KR102202691B1 - 무선랜에서 저전력 통신 방법 및 장치 - Google Patents

무선랜에서 저전력 통신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선랜에서 저전력 통신 방법 및 장치가 개시된다. 저전력 통신 방법은, 제2 단말로부터 제1 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 수신하는 단계 및 제1 캐퍼빌러티 관련 정보에 기초하여 제1 단말의 파워 세이빙 모드를 설정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 통신 시스템의 전력 소비 효율이 향상될 수 있다.

Description

무선랜에서 저전력 통신 방법 및 장치{METHOD FOR LOW POWER COMMUNICATION IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 저전력 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선랜에서 저전력 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(wireless local area network, WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인용 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player, PMP), 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC 등과 같은 휴대형 단말기를 사용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.
무선랜 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 표준에 따른 무선랜 기술은 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식을 기반으로 동작하며, 5GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11b 표준에 따른 무선랜 기술은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum, DSSS) 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 11Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11g 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식 또는 DSSS 방식을 기반으로 동작하며, 2.4GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.
IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 OFDM 방식을 기반으로 2.4GHz 대역과 5GHz 대역에서 동작하며, 다중입출력 OFDM(multiple input multiple output-OFDM, MIMO-OFDM) 방식을 사용하는 경우 4개의 공간적 스트림(spatial stream)에 대해서 최대 300Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다. IEEE 802.11n 표준에 따른 무선랜 기술은 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40MHz까지 지원할 수 있으며, 이 경우 최대 600Mbps의 전송 속도를 제공할 수 있다.
이와 같은 무선랜의 보급이 활성화되고 이를 이용한 어플리케이션(application)이 다양화됨에 따라, 기존의 무선랜 기술보다 더 높은 처리율을 지원하는 새로운 무선랜 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다. 초고처리율(very high throughput, VHT) 무선랜 기술은 1Gbps 이상의 데이터 처리 속도를 지원하기 위하여 제안된 기술이다. 그 중, IEEE 802.11ac 표준에 따른 무선랜 기술은 6GHz 이하 대역에서 초고처리율 제공하기 위한 기술이고, IEEE 802.11ad 표준에 따른 무선랜 기술은 60GHz 대역에서 초고처리율 제공하기 위한 기술이다.
이 외에도 다양한 무선랜 기술에 대한 표준이 규정되었고 기술 개발이 진행되고 있다. 대표적으로, IEEE 802.11af 표준에 따른 무선랜 기술은 TV 유휴 대역(white space)에서 무선랜의 동작을 위해 규정된 기술이고, IEEE 802.11ah 표준에 따른 무선랜 기술은 1GHz 이하 대역에서 저전력으로 동작하는 많은 수의 단말을 지원하기 위해 규정된 기술이고, IEEE 802.11ai 표준에 따른 무선랜 기술은 무선랜 시스템에서 빠른 초기 링크 설정(fast initial link setup, FILS)을 위해 규정된 기술이다. 최근에는 다수의 기지국과 단말이 존재하는 밀집된 환경에서 주파수 효율의 향상을 목적으로 한 IEEE 802.11ax 표준화가 진행되고 있다.
이러한 무선랜 기술을 기초로 한 통신 시스템은 높은 처리량과 양질의 서비스를 지원하기 위해 고급 무선 기술을 도입하고 있다. 이 경우 기존의 무선랜 표준과 상호 호환성을 유지하기 위해 기존의 무선랜 회로에 새로운 무선랜 표준을 지원하는 회로가 추가되어야 하며, 이에 따라 무선랜 회로가 점점 커지게 된다. 또한, 통신 시스템의 전력 소모량은 지원해야 하는 대역폭이 증가함에 따라 급속하게 증가되고 있으나, 단말의 배터리(battery) 기술은 빠른 진보를 보이지 않고 있다. 이러한 기술적 배경에서, 단말의 주요 전력 소모원은 무선랜 칩셋(chipset)으로 볼 수 있다.
한편, 무선랜 시스템에서 단말은 비컨(beacon) 프레임에 기초하여 도즈 모드(doze mode)로 동작하여 파워 세이빙(power saving)을 수행할 수 있다. 이 경우 단말은 로컬 타이머(local timer)를 제외한 전체 회로의 전력 또는 클록(clock)을 게이팅(gating)하여 전력 소모를 줄일 수 있다. 그러나 어웨이크 모드(awake mode)에서 파워 세이빙은 고려되지 않고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 무선랜 시스템에서 저전력 통신을 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 무선랜 시스템에서 저전력 통신을 수행하는 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단말에서 수행되는 저전력 통신 방법은, 제2 단말로부터 제1 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 수신하는 단계 및 상기 제1 캐퍼빌러티 관련 정보에 기초하여 상기 제1 단말의 파워 세이빙 모드를 설정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 캐퍼빌러티 관련 정보는, 상기 제2 단말의 캐퍼빌러티 정보 및 캐퍼빌러티 정보의 공지를 나타내는 표시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보는, 상기 제2 단말이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 단말의 파워 세이빙 모드는, 상기 제1 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제2 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함된 경우, 상기 제2 단말의 캐퍼빌리티 정보를 기초로 설정될 수 있다.
여기서, 상기 저전력 통신 방법은, 제2 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 상기 제2 단말에 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 상기 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답일 수 있다.
여기서, 상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보는, 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보 및 캐퍼빌러티 정보의 공지를 나타내는 표시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보는, 상기 제1 단말이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 단말의 파워 세이빙 모드는, 상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함된 경우, 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서, 상기 제2 단말의 파워 세이빙 모드는, 상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함되지 않고 상기 캐퍼빌러티 정보의 공지를 나타내는 표시자가 포함된 경우, 상기 제2 단말의 캐퍼빌러티에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서, 상기 제2 단말의 파워 세이빙 모드는, 상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함된 경우, 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보 및 상기 제2 단말의 캐퍼빌러티에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서, 상기 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은, CTS 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다.
여기서, 상기 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은, RTS 프레임 또는 PS-Poll 프레임일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말에서 수행되는 저전력 통신 방법은, 액세스 포인트로부터 OFDMA 방식에 기초하여 데이터 프레임을 수신하는 경우, 상기 데이터 프레임으로부터 상기 데이터 프레임에 포함된 패딩 부분을 제외한 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 획득하는 단계, 상기 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 기반으로 상기 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점을 계산하는 단계 및 상기 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 상기 데이터 프레임의 수신 종료 시점 이전인 경우, 상기 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점에서 파워 세이빙 모드로 동작하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보는, 상기 데이터 프레임의 SIGA 필드 또는 SIGB 필드에 포함될 수 있다.
여기서, 상기 저전력 통신 방법은, 상기 데이터 프레임의 수신 종료 시점에서 어웨이크 모드로 동작하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 통신 단말은, 프레임을 수신하는 수신부 및 상기 수신부에 포함된 복수의 구성요소 각각에 제공되는 전원 및 클록 중 적어도 하나를 상기 프레임의 수신 단계별로 제어하는 전력 관리부를 포함한다.
여기서, 상기 전력 관리부는, 상기 프레임을 수신하기 전인 캐리어 센싱 단계에서 전원 및 클록 중 적어도 하나의 제어를 통해 상기 복수의 구성요소 중 캐리어 센싱을 수행하는 구성요소를 활성화시킬 수 있다.
여기서, 상기 전력 관리부는, 상기 프레임의 STF를 수신하는 경우, 전원 및 클록 중 적어도 하나의 제어를 통해 상기 복수의 구성요소 중 상기 STF에 기초한 동작을 수행하는 구성요소를 활성화시킬 수 있다.
여기서, 상기 전력 관리부는, 상기 프레임의 LTF를 수신하는 경우, 전원 및 클록 중 적어도 하나의 제어를 통해 상기 복수의 구성요소 중 상기 LTF에 기초한 동작을 수행하는 구성요소를 활성화시킬 수 있다.
여기서, 상기 전력 관리부는, 상기 프레임의 SIG 필드를 수신하는 경우, 전원 및 클록 중 적어도 하나의 제어를 통해 상기 복수의 구성요소 중 상기 SIG 필드에 기초한 동작을 수행하는 구성요소를 활성화시킬 수 있다.
여기서, 상기 전력 관리부는, 상기 프레임의 데이터 필드를 수신하는 경우, 전원 및 클록 중 적어도 하나의 제어를 통해 상기 복수의 구성요소 중 상기 데이터 필드에 기초한 동작을 수행하는 구성요소를 활성화시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 통신 시스템의 전력 소비 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 IEEE 802.11 표준에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 3은 CSMA/CA 방식에 따른 프레임 전송 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 전력 절감 모드로 동작하는 단말의 프레임 송수신 절차를 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 단말의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 단말의 수신단에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 단말의 전력 관리부에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 레거시 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 IEEE 802.11n/ac 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 IEEE 802.11n/ac 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 11은 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 클록 기반의 전력 절감 방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 본 발명에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16은 본 발명에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 대한 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 17은 본 발명에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 도시한 순서도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 도시한 개념도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 클록 기반의 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말별 전력 절감 방법을 도시한 순서도이다.
도 22는 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 23은 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임의 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 24는 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 25는 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임을 사용한 클록 기반의 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말별 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트가 지원하는 무선랜 표준을 기초로 한 전력 절감 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 스테이션(station, STA)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC)와 무선 매체(medium)에 대한 물리 계층(physical layer) 인터페이스(interface)를 포함하는 임의의 기능 매체를 의미한다. 스테이션(STA)은 액세스 포인트(access point, AP)인 스테이션(STA)과 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)으로 구분할 수 있다. 액세스 포인트(AP)인 스테이션(STA)은 단순히 액세스 포인트(AP)로 불릴 수 있고, 비-액세스 포인트(non-AP)인 스테이션(STA)은 단순히 단말(terminal)로 불릴 수 있다.
스테이션(STA)은 프로세서(processor)와 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있고, 사용자 인터페이스와 디스플레이(display) 장치 등을 더 포함할 수 있다. 프로세서는 무선 네트워크를 통해 전송할 프레임(frame)을 생성하거나 무선 네트워크를 통해 수신된 프레임을 처리하도록 고안된 유닛(unit)을 의미하며, 스테이션(STA)을 제어하기 위한 여러 가지 기능을 수행할 수 있다. 트랜시버는 프로세서와 기능적으로 연결되어 있으며, 스테이션(STA)을 위하여 무선 네트워크를 통해 프레임을 송수신하도록 고안된 유닛을 의미한다.
액세스 포인트(AP)는 집중 제어기, 기지국(base station, BS), 무선 접근국(radio access station), 노드 B(node B), 고도화 노드 B(evolved node B), 릴레이(relay), MMR(mobile multihop relay)-BS, BTS(base transceiver system), 또는 사이트 제어기 등을 지칭할 수 있고, 그것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
단말(즉, 비-액세스 포인트)은 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit, WTRU), 사용자 장비(user equipment, UE), 사용자 단말(user terminal, UT), 액세스 단말(access terminal, AT), 이동국(mobile station, MS), 휴대용 단말(mobile terminal), 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station, SS), 무선 기기(wireless device), 또는 이동 가입자 유닛(mobile subscriber unit) 등을 지칭할 수 있고, 그 것들의 일부 또는 전부 기능을 포함할 수 있다.
여기서, 단말은 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 의미할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 IEEE 802.11 표준에 따른 무선랜 시스템에 적용될 수 있으며, IEEE 802.11 표준에 따른 무선랜 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템에 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예들은 WPAN(wireless personal area network), WBAN(wireless body area network), WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신 네트워크, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 cdma10000과 같은 3G 이동통신 네트워크, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신 네트워크, LTE(long term evolution) 또는 LTE-Advanced와 같은 4G 이동통신 네트워크, 5G 이동통신 네트워크 등에 적용될 수 있다.
도 1은 IEEE 802.11 표준에 따른 무선랜 시스템의 구성에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, IEEE 802.11 표준에 따른 무선랜 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함할 수 있다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2), STA6, STA7, STA8)의 집합을 의미하며, 특정 영역을 의미하는 개념은 아니다.
BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 구분될 수 있다. 여기서, BSS1과 BSS2는 인프라스트럭쳐 BSS를 의미하고, BSS3은 IBSS를 의미한다.
BSS1은 제1 단말(STA1), 분배 서비스(distribution service)를 제공하는 제1 액세스 포인트(STA2(AP1)) 및 다수의 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 연결하는 분배 시스템(distribution system, DS)을 포함할 수 있다. BSS1에서 제1 액세스 포인트(STA2(AP1))는 제1 단말(STA1)을 관리할 수 있다.
BSS2는 제3 단말(STA3), 제4 단말(STA4), 분배 서비스를 제공하는 제2 액세스 포인트(STA5(AP2)) 및 다수의 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 연결하는 분배 시스템(DS)을 포함할 수 있다. BSS2에서 제2 액세스 포인트(STA5(AP2))는 제3 단말(STA3)과 제4 단말(STA4)을 관리할 수 있다.
BSS3은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 IBSS를 의미한다. BSS3에는 중앙에서 관리 기능을 수행하는 개체(centralized management entity)인 액세스 포인트가 존재하지 않는다. 즉, BSS3에서 단말들(STA6, STA7, STA8)은 분산된 방식(distributed manner)으로 관리된다. BSS3에서 모든 단말들(STA6, STA7, STA8)은 이동 단말을 의미할 수 있으며, 분배 시스템(DS)으로 접속이 허용되지 않으므로 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.
액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))는 자신에게 연결된 단말들(STA1, STA3, STA4)을 위하여 무선 매체를 통해 분산 시스템(DS)에 대한 접속을 제공할 수 있다. BSS1 또는 BSS2에서 단말들(STA1, STA3, STA4) 사이의 통신은 일반적으로 액세스 포인트(STA2(AP1), STA5(AP2))를 통해 이루어지나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 단말들(STA1, STA3, STA4) 간의 직접 통신이 가능하다.
복수의 인프라스트럭쳐 BSS는 분배 시스템(DS)을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템(DS)을 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장된 서비스 세트(extended service set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 개체들(STA1, STA2(AP1), STA3, STA4, STA5(AP2))은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 임의의 단말(STA1, STA3, STA4)은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.
분배 시스템(DS)은 하나의 액세스 포인트가 다른 액세스 포인트와 통신하기 위한 메커니즘(mechanism)으로서, 이에 따르면 액세스 포인트는 자신이 관리하는 BSS에 결합된 단말들을 위해 프레임을 전송하거나, 다른 BSS로 이동한 임의의 단말을 위해 프레임을 전송할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 유선 네트워크 등과 같은 외부 네트워크와 프레임을 송수신할 수 있다. 이러한 분배 시스템(DS)은 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11 표준에 규정된 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, 분배 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나, 액세스 포인트들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수 있다.
IEEE 802.11 표준에서 스테이션들 간에 교환되는 프레임은 관리 프레임(management frame), 제어 프레임(control frame), 데이터 프레임(data frame)으로 분류된다. 관리 프레임은 상위 레이어(layer)에 포워드(forward)되지 않는 관리 정보의 교환을 위해 사용되는 프레임을 의미하며, DIFS(distributed coordination function interframe space) 또는 PIFS(point coordination function interframe space)와 같은 IFS(interframe space) 경과 후 백오프 절차(backoff procedure)가 수행된 후에 전송된다.
