광대역 무선 접속 시스템에서 단말의 유휴모드 지원 방법 document_id A220517005074

본 발명은 무선 인터넷을 지원하기 위한 광대역 무선 접속 시스템(Broadband Wireless Access System)에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에서 단말의 유휴모드 지원 방법에 관한 것이다. 광대역 무선 접속 시스템에서는 이동 단말(MSS: Mobile Subscriber Station)의 전력 소모를 최소화하기 위하여 유휴모드(idle mode)를 지원한다. 유휴 모드 동안 이동 단말은 동일한 페이징 영역(paging zone)에 포함되는 기지국간 이동시 핸드오프 절차를 수행할 필요가 없다. 그러므로, 이동 단말은 핸드오프 절차를 위한 상향(Uplink) 정보 전송을 하지 않아도 되기 때문에 그로 인한 전력 소모를 절감할 수 있다. 페이징 영역은 페이징 그룹이라는 다수의 기지국이 담당하는 전체 영역으로 정의되는데, 같은 페이징 영역에 포함되는 기지국들은 같은 값의 페이징 주기(Paging_Cycle)와 페이징 오프셋(Paging_Offset)을 가진다. 단말은 기지국에 유휴모드로의 전환을 요청할 수 있고, 기지국은 자신의 페이징 영역 아이디(Paging-group ID)와 그에 따른 페이징 주기와 페이징 오프셋을 전달함으로써 해당 단말은 유휴모드 상태로 전환할 수 있다. 유휴모드동안, 단말은 약속한 페이징 주기마다 기지국으로부터 방송(broadcast)형태로 전달되는 페이징을 통해서 계속 유휴모드를 유지할 것인지 종료할 것인지를 판단하는 것이 가능하다. 유휴모드에 있는 단말이 전송해야 할 트래픽이 발생한 경우, 단말은 언제든지 유휴모드를 종료하는 것이 가능하다. 유휴모드에 있는 단말에게 전달해야 할 트래픽이 발생한 경우, 기지국은 페이징을 통하여 단말로 하여금 유휴모드를 종료하도록 할 수 있다. 또한, 유휴모드에 있던 단말이 이동하여 다른 페이징 영역으로 이동했거나 동기를 상실하는 등의 이유로 정해진 시간에 페이징을 수신하지 못하는 경우, 단말은 유휴모드를 종료한다. 결론적으로, 유휴모드로 들어간 단말은 전송하거나 전송받을 정보가 없는 한, 주기적인 페이징을 정상적으로 수신함으로써 핸드오프 절차를 수행하지 않고도 동일한 페이징 영역에서의 자유로운 이동을 보장 받을 수 있다. 하나의 페이징 영역을 구성하기 위해서 기지국간 유선상으로 전송되는 표 1과 같은 형식의 백본 메시지(Paging-group-action)가 사용된다. 상기 백본 메시지는 기지국간 전달된다. 상기 백본 메시지는 액션(Action) 필드의 내용에 따라서 다음의 네 가지 용도로 사용될 수 있다. 수신하는 기지국(target BS)을 특정 페이징 그룹으로 지정할 수 있다 (Action=0). 수신하는 기지국을 특정 페이징 그룹에서 제외할 수 있다(Action=1). 수신하는 기지국이 어느 페이징 그룹에 속하는지 물어볼 수 있다(Action=2). 송신하는 기지국(Sender BS)이 어느 페이징 그룹에 속하는지 알려줄 수 있다 (Action=3). 하나의 기지국이 하나 이상의 페이징 영역에 속할 수 있기 때문에, 상기 백본 메시지는 다수 개의 페이징 그룹에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 백본 메시지를 통해서 기지국들은 각 페이징 영역에서 사용되는 페이징 주기와 페이징 오프셋을 알 수 있다. 상기 백본 메시지를 통해서 기지국들을 페이징 그룹에 동적으로 할당하는 것이 가능하다. 이동 단말이 유휴모드로 전환하기 위해서는 기존의 MAC 메시지 중 하나인 DREG_REQ를 사용한다. 상기 DERG_REQ 메시지의 형식은 다음 표2와 같다. 이동 단말은 상기 DERG_REQ 메시지의 De-registration Request Code를 0x01로 설정하여 기지국에 전달함으로써 자신이 유휴모드로 전환할 것임을 요청할 수 있다. (이 때 원하는 페이징 주기를 전달하는 것도 가능하다.) 