이를 결정한다. 현재의 수면주기가 만료되지 않았다면 버퍼를 빈 상태인지를 확인하여(S429), 버퍼가 완전히 비워질 때 까지 현재 수면주기의 청취구간을 유지하다가, 버퍼가 비워지면 현재 수면주기가 끝날 때 까지 수면상태로 처리된다(S431).
도 6은 본 발명의 여러 실시예에 따른 수면모드 제어 방법을 수행할 수 있는 수면모드 제어 장치의 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이 수면모드 제어 장치(500)는, 수면시간영역 관리부(510), 트래픽 측정부(520), 상태 전환 판단부(530), N값 결정부(540) 및 패킷 처리부(550) 등을 포함할 수 있다.
수면시간영역 관리부(510)는 수면모드에서 진입하게 될 수면시간영역의 길이를 결정한 후에 수면시간영역에 포함된 수면구간을 진행시키며, 무선 통신망으로부 터 이동단말(MS)에 대한 프로토콜 데이터 유닛이 제공되면 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽을 버퍼에 저장시키며, 현재의 수면구간이 만료된 경우에는 청취구간에 진입하도록 한다. 여기서, 수면시간영역 관리부(510)는 N값 결정부(540)로부터 제공되는 N값과 현재 수면시간영역의 길이를 곱셈 연산하여 그 결과값을 다음 수면시간영역의 길이로 결정한다.
트래픽 측정부(520)는 청취구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정한다. 여기서, 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양은 앞서 설명한 바와 같이, 청취구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수로 측정하거나, 또는 청취구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터의 양, 예컨대 데이터의 비트수로 측정할 수 있다. 도착 패킷이 존재할 때 현재의 수면기간을 추가로 m회까지 연장하여 더 많은 패킷이 도착할 수 있도록 한다.
상태 전환 판단부(530)는 측정된 하향링크 트래픽의 양에 기반하거나 추가 연속 수면 기간 회수(m)의 도달에 따라 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지 아니면 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지 판단한다. 예컨대, 상태 전환 판단부(530)는 측정된 하향링크 트래픽의 양이 상태 전환 조건을 만족하지 않을 경우에는 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 청취구간 동안 전송하여 수면구간에 진입하도록 하고, 측정된 하향링크 트래픽의 양이 상태 전환 조건을 만족하는 경우이거나 m회의 추가 연속 수면 기간이 종료시 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 청취구간 동안 전송하여 패킷 전송 등의 상태 전환 처리를 하도록 한다.
한편, N값 결정부(540)는 상태 전환 동작에 필요한 각종 변수를 이용하여 수면시간영역의 N값을 결정하여 수면 시간 영역 관리부(510)에게 제공한다. 예컨대, 결정한 N값을 수면 시간 영역 관리부(510)에게 직접 제공하거나 상태 전환 판단부(530)를 통해 제공할 수도 있다. N값은 현재 수면주기의 길이와 N값을 승산하여 다음 수면주기의 길이를 결정하기 위한 것이며, 전송 지연 시간에 대한 서비스 품질을 만족하면서 전력 소모를 최소로 하는 N값을 결정할 필요가 있다. 이를 위해, 최초 수면시간영역의 길이, 추가 연속 수면시간영역 회수, N진 지수의 최대 승산 회수, 허용하는 재전송 최대 회수, 재전송 타임아웃 길이, 전송 지연 요구 조건들을 고려하여 N값을 결정한다. 여기서, 상태 전환 동작에 필요한 각종 변수는 기지국(BS)과 이동단말(MS)이 주고받는 수면 요청 메시지와 수면 응답 메시지로부터 결정할 수 있다.
패킷 처리부(550)는 수면모드 또는 활동모드에서 다음과 같은 동작을 한다. 패킷 처리부(550)는 버퍼에 저장된 하향링크 데이터를 기지국(BS)이 이동단말(MS)에게 송신하도록 하고, 이동단말(MS)로부터의 상향링크 데이터가 존재한다면 이동단말(MS)로부터 기지국(BS)이 상향링크 데이터를 수신하도록 하며, 데이터의 송수신이 완료된 후에는 앞서 설명한 바와 같이 타임아웃구간을 진행시킨다.
이와 같이 구성된 수면모드 제어 장치(500)는 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명의 여러 실시예에 따른 수면모드 제어 방법을 수행하며, 이를 위한 세 부적인 처리 절차는 본 발명의 기술분야와 동일한 기술분야에 종사하는 자라면 도 3 내지 도 5를 참조한 설명으로부터 충분히 유추할 수 있으므로 그 중복 기재를 회피하고자 생략하기로 한다.
도 1은 통신 시스템에서 수면모드를 제어하는 동작을 도시한 신호 흐름도,
도 2a는 IEEE 802.16e 통신 시스템에 2진 지수 알고리즘을 적용하였을 때에 수면모드의 구조도,
도 2b는 IEEE 802.16m 통신 시스템에 2진 지수 알고리즘을 적용하였을 때에 수면모드의 구조도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명의 여러 실시예에 따른 수면모드 제어 방법을 수행할 수 있는 수면모드 제어 장치의 실시예를 나타낸 블록 구성도.

