KR101368066B1 - 무선 메시 네트워크에서의 송신 기회 이용을 위한 방법 및 시그널링 프로시저 - Google Patents

무선 메시 네트워크에서의 송신 기회 이용을 위한 방법 및 시그널링 프로시저 Download PDF

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Abstract

바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 상이한 목적지로 트래픽을 발송하기 위하여 피어 노드에 의해 잔여 송신 기회(TxOP) 시간을 사용하는 방법, 상이한 목적지로 트래픽을 송신하기 위하여 오리지날 노드에 의해 잔여 TxOP 시간을 사용하는 방법, 오리지날 노드로 트래픽을 송신하기 위하여 이웃 노드에 의해 잔여 TxOP 시간을 사용하는 방법, 다른 노드로 트래픽을 송신하기 위하여 이웃 노드에 의해 잔여 TxOP 시간을 사용하는 방법, 잔여 TxOP 시간의 재사용 규칙을 시그널링하는 방법, 및 이웃 노드들에 대한 네트워크 할당 벡터(NAV)를 리셋하기 위하여 TxOP를 효율적으로 양도/종결하는 방법을 포함한다.

Description

무선 메시 네트워크에서의 송신 기회 이용을 위한 방법 및 시그널링 프로시저{METHOD AND SIGNALING PROCEDURE FOR TRANSMISSION OPPORTUNITY USAGE IN A WIRELESS MESH NETWORK}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 메시 네트워크에서의 송신 기회 이용을 위한 방법 및 시그널링 프로시저에 관한 것이다.
전형적인 무선 근거리 네트워크(WLAN) 네트워크에서는, 모든 장치들이 무선 매체에 액세스하기 위하여 경쟁한다. 기본적인 매체 액세스 제어(MAC) 경쟁 모드는 캐리어 감지 다중 액세스(CSMA) 메카니즘에 기초된 것이다. 무선 매체상에서의 CSMA의 성능을 개선시키기 위하여, 일부 변형예들이 제안되었다. 예를 들어, 오리지날 802.11 표준(Revl997)은 충돌 회피를 갖는 CSMA(CSMA/CA)를 규정하고 후에 802.11e 보정안은 보다 나은 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위하여 개선안을 규정한다.
802.11e에 의해 도입된 개선안들 중 하나는 송신 기회(TxOP)의 개념이다. TxOP 동안에, 다수의 패킷들은 승인된 시간동안 송신될 수 있다. TxOP는 기본적인 MAC에 대해 매우 효율적인 개선안인 것으로 판명되었다. TxOP의 도입에 관한 주요 아이디어는 스테이션(STA)이 경쟁에서 승리할 시에 채널상에서 소비할 수 있는 총체적인 시간양을 제한시키는 것이다. 802.11e의 출현 전에, STA는 일단 경쟁 기반 액세스에서 승리하면 송신할 데이터를 갖고 있는 한 송신할 수 있었다. 이것은 특정 STA가 송신할 데이터를 아주 많이 갖고 있기 때문에 이 STA가 기본적으로 무선 매체를 선점할 수 있고, 그 결과 기본 서비스 세트(BSS)내의 다른 STA에 의한 트래픽 스트림에 해로운 부작용을 초래하는 상황을 야기시킨다. 이러한 문제를 치유하기 위하여, 802.11e는 어떠한 STA도 TxOP 길이보다 길게 무선 매체를 차지할 수 없으며, 이에 따라, 최소 보장율로 모든 STA에 의한 경쟁에 매체가 다시 개방되는 아이디어를 갖고 TxOP를 도입하였다.
하지만, 때때로 스테이션은 전체 TxOP 동안 송신할 데이터가 더이상 없을 수 있으며, 이에 따라 대역폭은 낭비될 수 있다. 이러한 경우를 대비하여, 802.11e 보정안은 다른 장치들이 매체를 이전에 승인된 시간에서 사용할 수 있고, 다시 매체에 대해 경쟁할 수 있도록 매체를 양도시키는 메카니즘을 제공한다. 여기서, 오로지 액세스 포인트(AP)에 의해서만 송신될 수 있는 비경쟁(CF)-최종 프레임이 오리지날 TxOP의 만료 이전이라 할지라도, 시스템내의 모든 스테이션들에 대한 네트워크 할당 벡터(NAV)를 리셋하고, 경쟁이 다시 개시될 수 있다라는 사실을 BSS에게 통신해주는데에 사용된다. 802.11n은 임의의 STA가 자신의 TxOP를 CF 최종 프레임으로 종결하도록 함으로써 본 개념을 한층 개선시킨다.
