KR101322509B1 - AN ADAPTIVE ADMISSION CONTROL FOR FRAME BASED MULTIMEDIA TRAFFIC IN IEEE 802.11 WLANs - Google Patents
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Abstract
본 발명은 IEEE 802.11 무선랜에서 멀티미디어 데이터의 서비스 품질(QoS)를 만족시키도록 각 스테이션(STA)이 데이터를 전송할 수 있도록 TXOP(Transmission Opportunity) 기간을 할당하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for allocating a transmission opportunity (TXOP) period so that each station (STA) can transmit data to satisfy a quality of service (QoS) of multimedia data in an IEEE 802.11 WLAN.
이를 위해, 본 발명은 복수의 스테이션(QSTA : Quality of service aware STAtion)이 자신에게 할당된 TXOP 기간동안 플로우 또는 프레임을 전송할 수 있도록 수락 제어를 수행하는 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산제어방법에 있어서, 상기 QSTA로부터 멀티미디어 플로우의 전송이 요청되면 상기 플로우를 구성하는 프레임별로 상기 TXOP 기간을 할당하는 제 1 과정; 상기 각 프레임별로 할당된 상기 TXOP 기간에 대해 유휴 TXOP 기간이 발생하면 상기 유휴 TXOP 기간을 다음 순서로 전송받은 프레임의 TXOP 기간에 가산되도록 TXOP 기간을 할당하는 제 2 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention is a distributed control method in an IEEE 802.11 WLAN for performing a admission control so that a plurality of stations (QSTA: Quality of service aware STAtion) can transmit a flow or frame during the TXOP period assigned to them, A first step of allocating the TXOP period for each frame constituting the flow when the transmission of the multimedia flow is requested from the QSTA; And a second process of allocating the TXOP period so that the idle TXOP period is added to the TXOP period of the frame received in the following order when the idle TXOP period occurs in the TXOP period allocated for each frame.
Description
도 1은 일반적인 멀티미디어 플로우의 GOP(Group Of Pocture) 구성 예시도.1 is a diagram illustrating an example of a Group Of Pocture (GOP) configuration of a general multimedia flow.
도 2는 본 발명이 적용되는 무선랜의 네트워크 구성도.2 is a network configuration diagram of a wireless LAN to which the present invention is applied.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법을 설명하기 위한 플로우차트.3 to 4 are flowcharts for explaining a distributed acceptance control method in an IEEE 802.11 WLAN according to the present invention.
도 5는 본 발명이 적용되는 무선랜에서의 슈퍼 프레임의 프레임 구조도.5 is a frame structure diagram of a super frame in a WLAN to which the present invention is applied;
도 6은 본 발명에 적용되는 멀티미디어 플로우의 프레임 전송 스케쥴 예시도. 6 is a diagram illustrating a frame transmission schedule of a multimedia flow applied to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 유휴 TXOP 공유 과정을 설명하기 위한 도면.7 is a view for explaining an idle TXOP sharing process according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
10, 12 : HC(Hybrid Coordinator)10, 12: HC (Hybrid Coordinator)
20, 30 : BSS(Basic Service Se)20, 30: BSS (Basic Service Se)
22, 24, 24, 31, 32 : 스테이션(QSTA : Quality of service aware STAtion)22, 24, 24, 31, 32: QSTA (Quality of service aware STAtion)
본 발명은 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IEEE 802.11 무선랜에서 멀티미디어 데이터의 서비스 품질(QoS)를 만족시키도록 각 스테이션(STA)이 데이터를 전송할 수 있도록 TXOP(Transmission Opportunity) 기간을 할당하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a distributed acceptance control method in an IEEE 802.11 WLAN, and more particularly, TXOP so that each station (STA) can transmit data to satisfy a quality of service (QoS) of multimedia data in an IEEE 802.11 WLAN. (Transmission Opportunity) relates to a technique for allocating a period.
무선 랜은 선 없이 데이터를 주고 받을 수 있는 통신 네트워크로서, 이동성과 설치의 용이성 등의 장점으로 인해 사용자 수가 매년 증가하고 있다. 무선 랜을 이용하여 주고 받을 수 있는 정보의 종류도 기존에는 문서 정보, 인터넷을 사용하기 위한 정보 등이 주류였다.Wireless LAN is a communication network that can send and receive data without wires, and the number of users is increasing every year due to advantages such as mobility and ease of installation. Types of information that can be transmitted and received using wireless LANs have been mainly used for document information and information for using the Internet.
그러나, 최근에는 실시간성을 요구하는 음성통화 서비스, 다자간 화상 회의 서비스, 실시간 영상 전송 서비스 등을 수용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 최근에는 무선 랜에 접속하여 전화를 주고 받을 수 있는 무선 랜 전화기도 상용화되고 있다.However, in recent years, research has been actively conducted to accommodate a voice call service, a multi-party video conferencing service, a real-time video transmission service, and the like, which require real time. Accordingly, in recent years, a wireless LAN phone capable of connecting and receiving a phone call to a wireless LAN has been commercialized.
