KR100260860B1 - Atm 망으로의 무선 접속을 위한 매체 접속 제어 기법 - Google Patents

Atm 망으로의 무선 접속을 위한 매체 접속 제어 기법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, ATM 망으로의 무선 접속을 위한 적응적이고 효율적인 MAC 프로토콜이 관련 서비스 품질 파리미터들을 가진 모든 유형의 ATM 서비스 등급을 지원할 수 있다. ATM 셀 전환 구조(cell-switched architecture)가 사용되는데, 여기서 소정의 지역 셀(수십 미터의 범위를 가진 작은 셀) 내의 몇몇 ATM 이동 단말기들을 종래의 ATM 링크들에 의해 기반 구조의 ATM 망에 접속되는 ATM 접속점과 무선 주파수 채널들을 사용하여 통신한다. 이동 단말기들은 제한된 범위 내에서 실내 및 옥외에서 동작할 수 있으며, ATM 망의 접속점들에 무선 접속할 수 있다.

Description

ATM 망으로의 무선 접속을 위한 매체 접속 제어 기법
제1도는 본 발명이 구현되는 형태의 ATM 망에 대한 무선 접속을 제공하는 통신 시스템을 나타내는 도면.
제1(a)도는 이동 단말기와 접속점의 기본 구성 요소들을 나타내는, 제1도에 도시된 시스템의 블록도.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예의 구현에 사용된 무선 시스템의 블록도.
제3도는 본 발명에 따른 MAC 프로토콜 시간 프레임의 구조를 나타내는 도면.
제4도는 본 발명의 바람직한 실시예의 구현에 사용된 접속점 MAC 실체들의 블록도.
제5도는 본 발명의 MAC 프로토콜에 따른 접속점 마스터 스케쥴러에 의해 수행되는 논리 순서도.
제6도는 본 발명의 바람직한 실시예의 구현에 사용된 이동 단말기 MAC 실체들의 블록도.
제7도는 본 발명의 MAC 프로토콜에 따른 이동 단말기 종속 스케쥴러에 의해 수행되는 논리 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,12,14,16 : 이동 단말기 18,20 : 접속점
22,24,26 : ATM 링크 28 : ATM 스위치
30 : 감시국 32 : ATM 망
34,36 : ATM 적응기 38,46 : 송수신기 적응기
40,44 : 안테나 42 : 무선 링크
48,50 : 소프트웨어 52 : 컴퓨터
54 : 컴퓨터 버스 인터페이스 56 : RF 송수신기
58 : 마이크로프로세서 시스템 60,62 : 인터페이스
64 : 마이크로프로세서 66 : 메모리 버스
68 : 프로그램 스토리지 70 : 데이터 스토리지
72 : 운영 체제 74 : 응용 프로그램
76 : ATM 호환 통신 관리자 78 : 장치 구동기
80,94 : ATM 셀 조정기 82,96 : MPDU 조정기
84 : 마스터 스케쥴러 86,100 : 전송 대기열(XMIT_Q)
88,102 : 수신 대기열(RCV_Q) 90 : 예약 요구 대기열(RES_Q)
92 : 파리미터 98 : 종속 스케쥴러
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 데이터 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비동기 전송 방식(Asynchronous Transfer Mode : ATM)기술과 무선 전송 기술을 결합한 데이터 통신에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 트래픽 스케쥴링(scheduling) 방안을 포함하는 매체 접속 제어(Medium Access Control : MAC)프로토콜에 관한 것이다.
최근에 ATM 및 무선 기술들은 새로운 통신 서비스와 최종 사용자의 새로운 사용 형태에 의해 발생되는 요구에 대해 효율적이고 경제적인 대책을 제공하게 되면서 크게 주목받게 되었다.
ATM 기술은 서로 다른 형태의 서비스들과 망(network)이 운용될 수 있는 일반적인 기반으로서 인식되어 왔다. ATM 기술은 음성, 영상, 하이파이 음향(멀티미디어 트래픽으로 통칭함) 및 컴퓨터 데이터의 전송을 효율적으로 결합시켜 이러한 전송이 모두 유선망 내에서 이루어질 수 있도록 한다. 더욱이, ATM 기술은 초고속망 기반 구조( 정보 고속도로)로부터 가입자 구내망에 이르기까지 적절히 기준화할 수 있음이 입증되었다. ATM 기술의 큰 장점중 하나는 ATM 접속이 이루어질 때 상당 수준의 서비스를 보증할 수 있다는 사실이다. 이러한 보증으로는 전송 속도, 전송 지연 및 정보 손실에 대응되는 것이 있을 수 있다. 이러한 보증은 주로 ATM 구조(architecture)가 전송 매체가 오류를 거의 일으키지 않는다는 것을 가정하기 때문에 이루어질 수 있다.
현재, 무선 기술은 이동하는 최종 사용자들이 유선 접속이 없는 상태에서 망과 애플리케이션들에 접속을 유지할 수 있도록 해주기 때문에 성공을 거듭하고 있다. 현재, 무선 통신을 위한 많은 접속 방식들이 제안되고 있는데, 이들 방식들은 제공하는 서비스 내역과 통신 유효 범위에 따라 구분된다. 소위, 이동 통신 세계화 시스템(GSM)과 같은 무선 광역망(WAN)은 최종 사용자에게 모뎀 속도에 상응하는 전송 속도로 전국적인 통신 서비스를 제공한다. 무선 데이터 패킷망들은 최종 사용자에게 소위 X.25와 같은 전국적인 전송 서비스를 제공한다. 마지막으로, 무선 근거리망(LAN)은 종래의 LAN(예컨대, 이서넷(Ethernet)에 상응하는 통신 서비스를 제공한다.
무선 전송 기술과 ATM 기술을 결합하는 것은 양 기술의 장점을 이용하려는 새로운 경향으로서, 예컨대 이동 사용자가 ATM 망에 유선 접속하여 얻을 수 있는 모든 편의를 제공받으면서 ATM 망 기반 구조에 접속할 수 있도록 해 준다. 각 기술의 주요 특징들이 매우 다르고, 호환성이 없기도 하기 때문에, 그와 같은 결합은 후술하는 바와 같이 기술적인 문제들을 유발시킨다.
[ATM 기술의 특징]
ATM 기술은, 현재 ATM 포럼과 같은 표준화 단체에 의해 정의되는 바와 같이, 그리고 상응 제품들에 의해 현재 실시되고 있는 바와 같이, 다음과 같은 주요 측면들에 의해 특징지워진다:
■ 매우 짧은 데이터 입도(granularity): ATM 망에서, 모든 트래픽은 헤더필드(5 바이트)와 페이로드(payload) 필드(48 데이터 바이트)로 이루어진 53 바이트 길이의 구조에 상응하는 소위 ATM 셀들 안에서 전송된다. ATM 셀들은 제어 및 신호 트래픽, 또는 정보 베어러(bearer) 트래픽을 위해 사용된다.
■ 전이중(FDX : full duplex)링크 : 각 ATM 포트상에서 정보를 동시에 송수신하는 것이 가능하다.
■ 2 지점간 링크 : ATM 셀들이 전송되는 매체는 한 쌍의 ATM 국(station)들에만 접속될 수 있다. 몇몇 ATM 집중 장치 제품들이 다분기 링크의 모습을 띨 수 있지만, ATM 링크는 2 지점간 토폴로지를 갖는다.
■ 거의 오류 없는 전송 : 현재 ATM 망들에 사용되는 전송 기술들(예컨대, 광섬유 또는 케이블을 이용함)은 10-9 미만의 전형적인 비트 오류율(BER: bit error rate)을 제공한다. 이러한 성능이, ATM 망 안이 아니라 ATM 단국들 안에 오류회복 장치들을 배치할 수 있도록 하는 주요 이유이다.
이러한 측면들 외에, ATM 아키텍처는 ATM 접속 셋업에 있어서 ATM 종점과 ATM 망 사이의 트래픽 약정을 지정할 수 있도록 하는 ATM 서비스 등급 트래픽 파라미터 개념 및 서비스 질(QoS : quality of service) 파라미터 개념을 또한 도입한다. 이러한 개념들은 몇몇 수단을 사용해 사용자 트래픽의 특성들을 형식화하여, 종국간 ATM 접속에 연관된 ATM 망의 각 요소가 한편으로는 요구된 서비스를 제공하도록 필요 자원들을 예약할 수 있으며, 다른 한편으로는 트래픽 약정에 따라 거동할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 개념들은 아래의 표에 요약되어 있다.
Figure kpo00001
CBR : 불변 비트 전송 속도
rt-VBR : 실시간 가변 비트 전송 속도
nrt-VBR : 비실시산 가변 비트 전송 속도
ABR : 유효 비트 전송 속도
UBR : 미지정 비트 전송 속도
CLR : 셀 손실률
CDV : 셀 지연 변화량
CTD : 셀 전송 지연
PCR : 최대 셀 전송 속도
CDVT : 셀 지연 변화량 허용 오차
SCR : 지속성 셀 전송 속도
BT : 버스트 허용 오차
MCR : 최소 셀 전송 속도
N/A : 적용 불능
마지막으로, 예측되는 ATM 응용의 처리량 조건을 만족시키기 위하여 채널은 적어도 20 내지 25 Mbps의 용량을 제공해야 한다.
‘비동기 전송 방식, 기술 개요’라는 명칭의 IBM 공보 GG24-43300-00은 ATM 개념에 대한 포괄적인 개요를 제공하며 ATM 기술 특성들을 상술하고 있다.
[무선 기술의 특징]
무선 전송은 아래의 주요 측면들에 의해 특징지워진다.
