KR100950357B1 - 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 방법은 복수의 제1 유형의 무선 컴포넌트들 각각으로부터 총 평균 데이터 레이트를 수신하는 단계를 포함한다. 각각의 총 평균 데이터 레이트는 각각의 제1 유형의 무선 컴포넌트에 연결된 제1 복수의 제2 유형의 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트에 기초한다. 이 방법은 또한, 각각의 제1 유형의 무선 컴포넌트와 관련된 상기 총 평균 데이터 레이트 대 상기 복수의 제1 유형의 무선 컴포넌트들과 관련된 상기 총 평균 데이터 레이트의 비율에 기초하여 상기 복수의 제1 유형의 무선 컴포넌트들 중의 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 결정된 적어도 하나의 채널 파라미터에 기초하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 채널을 할당하는 단계를 더 포함한다.
무선 네트워크, 무선 컴포넌트, 채널, 데이터 레이트, 채널 파라미터

Description

무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ASSIGNING CHANNELS IN A WIRELESS NETWORK}
본 출원은, 2006년 8월 18일에 출원되었으며, "무선 네트워크의 관리(MANAGING A WIRELESS NETWORK)"를 발명의 명칭으로 하는 미국 특허 출원 번호 제60/822861호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관련되며, 특히, 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템 및 방법에 관련된다.
광대역 네트워크 서비스 및 VoIP(Voice over IP) 제품들이 계속해서 성장하고 발전하는 동안, 무선 네트워크 기능성(functionality)에 대한 요구도 그러해졌다. 이러한 요구를 만족시키는 데 도움을 주기 위해 다중 기지국(base station)들, 중계국(relay staion)들, 액세스 포인트들 또는 접촉 포인트들을 이용하는 네트워크들이 개발되어지고 있다. 하나의 대두되는 기술은, WiMAX라고 널리 알려진 802.16이다. WiMAX는 넓은 영역(이론적으로 31마일까지)에 걸쳐 커버리지를 제공하는 단일 기지국을 갖는 광대역 무선 액세스를 제공한다. 다른 무선 네트워킹 기술들은 3G(Third Generation), 3GPP(Third Generation Partnership Project), 및 WiFi라고 널리 알려진 802.11을 포함한다.
WiMAX와 같은 무선 네트워크의 장점을 누리는 엔드포인트(endpoint)의 능력은 충분히 강한 신호를 찾아서 자동 추적(lock onto)하는 능력에 의존한다. 이것은, 기지국으로부터의 신호가 간섭과 만나는 영역(예를 들어, 터널 또는 빌딩 내에서 두 개 기지국들의 커버리지가 중첩되는 영역에서, 그 범위의 가장자리)에서는 종종 어려울 수 있다. 하나의 가능한 해결책은 기지국의 전송 전력을 증가시키는 것이고, 또 다른 해결책은 추가 기지국들을 인스톨하는 것이다. 그러나, 증가된 운영 비용 및 백홀(backhaul) 링크에 대한 한정된 액세스로 인해 이것은 바람직하지 않을 수도 있다. 또 다른 해결책은, 802.16 표준의 일부로서 802.16j Relay Working Group에 의해 개발 중인 802.16j이다. 802.16j는 WiMAX 기지국의 서비스 영역 및/또는 스루풋 능력을 증가시킬 수 있는 중계국들을 실행하는 방법(way)을 제공한다. 중계국들은 기지국들 및 엔드포인트들 모두와 무선으로 통신하기 때문에 백홀 링크를 필요로 하지 않는다. 엔드포인트와 배선 접속(hardwired connection) 사이에 하나 이상의 무선 접속이 있을 수 있기 때문에 이런 유형의 네트워크는 다중 도약(multihop) 네트워크라 불릴 수 있다.
기지국들 및 엔드포인트들 모두와 무선으로 통신하는 것은 중계국이 통신해야 하는 데이터의 양을 증가시킨다는 것은 자명할 것이다. 보다 구체적으로, 중계국은 무선 접속을 이용하는 엔드포인트 및 기지국 사이에서 동일한 데이터를 수신도 하고, 그 후 전송도 한다. 무선 네트워크 내의 중계국은 엔드포인트들, 다른 중계국들 및 기지국들과의 그의 통신 요구를 제공하기 위해서 종종 단일 채널만을 이용할 수 있다. 이 채널의 용량(capacity)은 한정적이고, 어떤 경우에는 특정한 중계국의 셀 내에서의 트래픽 수요(traffic demand)를 지원하기에 충분하지 않을 수도 있다.
특정 실시예들은, 이전의 방법들 및 시스템들과 관련된 단점 및 문제점들의 적어도 일부를 실질적으로 제거하거나 감소시키는 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템 및 방법을 제공한다.
특정 실시예에 따라서, 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 방법은 복수의 제1 유형의 무선 컴포넌트들 각각으로부터 총 평균 데이터 레이트를 수신하는 단계를 포함한다. 각각의 총 평균 데이터 레이트는 각각의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트에 연결된 제1 복수의 제2 유형의 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트에 기초한다. 이 방법은 또한, 상기 각각의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트와 관련된 상기 총 평균 데이터 레이트 대 상기 복수의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트들과 관련된 상기 총 평균 데이터 레이트의 비율에 기초하여 상기 복수의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트들 중의 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 결정된 적어도 하나의 채널 파라미터에 기초하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 채널을 할당하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트는 중계국일 수 있으며, 상기 제2 유형의 무선 컴포넌트는 엔드포인트일 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트 및 상기 제2 유형의 무선 컴포넌트는 802.16 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)를 이용할 수 있다. 특정 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 중심 주파수 또는 채널 사이즈를 포함할 수 있다.
상기 방법의 특정 실시예들에서, 상기 복수의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트들 중의 상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계는 상기 제1 무선 컴포넌트와 관련된 복수의 라디오들의 각 라디오에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라서, 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 방법은 복수의 무선 컴포넌트들로부터 복수의 대역폭 요구들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 상기 복수의 대역폭 요구들을 저장하는 단계 및 각각의 개별 무선 컴포넌트로부터 상기 복수의 대역폭 요구들의 각 대역폭 요구 사이에서 수신된 데이터의 양을 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 평균 데이터 레이트는 상기 개별 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 상기 개별 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양에 기초할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 이 방법은 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 상기 평 균 데이터 레이트를 계산시에, 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 상기 평균 데이터 레이트를 기지국과 관련된 컨트롤러에 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 적어도 하나의 채널 파라미터를 수신하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 상기 기지국과 관련된 상기 컨트롤러에 의해 결정될 수 있으며 상기 기지국과 데이터를 통신하는 데 이용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 이 방법은 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 상기 평균 데이터 레이트를 총 평균 데이터 레이트로 결합시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 상기 평균 데이터 레이트를 상기 기지국과 관련된 상기 컨트롤러에 송신하는 단계는 상기 총 평균 데이터 레이트를 상기 기지국과 관련된 상기 컨트롤러에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 이 방법은 상기 복수의 무선 컴포넌트들 중의 제1 무선 컴포넌트로부터 제1 대역폭 요구를 수신시에, 상기 제1 무선 컴포넌트와 관련된 미리 계산된 평균 데이터 레이트에 기초한 대역폭을 갖는 무선 접속을 상기 제1 무선 컴포넌트에 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 방법이 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 단계를 포함하는 경우에, 이 방법은,
Figure 112007057022232-pat00001
을 이용하여 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서, din i (t)= req i (t+1)- req i (t)+dout i (t)이고, req i (t+1) 및 req i (t)는 대역폭 요구들이며, dout i (t)는 대역폭 요구들 사이에서 송신된 데이터의 양이고,
Figure 112007057022232-pat00002
는 할당 주기이고, α avg 는 적어도 하나의 통계량(statistic)의 가중치(weight)를 나타내는 시스템 파라미터이다.
또 다른 실시예에 따라서, 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템은 복수의 제1 유형의 무선 컴포넌트들 각각으로부터 총 평균 데이터 레이트를 수신하도록 동작가능한 인터페이스를 포함한다. 각각의 총 평균 데이터 레이트는 각각의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트에 연결된 제1 복수의 제2 유형의 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트에 기초한다. 이 시스템은 또한, 상기 인터페이스에 연결되고 상기 각각의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트와 관련된 상기 총 평균 데이터 레이트 대 상기 복수의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트들과 관련된 상기 총 평균 데이터 레이트의 비율에 기초하여 상기 복수의 상기 제1 유형의 무선 컴포넌트들 중의 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하도록 동작가능한 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 상기 결정된 적어도 하나의 채널 파라미터에 기초하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 채널을 할당하도록 또한 동작가능하다.
또 다른 실시예에 따라서, 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템은 복수의 무선 컴포넌트들로부터 복수의 대역폭 요구들을 수신하도록 동작가능한 인터페이스를 포함한다. 이 시스템은 또한, 상기 인터페이스에 연결되고 상기 복수의 대역폭 요구들을 저장하도록 동작가능한 프로세서를 포함한다. 프로세서는 또 한, 각각의 개별 무선 컴포넌트로부터 상기 복수의 대역폭 요구들의 각 대역폭 요구 사이에서 수신된 데이터의 양을 저장하도록 동작가능하다. 또한, 프로세서는 각각의 개별 무선 컴포넌트와 관련된 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하도록 동작가능하며, 상기 평균 데이터 레이트는 상기 개별 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 상기 개별 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양에 기초한다.