무선 랜은 실시간성을 필요로 하는 다양한 응용 서비스를 원할히 제공하기 위해서, 그러한 서비스를 이용하는 단말/사용자에게 QoS(Quality of Service)를 가능하게 할 수 있는 기능을 내제하고 있거나 관련 기능을 보완하는 절차를 거치고 있다. In order to smoothly provide various application services requiring real-time performance, the WLAN has a procedure for providing a quality of service (QoS) to a terminal / user using such a service or supplementing related functions. Going through.
IEEE 802.11 규격을 적용한 무선랜 시스템에서 정의하는 MAC(Media Access Control)의 기본 동작은 하이브리드 조정 기능(Hybrid Coordination Function; "HCF")에 의해 이루어진다. 상기 HCF는 그 동작 규칙에 따라 경쟁 기반의 동작 방식인 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 방식, 및 무선랜에서 HC(Hybrid Coordinator; 이하 "HC"라 함)가 스테이션(QSTA)의 매체 접근을 폴링(Polling)방식으로 제어하는 폴링 기반의 동작 방식인 HCCA(HCF Controlled Channel Access) 동작 방식으로 구분될 수 있다. 여기서, 무선랜의 AP(Access Point)가 HC의 역할을 담당한다. 폴링 방식에서 HC는 스테이션(QSTA)의 특정 트래픽에 대한 송/수신 시점(Period)과 구간(Duration)을 제어한다.The basic operation of the MAC (Media Access Control) defined in the WLAN system to which the IEEE 802.11 standard is applied is performed by a hybrid coordination function (“HCF”). The HCF is an EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) method, which is a contention-based operation method according to its operation rules, and a hybrid coordinator (hereinafter referred to as "HC") in a wireless LAN polls a station (STA) for media access. It may be classified into an HCF controlled channel access (HCCA) operation method, which is a polling-based operation method controlled by a polling) method. Here, the AP (Access Point) of the wireless LAN plays a role of the HC. In the polling method, the HC controls transmission and reception time periods and durations for specific traffic of a station QSTA.
이러한 IEEE 802.11의 폴링 기반의 HCCA 방식의 파라미터 라이즈 QoS(Parameterized QoS) 서비스를 제공하며, 이 파라미터 라이즈 QoS 서비스에서는 서비스받고자 하는 트래픽 스트림(Traffic Stream, 이하 "TS"라 함)의 QoS 특성을 트래픽 명세(Traffic SPECification, 이하 "TSPEC"이라 함)로 정의한다. 이 TSPEC의 QoS 파라미터에 포함된 정보에는 서비스하려는 트래픽이 주기적 트래픽인지 그렇지 않은지를 나타내는 트래픽 패턴(traffic pattern), 평균적인 데이터 전송률인 Mean Data Rate(ρ), MAC에서 평균적으로 전송되는 프레임의 크기인 Normal MSDU Size(L), 전송서비스 간격인 Service Interval(SI), 물리매체의 전송 속도인 Physical Transmission Rate(R), MAC에서 전송가능한 최대 프레임의 크기인 Maximum Allowable Size of MSDU(M), 및 하나의 프레임의 전송에 필요로하는 추가 시간인 Overhead in time unit(O) 등이 있다. The IEEE 802.11 polling-based HCCA scheme provides a parameterized QoS (Parameterized QoS) service, and the QoS specification of a traffic stream (hereinafter referred to as "TS") to be serviced in this parameterized QoS service is specified in the traffic specification. (Traffic SPECification, hereinafter referred to as "TSPEC"). The information contained in the QoS parameters of this TSPEC includes traffic patterns indicating whether the traffic to be serviced is periodic or not, mean data rate (ρ), which is the average data rate, and size of frames transmitted on average by the MAC. Normal MSDU Size (L), Service Interval (SI) which is the transmission service interval, Physical Transmission Rate (R) which is the transmission rate of the physical medium, Maximum Allowable Size of MSDU (M) which is the maximum frame size that can be transmitted by the MAC, and one Overhead in time unit (O), which is an additional time required for the transmission of a frame.
파라미터 라이즈 QoS 서비스에서 스테이션(QSTA)은 HC에 TSPEC으로 정의된 트래픽에 대한 서비스를 요청하고, HC는 요청된 TSPEC의 트래픽 서비스에 대한 수락 여부를 판단한다. 만약 HC가 TSPEC의 트래픽 서비스를 수락한 경우, HC는 자신이 수락한 TSPEC에서 요구하는 서비스 주기 및 데이터 전송율과 같은 QoS 요구를 최대한 충족할 수 있도록 트래픽에 대한 서비스 시점과 구간을 스케쥴링하여 서비스한다.In the parameterized QoS service, the station (QSTA) requests the HC for service for traffic defined as TSPEC, and the HC determines whether to accept the traffic service of the requested TSPEC. If the HC accepts the traffic service of the TSPEC, the HC schedules the service time and interval for the traffic so as to satisfy the QoS requirements such as the service period and the data transmission rate required by the TSPEC.
