KR101158567B1 - 메쉬 포인트들을 위한 딥 슬립 모드 - Google Patents

Abstract

여기 개시된 것은 장치, 방법 및 컴퓨터 판독가능 메모리 매체에 수록된 컴퓨터 프로그램이다. 그 방법은 제1기기로부터 무선 통신 네트워크 내 적어도 한 제2기기로, 제1기기가 비콘 전송 주기 및 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함한 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라고 알리기 위한 전송문을 전송하는 단계, 및 액티브 타임 인터벌 종료시, 다음 액티브 타임 인터벌 때까지 저전력 동작 모드에서 동작하는 단계를 포함하다. 무선 통신 네트워크는 복수의 메쉬 포인트들을 포함하는 메쉬 네트워크로서 구현될 수 있고, 제1기기와 적어도 한 제2기기는 각각 메쉬 메인트일 수 있다.

Description

메쉬 포인트들을 위한 딥 슬립 모드 {Deep sleep mode for mesh points}

본 발명의 전형적 비한정적 실시예들은 일반적으로 무선 통신 시스템, 방법, 기기 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것으로서, 더 상세히 말하면 무선 랜 (WLAN) 메쉬 네트워크 및 전력 절감 기술에 관한 것이다.

명세서 및 도면에 보이는 여러 약자들이 아래와 같이 정의된다:

AP access point

ATIM announcement traffic indication message

MAC medium access control

IBSS independent basic service set

MSDU MAC service data unit

MPDU MAC protocol data unit

MP mesh point

MESH DTIM MESH delivery traffic indication message

SAP service access point

STA station

UWB ultra-wideband

WLAN wireless local area network

이어지는 내용에 대한 두 가지 관련 공보는 다음과 같은 것들을 포함한다:

(A) 표준 ECMA-368, 초판/2005년 12월, 고속 초광역 PHY 및 MAC 표준 (High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard); 및

(B) IEEE P802.11s^TM/D1.03, 정보 기술-원격통신 및 시스템들간 정보 교환-로컬 및 메트로폴리탄 지역 네트워크들-고유 요건들-파트 11: 무선 LAN MAC (Medium Access Control) 및 PHY (Physical Layer) 사양들: ESS 메쉬 네트워킹 (2007년 4월).

ECMA-368 표준에 정의된 바와 같이, 비콘 그룹 (BG)은 기기들의 집합으로서, 그 집합에서 한 기기는 자신과 동일한 비콘 주기 시작 타임 (BPST, beacon period start time)을 인정하는 비콘들을 수신한다. 비콘 주기 (BP, beacon period)는 한 기기에 의해 선언된 시간의 주기로서, 그 주기 중에 그 기기는 비콘들을 전송하거나 비콘들에 주의를 기울인다 (listen for). 비콘 주기 시작 시간 (BPST, beacon period start time)은 비콘 주기의 시작에 해당한다. 비콘 프레임들의 교환에 의해 무선 영역 내 기기들의 협업 (coordination)이 이뤄진다. 주기적인 비콘 전송은 기기 발견을 가능하게 하고, 동적 네트워크 조성을 지원하며, 이동성에 대한 지원을 제공한다. 비콘들은 네트워크에 기본 타이밍을 제공하고, 매체를 액세스하기 위한 준비 및 스케줄링 정보를 운반한다.

IEEE P802.11s^TM 표준 초안의 5.2.9.1 섹션 "Introduction to mesh'에 기술된 바와 같이, 메쉬 서비스 없는 WLAN 배치 (deployment)에 있어서, 스테이션들 (STAs)은 네트워크에 대한 액세스를 구하기 위해 AP와 연계되어야 한다. 이러한 STA들은 자신들과 연계된 AP에 의존하여 통신을 행한다. 비-메쉬 (non-mesh) WLAN 배치 모델 및 기기 클래스들이 여기 도 1에 예시되어 있는데, 그것은 IEEE P802.11s^TM 표준 초안의 도면 s1을 재현한 것이다.

많은 WLAN 기기들은 보다 융통성 있는 무선 접속을 지원하는 것에서 이익을 취할 수 있다. 기능적으로, AP의 DS는 여러 AP들 간 무선 링크들이나 멀티-홉 (multi-hop) 경로들로 대체될 수 있다. 전통적으로 클라이언트들로 분류되는 기기들은 메쉬 네트워크에서 이웃하는 클라이언트들 및 AP들과 피어-투-피어 (peer-to-peer) 무선 링크들을 설정하는 능력으로부터 이익을 취할 수 있다.

메쉬의 예가 도 2에 도시되는데, 이것은 IEEE P802.11s^TM 표준 초안의 도면 s2를 재현한 것이다. 메쉬 포인트들 (MPs)은 메쉬 서비스들을 지원하는 개체들이다, 즉, 이들은 메쉬 네트워크의 구성 및 운영에 관여한다. 한 MP는 하나 이상의 다른 개체들 (가령, AP, 포털 등등)과 병립되어 있을 수 있다. 액세스 포인트와 병립된 MP의 구성을 메쉬 액세스 포인트 (MAP)라 부른다. 그러한 구성은 하나의 개체로 하여금 메쉬 기능들 및 AP 기능들 두 가지를 동시에 한정된 공간에서 지원할 수 있게 한다. STA들은 AP들과 연계하여 네트워크에 대한 액세스를 행한다. MP들만이 경로 선택 및 포워딩 등등과 같은 메쉬 기능들에 관여한다. 메쉬 포털들 (MPPs)은 네트워크를 다른 IEEE P802 LAN 세그먼트들에 인터페이스 한다.

