KR101558017B1 - 무선 기기의 전력 제어 장치 및 무선 기기의 전력 제어 방법 - Google Patents

무선 기기의 전력 제어 장치 및 무선 기기의 전력 제어 방법 Download PDF

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Abstract

무선 스테이션의 전력 소비를 제어하기 위한 방법이 개시된다. 본 발명은 슬립 상태의 코디네이터를 웨이크업 시키고, 상기 코디네이터가 어웨이크 상태로 진입하고, 상기 어웨이크 상태에서 주변 스테이션을 온 시키는 신호가 수신되면, 비콘 타임슬롯 동안 비콘 신호를 통하여 상기 주변 스테이션으로 어웨이크 메시지를 전송하는 것을 포함한다. 따라서, WPAN 네트워크 내의 코디네이터의 전력 소비가 절감되고, 주변 스테이션에 의한 전원 제어가 용이해지고, 상기 네트워크의 비효율적인 동작과 관리가 방지될 수 있다.

Description

무선 기기의 전력 제어 장치 및 무선 기기의 전력 제어 방법{Apparatus For Controlling Power Of Wireless Device And Method Thereof}
본 발명은 무선 PAN(Personal Area Network)에서 무선 기기(station)간에 전원 제어를 위해 통신을 수행하는 방법에 관한 것으로, 특히, WPAN(wireless personal area network)에서 다양한 스테이션의 전력 제어에 관한 것이다. 본 발명은 넓은 범위의 어플리케이션(application)에 적용될 수 있으며, 특히 WPAN에서 코디네이터의 전력 소비를 절약하고, WPAN에서 주변 스테이션의 전력 제어를 용이하게 하는 데 적용될 수 있다.
디지털 시대의 확산과 발전에 힘입어 우리는 주변에서 점점 더 많은 디지털 제품을 볼 수 있다. 예를 들면 DVD 플레이어, 케이블 STB(SetTop Box), DVCR(Digital Video Cassette Recorder), DTV(Digital TV), PC(Personal Computer) 등 많은 디지털 제품들이 하나의 네트워크에 연결되고 있다. 이런 스테이션들은 공통된 네트워크 상에서 스테이션과 AV(audio-visual) 데이터 및 기타 데이터를 주고 받기 위하여 다양한 프로토콜을 구현할 수 있다.
IEEE 802.15 워킹 그룹은 PAN과 같이 짧은 거리로 구성된 네트워크 안에서 이동성 있는 컴퓨팅 디바이스들로 구성된 WPAN의 표준을 수립하고 있으며, 홈 오토메이션(Home Automation), 원격 제어(Remote Control), 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network) 등에 이를 응용하기 위한 움직임이 활발하다. 특히, 최근에 규격이 완성된 IEEE 802.15.3은 HR-WPAN(High Rate-WPAN)으로 불리며, 55Mb/s 이상의 고속 데이터 전송률을 특징으로 한다. 홈 네트워크(Home Network)에서 무선 멀티 미디어 전송을 위해 5 내지 55 미터의 짧은 거리, 55 Mbps 이상의 데이터 전송률, 네트워크 구성 디바이스들의 동적인 토폴로지 구성, 스트림의 QoS 보장을 위한 TDMA 지원, 피어-투-피어 접속성(Peer-to-Peer Connectivity) 등의 특징을 포함하고 있다.
WPAN은 WPAN에서 기본적인 통신 타이밍(communication timming)을 제공하고 비콘 신호를 전송하는 코디네이터를 포함하고, 상기 코디네이터는 WPAN의 QoS 요구(requirement)를 관리할 수 있다. 무선 PAN의 코디네이터 (Coordinator)는 다음의 두 가지 이유로 전력 절약 기법의 필요성이 존재한다.
첫째, IEEE 802.15.3 네트워크에서는 802.11에서의 액세스 포인트(Access Point; AP)와 같은 기기가 존재하지 않는다. WPAN 계열 네트워크는 WPAN 네트워크의 범위에서 WPAN이 구현되는 스테이션에 기초하여 동적 토폴로지를 구성하는 피어-투-피어 네트워크이기 때문이다. 즉, 고정 AP는 고려되지 않는다.
둘째, 코디네이터의 기능을 하는 WPAN 스테이션은 아주 다양한 기기 중 하나이다. 각각의 이러한 다양한 스테이션은 각각의 설계, 동작, 전력 요구에 따라서 다른 대기 상태(standby state)를 가질 수 있다. 그러므로, 다양한 스테이션의 전력 절감 모드는 서로 다를 수 있다. 즉, 코디네이터에 의한 WPAN의 전력 관리가 요구된다.
