KR20110083488A - 전력절약을 위한 단말기, 그의 전력절약 방법 및 전력절약을 위한 무선 통신 시스템 - Google Patents

전력절약을 위한 단말기, 그의 전력절약 방법 및 전력절약을 위한 무선 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

전력절약을 위한 단말기, 그의 전력절약 방법 및 전력절약을 위한 무선 통신 시스템이 제공된다. 수신측 단말기는 송신측 단말기의 데이터 송수신에 대한 스케쥴링 정보를 수신한다. 수신측 단말기는 수신된 스케쥴링 정보를 참조하여 수신측 단말기와 직접 통신한다.

Description

전력절약을 위한 단말기, 그의 전력절약 방법 및 전력절약을 위한 무선 통신 시스템{Terminal, method and wireless communication system for power saving}
본 발명은 전력절약을 위한 단말기, 그의 전력절약 방법 및 전력절약을 위한 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 무선 통신이 가능한 단말기의 전력을 절감하기 위한 전력절약을 위한 단말기, 그의 전력절약 방법 및 전력절약을 위한 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
무선통신 시스템에서, 단말기들은 기지국 또는 액세스 포인트(AP: Access Point)를 경유하지 않고 직접 통신할 수 있다. 그러나 단말기들이 직접 통신하는 경우, 단말기들은 상대 단말기가 언제 데이터를 전송할 지 알지 못한다. 따라서, 단말기들은 데이터를 수신하기 위하여 항상 깨어 있는 상태에서, 상대 단말기가 데이터를 전송하기를 기다려야 한다. 즉, 단말기들은 직접 통신하는 모드에서, 전력절약방식으로 동작할 수 없다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단말기들이 직접 통신하는 경우, 전력절약기법을 적용하여 직접 통신함으로써 소비전력을 줄일 수 있는 전력절약을 위한 단말기, 그의 전력절약 방법 및 전력절약을 위한 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력절약을 위한 단말기는, 적어도 하나의 외부 단말기의 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보를 수신하는 통신부, 및 상기 수신된 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 적어도 하나의 외부 단말기와 직접 통신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 스케쥴링 정보는 상기 데이터를 전송하는 전송구간에 대한 정보를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 전송구간 외의 구간 동안에는 수면모드로 동작한다.
상기 제어부는 상기 전송구간 동안에는 수신모드로 동작하여, 상기 적어도 하나의 외부 단말기로부터 상기 데이터를 수신하도록 상기 통신부를 제어한다.
상기 통신부는 상기 적어도 하나의 외부 단말기의 동작을 제어하는 제어장치에게 상기 적어도 하나의 외부 단말기와의 직접 통신을 요청하는 요청 메시지를 전송하며, 상기 적어도 하나의 외부 단말기가 상기 직접 통신을 수락하는 응답 메시지를 상기 제어장치로부터 수신하여, 상기 직접 통신을 위한 초기화를 수행한다.
상기 스케쥴링 정보는 상기 적어도 하나의 외부 단말기로부터 제공된다.
상기 스케쥴링 정보는 기지국 또는 액세스 포인트로부터 제공된다.
상기 스케쥴링 정보는 외부 단말기의 동작을 제어하는 제어장치와 인증 및 연결(authentication/association) 설정이 완료된 후, 상기 제어장치로부터 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 전력절약 방법은, 적어도 하나의 외부 단말기의 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 적어도 하나의 외부 단말기와 직접 통신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 전력절약을 위한 무선 통신 시스템 은, 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보에 따라 상기 데이터를 전송하는 제1단말기와, 상기 제1단말기의 스케쥴링 정보를 공유하며, 상기 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 제1단말기와 직접 통신에 의해 상기 데이터를 수신하는 제2단말기를 포함한다.
상기 제1단말기의 스케쥴링 정보를 상기 제1단말기 및 상기 제2단말기에게 제공하는 제어장치를 더 포함할 수 있다.
제안되는 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 단말기가 직접 통신을 하고 있는 경우, 데이터를 전송하는 스케쥴링 정보를 참조하여 동작함으로 전력소비를 절감할 수 있다.
또한, 단말기는 다른 단말기가 데이터를 전송하는 시간에 대한 정보를 사전에 알고 있으므로, 다른 단말기가 데이터를 전송하지 않는 시간에는 수면모드로 동작하며, 이로써, 전력소비를 절감할 수 있다.
또한, 기지국과 같은 제어장치가 데이터의 송수신과 관련된 스케쥴링 정보를 작성할 수 있다.
