KR20130106815A - 무선통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR20130106815A
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법에 있어서, 상기 단말은 기지국으로부터 청취 구간 동안 긍정적 지시자(positive indicator)를 포함하는 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신하고, 상기 청취 구간 이후에도 상기 기지국과 송수신할 트래픽이 있으면, 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 상기 청취 구간을 확장하여 상기 기지국으로부터 트래픽을 수신한다.

Description

무선통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING DATA AT MOBILE STATION IN SLEEP MODE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
먼저, 슬립 모드(sleep mode) 동작에 대해 설명한다. 단말은 정상 모드(normal mode) 또는 액티브 모드(active mode)에서 기지국과 통신을 수행하다가 더 이상 기지국과 송수신할 트래픽이 없으면, 슬립 모드로의 천이를 요청하기 위해 슬립 요청(Advanced Air Interface Sleep Request, AAI_SLP-REQ) 메시지를 기지국에 전송한다. 기지국은 응답으로 슬립 응답(Advanced Air Interface Sleep Response, AAI_SLP-RSP) 메시지를 단말에게 전송하고, AAI_SLP-RSP 메시지를 수신한 단말은 AAI_SLP-RSP 메시지에 포함된 슬립 파라메터(sleep parameter)를 적용하여 슬립 모드로 천이한다. 슬립 파라메터에는 슬립 사이클(Sleep Cycle), 청취 구간(listening window) 등이 있다. 또한, 기지국이 요청받지 않은(unsolicited) AAI_SLP-RSP 메시지를 단말에게 직접 전송하여 단말이 슬립 모드로 천이하도록 할 수도 있다.
도 1은 IEEE 802.16m 시스템에서 슬립 모드 단말의 동작을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 단말은 정상 모드에서 슬립 모드로 천이한 후 초기 슬립 사이클(initial sleep cycle)을 적용해 슬립 모드로 동작한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 첫 번째 슬립 사이클은 슬립 구간(sleep window)만 포함한다. 그리고, 첫 번째 슬립 사이클이 끝난 후 두 번째 슬립 사이클부터는 청취 구간과 슬립 구간을 포함한다. 단말은 n 번째 슬립 사이클의 청취 구간 동안 부정적 지시자(negative indication)를 포함하는 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND) 메시지를 수신한 경우 하향링크로 전송되는 트래픽이 없다고 판단하고, n 번째 슬립 사이클을 n-1 번째 슬립 사이클의 두 배로 설정한다. 그리고, n+1 번째 슬립 사이클의 청취 구간 동안 긍정적 지시자(positive indication)를 포함하는 TRF-IND 메시지를 수신하면 n+1 번째 슬립 사이클을 초기 슬립 사이클로 설정한다.
도 2는 단말이 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하는 과정을 나타낸 도면이다. 기지국은 슬립 모드 단말에게 청취 구간 동안 적어도 한번 AAI_TRF-IND 메시지를 전달한다. 종래 기술에서는 기지국이 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 전송하는 경우, 단말로부터 잘 수신했다는 응답 없이 기지국은 AAI_TRF-IND 메시지를 전송하는 순간 단말이 슬립 사이클을 초기 슬립 사이클로 설정하였다고 간주한다. 하지만, 기지국은 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 전송하였지만 단말이 이를 수신하지 못한 경우 단말은 청취 구간 동안 AAI_TRF-IND 메시지를 기다린다. 이 경우 기지국과 단말간 슬립 사이클 동기가 깨지는 문제점이 있다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 단말은 청취 구간 동안 기다렸는데 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하지 않은 경우 AAI_TRF_IND-REQ 메시지를 기지국으로 전송하고, 이를 수신한 기지국은 응답으로 긍정적 지시자 또는 부정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF_IND-RSP 메시지를 단말에게 전송한다. 이때, AAI_TRF-IND 메시지는 제일 최근에 AAI_TRF-IND 메시지가 전달된 프레임 번호(Frame Number)를 포함한다. AAI_TRF_IND-RSP를 수신한 단말은 프레임 번호 및 트래픽 지시자를 확인하여 단말과 기지국간 흐트러진 슬립 사이클의 동기를 다시 맞춘다. 도 2는 기지국이 AAI_TRF_IND-REQ에 대한 응답으로 긍적적 지시자를 전송한 것을 나타낸다.
