KR20120064103A - 진보된 ｗｌａｎ 및 블루투스-ａｍｐ 시스템들을 위한 출력 전력 제어 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 전송 출력 전력 제어를 통해 무선 디바이스들에 의한 전력 소모를 감소시키기 위한 기술들을 제공한다.

Description

진보된 ＷＬＡＮ 및 블루투스-ＡＭＰ 시스템들을 위한 출력 전력 제어{OUTPUT POWER CONTROL FOR ADVANCED WLAN AND BLUETOOTH-AMP SYSTEMS}
본 발명의 특정 실시예들은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로서, 특히, 전송 전력 제어를 위한 기술들에 관한 것이다.
무선 네트워크들에서, 전송 동안의 시스템 전력 소모는 전형적으로 전송 전력 증폭기의 전류 소모에 의해 좌우된다. 출력 전력이 감소되는 경우에 전력 소모는 감소할 수 있다. 그러나 출력 전력의 감소들은 업스트림 전송 범위에 영향을 미친다.
따라서, 실제적 문제로서, 최고 레이트(rate)인 경우의 최대 거리에 비해 (예를 들어, 사용자 단말로부터 액세스 포인트로의) 전송 거리가 짧은 경우에만 출력 전력이 감소할 수 있다. 불운하게도, 짧은 전송 거리들 조차도, 출력 전력을 감소시키는 것은 네트워크 행동에 관한 불리한 영향들을 미칠 수 있다. 예시로서, 출력 전력을 감소시키는 것은 네트워크에서의 다른 디바이스들이 전송들을 검출하지 못할 수 있음을, 그리고 따라서 간섭하는 방식으로 통신할 수 있음을 의미하는 "히든 노드들(hidden nodes)"을 생성할 수 있다.
따라서, 네트워크 행동에 관한 불리한 영향을 회피하면서 전력 소모를 감소시키는 기술이 필요하다.
특정 실시예들은 무선 노드에 의한 무선 통신들을 위한 방법을 제공한다. 방법은 일반적으로 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하는 단계, 하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하는 단계, 및 상기 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 무선 채널 상에 후속하는 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하는 단계를 포함한다.
특정 실시예들은 무선 노드에 의한 무선 통신들의 방법을 제공한다. 방법은 일반적으로 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하는 단계, 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소된 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드가 될 가능성을 결정하는 단계, 및 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 감소된 전송 전력에서 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하는 단계를 포함한다.
특정 실시예들은 무선 노드를 제공한다. 무선 노드는 일반적으로 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하기 위한 로직, 하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하기 위한 로직, 및 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 무선 채널 상에 후속하는 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 로직을 포함한다.
특정 실시예들은 무선 노드를 제공한다. 무선 노드는 일반적으로 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하기 위한 로직, 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소된 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드로 될 가능성을 결정하기 위한 로직, 및 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 감소된 전송 전력에서 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 로직을 포함한다.
특정 실시예들은 장치를 제공한다. 장치는 일반적으로 장치가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하기 위한 수단, 하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하기 위한 수단, 및 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 무선 채널 상에 후속하는 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 수단을 포함한다.
특정 실시예들은 장치를 제공한다. 장치는 일반적으로 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하기 위한 수단, 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소되는 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드로 될 가능성을 결정하기 위한 수단, 및 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 감소된 전송 전력에서 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 수단을 포함한다.
특정 실시예들은 명령들로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는, 무선 노드에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건을 제공한다. 명령들은 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하도록, 하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하도록, 및 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 무선 채널 상에 후속하는 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하도록 실행가능하다.
특정 실시예들은 명령들로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는, 무선 노드에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건을 제공한다. 명령들은 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하도록, 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소된 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드로 될 가능성을 결정하도록, 및 무선 노드가 히든 노드가 될 가능성이 상대적으로 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 감소된 전송 전력에서 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하도록 실행가능하다.
본 발명의 상술한 특징들이 상기에 간략하게 요약되는, 더 특정한 설명에서 상세하게 이해될 수 있는 방식은 실시예들을 참조함으로써 이루어질 수 있도록, 그 일부는 첨부 도면들에 도시된다. 그러나 첨부 도면들은 본 발명의 특정 전형적인 실시예들만을 도시하며 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안되며 그 설명이 다른 동일하게 효과적인 실시예들에 수용될 수 있음이 주목되어야 한다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예들에 따른, 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 특정 실시예들에 따른 무선 디바이스에 이용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한다.
도 3은 본 발명의 특정 실시예들에 따른 직교 주파수-분할 다중화 및 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDM/OFDMA) 기술을 이용하는 무선 통신 시스템 내에 이용될 수 있는 예시적인 전송기 및 예시적인 수신기를 도시한다.
도 4는 출력 전력을 감소시키고 히든 노드로 되는 클라이언트 디바이스의 일 예를 도시한다.
도 5는 2개의 중복하는 기본 서비스 세트들(BSSs)의 일 예를 도시한다.
도 6은 전송을 위해 출력 전력을 감소시키고 히든으로 될 클라이언트 디바이스의 잠재성을 도시한다.
도 7은 네트워크에서의 다른 노드들에 "가시적"으로 남아있으면서 전력을 감소시키기 위한 예시적인 동작들을 도시한다.
도 7A는 도 7의 예시적인 동작들에 대응하는 수단의 블록도이다.
도 8A-B는 감소된 전력에서 전송되는 후속하는 데이터 메시지들을 보호하기 위해 풀 전력 CTS-투-셀프(CTS-to-self) 메시지 및 풀 전력 RTS-CTS 메시지 교환의 이용을 도시한다.
도 9는 네트워크가 약간 로딩되며 감소된 전력에서 모든 메시지를 AP에 전송하도록 진행할 것을 결정하기 위한 예시적인 동작들을 도시한다.
도 9A는 도 9의 예시적인 동작들에 대응하는 수단의 블록도이다.
도 10은 방호 방책들 없이 감소된 출력 전력에서 메시지들을 전송하기 위한 예시적인 동작들을 도시한다.
도 10A는 도 10의 예시적인 동작들에 대응하는 수단의 블록도이다.
도 11은 감소된 출력 전력에서 데이터 메시지들을 전송하기 전에 디바이스와 각 이웃하는 디바이스 사이의 링크의 직접 측정을 수행하는 예시적인 동작들을 도시한다.
도 11A는 도 11의 예시적인 동작들에 대응하는 수단의 블록도이다.
본 발명의 특정 실시예들은 전송 출력 전력의 제어를 통해 무선 디바이스들에 의한 전력 소모를 감소시키기 위한 기술들을 제공한다. 감소된 전력에서 데이터 패킷들을 전송하기 전에 채널을 클리어시키기 위해 풀(full) 또는 더 높은 전력에서 보호 패킷들(CTS-셀프/RTS-CTS 메시지들)을 전송하는 것과 같은, 히든 노드 문제점들을 회피하게 도울 수 있는 서로 다른 기술들이 이용될 수 있다.
