KR101667694B1 - 스테이션 그룹화, 프록시 csma, 및 tim 모니터링을 이용한 경합 기간 오버헤드의 최적화에 의한 무선 네트워크 스테이션들에서의 전력 소비 감소 - Google Patents

스테이션 그룹화, 프록시 csma, 및 tim 모니터링을 이용한 경합 기간 오버헤드의 최적화에 의한 무선 네트워크 스테이션들에서의 전력 소비 감소 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법은, AP와 연관된 복수의 스테이션들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. AP는 그룹 선택 로직을 사용하여 스테이션 그룹들을 생성할 수 있다. 특히, 그룹 선택 로직은 복수의 스테이션들에 투명하다. 그 후, 복수의 TIM들이 전송될 수 있으며, 각각의 TIM은 비컨 간격과 같은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용한다. 다른 방법에서, 스테이션은, 랜덤 슬립 지속기간을 생성하기 위한 TIM으로부터의 제 1 정보, 스테이션의 이전 동작에 관한 제 2 정보, 및 스테이션의 상태에 관한 제 3 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 자신의 슬립 지속기간을 결정할 수 있다. 제 1, 제 2, 및 제 3 정보는, TIM, 이력 충돌들, 및 전력 상태에 기초한, AP와 연관되고, 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 수를 포함할 수 있다.

Description

스테이션 그룹화, 프록시 CSMA, 및 TIM 모니터링을 이용한 경합 기간 오버헤드의 최적화에 의한 무선 네트워크 스테이션들에서의 전력 소비 감소{REDUCING POWER CONSUMPTION IN WIRELESS NETWORK STATIONS BY OPTIMIZING CONTENTION PERIOD OVERHEAD WITH STATION GROUPING, PROXY CSMA, AND TIM MONITORING}
관련 출원들
본 출원은, 발명의 명칭이 "Reducing Power Consumption In Wireless Network Stations By Optimizing Contention Period Overhead With Station Grouping And Proxy CSMA"으로 2011년 11월 16일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/560,778호를 우선권으로 주장한다.
본 발명은 무선 네트워크들에서 전력 소비를 감소시키는 것에 관한 것으로, 더 상세하게는, 스테이션 그룹화, 프록시 CSMA, 및 TIM 모니터링을 이용하여 경합 기간 오버헤드를 최적화시킴으로써 그러한 전력 소비를 제공하는 것에 관한 것이다.
도 1은 액세스 포인트(AP)(101) 및 복수의 무선 스테이션들(또한, 본 명세서에서 스테이션들로서 지칭됨)(102-105)을 포함하는 예시적인 무선 네트워크(100)를 도시한다. 일 실시예에서, 무선 네트워크(100)는 IEEE 802.11 표준들 중 하나에 따라 동작할 수 있다. 하나의 802.11 기술은, 충돌 회피를 이용한 캐리어 감지 다중 액세스(CSMA-CA)이다. 도 2는 CSMA-CA 기술(200)을 도시한다. 기술(200)에서, 데이터를 송신하기를 원하는 노드(예를 들어, 도 1의 스테이션들(102-105) 중 하나)는, 채널을 청취(listen)하고, 다른 노드가 채널 상에서 송신하고 있는지 송신하고 있지 않은지, 즉 채널이 유휴(idle)인지를 단계(201)에서 결정해야 한다. 채널이 유휴이면, 노드는 송신 프로세스를 시작할 수 있다. 상세하게, 노드는, 단계(202)에서 RTS(request-to-send) 패킷을 전송할 수 있으며, 단계(203)에서 CTS(clear-to-send) 패킷이 원하는 수신기 노드로부터 수신된다고 가정하면, 송신기 노드는 단계(205)에서 송신하기를 시작할 수 있다. 그러나, 채널이 사용되기 시작하거나(단계(201)) CTS 패킷이 수신되지 않으면(단계(203)), 송신기 노드는, 채널이 유휴인지를 체크하는 단계(201)로 리턴하기 전에, 백-오프(back-off) 시간으로 지칭된 랜덤하게-결정된 시간 기간을 대기해야 한다(단계(204)).
또한, 802.11 표준들에 따르면, AP는, 전력 절약 모드의 어느 스테이션들이 AP에서 버퍼링된 프레임들을 갖는지를 식별하기 위해 자신의 비컨에서 트래픽 표시 맵(TIM)을 주기적으로 전송한다. TIM은 복수의 비트들(예를 들어, 2008개의 비트들)을 갖고, 각각의 비트는 특정한 연관 식별(AID)에 대응한다. 스테이션이 AP와 연관되는 경우 AID가 할당됨을 유의한다(여기서 사용된 바와 같이, 용어 AID는 또한, 자신의 각각의 스테이션을 지칭할 수도 있음). 전력 절약 모드의 모든 스테이션들은, (버퍼링된 데이터가 AP 내의 스테이션에 대해 이용가능하다는 것을 표시하는) 그들의 비트가 셋팅되는지를 결정하기 위해 이러한 비컨을 수신하도록 웨이크 업(wake up)해야 한다.
CSMA-CA의 랜덤한 백-오프 절차는 필요한 오버헤드이다. 그러나, TIM 통지에 의해 어웨이크된(awaken) 전력-절약 스테이션들에 대해, 이러한 오버헤드는, 경합 레졸루션(resolution), 랜덤한 백-오프, 후속하는 충돌들, 및 재시도에 의해 야기된 어웨이크 시간에서의 증가로 인해, 그들의 전력 소비에 피해를 준다(take a toll).
특히, AP는 TIM 통지를 모든 연관된 스테이션들에 전송한다. 결과로서, 버퍼링된 데이터를 갖는 모든 어웨이크된 스테이션들은 실질적으로 동일한 시간에 채널을 위닝(win)하기를 시도하지만, 하나의 스테이션만이 위닝한다. 나머지 성공하지 않은 스테이션들에 대해, 전체 시도가 전력의 낭비였다. 불운하게도, AP와 연관된 스테이션들의 수가 증가함에 따라, 스테이션 충돌들의 수 및 실패된 시도들로 인한 낭비된 전력의 양이 증가한다.
실제로, 스테이션 대기 전력의 가장 높은 기여자는 AWAKE_INTERVAL 동안이며, 이는, 스테이션이 채널의 사용을 최종적으로 위닝할 때까지, AP가 스테이션에 (셋팅되는 TIM의 적절한 비트에 의해 표시된 바와 같은) 이용가능한 버퍼링된 데이터를 스테이션에게 통지하는 경우 시작한다. 따라서, AWAKE_INTERVAL은, 스테이션이 전력-절약 모드에 있지 않은 전체 지속기간을 나타낸다. 특히, 대기 전력 기여는, AP와 연관된 스테이션들의 수에 대한 직접적인 상관을 갖는다.
따라서, 충돌의 확률을 감소시키고, 경합 윈도우를 단축시키며, 더 짧은 AWAKE_INTERVAL를 생성하는 기술에 대한 필요성이 발생한다.
도 1은, 액세스 포인트(AP) 및 복수의 무선 스테이션들을 포함하는 예시적인 무선 네트워크를 도시한다.
도 2는 알려진 CSMA-CA 기술을 도시한다.
도 3은, 무선 네트워크에서 충돌의 확률을 감소시키고, 경합 윈도우를 단축시키며, 더 짧은 AWAKE_INTERVAL들을 생성할 수 있는 기술을 도시한다.
도 4는 무선 네트워크에 대한 예시적인 그룹 선택 로직을 도시한다.
도 5는 제 2 레벨 프록시 CSMA를 포함하는 예시적인 기술을 도시한다.
도 6은 예시적인 비컨 및 TIM 송신 시간라인을 도시한다.
도 7은 경합 윈도우 내에서의 충돌의 확률을 감소시키기 위하여 스테이션에 의해 구현된 예시적인 기술을 도시한다.