■ 단패킷 전송의 저효율성 : 무선 채널을 통해 데이터의 소정의 부분을 전송하기 전에, 송신기는 일반적으로 대역폭의 중요 부분에 상응하는 소위 물리적 헤더를 먼저 송출하여야 한다. 관련 오버헤드를 감소시키기 위하여, 그 다음에 전송되는 데이터의 일부분은 충분히 커야 한다. 예컨대, 종래의 WLAN 제품들에서는 1,500 바이트(또는 그 이상)의 프레임이 물리적 헤더를 뒤따른다.
■ 반이중(HDX) 링크 : 무선 채널을 통해 FDX 동작을 수행하기 위한 유일한 방법은 첫째 무선 모뎀 송수신기를 이중으로 하고(일부는 전송용이고 다른 일부는 수신용), 둘째 몇몇 수단을 사용하여 주파수 대역을 단방향 전송을 위해 각각 사용되는 두 개의 부대역으로 분할하는 것이다. 이러한 방법은 비용이 많이 들며 또한 송신 안테나에 의한 수신 안테나의 포화 현상과 같은 몇 가지 기술적인 어려움을 유발시킨다. 결과적으로, 기술적으로나 경제적으로 실현 가능한 유일한 방법은 하드웨어의 단일 무선 송수신기 부분에 의존하여 HDX 방식의 무선 채널을 사용하는 것이다.
■ 동보 전송(broadcast transmission) : 전자파 전송의 특성은 송신기 빔 도달 범위 내의 모든 수신기가 송신기에 의해 전송된 정보를 수신하는데 충분한 양의 에너지를 얻을 수 있다는 것이다. 따라서, 무선 채널 토롤로지는 일점대 다점(point-to-multipoint) 형태로 간주되어야 한다. 지향성 안테나의 사용은 수신 영역을, 따라서 잠재 수신기들의 수를 감소시킬 수 있으며, 무선국들의 이동성을 방해한다. 이러한 결정적인 한계는 이동 최종 사용자들에게 이동성 지원을 제공해야 하는 무선 ATM 망에서는 허용될 수 없다. 결과적으로, 무선 채널은 다분기 링크로 간주되어야 한다.
■ 높은 오류율 : 무선 전송 채널들은 낮은 품질 계수에 의해 특징지워진다. 일반적으로, 그러한 무선 채널들에서 관측되는 비트 오류율은 10-3 또는 10-4로 나쁠 수 있다: 이들은 ATM 망들에서 나타나는 것보다 훨씬 더 높다.
CRC IEEE 프레스, 1996, ISBN 0-8493-8573-3의 제리 디. 깁슨에 의한 ‘이동 통신 핸드북’은 무선 기술에 대해 포괄적으로 기술하고 있다.
상기 관점들로부터, 무선 기술과 ATM 기술은 아래 요약된 주요 전송 특성들에 관련해 크게 다르다:
■ ATM 셀들은 매우 짧기 때문에, 종래의 ATM 전송 매체에 의해 전송이 이루어질 때 무선 채널을 통해 개별적으로 전송되는 경우, 낮은 전송 효율을 나타낼 수 있다. 무선 전송은 ATM 망에서 보편적으로 사용되는 전이중 전송을 경제적으로 제공할 수 없다.
■ 무선 전송의 토폴로지는 ATM 망에서 발견되는 것과 동일하지 않다.
■ 무선 채널상에서 관측되는 비트 오류율은 ATM 아키텍처에서 나타나는 것보다 훨씬 나쁘다.
몇몇 공지 기술들은 앞서 소개된 기술적인 난제들을 집중적으로 다루려는 의도를 가지며, 무선 기술과 ATM 기술간의 차이를 극복할 수 있다.
2 지점간 고속 무선 링크에 기초한 첫 번째 해결책은 채널 용량에 관하여는 무선 ATM 망의 요구 조건을 만족시킬 수 있지만, 다른 요구 조건들에 관하여는 만족스러운 결과를 제공할 수 없다. 주요 한계는 무선 최종 사용자의 이동성을 방해하는 2 지점간 토롤로지이다. 더욱이, 그러한 무선 링크들에 관련하여 보편적으로 사용되는 스케쥴링 방안은 ATM 접속의 QoS 조건을 만족시키도록 구성되어 있지 않다.
종래의 WLAN 기술들에 입각한 다른 해결책들은 ATM 망에의 무선 접속을 위한 몇몇 조건을 어느 정도 만족시키지만, 이들 모두를 다룰 수는 없다. 채널 용량에 관한 한, ETSI RESI0 위원회에 의해 개발된 것(소위 HIPERLAN 표준)과 같은 몇 가지 기술들은 몇몇 ATM 방안을 위해 충분한 처리량을 제공한다. 채널 토폴로지 및 사용법(FDX 대 HDX)에 관하여는, 아마디 등의 미국 특허 제 5,384,777호에서 무선 ATM 망을 정의하기 위한 몇몇 기술들이 제공되지만, 이러한 해결책은 중요한 한계들을 갖고 있다. 가장 중요한 것은, 사용되는 트래픽 스케쥴링 방안이 종래의 LAN 트래픽의 지원에 대한 해결책을 제공하지만, 모든 형태의 ATM 트래픽에 의해 부과되는 모든 QoS 조건을 보증할 수 없다는 점이다. 이러한 한계 외에, 종래 무선 LAN 제품들의 설계 요건은 종래의 LAN 트래픽(1.5 킬로바이트 이상의 대형 패킷들에 기초함)을 위해 최적화되므로, 패킷들이 ATM 셀들로 대체되는 경우, 매우 낮은 효율을 나타낸다.
따라서, 종래의 무선 LAN 기술은 ATM 망에의 무선 접속을 위한 조건들을 충족시키지 못한다.
그러므로, ATM 망에 대한 무선 접속을 제공하는 통신 시스템에서 관련 QoS 파라미터들을 가진 모든 형태의 ATM 서비스 등급을 지원할 수 있는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
더욱이, 공정하고 유연한 ATM 호환 방식으로 셀 내의 모든 이동 단말기들에 의해 공유되는 무선 채널 대역폭을 조정하여 최적화할 수 있는 시스템을 제공하여 높은 처리량을 달성하는 것이 바람직하다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
ATM 접속점에 대한 복수의 ATM 이동 단말기들의 무선 라디오 주파수(RF) 또는 적외선(IR) 접속을 위한 MAC 프로토콜이 개시되어 있다. MAC 프로토콜은 ATM 접속 셋업 동안 ATM 약정에 의해 보증되는 사용자 트래픽의 일부를 위한 예약 방식과, 보증 수준을 넘는 사용자 트래픽 부분 및 MAC 제어 트래픽에 대한 임의 접속 기술을 기초로 한다. 시간이 슬롯화되며, 시간 슬롯들이 하향 링크(downlink)시간 슬롯들 및 상향 링크(uplink) 시간 슬롯들로 구성된 가변 길이 시간 프레임들로 분류되는 시분할 구조가 존재한다. 가변 길이 시간 프레임은 3개의 기간(DOWN, UP_RESERVED, UP_CONTENTION)으로 구성된다. 제1기간, 즉 하향(DOWN) 기간은 접속점으로부터 이동 단말기들에 이르는 데이터 전송을 위해 독점적으로 사용되는 하향 링크 채널이다. 다음 기간, 즉 상향 예약(UP_RESERVED)기간은 이동 단말기들로부터 접속점에 이르는 무경합 데이터 전송을 위해 사용되는 상향 링크 채널이다. DOWN 및 UP_RESERVED) 기간들에 있어서의 시간 슬롯들의 할당은 접속점에 의해 이루어지는데, 이러한 할당은 한편으로는, ATM 약정 파라미터들로부터 도출된 여러 우선 순위 수준들에 따라 이동 단말기들과 임의의 ATM 국 사이에 각각 이루어진 ATM 접속의 서비스 등급 및 QoS 파라미터들에 의존하며, 다른 한편으로는 그러한 ATM 접속들의 순간적인 트래픽 특성들에 의존한다. 접속점에 의해 주어진 이동 단말기로 예약되는 상향 링크 대역폭의 일부는 ATM 등급 및 QoS 파라미터들에 따라 트래픽을 전송하기 위하여 그 이동 단말기에 의해 사용된다. 프레임의 마지막 기간, 즉 상향 경합(UP_CONTENTION) 기간은 예약 요구들, 또는 슬롯 알로하(Aloha) 기술을 사용하는 임의 접속 경합 방식의 데이터 패킷들 또는 제어 패킷들을 전송하기 위하여 이동 단말기들에 의해 사용되는 상향 링크 채널이다. 예컨대, 거의 만기가 된 ATM 셀들은 이들이 다음 프레임 슬롯 예약을 기다릴 수 없는 경우 UP_CONTENTION 기간 안에 전송된다. 이러한 3개의 기간들에 의해 이루어지는 완전한 시간 프레임의 기간은 물론, 이러한 3개의 기간들의 지속 시간은 활동 접속들의 ATM 등급 및 QoS 파라미터들에 의존하는 값들을 갖는 상한들 내에서 이동성 경계 기술을 사용하여 변화될 수 있다. 트래픽은, 프레임 헤더라고 일컬어지는 전용 제어 패킷의 각 시간 프레임의 시점에서 시간 프레임의 각 시간 슬롯이 할당되는 방법을 지정하는 접속점에 의해 스케쥴링된다.
보다 일반적으로, 본 발명은, 제1기술을 기초로 하며 적어도 하나의 국(station)을 포함하는 적어도 하나의 제1망, 및 제2기술을 기초로 하며 적어도 하나의 국을 포함하는 적어도 하나의 제2망을 포함하는 형태의 데이터 통신 시스템에서의 매체 접속 제어(MAC) 설계를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 여기서 제1 및 제2망 기술들은 다른 형태이고, 시스템은 제1 및 제2망들의 국들간의 통신을 제공하기 위한 접속 수단을 또한 포함하며, 본 발명의 방법은 제1 또는 제2기술로 데이터 전송이 이루어지는 다수의 연속적인 시간 프레임들을 정의하는 단계, 및 제1 및 제2망들 각각의 망 파라미터들에 따라, 그리고 트래픽 특성들 및 제한 조건들에 따라 각각의 연속적인 시간 프레임 동안 데이터 정보의 교환을 스케쥴링하는 단계를 포함한다.
[발명의 구성 및 작용]
예약 기술 및 경합 기술 모두에 의존하는 하이브리드 설계에 기초한 MAC 프로토콜이 기술된다. 이 프로토콜에 의해 지원되는 트래픽은 한편으로는 모든 ATM 트래픽(ATM 베어러 정보 및 ATM 신호 정보를 포함)을 포함하며, 다른 한편으로는 MAC 프로토콜의 동작을 위해 필요한 몇몇 제어 트래픽을 포함한다. 제안된 설계는 가변 길이를 갖는 시분할 프레임 구조를 기초로 한다. 시간은 슬롯화 되며, 시간 슬롯들은 시간 프레임들로 분류된다. 시간 프레임은 또한 3개의 기간들로 분할된다: DOWN 기간은 접속점으로부터 이동 단말기들에 이르는 데이터 전송을 위해 독점적으로 사용되는 하향 링크 채널이고, 다음 기간, 즉 UP_RESERVED 기간은 이동 단말기들로부터 접속점에 이르는 무경합 데이터 전송을 위해 사용되는 상향 링크 채널이며, 마지막 기간, 즉 UP_CONTENTION 기간은 예약 요구들, 또는 슬롯 알로하(Aloha) 기술을 사용하는 임의 접속 경합 방식의 데이터 패킷들 또는 제어 패킷들을 전송하기 위하여 이동 단말들에 의해 사용되는 상향 링크 채널이다.
표 1로부터 알 수 있드시, 매우 상이한 트래픽 등급들이 ATM 아키텍처의 요소이며, 이들은 다른 종류의 지원을 요구한다. 이것은, 모든 활동 ATM 접속들간의 트래픽을 스케쥴링할 때, 트래픽 약정을 보증하기 위하여 접속점은 트래픽 및 QoS 파라미터들을 인식해야 한다는 것을 의미한다. 이러한 보증은 각각의 개별 ATM 접속에 대역폭을 할당하기 위해 몇몇 결정적(deterministic) 방법(경합에 기초한 방법과 반대)이 사용되는 경우에만 송달될 수 있다. 이것은 예약 기술의 사용을 정당화하는 것이다. 이후에, 트래픽을 스케쥴링하는 접속점의 실체는 스케쥴러로서 참조될 것이다. 보다 정확하게는, 이 실체는, 접속점에 의해 이동 단말기로 예약된 상향 링크 시간 슬롯들에 ATM 셀들을 할당하고 대역폭 예약 요구들을 생성하는 이동 단말기 실체인 종속 스케쥴러와는 반대로, 마스터 스케쥴러로 명명된다.
또한, 본 발명은 아래의 특징들을 포함한다:
■ ATM 접속 서비스 파라미터들과 순간적인 트래픽 부하 정보 모두에 기초한 예약 방법.
■ 모든 형태의 ATM 트래픽 및 제어 트래픽을 지원하기 위한 통합된 스케쥴링 방안.
■ ATM 셀들의 실제 전송이 이루어지기 전에 필요한 데이터 이동을 최소화하는 대기(queing) 및 메모리 관리 방법.
■ 최대 처리량을 달성하고 ATM 서비스 등급 및 QoS 파라미터들을 보증하기 위하여 시간 프레임 경계들 및 길이들을 융통성있게 동적으로 조정하기 위한 기술.
이제 도면들, 특히 제1도를 참조하면, 다수의 이동 단말기들(10, 12, 14, 16)과, ATM 망(32)에 속하는 ATM 국들(도시되지 않음)에 의해 제공되는 응용들간의 통신을 허용하는 무선망이 도시되어 있다. 컴퓨팅 시스템은 ATM 스위치(28) 또는 등가 장비를 포함하는데, 이 스위치에는 감시국(30)이 부속되어 있으며, 종래의 ATM 링크(26)을 통해 ATM 망에 접속되고 종래의 ATM 링크들(22, 24)을 통해 하나 이상의 접속점들(18, 20)에 접속되어 있다. 이러한 접속점들은 본 발명에 따라, 공유 무선 채널에 대한 이동 단말기들의 접속을 조정하는 무선 시스템 관리 기능을 구비하는 특징을 갖고 있다.
제1(a)도에 더욱 상세하게 도시된 바와 같이, 종래의 집중기 또는 마이크로컴퓨터일 수 있는 접속점(18 또는 20)은 버스 슬롯에 삽입되어 ATM 링크(22 또는 24)에 접속된 ATM 적응기(34)를 구비하고 있다. 또한, ATM 스위치(28)는 버스 슬롯에 삽입되어 ATM 링크(22 또는 24)에 접속된 ATM 적응기(36)를 구비하고 있다. ATM 링크(22 또는 24)는 종래의 기술이며 본 발명의 일부를 구성하지 않는다. 또한, 접속점(18 또는 20)은 접속점의 버스 슬롯에 삽입되는 인쇄 회로 카드로서 구현된 RF 송수신기 적응기(38)를 구비하고 있다. 송수신기 적응기(38)는 하나의 안테나(40)를 구비하는데, 이 안테나를 통해 하나 이상의 이동 단말기들(10, 12, 14, 16)과의 무선 링크(42)가 형성된다. 이동 단말기 자체는 모든 형태의 종래 컴퓨터일 수 있으며, 접속점처럼, 컴퓨터의 버스 슬롯에 삽입되는 인쇄 회로 카드로서 구현된 송수신기 적응기(46)와 안테나(44)를 구비하고 있다. 접속점 및 이동 단말기들은 이들 각각의 송수신기 적응기들을 지원하는 소프트웨어(48, 50)를 또한 구비하고 있다.
이제 제2도를 참조하면, 제1도의 이동 단말기들과 접속접들에 공통인 무선 시스템이 도시되어 있다. 무선 시스템은 컴퓨터 버스 인터페이스(54)를 통해 컴퓨터(52)에 접속된 송수신기 적응기(38 또는 46)를 포함한다. 송수신기 부분 자체는 상업적으로 입수할 수 있는 ‘GMSK’ 또는 ‘OFDM’에 기초한 송수신기일 수 있는 RF 송수신기(56)와, 인터페이스(62)를 통해 송수신기를 제어하는 전용 마이크로프로세서 시스템(58)으로 분할되어 있다. 마이크로프로세서 시스템(58)은 송수신기 부분을 컴퓨터 부분(52)에 접속시키는 시스템 인터페이스(62)를 또한 포함한다. 마이크로프로세서 시스템은 실시간 지향 운영 체제를 실행시키며 몇몇 고분해능 하드웨어 타이머들을 포함하는 전용 마이크로프로세서(64)를 포함하고 있다. 마이크로프로세서(64)는 메모리 버스(66)를 통해, 버스 인터페이스(54)와 RF 송수신기(56) 각각에 부속시키는 인터페이스들(60, 62)은 물론, 프로그램 스토리지(68) 및 데이터 스토리지(70)에 접속된다. 프로그램 스토리지(68)는 대개 읽기 전용 메모리(ROM)인 반면, 데이터 스토리지(70)는 정적 또는 동적 임의 접속 메모리(SRAM 또는 DRAM)이다. 수신된, 또는 전송될 패킷들은 데이터 스토리지(70)에 저장되며, 직렬 또는 병렬 채널들 및 마이크로프로세서(64)의 일부인 직접 메모리 접속(DMA) 제어기의 제어하에 인터페이스(60)를 통해 RF 송수신기(56)로, 또는 그로부터 전송된다.
컴퓨터(52)는 하나 이상의 사용자 응용 프로그램들(74)을 지원하는 운영 체제(72)를 실행시킨다. 운영 체제(72)는 ATM 호환 통신 관리자(76)를 포함할 수 있거나, 또는 ATM 호환 통신 관리자(76) 자체는 컴퓨터에 설치된 응용 프로그램일 수 있다. 어느 경우에도, ATM 호환 통신 관리자(76)는 운영 체제(72)를 통해 장치 구동기(78)를 제어한다. 장치 구동기(78)는 또한 버스 인터페이스(54)를 통해 송수신기 적응기(38또는 46)과 통신한다.
이제 프로토콜 시스템이 기술되며, 특히 시간 프레임 구조가 제3도를 참조하여 상술된다.
[시간 프레임 구조]
가변 길이 프레임 구조는 제3도에 도시된 바와 같이 3개의 기간(DOWN, UP_RESERVED) 및 UP_CONTENTION)을 가지며, DOWN 기간에 속하는 프레임 헤더(FH) 제어 패킷으로 구성된다. DOWN 기간은 접속점으로부터 이동 단말기들에 이르는 데이터 전송을 위해 독점적으로 사용되는 하향 링크 채널이다. UP_RESERVED 기간은 이동 단말기들로부터 접속점에 이르는 무경합 데이터 전송을 위해 사용되는 상향 링크 채널이다. UP_CONTENTION 기간은 예약 요구들, 또는 슬롯 알로하 기술을 사용하는 임의 접속 경합 방식의 데이터 패킷들 또는 제어 패킷들을 전송하기 위해 이동 단말기들에 의해 사용되는 상향 링크 채널이다.
프로토콜은, 접속점에서 실행되어 무선 셀의 여러 소스들에서 발생한 모든 트래픽을 스케쥴링하는 마스터 스케쥴러 실체에 의해 구동된다. 마스터 스케쥴러의 출력은 각 시간 프레임의 시점에서 전파된 FH 패킷 내에 포함된 슬롯 맵이다. 이 슬롯 맵은 현행 시간 프레임에 관한 몇몇 정보를 표시한다. 첫째, 이 맵은 시간 프레임의 길이를 표시하고, 둘째 DOWN 기간과 UP_RESERVED 기간 사이의 경계 및 UP_RESERVED 기간과 UP_CONTENTION 기간 사이의 경계가 어디에 위치하는가를 지시하며, 마지막으로 시간 프레임에서 사용할 수 있는 대역폭의 무선 셀 내에서 활동하는 여러 소스들에 어떻게 할당되는가를 표시한다. 각 FH 패킷내에 포함된 슬롯 맵을 수신함으로써, 각각의 개별 이동 단말기는 현행 시간 프레임의 특성들을 활동중에 학습할 수 있으며, 또한 무선 채널상에서 주어진 패킷을 전송하거나 수신하기 위하여 언제 인증되는가를 알 수 있다.
상기 각각의 기간들은 대역폭 할당을 지시하기 위해 사용되는 시간 입도(granularity)인 유한한(그리고 상한을 가진)수의 시간 슬롯들로 다시 분할된다. 후에 요약되는 바와 같이, 본 발명의 특징은 연속적인 시간 슬롯들에 걸쳐 연속적인 전송이 이루어짐으로써 프로토콜의 전체적인 효율을 증가시킬 수 있다는 점이다. 이러한 특징은, 모든 시간 슬롯이 단일 정보의 전송을 포함하며 따라서 동기화 또는 등화기 수렴 목적을 위해 RF 송수신기에 의해 도입된 오버헤드를 포함하는(종래의 무선 LAN에 사용된 것들과 같은) 종래의 다른 시분할 다중 접속(TDMA) 설계들과는 크게 다르다.
[트래픽 우선순위]
마스터 스케쥴러가 무선 셀에서 활동중인 여러 ATM 접속들에 시간 슬롯들을 할당할 때, ATM 접속들이 이루어질 때 설정된 서비스 등급 및 QoS 파라미터들을 보증하기 위하여 상기 스케쥴러는 접속들 각각의 특성을 고려해야 한다.
마스터 스케쥴러의 연산 오버헤드를 최소화하기 위하여, 임의 형태의 서비스 등급에 대해 마스터 스케쥴러의 어느 정도 일관된 거동을 확인하는 것이 가능하다. 본 발명은 각 ATM 서비스 등급에 대해 두 개의 상이한 임계값, 즉 예약 대역폭(RBW) 임계값 및 최대 대역폭(PBW) 임계값을 정의할 것을 제안한다. 이러한 임계값들은, 아래 표에 요약된 바와 같이, ATM 서비스 등급 파라미터들로 쉽게 매핑될 수 있다.
Figure kpo00002
무선 채널을 통해 전송될 각 ATM 셀에 대하여, 이들이 상기 두 개의 임계값들을 초과하거나 그보다 작은 트래픽에 대응하는가를 결정하기 위하여, 누설 버킷 알고리즘과 같은 종래의 몇몇 기술들이 접속점에서 또는 이동 단말기에서 사용될 수 있다.
스케쥴링 방안은 상기 두 개의 임계값을 기초로 한다.
RBW 임계값 아래로 유지되는 트래픽 부분은 ATM 접속이 이루어질 때 정적으로 예약되는 시간 슬롯들에서 전송된다. 이것은 첫째, 마스터 스케쥴러는 임의의 ATM 접속이 이루어질 때 트래픽 특성들을 인식해야 하며, 둘째 마스터 스케쥴러는 RBW 트래픽 임계값에 도달하기 위해 요구되는 시간 슬롯들의 필요 수를 규칙적으로 할당해야 한다는 것을 의미한다. 이들은 본 발명의 일부가 아니며, 예컨대 접속점과 ATM 스위치(제1도의 28)간의 몇몇 전용 제어 프로토콜들, 또는 ATM 접속이 이루어질 때 접속점을 통과하는 ATM 신호 흐름에 대한 얼마간의 감시에 의존할 수 있다.
RBW 임계값과 PBW 임계값 사이에 유지되는 트래픽 부분은, 생성될 때, UP_CONTENTION 기간에 동적으로 예약되거나(상향 링크 트래픽을 위해)전송되는 시간 슬롯들에서 전송된다. 이것은 이동 단말기들이 접속점에 그러한 상향 링크 트래픽이 RBW 및 PBW 임계값들 사이에서 언제 발생하는가를 알리는 것을 허용하는 몇몇 수단을 도입하게 된다. 그러한 수단은 이동 단말기들로부터 접속점에 이르기까지 시간 슬롯 예약 요구들을 전송하는 대역폭 요구 채널에 대응한다. 이러한 요구는, 존재하는 경우, UP_RESERVED 기간 동안 전송되는 패킷 내의 피기백 형식의(piggybacked) 정보로서, 또는 UP_CONTENTION 기간에 전송되는 몇몇 전용 제어 패킷으로 전송될 수 있다. 모든 경우에, 요구는 대응 ATM 접속의 몇몇 식별자는 물론 할당될 시간 슬롯들의 요구 수를 지정해야 한다. 또한, 이동 단말기가 UP_CONTENTION 기간에, 아직 전송되지 않은 잔여 패킷들에 대응하는 피기백 형식의 정보를 가진 데이터 패킷을 전송하는 것도 가능하다.
마지막으로, PBW 임계값 위에 있는 트래픽 부분은 두 임계값들 사이에 위치한 것과 유사한 방법으로 처리될 수 있지만, 마스터 스케쥴러는 이들을 구별할 수 있어야 한다. 후에 요약되는 바와 같이, 마스터 스케쥴러에 의해 상기 두 형태의 트래픽(PBW 임계값의 위 또는 아래에 위치)에 할당된 우선 순위는 상이하며, 대응 ATM 셀들은 1의 값으로 설정된 셀 손실 우선 순위(CLP) 비트가 부가될 수 있다.
따라서, 대역폭 요구 채널로 인해, 접속점이 PBW 임계값 위의 모든 상향 링크 트래픽을 인식하도록 하는 것이 가능하게 된다. 하향 링크 트래픽에 관한 한, 접속점은 트래픽의 어느 부분이 RBW 또는 PBW 임계값들의 위 또는 아래에 위치하는가를 단독으로 결정할 수 있다. 이러한 두 가지 정보의 조합은 한편으로는 상향 링크 트래픽과 하향 링크 트래픽 사이에서 분할될 수 있고 다른 한편으로는 RBW 및 PBW 임계값들에 관한 위치에 따라 분할될 수 있는 모든 전송된 트래픽의 포괄적인 뷰를 마스터 스케쥴러에 제공한다.
마스터 스케쥴러는 상기 여러 형태의 트래픽에 몇몇 우선 순위를 정의함으로써 동작한다. 우선 순위를 할당하는 첫 번째 기준은 ATM 접속이 접속 설정시에 받은 서비스 보증으로부터 도출된다. 이것은 RBW 임계값 아래의 트래픽이 먼저 서비스되어야 하고, 그 다음 RBW 및 PBW 임계값들 사이의 트래픽이 서비스되어야 하며, 마지막으로 PBW 임계값 위의 잔여 트래픽이 서비스되어야 한다는 것을 의미한다. ATM 망들에서 호 허가 제어가 사용될 때, RBW 임계값 아래의 모든 트래픽을 서비스하는데 어떠한 어려움도 없어야 한다. 이것은 채널 용량이 RBW 임계값을 초과하지 않는 모든 ATM 트래픽을 항상 흡수해야 한다는 것을 의미한다. 우선 순위를 할당하는 두 번째 기준은 ATM 서비스 등급과 관련되는데, 그 이유는 몇몇 서비스 등급들이 다른 등급들보다 더 민감하기 때문이다. 여기서 사용되는 종래의 우선 순위는 다음 순서, 즉 CBR, rt-VBR, ABR 및 UBR의 순서로 감소하는 우선 순위에 대응하도록 시간에 더욱 민감한 트래픽에 더 높은 우선 순위를 주는 것이다. 마지막으로, 하향 링크 트래픽에 대비해 상향 링크 트래픽은 어떻게 서비스되는가를 결정하여야 한다. ATM 망에의 무선 접속을 위해 예견될 수 있는 망 환경은 이동 단말기들이 대부분의 시간 동안 ATM 기반 망에서 실행되는 서버응용들과 상호 동작하는 몇몇 클라이언트 응용들을 제공하도록 된다. 결과적인 트래픽은 상향 링크 및 하향 링크 경로 사이에서 불균형하게 되어, 대부분의 트래픽은 하향 링크 경로를 따라 전송된다. 아래의 표 3은 모든 상이한 트래픽 형태들에 대해, 마스터 스케쥴러에 의해 할당된 관련 우선 순위를 지정한다(가장 낮은 색인 1이 가장 높은 우선 순위를 나타냄).