코디네이터로 기능하는 스테이션은 비콘 메시지가 전달되는 시간 주기를 제외하고는 전력 소비를 절감하는 슬립 상태(sleep state)로 유지된다. 상기 코디네이터는 주변 스테이션에 할당된 통신 타임슬롯(timeslot) 동안에는 슬립 상태이기 때문에 만약 주변 스테이션이 상기 코디네이터와 통신하고자 하는 경우 통신이 이루어지지 않을 수 있다. 그러므로, 상기 주변 스테이션은 상기 코디네이터가 슬립 상태일 때는 코디네이터와 통신을 할 수 없다.
이를 해결하기 위하여, 상기 코디네이터는 전력 소비를 증가시키는 어웨이크 상태(awake state)에 있거나 상기 코디네이터는 할당된 통신 타임슬롯 동안 주변 스테이션으로부터 통신을 수신하기 위하여 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 빠르게 전환될 수 있고 이 또한 전력 소비를 증가시킨다.
따라서, 본 발명은 무선 기기의 전력 제어를 위한 장치 및 무선 기기의 전력 제어를 위한 방법을 위한 것이며, 이는 실질적으로 관련 기술의 한계와 난점에 의한 하나 이상의 문제점을 제거한다.
본 발명의 이점은 전력 소비가 절감되는 WPAN 코디네이터를 제공하는 것이다. 나아가 주변 스테이션의 전력 제어가 전력 소비를 용이하게 절감할 수 있다. 그러므로 비효율적인 동작과 자원의 관리가 방지된다.
본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명에서 나타나며, 일부는 상세한 설명으로부터 분명하게 이해될 것이고 또는 본 발명의 실시에 의하여 이해될 수 있을 것이다. 본 발명의 목적 및 다른 이점은 기재된 상세한 설명, 청구항, 및 첨부된 도면에 의하여 특히 지적된 구조에 의하여 실현되고 이루어질 것이다.
전반적으로 설명된 것처럼, 상기의 기재, 다른 이점, 및 본 발명의 목적을 이루기 위해서, 스테이션(station)을 포함하는 무선 네트워크(wireless network)에서의 코디네이터(coordinator)를 제어하는 방법으로서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태(awake state)와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태(sleep state)를 가지며, 상기 제어 방법은, 상기 코디네이터를 어웨이크 상태로 진입(place)시키는 단계; 비콘 타임슬롯(beacon timeslot) 동안 상기 스테이션으로 비콘 신호(beacon signal)를 전송하는 단계; 및 상기 비콘 신호를 전송한 후에 상기 스테이션으로부터 정보를 수신하기 위하여 미리 정해진 기간 동안 상기 어웨이크 상태를 유지하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 양상은, 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서의 코디네이터를 제어하는 방법으로서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 제어 방법은, 미리 정해진 기간 동안 스테이션 중 하나로부터 제1 어웨이크 정보를 수신하되, 상기 제1 어웨이크 정보는 상기 코디네이터를 상기 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 제1 어웨이크 정보 수신 단계; 상기 스테이션 중 하나로부터 제2 어웨이크 정보를 수신하되, 상기 제2 어웨이크 정보는 타겟 스테이션(target station)을 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 제2 어웨이크 정보 수신 단계; 및 상기 타겟 스테이션을 상기 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 제3 어웨이크 정보를 포함하는 비콘 신호를 비콘 기간 동안 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 양상은, 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서의 코디네이터를 제어하는 방법으로서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 제어 방법은, 미리 정해진 기간 동안 상기 스테이션 중 하나로부터 그룹 어웨이크 정보를 수신하되, 상기 그룹 어웨이크 정보는 상기 스테이션을 상기 어퀘이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 그룹 어웨이크 정보 수신 단계; 비콘 기간 동안 상기 스테이션으로 비콘 신호를 전송하되, 상기 비콘 신호는 상기 스테이션을 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 어웨이크 정보를 포함하는 비콘 신호 전송 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 코디네이터는 적어도 상기 미리 정해진 기간 및 상기 비콘 기간 동안 상기 어웨이크 상태이다.