종래 기술에서 슬립 모드 단말은 기지국으로부터 긍적적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신할 경우, 슬립 사이클을 초기 슬립 사이클로 설정한다. 그리고, 청취 구간 이후에도 기지국으로부터 수신할 트래픽이 있으면, 단말은 묵시적으로 청취 구간을 확장하여 기지국이 전송하는 트래픽을 계속해서 수신할 수 있다. 하지만, 청취 구간의 확장은 현재 자신의 슬립 사이클 내로 제한한다. 도 3은 단말이 청취 구간을 확장하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국이 계속해서 단말에게 트래픽을 내려 보내는 경우 청취 구간의 확장이 슬립 사이클 범위 내로 제한되기 때문에 기지국이 단말에게 불필요한 AAI_TRF-IND 메시지를 전송해야 하는 문제점이 발생한다. 즉, 기지국이 연속해서 하향링크 트래픽을 전송하는 경우, 기지국은 불필요한 AAI_TRF-IND 메시지를 단말에게 전송하고 단말은 슬립 사이클을 초기 슬립 사이클로 설정하는 과정을 반복하게 된다.
그리고, 기지국은 슬립 모드로 동작중인 단말들에게 AAI_TRF-IND 메시지를 전달할 때 청취 구간이 중첩되는 모든 슬립 모드 단말들에게 하나의 AAI_TRF-IND 메시지를 브로드캐스트한다. 하지만, 슬립 모드 단말은 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하였을 경우 슬립 사이클을 SLP-REQ 메시지 및 SLP-RSP 메시지에 포함된 NSCF(Next sleep cycle indicator) 값을 기반으로 설정하며, 부정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하였을 경우 슬립 사이클을 이전 슬립 사이클의 두 배로 설정한다. 복수의 슬립 모드 단말들이 이러한 과정을 수 차례 반복할 경우, 슬립 모드 단말들의 청취 구간이 중첩되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 기지국이 AAI_TRF-IND 메시지를 자주 전송해야 하는 오버헤드가 발생할 수 있다.
또한, 종래 기술에서는 단말이 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신한 경우, 어느 시점에서 슬립 사이클을 설정하는지 정의가 되어 있지 않다. 즉, 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 받은 청취 구간의 시작 시점을 슬립 사이클의 시작점으로 지정할지 또는 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 받은 청취 구간의 다음 슬립 사이클의 시작 시점을 슬립 사이클의 시작점으로 지정할지 여부가 정의되어 있지 않다.
위에서 설명한 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 기지국이 AAI_TRF-IND 메시지를 자주 전송해야 하는 오버헤드가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 오버헤드를 줄일 수 있는 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법에 있어서, 상기 단말은 기지국으로부터 청취 구간 동안 긍정적 지시자(positive indicator)를 포함하는 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신하고, 상기 청취 구간 이후에도 상기 기지국과 송수신할 트래픽이 있으면, 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 상기 청취 구간을 확장하여 상기 기지국으로부터 트래픽을 수신한다.
이때, 상기 단말은 상기 확장된 청취 구간 동안 마지막 트래픽을 수신하고, 청취 구간 확장을 종료하고 새로운 슬립 사이클을 시작하고, 상기 새로운 슬립 사이클의 청취 구간 동안 긍정적 지시자를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 수신하면 NSCF(Next sleep cycle indicator)의 값에 따라 슬립 사이클을 리셋하고, 상기 NSCF는 상기 단말이 긍정적 지시자를 수신한 경우 슬립 사이클을 설정하는 방법을 나타내는 값이다.
또한, 상기 NSCF는 상기 단말이 슬립 모드로 진입할 때 상기 기지국과 협상하여 정하는 값이다.
또한, 상기 단말은 상기 확장된 청취 구간 동안 마지막 트래픽을 수신하고, 시작 프레임 번호(start frame number) 및 새로운 초기 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle)을 포함하는 슬립 제어 헤더(Sleep Control Header, SCH)를 수신하고, 상기 시작 프레임 번호는 다음 슬립 사이클의 시작 시점을 나타내고, 상기 새로운 초기 슬립 사이클은 상기 다음 슬립 사이클의 길이를 나타낸다.
또한, 상기 단말은 상기 시작 프레임 번호에서 상기 새로운 초기 슬립 사이클로 슬립 사이클을 설정한다.
또한, 상기 단말은 특정 트래픽을 수신한 후, 미리 결정된 타이머가 만료될 때까지 다음 트래픽을 수신하지 않으면 상기 특정 트래픽이 마지막 트래픽이라고 인식한다.
