KR100984458B1 - 멀티-홉 무선 네트워크들에서 플로우 기반 공정한 스케줄링방법 및 장치 - Google Patents

멀티-홉 무선 네트워크들에서 플로우 기반 공정한 스케줄링방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

실시예들은 무선 멀티-홉 네트워크에서의 플로우 기반 공정한 스케줄링을 설명한다. 스케줄링은 레이트 제어 멀티-홉 스케줄링 또는 전력 제어 멀티-홉 스케줄링일 수 있다. 선택된 스케줄링은 무선 네트워크 내의 모든 플로우들을 통해 최대-최소(maxmin) 공정성을 제공하도록 의도된다.

Description

멀티-홉 무선 네트워크들에서 플로우 기반 공정한 스케줄링 방법 및 장치{FLOW BASED FAIR SCHEDULING IN MULTI-HOP WIRELESS NETWORKS}
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 멀티-홉 무선 네트워크에서의 통신 스케줄링에 관한 것이다.
본 출원은 출원번호가 60/730,146이고, 출원일이 2005년 10월 24일이고, 발명의 명칭이 "RATE CONTROLLED FLOW BASED FAIR SCHEDULING IN MULTIHOP WIRELESS NETWORKS"인 미국 가출원과, 출원번호가 60/730,213이고, 출원일이 2005년 10월 24일이고, 발명의 명칭이 "RATE CONTROLLED FLOW BASED FAIR SCHEDULING IN MULTIHOP WIRELESS NETWORKS"인 미국 가출원에 대한 우선권을 주장한다.
무선 통신 네트워크들은 사용자가 어디에 위치해 있는지 여부(예를 들어, 내부 또는 외부)와 사용자가 이동형인지 또는 고정형인지 여부에 관계없이 정보를 통신하기 위해 사용된다. 무선 통신 네트워크들은 모바일 장치와 기지국 또는 액세스 포인트 사이의 통신을 가능하게 한다. 액세스 포인트는 지리적 범위 또는 셀을 커버하며, 모바일 장치가 동작하면, 상기 모바일 장치는 이러한 지리적 셀들의 내부 및 외부로 이동할 수 있다. 실질적으로 방해받지 않는 통신을 달성하기 위해, 모바일 장치는 자신이 진입한 셀의 자원들을 할당받으며, 자신이 벗어난 셀의 자원들에 대하여는 할당 해제가 이루어진다.
멀티-홉(multi-hop) 토폴로지에서, 통신 또는 전송은 직접 기지국으로 향하는 대신에 다수의 홉들을 통해 전달된다. 여기에서 언급되는 홉은 전송자와 수신자 사이의 통신 경로의 특정한 세그먼트 또는 렉(leg)이며, 다른 장치는 통신의 전달을 용이하게 하기 위한 중계(relay) 노드로서 동작한다. 셀룰러 시스템들에서, 자원 경쟁(contention)은 전형적으로 "셀" 단위로 이루어지고, 자원 공유의 공정성(fairness)은 각 기지국에 대하여 처리된다. 멀티-홉 무선 네트워크들에서, 자원 경쟁은 많은 수의 노드들을 통해 이루어질 수 있다. 기존의 방법들(예를 들어, 802. 11의 캐리어 센스 다중 액세스 매체 액세스 제어(CSMAMAC))은 순시 "홉" 기준으로 공정성을 보장하기 위해 이용될 수 있으나, 패킷이 통과하는 모든 홉들을 통해서 반드시 공정성이 보장되지는 않는다.
Abdulkareem Adinoyi 등에 의한, 명칭이 "Definition and Assessment of Relay Based Cellular Deployment Concepts for Future Radio Scenarios Considering 1st Protocol Characteristics"인 인터넷 인용, 2005년 6월 30일, XP002359226에서 설명되는 바와 같이, 기존의 시스템들에서, 다운링크 지시는 접속된 중계 노드들의 상호 간섭에 관한 각각의 정보에 기반하여 중계 노드들을 포함하는 전체 데이터 경로에 대한 사용자 데이터의 라우팅을 수행한다. 전체 네트워크 로드는 과도하게 많은 로드들이 있는 경우들에서 자원 요청들을 거부함으로써 로드를 제어하는 승인(Admission) 제어 함수에 의해 제어된다. "핸드오버" 제어는 동일한 클러스터에 속하는 중계기들 사이에서 사용될 수 있다. 이러한 시스템은 또한 토폴로지에 따라 데이터 서브-프레임의 부분들이 터미널들로 할당되도록 한다. 즉, 기지국에 인접한 터미널은 더 멀리 떨어져 있는 터미널에 앞서 서비스된다. 토폴로지에 기반한 스케줄링 트래픽은 단지 트래픽 우선순위가 터미널들과 기지국 사이의 물리적 거리들에 기반하도록 하며, 여기서 보다 인접한 터미널들이 먼저 스케줄링된다.
또한, WO 2004/023668은 라우팅, 스케줄링 및 전력 제어 방법들을 설명하며, 이에 의해 전체 전력이 네트워크에 대하여 최소화될 수 있다. 다른 클러스터들에 있는 모든 다른 링크들이 유휴(idle) 상태에 있으며 클러스터-간 간섭이 없다고 가정하여, 각각의 클러스터는 먼저 스케줄을 계산한다. 이러한 계산 후에, 다른 클러스터들이 속하는 링크들로부터 각각의 수신기에서의 평균 간섭이 계산된다. 즉, 다른 클러스터들에 속하는 전송기들로부터 각각의 수신기에 대한 부수적인(incident) 간섭이 계산된다.
전술한 그리고 다른 단점들을 극복하기 위해 요구되는 것은 멀티-홉 네트워크에서 소스 노드로부터 목적지 노드로의 모든 호핑들을 통해(예를 들어, 전체 데이터 경로를 통해) 공정한 스케줄링을 제공하기 위한 기법이다.
다음의 설명은 하나 이상의 실시예들의 몇몇 양상들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 하나 이상의 실시예들의 간단한 요약을 제공한다. 이러한 요약은 하나 이상의 실시예들의 광범위한 개관은 아니며, 실시예들의 키 또는 결정적인 엘리먼트들을 식별하거나 이러한 실시예들의 범위를 설명하기 위해 의도된 것은 아니다. 이러한 요약의 목적들 중 하나는 이후에 제시될 보다 상세한 설명에 대한 서론으로서 단순화된 형태로서 설명된 실시예들의 몇몇 개념들을 제공하는 것이다.
하나 이상의 실시예들 및 이들의 대응하는 설명에 따르면, 다양한 양상들이 플로우(flow) 기반 공정한 스케줄링과 관련하여 설명된다. 플로우 기반 공정한 스케줄링은 레이트-제어(rate-controlled) 멀티-홉 스케줄링 및 전력 제어 멀티-홉 스케줄링을 포함한다. 제어는 트래픽의 방향(예를 들어, 액세스 터미널로부터 액세스 포인트로의 방향 또는 액세스 포인트로부터 액세스 터미널로의 방향)에 관계없이 제공된다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신들을 지원하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 부모(parent) 노드에서 하나 이상의 자식(child) 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋(throughput)을 수신하는 단계를 포함하며, 각각의 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 상기 방법은 또한 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분(fraction)을 결정하는 단계와 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 부모 노드가 방해물(obstruction)인지 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 부모 노드가 방해물이면, 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 수신기, 스케줄러 및 값 조정기를 포함할 수 있다. 수신기는 통신으로 부모 노드와 연결된 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신할 수 있다. 스케줄러는 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고, 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 값 조정기는 부모 노드가 방해물이면 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정할 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 실행되면 무선 네트워크에 있는 장치가 부모 노드에서 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고, 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하도록 하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 상기 명령들은 또한 상기 장치가 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고, 부모 노드가 방해물이면 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 할 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서가 제공된다. 상기 프로세서는 부모 노드에서 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 구성된다. 상기 프로세서는 또한 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하도록 구성된다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 상기 프로세서는 또한 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고, 부모 노드가 방해물이면 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 구성된다.
몇몇 실시예들에 따르면, 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 부모 노드에서 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단 및 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 상기 장치는 또한 결정된 스케줄링 시간들에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단 및 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하기 위한 수단을 포함한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 루트 노드에서 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 단계를 포함한다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 방법은 또한 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하는 단계 및 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 수신기를 포함한다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 장치는 또한 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하는 스케줄러를 포함한다. 상기 스케줄러는 또한 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 설정한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 실행되면 무선 네트워크에 있는 장치가 루트 노드에서 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 명령들은 또한 상기 장치가 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고, 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서가 제공된다. 상기 프로세서는 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하도록 구성된다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 프로세서는 또한 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 구성된다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단을 포함한다. 상기 장치는 또한 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하기 위한 수단 및 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단을 포함한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 부모 노드에서 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 단계 및 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함한다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 상기 방법은 또한 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 단계 및 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 수신기, 계산기 및 값 조정기를 포함한다. 수신기는 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 구성된다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 계산기는 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정한다. 계산기는 또한 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정한다. 값 조정기는 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 선택한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 실행되면 무선 네트워크에 있는 장치가 부모 노드에서 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하도록 하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 상기 명령들은 또한 상기 장치가 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서가 제공된다. 상기 프로세서는 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하도록 구성된다. 상기 프로세서는 또한 장치가 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 구성된다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 부모 노드에서 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단 및 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하기 위한 수단을 포함한다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 상기 장치는 또한 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단 및 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하기 위한 수단을 포함한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 루트 노드에서 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 단계를 포함한다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 방법은 또한 각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하는 단계 및 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 수신기 및 계산기를 포함한다. 수신기는 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신한다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 계산기는 각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고, 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 설정한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 실행되면 무선 네트워크에 있는 장치가 루트 노드에서 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 명령들은 또한 상기 장치가 각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고, 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 한다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서가 제공된다. 상기 프로세서는 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 구성된다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 프로세서는 또한 각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고, 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 구성된다.
몇몇 실시예들에 따르면, 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치가 제공된다. 상기 장치는 루트 노드에서 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단을 포함한다. 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결된다. 상기 장치는 또한 각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하기 위한 수단 및 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단을 포함한다.
전술되고 관련된 목표들을 달성하기 위해, 하나 이상의 실시예들은 뒤에서 상세하게 설명되며 특히 청구항들에서 제시되는 특징들을 포함한다. 여러 양상들에 대하여 설명된 다음의 설명 및 도면들은 실시예들의 원리가 적용될 수 있는 다양한 방식들을 제시한다. 다른 장점들 및 신규한 특징들은 도면들과 관련하여 고려되며 제시된 실시예들이 모든 이러한 양상들의 이들의 균등물들을 포함하도록 의도된 다음의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도 1은 여기에 제시된 다양한 실시예들에 따른 멀티-홉 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 순방향 링크 통신을 나타낸다.
도 3은 공정한 스케줄링 기법들을 이용하는 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 4는 플로우 기반 공정한 스케줄링을 제공하는 시스템의 다른 실시예를 나타낸다.
도 5는 레이트 제어 멀티-홉 스케줄링을 통해 데이터 통신을 지원하기 위한 방법의 플로우차트를 나타낸다.
도 6은 최대 공정성 개념에 기반하여 스루풋을 결정하기 위한 방법의 플로우차트를 나타낸다.
도 7은 전력 제어 멀티-홉 스케줄링을 통해 데이터 통신을 지원하기 위한 방 법의 플로우차트를 나타낸다.
도 8은 방해물 노드 하에 있는 자식 노드들에 대한 공통 스루풋을 찾기 위한 방법의 플로우차트를 나타낸다.
도 9는 부모 노드의 시각으로 나타낸 멀티-홉 무선 네트워크들에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템이다.
도 10은 루트 노드의 시각으로 나타낸 다수의 노드들의 무선 네트워크들에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템이다.
도 11은 부모 노드의 시각으로 나타낸 멀티-홉 무선 네트워크들에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템의 다른 실시예이다.
도 12는 루트 노드의 시각으로 나타낸 다수의 노드들의 무선 네트워크들에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템의 다른 실시예이다.
도 13은 하나 이상의 제시된 실시예들에 따른 멀티-홉 무선 통신 환경에서 플로우-기반 공정한 스케줄링을 용이하게 하는 시스템을 나타낸다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 플로우-기반 공정한 스케줄링의 조정을 용이하게 하는 시스템을 나타낸다.
도 15는 여기에 설명된 다양한 시스템들 및 방법들과 관련하여 적용될 수 있는 무선 통신 환경을 나타낸다.
