KR102187035B1 - 무선 모뎀에서의 동적 전압 및 주파수 스케일링 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 디바이스에서 패킷들을 프로세싱할 때 전력을 절약하기 위하여 동적 전압 및 주파수 스케일링이 사용될 수 있는 방법들 및 장치들이 설명된다. 일부 경우들에서, 인프레임 검출(inframe detection)은 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들을 프로세싱하기 위하여 디바이스가 제 1(예컨대, 낮은) 전압 레벨로부터 제 2(예컨대, 높은) 전압 레벨로 트랜지션(transition)해야 하는지를 결정하도록 할 수 있다. 일부 패킷 타입들에 대하여, 제 1 전압 레벨이 유지될 수 있다. 다른 경우들에서, 디바이스는 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들 중에서 사용할 대역폭을 결정할 수 있다. 대역폭은 채널 상태들에 기초하여 결정될 수 있다. 결정된 대역폭에 대응하는 전압 레벨이 식별될 수 있으며, 프로세싱 전압은 식별된 전압 레벨로 스케일링될 수 있다. 디바이스는 무선 근거리 통신망(WLAN) 및/또는 셀룰러 네트워크(예컨대, LTE)에서 동작하도록 구성될 수 있다.

Description

무선 모뎀에서의 동적 전압 및 주파수 스케일링{DYNAMIC VOLTAGE AND FREQUENCY SCALING IN WIRELESS MODEMS}
상호 참조
[0001] 본 특허 출원은, Homchaudhuri 등에 의해 "DYNAMIC VOLTAGE AND FREQUENCY SCALING IN WIRELESS MODEMS"라는 명칭으로, 2013년 7월 30일에 출원된 미국 특허 출원 번호 13/954,035; 및 Homchaudhuri 등에 의해 "DYNAMIC VOLTAGE AND FREQUENCY SCALING IN WIRELESS MODEMS"라는 명칭으로, 2013년 4월 5일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/809,257을 우선권을 주장하며, 이들 각각은 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
[0002] 무선 통신 네트워크는 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 브로드 캐스트 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개된다. 이러한 무선 네트워크들은 사용 가능한 네트워크 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자를 지원할 수 있는 다중 액세스 네트워크들일 수 있다.
[0003] 무선 통신 네트워크는 복수의 무선 디바이스들의 통신을 지원할 수 있는 액세스 포인트들(AP들) 및/또는 기지국들 또는 Node B들과 같은 복수의 네트워크 디바이스들을 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 양방향으로 네트워크 디바이스와 통신할 수 있다. 예컨대, 셀룰러 네트워크들에서, 사용자 장비(UE)는 다운링크 및 업링크를 통해 기지국과 통신할 수 있다. 다운링크(또는 순방향 링크)는 기지국으로부터 UE로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크(또는 역방향 링크)는 UE로부터 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다. 유사한 형태의 통신이 무선 근거리 통신망(WLAN)에서 무선 디바이스(예컨대, 스테이션 또는 STA)와 액세스 포인트 사이에 발생할 수 있다.
[0004] WLAN들에서, 예컨대, 액세스 포인트는 하나 이상의 프레임들의 형태로 적어도 하나의 클라이언트 디바이스로 데이터를 송신할 수 있다. 전력 소모를 줄이기 위해, 클라이언트 디바이스는, 클라이언트 디바이스가 액세스 포인트와 통신하기 위해 사용하지 않는 때와 같은 일부 상황들에서, 저전력 소비 모드(예컨대, 슬립 모드)에서 동작할 수 있다. 그러나 다른 상황들에서는, 클라이언트 디바이스 의해 수신된 신호들(예컨대, 프레임들을 운반하는 신호들)의 대역폭이 알려지지 않을 수 있기 때문에, 클라이언트 디바이스의 전력 소모를 감소시키는 것은 곤란한 것으로 판명될 수 있다. 이러한 경우들에서, 예컨대 청취 모드 또는 활성 수신/전송 모드 동안, 예컨대, 추가 메커니즘들이 전력 소모를 줄이기 위해 요구될 수 있다. 더욱이, 셀룰러 네트워크들에 사용되는 무선 디바이스들(예컨대, UE들)을 위해 유사한 메커니즘들이 또한 요구될 수 있다.
[0005] 무선 통신 디바이스에서 패킷들을 프로세싱할 때, 전력을 절약하기 위하여 동적 전압 및 주파수 스케일링링(DVFS)이 사용될 수 있는 무선 통신을 위한 방법 및 장치가 설명된다. 일부 경우들에서, 인프레임(inframe) 또는 프레임 내 검출은 무선 통신 디바이스가, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들을 프로세싱하기 위하여 제 1 (예컨대, 낮은) 전압 레벨로부터 제 2 (예컨대, 높은) 전압 레벨로 전환해야 하는지를 결정하도록 할 수 있다. 제 2 전압은 대역폭에 적어도 부분적으로 기초하여 다수의 전압들로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 상이한 대역폭들이 사용될 수 있고, 각각의 대역폭은 그와 연관된 다른 제 2 전압을 가질 수 있다. 특정 타입들의 패킷들 또는 프레임들의 충분한 프로세싱(예컨대, 주파수 클록킹)을 가능하게 하기 위하여 낮은 전압 레벨이 우선 선택될 수 있다. 높은 또는 매우 높은 스루풋 패킷이 검출될 때, 더 높은 전압 레벨을 적용하면, 높은 또는 매우 높은 스루풋 패킷들의 콘텐츠들을 디지털적으로 프로세싱하는데 추후에 사용되는 더 높은 클록 주파수들이 가능하게 될 수 있다.
[0006] 일부 실시예들에서, 무선 통신 디바이스는 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들 중에서 사용할 대역폭을 결정한다. 예컨대, 현재 WLAN 디바이스들은, 20메가헤르츠(MHz), 40 MHz, 80 MHz 및/또는 160 MHz 대역폭들을 지원할 수 있다. 다른 무선 디바이스들은 WLAN 디바이스보다 더 많은, 더 적은 및/또는 상이한 대역폭들 지원할 수 있다. 대역폭은 채널 조건에 기초하여 결정될 수 있다. 기회적 무선 시스템들에서, 대역폭은 클리어 채널 평가(CCA) 기법들을 사용하여 결정될 수 있거나, 다른 실시예에서, 대역폭은 무선 프로토콜 스택의 높은 제어 평면 판단들에 기초하여 결정된다. 결정된 대역폭에 대응하는 전압 레벨이 식별될 수 있고, 프로세싱 전압은 식별된 전압 레벨로 스케일링링될 수 있다. 예컨대, 하나의 대역폭이 제 1 전압 레벨을 사용할 있는 한편, 더 높은 대역폭은 제 1 전압 레벨보다 높은 제 2 전압 레벨을 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 높은 전압 레벨은, 그 동작 모드를 유지하는데 필요할 수 있는 디지털 프로세싱에 대해 높은 클록 주파수들을 가능하게 할 수 있다. 무선 통신 디바이스는 WLAN(또한 Wi-Fi 네트워크로 불림) 및/또는 셀룰러 네트워크(예컨대, 3GPP 롱 텀 에볼루션 또는 LTE)에서 동작하도록 구성될 수 있다.
[0007] 무선 통신 방법은 무선 통신 디바이스에서 제 1 전압 레벨로 동작하는 단계를 포함한다. 방법은 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을, 수신된 프레임 내에서 검출하는 단계를 포함한다. 이 방법은 검출된 프레임 메트릭에 기초하여 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들 중 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제 2 전압 레벨로 전환해야 하는지를 결정하는 단계를 더 포함한다. 프레임 메트릭은 스루풋 카테고리, 패킷의 목적지, 전송 그랜트(transmission grant) 및 수신 그랜트(reception grant) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 방법은 무선 통신 디바이스의 하나 이상의 서브시스템들에 제 2 전압 레벨을 적용하는 단계를 포함한다. 다른 전압들에서의 동작은 디지털 프로세싱에 대해 상이한 클록 주파수들을 초래할 수 있다.
[0008] 방법의 일부 실시예들에서, 이 방법은 제 1 전압 레벨에서 제 2 전압 레벨로 스케일링링하는 단계를 포함하며, 여기서 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 크다. 이 방법은, 제 2 전압 레벨에서 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들 중 적어도 일부를 프로세싱한 후 다음에 수신된 프레임에 대해 제 2 전압 레벨로부터 제 1 전압 레벨로 스케일링링하는 단계를 포함할 수 있다. 검출하는 단계는 수신된 프레임의 프리앰블 내에서 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
[0009] 본 방법의 일부 실시예들에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들은 IEEE의 802.11ac 패킷들이다. 하나 이상의 패킷들 각각은 VHT(very high throughput) 패킷일 수 있으며, 및 검출하는 단계는 하나 이상의 수신된 VHT 패킷들의 VHT-STF(VHT short training field) 동안 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 전압 레벨에서 제 2 전압 레벨로의 스케일링링은 VHT 패킷 내에서 발생할 수 있으며, 여기서 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 크다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 패킷들은 HT(high throughput) 패킷들이고, 상기 방법은 HT 패킷들 중 하나 이상의 HT 패킷의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해, 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링링하는 단계를 포함하며, 여기서, 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 크다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 패킷들은 레거시 패킷이며, 이 방법은 레거시 패킷들 중 하나 이상을 프로세싱하기 위한 제 1 전압 레벨을 유지하는 단계를 포함한다.
[0010] 이 방법의 일부 실시예들에서, 이 방법은 프레임이 무선 통신 디바이스로 향하는지를 결정하는 단계, 및 프레임이 무선 통신 디바이스로 향하지 않을 때 제 1 전압 레벨에서 동작하는 단계를 포함한다. 결정하는 단계는 프레임의 MAC(media access control) 부분을 식별하는 단계, 및 프레임의 MAC 부분으로부터 프레임의 목적지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 결정하는 단계는, 프레임에서 부분 연관 식별자(pAID: partial association identifier) 필드 또는 그룹 식별자(GID: group identifier) 필드를 식별하는 단계, 및 pAID 필드 또는 GID 필드로부터의 프레임의 목적지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
[0011] 이 방법의 일부 실시예들에서, 이 방법은 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 대역폭을 식별하는 단계, 및 프레임 메트릭 및 식별된 대역폭에 적어도 부분적으로 기초하여 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링링하는 단계를 포함한다. 프레임 메트릭은 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 대역폭일 수 있다. 이 방법은 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 다른 대역폭을 식별하는 단계, 및 프레임 메트릭 및 식별된 상이한 대역폭에 적어도 부분적으로 기초하여 제 2 전압 레벨로부터 제 3 전압 레벨로 스케일링링하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 방법은 프레임 메트릭에 기초하여 제 1 클록 주파수(예컨대, 디지털 프로세싱을 위한 제 1 클록 주파수)로부터 제 2 클록 주파수(예컨대, 디지털 프로세싱을 위한 제 2 클록 주파수)로 스케일링링하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 제 2 클록 주파수는 제 1 클록 주파수보다 크다.
[0012] 방법의 일부 실시예들에서, 프레임은 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 갖는 LTE 서브-프레임을 포함하며, 여기서 제 1 슬롯은 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH) 정보를 갖는 영역을 포함하며, 검출하는 단계는 제 1 슬롯의 영역 내에서 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이 방법은 프레임의 일부가 LTE 모뎀에 의해 디코딩될 것인지를 프레임 메트릭으로부터 결정하는 단계 및 프레임의 일부가 LTE 모뎀에 의해 디코딩되지 않을 것이라는 결정이 행해졌을 때 프레임의 일부를 프로세싱하기 위해 제 1 전압으로부터 제 2 전압으로 스케일링링하는 단계를 포함한다.
[0013] 무선 통신을 위한 방법은, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들(예컨대, WLAN 디바이스에 대해 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz 및/또는 160 MHz)로부터 무선 통신 디바이스에서 사용될 대역폭을 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 결정된 대역폭에 기초하여 무선 통신 디바이스들에서 사용할 전압 레벨을 식별하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 프레임을 프로세싱하기 위해, 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링링하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이 방법은 스케일링링된 전압 레벨에서 동작하는 동안 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이 방법은 하나 이상의 패킷을 갖는 프레임을 수신하는 단계, 및 스케일링링된 전압 레벨에서 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 이 방법은 하나 이상의 패킷들을 갖는 프레임을 수신하는 단계, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 수신된 프레임 내에서 검출하는 단계, 및 프레임 메트릭 및 결정된 대역폭에 기초하여 스케일링링된 전압 레벨에서 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하는 단계를 포함한다.
[0014] 방법의 일부 실시예들에서, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 대역폭들 각각은, 다른 대역폭의 전압 레벨과 상이한 대응하는 전압 레벨을 가지며, 그리고 식별되는 전압 레벨은 결정된 대역폭에 대응하는 전압 레벨이다. 일부 실시예들에서, 방법은, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에 의해 이용되는 타이밍 또는 동기 신호들의 하나 이상의 물리 계층(PHY) 클록들 또는 유사한 소스들을 조절하는 단계를 포함한다.
[0015] 방법의 일부 실시예들에서, 결정하는 단계는, 무선 통신 디바이스와 연관된 채널 상태(channel condition)들(예컨대, CCA 기법들)에 기초하여 무선 통신 디바이스에서 사용될 대역폭을 결정하는 단계를 포함한다. 스케일링링하는 단계는, 결정된 대역폭과 상이한 대역폭에 대응하는 전압 레벨로부터, 식별된 전압 레벨로 스케일링링하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 무선 통신 디바이스의 하나 이상의 서브시스템들에 스케일링링된 전압 레벨을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
[0016] 무선 통신들을 위한 장치는, 무선 통신 디바이스에서 제 1 전압 레벨로 동작하기 위한 수단을 포함한다. 장치는, 수신된 프레임 내에서, 그 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하기 위한 수단을 포함한다. 장치는 또한, 검출된 프레임 메트릭에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해, 제 2 전압 레벨로 전환해야 하는지를 결정하기 위한 수단을 포함한다.
[0017] 무선 통신들을 위한 장치는, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 무선 통신 디바이스에서 이용될 대역폭을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 장치는, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에서 이용할 전압 레벨을 식별하기 위한 수단을 포함한다. 장치는 또한, 프레임을 프로세싱하기 위해, 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링링하기 위한 수단을 포함한다.
[0018] 무선 통신 디바이스는, 프로세서, 및 프로세서와 전자 통신하는 메모리를 포함하며, 메모리 내에 저장된 명령들은: 무선 통신 디바이스에서 제 1 전압 레벨로 동작하고; 수신된 프레임 내에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하고; 그리고 검출된 프레임 메트릭에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해, 제 2 전압 레벨로 전환해야 하는지를 결정하도록, 프로세서에 의해 실행가능하다.
[0019] 무선 통신 디바이스는, 프로세서, 및 프로세서와 전자 통신하는 메모리를 포함하며, 메모리 내에 저장된 명령들은: 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 무선 통신 디바이스에서 이용될 대역폭을 결정하고; 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에서 이용할 전압 레벨을 식별하고; 그리고 프레임을 프로세싱하기 위해, 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링링하도록, 프로세서에 의해 실행가능하다.
[0020] 무선 통신 디바이스는, 수신된 프레임 내에서, 그 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하도록 구성된 검출기를 포함한다. 디바이스는, 제 1 전압 레벨로 동작하도록, 그리고 검출된 프레임 메트릭에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제 2 전압 레벨로 전환해야 하는지를 결정하도록 구성된 전압 조절기를 포함한다.
[0021] 무선 통신 디바이스는, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 무선 통신 디바이스에서 이용될 대역폭을 결정하도록 구성된 대역폭 식별자를 포함한다. 디바이스는, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에서 이용할 전압 레벨을 식별하도록, 그리고 프레임을 프로세싱하기 위해, 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링링하도록 구성된 전압 조절기를 포함한다.
[0022] 컴퓨터 프로그램 물건은, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 무선 통신 디바이스에서 제 1 전압 레벨로 동작하게 하기 위한 코드를 갖는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함한다. 비-일시적인 컴퓨터-판독가능한 매체는, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 수신된 프레임 내에서, 그 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하게 하기 위한 코드를 포함한다. 비-일시적인 컴퓨터-판독가능한 매체는 또한, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 검출된 프레임 메트릭에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해, 제 2 전압 레벨로 전환해야 하는지를 결정하게 하기 위한 코드를 포함한다.
[0023] 컴퓨터 프로그램 물건은, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 무선 통신 디바이스에서 이용될 대역폭을 결정하게 하기 위한 코드를 갖는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함한다. 비-일시적인 컴퓨터-판독가능한 매체는, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에서 이용할 전압 레벨을 식별하게 하기 위한 코드를 포함한다. 비-일시적인 컴퓨터-판독가능한 매체는 또한, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 프레임을 프로세싱하기 위해, 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링링하게 하기 위한 코드를 포함한다.
[0024] 위의 설명은, 다음의 상세한 설명이 더 양호하게 이해될 수 있도록, 본 개시내용에 따른 예들의 특징들 및 기술적 이점들을 상당히 광범위하게 요약하였다. 추가적인 특징들 및 이점들이 이하에서 설명될 것이다. 개시되는 개념 및 특정 예들은, 본 개시내용의 동일한 목적들을 수행하기 위해 다른 구조들을 수정 또는 설계하기 위한 기초로서 쉽게 활용될 수 있다. 이러한 등가의 구조들은 첨부된 청구항들의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다. 연관된 이점들과 함께 그들의 구성 및 동작 방법 둘 모두에 대해, 본원에 개시되는 개념들의 특성으로 여겨지는 특징들은, 첨부한 도면들과 관련하여 고려될 때 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다. 도면들 각각은 청구항들의 제한들에 대한 한정으로서가 아닌 단지 예시 및 설명을 목적으로 제공된다.
[0025] 본 개시내용의 특성 및 이점들의 추가적인 이해가 다음의 도면들에 대한 참조에 의해 구현될 수 있다. 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 또는 특징들은 동일한 기준 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 기준 라벨 다음에 대시기호 및 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 제 2 라벨이 오게 함으로써, 구별될 수 있다. 단지 제 1 기준 라벨만이 명세서에서 이용된다면, 설명은 제 2 기준 라벨과 관계없이 동일한 제 1 기준 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 하나의 컴포넌트에 적용가능하다.
[0026] 도 1은 다양한 실시예들에 따른 무선 통신 시스템의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0027] 도 2는 다양한 실시예들에 따른 무선 근거리 통신망(WLAN) 시스템의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0028] 도 3은 다양한 실시예들에 따른 무선 모뎀 아키텍처의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0029] 도 4a는 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 인프레임 검출의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0030] 도 4b는 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 인프레임 검출의 다른 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0031] 도 4c는 다양한 실시예들에 따른, 대역폭-기반 동적 전압 및 주파수 스케일링링의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0032] 도 4d는 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링에서의 패킷 목적지 정보의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0033] 도 4e는 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링에서의 패킷 목적지 정보의 다른 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0034] 도 5는 다양한 실시예들에 따른, IEEE 802.11ac VHT(very high throughput) 패킷에서의 인프레임 검출의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0035] 도 6은 다양한 실시예들에 따른, 다양한 IEEE 802.11x 패킷들에 대한 인프레임 검출의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0036] 도 7은 다양한 실시예들에 따른, 에러들에 대한 패킷 프로세싱의 타임라인의 예들을 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0037] 도 8a는 다양한 실시예들에 따른, 모뎀 서브시스템들의 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 아키텍처의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0038] 도 8b는 다양한 실시예들에 따른, 라디오 주파수(RF) 모뎀 서브시스템들의 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 아키텍처의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0039] 도 9a는 다양한 실시예들에 따른 직접적 전압 스케일링링(direct voltage scaling)의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0040] 도 9b는 다양한 실시예들에 따른 간접적 전압 스케일링링(indirect voltage scaling)의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0041] 도 10은 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링에서 이용하기 위한 LTE 프레임 구조의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0042] 도 11a는 다양한 실시예들에 따른, LTE에서의 긴 및 짧은 불연속 수신(DRX: discontinuous reception) 간격들의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0043] 도 11b는 다양한 실시예들에 따른, DRX 간격들 동안의 동적 전압 및 주파수 스케일링링의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0044] 도 11c는 다양한 실시예들에 따른, 측정 갭들 동안의 동적 전압 및 주파수 스케일링링의 예를 예시하는 다이어그램을 도시한다.
[0045] 도 12는 다양한 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스 아키텍처의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0046] 도 13는 다양한 실시예들에 따른 네트워크 디바이스 아키텍처의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0047] 도 14a는 다양한 실시예들에 따른 동적 스케일링링 및 주파수 모듈의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0048] 도 14b는 다양한 실시예들에 따른 동적 스케일링링 및 주파수 모듈의 다른 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0049] 도 15는 다양한 실시예들에 따른 MIMO(multiple-input multiple-output) 통신 시스템의 예를 예시하는 블록도를 도시한다.
