KR20130052895A - 휴대용 단말기의 전력 절감 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Wi-Fi P2P(Peer-to-Peer) 기능을 제공하는 휴대용 단말기에 관한 것으로, NoA(Notice of Absence) 기반의 전력 절감 모드를 수행하는 경우, 휴대용 단말기가 NoA 기간을 조절하여 데이터 전송 성능을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 휴대용 단말기의 전력 절감 장치는 전력 절감 모드를 위한 NoA 정보를 수신하는 통신부와, NoA 정보를 이용하여 그룹 내의 클라이언트 단말기를 전력 절감 모드로 진입하도록 하는 제어부와, 전력 절감 모드를 위한 NoA 정보를 생성하는 전력 관리부를 포함하되, 전력 관리부는 일정시간 동안 전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 요구 시간 계산부와, 일정시간 동안의 데이터 전송 구간을 계산하는 전송 구간 계산부와, 최소 요구 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 NoA 정보의 변경이 필요한지 확인하고, NoA 정보의 변경이 필요한 경우, NoA 정보의 슬립 기간을 조절하는 NoA 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 단말기의 전력 절감 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SAVING POWER IN PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 Wi-Fi P2P(Peer-to-Peer) 기능을 제공하는 휴대용 단말기에 관한 것으로, NoA(Notice of Absence) 기반의 전력 절감 모드를 수행하는 경우, 휴대용 단말기가 NoA 기간을 조절하여 데이터 전송 성능을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 휴대용 단말기의 급격한 발달에 따라 특히, 무선 음성 통화 및 정보 교환이 가능한 휴대용 단말기는 생활 필수품이 되었다. 휴대용 단말기의 보급 초기에는 단순히 휴대할 수 있고, 무선 통화가 가능한 것으로 인식되었으나, 그 기술이 발달함과 무선 인터넷의 도입에 따라 휴대용 단말기는 단순한 전화 통화 또는 일정 관리 등의 목적뿐만 아니라 게임, 근거리 통신을 이용한 리모컨, 장착된 디지털 카메라에 의한 이미지 촬영, 무선 랜 기능과 같이 그 활용 범위가 갈수록 커지고 있어 사용자의 욕구를 충족시키고 있다.
무선 랜 기능은 무선접속장치인 억세스 포인트(AP; Access Point)가 설치된 곳을 중심으로 일정 거리 이내에 위치하는 휴대용 단말기(예; PDA(Personal Digital Assistant), 노트북 컴퓨터 등)들에게 인터넷 등과 같은 통신 서비스를 제공하는 것이다. 무선 랜은 초기에는 전파 도달거리가 10m에 불과했으나 2000년대에 들어와서는 50m~수백m까지 전파 도달거리가 대폭 확장되고 있으며 무선 랜의 전송 속도 역시 향상되어 대용량의 멀티미디어를 송/수신하는 것이 가능하게 되었다.
최근에는 AP나 라우터 없이 Wi-Fi 디바이스 간에 자유롭게 통신하여 프린트, 콘텐츠 공유 등을 가능하게 하는 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 기술이 개발되었다. 와이 파이 다이렉트 기술은 Wi-Fi P2P(Peer-to-Peer)라고 불리는 기술로 제어 단말기(P2P Group Owner)와 피제어 단말기(P2P Client)가 그룹을 구성하여 동작할 수 있다.
위와 같은 휴대용 단말기는 이동성이라는 장점을 제공하기 위하여 전원 공급수단으로는 휴대용 단말기에 탈장착이 가능한 충전 배터리를 사용하는 것으로, 이는 제한된 배터리의 용량으로 휴대용 단말기가 동작하는 것을 의미한다.
이에 따라 Wi-Fi P2P에서 단말기들은 다음과 같은 전력 절감 모드를 수행하여 휴대용 단말기의 전력 소모를 줄이고 있다.
먼저, 단말기는 기회형 전원 절약(Opportunistic Power Save) 기반의 전력 절감 모드를 수행할 수 있다.
