KR20060066709A - 무선 랜에서 웨이크를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 랜에서 웨이크를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 네트워킹 환경에서, 액세스 포인트는 유선 네트워크와 무선 네트워크 사이에서 링크를 제공한다. IEEE 802.11 표준에 의해 기술되는 것과 같은 무선 환경에서, 액세스 포인트가 상시 접속(always on)이거나 또는 액세스 포인트를 통해 네트워크에 대한 링크를 찾는 송수신기로부터의 적절한 신호에 항상 응답할 수 있을 것을 가정한다.
최근에, 소프트웨어 기반의 액세스 포인트(또는 Soft AP)가 개발되었다. 본 발명의 목적을 위해, 간단한 Soft AP(simple Soft AP)의 구현은 액세스 포인트 기능을 실행하기 위해 호스트에서 구동하는 적절한 드라이버 소프트웨어와 더불어 하드웨어 WiFi 어댑터를 포함할 수 있다. 위에서 언급한 관련 출원에서 서술된 것과 같은 더 복잡한 Soft AP 구현들이 추가적인 기능을 제공할 수 있다.
더 복잡한 에너지 절약을 제공하기 위해, 본 발명은 Soft AP가 전력 소모가 줄어드는 대기(waiting) 모드에 진입하는 것을 허용하기 위한 방법을 제공한다. 대표적인 구현에서, 전원을 끄는 시간 기간은 Soft AP에 세팅된다. 만약 어떠한 WiFi 활동이 상기 전원을 끄는 시간 기간 동안 발생하지 않으면, Soft AP는 절전 모드(예를 들면, 대기 모드)로 진입할 것이고, 그것에 의해 호스트 PC 역시 절전 상태로 진입하도록 한다. 이러한 예시적인 절차에서, WiFi 활동이 없다는 것은 예를 들면 무선 스테이션에 의한 절전 서비스 및 스캐닝의 탐지가 없는 것을 포함하는, 어느 무선 스테이션과 어떠한 연결도 없다는 것을 의미한다.
대기 모드에서, 본 발명은 WiFi 하드웨어 어댑터가 적절한 무선 신호를 지속적으로 듣고 있도록 하는 메카니즘을 포함한다. 만약 예를 들어 통신 링크를 찾는 WiFi 장치로부터 적절한 무선 신호가 수신되면, 본 발명은 WiFi 하드웨어 어댑터가 호스트 PC를 깨우기 위한 표준 전력 관리 이네이블 신호를 생성하도록 하고, 그렇지 않다면 일반적인 기능을 위한 WiFi 하드웨어 전원을 켜는 Soft AP 기능을 깨우기 위한 표준 전력 관리 이네이블 신호를 생성하도록 한다.

Description

무선 랜에서 웨이크를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR WAKE ON WIRELESS LAN}
본 발명은 무선 네트워킹에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 환경에서의 전력 절약을 위한 방법 및 기술에 관한 것이다.
관련 출원
본 출원은 2003년 7월 22일 출원된 미국 가출원 제60/489,408호와, 2003년 7월 22일 출원되고 발명의 명칭이 "System and Method for Wake on Wireless LAN"인 미국 출원 제60/489,399호와, 발명의 명칭 "Method and Apparatus for Automatic Configuration of Wireless Networks"의 이점을 청구하고, 참고로서 포함한다. 그리고, 더 나아가 공동 소유이고 동시에 출원된, 대리인 파일 번호가 069509-0310686(클라이언트 참조 PCTEL-13200)인, 미국 출원 제_호 발명의 명칭 "Method And Apparatus For Automatic Configuration Of Wireless Networks"와 관련이 있다. 이러한 출원은 여기에 전체로 참고로서 포함된다.
