KR20190109665A - 전력 절감 모드에서 사물 인터넷 단말의 페이징 메시지 수신 방법 및 이를 이용한 사물 인터넷 단말 - Google Patents

Abstract

전력 절감 모드에서 IoT 단말의 동작 방법은 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지 실제 남은 시간을 계산하는 단계; 상기 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 상기 실제 남은 시간에 기초하여 상기 IoT 단말의 클록 발생 장치의 상기 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지의 예상 누적 오차를 획득하는 단계; 및 상기 실제 남은 시간에 상기 예상 누적 오차를 반영하여, 상기 IoT 단말의 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점에 대한 타이머를 설정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 저가의 클록 발생 장치를 사용하는 단말에서도 클록 발생 장치의 주파수 오차에 의한 시간 오차를 보상하여 전력 절감 모드 동작 중에 페이징 메시지의 수신이 적시에 수행될 수 있다.

Description

전력 절감 모드에서 사물 인터넷 단말의 페이징 메시지 수신 방법 및 이를 이용한 사물 인터넷 단말{Method for receiving paging message in internet of things terminal operating in power saving mode, and terminal for the same}

본 발명은 사물 인터넷(internet of things; IoT) 단말의 전력 절감 모드(power saving mode)에서의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력 절감 모드로 동작 중인 이동 통신 기반 IoT 단말에서 자체 구비된 클록 발생 장치를 이용하여 페이징 메시지를 수신하는 방법 및 이를 이용하는 IoT 단말의 구성에 관한 것이다.

IoT 단말 장치는 소량의 데이터를 매우 간헐적으로 송수신하는 저 이동성(low mobility) 기기라는 특징이 있다. 또한, IoT 단말 장치는 저가이면서 긴 배터리 수명을 요구한다. 예를 들어, 3GPP의 NB-IoT(NarrowBand-Internet of Things) 단말은 최소 10년 이상의 배터리 수명을 요구하고 있다. 이를 위해서 대부분의 IoT 단말은 전력 절감(power saving) 기술을 지원하고 있다. 전력 절감 기술은 필요시 단말의 필수적인 기능을 수행하는 장치들을 제외하고 나머지 장치들에 대한 전력을 차단함으로써 배터리 소모를 줄이는 기술이다.

전력 절감 기술이 적용될 경우, 단말의 상태는 슬립(sleep) 상태와 페이징(paging) 수신 상태로 나누어질 수 있다. 먼저, 슬립 상태는 단말이 기지국(base station)의 신호를 수신할 수 없는 상태로써, 단말은 매우 필수적인 기능만을 유지하고, 단말 송수신단을 포함한 모든 장치들에 대한 전력을 차단하여 배터리 소모를 줄인다. 예컨대, 단말이 슬립 상태로 진입하면 RF(radio frequency) 송수신과 관련된 장치들의 전력을 차단시키므로 단말은 하향링크(downlink) 및 상향링크(uplink) 동기를 잃고 망으로부터 신호를 송수신할 수 없는 상태가 된다.

반면, 페이징 수신 상태는 단말이 기지국과 신호를 수신할 수 있는 상태로써, 단말은 다운링크 동기를 획득하고 시스템 정보(system information)를 획득한 이후에 기지국의 페이징 메시지(paging message)를 수신할 수 있는 상태가 된다. 단말이 슬립 상태로 진입하면 기지국은 단말로 향하는 다운링크 데이터를 송신하지 않고 단말이 페이징 수신 상태가 될 때까지 기다렸다가 페이징 메시지를 송신한다.

전력 절감 기술은 단말이 배터리 소모를 줄이고 동시에 망으로부터 발생한 하향링크 데이터를 수신할 수 있도록, 상술된 슬립 상태와 페이징 수신 상태를 반복적으로 천이하면서 동작하며 상기 반복 주기를 페이징 주기(paging cycle)라고 한다. 페이징 주기가 길수록 절력 절감 상태가 길어지므로 단말의 배터리 전력 소모를 줄일 수 있다.

이와 같이 배터리 전력 소모를 줄이기 위해서는 긴 페이징 주기가 필요하게 되는데, 슬립 상태에서 IoT 단말은 기지국과 동기를 잃어버리게 되므로, 단말 자체적으로 구비된 클록 발생 장치(예컨대, 오실레이터)에 의존하여, 페이징 메시지를 수신할 수 있는 시점에 깨어나야만 한다. 그러나, 클록 발생 장치는 내재적인 주파수 오차를 가질 수 밖에 없으므로, 페이징 주기가 길어질수록, 기지국이 페이징 메시지를 송신하는 시점에 단말이 페이징 메시지를 수신할 수 있는 페이징 수신 상태로 정상적으로 천이되지 못하는 경우가 발생될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이동통신 기반의 IoT 단말이 전력 절감 모드에서 클록 발생 장치의 내재적인 주파수 오차를 감안하여 정상적으로 페이징 메시지를 수신할 수 있도록 하는 단말의 동작 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 전력 절감 모드에서 클록 발생 장치의 내재적인 주파수 오차를 감안하여 정상적으로 페이징 메시지를 수신할 수 있도록 하는 이동통신 기반의 IoT 단말을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전력 절감 모드에서 IoT 단말의 동작 방법으로서, 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지 실제 남은 시간을 계산하는 단계(a); 상기 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 상기 실제 남은 시간에 기초하여 상기 IoT 단말의 클록 발생 장치의 상기 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지의 예상 누적 오차를 획득하는 단계(b); 및 상기 실제 남은 시간에 상기 예상 누적 오차를 반영하여, 상기 IoT 단말의 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점에 대한 타이머를 설정하는 단계(c)를 포함한 것을 특징으로 하는, IoT 단말의 동작 방법을 제공한다.

상기 IoT 단말은 3GPP NB-IoT 기반의 IoT 단말이며, 상기 배터리 절약 모드는 eDRX(extended discontinuous reception) 또는 PSM(power save mode) 모드일 수 있다.