도 1은 단말기의 전력절약을 위한 무선 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 제1단말기를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 전력절약 방식의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제1단말기 및 제2단말기가 직접 통신을 위한 전송구간을 추가로 할당받는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 전력절약 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 단말기의 전력절약을 위한 무선 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 제어장치(100), 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)를 포함한다. 도 1에는 단말기로서 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)가 도시되어 있으나, 단말기의 개수는 제한되지 않는다.
제어장치(100)는 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)의 동작을 제어하는 장치로서, 기지국 또는 액세스 포인트(AP: Access Point)를 예로 들 수 있다.
제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 무선 통신에 의해 데이터의 송수신이 가능한 장치로서, 제어장치(100)를 경유하지 않고 직접 통신이 가능하다. 직접 통신은 제어장치(100)의 개입없이 제1단말기(200)와 제2단말기(300)가 직접 데이터를 송수신하는 통신이다.
먼저, 직접 통신을 위한 초기화 과정을 설명하면 다음과 같다.
직접 통신을 위하여, 제1단말기(200)는 제어장치(100)에게 제2단말기(300)와 직접 통신할 수 있도록 요청하는 요청 메시지를 전송한다. 요청 메시지는 제1단말기(200)가 직접 통신을 수행하게 되면, 전력절약을 위한 지원이 가능한지를 알려주는 능력 정보를 포함한다.
제어장치(100)는 제1단말기(200)로부터 수신된 요청 메시지를 제2단말기(300)에게 전송한다. 또는 제어장치(100)는 수신된 요청 메시지에 포함된 상기 능력 정보를 기반으로, 직접 통신을 요청하는 새로운 요청 메시지를 작성한다. 상기 요청 메시지들은 제1단말기(200)가 제2단말기(300)와의 직접 통신을 요청하는 내용을 포함한다. 제어장치(100)는 상기 요청 메시지들 중 하나를 제2단말기(300)에게 전송한다.
제2단말기(300)는 제어장치(100)로부터 수신한 요청 메시지에 응답하는 응답 메시지를 제어장치(100)에게 전송한다. 제어장치(100)는 제2단말기(300)로부터 수신한 응답 메시지를 제1단말기(200)에게 전송한다. 응답 메시지는 직접 통신의 요청에 응답하는 메시지로서, 직접 통신의 가능 여부에 대한 능력 정보를 포함한다.
응답 메시지에, 제2단말기(300)가 직접 통신이 가능함을 나타내는 능력 정보가 포함되어 있으면, 직접 통신을 위한 초기화 과정이 완료된다. 이로써, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 직접 통신이 가능한 직접 통신 모드로 동작하며, 스케쥴링 정보에 따라 수면모드 또는 전송모드로 동작할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 직접 통신을 위한 초기화 과정에서 직접 통신에 참여하는 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 직접 통신을 수행하는 동안, 전력 절약을 위한 지원이 가능한지를 나타내는 능력 정보를 서로 교환한다. 능력 정보의 교환을 통해 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)가 전력절약을 위한 지원이 가능한 것으로 확인되면, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 직접 통신을 수행하는 동안, 본 발명에서 제안하는 전력절약 기법을 적용할 수 있다.
도 2는 도 1의 제1단말기(200)를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 제1단말기(200)는 통신부(210) 및 제어부(220)를 포함한다.
통신부(210)는 적어도 하나의 외부 단말기의 동작을 제어하는 제어장치(100)에게 적어도 하나의 외부 단말기와의 직접 통신을 요청하는 요청 메시지를 전송한다. 또한, 통신부(210)는 적어도 하나의 외부 단말기가 직접 통신을 수락하는 응답 메시지를 제어장치(100)를 통해 수신한다. 이로써, 직접 통신을 위한 초기화가 완료된다.
또한, 통신부(210)는 적어도 하나의 외부 단말기의 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보를 무선 통신을 통해 수신한다. 이하에서는, 적어도 하나의 외부 단말기로서 제2단말기(300)를 예로 들어 설명한다. 통신부(210)는 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보를 제어장치(100)를 통해 수신하거나 제2단말기(300)로부터 직접 수신할 수 있다.
제어부(220)는 수신된 스케쥴링 정보를 참조하여 제2단말기(300)와 직접 통신하도록 통신부(210)를 제어한다.