무선 네트워킹은 근거리 네트워크 접속을 위한 매력적인 해답이 되고 있다. 그러나, 많은 이슈들이 무선 네트워킹이 보편화 되어 가는 것을 방해하고 있다. 전력 관리 및 에너지 절약이 그 이슈들 중 하나이다. 전력 소모를 줄이고 에너지를 절약하기 위해 실제로 개인용 컴퓨터의 전원을 끄고, 배터리 수명을 연장하기 위해 이동 장치(mobile device)의 전원을 끄는 것은 모니터, 디스크 드라이브, 그리고 다른 부가적인 기기들에 관해서는 잘 알려져 있다. 그러나, 역사적으로 에너지를 절약할 목적으로 다른 장치들, 특히 무선 액세스 포인트 및 관련 장치들을 포함하는 다른 장치들의 전원을 끄는 것은 어려웠다. 이런 장치에 의한 응답 요구는 예측할 수 없을 정도로 변할 수 있기 때문이다.
도 1은 PC1 및 PC2로 액세스 포인트를 제공하는 PC에 통합된 통상적인 Soft AP 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전원 끄는 과정을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이크업 과정을 설명하는 도면이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에서 이용되는 것과 같은 Soft AP를 구체화하는 시스템이 더 바람직할 수 있다. 특히, 도 1은 본 발명의 일 실시예에서 따라 유선 장치와 무선 장치 사이에서 액세스 포인트로 역할을 수행하는 Soft AP를 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, Soft AP 호스트 PC3(100)은 무선 PC 스테이션(120, 130)에 대해 무선 액세스 포인트로 동작하고, 무선 PC 스테이션(120, 130)을 유선 PC 스테이션(140, 150)으로 연결한다. 이러한 본 발명의 MAC 계층 브리지(102)는 유선 이더넷 인터페이스(101)와 Soft AP 네트워크 인터페이스(103)를 연결함으로써 무선 LAN과 유선 LAN을 통합한다. 이러한 브리지는 Soft AP 호스트 PC 3(100)을 포함하는 모든 PC 스테이션의 하나의 논리적인 LAN을 형성한다. PC 스테이션의 유선 및 무선 네트워크 사이의 브리지(102)는 Soft AP 호스트 PC 3(100)의 한쪽 편의 무선 PC 스테이션이 Soft AP 호스트 PC 3(100)의 다른 편의 유선 PC 스테이션으로 계층 3 프록시 또는 게이트웨이를 통하지 않고 직접 통신할 수 있도록 하기 위해 계층 3 프로토콜에 투명하다. 본 발명의 이러한 실시예의 일 예는 이더넷 네트워크 인터페이스(101)와 Soft AP 네트워크 인터페이스(103)를 연결하기 위해 사용될 수 있는 Windows XP에 설치된 MAC 브리지 미니포트 드라이버를 포함한다. 물론, Soft AP 호스트는 개인용 컴퓨터일 필요는 없고, 대신 여기서 설명된 Soft AP의 기능을 수행할 수 있는 다른 장치일 수 있다. 그러므로, 데스트탑 또는 랩탑 PC 뿐만 아니라, Soft AP 호스트는 포켓 PC, 타블렛, PDA, 셀폰, 또는 다른 적절한 장치일 수 있다. 설명의 편의상, 이후 PC 또는 호스트 장치는 여기서 특별히 설명된 장치를 포함하는 다른 적절하게 구성된 장치들에 관한 수단으로 의도된다.
다음으로 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전원 끄는 프로세스의 예시적인 절차는 더 잘 이해될 수 있다. 그 프로세스는 단계 200에서 시작하고, 단계 210에서 미리 설정된 시간 기간 동안 WiFi 동작이 검출되는지 여부를 결정하기 위해 체크한다. 만약, 동작이 검출되었다면, 그 프로세스는 종료하고 PC는 일반 모드를 지속한다. 그렇지 않다면, 그 프로세스는 단계 200에서 재시작하고, 무기한 반복한다.
