KR101778838B1 - 상이한 전력 능력을 갖는 스테이션들을 구비한 무선 네트워크에서의 전력 관리 - Google Patents

상이한 전력 능력을 갖는 스테이션들을 구비한 무선 네트워크에서의 전력 관리 Download PDF

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Abstract

실시예는 무선 네트워크에서 통신하기 위한 디바이스로서, 프로세서, 메모리 및 무선장치(a radio)를 포함하고, 상기 디바이스는 연관된 액세스 포인트(AP)로, 상기 디바이스가 상기 연관된 AP로부터 접속해제되지 않으면서 전력 절약 모드(a power save mode)에 있을 수 있는 상기 AP 내에 설정된 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(a Max Idle time period)을 포함하는 정보를 통신하고, 상기 전력 절약 모드에서, 상기 디바이스는 상기 연관된 AP로 선택적으로 전송하고 상기 연관된 AP로의 전송을 선택적으로 억제하는 디바이스를 제공한다.

Description

상이한 전력 능력을 갖는 스테이션들을 구비한 무선 네트워크에서의 전력 관리{POWER MANAGEMENT IN A WIRELESS NETWORK HAVING STATIONS WITH DIFFERENT POWER CAPABILITIES}
본 발명은 무선 네트워크에서 전력 관리에 관한 것이다.
무선 네트워크 내에서, 일부 무선 스테이션들(STA들)은, 배터리 수명에 의해 제약되지 않는 랩톱들 등과 같은 고성능 스테이션들(STA들), 및 예를 들면, 작은 배터리 용량으로 수년간 지속될 필요가 있는 센서들과 같은 더 작고 통상적으로 배터리 전력 공급식 STA들을 포함할 수 있다.
현재, 액세스 포인트(AP)가 고정된 시간 기간(즉, Wi-Fi에서 킵-얼라이브(keep-alive) 시간 기간) 내에 연관된 STA로부터 패킷을 수신하지 않는다면, AP는 스테이션이 사용중(busy)이라고 가정할 것이기 때문에, AP는 무선 네트워크로부터 STA를 접속 해제한다. STA가 대형 고용량 리튬-이온 배터리에 의해 전력 공급되는 것과 같이 고성능 스테이션이든지 아니든지 또는 STA가, 예를 들면, 일반적인 AA 형 배터리와 같은 저용량 배터리에 의해 전력 공급되든지 아니든지, 위의 것은 사실이다. 통상적으로 IT 관리자에 의해 설정되는 킵-얼라이브 시간 기간이 비교적 짧다면, 연관된 STA들은 킵-얼라이브 시간 기간이 만료되기 전에 웨이크 업(wake up)하고, STA들이 전송할 임의의 패킷들이 없을 수 있더라도, 상기 AP와의 연관성을 유지하기 위해 패킷을 전송할 필요가 있을 것이다. 단지 연관성을 유지할 목적으로 패킷을 전송하는 것은, 특히, 더 작은 배터리 전력 공급식 STA들의 경우에, 전력 소모에 관련하여 STA에게 비용이 많이 드는 것일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들은 다음의 상세한 설명 및 본 발명의 실시예들을 도시하는데 사용되는 첨부한 도면들을 참조함으로써 더 양호하게 이해될 수 있다.
도 1a은 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 간략도.
도 1b는 실시예에 따른 STA 및 AP의 간략도.
도 2는 실시예에 따른 BSS LPC 구성요소(Low Power Capability element)의 간략도.
도 3은 실시예에 따라 무선 네트워크에서 전력을 절약하는 방법의 흐름도.
다음의 상세한 설명에서, 다양한 특정 세부 사항들이 제시된다. 하지만, 본 발명의 실시예들이 이들 특정 세부 사항들 없이 실시될 수 있음이 이해될 것이다. 다른 경우들에, 이러한 상세한 설명의 이해를 불분명하게 하지 않도록 잘 알려진 회로들, 구조들 및 기술들은 상세히 도시되지는 않았다.
"일 실시예', "실시예', "예시적 실시예", "다양한 실시예들" 등에 대한 언급은 설명된 본 발명의 실시예(들)가 특정 특징들, 구조들, 또는 특성들을 포함할 수 있음을 나타내지만, 모든 실시예가 반드시 특정 특징들, 구조들 또는 특성들을 포함하는 것은 아니다. 또한, 일부 실시예들은 다른 실시예에 대해 설명되는 특징들 중 일부, 모두를 가질 수 있거나 또는 어느 것도 가지지 않을 수 있다.
다음의 상세한 설명 및 청구항들에서, 용어들 "연결된" 및 "접속된" 및 이들의 파생어들이 함께 사용될 수 있다. 이들 용어들이 서로에 대한 동의어로서 의도되는 것이 아님이 이해되어야 한다. 오히려, 특정 실시예들에서, "접속된"은 두 개 이상의 구성요소들이 서로 직접 물리적 또는 전기적 접촉을 하고 있음을 나타내도록 사용된다. "연결된"은 두 개 이상의 구성요소들이 서로 협업 또는 상호작용한다는 것을 나타내도록 사용되지만, 이들은 이들 사이의 물리적 또는 전기적 중개 컴포넌트들을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다.
청구항들에서 사용된 바와 같이, 달리 특정되지 않았다면, 일반적 구성요소를 설명하기 위한, "제 1", "제 2", "제 3" 등의 서수적 형용사의 사용은, 단지 유사한 구성요소들의 상이한 경우가 지칭됨을 나타내는 것이지, 설명된 구성요소가, 시간적으로, 공간적으로, 서열로, 또는 임의의 다른 방식 중 하나로 주어진 시퀀스가 되어야만 함을 의미하도록 의도되는 것은 아니다.
본 발명의 다양한 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어 중 하나 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명은 또한 컴퓨터-판독 가능 매체 내에 또는 상에 포함되는 명령어들로서 구현될 수 있고, 이는 본원에서 설명된 동작들의 수행을 가능하게 하는 하나 이상의 프로세서들에 의해 판독 및 실행될 수 있다. 컴퓨터-판독 가능 매체는 하나 이상의 컴퓨터들에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터-판독 가능 매체는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래쉬 메모리 디바이스 등과 같은 유형의 저장 매체(tangible storage medium)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
용어 "무선"은 비-고체 매체(non-solid medium)를 통해 변조된 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 사용함으로써 데이터를 통신하는 회로들, 디바이스들, 시스템들, 방법들, 기술들, 통신 채널들 등을 설명하는데 사용될 수 있다. 상기 용어는 연관된 디바이스들이 어떠한 유선(wires)도 포함하지 않음을 의미하지 않는다. 무선 디바이스는 적어도 하나의 안테나, 적어도 하나의 무선장치, 적어도 하나의 메모리, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 여기서 무선장치는 안테나를 통해 데이터를 나타내는 신호들을 전송하고 안테나를 통해 데이터를 나타내는 신호들을 수신하고, 한편 프로세서는 전송될 데이터 및 수신된 데이터를 프로세싱할 수 있다. 프로세서는 또한 전송되거나 수신되지 않은 다른 데이터를 프로세싱할 수 있다.
"STA"는 통신 스테이션, 모바일 스테이션, 어드밴스드 스테이션, 클라이언트, 플랫폼, 무선 통신 디바이스, 무선 AP, 모뎀, 무선 모뎀, 개인용 컴퓨터(PC), 데스크톱 컴퓨터, 모바일 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 셋-톱 박스, 핸드헬드 컴퓨터, 핸드헬드 디바이스, PDA(Personal Digital Assistant) 디바이스, 핸드헬드 PDA 디바이스, 및/또는 넷북으로서 구현될 수 있다.
대안적으로 또는 조합하여, STA들 또는 플랫폼들은 또한 근거리 통신망(LAN), 무선 LAN(WLAN), 도시권 통신망(MAN), 무선 MAN(WMAN), 원거리 통신망(WAN), 무선 WAN(WWAN), 현존하는 차세대 mmWave(NGmS-D02/r0, 2008년 11월 28일), WGA(Wireless Gigabit Alliance), IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11e, 802.11g, 802.11h, 802.11i, 802.11n, 802.11ac, 802.16, 802.16d, 802.16e 표준들 및/또는 상기 표준들의 미래 버전들 및/또는 파생판 및/또는 LTE(Long Term Evolution)에 따라 동작하는 디바이스들 및/또는 네트워크들, 개인 영역 통신망(PAN), 무선 PAN(WPAN), 상기 WLAN 및/또는 PAN 및/또는 WPAN 네트워크들의 부분인 유닛들 및/또는 디바이스들, 1방향 및/또는 2방향 무선 통신 시스템들, 셀룰러 무선-전화 통신 시스템들, 셀룰러 전화, 무선 전화, 퍼스널 통신 시스템(PCS) 디바이스, 무선 통신 디바이스를 통합하는 PDA 디바이스, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 송수신기 또는 디바이스, 단일 입력 다중 출력(SIMO) 송수신기 또는 디바이스, 다중 입력 단일 출력(MISO) 송수신기 또는 디바이스, MRC(Maximum Ratio Combining) 송수신기 또는 디바이스, "스마트 안테나" 기술 또는 다중 안테나 기술을 갖는 송수신기 또는 디바이스 등과 같이 무선 네트워크에서 통신하기 위한 신호들을 사용할 수 있다.
몇몇의 실시예들은, 예를 들어, 무선 주파수(RF), 적외선(IR), 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 FDM(OFDM), OFDMA, 시분할 다중화(TDM), 시분할 다중 접속(TDMA), 확장 TDMA(E-TDMA), 범용 패킷 무선 서비스(GPRS), 확장 GPRS, 코드 분할 다중 접속(CDMA), 광대역 CDMA(WCDMA), CDMA 2000, 다중-반송파 변조(MDM), 이산 다중 톤(DMT), 블루투스(RTM), 지그비(TM) 등과 같은 하나 이상의 유형의 무선 통신 신호들 및/또는 시스템들과 함께 사용될 수 있다. 실시예들은 다양한 다른 장치들, 디바이스들, 시스템들 및/또는 네트워크들에서 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 무선 네트워크 내의 STA들 또는 플랫폼들은 하나 이상의 IEEE 802.11 표준들 및/또는 802.11 ac와 같이 연관된 태스크 그룹들에 의해 개발 중인 프로토콜에 따라 동작할 수 있다. 이러한 프로토콜들 및/또는 표준들에 따라 동작하는 STA는 적어도 2 개의 계층들의 구현을 요구할 수 있다. 하나의 계층은 802.11 MAC 계층(즉, OSI 데이터/링크 계층 2)이다. 또 다른 계층은 802.11 PHY 계층(즉, OSI 물리적 계층 1)이다. MAC 계층은 전용 하드웨어 및 전용 소프트웨어 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. PHY 계층은 전용 하드웨어를 사용하여 또는 소프트웨어 에뮬레이션(emulation)을 통해 구현될 수 있다.
몇몇의 실시예들에 따라, 무선 디바이스 또는 STA의 전력 능력에 관한 정보는 무선 액세스 포인트로 통신될 수 있다. 예를 들면, 무선 디바이스 자체는 그러한 정보를 무선 AP로 전송할 수 있고, 정보는 무선 디바이스가 전력 절약 모드에서 동작하는 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(Max Idle Time period)(파라미터 BSSMaxIdlePeriod로서 전송됨)을 포함할 수 있다. 전력 절약 모드에서, STA는 관련된 AP로 프레임을 전송하는 것을 연관 해제하지 않은 채로 억제할 수 있다.
상기 디바이스는 연관 또는 재연관 프레임 내의 정보를 AP로 통신할 수 있고, 상기 디바이스는 AP와의 연관성 또는 재연관성을 찾는다. 정보는 BSS 저전력 능력 구성요소 내의 파라미터로서 통신될 수 있고, 이것은 상기 디바이스가 전력 절약 모드에서 동작하는 시간 기간, 디바이스에 대한 전력 소스(배터리 또는 라인-전력 중 어느 하나), 디바이스의 배터리 용량 등으로 구성된 그룹으로부터 선택된 서브필드들을 포함하는 저전력 정보 필드(Low Power Info field)를 포함할 수 있다. AP는 정보를 수신하고, 이러한 정보에 기초하여 디바이스에 대한 킵-얼라이브 시간 기간을 설정할 수 있다. 본 설명에서 "킵-얼라이브 시간 기간"이 의미하는 것은, AP와 연관된 STA가 AP로부터 접속 해제되지 않고 전력 절약 모드에 있을 수 있는, AP 내에서 설정된 시간 기간이다. "킵-얼라이브 시간 기간"이 만료된 후에, STA가 여전히 전력 절약 모드에 있다면, AP는 STA를 접속 해제할 것이다. AP가 특정 STA의 전력 능력에 관한 정보를 수신할 때, AP는 최대 유휴 기간과 동일하거나 이를 초과하도록 킵-얼라이브 시간 기간을 설정할 수 있다. AP는 또한, 예를 들면, BSS 최대-유휴 기간 구성요소로서 연관 또는 재연관 응답 프레임에서 킵-얼라이브 시간 기간을 디바이스로 통신할 수 있다. 이러한 방식으로, AP는, 예를 들면, 스테이션들의 전력 능력에 기초하여 상이한 킵-얼라이브 시간 기간들과 같은 상이한 세트의 파라미터들을 상이한 클래스의 스테이션들에 적용할 수 있어서, 결국 더 작은 배터리 상에서 동작하는 스테이션들이 더 긴 배터리 수명들을 누리도록 허용한다.
다양한 실시예들에서, 무선 네트워크 내의 STA는 본원에서 활성 모드 및 전력 절약 모드로서 지정된 적어도 2 개의 전력 모드들을 가질 수 있고, 활성 모드에서 디바이스는 깨어있고(awake), 전력 절약 모드 동안에, STA는 비동작 저전력 조건에 배치된다. STA가 활성 모드에 있을 때, STA는 완전히 기능하고, 항상 전송 및 수신할 수 있다. 전력 절약 모드에서, STA는 어웨이크 상태 또는 도즈 상태(doze state) 중 어느 하나일 수 있다. STA가 어웨이크 상태에 있을 때, STA는 여전히 전송 및 수신할 수 있다. STA가 도즈 상태에 있을 때, STA는 전력 소모를 감소시키기 위해 휴면하게 되고, 전송/수신할 수 없다.
도 1a는 실시예에 따른 무선 통신 네트워크 내의 디바이스들을 도시한다. 각각의 디바이스는 무선 통신들을 용이하게 하기 위해 적어도 하나의 프로세서 및 적어도 하나의 무선장치를 포함하는 것으로 가정될 수 있다. 예시된 실시예는 AP 및 스테이션들(STA1-STA6)로서 다양한 다른 디바이스들을 도시하고, 스테이션들에 대한 통신들은 주로 AP에 의해 제어된다. 특정 형태의 디바이스들이 도시되지만(예를 들면, 센서로서 STA1, 디스플레이로서 STA2, 카메라로서 STA3, 헤드폰 세트로서 STA4, 랩톱 컴퓨터로서 STA5, 및 스마트폰으로서 STA6), 이들은 단지 더 작은 배터리들 상에서 동작할 수 있는 통상적인 무선 디바이스들(STA1-STA4) 또는 리튬-이온 배터리들과 같은 더 큰 배터리들 상에서 동작할 수 있는 통상적인 무선 디바이스들(STA5 및 STA6)의 예들로서 사용되고, 하지만 본원에 기재된 동작들은 또한 에너지 절약 수단으로서 외부 전력 소스들에 플러그 인하는 디바이스들 상에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 플러그-인 디바이스들에 대한 실시예들의 사용은 이롭게도 재연관 시간들 및 전력 소모를 감소시킬 수 있는데, 왜냐하면 재연관은 비교적 긴 시간이 걸리고 레이턴시(latency)를 증가시킬 수 있기 때문이다.
다음에 도 1b를 참조하면, 도 1a의 STA들 중 임의의 STA와 같은 STA(100)는, 예를 들면, 프로세서(131), 입력 유닛(132), 출력 유닛(133), 메모리 유닛(134), 저장 유닛(135), 통신 유닛(150), 전력 제어기(155), 및 배터리를 포함할 수 있는 전력 소스(139)를 포함할 수 있다. STA(100)는 선택적으로 다른 적절한 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 입력 유닛(132)은, 예를 들면, 키보드, 키패드, 마우스, 터치-패드, 트랙-볼, 스타일러스, 마이크로폰, 또는 다른 적절한 포인팅 디바이스 또는 입력 디바이스를 포함한다. 출력 유닛(133)은, 예를 들면, 모니터, 스크린, 음극선관(CRT) 디스플레이 유닛, 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이 유닛, 플라즈마 디스플레이 유닛, 하나 이상의 오디오 스피커들 또는 이어폰들, 또는 다른 적절한 출력 디바이스들을 포함한다. 메모리 유닛(134)은 STA(100)에 의해 프로세싱된 데이터를 저장할 수 있다. 통신 유닛(150)은, 예를 들면, 무선 송수신기, 무선 모뎀, 무선 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 등을 포함한다. 예를 들면, 통신 유닛(150)은 전송기(151) 및 수신기(152)를 포함한다. 전송기(151)는, 예를 들면, 안테나(153)를 통해, 무선 RF 신호들, 블록들, 프레임들, 전송 스트림들, 패킷들, 메시지들 및/또는 데이터를 전송할 수 있는, 예를 들면, 무선 RF(Radio Frequency) 전송기를 포함한다. 수신기(152)는, 예를 들면, 안테나(154)를 통해 무선 RF 신호들, 블록들, 프레임들, 전송 스트림들, 패킷들, 메시지들 및/또는 데이터를 수신할 수 있는, 예를 들면, 무선 RF(Radio Frequency) 수신기를 포함한다. 선택적으로, 전송기(151) 및 수신기(152)는 송수신기, 전송기-수신기 또는 다른 적절한 컴포넌트들을 사용하여 구현될 수 있다. 선택적으로, 안테나(153) 및 안테나(154)는 공통 안테나, 다수의 안테나들의 공통 세트, 또는 다른 적절한 컴포넌트(들)를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 안테나(153) 및/또는 안테나(154)는 내부 및/또는 외부 RF 안테나, 쌍극자 안테나(dipole antenna), 단극자 안테나(monopole antenna), 전방향 안테나(omni-directional antenna), 종단 급전 안테나(end fed antenna), 원편광 안테나(circularly polarized antenna), 마이크로-스트립 안테나, 다이버시티 안테나(diversity antenna), 또는 무선 통신 신호들, 블록들, 프레임들, 전송 스트림들, 패킷들, 메시지들 및/또는 데이터를 전송 및/또는 수신하기에 적합한 다른 형태의 안테나를 포함할 수 있다. 전력 소스(139)는, 예를 들면, 하나 이상의 배터리들, 재충전 가능 배터리들, 재충전 불가 배터리들, 교체 가능 배터리들, 일회용 또는 교체 불가 배터리들, 내부 배터리들, 외부 배터리들, 또는 STA(100)의 하나 이상의 컴포넌트들에 전력을 제공할 수 있는 다른 전력 전지들을 포함한다.
선택적으로, 전력 제어기(155)는 전력-관련 알고리즘들 또는 기준에 기초하여 STA(100)(또는 그의 컴포넌트들)의 동작 속성들을 수정할 수 있다. 예를 들면, 전력 제어기(155)는 STA(100)의 하나 이상의 컴포넌트들을 턴 오프, 턴 온, 인에이블, 디스에이블, 접속 및/또는 접속 해제할 수 있고, 전력-절약 모드에 들어가도록 STA(100) 또는 그의 컴포넌트들에 지시할 수 있다.
AP(110)는, 예를 들면, 프로세서(111), 메모리 유닛(114), 저장 유닛(115), 및 통신 유닛(170)일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 통신 유닛(170)은, 예를 들면, 안테나(173)와 연관된 전송기(171), 및 안테나(174)와 연관된 수신기(172)를 포함할 수 있다. AP(110)와 STA(100) 사이에서와 유사한 디바이스들은 STA(100)의 컴포넌트들에 관련하여 상술된 바와 같은 속성들 또는 기능 면에서 유사할 수 있다.
몇몇의 실시예들에서, STA(100) 및/또는 AP(110)의 컴포넌트들 중 일부 또는 모두는 공통 하우징, 패키징 등에 둘러싸일 수 있고, 하나 이상의 유선 또는 무선 링크들을 사용하여 상호 접속 또는 동작 가능하게 연관될 수 있다. 다른 실시예들에서, STA(100) 및/또는 AP(110)의 컴포넌트들은 다수의 또는 개별적인 디바이스들 또는 위치들 사이에서 분산될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, BSS LPC(Low Power Capability) 구성요소의 간략한 도면이 도시된다. 몇몇의 실시예들에 따른 LPC 구성요소는, STA가 전력 절약 모드에서 동작하는 시간 기간, STA에 대한 전력 소스(배터리 또는 라인-전력 중 어느 하나), STA의 배터리 용량 등으로 구성된 그룹으로부터 선택된 정보와 같이, STA의 전력 능력에 관한 STA의 정보를 전달하는데 사용될 수 있다. 따라서, "전력 용량"이 의미하는 것은 전력을 소비하기 위한 디바이스의 요구 및 전력을 보존하기 위한 능력에 관련된 능력들의 세트이다. 본원에 사용된 바와 같이 "구성요소"는 BSS 통신 프레임의 일부분, 즉, BSS 내의 통신 프로토콜의 블록의 일부분을 지칭한다. LPC 구성요소의 예시된 실시예는 이산 시간 기간들 내에서 발생하는 특수 목적들에 전념되는 특정 필드들을 제안한다. 다른 실시예들은 상이한 필드들 및/또는 목적들에 따라 더 많거나, 더 적거나 상이한 시간 기간들을 사용할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제 1 필드는 LPC 구성요소에서 식별된 고정값을 포함하는 구성요소 ID 필드에 대응하고, 구성요소 ID 필드의 다음은 다음에 오는 필드의 길이, 즉, 저전력 정보 필드의 길이에 관한 정보를 전달하는 길이 필드일 수 있다. 저전력 정보 필드는 결국 위에 유의된 바와 같이 STA의 전력 능력에 관한 정보를 나타내는 서브필드들을 포함할 수 있다. 따라서, 서브필드들은 STA가 전력 절약 모드에서 동작하는 시간 기간(STA에 대한 최대 유휴 기간), STA에 대한 전력 소스(배터리 또는 라인-전력 중 어느 하나), STA의 배터리 용량 등으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 최대 유휴 기간은, 이에 제한되지 않지만: 1) 시간 단위들의 수 ― 각각의 시간 단위(예를 들면, 마이크로초)의 듀레이션은 STA 및 AP 양자에 의해 미리 결정되고 이해되거나, LPC 구성요소에 표시됨 ―; 2) 시간 기간에 대한 시작 시간 및 시간 기간에 대한 종료 시간 등과 같이 다양한 방식들로 표현될 수 있다.
최대 유휴 기간 서브필드가 LPC 구성요소의 저전력 정보 필드에 존재하면, STA는 최대 유휴 기간에 기초하여 상기 STA에 할당된 킵-얼라이브 시간 기간을 설정하도록 AP에 요청한다. 그후, AP는 최대 유휴 기간과 동일하거나 이를 초과하도록 킵-얼라이브 시간 기간을 설정할 수 있고, 결과는, LPC 구성요소를 전송한 특정 STA가 AP 관리자에 의해 설정된 바와 같이 고정되지 않지만 그 특정 AP의 전력 능력 및 요건들에 의해 결정된 시간 기간 동안에 전력 절약 모드에 머무를 수 있다는 것이다. 결과적으로, STA는 더 긴 시간 기간 동안 전력 절약 모드에 머무를 수 있고, 따라서 킵-얼라이브 시간 기간이 AP 내에서 고정되는 상황과 비교하여 STA에 대해 더 긴 배터리 수명을 야기한다. AP가 위에 유의된 바와 같이, 연관 또는 재연관 프레임 내의 LPC 구성요소 내의 최대 유휴 시간 기간을 지원할 수 있다면, AP는 연관 또는 재연관 응답 프레임 내의 BSS 최대-유휴 기간 구성요소 내의 킵-얼라이브 시간 기간에 대해 동일하거나 더 큰 값을 설정할 수 있다. 이러한 경우에서, 전력 제어기(155)를 포함하는, 예를 들면, 도 1b의 STA(100)와 유사한 STA의 전력 제어기는 AP로부터 수신된 연관 또는 재연관 응답 프레임 내의 BSS 최대-유휴 기간 구성요소에 기초하여 STA의 전력 상태들을 제어하도록 적응될 수 있다. LPC 구성요소 내의 최대 유휴 시간 기간을 지원하지 않는 AP에 대해, AP는, 예를 들면, 그가 STA를 지원할 수 있는 최대 유휴 기간을 STA로 전송할 수 있다. 다음에 무엇을 할지를 결정하는 것은 STA에 달려있다. STA가 실제로 AP에 의해 지원될 수 있는 것보다 더 긴 최대 유휴 기간을 필요로 하면, STA는 요구된 더 긴 최대 유휴 기간을 지원할 수 있는 또 다른 AP를 찾으려고 시도할 수 있다. STA는 또한, STA가 예상된 배터리 수명을 가지 않을 것이라는 것을 알고서, 단지 오리지널 AP에 연관되고, AP가 응답 프레임으로 전송한 더 짧은 최대 유휴 기간을 따를 수 있다. 또한, STA가 전력 절약 모드 동안에 새로운 AP로 이동하는 경우에, BSS 최대 유휴 기간을 전송한 오리지널 AP 및 새로운 AP 모두가 공통 제어기에 의해 관리되면, STA에 대한 BSS 최대 유휴 기간은 제어기에 의해 관리되는 AP들에 걸쳐 저장될 수 있다. 그러한 경우에, STA가 이동하면, STA는 AP와 재연관할 필요가 없고 여전히 최대 유휴 기간을 유지할 수 있다.
실시예에 따른 AP는, 전력 능력 정보에 기초하여 킵-얼라이브 시간 기간을 설정하거나, 그 자신의 미리 결정된 킵-얼라이브 시간 기간을 부과할 AP로 제한되지 않는다. 따라서, 실시예에 따른 AP는 자신의 전력 능력에 관한 정보를 전송할 수 없는 STA 및 이를 전송할 수 있는 STA 모두를 수용하도록 적응될 수 있다. 이러한 방식으로, 무선 네트워크는, 그에게 전송되는 임의의 대응하는 전력 능력 정보에 기초하여 킵-얼라이브 시간 기간들을 조절하는 것을 포함하여, 상이한 형태의 STA들을 이롭게 수용할 수 있다.
이롭게도, 실시예들은 작은 배터리 용량을 갖는 STA들, 가령, 예를 들면, 대략 약 200 mAh(가령, 코인-셀 배터리) 내지 약 3000 mAh(가령, 리튬 AA 배터리)의 배터리 용량을 갖는 STA가 그들의 한계들 및 능력들을 AP에 통지하도록 허용하여, AP가 다른 더 적은 배터리 전력 제한된 스테이션들과 상이하게 이들을 처리할 수 있다. 예로서, 하나의 실시예는 상이한 클래스의 스테이션들이 상이한 최대 유휴 기간 값들을 사용하도록 허용한다. 예를 들면, 실시예에 따라, 매우 낮은 듀티 사이클들을 갖는 STA들(가령, 몇 분마다 내지 수십분마다 패킷을 전송하도록 적응된 STA들)은, 듀티 사이클들이 주어진 범위 내에 속하지 않는 STA들보다 더 긴 최대 유휴 기간들을 가질 수 있다. 작은 배터리 용량을 갖는 스테이션들은 다른 더 유능하거나 더 활동적인 스테이션들보다 더 긴 최대 유휴 기간들을 요청할 수 있고, 따라서 AP로부터 접속 해제되지 않고 더 길게 휴면할 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 방법 실시예의 흐름도 형태의 예시적인 간략한 도시가 이루어진다. 흐름도(300)에서, (310)에서 STA는 BSS LPC 구성요소를 포함하는 연관 또는 재연관 프레임을 AP로 전송할 수 있다. 이전에 유의된 바와 같이, LPC 구성요소는, 예를 들면, 최대 유휴 기간, STA에 대한 전력 소스(배터리 또는 라인-전력 중 어느 하나), STA의 배터리 용량 등과 같이, STA의 전력 능력에 관한 정보를 포함할 것이다. AP는 (315)에서 상기 프레임을 수신하고, (320)에서 그가 수신된 프레임 내의 LPC 구성요소를 지원할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. AP가 수신된 프레임 내의 LPC 구성요소를 지원할 수 있다고 AP가 결정하면, AP는 (325)에서 BSS 최대 유휴 기간 구성요소에서 연관 또는 재연관 응답 프레임을 STA로 전송할 수 있다. 킵-얼라이브 기간은 STA에 의해 통신된 최대 유휴 기간과 동일하거나 이를 초과할 수 있다.
그러나, 여전히 도 3을 참조하면, AP가 수신된 프레임 내의 LPC 구성요소를 지원할 수 없다고 AP가 결정하면, AP는, 예를 들면, (330)에서, 자신이 지원할 수 있는 최대 유휴 기간을 STA로 전송할 수 있다. 그후, 블록(332)에 표시된 바와 같이, 다음에 무엇을 할지를 결정하는 것은 STA에게 달려있다. STA가 실제로 AP에 의해 지원될 수 있는 것보다 더 긴 최대 유휴 기간을 필요로 하면, STA는 (335)에서 요구된 더 긴 최대 유휴 기간을 지원할 수 있는 또 다른 AP를 찾으려고 시도할 수 있다. 대안으로, STA는, STA가 예상된 배터리 수명을 갖지 않을 것이라는 것을 알고서, (340)에서 단지 오리지널 AP에 연관되고, AP가 응답 프레임에서 전송한 더 짧은 최대 유휴 기간을 따를 수 있다.
전술한 설명은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 변형이 당업자에게 일어날 것이다. 이들 변형들은 본 발명의 다양한 실시예에 포함되는 것으로 의도되고, 다음의 청구항들의 범위에 의해서만 제한된다.
100 : 스테이션(STA) 110 : 액세스 포인트(AP)
111 : 프로세서 114 : 메모리
115 : 저장 장치 131 : 프로세서
132 : 입력 유닛 133 : 출력 유닛
134 : 메모리 135 : 저장 장치
138 : 애플리케이션들 139 : 전력 소스
151 : 전송기 152 : 수신기
153 : 안테나 154 : 안테나
155 : 전력 제어기 170 : 통신 유닛
171 : 전송기 172 : 수신기
173 : 안테나 174 : 안테나

Claims (28)

  1. 무선 네트워크에서 통신하기 위한 디바이스로서,
    프로세서, 메모리 및 무선장치(a radio)를 포함하고,
    상기 디바이스는 연관된 액세스 포인트(AP)로, 상기 디바이스가 상기 연관된 AP로부터 접속해제되지 않으면서 전력 절약 모드(a power save mode)에 있을 수 있는 상기 AP 내에 설정된 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(a Max Idle time period)을 포함하는 정보를 통신하고,
    상기 전력 절약 모드에서, 상기 디바이스는 상기 연관된 AP로 선택적으로 전송하고 상기 연관된 AP로의 전송을 선택적으로 억제하는
    디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최대 유휴 시간 기간은 상기 연관된 AP 내에 설정된 킵 얼라이브 시간 기간에 대응하고, 상기 킵 얼라이브 시간 기간은 상기 디바이스가 연관해제되지 않으면서 상기 AP로 선택적으로 프레임을 전송하고 상기 연관된 AP로의 프레임의 전송을 선택적으로 억제하는 시간 기간인
    디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 연관 또는 재연관 프레임(an association or re-association frame)에서 상기 정보를 통신하는
    디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 BSS 저전력 능력 요소(Low Power capability element) 내의 파라미터로서 상기 정보를 통신하고, 상기 디바이스는 요청된 최대 유휴 기간에 대한 정보를 포함하는 제 1 프레임을 상기 AP로 송신하고 상기 AP로부터 상기 AP에 의해 설정된 최대 유휴 기간에 대한 정보를 포함하는 제 2 프레임을 수신하는
    디바이스.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 연관된 AP는 또한 상기 킵 얼라이브 시간 기간을 상기 디바이스로 통신하는
    디바이스.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 BSS 저전력 능력 요소는 BSS 내의 통신 프로토콜의 블록의 부분인 BSS 통신 프레임의 부분인
    디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 1 필드는 구성요소 ID 필드(Element ID field)에 대응하고, 상기 구성요소 ID 필드에 후속하는 필드는 저전력 정보 필드의 길이에 관한 정보를 전달하는 길이 필드(Length field)이고, 상기 저전력 정보 필드 내에 상기 최대 유휴 시간 기간이 있는
    디바이스.
  8. 통신 유닛으로서,
    무선 RF 신호를 연관된 액세스 포인트(AP)로 전송하는 무선 RF(Radio Frequency) 전송기를 포함하며,
    상기 RF 신호는, 상기 통신 유닛이 상기 연관된 AP로부터 접속해제되지 않으면서 전력 절약 모드(a power save mode)에 있을 수 있는 상기 연관된 AP 내에 설정된 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(a Max Idle time period)을 포함하는 정보를 포함하고,
    상기 전력 절약 모드에서, 상기 통신 유닛은 상기 연관된 AP로 선택적으로 전송하고 상기 연관된 AP로의 전송을 선택적으로 억제하는
    통신 유닛.
  9. 무선 스테이션(STA)으로서,
    프로세서, 메모리 및 무선장치(a radio)를 포함하고,
    상기 STA는 연관된 액세스 포인트(AP)로, 상기 STA가 상기 연관된 AP로부터 접속해제되지 않으면서 전력 절약 모드(a power save mode)에 있을 수 있는 상기 AP 내에 설정된 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(a Max Idle time period)을 포함하는 정보를 통신하고,
    상기 전력 절약 모드에서, 상기 STA는 상기 연관된 AP로 선택적으로 전송하고 상기 연관된 AP로의 전송을 선택적으로 억제하는
    무선 스테이션.
  10. 제 9 항에 있어서,
    전력-관련 알고리즘 또는 기준에 기초하여 STA의 동작 속성을 수정하도록 구성된 전력 제어기를 더 포함하는
    무선 스테이션.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전력 제어기는 상기 STA의 하나 이상의 컴포넌트를 턴 오프, 턴 온, 인에이블, 디스에이블, 접속 또는 접속 해제하도록 구성되고, 전력-절약 모드에 들어가도록 상기 STA 또는 상기 STA의 컴포넌트에 지시하도록 구성되는
    무선 스테이션.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 무선장치는 무선 RF 신호, 블록, 프레임, 전송 스트림, 패킷, 메시지 또는 데이터를 안테나를 통해서 전송하도록 구성되는 무선 RF 전송기를 포함하는
    무선 스테이션.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 무선장치는 무선 RF 신호, 블록, 프레임, 전송 스트림, 패킷, 메시지 또는 데이터를 안테나를 통해서 수신하도록 구성되는 무선 RF 수신기를 포함하는
    무선 스테이션.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 안테나는, 무선 통신 신호, 블록, 프레임, 전송 스트림, 패킷, 메시지 및 데이터 중 적어도 하나를 전송 또는 수신하도록 구성된, 내부 또는 외부 RF 안테나, 쌍극자 안테나(dipole antenna), 단극자 안테나(monopole antenna), 전방향 안테나(omni-directional antenna), 종단 급전 안테나(end fed antenna), 원편광 안테나(circularly polarized antenna), 마이크로-스트립 안테나, 또는 다이버시티 안테나(diversity antenna)를 포함하는
    무선 스테이션.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 STA의 일부 또는 모든 컴포넌트는 공통 하우징 또는 패키징에 둘러싸일 수 있고, 하나 이상의 유선 또는 무선 링크를 사용하여 상호 접속 또는 동작 가능하게 연관되는
    무선 스테이션.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 STA의 컴포넌트는 다수의 또는 개별적인 디바이스 또는 위치 사이에서 분산되는
    무선 스테이션.
  17. 명령어들을 포함하는 유형의 컴퓨터-판독 가능 매체(a tangible computer-readable medium)를 포함하는 물품으로서,
    상기 명령어들은, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때, 정보를 무선 스테이션(STA)으로부터 연관된 액세스 포인트(AP)로 통신하는 것을 포함하는 동작을 수행하게 하며, 상기 정보는 상기 STA가 상기 연관된 AP로부터 접속해제되지 않으면서 전력 절약 모드(a power save mode)에 있을 수 있는 상기 AP 내에 설정된 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(a Max Idle time period)을 포함하고,
    상기 전력 절약 모드에서, 상기 STA는 상기 AP로의 전송을 억제할 수 있는
    물품.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 최대 유휴 시간 기간은 상기 연관된 AP 내에 설정된 킵 얼라이브 시간 기간에 대응하고, 상기 킵 얼라이브 시간 기간은 상기 STA가 연관해제되지 않으면서 상기 연관된 AP로 선택적으로 프레임을 전송하는 것을 억제할 수 있는 시간 기간인
    물품.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 STA는 연관 또는 재연관 프레임(an association or re-association frame)에서 상기 정보를 통신하는
    물품.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 STA는 BSS 저전력 능력 요소(Low Power capability element) 내의 파라미터로서 상기 정보를 통신하는
    물품.
  21. 정보를 무선 스테이션(STA)으로부터 연관된 액세스 포인트(AP)로 통신하는 단계를 포함하며, 상기 정보는 상기 STA가 상기 AP로부터 접속해제되지 않으면서 전력 절약 모드(a power save mode)에 있을 수 있는 상기 AP 내에 설정된 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(a Max Idle time period)을 포함하고,
    상기 전력 절약 모드에서, 상기 STA는 상기 AP로의 전송을 억제할 수 있는
    무선 네트워크에서 통신하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 최대 유휴 시간 기간은 상기 연관된 AP 내에 설정된 킵 얼라이브 시간 기간에 대응하고, 상기 킵 얼라이브 시간 기간은 상기 STA가 연관해제되지 않으면서 상기 연관된 AP로 선택적으로 프레임을 전송하는 것을 억제할 수 있는 시간 기간인
    무선 네트워크에서 통신하기 위한 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 STA는 연관 또는 재연관 프레임(an association or re-association frame)에서 상기 정보를 통신하는
    무선 네트워크에서 통신하기 위한 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 STA는 BSS 저전력 능력 요소(Low Power capability element) 내의 파라미터로서 상기 정보를 통신하는
    무선 네트워크에서 통신하기 위한 방법.
  25. 무선 근거리 네트워크(a wireless local area network)에서 동작 가능한 액세스 포인트(AP)의 장치로서,
    프로세서, 메모리 및 무선장치를 포함하고,
    상기 장치는, 상기 AP로 하여금 무선 스테이션(STA)으로부터, 상기 STA가 상기 AP로부터 접속해제되지 않으면서 전력 절약 모드(a power save mode)에 있을 수 있는 상기 AP 내에 설정된 시간 기간에 대응하는 최대 유휴 시간 기간(a Max Idle time period)을 포함하는 정보를 수신하게 하고,
    상기 전력 절약 모드에서, 상기 STA는 상기 AP로 선택적으로 전송하고 상기 AP로의 전송을 선택적으로 억제하는
    장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 무선장치는 무선 RF 신호, 블록, 프레임, 전송 스트림, 패킷, 메시지 또는 데이터를 안테나를 통해서 전송하도록 구성되는 무선 RF 전송기를 포함하는
    장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 무선장치는 무선 RF 신호, 블록, 프레임, 전송 스트림, 패킷, 메시지 또는 데이터를 안테나를 통해서 수신하도록 구성되는 무선 RF 수신기를 포함하는
    장치.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 안테나는, 무선 통신 신호, 블록, 프레임, 전송 스트림, 패킷, 메시지 및 데이터 중 적어도 하나를 전송 또는 수신하도록 구성된, 내부 또는 외부 RF 안테나, 쌍극자 안테나(dipole antenna), 단극자 안테나(monopole antenna), 전방향 안테나(omni-directional antenna), 종단 급전 안테나(end fed antenna), 원편광 안테나(circularly polarized antenna), 마이크로-스트립 안테나, 또는 다이버시티 안테나(diversity antenna)를 포함하는
    장치.
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