도 8은 본 명세서에 설명된 기술들 중 하나를 수행하도록 구성된 예시적인 전자 디바이스를 도시한다.
[발명의 내용]
무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법이 설명된다. 이러한 방법에서, 액세스 포인트(AP)와 연관된 복수의 스테이션들이 결정될 수 있다. 스테이션 그룹들은, 그룹 선택 로직을 사용하여 복수의 스테이션들로부터 생성될 수 있다. 특히, 그룹 선택 로직은 복수의 스테이션들에 대해 투명하다. 그 후, 복수의 트래픽 표시 맵(TIM)들이 전송될 수 있으며, 각각의 TIM은, 비컨 간격과 같은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용한다.
일 실시예에서, 그룹 선택 로직은, 미리 결정된 N개의 스테이션 그룹들에 기초한 모듈로-N(modulo-N) 연산을 포함할 수 있다. 스테이션 그룹들의 수는 AP에서 구성가능할 수 있다. 다른 실시예에서, 그룹 선택 로직은, 스테이션 그룹들 사이에 분할된 연관 ID들의 랜덤화된 선택을 제공하도록 AP에 의해 구현된 계산 기술을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 그룹 선택 로직은 가입 레벨들, 홈-사용도 지정들, 또는 수신된 신호 강도 표시(RSSI) 범위 링(ring)들에 기초할 수 있다.
방법은, 스테이션 선택 로직을 사용하여 스테이션 스태거(stagger)를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, TIM을 포함하는 비컨은, 스테이션 수신 순서를 표시하기 위한 스테이션 스태거 정보를 더 포함할 수 있다. 스테이션 선택 로직은, 채널로의 액세스를 갖는 선택된 스테이션 그룹 내의 각각의 스테이션에 대한 AP에서의 데이터 레이트 및 버퍼링된 데이터의 양에 기초할 수 있다. 스테이션 스태거 정보는, 스테이션 수신 순서와 연관된 시간 오프셋들을 포함할 수 있다. 순서화된 서브세트의 최종 선택은,
Figure 112014088600359-pct00001
확률들을 포함할 수 있으며, 이는, 채널 유휴 시간, 우선순위 데이터 클래스들의 지연 시간, 재송신 노력들, 또는 이들의 결합을 최소화시킨다.
무선 통신 네트워크에서 동작가능한 제 1 스테이션에서 전력을 절약하는 방법이 또한 설명된다. 이러한 방법에서, 액세스 포인트(AP)로부터의 비컨이 수신될 수 있다. 이러한 비컨은 트래픽 표시 맵(TIM)을 포함한다. 제 1 스테이션의 슬립 지속기간은, 랜덤 슬립 지속기간을 생성하기 위한 TIM으로부터의 제 1 정보, 제 1 스테이션의 이전의 동작에 관한 제 2 정보, 및 제 1 스테이션의 상태에 관한 제 3 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
제 1 실시예에서, 슬립 지속기간을 결정하는 것은, TIM에 기초하여, AP와 연관되고, 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 수를 결정하는 것을 포함할 수 있으며, 제 1 정보는 스테이션들의 수를 포함한다. 일 실시예에서, 비컨 간격은 다수의 슬라이스들로 분할될 수 있으며, 여기서, 슬라이스들의 수는 스테이션들의 수와 동일하다. 그 후, 웨이크 업을 위한 슬라이스는 임의로 선정(pick)될 수 있다. 다른 실시예에서, TIM에 기초하여, AP와 연관되고, 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 수가 결정될 수 있으며, 제 1 정보는 스테이션들의 수를 포함한다. 비컨 간격은, 각각의 슬라이스에 대한 고정된 시간 지속기간에 기초하여 제 1 수의 슬라이스들로 분할될 수 있다. 슬라이스들의 중첩한 세트들의 수 및 슬라이스 구성이 결정될 수 있다. 슬라이스들의 하나의 세트는, 스테이션들의 수에 기초하여 선택될 수 있다. 그 후, 스테이션은, 자신의 웨이크 업 동안 하나의 세트의 슬라이스를 임의로 선정할 수 있다.
일 실시예에서, 슬립 지속기간을 결정하는 것은, 제 1 스테이션의 이력 충돌들을 리뷰(review)하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서, 제 2 정보는 이력 충돌들을 포함한다. 다른 실시예에서, 랜덤 슬립 지속기간을 결정하는 것은 제 1 스테이션의 전력 상태를 평가하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서, 제 3 정보는 전력 상태를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 슬립 지속기간을 결정하는 것은, 다수의 타입들의 정보, 예를 들어, 제 2 및 제 3 정보를 포함할 수 있다.
액세스 포인트(AP)가 또한 설명된다. 이러한 AP는 무선 네트워크에서 전력을 절약하기 위한 실행가능한 명령들을 저장하는 비-일시적인 매체를 포함할 수 있다. 명령들이 실행된 경우, AP는 설명된 단계들 중 특정한 단계를 수행할 수 있다. 제 1 스테이션이 또한 설명된다. 이러한 제 1 스테이션은 무선 네트워크에서 전력을 절약하기 위한 실행가능한 명령들을 저장한 비-일시적인 매체를 포함할 수 있다. 명령들이 실행된 경우, 제 1 스테이션은 설명된 단계들 중 특정한 단계를 수행할 수 있다. 무선 네트워크에서 전력을 절약하기 위한 명령들을 저장한 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체가 또한 설명된다. 명령들이 실행된 경우, 프로세서가 상술된 단계들을 수행할 수 있다. AP 및 AP와 연관된 복수의 스테이션들을 포함하는 무선 네트워크가 설명된다. AP는 무선 네트워크에서 전력을 절약하기 위한 실행가능한 명령들을 저장하는 비-일시적인 매체를 포함한다. 명령들이 실행된 경우, AP는 설명된 단계들을 수행할 수 있다. 프로세서 블록 및 프로세서 블록에 동작적으로 관련된 통신 블록을 포함하는 전자 디바이스가 또한 설명된다. 통신 블록은 설명된 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 3은, 무선 네트워크에서 충돌의 확률을 감소시키고, 경합 윈도우를 단축시키며, 더 짧은 AWAKE_INTERVAL들을 생성할 수 있는 기술(300)을 도시한다. 기술(300)에서, AP는 단계(301)에서 자신의 연관된 스테이션들을 결정할 수 있다. 상기 표시된 바와 같이, AP는 AID, 및 각각의 연관된 스테이션이 AP에서 버퍼링된 데이터를 갖는 경우 셋팅될 수 있는 TIM 내의 대응하는 비트를 그 각각의 연관된 스테이션에 할당한다. 단계(302)에서, AP는, 미리 결정된 그룹 선택 로직을 사용하여 (본 명세서에서 TIM 통지 그룹들로서 또한 지칭되는) 복수의 스테이션 그룹들을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 스테이션 그룹들의 수 N은 AP에서 구성가능하다.
특히, 이러한 그룹 선택 로직은 복수의 스테이션들에 투명할 수 있다. 즉, AP에 의해 그룹들을 형성하는 것은 스테이션들로부터 자율적으로 행해질 수 있다. 상세하게, 이들 그룹들의 형성은, 스테이션들로부터의 입력 또는 스테이션들로 전송된 특수한 메시지들/신호들 없이 행해질 수 있다.
그룹 선택 로직은, AP 및/또는 무선 네트워크에 기초하여 변할 수 있다. 일 실시예에서, 그룹 선택 로직은, N개의 그룹들에 대한 AID들의 랜덤화된 선택을 제공하도록 AP에 의해 구현된 간단한 모듈로-N 로직 또는 몇몇 다른 계산 기술과 같은 알고리즘일 수 있다.
