KR20110069643A - 무선통신시스템의 단말에서 절전 방법 및 시스템 - Google Patents

무선통신시스템의 단말에서 절전 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20110069643A
KR20110069643A KR1020090126458A KR20090126458A KR20110069643A KR 20110069643 A KR20110069643 A KR 20110069643A KR 1020090126458 A KR1020090126458 A KR 1020090126458A KR 20090126458 A KR20090126458 A KR 20090126458A KR 20110069643 A KR20110069643 A KR 20110069643A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
poll
power saving
terminal
base station
Prior art date
Application number
KR1020090126458A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101286961B1 (ko
Inventor
조승권
강헌식
이석규
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020090126458A priority Critical patent/KR101286961B1/ko
Publication of KR20110069643A publication Critical patent/KR20110069643A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101286961B1 publication Critical patent/KR101286961B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/535—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on resource usage policies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

본 발명은 단말에서의 절전 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템의 단말에서 절전 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에서는 무선 통신 단말에서 전원 소모를 최대한 줄일 수 있는 절전 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 절약 방법은, 무선통신 시스템에서 다수의 액세스 카테고리 중 적어도 하나 이상의 상기 액세스 카테고리가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되며, 예정 외 자동절전전달 방법을 사용하는 단말의 전력제어 방법에 있어서, 트리거 프레임을 송신하여 예정 외 서비스 기간을 가지며 기지국으로부터 프레임을 수신하는 과정과, 상기 수신된 프레임의 서비스 기간 종료 필드 값이 상기 예정 외 서비스 기간의 종료를 나타내는 값이고, 미리 결정된 기준에 만족하여 전력 절약 폴(PS=Poll) 메시지를 송신해야 하는 경우, 전력 절약 폴을 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 전력 절약 폴에 송신된 전력 절약 폴에 대응하는 프레임을 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 수신되는 프레임의 헤더에 포함된 모어 데이터 비트가 상기 전원 절약 폴(PS-Poll)을 기초로 하는 프레임 더 존재함을 나타내면 순차적으로 상기 전원 절약 폴을 상기 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 프레임을 수신하는 과정을 포함한다.
Figure P1020090126458
비콘, PS-Poll, u-APSD, 전력 제어, 절전

Description

무선통신시스템의 단말에서 절전 방법 및 시스템{APPARATUS AND SYSTEM OF POWER SAVING IN STATIONS OF WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 단말에서의 절전 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템의 단말에서 절전 방법 및 시스템에 관한 것이다.
기존의 단말은 유선을 이용하여 데이터를 송/수신하였으며, 전력 또한 유선으로 연결되어 정전 등과 같은 특수한 사항이 아니면 전력의 문제를 고민하지 않았다. 그러나 현재는 인간의 이동성을 보장하며 빠른 전송 율을 보장하기 위하야 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러므로 단말은 무선으로 데이터를 송수신하고 있으며 전력은 단말 자체에 포함된 배터리의 용량에 의하여 결정된다. 이러한 배터리의 용량은 배터리의 용량은 그 크기에 비례하므로 배터리의 용량을 크게 하기 위해서는 단말의 크기가 증가하는 단점이 있다. 그리하여 제한된 배터리의 용량을 보다 효율적으로 사용하기 위한 연구들이 지속적으로 연구되고 있다.
이하 에서는 IEEE 802.11(Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11)을 참고하여 설명하기로 한다. IEEE 802.11 기반의 무선 랜 망에서는 단말(non-AP Station)들의 전원을 절약하기 위하여 여러 가지 방법들을 제공한다.
IEEE 802.11에서의 전원 절약(Power-Save 이하 "PS"이라 칭함) - Poll 프레임을 이용한 레거시 전원 절약 방법에서 액세스 포인트(Access Point : 이하 "AP"라 칭함)는 절전 상태로 있는 단말로 전달하는 하향링크의 데이터나 관리(Management) 프레임이 버퍼링되면 버퍼링이 되었다는 사실을 비콘(Beacon) 프레임의 트래픽 지정 메시지(Traffic Indication Message : 이하"TIM"이라 칭함)에서 해당 단말(non-AP Station)의 어소시에이션 ID(Association ID : 이하 "AID"라 칭함)에 해당하는 비트를 세팅하여 전송함으로써 버퍼링된 데이터가 있다는 사실을 알린다.
비콘 프레임을 수신한 단말은 비콘 프레임의 TIM을 해석하여 자신에게 향하는 버퍼링된 데이터나 관리(Management) 프레임이 있다는 것을 알게 되면 비콘 수신 이후에 다시 절전 상태로 송수신이 불가능한 수면(Doze) 상태로 들어가지 않고 정상 동작 상태로 송수신이 가능한 활성(Awake) 상태에서 머무르면서 PS-Poll 프레임을 송신하게 된다. PS-Poll을 수신한 AP는 단말이 수면(Doze) 상태에서 활성(Awake) 상태에 있다는 것을 알게 되고 버퍼링된 데이터 또는 관리(Management) 프레임 하나를 PS-Poll을 보낸 단말에게 송신하게 된다.