또한, 상기 미리 결정된 타이머는 상기 단말이 슬립 모드로 진입할 때 상기 기지국과 협상하여 정하는 값이다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 다른 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법에 있어서, 상기 단말은 청취 구간 동안 기지국으로부터 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신하지 못하면, 상기 기지국에게 트래픽 지시 요청(Advanced Air Interface traffic indication request, AAI_TRF-IND-REQ) 메시지를 전송하고, 상기 기지국으로부터 프레임 번호(Frame_Number) 필드를 포함하는 트래픽 지시 응답(Advanced Air Interface traffic indication response, AAI_TRF-IND-RSP) 메시지를 수신하고, 상기 프레임 번호 필드는 다음 슬립 사이클이 시작되는 시점을 나타낸다.
이때, 상기 AAI_TRF-IND-RSP 메시지는 상기 다음 슬립 사이클의 길이를 나타내는 새로운 초기 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle) 필드를 더 포함한다.
또한, 상기 단말은 상기 프레임 번호 필드가 나타내는 프레임에서 상기 초기 슬립 사이클 필드가 나타내는 길이로 슬립 사이클을 설정한다.
상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 다른 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말은 기지국으로부터 청취 구간 동안 긍정적 지시자(positive indicator)를 포함하는 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신하는 수신 모듈 및 상기 청취 구간 이후에도 상기 기지국과 송수신할 트래픽이 있으면, 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 상기 청취 구간을 확장하는 프로세서를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 슬립 단말이 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 청취 구간을 확장하여 데이터를 수신함에 따라 기지국이 AAI_TRF-IND 메시지를 자주 전송해야 하는 오버헤드를 줄일 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 IEEE 802.16m 시스템에서 슬립 모드 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 2는 단말이 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 단말이 청취 구간을 확장하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 단말이 청취 구간을 확장하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 단말이 청취 구간의 확장을 종료하는 과정의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 단말이 청취 구간의 확장을 종료하는 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬립 모드 단말들의 청취 구간 시작 시점을 동기화시키는 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은 AAI_TRF-IND-RSP 메시지를 이용하여 기지국이 슬립 모드 단말의 청취 구간의 동기를 맞추는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 이동단말 및 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP2 802.16 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP2 802.16 시스템의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에서는 단말이 청취 구간을 확장하는 범위를 슬립 사이클로 제한하지 않는다. 즉, 청취 구간 이후에도 상기 기지국과 송수신할 데이터가 있으면, 단말은 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 청취 구간을 확장하여 데이터를 수신한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 단말이 청취 구간을 확장하는 것을 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 단말은 청취 구간 동안 긍정 지시자를 포함하는 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신한다. 그리고, 청취 구간 동안 기지국으로부터 데이터를 수신한다. 그런데, 청취 구간 내에 기지국이 단말에게 전송해야 할 데이터를 모두 전송하지 못한 경우가 있을 수 있다. 즉, 청취 구간 이후에도 기지국이 단말에게 전송해야 할 데이터가 있을 수 있다. 이런 경우에는 단말은 청취 구간을 확장하여 기지국으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 단말은 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 청취 구간을 확장할 수 있다.
단말은 청취 구간을 확장하여 마지막 트래픽을 수신한 후, 청취 구간의 확장을 종료하고 새로운 슬립 사이클을 시작해야 한다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에서는 단말이 청취 구간의 확장을 종료하고 새로운 슬립 사이클을 시작하는 시점을 결정하는 방법을 제안한다.
도 5는 단말이 청취 구간의 확장을 종료하는 과정의 일례를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 단말은 기지국으로부터 마지막 트래픽을 수신하고, 청취 구간의 확장을 종료한 경우, 이전 슬립 사이클의 두 배의 슬립 사이클을 적용하여 동작하도록 한다. 즉, 단말이 n 번째 슬립 사이클의 청취 구간에서 긍정 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하고, 청취 구간을 n 번째 슬립 사이클을 초과해서 확장한 경우, n+1 번째 슬립 사이클은 n 번째 슬립 사이클의 두 배로 설정한다. 그리고, n+1 번째 슬립 사이클 내에서 마지막 트래픽을 수신하면 남은 슬립 사이클 기간 동안 파워 세이빙한 후, 다음 슬립 사이클의 청취 구간에서 기지국으로부터 AAI_TRF-IND 메시지를 수신한다.
도 6은 단말이 청취 구간의 확장을 종료하는 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6에서, 단말이 n 번째 슬립 사이클의 청취 구간에서 긍정 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하고, 청취 구간을 n 번째 슬립 사이클을 초과해서 확장한 경우, n+1 번째 슬립 사이클은 n 번째 슬립 사이클의 두 배로 설정한다. 그리고, n+1 번째 슬립 사이클 동안 하향링크 트래픽 수신을 종료하지 못한 경우, n+2 번째 슬립 사이클은 n+1 번째 슬립 사이클의 두 배로 설정한다. 그리고, n+2 번째 슬립 사이클 내에서 마지막 트래픽을 수신하면 남은 슬립 사이클 기간 동안 파워 세이빙한다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법을 설명한다.