[0050] 도 16은 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 방법의 예의 흐름도이다.
[0051] 도 17은 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 다른 방법의 예의 흐름도이다.
[0052] 도 18은 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 또 다른 방법의 예의 흐름도이다.
[0053] 도 19는 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 방법의 예의 흐름도이다.
[0054] 도 20은 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 다른 방법의 예의 흐름도이다.
[0055] 도 21은 다양한 실시예들에 따른, 동적 전압 및 주파수 스케일링링을 위한 또 다른 방법의 예의 흐름도이다.
[0056] 설명된 실시예들은, 무선 통신 디바이스에서 패킷들을 프로세싱할 때 동적 전압 및 주파수 스케일링링(DVFS)이 전력을 절약하기 위하여 사용될 수 있는 무선 통신들을 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 일부 경우들에서, 인프레임 검출은, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들을 프로세싱하기 위하여 제 1(예컨대, 낮은) 전압 레벨로부터 제 2 (예컨대, 높은) 전압 레벨로 전환해야 하는지를 디바이스(에를 들어, UE, STA)가 결정하게 할 수 있다. 특정 타입들의 패킷들 또는 프레임들의 충분한 프로세싱(예컨대, 주파수 클록킹)을 가능하게 하기 위하여 낮은 전압 레벨이 우선 선택될 수 있다. 높은 또는 매우 높은 스루풋 패킷이 검출될 때, 높은 전압 레벨을 적용하면, 높은 또는 매우 높은 스루풋 패킷들의 콘텐츠들을 디지털적으로 프로세싱하는데 추후에 사용되는 더 높은 클록 주파수들이 가능하게 될 수 있다.
[0057] 일부 실시예들에서, 무선 통신 디바이스는 디바이스에 의해 지원된 다수의 대역폭들 중에서 사용할 대역폭을 결정할 수 있다. WLAN 디바이스들은 예컨대 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 및/또는 160 MHz 대역폭들을 지원할 수 있다. 대역폭은 채널 조건들에 기초하여 결정될 수 있다. 결정된 대역폭에 대응하는 전압 레벨이 식별될 수 있고, 프로세싱 전압은 식별된 전압 레벨로 스케일링될 수 있다. 예컨대, 하나의 대역폭은 제 1 전압 레벨을 사용할 수 있지만 높은 대역폭은 제 1 전압 레벨보다 높은 제 2 전압 레벨을 사용할 수 있다. 앞서 논의한 바와같이, 높은 전압 레벨은 디지털 프로세싱을 위한 높은 클록 주파수들을 가능하게 할 수 있다. 높은 대역폭들을 핸들링하기 위하여 디지털 클록 주파수의 증가시키는 것이 통상적으로 전압 레벨을 증가시키는 것과 연관되지만, 전압이 특정 디지털 클록 주파수에 대해 요구된 것보다 이미 더 높아서 디지털 클록 주파수를 약간 더 높게 스케일링할 여지를 있는 일부 경우들이 존재할 수 있다.
[0058] 무선 통신 디바이스는 무선 근거리 통신망(WLAN) 및/또는 셀룰러 네트워크(예컨대, LTE) 같은 (그러나 이들로 제한되지 않음) 임의의 무선 네트워크에서 동작하도록 구성될 수 있다. WLAN은 초안 표준들 또는 후속하여 개발된 무선 근거리 네트워킹 표준들을 비롯하여, 다양한 IEEE 802.11 표준들(예컨대, IEEE 802.11a/g, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac, IEEE 802.11ah 등)에 설명된 프로토콜들에 기초하는 네트워크를 지칭할 수 있다. 디바이스가 셀룰러 네트워크에서 동작될 때, 전압 스케일링(및 대응하는 디지털 클록 주파수 스케일링)은 업링크(UL) 및 다운링크(DL) 스케줄링 상태들에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, 인프레임 또는 프레임 내 검출 방식은 무선 통신 디바이스가 기지국으로부터 정보를 수신하도록 스케줄링되는지 또는 기지국에 정보를 전송하도록 스케줄링되는지의 여부를 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 동작 전압 레벨은 스케줄링된 수신 또는 전송이 발생하도록 스케줄링될 때까지 감소될 수 있다.
[0059] 본원에 설명된 기술들은 셀룰러 무선 시스템들, 피어-투-피어 무선 통신들, WLAN들, ad hoc 네트워크들, 위성 통신 시스템들, 및 다른 시스템들 같은 다양한 무선 통신 시스템들을 위해 사용될 수 있다. 용어 "시스템" 및 "네트워크"는 종종 상호 교환 가능하게 사용된다. 이들 무선 통신 시스템들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 직교 FDMA(OFDMA), 단일-캐리어 FDMA(SC-FDMA), 및/또는 다른 라디오 기술들 같은 다양한 라디오 통신 기술들을 이용할 수 있다. 일반적으로, 무선 통신들은 라디오 액세스 기술(RAT)로 불리는 하나 이상의 라디오 통신 기술들의 표준화된 구현에 따라 수행된다. 라디오 액세스 기술을 구현하는 무선 통신 시스템 또는 네트워크는 라디오 액세스 네트워크(RAN)이라 불릴 수 있다.
[0060] CDMA 기술들을 이용하는 라디오 액세스 기술들의 예들은 CDMA2000, UTRA(Universal Terrestrial Radio Access), 등을 포함한다. CDMA2000은 IS-2000, IS-95, 및 IS-856 표준들을 커버한다. IS-2000 릴리스들 0 및 A는 보통 CDMA2000 1X, 1X, 등으로 지칭된다. IS-856(TIA-856)은 보통 CDMA2000 1xEV-DO, 고속 패킷 데이터(HRPD), 등으로 지칭된다. UTRA는 광대역 CDMA(WCDMA) 및 CDMA의 다른 변형들을 포함한다. TDMA 시스템들의 예들은 GSM(Global System for Mobile Communications)의 다양한 구현들을 포함한다. OFDM 및/또는 OFDMA를 이용하는 라디오 액세스 기술들의 예들은 UMB(Ultra Mobile Broadband), 이벌브드 UTRA(E-UTRA), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDM, 등을 포함한다. UTRA 및 E-UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이다. LTE 및 LTE-어드밴스드(LTE-A)는 E-UTRA를 사용하는 UMTS의 새로운 릴리스들이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A, 및 GSM은 3GPP 또는 "3세대 파트너쉽 프로젝트"로 칭해진 조직으로부터의 문헌들에 설명된다. CDMA2000 및 UMB는 "3세대 파트너쉽 프로젝트 2"(3GPP2)로 칭해진 조직으로부터의 문헌들에 설명된다. 본원에 설명된 기술들은 상기 언급된 시스템들 및 라디오 기술들뿐 아니라 다른 시스템들 및 라디오 기술들에 사용될 수 있다.
[0061] 따라서, 다음 설명은 예들을 제공하고, 청구항들에서 제시된 범위, 응용성, 또는 구성의 제한이 아니다. 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고, 논의된 엘리먼트들의 기능 및 어레인지먼트에 대한 변형들이 이루어질 수 있다. 다양한 실시예들은 다양한 절차들 또는 컴포넌트들을 적절하게 생략하거나, 대체하거나, 또는 추가할 수 있다. 예컨대, 설명된 방법들은 설명된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있고, 다양한 단계들이 추가되거나, 생략되거나, 또는 결합될 수 있다. 또한, 특정 실시예들에 대하여 설명된 특징들은 다른 실시예들에서 결합될 수 있다.
[0062] 도 1은 WLAN 같은 무선 네트워크 및 LTE/LTE-A 네트워크를 포함할 수 있는, 통신을 위한 무선 네트워크(100)를 예시한다. 예가 LTE-A 네트워크 및 WLAN의 사용을 예시하지만, 이전에 언급된 바와 같이 임의의 다양한 무선 네트워크들이 사용될 수 있다는 것에 주목해야 한다. 무선 네트워크(100)는 다수의 이벌브드 노드 B(eNB)들(105) 및 다른 네트워크 엔티티들 또는 디바이스들을 포함한다. eNB는 UE들과 통신하는 스테이션일 수 있고 또한 기지국, 노드 B, 액세스 포인트 등으로 지칭될 수 있다. 각각의 eNB(105)는 특정 지리적 영역에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 3GPP에서, 용어 "셀"은, 용어가 사용되는 환경에 따라, eNB의 특정 지리적 커버리지 영역 및/또는 이 커버리지 영역을 서빙하는 eNB 서브시스템을 지칭할 수 있다.
[0063] eNB는 매크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, 및/또는 다른 타입들의 셀들에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 매크로 셀은 일반적으로 비교적 큰 지리적 영역(예컨대, 반경이 수 킬로미터인 영역)을 커버하고, 네트워크 제공자에 서비스 가입한 UE들에 의한 제한 없는 액세스를 허용할 수 있다. 피코 셀은 일반적으로 비교적 작은 지리적 영역을 커버할 것이며, 네트워크 제공자에 서비스 가입한 UE들에 의한 제한 없는 액세스를 허용할 수 있다. 펨토 셀은 또한 일반적으로 비교적 작은 지리적 영역(예컨대, 집(home))을 커버할 것이며, 제한 없는 액세스외에, 그 펨토 셀과 연관된 UE들(예컨대, 폐쇄형 가입자 그룹(CSG)의 UE들, 집에 있는 사용자들에 대한 UE들 등)에 의한 제한된 액세스를 제공할 수 있다. 매크로 셀에 대한 eNB는 매크로 eNB로 지칭될 수 있다. 피코 셀에 대한 eNB는 피코 eNB로 지칭될 수 있다. 그리고, 펨토 셀에 대한 eNB는 펨토 eNB 또는 홈 eNB로 지칭될 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, eNB들(105-a, 105-b 및 105-c)는 각각 매크로 셀들(110-a, 110-b 및 110-c)에 대한 매크로 eNB이다. eNB(105-x)는 피코 셀(110-x)에 대한 피코 eNB이다. 펨토 eNB는 무선 네트워크(100)에 도시되지 않았으나 이 무선 네트워크(100)에 포함될 수 있다. eNB는 하나 또는 다수의(예컨대, 2개, 3개, 4 개 등) 셀들을 지원할 수 있다. eNB들(105-a, 105-b, 105-c)과 함께, 피코 eNB(105-x), 및 펨토 eNB(도시안됨)는 본 개시내용에서 eNB들(또는 eNB들(105))로서 지칭될 수 있다.
[0064] 무선 네트워크(100)는 동기식 또는 비동기식 동작을 지원할 수 있다. 동기식 동작의 경우에, eNB들은 유사한 프레임 타이밍을 가질 수 있으며, 상이한 eNB들로부터의 전송들은 대략 시간에 대하여 정렬될 수 있다. 비동기식 동작의 경우에, eNB들은 상이한 프레임 타이밍을 가질 수 있으며, 상이한 eNB들로부터의 전송들은 시간에 대하여 정렬되지 않을 수 있다. 여기에서 설명된 기술들은 동기식 또는 비동기식 동작들을 위하여 사용될 수 있다.
[0065] 네트워크 제어기(130)는 eNB들의 세트에 커플링될 수 있고, 이들 eNB들에 대한 조정 및 제어를 제공할 수 있다. 네트워크 제어기(130)는 백홀(132)을 통해 eNB들(105)과 통신할 수 있다. eNB들(105)은 또한, 예컨대, 유선 백홀(134) 또는 무선 백홀(136)을 통해 간접적으로 또는 간접적으로 서로 통신할 수 있다.
[0066] UE들(115)은 무선 네트워크(100) 전체에 산재되고, 각각의 UE는 고정식 또는 이동식일 수 있다. UE(115)는 또한 이동국, 가입자 스테이션, 모바일 유닛, 가입자 유닛, 무선 유닛, 원격 유닛, 모바일 디바이스, 무선 디바이스, 무선 통신 디바이스, 원격 디바이스, 모바일 가입자 스테이션, 액세스 단말, 모바일 단말, 무선 단말, 원격 단말, 핸드셋, 사용자 에이전트, 모바일 클라이언트, 클라이언트, 또는 일부 다른 적당한 용어로 당업자들에 의해 지칭될 수 있다. UE(115)는 셀룰러 폰, 개인 휴대 단말(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 디바이스, 핸드헬드 디바이스, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 코드리스 폰, 무선 로컬 루프(WLL) 스테이션 등일 수 있다. UE는 매크로 eNB들, 피코 eNB들, 펨토 eNB들, 릴레이들 등과 통신할 수 있을 것이다.
[0067] 무선 네트워크(100)는 모바일 디바이스들(115)과 기지국들(105) 사이의 전송들(125)을 도시한다. 전송들(125)은 모바일 디바이스(115)로부터 기지국(105)으로의 업링크(UL) 및/또는 역방향 링크 전송, 및/또는 기지국(105)으로부터 모바일 디바이스(115)로의 다운링크(DL) 및/또는 순방향 링크 전송들을 포함할 수 있다. LTE/LTE-A는 다운링크에 대해 OFDMA를 활용하고 업링크에 대해 SC-FDMA를 활용한다. OFDMA 및 SC-FDMA는 또한 시스템 대역폭을, 보통 톤(tone)들, 빈(bin)들 등으로도 또한 지칭되는 다수(K개)의 직교 서브캐리어들로 분할한다. 각각의 서브캐리어는 데이터로 변조될 수 있다. 인접한 서브캐리어들 사이의 간격은 고정될 수 있고, 서브캐리어들의 총 수(K)는 시스템 대역폭에 따를 수 있다. 시스템 대역폭들은 예컨대, 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 MHz일 수 있다. 이들 대역폭들에 대해, 128, 256, 512, 1024 또는 2048개의 포인트들의 대응하는 고속 푸리에 변환(FFT)들이 데이터를 프로세싱하기 위하여 사용될 수 있다. 시스템 대역폭은 또한 서브 대역들로 분할될 수 있다. 예컨대, 서브 대역은 1.08 MHz를 커버할 수 있고, 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 MHz의 대응하는 시스템 대역폭에 대해 각각 1개, 2개, 4개, 8개 또는 16개의 서브 대역들이 존재할 수 있다.
[0068] 또한, 2개의 액세스 포인트들(AP들)(120)이 도 1에 도시되며, 여기서 제 1 액세스 포인트는 셀(110-a)의 UE(115)(예컨대, STA)에 연결되고, 제 2 액세스 포인트는 셀(110-c)의 다른 UE(115)(예컨대, STA)에 연결된다. UE들은 전송들(126)을 통해 액세스 포인트들과 통신할 수 있다. 이 예에서, AP들(120)에 연결된 UE들은, 셀룰러 네트워크 및 WLAN 둘 모두와의 통신을 지원하는 듀얼 모드 디바이스들일 수 있다. AP들(120) 각각은 커버리지 영역(122)을 갖고, 다양한 IEEE 802.11 표준들에서 설명되는 하나 이상의 프로토콜들을 지원할 수 있다.
[0069] 도 2는, 도 1을 참조하여 앞서 설명된 WLAN들과 같은 WLAN의 예를 포함하는 다이어그램(200)을 도시한다. 도 1의 액세스 포인트들(120)의 예일 수 있는 도 2의 액세스 포인트(120-a)는 무선 클라이언트 디바이스들(115-a)과, 무선 근거리 통신망, 예컨대, IEEE 802.11 네트워크 또는 소위 Wi-Fi 네트워크를 생성할 수 있다. WLAN은 커버리지 영역(122-a)과 연관될 수 있다. 클라이언트 디바이스들(115-a)은 도 1의 AP들(120)에 연결되는 UE들(115)의 예들일 수 있다.
[0070] 액세스 포인트(120-a)는, 데이터 또는 컨텐츠 네트워크(도시안됨)와 그리고/또는 광역 네트워크(도시안됨)와 통신 링크를 설정하기 위해 유선 또는 무선 통신 프로토콜을 이용할 수 있다. 예컨대, 액세스 포인트(120-a)는, 다른 네트워크에 통신가능하게 커플링하기 위하여 케이블 모뎀, 디지털 서비스 링크(DSL) 모뎀, 광 통신 링크, 예컨대, T1 또는 T3 라인, 또는 임의의 다른 형태의 유선 통신 프로토콜 중 하나 이상을 이용할 수 있다. 다른 예에서, 액세스 포인트(120-a)는 데이터 또는 컨텐츠 네트워크 및/또는 광역 네트워크에 무선으로 커플링될 수 있다. 예컨대, 액세스 포인트(120-a)는 도 1을 참조하여 앞서 설명된 것과 같은 셀룰러 네트워크(예컨대, 3G, 4G)에 무선으로 커플링될 수 있다. 액세스 포인트(120-a)는, 클라이언트 디바이스들(115-a) 중 하나 이상이 다른 네트워크와 통신하도록 허용하기 위해, 유선(예컨대, 이더넷) 또는 무선(예컨대, Wi-Fi) 라우터, 또는 셀룰러 투 Wi-Fi 핫스팟 디바이스를 포함할 수 있다.
[0071] 도 1의 무선 네트워크(100) 및 도 2의 WLAN 둘 모두에서 이용되는 무선 디바이스들은, 패킷들 또는 프레임들을 프로세싱하는 경우 전력을 절약하기 위해 동적 전압 및 주파수 스케일링(DVFS)을 가능하게 할 수 있는 모뎀 또는 다른 유사한 디바이스를 포함할 수 있다. DVFS는, 특정 대역폭들에서 패킷 또는 프레임의 컨텐츠를 디지털로 프로세싱하기에 충분한 클럭 주파수를 제공하기 위해, 각각의 패킷 또는 프레임에서 디지털 클럭 주파수들의 조절 또는 스케일링을 가능하게 할 수 있다. 디지털 클럭 주파수들의 스케일링은 통상적으로, 디지털 클럭 주파수를 생성하기 위해 적절한 전력을 제공하는 대응하는 전력 스케일링을 수반한다. 예컨대, 더 높은 대역폭들에서 데이터 프로세싱을 핸들링하기 위해, 더 높은 디지털 클럭 주파수를 생성하도록 전압이 증가될 수 있다(더 높은 전력). 한편, 더 낮은 대역폭들에서 데이터 프로세싱을 핸들링하기 위해, 더 낮은 전압(더 낮은 전력)이 적절한 디지털 클럭 주파수를 생성하기에 충분할 수 있다. 따라서, DVFS에서, 전압 스케일링에 대한 기준은 또한 디지털 클럭 주파수들의 대응하는 스케일링에 대한 기준일 수 있다. 이용될 수 있는 기술들의 다양한 양상들을 아래에서 상세히 제공하는 설명들은, DVFS를 이용함으로써, 무선 디바이스에서 전력 절약들을 가능하게 한다.
[0072] 도 3은, 무선 모뎀의 일부일 수 있는 디바이스(300)를 도시한다. 디바이스(300)는 일부 경우들에서, 도 1 또는 도 2를 참조하여 설명된 UE들(115), eNB들(105) 또는 AP들(120) 중 하나와 함께 구현될 수 있다. 디바이스(300)는 WLAN 또는 셀룰러 통신들에 이용될 수 있다. 디바이스(300)는 또한 프로세서일 수 있다. 디바이스(300)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 모듈(310), 인터페이스 모듈(315), MAC 계층 모듈(320)(또는 단순 MAC 모듈(320)), PHY 계층 모듈(또는 단순히 PHY 모듈(330)), 전력 관리 모듈(360) 및 메모리(MEM) 모듈(370)을 포함할 수 있다. PHY 모듈(330)은 기저대역 모듈(340) 및 트랜시버 모듈(350)을 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들 각각은 서로 통신할 수 있다.
[0073] 디바이스(300)의 컴포넌트들은 적용가능한 기능들의 일부 또는 전부를 하드웨어로 수행하도록 적응된 하나 이상의 주문형 집적회로들(ASIC들)로 개별적으로 또는 집합적으로 구현될 수 있다. 대안적으로, 기능들은 하나 이상의 집적회로들 상에서 하나 이상의 다른 프로세싱 유닛들(또는 코어들)에 의해 수행될 수 있다. 다른 구현들에서, 당업계에 공지된 임의의 방식으로 프로그래밍될 수 있는 다른 타입들의 집적 회로들(예컨대, 구조화된/플랫폼 ASIC들, 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(FPGA들) 및 다른 반주문형 IC들)이 이용될 수 있다. 각각의 유닛의 기능들은 또한 하나 이상의 일반 또는 주문형 프로세서들에 의해 실행되도록 포맷된, 메모리에 구현된 명령들로 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다.
[0074] CPU 모듈(310)은 데이터 및/또는 제어 정보의 높은 레벨 프로세싱을 제공하도록 구성될 수 있다. CPU 모듈(310)은, 일부 경우들에서, 하나 이상의 프로세서들, 마이크로제어기들 및/또는 유사한 디바이스들을 포함할 수 있고, 이들 중 일부는, 예컨대, AMBA(advance microcontroller bus architecture)에 기초할 수 있다.