예를 들어, AID들{10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22}을 갖는 다음의 연관된 스테이션들이 전력 절약 모드에 있다고 가정한다. 추가적으로, AP가 AID들{10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18}을 갖는 스테이션들에 대한 버퍼링된 데이터를 갖는다고 가정한다. 단계(303)에서, AP는, AID들{10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18}에 대한 비트들을 TIM에서 동시에 셋팅하는 것 대신에, 프록시 CSMA를 트리거링한다.
이러한 프록시 CSMA는 제 1 레벨 경합 레졸루션을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, N=3을 갖고 간단한 모듈로-N 로직을 사용할 경우, AP는 다음의 그룹들, 즉 Group_ID=0 {12, 15, 18}, Group_ID=1 {10, 13, 16}, 및 Group_ID=2 {11, 14, 17}을 생성할 수 있다. 이러한 제 1 레벨 프록시 CSMA의 일 양상에 따르면, AP는 N개의 그룹들 중 하나를 선택하며, 그 그룹은 그 그룹의 스테이션들만이 그 시점에서 채널에 대해 경합하게 한다. 이러한 선택이, 어느 그룹이 채널을 "위닝"하는지, 및 그에 따라 어느 스테이션들이 그 시점에서 채널을 사용하기 위한 기회를 가질 것인지를 결정함을 유의한다. Group_ID=0이 위닝하는 제 1 그룹(Group_ID=1 및 Group_ID=2가 추후의 연속하는 위너들임)이라고 가정하면, AID들 {12, 15, 18}을 갖는 3개의 스테이션들만이 채널에 대해 경합할 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 레벨의 프록시 CSMA에 대한 그룹들을 생성하는 것에 관해, 버퍼링된 데이터를 갖지 않는 스테이션들을 포함할 수도 있는 그룹이 생성될 수 있다. 예를 들어, Group_ID=0은 {12, 15, 18}을 포함할 수 있으며, 여기서, {12, 15}는 버퍼링된 데이터를 갖지만, {18}은 버퍼링된 데이터를 갖지 않는다. 이러한 경우, AP는, 상기 표시된 바와 같이 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들에 대해서만 비트들을 셋팅하는 TIM을 생성하기 전에 선택된 그룹 내의 어느 스테이션들이 버퍼링된 데이터를 갖는지를 결정하기 위해 다른 레벨의 분류를 수행할 수 있다.
단계(303)에서, AP는 선택된 그룹에 기초하여 자신의 TIM의 적절한 비트들을 셋팅할 수 있다. 각각의 그룹 내의 스테이션들의 수에 영향을 주는 N의 값에 의존하여, 각각의 그룹이 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들만을 여전히 포함함을 유의한다. 대조적으로, 표준 CSMA 기술에 따르면, 버퍼링된 데이터를 갖는 8개의 모든 스테이션들(즉, AID들 {10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18})은 하나의 채널에 대해 경합할 것이다. 따라서, 상술된 기술(300)은 충돌의 확률 뿐만 아니라 채널 사일런스(silence) 기간을 유리하게 감소시킬 수 있으며, 그에 의해, 전체 채널 사용도를 개선시킨다. 모든 연관된 스테이션들이 TIM을 수신하기 위해 웨이크 업해야 하지만, TIM 내에 셋팅된 비트들을 갖는 AID들을 갖춘 그들 스테이션들만이 어웨이크를 유지해야 함 － 다른 모든 스테이션들은 전력 절약 모드로 즉시 리턴할 수 있음 － 을 유의한다. 일 실시예에서, 단계들(301-303)은 각각의 비컨에 대해 수행될 수 있다. 즉, AP는 각각의 비컨 간격에 대한 새로운 그룹들을 생성할 수 있으며, 여기서, TIM에서 셋팅된 스테이션 비트들은, 버퍼링된 데이터를 갖고 이전의 비컨 간격에서 서비스되지 않은 그들 스테이션들이다. 따라서, 이러한 실시예의 스테이션들은 각각의 비컨 간격에 대해 동적으로 변한다. 다른 실시예에서, AP는, 생성된 그룹들 내의 모든 스테이션들이 서비스될 때까지, 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들을 계속 서비스하기 위해, 생성된 그룹들을 사용할 수 있다. 예를 들어, AID {12}을 갖는 스테이션만이 제 1 비컨 간격 동안 서비스된다고 가정하면, 각각의 비컨 간격에 대해 시간이 허용되는 경우, 제 2 비컨 간격 동안, AP는 AID들 {15, 18}(Group_ID=0)을 갖는 스테이션을 서비스하도록 진행하고, 그 후, AID {10}(Group_ID=1)을 갖는 스테이션을 서비스하도록 진행할 수 있는 등의 식일 수 있다. 따라서, 이러한 타입의 라운드-로빈(round-robin) 스케줄링은 인트라-그룹 및 인터-그룹 스케줄링 양상들 양자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 레벨 프록시 CSMA는 AP만으로 구현될 수 있다. 특히, 기술(300)이 제 1 레벨 프록시 CSMA로 제한되면, 802.11 표준들에서의 어떤 변화도 필요하지 않다. 상세하게, AP는, 위닝 그룹의 멤버들인 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들에 대해서만 TIM 통지를 셋팅한다. 그 후, 통지된 스테이션들은, 802.11 표준들에 의해 특정된 방식으로 채널에 대해 경합할 수 있다.
도 4는 무선 네트워크에 대한 예시적인 그룹 선택 로직을 도시한다. 상기 나타낸 바와 같이, 그룹 선택 로직은 랜덤한 언-바이어스(un-biased) 위너, 즉 효과적으로는 로터리(lottery)(401)를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 그룹 선택 로직은 프리미엄(premium) 가입들(402)에 기초할 수 있으며, 그에 의해, 특정한 그룹, 즉 Group_ID=0는 다른 그룹들에 비해 우선적으로 스케줄링되고, 그 후, 다른 그룹들은 종래의 라운드-로빈 스케줄링 또는 애플리케이션 환경에 적합한 임의의 다른 스케줄링을 겪는다. 예를 들어, AP에서의 AID 할당은, Group_ID=0가 프리미엄 데이터 정책들을 갖는 스테이션들에 대해 예비된 높은 우선순위 그룹이라는 것을 보장할 수 있다. 즉, 프리미엄 가입들을 갖는 스테이션들은, 우선순위 Group_ID(예를 들어, 상기 예에서는 Group_ID=0)와 연관된 AID들을 할당받을 수 있다. 이러한 할당은, 프리미엄 가입들을 갖는 스테이션들이 비-프리미엄 가입들을 갖는 다른 스테이션들과 비교하여 그들의 버퍼링된 데이터를 수신하기 위해 먼저 스케줄링되게 한다는 것을 보장할 수 있다. 이것이 표준 802.11 절차에 비해 제공하는 이점은, 더 높은 가치의 플랜(plan) 스테이션이 서비스되게 하면서, 매체 액세스로부터 더 적은-가치의 플랜을 갖는 스테이션들을 디커플링시킴으로써; 프로세스에서, 채널 경합은 감소되고, 전체 시스템에 걸쳐 전력이 절약된다는 점이다. 그러한 절차를 위한 통상적인 배치는 모바일 Wi-FiTM 핫-스팟(hot-spot)들일 수 있지만 이에 제한되지 않으며, 여기서, 셀룰러 가입자 데이터 파이프는 핫-스팟들 및 데이터 플랜 중 하나로 오프로딩되고, 후속하여, 셀룰러 데이터 플랜과 연관된 임의의 프리미엄은 802.11 데이터 파이프에 걸쳐 적용된다.
