KR100778346B1 - Apparatus and method for media access control based cross layer optimization - Google Patents

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KR100778346B1
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김유진
유윤식
김정래
허재두
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한국전자통신연구원
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Abstract

A CLO(Cross Layer Optimization)-based MAC(Medium Access Control) system and a method thereof are provided to efficiently implement QoS(Quality of Service)-guaranteed transmission by horizontally arranging 7 layers of each OSI(Open System Interconnection) model and making CLO information for each layer shared through API(Application Programming Interface) pipelines so that every layer can share various information for many dynamic changes in a wireless environment. A CLO-based MAC system(403) comprises an application API pipeline(401), a MAC API pipeline(402), a Tx packet processing unit, an Rx packet processing unit and a shared pool memory(410). The application API pipeline(401) is provided to make a connection with an upper interface. The MAC API pipeline(402) is provided to make a connection with a lower interface. The Tx packet processing unit receives a CLO application policy descriptor and a CLO MAC policy descriptor from the application API pipeline(401) and the MAC API pipeline(402) and transmits Tx packets to a physical layer. The Rx packet processing unit forwards CLO information for Rx packets, received from the physical layer, to the API pipelines(401,402). The shared pool memory(410) stores Tx packets and Rx packets.

Description

교차 계층 최적화 기반의 매체접근제어 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Media Access Control based Cross Layer Optimization}Apparatus and Method for Media Access Control based Cross Layer Optimization}

도 1 은 종래의 무선 근거리 통신망에서의 개방형 시스템 연결(OSI)에 대한 일실시예 설명도,1 is a diagram illustrating an embodiment of an open system connection (OSI) in a conventional wireless local area network;

도 2 는 종래의 무선랜(WLAN) 시스템 구조를 나타낸 일실시예 설명도,2 is a diagram illustrating an exemplary embodiment of a conventional WLAN system structure;

도 3 은 본 발명에 따른 매체접근제어 장치의 일실시예 설명도,3 is a diagram illustrating an embodiment of a media access control apparatus according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치의 일실시예 구성도이다.4 is a diagram illustrating an embodiment of a cross layer optimization (CLO) based media access control apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

401 : 교차 계층 최적화 기반 어플리케이션 API 파이프라인401: Cross-Layer Optimization Based Application API Pipeline

402 : 교차 계층 최적화 기반 매체접근제어 API 파이프라인402: Cross-Layer Optimization Based Media Access Control API Pipeline

404 : 교차 계층 최적화 기반 송신 패킷 디스크립터404: Cross layer optimization based outgoing packet descriptor

405 : 교차 계층 최적화 기반 수신 패킷 디스크립터405: Receive packet descriptor based on cross layer optimization

406 : 송신 교차 계층 최적화 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일406: Send Cross Layer Optimization Packet Descriptor Queue Register File

407 : 송신 패킷 409 : 스케줄링/채널접속제어407: Transmission packet 409: Scheduling / channel access control

410 : 공유풀메모리 411 : 분할/암호화410: shared pool memory 411: split / encrypt

412 : 송신 패킷 이그레스 413 : 패킷 송신412: Transmission packet egress 413: Packet transmission

414 : 패킷 수신 415 : 수신 패킷 인그레스414: Packet Receive 415: Receive Packet Ingress

416 : 수신 패킷 417 : CRC 검사기416: received packet 417: CRC checker

418 : 어드레스 일치기 419 : 중복 여부 검출기418: Address matcher 419: Duplicate detector

420 : 수신 교차 계층 최적화 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일420: Receive cross layer optimization packet descriptor queue register file

본 발명은 무선 근거리 통신망(Wireless LAN : 이하, "무선랜"이라 함) 등에 있어, 통신계층의 최적화(교차 계층 Optimization)를 통해 차별화된 서비스품질(QoS : Quality of Service)을 제공하는 교차 계층 최적화(CLO : Cross Layer Optimization) 기반의 매체접근제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.In the present invention, a cross-layer optimization for providing differentiated Quality of Service (QoS) through optimization of a communication layer (cross-layer optimization) in a wireless local area network (hereinafter, referred to as a "wireless LAN"). (CLO: Cross Layer Optimization) based media access control device and method thereof.

이하의 일실시예에서는 무선랜에서의 서비스품질(QoS) 제공을 위한 교차 계층 최적화(CLO : Cross Layer Optimization) 기반의 매체접근제어 장치 및 그 방법에 대하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님을 미리 밝혀둔다.In the following embodiment, a cross layer optimization (CLO) based media access control apparatus and method for providing quality of service (QoS) in a wireless LAN will be described, but the present invention is not limited thereto. Reveal in advance.

일반적으로 디지털 시대가 본격화되면서 가정의 정보 가전기기들이 초고속, 대용량을 전송하는 고속의 디지털 가전기기들로 바뀌고 이를 하나의 네트워크로 구성하고자 하는 노력들이 이루어지고 있다. 무엇보다 새로운 선로의 포설이 필요 없 이, 깨끗하고 이동성이 보장되는 무선 네트워크 기술 개발에 대한 소비자들의 욕구가 증대되고 있다. 이러한 욕구 증가는 무선랜에서 멀티미디어 스트리밍 서비스에 대한 요구로 진행된다.In general, as the digital era is full-fledged, home appliances are changing to high-speed digital home appliances that transmit high speed and large capacity, and efforts are being made to form them into a network. Above all, consumers' desire for the development of clean and mobile wireless network technology is increasing without the need for laying new lines. This increase in demand is driven by the demand for multimedia streaming services in the WLAN.

비교적 많은 전송량을 요구하는 멀티미디어 스트리밍의 특징은 실시간성 서비스이기 때문에 응용 계층과 네트워크 계층에서 이를 지원하기 위한 기능이 요구되고, 이러한 요구는 서비스품질(QoS)을 지원하기 위한 요구가 된다. 또한, 무선 네트워크의 상대적으로 적은 대역폭과 불안정한 채널상태를 극복하면서 전송이 가능하도록 하는 전 계층에 걸친 서비스품질(QoS)을 지원하기 위한 방안이 요구가 된다.The feature of multimedia streaming, which requires a relatively large amount of transmission, is a real-time service, so a function for supporting it at the application layer and the network layer is required, and such a requirement is a requirement for supporting quality of service (QoS). In addition, there is a need for a method for supporting Quality of Service (QoS) over all layers to enable transmission while overcoming a relatively low bandwidth and unstable channel state of a wireless network.

응용 계층과 네트워크 계층의 서비스품질(QoS)을 지원하기 위한 노력으로 종래의 기술에는 에러복구(error-resilient)를 강조하는 전송 기법들이 많이 제안되어 왔다. 여기에 관련된 대표적인 기법으로는 FEC(Forward Error Correction), ARQ(Automatic Repeat Request), 인터리빙(Interleaving) 등과 같은 기본의 전송오류 제어모듈들의 적절한 혼합을 통한 무선 멀티미디어 전송 방식들이 주류를 이루고 있다.In an effort to support quality of service (QoS) of the application layer and the network layer, a number of transmission techniques have been proposed in the prior art to emphasize error-resilient. Typical techniques related to this are wireless multimedia transmission schemes through proper mixing of basic transmission error control modules such as Forward Error Correction (FEC), Automatic Repeat Request (ARQ), and Interleaving.

계층(Layer)적 구조로 디자인된 인터넷은 무선 네트워크의 구조가 계층형으로 설계되게 하는데 큰 영향을 미쳤다. 그러나 엄격히 계층화된 구조는 무선 환경의 많은 동적 변화를 감당하기에 효율적이지 못하며, 무선 네트워크의 성능을 최적화하는 데에도 효율적이지 못하다. 결국, 무선 네트워크 설계 구조의 문제점을 해결하기 위해서 많은 연구가 진행이 되어 왔고 이는 교차 계층 최적화(CLO : 교차 계층 Optimization)라는 기법으로 발전하였다. 특히, 멀티미디어 스트리밍에 있어서 이러한 개념을 도입함으로써, 종래의 기술은 계층화된 구조에서 계층 간에 상호유기적으로 정보를 공유하여 적응적으로 전송하려는 연구가 이루어졌다.The Internet, which is designed in a layered structure, has a great influence on the structure of the wireless network. However, a tightly layered architecture is not efficient enough to handle many dynamic changes in the wireless environment, nor is it effective in optimizing the performance of the wireless network. As a result, much research has been conducted to solve the problems of the wireless network design structure, which has been developed into a technique called cross-layer optimization (CLO). In particular, by introducing such a concept in the multimedia streaming, the prior art has been researched to adaptively share and transmit information between layers in a layered structure.

교차 계층 최적화(CLO) 기법에 기반을 둔 종래의 기술에 대한 설명은 도 1을 참조하여 설명한다.A description of a conventional technique based on a cross layer optimization (CLO) technique is described with reference to FIG. 1.

도 1 은 종래의 무선 근거리 통신망에서의 개방형 시스템 연결(OSI)에 대한 일실시예 설명도로서, 교차 계층(Cross Layer) 구조를 나타낸다.1 is a diagram illustrating an embodiment of an open system connection (OSI) in a conventional wireless local area network, and illustrates a cross layer structure.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 개방형 시스템 연결(OSI)에 기반을 둔 교차 계층(Cross Layer) 구조는 기존의 수직적 계층에서 각 계층 간에 상호유기적으로 정보를 공유하는 구조로 구성이 된다.As shown in FIG. 1, a cross layer structure based on a conventional open system connection (OSI) is configured to share information organically between layers in an existing vertical layer.