Figure kpo00003
[셀의 행렬 개념]
각 트랙픽 형태에 대한 우선 순위를 설정할 때, 전체적인 프로토콜 효율을 최대화하는 방법으로 대응 ATM 셀들의 전송을 조정하는 것이 필요하다. 무선 전송이 한편으로는 RF 송수신기에 의해 도입된 중요한 오버헤드를 겪으며, 다른 한편으로는 저품질의 비트 오류율을 나타내기 때문에, 몇 가지 혁신적인 수단이 도입되어야 한다. 종래의 무선 LAN 기술들에 있어서, 무선 채널을 통해 전송되는 프레임들은 대개는 전송 전에 어느 정도 세그먼트화하는 것을 요구할 정도로 크다. 세그먼트의 크기는 나쁜 블록 오류율을 유발하는 너무 큰 크기와 나쁜 프로토콜 효율을 유발하는 너무 작은 크기 사이에서 좋은 균형이 이루어지도록 선택된다. ATM 트래픽에 관하여는, LAN 망 환경에서 발견되는 정규 MAC 프레임들에 비해 정보 입도(ATM 셀)가 매우 작기 때문에 문제가 크게 달라진다. 따라서, ATM 셀들을 그룹화하여 소위 셀의 행렬(cell train)을 형성하는 것이 필요하다. 이러한 셀의 행렬들은 연속적인 ATM 셀들의 연결로 이루어진 연속적인 데이터 스트림에 해당한다. 이러한 셀의 행렬은 가변 수의 ATM 셀들을 포함할 수 있기 때문에, 최대 셀의 행렬 크기에 슬롯 크기를 매핑하는 것은 효율적이지 않을 것이다. 또한, 본 발명에서는 각 셀의 행렬이 전송을 위해 필요한 최소 수의 시간 슬롯들만을 소모하도록 슬롯 크기를 단일 ATM 셀을 전송하는데 필요한 시간과 동일하게 정의할 것을 제안한다. 이러한 셀의 행렬들은 대등(peer) 무선 MAC 실체들 사이의 무선 채널을 통해 전송되는 정보 부분에 해당하며, 따라서 OSI 모델에서 통상적으로 사용되는 바와 같이, 소위 MAC 프로토콜 데이터 유닛(MPDU)에 정합될 수 있다. 셀의 행렬은 단일 ATM 셀, 또는 여러 개의 ATM 셀들에 의해 구성될 수 있으나, RF 송수신기의 특성들에 의해 부과되는 제한 조건들(예컨대, 클럭 회복 목적을 위해)은 셀들의 수를 상한으로 요구한다. 셀의 행렬 또는 MPDU 당 ATM 셀들의 최대 수는 Ntrain으로 표시될 것이다. 이러한 셀의 행렬들은 마스터 스케쥴러에 의해 지정된 스케쥴링 방안에 따라, 시간 프레임의 상이한 기간들에 전송될 것이다.
[시간 프레임 길이]
시간 프레임의 길이는 너무 짧은 기간(FH 패킷에 기인한 과다 오버헤드를 유발함)과 너무 긴 기간(주로 실시간 트래픽에 대해 과다 지연을 유발함) 사이에서 최적의 균형을 갖도록 설정되어야 한다. 이러한 두 가지 제한 조건은 트래픽 특성 변화의 결과로서 트래픽량 및 트래픽 특징에 관하여 시간에 따라 변화될 수 있다. 결과적으로, 가변 길이 시간 프레임은 처리량 및 서비스 질의 양면에서 프로토콜 효율의 최적화를 보증할 수 있다.
트래픽량이 매우 적은 경우(이것은 채널 용량이 트래픽량보다 훨씬 더 크다는 것을 의미한다), 전송되는 FH 패킷들을 수를 증가시키는 단시간 프레임들을 사용하는데 대한 어떠한 단점도 없게 된다. 트래픽의 시간 의존성이 크지 않은 경우, MAC 계층을 통과하는데 상대적으로 긴 지연을 유발하는 장시간 프레임들을 사용하는데 대한 어떠한 단점도 없게 된다. 일반적으로, 마스터 스케쥴러는 무선 채널을 통해 현재 전송되는 여러 ATM 접속들의 서비스 등급과 QoS 파라미터들을 기초로 최대 시간 프레임 길이를 결정해야 한다. 시간 슬롯들에서 표현되는 이러한 상한은 변수 NTF_MAX로 표시된다. 이것은 연속적인 ATM 셀들이 함께 그룹화 될 수 있는(따라서, 지연될 수 있는) 한도로 정량화하는 ATM 접속의 서비스 등급 및 QoS 파라미터들을 사용하는 전용 알고리즘(마스터 스케쥴러에 의해 실행됨)에 의해 계산된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 파라미터들 PCR, CDVT, CTD 및 BT(시간 슬롯 기간 단위로 평가됨)은 NTF_MAX를 도출하기 위해 사용된다. 두 개의 연속한 ATM 셀들간의 시간 간격 TCELL(시간 슬롯 기간 단위로 평가됨)은 PCR 파라미터로부터 직접 도출되며, 함께 그룹화될 수 있는 ATM 셀들의 수 CGROUP는 파라미터들 CDVT, CTD 및 BT로부터 직접 도출된다. 이러한 두 개의 파라미터들 TCELL 및 CGROUP으로부터, 최대 시간 프레임 기간 NTF_MAX가 아래의 식으로 계산된다:
식 1: 시간 프레임 최대 크기 평가
NTF_MAX = 모든 접속들의 최소값(a×TCELL×CGROUP+b,c), 여기서 계수들 a,b 및 c는 유효 메모리 크기 또는 마이크로프로세서 연산력과 같은 몇몇 구현 제한 조건들을 고려하는 것을 허용한다.
고려해야 할 또 하나의 제한 조건은 UP_CONTENTION 기간이 없을 수 없다는 것인데, 그 이유는 그 기간 동안 발생하는 트래픽이 마스터 스케쥴러에 의해 예상될 수 없기 때문이다. 이것은 다른 두 기간들(예약 트래픽이 존재)에 대해서는 적용되지 않는데, 그 이유는 마스터 스케쥴러가 어느 정도의 트래픽량이 예약되는가를 정확하게 알기 때문이다(이 트래픽은 0일 수 있다). 따라서, 각 시간 프레임에 있어서, 마스터 스케쥴러는 UP_CONTENTION 기간에 대해 최소 수의 시간 슬롯들을 할당해야 한다. 더욱이, 시간에 따라 이동 단말기들의 수가 변할 때 이 기간도 변해야 한다(이것은 너무 많은 수의 이동 단말기들이 너무 적은 수의 경합 시간 슬롯들상에서 경합하는 상황을 피하기 위함이다). 마스터 스케쥴러는 상기 시간 슬롯들의 최소 수를 두 개의 파라미터들의 합으로써 평가한다: 특 NUP_CONTENTION = N1+N2. 첫 번째 파라미터 N1은 상수이며, 임의의 새로운 이동 단말기가 접속점에 그 존재를 신호하는 것을 허용하기 위해 필요한 경합 기반 시간 슬롯들의 최소 수에 해당한다. 사실상, 새로운 이동 단말기가 무선 ATM 망에 접속하기를 원할 때, 이것은 접속점에 알려져 있지 않기 때문에 접속점에 그 존재를 알리는 바로 첫 번째 제어 패킷을 전송하기 위한 경합 기반 시간 슬롯들에만 의존할 수 있다. 두 번째 파라미터 N2는 예약 요구들을 하기 위하여 접속점에 알려진 이동 단말기들에 의해 필요로 하는 시간 슬롯들에 해당된다. 이러한 예약 요구들은 (UP_CONTENTION 기간 동안) 상향 링크 MPDU 내에서 피기백 형식의 정보로서, 또는 UP_CONTENTION 기간 동안 전송된 전용 제어 패킷으로서 전송될 수 있기 때문에, 마스터 스케쥴러는 현행 시간 프레임 동안 상향 링크 트래픽이 예정되지 않은 공지 이동 단말기들의 수로부터 N2를 계산한다. 이 수가 MTUP_IDLE로 표시되는 경우, N2는 MTUP_IDLE의 함수, 즉 N2=f(MTUP_IDLE)로서 평가되는데, 여기서 함수 f(x)는 x의 선형 또는 지수 함수일 수 있다. f(x)의 정확한 정의는 구현된 마이크로프로세서에서 가능한 연산 성능 및 연산력과 같은 구현 제한 조건들에 의존한다. 그러나, x가 증가할 때 f(x)도 증가해야 한다.
마지막으로, DOWN 기간 및 UP_RESERVED 기간 내의 시간 프레임에서 발견되는 시간 슬롯들의 수가 각각 변수들 NTF, NDOWN, 및 NUP_RESERVED로 표현되는 경우, 마스터 스케쥴러는 아래의 제한 조건하에 그 슬롯 할당 과정을 수행해야 한다:
식 2: 시간 프레임 상한
NTF=NDOWN+NUP_RESERVED+NUP_CONTENTION, 여기서 NTE≤NTF_MAX이다.
이제 제4도를 참조하여 접속점에서의 동작이 기술된다. 접속점에 의해 수행되는 처리 과정은 다음 3개의 다른 태스크들, 즉 인터페이스(62)와 상호 작용하는 ATM 셀 조정기(80)에 의해 수행되는 제1태스크, RF 송수신기로부터 MPDU를 전송하거나 수신하기 위해 인터페이스(60)와 상호 작용하는 MPDU 조정기(82)에 의해 수행되는 제2태스크, 및 마스터 스케쥴러(84)에 의해 수행되는 제3태스크로 분류될 수 있다.
ATM 셀 조정기(80) 및 MPDU 조정기(82)는 두 개의 다른 대기열(queue)들, 즉 전송 대기열, 또는 XMIT_Q(86), 및 수신 대기열, 또는 RCV_Q(88)에 의해 서로 접속된다. 또한, 이동 단말기에 의해 앞서 전송된 임의의 수신 예약 요구를 기록하기 위하여 MPDU 조정기와 마스터 스케쥴러 사이에 예약 요구 대기열 RES_Q(90)이 사용된다.
[접속점에서의 ATM 셀 조정기]
ATM 셀 조정기(80)는 두 개의 부실체(sub-entity)들, 즉 인터페이스(62)로부터 ATM 셀들의 수신을 처리하는 부실체(제4도의 블록(80)의 좌측) 및 인터페이스(62)로의 ATM 셀들의 전송을 처리하는 부실체(제4도의 블록(80)의 우측)로 또한 분할된다.
수신측은 인터페이스(62)로부터 수신된 연속적인 ATM 셀들을 기초로 소위 셀의 행렬들의 형성을 책임진다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, (데이터 스토리지(70) 내의)사용 가능한 메모리가 Ntrain×ATM 셀들로 구성된 트레인을 포함하도록 치수화된 버퍼들의 풀(pool)로서 구성되는 전용 메모리 관리 기법이 사용된다. 임의의 시점에서, 표 3에 나타난 바와 같이, 주어진 트래픽 유형(하향 링크 트래픽은 홀수 색인에 대응한다)에 대응하는 상기 몇몇 버퍼들이 사용 가능하다. 우측 버퍼의 선택은, 대응 서비스 등급 및 임계값들 RBW 및 PBW에 관한 위치에 기초하여 임의의 수신 ATM 셀에 대해 관련 우선 순위를 지정할 수 있는 제안된 누설 버킷 알고리즘을 기초로 한다. 버퍼가 완전히 발견되는 경우(이것은 수신된 ATM 셀이 셀의 행렬의 최종 셀임을 의미한다), 후에 수신될 다른 ATM 셀들을 처리하기 위하여 새로운 버퍼가 동적으로 할당되어야 한다. 각 버퍼가 독측한 트래픽 유형과 관련될 때, 이것은 XMIT_Q 대기열이 트래픽 유형들에 의해 암시적으로 예시된다는 것을 의미한다. 따라서, 이 대기열은, 표3에 나타난 바와 같이, 그 자신의 우선 순위 색인 j(홀수 색인)에 의해 각각 특성화되는 여러 부 대기열들(MPDU_Qj)의 세트로서 간주될 수 있다.
ATM 셀 조정기의 전송측은 MPDU 내에서 인터페이스(60)로부터 앞서 수신된 상이한 ATM 셀들을 인터페이스(62)로 전송하는 역할을 한다. 하나의 ATM 셀이 인터페이스(62)로 전송되었을 때, 대응 메모리는 자유 메모리의 풀로 복귀할 수 있다.
[접속점에서의 MPDU 조정기]
MPDU 조정기(82)는 2개의 부실체들, 즉 인터페이스(60)(제4도의 블록 82의 우측)로부터의 MPDU의 수신을 처리하는 실체 및 인터페이스(60)(제4도의 블록 82의 좌측)를 향한 MPDU의 전송을 처리하는 실체로 분할된다.
전송측은 DOWN 기간 동안 마스터 스케쥴러(84)에 의해 형성된 슬롯 맵에 지정된 MPDU를 인터페이스(60)로 전송한다. MPDU의 전송이 완료되면, 관련 버퍼는 해제되어 자유 버퍼들의 풀로 복귀할 수 있다.
수신측은 UP_RESERVED 기간 동안 마스터 스케쥴러(84)에 의해 형성된 슬롯 맵에 지정된 MPDU 및 UP_CONTENTION 기간 동안 수신된 MPDU들을 인터페이스(60)로부터 수신한다. 수신측은 수신된 각 MPDUdp 대해 수행할 몇몇 태스크들을 갖고 있다. 먼저, 수신측은 MPDU로부터 ATM 셀들을 추출하여 이들을 RCV_Q 대기열 안에 넣는다. 그 다음, 수신측은 수신된 MPDU 내에 포함된 예약 요구를 식별하여 이것을 RES_Q 대기열(90)을 통해 마스터 스케쥴러로 전송해야 한다.
[마스터 스케쥴러]
마스터 스케쥴러(84)는 시간 프레임이 종료할 때마다 동작한다. 이 때의 마스터 스케쥴러의 태스크는 2개의 정보, 즉 XMIT_Q 대기열(86)(더 정확하게는 부대기열들 MPDU_Qj) 및 예약 요구 대기열 RES_Q(90)의 내용에 의해 표시되는 대기 하향 링크 및 상향 링크 트래픽의 양 및 특성에 관한 정보를 기초로 다음 시간 프레임에 대한 트래픽을 스케쥴링하는 것인데, 여기서 두 번째 정보는 무선 채널을 통해 전송되는 여러 ATM 접속 파라미터들(92)의 특성이다. XMIT_Q가 부대기열들 MPDU_Qj(색인 j는 홀수)로 분할된 것과 동일한 방법으로, 상향 링크 트래픽에 대해 부대기열들 MPDU_Qj(색인 j는 짝수)을 정의하는 것도 가능하다. 이러한 태스크는 마스터 스케쥴러에 의해 정보(92) 및 RES_Q(90)로부터 수행된다. ATM 접속 파라미터들은 마스터 스케쥴러에 의해 정적으로 예약되는 트래픽의 일부(표3에서 색인들 2,4,6 및 8)를 지정한다: 이들은 부대기열들 MPDU_Qj(색인 j는 2,4,6 및 8의 값을 가짐)을 형성할 수 있다. 어떠한 상향 링크 MPDU 또는 셀의 행렬도 상이한 이동 단말기들 사이에 공유될 수 없다는 것에 유의해야 한다. 그러나, 이들은 상이한 ATM 접속들이 동일한 이동 단말기에서 발생하는 경우에는 그러한 접속들에 속하는 ATM 셀들을 포함할 수 있다. 파라미터들(92)로부터 도출되어 RES_Q에 기록되고 RBW 및 PBW 임계값들과 결합된 예약 요구들은 잔여 상향 링크 부대기열들 MPDU_Qj(여기서, j는 10과 26을 포함하여 이들 사이의 짝수 값이다)의 내용을 지시한다. 여기서 다시, 상이한 이동 단말기들간의 소정의 상향 링크 MPDU의 공유에 관한 동일한 제한 조건이 적용된다. 이러한 태스크를 수행하였을 때, 마스터 스케쥴러는 모든 MPDU_Qj(여기서 j는 전 범위 내에서 변한다)를 통과할 수 있으며, 식 2의 제한 조건 하에 트래픽을 적절히 할당할 수 있게 된다.
마스터 스케쥴러의 처리 과정을 더 기술하기 전에 아래의 설명을 삽입한다:
■ MPDU_Qi는 Mi와 동일한 다수의 MPDU를 포함한다. 이들은 각각 MPDUi,j로 표시되며 ci,j 개의 ATM 셀들을 포함한다(색인 j는 1과 Mi 사이에서 변한다). MPDU_Qi 내의 ATM 셀들의 전체 수는 ci와 동일하다.
■ 각 시간 프레임의 시점에서 전송된 FH 제어 패킷은 최우선 순위의 특정 대기열 MPDU_Q0 내에 삽입되는 FH_MPDU라 불리는 전용 MPDU 내에 포함된다. 이 MPDU는 nFH 개의 ATM 셀들을 포함한다.
■ 임의의 MPDU가 공중으로 전파될 때마다 RF 송수신기의 대응 오버헤드는 nRF 개의 등가 ATM 셀들을 소모한다.
마스터 스케쥴러의 처리 과정이 제5도에 도시되어 있다. 마스터 스케쥴러는 시작 단계에서 정적 변수들 nFH 및 nRF를 초기화한다(블록 104). 그 다음, 마스터 스케쥴러는 하나의 시간 프레임이 종료할 때마다 발생하는 무한 루프에 들어간다(블록 120). 이 루프의 첫 번째 태스크는 앞서 기술된 알고리즘들을 기초로, 변수 NUP_CONTENTION에 의해 표시된 제3 UP_CONTENTION 기간의 지속 시간은 물론, 무선 채널을 통해 전송되는 현행 ATM 접속 파라미터들을 지정하는 정보(92)로부터 현행 시간 프레임 NTF_MAX의 상한을 평가하는 것이다(블록 106). 그 다음, 마스터 스케쥴러는 현행 시간 프레임에 FH_MPDU(이것은 어떠한 트래픽도 스케쥴링되어 있지 않을 때에도 항상 존재한다)를 채우고 시간 프레임 길이 n을 FH_MPDU를 전송하는데 필요한 시간 슬롯들의 수로 초기화함으로써 현행 시간 프레임을 초기화한다(블록 112). 이 시점에서, 마스터 스케쥴러는 대기열 MPDU_Qi 의 각각에 대해, 그리고 이 대기열 내의 각 MPDUi,j에 대해 현행 시간 프레임의 슬롯 맵을 갱신하기 위하여 또 하나의 루프에 들어간다. 이러한 구조는 2개의 제1기간들 DOWN 및 UP_RESERVED에 속하는 시간 슬롯들의 전체 수가 상한 NTF_MAX - NUP_CONTENTION보다 낮게 유지되는 경우에는 블록 114에서 수행된다. 상기 상한에 도달하거나 모든 예약 트래픽이 스케쥴링될 수 있는 경우, 마스터 스케쥴러는 최종 기간 UP_CONTENTION에 현행 시간 프레임을 더함으로써 슬롯 맵을 완성한다(블록 116). 최종적으로 슬롯 맵은 MPDU_Q0 내에 삽입된 FH_MPDU 내에 기록되며, 마스터 스케쥴러가 MPDU 조정기에 현행 시간 프레임 동안 MPDU 전송 또는 수신을 초기화하기 위하여 사용되는 슬롯 맵을 제공할 때 주 루프는 종료된다(블록 118).
이제 제6도를 참조하여 이동 단말기에서의 동작이 설명된다. 이동 단말기에 의해 실행되는 과정은 3개의 상이한 태스크들로 나뉘어질 수 있다: 제1태스크는 상위 계층 성분으로부터 ATM 셀들을 전송하거나 수신하기 위해 인터페이스(62)와 상호 작용하는 ATM 셀 조정기(94)에 의해 수행된다; 제2태스크는 RF 송수신기로부터 MPDU를 전송하거나 수신하기 위하여 인터페이스(60)와 상호 작용하는 MPDU 조정기(96)에 의해 수행된다; 제3태스크는 종속 스케쥴러(98)에 의해 수행된다. ATM 셀 조정기 및 MPDU 조정기는 2개의 다른 대기열들, 즉 전송 대기열, 또는 XMIT_Q(100) 및 수신 대기열, 또는 RCV_Q(102)에 의해 자신들을 상호 접속한다.
[이동 단말기에서의 ATM 셀 조정기]
ATM 셀 조정기는 2개의 부실체들, 즉 인터페이스(62)로부터의 ATM 셀들의 수신을 처리하는 부실체 및 인터페이스(62)로의 ATM 셀들의 전송을 처리하는 부실체로 분할된다. 수신측은 인터페이스(62)로부터 수신된 연속적인 ATM 셀들을 기초로 소위 셀의 행렬들을 형성한다. 접속점에서 사용된 것과 유사한 메모리 관리 기법이 이동 단말기에서 사용될 수 있으나, 본 발명의 영역을 벗어나지 않는한 다른 기법들이 적용될 수 있다. 유효 메모리(데이터 스토리지 70내)는 버퍼들의 풀로 구성되며, 각 버퍼는 Ntrain 개의 ATM 셀들로 이루어진 하나의 트레인을 포함하는 크기를 갖는다. 임의의 시점에서, 표 3에 표시(짝수 색인)된 바와 같은 소정의 트래픽 유형에 각각 대응하는 상기 몇몇 버퍼들은 이용 가능하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 우축 버퍼의 선택은 접속점에서 사용된 것과 동일한 접속 방법(예컨대 누설 버퍼에 기초한 방법)에 의존할 수 있다. 다른 실시예에서, 우측 버퍼의 선택은 또한 RBW 임계값보다 낮게 유지되는 트래픽의 일부를 결정하기 위하여 FH 제어 패킷 내에 포함된 정보를 이용할 수 있다. 버퍼가 채워진 것이 발견되면(이것은 수신된 ATM 셀이 셀의 행렬의 최종 셀임을 의미한다), 후에 들어올 다른 ATM 셀들을 수용하기 위하여 새로운 버퍼가 동적으로 할당되어야 한다. 각 버퍼가 특정 트래픽 유형에 관련될 때, 이것은 XMIT_Q 대기열이 트래픽 유형들에 의해 암시적으로 예시된다는 것을 의미한다. 따라서, 이 대기열은 표 3에 표시된 바와 같이 그 자신의 우선 순위 색인 j(짝수)에 의해 각각 특성화되는 상이한 부대기열들 MPDU_Qj의 세트로서 간주될 수 있다.
ATM 셀 조정기의 전송측은 인터페이스(60)로부터 MPDU 내에서 앞서 전송 받은 상이한 ATM 셀들을 인터페이스(62)로 전송한다. 하나의 ATM 셀이 인터페이스(62)로 전송되었을 때, 대응 메모리 자유 메모리의 풀로 복귀될 수 있다.
[이동 단말기에서의 MPDU 조정기]
MPDU 조정기는 2개의 부실체들, 즉 인터페이스(60)로부터의 MPDU의 수신을 처리하는 부실체 및 인터페이스(60)로의 MPDU의 전송을 처리하는 부실체로 분할된다.
전송측은 UP_CONTENTION 기간 동안 전송된 MPDU는 물론, UP_RESERVED 기간 동안 슬롯 맵(종속 스케쥴러 98로부터 전송됨)에 지정된 MPDU를 인터페이스(60)로 전송한다. 이 마지막 경우에서, MPDU 조정기는 UP_CONTENTION 기간 동안 사용되는 슬롯화된 알로하 기법을 따른다. MPDU 전송이 완료되면, 관련 버퍼는 해제되어 자유 버퍼들의 풀로 복귀될 수 있다. 더욱이, MPDU 조정기의 전송측은 종속 스케쥴러(98)에 의해 앞서 전송된 대역폭 예약 요구들을 전송해야 한다. 이러한 요구들은 이동 단말기에서 접속점으로 전송되는 임의의 MPDU에 포함된 피기백 형식의 정보의 형태나, 또는 그러한 목적으로만 전송된 전용 제어 MPDU의 형태를 가질 수 있다. 이 마지막 경우에서, 요구는 UP_CONTENTION 기간 동안에 전송된다. 이동 단말기는 UP_CONTENTION 기간 동안, 전송될 잔여 트래픽을 위한 피기백 형식의 대역폭 예약 요구를 포함하는 베어러 정보 ATM 셀을 포함하는 MPDU를 전송할 수 있다.
이동 단말기에서 MPDU 조정기의 수신측은 DOWN 기간 동안 마스터 스케쥴러에 의해 형성된 슬롯 맵에 지정된 MPDU를 인터페이스(60)로부터 수신한다. 수신측은 수신된 각 MPDU에 대해 수행할 몇몇 태스크들을 갖고 있다. 먼저, 수신측은 MPDU로부터 ATM 셀들을 추출하여 이들은 RCV_Q 대기열에 삽입해야 한다. 그 다음, 수신측은 각 시간 프레임의 시점에서 수신된 FH 제어 패킷을 식별하여 이것을 종속 스케쥴러로 전송해야 한다.
[종속 스케쥴러]
종속 스케쥴러에 의해 수행되는 과정은 하향 링크 트래픽에 대해, 마스터 스케쥴러에 의해 형성된 슬롯 맵을 엄격하게 따라야 하며, 종속 스케쥴러를 위해 마스터 스케쥴러에 의해 할당된 시간 슬롯들 안에 포함된 상향 링크 트래픽의 일부를 스케쥴링하고 마스터 스케쥴러에 의해 스케쥴링된 예약 트래픽에 포함되지 않은 상향 링크 트래픽의 일부를 위한 예약 요구들을 신청해야 하기 때문에, 마스터 스케쥴러의 과정과는 다르다.
즉, 종속 스케쥴러는 FH 제어 패킷에서 발견된 슬롯 맵을 갱신하여, MPDU 조정기가 트래픽이 수신되거나 전송되어야 할 시기를 정확하게 결정하도록 한다. 슬롯 맵은 전시간 프레임 동안의 시간 슬롯들의 순서의 기술어이기 때문에, 이것은 3개의 상이한 부분들, 즉 slot_mapDOWN, slot_mapUP_RESERVED 및 slot_mapUP_CONTENTION으로 분할될 수 있다. 종속 스케쥴러는 slot_mapDOWN를 불변으로 유지하며, (slot_mapUP_RESERVED를 수정함으로써) UP_RESERVED 기간의 예약 시간 슬롯들 동안, 또는 (slot_mapUP_CONTENTION을 수정함으로써) UP_CONTENTION 기간의 몇몇 시간 슬롯들 동안에 그 상향 링크 트래픽의 어느 부분이 전송될 것인가를 지정해야 한다.
