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KR20110006949A - 무선 통신망에서 슬립모드를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신망에서 슬립모드를 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20110006949A
KR20110006949A KR1020090064595A KR20090064595A KR20110006949A KR 20110006949 A KR20110006949 A KR 20110006949A KR 1020090064595 A KR1020090064595 A KR 1020090064595A KR 20090064595 A KR20090064595 A KR 20090064595A KR 20110006949 A KR20110006949 A KR 20110006949A
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sleep
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mobile station
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한국과학기술원
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Abstract

무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드(sleep mode)를 제어하는 방법에 있어서, (a) 수면구간(sleep interval)의 길이를 결정하는 단계와, (b) 상기 수면구간 직후의 리스닝구간(listening interval)에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽 양을 측정하는 단계와, (c) 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우에는, 수면모드의 유지를 지시하는 메시지를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하거나, 또는 활동모드로의 전환을 지시하는 메시지와 수면모드의 유지를 지시하는 메시지 중 어느 하나를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하되 상기 수면구간이 최초 수면구간인 경우에는 수면모드의 유지를 지시하는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 수면모드 제어 방법을 제공한다. 이 방법에 의하면, 무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 사이에서 수면모드를 지원하되, 활동모드와 수면모드 간 불필요한 모드 전환으로 인한 전력 소비를 절감하고, 나아가 무선 통신 시스템의 전체적인 성능의 저하를 방지할 수 있다.
수면모드, 활동모드, 전력 소비, 트래픽 지시 메시지, 버퍼, 타이머

Description

무선 통신망에서 슬립모드를 제어하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for Controlling Sleep Mode in Wireless Communication Networks}
본 발명은 무선 통신망에서 기지국(Base Station, BS)과 이동단말(Mobile Station, MS) 간의 수면모드(sleep mode)를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기지국(BS)과 이동단말(MS) 사이에서 수면모드를 지원하되, 활동모드와 수면모드 간 불필요한 모드 전환으로 인한 전력 소비를 절감하고, 나아가 무선 통신 시스템의 전체적인 성능의 저하를 방지하는 수면모드 제어 기술에 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 기지 국(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 하향링크를 감시하여야 하기 때문에, 소모하는 전력이 많게 된다.
수면모드는 수면구간(sleep interval)과 리스닝구간(listening interval)을 교대로 반복하여 이루어진다. 여기서, 수면구간은 이동단말(MS)이 절전을 위하여 하향링크(downlink) 데이터를 수신하지 않는 구간이고, 리스닝구간은 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 수면모드 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지를 기지국(BS)(120)으로 전송한다(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 수면모드 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 송신한 다(S143). 예컨대, IEEE 802.16e 표준에 따르면, 위와 같은 MOB_SLP-RSP 메시지는 최초 수면구간의 길이를 나타내는 파라미터(initial sleep window), 리스닝구간의 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 수면모드 요청 메시지를 수신하지 않고 수면모드 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 리스닝구간에 진입한다.
리스닝구간에서는 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 리스닝구간에서 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*N1으로서, 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 리스닝구간에 진입한다. 예컨대, IEEE 802.16e 표준에서 전력 절약 클래스(Power Saving Class)의 타입(type) I에 따르면, 위 방식과 같이 수면구간 및 리스닝구간의 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(postive 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 수신하게 된다.
무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 데이터의 송수신이 필요한 경우에는 활동모드에서 정상적인 동작을 수행하되 전력 절감에 필요한 한도에서는 데 이터의 송수신을 최소화하는 수면모드로 진입함으로써, 이동단말(MS)의 전력 소비를 줄이게 된다. 여기서, 수면모드에서 소모되는 전력은 활동모드에서 소모되는 전력보다 적으나, 일반적으로 수면모드와 활동모드 간의 전환에 필요한 전력 소모량도 상당하다. 따라서, 종래의 수면모드 제어 방법에 따르면, 예컨대 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 트래픽이 한번에 대량으로 발생하지 않는 대신에 소량의 트래픽이 꾸준히 발생하는 경우에는, 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 지원하되, 활동모드와 수면모드 간 불필요한 모드 전환으로 인한 전력 소비를 절감하고, 나아가 무선 통신 시스템의 전체적인 성능의 저하를 방지하는 수면모드 제어 방법 및 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드(sleep mode)를 제어하는 방법에 있어서, (a) 수면구간(sleep interval)의 길이를 결정하는 단계와, (b) 상기 수면구간 직후의 리스닝구간(listening interval)에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽 양을 측정하는 단계와, (c) 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크면서도 임계치 이상인 경우에 활동모드로의 전환을 지시하는 메시지인 제1 메시지를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하고, 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 상기 임계치보다 작은 경우에는 수면모드의 유지를 지시하는 메시지인 제2 메시지를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하는 단계를 포함하는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수인 