제어 프레임은 매체에 접속(access)을 제어하기 위해 사용되는 프레임을 의미한다. 제어 프레임은 다른 프레임의 리스펀스(response) 프레임이 아닌 경우 IFS 경과 후 백오프 절차가 수행된 후에 전송되고, 다른 프레임의 리스펀스 프레임인 경우 SIFS(short interframe space) 경과 후 백오프 절차 없이 전송된다.
데이터 프레임은 상위 레이어에 포워드되는 데이터의 전송을 위해 사용되는 프레임을 의미하며, IFS 경과 후 백오프 절차가 수행된 후에 전송된다.
프레임의 타입(type)과 서브타입(subtype)은 프레임의 제어 필드에 포함된 타입 필드와 서브타입 필드에 의해 식별될 수 있다. 아래 표 1은 IEEE 802.11ac 표준에서 관리 프레임에 속하는 프레임들을 나타낸다.
Figure 112014105183782-pat00001
아래 표 2는 IEEE 802.11ac 표준에서 제어 프레임에 속하는 프레임들을 나타낸다.
Figure 112014105183782-pat00002
아래 표 3은 IEEE 802.11ac 표준에서 데이터 프레임에 속하는 프레임들과 예비로 남겨진(reserved) 값을 나타낸다.
Figure 112014105183782-pat00003
인트라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)에 연결(association)될 수 있다. 단말(STA)은 액세스 포인트(AP)에 연결된 경우 데이터를 송수신할 수 있다.
도 2는 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말의 연결 절차를 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 인프라스트럭쳐 BSS에서 단말(STA)의 연결 절차는 크게 액세스 포인트(AP)를 탐지하는 단계(probe step), 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계(authentication step), 인증 절차를 수행한 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계(association step)로 구분될 수 있다.
단말(STA)은 먼저 수동 스캐닝(passive scanning) 방법 또는 능동 스캐닝(active scanning) 방법을 사용하여 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 수동 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 단말(STA)은 액세스 포인트들(APs)이 전송하는 비컨(beacon) 프레임을 엿들음(overhearing)으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다. 능동 스캐닝 방법을 사용하는 경우, 단말(STA)은 프로브 리퀘스트 프레임(probe request frame)을 전송하고 액세스 포인트들(APs)로부터 프로브 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 프로브 리스펀스 프레임(probe response frame)을 수신함으로써 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지할 수 있다.
단말(STA)은 이웃한 액세스 포인트들(APs)을 탐지한 경우 탐지된 액세스 포인트(AP)와의 인증 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 단말(STA)은 복수의 액세스 포인트들(APs)과 인증 단계를 수행할 수 있다. IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘(algorithm)은 두 개의 인증 프레임을 교환하는 오픈 시스템(open system) 알고리즘, 네 개의 인증 프레임을 교환하는 공유 키(shared key) 알고리즘 등으로 구분될 수 있다.
IEEE 802.11 표준에 따른 인증 알고리즘을 기반으로, 단말(STA)은 인증 리퀘스트 프레임(authentication request frame)을 전송하고 액세스 포인트(AP)로부터 인증 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 인증 리스펀스 프레임(authentication response frame)을 수신함으로써 액세스 포인트(AP)와의 인증을 완료할 수 있다.
단말(STA)은 인증을 완료한 경우 액세스 포인트(AP)와의 연결 단계를 수행할 수 있다. 이 경우, 단말(STA)은 자신과 인증 단계를 수행한 액세스 포인트들(APs) 중 하나의 액세스 포인트(AP)를 선택할 수 있고, 선택된 액세스 포인트(AP)와 연결 단계를 수행할 수 있다. 즉, 단말(STA)은 연결 리퀘스트 프레임(association request frame)을 선택된 액세스 포인트(AP)에 전송하고 선택된 액세스 포인트(AP)로부터 연결 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 연결 리스펀스 프레임(association response frame)을 수신함으로써 선택된 액세스 포인트(AP)와의 연결을 완료할 수 있다.
액세스 포인트(AP)에 연결된 단말(STA)은 DCF(distributed coordination function) 또는 EDCF(enhanced DCF)을 기반으로 무선 채널에 접속할 수 있다. 즉, 단말(STA)은 무선 채널에서 프레임들 간의 충돌을 회피하기 위해 CSMA(carrier sense multiple access)/CA(collision avoidance) 방식을 기반으로 무선 채널에 접속할 수 있다.
도 3은 CSMA/CA 방식에 따른 프레임 전송 절차를 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 제1 단말(STA1)은 데이터를 전송하고자 하는 송신 단말을 의미하고, 제2 단말(STA2)은 제1 단말(STA1)부터 전송되는 데이터를 수신하는 수신 단말을 의미한다. 제3 단말(STA3)은 제1 단말(STA1)로부터 전송되는 프레임 및/또는 제2 단말(STA2)로부터 전송되는 프레임을 수신할 수 있는 위치에 존재할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 캐리어 센싱(carrier sensing)을 통해 무선 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제1 단말(STA1)은 무선 채널에 존재하는 에너지의 크기를 기반으로 무선 채널의 점유 상태를 판단할 수 있고, 또는 NAV(network allocation vector) 타이머(timer) 사용하여 무선 채널의 점유 상태를 판단할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 DIFS(distributed (coordination function) interframe space) 동안 무선 채널이 다른 단말에 의해 사용되지 않는 것으로 판단된 경우 RTS(request to send) 프레임을 제2 단말(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 단말(STA2)은 RTS 프레임을 수신한 경우 RTS 프레임에 대한 응답인 CTS(clear to send) 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 이 경우, 제2 단말(STA2)은 RTS 프레임의 수신이 완료된 시점부터 SIFS(short interframe space) 후에 CTS 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.
한편, 제3 단말(STA3)은 RTS 프레임을 수신한 경우 RTS 프레임에 포함된 기간(duration) 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + CTS 프레임 + SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK(acknowledgement) 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 또는, 제3 단말(STA3)은 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임에 포함된 기간 정보를 사용하여 이후에 연속적으로 전송되는 프레임 전송 기간(예를 들어, SIFS + 데이터 프레임 + SIFS + ACK 프레임)에 대한 NAV 타이머를 설정할 수 있다. 제3 단말(STA3)은 NAV 타이머가 만료되기 전에 새로운 프레임을 수신한 경우 새로운 프레임에 포함된 기간 정보를 사용하여 NAV 타이머를 갱신할 수 있다. 제3 단말(STA3)은 NAV 타이머가 만료되기 전까지 무선 채널로의 접속을 시도하지 않는다.
제1 단말(STA1)은 CTS 프레임을 수신한 경우 CTS 프레임의 수신이 완료된 시점부터 SIFS 후에 데이터 프레임을 제2 단말(STA2)에 전송할 수 있다. 제2 단말(STA2)은 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 데이터 프레임에 대한 응답인 ACK 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 이 경우, 제2 단말(STA2)은 데이터 프레임의 수신이 완료된 시점부터 SIFS 후에 ACK 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다.
제3 단말(STA3)은 NAV 타이머의 만료된 경우 캐리어 센싱을 통해 무선 채널이 사용되고 있는지를 판단할 수 있다. 제3 단말(STA3)은 NAV 타이머의 만료 후부터 DIFS 동안 무선 채널이 다른 단말에 의해 사용되지 않은 것으로 판단된 경우 랜덤 백오프 절차(random backoff procedure)를 통해 무선 채널로의 접속을 시도할 수 있다.
한편, 무선랜 시스템에서 단말은 항상 깨어 있는 상태로 동작할 수 있고, 또는 전력 절감을 위해 전력 절감 모드(power saving mode, PSM)(즉, 도즈(doze) 모드)로 동작할 수 있다.
도 4는 전력 절감 모드로 동작하는 단말의 프레임 송수신 절차를 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 주기적으로 비컨 프레임(400, 403, 404, 405, 406, 409)을 브로드캐스팅(broadcasting)할 수 있으며, 3개의 비컨 프레임 간격(interval)으로 DTIM(delivery traffic indication message)이 포함된 비컨 프레임(404, 409)을 브로드캐스팅할 수 있다. 전력 절감 모드로 동작하는 단말(STA1, STA2)은 주기적으로 깨어나 비컨 프레임(400, 403, 404, 405, 406, 409)을 수신할 수 있고, 비컨 프레임(400, 403, 404, 405, 406, 409)에 포함된 TIM(traffic indication map) 또는 DTIM을 통해 자신에게 전송될 데이터가 액세스 포인트(AP)에 버퍼링(buffering)되어 있는지 확인할 수 있다. 버퍼링된 데이터가 액세스 포인트(AP)에 존재하는 경우 단말(STA1, STA2)은 깨어있는 상태를 유지하여 액세스 포인트(AP)로부터 데이터를 수신할 수 있고, 버퍼링된 데이터가 존재하지 않는 경우 단말(STA1, STA2)은 어웨이크 모드에서 전력 절감 모드로 천이할 수 있다.
즉, 자신의 AID(association ID)에 대응하는 TIM 내의 비트가 1로 설정되어 있는 경우, 단말(STA1, STA2)은 자신이 깨어 있고 데이터를 받을 준비가 되어 있음을 나타내는 PS(power save)-Poll 프레임(또는, 트리거(trigger) 프레임)(401, 407)을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 PS(power save)-Poll 프레임(401, 407)을 수신한 경우 단말(STA1, STA2)이 데이터를 수신할 수 있는 상태에 있음을 확인할 수 있고, 단말(STA1, STA2)에 데이터 프레임(또는 ACK 프레임)(402, 408)을 전송할 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 PS-Poll 프레임(401, 407)에 대한 응답으로 ACK 프레임(402, 408)을 단말(STA1, STA2)에 전송한 경우 적절한 시점에 데이터 프레임을 단말(STA1, STA2)에 전송할 수 있다. 한편, 자신의 AID에 대응하는 TIM 내의 비트가 0으로 설정되어 있는 경우, 단말(STA1, STA2)은 어웨이크 모드에서 전력 절감 모드로 천이할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 단말의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 단말(500)은 RF(radio frequency) 송수신부(510) 및 디지털 모뎀(digital modem)을 포함할 수 있다. 디지털 모뎀은 아날로그 디지털 변환부(analog-to-digital converter, ADC)(520), 캐리어 센싱부(530), 물리계층(PHY) 수신부(540), 매체 접속 제어부(MAC)(550), 전력 관리부(560), 물리계층 송신부(570) 및 디지털 아날로그 변환부(digital-to-analog converter, DAC)(580)를 포함할 수 있다. 여기서, 디지털 모뎀에 포함된 각 구성은 해당 기능을 수행하는 회로를 의미할 수 있다.
물리계층 수신 영역은 ADC(520), 캐리어 센싱부(530), 물리계층 수신부(540) 등으로 구성될 수 있다. 캐리어 센싱부(530)는 포화 기반 캐리어 센싱부(531), 상관성 기반 캐리어 센싱부(532) 및 에너지 기반 캐리어 센싱부(533) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 포화 기반 캐리어 센싱부(531), 상관성 기반 캐리어 센싱부(532) 및 에너지 기반 캐리어 센싱부(533)는 아래에서 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
물리계층 수신부(540)는 디지털 프론트 엔드(digital front-end, DFE)(541)와 디지털 백 엔드(digital back-end, DBE)(542)로 구성된 데이터 경로(data path) 처리부 및 특성 경로(characterization path) 처리부(543)를 포함할 수 있다. DFE(541)는 시간 영역 전체 대역 DFE(541-1), 적어도 하나의 시간 영역 서브(sub) 대역 DFE(541-2) 및 주파수 영역 전체 대역 DFE(541-3)으로 구성될 수 있다. 여기서, 시간 영역 전체 대역 DFE(541-1), 적어도 하나의 시간 영역 서브 대역 DFE(541-2) 및 주파수 영역 전체 대역 DFE(541-3)는 아래에서 도 6을 참조하여 설명될 것이다.
캐리어 센싱부(530)는 DFE(541)와 별개의 구성으로 도시되어 있으나, 구현 예에 따라서는 DFE(541)에 포함되는 구성일 수 있다. 물리계층 송신 영역은 물리계층 송신부(570), DAC(580) 등으로 구성될 수 있다.
전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 각 회로의 클록(clock)(즉, 샘플링 레이트(sampling rate)) 또는 전력 공급을 제어할 수 있다. 즉, 전력 관리부(560)는 전력 절감 제어 신호인 xx_ps_ctrl 신호를 각 회로에 전송함으로써 해당 회로의 클록 또는 전력 공급을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리부(560)는 cs_ps_ctrl 신호를 캐리어 센싱부(530)에 전송함으로써 캐리어 센싱부(530)를 활성화 또는 비활성화 시킬 수 있다.
여기서, rx_dp_ps_ctrl 신호는 데이터 경로 처리부의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있고, rx_cp_ps_ctrl 신호는 특성 경로 처리부(543)의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있고, phy_ps_ctrl 신호는 물리계층 수신 영역과 물리계층 송신 영역의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
또한, mac_ps_ctrl 신호는 MAC(550)의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있고, tx_ps_ctrl 신호는 물리계층 송신부(570)의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있고, adc_ps_ctrl 신호는 ADC(520)의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있고, dac_ps_ctrl 신호는 DAC(580)의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있고, rf_ps_ctrl 신호는 RF 송수신부(510)의 전력 절감 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 또한, cs_done 신호는 캐리어(carrier)가 감지되었음을 나타내는 표시자(indicator)를 의미할 수 있다.
전력 관리부(560)는 송신 모드일 경우 물리계층 수신 영역에 포함된 회로를 비활성화 시킬 수 있고, 반대로 수신 모드일 경우 물리계층 송신 영역에 포함된 회로를 비활성화 시킬 수 있다. MAC(550)는 MAC 프로토콜(protocol)이 지원하는 전력 절감 방법에 기초하여 전력 관리부(560)를 제어할 수 있다.
비컨 프레임에 의해 인지되는 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드)로 천이하는 경우, 전력 관리부(560)는 RF 송수신부(510), 물리계층 수신 영역에 포함된 회로 및 물리계층 송신 영역에 포함된 회로를 비활성화 시킬 수 있다. 어웨이크 모드에서 프레임을 송신하는 경우, 전력 관리부(560)는 물리계층 송신 영역에 포함된 회로를 활성화 시킬 수 있고 물리계층 수신 영역에 포함된 회로를 비활성화 시킬 수 있다.
반대로 어웨이크 모드에서 프레임을 수신하는 경우, 전력 관리부(560)는 물리계층 수신 영역에 포함된 회로를 활성화 시킬 수 있고 물리계층 송신 영역에 포함된 회로를 비활성화 시킬 수 있다. 그러나 물리계층 수신 영역에 포함된 회로는 프레임이 언제 수신될지 모르기 때문에 수신 대기 상태로 항상 동작하여야 하며, 이로 인해 물리계층 수신 영역에 포함된 회로는 많은 전력을 소모하게 된다. 따라서, 이러한 문제를 해소하기 위해 어웨이크 모드에서 전력 소비 효율을 향상시키기 위한 전력 절감 기술이 필요하다.