IEEE P802.11s^TM 표준 초안의 5.2.9.2 섹션의 "Mesh network model"에 기술된 바와 같이, 메쉬 네트워크는 네트워크 멤버들 사이에 프레임들을 전송하기 위해 IEEE 802.11 링크들 및 제어 요소들로 이뤄진 IEEE 802 LAN이다. 실질적으로, 이것은 다른 네트워크들 및 상위 계층 프로토콜들의 관점에서 메쉬 네트워크가 기능에 있어 브로드캐스트 이더넷에 상응하는 것으로 보인다는 것을 의미한다. 따라서, 그것은 보통 메쉬 내 모든 MP들이 링크 계층에 직접 연결된 것처럼 보인다. 이러한 기능은 상위 계층 프로토콜들에게 있어 자명한 것이 된다. 이와 관련해 IEEE P802.11s^TM 표준 초안의 도면 s3를 재현한 도 3a를 참조할 수 있다. 그 도면은 다중 홉들을 통한 데이터 전송을 보인 것이나, MSDU들의 소스 및 목적지가 한 홉 이웃 안에 있어 아무런 포워딩, 라우팅 또는 링크 메트릭이 사용될 필요가 없는 도 3b에 도시된 것 같은 단일 홉을 통한 직접 데이터 전송이 될 수도 있다.

일반성에 대한 훼손 없이 "어웨이크 윈도 (awake window)"라고도 불릴 수 있는 ATIM 주기는 타깃 비콘 전송 시간 (TBTT, target beacon transmission time) 이후의 시간 주기로 그 주기 동안 프레임 전달 개시 메시지들이 전송될 수 있다. ATIM 프레임은 비콘 프레임 다음에 프레임 전송을 개시하기 위해 사용된다. IBSS 모드는 기반 구조 모드 (infrastructure mode)에서와 비슷하게 비콘들을 구비한다. IBSS 비콘 전송 및 기반 구조 비콘 전송 규칙들은 서로 상이하다. 기반 구조 비콘 전송에서는 하나의 AP가 하나의 비콘을 전송하지만, IBSS에서는 여러 스테이션들이 비콘 전송 기회를 놓고 경쟁하고, 한 지정 스테이션이 동일한 IBSS 네트워크 내 다른 한 스테이션으로부터 비콘을 수신하거나 비콘을 전송한다. 이와 관련해 IEEE 802.11- 1999 reaff 2003, 11.1.2.1 및 11.1.2.2 섹션들을 참조할 수 있을 것이다.

802.11은 MP가 전력 절감 모드에서 동작하는 경우, ATIM 주기 (어웨이크 윈도)가 기반 구조나 IBSS 비콘 다음에 사용된다는 것을 명시하고 있다.

패킷은 그룹의 동기를 세팅하고 메시지들이 전송 대기중임을 선언한다. 전력 절감 모드에서의 스테이션들은, 이들이 기반 구조 (BSS 또는 ESS) 네트워크들에서 비콘 패킷들에 대해 그러는 것처럼 애드 호크 (IBSS) 네트워크들에서 ATIM 패킷들을 경청하기 위해 주기적으로 각성한다 (wake up).

상술한 것 및 다른 타입의 무선 네트워크들에서는, MP의 주기적 미디어 경청 타임과 같이 MP의 활동 타임을 최소화할 필요와 관련된 전력 소비 문제가 존재한다. 다른 MP들의 비콘들을 수신하는 것은 상당한 전력량을 소비할 수 있는데, 특히 비콘들이 낱개로, 각각이 각자 지정된 시간에 전송되는 경우에 더 그렇다. 전력 소비의 문제는 배터리로 전력 공급되는 MP들의 경우 특히 관건이 된다.

현재 명시된 것 같이 MP는 모든 피어 (peer) MP들의 비콘들, 즉 로컬 MP가 링크한 모든 MP들의 비콘들을 수신하기로 되어 있고, 그 자신의 비콘에 더한 ATIM 주기 중에 액티브 상태를 유지한다.

위에서 참조된 ECMA-368 표준은 기기가 동작될 수 있는 두 가지 전력 관리 모드들인 활동 및 휴지 모드들을 지원한다. 액티브 모드 하에서 기기들은 모든 수퍼프레임마다 비콘들을 송수신한다. 휴지 모드에서 기기들은 여러 수퍼프레임들에 대해 활동을 쉬며 그 수퍼프레임들에서는 송수신을 하지 않는다. 그 외에도, ECMA-368 표준은 전력을 절감하기 위해 각각의 수퍼프레임의 일부 중에 기능을 정지하는 기기들을 지원하기 위한 편의를 제공한다. 이웃들과 협력해 동작하기 위해, 한 기기는 자신의 비콘 안에 휴지 모드 (Hibernation Mode) IE를 포함함으로써 기능을 쉰다는 자신의 의도를 나타낸다. 휴지 모드 IE는, 기기가 기능을 정지하고 비콘들이나 어떤 다른 프레임들을 송수신하지 않게 될 수퍼프레임들의 개수를 특정한다. ECMA-368 표준의 17.13 섹션, "Power Management Mechanisms"가 참조의 형식으로 여기 그 전체가 통합될 것이다.

