KR102071267B1 - 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 통신 시스템에서 AP(Access point)와 복수의 단말들, 즉 스테이션(station)들 간이 정확하게 동기를 획득하여, 서비스 품질을 유지하고 단말들의 절전(power save)을 극대화하는 데이터 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 복수의 단말들과 AP 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역을 통해, 비콘 주기에 상응하여 상기 AP로부터 송신되는 비콘 프레임을 수신하는 수신부; 상기 새로운 주파수 대역의 물리 계층(PHY(Physical) Layer)에서 반송파 주파수 오차값을 추정하고, 상기 추정한 반송파 주파수 오차값을 이용하여, 상기 비콘 프레임의 수신 시점을 추정하는 추정부; 및 상기 비콘 프레임 수신 시점에 상응하여 상기 단말들을 슬립 모드에서 수신 대기 모드로 전환하는 제어부;를 포함한다
Description
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 AP(Access point)와 복수의 단말들, 즉 스테이션(station)들 간이 정확하게 동기를 획득하여, 서비스 품질을 유지하고 단말들의 절전(power save)을 극대화하는 데이터 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 함)의 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 통신 시스템의 일 예로 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network, 이하 'WLAN'이라 칭하기로 함) 시스템에서는, 대용량의 데이터를 한정된 자원을 통해 고속 및 정상적으로 전송하기 위한 방안들에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 통신 시스템에서는, 무선 채널을 통한 데이터 전송에 대한 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 WLAN 시스템이 한정된 무선 채널을 효과적으로 이용하여 대용량의 데이터를 정상적으로 송수신하기 위한 방안들이 제안되고 있다.
한편, 현재 통신 시스템에서 보다 대용량의 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 기존 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 주파수 대역과는 다른, 새로운 주파수 대역에 대한 연구가 진행되고 있으며, 특히 이러한 새로운 주파수 대역에서의 데이터 송수신을 위한 연구가 진행되고 있다.
하지만, 현재 통신 시스템에서는, 기존의 주파수 대역과 달리 새로운 주파수 대역에서 데이터 송수신을 위한 구체적인 방안이 전혀 제시되지 못하고 있으며, 특히 새로운 주파수 대역에서 데이터 송수신을 위한 프레임에 대한 구체적인 방안, 및 복수의 사용자들에게 정상적으로 데이터를 송수신하는 구체적인 방안이 전혀 제시되지 못하고 있다. 다시 말해, 새로운 주파수 대역에서 하나의 AP가 복수의 사용자들, 예컨대 단말들에게 QoS를 유지하여 정상적으로 데이터를 송수신하기 위한 구체적인 방안이 전혀 제시되지 못하고 있다.
따라서, 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템에서 새로운 주파수 대역을 통해 데이터를 고속 및 안정적으로 송수신하기 위해, 새로운 주파수 대역에서의 프레임, 및 이러한 프레임을 통해 새로운 주파수 대역에서 복수의 사용자들, 즉 복수의 단말들에게 QoS를 유지하여 정상적으로 대용량의 데이터를 송수신하는 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 데이터를 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 통신 시스템에서 새로운 주파수 대역에서의 프레임을 구성하여 데이터를 고속 및 안정적으로 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 통신 시스템에서 새로운 주파수 대역에서 AP(Access point)와 복수의 단말들 간의 정확한 동기 획득을 통해, 서비스 품질을 유지하면서 상기 단말들의 절전(power save)을 극대화하여 데이터를 정상적으로 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 통신 시스템에서 데이터 수신 장치에 있어서, 복수의 단말들과 AP(Access Point) 간의 데이터 송수신을 위한 새로운 주파수 대역을 통해, 비콘 주기에 상응하여 상기 AP로부터 송신되는 비콘 프레임을 수신하는 수신부; 상기 새로운 주파수 대역의 물리 계층(PHY(Physical) Layer)에서 반송파 주파수 오차값을 추정하고, 상기 추정한 반송파 주파수 오차값을 이용하여, 상기 비콘 프레임의 수신 시점을 추정하는 추정부; 및 상기 비콘 프레임 수신 시점에 상응하여 상기 단말들을 슬립 모드에서 수신 대기 모드로 전환하는 제어부;를 포함한다.
