KR100705585B1 - 모바일 액세스 포인트의 절전장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모바일 액세스 포인트의 절전장치 및 그 방법에 관한 것으로, 상기 모바일 액세스 포인트에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간으로 설정하고, 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하기 위한 것이다.

Description

모바일 액세스 포인트의 절전장치 및 그 방법{POWER SAVING APPARATUS AND METHOD IN MOBILE ACCESS POINT}
도 1은 일반적인 무선 랜 시스템에서 스테이션의 절전방법에 흐름을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 액세스 포인트에서 스테이션으로 전송되는 비컨 프레임의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명이 적용되는 무선 네트워크 시스템에 대한 연결 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 모바일 액세스 포인트의 블록 구성을 나타낸 도면.
도 5는 도 3에 도시된 모바일 액세스 포인트에서 스테이션으로 전송되는 비컨 프레임의 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명이 적용되는 무선 네트워크에서 모바일 액세스 포인트의 절전방법에 대한 흐름을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
400 : WLAN 인터페이스 410 : 제어부
420 :Wi-Bro 인터페이스 430 : 전원 공급부
432 : 배터리
본 발명은 모바일 액세스 포인트의 절전장치 및 그 방법에 관한 것이다.
무선 랜은 케이블을 사용하지 않고 전파를 이용하여 네트워크상에서 통신을 수행하는 방식이다. 무선 랜의 등장은 케이블링으로 인한 설치, 유지보수, 이동의 어려움을 해소하기 위한 대안으로 대두되었으며, 이동사용자의 증가로 인해 그 필요성이 점점 늘어나고 있는 추세이다.
무선 랜의 구성은 액세스 포인트(Access Point)와 스테이션(Station)으로 이루어진다. 액세스 포인트는 전송거리 이내의 스테이션 사용자들이 인터넷 접속 및 네트워크를 이용할 수 있도록 전파를 보내는 장비로서 휴대폰의 기지국 또는 유선 네트워크의 허브와 같은 역할을 한다.
액세스 포인트는 이더넷 인터페이스(Ethernet interface)와 같은 유선 인터페이스를 통해 인터넷에 접속한다. 따라서, 액세스 포인트는 유선 인터페이스를 통해서 인터넷에 연결되어 있어야 하기 때문에 이동이 용이하지 않게 되어 있다. 반면, 액세스 포인트는 이동이 용이하지 않게 되어 있기 때문에 전원케이블을 통해 전원을 안정적으로 공급받을 수 있다.
한편, 스테이션은 WLAN(Wireless LAN) 인터페이스와 같은 무선 인터페이스를 통해 액세스 포인트와 통신을 수행하고, 액세스 포인트를 통해 인터넷에 접속할 수 있다.
따라서, 스테이션은 무선 인터페이스를 통해 통신을 수행하기 때문에 이동이 용이하다. 스테이션은 이동이 용이한 반면, 전원케이블을 통해 전원을 공급받을 수 없기 때문에 배터리(battery)에서 전원을 공급받아 동작한다.
그러나, 스테이션은 배터리의 용량이 한정되어 있기 때문에 전력관리를 필요로 한다.
이에 대해서 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스테이션(100)은 접속을 원하는 네트워크의 SSID(Service Set Identifier)을 가진 액세스 포인트를 찾기 위해 네트워크의 SSID를 프로브 요청(Probe Request) 프레임에 포함시켜 액세스 포인트(110)에 전송한다(S100).
액세스 포인트(110)는 프로브 요청 프레임에 포함된 SSID가 자신의 SSID와 일치함에 따라 프로브 응답(Probe response) 프레임을 발생하여 스테이션(100)으로 전송한다(S102).
스테이션(100)은 액세스 포인트(110)로부터 프로브 응답 프레임이 수신됨에 따라 인증 요청(Authentication Request) 프레임을 액세스 포인트(110)로 전송한다(S104).
액세스 포인트(110)는 스테이션(100)이 자신과 접속이 가능한 경우에 인증 응답(Authentication Response) 프레임을 스테이션(100)으로 전송한다(S106).
