KR20100133537A

KR20100133537A - 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100133537A
Application number: KR1020090052131A
Authority: KR
Inventors: 최종무; 한정훈; 홍일성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-12-22
Also published as: KR101589434B1; US9232471B2; US20100315982A1; US20160119864A1; EP2262326A1

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 방법 및 장치에 관한 것으로서, 무선랜 연결 이벤트가 발생될 시, 무선랜 모듈을 어웨이크 상태로 유지하여 무선랜 연결 절차를 수행하는 과정과, 상기 무선랜 연결이 완료되면, 상기 무선랜 모듈을 전원 절약 메커니즘(Power Save Mechanism)에 따라 동작시키는 과정을 포함하여, 브로드캐스트 및 멀티캐스트 패킷을 수신할 수 있어 무선랜 연결 성능을 향상시킬 수 있으며, 브로드캐스트 및 멀티캐스트 되는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol), EAP(Extensible Authentication Protocol)로 인해 불필요한 연결 재시도가 일어나는 것을 방지하여 연결 시간을 단축 시킬 수 있다.

무선랜, 접속, 연결, PSM(Power Save Mechanism)

Description

휴대용 단말기에서 무선랜 연결 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONNECTING WLAN IN PORTABLE TERMINAL}

본 발명은 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 전원 절약 메커니즘 기능의 온/오프를 통해 무선랜 연결 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근, 무선 네트워크 이용을 가능하게 하는 무선랜 기능을 구비한 휴대용 단말기가 연구 및 개발되고 있다. 특히, IEEE 802.11에서는 무선랜에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 기법이 연구되고 있으며, 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이 RTS/CTS(Request to Send/Confirm to Send) 프레임을 이용하여 신뢰성을 보장하는 기법이 제안되었다. 즉, 상기 RTS/CTS를 이용하는 기법은 전송할 데이터(105)가 있는 단말(111)이 목적 단말(113)로 RTS(101)를 전송하고, 이를 수신한 목적 단말(113)이 자신이 데이터를 수신할 수 있는 상태가 되면 CTS(103)를 응답으로 전송하며, 이때, 상기 RTS/CTS를 수신한 다른 단말들(115)이 상기 단말(111)의 데이 터(105) 전송에 필요한 시간(NAV)(121, 123) 동안 무선망을 사용하지 못하게 하여 신뢰성 있는 전송을 보장한다.

한편, 상기 휴대용 단말기에서는 무선랜 모듈로 인한 전력 소모를 감소시키기 위하여 전원 절약 메커니즘(PSM: Power Save Mechanism)을 사용한다. 도 2는 상기 전원 절약 메커니즘을 도시하고 있다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전원 절약 메커니즘을 따르는 휴대용 단말기는 비콘 구간(Beacon interval)(201)을 기준으로 무선랜 모듈을 어웨이크 상태(Awake status)(203)로 유지하였다가 도즈 상태(doze status 혹은 sleep status)(205)로 전환하는 것을 반복하며, 송수신할 패킷이 존재하는 경우 상기 어웨이크 상태(203)인 동안에 TIM/ACK 패킷을 교환함으로써, 상기 도즈 상태(205)로 전환하지 않고 상기 어웨이크 상태(203)를 유지한다. 예를 들어, 단말 A(211)는 단말 B(213)로 보낼 패킷이 있는 경우, 상기 어웨이크 상태(203)에서 TIM 패킷을 전송하고, 이를 수신한 상기 단말 B(213) 역시 상기 어웨이크 상태(203)에서 상기 단말 B(213)로 ACK를 전송함으로써, 이후에 도즈 상태(205)로 전환하지 않고 패킷을 교환하여 데이터 통신을 수행한다. 반면, 송수신할 패킷이 없는 단말 C(215)는 상기 어웨이크 상태(203)에서 도즈 상태(205)로 전환한다. 여기서, 상기 전원 절약 메커니즘을 사용하는 각 단말은 도 3에 도시된 바와 같이, 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷을 수신하기 위해 소정 주기마다 어웨이크 상태(203)를 유지하며, 이를 DTIM(Delivery Traffic Indication Map) 구간이라 한다.