[0075] 인터페이스 모듈(315)은, CPU 모듈(310)과 MAC 모듈(320) 사이의 데이터 파이프를 위해 PCIE(peripheral component interconnect express)/USB(universal serial bus)/SDIO(secure digital input output) 브리지를 포함하도록 구성될 수 있다.
[0076] MAC 모듈(320)은, 데이터 링크 계층(OSI(Open Systems Interconnection) 모델의 계층 2)과 네트워크의 물리 계층(예컨대, PHY 모듈(330)) 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성될 수 있다. MAC 모듈(320)은, 일부 경우들에서, 매체 액세스 제어기로 지칭될 수 있다.
[0077] PHY 모듈(330)은 MAC 모듈(320)과 물리 매체(도시안됨) 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, WLAN들에서, PHY 모듈(330) 동작들은 라디오 주파수(RF) 동작들, 믹싱된-신호 및 PHY 계층의 아날로그 부분의 프로세싱, 및 디지털 기저대역(BB) 프로세싱을 포함할 수 있다. 디지털 기저대역 프로세싱은, 예컨대, 기저대역 모듈(340)의 디지털 신호 프로세서(DSP)에 의해 핸들링될 수 있다. RF 동작들, 및 믹싱된-신호 및 PHY 계층의 아날로그 부분들의 프로세싱은 트랜시버 모듈(350)의 일부일 수 있다. 트랜시버 모듈(350)은 프레임들 또는 패킷들을 무선으로 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
[0078] 전력 관리 모듈(360)은, 디바이스(300)의 컴포넌트들 중 하나 이상에서 이용되는 전력(예컨대, 전압, 클럭 주파수)을 제어 또는 조절하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 전력 관리 모듈(360)은 디바이스(300)에 의해 이용되는 Vdd를 조절할 수 있다. Vdd는 집적 회로 아키텍처들에서 이용되는 전력 공급 전압을 지칭한다. 다른 용어들이 전력 공급 전압을 지칭하기 위해 이용될 수 있다. 디바이스(300)의 컴포넌트의 전력 공급 전압을 조절하는 것은, 그 컴포넌트에 의해 이용되는 디지털 클럭 주파수의 대응하는 조절을 초래할 수 있다. 전력 관리 모듈(360)은, 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위해 본원에서 설명되는 기술들 중 일부 또는 전부를 구현하도록 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 전력 관리 모듈(360)은, 예컨대, 전력 관리 유닛(PMU) 및/또는 전력 관리 집적 회로(PMIC)의 일부일 수 있다.
[0079] 메모리 모듈(370)은, 개시/구성 데이터, 중간/프로세싱 데이터, 소프트웨어, 펌웨어 등을 포함하는, 디바이스(300)의 동작의 다양한 양상들과 연관된 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.
[0080] 예컨대, 디바이스(300)가 WLAN 모뎀(예컨대, UE(115), AP(120))의 일부로서 사용되는 경우, 디바이스(300)는 상이한 동작 모드들을 지원할 수 있다. 하나의 모드는 20 MHz의 채널 대역폭에 대응할 수 있다. 이러한 모드는 레거시 WLAN 패킷들(예컨대, IEEE 802.11a/g)과 함께 이용될 수 있고, HT20(high throughput 20 MHz로 지칭됨)로 지칭될 수 있다. 다른 모드는, 통상적으로 40 MHz인 더 높은 채널 대역폭에 대응할 수 있다. 이러한 모드는, HT(high throughput) WLAN 패킷들(예컨대, IEEE 802.11n)과 이용될 수 있고, HT40으로 지칭될 수 있다. 일부 경우들에서, WLAN은 80 MHz의 채널 대역폭을 갖는 모드를 지원할 수 있다. 이러한 모드는, VHT(very high throughput) WLAN 패킷들(예컨대, IEEE 802.11ac)과 이용될 수 있고, VHT80으로 지칭될 수 있다. 디바이스(300)는 또한 정적 및 동적 동작 모드들을 지원할 수 있다.
[0081] 탐색 및 수신 동작들에 대한 정적 HT20 모드에서, PHY(예컨대, PHY 모듈(330))와 함께 이용되는 클럭이 전체 프레임 수신(프레임-RX) 동작에 대해 최저 허용가능한 주파수(및 대응하는 전압)에서 동작하는 것이 가능할 수 있다. 공칭 Vdd(예컨대, 특수학 제조 프로세스 노드에 대해 맞춤화된 1.1V)는 통상적으로 디지털 모뎀(예컨대, BB/MAC) 및 RF 블록들에 적용될 수 있다. 이러한 접근법은, 예컨대, 조기 수신(조기-Rx), 비콘 수신(비콘-Rx), 청취(탐색 모드) 및 데이터 수신(데이터-Rx)과 관련하여 사용될 수 있다.
[0082] 동적 HT20/HT40/VHT80 청취 모드에서, (1) 에러들 때문에 또는 프레임이 디바이스로 향하지 않는 것 때문에 프레임 수신(프레임-Rx)을 중단하는 것, 또는 (2) 더 높은 대역폭에서 수신하기 위해 PHY 클럭(및 PHY 전압)을 스케일링 업(즉, 증가)시키는 것을 결정하기 전에, 프레임 청취 영역 동안(예컨대, 패킷 또는 프레임의 프리앰블의 VHT-STF(VHT short training field)까지) 스케일링된 PHY 클럭(및 스케일링된 PHY 전압)에서 동작하는 것이 가능할 수 있다(예컨대, 도 4a 및 도 4b 참조). 그러나, 통상적으로, 공칭 Vdd(1.1V)가 전체 패킷 또는 프레임 수신 동안 인가되어 청취 모드에서 더 높은 전력 소모를 초래한다. 청취 모드 동안 달성될 수 있는 임의의 전력 절약들은 준-활성 로드들에서 전력 소모를 상당히 감소시킬 수 있다.
[0083] 동적 HT20/HT40/VHT80 전송 및 수신(Tx/Rx) 모드에서, MAC(예컨대, MAC 모듈(320))는, 패킷을 20/40/80 MHz로(일부 경우들에서 160 MHz가 또한 지원될 수 있음) 전송해야하는지를 결정하기 위해 CCA(clear channel assessment) 기술들을 사용하는 적시 대역폭 검출(just-in-time bandwidth detection)을 사용할 수 있다. 패킷이 더 낮은 대역폭 전송으로 격하되면, PHY(예컨대, PHY 모듈(330))는 패킷 전송 동안에 스케일 백 클록(scaled back clock)으로 동작할 수 있다. (CCA 동작들로부터) 더 높은 대역폭 전송들이 가능하면, PHY는 더 높은 클록들을 사용하여 전송할 수 있다. 이러한 예들에서, 전체 패킷 또는 프레임은 적절한 클록(전압)을 사용하여 전송될 수 있다. 수신 모드에서, 프리앰블의 HT-SIG 또는 VHT-SIG 필드 내의 대역폭(BW) 표시에 따라, PHY는, HT40 패킷이 VHT80 또는 VHT160 패킷 대신에 수신될 때 더 낮은 클록(및 감소된 전압)에서 동작할 수 있다. 클록(전압) 조절은 프레임 내에서 발생할 수 있고, 패킷 또는 프레임의 부분은 적절한 클록(전압)에서 프로세싱된다. 그러나, 통상적으로, 전송 및 수신 모드 둘 모두에서 공칭 Vdd(1.1V)가 사용된다.
[0084] LTE 모뎀(예컨대, UE(115), eNB(105), 디바이스(300))에 대해, 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH)에서 다운링크 스케줄링 제어 정보(DCI) 메시지들은 1 밀리초(ms)마다 디코딩될 필요가 있을 수 있다. 스케줄링 정보는, 다운링크(DL) 또는 업링크(UL) 그랜트가 eNodeB에 의해 UE에 제공될 수 있거나 제공될 수 없다는 것을 표시할 수 있다. DL 그랜트가 제공되지 않는다면, 이것은 서브-프레임의 나머지에 대해 가장 높은 클록 또는 공칭 Vdd에서 LTE 모뎀을 클로킹하기 위한 차선책일 수 있다. 또한, UL 그랜트가 제공될 때, 이것은, UE가 4 ms 이후에 동작할 필요가 있기 때문에, 여전히, 가장 높은 클록 및 전압에서 서브-프레임의 나머지를 프로세싱하기 위한 차선택일 수 있다. LTE에서 사용되는 긴 및 짧은 불연속 수신(DRX) 간격들 및 측정 갭들에 관련하여 유사한 이슈가 발생할 수 있다.
[0085] WLAN 모뎀 또는 LTE 모뎀에서 동적 전압 및 주파수 스케일링을 구현하는 방법에 대한 부가적인 세부사항들이 다양한 실시예들에 관련하여 아래에 설명된다.
[0086] 예컨대, 청취 및 수신을 위한 정적 HT20 모드에 관련하여, 일단 WLAN 모뎀이 정적 HT20 모드로 구성되면, 전체 청취 및 프레임-RX 페이즈(phase) 동안에, 감소된 Vdd(예컨대, 0.9V 또는 그 미만)에서 동작하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 감소된 Vdd는 앞서 설명된 공칭 Vdd(1.1V)보다 더 낮다. 이러한 특정 모드로의 WLAN 모뎀의 구성은 패킷들 또는 프레임들의 수신에 사용되는 채널 대역폭의 지식에 기초할 수 있다. 즉, WLAN 모뎀은 채널(연결) 대역폭의 표시를 수신할 수 있고, 자신의 더 낮은 Vdd(및 더 낮은 클록)로 정적 HT20 모드로 스위칭할 수 있다.
[0087] 예컨대, 청취를 위한 동적 HT40/VHT80 모드에 관련하여, 전체 청취 페이즈 동안에 감소된 Vdd(예컨대, 0.9V 또는 그 미만)에서 동작하는 것이 가능할 수 있다. VHT 패킷이 검출될 때, 전압은 특정 시간 기간에 걸쳐 감소된 Vdd로부터 공칭 Vdd로 스케일링될 수 있다. 일 예에서, ~0.2V/3 마이크로초(㎲)의 슬루 레이트(slew rate)는 PMIC(예컨대, 전력 관리 모듈(360))에 의해 제공될 수 있다. 다른 슬루 레이트들이 사용될 수 있는데, 이들 중 일부는 0.2V/3㎲보다 더 빠를 수 있다. 적절한 전압 레벨을 제공하기 위해, SMPS(switched-mode power supplies) 또는 LDO(low-dropout linear regulator)들은 모뎀 아키텍처의 상이한 전압 도메인들(예컨대, 전압 아일랜드들)에 걸쳐 레벨 시프터들과 함께 사용될 수 있다.
[0088] 특정 패킷의 스루풋 및/또는 대역폭에 기초한 전압 조절(및 대응하는 클록 주파수 조절)에 부가하여, 무선 모뎀에서 동작들의 전압, 전력 및/또는 주파수를 조절해야 하는지를 결정하는 다른 양상들이 존재할 수 있다.
[0089] 예컨대, VHT 패킷들(예컨대, VHT80 패킷들)에 대해, 패킷의 특정 필드들은, 패킷이 무선 디바이스(예컨대, STA)로 향하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 단일 사용자 다중-입력 다중-출력(MIMO) 시스템들에 대해, 목적지 정보에 대해 검사된 필드는 pAID(partial association identifier)일 수 있고, 반면에, 다운링크(DL) 다중-사용자 MIMO(MU-MIMO)에 대해, 목적지 정보에 대해 조사된 필드는 그룹 식별자(GID)일 수 있다. 패킷이 STA로 향할 때, WLAN 모뎀은, 프리앰블 필드들에 표시된 동적 대역폭에 기초하여 결정들이 이루어지는 높은 공급 전압 및 주파수에서 인에이블된 상태일 수 있다. 패킷이 STA로 향하지 않을 때, WLAN 모뎀은 여러 옵션들 중 하나, 즉, (1) 게이트 자체(예컨대, MAC/BB) 및 RF 부분들을 클로킹하는 옵션, (2) (1)에서와 동일한 동작들을 수행하고, 또한 패킷 또는 데이터 유닛(예컨대, 물리 계층 컨버전스 프로토콜(PLCP) 프로토콜 데이터 유닛 또는 PPDU)의 듀레이션 동안에 Vdd를 스케일링 다운(예컨대, 0.9V)하는 옵션, 및 (3) (1)에서와 동일한 동작들을 수행하고, 전체 MAC/BB/RF 도메인들(예컨대, MAC 모듈(320), 기저대역 모듈(340) 및 트랜시버 모듈(350))을 전력 게이트하는 옵션 중 하나를 선택할 수 있다. 이러한 옵션들 중 하나의 선택은 PPDU의 길이, 및/또는 PMIC(예컨대, 전력 관리 모듈(360))의 연관된 슬루 레이트 및 PMIC의 전력 붕괴(power collapse)/복구 레이턴시들에 의존할 수 있다. 즉, 선택은 패킷들이 얼마나 긴지 및 전압/주파수 변환을 하는데 얼마나 오래 걸리는지에 의존한다.
[0090] 높은 스루풋(예컨대, HT40) 및 레거시(예컨대, HT20) 패킷들에 대해, 패킷의 목적지의 검출은 패킷의 MAC 헤더 내에서 발생할 수 있다. WLAN 모뎀(예컨대, 디바이스(300))의 전압 및 주파수는, MAC 수신기 어드레스(RA)가 발견될 때까지 HT-STF의 듀레이션 동안에 더 높거나 최대 레벨에 있을 수 있다. 패킷이 STA로 향하지 않을 때, VHT 패킷들에 관련하여 앞서 설명된 기술들 (1), (2) 및 (3) 중 하나를 적용하는 것이 가능할 수 있다. 패킷이 STA로 지향되거나 향할 때, 인입 대역폭 모드와 상응하는 공칭 전압 또는 감소된 전압 및 대응하는 주파수는 프레임-RX의 완료까지 유지될 수 있다.
[0091] 무선 모뎀에서 동적 전압 및 주파수 스케일링을 발생시킬 수 있는 다른 이벤트들은 연속적인 PHY 메트릭들로부터 프레임-RX의 종결 또는 CRC(cyclic redundancy check) 구분자의 실패를 포함할 수 있다. 예컨대, 클록 및 전압은 A-MPDU(aggregated MAC protocol data unit)에서 구분자 CRC 실패를 맞닥뜨린 프레임의 나머지에 대해 스케일링될 수 있다. 다른 예에서, 클록 스케일링 및 전압 스케일링은, 궁극적인 프레임 체크 시퀀스가 무결성 체크에 실패하고 프레임-Rx 미드-프레임을 도중하차시킬 가능성이 있다고 프레임-Rx의 중간에서 예측하는 것과 같이, 연속적인 PHY 메트릭 결정들로부터의 트리거로서 적용될 수 있다.
[0092] 동적 HT40/VHT80 전송 및 수신(Tx/Rx) 모드에서, STA로 지향되거나 또는 향하는 그러한 패킷들에 대해, (V)HT-SIG-A 필드로부터 먼저 대역폭(BW) 필드를 디코딩하는 것이 가능할 수 있다. 테이블 또는 일부 다른 유사한 디바이스(예컨대, BW-투-주파수 룩업 테이블 또는 LUT)를 사용하여, PHY 클록들은 적절히 조절 또는 선택될 수 있고(예컨대, 20 MHz에 대한 주파수(f_20), 40 MHz에 대한 주파수(f_40), 80 MHz에 대한 주파수(f_80), 160 MHz에 대한 주파수(f_160)), Vdd는 더 미세한 단계들에서 공칭 Vdd(예컨대, Vdd_160=1.1V)로부터 20 MHz에 대한 Vdd 또는 Vdd_20(예컨대, 0.9V 또는 그 미만)으로 스케일링 다운된다. 이러한 접근법은 DVFS가 (CCA 및/또는 동적 BW 결정들에 기초하여) 액티브 RX에서뿐만 아니라 액티브 TX 동안에 사용되도록 허용한다.
[0093] 본원에서 설명된 다양한 모드들은 비제한적인 예시로서 제공되었다. 무선 모뎀 또는 다른 유사하거나 동일한 디바이스는, 동적 전압 및 주파수 스케일링에 관련된 본 개시내용에 제공된 다양한 양상들로부터 벗어나지 않고서 더 많고, 더 적고 및/또는 상이한 모드들을 사용할 수 있다.
[0094] 아래에 제공된 도 4a-6의 설명들은 앞서 설명된 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위한 기술들의 일부 예들을 제공한다. 다음에 도 4a로 넘어가면, 프레임(410)의 프리앰블 또는 헤더를 나타내는 제 1 부분(420), 및 프레임(410)의 데이터 콘텐츠들을 나타내는 제 2 부분(430)을 갖는 프레임 또는 패킷(410)을 포함하는 다이어그램(400)이 도시된다. 프레임 또는 패킷(410)은 WLAN 프레임 또는 패킷으로 제한될 필요가 없고, 대신에 다수의 무선 통신 프로토콜들 중 임의의 것의 프레임 또는 패킷에 대응할 수 있다. 도 4a는, 무선 모뎀(예컨대, UE(115), AP(120), eNB(105), 디바이스(300))이 먼저 제 1 전압 레벨(440)(V0)에서 동작할 수 있고, 이어서 프레임(410)의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭(예컨대, 스루풋 카테고리, 패킷 목적지, 전송 그랜트, 수신 그랜트)을 프레임(410) 내에서 검출할 수 있고, 이어서, 검출된 프레임 메트릭에 기초하여 프레임(410)의 하나 이상의 연속적인 패킷들 중 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제 2 전압 레벨(445)(V1)로 전환해야 하는지를 결정할 수 있는 메커니즘을 설명한다. 제 1 전압 레벨(440)은 하나의 디지털 클록 주파수에 대응할 수 있고, 제 2 전압 레벨(445)은 더 높은 디지털 클록 주파수에 대응할 수 있다.
[0095] 이러한 예에서, 스루풋 카테고리의 검출은 프레임(410)의 제 1 부분(420) 내에서 그리고 기간(450) 동안 발생할 수 있다. 기간(450)의 끝에서, 프레임(410)이 더 높은 전압 레벨을 포함하는 스루풋을 갖는지에 관한 결정이 내려진다. 현재 전압 레벨(V0)(및 대응하는 디지털 클록 주파수)이 프레임(410)을 프로세싱하기에 적절하거나 충분할 때, 어떠한 변화도 일어나지 않고 현재 전압 레벨이 유지된다. 현재 전압 레벨이 충분하지 않고, 제 2 전압 레벨(V1)(및 대응하는 디지털 클록 주파수)이 프레임(410)의 데이터 부분을 프로세싱하는데 필요할 때, 전압 트랜지션(voltage transition)(즉, 스케일링)은 적절한 전압 레벨(V1)이 도달될 때까지 기간(455) 동안 발생한다. 기간(460)은 프레임(410)의 나머지 부분의 디지털 프로세싱을 위해 더 높은 전압 레벨을 인가하는 것에 해당한다.
[0096] 도 4b를 참조하면, 도 4a의 프레임 또는 패킷(410)을 포함하는 다이어그램(400-a)이 도시된다. 도 4b는 무선 모뎀(예컨대, UE(115), AP(120), eNB(105), 디바이스(300))이 제 1 전압 레벨(440)(V0)에서 먼저 동작하고, 그 후 프레임(410) 내에서, 프레임(410)의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하고, 그 후 검출된 프레임 메트릭에 기초하여 프레임(410)의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하도록 다음 전압 레벨(예컨대, 445(V1), 446(V2), 447(Vn))로 트랜지션해야 하는지를 결정할 수 있는 매커니즘을 설명한다. 제 1 전압 레벨(440)은 하나의 디지털 클록 주파수에 대응할 수 있고, 다른 전압 레벨들은 더 높은 디지털 클록 주파수들에 대응할 수 있다.
[0097] 도 4a의 예에서와 마찬가지로, 스루풋 카테고리의 검출이 프레임(410)의 제 1 부분(420) 내에서 그리고 기간(450) 동안 발생할 수 있다. 기간(450)의 끝에서, 프레임(410)이 더 높은 전압 레벨을 포함하는 스루풋인지에 관한 결정이 내려진다. 그러나, 이러한 예에서, 다수의 레벨들의 더 높은 스루풋(예컨대, HT40/VHT80/VHT160)이 있을 수 있고, 결정은 이들 스루풋들 중 어느 것이 프레임(410)과 연관되는지를 포함할 수 있다. 스루풋이 결정되면, 적절한 전압 레벨(및 대응하는 디지털 클록 주파수)이 또한 식별될 필요가 있을 수 있다. 현재 전압 레벨(V0)이 프레임(410)을 프로세싱하기에 적절하거나 충분할 때, 어떠한 변화도 일어나지 않고 현재 전압 레벨이 유지된다. 현재 전압 레벨이 프레임(410)의 스루풋을 핸들링하기에 충분하지 않고 더 높은 전압 레벨(및 더 높은 디지털 클록 주파수)이 필요할 때, 전압 트랜지션(즉, 스케일링)은 프레임(410)의 스루풋 레벨에 대응하는 것으로 식별된 전압 레벨이 도달될 때까지 기간(455) 동안 발생한다. 기간(460)은 다시 프레임(410)의 나머지 부분의 디지털 프로세싱을 위해 더 높은 전압 레벨을 인가하는 것에 해당한다.