이는 제어 단말기(P2P Group Owner)가 전송할 패킷이 없는 경우, 그룹 내의 피제어 단말기(P2P Client)로 전송할 데이터가 없음을 통보하고, 그룹 내의 피제어 단말기(P2P Client)들로부터 데이터 송신이 있는지 요청하는 것이다. 이를 통해 제어 단말기와 피제어 단말기는 데이터 전송이 없는 경우에 슬립하여 전력 소모를 줄이는 것이다.
즉, 기회형 전원 절약 기반의 전력 절감 모드는 그룹 내의 디바이스가 휴면 상태인 경우에 슬립 모드로 진입하여 전력 소모를 줄이는 것이다.
또한, 단말기들은 부재통고(NoA: Notice of Absence) 기반의 전력 절감 모드를 수행할 수 있다.
이는 제어 단말기(P2P Group Owner)가 전송하는 비컨(Beacon)에 NoA 정보를 실어서 그룹 내의 피제어 단말기(P2P Client)로 전송하여 NoA 정보에 따라 그룹의 멤버가 슬립 모드로 진입하는 것이다. 이때, NoA에 포함되는 정보는 슬립 시작시간, 슬립하는 기간, 반복되는 슬립 횟수, 슬립 반복 주기를 포함한다.
즉, NoA 기반의 전력 절감 모드는 그룹의 중심 역할을 담당하는 제어 단말기(P2P Group Owner)가 슬립 시점을 사전에 계획하여 전력 소모를 줄이는 것이다.
하지만, NoA 기반의 전력 절감 모드는 주기적으로 슬립 모드로 진입함으로써 슬립 모드로 진입하는 시간이 많을수록 데이터를 전송하는 시간이 줄어들게 되는 것을 의미한다. 이는 슬립 모드의 시간을 줄이면 전력 절감을 유지하면서 데이터 전송 성능을 향상시킬 수 있음을 의미하나, 휴대용 단말기에서 NoA 정보의 슬립 기간 및 주기를 정의하는 방법이 정해지지 않고 있다.
이에 따라, 휴대용 단말기에서 NoA 정보의 슬립 기간 및 주기를 조절하여 데이터 전송 성능을 향상시키기 위한 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 데이터 전송 성능을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기에서 TBTT 구간 동안의 슬립 기간을 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 클라이언트에 대한 패킷 송수신율과 패킷 전송 속도를 이용하여 NoA 정보를 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 휴대용 단말기의 전력 절감 장치는 전력 절감 모드를 위한 NoA 정보를 수신하는 통신부와, NoA 정보를 이용하여 그룹 내의 클라이언트 단말기를 전력 절감 모드로 진입하도록 하는 제어부와, 전력 절감 모드를 위한 NoA 정보를 생성하는 전력 관리부를 포함하되, 전력 관리부는 일정시간 동안 전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 요구 시간 계산부와, 일정시간 동안의 데이터 전송 구간을 계산하는 전송 구간 계산부와, 최소 요구 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 NoA 정보의 변경이 필요한지 확인하고, NoA 정보의 변경이 필요한 경우, NoA 정보의 슬립 기간을 조절하는 NoA 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 휴대용 단말기의 전력 절감 방법은 일정시간 동안 전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 과정과, 일정시간 동안의 데이터 전송 구간을 계산하는 과정과, 최소 요구 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 NoA 정보의 변경이 필요한지 확인하는 과정과, NoA 정보의 변경이 필요한 경우, NoA 정보의 슬립 기간을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 휴대용 단말기에서 TBTT 구간 동안의 슬립 기간을 조절하기 위한 것으로, TBTT 구간 동안의 슬립 기간을 조절하여 데이터 전송 성능을 향상시키고 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 절감 모드를 수행하는 휴대용 단말기의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전력 관리부의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 동작 과정을 도시한 흐름도 및,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 NoA 정보가 변경되는 과정을 도시한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 설명에서는 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서 TBTT(Target Beacon Transmission Time) 구간의 슬립 기간을 조절하여 데이터 전송 성능을 향상시키면서 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 절감 모드를 수행하는 휴대용 단말기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 휴대용 단말기는 제어부(100), 전력 관리부(102), 메모리부(104), 입력부(106), 표시부(108) 및 통신부(110)를 포함하여 구성할 수 있다.