물리 계층(101, 102), 데이터 링크(103) 계층, 네트워크 계층(107), 미들웨어 계층(108) 및 응용 계층(109) 간의 정보공유는 각각의 계층끼리 또는 상호작용(110)을 통하여 공유되며, 이러한 정보는 네트워크 관리 계층(111)을 통하여 관리 된다.Information sharing between the physical layer 101, 102, data link 103 layer, network layer 107, middleware layer 108, and application layer 109 is shared between each layer or through interaction 110. This information is managed through the network management layer 111.

복수 개의 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output)을 가진 무선 접속 기능(101)은 물리 계층(102)과 정합되어 물리 계층을 이룬다.The wireless access function 101 having multiple input multiple outputs (MIMO) is matched with the physical layer 102 to form a physical layer.

응용 계층(109)에서 데이터의 송신이 결정되면 미들웨어 계층(108)을 거쳐, 네트워크 계층(107)의 네트워크 프로토콜 기능에 따라 송신을 하게 된다. 이때, 운영체제(106)의 도움으로 상위 계층인 네트워크 계층(107), 미들웨어 계층(108), 응용 계층(109)의 운영이 이루어진다.When the transmission of data is determined at the application layer 109, the data is transmitted through the middleware layer 108 according to the network protocol function of the network layer 107. At this time, the operation of the network layer 107, the middleware layer 108, and the application layer 109, which are upper layers, is performed with the help of the operating system 106.

송신할 데이터는 디바이스 드라이버(105)의 제어를 받아 호스트 인터페이스(104)를 경유하여 데이터링크 계층(103)인 매체접근제어 장치(MAC Device)로 전달된다.The data to be transmitted is delivered to the MAC device, which is the data link layer 103, through the host interface 104 under the control of the device driver 105.

버스의 입/출력과 직접 메모리 접근(DMA : Direct Memory Access) 장치(112)의 도움을 받아 메모리 요소(113)에 데이터가 전달되며, 매체접근제어(MAC) 프로토콜 처리기(115)의 제어 하에 메모리 요소(113)에 있는 데이터가 송신 피포(FIFO)(116)로 이동된다.Data is transferred to the memory element 113 with the input / output of the bus and with the help of a Direct Memory Access (DMA) device 112, and under the control of the MAC protocol processor 115. Data in element 113 is moved to transmit FIFO 116.

송신 피포(FIFO)(116)에 있는 데이터는 매체접근제어(MAC) 프로토콜 처리기(115)의 제어에 따라 물리 계층(102)으로 전달된다.Data in the transmit packet (FIFO) 116 is transferred to the physical layer 102 under the control of the medium access control (MAC) protocol processor 115.

상기 설명된 송신 과정 시 데이터 흐름(Flow)의 반대 방향으로 설명될 수 있는 수신 과정은 통상적인 기술의 실시 예이므로 설명을 생략하기로 한다.Since the reception process that can be described in the opposite direction of the data flow in the above-described transmission process is an embodiment of the conventional technology, description thereof will be omitted.

종래의 기술인 도 1의 실시 예로, 멀티미디어 스트리밍 시스템에 적용되면, 응용 계층(109)에서의 미디어 서버는 패킷 손실을 추적하고, 그에 해당하는 미디어의 전송을 조정할 수 있다.In the prior art embodiment of FIG. 1, when applied to a multimedia streaming system, the media server at the application layer 109 may track packet loss and coordinate the transmission of media corresponding thereto.

정보 손실을 줄이기 위해, 미디어 서버는 패킷 FEC(Forward Error Correct) 코딩(Coding)과 UEP(Unequal Error Protection)를 사용한다.To reduce information loss, the media server uses packet forward error correct (FEC) coding and unequal error protection (UEP).

전송 계층을 포함한 네트워크 계층(107)에서는 다양한 교차 계층(Cross Layer) 접근 방식들이 기존 전송제어프로토콜(TCP : Transmission Control Protocol)의 대체안으로서 제안되고 연구되고 있는데, 혼잡에 의한 손실과 혼잡에 의한 손실이 아닌 다른 이유에서의 손실과 구별할 수 있어 다른 흐름 제어 메커니 즘을 호출할 수 있는 기능을 제공한다.In the network layer 107 including the transport layer, various cross layer approaches have been proposed and studied as an alternative to the existing transmission control protocol (TCP). It can be distinguished from loss for other reasons, providing the ability to invoke other flow control mechanisms.

데이터 링크 계층(103)에서는 ARQ(Automatic Repeat Request) 메커니즘의 지속 수준이 각 응용프로그램의 지연과 신뢰도 요구사항에 따라 동작되도록 한다. 결과적으로 종래의 기술인 도 1의 실시 예는 개방형 시스템 연결(OSI)에 기반을 둔 계층에서 각 계층 간의 다양한 정보를 공유하고 이용하여 최적의 환경에서 서비스가 가능하도록 하는 기법을 의미한다. 이러한 기법을 교차 계층 최적화(CLO) 기법이라고 정의한다.The data link layer 103 allows the persistence level of the Automatic Repeat Request (ARQ) mechanism to operate according to the delay and reliability requirements of each application. As a result, the embodiment of FIG. 1, which is a conventional technology, refers to a technique for enabling service in an optimal environment by sharing and using various information between layers in an OSI-based layer. This technique is called cross-layer optimization (CLO) technique.

상기한 바와 같은 교차 계층 최적화(CLO) 기법에 기반을 둔 종래의 기술은 서비스품질(QoS)의 보장이 필수적이다. 또한, 인터넷의 급격한 증가와 맞물려서 무선 기술이 계속해서 빠르게 채택됨에 따라 무선 데이터 서비스의 수요 증가는 의심할 여지가 없다. 향후 무선망에서의 트래픽은 음성, 멀티미디어 원격회의, 게임, 데이터 트래픽(예를 들면, 메신저, 파일 전송 등)과 같은 실시간 트래픽의 혼합된 형태를 가질 것으로 예상된다. 이러한 어플리케이션들은 제공되는 트래픽의 타입에 따라 서로 다른 서비스품질(QoS) 보장을 요구한다.In the prior art based on the cross-layer optimization (CLO) technique as described above, it is essential to guarantee the quality of service (QoS). In addition, with the rapid growth of the Internet, coupled with the rapid adoption of wireless technology, there is no doubt that the demand for wireless data services is increasing. In the future, traffic in the wireless network is expected to have a mixed form of real-time traffic such as voice, multimedia teleconferencing, games, data traffic (eg, messenger, file transfer, etc.). These applications require different quality of service (QoS) guarantees depending on the type of traffic provided.

무선 데이터 서비스에서의 서비스품질(QoS) 보장에 대한 요구를 충족시키기 위한 기술로 다양한 메커니즘들이 고안되었다. 대부분의 기술은 IEEE 802.11 또는 하이퍼랜(HiperLAN) 표준을 기반으로 한 무선 근거리 통신망부터 2.5세대와 3세대 셀룰러 시스템에서의 데이터 서비스를 지원하는 무선 광대역 통신망의 무선 데이터 전송기술에 기반을 둔다.Various mechanisms have been devised to meet the demand for quality of service (QoS) guarantees in wireless data services. Most technologies are based on the wireless data transmission technology of the wireless broadband network supporting data services in the 2.5G and 3G cellular systems based on the wireless local area network based on the IEEE 802.11 or HyperLAN standard.

상기 설명한 종래의 기술 및 기술의 발전은 기존의 개방형 시스템 연결(OSI) 7계층을 기본으로 무선랜(WLAN) 기술과 같은 종래의 무선 전송기술을 이용하여 각 계층 간의 정보 공유나 교차 계층 최적화(CLO) 기법의 정보공유로 서비스품질(QoS)을 보장하려는 기술이 종래의 기술이다.The development of the conventional technologies and techniques described above is based on the existing Open System Connectivity (OSI) seven layers, using conventional wireless transmission techniques such as WLAN (WLAN) technology, information sharing between each layer or cross-layer optimization (CLO). The conventional technique is to guarantee the quality of service (QoS) by sharing information of the method.

그러나 종래의 기술은 무선 환경에서의 근본적인 문제점인 전송 용량의 부족, 멀티패스 페이딩(Multi-path fading), 도플러 효과, 시간과 주파수 분산성 페이딩 효과 등으로 전체적인 시스템 성능이 현격하게 떨어지는 상태를 상위계층에 단순히 알려주고, 이 정보를 이용하여 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 정보공유로 서비스품질(QoS)을 보장하려는 동작 방법으로서, 많은 문제점을 가지고 있다.However, the conventional technology has a high layer in which the overall system performance is drastically reduced due to lack of transmission capacity, multi-path fading, Doppler effect, and time and frequency dispersion fading effect which are fundamental problems in the wireless environment. It is a method of operation to guarantee the quality of service (QoS) by simply notifying to the information sharing based on cross-layer optimization (CLO) based on this information, and has many problems.

이에 무선랜(WLAN)에서는 서비스품질(QoS)을 보장하려는 근본적인 노력으로 매체접근제어(MAC) 계층에서 서비스품질(QoS) 기능을 보강하였다.In WLAN, as a fundamental endeavor to guarantee quality of service, quality of service (QoS) has been reinforced at the MAC layer.

종래의 무선랜(WLAN)에서 사용되고 있는 매체접근제어(MAC) 프로토콜은 최선형 서비스(Best Effort Service)를 제공하기 위한 DCF(Distributed Coordination Function) 방식과 실시간 서비스를 제공하기 위한 PCF(Point Coordination Function) 방식으로 나누어지는데, 이 중에서 DCF(Distributed Coordination Function) 방식만이 대부분의 상용화 무선랜(WLAN) 시스템에서 실제로 사용되고 있으며 PCF(Point Coordination Function) 방식은 이 방식이 가지고 있는 근본적인 한계로 인하여 거의 사용되지 않고 있는 실정이다.The medium access control (MAC) protocol used in the conventional wireless LAN (WLAN) is a distributed coordination function (DCF) method for providing best effort service and a point coordination function (PCF) method for providing real time service. Among them, only DCF (Distributed Coordination Function) method is actually used in most commercial WLAN system, and PCF (Point Coordination Function) method is rarely used due to the fundamental limitation of this method. It is true.