상기 웨이크-업 절차는 상기 IoT 단말이 기지국과의 동기를 획득하고 상기 기지국으로부터 시스템 정보를 획득하는 절차일 수 있다.

상기 타이머를 설정하는 단계(c)에서, 상기 실제 남은 시간에서 상기 예상 누적 오차의 절대값을 뺀 값으로 상기 타이머를 설정할 수 있다.

상기 클록 발생 장치의 예상 누적 오차는 상기 클록 발생 장치의 PPM(parts per million) 단위 주파수 오차에 상기 실제 남은 시간을 곱하여 산출될 수 있다.

상기 클록 발생 장치는 진동자와 발진회로의 조합으로 구성되거나 크리스탈 발진기로 구성될 수 있다.

상기 IoT 단말의 동작 방법은, 상기 단계(c) 이후에, 설정된 상기 타이머가 종료되면 웨이크-업 절차를 수행하는 단계; 상기 웨이크-업 절차를 통해서 상기 기지국으로부터 획득된 시스템 정보에 기초하여 현재 시점을 확인하는 단계; 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 현재 시점을 비교하는 단계; 및 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 소정값 이상인 경우 상기 단계(a) 내지 단계(c)를 수행하여 슬립 상태로 재진입하고, 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 상기 소정값 미만인 경우 상기 다음 페이징 수신 상태로 진입하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 현재 시점은 상기 획득된 시스템 정보에 포함된 SFN(system frame number), H-SFN(Hyper-SFN), 및 서브프레임(subframe) 번호 중 적어도 하나에 기초하여 확인될 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 적어도 하나의 프로세서, 상기 프로세서에 의해서 실행되는 적어도 하나의 명령을 포함한 메모리, 및 클록 발생 장치를 포함한 IoT 단말을 제공할 수 있다. 여기에서, 상기 적어도 하나의 명령은, 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지 실제 남은 시간을 계산하는 단계(a); 상기 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 상기 실제 남은 시간에 기초하여 상기 IoT 단말의 클록 발생 장치의 상기 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지의 예상 누적 오차를 획득하는 단계(b); 및 상기 실제 남은 시간에 상기 예상 누적 오차를 반영하여, 상기 IoT 단말의 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점에 대한 타이머를 설정하는 단계(c)를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 IoT 단말은 3GPP NB-IoT 기반의 IoT 단말이며, 상기 배터리 절약 모드는 eDRX(extended discontinuous reception) 또는 PSM(power save mode) 모드일 수 있다.

상기 웨이크-업 절차는 상기 IoT 단말이 기지국과의 동기를 획득하고 상기 기지국으로부터 시스템 정보를 획득하는 절차일 수 있다.

상기 적어도 하나의 명령은, 상기 타이머를 설정하는 단계(c)에서, 상기 실제 남은 시간에서 상기 예상 누적 오차의 절대값을 뺀 값으로 상기 타이머를 설정하도록 구성될 수 있다.

상기 클록 발생 장치의 예상 누적 오차는 상기 클록 발생 장치의 PPM(parts per million) 단위 주파수 오차에 상기 실제 남은 시간을 곱하여 산출될 수 있다.

상기 클록 발생 장치는 진동자와 발진회로의 조합으로 구성되거나 크리스탈 발진기로 구성될 수 있다.

상기 적어도 하나의 명령은, 상기 단계(c) 이후에, 설정된 상기 타이머가 종료되면 웨이크-업 절차를 수행하는 단계; 상기 웨이크-업 절차를 통해서 상기 기지국으로부터 획득된 시스템 정보에 기초하여 현재 시점을 확인하는 단계; 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 현재 시점을 비교하는 단계; 및 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 소정값 이상인 경우 상기 단계(a) 내지 단계(c)를 수행하여 슬립 상태로 재진입하고, 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 상기 소정값 미만인 경우 상기 다음 페이징 수신 상태로 진입하는 단계를 추가로 수행하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 현재 시점은 상기 획득된 시스템 정보에 포함된 SFN(system frame number), H-SFN(Hyper-SFN), 및 서브프레임(subframe) 번호 중 적어도 하나에 기초하여 확인될 수 있다.

본 발명에 따르면, 저가의 클록 발생 장치를 사용하는 단말에서도 클록 발생 장치의 주파수 오차(frequency tolerance)에 의한 시간 오차를 보상하여 전력 절감 모드 동작 중에 페이징 메시지의 수신이 적시에 일어날 수 있도록 한다. 만약 저가의 클록 발생 장치를 사용하는 단말에 본 발명의 실시예들에서 제안하는 방법이 적용되지 않으면, LTE의 eDRX 및 PSM과 같이 페이징 주기가 긴 전력 절감 기술에 따른 페이징 메시지를 적시에 수신할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 이 문제에 대한 해결 방법을 제공한다.

도 1은 3GPP NB-IoT 기반의 eDRX가 적용될 경우 단말의 동작 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 2는 3GPP NB-IoT 기반의 PSM이 적용될 경우 단말의 동작 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3은 단말이 슬립 상태에서 페이징 수신 상태로 천이하기 위한 웨이크업 절차를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4는 클록 발생 장치의 경과 시간에 따른 시간 오차를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 주파수 오차가 ±20ppm일 때 누적 시간 오차가 페이징 수신에 미치는 영향을 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감 모드에서의 단말의 페이징 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 페이징 메시지 수신 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 절감 모드에서의 단말의 페이징 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 페이징 메시지 수신 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 페이징 수신 방법이 적용되는 단말의 구성을 도시한 블록도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예들에 따른 IoT 단말의 동작 방법을 설명하기 이전에, 이동 통신 기반 IoT 기술의 근간이 되는, 3GPP LTE(Long-Term evolution) 및 LTE-A(LTE-Advanced) 기술의 전력 절감 기술을 먼저 설명한다.