본 발명의 특정 양상들의 다양한 양상들이 이하에 설명된다. 본 명세서의 교시들은 광범위한 형태들로 구체화될 수 있으며 본 명세서에 개시된 임의의 특정 구조, 기능 또는 둘 다는 단순히 전형적인 것임이 명백해야 한다. 본 명세서의 교시들에 기초하여 당업자는 본 명세서에 개시되는 양상이 임의의 다른 양상들과 독립적으로 구현될 수 있으며 이들 양상들 중 2개 이상은 다양한 방식들로 조합될 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명되는 임의의 수의 양상들을 이용하여 장치가 구현될 수 있거나 방법이 실시될 수 있다. 추가로, 본 명세서에 설명되는 양상들 중 하나 이상에 더하여 또는 그와는 다른 구조, 기능 또는 구조 및 기능을 이용하여 그와 같은 장치가 구현될 수 있거나 그와 같은 방법이 실시될 수 있다. 더욱이, 일 양상은 청구범위의 적어도 하나의 엘리먼트를 포함할 수 있다.
용어 "예시적인"은 본 명세서에서 "예시, 보기 또는 도시로서 기능하는"을 의미하는 것이다. "예시적인"으로서 본 명세서에 설명된 임의의 양상은 다른 양상들보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 또한, 본 명세서에 이용된 바와 같이, 용어 "레거시 스테이션들"은 일반적으로 802.11n 또는 IEEE 802.l1 표준의 구 버전들을 지원하는 무선 네트워크 노드들을 지칭한다.
본 명세서에 설명된 멀티-안테나 전송 기술들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중 액세스(TDMA), 공간 분할 다중 액세스(SDMA) 등과 같은 다양한 무선 기술들과 조합하여 이용될 수 있다. 다중 사용자 단말들은 서로 다른 (1) CDMA를 위한 직교 코드 채널들, (2) TDMA를 위한 타임 슬롯들, 또는 (3) OFDM을 위한 서브-대역들을 통해 동시적으로 데이터를 전송/수신할 수 있다. CDMA 시스템은 IS-2000, IS-95, IS-856, 광대역-CDMA(W-CDMA) 또는 일부 다른 표준들을 구현할 수 있다. OFDM 시스템은 IEEE 802.11 또는 일부 다른 표준들을 구현할 수 있다. TDMA 시스템은 GSM 또는 일부 다른 표준들을 구현할 수 있다. 이들 다양한 표준들이 기술분야에 공지되어 있다.
예시적인 MIMO 시스템
도 1은 액세스 포인트들 및 사용자 단말들을 갖는 다중-액세스 MIMO 시스템(100)을 도시한다. 간략화를 위해, 단지 하나의 액세스 포인트(110)가 도 1에 도시된다. 액세스 포인트(AP)는 일반적으로 사용자 단말들과 통신하는 고정 스테이션이며 또한 기지국 또는 일부 다른 용어로 지칭될 수 있다. 특정 양상들에 따르면, AP는 가능하게는 일부 환경들에서 클라이언트로서 여전히 기능하면서, AP 기능을 구현하는 이동 디바이스를 포함하는 "소프트-AP"일 수 있다. 사용자 단말은 고정형이거나 이동형일 수 있으며 또한 이동국, 스테이션(STA), 클라이언트, 무선 디바이스 또는 일부 다른 용어로 지칭될 수 있다. 사용자 단말은 셀룰러 전화, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 휴대용 디바이스, 무선 모뎀, 랩톱 컴퓨터, 개인용 컴퓨터 등과 같은 무선 디바이스일 수 있다.
액세스 포인트(110)는 다운링크 및 업링크에서 임의의 정해진 순간에서 하나 이상의 사용자 단말들(120)과 통신할 수 있다. 다운링크(즉, 순방향 링크)는 액세스 포인트로부터 사용자 단말들로의 통신 링크이며, 업링크(즉, 역방향 링크)는 사용자 단말들로부터 액세스 포인트로의 통신 링크이다. 사용자 단말은 또한 다른 사용자 단말과 피어-투-피어 통신할 수 있다. 시스템 제어기(130)는 액세스 포인트들에 커플링하고 액세스 포인트들에 대한 조정 및 제어를 제공한다.
시스템(100)은 다운링크 및 업링크에서의 데이터 전송을 위해 다수 전송 및 다수 수신 안테나들을 사용한다. 액세스 포인트(110)는 Nap개의 안테나들을 갖추며 다운링크 전송들을 위한 다중-입력(MI) 및 업링크 전송들을 위한 다중-출력(MO)을 나타낸다. 선택된 사용자 단말들(120)의 세트 Nu는 다운링크 전송들을 위한 다중-출력 및 업링크 전송들을 위한 다중-입력을 집합적으로 나타낸다. 특정 경우들에서, Nu 사용자 단말들에 대한 데이터 심볼 스트림들이 일부 수단에 의해 코드, 주파수 또는 시간으로 다중화되지 않는 경우에 Nap≥Nu≥1을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 데이터 심볼 스트림들이 CDMA로의 서로 다른 코드 채널들, OFDM으로의 서브-대역들의 겹침 없는(disjoint) 세트들 및 등등을 이용하여 다중화될 수 있는 경우에, Nu는 Nap보다 클 수 있다. 각 선택된 사용자 단말은 사용자-특정 데이터를 액세스 포인트에 전송하고 및/또는 액세스 포인트로부터 사용자-특정 데이터를 수신한다. 일반적으로, 각 선택된 사용자 단말은 하나 또는 다수의 안테나들(즉, Nut≥1)을 구비할 수 있다. Nu 선택된 사용자 단말들은 동일하거나 다른 수의 안테나들을 가질 수 있다.
MIMO 시스템(100)은 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템 또는 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 시스템일 수 있다. TDD 시스템을 위해, 다운링크 및 업링크는 동일한 주파수 대역을 공유한다. FDD 시스템에 대해, 다운링크 및 업링크는 서로 다른 주파수 대역들을 이용한다. MIMO 시스템(100)은 또한 전송들을 위해 단일 캐리어 또는 다수 캐리어들을 이용할 수 있다. 각 사용자 단말은 (예를 들어, 비용을 낮추기 위해) 단일 안테나 또는 (예를 들어, 추가적인 비용이 지원될 수 있는 경우) 다수 안테나들을 구비할 수 있다.
도 2는 MIMO 시스템(100)에서의 액세스 포인트(110) 및 2개의 사용자 단말들(120m 및 120x)의 블록도를 도시한다. 액세스 포인트(110)는 Nap 안테나들(224a 내지 224ap)을 구비한다. 사용자 단말(120m)은 Nut ,m 안테나들(252ma 내지 252mu)을 구비하고, 사용자 단말(120x)은 Nut ,x 안테나들(252xa 내지 252xu)을 구비한다. 액세스 포인트(110)는 다운링크를 위한 전송 엔티티이며 업링크를 위한 수신 엔티티이다. 각 사용자 단말(120)은 업링크를 위한 전송 엔티티이며 다운링크를 위한 수신 엔티티이다. 본 명세서에 이용된 바와 같이, "전송 엔티티"는 무선 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있는 독립적으로 동작되는 장치 또는 디바이스이며, "수신 엔티티"는 무선 채널을 통해 데이터를 수신할 수 있는 독립적으로 동작되는 장치 또는 디바이스이다. 다음의 설명에서, 아래에 기입한 "dn"는 다운링크를 표시하며, 아래에 기입한 "up"은 업링크를 표시하며, Nup 사용자 단말들은 업링크에서의 동시적 전송을 위해 선택되며, Ndn 사용자 단말들은 다운링크에서의 동시적 전송을 위해 선택되며, Nup는 Ndn과 동일하거나 동일하지 않을 수 있으며, Nup 및 Ndn은 정적 값들일 수 있거나 각 스케줄링 간격에 대해 변화할 수 있다. 빔-조종 또는 일부 다른 공간 프로세싱 기술은 액세스 포인트 및 사용자 단말에서 이용될 수 있다.