이로 인하여 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 새로운 매체접근제어(MAC) 프로토콜에 대한 표준화를 위하여 IEEE 802.11 워킹그룹(WG : Working Group) 내의 태스크그룹e(TGe : Task Group e)가 결성되어 IEEE 802.11e로 서비스 품질(QoS) 제공을 위한 새로운 매체접근제어(MAC) 프로토콜에 대한 표준화가 이루어졌다.As a result, a task group e (TGe: Task Group e) within the IEEE 802.11 Working Group (TG) was formed to standardize the new media access control (MAC) protocol to provide real-time multimedia services. Standardization has been made for a new medium access control (MAC) protocol to provide quality of service (QoS).

IEEE802.11e는 서비스품질(QoS) 제공을 위한 새로운 매체접근제어(MAC) 프로토콜인 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 방식과 HCCA(HCF Controlled Channel Access)라고 하는 새로운 매체접근제어(MAC) 전송 방식에 기초하고 있으며, 이는 기존의 DCF(Distributed Coordination Function)와 PCF(Point Coordination Function)를 서비스품질(QoS) 측면과 그 전송효율성 측면에서 향상시킨 새로운 매체접근제어(MAC) 전송 방식이다.IEEE802.11e is based on a new medium access control (MAC) protocol for enhanced quality of service (QoS), an enhanced distributed channel access (EDCA) scheme and a new medium access control (MAC) transmission scheme called HCF controlled channel access (HCCA). This is a new medium access control (MAC) transmission method that improves existing distributed coordination function (DCF) and point coordination function (PCF) in terms of quality of service (QoS) and its transmission efficiency.

EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 각 AC(Access Category)의 트래픽에 대해서 서로 상대적인 서비스품질(QoS)의 차별을 위한 것으로서, 각 AC(Access Category)에 대해서 정확한 서비스 요구사항을 만족시킬 수 없는 방법이다. 이것은 아이피(IP)망에서 상대적인 서비스품질(QoS) 제공 방법인 DiffServ(Differentiated Service)에 비교될 수 있는 방법이다. 이에 반해 HCCA(HCF Controlled Channel Access) 방법은 매체접근제어(MAC) 링크 단위의 절대적인 서비스품질(QoS) 제공 방법이다. 이것은 아이피(IP)망에서 절대적인 서비스품질(QoS) 제공 방법인 IntServ(Integrated Service)에 해당되는 방법으로서 매체접근제어(MAC) 링크(Link) 단위의 절대적인 서비스품질(QoS) 제공 방법이다.EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) is to discriminate relative quality of service (QoS) for traffic of each access category (AC), and it is a method that cannot satisfy accurate service requirements for each access category (AC). . This is a method that can be compared with DiffServ (Differentiated Service), which is a method of providing relative quality of service (QoS) in IP networks. In contrast, HCCA (HCF Controlled Channel Access) method is a method of providing absolute quality of service (QoS) in units of a medium access control (MAC) link. This is a method corresponding to IntServ (Integrated Service), which is a method of providing absolute quality of service (QoS) in the IP network, and is a method of providing absolute quality of service (MAQ) in units of MAC.

도 2 는 종래의 무선랜(WLAN) 시스템 구조를 나타낸 일실시예 설명도이다.2 is a diagram illustrating an exemplary embodiment of a conventional WLAN system structure.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 무선랜(WLAN) 시스템의 구조는 크게, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 무선 접속을 통한 무선 채널(201)을 접속시 키는 무선 주파수/아날로그 서브시스템(RF;Radio Frequency/Analog Subsystem)(202), 무선으로 수신된 신호나 무선으로 송신할 신호를 변조(Modulation)/복조(Demodulation)하는 매체접근제어 서브시스템(MAC Subsystem)(207), 그리고 상위계층의 기능을 수행하는 호스트 서브시스템(Host Subsystem)(209)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the structure of a conventional WLAN system is largely a radio frequency / analog subsystem (RF) for connecting a wireless channel 201 through a multiple input multiple output (MIMO) wireless connection. A Radio Frequency / Analog Subsystem (202), a Media Access Control Subsystem (207) that modulates / demodulates a signal received wirelessly or a signal to be transmitted wirelessly, and a higher layer. A host subsystem 209 that performs functions.

상기 매체접근제어 서브시스템(207)은 물리계층 인터페이스(217), 매체접근제어 제어기(210), 패킷 등을 저장하는 공유메모리(216), 그리고 호스트 서브시스템과 인터페이스 되는 호스트 버스 인터페이스(211)를 구비한다.The media access control subsystem 207 includes a physical layer interface 217, a media access control controller 210, a shared memory 216 for storing packets, and a host bus interface 211 that interfaces with a host subsystem. Equipped.

상기 호스트 서브시스템(209)은 매체접근제어 서브시스템(207)과 인터페이스 되는 호스트 인터페이스(212)와 호스트 서브시스템(209)의 동작을 제어하는 프로세싱 유닛(214), 프로세싱 유닛(214)과 유기적으로 동작하는 메모리 유닛(215), 그리고 외부 환경과 인터페이스 되는 입출력 인터페이스(213)를 구비한다.The host subsystem 209 is organically coupled with the processing unit 214 and the processing unit 214 for controlling the operation of the host interface 212 and the host subsystem 209, which are interfaced with the media access control subsystem 207. The memory unit 215 operates, and an input / output interface 213 interfaces with an external environment.

상기 매체접근제어 서브시스템(207)에서 서비스품질(QoS) 기능을 지원하기 위하여 IEEE 802.11e에서 정한 매체접근제어 기능을 제공한다.The media access control subsystem 207 provides a media access control function defined by IEEE 802.11e to support a quality of service (QoS) function.

상기 매체접근제어 서브시스템(207)에서 서비스품질(QoS)은 HCF라는 추가로 들어가는 코디네이션 기능(Coordination Function)을 통하여 실현된다. 이러한 기능은 매체접근제어 제어기(210) 내에서 동작된다.In the media access control subsystem 207, quality of service (QoS) is realized through an additional coordination function called HCF. This function is operated in the medium access control controller 210.

HCF는 단지 서비스품질(QoS) 네트워크(QBSA) 구성에서만 존재하고 모든 QSTA에서 실행되고 있다. HCF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)라는 충돌기반 채널 접근 방법과 HCCA(HCF Controlled Channel Access)라는 컨트롤 채널 접 근 방법을 사용하고 있다.HCF exists only in a Quality of Service (QoS) network (QBSA) configuration and runs on all QSTAs. HCF uses a collision-based channel approach called Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and a control channel approach called HCF Controlled Channel Access (HCCA).

QSTA는 위의 두 가지 채널접근 방법을 사용하여 TXOP(Transmission Opportunity)를 얻을 수 있다.QSTA can obtain TXOP (Transmission Opportunity) using the above two channel approaches.

충돌기반 채널 접근 방식으로 얻은 TXOP(Transmission Opportunity)를 EDCA TXOP라 하고 컨트롤 채널 접근 방식으로 얻은 TXOP(Transmission Opportunity)를 HCCA TXOP라고 한다.The TXOP (Transmission Opportunity) obtained by the collision-based channel approach is called EDCA TXOP, and the TXOP (Transmission Opportunity) obtained by the control channel approach is called HCCA TXOP.

EDCA는 QSTA의 8개의 UP(User Priority)에 분산된 채널 접근 방법을 제공하고 있다. EDCA는 네 개의 AC(Access Category)를 정의하고 있으며, 이 AC로서 서로 다른 UP(User Priority)들의 트래픽 전송을 제공하고 있다.EDCA provides a distributed channel approach to eight user priorities (UPs) in QSTA. EDCA defines four access categories (ACs), which provide traffic transfer of different user priorities (UPs).

각각의 AC(Access Category)는 DCF의 강화 버전인 EDCAF(Enhanced Distributed Channel Access Function)로서 TXOP를 경쟁하게 된다. 이러한 EDCAF는 기본적으로 EDCA 파라미터 셋(Parameter Set)에서 파라미터 값들을 정의하게 되거나 또는 QAP에서 받은 파라미터들로 정의된다.Each Access Category (AC) competes with TXOP as an Enhanced Distributed Channel Access Function (EDCAF), an enhanced version of DCF. This EDCAF basically defines parameter values in an EDCA Parameter Set or is defined by parameters received in QAP.

컨트롤을 위한 EDCAF 파라미터들은 QAP의 "dot11QAPEDCA -Table"이나 또는 non-AP QSTA의 "dot11EDCATable"에 정의되어 있다. 제일 작은 아이들(Idle) 시간 간격은 DCF에서처럼 고정된 값(DIFS)이 아니고 관리 엔티티(Management Entity)거나 QAP에 의해 정의되는 변수이다.EDCAF parameters for control are defined in "dot11QAPEDCA -Table" in QAP or "dot11EDCATable" in non-AP QSTA. The smallest idle time interval is not a fixed value (DIFS) as in DCF, but a Management Entity or a variable defined by QAP.