그러나, 만약 단계 210에서 체크의 결과가 무선 활동, 예를 들면 WiFi 또는 802.11 동작이 미리 설정된 기간 동안 발생하지 않는다면, Soft AP는 단계 220과 같이 대기 모드로 진입한다. 이 예에서, 무선 동작의 부재는 예를 들면 무선 장치에 대한 현재 연결이 없거나 소정의 기간 동안 그러한 연결이 없었다는 것을 의미한다. 하나의 예로서, 소정의 기간은 10 분이 될 수 있고, 또는 사용자의 편의에 따라 그 이상 또는 그 이하의 기간이 될 수 있다. 나아가, 무선 활동의 부재는 통상적으로 절전 서비스의 부재 및 어느 이동 스테이션에 의한 스캐닝의 검출이 없는 것을 포함한다. Soft AP가 대기 모드로 진입할 때, 호스트 시스템의 무선 하드웨어는 단계 230에서 보듯 저전력 대기 모드로 진입하는 것으로 통보된다. 상기 호스트는 또한 단계 240에서 보듯 호스트의 전력 절약 구성에 따라 일시 정지 모드(suspend mode) 또는 슬립 모드(sleep mode)로 진입할 수 있다.
일단 Soft AP가 단계 220에서 보듯 대기 모드로 진입하면, 예시적인 실행은 호스트 시스템 103의 전력 관리 프로토콜에 완전히 순응한 상태를 유지한다. 만약, 호스트 시스템의 전력 관리 구성이 일단 정지(suspend) 또는 전원 끄는 것을 준비한다면, Soft AP 구현은 호스트 시스템이 일단 정지하는 것으로 구성된다.
다음으로 도 3을 참조하면, 대기 모드에서의 호스트 시스템의 동작과 깨어있는 동안의 호스트 시스템의 동작은 더 잘 이해될 수 있다. 프로세스는 단계 300에 나타낸 바와 같이, 대기 모드에 있는 호스트와 시작한다. 대기 모드에서, 무선 어댑터는 단계 310에 나타낸 바와 같이, 호스트와 통신하기 위해 노력하는 스테이션으로부터 무선 신호가 수신되었는지 알기 위해 주기적으로 체크함으로써 스테이션으로부터의 무선 신호 듣는 것을 지속한다. 그러한 신호가 수신되지 않으면, Soft AP는 대기 모드를 유지한다.
그러나, 의미 있는 프리앰블을 갖는 메시지에 의해 표시되고, 통상적으로는 관련 산업 표준에서 정의된 프리앰블의 신호 특성에 의해 표시되는 것과 같이 단계 310에서 신호가 수신된 것으로 체크되면, 단계 320에 나타낸 바와 같이 호스트 시스템의 무선 어댑터는 호스트 시스템을 깨우기 위해 표준 전력 관리 이네이블 인터럽트 신호가 생성되도록 한다. 예를 들어, PME 신호가 PCI 버스에서 사용될 수 있고, 또는 웨이크 업 신호가 USB에 의해 사용될 수 있다. 호스트 시스템이 깨어나면, 단계 330에 나타낸 바와 같이 그것은 또한 Soft AP가 깨어나도록 하고, 차례로 WiFi 또는 다른 무선 하드웨어가 단계 340에 나타낸 바와 같이 완전히 전원이 켜진 상태로 복귀된다. 그리고 모든 정상 기능들이 재시작된다.
호스트 시스템이 대기 모드에 있는 동안 다양한 기술이 클라이언트 스테이션의 신호의 존재를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 활동 스캔이 사용되는 첫번째 예시 절차에서, 무선 칩셋은 칩셋의 무선 수신기 부분에만 오직 전원이 유지되도록 구성될 수 있다. 무선 칩셋은 WiFi 칩셋일 수 있다. 이런 방식으로 무선 칩셋은 의미 있는 프리앰블을 갖는 메시지를 검출하기 위한 저전력 단순 수신기로서 구성된다. 이러한 메시지가 수신되면, 웨이크 업 신호는 상술한 바와 같이 생성된다. 이러한 접근은 대부분의 전력을 절약하고, 그러므로 적어도 몇 개의 랩탑 기반 구현이 가능하다.
대신에, 무선 어댑터가 자신의 전원 공급원을 갖는다면, 예를 들어 USB 장치에 대한 외부 공급원, 무선 칩셋은 이동 스테이션에게 액세스 포인트의 존재를 알리기 위해 비콘을 지속적으로 전송하도록 구현될 수 있다. 대신, 상기 장치는 상술한 바와 같이 오직 수신기에만 전원을 제공할 수 있도록 구성될 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 절차의 조합이 선택될 수 있다.