용어풀이
순방향 링크 = 액세스 포인트로부터 액세스 터미널들로의 데이터 플로우
역방향 링크 = 액세스 터미널들로부터 액세스 포인트로의 데이터 플로우
리프(leaf) 노드 = 순방향 링크를 통해 통신으로 자신에게 연결된 액세스 터미널들만을 가지는 액세스 포인트 노드
부모(parent) 노드 = 순방향 링크를 통해 통신으로 자신에게 연결된 적어도 하나의 다른 액세스 포인트 노드를 가지는 액세스 포인트 노드
자식(child) 노드 = 다른 액세스 포인트로부터 순방향 링크를 통해 데이터를 수신할 수 있는 액세스 포인트는 다른 액세스 포인트의 자식 노드로 간주된다.
루트(root) 노드 = 유선 액세스 포인트
노드에 대한 서브-트리 = 노드가 하나 이상의 홉(hop)들을 이용하여 순방향 링크를 통해 데이터를 전송할 수 있는 모든 데이터 싱크들 및 액세스 포인트들의 세트
데이터 싱크들 및 데이터 소스들 = 액세스 터미널들은 순방향 링크에 대하여 데이터 싱크들이고 역방향 링크에 대하여 데이터 소스들이다. 유선 액세스 포인트는 순방향 링크에 대하여 데이터 소스이고 역방향 링크에 대하여 데이터 싱크이다.
상세한 설명
다양한 실시예들이 이제 도면들과 관련하여 설명된다. 다음의 설명에서, 설명의 목적으로, 하나 이상의 양상들에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 많은 특정한 세부사항들이 설명된다. 그러나, 이러한 실시예(들)이 이러한 특정한 세부사항들 없이 실시될 수 있다는 것을 명백하다. 다른 인스턴스들에서, 잘-알려진 구조들 및 장치들은 이러한 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해 블록 다이어그램 으로 도시된다.
본 출원에서 사용되는 용어들 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합, 소프트웨어 또는 실행 소프트웨어를 지칭하기 위해 사용된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 오브젝트, 실행, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 설명을 위해, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션과 컴퓨팅 장치 모두는 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트들은 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있으며, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 상에 로컬화되거나 그리고/또는 둘 이상의 컴퓨터들 사이에 분산될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 저장된 다양한 데이터 구조들을 가지는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트들은 하나 이상의 데이터 패킷들을 가지는 신호(예를 들어, 신호를 통해 로컬 시스템, 분산 시스템, 및/또는 다른 시스템들과의 인터넷과 같은 네트워크를 경유하여 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트들로부터의 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 프로세스들을 통해 통신할 수 있다.
또한, 다양한 실시예들이 사용자 장치와 관련하여 여기에서 설명된다. 사용자 장치는 또한 시스템, 가입자 유니트, 가입자 스테이션, 모바일 스테이션, 모바일 장치, 원격 스테이션, 액세스 포인트, 기지국, 원격 터미널, 액세스 터미널, 핸드셋, 호스트, 사용자 터미널, 터미널, 사용자 에이전트, 데이터 싱크 또는 사용자 설비로 호칭될 수 있다. 사용자 장치는 셀룰러 전화기, 코드리스(cordless) 전화 기, 세션 개시 프로토콜(SIP) 폰, 무선 로컬 루프(WLL) 스테이션, 개인 정보 단말기(PDA), 무선 접속 능력을 가지는 핸드헬드 장치, 또는 무선 모뎀과 연결되는 다른 프로세싱 장치(들)일 수 있다.
또한, 여기에서 설명되는 다양한 양상들 및 특징들은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기법들을 이용하여 방법, 장치, 또는 제조 물품(article of manufacture)으로서 구현될 수 있다. 여기에서 사용되는 "제조 물품"이라는 용어는 임의의 컴퓨터-판독가능 장치, 캐리어 또는 매체로부터 액세스가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하기 위하여 사용된다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 자기 저장 장치들(예를 들어, 하드디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립들...), 광학 디스크들(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD)...), 스마트 카드들 및 플래시 메모리 장치들(예를 들어, 카드, 스틱, 키 드라이브...)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
다양한 실시예들은 다수의 컴포넌트들, 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템들과 관련하여 제공될 것이다. 다양한 시스템들은 추가적인 컴포넌트들, 모듈들 등을 포함할 수 있고 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의되는 모든 컴포넌트들, 모듈들 등을 포함하지 않을 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 이러한 접근들의 조합이 또한 사용될 수 있다.
이제 도면들과 관련하여, 도 1은 여기에 제시된 다양한 실시예들에 따른 멀티-홉 통신 시스템(100)을 나타낸다. 원형 아이템들(102-116)은 트리와 비슷한 구성에서 (예를 들어, 무선으로) 접속된 액세스 포인트 노드들을 나타내며, 정사각형 아이템들(118-134)은 액세스 터미널들 또는 엔드 장치들을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 액세스 포인트 또는 루트 노드(102)는 유일한 유선 액세스 포인트이고, 예를 들어, 인터넷에 유선으로 연결될 수 있다. 다른 액세스 포인트들(104-116)은 무선일 수 있다. 액세스 포인트(108)는 액세스 터미널들(118 및 120)의 부모이며, 상기 터미널들(118 및 120)은 액세스 포인트(108)의 자식이다. 유사하게, 액세스 포인트(110)는 액세스 터미널(122)의 부모이고, 액세스 포인트(112)는 액세스 터미널들(124, 126 및 128)의 부모이다. 트리 위로 이동하여, 액세스 포인트(104)는 액세스 포인트들(108, 110 및 112)의 부모이고, 상기 포인트들(108, 110 및 112)은 액세스 포인트(104)의 자식으로 간주된다. 트리의 정상에서, 루트 노드(102)는 액세스 포인트들(104 및 106)의 부모이고, 상기 포인트들(104 및 106)은 루트 노드(102)의 자식이다. 액세스 포인트(106)는 (터미널들(130 및 132)을 자식으로 가지는) 자식 액세스 포인트(114)와 (터미널(134)을 자식으로 가지는) 자식 액세스 포인트(116)의 부모이다.
트리에서, 노드들(104 및 106)은 부모 노드들로 도시되어 있으나, 이들은 또한 액세스 터미널들과 통신할 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 예를 들어, 액세스 포인트(104)는 실질적으로 동시에 액세스 포인트(108-112)와 또한 액세스 터미널(미도시)과 통신할 수 있다. 이러한 방식에서, 액세스 터미널은 액세스 포인트(104)와 직접 통신한다. 또한, 액세스 포인트들 또는 노드들의 몇몇 또는 전부는 다른 터미널들에 대한 중계 노드들로서 동작하는 액세스 터미널들일 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 그리하여, 도시된 구성은 단지 예시적인 목적으로 제공된 것이며 제시된 내용을 도시된 구성에 한정하기 위한 것이 아니다.
통신 또는 패킷의 소스가 루트 노드(102)이고 정보의 수신기들 또는 싱크들(데이터 싱크들)이 하나 이상의 액세스 터미널들(118-134)이면, 순방향 링크가 설정된다. 하나 이상의 액세스 터미널들(118-134)이 정보의 소스이고 의도된 수신자가 루트 노드(102)이면, 역방향 링크가 설정된다. 여기에서 사용되는 리프 노드들은 순방향 링크를 통해 직접 데이터 싱크들 또는 액세스 터미널들(118-134)로 전송하며 다른 액세스 포인트로는 전송하지 않는 노드들(108-116)을 지칭한다.
여기에서 사용되는 플로우는 루트 노드(102) 및 각각의 액세스 터미널(118-134) 사이의 통신을 지칭하며, 이는 순방향 링크 통신이거나 또는 역방향 링크 통신일 수 있다. 그러나, 순방향 링크 및 역방향 링크 플로우들은 본 설명에서 두 개의 개별적인 플로우들로서 취급될 것이다. 순방향 링크는 시간 부분들(fractions)이 어떻게 특정한 스루풋을 달성하기 위해 할당되어야 하는지를 결정하는 것과 관련하여 설명될 것이다. 역방향 링크는 각각의 자식 노드가 전력들의 할당을 위해 스케줄링되어야 하는 시간 부분들을 결정하는 것과 관련하여 설명될 것이다.
시스템(100)은 9개의 액세스 터미널들(118-134)을 포함하며; 그리하여 루트 노드(102)와 액세스 터미널들(118-134) 사이에 9개의 가능한 플로우들이 존재한다. 시스템(100)은 모든 9개의 플로우들을 통해 자원들의 공정한 공유를 보장하도록 구성되어야 한다. 즉, 플로우들을 통한 "최대-최소(maxmin)" 스루풋 공정성에 초점이 맞추어진다. 여기에서 사용되는 최대-최소는 모든 플로우들 중에서 최소 스루 풋을 최대화하는 것을 의미한다.
도시된 바와 같이, 소스(정보의 전송자)로부터 데이터 싱크(또는 정보의 수신자)로의 플로우는 세 개의 홉들을 가로지를 수 있다. 예를 들어, 소스가 루트 노드(102)이고 의도된 수신자 또는 싱크가 액세스 터미널(126)이면(순방향 링크), 통신은 액세스 노드(104), 그 다음에 액세스 노드(112), 그 다음에 싱크 또는 액세스 터미널(126)로 진행한다. 루트 노드(120)로부터 다른 액세스 터미널들(데이터 싱크들)(118-134)로의 플로우들도 유사한 방식으로 세 개의 홉들을 통해 통과한다. (예를 들어, 액세스 터미널(들)(118-134)로부터 루트 노드(102)로의) 역방향 링크에서, 통신은 순방향 링크에 대하여 이동한 것과 반대 순서로 진행한다. 멀티-홉 무선 네트워크는 도시된 것보다 더 많거나 또는 더 적은 홉들을 가질 수 있으며, 상이한 액세스 터미널들이 상이한 개수의 홉들을 가질 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
상세한 설명에서, 다양한 양상들 및 실시예들은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템과 관련하여 설명될 수 있다. 특히, 사용되는 CDMA 시스템의 양상들은 범용 주파수 재사용(예를 들어, 임의의 고정된 분할없이 동시에 모든 노드들이 모든 이용가능한 대역폭을 사용), 설명의 목적을 위한, EVDO CDMA 시스템들과 유사한 레이트-제어 순방향 링크 및 전력 제어 역방향 링크이다. 그러나, 기존의 CDMA 시스템들에 대한 레이트 제어 및 전력 제어 개념들은 단일-홉 시나리오들에 대하여만 발전되어왔다. 이러한 발명의 양상들이 제시된 실시예들에서 사용하기에 매우 적합할 수 있기 때문에, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이 러한 발명의 양상들이 마찬가지로 다양한 다른 시스템들에서 적용가능하다는 것을 이해할 것이다. 그에 따라, CDMA에 대한 임의의 참조는 단지 발명의 양상들을 설명하기 위해서 의도된 것이며, 이러한 발명의 양상들이 넓은 범위의 애플리케이션들에 적용된다는 것을 이해하도록 한다.
시스템(100) 내에서의 스케줄링은 레이트 제어 스케줄링(예를 들어, 스케줄링된 시간 부분) 및/또는 전력 제어 스케줄링(예를 들어, 전송 전력)에 기반하여 결정될 수 있다. 예시적인 목적으로, 각각의 노드로부터의 순방향 링크 전송들을 가지는 CDMA 네트워크는 여기서 풀(full) 전력으로 가정되고 공정성을 보장하기 위해 시간 부분이 자원 제어된다. 순방향 링크에 대한 내재적인 가정은 각각의 노드가 임의의 주어진 시간에서 수신을 위해 오직 하나의 자식 노드를 스케줄링한다는 것이다(예를 들어, 순수한 시분할 다중화(TDM)). 예시적인 목적으로, 역방향 링크는 많은 전송기들로부터 하나의 수신기로의 동시적인 수신들을 허용하도록 전력 제어된다고 가정될 수 있다. 그러나, 레이트 제어 스케줄링 및 전력 제어 스케줄링 모두는 순방향 링크 통신 및 역방향 링크 통신 중 하나 또는 이들 모두에 대하여 이용될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
또한, 설명의 목적으로, 서비스의 동일 등급(EGoS: Equal Grade of Service) 스케줄링 규칙이 제시된다. EGoS 스케줄링에서, 목표는 하나 이상의 플로우들에 대한 스루풋이 임의의 다른 플로우들에 대한 스루풋을 감소시키지 않고 향상될 수 없다면, 동일한 스루풋을 모든 플로우들로 제공하는 것이다. EGoS에 덧붙여서, 가중된 서비스 등급 및 비례적 공정성과 같은 다른 공정성 메트릭들이 구현될 수 있 다.
다음의 표시들은 전송자-기반 스케줄링 또는 레이트 제어에 대한 다음의 논의에서 사용될 것이다. Mi는 AP i(액세스 포인트 i)와 관련된 액세스 터미널들(데이터 싱크들)의 개수이다. Ui는 AP i와 관련된 액세스 터미널들(데이터 싱크들)의 공통 스루풋이다. Ri는 자신의 부모로부터 노드(액세스 포인트 또는 액세스 터미널) i에 대한 순시 전송 레이트이다. 노드 i가 자신의 부모, 노드 j에 의해 스케줄링되는 시간 부분은 fi j로 표시된다. 각각의 표시들은 도 1에 도시되어 있다.