업링크에서, 업링크 전송을 위해 선택되는 각 사용자 단말(120)에서, TX 데이터 프로세서(288)는 데이터 소스(286)로부터 트래픽 데이터를 그리고 제어기(280)로부터 제어 데이터를 수신한다. TX 데이터 프로세서(288)는 사용자 단말에 대해 선택되는 레이트와 관련되는 코딩 및 변조 방식들에 기초하여 사용자 단말에 대해 트래픽 데이터 {dup ,m}를 프로세싱(예를 들어, 인코딩, 인터리빙 및 변조)하며 데이터 심볼 스트림 {sup ,m}을 제공한다. TX 공간 프로세서(290)는 데이터 심볼 스트림 {sup ,m} 상에 공간 프로세싱을 수행하며 Nut ,m 안테나들에 대해 Nut ,m 전송 심볼 스트림들을 제공한다. 각 전송기 유닛(TMTR)(254)은 업링크 신호를 발생시키기 위해 각각의 전송 심볼 스트림을 수신하고 프로세싱(예를 들어, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향변환)한다. Nut ,m 전송기 유닛들(254)은 Nut,m 안테나들(252)로부터 액세스 포인트(110)로의 전송을 위해 Nut ,m 업링크 신호들을 제공한다.
액세스 포인트(110)에서, Nap 안테나들(224a 내지 224ap)은 업링크에서 전송하는 모든 Nup 사용자 단말들로부터 업링크 신호들을 수신한다. 각 안테나(224)는 수신 신호를 각각의 수신기 유닛(RCVR)(222)에 제공한다. 각 수신기 유닛(222)은 전송기 유닛(254)에 의해 수행되는 것과 상보적인 프로세싱을 수행하며 수신된 심볼 스트림을 제공한다. RX 공간 프로세서(240)는 Nap 수신기 유닛들(222)로부터 Nap 수신된 심볼 스트림들 상에 수신기 공간 프로세싱을 수행하며 Nup 복구된 업링크 데이터 심볼 스트림들을 제공한다. 수신기 공간 프로세싱은 채널 상관 매트릭스 반전(CCMI), 최소 평균 제곱 에러(MMSE), 연속적인 간섭 소거(SIC) 또는 일부 다른 기술에 따라 수행된다. 각각의 복구된 업링크 데이터 심볼 스트림 {sup ,m}은 각각의 사용자 단말에 의해 전송되는 데이터 심볼 스트림 {sup ,m}의 추정치이다. RX 데이터 프로세서(242)는 디코딩된 데이터를 획득하기 위해 그 스트림에 대해 이용되는 레이트에 따라 각각의 복구되는 업링크 데이터 심볼 스트림 {sup ,m}을 프로세싱(예를 들어, 복조, 디인터리빙 및 디코딩)한다. 각 사용자 단말에 대해 디코딩되는 데이터는 저장을 위해 데이터 싱크(244)에 및/또는 추가의 프로세싱을 위해 제어기(230)에 제공될 수 있다.
다운링크에서, 액세스 포인트(110)에서, TX 데이터 프로세서(210)는 다운링크 전송을 위해 스케줄링되는 Ndn 사용자 단말들에 대해 데이터 소스(208)로부터 트래픽 데이터를, 제어기(230)로부터 제어 데이터를, 및 가능하게는 스케줄러(234)로부터 다른 데이터를 수신한다. 다양한 타입들의 데이터가 서로 다른 전송 채널들 상에 송신될 수 있다. TX 데이터 프로세서(210)는 사용자 단말을 위해 선택되는 레이트에 기초하여 각 사용자 단말에 대해 트래픽 데이터를 프로세싱(예를 들어, 인코딩, 인터리빙 및 변조)한다. TX 데이터 프로세서(210)는 Ndn 사용자 단말들에 대한 Ndn 다운링크 데이터 심볼 스트림들을 제공한다. TX 공간 프로세서(220)는 Ndn 다운링크 데이터 심볼 스트림들 상에 공간 프로세싱을 수행하며 Nap 안테나들에 대한 Nap 전송 심볼 스트림들을 제공한다. 각 전송기 유닛(TMTR)(222)은 다운링크 신호를 발생시키기 위해 각각의 전송 심볼 스트림을 수신하고 프로세싱한다. Nap 전송기 유닛들(222)은 Nap 안테나들(224)로부터 사용자 단말들로의 전송을 위해 Nap 다운링크 신호들을 제공한다.
각 사용자 단말(120)에서, Nut ,m 안테나들(252)은 액세스 포인트(110)로부터 Nap 다운링크 신호들을 수신한다. 각 수신기 유닛(RCVR)(254)은 관련 안테나(252)로부터 수신 신호를 프로세싱하며 수신된 심볼 스트림을 제공한다. RX 공간 프로세서(260)는 Nut ,m 수신기 유닛들(254)로부터 Nut ,m 수신된 심볼 스트림들 상에 수신기 공간 프로세싱을 수행하며 사용자 단말에 대한 복구된 다운링크 데이터 심볼 스트림 {sdn,m}을 제공한다. 수신기 공간 프로세싱은 CCMI, MMSE 또는 일부 다른 기술에 따라 수행된다. RX 데이터 프로세서(270)는 사용자 단말에 대해 디코딩되는 데이터를 획득하기 위해 복구된 다운링크 데이터 심볼 스트림을 프로세싱(예를 들어, 복조, 디인터리빙 및 디코딩)한다.
각 사용자 단말(120)에서, Nut ,m 안테나들(252)은 액세스 포인트(110)로부터 Nap 다운링크 신호들을 수신한다. 각 수신기 유닛(RCVR)(254)은 관련 안테나(252)로부터 수신 신호를 프로세싱하며 수신된 심볼 스트림을 제공한다. RX 공간 프로세서(260)는 Nut ,m 수신기 유닛들(254)로부터 Nut ,m 수신된 심볼 스트림들 상에 수신기 공간 프로세싱을 수행하며 사용자 단말에 대한 복구된 다운링크 데이터 심볼 스트림 {sdn ,m}을 제공한다. 수신기 공간 프로세싱은 CCMI, MMSE 또는 일부 다른 기술에 따라 수행된다. RX 데이터 프로세서(270)는 사용자 단말에 대해 디코딩되는 데이터를 획득하기 위해 복구된 다운링크 데이터 심볼 스트림을 프로세싱(예를 들어, 복조, 디인터리빙 및 디코딩)한다.
도 3은 시스템(100) 내에 사용될 수 있는 무선 디바이스(302)에서 이용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한다. 무선 디바이스(302)는 본 명세서에 설명되는 다양한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있는 디바이스의 일 예이다. 무선 디바이스(302)는 액세스 포인트(110) 또는 사용자 단말(120)일 수 있다.
