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KR20080049958A - 광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 장치 및 그방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 장치 및 그방법 Download PDF

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KR20080049958A
KR20080049958A KR1020060120586A KR20060120586A KR20080049958A KR 20080049958 A KR20080049958 A KR 20080049958A KR 1020060120586 A KR1020060120586 A KR 1020060120586A KR 20060120586 A KR20060120586 A KR 20060120586A KR 20080049958 A KR20080049958 A KR 20080049958A
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김은경
차재선
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한국전자통신연구원
삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템의 수면 모드 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수면 모드 관리 방법 및 장치는 하향 트래픽이 특성(패턴 또는 주기)에 따라 수면기간 및 청취기간을 변경하여 가입자 단말의 수면 모드를 관리한다.
이러한 수면 모드 관리 장치 및 관리 방법은, 가입자 단말이 불필요하게 기상 모드로 전환되는 것을 방지하여 전력 절약 효과를 높이는 장점이 있다. 또한, 불필요한 수면 구간으로 인해 발생할 수 있는 하향 링크 데이터의 전송 지연을 방지하여, 서비스 품질 저하를 방지하는 효과가 있다.
수면 모드, 전력 절약 등급, 서비스 품질, 청취기간, 수면기간

Description

광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 장치 및 그 방법{Apparatus and method for managing sleep mode in wideband wireless access system}
도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 동작을 도시한 신호 흐름도이다.
도 2a는 수면 모드로 동작 중인 하나의 가입자 단말 내에서 전력 절약 등급 타입 I에 속하는 전력 절약 등급 1의 수면기간과 청취기간을 도시한 것이다.
도 2b는 수면 모드로 동작 중인 하나의 가입자 단말 내에서 전력 절약 등급 타입 II에 속하는 전력 절약 등급 2의 수면기간과 청취기간을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 동작을 도시한 신호 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 가입자 단말의 수면 모드를 관리하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가입자 단말의 수면 모드 관리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템의 수면 모드 관리 장치를 도시한 구조도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수면 모드 관리부를 도시한 구성도이다.
본 발명은 광대역 무선 접속 시스템(wideband radio access system)의 전력 절약 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 광대역 무선 접속 시스템에서 전력 절약 모드(power saving mode) 또는 수면 모드(sleep mode)(이하, 수면 모드로 통칭함)를 적용하는 전력 절약 방법에 관한 것이다.
광대역 무선 접속 시스템은 종래의 무선 LAN과 같이 고정된 액세스포인트(Access point)를 이용하는 근거리 데이터 통신 방식에 이동성(mobility)을 더 지원하는 차세대 통신 방식을 말한다.
이러한 광대역 무선 접속 시스템은 다양한 표준들이 제안되고 있으며, 현재 IEEE 802.16e에서 활발하게 광대역 무선 접속 시스템의 국제 표준화가 진행되고 있다.
종래의 IEEE 802.11과 같은 무선 LAN 방식은 고정된 액세스포인트를 중심으로 근거리 내에서 무선 통신이 가능한 데이터 통신 방식을 제공하고 있으나, 이는 가입자 단말의 이동성을 제공하는 것이 아니고 단지, 유선이 아닌 무선으로 근거리 데이터 통신을 지원한다는 한계를 가지고 있었다.
반면에, IEEE 802.16e와 같은 광대역 무선 접속 시스템은 현재 기지국이 관장하는 셀에서 다른 기지국이 관장하는 다른 셀로 가입자 단말이 이동하는 경우에도 이동성을 보장하여 끊기지 않는 데이터 통신 서비스를 제공하게 된다.
이에 따라, 전술한 광대역 무선 접속 시스템에서는 가입자 단말의 전력 공급 수단으로 주로 배터리를 이용하게 된다. 그러므로, 전술한 광대역 무선 접속 시스템에서 가입자 단말의 배터리 사용 시간은 서비스 이용시간의 큰 제한 요소가 된다.
따라서, 광대역 무선 접속 시스템에서는 단말의 전력 소모를 최소화하기 위하여 상하향 트래픽 발생이 없을 경우 단말 내 모든 디바이스가 전력 절약을 위해 동작을 멈추는 수면 모드를 지원한다.