IEEE 802.11의 무선랜을 적용한 무선 네트워크에서의 효율적인 QoS 지원을 위해서는 QoS 트래픽에 대한 효율적인 분류 방식과, 분류된 트래픽에서 요구하는 QoS 특성을 보장하기 위한 무선랜 장치의 MAC 레이어의 효율적인 운용 방식이 필요하다. 이와 같이 QoS 서비스를 보장해야 하는 트래픽에 대한 구분 방식과 구분된 트래픽을 서비스함에 있어 MAC 레벨에서의 최적화된 운영 방식은 무선랜 네트워크의 성능에 많은 영향을 미치게 된다.Efficient classification for QoS traffic and efficient operation of the MAC layer of the WLAN device to guarantee the QoS characteristics required for the classified traffic are required for efficient QoS support in a wireless network employing the IEEE 802.11 WLAN. . As such, the method for classifying traffic to guarantee QoS service and the optimized operation method at the MAC level in serving the traffic have a great influence on the performance of the WLAN network.
한편, 스테이션(QSTA)으로부터 동영상에 해당하는 멀티미디어의 전송을 위한 TXOP 할당이 요청되면, HC는 상기 스테이션에 대해 상기 멀티미디어에 해당하는 플로우의 전송을 위한 TXOP를 할당한다.Meanwhile, when a TXOP allocation request for transmission of a multimedia corresponding to a video is requested from a station QSTA, the HC allocates a TXOP for transmission of a flow corresponding to the multimedia to the station.
VBR(Variable Bit Rate) 트래픽에 해당하는 MPEG-4, H.263 같은 비디오 코딩에 의해 생성되는 멀티미디어 플로우는 도 1에 도시된 바와 같이, I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임으로 구성되는 그룹으로 분류되어 생성된다. 참고로, I 프레임에는 전체 화면의 정보가 저장되고, P 프레임에는 해당 프레임 이전의 I 프레임 혹은 P프레임 화면 정보와의 움직임 보정 정보가 저장되고, B 프레임에는 해당 프레임의 이전의 I 혹은 P 프레임과 이후의 I혹은 P 프레임과의 움직임 보정 정보가 저장된다. Multimedia flows generated by video coding such as MPEG-4 and H.263 corresponding to VBR (Variable Bit Rate) traffic are classified into groups consisting of I frames, P frames, and B frames, as shown in FIG. Is generated. For reference, information on the entire screen is stored in the I frame, motion correction information with the I frame or P frame screen information before the frame is stored in the P frame, and in the B frame, the previous I or P frame with the previous frame of the frame is stored. The motion correction information with the subsequent I or P frame is stored.
P 프레임은 이전 I 프레임 혹은 P 프레임과의 변화치만을 기록하고(①, ②), B 프레임은 I 프레임과 P 프레임 사이의 변환치만을 기록하므로(③, ④) I 프레임 의 크기가 가장 크고, B 프레임의 크기가 가장 작게 된다.The P frame records only the change value from the previous I frame or the P frame (①, ②), and the B frame records only the conversion value between the I frame and the P frame (③, ④). The size of the frame is the smallest.
이와 같이 플로우를 구성하는 각 프레임의 종류에 따라 전송되는 데이터의 크기가 다름에도 불구하고, HC 에서는 수락제어시 모든 프레임에 대해 동일한 크기의 TXOP 기간을 할당하기 때문에 데이터 크기가 큰 프레임(예컨대, I 프레임)의 경우에는 할당받은 TXOP의 시간이 부족하게 되고, 데이터 크기가 작은 프레임(예컨대, B 프레임)의 경우에는 TXOP 기간이 남기 때문에, TXOP가 효율적으로 할당된다고 보기 어렵다.Although the size of the transmitted data varies depending on the type of each frame constituting the flow, the HC allocates a TXOP period of the same size to all frames in the admission control so that the frame having a large data size (eg, I In the case of a frame), the allocated TXOP time becomes insufficient, and in the case of a frame having a small data size (for example, a B frame), the TXOP period remains, so that TXOP is not efficiently allocated.
또한, 도 1에 도시된 화살표(①, ②, ③, ④)와 같이 하나의 GOP(Group of picture)에서 B 프레임은 P 프레임과 I 프레임을 참조하여 복호하고, P 프레임은 I 프레임을 참조하여 복호하기 때문에, 참조하고자 하는 프레임이 손실되면 해당 GOP에 해당하는 영상에 대한 정상적인 복호화가 불가능해진다. 이와 같이, 동일한 데이터 플로우라 하더라도 프레임의 종류에 따라 중요도의 차이가 존재하게 된다. 이는 MPEG-4 뿐만 아니라 H.263도 유사한 구조를 갖는다.In addition, in one GOP (Group of picture) as shown by the arrows (①, ②, ③, ④) shown in FIG. 1, the B frame is decoded with reference to the P frame and the I frame, and the P frame is referred to the I frame. Because decoding, when a frame to be referred to is lost, normal decoding of an image corresponding to the corresponding GOP is impossible. As such, even in the same data flow, there is a difference in importance depending on the type of frame. This has a similar structure in H.263 as well as MPEG-4.
