KR102013258B1 - 저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치 - Google Patents

저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102013258B1
KR102013258B1 KR1020170170885A KR20170170885A KR102013258B1 KR 102013258 B1 KR102013258 B1 KR 102013258B1 KR 1020170170885 A KR1020170170885 A KR 1020170170885A KR 20170170885 A KR20170170885 A KR 20170170885A KR 102013258 B1 KR102013258 B1 KR 102013258B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
packet
memory
terminal
sleep mode
server
Prior art date
Application number
KR1020170170885A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190070417A (ko
Inventor
이상준
이종훈
박창환
김원만
Original Assignee
(주)에프씨아이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에프씨아이 filed Critical (주)에프씨아이
Priority to KR1020170170885A priority Critical patent/KR102013258B1/ko
Priority to CN201810461593.XA priority patent/CN109922519A/zh
Priority to TW107123905A priority patent/TW201929488A/zh
Priority to US16/153,354 priority patent/US10849074B2/en
Publication of KR20190070417A publication Critical patent/KR20190070417A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102013258B1 publication Critical patent/KR102013258B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0261—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level
    • H04W52/0274—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof
    • H04W52/028—Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof switching on or off only a part of the equipment circuit blocks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/30—Peripheral units, e.g. input or output ports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/09—Mapping addresses
    • H04L61/25—Mapping addresses of the same type
    • H04L61/2503—Translation of Internet protocol [IP] addresses
    • H04L61/2514—Translation of Internet protocol [IP] addresses between local and global IP addresses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/09—Mapping addresses
    • H04L61/25—Mapping addresses of the same type
    • H04L61/2503—Translation of Internet protocol [IP] addresses
    • H04L61/256—NAT traversal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
    • H04W28/065—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information using assembly or disassembly of packets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0241—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where no transmission is received, e.g. out of range of the transmitter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/25—Maintenance of established connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5007—Internet protocol [IP] addresses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
    • Y02D70/142—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 단말이 슬립모드 상태인 경우에 전원을 유지하며 서버와의 패킷 송수신 정보를 저장하는 제1 메모리; 단말이 슬립모드 상태인 경우에 전원이 꺼지며, 웨이크업모드에서 단말이 동작하기 위해 필요한 데이터를 저장하는 제2 메모리; 상기 슬립모드 상태에서 상기 송수신 정보를 이용하여 AP와의 연결 유지를 위한 패킷을 생성하고 상기 AP에 주기적으로 전송하도록 제어하는 중앙처리장치; 및 상기 AP의 통신부와 연결되어 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 연결 유지를 위한 패킷을 전송하는 통신부를 포함하는 단말을 제공한다.

Description

저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치{Apparatus and Method for Transmitting/receiving a Packet in Low Power Sleep Modes}
본 실시예는 무선 단말이 저 전력 슬립모드에서 패킷을 송수신하는 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
각각의 네트워크 장치에 대해 개별 IP 주소를 등록하는 것에 비해, 네트워크 주소 변환(network address translation; NAT)이라 불리는 기술은 라우터 뒤의 다수의 IP 노드가 하나의 공중 IP 주소를 공유할 수 있도록 한다. 다른 말로 하면, 한 세트의 등록되지 않은 IP 주소들이 내부 네트워크 트래픽을 위해 사용되도록 허용하고 다른 한 세트의 IP 주소는 외부 또는 공중 트래픽을 위해 사용되도록 허용하는 표준이 제공된다. 이는 내부 네트워크 주소가 공중 액세스(예를 들어, 인터넷을 통한 액세스)로부터 감추어지도록 허용한다.
일반적으로, NAT 장치는 매핑 상태를 위한 구성가능 타임아웃 주기를 갖는 타임아웃 타이머를 사용한다. 만약 특정 엔트리가 타임아웃 주기보다 긴 시간 동안 인바운드 또는 아웃바운드 트래픽에 의해 사용되지 않았다면, NAT 타이머가 만료되고 그 엔트리는 제거된다. 엔트리가 제거되고 나면, NAT 뒤의 공유 노드는 더 이상 이 연결을 통해 도달될 수 없고 새로운 연결이 (예를 들어, 공유 노드에 의해) 개시되어야만 한다. NAT 타이머가 타임아웃(또는 만료)되지 않도록 하는 일반적인 메커니즘은 "킵-얼라이브(keep-alive)" 또는 "하트비트(heartbeat)" 프로세싱이라고 알려져 있다. 킵-얼라이브에서, 타이머를 리셋하기 위해 연결 중에 쓸모없는 트래픽이 NAT 타임아웃 주기보다 짧은 간격으로 생성되고, 그에 의하여 연결이 활성화된 상태로 유지되도록 한다. 주 전력원으로 배터리 전력을 사용하는 휴대용 장치(예를 들어, 스마트폰)의 경우, 종래의 킵-얼라이브 기술은 장치 배터리 수명을 소모시키고, 연결을 살려두기 위한 상당한 무선 동작을 발생시킨다.
본 실시예는, 슬립모드를 구비한 무선 단말이 NAT 장치에 의해 IP를 할당받아 서버와 데이터 통신을 수행하는 경우에, 슬립모드 상태에서의 세션 유지를 보장하면서 전력 소모를 감소시킬 수 있는 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 단말이 슬립모드 상태인 경우에 전원을 유지하며 서버와의 패킷 송수신 정보를 저장하는 제1 메모리; 단말이 슬립모드 상태인 경우에 전원이 꺼지며, 웨이크업모드에서 단말이 동작하기 위해 필요한 데이터를 저장하는 제2 메모리; 상기 슬립모드 상태에서 상기 송수신 정보를 이용하여 AP와의 연결 유지를 위한 패킷을 생성하고 상기 AP에 주기적으로 전송하도록 제어하는 중앙처리장치; 및 상기 AP의 통신부와 연결되어 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 연결 유지를 위한 패킷을 전송하는 통신부를 포함하는 단말을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 단말의 동작 방법에 있어서, 서버와의 패킷 송수신 정보를 제1 메모리에 저장하는 과정; 웨이크업모드에서 단말이 동작하기 위해 필요한 데이터를 저장하는 제2 메모리에 저장하는 과정; 슬립모드 상태에서 상기 송수신 정보를 이용하여 AP와의 연결 유지를 위한 패킷을 생성하는 과정; 및 상기 연결 유지를 위한 패킷을 상기 AP에 주기적으로 전송하는 과정을 포함하고, 상기 제1 메모리는 단말이 슬립모드 상태인 경우에 전원을 유지하며, 상기 제2 메모리는 단말이 슬립모드 상태인 경우에 전원이 꺼지는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예의 일 측면에 따르면, 슬립모드 상태의 무선 단말이 최소한의 전력만을 소모하면서 NAT 장치와 연결을 유지할 수 있도록 하여 슬립모드로 진입한 무선 단말이 세션을 유지하면서도 전력 소모를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템의 구성을 도식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말의 구성을 도식화한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말이 깨어나 통신 가능한 상태일 때의 구성 및 슬립모드로 진입하였을 때의 구성을 도식화한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 단말이 슬립모드로 진입하였을 때의 패킷 전송 과정을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
배터리를 구비하여 동작하는 무선 단말의 경우, 소비 전력을 줄이기 위해 슬립모드에서는 단말 내 구성의 전원을 끄고, 수행하여야 할 동작이 있는 경우에만 켜져서 동작함으로써 배터리를 소비를 줄일 수 있다. 이 때, 단말이 장시간 슬립모드 상태에 있는 경우에는 NAT 장치 내 매핑 테이블의 정보가 타임아웃에 의해 지워지게 되고, 서버로부터 데이터 전송이 있는 경우에 이를 전달하기 위한 경로가 사라지게 된다. 본 발명은 무선통신 기능을 구비한 단말이 슬립상태에서도 중간 경로의 장비들에게 패킷 수신에 필요한 정보를 유지할 수 있도록 하는 방법을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템의 구성을 도식화한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템은 무선 단말(STA; station, 10), AP(Access Point, 20) 및 서버(30)를 포함하여 구성된다. 도 1에 도시된 시스템은 각 구성간 무선통신 지원을 위한 프로토콜 스택 구조를 갖는다.
무선 단말(10)은 Wi-Fi 인터페이스를 구비하여 Wi-Fi 네트워크 통신이 가능한 기기로 AP(20)로부터 사설 IP(Private IP) 주소를 할당받아 네트워크에 접속하며, 슬립모드(Sleep Mode)를 구비하여 필요한 경우 저전력 모드로 동작한다.
본 실시예에서, 무선 단말(10)은 무선통신 단말기, 스마트폰, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC 등과 같이 무선랜 환경에서 이동하면서 AP(20)를 통해 데이터를 송수신할 수 있는 장비를 일컫는다.
AP(20)는 무선 단말(10)과 서버(30)의 사이에서 통신을 중계한다. AP(20)는 다수의 무선 단말(10)에 사설 IP 주소를 할당하고 이를 서비스 사업자로부터 부여 받은 하나의 공인 IP 주소에 대응시키는 NAT(Network Address Translation) 기능을 제공함으로써 다수의 무선 단말(10)이 통신망을 통해 외부의 서버(30)와 데이터를 송수신할 수 있도록 한다. AP(20)는 무선 단말(10)로부터 수신한 패킷 요청을 서버(30)에 전달하고, 서버로부터 무선 단말(10)에 대한 패킷 전송 요청이 있는 경우 무선 단말(10)에 패킷을 전송한다.
본 실시예에서, AP(20)는 NAT 기능을 구비한 장치를 말하며, NAT 기능을 갖고 매핑 테이블 및 타임아웃 타이머를 이용해 서버(30)와 무선 단말(10) 간의 중간 경로를 관리한다. AP(20)는 무선 단말의 매핑 상태를 관리하기 위하여, 특정 단말에 대한 엔트리가 타임아웃 주기보다 긴 시간 동안 사용되지 않았다면, 타임아웃 타이머를 만료하고 해당 엔트리를 제거한다. 엔트리가 제거되고 나면, 서버로부터 해당 단말에 대한 패킷 전송이 있다고 하더라도, AP는 단말에 대한 정보가 제거되었기 때문에 패킷을 전달할 수 없게 된다. 따라서, 무선 단말(10)은 AP(20)와의 세션 유지를 위해서는 타임아웃 타이머의 주기보다 짧은 간격으로, 연결 유지를 위한 패킷을 전송해야 한다.
서버(30)는 AP(20)의 공인 IP 주소를 검출한 후 공인 IP가 미리 저장된 IP 주소 즉, 서비스에 가입된 AP인지 확인하고, 무선 단말(10)에 전달할 패킷을 전송한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 도식화한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말(10)은 통신부(210), 중앙처리장치(CPU, 220), 제1 메모리(230), 제2 메모리(240) 및 주변장치 연결부(250)를 포함하여 구성된다.
통신부(210)는 다른 기기의 통신부와 근거리 통신을 하는 역할을 한다. 이때, 근거리 통신으로는 Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth) 및 지그비(Zigbee)등을 포함한다. 따라서 통신부(210)는 근거리 통신을 하기 위하여, RF(Radio Frequency) 신호를 전송하거나 수신하기 위한 RF 신호 송수신부를 포함할 수 있으며, 수신한 신호를 디지털 신호로 변환하거나 송신할 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 ADC(Analog Digital Converter) 또는 DAC(Digital Analog Converter)를 포함할 수 있다. 또한 통신부(210)는 무선 단말(10)이 인터넷에 무선으로 접속 가능하게 하고, 무선 공중망을 통해 데이터를 송수신하거나 또는 통화를 가능하게 하도록 하는 모뎀(Modem)을 포함할 수 있으며, 공통 데이터 전송 채널을 공유하는 각 네트워크의 노드가 데이터를 손실 없이 효과적으로 송수신하기 위한 매체 접근 제어(Media Access Control)부를 포함할 수 있다. 통신부(210)는 무선 단말(10)이 슬립모드에 진입하더라도 전원을 유지하며, 주기적으로 AP(20)에 패킷을 전송하여 무선통신을 위한 연결을 유지한다.
중앙처리장치(220)는 무선 단말(10) 내에 포함된 각각의 구성을 제어하는 역할을 한다. 구체적으로는 무선 단말(10)이 슬립모드(Sleep Mode)에서 깨어나는 경우, 통신부(210)가 다른 기기의 통신부와 통신을 하기 위하여 연결을 하도록 제어하거나, 통신을 함에 필요한 인증을 하도록 제어할 수 있다. 또한 중앙처리장치(220)는 무선 단말(10)이 슬립모드에 있는 경우, 통신부(210)가 다른 기기(예컨대, AP(20))의 통신부와 연결을 유지하도록 하기 위한 패킷 전송을 제어할 수 있다.
제1 메모리(230)는 무선 단말(10)이 슬립모드에 있는 경우에도 동작하는 메모리로, 무선 단말(10)이 서버(30)와 최초 연결되어 패킷을 송수신한 경우 서버와의 송수신 정보를 저장한다. 제1 메모리(230)는 저장된 송수신 정보를 이용하여 생성된 최소한의 패킷을 저장한다. 이 때의 패킷은 서버(30)와 통신 경로상 각 구성들의 자원을 유지시키기 위한 패킷이다.
제2 메모리(240)는 부트코드, 운영체제 이미지 및 응용 프로그램 등 무선 단말(10)이 웨이크업(Wake-Up)모드에서 동작하기 위해 필요한 데이터를 저장한다. 제2 메모리(240)는 통신부(210) 및 중앙처리장치(220) 등의 전원이 꺼진다고 하더라도 그에 영향을 받지 않는다. 즉, 제2 메모리(240)는 무선 단말(10)이 슬립모드에 진입하여 전원이 꺼지게 되더라도 저장된 내용을 보존하는 메모리로 구성됨이 바람직하다.
주변장치 연결부(250)는 무선 단말(10)에 연결될 수 있는 기타 주변장치와 무선 단말(10)이 연결됨에 있어, 기타 주변장치와 무선 단말(10)이 연결되는 부분을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 단말 자체로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니고, 단말은 무선통신을 하기 위한 반도체 칩의 형태나 반도체 칩이 탑재된 기기의 형태로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말(10)이 깨어나 통신 가능한 상태일 때의 구성 및 슬립모드로 진입하였을 때의 구성을 도식화한 도면이다.
도 3의 (a)는 본 실시예에 따른 단말이 깨어있는 상태, 즉, 웨이크업(Wake-up) 모드 상태를 도시한다.
무선 단말(10)은 외부로부터 웨이크업(Wake-up) 신호를 수신한 경우, 중앙처리장치(220)가 부팅(Booting)을 하며, 이에 따라 단말의 구성요소들은 초기화된다. 무선 단말(10)이 깨어나 중앙처리장치(220)가 콜드 부팅을 하고, 무선 단말(10)의 모든 구성요소들이 초기화를 한 후, 통신부(210)는 다른 기기의 통신부(미도시)와의 연결(Connectivity)과정을 거쳐 연결된 상태를 유지한다. 예를 들어, 연결과정이란 무선 단말(10)의 통신부(210)가 수신 감도 및 AP에 연결된 스테이션(Station)수와 처리 중인 트래픽 등을 종합적으로 검토하여 효율 면에서 가장 유리한 AP를 선택하는 연결(Association)과정을 통해 단말이 AP가 연결되는 과정을 의미할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 다른 기기의 통신부와의 연결과정에 있어 필요 시 인증과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 인증과정이란 무선 단말(10)의 통신부(210)가 AP(20)와 연결되는 과정에 있어, 가입자 식별자인 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)등을 확인하여 가입자인 경우에만 AP(20)와 연결 가능하도록 인증절차를 요구하는 과정일 수 있다.
웨이크업모드에서 제2 메모리(240)는 전원이 켜진 상태로, 서버와의 데이터 통신을 위한 패킷이 저장된다. 제2 메모리(240)에는 단말의 동작과정에서 처리된 중간 데이터 및 결과 데이터가 저장될 수 있다. 또한, AP(20)와의 연결 유지를 위한 패킷 송수신도 제2 메모리(240)에 저장된 정보를 이용하여 이루어질 수 있다. 이 때, 슬립모드에서의 패킷 송수신 동작을 위해 서버와의 최초 연결시 서버와의 송수신 정보는 복사되어 제1 메모리(230)에 저장된다.
도 3의 (b)는 본 실시예에 따른 단말의 슬립모드 상태를 도시한다.
도 3의 (b)에서 볼 수 있듯이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말(10)의 슬립모드는 통신부(210), 중앙처리장치(220) 및 제1 메모리(230)를 제외한 무선 단말(10)의 모든 구성요소의 전원을 끈 상태를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 단말(10)의 슬립모드는 통신부(210), 중앙처리장치(220) 및 제1 메모리(230)를 제외하고 제2 메모리(240)를 포함한 모든 구성요소의 전원을 끈다.
슬립모드에서 중앙처리장치(220)는 통신부(210)가 다른 기기의 통신부와 연결을 유지하도록 하기 위한 패킷 전송을 제어한다. 중앙처리장치(220)는 제1 메모리(230)에 저장된 정보를 이용해 패킷을 생성하고, 생성된 패킷을 주기적으로 연결된 AP(20)에 전송하여 무선 단말(10)의 연결이 끊어지지 않도록 유지한다. 이러한 주기적인 패킷 전송으로 인하여 서버(30)에서는 무선 단말(10)에 실시간 패킷 전송이 가능하게 된다. 이러한 슬립모드에서의 패킷 전송에서는 프로토콜 스택을 이용하지 않으며, 무선 단말(10)과 AP(20)간의 프로토콜만을 이용하여 패킷을 생성하여 전송한다. 예컨대, 무선 단말(10)이 AP(20)와 근거리 무선 기반의 네트워크를 통해 연결되면, 중앙처리장치(220)는 이에 대응하는 근거리 무선 프로토콜에 맞는 포맷으로 패킷을 생성하여 통신부(210)를 통해 AP(20)에 전송한다.
제1 메모리(230)는 무선 단말(10)이 서버(30)와 최초 연결되어 패킷을 송수신한 경우 서버와의 송수신 정보를 저장한다. 또한, 제1 메모리(230)는 저장된 송수신 정보를 이용하여 생성된 최소한의 패킷을 저장한다. 이 때의 패킷은 목적지 IP 주소나 포트 번호와 같은 정보 등 AP(20)와의 연결 유지를 위한 최소한의 정보만을 포함하고 있다.
본 실시예에서, 전체 메모리가 아니라 슬립모드에서 AP와의 연결 유지를 위한 최소한의 패킷만을 저장하는 일부 메모리에만 전력을 공급하기 때문에 저전력 모드에서 전력 사용을 최소화할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 단말이 슬립모드로 진입하였을 때의 패킷 전송 과정을 도시한 도면이다.
무선 단말은 전원이 완전히 꺼진 상태에서 외부로부터 부팅 신호를 입력받거나, 슬립모드 상태에서 외부로부터 GPIO를 통해 웨이크업(Wake-up) 신호를 수신하거나 기 설정된 실시간 클록의 주기가 만료되는 경우 깨어나며, 중앙처리장치는 부팅을 하고 무선 단말 내에 포함된 모든 구성요소들은 초기화를 진행한다(S401). 여기서, 슬립모드에서 깨어나는 경우에는 부팅시 중앙처리장치, 통신부 및 제1 메모리를 제외한 모든 구성요소들이 초기화될 수 있다. 무선 단말 내에 포함된 모든 구성요소들이 초기화를 진행한 후, 실시간 클록을 제외한 무선 단말 내에 포함된 모든 구성요소들은 전원을 켜고 통신부는 다른 기기와의 연결과정 및 필요 시 인증과정을 거친다.
구체적으로, 무선 단말은 AP에 사설 IP를 할당할 것을 요청하여(S402), 사설 IP를 할당받는다(S403). 네트워크 주소 변환(NAT) 방식은 AP 자체가 공인 IP를 수신하여 이것을 무선 단말들에게 사설 IP로 서비스하는 방식을 말한다. 결과적으로 NAT 모드로 동작하는 AP는 서로 다른 네트워크를 접속하는 일종의 라우터가 된다. IP를 할당받은 무선 단말은 포트를 할당한다(S404). 무선 단말은 포트 할당 정보 및 서버와의 데이터 통신을 위한 정보에 대한 패킷을 AP에 전송한다(S405). AP는 패킷을 수신하여 포트를 등록하고(S406), 서버에 패킷을 전송한다(S407). 무선 단말은 할당받은 사설 IP에 의하여 AP를 통해 무선 네트워크 통신이 연결되고, AP의 공인 IP에 의하여 공인 인터넷망에 접속하게 된다. AP는 하나의 공인 IP를 가지고 있고, 공인 IP에 의하여 공인 인터넷 망을 통하여 다른 위치에 설치되는 다른 AP와 인터넷통신을 할 수 있다.
서버는 무선 단말에 전달하기 위한 패킷을 AP에 전송한다(S408). AP는 서버로부터 전달받은 패킷이 전달되어야 할 포트를 판단하여(Port Forwarding 과정)(S409), 해당되는 무선 단말에 패킷을 전송한다(S411).
이후 단말이 일정 시간 동안 수행 동작이 없는 경우 무선 단말은 중앙처리장치, 제1 메모리 및 통신부를 제외한 무선 단말의 모든 구성요소의 전원이 꺼진 슬립모드로 진입한다(S411). 중앙처리장치, 제1 메모리 및 통신부는 슬립모드에서도 전원을 유지하며, 나머지 구성의 전원은 꺼진다.
슬립모드에 있는 무선 단말은 AP와의 연결을 유지하기 위해서 패킷을 전송한다(S412). AP는 패킷을 수신하면 포트를 갱신하여 타임아웃이 되지 않도록 한다(S413). 무선 단말은 이러한 패킷을 주기적으로 전송하여(S412, S414), AP의 매핑 테이블이 타임아웃되지 않도록 포트를 갱신할 수 있도록 한다(S413, S415). 슬립모드에 진입하면서 중앙처리장치, 제1 메모리 및 통신부를 제외한 모든 구성요소는 전원이 꺼지므로 과정 S412 내지 S415에서는 중앙처리장치, 제1 메모리, 및 통신부에만 전원이 유지되고, 이 때 전송되는 패킷은 단말과 AP 간의 연결 유지를 위한, 즉, 타임아웃 방지를 위한 서버와의 송수신 정보만을 이용해 생성된 패킷에 해당한다.
과정 S412 내지 S415와 같이 주기적으로 전송되는 패킷은 서버와의 통신 경로 상 장비들의 세션을 유지시키며, 이로 인해 서버에서 무선 단말로 실시간 패킷 전송이 가능하게 된다. 또한, 이러한 과정을 위해서 단말의 다른 구성요소의 전원을 유지할 필요가 없이 최소한의 메모리에만 전원을 공급하면 되기 때문에, 슬립모드에서 세션 유지를 위해서 소모되는 전력을 최소화할 수 있다.
서버로부터의 패킷 전송이 있는 경우(S416), AP는 패킷이 전달되어야 할 포트를 판단하여(S417), 해당되는 무선 단말에 패킷을 전송한다(S418).
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 무선 단말
20: AP
30: 서버

Claims (8)

  1. 웨이크업모드와 슬립모드를 지원하는 단말에 있어서,
    상기 웨이크업모드 상태와 상기 슬립모드 상태에서 전원이 인입되는 제1 메모리;
    상기 웨이크업모드 상태에서만 전원이 인입되고, 상기 슬립모드 상태에서 전원이 꺼지며, 부트코드, 운영체제 이미지 및 응용 프로그램을 포함하는 데이터를 저장하는 제2 메모리;
    상기 웨이크업모드 상태에서, 상기 제2 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 NAT(network address translation) 기능을 구비한 AP를 통해 네트워크 상의 서버와 데이터 통신을 위한 패킷을 주고받으며 상기 서버와의 패킷 송수신 정보를 상기 제1 메모리에 저장하고, 상기 슬립모드 상태에서, 상기 제1 메모리에 저장된 패킷 송수신 정보를 이용하여 상기 AP와의 연결 유지를 위한 패킷을 생성하고 생성된 패킷을 상기 AP에 주기적으로 전송하도록 제어하는 중앙처리장치; 및
    상기 AP의 통신부와 연결되어 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 패킷을 송수신하는 통신부
    를 포함하는 단말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치는,
    상기 단말이 상기 서버와 최초의 패킷을 송수신한 경우, 상기 서버와의 패킷 송수신 정보를 상기 제1 메모리에 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결 유지를 위한 패킷은,
    목적지 IP 주소 및 포트 번호 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치는,
    프로토콜 스택의 이용없이, 상기 단말과 상기 AP 간의 프로토콜만을 이용하여 상기 연결 유지를 위한 패킷을 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
  5. 웨이크업모드와 슬립모드를 지원하는 단말의 동작 방법에 있어서,
    상기 웨이크업모드 상태에서, 제2 메모리에 저장된 부트코드, 운영체제 이미지 및 응용 프로그램을 포함하는 데이터를 이용하여, NAT(network address translation) 기능을 구비한 AP를 통해 네트워크 상의 서버와 데이터 통신을 위한 패킷을 주고받는 과정;
    상기 웨이크업모드 상태에서, 상기 서버와의 패킷 송수신 정보를 제1 메모리에 저장하는 과정;
    상기 슬립모드 상태에서, 상기 제1 메모리의 전원을 유지하되 상기 제2 메모리의 전원을 차단하고, 상기 제1 메모리에 저장된 상기 패킷 송수신 정보를 이용하여 상기 AP와의 연결 유지를 위한 패킷을 생성하는 과정; 및
    상기 슬립모드 상태에서, 상기 연결 유지를 위한 패킷을 상기 AP에 주기적으로 전송하는 과정
    을 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 메모리에 저장하는 과정은,
    상기 단말이 상기 서버와 최초의 패킷을 송수신한 경우, 상기 서버와의 패킷 송수신 정보를 상기 제1 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연결 유지를 위한 패킷은,
    목적지 IP 주소 및 포트 번호 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 연결 유지를 위한 패킷을 생성하는 과정은,
    프로토콜 스택의 이용없이, 상기 단말과 상기 AP 사이의 프로토콜만을 이용하여 상기 연결 유지를 위한 패킷을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020170170885A 2017-12-13 2017-12-13 저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치 KR102013258B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170885A KR102013258B1 (ko) 2017-12-13 2017-12-13 저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치
CN201810461593.XA CN109922519A (zh) 2017-12-13 2018-05-15 一种终端及终端的运行方法
TW107123905A TW201929488A (zh) 2017-12-13 2018-07-10 終端及終端的運行方法
US16/153,354 US10849074B2 (en) 2017-12-13 2018-10-05 Terminal and operating method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170885A KR102013258B1 (ko) 2017-12-13 2017-12-13 저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190070417A KR20190070417A (ko) 2019-06-21
KR102013258B1 true KR102013258B1 (ko) 2019-08-22

Family

ID=66696590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170170885A KR102013258B1 (ko) 2017-12-13 2017-12-13 저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10849074B2 (ko)
KR (1) KR102013258B1 (ko)
CN (1) CN109922519A (ko)
TW (1) TW201929488A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102384614B1 (ko) 2020-11-30 2022-04-08 경북대학교 산학협력단 제한된 통신 환경에서 브로커 서버를 이용한 스마트 약상자 제어 시스템 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007336365A (ja) 2006-06-16 2007-12-27 Toshiba Corp 端末装置、サーバ装置、通信方法、および通信プログラム

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459126B1 (ko) * 2002-01-09 2004-12-03 엘지전자 주식회사 통신망의 세션 유지 제어 방법
US7426569B2 (en) * 2004-02-25 2008-09-16 Research In Motion Limited System and method for maintaining a network connection
US8077657B2 (en) * 2007-03-19 2011-12-13 Intel Corporation Keep-alive handling in a wireless network
US9521625B2 (en) * 2008-09-15 2016-12-13 Apple Inc. Electronic devices for receiving pushed data
CN102036349B (zh) * 2009-09-29 2015-03-25 联想(北京)有限公司 维持终端和网络服务器连接的方法、终端及网络服务器
KR101619960B1 (ko) * 2009-12-29 2016-05-12 엘지전자 주식회사 이동단말기 및 그 제어방법
CN201867678U (zh) 2010-08-30 2011-06-15 微星科技股份有限公司 在休眠下可降低耗电量的计算机主机板
US8239698B2 (en) * 2011-07-01 2012-08-07 Intel Corporation System and method for maintaining connectivity to remote application servers
CN103313303A (zh) * 2012-03-08 2013-09-18 株式会社Ntt都科摩 无线接入点、无线工作站及其工作方法
WO2013157868A1 (ko) * 2012-04-18 2013-10-24 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 전력 절약 모드로 동작 가능한 sta의(station) 신호 송수신방법 및 이를 위한 장치
KR101909025B1 (ko) * 2012-05-17 2018-10-17 삼성전자 주식회사 휴대 단말기 및 그의 무선 접속 장치 스캔 방법
US9351253B2 (en) * 2013-03-06 2016-05-24 Apple Inc. Electronic device with low-power roaming
CN104618996B (zh) * 2015-01-21 2018-06-19 新华三技术有限公司 一种用于唤醒节能状态的终端的方法和装置
US10045061B2 (en) * 2015-04-30 2018-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device, adapter device, and video data processing method thereof
CN105375969B (zh) * 2015-09-30 2018-10-19 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种移动设备进行中继的方法和装置
US20170265130A1 (en) * 2016-03-09 2017-09-14 Qualcomm Incorporated Dynamic broadcast time to wake service period allocation
TWI646799B (zh) * 2016-08-29 2019-01-01 物聯智慧科技（深圳）有限公司 遠端喚醒方法、連線伺服器及具有休眠模式的連網裝置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007336365A (ja) 2006-06-16 2007-12-27 Toshiba Corp 端末装置、サーバ装置、通信方法、および通信プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102384614B1 (ko) 2020-11-30 2022-04-08 경북대학교 산학협력단 제한된 통신 환경에서 브로커 서버를 이용한 스마트 약상자 제어 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20190182768A1 (en) 2019-06-13
TW201929488A (zh) 2019-07-16
KR20190070417A (ko) 2019-06-21
US10849074B2 (en) 2020-11-24
CN109922519A (zh) 2019-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9106711B2 (en) Minimizing mapping and signaling for data path aggregation
CN100466571C (zh) 在无线网络中作为单播业务来处理广播和组播业务
US20190364495A1 (en) Access to a Communication System Employing Network Slicing Based on Pre-Configured Access Category
ES2727442T3 (es) Registrar y descubrir un servicio
US20120120934A1 (en) Method for tethering network connection, method for connecting to network, and wireless communication group applying the same
CN102326359B (zh) 对具有多个网络接口的装置进行电源管理的系统和方法
EP3777270B1 (en) Network address policy information received in a pre-associated state
US10051688B1 (en) Bridging wireless network traffic
US20130148556A1 (en) System And Method For Access Point Power Save
US10051561B2 (en) Methods and nodes for M2M communication
WO2024060930A1 (zh) 通信方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质
US20170171809A1 (en) Wireless access point power save mode
US9819901B1 (en) Adaptive wireless repeater for network extension
KR102013258B1 (ko) 저 전력 슬립모드에서의 패킷 송수신 방법 및 이를 적용한 장치
US11412448B2 (en) Remote wake-up of a device behind a NAT
US8265645B2 (en) Assigning an access channel based on a timer in a wireless communication system
US10404654B1 (en) Network address distribution to wireless relays in a wireless data communication network
JP5990148B2 (ja) 基地局装置、通信システム、通信制御方法、及び通信制御プログラム
CN105392215A (zh) 功率高效Wi-Fi的系统及方法
JP2014123850A (ja) ルータ装置及びプログラム
JP2018201084A (ja) 制御装置、通信システム、通信経路切替方法、及び通信経路切替プログラム
US20140169353A1 (en) Method and apparatus for managing radio interfaces
WO2022127529A1 (zh) 一种通信系统、方法及装置
TW201919422A (zh) 物聯網設備的節電方法及裝置
WO2023082693A1 (zh) 一种保持会话连续性的方法及通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right