KR100833896B1 - 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법 및 장치 - Google Patents

듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 셀룰러(cellular) 망과 비인가 ISM 주파수 대역 (Unlicensed Industrial, Scientific and Medical band)을 사용하는 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상기 휴대용 단말기와 연결 중인 비인가 주파수 대역 망의 AP(access point)간의 연결이 해제될 시, 소정 시간 동안 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하여 수신 신호 강도의 평균값을 산출하는 과정과, 상기 산출된 평균값을 소정 임계값과 비교하여 저전력 모드와 일반 모드간의 모드 전환 여부를 결정하는 과정을 포함하여, 상기 비인가 주파수 대역 망으로부터 수신되는 신호의 평균 수신 신호 강도를 이용하여 저전력 모드와 일반 모드간의 모드 전환을 결정함으로써, 무선 전파 신호의 잦은 변동 현상에 따라 모드 전환이 반복적으로 발생되는 것을 방지하여 모드 전환으로 인해 불필요하게 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다.
비인가 주파수 대역(Unlicensed band), WiFi, 연결해제, 저전력, 모드 전환

Description

듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SAVING POWER IN DUAL MODE PORTABLE TERMINAL}
도 1은 종래 기술에 따른 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소를 위한 모드 전환 절차를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 듀얼모드 휴대용 단말기의 블록구성을 도시하는 도면, 및
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소를 위한 모드 전환 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 셀룰러(cellular) 망과 비인가 주파수 대역(Unlicensed band) 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 상기 비인가 주파수 대역 망을 지원하는 모듈의 소비 전력을 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 여기서, 상기 비인가 주파수 대역 망은 비인가 ISM (Industrial, Science, and Medical) 무선 주파수 대역을 이용하는 망을 의미하는 것으로서, 예를 들어 WiFi (IEEE 802.11, HyperLan), Bluetooth, 802.15.4, UWB 등이 있다.
현재, 음성과 데이터 세션 모두에서 셀룰러 망과 비인가 주파수 대역 망 사이의 핸드오버를 지원하여 상기 셀룰러 망과 상기 비인가 주파수 대역 망 사이를 이동하며 통신을 수행하는 휴대용 단말기가 제공되고 있다.
상기 셀룰러 망과 비인가 주파수 대역 망을 지원하는 휴대용 단말기는 대기 상태에서 주기적으로 주변 비인가 주파수 대역 망의 무선 기지국(혹은 AP(Access Point))을 검색하여 최적의 조건을 갖는 AP와의 연결(Association) 절차를 수행하거나 사용자에 의해 선택된 AP와의 연결 절차를 수행하여 상기 비인가 주파수 대역 망에 접속을 시도한다. 그리고, 상기 휴대용 단말기는 상기와 같이 연결된 AP로부터 수신되는 신호의 강도(Received Signal Strength Indication; RSSI)가 소정 임계값 이하로 낮아질 경우 자동으로 상기 AP와의 연결을 해제(Disassociation)하는 절차를 수행한다.
도 1은 종래 기술에 따른 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소를 위한 모드 전환 절차를 도시하고 있다. 여기서, 상기 비인가 주파수 대역 망인 WiFi망과 상기 셀룰러 망을 지원하는 휴대용 단말기를 예를 들어 설명할 것이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 단말기는 101단계에서 특정 AP와 연결되어 WiFi 망에 접속되면, 103단계에서 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정한 후, 105단계로 진행하여 상기 측정된 수신 신호의 강도와 상기 AP와의 연결 해제를 위한 임계값을 비교한다. 만일, 상기 측정된 수신 신호의 강도가 상기 연결 해제를 위한 임계값보다 클 시, 상기 단말기는 상기 103단계로 되돌아가 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 주기적으로 측정하여 이하 단계를 재수행한다.