따라서, 멀티미디어 데이터에 대한 QoS를 보장하기 위해서는 동일한 데이터 플로우라 하더라도 프레임의 종류에 따라 우선순위를 부여하여 처리할 필요가 있다.Therefore, in order to guarantee QoS for multimedia data, it is necessary to give priority to and process the same data flow even in the same data flow.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출되어진 것으로서, IEEE 802.11 무선랜에 구성되는 각 스테이션(QSTA)으로부터 전송될 멀티미디어 플로우에 대해 상기 플로우를 구성하는 프레임의 특성에 따라 TXOP(Transmission Opportunity) 기간을 차등적으로 할당하여 멀티미디어 데이터의 서비스 품질(QoS)를 보장할 수 있는 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created in view of the above circumstances, and the TXOP (Transmission Opportunity) period is differentiated according to the characteristics of the frame constituting the flow for the multimedia flow to be transmitted from each station (QSTA) configured in the IEEE 802.11 WLAN. It is an object of the present invention to provide a distributed acceptance control method in an IEEE 802.11 WLAN that can be allocated by guaranteeing quality of service (QoS) of multimedia data.
또한, 본 발명은 상기 플로우를 구성하는 각 프레임의 특성을 따라 우선순위를 부여하여 우선순위에 따라 TXOP 기간이 할당되도록 함으로써 멀티미디어 데이터의 서비스 품질(QoS)를 보장할 수 있는 EEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention in the EEE 802.11 WLAN that can guarantee the quality of service (QoS) of multimedia data by assigning a priority according to the characteristics of each frame constituting the flow to be assigned a TXOP period according to the priority It is another object to provide a distributed acceptance control method.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법은, 복수의 스테이션(QSTA)이 자신에게 할당된 TXOP 기간동안 플로우 또는 프레임을 전송할 수 있도록 수락 제어를 수행하는 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산제어방법에 있어서, 상기 QSTA로부터 멀티미디어 플로우의 전송이 요청되면 상기 플로우를 구성하는 프레임별로 상기 TXOP 기간을 할당하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the distributed acceptance control method in the IEEE 802.11 WLAN according to the present invention, performing the admission control so that a plurality of stations (QSTA) can transmit the flow or frame during the TXOP period assigned to them In the distributed control method in an IEEE 802.11 WLAN, when the transmission of a multimedia flow is requested from the QSTA, the TXOP period is allocated for each frame constituting the flow.
바람직하게, 본 발명에서 상기 플로우는 I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임인 것을 특징으로 한다.Preferably, the flow is characterized in that the I frame, P frame, and B frame.
바람직하게, 본 발명은 상기 플로우의 프레임 구조를 근거로 스케쥴을 생성하고, 상기 스케쥴에 따라 각 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the present invention is characterized by generating a schedule based on the frame structure of the flow, and assigning a TXOP period for each frame according to the schedule.
바람직하게, 본 발명에서 상기 플로우의 프레임 구조는 상기 QSTA로부터 전송되는 TXOP 할당 요청 메시지에 포함된 GOP 정보로부터 추출가능한 것을 특징으 로 한다.Preferably, in the present invention, the frame structure of the flow is characterized in that the extractable from the GOP information included in the TXOP allocation request message transmitted from the QSTA.
바람직하게, 본 발명에서 상기 프레임별 TXOP 기간의 크기는 I 프레임 > P 프레임 > B 프레임 순서인 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the size of the TXOP period for each frame is in the order of I frame> P frame> B frame.
바람직하게, 본 발명에서 상기 프레임은 I 프레임 > P 프레임 > B 프레임 순서로 우선순위를 갖는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the present invention, the frame has priority in the order of I frame> P frame> B frame.
또한, 본 발명에 따른 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법은, 복수의 스테이션(QSTA)이 자신에게 할당된 TXOP 기간동안 플로우 또는 프레임을 전송할 수 있도록 수락 제어를 수행하는 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산제어방법에 있어서, 상기 QSTA로부터 멀티미디어 플로우의 전송이 요청되면 상기 플로우를 구성하는 프레임별로 상기 TXOP 기간을 할당하는 제 1 과정; 상기 각 프레임별로 할당된 상기 TXOP 기간에 대해 유휴 TXOP 기간이 발생하면 상기 유휴 TXOP 기간을 다음 순서로 전송받은 프레임의 TXOP 기간에 가산되도록 TXOP 기간을 할당하는 제 2 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the distributed acceptance control method in the IEEE 802.11 WLAN according to the present invention, a plurality of stations (QSTA) in the IEEE 802.11 WLAN that performs the admission control to transmit the flow or frame during its assigned TXOP period A distributed control method comprising: a first step of allocating the TXOP period for each frame constituting the flow when a transmission of a multimedia flow is requested from the QSTA; And a second process of allocating the TXOP period so that the idle TXOP period is added to the TXOP period of the frame received in the following order when the idle TXOP period occurs in the TXOP period allocated for each frame.