스테이션(100)은 액세스 포인트(110)로부터 인증응답 프레임을 수신함에 따라 결합 요청(Association Request) 프레임을 액세스 포인트(110)로 전송한다(S108).
여기서, 결합 요청 프레임의 청취간격(Listen Interval)필드는 액세스 포인트(110)간 통신을 인터페이스 하는 WLAN 인터페이스로 전원공급을 오프(off)함으로서, 한정된 용량을 가진 배터리의 소모를 줄이기 위한 전력절감모드(Power saving mode)가 유지되는 시간정보를 포함한다.
여기서, 전력절감모드를 수행하기 위한 시간은 액세스 포인트(110)로부터 전송되는 비컨 프레임(Beacon frame)의 설정된 수의 수신에 필요한 시간(TU)으로 설정될 수 있다.
액세스 포인트(110)는 결합 응답(Association Response) 프레임을 스테이션(100)으로 전송한다(S110).
스테이션(100)은 상기 비컨 프레임의 설정된 수의 수신에 필요한 시간(TU1)이 되어 전력절감모드로 진입함을 나타내기 위해, 전력관리(Power management) 필드가 '1'로 설정된 데이터 프레임(Date Frame)을 액세스 포인트(110)로 전송한다(S112).
액세스 포인트(110)는 전력관리 필드가 '1'로 설정된 데이터 프레임을 수신함에 따라 응답(Ack) 프레임을 스테이션(100)으로 전송한다(S114).
스테이션(100)은 액세스 포인트(110)로부터 응답 프레임을 수신한 이후에 설정된 시간(TU) 동안 슬립(Sleep) 상태를 유지하게 된다(S116).
즉, 스테이션(100)은 액세스 포인트(110)와의 통신을 인터페이스 하기 위한 WLAN 인터페이스로의 전원공급을 설정된 시간(TU) 동안 차단하게 되는 것이다.
한편, 액세스 포인트(110)는 설정된 시간(TU) 동안에 인터넷으로부터 스테이션(100)으로 전송될 패킷들이 수신됨에 따라 해당 패킷들을 버퍼링 하고, 설정된 시간(TU)이 경과한 후에 'x'로 설정된 TIM(Traffic Indication Map) 필드를 포함한 데이터 프레임을 스테이션(100)으로 전송한다(S120).
여기서,'x'로 설정된 TIM 필드는 설정된 시간(TU) 동안 스테이션(100)으로 전송될 패킷들이 수신되어 버퍼링 되어 있음을 나타낸다.
스테이션(100)은 설정된 시간(TU)이 경과한 후에 동작 모드(active mode)로 진입하고, 액세스 포인트(110)로부터 x'로 설정된 TIM(Traffic Indication Map) 필드를 포함한 데이터 프레임을 수신함에 따라 PS 조사 프레임(Power Save poll frame)을 액세스 포인트(110)로 전송하여 설정된 시간(TU) 동안 수신된 패킷들을 전송해줄 것을 요청한다(S122).
이에, 액세스 포인트(110)는 설정된 시간(TU)동안 수신된 패킷들을 데이터(Data) 프레임에 포함시켜 스테이션(100)으로 전송한다(S124).
만약, 스테이션(100)은 액세스 포인트(110)로부터 x'로 설정된 TIM(Traffic Indication Map) 필드를 포함한 데이터 프레임을 전송 받지 않은 경우, 즉 설정된 시간(TU) 동안 스테이션(100)으로 전송될 패킷이 인터넷으로부터 전송되지 않은 상 태에서 설정된 시간(TU)의 주기마다 전력절감모드로 전환한다.
살펴본 바와 같이, 스테이션은 설정된 시간(TU)을 주기로 전력절감모드를 수행함으로써, 한정된 용량의 배터리를 효율적으로 사용하게 된다.
그런데, 종래의 무선 랜에서는 고정된 액세스 포인트의 서비스 영역에 위치한 스테이션들만 통신을 수행할 수 있었다.