3GPP LTE/LTE-A 에서 전력 절감 기술로는 대표적으로 DRX(discontinuous reception), eDRX(extended DRX) 및 PSM(power save mode) 등이 있다. 특히, 3GPP NB-IoT 기술의 DRX 최대 주기(= 페이징 주기)는 10.24 초이다. eDRX는 종래 DRX 기술의 주기를 보다 확장하여 단말 배터리 소모를 획기적으로 줄이고 있다. eDRX 주기는 최대 2.91 시간으로 지연이 허용되는(delay tolerant) 데이터를 전송하는 IoT 단말에 적용되어 단말의 전력 소모를 크게 줄일 수 있다.

또한, eDRX 주기보다 더 긴 주기로 MO(mobile originating) 및 MT(mobile terminating) 데이터 서비스를 제공하기 위한 PSM 기술이 있으며, PSM 주기는 최대 310 시간(=약 12.91일) 이다. 예컨대, 3GPP TS36.331 규격에 따르면 NB-IoT단말을 위한 DRX 주기는 아래와 같이 수학식 1과 같이 설정될 수 있다.

또한, 3GPP TS36.331 규격에 따르면 NB-IoT를 위한 eDRX 주기 및 후술될 페이징 전송 윈도우(PTW; paigng transmission widnow)는 하기 수학식 2와 같이 설정될 수 있다.

한편, 3GPP TS36.311 규격에 따르면, PSM 주기(T3412_ext) 는 2초, 30초, 1분, 10분, 1시간, 또는 10시간 단위로 설정되는 0~31값을 가질 수 있으므로, 최소 62초에서 최대 310 시간으로 설정될 수 있다. 또한, 후술될 T3324 타이머는 2초, 1분, 또는 6분(decihour) 단위로 설정되는 0~31값을 가질 수 있으므로 최소 62초에서 최대 186분으로 설정될 수 있다.

도 1은 3GPP NB-IoT 기반의 eDRX가 적용될 경우 단말의 동작 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 1을 참조하면, eDRX 기술이 적용된 단말은 전체 eDRX 주기(100) 중 오직 페이징 전송 윈도우(PTW; paging transmission window) 기간(110)에만 페이징을 수신할 수 있다. 이때, PTW 기간(110) 동안에 단말은 아이들 모드(IDLE mode)로 DRX 동작을 수행한다. PTW 기간(110) 동안에 단말은 페이징 메시지가 전송될 타이밍, 즉, 페이징 프레임(PF; paging frame) 및 페이징 점유(PO; paging occasion) 구간에서 페이징 메시지를 수신하고 다시 슬립 상태로 진행하는 DRX 동작을 PTW 기간(110)이 종료될 때까지 반복한다.

여기에서, 페이징 프레임(PF)는 페이징 메시지가 전송되는 시스템 프레임 번호(SFN; system frame number)를 지시하며 0~1023 사이의 값을 가질 수 있다. 한 개 SFN은 10msec의 시간 길이를 가지는 라이오 프레임(radio frame)일 수 있다. 한편, 페이징 점유(PO) 구간은 페이징 프레임이 지시하는 라디오 프레임 내에서 0~9까지 숫자를 갖는 1ms 시간 크기를 가지는 서브 프레임(subframe)을 지시할 수 있다. PTW 기간(110)이 끝나면(즉, T1 시점), 단말은 다음 eDRX 주기의 시작 시점(즉, T2 시점)까지 슬립 상태로 진입할 수 있다.

도 2는 3GPP NB-IoT 기반의 PSM이 적용될 경우 단말의 동작 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 2를 참조하면, 단말은 전체 PSM 주기(200) 중 오직 T3324 기간(210)에만 페이징을 수신할 수 있다. T3324 기간(210) 동안에 단말은 eDRX 동작이 설정되어 있는 경우에는 전술된 eDRX 동작을 하고, 만약 eDRX 동작이 설정되어 있지 않으면 DRX 동작을 수행할 수 있다. 도 2에서는, T3324 기간(210) 동안에 단말이 DRX 동작을 수행하는 경우를 예시하고 있다. 앞서 설명된 eDRX 동작과 유사하게, 단말은 페이징 메시지가 전송될 타이밍, 즉, 페이징 프레임(PF) 및 페이징 점유 구간(PO)에서 페이징 메시지를 수신하고 다시 슬립 상태로 진행하는 DRX 동작을 T3324가 종료될 때까지 반복할 수 있다.

T3324 기간(210)이 종료되면(즉, T1 시점), 단말은 다음 PSM 주기의 시작 시점 (즉, T2 시점)까지 딥 슬립(deep sleep) 상태로 진입할 수 있다. 만약, T3324 기간(210) 동안에 eDRX 동작이 설정되어 있으면, 단말은 T3324 기간(210)에 도 1을 통해 설명된 eDRX 동작을 수행할 수 있다.

도 3은 단말이 슬립 상태에서 페이징 수신 상태로 천이하기 위한 웨이크-업 절차를 설명하기 위한 타이밍도이다.

단말이 슬립 상태로 진입하면 망 동기(synchronization)를 잃고 망으로부터 신호를 송수신할 수 없는 비동기 상태((non-synchronized state)가 된다. 따라서, 단말이 슬립 상태에서 페이징 수신이 가능한 페이징 수신 상태가 되기 위해서는, 단말은 망 동기를 다시 획득하고(301), 시스템 정보(system information; SI)를 다시 획득하여야 한다(302).

이하, 본 명세서에서는 이와 같이 단말이 다시 페이징 수신 상태로 돌아오기까지 소요되는 시간을 예열 시간(warming-up time; 303)이라고 명명하고 예열 시간 동안 일어나는 동작을 웨이크-업(wake-up) 절차라 명명한다. 도 3을 참조하면, 예열 시간(303)은 단말이 서빙 셀(serving cell)과 비동기인 상태(non-synchronized state)에서 동기 상태(synchronized state)로 전환하기 위해 필요한 시간이다. 이 기간 동안 단말은 기지국 동기와 시스템 정보를 획득하여 SFN(system frame number), H-SFN(Hyper-SFN) 및 셀 액세스 정보를 획득하는 웨이크-업 절차를 수행하여 웨이크-업 절차가 완료되어야 페이징 수신 상태로 전환될 수 있다.