한편, 광대역 무선 접속 시스템에 있어서, 단말과 기지국 사이에 설정된 무선 채널들은 각 무선 채널의 트래픽 특성에 따라 요구하는 서비스 품질(Quality of Service; 이하 "QoS")이 달라진다. 이에 따라, IEEE 802.16e 규격에서는 효율적인 수면 모드 관리를 위해 전력 절약 등급을 도입하여 전력 절약 등급 별로 수면기간을 별도로 관리한다. 예를 들어 2초마다 데이터가 발생하는 무선 채널과 3초마다 데이터가 발생하는 무선 채널을 서로 다른 전력 절약 등급에 대응시켜 무선 채널 별로 수면 모드 중에 서로 다른 주기로 청취기간을 두어 데이터 발생 유무를 판단하도록 한다.
IEEE 802.16e 규격에서는 요구되는 QoS에 따라 다음과 같이 전력 절약 등급을 세가지 타입으로 분류하며, 전력 절약 등급 타입에 따라 청취기간과 수면기간을 갱신하는 방식과 청취기간에서의 데이터 수신 동작이 다르다.
전력 절약 등급 타입 I은 기존 인터넷 트래픽의 특성을 가지는 최선 시도 트래픽인 BE(Best Effort) 혹은 전송율이 변화하는 비 실시간 트래픽인 nrt-VR(non- real-time Variable Rate)을 대상으로 하는 등급으로써, 전력 절약 등급 타입 I을 정의 하는 파라미터로는 초기 수면 윈도우(initial-sleep window), 최종 수면 윈도우 기초(final-sleep window base), 최종 수면 윈도우 지수(final-sleep window exponent), 청취 윈도우(listening window), 그리고 수면 윈도우의 최초 프레임 번호(start frame number for sleep window)가 있다.
전력 절약 등급 타입 II는 VoIP나 전송 율이 변화하는 실시간 트래픽인 rt-VR(real-time Variable Rate)을 대상으로 하는 등급으로서, 전력 절약 등급 타입 II를 정의 하는 파라미터로는 초기 수면 윈도우, 청취 윈도우, 그리고 수면 윈도우의 최초 프레임 번호가 있다.
전력 절약 등급 타입 III은 DCD/UCD(Downlink Channel Descriptor /Uplink Channel Descriptor), MOB_NBR-ADV(Mobile Neighbor Base-station Advertisement)와 같이 수면 모드에 있는 단말이 주기적으로 전달되어야 하는 관리 메시지 혹은 멀티 캐스트로 전달되어야 하는 데이터를 위한 것으로, 전력 절약 등급 타입III를 정의하는 파라미터로는 최종 수면 윈도우 기초, 최종 수면 윈도우 지수, 수면 윈도우의 최초 프레임 번호가 있다.
가입자 단말내의 무선 채널들은 여러 개의 전력 절약 등급으로 정의될 수 있는데 이때, 모든 전력 절약 등급은 전술한 세가지 전력 절약 타입 중 하나에 속하는 것이어야 한다.
다음에서는 종래 기술에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서의 가입자 단말의 수면 모드 관리 방법과, 전력 절약 등급 타입 I과 전력 절약 등급 타입 II에서의 수면기간 관리 방법에 대해 서술한다.
전력 절약 등급 타입 III의 경우는 특별한 경우이며, 본 발명의 내용과 관련이 없으므로 아래에서는 전력 절약 등급 타입 III에 대한 설명은 생략한다.
도 1은 일반적인 광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 동작을 도시한 신호 흐름도이다.
기상 모드(awake mode)로 동작 중인 가입자 단말(10)이 수면 모드에 들어가기 위해서는 기지국(20)의 승인이 필요하다. 수면 모드에 들어가고자 하는 가입자 단말(10)은 기지국(20)에 수면 모드 요청 메시지(SLP-REQ)를 전송하여 수면 모드 요청을 수행한다(S10).
위와 같이 수면 모드 요청이 있는 경우, 기지국(20)은 수면 모드 응답 메시지(SLP-RSP)를 전송하여 가입자 단말(10)에 수면 모드 승인을 하게 된다(S11).
기지국(20)으로부터 수면 모드 승인이 있으면, 가입자 단말(10)은 수면 모드 진입 시점부터 데이터를 수신하지 않는 수면 모드 상태로 들어간다(S12). 최초 수면기간이 경과되면, 가입자 단말(10)은 청취 모드로 전환하여 기지국(20)으로부터 수면기간 동안 전송 대기중인 데이터가 있는지를 확인한다(S13).