먼저, 휴대용 단말기의 제어부(100)는 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라 제어부(100)는 NoA(Notice of Absence) 기반의 전력 절감 모드를 수행하도록 처리한다.
이때, 제어부(100)는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율), 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 평균 전송 속도를 이용하여 NoA 기간을 조절하도록 처리한다.
전력 관리부(102)는 제어부(100)의 제어를 받아 NoA 정보를 생성한다.
이때, 전력 관리부(102)는 NoA 정보에 포함된 슬립 기간을 조절하는 것으로, 데이터 전송에 필요한 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 휴대용 단말기의 슬립 기간을 설정한다.
일 예로, 전력 관리부(102)는 데이터에 필요한 시간이 데이터 전송 구간보다 큰 경우, 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 길다고 판단하여 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 줄여 데이터 전송 구간이 늘어날 수 있도록 처리한다.
더하여, 전력 관리부(102)는 데이터 전송이 필요한 시간이 데이터 전송 구간보다 작음을 확인할 경우, 기 설정된 데이터 전송 구간으로 데이터 전송이 충분할만큼 슬립 구간이 짧다고 판단하여 현재 NoA에 포함된 슬립 구간을 늘려 전력 소모를 줄이도록 처리하거나 현재 NoA에 포함된 슬립 구간을 유지하도록 처리할 수 있다.
메모리부(104)는 롬, 램, 플래쉬롬으로 구성된다. 롬은 제어부(100), 전력 관리부(102)의 처리 및 제어를 위한 프로그램의 마이크로코드와 각종 참조 데이터를 저장한다.
램은 제어부(100)의 워킹 메모리로, 각종 프로그램 수행 중에 발생하는 일시적인 데이터를 저장한다. 또한, 플래쉬롬은 전화번호부, 발신메시지 및 수신메시지와 같은 갱신 가능한 각종 보관용 데이터를 저장한다.
입력부(106)는 0 ~ 9의 숫자키 버튼들과, 메뉴버튼, 취소버튼, 확인버튼, 통화버튼, 종료버튼, 인터넷접속 버튼, 네비게이션 키(또는 방향키) 버튼들 및 문자 입력 키 등 다수의 기능키들을 구비하며, 사용자가 누르는 키에 대응하는 키 입력 데이터를 제어부(100)로 제공한다.
표시부(108)는 휴대용 단말기의 동작 중에 발생하는 상태 정보, 문자들, 다량의 동영상 및 정지영상 등을 디스플레이한다. 표시부(108)는 컬러 액정 디스플레이 장치(LCD), AMOLED 등을 사용할 수 있으며 표시부(108)는 터치 입력 장치를 구비하여 터치 입력 방식의 휴대용 단말기에 적용할 경우 입력 장치로 사용할 수 있다.
통신부(110)는 안테나(미도시)를 통해 입출력되는 데이터의 무선신호를 송수신 처리하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 송신인 경우, 송신할 데이터를 채널 코딩 및 확산한 후, RF처리하여 송신하는 기능을 수행하고, 수신인 경우, 수신된 RF신호를 기저대역신호로 변환하고 기저대역신호를 역 확산 및 채널 복호하여 데이터를 복원하는 기능을 수행한다. 본 발명에 따라 통신부는 데이터 전송에 필요한 시간과 데이터 전송 구간을 이용하여 설정된 NoA 정보를 클라이언트로 전송한다.