이때, 이와 같은 웨이크-업 절차는 전술된 페이징 수신 타이밍인 페이징 프레임 및 페이징 점유 구간의 시작 시점보다 먼저 완료되어야 한다. 만약, 웨이크-업 절차가 페이징 수신 타이밍 이전에 완료하지 못하면, 단말은 페이징 메시지를 정상적으로 수신할 수 없다.

한편, 슬립 상태로 진입할 때(예컨대, T1 시점), 단말은 언제 웨이크-업 절차를 시작하는지 알아야 다음 페이징 메시지를 수신할 수 있다. 예컨대, 도 1에서 현재 PTW 기간이 종료되어 슬립 상태로 진입하는 시점(T1)부터 단말은 자체 클록 발생 장치의 클록 시간을 이용해 시간 흐름을 추적하다가 웨이크-업 절차의 시작 시점(T2)이 되면 웨이크-업 절차를 시작할 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 단말이 슬립 상태에서 페이징 수신 상태로 천이되기 위해서 웨이크-업 절차를 시작하는 시점을 T2 라고 정의할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, T1은 슬립 상태로 천이하는 시점을 의미하며, T2는 페이징 수신 상태로 천이하는 시점을 의미한다. T1시점에서 단말은 내부 장치들 중에서 슬립 상태에서 필수적인 기능을 수행하기 위한 장치들을 제외한 대부분 장치들의 전력을 차단하고 슬립 상태에 진입할 수 있다. 예컨대, 필수적인 기능은 시간의 흐름을 추적하고 T2 시점이 되었을 때 페이징 수신 상태로 천이하도록 웨이크-업 절차를 시작하는 기능을 포함할 수 있다.

한편, 이동통신 시스템의 단말은 자체 클록 발생 장치를 구비하고 있다. 클록 발생 장치는 단말에 필요한 각종 주파수 또는 클록 시간(clock time)을 발생하는 장치로 발진기(oscillator) 또는 진동자와 발진회로의 조합으로 구성될 수 있다. 예컨대, 클록 발생 장치는 1msec 클록 시간 또는 RF 부에서 필요한 더 짧은 주파수 클록을 발생하는 장치이다. 슬립 상태에 있는 단말은 자체 내장된 클록 발생 장치를 이용하여 시간 흐름을 추적하고 다음 페이징 수신을 위한 웨이크-업 절차의 시작 시점(T2)에서 웨이크-업 절차를 개시하도록 트리거링(triggering)한다.

자체 클록 발생 장치는 온도 등 주변환경에 따라 제원 상의 주파수 오차(frequency tolerance)를 가질 수 있다. 자체 클록 발생 장치의 주파수 오차는 정상 주파수에서 벗어난 편차를 말하며 통상적으로 PPM(parts per million) 단위를 이용하여 표현될 수 있다. 1 PPM은 1백만분의 1을 의미한다. 일 예로 크리스탈(crystal) 발진기의 경우 통상적으로 ±50ppm 또는 ±100ppm가량의 주파수 오차를 가지며, 우수한 성능을 가진 크리스탈 발진기의 경우 ±1ppm 또는 ±5ppm의 주파수 오차를 가질 수 있다. 크리스탈 발진기의 주파수 오차는 일반적으로 가격과 반비례하는 특성을 가진다. 예를 들면, ±100ppm 발진기는 ±1ppm 발진기 보다 주파수 오차가 더 크게 발생지만 가격은 더 저렴하다. 발진기의 주파수 오차는 제조사의 부품 규격에서 주파수 오차 범위(frequency tolerance) 또는 주파수 안정도(frequency stability)라는 항목으로 제공될 수 있다.

저가의 발진기를 장착한 단말이 자체 클록 발생 장치를 기반으로 페이징 타이밍을 계산한다면 규격상의 주파수 오차(frequency tolerance) 범위 내에서 실제 주파수 오차가 발생할 수 있다. 아주 긴 시간 동안 슬립 상태에 머무르는 단말의 경우, 이러한 주파수 오차 때문에 페이징 수신 상태로의 천이가 올바른 시점에 완료되지 못하는 상황이 발생될 수 있다. 예를 들어, 최대 주파수 오차 범위(frequency tolerance)가 ±20ppm인 진동자를 클록 발생 장치로 구비한 단말에서 경과 시간에 따른 최대 누적 시간 오차는 하기 표 1과 같이 정리될 수 있다.

표 1을 참조하면, 경과시간이 1시간 인 경우 최대 ±0.072 sec, 10일 인 경우 ±17.28 sec 의 누적 시간 오차가 발생될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 경과 시간이 커짐에 따라 최대 누적 시간 오차가 커짐을 알 수 있다.

경과 시간	최대 누적 시간 오차	계산식
1시간 (3600 sec)	±0.072 sec	3600 * 20 / 1000000
1일 (86400 sec)	±1.728 sec	86400 * 20 / 1000000
10일 (864000 sec)	±17.28 sec	864000 * 20 / 1000000
20일 (1728000 sec)	±34.56 sec	1728000 * 20 / 1000000

도 4는 클록 발생 장치의 경과 시간에 따른 시간 오차를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 4를 참조하면, 주파수 오차가 ±20ppm인 클록 발생 장치에서, 경과 시간과 최대 누적 시간 오차간 관계가 도시된다. 도 4에서, 시간이 경과함에 따라 누적 시간 오차도 증가함을 알 수 있다.

예를 들어, 표 1과 같이 24시간이 경과할 때 최대 누적 시간 오차는 ±1.72 sec 이다. 이것은 실제 시간보다 최대 1.72 sec 빠르거나 또는 늦을 수 있다는 것을 의미이다. 경과시간이 10일 인 경우 ±17.2 sec 로 누적 시간 오차가 커짐을 알 수 있다.

