KR100690820B1 - Power save method for wireless lan ad-hoc network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비컨(beacon)을 브로드캐스팅한 후 다른 노드로 송신할 데이터가 없는 경우 ATIM 윈도우를 제외한 비컨 구간(beacon interval)동안 노드를 슬립모드로 전환하여 불필요하게 소비되는 전력을 줄일 수 있는 무선랜 애드혹 네트워크의 전력 저장 방법에 관한 것으로, 특정 노드에서 타노드와 동기화시키기 위한 비컨(beacon) 메시지를 전송하고, 타노드와의 데이터 송수신 여부를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과, 타노드와 데이터 송수신이 없고 ATIM(Announcement Traffic Indication Message, 통지 트래픽 지시 메시지) 윈도우 구간이 끝나면 특정 노드를 슬립 모드로 전환하는 단계와; 상기 슬립 모드를 상기 비컨 메시지의 주기인 비컨 구간(beacon interval) 중 ATIM 윈도우 구간을 제외한 구간 동안 수행한 후, 그 다음 비컨 구간 시작 시 상기 특정 노드를 아이들 모드로 전환하는 단계로 이루어짐으로써, 불필요하게 소모되는 전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when there is no data to be transmitted to another node after broadcasting a beacon, the wireless LAN can reduce power consumption unnecessarily by switching a node to a sleep mode during a beacon interval except for an ATIM window. A method for storing power in an ad hoc network, the method comprising: transmitting a beacon message for synchronizing with another node at a specific node, and determining whether to transmit or receive data with the other node; Switching a specific node to a sleep mode when there is no data transmission / reception with another node and an ATIM window period ends; The sleep mode is performed during a period other than an ATIM window interval among the beacon intervals, which is a period of the beacon message, and then the specific node is switched to an idle mode at the start of the next beacon interval. There is an effect to reduce the power consumption.
Description
도1a 내지 도1b는 일반적인 무선 랜의 구조를 보인 도.1a to 1b is a view showing the structure of a typical wireless LAN.
도2는 무선랜 애드혹 네트워크에서 노드간 데이터 송수신이 발생한 경우에 대한 전력 레벨 표시도.2 is a power level display for the case of data transmission and reception between nodes in a WLAN ad hoc network.
도3은 종래 무선랜 애드혹 네트워크에서 노드간 데이터 송수신이 발생하지 않는 경우에 대한 전력 레벨 표시도.3 is a power level display for a case where no data transmission and reception between nodes occurs in a conventional WLAN ad hoc network.
도4는 본 발명에 다른 무선랜 애드혹 네트워크의 전력 저장 방법에 대한 일 실시예 순서도.Figure 4 is a flow chart of an embodiment of a power storage method of a WLAN ad hoc network according to the present invention.
도5는 본 발명에 따른 노드간 데이터 송수신이 발생하지 않는 경우에 대한 전력 레벨 표시도.5 is a power level display for the case where data transmission and reception between nodes does not occur according to the present invention.
본 발명은 무선랜 애드혹 네트워크의 전력 저장 방법에 관한 것으로, 특히 비컨(beacon)을 브로드캐스팅한 후 다른 노드로 송신할 데이터가 없는 경우 ATIM 윈도우를 제외한 비컨 구간(beacon interval)동안 노드를 슬립모드로 전환하여 불 필요하게 소비되는 전력을 줄일 수 있는 무선랜 애드혹 네트워크의 전력 저장 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for storing power in a WLAN ad hoc network. In particular, when there is no data to be transmitted to another node after broadcasting a beacon, the node is put into a sleep mode during a beacon interval except for an ATIM window. The present invention relates to a power storage method of a WLAN ad hoc network that can reduce unnecessary power consumption by switching.
일반적으로, 무선 네트워킹 통신방식은 액세스 포인트(Access Point)를 기반으로 하는 인프라 네트워킹 모드와 1:1 또는 1:N의 임시 네트워크 구성인 애드혹(Ad-hoc) 네트워킹 모드로 구분할 수 있다.In general, wireless networking communication can be divided into an infrastructure networking mode based on an access point and an ad hoc networking mode, which is a temporary network configuration of 1: 1 or 1: N.
상기 인프라 네트워킹 모드는 도1a에 도시한 바와 같이 사무실 또는 가정과 같은 일정 지역 내에서 기존의 유선 랜과 비슷하게 사용하기 위한 구성으로 이더넷(Ethernet)에 유무선 접속 중계 장치인 액세스 포인트와 그 액세스 포인트와 무선 통신을 할 수 있는 다수개의 무선 스테이션(Station)으로 구성하는 것이다.The infrastructure networking mode is configured for use similar to the existing wired LAN in a certain area such as an office or a home as shown in FIG. 1A, and wirelessly communicates with an access point, which is a wired / wireless connection relay device, to the Ethernet. It is to configure a plurality of wireless stations (Station) capable of.
반면, 애드혹 네트워킹 모드는 도1b에 도시한 바와 같이 무선 랜을 장착한 단말기 즉, 무선 스테이션만으로 구성하는 방법으로 외부 네트워크와는 연결되지 않고 무선 스테이션간에만 통신이 이루어지므로 주로 소규모 사무실이나 개인적으로 소규모 네트워크를 구성할 때 사용하게 된다.On the other hand, the ad hoc networking mode is composed of a terminal equipped with a wireless LAN, that is, only a wireless station, as shown in FIG. 1B. Therefore, communication is performed only between wireless stations, not connected to an external network. You will use it when you configure your network.
도2는 무선랜 애드혹 네트워크에서 노드간 데이터 송수신 동작이 이루어지는 경우에 대한 노드별 전력 레벨을 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates power levels for each node in a case where data communication between nodes is performed in a WLAN ad hoc network.
도2를 참고하면, 노드 A에서 노드 B와 동기화하기 위한 메시지인 비컨(beacon)을 노드 B로 브로드캐스팅하고, 노드 B로 송신할 데이터가 있는 경우 ATIM(Announcement Traffic Indication Message) 메시지에 송신할 데이터 정보(목적지, 데이터 크기 등)를 실어 노드 B로 브로드캐스팅한다. Referring to FIG. 2, the node A broadcasts a beacon, which is a message for synchronizing with the node B, to the node B, and if there is data to be transmitted to the node B, the data to be transmitted in an Announcement Traffic Indication Message (ATIM) message. It broadcasts the information (destination, data size, etc.) to Node B.
노드 B에서 ATIM 메시지를 수신하면 이에 대한 응답 신호(ACK)를 노드 A로 전송하는데, 여기까지의 과정이 ATIM 윈도우 구간 동안 이루어진다.When the Node B receives the ATIM message, it transmits an acknowledgment signal (ACK) to the Node A. The process up to this point is performed during the ATIM window period.
여기서, ATIM(통지 트래픽 지시 메시지)은 애드혹 모드의 802.11 네트워크를 사용할 때 버퍼링되어 있는 프레임이 존재한다는 것을 알리기 위해서 사용되고, ATIM 윈도우는 비컨과 ATIM 메시지를 실어 보낼 수 있는 구간을 말한다.Here, the ATIM (Notification Traffic Indication Message) is used to inform that a buffered frame exists when using an 802.11 network in an ad hoc mode, and the ATIM window is a section in which a beacon and an ATIM message can be sent.
상기 ATIM 윈도우가 끝나면 그 이후의 비컨 구간(beacon interval)이 끝날 때 까지 노드 A에서 노드 B로 데이터를 송신하고, 노드 B에서 데이터를 수신한 경우 이에 대한 응답 신호(ACK)를 노드 A로 송신한다. 여기서, 비컨 구간은 동기화를 위한 비컨 메시지를 보내는 주기를 말하고, 비컨 구간 중 ATIM 윈도우 구간을 제외한 구간에서 실제 데이터 송수신이 이루어진다.When the ATIM window ends, the node A transmits data to the node B until the beacon interval after that ends, and when the node B receives the data, it transmits an acknowledgment signal (ACK) to the node A. . Here, the beacon period refers to a period of sending a beacon message for synchronization, and the actual data transmission and reception is performed in the section except the ATIM window section of the beacon interval.
도2에서 알 수 있듯이, 노드간 데이터 송수신이 이루어지는 경우에는 두 노드의 비컨 구간에서 전력 레벨(아이들 모드)이 일정한 것을 알 수 있다.As can be seen in Figure 2, when data transmission and reception between the nodes it can be seen that the power level (idle mode) is constant in the beacon period of the two nodes.
반면, 도3은 두 노드(노드 A, 노드 B)간에 데이터 송수신이 이루어지지 않은 경우의 노드별 전력 레벨을 도시한 것이다.On the other hand, FIG. 3 shows power levels for each node when data transmission and reception are not performed between two nodes (Node A and Node B).
도3을 참고하면, 노드 A에서 동기화하기 위한 비컨을 노드 B로 브로드캐스팅하여 노드 B와 동기화시키고, 노드 A에서 노드 B로 송신할 데이터가 없기 때문에 ATIM 윈도우 기간동안 ATIM 메시지를 주고받지 않는다.Referring to FIG. 3, a beacon for synchronizing at node A is broadcasted to node B to synchronize with node B, and since there is no data to be transmitted from node A to node B, ATIM messages are not exchanged during the ATIM window.