버퍼링된 데이터가 추가적으로 있을 경우 비콘 프레임 헤더의 모어 데이터(More data) 비트를 "1"로 세팅하여 단말에게 송신하게 된다. 여기서 모어 데이 터 비트가 "1"로 세팅되었다는 의미는 버퍼링된 데이터가 더 존재한다는 의미이며, "0"즉, "1"이 아니면 더 이상의 버퍼링된 데이터가 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 단말은 수신된 비콘 프레임의 헤더를 검사하여 모어 데이터(More data) 비트가 1로 세팅되어 있으며 AP가 자신에게 보낼 프레임이 더 있다는 것을 알 수 있다. 그리고 단말은 추가적인 PS-Poll 프레임을 AP로 보내어 AP가 송신하는 또 하나의 하향 링크 프레임을 수신할 수 있다.
이와 같이 PS-Poll을 기한으로 하는 레거시(Legacy) 전원 절약 방법은 AP가 버퍼링하고 있는지의 여부는 비콘 프레임을 수신하여 TIM을 해석함으로써 알 수 있다. 버퍼링된 하향 링크(downlink) 데이터의 수신은 PS-Poll 프레임을 AP로 송신하여 PS-Poll 프레임 하나당 단 한 개의 버퍼링된 하향 링크(downlink) 데이터의 수신이 가능하다.
PS-Poll을 기반으로 하는 레거시 전원 절약 방법 외에도 IEEE 802.11에 서비스 품질 (Quality of Service : 이하 "QoS"라 칭함)을 만족하지 위한 IEEE 802.11e에서는 자동 절전 전달(Automatic Power Saving Delivery : 이하 "APSD"라 칭함) 방법을 제공한다. APSD는 크게 예정 자동절전전달(scheduled - Automatic Power Saving Delivery, 이하 "s-APSD"라 칭함) 방법과 예정 외 자동절전전달(unscheduled - Automatic Power Saving Delivery, 이하 "u-APSD"라 칭함) 방법으로 분류된다. 그 중 u-APSD는 QoS(Quality of Service) 모드로 동작하는 AP(QoS AP)가 활성(Awake) 상태와 수면(Doze) 상태를 오가는 절전 모드로 동작함과 동시에 QoS 모드로 동작하는 단말(QoS Station)로 하향 링크 프레임을 전달하는 메커니즘 이며 대부분의 상용 제품들이 채택하고 있다.
u-APSD에서는 예정 외 서비스 기간(unscheduled - Service Period, 이하 "u-SP"라 칭함) 동안 AP에 버퍼링된 하나 이상의 하향 링크(downlink) 프레임들을 AP가 송신하면 단말은 활성(Awake) 상태로 계속 머무르면서 연속적으로 프레임을 수신하는 연속적인 시간이다. 이러한 u-SP의 시작은 AC(Access Category)별로 설정되는 트리거 사용가능(trigger-enabled)란 특성(attribute)으로 결정된다.
현재 단말이 u-SP 중이 아니라면 트리거 사용가능(trigger-enabled)로 설정된 액세스 카테고리(Access Category : 이하 "AC"라 칭함)에 속하는 상향 링크(uplink) 프레임을 AP로 보냄으로써 u-SP가 시작되고 이때의 상향 링크 프레임을 트리거 프레임이라고 한다. 트리거 프레임을 수신한 AP는 u-SP를 시작하고 u-SP동안 단말에게 전달되는 프레임은 AC별로 설정되는 전달 가능(delivery-enabled)란 특성에 의하여 결정된다. IEEE 802.11e 에서는 QoS를 제공하기 위하여 서로 다른 8개의 우선순위와 이를 기초로 4개의 AC를 가진다.
트리거 사용가능(trigger-enabled)으로 설정된 AC에 속하는 트리거 프레임이 전송됨으로써 시작되는 u-SP에서 AP는 버퍼링된 데이터 중에서 단말의 AC들 중 전달 가능(delivery-enabled)으로 설정된 AC에 속하는 프레임만을 전송할 수 있다. u-APSD 방법은 모든 AC가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되어 있지 않았을 때, 절전 상태로 있는 단말로 향하는 버퍼링된 데이터나 관리(Management) 프레임이 존재할 지라도, AP는 버퍼링된 데이터나 관리 프레임이 존재한다는 사실을 비콘 프레임을 통해 단말에게 전혀 전달하지 않는다.
그러므로 단말의 자체적인 알고리즘에 따라 주기적으로 상향 링크로 트리거 프레임을 전송하여 u-SP를 시작하여 AP에 버퍼링된 데이터가 있으면 해당 버퍼링 데이터를 최대 길이(MAX_SP_length)로 사전에 설정되는 개수만큼 받고, 버퍼링된 데이터가 없을 경우 AP가 전송하는 QoS Null 프레임을 받게 된다.