양수의 누적 시간 오차(+ΔT)는 클록 발생 장치의 발생 클록이 실제 시간보다 빨라짐을 의미하며, 음수의 누적 시간 오차(-ΔT)는 클록 발생 장치의 발생 클록이 실제 시간보다 늦어짐을 의미할 수 있다. 이 경우, 양수의 누적 시간 오차보다는 음수의 누적 시간 오차가 더 중요한 문제가 될 수 있다. 즉, 음수의 누적 시간 오차(-ΔT)가 존재하는 경우 실제 목적하는 웨이크-업 절차 시작 시점(T2) 보다 단말이 늦게 웨이크-업 절차를 시작할 수 있다. 이런 경우, 단말이 웨이크-업 절차를 미처 완료하기 전에 페이징 메시지가 기지국으로부터 전송되어 버리므로 그 페이징 메시지를 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 저가의 발진 소자를 사용하는 IoT 단말의 경우 전력 절감 주기가 큰 eDRX나 PSM 을 사용하면 발진 소자의 주파수 오차로 인해 페이징 수신 타이밍을 정확히 맞출 수 없다는 문제점이 있다.

도 5는 주파수 오차가 ±20ppm일 때 누적 시간 오차가 페이징 수신에 미치는 영향을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 만약 누적 시간 오차 (ΔT)가 양수인 경우 단말의 클록 발생 장치의 시간은 정확한 시간(T2) 보다 ΔT 만큼 빠르므로, 단말은 (T2-ΔT) 시점에 웨이크-업 절차를 시작할 것이다. 이 경우, 그 시간(ΔT) 만큼 단말의 페이징 수신 상태로의 천이가 빨리 일어나게 되므로, 전력 절감이 덜 된다는 문제점이 있지만, 페이징 메시지 수신은 할 수 있다.

반면에, 만약 누적 시간 오차 (ΔT)가 음수인 경우 단말의 클록 발생 장치의 시간은 정확한 시간(T2) 보다 ΔT 만큼 느리므로, 단말은 (T2+ΔT) 시점에 웨이크-업 절차를 시작할 것이다. 이 경우, 그 시간(ΔT) 만큼 페이징 수신 상태로의 천이가 늦게 시작되어서 페이징 수신 준비를 완료하지 못해서 결국 페이징 수신을 실패할 수 있다는 문제가 있다.

본 발명은 IoT 단말이 단말의 클록 발생 장치의 주파수 오차에 의한 최대 지연 시간을 반영하여 페이징 수신 타이밍을 설정하는 단계, 단말에 장착된 자체 클록 발생 장치를 통해 시간 흐름을 추적하는 단계, 웨이크-업 절차를 시작하는 단계로 구성되는 전력 절감 모드에서의 페이징 수신 방법을 제시한다. 또한, 단말이 웨이크-업 절차를 통해 획득한 시스템 시간과 자체 클록 발생 장치에 의해 추적된 시간을 비교하여 그 차이가 일정 값 이상으로 크면 다시 슬립 상태로 진행하는 것을 포함하는 전력 절감 모드에서의 페이징 수신 방법을 제공한다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감 모드에서의 단말의 페이징 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 페이징 메시지 수신 방법에서는, 단말이 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지 실제 남은 시간을 계산하는 단계(S610), 상기 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 상기 실제 남은 시간에 기초하여 상기 IoT 단말의 클록 발생 장치의 예상 누적 오차를 회득하는 단계(S620); 및 상기 실제 남은 시간에 상기 예상 누적 오차를 반영하여, 상기 단말의 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점에 대한 타이머를 설정하는 단계(S630)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 예상 누적 오차는 상기 클록 발생 장치의 제원 상의 주파수 오차를 감안하여 계산될 수 있다. 예컨대, 상기 다음 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지 실제 남은 시간에서 상기 클록 발생 장치의 제원 상의 주파수 오차(즉, 단위 시간당 주파수 오차, 예컨대, PPM 단위의 주파수 오차)에 상기 실제 남은 시간을 곱하여 산출될 수 있다. 또한, 상기 타이머를 설정하는 단계에서, 상기 실제 남은 시간에서 상기 단말의 클록 발생 장치의 예상 누적 오차의 절대값을 뺀 값으로 웨이크-업 절차의 시작 시점에서 종료되는(expired) 타이머를 설정하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 페이징 메시지 수신 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 페이징 메시지 수신 방법을 이용할 경우, 단말의 클록 발생 장치의 제원 상의 주파수 오차를 반영한 예상 누적 오차 ΔT가 0 ppm 이라면 단말은 실제 T2 시간보다 ΔT 만큼 빠른 T2_2 시점에서 웨이크-업 절차를 시작할 것이다.

만약, 단말의 클록 발생 장치의 제원 상의 주파수 오차를 반영한 예상 누적 오차가 +ΔT 이라면, 단말은 실제 T2 시간보다 (2 * ΔT) 시간만큼 빠른 T2_1 시점에 웨이크-업 절차를 시작할 것이다. 만약 단말의 클록 발생 장치의 제원 상의 주파수 오차를 반영한 예상 누적 오차가 -ΔT 이라면, 단말은 실제 T2 시점에서 웨이크-업 절차는 시작할 것이다. 따라서, 최소한 단말이 클록 발생 장치의 주파수 오차로 인해 페이징 메시지를 수신 못하는 문제는 막을 수 있다.

이하에서는 상술된 각 단계(S610 내지 S630)를 도 6과 도 7을 병행 참조하여 상술하도록 한다.

단계(S610)에서 단말은 슬립 상태로 진입하는 시점(T1)에서 정해진 eDRX 주기 또는 PSM 주기를 참조하여, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점이 T2임을 알 수 있다. 이때, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지의 실제 남은 시간은 T2-T1로 계산될 수 있다.

즉, T2는 슬립 상태에서 다음 페이징 수신 상태로 천이하기 위한 웨이크-업 절차를 시작하는 시점을 의미할 수 있으며, T1은 단말이 슬립 상태로 천이하는 시점을 의미할 수 있다.

다음으로, 단계(S620)에서 단말은 클록 발생 장치의 제원 상의 주파수 오차를 상기 수학식 3을 통해서 계산된 실제 남은 시간에 반영하여, 상기 목적하는 웨이크-업 절차를 시작하는 시점(T2)까지의 상기 단말의 클록 발생 장치의 예상 누적 오차를 계산할 수 있다. 예컨대, 상기 예상 누적 오차는 하기 수학식 4에 의해서 계산될 수 있다.