[0098] 다음으로 도 4c를 참조하면, 도 4a 및 도 4b의 프레임 또는 패킷(410)을 포함하는 다이어그램(400-b)이 도시된다. 도 4c는 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP(120), eNB(105), 디바이스(300))에서 이용될 대역폭(BW)이 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 결정되는 매커니즘을 설명한다. WLAN 모뎀들(라디오들)의 경우에, 예컨대, 지원되는 대역폭들은 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 및/또는 160 MHz를 포함할 수 있다. 다른 모뎀들은 더 많은, 더 적은 및/또는 상이한 대역폭들을 지원할 수 있다. 무선 통신 디바이스에서 이용할 전압 레벨은 결정된 대역폭에 기초하여 식별될 수 있고 전압 레벨(및 대응하는 디지털 클록 주파수)은 식별된 전압 레벨로 스케일링될 수 있다.
[0099] 이러한 예에서, 대역폭 및 대응하는 전압 레벨은 프레임(410)이 수신 및 전송을 위해 프로세싱되기 이전에 결정될 수 있다. 예컨대, 대역폭(BW0)에 대해, 대응하는 전압 레벨(V0)이 식별된다. 더 높은 대역폭(BW1)에 대해, BW0에 대한 것보다 더 높은 상이한 전압 레벨(V1)이 식별된다. BW2 내지 BWn에 대해서도 유사하게, 대응하는 전압 레벨(V2 내지 Vn)이 식별된다. 일단 결정되면, 전압 레벨은 전체 프레임(410)을 프로세싱하도록 적용된다.
[0100] 다음으로 도 4d를 참조하면, 도 4a 내지 도 4c의 프레임 또는 패킷(410)을 포함하는 다이어그램(400-c)이 도시된다. 도 4d는, 프레임(410)이, 자신을 수신했던 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP(120), eNB(105), 디바이스(300))로 지향되거나 또는 향하는지의 여부가 결정되는 매커니즘을 설명한다. 앞서 설명된 바와 같이, 전압 레벨(440)이 프로세싱에 대해 적절할 때, 어떠한 변화도 일어나지 않고 전압 레벨은 V0로 유지된다. 그러나, 전압 레벨(및 대응하는 디지털 클록 주파수)이 스케일링될 필요가 있는 경우, 전압 레벨은 기간(455) 동안 전압 레벨(445)(V1)로 변화된다. 이 예에서, 프레임(410)의 목적지에 관한 정보를 포함하는 부분(430)(예컨대, 데이터 부분)에 영역(431)이 있다. 영역(431)은 예컨대, MAC RA에 대응할 수 있다. 프레임(410)이 무선 통신 디바이스로 향하지 않을 때, 프레임(410)의 프로세싱을 진행할 이유가 없고, 전압 레벨은 기간(463) 동안 제 1 전압 레벨(440)로 리턴하고, 다음 프레임 또는 패킷이 핸들링될 때까지 기간(464) 동안 더 낮은 전압 레벨로 유지될 수 있다. 그러나, 프레임(410)이 무선 통신 디바이스로 향할 때, 제 2 전압 레벨(445)은 기간들(463 및 464) 동안 유지된다. 도 4e는 영역(431)이 부분(420)(예컨대, 프리엠블, 헤더)에 있는 경우를 예시하는 다이어그램(400-d)을 도시한다. 이러한 예에서, 프레임(410)의 목적지에 관한 정보는 도 4d에서와 같이 MAC RA 대신, 부분(420)의 필드(예컨대, VHT 패킷들에 대한 VHT-SIG-A)에 포함될 수 있다.
[0101] 다음으로 도 5a를 참조하면, 프레임 또는 패킷(510)을 포함하는 다이어그램(500)이 도시된다. 프레임(510)은 하나 이상의 패킷들을 포함할 수 있고 도 4a 내지 도 4e의 프레임(410)의 예일 수 있다. 프레임(510)은 L-STF(legacy short training field)(511), L-LTF(legacy long training field)(512), L-SIG(legacy signal) 필드(513), VHT-SIG-A(very high throughput signal A) 필드(514), VHT-STF(VHT short training field)(515), VHT-LTF(VHT long training field)(516), VHT-SIG-B(VHT signal B) 필드(517), 및 데이터 필드(518)를 포함할 수 있다. 위의 도 4a와 같은 도 5a는 무선 모뎀(예컨대, UE(115), AP(120), eNB(105), 디바이스(300))이 먼저 제 1 전압 레벨(540)(V0)에서 동작할 수 있고, 그 후 프레임(510) 내에서, 프레임(510)의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출할 수 있고, 그 후 검출된 프레임 메트릭에 기초하여 프레임(510)의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하도록 제 2 전압 레벨(545)(V1)로 트랜지션해야 하는지를 결정할 수 있는 매커니즘을 설명한다. 도 4a에 관하여 위에서 언급된 바와 같이, 제 1 전압 레벨(540)은 하나의 디지털 클록 주파수에 대응할 수 있고, 제 2 전압 레벨(545)은 더 높은 디지털 클록 주파수에 대응할 수 있다.
[0102] 이러한 예에서, 스루풋 카테고리의 검출은 기간(550)(대략 29㎲) 내에서 발생할 수 있고 이 기간에 필드들 중 하나 이상로부터 스루풋 카테고리 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 스루풋 카테고리 정보(예컨대, 패킷 또는 프레임이 HT 또는 VHT 인지 여부, 패킷 또는 프레임의 대역폭)는 VHT-SIG-A 필드(514)로부터 획득될 수 있다. 스루풋 카테고리가 획득되면, 프레임(510)이 더 높은 전압 레벨을 포함하는 스루풋을 갖는지에 관한 결정이 내려진다. 현재 전압 레벨(V0)(및 대응하는 디지털 클록 주파수)가 프레임(510)을 프로세싱하기에 충분할 때(즉, 스루풋 카테고리가 더 높은 전압 레벨을 포함하지 않음), 어떠한 변화도 일어나지 않고 현재 전압 레벨이 유지된다. 현재 전압 레벨이 충분하지 않고 제 2 전압 레벨(V1)이 데이터 필드(518)를 적절히 프로세싱하는데 필요할 때, 전압 트랜지션(즉, 스케일링)은 적절한 전압 레벨(V1)이 도달될 때까지 기간(555)(대략 3㎲) 동안 발생한다. 기간(555)은 프레임(510)의 VHT-STF(515)와 일치할 수 있다. (밀리초 범위에 있을 수 있는) 기간(560)은 VHT-LTF(516), VHT-SIG-B 필드(517), 및 데이터 필드(518)의 디지털 프로세싱을 위해 더 높은 전압 레벨을 인가하는 것에 해당한다.
[0103] 일부 실시예들에서, 동적인 전압 및 주파수 스케일링을 이용함으로써 기간(550) 동안 달성될 수 있는 전력 감소의 양은 추가로, 이러한 기술들이 무선 모뎀(예컨대, 트랜시버 모듈(350))의 라디오 주파수 컴포넌트들에 또한 적용되는 경우 강화될 수 있다.
[0104] 도 6은 다양한 실시예들에 따라 다양한 IEEE 802.11 패킷들에 대한 인프레임 검출의 예를 예시하는 다이어그램(600)을 도시한다. 다이어그램(600)은 IEEE 802.11a/g 패킷에 대응하는 패킷 또는 프레임(610), IEEE 802.11n 패킷에 대응하는 패킷 또는 프레임(630), 및 IEEE 802.11ac 패킷에 대응하는 패킷 또는 프레임(650)을 포함한다.
[0105] 프레임(610)은 L-STF 필드(611), L-LTF 1&2 필드(612), L-SIG 필드(613) 및 데이터 필드(614)를 포함한다. 프레임(610)의 프레임 메트릭을 검출하기 위한 인프레임 검사가 프레임(610)을 레거시 프레임으로서 식별할 때, 프레임(610)의 초기에 적용되는 전압 레벨(620)(V0)(및 대응하는 디지털 클록 주파수)은 전체 프레임을 프로세싱하기 위해 유지될 수 있다.
[0106] 프레임(630)은 L-STF 필드(631), L-LTF 1&2 필드(632), L-SIG 필드(633), HT-SIG 1&2 필드(634), 및 HT-STF 필드(635), HT-LTF 필드(636), 및 데이터 필드(637)를 포함한다. 프레임(630)의 프레임 메트릭을 검출하기 위한 인프레임(예컨대, 프레임 내) 검사가 프레임(630)을 HT(high throughput) 프레임으로서 식별할 때, 전압 레벨(640)(V0)이 프레임(630)의 초기에 적용되고, 그것은 후속적으로 HT-STF(635) 동안 더 높은 전압 레벨(645)(V1)로 스케일링된다. 더 높은 전압 레벨(645)은 HT-LTF 필드(636) 및 데이터 필드(637)를 프로세싱하도록 유지될 수 있다. 이 경우의 전압 스케일링은 또한 대응하는 디지털 클록 주파수 스케일링을 발생시킨다.
[0107] 프레임(650)은 L-STF 필드(651), L-LTF 1&2 필드(652), L-SIG 필드(653), VHT-SIG-A 필드(654), VHT-STF 필드(655), VHT-LTF 필드들(656) 및 VHT-SIG-B 및 데이터 필드(657)를 포함한다. 프레임(650)은 도 5를 참조로 하여 앞서 설명된 프레임(510)의 예일 수 있다. 프레임(650)의 프레임 메트릭을 검출하기 위한 인프레임 검사가 프레임(650)을 VHT(very high throughput) 프레임으로서 식별하는 경우, 전압 레벨(660)(V0)이 프레임(650)의 초기에 적용되고 이것은 후속적으로, VHT-STF 필드(655) 동안 더 높은 전압 레벨(665)(V2)로 스케일링된다. 전압 레벨(665)(V2)는 프레임(630)의 전압 레벨(645)(V1)보다 더 높을 수 있다. 일부 예들에서, V0은 약 0.9V일 수 있고, V1은 약 1.1V일 수 있고, V2는 약 1.1V보다 더 높을 수 있다. 더 높은 전압 레벨(665)이 유지되어 VHT-LTF 필드(656) 및 VHT-SIG-B 및 데이터 필드(657)를 프로세싱할 수 있다. 이 경우에서의 전압 스케일링은 또한 대응하는 디지털 클럭 주파수 스케일링을 발생시킨다.
[0108] 도 6에 도시된 예에 대하여 취할 수 있는 다른 고려사항은, 프레임들 또는 패킷들이 이들을 핸들링하고 있는 UE 디바이스로 향하거나 또는 지향되는지의 여부이다. 도 4d 및 도 4e는, 프레임 또는 패킷이 디바이스로 지향되는 경우 전압(및/또는 주파수) 스케일링에 무엇이 발생할 수 있는지 그리고 프레임 또는 패킷이 디바이스로 지향되지 않는 경우 무엇이 전압(및/또는 주파수) 스케일링에 발생할 수 있는지에 관한 일반적인 설명을 제공한다. 예컨대, 패킷이 고-대역폭 패킷(예컨대, VHT)이고 이것을 핸들링하는 디바이스로 지향되지 않는 경우, 전압 레벨이 VHT-SIG-A에서의 pAID 이후 저 전압 레벨로 다시 트랜지션될 수 있다. 패킷이 40MHz 패킷(예컨대, HT 또는 IEEE 11n)이고 이를 취급하는 디바이스에 지향되지 않는 경우, 전압 레벨은 MAC RA 필드 이후 더 낮은 전압으로 다시 트랜지션할 수 있다.. 클럭 게이팅, 전력 게이팅, 및/또는 전압 스케일링이 이러한 시나리오들 중 어느 하나에서 사용되는지 여부는, 패킷이 디바이스로 지향되지 않는다는 것이 결정되었던 시점 이후에 어떤 패킷이 남아있는지에 의존할 수 있다.
[0109] 동적 전압과 주파수 스케일링과 연관된 트랜지션들에 관한 추가적인 고려들이 이루어질 수 있다. 예컨대, 청취 스테이지 또는 모드의 처음 부분이 감소된 Vdd에서 시작될 수 있다. 어떤 경우들에서, 더 높은 Vdd로의 트랜지션은, AGC(automatic gain control)가 유효 WLAN 신호를 검출한 직후에 초기에 이루어질 수 있다(예컨대, 도 7 참고). 이러한 경우들에서, 동적 전압 및 주파수 스케일링(DVFS)이 AGC 직후에 구현되는 경우(즉, 공칭 Vdd까지 증가함), PHY 계층 에러가 청취 스테이지 동안 발견되고 PHY(예컨대, PHY 모듈(330))가 다시 탐색 모드로 돌아가고 다시 감소된 Vdd로 전환되는 경우 DVFS 트래싱(thrashing)으로 이어질 수 있다. Vdd의 빠른 변화는 LDO/SPMS 트랜지션들로 인한 인-러쉬(in-rush) 전력 낭비로 이어진다. 다시 말해서, 초기에 전압 레벨을 증가시키는 것과 에러가 발견되면 이를 감소시키는 것 사이에서 사용된 전력은 절약된 것보다 더 많은 전력이 소모되게 할 수 있다. 반면에, 더 높은 Vdd로의 증가가 초기에 발생하기 때문에, 슬루 레이트(즉, 스케일링 트랜지션) 또는 PMU 모듈(360)은, 트랜지션이 더 긴 시간 기간에 걸쳐 발생할 수 있기 때문에 릴렉싱될 수 있다.
[0110] 다른 경우들에서, 더 높은 Vdd로의 트랜지션은, 더 높은 클럭이 요구될 수 있다는 것을 VHT-SIG-A 필드(예컨대, VHT-SIG-A 필드(654))가 식별한 후 발생할 수 있다. 이러한 경우들에서, DVFS가 프레임 또는 패킷에서 나중에 구현되는 경우, 청취 스테이지 동안 더 많은 전력이 절약될 수 있다. 그러나, 이후의 DVFS는 PMIC(예컨대, 0.2V/4us 또는 이보다 훨씬 더 높음)에 대해 더 많은 도전적인 슬루 레이트들(예컨대, 더 짧은 스케일링 트랜지션)을 수반할 수 있다.
[0111] 상술된 바와 같이, DVFS에 대한 AGC 검출이 프레임 또는 패킷에서 조기에 구현되는 경우 PHY 계층 에러는 DVFS 트래싱을 발생시킬 수 있다. PHY 계층 에러들은 다수의 이유들로 인해 그리고 프레임 또는 패킷 내 상이한 장소들에서 발생할 수 있다.
[0112] 도 7은 상이한 이벤트들을 예시하는 다이어그램(700)을 도시하는데, 상이한 이벤트들 중 일부는 PHY 계층 에러들을 트리거링한다. 다이어그램(700)은, L-STF 필드(711), L-LTF 1 필드(712), L-LTF 2 필드(713), L-SIG 필드(714), HT-SIG 1/2 필드(715), HT-STF 필드(716), HT-LTF 필드(717), 및 HT 데이터 필드(718)를 갖는 프레임(710)을 포함한다. 도 7에 도시된 이벤트들 각각은 그 이벤트가 발생하는 프레임(710)의 필드에 연결된다. 더욱이, 다이어그램(700)은 또한, DVFS가 프레임(710)에서 조기에 구현되는 경우 AGC 검출이 발생하는 장소((L-STF 필드(711))를 예시한다.
[0113] 프레임(710) 위에 도시된 점선으로 이루어진 원들은 프레임(710)의 필드들의 다양한 양상들과 연관된 이벤트들을 식별한다. 예컨대, 이벤트들(1, 2, 3 및 4)이 L-STF 필드(711)와 연관되는 반면, 이벤트들(15 및 16)은 HT 데이터 필드(718)와 연관된다. 프레임(710) 위의 다양한 이벤트들은 다음:1 - 이득 드롭; 2 - 강한 대역내 신호 발견; 3 - OFDM에 투표; 4 - 코어스(coarse) DC/ppm ; 5 - ste (코어스 타이밍); 6 - 파인(fine) DC; 7 - 파인 타이밍; 8 - 파인 ppm; 9 - 채널 추정(chan. est.(channel estimation)); 10 - 레이트 길이; 11 - ht 패킷(pkt) 발견; 12 - ht 파인 ppm; 13 - 변조 및 코딩 방식(mcs) 길이 20/40 어그레시브(aggr.) 짧은 가드 간격(sgi.) 등; 14 - ht 파인 타이밍; 15 - ht 채널 추정(cha. est.); 및 16 - 시작 데이터 검출(det) 및 추적과 같다.
[0114] 프레임(710) 아래에 도시된 점선으로 이루어진 사각형들은 프레임(710)과 연관된 PHY 계층 에러들을 트리거링할 수 있는 이벤트들을 식별한다. 이러한 이벤트들 각각이 프레임(710)의 특정 필드에 대응한다. 예컨대, 이벤트들(1 및 2)이 L-STF 필드(711)와 연관되는 반면, 이벤트 9는 HT 데이터 필드(718)와 연관된다. 프레임(710) 아래의 다양한 이벤트들은 다음: 1 - cck에 투표; 2 - scorr 로우; 3 - xcorr 로우; 4 - 파인 타이밍 에러; 5 - ste 타임 아웃; 6 - 롱 scorr 로우; 7 - 불법 레이트/길이 또는 패리티 에러; 8 - ht-sig 사이클릭 리던던시 체크(crc) 에러; 및 9 - 전력 드롭/하이와 같다. 이벤트들 중 하나가 발생할 경우, 에러가 생성될 수 있고, 동적 전압 및 주파수 스케일링은, 이전에 증가된 전압 레벨을 더 낮은 전압 레벨로 다시 가져가 트래싱을 발생시키는 것을 수반할 수 있다.
[0115] 상술된 바와 같이, 동적 전압 및 주파수 스케일링(예컨대, 인프레임 DVFS)이 다양한 통신 모드들에 적용될 수 있다. 이는 또한, 무선 모뎀(예컨대, 디바이스(300))의 전체 서브시스템에 걸쳐 또는 다양한 서브시스템들에 걸쳐 적용될 수 있다. 상이한 서브시스템들과 연관된 별개의 그리고 독립적인 전압 아일랜드들을 이용함으로써, 더욱 유연한 전력 절약 방식이 구현될 수 있다. 예컨대, 하나의 서브시스템은 다음 컴포넌트들: AMBA(예컨대, CPU 모듈(310), 인터커넥트 패브릭 등)), MAC(예컨대, MAC 모듈(320)), BB(예컨대, 기저대역 모듈(340)), RF(예컨대, 트랜시버 모듈(350)), 및 MEM(예컨대, MEM(370))을 포함할 수 있다. 서브시스템은 또한 하나 이상의 인터페이스들을 포함할 수 있다. 다음 표현은 동일한 전압원과 그의 컴포넌트들:{AMBA, MAC, BB, RF, MEM}을 갖는 서브시스템을 표현할 수 있다. 이 전압 서브시스템은, 예컨대, 무선 모뎀의 컴포넌트들의 대부분을 수반한다. 그러나, 전압 서브시스템은 더 적고 상이한 컴포넌트들을 수반할 수 있다. 서브시스템들의 다른 예들은 {MAC, BB}, {MAC, BB, RF}, {AMBA, MAC, BB, MEM}이다. 이러한 전압 서브시스템들은, 예컨대, 레벨 시프터들 및 전압 절연(isolation)의 이용을 수반할 수 있다. 각각의 전압 서브시스템은, 전압 서브시스템의 전압 레벨에 따라 스케일링될 수 있는 대응하는 디지털 클럭 주파수를 가질 수 있다.
[0116] 동적 전압 및 주파수 스케일링은, 어떤 상황들에서는 메모리 디바이스들에 적합하지 않을 수 있다. 예컨대, 내부 메모리(예컨대, SRAM)는, 메모리 라이브러리들의 Vddmin 요건들에 따라, 전압 스케일링될 수 있고 전압 기능적일 수 있거나 또는 아닐 수 있다. 그러나, 딥 슬립(deep sleep) 동안 메모리의 보유는 전압 스케일링에 의해 달성될 수 있다. 일반적으로, 인프레임 DVFS는 통상적으로 딥 슬립에 적용하지 못할 수 있지만, 딥 슬립에 적용되는 경우들이 있을 수 있다. 또한, 더블 데이터 레이트(DDR) 디지털 로직 블록들은, 어떤 경우들에서, DLL(delay-locked loop)의 존재 때문에 온-더-플라이(on-the-fly) 클럭/전압 스케일링에 적합하지 않을 수 있다. 그러한 경우들에서, 메모리는 넌-DVFS 도메인에 포함될 수 있다.