전력 관리부(102)의 역할은 휴대용 단말기의 제어부(100)에 의해 수행할 수 있으나, 본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 설명의 편의를 위한 예시적인 구성이지 결코 본 발명의 범위를 제한하자는 것이 아니며, 당업자라면 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 구성이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 이들 모두를 제어부(100)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전력 관리부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전력 관리부(102)는 전력 절감 모드 수행시 데이터 전송에 필요한 시간을 이용하여 데이터 전송 구간을 조절하도록 처리하는 것으로, 요구 시간 계산부(202), 전송 구간 계산부(204), NoA 설정부(206)를 포함하여 구성할 수 있다.
전력 관리부(102)의 요구 시간 계산부(202)는 클라이언트로 데이터 전송에 필요한 최소 요구 시간을 계산하도록 처리한다.
요구 시간 계산부(202)는 최소 요구 시간을 계산하기 위하여 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률)(ui)(210)을 측정하고, 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)(bi)(212)을 측정한다. 더하여, 요구 시간 계산부(202)는 클라이언트의 데이터 전송속도를 확인하여 일정 시간 동안 클라이언트에 대한 평균 전송 속도(Ri)(214)를 예측하여 최소 요구 시간 계산에 사용한다.
즉, 요구 시간 계산부(202)는 클라이언트에 대한 패킷 송수신율을 패킷 전송 속도로 나누어 데이터 전송에 필요한 최소 요구 시간을 계산할 수 있다.
전력 관리부(102)의 전송 구간 계산부(204)는 현재 NoA에 포함된 정보를 한다. 즉, NoA에 포함된 정보는 NoA 시작 시간, 슬립하는 기간, 슬립 반복 횟수, 반복 주기이며, 전송 구간 계산부(204)는 NoA 정보의 슬립하는 기간을 이용하여 데이터 전송 구간을 확인할 수 있다.
TBTT 구간은 NoA 구간, 데이터 전송 구간, NoA 정보를 수신하는 구간(CTwindow) 구간으로 구성되어 있으며, 클라이언트는 NoA 정보를 수신하는 구간에서 NoA 정보를 수신한 후, NoA 구간에서 슬립 모드를 수행하고, 데이터 전송 구간에 웨이크업하여 데이터를 송수신한다.
이에 따라, 전송 구간 계산부(204)는 TBTT구간에서 NoA 정보를 수신하는 구간(CTwindow)과 NoA 구간을 차감하여 데이터 전송 구간을 계산할 수 있다.
전력 관리부(102)의 NoA 설정부(206)는 데이터 전송에 필요한 최소 요구 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 단말기의 슬립 주기를 조절한다.
일 예로, 데이터 전송에 필요한 최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 큰 경우, NoA 설정부(206)는 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 길다고 판단하여 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 줄여 데이터 전송 구간이 늘어날 수 있도록 처리한다.
반대로, 데이터 전송이 필요한 최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 작음을 확인할 경우, NoA 설정부(206)는 기 설정된 데이터 전송 구간으로 데이터 전송이 충분할만큼 슬립 구간이 짧다고 판단하여 현재 NoA에 포함된 슬립 구간을 늘려 전력 소모를 줄이도록 처리하거나 현재 NoA에 포함된 슬립 구간을 유지하도록 처리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 휴대용 단말기는 Wi-Fi P2P(Peer-to-Peer) 기능을 탑재한 단말기로써 AP의 역할을 담당하는 P2P Group Owner로 동작하고 있음을 가정한다.
더하여, 휴대용 단말기는 NoA(Notice of Absence) 기반의 전력 절감 모드를 수행함을 가정한다.
먼저 휴대용 단말기는 301단계에서 NoA를 생성할 것인지 확인한다.
만일, 301단계에서 NoA를 생성하지 않을 경우, 휴대용 단말기는 317단계로 진행하여 해당 기능(예; 대기 모드)을 수행한다.
한편, 301단계에서 NoA를 생성함을 확인할 경우, 휴대용 단말기는 303단계로 진행하여 데이터 전송에 대한 최소 요구 시간을 계산한다.
이때, 휴대용 단말기는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률)(ui)을 측정하고, 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)(bi)을 측정한다.