제2단말기(300)의 스케쥴링 정보는 제2단말기(300)가 데이터를 전송하는 전송구간에 대한 정보를 포함한다. 즉, 스케쥴링 정보는 데이터의 전송 시점과 전송을 종료하는 시점을 포함한다. 제어부(220)는 전송구간 동안에는 제2단말기(300)로부터 데이터를 수신하는 수신모드로 동작한다. 또한, 제어부(220)는 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보를 확인하여 전송구간 외의 구간 즉, 수면구간 동안에는 수면모드로 동작한다. 따라서, 전송구간 동안, 제어부(220)는 제2단말기(300)로부터 데이터를 수신하도록 통신부(210)를 제어한다. 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보는 데이터를 미전송하는 수면구간에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 제1단말기(200)의 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보를 제2단말기(300)에게 제공하도록 통신부(210)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 직접 통신 모드로 동작하는 동안, 전력 절약을 위하여, 서로의 스케쥴링 정보를 미리 공유한다. 즉, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)가 데이터를 전송하는 전송 시점에 대한 정보를 서로에게 미리 알려준다. 제1단말기(200)의 경우, 제2단말기(300)가 데이터를 전송하는 시점에서는 웨이크업(wake-up)하여 데이터를 수신한다. 또한, 제1단말기(200)는, 제2단말기(300)가 데이터를 전송하지 않는 시점에서는 수면모드로 진입하여 소비전력을 최소화한다.
한편, 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보는 제2단말기(300)로부터 제1단말기(200)로 직접 전송될 수 있다. 또는, 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보는 제어장치(100)를 통해 제1단말기(200)에게 전송될 수 있다. 또는, 제어장치(100)는 제1단말기(200) 또는 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보를 작성하고, 작성된 스케쥴링 정보를 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)에게 전송할 수 있다.
이러한 과정에 의해, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 제1단말기(200)의 스케쥴링 정보와 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보를 공유하게 된다. 직접 통신에 참여하는 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보는 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 전력절약 방식의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
제어장치(100)는 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)에 대한 스케쥴링 정보를 작성하고, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)에게 스케쥴링 정보를 전송한다. 스케쥴링 정보는 데이터의 전송시간 정보, 또는 전송 주기에 대한 정보를 포함한다.
이에 의해, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 직접 통신을 수행하는 상대측 단말기, 즉, 제2단말기(300) 및 제1단말기(200)가 자신에게 데이터를 전송할 시간을 알고 있다. 예를 들어, 제1단말기(200)는 제2단말기(300)가 제1단말기(200)에게 데이터를 전송할 시간을 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보를 참조하여 알 수 있다.
따라서, 제1단말기(200)는 데이터를 전송하는 전송구간 동안에는 깨어나 제2단말기(300)로부터 데이터를 직접 수신한다. 반면, 제1단말기(200)는 직접 통신을 위한 전송구간 외에는 수면모드로 동작한다. 도 3의 경우, 수면구간으로 표시된 시간 동안, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 직접 통신을 하지 않으므로, 수면 모드로 동작하여 소비전력을 절감한다.
도 4는 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)가 직접 통신을 위한 전송구간을 추가로 할당받는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
직접 통신 모드가 유지되는 경우, 제어장치(100)는 스케쥴링 정보를 지속적으로 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)에게 전송할 수 있다. 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 데이터의 전송이 가능한 전송구간의 시간 정보를 제어장치(100)로부터 추가로 할당받는다.
상술한 도 1 내지 도 4에 의하면, 제어장치(100), 제1단말기(200) 또는 제2단말기(300)가 데이터의 전송시간을 스케쥴링하고, 제1단말기(200)와 제2단말기(300)는 스케쥴링된 구간에 무선 채널에 접근하여 데이터를 송수신한다.
한편, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 경쟁을 통해 무선 채널에 접근하여 데이터를 전송하는 방식을 채용할 수 있다. 이 방식을 채용하는 경우, 무선 통신을 위한 시간 구간은, 경쟁을 통해 무선 채널에 접근하는 시간 구간과, 경쟁이 아닌 스케쥴링에 따라 무선 채널에 접근하는 시간 구간으로 구분될 수 있다.
직접 통신 방식이 적용될 때, 전력절감 방식을 활용하기 위해서, 제어장치는 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)의 스케쥴링 정보뿐만 아니라, 경쟁을 통해 무선 채널에 접근할 수 있는 시간구간에 대한 정보도 함께 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)에게 알려줄 수 있다. 따라서, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 경쟁을 통해 무선 채널에 접근하여 직접 통신에 참여할 수 있다. 이러한 경우, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 항상 웨이크업 상태로 동작하게 되며, 외부 단말기로부터의 데이터 전송을 대기할 수 있다.