기지국은 슬립 모드로 동작중인 단말들에게 AAI_TRF-IND 메시지를 전송할 때 청취 구간이 중첩되는 모든 슬립 모드 단말들에게 하나의 AAI_TRF-IND 메시지를 브로드캐스트한다. 그런데, 슬립 모드 단말은 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하였을 경우에는 슬립 사이클을 SLP-REQ 메시지 또는 SLP-RSP 메시지에 포함된 NSCF(Next sleep cycle indicator) 값을 기반으로 설정하고, 부정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하였을 경우에는 현재 슬립 사이클을 이전 슬립 사이클의 두 배로 설정한다. NSCF 값은 단말이 슬립 모드로 진입하는 과정에서 기지국과 협상하여 결정하는 값이다. NSCF 값에 따라 단말은 슬립 사이클을 초기 슬립 사이클로 설정하거나, 새로운 슬립 사이클로 설정하거나, 이전 슬립 사이클의 두 배로 설정한다. 그런데, 복수의 단말들이 슬립 사이클을 설정하는 과정을 수차례 반복하면서, 복수의 단말들의 청취 구간이 중첩되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 슬립 모드 단말들의 청취 구간이 중첩되지 않으면 기지국이 AAI_TRF-IND 메시지를 자주 전송해야 하는 오버헤드가 발생할 수 있다. 또한, 종래 기술에서는 단말이 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신한 경우, 어느 시점에서 슬립 사이클을 설정하는지 정의가 되어 있지 않다.
따라서, 슬립 모드 단말이 긍정적 지시자를 수신한 경우, 긍정적 지시자를 받은 청취 구간의 시작 시점을 슬립 사이클의 시작점으로 지정하여 긍정적 지시자를 수신한 모든 슬립 모드 단말들의 청취 구간의 시작 시점을 동기화 시킬 수 있다.
슬립 모드 단말은 긍정적 지시자를 수신하고 청취 구간 이후에도 기지국으로부터 수신할 하향링크 트래픽이 있는 경우 청취 구간을 확장하여 트래픽을 수신한다. 그리고, 하향링크 트래픽의 수신을 완료한 후, 다음 청취 구간에서 긍정적 지시자를 수신하면, 긍정적 지시자를 받은 청취 구간의 시작 시점을 슬립 사이클의 시작점으로 지정하여 긍정적 지시자를 수신한 모든 슬립 모드 단말들의 청취 구간 시작 시점을 동기화시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬립 모드 단말들의 청취 구간 시작 시점을 동기화시키는 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 기지국으로부터 전송되는 데이터가 없어서 단말이 슬립 사이클을 수 차례 늘려서 슬립 사이클이 충분이 길어진 상태에서 자신의 청취 구간에 긍정적 지시자를 수신하고, 청취 구간을 벗어나 계속해서 하향링크 트래픽을 수신한 경우 단말의 동작을 나타낸다. 단말은 청취 구간을 확장하여 계속 하향링크 트래픽을 수신하다가 마지막 트래픽을 수신한 경우, 슬립 사이클을 리셋(reset)한다. 단말은 T_AMS 타이머를 이용하여 마지막 트래픽임을 알 수 있다. 즉, 단말은 특정 트래픽을 수신한 이후에 T_AMS 타이머 동안 트래픽을 수신하지 않으면, 특정 트래픽이 마지막 트래픽이라고 인식한다. T_AMS 타이머는 단말이 슬립 모드로 진입할 때 기지국과 협상하여 정하는 값이다.
단말이 마지막 트래픽을 수신한 후, 슬립 사이클을 리셋하는 방법은 아래와 같다. 단말은 긍정적 지시자를 수신한 순간 슬립 사이클을 계산하는 것이 가능하다. 단말은 슬립 사이클을 초기 슬립 사이클로 리셋하고, 그 이후 슬립 사이클을 두 배씩 늘려 간 것으로 고려하여 계속해서 자신의 슬립 사이클을 묵시적으로 계산할 수 있다. 하향링크 또는 상향링크 트래픽 전송이 끝난 경우, 단말은 계산한 슬립 사이클에 따라 리셋할 슬립 사이클의 위치를 결정한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 단말은 트래픽 송수신을 끝낸 시점을 포함하는 슬립 사이클의 다음의 슬립 사이클의 청취 구간에서 긍정적 지시자를 수신하면 NSCF 값에 따라 슬립 사이클을 리셋한다.