무선 디바이스(302)는 무선 디바이스(302)의 동작을 제어하는 프로세서(304)를 포함할 수 있다. 프로세서(304)는 또한 중앙 프로세싱 유닛(CPU)이라 칭해질 수 있다. 판독-전용 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM) 둘 다를 포함할 수 있는 메모리(306)는 명령들 및 데이터를 프로세서(304)에 제공한다. 메모리(306)의 일부분은 또한 비-휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM)를 포함할 수 있다. 프로세서(304)는 전형적으로 메모리(306) 내에 저장되는 프로그램 명령들에 기초하여 논리 및 산술 연산들을 수행한다. 메모리(306)에서의 명령들은 본 명세서에 설명된 방법들을 구현하도록 실행가능할 수 있다.
무선 디바이스(302)는 또한 무선 디바이스(302)와 원격 위치 사이의 데이터의 전송 및 수신을 허용하기 위해 전송기(310) 및 수신기(312)를 포함할 수 있는 하우징(308)을 포함할 수 있다. 전송기(310) 및 수신기(312)는 트랜시버(314)로 결합될 수 있다. 복수의 전송 안테나들(316)은 하우징(308)에 부착될 수 있으며 트랜시버(314)에 전기적으로 커플링된다. 무선 디바이스(302)는 또한 (도시되지 않은) 다수 전송기들, 다수 수신기들 및 다수 트랜시버들을 포함할 수 있다.
무선 디바이스(302)는 또한 트랜시버(314)에 의해 수신되는 신호들의 레벨을 검출하고 정량화하기 위한 노력으로 이용될 수 있는 신호 검출기(318)를 포함할 수 있다. 신호 검출기(318)는 그와 같은 신호들을 총 에너지, 심볼 당 서브캐리어 당 에너지, 전력 스펙트럼 밀도 및 다른 신호들로서 검출할 수 있다. 무선 디바이스(302)는 또한 신호들을 프로세싱하는데 이용하기 위해 디지털 신호 프로세서(DSP)(320)를 포함할 수 있다.
무선 디바이스(302)의 다양한 컴포넌트들은 전력 버스, 제어 신호 버스 및 데이터 버스에 추가되는 상태 신호 버스를 포함할 수 있는 버스 시스템(322)에 의해 함께 커플링될 수 있다.
당업자는 본 명세서에 설명된 기술들이 일반적으로 SDMA, OFDMA, CDMA, SDMA 및 그들의 조합들과 같은 임의의 타입의 다중 액세스 방식들을 이용하는 시스템들에 적용될 수 있음을 인지할 것이다.
진보된 WLAN 및 블루투스- AMP 시스템들을 위한 출력 전력 제어
상기에 주목된 바와 같이, 클라이언트 디바이스에서의 전송 동안 시스템 전력 소모는 전형적으로 전력 증폭기의 전류 소모에 의해 좌우된다. 본 명세서에 제시되는 기술들은 히든 노드 문제점들의 발생을 회피하거나 감소시키면서 전송들 동안 출력 전력을 감소시킴으로써, 전력 소모가 감소되게 허용할 수 있다.
기술들은 클라이언트 디바이스가 원하는 데이터 교환 레이트를 유지하면서 그 유효한 범위를 유지하게 허용할 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 액세스 포인트(AP)까지의 거리는 정해진 무선 액세스 기술이 최고 데이터 레이트를 제공할 수 있는 최대 거리에 비해 비교적 짧은 특정 경우들에서 클라이언트 디바이스로부터의 전송들에 대한 출력 전력이 감소될 수 있다.
상기에 주목된 바와 같이, 클라이언트 디바이스로부터의 전송들의 출력 전력을 낮출 때 나타나는 하나의 잠재적 쟁점은 디바이스가 동일한 셀의 다른 클라이언트 디바이스(또는 액세스 포인트의 네트워크 커버리지 영역) 또는 중복하는 셀에서의 스테이션(AP 또는 클라이언트 디바이스)에 대해 히든 노드로 될 수 있다는 것이다.
도 4는 클라이언트 디바이스가 전송 출력 전력을 감소시키는 경우에 클라이언트 디바이스가 히든 노드로 될 위험이 있을 수 있는 예시적인 환경을 도시한다. 도 4에서, 클라이언트 A(4101) 및 클라이언트 B(4102)(예를 들어, 랩톱 컴퓨터들)가 제 1 액세스 포인트 AP A(4201)(예를 들어, 무선 라우터)에 의해 서비스되는 한편, 클라이언트 C(4103)(예를 들어, 데스크톱 PC)는 제 2 액세스 포인트 AP B(4202)에 의해 서비스된다. 클라이언트 A가 전송들을 위해 전력을 감소시키는 경우, 클라이언트 C는 클라이언트 A의 전송을 검출하지 못할 수 있으며 클라이언트 A는 따라서, 클라이언트 C에 대해 히든으로 될 수 있다. 그 결과, 클라이언트 C는 AP A로의 클라이언트 A의 전송들과 간섭하거나 AP A로부터의 확인응답의 클라이언트 A의 수신과 간섭하는 (예를 들어, AP B로의) 전송들을 송신할 수 있다.
도 5 및 6은 클라이언트 A의 전송 범위가 감소된 전송 전력으로 변경될 수 있는 방식을 더 도시한다. 도시된 바와 같이, AP-A 및 AP-B의 기본 서비스 세트들(BSSs)이 중복할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 풀 전송 전력에서, 클라이언트 A로부터의 전송들은 AP-B에 도달할 수 있다. 그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 감소된 전송 전력에서, 클라이언트 A로부터의 전송들은 AP-B에 도달하지 못할 수 있다. 그 결과, AP-B는 클라이언트 A 통신들과 간섭할 수 있는 방식으로 그 네트워크에서의 통신들을 스케줄링할 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 클라이언트 디바이스들 및 이웃하는 액세스 포인트들에 대해 히든 노드로 되는 것을 회피하기 위한 노력으로, 클라이언트 디바이스는 감소된 전력 전송들 이전에 특정 메커니즘들을 사용할 수 있다. 도 7-11은 서로 다른 그와 같은 메커니즘들의 이용을 도시한다. 이하에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 특정 실시예들에 따르면, 클라이언트 디바이스는 감소된 전력으로 전송되는 후속하는 데이터 전송들을 "보호"하기 위해 풀 전송 전력에서 특정 전송들을 전송할 수 있다. 대안적으로(또는 추가로), 디바이스는 히든 노드로 될 가능성을 평가할 수 있으며, 그 가능성이 비교적 낮은 동안, 디바이스는 감소된 전력에서 모든 전송들을 송신할 수 있다.
도 7은 네트워크에서의 다른 노드들에 "가시적"으로 남아있으면서 전력을 감소시키기 위한 예시적인 동작들(700)을 도시한다. 동작들(700)은 예를 들어, 시스템 전력 소모를 감소시키기 위한 노력으로 클라이언트 디바이스에 의해 수행될 수 있다.
동작들(700)은 702에서, 클라이언트 디바이스가 액세스 포인트(AP)로의 근접성을 결정하는 것으로 시작한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스는 원하는 데이터 레이트를 유지하면서 출력 전력을 감소시키기 위해 AP에 충분히 가까운지 여부를 결정할 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 호스트 소프트웨어(SW)는 AP로부터 송신되는 패킷들의 수신된 신호 강도 표시(RSSI)를 모니터하도록 이용될 수 있다. 다운링크가 업링크와 거의 대칭인 것으로 가정하면, 호스트 SW는 AP가 출력 전력의 감소를 가능하게 하는데 충분히 가까운지 여부를 결정할 수 있다. AP가 전형적으로 클라이언트보다 더 높은 출력 전력을 갖기 때문에, 줄잡아서, 다운스트림 데이터 흐름에서의 RSSI가 업스트림 데이터 흐름에서의 대응하는 RSSI보다 적어도 5dB가 더 높은 것이 추정될 수 있다. 특정 경우들에서, 디바이스는 본 명세서에 설명되는 특정 동작들을 수행하기 전에 액세스 포인트로의 근접성을 결정할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 근접성의 결정은 임의선택적 단계(도 7 및 후속하는 도면들에서 점선들로 표시된 바와 같음)일 수 있다.