바람직하게, 본 발명에서 상기 플로우는 I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임인 것을 특징으로 한다.Preferably, the flow is characterized in that the I frame, P frame, and B frame.
바람직하게, 본 발명의 상기 제 1 과정은 상기 플로우의 프레임 구조를 근거로 스케쥴을 생성하는 제 1-1 과정; 상기 스케쥴에 따라 각 프레임에 대해 TXOP 기간을 할당하는 제 1-2 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first step of the present invention comprises the steps 1-1 of generating a schedule based on the frame structure of the flow; And a step 1-2 of allocating a TXOP period for each frame according to the schedule.
바람직하게, 본 발명의 상기 제 2 과정은 상기 QSTA로부터 소정 프레임이 전송될 때 다음 순서로 전송될 프레임의 크기 정보를 전송받는 과정; 상기 다음 순서로 전송될 프레임의 크기가 상기 프레임의 특성에 따라 할당된 TXOP 기간보다 크고 상기 현재 전송되는 프레임의 TXOP 기간에 유휴 TXOP 기간이 발생하면, 상기 유휴 TXOP 기간을 상기 TXOP 기간에 가산시켜 상기 다음 순서로 전송될 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당하는 과정; 및 상기 다음 순서로 전송될 프레임의 크기가 상기 프레임의 특성에 따라 할당된 TXOP 기간보다 작거나 같으면, 상기 프레임의 특성에 따라 할당된 TXOP 기간을 상기 다음 순서로 전송될 프레임에 대한 TXOP 기간으로 할당하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the second step of the present invention is a step of receiving the size information of the frame to be transmitted in the next order when a predetermined frame is transmitted from the QSTA; If the size of the frame to be transmitted in the next order is larger than the TXOP period allocated according to the characteristics of the frame and the idle TXOP period occurs in the TXOP period of the currently transmitted frame, the idle TXOP period is added to the TXOP period to the Allocating a TXOP period for frames to be transmitted in the next order; And if the size of the frame to be transmitted in the next order is less than or equal to the TXOP period allocated according to the characteristics of the frame, assign the allocated TXOP period as the TXOP period for the frames to be transmitted in the next order. Characterized in having a process to.
바람직하게, 본 발명은 상기 I 프레임에 대한 SI(Service Interval)을 고정시켜 상기 I 프레임 SI을 근거로 I 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당함으로써 상기 I 프레임을 우선적으로 처리하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the present invention is characterized in that the I frame is preferentially processed by allocating a TXOP period for the I frame on the basis of the I frame SI by fixing the service interval (SI) for the I frame.
이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법이 적용되는 무선 네트워크 구조도이다. 2 is a diagram illustrating a structure of a wireless network to which a distributed acceptance control method is applied in an EEE 802.11 WLAN according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 무선 네트워크는 HC(10, 12)를 통해 BBS(Basic Service Set)(20, 30)간에 형성된다.As shown in FIG. 2, a wireless network is formed between Basic Service Sets (BBSs) 20 and 30 through
도 2에 도시된 각 구성요소를 좀 더 상세하게 설명한다.Each component shown in FIG. 2 will be described in more detail.
HC(10, 12)는 IEEE 802.11e에서의 AP(Access Point)의 역할을 수행하는 모듈로서, 유선 네트워크를 통해 다른 HC에 접속되어 무선 사용자들의 트래픽을 중계하는 역할을 수행한다. 각 HC(10, 12)는 무선랜과 각 BSS(20, 30)를 결합하는 하나 의 스테이션으로 동작한다. 특히, 본 발명에서 HC(10)는 QSTA(22, 23, 24)로부터 멀티미디어 전송을 위한 TXOP 할당이 요청되면, 상기 멀티미디어 플로우를 구성하는 각 프레임의 특성을 고려하여 각 프레임에 대해 TXOP 기간을 할당하는 기능을 수행한다. 참고로, TXOP 기간은 특정 QSTA에게 프레임을 전송할 수 있도록 부여되는 시간이다. HC(10, 12)는 각 STA로부터 전송되는 TSPEC을 분석하여, 플로우 특성과 GOP 정보를 근거로 멀티미디어 플로우를 구성하는 프레임 구조를 확인할 수 있게 되며, 확인된 프레임 구조에 따라 I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임에 대해 차등적으로 TXOP 기간을 할당한다. The HC (10, 12) is a module that performs the role of an access point (AP) in IEEE 802.11e, and is connected to other HC through a wired network to relay traffic of wireless users. Each HC (10, 12) operates as one station to combine the WLAN and each BSS (20, 30). Particularly, in the present invention, when the
QSTA(22, 23, 24)는 무선 매체를 통해 HC(10)에 연결되어, HC(10)로 폴링을 요청하여 TXOP 기간을 할당받고, 그 할당받은 TXOP 기간에 해당 프레임을 전송하는 스테이션이다. 특히, QSTA(22, 32)는 GOP 정보에 대한 TSPEC을 정의하여 HC(10)에서 수락 제어시 멀티미디어 플로우의 프레임에 대해 차등적으로 TXOP 기간을 할당할 수 있도록 한다. The
HC(10)와 무선 매체로 연결되는 QSTA(31, 32)는 상술된 QSTA(22, 23, 24)와 동일한 기능을 수행한다.The QSTAs 31 and 32, which are connected to the
한편, 각 BSS(20, 30)는 복수의 QSTA(22, 23, 24, 31, 32)에 의해 각각 형성되고, 각 BSS(20, 30)는 서로 통신하는 스테이션(STA)의 그룹이다. 스테이션이 동일한 BSS 내의 영역에 있을 경우에는 BSS 영역내의 다른 기기와 통신이 가능하다. BSS는 동일한 주파수의 라디오 반경을 사용하는 단말기 그룹이다. On the other hand, each
이어, 도 3 내지 도 4에 도시된 플로우차트를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법을 상세하게 설명한다.Next, the distributed acceptance control method in the IEEE 802.11 WLAN according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the flowcharts shown in FIGS. 3 to 4.