특정 실시예들의 기술적 이점들은 평균 데이터 레이트에 기초한 대역폭을 갖는 엔드포인트들을 할당하는 것을 포함한다. 따라서, 단지 최근 대역폭 요구에만 기초한 대역폭을 허가하는 무선 네트워크와 달리 통계적으로 더 긴 시간 주기를 나타내는 정보에 기초하여 대역폭이 할당된다. 특정 실시예들의 또 다른 이점은, 채널 할당을 위해 평균 데이터 레이트를 컨트롤러에 주기적으로 송신하는 것을 포함한다. 따라서, 기지국들과 중계국들 사이에서 송신되는 트래픽량은, 중계국들 또는 기지국들이 그들이 수신하는 각 대역폭 요구를 단순히 전달하는 무선 네트워크와 비교하여 감소된다.
다른 기술적 이점들은 다음의 도면들, 상세 설명 및 특허청구범위로부터 당업자에게 용이하게 자명해질 것이다. 또한, 특정 이점들이 상술되었지만, 다양한 실시예들은 열거된 이점들의 전부 또는 일부를 포함할 수 있거나 아무것도 포함하지 않을 수도 있다.
도 1은 특정 실시예에 따라서, 다양한 통신 네트워크들을 포함하는 통신 시스템을 나타낸다. 통신 시스템(100)은 다중 네트워크들(110)로 구성될 수 있다. 각 네트워크(110)는 다른 네트워크들에 독립적으로 또는 이들과 함께 하나 이상의 다른 서비스를 용이하게 하도록 설계된 다양한 통신 네트워크들 중 임의의 통신 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 네트워크들(110)은 인터넷 액세스, 온라인 게이밍(gaming), 파일 공유, 피어 투 피어(peer-to-peer) 파일 공유(P2P), VoIP(voice over internet protocol) 호출, 비디오 오버(video over) IP 호출, 또는 네트워크에 의해 통상적으로 제공되는 임의의 다른 유형의 기능성을 용이하게 할 수 있다. 네트워크들(110)은 유선 또는 무선 통신을 위한 다양한 프로토콜들 중 임의의 프로토콜을 이용하여 그들 각각의 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(110a)는, 기지국들(예를 들어, 기지국(120)), 및 중계국들(예를 들어, 중계국들(130))을 포함할 수 있는, WiMAX로 널리 알려진 802.16 무선 네트워크를 포함할 수 있다. 네트워크(110a)는 802.16j를 실행함으로써 중계국들(130)의 이용을 제공할 수 있다. 중계국들을 이용하는 WiMAX 네트워크는 이동 다중 도약 중계(mobile multihop relay : MMR) 네트워크로 불릴 수도 있다. 특정 실시예들에서, 중계국들(130)은 각각 이들과 관련된 상이한 채널을 가질 수 있는 다중 라디오들을 포함할 수 있다. 각 라디오는 상이한 서브채널들을 사용하여 다른 기지국들, 중계국들 및/또는 엔드포인트들과 여러 무선 접속들(150)을 수립할 수 있을 것이다. 몇몇 실시예들에서, 중계국, 이를테면 중계국(130a)은 기지국(120)으로/으로부터 데이터를 전송/수신하는 무선 접속(150d)을 수립하기 위해 하나의 라디오를 이용하고, 엔 드포인트들(140a, 140b) 및 중계국(130b)과의 무선 접속들(150a, 150b 150e)을 각각 수립하기 위해 제2 라디오를 이용할 수 있다.
무선 네트워크는 다중 라디오들을 포함할 수 있기 때문에, 상이한 중계국들, 기지국들, 및 엔드포인트들이 가능한 한 거의 간섭없이 데이터를 효율적으로 전달하게 하도록 이들의 다양한 라디오들 중에서 채널들을 할당하는 방법을 결정할 필요가 생길 수 있다. 채널들을 할당하는 데 있어서는, 트랙픽 수요와 상이한 채널들에 의해 야기될 수 있는 간섭을 고려하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 중심 주파수 및 채널 대역폭을 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 몇몇 실시예들은 채널들을 특정 라디오들에 할당하는 데 있어서 두 단계 접근법을 이용할 수 있다. 제1 단계는, 집중형(centralized) 컨트롤러가 적합한 사이즈의 채널들을 각 라디오에 할당하는 것을 수반할 수 있다. 제2 단계는, 각 기지국 및/또는 중계국이 엔드포인트, 또 다른 기지국, 또는 중계국의 어느 것과의 각 무선 접속에 서브채널들 및/또는 슬롯들을 할당하는 것을 수반할 수 있다.
몇몇 실시예들은 채널 또는 서브채널의 사이즈/대역폭을 결정하는 데 있어서 특정 무선 접속 및/또는 복수의 무선 접속들의 평균 데이터 레이트를 이용할 수 있다. 평균 데이터 레이트는 주기적으로 계산될 수 있다. 채널들 및 서브채널들을 할당하는 데 평균 데이터 레이트가 이용될 수 있고, 주기적으로 계산될 수 있기 때문에, 엔드포인트가 데이터를 송신할 필요가 있을 때마다 대역폭을 엔드포인트에 할당하는 것과 관련된 오버헤드(overhead)와, 기지국 또는 중계국 및 중앙 컨트롤러 사이에서 통신되는 데이터의 양 모두가 감소될 수 있다. 또한, 유의해야 할 것 은, 다중 라디오들을 갖는 디바이스들이 사용될 수 있고, 따라서 다중 채널들이 사용될 수 있기 때문에, 많은 단일 채널 WiMAX 네트워크들에서 행해지듯이 단순한 시간 도메인과 달리, 주파수 도메인 및 시간 도메인 모두에서 채널들을 할당하는 것이 바람직할 수 있다.
통신 시스템(100)은 4개의 네트워크들(110a-110d)을 포함하지만, 용어 "네트워크"는 신호, 데이터, 및/또는 메시지를 전송할 수 있는 임의의 네트워크를 일반적으로 정의하고, 웹페이지, 이메일, 텍스트 채트(chat), VoIP 및 인스턴트 메시징을 통해 전송된 신호, 데이터 또는 메시지를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 네트워크의 범위, 사이즈, 및/또는 구성에 따라서, 네트워크들(110a-110d) 중 임의의 네트워크는 LAN, WAN, MAN, PSTN, WiMAX 네트워크, 글로벌 분산 네트워크(global distributed network), 이를테면, 인터넷, 인트라넷(Intranet), 익스트라넷(Extranet), 또는 무선 또는 유선 네트워킹의 임의의 다른 형태로 구현될 수 있다.
일반적으로, 네트워크들(110a, 110c, 및 110d)은 엔드포인트들(140) 및/또는 노드들(170) 사이에서 정보의 패킷, 셀, 프레임, 또는 다른 부분(본원에서는 일반적으로 패킷으로 불림)의 통신을 제공한다. 네트워크들(110)은 임의의 수의 유선 링크들(160), 무선 접속들(150), 노드들(170), 및/또는 엔드포인트들(140) 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예시 및 단순함을 위해서, 네트워크(110a)는 적어도 부분적으로 WiMAX를 통하여 실행되는 MAN일 수 있으며, 네트워크(110b)는 PSTN일 수 있으며, 네트워크(110c)는 LAN일 수 있으며, 네트워크(110d)는 WAN일 수 있다.
네트워크들(110a, 110c, 및 110d)은 IP 네트워크들일 수 있다. IP 네트워크들은 데이터를 패킷 내에 두고, 하나 이상의 통신 경로(path)를 따라 각 패킷을 개별적으로 선택된 수신지(destination)에 송신(send)함으로써 데이터를 전송한다. 네트워크(110b)는 교환국(switching station), 중앙국(central office), 이동 전화 교환국, 페이저 교환국, 원격 단말기, 및 전세계 곳곳에 위치한 다른 관련된 전화 통신 장비를 포함할 수 있는 PSTN이다. 네트워크(110d)는 게이트웨이를 통해 네트워크(110b)와 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 게이트웨이는 네트워크(110b 또는 110d)의 일부일 수 있다(예를 들어, 노드들(170e 또는 170c)이 게이트웨이를 포함할 수 있다). 게이트웨이는 PSTN(110d)이 PSTN이 아닌(non-PSTN) 네트워크들, 이를테면 네트워크들(110a, 110c 및 110d)과 통신할 수 있게 할 수 있다.
임의의 네트워크들(110a, 110c, 및/또는 110d)은, 인터넷을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 다른 IP 네트워크들에 연결될 수 있다. IP 네트워크들이 데이터를 전송하는 공통(common) 방법을 공유하기 때문에, 상이하지만 상호 접속된 IP 네트워크들에 위치한 디바이스들 사이에서 신호들이 전송될 수 있다. 다른 IP 네트워크들에 연결되는 것 외에, 임의의 네트워크들(110a, 110c, 및/또는 110d)은 인터페이스 또는 게이트웨이와 같은 컴포넌트들을 사용하여 비-IP(non-IP) 네트워크들에도 연결될 수 있다.
