KR101298593B1 - Ｕｓｂ-무선 랜(ｌａｎ) 시스템에서 ｕｓｂ 통신 동기화를 통한 데이터 송신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유에스비를 호스트 인터페이스로 하는 무선랜 시스템에서 유에스비 통신 동기화 장치 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 유에스비 호스트 인터페이스로 하는 무선랜 시스템에서 유에스비 통신 동기화를 통한 전력 소모를 최소화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 단말의 전력소모를 줄일 수 있고, 효율적인 패킷 전송이 가능하며 USB 시스템과 무선 랜 시스템간의 호환성을 유지할 수 있는 동기화 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기화 장치는, USB-무선 랜 시스템에서 USB 장치가 포함된 단말에서 전력 소모를 줄이며 USB 호스트와 동기를 맞추기 위한 동기화 장치에 있어서, 상기 단말의 상기 전력 모드를 조정하는 전력 모드 조정기와,상기 USB 호스트로부터 데이터를 수신하고 상기 전력 모드에 따라 응답(ACK) 또는 부정응답(NAK)을 상기 호스트로 전송하는 USB 장치와, 상기 USB 장치가 수신한 데이터를 무선 랜 규격으로 송신하는 무선랜 송신부를 포함한다.
Figure R1020090128513
USB, 무선 랜, 동기화, 응답, 부정응답

Description

ＵＳＢ-무선 랜(ＬＡＮ) 시스템에서 ＵＳＢ 통신 동기화를 통한 데이터 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA USING COMMUNICATION SYNCHRONIZATION WITH USB IN USB WIRELESS LAN SYSTEM}
본 발명은 유에스비를 호스트 인터페이스로 하는 무선랜 시스템에서 유에스비 통신 동기화 장치 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 유에스비 호스트 인터페이스로 하는 무선랜 시스템에서 유에스비 통신 동기화를 통한 전력 소모를 최소화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
"본 발명은 지식경제부의 IT 성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제고유번호 :2006-S-014-03, 과제명 : 200Mbps급 IEEE 802.11n 모뎀 및 RF 칩셋 개발 ]"
기존의 사용된 USB를 통한 전송은 무선 랜 시스템의 운영 모드와 관계없이 해당 종단 버퍼가 USB 데이터를 전송받을 수 있고 전송된 데이터를 저장할 만한 충분한 공간이 확보되어 있으면 전송 데이터를 수신 및 저장한다. 저장된 데이터가 있으면 무선 랜 전송 블록은 해당 데이터를 전송하기 위해 운영 모드를 수면 모 드(doze mode)에서 활성 모드(active mode)로 변경하고 무선 랜 패킷을 전송한다.
도 1은 USB를 호스트 인터페이스로 하는 무선 랜 시스템의 구성도이다.
도 1에서는 USB 호스트(110), USB 호스트(100)와 통신하는 USB 장치(121)를 포함하는 무선 랜 시스템(120), 무선 랜 시스템과 통신하는 액세스 포인트(Access Point : 이하 "AP"라 칭함)로 구성된다. 무선 랜 시스템(120)은 USB 호스트(110)와 USB 인터페이스를 지원하기 위해 USB 장치(121), USB를 통해 전송 받은 데이터를 무선 랜 송신부(125)에 전달하는 패킷 송신 경로(123), 무선 랜 수신부(WLAN)를 통해 수신 받은 데이터를 USB 장치(121)를 통해 USB 호스트(110)으로 전달하는 패킷 수신 경로(124)와 다른 무선 랜 시스템 즉, 도 1에서는 AP(130)과 패킷을 송/수신하는 무선랜 송신부(125)와 무선랜 수신부(126)로 구성된다. 또한 무선 랜의 파워 모드를 결정하는 전력 모드 조정기(122)를 가진다.
도 2는 USB를 호스트 인터페이스로 하는 무선 랜 시스템의 송신 동작을 위한 구성도이다.