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터의 양인 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, (d) 상기 리스닝구간 동안 상기 이동단말에게 상기 제1 메시지를 전송한 경우, 상기 리스닝구간 직후의 활동모드 중에 진입하는 타임아웃구간에서 상기 이동단말로 송신할 하향링크 데이터 및 상기 이동단말로부터 수신할 상향링크 데이터가 없으면 수면모드로의 전환을 지시하는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 단계 (a)에서, 상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이와 같은 값으로 결정되는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 단계 (a)에서, 상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이에 기반하되, 미리 설정된 한계치를 초과하지 않도록 결정되는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 임계치는 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 설정되는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드를 제어하는 방법에 있어서, (a) 수면구간의 길이를 결정하는 단계와, (b) 상기 수면구간 직후의 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽 양을 측정하는 단계와, (c) 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우, 활동모드로의 전환을 지시하는 메시지인 제1 메시지와 수면모드의 유지를 지시하는 메시지인 제2 메시지 중 어느 하나를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하되, 상기 수면구간이 활동모드에서 수면모드로 전환한 후에 처음으로 진입한 수면구간인 최초 수면구간인 경우에는 상기 제2 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 단계 (c)에서, i) 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간인 경우에는 타이머(timer)를 설정하고 상기 제2 메시지를 전송하며, ii) 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간이 아닌 경우에는, 상기 타이머가 만료되었다면 상기 제1 메시지를 전송하고, 상기 타이머가 만료되지 않았다면 상기 제2 메시지를 전송하는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 타이머는 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 설정되는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수인 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터의 양인 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, (d) 상기 리스닝구간 동안 상기 이동단말에게 상기 제1 메시지를 전송한 경우, 상기 리스닝구간 직후의 활동모드 중에 진입하는 타임아웃구간에서 상기 이동단말로 송신할 하향링크 데이터 및 상기 이동단말로부터 수신할 상향링크 데이터가 없으면 수면모드로의 전환을 지시하는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 단계 (a)에서, 상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이와 같은 값으로 결정하는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 단계 (a)에서, 상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이에 기반하되, 미리 설정된 한계치를 초과하지 않도록 결정되는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 임계치는 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 설정되는 수면모드 제어 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드를 제어하는 무선 통신 장치에 있어서, 수면구간의 길이를 결정하는 수면구간관리부와, 상기 수면구간 직후의 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽 양을 측정하는 트래픽측정부와, 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우, 타이머가 설정되어 있지 않다면 상기 타이머를 설정하는 타이머관리부와, 상기 측정된 하향링크 트래픽 양 및 상기 타이머관리부에 의하여 설정된 상기 타이머의 만료 여부에 따라 활동모드로의 전환 여부를 판단하는 모드전환판단부를 포함하는 무선 통신 장치를 제공한다.
또한, 상기 타이머관리부는 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간인 경우에 타이머를 설정하며, 상기 모드전환판단부는, 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우, 활동모드로의 전환을 지시하는 메시지인 제1 메시지와 수면모드의 유지를 지시하는 메시지인 제2 메시지 중 어느 하나를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하되, 상기 수면구간이 활동모드에서 수면모 드로 전환한 후에 처음으로 진입한 수면구간인 최초 수면구간인 경우에는 상기 제2 메시지를 전송하고, 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간이 아닌 경우에는 상기 타이머가 만료되었다면 상기 제1 메시지를 전송하고 상기 타이머가 만료되지 않았다면 상기 제2 메시지를 전송하는 무선 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 구체적인 사항들은 이하의 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신망에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드를 지원하는 경우 너무 잦은 모드 전환에 따른 전력 소비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 광대역 무선 접속 통신 시스템에 관한 IEEE 802.16e 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 형태 로 구현될 수 있으며, 실시예들은 단지 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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 시스템을 기반으로 하여 본 발명의 실시예들을 설명하나, 본 발명에서 제공하는 무선 통신 방법 및 장치는 IEEE 802.16e 표준에 따른 무선 통신 시스템뿐만 아니라 이와 유사한 다른 통신 시스템에도 적용할 수 있음은 당연하다. 또한, 본 명세서에서는 기지국(BS)과 하나의 이동단말(MS)에 대하여 슬립모드를 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 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국(BS)이 이동단말(MS)로 데이터를 전송하는 과정을 도시한 도면이다.
도 2에서 도시한 바와 같이, 기지국(BS)과 이동단말(MS)는 수면모드로 전환 하기 위하여 최초 수면구간의 길이(T0)를 2 프레임으로, 리스닝구간의 길이를 2프레임으로, 최초 수면구간의 시작 프레임 번호를 n번째 프레임으로 결정한다. 최초 수면구간의 길이, 리스닝구간의 길이 및 최초 수면구간의 시작 프레임 번호는 기지국(BS)과 이동단말(MS)이 서로 교환한 수면구간 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지와 수면구간 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지로부터 결정할 수 있다. 수면구간의 최대 길이도 마찬가지로 결정할 수 있다.