이때, 상기 제원 상의 주파수 오차는 단위 시간당 주파수 오차로 표현되는 클록 발생 장치의 내재적인 주파수 오차 범위를 의미할 수 있다. 예컨대, PPM 단위를 의미할 수 있다. 이에 대해서는 앞서 표 1 및 도 4를 통하여 설명된 바 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다.

다음으로, 단말은 상기 수학식 4를 통해서 획득된 클록 발생 장치의 예상 누적 오차를 반영하여 상기 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점에 대한 타이머를 설정할 수 있다. 예컨대, 상기 타이머는 상기 수학식 3을 통하여 계산된 실제 남은 시간에서 상기 예상 누적 오차의 절대값으로 뺀 값으로 설정될 수 있다. 이는 하기 수학식 5를 통하여 표현될 수 있다.

예를 들어, 도 2에서 PSM 주기가 1일이고 제원 상의 주파수 오차 ±20ppm인 클록 발생 장치를 구비한 단말일 경우, 다음 웨이크-업 절차를 시작하는 시점인T2까지 실제 남은 시간은 (1시간 - T3324)로 계산될 수 있다. 또한, 예상 누적 오차는 표 1에서 확인할 수 있듯이 ±1.728 sec가 될 수 있다. 따라서, 타이머 설정 값은 (1시간-T3324-1.728초) 로 계산될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 예상 누적 오차의 절대값을 실제 남은 시간에서 감하여 타이머를 설정하는 이유는, 도 5에서 예시된 최악의 경우와 같이, -ΔT 만큼의 시간 오차가 발생해도 실제 T2 시점에서 웨이크-업 절차를 시작할 수 있도록 하기 위해서이다. 만약 +ΔT 만큼의 시간 오차가 발생하면 웨이크-업 절차는 실제 T2보다 (2 * ΔT) 시간만큼 빨리 시작할 것이다.

한편, 상술된 실시예에서는 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차의 시작 시점(T2)까지 실제 남은 시간의 계산에 반영되는 시점을 슬립 상태로 천이하는 시점(T1)으로 설정하는 경우를 상정하고 있다. 그러나, 구현예에 따라서는 임의의 다른 시점(예컨대, 현재 웨이크-업 절차를 시작하는 시점(도 3의 T0))이 선택될 수도 있다. 즉, 실제 남은 시간의 계산에 반영되는 시점은 결과적으로는 예상 누적 오차 값에도 반영이 되므로, 최대한 T2와 가까운 시점을 이용하는 것이 적절하나, 구현예에 따라서는 슬립 상태로 진입하는 시점(T1)가 아닌 임의의 다른 시점을 이용할 수 있다. 이 경우, 단계(S630)에서 타이머가 설정되는 기준 시점 또한 상기 임의의 다른 시점이 되어야 할 것이다.

또한, 상기 시간의 계산은 절대값으로만 계산될 수 있는 것은 아니다. 예를 들어 LTE의 H-SFN, SFN, 서브프레임으로 계산될 경우를 기술해 보자. eDRX 에서는 페이징 메시지가 전송되는 시작 H-SFN을 페이징 하이퍼 프레임(PH; paging hyperframe)이라고 정의하며 PH는 하기 수학식 6과 같이 계산된다.

여기서 H-SFN는 0~1023사이 값을 가지며 SFN이 0~1023까지 한바퀴 돌 때 1씩 증가하는 값이며, T_eDRX_h는 eDRX 주기를 의미하고, UE_ID_H는 단말 식별자(UE ID)의 해쉬값(hashed value)이다.

단말 클록 발생 장치는 1msec 마다 클록 시간을 공급할 수 있다는 것을 가정하면, 자체 클록 발생 장치에서 1msec 크기의 클록 시간을 공급받은 단말은 기지국과 동기를 잃어도 슬립 상태로 진입할 때 T1 시점부터 자체적으로 서브프레임, SFN 및 H-SFN과 같은 시간 흐름을 계속 추적할 수 있다(즉, 이들 값을 계속 카운팅(증가)시키면서 자체적으로 관리할 수 있다). 슬립 상태 기간에 이들 서브프레임, SFN 및 H-SFN은 단말 발진기의 시간 오차만큼 오차가 발생한다. 그러므로 단말은 예상 누적 오차가 반영된 시점(예컨대 T2_2 시점)에서의 H-SFN, SFN 및 서브 프레임 번호를 미리 계산하고, 내부적으로 관리되는 H-SFN, SFN 및 서브 프레임 번호가 계산된 H-SFN, SFN 및 서브 프레임 번호에 도달하였을 때에 웨이크-업 절차를 시작하도록 동작할 수도 있다.

도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 절감 모드에서의 단말의 페이징 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 페이징 메시지 수신 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 페이징 수신 방법의 단계들(S810 내지 S830)은 상술된 도 6의 단계(S610 내지 S630)와 동일하게 수행될 수 있다.

다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 페이징 수신 방법은 상기 단계(S830) 이후에, 설정된 상기 타이머가 종료되면(또는, 지속적으로 증가시킨 H-SFN, SFN, 및 서브프레임 번호가 미리 정한 H-SFN, SFN, 및 서브프레임 번호에 도달하였을 때) 웨이크-업 절차를 수행하는 단계(S840); 상기 웨이크-업 절차를 통해서 상기 기지국으로부터 획득된 시스템 정보에 기초하여 현재 시점(T2_X)을 확인하는 단계(S850); 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점(T2)과 현재 시점(T2_X)을 비교하는 단계(S860); 및 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 소정값 이상인 경우 상기 단계(a) 내지 단계(c)를 수행하여 슬립 상태로 재진입하고, 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 상기 소정값 미만인 경우 상기 웨이크-업 절차를 통해 상기 다음 페이징 수신 상태로 진입하는 단계(S870)를 추가로 포함할 수 있다.