또는, 기지국이 슬립 사이클의 시작 프레임 번호를 지정하여 단말에게 알려줌으로써 슬립 모드 단말들의 청취 구간을 동기화시킬 수 있다. 기지국은 슬립 사이클의 시작 프레임 번호를 AAI_TRF-IND 메시지 또는 AAI_TRF-IND-RSP 메시지에 포함시켜서 전송할 수 있다. 단말은 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지 또는 AAI_TRF-IND-RSP 메시지를 수신한 경우, AAI_TRF-IND 메시지 또는 AAI_TRF-IND-RSP 메시지에 포함된 시작 프레임 번호와 NSCF 값을 기반으로 슬립 사이클을 리셋한다. 즉, 단말은 AAI_TRF-IND 메시지 또는 AAI_TRF-IND-RSP 메시지에 포함된 시작 프레임 번호에 해당하는 시작 프레임에서 슬립 사이클을 리셋한다.
또는, 슬립 모드 단말들의 청취 구간의 동기를 맞추기 위해, 기지국은 새로운 초기 슬립 사이클(New initial sleep cycle)과 시작 프레임 번호(start frame number)를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지, AAI_TRF-IND-RSP 메시지 또는 요청받지 않은(unsolicited) AAI_SLP-RSP 메시지를 단말에게 전달할 수 있다. 새로운 초기 슬립 사이클은 기지국이 슬립 모드 단말들의 청취 구간의 동기를 맞추기 위해 슬립 모드로 동작중인 단말들의 슬립 사이클을 고려해 설정한다.
표 1 및 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 AAI_TRF-IND 메시지를 나타낸다.
표 1은 AAI_TRF-IND 메시지가 프레임 번호(Frame_Number) 필드를 포함하는 경우를 나타내고, 표 2는 AAI_TRF-IND 메시지가 Frame_Number 필드 및 새로운 시작 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle) 필드를 포함하는 경우를 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Frame_Number 필드는 슬립 사이클이 시작되는 시점을 나타낸다. Frame_Number 필드는 슬립 사이클이 시작하는 프레임 번호의 마지막 10 비트를 나타낼 수 있다. 단말은 표 1과 같은 형태의 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하면 Frame_Number 필드가 나타내는 프레임에서 NSCF 값에 따라 슬립 사이클을 설정한다.
New Initial Sleep Cycle 필드는 긍정적 지시자를 수신한 단말이 사용할 새로운 초기 슬립 사이클을 나타낸다. 즉, 단말이 표 2와 같은 형태의 AAI_TRF-IND 메시지를 수신한 경우에는 Frame_Number 필드가 나타내는 프레임에서 New Initial Sleep Cycle 필드가 나타내는 슬립 사이클로 슬립 사이클을 설정한다.
표 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 요청받지 않은(unsolicited) AAI_SLP-RSP 메시지를 나타낸다. 표 3에 나타난 바와 같이, 요청받지 않은(unsolicited) AAI_SLP-RSP 메시지는 Start Frame Number 필드를 포함한다.
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
표 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 AAI_TRF-IND-RSP 메시지를 나타낸다. 표 4에 나타난 바와 같이, AAI_TRF-IND-RSP 메시지는 Frame_Number 필드 및 New Initial Sleep Cycle 필드를 포함한다. Frame_Number 필드는 슬립 사이클이 시작되는 시점을 나타낸다. Frame_Number 필드는 슬립 사이클이 시작하는 프레임 번호의 마지막 10 비트를 나타낼 수 있다.
New Initial Sleep Cycle 필드는 긍정적 지시자를 수신한 단말이 사용할 새로운 초기 슬립 사이클을 나타낸다. 즉, New Initial Sleep Cycle 필드는 다음 슬립 사이클의 길이를 나타낸다.