704에서, 클라이언트 디바이스는 제 1 전송 전력에서 RTS(request-to-send) 또는 CTS 투-셀프((clear-to-send to-self) 메시지(예를 들어, 클라이언트 디바이스의 목적지 어드레스를 갖는 CTS 메시지)를 AP에 전송할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스는 후속하는 데이터 프레임들에 대한 보호 프레임으로서 보통의(감소되지 않은) 출력 전력에서 CTS-투-셀프 메시지를 송신할 수 있다. 보통의 전송 전력에서 전송되는 RTS 또는 CTS-대-셀프 메시지는 감소된 전력에서 송신되도록 후속하는 데이터 전송들을 커버하기 위해 충분히 긴 기간을 표시하는 지속기간 필드(NAV 설정)를 포함할 수 있다. 그 결과, 풀 전력에서 전송할 때 클라이언트 디바이스의 범위 내의 임의의 디바이스는 RTS 또는 CTS-투-셀프 메시지를 검출할 수 있으며 클라이언트 디바이스가 감소된 전력에서 전송하는 한편 그 지속기간 동안의 통신들을 잠재적으로 방해하지 않을 수 있다.
706에서, 클라이언트 디바이스는 그 후에 제 1 전송 전력에 비해 감소된, 제 2 전송 전력에서 데이터를 AP에 전송할 수 있다. 상기에 주목된 바와 같이, 이들 전송들은 보통의 전송 전력에서 송신되는 이전의 RTS/CTS 메시지에 의해 "보호"될 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 클라이언트 디바이스는 감소된 전력 데이터 전송들 이전에 채널을 클리어하기 위해 RTS-CTS(Ready-to-Send/Clear-to-Send) 메시지 교환을 이용할 수 있다. 예를 들어, 후속하는 데이터 전송들을 보호하기 위해 RTS-CTS 메시지 교환이 이미 이용되는 경우, (예를 들어, 원하는 데이터 교환 레이트가 감소된 전력에서 유지될 수 있는 경우) 감소된 전력에서 그들 데이터 전송들을 송신하는 것이 안전할 수 있다.
도 8A-B는 감소된 전력에서 전송되는 후속하는 데이터 메시지들을 보호하기 위해, 각각 풀 전력 CTS-투-셀프 메시지 및 풀 전력 RTS-CTS 메시지 교환의 이용을 도시한다.
도 8A에 도시된 예에서, 클라이언트 A(4101)는 클라이언트 B뿐 아니라 서빙 AP(4201) 둘 다에 도달하기 위해 충분한 전력으로 CTS-투-셀프 메시지(810)를 전송한다. 상기에 주목된 바와 같이, CTS-투-셀프 메시지(810)는 채널이 예약되는 지속기간(840)을 표시하는 NAV 파라미터들(예를 들어, 타이머들)을 포함할 수 있다. CTS-투-셀프 메시지(810)를 통해 채널을 예약한 후에, 클라이언트 디바이스(4101)는 지속기간(840) 동안 감소된 전력에서 하나 이상의 데이터 메시지들(820)을 송신할 수 있다. 도시된 바와 같이, 감소된 전력 레벨에서 전송되는 데이터 프레임들은 클라이언트 B에 도달하지 않을 수 있지만, 클라이언트 B가 CTS-투-셀프 메시지(810)로부터의 보호 지속기간을 인식하고 있기 때문에 여전히 히든 노드로 될 염려가 없다. 이전에 표시되는 지속기간이 경과한 후에, 클라이언트 B는 (예를 들어, AP(8201) 또는 다른 AP와의) 전송들을 재개할 수 있다.
도 8B는 감소된 전력 데이터 메시지들의 유사한 보호가 풀 전력에서 전송되는 RTS/CTS 메시지들(812 및 814)의 교환을 통해 달성될 수 있는 방식을 도시한다. 도시된 바와 같이, RTS 메시지(812)를 풀 전력에서 전송함으로써 그리고 AP(4201)가 대응하는 CTS 메시지(814)를 방송하면서, 채널은 또한 표시된 지속기간(840) 동안 예약될 수 있다.
데이터 전송들을 송신함으로써 달성되는 전력 절감은 이하의 표 1 및 표 2에 도시된 바와 같이 실질적일 수 있다:
출력 전력 제어 없이 1250 바이트 패킷들을 갖는 10Mbps 스트리밍을 위한 평균 전력 소모
스트리밍 시간
(us)		 전력 소모
(mW)		 에너지 소모
(uJ)
슬립 554.2 0.3 0.2
턴-온
RF 200.0 55.0 11.0
TX PPDU 205.8 983.0 202.3
SIFS 16.0 279.0 4.5
RX ACK 24.0 439.0 10.5
평균 전력 소모 228.4 (mW)
출력 전력 제어로 1250 바이트 패킷들을 갖는 10Mbps 스트리밍에 대한 평균 전력 소모
스트리밍 시간
(us)		 전력 소모
(mW)		 에너지 소모
(uJ)
슬립 514.2 0.3 0.2
턴-온
RF 200.0 55.0 11.0
CTS-셀프 24.0 983.0 23.6
SIFS 16.0 279.0 4.5
TX PPDU 205.8 428.0 88.1
SIFS 16.0 279.0 4.5
RX ACK 24.0 439.0 10.5
평균 전력 소모 142.3 (mW)
표 1은 출력 전력 제어 없이 1250 바이트 패킷들을 갖는 10Mbps 스트리밍의 레이트에서 데이터를 교환하는 클라이언트 디바이스에 대한 예시적인 평균 전력 소모를 도시한다. 표 2는 출력 전력 제어로 1250 바이트 패킷들을 갖는 10Mbps 스트리밍의 레이트에서 데이터를 교환하는 클라이언트 디바이스에 대한 예시적인 평균 전력 소모를 도시한다. 표 1 및 표 2의 비교는 높은-전력 CTS-투-셀프가 전송될 때조차도 많은 경우들(예를 들어, 롱 데이터 패킷들)에 대해 전력 소모가 감소되는 것을 도시한다. 특정 실시예들에 따르면, (예를 들어, 소프트웨어에서의) 알고리즘은 CTS-투-셀프 메시지의 이용이 감소된 전력 소모를 발생시키는지 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 이는 소프트웨어를 더 복잡하게 할 수 있는 한편, 또한 최적화된 전력 절감들을 발생시킬 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 풀 전력 보호 메시지들을 전송하기보다는, 디바이스는 감소된 전력 전송들을 전송할 때 히든 노드로 될 가능성이 낮은 때를 간단하게 결정할 수 있다. 가능성이 낮을 때, 히든 노드로 될 비교적 낮은 위험이 전력 소모에서의 잠재적 절감들에 의해 더 커질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 클라이언트 디바이스는 네트워크가 약간 로딩되는 것으로 결정하고 보호를 위한 풀 전력 전송들 없이, 감소된 전력에서 메시지를 AP에 전송하도록 진행하기 위해 동작들(900)을 수행할 수 있다. 동작들(900)은 902에서, 클라이언트 디바이스가 AP로의 근접성을 결정하는 것으로 시작한다. 상술한 바와 같이, 호스트 소프트웨어(SW)는 AP로부터 송신되는 패킷들의 신호 대 잡음 비(SNR) 또는 RSSI를 모니터하기 위해 이용될 수 있다.