따라서, 무선 랜을 통해 통신서비스를 제공받는 스테이션은 고정된 액세스 포인트의 서비스 영역에 위치하여야 한다. 이는 스테이션의 사용자는 무선 랜을 통한 통신서비스를 받기 위해서 고정된 액세스 포인트의 서비스 영역으로 이동해야 한다는 불편함을 가지게 된다.
이러한 불편함은 휴대 인터넷(Wireless Broadband Internet)서비스가 수행됨으로써 해결되었다.
즉, 휴대 인터넷 서비스에서는 기존 고정된 액세스 포인트 대신에 이동성을 가진 모바일 액세스 포인트(mobile access point)를 이용함으로써, 스테이션의 사용자가 고정된 액세스 포인트의 서비스 영역으로 이동하지 않고서도 무선 랜을 통해 통신서비스를 이용할 수 있게 되었다.
다시 말해서, 스테이션의 사용자는 버스, 기차, 지하철 등과 같은 대중교통기관에 설치된 모바일 액세스 포인트를 통해 무선 인터넷 서비스 등과 같은 통신서비스를 이용할 수 있게 되었다.
그런데, 모바일 액세스 포인트는 이동성을 가지므로 배터리로부터 동작에 필요한 전원을 공급받는다. 따라서, 모바일 액세스 포인트는 한정된 용량의 배터리를 효율적으로 운용하기 위해 전력절감 메커니즘을 필요로 한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모바일 액세스 포인트에서 한정된 용량의 배터리를 효율적으로 운용하기 위한 모바일 액세스 포인트의 절전장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 적어도 하나의 무선인터페이스를 포함한 모바일 액세스 포인트의 절전장치는, 상기 모바일 액세스 포인트에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간으로 설정하고, 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급한다.
상기 제어부는, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급한다.
상기 네트워크는, 휴대 인터넷(Wireless Broadband Internet)일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과 상기 모바일 액세스 포인트의 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 네트워크 시스템은, 적어도 하나의 스테이션; 과 적어도 하나의 무선인터페이스를 구비한 모바일 액세스 포인트를 포함하되; 상기 모바일 액세스 포인트는, 자신에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 자신의 전력절감시간으로 설정하고, 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 자신의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 자신의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단한다.
상기 본 발명에 따른 무선 네트워크 시스템에서, 상기 모바일 액세스 포인트는, 상기 자신의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 자신의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급한다.
상기 본 발명에 따른 무선 네트워크 시스템에서, 상기 모바일 액세스 포인트 는, 상기 자신의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급한다.
상기 본 발명에 따른 무선 네트워크 시스템에서, 상기 모바일 액세스 포인트는, 상기 자신의 전력절감시간과 상기 자신에서 발생되는 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송한다.
상기 본 발명에 따른 무선 네트워크 시스템에서, 상기 적어도 하나의 스테이션은, 상기 비컨 프레임에 포함된 전력절감시간과 각각 설정된 비컨 프레임의 청취간격을 합하여 자신의 전력절감시간으로 설정한다.
상기 본 발명에 따른 무선 네트워크 시스템에서, 상기 적어도 하나의 스테이션과 모바일 액세스 포인트는, 각기 구비된 배터리(battery)로 구동되는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 적어도 하나의 무선인터페이스를 포함한 모바일 액세스 포인트의 절전방법은, 상기 모바일 액세스 포인트에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간으로 설정하는 단계; 와 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계를 포함한다.
상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계는, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 모바일 액세스 포인트의 절전방법은, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급하는 단계를 더 포함한다.
상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간으로 설정하는 단계는,
상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과 상기 모바일 액세스 포인트의 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 적어도 하나의 무선인터페이스를 구비한 모바일 액세스 포인트와 적어도 하나의 스테이션을 포함한 무선 네트워크 시스템의 절전방법은, 상기 모바일 액세스 포인트는, 자신에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 자신의 전력절감시간으로 설정하는 단계; 와 상기 모바일 액세스 포인트는, 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 자신의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 자신의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계를 포함한다.