임의의 QSTA(22)는 전송할 멀티미디어 데이터가 발생하면, HC(10)로 상기 멀티미디어 데이터의 전송을 위한 TXOP 할당 요청 메시지를 전송한다. 상기 TXOP 할당 요청 메시지에는 상기 멀티미디어 데이터에 해당하는 플로우의 특성과, 상기 플로우의 GOP 정보 등이 포함되어 전송된다.If any
QSTA(22)로부터 TXOP 할당 요청 메시지를 수신한 HC(10)는 상기 TXOP 할당 요청 메시지로부터 TSPEC을 분석하여 상기 플로우의 전체 크기와 상기 플로우의 GOP(Group of Picture) 정보를 추출하고(S4), 추출된 GOP 정보를 근거로 상기 플로우에 대한 프레임 스케쥴을 생성하다(S6). Receiving the TXOP allocation request message from the
통상적으로 GOP는 9, 12, 15 등으로 구성될 수 있고, 예컨대 GOP가 "9"인 경우 프레임 구조는 "I0 B1 B2 P3 B4 B5 P6 B7 B8 (I9)"와 같이 구성되고, QSTA(22)는 상기 플로우를 전송하기 위해 버퍼에 I0 프레임, P3 프레임, B1 프레임, B2 프레임, P6 프레임, B4 프레임, B5 프레임, (I9) 프레임, B7 프레임, B8 프레임 순서로 저장한다. Typically, the GOP may be composed of 9, 12, 15, etc., for example, when the GOP is "9", the frame structure is configured as "I0 B1 B2 P3 B4 B5 P6 B7 B8 (I9)", and the
HC(10)는 상기 프레임 구조를 인지하여 스케쥴을 생성한 후(S6), 그 스케쥴에 따라 상기 플로우에 대한 프레임별 TXOP 기간을 할당하는데(S8), 상기 스케쥴은 QSTA(22)의 버퍼에 프레임이 저장된 순서와 동일한 순서로 이루어진다. 따라서, HC(10)는 QSTA(22)에서 전송되어질 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당할 수 있게 된다.The
HC(10)에서 결정되는 TXOP 기간은 [수학식 1]에 의해 산출된다.The TXOP period determined by the
[수학식 1][Equation 1]
L : Normal MSDU sizeL: Normal MSDU size
SI : Service IntervalSI: Service Interval
R : Physical Transmission RateR: Physical Transmission Rate
M : Maximum Allowable size of MSDUM: Maximum Allowable size of MSDU
O : Overhead in time unitsO: Overhead in time units
N: Number of normal MSDU in SIN: Number of normal MSDU in SI
ρ : Mean data rateρ: Mean data rate
본 발명의 HC(10)에서는 상기 ρ값을 프레임별로 조정하여 프레임별로 TXOP 기간이 할당되도록 한다.In the
상기 ρ값은 하기와 같이 결정된다.The value of p is determined as follows.
- I 프레임: Maximum frame size(Burst frame size: 가장 큰 프레임의 크기)I frame: Maximum frame size (Burst frame size)
- P 프레임: Mean frame size(평균 프레임의 크기)P frame: Mean frame size
- B 프레임: Normal frame size(가장 작은 프레임의 크기, TXOP의 가장 작은 값)Frame B: Normal frame size (smallest frame size, smallest value of TXOP)
상기와 같이 각 프레임별로 상기 ρ값이 결정됨에 따라 I 프레임, P 프레임, 및 B 프레임에 대해 각각 서로 다른 TXOP 기간이 할당된다. 각 프레임별 TXOP 기간의 크기는 I 프레임 > P 프레임 > B 프레임 순이다.As described above, as the value of ρ is determined for each frame, different TXOP periods are allocated to I frames, P frames, and B frames. The TXOP period size for each frame is in order of I frame> P frame> B frame.