904에서, 클라이언트 디바이스는 네트워크가 약간 로딩되는지 여부를 결정할 수 있다. 이는 예를 들어, 매체 액세스 제어 하드웨어(MAC HW)에 의해 저장되는 클리어 채널 평가(CCA) 통계들의 세트를 통해 채널 상의 트래픽량을 모니터링함으로써 이루어질 수 있다.
네트워크가 약간 로딩되며 채널이 임의의 다른 디바이스들에 의해 이용되지 않는 경우에, 906에서, 클라이언트 디바이스는 감소된 전력에서 모든 메시지를 AP에 전송할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스 SW는 풀 전력 CTS 또는 RTS 메시지들을 사용하지 않고서 더 낮은 출력 전력을 이용하여 데이터 패킷들이 송신되게 할 수 있다.
다른 한편으로, 네트워크가 약간 로딩되는 것이 아닌 경우에, 908에서, 클라이언트 디바이스는 방호 방책을 실행할 수 있다. 예를 들어, 디바이스는 감소된 전력에서 데이터 메시지들을 전송하기 전에 채널을 보호하기 위해, 상술한 바와 같이, 풀 전력 RTS 또는 CTS-투-셀프 메시지를 전송할 수 있거나 풀 전력 RTS-CTS 메시지 교환을 수행할 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 클라이언트 디바이스는 감소된 전력에서 전송하기 시작할 수 있으며 히든 노드로 되는지를 검출하기 위해 에러 레이트를 모니터할 수 있다. 예를 들어, 도 10은 클라이언트 디바이스가 방호 방책들 없이 감소된 출력 전력에서 메시지들을 전송하지만, 에러 레이트를 모니터하는 예시적인 동작들(1000)을 도시한다.
동작들(1000)은 1002에서, 이전에 설명된 바와 같이 클라이언트 디바이스가 AP로의 근접성을 결정하는 것으로 시작한다. 1004에서, 클라이언트 디바이스는 에러 레이트를 모니터링하면서 감소된 전송 전력에서 모든 메시지를 AP에 전송하도록 진행할 수 있다. 클라이언트 디바이스는 1006에서, 감소된 출력 전력에서 전송되는 메시지들의 에러 레이트가 임계값을 초과하는지 여부를 결정할 수 있다. 임계값은 예를 들어, 상당한 간섭이 없이 허용가능한 에러 레이트를 나타낼 수 있다. 따라서, 감소된 출력 전력에서 전송되는 메시지들의 에러 레이트가 임계값보다 적은 경우에, 잠재적 간섭은 수용가능한 것으로 간주될 수 있으며 클라이언트는 계속해서 감소된 전송 전력에서 모든 메시지를 AP에 전송할 수 있다. 다른 한편으로, 에러 레이트가 임계값을 초과하는 경우, 클라이언트 디바이스는 1008에서, 이전에 설명된 바와 같은 방호 방책을 실행할 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 클라이언트 디바이스는 감소된 레이트에서 전송하는 경우에 하나 이상의 노드들에 대해 히든으로 되는 경향이 있는지를 결정하기 위한 동작을 행할 수 있다. 예를 들어, 도 11은 실제로 감소된 전력에서 데이터를 전송하기 전에, 감소된 전력에서 전송할 때 클라이언트 디바이스의 유효한 범위 내에 이웃하는 디바이스들(예를 들어, 이웃하는 클라이언트 디바이스들 및 액세스 포인트들)이 있는지를 클라이언트 디바이스가 결정할 수 있는 예시적인 동작들(1100)을 도시한다.
동작들(1100)은 1102에서, 이전에 설명된 바와 같이 클라이언트 디바이스가 AP로의 근접성을 결정하는 것으로 시작한다. 1104에서, 클라이언트 디바이스는 네트워크에서의 각 디바이스에 낮은 전력 RTS를 전송할 수 있다. 1106에서, 클라이언트 디바이스는 응답이 각 디바이스로부터 수신되었는지를 결정할 수 있다. 각 디바이스로부터 CTS가 수신되는 경우에, 클라이언트 디바이스는 각 디바이스가 감소된 유효 범위 내에 있으며, 1108에서, 감소된 전송 전력에서 데이터를 AP에 전송하는 것이 안전한 것으로 결정할 수 있다. 그러나 다른 클라이언트 디바이스들 중 하나 이상으로부터 응답이 수신되지 않는 경우에, 그와 같은 디바이스들은 감소된 유효 범위 밖에 있으며 클라이언트 디바이스는 1110에서, 이전에 설명된 바와 같은 방호 방책을 실행할 수 있음이 추정될 수 있다.
이전에 설명된 바와 같이 감소된 출력 전력에서 전송될 수 있는 데이터 프레임들과 유사하게, ACK들에 대한 출력 전력은 또한 디바이스가 히든 노드로 되는 것에 직면하지 않을 때의 경우에 대해 감소될 수 있다. 그렇지 않으면, ACK 프레임들의 전송은 풀 전력에 있을 수 있으며, 이는 네트워크상의 모든 디바이스(중복하는 BSS들 또는 OBSS들을 포함함)상의 NAV 설정의 정확도를 개선하는데 도움될 수 있다.
블루투스( BT ) 3.0 AMP 에 대한 전력 제어
상술한 기술들은 단거리 및 장거리 통신들을 지원하는 디바이스들에 이용될 수 있다. 예를 들어, 특정 블루투스 디바이스들은 다른 개인 영역 네트워크(PAN) 디바이스들과 유사한 매우 근접한 거리들(예를 들어, 몇 인치들)에서 높은 802.11g 데이터 레이트(54Mbps)를 지원하도록 (예를 들어, 표준들에 의해) 요구될 수 있다. 특정 디바이스들은 상기의 강한 신호들(예를 들어, -20dBm 이상)에서 그와 같은 높은 데이터 레이트 패킷들에 응답하지 못할 수 있다. 결과적으로, 그와 같은 디바이스들이 다른 디바이스로의 근접성을 발견할 수 있고 본 명세서에 설명된 바와 같은 전송들의 출력 전력을 감소시킬 수 있는 것이 유리할 수 있다.
다시 말해, 전력 절감들 이점들을 위해 이용될 수 있는 이전에 설명된 실시예들은 또한 가까이 근접한 다른 디바이스들로의 전송들을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 블루투스 디바이스 상의 클라이언트 디바이스 SW는 다른 블루투스 디바이스가 RSSI 및 패킷 에러 레이트의 분석을 통해 매우 가까이 근접한 것으로 결정할 수 있고 그에 따라 전송들의 출력 전력을 낮출 수 있다. 54 Mbps에서 전송할 때 발견되는 패킷 에러 레이트는 RSSI가 -20dBm에 근접하거나 -20dBm을 초과할 때 높을 수 있다.