상기 무선 네트워크 시스템의 절전방법은, 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계는, 상기 자신의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 자신의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 무선 네트워크 시스템의 절전방법은, 상기 모바일 액세스 포인트가 상기 자신의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 무선 네트워크 시스템의 절전방법에서, 상기 자신의 전력절감시간으로 설정하는 단계는, 상기 자신의 전력절감시간과 상기 자신에서 발생되는 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 무선 네트워크 시스템의 절전방법에서, 상기 적어도 하나의 스테이션은, 상기 비컨 프레임에 포함된 전력절감시간과 각각 설정된 비컨 프레임의 청취간격을 합하여 자신의 전력절감시간으로 설정하는 단계를 포함한다.
이하 본 발명에 따른 모바일 액세스 포인트의 절전장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성요소 에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.
도 3은 본 발명이 적용되는 무선 네트워크 시스템에 대한 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모바일 액세스 포인트(310)는 자신의 서비스 영역 내에 위치한 스테이션들(320, 322, 324)과 무선으로 통신을 수행하고, 이동 중 또는 정지 중 무선으로 기지국(Base station)들(300, 302, 304)과 통신을 수행하여 인터넷에 접속한다. 즉, 모바일 액세스 포인트(310)는 기지국들(300, 302, 304)과 인터넷으로 구성된 휴대 인터넷에 무선으로 접속할 수 있다.
스테이션들(320, 322, 324)은 모바일 액세스 포인트(310)와 프로브(Probe) 및 인증(Authentication)과정을 수행한 후, 모바일 액세스 포인트(310)에 결합하기 위해 결합 요청 프레임을 전송한다.
이때, 결합 요청 프레임의 청취간격(Listen Interval)필드는 액세스 포인트(310)간 통신을 위해 필요한 인터페이스로의 전원공급을 오프(off)함으로서, 한정된 용량을 가진 배터리의 소모를 줄이기 위한 전력절감모드(Power saving mode)가 유지되는 시간정보(청취간격, Listen Interval)를 포함한다.
여기서, 전력절감모드를 수행하기 위한 시간은 액세스 포인트(310)로부터 전송되는 비컨 프레임(Beacon frame)의 설정된 수의 수신에 필요한 시간으로 설정될 수 있다.
모바일 액세스 포인트(310)는 자신에게 접속한 스테이션들(320,322,324)의 청취간격(Listen Interval)들 중 최소의 값을 가지는 청취간격을 자신의 배터리의 소모를 절감하기 위한 시간인 전력절감간격(Power Saving Interval)으로 설정하고, 설정된 전력절감간격을 비컨 프레임에 포함시켜 스테이션들(320, 322, 324)로 전송한다.
스테이션들(320, 322, 324)은 모바일 액세스 포인트(310)로부터 수신된 전력절감간격과 자신의 청취간격을 합하여 자신의 전원의 공급원인 배터리의 소모를 절감하기 위한 전력절감간격으로 설정(이하, 스테이션 전력절감간격이라 칭함)한다.
이후, 스테이션들(320, 322, 324)은 자신의 스테이션 전력절감간격의 주기마다 전력절감모드로 진입함을 모바일 액세스 포인트(310)로 전송한다.
이에 따라, 모바일 액세스 포인트(310)는 현재 자신에게 접속중인 스테이션들이 동작 모드(active mode)로 진입하는 시간을 계산하고, 제일 먼저 동작모드로 진입하는 스테이션의 잔여 전력절감간격이 자신의 전력절감간격보다 큰 경우에 전력절감모드로 전환한다. 여기서, 모바일 액세스 포인트(310)에 스테이션들(320, 322, 324)인 것으로 한다.
즉, 모바일 액세스 포인트(310)는 제일 먼저 동작모드로 진입하는 스테이션의 잔여 전력절감간격이 자신의 전력절감간격보다 큰 경우, 스테이션들(320, 322, 324)과 통신을 위해 필요한 인터페이스에 전원공급을 차단함으로써, 전력절감모드로 진입하게 된다.
이와는 달리, 모바일 액세스 포인트(310)는 스테이션들(320, 322, 324)과 통신하기 위해 필요한 인터페이스 이외 휴대 인터넷에 접속하기 위해 필요한 인터페 이스에 전원공급을 차단하지 않는다.