[0117] 다른 구성적인 고려사항들은 CPU, 인터페이스들(예컨대, AXI/AHB/APB) 및 연관된 브리지들(예컨대, X2H, H2P 등)이 주파수 및 전압 둘 모두에서 스케일링되도록 하는 것을 포함할 수 있다. 온-더-플라이 클럭 변화들을 받아들일 수 없는 그러한 블록들 또는 컴포넌트들이 DVFS 도메인(예컨대,, PCIE/USB PHY, SERDES, 등) 외부에 배치될 수 있다. 아래에 설명된 도 8a 및 도 8b는 동적 전압 및 주파수 스케일링과 관련되어 사용되는 전압 서브시스템들의 상이한 예들을 도시한다.
[0118] 도 8a는, 컴포넌트들 각각이 독립적인 전압 도메인에 포함되는 디바이스(810)의 예를 예시하는 다이어그램(800)을 도시한다. 도 8a의 아키텍처에 따르면, 헤더 스위치(825) 및 DVFS 1(820)를 이용하는 PHY(330-a), 헤더 스위치(825) 및 DVFS 2(820)를 이용하는 MAC(320-a), 및 헤더 스위치(825) 및 DVFS 3(820)을 이용하는 CPU(310-a)는 각각 상이한 DVFS(예컨대, 인프레임 DVFS) 도메인에 있다. 이러한 도메인들은 격리/레벨 시프터들(840)에 의해 분리된다. PHY(330-a), MAC(320-a), 및 CPU(310-a)는 각각 도 3의 PHY(330), MAC(320), 및 CPU(310)의 예들일 수 있다.
[0119] DVFS 1(820), DVFS 2(820), 및 DVFS 3(820)에 의해 지원된 DVFS 도메인에 부가하여, "올웨이즈 온 도메인(Always On Domain)" 모듈(830)은, 격리/레벨 시프터들(840)의 계속적인 동작을 위해 적절한 전압 및/또는 주파수를 제공할 수도 있다. 또한, 헤더 스위치(825) 및 정적 전압 조절기(850)와의 직렬 인터페이스들 및 메모리(860)는 별개이고 정적인 비-DVFS 도메인의 일부일 수도 있다. 3개의 DVFS 도메인들, 즉 "올웨이즈 온" 도메인, 및 정적 도메인 모두가 공통 소스로부터 발신될 수도 있는 동일한 전압 레벨 Vin을 제공받음을 유의한다.
[0120] DVFS 1(820), DVFS 2(820), 및 DVFS 3(820)은, 디지털 블록 당 고유한 공급 레일들을 생성하며, 각각은 스위칭 조절기 또는 LDO일 수 있다. 정적 전압 조절기(850)는, 고정된 전압인 고유한 공급 레일을 생성하며, 스위칭 조절기 또는 LDO일 수 있다.
[0121] 도 8b는, 컴포넌트들 각각이 독립적인 도메인에 포함되는 디바이스(810-a)의 일 예를 예시한 다이어그램(800-a)을 도시한다. 도 8b의 아키텍처에 따르면, 헤더 스위치(825-a) 및 DVFS 1(820-a)을 갖는 수신기(RX)(870) 및 헤더 스위치(825-a) 및 DVFS 2(820-a)를 갖는 송신기(TX)(875) 각각은 상이한 DVFS 도메인에 있다. 이들 도메인들은 격리/레벨 시프터들(840-a)에 의해 분리된다. RX(870) 및 TX(875)는, 각각, 도 3의 트랜시버 모듈(350)에 포함될 수도 있는 RF 수신기 및 RF 송신기의 예들일 수도 있다.
[0122] DVFS 1(820-a) 및 DVFS 2(820-a)에 의해 지원된 DVFS 도메인들에 부가하여, "올웨이즈 온 도메인" 모듈(830-a)은 격리/레벨 시프터들(840-a)의 계속적인 동작을 위해 적절한 전압 및/또는 주파수를 제공할 수도 있다. 또한, 헤더 스위치(825-a) 및 정적 전압 조절기(850-a)에 대한 크리스탈(XTAL)/RF 위상-록 루프(PLL)/BIAS(880)는 별개이고 정적인 비-DVFS 도메인의 일부일 수도 있다. 2개의 RF DVFS 도메인들, 즉 "올웨이즈 온" 도메인, 및 정적 도메인 모두가 공통 소스로부터 발신될 수도 있는 동일한 전압 레벨 Vin을 제공받음을 유의한다.
[0123] DVFS 1(820-a) 및 DVFS 2(820-a)는, 디지털 블록 당 고유한 공급 레일들을 생성하며, 각각은 스위칭 조절기 또는 LDO일 수 있다. 정적 전압 조절기(850-a)는, 고정된 전압인 고유한 공급 레일을 생성하며, 스위칭 조절기 또는 LDO일 수 있다. 일부 예시들에서, PHY 레이트와는 독립적인 고정된 공급을 요구하는 아날로그 블록 당 다수의 정적 전압 조절기들(850-a)이 존재할 수도 있다.
[0124] 도 8b에 도시된 바와 같이, RF 및/또는 아날로그 모듈들에 대한 동적 전압 및 주파수 스케일링의 사용은 또한, 상이한 동작 모드에 따라 구현될 수도 있다. 예컨대, 정적 모드에서, 저잡음 증폭기(LNA)로부터 아날로그-대-디지털 변환기(ADC)로의 RF/아날로그 모듈들에 대한 전압은 스케일링될 수도 있으며, 디지털 동적 전압 및 주파수 스케일링에 대한 RF 스케일링을 시도한다. 일부 경우들에서, 전압을 스케일링하는 것은 아날로그 수신 이득(RxGain)을 증가시킬 수도 있다. 보상 회로들은, RxGain의 임의의 가능한 증가들을 완화시키기 위해 RF 경로에서 사용될 수도 있다. 보상 회로들은, RxGain 효과들이 특성화된 이후에 구현될 수도 있다. RF/아날로그 모듈들에서의 스케일링의 효과를 완화 또는 최소화시킬 수도 있는 보상 회로들은 RF 블록들과는 독립적으로 기저대역 블록들을 스케일링할 것일 수도 있다.
[0125] 동적 모드에서, RF 아날로그 필터들은, 동적 전압 및 주파수 스케일링의 대역폭(예컨대, 10us 미만의 지속기간)에 대응하는 시간라인에서 더 낮은 대역폭으로부터 더 높은 대역폭으로 스위칭될 수도 있다. 그러나, 고속 아날로그 필터 스위칭을 구현하는 것은 일부 문제점들을 제시할 수도 있다. 다른 양상들은 도 8b에 도시된 바와 같이, 정적 전압 도메인에서 RF PLL, BIAS, 및 XTAL을 갖는 것을 포함할 수도 있다. 또한, 무선 모뎀의 RF 부분의 전송(TX) 및 수신(RX) 블록들은 도 8b에 도시된 바와 같이, 독립적인 DVFS 전압 도메인들 상에 존재할 수도 있다.
[0126] 다음으로 도 9a를 참조하면, BB(930), MAC(940), 및 SOC(system-on-chip)(950)에 대한 전압들이 상이한 스위칭-모드 전력 공급부들(SMPS)(920)에 의해 직접적으로 및 독립적으로 스케일링되고 있는 디바이스(910)를 예시하는 다이어그램(900)이 도시된다. BB(930)는 도 3의 기저대역 모듈(340)의 일 예일 수도 있다. MAC(940)는 각각 도 3 및 도 8a의 MAC 모듈들(320 및 320-a)의 일 예일 수도 있다. SOC(950)는 각각 도 3 및 도 8a의 CPU 모듈들(310 및 310-a)의 일 예일 수도 있다.
[0127] 다음의 표현들은, SMPS들(940)을 사용하는 동적 전압 스케일링(즉, 직접적인 스케일링)과 연관된 전력 분석을 설명한다:
VSCALED = VSMPS
ILOAD = C×VSMPS×F
IBATT = ILOAD×(VSMPS/VBATT) ×(1/e)
P=VBATT×IBATT
여기서, VSCALED = SMPS의 출력이고, e = SMPS의 효율이고, IBATT = 배터리에서 인출된 전류이고, VBATT = 배터리 전압이고, ILOAD = 각각의 블록에서 인출된 전류이고; C = 로드 커패시턴스이고, F = 블록 동작 주파수이며, P = 전력이다. 전력 계산들은 다음과 같을 수도 있다:
스케일링 이전의 전력: (C×F)×(VSMPS)2×(1/e)
스케일링 이후의 전력: (C×F)×(VSCALED)2×(1/e)
이는, VBATT에서의 V2에 비례할 수도 있는 전력 절약들을 초래한다.
[0128] 도 9b를 참조하면, BB(930-a), MAC(940-a), 및 SOC(950-a)에 대한 전압들이 LDO들(960)을 통하여 상이한 SMPS(920-a)에 의해 간접적으로 및 독립적으로 스케일링되고 있는 디바이스(910-a)를 예시하는 다이어그램(900-a)이 도시된다. BB(930-a)는 도 3의 기저대역 모듈(340) 및 도 9a의 BB(930)의 일 예일 수도 있다. MAC(940-a)는 각각 도 3 및 도 8a의 MAC 모듈들(320 및 320-a), 및 도 9a의 MAC(940)의 일 예일 수도 있다. SOC(950-a)는 각각 도 3 및 도 8a의 CPU 모듈들(310 및 310-a), 및 도 9a의 SOC(950)의 일 예일 수도 있다. SMPS(920-a)는 도 9a의 SMPS(920)의 일 예일 수도 있다.
[0129] 다음의 표현들은, SMPS들(940-a) 및 LDO들(960)을 사용하는 동적 전압 스케일링(즉, 간접적인 스케일링)과 연관된 전력 분석을 설명한다:
VSCALED = VLDO
ILOAD = C×VLDO×F + IBIAS
IBATT = ILOAD×(VSMPS/VBATT)×(1/e)
P=VBATT×IBATT
여기서, 이들 항들의 일부는 도 9a에 대한 분석을 위해 상술된 항들과 공통적이다. 또한, VLDO = LDO의 출력이고, IBIAS = LDO 바이어스 전류이다. 전력 계산들은 다음과 같을 수도 있다:
스케일링 이전의 전력: (C×F)×(VSMPS)2×(1/e)
스케일링 이후의 전력: (C×F)×(VSCALED)×(VSMPS)×(1/e) (LDO 바이어스 전류를 포함하지 않음)
스케일링 이후의 전력: (VSMPS)×(C×F×VSCALED + IBIAS)×(1/e) (LDO 바이어스 전류를 포함함)
[0130] 각각 도 9a 및 도 9b의 디바이스(910) 및 디바이스(910-a)의 구현 사이의 비교를 제공하는 예에서, 다음의 가정들이 행해질 수도 있다:
VBATT = 3.6V
VSMPS = 1.05V
VSCALED = 0.8V
IBIAS = 50㎂
e(fficiency) = 0.9
C×F = 10-3
공칭 블록 전류 = C×F×VSMPS = C×F×(1.05V)
이들 조건들 하에서, DVFS의 사용없이 계산된 전력은 12.25mW일 수도 있다. DVFS 및 직접적인 스케일링(즉, 도 9a에 도시된 바와 같은 SMPS)이 사용된 경우의 계산된 전력은 7.1mW일 수도 있으며, 사용된 전력의 양에서 대략 42%의 감소이다. DVFS 및 간접적인 스케일링(즉, 도 9b에 도시된 바와 같은 SMPS/LDO)이 사용되고 LDO 바이어스가 무시되는 경우의 계산된 전력은 9.33mW일 수도 있으며, 사용된 전력의 양에서 대략 24%의 감소이다. DVFS 및 간접적인 스케일링(즉, 도 9b에 도시된 바와 같은 SMPS/LDO)이 사용되고 LDO 바이어스가 포함되는 경우의 계산된 전력은 9.39mW일 수도 있으며, 사용된 전력의 양에서 대략 23%의 감소이다. 이들 결과들로부터, 직접적인 스케일링은 사용된 전력의 양에서 더 큰 감소를 제공하는데 사용될 수도 있다. 이러한 접근법은, 다수의 DVFS 가능한 SMPS들을 이용하여 외부 PMIC를 갖는 집적 솔루션에서 구현하기에 용이할 수도 있다. 한편, 간접적인 스케일링은 이산(통합되지 않은) 솔루션들에서 적합할 수도 있다. 도 9a 및 도 9b에서 약술된 전압 스케일링이 디지털 데이터를 프로세싱하기 위해 사용되는 대응하는 클록 주파수들을 스케일링하는데 사용될 수도 있음을 유의한다.
[0131] 동적 전압 및 주파수 스케일링을 구현하기 위한 본원에 설명되는 다양한 기술들은 LTE 네트워크들에 대해 UE들에서 사용되는 것들과 같은, 셀룰러 통신들에서 사용되는 무선 모뎀들에 또한 적용 가능할 수 있다. LTE-기반 통신들에 동적 전압 및 주파수 스케일링의 특징들 또는 양상들을 구현하는 일부 실시예들이 하기에서 제공된다.
[0132] 도 10은 도 1 및 도 2를 참조하여 위에서 설명된 무선 통신 시스템들을 포함하는 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있는 프레임 구조의 예를 예시하는 다이어그램(1000)을 도시한다. 프레임 구조는 LTE 또는 유사한 시스템들에서 사용될 수 있다. 프레임(10 ms)(1010)은 10개의 동일한 크기의 서브-프레임들로 분할될 수 있다. 각각의 서브-프레임은 두 개의 연속적인 시간 슬롯들을 포함할 수 있다. 두 개의 시간 슬롯들을 표현하는데 자원 그리드가 사용될 수 있고, 각각의 시간 슬롯은 자원 블록(RB)을 포함한다. 자원 그리드는 다수의 자원 엘리먼트들로 분할될 수 있다.
[0133] LTE에서는, 자원 블록이 주파수 도메인에서 12개의 연속적 서브캐리어들을 포함할 수 있고, 각각의 OFDM 심볼의 정상 순환 프리픽스의 경우, 시간 도메인에서 7개의 연속적 OFDM 심볼들을 포함할 수 있거나 또는 84개 자원 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 각각의 자원 엘리먼트에 의해 운반되는 비트들의 수는 변조 방식에 따라 좌우될 수 있다. 따라서, UE가 수신하는 자원 블록들의 수가 더 많고 변조 방식이 더 높을수록, UE에 대한 데이터 레이트가 더 높을 수 있다.
[0134] 이 예에서, 첫 번째 슬롯의 첫 번째 1-3개 또는 1-4개 OFDM 심볼들은 제어 시그널링 심볼들(점선) 및 셀-특정 레퍼런스 심볼들(CR-RS)(대각선들)을 포함하는 제어 영역으로서 사용될 수 있다. CR-RS은 또한, 첫 번째 슬롯의 나머지 부분과 두 번째 슬롯에 포함될 수 있다. 제어 시그널링 심볼들에서 제공되는 제어 정보는 물리적 다운링크 제어 채널(PDCCH)을 통해 전송되는 다운링크 제어 정보(DCI) 메시지들에 포함되는, 하나 또는 다수의 UE들에 대한 제어 정보를 포함할 수 있다.
[0135] PDCCH의 디코딩 단계와 관련하여 동적 전압 및 주파수 스케일링이 구현될 수 있다. 예컨대, 각각의 PDCCH 또는 제어 영역(즉, 첫 번째 3개 또는 4개 OFDM 심볼들)이 1ms의 주기성으로 디코딩될 필요가 있을 수 있다. 그러나, UE(예컨대, UE 115)는, 자신에게 제공된 다운링크(DL) 또는 수신 그랜트 또는 업링크(UL) 또는 전송 그랜트를 가질 수 있거나 또는 갖지 않을 수 있다. 이러한 그랜트가 서브-프레임의 부분에 대해 제공되지 않을 수 있기 때문에, 서브-프레임의 나머지 11개 또는 10개 OFDM 심볼들은 무시될 수 있다(즉, 프로세싱되지 않음). DCI UL/DL 그랜트가 PDCCH를 통해 UE에 제공될 때, UE는 그랜트들과 연관된 자원 블록(RB)에 관한 정보를 수신할 수 있다. DL RB가 다음 차례의 슬롯에 있을 수 있는데, 이 경우 할당된 DL 그랜트에 대해 클록 및/또는 전압이 준비될 필요가 있기 전에 이 클록 및/또는 전압을 스케일링 다운하기 위해, UE 시간은 첫 번째 슬롯에서 3개 내지 4개 OFDM 심볼들를 가질 수 있다.
[0136] 예컨대, 그랜트가, 첫 번째 1-3개 또는 1-4개 OFDM 심볼들을 디코딩함으로써 결정될 수 있는 UL 그랜트일 때, UE는 첫 번째 슬롯의 나머지를 무시할 수 있고 서브-프레임의 두 번째 슬롯을 전력 스케일링(즉, Vdd 감소, 클록 감소)하여 클록 게이팅할 수 있다. UL은 통상적으로 그랜트 이후 4개 서브-프레임들로 일어난다. 1 ms 후에 다음 차례의 서브-프레임에서 발생하는 다음 차례의 PDCCH에 대해, UE는 PDCCH 제어 정보를 디코딩하기 위해 클록을 백업(back up)시킬 수 있고, 이 PDCCH 제어 정보는 (그 서브-프레임에 대한) DL 그랜트 또는 다른 UL 그랜트를 4 ms 후에 제공할 수 있다.
[0137] 그랜트가 1-3개 또는 1-4개 OFDM 심볼들(이들로부터 그랜트가 결정됨)과 동일한 서브-프레임의 DL 그랜트일 경우, UE는 첫 번째 슬롯의 나머지 OFDM 심볼들을 무시할 수 있고, 첫 번째 슬롯 동안 감소된 Vdd(그리고 대응하는 더 낮은 클록)로 동작할 수 있다. 두 번째 슬롯에 대해, UE는 DL을 핸들링하기 위해 Vdd(및 클록)를 백업시켜 증가시킬 수 있다.
[0138] 각각의 OFDM 심볼이 대략 71 ㎲의 지속기간을 갖기 때문에, LTE 슬롯들 및 서브-프레임들에 대해 위에서 설명된 바와 같은 동적 전압 및 주파수 스케일링을 구현하는 것은 UE의 무선 모뎀의 동작에서 상당한 양의 절전을 제공할 수 있다.
[0139] 다음 차례로 도 11a를 참조하면, 다이어그램(1100)은 동적 전압 및 주파수 스케일링과 관련하여 사용하기 위해 LTE에서 액티브 데이터 연결 동안의 긴 및 짧은 불연속 수신(DRX) 간격들을 설명하는 차트(1110)를 예시한다. DRX 간격들은 UE(예컨대, UE 115)가, 자신이 신호들을 수신 또는 청취하기 위해 자신의 수신기를 다시 턴 온시킬 필요가 있기 전에 임의의 시간 기간 동안 자신의 수신기를 스위칭 오프 시키도록 허용한다. 차트(1110)는 예컨대 라디오 자원 제어(RRC) 메시지에 의해 구성될 수 있는 긴 DRX 둘 다를 도시한다. 차트(1110)는 RRC 메시지에 의해 또한 구성될 수 있는 짧은 DRX를 또한 도시한다. 차트(1110)의 길고 짧은 DRX들과 연관된 정보의 패턴을 예시하기 위해 패킷들(1120)이 도시된다. 패킷들(1120)은 UE에 전송되는 실시간 패킷들(예컨대, 보이스-오버-IP(VoIP) 패킷들)일 수 있다.
[0140] DRX 간격들 또는 DRX 사이클들 동안, UE는 PDCCH를 디코딩하는 것을 중지 또는 중단할 수 있다. 따라서, DRX 간격들을 이용한 동적 전압 및 주파수 스케일링을 구현하기 위한 하나의 접근법은, DRX 간격(길거나 또는 짧음)로의 엔트리 시, RF 서브시스템 및 UE 디바이스의 디지털 모뎀이 주파수 스케일링되고 전압 스케일링될 수 있음을 포함할 수 있다. 하나 이상의 기준들(예컨대, DRX 간격 길이)에 따라, 클록 게이팅, 전력 게이팅, 및/또는 전압 스케일링 중 어느 한 쪽이 적용될 수 있다. 예컨대, 지속기간이 충분히 길 경우, 전력 붕괴가 적용될 수 있다. 도 11b는 다이어그램(1100-a)을 도시하며, 여기서 차트(1120)는 PDCCH 디코딩과 관련하여 DRX 사이클의 타이밍을 예시한다. 차트(1120)에서는, UE가 어웨이크할 때, 성공적 PDCCH 디코딩이 비활성 타이머를 시작시킨다(1). 비활성 타이머는 특정 지속기간 후 만료될 수 있다. 그러나, 다른 성공적 PDCCH 디코딩이 비활성 타이머가 만료되기 전에 시작될 때, 비활성 타이머는 리셋될 수 있다(2). 비활성 타이머가 만료된 후(3), DRX 사이클이 시작될 수 있고, 예컨대, UE가 슬립 또는 유사 모드로 있을 때 동적 전압 및 주파수 스케일링이 적용될 수 있다.