일반적으로 IEEE 802.11 네트워크들에서의 전력 관리를 다루는 세 개의 대표적인 공보들에 다음과 같은 것들이 포함된다:

미국 DoCoMo 통신 연구소의 X.Gao 등에 의한 "Optimal ATIM size for 802.11 networks in ad hoc mode";

X.Gao 등에 의한 미국 특허 공개 번호 2007/0133448 (2007년 6월 14일자), "Method and Apparatus for Optimal ATIM Size Setup for 802.11 Networks in an Ad Hoc Mode"; 및

Z. Zhong 등에 의한 미국 특허 공개 번호 2006/0251004 (2006년 11월 9일), "Power Management in an IEEE 802.11 IBSS WLAN Using an Adaptive ATIM Window".

본 발명은 상술한 것과 기타 문제점들을 극복하기 위한 것이다.

본 발명의 전형적 실시예들의 활용에 의해 상술한 것 및 기타 문제점들이 극복되고 기타 이점들이 실현될 것이다.

본 발명의 최초의 양태에 있어서, 전형적 실시예들은 제1기기로부터 무선 통신 네트워크 내 적어도 한 제2기기로, 제1기기가 비콘 전송 주기 및 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함하는 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 정보를 제공하기 위한 전송문을 전송하는 단계, 및 액티브 타임 인터벌 종료시, 다음 액티브 타임 인터벌 때까지 저전력 동작 모드로 작동되는 단계를 포함하는 방법을 제안한다.

본 발명의 다른 한 양태에 있어서, 전형적 실시예들은 무선 송수신기 및, 제1기기로부터 무선 통신 네트워크 내 적어도 한 제2기기로, 제1기기가 비콘 전송 주기 및 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함하는 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 정보를 제공하기 위한 전송문을 전송하도록 구성될 수 있는 제어기를 포함하는 장치를 제안한다. 제어기는 액티브 타임 인터벌 만기시, 다음 액티브 타임 인터벌이 될 때까지 제1기기를 저전력 동작 모드로 진입시키도록 추가 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 전형적 실시예들은 프로그램 명령들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리 매체를 제안한다. 프로그램 명령들의 실행은, 제1기기로부터 무선 통신 네트워크 내 적어도 한 제2기기로, 제1기기가 비콘 전송 주기 및 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함하는 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 정보를 제공하기 위한 전송문을 전송하는 동작, 및 액티브 타임 인터벌 종료시, 다음 액티브 타임 인터벌이 될 때까지 저전력 동작 모드로 작동되는 동작을 포함하는 동작들이 일어나도록 한다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 전형적 실시예들은 제1기기로부터 무선 통신 네트워크 내 적어도 한 제2기기로, 제1기기가 비콘 전송 주기 및 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함하는 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 정보를 제공하기 위한 전송문을 송신하도록 하는 수단을 포함하는 장치를 제안한다. 이 장치는, 액티브 타임 인터벌 종료에 따라, 다음 액티브 타임 인터벌이 될 때까지 제1기기를 저전력 동작 모드에서 동작하도록 제어하는 수단을 더 포함한다. 저전력 동작 모드에서 작동시, 제1기기는 적어도 한 제2기기로부터 비콘 전송문을 수신하지 못한다.

도 1은 IEEE P802.11s^TM 표준초안의 도면 s1을 재현한 것으로, 비-메쉬 IEEE 802.11 배치 모델 및 기기 클래스들을 보인다.
도 2는 IEEE P802.11s^TM표준초안의 도면 s2를 재현한 것으로, MP들, MAP들, 및 STA들을 포함하는 메쉬를 보인다.
도 3a는 IEEE P802.11s^TM표준초안의 도면 s3을 재현한 것으로, Mesh를 통한 MAC 데이터 전송을 보인다.
도 3b는 전형적인 애드 호크 일 홉 네트워킹 모델을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 딥 슬립 동작 모드가 이용되지 않을 때의 비콘 수신을 예시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 딥 슬립 동작 모드가 이용될 때의 비콘 수신을 예시한 것이다.
도 6은 본 발명의 전형적 실시예들을 구현하는데 사용하기 적합한 무선 스테이션 또는 메쉬 포인트의 간략화된 블록도이다.
도 7은 본 발명의 전형적 실시예들에 따른 방법의 실행 및 컴퓨터 프로그램 명령들의 실행 결과를 도시한 로직 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 전형적 실시예들에 따른 방법의 실행 및 컴퓨터 프로그램 명령들의 실행 결과를 도시한 로직 흐름도이다.

제1양태에 따른 본 발명의 전형적 실시예들은 MP가 그 자신의 비콘 전송 및 ATIM 주기 듀레이션 중에만 액티브 된다는 것을 나타내기 위한 메커니즘을 명시한다.