도 2에 도시된 바를 참조하면, n번째 프레임에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드가 시작된다. 수면모드에 진입한 이후 첫 번째 수면구간인 최초 수면구간의 길이(T0)가 2 프레임이므로, 기지국(BS)은 n번째 프레임부터 n+1번째 프레임까지 이동단말(MS)이 수면구간에 있음을 감지한다. n+2번째 프레임에 진입할 때, 기지국(BS)은 리스닝구간에 진입하였음을 감지한다. n+2번째 프레임에 진입할 때 기지국(BS)으로부터 이동단말(MS)로 향하는 하향링크 트래픽이 버퍼에 저장되어 있기는 하나, 버퍼에 저장되어 있는 하향링크 트래픽의 양이 임계치보다는 작을 경우가 있다. 이러한 경우, 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국(BS)은 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 첫 번째 리스닝구간에서 바로 이동단말(MS)에게 전송하는 것이 아니라, 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다. 따라서, 기지국(BS)과 이동단말(MS) 사이에서 수면모드가 계속 유지된다.
도 2에서는, 수면모드의 유지를 위하여 진입하게 될 두 번째 수면구간의 길 이(T1)가 첫 번째 수면구간의 2배인 2*2=4 프레임으로 결정된다. 기지국(BS)은 n+4번째 프레임부터 n+7번째 프레임까지 이동단말(MS)이 수면구간에 있음을 감지한다. n+8번째 프레임에 진입할 때, 기지국(BS)은 리스닝구간에 진입하였음을 감지한다. n+8번째 프레임에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양이 위 임계치 이상인 경우, 본 발명에 실시예에 따르면, 기지국(BS)은 비로소 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽이 존재함을 지시하기 위하여, 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다. 따라서, 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드가 활동모드로 전환되는바, 이동단말(MS)은 기지국(BS)으로부터 데이터를 수신하는 한편, 기지국(BS)으로 송신할 데이터가 있으면 기지국(BS)으로 전송한다. 도 2에서는, n+10번째 프레임부터 n+15번째 프레임까지 데이터의 전송이 수행된다.
이와 같은 경우, 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양은 다음과 같이 측정될 수 있다. 예를 들면, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수를 측정함으로써, 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정할 수 있다. 또 다른 예로는, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터의 양으로 측정할 수 있는데, 예컨대 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터의 바이트(byte) 수로부터 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정할 수 있다.
한편, 임계치에 따라 모드 전환의 빈도가 달라지고 전력 소모량도 달라진다는 관점에서 보면, 임계치는 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 트래픽의 특성에 따라, 예컨대 트래픽이 요구하는 서비스 품질에 따라 차별적으로 정해질 수 있다. 따라서, 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 임계치를 설정할 수 있다. 위 트래픽 특성 정보는 트래픽 양의 변화, 트래픽의 유형 또는 서비스 클래스에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 트래픽 양의 변화와 관련한 정보로는 트래픽 양의 평균이나 트래픽 양의 변화 추이 등이 있을 수 있으며, 트래픽의 유형에는 음성 데이터 트래픽, 영상 데이터 트래픽, 단순한 데이터로 인한 트래픽 내지 제어 트래픽 등이 있을 수 있다. 또한, 서비스 클래스와 관련하여 최대 전송 지연 시간, 선호도(preference) 내지 최대 버스트(burst) 트래픽 등의 정보가 포함될 수 있다. 위와 같은 트래픽 특성 정보를 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득하고, 그 정보에 기반하여 소정의 정책에 따라 임계치가 설정될 수 있다.
이와 같이, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정한 값이 임계치보다 작다면 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드를 지속시키고 임계치 이상이 되면 비로소 활동모드로 전환하여 데이터를 송수신하도록 함으로써, 불필요한 모드 전환의 빈도를 줄일 수 있고 모드 전환으로 인한 전력 소비도 감소시킬 수 있다. 예컨대, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수를 측 정한 값과 임계치(np)를 비교하거나, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터의 양을 바이트(byte) 수로 측정한 값과 임계치 (nd)를 비교하여, 위와 같은 동작을 수행할 수 있다.