본 발명은, 통신 시스템에서 새로운 주파수 대역에서의 프레임을 구성하고, 이렇게 구성된 프레임을 통해 복수의 단말들에게 비콘 오프셋을 갖는 비콘 프레임들을 송수신하여, AP와 복수의 단말들 간이 동기를 정확하게 획득함으로써, 새로운 주파수 대역에서 복수의 단말들에게 서비스 품질을 유지하면서 정상적으로 대용량의 데이터를 송수신하며, 상기 단말들의 전력 소모를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임의 송수신을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 데이터 수신 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 데이터 수신 과정을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은, 통신 시스템, 예컨대 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Network, 이하 'WLAN'이라 칭하기로 함) 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는 WLAN 시스템을 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명에서 제안하는 데이터 송수신 방안은, 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는, 통신 시스템에서 기존의 시스템에서 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역에서, AP(Access Point)와 복수의 단말들, 예컨대 스테이션(STA(station))들 간이 전송 지연 등의 서비스 품질을 유지하여, 대용량의 데이터를 정상적으로 를 송수신한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, WLAN 시스템에서 복수의 단말들에게 서비스를 지원하기 위해 AP를 제어하여, 새로운 주파수 대역에서 복수의 단말들에게 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 칭하기로 함)을 유지하여 정상적으로 신호를 송수신하며, 그에 따라 복수의 사용자들에게 다양한 QoS를 갖는 서비스를 제공한다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 WLAN 시스템은, 반송파 센싱을 통해 접속 여부를 결정하는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식으로 단말들이 다중 접속하며, 그에 따라 중앙 집중적 관리가 불필요하고, 각 단말들 간의 동기 오차를 줄이기 위해서, 기존의 시스템에서 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역에 대한 물리 계층(PHY(Physical) Layer) 수신단에서 추정한 반송파 주파수 오차값을 활용하여, 시스템 동기, 다시 말해 AP와 복수의 단말들 간 동기의 정확도를 향상시키며, 그 결과 각 단말마다 다른 클럭(clock)을 사용하여도 AP와 복수의 단말들 간이 정확하게 동기를 획득한다.
또한, 상기 WLAN 시스템은, 통신 서비스를 사용자들에게 제공함에 있어 활용도가 높아지면서, 대용량의 데이터 서비스와 더불어 간헐적으로 발생하는 소용량의 데이터를 전송하는 센서 네트워크나 스마트 그리드 네트워크로의 활용도 고려되고 있다. 이러한 응용 네트워크에서는 절전(power save) 기능이 중요한 요구 사항 중에 하나이며, 데이터가 매우 간헐적으로 발생됨에 따라, 길게는 몇 분, 몇 시간, 또는 몇 일에 한번만 데이터의 무선 전송이 발생할 수도 있음으로, 송수신할 데이터가 존재하지 않을 시에는 단말들이 슬립(sleep) 모드로 전환하여 최대한 전력을 아껴야 한다.
그리고, 상기 WLAN 시스템에서는, 단말들이 주기적으로 비콘 프레임 전송이 예상되는 시간에만 깨어나서 비콘 프레임을 수신하여 AP의 상황을 점검하게 된다. 하지만, 송신단, 예컨대 AP와 수신단, 예컨대 단말들의 클럭이 일치하지 않는 경우, 실제로 송신단에서 비콘 프레임을 전송하는 시간을 수신단이 정확하게 예측하지 못할 경우에는, 수신단이 여유를 갖고 미리 깨어나서 비콘 프레임 수신을 대기, 즉 슬립 모드에서 비콘 프레임 수신 대기 모드로 전환하여야 한다. 이때, 수신 대기 모드의 동작이 증가함에 따라 단말들의 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있으며, 여기서 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는, AP로부터 단말들의 비콘 프레임의 수신 예상 시간에 대한 마진을 감소시켜 단말들의 전력 소모를 감소시킨다.