본 발명의 전형적 실시예들은 한정적 의미는 아니나 편의상 "딥 슬립 (deep sleep)" 비트라고 불릴 수 있는 새로운 비트를 명시한다. 딥 슬립 비트는 WLAN 기능 분야에서 사용될 수 있다. 1로 세팅된 (asserted) 슬립 비트는 MP가 그 자신의 비콘 전송 및 ATIM 주기 중에만 액티브 상태를 유지한다는 것을 나타낸다. 딥 슬립 비트가 0으로 세팅되면 (not asserted), MP는 모든 다른 MP들로부터 비콘들을 수신하고 그 자신의 비콘 전송 및 ATIM 주기 중에 액티브 상태를 유지한다. 딥 슬립 비트는 MP에 의해 그 자신의 비콘 프레임 전송 중에 (또는 지정된 (directed) 프레임 전송시) 전송되어, 피어 (peer) MP들에게 상기 MP가 통상의 방식으로 동작하면서 (도 4에서와 같이) 자신들의 비콘들을 수신할 것인지 여부, 혹은 상기 MP가 딥 슬립 모드로 동작하면서 (도 5에서처럼) 그 자신의 비콘 및 ATIM 기간들 중에만 액티브 될 것인지 여부를 알린다.

일반적으로, 전력 모드 전환을 나타내기 위한 프레임은, 이를테면, 메쉬 데이터 프레임 (QoS 데이터 프레임에 메쉬 헤더들 부가한 것)이나 메쉬 널 (Null) 프레임 (QoS-널에 메쉬 헤더들 부가한 것)일 것이고, 이들 모두 유니캐스트 프레임일 수 있다. 메쉬 헤더들을 포함하는 그룹-캐스트 (group-cast) 프레임 역시 전력 모드를 변경하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 메쉬 비콘 프레임이 전력 모드를 변경하는데 사용될 수 있다. 따라서, 일반적으로, 지정된 프레임 전송은 유니캐스트 (unicast) 메쉬 데이터 프레임 또는 메쉬-널 (mesh-null) 프레임이라고 간주 될 수 있다. 말하자면, 전력 모드 전환을 나타내기 위한 프레임 전송은 비콘 프레임 전송 (또는 더 일반화하여 그룹캐스트 전송)일 수도 있고, 아니면 지정된 프레임 전송이 될 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 딥 슬립 동작 모드가 이용되지 않을 때의 비콘 수신을 예시한 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 딥 슬립 동작 모드 이용시의 비콘 수신에 대해 예시한 것이다. 도 4에서, MP1은 그 자신의 비콘 및 ATIM 기간들 중에, 그리고 또한 MP2 및 MP3 (이 예에서 각각 메쉬 DTIM 주기들 (인터벌들) A 및 B를 가지고 작동한다고 전제됨) 각각의 비콘 전송 기간들 중에 액티브 되어야 한다는 것을 주지해야 한다. 이 동작 모드는 도 5에서 보이는 것과 대조될 수 있는데, 도 5에서는 MP1이 자신의 비콘 및 ATIM 기간들 도중에만 액티브 되어도 된다. 그 전력 소비 절감의 결과는 상당한데, 딥 슬립 모드가 활용될 때 MP1의 활동 주기들의 회수가 줄기 때문이다.

MP가 딥 슬립 모드 (딥 슬립 비트가 1로 세팅됨)에서 작동하고 있을 때, 그 MP는 자신의 비콘 전송 이후의 ATM 주기 도중에 전송되는 ATIM 프레임 같은 프레임을 통해 웨이크 업 (각성)될 수 있다. 이와 관련해, ATIM 주기가 웨이크 업 프레임 전송을 위해서만 사용된다는 것에 유의해야 한다. ATIM 프레임은, 슬리핑 MP가 현재 어떤 피어 MP의 버퍼들 안에 자신에 대한 데이터가 존재한다는 정보를 얻을 수 있는 프레임 같은 것이다. 딥 슬립 모드에서 MP는 피어 MP와 교환될 추가 데이터가 존재하지 않을 때까지 보다 긴 기간 동안 어웨이크 (acvie) 상태를 유지함이 바람직할 것이다. 가령 서비스 주기 및 추가 ATIM 주기와 관련된 모든 표준 규정 및 관례가, MP가 언제 딥 슬립 모드로 재진입할지를 결정하는데 활용될 수 있다.

다르게 기술하자면, 피어 MP로부터 웨이크 업 프레임 같은 것의 수신시, 슬립 모드에서 동작하는 MP는 그 웨이크 업에 대한 이유가 소멸할 때까지 각성 상태를 유지할 것이다. 통상적 슬립 모드에서 MP는 모든 다른 피어 MP들로부터 비콘들 및 TIM 비트들을 수신하고, 또한 PS-POLL이나 다른 전력 절감 메커니즘들을 사용해 데이터 전송을 개시하도록 할 수도 있을 것이다. 이와 관련하여, 다른 MP들이란 일반적으로 임의의 이웃하는 MP일 수 있고, 피어 MP는 지금의 MP가 피어 링크를 생성한 MP를 말한다.

MP는 피어 링크를 액티브로 유지하기 위해 링크 타임아웃 값 안에서 피어 MP들로부터 한 프레임을 수신할 수 있다. 링크 타임아웃 값은 보통 여러 개의 MESH DTIM 기간들로 이뤄진다.