Figure pct00008
기지국은 표 4와 같은 형태의 AAI_TRF-IND-RSP 메시지를 이용하여 슬립 모드 단말들의 청취 구간의 동기를 맞출 수 있다. 도 8은 AAI_TRF-IND-RSP 메시지를 이용하여 기지국이 슬립 모드 단말의 청취 구간의 동기를 맞추는 것을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 단말이 청취 구간 동안 기지국으로부터 AAI_TRF-IND 메시지를 수신하지 못하면, 트래픽 지시 요청(Advanced Air Interface traffic indication request, AAI_TRF-IND-REQ) 메시지를 기지국으로 전송한다. 그러면, 기지국은 트래픽 지시 응답(Advanced Air Interface traffic indication response, AAI_TRF-IND-RSP) 메시지를 단말에게 전송한다. 이때, AAI_TRF-IND-RSP 메시지는 Frame_Number 필드 및 New Initial Sleep Cycle 필드를 포함한다. 그러면, 단말은 AAI_TRF-IND-RSP 메시지의 Frame_Number 필드가 지시하는 지점에서 New Initial Sleep Cycle 필드가 지시하는 길이로 슬립 사이클을 설정한다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 단말은 청취 구간 이후에도 기지국과 송수신할 트래픽이 있으면, 청취 구간을 확장하여 트래픽을 수신한다. 이때, 단말은 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 청취 구간을 확장할 수 있다. 기지국은 마지막 트래픽을 단말에게 전송하면서 슬립 제어 헤더(Sleep Control Header, SCH)를 함께 전송한다. SCH는 시작 프레임 번호(start frame number)와 새로운 초기 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle)을 포함한다. 시작 프레임 번호는 다음 슬립 사이클의 시작 시점을 나타내고, 새로운 초기 슬립 사이클은 다음 슬립 사이클의 길이를 나타낸다. SCH를 수신한 단말은 SCH에 포함된 시작 프레임 번호에서 SCH에 포함된 초기 슬립 사이클로 슬립 사이클을 설정한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 단말은 청취 구간 이후에도 기지국과 송수신할 트래픽이 있으면, 청취 구간을 확장하여 트래픽을 수신한다. 그리고, 단말은 기지국으로부터 마지막 트래픽을 수신하면 트래픽 송수신이 완료되었음을 기지국에게 알리기 위해 청취 구간 종료 지시자(Listening Window End Indication)를 포함하는 SCH를 기지국에게 전송한다. 이는 단말이 기지국에게 전송할 상향링크 트래픽이 있는 경우가 있으므로, 상향링크 트래픽이 없어서 청취 구간을 종료할 것임을 단말이 기지국에게 알리기 위함이다. 단말로부터 청취 구간 종료 지시자를 포함하는 SCH를 수신한 기지국은 슬립 모드 단말들의 청취 구간의 동기를 맞추기 위해 단말이 적용하는 다음 슬립 사이클의 시작 프레임 번호 및 새로운 초기 슬립 사이클을 포함하는 SCH를 단말에게 전송한다. 이와 같은 과정을 통해 슬립 모드 단말들의 청취 구간의 동기를 맞추어 기지국이 슬립 모드 단말들에게 전송하는 AAI_TRF-IND 메시지의 수를 줄일 수 있다.
표 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 SCH의 일례를 나타낸다. 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 SCH는 시작 프레임 번호(Start Frame Number) 필드 및 새로운 시작 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle) 필드를 포함한다. Start Frame Number 필드는 다음 슬립 사이클이 시작되는 시점을 나타내고, New Initial Sleep Cycle 필드는 다음 슬립 사이클의 길이를 나타낸다.
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
표 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 SCH의 다른 예를 나타낸다. 표 6은 청취 구간 동기화(Listening Window Synchronization)라는 SCH 서브타입(SCH subtype)을 새롭게 정의한 경우를 나타낸다. 즉, SCH는 SCH subtype 필드를 포함하고, SCH subtype 필드의 값에 따라 결정된 필드들을 포함한다. 그런데, Listening Window Synchronization라는 SCH subtype을 새롭게 정의해서, SCH subtype이 Listening Window Synchronization인 경우에는 SCH가 시작 프레임 번호(Start Frame Number) 필드 및 새로운 시작 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle) 필드를 포함한다.