본 발명의 다른 양상은, 코디네이터를 포함하는 무선 네트워크에서의 스테이션을 제어하는 방법으로서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 제어 방법은, 상기 코디네이터를 어웨이크 상태로 진입시키는 단계; 미리 정해진 기간 동안 코디네이터로 어웨이크 정보를 전송하되, 상기 어웨이크 정보는 상기 코디네이터를 상기 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 어웨이크 정보 전송 단계; 및 비콘 타임슬롯 동안 상기 코디네이터로부터 비콘 신호를 수신하기 위하여 상기 어웨이크 상태를 유지하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 양상은, 코디네이터를 포함하는 무선 네트워크에서의 스테이션을 제어하는 방법으로서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 제어 방법은, 미리 정해진 기간 동안 코디네이터에 제1 어웨이크 정보를 전송하되, 상기 제1 어웨이크 정보는 상기 코디네이터를 상기 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 제1 어웨이크 정보 전송 단계; 및 상기 코디네이터에 제2 어웨이크 정보를 전송하되, 상기 제2 어웨이크 정보는 타겟 스테이션을 상기 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 제2 어웨이크 정보 전송 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 양상은, 코디네이터를 포함하는 무선 네트워크에서의 스테이션을 제어하는 방법으로서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 제어 방법은, 비콘 타임슬롯 동안 코디네이터로부터 비콘 신호를 수신하되, 상기 비콘 신호는 상기 스테이션을 어웨이크 상태로 변경시키는 것을 지시하는 그룹 어웨이크 정보를 포함하는 비콘 신호 수신 단계; 및 상기 수신한 어웨이크 정보에 따라서 상기 어웨이크 상태로 변경하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 양상은, 무선 네트워크에서 전력 소비를 제어하기 위한 장치로서, 상기 무선 네트워크는 정보를 수신하거나 전송하기 위한 어웨이크 상태 및 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 장치는, 외부 스테이션으로부터 데이터를 수신하고 상기 외부 스테이션으로 데이터를 전송하는 통신 모듈; 및 상기 통신 모듈을 통하여 비콘 신호를 스테이션으로 전송하기 위하여 비콘 타임슬롯 동안 상기 어웨이크 상태를 유지하고, 상기 비콘 신호를 전송한 후 상기 통신 모듈을 통하여 상기 스테이션으로부터 정보를 수신하기 위하여 미리 정해진 기간 동안 상기 어웨이크 상태를 유지하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 양상은, 무선 네트워크에서 전력 소비를 제어하기 위한 장치로서, 상기 무선 네트워크는 정보를 수신하거나 전송하기 위한 어웨이크 상태 및 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 장치는, 적어도 하나 이상 이상의 외부 스테이션 및 코디네이터로 데이터를 전송하고, 적어도 하나 이상의 외부 스테이션 및 코디네이터로부터 데이터를 수신하는 통신 모듈; 및 상기 통신 모듈을 통하여 코디네이터로 어웨이크 정보를 전송하기 위하여 미리 정해진 기간 동안 상기 어웨이크 상태를 유지하고, 상기 통신 모듈을 통하여 상기 코디네이터로부터 비콘 신호를 수신하기 위하여 비콘 타임슬롯 동안 상기 어웨이크 상태를 유지하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
상기 앞서 말한 일반적인 설명과 이하의 상세한 설명은 대표적인 설명례로서 이해되어야 하며, 청구된 본 발명의 더 나은 설명을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 슬립 상태에서 코디네이터를 웨이크 업(wake-up) 시킴으로써, 상기 코디네이터가 어웨이크 상태로 진입하고, 어웨이크 상태에서 주변 스테이션을 온 시키는 신호가 수신되면, 비콘 타임슬롯 동안 비콘 신호를 통하여 주변 스테이션으로 어웨이크 메시지를 전송하는 것을 포함한다. 따라서, WPAN 네트워크(network)의 코디네이터의 전력 소비는 절감되고, 주변 스테이션에 의한 전력 제어가 용이해지고, 네트워크의 비효율적인 동작과 관리가 방지될 수 있다.
본 발명의 더 나은 이해를 위하여 제공된 첨부 도면은 본 명세서에 통합되어 일부를 구성하고, 본 발명의 원리를 설명하기 위한 상세한 설명과 함께 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 1은 TV와 셋탑 박스(STB)의 전원을 제어하는 TV와, 셋탑 박스를 포함하는 WPAN 네트워크를 도시하는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어 방법의 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 제어 방법의 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 4는 TV와 노트북 컴퓨터를 포함하는 WPAN 네트워크를 도시하는 도면이다.