이는, 모바일 액세스 포인트(310)가 전력절감모드를 수행하는 도중에 휴대 인터넷으로부터 스테이션들(320, 322, 324)로 전송될 패킷들이 수신될 수 있기 때문이다.
한편, 모바일 액세스 포인트(310)는 전력절감모드를 수행하는 도중에 휴대 인터넷으로부터 스테이션들(320, 322,324)로 전송될 패킷이 수신되거나 자신의 전력절감간격이 경과한 경우에 동작모드(active mode)로 전환한다.
도 4는 본 발명에 따른 모바일 액세스 포인트에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 액세스 포인트는 WLAN(Wireless LAN) 인터페이스(400), 제어부(410), Wi-Bro 인터페이스(420) 및 전원 공급부(430)를 포함한다.
WLAN 인터페이스(400)는 모바일 액세스 포인트의 서비스 지역 내에 위치하는 스테이션들간에 이루어지는 통신을 인터페이스 한다.
Wi-Bro 인터페이스(420)는 휴대 인터넷간에 이루어지는 통신을 인터페이스 한다.
전원 공급부(430)는 배터리(432)를 포함하며, 모바일 액세스 포인트의 동작에 필요한 전원을 공급하고, 제어부(410)의 제어에 따라 WLAN 인터페이스(400)로의 전원공급을 제어한다.
제어부(410)는 모바일 액세스 포인트의 서비스 지역 내의 스테이션들로부터 수신된 결합 요청 프레임에 포함된 청취간격을 저장하고, 저장된 적어도 하나의 청취간격들 중 최소의 값을 가진 청취간격을 배터리(432)의 소모를 절감하기 위한 시간인 전력절감간격(Power Saving Interval)으로 설정한다.
이때, 스테이션들로부터 수신되는 청취간격은 각각의 스테이션들이 모바일 액세스 포인트로부터 전송되는 비컨 프레임의 설정된 수의 수신에 필요한 시간. 즉 배터리의 소모를 절감하기 위해 전력절감모드를 수행하는 시간을 나타낸다.
제어부(410)는 WLAN 인터페이스(400)를 통해 설정된 전력절감간격을 비컨 프레임에 포함시켜 모바일 액세스 포인트의 서비스 지역 내의 스테이션들로 전송한다.
이후, 제어부(410)는 현재 전력절감모드 상태인 적어도 하나의 스테이션이 동작 모드(active mode)로 진입하는 시간을 계산하고, 제일 먼저 동작모드로 진입하는 스테이션의 잔여 전력절감간격이 자신의 전력절감간격보다 큰 경우에 전력절감모드로 전환한다.
즉, 제어부(410)는 제일 먼저 동작모드로 진입하는 스테이션의 잔여 전력절감간격이 자신의 전력절감간격보다 큰 경우에 전원 공급부(430)를 제어하여 WLAN 인터페이스(400)로의 전원공급을 차단함으로써 전력절감모드로 진입한다.
즉, 제어부(410)는 모바일 액세스 포인트의 전력절감간격동안 WLAN 인터페이스(400)에 전원이 공급되지 않도록 전원공급부(430)를 제어한다.
이와 달리, 제어부(410)는 전원 공급부(430)를 제어하여 휴대 인터넷간 통신 을 인터페이스 하는 Wi-Bro 인터페이스(420)로의 전원공급이 유지되도록 한다.
이는, 제어부(410)가 전력절감모드를 수행하는 도중에 휴대 인터넷으로부터 Wi-Bro 인터페이스(420)에 모바일 액세스 포인트의 서비스 지역 내에 위치한 스테이션들로 전송될 패킷들이 수신될 수 있기 때문이다.
한편, 제어부(410)는 Wi-Bro 인터페이스(420)를 통해 휴대 인터넷으로부터 모바일 액세스 포인트의 서비스 지역 내에 위치한 스테이션들로 전송될 패킷들이 수신되거나 모바일 액세스 포인트의 전력절감간격이 경과함에 따라 동작모드(active mode)로 전환한다
도 6은 본 발명이 적용되는 무선네트워크 시스템에서 모바일 액세스 포인트의 절전방법에 대한 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스테이션(600)은 접속을 원하는 네트워크의 SSID(Service Set Identifier)을 가진 모바일 액세스 포인트를 찾기 위해 네트워크의 SSID를 프로브 요청(Probe Request) 프레임에 포함시켜 모바일 액세스 포인트(610)에 전송한다(S600).