네트워크들(110)은 서로 접속될 수 있고, 복수의 유선 링크들(160), 무선 접속들(150), 및 노드들(170)을 통해 다른 네트워크들과 접속될 수 있다. 유선 링크들(160), 무선 접속들(150), 및 노드들(170)은 다양한 네트워크들과 접속할 뿐만 아니라 엔드포인트들(140)을 서로, 그리고 네트워크들(110) 및 그 일부에 연결된 임의의 다른 컴포넌트들과도 상호 접속시킨다. 네트워크들(110a-110d)의 상호 접속은 엔드포인트들(140)로 하여금 서로 간에 데이터를 통신하고 신호들을 제어하게 할 수 있음은 물론, 임의의 중개(intermediary) 컴포넌트들 또는 디바이스들이 데이터를 통신하고 신호들을 제어하게 할 수 있다. 따라서, 엔드포인트들(140)의 유저들은 하나 이상의 네트워크들(110a-110d)에 연결된 각 네트워크 컴포넌트 사이에서 데이터를 송신 및 수신하고 신호들을 제어할 수 있다.
무선 접속들(150)은, 예를 들어 WiMAX를 이용하는, 두 개의 컴포넌트들 사이의 무선 접속을 나타낼 수 있다. WiMAX 기지국 및/또는 중계국의 확장된 범위는 네트워크(110a)가 상대적으로 적은 수의 유선 링크들을 이용하면서 MAN과 관련된 보다 넓은 지리학적(geographic) 영역을 커버하게 할 수 있다. 더욱 구체적으로, 수도권(metropolitan area) 주변에 기지국(120) 및 다중 중계국들(130)을 적절히 배치함으로써, 다중 중계국들(130)은 수도권 곳곳에서 기지국(120) 및 무선 엔드포인트들(140)과 통신하기 위해서 무선 접속들(150)을 이용할 수 있다. 이후에, 기지국(120)은, 유선 접속(160a)을 통해, 다른 기지국들, 무선 접속을 수립할 수 없는 네트워크 컴포넌트들, 및/또는 MAN 외부의 다른 네트워크들, 이를테면 네트워크(110d) 또는 인터넷과 통신할 수 있다.
노드들(170)은 네트워크 컴포넌트들, 세션 보더 컨트롤러(session border controller)들, 게이트키퍼(gatekeeper)들, 기지국들, 컨퍼런스 브리지(conference bridge), 라우터들, 허브들, 스위치들, 게이트웨이들, 엔드포인트들, 또는 임의의 다른 하드웨어, 소프트웨어, 또는 통신 시스템(100) 내의 패킷들의 교환을 허용하는 임의의 수의 통신 프로토콜을 실행하는 임베디드 로직(embedded logic)의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 노드(170a)는 링크(160j)를 통해 기지국(120)에 배선되고 링크(160a)를 통해 네트워크(110d)에 배선되는 또 다른 기지국을 포함할 수 있다. 기지국으로서, 노드(170a)는 다양한 다른 기지국들, 중계국들, 및/또는 엔드포인트들과 여러 무선 접속들을 수립할 수 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 노드(170e)는 게이트웨이를 포함할 수 있다. 이것은, PSTN 네트워크인 네트워크(110b)가 다른 비-PSTN 네트워크들, 이를테면 네트워크(110d), IP 네트워크로부터 통신을 전송 및 수신할 수 있게 할 수 있다. 게이트웨이로서, 노드(170e)는 다른 네트워크들에서 이용된 다양한 프로토콜들 사이에서 통신을 변환(translate)하도록 작동한다.
엔드포인트들(140) 및/또는 노드들(170)은 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 유저에게 데이터 또는 네트워크 서비스를 제공하는 암호화된 로직의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔드포인트들(140a-140d)은 IP 전화기, 컴퓨터, 비디오 모니터, 카메라, PDA, 셀폰 또는 임의의 다른 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 네트워크들(110)을 이용하여 패킷들(또는 프레임들)의 통신을 지원하는 암호화된 로직을 포함할 수 있다. 엔드포인트들(140)은 또한 무인(unattended) 또는 자동 시스템, 게이트웨이, 다른 중개 컴포넌트들, 또는 데이터 및/또는 신호들을 송신 또는 수신할 수 있는 다른 디바이스들을 포함할 수 있다. 도 1은 엔드포인트들, 접속들, 링크들, 및 노드들을 특정한 수 및 구성으로 나타내고 있지만, 통신 시스 템(100)은 데이터를 통신하기 위해서 임의의 수의 이러한 컴포넌트들 또는 이러한 컴포넌트들의 배치를 생각한다. 또한, 통신 시스템(100)의 엘리먼트들은 서로에 대해서 중심에 위치되거나(로컬) 또는 통신 시스템(100) 곳곳에 분산된 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
도 2는, 특정 실시예에 따라서, 기지국(210) 및 중계국(250)의 보다 상세한 도시를 포함하는 무선 네트워크(200)를 나타낸다. 다른 실시예들에서, 네트워크(200)는 임의의 수의 유선 또는 무선 네트워크들, 기지국들, 엔드포인트들, 중계국들, 및/또는 유선 접속이든 무선 접속을 통해 데이터 및/또는 신호들의 통신을 용이하게 하던지 또는 통신에 관여할 수 있는 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 단순함을 위해서, 네트워크(200)는 네트워크(205), 기지국(210), 엔드포인트들(270) 및 중계국(250)을 포함한다. 기지국(210)은 프로세서(212), 메모리 모듈(214), 컨트롤러(215), 인터페이스(216), 라디오(217), 및 안테나(218)를 포함한다. 마찬가지로, 중계국(250)은 프로세서(252), 메모리 모듈(254), 라디오(257), 및 안테나(258)를 포함한다. 이들 컴포넌트들은 기지국 및/또는 중계국 기능성, 이를테면 무선 네트워크(예를 들면, WiMAX 무선 네트워크)에서 채널들 및/또는 서브채널들을 할당하는 기능성을 제공하기 위해서, 함께 작동할 수 있다. 네트워크(205)는 도 1에 대하여 전술한 하나 이상의 네트워크들을 포함할 수 있다.
프로세서(212)는 마이크로프로세서, 컨트롤러, 또는 임의의 다른 적합한 컴퓨팅 디바이스, 자원, 또는 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 암호화된 로직의 조합일 수 있으며, 홀로(alone), 또는 다른 기지국(210) 컴포넌트, 이를테면 메모리 모 듈(214) 및/또는 컨트롤러(215)와 함께, 기지국(210) 기능성을 제공하도록 동작가능하다. 이러한 기능성은 본원에서 논의된 다양한 무선 특징을 엔드포인트 또는 중계국, 이를테면 엔드포인트(240a) 또는 중계국(250)에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 프로세서(212)는 기지국(210)에 직접 연결된 엔드포인트들(예를 들면, 엔드포인트 240a)에 대한 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 데 이용될 수 있다. 프로세서(212)는 또한 채널을 할당하는 데 있어서 컨트롤러(215)에 의해 또는 컨트롤러(215)와 함께 이용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서(212)는 기지국(210)에 할당된 채널을 엔드포인트(240a) 및 중계국(250)과의 무선 접속들을 위해 이용될 수 있는 서브채널들로 분할하는 방법을 결정하는 데 이용될 수 있다.
메모리 모듈(214)은, 제한 없이, 자기 매체, 광학 매체, RAM, ROM, 리무버블(removable) 매체, 또는 임의의 다른 적합한 로컬 또는 원격(remote) 메모리 컴포넌트를 포함하는 임의의 형태의 휘발성 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리 모듈(214)은 기지국(210)에 의해 이용되는, 소프트웨어 및 암호화된 로직을 포함하는 임의의 적합한 데이터 또는 정보를 저장할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 메모리 모듈(214)은 엔드포인트들(240) 및/또는 중계국(250)으로부터 수신된 다양한 대역폭 요구들 및/또는 평균 데이터 레이트들을 저장할 수 있다. 메모리 모듈(214)은 또한 데이터를 적합한 엔드포인트들 및/또는 중계국들에 라우팅하는 방법을 결정하는 데 유용한 데이터의 리스트, 데이터베이스, 또는 다른 구성(organization)을 유지할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서는 트리(tree) 구조(메시(mesh) 구조와 반대임)가 엔드포인트에서 기지국까지 데이터를 라우팅하 는 데 이용될 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국(210)에서 엔드포인트(240b)까지 알려진 경로가 있을 수 있다. 이 경로, 또는 그의 일부는 메모리 모듈(214) 내에 저장될 수 있다.
기지국(210)은 또한 컨트롤러(215)를 포함한다. 컨트롤러(215)는 네트워크(200)에 집중형 채널 할당을 제공할 수 있다. 실시예들에 따라서, 컨트롤러(215)는 기지국(210) 내에 위치될 수도 있으며, 네트워크(205)의 일부일 수도 있으며, 다른 기지국의 일부일 수도 있거나, 또는 기지국(210)에 대한 유선 접속을 갖는 임의의 다른 컴포넌트의 일부일 수도 있다. 몇몇 실시예들에서, 컨트롤러(215)는 기지국(210) 및/또는 중계국(250)으로부터 수신된 총 평균 데이터 레이트들을 이용함으로써 기지국(210) 및 중계국(250)에 채널들을 할당할 수 있다. 특정 중계국 또는 기지국에 대한 총 평균 데이터 레이트는 그 기지국 또는 중계국에 접속된 각 엔드포인트에 대한 평균 데이터 레이트들의 조합(combination)을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 중계국(250)에 의해 송신된 총 평균 데이터 레이트는 엔드포인트들(240b 및 240c)에 대한 평균 데이터 레이트들의 합을 포함할 수 있다. 컨트롤러(215)는 각각의 기지국 또는 중계국과 관련된 각 무선 접속에 적합한 대역폭을 제공하기에 충분한 사이즈를 갖는 채널을 각 기지국 및 중계국에 할당할 수 있다. 특정 실시예들에서, 채널 사이즈는 1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 또는 40 MHz일 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서 중계국 또는 기지국은 하나 이상의 라디오(예컨태, 중계국(250)의 라디오들(257a 및 257b))를 포함할 수 있으며, 이 경우 컨트롤러(215)가 특정 중계국 또는 기지국의 라디오들 각각에 채널을 할당할 수 있 다. 예를 들어, 라디오(257a)는 기지국(210)과 통신하는 데 이용되는 엔드포인트형 라디오일 수 있으며, 라디오(257b)는 엔드포인트들(240b 및 240c)과 통신하는 데 이용되는 기지국형 라디오일 수 있다. 이 예에서, 컨트롤러(215)는 하나의 채널을 라디오(257a)에 할당하고, 하나의 채널을 라디오(257b)에 할당할 수 있으므로, 중계국(250)이 동일한 채널을 이용하는 전송 및 수신으로부터의 간섭에 대한 걱정없이 기지국(210)으로 데이터를 전송하는 동안 엔드포인트(240a)로부터 데이터를 수신하게 한다. 여러 라디오들, 기지국들 및/또는 중계국들 중에서 여러 채널들을 할당하는 방법을 결정한 후에, 컨트롤러(215)는 각각의 라디오들, 기지국들, 및/또는 중계국들에 정보를 송신할 수 있다.