피어 링크들을 액티브로 유지하기 위한 하나의 구현 옵션은, 딥 슬립 MP의 ATIM 기간 중에 인정된 한 프레임을 전송하도록 딥 슬립핑 하지 않는 모든 MP들을 세팅하는 것이다. 그에 따라, 딥 슬립 MP는 단지 그 자신의 비콘 및 ATIM 기간 동안 미디어에만 주의를 기울여, 역시 딥 슬립 모드에서 동작하고 있는 피어 MP들로부터 비콘들을 수신하면 된다.

이러한 전형적 실시예들의 이용은 전력 절감 상태에서 동작할 수 있는 모든 WLAN MP들에 이익이 될 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예들의 사용을 통해 실현되는 이점들의 예는 셀 수 없을 정도다. 예를 들어, 딥 슬립 모드는 MP가 오직 자신의 비콘 전송 시간 동안에만 액티브 상태를 유지할 수 있게 함으로써 MP로 하여금 스탠바이 (stand-by) 전력 소비를 최소화할 수 있게 한다. 그 외에 딥 슬립 동작 모드에서 스탠바이 전력이 쉽게 추정될 수 있다. 또, 슬립의 정도는 MP 내 링크들의 개수 및 MP들의 비콘 전송 시간들에 더 이상 의존하지 않게 된다.

MP의 스탠바이 전력 소비를 줄이기 위한 다른 가능한 해법들에 비콘 전송 시간들을 서로 근접 구성하는 것이 포함될 수 있다. 극단적인 예가, ECMA-386 표준에서 논의된 UWB 비콘 전송 방식일 것이다. 그러나, 이런 타입의 비콘 구성은 다른 MP들에게 비콘 전송 타임이 변경되었다는 것을 통지하는 것과 관련한 어려움을 야기하여 비콘 프레임들의 충돌을 일으킬 수 있다. 또, 한 개를 넘는 MESH DTIM 기간이 사용되는 경우, 비콘 전송 주기의 차이들로 인해 비콘 전송 시간들의 정렬이 매우 어렵거나 불가능하게 될 수 있다.

본 발명의 전형적 실시예들에서는 딥 슬립 모드의 MP가 피어 MP들로부터 프레임을 수신하기 위해 웨이크 업 하는 것이 선호될 수 있지만, 이것 역시 전력 소비를 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따른 딥 슬립 모드의 활용은 위에서 참조된 ECMA-368 표준 (UWB)에 개시된 휴지 상태 (hibernation)와는 다르다. 예를 들어, UWB에서 기기는 휴지 모드 도중에 그 자신의 비콘을 전송하지 못한다. 또한 가령 UWB 방식에서 기기는 휴지 전에 자신이 얼마나 오래 휴지 모드에 머물 것인지를 다른 기기들에 알린다. 이것은 본 발명의 전형적 실시예들에 의해 취해지는 방식과 명확히 다른 부분인데, 본 발명에서는 MP가 자신의 모드가 딥 슬립 모드인지 액티브 모드인지 여부를 비콘이나 다른 지시 프레임 전송문을 통해 알림으로써, 메쉬 네트워크 기기들의 전반적 협력 동작을 단순화시킬 수 있다.

본 발명의 전형적 실시예들을 실시하는데 사용하기 적합한 MP 또는 스테이션(10)의 간략화된 블록도를 예시한 도 6을 참조한다. 스테이션(10)은 적어도 한 데이터 프로세서 (DP)(10A)로서 구현된 것 같은 제어기, 프로그램 명령들 (PROG)(10C)을 저장하는 컴퓨터 판독가능 메모리 매체 (MEM)(10B), 및 스테이션(10)이 링크한 최소한의 다른 MP들 (미도시) (피어 MP들)과 스테이션(10)이 양방향 무선 통신을 이행할 수 있게 하는 적절한 라디오 주파수 (RF) 트랜시버(10D)를 포함한다. PROG(10C)는 관련 DP(10A)에 의해 실행될 때, 스테이션(10)이 여기 개시된 본 발명의 전형적 실시예들에 따라 동작할 수 있도록 하는 프로그램 명령들을 포함하도록 되어 있다. 스테이션(10)은 자신이 딥 슬립 모드에서 동작하고 있는지 여부에 대한 표시를 포함하는 자신의 비콘을 전송해야 하는 시기에 앞서, 가령 프로세서(10A)에 대한 인터럽트를 생성함으로써 스테이션(10)을 각성 (웨이크 업)시키는데 사용되는 어떤 유형의 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 기반 타이머 기능(10E)을 포함할 수 있다. 비콘 프레임 전송이 아닌 지정된 프레임 전송의 어떤 유형은 스테이션(10)이 딥 슬립 모드에서 동작하고 있는지 아닌지 여부에 대한 표시를 운반하는데 사용될 수 있다는 것을 주지해야 할 것이다. 딥 슬립 모드에 있을 때, 스테이션(10)의 여러 구성요소들로의 전압을 줄이거나 스위치 오프하여 배터리(10F)의 전반적 전력 소비를 감축시키기 위한 적절한 구성이 이뤄진다는 것이 당연하다 (이는 잘 알려져 있다시피 적절한 전력 조절 및 공급 회로와 관련되어 있음이 당연하다).

일반적으로, 본 발명의 전형적 실시예들은 스테이션(10)의 DP(10A), 또는 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 (및 펌웨어)가 결합 된 것에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 소프트웨어에 의해 적어도 일부가 구현될 수 있다.