여기서 수면기간이란, 가입자 단말(10)이 수면 모드로 동작 중인 구간을 말하며, 청취기간은 가입자 단말(10)이 청취 모드로 동작하는 구간을 의미한다.
이때, 최초 수면기간 동안 전송 대기중인 데이터가 없는 경우에는 기지국(20)은 데이터 트래픽의 존재를 알리는 메시지를 0으로 설정하여 가입자 단말(10)에 전송한다(S14).
청취 모드 동안 전송되어온 데이터 트래픽이 없는 것을 확인한 가입자 단말(10)은 다시 수면 모드로 진입한다(S15). 이때 수면기간은 설정에 따라 최초 수면기간과 같거나 더 커질 수 있으며, 전술한 전력 절약 등급에 따라 다를 수 있다.
한편, 두 번째 수면기간 동안 상기 가입자 단말(10)에 대해 전송 대기중인 하향 링크 데이터가 존재하는 경우 기지국(20)은 상기 하향 링크 데이터를 버퍼링할 수 있다(S17). 상기 버퍼링된 데이터는 가입자 단말(10)이 청취 모드로 동작 중일 때 그 존재가 통지된다(S18).
청취모드 단계(S16)에서, 가입자 단말(10)이 자신에게 전송 예정인 하향 링크 데이터가 있다는 것을 확인하면, 가입자 단말(10)은 수면 모드를 종료하고, 기상 모드(awake mode)로 진입하여 버퍼링된 하향 링크 데이터를 수신하고, 이후, 기지국(20)과 데이터 통신을 수행하게 된다.
위와 같이 수면 모드 동작에 의하여 가입자 단말은 단말로 전송 예정인 하향 링크 데이터가 없는 경우에는 계속 수면 모드를 유지하여 불필요한 전력 소모를 방지한다.
한편, 광대역 무선 접속 시스템에서의 또 다른 수면 모드 관리 방법은 단말이 수면 모드로 동작 중에 버퍼링된 하향 링크 데이터가 발생하면, 해당 단말의 청취기간 내에 버퍼링된 하향 링크 데이터를 전송 완료할 수 있는지 여부를 판단한다. 이에 따라 청취기간 내에 전송이 가능하다고 판단되면 청취기간 내에 하향 링크 데이터의 전송을 끝내고 가입자 단말의 수면 모드를 유지한다.
이와 같이 청취 모드 중에도 하향 링크 데이터의 전송을 수행하기 위해서는 기지국과 가입자 단말 사이의 특별한 약속이 있어야 하는데, 이는 수면 모드 요청 메시지(SLP-REQ)와 수면 모드 응답 메시지(SLP-RSP)의 트래픽 트리거드 웨이킹 플래그(traffic_triggered_wakening_flag)를 셋팅함으로써 이루어진다.
도 2a와 도 2b는 수면 모드로 동작 중인 하나의 가입자 단말 내에서 전술한 전력 절약 등급 타입 I에 속하는 전력 절약 등급 1과 전력 절약 등급 타입 II에 속하는 전력 절약 등급 2의 수면기간과 청취기간을 도시한 것이다.
도 2a를 참조하면, 전력 절약 등급 1은 가입자 단말이 수면 모드를 유지할 경우, 수면기간을 2의 지수 승으로 계속 증가시키고, 청취 모드에 데이터 전송이 필요하거나 청취기간 내 데이터 전송이 불가능하다고 판단할 경우에는 바로 수면 모드의 종료를 명령한다. 반면에, 도 2b에 도시된 바와 같이 전력 절약 등급 2는 청취기간 내의 데이터 송수신에 상관없이 고정 길이의 청취기간과 수면기간으로 구성된다.