도 2에서는 주기적으로 비콘 신호(211, 212)를 송신하는 기지국(310), 전력 절약 프로토콜에 의하여 수면 모드(Doze Mode)와 활성 모드(Active Mode)로의 천이가 가능한 단말(220), USB 호스트(230), 단말 내부에 포함되며 있으며 USB 호스트와 통신을 하는 USB 장치(USB Device)(240) 단말내의 패킷 전송 경로(250)로 구성된다. 이하에서는 무선 랜 시스템을 기초로 하여 기지국을 AP로 가정하여 설명하기로 한다.
도 2를 기준으로 USB를 호스트로 하는 인터페이스 무선 랜 시스템의 송신 동 작에 관하여 살펴보기로 한다. AP(210)는 주기적으로 비콘 신호(211, 212)를 단말에게 전송한다. 전원 절약 프로토콜을 사용하는 802.11 무선 랜 시스템의 단말(220)은 비콘 신호(211, 212)를 수신하기 위해 수면 모드(doze mode)에서 활성(active mode)(221, 223)로 전환된다. 단말(220)은 비콘 신호(211, 212)에서 획득한 정보로부터 수면 모드(Doze mode)(203)로 변경될 지 활성 모드(Active mode)에서 패킷 수신을 기다리거나 송신을 할 지 결정한다.
만약 단말(220)의 수면 모드(Doze mode)일 때 USB 호스트(230)가 무선 랜을 통해 전송할 데이터를 USB 장치(240)로 데이터(230)를 보내면 USB 장치(240)는 성공적으로 전송된 데이터에 대해 ACK(241)를 USB 호스트로 송신한다(205). 이런 경우 단말은 무선으로 전송해야 할 데이터가 있다고 판단하고 수면 모드(Doze mode)에서 활성 모드(Active mode)로 천이된다. 그리하여 단말의 무선랜 송신부는 패킷 송신 경로(250)를 통해 USB 장치(240)로부터 전달받은 패킷(251)을 무선 랜을 통해 무선으로 AP(210)나 다른 단말로 송신한다.
이런 경우 전송할 데이터가 존재할 경우 지속적으로 모드의 변화에 의한 무선 단말의 전력 소모를 증가시키는 단점이 있다.
따라서 본 발명에서는 단말의 전력소모를 줄일 수 있는 동기화 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명에서는 효율적인 패킷 전송이 가능한 동기화 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명에서는 USB 시스템과 무선 랜 시스템간의 호환성을 유지할 수 있는 동기화 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기화 장치는, USB-무선 랜 시스템의 USB 장치가 포함된 단말에서 전력 소모를 줄이며 USB 호스트와 동기를 맞추기 위한 동기화 장치에 있어서, 상기 단말의 상기 전력 모드를 조정하는 전력 모드 조정기와,상기 USB 호스트로부터 데이터를 수신하고 상기 전력 모드에 따라 응답(ACK) 또는 부정응답(NAK)을 상기 호스트로 전송하는 USB 장치와, 상기 USB 장치가 수신한 데이터를 무선 랜 규격으로 송신하는 무선랜 송신부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기화 방법은, USB-무선 랜 시스템의 USB 장치가 포함된 단말에서 전력 소모를 줄이며 USB 호스트와 동기를 맞추기 위한 동기화 방법에 있어서, 상기 USB 호스트로부터 무선 랜을 통하여 전송할 데이터를 수신하는 과정과, 상기 단말의 모드 상태를 판단하는 과정과, 상기 모드가 수면모드이면 상기 데이터를 수신할 수 없다는 부정응답을 상기 호스트로 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기화 방법은, USB-무선 랜 시스템의 USB 호스트에서 USB 장치가 포함된 단말과 동기를 맞추기 위한 동기화 방법에 있어서, 상 기 USB 장치로부터 단말의 모드에 관한 정보를 수신하는 과정과, 상기 단말의 모드에 관한 정보를 기초로 상기 단말의 모드를 판단하는 과정과, 상기 단말의 모드가 수면모드이면 상기 USB 호스트는 상기 무선 랜을 통하여 전송할 데이터를 버퍼링하는 과정을 포함한다.