일반적으로, 스테이션(10)의 다양한 실시예들은 전화기, 무선 통신 사양을 갖춘 PDA들 (personal digital assistants), 무선 통신 사양을 갖춘 휴대형 컴퓨터들, 무선 통신 사양을 갖춘 디지털 카메라 같은 이미지 캡처 기기들, 무선 통신 기능을 갖춘 게임기들, 무선 통신 기능을 갖춘 음악 저장 및 재생 기기들, 무선 인터넷 액세스 및 브라우징을 허용하는 인터넷 기기들, 및 그러한 종합 기능들을 병합한 휴대형 유닛들이나 단말들을 포함하는 무선 통신 기기일 수 있으며, 상기 나열된 것들에만 국한되지 않는다.

상기 내용에 기초할 때, 본 발명의 전형적 실시예들이 메쉬 또는 메쉬 유사 네트워크에서 동작하는 MP의 전력 소비를 감소시키기 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품(들)을 제공한다는 것은 자명한 사실일 것이다.

전형적인 실시예들에 따라 도 7을 참조할 때, 메쉬 네트워크에서의 실행을 위한 방법은 기기의 비콘 프레임 전송문이나 지정된 프레임 전송문 안에 그 기기가 자신의 비콘 전송 주기 및 그 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함하는 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 것을 네트워크 내 다른 기기들에 알리는 단계 (블록 7A), 및 액티브 타임 인터벌 종료시, 다음 비콘 전송 기간이 되기 전에 저전력 동작 모드 주기를 시작하는 단계를 포함한다.

이전 문단의 방법에서 저전력 동작 모드 주기는 상기 기기가 링크된 다른 기기들의 비콘들을 경청하는 단계를 포함하지 않는다.

이전 문단들의 방법에서 상기 기기는 옵션으로서, 적어도 동기 및 링크 관리 목적으로 다른 기기들의 비콘들을 경청하기 위해 저전력 동작 모드 주기를 빈번하게 빠져나온다.

이전 문단들의 방법에서 상기 기기는 오직 상기 추가 주기 동안에만 상기 기기가 링크한 다른 기기들로부터 데이터를 수신한다.

이전 문단들의 방법에서, 상기 추가 주기는 공지 트래픽 표시 메시지 주기 (announcement traffic indication message period)에 해당한다.

또, 그러한 전형적 실시예들에 따라 도 8을 참조할 때, 한 방법은 제1기기로부터 무선 통신 네트워크 내 적어도 한 개의 제2기기에 상기 제1기기가 비콘 전송 주기 및 그 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함한 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브될 것이라는 것을 알리도록 비콘 전송문이나 지정된 프레임 전송문을 전송하는 단계 (블록 8A), 및 액티브 타임 인터벌 종료시 다음 액티브 타임 인터벌이 되기까지는 저전력 동작 모드에서 동작시키는 단계(블록 8B)를 포함한다.

이전 문단의 방법에서 저전력 동작 모드로 동작될 때 제1기기는 상기 적어도 한 개의 제2기기로부터 비콘 전송문을 수신하지 않는다.

이전 문단들의 방법에서는, 적어도 한 제2기기로부터의 비콘 전송문을 수신하기 위해 다음 액티브 타임 인터벌 시작 전에 상기 저전력 동작 모드를 빠져나오는 단계를 더 포함한다.

이전 문단들의 방법에서, 제1기기는 적어도 동기 및 링크 관리 목적을 위해 적어도 한 제2기기로부터 비콘 전송문을 수신한다.

이전 문단들의 방법에서, 제1기기는 적어도 제2기기와 링크되고, 상기 방법은 상기 추가 주기 동안에만 상기 적어도 한 제2기기로부터 데이터를 수신하는 단계를 더 포함한다.

이전 문단들의 방법에서, 상기 추가 주기는 공지 트래픽 표시 메시지 주기에 해당한다.

이전 문단들의 방법에서, 상기 제1기기는 자신의 비콘 또는 지정된 프레임 전송문 안에 제1기기가 오직 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 표시나, 제1기기가 액티브 타임 인터벌보다 긴 주기 동안 액티브 될 것이라는 표시를 전송한다.

이전 문단들의 방법에서, 제1기기는 비콘이나 다른 지정된 프레임 전송문 안에, (a) 제1기기가 공지 트래픽 표시 메시지에 해당하는 기간 만기 뒤에 제2기기로부터 전송문을 수신하기 위해 액티브 되지 않을 것인지, (b) 제1기기가 공지 트래픽 표시 메시지에 해당하는 기간의 만기 후에 제2기기로부터 전송문을 수신하기 위해 액티브될 것인지 여부에 대한 표시를 전송한다.

이전 문단들의 방법에서, 상기 무선 통신 네트워크는 복수의 메쉬 포인트들을 포함하는 메쉬 네트워크를 포함하고, 상기 제1기기와 상기 적어도 한 개의 제2기기는 각각 메쉬 포인트가 된다.

도 7 및 8에 도시된 다양한 블록도들은 방법의 단계들, 및/또는 컴퓨터 프로그램 코드의 작동으로부터 파생되는 동작들, 및/또는 관련 기능(들)을 수행하도록 구성된 복수 개의 서로 결합 된 로직 회로 요소들로서 보여 질 수 있다.

본 발명의 전형적 실시예들은 또한, 다른 메쉬 포인트 기기들과의 통신을 위해 구성될 수 있는 무선 트랜시버를 포함하는 메쉬 포인트 기기를 제공하고, 메쉬 포인트 기기는 저장된 프로그램의 통제 아래 비콘이나 지정된 프레임 전송문 안에 그 메쉬 포인트 기기가 그 자신의 비콘 전송 주기 및 그 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함하는 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브될 것이라고 메쉬 네트워크 내 다른 메쉬 포인트 기기들에 알리도록 동작하는 데이터 프로세서를 또한 포함한다. 액티브 타임 인터벌 끝에서 데이터 프로세서는 다음 비콘 전송 주기가 되기까지는 저전력 동작 모드 주기를 개시하도록 추가로 작동한다. 저전력 동작 모드 주기 중에 메쉬 포인트 기기는 자신의 무선 트랜시버를 통해 그 메쉬 포인트 기기가 링크하는 다른 기기들의 비콘들을 수신하지도 응답하지도 못한다.

메쉬 포인트 기기는 옵션으로서, 적어도 동기 및 링크 유지의 목적을 위해 다른 기기들의 비콘들을 수신하고 그에 응답하기 위해 저전력 동작 모드 주기에서 종종 빠져나올 수 있다.

메쉬 포인트 기기는 추가 주기 중에만 자신이 링크하는 다른 기기들로부터 데이터를 수신하며, 상기 추가 기기는 공지 트래픽 표시 메시지 주기에 해당한다.

본 발명의 전형적 실시예들은 또한 한 장치를 제안하는 데 이 장치는 비콘이나 지정된 프레임 전송을 이용해 그 장치가 그 자신의 비콘 전송 주기 및 그 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함하는 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라고 메쉬 네트워크 내 다른 장치에 알리기 위한 수단을 포함하고, 상기 액티브 타임 인터벌 종료에 따라, 다음 비콘 전송 주기 전까지 저전력 동작 모드 주기로 진입하는 수단을 더 포함한다.

이전 문단의 장치에서, 상기 저전력 동작 모드는 그 장치가 링크하는 다른 장치들의 비콘들을 경청하는 동작을 포함하지 않는다.

이전 문단들의 장치에서, 적어도 동기 및 링크 관리 목적을 위해 다른 기기의 비콘들을 경청하기 위해 저전력 동작 모드 주기를 종종 빠져 나오는 수단을 더 포함한다.

이전 문단들의 장치에서, 상기 장치는 오직 추가 주기 중에만 장치가 링크한 다른 장치로부터 데이터를 수신하는 수단을 더 포함하고, 상기 추가 주기는 공지 트래픽 표시 메시지 주기에 해당한다.

일반적으로, 여러 전형적 실시예들은 하드웨어나 특수 용도의 회로들, 소프트웨어, 로직 또는 그 조합을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 양태들은 하드웨어로 구현될 수 있고, 다른 양태들은 제어기, 마이크로프로세서나 기타 컴퓨팅 기기에 의해 실행될 수 있는 펌웨어나 소프트웨어로 구현될 수 있으나, 본 발명이 여기에 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 전형적 실시예들의 다양한 양태들은 블록도, 흐름도로서, 또는 어떤 다른 삽화적 표현을 이용하여 도시 및 기술될 수 있으나, 여기서 논의된 그러한 블록들, 장치, 시스템들, 기술들 또는 방법들이 비한정적 예들로서 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특수 용도의 회로들이나 로직, 범용 하드웨어나 제어기나 컴퓨팅 기기들 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다는 것을 잘 알 수 있을 것이다.

이와 같이, 본 발명의 전형적 실시예들의 적어도 몇몇 양태들은 집적 회로 칩들과 모듈들 같은 다양한 구성요소들로 실시될 수 있다는 것을 알아야 한다. 집적 회로 설계는 대체적으로 고도로 자동화된 프로세스이다. 복잡하고도 강력한 소프트웨어 툴들이 로직 레벨 설계를 반도체 기반 위에 제조될 준비가 된 반도체 회로 디자인으로 전환하는데 사용된다. 그러한 소프트웨어 툴들은 잘 정립된 설계 규칙과 미리 저장된 설계 모듈들의 라이브러리들을 이용해 반도체 기판 위에서 자동으로 도체들을 라우팅하고 소자들을 배치할 수 있다. 일단 반도체 회로의 설계를 마치면, 그 설계 결과가 하나 이상의 집적 회로 디바이스들로서 제조될 것이다.

첨부된 도면들을 참조해 이해되는 상기 내용의 보기를 통해 관련 분야의 전문가들에게 상술한 본 발명의 전형적 실시예들에 대한 다양한 변형 및 조정이 있을 수 있다는 것은 자명한 일이 될 것이다. 그러나, 그러한 변형들 역시 본 발명의 비한정적이고 전형적인 실시예들의 범위 내에 들어올 것이다.

예를 들어, 본 발명의 다른 실시예들에서 MP는 그 자신의 비콘을 전송할 때에만 액티브 (딥 슬립 모드가 아님)에 있을 수 있고, 피어 MP들 같은 다른 MP들로부터 전송문들을 수신하고자 시도하지는 않을 것이다.