전술한 바와 같이 수면 모드를 관리할 경우, 전력 절약 등급 타입 II의 경우, 고정 길이의 청취기간과 수면기간을 유지함으로써, 고정 패턴의 데이터 트래픽과 주기적으로 전송되는 데이터 트래픽의 지속적인 전달이 가능하다. 그러나, 단말에게 전송하고자 하는 데이터 트래픽 패턴이 변경되거나, 데이터 트래픽 주기가 변경되는 경우, 단말이 수면 모드로 진입한 상태이면 해당 단말이 기상 모드로 전환되거나 또는 단말이 다음 청취 구간으로 진입하기 전까지 기다려야 하는 일이 발생한다. 이와 같은 경우, 데이터 트래픽의 지연 전송으로 인해 요구되는 QoS를 보장할 수 없는 문제점이 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 광대역 무선 접속 시스템, 특히 IEEE 802.16e 시스템에서 데이터 트래픽의 전송 지연 시간을 감소 시켜 데이터의 서비스 품질을 지속적으로 유지할 수 있는 수면 모드 관리 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 단말의 전력절약을 위해 수면 모드를 지원하는 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 수면 모드를 관리하는 방법은,
a) 수면 모드로 동작 중인 상기 단말에 대응되는 하향 트래픽이 발생하면, 상기 하향 트래픽의 특성이 변경되었는지 판단하는 단계; b) 상기 하향 트래픽의 특성이 변경된 경우, 변경된 하향 트래픽의 특성에 대응하여 상기 단말의 청취기간을 다르게 설정하는 단계; 및 c) 설정된 청취기간에 대응하는 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 단말의 전력절약을 위해 수면 모드를 지원하는 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 수면 모드를 관리하는 방법은,
a) 고정 길이의 제1 청취기간에 대응하여 하향 링크 데이터를 수신하는 단계; b) 기지국으로부터 제2 청취기간에 대응되는 정보가 포함된 메시지를 수신하는 단계; 및 c) 상기 제2 청취기간에 대응하여 하향 링크 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 단말의 전력 절약을 위해 수면 모드를 지원하는 광대역 무선 접속 시스템에서 수면 모드를 관리하는 수면 모드 관리 장치는,
수면 모드로 동작 중인 단말에 대응되는 하향 트래픽의 특성이 변경되면, 변경된 특성에 대응하여 청취기간을 다르게 설정하여 출력하는 수면 모드 관리부; 상기 수면 모드 관리부로부터 수신한 상기 청취기간을 포함하는 메시지를 상기 단말로 전송하는 수면 모드 메시지 송신부; 및 상기 수면 모드 관리부로부터 수신한 상기 청취기간에 대응하여 상기 하향 링크 데이터를 상기 단말로 전송하는 트래픽 전송 관리부를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 아래에서는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템의 수면 모드 관리 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
특히, 전력 절약 등급 타입 II에 대응되는 하향링크 트래픽을 서비스하는 광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 방법에 대해 설명한다.
다음에서는 가입자 단말이 수면 모드로 동작 중에 기지국으로 전송할 상향 링크 데이터가 발생하여 가입자 단말이 수면 모드에서 깨어나는 동작에 대해서는 설명을 생략한다. 이와 같은 경우의 수면 모드 동작 방법은 이미 잘 알려져 있으므로, 여기에서는 그 상세한 설명은 생략하여도 본 기술분야의 당업자에게 쉽게 이해될 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서의 수면 모드 관리 동작을 도시한 신호 흐름도이다.
도 3에서 나타내는 바와 같이, 가입자 단말(10)이 수면 모드에 들어가기 위해서는 기지국(20)의 승인이 필요하다. 수면 모드에 들어가고자 하는 가입자 단말(10)은 기지국(20)에 수면 모드 요청 메시지(SLP-REQ)를 전송하여 수면 모드 요청을 수행한다(S20).
위와 같이 가입자 단말(10)이 수면 모드를 요청하는 경우, 기지국(20)은 수면 모드 응답 메시지(SLP-RSP)를 전송하여 가입자 단말(10)에 수면 모드 승인을 하게 된다(S21).
수면 모드 승인이 있으면, 가입자 단말(10)은 수면 모드 진입 시점부터 데이터를 수신하지 않는 수면 모드 상태로 들어간다(S22).
이때, 전력 절약 등급 타입 II에 속하는 전력 절약 등급은, 수면 모드 요청 및 수면 모드 응답 메시지에 포함된 초기 수면 윈도우, 청취 윈도우, 그리고 수면 윈도우의 최초 프레임 번호를 통해 가입자 단말(10)의 수면기간 및 청취기간을 설정한다. 또한, 상기 수면기간과 청취기간에 따라 단말이 수면 모드로 동작하는 구간(S23, S27) 과 청취 모드로 동작하는 구간(S25, S29)을 제어한다.