특히, 상기 WLAN 시스템에서 절전 동작으로, 슬립 모드에 있는 단말들은 AP가 전송하는 비콘 프레임을 수신하기 위해서 주기적으로 깨어나 AP의 상태를 주기적으로 점검하며, 이를 위해서는 송신단과 수신단, 다시 말해 AP와 단말들 간이 서로 동기가 맞아 있어야만이 수신단, 즉 단말들이 비콘 프레임의 전송 시점을 예측하여 슬립 모드에서 깨어나 수신 준비를 한다. 한편, 현재 WLAN 시스템에서는, 송신단과 수신단이 독립적인 클럭을 활용하여 대략적인 동기만을 수행하여 수신단에서 정확한 비콘 프레임의 예상 시간을 예측하기 어렵고, 아울러 큰 마진을 갖고, 미리 깨어 있다가 비콘 프레임을 수신함으로 전력 소모 관점에서 비효율적이지만, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템에서는, 송신단과 수신단의 클럭 동기가 이루어져 비콘 프레임의 예상 시간에 대한 마진이 감소되고, 그에 따라 비콘 프레임을 수신하는 단말들이 미리 깨어나는 시간을 줄이며, 그 결과 단말들의 전력 소비를 감소시킨다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 WLAN 시스템에서는 단말들이 송수신할 데이터가 없다고 판단되면, 슬립 모드로 동작하면서 소비 전력을 최소화한다. 그리고, AP의 상황을 주기적으로 파악하기 위해서 일정한 주기를 갖고 전송되는 비콘 프레임만을 수신한다. 그러므로, 비콘 프레임이 전송되었을 것이라고 예상되는 시간에 단말들은 슬립 모드에서 수신 모드로 전환한다. 여기서, IEEE 802.11 WLAN 시스템에서는, 정의된 TSF(Time Synchronization Function)의 타이머가 ±0.01% 이내임으로, AP의 비콘 전송 주기가 100ms이고, 단말에서 비콘 프레임을 수신하는 주기가 1000초인 경우에는 0.01%의 타이머 정확도 때문에 최대 100ms까지 오차가 발생할 수 있다.
이때, 본 발명의 실시 예에 따른 WLAN 시스템에서는, AP와 단말들이 동일한 클럭을 갖고 있음으로, 전술한 바와 같은 오차를 감소시킨다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 WLAN 시스템에서는, 첫 비콘 프레임을 수신한 시간부터 비콘 프레임의 주기를 같은 클럭을 갖고 계산함으로, 다음 비콘의 전송 시간과 수신 시간을 정확히 알 수 있다. 하지만, 현재 WLAN 시스템에서는 클럭을 동기화하는 기능이 없기 때문에 서로 다른 오차를 갖고 있는 클럭을 사용하여 비콘 주기를 계산하는 시간 오차가 발생한다. 그러면 여기서, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 AP와 단말들 간의 비콘 프레임 송수신에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 비콘 프레임의 송수신을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템에서 AP(100)는, 비콘 주기(102)마다 비콘 프레임들(104,106,108)을 송신하며, 단말들(150,170)은, 비콘 프레임(152,172)을 수신한 후, 다음 비콘 프레임 수신을 추정하여 슬립 모드(154,174)에서 수신 대기 모드(156,176)로 전환하여 비콘 프레임을 수신한다.
예컨대, 단말들(150,170)이 비콘 프레임(152,172)을 수신한 후, 10분(600초) 이후에 다음 비콘 프레임 수신을 추측하고, 타이머의 정확도가 0.01%, 단말들(150,170)의 클럭 오차가 10ppm, AP(100)의 클럭 오차가 10ppm이라고 하면, 타이머 정확도에 의한 60ms와 단말들(150,170) 클럭 오차에 의한 6ms, AP(100)의 클럭 오차에 의한 6ms를 고려하여 최대 72ms동안 수신 대기 모드(156,176)로 존재한다.
여기서, AP(100)와 단말들(150,170) 간에 반송파 주파수 오차가 클럭 주파수 오차와 같을 경우, 비콘 프레임의 수신을 위한 수신 대기 모드(156,176)의 동작 시간을 감소시켜, 단말들(150,170)의 전력 소모를 보다 감소시킬 수 있다. 즉, 전술한 바와 같은, 기존의 시스템에서 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역에서 반송파 주파수 오차를 단말들(150,170)의 물리 계층 수신단에서 정확히 추정하여 매체 접속 제어(MAC: Media Access Control, 이하 'MAC'라 칭하기로 함) 계층으로 전달하는 인터페이스(interface)를 정의하고, 반송파 주파수 오차의 전달 시에 AP(100)와 단말들(150,170) 간의 클럭을 공유한다. 그러므로, 상기 단말들(150,170)은, CSMA 동작 상에서 채널을 점유하지 못해 발생하는 오차만큼의 마진만을 갖고 수신 대기 모드(156,176)로 존재하여 비콘 프레임을 수신한다.