[0141] 동적 전압 및 주파수 스케일링에 대한 고려사항의 다른 양상은, LTE 모뎀(예컨대, 디바이스(300))이 액티브 DL/UL 트래픽을 중지 또는 중단시키고 인접 셀들을 스캔하기를 시작할 때 발생하는 측정 갭들일 수 있다. 스캐닝 동안, 일부 동작들이 수행될 수 있다. 그러한 동작들 중 하나 이상이 고속 푸리에 변환(FFT)의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 스캐닝 동안에 사용되는 FFT는 액티브 송/수신(TX/RX) 모드 동안에 사용되는 FFT보다 더 작을 수 있다. 예컨대, 64-포인트 FFT가 스캐닝 동안 사용될 수 있고, 2048-포인트 FFT가 액티브 TX/RX 모드들 동안 사용될 수 있다. 그 이유는, 셀 물리적 계층 식별이 통상적으로 그 중심이 중심 주파수 주위에 위치된 감소된 대역폭에서 도달하기 때문이다. 스캐닝 동안의 더 작은 FFT에 대해 스케일링된 클록이 사용될 수 있고, 이는 더 큰 절전을 제공하기 위해, RF 서브시스템 및 UE 디바이스의 디지털 모뎀의 전압 스케일링과 결합될 수 있다.
[0142] 도 11c는 다이어그램(1100-b)을 도시하며, 여기서 프레임 시퀀스(1130)는 측정 갭들 동안의 동적 전압 및 주파수 스케일링의 다양한 양상들을 예시한다. 프레임 시퀀스(1130)에서 도시된 바와 같이, 갭(예컨대, 6 ms)이 연결된 TX/RX 모드 동안 대략 매 40 ms 또는 80 ms마다 생길 수 있다. 이 예에서 갭은 프레임 N의 6개 서브-프레임들의 블록 A와 관련하여 도시된다. 이 갭 동안, UE 디바이스(예컨대, UE(115))는 주파수-간 측정들을 수행하고 신호 파라미터들을 보고할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 64-포인트 FFT(물리적 계층 채널 일차 브로드캐스트 채널(P-SCH) 및 이차 동기화 채널(S-SCH)이 존재함)를 사용하여, 이러한 종류의 신호 추정이 수행될 수 있다. P-SCH 및 S-SCH는 통상적으로 중심의 72개-서브캐리어들을 지칭한다. 스케일링(예컨대, 스케일링된 모드가 적용됨)이 클록을 스케일링하는 것을 수반할 때, 스케일링은 또한 전압 스케일링을 수반할 수 있다. 도 11c에 도시된 블록 B는, 물리적 업링크 공유 채널(PUSCH)에 대응하는 것이 측정 갭에 포함될 수 있기 때문에 DCI0가 전송되지 않을 수 있는 4개 서브-프레임들의 블록을 예시한다. 또한, 4개 서브-프레임들의 블록 C는 PUSCH 서브-프레임들 3, 4, 5, 및 6에 대한 물리적 하이브리드-ARQ 표시자 채널(PHICH)이 그들이 측정 갭 내에 있을 수 있기 때문에 전송되지 않을 수 있음을 예시한다.
[0143] LTE에서 동적 전압 및 주파수 스케일링을 사용하는 것에 관련된 다른 양상에서, 본원에 설명된 스케일링 방식들 또는 기술들 중 하나 이상은 OFDM/A 또는 OFDMA의 다양한 특징들에 적용될 수 있다. 예컨대, TX/RX 모드로 실행될 때, UE(예컨대, UE 115)는 2048-포인트 FFT를 사용하여 광대역 FFT를 수행할 수 있다. 그러나, OFDM/A는 통상적으로 주파수 액세스에 걸쳐 20 MHz 미만 대역폭 블록들을 포함한다. 또한, 이들 블록들은 각각의 서브-프레임에서 변할 수 있다. 일반적으로, OFDM/A 애플리케이션들에 대해 사용되는 셀룰러 칩셋들은 채널 품질 표시(CQI) 광대역 및 서브-대역들을 보고하기 위한 광대역 분석을 수행하기 위해 최고 클록 레이트로 동작하는 경향이 있다. 그러나, CQI 보고는 항상 요구되는 것이 아닐 수 있고, 동적 전압 및 주파수 스케일링이 적용될 수 있다.
[0144] 예컨대, LTE에서의 UE(예컨대, UE(115))는 광대역 CQI를 보고할 필요가 없을 수 있다. 이후, UE는, 예컨대 약 5 MHz의 자원 블록(예컨대, 0.5 ms 및 12개 서브-캐리어들의 물리적 자원 블록(PRB))을 할당받을 수 있고, 이는 20 MHz의 총 시스템 대역폭보다 더 작다. UE는 첫 번째 3개 또는 4개 OFDM 심볼들(예컨대, 도 10 참조)에서 이 정보를 검출할 수 있다. 이러한 경우, DL 그랜트에 대해 최고 클록으로 동작할 필요가 없을 수 있다. 대신에, 중심 주파수로부터의 오프셋되는 데이터의 작은 대역폭(예컨대, 5 MHz)을 프로세싱하기 위해 클록을 스케일링하고 PRB의 지속기간 동안 전압을 스케일링하는 것이 가능할 수 있다. 이 접근법은 첫 번째 3개 또는 4개 OFDM 심볼들에 적용 가능하지 않을 수 있는데, 그 이유는 광대역인 제어 데이터를 획득하는데 그러한 심볼들이 사용되기 때문이다.
[0145] 위에서 설명된 예들은 OFDM/A의 특성들에 기초하여 UE가 주파수 도메인에서 슬립하게 하는 것을 허용할 수 있다. 이후, 클록 및/또는 전압 스케일링은 라인-레이트로 그리고 PRB 할당에 기초하여 수행될 수 있다. 위의 방식은, UE가 eNode-B에 광대역 CQI 보고를 보고하도록 요구받는 서브-프레임들에 대해서는 포기될 수 있다. 또한, 분산된 PRB 할당의 경우, 선택된 최고 클록은 각각의 분산된 PRB와 연관된 다수의 대역폭들 중의 최고 대역폭에 비례할 수 있다.
[0146] 동적 전압 및 주파수 스케일링을 구현하는 것과 관련한 그것의 동작 대역폭에 걸친 LTE에 대한 정보가 다음에 제공된다. 모드들(예컨대, 채널 대역폭들) 중 적어도 일부에 대해, 즉 76개의 중심 서브캐리어들에 대해, 128-포인트 FFT가 이용될 수 있다. 그러나, 셀 탐색 프로세스를 최적화하기 위해, PSS(primary synchronization sequence) 및 SSS(secondary synchronization sequence)는 64-포인트 FFT가 이용되게 하도록 64개의 서브캐리어들(예컨대, PBCH)에서 전송될 수 있다. 그 다음, 클럭의 동적 범위가 꽤 높으므로, 1.92 MHz의 스케일링된 클럭 또는 그 미만에서 동작하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 접근법은 셀 검색 측정 갭들에 대한 전압을 스케일링할 시 큰 유연성을 제공할 수 있다(예컨대, 도 11c 참조). 더 일반적 접근법은 감소된 N-포인트 FFT를 수행하고, PRB 대역폭에 의해 승인된 바와 같은 FFT(예컨대, 서브캐리어 주파수 간격 × N)를 수행할 필요가 있는 최소 샘플 클럭을 선택하며, 그리고 LTE DL/UL 트래픽의 라인-레이트 프로세싱에서 전압을 스케일링하는 것일 수 있다. 이러한 더 일반적 접근법은 주파수 도메인에서 슬립 함수의 구현에 대응할 수 있다.
[0147] 다음으로 도 12로 참조하면, 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위해 구성되는 UE(115-b)를 예시하는 다이어그램(1200)이 도시된다. UE(115-b)는 셀룰러 네트워크들(예컨대, LTE)에 의해 이용될 수 있고, 기지국들을 통해 그리고/또는 WLAN 또는 Wi-Fi 통신들에서 연결하며, 예컨대, 액세스 포인트를 통해 연결한다. UE(115-b)는 다양한 다른 구성들을 가질 수 있고, 퍼스널 컴퓨터(예컨대, 랩톱 컴퓨터, 넷북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등), 셀룰러 전화, PDA, DVR(digital video recorder), 인터넷 어플라이언스, 게이밍 콘솔, e-리더들 등에 포함되거나, 그들의 일부일 수 있다. UE(115-v)는 모바일 동작을 가능하게 하기 위한 내부 전원(도시안됨), 예컨대, 소형 배터리를 가질 수 있다. UE(115-b)는 도 1 및 도 2의 사용자 장비들(115)의 예일 수 있다. UE(115-b)는 도 3의 디바이스(300), 도 8a 및 도 8b의 디바이스들(810 및 810-a) 및/또는 도 9a 및 도 9b의 디바이스들(910 및 910-a)을 포함할 수 있다. UE(115-b)는 일부 경우들에서, 무선 통신 디바이스, 사용자 장비 또는 스테이션으로 지칭될 수 있다.
[0148] UE(115-b)는 안테나들(1260), 트랜시버 모듈(1250), 메모리(1220), 프로세서 모듈(1210) 및 인터페이스 모듈(1245)을 포함할 수 있고, 이들 각각은 (예컨대, 하나 이상의 버스들을 통해) 서로 간에 직접적으로 또는 간접적으로 통신할 수 있다. 트랜시버 모듈(1250)은 위에서 설명된 바와 같이, 안테나들(1260) 및/또는 하나 이상의 유선 또는 무선 링크들을 통해 하나 이상의 네트워크들과 양방향으로 통신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 트랜시버 모듈(1250)은 도 1의 기지국들(105) 및/또는 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120 및 120-a)과 양방향으로 통신하도록 구성될 수 있다. 트랜시버 모듈(1250)은 송신기 모듈 및 별개의 수신기 모듈로 구현될 수 있다. 트랜시버 모듈(1250)은 패킷들을 변조하고, 송신을 위해 변조된 패킷들을 안테나들(1260)에 제공하고, 안테나들(1260)로부터 수신된 패킷들을 복조하도록 구성되는 모뎀을 포함할 수 있다. 모뎀은 도 3에 대해 설명된 디바이스(300)의 적어도 일부를 포함할 수 있다. UE(115-b)는 단일 안테나를 포함할 수 있지만, UE(115-b)가 다수의 안테나들(1260)을 포함할 수 있는 실시예들이 존재할 수 있다.
[0149] 메모리(1220)는 RAM(random access memory) 및 ROM(read-only memory)을 포함할 수 있다. 메모리(1220)는 실행될 때, 프로세서 모듈(1210)로 하여금 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위해 본원에 설명된 다양한 기능들을 수행 또는 제어하게 하도록 구성되는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능한, 컴퓨터 실행가능한 소프트웨어 코드(1225)를 저장할 수 있다. 대안적으로, 소프트웨어 코드(1225)는 프로세서 모듈(1210)에 의해 직접적으로 실행가능하지 않고, (예컨대, 컴파일링 및 실행될 때) 컴퓨터로 하여금 본원에 설명된 기능들을 수행하게 하도록 구성될 수 있다.
[0150] 프로세서 모듈(1210)은 Intel® Corporation 또는 AMD®, 마이크로제어기, ASIC 등에 의해 생성된 것들과 같은 지능형 하드웨어 디바이스, 예컨대, 중앙 프로세싱 유닛(CPU)을 포함할 수 있다. 프로세서 모듈(1210)은 트랜시버 모듈(1250)을 통해 수신된 그리고/또는 안테나들(1260)을 통해 전송하기 위하여 트랜시버 모듈(1250)에 전송될 정보를 프로세싱할 수 있다. 프로세서 모듈(1210)은 단독으로 또는 DVFS 모듈(1230)과 관련하여, 동적 전압 및 주파수 스케일링의 다양한 양상들을 핸들링할 수 있다.
[0151] 도 12의 아키텍처에 따라, UE(115-b)는 통신 관리 모듈(1240)을 더 포함할 수 있다. 통신 관리 모듈(1240)은 다른 사용자 장비들(115)과, 다양한 기지국들(예컨대, 매크로 셀들, 작은 셀들)과 그리고/또는 다양한 액세스 포인트들과의 통신들을 관리할 수 있다. 예로서, 통신 관리 모듈(1240)은 버스를 통해 UE(115-b)의 다른 컴포넌트들 전부 또는 그 일부와 통신하는 UE(115-b)의 컴포넌트일 수 있다(도 12에 도시됨). 대안적으로, 통신 관리 모듈(1240)의 기능은 트랜시버 모듈(1250)의 컴포넌트로서, 컴퓨터 프로그램 물건으로서 그리고/또는 프로세서 모듈(1210)의 하나 이상의 제어기 엘리먼트들로서 구현될 수 있다.
[0152] UE(115-b)의 컴포넌트들은 디바이스들(300, 810, 810-a, 910 및 910-a)에 대해 위에서 논의된 양상들을 구현하도록 구성될 수 있고, 그러한 양상들은 간결함을 위해 여기서 반복되지 않을 수 있다. UE(115-b)의 컴포넌트들은 도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4e, 도 5 및 도 6의 다이어그램들에 대해 위에서 논의된 양상들을 구현하도록 구성될 수 있다. 더욱이, UE(115-b)의 컴포넌트들은 도 16, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20 및 도 21의 방법들(1600, 1700, 1800, 1900, 2000 및 2100) 각각에 대해 아래에서 논의된 양상들을 구현하도록 구성될 수 있고, 그러한 양상들은 또한 간결함을 위해 여기서 반복되지 않을 수 있다.
[0153] UE(115-b)는 또한, 위에서 설명된 바와 같이 동적 전압 및 주파수 스케일링의 다양한 양상들을 핸들링하도록 구성될 수 있는 DVFS 모듈(1230)을 포함할 수 있다. DVFS 모듈(1230)은 전압 조절 모듈(1232)을 포함할 수 있다. 전압 조절 모듈(1232)은 UE(115-b)에서 제 1 전압 레벨로 동작하고; 수신된 프레임 내에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하고; 그리고 검출된 프레임 메트릭에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들 중 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제 2 전압 레벨을 트랜지션해야 하는지를 결정하는 하나 이상의 양상들을 수행할 수 있다. 프레임 메트릭은 스루풋 카테고리, 패킷의 목적지, 전송 그랜트 및 수신 그랜트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 전압 조절 모듈(1232)은 UE(115-b)에 의해 지원되는 다수의 대역폭들 중에서 UE(115-b)에서 이용될 대역폭을 결정하고; 결정된 대역폭에 기초하여 UE(115-b)에서 이용할 전압 레벨을 식별하고; 그리고 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링하는 하나 이상의 양상들을 수행할 수 있다. 전압 조절 모듈(1232)은 전압 조절들에 대응하는 디지털 클럭 주파수 조절들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 전압 조절 모듈(1232)은 더 높은 디지털 클럭 주파수를 생성하기 위해 증가된 전압 레벨을 이용할 수 있으며, 더 낮은 디지털 클럭 주파수를 생성하기 위해 감소된 전압 레벨을 이용할 수 있다.
[0154] UE(115-b)는 또한, 프로세서 모듈(1210)과 MAC 계층 동작들을 수행하는 UE(115-b)의 일부 사이의 데이터 파이프에 대한 PCIE/ USB/ SDIO 브리지를 포함하도록 구성될 수 있는 인터페이스 모듈(1245)을 포함할 수 있다. 인터페이스 모듈(1245)은 도 3의 인터페이스 모듈(315)의 예일 수 있다.
[0155] 도 13를 참조하면, 네트워크 디바이스(1305)를 예시하는 다이어그램(1300)이 도시된다. 일부 실시예들에서, 네트워크 디바이스(1305)는 도 1의 기지국들(105) 및/또는 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120 및 120-a)의 예일 수 있다. 네트워크 디바이스(1305)는 WLAN 또는 Wi-Fi 통신들을 위해 또는 셀룰러 네트워크(예컨대, LTE)에서 이용될 수 있다. 네트워크 디바이스(1305)는 안테나들(1360), 트랜시버 모듈들(1350), 메모리(1320) 및 프로세서 모듈(1310)을 포함할 수 있고, 이들 각각은 (예컨대, 하나 이상의 버스들을 통해) 서로 간에 직접적으로 또는 간접적으로 통신할 수 있다. 트랜시버 모듈들(1350)은 도 12의 UE(115-b)와 같은 하나 이상의 사용자 장비들과 안테나들(1360)을 통해 양방향으로 통신하도록 구성될 수 있다. 트랜시버 모듈들(1350)(및/또는 네트워크 디바이스(1305)의 다른 컴포넌트들)은 또한 하나 이상의 네트워크들과 양방향으로 통신하도록 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 네트워크 디바이스(1305)는 네트워크 통신 모듈(1370)을 통해 코어 네트워크(130-a)와 통신할 수 있다. 코어 네트워크(130-a)는 도 1의 코어 네트워크(130)의 예일 수 있다. 네트워크 디바이스(1305)는 eNodeB 기지국, 홈 eNodeB 기지국, NodeB 기지국 및/또는 홈 NodeB 기지국의 예일 수 있다. 네트워크 디바이스(1305)는 또한 액세스 포인트의 예일 수 있다.
[0156] 네트워크 디바이스(1305)는 또한 네트워크 디바이스(1305-a) 및 네트워크 디바이스(1305-b)와 같은 다른 네트워크 디바이스들과 통신할 수 있다. 일 예에서, 네트워크 디바이스(1305-a)는 또 다른 액세스 포인트일 수 있다. 또 다른 예에서, 네트워크 디바이스(1305-b)는 네트워크 디바이스(1305)가 셀룰러 연결을 설정할 수 있게 하는 기지국일 수 있다. 네트워크 디바이스들(1305, 1305-a 및 1305-b) 각각은 상이한 라디오 액세스 기술들과 같은 상이한 무선 통신 기술들을 이용하여 사용자 장비와 통신할 수 있다. 일부 경우들에서, 네트워크 디바이스(1305)는 네트워크 디바이스 통신 모듈(1380)을 이용하여 다른 네트워크 디바이스들과 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 네트워크 디바이스 통신 모듈(1380)은 네트워크 디바이스들 중 일부 사이의 통신을 제공하기 위해 LTE 무선 통신 기술 내에서 X2 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 네트워크 디바이스(1305)는 코어 네트워크(130-a)를 통해 다른 네트워크 디바이스들과 통신할 수 있다.
[0157] 메모리(1320)는 RAM 및 ROM을 포함할 수 있다. 메모리(1320)는 또한, 실행되는 경우에, 프로세서 모듈(1310)로 하여금, 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위해 본원에서 설명되는 다양한 기능들을 수행하게 하도록 구성된 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능한 컴퓨터-실행가능한 소프트웨어 코드(1322)를 저장할 수 있다. 대안적으로, 소프트웨어 코드(1322)는, 프로세서 모듈(1310)에 의해 직접적으로 실행되는 것이 아니라, 컴퓨터로 하여금, 예컨대 컴파일링 및 실행되는 경우에, 본원에서 설명되는 기능들을 수행하게 하도록 구성될 수 있다.
[0158] 프로세서 모듈(1310)은, 지능형 하드웨어 디바이스, 예컨대, CPU, 마이크로제어기, ASIC 등을 포함할 수 있다. 프로세서 모듈(1310)은, 트랜시버 모듈들(1350), 네트워크 디바이스 통신 모듈(1380), 및/또는 네트워크 통신 모듈(1370)을 통해 수신된 정보를 프로세싱할 수 있다. 프로세서 모듈(1310)은 또한, 안테나들(1360)을 통한 전송을 위한 트랜시버 모듈들(1350)로, 네트워크 디바이스 통신 모듈(1380)로, 그리고/또는 네트워크 통신 모듈(1370)로 송신될 정보를 프로세싱할 수 있다. 프로세서 모듈(1310)은, 단독으로 또는 DVFS 모듈(1330)과 관련하여, 동적 전압 및 주파수 스케일링의 다양한 양상들을 핸들링할 수 있다.