본 발명의 동기화 방법 및 시스템은 단말의 전력소모를 줄일 수 있고, 효율적인 패킷 전송이 가능하며 USB 시스템과 무선 랜 시스템간의 호환성을 유지할 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에서는 USB를 호스트로 하는 무선 랜 시스템에서 동기화를 통한 대기 전력 소모를 최소화하는 방법 및 장치에 관하여 설명한다. 대기 전력을 최소화하기 위해서는 USB-무선 랜 시스템을 구성하고 있는 기능 블록 중 수면 모드(Doze mode)에서 동작하는 기능 블록을 최소화하여야 한다. 수면 모드(Doze mode)에 USB 전송에 응답하기 위한 최소한의 기능 블록만을 동작시키고 나머지 블록의 동작을 사용하지 않아 전력 소모를 최소화하고자 한다. 이를 위해 무선 랜의 운용 모드에 따른 USB와의 통신을 동기화하는 방법 및 시스템을 설명한다. 여기서 USB-무선 랜 시스템이란 USB를 호스트로 사용하고 USB 호스트와 통신을 하는 USB 장치가 존재하는 단말이 있으며, 단말과 통신하는 기지국 및 단말이 함께 존재하는 BSS(Basic Service Set)을 기본 단위로 하는 망 구조를 의미한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 USB를 호스트 인터페이스로 하는 무선 랜 시스템의 송신 동작을 위한 구성도이다.
도 3에서는 주기적으로 비콘 신호(311, 312)를 송신하는 기지국(310), 전력 절약 프로토콜에 의하여 수면 모드(Doze Mode)와 활성 모드(Active Mode)로의 천이가 가능한 단말(320), USB 호스트(330), 단말 내부에 포함되며 있으며 USB 호스트와 통신을 하는 USB 장치(USB Device)(340) 단말내의 패킷 전송 경로(350)로 구성된다. 이하에서는 무선 랜 시스템을 기초로 하여 기지국을 AP로 가정하여 설명하기로 한다. 또한 단말(320)은 전력 모드를 결정하는 전력 모드 조정기를 포함하고 있으며 도 3에서는 도시하지 않았다. 그리고 나머지 도 3의 단말의 구성은 도 1과 동일하다고 가정한다.
도 3를 기준으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 USB를 호스트로 하는 인터페이스 무선 랜 시스템의 송신 동작에 관하여 살펴보기로 한다. AP(310)는 주기적으로 비콘 신호(311, 312)를 단말에게 전송한다. 전원 절약 프로토콜을 사용하는 802.11 무선 랜 시스템의 단말(320)은 비콘 신호(311, 312)를 수신하기 위해 수면 모드(doze mode)에서 활성(active mode)(321, 323)로 전환된다. 단말(320)은 비콘 신호(311, 312)에서 획득한 정보로부터 수면 모드(Doze mode)(303)로 변경될 지 활성 모드(Active mode)에서 패킷 수신을 기다리거나 송신을 할 지 결정한다. 이러한 모드 변환의 정보 및 변경은 도 1의 전력 모드 조정기가 담당한다.