모바일 액세스 포인트(610)는 프로브 요청 프레임에 포함된 SSID가 자신의 SSID와 일치함에 따라 프로브 응답(Probe response) 프레임을 발생하여 스테이션(100)으로 전송한다(S602).
스테이션(600)은 모바일 액세스 포인트(610)로부터 프로브 응답 프레임이 수신됨에 따라 인증 요청(Authentication Request) 프레임을 모바일 액세스 포인트 (610)로 전송한다(S604).
모바일 액세스 포인트(610)는 스테이션(600)이 자신과 접속이 가능한 경우에 인증 응답(Authentication Response) 프레임을 스테이션(600)으로 전송한다(S606).
스테이션(600)은 모바일 액세스 포인트(610)로부터 인증응답 프레임을 수신함에 따라 결합 요청(Association Request) 프레임을 모바일 액세스 포인트(610)로 전송한다(S608).
이때, 결합 요청 프레임의 청취간격(Listen Interval)필드는 액세스 포인트(610)간 통신을 위해 필요한 인터페이스로의 전원공급을 오프(off)함으로서, 한정된 용량을 가진 배터리의 소모를 줄이기 위한 전력절감모드(Power saving mode)가 유지되는 시간정보(청취간격, Listen Interval)(TU1)를 포함한다.
여기서, 전력절감모드를 수행하기 위한 시간(TU1)은 액세스 포인트(610)로부터 전송되는 비컨 프레임(Beacon frame)의 설정된 수의 수신에 필요한 시간으로 설정될 수 있다.
모바일 액세스 포인트(610)는 스테이션(600)으로부터 수신된 결합요청 프레임에 포함된 청취간격(TU1)을 저장하고, 결합 응답(Association Response) 프레임을 스테이션(600)으로 전송한다(S610).
이후, 모바일 액세스 포인트(610)는 자신에게 접속중인 적어도 하나의 스테이션으로부터 전송된 적어도 하나의 청취간격 중 최소의 값을 가진 청취간격을 배터리(432)의 소모를 절감하기 위한 시간인 전력절감간격(Power Saving Interval)(TU2)으로 설정한다.
이후, 모바일 액세스 포인트(610)는 자신의 전력절감간격(Power Saving Internal)(TU2) 및 비컨 프레임의 발생간격(Beacon Interval)을 비컨 프레임에 포함시켜 스테이션(600)으로 전송한다(S614).
여기서, 스테이션(600)으로 전송되는 비컨 프레임의 구성이 도 5에 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전력절감간격(TU2) 및 비컨 프레임의 발생간격(Beacon Interval)의 비컨 간격(Beacon Interval)필드에 포함되어 있다.
비컨 간격필드는 16비트로 구성된다. 비컨 간격필드의 상위 8비트(B15~B8)에는 전력절감간격(TU2)이 포함되며, 비컨 간격필드의 하위 8비트(B7~B0)에는 스비컨 프레임의 발생간격(Beacon Interval)이 포함된다.
도 5에 도시된 비컨 프레임의 비컨 간격필드를 제외한 나머지 필드는 IEEE 802.11에 규정된 바와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도 5에 도시된 비컨 프레임의 포맷은 도 2에 도시된 바와 같은 비컨 프레임의 포맷과 비컨 간격필드에서 차이가 난다.
여기서, 도 2에 도시된 비컨 프레임은 도 1에 도시된 바와 같이 S120 단계에서 액세스 포인트(110)에서 스테이션(100)으로 전송되는 비컨 프레임이다.
도 2에 도시된 비컨 프레임의 비컨 간격필드는 16비트로 구성되며, 도 5에 도시된 바와 같은 비컨 프레임의 비컨 간격필드와는 달리 비컨 프레임의 발생간격정보만을 포함한다.