본 발명의 실시예들은 IEEE 802.11a/b/g 표준에 따른 레거시(legacy) 단말, IEEE 802.11n 표준에 따른 HT(high throughput) 단말, IEEE 802.11ac 표준에 따른 VHT(very high throughput) 단말 및 IEEE 802.11ax 표준에 따른 HEW(high efficiency WLAN) 단말에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 단말의 수신단에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 단말(500)의 수신단은 RF 송수신부(510), ADC(520), 포화 기반 캐리어 센싱부(531), 상관성 기반 캐리어 센싱부(532), 에너지 기반 캐리어 센싱부(533), 시간 영역 전체 대역 DFE(541-1), 적어도 하나의 시간 영역 서브 대역 DFE(541-2), FFT(fast Fourier transform) 수행부(590), 주파수 영역 전체 대역 DFE(541-3), DBE(542) 및 MAC(550)을 포함할 수 있다. 여기서, 단말(500)의 수신단에 포함된 각 구성은 해당 기능을 수행하는 회로를 의미할 수 있다.
한편, IEEE 802.11ac 표준에 따른 통신 시스템에서 단말(500)은 20, 40, 80, 160MHz 대역폭을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 또한, IEEE 802.11ax 표준에 따른 통신 시스템에서 단말(500)은 IEEE 802.11ac 표준에 따른 통신 시스템보다 더 넓은 대역폭을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 각 서브 대역을 통해 전송되는 프레임은 프리앰블(preamble)을 포함하고, 20MHz 대역폭 단위로 각 서브 대역의 상관성, 수신 전력, 시간/주파수 동기 특성 등을 분석할 수 있도록 구조화될 수 있다. 따라서, 단말(500)의 수신단은 각 서브 대역의 특성을 분석하기 위해 각 서브 대역을 위한 시간 영역 서브 대역 DFE(541-2)를 포함할 수 있다.
RF 송수신부(510)는 아날로그 신호를 수신할 수 있고, 수신된 아날로그 신호를 ADC(520)에 전송할 수 있다. ADC(520)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있고, 변환된 디지털 신호를 시간 영역 전체 대역 DFE(541-1)에 전송할 수 있다. DFE(541) 중에서 시간 영역 전체 대역 DFE(541-1) 및 시간 영역 서브 대역 DFE(541-2)는 FFT 수행부(590) 전에 위치할 수 있다. DFE(541) 중에서 주파수 영역 전체 대역 DFE(541-3)는 FFT 수행부(590) 뒤에 위치할 수 있다.
시간 영역 전체 대역 DFE(541-1)는 전체 대역을 처리할 수 있으며, 필터(filter)(541-1-1), 자동 이득 제어부(automatic gain control, AGC)(541-1-2), 디지털 증폭부(digital amplifier)(541-1-3), 직류(DC) 제거부(541-1-4), IQ(in phase-quadrature phase) 보정부(541-1-5), 버퍼(buffer)(541-1-6) 등을 포함할 수 있다.
시간 영역 서브 대역 DFE(541-2)는 채널 믹서(channel mixer)(541-2-1), 신호 특성 분석용 필터(541-2-2), 심볼(symbol) 동기 검출부(541-2-3), 자기 상관성(auto-correlation) 검출부(541-2-4), 상호 상관성(cross-correlation) 검출부(541-2-5), CCA(clear channel assessment) 검출부(541-2-6), RSSI(received signal strength indication) 검출부(541-2-7), CFO(carrier frequency offset) 보정부(541-2-8) 등을 포함할 수 있다.
주파수 영역 전체 대역 DFE(541-3)는 디맵퍼(demapper)(541-3-1), 위상 보상부(phase tracking)(541-3-2), 노이즈 매칭부(noise matching)(541-3-3) 등을 포함할 수 있다.
DBE(542)는 채널 등화기(channel equalizer)(542-1), 디인터리버(deinterleaver)(542-2), 디파서(deparser)(542-3), 디펑처(depuncture)(542-4), 채널 디코더(channel decoder)(542-5), 디스크램블러(descrambler)(542-6) 등을 포함할 수 있다. 즉, 채널 보상이 수행된 후 DBE(542)에서 디인터리빙(deinterleaving) 과정, 디파싱(deparsing) 과정, 디펑처링(depuncturing) 과정, 디코딩(decoding) 과정, 디스크램블링(descrambling) 과정이 순차적으로 수행될 수 있다. 그 후에, DBE(542)는 디스크램블링된 신호를 MAC(550)에 전송할 수 있다.
아래에서는, 단말(500)의 수신단에서 신호 처리 절차가 상세하게 설명될 것이다.
먼저 단말(500)의 RF 송수신부(510)는 신호를 수신할 수 있다. 수신된 신호는 초기 이득 값으로 증폭될 수 있고, 증폭된 신호는 복조될 수 있다. 단말(500)의 ADC(520)는 복조된 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있고, 변환된 신호를 필터(541-1-1), AGC(541-1-2), 포화 기반 캐리어 센싱부(531) 등에 전송할 수 있다.
단말(500)의 포화 기반 캐리어 센싱부(531)는 RF 송수신부(510) 또는 ADC(520)에서 신호가 포화된 경우 채널에 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 단말(500)의 포화 기반 캐리어 센싱부(531)는 RF 송수신부(510)의 입력단 또는 출력단에서 SPI(serial to parallel interface)로 프로그래밍된 임계값 이상의 파워가 검출되는 경우 채널에 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 단말(500)의 포화 기반 캐리어 센싱부(531)는 ADC(520)에서 출력 신호의 샘플이 미리 설정된 임계값 이상이 되는 경우를 카운트(count)할 수 있고, 카운트된 결과가 미리 설정된 값 이상인 경우 채널에 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
캐리어 센싱이 완료된 후, 단말(500)의 AGC(541-1-2)는 ADC(520)의 입력 신호 크기 또는 RF 송수신부(510)로부터 획득한 RSSI를 기반으로 ADC(520)의 동작 영역에서 입력 신호 크기를 맞추는 자동 이득 제어를 수행할 수 있다. 단말(500)의 AGC(541-1-2)는 RF 증폭부 또는 디지털 증폭부(541-1-3)의 이득을 제어함으로써 자동 이득 제어를 수행할 수 있다.
단말(500)의 필터(541-1-1)는 아날로그 필터 또는 디지털 필터로 구성될 수 있고, 아날로그 필터 또는 디지털 필터는 이득 제어된 신호의 노이즈 성분을 필터링할 수 있다. 단말(500)의 DC 제거부(541-1-4)는 이득 제어와 동시에 순시적으로 변하는 직류 성분을 제거할 수 있다. 단말(500)의 IQ 보정부(541-1-5)는 아날로그 IQ 경로에서 발생하는 IQ 이득 또는 위상 오차를 제거할 수 있다. 단말(500)의 버퍼(541-1-6)는 IQ 보정부(541-1-5)로부터 수신된 신호의 주파수 오차를 보정할 수 있다.
한편, 주파수 오차는 짧은 프리앰블과 긴 프리앰블을 사용하여 추정될 수 있다. 단말(500)의 디맵퍼(541-3-1)는 주파수 영역 신호를 데이터 서브 캐리어와 파일럿(pilot) 서브 캐리어로 분류함으로써 서브 캐리어 인덱스(index)를 생성할 수 있다. 서브 캐리어 인덱스는 위상 보상부(541-3-2)와 채널 등화기(542-1)에서 사용될 수 있다.
단말(500)의 위상 보상부(541-3-2)는 시간 영역 주파수 오차 추정 후 잔여 주파수 오차를 파일럿으로 보상하는 회로, 위상 노이즈 성분을 파일럿으로 추정하여 보상하는 회로, 타이밍 오프셋(timing offset)을 추정하여 보상하는 회로, 이득 오차를 보상하는 회로 등을 포함할 수 있다. 잔여 주파수 오차 추정은 주파수 영역에서 수행될 수 있으며, 보상은 시간 영역의 FFT 입력 버퍼에서 수행될 수 있다. 그 밖의 다른 위상 오차 보상, 타이밍 오차 보상, 이득 오차 보상은 주파수 영역에서 수행될 수 있다.
위상 오차가 보상된 후, 단말(500)의 노이즈 매칭부(541-3-3)는 시간 영역에서 계산된 노이즈 값을 사용하여 노이즈를 매칭할 수 있다. 그 후에 채널 보상이 수행될 수 있다.
한편, 시간 영역 서브 대역 DFE(541-2)에서, 단말(500)의 채널 믹서(541-2-1)는 전체 대역에 대한 채널 믹싱을 수행할 수 있다. 단말(500)의 필터(541-2-2)는 믹싱된 채널을 20MHz 단위의 채널 유닛으로 필터링할 수 있고, 20MHz 단위의 채널 유닛으로 수신되는 프레임 특성을 분석할 수 있다. 또한, 단말(500)의 필터(541-2-2)는 프레임 특성을 분석한 결과를 단말(500)에 포함된 다른 회로에 전송할 수 있다.
심볼 동기 검출부(541-2-3)는 필터링된 각각의 서브 대역에 대한 심볼 동기를 획득할 수 있다. 자기 상관성 검출부(541-2-4)와 상호 상관성 검출부(541-2-5)는 필터링된 각각의 서브 대역에 대한 신호 상관성을 획득할 수 있다. CCA 검출부(541-2-6)는 필터링된 각각의 서브 대역에 대한 CCA를 획득할 수 있다. RSSI 검출부(541-2-7)는 필터링된 각각의 서브 대역에 대한 RSSI를 획득할 수 있다. CFO 보정부(541-2-8)는 자기 상관성 검출부(541-2-4)를 통해 획득된 자기 상관성을 기반으로 CFO 보정을 수행할 수 있다.
심볼 동기 검출부(541-2-3)를 통해 획득된 심볼 동기 정보는 FFT 수행부(590)의 입력 버퍼로 전송될 수 있다. 단말의 FFT 수행부(590)는 심볼 동기 정보를 사용하여 심볼의 시작점을 확인할 수 있다. 또한, 단말의 FFT 수행부(590)는 FFT를 수행함으로써 버퍼(541-1-6)로부터 수신된 신호를 주파수 영역 신호로 변환할 수 있다.
상관성 기반 캐리어 센싱부(532)는 자기 상관성 검출부(541-2-4)를 통해 획득된 자기 상관성 및 상호 상관성 검출부(541-2-5)를 통해 획득된 상호 상관성을 기반으로 캐리어 센싱을 수행할 수 있다. 즉, 상관성 기반 캐리어 센싱부(532)는 프리앰블의 주기성을 사용하여 자기 상관성 또는 상호 상관성을 계산할 수 있고, 계산된 상관성이 미리 설정된 임계값보다 높은 경우에 채널에 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
에너지 기반 캐리어 센싱부(533)는 RSSI 검출부(541-2-7)를 통해 획득된 RSSI를 기반으로 캐리어 센싱을 수행할 수 있다. 즉, 에너지 기반 캐리어 센싱부(533)는 프로그래머블(programmable) 레지스터(register)로 설정된 임계값(threshold) 이상의 에너지가 검출되는 경우 채널에 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
한편, DBE(542)에서는 송신단에서 수행된 과정과 반대로 디인터리빙 과정, 디파싱 과정, 디펑처링 과정, 채널 디코딩 과정, 디스크램블링 과정이 수행될 수 있다. 채널 등화기(542-1)를 통해 채널 추정이 수행될 수 있다. 디인터리버(542-2)는 채널 등화기(542-1)로부터 수신한 신호에 대한 디인터리빙을 수행할 수 있다. 디파서(542-3)는 디인터리버(542-2)로부터 수신한 신호에 대한 디파싱을 수행할 수 있다. 디펑처(542-4)는 디파서(542-3)로부터 수신한 신호에 대한 디펑처링을 수행할 수 있다.
채널 디코더(542-5)는 디펑처(542-4)로부터 수신한 신호에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 채널 디코더(542-5)는 비터비(viterbi) 디코더, LDPC(low density parity check) 디코더 등을 의미할 수 있다. 현재 동작하는 채널 디코더(542-5)의 정보는 프레임에 포함된 SIG(SIG) 필드를 통해 전달될 수 있다. 디스크램블러(542-6)는 채널 디코더(542-5)로부터 수신한 신호에 대한 디스크램블링을 수행할 수 있다. 위와 같은 과정을 거친 신호는 FIFO(first in first out) 방식으로 MAC(550)에 전송될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 단말의 전력 관리부에 대한 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 제어부(561), 클록 생성부(562) 및 전원 공급부(563)를 포함할 수 있다. 제어부(561)는 프레임의 수신 단계에 따라 일부 회로들만 활성화 시키고 그 외의 회로들을 비활성화 시킴으로써 전력 소비 효율을 향상시킬 수 있다. 제어부(561)는 클록 게이팅(gating)과 전력 게이팅을 통해 회로를 활성화시키거나 비활성화시킬 수 있다. 전력 소모량은 아래 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112014105183782-pat00004
Figure 112014105183782-pat00005
여기서, P는 전력 소모량을 의미하고, Ps는 정적 전력 소모량(static power consumption)을 의미하고, Pd는 동적 전력 소모량(dynamic power consumption)을 의미한다. 정적 전력 소모량은 칩 공정과 레이아웃(layout) 등에 의해 결정되며, 대부분 리키지(leakage) 전력 형태로 칩이 구동되지 않더라도 발생된다.
또한, C는 게이트 크기(즉, 구동되는 회로 크기)를 의미하고, f는 회로의 클록을 의미하고, V는 회로에 인가되는 전력을 의미한다. 동적 파워 소모량은 C, f, V2에 비례한다. 여기서, 회로에 인가되는 전력을 줄이는 것은 매우 어렵고 사용하는 공정에 의해 제한되므로, C와 f를 조절하여 전체 전력 소모량을 줄이는 것이 효과적이다. 즉, 단말(500)에 포함된 모든 회로가 활성화될 필요 없고 항상 높은 클록이 사용될 필요 없으므로, C와 f를 주어진 환경에 맞게 최적화시키는 경우 동적 전력 소모량이 최소화될 수 있다.
아래에서는, 도 8 내지 도 12를 참조하여 어웨이크 모드에서 무선랜 시스템의 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법의 실시예들이 간략히 설명될 것이다. 전력 절감 방법의 실시예들은 각 실시예가 독립적으로 실시될 수 있고, 또는 2개 이상의 실시예들이 결합되어 실시될 수 있고, 또는 각 실시예를 구성하는 일부 또는 전부의 기술적 요소들이 타 실시예의 일부 또는 전부의 기술적 요소들과 결합되어 실시될 수 있다.
도 8은 레거시 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 레거시 프레임은 L-STF(legacy-short training field), L-LTF(legacy-long training field), L-SIG(legacy-signal) 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. 여기서, 레거시 프레임은 IEEE 802.11a/b/g 표준에 따른 프레임을 의미할 수 있다.
