KR101050920B1 - 무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 채널들을클라이언트들에 동적으로 할당하는 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 채널들을클라이언트들에 동적으로 할당하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크 내에서 무선 채널들을 동적으로 할당하기 위한 시스템, 장치, 및 방법이 개시된다. 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들[130, 134]이 무선 네트워크[100] 내에 존재한다. 각 클라이언트 디바이스는 무선 채널[150, 152]을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 무선 채널[150, 152]을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있는 서버(102)는 무선 네트워크[100] 내의 클라이언트 디바이스들의 수를 결정한다. 서버[102]는 클라이언트 디바이스들[130, 134]을 서로 다른 무선 채널들에 할당한다. 특히, 무선 네트워크[100]의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 실질적으로 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 서로 다른 무선 채널들[150, 152]에 할당된다. 또한, 실질적으로 유사한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널로 할당된다.
Figure R1020057017856
데이터 레이트, 동적 할당, 클라이언트 디바이스, 무선 네트워크, 무선 채널

Description

무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 채널들을 클라이언트들에 동적으로 할당하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DYNAMICALLY ALLOCATING DATA RATES AND CHANNELS TO CLIENTS IN A WIRELESS NETWORK}
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 채널들을 클라이언트들에게 동적으로 할당하여 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
많은 비지니스에 있어서, 최근 십여년 동안 피고용인들은 하나 이상의 LAN(Local Area Network)들을 특징으로 하는 기업 네트워크를 통해 데이터를 공유할 필요가 있었다. 효율성을 개선하기 위해, LAN에 원격 무선 액세스와 같은 개선이 추가되었다. 이러한 개선은 WLAN(wireless local area network)을 형성하는데 중요한 확장을 제공한다.
또한, WLAN과 유사한, 무선 홈 네트워크들을 포함하는 홈 네트워크들은 점차 인기가 증가하고 있다. 예를 들어, 무선 홈 네트워크에서, 홈 미디어 서버는 비디오 및 오디오 데이터와 같은 데이터를 집 전체의 클라이언트 장치들로 스트림한다. 보다 나은 QoS(Quality of Service) 및 보다 나은 대역폭을 통해, 서버는 비디오, 영화, 텔레비젼 등과 같은 고충실도 컨텐츠를 집 전체의 클라이언트 장치들로 스트 림할 수 있다. 따라서, 무선 네트워크와 같이 신뢰할 수 없고 낮은 대역폭의 네트워크들에 대해 특히 중요한 QoS 및 네트워크 대역폭을 최적화하는 것이 중요하다. WLAN's 및 무선 홈 네트워크 뿐만 아니라 다른 유형의 무선 네트워크들은 일반적으로 무선 네트워크로 나타낼 것이다.
통상적으로, 무선 네트워크는 스테이션 또는 서버와 무선 클라이언트들 간의 통신 및 다양한 무선 클라이언트들 자체들 간의 통신을 APs(access points)를 이용하여 지원한다. 일반적으로, 각 AP는 무선 클라이언트들 자신들 간의 통신 및 무선 클라이언트들과 서버 간의 통신을 지원함으로써 중계국으로 동작한다. 또한, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 무선 프로토콜을 사용하여 동작하는 데이터 송신기들과 같은 무선 네트워크 내의 데이터 송신기들은 서로 다른 레이트들로 서로 다른 클라이언트들에게 데이터를 전송할 수 있다. 종종, 데이터 송신기들(예를 들어, 안테나를 포함함)은 액세스 포인트의 일부로서 포함된다.
보다 에러에 취약한 링크를 이용하여 동작하는, (즉, 송신기로부터) 보다 먼 클라이언트들은 16-QAM(즉, 16 직교 진폭 변조(QAM))와 같은 강건한 변조 방법을 사용하여 데이터를 송신할 수 있다. 반대로, 보다 신뢰성있는 링크를 이용하여 동작하는, (즉, 송신기에 대해) 보다 가까운 클라이언트는, 보다 높은 데이터 레이트일 수 있으나 보다 덜 강건한, 예를 들어 64-QAM과 같은 보다 높은 데이터 레이트로 데이터를 송신할 수 있다. 문제점은, 많은 시스템에서, 그러한 데이터 전송 모두는 동일한 주파수 채널 상에서 효과적으로 시분할 멀티플렉스되며, 이는 멀티플 렉스되는 데이터 전송중 일부에 대한 부적절한 대역폭을 초래할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 느린 데이터 레이트 채널(예를 들어 16-QAM 채널)은 예를 들어 채널의 75%를 차지할 수 있고, 이는 보다 빠른 데이터 레이트 채널(예를 들어, 64-QAM 채널)에 대해 적절한 대역폭을 남겨둘 수 없다. 따라서, 무선 네트워크의 전체 성능이 퇴화된다.
무선 네트워크에서 무선 채널들을 동적으로 할당하는 시스템, 장치 및 방법이 개시된다. 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들이 무선 네트워크에 존재한다. 각 클라이언트 디바이스는 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있는 서버는 무선 네트워크 내의 클라이언트 디바이스들의 수를 결정한다. 서버는 클라이언트 디바이스들을 서로 다른 무선 채널들에 할당한다. 특히, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 실질적으로 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들이 서로 다른 무선 채널들에 할당된다. 또한, 실질적으로 유사한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널에 할당된다.
본 발명은, 유사한 참조번호들이 유사한 구성요소들을 나타내는 첨부 도면들에 한정되지 않고 예로서 예시된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 네트워크의 일례를 나타내는 도면 이다.
도 1b는 액세스 포인트가 다수의 서로 다른 무선 채널들을 지원하는, 도 1a의 무선 네트워크의 다른예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 구현하는데 활용될 수 있는, 도 1a 또는 1b의 스테이션 또는 서버의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 채널들을 클라이언트에 동적으로 할당하기 위해 수행될 수 있는 동작들을 예시하는 흐름도이다.
도 4는 예시적인 무선 네트워크에 대해, 각 클라이언트가 서로 다른 전송 전력 레벨들을 지원할 수 있는, 클라이언트 A, B, C 및 D에 대한 데이터 레이트들의 예를 나타내는 표이다.
도 5는 예시적인 무선 네트워크에 대해, 최적화된 듀얼 채널 데이터 레이트들을 나타내는 표이다.