Claims (15)

  1. 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드(sleep mode)를 제어하는 방법에 있어서,
    수면구간(sleep interval)을 포함하는 수면시간영역의 길이를 결정하기 위한 N진 지수 기반의 수면모드의 N값을 결정하는 단계와,
    상기 수면구간 직후의 청취구간(listening interval)에 진입할 때 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정하는 단계와,
    상기 하향링크 트래픽의 패킷이 존재할 때, m회까지의 추가 연속 수면기간이 경과하지 않으면 측정한 상기 하향링크 트래픽의 양과 상태 전환 조건을 비교하는 단계와,
    측정한 상기 하향링크 트래픽의 양이 상기 상태 전환 조건을 만족하지 않을 때에 현재 수면시간영역의 길이와 상기 N값을 곱셈 연산하여 결정한 다음 수면시간영역의 길이에 포함된 수면구간을 진행하는 단계와,
    상기 m회의 추가 연속 수면기간의 경과시 또는 상기 m회의 추가 연속 수면기간이 경과되지 않더라도 측정한 상기 하향링크 트래픽의 양이 상기 상태 전환 조건을 만족할 때에 상기 이동단말에게 상기 하향링크 트래픽을 전송하는 단계를 포함하는
    수면모드 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 N값을 결정하는 단계는, 최초 수면시간영역의 길이, 추가 연속 수면시간영역 회수, N진 지수 최대 승산 회수, 재전송 타임아웃 길이 및 허용하는 재전송 최대 회수를 고려하여 상기 N값을 결정하는
    수면모드 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는, 상기 상태 전환 조건으로 패킷의 개수와 다중 패킷 크기와의 상대 조건을 이용하는
    수면모드 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 다중 패킷 크기는, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용하는
    수면모드 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는, 상기 상태 전환 조건으로 전송 비트수와 전송 비트수 문턱값과의 상대 조건을 이용하는
    수면모드 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전송 비트수 문턱값은, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용하는
    수면모드 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 트래픽을 전송하는 단계는, 상기 m회의 추가 연속 수면기간에 도착하는 패킷들을 추가로 버퍼에 저장하여 하향링크를 통해 다중 패킷으로 전송하는
    수면모드 제어 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램 을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  9. 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드(sleep mode)를 제어하는 장치에 있어서,
    수면구간(sleep interval)을 포함하는 수면시간영역의 길이를 결정하기 위한 N진 지수 기반의 수면모드의 N값을 결정하는 N값 결정부와,
    상기 수면구간 직후의 청취구간(listening interval)에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정하는 트래픽 측정부와,
    상기 하향링크 트래픽의 패킷이 존재할 때, m회까지의 추가 연속 수면기간이 경과하지 않으면 측정한 상기 하향링크 트래픽의 양과 상태 전환 조건을 비교하여 그 비교 결과에 따라 상태 전환 여부를 판단하는 상태 전환 판단부와,
    상기 상태 전환 판단부의 판단에 따라 현재 수면시간영역의 길이와 N값을 곱셈 연산하여 결정한 다음 수면시간영역의 길이에 포함된 수면구간을 진행하는 수면시간영역 관리부와,
    상기 m회의 추가 연속 수면기간의 경과시 또는 상기 m회의 추가 연속 수면기간이 경과하지 않더라도 상기 상태 전환 판단부의 판단에 따라 상기 이동단말에게 상기 하향링크 트래픽을 전송하는 패킷 처리부를 포함하는
    수면모드 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 N값 결정부는, 최초 수면시간영역의 길이, 추가 연속 수면시간영역 회수, N진 지수 최대 승수 회수, 재전송 타임아웃 길이 및 허용하는 재전송 최대 회수를 고려하여 상기 N값을 결정하는
    수면모드 제어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 상태 전환 판단부는, 상기 m회의 추가 연속 수면기간이 경과되지 않은 때에 상기 상태 전환 조건으로 패킷의 개수와 다중 패킷 크기와의 상대 조건을 이용하는
    수면모드 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다중 패킷 크기는, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용하는
    수면모드 제어 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 상태 전환 판단부는, 상기 상태 전환 조건으로 전송 비트수와 전송 비트수 문턱값과의 상대 조건을 이용하는
    수면모드 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전송 비트수 문턱값은, 고정값, 가변값 또는 무한값 중에서 어느 하나의 값을 이용하는
    수면모드 제어 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 패킷 처리부는, 상기 m회의 추가 연속 수면기간에 도착하는 패킷들을 추가로 버퍼에 저장하여 하향링크를 통해 다중 패킷으로 전송하는
    수면모드 제어 장치.
KR1020090132322A 2009-12-29 2009-12-29 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치 KR101102349B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090132322A KR101102349B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치
US12/978,791 US8379557B2 (en) 2009-12-29 2010-12-27 Method and apparatus for controlling sleep mode in wireless communication networks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090132322A KR101102349B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110075777A true KR20110075777A (ko) 2011-07-06
KR101102349B1 KR101102349B1 (ko) 2012-01-03