클록 결정 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)과 연결된 액세스 포인트가 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보 등을 기반으로 클록을 결정할 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 액세스 포인트가 동작하는 대역폭(즉, 동작 대역폭) 주파수의 2배(또는 2배 이상)를 클록으로 결정할 수 있다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 결정된 클록을 단말(500)에 포함된 회로에 설정할 수 있다.
클록의 설정이 완료된 경우, 캐리어 센싱이 수행될 수 있다. 캐리어 센싱 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 캐리어 센싱을 수행하는 주 회로인 캐리어 센싱부(530)(즉, 포화 기반 캐리어 센싱부(531), 상관성 기반 캐리어 센싱부(532), 에너지 기반 캐리어 센싱부(533))를 활성화 시킬 수 있고, 나머지 회로들을 비활성화 시킬 수 있다.
구체적으로, 캐리어 센싱 상태에 해당하는 주 회로 중 하나인 상관성 기반 캐리어 센싱부(532)를 활성화하고 상관성 기반 캐리어 센싱부(532)의 정상적 동작을 지원하기 위하여, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 RF 송수신부(510)에서 시작하여 상관성 기반 캐리어 센싱부(532)에 이르는 경로 상의 구성 요소들인 RF 송수신부(510), ADC(520), 필터(541-1-1), 디지털 증폭부(541-1-3), DC 제거부(541-1-4), 채널 믹서(541-2-1), 필터(541-2-2), 자기 상관성 검출부(541-2-4), 상관성 기반 캐리어 센싱부(532) 등을 활성화 시킬 수 있다.
그리고, 파워 세이빙을 위하여 단말(500)의 전력 관리부(560)는 이 경로에 속하지 않는 구성 요소들 중 적어도 하나를 비활성화 시킬 수 있다. 이하에서, 특정 상태에 해당하는 구성 요소를 활성화 시킨다는 것은 RF 송수신부(510)로부터 특정 상태에 해당하는 구성 요소에 이르는 경로 상의 구성 요소들을 활성화 시키는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 상태에 해당하는 구성 요소의 나머지를 비활성화 시킨다는 것은 이 경로에 속하지 않는 나머지 구성 요소들 중 적어도 하나를 비활성화 시키는 것을 의미할 수 있다.
단말(500)의 캐리어 센싱부(530)는 캐리어 센싱을 통해 채널에 신호가 존재하는지를 판단할 수 있다. 즉, 단말(500)의 캐리어 센싱부(530)는 프레임의 L-STF를 감지함으로써 채널에 신호가 존재하는지를 판단할 수 있다. 단말(500)의 캐리어 센싱부(530)는 채널에 신호가 존재하지 않는 경우(즉, 아이들(idle) 상태인 경우) 캐리어 센싱을 계속 수행할 수 있다.
채널에 신호가 존재하는 것으로 판단된 경우, 감지된 신호에 대한 이득 제어가 수행될 수 있다. 이득 제어 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 이득을 제어하는 회로인 AGC(541-1-2)를 활성화 시킬 수 있고, 이득 제어에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 AGC(541-1-2)는 프레임의 L-STF를 기반으로 입력 신호의 크기를 측정할 수 있고, 측정된 결과를 기초로 입력 신호의 이득을 ADC(520)의 동작 범위에 맞출 수 있다.
이득 제어가 완료된 경우, 이득 제어 값과 관련된 파라미터 값은 레지스터에 저장될 수 있고, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 AGC(541-1-2)를 비활성화 시킬 수 있다. 한편, 이득 제어에 실패한 경우(즉, 미리 설정된 시간 내에 이득 제어가 완료되지 못한 경우), 이득 제어 상태는 캐리어 센싱 상태로 천이될 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 AGC(541-1-2)를 비활성화 시키고 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다.
이득 제어가 완료된 경우, 이득 제어된 신호에 대한 거친(coarse) CFO 보정이 수행될 수 있다. 거친 CFO 보정 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 거친 CFO 보정을 수행하는 회로인 CFO 보정부(541-2-8)를 활성화 시킬 수 있고, 거친 CFO 보정에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 CFO 보정부(541-2-8)는 프레임의 L-STF를 기반으로 캐리어 주파수 오프셋을 대략적으로 보정할 수 있다.
거친 CFO 보정이 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 CFO 보정부(541-2-8)를 비활성화 시킬 수 있다. 한편, 거친 CFO 보정에 실패한 경우(즉, 미리 설정된 시간 내에 거친 CFO 보정이 완료되지 못한 경우), 거친 CFO 보정 상태는 캐리어 센싱 상태로 천이될 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 CFO 보정부(541-2-8)를 비활성화 시키고 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다.
거친 CFO 보정이 완료된 경우, 거친 CFO 보정된 신호에 대한 심볼 동기 검출이 수행될 수 있다. 심볼 동기 검출 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 심볼 동기 검출을 수행하는 회로인 심볼 동기 검출부(541-2-3)를 활성화 시킬 수 있고, 심볼 동기 검출에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 심볼 동기 검출부(541-2-3)는 프레임의 L-STF 종료 시점을 추정할 수 있고, L-STF 종료 시점을 기반으로 L-LTF 시작 시점인 가드 인터벌(guard interval)을 추정할 수 있다.
심볼 동기 검출이 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 심볼 동기 검출부(541-2-3)를 비활성화 시킬 수 있다. 한편, 심볼 동기 검출에 실패한 경우(즉, 미리 설정된 시간 내에 심볼 동기 검출이 완료되지 못한 경우), 심볼 동기 검출 상태는 캐리어 센싱 상태로 천이될 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 심볼 동기 검출부(541-2-3)를 비활성화 시키고 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다.
심볼 동기 검출이 완료된 경우, 세밀한 CFO 보정이 수행될 수 있다. 세밀한 CFO 보정 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 세밀한 CFO 보정을 수행하는 회로인 CFO 보정부(541-2-8)를 활성화 시킬 수 있고, 세밀한 CFO 보정에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 CFO 보정부(541-2-8)는 프레임의 L-LTF를 기반으로 캐리어 주파수 오프셋을 세밀하게 보정할 수 있다.
세밀한 CFO 보정이 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 CFO 보정부(541-2-8)를 비활성화 시킬 수 있다. 한편, 세밀한 CFO 보정에 실패한 경우(즉, 미리 설정된 시간 내에 세밀한 CFO 보정이 완료되지 못한 경우), 세밀한 CFO 보정 상태는 캐리어 센싱 상태로 천이될 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 CFO 보정부(541-2-8)를 비활성화 시키고 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다.
세밀한 CFO 보정이 완료된 경우, 채널 추정이 수행될 수 있다. 채널 추정 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 채널 추정을 수행하는 회로인 채널 등화기(542-1)를 활성화 시킬 수 있고, 채널 추정에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 채널 등화기(542-1)는 프레임의 L-LTF를 기반으로 채널 상태를 추정할 수 있고, 추정된 채널 상태를 기반으로 SNR(signal to noise ratio)을 추정할 수 있다. 추정된 채널 상태는 프레임에 포함된 L-SIG 필드의 디코딩을 위해 사용될 수 있다.
채널 추정이 완료된 경우, L-SIG 필드의 디코딩이 수행될 수 있다. L-SIG 필드의 디코딩 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 디코딩을 수행하는 회로인 채널 디코더(542-5)를 활성화 시킬 수 있고, 디코딩에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 채널 디코더(542-5)는 L-SIG 필드로부터 획득한 프레임 길이 및 레이트 정보에 따라 요구되는 링크 품질과 채널 상태를 기반으로 추정된 SNR을 비교할 수 있다.
링크 품질과 SNR을 비교한 결과 디코딩이 불가능한 것으로 판단된 경우(즉, 링크 품질이 SNR 이상인 경우), 단말(500)의 전력 관리부(560)는 L-SIG 필드로부터 획득한 프레임 길이 및 레이트 정보에 따라 추정된 프레임 전송 시간 동안 수신단에 포함된 모든 회로를 비활성화 시킬 수 있다(즉, RX 전력 절감 상태). 프레임 전송 시간이 종료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다(즉, 캐리어 센싱 상태). 반면, 링크 품질과 SNR을 비교한 결과 디코딩이 가능한 것으로 판단된 경우(즉, 링크 품질이 SNR보다 낮은 경우), 채널 디코더(542-5)는 L-SIG 필드를 디코딩할 수 있다.
L-SIG 필드의 디코딩 이후에 위상 오류의 보상이 수행될 수 있다. 위상 오류 보상 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 위상 오류의 보상을 수행하는 회로인 위상 보상부(541-3-2)를 활성화 시킬 수 있고, 위상 오류 보상에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 위상 보상부(541-3-2)는 위상 오류를 추정할 수 있고 추정된 오류를 보상할 수 있다. 위상 오류 보상을 위한 루프(loop) 필터가 안정화 된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 위상 보상부(541-3-2)를 비활성화 시킬 수 있다.
위상 보상부(541-3-2)의 비활성화 기간은 프레임의 길이에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임이 미리 설정된 길이 이하인 경우 프레임의 수신 종료 시점까지 위상 보상부(541-3-2)를 비활성화 시킬 수 있다. 반면, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임이 미리 설정된 길이보다 긴 경우 주기적으로 위상 오류를 추정하고 보상하도록 위상 보상부(541-3-2)를 제어할 수 있다.
L-SIG 필드의 디코딩 이후에 데이터 필드의 디코딩이 수행될 수 있다. 데이터 필드의 디코딩 상태에서, 단말(500)의 MAC(550)은 데이터 필드를 디코딩 할 수 있다. 데이터 필드의 디코딩이 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다.
도 9는 IEEE 802.11n/ac 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 10은 IEEE 802.11n/ac 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, IEEE 802.11n 표준에 따른 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, HT-SIGA(high throughput-signal A) 필드, HT-STF(high throughput-short training field), HT-LTF(high throughput-long training field), HT-SIGB(high throughput-signal B) 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. IEEE 802.11ac 표준에 따른 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, VHT-SIGA(very high throughput-signal A) 필드, VHT-STF(very high throughput-short training field), VHT-LTF(very high throughput-long training field), VHT-SIGB(very high throughput-signal B) 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다.
클록 결정 상태(1000), 캐리어 센싱 상태(1001), 이득 제어 상태(1002), 거친 CFO 보정 상태(1003), 심볼 동기 검출 상태(1004), 세밀한 CFO 보정 상태(1005), 채널 추정 상태(1006), L-SIG 필드 디코딩 상태(1007)에서 단말(500)의 전력 관리부(560)의 동작과 전력 관리부(560)가 제어하는 회로의 동작은 도 8을 참조하여 설명한 각 상태에서의 동작과 동일할 수 있다.
L-SIG 필드의 디코딩이 완료된 경우, HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드)의 디코딩이 수행될 수 있다. HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드)의 디코딩 상태(1008)에서, 단말(500)의 채널 디코더(542-5)는 HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드)로부터 획득한 MCS(modulation and coding scheme), 프레임 길이 및 전송 모드에 따라 요구되는 링크 품질을 추정할 수 있다.
단말(500)의 채널 디코더(542-5)는 추정된 링크 품질(즉, 수신된 프레임의 길이, 대역폭, 표준 버전, 전송 모드 등에 기초하여 성공적인 프레임의 수신을 위해 요구되는 링크 품질)과 채널 상태를 기반으로 추정된 SNR을 비교할 수 있다. 링크 품질이 SNR 이상인 경우 단말(500)의 전력 관리부(560)는 추정된 프레임 전송 기간 동안 수신단에 포함된 모든 회로를 비활성화 시킬 수 있다(즉, RX 전력 절감 상태(1009)). 프레임 전송 기간이 종료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다(즉, 캐리어 센싱 상태(1001)).
또한, HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드)의 디코딩 결과 CRC 오류가 발생한 경우, HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드)의 디코딩 상태(1008)는 캐리어 센싱 상태(1001)로 천이될 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 채널 디코더(542-5)를 비활성화 시키고 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다. 반면, 요구되는 링크 품질이 SNR 보다 낮은 경우 채널 디코더(542-5)는 HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드) 및 데이터 필드를 디코딩할 수 있다.
HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드)의 디코딩이 완료된 경우, 세밀한 이득 제어가 수행될 수 있다. 세밀한 이득 제어 상태(1010)에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 세밀한 이득 제어를 수행하는 회로인 AGC(541-1-2)를 활성화 시킬 수 있고, 세밀한 이득 제어에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 AGC(541-1-2)는 HT-STF(또는 VHT-STF)를 기반으로 이득을 세밀하게 제어할 수 있다. 빔포밍(beamforming) 신호의 경우 이득이 크게 변경될 수 있으므로, 단말(500)의 AGC(541-1-2)는 빔포밍 신호의 이득 차이를 보상할 수 있다. 세밀한 이득 제어가 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 AGC(541-1-2)를 비활성화 시킬 수 있다.
세밀한 이득 제어 이후에 채널 추정이 수행될 수 있다. 채널 추정 상태(1011)에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 채널 추정을 수행하는 회로인 채널 등화기(542-1)를 활성화 시킬 수 있고, 채널 추정에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 채널 등화기(542-1)는 HT-LTF(또는 VHT-LTF)를 기반으로 채널을 추정할 수 있다. 채널 추정이 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 채널 등화기(542-1)를 비활성화 시킬 수 있다. 또한, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 HT-LTF(또는 VHT-LTF)를 수신한 이후에 서브 대역 단위의 신호 특성을 추출하는 회로들을 모두 비활성화 시킬 수 있다.
채널 추정 이후에 HT-SIGB 필드(또는 VHT-SIGB 필드)의 디코딩이 수행될 수 있다. HT-SIGB 필드(또는 VHT-SIGB 필드)의 디코딩 상태(1012)에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말에 포함된 회로들 중에서 디코딩을 수행하는 회로인 채널 디코더(542-5)를 활성화 시킬 수 있고, 디코딩에 관여하지 않는 회로들을 비활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 채널 디코더(542-5)는 HT-SIGB 필드(또는 VHT-SIGB 필드)를 디코딩할 수 있다. HT-SIGB 필드(또는 VHT-SIGB 필드)의 디코딩이 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 채널 디코더(542-5)를 비활성화 시킬 수 있다.
HT-SIGB 필드(또는 VHT-SIGB 필드)의 디코딩 이후에 위상 오류의 보상이 수행될 수 있다. 위상 오류 보상 상태에서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 단말(500)에 포함된 회로들 중에서 위상 오류의 보상을 수행하는 회로인 위상 보상부(541-3-2)를 활성화 시킬 수 있다. 단말(500)의 위상 보상부(541-3-2)는 위상 오류를 추정할 수 있고 추정된 오류를 보상할 수 있다. 위상 오류 보상을 위한 루프 필터가 안정화 된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 위상 보상부(541-3-2)를 비활성화 시킬 수 있다.
위상 보상부(541-3-2)의 비활성화 기간은 프레임의 길이에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임이 미리 설정된 길이 이하인 경우 프레임의 전송 종료 시점까지 위상 보상부(541-3-2)를 비활성화 시킬 수 있다. 반면, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임이 미리 설정된 길이보다 긴 경우 주기적으로 위상 오류를 추정하고 보상하도록 위상 보상부(541-3-2)를 제어할 수 있다.