Figure pct00012
Figure pct00013
다음으로, 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
종래 기술에서는 단말이 슬립 모드로 진입할 때 트래픽 지시 메시지 플래그(Traffic Indication Message Flag)를 1로 설정한 경우, 기지국은 항상 단말의 청취 구간 구간에 AAI_TRF-IND 메시지를 전송해야 한다. 따라서, 단말이 청취 구간을 확장하여 트래픽을 수신하는 경우에도 매 청취 구간 마다 AAI_TRF-IND 메시지를 수신해야 하는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 발명의 제4 실시예에서는 기지국이 단말에게 연속적으로 하향링크 트래픽을 전송해야 할 경우, AAI_TRF-IND 메시지 전송의 오버헤드를 줄일 수 있도록 AAI_TRF-IND 메시지 없이 하향링크 트래픽만을 단말에게 전송할 수 있도록 하는 것을 제안한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 청취 구간 이후에도 기지국이 단말에게 전송할 트래픽이 있는 경우에는 단말은 청취 구간을 확장하여 하향링크 데이터를 수신한다. 그리고, 다음 슬립 사이클의 청취 구간에 기지국은 AAI_TRF-IND 메시지는 전송하지 않고, 하향링크 데이터만 단말에게 전송한다. 기지국이 전송한 AAI_TRF-IND 메시지를 단말이 수신하지 못한 경우가 발생할 수 있기 때문에, 단말은 청취 구간 동안 AAI_TRF-IND 메시지는 수신하지 않고 하향링크 데이터만 수신한 경우, 긍정적 지시자를 포함하는 AAI_TRF-IND 메시지를 수신한 것처럼 동작한다. 따라서, 본 발명의 제4 실시예와 같이 기지국이 AAI_TRF-IND 메시지를 전송하지 않아도 단말은 정상적으로 슬립 모드 동작을 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12에서는 청취 구간이 중복되는 모든 슬립 모드 단말들의 트래픽 지시 타입(traffic indication type)이 긍정적 지시자인 경우에 기지국이 AAI-TRF-IND 메시지를 전송하지 않는다.
예를 들어, 10 개의 슬립 모드 단말이 있고, 10 개의 슬립 모드 단말의 청취구간이 모두 중첩 되는 경우, 종래 기술에 따르면 기지국은 슬립 모드 단말의 청취 구간에 항상 AAI_TRF-IND 메시지를 전송한다. 하지만, 본 발명의 제4 실시예에서는 해당 청취 구간에 AAI_TRF-IND 메시지를 수신할 단말들의 트래픽 지시 타입에 따라 기지국이 AAI_TRF-IND 메시지를 전송할지 또는 하향링크 데이터만 전송할지를 결정할 수 있다. 즉, 10 개의 슬립 모드 단말들 모두의 트래픽 지시 타입이 긍정적 지시자인 경우, 기지국은 청취 구간에 AAI-TRF-IND 메시지를 전송하지 않고 하향링크 데이터만 단말에게 전송한다. 만약 10 개의 슬립 모드 단말 중 1 개의 단말이라도 부정적 지시자가 있는 경우, 기지국은 AAI_TRF-IND 메시지를 단말에게 전송해야 한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 위에서 설명한 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 이동단말 및 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.
이동단말(AMS) 및 기지국(ABS)은 정보, 데이터, 신호 및/또는 메시지 등을 송수신할 수 있는 안테나(700, 710), 안테나를 제어하여 메시지를 전송하는 송신 모듈(Tx module, 740, 750), 안테나를 제어하여 메시지를 수신하는 수신 모듈(Rx module, 760, 770), 기지국과의 통신과 관련된 정보 들을 저장하는 메모리(780, 790) 및 송신모듈, 수신모듈 및 메모리를 제어하는 프로세서(720, 730)를 각각 포함한다. 이때, 기지국은 팸토 기지국 또는 매크로 기지국일 수 있다.
안테나(700, 710)는 전송모듈(740, 750)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(760, 770)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상의 안테나가 구비될 수 있다.
프로세서(720, 730)는 통상적으로 이동단말 또는 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서는 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(720, 730)는 다양한 메시지들의 암호화를 제어할 수 있는 암호화 모듈 및 다양한 메시지들의 송수신을 제어하는 타이머 모듈을 각각 더 포함할 수 있다.
전송모듈(740, 750)은 프로세서로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(700, 710)에 전달할 수 있다.
수신모듈(760, 770)은 외부에서 안테나(700, 710)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(720, 730)로 전달할 수 있다.
메모리(780, 790)는 프로세서의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(이동국의 경우, 기지국으로부터 할당받은 상향링크 그랜트(UL grant), 시스템 정보, 스테이션 식별자(STID), 플로우 식별자(FID), 동작 시간(Action Time), 영역할당정보 및 프레임 오프셋 정보 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수 있다.
또한, 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (17)

  1. 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법에 있어서,
    기지국으로부터 청취 구간 동안 긍정적 지시자(positive indicator)를 포함하는 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 청취 구간 이후에도 상기 기지국과 송수신할 트래픽이 있으면, 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 상기 청취 구간을 확장하여 상기 기지국으로부터 트래픽을 수신하는 단계를 포함하는 데이터 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확장된 청취 구간 동안 마지막 트래픽을 수신하는 단계;
    청취 구간 확장을 종료하고 새로운 슬립 사이클을 시작하는 단계; 및
    상기 새로운 슬립 사이클의 청취 구간 동안 긍정적 지시자를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 수신하면 NSCF(Next sleep cycle indicator)의 값에 따라 슬립 사이클을 리셋하는 단계를 더 포함하고,
    상기 NSCF는 상기 단말이 긍정적 지시자를 수신한 경우 슬립 사이클을 설정하는 방법을 나타내는 값인 데이터 수신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 NSCF는 상기 단말이 슬립 모드로 진입할 때 상기 기지국과 협상하여 정하는 값인 데이터 수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 확장된 청취 구간 동안 마지막 트래픽을 수신하는 단계; 및
    시작 프레임 번호(start frame number) 및 새로운 초기 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle)을 포함하는 슬립 제어 헤더(Sleep Control Header, SCH)를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 시작 프레임 번호는 다음 슬립 사이클의 시작 시점을 나타내고, 상기 새로운 초기 슬립 사이클은 상기 다음 슬립 사이클의 길이를 나타내는 데이터 수신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시작 프레임 번호에서 상기 새로운 초기 슬립 사이클로 슬립 사이클을 설정하는 단계를 더 포함하는 데이터 수신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 특정 트래픽을 수신한 후, 미리 결정된 타이머가 만료될 때까지 다음 트래픽을 수신하지 않으면 상기 특정 트래픽이 마지막 트래픽이라고 인식하는 데이터 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미리 결정된 타이머는 상기 단말이 슬립 모드로 진입할 때 상기 기지국과 협상하여 정하는 값인 데이터 수신 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말의 데이터 수신 방법에 있어서,
    청취 구간 동안 기지국으로부터 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신하지 못하면, 상기 기지국에게 AAI_TRF-IND-REQ 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 프레임 번호(Frame_Number) 필드를 포함하는 AAI_TRF-IND-RSP 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 프레임 번호 필드는 다음 슬립 사이클이 시작되는 시점을 나타내는 데이터 수신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 AAI_TRF-IND-RSP 메시지는 상기 다음 슬립 사이클의 길이를 나타내는 새로운 초기 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle) 필드를 더 포함하는 데이터 수신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프레임 번호 필드가 나타내는 프레임에서 상기 초기 슬립 사이클 필드가 나타내는 길이로 슬립 사이클을 설정하는 단계를 더 포함하는 데이터 수신 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 슬립 모드 단말에 있어서,
    기지국으로부터 청취 구간 동안 긍정적 지시자(positive indicator)를 포함하는 트래픽 지시(Advanced Air Interface traffic indication, AAI_TRF-IND)메시지를 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 청취 구간 이후에도 상기 기지국과 송수신할 트래픽이 있으면, 청취 구간 확장의 범위에 대한 제한 없이 상기 청취 구간을 확장하는 프로세서를 포함하는 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 확장된 청취 구간 동안 마지막 트래픽을 수신하면, 청취 구간 확장을 종료하고 새로운 슬립 사이클을 시작하고, 상기 새로운 슬립 사이클의 청취 구간 동안 긍정적 지시자를 포함하는 트래픽 지시 메시지를 수신하면 NSCF(Next sleep cycle indicator)의 값에 따라 슬립 사이클을 리셋하고, 상기 NSCF는 상기 단말이 긍정적 지시자를 수신한 경우 슬립 사이클을 설정하는 방법을 나타내는 값인 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 NSCF는 상기 단말이 슬립 모드로 진입할 때 상기 기지국과 협상하여 정하는 값인 단말.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 수신 모듈은 상기 확장된 청취 구간 동안 마지막 트래픽을 수신하고, 시작 프레임 번호(start frame number) 및 새로운 초기 슬립 사이클(New Initial Sleep Cycle)을 포함하는 슬립 제어 헤더(Sleep Control Header, SCH)를 수신하고, 상기 시작 프레임 번호는 다음 슬립 사이클의 시작 시점을 나타내고, 상기 새로운 초기 슬립 사이클은 상기 다음 슬립 사이클의 길이를 나타내는 단말.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 시작 프레임 번호에서 상기 새로운 초기 슬립 사이클로 슬립 사이클을 설정하는 단말.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 단말은 특정 트래픽을 수신한 후, 미리 결정된 타이머가 만료될 때까지 다음 트래픽을 수신하지 않으면 상기 특정 트래픽이 마지막 트래픽이라고 인식하는 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 미리 결정된 타이머는 상기 단말이 슬립 모드로 진입할 때 상기 기지국과 협상하여 정하는 값인 단말.
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