Family

ID=44187471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090132322A KR101102349B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8379557B2 (ko)
KR (1) KR101102349B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014043224A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-20 Intel Corporation Apparatus and method for optimizing semi-active workloads
KR101449653B1 (ko) * 2011-12-15 2014-10-13 인스티튜트 포 인포메이션 인더스트리 기지국 및 그 비 실시간 데이터 전송 방법

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201336332A (zh) * 2012-02-23 2013-09-01 Inst Information Industry 行動台及其節能方法
CA2866384A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Interdigital Patent Holdings, Inc. Supporting a large number of devices in wireless communications
US9313738B2 (en) * 2012-06-11 2016-04-12 Broadcom Corporation Methods for efficient power management in 60 GHz devices
US9904575B2 (en) 2013-05-15 2018-02-27 Apple Inc. System and method for selective timer rate limiting
WO2015119360A1 (ko) * 2014-02-04 2015-08-13 엘지전자 주식회사 무선랜에서 파워 세이브 모드 기반의 동작 방법 및 장치
US9420537B2 (en) * 2014-03-26 2016-08-16 Intel Corporation Queueing mechanism for client-side network traffic to reduce radio power consumption on mobile clients
WO2015158524A1 (en) * 2014-04-16 2015-10-22 Deutsche Telekom Ag Method for protecting a mobile communication network from performance impacts, mobile communication network, and filter element
US9980224B2 (en) * 2015-04-03 2018-05-22 Qualcomm Incorporated Determining inactivity timeout using distributed coordination function
US9958933B2 (en) 2015-06-04 2018-05-01 Apple Inc. Opportunistic waking of an application processor
CN107809789B (zh) * 2016-09-09 2021-06-22 珠海市魅族科技有限公司 无线局域网的通信方法、通信装置、接入点和站点
US10484151B2 (en) * 2017-03-02 2019-11-19 Qualcomm Incorporated Controlling random-access channel (RACH) retransmissions for wireless communication
CN110351738B (zh) * 2018-04-03 2021-11-16 中国移动通信有限公司研究院 一种数据传输方法、终端、网络设备和计算机存储介质