도 9를 참조하면, 단말은 상술된 단계(S830)의 수행을 통해서 설정된 타이머가 실제 목적하는 T2시점과 T2_1 시점 사이의 임의의 시점(T2_X)에서 완료(expired)되어 웨이크-업 절차를 위한 동작을 시작할 것이다(S840). 만약 단말의 클록 발생 장치가 ΔT 만큼 빠른 실제 누적 시간 오차가 발생하면 단말의 시간은 실제 시간보다 (2*ΔT) 만큼 빨라져서 도 8의 T2_1 때 웨이크-업 절차를 시작할 것이다. 반대로 만약 단말의 클록 발생 장치가 ΔT 만큼 느린 누적 시간 오차가 발생하면 단말의 시간은 실제 목적하는 시점과 비슷한 시점 T2에서 웨이크-업 절차를 시작할 것이다. 한편, 도 9에서는 상기 임의의 시점(T2_X)이 T2_1 시점과 T2 시점의 사이에 위치하는 경우만 예시하고 있으나, 클록 발생 장치가 제원 상의 오차 범위보다 큰 오차를 발생시켰거나, 시스템의 오작동 등의 이유에 의해서 상기 임의의 시점(T2X)는 T2_1 시점부터 T2 시점까지의 구간이 아닌 다른 시점에 위치할 수도 있다.

따라서, 단말은 웨이크-업 절차를 통하여 기지국으로 획득된 시스템 정보에 포함된 H-SFN, SFN 및 서브 프레임 정보 등을 이용하여 시스템(기지국)의 현재 시점(예컨대, T2_X)을 확인할 수 있다(S850). 이후에, 단말은 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점(T2)과 현재 시점(T2_X)을 비교할 수 있다(S860). 즉, 단말은 웨이크-업 절차를 통해서 획득된 H-SFN, SFN 및 서브 프레임 정보를 자체 클록 발생 장치에 의해 추적된 H-SFN, SFN 및 서브프레임 정보를 비교하여 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점(T2)과 현재 시점(T2_X)을 비교할 수 있다.

단계(S870)에서는, 상기 비교 결과에 따라, 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점(T2)과 상기 현재 시점(T2_X)의 차이가 미리 정해진 소정값 이상인 경우는 상기 단계(S810) 내지 단계(S830)를 수행하여 슬립 상태로 재진입할 수 있다. 이 경우는, 현재의 웨이크-업 절차 진행 시점이 목적하는 웨이크-업 절차 진행 시점보다 지나치게 이르거나 뒤늦은 것을 의미하므로, 전력 절감 및 보다 정확한 시점에서 웨이크-업 절차를 진행하기 위해서 단말이 슬립 상태로 재진입될 수 있다.

반면, 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점(T2)과 상기 현재 시점(T2_X)의 차이가 미리 정해진 소정값 미만인 경우(예컨대, T2_3 시점에서 웨이크-업 절차가 수행된 경우)는, 현재의 웨이크-업 절차의 진행 시점이 실제 목적한 시점 T2 와 큰 차이가 없으므로 웨이크-업 절차를 통해 페이징 수신 상태로 정상적으로 진입할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 페이징 수신 방법이 적용되는 단말의 구성을 도시한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 단말(1000))은 클록 발생 장치(1001), 전력 절감 모드 제어부(1010), L2/L3 프로토콜 처리부(1020), 디지털 신호 처리부(1030), RF부(1040) 및 안테나(1050)를 포함하여 구성될 수 있다. 구현예에 따라서, 상기 전력 절감 모드 제어부(1010), L2/L3 프로토콜 처리부(1020) 및 디지털 신호 처리부(1030)는 하나의 SoC(system-on-chip)로 구성될 수 있다. 한편, 구현예에 따라서는 상기 RF부(1040) 또한 상기 SoC에 포함될 수 있다. 따라서, 상술된 구성요소들은 단말을 구성하는 기능 요소들을 예시한 것으로, 각각의 구성요소들이 수행하는 기능에 의해서 한정되며, 명칭에 의해서 한정되지 않음에 주의하여야 한다.

먼저, 클록 발생 장치(1001)는 단말(1000)의 각 구성요소들에 필요한 각종 주파수 또는 클록 시간(clock time)을 발생하는 장치로 발진기(Oscillator) 또는 (진동자 + 발진회로)로 구성되는 장치이다. 예를 들어 클록 발생 장치는 1msec 클록 시간 또는 RF부(1040)에서 필요한 더 짧은 주파수 클록을 발생하는 장치이며 상기 전력 절감 모드 제어부(1010), L2/L3 프로토콜 처리부(1020), 디지털 신호 처리부(1030), 및 RF부(1040)에 클록을 제공할 수 있다.

전력 절감 모드 제어부(1010)는 단말이 슬립 상태로 진입하고 빠져나올 때 단말의 동작을 제어하는 구성요소로서, 클록 발생 장치(1001)가 제공하는 각종 클록 시간을 이용하며 단말의 다른 구성요소들에 대한 전력의 차단 및 공급을 처리하고, 상술된 본 발명의 실시예들에 따른 페이징 수신 방법의 단계들(S610 내지 S630 또는 S810 내지 S870)을 수행하는 구성요소이다. 예를 들면, 상기 전력 절감 모드 제어부(1010)와 클록 발생 장치(1001)는 슬립 상태에서도 전력을 공급받아서 타이머를 동작시키는 구성요소일 수 있다.

따라서, 전력 절감 모드 제어부(1010)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함하거나, 적어도 하나의 프로세서로서 구성될 수 있다. 또한, 전력 절감 모드 제어부(1010)는 상기 적어도 하나의 프로세서를 통하여 실행되는 적어도 하는 명령(instruction)으로 구성된 프로그램 코드(program code)가 저장된 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 또는, 상기 메모리는 전력 절감 모드 제어부(1010)에 포함되는 대신, 단말 내에 존재하는 메모리일 수도 있다. 상기 적어도 하나의 명령으로 구성된 프로그램 코드는 상기 단계들(S610 내지 S630 또는 S810 내지 S870)을 수행하도록 구성될 수 있다.