노드 B는 ATIM 윈도우가 끝나고 송수신할 데이터가 없으므로 남은 비컨 구간동안 전력 소비를 줄이기 위해 슬립 모드(sleep mode)로 전환한다.Node B enters a sleep mode to reduce power consumption during the remaining beacon period since there is no data to transmit or receive after the ATIM window ends.
노드 A는 송수신할 데이터가 없지만, 비컨을 브로드캐스팅했기 때문에 아이들 모드(idle mode)로 전환한다. 즉, 아이들 모드 상태의 전력을 소비하게 된다.Node A has no data to transmit or receive, but because it broadcasts a beacon, it switches to idle mode. In other words, it consumes power in the idle mode.
하지만, 상기에서 설명한 바와 같이 기존 802.11 무선랜 규격(spec)에 의하면 노드 A는 애드혹 네트워크에서 다른 노드들로 송수신할 데이터가 없음에도 불구하고, 남은 비컨 구간 동안 슬립모드가 아닌 아이들 상태를 유지하게 된다. 따라서, 노드 A는 불필요한 전력이 소모되는 문제점이 있었다.However, as described above, according to the existing 802.11 WLAN specification (spec), even though there is no data to transmit and receive to other nodes in the ad hoc network, Node A maintains an idle state other than the sleep mode for the remaining beacon period. . Therefore, Node A has a problem that unnecessary power is consumed.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 비컨을 브로드캐스팅한 노드에서 타노드로 송신하고자 하는 데이터가 없는 경우 ATIM 윈도우를 제외한 비컨 구간의 나머지 시간 동안 노드를 슬립 모드로 전환함으로써, 불필요하게 소모되는 전력을 줄일 수 있는 무선랜 애드혹 네트워크의 전력 저장 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problem. If there is no data to be transmitted from the node broadcasting the beacon to another node, the node is put into the sleep mode for the remaining time of the beacon interval except for the ATIM window. It is an object of the present invention to provide a power storage method of a WLAN ad hoc network that can reduce unnecessary power consumption by switching.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 특정 노드에서 타노드와 동기화시키기 위한 비컨(beacon) 메시지를 전송하고, 타노드와의 데이터 송수신 여부를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과, 타노드와 데이터 송수신이 없고 ATIM(Announcement Traffic Indication Message, 통지 트래픽 지시 메시지) 윈도우 구간이 끝나면 특정 노드를 슬립 모드로 전환하는 단계와; 상기 슬립 모드를 상기 비컨 메시지의 주기인 비컨 구간(beacon interval) 중 ATIM 윈도우 구간을 제외한 구간 동안 수행한 후, 그 다음 비컨 구간 시작 시 상기 특정 노드를 아이들 모드로 전환하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object comprises the steps of transmitting a beacon (beacon) message for synchronizing with the other node in a specific node, and determining whether to send and receive data with the other node; Switching a specific node to a sleep mode when there is no data transmission / reception with another node and an ATIM window period ends; And performing the sleep mode during a period except for an ATIM window period in a beacon interval, which is a period of the beacon message, and then switching the specific node to an idle mode at the start of the next beacon interval. .
또한, 상기 슬립 모드는 노드간 동기화를 위한 비컨 메시지를 보내는 주기인 비컨 구간(beacon interval) 중 ATIM 윈도우 구간을 제외한 구간 동안 수행되고, 그 다음 비컨 구간 시작 시 특정 노드를 아이들 모드로 전환되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sleep mode is performed during the interval except for the ATIM window interval of the beacon interval (beacon interval), which is a period for sending a beacon message for inter-node synchronization, and then the specific node is switched to the idle mode at the start of the beacon interval. It is done.
이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described.
우선 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.First, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 하기의 설명에서 구체적인 처리흐름과 같은 많은 특정 상세들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으며, 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.In addition, in the following description, numerous specific details such as specific processing flows are shown to provide a more general understanding of the present invention, and it is understood that the present invention may be practiced without these specific details. It will be obvious to them.
도4는 본 발명에 따른 무선랜 애드혹 네트워크의 전력 저장 방법에 대한 일 실시예를 보인 것으로, ATIM 윈도우 구간 동안 ATIM 메시지의 송수신이 이루어지지 않는 경우 ATIM 윈도우를 제외한 비컨 구간에서 노드의 모드를 슬립 모드로 전환하는 것을 알 수 있다.Figure 4 shows an embodiment of a power storage method of a WLAN ad hoc network according to the present invention, when the transmission and reception of the ATIM message is not performed during the ATIM window period, the node mode in the beacon period except the ATIM window sleep mode You can see that the switch to.
즉, ATIM(Announcement Traffic Indication Message : 통지 트래픽 지시 메시지) 윈도우 구간 동안 ATIM 메시지의 송신 혹은 수신여부를 판단하는 단계와, 상기 ATIM 윈도우 구간 동안 ATIM 메시지의 송수신이 없는 경우 ATIM 윈도우를 제외한 비컨 구간에서 노드의 모드를 슬립모드로 전환하는 단계로 이루어진다. 물론, 상기 과정들은 비컨 구간이 새로 시작할 때 마다 반복 수행된다.That is, determining whether the ATIM message is transmitted or received during the Announcement Traffic Indication Message (ATIM) window section, and if there is no transmission or reception of the ATIM message during the ATIM window section, the node in the beacon section except the ATIM window. Switching to the sleep mode. Of course, the above processes are repeated each time the beacon interval starts anew.
그럼, 본 발명에 대한 동작을 도5를 참고하여 설명한다.The operation of the present invention will now be described with reference to FIG.
아이들 상태에 있는 노드 A에서 ATIM 윈도우 구간(①) 동안 타노드(예를 들어, 노드 B)와 동기화시키기 위한 비컨을 브로드캐스팅한다. 노드 A에서 비컨을 브 로드캐스팅하고, 노드 B로 송신하기 위한 데이터가 존재하는 경우에 대해서는 종래 기술 부분에서 설명하였기 때문에 본 발명의 상세한 설명에서는 생략한다.Broadcasts a beacon for synchronizing with another node (e.g., Node B) during the ATIM window period (1) at node A in idle state. The case where there is data for broadcasting the beacon at Node A and transmitting to Node B has been described in the prior art section and thus will be omitted in the detailed description of the present invention.
반면, 노드 A에서 노드 B로 송신할 데이터가 없는 경우 즉, 노드 A의 ATIM 윈도우 구간(①) 동안 노드 B로 전송하는 ATIM 메시지가 존재하지 않는 경우 ATIM 윈도우 구간의 만료 여부를 판단하여 ATIM 윈도우 구간이 만료되면 실제 데이터를 송수신하는 구간인 남은 비컨 구간(beacon interval)(②)에서의 전력 모드를 슬립 모드로 전환하여 기존에 아이들 모드 상태로 소모되는 전력 낭비를 줄일 수 있다.On the other hand, if there is no data to be transmitted from node A to node B, that is, if there is no ATIM message transmitted to node B during the ATIM window period (①) of node A, the ATIM window period is determined by determining whether the ATIM window period has expired. When the expiration expires, the power mode in the remaining beacon interval (②), which is a section in which actual data is transmitted and received, may be switched to a sleep mode, thereby reducing power consumption in the idle mode.
그리고, 상기 비컨 구간이 끝나면 노드의 모드를 다시 아이들 모드로 전환하고, 상기 과정을 반복 수행한다.When the beacon period ends, the mode of the node is switched back to the idle mode, and the process is repeated.
노드 A의 ②구간을 슬립 모드로 전부 도시하였지만, 상황에 따라 슬립 모드 상태에서 비컨 구간이 끝나기 소정 시간 전에 아이들 모드로 전환될 수도 있으며 이는 각 노드별 하드웨어 구성에 따라 달라질 수 있다는 것을 인지하기 바란다.Although the
물론, 노드 B 또한 ATIM 윈도우 구간 동안 노드 A로부터 ATIM 메시지를 수신받지 못한 경우 ATIM 윈도우 구간이 끝나면 노드 B의 모드를 아이들 모드 상태에서 슬립 모드 상태로 전환한다.Of course, when the node B also does not receive an ATIM message from the node A during the ATIM window period, the node B switches the mode of the node B from the idle mode to the sleep mode after the ATIM window period ends.
이와 같이 본 발명은 ATIM 윈도우 구간에서 비컨을 브로드캐스팅한 노드라도 송신할 데이터가 존재하지 않은 경우에는 ATIM 윈도우 구간이 끝난 시점부터 비컨 구간이 끝날 때까지 노드의 모드를 슬립 모드로 전환하기 때문에 종래 아이들 모드에 의해 불필요하게 소모되는 전력 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention changes the mode of the node to the sleep mode from the end of the ATIM window section to the end of the beacon section when there is no data to be transmitted even if the node broadcasts the beacon in the ATIM window section. There is an advantage that can reduce unnecessary power consumption by the mode.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 비컨을 브로드캐스팅한 노드에서 타노드로 송신하고자 하는 데이터가 없는 경우 ATIM 윈도우를 제외한 비컨 구간의 나머지 시간 동안 노드를 슬립 모드로 전환함으로써, 불필요하게 소모되는 전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, in the present invention, when there is no data to be transmitted from the node broadcasting the beacon to another node, the node is put into the sleep mode for the remaining time of the beacon interval except for the ATIM window, thereby reducing unnecessary power consumption. There is an effect that can be reduced.
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