한편, 가입자 단말(10)이 수면 모드를 요청하는 것이 아니라, 기지국(20)이 가입자 단말(10)의 수면 모드 진입을 유도하는 경우에, 전술한 가입자 단말(10)의 수면 모드 진입 과정에서, 가입자 단말(10)의 수면 모드 요청(S20) 과정은 생략되고, 기지국의 수면 모드 응답(S21)만으로 가입자 단말(10)이 수면 모드로 진입하는 것이 가능하다.
가입자 단말(10)이 수면 모드로 동작 중일 때 해당 가입자 단말(10)에 대한 하향 트래픽이 발생하면 기지국(20)은 상기 트래픽을 버퍼링하고(S24) 해당 하향 링크 데이터를 단말의 다음 청취기간(S25) 내에 전송 완료할 수 있는지 판단한다.
가입자 단말(10)의 청취기간 내에 상기 하향 링크 데이터를 전송 완료 하는 것이 가능하다고 판단되면, 기지국(20)은 가입자 단말(10)이 청취 모드에 진입하면 해당 하향 링크 데이터를 가입자 단말(10)에게 전송하고(S26), 기지국(20)으로부터 해당 하향 링크 데이터를 수신한 가입자 단말(10)은, 청취 구간이 끝나면 다시 수면 모드로 진입한다(S27).
이때, 가입자 단말(10)의 청취 모드 및 수면 모드는 초기 수면 모드 요청 및 응답 과정에서 설정된 제1 청취기간 및 제1 수면기간에 대응하여 관리된다.
한편, 패턴이나 주기가 변경된 하향 트래픽이 발생하면, 기지국(20)은 이를 버퍼링 하고(S28), 변경된 패턴이나 주기에 대응하여 새로운 청취기간(청취기간2) 및 수면기간(제2 수면기간)를 산출한다.
이후, 가입자 단말(10)이 수면 모드(S27)에서 청취 모드로 전환되면(S29), 기지국(20)은 버퍼링된 하향 링크 데이터를 전송하고(S30), 변경된 청취기간 및 수면기간을 포함하는 수면 모드 응답 메시지를 가입자 단말(10)로 전송한다.
이때, 버퍼링된 하향 링크 데이터가 가입자 단말의 청취기간 내에 전송이 완료되지 못하더라도, 기지국(20)은 가입자 단말(10)을 기상 모드로 전환시키지 않고 다음 청취기간(S33)에 수신하도록 제어한다.
이후, 가입자 단말(10)은 수면 모드 응답 메시지를 수신하여 산출한 수면기간 및 청취기간에 대응하여 수면 모드(S32, S36) 및 청취 모드(S33)을 관리한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(20)이 가입자 단말의 수면 모드를 관리하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바에 따르면, 가입자 단말(10)로 전송할 하향 트래픽이 발생하면(S100), 기지국(20)은 하향 트래픽의 주기나 패턴의 변경이 있는지 판단한다(S110).
만약, 하향 트래픽의 특성이 변경된 경우, 기지국(20)은 하향 트래픽의 패턴이나 주기의 변경에 대응하여 가입자 단말(10)의 새로운 청취기간 및 수면기간을 산출한다(S120).
이와 같이 새로운 청취기간 및 수면기간을 산출한 기지국(20)은, 가입자 단말(10)이 청취 모드로 전환하면, 해당 청취기간 및 수면기간에 대한 정보를 포함하는 수면 모드 응답 메시지를 가입자 단말로 전송한다(S130).
이후, 기지국(20)은 가입자 단말(10)에게 전송할 하향 링크 데이터가 발생하면, 변경된 청취기간 및 수면기간에 대응하여 가입자 단말(10)에게 하향 링크 데이터를 전송한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가입자 단말(10)의 수면 모드 관리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바에 따르면, 가입자 단말은 청취 모드로 동작 중에(S200), 기지국(20)으로부터 수면 모드 응답 메시지를 수신하면(S210), 수면 모드 응답 메시지에서 변경된 수면기간 및 청취기간을 산출한다(S220). 이때, 수면 모드 응답 메시지에는 수면기간에 대응되는 초기 수면 윈도우, 그리고 청취기간에 대응되는 청취 윈도우를 포함한다.