더하여, 휴대용 단말기는 클라이언트의 데이터 전송속도를 확인하여 일정 시간 동안 클라이언트에 대한 평균 전송 속도(Ri)를 예측한다.
위와 같이 언급한 데이터 전송율과 데이터 수신율 그리고 평균 전송 속도는 클라이언트로의 데이터 전송에 필요한 최소 요구 시간을 계산하는데 사용한다.
즉, 데이터 전송에 대한 최소 요구 시간(Tw)는 아래 <수학식 1>을 통해 계산할 수 있다.
Figure pat00001
여기에서, i는 클라이언트의 순서를 의미하고, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, 일정 시간 W는 C개의 TBTT (Target Beacon Transmission Time) 구간을 의미하는 것으로, W = (C*TBTT)를 의미한다.
즉, 휴대용 단말기는 1부터 N번째의 클라이언트에 대한 데이터 전송에 대한 최소 요구 시간을 측정한다.
이후, 휴대용 단말기는 305단계로 진행하여 현재 NoA에 포함된 정보를 분석한 후, 307단계로 진행하여 휴대용 단말기의 데이터 전송 구간을 확인한다.
여기에서, NoA에 포함된 정보는 NoA 시작 시간(start time), 슬립하는 기간(duration), 슬립 반복 횟수(counter), 반복 주기(interval)를 포함하며, 휴대용 단말기는 NoA 정보의 슬립하는 기간을 이용하여 데이터 전송 구간을 확인할 수 있다. 즉, TBTT 구간은 NoA 구간, 데이터 전송 구간, NoA 정보를 수신하는 구간(CTwindow) 구간으로 구성되어 있으며, 클라이언트는 NoA 정보를 수신하는 구간에서 NoA 정보를 수신한 후, NoA 구간에서 슬립 모드를 수행하고, 데이터 전송 구간에 웨이크업하여 데이터를 송수신한다.
이로 인하여, 휴대용 단말기는 TBTT구간에서 NoA 정보를 수신하는 구간(CTwindow)과 NoA 구간을 차감하여 데이터 전송 구간을 계산할 수 있다.
이후, 휴대용 단말기는 309단계로 진행하여 최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 큰지 확인한다.
309단계는 기 정의된 슬립하는 기간을 데이터 전송 시간에 따라 유동적으로 변경할 것인지를 확인하기 위한 단계로, 최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 큰 상황은 데이터 전송량에 비해 슬립 구간이 많음을 의미하는 것이다.
만일, 309단계에서 최소 필요 시간이 데이터 전송 구간보다 큼을 확인할 경우, 311단계에서 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 길다고 판단한다.
이후, 휴대용 단말기는 313단계로 진행하여 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 줄여 데이터 전송 구간이 늘어날 수 있도록 처리한다.
한편, 309단계에서 최소 필요 시간이 데이터 전송 구간보다 작음을 확인할 경우, 기 설정된 데이터 전송 구간으로 데이터 전송이 충분할만큼 슬립 기간이 짧다고 판단한다.
이에 따라, 휴대용 단말기는 321단계로 진행하여 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 늘려 전력 소모를 줄이도록 처리한다. 더하여, 휴대용 단말기는 309단계에서 최소 필요 시간이 데이터 전송 구간보다 작음을 확인할 경우, 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 유지하도록 처리할 수 있다.
슬립 기간을 조절하고자 하는 휴대용 단말기는 다음과 같이 TBTT 기간 동안에 슬립이 가능한 최대 NoA 기간을 결정한다.
먼저, 데이터 전송에 대한 최소 요구 시간(Tw)은 TBTT안의 데이터 전송 구간보다 같거나 작아야 하고 이를 식으로 표현하면 아래 수학식 2와 같이 된다.
Figure pat00002
데이터 전송에 대한 최소 요구 시간(Tw)은 <수학식 1>을 통해 계산할 수 있으며, 일정 시간 W는 C개의 TBTT (Target Beacon Transmission Time) 구간을 의미한다. 더하여, CTwindow는 NoA 정보를 수신하는 구간을 말하고, NoA 구간은 데이터 송수신을 수행하지 않는 슬립 구간을 말한다.