각 프레임별 TXOP 기간이 결정된 상태에서 HC(10)는 I 프레임에 대한 TXOP 기간 정보가 포함된 TXOP 할당 응답 메시지를 QSTA(22)로 전송하고, QSTA(22)는 HC(10)로부터 POLL 프레임(QoS CF-Poll)이 전송되면 I 프레임을 HC(10)로 전송한다(도 5 참조). I 프레임을 전송하면서, QSTA(22)는 다음 순서로 전송되기 위해 버퍼에 저장된 프레임의 크기 정보를 상기 I 프레임과 함께 전송한다(S10). In the state where the TXOP period for each frame is determined, the
I 프레임을 전송받은 HC(10)은 상기 할당된 TXOP 기간 중 상기 I 프레임이 전송되고 남은 유휴 TXOP 기간이 존재하는가를 판단하고(S12), 상기 판단결과 도 7에 도시된 바와 같이 I 프레임의 TXOP 기간(IT)에 대해 유휴 TXOP 기간(II)이 존재하면(S12에서 Yes), 다음 순서로 전송되어질 프레임의 크기와 해당 프레임별 TXOP 기간을 비교하여 상기 다음 순서로 전송되어질 프레임의 크기가 해당 프레임별 TXOP 기간보다 큰가를 판단한다(S14).The
상기 판단결과, 다음 순서로 전송되어질 프레임의 크기가 해당 프레임별 TXOP 기간보다 크면(S14에서 Yes), HC(10)는 상기 유휴 TXOP 기간(II)에 해당하는 추가 TXOP 기간(IB)이 상기 다음 프레임(예컨대, P 프레임)의 TXOP 기간(IP)에 가산시켜 다음 순서로 전송되어질 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당한다(S16, S18).As a result of the determination, if the size of the frame to be transmitted in the next order is larger than the TXOP period for each frame (YES in S14), the
반면에, 유휴 TXOP 기간이 존재하지 않거나(S12에서 No), 다음 순서로 전송되어질 프레임의 크기가 해당 프레임별 TXOP 기간보다 크지 않으면(S14에서 No), HC(10)는 상기 스케쥴에 따라 각 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당한다(S18).On the other hand, if the idle TXOP period does not exist (No in S12), or if the size of the frame to be transmitted in the next order is not larger than the TXOP period for each frame (No in S14), the
이어, QSTA(22)로부터 해당 프레임을 전송받고(S20), HC(10)는 I 프레임 SI에 도달되었는가를 판단한다(S22).Subsequently, the corresponding frame is received from the QSTA 22 (S20), and the
본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 각 프레임의 종류별로 I 프레임 -> P 프레임 -> B 프레임 순으로 우선순위를 부여하여 전송하기 위하여, I 프레임의 SI를 고정적으로 유지하여 항상 I 프레임의 SI에 맞추어서 지연없이 I 프레임이 전송되도록 한다. 바람직하게, 1초동안 GOP가 2번 반복이 되므로, I 프레임의 SI는 0.5 초가 된다. 참고로, 상기 우선순위에 의해 P 프레임은 I 프레임보다 후 순위지만, I 프레임의 전송이 없다면 B 프레임보다 먼저 전송이 되게끔 스케쥴링 전략을 유지한다. HC(10)는 상기 스케쥴 전략에 의해 SI 내에서 POLL을 허용하는 폴링 리스트 순서를 결정한다.In the present invention, as shown in FIG. 6, in order to give priority to each frame type in order of I frame-> P frame-> B frame, the SI of the I frame is fixed and always According to the SI, I frame is transmitted without delay. Preferably, since the GOP is repeated twice for one second, the SI of the I frame is 0.5 seconds. For reference, according to the priority, the P frame is ranked after the I frame, but if there is no I frame transmission, the scheduling strategy is maintained to be transmitted before the B frame. The
S22 단계의 판단결과 I 프레임의 SI에 도달하였으면(S22에서 Yes), HC(10)는 S8 단계로 진행하여 I 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당하고 상술되어진 S8 단계 내지 S20 단계를 반복적으로 진행한다.If it is determined in step S22 that the SI of the I frame has been reached (Yes in S22), the
반면에, S22 단계의 판단결과 I 프레임의 SI에 도달하지 않았으면(S22에서 No), HC(10)는 멀티미디어 플로우의 수신이 종료되었는가를 판단하고(S24), 멀티미디어 플로우의 수신 종료가 확인되지 않으면(S24에서 No), S20 단계에서 전송받은 프레임에 유휴 TXOP 기간이 존재하는가를 판단한다(S26).On the other hand, if it is determined in step S22 that the SI of the I frame has not been reached (No in S22), the
상기 판단결과, 유휴 TXOP 기간의 존재가 판단되면(S26에서 Yes), 다음 순서로 전송되어질 프레임의 크기와 해당 프레임별 TXOP 기간을 비교하여 상기 다음 순서로 전송되어질 프레임의 크기가 해당 프레임별 TXOP 기간보다 큰가를 판단한다(S28).As a result of the determination, when it is determined that there is an idle TXOP period (Yes in S26), the size of the frame to be transmitted in the next order is compared with the size of the frame to be transmitted in the next order and the TXOP period in the corresponding frame. It is determined whether it is larger (S28).