이후, 가입자 단말(10)은 변경된 청취기간 및 수면기간에 대응하여 수면 모드를 관리한다(S230).
이제 아래에서는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템의 수면 모드 관리 장치(200)에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 접속 시스템의 기지국(20)의 수면 모드 관리 장치(200)이다.
상기 수면 모드 관리 장치(200)은 가입자 단말들을 관리하는 기지국에 구현 가능하며, 기존의 광대역 무선 접속 시스템의 수면 모드를 운용하는 구성 요소를 활용할 수 있다.
수면 모드 관리 장치(200)은 수면 모드 메시지 수신부(210), 메시지 분석 부(220), 가입자 단말 식별부(230), 수면 모드 관리부(240), 트래픽 수신부(250), 메모리(260), 트래픽 전송 관리부(270) 및 수면 모드 메시지 송신부(280)를 포함한다.
수면 모드 메시지 수신부(210)는 가입자 단말로부터 수면 모드 요청 메시지(SLP-REQ)를 수신한다. 수면 모드 요청 메시지(SLP-REQ)는 가입자 단말 식별자와 해당 단말의 수면기간 및 청취기간을 설정하기 위한 수면 모드 정의 파라미터들을 포함한다.
메시지 분석부(220)는 수면 모드 메시지 수신부(210)로부터 넘겨 받은 수면 요청 메시지(SLP-REQ)를 분석하여, 가입자 단말 식별자와 수면 모드 정의 파라미터를 추출하여 수면 모드 관리부(240)와 가입자 단말 식별부(230)에 전송한다.
가입자 단말 식별부(230)는 수신한 가입자 단말 식별자를 분석하여 가입자 단말에 대응하는 식별 정보를 수면 모드 관리부(240)에 전송한다.
수면 모드 관리부(240)는 메시지 분석부(220)로부터 가입자 단말 식별자와 수면 모드 정의 파라미터들을 수신하여, 해당 단말의 수면 모드 진입 시점을 설정하여 수면 모드 메시지 송신부(280)로 전달한다.
즉, 수면 모드 관리부(240)에 의해 가입자 단말이 수면 모드 진입 시점이 결정되면 수면 모드 관리부(240)는 이를 수면 모드 메시지 송신부(280)에게 알리고, 수면 모드 메시지 송신부(280)가 수면 모드 진입 시점을 포함하는 수면 모드 응답 메시지를 가입자 단말에게 전송하도록 제어한다. 이에 따라 수면 모드 메시지 송신부(280)는 가입자 단말에게 수면 모드 정의 파라미터 및 수면 모드 진입 시점을 포 함한 MAC 메시지(예를 들어, SLP-RSP 메시지)를 전송하여 수면 모드 요청에 응답한다.
또한, 수면 모드 관리부(240)는 수면 모드 정의 파라미터들을 단말 내의 전력 절약 등급별로 분류하여 메모리(260)에 저장하여 관리한다. 이후, 수면 모드 관리부(240)는 이전에 수신되던 하향 트래픽의 특성에서 패턴이나 발생 주기가 변경된 하향 트래픽이 발생하면, 해당 패턴 이나 주기에 최적인 청취기간 및 수면기간에 대응하여 상기 수면 모드 정의 파라미터들을 변경한다. 이렇게 변경된 수면 모드 정의 파라미터는 수면 모드 응답 메시지에 포함되어 가입자 단말(10)의 청취 구간 내에 전송된다.
또한, 트래픽 전송 관리부(270)도 변경된 청취기간 및 수면기간에 대응하여 가입자 단말(10)에게 하향 링크 데이터를 전송한다.
한편, 트래픽 수신부(250)는 망을 통해 하향 링크 데이터를 수신하며, 데이터를 전송할 가입자 단말을 식별하여, 하향 링크 데이터와 단말 식별 정보를 트래픽 전송 관리부(270)로 전송한다.