즉, 데이터 전송에 대한 최소 요구 시간은 C개의 TBTT 구간에서 CTwindow와 NoA 구간을 제외한 데이터 전송 구간보다 작아야지 해당 시간 동안 데이터를 전송할 수 있게 된다.
<수학식 1>과 <수학식 2>를 이용하면 다음 <수학식 3>과 같은 NoA 구간의 범위가 결정된다.
Figure pat00003
여기에서, i는 클라이언트의 순서를 의미하고, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, TBTT(Target Beacon Transmission Time)는 비컨 전송 구간이며, CTwindow는 NoA 정보를 수신하는 구간을 말한다.
즉, 휴대용 단말기는 <수학식 3>과 같은 범위 내에서 NoA를 조절하여 데이터 전송 구간을 늘려 데이터 전송량을 늘리도록 처리할 수 있다. 반대로, 휴대용 단말기는 <수학식 3>과 같은 범위 내에서 NoA를 조절하여 데이터 전송 구간을 줄이고 슬립 구간을 늘려 배터리 소모를 줄이도록 처리할 수 있다.
위 <수학식 3>은 그룹에 속한 각각의 개별 클라이언트에 대한 패킷 송수신율 및 패킷 전송 속도를 이용한 NoA 설정 범위이나, 휴대용 단말기는 그룹에 속한 모든 클라이언트의 평균 패킷 송수신율 및 패킷 전송 속도를 이용한 NoA 설정 범위를 설정할 수 있다.
이때, 휴대용 단말기는 아래 <수학식 4>와 같은 범위 내에서 NoA를 조절할 수 있다.
Figure pat00004
여기에서, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, TBTT(Target Beacon Transmission Time)는 비컨 전송 구간이며, CTwindow는 NoA 정보를 수신하는 구간을 말한다. 더하여, 각 요소 위에 기재된 바(-)는 각 요소의 평균 값을 나타낸다.
즉, 휴대용 단말기는 클라이언트의 데이터 평균 전송률(업링크 패킷의 전송률), 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 평균 수신율(다운링크 패킷의 수신율), 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 평균 전송 속도를 이용하여 NoA를 기간을 조절할 수 있다.
이후, 휴대용 단말기는 315단계로 진행하여 슬립 기간이 조절된 정보가 포함된 NoA 정보를 클라이언트에게 전송하도록 처리한다.
이후, 휴대용 단말기는 본 알고리즘을 종료한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라 NoA 정보가 변경되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 참조부호 (a)와 같이 TBTT 구간은 NoA 구간, 데이터 전송 구간, NoA 정보를 수신하는 구간(CTwindow) 구간으로 구성되어 있으며, 클라이언트는 NoA 정보를 수신하는 구간에서 NoA 정보를 수신한 후, NoA 구간에서 슬립 모드를 수행하고, 데이터 전송 구간에 웨이크업하여 데이터를 송수신한다.
NoA 구간은 휴대용 단말기의 전력 절감을 위하여 슬립하는 구간이다.
만일, TBTT 구간 동안 데이터를 전송하는데 필요한 시간이 70ms일 경우, 데이터 전송 구간이 70ms이상이 되어야 전송하고자 하는 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.
만일, TBTT 구간 동안 데이터를 전송하는데 필요한 시간이 70ms이나 데이터 전송 구간이 60ms일 경우, 휴대용 단말기는 현 TBTT 구간에서 60ms 시간 동안 데이터를 전송하고, 다음 TBTT의 데이터 전송 구간에서 나머지 10ms 시간 동안 데이터를 전송해야한다.
이에 따라, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기는 효율적이니 데이터 전송을 위하여 데이터 전송 구간을 데이터를 전송하는데 필요한 시간에 맞게 조절하도록 처리한다.
일 예로, 휴대용 단말기는 참조부호 (b)와 같이 데이터 전송을 위한 최소 필요 시간이 데이터 전송 구간보다 큼을 확인할 경우, 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 길다고 판단한다.