AP가 마지막으로 단말에게 송신하는 프레임 헤더에 있는 서비스 기간의 종료(End Of Service Period :이하 "ESOP"라 칭함) 필드를 "1"로 세팅하여 보냄으로써 u-SP는 끝난다. EOSP 필드가 세팅된 프레임을 수신한 단말은 u-SP가 끝났음을 인지하고 u-APSD 절전 방법에 따라 활성(Awake) 상태에서 수면(Doze) 상태로 천이한다.
단말이 u-APSD로 동작한다 하더라도 상술한 PS-Poll을 기반으로 하는 레거시(Legacy) 전원 절약 방법에 의한 동작이 동시에 이루어 질 수도 있다. 이는 u-APSD에서 모든 AC가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정 되어 있지 않을 때 AP는 오직 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정된 AC들의 버퍼링된 프레임들을 u-SP 동안 단말로 송신하므로 단말이 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되어 되어 있지 않은 AC들의 버퍼링된 프레임들을 존재를 파악하고 수신하기 위해서는 비콘 프레임을 수신하여 TIM을 해석하고 이에 따라 PS-Poll 프레임을 송신하여야 한다.
이 경우 두 가지 문제점이 발생할 수 있으며 그 문제점은 다음과 같다.
첫 번째로, 단말의 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되어 있지 않은 AC들은 AP에 버퍼링된 프레임들을 수신하기 위해서 단말은 PS-Poll 프레임을 전송하 여야 한다. 그러나 AP에 연결된 단말 중에서 TIM(Traffic Indication Message)를 확인하여 AP에 버퍼링된 데이터가 존재한다는 사실을 알고 있는 모든 단말은 PS-Poll 프레임을 비콘 프레임 이후에 송신할 수 있다. 그러므로 임의의 순간에 송신되는 트리거 프레임보다 충돌 확률이 높다. 충돌 확률이 높다는 의미는 백오프(Back-off) 기간 동안 단말이 더 오래 활성(Awake) 상태에 머물러야 된다는 뜻이된다.
충돌 확률 기준에서 본다면 PS-Poll을 기반으로 하는 레거시 전원 절약 모드는 트리거 프레임에 기반으로 하는 u-APSD 전원 절약 모드보다 절전효과는 낮아지는 문제점이 있다.
두 번째로 u-APSD는 IP 기반 음성통신(Voice over IP : 이하 "VoIP"라 칭함)과 같은 주기적인 양방향(bi-directional) 어플리케이션에 적합하게 설계되었다. VoIP를 지원하는 단말에서 상향 링크 음성 패킷은 음성 코덱의 종류에 따라 20 ~ 40 msec이 보통이고 비콘 주기는 보통 100msec 정도이다. 그러므로 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되어 있지 않은 AC들을 위해 단말은 비콘 프레임을 수신해야 한다. 그러므로 단말은 비콘 프레임을 수신하기 위해 수면(Doze)에서 활성(Awake)로 천이하고 추가적으로 주기가 짧은 u-SP를 위해 또 수면(Doze)에서 활성(Awake)로 천이해야 한다.
이러한 현상은 수면(Doze)에서 활성(Awake)로 천이하는 시간당 횟수인 활성(Awake) 비율(rate)을 높아지게 만든다. 현재까지의 절전 관련 연구 결과는 수신 또는 송신을 집중적으로 수행하여 활성(Awake) 비율(rate)을 낮추고 그에따라 수 면(Doze) 상태에서 활성(Awake) 상태로의 천이를 위한 램프 업(ramp-up) 시간 및 활성(Awake)에서 다시 수면(Doze)로 돌아가는 시간 동안의 불필요한 전력 소모가 줄일 수 있다. 모든 AC가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되어 있지 않는 경우 활성(Awake) 비율(rate)이 높아져 절전 효과가 낮아지는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명에서는 무선 통신 단말에서 전원 소모를 최대한 줄일 수 있는 절전 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 절약 방법은, 무선통신 시스템에서 다수의 액세스 카테고리 중 적어도 하나 이상의 상기 액세스 카테고리가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되며, 예정 외 자동절전전달 방법을 사용하는 단말의 전력제어 방법에 있어서, 트리거 프레임을 송신하여 예정 외 서비스 기간을 가지며 기지국으로부터 프레임을 수신하는 과정과, 상기 수신된 프레임의 서비스 기간 종료 필드 값이 상기 예정 외 서비스 기간의 종료를 나타내는 값이고, 미리 결정된 기준에 만족하여 전력 절약 폴(PS=Poll) 메시지를 송신해야 하는 경우, 전력 절약 폴을 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 전력 절약 폴에 송신된 전력 절약 폴에 대응하는 프레임을 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 수신되는 프레 임의 헤더에 포함된 모어 데이터 비트가 상기 전원 절약 폴(PS-Poll)을 기초로 하는 프레임 더 존재함을 나타내면 순차적으로 상기 전원 절약 폴을 상기 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 프레임을 수신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력 제어 시스템은, 무선통신 시스템에서 다수의 액세스 카테고리 중 적어도 하나 이상의 상기 액세스 카테고리가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되며, 예정 외 자동절전전달 방법을 사용하는 전력 제어 시스템에 있어서, 트리거 프레임을 전송하여 기지국으로부터 제1프레임 수신하며, 서비스 종료 필드 값과 미리 결정된 기준에 따라 전력 절약 폴(PS=Poll) 메시지 송신하여 제2프레임을 수신하며, 상기 제2프레임의 헤더에 포함된 모어 데이터 비트를 이용하여 전원 절약 폴(PS-Poll)을 기초로 하는 프레임 더 존재함을 나타내면 순차적으로 상기 전원 절약 폴을 상기 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 제3프레임을 수신하는 단말과, 상기 단말로부터 트리거 프레임을 수신하면 상기 제1프레임을 송신하고, 상기 전력 절약 폴을 수신하면 상기 제2프레임을 송신하며, 상기 제2프레임 및 제 3프레임에 추가 데이터의 유무를 설정하는 기지국을 포함한다.