스테이션(600)은 모바일 액세스 포인트(610)로부터 수신된 전력절감간격 (TU2)과 자신의 청취간격(TU1)을 합하여 자신의 전원 공급원인 배터리의 소모를 절감하기 위한 스테이션 전력절감간격(T)으로 설정한다(S616).
이후, 스테이션(600)은 자신의 스테이션 전력절감간격(T)의 주기마다 전력절감모드로 진입함을 나타내기 위해 전력관리(Power management) 필드가 '1'로 설정된 데이터 프레임(Date Frame)을 모바일 액세스 포인트(610)로 전송한다(S618).
모바일 액세스 포인트(610)는 전력관리 필드가 '1'로 설정된 데이터 프레임의 수신에 응답하여 응답(Ack) 프레임을 스테이션(600)으로 전송한다(S620).
스테이션(600)은 모바일 액세스 포인트(610)로부터 응답 프레임을 수신한 이후, 설정된 스테이션 전력절감간격(T) 동안 슬립(Sleep) 상태를 유지하게 된다(S622).
즉, 스테이션(600)은 모바일 액세스 포인트(610)와의 통신을 인터페이스 하기 위한 인터페이스로의 전원공급을 설정된 스테이션 전력절감간격(T) 동안 차단하게 되는 것이다.
한편, 제어부(410)는 Wi-Bro 인터페이스(420)를 통해 휴대 인터넷으로부터 모바일 액세스 포인트의 서비스 지역 내에 위치한 스테이션들로 전송될 패킷들이 수신되거나 모바일 액세스 포인트의 전력절감간격이 경과함에 따라 동작모드(active mode)로 전환한다
한편, 모바일 액세스 포인트(610)는 현재 전력절감모드 상태인 적어도 하나의 스테이션이 동작 모드(active mode)로 진입하는 시간을 계산하고, 제일 먼저 동작모드로 진입하는 스테이션의 잔여 전력절감간격이 자신의 전력절감간격(TU2)보다 큰 경우에 자신의 전력절감간격(TU2) 동안 전력절감모드로 전환한다(S624).
모바일 액세스 포인트(610)는 자신의 전력절감간격(TU2)이 경과한 후에 동작모드(active mode)로 전환하고, 자신의 전력절감간격(TU2) 동안에 휴대 인터넷으로부터 모바일 액세스 포인트의 서비스 지역 내에 위치한 스테이션(600)으로 전송될 패킷들을 수신된 경우에 'x'로 설정된 TIM 필드를 포함한 데이터 프레임을 발생하여 스테이션(600)으로 전송한다(S626).
도 6에서는 모바일 액세스 포인트(610)가 자신의 전력절감간격(TU2)을 경과한 경우에만 동작모드로 진행하는 것으로 나타나 있지만, 모바일 액세스 포인트(610)는 전력절감간격(TU2)동안 전력절감모드를 수행하는 도중에 휴대 인터넷으로부터 스테이션(600)에 전송될 패킷이 수신된 경우에도 동작모드로 전환하는 것이 바람직하다.
스테이션(600)은 모바일 액세스 포인트(610)로부터 'x'로 설정된 TIM 필드를 포함한 데이터 프레임을 수신함에 따라 PS 조사 프레임(Power Save poll frame)을 모바일 액세스 포인트(610)로 전송하여 설정된 시간(TU) 동안 수신된 패킷들을 송신해줄 것을 요청한다(S628).
이에, 모바일 액세스 포인트(610)는 설정된 시간(TU2)동안 수신된 패킷들을 데이터(Data) 프레임에 포함시켜 스테이션(600)으로 전송한다(S630).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 액세스 포인트의 절전장치 및 그 방법에 따르면, 모바일 액세스 포인트에서 한정된 용량의 배터리를 효율적으로 운용할 수 있다.

Claims (24)

  1. 적어도 하나의 무선인터페이스를 포함한 모바일 액세스 포인트의 절전장치에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간으로 설정하고, 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 제어부를 포함하는 모바일 액세스 포인트의 절전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급하는 모바일 액세스 포인트의 절전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급하는 모바일 액세스 포인트의 절전장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 네트워크는, 휴대 인터넷(Wireless Broadband Internet)인 모바일 액세스 포인트의 절전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과 상기 모바일 액세스 포인트의 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 모바일 액세스 포인트의 절전장치.
  6. 무선 네트워크 시스템에 있어서,
    적어도 하나의 스테이션과;
    적어도 하나의 무선인터페이스를 구비한 모바일 액세스 포인트를 포함하되;
    상기 모바일 액세스 포인트는, 자신에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 자신의 전력절감시간으로 설정하고, 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 자신의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 자신의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 무선 네트워크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트는,
    상기 자신의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 자신의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급하는 무선 네트워크 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트는,
    상기 자신의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급하는 무선 네트워크 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 네트워크는, 휴대 인터넷(Wireless Broadband Internet)인 무선 네트워크 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트는,
    상기 자신의 전력절감시간과 상기 자신에서 발생되는 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 무선 네트워크 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스테이션은,
    상기 비컨 프레임에 포함된 전력절감시간과 각각 설정된 비컨 프레임의 청취 간격을 합하여 자신의 전력절감시간으로 설정하는 무선 네트워크 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스테이션과 모바일 액세스 포인트는,
    각기 구비된 배터리(battery)로 구동되는 무선 네트워크 시스템.
  13. 적어도 하나의 무선인터페이스를 포함한 모바일 액세스 포인트의 절전방법에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간으로 설정하는 단계; 와
    전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계를 포함하는 모바일 액세스 포인트의 절전방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계는,
    상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급하는 단계를 포함하는 모바일 액세스 포인트의 절전방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급하는 단계를 더 포함하는 모바일 액세스 포인트의 절전방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 네트워크는, 휴대 인터넷(Wireless Broadband Internet)인 모바일 액세스 포인트의 절전장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간으로 설정하는 단계는,
    상기 모바일 액세스 포인트의 전력절감시간과 상기 모바일 액세스 포인트의 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 모바일 액세스 포인트의 절전방법.
  18. 적어도 하나의 무선인터페이스를 구비한 모바일 액세스 포인트와 적어도 하나의 스테이션을 포함한 무선 네트워크 시스템의 절전방법에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트는, 자신에 접속중인 적어도 하나의 스테이션의 전력절감시간 중 최소의 전력절감시간을 상기 자신의 전력절감시간으로 설정하는 단계; 와
    상기 모바일 액세스 포인트는, 전력절감모드를 수행하는 적어도 하나의 스테이션의 최소 잔여 전력절감시간이 상기 자신의 전력절감시간보다 큰 경우에 상기 자신의 전력절감시간동안 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템의 절전방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원공급을 차단하는 단계는, 상기 자신의 전력절감시간 동안 네트워크로부터 전력절감모드를 수행중인 적어도 하나의 스테이션으로 데이터가 수신되거나, 상기 자신의 전력절감시간이 경과한 경우에 상기 적어도 하나의 스테이션과 통신을 위한 무선 인터페이스로의 전원을 공급하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템의 절전방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 모바일 액세스 포인트는,
    상기 자신의 전력절감시간과는 상관없이 상기 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스에 전원을 공급하는 단계를 더 포함하는 무선 네트워크 시스템의 절전방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 네트워크는, 휴대 인터넷(Wireless Broadband Internet)인 무선 네트워크 시스템의 절전방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 자신의 전력절감시간으로 설정하는 단계는,
    상기 자신의 전력절감시간과 상기 자신에서 발생되는 비컨 프레임의 발생주기를 비컨 프레임의 비컨 간격필드에 포함시켜 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템의 절전방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스테이션은,
    상기 비컨 프레임에 포함된 전력절감시간과 각각 설정된 비컨 프레임의 청취간격을 합하여 자신의 전력절감시간으로 설정하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 시스템의 절전방법.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스테이션과 모바일 액세스 포인트는,
    각기 구비된 배터리(battery)로 구동되는 무선 네트워크 시스템의 절전방법.
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