컨텐션 윈도우 리미트(Contention Window Limit)인 "CWmin" 또는 "CWmax"은 고정된 값이 아니고 변수이다. 한 QSTA내의 서로 다른 EDCAF들 사이에 충돌이 발생하였을 때에는 높은 우선순위(Priority)를 가진 AC(Access Category)는 TXOP를 얻 게 되고, 따라서 데이터 프레임들을 전송하게 된다. 하지만, 낮은 우선순위(Priority)를 가진 AC(Access Category)는 외부 충돌이 일어난 것처럼 행동하게 된다.The contention window limit "CWmin" or "CWmax" is not a fixed value but a variable. When a collision occurs between different EDCAFs in a QSTA, an Access Category (AC) with a high priority gets a TXOP and thus transmits data frames. However, the AC (Access Category) with low priority will behave as if an external conflict has occurred.

QSTA는 EDCAF가 얻은 EDCA TXOP 시간 동안에 같은 AC(Access Category)에서는 여러 개의 프레임을 전송할 수 있다.The QSTA may transmit several frames in the same access category (AC) during the EDCA TXOP time obtained by the EDCAF.

EDCA TXOP의 시간 간격은 제한되어 있다. 그리고 그 값이 "0"일 때에는 EDCA TXOP의 시간 간격 대신 하나의 프레임을 완전 전송함을 의미한다.The time interval of EDCA TXOP is limited. When the value is "0", it means that one frame is completely transmitted instead of the time interval of EDCA TXOP.

QAP는 EDCA 파라미터들을 선택된 비콘(Beacon), 프로브 응답(Probe Response)과 공동 응답(Association Response) 프레임들에 의해 전송하게 된다.The QAP transmits the EDCA parameters by the selected beacon, probe response and association response frames.

QSTA는 위와 같은 원소들이 접수되지 않았을 경우, 디폴트 파라미터 값으로 사용하게 된다.QSTA uses the default parameter value if none of the above elements are received.

HCF 컨트롤 채널 접근 방법(HCF controlled channel access: HCCA)은 서비스품질(QoS)이 가능한 중심 조절기능을 가진 HC(Hybrid Coordinator)를 사용하는데 PCF의 PC와는 좀 다르게 동작하고 있다.The HCF controlled channel access (HCCA) uses a hybrid coordinator (HC) with a central control function that enables quality of service (QoS), but operates differently from the PCF's PC.

HC는 QAP(QoS Access Point)에 있으며, HC의 채널을 접근하는 높은 우선순위(Priority)를 이용하여 프레임 전송을 시작하며, 또한 TXOP를 자기와 다른 QSTA들에 분배한다.The HC is in a QAP (QoS Access Point), and starts frame transmission using high priority (Priority) to access the channel of the HC, and also distributes TXOP to itself and other QSTAs.

HC의 트래픽 전송과 TXOP의 분배는 CP(Contention Period)와 CFP(Contention Free Period) 기간에 스케줄되어 있어 특정된 TC(Traffic Category)와 TS(Traffic Service)의 서비스품질(QoS)의 요구를 만족시키도록 동작시킨다.The traffic transmission of HC and the distribution of TXOP are scheduled in Contention Period (CP) and Contention Free Period (CFP) periods to satisfy the requirements of specific traffic category (TC) and quality of service (QoS) of TS (Traffic Service). To make it work.

상기 설명된 매체접근제어 방법인 EDCA와 HCCA는 단지 매체접근제어의 방법에서의 서비스품질(QoS) 보장이 가능하도록 지원하고 있다. 호스트 서브시스템(209)에서 동작하는 상위계층 프로세스의 정보와 연관은 상기 도 1과 같은 계층적, 수직적 구조에서 제한적인 계층 간의 정보 공유만 있어 매체접근제어 기능이 모든 계층의 정보를 이용할 수 없는 문제점이 있었다.The above described media access control methods EDCA and HCCA only support quality of service (QoS) guarantees in the media access control method. The information and association of the upper layer process operating in the host subsystem 209 is only limited to sharing information between layers in the hierarchical and vertical structure as shown in FIG. 1, so that the media access control function cannot use the information of all layers. There was this.

한편, 이러한 종래의 기술을 이용한 예로서, 대한민국 특허출원 출원번호 "10-2003-0093279"에 개시된 무선랜 시스템의 동작 파라미터 조정 방법은, 무선랜 시스템의 동작 파라미터 조정 방법에 관한 것이다. IEEE802.11e를 적용하는 무선랜 시스템에서, 트래픽 종류별로 우선순위 차별도를 계산하고, 우선순위 차별도를 만족하는 값으로 초기의 트래픽 종류별 동작 파라미터 값을 설정한다. 그리고 동작 파라미터 값 조정 알고리즘의 동작 주기마다 일정 길이를 갖는 특정 구간 내에서 발생되는 트래픽 종류별 트래픽 양을 구하고, 구해진 트래픽 양을 기반으로 동작 파라미터 값 조정을 위한 기반 정보를 산출한다. 이후에, 산출된 기반 정보를 바탕으로 동작 파라미터 값 조정 여부를 판단한 후 동작 파라미터 값 조정이 필요한 경우, 동작 파라미터 값을 조정하는 방법이다.On the other hand, as an example using the conventional technology, the operating parameter adjustment method of the wireless LAN system disclosed in the Republic of Korea Patent Application No. "10-2003-0093279" relates to the operating parameter adjustment method of the wireless LAN system. In a WLAN system to which IEEE802.11e is applied, priority discrimination degree is calculated for each traffic type, and an initial operation parameter value for each traffic type is set to a value satisfying the priority difference degree. The amount of traffic for each type of traffic generated within a specific section having a certain length is calculated for each operation period of the operating parameter value adjusting algorithm, and the base information for adjusting the operating parameter value is calculated based on the obtained traffic amount. Subsequently, after determining whether to adjust the operation parameter value based on the calculated base information, if it is necessary to adjust the operation parameter value, a method of adjusting the operation parameter value.

또 다른 종래의 기술을 이용한 예로서, 대한민국 특허출원 출원번호 "10-2004-0109017"에 개시된 HCCA 동작 방식의 무선랜 시스템 및 그 시스템에서의 트래픽 서비스 방법은 제시한 시스템의 기지국이 HCCA 동작 방식에서 HC 기능을 수행하고, 이동 단말이 기지국에 무선 접속되며, 서비스 대상의 트래픽을 발생 패턴에 따라 구분하여 해당 서비스품질(QoS) 특성에 따른 TSPEC를 정의하여 무선랜 트래픽 서비스를 제공받는다. 이때, 기지국과 무선 단말은 트래픽의 발생 패턴에 따라 정의된 TSPEC에 기초하여 매체접근제어(MAC) 계층에서의 운용 정책을 결정하여 트래픽을 서비스하는 것을 특징으로 한다.As another example using the conventional technology, the wireless LAN system of the HCCA operation method disclosed in the Republic of Korea Patent Application No. "10-2004-0109017" and the traffic service method in the system is based on the HCCA operation method After performing the HC function, the mobile terminal is wirelessly connected to the base station, and classifies traffic of the service target according to the generation pattern to define the TSPEC according to the quality of service (QoS) characteristics to receive the WLAN traffic service. At this time, the base station and the wireless terminal is characterized in that the service policy by determining the operation policy in the medium access control (MAC) layer based on the TSPEC defined according to the traffic generation pattern.

또 다른 종래의 기술을 이용한 예로서, 대한민국 특허출원 출원번호 "10-2005-7016011"에 개시된 무선 네트워크에서의 서비스 품질 차별화 방법 및 무선장치에 관한 것으로, 분산 방식으로 매체접근제어(MAC) 계층 파라미터에 적응형 업데이트를 제공함으로써 차별화된 서비스품질(QoS)을 제공한다. 제시된 방법은 네트워크를 통한 전송에 대해 실패 확률을 계산하는 단계, 실패 확률의 매핑된 함수에 따라 경쟁 윈도우를 결정하기 위한 목표 값을 결정하는 단계, 및 목표 값의 스케일링 함수에 따라 경쟁 윈도우를 변경하는 단계를 포함한다. 매핑된 함수 및 스케일링은 서비스품질(QoS) 차별화를 제공할 수 있다. 무선 장치는 무선 타임 슬롯형이 된 네트워크에서 공정성을 보장하고, 경쟁 윈도우의 변경을 가능하게 하고 매체접근제어(MAC) 계층에 대한 새로운 파라미터를 제공하기 위해 하나 이상의 확률의 매핑된 함수에 따라 경쟁 윈도우를 결정하기 위한 목표 값을 결정하기 위한 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 네트워크 드라이버 인터페이스, 네트워크 모니터, 통계 엔진 및 적응형 파라미터 엔진을 포함한다.As another example using the related art, the present invention relates to a method and a wireless device for differentiating quality of service in a wireless network disclosed in Korean Patent Application No. "10-2005-7016011", and in a distributed manner, a medium access control (MAC) layer parameter. Provide differentiated quality of service (QoS) by providing adaptive updates to. The proposed method includes calculating a probability of failure for transmission over a network, determining a target value for determining a contention window according to a mapped function of the probability of failure, and changing the contention window according to a scaling function of the target value. Steps. Mapped functions and scaling can provide quality of service (QoS) differentiation. The wireless device can match the contention window according to a mapped function of one or more probabilities to ensure fairness in the wireless time slotted network, to enable changes in the contention window, and to provide new parameters for the media access control (MAC) layer. Network interface card (NIC), network driver interface, network monitor, statistics engine and adaptive parameter engine for determining a target value for determining a target value.