만약 단말(320)의 수면 모드(Doze mode)에서 USB 호스트(330)가 무선 랜을 통해 전송할 데이터(331)를 전송하면 USB 장치(340)는 전송된 데이터에 대해 NAK(341)를 호스트로 송신한다. 이는 불필요한 전력 소모를 줄이기 위하여 USB 호스트에 의해 전송되는 패킷에 따라 모드가 변경되는 것을 제안하기 위해서이다. NAK(341)를 수신한 USB 호스트(330)는 성공적으로 데이터를 전송할 때까지 지속적으로 패킷을 전송한다. 단말이 수면 모드(Doze mode)에서 활성 모드(Active mode)천이되면 USB 장치(340)는 USB 호스트(330)로부터 수신한 데이터(332)에 대한 ACK(342)를 송신하여 성공적으로 전송되었음을 USB 호스트(330)에 알린다. 그리하여 단말의 무선랜 송신부는 패킷 송신 경로(350)를 통해 USB 장치(340)로부터 전달받은 패킷(351)을 무선 랜 시스템을 통해 무선으로 AP(210)나 다른 단말로 송신한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 절약 상태의 USB-무선 랜 시스템의 동작 흐름도이다.
410 단계에서 USB 장치(340)는 USB 호스트(330)로부터 패킷을 수신한다. 420 단계에서 단말(320)의 모드를 판단한다. 430 단계에서 단말(320)이 수면 모드(Doze mode)일 경우 USB 장치(340)는 항상 부정응답(NAK)(341) 메시지를 USB 호스트(330) 에게 전달한다. 440 단계에서 단말(340)이 수면 모드(Doze)가 아닐 경우 즉, 활성 모드(Active mode)일 경우는 US　장치(340)는 endpoint condition에 따라 USB 호스트(330)로 응답(ACK)을 전달한다. 450 단계에서 단말(320)이 지속적으로 수면 모드일 경우 USB 장치는 항상 부정응답(NAK)을 응답한다. 만약 단말(340)이 수면 모드(Doze)가 아닐 경우 즉, 활성 모드(Active mode)일 경우는 USB　장치(340)는 endpoint condition에 따라 USB 호스트(330)로 응답(ACK)을 전달한다. 상술한 단말은 USB-무선 랜 시스템의 일부분이며, 단말의 모드 변화는 USB-무선 랜 시스템의 상태변화와 동일하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 절약 상태의 USB-무선 랜 시스템의 동작 흐름도이다.
510단계에서 USB 호스트(330)는 USB 장치(340)로부터 인터럽트 트랜스퍼(interrupt transfer) 메시지를 통하여 단말의 모드 정보를 수신한다. 520 단계에서 USB 호스트(330)는 510 단계에서 수신한 인터럽트 트랜스퍼 메시지를 기준으로 단말이 수면(Doze) 모드 인지 활성(Active) 모드 인지를 판단한다. 530 단계에서 USB 호스트(330)는 단말(320)이 수면(Doze)모드 일 경우 무선 랜을 통하여 전송해야 하는 패킷을 전송하지 않고 버퍼링한다. 540 단계에서 USB 호스트(330)는 단말(320)이 수면(Doze) 모드가 아닐 경우 즉, 활성 모드(Active) 모드 일 경우 무선 랜을 통하여 전달할 패킷을 생성하고 USB 장치(340)로 전송한다. 550 단계와 560 단계에서 USB 호스트(330)는 단말(320)의 모드 상태를 수신한다. 여기서 모드 상태는 수면(Doze)상태 또는 활성 상태(Active) 상태를 의미하여 모드의 변화가 없을 경우 550 단계와 560 단계를 생략할 수 있다. 즉 상태가 수면 상태가 지속되거나 활성 상태가 지속될 경우 USB 장치(340)는 단말의 모드 정보를 전송하지 않으며 모드가 바뀔 경우에만 USB 호스트(330)에게 전송하여 불필요한 메시지의 전송을 막을 수 있다. 570 단계에서 USB 호스트(330)는 단말(320)의 모드가 수면(Doze)모드 인지 활성(Active)모드 인지를 판단하여 수면 모드일 경우 530 단계로 천이하여 패킷을 버퍼링하며 만약 단말이 수면모드가 아닐 경우 즉, 활성 모드일 경우 540 단계로 천이하여 패킷을 생성하고 전송한다.