상기 DERG_REQ 메시지를 받은 기지국은 기존의 DREG_CMD 메시지를 통해서 단말의 요청에 응답할 수 있다. DREG_CMD 메시지의 형식은 다음의 표3과 같다. 기지국은 상기 DREG_CMD 메시지의 액션 코드(Action Code)를 통해서 유휴모드로의 전환을 허용하거나(Action Code=0x05), 일정 시간 후에 다시 유휴모드로의 전환을 요청하도록 하거나(Action Code=0x06), 자신이 DREG_CMD를 전송할 때까지 더 이상 유휴모드로의 전환을 요청하지 않도록 할 수 있다(Action Code=0x07). 상기 DREG_CMD 메시지의 액션 코드의 자세한 내용은 다음의 표 4에서 설명되어 있다. 동일한 페이징 영역에 속하는 기지국들은 유휴모드로 전환한 이동 단말들에 대한 정보를 공유할 수 있어야 하고, 이를 통해서 페이징 주기마다 상기 이동 단말들이 행해야 할 절차를 알려줄 수 있어야 한다. 이를 위해서 다음 표 5에서 볼 수 있는 페이징 안내(Paging-announce) 백본 메시지가 사용된다. 상기 페이징 안내 백본 메시지는 동일한 페이징 영역에 속하는 모든 기지국에게 전달되어야 한다. 상기 페이징 안내 백본 메시지를 수신하는 기지국은 상기 메시지에 포함되어 있는 단말들의 MAC 주소를 이 메시지 내의 페이징 주기와 페이징 오프셋에 맞추어 반드시 페이징해야 한다. 결과적으로, 상기 페이징 안내 백본 메시지를 통해서 어떤 페이징 영역에 속하는 모든 기지국들은 페이징해야 하는 단말들의 MAC 주소들을 동일하게 유지하는 것이 가능하고, 따라서, 어떤 단말은 현재 페이징 영역을 벗어나지 않는 한 페이징주기마다 자신에 대한 페이징 정보를 수신하는 것이 가능하다. 각 기지국이 유휴모드 상태에 있는 단말들에게 페이징을 통해서 전송하는 페이징 메시지(MOB-PAG_ADV)의 형식은 다음의 표6과 같다. 상기 페이징 메시지는 방송(Broadcast) 형태로 단말들에게 전달된다. 상기 페이징 메시지를 수신한 단말은, 2 비트의 액션 코드(Action Code)를 통해서 자신이 계속 유휴모드를 유지할 수 있는지(Action Code=00), 위치 정보 갱신을 위해서 레인징(ranging)을 수행해야 하는지(Action Code=01), 자신에게 전달해야 할 하향 트래픽을 수신하기 위해서 유휴모드를 종료해야 할 것인지(Action Code=10)를 결정할 수 있다. 단말은, 단말이 전송해야 할 트래픽이 발생한 경우(상향 트래픽), 단말이 수신해야 할 트래픽이 발생한 경우(하향 트래픽), 현재 페이징영역을 벗어나거나, 전송과정에서의 문제로 인해서 주기적인 페이징을 수신하지 못한 경우 유휴모드를 종료해야 한다. 상기한 바와 같은 종래기술의 가장 큰 문제점은 상기 페이징 안내 백본 메시지(표 5)와 상기 페이징 메시지(표 6)에서 정의하고 있는 유휴모드 동안의 단말이 취해야 할 동작이 불일치한다는 점이다. 상기 종래의 페이징 안내 백본 메시지는 단지 페이징을 해야 하는 단말들의 MAC(Medium Access Control) 주소만이 포함되어 있다. 따라서, 상기 페이징 안내 백본 메시지를 수신한 기지국은 어떤 단말들이 현재 유휴모드에 있다는 사실은 분명하게 알 수 있지만, 각각의 단말이 어떤 행동을 취하도록 해야 하는지에 대해서는 전혀 알 수가 없다. 따라서, 상기 페이징 메시지의 액션 코드를 결정할 수 없다는 문제점이 발생한다. 또한, 현재의 페이징 안내 백본 메시지는 메시지에 포함된 단말들의 MAC 주소를 페이징 주기마다 페이징할 것 만을 명시하고 있기 때문에, 어떤 단말이 유휴모드를 종료할 때 그 단말의 MAC 주소를 페이징 목록에서 제거해야 한다는 사실을 알려줄 수 없다. 한편, 종래기술에서는 유휴모드에 있는 단말들에게 페이징 메시지를 전송할 때 유휴모드를 계속 유지해도 되는 단말들의 MAC 주소도 포함해서 전송한다. 모든 페이징 메시지에 어떤 행동이 필요 없는 단말들의 MAC 주소를 포함한다는 것은 상당한 무선 자원의 낭비를 가져오는 문제점이 있다.