트래픽 전송 관리부(270)는 청취기간 및 수면기간에 대응하여 상기 단말로 하향 링크 데이터를 전송한다. 즉, 트래픽 전송 관리부(270)는 해당 단말이 수면기간에 진입한 상태인 경우 하향 링크 데이터를 버퍼에 일시 저장하고, 청취기간에 진입하거나 기상 모드로 전환되면 저장된 하향 링크 데이터를 해당 단말로 전송한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수면 모드 관리부(240)를 도시한 구성도이 다.
도 7에 도시된 바에 따르면, 수면 모드 관리부(240)는 판단부(241) 및 주기 변경부(242)를 포함한다.
판단부(241)는, 하향 트래픽이 발생하면, 이전에 발생한 하향 트래픽에 대응하여 주기나 패턴 등의 특성이 변경되었는지 판단한다. 하향 트래픽의 특성이 변경되어 해당 트래픽을 수신할 가입자 단말(10)의 청취기간 및 수면기간을 변경할 필요가 있다고 판단되면, 판단부(241)는 제어 신호를 출력하여 이를 변경부(242)에 통보한다.
변경부(242)는 판단부(241)로부터 출력된 제어 신호에 대응하여, 가입자 단말(10)의 청취기간 및 수면기간을 변경한다. 이때, 변경부(242)는 하향 트래픽의 발생 데이터 량이 증가하거나, 발생 주기가 빨라지면 가입자 단말(10)의 청취기간을 길게 설정하여 가입자 단말(10)이 불필요하게 깨어나는 것을 방지하고, 수면기간을 줄여서 하향 링크 데이터의 전송 지연을 줄임으로써 QoS를 유지한다. 반면에, 하향 트래픽 발생 데이터 량이 증가 하거나 데이터 발생 주기가 길어지면, 가입자 단말(10)의 청취기간을 짧게, 수면기간을 길게 설정하여 불필요한 전력 소모를 줄이도록 한다.
이러한, 수면 모드 관리 방법 및 장치는, 하향 트래픽의 패턴이나 주기 의 변경에 대응하여 적응적으로 가입자 단말의 청취기간 및 수면기간을 변경함으로써, 단말이 불필요하게 기상모드로 진입하는 것을 방지하고, 전력 소모는 극대화 하면서 서비스 품질을 유지하는 것이 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른, 하향 트래픽이 특성(패턴 또는 주기)에 따라 수면기간 및 청취기간을 변경하여 가입자 단말의 수면 모드를 관리하는 수면 모드 관리 방법 및 장치는, 가입자 단말이 불필요하게 기상 모드로 전환되는 것을 방지하여 전력 절약 효과를 높이는 장점이 있다.
또한, 불필요한 수면 구간으로 인해 발생할 수 있는 하향 링크 데이터의 전송 지연을 방지하여, 서비스 품질 저하를 방지하는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 단말의 전력절약을 위해 수면 모드를 지원하는 광대역 무선 접속 시스템에서 기지국이 수면 모드를 관리하는 방법에 있어서,
    a) 수면 모드로 동작 중인 상기 단말에 대응되는 하향 트래픽이 발생하면, 상기 하향 트래픽의 특성이 변경되었는지 판단하는 단계;
    b) 상기 하향 트래픽의 특성이 변경된 경우, 변경된 하향 트래픽의 특성에 대응하여 상기 단말의 청취기간을 다르게 설정하는 단계; 및
    c) 설정된 청취기간에 대응하는 정보를 상기 단말로 전송하는 단계
    를 포함하는 수면 모드 관리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    d) 상기 청취기간에 대응하여 상기 단말에게 하향 링크 데이터를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 c) 단계에서,
    상기 청취기간에 대응하는 정보는 수면 모드 응답 메시지에 포함되어 상기 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 변경된 하향 트래픽의 특성에 대응하여 상기 단말의 수면기간을 다르게 설정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 수면 모드 응답 메시지는 상기 수면기간에 대응하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하향 트래픽은 서비스 품질에 대응하여 분류된 전력 절약 등급 타입 중 전력 절약 등급 타입 II에 포함되는 하향 트래픽인 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 하향 트래픽의 패턴이 변경된 경우,
    상기 패턴의 변경으로 인해 하향 트래픽 데이터 양이 증가하면 상기 청취기간을 증가시키고, 상기 하향 트래픽의 데이터 양이 감소하면 상기 청취기간을 감소시키는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 하향 트래픽의 발생 주기가 변경된 경우,