또 다른 종래의 기술을 이용한 예로서, 대한민국 특허출원 출원번호 "10-2003-0095002"에 개시된 EDCA 지원을 위한 무선랜 매체 접근 제어 프레임 전송 장치 및 방법에 관한 것이다. 제시된 발명에 따른 무선랜 매체 접근 제어 프레임 전송 장치는, 매체 접근 제어 프레임을 생성하고, 상위 논리 링크 제어 계층부로부터 전달된 사용자 우선순위 정보에 따라 매체 접근 제어 프레임을 분류하여 버퍼에 저장하는 무선랜 네트워크 카드 제어기; 및 버퍼에 저장된 매체 접근 제어 프레임을 전송하는 무선랜 네트워크 카드를 포함하며, 버퍼는 전송 중인 프레임을 저장하는 제1 버퍼 영역과 다음에 전송할 프레임을 저장하는 제2 버퍼 영역을 포함한다.As another example using a conventional technology, the present invention relates to a WLAN medium access control frame transmission apparatus and method for EDCA support disclosed in Korean Patent Application No. "10-2003-0095002". The WLAN media access control frame transmission apparatus according to the present invention generates a media access control frame, and classifies and stores the media access control frame according to user priority information transmitted from an upper logical link control layer unit in a WLAN. A network card controller; And a WLAN network card for transmitting the media access control frame stored in the buffer, the buffer including a first buffer area for storing the frame being transmitted and a second buffer area for storing the next frame to be transmitted.

또 다른 종래의 기술을 이용한 예로서, 대한민국 특허출원 출원번호 "10-2005-7015348"에 개시된 무선 네트워크를 통한 스케일 가능 비디오의 전력 효율적인 송신 방법 및 시스템, 프로그램 제품에 관한 것이다. 물리 층에서의 각 비트에 대한 송신 에너지 및 매체접근제어(MAC) 층에서의 재시도 제한치를 조정함으로써 무선 네트워크에서의 전력 소비를 줄이는 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 이 방법은 다수의 상이한 송신 특성 세트에 대한 최적의 쌍(Nlim,Et)을 포함하는 룩업 테이블을 생성하되, "Nlim"은 재시도 제한치이고 "Et"는 비트당 송신 에너지인 단계와, 무선 네트워크를 통해 송신될 스케일 가능 비디오 시퀀스에 대한 송신 특성 세트를 결정하는 단계와, 결정된 송신 특성 세트에 대응하는 최적의 쌍(Nlim, Et)을 얻기 위해 룩업 테이블을 액세스하는 단계와, 액세스된 최적의 쌍(Nlim,Et)을 이용하여 무선 네트워크를 통해 스케일 가능 비디오의 시퀀스를 송신하는 단계를 포함한다. 제시된 발명은 스케일 가능 비디오 데이터가 무선랜(WLAN)을 통해 전송되고, 에러 제어 기법으로서 재전송이 채택되는 상황을 고려한다. 이 방법의 한 가지 목적은 전체적인 송신 전력을 최소화하면서 수신기측에서 일정한 비디오 품질을 유지하거나, 또는 거꾸로 고정된 송신 전력 자원이 주어진 경우 비디오 품질을 최적화하는 것이다.As another example using a conventional technology, the present invention relates to a power efficient transmission method, system, and program product of scalable video over a wireless network disclosed in Korean Patent Application No. "10-2005-7015348". A method and system for reducing power consumption in a wireless network is disclosed by adjusting the transmit energy for each bit in the physical layer and the retry limit in the MAC. The method generates a lookup table that includes an optimal pair (Nlim, Et) for a plurality of different transmission characteristic sets, where "Nlim" is the retry limit and "Et" is the transmit energy per bit, and the wireless network Determining a set of transmission characteristics for the scalable video sequence to be transmitted via the method; accessing a lookup table to obtain an optimal pair (Nlim, Et) corresponding to the determined set of transmission characteristics; Transmitting a sequence of scalable video over the wireless network using (Nlim, Et). The present invention takes into account the situation in which scalable video data is transmitted over a WLAN and retransmission is employed as an error control technique. One purpose of this method is to maintain a constant video quality at the receiver side while minimizing the overall transmit power, or to optimize the video quality given a fixed upside down transmit power resource.

또 다른 종래의 기술을 이용한 예로서, 대한민국 특허출원 출원번호 "10-2006-7009449"에 개시된 매체 액세스 제어를 위한 방법, 장치, 및 시스템에 관한 것이다. 높은 스루풋 시스템의 효율적인 이용을 위해 매체접근제어(MAC) 프로세싱을 해결하는 실시 형태가 개시된다. 일 양태에서, 장치는 하나 이상의 플로우로부터 하나 이상의 패킷을 수신하고 하나 이상의 패킷으로부터 하나 이상의 제 1 계층 프로토콜 데이터 유닛(PDU)을 발생시키는 제 1 계층을 포함한다. 다른 양태에서, 제 2 계층은 하나 이상의 매체접근제어(MAC) 계층 프로토콜 데이터 유닛(PDU)에 기초하여 하나 이상의 매체접근제어(MAC) 프레임을 발생시키기 위해 적용된다. 다른 양태에서, 매체접근제어(MAC) 프레임은 하나 이상의 매체접근제어(MAC) 계층 프로토콜 데이터 유닛(PDU)을 송신하기 위해 적용된다. 매체접근제어(MAC) 프레임은 하나 이상의 할당을 송신하는 제어 채널을 포함할 수도 있다. 매체접근제어(MAC) 프레임은 할당에 따라서 하나 이상의 트래픽 세그먼트를 포함할 수도 있다.As another example using conventional techniques, the present invention relates to a method, apparatus, and system for media access control disclosed in Korean Patent Application No. "10-2006-7009449". Embodiments are disclosed that address media access control (MAC) processing for efficient use of high throughput systems. In one aspect, an apparatus includes a first layer that receives one or more packets from one or more flows and generates one or more first layer protocol data units (PDUs) from the one or more packets. In another aspect, the second layer is applied to generate one or more medium access control (MAC) frames based on one or more medium access control (MAC) layer protocol data units (PDUs). In another aspect, a medium access control (MAC) frame is applied to transmit one or more medium access control (MAC) layer protocol data units (PDUs). A medium access control (MAC) frame may include a control channel for transmitting one or more assignments. A medium access control (MAC) frame may include one or more traffic segments depending on the allocation.

상기 종래의 기술은 트래픽 종류를 정의하고 이 정의에 따른 우선순위를 정하여 동작 파라미터를 결정한 뒤 매체접근제어(MAC)에서 이러한 정보를 바탕으로 서비스품질(QoS) 보장을 시도하는 기술이거나, 매체접근제어(MAC) 레벨에서의 운용 정책을 달리하여 서비스품질(QoS) 차별화를 제공하도록 하는 방법과 장치를 제공하는 실시 예를 나타내고 있다.The conventional technique is a technique of defining a traffic type and prioritizing according to the definition to determine operating parameters and then attempting to guarantee a quality of service (QoS) based on this information in a medium access control (MAC), or a medium access control. An embodiment of providing a method and an apparatus for providing a quality of service (QoS) differentiation by varying an operation policy at a (MAC) level is illustrated.

상기한 바와 같은 종래 기술들은 주로 개방형 시스템 연결(OSI) 모델의 7계층 중 주로 제 1계층부터 제 2계층만 이용하거나, 제 1계층의 상태정보를 바탕으로 가장 상위계층인 응용 계층에서의 수행 결과를 제 2계층에 반영하는 방법 및 장치 를 제공한다. 이러한 방법들은 수직적 또는 엄격히 계층화된 구조를 바탕으로 무선 환경의 많은 동적 변화를 감당하기에 효율적이지 못하며, 무선 네트워크의 성능을 최적화하는 데에도 방해요소가 되고 있다.As described above, the conventional techniques mainly use only the first to second layers among the seven layers of the open system connection (OSI) model, or perform the results in the application layer that is the highest layer based on the state information of the first layer. It provides a method and apparatus for reflecting the second layer. These methods, based on vertical or strictly hierarchical structures, are inefficient to cope with many dynamic changes in the wireless environment, and are also an obstacle to optimizing the performance of the wireless network.

또한, 기존 발명의 매체접근제어기 및 그 방법은 이미 상위계층에서 서비스품질(QoS) 정책이 결정되어 결정된 결과에 따라 동작하는 방법으로 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 각 계층 간의 정보공유를 이용한 매체접근제어 방법이 아니므로 한계가 있다. 기존의 매체접근제어기 및 방법을 그대로 이용하면서, 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 계층 간의 설계는 정형화된 틀을 가지지 않아 얽히고 설킨 설계로 이루어질 수 있고, 이것은 하나의 기능 모듈의 수정이 모든 프로토콜에 걸쳐 영향을 미치므로 효율적인 기능 모듈관리를 불가능하게 만든다. 게다가, 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 설계는, 성능 하락에 따른 적응 과정에서 무한루프가 발생하는 경우와 같은, 프로토콜 간의 의도하지 않는 동작을 일으킬 가능성도 존재한다.In addition, the media access controller and the method of the present invention already operate in accordance with the result of determining the quality of service (QoS) policy in the upper layer, and media access using information sharing between each layer based on cross layer optimization (CLO). There is a limit because it is not a control method. Using existing media access controllers and methods as they are, cross-layer optimization (CLO) -based inter-layer design can be achieved in a tangled design without a formal framework, where modification of one functional module can span all protocols. This affects the efficient function module management. In addition, cross-layer optimization (CLO) based designs also have the potential to cause unintended behavior between protocols, such as when infinite loops occur during adaptation due to performance degradation.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 각 개방형 시스템 연결(OSI) 모델 7계층을 수평적으로 배치하여 각 계층에 대한 교차 계층 최적화(CLO) 정보가 응용 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface, 이하 "API"라 함) 파이프라인을 통하여 공유되도록 하고, 상위 응용계층이 API 파이프라인을 통하여 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 매체접근제어기에 지원하도록 하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and by arranging seven layers of each open system connection (OSI) model horizontally, cross-layer optimization (CLO) information for each layer is applied to an application programming interface. Cross-layer optimization (CLO) based media access control device to be shared through the pipeline, and the upper application layer supports cross-layer optimization (CLO) information to the media access controller through the API pipeline. And a method thereof.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치에 있어서, 상위인터페이스를 연결하기 위한 어플리케이션 API 파이프라인: 하위인터페이스를 연결하기 위한 매체접근제어 API 파이프라인; 패킷 송신 시 상기 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 매체접근제어 API 파이프라인으로부터 교차 계층 최적화(CLO) 어플리케이션 정책 디스크립터와 교차 계층 최적화(CLO) 매체접근제어 정책 디스크립터를 전달받아 송신 패킷을 물리계층으로 송신하기 위한 송신 패킷 처리 수단; 상기 물리계층으로부터 수신한 수신 패킷에 대한 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 상기 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 매체접근제어 API 파이프라인으로 전달하기 위한 수신 패킷 처리 수단; 및 송신 패킷과 수신 패킷을 저장하기 위한 공유 저장 수단을 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object is a cross-layer optimization (CLO) based media access control device, the application API pipeline for connecting the upper interface: media access control API pipeline for connecting the lower interface ; When the packet is transmitted, a cross layer optimization (CLO) application policy descriptor and a cross layer optimization (CLO) media access control policy descriptor are received from the application API pipeline and the media access control API pipeline to transmit the transmission packet to the physical layer. Transmission packet processing means; Receiving packet processing means for delivering cross-layer optimization (CLO) information on received packets received from the physical layer to the application API pipeline and the media access control API pipeline; And shared storage means for storing the transmission packet and the reception packet.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 방법에 있어서, 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인과 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인으로부 터 제어 정보의 입/출력을 받는 제어정보 입출력 단계; 및 제어 정보의 송/수신 시 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인으로부터 교차 계층 최적화(CLO) 어플리케이션 정책 디스크립터와 교차 계층 최적화(CLO) 매체접근제어 정책 디스크립터를 받아 교차 계층 최적화(CLO) 기반 송/수신 패킷 디스크립터를 구성하는 패킷 디스크립터 구성 단계를 포함한다.Meanwhile, the method of the present invention for achieving the above object, in the cross-layer optimization (CLO) based media access control method, cross-layer optimization (CLO) based application API pipeline and cross-layer optimization (CLO) based media access A control information input / output step for receiving input / output of control information from a control API pipeline; And cross-layer optimization (CLO) application policy descriptor and cross-layer optimization from the cross-layer optimization (CLO) based application API pipeline and the cross-layer optimization (CLO) based media access control API pipeline when transmitting and receiving control information. Receiving a CLO) media access control policy descriptor to construct a cross-layer optimization (CLO) based send / receive packet descriptor.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 발명에 따른 매체접근제어 장치의 일실시예 설명도로서, 두 개의 교차 계층 최적화(CLO) 기반 API 파이프라인을 이용한 개방형 시스템 연결(OSI) 모델의 수평적 계층 구조를 나타낸다.3 is a diagram illustrating an embodiment of a media access control apparatus according to the present invention, and illustrates a horizontal hierarchical structure of an open system connection (OSI) model using two cross-layer optimization (CLO) based API pipelines.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 개방형 시스템 연결(OSI) 모델의 수평적 계층 구조를 살펴보면, 각 계층 간의 인터페이스가 상위인터페이스(Upper Interface(311)와 하위인터페이스(Lowe Interface)(312)로 나누어진다.As shown in FIG. 3, when looking at the horizontal hierarchical structure of the open system connection (OSI) model according to the present invention, an interface between each layer is an upper interface 311 and a lower interface 312. Divided into

상위인터페이스(311)는 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이 프라인(302)에 의해 연결되고, 하위인터페이스(312)는 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(310)에 의해 연결된다.The upper interface 311 is connected by a cross layer optimization (CLO) based application API pipeline 302, and the lower interface 312 is connected by a cross layer optimization (CLO) based media access control API pipeline 310. Connected.

어플리케이션 계층(301)은 두 개의 파이프라인을 통해 각 계층(303,304,305,306,307,308)과 연결된다.The application layer 301 is connected to each layer 303, 304, 305, 306, 307, 308 through two pipelines.

어플리케이션 계층(301)은 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인(302)을 통하여 각 계층의 정보를 받거나 동작 명령을 전달할 수 있다.The application layer 301 may receive information of each layer or transmit an operation command through the cross layer optimization (CLO) based application API pipeline 302.

데이터의 전송은 매체접근제어(MAC) 계층(309)을 통하여 이루어지므로, 각 계층은 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(310)을 통하여 매체접근제어(MAC) 계층(309)에 데이터 전송 시 필요한 정보를 제공하거나 받을 수 있다.Since the data is transmitted through a medium access control (MAC) layer 309, each layer is connected to a medium access control (MAC) layer 309 via a cross layer optimization (CLO) based medium access control API pipeline 310. You can provide or receive the information necessary for data transmission.

각 계층이 공유할 수 있는 정보의 예는 다음과 같다.Examples of information that can be shared by each layer are as follows.

물리 계층(Physical Layer)(308)의 기능은 최소한의 비트 에러율로 특정한 거리상에서, 적절한 파워를 사용해서 데이터를 전송하는 것이다. 물리 계층(308)에서는 전송 파워, 비트 에러율, 사용중인 부호화 및 변조에 대한 정보를 이용할 수 있다. 그렇지만, 비트 에러율의 명시적인 측정을 위해서 수신측은 송신측에 피드백을 제공해주어야 한다. 이러한 피드백 정보는 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(310)과 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인(302)을 통하여 필요한 계층에 전달된다.The function of the Physical Layer 308 is to transmit data using a suitable power over a certain distance with a minimum bit error rate. The physical layer 308 may use information about transmission power, bit error rate, encoding and modulation in use. However, for the explicit measurement of the bit error rate, the receiver must provide feedback to the transmitter. This feedback information is delivered to the required layer through the cross layer optimization (CLO) based media access control API pipeline 310 and the cross layer optimization (CLO) based application API pipeline 302.

매체접근제어(MAC) 계층(309)의 기능들은 FEC(Forward Error Correction)와 ARQ(Automatic Repeat Request)를 통해 링크(Link)의 신뢰도를 개선시키고 있다. 또한, 충돌을 피하거나 줄이는 방법, 최소의 오버헤드로 전송의 신뢰성을 보장하기 위해 데이터를 분할해서 프레임으로 만드는 방법이 사용되기도 한다.The functions of the media access control (MAC) layer 309 improve the reliability of the link through forward error correction (FEC) and automatic repeat request (ARQ). In addition, a method of avoiding or reducing collisions and a method of dividing data into frames in order to guarantee transmission reliability with minimum overhead may be used.

매체접근제어(MAC) 계층(309)에서는 FEC(Forward Error Correction) 방법, 재전송된 프레임의 수, 프레임의 길이, 무선 미디어가 전송이 가능한 시점, 주고받은 연관된 이벤트들과 같은 정보를 이용할 수 있는 데, 이러한 정보는 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(310)과 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인(302)을 통하여 필요한 계층에 전달될 수 있다. 만약, 채널의 상황이 좋지 않을 경우, 매체접근제어(MAC) 계층(309)에서의 재전송은 지연을 가지고 오며, 이것은 다시 전송 계층(306)의 재전송을 야기시키게 되어, 처리량(Throughput)은 줄어들게 된다. 이러한 동작을 피하기 위해, 전송 계층(306)과 매체접근제어(MAC) 계층(309)은 재전송 정보의 교환이 필수적이다. 이러한 정보의 교환 또한 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(310)과 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인(302)에서 가능하다.The media access control (MAC) layer 309 can use information such as the Forward Error Correction (FEC) method, the number of retransmitted frames, the length of the frames, when the wireless media can be transmitted, and the associated events sent and received. This information may be conveyed to the required layer through the cross layer optimization (CLO) based media access control API pipeline 310 and the cross layer optimization (CLO) based application API pipeline 302. If the channel conditions are not good, retransmission at the MAC layer 309 introduces a delay, which in turn causes retransmission of the transport layer 306, resulting in reduced throughput. . To avoid this operation, the transport layer 306 and the medium access control (MAC) layer 309 need to exchange retransmission information. This exchange of information is also possible in the cross layer optimization (CLO) based media access control API pipeline 310 and the cross layer optimization (CLO) based application API pipeline 302.

네트워크 계층(307)은 라우팅, 주소할당, 네트워크 인터페이스 선택, 외부네트워크에서 아이피(IP) 연결성을 유지하기 위한 아이피(IP) 핸드오프(hand-off) 기능을 가지고 있다. 네트워크 계층(307)에서 이용할 수 있는 정보는 모바일-아이피(IP) 핸드오프 초기화/완료 이벤트들과 현재 사용중인 네트워크 인터페이스 등이 있다. 이러한 정보의 교환도 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(310)과 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인(302)에서 이루어진다.The network layer 307 has routing, address assignment, network interface selection, and IP hand-off capabilities to maintain IP connectivity in an external network. Information available at the network layer 307 includes mobile-IP (IP) handoff initialization / completion events and the network interface currently in use. This exchange of information is also done in the cross layer optimization (CLO) based media access control API pipeline 310 and the cross layer optimization (CLO) based application API pipeline 302.