한편, 종래 기술에서는 정해지지 않은 수의 단말에게 프레임을 보내는 멀티 캐스트(Multicast) 및 브로드캐스트(Broadcast) 프레임의 경우, 상기 RTS/CTS를 사용하지 못하므로, 신뢰성 있는 전송을 할 수 없는 문제점이 있다. 상기 전원 절약 메커니즘을 이용하는 휴대용 단말기에서는 소정 주기마다 정해진 구간에만 상기 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷을 수신하기 위해 어웨이크 상태(203)를 유지하므로, 상기 멀티캐스트 및 브로드캐스트 프레임을 수신하지 못할 수 있다. 특히, 상기 전원 절약 메커니즘을 이용하는 휴대용 단말기에서는 무선랜 연결 절차 수행 시, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol), EAP(Extensible Authentication Protocol)등과 같이 멀티캐스트 및 브로드캐스트되는 패킷을 수신할 수 없는 경우가 발생하여 연결이 실패 될 확률이 높은 문제점이 있다. 일반적으로, IEEE 802.11 표준 규격을 따르는 휴대용 단말기에서는 상기 전원 절약 메커니즘 기능이 기본적으로 온되어 있어 상기 멀티캐스트 및 브로드캐스트 패킷을 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있으며, 이에 따라 무선랜 연결이 실패될 확률이 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기에서 전원 절약 메커니즘 기능의 온/오프를 통해 무선랜 연결 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 절차 시에 무선랜 모듈을 어웨이크 상태로 유지하여 무선랜 연결 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 방법은, 무선랜 연결 이벤트가 발생될 시, 무선랜 모듈을 어웨이크 상태로 유지하여 무선랜 연결 절차를 수행하는 과정과, 상기 무선랜 연결이 완료되면, 상기 무선랜 모듈을 전원 절약 메커니즘(Power Save Mechanism)에 따라 동작시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 장치는, 전원 절약 메커니즘(Power Save Mechanism)에 따라 동작하며, 무선랜 연결 절차를 수행하는 무선랜 모듈과, 무선랜 연결 이벤트가 발생될 시, 상기 무선랜 모듈이 어웨이크 상태로 유지하여 무선랜 연결 절차를 수행하 도록 제어하고, 상기 무선랜 연결이 완료되면, 상기 무선랜 모듈이 전원 절약 메커니즘에 따라 동작하도록 제어하는 호스트 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 절차를 수행하는 동안에 전원 절약 메커니즘 기능을 오프시켜 무선랜 모듈을 어웨이크 상태로 유지함으로써, 브로드캐스트 및 멀티캐스트 패킷을 수신할 수 있어 무선랜 연결 성능을 향상시킬 수 있으며, 상기 브로드캐스트 및 멀티캐스트되는 DHCP 및 EAP로 인해 불필요한 연결 재시도가 일어나는 것을 방지하여 연결 시간을 단축 시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명에서는 휴대용 단말기에서 전원 절약 메커니즘(PSM: Power Save Mechanism) 기능의 온/오프를 통해 무선랜 연결 성능을 향상시키기 위한 기술에 대해 설명할 것이다. 여기서, 상기 전원 절약 메커니즘은 무선랜 모듈이 어웨이크 상 태와 도즈 상태를 반복하여 전환하는 모드를 의미한다. 여기서, 상기 어웨이크 상태(혹은 모드)는 상기 무선랜 모듈이 일정량 이상의 전력을 사용하여 동작함으로써 패킷 송수신이 가능한 상태를 의미하며, 상기 도즈 상태(혹은 모드)는 상기 무선랜 모듈이 일정량 이하의 전력을 사용하여 동작함으로써 패킷 송수신이 이루어지지 않는 상태를 의미한다.

도 4는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 호스트 프로세서(Host Processor)(410)와 무선랜 모듈(WLAN Chip)(420)을 포함하여 구성된다.

상기 호스트 프로세서(410)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어 및 처리하며, 무선랜 연결 이벤트가 발생될 경우, 무선랜의 AP(Access Point)와 연결하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 특히, 상기 호스트 프로세서(410)는 본 발명에 따라 상기 무선랜 모듈(402)이 상기 무선랜 연결 절차를 수행하는 동안에 전원 절약 메커니즘에 따라 동작하지 않도록 하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 즉, 상기 호스트 프로세서(410)는 상기 무선랜 연결 이벤트가 발생될 시, 상기 무선랜 모듈(420)로 무선랜 연결 절차를 수행할 것을 지시하고, 전원 절약 메커니즘에 따라 동작하는 전원 절약 모드를 오프시킬 것을 지시한다. 그리고, 상기 무선랜 모듈(420)로부터 무선랜 연결이 성공적으로 이루어짐이 보고될 시, 상기 무선랜 모듈(420)로 상기 전원 절약 모드를 온시킬 것을 지시한다.

상기 무선랜 모듈(420)은 상기 호스트 프로세서(410)의 제어에 따라 무선랜 에 연결하기 위한 절차를 수행하며, 상기 무선랜의 AP와 데이터를 송수신하는 역할을 수행한다. 특히, 본 발명에 따라 상기 무선랜 모듈(420)은 상기 호스트 프로세서(410)로부터 무선랜 연결 절차 수행 지시와 전원 절약 모드 오프 지시를 받으면, 상기 무선랜 모듈(420)에 기본으로 설정된 전원 절약 모드를 오프시킨 상태에서 상기 무선랜의 AP와 연결 절차를 수행한다. 상기 전원 절약 모드를 오프시킴으로써, 상기 무선랜 모듈(420)은 상기 무선랜 연결 절차 동안 어웨이크 상태를 계속적으로 유지하게 된다. 여기서, 상기 어웨이크 상태는 상기 무선랜 모듈(420)이 일정량 이상의 전력을 사용하여 동작함으로써 패킷 송수신이 가능한 상태를 의미한다. 따라서, 상기 무선랜 모듈(420)은 상기 무선랜 연결 절차 수행 동안에 브로드캐스트 및 멀티케스트 데이터 수신이 가능한 상태를 유지하게 된다.