    상기 발생 주기가 빨라진 경우 상기 청취기간을 증가시키고, 상기 발생 주기가 느려진 경우 상기 청취기간을 감소 시키는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 하향 트래픽의 패턴이 변경된 경우,
    상기 패턴의 변경으로 인해 하향 트래픽 데이터 양이 증가하면 상기 수면기간을 감소시키고, 상기 하향 트래픽의 데이터 양이 감소하면 상기 수면기간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 b) 단계에서,
    상기 하향 트래픽의 발생 주기가 변경된 경우,
    상기 발생 주기가 빨라진 경우 상기 수면기간을 감소시키고, 상기 발생 주기가 느려진 경우 상기 수면기간을 증가 시키는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  10. 단말의 전력절약을 위해 수면 모드를 지원하는 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 수면 모드를 관리하는 방법에 있어서,
    a) 고정 길이의 제1 청취기간에 대응하여 하향 링크 데이터를 수신하는 단계;
    b) 기지국으로부터 제2 청취기간에 대응되는 정보가 포함된 메시지를 수신하는 단계; 및
    c) 상기 제2 청취기간에 대응하여 하향 링크 데이터를 수신하는 단계
    를 포함하는 수면 모드 관리 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    고정 길이의 제1 수면기간에 대응하여 수면 모드를 유지하는 단계
    를 포함하고,
    상기 b) 단계에서,
    상기 메시지는 제2 수면기간에 대응하는 정보를 포함하고,
    상기 c) 단계는,
    상기 제2 수면기간에 대응하여 수면 모드를 유지하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 메시지는 수면 모드 응답 메시지인 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 방법.
  13. 단말의 전력 절약을 위해 수면 모드를 지원하는 광대역 무선 접속 시스템에서 수면 모드를 관리하는 수면 모드 관리 장치에 있어서,
    수면 모드로 동작 중인 단말에 대응되는 하향 트래픽의 특성이 변경되면, 변경된 특성에 대응하여 청취기간을 다르게 설정하여 출력하는 수면 모드 관리부;
    상기 수면 모드 관리부로부터 수신한 상기 청취기간을 포함하는 메시지를 상기 단말로 전송하는 수면 모드 메시지 송신부; 및
    상기 수면 모드 관리부로부터 수신한 상기 청취기간에 대응하여 상기 하향 링크 데이터를 상기 단말로 전송하는 트래픽 전송 관리부
    를 포함하는 수면 모드 관리 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 수면 모드 관리부는 상기 변경된 특성에 대응하여 수면기간을 다르게 설정하고,
    수면 모드 메시지 송신부는 상기 메시지에 상기 수면기간을 포함하여 전송하고,
    상기 트래픽 전송 관리부는 상기 수면기간에 대응하여 하향 트래픽을 버퍼링 하는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    수면 모드 관리부는,
    상기 하향 트래픽이 발생하면, 이전에 발생한 하향 트래픽에 대응하여 특성이 변경되었는지 판단하고, 변경 정보를 포함하는 제어 메시지를 출력하는 판단부; 및
    상기 판단부로부터 수신한 제어 메시지에 대응하여, 상기 청취기간을 산출하는 변경부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 수면 모드 관리부는,
    상기 하향 트래픽의 데이터 양이 이전보다 증가하면 상기 청취기간을 증가시키고, 상기 하향 트래픽의 데이터 양이 이전보다 감소하면 상기 청취기간을 감소시키고,
    상기 하향 트래픽의 발생 주기가 이전보다 빨라지면 상기 수면기간을 감소시키고, 상기 발생 주기가 이전보다 느려지면 상기 수면기간을 증가 시키는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 수면 모드 관리부는,
    상기 하향 트래픽 데이터의 양이 이전보다 증가하면 상기 수면기간을 감소시키고, 상기 하향 트래픽의 데이터 양이 이전보다 감소하면 상기 수면기간을 증가시키고,
    상기 하향 트래픽의 발생 주기가 이전보다 빨라지면 상기 수면기간을 감소시키고, 상기 발생 주기가 이전보다 느려지면 상기 수면기간을 증가 시키는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 수면 모드 메시지 송신부는,
    수면 모드 응답 메시지를 상기 메시지로 사용하는 것을 특징으로 하는 수면 모드 관리 장치.
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