상기 기술한 예시는 도 3에서 어플리케이션 계층(301)이 두 개의 API 파이프라인(302, 310)을 통하여 계층의 정보를 받거나 동작 명령을 전달할 수 있는 예를 기술하였다. 이러한 계층 간의 정보 공유를 이용하여 어플리케이션 계층(301)이 데이터를 전송하고자 할 때, 매체접근제어(MAC) 계층(309)은 어플리케이션 계층(301)으로부터 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(310)을 통하여 받은 정보를 가지고 데이터 전송을 한다.In the above-described example, the application layer 301 has described an example in which the application layer 301 may receive information of the layer or transmit an operation command through two API pipelines 302 and 310. When the application layer 301 wants to transmit data by using information sharing between the layers, the media access control (MAC) layer 309 is a cross-layer optimization (CLO) based media access control API pipe from the application layer 301. Data is transmitted using the information received through the line 310.

도 4 는 본 발명에 따른 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치의 일실시예 구성도로서, 상기 도 3의 매체접근제어(MAC) 계층(309)을 구현한 일예를 나타낸다.FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a cross layer optimization (CLO) based media access control apparatus according to the present invention, and illustrates an example of implementing the media access control (MAC) layer 309 of FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 장치(403)의 구조를 살펴보면, 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인(401)과 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인(402)의 두 개의 API 파이프라인(401, 402)으로부터 제어 정보의 입/출력을 받는다.As shown in FIG. 4, the structure of the cross-layer optimization (CLO) based media access control device 403 of the present invention is a cross-layer optimization (CLO) based application API pipeline 401 and cross-layer optimization (CLO). The control information is input / output from the two API pipelines 401 and 402 of the media access control API pipeline 402.

송신 시에는 두 개의 API 파이프라인(401,402)으로부터 교차 계층 최적화(CLO) 어플리케이션 정책 디스크립터와 교차 계층 최적화(CLO) 매체접근제어 정책 디스크립터를 받아 교차 계층 최적화(CLO) 기반 송신 패킷 디스크립터(404)를 구성한다. 이는 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일(406)에 저장된다. 상기 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일(406)은 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 포인터를 가지고 있어 공유풀메모리(410)에 있는 송신할 실제 패킷을 가리킨다.At the time of transmission, the cross-layer optimization (CLO) application policy descriptor and the cross-layer optimization (CLO) media access control policy descriptor are received from two API pipelines (401, 402) to construct a cross-layer optimization (CLO) based outgoing packet descriptor 404. do. This is stored in the transmit cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file 406. The transmit cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file 406 has a transmit cross layer optimization (CLO) packet pointer that points to the actual packet to transmit in shared pool memory 410.

상기 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일(406)에 저장된 정보에 따라 스케줄링과 채널접근제어(409)를 하게 된다. 또한, 분할(Fragmentation)과 암호화(411)도 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일(406)에 저장된 정보에 따라 이루어진다.The scheduling and channel access control 409 is performed according to the information stored in the transmission cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file 406. In addition, fragmentation and encryption 411 are also performed in accordance with the information stored in the transmit cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file 406.

이러한 제어는 송신 패킷 이그레스 블록(412)을 통하여 물리 계층으로의 송신(413)이 이루어진다.This control is made to transmit 413 to the physical layer via the transmit packet egress block 412.

물리 계층으로부터의 데이터 수신(414) 시에 수신된 패킷은 수신 패킷 인그레스 블록(415)으로 들어가고, 수신 패킷 인그레스 블록(415)은 CRC 검사기(417), 어드레스 일치기(418)를 통한 어드레스 일치 여부, 같은 패킷의 중복 여부 검출기(419)와 함께 패킷의 인그레스(Ingress) 여부를 결정한다.Upon receipt of data from the physical layer 414, the received packet enters the receive packet ingress block 415, which receives the address through the CRC checker 417 and the address matcher 418. It is determined whether the packet is ingress together with the match or duplicate detector 419 of the same packet.

패킷이 인그레스되면 공유풀메모리(410)에 저장되고, 각 수신 패킷은 수신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일(420)에 수신된 패킷의 정보를 저장한다. 이 정보는 다시 교차 계층 최적화(CLO) 기반 수신 패킷 디스크립터(405)에 저장되고, 이를 통하여 두 개의 API 파이프라인(401, 402)으로 교차 계층 최적화(CLO) 정보가 보내진다.When a packet is ingressed, it is stored in the shared pool memory 410, and each received packet stores information of the received packet in the received cross-layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file 420. This information is again stored in the cross-layer optimization (CLO) based receive packet descriptor 405, through which cross-layer optimization (CLO) information is sent to the two API pipelines (401, 402).

송신 시 교차 계층 최적화(CLO) 기반 송신 패킷 디스크립터(404)를 통하여 기록될 수 있는 송신 데이터에 대한 정보로는 ACK 정책, 송신 속도, 프레임의 길이, 암호화 타입, 암호화의 키 타입, 큐 번호 등으로 공유풀메모리(410)에 저장된 송신(TX) 패킷(407)을 송신하기 위한 모든 계층으로부터 받은 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 포함한다.Information on the transmission data that can be recorded through the cross-layer optimization (CLO) -based transmission packet descriptor 404 at the time of transmission includes ACK policy, transmission speed, frame length, encryption type, encryption key type, queue number, and the like. And cross-layer optimization (CLO) information received from all layers for transmitting the TX packet 407 stored in the shared pool memory 410.

수신 시 교차 계층 최적화(CLO) 기반 수신 패킷 디스크립터(405)를 통하여 기록될 수 있는 수신 데이터에 대한 정보로는 수신 속도, 프레임 길이, RSSI(Received Signal Strength Indication), SNR(Signal to Noise Ratio), 수신(RX) 패킷(416)의 포인터 등으로 공유풀메모리(410)에 저장된 수신 패킷에 대해 다른 모든 계층이 이용 가능한 모든 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 포함한다.Information about received data that can be recorded through the cross-layer optimization (CLO) based receive packet descriptor 405 at the time of reception includes receiving rate, frame length, received signal strength indication (RSSI), signal to noise ratio (SNR), It includes all cross-layer optimization (CLO) information available to all other layers for received packets stored in shared pool memory 410, such as pointers to received (RX) packets 416.

상기한 바와 같이, 본 발명은 개방형 시스템 연결(OSI) 모델의 7계층을 수평적 구조로 배치하고, 각 계층 간의 정보공유를 두 개의 API 파이프라인을 통하여 인터페이스가 되게 하고, 최상위 응용 계층이 두 개의 API 파이프라인을 통하여 각 계층의 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 취합하거나 명령을 전달하도록 한다. 두 개의 API 파이프라인을 통하여 전달받거나 전달하는 교차 계층 최적화(CLO) 정보는 본 발명에 따른 매체접근제어기(MAC Controller) 내의 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 담은 송수신 패킷 디스크립터를 이용하여 패킷을 송/수신한다. 결과적으로 본 발명의 매체접근제어기가 각 계층의 모든 정보를 이용하여 데이터 전송을 제어하여 무선 환경의 많은 동적 변화를 효율적으로 감당하도록 하여 서비스품질(QoS)을 제공하도록 한다.As described above, the present invention arranges the seven layers of the Open System Connectivity (OSI) model in a horizontal structure, allows information sharing between each layer to be interfaced through two API pipelines, and the top application layer is divided into two. The API pipeline allows you to collect cross-layer optimization (CLO) information for each layer or to pass commands. Cross layer optimization (CLO) information received or delivered through two API pipelines is transmitted / received using a transmit / receive packet descriptor containing cross layer optimization (CLO) information in a MAC controller according to the present invention. Receive. As a result, the media access controller of the present invention controls the data transmission using all the information of each layer to efficiently handle many dynamic changes in the wireless environment, thereby providing quality of service (QoS).

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 종래의 개방형 시스템 연결(OSI) 모델 7계층을 바탕에 둔 매체접근제어기(MAC Controller)가 무선 환경에서 많은 동적 변화를 감당하기에 효율적이지 못하므로, 각 개방형 시스템 연결(OSI) 모델 7계층을 수평적으로 배치하여 각 계층에 대한 교차 계층 최적화(CLO) 정보가 API 파이프라인을 통하여 공유되도록 하고, 이를 지원하도록 하는 매체접근제어(Media Access Control)를 제공하는 장치 및 방법을 제공함으로써 무선 환경에서의 많은 동적 변화에 대한 다양한 정보를 모든 계층이 공유하고, 이를 제어함으로써 보다 효율적으로 서비스품질(QoS)이 보장되는 전송을 가능하게 하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the MAC controller based on the 7th layer of the conventional open system connection (OSI) model is not effective to handle many dynamic changes in a wireless environment, each open system connection ( Device and method for arranging OSI) Model 7 horizontally so that Cross-Layer Optimization (CLO) information for each layer is shared through API pipeline and supporting Media Access Control By providing a system, all layers share various information on a large number of dynamic changes in a wireless environment, and by controlling this, it is possible to more efficiently guarantee transmission of quality of service (QoS).