또 다른 실시예에서, 그룹 선택 로직 기술은 스테이션들의 홈 제어(403)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 가정의(householder) 미성년자(minor)들에 의해 사용된 스테이션들의 AID들은 낮은 우선순위 Group_ID에 할당될 수 있다. 대조적으로, 부모들에 의해 사용된 스테이션들의 그들 AID들은 높은 우선순위 Group_ID에 할당될 수 있다. 다른 실시예에서, 홈 내의 스테이션들은 사용자들보다는 사용에 기초하여 식별 또는 지정될 수 있다. 예를 들어, 인터넷 액세스 및/또는 무선 뮤직과 연관된 스테이션들의 AID들은, 게임 콘솔들과 연관된 스테이션들의 AID들보다 더 높은 우선순위 Group_ID에 할당될 수 있다. 따라서, 이러한 실시예는, 전력 관점으로부터 다른 스테이션들에 패널티를 주지 않으면서 동시에, 홈 내부의 무선 매체 사용도를 최적화시키고 대역폭 제어를 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 그룹 선택 로직 기술은 RSSI(수신된 신호 강도 표시) 범위 링들(404)에 기초할 수 있다. 예를 들어, 각각의 스테이션의 최종 알려진 RSSI에 기초하여, AP는 AP로부터 스테이션의 적절한 거리를 결정할 수 있다. AP로부터 더 멀리 떨어진 스테이션은 통상적으로, 더 많은 재송신들 및/또는 더 낮은 데이터 레이트(즉, 더 낮은 PHY 레이트)를 요구할 것이다. 따라서, AP로부터 더 멀리 떨어진 스테이션은 통상적으로, 서비스하기 위해 더 길게 걸릴 것이다. 일 실시예에서, (중앙에 AP를 갖는) 복수의 RSSI 범위 링들은, 스테이션들이 전력 절약 모드로 진행하기 전에 샘플링된 최종 RSSI에 기초하여 정의될 수 있다. AP에 가장 가까운 링(들) 내의 스테이션들은, AP로부터 더 떨어진 것들보다 그룹 선택에서 더 높은 우선순위를 부여받을 수 있다. 예를 들어, AP에 가장 가까운 하나 또는 그 초과의 링들 내의 제 1 미리 결정된 수의 스테이션들은, AP로부터 더 멀리 떨어진 하나 또는 그 초과의 링들 내의 제 2 미리 결정된 수의 스테이션에 비해 우선적으로 처리될 수 있다(즉, 그들의 AID들은 우선순위 Group_ID에 할당됨). 이러한 RSSI 범위 링 기술이 802.11 고속 링크 적응과 함께 사용될 수 있음을 유의한다. 상세하게, RSSI 범위 링 기술은 단지, 전력 절약 모드 동안 다른 차원을 그룹 선택 로직에 부가할 뿐이다. 일 실시예에서, RSSI 범위 링 기술은, 더 최근에 획득된 값을 갖는 최종적으로-알려진 RSSI의 일정한 습득(learning) 및 정정을 이용하여 속성상 동적일 수 있다.
개선된 CSMA-CA 기술의 다른 실시예에 따르면, AP는 또한, 최종 위너로 감소될 때까지 CSMA를 순환적으로 트리거링함으로써, 통지된 Group_ID의 위닝 스테이션을 AP가 효율적으로 식별할 수 있는 제 2 레벨 프록시 CSMA 기술을 수행할 수 있다. 그것을 행함으로써, 경합 확률은 0까지 아래로 드롭되며, 시스템은 완전히 AP-스케줄링된 동작 모드를 가정한다. 순환적인 CSMA가 다양한 선택 알고리즘들을 이용하여 구현될 수 있지만, 상기 실시예들에서 표시된 바와 같이, 완전히 랜덤한 로터리가 사용될 수 있으며, 여기서, CSMA-CA의 본질이 유지되는 것을 보장하기 위해, 완전히 AP-스케줄링된 모드가 유효하다. 따라서, 상기 나타낸 바와 같이, AID들 {12, 15, 18} 내의 하나의 스테이션만이 위너, 즉 AID {12}로서 나타날 것이며, 그의 버퍼링된 데이터를 수신하도록 채널에 대해 경합하고 있을 것이다. 그러한 방법이 제로 확률의 충돌을 갖도록 시스템을 최적화시키지만, 그것은 모든 시나리오들에서 가장 최적은 아닐 수도 있으며, 데드 에어(dead air) 시간을 유도할 수 있다. 예를 들어, 선택된 스테이션은, 다음의 타겟 비컨 송신 시간(TBTT)보다 이전에 AP에 의해 서비스되게 될 수 있으며, 그에 의해, 다른 어떤 스테이션도 서비스되게 되지 않는 갭을 채널에 남긴다. 그러나, 이러한 문제는, 레이트-제어된 제 2 레벨 프록시 CSMA를 사용함으로써 교정될 수 있다.
순환적인 프록시-CSMA로부터 하나의 최종 위닝 스테이션을 선택하는 것 대신에, 더 작은 순서화된 서브세트, 즉 위닝 그룹 내의 스테이션들의 {(12), (15), (18), (12, 15), (15, 12), (12, 18), (18, 12), (15, 18), (18, 15), (12, 15, 18), (12, 18, 15), (15, 12, 18), (15, 18, 12), (18, 12, 15), (18, 15, 12)}이 선택되며, 데드 에어-시간을 최소화시키기 위한 방식으로 선택 및 순서화될 수 있다. 그러한 선택은, 제 2 레벨 프록시 CSMA를 레이트-제어 로직과 커플링시킴으로써 달성될 수 있다.
상세하게, 일 실시예에서, 스테이션 선택 로직은, 송신될 버퍼링된 데이터의 양 및 스테이션의 데이터 레이트에 기초할 수 있으며, 그에 의해, AP가 (통상적으로는 100ms인) 몇 퍼센트의 비컨 간격이 그의 버퍼링된 데이터를 수신할 시에 각각의 스테이션에 의해 (비컨 간격의 시간 유닛들 또는 %로 측정된 바와 같이) 취해질 것인지를 결정하게 한다. 일 실시예에서, 더 많은 시간 유닛들을 요구하는 스테이션들은 더 적은 시간 유닛들을 사용하는 스테이션들보다 더 높은 우선순위를 부여받는다.
일 실시예에서, 레이트-제어된 제 2 레벨 프록시 CSMA는, 단일 스테이션과 연관된 데이터가 하나의 완전한 비컨 간격을 완전히(up) 사용하기에 충분하면, 그 단일 스테이션 선택으로 감소될 수 있다. 다른 실시예에서, 그룹 내의 모든 스테이션들은, 그들의 버퍼링된 데이터 모두가 하나의 비컨 간격 내에서 송신될 수 있기 때문에 하나의 비컨 간격 내에서 수용될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 스테이션들은, (i) 연관된 데이터의 내부 우선순위, 예를 들어, AID {12}를 갖는 스테이션이 AC_BE(액세스 카테고리 베스트 에포트(best effort) 카테고리에서 버퍼링된 데이터를 가질 수도 있지만, AID {15}를 갖는 스테이션은 AC_BK(액세스 카테고리 백그라운드 데이터) 카테고리에서 버퍼링된 데이터를 가질 수도 있음, (ii) 최종적으로 알려진 RSSI, (iii) 완성 시간, 또는 당업자들에게 알려진 임의의 다른 분류에 기초하여 순서화될 수 있다. 일 실시예에서, 최종 순서화된 서브세트 선택은, 가능한
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결합들로부터 올바른(right) 서브세트를 선택하기 위해 멀티-차원 제약된 최적화 문제로 감소될 수 있으며, 여기서, Nr은 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 위닝 그룹 내의 스테이션들의 수를 표현한다. 따라서, (AID {18}을 갖는 스테이션이 포함된다고 가정하면) Nr=3을 갖는 예시적인 Group_ID=0에 대해, 3+6+6=15개의 가능한 스테이션 결합들이 존재한다. 당업자들은, 무선 애플리케이션들의 필요성에 적합한 최적의 선택에 도달하기 위해 트레이드 오프들의 올바른 세트로 최적화 문제를 정의할 수 있다. 모든 Nr개의 스테이션들을 포함하지 않는 선택된 임의의 서브세트가, 즉시 서비스되지 않고 다음의 비컨 기간에서의 전달을 위해 잠재적으로 마킹(mark)되는 (즉, 버퍼링된 데이터를 갖는) 위닝 그룹의 하나 또는 그 초과의 스테이션들을 가질 것임을 유의한다. 일 실시예에서, 이전의 비컨 간격으로부터의 남겨진(left-over) 스테이션들은, 이전의 위닝 그룹이 아직 케이터링(cater)되지 않았다는 가정 하에서 다음의 비컨 간격 동안의 자동적인 후보들일 수 있다. 다른 실시예에서, 남겨진 스테이션들은 다시, 그룹 선택 로직 프로세스를 겪을 수 있다.
도 5는 제 2 레벨 프록시 CSMA를 포함하는 예시적인 기술(500)을 도시한다. 기술(500)에서, 단계들(301 및 302)이 (도 3을 참조하여 상술된 바와 같이) 수행될 수 있다. 스테이션 그룹들이 생성된 이후, AP는 상술된 제 1 레벨 프록시 CSMA 기술들 중 하나를 사용하여 위닝 그룹을 선택할 수 있다(단계(501)). 단계(502)에서, AP는, 제 2 레벨 프록시 CSMA 기술에 기초하여 (비컨 간격 당 단일 스테이션에 대해) 선택 또는 (비컨 간격 당 다수의 스테이션들에 대해) 스테이션들의 스태거링을 결정할 수 있다. 단계(503)에서, AP는 비컨에서, 제 2 레벨 프록시 CSMA 기술에 대해 적절하면, 제 2 레벨 프록시 CSMA에 기초하여 TIM을 셋팅하고, 또한, 스테이션 스태거링을 표시할 수 있다. 단계(504)에서, AP는 (포함되면) TIM 및 스태거링 정보를 이용하여 비컨을 전송할 수 있다.
다시 상기 예를 참조하면 그리고 도 6을 참조하면, AP는 시간 T1에서 TIM을 포함하는 비컨을 준비할 수 있다(단계(601)). 특히, 스테이션에 대한 스태거링된 수신을 제공하기 위해, TIM은 상술된 제 1 레벨 프록시 CSMA를 포함할 수 있고, 비컨은 제 2 레벨 프록시 CSMA를 더 포함할 수 있으며, 이는 통지된 스테이션들에 대한 마이크로-슬립 메커니즘을 허용한다. 스태거링 정보는 비컨 내에서 전용 정보 엘리먼트(IE)를 사용함으로써 교환될 수 있다. 제 2 레벨 프록시 CSMA를 준비하기 위해, 순서화된 서브세트 {12, 18}가 상기 묘사된 제약된 최적화 알고리즘의 결과였다고 가정하면, AP는, AID들 {12, 15}을 갖는 양자의 스테이션들에 대한 버퍼링된 데이터 및 데이터 레이트들을 체크할 수 있다. AID 12를 갖는 스테이션이 비컨 간격의 60%를 사용할 것이고, AID 15를 갖는 스테이션이 비컨 간격의 40%를 사용할 것이라고 가정한다. 이러한 경우에서 및 상술된 스테이션 선택 로직을 사용하면, AP는 적절한 스테이션 스태거 수신 IE를 비컨에 삽입할 수 있다. 시간 T2에서, AP는, TIM 뿐만 아니라 스태거 정보를 포함하는 비컨을 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 이러한 스태거 정보는, AID 12를 갖는 스테이션이 (단계(603)에서 AP에 의해 송신된) 그의 버퍼링된 데이터를 수신하기 위해, 시간 T3에서 채널로의 액세스 또는 즉시적인 수신을 가질 것이라는 것을 표시할 것이다. 또한, 이러한 스태거 정보는, AID 15를 갖는 스테이션이 (단계(604)에서 AP에 의해 송신된) 그의 버퍼링된 데이터에 대해 (즉, 시간 T4에서) 웨이크 업해야 하는 시간을 표시할 수 있다. 예를 들어, AP는, 미리 결정된 시간 유닛들에서 스테이션(15)에 대한 수신 오프셋을 표시할 수 있으며, 그에 의해, 스테이션(15)이 웨이크 업할 필요가 있을 때까지 (예를 들어, 시간 T4에서 즉시 그의 데이터 윈도우에 선행하여) "마이크로-슬립" 모드로 리턴하게 한다. 상기 예에서, AID 15를 갖는 스테이션은, 비컨 간격의 60% 동안 마이크로-슬립 모드에 있을 수 있으며, 그에 의해, AID 15를 갖는 스테이션에 상당한 전력 절약들을 제공한다. AP가 선택된 Group_ID 내의 스테이션들의 우선순위를 실제로 리졸빙하기 때문에, 이러한 제 2 레벨 프록시 CSMA는 경합 오버헤드를 제거(즉, 제 2 레벨 경합 레졸루션을 제공(도 3 단계(303) 참조))하기 위해 사용될 수 있다. 시간 T5에서, 즉 비컨 간격의 종료 시에, AP는 새로운 비컨(단계(605)) 및 연관된 TIM(즉, 단계들(601-604)을 반복)을 준비하는 것을 시작할 수 있다. 바람직한 실시예들 중 하나에서, 위닝 Group_ID=0의 AID {18}을 갖는 남겨진 스테이션은 이제, 이러한 다음의 간격에서 즉시 스케줄링될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 그것은 그룹 선택을 다시 겪을 수 있으며, Group_ID=0가 위닝하면, AID {18}을 갖는 스테이션은 스케줄링될 수 있다. 더 새로운 스테이션들이 이러한 간격에서 Group_ID=0에 부가될 수도 있으므로, 일 바람직한 실시예에서, AID {18}을 갖는 스테이션은 그의 오래된(aging) 프로파일로 인해 우선적인 처리를 획득할 수 있다. 다른 실시예에서, 모든 스테이션들은 다시 여전히 제약된 최적화를 겪는다.
일 실시예에서, 선택된 Group_ID에서 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들에 대한 스태거링된 수신을 위한 명령들은, 비컨의 현재-미지정된 필드에 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 상술된 제 2 레벨 프록시 CSMA는, AP 및 AP와 연관된 스테이션들에 의해 알려진 MAC 프레임 포맷을 요구한다.
상술된 바와 같이, AP는 전력을 절약하기 위해 다양한 기술들을 수행할 수 있다. 이들 기술들은 AP와 연관된 스테이션들에 투명할 수 있다. 도 7에 도시된 다른 실시예에 따르면, 예시적인 전력 절약 기술(700)은, TIM 모니터링을 사용하는 스테이션에 의해 구현될 수 있다. 단계(701)는 AP로부터 비컨 및 TIM을 수신할 수 있다. 단계(702)는, TIM으로부터의 제 1 정보, 스테이션의 동작에 관한 제 2 정보, 및 스테이션의 상태에 관한 제 3 정보 중 적어도 하나에 기초하여 슬립 지속기간을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 슬립 지속기간을 결정하는 것은, TIM(그리고 그에 따른, 채널에 대해 경합할 그들 스테이션들)에 의해 결정된 바와 같이, AP와 연관되며, 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 수를 결정하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서, 제 1 정보는 스테이션들의 수를 포함한다. 일 실시예에서, 임의의 다른 스테이션들이 채널에 대해 경합하고 있으면, 스테이션은 비컨 간격을 N개의 슬라이스들로 분할할 수 있고, 그 후, 웨이크 업하고 AP로부터 데이터를 폴(poll)할 슬라이스를 랜덤하게 선택할 수 있다. 일 실시예에서, 슬라이스들의 수 N은 스테이션들의 수에 의해 결정된다(예를 들어, N=스테이션들의 수). 다른 실시예에서, 각각의 슬라이스는 미리 결정된 시간 지속기간을 표현할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 이러한 슬라이싱은 프로토콜, AP, 또는 스테이션에 의해 셋팅될 수 있다.
일반적으로, 각각의 비컨 간격은 P개의 슬라이스들을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 슬라이스들의 중첩하는 세트들은 P개의 슬라이스들로부터 형성될 수 있다. 하나의 슬라이스는 P개의 슬라이스들을 포함할 수 있지만, 다른 모든 세트들은 P보다 적인 슬라이스들을 포함한다. 예를 들어, 일 실시예는 3개의 세트들, 즉 5개의 슬라이스들을 갖는 제 1 세트, (제 1 세트와 중첩하는) 10개의 슬라이스들을 갖는 제 2 세트, 및 (제 1 및 제 2 세트들과 중첩하는) 20개의 슬라이스들(여기서, P=20)을 갖는 제 3 세트를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 제 2 세트는 제 1 세트의 모든 슬라이스들, 즉 완전한 중첩 플러스 5개의 부가적인 슬라이스들을 포함한다. 유사하게, 이러한 예에서, 제 3 세트는 제 2 세트의 모든 슬라이스들, 즉 완전한 중첩 플러스 10개의 부가적인 슬라이스들을 포함한다. 다른 실시예들에서, 세트들 사이의 중첩은 부분적일 수 있다. 일 실시예에서, 슬라이스들은 시간 연속적인 슬라이스들이지만, 다른 실시예들에서, 슬라이스들은 연속적인 슬라이스들일 필요는 없다.
설명된 실시예에서, 스테이션은, 슬라이스들의 제 1, 제 2, 및 제 3 세트들 중 하나로부터 슬라이스를 랜덤하게 선택할 수 있으며, 슬라이스들의 세트는 스테이션들의 수에 기초하여 선택된다. 예를 들어, 스테이션들의 수가 5보다 작으면, 스테이션은 제 1 세트로부터 슬라이스를 랜덤하게 선택할 수 있다. 스테이션들의 수가 5보다 크지만 10보다 작으면, 스테이션은 제 2 세트로부터 슬라이스를 랜덤하게 선택할 수 있다. 스테이션들의 수가 10보다 크지만 20보다 작으면, 스테이션은 제 3 세트로부터 슬라이스를 랜덤하게 선택할 수 있다. 슬라이스들의 3개의 세트들이 상술되었지만, 임의의 수의 세트들 뿐만 아니라 시간 지속기간이 각각의 슬라이스에 대해 생성될 수 있다.
다른 실시예에서, 슬립 지속기간을 결정하는 것은 스테이션의 이력 충돌 데이터를 리뷰하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서, 제 2 정보는 이력 충돌 데이터를 포함한다. 즉, 스테이션이 미리 결정된 시간 기간 내에서 미리 결정된 수의 충돌들을 경험하면, 스테이션은 더 이른 또는 더 늦은 웨이크 업을 위해 자신의 웨이크 업을 스케줄링할 수도 있다. 예를 들어, 더 이른 슬라이스들로 웨이크 업들(예를 들어, 평균 슬립 지속기간 D를 갖는 최종 M개의 웨이크 업들)을 스케줄링할 경우 스테이션이 반복적으로 충돌들을 경험하면, 스테이션은, 더 늦은 웨이크 업, 예를 들어, D+D1을 위해 자신의 다음의 웨이크 업을 스케줄링할 수도 있으며, 여기서, D1은 미리 결정된 시간 기간이다.
또 다른 실시예에서, 슬립 지속기간을 결정하는 것은 스테이션의 전력 상태를 평가하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서, 제 3 정보는 전력 상태를 포함한다. 예를 들어, 스테이션 내의 배터리가 낮으면, 스테이션은, 데이터를 수신하는 자신의 기회들을 개선시키기 위해 더 길게보다는 더 짧도록 자신의 슬립 지속기간을 셋팅할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 단계(702)는, 그의 슬립 지속기간을 결정하기 위해 다수의 타입들의 정보(예를 들어, 이력 충돌 데이터 및 전력 상태)를 고려할 수 있다.
도 3, 도 5, 및 도 7에 각각 설명된 전력 절약 기술들(300, 500, 700)의 특정한 양상들은, (펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함하는) 전체적으로 소프트웨어 실시예, 또는 본 명세서에서 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로서 일반적으로 모두 지칭될 수도 있는 소프트웨어와 하드웨어 양상들을 결합하는 실시예의 형태를 취할 수도 있다. 또한, 본 발명의 요지의 실시예들은, 매체에 구현된 컴퓨터 사용가능 프로그램 코드를 갖는 표현의 임의의 유형의 매체에 구현된 컴퓨터 프로그램 물건의 형태를 취할 수도 있다. 설명된 실시예들은, 현재 설명되었는지 설명되지 않았는지 간에, 실시예들에 따른 프로세스를 수행하도록 컴퓨터 시스템(또는 다른 전자 디바이스(들))을 프로그래밍하기 위해 사용될 수도 있는 명령들이 저장된 머신-판독가능 매체를 포함할 수도 있는 컴퓨터 프로그램 물건, 또는 소프트웨어로서 제공될 수도 있다. 머신-판독가능 매체는, 머신(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태(예를 들어, 소프트웨어, 프로세싱 애플리케이션)로 정보를 저장("머신-판독가능 저장 매체") 또는 송신("머신-판독가능 신호 매체")하기 위한 임의의 메커니즘을 포함한다. 머신-판독가능 저장 매체는, 자기 저장 매체(예를 들어, 플로피 디스켓); 광학 저장 매체(예를 들어, CD-ROM); 자기-광학 저장 매체; 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 소거가능한 프로그래밍가능 메모리(예를 들어, EPROM 및 EEPROM); 플래시 메모리; 또는 (예를 들어, 하나 또는 그 초과의 프로세싱 유닛들에 의해 실행가능한) 전자 명령들을 저장하기에 적합한 다른 타입들의 매체를 포함할 수도 있지만 이에 제한되지 않는다. 부가적으로, 머신-판독가능 신호 매체 실시예들은, 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파된 신호(예를 들어, 캐리어 파들, 적외선 신호들, 디지털 신호들 등), 또는 유선, 무선, 또는 다른 통신 매체로 구현될 수도 있다.
실시예들의 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는, 자바와 같은 오브젝트 지향된 프로그래밍 언어, Smalltalk, C++ 등을 포함하는 하나 또는 그 초과의 프로그래밍 언어들 및 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어들과 같은 종래의 절차적인 프로그래밍 언어들의 임의의 결합으로 기입될 수도 있다. 프로그램 코드는, 사용자의 컴퓨터 상에서 전체적으로, 사용자의 컴퓨터 상에서 부분적으로, 사용자의 컴퓨터 상에서 자립형 소프트웨어 패키지로서, 및 원격 컴퓨터 상에서 부분적으로 그리고 원격 컴퓨터 또는 서버 상에서 전체적으로 실행될 수도 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터는, 로컬 영역 네트워크(LAN), 개인 영역 네트워크(PAN), 또는 광역 네트워크(WAN)를 포함하는 임의의 타입의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 접속될 수도 있거나, 접속은 외부 컴퓨터에 대해 (예를 들어, 인터넷 서비스 제공자를 사용하여 인터넷을 통해) 행해질 수도 있다.
전력 절약 기술들이 AP 또는 스테이션에 의해 수행되는 것으로서 설명되었지만, 무선 능력을 갖는 전자 디바이스는 통상적으로, AP 또는 스테이션의 일부를 특징으로 할 수도 있거나 특징으로 하지 않을 수도 있는 특정한 컴포넌트들을 포함한다. 실제로, 몇몇 실시예들에서, 전자 디바이스의 특정한 실시예들은 AP 또는 스테이션의 외부를 특징으로 할 수도 있지만, 데이터 스케줄링 기술의 하나 또는 그 초과의 단계들을 여전히 보조할 수도 있다. 도 8은, 전력 절약 기술들(300, 500, 및 700) 중 적어도 하나를 실질적으로 수행할 수 있는 전력 절약 블록(805A)을 포함하는 간략화된 전자 디바이스(800)를 도시한다. 전자 디바이스(800)는 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 넷북, 모바일 전화기, 게이밍 콘솔, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 또는 무선(및 몇몇 경우들에서는 유선) 통신 능력들을 갖는 전자 시스템일 수도 있다.
전자 디바이스(800)는 (가급적, 다수의 프로세서들, 다수의 코어들, 다수의 노드들을 포함하고 그리고/또는 멀티-스레딩을 구현하는 식의) 프로세서 블록(802)을 포함할 수 있다. 전자 디바이스(800)는 또한, 캐시, SRAM, DRAM, 제로 커패시터 RAM, 트윈 트랜지스터 RAM, eDRAM, EDO, RAM, DDR RAM, EEPROM, NRAM, RRAM, SONOS, PRAM, 및/또는 다른 타입의 메모리 셀 어레이를 포함할 수도 있는 메모리 블록(803)을 포함할 수 있다. 전자 디바이스(800)는 또한, WLAN 802.11 인터페이스를 적어도 포함할 수도 있는 네트워크 인터페이스 블록(804)을 포함한다. 다른 네트워크 인터페이스들은, 블루투스 인터페이스, WiMAX 인터페이스, ZigBee
Figure 112014055929100-pct00003
인터페이스, 무선 USB 인터페이스, 및/또는 (이더넷 인터페이스, 또는 전력라인 통신 인터페이스 등과 같은) 유선 네트워크 인터페이스를 포함할 수도 있다. 프로세서 블록(802), 메모리 블록(803), 및 네트워크 인터페이스 블록(804)은, PCI, ISA, PCI-Express, HyperTransport
Figure 112014055929100-pct00004
, InfiniBand
Figure 112014055929100-pct00005
, NuBus, AHB, AXI, 또는 다른 버스 표준에 따라 구현될 수도 있는 버스(801)에 커플링된다.
전자 디바이스(800)는 또한, 상술된 기술들 중 하나를 구현하기 위한 전력 절약 블록(805A) 및 다른 프로세싱 블록(805B)을 포함할 수 있는 통신 모듈(805)을 포함한다. 다른 프로세싱 블록(805B)은, 수신된 신호들을 프로세싱하고, 송신될 신호들을 프로세싱하며, 수신기 및 송신기 부분들의 동작들을 조정하기 위한 트랜시버의 부분들을 포함할 수도 있지만 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예들은, 비디오 카드들, 오디오 카드들, 부가적인 네트워크 인터페이스들, 및/또는 주변 디바이스들과 같이 도 8에 도시되지 않은 더 적거나 부가적인 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 메모리 블록(803)은 시스템 프로세싱을 증가시키기 위해 프로세서 블록(802)에 직접 접속될 수도 있다.
기재된 실시예들의 상기 설명은 당업자가 본 발명을 실시 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게는 용이하게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 설명된 실시예들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에 기재된 원리들 및 신규한 특성들에 부합하는 가장 넓은 범위를 부여할 것이다.

Claims (72)

  1. 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법으로서,
    액세스 포인트(AP)와 연관된 복수의 스테이션들을 결정하는 단계;
    그룹 선택 로직을 사용하여 상기 복수의 스테이션들로부터 스테이션 그룹들을 생성하는 단계 ― 상기 그룹 선택 로직은 상기 복수의 스테이션들에 투명함(transparent) ― ;
    복수의 트래픽 표시 맵(TIM)들을 전송하는 단계 ― 각각의 TIM은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용함 ― ; 및
    스테이션 선택 로직을 사용하여 스테이션 스태거(stagger)를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 TIM을 포함하는 비컨은, 스테이션 수신 순서를 표시하기 위한 스테이션 스태거 정보를 더 포함하고, 그리고
    상기 스테이션 선택 로직은, 상기 채널로의 액세스를 갖는 선택된 스테이션 그룹 내의 각각의 스테이션에 대한 상기 AP 내의 버퍼링된 데이터의 양 및 데이터 레이트에 기초하는, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 미리 결정된 수 N의 스테이션 그룹들에 기초한 모듈로-N(modulo-N) 연산을 포함하는, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    스테이션 그룹들의 수는 상기 AP에서 구성가능한, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 상기 스테이션 그룹들 사이에서 분할되는 연관성 ID들의 랜덤화된 선택을 제공하도록 상기 AP에 의해 구현된 계산 기술을 포함하는, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 가입 레벨들에 기초하는, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 홈-사용도 지정들(home-usage designations)에 기초하는, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 수신된 신호 강도 표시(RSSI) 범위 링들에 기초하는, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 시간 간격은 비컨 간격인, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이션 스태거 정보는 상기 스테이션 수신 순서와 연관된 시간 오프셋들을 포함하는, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    순서화된 서브세트의 최종 선택은
    Figure 112015079837183-pct00017
    의 확률들을 포함하고,
    Nr은 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 승리한(winning) 그룹 내의 스테이션들의 수를 나타내고,
    상기 순서화된 서브세트는 상기 스테이션들의 승리한 그룹 내의 스테이션들의 서브세트 이고,
    상기 순서화된 서브세트는 데드 에어(dead air) 시간을 최소화하는 방법으로 순서화되고, 그리고
    상기 최종 선택은 상기 순서화된 서브세트의 선택인, 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
  14. 액세스 포인트(AP)로서,
    무선 네트워크에서 전력을 절약하기 위한 실행가능한 명령들을 저장하는 비-일시적인 매체를 포함하며,
    상기 명령들은 상기 AP에 의해 실행되는 경우 단계들을 수행하고,
    상기 단계들은,
    상기 AP와 연관된 복수의 스테이션들을 결정하는 단계;
    그룹 선택 로직을 사용하여 상기 복수의 스테이션들로부터 스테이션 그룹들을 생성하는 단계 ― 상기 그룹 선택 로직은 상기 복수의 스테이션들에 투명함 ― ;
    복수의 트래픽 표시 맵(TIM)들을 전송하는 단계 ― 각각의 TIM은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용함 ― ; 및
    스테이션 선택 로직을 사용하여 스테이션 스태거를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 TIM을 포함하는 비컨은, 스테이션 수신 순서를 표시하기 위한 스테이션 스태거 정보를 더 포함하고, 그리고
    상기 스테이션 선택 로직은, 상기 채널로의 액세스를 갖는 선택된 스테이션 그룹 내의 각각의 스테이션에 대한 상기 AP 내의 버퍼링된 데이터의 양 및 데이터 레이트에 기초하는, 액세스 포인트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 미리 결정된 수 N의 스테이션 그룹들에 기초한 모듈로-N 연산을 포함하는, 액세스 포인트.
  16. 제 14 항에 있어서,
    스테이션 그룹들의 수는 상기 AP에서 구성가능한, 액세스 포인트.
  17. 삭제
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 상기 스테이션 그룹들 사이에서 분할되는 연관성 ID들의 랜덤화된 선택을 제공하도록 상기 AP에 의해 구현된 계산 기술을 포함하는, 액세스 포인트.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 가입 레벨들에 기초하는, 액세스 포인트.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 홈-사용도 지정들에 기초하는, 액세스 포인트.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 수신된 신호 강도 표시(RSSI) 범위 링들에 기초하는, 액세스 포인트.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 시간 간격은 비컨 간격인, 액세스 포인트.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 스테이션 스태거 정보는 상기 스테이션 수신 순서와 연관된 시간 오프셋들을 포함하는, 액세스 포인트.
  26. 무선 네트워크에서 전력을 절약하기 위한 명령들을 저장하는 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서,
    상기 명령들은 프로세서에 의해 실행된 경우 상기 프로세서로 하여금:
    액세스 포인트(AP)와 연관된 복수의 스테이션들을 결정하게 하고;
    그룹 선택 로직을 사용하여 상기 복수의 스테이션들로부터 스테이션 그룹들을 생성하게 하고 ― 상기 그룹 선택 로직은 상기 복수의 스테이션들에 투명함 ― ;
    복수의 트래픽 표시 맵(TIM)들을 전송하게 하고 ― 각각의 TIM은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용함 ― ; 그리고
    스테이션 선택 로직을 사용하여 스테이션 스태거를 생성하게 하고,
    상기 TIM을 포함하는 비컨은, 스테이션 수신 순서를 표시하기 위한 스테이션 스태거 정보를 더 포함하고, 그리고
    상기 스테이션 선택 로직은, 상기 채널로의 액세스를 갖는 선택된 스테이션 그룹 내의 각각의 스테이션에 대한 상기 AP 내의 버퍼링된 데이터의 양 및 데이터 레이트에 기초하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 미리 결정된 수 N의 스테이션 그룹들에 기초한 모듈로-N 연산을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  28. 제 26 항에 있어서,
    스테이션 그룹들의 수는 상기 AP에서 구성가능한, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  29. 삭제
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 상기 스테이션 그룹들 사이에서 분할되는 연관성 ID들의 랜덤화된 선택을 제공하도록 상기 AP에 의해 구현된 계산 기술을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 가입 레벨들에 기초하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 홈-사용도 지정들에 기초하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  33. 제 26 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 수신된 신호 강도 표시(RSSI) 범위 링들에 기초하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  34. 제 26 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 시간 간격은 비컨 간격인, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 제 26 항에 있어서,
    상기 스테이션 스태거 정보는 상기 스테이션 수신 순서와 연관된 시간 오프셋들을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  38. 제 26 항에 있어서,
    순서화된 서브세트의 최종 선택은
    Figure 112015079837183-pct00018
    의 확률들을 포함하고,
    Nr은 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 승리한 그룹 내의 스테이션들의 수를 나타내고,
    상기 순서화된 서브세트는 상기 스테이션들의 승리한 그룹 내의 스테이션들의 서브세트 이고,
    상기 순서화된 서브세트는 데드 에어(dead air) 시간을 최소화하는 방법으로 순서화되고, 그리고
    상기 최종 선택은 상기 순서화된 서브세트의 선택인, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  39. 무선 네트워크로서,
    액세스 포인트(AP); 및
    상기 AP와 연관된 복수의 스테이션들을 포함하며,
    상기 AP는 상기 무선 네트워크에서 전력을 절약하기 위한 실행가능한 명령들을 저장하는 비-일시적인 매체를 포함하고,
    상기 명령들은 상기 AP에 의해 실행되는 경우 단계들을 수행하며,
    상기 단계들은,
    상기 복수의 스테이션들을 결정하는 단계;
    그룹 선택 로직을 사용하여 상기 복수의 스테이션들로부터 스테이션 그룹들을 생성하는 단계 ― 상기 그룹 선택 로직은 상기 복수의 스테이션들에 투명함 ― ;
    복수의 트래픽 표시 맵(TIM)들을 전송하는 단계 ― 각각의 TIM은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용함 ― ; 및
    스테이션 선택 로직을 사용하여 스테이션 스태거를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 TIM을 포함하는 비컨은, 스테이션 수신 순서를 표시하기 위한 스테이션 스태거 정보를 더 포함하고, 그리고
    상기 스테이션 선택 로직은, 상기 채널로의 액세스를 갖는 선택된 스테이션 그룹 내의 각각의 스테이션에 대한 상기 AP 내의 버퍼링된 데이터의 양 및 데이터 레이트에 기초하는, 무선 네트워크.
  40. 전자 디바이스로서,
    프로세서 블록; 및
    상기 프로세서 블록에 관련하여 동작하는 통신 블록을 포함하며,
    상기 통신 블록은 단계들을 수행하도록 구성되고,
    상기 단계들은,
    액세스 포인트(AP)와 연관된 복수의 스테이션들을 결정하는 단계;
    그룹 선택 로직을 사용하여 상기 복수의 스테이션들로부터 스테이션 그룹들을 생성하는 단계 ― 상기 그룹 선택 로직은 상기 복수의 스테이션들에 투명함 ― ;
    복수의 트래픽 표시 맵(TIM)들을 전송하는 단계 ― 각각의 TIM은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용함 ― ; 및
    스테이션 선택 로직을 사용하여 스테이션 스태거를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 TIM을 포함하는 비컨은, 스테이션 수신 순서를 표시하기 위한 스테이션 스태거 정보를 더 포함하고, 그리고
    상기 스테이션 선택 로직은, 상기 채널로의 액세스를 갖는 선택된 스테이션 그룹 내의 각각의 스테이션에 대한 상기 AP 내의 버퍼링된 데이터의 양 및 데이터 레이트에 기초하는, 전자 디바이스.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 미리 결정된 수 N의 스테이션 그룹들에 기초한 모듈로-N 연산을 포함하는, 전자 디바이스.
  42. 제 40 항에 있어서,
    스테이션 그룹들의 수는 상기 AP에서 구성가능한, 전자 디바이스.
  43. 삭제
  44. 제 40 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은, 상기 스테이션 그룹들 사이에서 분할되는 연관성 ID들의 랜덤화된 선택을 제공하도록 상기 AP에 의해 구현된 계산 기술을 포함하는, 전자 디바이스.
  45. 제 40 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 가입 레벨들에 기초하는, 전자 디바이스.
  46. 제 40 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 홈-사용도 지정들에 기초하는, 전자 디바이스.
  47. 제 40 항에 있어서,
    상기 그룹 선택 로직은 수신된 신호 강도 표시(RSSI) 범위 링들에 기초하는, 전자 디바이스.
  48. 제 40 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 시간 간격은 비컨 간격인, 전자 디바이스.
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 제 40 항에 있어서,
    상기 스테이션 스태거 정보는 상기 스테이션 수신 순서와 연관된 시간 오프셋들을 포함하는, 전자 디바이스.
  52. 제 40 항에 있어서,
    순서화된 서브세트의 최종 선택은
    Figure 112015079837183-pct00019
    의 확률들을 포함하고,
    Nr은 버퍼링된 데이터를 갖는 스테이션들의 승리한 그룹 내의 스테이션들의 수를 나타내고,
    상기 순서화된 서브세트는 상기 스테이션들의 승리한 그룹 내의 스테이션들의 서브세트 이고,
    상기 순서화된 서브세트는 데드 에어(dead air) 시간을 최소화하는 방법으로 순서화되고, 그리고
    상기 최종 선택은 상기 순서화된 서브세트의 선택인, 전자 디바이스.
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
  71. 삭제
  72. 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법으로서,
    액세스 포인트(AP)와 연관된 복수의 스테이션들을 결정하는 단계;
    그룹 선택 로직을 사용하여 상기 복수의 스테이션들로부터 스테이션 그룹들을 생성하는 단계 ― 상기 그룹 선택 로직은 상기 복수의 스테이션들에 투명함 ― ; 및
    복수의 트래픽 표시 맵(TIM)들을 전송하는 단계를 포함하고,
    각각의 TIM은 미리 결정된 시간 간격 동안 채널로의 하나의 스테이션 그룹 액세스만을 허용하고,
    상기 그룹 선택 로직은 홈-사용도 지정들에 기초하는,
    무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법.
KR1020147016370A 2011-11-16 2012-09-13 스테이션 그룹화, 프록시 csma, 및 tim 모니터링을 이용한 경합 기간 오버헤드의 최적화에 의한 무선 네트워크 스테이션들에서의 전력 소비 감소 KR101667694B1 (ko)

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