상기 무선랜 모듈(420)은 무선랜 연결 절차 수행이 성공적으로 완료되면, 상기 호스트 프로세서(410)로 무선랜 연결이 성공적으로 이루어짐을 보고하고, 상기 호스트 프로세서(410)로부터 전원 절약 모드를 온 시킬 것을 지시받으면, 상기 오프된 전원 절약 모드를 다시 온시켜 그에 따른 동작을 수행한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 절차에 따른 신호 흐름을 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 호스트 프로세서(500)는 무선랜 연결 이벤트가 발생될 시, 510단계에서 상기 무선랜 모듈(502)로 상기 무선랜 연결 절차를 수행할 것을 지시하고, 512단계에서 상기 무선랜 모듈(502)로 전원 절약 모드를 오프시킬 것을 지시한다.

상기 무선랜 연결 절차 수행 지시와 전원 절약 모드 오프 지시를 받은 상기 무선랜 모듈(502)은 상기 전원 절약 모드를 오프시킨 상태에서 514단계로 진행하여 상기 무선랜 AP(504)와 연결 절차를 수행한다. 여기서, 상기 연결 절차는 인증(Authentication), 결합(Association), EAPoL(Extensible Authentication Protocol encapsulation over LAN protocol), DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 절차를 포함할 수 있으며, 종래에 제공되는 무선랜 연결 절차와 동일한 방식으로 수행될 것이다.

상기 무선랜 모듈(502)은 상기 무선랜 AP(504)와 연결 절차가 성공적으로 완료되면, 516단계에서 상기 호스트 프로세서(500)로 상기 무선랜 연결이 성공적으로 이루어졌음을 보고한다. 이후, 상기 호스트 프로세서(500)는 상기 무선랜 모듈(502)로 전원 절약 모드를 온 시킬 것을 지시한다. 그러면, 상기 무선랜 모듈(502)은 상기 오프된 전원 절약 모드를 온시켜 어웨이크 상태와 도즈 상태를 반복하여 전환하는 동작을 수행한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 동작 절차를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 휴대용 단말기는 601단계에서 무선랜 연결 이벤트가 발생되면, 603단계에서 상기 무선랜 모듈(502)의 전원 절약 모드를 오프시킨다. 이후, 상기 휴대용 단말기는 605단계에서 무선랜 AP와 연결 절차를 수행한다. 여기서, 상기 연결 절차는 인증(Authentication), 결합(Association), EAPoL(Extensible Authentication Protocol encapsulation over LAN protocol), DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 절차를 포함할 수 있으며, 종래에 제공되는 무선랜 연결 절차와 동일한 방식으로 수행될 수 있다.

이후, 상기 휴대용 단말기는 607단계에서 상기 무선랜 AP와의 연결 절차가 완료되는지 검사하고, 연결이 완료될 시, 609단계로 진행하여 상기 무선랜 모듈의 전원 절약 모드를 온 시켜 어웨이크 상태와 도즈 상태를 반복하여 전환하는 동작을 수행한다.

이후, 상기 휴대용 단말기는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 RTS/CTS 기법을 도시하는 도면,

도 2는 전력 절약 메커니즘을 도시하는 도면,

도 3은 Beacon과 DTIM의 관계를 도시하는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기에서 무선랜 연결 절차에 따른 신호 흐름을 도시하는 도면, 및

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 동작 절차를 도시하는 도면.

Claims

휴대용 단말기에서 무선랜 연결 방법에 있어서,

무선랜 연결 이벤트가 발생될 시, 무선랜 모듈을 어웨이크 상태로 유지하여 무선랜 연결 절차를 수행하는 과정과,

상기 무선랜 연결이 완료되면, 상기 무선랜 모듈을 전원 절약 메커니즘(Power Save Mechanism)에 따라 동작시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전원 절약 메커니즘은, 상기 무선랜 모듈이 일정량 이상의 전력으로 동작하여 패킷 송수신이 가능한 어웨이크 상태와 일정량 이하의 전력으로 동작하여 패킷 송수신이 이루어지지 않는 도즈 상태를 반복 전환하여 동작하는 기법인 것을 특징으로 방법.
휴대용 단말기에서 무선랜 연결 장치에 있어서,

전원 절약 메커니즘(Power Save Mechanism)에 따라 동작하며, 무선랜 연결 절차를 수행하는 무선랜 모듈과,

무선랜 연결 이벤트가 발생될 시, 상기 무선랜 모듈이 어웨이크 상태로 유지하여 무선랜 연결 절차를 수행하도록 제어하고, 상기 무선랜 연결이 완료되면, 상기 무선랜 모듈이 전원 절약 메커니즘에 따라 동작하도록 제어하는 호스트 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 3항에 있어서,

상기 전원 절약 메커니즘은, 상기 무선랜 모듈이 일정량 이상의 전력으로 동작하여 패킷 송수신이 가능한 어웨이크 상태와 일정량 이하의 전력으로 동작하여 패킷 송수신이 이루어지지 않는 도즈 상태를 반복 전환하여 동작하는 기법인 것을 특징으로 장치.