상기 판단결과, 다음 순서로 전송되어질 프레임의 크기가 해당 프레임별 TXOP 기간보다 크면(S28에서 Yes), HC(10)는 상기 유휴 TXOP 기간(II)에 해당하는 추가 TXOP 기간(IB)이 상기 다음 프레임(예컨대, B 프레임)의 TXOP 기간(IB)에 가산시킨 후(S30) S18 단계로 진행하여 다음 순서로 전송되어질 프레임에 대한 TXOP 기간을 할당한다(S18).As a result of the determination, if the size of the frame to be transmitted in the next order is larger than the TXOP period for each frame (Yes in S28), the
상술되어진 동작에 의해, 도 7에 도시된 바와 같이 I 프레임의 TXOP 기간에 유휴 TXOP 기간(II)이 존재하면 상기 유휴 TXOP 기간(II)이 P 프레임에 추가 TXOP 기간(IB )으로 가산되어 P 프레임에 대한 TXOP 기간이 할당되고, P 프레임의 TXOP 기간에 유휴 TXOP 기간(II)이 존재하면 상기 유휴 TXOP 기간(II)이 B 프레임에 추가 TXOP 기간(IB )으로 가산되어 TXOP 기간이 할당됨으로써, 유휴 TXOP 기간을 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 상술된 바와 같이, 본 발명은 멀티미디어 플로우에 대해 각 프레임에 대해 동일한 크기의 TXOP 기간을 할당하지 않고 프레임 단위로 분산하여 TXOP 기간을 프레임 특성을 고려하여 차등적으로 할당되기 때문에, 종래 방식에 비해 TXOP 기간을 할당받게 된다. When the idle period of TXOP (I I) present in the TXOP period of the I frame as shown in Figure 7 by the above-described operation been added to this P frame the idle TXOP period (I I) TXOP period (I B ) Is added to the assigned TXOP period for the P frame, the idle TXOP period the TXOP period of the P-frame (I I) is added to the B frame wherein the idle period of TXOP (I I) is present when TXOP period (I B In addition, the TXOP period is added to allow the idle TXOP period to be used efficiently. As described above, in the present invention, TXOP periods are differentially allocated in consideration of frame characteristics by distributing TXOP periods of the same size for each frame and distributing the TXOP periods for each frame. You will be assigned a period.
상술한 바와 같이, 각 프레임이 TXOP 기간을 공유하더라도 전체 할당받은 TXOP 기간을 초과하지 않도록 함으로써, 다른 노드 혹은 플로우의 TXOP 기간에는 영향을 미치지 않는다. As described above, even if each frame shares the TXOP period, it does not exceed the total allocated TXOP period, and thus does not affect the TXOP period of another node or flow.
이로써, 효과적으로 TXOP 기간을 할당받을 수 있을 뿐 아니라 TXOP 할당을 요청하는 플로우 또는 노드가 수락 요청을 받을 수 있는 가능성이 높아지게 된다. This not only effectively allocates the TXOP period but also increases the likelihood that the flow or node requesting the TXOP allocation can receive the accept request.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.11 무선랜에서의 분산수락제어방법에 의하면, 멀티미디어 플로우의 서비스 품질(QoS) 제공을 위해 TXOP 할당을 최소한으로 허용할 수 있고, 스케쥴링과 TXOP 공유를 통해 기존의 방식보다 무선 네트워크의 사용 효율(utilization)을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the distributed acceptance control method in the IEEE 802.11 WLAN according to an embodiment of the present invention, it is possible to allow the TXOP allocation to minimize the quality of service (QoS) of the multimedia flow, sharing scheduling and TXOP sharing Through this, there is an effect that can increase the utilization efficiency (utilization) of the wireless network than the conventional method.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, such modifications and changes should be regarded as belonging to the following claims. will be.
Claims (18)
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KR1020060131014A KR101322509B1 (en) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | AN ADAPTIVE ADMISSION CONTROL FOR FRAME BASED MULTIMEDIA TRAFFIC IN IEEE 802.11 WLANs |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20050036448A1 (en) | 2003-08-11 | 2005-02-17 | Leeuwen Richard M. | Management of frame bursting |
JP2005065226A (en) | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Fujitsu Ltd | Media access control device for wireless lan |
WO2005122506A1 (en) | 2004-06-02 | 2005-12-22 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for scheduling in a wireless network |
KR20060021843A (en) * | 2003-05-16 | 2006-03-08 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | Medium access control in master- slave systems |
-
2006
- 2006-12-20 KR KR1020060131014A patent/KR101322509B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060021843A (en) * | 2003-05-16 | 2006-03-08 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | Medium access control in master- slave systems |
JP2005065226A (en) | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Fujitsu Ltd | Media access control device for wireless lan |
US20050036448A1 (en) | 2003-08-11 | 2005-02-17 | Leeuwen Richard M. | Management of frame bursting |
WO2005122506A1 (en) | 2004-06-02 | 2005-12-22 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for scheduling in a wireless network |
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