이에 따라, 휴대용 단말기는 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 줄여 데이터 전송 구간을 늘리도록 처리한다.
더하여, 휴대용 단말기는 참조부호 (c)와 같이 데이터 전송을 위한 최소 필요 시간이 데이터 전송 구간보다 작음을 확인할 경우, 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 짧다고 판단한다. 슬립 기간이 짧다는 것은 충분한 데이터 전송이 가능한 것을 의미한다.
이에 따라, 휴대용 단말기는 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 늘려 전력 절감을 증대시키거나 현재 NoA에 포함된 슬립 기간을 유지하도록 처리할 수 있다.
일 예로, 휴대용 단말기는 TBTT 구간이 15ms일 경우, 데이터 전송에 대한 최소 요구 시간(Tw)에 따라 NoA 정보를 아래 <표 2>와 같이 설정할 수 있다.
최소 요구 시간(Tw) 슬립 반복 횟수(counter) 반복 주기(interval) 슬립하는 기간(duration)
7ms 7 2ms 1ms
8ms 7 2ms 0.8ms
9ms 7 2ms 0.7ms
즉, 최소 요구시간이 7ms 일 경우, 휴대용 단말기는 1ms 동안 슬립하고 1ms 동안 데이터를 전송하게된다.
하지만, 최소 요구시간이 8ms 일 경우, 휴대용 단말기는 0.8ms 동안 슬립하고 1.2ms 동안 데이터를 전송하고, 최소 요구시간이 9ms 일 경우, 휴대용 단말기는 0.7ms 동안 슬립하고 1.3ms 동안 데이터를 전송하게된다.
기존의 휴대용 단말기의 정해진 슬립 기간 동안 7회의 슬립 모드를 수행하나 본 발명에 따른 휴대용 단말기는 최소 요구 시간에 따라 조절되는 슬립 기간 동안 슬립 모드를 수행한다.
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 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
202: 요구시간 계산부 204: 전송 구간 계산부 206: Noa 설정부

Claims (14)

  1. 휴대용 단말기의 전력 절감 장치에 있어서,
    전력 절감 모드를 위한 NoA 정보를 수신하는 통신부와,
    NoA 정보를 이용하여 그룹 내의 클라이언트 단말기를 전력 절감 모드로 진입하도록 하는 제어부와,
    전력 절감 모드를 위한 NoA 정보를 생성하는 전력 관리부를 포함하되,
    전력 관리부는,
    일정시간 동안 전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 요구 시간 계산부와,
    일정시간 동안의 데이터 전송 구간을 계산하는 전송 구간 계산부와,
    최소 요구 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 NoA 정보의 변경이 필요한지 확인하고, NoA 정보의 변경이 필요한 경우, NoA 정보의 슬립 기간을 조절하는 NoA 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    요구 시간 계산부는,
    클라이언트에 대한 패킷 송수신율을 계산하고, 클라이언트에 대한 패킷 전송 속도를 계산하여 전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    요구 시간 계산부는,
    하기 <수학식 5>를 이용하여 전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
    <수학식 5>
    Figure pat00005

    여기에서, i는 클라이언트의 순서를 의미하고, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, 일정 시간 W는 C개의 TBTT (Target Beacon Transmission Time) 구간을 의미하는 것으로, W = (C*TBTT)를 의미한다.
  4. 제 1항에 있어서,
    전송 구간 계산부는,
    NoA 정보를 수신하는 구간(CTwindow)과 NoA 구간을 차감하여 데이터 전송 구간을 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    NoA 설정부는,
    최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 큰 경우, 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 길다고 판단하고, 최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 작은 경우, 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 짧다고 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    NoA 설정부는,
    최소 요구 시간과 데이터 전송 구간의 비교 결과에 따라 NoA 정보의 슬립 주기를 조절하는 것으로, 하기 <수학식 6>과 같은 범위 안에서 슬립 기간을 조절하는 것을 특징으로 하는 장치.