현재, 802.11n 그룹은 보다 높은 처리량을 제공하기 위하여 표준안에 대한 진보된 개선안을 연구중이다. 이러한 개선안들 중 하나는 역방향(RD)이라고 불리운다. 이와 관련하여, 매체 액세스 시도의 횟수를 줄임으로써 매체 효율성을 증가시키기 위하여 역방향 송신에 대해 802.11e TxOP가 초과 제공될 수 있다. RD 개념은 TxOP에서의 나머지 비사용/초과 제공된 시간동안에 상이한 이용성을 도입시킨다. 모든 스테이션들이 다시 경쟁하도록 매체를 양도시키는 것 대신에, RD 개념은 특히 피어 스테이션(즉, TxOP 수신기)이 TxOP에서의 잔여 시간을 재사용할 수 있도록 하여 발신자에게 역방향 링크를 통해 데이터를 송신하도록 해준다.
이와 같은 역방향 승인(RDG)의 한가지 장점은 시간 소모적인 피어 스테이션에 의한 매체 경쟁이 더이상 발생되지 않게 되고 전반적인 상대적 매체 차지율(구간 별 데이터 송신 대 경쟁 시간 비율)이 증가된다라는 점이다. 다른 장점은 (이와 달리 매체 액세스 경쟁에 의해 지연되었을 수도 있는) 역방향 송신에서의 레이턴시의 결과적인 감소인데, 이것은 VoIP와 같은 상대적 대칭의 실시간 트래픽 시나리오에서 특히 유용하다.
WLAN 메시 시스템에서, 두 개 이상의 메시 포인트(MP) 세트는 IEEE 802.11 링크를 통해 상호접속된다. 메시 네트워크상의 각각의 MP는 다른 노드들에 대해 라우터 또는 발송기로서 동작하면서, 자신의 트래픽을 송신 및 수신한다. 메시 네트워크는 또한 패킷들이 목적지에 도달하기 위하여 한번을 넘게 중계될 수 있기 때문에 멀티 홉 네트워크로서도 알려져 있다.
따라서, 메시 네트워크는 오로지 스타형 토폴로지(예컨대, BSS, IBSS)만을 다루고 이에 따라 단일 홉 통신만을 다루는 오리지날 WLAN 표준안과 비교하여 상이한 패러다임을 나타낸다.
현재의 802.11n RDG 방법을 WLAN 메시 환경에 적용할 때 발생하는 하나의 특수한 문제점은 모든 STA가 AP와 통신범위내에 있도록 보장되는 BSS 환경(802.11n에서와 같은 것으로 가정함)에서와 채널 액세스 경쟁 해결(또는 결정) 할당이 다르다라는 점이다. WLAN 메시 네트워크에서, 특정한 메시 링크의 어느 한 쪽상의 노드는 오로지 다른 메시 노드들의 서브세트와만 통신범위내에 있게 된다. 하지만, 노드들 중 하나의 노드에 의한 TxOP 획득은 이 TxOP 동안에 송신 간섭 범위에 있는 모든 다른 노드들보다 선점할 필요가 있다. 링크상의 양쪽 노드들이 자신들간에 특정 TxOP의 사용을 각각 조정하기 위하여 현존하는 802.11n RDG 프로토콜을 재사용할 수 있을지라도, 승인된 TxOP의 변경된 이용을 적어도 티어(tier)-1 이웃들에 통신해주는 방법이 존재하고 있지 않기 때문에, 현재의 메카니즘은 노드 쌍간 비경쟁 통신을 보장할 수 없다.
오리지날 802.11n RDG 방법에 의해 해결되지 않는 현재의 추가적인 실용적 설계 문제점은 (오로지 BSS내의 특정 노드 쌍 사이에서만 트래픽이 전송되고) 다중 메시 노드들의 링크를 거쳐 트래픽이 앞뒤 방향으로 전송되지 않는 WLAN 메시 네트워크 설계로부터 발생되는 실용적 문제점이다. (트래픽을 역방향으로 발신 MP에 되돌려 보내는데에 사용하기 보다는) 수신된 트래픽을 순방향 전송하기 위하여 TxOP의 나머지가 메시 링크상의 MP에 의해 사용될 때에 노드 처리량과 트래픽 레이턴시측면에서 실제로 보다 높은 이득이 존재할 수 있는 수 많은 이용 시나리오들이 존재한다. 이러한 문제는 임의의 트래픽이 오로지 특정 장치 쌍들간에 앞뒤 방향으로 전송되는, 즉 AP로부터 주어진 STA에게 및 주어진 STA로부터 AP에게 전송되는 전통적인 인프라 구조 형태의 BSS에서 발생될 수 없음을 유념해두어야 한다.
그러므로, 현재 기술의 한계성에 구속되지 않으며, WLAN 메시 네트워크에 대한 802.11n RDG 방법을 통해 이득을 실현하는 방법에 대한 필요성이 존재한다. 또한 WLAN 메시 네트워크에서 MP에 의해 잔여 TxOP 시간을 효율적으로 재사용하는 아이디어를 개선하는 방법에 대한 필요성이 존재한다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명은 상이한 목적지로 트래픽을 발송하기 위하여 피어 노드에 의해 잔여 송신 기회(TxOP) 시간을 사용하는 방법, 상이한 목적지로 트래픽을 송신하기 위하여 오리지날 노드에 의해 잔여 TxOP 시간을 사용하는 방법, 오리지날 노드로 트래픽을 송신하기 위하여 이웃 노드에 의해 잔여 TxOP 시간을 사용하는 방법, 다른 노드로 트래픽을 송신하기 위하여 이웃 노드에 의해 잔여 TxOP 시간을 사용하는 방법, 잔여 TxOP 시간의 재사용 규칙을 시그널링하는 방법, 및 이웃 노드들에 대한 네트워크 할당 벡터(NAV)를 리셋하기 위하여 TxOP를 효율적으로 양도/종결하는 방법을 포함한다.
무선 메시 네트워크에서의 송신 기회 이용을 위한 방법 및 시그널링 프로시저가 제공된다.
이하의 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명뿐만이 아니라 전술한 요약사항은 첨부된 도면들을 참조하면서 읽을 때에 보다 잘 이해될 것이다. 첨부된 도면들의 간단한 설명은 아래와 같다.
도 1은 예시적인 무선 메시 아키텍쳐이다.
도 2는 본 발명에 따라 프로세스를 수행하는 복수의 메시 노드들의 기능도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 프레임 포맷 헤더이다.
도 4는 본 발명에 따른 프레임 헤더내의 표시 필드이다
도 5는 본 발명의 대체적 실시예에 따른 프레임 포맷 헤더이다.
이하의 언급시, "무선 송수신 유닛(WTRU)"의 용어에는 사용자 장비(UE), 이동국, 고정 가입자 유닛 또는 이동 가입자 유닛, 호출기, 셀룰라폰, 개인 휴대 보조 단말기(PDA), 메시 노드, 메시 포인트(MP), 컴퓨터, 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 유형의 사용자 장치를 포함하나, 이러한 예시들에 한정되는 것은 아니다. 이하의 언급시, "기지국" 의 용어에는 노드 B, 싸이트 제어기, 액세스 포인트(AP), 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 유형의 인터페이싱 장치를 포함하나, 이러한 예시들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 새로운 메시 네트워크 응용을 위한 역방향(RD) 개념을 이용하고, 효율적인 TxOP 양도/종결을 위하여 메시 네트워크에서의 CF 최종 프레임 이용을 확장함으로써, 무선 근거리 네트워크(WLAN) 메시 네트워크에서 적용시 송신 기회(TxOP) 이용을 향상시키는 메카니즘에 관한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 무선 근거리 네트워크(WLAN)에서의 통신을 위한 방법 및 시스템을 포함한다. 본 발명에 따르면, 기본 서비스 세트(BSS)(10)는 하나 이상의 메시 노드들(본 명세서에서 메시 포인트(MP)로서 불리운다)(15; 15A, 15B, 15D, 15E, 15F, 15G 및 15C)을 포함한다. MP(15)는 무선 클라이언트(들)(16; 16A1...16G1)의 접속성 및 상호통신을 촉진시킨다. MP(15)는 적어도 하나의 데이터베이스(미도시)를 저장하기 위한 프로세서(미도시)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, MP(15)의 데이터베이스는 이후에 개시되는 송신 기회(TxOP) 이용의 현 구성, 즉 지원 여부, 인에이블/디스에이블 여부, 어느 모드가 허용되는지(예컨대, 순방향 전용, 역방향 전용, 또는 양쪽의 조합)를 나타내는 정보를 포함한다.
상술한 바와 같이, MP(15)의 각각의 프로세서는 적어도 하나의 데이터베이스를 포함하지만, 각각의 프로세서는 TxOP 구성 정보를 반드시 포함할 필요는 없다. TxOP 구성 정보는 단일 MP(15)(예컨대, 15A)의 데이터베이스내, 각 MP(15; 15A...15G)의 데이터베이스내에 주로 저장되거나, 또는 MP(15)(예컨대, 15A, 15G 및 15C)의 서브세트의 데이터베이스내에 저장될 수 있다. TxOP 구성 정보는 정보가 어떻게 저장되는지에 상관없이, MP(15)들 사이에 메세지를 시그널링하는 것을 통해 변경되거나 또는 구성된다.
본 발명분야의 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, TxOP는 특정 MP(15)가 무선 매체상으로 프레임 교환 시퀀스를 개시하는 권리를 갖는 기간이다. 이 TxOP는 시작 시간과 최대 지속기간에 의해 정의된다. MP(15)는 채널에 대한 경쟁에서 성공함으로써, 또는 조정 엔티티로부터의 직접 할당에 의해서 이 TxOP로의 액세스를 획득한다.
본 발명분야의 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, 송신 MP(15)에 의해 TxOP가 완전히 사용되지 않는 것이 가능하다. 본 발명에 따르면, 잔여 TxOP 시간/초과 제공된 TxOP 시간은 양도되어, 트래픽을 역방향으로 송신하기 위하여 또는 발신기 MP로부터의 트래픽과 무관한 트래픽을 송신하기 위하여 수신기 MP에 주어질 수 있거나, 또는 발신기 MP 또는 수신기 MP 이외의 응답기 MP에 주어질 수 있다.
도 2는 바람직한 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서의 통신 방법을 이용하는 복수의 MP(15A...15C)의 기능도를 도시한다.
무선 매체는 공유된 환경이기 때문에, 발신기 MP(15A)의 두 개의 홉 부근에 있는 MP(15)는 예를 들어, 전체 TxOP 지속기간에 대한 자신의 네트워크 할당 벡터(NAV)를 설정한다. 이것은 송신 요청(RTS)/송신 가능(CTS)과 같은 메세지 교환이 TxOP 시간 이전에 사용되거나 또는 (예컨대, 하이브리드 조정자(HC)에 의해 발생되거나, 또는 채널 차지 통보를 통해 전송되는) 조정 정보가 제1 홉을 넘어 전파될 때에 특히 잘들어 맞는다.
어떠한 경우든지 간에, 두 개의 홉 부근에 있는 MP(예컨대, 15G, 15F, 15E, 15D, 15B, 및 15C)가 이미 전체 TxOP 지속기간에 대한 자신의 NAV를 설정한 경우, TxOP의 임의의 나머지 비사용된 시간은 발신기 MP로부터 수신한 패킷을 홉을 한번 더 거쳐 발송하기 위해 수신 MP에 의해 재사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 만약 MP(15A)가 발신 MP이였던 경우, 수신 MP(15B)는 수신된 패킷을 MP(15C)에 발송하기 위하여 TxOP에서의 임의의 잔여 시간을 이용할 수 있다. 이러한 점에서, 수신된 패킷은 매체에 대하여 오직 한번 경쟁하여 두 개의 홉들을 거쳐 보내질 수 있고(예컨대, MP(15A)로부터 MP(15B)로, 그리고 MP(15B)로부터 MP(15C)로), 이로써 패킷 레이턴시를 감소시킬 수 있다.
대체적 실시예에서, 수신기 MP, 예컨대 MP(15B)는 잔여 TxOP 시간을 이용하여 제2 홉을 거쳐 다른 패킷(예컨대, Tx 큐내에서 이미 대기중인 패킷)을 보낸다. 이 패킷은 네트워크의 구성 및 정책에 따라, 동일한 트래픽 흐름(예컨대, VoIP 콜) 또는 트래픽 우선순위에 속하거나 속하지 않을 수 있다.
다른 실시예에서, 발신기 MP, 예컨대 MP(15A)는 TxOP(예컨대, MP(15A)에서 MP(15B)으로)에서 할당된 잔여 TxOP 시간을 이용하여 다른 패킷을 수신기 MP 이외의 MP(응답기 MP)에 송신한다(예컨대, MP(15A)에서 MP(15D)으로).
또 다른 실시예에서, 트래픽을 발신기 MP에 송신하기 위하여(예컨대, MP(15E)에서 MP(15A)으로), 잔여 TxOP 시간의 제어권은 수신기 MP(예컨대, MP(15B)) 이외의 다른 노드(예컨대, MP(15E))에게 양도된다. 이 패킷은, 다시 네트워크의 구성 및 정책에 따라, 동일한 트래픽 흐름(예컨대, VoIP 콜) 또는 트래픽 우선순위에 속하거나 속하지 않을 수 있다.
또 다른 실시예에서, 오로지 이웃 MP(즉, 예컨대, 발신기 MP(15A)로부터 하나의 홉 부근에 있는 MP)만이 특정 트래픽을 보내거나(예컨대, MP(15F)에서 MP(15G)으로), 또는 매체로의 액세스에 대하여 자유롭게 경쟁을 할 수 있도록 함으로써(예컨대, MP(15B), MP(15D), MP(15E) 및 MP(15F)가 경쟁하게 함), 잔여 TxOP 시간이 활용될 수 있다. TxOP의 공동 양도를 통한 이러한 실시예의 장점은 매체에 대해 경쟁하는 MP의 갯수가 TxOP에 대해 자신의 NAV를 설정할 수 있는 MP의 전체적인 갯수보다 잠재적으로 작다라는 점이다. 이렇게 보다 작은 수의 경쟁자들은 모든 노드들에 대해 TxOP을 단순히 양도시키는 것과 비교하여 통계적 장점을 경쟁자들에게 제공해준다.
이 실시예에 따르면, 이러한 노드들의 서브세트(예컨대, MP(15B), MP(15D), MP(15E) 및 MP(15F))는, 따라서 데이터베이스(18)내에 저장된 TxOP 정보에 따라 매체에 액세스한다. 본 발명분야의 당업자에게 알려져 있는 바와 같이, 액세스는 (1) 미리 정의되거나 또는 명시적 시퀀스에 따라 순차적으로; (2) 경쟁 - 매체에 대하여 통상적으로 경쟁하거나 또는 보다 잘 매체에 액세스하기 위하여 다른 경쟁/송신 파라미터(예컨대, IFS, CWMin, CWMax)를 이용하여; (3) 순서화된 경쟁 - 송신되는 트래픽의 유형(예컨대, 액세스 카테고리와 관련됨)에 따라 달라질 수 있는 상이한 경쟁/송신 파라미터를 이용하여; 또는 (4) 이들의 조합을 통해 승인될 수 있다.
본 발명에 의해 제공되는 유연성에 기인하여, 잔여 TxOP 시간의 할당은 일정한 목적지, 예컨대, 발신기 노드(예컨대, MP(15A)), 다른 특정 노드(예컨대, MP(15G)), 또는 네트워크내의 임의의 기타 노드(예컨대, MP(15N))로 제한될 수 있다.
메시 네트워크(10)에서, 바람직한 실시예에 따르면, TxOP의 제어권이 양도되었음을 특정 MP에게 통지하기 위하여, 명시적 신호, 바람직하게는 패킷상의 플래그(예컨대, 헤더)를 이용함으로써 역방향 승인(RDG)에 대한 제어권 교환이 달성될 수 있다. 도 3에서는 하나의 MP로부터 다른 MP로 송신되는 패킷 데이터 프레임의 예시적 포맷이 도시된다. 도시된 바와 같이, 개선된 메시 발송 제어 헤더 필드(20)는 데이터 프레임내에 포함되고, 이것은 역방향 시그널링을 포함한다. 도 4는 본 발명에 따른 "개선된 메시 발송 제어" 필드의 예시적인 설명 포맷이다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 개선된 메시 발송 제어 필드(20)는 바람직하게 RDG/추가-물리층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU) 비트(RDG/추가-PPDU 비트) 및 잔여 TxOP 승인을 시그널링해주는 기타 시그널링 및 예약 비트, 제어된 브로드캐스트 플로우딩을 가능케해주는 메시 e2e 시퀀스, 및 무한 루프의 가능성을 제거해주는 생존 시간(TTL)을 포함한다.
이제 도 5를 참조하면, 대체적 실시예에서, TxOP 소유자, 즉 발신기 MP는 예컨대, 바람직하게 RDG/추가-물리층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU) 비트 및 기타 시그널링 및 예약 비트와 더불어, RDG 시그널링(RDG/추가-PPDU)을 전송하기 위한 새로운 제어 필드(40)를 추가함으로써 데이터 프레임내에서 매체의 제어권을 양도할 수 있다.
이 실시예의 대안책에 따르면, 제어 필드(40)의 존재는 RDG/추가-PPDU 비트가 1로 설정되는 것에 의해 표현되며, 제어 필드(40)는 바람직하게 높은 처리량 제어(HT) 필드이며, 기타 HT 제어 시그널링과 함께 RDG/추가-PPDU 비트 시그널링을 전송한다. RDG/추가-PPDU 데이터 비트의 바람직한 설명이 [표 1]에서 서술된다.
RDG/추가-PPDU 비트
 개시기 MP로부터의 프레임내
 응답기 MP로부터의 프레임내

0
역 승인 존재하지 않음		 프레임을 전송하는 PPDU는 역 송신내에서 가장 마지막임

1		 역 승인이 존재하고, 구간/ID 필드에서 표시된 시간을 가짐
프레임을 전송하는 PPDU는 역 송신내에서 가장 마지막이 아님
RDG/추가-PPDU 비트 시그널링에 더하여, 역 방향으로 송신될 수 있는 트래픽의 유형에 대한 제한을 표시하는 추가적인 필드/비트(들)이 포함될 수 있다. 예를 들어, 만약 이 필드/비트(들)이 0으로 설정되면 트래픽의 유형에 대해 제한이 없다(즉, 액세스 우선순위에 상관없이 임의의 트래픽 유형이 가능); 이와 반대로, 0이 아닌 값은 바람직하게 역 방향으로 송신될 수 있는 트래픽의 유형에 대한 제한을 표시한다. 간단한 예시에서, 이 비트가 0으로 설정되는 경우, 어떠한 송신도 허용가능하며, 상기 비트가 1로 설정되는 경우에는, 예컨대 송신이 발신기 트래픽의 카테고리/유형과 동일한 트래픽 카테고리/유형으로 제한된다.
위 실시예들 각각에서, 개선된 발송 제어(20) 및 제어 필드(40)는, 이와 달리 TxOP의 제어권이 양도된 MP 그룹을 식별해줄 수 있다.
위 실시예들 각각에서, 필드 발생의 순서는, 각 실시예에서 개시된 본 발명의 목적으로부터 일탈하는 것 없이, 본 도면들에서 도시된 예시들과 다를 수 있음을 본 발명분야의 당업자는 이해해야 한다.
또 다른 실시예에서, 제어권 교환을 위한 명시적 신호는 위에서 개시된 TxOP의 제어권의 양도를 규정하는 전용 프레임이다.
제어권 교환에 대한 명시적 신호의 사용에 대한 대체적 실시예는 암시적 시그널링의 사용이다. 이러한 실시예에 따르면, 암시적 시그널링은 MP(15)의 데이터베이스내에 저장되어 있는 규칙들을 갖고, 이로써 송신의 종결시 및 일정 기간[분배 조정 기능(DCF) 인터페이스 간격(DIFS)] 이후, TxOP의 제어권은 이러한 정의된 규칙들에 따라 특정 MP 또는 MP 그룹에 양도된다.
수신기 MP/응답기 MP에 의한 역 송신은, 추가-PPDU 플래그를 0으로 설정하여 발신기 MP에 TxOP 제어권을 되돌려줌으로써, QoS-널 데이터 프레임(또는 데이터 송신의 종결을 표시해주는 기타 임의의 유형의 프레임)을 보내어 발신기 MP에 TxOP 제어권을 되돌려줌으로써, 또는 수신기 MP/응답기 MP에 의해 CF-최종 프레임을 보내어 (그 후 후술되는 바와 같이 이웃 MP로부터 CF-최종 프레임이 뒤 따를 수 있음) TxOP를 종료시킴으로써 종결될 수 있다.
만약 TxOP의 제어권이 발신기 MP로 복귀되면, 발신기 MP는 TxOP의 종결 또는 TxOP의 양도/종결 때까지 짧은 프레임간 간격(SIFS) 후에 데이터를 송신할 수 있다.
만약 발신기 MP가, 역 방향 승인을 한 후에 PCF 프레임간 간격(PIFS) 지속기간 동안 매체 아이들 상태를 감지하면, 발신기 MP는 자신의 TxOP에 연속하여 송신을 시작할 수 있다.
이후에 개시된 바와 같이, 역 방향 TxOP는 TxOP의 제어권을 재획득한 후에 발신기 MP에 의한 CF-최종 프레임의 송신(그 후 이웃 MP로부터 CF-최종 프레임이 뒤 따를 수 있음)에 의해 종료될 수 있거나, 또는 수신기 MP/응답기 MP에 의한 CF-최종 프레임의 송신(그 후 이웃 MP로부터 CF-최종 프레임이 뒤 따를 수 있음)에 의해 종료될 수 있다.
발신기 MP가 역 방향에 대해 자원을 효율적으로 할당하기 위하여, 예컨대, 최소, 평균 & 피크 데이터율, 패킷 크기, 및 지연 한도(delay bound)를 포함하는 역 방향 트래픽 특성에 관한 정보가 이용가능한 경우 이를 사용할 수 있다. 만약 이와 같은 트래픽 특성이 이용가능하지 않거나, 또는 트래픽이 성질상 버스티(bursty)한 경우, 응답기 MP(들)로부터의 피드백이 자원을 할당하는데에 사용될 수 있다.
이 실시예에 따르면, 이용가능 데이터에 기초된 발신기 MP에 의한 초기 역방향 할당이 충분하지 않으면, 응답기 MP는 할당내에서 적합한 데이터를 송신하고, 송신될 나머지 데이터에 대하여 자원 요청을 한다. 수신기 MP/응답기 MP가 서비스 품질 프레임의 QoS 제어 필드의 큐 크기 필드로 자원 요청/피드백을 보내는 것이 바람직하다. 이와 달리, 수신기 MP/응답기 MP는 QoS 프레임의 QoS 제어 필드의 TxOP 요청 필드로 자원 요청/피드백을 보낼 수 있다. 발신기 MP에 의한 후속되는 역 방향 할당은 수신기 MP/응답기 MP로부터의 이러한 자원 요청/피드백에 기초될 수 있다.
정확한 자원 할당을 시행하기 위한 시도에도 불구하고, TxOP 지속기간이 필요로 하는 것 보다 더 많은 상황에서는, TxOP를 양도/종결시키는 효율적인 메카니즘이 필요해진다. 본 발명의 실시에에 따르면, MP가 메시 AP인지 아닌지에 상관 없이, CF-최종 프레임은 모든 MP에 의해 송신된다.
따라서, 발신기 MP 또는 수신기 MP/응답기 MP는 TxOP을 양도/종결시키기 위하여 또는 자신의 TxOP을 양도/종결시키기 위하여 또는 역 방향 승인에서의 데이터 송신의 완료 이후 TxOP을 양도/종결시키기 위하여 CF-최종 프레임을 송신한다. 기타 MP가 CF-최종 프레임을 탐지하면, 각각의 MP는 자신의 NAV를 리셋한다. CF-최종 프레임을 송신했던 발신기 MP 또는 수신기 MP/응답기 MP에 대한 하나 이상의 이웃 MP는 SIFS, PIFS, 또는 메시 네트워크 동작 파라미터에 의해 결정된 임의의 기타 IFS내에서 자신의 CF-최종 프레임을 송신한다. 이웃 MP에 의한 단지 하나의 CF-최종 송신만이 CF-최종 송신의 "연쇄 반응"을 방지할 수 있도록 되어 있음을 유념해야 한다. MP 이웃들이 또한 CF-최종 프레임을 수신할 때에 CF-최종 프레임을 송신할 수 있도록 함으로써, 은닉된 노드/MP 및 관련된 충돌 문제가 감소된다.
발신기 MP는 또한 역 방향 승인의 완료 이후에 자신의 TxOP를 양도/종결시키기 위하여 CF-최종 프레임을 송신할 수도 있다. 따라서, 수신기 MP/응답기 MP로부터의 QoS-널 데이터 프레임(또는 데이터 송신의 종결을 표시하는 기타 유형의 프레임)의 수신시에, 발신기 MP는 상술한 바와 같이 CF-최종 프레임을 송신하고 이어서 이웃 MP(들)의 CF-최종 프레임 송신이 뒤 따른다.