보다 구체적으로 설명하면, AP(100)는, 비콘 프레임(104)를 송신한 후, 비콘 주기(102) 이후에 다음 비콘 프레임(106,108)을 송신한다. 여기서, 상기 AP(100)는, 상기 비콘 주기(102) 이후의 절대적 시간에서 다음 비콘 프레임(106)이 송신하여야 하나, 클럭 주파수의 오차에 의해 상기 비콘 주기(102) 이후의 절대적 시간보다 늦게 다음 비콘 프레임(108)을 송신한다.
그리고, 단말1(150)과 단말2(172)은, AP(100)로부터 비콘 프레임(152,172)을 수신한다. 여기서, 상기 단말1(150)은, 상기 AP(100)로부터 비콘 프레임(152)을 수신한 후, 전술한 바와 같이, 상기 AP(100)와 상기 단말1(150)의 타이머 정확도 및 클럭 오차를 고려하여, 다음 비콘 프레임의 수신을 추정, 즉 다음 비콘 프레임을 수신하는 시구간을 추정하며, 다음 비콘 프레임의 수신을 추정에 따라 다음 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 모드(154)에서 수신 대기 모드(156)로 전환하여, 상기 AP(100)가 비콘 주기(102) 이후에 송신하는 비콘 프레임(106,108), 즉 다음 비콘 프레임을 수신한다.
또한, 상기 단말2(170)는, 전술한 바와 같이, 반송파 주파수 오차를 전달하는 인터페이스를 갖고, 기존의 시스템에서 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역의 물리 계층에서 추정한 반송파 주파수 오차값을 상위 계층, 즉 MAC 계층으로 전송하여 네트워크 동기에 활용한다. 그러므로, 상기 단말2(170)는, 상기 AP(100)로부터 비콘 프레임(172)을 수신한 후, 전술한 바와 같이, 상기 AP(100)와 상기 단말2(170)의 타이머 정확도 및 클럭 오차, 그리고 상기 물리 계층에서 추정한 반송파 주파수 오차값을 고려하여, 다음 비콘 프레임의 수신을 추정, 즉 다음 비콘 프레임을 수신하는 시구간을 추정하며, 다음 비콘 프레임의 수신을 추정에 따라 다음 비콘 프레임을 수신하기 위해 슬립 모드(174)에서 수신 대기 모드(176)로 전환하여, 상기 AP(100)가 비콘 주기(102) 이후에 송신하는 비콘 프레임(106,108), 즉 다음 비콘 프레임을 수신한다. 이때, 상기 단말2(170)의 수신단에서 추정된 반송파 주파수 오차가 정확하여, 상기 AP(100)와 상기 단말2(170) 간의 클럭 오차가 존재하지 않는다. 그에 따라, 상기 단말2(170)는, CSMA 동작에 의해 발생하는 마진만큼을 고려하여 수신 대기 모드(176)로의 동작 시점을 결정하며, 이때 물리 계층의 반송파 주파수 오차 추정에서의 에러 또한 마진에 포함시켜 수신 대기 모드(176)로의 동작 시점을 결정한다.
여기서, 상기 단말2(170)가 동기 획득을 위해 추정한 물리 계층에서의 주파수 추정치는, 잡음이 존재하는 환경에서 추정됨에 따라 추정 에러가 발생하며, 이때 상기 단말2(170)는, 상기 AP(100)로부터 수신한 패킷이 복수개일 경우에는 수신한 패킷들의 평균치를 활용하여 반송파 주파수 추정 에러를 감소시킨다. 또한, 상기 단말2(170)는, 반송파 주파수 오차를 물리 계층에서 추정하여 상위 계층, 즉 MAC 계층으로 전달하기 위해 반송파 주파수 오차 값을 IEEE 802.11 시스템에서 수신 벡터(RXVECTOR)의 하나의 파라미터(parameter)로 추가하거나, CCA(Channel Clear Assessment)와 같은 형태의 물리 계층-캐리어 주파수 오프셋(CFO: Carrier Frequency Offset, 이하 'CFO'라 칭하기로 함) 등으로 새로운 프리미티브(primitive)를 정의한다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템, 예컨대 WLAN 시스템에서 AP와의 정확한 동기 획득을 위해, 복수의 단말들은, 기존의 시스템에서 사용하는 주파수 대역과는 다른 새로운 주파수 대역의 물리 계층에서 추정한 반송파 주파수 오차값을 이용하여 AP와 동기를 획득하며, 특히 상기 추정한 반송파 주파수 오차값을 통해 슬립 모드에서 수신 대기 모드로의 전환 시점을 결정하여, 단말들의 절전을 극대화, 즉 단말들의 전력 소모를 최소화한다. 