본 발명의 절전 장치 및 방법은 전원 소모를 줄여 단말의 운용 시간을 연장하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 절전 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
100단계에서 단말은 수면(Doze) 상태에서 활성(Awake) 상태로 천이한다. 110단계에서 단말은 u-SP를 시작하기 위하여 트리거 사용가능(trigger-enabled)으로 설정된 AC의 상향 링크 프레임을 AP에 송신한다. 120단계에서 AP는 트리거 프레임을 성공적으로 수신하면 u-SP가 시작되고 버퍼링된 데이터나 관리 프레임을 단말에게 송신하고 단말은 AP에서 보내는 버퍼링된 데이터나 관리 프레임을 수신한다. 만약 AP는 u-SP동안 단말에게 보낼 프레임이 없으면 QoS NULL 프레임을 단말에게 송신한다. 130 단계에서 단말은 수신한 하향 링크 프레임의 헤더에 있는 EOSP 비트를 검사(130)하며 EOSP가 "0"이면 u-SP가 계속 진행 중이라고 판단하여 활성(Awake) 상태로 머물면서 계속적으로 120단계로 천이하여 AP로부터 프레임을 수신한다. 또한 EOSP의 검사 결과 EOSP가 "1"일 경우 단말은 u-SP가 끝났다고 판단한다.
일반적인 u-APSD 동작에서 단말은 EOSP가 "1"일 경우 수면(Doze)상태로 천이하지만 본 발명의 140단계에서 단말은 EOSP가 "1"인 u-SP의 제일 마지막 프레임을 수신한 이후에 단말 내부적으로 설정되는 판단 기준에 전달 가능(Delivery- enabled)로 설정되지 않은 AC에 해당하는 프레임을 전송받기 위하여 PS-Poll 프레임을 전송해야 하는지를 판단한다. 여기서, 단말 내부적으로 설정되는 기준은 항상 PS-Poll을 송신하거나 PS-Poll에 의지하는 전달 가능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC의 QoS 파레미터 또는 시스템에서 지정한 이전에 마지막으로 송신하였던 PS-Poll 프레임의 전송 시간과의 간격 등일 수도 있다.
예를 들어 전달 가능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC로 전송되는 데이터 트래픽의 시간 지연 요구사항이 T [ms]정도이고, u-SP가 T/2 [ms] 마다 주기적으로 시작된다면 단말은 모든 u-SP의 종료시점에 PS-Poll을 송신할 필요가 없이 u-SP 두 번에 한 번은 PS-Poll을 송신하지 않아도 된다. 왜냐하면 u-SP 두 번에 한 번만 PS-Poll을 송신하더라도 전달 가능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC로 전송되는 데이터 트래픽의 시간 지연 요구사항을 만족시킬 수 있기 때문이다.