HT-SIGB 필드(또는 VHT-SIGB 필드)의 디코딩 이후에 데이터 필드의 디코딩이 수행될 수 있다. 데이터 필드의 디코딩 상태(1013)에서, 단말(500)의 MAC(550)은 데이터 필드를 디코딩 할 수 있다. 데이터 필드의 디코딩이 완료된 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 캐리어 센싱부(530)를 활성화 시킬 수 있다.
도 11은 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도 12는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임의 수신 단계별로 적용되는 전력 절감 방법을 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF, HEW-SIGB 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF 및 HEW-SIGB 필드는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 통신 시스템을 위해 특정된 필드를 의미할 수 있다.
여기서, L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF 및 HEW-SIGB 필드, 데이터 필드를 기반으로 수행되는 전력 절감 방법은 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 전력 절감 방법과 동일할 수 있다. 즉, HEW-SIGA 필드는 HT-SIGA 필드(또는 VHT-SIGA 필드)와 대응하고, HEW-STF는 HT-STF(또는 VHT-STF)와 대응하고, HEW-LTF는 HT-LTF(또는 VHT-LTF)와 대응하고, HEW-SIGB 필드는 HT-SIGB 필드(또는 VHT-SIGB 필드)와 대응한다.
아래에서는, 앞서 설명한 전력 절감 방법의 실시예들에 대한 구체적인 내용이 설명될 것이다. 전력 절감 방법은 크게 클록 기반의 전력 절감 방법, 프레임의 수신 단계별 게이트 크기(즉, 구동되는 회로 크기)의 조절을 통한 전력 절감 방법, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 또는 MU-MIMO(multi user-multiple input multiple output) 전송 환경에서의 전력 절감 방법, 액세스 포인트가 지원하는 무선랜 표준에 따른 전력 절감 방법으로 분류될 수 있다.
아래에서는, 클록 기반의 전력 절감 방법이 설명될 것이다.
액세스 포인트에 접속하여 통신을 수행하는 단말(500)의 전력 관리부(560)는 액세스 포인트가 지원하는 무선랜 표준 버전(예를 들어, IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax 등), 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보 등을 알 수 있는 경우 이를 기초로 클록을 설정할 수 있다.
예를 들어, IEEE 802.11ac 표준에 따른 단말(500)은 IEEE 802.11n 표준에 따른 액세스 포인트에 접속하는 경우 해당 액세스 포인트가 20MHz 대역폭 또는 40MHz 대역폭으로 동작하므로 80MHz 대역폭을 지원하지 않아도 된다. 따라서, IEEE 802.11ac 표준에 따른 단말(500)의 전력 관리부(560)는 80MHz 대역폭이 아니라 40MHz 대역폭을 기준으로 클록을 결정할 수 있고, 결정된 클록을 단말(500)에 포함된 회로에 설정할 수 있다. 여기서, 전력 관리부(560)에 의해 설정된 클록은 나이키스트(nyquist) 주파수를 의미할 수 있으며, 구현에 따라 오버샘플링될 수 있다. 이와 같이, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 액세스 포인트의 동작 대역폭을 기반으로 클록을 설정함으로써 전력 소비 효율을 향상시킬 수 있다.
아래 표 4는 동작 대역폭, 무선랜 표준에 기초하여 설정된 클록을 나타낸다.
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액세스 포인트가 20MHz 대역폭으로 동작하는 경우 동작 대역폭이 20MHz이므로, IEEE 802.11a/n/ac 표준에 따른 단말(500)은 동작 대역폭의 2배인 40MHz로 클록을 설정할 수 있다. 액세스 포인트가 40MHz 대역폭으로 동작하는 경우 동작 대역폭이 40MHz이므로, IEEE 802.11n/ac 표준에 따른 단말(500)은 동작 대역폭의 2배인 80MHz로 클록을 설정할 수 있다. 한편, IEEE 802.11a 표준에 따른 단말(500)은 40MHz 대역폭을 지원하지 못하므로, 40MHz 대역폭에 대한 클록을 설정할 수 없다.
액세스 포인트가 80MHz 대역폭으로 동작하는 경우 동작 대역폭이 80MHz이므로, IEEE 802.11ac 표준에 따른 단말(500)은 동작 대역폭의 2배인 160MHz로 클록을 설정할 수 있다. 한편, IEEE 802.11a/n 표준에 따른 단말(500)은 80MHz 대역폭을 지원하지 못하므로, 80MHz 대역폭에 대한 클록을 설정할 수 없다. 액세스 포인트가 160MHz 대역폭으로 동작하는 경우 동작 대역폭이 160MHz이므로, IEEE 802.11ac 표준에 따른 단말(500)은 동작 대역폭의 2배인 320MHz로 클록을 설정할 수 있다. 한편, IEEE 802.11a/n 표준에 따른 단말(500)은 160MHz 대역폭을 지원하지 못하므로, 160MHz 대역폭에 대한 클록을 설정할 수 없다.
IEEE 802.11ax 표준에 따른 액세스 포인트와 단말(500)은 더 넓은 대역폭을 지원할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트가 320MHz 대역폭으로 동작하는 경우 동작 대역폭이 320MHz이므로, 단말(500)은 동작 대역폭의 2배인 640MHz로 클록을 설정할 수 있다.
아래에서는, 클록 기반의 전력 절감 방법 중 캐퍼빌러티 관련 정보의 공지를 기초로 한 전력 절감 방법이 설명될 것이다. 캐퍼빌러티 관련 정보의 공지를 기초로 한 전력 절감 방법은 크게 세 가지로 분류될 수 있다.
첫 번째 방법은 단말들 간에 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임(capability request frame)/캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임(capability notification frame)의 교환을 통해 단말의 캐퍼빌러티 관련 정보를 획득하는 것이다. 여기서, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답이고, 캐퍼빌러티 관련 정보는 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함될 수 있다. 첫 번째 방법에 대한 구체적인 실시예는 도 13을 참조하여 후술될 것이다.
두 번째 방법은 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 통해 단말의 캐퍼빌러티 관련 정보를 획득하는 것이다. 여기서, 캐퍼빌러티 관련 정보는 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함될 수 있다. 두 번째 방법이 첫 번째 방법과 다른 점은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임의 교환없이 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임의 교환만으로 단말의 캐퍼빌러티 관련 정보를 획득하는 것이다. 두 번째 방법에 대한 구체적인 실시예는 도 14 내지 도 17을 참조하여 후술될 것이다.
세 번째 방법은 단말들 간에 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임/캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임의 교환을 통해 단말의 캐퍼빌러티 관련 정보를 획득하는 것이다. 여기서, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답이고, 캐퍼빌러티 관련 정보는 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임 및 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 모두 포함될 수 있다. 세 번째 방법이 첫 번째 방법과 다른 점은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임 모두에 캐퍼빌러티 관련 정보가 포함된다는 점이다. 세 번째 방법에 대한 구체적인 실시예는 도 18 및 도 19를 참조하여 후술될 것이다.
여기서, 캐퍼빌러티 관련 정보는 단말의 캐퍼빌러티 정보 및 캐퍼빌러티 정보의 공지를 나타내는 표시자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말의 캐퍼빌러티 정보는 단말이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 클록 기반의 전력 절감 방법을 도시한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 제1 단말(STA 1)은 AP 또는 non-AP를 의미할 수 있고, 제2 단말(STA 2)은 AP 또는 non-AP를 의미할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티(capability) 정보를 요청하는 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다(S1300).
제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 수신한 경우 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 생성할 수 있다. 캐퍼빌러티 관련 정보는 제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티 정보를 포함할 수 있다. 제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티 정보는 자신이 지원하는 무선랜 표준 버전(예를 들어, IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax 등), 동작 대역폭(예를 들어, 20MHz, 40MHz, 80MHz 등), 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 대역 정보는 복수의 대역 중에서 어떤 대역이 사용되는지를 나타낼 수 있으며, 이는 비트맵(bitmap) 형태 또는 인덱스 형태로 표시될 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1310).
제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 수신한 경우 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 정보를 기초로 클록을 설정할 수 있다(S1320). 즉, 제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 정보(즉, 제2 단말(STA 2)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보)를 기초로 제2 단말(STA 2)이 동작하는 대역폭을 알 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)의 동작 대역폭의 2배를 클록으로 결정할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 결정된 클록을 자신에 포함된 회로들에 설정할 수 있다. 여기서, 클록을 설정하는 과정은 제1 단말(STA 1)의 전력 관리부(560)에 의해 수행될 수 있다.
그 후에, 제2 단말(STA 1)은 설정된 클록를 기초로 제2 단말(STA 2)로부터 프레임을 수신할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 도시한 순서도이다.
도 14를 참조하면, 제1 단말(STA 1)은 AP 또는 non-AP를 의미할 수 있고, 제2 단말(STA 2)은 AP 또는 non-AP를 의미할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 생성할 수 있다(S1400). 여기서, 캐퍼빌러티 관련 정보는 제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티 정보를 포함할 수 있다.
제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티 정보는 제2 단말(STA 2)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 대역 정보는 복수의 대역 중에서 어떤 대역이 사용되는지를 나타낼 수 있으며, 이는 비트맵 형태 또는 인덱스 형태로 표시될 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 IEEE 802.11 표준에 따른 데이터 프레임, 관리 프레임 또는 제어 프레임을 의미할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1410).
아래에서는, 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임의 구조가 설명될 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 대한 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 15를 참조하면, 레거시 단말을 위한 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 레거시 단말을 위한 프레임 중 데이터 필드에 캐퍼빌러티 관련 정보를 설정할 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 대한 다른 실시예를 도시한 개념도이고, 도 17은 본 발명에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 대한 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF, HEW-SIGB 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. 여기서, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF, HEW-SIGB 필드는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 통신 시스템을 위해 특정된 필드를 의미할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임 중 데이터 필드에 캐퍼빌러티 관련 정보를 설정할 수 있다. 또는, 제2 단말(STA 2)은 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임 중 SIG 필드(예를 들어, HEW-SIGA 또는 HEW-SIGB)에 캐퍼빌러티 관련 정보를 설정할 수 있다.
다시 도 14를 참조하면, 제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)로부터 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 수신한 경우 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 관련 정보를 기반으로 클록을 설정할 수 있다(S1420). 즉, 제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 관련 정보에 포함된 제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티 정보(즉, 제2 단말(STA 2)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보)를 기초로 제2 단말(STA 2)이 동작하는 대역폭을 알 수 있다.
제1 단말(STA 1)은 제2 단말(STA 2)의 동작 대역폭의 2배를 클록으로 결정할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 결정된 클록을 자신에 포함된 회로들에 설정할 수 있다. 여기서, 클록을 설정하는 과정은 제1 단말(STA 1)의 전력 관리부(560)에 의해 수행될 수 있다. 그 후에, 제1 단말(STA 1)에 포함된 회로들은 설정된 클록을 기초로 동작할 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 도시한 순서도이고, 도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 도시한 개념도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 제1 단말(STA 1)은 AP 또는 no-AP를 의미할 수 있고, 제2 단말(STA 1)은 AP 또는 non-AP를 의미할 수 있다. 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법은 세 가지 방식으로 수행될 수 있다.
첫 번째 방식은 데이터 프레임을 송신할 단말이 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식이고, 두 번째 방식은 데이터 프레임을 수신할 단말이 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식이고, 세 번째 방식은 데이터 프레임을 송신할 단말 및 데이터 프레임을 수신할 단말 모두가 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식이다. 각각의 방식의 또 다른 차이점은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함되는 정보의 종류가 서로 다르다는 것이다.
첫 번째 방식인 데이터 프레임을 송신할 단말이 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식은 다음과 같다.
제1 단말(STA 1)은 자신의 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자 및 캐퍼빌러티 정보를 포함한 캐퍼빌러티 관련 정보를 생성할 수 있고, 생성된 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다(S1500). 여기서, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 제1 단말(STA 1)이 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 동작을 지원할 수 있음을 나타낼 수 있다.
캐퍼빌러티 정보는 제1 단말(STA 1)이 제2 단말(STA 2)에 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대역 정보는 복수의 대역 중에서 어떤 대역이 사용되는지를 나타낼 수 있으며, 이는 비트맵 형태 또는 인덱스 형태로 표시될 수 있다. 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 RTS 프레임 또는 PS-Poll 프레임일 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)로부터 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 수신할 수 있고, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 제1 단말(STA 1)의 캐퍼빌러티 관련 정보(즉, 표시자 및 캐퍼빌러티 정보)를 획득할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 표시자를 통해 제1 단말(STA 1)의 캐퍼빌러티 정보가 공지되고 있음을 알 수 있으며, 캐퍼빌러티 정보에 포함된 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보가 나타내는 대역을 기초로 한 통신이 제1 단말(STA 1)에 의해 지원됨을 알 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 관련 정보를 기초로 프레임을 수신할 수 있는지를 판단할 수 있다. 즉, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 관련 정보 중 캐퍼빌러티 정보에 포함된 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보가 나타내는 대역을 기초로 한 통신을 지원할 수 있는지를 판단할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보를 기초로 프레임을 수신할 수 없는 경우 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답을 제1 단말(STA 1)에 전송하지 않을 수 있다.
반면, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보를 기초로 프레임을 수신할 수 있는 경우 이를 나타내는 표시자를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 생성할 수 있고, 생성된 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1510). 여기서, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 CTS 프레임일 수 있다.
캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송한 후, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 관련 정보를 기초로 클록을 설정할 수 있다(S1520). 즉, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 관련 정보 중 캐퍼빌러티 정보를 기초로 제1 단말(STA 1)이 동작하는 대역폭 알 수 있으므로, 제1 단말(STA 1)의 동작 대역폭의 2배를 클록으로 결정할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 결정된 클록을 자신에 포함된 회로들에 설정할 수 있다.
예를 들어, 대역 정보를 나타내는 비트맵이 11100000인 경우 이는 제1 단말(STA 1)이 제2 단말(STA 2)에 지원하는 동작 대역폭이 연속적인 60MHz인 것을 나타내므로, 제2 단말(STA 2)은 클록을 60MHz의 2배인 120MHz로 설정할 수 있다. 또는, 대역 정보를 나타내는 비트맵이 10010000인 경우 이는 제1 단말(STA 1)이 제2 단말(STA 2)에 지원하는 동작 대역폭이 비연속적인 40MHz인 것을 나타낸다. 따라서, 제2 단말(STA 2)은 비연속적인 40MHz를 수신하기 위해 적어도 80MHz의 대역폭으로 동작하여야 하므로 클록을 80MHz의 2배인 160MHz로 설정할 수 있다. 여기서, 클록을 설정하는 과정은 제2 단말(STA 2)의 전력 관리부(560)에 의해 수행될 수 있다.
한편, 제2 단말(STA 2)은 설정된 클록으로 동작하는 시간을 결정할 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임이 RTS 프레임인 경우, 제2 단말(STA 2)은 RTS 프레임에 포함된 듀레이션(duration) 필드가 나타내는 시간을 설정된 클록으로 동작하는 시간으로 결정할 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임이 CTS 프레임인 경우, 제2 단말(STA 2)은 CTS 프레임에 포함된 듀레이션 필드가 나타내는 시간을 설정된 클록으로 동작하는 시간으로 결정할 수 있다.