또한, 상기 단말들이 추정한 반송파 주파수 오차값은, 수신 벡터의 파라미터 또는 프리미티브로 정의되어 물리 계층에서 상위 계층, 즉 MAC 계층으로 전달된다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 WLAN 시스템은, 단말들의 물리 계층에서 추정한 반송파 주파수 오차값을 활용하여 송수신단, 즉 AP와 단말들 간의 네트워크 동기에 활용하며, 그에 따라 동기의 정확도를 향상시키고, 그 결과 단말들의 절전을 위해 슬립 모드에서 비콘 프레임을 수신하기 위해서 깨어나야 하는 시간, 즉 수신 대기 모드로의 전환 시점을 보다 정확하게 추정, 즉 비콘 프레임 수신 시점을 정확하게 산출하여 수신 대기 모드로 동작함으로, 단말의 전력 소비를 절감한다. 그러면 여기서, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 단말, 다시 말해 데이터 수신 장치에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 2는, 상기 통신 시스템에서 AP와 정확한 동기화를 통해 AP로부터 데이터, 즉 비콘 프레임을 수신하는 단말의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 데이터 수신 장치(200), 즉 단말은, AP로부터 비콘 주기에 따라 비콘 프레임을 수신하는 수신부(210), 상기 비콘 주기에 따라 다음 비콘 프레임 수신 시점을 추정하는 추정부(220), 상기 추정한 다음 비콘 프레임 수신 시점에 상응하여 다음 비콘 프레임을 수신하기 위해 단말을 슬립 모드에서 수신 대기 모드로 전환하는 제어부(230)를 포함한다.
상기 수신부(210)는, 비콘 주기에 상응하여 상기 AP로부터 송신되는 비콘 프레임을 수신하며, 이때 상기 수신부(210)는 비콘 프레임의 수신을 위해 슬립 모드에서 수신 대기 모드로 전환하여 상기 비콘 프레임을 수신하고, 상기 비콘 프레임을 수신한 이후에는 단말의 절전을 위해 슬립 모드로 전환한다.
그리고, 상기 추정부(220)는, 상기 AP가 송신하는 비콘 프레임을 수신하기 위해, 상기 슬립 모드에서 상기 수신 대기 모드로의 전환 시점을 추정하며, 특히 상기 슬립 모드에서 상기 수신 대기 모드로의 전환 시점을 정확하게 추정하기 위해, 즉 전술한 바와 같이, 상기 AP와 단말 간의 정확한 동기 획득을 위해, 물리 계층에서 반송파 주파수 오차값을 추정하고, 상기 물리 계층에서 추정한 반송파 주파수 오차값을 이용하여 AP와 동기를 획득하며, 특히 상기 추정한 반송파 주파수 오차값을 통해 슬립 모드에서 수신 대기 모드로의 전환 시점을 정확하게 결정하여, 단말들의 절전을 극대화, 즉 단말들의 전력 소모를 최소화한다. 여기서, 상기 추정한 반송파 주파수 오차값은, 수신 벡터의 파라미터 또는 프리미티브로 정의되어 물리 계층에서 상위 계층, 즉 MAC 계층으로 전달된다.
또한, 상기 제어부(230)는, 상기 슬립 모드에서 수신 대기 모드로의 전환 시점에 상응하여, 단말을 슬립 모드에서 수신 대기 모드로 전환시켜, 상기 수신부(210)가 상기 AP로부터 송신되는 비콘 프레임을 수신하도록 제어하며, 상기 수신부(210)가 상기 수신 대기 모드에서 상기 비콘 프레임을 수신하면, 상기 단말을 수신 대기 모드에서 슬립 모드로 전환시켜, 상기 단말의 전력 소모를 최소화하도록 제어한다. 그러면 여기서, 도 3을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 단말, 다시 말해 데이터 수신 장치의 데이터 수신, 즉 비콘 프레임 수신 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 데이터 수신 장치의 데이터 수신 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 3은, 상기 통신 시스템에서 AP와 정확한 동기화를 통해 AP로부터 데이터, 즉 비콘 프레임을 수신하는 단말의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 310단계에서 상기 데이터 수신 장치, 즉 단말은, AP로부터 송신되는 비콘 프레임을 수신한다.