한편, 직접 통신을 위한 초기화 과정은 도 1을 참조하여 설명한 방법 외에, 제어장치(100)와 단말기간의 연결설정을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.xx에서, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)와 제어장치(100)는 인증 및 협력(authentication and association) 과정을 통해 연결설정을 수행한다. 연결설정이 이루어진 상태에서, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 제어장치(100)로부터 데이터의 송수신이 가능한 시점에 대한 제어 정보를 제공받아, 데이터 송수신에 참여할 수 있다. 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)가 직접 통신 모드로 동작하는 경우, 제1단말기(200) 및 제2단말기(300)는 제어장치(100)로부터 제공받은 정보를 이용하여 수면모드로 동작할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말기의 전력절약 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5의 단말기의 전력절약 방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 무선 통신 시스템에 의해 동작될 수 있다.
510단계에서, 제1단말기와 제2단말기는 직접 통신에 필요한 초기화 과정을 수행한다. 초기화 과정은 제1단말기가 제어장치를 경유하여 제2단말기에게 직접 통신을 요청하는 요청 메시지를 전송하고, 제2단말기로부터 직접 통신에 응답하는 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함한다.
520단계에서, 제1단말기는 제2단말기의 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보를 수신한다. 제2단말기의 스케쥴링 정보는 제어장치 또는 제2단말기로부터 수신될 수 있다.
530단계에서, 수신된 제2단말기의 스케쥴링 정보를 참조하여 제2단말기와 직접 통신을 수행한다. 즉, 제1단말기는 스케쥴링 정보에 포함된 전송구간 동안에는 제2단말기로부터 데이터를 수신하기 위한 수신모드로 동작한다. 수신모드로 동작하는 동안, 제1단말기는 제2단말기로부터 데이터를 직접 수신한다.
540단계에서, 전송구간이 종료되면, 550단계에서, 제1단말기는 스케쥴링 정보에 포함된 전송구간 외에는 수면모드로 동작한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 제어장치 200: 제1단말기
300: 제2단말기 210: 통신부
220: 제어부

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 외부 단말기의 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 수신된 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 적어도 하나의 외부 단말기와 직접 통신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부
    를 포함하는, 전력절약을 위한 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴링 정보는 상기 데이터를 전송하는 전송구간에 대한 정보를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 전송구간 외의 구간 동안에는 수면모드로 동작하는, 전력절약을 위한 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전송구간 동안에는 수신모드로 동작하여, 상기 적어도 하나의 외부 단말기로부터 상기 데이터를 수신하도록 상기 통신부를 제어하는, 전력절약을 위한 단말기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 적어도 하나의 외부 단말기의 동작을 제어하는 제어장치에게 상기 적어도 하나의 외부 단말기와의 직접 통신을 요청하는 요청 메시지를 전송하며, 상기 적어도 하나의 외부 단말기가 상기 직접 통신을 수락하는 응답 메시지를 상기 제어장치로부터 수신하여, 상기 직접 통신을 위한 초기화를 수행하는, 전력절약을 위한 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴링 정보는 상기 적어도 하나의 외부 단말기로부터 제공되는, 전력절약을 위한 단말기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴링 정보는 기지국 또는 액세스 포인트로부터 제공되는, 전력절약을 위한 단말기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스케쥴링 정보는 외부 단말기의 동작을 제어하는 제어장치와 인증 및 협력(authentication/association) 설정이 완료된 후, 상기 제어장치로부터 제공되는, 전력절약을 위한 단말기.
  8. 적어도 하나의 외부 단말기의 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 적어도 하나의 외부 단말기와 직접 통신하는 단계
    를 포함하는, 단말기의 전력절약 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스케쥴링 정보는 상기 데이터를 전송하는 전송구간에 대한 정보를 포함하며,
    상기 통신하는 단계는, 상기 전송구간 외의 구간 동안에는 수면모드로 동작하여 상기 적어도 하나의 외부 단말기로부터 상기 데이터를 수신하는, 단말기의 전력절약 방법.
  10. 데이터 송수신을 위한 스케쥴링 정보에 따라 상기 데이터를 전송하는 제1단말기; 및
    상기 제1단말기의 스케쥴링 정보를 공유하며, 상기 스케쥴링 정보를 참조하여 상기 제1단말기와 직접 통신에 의해 상기 데이터를 수신하는 제2단말기
    를 포함하는, 단말기의 전력절약을 위한 무선 통신 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1단말기의 스케쥴링 정보를 상기 제1단말기 및 상기 제2단말기에게 제공하는 제어장치
    를 더 포함하는, 단말기의 전력절약을 위한 무선 통신 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1단말기의 스케쥴링 정보는 상기 데이터를 전송하는 전송구간에 대한 정보를 포함하며, 상기 제2단말기는, 상기 전송구간 외의 구간 동안에는 수면모드로 동작하며, 상기 전송구간 동안에는 수신모드로 동작하여 상기 제1단말기로부터 상기 데이터를 수신하는, 단말기의 전력절약을 위한 무선 통신 시스템.
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