종속 스케쥴러의 처리 과정이 제7도에 나타나 있다. 종속 스케쥴러는 시작과 동시에 정적 변수 nRF를 초기화한다(블록 122). 그 다음, 종속 스케쥴러는 (MPDU 조정기 96으로부터) FH 제어 패킷의 수신과 함께 새로운 시간 프레임이 시작될 때마다 시작되는 무한 루프에 들어간다. 그 첫 번째 동작은 FH로부터 슬롯 맵을 추출하고 이것을 3개의 슬롯 맵 부필드들(DOWN, UP_RESERVED, UP_CONTENTION)로 분할한 다음 UP_RESERVED 기간 내에 할당된 시간 슬롯들의 수 SUP_RESERVED를 평가하는 것이다(블록 126). 그 다음, 종속 스케쥴러는 MPDU_Qj 대기열들(j는 짝수)의 내용을 편집함으로써 그의 보류 상향 링크 트래픽을 평가한다: 종속 스케쥴러는 변수들 ci,j(마스터 스케쥴러에 대해 앞서 정의된 바와 같음), 및 cPENDING으로 표시되는 보류 상향 링크 ATM 셀들의 총 수를 도출해 낸다(블록 128). 그 다음, 종속 스케쥴러는 UP_RESERVED 기간 동안 마스터 스케쥴러에 의해 예약된 시간 슬롯들 안에 트래픽 할당을 준비하기 위하여 변수 n을 초기화한다(블록 130). 그 다음 동작은 XMIT_Qi 대기열들의 색인 i에 의해 식별되는 여러 우선 순위에 따라, 모든 예약 시간 슬롯들을 보류 상향 링크 트래픽으로 채우는 것이다(블록 132). 최우선 순위의 MPDU들이 먼저 채워지며, 종속 스케쥴러는 slot_MapUP_RESERVED 및 잔여 보류 상향 링크 트래픽 ATM 셀들 cPENDING의 수를 적절히 갱신한다. 이 태스크가 완료되었을 때 종속 스케쥴러는 상향 링크 트래픽이 남아 있는 경우 이를 위한 작업을 수행해야 한다. 제1관점은 시간 만료 한계에 가까운 임의의 잔여 트래픽의 존재이다. 이것은 이 트래픽이 시간 만료 전에 다음 시간 프레임을 기다릴 수 없다는 것을 의미한다. 그러한 트래픽이 스케쥴링되지 않은 채 여전히 남아 있는 경우(블록 134의 “예” 분기), 그 트래픽은 가능한 한 빨리, 즉 현행 시간 프레임의 UP_CONTENTION 기간 동안에 전송되어야 한다. 따라서, 종속 스케쥴러는 slot_mapUP_CONTENTION 및 변수 cPENDING을 적절히 갱신하게 된다(블록 136). 이때 수행되는 최종 동작은 현행 시간 프레임 동안 임의의 보류 트래픽이 스케쥴링되지 않은 채 여전히 남아 있는 경우 예약 요구들을 발하는 것이다. 이 조건은 cPENDING 변수의 값을 검사함으로써 결정된다(블록 138). 모든 트래픽이 이미 스케쥴링되어 있는 경우(블록 138의 “예” 분기), 과정은 후에 설명될 최종 단계(블록 148)로 직접 이동한다. 그렇지 않은 경우, 종속 스케쥴러는 잔여 트래픽을 위해 필요한 여러 예약 요구들을 형성한다.(블록 140). 이러한 요구들은 ATM 접속들에 대한 잔여 ATM 셀들의 수를 지정하여, 마스터 스케쥴러가 이들을 대응 트래픽 유형에 따라 후에 우선 순위화할 수 있도록 한다. 그 다음, 종속 스케쥴러는 접속점(더 정확하게는 마스터 스케쥴러)으로 예약 요구들을 전송할 방법을 결정해야 한다. 현행 시간 프레임 동안 몇몇 예약 상향 링크 트래픽이 스케쥴링되는 경우(SUP_RESERVED는 공백이 아님, 블록 142의 “아니오” 분기), 예약 요구들은 UP_RESERVED 기간 동안 전송되는 MPDU내의 피기백 형식의 정보로서 포함되어야 한다. 이를 위해, 종속 스케쥴러는 요구들을 MPDU 조정기로 전송하여(블록 144), MPDU 조정기가 적절한 상향 링크 MPDU(들)에 요구들을 추가할 수 있도록 한다. 현행 시간 프레임 동안 예약 트래픽의 상향 전송이 없는 경우, 이동 단말기는 UP_CONTENTION 기간 동안 전용 제어 MPDU만을 전송할 수 있다(블록 144). 이를 위해, 종속 스케쥴러는 제어 MPDU를 형성하여 UP_CONTENTION 기간에 할당한다: 따라서 slot_mapUP_CONTENTION도 갱신된다. 최종 단계는 갱신된 슬롯 맵을 MPDU로 전송하여(블록 148), MPDU 조정기가 각 기간에 대해 어느 트래픽이 수신되거나 전송되어야 하는가를 결정할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (26)

  1. 제1기술(technology)을 기초로 하여 구축되어 있으며 적어도 하나의 제1국(station)을 포함하는 적어도 하나의 제1망(network); 상기 제1기술과 다른 제2기술을 기초로 하여 구축되어 있으며 적어도 하나의 제2국을 포함하는 적어도 하나의 제2망; 및 상기 적어도 하나의 제1국과 제2국 간에 통신이 이루어지도록 하기 위한 접속 수단을 포함하는 형태의 데이터 통신 시스템에 있어서, 상기 접속 수단은 상기 제1 또는 제2망으로부터의 트래픽 데이터 전송이 이루어지는 복수의 연속적인 시간 프레임을 정의하기 위한 수단(means for defining a plurality of successive time frames during which traffic of data from said first or second network is carried out); 및 상기 제1 및 제2망 각각의 망 파리미터와 트래픽 특성 및 제한 조건에 응답하여, 상기 연속적인 시간 프레임들 각각의 기간 동안에 데이터 정보의 교환을 스케쥴링(scheduling)하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연속적인 시간 프레임들의 지속 시간(duration)을 상기 시스템의 트래픽 부하의 함수로서 변화시키기 위한 수단을 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연속적인 시간 프레임들의 지속 시간을 변화시키기 위한 수단은 상기 시간 프레임 지속 시간이 상기 기술(technology)에 기초한 트래픽에 의해 부과되는 대기 시간 제한 조건(latency contraints)에 부합되는 상한(upper bound) 이하로 유지되도록 보증하기 위한 수단을 포함하는 데이터 통신 시스템.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 연속적인 시간 프레임들의 지속 시간을 제한하기 위한 상기 수단은 각각의 시간 프레임에서 호출되는 데이터 통신 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연속적인 시간 프레임들은 상기 제1망에서 상기 제2망으로의 무경합 전송(contention free transmission)을 위한 제1기간(period), 상기 제2망에서 상기 제1망으로의 무경합 전송을 위한 제2기간 및 상기 제2망에서 상기 제1망으로의 경합 전송(contention based transmission)을 위한 제3기간의 3개의 기간으로 분할되는 데이터 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 3개의 기간 각각의 지속 시간을 상기 시스템의 트래픽 부하 및 트래픽 특성의 함수로서 변화시키기 위한 수단을 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3기간이 0의(null) 최소 지속 시간을 갖지 않도록 보증하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 보증 수단은 상기 시간 프레임 각각에서 호출되는 데이터 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3기간의 최소의 지속 시간을 계산하기 위한 수단은 상기 제2기간 동안에 스케쥴링된 상향 링크 트래픽이 없는 상기 제2망의 국들의 수에 근거하는 데이터 통신 시스템.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제3기간의 최소의 지속 시간을 계산하기 위한 상기 수단은 상기 제2기간 동안에 스케쥴링된 트래픽이 없는 상기 제2망의 국들의 수의 선형 증가 함수 및/또는 지수 함수인 데이터 통신 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1망은 ATM 망(32)이고, 상기 제2망은 송수신기(46)를 각각 포함하는 복수의 이동 단말기(10, 12, 14, 16)을 포함하는 무선망이며, 상기 접속 수단은 상기 복수의 이동 단말기 각각의 송수신기들과 무선 통신을 행하기 위한 송수신기(38)를 구비한 접속점(Access Point)(18, 20)을 포함하는 데이터 통신 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연속적인 시간 프레임들의 지속 시간을 제한하기 위한 수단은 상기 ATM 트래픽을 형성하는 각각의 ATM 접속(connection)에 대응하는 파라미터들(PCR, CDVT, CTD, BT)을 사용하는 데이터 통신 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 3개의 기간들 각각은 ATM 셀의 전송을 위해 필요한 시간 보다 긴 복수의 시간 슬롯으로 분할되는 데이터 통신 시스템.
  13. 제10항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 몇몇 ATM 셀들은 셀의 행렬(cell train)을 형성하는 일련의 연속적인 시간 슬롯들 동안에 상기 접속점에 의해, 또는 상기 복수의 이동 단말기에 의해 전송될 수 있는 데이터 통신 시스템.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속점 또는 상기 복수의 이동 단말기는 전송될 상기 ATM 셀들을 상기 셀 행렬의 구조를 가진 메모리 버퍼들에 저장하기 위한 수단을 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, ATM 접속 셋업(connection set-up)시에 설정된 ATM 접속 약정에 의해 보증된 상기 ATM 트래픽의 일부가 예약에 기초한 무경합 접속 방법을 사용하여 상기 접속점과 상기 복수의 이동 단말기 사이에서 무선 채널을 통해 전송되도록 보증하기 위한 수단을 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 수단은 정적 및 동작 예약 수단들을 포함하는 데이터 통신 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 정적 또는 동적 예약 수단 중 어느 형태의 예약 수단을 상기 트래픽 지원용으로 사용할 것인지를 결정하는 상기 ATM 트래픽에 대한 우선 순위 집합(set of priorities)을 정의하기 위한 수단을 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 ATM 트래픽의 우선 순위 집합을 정의하기 위한 수단은 상기 ATM 트래픽을 형성하는 ATM 접속들 각각에 대응하는 서비스 파라미터들의 서비스 등급 및 품질에 의존하는 데이터 통신 시스템.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 ATM 트래픽의 우선 순위 집합을 정의하기 위한 수단은 상기 ATM 트래픽을 형성하는 다양한 ATM 접속들의 PCR, SCR 및 MCR 파라미터들로부터 도출된 2개의 트래픽 임계값들을 정의하는 데이터 통신 시스템.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 이동 단말기는 상기 접속점 내에서 공동으로 상기 시간 프레임 동안 상기 ATM 트래픽을 스케쥴링하기 위한 수단을 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 복수의 이동 단말기의 스케쥴링 수단은 상기 시간 프레임 동안, 현행의 상기 시간 프레임 동안 상기 접속점에 의해 스케쥴링되지 않은 상기 트래픽의 일부에 대한 상기 접속점으로의 전송을 위한 예약 요구들(reservation requests)을 발하기 위한 수단을 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 예약 요구들은 상기 접속점으로 전송되는 스케쥴링된 트래픽 내에 피기백 형식으로 된(piggybacked) 정보로서 전송될 수 있거나, 또는 상기 접속점으로 전송되는 스케쥴링되지 않은 전용 제어 패킷(dedicated unscheduled control packet)으로 전송될 수 있는 데이터 통신 시스템.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 이동 단말기의 스케쥴링 수단은 상기 접속점의 스케쥴링 수단에 의해 할당된 상기 제2기간의 부분 집합 내에서 전송 준비된 ATM 셀들(ready to be sent ATM cells)의 전송을 스케쥴링하기 위한 수단을 포함하는 데이터 통신 시스템.
  24. 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 이동 단말기의 스케쥴링 수단은, 전송 준비된 ATM 셀들이 상기 접속점으로 전송되기 전에 다음 시간 프레임을 기다릴 수 없는 경우, 상기 제3기간 동안에 상기 전송 준비된 ATM 셀들의 전송을 스케쥴링하기 위한 수단을 포함하는 데이터 통신 시스템.
  25. 제10항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속점의 스케쥴링 수단은 각각의 시간 프레임의 시작점에서 상기 시간 프레임의 구조 및 내용을 지정하는 프레임 헤더 제어 패킷을 상기 복수의 이동 단말기로 방송하는(broadcast) 데이터 통신 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 각각의 시간 슬롯에 대해 스케쥴링될 트래픽을 지정하는 기술어(descriptor)를 더 포함하는 데이터 통신 시스템.
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