다음으로, RF부(1040)는 파워 증폭기 등을 포함하고, 안테나(1050)에 연결되어 RF 대역의 신호를 처리하는 구성요소이며, 디지털 신호 처리부(1030)는 디코딩(decoding) 및 인코딩(encoding) 동기 등의 기능을 수행하는 구성요소이다. L2/L3 프로토콜 처리부(1020)는 상기 단말이 접속되는 이동통신 시스템이 준수하는 프로토콜(예컨대, LTE/LTE-A 프로토콜)을 처리하는 구성요소에 해당된다. RF부(1040), 디지털 신호 처리부(1030), 및 L2/L3 프로토콜 처리부(1020)의 기능 및 역할은 본 발명의 범위를 넘어서므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

1. 전력 절감 모드에서 IoT 단말의 동작 방법으로서,
   슬립 상태로 천이하는 시점에서, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지 실제 남은 시간을 계산하는 단계(a);
   상기 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 상기 실제 남은 시간에 기초하여 상기 IoT 단말의 클록 발생 장치의 상기 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지의 예상 누적 오차를 획득하는 단계(b); 및
   상기 실제 남은 시간에 상기 예상 누적 오차를 반영하여, 상기 IoT 단말의 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점에 대한 타이머를 설정하는 단계(c)를 포함한 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 IoT 단말은 3GPP NB-IoT 기반의 IoT 단말이며, 상기 배터리 절약 모드는 eDRX(extended discontinuous reception) 또는 PSM(power save mode) 모드인 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 웨이크-업 절차는 상기 IoT 단말이 기지국과의 동기를 획득하고 상기 기지국으로부터 시스템 정보를 획득하는 절차인 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 타이머를 설정하는 단계(c)에서, 상기 실제 남은 시간에서 상기 예상 누적 오차의 절대값을 뺀 값으로 상기 타이머를 설정하는 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 클록 발생 장치의 예상 누적 오차는 상기 클록 발생 장치의 PPM(parts per million) 단위 주파수 오차에 상기 실제 남은 시간을 곱하여 산출되는 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 클록 발생 장치는 진동자와 발진회로의 조합으로 구성되거나 크리스탈 발진기로 구성되는 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 단계(c) 이후에,
   설정된 상기 타이머가 종료되면 웨이크-업 절차를 수행하는 단계;
   상기 웨이크-업 절차를 통해서 상기 기지국으로부터 획득된 시스템 정보에 기초하여 현재 시점을 확인하는 단계;
   상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 현재 시점을 비교하는 단계; 및
   상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 소정값 이상인 경우 상기 단계(a) 내지 단계(c)를 수행하여 슬립 상태로 재진입하고, 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 상기 소정값 미만인 경우 상기 다음 페이징 수신 상태로 진입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 현재 시점은 상기 획득된 시스템 정보에 포함된 SFN(system frame number), H-SFN(Hyper-SFN), 및 서브프레임(subframe) 번호 중 적어도 하나에 기초하여 확인되는 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말의 동작 방법.
9. IoT 단말로서, 상기 IoT 단말은 적어도 하나의 프로세서, 상기 프로세서에 의해서 실행되는 적어도 하나의 명령을 포함한 메모리, 및 클록 발생 장치를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 명령은,
   슬립 상태로 천이하는 시점에서, 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지 실제 남은 시간을 계산하는 단계(a);
   상기 슬립 상태로 천이하는 시점에서, 상기 실제 남은 시간에 기초하여 상기 IoT 단말의 클록 발생 장치의 상기 웨이크-업 절차를 수행하는 시점까지의 예상 누적 오차를 획득하는 단계(b); 및
   상기 실제 남은 시간에 상기 예상 누적 오차를 반영하여, 상기 IoT 단말의 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점에 대한 타이머를 설정하는 단계(c)를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
   IoT 단말.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 IoT 단말은 3GPP NB-IoT 기반의 IoT 단말이며, 상기 배터리 절약 모드는 eDRX(extended discontinuous reception) 또는 PSM(power save mode) 모드인 것을 특징으로 하는,
    IoT 단말.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 웨이크-업 절차는 상기 IoT 단말이 기지국과의 동기를 획득하고 상기 기지국으로부터 시스템 정보를 획득하는 절차인 것을 특징으로 하는,
    IoT 단말.
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은, 상기 타이머를 설정하는 단계(c)에서, 상기 실제 남은 시간에서 상기 예상 누적 오차의 절대값을 뺀 값으로 상기 타이머를 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    IoT 단말.
13. 청구항 9에 있어서,
    상기 클록 발생 장치의 예상 누적 오차는 상기 클록 발생 장치의 PPM(parts per million) 단위 주파수 오차에 상기 실제 남은 시간을 곱하여 산출되는 것을 특징으로 하는,
    IoT 단말.
14. 청구항 9에 있어서,
    상기 클록 발생 장치는 진동자와 발진회로의 조합으로 구성되거나 크리스탈 발진기로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    IoT 단말.
15. 청구항 9에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령은, 상기 단계(c) 이후에,
    설정된 상기 타이머가 종료되면 웨이크-업 절차를 수행하는 단계;
    상기 웨이크-업 절차를 통해서 상기 기지국으로부터 획득된 시스템 정보에 기초하여 현재 시점을 확인하는 단계;
    상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 현재 시점을 비교하는 단계; 및
    상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 소정값 이상인 경우 상기 단계(a) 내지 단계(c)를 수행하여 슬립 상태로 재진입하고, 상기 다음 페이징 수신 상태를 위한 웨이크-업 절차를 수행하는 시점과 상기 현재 시점의 차이가 상기 소정값 미만인 경우 상기 다음 페이징 수신 상태로 진입하는 단계를 추가로 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    IoT 단말.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 현재 시점은 상기 획득된 시스템 정보에 포함된 SFN(system frame number), H-SFN(Hyper-SFN), 및 서브프레임(subframe) 번호 중 적어도 하나에 기초하여 확인되는 것을 특징으로 하는,
    IoT 단말.

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