컨트롤러(215)는 또한 다른 기지국들, 중계국들, 또는 네트워크들에 접속된 다른 원격 컨트롤러들로부터 채널 할당 정보를 수신할 수 있다. 이것은 인접 무선 네트워크들이 간섭을 생성할 수 있는 채널들을 할당하는 것을 피하게 할 수 있다. 마찬가지로, 컨트롤러(215)는 그 자신의 채널 할당들을 다른 컨트롤러들에게 전송할 수 있어, 다른 컨트롤러들은 컨트롤러(215)에 의해 제어되는 디바이스들과의 간섭을 일으킬 수 있는 채널들의 할당을 피할 수 있다.
인터페이스(216)는 기지국(210)과 네트워크(205) 사이에서 신호 및/또는 데이터의 유선 통신에 이용될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(216)는 기지국(210)이 유선 접속을 통해 네트워크(205)로부터 데이터를 송신 및 수신하는데 필요할 수 있는 임의의 포매팅(formatting) 또는 변환(translating)을 실행할 수 있다.
라디오(217)는 안테나(218)에 연결되거나 안테나의 일부에 연결될 수 있다. 라디오(217)는 무선 접속을 통해 다른 기지국들, 중계국들 및/또는 엔드포인트들에 송신될 디지털 데이터를 수신할 수 있다. 라디오(217)는 이 디지털 데이터를 적절한 채널 및 대역폭 파라미터들을 갖는 라디오 신호로 변환할 수 있다. 이들 파라미터들은 프로세서(212), 컨트롤러(215) 및/또는 메모리 모듈(214)의 어떤 조합에 의해 시간 전에 결정되었을 수 있다. 이후에, 라디오 신호는 안테나(218)를 통해 적절한 수신자(예를 들어, 중계국(250))에게 전송될 수 있다.
안테나(218)는 데이터 및/또는 신호들을 무선으로 전송 및 수신할 수 있는 임의의 형태의 안테나일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 안테나(218)는 2 GHz 및 66 GHz 사이의 라디오 신호들을 전송/수신하도록 작동가능한 하나 이상의 전방향성(omni-directional), 섹터 또는 패널 안테나들을 포함할 수 있다. 전방향성 안테나는 임의의 방향으로 라디오 신호들을 전송/수신하는 데 이용될 수 있으며, 섹터 안테나는 특정 영역 내에서 디바이스들로부터 라디오 신호들을 전송/수신하는 데 이용될 수 있으며, 패널 안테나는 상대적으로 직선으로 라디오 신호들을 전송/수신하는 데 이용되는 가시선(line of sight) 안테나일 수 있다.
중계국(250)은 기지국(210)의 컴포넌트들과 유사한 컴포넌트들을 포함한다. 하나의 예외는, 중계국(250)은 유선 접속에 대한 인터페이스를 포함하지 않는다는 점일 수 있다. 이것은, 중계국(250)이 무선 접속들만을 사용할 수 있으므로, 유선 접속이 필요없기 때문일 수 있다. 중계국(250)이 유선 접속없이 배치(deploy)되도록 함으로써, 네트워크 배선들이 각 중계국(250)까지 런아웃(run out)되지 않아도 되기 때문에 초기 배치 비용은 낮아질 수 있다. 중계국(250)은 또한 컨트롤 러(215)의 기능성 (및 이와 관련될 수 있는 임의의 추가 컴포넌트들)을 포함하지 않는다. 이것은, 중계국(250)이 채널들을 다른 중계국들 또는 기지국들에 할당할 책임이 없을 수 있기 때문일 수 있다.
프로세서(252)는 마이크로프로세서, 컨트롤러, 또는 임의의 다른 적합한 컴퓨팅 디바이스, 자원, 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 암호화된 로직의 조합일 수 있으며, 홀로, 또는 다른 중계국(250) 컴포넌트들, 이를테면 메모리 모듈(254)과 함께, 중계국(250) 기능성을 제공하도록 동작가능하다. 이러한 기능성은 본원에서 논의된 다양한 무선 특징을 엔드포인트 또는 기지국, 이를테면 엔드포인트(240b, 240c) 또는 기지국(210)에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 프로세서(252)는 중계국(250)에 연결된 엔드포인트들(예를 들어, 엔드포인트들 240b 및 240c)에 대한 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 데 이용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서(252)는 중계국(250)에 할당된 채널을 엔드포인트(240b, 240c) 및 기지국(210)과의 무선 접속들을 위해 이용될 수 있는 서브채널들로 분할하는 방법을 결정하는 데 이용될 수 있다.
메모리 모듈(254)은 제한 없이, 자기 매체, 광학 매체, RAM, ROM, 리무버블 매체, 또는 임의의 다른 적합한 로컬 또는 원격 메모리 컴포넌트를 포함하는 휘발성 또는 비휘발성 메모리 중 임의의 형태일 수 있다. 메모리 모듈(254)은 중계국(250)에 의해 이용되는, 소프트웨어 및 암호화된 로직을 포함하는 임의의 적합한 데이터 또는 정보를 저장할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 메모리 모듈(254)은 이전 대역폭 요구들, 대역폭 요구들 사이에서 엔드포인트에 의해 송신된 데이터의 양, 및/또는 엔드포인트들(240)에 대해 미리 계산된 평균 데이터 레이트들을 저장할 수 있다. 메모리 모듈(254)은 또한, 데이터를 적합한 엔드포인트들, 기지국들 및/또는 중계국들에 라우팅하는 방법을 결정하는 데 유용한 데이터의 리스트, 데이터베이스, 또는 다른 구성을 유지할 수 있다.
라디오(257)는 안테나(258)에 연결되거나 안테나의 일부에 연결될 수 있다. 라디오(257)는, 무선 접속을 통해 다른 기지국들, 중계국들 및/또는 엔드포인트들에 송신될 디지털 데이터를 예를 들어 프로세서(252)로부터 수신할 수 있다. 각 라디오(257)는 이 디지털 데이터를 적절한 채널, 주파수 및 대역폭 파라미터들을 갖는 라디오 신호로 변환한 후에 이용할 수 있는 그 자신의 채널을 가질 수 있다. 이들 파라미터들은 기지국(210)의 프로세서(212), 컨트롤러(215) 및/또는 메모리 모듈(214)의 어떤 조합에 의해 시간 전에 결정되었을 수 있다. 이후에, 각 라디오로부터의 라디오 신호는 안테나(258)를 통해 적절한 수신자(예를 들어, 기지국(210))에게 전송될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(252)가 엔드포인트들(240)에 대한 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산한 후에는, 프로세서는 엔드포인트들(240b 및 240c) 각각에 대한 평균 데이터 레이트를, 기지국(210)의 컨트롤러(215)에 송신될 총 평균 데이터 레이트로 결합시킬 수 있다. 프로세서(252)가 총 평균 데이터 레이트를 결정한 후에, 총 평균 데이터 레이트는 단지 주기적으로 송신되기 때문에, 중계국(250)과 기지국(210) 사이에서 송신되는 무선 데이터의 양은, 엔드포인트에서 기지국으로 각 대역폭 요구를 중계하는 시스템에서보다 적을 수 있다.
중계국(250)의 두 개의 라디오들에는 상술한 바와 같이 상이한 채널들이 할당될 뿐만 아니라, 이들은 상이한 유형의 라디오들일 수 있다. 더욱 구체적으로, 라디오(257a)는 기지국(210)과 통신하는 데 이용되는 엔드포인트형 라디오일 수 있으며, 라디오(257b)는 엔드포인트들(240b 및 240c)과 통신하는 데 이용되는 기지국형 라디오일 수 있다. 따라서, 엔드포인트들(240)의 관점으로부터, 중계국(250)은 기지국으로 보일 수도 있으며, 기지국(210)의 관점으로부터, 중계국(250)은 엔드포인트로 보일 수도 있다. 이것은, 엔드포인트들이 데이터를 전송 또는 수신하는 방식을 변화시킬 필요없이, 무선 네트워크가 중계국을 포함하게 할 수 있다.
안테나(258)는 데이터 및/또는 신호들을 무선으로 전송 및 수신할 수 있는 임의의 형태의 안테나일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 안테나(258)는 2 GHz 및 66 GHz 사이의 라디오 신호들을 전송/수신하도록 작동가능한 하나 이상의 전방향성, 섹터 또는 패널 안테나들을 포함할 수 있다.