[0159] 트랜시버 모듈들(1350)은, 패킷들을 변조하고, 변조된 패킷들을 전송을 위해 안테나들(1360)에 제공하고, 안테나들(1360)로부터 수신된 패킷들을 복조하도록 구성된 모뎀을 포함할 수 있다. 모뎀은, 도 3을 참조하여 위에서 설명된 디바이스(300)의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 트랜시버 모듈들(1350)은, 송신기 모듈 및 개별적인 수신기 모듈로서 구현될 수 있다.
[0160] 도 13의 아키텍처에 따르면, 네트워크 디바이스(1305)는 통신 관리 모듈(1340)을 더 포함할 수 있다. 통신 관리 모듈(1340)은 다른 네트워크 디바이스들과의 통신들을 관리할 수 있다. 예로써, 통신 관리 모듈(1340)은, (도 13에서 도시된 바와 같은) 버스를 통해 네트워크 디바이스(1305)의 다른 컴포넌트들 중 일부 또는 전부와 통신하는, 네트워크 디바이스(1305)의 컴포넌트일 수 있다. 대안적으로, 통신 관리 모듈(1350)의 기능은, 트랜시버 모듈들(1350)의 컴포넌트로서, 컴퓨터 프로그램 물건으로서, 그리고/또는 프로세서 모듈(1310)의 하나 이상의 제어기 엘리먼트들로서 구현될 수 있다.
[0161] 네트워크 디바이스(1305)에 대한 컴포넌트들은, 디바이스들(300, 810, 810-a, 910, 및 910-a)에 대하여 위에서 논의된 양상들을 구현하도록 구성될 수 있고, 그러한 양상들은 간결함을 위해 여기에서 반복되지 않을 수 있다. 네트워크 디바이스(1305)의 컴포넌트들은, 도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4e, 도 5, 및 도 6에서의 다이어그램들에 대하여 위에서 논의된 양상들을 구현하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 네트워크 디바이스(1305)에 대한 컴포넌트들은, 각각, 도 16, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20, 및 도 21의 방법들(1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 및 2100)에 대하여 아래에서 논의되는 양상들을 구현하도록 구성될 수 있고, 그러한 양상들은 또한 간결함을 위해 여기에서 반복되지 않을 수 있다.
[0162] 네트워크 디바이스(1305)는 또한, 위에서 설명된 바와 같이, 동적 전압 및 주파수 스케일링의 다양한 양상들을 핸들링하도록 구성될 수 있는 DVFS 모듈(1330)을 포함할 수 있다. DVFS 모듈(1330)은 전압 조절 모듈(1332)을 포함할 수 있다. 전압 조절 모듈(1332)은, 네트워크 디바이스(1305)에서 제 1 전압 레벨로 동작하는 것; 수신된 프레임 내에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하는 것; 및 검출된 프레임 메트릭에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해, 제 2 전압 레벨로 트랜지션해야 하는지를 결정하는 것 중 하나 이상의 양상들을 수행할 수 있다. 프레임 메트릭은, 스루풋 카테고리, 패킷의 목적지, 전송 그랜트, 및 수신 그랜트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 전압 조절 모듈(1332)은, 네트워크 디바이스(1305)에 의해 지원되는 다수의 대역폭들 중에서 네트워크 디바이스(1305)에서 사용될 대역폭을 결정하는 것; 결정된 대역폭에 기초하여, 네트워크 디바이스(1305)에서 사용할 전압 레벨을 식별하는 것; 및 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링하는 것 중 하나 이상의 양상들을 수행할 수 있다. 전압 조절 모듈(1332)은, 전압 조절들에 대응하는 디지털 클록 주파수 조절들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 전압 조절 모듈(1332)은, 더 높은 디지털 클록 주파수를 생성하기 위해, 증가된 전압 레벨을 사용할 수 있고, 더 낮은 디지털 클록 주파수를 생성하기 위해, 감소된 전압 레벨을 사용할 수 있다.
[0163] 도 14a는, 도 12의 DVFS 모듈(1230) 및 도 13의 DVFS 모듈(1330)의 예일 수 있는 DVFS 모듈(1410)을 예시하는 다이어그램(1400)을 도시한다. DVFS 모듈(1410)은 인트라프레임 조절 모듈(1420) 및 대역폭 조절 모듈(1430)을 포함할 수 있다. DVFS 모듈은, 또는 DVFS 모듈의 적어도 일부들은 프로세서일 수 있다.
[0164] 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 무선 통신 디바이스에서 제 1 전압 레벨로 동작하고, 수신된 프레임 내에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하고, 그리고 검출된 프레임 메트릭에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해, 제 2 전압 레벨로 트랜지션해야 하는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 프레임 메트릭은 스루풋 카테고리, 패킷의 목적지, 전송 그랜트, 및 수신 그랜트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
[0165] 인트라프레임 조절 모듈(1420)은 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링하도록 구성될 수 있고, 여기에서, 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 더 크다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 제 2 전압 레벨에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들 중 적어도 일부를 프로세싱한 후에, 다음의 수신된 프레임을 위해, 제 2 전압 레벨로부터 제 1 전압 레벨로 스케일링하도록 구성될 수 있다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)에 의해 수행되는 검출은, 수신된 프레임의 프리앰블 내에서의 프레임 메트릭의 검출을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신된 프레임에서의 하나 이상의 패킷들은 IEEE 802.11ac 패킷이다. 더욱이, 하나 이상의 패킷들은 VHT 패킷일 수 있고, 인트라프레임 조절 모듈(1420)에 의해 수행되는 검출은, 수신된 VHT 패킷의 VHT-STF 동안의 프레임 메트릭의 검출을 포함한다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)은 VHT 패킷 내에서 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링하도록 구성될 수 있고, 여기에서, 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 더 크다.
[0166] 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 프레임이 무선 통신 디바이스를 향하는지를 결정하고, 프레임이 무선 통신 디바이스를 향하지 않는 경우에, 제 1 전압 레벨로 동작하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 결정은, 프레임의 MAC 부분을 식별하는 것, 및 프레임의 MAC 부분으로부터 프레임의 목적지를 결정하는 것을 포함한다. 다른 실시예들에서, 결정은, 프레임에서 GID 필드 또는 pAID 필드를 식별하는 것, 및 GID 필드 또는 pAID 필드로부터 프레임의 목적지를 결정하는 것을 포함한다.
[0167] 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, HT 패킷들을 핸들링하고, HT 패킷의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해, 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링하도록 구성될 수 있고, 여기에서, 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 더 크다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 레거시 패킷을 핸들링하고, 레거시 패킷을 프로세싱하기 위해 제 1 전압 레벨을 유지하도록 구성될 수 있다.
[0168] 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 대역폭을 식별하고, 식별된 대역폭 및 프레임 메트릭에 적어도 부분적으로 기초하여, 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링하도록 구성될 수 있다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 상이한 대역폭을 식별하고, 식별된 상이한 대역폭 및 프레임 메트릭에 적어도 부분적으로 기초하여, 제 2 전압 레벨로부터 제 3 전압 레벨로 스케일링하도록 구성될 수 있다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 프레임 메트릭에 기초하여, 제 1 클록 주파수로부터 제 2 클록 주파수로 스케일링하도록 구성될 수 있고, 여기에서, 제 2 클록 주파수는 제 1 클록 주파수보다 더 크다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)에 의한 전압 스케일링은 대응하는 디지털 클록 주파수 스케일링을 야기할 수 있다.
[0169] 일부 실시예들에서, 프레임은 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 갖는 LTE 서브-프레임이고, 여기에서, 제 1 슬롯은 PDCCH 정보를 갖는 영역을 포함하고, 인트라프레임 조절 모듈(1420)은 제 1 슬롯에서의 영역 내로부터 프레임 메트릭을 검출하도록 구성될 수 있다. 프레임 메트릭은 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 대역폭일 수 있다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 프레임 메트릭으로부터, 프레임의 일부가 LTE 모뎀에 의해 디코딩될지를 결정할 수 있고, 프레임의 부분이 LTE 모뎀에 의해 디코딩되지 않을 것이라고 결정이 이루어지는 경우에, 프레임의 부분을 프로세싱하기 위해, 제 1 전압으로부터 제 2 전압으로 스케일링할 수 있다. 인트라프레임 조절 모듈(1420)은, 무선 통신 디바이스의 하나 이상의 서브시스템들에 제 2 전압 레벨을 적용하도록 구성될 수 있다.
[0170] 대역폭 조절 모듈(1430)은, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 무선 통신 디바이스에서 사용될 대역폭을 결정하고, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에서 사용할 전압 레벨을 식별하고, 프레임을 프로세싱하기 위해, 전압 레벨을 식별된 전압 레벨로 스케일링하도록 구성될 수 있다. 대역폭 조절 모듈(1430)에 의한 전압 스케일링은 대응하는 디지털 클록 주파수 스케일링을 야기할 수 있다. 일부 실시예들에서, 대역폭 조절 모듈(1430)은, 스케일링된 전압 레벨로 동작하면서, 프레임을 전송하도록 구성된다. 다른 실시예들에서, 대역폭 조절 모듈(1430)은, 하나 이상의 패킷들을 갖는 프레임을 수신하고, 스케일링된 전압 레벨에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하도록 구성된다. 대역폭 조절 모듈(1430)은, 하나 이상의 패킷들을 갖는 프레임을 수신하고, 수신된 프레임 내에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하고, 그리고 결정된 대역폭 및 프레임 메트릭에 기초하여, 스케일링된 전압 레벨에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 대역폭들 각각은, 다른 대역폭의 전압 레벨과 상이한 대응하는 전압 레벨을 가질 수 있고, 식별된 전압 레벨은 결정된 대역폭에 대응하는 전압 레벨일 수 있다.
[0171] 대역폭 조절 모듈(1430)은 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에 의해 이용되는 하나 이상의 PHY 클록들을 조절하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 대역폭 조절 모듈(1430)에 의해 수행된 결정은 무선 통신 디바이스와 연관된 채널 상태들에 기초하여 무선 통신 디바이스에서 이용될 대역폭을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 대역폭 조절 모듈(1430)에 의해 수행된 스케일링은 결정된 대역폭과 상이한 대역폭에 대응하는 전압 레벨로부터 식별된 전압 레벨로 스케일링하는 것을 포함할 수 있다. 대역폭 조절 모듈(1430)은 스케일링된 전압 레벨을 무선 통신 디바이스의 하나 이상의 서브시스템들에 적용하도록 구성될 수 있다.
[0172] DVFS 모듈(1400)의 컴포넌트들은 개별적으로 또는 집합적으로, 적용가능한 기능들 중 일부 또는 모두를 하드웨어로 수행하도록 적응된 하나 이상의 ASIC들을 이용하여 구현될 수 있다. 논의된 모듈들 각각은 DVFS 모듈(1400)의 동작과 관련된 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단일 수 있다.
[0173] 다음으로 도 14b를 참조하면, 다이어그램(1400-a)은 도 12의 DVFS 모듈(1230), 도 13의 DVFS 모듈(1330), 및 도 14a의 DVFS 모듈(1410)의 예일 수 있는 DVFS 모듈(1410-a)을 예시한다. DVFS 모듈(1410-a)은 인트라프레임 조절 모듈(1420-a) 및 대역폭 조절 모듈(1430-a)을 포함할 수 있다. 인트라프레임 조절 모듈(1420-a)은 도 14a의 인트라프레임 조절 모듈(1420)의 예일 수 있다. 유사하게, 대역폭 조절 모듈(1430-a)은 도 14a의 대역폭 조절 모듈(1430)의 예일 수 있다. DVFS 모듈(1410-a), 또는 DVFS 모듈(1410-a)의 적어도 일부분들은 프로세서일 수 있다.
[0174] 인트라프레임 조절 모듈(1420-a)은 전압 조절 모듈(1421), 주파수/클록 조절 모듈(1422), 패킷 타입/속성 검출 모듈(1423), 패킷 목적지 모듈(1424), 및 대역폭 식별 모듈(1425)을 포함할 수 있다. 전압 조절 모듈(1421)은, 전압 레벨들을 식별, 선택, 스케일링, 수정, 또는 조절하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 주파수/클록 조절 모듈(1422)은 주파수들 및/또는 클록들을 식별, 선택, 스케일링, 수정, 또는 조절하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 주파수들 및/또는 클록들의 조절은 전압 조절 모듈(1421)에 의한 전압들의 조절에 대응할 수 있다. 패킷 타입/속성 검출 모듈(1423)은, 프레임 메트릭들, 스루풋 카테고리들, 대역폭들, 및 그랜트들을 포함하는(그러나, 이에 제한되지 않음) 패킷 타입들 및 속성들을 결정 및 식별하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 패킷 목적지 모듈(1424)은 패킷 또는 프레임에 대한 목적지 정보를 검사, 식별, 및 결정하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 대역폭 식별 모듈(1425)은 하나 이상의 대역폭들 및/또는 대응하는 정보, 예컨대, 전압 레벨들을 식별하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다.
[0175] 대역폭 조절 모듈(1430-a)은 전압 조절 모듈(1431), 주파수/클록 조절 모듈(1432), 패킷 타입/속성 검출 모듈(1433), 채널 상태 검출 모듈(1434), 및 대역폭 식별 모듈(1435)을 포함할 수 있다. 전압 조절 모듈(1431)은 전압 레벨들을 식별, 선택, 스케일링, 수정, 또는 조절하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 주파수/클록 조절 모듈(1432)은 주파수들 및/또는 클록들을 식별, 선택, 스케일링, 수정, 또는 조절하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 주파수들 및/또는 클록들의 조절은 전압 조절 모듈(1431)에 의한 전압들의 조절에 대응할 수 있다. 패킷 타입/속성 검출 모듈(1433)은 프레임 메트릭들, 스루풋 카테고리들, 대역폭들, 및 그랜트들을 포함하는(그러나, 이에 제한되지 않음) 패킷 타입들 및 속성들을 결정 및 식별하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 채널 상태 모듈(1434)은 통신 대역폭의 선택을 위해 채널 상태들을 결정하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다. 대역폭 식별 모듈(1435)은 하나 이상의 대역폭들 및/또는 대응하는 정보, 예컨대, 전압 레벨들을 식별하는 것과 관련하여 본원에서 설명된 다양한 양상들을 수행하도록 구성될 수 있다.
[0176] DVFS 모듈(1400-a)의 컴포넌트들은 개별적으로 또는 집합적으로, 적용가능한 기능들 중 일부 또는 모두를 하드웨어로 수행하도록 적응된 하나 이상의 ASIC들로 구현될 수 있다. 논의된 모듈들 각각은 DVFS 모듈(1400-a)의 동작과 관련된 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단일 수 있다.
[0177] 도 15를 참조하면, 네트워크 디바이스(1505) 및 UE(115-c)를 포함하는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 통신 시스템(1500)의 블록도가 도시된다. 네트워크 디바이스(1505)는 도 1의 기지국들(105), 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120 및 120-a), 및 도 13의 네트워크 디바이스(1305)의 예일 수 있다. UE(115-c)는 도 1 및 도 2의 사용자 장비들(115 및 115-a) 및 도 12의 UE(115-b)의 예일 수 있다. 시스템(1500)은 도 1 및 도 2의 네트워크들의 양상들을 예시할 수 있다. 네트워크 디바이스(1505)는 안테나들(1534-a 내지 1534-x)을 구비할 수 있고, UE(115-c)는 안테나들(1552-a 내지 1552-n)을 구비할 수 있다. 시스템(1500)에서, 네트워크 디바이스(1505)는 동시에 다수의 통신 링크들을 통해 데이터를 송신하는 것이 가능할 수 있다. 각각의 통신 링크는 "계층"으로 지칭될 수 있고, 통신 링크의 "랭크"는 통신을 위해 이용되는 계층들의 수를 나타낼 수 있다. 예컨대, 네트워크 디바이스(1505)가 2개의 "계층들"을 전송하는 2x2 MIMO 시스템에서, 네트워크 디바이스(1505)와 UE(115-c) 사이의 통신 링크의 랭크는 2이다.
[0178] 네트워크 디바이스(1505)에서, 전송(Tx) 프로세서(1520)는 데이터 소스로부터 데이터를 수신할 수 있다. 전송 프로세서(1520)는 데이터를 프로세싱할 수 있다. 전송 프로세서(1520)는 또한, 기준 심볼들 및 셀-특정 기준 신호를 생성할 수 있다. 전송(Tx) MIMO 프로세서(1530)는, 적용가능한 경우, 데이터 심볼들, 제어 심볼들, 및/또는 기준 심볼들에 대해 공간적 프로세싱(예컨대, 프리코딩)을 수행할 수 있고, 출력 심볼 스트림들을 전송 변조기들(1532-a 내지 1532-x)에 제공할 수 있다. 각각의 변조기(1532)는 출력 샘플 스트림을 획득하기 위해 각각의 출력 심볼 스트림을 (예컨대, OFDM 등을 위해) 프로세싱할 수 있다. 각각의 변조기(1532)는 다운링크(DL) 신호를 획득하기 위해 출력 샘플 스트림을 추가로 프로세싱(예컨대, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링, 및 업컨버팅)할 수 있다. 일 예에서, 변조기들(1532-a 내지 1532-x)로부터의 DL 신호들은 안테나들(1534-a 내지 1534-x)을 통해 각각 전송될 수 있다.
[0179] UE(115-c)에서, 안테나들(1552-a 내지 1552-n)은 네트워크 디바이스(1505)로부터 DL 신호들을 수신할 수 있고, 수신된 신호들을 복조기들(1554-a 내지 1554-n)에 각각 제공할 수 있다. 각각의 복조기(1554)는 입력 샘플들을 획득하기 위해 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝(예컨대, 필터링, 증폭, 하향변환, 및 디지털화)할 수 있다. 각각의 복조기(1554)는 수신된 심볼들을 획득하기 위해 입력 샘플들을 (예컨대, OFDM 등을 위해) 추가로 프로세싱할 수 있다. MIMO 검출기(1556)는 모든 복조기들(1554-a 내지 1554-n)로부터 수신된 심볼들을 획득하고, 적용가능한 경우, 수신된 심볼들에 대해 MIMO 검출을 수행하고, 그리고 검출된 심볼들을 제공할 수 있다. 수신(Rx) 프로세서(1558)는 검출된 심볼들을 프로세싱(예컨대, 복조, 디인터리빙, 및 디코딩)하여 UE(115-c)에 대한 디코딩된 데이터를 데이터 출력에 제공할 수 있고, 그리고 디코딩된 제어 정보를 프로세서(1580), 또는 메모리(1582)에 제공할 수 있다. 프로세서(1580)는, 동적 전압 및 주파수 스케일링과 관련된 기능들(예컨대, 인트라프레임 DVFS)을 수행할 수 있는 모듈(1581)을 포함할 수 있다.
[0180] 업링크(UL)상에서, UE(115-c)에서는 전송(Tx) 프로세서(1564)가 데이터 소스로부터 데이터를 수신하여 프로세싱할 수 있다. 전송 프로세서(1564)는 또한, 기준 신호에 대한 기준 심볼들을 생성할 수 있다. 전송 프로세서(1564)로부터의 심볼들은 적용가능한 경우, 전송(Tx) MIMO 프로세서(1566)에 의해 프리코딩되고, 복조기들(1554-a 내지 1554-n)에 의해 (예컨대, SC-FDMA 등을 위해) 추가로 프로세싱되고, 그리고 네트워크 디바이스(1505)로부터 수신된 전송 파라미터들에 따라 네트워크 디바이스(1505)에 전송될 수 있다. 네트워크 디바이스(1505)에서, UE(115-c)로부터의 UL 신호들은 안테나들(1534)에 의해 수신되고, 복조기들(1532)에 의해 프로세싱되고, 적용가능한 경우, MIMO 검출기(1536)에 의해 검출되고, 그리고 수신 프로세서에 의해 추가로 프로세싱될 수 있다. 수신(Rx) 프로세서(1538)는 디코딩된 데이터를 데이터 출력에 그리고 프로세서(1540)에 제공할 수 있다. 프로세서(1540)는 동적 전압 및 주파수 스케일링과 관련된 기능들(예컨대, 인트라프레임 DVFS)을 수행할 수 있는 모듈(1541)을 포함할 수 있다. 네트워크 디바이스(1505)의 컴포넌트들은 개별적으로 또는 집합적으로, 적용가능한 기능들 중 일부 또는 모두를 하드웨어로 수행하도록 적응된 하나 이상의 ASIC들로 구현될 수 있다. 논의된 모듈들 각각은 시스템(1500)의 동작과 관련된 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단일 수 있다. 유사하게, UE(115-c)의 컴포넌트들은 개별적으로 또는 집합적으로, 적용가능한 기능들 중 일부 또는 모두를 하드웨어로 수행하도록 적응된 하나 이상의 ASIC들로 구현될 수 있다. 논의된 컴포넌트들 각각은 시스템(1500)의 동작과 관련된 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단일 수 있다.