그러나 (장거리들에서) AP로의 전송들을 위해 풀 전력이 이용될 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 본 명세서에 제시된 기술들은 낮은 전력 블루투스 패킷들을 전송할 때 클라이언트 디바이스가 히든 노드로 되는 것을 방지하게 도울 수 있다. 전력 제어 경우와 유사하게, 전송 전력이 감소되기 전에 채널을 클리어하도록 높은 전력 보호 패킷들(CTS-셀프/RTS-CTS 메시지들)이 이용될 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, AP는 디바이스가 낮은 전력 전송들을 이용해야 할 때를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이전에 설명된 실시예들의 SW 양상들을 용이하게 하기 위해, 특정 클라이언트 디바이스에/로부터의 전송들에 대한 전력이 감소되어야 하는지 아닌지를 표시하기 위해 소프트웨어에 의해 프로그램가능한 비트-마스크가 사용될 수 있다. 비트-맵에서 비트가 설정될 때, 대응하는 스테이션에 대한 전력이 감소될 필요가 있는지를 표시할 수 있다.
무슨 패킷 타입들이 전송 전력 감소 대상인지를 표시하기 위해 상보적인 3-비트 마스크가 각 클라이언트 디바이스에 이용될 수 있다. 3-비트 마스크의 제 1 비트는 응답 프레임들(예를 들어, ACK 및 BA 프레임들)에 대응할 수 있는 한편, 제 2 비트는 보호 프레임들(예를 들어, RTS 및 CTS 프레임들)에 대응할 수 있으며, 제 3 비트는 데이터 프레임들(예를 들어, PPDU, BAR, QOS-널 및 CF-엔드, 프레임들)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스 N이 전송 전력 감소로부터 이득을 취할 경우에, n번째 3-비트 비트 마스크는 [1,0,1]이고, 그 후에 응답 프레임들(제 1 비트) 및 데이터 프레임들(제 3 비트)은 감소된 전력에서 전송될 수 있다.
전송 전력 감소를 요구하는 패킷 타입들을 위해, 일부 미리 결정된 값에 의해 요구되는 전력보다 낮은 경우조차도 (구성 레지스터에서 특정된) 감소된 전력이 이용될 수 있다. 즉, 비트가 제 n 스테이션에 대한 비트-맵에서 설정되는 것을 가정하면, 커맨드된 전력은 수식 1에 의해 설명될 수 있다.
커맨드된 전력(n) = min(R2P(레이트(n)), 전력 캡(n)) 수식 1
근접성에 관계없이, 셀의 모두에 의해 청취되어야 하는 임의의 프레임들은 1 또는 6Mbps(802.11n 네트워크들에 대해 6.5Mbps)에서 송신될 수 있다. 이들 레이트들은 다른 데이터 레이트들과 달리 가까운 근접성에도 불구하고 수신기들에 의해 풀 전력에서 수신될 수 있다.
일부 경우들에서, 공정한 액세스 메커니즘은 송신되는 모든 패킷에 대해 TX_OP들의 겹침 없는 세트들 밖의 단일 전송 기회(TX_OP)를 랜덤하게 선택함으로써 노드들이 전송하도록 단편과 결합되어 사용될 수 있다. 특정 클라이언트 디바이스는 TX_OP 값들의 더 작은 세트들을 선택함으로써 더 빈번하게 공유 채널을 액세스할 수 있다. TX_OP = 0을 이용할 때, RTS/CTS 메시지 교환은 제 1 데이터/확인 응답(ACK) 페어(pair)만을 보호할 수 있다. 제 1 데이터/ACK 페어는 그 후에 제 2 페어 등을 보호한다. 그러나, 이는 제 1 데이터/ACK 페어가 더 낮은 전력에서 송신될 것이며 채널을 완전하게 클리어할 수 없기 때문에, 데이터 메시지들이 감소된 전력에서 전송될 때 작용하지 않을 수 있다. RTS/CTS는 (채널을 릴리스하기 위해) CF_END와 함께 이용될 수 있다. 이 경우의 히든 노드 쟁점들을 회피하기 위해, 감소된 전력에서 전송할 때 단편이 간단하게 이용되지 못할 수 있다.
상술한 방법들의 다양한 동작들은 도면들에 도시되는 수단-플러스-기능 블록들에 대응하는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)에 의해 수행될 수 있다. 일반적으로, 대응하는 상대편 수단-플러스-기능 도면들을 갖는 도면들에 도시되는 방법들이 존재하는 경우에, 동작 블록들은 유사한 넘버링을 갖는 수단-플러스-기능 블록들에 대응한다. 예를 들어, 도 7에 도시되는 블록들(702-706)은 도 7A에 도시된 수단-플러스-기능 블록들(702A-706A)에 대응한다. 유사하게, 도 9에 도시되는 블록들(902-908)은 도 9A에 도시된 수단-플러스-기능 블록들(902A-908A)에 대응하고, 도 10에 도시되는 블록들(1002-1008)은 도 10A에 도시되는 수단-플러스-기능 블록들(1002A-1008A)에 대응하며, 도 11에 도시된 블록들(1102-1110)은 도 11A에 도시된 수단-플러스-기능 블록들(1102A-1110A)에 대응한다.
본 명세서에 이용된 바와 같이, 용어 "결정하는"은 광범위한 동작들을 망라한다. 예를 들어, "결정하는"은 계산, 컴퓨팅, 프로세싱, 도출, 조사, 룩업(예를 들어, 표, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서의 룩업), 확인 및 등등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는"은 수신(예를 들어, 정보를 수신), 액세싱(예를 들어, 메모리에서 데이터를 액세싱) 및 등등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는"은 해결, 선정, 선택, 설정 및 등등을 포함할 수 있다.
정보 및 신호들은 임의의 다양한 서로 다른 기술들을 이용하여 표현될 수 있다. 예를 들어, 상기 설명을 통해 참조될 수 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들 및 등등은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광 필드들 또는 입자들 또는 그들의 임의의 조합에 의해 표현될 수 있다.
본 발명과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 응용 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램가능한 논리 장치(PLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 임의의 조합을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수 있지만 대안적으로, 프로세서는 임의의 상업적으로 이용가능한 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그와 같은 구성의 조합인, 컴퓨팅 디바이스들의 조합으로서 구현될 수 있다.
본 발명과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어에서 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 기술 분야에 공지되는 저장 매체의 임의의 형태로 존재할 수 있다. 이용될 수 있는 저장 매체의 일부 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 휴대용 디스크, CD-ROM 및 등등을 포함한다. 소프트웨어 모듈은 단일 명령 또는 다수 명령들을 포함할 수 있으며, 서로 다른 프로그램들 중에서 여러 다른 코드 세그먼트들을 통해, 및 다수 저장 매체들에 걸쳐 분배될 수 있다. 저장 매체는 프로세서에 결합되어, 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 집적될 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법들은 설명한 방법을 달성하기 위해 하나 이상의 단계들 또는 동작들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 동작들은 청구범위로부터 이탈하지 않고서 서로 교환될 수 있다. 다시 말해, 단계들 또는 동작들의 특정 순서가 특정되지 않는 한, 특정 단계들 및/또는 동작들의 순서 및/또는 이용은 청구범위로부터 이탈하지 않고서 수정될 수 있다.