150단계에서 단말은 140단계에서의 PS-Poll 프레임 송신 여부에 대한 판단 결과 PS-Poll 프레임을 송신할 필요가 없을 경우 단말은 수면(Doze) 상태로 천이한다. 160단계에서 단말은 140단계에서의 PS-Poll 프레임 송신 여부에 대한 판단 결과 PS-Poll 프레임을 송신하여야 한다면 활성(Awake) 상태로 계속 남아 있으면서 PS-Poll 프레임을 송신한다. 170단계에서 기지국은 PS-Poll 프레임을 수신한 AP는 버퍼링된 전달 가능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC의 프레임들 중의 한 개를 단말에게 송신한다. 또한 단말은 AP로부터 프레임을 수신한다. 180단계에서 AP로부터 PS-Poll에 대한 응답으로 하향 링크 프레임을 수신한 단말은 수신한 프레임 헤더의 모어 데이터 비트(More bit)를 검사한다. 180단계에서 수신한 프레임 헤더 의 모어 비트(More bit) 검사 결과 이 비트가 "1"일 경우 AP에 버퍼링된 전달 가능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC의 프레임이 더 있다는 의미이다. 그러므로 단말은 160단계로 천이하여 다시 PS-Poll 프레임을 AP로 송신한다. 180단계에서 수신한 프레임 헤더의 모어 비트(More bit) 검사 결과 이 비트가 "0"일 경우 더 이상 AP에 버퍼링된 전달 가능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC의 프레임이 없다는 의미이므로 단말은 150단계로 천이되어 활성(Awake) 상태에서 수면(Doze) 상태로 천이한다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참고하여 u-SP 종료 시 통상적인 단말의 상태 및 동작과 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 상태 및 동작을 비교 설명한다.
도 2는 u-SP 종료 시 일반적인 u-APSD를 적용한 시스템이다.
도 2에서 210은 단말(220)의 상태 즉, 수면(Doze)과 활성(Awake)상태를 나타내며, 221 내지 223은 단말(220)에서 AP(230)로 전달되는 메시지를 나타내며, 231내지 223은 AP(230)에서 단말(220)로 전달되는 메시지를 나타낸다.
도 2에서는 단말(220)이 수면(Doze) 모드에서 활성(Awake) 모드로 천이되면 단말(220)은 트리거 프레임(221)을 상향 링크를 통하여 AP(230)로 전송한다. 트리거 프레임(221)을 전달받은 AP(230)은 트리거 프레임(221)에 대응하는 응답(ACK)(231)과 버퍼링 된 데이터를 단말(220)에게 전송한다. 또한 AP(230)는 버퍼링된 데이터가 계속 존재하면 하향링크로 ESOP 필드가 "0"으로 설정된 프레임(232)을 단말(220)에게 전송한다. 단말(220)은 AP(230)로부터 수신한 프레임의 응답(222)을 AP(230)에게 전송하며 지속적으로 수신하는 프레임의 ESOP 필드를 검사 한다. 만약 단말(220)은 수신하는 프레임의 ESOP 필드가 "0"이면 프레임을 지속적으로 수신하고 응답(ACK)을 기지국(230)에게 전송한다. 그리고 단말은 만약 EOSP 필드가 "1"로 설정된 프레임(233)을 수신하면 이후의 프레임이 존재하지 않는다고 판단하고 이에 해당하는 응답(ACK)(223)을 전송하고 수면(Doze)상태로 천이된다. 도 2에서 단말(220)이 트리거 프레임(221)을 전송하고 AP(230)가 트리거 프레임에 대한 응답(ACK)이후부터 즉, 버퍼링된 데이터가 전송되기 시작하고 EOSP 필드가 "1"로 설정된 프레임(233)을 AP(230)가 단말(220)로 전송하고, 단말(220)이 응답(ACK)를 AP로 전달하는 과정이 u-SP이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 u-APSD를 적용한 시스템이다.
310은 단말의 모드 즉, 수면(Doze) 모드와 활성(Awake)모드를 나타내고, 321 내지 327은 단말(320)이 AP(330)로 전송하는 메시지이며, 331 내지 337은 AP(330)에서 단말(320)로 전송하는 메시지이다.
단말(320)이 수면(Doze) 모드에서 활성(Awake) 모드로 천이되면 단말(320)은 트리거 프레임(321)을 상향 링크를 통하여 AP(330)로 전송한다. 트리거 프레임(321)을 전달받은 AP(330)은 트리거 프레임(321)에 대응하는 응답(ACK)(331)과 버퍼링 된 데이터를 단말(320)에게 전송한다. 또한 AP(330)는 버퍼링된 데이터가 계속 존재하면 하향링크로 ESOP 필드가 "0"으로 설정된 프레임(332)을 단말(320)에게 전송한다. 단말(320)은 AP(330)로부터 수신한 프레임의 응답(322)을 AP(330)에게 전송하며 지속적으로 수신하는 프레임의 ESOP 필드를 검사한다. 만약 단말(320)은 수신하는 프레임의 ESOP 필드가 "0"이면 프레임을 지속적으로 수신하고 응답(ACK)을 기지국(230)에게 전송한다. 지금까지의 과정은 도 2의 u-SP 종료 시 일반적인 u-APSD를 적용한 시스템과 동일하다.
본 발명에서 단말은 만약 EOSP 필드가 "1"로 설정된 프레임(233)을 수신하여 u-SP가 끝나더라도 바로 수면(Doze) 상태로 천이하지 않고 PS-Poll을 기반으로 하는 레거시 절전 메커니즘에 따라 동작한다. 즉, PS-Poll 프레임(324)이 단말 내부적으로 설정되는 판단 기준에 따라서 전송하여야 하면 u-SP는 끝나더라도 바로 수면(Doze) 상태로 천이하지 않고 하여 PS-Poll을 기반으로 하는 레거시 절전 메커니즘에 따라 동작한다.