도 1은 USB를 호스트 인터페이스로 하는 무선 랜 시스템의 구성도,
도 2는 USB를 호스트 인터페이스로 하는 무선 랜 시스템의 송신 동작을 위한 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 USB를 호스트 인터페이스로 하는 무선 랜 시스템의 송신 동작을 위한 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 절약 상태의 USB-무선 랜 시스템의 동작 흐름도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 절약 상태의 USB-무선 랜 시스템의 동작 흐름도.

Claims (14)

  1. USB-무선 랜(LAN) 시스템에서 단말과 USB 통신 동기화를 통해 데이터를 송신하는 장치에 있어서,
    USB 호스트로부터 데이터를 수신하고, 상기 USB 호스트로부터의 데이터 수신 시 상기 단말의 전력 모드에 따라 응답(ACK) 또는 부정응답(NAK)을, 상기 USB 호스트로 송신하는 USB 장치와,
    상기 USB 장치가 수신한 데이터를, 무선 랜(LAN)을 통해 송신하는 무선 랜(LAN) 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신장치.
  2. 제 1항에 있어서
    상기 USB 장치로 데이터를 송신하고, 상기 송신한 데이터에 대한 응답으로 상기 응답(ACK) 또는 상기 부정응답(NAK)을 수신하는 상기 USB 호스트를 더 포함하며,
    상기 USB 호스트는, 상기 부정응답(NAK)을 수신하면, 상기 USB 장치로 송신할 데이터를 버퍼링하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단말과 상기 무선 랜(LAN)을 통해 상기 데이터를 송/수신하는 기지국을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 USB 장치는,
    상기 단말이 활성 모드(Active mode)일 경우, 상기 응답(ACK)을 상기 USB 호스트로 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 USB 장치는,
    상기 단말이 수면 모드(Doze mode)일 경우, 상기 부정응답(NAK)을 상기 USB 호스트로 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신장치.
  6. USB-무선 랜(LAN) 시스템에서 단말과 USB 통신 동기화를 통해 USB 장치가 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
    USB 호스트로부터 무선 랜(LAN)을 통해 송신할 데이터를 수신하는 과정과,
    상기 단말의 전력 모드를 판단하는 과정과,
    상기 단말의 전력 모드가 수면 모드(Doze mode)이면 상기 송신된 데이터를 수신할 수 없음을 지시하는 부정응답(NAK)을 상기 USB 호스트로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 단말의 전력 모드가 활성 모드(Active mode)이면, 응답(ACK)을 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 응답(ACK)은,
    상기 송신된 데이터가 성공적으로 전송되었음을 상기 USB 호스트에게 알리는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 부정응답(NAK)은,상기 송신된 데이터가 성공적으로 전송되지 않았음을 상기 USB 호스트에게 알리는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  10. USB-무선 랜(LAN) 시스템에서 단말과 USB 통신 동기화를 통해 USB 호스트가 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
    USB 장치로부터 단말의 모드 정보를 수신하는 과정;
    상기 단말의 모드 정보를 통해 상기 단말의 전력 모드를 판단하는 과정;
    상기 단말의 전력 모드가 수면모드(Doze mode)일 경우, 상기 USB 장치로 송신할 데이터를 버퍼링하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  11. 제 10항에 있어서,상기 단말의 전력 모드가 활성 모드(Active mode)일 경우, 무선 랜(LAN)을 통해 상기 USB 장치로 상기 데이터를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  12. 제 10항에 있어서,상기 단말의 모드 정보를 수신하는 과정은,
    상기 단말의 전력 모드가 변경될 경우, 상기 USB 장치로부터 상기 단말의 전력 모드 변경을 수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 데이터를 버퍼링하는 과정은,
    상기 단말의 수면 모드(Doze mode)가 변화하지 않으면, 지속적으로 패킷을 버퍼링하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 단말의 전력 모드를 판단하는 과정은,
    상기 USB 장치로부터 상기 데이터의 수신에 대한 응답(ACK) 또는 부정응답(NAK)을 통해, 상기 단말의 전력 모드를 더 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
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