또한, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 관련 정보를 기초로 동작 대역을 설정할 수 있다. 즉, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 관련 정보 중 캐퍼빌러티 정보를 기초로 제1 단말(STA 1)이 동작하는 대역을 알 수 있으므로, 제1 단말(STA 1)의 동작 대역과 대응하도록 자신의 동작 대역을 설정할 수 있다. 여기서, 단계 S1520은 단계 S1510 이후에 수행되는 것으로 설명되었으나, 단계 S1520이 수행되는 순서는 이에 한정되지 않는다. 즉, 단계 S1520은 단계 S1510 이전에 수행될 수 있다.
제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 수신한 경우 데이터 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다(S1530). 즉, 제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 관련 정보 중 캐퍼빌러티 정보에 포함된 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보가 나타내는 대역을 통해 데이터 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 설정된 클록에 기초하여 제1 단말(STA 1)로부터 데이터 프레임을 수신할 수 있고, 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 ACK 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1540). 이를 통해, 제2 단말(STA 2)은 수신 전력을 절감할 수 있다.
두 번째 방식인 데이터 프레임을 수신할 단말이 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식은 다음과 같다.
제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 정보의 공지에 의한 전송을 지원할 수 있음을 나타내는 표시자를 포함한 캐퍼빌러티 관련 정보를 생성할 수 있고, 생성된 캐퍼빌러티 관련 정보가 포함된 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다(S1500). 여기서, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 제1 단말(STA 1)이 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 동작을 지원할 수 있음을 나타낼 수 있다. 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 RTS 프레임 또는 PS-Poll 프레임일 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)로부터 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 수신할 수 있고, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 표시자를 획득할 수 있다. 즉, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 표시자를 통해 제1 단말(STA 1)이 캐퍼빌러티 정보의 공지에 기초한 전송을 지원할 수 있음을 확인할 수 있다. 이 경우, 제2 단말(STA 2)은 수신 전력을 절감하기 위해 배터리(battery) 상태, 라이프 타임(life time) 등을 고려하여 수신 가능한 대역폭(즉, 제2 단말(STA 2)의 동작 대역폭)을 결정할 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자 및 캐퍼빌러티 정보를 포함한 캐퍼빌러티 관련 정보를 생성할 수 있고, 생성된 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1510). 캐퍼빌러티 정보는 제2 단말(STA 2)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대역 정보는 복수의 대역 중에서 어떤 대역이 사용되는지를 나타낼 수 있으며, 이는 비트맵 형태 또는 인덱스 형태로 표시될 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 CTS 프레임일 수 있다.
캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송한 후, 제2 단말(STA 2)은 자신의 캐퍼빌러티를 기초로 클럭을 설정할 수 있다(S1520). 즉, 제2 단말(STA 2)은 자신의 동작 대역폭의 2배를 클록으로 결정할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 결정된 클록을 자신에 포함된 회로들에 설정할 수 있다. 여기서, 클록을 설정하는 과정은 제2 단말(STA 2)의 전력 관리부(560)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 제2 단말(STA 2)은 설정된 클록으로 동작하는 시간을 결정할 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임이 RTS 프레임인 경우, 제2 단말(STA 2)은 RTS 프레임에 포함된 듀레이션 필드가 나타내는 시간을 설정된 클록으로 동작하는 시간으로 결정할 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임이 CTS 프레임인 경우, 제2 단말(STA 2)은 CTS 프레임에 포함된 듀레이션 필드가 나타내는 시간을 설정된 클록으로 동작하는 시간으로 결정할 수 있다. 여기서, 단계 S1520은 단계 S1510 이후에 수행되는 것으로 설명되었으나, 단계 S1520이 수행되는 순서는 이에 한정되지 않는다. 즉, 단계 S1520은 단계 S1510 이전에 수행될 수 있다.
제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제2 단말(STA 2)로부터 수신할 수 있고, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 관련 정보(즉, 표시자 및 캐퍼빌러티 정보)를 획득할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 표시자를 통해 제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티 정보가 공지되고 있음을 알 수 있으며, 캐퍼빌러티 정보에 포함된 제2 단말(STA 2)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보가 나타내는 대역을 기초로 한 통신이 제2 단말(STA 2)에 의해 지원됨을 알 수 있다.
제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 제2 단말(STA 2)의 캐퍼빌러티 정보가 나타내는 대역을 통해 데이터 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다(S1530).
예를 들어, 대역 정보를 나타내는 비트맵이 11100000인 경우 제1 단말(STA 1)은 연속적인 60MHz 대역을 통해 데이터 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다. 대역 정보를 나타내는 비트맵이 10010000인 경우 제1 단말(STA 1)은 비연속적인 40MHz 대역을 통해 데이터 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 설정된 클록(즉, 대역 정보를 나타내는 비트맵이 11100000인 경우 클록은 60MHz의 2배인 120MHz로 설정되고, 대역 정보를 나타내는 비트맵이 10010000인 경우 제2 단말(STA 2)은 적어도 80MHz로 동작하여야 하므로 클록은 80MHz의 2배인 160MHz로 설정됨)에 기초하여 제1 단말(STA 1)로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신할 수 있고, 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 ACK 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1540). 이를 통해, 제2 단말(STA 2)은 수신 전력을 절감할 수 있다.
세 번째 방식인 데이터 프레임을 송신할 단말과 데이터 프레임을 수신할 단말이 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식은 다음과 같다.
제1 단말(STA 1)은 자신의 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자 및 캐퍼빌러티 정보를 포함한 캐퍼빌러티 관련 정보를 생성할 수 있고, 생성된 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다(S1500). 여기서, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 제1 단말(STA 1)이 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 동작을 지원할 수 있음을 나타낼 수 있다.
캐퍼빌러티 정보는 제1 단말(STA 1)이 지원하는 하나 이상의 무선랜 표준 버전, 하나 이상의 동작 대역폭, 하나 이상의 중심 주파수 및 하나 이상의 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대역 정보는 복수의 대역 중에서 어떤 대역이 사용되는지를 나타낼 수 있으며, 이는 비트맵 형태 또는 인덱스 형태로 표시될 수 있다. 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 RTS 프레임 또는 PS-Poll 프레임일 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 제1 단말(STA 1)로부터 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 수신할 수 있고, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 제1 단말(STA 1)의 캐퍼빌러티 관련 정보(즉, 표시자 및 캐퍼빌러티 정보)를 획득할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 표시자를 통해 제1 단말(STA 1)의 캐퍼빌러티 정보가 공지되고 있음을 알 수 있으며, 캐퍼빌러티 정보에 포함된 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보가 나타내는 대역을 기초로 한 통신이 제1 단말(STA 1)에 의해 지원됨을 알 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 수신 전력을 절감하기 위해 배터리 상태, 라이프 타임 등을 고려하여 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 하나 이상의 캐퍼빌러티(하나 이상의 무선랜 표준 버전, 하나 이상의 동작 대역폭, 하나 이상의 중심 주파수 및 하나 이상의 대역 정보) 중 하나를 선택할 수 있다. 예컨데, 제2 단말(STA 2)은 하나 이상의 동작 대역폭 중 수신 가능한 대역폭(즉, 제2 단말(STA 2)의 동작 대역폭)을 결정할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자 및 선택한 캐퍼빌러티 정보를 포함한 캐퍼빌러티 관련 정보를 생성할 수 있고, 생성된 캐퍼빌러티 관련 정보를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1510). 캐퍼빌러티 정보는 제2 단말(STA 2)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
대역 정보는 복수의 대역 중에서 어떤 대역이 사용되는지를 나타낼 수 있으며, 이는 비트맵 형태 또는 인덱스 형태로 표시될 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 CTS 프레임일 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보는 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보의 범위 내에서 설정될 수 있다.
캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송한 후, 제2 단말(STA 2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보와 자신의 캐퍼빌러티를 모두 고려하여 클록을 설정할 수 있다(S1520). 즉, 제2 단말(STA 2)은 자신의 동작 대역폭과 제1 단말(STA 1)의 동작 대역폭 중 공통된 동작 대역폭의 2배를 클록으로 결정할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 결정된 클록을 자신에 포함된 회로들에 설정할 수 있다. 여기서, 클록을 설정하는 과정은 제2 단말(STA 2)의 전력 관리부(560)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 제2 단말(STA 2)은 설정된 클록으로 동작하는 시간을 결정할 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임이 RTS 프레임인 경우, 제2 단말(STA 2)은 RTS 프레임에 포함된 듀레이션 필드가 나타내는 시간을 설정된 클록으로 동작하는 시간으로 결정할 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임이 CTS 프레임인 경우, 제2 단말(STA 2)은 CTS 프레임에 포함된 듀레이션 필드가 나타내는 시간을 설정된 클록으로 동작하는 시간으로 결정할 수 있다. 여기서, 단계 S1520은 단계 S1510 이후에 수행되는 것으로 설명되었으나, 단계 S1520이 수행되는 순서는 이에 한정되지 않는다. 즉, 단계 S1520은 단계 S1510 이전에 수행될 수 있다.
제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 수신한 경우 데이터 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다(S1530). 즉, 제1 단말(STA 1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보와 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보가 나타내는 공통된 대역에서 데이터 프레임을 제2 단말(STA 2)에 전송할 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 설정된 클록에 기초하여 제1 단말(STA 1)로부터 데이터 프레임을 수신할 수 있고, 데이터 프레임을 성공적으로 수신한 경우 ACK 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S1540). 이를 통해, 제2 단말(STA 2)은 수신 전력을 절감할 수 있다.
한편, 캐퍼빌러티 관련 정보 공지 기반의 전력 절감 방법에서 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임(또는, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임)에 포함되는 정보는 스크램블 초기화 비트(bit)로 활용되는 서비스 필드(즉, 데이터 필드 앞에 위치한 서비스 필드)에 포함되어 전송될 수 있다. 즉, 서비스 필드 중 하나의 비트는 캐퍼빌러티 관련 정보의 공지 여부를 나타내는 용도로 사용될 수 있다.
채널 모드와 동작 대역폭별 필드 설정 값은 아래 표 5와 같이 설정될 수 있다. 즉, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임(또는, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임)을 수신한 단말은 아래 표 5를 기초로 상대 단말의 채널 모드 및 동작 대역폭을 확인할 수 있다. 아래 표 5는 동작 대역폭이 160MHz인 경우를 나타낸다.
Figure 112014105183782-pat00007
채널 모드가 연속적인 경우 대역 위치는 아래 표 6과 같이 인덱스 형태로 표시될 수 있다. 아래 표 6은 동작 대역폭이 160MHz인 경우를 나타낸다.
Figure 112014105183782-pat00008
한편, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임을 수신하는 경우에 프레임의 특성에 기초하여 클록을 설정할 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임에 포함된 프리앰블의 대역별 상관성 또는 파워를 기반으로 대역 모드를 인지할 수 있고 프레임에 포함된 SIG 필드를 기반으로 동작 대역폭을 알 수 있으므로, 대역 모드 및 동작 대역폭을 기반으로 클록을 설정할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 클록 기반의 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 20을 참조하면, 액세스 포인트에 접속한 단말(500)은 수신 대기 모드에서 디폴트(default) 클록으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 20/40/80MHz 대역폭을 지원하는 액세스 포인트에 접속한 경우, 단말(500)은 최대 동작 대역폭이 80MHz이므로 클록을 160MHz로 설정할 수 있고, 160MHz 클록으로 동작할 수 있다.
단말(500)은 프레임을 수신한 경우 프레임에 포함된 프리앰블에 기초하여 대역폭을 검출할 수 있고, 대역폭을 검출한 결과에 따라 다음 필드(즉, L-SIG 필드)부터 클록을 재설정할 수 있다. 즉, 단말(500)은 프레임에 포함된 프리앰블을 20MHz 단위로 검출한 결과 대역폭이 40MHz로 판단된 경우 동작 대역폭이 40MHz이므로 클록을 80MHz로 재설정할 수 있고, L-SIG 필드부터 80MHz 클록으로 동작할 수 있다.
그 후에 단말(500)은 프레임에 포함된 SIG 필드를 디코딩하여 대역폭을 검출할 수 있고, 검출된 대역폭을 기반으로 다음 필드(즉, HEW-STF)부터 클록을 재설정할 수 있다. 즉, 단말(500)은 프레임에 포함된 HEW-SIGA 필드의 디코딩 결과 대역폭이 20MHz로 판단된 경우 동작 대역폭이 20MHz이므로 클록을 40MHz로 재설정할 수 있고, HEW-STF부터 40MHz 클록으로 동작할 수 있다.
단말(500)은 프레임의 처리(즉, 데이터 필드의 디코딩)가 완료될 때까지 HEW-SIGA 필드를 기초로 설정된 클록을 유지할 수 있고, 프레임의 처리가 완료된 경우 클록을 디폴트 클록으로 변경할 수 있다. 즉, 단말(500)은 40MHz 클록으로 데이터 필드를 디코딩할 수 있고, 데이터 필드의 처리가 완료된 경우 액세스 포인트의 모든 대역폭을 지원하기 위해 클록을 160MHz로 재설정할 수 있다.
아래에서는, 프레임의 수신 단계별 회로 제어를 통한 전력 절감 방법이 설명될 것이다.
여기서, 단말(500)에 포함된 회로는 도 5 내지 도 7에 도시된 각각의 구성을 의미할 수 있다. 게이트 크기의 조절을 통한 전력 절감 방법은 캐리어 센싱 기반의 전력 절감 방법, 자동 이득 제어 기반의 전력 절감 방법, LTF 기반의 전력 절감 방법, PAID(partial AID) 기반의 전력 절감 방법, 채널 코덱 기반의 전력 절감 방법, 무선랜 표준 버전 기반의 전력 절감 방법, 패킷 오류 기반의 전력 절감 방법, 세밀한 자동 이득 제어 기반의 전력 절감 방법, DFE 기반의 전력 절감 방법, 위상 보상 기반의 전력 절감 방법 등을 포함할 수 있다.
캐리어 센싱 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 채널의 상태에 기초하여 캐리어 센싱부(530)(즉, 포화 기반 캐리어 센싱부(531), 상관성 기반 캐리어 센싱부(532), 에너지 기반 캐리어 센싱부(533))의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 신호가 존재하지 않는 채널 구간(idle listening period)에서 캐리어 센싱부(530)만 활성화 시킬 수 있고, 신호가 존재하는 채널 구간(busy period)에서 캐리어 센싱부(530)를 비활성화 시키고 나머지 회로를 활성화 시킬 수 있다.
자동 이득 제어 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 캐리어 센싱을 통해 신호가 검출된 경우 AGC(541-1-2)를 활성화시킬 수 있다. 활성화된 AGC(541-1-2)는 프레임에 포함된 L-STF를 기반으로 이득 제어를 수행할 수 있다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 이득 제어가 완료된 경우 AGC(541-1-2)를 비활성화시킬 수 있다.