도 2는 순방향 링크 통신(200)을 나타낸다. 데이터는 루트 노드(202)로부터 액세스 터미널들(204, 206, 208, 210, 212, 214, 216, 218 및 220)로 진행한다. 액세스 터미널들(204-220)은 데이터 싱크들이다. 유선 액세스 포인트(202)는 데이터 소스이다. 노드들(222, 224, 226, 228 및 230)은 액세스 터미널들(204-220)과 직접 통신하는 리프 노드들이다. 그러나, 액세스 터미널들은 또한 노드(232)와 통신할 수 있으며, 여기에서 사용되는 리프 노드의 정의는 순방향 링크를 통해 오직 액세스 터미널들과만 통신하는 노드임을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 순방향 링크를 통해, 노드(222)는 다른 액세스 포인트가 아니라 액세스 터미널들로 데이터를 전송한다. 그리하여, 노드(232)는 (노드(232)의 자식 노드들인) 노드들(222, 224 및 226)로 데이터를 전송하는 부모 노드로 간주된다.
노드(232)에 대한 서브-트리는 236으로 도시되어 있으며, 상기 서브-트리는 노드(232) 하에 있는 모든 노드들 및 터미널들을 포함한다. 노드(232)가 루트라고 가정하고 트리를 따라 내려오면, 노드(232) 하의 모든 것은 서브-트리로 간주된다. 마찬가지로, 노드(234)에 대한 서브-트리는 238에서 도시된다.
도 3은 공정한 스케줄링 기법들을 이용하는 무선 통신 시스템(300)을 나타낸다. 시스템(300)은 하나 이상의 리프 노드들(306)(예를 들어, 직접적으로 액세스 터미널(302)과 통신하는 노드) 및 하나 이상의 부모 노드들(308)을 통해 루트 노드(304)와 통신(예를 들어, 통신으로 연결)할 수 있는 하나 이상의 액세스 터미널들(302)을 포함한다. 액세스 터미널(302)은 통신 플로우에 따라 데이터 싱크 또는 데이터 소스일 수 있다. 시스템(300)은 위의 도면들과 관련하여 도시되고 설명된 구성과 유사한 트리-유사 구성으로 연결될 수 있다. 도시된 통신 루트는 세 개의 홉들을 포함하고 있으나, 몇몇 실시예들에서 통신 루트는 액세스 터미널(들)(302) 및 루트 노드(304) 사이에서 더 많거나 또는 더 적은 홉들을 포함할 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 예를 들어, 액세스 터미널(302)은 직접 루트 노드(304)와 통신할 수 있거나 또는 하나의 리프 노드(306)를 통해 루트 노드(304)와 통신할 수 있다.
리프 노드(306)는 자신의 자식(예를 들어, 액세스 터미널(들)(302)) 및/또는 자신의 부모 노드(308)로부터 데이터를 수신하고, 이들로 데이터를 전송하도록 구성될 수 있는 전송기/수신기(310)를 포함할 수 있다. 레이트-제어 멀티-홉 스케줄링에서, 정보는 리프 노드(306) 하에 있는 액세스 터미널들(302)의 수, 각각의 액세스 터미널(302)에 대하여 달성가능한 스루풋, 또는 이러한 정보의 프로덕트(product)를 포함할 수 있다. 전력 제어 멀티-홉 스케줄링에서, 정보는 리프 노드(306) 하에 있는 액세스 터미널(들)(302)에 의해 요구되는 전송 전력을 포함할 수 있다.
리프 노드(306)는 또한 리프 노드(306) 하에 있는 액세스 터미널(들)(302)로 제공할 수 있는 스루풋을 결정하도록 구성될 수 있는 스루풋 결정 모듈(312)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스루풋 결정 모듈(312)은 액세스 터미널(302)마다 유지가능한 "최대-최소" 스루풋을 설정 또는 결정할 수 있다. "최대-최소" 계산은 다음과 같이 표현될 수 있으며, 여기서 M은 액세스 터미널들의 개수이다:
Figure 112008037440628-pct00001
각각의 액세스 터미널(302)이 서비스되어야 하는 대응하는 시간 부분은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008037440628-pct00002
전력 제어 멀티-홉 스케줄링 결정에서, 리프 노드(306)는 자신의 아래에 있는 액세스 터미널(들)에 의해 요구되는 전송 전력을 계산하도록 구성될 수 있는 전송 전력 계산기(314)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 수신기는 결정된 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력을 계산할 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 수신기는 결정된 스루룻에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 수신 전력을 결정한다. 수신기는 반복적으로(예를 들어, 업/다운 명령들을 통해) 전송기가 자신의 전송 전력을 변경하도록 할 수 있다. 그리하여, 원하는 수신 전력을 달성한다. 수신 전력은 전송 전력과 채널 이득의 곱임을 유의하도록 한다. 캐리어-대-간섭(C/I)비는 무선 주파수 캐리어의 진폭 대 간섭의 진폭의 비이다. 수신기에서 측정되는 C/I 비는 수신 전력의 함수이다. 그리하여, 수신기는 자신의 수신 전력을 제어함으로써 자신의 C/I 비를 제어할 수 있다.
(레이트 제어 스케줄링을 위한) 스루풋 결정 모듈(312) 및/또는 (전력 제어 스케줄링을 위한) 전송 전력 계산기(314)로부터의 정보는 부모 노드(308)로 전달되거나, 또는 몇몇 실시예들에서 루트 노드(304)로 전달된다. 플로우 기반 공정한 스케줄링은 루트 노드(304)에 도달할 때까지 트리를 따라 올라가는(또는 위로 전파되는) 각각의 노드에 대하여 계산되고 반복된다. 플로우 기반 공정한 스케줄링에 관한 보다 상세한 내용은 아래에서 제공된다.
리프 노드(306)는 또한 트리를 따라 올라가는 각각의 노드에 의해 결정된 플로우 기반 스케줄링 및 임의의 상위 노드가 시스템(300) 내에 있는 방해물인지 여부에 기반하여 다양한 파라미터들을 조정하도록 구성될 수 있는 값 조정기(316)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리프 노드(306)가 자신의 자식(예를 들어, 액세스 터미널(302))으로 전달할 수 있는 전체 스루풋이 자신의 부모(예를 들어, 부모 노드(308)) 및/또는 루트 노드(304)에 의해 유지가능하지 않으면, 스케줄링 시간 부분이 변경될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 노드는 자신의 시간 부분들을 재-계산할 수 있도록 자신의 서브-트리 하에 있는 액세스 터미널들에 대하여 계산된 유지가능한 스루풋을 알기를 원할 수 있다.
예를 들어, 루트 노드(304)로부터 액세스 터미널(302)까지의 순방향 링크를 고려하도록 한다. 리프 노드(306)는 액세스 터미널(302)을 포함하는 자신의 액세스 터미널들에 대한 스루풋을 계산할 수 있으나, 부모 노드(308) 또는 루트 노드(304)는 더 낮은 값만을 지원할 수 있다고 결정할 수 있다. 노드(306)는 이러한 정보를 습득하여 그에 따라 자신의 부분들을 조정할 수 있기를 원할 수 있기 때문에, 그리하여 루트 노드(304) 또는 부모 노드(308)는 이러한 정보를 노드(306)로 전달할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 정보는 노드(306)가 자신의 부모 노드(예를 들어, 노드(308))로부터 데이터를 수신하는 더 느린 레이트를 관측함으로써 노드(306)에 의해 결정될 수 있다. 그리하여, 이러한 실시예들에서, 루트 노드(304) 및 부모 노드(308)는 스루풋 정보를 노드(306)로 전달할 필요가 없다.
시스템(300)을 통해 플로우 기반 공정한 스케줄링을 제공하기 위해, 레이트는 또한 다른 인자들에 기반하여 수정될 수 있다. 상위 노드(예를 들어, 부모 노드(308), 루트 노드(304))에서 피크 전력 제약 및/또는 라이즈-오버-서멀(rise-over-thermal) 제약에 대한 위반이 존재한다고 결정하면, 값 조정기(316)는 또한 각각의 액세스 터미널(302)에서 이용가능한 타겟 스루풋을 조정하고 그리하여 상기 터미널로부터의 요구되는 전송 전력을 조정할 수 있다. 이러한 예에서, 데이터 플로우는 액세스 터미널로부터 루트 노드로 진행된다. 중간 노드(예를 들어, 부모 노드(308)는 병목(bottleneck) 업스트림이 존재하는지 여부를 파악하고 그에 따라 자신의 자식으로부터 수신하는 스루풋을 슬로우 다운(slow down)할 필요가 있을 수 있다. 스루풋의 슬로우 다운은 이전에 계산된 또는 수렴된 전송 또는 수신 전력을 조정하도록 변환된다.
리프 노드(306)는 또한 룩-업(look-up) 테이블(318)과 관련될 수 있다. 액세스 터미널(302)은 리프 노드(306)로 피드백 채널 품질 정보(예를 들어, 신호-대-잡음비)를 제공할 수 있다. 이러한 채널 품질 정보는 리프 노드(306)에 의해 룩업 테이블(318)에 포함된 레이트로 매핑될 수 있다. 매핑된 레이트는 리프 노드(306)가 자신의 자식에게 줄 수 있는 레이트이다. 이러한 레이트는 나중의 검색 목적을 위해 룩-업 테이블(318)에 저장될 수 있다.
전송기, 수신기 또는 이들 모두는 직렬 포트, 범용 직렬 버스(USB), 병렬 포트와 같은 통신 인터페이스 컴포넌트들, 및 WiMAX(World interoperability for Microwave Access), 적외선 데이터 연합(IrDA)과 같은 적외선 프로토콜들, 단거리 무선 프로토콜들/기술들, 블루투스®기술, 지그비®프로토콜, 초광대역(UWB) 프로토콜, 홈 무선 주파수(HomeRF), 공유 무선 액세스 프로토콜(SWAP), 무선 이더넷 호환성 연합(WECA)과 같은 광대역 기술, 무선 충실도(fidelity) 연합(Wi-Fi Alliance), 802. 11 네트워크 기술, 공용 스위치 전화 네트워크 기술, 인터넷과 같은 공용 이종 통신 네트워크 기술, 사설 무선 통신 네트워크, 지상 모바일 무선 네트워크, 코드 분할 다중 접속(CDMA), 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA), 범용 모바일 원격통신 시스템(UMTS), 진보된 모바일 폰 서비스(AMPS), 시분할 다중 접속(TDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA), 모 바일 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM), 싱글 캐리어(1X) 무선 전송 기술(RTT), 진화된 데이터 전송(EV-DO) 기술, 범용 패킷 무선 서비스(GPRS), 향상된 데이터 GSM 환경(EDGE), 고속 다운링크 데이터 패킷 액세스(HSPDA), 아날로그 및 디지털 위성 시스템들, 및 무선 통신 네트워크 및 데이터 통신 네트워크 중 적어도 하나에서 사용될 수 있는 임의의 다른 기술들/프로토콜들과 같은 통신 프로토콜들/표준들을 구현하기 위한 유선 및/또는 무선 인터페이스 컴포넌트들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이제 도 4와 관련하여, 플로우 기반 공정한 스케줄링을 제공하는 시스템(400)의 다른 실시예가 도시된다. 시스템(400)은 이전 도면들과 관련하여 설명된 시스템들과 유사하다. 시스템(400)은 루트 노드(404)와 통신할 수 있는 하나 이상의 액세스 터미널(402)을 포함한다. 액세스 터미널(402) 및 루트 노드(404) 사이의 통신은 다양한 액세스 포인트들 또는 홉들을 통해 통신이 전달되는 멀티-홉 토폴로지를 사용함으로써 수행될 수 있으며, 트리 구성에서 이루어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 시스템(400) 내에 있는 통신은 역방향 링크에 대하여 세 개의 홉들(액세스 터미널에서 리프 노드(406)로, 그 다음에 부모 노드(408)로, 그 다음에 루트 노드(404)로)을 통해 전달될 수 있다. 순방향 링크 통신에서, 통신은 루트 노드(404)에서 발생하며, 의도되는 목적지는 액세스 터미널(402)이다. 시스템(400)은 루트 노드(404) 및 하나 이상의 액세스 터미널(402) 사이에 있는 모든 플로우들 또는 경로들 사이에서 플로우 기반 공정한 스케줄링을 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템(400)은 하나보다 많은 액세스 터미널(402), 리프 노드(406), 및/ 또는 부모 노드(408)를 포함할 수 있으며, 예컨대 도 1에 도시된 것과 유사한 구성으로 이루어질 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 루트 노드(404)는 직접 액세스 터미널(402)과 통신한다.