하나의 이러한 조합은 무선 활동의 시간 패턴에 따라 상기 두가지 대안 사이의 동적인 스위칭을 포함한다. 예를 들어, 외부에서 전원이 공급되는 AP 장치는 비콘을 전송하기 위해 전원이 켜지고, 그리고 동시에 호스트 컴퓨팅 장치가 일시 정지 모드에 있는 동안 소정의 시간 기간 범위에서 무선 단말로부터의 신호를 검출한다. 상기 기간이 끝날 때까지 무선 스테이션으로부터 검출되는 무선 신호가 없으면, AP 장치는 무선 비콘을 전송하지 않고 오직 의미 있는 프리앰블이 검출되는 단순 수신기 모드로 진입한다. 그럼으로써 더 많은 전력을 절약한다.
상술한 내용으로부터 Soft AP 장치가 통합된 호스트 시스템에서 전력 절약을 위한 새로운 방법이 나타난 것으로 이해될 수 있다. 본 발명 및 다양한 대안의 실시 예를 충분히 기술하였기 때문에, 이 기술분야의 당업자는 본 발명으로부터 벗어나지 않는 많은 여기서 주어진 기술의 대체 수단 및 동등 수단이 존재함을 인식할 것이다. 그러므로 본 발명은 전술한 상세한 설명에 의해 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 한정되는 것으로 의도된다.

Claims (5)

  1. 컴퓨터 네트워킹을 위한 소프트웨어 기반의 무선 액세스 포인트에서 에너지 소비를 줄이기 위한 방법에 있어서,
    소정의 기간 동안 상기 액세스 포인트에 대한 활동을 모니터링하는 단계;
    상기 소정의 기간 동안 상기 액세스 포인트에서 활동이 발생하지 않을 때 상기 액세스 포인트를 절전 모드로 진입시키는 단계; 및
    상기 액세스 포인트와의 통신을 위한 요청이 검출될 때 상기 액세스 포인트의 정상 기능을 복원시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신을 위한 요청은 무선 신호에 의해 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복원 단계는,
    호스트 컴퓨터를 깨우기 위한 표준 전력 관리 이네이블 신호를 생성하는 단 계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 호스트 컴퓨터에 운용적으로 연결된 무선 네트워크 액세스 장치를 소프트웨어 기반의 액세스 포인트로 동작시키기 위해 상기 무선 네트워크 액세스 장치와의 상호 동작을 위한 프로그램을 컴퓨터가 읽을 수 있는 형식으로 저장하기 위한 기록 매체로서,
    상기 무선 네트워크 액세스 장치의 활동을 모니터링하는 단계;
    소정 시간 동안의 활동의 부재에 응답하여, 상기 네트워크 액세스 장치의 일부분을 선택적으로 전원을 끄는 동시에 상기 네트워크 액세스 장치와의 통신을 위한 요청을 검출할 수 있는 능력을 유지하는 단계; 및
    전체 기능을 복원함으로써 통신을 위한 요청에 응답하는 단계
    를 마이크로프로세서에서 수행하기 위한 명령들을 포함하는 기록 매체.
  5. 무선 네트워크 액세스 장치에 대한 전력을 줄이기 위한 시스템에 있어서,
    마이크로프로세서;
    데이터를 저장하기 위해 상기 마이크로프로세서와 운용적으로 연결된 메모리;
    활동의 부재가 소정 기간 동안 지속된 시점을 결정하기 위한 타이머;
    상기 무선 액세스 장치의 일부분에 대한 전원을 제거하는 동시에 상기 액세스 장치와의 통신을 위한 요청을 항상 모니터링하고, 통신을 위한 요청에 응답하여 상기 무선 네트워크 액세스 장치에 대한 전원을 복원시키기 위한 상기 메모리에 저장된 명령 프로그램
    을 포함하는 시스템.
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