[0181] 다양한 개시된 실시예들의 일부를 수용할 수 있는 통신 네트워크들은 계층화된 프로토콜 스택에 따라 동작하는 패킷-기반 네트워크들일 수 있다. 예컨대, 베어러 또는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층에서의 통신들은 IP-기반일 수 있다. RLC(Radio Link Control) 계층은 논리 채널들을 통해 통신하기 위해 패킷 분할 및 재어셈블리를 수행할 수 있다. MAC 계층은 논리 채널들의 우선순위 핸들링 및 논리 채널들로의 멀티플렉싱을 수행할 수 있다. MAC 계층은 또한 링크 효율을 개선시키기 위해 MAC 계층에서 재전송을 제공하기 위하여 HARQ(Hybrid ARQ)를 이용할 수 있다. PHY 계층에서, 전송 채널들은 물리 채널들로 매핑될 수 있다.
[0182] 다음으로 도 16를 참조하면, 인트라프레임 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위한 예시의 방법(1600)의 흐름도가 도시된다. 방법(1600)은, 예컨대, 도 1, 도 2, 도 2, 및 도 15의 사용자 장비들(115); 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120), 도 13 및 도 15의 네트워크 디바이스들(1305 및 1505); 도 3, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 및 도 9b의 디바이스들(300, 810, 810-a, 910, 및 910-a); 및/또는 도 12, 도 13, 도 14a, 및 도 14b의 DVFS 모듈들(1230, 1330, 1410, 및 1410-a)을 이용하여 수행될 수 있다.
[0183] 블록(1605)에서, 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP들(120), 기지국들(105))는 제 1 전압 레벨에서 동작할 수 있다. 블록(1610)에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭(예컨대, 스루풋 카테고리, 대역폭, 그랜트, 목적지)이 프레임 내에서 검출될 수 있다. 블록(1615)에서, 검출된 전송 카테고리에 기초하여, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위하여 제 2 전압으로 트랜지션해야 하는지의 여부에 대한 결정이 행해진다.
[0184] 방법(1600)의 일부 실시예들에서, 제 1 전압 레벨은 제 2 전압 레벨로 스케일링되고, 여기서 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 크다. 방법은, 제 2 전압 레벨에서 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱한 후에, 다음 수신되는 프레임에 대해 그 제 2 전압 레벨로부터 제 1 전압 레벨로 스케일링하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 수신된 프레임의 프리앰블 내에서 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신된 프레임 내의 하나 이상의 패킷들은 IEEE 802.11ac 패킷들이다. 더욱이, 하나 이상의 패킷들은 VHT 패킷들일 수 있고, 검출하는 단계는 수신된 VHT 패킷의 VHT-STF 동안 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 VHT 패킷 내에서 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 크다.
[0185] 방법(1600)의 일부 실시예들에서, 방법은, 프레임이 무선 통신 디바이스로 향하는지 여부를 결정하는 단계, 및 프레임이 무선 통신 디바이스로 향하지 않는 경우 제 1 전압 레벨에서 동작하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 결정은, 프레임의 MAC 부분을 식별하는 것 및 프레임의 MAC 부분(예컨대, MAC RA)으로부터 프레임의 목적지를 결정하는 것을 포함한다. 다른 실시예들에서, 결정은, 프레임 내에서 pAID 필드 또는 GID 필드를 식별하는 것, 및 pAID 필드 또는 GID 필드로부터 프레임의 목적지를 결정하는 것을 포함한다.
[0186] 방법(1600)의 일부 실시예들에서, HT 패킷들이 핸들링될 수 있고, 스케일링은 HT 패킷의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링하는 것을 포함하며, 여기서 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨보다 크다. 일부 경우들에서, 레거시 패킷들이 핸들링될 수 있고, 방법은 그 레거시 패킷을 프로세싱하기 위한 제 1 전압 레벨을 유지하는 단계를 포함한다.
[0187] 방법(1600)의 일부 실시예들에서, 방법은, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 대역폭을 식별하는 단계, 및 프레임 메트릭 및 식별된 대역폭에 적어도 부분적으로 기초하여 제 1 전압 레벨로부터 제 2 전압 레벨로 스케일링하는 단계를 포함한다. 방법은, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 상이한 대역폭을 식별하는 단계, 및 프레임 메트릭 및 식별된 상이한 대역폭에 적어도 부분적으로 기초하여 제 2 전압 레벨로부터 제 3 전압 레벨로 스케일링하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 프레임 메트릭에 기초하여 제 1 클록 주파수로부터 제 2 클록 주파수로 스케일링하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 제 2 클록 주파수는 제 1 클록 주파수보다 크다.
[0188] 방법(1600)의 일부 실시예들에서, 프레임은 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 갖는 LTE 서브-프레임이고, 여기서 제 1 슬롯은 PDCCH 정보를 갖는 영역을 포함하며, 방법은 제 1 슬롯의 영역내에서 부터 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함한다. 프레임 메트릭은 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 대역폭일 수 있다. 방법은 무선 통신 디바이스의 하나 이상의 서브시스템들에 제 2 전압 레벨을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
[0189] 다음으로 도 17를 참조하면, 인트라프레임 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위한 예시의 방법(1700)의 흐름도가 도시된다. 전술한 방법(1600)과 유사한 방법(1700)은, 예컨대, 도 1, 도 2, 도 2, 및 도 15의 사용자 장비들(115); 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120), 도 13 및 도 15의 네트워크 디바이스들(1305 및 1505); 도 3, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 및 도 9b의 디바이스들(300, 810, 810-a, 910, 및 910-a); 및/또는 도 12, 도 13, 도 14a 및 도 14b의 DVFS 모듈들(1230, 1330, 1410, 및 1410-a)을 이용하여 수행될 수 있다.
[0190] 블록(1705)에서, 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP들(120), 기지국들(105))은 제 1 전압 레벨에서 동작할 수 있다. 블록(1710)에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭(예컨대, 스루풋 카테고리, 대역폭, 그랜트, 목적지)은 프레임 내에서 검출될 수 있다. 블록(1715)에서, 제 1 전압 레벨은 제 2 전압 레벨로 스케일링되고, 여기서 제 2 전압 레벨의 값은 검출된 프레임 메트릭에 기초한다. 블록(1720)에서, 무선 통신 디바이스는, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부가 프로세싱될 때까지 제 2 전압 레벨에서 동작할 수 있다.
[0191] 도 18를 참조하면, 인트라프레임 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위한 예시의 방법(1800)의 흐름도가 도시된다. 전술한 방법들(1600 및 1700)과 같은 방법(1800)은, 예컨대, 도 1, 도 2, 도 2, 및 도 15의 사용자 장비들(115); 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120), 도 13 및 도 15의 네트워크 디바이스들(1305 및 1505); 도 3, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 및 도 9b의 디바이스들(300, 810, 810-a, 910, 및 910-a); 및/또는 도 12, 도 13, 도 14a 및 도 14b의 DVFS 모듈들(1230, 1330, 1410, 및 1410-a)을 이용하여 수행될 수 있다.
[0192] 블록(1805)에서, 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP들(120), 기지국(105))은 제 1 전압 레벨에서 동작할 수 있다. 블록(1810)에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭(예컨대, 스루풋 카테고리, 대역폭, 그랜트, 목적지)은 프레임 내에서 검출될 수 있다. 블록(1815)에서, 제 1 전압 레벨은 제 2 전압 레벨로 스케일링되고, 제 2 전압 레벨의 값은 검출된 프레임 메트릭에 기초한다. 블록(1820)에서, 무선 통신 디바이스는 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제 2 전압 레벨에서 동작할 수 있다. 블록(1825)에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들이 무선 통신 디바이스로 향하거나 또는 지향되는지 여부가 결정될 수 있다. 1830에서, 하나 이상의 패킷들이 상이한 디바이스를 향할 때, 제 2 전압 레벨은 제 1 전압 레벨로 다시 스케일링될 수 있다.
[0193] 다음으로 도 19를 참조하면, 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위한 예시의 방법(1900)의 흐름도가 도시된다. 전술한 방법들(1600, 1700, 및 1800)과 유사한 방법(1900)은, 예컨대, 도 1, 도 2, 도 2, 및 도 15의 사용자 장비들(115); 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120), 도 13 및 도 15의 네트워크 디바이스들(1305 및 1505); 도 3, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 및 도 9b의 디바이스들(300, 810, 810-a, 910, 및 910-a); 및/또는 도 12, 도 13, 도 14a 및 도 14b의 DVFS 모듈들(1230, 1330, 1410, 및 1410-a)을 이용하여 수행될 수 있다.
[0194] 블록(1905)에서, 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP들(120), 기지국들(105))에 의해 이용될 대역폭은 무선 통신 디바이스들에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 결정될 수 있다. 블록(1910)에서, 결정된 대역폭에 기초하여 무선 통신 디바이스에서 이용할 전압 레벨이 식별된다. 블록(1915)에서, 전압 레벨은 프레임을 프로세싱하기 위해 식별된 전압 레벨로 스케일링된다.
[0195] 방법(1900)의 일부 실시예들에서, 방법은 스케일링된 전압 레벨에서 동작하는 동안 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 방법은, 하나 이상의 패킷들을 갖는 프레임을 수신하는 단계, 및 스케일링된 전압 레벨에서 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은, 하나 이상의 패킷들을 갖는 프레임을 수신하는 단계, 수신된 프레임 내에서 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들과 연관된 프레임 메트릭을 검출하는 단계, 및 프레임 메트릭 및 결정된 대역폭에 기초하여, 스케일링된 전압 레벨에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하는 단계를 포함할 수 있다. 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 대역폭들 각각은 다른 대역폭의 전압 레벨과는 상이한 대응하는 전압 레벨을 가질 수 있고 식별된 전압 레벨은 결정된 대역폭에 대응하는 전압 레벨일 수 있다.
[0196] 방법(1900)의 일부 실시예들에서, 방법은, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에 의해 사용되는 하나 이상의 PHY 클록들을 조절하는 단계를 포함한다. 결정하는 단계는, 무선 통신 디바이스와 연관된 채널 상태들에 기초하여 무선 통신 디바이스에서 사용될 대역폭을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 스케일링하는 단계는, 결정된 대역폭과 상이한 대역폭에 대응하는 전압 레벨로부터, 식별된 전압 레벨로 스케일링하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은, 스케일링된 전압 레벨을 무선 통신 디바이스의 하나 이상의 서브시스템들에 적용하는 단계를 포함할 수도 있다.
[0197] 도 20를 참조하면, 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위한 예시적인 방법(2000)의 흐름도가 도시된다. 방법(2000), 위의 방법들(1600, 1700, 1800, 및 1900)과 유사하게, 예컨대, 도 1, 도 2, 도 2, 및 도 15의 사용자 장비들(115); 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120), 도 13 및 도 15의 네트워크 디바이스들(1305 및 1505); 도 3, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 및 도 9b의 디바이스들(300, 800, 810-a, 910, 및 910-a); 및/또는 도 12, 도 13, 도 14a, 및 도 14b의 DVFS 모듈들(1230, 1330, 1410, 및 1410-a)을 사용하여 수행될 수도 있다.
[0198] 블록(2005)에서, 하나 이상의 패킷들을 포함하는 프레임이 수신될 수도 있다. 블록(2010)에서, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP들(120), 기지국들(105))에 의해 사용될 대역폭이 결정될 수도 있다. 블록(2015)에서, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에서 사용할 전압 레벨이 식별된다. 블록(2020)에서, 전압 레벨이 식별된 전압 레벨로 스케일링된다. 블록(2025)에서, 수신된 프레임의 하나 이상의 패킷들의 적어도 부분이 스케일링된 전압 레벨에서 프로세싱된다.
[0199] 다음으로 도 21를 참조하면, 동적 전압 및 주파수 스케일링을 위한 예시적인 방법(2100)의 흐름도가 도시된다. 방법(2100)은, 위의 방법들(1600, 1700, 1800, 1900, 및 2000)과 유사하게, 예컨대, 도 1, 도 2, 도 2, 및 도 15의 사용자 장비들(115); 도 1 및 도 2의 액세스 포인트들(120), 도 13 및 도 15의 네트워크 디바이스들(1305 및 1505); 도 3, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 및 도 9b의 디바이스들(300, 810, 810-a, 900, 및 900-a); 및/또는 도 12, 도 13, 도 14a, 및 도 14b의 DVFS 모듈들(1230, 1330, 1410, 및 1410-a)을 사용하여 수행될 수도 있다.
[0200] 블록(2105)에서, 무선 통신 디바이스(예컨대, UE(115), AP들(120), 기지국들(105))와 연관된 채널 상태들이 결정될 수도 있다. 블록(2110)에서, 무선 통신 디바이스에 의해 지원되는 다수의 대역폭들로부터 무선 통신 디바이스에 의해 사용될 대역폭이 결정될 수도 있다. 블록(2115)에서, 결정된 대역폭에 기초하여, 무선 통신 디바이스에서 사용할 전압 레벨이 식별된다. 블록(2120)에서, 전압 레벨이 식별된 전압 레벨로 스케일링된다. 블록(2125)에서, 스케일링된 전압 레벨에서 동작하는 동안 프레임이 송신될 수도 있다.
[0201] 첨부된 도면들과 관련하여 위에 제시된 상세한 설명은, 예시적인 실시예들을 설명하며, 구현될 수도 있거나 청구항들의 범위 내에 있는 유일한 실시예들만을 표현하지 않는다. 본 설명 전반에 걸쳐 사용된 용어 "예시적인"은 "예, 예시, 또는 예증으로서 기능하는 것"을 의미하며, 다른 실시예들에 비해 "바람직하거나 또는 유리한 것"을 의미하지 않는다. 상세한 설명은 설명된 기술들의 이해를 제공하려는 목적을 위해 특정한 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이들 특정한 세부사항들 없이 이들 기술들이 실시될 수도 있다. 일부 예시들에서, 설명된 실시예들의 개념들을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해, 잘-알려진 구조들 및 디바이스들은 블록도 형태로 도시되어 있다.
[0202] 정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 기술 및 기법을 사용하여 표현될 수도 있다. 예컨대, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학 필드들 또는 광학 입자들, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
[0203] 본원의 개시내용와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록들 및 모듈들은 범용 프로세서, DSP, ASIC, FPGA 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예컨대 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
[0204] 본원에 설명된 기능들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 그들을 통해 전송될 수도 있다. 다른 예들 및 구현들은 본 개시내용 및 첨부된 청구항들의 범위 및 사상 내에 있다. 예컨대, 소프트웨어의 속성으로 인해, 상술된 기능들은, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 하드와이어링, 또는 이들 중 임의의 것의 조합들을 사용하여 구현될 수 있다. 기능들을 구현하는 특성들은 또한, 기능들의 일부들이 상이한 물리적 위치들에서 구현되도록 분산되는 것을 포함하여, 다양한 포지션들에 물리적으로 위치될 수도 있다. 또한, 청구항들을 비롯하여 본원에서 사용된 바와 같이, "중 적어도 하나"의 문구의 앞에 기재된 항목들의 리스트에서 사용되는 "또는"는 예컨대, "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"의 리스트가 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC(즉, A 및 B 및 C)를 의미하도록 이접적인 리스트를 표시한다.
[0205] 컴퓨터-판독가능 매체들은, 일 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체들 및 컴퓨터 저장 매체들 둘 모두를 포함한다. 저장 매체는, 범용 또는 특수-목적 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 반송 또는 저장하는데 사용될 수 있고 범용 또는 특수-목적 컴퓨터, 또는 범용 또는 특수-목적 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 연결수단(connection)이 컴퓨터-판독가능 매체로 적절히 지칭된다. 예컨대, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선(twisted pair), 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은) 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 전송되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은) 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 본원에 사용되는 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(disc)(CD), 레이저 디스크(disc), 광학 디스크(disc), 디지털 다기능 디스크(disc)(DVD), 플로피 디스크(disk) 및 블루-레이(blu-ray) 디스크(disc)를 포함하며, 여기서, 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크(disc)들은 레이저들을 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기의 것들의 조합들이 또한 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함된다. 하나 이상의 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체(들)의 임의의 조합이 활용될 수도 있다. 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체들은 오직 일시적인 전파 신호를 제외하고 모든 컴퓨터-판독가능 매체들을 포함한다.
[0206] 본 개시내용의 이전 설명은 당업자로 하여금 본 개시내용을 사용 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 본 개시내용에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 변형들에 적용될 수도 있다. 본 개시내용 전반에 걸쳐, 용어 "예" 또는 "예시적인"은 예 또는 예시를 표시하며, 언급된 예에 대한 임의의 선호도를 암시하거나 요구하지 않는다. 따라서, 본 개시내용은 본원에 설명된 예들 및 설계들로 제한되는 것이 아니며, 본 개시내용은, 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 일치하는 가장 넓은 범위를 따라야 한다.

Claims (14)

  1. 무선 통신들을 위한 방법으로서,
    무선 통신 디바이스(300)에서 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로 동작하는 단계(1605, 1705, 1805);
    수신된 프레임(410)의 제1 부분(420) 내에서, 상기 수신된 프레임(410)의 복수의 패킷들과 연관된 대역폭에 대응하는 스루풋 카테고리를 포함하는 프레임 메트릭을 검출하는 단계(1610, 1710, 1810);
    상기 수신된 프레임의 상기 제1 부분(420)의 프로세싱 동안, 검출된 스루풋 카테고리에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 수신된 프레임(410)의 제2 부분(430)에서 상기 복수의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로 트랜지션할지 여부를 결정하는 단계(1615);
    상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로부터 상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로 스케일링하는 단계(1715, 1815); 및
    상기 수신된 프레임의 상기 제2 부분(430)의 프로세싱 동안, 상기 수신된 프레임의 상기 제2 부분(430) 내의 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로 리턴(return)할지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 메트릭은 패킷의 목적지, 송신 그랜트 및 수신 그랜트 중 하나 이상을 더 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)은 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)보다 더 큰, 무선 통신들을 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로 상기 수신된 프레임의 상기 복수의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱한 후에, 상기 복수의 패킷들의 적어도 하나의 다른 부분 및 다음 수신되는 프레임에 대해 상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로부터 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로 스케일링하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는,
    상기 수신된 프레임(410)의 프리앰블(420) 내에서 상기 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 프레임의 상기 복수의 패킷들은 IEEE 802.11ac 패킷들(650)인, 무선 통신들을 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 패킷들은 VHT(very high throughput) 패킷을 포함하고, 그리고
    상기 검출하는 단계는 수신된 VHT 패킷의 VHT-STF(short training field)(515, 655) 동안 상기 프레임 메트릭을 검출하는 단계를 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스케일링하는 단계는:
    상기 VHT 패킷 내에서 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로부터 상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로 스케일링하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)보다 더 큰, 무선 통신들을 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프레임(410)이 상기 무선 통신 디바이스로 향하는지 여부를 결정하는 단계(1825); 및
    상기 프레임(410)이 상기 무선 통신 디바이스로 향하지 않는 경우 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로 동작하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 프레임(410)의 MAC(media access control) 부분(431)을 식별하는 단계; 및
    상기 프레임(410)의 MAC 부분(431)으로부터 상기 프레임(410)의 목적지를 결정하는 단계를 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 프레임(410)의 pAID 필드 또는 GID 필드를 식별하는 단계; 및
    상기 pAID 필드 또는 상기 GID 필드로부터 상기 프레임(410)의 목적지를 결정하는 단계를 포함하는, 무선 통신들을 위한 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 패킷들은 HT(high throughput) 패킷을 포함하고, 그리고 상기 스케일링하는 단계는:
    상기 HT 패킷의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로부터 상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로 스케일링하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)은 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)보다 더 큰, 무선 통신들을 위한 방법.
  13. 무선 통신들을 위한 장치(300)로서,
    무선 통신 디바이스에서 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 60)로 동작하기 위한 수단;
    수신된 프레임(410)의 제1 부분(420) 내에서, 상기 수신된 프레임(410)의 복수의 패킷들과 연관된 대역폭에 대응하는 스루풋 카테고리를 포함하는 프레임 메트릭을 검출하기 위한 수단;
    상기 수신된 프레임의 상기 제1 부분(420)의 프로세싱 동안, 검출된 스루풋 카테고리에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 수신된 프레임의 제2 부분(430)에서 상기 복수의 패킷들의 적어도 일부를 프로세싱하기 위해 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로 트랜지션할지 여부를 결정하기 위한 수단;
    상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로부터 상기 제2 전압 레벨(445, 446, 447, 645, 665)로 스케일링하기 위한 수단; 및
    상기 수신된 프레임의 상기 제2 부분(430)의 프로세싱 동안, 상기 수신된 프레임의 상기 제2 부분(430) 내의 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 전압 레벨(440, 620, 640, 660)로 리턴할지 여부를 결정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
  14. 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하기 위한 코드를 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
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