도 5는 WPAN를 통하여 TV를 온(on) 시키는 노트북 컴퓨터를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 타임라인(timeline)을 도시한다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 제어를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 제어를 도시하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코디네이터를 도시하는 블록(block) 다이어그램이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션을 도시하는 블록 다이어그램이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 TV와 셋탑 박스의 전원을 제어하는 TV와, 셋탑 박스를 포함하는 WPAN 네트워크를 도시하는 도면이다. 일반적인 전자제품의 대기 모드 전원 규격에 근거할 때, 코디네이터는 비콘을 전송하는 구간을 제외하고는 슬립 모드로 운영이 된다.
도 1에서는 WPAN에서 TV가 코디네이터이고, STB가 주변 스테이션이다. 사용자는 상기 코디네이터를 통하여 다양한 스테이션의 전원을 제어(예를 들어, 스테이션을 온(on) 시키거나 오프(off)시킨다.
도 1에 도시된 WPAN에서는 코디네이터인 TV와 주변 기기인 셋탑 박스 모두 비콘 구간만 어웨이크 상태(awake state)가 된다. 어웨이크 상태(Awake state)는 전원이 온(On) 된 상태로 데이터를 전송하거나 데이터를 수신할 수 있는 상태를 의미한다. 다시 말해, 슬립 상태는 전력 소비를 절감하기 위하여 전원이 오프된 것을 의미한다. 슬립 상태에서는, 데이터의 전송과 수신이 불가능하다.
이때, 상기 TV는 비콘 신호를 전송하기 위하여 비콘 타임슬롯 동안에는 깨어난다. 상기 STB 또한 상기 TV로부터 전송된 상기 비콘 신호를 수신하기 비콘 타임슬롯 동안에는 깨어난다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 제어 방법의 예를 도시하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 비콘 신호를 전송하고 다음 비콘 신호를 전송하는 사이의 구간 또는 비콘 기간(Beacon period)과 다음 비콘 기간(Beacon period) 사이의 구간을 비콘 구간(Beacon Interval)으로 정의한다. 하나의 비콘 구간은 통신 프레임(communication frame)에 상응한다.
먼저, 사용자가 임의의 순간에 리모콘(remote control)으로 TV를 켠다(130). 여기서, 리모콘은 일반적인 IrDa 리모콘을 가정 하지만 다른 유형의 리모콘도 사용될 수 있다. 상기 TV가 온 됨에 따라, 내부 통신 모듈이 활성화된다(140). 즉, 상기 TV는 어웨이크 상태로 진입하고 어웨이크 상태를 유지한다. 이어서, 사용자는 상기 리모콘으로 셋탑 박스를 온 시킨다(150). 상기 코디네이터인 TV에 의하여 상기 리모콘으로부터의 신호가 수신되면, 상기 TV로부터 어웨이크 메시지가 상기 셋탑 박스로 전달된다(160). 상기 어웨이크 메시지의 전달은 상기 비콘 신호를 통하여 수행된다. 상기 셋탑 박스는 상기 어웨이크 메시지를 수신하면, 상기 셋탑 박스는 온 되며, 상기 셋탑 박스에 포함된 통신 모듈도 온 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 제어 방법의 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 3을 참고하면, 사용자는 상기 리모콘을 사용하여 상기 TV와 상기 셋탑 박스 모두를 동시에 온 시킬 수 있다. 이는 그룹 온/오프(Group On/Off : GOO) 케이스로 호칭될 수 있다. 이 경우에 사용자는 상기 리모콘을 통하여 상기 TV로 그룹 웨이크-업(wake-up) 신호를 전송하고(30), 상기 TV와 상기 셋탑 박스는 온 된다(40, 50).
도 2 및 도 3에서, 상기 셋탑 박스를 온 시키기 위한 상기 어웨이크 메시지는 점선으로 표시된 비콘 전송 타임슬롯에 상기 셋탑 박스로 전송된다. 상기 셋탑 박스가 상기 메시지를 수신하면, 상기 셋탑 박스는 정상 동작하기 위하여 즉시 온 되게 된다.
사용자가 주변 스테이션 예를 들어, 노트북 컴퓨터를 통하여 코디네이터 예를 들어, 상기 TV를 제어하고자 하는 경우, 사용자는 코디네이터를 제어할 수 없다.
도 4는 TV와 노트북 컴퓨터를 포함하는 WPAN 네트워크를 도시하는 도면이다.
도 4에서도 도 1과 같은 WPAN을 TV와 셋탑 박스가 구성한다. 여기서는 상기 노트북(notebook : NB) 컴퓨터는 무선 스테이션을 상정한다. 도 4에 도시된 WPAN에서, 도 1과 같은 방법으로 상기 TV(즉 코디네이터)와 상기 노트북 컴퓨터(즉 주변 스테이션) 모두가 어웨이크 상태로 진입할 수 있다. 상기 TV가 어웨이크 하면, 상기 TV는 상기 노트북 컴퓨터를 웨이크-업 시키기 위하여 비콘 신호를 전송한다. 상기 노트북 컴퓨터는 상기 TV로부터 전송된 상기 비콘 신호를 수신하고 웨이크 업하게 된다.
도 5는 WPAN를 통하여 TV를 온(on) 시키는 노트북 컴퓨터를 도시하는 도면이다.
도 5에서, 사용자는 노트북 컴퓨터(NB)를 켠다(310). 따라서, 상기 노트북 컴퓨터로 전력이 공급되고, 상기 노트북 컴퓨터의 통신 모듈 또한 켜진다. 이 상황에서 노트북을 통하여 사용자가 TV (코디네이터)를 켜고자 할 경우에 문제가 발생한다. 왜냐하면 상기 코디네이터는 상기 비콘 기간(beacon period) 동안 웨이크 업하고, 비콘을 전송하기만 하기 때문이다. 주변 스테이션 예를 들어, 상기 노트북 컴퓨터가 상기 코디네이터로 데이터를 전송하기 위한 타임 슬롯이 존재하지 않기 때문에 상기 코디네이터는 상기 노트북 컴퓨터로부터 비콘 신호를 수신할 수 없다. 따라서, IrDa와 같은 다른 수단을 사용하지 않고는 WPAN를 통하여 주변 기기가 코디네이터의 전원을 켜거나 제어할 수 없다. 이는 주변 스테이션이 비콘 신호를 전송하고자 하더라도, 상기 WPAN에서는 상기 코디네이터가 상기 비콘 타임 슬롯 동안 비콘 신호를 전송할 수만 있고, 비콘 신호를 수신할 수 없기 때문이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 타임라인(timeline)을 도시한다. 코디네이터가 주변 스테이션과 제어 메시지를 교환할 수 있는 타임 슬롯이 할당된다.
일반적으로 WPAN 통신 프레임은 경쟁 접근 구간(Contention Access Period; CAP)과 비경쟁 접근 구간(Contention Free access Period; CFP)을 포함한다. 스테이션이 슬립 상태일 때는 상기 CAP 및 CFP 동안 전송/수신할 수 없다. 또한 주변 스테이션으로부터 메시지 또는 데이터를 수신하기 위한 통신 타임슬롯(Special CAP; S-CAP)이 도시된다.
도 6에서 보는 바와 같이, S-CAP은 상기 비콘 타임슬롯 바로 옆에 위치한다. 상기 S-CAP은 상기 코디네이터가 상기 비콘 신호를 전송하기 위하여 웨이크한 시간 구간 내에 위치한다. 상기 S-CAP 동안 주변 스테이션은 코디네이터로 네트워크 관리(예를 들어, 전원 온 명령, 연합(association) 등등)와 관련된 메시지를 전송할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, S-CAP을 정의하면 코디네이터와 통신을 수행하는 스테이션들은 상기 S-CAP 동안 상기 코디네이터로 데이터를 전송할 수 있다. 결과적으로 코디네이터는 비콘 기간(Beacon Period)과 S-CAP period에서 웨이크 상태(wake state)가 되고, 그 외에는 슬립 모드(sleep state)가 된다. 그러므로 전원 절약이 효과적으로 이루어진다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 제어를 도시하는 흐름도이다.
도 7을 참고하면, 비콘 타임슬롯을 제외한 구간에서 슬립 상태로 운영되는 코디네이터는 그룹 웨이크업을 명령하는 신호가 수신되었는지를 판단한다[S610]. 상기 그룹 웨이크업 신호가 수신되면, 상기 코디네이터는 어웨이크 상태(awake state)로 전환하고, 도래하는 비콘 기간(Beacon Period)에 비콘 신호를 통해 어웨이크 메시지를 주변 스테이션에 전송한다[S620]. 상기 비콘 신호를 수신한 주변 스테이션들은 웨이크업하여 어웨이크 상태(awake state)로 진입한다[S630].
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 제어를 도시하는 흐름도이다.
도 8을 참고하면, 코디네이터는 통신 프레임마다 어웨이크 상태(wake state)로 전환하여 비콘 신호를 전송한다[S710].
상기 비콘 신호의 전송 후 일정 시간 또는 S-CAP 동안, 상기 코디네이터는 주변 스테이션으로부터 메시지가 수신되었는지를 확인한다[S720]. 상기 주변 기기로부터 메시지가 수신되면, 상기 코디네이터는 상기 수신된 메시지가 웨이크업 메시지인지를 확인한다[S725].
만약 주변 기기로부터 메시지나 데이터가 수신되지 않거나, 웨이크업 메시지가 수신되지 않으면, 상기 코디네이터는 슬립 모드(sleep state)로 전환하고[S730], 다음 비콘 기간(Beacon Period)이 도래할 때까지 대기한다[S740].
만약 코디네이터의 웨이크업을 지시하는 메시지가 상기 일정 시간 동안 또는 S-CAP동안 수신된 경우, 상기 코디네이터는 어웨이크 상태(awake state)로 전환하고, 어웨이크 상태를 유지한다[S750].
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코디네이터를 도시하는 블록(block) 다이어그램이다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 Coordinator는 타이머(Timer)(10), 통신 모듈(communication module)(20), 비콘 관리부(Beacon management Unit)(30) 및 제어부(controller)(60)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 비콘 관리부(Beacon management unit)(30)는 비콘 제어부(Beacon control unit)(40) 및 비콘 전송부(Beacon transmit unit)(50)를 포함할 수 있다.
상기 타이머(Timer)(10)는 상기 통신 프레임과 관련된 타이밍 정보를 제공한다. 상기 타이밍 정보는 비콘 타임슬롯의 시작과 종료점 그리고 비콘 신호와 다음 비콘 신호 사이의 구간을 포함한다. 상기 타이머(Timer)(10)는 또한 타이밍 정보 예를 들어, 상기 비콘 타임슬롯 내에서 S-CAP 기간의 시점과 길이와 상기 통신 프레임에서 CAP 및 CFP의 위치와 길이를 제공한다.
상기 통신 모듈(Communication module)(20)은 WPNA에서 상기 코디네이터와 상기 다른 스테이션 사이에 데이터 또는 신호를 전송 및 수신한다. 예를 들면, 상기 통신 모듈(20)은 스테이션으로 어웨이크 메시지를 포함하는 비콘 신호를 전송할 수 있다.
상기 비콘 관리부(Beacon management unit)(30)는 비콘 신호에 포함되고 상기 통신 모듈(20)을 통하여 전송되는 정보 예를 들어, 제어 정보, 스케쥴 정보 등을 관리한다. 상기 비콘 관리부(30)는 비콘 제어부(40) 및 비콘 전송부(50)를 포함할 수 있다. 상기 비콘 제어부(Beacon control unit)(40)는 상기 어웨이크 메시지, 그룹 어웨이크 메시지 및 비콘 신호에 포함되는 다른 어웨이크 정보를 관리할 수 있다. 상기 비콘 전송부(Beacon transmit unit)(50)는 상기 통신 모듈(communication module)(20)을 통하여 비콘 신호(beacon signal)를 전송한다.
상기 제어부(Controller)(60)는 상기 비콘 관리부(Beacon management unit)(30)를 제어하여 상기 통신 모듈(communication module)(20)을 통하여 비콘 신호(Beacon signal)를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(controller)(60)는 상기 코디네이터가 비콘 타임슬롯의 비콘 기간 또는 S-CAP 동안 어웨이크 상태를 유지하도록 제어한다. 상기 S-CAP은 비콘 타임슬롯 내에 존재할 수 있다. 또한, 상기 S-CAP은 비콘 전송에 연속하여 인접할 수 있지만, 상기 S-CAP은 상기 비콘 타임슬롯 내에 어디든 위치할 수 있다. 나아가, 상기 S-CAP은 상기 통신 프레임 내의 어디에도 위치할 수 있다. 스테이션으로부터 어웨이크 메시지가 수신되면, 상기 제어부(60)는 다른 명령이 주어질 때까지 상기 코디네이터를 어웨이크 상태로 유지시킨다. 다른 스테이션으로부터 특정 스테이션을 웨이크업 시키는 요청이 수신되면, 상기 제어부(60)는 비콘 신호를 통하여 상기 특정 스테이션을 웨이크 업시키기 위한 명령을 전송할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제어부(controller)(60)와 상기 비콘 관리부(beacon management unit)(30)의 역할을 구분하여 기재하였으나, 상기 제어부(controller)(60)에서 상기 비콘 관리부(beacon management unit)(30)의 역할을 포함할 수 있음은 자명하다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이션을 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 스테이션 은 타이머(Timer)(70), 통신 모듈(communication module)(80), 비콘 관리부(Beacon management Unit)(90) 및 제어부(controller)(120)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 비콘 관리부(Beacon management unit)(120)는 비콘 분석부(Beacon analysis unit)(100) 및 비콘 수신부(Beacon Receiving unit)(110)를 포함할 수 있다.
상기 타이머(Timer)(70)는 상기 통신 프레임과 관련된 타이밍 정보를 제공한다. 상기 타이밍 정보는 비콘 타임슬롯의 기점과 종점 그리고 비콘 신호와 다음 비콘 신호의 구간을 포함한다. 또한, 상기 타이머(Timer)(80)는 상기 통신 프레임과 관련된 타이밍 정보를 제공한다. 예를 들어, 상기 타이머(Timer)(70)는 상기 코디네이터로부터 수신되는 비콘과 동조된다. 또한, 상기 타이머(70)는 상기 코디네이터에 의하여 정의된 S-CAP과 동조된다.
상기 통신 모듈(Communication module)(80)은 상기 WPAN 내에서 스테이션 간, 상기 코디네이터와 다른 스테이션 간의 데이터 또는 신호를 전송 및 수신한다. 예를 들어, 상기 통신 모듈(20)은 상기 코디네이터(coordinator)로 상기 S-CAP 동안에 awake message를 전송할 수 있다.
상기 비콘 수신부(Beacon Receiving Unit)(110)는 상기 코디네이터으로부터 비콘 신호를 수신하고 감지한다. 상기 비콘 분석부(Beacon analysis unit)(100)는 상기 수신된 비콘 신호를 분석하여 상기 비콘 신호에 포함된 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 비콘 분석부(100)는 비콘 신호 내의 어웨이크 정보(awake information)를 인식할 수 있다.
상기 제어부(Controller)(120)는 상기 비콘 관리부(90)에 의하여 수신되고, 감지되고, 분석된 상기 비콘 신호로부터 획득된 다양한 정보에 기초하여 전력 소비와 스테이션의 상태를 제어한다. 예를 들어, 어웨이크 정보 등을 수신함으로써, 상기 제어부(120)는 스테이션의 전력 소비와 상태를 제어할 수 있다. 상기 제어부(Controller)(120)는 상기 S-CAP 기간 동안 상기 코디네이터를 웨이크 시키기 위한 메시지를 제공하기 위하여 상기 타이머(70)와 접속한다.
본 실시예에서는 상기 제어부(controller)(120)와 상기 비콘 관리부(Beacon Management unit)(90)의 역할을 구분하여 기재하고 있으나, 상기 제어부(controller)(120)가 상기 비콘 관리부(Beacon Management unit)(90)의 역할을 포함할 수 있음은 자명하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그리고, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명은 슬립 상태에서 코디네이터를 웨이크 업(wake-up) 시킴으로써, 상기 코디네이터가 어웨이크 상태로 진입하고, 어웨이크 상태에서 주변 스테이션을 온 시키는 신호가 수신되면, 비콘 타임슬롯 동안 비콘 신호를 통하여 주변 스테이션으로 어웨이크 메시지를 전송하는 것을 포함한다. 따라서, WPAN 네트워크(network)의 코디네이터의 전력 소비는 절감되고, 주변 스테이션에 의한 전력 제어가 용이해지고, 네트워크의 비효율적인 동작과 관리가 방지될 수 있다.
60 : 제어부 30 : 비콘 관리부
120 : 제어부 90 : 비콘 관리부

Claims (19)

  1. 스테이션을 포함하는 무선 네트워크에서의 코디네이터를 제어하는 방법에 있어서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 제어 방법은,
    비콘 기간 동안 상기 스테이션으로 비콘 신호를 전송하는 단계, 상기 코디네이터는 상기 비콘 기간 동안 어웨이크 상태로 진입되며;
    미리 정해진 기간 동안 상기 스테이션으로부터 메시지를 수신하는 단계, 상기 미리 정해진 기간은 상기 비콘 기간과 다음 비콘 기간 사이에 할당되고, 적어도 하나의 스테이션으로부터 데이터를 수신할 수 있는 타임슬롯을 나타내며; 및
    상기 수신된 메시지가 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 어웨이크 정보인지 여부를 확인하는 단계를 포함하되,
    상기 수신된 메시지가 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 어웨이크 정보이면, 상기 미리 정해진 기간 동안 상기 코디네이터의 어웨이크 상태를 유지하고,
    상기 수신된 메시지가 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 어웨이크 정보가 아니면, 상기 코디네이터의 어웨이크 상태를 슬립 상태로 변경하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 기간은 비콘 신호 전송 구간과 인접하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  3. 코디네이터를 포함하는 무선 네트워크에서의 스테이션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 코디네이터는 정보를 수신 또는 전송하기 위한 어웨이크 상태와 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 제어 방법은,
    미리 정해진 기간 동안 코디네이터에 제1 어웨이크 정보를 전송하는 단계, 상기 제1 어웨이크 정보는 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 메시지를 나타내고, 상기 미리 정해진 기간은 비콘 기간과 다음 비콘 기간 사이에 할당되고, 적어도 하나의 스테이션으로부터 데이터를 수신할 수 있는 타임슬롯을 나타내며;
    비콘 타임슬롯 동안 상기 코디네이터로부터 비콘 신호를 수신하는 단계, 상기 코디네이터는 상기 비콘 타임슬롯 동안 어웨이크 상태로 진입되고, 상기 비콘 신호는 상기 스테이션의 웨이크업을 요청하는 메시지를 나타내는 제2 어웨이크 정보를 포함하며; 및
    상기 코디네이터로부터 상기 비콘 신호를 수신하면, 상기 제2 어웨이크 정보에 따라 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 변경하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미리 정해진 기간은 비콘 신호 전송 구간과 인접하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  5. 무선 네트워크에서 전력 소비를 제어하기 위한 코디네이터(coordinator)에 있어서, 상기 코디네이터는 정보를 수신하거나 전송하기 위한 어웨이크 상태 및 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 코디네이터는,
    외부 스테이션으로부터 데이터를 수신하고 상기 외부 스테이션으로 데이터를 전송하는 통신 모듈; 및
    비콘 기간 동안 스테이션(station)으로 비콘 신호를 전송하며, 상기 비콘 기간 동안 어웨이크 상태로 진입하고,
    미리 정해진 기간 동안 상기 스테이션으로부터 메시지를 수신하되, 상기 미리 정해진 기간은 상기 비콘 기간과 다음 비콘 기간 사이에 할당되고, 적어도 하나의 스테이션으로부터 데이터를 수신할 수 있는 타임슬롯을 나타내며,
    상기 수신된 메시지가 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 어웨이크 정보인지 여부를 확인하되, 상기 수신된 메시지가 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 어웨이크 정보이면 상기 미리 정해진 기간 동안 상기 코디네이터의 어웨이크 상태를 유지하고, 상기 수신된 메시지가 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 어웨이크 정보가 아니면 상기 코디네이터의 어웨이크 상태를 슬립 상태로 변경하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 코디네이터.
  6. 무선 네트워크에서 전력 소비를 제어하기 위한 스테이션(station)에 있어서, 상기 스테이션은 정보를 수신하거나 전송하기 위한 어웨이크 상태 및 전력을 절감하기 위한 슬립 상태를 가지며, 상기 스테이션은,
    코디네이터(coordinator)로 데이터를 전송하고, 상기 코디네이터로부터 데이터를 수신하는 통신 모듈; 및
    미리 정해진 기간 동안 상기 코디네이터로 제1 어웨이크 정보를 전송하되, 상기 제1 어웨이크 정보는 상기 코디네이터의 웨이크업을 요청하는 메시지를 나타내고, 상기 미리 정해진 기간은 비콘 기간과 다음 비콘 기간 사이에 할당되고, 적어도 하나의 스테이션으로부터 데이터를 수신할 수 있는 타임슬롯을 나타내며,
    상기 비콘 기간 동안 상기 코디네이터로부터 비콘 신호를 수신하되, 상기 코디네이터는 상기 비콘 기간 동안 어웨이크 상태로 진입되고, 상기 비콘 신호는 상기 스테이션의 웨이크업을 요청하는 메시지를 나타내는 제2 어웨이크 정보를 포함하고,
    상기 스테이션이 상기 코디네이터로부터 상기 비콘 신호를 수신하면, 상기 제2 어웨이크 정보에 따라 상기 스테이션의 상태를 슬립 상태에서 어웨이크 상태로 변경하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 스테이션.
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