단말(320)이 PS-Poll 프레임(324)을 AP(330)로 전송하면 AP(330)은 수신한 PS-Poll 프레임(324)을 수신한 응답(ACK)을 단말(320)을 전송한다. 그 후 AP(330)는 프레임을 단말로 지속적으로 전송한다. AP(330)가 단말(320)로 전송하는 프레임은 프레임 내의 모어 비트(More bit)가 "1"또는 "0"설정하여 전송한다. 프레임의 모어 비트(More bit)가 "1"로 설정되면 PS-Poll 기반의 프레임이 더 존재한다는 의미이며 "0"으로 설정되면 PS-Poll 기반의 프레임이 더 존재한지 않는 다는 의미이다.
단말(320)은 AP(335)로부터 프레임 헤더에 모어 데이터(More data) 비트 "1"로 설정된 프레임이 수신되면 이에 대한 응답(325)을 송신한다. 또한 단말(320)은 내부적인 기준에 따라 PS-Poll 프레임(326)이 전송될 필요가 있으면 AP(330)로 PS-Poll 프레임(326)을 전송한다. AP(330)는 단말(330)이 전송한 PS-Poll 프레임(326)에 대한 응답(336)과 프레임을 단말(320)로 전송한다. 단말(320)은 AP(330)로부터 수신한 프레임 헤더의 모어 데이터(More data) 비트를 확인하여 "1"이면 지속적으로 PS-Poll 전송 하는지를 판단하고 프레임을 지속적으로 수신한다. 단말(320)은 프레임 헤어의 모어 데이터(More data) 비트가 "0"으로 설정된 프레임(337)을 수신하면 더 이상 PS-Poll 기반의 프레임이 없다고 판단한다. 또한 단말(320)은 그에 대한 응답(ACK)을 AP(330)로 전송하고 수면(Doze) 상태로 천이한다.
도 3에서는 u-SP가 끝난 직후 시점에서 AP에 버퍼링된 전달 가능(delivery-enabled)으로 설정되지 않은 AC들의 프레임들이 있어 단말(320)이 모어 데이터(More data) 비트가 "0"이 될 때까지 PS-Poll 프레임을 계속 송신한다. u-SP가 끝난 직후 시점에서 AP(330)에 버퍼링된 전달 가능(delivery-enabled)으로 설정되지 않은 프레임들이 없다면 AP(330)는 모어 데이터(more data) 비트가 "0"인 Null data 프레임을 단말(320)에게 송신하게 되고, Null data 프레임을 수신한 단말은 이후 바로 수면(Doze) 상태로 천이한다.
본 발명에서는 단말이 일단 트리거 프레임을 송신하여 u-SP가 시작되면 일단 u-SP에서 AP가 송신하는 전달 가능(delivery-enabled)으로 설정된 AC들의 프레임들을 모두 수신한 다음에 연이어 전달 가능(delivery-enabled)으로 설정되지 않은 AC들의 프레임들을 수신하게 되어 버스트한(bursty) 하향 링크 수신 동작이 가능해진다. 그러므로 단말의 전체적인 활성 율(Awake rate)이 줄어들어 절전 효과가 증대된다.
모든 AC가 전달 가능(delivery-enabled)으로 설정되어 있지 않고 한 개 이상의 일부 AC만 전달 가능(delivery-enabled)으로 설정된다면 전달 가능(delivery- enabled)으로 설정되지 않은 AC에 대하여 AP에 버퍼링 되어 있는지의 여부를 단말이 비콘 프레임의 TIM을 수신하여 판단하지 않는다. 단말은 u-SP 이후에 단말이 수면(Doze) 상태로 천이하지 않고 계속 Awake 상태에 머무르면서 단말이 주체적으로 PS-Poll 프레임을 송신하여 AP에 버퍼링된 데이터에 대한 탐색과 동시에 버퍼링된 데이터를 수신한다. 비콘 수신 직후에 PS-Poll을 송신하여 발생할 수 있는 PS-Poll 프레임 충돌로 인한 전력 소비의 증가를 줄여서 절전 효과가 커질 수 있다. TIM을 확인하기 위하여 비콘 수신 시간에 추가적인 수면(Doze)상태에서 활성(Awake) 상태 천이를 할 필요가 없으므로 활성 율(Awake rate)를 낮추어 절전 효과가 커지는 효과가 있다.
전달 가능(delivery-enabled)으로 설정되지 않은 AC에 포함된 프레임들의 버퍼링 여부의 확인을 비콘 프레임의 TIM에 의지하지 않고 u-SP 종료 후에 단말이 내부적으로 설정되는 판단 기준에 따라 PS-Poll을 능동적으로 송신하여 버퍼링 여부의 확인과 동시에 수신을 수행한다. 그러므로 단말로 하여금 모든 비콘 주기마다 비콘 프레임을 빠뜨리지 않고 수신하기 위하여 수면(Doze)에서 활성(Awake) 상태로 천이할 필요가 없게 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 절전 동작 방법을 나타내는 순서도,
도 2는 u-SP 종료 시 일반적인 u-APSD를 적용한 시스템,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 u-APSD를 적용한 시스템.