    <수학식 6>
    Figure pat00006

    여기에서, i는 클라이언트의 순서를 의미하고, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, TBTT(Target Beacon Transmission Time)는 비컨 전송 구간이며, CTwindow는 NoA 정보를 수신하는 구간을 말한다.
  7. 제 1항에 있어서,
    NoA 설정부는,
    최소 요구 시간과 데이터 전송 구간의 비교 결과에 따라 NoA 정보의 슬립 주기를 조절하는 것으로, 하기 <수학식 7>과 같은 범위 안에서 슬립 기간을 조절하는 것을 특징으로 하는 장치.
    <수학식 7>
    Figure pat00007

    여기에서, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, TBTT(Target Beacon Transmission Time)는 비컨 전송 구간이며, CTwindow는 NoA 정보를 수신하는 구간을 말한다. 더하여, 각 요소 위에 기재된 바(-)는 각 요소의 평균 값을 나타낸다.
  8. 휴대용 단말기의 전력 절감 방법에 있어서,
    일정시간 동안 전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 과정과,
    일정시간 동안의 데이터 전송 구간을 계산하는 과정과,
    최소 요구 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 NoA 정보의 변경이 필요한지 확인하는 과정과,
    NoA 정보의 변경이 필요한 경우, NoA 정보의 슬립 기간을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 과정은,
    클라이언트에 대한 패킷 송수신율을 계산하는 과정과,
    클라이언트에 대한 패킷 전송 속도를 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    전송할 데이터에 대한 최소 요구 시간을 계산하는 과정은,
    하기 <수학식 8>를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
    <수학식 8>
    Figure pat00008

    여기에서, i는 클라이언트의 순서를 의미하고, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, 일정 시간 W는 C개의 TBTT (Target Beacon Transmission Time) 구간을 의미하는 것으로, W = (C*TBTT)를 의미한다.
  11. 제 8항에 있어서,
    데이터 전송 구간을 계산하는 과정은,
    NoA 정보를 수신하는 구간(CTwindow)과 NoA 구간을 차감하여 데이터 전송 구간을 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    최소 요구 시간과 데이터 전송 구간을 비교하여 NoA 정보의 변경이 필요한지 확인하는 과정은,
    최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 큰 경우, 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 길다고 판단하는 과정과,
    최소 요구 시간이 데이터 전송 구간보다 작은 경우, 데이터 전송에 필요한 전송 구간에 비해 슬립 기간이 짧다고 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    NoA 정보의 슬립 기간을 조절하는 과정은,
    최소 요구 시간과 데이터 전송 구간의 비교 결과에 따라 NoA 정보의 슬립 주기를 조절하는 과정으로, 하기 <수학식 9>와 같은 범위 안에서 슬립 기간을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
    <수학식 9>
    Figure pat00009

    여기에서, i는 클라이언트의 순서를 의미하고, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, TBTT(Target Beacon Transmission Time)는 비컨 전송 구간이며, CTwindow는 NoA 정보를 수신하는 구간을 말한다.
  14. 제 8항에 있어서,
    NoA 정보의 슬립 기간을 조절하는 과정은,
    최소 요구 시간과 데이터 전송 구간의 비교 결과에 따라 NoA 정보의 슬립 주기를 조절하는 과정으로, 하기 <수학식 10>과 같은 범위 안에서 슬립 기간을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
    <수학식 10>
    Figure pat00010

    여기에서, ui는 클라이언트의 데이터 전송률(업링크 패킷의 전송률), bi는 클라이언트로 전송되는 패킷에 대한 수신율(다운링크 패킷의 수신율)을 의미한다. 더하여, Ri는 일정 시간(W) 동안 클라이언트에 대한 전송 속도를 의미하며, TBTT(Target Beacon Transmission Time)는 비컨 전송 구간이며, CTwindow는 NoA 정보를 수신하는 구간을 말한다. 더하여, 각 요소 위에 기재된 바(-)는 각 요소의 평균 값을 나타낸다.
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