다음의 설명에서, 본 발명의 다양한 실시예들이 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 그러한 상세는 본 발명의 이해를 돕고 본 발명을 사용하는 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 포함된다. 본 발명의 범주 내에 머물면서 다른 변형들 및 실시예들이 가능하기 때문에, 그러한 상세가 본 발명을 기술된 특정 실시예들로 한정하는데 사용되어서는 안된다. 또한, 본 발명의 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 상세들이 제시되더라도, 이러한 특정 상세가 본 발명의 실시예들 을 구현하는데 요구되지 않는다는 것은 본 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 방법들, 데이터 유형들, 프로토콜들, 절차들, 컴포넌트들, 전기 구조들 및 회로들과 같은 상세들은 상세하게 기술되지 않거나, 또는 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 블록도 형태로 도시된다. 또한, 본 발명의 실시예들이 특정 실시예들로 기술될 것이나, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 WLAN(wireless local area network), WPAN(wireless personal area network) 및/또는 무선 홈 네트워크 뿐만 아니라 다른 유형의 무선 네트워크와 같은 다양한 무선 네트워크들에 적용할 수 있다. 이러한 유형의 네트워크들은 일반적으로 무선 네트워크로 불릴 것이다. 예를 들어, 무선 네트워크는 "Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) specifications: High-Speed Physical Layer Extension in the 2.4GHz Band"라는 제목의 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11b 표준(IEEE 802.11b, 1999), "Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) specifications: High-Speed Physical Layer in the 5GHZ Band"라는 제목의 IEEE 802.11a 표준(IEEE 802.11a, 1999) 또는 "Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) specifications"이란 제목의 개정된 IEEE 802.11 표준(IEEE 802.11, 1999)와 같은 IEEE 802.11중 임의의 것에 따라 구성될 수 있다. 물론, 본 발명은 HiperLAN(High Performance Radio Local Area Networks) 또는 후속적으로 발표된 규격들에 따라 구성된 시스템들과 호환될 수 있 다.
다음의 설명에서, 본 발명의 특징을 기술하기 위해 소정의 용어가 사용된다. 예를 들어, "컴포넌트(component)" 또는 "컴퓨팅 디바이스(computing device)" 또는 "클라이언트 디바이스(client device)" 또는 "컴퓨터(computer)"는 하나 이상의 기능들을 수행하도록 구성되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈(들)을 포함한다. 더우기, "프로세서(processor)"는 정보를 처리하는 로직이다. 프로세서의 예들은 마이크로프로세서, ASIC(application specific integrated circuits), 디지털 신호 프로세서, 마이크로컨트롤러, 유한 상태 머신, 또는 조합 논리도 포함한다.
"소프트웨어 모듈(software module)"은 운영 체제, 애플리케이션, 애플릿 또는 심지어 루틴과 같은 실행가능한 코드이다. 소프트웨어 모듈은 임의의 유형의 메모리, 즉 프로그램가능한 전자 회로, 반도체 메모리 디바이스, 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 불휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등), 플로피 디스켓, 광 디스크(예를 들어 컴팩트 디스크 또는 DVD(digital versatile disc)), 하드 드라이브 디스크, 테이프, 또는 임의의 유형의 상호접속(아래에서 정의됨)과 같은 적절한 저장 매체에 저장될 수 있다.
"상호접속(interconnect)" 또는 "링크(link)"는 일반적으로 통신 경로를 확립하는 정보 전달 매체로 정의된다. 매체의 예들은 물리적 매체(예를 들어, 전기 배선, 광 파이버, 케이블, 버스 트레이스 등) 또는 무선 매체(예를 들어, 무선 신호방식 기술와 조합된 에어(air))를 포함한다.
"정보(information)" 또는 "데이터 스트림(data stream)"은 데이터, 어드레 스, 컨트롤 또는 그들의 임의의 조합으로 정의된다. 전송에 있어, 정보는 메시지, 즉 소정 형식의 비트들의 모음으로 전송될 수 있다. 하나의 특정 유형의 메시지는, 각각이 정보의 소정 개수의 비트를 가지는 헤더와 페이로드를 포함하는 프레임이다.
본 발명의 실시예들은 무선 네트워크에서 무선 채널들을 동적으로 할당하기 위한 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다. 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들이 무선 네트워크에 존재한다. 각 클라이언트 디바이스는 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예예서, 적어도 하나의 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있는 서버는 무선 네트워크 내의 클라이언트 디바이스들의 수를 결정한다. 서버는 클라이언트 디바이스를 서로 다른 무선 채널들에 할당한다. 특히, 실질적으로 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 서로 다른 무선 채널들에 할당된다. 또한, 실질적으로 유사한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널에 할당된다. 또한, 주의할 점은, 클라이언트 디바이스 자체가 무선 네트워크에서 무선 채널들을 동적으로 할당하기 위해 본 발명의 양상들을 구현할 수도 있다.
도 1a를 참조하면, 도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 네트워크(100)의 일례를 나타낸다. 예시적인 무선 네트워크(100)는, 다수의 클라이언트 및 하나 이상의 다른 유선 네트워크(104)(예를 들어, LAN, 케이블 네트워크, 인터넷 등)와 통신할 수 있는 스테이션 또는 서버(102)를 포함한다. 특히, 본 예에서, 서버 (102)는 스위치(108)를 거쳐 링크(110)를 통해 클라이언트 디바이스 E(112)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 링크(110)는 이더넷 표준에 따른 유선형 링크(wired link)일 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 링크(110)는 임의 개수의 클라이언트 디바이스들에 연결할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 서버(102)는 스위치(108)를 거쳐 링크(115)를 통해 다른 유선 네트워크(104)(예를 들어, LAN, 케이블 네트워크, 인터넷 등)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 링크(115)는 이더넷 표준에 따른 유선형 링크일 수 있다.
또한, 설명될 것과 같이, 서버(102)는 스위치(108)를 통해 액세스 포인트 1과 2(120과 122)에 연결되어 각각 무선 채널 1과 2(150과 152)를 거쳐 액세스 포인트 A(140), 액세스 포인트 B(142), 액세스 포인트 C(144), 액세스 포인트 D(146)를 통해 클라이언트 디바이스 A(130), 클라이언트 디바이스 B(132), 클라이언트 디바이스 C(134), 클라이언트 디바이스 D(136)와 통신한다. 클라이언트 A, B, C, D는 물론 각각 그들의 개별적인 액세스 포인트와 통신한다.
더우기, 주의할 점은, 액세스 포인트들을 이용하는 클라이언트 디바이스 A, B, C, D 대신에, 네트워크는 비-액세스 포인트 무선 클라이언트 디바이스들을 포함할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 이러한 비-액세스 포인트 무선 클라이언트 디바이스들은 "애드-훅(Ad-hoc)" 유형(예를 들어, IEEE 802.11 용어에 따라)의 네트워크의 일부로서 이용될 수 있고 비-액세스 포인트 무선 클라이언트 디바이스들은 802.11 용어에서 "스테이션들(stations)"로 명명될 수 있다. 이러한 실시예에서, 클라이언트 디바이스들은, 무선 클라이언트 디바이스에 대해 무선 정보를 송수신 및 처리하도록 무선 클라이언트 디바이스 내부에 사용되거나 또는 가능한 경우 그와 별도로 사용되는 적절한 무선 네트워크 인터페이스 카드(예를 들어, PCI, PCMI 등의 유형 카드들)를 포함할 수 있다. 무선 네트워크 인터페이스 카드(NIC) 컴포넌트는 통상적으로 안테나, 수신(RX) 인터페이스, 송신(TX) 인터페이스 및 변환기를 포함한다. 변환기는 아날로그-디지털 신호 변환 뿐만 아니라 디지털-아날로그 변환도 모두 수행할 수 있는 컴포넌트로서 구현될 수 있다. 무선 NIC가 통상적으로 무선 송수신기를 포함하더라도, 단지 수신기 또는 송신기가 구현되도록 무선 NIC가 단지 RX 또는 TX 기능의 특징을 가질 수 있다고 생각된다. 임의의 경우, 본 발명의 실시예들이 액세스 포인트 유형의 무선 클라이언트 디바이스들 또는 비-액세스 포인트 무선 클라이언트 디바이스들(예를 들어, 802.11 용어에서 "스테이션들")과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 액세스 포인트 1 및 2(120 및 122) 및 액세스 포인트 A, B, C, D(140, 142, 144, 146)은, (i) 클라이언트 A, B, C, D(130, 132, 134, 136)으로부터 데이터 프레임들을 수신하고 이들 프레임들을 링크(110)와 같은 물리적 매체 상으로 다른 클라이언트 디바이스들(예를 들어, 클라이언트 E(112))에 전송하거나 및/또는 링크(115)와 같은 물리적 매체 상으로 유선 네트워크(104)에 전송하고, (ii) 유선 네트워크(104) 및 다른 클라이언트 디바이스(예를 들어, 클라이언트 E(112))로부터 데이터를 수신하고 데이터 프레임들을 하나 이상의 목표 클라이언트 A, B, C, D(130, 132, 134, 136)에 전송함으로써 양방향 통신을 지원한다. 액세스 포인트들 각각은 개별적인 안테나(149)를 포함하여 무선 정보를 송수 신하고 링크(151)를 포함하여 정보를 클라이언트 디바이스들, 컴포넌트들 또는 다른 네트워크들에 송수신한다.
유선 네트워크(104)는, 이더넷, 토큰 링, ATM(Asynchronous Transfer Mode) 등을 포함하나 이에 한정되거나 제한되지 않는 임의의 유형의 유선 네트워크일 수 있다. 더우기, 유선 네트워크(104) 및 링크(110)에 의해 액세스가능한 클라이언트들은, 무선 네트워크(100)의 사용자들에게 이용가능한 자원들을 특징으로 한다. 그러한 자원들은 링크(110 및/또는 115)에 연결되는 데이터 저장장치를 위한 디바이스들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 클라이언트 디바이스 A, B, C, D(130, 132, 134, 136)은, IEEE 802.11 통신 프로토콜 또는 다른 무선 네트워킹 프로토콜에 따라 자신들의 개별적인 액세스 포인트를 통해 무선으로 서버(102)와 통신하고 그로부터 정보를 액세스한다는 것을 이해되어야 한다. 그 결과, 액세스 포인트 1 및 2(120, 122), 및 액세스 포인트 A, B, C, D(140, 142, 144, 146) 각각은 일반적으로, 클라이언트 A, B, C, D(130, 132, 134, 136)을 포함하는 무선 네트워크들을 서버(102)를 통해 유선 네트워크들, 예를 들어 클라이언트 E(112)를 포함하는 LAN 네트워크 및 가능한 경우 다른 클라이언트 및/또는 유선 네트워크(104)들에 접속시키는 투명 브리지(transparent bridge)로서 동작한다.
도 1a의 무선 네트워크(100)의 예에서, 클라이언트 디바이스들은 서버(102)의 액세스 포인트 1 및 2(120, 122)에서 상대적으로 먼 원거리 클라이언트, 클라이언트 A 및 B(130, 132), 및 서버(102)의 액세스 포인트 1 및 2에 상대적으로 가까 운 근거리 클라이언트, 클라이언트 C 및 D(134, 136)로 그룹화된다. 이러한 그룹화의 관련성은 나중에 보다 상세하게 설명될 것이다. 또한, 액세스 포인트 1 및 2(120, 122)는 때때로 쉬운 설명을 돕기 위해 송신기(120, 122)로 일반적으로 불리워질 것이다.
액세스 포인트 A(140)는 도 1a에 나타내어진 바와 같이, 클라이언트 A(130) 이외에, 다수의 다른 원거리 클라이언트들과 통신하고 이들을 지원할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 액세스 포인트 B(142)는 또한 도 1a에 나타내어진 바와 같이, 클라이언트 B(132) 이외에 다수의 다른 원거리 클라이언트들과 통신하고 이들을 지원할 수 있다. 유사하게, 액세스 포인트 C(144)는 도 1a에 나타내어진 바와 같이, 클라이언트 C(134) 이외에 다수의 다른 근거리 클라이언트들과 통신하고 이들을 지원할 수 있다. 또한, 액세스 포인트 D(146)는 도 1a에 나타내어진 바와 같이, 클라이언트 D(136) 이외에 다수의 다른 근거리 클라이언트들과 통신하고 이들을 지원할 수 있다.
또한, 도 1a는 설명될 것과 같이 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 무선 네트워크의 한 유형의 구성의 일례일 뿐이라는 것을 이해하여야 한다. 임의의 개수의 액세스 포인트들 및 클라이언트 디바이스들 및 그들의 구성들이 사용될 수 있다. 또한, 서버(102)는 도 1a에 나타내어진 바와 같이, 임의의 개수의 액세스 포인트들(예를 들어 액세스 포인트 1-N)을 사용할 수 있고, 도 1a에 나타내어진 바와 같이 임의의 개수의 무선 채널들(예를 들어 무선 채널 1-N)을 사용하여 통신할 수 있다. 더우기, 각 액세스 포인트는 무선 네트워크의 구성에 따라, 하나의 무선 채 널을 지원할 수 있거나 또는 임의의 개수의 무선 채널들을 지원할 수 있다. 예를 들어, 도 1b는 다수의 서로 다른 무선 채널들(예를 들어 무선 채널 1-N)을 지원하는 액세스 포인트(120)의 일례를 예시한다. 또한, 서버(102)는 임의의 개수의 다른 유선 또는 무선 네트워크들에 접속될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 도 1a 및 1b에 개시된 무선 네트워크(100)의 특정 구성은, 본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 예로서 사용될 뿐이며, 본 발명의 실시예들을 한정하려는 의도로 사용되어서는 안된다.
또한, 무선 네트워크(100)의 클라이언트 디바이스들 A-E은, 컴퓨터(예를 들어 데스크톱, 노트북, 서버), PDA(personal digital assistant), 전화, 영숫자 페이저, 텔레비젼(표준, 디지털, 고해상도 등), 셋톱 박스 등과 같은 컴퓨팅 컴포넌트 또는 디바이스 또는 전자 컴포넌트 또는 디바이스에 기초한 임의의 유형의 하드웨어 및/또는 소프트웨어일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 리스트는 무선 네트워크(100)의 일부일 수 있는 모든 가능한 유형들의 클라이언트들중 작은 예시적인 리스트일 뿐이라는 것을 이해하여야 한다.
도 2로 돌아가면, 도 2는 본 발명의 일 실시예를 구현하는데 사용될 수 있는, 도 1a 또는 1b의 스테이션 또는 서버의 일례의 도면을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 스테이션 또는 서버(102)는 프로세서(210), 메모리(220), 사용자 인터페이스(230)(예를 들어, 키보드, 마우스 등), 디스플레이 디바이스(예를 들어, 모니터, LCD 디스플레이 등)(235), 다수의 입/출력(I/O) 디바이스들(240) 및 스위치(108)의 일부를 구성할 수 있는 네트워크 인터페이스(245)를 포함할 수 있 다.
사용될 수 있는 프로세서(210)의 예들은 마이크로프로세서, 주문형 반도체, 디지털 신호 프로세서, 마이크로-컨트롤러, 유한 상태 머신 또는 조합 논리도 포함한다. I/O 디바이스(240)들의 예들은 I/O 기능들을 수행하는 임의의 I/O 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, I/O 디바이스들은 프린터, 저장 디바이스(예를 들어, CD ROM(Compact Disk ROM), DVD, 하드 드라이브, 플로피 드라이브 등) 또는 임의의 다른 유형들의 I/O 디바이스들, 예를 들어 입력 디바이스(마우스, 트랙볼, 포인팅 디바이스 등)용 컨트롤러, 미디어 카드(예를 들어 오디오, 비디오, 그래픽) 등을 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(245)를 포함하는 스위치(108)는, 이전에 설명된 무선 네트워크(100)의 액세스 포인트(120, 122), 유선 네트워크(104), 클라이언트 디바이스들, 및 이더넷 네트워크(링크(110))와 다른 유형의 네트워크, 인터페이스 및 클라이언트 디바이스와 인터페이스하기 위한 적절한 네트워크 인터페이스 카드들을 포함할 수 있다.
또한, 메모리(220)는 나중에 보다 상세하게 설명될 것과 같이, 본 발명의 실시예들을 구현하기 위해, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하도록 무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 채널들을 클라이언트들에 동적으로 할당하기 위한 소프트웨어 모듈(250)을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈(250)은 운영 체제, 애플리케이션, 애플릿 또는 심지어 루틴과 같은 실행가능한 코드를 포함한다. 소프트웨어 모듈(250)은, 임의의 유형의 메모리, 즉 프로그램가능한 전자 회로, 반도체 메모리 디바이스, 휘발성 메모리(예를 들어 RAM 등), 불휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등), 플로피 디스켓, 광 디스크(예를 들어 컴팩트 디스크 또는 DVD), 하드 드라이브 디스크, 테이프 등과 같은 적절한 저장 매체일 수 있는 메모리(220)에 저장될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 하나 이상의 클라이언트 디바이스들(예를 들어 클라이언트 디바이스 A, B, C, D)은, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하도록 무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 채널들을 클라이언트들에 동적으로 할당하기 위한 소프트웨어 모듈을, 서버(102)의 위치에 또는 그 이외에 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 임의의 종류의 스테이션, 클라이언트 디바이스, 서버 컴퓨터, 범용 컴퓨터, 또는 데이터를 처리할 수 있는 회로를 포함하는 임의의 종류의 컴퓨팅 또는 전자 디바이스를 사용하여 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 특히, 본 발명의 실시예들은 원하는 기능들을 수행하기 위한 하나 이상의 소프트웨어 모듈 또는 컴퓨터 프로그램들로서 컴퓨터에서 일반적으로 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램들은 컴퓨터에 의해 판독되고 실행되는 경우, 컴퓨터가 본 발명을 구현 및/또는 사용하는데 필요한 동작들을 수행하게 하는 기계 판독가능한 명령어들(예를 들어, 코드 세그먼트들)로 구성된다. 일반적으로, 컴퓨터 프로그램들은, 메모리, 데이터 저장 디바이스 및/또는 데이터 통신 디바이스들을 통해 컴퓨터에 연결되는 원격 디바이스와 같은 디바이스, 캐리어, 또는 미디어에 명백히 구체화되거나 및/또는 그로부터 판독될 수 있다. 컴퓨터 프로그램들은, 동작동안 사용을 위해 메모리, 데이터 저장 디바이스들 및/또는 원격 디바이스로부터 컴퓨터의 메모리로 로딩될 수 있다.
도 2의 컴퓨터 시스템 구성(200)은 스테이션 또는 서버로서 사용하기 위한 기본 컴퓨터 시스템의 단지 일례이라는 것을 본 기술 분야의 당업자는 이해하여야 한다. 또한, 본 기술 분야의 당업자는, 도 2에 도시된 예시적인 실시예가 본 발명의 실시예들을 한정시키고자 하는 것이 아니라는 것을 인식할 것이다.
더우기, 본 발명의 양상들 및 다양한 기능적 컴포넌트들이 특정 실시예로 설명되었더라도, 이러한 양상들 및 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
다시 도 1a로 돌아가면, 이전에 설명된 무선 네트워크(100)는 그 자체가 네트워크(예를 들어 WLAN)로서 사용될 수 있거나 또는 사업상 사용 또는 집에서의 사용 또는 임의의 다른 엔티티에 의한 사용을 위해 보다 큰 네트워크의 일부일 수 있다. 일 양상에서, 본 발명의 실시예들에 따른 무선 네트워크(100)는 다수 채널(150, 152)을 사용하여, 멀티미디어 데이터, 비디오, 오디오, 그래픽, 텍스트, 문서 등에 대한 데이터 및 정보의 효율적인 스트리밍을 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 영화, 텔레비젼 등과 같은 고충실도 비디오 및 오디오 데이터의 효율적인 스트리밍을 제공한다. 특히, 일 실시예에서, 홈 네트워크의 일부로서 사용되는 경우, 홈 미디어 서버(102)는 비디오 및 오디오 데이터와 같은 데이터를 집 전체의 클라이언트 디바이스 A, B, C, D(130, 132, 134, 136)에 높은 QoS 및 높은 대역폭으로 스트림하여, 서버가 비디오, 영화, 텔레비젼 등과 같은 고충실도 컨텐츠를 세대 전체의 클라이언트 디바이스들에 효율적으로 스트림할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성을 최대 화하기 위해 데이터 레이트들 및 전송 전력 레벨들이 다수의 채널(150, 152)에 동적으로 할당된다. 특히, 각 채널에 대해, 각 클라이언트의 채널 사용이 선택되어 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성을 최대화한다. 예를 들어, 보다 높은 데이터 레이트 채널들은 통상적으로 개별적인 무선 채널, 예를 들어 채널 150 또는 152에 할당되어, 보다 낮은 데이터 레이트 채널에 의한 전송 시간의 제한을 받지 않는다. 보다 구체적으로, 규제적인 에이전시(regulatory agency)는 소정의 채널 및/또는 주파수 대역의 전체 송출 전력을 종종 제한하기 때문에, 대역폭, 보다 구체적으로는 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최대화하기 위해 전송 전력 레벨들도 사용되고 있는 각 채널(예를 들어, 채널 150 또는 152)에 할당된다.
단지 설명의 목적으로 도 1을 사용하면, 단지 한 채널만을 사용하는 현재의 낮은 데이터 레이터 무선 네트워크들이 갖는 통상적인 문제를 명백히 하기 위해 일례가 제공될 것이다. 통상적인 무선 네트워크에서, 서버(102)는 원거리 클라이언트들, 예를 들어 클라이언트 A 및 B(130, 132)와 근거리 클라이언트들, 예를 들어 클라이언트 C 및 D(134, 136) 모두에게 각 클라이언트에 대해 서로 다른 데이터 레이트로 단일 채널을 따라 데이터를 무선으로 스트리밍한다. 일례로서, 서버(102)로부터 데이터를 스트리밍하는 것에 기초하여: 클라이언트 A(130)는 12Mbps로 데이터를 제공하는 변조 방법을 사용하여 데이터 스트림을 수신하며; 클라이언트 B(132)는 6Mbps로 데이터를 제공하는 변조 방법을 사용하여 데이터 스트림을 수신하며; 클라이언트 C(134)는 48Mbps로 데이터를 제공하는 변조 방법을 사용하여 데이터 스트림을 수신하며; 클라이언트 D(136)는 48Mbps로 데이터를 제공하는 변조 방법을 사용하여 데이터 스트림을 수신한다. 이러한 예에서, 보다 높은 변조 방법이 수용할 수 없는 에러 레이트를 초래하기 때문에 다른 클라이언트 각각은 임의의 보다 높은 데이터 레이트로 데이터를 수신할 수 없다고 추정한다.
따라서, 서버(102)로부터 하나의 무선 채널에 액세스할 가능성이 동등하다고 가정하면, 130, 132, 134, 136으로 표시된 각 클라이언트 A, B, C, D는 각각 단지 25% 채널만을 사용하게 될 것이다. 그 결과, 클라이언트 A(130)는 단지 최대 3Mbps의 대역폭으로 데이터 스트림을 수신하고, 클라이언트 B(133)는 단지 최대 1.5Mbps의 대역폭으로 데이터 스트림을 수신하고, 클라이언트 C(134)는 단지 최대 12Mbps의 대역폭으로 데이터 스트림을 수신하고, 클라이언트 D(136)는 단지 최대 12Mbps의 대역폭으로 데이터 스트림을 수신할 수 있다. 따라서, 한 무선 채널의 전체 채널 대역폭은 최대 28.5Mbps이다. 주의할 점은, 실제 데이터 대역폭은 프로토콜 오버헤드, 재전송 등에 의해 더 작을 수 있다는 것이다. 불행하게도, 클라이언트 C 및 D와 같은 보다 높은 데이터 레이트가 가능한 클라이언트들의 이러한 관점에서, 하나의 무선 채널의 잠재적으로 가치있는 시간은 보다 낮은 데이터 레이트 클라이언트 A 및 B에 의해 사용되었다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예들은 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성을 최대화시키기 위해 데이터 레이트들 및 전송 전력 레벨들을 다수의 무선 채널, 예를 들어 무선 채널(150, 152)에 동적으로 할당하는 것을 제공한다. 특히, 각 채널에 대해, 각 클라이언트의 채널 사용은 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최대화하도록 선택된다. 예를 들어, 보다 높은 데이터 레이트 채널들은 통상적으로 개별적인 무선 채널(예를 들어, 무선 채널 (150 또는 152))에 할당되어, 보다 낮은 데이터 레이트 채널에 의해 전송 시간이 제한되지 않는다. 보다 구체적으로, 규제적인 에이전시들이 특정 대역의 모든 채널들 또는 소정의 채널의 총 송출 전력을 종종 제한하기 때문에, 대역폭, 보다 구체적으로는 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최대화시키기 위해 사용되고 있는 각 채널(예를 들어 무선 채널 150 또는 152)에 전송 전력 레벨들이 또한 할당된다.
또한, 전체 시스템 유용성을 계산하는 경우, 클라이언트 우선순위도 고려될 수 있다. 예를 들어, 각 클라이언트 디바이스는 우선순위 레벨이 할당될 수 있다. 그 후, 전체 시스템 유용성을 결정하기 위해 모든 스케일링된 값들을 함께 가산하기 전에, 각 클라이언트의 우선순위와 연관된 각 데이터 레이트를 스케일링함으로써 전체 시스템 유용성이 계산된다. 이러한 예에서, 클라이언트 우선순위는, 사용자에 의해 및/또는 사용되고 있는 클라이언트 디바이스의 유형에 기초하여 결정될 수 있다. 많은 다른 인자들이 클라이언트 우선순위 결정시 고려될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 3을 참조하면, 흐름도(300)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 무선 채널들을 클라이언트들에 동적으로 할당하도록 수행될 수 있는 동작들을 예시한다. 초기에, 무선 시스템의 클라이언트들이 결정된다(블록 302). 예를 들어, 130, 132, 134, 136으로 각각 표시된 클라이언트 A, B, C, D가 무선 네트워크(100)의 무선 클라이언트들인 것으로 결정된다. 다음으로, 서로 다른 전송 전력 레벨들에 대한 데이터 레이트들이 130, 132, 134, 136으로 각각 표시된 클라이언트 A, B, C, D와 같은 각 클라이언트에 대해 추정된다(블록 304). 규제적인 에이전시들 및/또는 안정성 이유로 인해 설정된 전력 요구조건들에 기초하여, 클라이언트들에 대한 데이터 레이트들을 최대화하도록 전력 레벨들이 선택된다(블록 306). 또한, 서로 다른 전력 레벨들 및 데이터 스트림들을 수용하도록 다수의 서로 다른 무선 채널들(예를 들어 무선 채널 1 및 2(150, 152))이 결정된다(블록 308). 그 후, 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성을 최적화하도록 클라이언트들이 서로 다른 무선 채널들에 할당된다(블록 310). 특히, 실질적으로 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들이 서로 다른 무선 채널들에 할당되고, 실질적으로 유사한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널들에 할당된다.
나중에 보다 상세하게 설명될 것과 같이, 유사한 전력 레벨들 및 유사한 데이터 레이트들에 기초하여, 원거리 클라이언트 A 및 B(130, 132)가 함께 그룹화되고 채널(예를 들어, 무선 채널 1(150))에 할당되고, 근거리 클라이언트 C 및 D(134, 136)가 함께 그룹화되고 채널(예를 들어, 무선 채널 2(152))에 할당된다. 이러한 그룹화는 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성을 최적화시킨다.
일 실시예에서, 도 3을 참조하여 이전에 설명된, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화시키기 위해 무선 네트워크에서 데이터 레이트들 및 서로 다른 채널들을 클라이언트들에 동적으로 할당하는 동작들이, 이러한 기능들을 구현하는 것을 돕는 소프트웨어 모듈을 갖는 컴퓨팅 디바이스로 구현될 수 있다는 것을 이해 하여야 한다. 특히, 일 실시예에서, 도 2를 참조하여 이전에 설명된, 스테이션 또는 서버(102)와 같은 컴퓨팅 디바이스는 이러한 기능들을 구현하기 위해, 이전에 설명된 바와 같이, 프로세서(210) 제어하에서 구현되는, 메모리(220)에 저장되는 소프트웨어 모듈(250)을 사용할 수 있다.
도 3의 이전에 설명된 동작들의 양상들이 도 1a를 참조하여 지금 보다 상세하게 설명될 것이다. 이전에 설명된 바와 같이, 먼저, 130, 132, 134, 136으로 각각 표시된 클라이언트 A, B, C, D는 무선 네트워크(100)의 클라이언트들인 것으로 결정된다. 다음으로, 서로 다른 전송 전력 레벨들에 대한 데이터 레이트들이 130, 132, 134, 136으로 각각 표시된 클라이언트 A, B, C, D에 대해 추정된다. 이는 서로 다른 많은 방식들로 달성될 수 있다.
예를 들어, 프로빙(probing) 방법이 사용될 수 있다. 프로빙 방법에서, 소정의 전력 레벨들에 대한 처리량들 및 수용가능한 데이터 레이트들을 추정하기 위해 실제 데이터 패킷들이 서로 다른 전송 전력 레벨들로 서버(102)로부터 각 클라이언트(예를 들어, 130, 132, 134, 136으로 각각 표시된 클라이언트 A, B, C, D)로 송신될 수 있다.
다른 방법에서, 이전 데이터 패킷들로부터 BER(bit error rate) 및 SNR(signal-to-noise ratio)를 나타내기 위해 피드백이 클라이언트들(예를 들어, 130, 132, 134, 136으로 각각 표시된 클라이언트 A, B, C, D)로부터 측정될 수 있다. 서버(102)는 이전 패킷의 전송 전력을 알고 있기 때문에, 서버(102)는 서버와 클라이언트 간의 데이터 패킷들의 현재 전파 경로에 대한 전송 전력과 클라이언트 의 SNR 간의 관계를 결정할 수 있다. 이러한 관계를 사용하여, 서버(102)는, 소정의 전력 레벨들에 대한 처리량들 및 수용가능한 데이터 레이트들을 추정하기 위해 다수의 서로 다른 전송 전력 레벨들에 대해 BER 대 전송 전력을 추정할 수 있다. 소정의 전력 레벨들에 대한 처리량들 및 수용가능한 데이터 레이트들을 추정하기 위해 다수의 다른 방법들이 동등하게 적용가능하다는 것을 본 기술 분야의 당업자는 이해하여야 할 것이다.
도 4를 참조하여 현재 예를 계속하면, 도 4는 각 클라이언트가 예시적인 무선 네트워크(100)에 대한 서로 다른 전송 전력 레벨들을 지원할 수 있는 클라이언트 A, B, C, D에 대한 데이터 레이트들의 예를 나타내는 표(400)를 예시한다. 서로 다른 전력 레벨들에 대한 각 클라이언트에 대한 이러한 데이터 레이트들은 이전에 설명된 기술을 활용하여 추정될 수 있다. 특히, 주의할 점은, 도 4에서, 전력은 최대 전송 전력 레벨의 퍼센티지로 표현되고 데이터 레이트들은 Mbps로 표현된다는 것이다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상대적으로 원거리 클라이언트 A 및 B(130, 132)는 전송 전력 레벨들의 퍼센티지에 대해 상대적으로 낮은 Mbps의 데이터 레이트를 가지고 상대적으로 근거리 클라이언트 C 및 D(134, 136)는 전송 전력 레벨들의 퍼센티지에 대해 상대적으로 높은 Mbps의 데이터 레이트를 가진다.
도 4의 데이터 레이트들 및 전송 전력 레벨들을 사용하면, 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 클라이언트들을 서로 다른 무선 채널들에 할당함으로써 전체 데이터 레이트 및 대응하는 대역폭이 증가될 수 있는 것을 볼 수 있다. 오늘날 시스템의 이전의 예에서 이전에 설명된 바와 같이, 130, 132, 134, 136으로 각각 표 시된 클라이언트 A, B, C, D를 지원하는데 통상적으로 한 무선 채널만이 사용되기 때문에 각 클라이언트는 단지 25% 채널만을 사용할 뿐이다.
대조적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 전력 요구조건들에 기초하여, 클라이언트들에 대한 데이터 레이트들을 최대화하도록 전력 레벨들이 선택되고; 서로 다른 전력 레벨들 및 데이터 레이트들을 수용하는데 필요한 다수의 무선 채널들이 결정되며; 무선 네트워크(100)에 대한 유사한 데이터 레이트들에 기초하여 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 클라이언트들이 서로 다른 무선 채널들에 할당된다. 본 예에서, 무선 네트워크(100)에서 유사한 전력 레벨들 및 유사한 데이터 레이트들에 기초하여, 원거리 클라이언트 A 및 B(130, 132)가 함께 그룹화되고 무선 채널 1(150))에 할당되고, 근거리 클라이언트 C 및 D(134, 136)가 함께 그룹화되고 무선 채널 2(152))에 할당된다. 설명될 것과 같이, 이러한 그룹화는 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성을 최적화시킨다.
이전에 설명된 바와 같이, 전력 요구조건들에 기초하여 클라이언트들에 대한 데이터 레이트들을 최대화하도록 전력 레벨들이 선택된다. 특히, 규제적인 요구조건들 및/또는 안전상의 이유들로 전체 송출 전력이 제한될 수 있기 때문에, 본래 최대 전력 레벨의 소정의 퍼센티지로 전송하도록 각 채널이 할당될 수 있다. 현재 예에서, 채널 1(150) 및 채널 2(152)는 본래 최대 전력 레벨의 50%로 전송하도록 선택된다(물론 이는 양쪽 채널들이 동일한 전력 허용 오차를 가진다고 가정한다). 물론 전송 전력의 다른 할당들도 가능하다.
본 예의 경우, 무선 네트워크(100)에서, 원거리 클라이언트 A 및 B(130, 132)가 함께 그룹화되고 50% 전력 레벨의 무선 채널 1(150)에 할당된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 클라이언트 A는 (참조번호 405로 도시됨) 12Mbps 데이터 레이트에 대응하는 50% 전력 레벨에 있고, 클라이언트 B는 (참조번호 410으로 도시됨) 3Mbps 데이터 레이트에 대응하는 50% 전력 레벨에 있다. 또한, 본 예의 경우, 무선 네트워크(100)에서, 근거리 클라이언트 C 및 D(134, 136)가 함께 그룹화되고 50% 전력 레벨의 무선 채널 2(152)에 할당된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 클라이언트 C는 (참조번호 415로 도시됨) 48Mbps 데이터 레이트에 대응하는 50% 전력 레벨에 있고, 클라이언트 B는 (참조번호 420으로 도시됨) 36Mbps에 대응하는 50% 전력 레벨에 있다. 설명될 것과 같이, 이러한 그룹화는 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성을 최적화시킨다.
또한, 도 5를 참조하면, 도 5는 예시적인 무선 네트워크(100)에 대한 최적화된 듀얼 채널 데이터 레이트들(Mbps)를 예시하는 표(500)이다. 따라서, 도 4의 선택된 데이터 레이트들 대 선택된 전송 전력 레벨 관계(즉, 참조번호 405, 410, 415, 420에 의해 표시된 선택들)을 가정하면, 도 5는 무선 네트워크(100)에 대한 유사한 데이터 레이트들 및 전력 레벨들에 기초하여 전체 시스템 유용성을 최적화시키기 위해 클라이언트들을 서로 다른 무선 채널들에 할당함으로써 얻어지는 최적화된 데이터 레이트들을 예시한다.
특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 원거리 클라이언트 A 및 B(130, 132)는 무선 채널 1(150)을 따라 6 및 1.5Mbps의 전송 데이터 레이트들을 각각 가진다. 주의할 점은, 이들 모두는 무선 채널(150)을 각각 동등하게 공유하기 때문에, 그들의 데이터 레이트들은 도 4에 도시된 것의 절반이라는 것이다. 또한, 근거리 클라이언트 C 및 D(134, 136)는 무선 채널 2(152)를 따라 24 및 18Mbps의 전송 데이터 레이트들을 각각 가진다. 다시, 주의할 점은 이들 모두는 무선 채널(152)을 각각 동등하게 공유하기 때문에, 그들의 데이터 레이트들은 도 4에 도시된 것의 절반이라는 것이다. 따라서, 유사한 데이터 레이트들 및 전력 레벨들에 기초하여 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 클라이언트들을 서로 다른 채널들에 할당하기 위한 본 발명의 실시예들을 사용하여 클라이언트 A, B, C, D로 전송된 데이터의 전체 데이터 레이트는 49.5Mbps로 클라이언트 A, B, C, D로 데이터를 전송하는 듀얼 무선 채널 1 및 2(150, 152)를 발생시킨다. 이는, 클라이언트 A, B, C, D로 27Mbps만으로 데이터를 전송하는, 표준 단일 채널 방법과 비교된다. 따라서, 무선 네트워크(100)의 전체 시스템 유용성은 본 발명의 실시예들을 사용하여 최적화된다.
본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 실시예들의 이전에 설명된 예는 단지 2 채널 시스템을 사용하여 예시되었지만, 무선 네트워크를 통해 데이터 레이트 전송들을 최적화하는데 다수의 무선 채널들중 임의의 개수의 채널들이 사용될 수 있다. 또한, 무선 네트워크의 시스템 유용성을 최적화하기 위해 서로 다른 데이터 레이트들 및 전력 레벨들을 갖는 다수의 서로 다른 무선 채널들의 이러한 할당들은(즉, 상세하게 설명된 상기 절차들), 플랫 페이딩(flat fading)과 같은 무선 네트워크 조건들의 변경을 주기적으로 고려하도록 동적으로 이루어질 수 있다. 더우기, 본 발명의 이전에 기술된 실시예들은, 데이터 레이트가 전력 감소보다 더 느리게 감소되는 경우 특히 유용할 수 있다. 이러한 관계은 통상적으로 유효하다.
또한, 통상적으로 매우 높은 데이터 레이트 클라이언트들은 송신기 근처에 위치되고 보다 낮은 데이터 레이트 클라이언트들은 통상적으로 송신기로부터 보다 멀리 떨어져 있기 때문에, 유사한 데이터 레이트들 및 전력 레벨들에 기초하여, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 클라이언트들을 서로 다른 무선 채널들에 할당하는 본 발명의 실시예들은 매우 가치있는 해결책이다. 이로 인해, 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해 종종 클라이언트들을 근거리 클라이언트들 및 원거리 클라이언트들의 그룹들로 함께 그룹화하게 된다.
이전에 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은, 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 미들웨어, 또는 그들의 임의의 조합을 생성하는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용하여 방법, 시스템, 장치 또는 기계 판독가능한 매체(예를 들어, 소프트웨어 모듈, 프로세서 판독가능한 매체, 컴퓨터 판독가능한 매체, 코드 세그먼트들 등)으로 구현될 수 있다.
본 발명 및 그의 다양한 기능적 컴포넌트들이 특정 실시예들로 설명되었지만, 본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있고, 시스템, 서브시스템, 컴포넌트 또는 그의 서브컴포넌트들에서 활용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 발명의 실시예들은 필요한 태스크들을 수행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은, 프로세서 판독가능한 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품과 같은 기계 판독가능한 매체에 저장될 수 있거나 또는 전송 매체 또는 통신 링크를 통해, 캐리어에 의해 변조된 신호 또는 반송파에 포함되는 컴퓨터 데이터 신호에 의해 전송될 수 있다. 기계 판독가능한 매체 또는 프로세서 판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 프로세서, 컴퓨터 등)에 의해 판독가능하고 실행가능한 형식으로 정보를 저장하거나 또는 전송할 수 있는 임의의 매체를 포함할 수 있다. 기계/프로세서 판독가능한 매체의 예들은 전자 회로, 반도체 메모리 디바이스, ROM, 플래시 메모리, EPROM(erasable programmable ROM), 플로피 디스켓, 컴팩트 디스크 CD-ROM, 광 디스크, 하드 디스크, 광 파이버 매체, 무선 주파수(RF) 링크 등을 포함한다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 네트워크 채널들, 광 파이버들, 공중, 전자기, RF 링크 등과 같은 전송 매체를 통해 전파될 수 있는 임의의 신호를 포함할 수 있다. 코드 세그먼트들은 인터넷, 인트라넷 등과 같은 컴퓨터 네트워크를 통해 다운로드될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예들은 일반적으로 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로서 컴퓨터 내에 구현되어 원하는 동작들, 기능들 및 이전에 설명된 프로세스들을 수행할 수 있다. 컴퓨터 프로그램들은, 컴퓨터에 의해 판독되고 실행되는 경우 본 발명을 구현하거나 및/또는 본 발명을 사용하는데 필요한 동작들을 컴퓨터가 수행하게 하는 명령어들로 구성된다. 일반적으로, 컴퓨터 프로그램들은, 메모리, 데이터 저장 디바이스들 및/또는 데이터 통신 디바이스들을 통해 컴퓨터에 연결된 원격 디바이스와 같은 디바이스, 캐리어 또는 매체에 명백히 구현되거나 및/또는 그들로부터 판독가능하다. 운영 체제의 제어 하에서, 컴퓨터 프로그램들은 동작 동안 사용을 위해 메모리, 데이터 저장 디바이스 및/또는 원격 디바이스들로부터 컴퓨터의 메모리로 로딩될 수 있다.
앞선 명세서에서, 본 발명은 특정한 예시적인 실시예들을 사용하여 설명되었다. 그러나, 첨부된 청구범위에 제공되는 바와 같은 본 발명의 보다 넓은 사상 및 범주에서 벗어나지 않고 다양한 변형들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 한정적인 의미보다는 예시적인 것으로 간주된다.

Claims (38)

  1. 무선 네트워크에서 무선 채널들을 동적으로 할당하는 시스템으로서,
    적어도 2개의 클라이언트 디바이스들 - 각 클라이언트 디바이스는 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있음 - ; 및
    적어도 하나의 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있는 서버
    를 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 무선 네트워크 내의 클라이언트 디바이스들의 수를 결정하고,
    클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널 및 서로 다른 무선 채널들에 할당하며 - 상기 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해, 동일한 데이터 레이트로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널에 할당되고, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 서로 다른 무선 채널들에 할당됨 -,
    복수의 서로 다른 전송 전력 레벨들에 대해 상기 무선 네트워크의 클라이언트 디바이스들이 데이터를 수신하는 데이터 레이트들을 추정하고, 전력 레벨 요구조건들에 기초하여, 적어도 하나의 무선 채널에 대해서 클라이언트 디바이스들에 대한 데이터 레이트들을 최대화시키도록 적어도 하나의 전력 레벨을 선택하는 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 서버는, 클라이언트 디바이스들에 대한 상기 선택된 전송 전력 레벨들 및 데이터 레이트들을 수용하도록 다수의 무선 채널들을 결정하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 서버는, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 서로 다른 무선 채널들로 할당하고, 동일한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널로 할당하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 서버는, 클라이언트 디바이스들을, 상기 서버에 상대적으로 가까운 근거리 클라이언트 디바이스들 및 상기 서버로부터 상대적으로 먼 원거리 클라이언트 디바이스들로 그룹화하고, 적어도 하나의 무선 채널을 상기 근거리 클라이언트 디바이스들에 할당하고 적어도 하나의 무선 채널을 상기 원거리 클라이언트 디바이스들에 할당하는 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 서버는 적어도 하나의 액세스 포인트에 연결되는 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 각 클라이언트 디바이스는 적어도 하나의 액세스 포인트에 연결되는 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 서버는 무선 채널들을 통해 비디오 및 오디오 데이터 스트림들을 클라이언트 디바이스들로 전송하는 홈 서버인 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 서버는 상기 무선 네트워크와는 다른 별개의 무선 또는 유선 네트워크에 더 연결되는 시스템.
  12. 무선 네트워크 내의 무선 채널들을 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들에 동적으로 할당하는 장치로서 - 각 클라이언트 디바이스는 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있음 - ,
    적어도 하나의 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신하는 송신기; 및
    상기 무선 네트워크 내의 클라이언트 디바이스들의 수를 결정하고,
    클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널 및 서로 다른 무선 채널들에 할당하며 - 상기 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해, 동일한 데이터 레이트로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널로 할당되며, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 서로 다른 무선 채널들로 할당됨 -,
    복수의 서로 다른 전송 전력 레벨들에 대해 상기 무선 네트워크의 클라이언트 디바이스들이 데이터를 수신하는 데이터 레이트들을 추정하고, 전력 레벨 요구조건들에 기초하여, 적어도 하나의 무선 채널에 대해서 클라이언트 디바이스들에 대한 데이터 레이트들을 최대화시키도록 적어도 하나의 전력 레벨을 선택하는,소프트웨어 모듈을 구현하는 프로세서
    를 포함하는 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서, 상기 프로세서는, 클라이언트 디바이스들에 대한 상기 선택된 전송 전력 레벨들 및 데이터 레이트들을 수용하도록 다수의 무선 채널들을 결정하는 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 프로세서는, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 서로 다른 무선 채널들로 할당하고, 동일한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널로 할당하는 장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 프로세서는, 클라이언트 디바이스들을 서버에 상대적으로 가까운 근거리 클라이언트 디바이스들 및 상기 서버로부터 상대적으로 먼 원거리 클라이언트 디바이스들로 그룹화하고, 적어도 하나의 무선 채널을 상기 근거리 클라이언트 디바이스들에 할당하고 적어도 하나의 무선 채널을 상기 원거리 클라이언트 디바이스들에 할당하는 장치.
  19. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 액세스 포인트에 연결되는 장치.
  20. 제12항에 있어서, 각 클라이언트 디바이스는 적어도 하나의 액세스 포인트에 연결되는 장치.
  21. 제12항에 있어서, 상기 장치는 상기 무선 네트워크의 스테이션인 장치.
  22. 제12항에 있어서, 상기 장치는 서버인 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 서버는 집 전체의 무선 채널들을 통해 비디오 및 오 디오 데이터 스트림들을 클라이언트 디바이스들로 전송하는 홈 서버인 장치.
  24. 제12항에 있어서, 상기 무선 네트워크와는 다른 별개의 무선 또는 유선 네트워크에 더 연결되는 장치.
  25. 무선 네트워크 내의 무선 채널들을 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들에 동적으로 할당하는 방법으로서 - 각 클라이언트 디바이스는 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있음 - ,
    무선 채널들을 통해 무선 데이터를 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들에 송수신하는 단계;
    상기 무선 네트워크 내의 클라이언트 디바이스들의 수를 결정하는 단계;
    클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널 및 서로 다른 무선 채널들에 할당하는 단계 - 상기 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해, 동일한 데이터 레이트로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널로 할당되며, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 서로 다른 무선 채널들로 할당됨 -; 및
    복수의 서로 다른 전송 전력 레벨들에 대해 상기 무선 네트워크의 클라이언트 디바이스들이 데이터를 수신하는 데이터 레이트들을 추정하고, 전력 레벨 요구조건들에 기초하여, 적어도 하나의 무선 채널에 대해서 클라이언트 디바이스들에 대한 데이터 레이트들을 최대화시키도록 적어도 하나의 전력 레벨을 선택하는 단계
    를 포함하는 방법.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 제25항에 있어서, 클라이언트 디바이스들에 대한 상기 선택된 전송 전력 레벨들 및 데이터 레이트들을 수용하도록 다수의 무선 채널들을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 서로 다른 무선 채널들에 할당하는 단계; 및
    동일한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널로 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  31. 제25항에 있어서, 클라이언트 디바이스들을 서버에 상대적으로 가까운 근거리 클라이언트 디바이스들 및 상기 서버로부터 상대적으로 먼 원거리 클라이언트 디바이스들로 그룹화하는 단계; 및
    적어도 하나의 무선 채널을 상기 근거리 클라이언트 디바이스들에 할당하고 적어도 하나의 무선 채널을 상기 원거리 클라이언트 디바이스들에 할당하는 단계를 더 포함하는 방법.
  32. 프로세싱 시스템에서 실행되는 경우, 무선 네트워크 내의 무선 채널들을 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들에 동적으로 할당하는 방법을 시스템이 수행할 수 있게 하는 실행가능한 명령어들을 포함하는 기계 판독가능한 매체로서 - 각 클라이언트 디바이스는 무선 채널을 통해 무선 데이터를 송수신할 수 있음 - ,
    무선 채널들을 통해 무선 데이터를 적어도 2개의 클라이언트 디바이스들에 송수신하는 명령어;
    상기 무선 네트워크 내의 클라이언트 디바이스들의 수를 결정하는 명령어;
    클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널 및 서로 다른 무선 채널들에 할당하는 명령어 - 상기 무선 네트워크의 전체 시스템 유용성을 최적화하기 위해, 동일한 데이터 레이트로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 동일한 무선 채널로 할당되며, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들은 서로 다른 무선 채널들로 할당됨 -;
    복수의 서로 다른 전송 전력 레벨들에 대해 상기 무선 네트워크의 클라이언트 디바이스들이 데이터를 수신하는 데이터 레이트들을 추정하고, 전력 레벨 요구조건들에 기초하여, 적어도 하나의 무선 채널에 대하여 클라이언트 디바이스들에 대한 데이터 레이트들을 최대화시키도록 적어도 하나의 전력 레벨을 선택하는 명령어
    를 포함하는 기계 판독가능한 매체.
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 제32항에 있어서, 클라이언트 디바이스들에 대한 상기 선택된 전송 전력 레벨들 및 데이터 레이트들을 수용하도록 다수의 무선 채널들을 결정하는 명령어를 더 포함하는 기계 판독가능한 매체.
  37. 제36항에 있어서, 서로 다른 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 서로 다른 무선 채널들에 할당하는 명령어; 및
    동일한 데이터 레이트들로 데이터를 수신하는 클라이언트 디바이스들을 동일한 무선 채널에 할당하는 명령어를 더 포함하는 기계 판독가능한 매체.
  38. 제32항에 있어서, 클라이언트 디바이스들을 서버에 상대적으로 가까운 근거리 클라이언트 디바이스들 및 상기 서버로부터 상대적으로 먼 원거리 클라이언트 디바이스들로 그룹화하는 명령어; 및
    적어도 하나의 무선 채널을 상기 근거리 클라이언트 디바이스들에 할당하고 적어도 하나의 무선 채널을 상기 원거리 클라이언트 디바이스들에 할당하는 명령어를 더 포함하는 기계 판독가능한 매체.
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