Claims (9)

  1. 무선통신 시스템에서 다수의 액세스 카테고리 중 적어도 하나 이상의 상기 액세스 카테고리가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되며, 예정 외 자동절전전달 방법을 사용하는 단말의 전력제어 방법에 있어서,
    트리거 프레임을 송신하여 예정 외 서비스 기간을 가지며 기지국으로부터 프레임을 수신하는 과정과,
    상기 수신된 프레임의 서비스 기간 종료 필드 값이 상기 예정 외 서비스 기간의 종료를 나타내는 값이고, 미리 결정된 기준에 만족하여 전력 절약 폴(PS=Poll) 메시지를 송신해야 하는 경우, 전력 절약 폴을 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 전력 절약 폴에 송신된 전력 절약 폴에 대응하는 프레임을 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 수신되는 프레임의 헤더에 포함된 모어 데이터 비트가 상기 전원 절약 폴(PS-Poll)을 기초로 하는 프레임이 더 존재함을 나타내면 순차적으로 상기 전원 절약 폴을 상기 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 프레임을 수신하는 과정을 포함하는 단말에서 전원 절약 방법.
  2. 제 1항에서,
    상기 수신된 프레임의 서비스 기간 종료 필드 값이 상기 예정 외 서비스 기간의 종료를 나타내지 않는 값이면, 상기 기지국으로부터 프레임을 순차적으로 수신하는 것을 특징으로 하는 단말에서 전원 절약 방법.
  3. 제 1항에서,
    상기 미리 결정된 기준에 만족하지 못하면 수면모드로 천이되는 것을 특징으로 하는 단말에서 전원 절약 방법.
  4. 제 1항에서,
    상기 모어 데이터 비트가 상기 전원 절약 폴(PS-Poll)을 기초로 하는 프레임이 더 존재하지 않음을 나타내면 수면모드로 천이 되는 것을 특징으로 하는 단말에서 전원 절약 방법.
  5. 제 1항에서, 상기 미리 결정된 기준은,
    항상 전원 절약 폴(PS-Poll)을 송신하거나 PS-Poll에 의지하는 전달 가능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC의 QoS 파레미터 또는 시스템에서 지정한 현재 전원 절약 폴(PS-Poll)과 상기 전원 절약 폴(PS-Poll) 이전에 마지막으로 송 신하였던 전원 절약 폴(PS-Poll)프레임의 전송 시간과의 간격임을 특징으로 하는 단말에서 전원 절약 방법.
  6. 무선통신 시스템에서 다수의 액세스 카테고리 중 적어도 하나 이상의 상기 액세스 카테고리가 전달 가능(Delivery-enabled)으로 설정되며, 예정 외 자동절전전달 방법을 사용하는 전력 제어 시스템에 있어서,
    트리거 프레임을 전송하여 기지국으로부터 제1프레임 수신하며, 서비스 종료 필드 값과 미리 결정된 기준에 따라 전력 절약 폴(PS=Poll) 메시지 송신하여 제2프레임을 수신하며, 상기 제2프레임의 헤더에 포함된 모어 데이터 비트를 이용하여 전원 절약 폴(PS-Poll)을 기초로 하는 프레임 더 존재함을 나타내면 순차적으로 상기 전원 절약 폴을 상기 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 제3프레임을 수신하는 단말과,
    상기 단말로부터 트리거 프레임을 수신하면 상기 제1프레임을 송신하고, 상기 전력 절약 폴을 수신하면 상기 제2프레임을 송신하며, 상기 제2프레임 및 제 3프레임에 추가 데이터의 유무를 설정하는 기지국을 포함하는 전력 제어 시스템.