설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 그 기능들은 컴퓨터-판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들로서 저장될 수 있다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 예를 들어, 그와 같은 컴퓨터-판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 요구되는 프로그램 코드 수단을 운반하거나 저장하는데 이용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에 사용되는 disk 및 disc는 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc, 광 disc, 디지털 만능 디스크(DVD), 플로피 disk, 및 블루-레이® disc를 포함하며, 여기서 disk들은 대개 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, disc들은 레이저들로 광학적으로 데이터를 재생한다.
소프트웨어 또는 명령들이 또한 전송 매체를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 이용하여 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 전송 매체의 정의에 포함될 수 있다.
더욱이, 본 명세서에 설명된 방법들 및 기술들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단은 적용가능함에 따라 사용자 단말 및/또는 기지국에 의해 다운로딩될 수 있고 및/또는 그렇지 않으면 획득될 수 있음이 인식되어야 한다. 예를 들어, 그와 같은 디바이스는 본 명세서에 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전달을 용이하게 하기 위해 서버에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 다양한 방법들은 사용자 단말 및/또는 기지국이 저장 수단을 디바이스에 커플링하거나 제공할 때 다양한 방법들을 획득할 수 있도록, 저장 수단(예를 들어, RAM, ROM, 컴팩트 디스크(CD) 또는 플로피 디스크와 같은 물리적 저장 매체 등)을 통해 제공될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 설명된 방법들 및 기술들을 디바이스에 제공하기 위한 임의의 다른 적합한 기술이 이용될 수 있다.
청구범위는 상기에 예시된 정밀한 구성 및 컴포넌트들로 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 청구범위를 이탈하지 않고서 상술한 방법들 및 장치의 배열, 동작 및 상세들에서 다양한 수정들, 변경들 및 변화들이 이루어질 수 있다.

Claims (26)

  1. 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법으로서,
    하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 상기 후속하는 데이터 프레임들을 상기 액세스 포인트에 전송하는 단계
    를 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 전력에서 상기 메시지 프레임을, 및 상기 제 2 전송 전력에서 상기 후속하는 데이터 프레임들을 전송하기 전에 상기 무선 노드가 상기 액세스 포인트에 근접하는 것을 결정하는 단계를 더 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지 프레임은 상기 무선 노드의 목적지 어드레스를 갖는 메시지 프레임을 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지 프레임은 RTS(request-to-send) 프레임을 포함하며; 그리고
    상기 방법은 상기 후속하는 데이터 프레임들을 전송하기 전에 CTS(clear-to-send) 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지 프레임은 상기 후속하는 데이터 프레임들의 전송을 커버하기 위해 선택되는 값을 갖는 지속기간 필드를 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  6. 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법으로서,
    상기 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소된 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 상기 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드로 될 가능성을 결정하는 단계; 및
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 감소된 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 상기 액세스 포인트에 전송하는 단계
    를 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성을 결정하는 단계는:
    상기 감소된 전송 전력에서 전송되는 프레임들에 대한 에러 레이트를 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링된 에러 레이트를 임계값과 비교하는 단계
    를 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 노드가 히든 노드가 될 가능성을 결정하는 단계는:
    상기 감소된 전력에서, 하나 이상의 요청 메시지들을 상기 다른 무선 노드들에 전송하는 단계; 및
    응답 메시지가 상기 다른 무선 노드들의 각각으로부터 수신되는 경우에 상기 무선 노드의 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는 단계
    를 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성을 결정하는 단계는:
    상기 채널 상의 트래픽 로드를 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링된 트래픽 로드를 임계값과 비교하는 단계
    를 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮지 않은 것으로 결정하는데 응답하여, 상기 보통의 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 상기 액세스 포인트에 전송하는 단계를 더 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여, 상기 감소된 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 확인응답(acknowledgement) 프레임들을 상기 액세스 포인트에 전송하는 단계를 더 포함하는, 무선 노드에 의한 액세스 포인트로의 무선 통신들의 방법.
  12. 무선 노드로서,
    하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하기 위한 로직; 및
    상기 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 상기 후속하는 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 로직
    을 포함하는, 무선 노드.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 상기 액세스 포인트에 근접하는지를 결정하기 위한 로직을 더 포함하는, 무선 노드.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 메시지 프레임은 상기 무선 노드의 목적지 어드레스를 갖는 메시지 프레임을 포함하는, 무선 노드.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 메시지 프레임은 RTS 프레임을 포함하며; 그리고
    상기 무선 노드는 상기 후속하는 데이터 프레임들을 전송하기 전에 CTS 프레임을 수신하기 위한 로직을 더 포함하는, 무선 노드.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 메시지 프레임은 상기 후속하는 데이터 프레임들의 전송을 커버하도록 선택되는 값을 갖는 지속기간 필드를 포함하는, 무선 노드.
  17. 무선 노드로서,
    상기 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소된 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 상기 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드로 될 가능성을 결정하기 위한 로직; 및
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 상기 감소된 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 로직
    을 포함하는, 무선 노드.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성을 결정하기 위한 로직은:
    상기 감소된 전송 전력에서 전송되는 프레임들에 대한 에러 레이트를 모니터링하고 상기 모니터링된 에러 레이트를 임계값과 비교하기 위한 로직을 포함하는, 무선 노드.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성을 결정하기 위한 로직은:
    상기 감소된 전력에서, 하나 이상의 요청 메시지들을 다른 무선 노드들에 전송하고 응답 메시지가 상기 다른 무선 노드들의 각각으로부터 수신되는 경우에 상기 무선 노드의 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하기 위한 로직을 포함하는, 무선 노드.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성을 결정하는 로직은:
    상기 채널 상에 트래픽 로드를 모니터링하고 상기 모니터링된 트래픽 로드를 임계값과 비교하기 위한 로직을 포함하는, 무선 노드.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮지 않은 것으로 결정하는데 응답하여, 상기 보통의 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 상기 액세스 포인트에 전송하기 위한 로직을 더 포함하는, 무선 노드.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여, 상기 감소된 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 확인응답 프레임들을 상기 액세스 포인트에 전송하기 위한 로직을 더 포함하는, 무선 노드.
  23. 하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 상기 후속하는 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 수단
    을 포함하는, 장치.
  24. 상기 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소된 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 상기 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드로 될 가능성을 결정하기 위한 수단; 및
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 상기 감소된 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하기 위한 수단
    을 포함하는, 장치.
  25. 명령들로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는, 무선 노드에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서,
    상기 명령들은:
    하나 이상의 후속하는 데이터 프레임들을 보호하기 위해 제 1 전송 전력에서 무선 채널 상에 메시지 프레임을 전송하도록; 및
    상기 제 1 전송 전력에 비해 감소되는 제 2 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 상기 후속하는 데이터 프레임들을 액세스 포인트에 전송하도록
    실행가능한, 무선 노드에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  26. 명령들로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하는, 무선 노드에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서,
    상기 명령들은:
    상기 무선 노드가 액세스 포인트에 근접하는지 여부를 결정하도록;
    상기 무선 노드가 보통의 전송 전력에 비해 감소된 전송 전력에서 프레임들을 전송하는 경우에 상기 무선 노드가 하나 이상의 다른 무선 노드들에 의해 검출가능하지 않은 히든 노드로 될 가능성을 결정하도록; 및
    상기 무선 노드가 히든 노드로 될 가능성이 비교적 낮은 것으로 결정하는데 응답하여 상기 감소된 전송 전력에서 상기 무선 채널 상에 데이터 프레임들을 상기 액세스 포인트에 전송하도록
    실행가능한, 무선 노드에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
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