엔드포인트들(240)은 기지국(210) 또는 중계국(250)로/로부터 데이터 및/또는 신호들을 송신 및 수신할 수 있는 임의의 유형의 무선 엔드포인트들일 수 있다. 몇몇 가능한 유형의 엔드포인트들(240)은 데스크탑 컴퓨터들, PDA들, 셀 폰들, 랩탑들, 및/또는 VoIP 폰들을 포함할 수 있다.
기지국(210) 및 중계국(250)의 다양한 컴포넌트들이 무선 기능성을 제공하도록 어떻게 동작하는지를 보다 잘 이해하기 위해서, 예시된 실시예의 컴포넌트들을 예와 관련해서 논의할 것이다. 엔드포인트들(240b 및 240c)은 중계국(250)과의 접속을 수립하였을 수 있다. 이들이 데이터를 송신할 필요가 있을 때마다, 이들은 중계국(250)에 대역폭 요구를 먼저 송신할 수 있다. 예를 들어, 엔드포인트(240c)로부터의 대역폭 요구에 응답하여, 중계국(250)은 엔드포인트(240c)에 대해 미리 계산된 평균 데이터 레이트에 기초한 대역폭을 엔드포인트(240c)에 허가할 수 있다.
평균 데이터 레이트는 복수의 과거 대역폭 요구들은 물론 특정 할당 주기 동안 엔드포인트(240c)로/로부터 송신/수신되어진 데이터의 양을 반영할 수 있다. 이 정보는 평균 데이터 레이트를 결정하기 위해서 프로세서(252)에 의해 처리되도록 메모리 모듈(254) 내에 저장될 수 있다. 프로세서(252)는 엔드포인트로부터 송신 및 수신된 데이터 모두에 대한 평균 데이터 레이트를 계산할 수 있다. 더욱 구체적으로, 프로세서(252)는 중계국(250)으로부터 엔드포인트(240c)로 송신된 데이터에 대한 평균 데이터 레이트를 결정하기 위해서 다음의 수학식 1을 이용할 수 있다.
Figure 112007057022232-pat00003
여기서 din i (t)는, t th 평가 기간
Figure 112007057022232-pat00004
동안 무선 접속 i(예를 들어, 중계국(250)과 엔드포인트(240c) 사이의 무선 접속)을 통해 송신된 데이터의 양이며, α avg 는 0과 1 사이의 상수값(예를 들어, α avg = 0.5)이다. α avg 의 값은 데이터 레이트에서의 변화들에 대해 시스템이 얼마나 빨리 반응할 것 같은지에 기초하여 결정될 수 있다. 마찬가지로, 엔드포인트(240c)로부터 중계국(250)으로 송신된 데이터에 대한 평균 데이터 레이트는 din i (t)= req i (t+1)- req i (t)+ dout i (t) 이라는 점을 제외하고 상기와 동일한 수학식 1을 이용할 수 있으며, 여기서 req i (t)는 엔드포인트(240c)로부터의 대역폭 요구의 사이즈이며, dout i (t)는 마지막 대역폭 요구 이후에 수신되어진 데이터의 양이다.
어떤 상황들에서 기지국(210), 중계국(250) 및 엔드포인트(240b)는 상이한 버스트 프로파일(burst profile)을 이용하여 데이터를 전송/수신할 수 있을 수도 있다. 버스트 프로파일은, 데이터가 송신될 수 있는 방식 및 효율성(efficiency)을 나타낼 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로세서(252)는 평균 데이터 레이트를 결정할 때에 기지국(210)과의 무선 접속 및 엔드포인트(240b)와의 무선 접속 사이에서 버스트 프로파일들의 차이점을 고려할 수 있다. 상이한 버스트 프로파일들은, 데이터가 전달되는 효율성에 영향을 미칠 수 있는 상이한 변조 또는 코딩 레이트를 포함할 수 있다. 중계국(250)이 특정 버스트 프로파일을 가지고 있는 엔드포인트(240b)로부터 대역폭 요구를 수신하는 경우에, 프로세서(252)는 평균 데이터 레이트를 계산하기 전에 대역폭 요구의 사이즈를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 대역폭 요구를 적절하게 조정하기 위해서, 프로세서(252)는 다음의 수학식 2를 이용할 수 있다.
BRf=BRep*Ma/Mr
여기서, BRf는 조정된 대역폭 요구이며, BRep는 엔드포인트(240b)로부터 수신된 대역폭 요구이며, Ma/Mr는 액세스 링크(예를 들어, 엔드 포인트(240b)와 중계국(250) 사이)의 변조 및 코딩 레이트 대 중계 링크(예를 들어, 중계국(250)과 기지국(210) 사이)의 변조 및 코딩 레이트를 나타내는 비율이다.
평균 데이터 레이트는 주기 기준(periodic basis)으로 계산된다. 이 주기의 길이는 할당 주기라고 부를 수 있다. 따라서, 엔드포인트(240c)가 특정 할당 주기 동안 대역폭 요구를 송신하는 경우, 기지국(250)은 이전 할당 주기, 이를테면 바로 앞의 할당 주기 동안 계산된 평균 데이터 레이트에 기초한 대역폭을 엔드포인트(240c)에 제공함으로써 응답한다. 각 할당 주기 동안, 프로세서(252)는 중계국(250)에 접속된 각 엔드포인트에 대한 평균 데이터를 계산할 뿐만 아니라, 할당 주기 동안 결정한 각각의 평균 데이터 레이트를 결합하여 총 평균 데이터 레이트를 기지국(210)에 송신하고 여기서 컨트롤러(215)가 채널을 할당하는 데 이 정보를 이용할 수 있다.
평균 데이터 레이트는 주기 기준으로 계산되기 때문에, 채널 할당도 마찬가지로 주기 기준으로 조정될 수 있음에 유의해야 한다. 이것은 채널들이 재할당되는 횟수를 줄일 수 있으므로, 채널들의 재할당과 관련된 임의의 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있다. 이것은 또한 대역폭 할당들을 더 긴 시간 주기를 커버하는 데이터는 물론, 가장 최근에 수신된 대역폭 요구보다 오히려 실제로 송신 된 데이터의 양에 기초하게 할 수 있다. 또한, 이것은 중계국(250)에서 기지국(210)으로 송신되는 통신 횟수를 줄일 수도 있다. 더욱 구체적으로, 중계국(250)은 총 평균 데이터 레이트를 주기 기준으로 기지국(210)에 전송하고 있기 때문에 대역폭 관련 메시지들의 수는, 중계국이 수신하는 각 대역폭 요구를 기지국에 송신하는 무선 시스템에서보다 적을 수 있다. 또한, 평균 데이터 레이트는 엔드포인트에 의해 이미 제공된 정보에 기초하기 때문에, 엔드포인트가 데이터를 송신하는 방식을 변경할 필요가 없다. 더욱 구체적으로, 엔드포인트가 평균 데이터 레이트를 계산하는 네트워크 내에 있든지 아니든지, 엔드포인트는 데이터를 송신하기 전에 대역폭에 대한 동일한 요구를 송신할 것이다.
각 무선 접속에 대한 평균 데이터 레이트는 중계국(250), 기지국(210), 또는 컨트롤러(215)에서 계산될 수 있다. 평균 데이터 레이트가 중계국(250)에 의해 계산되든 기지국(210)에 의해 계산되든지, 특정 기지국 또는 중계국과 관련된 각 무선 접속에 대한 평균 데이터 레이트는 컨트롤러(215)에 송신되기 전에 각각의 기지국 또는 중계국에 대한 총 평균 데이터 레이트로 결합될 수 있다. 예를 들어, 기지국(210)은 엔드포인트(240a) 및 중계국(250)과 관련된 무선 접속들에 대한 총 평균 데이터 레이트를 컨트롤러(215)에 송신할 수 있다. 특정 실시예들에서, 기지국(210) 및/또는 중계국(250)은 개별 평균 데이터 레이트들을 총 평균 데이터 레이트에 결합시키지 않고 컨트롤러(215)에 송신할 수 있다.
기지국(210) 및 중계국(250)에 의해 제공된 정보는 물론, 임의의 인접 컨트롤러들로부터 수신된 임의의 정보를 이용하여, 컨트롤러(215)는 기지국(210) 및 중 계국(250)에 채널들을 할당할 수 있다. 이 채널들은, 기지국 또는 중계국에 접속된 각 엔드포인트가 그들 각각의 평균 데이터 레이트를 커버하기에 충분한 대역폭을 제공받을 수 있도록 필요한 만큼의 대역폭을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 채널 사이즈는 1.25 MHz, 5 MHz, 10MHz, 20 MHz, 또는 40 MHz일 수 있다.
특정 라디오, 이를테면 라디오들(217, 257a, 또는 257b)에 대한 채널의 사이즈를 결정하는 데 있어서, 컨트롤러(215)는 다음의 수학식 3을 이용할 수 있다.
Figure 112007057022232-pat00005
여기서, C(R˝)은 특정 라디오 R˝에 할당된 채널의 사이즈이며, B는 전체 스펙트럼의 대역폭(예를 들어, 70 MHz)이며, 분자(numerator)는 라디오 R˝의 트래픽 수요(예를 들어, 기지국(210)과 중계국(250) 및 엔드포인트(240a) 사이, 또는 중계국(250)과 엔드포인트들(240b 및 240c) 사이의 트래픽)를 나타내고, 분모(denominator)는 네트워크(205) 내의 라디오들 각각의 총 트래픽 수요를 나타낸다. 상기 계산 결과는 미리 결정된 채널 사이즈들(예를 들어, 1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 또는 40 MHz) 중 하나가 아닌 실수(real number)일 수 있다. 이것은 컨트롤러(215)에게 이후에 적합한 채널 사이즈(예를 들어, 1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 또는 40 MHz)를 상기 수학식 3의 결과와 관련시킬 것을 요구할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이것은 상기 수학식에 대한 해(solution)를 가장 작고 가장 근접한 실행값(feasible value)으로 라운딩(rounding)하는 것을 수반할 수 있다. 특정 실시예들에서, 적합한 채널 사이즈를 관련시키는 것은 상기 수학식 3을 다음의 제약으로 제한하는 것을 수반할 수 있다.
Figure 112007057022232-pat00006
각 라디오에 대한 적절한 채널 사이즈를 결정함과 동시에, 컨트롤러(215)는 메모리 모듈(214) 및/또는 라디오(217)에 채널 정보를 전달할 수 있다. 더욱 구체적으로, 채널 정보는 메모리 모듈(214)이 라디오(217)를 구성하기 위한 프로세서(212) 및/또는 라디오(217)에 의한 나중의 검색을 위해 채널 정보를 저장할 수 있도록 메모리 모듈(214)에 송신될 수 있으며, 채널 정보는 라디오(217)가 안테나(218)를 통해 네트워크(205) 내의 상이한 라디오들(예를 들면, 라디오들(257))에 그들 자신을 구성할 수 있게 채널 정보를 송신할 수 있도록 라디오(217)에 송신될 수 있다.
또한, 일단 기지국(210) 및 중계국(250)이 채널 정보를 수신하면, 각각은 그들 각자의 프로세서들을 이용하여 개별 무선 접속들에 서브채널들을 할당할 수 있다. 더욱 구체적으로, 기지국(210)은 엔드포인트(240a)와의 데이터 통신을 위해 상대적으로 작은 서브채널을 할당하고, 중계국(250)과의 데이터 통신을 위해 상대적으로 큰 서브채널을 할당할 수 있다.
지금까지, 여러가지 다른 실시예들 및 특징들이 제시되었다. 특정 실시예들은 조작상의 필요 및/또는 컴포넌트 제한에 따라 하나 이상의 이들 특징들을 결합시킬 수 있다. 이것은, 다양한 구성 및 유저들의 요구에 대한 네트워크(200)의 큰 적응성(adaptability)을 허용할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예는 수도권에 무선 액세스를 제공하기 위해서 여러 기지국을 이용할 수 있으며, 단일 기지국은 필요한 커버리지를 제공하는 여러 중계국들과 함께 이용될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 중계국(250)은 얼마간의 라디오들을 가질 수 있다.
도 3은 특정 실시예에 따라서, 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 방법을 나타낸다. 예시된 방법은, 다른 여러가지 중에서, 무선 접속의 대역폭이 가장 최근의 대역폭 요구와 달리 평균 데이터 레이트에 기초하여 설정되도록 한다. 이 방법은 또한, 다른 여러가지 중에서, 중계국이 주기 기준으로 그의 여러 무선 접속들에 대한 총 평균 데이터 레이트를 송신함으로써 기지국에 송신되는 통신 횟수를 줄일 수 있게 한다. 묘사된 플로우차트를 설명하기 위해서, 하나의 기지국에 접속된 하나의 중계국에 접속된 두 개의 무선 컴포넌트들이 있다고 상정할 것이다. 다른 실시예들에서는 이 단계들이 기지국 내에서 일어날 수 있지만, 이 단계들은 중계국 내에서 주로 발생하는 것으로 상정한다. 도 3은 두 개의 플로우들로 구성된다. 단계 305 내지 330은 주기적 기준으로 반복되며, 단계 335 및 338은 비주기적으로 및 대역폭 요구들의 수신과 무관하게 실행될 수 있으며, 단계 340 내지 365는 대역폭 요구들이 수신됨에 따라 비주기적으로 실행될 수 있다.
도 3에 묘사된 6개의 주기적 단계들의 첫번째는, 중계국이 두 개의 무선 컴 포넌트들 모두와 관련된 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 단계 305이다. 각 무선 컴포넌트에 대한 평균 데이터 레이트는 도 2에 대하여 상술한 수학식 1을 이용하여 계산될 수 있다. 평균 데이터 레이트는, 단지 무선 컴포넌트가 현재 무엇을 송신해야 하는지를 나타낼 수 있는 단순한 대역폭 요구들과 달리 통계적으로 더 긴 시간 주기에 걸쳐 송신된 데이터를 나타낸다. 평균 데이터 레이트를 계산하는 데 이용되는 데이터는 단계 340 내지 365를 통해 수집되고 처리될 수 있다.
단계 310에서, 무선 컴포넌트들 모두에 대한 평균 데이터 레이트들은 하나의 총 평균 데이터 레이트로 결합될 수 있다. 이것은 무선 컴포넌트들 모두에 대한 평균 데이터 레이트들을 서로에게 추가하는 것을 수반할 수 있다. 총 평균 데이터 레이트가 평균 데이터 레이트들의 합일 수 있지만, 단계 355에 대하여 후술하는 바와 같이, 두 개의 개별 평균 데이터 레이트들이 대역폭을 무선 접속에 할당하는 데 이용될 수 있도록 여전히 유지된다는 점에 유의해야 한다.
총 평균 데이터 레이트는 두 개의 무선 컴포넌트들에 의해 전송되는 데이터의 양에 대해 컨트롤러에게 알려주기 위해서 중계국에 편리한 포맷을 제공할 수 있다. 따라서, 단계 315에서 중계국은 총 평균 데이터 레이트를 기지국과 관련된 컨트롤러에 송신한다. 이것은 총 평균 데이터 레이트를 무선 접속을 통해 기지국에 송신하는 것을 수반할 수 있다. 이후에 기지국은 컨트롤러에 평균 데이터 레이트를 전달할 수 있고 컨트롤러는 그 후 중계국 및 기지국에 의해 이용되는 채널들에 대한 채널 파라미터들을 결정하기 위해서 중계국으로부터의 평균 데이터 레이트는 물론 기지국으로부터의 평균 데이터 레이트를 이용할 수 있다. 컨트롤러는 상기 수학식 3을 이용하여 각각의 중계국 및 기지국에 할당될 채널의 사이즈를 결정할 수 있다. 하나 이상의 중계국 또는 기지국을 포함하는 이들 실시예들에서, 컨트롤러는 채널들을 할당하는 방법을 결정하는 데 있어서 이들 컴포넌트들로부터의 평균 데이터 레이트를 이용할 수 있다.
중계국이 그의 평균 데이터 레이트를 송신한 후에는, 단계 320에서 컨트롤러에 의해 결정된 채널 파라미터를 수신한다. 단계 325에서, 중계국은 결정된 채널 파라미터를 이용하여 기지국과 통신할 수 있도록 그의 라디오들 중 하나를 구성하는 데 있어서 수신된 채널 파라미터를 이용할 수 있다. 라디오를 구성한 후에, 중계국은 단계 330에서 할당 기간이 만료되는 것을 기다릴 수 있다. 중계국이 단계 330에서 기다릴 수 있는 시간량은 중계국에 의해 이용되는 할당 주기의 길이 및 단계 305 내지 325를 실행하는 데 있어서 경험하게 되는 지연량에 의존할 수 있다.
상술한 바와 같이, 단계들 335 및 338에서는 비주기적으로 및 대역폭 요구들의 수신과 무관하게 실행될 수 있다. 실시예들에 따라서는, 중계국 및 기지국이 먼저 서로를 인식할 경우 또는 기지국이 중계국에 데이터를 송신할 때마다 기지국은 중계국에 제2 버스트 프로파일을 송신할 수 있다. 마찬가지로, 실시예들에 따라서는, 중계국 및 무선 컴포넌트가 먼저 서로를 인식하는 경우 또는 중계국이 무선 컴포넌트에 데이터를 송신할 때마다 중계국은 무선 컴포넌트에 제1 버스트 프로파일을 송신할 수 있다. 기지국 및 중계국이 각자의 버스트 프로파일들을 송신할 수 있는 하나의 방법은 그들이 송신하는 각 프레임의 처음에 이를 포함시키는 것일 수 있다. 제1 버스트 프로파일은, 두 개의 디바이스들이 송신/수신하는 데이터를 암호화 및/또는 변조할 방법을 중계국이 무선 컴포넌트에 통지하는 방법을 제공한다. 마찬가지로, 제2 버스트 프로파일은, 두 개의 디바이스들이 송신/수신하는 데이터를 암호화 및/또는 변조할 방법을 기지국이 중계국에 통지하는 방법을 제공한다. 이들 버스트 프로파일들은 다를 수 있기 때문에, 이들은 데이터가 송신/수신되는 효율성에 영향을 미칠 수 있다.