L-LTF 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 이득 제어가 완료된 경우 L-LTF 기반의 전력 절감 방법이 수행될 수 있다. 단말(500)은 프레임에 포함된 L-LTF에 기초하여 프레임의 처리 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말(500)은 프레임의 L-LTF 중 반복적인 LTF 심볼을 사용하여 SNR을 계산할 수 있고, 프레임에 포함된 SIG 필드로부터 전송 모드 정보를 획득할 수 있다. 단말(500)은 SNR과 전송 모드에 기초하여 프레임의 디코딩 성공 가능성을 추정할 수 있고, 디코딩 성공 가능성이 미리 설정된 임계값보다 낮은 경우 이후에 전송되는 필드를 디코딩하지 않을 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 해당 프레임의 수신 종료 시점까지 프레임 처리와 관련된 회로(즉, 프레임을 수신하는데 사용되는 회로)를 비활성화 시킬 수 있다.
PAID 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)은 프레임에 포함된 SIG 필드로부터 PAID를 획득할 수 있고, 획득된 PAID가 자신의 PAID와 일치하지 않는 경우 이후에 전송되는 필드(즉, HT-STF(또는 VHT-STF), HT-LTF(또는 VHT-LTF), HT-SIGB(또는 VHT-SIGB) 필드, 데이터 필드)를 디코딩하지 않을 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 PAID가 일치하지 않는 경우 해당 프레임의 수신 종료 시점까지 프레임 처리와 관련된 회로(즉, 프레임을 수신하는데 사용되는 회로)를 비활성화 시킬 수 있다.
채널 코덱 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임에 포함된 SIG 필드가 나타내는 채널 코드(code)의 종류에 따라 채널 디코더의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 채널 디코더는 비터비 디코더, LDPC 디코더 등을 의미할 수 있다. 예를 들어, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임에 포함된 SIG 필드가 비터비 코드를 나타내는 경우 채널 디코더 중 비터비 디코더를 활성화 시킬 수 있고 LDPC 디코더를 비활성화 시킬 수 있다. 반대로, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임에 포함된 SIG 필드가 LDPC 코드를 나태는 경우 채널 디코더 중 LDPC 디코더를 활성화 시킬 수 있고 비터비 디코더를 비활성화 시킬 수 있다.
무선랜 표준 버전 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)의 수신단 중에서 IEEE 802.11b 표준을 지원하는 수신단과 IEEE 802.11a/g/n/ac/ax 표준을 지원하는 수신단(즉, OFDM 방식을 지원하는 수신단)은 별도의 엔진(engine)으로 설계되며, 이들은 동시에 동작하지 않는다. 따라서, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임에 포함된 프리엠블 및 SIG 필드가 현재 프레임이 IEEE 802.11b 표준에 따른 프레임임을 나타내는 경우 IEEE 802.11b 표준을 지원하는 수신단을 활성화 시킬 수 있고 OFDM 방식을 지원하는 수신단을 비활성화 시킬 수 있다.
반대로, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임에 포함된 프리엠블 및 SIG 필드가 현재 프레임이 IEEE 802.11a/g/n/ac/ax 표준에 따른 프레임임을 나타내는 경우 OFDM 방식을 지원하는 수신단을 활성화 시킬 수 있고 IEEE 802.11b 표준을 지원하는 수신단을 비활성화 시킬 수 있다.
패킷 오류 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)은 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임의 HEW-SIG 필드에 CRC(cyclic redundancy check) 오류가 발생한 경우 스테이트 머신(state machine)을 초기화하고 캐리어 센싱 상태로 천이될 수 있다. 이 경우, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 캐리어 센싱부(530)를 활성화시킬 수 있고 나머지 회로들을 비활성화 시킬 수 있다.
세밀한 자동 이득 제어 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임의 HEW-STF를 수신하기 전 AGC(541-1-2)를 활성화 시킬 수 있다. 활성화된 AGC(541-1-2)는 HEW-STF를 기반으로 이득 제어를 수행할 수 있고, 이득 제어 값 및 관련 파라미터를 저장할 수 있다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 HEW-STF 기반의 이득 제어가 완료된 경우 AGC(541-1-2)를 비활성화 시킬 수 있다.
DFE 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임의 데이터 필드를 처리하는 동안 다음 시간 영역 서브 대역을 처리하는 DFE를 비활성화 시킬 수 있다. 즉, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 시간 영역 서브 대역 DFE(541-2)에 포함된 채널 믹서(541-2-1), 필터(541-2-2), 심볼 동기 검출부(541-2-3), 자기 상관성 검출부(541-2-4), 상호 상관성 검출부(541-2-5), CCA 검출부(541-2-6), RSSI 검출부(541-2-7), CFO 보정부(541-2-8) 등을 비활성화 시킬 수 있다.
위상 보상 기반의 전력 절감 방법은 다음과 같다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 위상 보상부(541-3-2)의 동작을 제어할 수 있다. 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임에 포함된 데이터 필드가 디코딩되는 경우 동시에 위상 보상부(541-3-2)를 활성화 시킬 수 있다. 활성화된 위상 보상부(541-3-2)는 소수의 파일럿 신호를 기반으로 위상 오차를 추정한 후에 루프 필터를 사용하여 노이즈를 필터링함으로써 위상 오차를 안정화 시킬 수 있다.
단말(500)의 전력 관리부(560)는 위상 오차가 안정화된 후에 복잡한 연산에 의한 전력 소모를 줄이기 위해 일정 시간동안 위상 보상부(541-3-2)를 비활성화 시키거나, 주기적으로 깨어나서 위상 오차를 보상하도록 위상 보상부(541-3-2)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임의 길이가 미리 설정된 길이 이하인 경우 위상 오차가 안정된 후부터 프레임의 수신 종료 시점까지 위상 보상부(541-3-2)를 비활성화 시킬 수 있다. 반면, 단말(500)의 전력 관리부(560)는 프레임의 길이가 미리 설정된 길이보다 긴 경우 주기적으로 위상 오차의 보상을 수행하도록 위상 보상부(541-3-2)의 동작을 제어할 수 있다.
아래에서는, OFDMA 또는 MU-MIMO 전송 환경에서의 전력 절감 방법이 설명될 것이다.
통신 시스템이 다운링크 OFDMA 방식 또는 다운링크 MU-MIMO 방식으로 동작하는 경우, 각 단말(500)에 전송되는 실질(actual) 데이터 필드(즉, 패딩(padding) 부분을 제외한 데이터 필드)의 길이는 다를 수 있다. 이 경우, 각 단말(500)은 자신의 프레임에 포함된 실질 데이터 필드의 수신이 종료되는 시점부터 데이터 프레임 수신이 종료되는 시점까지 파워 세이빙 모드로 동작할 수 있다. 이때, 단말(500)은 파워 세이빙을 위하여 도즈 모드로 동작할 수 있고, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드로 동작할 수도 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말별 전력 절감 방법을 도시한 순서도이다.
도 21을 참조하면, 제1 단말(STA 1)은 AP 또는 non-AP를 의미할 수 있고, 제2 단말(STA 2)은 AP 또는 non-AP를 의미할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 다운링크 OFDMA 방식 또는 다운링크 MU-MIMO 방식을 기반으로 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 포함한 전력 절감 정보를 생성할 수 있고, 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임을 생성할 수 있다(S2100).
전력 절감 정보는 공통 전력 절감 정보와 단말 특정 전력 절감 정보로 구분될 수 있다. 공통 전력 절감 정보는 모든 단말에 공통적으로 제공되는 전력 절감 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 공통 전력 절감 정보는 다운링크 OFDMA 방식 또는 다운링크 MU-MIMO 방식을 기반으로 프레임을 수신하는 단말들을 나타내는 단말 식별자 또는 그룹 식별자를 포함할 수 있다. 또한, 공통 전력 절감 정보는 단말별 전력 절감 모드로 동작함을 나타내는 지시자 및 전력 절감 모드의 종류(예를 들어, 단말별 전력 절감 모드, 클록 기반의 전력 절감 모드 등)를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
단말 특정 전력 절감 정보는 각 단말에 제공되는 전력 절감 정보를 의미할 수 있다. 예를 들어, 단말 특정 전력 절감 정보는 단말의 식별자 및 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 단말 특정 전력 절감 정보는 제1 단말(STA 1)의 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보 및 MCS(modulation and coding scheme) 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
제1 단말(STA 1)은 전력 절감 정보를 포함한 SIG 필드를 생성할 수 있고, 생성된 SIG 필드를 포함한 데이터 프레임을 생성할 수 있다. 제1 단말(STA 1)은 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임을 OFDMA 방식 또는 MU-MIMO 방식으로 단말들에 전송할 수 있다(S2110). 제2 단말(STA 2)은 데이터 프레임을 수신한 경우 데이터 프레임의 SIG 필드에 포함된 전력 절감 정보(즉, 공통 전력 절감 정보, 단말 특정 전력 절감 모드)를 획득할 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 공통 전력 절감 정보를 획득한 경우 공통 전력 절감 정보에 포함된 단말 식별자(또는 그룹 식별자)가 자신의 식별자와 일치하는지 판단할 수 있다. 제2 단말(STA 2)은 자신의 식별자가 공통 전력 절감 정보에 포함된 단말 식별자(또는 그룹 식별자)와 일치하는 경우 SIG 필드 이후에 전송되는 필드를 수신할 수 있다. 반면, 제2 단말(STA 2)은 자신의 식별자가 공통 전력 절감 정보에 포함된 단말 식별자(또는 그룹 식별자)와 일치하지 않는 경우 SIG 필드 이후에 전송되는 필드를 수신하지 않을 수 있다. 이 경우, 제2 단말(STA 2)의 전력 관리부(560)는 해당 프레임의 전송 종료 시점까지 수신단에 포함된 모든 회로를 비활성화 시킬 수 있다.
제2 단말(STA 2)은 단말 특정 전력 절감 정보에 포함된 정보를 기반으로 프레임에 포함된 실질 데이터 필드의 길이를 확인할 수 있다(S2120). 또한, 제2 단말(STA 2)은 단말 특정 전력 절감 정보에 포함된 정보를 기초로 제1 단말(STA 1)의 동작 대역폭을 확인할 수 있고, 동작 대역폭의 2배를 클록으로 결정할 수 있고, 결정된 클록을 자신에 포함된 회로들에 설정할 수 있다. 여기서, 클록을 설정하는 과정은 제2 단말(STA 2)의 전력 관리부(560)에 의해 수행될 수 있다.
그 후에 제2 단말(STA 2)은 데이터 프레임에 포함된 실질 데이터 필드를 수신할 수 있다. 이때, 제2 단말(STA 2)은 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 경우, 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다(S2130). 제2 단말(STA 2)은 데이터 프레임의 수신 종료 시점 이후에 파워 세이빙 모드에서 어웨이크 모드로 천이할 수 있고(S2140), 프레임의 수신에 대한 응답으로 ACK 프레임을 제1 단말(STA 1)에 전송할 수 있다(S2150).
도 22는 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 22를 참조하면, 액세스 포인트는 다운링크 OFDMA 또는 다운링크 MU-MIMO 방식으로 데이터 프레임을 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)에 전송할 수 있다. 데이터 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF, HEW-SIGB 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF 및 HEW-SIGB 필드는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 통신 시스템을 위해 특정된 필드를 의미할 수 있다.
액세스 포인트는 공통 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGA 필드를 생성할 수 있고, 단말 특정 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGB 필드를 생성할 수 있다. 공통 전력 절감 정보는 다운링크 OFDMA 방식 또는 다운링크 MU-MIMO 방식을 기반으로 프레임을 수신하는 단말들을 나타내는 단말 식별자(또는 그룹 식별자), 단말별 전력 절감 모드로 동작함을 나타내는 지시자 및 전력 절감 모드의 종류를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말 특정 전력 절감 정보는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보, 액세스 포인트의 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보 및 MCS 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 단말 특정 전력 절감 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점과 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 단말(STA1)은 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작하지 않는다. 반면, 제2 단말(STA2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 단말 특정 전력 절감 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 단말(STA2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파웨 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다.
도 23은 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임의 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 23을 참조하면, 액세스 포인트는 다운링크 OFDMA 또는 다운링크 MU-MIMO 방식으로 데이터 프레임을 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)에 전송할 수 있다. 데이터 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF, 데이터 필드를 포함할 수 있다. HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 통신 시스템을 위해 특정된 필드를 의미할 수 있다.
액세스 포인트는 단말 특정 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGA 필드를 생성할 수 있다. 단말 특정 전력 절감 정보는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보, 액세스 포인트의 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보, MCS 정보, 단말별 전력 절감 모드로 동작함을 나타내는 지시자, 전력 절감 모드의 종류를 나타내는 정보 및 단말 식별자(또는 그룹 식별자) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 단말 특정 전력 절감 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점과 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 단말(STA1)은 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작하지 않는다. 반면, 제2 단말(STA2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 단말 특정 전력 절감 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 단말(STA2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다.
도 24는 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임의 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 24를 참조하면, 액세스 포인트는 다운링크 OFDMA 또는 다운링크 MU-MIMO 방식으로 데이터 프레임을 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)에 전송할 수 있다. 데이터 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF, HEW-SIGB 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF 및 HEW-SIGB 필드는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 통신 시스템을 위해 특정된 필드를 의미할 수 있다.
액세스 포인트는 단말 특정 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGA 필드를 생성할 수 있고, 확장된 단말 특정 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGB 필드를 생성할 수 있다. 단말 특정 전력 절감 정보와 확장된 단말 특정 전력 절감 정보는 동일한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보, 액세스 포인트의 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보, MCS 정보, 단말별 전력 절감 모드로 동작함을 나타내는 지시자, 전력 절감 모드의 종류를 나타내는 정보 및 단말 식별자(또는 그룹 식별자) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또는, 단말 특정 전력 절감 정보는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보와 다른 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말 특정 전력 절감 정보는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보만을 포함할 수 있고, 확장된 단말 특정 전력 절감 정보는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보 이외의 정보들을 포함할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점과 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 단말(STA1)은 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작하지 않는다. 반면, 제2 단말(STA2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 단말(STA2), 제3 단말(STA3) 및 제4 단말(STA4)은 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파웨 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다.
도 25는 전력 절감 정보를 포함한 데이터 프레임을 사용한 클록 기반의 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 25를 참조하면, 액세스 포인트는 다운링크 OFDMA 또는 다운링크 MU-MIMO 방식으로 데이터 프레임을 단말들(STA1, STA2, STA3)에 전송할 수 있다. 데이터 프레임은 L-STF, L-LTF, L-SIG 필드, HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF, HEW-SIGB 필드, 데이터 필드를 포함할 수 있다. HEW-SIGA 필드, HEW-STF, HEW-LTF 및 HEW-SIGB 필드는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 통신 시스템을 위해 특정된 필드를 의미할 수 있다.