반면, 상기 측정된 수신 신호의 강도가 상기 연결 해제를 위한 임계값보다 작거나 같을 시, 상기 단말기는 107단계에서 상기 AP와의 연결 해제 절차를 수행하고, 109단계에서 상기 WiFi 망을 지원하는 모듈(예: WiFi칩)을 오프(OFF)시킨 후 소정 시간 간격마다 온(ON)시켜 상기 WiFi 망 신호를 수신하는 저전력 모드로 상태 천이를 수행한 후, 종래 기술에 따른 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이, 종래의 휴대용 단말기에서는 현재 연결된 AP로부터의 수신 신호 강도가 소정 임계값 이하로 낮아져 상기 AP와의 연결이 해제될 경우, 저전력 모드로 상태 천이를 수행하여 상기 단말기 내에서 소비되는 전력을 감소시킨다. 또한, 상기 휴대용 단말기는 상기 수신 신호의 세기가 상기 소정 임계값 이상이 될 경우 AP와의 연결 절차를 다시 수행하여 상기 저전력 모드를 일반 모드로 변경시킨다.
따라서, 상기 종래의 기술에 따른 휴대용 단말기에서는 무선 전파의 변동으로 인해 현재 연결 중인 AP로부터 수신되는 신호의 세기가 일시적으로 상기 소정 임계값보다 낮아졌다가 다시 상기 소정 임계값보다 높아지게 되면, 상기 저전력 모드와 일반 모드의 상태 천이를 반복적으로 수행하게 된다.
하지만, 상기 저전력 모드에서 상기 일반 모드로의 상태 천이 혹은 상기 일반 모드에서 상기 저전력 모드로의 상태 천이 시, 상기 휴대용 단말기는 일시적으 로 많은 양의 전력을 소비하게 된다. 예를 들어, 상기 휴대용 단말기는 일반 모드에서 약 500ms 동안 소비하는 전력을 한 번의 상태 천이로 모두 소비하게 된다. 따라서, 종래 기술에 따른 휴대용 단말기에서는 상기 무선 전파의 변동으로 인해 AP의 수신 신호 강도가 변하게 될 시, 불필요한 상태 천이가 반복적으로 수행되어 소비 전력이 낭비될 수 있는 문제점을 가진다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 셀룰러(cellular) 망과 비인가 주파수 대역(Unlicensed band) 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 셀룰러 망과 비인가 주파수 대역 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 상기 비인가 주파수 대역 망을 지원하는 모듈의 소비 전력을 감소시키기 위한 모드 전환 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 셀룰러 망과 비인가 주파수 대역 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 상기 비인가 주파수 대역 망으로부터 수신되는 신호 강도의 평균값을 이용하여 소비 전력을 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 셀룰러(cellular) 망과 비인가 주파수 대역(Unlicensed band) 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법은, 상기 휴대용 단말기와 연결 중인 비인가 주파수 대역 망의 AP(access point)간의 연결이 해제될 시, 소정 시간 동안 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하여 수신 신호 강도의 평균값을 산출하는 과정과, 상기 산출된 평균값을 소정 임계값과 비교하여 저전력 모드와 일반 모드간의 모드 전환 여부를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2견지에 따르면, 셀룰러(cellular) 망과 비인가 주파수 대역(Unlicensed band) 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 장치는, 상기 휴대용 단말기와 연결 중인 비인가 주파수 대역 망의 AP(access point)간의 연결이 해제될 시, 소정 시간 동안 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하여 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 소정 임계값과 비교하여 모드 전환 여부를 결정하는 제어부와, 상기 제어부의 결정에 따라 저전력 모드와 일반 모드간의 모드 전환을 수행하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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 본 발명에서는 셀룰러 망과 비인가 주파수 대역 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 상기 비인가 주파수 대역 망으로부터 수신되는 신호 강도의 평균값을 이용하여 소비 전력을 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다. 여기서, 상기 비인가 주파수 대역 망은 비인가 ISM (Industrial, Science, and Medical) 무선 주파수 대역을 이용하는 망을 의미하는 것으로서, 예를 들어 WiFi (IEEE 802.11, HyperLan), Bluetooth, 802.15.4, UWB 등이 있다. 이하 본 발명은 모든 비인가 주파수 대역 망에 적용 가능하며, 이하 설명에서는 상기 WiFi를 예를 들어 설명할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼모드 휴대용 단말기의 블록구성을 도시하고 있다. 여기서, 상기 휴대용 단말기는 제어부(200), 통신모듈(204), 저장부(210)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(200)는 모드 결정부(202)를 포함하고, 상기 통신모듈(204)은 셀룰러 모듈(cellular module)(206) 및 WiFi 모듈 (208)을 포함한다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 상기 제어부(200)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어 및 처리하며, 현재 연결된 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하여 연결 해제를 위한 소정 임계값과 비교함으로써, 상기 현재 연결된 AP와의 연결 해제 여부를 결정하고, 상기 연결 해제를 위한 기능을 처리 및 제어한다. 특히, 상기 제어부(200)는 본 발명에 따라 상기 모드 결정부(202)를 포함하여 상기 AP와의 연결이 해제될 시, 전력 소비를 감소시키기 위한 저전력 모드로의 상태 천이 여부를 결정하고, 상기 결정 결과를 상기 통신모듈(204)로 출력한다.