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080009328A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 Motorola, Inc. Sleep mode optimization for reducing battery life in broadband wireless communication devices
KR100795564B1 (ko) 2006-11-16 2008-01-21 한국전자통신연구원 이동 광대역 무선 접속 시스템에서 수면 주기 관리 방법
KR20080046837A (ko) * 2006-11-23 2008-05-28 삼성전자주식회사 통신시스템에서 파워 절약 방법 및 장치
KR100935917B1 (ko) * 2008-01-16 2010-01-06 성균관대학교산학협력단 이동단말의 효율적인 에너지 관리를 위한 수면 모드 동작방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101449653B1 (ko) * 2011-12-15 2014-10-13 인스티튜트 포 인포메이션 인더스트리 기지국 및 그 비 실시간 데이터 전송 방법
WO2014043224A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-20 Intel Corporation Apparatus and method for optimizing semi-active workloads

Also Published As

Publication number Publication date
KR101102349B1 (ko) 2012-01-03
US8379557B2 (en) 2013-02-19
US20110158144A1 (en) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101102349B1 (ko) 무선 통신망에서 수면모드를 제어하는 방법 및 장치
CN110913462B (zh) 信道的监听、节能信号的处理、装置、终端及网络侧设备
US8818321B2 (en) Method and system for providing reply-controlled discontinuous reception
KR101642998B1 (ko) 이동국에서의 배터리 수명 보존 장치 및 그에 따른 시스템
CN101656978B (zh) 动态指示用户设备改变非连续接收状态的方法及装置
KR100626675B1 (ko) 무선 통신기기 및 그 제어방법
KR20100052064A (ko) 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 동작 제어 방법 및 장치
KR20130052895A (ko) 휴대용 단말기의 전력 절감 장치 및 방법
CN103368763A (zh) 监听的控制方法及设备
CN110896558A (zh) 一种工作模式切换方法、终端及网络设备
CN110557807B (zh) 一种终端睡眠状态下进行通信的方法及终端
EP2731383A1 (en) Apparatus and method for controlling a plurality of micro base stations, base station and method of operating a base station, mobile station and method of operating a mobile station
JP2011250255A (ja) 無線通信システム及び間欠送信方法
Onireti et al. Analytical approach to base station sleep mode power consumption and sleep depth
KR100795564B1 (ko) 이동 광대역 무선 접속 시스템에서 수면 주기 관리 방법
WO2015113199A1 (zh) 一种非连续接收的控制方法及装置
CN107809789B (zh) 无线局域网的通信方法、通信装置、接入点和站点
US9426746B2 (en) Communication apparatus and control method therefor
CN111436119B (zh) 一种drx传输方法及相关设备
CN110475392B (zh) 一种模糊期长度确定方法、终端和网络侧设备
CN114765837B (zh) 省电处理方法、装置及设备
KR101578928B1 (ko) 수면 모드 관리 방법, 단말 및 수면 모드 관리 장치
CN114501483A (zh) 信息处理方法、装置及终端
JP5997661B2 (ja) 中継器装置及び中継器のスリープ制御方法
CN111867009A (zh) 信息的指示方法、接收方法、网络设备及终端

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141127

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee