KR102025179B1 - 다중 채널 저전력 통신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 저전력 통신을 위한 다중 채널 저전력 통신 방법과 그 장치에 관한 것이다. 다중 채널 저전력 통신 방법에 있어서, 복수 개의 통신 채널의 각각을 통하여 수신기로 RTS(Request to Send)를 송신하는 단계; 상기 RTS에 대한 응답으로 상기 수신기로부터 CTS(Clear to Send)를 수신하는 단계; 및 상기 복수 개의 통신 채널 중 상기 CTS를 수신한 적어도 하나 이상의 통신 채널의 전부 또는 일부를 통하여 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 다중 채널 저전력 통신 방법이 제공될 수 있다.

Description

다중 채널 저전력 통신 방법 및 장치{MULTI-CHANNEL LOW ENERGY COMMUNICATION METHOD AND APPARATUS}

본 발명의 실시예는 저전력 통신을 위한 다중 채널 저전력 통신 방법과 그 장치에 관한 것이다.

스마트 기기의 보편화로 인해 모바일 인터넷 사용자 수가 지속적으로 증가하고 있고, 음성 및 영상 등의 고용량 멀티미티어와 같은 실시간 트래픽이 증가함에 따라 이를 수용하기 위한 네트워크 장치의 대역폭과 속도도 증가하고 있는 추세이다. 고성능 지능형 모바일 단말의 급속한 보급과 함께 사용자들의 욕구 또한 끊임없이 다양화되고 증가하고 있는 것이다.

그러나 네트워크 장치의 성능 증가에 비례해서 에너지 소비량도 증가하고 있다. 고급 통신 기술을 탑재한 무선 통신 기기들은 강력한 프로세서, 풍부한 메모리, 대형 화면, 개방형 운영 체제를 사용하고 있으므로 제한된 배터리 용량 하에서 무선 통신 인터페이스가 갖는 에너지 버짓(Energy Budget)은 매우 제한될 수 밖에 없다. 무선 통신 시스템은 새로운 기능과 성능 향상을 위해 추가적인 구성 요소와 기술을 수용하기 위해 빠른 진화를 계속하고 있지만, 배터리 사이즈와 용량은 느리게 발전하고 있다. 그러므로 한정된 배터리 용량을 더 오랫동안 효율적으로 사용할 수 있는 방법이 무선 통신 시스템에 필수적이고 중요한 문제가 되고 있다.

최근 무선 통신 휴대 단말기 전원의 용량이 제한되어 있기 때문에 에너지 소모를 적게 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 스마트폰, 태블릿, 노트북, 센서 등과 같은 휴대 장치에서는 무선통신 인터페이스에서 대부분의 에너지가 비효율적으로 소모된다고 알려져 있다.

휴대용 단말기나 센서에서 배터리의 용량이 제한되어 있기 때문에 에너지 소모를 최소화하는 기술이 필수적이다. 이러한 모바일 노드에서는 CPU와 무선 통신 인터페이스에서 대부분의 에너지가 소모된다. CPU는 처리해야 할 부하와 응용 프로그램의 요구 조건에 따라 클럭 주파수와 공급 전압을 가변적으로 조절하는 방법으로 에너지를 절감할 수 있다. 즉, 가능하다면 낮은 주파수와 낮은 전압으로 CPU를 동작시키거나 처리할 일이 없을 경우에는 처리해야 할 일이 생길 때까지 동작을 중단한다.

한편, 무선 인터페이스는 다음의 세 가지 기술로 사용 전력을 줄인다.

1) 다른 무선 장치와 교환할 데이터가 있는 경우에만 깨어 있고, 그렇지 않은 경우에는 저전력 모드를 유지하여 에너지 소모를 줄인다.

2) 수신한 패킷이 자신의 ID와 다른 경우 데이터 프로세싱을 하지 않도록 하여 에너지 소모를 줄인다.

3) 상기 1과 2항과 같은 기술들은 모바일 노드에게 주어진 환경 및 제약 조건을 고려하지 않고 동작하도록 하고 있어서 효율성이 떨어진다. 그러므로 기존의 무선 모뎀 물리 계층에서는 동작 주파수를 낮게 설계하고, 공급 전압을 최소화하거나 복잡도가 더 낮게 설계하는 방법, 처리해야 할 부하에 따라 클럭 주파수와 공급 전압을 가변적으로 조절하는 방법으로 에너지를 절감하고 있다.

하지만, 동작 주파수, 공급전압, 복잡도에는 기존의 반도체 공정 기술의 한계 때문에 더 이상 낮출 수 없는 제한이 있으며, 이 세 가지 요소와 성능간에 트레이드 오프 관계가 있으므로 시스템의 성능 요구사항을 만족시키기 위한 한계점이 있다.

무선랜 기술의 대표적인 한계로는 비효율적인 에너지 효율, 간섭 문제, 커버리지, 전송용량, 불안정한 전송속도 등이 있다. 무선랜 칩을 탑재한 스마트 기기의 보급으로 많은 수의 AP가 설치되고 있지만, AP 간의 서비스 영역이 오버랩되는 문제와 숨은 노드 문제 (Hidden node problem)에 의한 신호가 자주 충돌되는 문제로 인해 실제 성능 향상은 기대하는 수준을 만족시키지 못 하고 있다.

특히, 무선랜은 고성능 서비스를 지원하기 위해 고속의 디지털 프로세싱을 해야 하므로 높은 주파수 클럭을 사용해야 하고, 하드웨어 사이즈가 매우 크며, 사용 전압이 상대적으로 높기 때문에 파워 소모가 매우 심한 것이 가장 큰 문제이다.

이를 극복하기 위해 도입한 MAC 레벨의 파워 세이빙 프로토콜은 슬립 모드 (Sleep mode)를 정의하여 교환할 패킷이 없는 경우에는 슬립 모드로 전환하여 불필요한 회로의 클럭이나 전압 공급을 차단함으로써 파워를 절약하도록 하고 있다. MAC 계층에서는 일정 주기로 주고 받는 별도의 제어 신호를 이용하여 다른 무선장치와 교환할 데이터가 있는 경우에만 깨어 있고, 그렇지 않은 경우에는 저전력 모드를 유지하는 방법으로 에너지 소모를 줄일 수 있다.

이 때, MAC 계층의 하드웨어와 소프트웨어 인터럽트 처리 문제 때문에 제어 신호는 보통 상대적으로 긴 시간 주기를 갖게 되며, 성능(스루풋, 지연 등의 서비스의 질)과 소비전력 간의 트레이드 오프 관계 때문에 MAC 계층의 저전력 모드를 사용하는 데에 한계가 있다.

그리고 슬립 모드가 아닌 활성화 모드에서는 언제 패킷이 들어올지 모르므로 항상 수신 대기 상태에 있어야 하며, 패킷이 수신된다고 해도 수신된 패킷이 반드시 자신이 수신해야 하는 패킷이라는 보장이 없으며, 패킷 복원이 성공하리라는 보장도 없으므로 기존의 기술로서는 파워를 절약하는 데에 한계가 있었다.

본 발명의 실시예를 통해, 다중 채널을 지원하는 무선 통신 시스템에 있어서 하드웨어 리소스의 파워 소비 효율, 채널 환경, 배터리 정보를 바탕으로 전송 방식을 제어하여 파워를 절감하도록 한다.

기본적으로 무선 통신 장치의 파워 소모량은 사용하는 하드웨어 리소스와 동작 주파수에 비례하여 증가하며, 무선 통신 장치가 동시에 사용하는 주파수 대역폭이 넓을수록 파워 소비량이 증가하게 되고, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션을 하는 비인접 밴드가 많을수록 더욱 많은 하드웨어 리소스를 사용하게 되는 현상을 해결하기 위한 것이다.

본 발명은 배터리 제한적인 무선 통신 장치에 있어서 파워 소비 효율, 채널 환경, 배터리 정보를 바탕으로 전송 방식을 제어하여 무선 통신 장치의 배터리 라이프 타임을 연장시킬 수 있게 한다.

다중 채널 저전력 통신 방법에 있어서, 복수 개의 통신 채널의 각각을 통하여 수신기로 RTS(Request to Send)를 송신하는 단계; 상기 RTS에 대한 응답으로 상기 수신기로부터 CTS(Clear to Send)를 수신하는 단계; 및 상기 복수 개의 통신 채널 중 상기 CTS를 수신한 적어도 하나 이상의 통신 채널의 전부 또는 일부를 통하여 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 다중 채널 저전력 통신 방법이 제공될 수 있다.

일측에 있어서, 상기 복수 개의 통신 채널 중 상기 CTS를 수신한 적어도 하나 이상의 통신 채널의 전부 또는 일부를 통하여 데이터 패킷을 전송하는 단계는, 상기 복수 개의 통신 채널 중 상기 CTS를 수신한 적어도 하나 이상의 통신 채널을 본딩하는 단계; 및 상기 본딩된 통신 채널을 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 측면에 있어서, 상기 RTS 및 상기 CTS 중 적어도 하나는, 다중 채널 파워 세이브에 관한 다중 채널 파워 세이브 정보 필드를 포함할 수 있다.

또 다른 측면에 있어서, 상기 다중 채널 파워 세이브 정보 필드는, 다중 채널 파워 세이브 모드를 지원하는지 여부, 상기 다중 채널 파워 세이브 모드의 카테고리 중 적어도 하나를 포함하는 다중 채널 파워 세이브 정보 필드; 인접 채널 및 비인접 채널에 관한 밴드 정보 필드; 상기 데이터 패킷의 목적지 정보를 포함하는 ID 정보 필드; 및 상기 송신기의 남아 있는 라이프 타임 및 배터리 잔여 시간 중 적어도 하나를 포함하는 라이프타임 정보 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또 다른 측면에 있어서, 상기 다중 채널 파워 세이브 모드의 카테고리는, 인접 채널 본딩 전송 방식 및 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 전송 방식 중 어느 것을 권장(recommend)하는지에 관한 정보; 채널 상태에 따른 채널의 선택에 관한 정보; 및 배터리 상태에 따른 채널의 선택에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또 다른 측면에 있어서, 상기 ID 정보는, 복수 개의 목적지 정보를 포함하고, 상기 복수 개의 목적지 정보의 각각은 상기 복수 개의 통신 채널 별 목적지에 관한 목적지 정보에 해당할 수 있다.

또 다른 측면에 있어서, 상기 복수 개의 통신 채널 중 상기 CTS를 수신하지 않은 통신 채널로는 상기 데이터 패킷을 전송하지 않을 수 있다.

또 다른 측면에 있어서, 상기 복수 개의 통신 채널 중 상기 CTS를 수신한 적어도 하나 이상의 통신 채널의 전부 또는 일부를 통하여 데이터 패킷을 전송하는 단계는, 비인접 채널을 캐리어 어그리게이션하여 상기 데이터 패킷을 송신하는 경우, 조정기를 이용하여 상기 비인접 채널 각각의 상기 데이터 패킷의 송신을 위한 입력 경로 체인을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통해, 무선 통신을 위한 물리 계층의 파워 세이빙 기술을 제공할 수 있다. 본 발명을 이용하면 배터리 제한적인 무선 통신 장치에 있어서 파워 소비 효율, 채널 환경, 배터리 정보를 바탕으로 전송 방식을 제어하여 무선 통신 장치의 배터리 라이프 타임을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예를 통해 다중 채널을 지원하는 무선 통신 시스템에 있어서 하드웨어 리소스의 파워 소비 효율, 채널 환경, 배터리 정보를 바탕으로 전송 방식을 제어하여 파워를 절감할 수 있다.

기본적으로 무선 통신 장치의 파워 소모량은 사용하는 하드웨어 리소스와 동작 주파수에 비례하여 증가한다. 무선 통신 장치가 동시에 사용하는 주파수 대역폭이 넓을수록 파워 소비량이 증가하게 되고, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션을 하는 비인접 밴드가 많을수록 더욱 많은 하드웨어 리소스를 사용하게 된다.

따라서, 본 발명은 배터리 제한적인 무선 통신 장치에 있어서 파워 소비 효율, 채널 환경, 배터리 정보를 바탕으로 전송 방식을 제어하여 무선 통신 장치의 배터리 라이프 타임을 연장시킬 수 있도록 한다.

도 1은 채널 할당 정책의 일례로 5GHz 대역 채널 배치에 대해서 도시하고 있다.
도 2는 PIFS 기반의 다중 채널 접근 방법 및 정적 대역폭 할당 방법에 대해 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 동적 대역폭 할당 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 저전력 통신 방법에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 저전력 통신 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 저전력 통신 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 데이터와 ACK 신호를 이용하여 긴 어그리게이션 패킷을 전송하는 실시예를 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 인접 채널 본딩 송수신 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 인접 채널 본딩 송신 스펙트럼 및 다중 채널 파워 세이브 모드의 사용 송신 스펙트럼을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 송수신 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 스펙트럼과 다중 채널 파워 세이브 모드의 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 스펙트럼의 일례를 도시한 것이다.
도 12 내지 도 16은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션의 다중 채널 저전력 통신 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 파워 세이브 정보 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 있어서, IEEE 802.11 물리 계층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 저전력 통신 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 다중 채널 저전력 통신 방법과 그 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

무선랜 시스템은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 프로토콜의 경쟁 및 충돌 회피 기반 전송 방식으로 동작한다. 즉, 현재 사용하는 채널에 일정 시간 동안 다른 신호가 있는지를 판별하고 신호가 없다면, 비어있는 채널 상태 (Idle)라고 판단하고 전송을 시도하고, 캐리어 센싱이 이루어지면 채널을 다른 누군가가 사용하고 있는 상태(Busy)라고 판단하고 전송을 유보한다.

한편, 무선랜 시스템에서는 비콘 신호를 이용해서 교환할 패킷이 있는지의 여부를 알려주는 파워 세이빙 프로토콜을 정의하고 있다. 교환할 패킷이 없다는 비콘 신호를 받으면 파워 세이빙 모드를 사용하는 단말은 슬립 모드로 전환하여 최소한의 파워만 소비하며 다음 비콘까지 기다리고, 정해진 시간이 지나면 깨어나서 비콘을 수신하여 교환할 패킷이 있는지 판별한다. 이러한 파워 세이빙 프로토콜은 MAC 계층 이상에서 구현되며, 교환할 패킷이 있어서 단말이 깨어나서 활성화된 상태일 경우 항상 수신 모드로 동작해야 한다.

도 1은 채널 할당 정책의 일례로 5GHz 대역 채널 배치에 대해서 도시하고 있다. 무선랜 시스템은 채널 대역폭을 확장하여 데이터 율을 증가시켜 왔다. 채널 대역폭은 각 대역폭 모드마다 겹치지 않도록 배치된다. 도 1과 같은 5GHz ISM 대역의 채널 할당 정책에 대해서 설명하면, IEEE 802.11a는 20MHz 대역폭을 가지며, IEEE 802.11n은 20MHz 또는 40MHz 대역폭을 갖는다. 그리고 IEEE 802.11ac는 20MHz, 40MHz, 80MHz 혹은 80+80MHz, 160MHz 대역폭을 갖는다.

그러므로, 이종 표준 단말들이 인접 위치의 동일/인접 채널에서 존재할 수 있다. 즉, IEEE802.11a 단말, IEEE802.11n 단말, IEEE802.11ac 단말, IEEE 802.11ac 후속 표준 단말들이 동일한 서비스 네트워크 영역에서 동작하는 상황이 발생할 수 있다. 이 상황은 2.4GHz 대역이나 1GHz 이하 대역에서도 마찬가지이다. 이러한 상황은 넓은 대역폭을 지원하여 고속의 서비스를 제공받고자 하는 단말들이 동일/인접 채널 간섭으로 인해 그러한 기회를 쉽게 얻을 수 없도록 하는 요인이 된다.

도 2는 PIFS 기반의 다중 채널 접근 방법 및 정적 대역폭 할당 방법에 대해 도시한 도면이다.

무선랜에서는 CSMA 기반의 채널 본딩 프로토콜을 사용하고 있는데, 도 2의 (a)처럼 4개의 채널을 본딩하여 전송하고자 하는 단말은 프라이머리 채널(Primary Channel)뿐만 아니라 프라이머리 채널이 아닌 채널들에 대해서도 CCA(Channel Clear Assessment)를 주기적으로 체크하여 일정 시간 동안(AIFS+Backoff과 PIFS) 채널이 비어있을 경우에만 4개의 채널을 모두 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.

그러나 앞서 설명한 대로 혼잡한 무선 채널 상황에서 이러한 조건을 만족하기는 매우 어려울 것이다. 즉, 도 2의 (b)처럼 본딩하려는 여러 채널 중 하나의 채널이라도 조건을 만족하지 못하는 경우에는 (회색은 간섭 신호를 표현함) 전송 기회를 얻지 못하고 다시 기다려야 한다. 그리고 4개의 채널이 모두 일정 시간 동안 비어 있을 경우에만 모든 채널을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 3과 같은 동적 대역폭 할당 방법을 사용할 수 있다. 실시예에 있어서, 전체 채널이 4개인 환경에 있어서, 4개의 채널 모두를 사용하는 대신, 조건을 만족하는 2개의 채널에 대해서만 채널을 본딩하여 전송하는 방법을 이용할 수 있다. 채널을 본딩하여 전송하려는 서브 채널에 다른 신호가 존재한다면, 해당 채널을 제외하고 다른 나머지 채널을 이용하여 전송할 수 있도록 하는 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 저전력 통신 방법에 대해 설명하기 위한 흐름도이다. 실시예에 따른 방법은 도 3의 실시예에 RTS(Request to Send)와 CTS(Clear to Send)를 사용하는 경우에 대한 것이다. 데이터의 송신기와 수신기 사이에서 수행될 수 있다.

단계(410)에서 송신기는 복수 개의 통신 채널 각각을 통해서 RTS를 수신기로 송신할 수 있으며, 수신기에서는 송신기에서 송신된 RTS를 수신할 수 있다. 또한, 단계(420)에서 수신기는 RTS를 수신한 복수 개의 통신 채널 중 하나 이상의 통신 채널을 선택할 수 있다.

단계(430)에서 수신기는 선택된 통신 채널에 대해서 RTS의 응답으로 CTS를 송신기로 송신할 수 있으며, 송신기는 수신기로부터 송신되는 CTS를 수신할 수 있으며, 단계(440)에서 송신기는 선택된 통신 채널, CTS를 수신한 하나 이상의 통신 채널의 전체 또는 일부를 통해서 데이터 패킷을 수신기로 전송할 수 있고, 수신기는 해당 데이터 패킷을 송신기로부터 수신할 수 있다.

실시예에 있어서, 도 3을 통해 설명한 방식은 RTS와 CTS를 사용하는 경우에 대해서도 유효하게 동작할 수 있다. 도 4의 동적 대역폭 할당 프로토콜은 데이터 패킷에 정적/동적 대역폭 할당 모드 정보와 대역폭 모드 정보를 포함하여 전송함으로써 효과적인 운용이 가능하며, 도 5에 RTS와 CTS를 이용한 동적 대역폭 할당 방법에 대해서 도식되어 있다. RTS와 CTS는 다중 채널 파워 세이브에 관한 다중 채널 파워 세이브 정보 필드를 포함하는데, 해당 필드에 대해서는 이후 자세히 설명하도록 한다.

단계(420)에서는 RTS를 수신한 복수 개의 통신 채널의 각각의 채널 상태 및 간섭 상태에 기초하여 RTS를 수신한 복수 개의 통신 채널 중 하나 이상의 통신 채널을 선택할 수 있다.

또한, 단계(440)에서 송신기는 CTS를 수신한 적어도 하나 이상의 통신 채널을 본딩하고, 본딩된 통신 채널을 통하여 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 여기서, 복수 개의 통신 채널 중 CTS를 수신하지 않은 통신 채널로는 데이터 패킷을 전송하지 않도록 할 수 있다.

수신기는 단계(440)에서 선택된 하나 이상의 통신 채널 중 송신기로부터 데이터 패킷을 수신할 때에, 하나 이상의 통신 채널을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 실시예에 있어서, 선택된 하나 이상의 통신 채널 중 송신기로부터 데이터 패킷을 수신할 하나 이상의 통신 채널에 관한 정보를 포함하는 CTS를 확인함으로써 통신 채널을 결정할 수 있다.

통신 채널을 결정하는 단계는 선택된 하나 이상의 통신 채널의 각각의 채널 상태 및 송수신기의 배터리 용량(혹은　에너지　버짓　정보)에 기초하여 결정할 수 있는데, 선택된 하나 이상의 통신 채널 중 배터리 사용량 대비 사용 효율이 미리 정해진 값보다 높은 채널을 송신기로부터 데이터 패킷을 수신할 통신 채널로 결정할 수 있다. 또는, 선택된 하나 이상의 통신 채널 중 서로 인접한 채널에 대해서 결정할 수도 있다.

이와 같은 채널 대역폭을 효율적으로 사용하려는 전송 방법에 함께 고려해야 할 것은 전력 효율이다. 송수신기의 배터리 상태와 수행 목표, 주변 상황에 맞게 동작해야 한다. 무선 통신 장치는 사용 대역폭이 클수록 전력 소모량이 크다. 그 이유는 대역폭이 클수록 무선 통신 회로의 처리 속도(동작 주파수)가 높아야 하기 때문이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 저전력 통신 방법의 일례들을 도시한 것이다. UB는 무선 통신 장치가 지원하는 단위 밴드(Unit Band)를 의미한다. 예를 들어 무선랜의 경우에는 20MHz 단위로 최소 단위 채널이 정해지므로 UB는 20이 된다.

프라이머리(Primary) 채널이 아닌 채널은 모두 세컨더리(Secondary) 채널로 규정하고, 프라이머리 채널 옆의 단위 채널은 세컨더리 UB로 표현하고, 세컨더리 2UB는 터셔리(Tertiary) 채널과 쿼터너리(Quaternary) 채널을 의미한다. 다중 채널 파워 세이브 정보 A와 B는 다중 채널 파워 세이브 기술을 이용해 전송하기 위한 정보 필드를 의미한다.

도 6의 (a)는 밴드 4개를 집성하여 전송하고자 RTS를 네 개의 밴드에 보내지만, 결국 두 개의 밴드만 이용해서 통신을 하는 다중 채널 파워 세이브의 일 예이다. 송신기가 RTS의 다중 채널 파워 세이브 정보 필드를 통해 다중 채널 파워 세이브를 요청할 수도 있으며, 혹은 수신기가 CTS의 다중 채널 파워 세이브 정보 필드를 통해 요청할 수도 있다.

송신기는 이와 같이 RTS를 전송함으로써 네트워크에 포함된 다른 노드들(수신기들)에게 파워 세이브 목적으로 채널을 줄여서 사용한다는 사실을 알릴 수 있으며, 수신기는 송신기에게 파워 세이브를 위해 전송 대역폭을 줄이라고 요청할 수 있다.

도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 비해 더 적은 채널을 이용하기 때문에 도 6의 (a)가 1/2로 동작 주파수를 줄인다면, 도 6의 (b)는 1/4로 동작 주파수를 줄이는 효과를 가져올 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 전력 소비 효율이 개선될 수 있다.

도 6의 (c)는 CTS를 전송하면서 데이터 패킷 전송을 위해 더 폭이 좁은 채널을 사용하라는 요청을 하는 경우를 나타낸다. RTS와 CTS의 교환 과정에서 채널 상태와 네트워크 간섭 상황을 측정할 수 있으며, 무선 장치의 배터리 용량과 채널 상황을 고려하여 RTS와 CTS를 이용해 파워 세이브 효율을 높일 수 있다.

실시예에 있어서, RTS나 CTS의 사용 없이, 데이터 패킷과 ACK 프레임을 통해 다중 채널 저전력 통신 방법이 수행될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 데이터와 ACK 신호를 이용하여 긴 어그리게이션 패킷을 전송하는 실시예를 설명하기 위한 것이다.

도 7의 (a)는 대역폭을 가용 대역폭 대비 1/2로 줄여서 동작 주파수를 낮출 수 있으며, 도 7의 (b)는 긴 어그리게이션 데이터 패킷을 전송하기 전에 짧은 데이터 패킷을 전송하여 다중 채널 파워 세이브 환경을 설정한 후, 결정된 채널을 통해 긴 어그리게이션 데이터 패킷을 전송하는 일례를 보여주는 것이다.

여기서, 짧은 데이터 패킷은 도 7에서 모든 채널로 전송되는 데이터 패킷으로, 이후 긴 어그리게이션 데이터 패킷을 송신하기 전에 송신되는 패킷으로서, ACK 프레임 수신 이후에 전송되는 긴 어그리게이션 데이터 패킷과 비교하여 상대적으로 짧기 때문에 "짧은 데이터 패킷"이라는 용어를 사용한다. 송신기는 "짧은 데이터 패킷"을 송신함으로써, 복수 개의 채널 중 파워 세이브에 적합한 채널에 관한 정보를 수신기로부터 수신할 수 있다. 그리고 이와 반대로, 긴 어그리게이션 데이터 패킷은 수신기로 실제 전송되는 데이터 패킷을 의미하는 것으로 짧은 데이터 패킷과 비교하여 상대적으로 길기 때문에 해당 용어를 사용한다.

데이터 패킷과 ACK 프레임을 통한 다중 채널 저전력 방법에 있어서, 송신기는 복수 개의 통신 채널 중 짧은 데이터 패킷을 수신한 적어도 하나 이상의 통신 채널을 본딩하여, 본딩된 통신 채널을 통해 긴 어그리게이션 데이터 패킷을 수신기로 전송할 수 있다. 이때, 복수 개의 통신 채널 중 ACK 프레임을 수신하지 않은 통신 채널로는 긴 어그리게이션 데이터 패킷을 전송하지 않도록 할 수 있다.

여기서, 짧은 데이터 패킷 및 ACK 프레임 중 적어도 하나는 다중 채널 파워 세이브에 관한 (다중 채널 파워 세이브) 정보 필드를 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 인접 채널을 본딩하여 송수신하는 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 실시예에 있어서, 송수신 안테나(801), 프론트엔드 모듈(802), 송수신부(803), ADC 및 DAC(804), 베이스밴드 프로세서(805), 그리고 센서(806)로 구성될 수 있다.

무선 신호는 안테나(801)를 통해 송수신 된다. 프론트엔드 모듈(802)은 송수신 안테나(801)와 송수신부(803)와의 인터페이스를 담당한다. 프론트엔드 모듈(802)에는 송수신부(803)에 포함되지 않은 다양한 외장형 소자들 혹은 성능 향상 및 기능 확장을 위한 소자들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 외장형 송신 파워 앰프 혹은 외장형 수신 저잡음 증폭기, 스위치 등이 포함될 수 있다. 송수신부(803)는 전송할 패킷을 변조하여 송신하며, 수신한 패킷을 복조하는 기능을 수행한다. ADC 및 DAC(804)는 아날로그 신호와 디지털 신호 간의 신호 형태를 변환한다.

베이스밴드 프로세서(805)는 송신 프레임 포맷에 맞춰 프레임을 생성하거나 수신 프레임으로부터 정보를 추출하는 기능과 인코딩 및 디코딩, 채널이나 아날로그 소자에 의해 왜곡된 신호를 보상하는 역할을 수행한다. 베이스밴드 프로세서(805)의 백엔드 프로세서는 디지털 회로의 최전방에서 샘플링과 필터링하고 채널 믹싱을 하여 아날로그 회로로 보내주기 위한 프로세싱을 수행한다. 샘플링, 필터링, 채널 믹싱 회로는 클럭 컨트롤러와 모드 컨트롤러를 이용해 무선 통신 송수신기의 동작 주파수를 변경하더라도 동일한 신호 포맷(대역폭 등)을 유지할 수 있도록 한다. 예를 들어 무선 통신 시스템의 동작 주파수를 1/2로 줄이면, 다른 프로세싱을 안 하는 경우 주파수 영역의 스펙트럼은 대역폭이 1/2로 줄게 되는데, 샘플링을 두 배로 하고, 이에 맞는 필터링과 채널 믹싱을 하면 동작 주파수를 변경하기 전과 동일한 신호 포맷을 유지할 수 있다.

*센서(806)는 배터리 정보 및 무선 장치의 상태를 파악하는 센서 모듈로서 센싱 결과를 모드 컨트롤러에 알려준다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 인접 채널 본딩 송신 스펙트럼 및 다중 채널 파워 세이브 모드의 사용 송신 스펙트럼을 도시한 것이다. 도 9의 (a)와 같이 4개의 밴드를 본딩하여 전송하는 경우 요구되는 동작 주파수가 f라고 한다면, 다중 채널 파워 세이브 모두에 의해 도 9의 (b)와 같이 하나의 밴드만 사용하기로 송신기와 수신기가 협약된 경우엔, f/4의 동작 주파수만 사용하여도 무선 통신이 가능하다.

반면, 도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 송수신 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 8에 도시된 인접 채널 본딩 송수신 장치를 코디네이터(조정기)를 통해 연결한 형태를 가질 수 있다.

비인접 채널을 캐리어 어그리게이션하여 전송하는 경우에는 하드웨어 리소스가 추가적으로 동작해야 하므로 에너지 소모량이 매우 커지게 된다. 왜냐하면 비인접 채널 간의 간격이 상당히 클 가능성이 있기 때문에, 각 채널 송수신을 위한 RF와 ADC 및 DAC가 별도로 필요할 수 있기 때문이다. 그러나 배터리 파워 리소스가 전송 방식을 결정하는 주요 기준이라면 이러한 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 방식을 사용하여 전송하는 것은 전력 효율 면에서 매우 비효율적이다.

도 10의 코디네이터는 비인접 채널 각각의 송수신을 위한 입력 경로 체인을 제어할 수 있다. 이러한 제어에 따라서 각 경로의 모드 컨트롤러는 클럭 컨트롤러와 그 주변 장치를 제어할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 스펙트럼과 다중 채널 파워 세이브 모드의 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 스펙트럼의 일례를 도시한 것이다.

도 11의 (a)는 각각 4개의 인접한 채널을 본딩한 비인접 채널을 캐리어 어그리게이션하여 전송하는 경우의 스펙트럼이다. 무선 단말은 배터리 사용량을 줄이기 위해 가용 밴드 중 가장 좋은 밴드를 선택하여 좁은 밴드로 다중 채널 파워 세이브 기술을 이용해 전송하도록 할 수 있다.

도 11의 (b)는 비인접 채널 중 각각 하나의 밴드만 사용하여 캐리어 어그리게이션 전송하는 예를 나타낸다. 도 11의 (c)는 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 송수신을 지원하기 위해 하드웨어 리소스를 두 배로 사용하는 것보다는 한 쪽 밴드로 몰아서 인접 채널 본딩 전송을 하도록 한 일례고, 도 11의 (d)는 도 11의 (c)에서 더 낮은 파워를 소모하기 위해 가장 낮은 동작 주파수 모드로 동작하는 예를 도시한 것이다.

도 12 내지 도 16은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비인접 채널 캐리어 어그리게이션의 다중 채널 저전력 통신 방법의 일례를 도시한 것이다.

그림 12는 비인접 채널 캐리어 어그리게이션의 다중 채널 파워 세이브의 일 예이다. 이 도면에서 BG는 비인접 채널 사이의 주파수 간격을 의미하는 밴드 갭 (Band Gap)을 표현한다. BO는 비인접 채널의 중심 주파수 사이의 간격을 의미하는 밴드 오프셋(Band Offset)을 표현한다. 기본적으로 무선 통신 시스템은 배터리 사용량을 주기적으로 체크하고, 무선 통신 시스템이 수행해야 하는 기능과 목표(라이프 타임 등) 대비 잔여 배터리 사용량(에너지　버짓)을 비교하여 배터리가 충분하지 못하다고 판단하는 경우에는 멀티 채널 파워 세이브 전송 방법을 이용해 전송 대역폭을 줄이거나　비인접　채널　어그리게이션　전송　대신　인접　채널　어그리게이션　전송　방식으로 전송하도록 한다.

도 13은 비인접 채널 중 각각 하나의 밴드만 사용하여 캐리어 어그리게이션 전송하는 예를 나타내며 도 14는 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 송수신을 지원하기 위해 하드웨어 리소스를 두 배로 사용하는 것보다는 한 쪽 밴드로 몰아서 인접 채널 본딩 전송을 하도록 한 예이다.

또한, 도 15는 도 14에서 더 낮은 전력을 소모하기 위해 가장 낮은 동작 주파수 모드로 동작하는 일례를 도시한 것이다.

도 16은 간섭 신호가 존재하는 경우에 대한 것이다. 본 발명의 다중 채널 저전력 통신 방법을 이용해 사용하는 대역폭, 사용하는 밴드를 지정하여 사용할 수 있다. 간섭 신호뿐만 아니라 채널 상태에 따라 사용하는 배터리 사용량 대비 해당 채널의 사용 효율이 떨어진다고 판단되는 경우에는 좋은 채널만 선택하여 전송하도록 함으로써 배터리 사용 효율을 높일 수 있다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 파워 세이브 정보 필드의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 실시예에 따른 다중 채널 파워 세이브 정보 필드는 다중 채널 파워 세이브 정보(Multi Channel Power Save Information)(171), 밴드 정보(Band information)(172), ID(173), 라이프 타임(Life time)(174)의 네 가지 정보를 포함할 수 있다.

다중 채널 파워 세이브 정보(171)에는 다중 채널 파워 세이브 모드의 서포트 여부, 다시 말해서 다중 채널 파워 세이브 모드를 지원하는지 여부(Multi Channel Power Save Mode Support)와 다중 채널 파워 세이브 모드 카테고리(Multi Channel Power Save Mode Category)가 포함될 수 있다. 다중 채널 파워 세이브 모드 카테고리는 다중 채널 파워 세이브 모드 정책에 따라 권장되는 파워세이브 전송 방식이다.

1) 하드웨어 파워 소비 효율 관점의 다중 채널 파워 세이브 정책 정보: 예를 들어, 인접 채널 본딩 전송 방식과 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 전송 방식 중 어느 것을 더 권장하는지 알려주는 정보이다. 단말마다 하드웨어 리소스의 전력 소모량이 다르므로 인접 채널 본딩과 비인접 채널 캐리어 어그리게이션 전송 방식의 파워 소비 효율이 다를 것이다. 이 정보는 이 둘 중 어느 것을 더 권장하는지 알려줄 수 있다.

2) 네트워크 운영 효율 관점의 다중 채널 파워 세이브 정책 정보: 채널 상태에 따른 밴드 선택적 전송 방식 지원 정보이다. 즉, 네트워크 운영 효율 관점에서는 채널 상태가 우수한 밴드만 사용하여 전송하도록 하는 것이 에너지 효율적일 것이다.

3) 배터리 정보에 기반한 다중 채널 파워 세이브 정책 정보: 배터리 경고에 의해 절대적으로 배터리 소모를 최소로 하도록 전송해야 하는지 등의 정보를 제공하거나 직접적인 전송 방식을 권장함으로써 멀티 채널 파워세이브 전송을 지원할 수 있다.

밴드 정보(172)에는 인접 혹은 비인접 채널의 밴드 정보를 포함할 수 있다. 밴드 정보 1과 밴드 정보 2는 각각 인접 밴드의 동적/정적 대역폭 할당 여부, 대역폭, 대역폭 카테고리, 사용되는 밴드 정보 등이 포함될 수 있다. 밴드 오프셋(Band Offset)은 두 개의 비인접 밴드의 중심 주파수 간격을 의미한다.

ID 정보(173)는 다중 채널 파워 세이브 정보 필드에 적어도 하나 이상이 포함될 수 있으며, 각 비인접 채널이 다른 목적지를 갖는 무선 통신 장치를 지칭하는 것을 구별하도록 할 수 있다. 예를 들어, ID 1은 f1 주파수 채널을 사용하는 단말 1과 통신하기 위한 것이라면, ID 2는 f2 주파수 채널을 사용하는 단말 2에 대응할 수 있다.

라이프 타임(174) 정보 필드에는 패킷을 전송하는 무선 통신 단말의 남아 있는 라이프타임과 요구되는 기능 대비 배터리 여유 정보를 포함할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일실시예에 있어서, IEEE 802.11 물리 계층 구조를 설명하기 위한 도면이다. IEEE 802.11의 물리 계층 구조는 PLME(Physical Layer Management Entity), PLCP(Physical Layer Convergence Entity) 부계층, PMD(Physical Medium Dependent) 부계층으로 이루어진다. PLME는 MLME(MAC Layer Management Entity)와 물리 계층 간의 인터페이스 역할을 하여 물리 계층의 관리 기능을 제공한다. PLCP 부계층은 MAC 부계층과 PMD 부계층 사이에서 MAC 계층의 제어에 의해 생성된 신호에 따라 MAC 부계층으로부터 받은 MPDU(MAC Protocol Data Unit)을 전달하거나 PMD 부계층으로부터 오는 프레임을 MAC 부계층에 전달한다. PMD 부계층은 PLCP 하위 계층으로서 무선 매체를 통한 두 단말간 송수신이 가능하도록 물리 계층을 지원한다. MAC 부계층이 전달한 MPDU는 PLCP 부계층에서 PSDU(Physical Service Data Unit)이라고 부른다. 복수의 MPDU를 어그리게이션한 A-MPDU가 전달될 수 있다.

PLCP 부계층은 PSDU를 MAC 부계층으로부터 받아 PMD 부계층으로 전달하는 과정에서 물리 계층 송수신기에 의해 필요한 정보를 포함하는 필드를 덧붙인다. 이때 추가되는 필드는 PSDU에 PLCP 프리엠블, PLCP 헤더, 컨볼루션 인코더를 초기 상태로 만들기 위한 테일 비트 등을 포함한다.

PLCP 프리엠블은 수신기가 PSDU를 성공적으로 복원하기 위해 동기를 맞추고 이득을 제어하거나 채널 상태를 알 수 있도록 하기 위한 주기적이고 반복적인 시퀀스로 이루어진다. PLCP 헤더에는 PSDU를 복원하기 위해 필요한 정보들이 포함된다.

예를 들어 패킷 길이, 대역폭, MCS 및 전송에 사용된 기술 등에 해당될 수 있다. 데이터 필드는 스크램블러를 초기화 하기 위한 초기화 시퀀스를 포함하는 서비스 필드와 테일 비트들이 붙여져서 인코딩된 시퀀스를 포함할 수 있다. 데이터 필드는 PLCP 헤더에 포함된 전송 타입대로 변조되고 인코딩되어 전송된다. 송신하는 쪽의 PLCP 부계층에서는 PPDU를 생성하여 PMD 부계층을 거쳐 전송하고, 수신하는 쪽은 PPDU를 수신하여 PLCP 프리엠블로 동기화 및 이득제어를 수행하고, 채널 상태 정보를 얻으며, PLCP 헤더를 통해 패킷 복원에 필요한 정보를 얻어서 복원한다.

IEEE 802.11ac 표준에서는 IEEE 802.11n 표준에서 지원하는 20MHz 혹은 40MHz 대역폭 모드를 지원함과 동시에 80MHz 대역폭을 지원한다. 그리고 불연속적인(non-contiguous) 두 개의 80MHz를 동시에 사용하여 전송하거나(Non-contiguous 160MHz) 연속적인 160MHz 대역폭 신호 전송(Contiguous 160MHz)이 가능하다.

IEEE 802.11ac 표준을 지원하는 AP는 MU-MIMO (Multi user MIMO) 전송 기술을 이용해 적어도 하나 이상의 단말에게 동시에 패킷을 전송할 수 있다. 무선랜의 기본 서비스 셋(Basic Service Set)에서 AP는 자신과 연결(Association)되어 있는 여러 개의 단말들 중 적어도 하나 이상의 단말을 포함하는 그룹들에게 서로 다른 공간적 스트림(Spatial stream)으로 구분된 데이터를 동시에 전송할 수 있다. 그리고 AP는 SU-MIMO(Single user MIMO) 방식으로 한 단말에게만 데이터를 전송할 수도 있다.

네트워크에 속한 AP와 단말 간에 빔포밍 기술을 지원한다면 특정 대상의 단일 단말 혹은 단말 그룹에 신호 이득이 높도록 전송할 수 있다. MU-MIMO 전송을 지원하기 위해 단말 그룹에 대한 그룹 식별자(Group ID)를 할당하며 AP는 그룹 ID 관리 프레임을 전송하여 그룹 ID를 할당하고 분배한다. 하나의 단말은 복수개의 그룹 ID를 할당 받을 수 있다.

무선랜 단말 혹은 AP는 시스템을 구현하고 칩을 제조하는 벤더에 따라 지원하는 기능이 다를 수 있다. 표준에서는 의무적인 구현 사항 외에도 선택적으로 구현해야 하는 사항들을 규정하고 있으며, 구현한 표준의 버전에 따라 지원하는 기능이 다를 수 있다. 예를 들어 컨볼루셔널 인코딩 기술은 의무적인 구현 사항이지만, LDPC (Low Density Parity Check) 기술은 선택적인 구현 사항이고, 빔포밍과 MU-MIMO, 160MHz 대역폭 지원은 선택적인 구현 사항이다.

무선랜 시스템은 PPDU를 전송할 때 수신단이 PPDU를 올바로 복원하기 위한 시그널 정보를 헤더 필드에 포함하여 전송한다. 이 시그널 정보는 PPDU 데이터를 복원하기 위해 매우 중요하므로 채널 변화와 노이즈에 강할 수 있도록 가장 낮은 MCS로 전송하도록 하고 있다.

VHT PPDU는 L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIGA, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIGB, 데이터로 구분된다. 그리고 HT PPDU는 L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, HT-LTF 데이터로 구분되고, 레거시 PPDU는 L-STF, L-LTF, L-SIG, 데이터로 구분된다.

L-STF는 신호가 현재 사용하는 채널에 존재한다는 것을 감지하기 위한 캐리어 센싱(Carrier sensing), 안테나에 입력되는 무선 신호를 아날로그 회로와 아날로그 디지털 변환기 (Analog-to-Digital converter)의 동작 영역에 맞추기 위한 자동 이득 제어 (Automatic gain control), 주파수 옵셋 보정에 활용된다.

L-LTF는 주파수 옵셋 보정과 심볼 동기에 사용되며, L-SIG 필드 및 HT-SIG 필드 혹은 VHT-SIG 필드의 복조를 위한 채널 응답 추정을 위해 사용된다. 그리고 두 심볼이 반복되는 원리를 이용하여 신호 대 잡음비를 추정할 수 있다.

L-STF와 L-LTF와 같은 반복적인 시퀀스를 이용하면, 간섭, 도플러, 딜레이 스프레드 등의 채널의 다양한 특성을 추정할 수 있다.

L-SIG, HT-SIG, VHT-SIG 등의 시그널 필드는 PPDU를 수신하는 단말 혹은 AP가수신 PPDU를 복조하기 위해 필요한 제어 정보를 포함하고 있다. 패킷 길이, MCS, 대역폭 및 채널 인코딩 방식, 빔포밍, STBC, 스무딩, MU-MIMO, 쇼트 가드인터벌 모드 등의 지원하는 전송 기술 등이다. VHT-SIG의 경우에는 공용 제어 정보와 특정 MU 그룹에게 필요한 전용 정보로 구분하여 VHT-SIGA 필드와 VHT-SIGB 필드로 나누어 전송한다. 그룹 아이디와 부분결합 아이디(Partial association ID, PAID)와 같은 ID 정보도 포함한다.

HT-STF 혹은 VHT-STF는 AGC의 이득 제어 성능을 높이기 위해 사용되며, 특히 빔포밍 기술을 사용하는 경우 추가적인 이득 제어가 반드시 필요하게 된다.

HT-LTF 혹은 VHT-LTF는 단말 혹은 AP가 채널을 추정하는데 사용된다. 레거시 표준과 다르게 11n 혹은 11ac 표준에서는 사용하는 서브캐리어 수를 늘려서 스루풋을 높였으므로, L-LTF 이외에도 데이터 복원을 위해 새로운 LTF를 정의한 것이다. VHT-LTF의 경우에는 옵셋 보정을 위한 파일럿 신호도 포함하고 있다.

데이터 필드에는 전송할 대상인 데이터 정보를 포함한다. 이 필드에는 MAC 계층의 MPDU를 PSDU로 변환하여 서비스 필드와 테일 비트를 포함하여 전송하게 된다.

본 발명의 저전력 모드를 지원하기 위해 상기 프레임에 저전력 정보를 포함하여 전송하면 송신기와 수신기는 보다 효율적으로 통신을 할 수 있게 된다. 즉, 수신한 패킷의 시그널 정보에 포함된 멀티 채널 파워 세이브 정보와 밴드 사용 정보 및 ID 정보를 바탕으로 사용할 전송 방식을 선택할 수 있다. 특히, 저전력 전송을 위해 사용 대역폭을 줄여서 선택적으로 결정된 채널을 데이터 패킷을 통해 전송함으로써 파워 소비 효율을 높일 수 있다.

도 19는 본 발명의 일실시예에 있어서, 다중 채널 저전력 통신 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

실시예에 따른 시스템(1900)은, 송수신 안테나(1901), 프론트엔드 모듈(1902), 송신부/수신부(1903), DAC/ADC(1904), 베이스밴드 프로세서(1905), 호스트 인터페이스(1906)를 포함하고, 라디오 인터페이스(1907), 프로세서(1908), 메모리(1909), 입출력 인터페이스(1910)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

데이터 패킷은 하나 이상의 안테나(1901)를 통해서 송수신될 수 있다. 송수신 안테나(1901)와 송수신부(1903)와의 인터페이스는 프론트엔드 모듈(1102)이 담당할 수 있다.

프론트엔드 모듈(1902)은 송수신부(1903)에 포함되지 않은 다양한 외장형 소자들 혹은 성능 향상 및 기능 확장을 위한 소자들을 포함할 수 있다. 예컨대, 외장형 송신 파워앰프 혹은 외장형 수신 저잡음 증폭기, 스위치 등이 포함될 수 있다.

송수신부(1903)는 전송할 패킷을 변조하여 송신하는 기능을 하고, 수신한 패킷을 복조하는 기능을 수행하며, DAC/ADC(1904)는 아날로그 신호와 디지털 신호간의 신호 형태를 필요에 따라 변환할 수 있다.

베이스밴드 프로세서(1905)는 송신 프레임 포맷에 맞춰 프레임을 생성하거나 수신 프레임으로부터 정보를 추출하는 기능과 인코딩 및 디코딩, 채널이나 아날로그 소자에 의해 왜곡된 신호를 보상하는 역할을 수행하며, 라디오 인터페이스(1907)는 무선 통신 모뎀과 호스트 인터페이스(1906) 간의 인터페이스 역할을 수행할 수 있다.

프로세서(1908)는 PPDU 포맷을 생성하고 이를 송신하도록 설정될 수 있으며, 전송된 PPDU를 수신하고 수신된 패킷에서 각각의 필드 정보를 해석하여 제어 정보를 획득하고 이를 이용해 데이터를 복원할 수 있도록 설정될 수 있다. 프로세서 혹은 트랜시버는 ASIC (Application Specific Integrated Circuit), 논리 회로 또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다.

메모리(1909)는 ROM (Read Only Memory), RAM (Read Access Memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(1910)로의 입력 장치는 키보드, 키 패드, 마이크로폰, 카메라 등이 될 수 있으며, 출력 장치는 디스플레이 수단, 스피커 등이 될 수 있다.

본 발명의 실시예를 통해, 무선 통신을 위한 물리 계층의 파워 세이빙을 위한 기술을 제공할 수 있다. 실시예에 있어서, 배터리 제한적인 무선 통신 장치에 있어서 파워 소비 효율, 채널 환경, 배터리 정보를 바탕으로 전송 방식을 제어하여 무선 통신 장치의 배터리 라이프 타임을 연장시킬 수 있으며, 또한 다중 채널을 지원하는 무선 통신 시스템에 있어서 하드웨어 리소스의 파워 소비 효율, 채널 환경, 배터리 정보를 바탕으로 전송 방식을 제어하여 파워를 절감할 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등한 것들에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (8)

1. 수신기의 다중 채널 저전력 통신 방법에 있어서,
   전송기의 채널 대역폭에 대한 정보를 상기 전송기로부터 수신하는 단계; 및
   전력 소비가 감소하도록 상기 전송기와 통신하기 위한 채널 대역폭을 상기 수신된 정보에 기초하여 결정하는 단계
   를 포함하고,
   상기 전송기의 채널 대역폭에 대한 정보는 상기 전송기의 배터리 상태를 기초로 결정되는,
   수신기의 다중 채널 저전력 통신 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 결정하는 단계는,
   현재 채널 대역폭 보다 작은 채널 대역폭을 상기 전송기와 통신하기 위한 채널 대역폭으로 결정하는 단계
   를 포함하는,
   수신기의 다중 채널 저전력 통신 방법.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 수신기의 동작 주파수는 상기 결정된 채널 대역폭에 따라 감소하는,
   수신기의 다중 채널 저전력 통신 방법.
   
5. 전송기의 다중 채널 저전력 통신 방법에 있어서,
   상기 전송기의 채널 대역폭에 대한 정보를 수신기로 전송하는 단계 -상기 전송기의 채널 대역폭에 대한 정보는 상기 전송기의 배터리 상태를 기초로 결정됨-; 및
   상기 수신기에 의해 결정된 채널 대역폭을 이용하여 파워 세이브 모드에서 상기 수신기와 통신하는 단계
   를 포함하고,
   상기 수신기는 전력 소비가 감소하도록 상기 전송기와 통신하기 위한 채널 대역폭을 상기 전송기로부터 수신한 정보에 기초하여 결정하는,
   전송기의 다중 채널 저전력 통신 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 수신기는 현재 채널 대역폭 보다 작은 채널 대역폭을 상기 전송기와 통신하기 위한 채널 대역폭으로 결정하는,
   전송기의 다중 채널 저전력 통신 방법.
   
7. 삭제
8. 제5항에 있어서,
   상기 수신기의 동작 주파수는 상기 결정된 채널 대역폭에 따라 감소하는,
   전송기의 다중 채널 저전력 통신 방법.
   
   

Images