임의의 할당 주기 중의 임의의 포인트(단계 305 내지 330)에서, 중계국은 무선 컴포넌트들 중 하나 또는 모두로부터 대역폭 요구를 수신할 수 있다. 대역폭 요구를 수신시에, 중계국은 단계 340 내지 365의 처리를 시작할 수 있다. 단계 340에서, 대역폭 요구가 수신된다. 대역폭 요구는 통상적인 WiMAX 네트워크들에서 이용되는 표준 대역폭 요구와 유사할 수 있다. 더욱 구체적으로, 중계국이 평균 데이터 레이트를 계산할 것이라는 사실은 무선 컴포넌트에 의해 송신된 대역폭 요구의 포맷을 변화시키지 않는다. 무선 컴포넌트는 송신(예를 들어, 파일의 업로드, 웹페이지의 요구)하길 원하는 데이터를 가지고 있을 때마다 대역폭 요구를 송신할 수 있다.
단계 350에서, 중계국은 제1 버스트 프로파일 및 제2 버스트 프로파일에 기초하여 대역폭 요구를 조정한다. 이 조정은, 중계국과 무선 컴포넌트 사이, 및 기지국과 중계국 사이에 송신된 데이터가 암호화되고/되거나 변조되는 방법에 의해 야기된 효율성에서의 임의의 차이들을 설명한다. 이 조정은 도 2에 대해서 상술한 수학식 2를 이용하여 이뤄질 수 있다.
단계 355 및 360은 대략 동시에 실행될 수 있거나, 그들의 순서는 실시예에 따라서 전환될 수 있다. 단계 355에서, 중계국은 가장 최근에 계산된 평균 데이터 레이트(단계 305)에 기초한 대역폭을 갖는 무선 접속을 무선 컴포넌트에 할당한다. 단계 360에서, 중계국은 평균 데이터 레이트의 후속 계산에서 이용될 대역폭 요구를 저장한다.
일단 무선 컴포넌트에 그의 대역폭이 할당되어지면, 그의 무선 접속의 할당된 대역폭을 이용하여 중계국에 데이터를 송신하기 시작할 수 있다. 중계국은 컨트롤러에 의해 결정된 채널을 이용하여 기지국에 데이터를 차례로 송신할 수 있다. 기지국은 무선 컴포넌트로부터 데이터를 수신하면서, 수신되어진 데이터의 양을 추적할 수 있다. 단계 365에서, 무선 컴포넌트에 의해 송신된 데이터의 양이 저장된다. 이 데이터는 또한 단계 305에서 평균 데이터 레이트를 결정하는 데 이용될 수 있다. 다음으로, 이 방법은 단계 340으로 되돌아 가고, 거기서 중계국이 또 다른 대역폭 요구를 수신하기 위해 기다리거나, 또는 또 다른 대역폭 요구를 수신하였다면, 단계 340 내지 365를 통해 진행한다.
도 3에 예시한 단계들의 일부는, 적절한 경우에 결합되거나, 변형되거나 삭제될 수 있으며, 추가 단계들이 또한 플로우차트에 부가될 수 있다. 추가적으로, 단계들은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 임의의 적합한 순서로 실행될 수 있다.
다양한 실행 및 특징들이 다수의 실시예들에 대하여 논의되었지만, 이러한 실행들 및 특징들은 여러 실시예들에서 결합될 수 있다는 것은 물론이다. 예를 들어, 도 2와 같은 특정한 도면에 대하여 논의된 특징 및 기능성은, 동작 요구 또는 요망에 따라서, 도 1과 같은 또 다른 이러한 도면에 대하여 논의되는 특징 및 기능 성과 관련하여 이용될 수 있다.
특정 실시예들이 상세히 기술되었지만, 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않고 다양한 다른 변화, 대체, 및 변경이 이뤄질 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 일 실시예가 통신 시스템(100) 및 예시된 엔드포인트들, 기지국들, 및 중계국들 내에 포함된 복수의 엘리먼트들을 참조하여 기술되었다고 해도, 이들 엘리먼트들은 특정 라우팅 아키텍처 또는 요구를 수용하기 위해서 결합되거나, 재배열되거나 위치될 수 있다. 또한, 임의의 이들 엘리먼트들은 적절한 경우에 통신 시스템(100) 및 예시된 엔드포인트들 및 상호 운용성(interoperability) 시스템에 대하여 또는 서로에 대하여 개별 외부 컴포넌트로서 제공될 수 있다. 본 발명은 이들 엘리먼트들은 물론 그들의 내부 컴포넌트들의 배열에서의 큰 융통성을 생각한다.
많은 다른 변화, 대체, 변동, 변경 및 변형은 당업자들에 의해 확인될 것이며, 본 발명은 첨부한 특허청구범위의 정신 및 범주 내에 들어오는 이러한 변화, 대체, 변동, 변경 및 변형 모두를 포함하는 것으로 의도된다.
특정 실시예들 및 이들의 장점을 보다 완전히 이해하기 위해서, 첨부한 도면과 관련하여 상세한 설명을 참조한다.
도 1은 특정 실시예에 따라서, 다양한 통신 네트워크들을 포함하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 특정 실시예에 따라서, 기지국 및 중계국들의 보다 상세한 도시를 포함하는 무선 네트워크를 나타낸다.
도 3은 특정 실시예에 따라서, 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 방법을 나타낸다.
<도면의 주요 부분에 관한 설명>
212 : 프로세서
214 : 메모리
215 : 컨트롤러
217 : 라디오
252 : 프로세서
254 : 메모리
257a, 257b : 라디오

Claims (35)

  1. 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 방법으로서,
    복수의 제1 무선 컴포넌트 각각으로부터 총 평균 데이터 레이트를 수신하는 단계 - 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 총 평균 데이터 레이트는 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 연결된 복수의 제2 무선 컴포넌트 각각에 대한 평균 데이터 레이트에 기초하고, 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 총 평균 데이터 레이트는,
    상기 제2 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 수신된 데이터의 양에 기초하는, 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하고,
    상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 상기 평균 데이터 레이트를 계산할 때에, 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트의 합(sum)을 포함하는 총 평균 데이터 레이트를 결정하는 단계에 의해 결정됨 -;
    제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트 대 상기 제1 무선 컴포넌트들 모두와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트의 합의 비율에 기초하여 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 적어도 하나의 채널 파라미터에 기초하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 채널을 할당하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 무선 컴포넌트 각각은 중계국을 포함하며,
    상기 복수의 제2 무선 컴포넌트 각각은 엔드포인트를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 중심 주파수를 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 채널 사이즈를 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계는, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 복수의 라디오의 각각의 라디오에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 컴포넌트들 및 상기 제2 무선 컴포넌트들은 802.16 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)를 이용하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계는,
    Figure 112009059812525-pat00007
    을 이용하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하는 단계를 포함하며,
    여기서, C(R˝)은 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 채널 R˝의 사이즈이며, B는 총 이용가능한 대역폭이며,
    Figure 112009059812525-pat00008
    은 상기 제1 무선 컴포넌트의 상기 평균 데이터 레이트에 기초한 상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 트래픽 수요이며,
    Figure 112009059812525-pat00009
    은 상기 복수의 제1 무선 컴포넌트에 대한 상기 총 평균 데이터 레이트에 기초한 상기 복수의 제1 무선 컴포넌트에 대한 트래픽 수요인 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    C(R˝)이, 1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 및 40 MHz로 구성된 그룹으로부터 선택된 채널 사이즈가 되도록 C(R˝)를 조정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    원격 복수의 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 원격 채널 파라미터를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 상기 원격 채널 파라미터를 이용하여 또한 결정되는 방법.
  11. 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 방법으로서,
    복수의 무선 컴포넌트로부터 복수의 대역폭 요구를 수신하는 단계,
    상기 복수의 대역폭 요구를 저장하는 단계,
    각각의 무선 컴포넌트에 대하여, 특정한 무선 컴포넌트로부터 전송된 각각의 대역폭 요구 사이에 상기 특정한 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양을 저장하는 단계, 및
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 단계 - 상기 평균 데이터 레이트는 특정 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 상기 특정 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양에 기초함 -
    를 포함하고,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 단계는,
    Figure 112009059812525-pat00020
    을 이용하여 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 단계를 포함하며,
    여기서, dini(t)=reqi(t+1)-reqi(t)+douti(t)이고, reqi(t+1) 및 reqi(t)는 대역폭 요구들이며, douti(t)는 대역폭 요구들 사이에서 송신된 데이터의 양이고,
    Figure 112009059812525-pat00021
    는 할당 주기이며, αavg 는 적어도 하나의 통계량(statistic)의 가중치(weight)를 나타내는 시스템 파라미터인 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 계산 시에, 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 기지국과 연관된 컨트롤러에 송신하는 단계, 및
    적어도 하나의 채널 파라미터를 수신하는 단계 - 상기 적어도 하나의 채널 파라미터는 상기 기지국과 연관된 상기 컨트롤러에 의해 결정되며 상기 기지국과 데이터를 통신하는데 이용됨 -
    를 더 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    총 평균 데이터 레이트를 계산하기 위해 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 합산하는 단계를 더 포함하며,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 상기 기지국과 연관된 상기 컨트롤러에 송신하는 단계는, 상기 총 평균 데이터 레이트를 상기 기지국과 연관된 상기 컨트롤러에 송신하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 파라미터에 따라서 적어도 하나의 라디오를 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 무선 컴포넌트 중의 제1 무선 컴포넌트로부터 제1 대역폭 요구를 수신시에, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 미리 계산된 평균 데이터 레이트에 기초한 대역폭을 갖는 무선 접속을 상기 제1 무선 컴포넌트에 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 무선 컴포넌트는, 무선 기지국, 무선 엔드포인트, 무선 중계국, 및 라디오로 구성된 그룹으로부터 선택되는 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 무선 컴포넌트는 802.16 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)를 이용하는 방법.
  18. 삭제
  19. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 무선 컴포넌트의 각각의 무선 컴포넌트에 대한 제1 버스트 프로파일(burst profile)을 결정하는 단계,
    기지국으로부터 제2 버스트 프로파일을 수신하는 단계, 및
    각각의 개별 대역폭 요구에 상기 제2 버스트 프로파일에 의해 나누어진 각각의 제1 버스트 프로파일을 곱함으로써 상기 복수의 대역폭 요구의 각각의 대역폭 요구를 조정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  20. 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템으로서,
    복수의 제1 무선 컴포넌트 각각으로부터 총 평균 데이터 레이트를 수신하도록 동작가능한 인터페이스 - 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 총 평균 데이터 레이트는 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 연결된 복수의 제2 무선 컴포넌트 각각에 대한 평균 데이터 레이트에 기초하고, 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 총 평균 데이터 레이트는,
    상기 제2 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 수신된 데이터의 양에 기초하는 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하고,
    상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 상기 평균 데이터 레이트를 계산할 때에, 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트의 합을 포함하는 총 평균 데이터 레이트를 결정함으로써 결정됨 -, 및
    상기 인터페이스에 연결되며,
    제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트 대 상기 제1 무선 컴포넌트들 모두와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트의 합의 비율에 기초하여 결정하고,
    상기 결정된 적어도 하나의 채널 파라미터에 기초하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 채널을 할당하도록 동작가능한 프로세서
    를 포함하는 시스템.
  21. 삭제
  22. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 제1 무선 컴포넌트 각각은 중계국을 포함하며,
    상기 복수의 제2 무선 컴포넌트 각각은 엔드포인트를 포함하는 시스템.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하도록 동작가능한 상기 프로세서는, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 복수의 라디오의 각각의 라디오에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하도록 더 동작가능한 시스템.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하도록 동작가능한 상기 프로세서는,
    Figure 112009059812525-pat00012
    을 이용하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를 결정하도록 더 동작가능하며,
    여기서, C(R˝)은 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 채널 R˝의 사이즈이며, B는 총 이용가능한 대역폭이며,
    Figure 112009059812525-pat00013
    은 상기 제1 무선 컴포넌트의 상기 평균 데이터 레이트에 기초한 상기 제1 무선 컴포넌트에 대한 트래픽 수요이며,
    Figure 112009059812525-pat00014
    는 상기 복수의 제1 무선 컴포넌트에 대한 상기 총 평균 데이터 레이트에 기초한 상기 복수의 제1 무선 컴포넌트에 대한 트래픽 수요인 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 프로세서는 C(R˝)이, 1.25 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 및 40 MHz로 구성된 그룹으로부터 선택된 채널 사이즈가 되도록 C(R˝)를 조정하도록 더 동작가능한 시스템.
  26. 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템으로서,
    복수의 무선 컴포넌트로부터 복수의 대역폭 요구를 수신하도록 동작가능한 인터페이스, 및
    상기 인터페이스에 연결되며,
    상기 복수의 대역폭 요구를 저장하고,
    각각의 무선 컴포넌트에 대하여, 특정한 무선 컴포넌트로부터 전송된 각각의 대역폭 요구 사이에 상기 특정한 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양을 저장하고,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하도록 동작가능한 프로세서 - 상기 평균 데이터 레이트는 상기 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 상기 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양에 기초함 -
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 것은,
    Figure 112009059812525-pat00022
    을 이용하여 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 것을 포함하며,
    여기서, dini(t)=reqi(t+1)-reqi(t)+douti(t)이고, reqi(t+1) 및 reqi(t)는 대역폭 요구들이며, douti(t)는 대역폭 요구들 사이에서 송신된 데이터의 양이고,
    Figure 112009059812525-pat00023
    는 할당 주기이며, αavg 는 적어도 하나의 통계량의 가중치를 나타내는 시스템 파라미터인 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트의 계산시에, 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 기지국과 연관된 컨트롤러에 송신하며,
    상기 기지국과 연관된 상기 컨트롤러에 의해 결정되며 상기 기지국과 데이터를 통신하는데 이용되는 적어도 하나의 채널 파라미터를 수신하도록 더 동작가능한 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 프로세서는 총 평균 데이터 레이트를 계산하기 위해 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 합산하도록 더 동작가능하며,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 상기 기지국과 연관된 상기 컨트롤러에 송신하도록 동작가능한 상기 인터페이스는, 상기 총 평균 데이터 레이트를 상기 기지국과 연관된 상기 컨트롤러에 송신하도록 더 동작가능한 시스템.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 인터페이스는 상기 기지국과 연관된 상기 컨트롤러로부터 상기 적어도 하나의 채널 파라미터를 수신하도록 더 동작가능하며,
    상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 채널 파라미터에 따라서 적어도 하나의 라디오를 구성하도록 더 동작가능한 시스템.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 무선 컴포넌트 중의 제1 무선 컴포넌트로부터 제1 대역폭 요구를 수신시에, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 미리 계산된 평균 데이터 레이트에 기초한 대역폭을 갖는 무선 접속을 상기 제1 무선 컴포넌트에 할당하도록 더 동작가능한 시스템.
  31. 삭제
  32. 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서,
    복수의 제1 무선 컴포넌트 각각으로부터 총 평균 데이터 레이트를 수신하고 - 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 총 평균 데이터 레이트는 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 연결된 복수의 제2 무선 컴포넌트 각각에 대한 평균 데이터 레이트에 기초하고, 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 상기 총 평균 데이터 레이트는,
    상기 제2 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 수신된 데이터의 양에 기초하는, 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하고,
    상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트를 계산할 때에, 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트의 합을 포함하는 총 평균 데이터 레이트를 결정함으로써 결정됨 -,
    제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트 대 상기 제1 무선 컴포넌트들 모두와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트의 합의 비율에 기초하여 결정하며,
    상기 결정된 적어도 하나의 채널 파라미터에 기초하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 채널을 할당하도록 동작가능한 코드들을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
  33. 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서,
    복수의 무선 컴포넌트로부터 복수의 대역폭 요구를 수신하고,
    상기 복수의 대역폭 요구를 저장하고,
    각각의 무선 컴포넌트에 대하여, 특정한 무선 컴포넌트로부터 전송된 각각의 대역폭 요구 사이에 상기 특정한 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양을 저장하고,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 평균 데이터 레이트로서, 상기 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 상기 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양에 기초하는 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하도록 동작가능한 코드들을 포함하며,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 것은,
    Figure 112009059812525-pat00024
    을 이용하여 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 것을 포함하며,
    여기서, dini(t)=reqi(t+1)-reqi(t)+douti(t)이고, reqi(t+1) 및 reqi(t)는 대역폭 요구들이며, douti(t)는 대역폭 요구들 사이에서 송신된 데이터의 양이고,
    Figure 112009059812525-pat00025
    는 할당 주기이며, αavg 는 적어도 하나의 통계량의 가중치를 나타내는 시스템 파라미터인 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
  34. 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템으로서,
    복수의 제1 무선 컴포넌트 각각으로부터 총 평균 데이터 레이트를 수신하는 수단 - 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 총 평균 데이터 레이트는 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 연결된 복수의 제2 무선 컴포넌트 각각에 대한 평균 데이터 레이트에 기초하고, 상기 제1 무선 컴포넌트들 각각에 대한 상기 총 평균 데이터 레이트는,
    상기 제2 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 수신된 데이터의 양에 기초하는, 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하고,
    상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트를 계산할 때에, 상기 제2 무선 컴포넌트들 각각에 대한 평균 데이터 레이트의 합을 포함하는 총 평균 데이터 레이트를 결정함으로써 결정됨 -,
    제1 무선 컴포넌트에 대한 적어도 하나의 채널 파라미터를, 상기 제1 무선 컴포넌트와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트 대 상기 제1 무선 컴포넌트들 모두와 연관된 상기 총 평균 데이터 레이트의 합의 비율에 기초하여 결정하는 수단, 및
    상기 결정된 적어도 하나의 채널 파라미터에 기초하여 상기 제1 무선 컴포넌트에 채널을 할당하는 수단
    을 포함하는 시스템.
  35. 무선 네트워크에서 채널들을 할당하는 시스템으로서,
    복수의 무선 컴포넌트로부터 복수의 대역폭 요구를 수신하는 수단,
    상기 복수의 대역폭 요구를 저장하는 수단,
    각각의 무선 컴포넌트에 대하여, 특정한 무선 컴포넌트로부터 전송된 각각의 대역폭 요구 사이에 상기 특정한 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양을 저장하는 수단, 및
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 수단 - 상기 평균 데이터 레이트는 상기 무선 컴포넌트로부터 수신된 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 및 상기 적어도 두 개의 이전 대역폭 요구들 사이에서 상기 무선 컴포넌트로부터 수신된 데이터의 양에 기초함 -
    을 포함하고,
    각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 것은,
    Figure 112009059812525-pat00026
    을 이용하여 각각의 무선 컴포넌트와 연관된 상기 평균 데이터 레이트를 주기적으로 계산하는 것을 포함하며,
    여기서, dini(t)=reqi(t+1)-reqi(t)+douti(t)이고, reqi(t+1) 및 reqi(t)는 대역폭 요구들이며, douti(t)는 대역폭 요구들 사이에서 송신된 데이터의 양이고,
    Figure 112009059812525-pat00027
    는 할당 주기이며, αavg 는 적어도 하나의 통계량의 가중치를 나타내는 시스템 파라미터인 시스템.
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