그리고, 320단계에서, 상기 비콘 프레임을 수신한 후, 슬립 모드로 전환하며, 비콘 주기에 상응하여 상기 AP로부터 송신되는 다음 비콘 프레임을 수신하기 위해 상기 슬립 모드에서 상기 수신 대기 모드로의 전환 시점을 추정한다. 여기서, 상기 슬립 모드에서 상기 수신 대기 모드로의 전환 시점을 정확하게 추정하기 위해, 즉 전술한 바와 같이, 상기 AP와 단말 간의 정확한 동기 획득을 위해, 물리 계층에서 반송파 주파수 오차값을 추정하고, 상기 물리 계층에서 추정한 반송파 주파수 오차값을 이용하여 AP와 동기를 획득하며, 특히 상기 추정한 반송파 주파수 오차값을 통해 슬립 모드에서 수신 대기 모드로의 전환 시점을 정확하게 결정하여, 단말들의 절전을 극대화, 즉 단말들의 전력 소모를 최소화한다. 여기서, 상기 추정한 반송파 주파수 오차값은, 수신 벡터의 파라미터 또는 프리미티브로 정의되어 물리 계층에서 상위 계층, 즉 MAC 계층으로 전달된다.
그런 다음, 330단계에서, 상기 비콘 주기에 상응하여 상기 AP로부터 송신되는 다음 비콘 프레임을 수신하기 위해, 상기 슬립 모드에서 수신 대기 모드로의 전환 시점에 상응하여, 단말을 슬립 모드에서 수신 대기 모드로 전환하며, 상기 수신 대기 모드에서 상기 비콘 프레임을 수신한다. 여기서, 상기 수신 대기 모드에서 비콘 프레임을 수신하면, 상기 단말을 수신 대기 모드에서 슬립 모드로 전환시켜, 상기 단말의 전력 소모를 최소한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (10)
- WLAN(Wireless Local Area Network)에서 데이터를 송수신하는 장치에 있어서,
비콘 프레임을 수신하는 수신부;
상기 비콘 프레임을 송신한 장치와 상기 데이터를 송수신하는 장치의 타이머 정확도, 클럭 오차, 반송파 주파수 오차에 기초하여 다음 비콘 프레임의 수신 시점을 추정하는 추정부; 및
상기 수신 시점에 기초하여 상기 수신부의 동작 모드를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 추정부는,
주파수 대역의 물리 계층에서 상기 반송파 주파수 오차를 추정하고,
상기 반송파 주파수 오차는 상기 비콘 프레임을 송신한 장치에 전송되어 상기 비콘 프레임을 송신한 장치와 상기 데이터를 송수신하는 장치의 클럭 주파수 오차와 일치되는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 비콘 프레임을 수신한 후, 상기 수신부를 슬립 모드로 전환하는 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수신 시점에 기초하여 상기 수신부를 상기 슬립 모드에서 상기 다음 비콘 프레임을 수신하기 위한 수신 대기 모드로 전환하는 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 반송파 주파수 오차는 상기 물리 계층에서 MAC 계층으로 전달되는 장치.
- WLAN(Wireless Local Area Network)에서 데이터를 송수신하는 장치의 동작 방법에 있어서,
비콘 프레임을 수신하는 단계;
상기 비콘 프레임을 송신한 장치와 상기 데이터를 송수신하는 장치의 타이머 정확도, 클럭 오차, 반송파 주파수 오차에 기초하여 다음 비콘 프레임의 수신 시점을 추정하는 단계; 및
상기 수신 시점에 기초하여 상기 장치의 동작 모드를 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 추정하는 단계는,
주파수 대역의 물리 계층에서 상기 반송파 주파수 오차를 추정하는 단계
를 포함하고,
상기 반송파 주파수 오차는 상기 비콘 프레임을 송신한 장치에 전송되어 상기 비콘 프레임을 송신한 장치와 상기 데이터를 송수신하는 장치의 클럭 주파수 오차와 일치되는 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 비콘 프레임을 수신한 후, 상기 장치를 슬립 모드로 전환하는 단계
를 더 포함하는 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 수신 시점에 기초하여 상기 장치를 상기 슬립 모드에서 상기 다음 비콘 프레임을 수신하기 위한 수신 대기 모드로 전환하는 단계
를 포함하는 방법.
- 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 반송파 주파수 오차를 상기 물리 계층에서 MAC 계층으로 전달하는 단계
를 더 포함하는 방법.
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