더 예를 들면, 전형적 실시예들이 일반적인 IEEE 802.11 시스템과 관련해 위에서 기술되었지만, 본 발명의 전형적 실시에들이 이러한 특정 타입의 무선 통신 시스템에만 국한되는 것이 아니며 다른 무선 통신 시스템들에서도 유익하게 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다.

"연결된다", "결합된다"라는 용어들이나 그것의 어떤 변형예가 둘 이상의 요소들 사이의 직간접적 어떤 연결이나 결합을 의미하고, 서로 "연결"되거나 "결합"된 두 요소들 사이에 하나 이상의 매개하는 요소들의 존재를 포괄할 수 있다는 것을 알아야 할 것이다. 요소들 사이의 결합이나 연결은 물리적이거나 논리적이나 그것이 조합된 연결일 수 있다. 여기 사용된 것처럼 두 요소들은 몇 가지 비한정적이고 비포괄적인 예들로서, 하나 이상의 선들의 사용, 라디오 주파수 영역, 마이크로웨이브 영역 및 광학 (시각 및 시각 외 모두) 영역에서 파장을 가지는 전자기 에너지 같은 전자기 에너지의 사용을 이용해 서로 "연결"되거나 "결합"된다고 간주 될 수 있다.

또, 본 발명의 여러 비한정적인 전형적 실시예들의 구성 중 일부는 다른 구성들의 대응 사용 없이 바람직하게 사용될 수 있다. 그와 같이, 상기 내용은 본 발명의 원리, 가르침 및 전형적 실시예들을 예시하는 것으로만 간주 되어야 하며 그것들을 제한하고자 한 것이 아니다.

Claims (35)

1. 무선 메쉬 (mesh) 네트워크의 장치에 있어서,
   컴퓨터 판독가능 메모리, 및
   최소한, 제1기기가 그 자신의 비콘 전송 주기 및 상기 자신의 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함한 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 표시를 적어도 한 제2기기로 전송하도록 상기 장치를 작동시키도록 구성된 제어기를 포함하고,
   상기 제어기는 상기 액티브 타임 인터벌 만기시 상기 제1기기로 하여금 다음 액티브 타임 인터벌 때까지 저전력 동작 모드로 진입하도록 추가 구성되고,
   상기 액티브 타임 인터벌은 다른 기기들의 비콘 전송 주기들을 포함하지 않음을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는, 적어도 동기 및 링크 관리 목적을 위해 상기 적어도 한 제2기기로부터 비콘 전송문을 수신하도록 상기 저전력 동작 모드에서 빠져나오도록 추가 구성될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1기기는 상기 적어도 한 제2기기와 링크되고, 상기 제어기는 상기 적어도 한 제2기기로부터 상기 추가 주기 중에만 데이터를 수신하도록 추가 구성될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 제1기기가 제1슬립 모드에 있다가 상기 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것인지, 아니면 상기 제1기기가 제2슬립 모드에 있다가 상기 액티브 타임 인터벌보다 긴 기간 동안 액티브 될 것인지 여부에 대한 표시를 전송하도록 추가 구성될 수 있고, 상기 긴 기간은 상기 액티브 타임 인터벌과 상기 다른 기기들의 비콘 전송 주기들을 포함함을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 무선 메쉬 네트워크는 복수의 메쉬 포인트들을 구비하고, 상기 제1기기 및 상기 적어도 한 제2기기는 각각 메쉬 포인트임을 특징으로 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 무선 메쉬 네트워크는 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN) 메쉬 네트워크임을 특징으로 하는 장치.
7. 무선 메쉬 네트워크에서의 방법에 있어서,
   제1기기가 그 자신의 비콘 전송 주기 및 상기 자신의 비콘 전송 주기에 가까운 추가 주기를 포함한 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것이라는 표시를, 상기 제1기기에서 적어도 한 제2기기로 전송하는 단계; 및
   상기 액티브 타임 인터벌 만기시 상기 제1기기로 하여금 다음 액티브 타임 인터벌 때까지 저전력 동작 모드로 진입하도록 하는 단계를 포함하고,
   상기 액티브 타임 인터벌은 다른 기기들의 비콘 전송 주기들을 포함하지 않음을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   적어도 동기 및 링크 관리 목적을 위해 상기 적어도 한 제2기기로부터 비콘 전송문을 수신하도록 상기 저전력 동작 모드에서 빠져나오는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 제1기기는 상기 적어도 한 제2기기와 링크되고, 상기 방법은, 상기 적어도 한 제2기기로부터 상기 추가 주기 중에만 데이터를 수신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 제1기기가 제1슬립 모드에 있다가 상기 액티브 타임 인터벌 중에만 액티브 될 것인지, 아니면 상기 제1기기가 제2슬립 모드에 있다가 상기 액티브 타임 인터벌보다 긴 기간 동안 액티브 될 것인지 여부에 대한 표시를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 긴 기간은 상기 액티브 타임 인터벌과 상기 다른 기기들의 비콘 전송 주기들을 포함함을 특징으로 하는 방법.
11. 제7항에 있어서, 상기 무선 메쉬 네트워크는 복수의 메쉬 포인트들을 구비하고, 상기 제1기기 및 상기 적어도 한 제2기기는 각각 메쉬 포인트임을 특징으로 방법.
12. 제7항에 있어서, 상기 무선 메쉬 네트워크는 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN) 메쉬 네트워크임을 특징으로 하는 방법.
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