상기 모드 결정부(202)는 상기 AP와의 연결이 해제될 시, 기 설정된 소정 시간 동안 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하여 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 상기 연결 해제를 위한 소정 임계값과 비교하여 상기 저전력 모드로의 상태천이를 수행할 것인지 현재 모드인 일반 모드를 유지할 것인지 결정한다. 상기 모드 결정부(202)는 상기 산출된 평균값이 상기 소정 임계값보다 작거나 같을 시 상기 저전력 모드로의 상태 천이를 결정하고, 상기 산출된 평균값이 상기 소정 임계값보다 클 시, 상기 AP와의 연결 절차 수행 및 상기 일반 모드를 유지할 것을 결정할 수 있다. 여기서, 상기 저전력 모드는 상기 휴대용 단말기에서 상기 WiFi 망을 지원하는 모듈인 상기 WiFi 모듈(208)을 오프(OFF)시킨 후, 소정 시간 간격마다 온(ON)시켜 상기 WiFi 망의 AP로부터 신호를 수신함으로써, 상기WiFi 망 지원 모듈에서 소비되는 전력을 감소시키기 위한 모드를 의미한다. 또한, 상기 일반 모드는 상기 WiFi 모듈(208)이 계속 온 상태를 유지하는 모드를 의미한다.
상기 통신모듈(204)은 셀룰러 모듈(206)과 WiFi 모듈(208)을 포함하여 상기 제어부(200)의 제어에 따라 셀룰러 망 및 WiFi 망과 송수신되는 신호를 처리하는 기능을 수행한다. 특히, 상기 통신 모듈(208)은 상기 제어부(200)내의 모드 결정부(202)로부터 저전력 모드로 동작할 것인지 혹은 일반 모드로 동작할 것인지 제공받아 해당 모드로 동작하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 통신모듈(208)은 상기 제어부(200)로부터 저전력 모드를 알리는 신호가 입력될 시, 상기 WiFi 모듈(208)을 주기적으로 온/오프(ON/OFF)시켜 소정 시간 간격으로 상기 WiFi 망의 AP로부터 신호를 수신하도록 한다. 또한, 상기 통신모듈(204)은 상기 제어부(200)로부터 일반 모드를 알리는 신호가 입력될 시, 상기 WiFi 모듈(208)의 온(ON) 상태를 유지하 여 상기 AP로부터의 신호를 계속해서 수신하도록 한다.
상기 저장부(210)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 처리하기 위한 각종 프로그램, 마이크로 코드 및 갱신 가능한 데이터 등을 저장한다. 특히, 상기 저장부(208)는 상기 AP와의 연결 해제를 판단하기 위한 소정 임계값을 저장한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소를 위한 모드 전환 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 단말기는 301단계에서 특정 AP와 연결되어 WiFi 망에 접속되면, 303단계에서 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정한 후, 305단계로 진행하여 상기 측정된 수신 신호의 강도와 상기 AP와의 연결 해제를 위한 임계값을 비교한다.
만일, 상기 측정된 수신 신호의 강도가 상기 연결 해제를 위한 임계값보다 클 시, 상기 단말기는 상기 303단계로 되돌아가 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 주기적으로 측정하여 이하 단계를 재수행한다.
반면, 상기 측정된 수신 신호의 강도가 상기 연결 해제를 위한 임계값보다 작거나 같을 시, 상기 단말기는 307단계로 진행하여 상기 AP와의 연결 해제 절차를 수행함으로써, 상기 WiFi 망에서 셀룰러 망으로의 핸드오버를 수행한다.
이후, 상기 단말기는 309단계에서 기 설정된 시간 동안 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정한 후, 311단계로 진행하여 상기 측정된 수신 신호 강도의 평균값을 산출한다. 여기서, 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하는 시간은 상기 WiFi 망을 지원하는 WiFi 모듈(208)의 성능에 따라 달리 설정할 수 있다.
이후, 상기 단말기는 313단계에서 상기 산출된 평균값을 상기 연결 해제를 위한 소정 임계값과 다시 비교한다. 만일, 상기 산출된 평균값이 상기 연결 해제를 위한 소정 임계값보다 작거나 같을 시, 상기 단말기는 315단계로 진행하여 상기 WiFi 망을 지원하는 모듈의 전력 소비를 감소시키기 위해 저전력 모드로의 상태 천이를 수행한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. 여기서, 상기 저전력 모드는 상기 WiFi 모듈(208)이 주기적으로 온/오프(ON/OFF)되어 소정 시간 간격으로 상기 WiFi 망의 신호를 수신함으로써, 전력 소비를 감소시키는 모드를 의미한다.
반면, 상기 산출된 평균값이 상기 연결 해제를 위한 소정 임계값보다 클 시, 상기 단말기는 317단계로 진행하여 현재 모드인 일반 모드를 유지하고, 상기 AP와의 연결 절차를 수행한다. 여기서, 상기 일반 모드는 상기 WiFi 모듈(208)이온 상태를 유지하여 상기 WiFi 망의 신호를 계속해서 수신하는 모드를 의미한다.
이후, 상기 단말기는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
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.
상술한 바와 같이 본 발명은 셀룰러 망과 비인가 주파수 대역 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 상기 비인가 주파수 대역 망으로부터 수신되는 신호의 평균 수신 신호 강도를 이용하여 저전력 모드와 일반 모드간의 모드 전환을 결정함으로써, 무선 전파 신호의 잦은 변동 현상에 따라 모드 전환이 반복적으로 발생되는 것을 방지하여 모드 전환으로 인해 불필요하게 소비되는 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 셀룰러(cellular) 망과 비인가 주파수 대역(Unlicensed band) 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 방법에 있어서,
    상기 휴대용 단말기와 연결 중인 비인가 주파수 대역 망의 AP(access point)간의 연결이 해제될 시, 소정 시간 동안 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하여 수신 신호 강도의 평균값을 산출하는 과정과,
    상기 산출된 평균값을 소정 임계값과 비교하여 저전력 모드와 일반 모드간의 모드 전환 여부를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 산출된 평균값이 상기 소정 임계값보다 작거나 같을 시, 상기 저전력 모드로의 전환을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 산출된 평균값이 상기 소정 임계값보다 클 시, 상기 일반 모드의 유지를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 소정 임계값은, 상기 AP와의 연결 해제 여부를 판단하는 임계값인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 셀룰러(cellular) 망과 비인가 주파수 대역(Unlicensed band) 망을 동시에 지원하는 듀얼모드 휴대용 단말기에서 전력 소비 감소 장치에 있어서,
    상기 휴대용 단말기와 연결 중인 비인가 주파수 대역 망의 AP(access point)간의 연결이 해제될 시, 소정 시간 동안 상기 AP로부터 수신되는 신호의 강도를 측정하여 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 소정 임계값과 비교하여 모드 전환 여부를 결정하는 제어부와,
    상기 제어부의 결정에 따라 저전력 모드와 일반 모드간의 모드 전환을 수행하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 평균값이 소정 임계값보다 작거나 같을 시 저전력 모드 전환을 결정하고, 상기 평균값이 소정 임계값보다 클 시 일반 모드 유지를 결정하는 것을 특징으 로 하는 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 소정 임계값은, 상기 AP와의 연결 해제 여부를 판단하는 임계값인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 통신모듈은,
    상기 셀룰러 망과 송수신되는 신호를 처리하는 셀룰러 모듈과,
    상기 비인가 주파수 대역 망과 송수신되는 신호를 처리하는 비인가 주파수 대역 망 지원 모듈을 포함하여,
    상기 제어부에서 저전력 모드로의 모드 전환이 결정될 시, 상기 비인가 주파수 대역 망 지원 모듈을 주기적으로 온오프(ON/OFF) 시키는 것을 특징으로 하는 장치.
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