Claims (10)

교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치에 있어서,In the cross-layer optimization (CLO) -based media access control device, 상위인터페이스를 연결하기 위한 어플리케이션 API 파이프라인:Application API pipeline for connecting the parent interface: 하위인터페이스를 연결하기 위한 매체접근제어 API 파이프라인;A media access control API pipeline for connecting sub-interfaces; 패킷 송신 시 상기 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 매체접근제어 API 파이프라인으로부터 교차 계층 최적화(CLO) 어플리케이션 정책 디스크립터와 교차 계층 최적화(CLO) 매체접근제어 정책 디스크립터를 전달받아 송신 패킷을 물리계층으로 송신하기 위한 송신 패킷 처리 수단;When the packet is transmitted, a cross layer optimization (CLO) application policy descriptor and a cross layer optimization (CLO) media access control policy descriptor are received from the application API pipeline and the media access control API pipeline to transmit the transmission packet to the physical layer. Transmission packet processing means; 상기 물리계층으로부터 수신한 수신 패킷에 대한 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 상기 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 매체접근제어 API 파이프라인으로 전달하기 위한 수신 패킷 처리 수단; 및Receiving packet processing means for delivering cross-layer optimization (CLO) information on received packets received from the physical layer to the application API pipeline and the media access control API pipeline; And 송신 패킷과 수신 패킷을 저장하기 위한 공유 저장 수단Shared storage means for storing transmitted and received packets 을 포함하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치.Cross layer optimization (CLO) based media access control device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 패킷 처리 수단은,The transmission packet processing means, 패킷 송신 시 상기 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 매체접근제어 API 파이프라인으로부터 교차 계층 최적화(CLO) 어플리케이션 정책 디스크립터와 교차 계층 최적화(CLO) 매체접근제어 정책 디스크립터를 전달받아 처리하기 위한 교차 계층 최적화(CLO) 기반 송신 패킷 디스크립터;Cross-Layer Optimization (CLO) for receiving and processing a Cross-Layer Optimization (CLO) Application Policy Descriptor and a Cross-Layer Optimization (CLO) Media Access Control Policy Descriptor from the Application API pipeline and the Media Access Control API pipeline upon packet transmission. Based transmission packet descriptors; 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 송신 패킷 디스크립터를 저장하기 위한 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터;A transmit cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register for storing the cross layer optimization (CLO) based transmit packet descriptor; 상기 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터에 저장된 정보에 따라 스케줄링과 채널접근제어를 수행하기 위한 스케줄링/채널접근제어 수단;Scheduling / channel access control means for performing scheduling and channel access control according to the information stored in the transmission cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register; 상기 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터에 저장된 정보에 따라 분할(Fragmentation)과 암호화를 수행하기 위한 분할/암호화 수단; 및Partitioning / encryption means for performing fragmentation and encryption in accordance with information stored in the transmission cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register; And 상기 스케줄링/채널접근제어 수단과 상기 분할/암호화 수단을 제어하고, 상기 물리계층으로 패킷을 송신하기 위한 송신 패킷 이그레싱 수단Transmission packet egressing means for controlling said scheduling / channel access control means and said partitioning / encryption means and transmitting a packet to said physical layer 을 포함하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치.Cross layer optimization (CLO) based media access control device comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 송신 패킷 디스크립터는,The cross layer optimization (CLO) based transmission packet descriptor, 기록될 수 있는 송신 데이터에 대한 정보로 ACK 정책, 송신 속도, 프레임의 길이, 암호화 타입, 암호화의 키 타입, 큐 번호를 포함하며, 상기 공유 저장 수단에 저장된 송신 패킷을 송신하기 위한 모든 계층으로부터 받은 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치.Information on transmission data that can be recorded includes ACK policy, transmission speed, frame length, encryption type, encryption key type, queue number and received from all layers for transmitting transmission packets stored in the shared storage means. Cross layer optimization (CLO) based media access control device comprising a cross layer optimization (CLO) information. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터는,The transmit cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register is 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 포인터를 가지고 있어 상기 공유 저장 수단에 있는 송신할 패킷을 가리키는 것을 특징으로 하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치.Cross layer optimization (CLO) based media access control device having a transmission cross layer optimization (CLO) packet pointer to indicate the packet to be transmitted in the shared storage means. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 수신 패킷 처리 수단은,The received packet processing means, 상기 물리계층으로부터 패킷을 수신하여 인그레스(Ingress) 여부를 결정하기 위한 패킷 인그레싱 수단;Packet incrementing means for receiving a packet from the physical layer and determining whether to ingress; 상기 패킷 인그레싱 수단을 통해 수신된 각 수신 패킷을 저장하기 위한 수신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터; 및A receive cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register for storing each received packet received through said packet engraving means; And 상기 수신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터로부터의 정보를 저장하여 상기 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 매체접근제어 API 파이프라인으로 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 전달하기 위한 교차 계층 최적화(CLO) 기반 수신 패킷 디스크립터Cross layer optimization (CLO) based to store information from the receive cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register to convey cross layer optimization (CLO) information to the application API pipeline and the media access control API pipeline. Receive Packet Descriptor 를 포함하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치.Cross layer optimization (CLO) based media access control device comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 수신 패킷 디스크립터는,The cross layer optimization (CLO) based received packet descriptor, 기록될 수 있는 수신 데이터에 대한 정보로 수신 속도, 프레임 길이, RSSI (Received Signal Strength Indication), SNR(Signal to Noise Ratio), 수신 패킷의 포인터를 포함하며, 상기 공유 저장 수단에 저장된 수신 패킷에 대해 다른 모든 계층이 이용 가능한 모든 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치.Information about received data that can be recorded includes reception speed, frame length, RSSI (Received Signal Strength Indication), Signal to Noise Ratio (SNR), pointer of received packet, and the received packet stored in the shared storage means. Cross layer optimization (CLO) based media access control device, characterized in that all other layers include all available cross-layer optimization (CLO) information. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 어플리케이션 API 파이프라인은, 개방형 시스템 연결(OSI) 모델의 계층 간의 인터페이스 중 상위인터페이스를 연결하고,The application API pipeline connects an upper interface among interfaces between layers of an open system connection (OSI) model, 상기 매체접근제어 API 파이프라인은, 개방형 시스템 연결(OSI) 모델의 계층 간의 인터페이스 중 하위인터페이스를 연결하는 것을 특징으로 하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 장치. The media access control API pipeline, the cross-layer optimization (CLO) based media access control device, characterized in that for connecting the lower interface of the interface between the layers of the Open System Connectivity (OSI) model. 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 방법에 있어서,In a cross layer optimization (CLO) based media access control method, 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인과 교차 계층 최적 화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인으로부터 제어 정보의 입/출력을 받는 제어정보 입출력 단계; 및A control information input / output step of receiving input / output of control information from a cross layer optimization (CLO) based application API pipeline and a cross layer optimization (CLO) based media access control API pipeline; And 제어 정보의 송/수신 시 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인으로부터 교차 계층 최적화(CLO) 어플리케이션 정책 디스크립터와 교차 계층 최적화(CLO) 매체접근제어 정책 디스크립터를 받아 교차 계층 최적화(CLO) 기반 송/수신 패킷 디스크립터를 구성하는 패킷 디스크립터 구성 단계Cross layer optimization (CLO) application policy descriptor and cross layer optimization (CLO) from the cross layer optimization (CLO) based application API pipeline and the cross layer optimization (CLO) based media access control API pipeline when transmitting and receiving control information Packet descriptor configuration step of receiving media access control policy descriptor and constructing cross-layer optimization (CLO) based send / receive packet descriptor 를 포함하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 방법.Cross layer optimization (CLO) based media access control method comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 패킷 디스크립터 구성 단계는,The packet descriptor configuration step, 데이터 송신 시 송신 패킷 디스크립터를 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일에 저장하는 송신 패킷 디스크립터 저장단계; 및A transmission packet descriptor storing step of storing a transmission packet descriptor in a transmission cross-layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file when data is transmitted; And 상기 송신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일에 저장된 정보에 따라 스케줄링, 채널접근제어, 분할, 암호화를 송신 패킷 이그레스 블록을 통하여 수행하여 물리계층으로 전송하는 송신 패킷 처리 단계A transmission packet processing step of performing scheduling, channel access control, partitioning, and encryption through a transmission packet egress block according to information stored in the transmission cross layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file and transmitting the same to the physical layer. 를 포함하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 방법.Cross layer optimization (CLO) based media access control method comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 패킷 디스크립터 구성 단계는,The packet descriptor configuration step, 물리계층으로부터의 데이터 수신 시 수신된 패킷을 수신 패킷 인그레스 블록을 통하여 CRC검사, 어드레스의 일치 여부, 같은 패킷의 중복 여부 검출을 통해 패킷의 인그레스(Ingress) 여부를 결정하는 인그레스 여부 결정 단계;An ingress determination step of determining whether the packet is ingress through CRC checking, address matching, or overlapping of the same packet through a received packet ingress block when receiving data from the physical layer. ; 상기 인그레스 여부 결정 단계에서 패킷이 인그레스되면 공유풀메모리에 저장하고, 각 수신 패킷의 정보를 수신 교차 계층 최적화(CLO) 패킷 디스크립터 큐 레지스터 파일에 저장하는 수신 정보 저장 단계; 및A reception information storage step of storing the received packet in a shared pool memory when the packet is ingressed in the ingress determination step, and storing information of each received packet in a reception cross-layer optimization (CLO) packet descriptor queue register file; And 상기 수신 정보 저장 단계에서 저장된 정보를 다시 교차 계층 최적화(CLO) 기반 수신 패킷 디스크립터에 저장하여 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 어플리케이션 API 파이프라인과 상기 교차 계층 최적화(CLO) 기반 매체접근제어 API 파이프라인을 통하여 교차 계층 최적화(CLO) 정보를 전송하는 교차 계층 최적화(CLO) 정보 출력 단계The information stored in the receiving information storage step is stored in the cross layer optimization (CLO) based receiving packet descriptor again to store the cross layer optimization (CLO) based application API pipeline and the cross layer optimization (CLO) based medium access control API pipeline. To output the cross layer optimization (CLO) information through the cross layer optimization (CLO) information 를 포함하는 교차 계층 최적화(CLO) 기반의 매체접근제어 방법.Cross layer optimization (CLO) based media access control method comprising a.
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