도 2를 참조하면, 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 데이터의 송수신을 완료함과 동시에 타임아웃구간(timeout interval)에 진입한다. 도 2에서는, 타임아웃구간의 길이(Tout)가 3 프레임으로 결정된다. 타임아웃구간은 타임아웃 타이머를 구동시킴으로써 진행할 수 있다. 예컨대, 기지국(BS)은 이동단말(MS)로의 하향링크 데이터 송신 및 이동단말(MS)로부터의 상향링크 데이터 수신을 완료하면서 n+16번째 프레임에 진입할 당시 타임아웃 타이머가 3으로 설정되어 있도록 한다. 타임아웃 타이머는 해당 프레임에서 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간에 송수신할 데이터가 없을 때 매 프레임마다 1씩 감소되는데, n+16번째 프레임 및 n+17번째 프레임에서는 기지국(BS)이 이동단말(MS)로 송신할 데이터 및 이동단말(MS)이 기지국(BS)으로 송신할 데이터가 존재하지 아니하므로, 타임아웃 타이머는 매 프레임마다 1씩 감소된다. 타임아웃 타이머가 0에 도달할 때까지 계속 타임아웃구간이 유지된다. 타임아웃구간 중인 n+18번째 프레임에서는 기지국(BS)이 이동단말(MS)에게 송신할 데이터가 존재하므로, 타임아웃구간은 종료되고 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 활동모드를 계속 유지하도록 하여 데이터를 전송한다. 데이터의 전송이 완료됨과 동시에 다시 타임아웃 타이머를 3으로 설정한다.
도 2에서는, n+24번째 프레임에서 다시 타임아웃구간에 진입한다. n+24번째 프레임부터 n+26번째 프레임까지 기지국(BS)이 이동단말(MS)로 송신할 데이터 및 이동단말(MS)이 기지국(BS)으로 송신할 데이터가 존재하지 아니하므로, 타임아웃 타이머는 매 프레임마다 1씩 감소된다. 결국 타임아웃 타이머가 0에 도달하는 n+26번째 프레임을 끝으로 타임아웃구간이 종료되면서 활동모드가 종료된다. 수면모드로 전환하기 위하여, 기지국(BS)은 이동단말(MS)에게 MOB_SLP-RSP 메시지를 전송하며, 이는 비요청 방식으로도 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 타임아웃구간을 이용하여 수면모드로의 전환을 제어함으로써, 불필요한 모드 전환의 빈도를 줄일 수 있고 모드 전환으로 인한 전력 소비도 감소시킬 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 수면모드로 전환한 이후 첫 번째 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양이 임계치보다 작은 경우에 기지국(BS)은 일단 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에 전송하는데, 두 번째 이후의 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양이 여전히 임계치보다 작다면 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지 아니면 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지는 소정의 기준에 따른다.
위와 같은 기준에는 여러 가지가 있을 수 있다. 예컨대, 버퍼에 저장되어 있는 하향링크 트래픽 양이 임계치보다 작다면 항상 수면모드를 유지하도록 하는 기준일 수 있다. 이와 같은 기준에 따르면, 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 트래픽 이 한꺼번에 많은 양이 발생하지 않는 경우, 버퍼에 저장된 하향링크 트래픽이 존재한다는 이유만으로 모드 전환을 하지 않고, 조금씩 꾸준히 발생한 하향링크 트래픽이 버퍼에 어느 정도 모아질 때까지 수면모드를 유지하는바, 모드 전환에 따른 전력 소비를 절감할 수 있다. 이러한 기준은 특히 데이터 전송 지연 시간에 크게 구애 받지 않는 트래픽인 경우에 적합하다. 다른 한편으로는, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우라면, 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지와 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지 중 어느 하나를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송하되, 활동모드에서 수면모드로 전환한 이후 첫 번째 리스닝구간에서는 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송하는 기준일 수도 있다. 즉, 버퍼에 저장된 하향링크 트래픽 양이 임계치보다 작은 상태가 계속 유지되는 경우, 소정의 리스닝구간(적어도 수면모드로 전환한 이후 첫 번째 리스닝구간)까지는 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송하되 그 다음의 리스닝구간에서는 버퍼에 저장된 하향링크 트래픽 양이 임계치보다 작더라도 포지티브 지시를 포함하는 지시 메시지를 전송하여 활동모드로 전환하도록 하는 기준일 수도 있다. 예컨대, 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 상태가 계속 유지되는 경우, 수면모드로 전환한 이후 첫 번째 리스닝구간에서 타이머를 구동시켜 타이머가 만료될 때까지 수면모드를 유지하도록 하고 타이머가 만료된 후에는 활동모드로 전환하도록 하는 기준일 수 있다. 이와 같은 기준에 따르면, 모드 전환에 따른 전력 소비를 줄이면서도 필요한 한도에서 데이터 전송 지연 시간을 보장할 수 있다.
한편, 타이머가 설정되는 값에 따라 전력 소모량도 달라지고 데이터 전송 지연 시간도 달라진다는 관점에서 보면, 타이머는 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 트래픽의 특성에 따라, 예컨대 트래픽이 요구하는 서비스 품질에 따라 차별적으로 설정될 수 있다. 따라서, 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 타이머를 설정할 수 있다. 위 트래픽 특성 정보는 트래픽 양의 변화, 트래픽의 유형 또는 서비스 클래스에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 트래픽 양의 변화와 관련한 정보로는 트래픽 양의 평균이나 트래픽 양의 변화 추이 등이 있을 수 있으며, 트래픽의 유형에는 음성 데이터 트래픽, 영상 데이터 트래픽, 단순한 데이터로 인한 트래픽 내지 제어 트래픽 등이 있을 수 있다. 또한, 서비스 클래스와 관련하여 최대 전송 지연 시간, 선호도(preference) 내지 최대 버스트(burst) 트래픽 등의 정보가 포함될 수 있다. 위와 같은 트래픽 특성 정보를 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득하고, 그 정보에 기반하여 소정의 정책에 따라 타이머가 설정될 수 있다.
도 2에서는, 버퍼에 저장된 하향링크 트래픽의 양이 임계치보다 작다면 수면모드를 계속 유지하는 기준에 따라, 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드를 제어하는 과정을 도시한다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, n+27번째 프레임에서 시작한 수면모드에서 최초 수면기간 직후의 첫 번째 리스닝구간에 진입할 당시, 즉 n+29번째 프레임에 진입할 때 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽이 버퍼에 저장되어 있으나 그 트래픽 양이 임계치보다 작으므로, 기지국(BS)은 일단 이동단 말(MS)에게 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송한다. 이후에 두 번째 수면기간을 거쳐 n+35번째 프레임에서 두 번째 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽 양은 여전히 임계치보다 작다. 이 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에 전송하여 수면모드를 유지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 수면모드에 진입하여 활동모드로 전환할 때까지 수행하는 동작을 도시한 플로우차트이다.
도 3에서는, 버퍼에 저장된 하향링크 트래픽의 양이 임계치보다 작은 상태가 계속 유지된다면 타이머의 만료시점에 활동모드로 전환하는 기준에 따라, 수면모드에 진입하여 활동모드로 전환할 때까지 수행하는 동작을 도시한다.
도 3을 참조하면, 먼저 기지국(BS)은 수면모드에서 처음으로 진입하게 될 최초 수면기간의 길이를 결정한다(S300). 이동단말(MS)은 수면모드로 전환하기 위하여 수면모드 요청 메시지인 MOB_SLP-REQ 메시지를 기지국(BS)으로 전송하고, 기지국은 수신한 MOB_SLP-REQ 메시지에 포함된 파라미터들에 따라 수면모드로의 전환을 허용할 것인지를 판단한 후, 상응하는 수면모드 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 또는 기지국(BS)이 비요청 방식으로 수면모드 응답 메시지인 MOB_SLP-RSP 메시지를 이동단말(MS)로 전송할 수 있다. 기지국이 허용한 수면모드에 관한 정보, 예컨대 최초 수면구간의 길이는 MOB_SLP-RSP 메시지에 포함된 파라미터로부터 결정할 수 있다.
이어서, 앞서 결정된 길이의 수면구간으로 진입한다(S310). 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(S320). 앞서 결정된 길이만큼 프레임이 진행되지 않았다면, 수면구간이 계속 진행되고(S310) 앞서 설명한 바와 같은 과정이 다시 수행된다.
만약 현재의 수면구간이 만료된 경우에는 리스닝구간으로 진입하면서, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양을 측정한다(S330).
리스닝구간 중에 기지국(BS)은 이동단말(MS)로 하향링크 데이터를 전송할 것인지 여부를 지시하는 메시지를 이동단말(MS)에게 송신한다. IEEE 802.16e 표준에 따르면, 이동단말(MS)에 대한 식별자를 포함하는 MOB_TRF-IND 메시지 또는 이동단말(MS)에 대한 식별자를 포함하지 않는 MOB_TRF-IND 메시지의 형태로 송신할 수 있다. 기지국(BS)이 이동단말(MS)에게 어느 MOB_TRF-IND 메시지를 전송할 것인지 판정하기 위하여, 우선 리스닝구간에 진입할 때 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽이 버퍼에 저장되어 있는지 여부를 체크한다(S340).
만약 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 하향링크 트래픽 양이 0이라고 측정된 경우, 즉 하향링크 트래픽이 버퍼에 저장되어 있지 않다고 측정된 경우에는 수면모드를 유지하도록 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S350). 이어서, 현재의 리스닝구간 직후에 진입할 다음 수면구간의 길이를 결정한다(S360).
한편, 다음 수면구간의 길이는 최초 수면구간의 길이에 기반하여 결정할 수 있다. 예컨대, 다음 수면구간의 길이는 이전 수면구간의 길이에 2배씩 증가하되, 수면구간의 최대 길이는 일정한 값으로 제한될 수 있다. 이와 같은 방식은 비실시간(non-real time) 트래픽(traffic)에 적합하다. 또는, 다음 수면구간의 길이를 최초 수면구간의 길이와 동일한 값으로 고정시키면서 수면모드를 유지할 수 있다. 즉, 수면모드에서 각 수면구간의 길이는 고정된 값일 수 있다. 데이터의 전송 지연이라는 관점을 고려할 때, 이와 같은 수면모드는 실시간(real-time) 트래픽에 유리하다. 이와 같이 다음 수면구간의 길이를 결정(S360)한 후, 다음 수면구간으로 진입한다(S310).
한편, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양의 측정값이 0보다 큰 경우에는, 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽 양의 측정값과 임계치를 비교한다(S370). 비교한 결과, 측정된 하향링크 트래픽 양이 임계치와 같거나 임계치보다 큰 경우에는 활동모드로 전환하도록 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S380). 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. 또한, 도 3에는 도시되지 않았으나, 데이 터의 송수신이 완료된 후에는 타임아웃구간을 거칠 수 있으며, 타임아웃구간의 길이만큼 타임아웃구간이 진행된 후에 종료되면 수면모드로 전환된다.
한편, 하향링크 트래픽 양의 측정값과 임계치를 비교(S370)한 결과 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽 양의 측정값이 임계치보다 작은 경우에는 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지와 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지 중 어느 하나를 이동단말(MS)에게 전송할 수 있는데, 앞서 언급한 바와 같이, 활동모드로의 전환을 지시하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지 아니면 수면모드의 유지를 지시하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지는 다음과 같은 기준에 의하여 판정될 수 있다.
우선, 현재 진입한 리스닝구간 직전의 수면구간이 활동모드에서 수면모드로 전환한 후에 처음으로 진입한 수면구간인 최초 수면구간인지 여부를 체크한다(S391).
만약 현재 진입한 리스닝구간 직전의 수면구간이 최초 수면구간인 경우에는 일단 수면모드를 유지하도록 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에 전송하되(S350), 타이머가 설정되도록 한다(S393). 이어서, 다음 수면구간의 길이를 결정한 후(S360), 다음 수면구간으로 진입한다(S310).
한편, 현재의 리스닝구간 직전의 수면구간이 최초 수면구간이 아닌 경우에는, 앞서 설정되어 구동되기 시작한 타이머가 이미 만료되었는지 여부를 체크한다(S395).
만약 타이머가 만료되었다면, 활동모드로 전환하도록 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다(S380). 이어서, 활동모드에서 앞서 설명한 바와 같은 동작을 수행할 수 있다.
한편, 타이머가 만료되지 않고 구동 중이라면, 계속하여 수면모드를 유지하도록 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에 전송한다(S350). 이어서, 앞서 설명한 바와 같이, 현재의 리스닝구간 직후에 진입할 다음 수면구간의 길이를 결정한 뒤(S360), 다음 수면구간으로 진입한다(S310).
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서, 버퍼에 저장된 하향링크 트래픽 양이 임계치보다 작은 상태가 계속 유지되는 경우 타이머의 만료시점에 활동모드로 전환하도록 하는 기준에 따라, 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드를 제어하는 과정을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 도 2에서 도시한 바와 같은 과정을 거쳐서, 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 n번째 프레임에서 수면모드로 진입한다. 수면모드에 진입한 이후 첫 번째 수면구간인 최초 수면구간의 길이가 2 프레임이므로, 기지국(BS)은 n번째 프레임부터 n+1번째 프레임까지 이동단말(MS)이 수면구간에 있고 n+2번째 프레임에서 리스닝구간에 진입하였음을 감지한다. n+2번째 프레임에서 첫 번째 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽 양이 임계치보다 작은 경우, 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국(BS)은 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송한다. 이 때, 타이머를 구동시키면서 타이머가 두 번째 수면구간의 길이인 2*2=4 프레임만큼 지난 후에 만료되도록 설정한다. 이후, 기지국(BS)은 n+4번째 프레임부터 n+7 번째 프레임까지 이동단말(MS)이 수면구간에 있음을 감지한다. n+8번째 프레임에서 두 번째 리스닝구간에 진입할 때 타이머가 만료된 상태인 경우, 본 발명의 실시예에 따르면, 버퍼에 저장된 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽의 양이 임계치보다 작더라도 두 번째 리스닝구간에서는 이동단말(MS)의 식별자를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 전송하게 된다. 이어서, 기지국(BS)과 이동단말(MS)은 활동모드로 진입하는바, 이후의 과정은 도 2를 참조하여 설명한 바와 마찬가지이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수면모드 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
수면모드 제어 장치(500)는 수면구간관리부(510), 트래픽측정부(520), 모드전환판단부(530), 타이머관리부(540) 및 활동모드제어부(550)를 포함한다.
수면구간관리부(510)는 수면모드에서 진입하게 될 수면구간의 길이를 결정하고 그 길이만큼 수면구간을 진행시키면서, 무선 통신망으로부터 이동단말(MS)에 대한 프로토콜 데이터 유닛이 제공되면 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽을 버퍼에 저장시키며, 현재의 수면구간이 만료된 경우에는 리스닝구간에 진입하도록 한다.
트래픽측정부(520)는 리스닝구간에 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, 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수로 측정하거나, 또 는 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 이동단말(MS)에 대한 하향링크 데이터의 양, 예컨대 데이터의 바이트(byte) 수로 측정할 수 있다.
모드전환판단부(530)는 측정된 하향링크 트래픽의 양에 기반하여 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지 아니면 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송할지 판단한다. 예컨대, 모드전환판단부(530)는 측정된 하향링크 트래픽의 양이 0인 경우에는 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송하고 수면구간에 진입하도록 하고, 측정된 하향링크 트래픽의 양이 임계치와 같거나 큰 경우에는 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송하고 활동모드로 전환하도록 하며, 만일 측정된 하향링크 트래픽의 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우라면 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송하거나 또는 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지와 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지 중 어느 하나를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송하되 현재의 리스닝구간 직전의 수면구간이 활동모드에서 수면모드로 전환한 후에 처음으로 진입한 수면구간인 최초 수면구간에서는 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송할 수 있다.
한편, 타이머관리부(540)는 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우에, 타이머가 설정되어 있지 않다면 타이머를 설정한다. 예컨대, 측 정된 하향링크 트래픽의 양이 0보다 크고 임계치보다 작다면, 타이머관리부(540)는 현재의 리스닝구간 직전의 수면구간이 최초 수면구간인 경우 타이머를 설정할 수 있다.
여기서, 측정된 하향링크 트래픽의 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우 모드전환판단부(530)는 측정된 하향링크 트래픽의 양 및 타이머관리부(540)에 의하여 설정된 타이머의 만료 여부에 따라 활동모드로의 전환 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 측정된 하향링크 트래픽의 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우, 모드전환판단부(530)는 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지와 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지 중 어느 하나를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송하되 현재의 리스닝구간 직전의 수면구간이 최초 수면구간인 경우에는 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 이동단말(MS)에게 리스닝구간 동안 전송하는 기준을 따르면서, 최초 수면구간이 아닌 경우에는 타이머가 만료되었다면 이동단말(MS)에 대한 포지티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송하고 타이머가 만료되지 않았다면 모드전환판단부(530)가 이동단말(MS)에 대한 네거티브 지시를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 전송할 수 있다.
활동모드제어부(550)는 수면모드에서 활동모드로 진입한 후에 다음과 같은 동작을 한다. 활동모드제어부(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 진행시킨 다.
한편, 트래픽측정부(520)에 설정되어 있는 임계치 또는 타이머관리부(540)에서 설정되는 타이머는 트래픽 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 트래픽 특성 정보는 트래픽 양의 변화, 트래픽의 유형 또는 서비스 클래스에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 트래픽 양의 변화와 관련한 정보로는 트래픽 양의 평균이나 트래픽 양의 변화 추이 등이 있을 수 있으며, 트래픽의 유형에는 음성 데이터 트래픽, 영상 데이터 트래픽, 단순한 데이터로 인한 트래픽 내지 제어 트래픽 등이 있을 수 있다. 또한, 서비스 클래스와 관련하여 최대 전송 지연 시간, 선호도(preference) 내지 최대 버스트(burst) 트래픽 등의 정보가 포함될 수 있다. 트래픽 특성 정보는, 도 5에는 도시되지 않았으나, 별도의 트래픽모니터링부가 이동단말(MS)에 대한 하향링크 트래픽을 모니터링함으로써 획득할 수도 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독할 수 있는 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하 도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것으로 이해해서는 안 된다.
도 1은 통신 시스템에서 수면모드를 제어하는 동작을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국(BS)이 이동단말(MS)로 데이터를 전송하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 수면모드에 진입하여 활동모드로 전환할 때까지 수행하는 동작을 도시한 플로우차트이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서, 버퍼에 저장된 하향링크 트래픽 양이 임계치보다 작은 상태가 계속 유지되는 경우 타이머의 만료시점에 활동모드로 전환하도록 하는 기준에 따라, 기지국(BS)과 이동단말(MS) 간의 수면모드를 제어하는 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수면모드 제어 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

Claims (19)

  1. 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드(sleep mode)를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 수면구간(sleep interval)의 길이를 결정하는 단계와,
    (b) 상기 수면구간 직후의 리스닝구간(listening interval)에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽 양을 측정하는 단계와,
    (c) 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크면서도 임계치 이상인 경우에 활동모드로의 전환을 지시하는 메시지인 제1 메시지를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하고, 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 상기 임계치보다 작은 경우에는 수면모드의 유지를 지시하는 메시지인 제2 메시지를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하는 단계
    를 포함하는 수면모드 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수인
    수면모드 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터의 양인
    수면모드 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    (d) 상기 리스닝구간 동안 상기 이동단말에게 상기 제1 메시지를 전송한 경우, 상기 리스닝구간 직후의 활동모드 중에 진입하는 타임아웃구간에서 상기 이동단말로 송신할 하향링크 데이터 및 상기 이동단말로부터 수신할 상향링크 데이터가 없으면 수면모드로의 전환을 지시하는 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 수면모드 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 (a)에서,
    상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이와 같은 값으로 결정되는
    수면모드 제어 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 (a)에서,
    상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이에 기반하되, 미리 설정된 한계치를 초과하지 않도록 결정되는
    수면모드 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 임계치는 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 설정되는
    수면모드 제어 방법.
  8. 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 수면구간의 길이를 결정하는 단계와,
    (b) 상기 수면구간 직후의 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽 양을 측정하는 단계와,
    (c) 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우, 활동모드로의 전환을 지시하는 메시지인 제1 메시지와 수면모드의 유지를 지시하는 메시지인 제2 메시지 중 어느 하나를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하되, 상기 수면구간이 활동모드에서 수면모드로 전환한 후에 처음으로 진입한 수면구간인 최초 수면구간인 경우에는 상기 제2 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 수면모드 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서,
    i) 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간인 경우에는 타이머(timer)를 설정하고 상기 제2 메시지를 전송하며,
    ii) 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간이 아닌 경우에는, 상기 타이머가 만료되었다면 상기 제1 메시지를 전송하고, 상기 타이머가 만료되지 않았다면 상기 제2 메시지를 전송하는
    수면모드 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 타이머는 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 설정되는
    수면모드 제어 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터 패킷의 개수인
    수면모드 제어 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽 양은 상기 이동단말에 대한 하향링크 데이터의 양인
    수면모드 제어 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    (d) 상기 리스닝구간 동안 상기 이동단말에게 상기 제1 메시지를 전송한 경우, 상기 리스닝구간 직후의 활동모드 중에 진입하는 타임아웃구간에서 상기 이동단말로 송신할 하향링크 데이터 및 상기 이동단말로부터 수신할 상향링크 데이터가 없으면 수면모드로의 전환을 지시하는 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 수면모드 제어 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 단계 (a)에서,
    상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이와 같은 값으로 결정되는
    수면모드 제어 방법.
  15. 제 8항에 있어서,
    상기 단계 (a)에서,
    상기 수면구간의 길이는 상기 최초 수면구간의 길이에 기반하되, 미리 설정된 한계치를 초과하지 않도록 결정되는
    수면모드 제어 방법.
  16. 제 8항에 있어서,
    상기 임계치는 상기 이동단말에 대한 상기 하향링크 트래픽을 모니터링하여 획득한 트래픽 특성 정보에 기반하여 설정되는
    수면모드 제어 방법.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  18. 무선 통신망에서 기지국과 이동단말의 수면모드를 제어하는 무선 통신 장치에 있어서,
    수면구간의 길이를 결정하는 수면구간관리부와,
    상기 수면구간 직후의 리스닝구간에 진입할 때 버퍼에 저장되어 있는 상기 이동단말에 대한 하향링크 트래픽 양을 측정하는 트래픽측정부와,
    상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임계치보다 작은 경우, 타이머가 설정되어 있지 않다면 상기 타이머를 설정하는 타이머관리부와,
    상기 측정된 하향링크 트래픽 양 및 상기 타이머관리부에 의하여 설정된 상기 타이머의 만료 여부에 따라 활동모드로의 전환 여부를 판단하는 모드전환판단부
    를 포함하는 무선 통신 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 타이머관리부는 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간인 경우에 타이머를 설정하며,
    상기 모드전환판단부는, 상기 측정된 하향링크 트래픽 양이 0보다 크고 임 계치보다 작은 경우, 활동모드로의 전환을 지시하는 메시지인 제1 메시지와 수면모드의 유지를 지시하는 메시지인 제2 메시지 중 어느 하나를 상기 이동단말에게 상기 리스닝구간 동안 전송하되, 상기 수면구간이 활동모드에서 수면모드로 전환한 후에 처음으로 진입한 수면구간인 최초 수면구간인 경우에는 상기 제2 메시지를 전송하고, 상기 수면구간이 상기 최초 수면구간이 아닌 경우에는 상기 타이머가 만료되었다면 상기 제1 메시지를 전송하고 상기 타이머가 만료되지 않았다면 상기 제2 메시지를 전송하는
    무선 통신 장치.
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