  7. 제 6항에서, 상기 미리 결정된 기준은,
    항상 전원 절약 폴(PS-Poll)을 송신하거나 PS-Poll에 의지하는 전달 가 능(Delivery-enabled)로 설정되지 않은 AC의 QoS 파레미터 또는 시스템에서 지정한 현재 전원 절약 폴(PS-Poll)과 상기 전원 절약 폴(PS-Poll) 이전에 마지막으로 송신하였던 전원 절약 폴(PS-Poll) 프레임의 전송 시간과의 간격임을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
  8. 제 6항에서, 상기 서비스 종료 필드는,
    상기 기지국이 한 비트의 정보로 상기 트리거 프레임에 대응하여 전송되는 상기 제1프레임의 헤더에 설정하며 상기 제1프레임 이후 프레임의 유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템
  9. 제 6항에서, 모어 데이터 비트는,
    상기 기지국이 한 비트의 정보로 상기 전력 절약 폴에 대응하여 전송되는 상기 제2프레임 및 상기 제3프레임에 설정하며 상기 제2프레임 및 상기 제3프레임 이후 프레임의 유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템
KR1020090126458A 2009-12-17 2009-12-17 무선통신 시스템의 단말에서의 전원 절약 방법 및 시스템 KR101286961B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090126458A KR101286961B1 (ko) 2009-12-17 2009-12-17 무선통신 시스템의 단말에서의 전원 절약 방법 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090126458A KR101286961B1 (ko) 2009-12-17 2009-12-17 무선통신 시스템의 단말에서의 전원 절약 방법 및 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110069643A true KR20110069643A (ko) 2011-06-23
KR101286961B1 KR101286961B1 (ko) 2013-07-23

Family

ID=44401432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090126458A KR101286961B1 (ko) 2009-12-17 2009-12-17 무선통신 시스템의 단말에서의 전원 절약 방법 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101286961B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013115630A1 (ko) * 2012-02-05 2013-08-08 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 널 데이터 패킷 프레임을 이용하는 채널 액세스 방법 및 장치
US9560586B2 (en) 2011-07-19 2017-01-31 Lg Electronics Inc. Communication method in wireless local area network system
US10031575B2 (en) 2015-06-29 2018-07-24 Xiaomi Inc. Method and device for waking up MCU chip

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070191052A1 (en) 2006-01-27 2007-08-16 Nokia Corporation Automatic power save delivery (APSD) compatible with 802.11n frame aggregation and block acknowledgement
US7756103B2 (en) 2006-03-31 2010-07-13 Intel Corporation Device, system and method of adjustment of a delivery mechanism according to access categories
US7899396B2 (en) * 2006-06-02 2011-03-01 Qulacomm Incorporated Efficient operation for co-located WLAN and Bluetooth
US8326372B2 (en) 2007-11-09 2012-12-04 Qualcomm Incorporated Direct link set-up power save delivery

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9560586B2 (en) 2011-07-19 2017-01-31 Lg Electronics Inc. Communication method in wireless local area network system
WO2013115630A1 (ko) * 2012-02-05 2013-08-08 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 널 데이터 패킷 프레임을 이용하는 채널 액세스 방법 및 장치
US9756659B2 (en) 2012-02-05 2017-09-05 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for channel access via null data packet frame in wireless LAN system
US10031575B2 (en) 2015-06-29 2018-07-24 Xiaomi Inc. Method and device for waking up MCU chip

Also Published As

Publication number Publication date
KR101286961B1 (ko) 2013-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210099953A1 (en) Scheduled peer power save mode
KR101945759B1 (ko) 무선랜 환경에서 웨이크-업 라디오를 이용하는 무선 통신 방법 및 무선 통신 단말
US7693117B2 (en) Power-saving mechanism for periodic traffic streams in wireless local-area networks
EP2277286B1 (en) Access point enhancements
US9374782B2 (en) Reducing power consumption in a wireless communication system
CN1922895B (zh) 无线局域网络中用于实时通信的混合功率节省传递方法
US7551592B2 (en) Power management method for creating deliver opportunities in a wireless communication system
US7474887B2 (en) Method and system for reducing battery consumption in wireless transmit/receive units (WTRUs) employed in a wireless local area network/wireless wide area network (WLAN/WWAN)
US8750185B2 (en) Apparatus and method for power save mode in wireless local area network
KR101379870B1 (ko) 무선 근거리 통신망（ｗｌａｎ） 전력 절감을 위한 저장된 트래픽 없음 지시를 위한 방법 및 시스템
US20070230418A1 (en) Triggering rule for energy efficient data delivery
US9980219B2 (en) Power efficient PS-Poll
US20100278065A1 (en) Traffic Load Estimation for Access Point Functionality Enabled Mobile Devices
US20170201940A1 (en) Dynamic delivery traffic indication message implementations
US20050207400A1 (en) Apparatus, system, and method for radio communications
JP2007096898A (ja) 無線通信装置及び無線通信方法
EP2161953A2 (en) Access point, wireless communication station, wireless communication system and wireless communication method
JP5174624B2 (ja) 無線通信システム、無線通信端末および無線基地局
WO2018077007A1 (zh) 帧传输方法、设备及系统
US8611266B2 (en) Apparatus and method of power saving for stations in wireless communication system
KR20090054797A (ko) 통신 시스템의 슬립 모드에서 레인징 정보 송수신 시스템및 방법
US20050136913A1 (en) Power management method for managing deliver opportunities in a wireless communication system
KR101286961B1 (ko) 무선통신 시스템의 단말에서의 전원 절약 방법 및 시스템
JP2006042322A (ja) ネットワーク内の通信局のエネルギー消費を最適化する方法および通信局
EP3768000A1 (en) Energy detection method with low power consumption and communication device thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee