KR101170800B1 - 근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신승인을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에서, 복수개의 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜 데이터 유닛들은 전송 파티(party)로부터 수신 파티로 전송되고, 수신 파티는 각각의 수신된 MPDU를 승인하기 위하여 두 바이트의 MPDU 블록을 사용하는 대신에 상기 각각의 단편화된 패킷들을 위한 비트맵 필드를 이용하여 지연된 승인 프레임을 전송 파티에 전송한다. 상기 비트맵 필드는 복수개의 MPDU에 대응되는 복수개의 비트맵 값들을 포함하는데, 여기서 복수개의 비트맵 값들은 각각의 MPDU가 수신되었는지 여부를 나타내는 값이다.
MPDU, 승인, WPAN, 비트맵, 수신

Description

근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법 및 시스템{Method and system for acknowledging the receipt of a transmitted data stream in a wireless personal area network}
본 발명은 무선 데이터 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 근거리 무선 네트워크(WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근에, 무선 통신 시스템을 이용한 다양한 컴퓨터 네트워크 시스템들이 널리 사용되게 되었다. 그러한 네트워크 시스템들은 지역 정보 통신망(LAN), 광역 통신 망(WAN), 무선 지역 통신망(WLAN), 근거리 무선 네트워크(WPAN), GPRS(general packet radio service) 네트워크 및 다른 무선 네트워크 시스템을 포함한다. 그러한 네트워크 시스템들은 개인 컴퓨터(데스크탑, 랩탑 및 팝탑), 모바일 폰 또는 다른 휴대용 통신 장치들과 같은 다양한 최종 단말들(end terminal) 사이의 통신을 허용한다.
상기 네트워크들 대부분에서, 최종 단말이 데이터를 전송할 때, 상기 최종단말은 각각의 패킷의 헤더 안에 목적지 주소를 가진 패킷들의 시퀀스로 데이터를 캡슐화한다. 각각의 패킷은 네트워크에 전송된다. 모든 다른 연결된 장치들은 패킷의 헤더안의 주소를 읽지만, 패킷의 주소를 인지하게 되면 패킷의 데이터만을 읽을 것이다. 일단 패킷이 읽혀지면 목적지 장치는 소스에 대한 응답으로서 수신된 패킷의 수신을 승인한다(소스 주소도 패킷의 헤더에 위치한다). 승인 패킷은 소스에게 데이터가 성공적으로 수신되었거나 중단 및 재전송이 필요하다고 말해준다 .
본 발명의 일 측면은 근거리 무선 네트워크(WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 전송 엔티티로부터 수신 엔티티로 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 전송하는 단계와 비트맵 필드를 이용하여 복수개의 MPDU 각각의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 수신 엔티티에서 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면은 근거리 무선 네트워크(WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 전송 엔티티로부터 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 수신하는 단계와 비트맵 필드를 가지고 각각의 복수개의 MPDU들의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 전송 엔티티에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면은 근거리 무선 네트워크(WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 i) 전송 엔티티로부터 복수개의 데이터 패킷들을 수신하는 단계, ii) 복수개의 데이터 패킷들 중에 어느 것이 단편화되었는지를 결정하는 단계, iii) 상기 각각의 복수개의 비트맵 값들이 상기 각각의 결정된 단편화된 패킷들이 수신되었는지 여부를 나타낼 때, 상기 결정된 단편화된 패킷들에 대응되는 복수개의 비트맵 값들을 포함하는 비트맵 필드를 생성하는 단계, iv) 상기 생성된 비트맵 필드를 포함하는 지연된 승인 프레임을 생성하는 단계, v) 상기 생성된 지연된 승인 프레임을 전송 엔티티에 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 근거리 무선 네트워크(WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 전송하도록 구성된 제1 피코넷(piconet) 장치 및 복수개의 MPDU들을를 수신하고 비트맵 필드를 이용하여 각각의 복수개의 MPDU들의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 제 1 피코넷 장치에 전송하는 제2 피코넷 장치를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 근거리 무선 네트워크(WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 IEEE 802.15.3 프로토콜을 이용하여 네트워크 내에서 통신을 수행하고, i) 전송 엔티티로부터 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 수신하고, ii) 비트맵 필드를 가지고 각각의 복수개의 MPDU들의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 전송 엔티티에 전송하도록 프로그래밍 된 장치를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 반송파(carrier wave)에 실리는 컴퓨터 데이터 신호를 제공한다. 상기 신호는 복수개의 비트맵 값들을 포함하는 비트맵 필드를 포함하는데, 여기서 각각의 복수개의 비트맵 값들은 각각의 복수개의 MAC 프로토콜 데이터 유닛들(MPDU)들이 수신되었는지 여부를 나타내고, 상기 복수개의 MPDU는 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU)을 형성하고 수신 엔티티에 연속적으로 전송된다. 또한, 상기 신호는 지연된 승인 프레임이고 IEEE 802.15.3 표준 프로토콜을 따른다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법을 수행하기 위한 프로세서로 판독 가능한 저장장치에 탑재되며 하나 이상의 프로세서에 프로그래밍하기 위한 코드를 가지는 저장장치를 제공한다. 상기 방법은 i) 전송 엔티티로부터 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 수신하는 단계 및 ii) 비트맵 필드를 가지고 각각의 복수개의 MPDU의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 전송 엔티티에 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 본 발명의 다른 측면은 근거리 무선 네트워크(WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 전송 엔티티로부터 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 수신하기 위한 수단 및 비트맵 필드를 가지고 복수개의 MPDU들 각각의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 전송 엔티티에 전송하기 위한 수단을 포함한다.
도 1은 예시적인 근거리 무선 네트워크(WPAN) 시스템을 도시한다.
도 2는 IEEE 802.15.3 표준에 따른 MAC(Medium Access Control) 헤더의 데이터 포맷을 도시한다.
도 3은 IEEE 802.15.3 표준에 따른 지연된 승인 프레임의 데이터 포맷을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연된 승인 프레임의 데이터 포맷을 도 시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연된 승인 절차를 보여주는 예시적인 흐름도를 도시한다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 단편의 손실이 없는 경우의 지연된 승인 프레임의 예시적인 데이터 포맷을 도시한다.
도 6B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단편의 손실이 있는 경우의 지연된 승인 프레임의 예시적인 데이터 포맷을 도시한다.
본 발명은 근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 지연된 승인과 관련된 비용(overhead)을 상당히 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 일실시예는 전체 시스템의 처리 효율을 상당히 증진시킬 수 있다. 게다가, 본 발명의 다양한 실시예는 지연된 승인 프레임이 성공적으로 전송될 기회를 증진시킬 수 있어서, 모든 프레임들의 재전송의 가능성을 줄인다.
도 1은 예시적인 근거리 무선 네트워크(WPAN) 시스템(100)을 도시한다. 상기 네트워크 시스템(100)은 상호 간에 데이터를 전송하는 장치들(110 내지 140)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 네트워크 시스템(100)은 IEEE 802.15.3 프로토콜을 따른다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 네트워크 시스템(100)은 다른 말단의 IEEE 802.15.3 시스템과 통신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 각각의 장치들 (110 내지 140)은 디지털 비디오 카메라, 휴대용 비디오 디스플레이 장치, 무선 서라운드 스피커, 전자 게임 장치, 프린터, 코드 없는 전화기 및 다른 비즈니스 또는 소비자 장치들 중 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 장치들 각각(110 내지 140)은 피코넷 조정기(또는 피코넷 제어기; 이하에서는 '피코넷 조정기')로서 결정된다. 상기 피코넷 조정기(110)는 예컨대, 각각의 장치들 상호간에 데이터를 전송할 수 있도록 타임 슬롯(time slot)을 제공함으로써 나머지 장치들(120 내지 140; 전형적으로 802.15.3 표준에서 피코넷 장치들로 언급된다) 사이에서의 데이터 통신을 조정한다. 이와 같은 어플리케이션에서, 모든 장치들(110 내지 140)은 피코넷 장치들로서 빈번하게 언급될 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 시스템(도 1의 100)내 에서의 데이터 통신은 IEEE 802.15.3 또는 오늘날 알려졌거나 차후에 개발될 다른 적합한 무선 통신 표준들을 이용하여 수행된다. IEEE 802.15.3의 설명서는 2003년 2월 P802.15.3/D17에 작성된 '고속(High rate)의 근거리 무선 네트워크(WPAN)를 위한 무선 매체 접근 제어(MAC) 및 물리(PHY) 계층의 설명'에서 찾을 수 있다. IEEE 802.15.3 표준은 모든 집안을 커버하는 휴대용 소비자 전자 장치를 제공한다. 상기 표준은 예컨대 소비자 전자 장치들의 넓은 범위를 위하여 이동성의 필요, 서비스의 질(QoS) 및 빠른 연결성에 대하여 다룬다.
전형적으로, 피코넷 장치들(120 내지 140)에서의 데이터 통신은 예컨대 10M 이내의 짧은 범위의 거리에서 수행된다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 피코넷 조정기(110)는 (비록 도 1에는 120 내지 140의 세 개의 피코넷 장치들만이 도시되어 있지만) 250개 까지의 장치들의 데이터 통신을 조정할 수 있다.
피코넷 조정기를 포함하는 전형적인 802.15.3에 기초한 네트워크 시스템의 일반적인 동작에 대한 설명은 예컨대 2003년 2월 P802.15.3/D17에 작성된 '고속(High rate)의 근거리 무선 네트워크(WPAN)를 위한 무선 매체 접근 제어(MAC) 및 물리(PHY) 계층의 설명'에서 찾을 수 있다.
도 2는 IEEE 802.15.3 표준에 따른 MAC(Medium Access Control) 헤더의 데이터 포맷을 도시한다. 상기 802.15.3 표준에서, 프레임(또는 패킷)은 전형적으로 MAC 헤더(200)에 부가되어 프레임 바디 및 (프레임 체크 시퀀스(FCS) 필드와 같은) 에러 정정 필드를 포함한다. 상기 MAC 헤더(200)는 다른 것들 중에서 단편 제어 필드(210), 소스 및 목적지 ID(212, 214)를 포함한다. 상기 단편 제어 필드(210)는 프레임(또는 패킷)의 단편화와 관련된 정보를 포함한다.
IEEE 802.15.3 네트워크의 일 실시예에서, 전송 전에 (일반적으로 802.15.3 표준에서 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU)으로 언급되는) 패킷은 복수개의 더 작은 패킷들 또는 단편들(fragments)로 단편화될 수 있다. 이와 같은 어플리케이션 전체에서, 단편화된 패킷들과 단편들은 혼용되어 사용될 것이다.
각각의 단편(MPDU)은 전체 데이터 패킷(MSDU)과 같은 데이터 포맷을 가진다. 따라서, 각각의 MSDU 및 MPDU는 프레임 바디 및 FCS 뿐만아니라 도 2에 도시된 MAC 헤더를 포함한다. 목적지 장치는 수신된 단편화된 패킷들을 재조합할 것이다. 상기 방법은 (더 큰 크기의 패킷들이 손실 가능성이 높은데 비해) 노이즈에 기인하는 패킷의 손실의 기회를 작게하고, 작은 패킷 사이즈에 기인하는 대역폭의 손실이 적게 되도록 한다. 뿐만아니라, 단편들을 손실하더라도 전체 패킷 전송에 비해 실제로 더 작은 양의 데이터가 손실된다. 따라서, 이와 같은 단편화 및 재조합은 다양한 통신 표준들에서 빈번하게 사용된다.
각각의 단편은 일반적으로 전송 동안에 독립적인 패킷으로서 취급된다. 따라서, MPDU는 802.15.3 표준에서 독립적인 패킷(MSDU) 및 단편화된 패킷(MPDU) 둘 모두를 나타내는데 사용된다. 각각의 단편을 수신한 후에, 상기 목적지 장치는 각각의 단편화된 패킷들의 수신을 나타내기 위하여 소스 장치에 승인(ACK)을 전송한다. 802.15.3 표준에서, 즉각적인 승인 프레임, 지연된 승인 프레임 및 승인 없는 프레임의 세 개의 승인 프레임들이 사용된다. 상기 즉각적인 승인 프레임은 수신 엔티티에 의하여 독립적인 패킷이 수신되자마자 승인하기 위하여 전송된다. 상기 지연된 승인은 모든 패킷들의 그룹이 수신된 후에 패킷들의 그룹(또는 블록)을 승인하기 위하여 전송된다. 승인 없음은 송신측이 전송된 패킷이 수신측에 의하여 승인되기를 원하지 않는 경우에 사용된다. 본 발명의 다양한 실시예들이 상기 지연된 승인과 관련된다. 본 명세서에서, 지연된 승인(프레임)과 승인 (프레임)은 혼용될 수 있다.
도 2에 도시된 일 실시예에서, (예컨대, 802.15.3 표준에 따라 24 비트가 할당된) 단편 제어 필드(210)는 다른 것들 중에서, (802.15.3 표준에 따라 7 비트가 할당된) 마지막 단편 번호 필드(220), (예컨대 802.15.3 표준에 따라 7 비트가 할 당된) 단편 번호 필드(230) 및 (802.15.3 표준에 따라 9 비트가 할당된) MSDU 번호 필드(240)를 포함한다.
상기 MSDU 번호 필드(240)는 전송되고 있는 단편들(MPDU; 단편화된 경우에)의 집합을 포함하는 MSDU의 번호를 나타낸다. 단편 번호 필드(230)는 전송되고 있는 단편(MPDU)의 번호를 나타낸다. MSDU가 복수개의 MPDU로 단편화되는 경우에는 모든 복수개의 MSDU들의 번호들은 같지만, 각각의 MPDU의 단편 번호는 하나씩 증가한다. 일 실시예에서, 하나의 MSDU는 128개의 단편들(MPDU;
Figure 112007017535787-pct00001
; 도 2의 230 참조)을 포함할 수 있다. 상기 최종 단편 번호 필드(220)는 단편화된 MSDU에 속하는 단편들의 전체 개수를 나타낸다.
도 3은 IEEE 802.15.3 표준에 따른 지연된 승인 프레임의 데이터 포맷을 도시한다. 상기 지연된 승인 프레임(3300)은 FCS 필드(310), 프레임 바디(320) 및 MAC 헤더(330)를 포함한다. 상기 프레임 바디(320)는 다른 것들 중에서 복수개의 MPDU ID 필드(블록 1에서 n까지; 802.15.3 표준에서 각각의 필드에는 2 바이트가 할당된다)를 포함한다. 상기 프레임 바디(320)는 수신된 단편화된 패킷들 또는 다편화되지 않은 패킷들을 승인하기 위하여 사용된다.
도 3에 도시된 것과 같이, 현재의 802..15.3 표준에서, 각각의 (단편화된(MPDU) 또는 단편화되지 않은) 패킷은 두 바이트(16비트)를 이용하여 개별적으로 승인된다. 예컨대, 두 개의 MSDU(하나는 10개의 MPDU로 단편화되고, 다른 하나는 단편화되지 않음)가 전송되면, 전송된 패킷들을 승인하기 위하여 22 바이트(MPDU 마다 2바이트(20바이트)이고 MSDU 마다 2바이트)가 필요하다. 단편화된 패킷들의 개수가 증가할수록 지연된 승인 프레임의 프레임 바디(320)의 사이즈는 상당히 증가할 수 있다.
만약, (적어도 그 중에 하나가 단편화된) 복수개의 MSDU가 수신되고, 이러한 지연된 승인 방법을 이용하여 승인이 필요하게 되는 경우에는, 상기 지연된 승인 프레임의 사이즈는 중요해질 수 있다. 더 많은 MSDU가 단편화될 수록 더 많은 통신 비용이 유발될 것이다. 지연된 승인 프레임의 프레임 바디의 막대한 증가는 전송을 위한 더 넓은 대역폭을 필요하게 할 수 있고 처리 능률을 감소하게 한다. 게다가, 프레임 바디의 증가는 또한 전송된 패킷의 손실 가능성을 증가시키는데, 이는 모든 패킷들의 재전송 및 대역폭의 낭비를 초래한다. 따라서, 무선 통신 환경에서 IEEE 802.15.3을 기반으로 하는 네트워크와 같은 보다 효율적인 지연된 승인이 요구된다.
본 발명의 일 측면은 근거리 무선 네트워크에서 전송된 데이터 스트림의 수신을 승인하는 시스템 및 방법을 제공한다. 여기서, 복수개의 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜 데이터 유닛들은 전송 파티(party)로부터 수신 파티로 전송되고, 수신 파티는 각각의 수신된 MPDU를 승인하기 위하여 두 바이트의 MPDU 블록을 사용하는 대신에 상기 각각의 단편화된 패킷들을 위한 비트맵 필드를 이용하여 지연된 승인 프레임을 전송 파티에 전송한다. 상기 비트맵 필드는 복수개의 MPDU에 대응되는 복수개의 비트맵 값들을 포함하는데, 여기서 복수개의 비트맵 값들은 각각의 MPDU가 수신되었는지 여부를 나타내는 값이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연된 승인 프레임의 예시적인 데이터 포맷을 도시한다. 상기 지연된 승인 프레임(400)은 FCS 필드(410), 프레임 바디(420) 및 MAC 헤더(430)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 프레임 바디(420)는 MSDU가 적어도 하나의 단편을 가진다고 할 때, 다른 것들 중에서 적어도 하나의 MSDU 필드(802.15.3 표준에서 2바이트가 할당됨) 및 비트맵 필드(802.15.3 표준에서 16 바이트까지 할당됨)를 포함한다. 도 4에서 도시된 것과 같은 일 실시예에서, 상기 프레임 바디(420)는 복수개의 MSDU 필드(MSDU1 부터 MSDU n까지) 및 복수개의 MSDU 필드들(만약에 모든 MSDU가 단편화되었다면)에 대응되는 복수개의 비트맵 필드들을 포함한다. 상기 프레임 바디(420)는 또한 'MPDU 승인된' 필드(1 바이트 = 802.15.3 표준에서 8 비트가 할당됨)를 포함한다. 따라서, 표준에서, 하나의 지연된 승인 프레임은 단편화되었는지 여부와 상관없이 256 패킷들(
Figure 112007017535787-pct00002
) 까지 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임 바디(420)는 각각 128개의 단편들을 포함하는 두 개의 MSDU 블록들 및 상기 128개의 단편들에 대응되는 비트맵 필드를 포함한다. 만약에 단편화된 패킷들이 수신되지 않았다면, 비트맵 필드는 생성되지 않는다. 이와 같은 상황에서, 도 2의 상기 단편 번호 필드들(220, 230)은 0으로 세팅될 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 통신 환경에 의존하여 몇몇의 MSDU는 단편화되고 나머지는 단편화되지 않는다. 도 4에서와 같이 각각의 단편화된 MSDU에 대하여 비트맵 필드가 생성될 것이고 상기 승인 프레임이 추가될 것이다. 단편화되지 않은 MSDU에 대해서는 비트맵 필드가 생성되지 않을 것이다.
각각의 MSDU 블록은 첫번째 단편 번호 필드(440) 및 MSDU 번호 필드(450)를 포함한다. 상기 MSDU 번호 필드(450)(802.15.3 표준에서 9비트가 할당됨)는 지연되어 승인되고 있는 MSDU의 번호를 나타낸다. 첫번째 단편 번호 필드(440)는 상기 지연된 승인이 시작되는 단편 번호(도 6A 및 6B 참조)를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 첫번째 단편 번호는 수신된 프레임의 MAC 헤더(200)의 상기 단편 번호 필드(230)(도 2 참조)로부터 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연된 승인 절차를 보여주는 예시적인 흐름도를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 승인 절차(500)는 C 또는 C++ 또는 그외의 적합한 프로그래밍 언어와 같은 전통적인 프로그래밍 언어로 구현이 가능하다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 프로그램은 상기 피코넷 장치들(110 내지 140)에서의 컴퓨터가 접근 가능한 저장 매체에 저장된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 프로그램은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 승인 절차(500)를 수행할 수 있을만큼 긴 크기를 가지는 다른 시스템의 장소에 저장될 수 있다. 상기 저장 매체는 저장된 정보를 위한 다양한 기술을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 저장 매체는 RAM, 하드 디스크, 플로피 디스크 디지털 비디오 장치, 컴팩트 디스크, 비디오 디스크 또는/및 다른 광학 저장 매체 등을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 각각의 피코넷 장치들은 상기 승인 절차(500)를 수행하도록 구성되거나 프로그래밍 된 프로세서(미도시)를 포함한다. 상기 프로그램은 상기 프로세서 또는 상기 피코넷 장치(110 내지 140)의 메모리에 저 장될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 상기 프로세서는 펜티엄 계열 같은 인텔사의 마이크로프로세서 및 윈도우즈 95, 윈도우즈 98, 윈도우즈 2000 또는 윈도우즈 NT와 같은 마이크로 소프트사의 윈도우즈 운영체제를 기반으로 한 구성을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 프로세서는 싱글 칩 또는 멀티 칩 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리기, 임베디드 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러 등을 이용하는 다양한 컴퓨터 플랫폼을 가지고 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 프로세서는 유닉스, 리눅스, 마이크로소프트 DOS, 마이크로소프트 윈도우즈 2000/98/ME/XP, 맥킨토시 OS, OS/2 및 그와 같은 종류들과 같은 넓은 범위의 운영 체제를 가지고 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 승인 절차(500)는 임베디드 소프트웨어에 의하여 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 5의 상기 실시예(500)는 IEEE 802.15.3 표준에 의하여 구현될 수 있다. 편의상, 상기 절차(500)는 상기 IEEE 802.15.3 표준에 기초하여 설명될 것이다. 상기 실시예들에 기초하여, 부가적인 설명이 추가될 것이고, 다른 것들은 제거되거나 설명의 순서가 변경될 것이다.
도 1 및 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기 각각의 피코넷 장치들(110~140)의 동작은 보다 상세히 설명되어 질 것이다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 시스템(100) 내에서의 데이터 통신은 IEEE 802.15.3 표준을 이용하여 수행될 것이다. 각각의 피코넷 장치들(110~140)은 수신 엔티티 및 전송 엔티티가 될 수 있다. 특정한 기간의 시간 동안, 상기 피코넷 장치들(110 내지 140) 중 하나는 수신 엔티티로서 동작하는 반면에 다른 피코넷 장치들(110 내지 140)은 전송 엔티티로서 동작할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 수신 엔티티는 프레임들(MPDU 또는 MSDU 둘다)을 수신하고, 전송 엔티티로부터 수신된 각각의 프레임의 MAC 헤더를 체크한다(510 단계). 520 단계에서는, 상기 수신 장치는 상기 수신된 프레임들이 단편화되었는지 여부를 결정한다. 상기 MAC 헤더(200)(도 2 참조)의 상기 단편 제어 필드(210)가 전송된 프레임이 단편화되었는지 여부에 관한 정보를 포함하기 때문에, 상기 절차는 각각의 수신된 프레임의 상기 MAC 헤더(200)의 상기 단편 제어 필드(210)를 체크함으로써 수행될 수 있다.
만약 520 단계에서 상기 수신된 프레임이 단편화되었다고 판단된다면, 상기 수신 엔티티는 상기 단편들의 개수에 기초하여 각각의 수신된 MSDU에 대하여 생성되어야할 비트맵 필드의 사이즈를 결정한다(540 단계). 하나의 예로서, 전송되는 MSDU가 세 개가 있다고 할 때, 각각의 MSDU 1과 MSDU 3이 10개의 MPDU로 단편화되어 있고, MSDU 2가 단편화되어 있지 않다고 가정한다. 802.15.3 표준에서의 일 실시예에서, MSDU에 대한 단편들의 개수가 8개 이하인 경우라면, 1 바이트의 비트맵 필드가 생성되고 추가된다. 또한, MSDU에 대한 단편들의 개수가 8개 이상 16개 미만인 경우에는 2 바이트의 비트맵 필드가 생성되고 추가될 수 있다. 이와 비슷하게, MSDU에 대한 단편들의 개수가 120개 이상 128개 미만인 경우에는 16 바이트의 비트맵 필드가 생성되고 추가될 수 있다
이와 대조적으로, 단편들이 수신되지 않으면(예컨대 단편화되지 않은 MSDU가 수신되는 경우), 단편화되지 않은 MSDU에 대한 승인 프레임에 비트맵 필드가 추가 되지 않는다. 이와 같은 상황에서, 현재의 802.15.3 표준에서처럼 단편화되지 않은 MSDU 패킷을 승인하기 위하여 2 바이트가 사용된다.
상기 수신 엔티티는 가능한 경우에는 비트맵 필드를 적절히 설정하여 수정되어진 지연된 승인 프레임을 준비한다(550 단계). 예컨대, 도 4에서, MSDU 1만이 단편화되고 다른 MSDU들은 단편화되지 않았다면, 상기 지연된 승인 프레임에서 비트맵 필드는 MSDU 1에 대해서만 추가되고, 나머지 MSDU들은 비트맵 필드를 가지지 않는다. 상기 수신 엔티티(상기 장치들(110~140) 중에 하나)는 전송 엔티티(다른 장치들(110~140))에 상기 준비된 지연된 승인 프레임을 전송한다.
이하에서는, 현재의 802.15.3 표준하에서 본 발명의 일 실시예의 이점을 명시하는 하나의 예가 설명될 것이다. (각각이 128개의 MPDU들로 단편화되어 있는) 두 개의 MSDU들로부터 단편화된 256개의 MPDU들이 전송되고, 지연되어 승인되는 것이 필요하다고 가정한다. 현재의 802.15.3 표준 하에서, 각각의 단편화된 MPDU는 지연된 승인을 위하여 2 바이트가 필요하므로, 상기 승인을 위한 상기 프레임 바디의 사이즈는 512(256 x 2) 바이트가 될 것이다. 또한, 상기 승인 프레임의 나머지 프레임 바디는 17 바이트(도 3 참조; MAC 헤더 10 바이트, 최대 버스트 1 바이트, 최대 프레임 1바이트, MPDU 승인 1바이트, FCS 4바이트)가 필요할 것이다. 따라서, 802.15.3 표준하에서 상기 승인 프레임의 전체 사이즈는 529(512+17) 바이트가 된다.
이와 대조적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 각각의 MSDU들을 위한 128개의 단편화된 MPDU 모두에 대한 승인을 위하여 16 바이트(128 비트)의 비트맵 필드가 필요할 것이다. 또한, 상기 싱글 MSDU는 최대 2 바이트를 사용하므로, 상기 하나의 MSDU의 승인을 위한 상기 프레임 바디의 사이즈는 18(16+2) 바이트가 될 것이다. 따라서, 상기 256개의 MPDU의 승인을 위한 상기 비트맵 및 두 개의 MSDU 블록의 사이즈는 36 바이트(18 x 2)가 된다. 상기 승인 프레임의 나머지 프레임 바디는 현재의 802.15.3 표준에서 17 바이트를 필요로 할 것이다. 따라서, 상기 실시예 하에서 상기 승인 프레임의 전체 사이즈는 53 바이트(36+17)가 될 것이다. 그러므로, 본 발명의 상기 실시예는 약 90%([(529-53)/529]x100%)의 대역폭의 절약을 제공한다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 단편의 손실이 없는 경우의 지연된 승인 프레임의 예시적인 데이터 포맷을 도시한다. 도 6B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단편의 손실이 있는 경우의 지연된 승인 프레임의 예시적인 데이터 포맷을 도시한다.
도 6A 및 6B를 참조하면, MSDU 1은 11개의 MPDU(단편 50 내지 60)로 단편화되고 MSDU 2는 8개의 MPDU(단편 0 내지 7)로 단편화되는 것으로 보여질 수 있다. 도 6A 및 6B에 도시된 것과 같이 상기 각각의 MSDU에서, 상기 첫번째 단편 번호들은 50과 0이다. MSDU 1에 속하는 단편 0 내지 49는 상기 이전의 지연된 승인 프레임(미도시)에서 이미 승인되었다. 도 6A 및 6B의 실시예에서, MSDU 2에서 상기 단편들의 전체 개수는 8개이기 때문에, 1 바이트의 비트맵 필드가 생성되었다. 또한, MSDU 1에서 상기 단편들의 개수는 11개이기 때문에, 2 바이트의 비트맵 필드가 생성되었다.
도 6A 및 6B의 실시예에서, 'b11111111'로 설정된 비트맵 필드는 MSDU 2에 대한 8개의 단편들이 정확하게 수신되었고 승인을 지연한다는 것을 나타낸다. 또한, 도 6A에 도시된 것과 같이, 'b11111111111'로 설정된 비트맵 필드는 MSDU 1에 대한 11개의 단편들이 정확하게 수신되었고 승인을 지연한다는 것을 나타낸다.
도 6B에 도시된 다른 실시예에서, 'b11111111011'로 설정된 비트맵 필드는 단편 52가 손실되었지만 나머지 단편들은 적절하게 수신되었다는 것을 나타낸다. 일단 MSDU 1이 지연되어 승인되면, 상기 전송 장치는 비트맵 필드에 기초하여 어떤 단편이 손실되었는지를 결정할 수 있고, 상기 손실된 단편(단편 52)을 상기 수신 장치에 재전송한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 지연된 승인과 관련된 비용(overhead)을 상당히 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 일실시예는 전체 시스템의 처리 효율을 상당히 증진시킬 수 있다. 게다가, 본 발명의 다양한 실시예는 지연된 승인 프레임이 성공적으로 전송될 기회를 증진시킬 수 있어서, 모든 프레임들의 재전송의 가능성을 줄인다.
상기 설명은 다양한 실시예에 적용되는 본 발명의 새로운 특징들을 지적한 것이어서, 당업자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 상기 설명된 장치 또는 절차의 형식 및 설명에 있어서의 다양한 생략들, 치환들 및 변화들을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 상기 설명보다는 첨부된 청구항들에 의하여 정의된다. 상기 청구항들의 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변형은 발명의 범위 안에서 포용된다.

Claims (22)

  1. 근거리 무선 네트워크(Wireless personal area network:WPAN)에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법에 있어서,
    전송 엔티티로부터 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 수신 엔티티에 전송하는 단계; 및
    상기 수신 엔티티에서 비트맵 필드를 이용하여 상기 복수개의 MPDU 각각의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 비트맵 필드의 사이즈는 상기 데이터 스트림을 수신하는 상기 수신 엔티티에서 상기 수신된 MPDU의 개수 또는 MAC 헤더의 단편 제어 파트의 단편 번호 필드에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 무선 네트워크는 IEEE802.15.3 표준 프로토콜을 따르는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비트맵 필드는 복수개의 비트맵 값들이 상기 각각의 복수개의 MPDU들이 수신되었는지 여부를 나타낼 때, 상기 복수개의 MPDU들에 대응되는 복수개의 비트맵 값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  4. 근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법에 있어서,
    전송 엔티티로부터 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 수신하는 단계;
    비트맵 필드를 가지고 상기 각각의 복수개의 MPDU들의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 상기 전송 엔티티에 전송하는 단계; 및
    상기 수신된 MPDU의 개수 또는 MAC 헤더의 단편 제어 파트의 단편 번호 필드에 기초하여 상기 비트맵 필드의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수신 승인 방법은 상기 근거리 무선 네트워크를 형성하는 각각의 피코넷 장치들에서 수행되는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    매체 접근 제어(MAC) 서비스 데이터 유닛(MSDU)이 복수개의 MPDU들로 단편화될 때, 상기 복수개의 MSDU들을 수신하는 단계; 및
    비트맵 필드를 이용하여 상기 각각의 MSDU에 대한 상기 각각의 복수개의 MPDU의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 수신 승인 방법.
  7. 삭제
  8. 제4항에 있어서,
    상기 비트맵 필드는 하나 이상의 상기 MPDU가 수신되지 않은 경우에 어떤 MPDU들이 수신되지 않았는지를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 비트맵 필드는 각각의 복수개의 비트맵 값들이 상기 각각의 복수개의 MPDU들이 수신되었는지 여부를 나타낼 때, 상기 복수개의 MPDU들에 대응되는 상기 복수개의 비트맵 값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  10. 근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 방법에 있어서,
    전송 엔티티로부터 복수개의 데이터 패킷들을 수신하는 단계;
    상기 복수개의 데이터 패킷들 중 어느 것이 단편화되었는지를 결정하는 단계;
    각각의 복수개의 비트맵 값들이 상기 각각의 결정된 단편화된 패킷들(MPDU)이 수신되었는지 여부를 나타낼 때, 상기 결정된 단편화된 패킷들에 대응되는 상기 복수개의 비트맵 값들을 포함하는 비트맵 필드를 생성하는 단계;
    상기 생성된 비트맵 필드를 포함하는 지연된 승인 프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 지연된 승인 프레임을 상기 전송 엔티티에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 비트맵 필드를 생성하는 단계는 상기 수신된 MPDU의 개수 또는 MAC 헤더의 단편 제어 파트의 단편 번호 필드에 기초하여 상기 비트맵 필드의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 데이터 패킷들 중 어느것이 단편화되었는지를 결정하는 단계는
    상기 각각의 수신된 데이터 패킷들의 상기 패킷 헤더의 단편 번호 필드를 체크하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 방법.
  12. 삭제
  13. 근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인 시스템에 있어서,
    복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 전송하도록 구성된 제1 피코넷 장치(first piconet device); 및
    상기 복수개의 MPDU들을 수신하고 비트맵 필드를 이용하여 상기 각각의 MPDU의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 상기 제1 피코넷 장치로 전송하도록 구성된 제2 피코넷 장치(second piconet device)를 포함하고,
    상기 비트맵 필드의 사이즈는 상기 데이터 스트림을 수신하는 상기 제 2 피코넷 장치에서 상기 수신된 MPDU의 개수 또는 MAC 헤더의 단편 제어파트의 단편 번호 필드에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 수신 승인 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 피코넷 장치와 상기 제2 피코넷 장치 사이의 상기 패킷 통신을 조정하도록 구성된 피코넷 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 각각의 피코넷 장치들은 디지털 비디오 카메라, 휴대용 비디오 디스플레이 장치, 무선 서라운드 스피커, 전자 게임 장치, 프린터, 코드 없는 전화기 및 다른 비즈니스 또는 소비자 장치들 중 하나에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 수신 승인 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 비트맵 필드는 복수개의 비트맵 값들이 상기 각각의 복수개의 MPDU들이 수신되었는지 여부를 나타낼 때, 상기 복수개의 MPDU들에 대응되는 복수개의 비트 맵 값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 승인 시스템.
  17. 근거리 무선 네트워크에서의 전송된 데이터 스트림의 수신 승인을 위한 시스템에 있어서,
    IEEE 802.15.3 프로토콜을 이용하여 네트워크 내에서 통신을 수행하고, 전송 엔티티로부터 복수개의 단편화된 패킷들(MPDU)을 수신하고, 비트맵 필드를 가지고 각각의 복수개의 MPDU들의 수신을 승인하는 지연된 승인 프레임을 상기 전송 엔티티로 전송하도록 프로그래밍 된 장치를 포함하고,
    상기 비트맵 필드의 사이즈는 상기 데이터 스트림을 수신하는 상기 수신 엔티티에서 상기 수신된 MPDU의 개수 또는 MAC 헤더의 단편 제어 파트의 단편 번호 필드에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 수신 승인 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 장치는 디지털 비디오 카메라, 휴대용 비디오 디스플레이 장치, 무선 서라운드 스피커, 전자 게임 장치, 프린터, 코드 없는 전화기 및 다른 비즈니스 또는 소비자 장치들 중 하나에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 수신 승인 시스템.
  19. 반송파에 실리는 컴퓨터 데이터 신호를 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서,
    상기 컴퓨터 데이터 신호는 복수개의 MAC 프로토콜 데이터 유닛들(MPDU)이 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU)을 형성하고 수신 엔티티에 연속적으로 전송되며, 각각의 복수개의 비트맵 값들이 상기 각각의 복수개의 MPDU가 수신되었는지 여부를 나타낼 때, 상기 복수개의 비트맵 값들을 포함하는 비트맵 필드를 포함하고,
    지연된 승인 프레임(acknowledgement)이며 IEEE 802.15.3 표준 프로토콜을 따르며,
    상기 비트맵 필드의 사이즈는 상기 데이터 스트림을 수신하는 상기 수신 엔티티에서 상기 수신된 MPDU의 개수 또는 MAC 헤더의 단편 제어 파트의 단편 번호 필드에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 비트맵 필드는 하나 이상의 상기 MPDU가 수신되지 않은 경우에 어떤
    MPDU들이 수신되지 않았는지를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  21. 삭제
  22. 삭제
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