액세스 포인트는 공통 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGA 필드를 생성할 수 있고, 단말 특정 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGB 필드를 생성할 수 있다. 공통 전력 절감 정보는 다운링크 OFDMA 방식 또는 다운링크 MU-MIMO 방식을 기반으로 프레임을 수신하는 단말들을 나타내는 단말 식별자(또는 그룹 식별자), 단말별 전력 절감 모드로 동작함을 나타내는 지시자 및 전력 절감 모드의 종류를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말 특정 전력 절감 정보는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보, 액세스 포인트의 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보 및 MCS 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또는, 액세스 포인트는 단말 특정 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGA 필드를 생성할 수 있고, 확장된 단말 특정 전력 절감 정보를 포함한 HEW-SIGB 필드를 생성할 수 있다. 단말 특정 전력 절감 정보와 확장된 단말 특정 전력 절감 정보는 동일한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보, 액세스 포인트의 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보, MCS 정보, 단말별 전력 절감 모드로 동작함을 나타내는 지시자, 전력 절감 모드의 종류를 나타내는 정보 및 단말 식별자(또는 그룹 식별자) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또는, 단말 특정 전력 절감 정보는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보와 다른 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말 특정 전력 절감 정보는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보만을 포함할 수 있고, 확장된 단말 특정 전력 절감 정보는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보 이외의 정보들을 포함할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)에 포함된 정보를 기반으로 액세스 포인트의 동작 대역폭이 40MHz인 것을 알 수 있으므로, 동작 대역폭의 2배인 80MHz로 클록을 설정할 수 있다. 또한, 제1 단말(STA1)은 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)에 포함된 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점과 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 단말(STA 1)은 80MHz 클록을 기반으로 데이터 필드를 수신할 수 있으며, 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작하지 않는다.
반면, 제2 단말(STA2) 및 제3 단말(STA3)은 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)에 포함된 정보를 기반으로 액세스 포인트의 동작 대역폭이 20MHz인 것을 알 수 있으므로, 동작 대역폭의 2배인 40MHz로 클록을 설정할 수 있다. 또한, 제2 단말(STA2) 및 제3 단말(STA3)은 단말 특정 전력 절감 정보(또는 확장된 단말 특정 전력 절감 정보)에 포함된 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 단말(STA2) 및 제3 단말(STA3)은 40MHz 클록을 기반으로 데이터 필드를 수신할 수 있으며, 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 캐퍼빌러티 정보 공지 기반의 전력 절감 방법은 다운링크 OFDMA 방식 또는 다운링크 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에 적용될 수 있다.
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말별 전력 절감 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 26을 참조하면, 액세스 포인트(AP)는 다운링크 OFDMA 방식 또는 다운링크 MU-MIMO 방식으로 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)에 전송할 수 있다. 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 RTS 프레임을 의미할 수 있다.
각 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 제어 프레임, 관리 프레임 또는 데이터 프레임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 CTS 프레임을 의미할 수 있다.
여기서, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임의 전송 절차는 도 18 및 도 19를 참조하여 설명한 캐퍼빌러티 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 기반으로 수행될 수 있다. 참고로, 도 26에 도시된 단말별 전력 절감 방법과 도 18 및 도 19에 도시된 캐퍼빌러티 정보 공지 기반의 전력 절감 방법의 차이는 단말별 전력 절감 방법에서 사용되는 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임이 데이터 프레임(즉, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임 이후에 전송되는 데이터 프레임)에 포함되는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 더 포함하는 것이다.
즉, 첫 번째 방식인 데이터 프레임을 송신할 단말이 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식에 의하면, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자, 캐퍼빌러티 정보 및 데이터 프레임에 포함되는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 캐퍼빌러티 정보는 액세스 포인트(AP)가 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 캐퍼빌러티 정보를 기초로 데이터 프레임을 수신할 수 있음을 나타내는 표시자를 포함할 수 있다.
두 번째 방식인 데이터 프레임을 수신할 단말이 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식에 의하면, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 캐퍼빌러티 정보의 공지에 의한 전송을 지원할 수 있음을 나타내는 표시자 및 데이터 프레임에 포함되는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자 및 캐퍼빌러티 정보를 포함할 수 있다. 캐퍼빌러티 정보는 각 단말(STA1, STA2, STA3, STA4)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
세 번째 방식인 데이터 프레임을 송신할 단말 및 데이터 프레임을 수신할 단말 단말 모두가 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 방식에 의하며, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자, 캐퍼빌러티 정보 및 및 데이터 프레임에 포함되는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 캐퍼빌러티 정보는 액세스 포인트(AP)가 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자 및 캐퍼빌러티 정보를 포함할 수 있다. 캐퍼빌러티 정보는 각 단말(STA1, STA2, STA3, STA4)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 26에서는 액세스 포인트(AP)와 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)이 두 번째 방식을 기반으로 동작하는 것으로 가정한다. 액세스 포인트(AP)는 캐퍼빌러티 정보의 공지에 의한 전송을 지원할 수 있음을 나타내는 표시자 및 데이터 프레임에 포함되는 실질 데이터 필드의 길이를 나타내는 정보를 포함한 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 다운링크 OFDMA 또는 다운링크 MU-MIMO 방식을 기반으로 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)에 전송할 수 있다.
제1 단말(STA1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 수신한 경우 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자, 동작 대역폭 40MHz, 대역 인덱스 {0,1} 등을 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 생성할 수 있다. 여기서, 대역 인덱스 {k1,k2}는 k1번째 대역과 k2번째 대역이 할당됨을 나타낼 수 있다. 제1 단말(STA1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다.
제2 단말(STA2)은 캐퍼빌러티 정보 공지 기반의 전력 절감 방법을 지원하지 않는 경우 단순히 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다. 즉, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자, 제2 단말(STA 2)이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수, 대역 정보 등과 같은 정보를 포함하지 않는다.
제3 단말(STA3)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 수신한 경우 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자, 동작 대역폭 20MHz, 대역 인덱스 {3} 등을 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 생성할 수 있다. 제3 단말(STA3)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다.
제4 단말(STA4)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임을 수신한 경우 캐퍼빌러티 정보를 공지하는 것을 나타내는 표시자, 동작 대역폭 80MHz, 대역 인덱스 {4,5,6,7} 등을 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 생성할 수 있다. 제4 단말(STA4)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다.
여기서, 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)은 OFDMA 방식으로 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다.
액세스 포인트(AP)는 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임을 수신한 경우 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 정보를 기반으로 데이터 프레임을 단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(AP)는 동작 대역폭 40MHz 및 대역 인덱스 {0,1}이 나타내는 대역 내에서 데이터 프레임을 제1 단말(STA1)에 전송할 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 동작 대역폭 20MHz 및 대역 인덱스 {3}이 나타내는 대역 내에서 데이터 프레임을 제3 단말(STA3)에 전송할 수 있다. 액세스 포인트(AP)는 동작 대역폭 80MHz 및 대역 인덱스 {4,5,6,7}이 나타내는 대역 내에서 데이터 프레임을 제4 단말(STA4)에 전송할 수 있다. 한편, 액세스 포인트(AP)는 제2 단말(STA2)의 캐퍼빌러티 정보가 공지되지 않았으므로 자신이 지원 가능한 대역 내에서 데이터 프레임을 제2 단말(STA2)에 전송할 수 있다.
단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)은 액세스 포인트(AP)로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 이때, 제1 단말(STA1)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점과 데이터 프레임의 수신 종료 시점이 동일한 것을 알 수 있고, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 정보를 기반으로 동작 대역폭의 2배인 80MHz를 클록으로 설정할 수 있다. 따라서, 제1 단말(STA1)은 80MHz 클록을 기반으로 데이터 프레임을 수신할 수 있고, 실질 데이터 필드 수신 종료 시점부터 데이터 프레임 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작하지 않는다.
제2 단말(STA2)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 것을 알 수 있다. 따라서, 제2 단말(STA 2)은 액세스 포인트(AP)가 지원 가능한 동작 대역폭의 2배인 320MHz 클록을 기반으로 데이터 프레임을 수신할 수 있고, 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다.
제3 단말(STA3)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 것을 알 수 있고, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 정보를 기반으로 동작 대역폭의 2배인 40MHz를 클록으로 설정할 수 있다. 따라서, 제3 단말(STA3)은 40MHz 클록을 기반으로 데이터 프레임을 수신할 수 있고, 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다.
제4 단말(STA4)은 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 포함된 정보를 기반으로 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점이 데이터 프레임의 수신 종료 시점보다 빠른 것을 알 수 있고, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임에 포함된 정보를 기반으로 동작 대역 주파수의 2배인 160MHz를 클록으로 설정할 수 있다. 따라서, 제4 단말(STA4)은 160MHz 클록을 기반으로 데이터 프레임을 수신할 수 있고, 실질 데이터 필드의 수신 종료 시점부터 데이터 프레임의 수신 종료 시점까지 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다.
단말들(STA1, STA2, STA3, STA4)은 프레임을 성공적으로 수신한 경우 OFDMA 방식으로 ACK 프레임을 액세스 포인트(AP)에 전송할 수 있다.
아래에서는, 액세스 포인트가 지원하는 무선랜 표준에 따른 전력 절감 방법이 설명될 것이다. 단말(500)은 프레임에 포함된 SIG 필드의 위상 변조를 기반으로 현재 프레임이 IEEE 802.11a 표준에 따른 프레임, IEEE 802.11n 표준에 따른 프레임 또는 IEEE 802.11ac 표준에 따른 프레임인지를 판단할 수 있다. 또한, 단말(500)은 프레임에 포함된 SIG 필드 또는 추가적으로 할당된 전송 모드 비트를 기반으로 현재 프레임이 IEEE 802.11ax 표준에 따른 프레임인지를 판단할 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 포인트가 지원하는 무선랜 표준을 기초로 한 전력 절감 방법을 도시한 흐름도이다.
도 27을 참조하면, 단말(500)은 임의의 액세스 포인트로부터 프레임을 수신할 수 있고, 프레임의 SIG 필드를 확인할 수 있다(S2700). 단말(500)은 SIG 필드의 위상 변조를 기반으로 프레임을 전송한 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준이 자신이 접속된 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준보다 최신인지를 판단할 수 있다(S2710).
프레임을 전송한 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준(예를 들어, IEEE 802.11ac)이 단말(500)이 접속된 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준(예를 들어, IEEE 802.11n)보다 최신인 경우, 단말(500)은 나머지 프레임(즉, SIG 필드 이후에 전송되는 필드)의 수신을 중지할 수 있고(S2730), 프레임의 전송 기간 동안 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다(S2740).
한편, 프레임을 전송한 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준이 단말(500)이 접속된 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준보다 최신이 아닌 경우, 단말(500)은 자신이 접속된 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준이 프레임을 전송한 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준보다 최신인지를 판단할 수 있다(S2720).
단말(500)이 접속된 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준(예를 들어, IEEE 802.11ac)이 프레임을 전송한 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준(예를 들어, IEEE 802.11n)보다 최신인 경우, 단말(500)은 나머지 프레임(즉, SIG 필드 이후에 전송되는 필드)의 수신을 중지할 수 있고(S2730), 프레임의 전송 기간 동안 파워 세이빙 모드(즉, 도즈 모드, 어웨이크 모드에서 파워 세이빙 모드)로 동작할 수 있다(S2740).
한편, 단말(500)이 접속된 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준이 프레임을 전송한 액세스 포인트가 지원하는 IEEE 802.11 표준과 동일한 경우, 단말(500)은 나머지 프레임(즉, SIG 필드 이후에 전송되는 필드)을 수신할 수 있다(S2750).
본 발명의 실시예들을 설명하면서 언급된 캐퍼빌러티 관련 프레임에 해당하는 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 관리 프레임, 제어 프레임 또는 데이터 프레임일 수 있다.
캐퍼빌러티 관련 프레임이 관리 프레임에 해당하는 경우, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 표 1에서 보여지는 바와 같이 IEEE 802.11ac에서 정의된 리퀘스트 프레임과 리스펀스 프레임일 수 있다. 예컨데, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 각각 연결 리퀘스트 프레임과 연결 리스펀스 프레임일 수 있다. 또는, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임이 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임의 리스펀스 프레임에 해당하지 않는 경우, 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 비컨 프레임일 수 있다.
캐퍼빌러티 관련 프레임이 제어 프레임에 해당하는 경우, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 표 2에서 보여지는 바와 같이 각각 RTS 프레임과 CTS 프레임일 수 있다.
캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 제어 프레임 또는 관리 프레임으로서 새롭게 정의될 수도 있으며, 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임과 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임의 식별을 위하여 IEEE 802.11ac에서 예비로 남겨진 값(reserved value)이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명의 실시예들을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 의미할 수 있다. 하드웨어 장치는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 기반으로 컴퓨터에서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 의미할 수 있다
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (21)

  1. 제1 단말에서 수행되는 저전력 통신 방법으로서,
    제2 단말로부터 제 2 단말이 지원하는 동작 대역폭에 대한 정보를 포함한 제1 캐퍼빌러티 관련 정보(first capability-related information)를 포함한 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임(capability notification frame)을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 캐퍼빌러티 관련 정보에 기초하여 상기 제1 단말의 파워 세이빙 모드(power saving mode)를 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 단말은 상기 제 2 단말이 지원하는 동작 대역폭에 대한 정보에 따라 제 1 단말의 클록 주파수를 설정하는, 저전력 통신 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캐퍼빌러티 관련 정보는,
    상기 제2 단말의 캐퍼빌러티 정보 및 캐퍼빌러티 정보의 공지를 나타내는 표시자 중 적어도 하나를 포함하는 저전력 통신 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보는,
    상기 제2 단말이 지원하는 무선랜 표준 버전(version), 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함하는 저전력 통신 방법.
  4. 청구항 2에 있어서
    상기 제1 단말의 파워 세이빙 모드는,
    상기 제1 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제2 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함된 경우, 상기 제2 단말의 캐퍼빌리티 정보를 기초로 설정되는 저전력 통신 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 저전력 통신 방법은,
    제2 캐퍼빌러티 관련 정보(second capability-related information)를 포함한 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임(capability request frame)을 상기 제2 단말에 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은 상기 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임에 대한 응답인 저전력 통신 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보는,
    상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보 및 캐퍼빌러티 정보의 공지를 나타내는 표시자 중 적어도 하나를 포함하는 저전력 통신 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보는,
    상기 제1 단말이 지원하는 무선랜 표준 버전, 동작 대역폭, 중심 주파수 및 대역 정보 중 적어도 하나를 포함하는 저전력 통신 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 단말의 파워 세이빙 모드는,
    상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함된 경우, 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보에 기초하여 설정되는 저전력 통신 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 단말의 파워 세이빙 모드는,
    상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함되지 않고 상기 캐퍼빌러티 정보의 공지를 나타내는 표시자가 포함된 경우, 상기 제2 단말의 캐퍼빌러티에 기초하여 설정되는 저전력 통신 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 단말의 파워 세이빙 모드는,
    상기 제2 캐퍼빌러티 관련 정보에 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보가 포함된 경우, 상기 제1 단말의 캐퍼빌러티 정보 및 상기 제2 단말의 캐퍼빌러티에 기초하여 설정되는 저전력 통신 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐퍼빌러티 노티피케이션 프레임은,
    CTS(clear to send) 프레임 또는 데이터 프레임인 저전력 통신 방법.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 캐퍼빌러티 리퀘스트 프레임은,
    RTS(request to send) 프레임 또는 PS(power save)-Poll 프레임인 저전력 통신 방법.
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