도 4는 부모 노드(408)와 관련하여 설명되어 있으나, 도 4는 동일하게 루트 노드(404)에 적용될 수 있다. 즉, 루트 노드(404)는 부모 노드(408)와 관련하여 아래에서 설명되는 바와 같은, 유사한 엘리먼트들, 기능들 또는 이들 모두를 포함한다. 또한, 다음의 설명에서, 몇몇 엘리먼트들은 레이트-제어에 적용가능하며, 몇몇 엘리먼트들은 전력-제어에 적용가능하다.
부모 노드(408)는 자신의 자식 노드(들)(예를 들어, 리프 노드(들)(406))로부터 리프 노드(406) 하에 있는 액세스 터미널(들)(402)의 개수 및 리프 노드(406)가 리프 노드(406) 하에 있는 액세스 터미널(들)(402)로 제공할 수 있는 스루풋 레이트(또는 액세스 터미널들의 개수 및 스루풋 레이트들의 곱)와 관련된 정보를 수신하도록 구성될 수 있는 전송기/수신기(410)를 포함할 수 있다. 전송기/수신기(410)는 또한 자신의 자식(예를 들어, 자신의 밑에 있는 리프 노드(들)(406))으로부터 각각의 리프 노드(들)(406) 하에 있는 액세스 터미널(들)(402)에 의해 요구되는 계산된 전송 전력을 수신하도록 구성될 수 있다.
부모 노드(408)는 개별적으로 부모 노드(408)가 방해물인지 여부를 결정할 수 있는 스케줄러(412) 및 계산기(414)를 포함한다. 레이트 제어 멀티-홉 스케줄링 동안에, 스케줄러(412)는 자식들의 수와 부모 노드(408) 하에 있는 각각의 리프 노드(406)에 대한 스루풋 정보를 수신한다. 각각의 리프 노드(406)가 자신의 스루 풋 요구들을 충족시키기 위해 스케줄링될 필요가 있는 시간 부분이 결정되고, 부모 노드(408) 하에 있는 모든 리프 노드들(406)에 대한 모든 시간 부분들의 합이 결정된다. 모든 시간 부분들의 합이 1과 같거나 더 작으면, 부모 노드(408)는 방해물이 아니다. 부모 노드(408) 하에 있는 리프 노드들(406)의 개수와 각각의 스루풋 정보에 관한 정보는 트리에 있는 다음 상위 노드(예를 들어, 루트 노드(404))로 전송될 수 있다. 그리하여, 상기 정보가 루트 노드(404)에 의해 수신될 때까지, 상기 정보는 트리의 위쪽으로 전달될 수 있다.
모든 시간 부분들의 합이 1보다 크면, 부모 노드(408)는 방해물이며, 부모 노드(408)가 자신의 자식들을 위해 지원할 수 있는 최적 공통 스루풋이 결정될 수 있다. 이러한 결정은 자신의 데이터 싱크들(예를 들어, 액세스 터미널들(402))이 가장 낮은 스루풋을 요구하는 자식 노드(예를 들어, 리프 노드(406))를 식별하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 가장 낮은 스루풋은 모든 자식 노드들과 관련되며, 모든 자식 노드들에 대한 시간 부분들은 상기 합이 1과 같거나 더 작은지 여부를 결정하기 위해 (이러한 가장 낮은 스루풋 값을 사용하여) 계산된다. 스루풋이 여전히 1보다 크면, 스루풋들의 합이 1과 같거나 더 작아질 때까지 스루풋은 값 조정기(416)에 의해 아래쪽으로 조정된다. 상기 합이 1보다 작으면, 자신의 데이터 싱크들이 더 높은 스루풋을 요구하였던 자식 노드들은 최대-최소 공정성 개념을 이용하여 여분의 용량을 제공받을 수 있으며, 이에 대하여는 아래에서 보다 상세하게 논의될 것이다. 그리하여, 값 조정기(416)는 데이터 싱크들의 필요들에 따라 적어도 하나의 자식 노드를 스케줄링하기 위해 선택적으로 결정된 시간 부분을 조정할 수 있다.
부모 노드(408)는 부모 노드(408)에 저장되거나 또는 부모 노드(408)에 의해 액세스가능한 정보일 수 있는 룩-업 테이블(418)과 관련될 수 있다. 룩-업 테이블(418)은 스루풋을 신호-대-잡음비 오프라인과 매핑함으로써 부모 노드(408)로 자신의 자식들에게 전달할 값을 제공하도록 구성될 수 있으며, 룩-업 테이블(418)에 이러한 값들을 저장할 수 있다.
전력 제어 스케줄링에서, 계산기(414)는 각각의 자식 노드에 의해 요청된 전송 전력이 C/I 비를 충족하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 결정은 자식들의 수와 각각의 자식에 대한 스루풋에 기반하여 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 이러한 결정은 임계치 값을 획득하고 이러한 값을 요구하는 C/I 값과 매핑함으로써 수행될 수 있다. C/I 값은 예컨대 룩-업 테이블(418)에 저장될 수 있으며, 스루풋을 위치시킴으로써 발견될 수 있다. C/I 값이 결정되면, C/I 값을 달성할 전송(또는 수신) 전력을 결정하기 위한 전력 제어 문제가 해결될 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 모든 자식들로부터의 피크 전송 전력에 대한 이용가능한 헤드룸(headroom)과 관련하여 정보가 주기적으로 획득될 수 있다. 고려되어야 하는 두가지 제약들이 있으며, 이들은 자식들의 전송 전력과, 라이즈-오버-서멀(ROT)로 호칭되는 양인, 열잡음 전력에 의해 정규화된 부모에서의 전체 수신 전력의 비이다. 피크 전력 제한은 전송 전력과 관련되며, 자식 노드들이 역방향 링크에서 데이터 소스들(예를 들어, 전송기들)이기 때문에 자식 노드들로부터 야기된 다. ROT 레벨 또는 제약은 수신기 또는 부모 노드에 의해 결정되고 전체 수신 전력과 관련된다. ROT는 수신기의 허용된 동적 범위 내에서 수신된 전력을 유지하기 위해 그리고 모든 셀들에 있는 전력 제어 루프들의 전체적인 안정성을 위해 사용될 수 있다. ROT 임계값에 도달되지 않으며 피크 전력 제한에 도달되지 않는다면, 부모 노드(408)는 자동적으로 부모 노드(408) 하에 있는 노드들의 필요들에 따라 역방향 용량을 분배할 수 있다.
ROT 임계값이 충족되고 그리고/또는 피크 전력 제한들이 도달되면, 부모 노드(408)는 전송기/수신기(410)를 통해 부모 노드(408) 하에 있는 각각의 리프 노드(406)가 "최대-최소" 공정성 방식으로 계산된 레이트를 사용하여 자신의 레이트를 낮추도록 요청할 수 있다. 이러한 계산은 반복적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 부모 밑에 있는 각각의 자식에 대한 공정하고 유지가능한 스루풋이 달성될 때까지, 상기 레이트들은 단계적으로 감소되거나 또는 증가될 수 있다. 예를 들어, 노드가 두 개의 자식들, 자신의 아래에 5개의 데이터 소스들(또는 액세스 터미널들)을 가지는 하나의 자식과 자신의 아래에 두 개의 데이터 소스들을 가지는 다른 하나의 자식을 가지면, 5:2의 비로 유지가능한 스루풋이 달성될 때까지 부모 노드는 각각의 자식이 자신의 레이트를 낮추도록 요청할 수 있다. 결과적인 스루풋이 임의의 싱크들에 대한 원래 요청된 스루풋보다 크면, 그러한 용량을 할당한 후에, 여분의 용량이 비례를 유지하면서 다른 자식으로 제공될 수 있다.
레이트 제어 스케줄링 또는 전력 제어 스케줄링에 대한 스케줄링을 결정하기 위한 프로세스는 처음에 리프 노드(들)(406)에 의해 결정되고 루트 노드(404)로 도 달할 때까지 트리 위쪽으로 올라간다는 것을 이해하도록 한다. 루트 노드(404)는 트리에 있는 데이터 싱크들(액세스 터미널들(402))에 대한 유지가능한 스루풋을 결정 또는 계산할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 루트 노드(404)는 최종 스루풋 값을 결정하고 결정된 값을 자신의 자식 노드들로 전달한다. 각각의 자식 노드는 루트 노드(404)로부터 수신된 최종 임계값에 기반하여, 적절하게, 자신의 각각의 스케줄링 시간 부분들을 조정할 수 있다. 부분들이 충족되는 시간 스케일(scale)은 애플리케이션 또는 채널이 변화하는 레이트에 따라 좌우될 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 노드(들)이 자신의 부모에 대하여 동일한 스루풋을 획득할 수 없다면, 노드들은 자신들이 개별적인 자식 노드들로부터 수신한 전체 스루풋을 스케일 백(scale back)할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 부모는 하나 이상의 자식들이 레이트를 낮추도록 요청할 수 있다.
여기에 도시되고 설명된 접근들은 또한 전력 제어 문제가 해결될 때마다 자식들의 서브세트가 부모로 전송하는 스케줄링을 위해 이용될 수 있다. 이것은 전력 제어 수식(들)을 풀이하는데 있어서 이러한 실제적인 전송을 포함시킴으로써 제공될 수 있다. 예를 들어, 적절한 스케줄링 정책은 부모가 역방향 링크 용량을, 패킷 레이턴시(latency) 제약들에 종속적인, 자신의 최대 용량까지 사용하고, 시간 경과에 따라 스케줄링된 서브세트를 변경하도록 허용하는 가장 작은 서브세트를 사용할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 플로우 제어는 공정성에 대한 측정을 유지하기 위한 메커니즘으로서 이용될 수 있다. 플로우 공정성마다 동일한 서비스 등급을 가정하면, 전송기는 자신의 자식들의 플로우들 모두에 대하여 동일한 레이트를 전송할 수 있다. 자식은 플로우 제어를 전송기로 시그널링하기 위해 데이터를 다음 홉으로 전송하기 위한 평균 큐(queue) 크기와 같은 메트릭을 사용할 수 있다. 플로우 제어는 레이트를 감소 또는 증가시키기 위한 온/오프 메커니즘 또는 신호일 수 있다. 예를 들어, 큐 크기는 이동 평균을 계산하기 위해 분석될 수 있으며, 제 1 임계치는 레이트를 낮추기 위해 사용될 수 있고, 제 2 임계치는 플로우를 스위칭 오프하기 위해 사용될 수 있다. 동일한 임계치들 또는 상이한 임계치들은 플로우를 스위칭 온하고 그리고/또는 플로우의 레이트를 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
위에서 도시되고 설명된 예시적인 시스템들의 관점에서, 제시된 발명에 따라 구현될 수 있는 방법들은 도 5-8의 플로우차트들과 관련하여 보다 잘 이해될 것이다. 설명의 단순화를 위한 목적으로, 방법들은 일련의 블록들로서 도시되고 설명되나, 몇몇 블록들은 여기에서 설명되는 내용으로부터 다른 블록들과 상이한 순서로 또는 동시에 발생할 수 있기 때문에, 청구되는 발명은 블록들의 개수 또는 순서에 한정되지 않는다는 것을 이해하도록 한다. 또한, 도시된 블록들 모두가 이후에 설명되는 방법들을 구현하는데 요구되지 않을 수도 있다. 블록들과 관련된 기능은 소프트웨어, 하드웨어, 이들의 조합, 또는 장치, 시스템, 프로세스 및 컴포넌트와 같은 임의의 다른 적절한 수단에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 추가적으로, 아래에서 그리고 본 명세서를 통해 설명되는 방법들은 이러한 방법들 을 다양한 장치들로 전송하고 전달하는 것을 용이하게 하기 위해 제조 물품 상에 저장될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 방법이 대안적으로 상태 다이어그램에서와 같이 일련의 서로 관련된 상태들 또는 이벤트들로서 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 5는 레이트 제어 멀티-홉 스케줄링과 같은 방식을 통해 데이터 통신을 지원하기 위한 방법(500)의 플로우차트를 나타내며, 여기서 각각의 전송기는 자신의 자식들 각각에 대하여 전송하는 시간 부분을 제어하면서 풀 전력으로 전송한다. 여기서의 초점은 트리 내에서 유지될 수 있는 최소 플로우 스루풋 Ui를 최대화하는 것이다. 순시 레이트들 {Ri} 및 트리 내에 있는 노드들과의 관련성은 고정되어 있다고 가정한다. 또한, 각각의 부모 노드는 자신의 자식들 각각에 대한 순시 레이트를 알고 있다고 가정한다. 이것은 예컨대 자식들로부터의 주기적인 레이트 피드백을 통해 달성될 수 있다. 각각의 액세스 포인트가 자신의 자식들 각각에게 전송하는 시간 부분이 제어된다.
방법(500)은 502에서 시작하며, 여기서 특정한 노드(예를 들어, 부모 노드, 루트 노드)는 부모(또는 루트) 노드와 통신으로 연결된 자신의 자식 노드(들)의 스루풋 사양(specification)(예를 들어, 요구)을 수신한다. 이러한 정보는 자식 노드들로부터 요청될 수 있거나 또는 자식 노드들이 자동적으로 이러한 정보를 전송할 수 있다. 스루풋 사양은 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다의 원하는 스루풋일 수 있다. 504에서, 각각의 자식을 스케줄링하기 위한 시간 부분이 각각 의 자식 노드가 자신의 특정한 스루풋을 가지도록 허용하기 위해 결정된다. 이러한 결정은 각각의 상위 노드부터 루트 노드까지 반복될 수 있다. 이러한 결정은 각각의 자식 노드 j로부터 자식 노드들의 전체 개수 Mj와 공통 스루풋 Uj를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 각각의 자식이 자신의 특정한 스루풋을 충족시키기 위해 스케줄링되어야 하는 시간 부분에 대한 계산은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008037440628-pct00003
몇몇 실시예들에서, 스루풋은 임의의 부모 노드들의 제약들을 포함하는, 네트워크 내에 있는 제약들을 고려하지 않고 계산될 수 있다. 리프 노드(들)은 자신의 자식 노드들 각각에게 유사한 스루풋을 제공할 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 이상의 자식 노드는 상이한 스루풋을 제공받을 수 있다. 그러므로, 스루풋은 예컨대 동일하게 나누어질 수 있거나 또는 서비스 품질(QoS) 메트릭에 따라 조정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 자식 노드의 스루풋은 최대-최소 공정성 개념을 이용하여 계산될 수 있으며, 이에 대하여는 아래에서 보다 상세하게 논의될 것이다.
506에서, 노드가 트리 내에 있는 병목 또는 방해물인지 여부를 결정한다. 이것은 예컨대 자신의 자식 노드들의 동일 서비스 등급 스루풋 및 자신의 자식 노드들이 스케줄링될 필요가 있는 시간 부분에 기반하여 설정될 수 있다. 이러한 결정은 자신의 자식 노드들로 할당된 전체 시간 부분이 1 또는 유니티(unity)와 동일 하거나 또는 더 작은지 여부를 결정하는 과정을 포함할 수 있으며, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008037440628-pct00004
전체 시간 부분이 1과 동일하거나 더 작다고 결정되면("예"), 508에서 상기 수식이 수행되었던 노드는 방해물이 아니며 자신의 자식 노드(들)의 M 및 U 값들의 벡터는 자신의 부모 노드로 전달된다. 몇몇 실시예에서는 U 값들 및 M 값들의 곱들이 부모로 전달되는 것을 이해하도록 한다. 리프 노드들이 액세스 터미널들에 대한 넌-EGoS 스루풋 할당을 이용한다면, 이것은 중요할 수 있다.
506에서 전체 시간 부분이 1보다 크다고 결정되면("아니오"), 노드는 방해물이며, 510에서 예컨대 도 6과 관련하여 보다 상세하게 설명될 최대-최소 공정성 개념을 이용하여 노드가 트리에서 자신 밑에 있는 모든 자식 노드들에 대하여 지원할 수 있는 최적 공통 스루풋이 결정된다. 이러한 노드가 방해물인지 여부에 대한 결정은 루트 노드까지 각각의 상위 노드에 대하여 반복될 수 있다. 각각의 자식에 대한 스루풋을 결정한 후에, 508에서 정보는 부모 노드로 전송된다. 각각의 자식에 대한 스루풋을 결정하는 노드가 루트 노드이면, 상기 정보는 508에서 부모 노드로 전송되지 않는다.
상기 방법(500)은 자신의 자식 노드들의 스케줄링 시간을 계산하는 트리에 있는 다음 상위 노드를 통해 반복될 수 있다. 임의의 개수의 상위 노드들이 자신의 자식 노드(들)의 스케줄링 시간을 계산할 수 있으며 루트 노드(유선 노드 또는 데이터 소스)에 도달할 때까지 자신이 방해물인지 여부를 결정할 수 있도록, 이러한 동작은 순환적일 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 510에서, 루트 노드는 계산된 시간 부분들에 기반하여 스케줄링 정책을 결정할 수 있다. 이러한 스케줄링 정책은 자식 노드들로 정책을 통보함이 없이 구현될 수 있거나, 또는 몇몇 실시예들에서, 루트 노드는 스케줄링 정책 정보를 자신의 자식 노드들로 전송할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들과 관련하여 스케줄링 시간의 자동적인 그리고/또는 동적인 계산이 수행될 수 있다는 것을 이해하도록 한다.
이제 도 6과 관련하여, 최대-최소 공정성 개념에 기반하여 스루풋을 결정하기 위한 방법(600)의 플로우차트가 제시된다. 노드가 네트워크에서 방해물이라고 결정되면, 상기 노드는 자신의 자식 노드(들)의 특정한 스루풋을 충족시킬 수 없으며, 그러므로 자신이 자식 노드들로 제공할 수 있는 최적 스루풋을 결정하여야 하며, 이는 최대-최소 공정성 개념을 이용하여 결정될 수 있다.
602에서, 고려되는 노드들의 할당 세트가 분석을 수행하는 노드(예를 들어, 방해물 노드) 하에 있는 모든 자식 노드들을 포함하도록 초기화된다. 이것은 할당 세트가 {Mj, Uj}와 동일하도록 초기화하는 것을 포함할 수 있다. 604에서, 자신의 데이터 싱크들이 가장 낮은 스루풋 값을 특정하였거나 또는 필요로 하는 방해물 노드 하에 있는 자식 노드가 식별된다. 자식 노드는
Figure 112010030178958-pct00005
가 min Uj와 동일하며
Figure 112010030178958-pct00006
가 arg min Uj 와 동일한 것으로 식별될 수 있다. 즉,
Figure 112010030178958-pct00007
는 서브-트리가 방해물 노드 하에 있는 모든 자식 노드들에 대한 가장 낮은 스루풋 값을 요청하는 데이터 싱크들을 가지는 자식 노드이다. 이러한 정보는 프로세서, 메모리 또는 저장 장치에 저장되고, 기록되고, 유지될 수 있으며, 이러한 정보는 검색가능한 포맷으로 이루어져야 한다.
606에서, 방해물 노드 하에 있는 나머지 데이터 싱크들은 임시적으로 (604에서 결정된) 가장 낮은 스루풋 값을 할당받거나 상기 스루풋 값과 관련되며, 필요한 시간 부분들은 동일한 가장 낮은 스루풋 값을 가지는 모든 데이터 싱크들에 기반하여 계산된다. 이것을 위한 수식은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008037440628-pct00008
608에서, 시간 부분들이 합이 1 또는 유니티보다 작은지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 상기 합이 1보다 작으면("예"), 이는 식별된 가장 낮은 스루풋 값
Figure 112010030178958-pct00009
를 방해물 노드 하에 있는 모든 데이터 싱크들에 할당한 후에, 더 높은 스루풋 요구를 가지는 다른 데이터 싱크들 사이에서 분배될 수 있는 여분의 용량이 남아있다는 것을 나타낸다. 610에서, 식별된 가장 낮은 스루풋은 자신의 데이터 싱크들이 (604에서 결정된) 가장 낮은 스루풋을 특정하였던 자식 노드들로 할당되며, 상기 자식 노드는 추가적인 고려에서 제외된다. 상기 방법(600)은 604로 다시 돌아가며, 여기서 (자식 노드 하에 있는) 고려 대상이 되는 남아있는 자식 노드들은 자신의 데이터 싱크들이 식별된 가장 낮은 스루풋보다 높은 스루풋을 필요로 하거나 또는 그 다음으로 가장 낮은 스루풋 값을 특정하였던 다음 자식 노드를 결정하기 위해 분석된다. 상기 방법은 608에서 부분들의 합이 1보다 크다는 결정이 이루어질 때까지("아니오"), 유사한 방식으로 다른 자식 노드들에 대하여 수행될 수 있다.
608에서 시간 부분들의 합이 1보다 크다는 결정이 이루어지면("아니오"), 이는
Figure 112008037440628-pct00010
가 방해물 노드 하에 있는 모든 자식 노드들에 대하여 지원될 수 없다는 것을 나타낸다. 상기 방법(600)은 612로 진행하며, 여기서 남아있는 자식 노드들에 대한 유지가능한 부분 값이 결정된다. 이것은 시간 부분들의 합이 1 또는 유니트보다 크지 않도록 하는 방식으로 결정되어야 한다. 상기 계산은 다음의 포맷을 취할 수 있다:
Figure 112008037440628-pct00011
612에서, 각각의 자식이 유지가능한 스루풋을 달성하기 위해 스케줄링되는 시간 부분은
Figure 112008037440628-pct00012
으로 표현될 수 있다. 벡터 또는 M 및
Figure 112008037440628-pct00013
는 방해물 노드로부터 자신의 부모로 전달된다. M의 값은 오직 자신의 값에 변화가 있는 경우에 부모로 전달될 수 있다는 것을 유의하도록 한다.
예를 들어, 부모 노드는 두 개의 자식들(자식 노드 1 및 자식 노드 2)을 가진다. 자식 노드 1은 스루풋 1을 특정하였던 5개의 액세스 터미널들을 가지며, 자식 노드 2는 스루풋 2를 특정하였던 3개의 액세스 터미널들을 가진다. 부모 노드는 이러한 특정된 값들에 기반하여 합이 1과 같거나 또는 더 작은 시간 부분들을 찾을 수 없다고 가정한다. 부모 노드는 먼저 모든 8개의 액세스 터미널들로 (가장 낮은 스루풋인) 스루풋 1을 할당하고 자신이 이러한 값을 지원할 수 있는지 여부에 대한 결정을 내린다. 부모 노드가 모든 8개의 액세스 터미널들에 대하여 이러한 값을 지원할 수 있다면, 1의 스루풋 값이 자식 노드 1 하에 있는 액세스 터미널들로 할당된다(예를 들어, 자식 노드 1 하에 있는 데이터 싱크들은 자신들의 특정된 스루풋을 수신한다). 다음으로 부모 노드는 자신이 노드 2 하에 있는 액세스 터미널들로 (1 및 2 사이에 있는) 어떤 값을 제공할 수 있는지 결정한다. 이러한 방식에서, 노드 2 하에 있는 액세스 터미널들은 특정된 스루풋 값을 획득하지는 않으나, 이들은 최대-최소 공정성 방식을 이용하여 사용가능한 가장 양호한 스루풋을 획득한다.
추가적인 설명을 위해, 다음의 논의가 다시 도 2와 관련하여 제공된다. 특히, 노드(232)에 대한 서브-트리(236)에 대하여 논의의 초점이 맞추어질 것이다. 이러한 서브-트리(236)에 있는 모든 데이터 싱크들(204, 206, 208, 210, 212 및 214) 중에서 데이터 싱크들(204 및 206)이 가장 낮은 스루풋을 특정하였다고 가정한다. 단순화를 위해, 공통 리프 노드 하에 있는 데이터 싱크들은 동일한 스루풋을 가진다고 가정한다. 노드들(222, 224 및 226) 각각은 요구되는 자신들의 스루풋을 노드(232)로 전달하며, 그 다음에 노드(232)는 그러한 요구들을 충족시키기 위해 노드들(222, 224 및 226) 각각을 스케줄링해야하는 시간 부분을 계산한다. 상기 부분들이 1보다 큰 값으로 합산되면, 노드(232)는 자신이 모든 데이터 싱크들(204-214)에 대하여 가장 낮은 스루풋, 즉 데이터 싱크들(204 및 206)의 스루풋 을 지원할 수 있는지 여부를 결정한다. 상기 부분들의 합이 1보다 작으면, 노드(232)는 데이터 싱크들(204 및 206)로 필요한 스루풋을 할당하고, 노드(222)를 스케줄링하기 위한 시간 부분을 결정하고, 계속해서 자신이 노드들(224 및 226)에 대하여 보다 양호하게 동작할 수 있는지 여부를 결정한다. 그렇게 하기 위해, 노드(232)는 208, 210, 212 및 214로부터의 데이터 싱크 스루풋들 중 더 작은 것을 선택한다. 208이 210, 212 또는 214보다 더 작은 스루풋을 필요로 한다고 가정하면, 노드(232)는 208의 스루풋을 모든 나머지 데이터 싱크들(208, 210, 212 및 214)로 할당하도록 시도한다. 이러한 할당 후에 노드(232)가 여전히 여분의 용량을 가진다면, 노드(232)는 남아있는 용량을 210, 212 및 214로 할당한다. 여분의 용량이 없다면, 노드(232)는 이들의 시간 부분들의 합이 1이 되도록 데이터 싱크들(208, 210, 212 및 214)을 위한 공통 스루풋을 찾는다.
트리에 있는 동일하지 않은 타겟 스루풋들은 자식들에 대한 유지가능한 스루풋들을 결정할 때 가중치들을 다수의 사용자들(예를 들어, 데이터 싱크들)과 연관시킴으로써 제공될 수 있다. 예를 들어, 노드는 M1 및 M2 데이터 싱크들, 레이트들 R1 및 R2를 가지며, 상기 부모 노드는 자식 2와 비교하여 자식 1에 있는 데이터 싱크들에 대하여 w1배만큼 많은 스루풋을 제공하기를 원한다. 이것은
Figure 112008037440628-pct00014
,
Figure 112008037440628-pct00015
및
Figure 112008037440628-pct00016
을 풀이함으로써 획득될 수 있다. 유사한 접근이 아래에서 설명되는 전력 제어 케이스에 대하여 이용될 수 있다.
도 7은 전력 제어 멀티-홉 스케줄링과 같은 방식을 통해 데이터 통신을 지원하기 위한 방법(700)의 플로우차트를 나타낸다. 설명의 목적으로 제공되는 다음의 상세한 설명에서, 역방향 링크가 설명될 것이며, 모든 자식들은 동시에 자신들의 부모에게 전송하고 상기 부모에 의해 전력이 제어된다고 가정한다. 고려되어야 할 두가지 제약들이 존재하며, 이들 제약들은 자식의 최대 전송 전력과 라이즈-오버-서멀(ROT)로 호칭되는 양인 열잡음 전력에 의해 정규화된 부모에서의 전체 수신 전력의 비이다. 자식 노드들은 역방향 링크에서 데이터 소스들(예를 들어, 전송기)이기 때문에, 피크 전력 제한 또는 제약은 자식 노드들과 관련된다. ROT 레벨 또는 제약은 수신기 또는 부모에 의해 결정되거나 또는 이들과 연관되며, 전체 수신 전력과 연관된다. ROT는 CDMA 시스템들에 대하여 잘-알려진 메트릭이고 수신된 전력이 수신기의 허용되는 동적 범위 내에 있도록 하고, 모든 셀들에 있는 전력 제어 루프들의 전체적인 안정성을 보장하도록 돕기 위해 사용된다.
방법(700)을 세부적으로 설명하기에 앞서, 기본적인 전력 제어 문제의 설정 및 해결이 제공될 것이다. K개의 자식들,
Figure 112010030178958-pct00017
에 의해 주어지는 채널 이득들, 전송 전력들
Figure 112010030178958-pct00018
, 다른 셀 간섭 전력 IOC 및 열잡음 전력 N을 가지는 노드를 고려하도록 한다. 열잡음 전력이 긴 시간 동안 상당히 일정하게 유지될 수 있더라도, IOC는 더 짧은 시간 스케일들에서 변화할 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 이러한 더 빠른 변화는 다른 셀들에 있는 사용자들이 실질적으로 동시에 자신들의 전력들을 적응시킬 수 있기 때문에 발생할 수 있다. 전력 제어 문제 및 이에 대한 해결책이 수식들의 선형 시스템과 관련하여 여기에서 설명되더라도, 몇몇 실시예들에서 각각의 전송기에 대한 개별적이고 독립적인 전력 제어 루프들이 존재한다. ROT 제약은 이러한 루프들의 시스템에 걸친 안정성을 보장하도록 시도하며 상기 루프들은 여기에서 설명된 분석에 의한 솔루션과 실질적으로 유사한 솔루션으로 수렴할 수 있다. 그러므로, 도시되고 설명된 메커니즘들과 다른 메커니즘들이 전력 제어를 달성하기 위해 이용될 수 있다.
레이트로부터 타겟 캐리어-대-간섭(C/I)으로의 매핑 함수가 각각의 노드에 알려져 있는 경우, 자식으로부터의 요청된 레이트가 제공되면, 부모는
Figure 112010030178958-pct00019
로 표시되는 요구되는 C/I 비를 계산할 수 있다. CDMA 시스템들에서, 예를 들어, 이것은 "외부 루프" 전력 제어의 사용을 통해 달성될 수 있으며, C/I 타겟은 프레임/비트 에러 레이트 성능에 기반하여 증가되거나 또는 감소된다. 목표는 각각의 사용자가 피크 전력 및 ROT 제약들을 충족하면서 자신의 타겟 C/I를 달성하도록 전력들
Figure 112010030178958-pct00020
를 계산하는 것이다. 솔루션들은 다음의 수식들을 풀이함으로써 획득될 수 있다:
Figure 112008037440628-pct00021
여기서,
Figure 112008037440628-pct00022
이며, 다음과 같은 제약들에 종속된다:
Figure 112008037440628-pct00023
(피크 전력 제약)
Figure 112008037440628-pct00024
(ROT 제약)
전력 제어 수식은 전력 값들을 산출하기 위해 다음과 같이 분석적으로 해결될 수 있다:
Figure 112008037440628-pct00025
여기서,
Figure 112008037440628-pct00026
이다.
하나의 제약 또는 제약들 모두가 계산된 전력 값들에 의해 위반되면, 자식들에 의해 요청된 레이트들, 또는 등가적으로 요청된 C/I 값들은 유지될 수 없다. 이러한 상황에서, 부모는 모든 자식들에 대한 실행가능한 더 낮은 레이트들의 세트를 결정할 수 있다. 각각의 자식에 대한 유지가능한 레이트는 각각의 플로우에 대한 최대-최소 공정성을 달성하기 위해 결정될 수 있으며, 이에 대하여는 도 8과 관련하여 설명될 것이다.
이제 도 7과 관련하여, 702에서, 특정한 노드(예를 들어, 부모 노드, 루트 노드)는 부모(또는 루트) 노드에 통신으로 연결되는 자신의 자식 노드(들)에 의해 특정된 스루풋을 수신한다. 수신된 스루풋은 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다의 원하는 스루풋일 수 있다. 704에서, 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력이 수신된 원하는 스루풋 정보에, 부분적으로, 기반하여 결정된다. 이러한 결정은 이전에 설명된 전력 제어 문제를 해결함으로써 유지가능한 스루풋을 계산하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 노드는 다른 셀 간섭 전력 및 열잡음 전력을 최근에 측정하였으며 이러한 양들은 시간 경과에 따라 상대적으로 느리게 변한다고 가정한다. 각각의 자식에 대하여 제공되어야 하는 C/I는 각각의 자식 노드 j로부터의 Mj 및 Uj를 사용하여 계산될 수 있다. 각각의 자식으로부터의 전체 요구되는 레이트는 MjUj이며, 이는 레이트 대 C/I 매핑 함수와 관련하여 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
706에서, 노드가 방해물인지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 이러한 결정은 제약들에 위반되는지 여부를 고려할 수 있다. 이것은 전력 제어 문제를 해결하고 피크 전력 제약 및 ROT 제약을 평가함으로써 결정될 수 있다. 상기 노드가 방해물이 아니면(예를 들어, 상기 제약들에 위반되지 않은 경우이면)("아니오"), 상기 방법(700)은 708로 진행하며, 여기서 자식 노드(들)의 M 및 U 값들의 벡터(또는 곱)가 부모 노드(들)로 전달된다. 제약들에 위반된 경우이면("예"), 노드는 방해물로 간주되고 상기 방법(700)은 710으로 진행하며, 여기서 각각의 자식 노드에 대한 전력이 재-결정되고 각각의 자식 노드에 대한 유지가능한 스루풋은, 예컨대 도 8과 관련하여 논의될 최대-최소 공정성 개념을 이용하여 발견된다. 704에서 상기 정보는 부모 노드로 전송된다. 루트 노드일 수 있는, 부모 노드는 결정된 전송 및 수신 전력들 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 루트 노드는 스케줄링 정책 정보를 자신의 자식 노드들로 전달한다.
도 8은 방해물 노드 하에 있는 자식 노드(들)에 대한 공통 스루풋을 찾기 위한 방법(800)의 플로우차트를 나타낸다. 상기 방법(800)은 802에서 방해물 노드 하에 있는 모든 자식 노드들을 포함시키도록 고려되는 노드들의 할당 세트를 초기화함으로써 시작한다. 804에서, 고려되는 잔존 자식 노드들 중에서 가장 낮은 스루풋을 필요로 하는 데이터 싱크들을 갖는 자식 노드가 식별되고 그것의 값이 기록될 수 있다. 이것은 할당 세트 S를 모든 자식들에 대한 요구들을 포함하는 {Mj, Uj}와 동일하도록 초기화하고,
Figure 112010030178958-pct00027
는 min Uj와 동일하도록 정의하고
Figure 112010030178958-pct00028
는 arg min Uj와 동일하도록 정의하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 값은 검색가능한 포맷으로 기록되거나, 저장되거나, 또는 유지될 수 있다. 서브-트리에 있는 모든 데이터 싱크들이 (804에서 결정된 바와 같이) 가장 낮은 스루풋 값을 할당받았다는 가정을 통해, 806에서 전력 제어 문제가 해결될 수 있다.
808에서 ROT 제약, 전력 제약 또는 이들 모두가 임의의 자식 노드에 대하여 위반된 것인지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 상기 제약들이 위반된 것이면("예"), 최소 데이터 싱크 스루풋은 유지가능하지 않으며, 상기 방법은 810에서 계속되어, 여기서 상기 제약들이 충족되도록 잔존 데이터 싱크들에 대한 최대-최소 유지가능한 스루풋이 계산된다. 이것은 위에서 논의된 두 개의 제약 수식들을 풀이하고, 두 개의 값들 중 작은 값을 취하는 과정을 포함할 수 있다. 제약들 모두는 (C/I 대 레이트 매핑이 넌-감소(non-decreasing)라고 가정하여) 사용자 스루풋에 있어서 감소하지 않는다. 풀이된 값들 중 더 작은 것을 선택하는 것은 타당성을 보장하는데 도움을 줄 수 있다. 자식 노드가 피크 전력 제약 및 부모 노드 ROT 제약을 충족하지 않는다면, 각각의 자식에 대한 전력은 가장 큰 유지가능한 데이터 싱크 스루풋이 결정될 때까지 재-결정될 수 있다.
808에서 상기 제약들이 위반된 것이 아니라고 결정되거나, 또는 상기 제약들이 엄격한 비동일성(inequality)으로 위반된 것이 아니라면("아니오"), 812에서 최소 스루풋이 해당 자식 노드 하에 있는 트리의 모든 데이터 싱크들로 할당된다. 814에서, 이러한 자식 노드는 임의의 추가적인 스루풋 할당을 위한 고려에서 제외된다.
상기 방법(800)은 804로 진행하며, 여기서 고려되는 잔존 자식 노드들은 가장 낮은 스루풋을 요구하는 데이터 싱크들을 갖는 자식 노드를 결정하기 위해 분석된다. 상기 방법(800)은 모든 자식 노드들이 스루풋 값을 할당받을 때까지 실질적으로 동일한 방식으로 계속 진행될 수 있다.
도 9는 부모 노드의 관점에서 멀티-홉 무선 네트워크들에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템이다. 도 9 내지 12와 관련하여 설명될 상기 시스템들은 기능 블록들로 표현될 수 있으며, 상기 기능 블록들은 프로세스, 소프트웨어 또는 이들의 결합에 의해 구현되는 기능들을 표현하는 기능 블록들일 수 있다는 것을 이해하도록 한다.
시스템(900)은 무선 장치에서 구현될 수 있으며 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 구성될 수 있는 수신 수단(902)을 포 함할 수 있다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 수신 수단(902)은 수신기를 포함할 수 있거나 또는 프로세스에서 구현될 수 있다. 또한, 시스템(900)은 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간을 결정하기 위한 수단(904)을 포함하며, 상기 수단(904)은 스케줄러를 포함할 수 있거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다. 이러한 결정은 원하는 스루풋들에 기반하여 이루어질 수 있다. 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단(906)은 결정된 스케줄링 시간들에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정할 수 있다. 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단(906)은 스케줄러를 포함할 수 있거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다. 스루풋을 결정하기 위한 수단(908)은 또한 시스템(900)에 포함될 수 있으며, 값 조정기를 포함할 수 있거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다. 스루풋을 결정하기 위한 수단(908)은 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정할 수 있다. 스루풋을 결정하기 위한 수단(908)은 최대-최소 공정성 개념에 기반하여 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정할 수 있다.
도 10은 루트 노드의 관점에서 다수의 노드들의 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템(1000)을 나타낸다. 시스템(1000)은 무선 장치에서 구현될 수 있다. 시스템은 루트 노드에서 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 구성될 수 있는 수신 수단(1002)을 포함한다. 수신 수단(1002)은 수신기를 포함하거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다. 부모 노드, 루트 노드 및 데이터 싱크는 통신으로 연결된다. 시스템(1000)은 또한 시간 부분을 결정하기 위한 수단(1004)을 포함하며, 상기 수단은 스케줄러를 포함하거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있으며, 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정할 수 있다. 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단(1006)은 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 구성될 수 있다. 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단(1006)은 스케줄러를 포함하거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다.
도 11은 부모 노드의 관점에서 멀티-홉 무선 네트워크들에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템(1100)의 다른 실시예를 나타낸다. 시스템(1100)은 부모 노드에서 각각의 자식 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 구성될 수 있는 수신 수단(1102)을 포함한다. 수신 수단(1102)은 수신기를 포함하거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다. 자식 노드는 통신으로 부모 노드와 연결된다. 전송 전력 및/또는 수신 전력을 결정하기 위한 수단(1104)은 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 또는 수신 전력을 결정하도록 구성될 수 있다. 전송 전력 및/또는 수신 전력을 결정하기 위한 수단(1104)은 계산기를 포함하거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 전송 전력 및 수신 전력 중 하나 또는 이들 모두가 결정될 수 있다. 시스템(1100)은 또한 부모가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단(1106)을 포함하며, 상기 수단(1106)은 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 부모가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단(1106)은 계산기를 포함하거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있 다. 스루풋을 결정하기 위한 수단(1108)은 값 조정기를 포함하거나 또는 프로세서에서 구현될 수 있다. 스루풋을 결정하기 위한 수단(1108)은 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 구성될 수 있다.
도 12는 루트 노드의 관점에서 다수의 노드들의 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 시스템(1200)의 다른 실시예를 나타낸다. 시스템(1200)은 수신 수단(1202)을 포함하며, 상기 수신 수단(1202)은 수신기를 포함하거나 또는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 수신 수단(1202)은 루트 노드에서 각각의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하도록 구성될 수 있다. 부모 노드, 루트 노드 및 데이터 싱크는 통신으로 연결된다. 전송 전력 및/또는 수신 전력을 결정하기 위한 수단(1204)은 계산기를 포함하거나 또는 프로세서에 의해 구현될 수 있으며, 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력을 결정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 전송 전력 및 수신 전력 중 하나 또는 이들 모두가 결정될 수 있다. 또한, 시스템(1200)은 결정된 전송 및 수신 전력들 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 구성될 수 있는 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단(1206)을 포함한다. 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단(1206)은 계산기를 포함하거나 또는 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
이제 도 13과 관련하여, 하나 이상의 제시된 실시예들에 따른 멀티-홉 무선 통신 환경에서 플로우-기반 공정한 스케줄링을 용이하게 하는 시스템(1300)이 설명된다. 시스템(1300)은 액세스 포인트 및/또는 사용자 장치에 상주할 수 있다. 시 스템(1300)은 예컨대 수신기 안테나로부터의 신호를 수신할 수 있는 수신기(1302)를 포함한다. 수신기(1302)는 필터링, 증폭 등과 같은 수신된 신호에 대한 전형적인 동작들을 수행할 수 있다. 수신기(1302)는 또한 샘플들을 획득하기 위해 상기 신호를 디지털화할 수 있다. 복조기(1304)는 수신된 신호들로부터 정보 비트들을 검색하고 이들을 프로세서(1306)로 제공할 수 있다.
프로세서(1306)는 수신기 컴포넌트(1302)에 의해 수신된 정보를 분석하고 그리고/또는 전송기(1312)에 의한 전송을 위한 정보를 생성하는 전용 프로세서일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 프로세서(1306)는 사용자 장치(1300)의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하고, 수신기(1302)에 의해 수신된 정보를 분석하고, 전송기(1312)에 의한 전송을 위해 정보를 생성하고, 그리고/또는 사용자 장치(1300)의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어할 수 있다. 프로세서(1306)는 추가적인 사용자 장치들과의 통신을 조정할 수 있는 제어기 컴포넌트를 포함할 수 있다.
사용자 장치(1300)는 추가적으로 프로세서(1306)와 동작하도록 연결된 메모리(1308)를 포함하며, 메모리(1308)는 통신들의 조정과 관련된 정보 및 임의의 다른 적당한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(1308)는 추가적으로 통신의 조정과 관련된 프로토콜들을 저장할 수 있다. 여기에 설명된 데이터 저장(예를 들어, 메모리들) 컴포넌트들은 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있거나, 또는 휘발성 및 비휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 비휘발성 메모리는 판독 전용 메모리(ROM), 프로그래밍가능한 ROM(PROM), 전기적으로 프로그래밍가능한 ROM(EPROM), 전기적으로 삭제가능한 ROM(EEPROM), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 휘발성 메모리는, 외부 캐시 메모리로서 동작하는, 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함할 수 있다. RAM은 동기적 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 동기적 DRAM(SDRAM), 더블 데이터 레이트 SDRAM(DDR SDRAM), 향상된 SDRAM(ESDRAM), 싱크링크(Synchlink) DRAM(SLDRAM) 및 디렉트 램버스 RAM(DRRAM)과 같은 많은 형태들로 이용가능하며, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 시스템들 및/또는 방법들에 대한 메모리(1308)는 이러한 그리고 임의의 다른 적절한 타입들의 메모리를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 사용자 장치(1300)는 추가적으로 변조기(1310) 및 변조된 신호를 전송하는 전송기(1312)를 포함할 수 있다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 플로우-기반 공정한 스케줄링의 조정을 용이하게 하는 시스템(1400)을 나타낸다. 시스템(1400)은 기지국 또는 액세스 포인트(1402)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 기지국(1402)은 수신 안테나(1406)에 의해 하나 이상의 사용자 장치들(1404)로부터 신호(들)을 수신하고, 전송 안테나(1408)를 통해 하나 이상의 사용자 장치들(1404)로 전송한다. 그러나, 몇몇 실시예들에 따라 하나의 안테나가 신호의 전송 및 수신 모두를 수행하도록 사용될 수 있다.
기지국(1402)은 수신 안테나(1406)로부터 정보를 수신하고 수신된 정보를 복조하는 복조기(1412)와 동작하도록 관련된 수신기(1410)를 포함한다. 복조된 심볼들은 메모리(1416)와 연결된 프로세서(1414)에 의해 분석되며, 메모리(1416)는 특정한 플로우에 있는 데이터 싱크들의 수, 측정된 스루풋 레이트, 계산된 스루풋 레 이트 등과 관련된 정보를 저장한다. 변조기(1418)는 전송 안테나(1408)를 통해 전송기(1420)에 의해 사용자 장치(들)(1404)로 전송하기 위한 신호를 다중화한다.
도 15는 예시적인 무선 통신 시스템(1500)을 나타낸다. 무선 통신 시스템(1500)은 단순화를 위해 하나의 기지국과 하나의 터미널을 도시하고 있다. 그러나, 시스템(1500)은 하나보다 많은 기지국 또는 액세스 포인트 및/또는 하나보다 많은 터미널 또는 사용자 장치를 포함할 수 있으며, 추가적인 기지국들 및/또는 터미널들은 아래에서 설명되는 예시적인 기지국 및 터미널과 실질적으로 유사하거나 또는 상이할 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 또한, 기지국 및/또는 터미널은 이들 사이의 무선 통신을 용이하게 하기 위해 여기에서 설명되는 시스템들 및/또는 방법들을 적용할 수 있다는 것을 이해하도록 한다.
이제 도 15와 관련하여, 액세스 포인트(1505)에서, 다운링크를 통해 전송(TX) 데이터 프로세서(1510)는 트래픽 데이터를 수신하고, 포매팅하고, 코딩하고, 인터리빙하고, 변조(또는 심볼 매핑)하며, 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(1515)는 데이터 심볼들 및 파일롯 심볼들을 수신하여 처리하고 심볼들의 스트림을 제공한다. 심볼 변조기(1515)는 데이터 및 파일롯 심볼들을 다중화하고 N개의 전송 심볼들의 세트를 획득한다. 각각의 전송 심볼은 데이터 심볼, 파일롯 심볼 또는 0의 신호 값일 수 있다. 파일롯 심볼들은 각각의 심볼 주기에서 연속적으로 전송될 수 있다. 파일롯 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM)되거나, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)되거나, 시분할 다중화(TDM)되거나, 주파수 분할 다중화(FDM)되거나, 또는 코드 분할 다중화(CDM)될 수 있다.
전송기 유니트(TMTR)(1520)는 심볼들의 스트림을 수신하여 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고 추가적으로 무선 채널을 통한 전송에 적합할 수 있는 다운링크 신호를 생성하기 위해 아날로그 신호들을 조절(예를 들어, 증폭, 필터링 및 주파수 업컨버팅)한다. 그 후에 다운링크 신호는 안테나(1525)를 통해 터미널들로 전송된다. 터미널(1530)에서, 안테나(1535)는 다운링크 신호를 수신하고 수신된 신호를 수신기 유니트(RCVR)(1540)로 제공한다. 수신기 유니트(1540)는 수신된 신호를 조절(예를 들어, 필터링, 증폭 및 주파수 다운컨버팅)하고 샘플들을 얻기 위해 조절된 신호를 디지털화한다. 심볼 복조기(1545)는 N개의 수신된 심볼들을 획득하고 수신된 파일롯 심볼들을 채널 추정을 위해 프로세서(1550)로 제공한다. 심볼 복조기(1545)는 추가적으로 프로세서(1550)로부터 다운링크에 대한 주파수 응답 추정을 수신하고, (전송된 데이터 심볼들의 추정들인) 데이터 심볼 추정들을 획득하기 위해 수신된 데이터 심볼들에 대한 데이터 복조를 수행하고, 데이터 심볼 추정들을 RX 데이터 프로세서(1555)로 제공하며, RX 데이터 프로세서(1555)는 전송된 트래픽 데이터를 복원하기 위해 데이터 심볼 추정들을 복조(예를 들어, 심볼 디매핑)하고, 디인터리빙하고, 디코딩한다. 심볼 복조기(1545) 및 RX 데이터 프로세서(1555)에 의한 프로세싱은 각각 액세스 포인트(1505)의 심볼 변조기(1515) 및 TX 데이터 프로세서(1510)에 의한 프로세싱과 상보적이다.
업링크를 통해, TX 데이터 프로세서(1560)는 트래픽 데이터를 처리하고 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(1565)는 파일롯 심볼들과 함께 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하고, 심볼들의 스트림을 제공한다. 전송기 유니트(1570)는 그 후에 업링크 신호를 생성하기 위해 심볼들의 스트림을 수신하여 처리하며, 업링크 신호는 안테나(1535)에 의해 액세스 포인트(1505)로 전송된다.
액세스 포인트(1505)에서, 터미널(1530)로부터의 업링크 신호는 안테나(1525)에 의해 수신되고 샘플들을 얻기 위해 수신기 유니트(1575)에 의해 처리된다. 심볼 복조기(1580)는 그 후에 샘플들을 처리하고 수신된 파일롯 심볼들 업링크를 위한 데이터 심볼 추정들을 제공한다. RX 데이터 프로세서(1585)는 터미널(1530)에 의해 전송된 트래픽 데이터를 복원하기 위해 데이터 심볼 추정들을 처리한다. 프로세서(1590)는 업링크를 통해 전송하는 각각의 액티브 터미널에 대한 채널 추정을 수행한다.
프로세서들(1590 및 1550)은 각각 액세스 포인트(1505) 및 터미널(1530)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리...)한다. 각각의 프로세서들(1590 및 1550)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유니트들(미도시)과 관련될 수 있다. 프로세서들(1590 및 1550)은 또한 각각 업링크 및 다운링크에 대한 주파수 및 임펄스 응답 추정들을 획득하기 위해 계산들을 수행할 수 있다.
다중-액세스 시스템(예를 들어, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA 등)에서, 다수의 터미널들은 업링크를 통해 동시에 전송할 수 있다. 이러한 시스템에서, 파일롯 서브밴드들은 상이한 터미널들 사이에서 공유될 수 있다. 채널 추정 기법들은 각각의 터미널에 대한 파일롯 서브밴드들이 (가능하면 밴드 가장자리들은 제외하고) 전체 동작 밴드에 걸쳐있는 경우들에서 이용될 수 있다. 이러한 파일롯 서브밴드 구조는 각각의 터미널에 대한 주파수 다이버시티를 획득하는데 바람직할 것이다. 여 기에서 설명되는 기법들은 다양한 수단들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에서, 채널 추정을 위해 사용되는 프로세싱 유니트들은 하나 이상의 애플리케이션 특정 집적 회로들(ASICs), 디지털 신호 프로세서들(DSPs), 디지털 신호 프로세싱 장치들(DSPDs), 프로그래밍가능한 로직 장치들(PLDs), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이들(FPGAs), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유니트들, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어를 통한 구현은 여기에서 설명되는 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 절차들, 기능들 등)을 통해 이루어질 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유니트에 저장될 수 있으며 프로세서들(1590 및 1550)에 의해 실행될 수 있다.
여기에서 설명되는 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 또는 임의의 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 시스템들 및/또는 방법들이 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 마이크로코드, 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들로 구현되는 경우에, 이들은 저장 컴포넌트와 같은 기계-판독가능 매체에 저장될 수 있다. 코드 세그먼트는 절차, 기능, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들이 임의의 조합, 데이터 구조들 또는 프로그램 스테이트먼트들을 나타낼 수 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 어규먼트(argument)들, 파라미터들 또는 메모리 컨텐츠를 전달 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로 에 연결될 수 있다. 정보, 어규먼트들, 파라미터들, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 전송 등을 포함하는 임의의 적절한 수단을 사용하여 전달되거나, 포워딩되거나 또는 전송될 수 있다.
소프트웨어 구현에 있어서, 여기에서 설명되는 기법들은 여기에서 설명되는 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 절차들, 기능들 등)을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유니트들에 저장되고 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유니트는 프로세서의 내부 또는 외부에 구현될 수 있으며, 외부에 구현되는 경우에 메모리 유니트는 기술적으로 알려져 있는 다양한 수단들을 통해 통신으로 프로세서와 연결될 수 있다.
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Claims (64)

  1. 데이터 통신을 지원하기 위한 방법으로서,
    부모(parent) 노드에서 하나 이상의 자식(child) 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 단계 - 각각의 자식 노드는 통신으로 상기 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분(fraction)을 결정하는 단계;
    상기 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물(obstruction)인지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 부모 노드가 방해물이면 상기 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하는 단계 및 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 단계는 루트(root) 노드까지 각각의 상위(ascending) 노드에 대하여 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 루트 노드에 대한 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원 하기 위한 상기 결정된 스루풋을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 루트 노드로부터 스케줄링 정책을 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 스케줄링 정책은 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 상기 결정된 스루풋에 기반하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물인 경우,
    가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 자식 노드를 식별하는 단계;
    상기 가장 작은 스루풋을 각각의 자식 노드와 관련된 상기 적어도 하나의 데이터 싱크로 할당하는 단계;
    상기 할당된 가장 작은 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분(fraction)을 결정하는 단계; 및
    상기 할당된 가장 작은 스루풋들의 합에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물이 아니면 여분의 용량이 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 할당된 가장 작은 스루풋보다 더 큰 스루풋을 요구하는 데이터 싱크들을 갖는 자식 노드들로 상기 여분의 용량을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물이 아니면 상기 가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 자식 노드로 상기 가장 작은 스루풋을 할당하는 단계;
    가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 상기 자식 노드를 고려에서 제외하는 단계;
    남아있는 자식 노드들 중에서 다음으로 가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 다음 자식 노드를 식별하는 단계;
    각각의 남아있는 자식 노드와 관련된 적어도 하나의 데이터 싱크로 상기 다음으로 가장 작은 스루풋을 할당하는 단계;
    상기 할당된 다음으로 가장 작은 스루풋들에 기반하여 각각의 남아있는 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하는 단계; 및
    상기 할당된 다음으로 가장 작은 스루풋들의 합에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하는 단계는 최대-최소(maxmin) 공정성 개념에 기반하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 단계는,
    각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분들의 합이 1(unity)과 동일하거나 또는 더 작은지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 시간 부분들의 합이 1과 동일하거나 또는 더 작으면 상기 부모 노드는 방해물이 아니라고 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 부모 노드는 터미널인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    부모 노드와 통신으로 연결된 하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 수신기;
    상기 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고 상기 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 스케줄러; 및
    상기 부모 노드가 방해물이면 상기 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하는 값 조정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 상기 결정된 스루풋을 루트 노드로 제공하는 전송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신기는 추가적으로 상기 루트 노드로부터 스케줄링 정책을 수신하며, 상기 스케줄링 정책은 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 상기 결정된 스루풋에 기반하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 값 조정기는 최대-최소 공정성 개념에 기반하여 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령들은 실행되면 장치가,
    부모 노드에서 하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 - 각각의 자식 노드는 통신으로 상기 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고;
    상기 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 부모 노드가 방해물이면 상기 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 명령들은 추가적으로 상기 부모 노드가 방해물이면 상기 장치가 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 상기 결정된 스루풋을 루트 노드로 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 명령들은 추가적으로 상기 장치가,
    각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분들의 합이 1과 동일하거나 또는 더 작은지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 결정된 시간 부분들의 합이 1과 동일하거나 또는 더 작으면 상기 부모 노드는 방해물이 아니라고 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  18. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서로서, 상기 프로세서는,
    부모 노드에서 하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 - 각각의 자식 노드는 통신으로 상기 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고;
    상기 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 부모 노드가 방해물이면 상기 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  19. 제 18 항에 있어서,
    가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 자식 노드를 식별하고;
    상기 가장 작은 스루풋을 각각의 자식 노드와 관련된 상기 적어도 하나의 데이터 싱크로 할당하고;
    상기 할당된 가장 작은 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고; 그리고
    상기 할당된 가장 작은 스루풋들의 합에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하도록 추가적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물이 아니면 상기 가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 자식 노드로 상기 가장 작은 스루풋을 할당하고;
    가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 상기 자식 노드를 고려에서 제외하고;
    남아있는 자식 노드들 중에서 다음으로 가장 작은 스루풋을 요구하는 적어도 하나의 데이터 싱크를 갖는 다음 자식 노드를 식별하고;
    각각의 남아있는 자식 노드와 관련된 적어도 하나의 데이터 싱크로 상기 다음으로 가장 작은 스루풋을 할당하고;
    상기 할당된 다음으로 가장 작은 스루풋들에 기반하여 각각의 남아있는 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고; 그리고
    상기 할당된 다음으로 가장 작은 스루풋들의 합에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하도록 추가적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  21. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    부모 노드에서 하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단 - 각각의 자식 노드는 통신으로 상기 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋들에 기반하여 각각의 자식 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하기 위한 수단;
    상기 결정된 스케줄링 시간 부분들에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 부모 노드가 방해물이면 상기 결정된 스케줄링 시간 부분들을 조정함으로써 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하기 위한 수단은 최대-최소 공정성 개념에 기반하여 상기 스루풋을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 방법으로서,
    루트 노드에서 하나 이상의 부모 노드와 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 단계 - 각각의 부모 노드는 통신으로 상기 루트 노드와 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하는 단계; 및
    각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 상기 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    데이터 싱크마다의 상기 원하는 스루풋은 부모 노드와 관련된 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    각각의 부모 노드로 상기 결정된 스케줄링 정책을 통보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 수신기 - 상기 각각의 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결됨 -; 및
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 상기 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 설정하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 결정된 스케줄링 정책을 각각의 부모 노드로 전송하는 전송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령들은 실행되면 무선 네트워크에 있는 장치가,
    루트 노드에서 하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 - 각각의 부모 노드는 통신으로 상기 루트 노드와 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고; 그리고
    각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 상기 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 설정하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 명령들은 추가적으로 상기 장치가 상기 결정된 스케줄링 정책을 각각의 부모 노드로 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  30. 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서로서, 상기 프로세서는,
    하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 - 각각의 부모 노드는 통신으로 루트 노드와 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하고; 그리고
    각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 상기 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 결정된 스케줄링 정책을 각각의 부모 노드로 전달하도록 추가적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  32. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 시간 부분을 결정하기 위한 수단; 및
    각각의 부모 노드가 스케줄링되어야 하는 상기 시간 부분에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    데이터 싱크마다의 상기 원하는 스루풋은 부모 노드와 관련된 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋인 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 데이터 통신을 지원하는 방법으로서,
    부모 노드에서 하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 단계 - 각각의 자식 노드는 통신으로 각각의 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하는 단계;
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 상기 결정된 스루풋을 루트 노드로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 루트 노드로부터 스케줄링 정책을 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 스케줄링 정책은 상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 34 항에 있어서,
    피크 전력 제약 및 라이즈 오버 서멀(rise over thermal) 제약 중 적어도 하나가 위반된 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 피크 전력 제약은 상기 전송 전력과 관련되며 상기 라이즈 오버 서멀 제약은 전체 수신 전력과 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 피크 전력 제약 및 상기 라이즈 오버 서멀 제약 중 적어도 하나가 위반되면 각각의 자식 노드 하에 있는 적어도 하나의 데이터 싱크에 대한 최대-최소 유지가능한 스루풋을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 삭제
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 제약들 중 어느 것도 위반되지 않으면 여분의 용량이 있는지 여부를 설정하는 단계; 및
    상기 부모 노드와 관련된 다른 자식 노드들로 상기 여분의 용량을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 37 항에 있어서,
    상기 피크 전력 제약은 상기 자식 노드와 관련되며 상기 라이즈 오버 서멀 제약은 상기 부모 노드와 관련되는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 34 항에 있어서,
    상기 전송 전력 및 상기 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하는 단계 및 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 단계는 루트 노드에 도달할 때까지 각각의 상위 노드에 대하여 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 수신기 - 각각의 자식 노드는 통신으로 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고 상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하는 계산기; 및
    상기 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 선택하는 값 조정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제 43 항에 있어서,
    각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 상기 결정된 스루풋을 루트 노드로 전달하는 전송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 수신기는 추가적으로 상기 루트 노드로부터 스케줄링 정책을 수신하며, 상기 스케줄링 정책은 상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제 43 항에 있어서,
    상기 계산기는 추가적으로 피크 전력 제약 및 라이즈 오버 서멀 제약 중 적어도 하나가 위반된 것인지 여부를 결정하며, 상기 피크 전력 제약은 상기 전송 전력과 관련되고 상기 라이즈 오버 서멀 제약은 전체 수신 전력과 관련되는 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령들은 실행되면 무선 네트워크에 있는 장치가,
    부모 노드에서 하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 - 각각의 자식 노드는 통신으로 각각의 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고;
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 명령들은 추가적으로 상기 장치가 피크 전력 제약 및 라이즈 오버 서멀 제약 중 적어도 하나가 위반된 것인지 여부를 결정하도록 하며, 상기 피크 전력 제약은 상기 전송 전력과 관련되고 상기 라이즈 오버 서멀 제약은 전체 수신 전력과 관련되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 명령들은 추가적으로 상기 장치가 상기 피크 전력 제약 및 상기 라이즈 오버 서멀 제약 중 적어도 하나가 위반되면 각각의 자식 노드 하에 있는 적어도 하나의 데이터 싱크에 대한 최대-최소 유지가능한 스루풋을 설정하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  50. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서로서, 상기 프로세서는,
    하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고;
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  51. 제 50 항에 있어서,
    피크 전력 제약 및 라이즈 오버 서멀 제약 중 적어도 하나가 위반된 것인지 여부를 결정하도록 추가적으로 구성되며, 상기 피크 전력 제약은 상기 전송 전력과 관련되고 상기 라이즈 오버 서멀 제약은 전체 수신 전력과 관련되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  52. 제 50 항에 있어서,
    각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 상기 결정된 스루풋을 루트 노드로 전달하도록 추가적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  53. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    부모 노드에서 하나 이상의 자식 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단 - 각각의 자식 노드는 통신으로 각각의 부모 노드에 연결됨 -;
    상기 원하는 스루풋에 기반하여 각각의 자식 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하기 위한 수단;
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 상기 부모 노드가 방해물인지 여부를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 부모 노드가 방해물이면 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋을 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 장치는 터미널인 것을 특징으로 하는 장치.
  55. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하는 방법으로서,
    루트 노드에서 하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 단계 - 각각의 부모 노드는 통신으로 상기 루트 노드에 연결됨 -;
    각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    데이터 싱크마다의 상기 원하는 스루풋은 부모 노드와 관련된 각각의 데이터 싱크를 지원하기 위한 스루풋인 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제 55 항에 있어서,
    각각의 부모 노드로 상기 결정된 스케줄링 정책을 통보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하는 수신기 - 각각의 부모 노드는 통신으로 루트 노드에 연결됨 -; 및
    각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고 상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 설정하는 계산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 결정된 스케줄링 정책을 각각의 부모 노드로 전달하는 전송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  60. 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령들은 실행되면 무선 네트워크에 있는 장치가,
    루트 노드에서 하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 - 각각의 부모 노드는 통신으로 상기 루트 노드에 연결됨 -;
    각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고; 그리고
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 명령들은 추가적으로 상기 장치가 상기 스케줄링 정책을 각각의 부모 노드로 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  62. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 프로세서로서, 상기 프로세서는,
    하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하고 - 각각의 부모 노드는 통신으로 루트 노드에 연결됨 -;
    각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하고; 그리고
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 스케줄링 정책을 각각의 부모 노드로 전달하도록 추가적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로세서.
  64. 무선 네트워크에서 데이터 통신을 지원하기 위한 장치로서,
    루트 노드에서 하나 이상의 부모 노드들과 관련된 데이터 싱크마다 원하는 스루풋을 수신하기 위한 수단 - 각각의 부모 노드는 통신으로 상기 루트 노드에 연결됨 -;
    각각의 부모 노드와 관련된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 결정된 전송 전력 및 수신 전력 중 적어도 하나에 기반하여 스케줄링 정책을 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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