실시예들
실시예 1. 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법에 있어서:
발신기 메시 포인트(MP)에서 일정한 지속기간을 포함하는 송신 기회(TxOP)를 획득하는 단계; 및
상기 발신기 MP에 의해 사용된 시간이 상기 지속기간보다 작은 경우 상기 TxOP의 제어권을 다른 MP와 교환하는 단계
를 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 교환하는 단계는 상기 TxOP의 제어권이 양도되었음을 패킷내에 표시하는 단계를 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 3. 실시예 2에 있어서, 상기 패킷은 개선된 메시 발송 제어 헤더를 포함하며, 상기 제어 헤더는 역 방향 시그널링 정보를 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 4. 실시예 2 또는 실시예 3에 있어서, 상기 패킷은 제어 필드를 포함하며, 상기 제어 필드는 역 방향 승인(RDG) 시그널링을 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 5. 실시예 4에 있어서, 상기 제어 필드는 RDG 시그널링 이외에 제어 시그널링을 더 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 6. 실시예 4에 있어서, 상기 제어 필드는 RDG/추가-물리층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU) 비트를 더 포함하며, 상기 RDG/추가-PPDU 비트는 상기 역 방향을 통해 송신될 수 있는 정보의 유형을 표시하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 7. 실시예 6에 있어서, 상기 RDG/추가-PPDU 비트가 0인 경우 상기 역 방향에 대해 제한이 없는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 8. 실시예 1 내지 실시예 7 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 교환하는 단계는 상기 TxOP의 제어권이 메시 포인트 그룹으로 양도되었음을 패킷내에 표시하는 단계를 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 9. 실시예 1 내지 실시예 8 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 잔여 TxOP의 제어권은 수신기 MP로 양도되는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 10. 실시예 9에 있어서, 상기 수신기 MP는 상기 잔여 TxOP내에서 상기 발신기 MP 이외의 다른 MP로 상기 패킷을 송신하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 11. 실시예 9에 있어서, 상기 수신기 MP는, 상기 발신기 MP로부터 수신된 상기 패킷 이외의 패킷을, 상기 발신기 MP 이외의 다른 MP로 송신하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 12. 실시예 2 내지 실시예 10 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 제어권은 상기 발신기 MP로 재양도되고, 상기 발신기 MP는 상기 수신된 패킷 이외의 다른 패킷을, 상기 첫번째 패킷을 수신한 수신기 MP 이외의 다른 MP로 송신하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 13. 실시예 2 내지 실시예 8 및 실시예 12 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 제어권은 상기 수신기 MP 또는 상기 발신기 MP 이외의 응답기 MP로 양도되고, 상기 응답기 MP는 상기 잔여 TxOP내에서 상기 발신기 MP로부터의 상기 패킷 이외의 패킷을 상기 발신기 MP에 송신하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 14. 실시예 2 내지 실시예 13 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 발신기 MP의 하나 이상의 이웃 MP들은 상기 잔여 TxOP에 대하여 경쟁하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 15. 실시예 14에 있어서, 상기 하나 이상의 이웃 MP들은 상기 발신기 MP로부터 하나의 홉 떨어진 메시 포인트인 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 16. 실시예 9 내지 실시예 12 및 실시예 14 및 실시예 15 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 수신기 MP가 비경쟁-최종(CF-최종) 프레임을 송신함으로써 상기 TxOP의 잔여 시간에서 상기 수신기 MP의 역 송신을 종료하는 단계를 더 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 17. 실시예 16에 있어서, 상기 CF-최종 프레임에 이어서 하나 이상의 이웃 MP로부터 상기 수신기 MP로의 CF-최종 프레임의 송신이 뒤따르는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 18. 실시예 13 내지 실시예 15 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 역 방향 TxOP를 종료시키기 위하여 상기 TxOP의 제어권을 다시 수신한 후 상기 발신기 MP에 의해 CF-최종 프레임을 송신하는 단계를 더 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 19. 실시예 18에 있어서, 상기 CF-최종 프레임에 이어서 하나 이상의 이웃 MP로부터 상기 발신기 MP로의 CF-최종 프레임의 송신이 뒤따르는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 20. 실시예 9 내지 실시예 12 및 실시예 14 및 실시예 15 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 TxOP에서의 잔여 시간의 이용을 종료시키기 위하여 상기 발신기 MP에 의해 CF-최종 프레임을 송신하는 단계를 더 포함하는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 21. 실시예 20에 있어서, 상기 CF-최종 프레임에 이어서 하나 이상의 이웃 MP로부터 상기 발신기 MP로의 CF-최종 프레임의 송신이 뒤따르는 것인 무선 메시 네트워크에서의 통신을 위한 방법.
실시예 22. 무선 통신 시스템에서 메시 포인트(MP)로서 구성되는 무선 송수신 유닛(WTRU)에 있어서,
일정한 지속기간을 포함하는 송신 기회(TxOP)를 획득하고, 사용된 상기 TxOP 시간이 상기 지속기간보다 작은 경우 상기 시스템에서 상기 TxOP의 제어권을 다른 MP와 교환하는 프로세서
를 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 23. 실시예 22에 있어서, 상기 프로세서는 상기 TxOP의 제어권이 양도되었음을 패킷내에 표시하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 24. 실시예 23에 있어서, 상기 패킷은 개선된 메시 발송 제어 헤더를 포함하며, 상기 제어 헤더는 역 방향 시그널링 정보를 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 25. 실시예 24 또는 실시예 25에 있어서, 상기 패킷은 제어 필드를 포함하며, 상기 제어 필드는 역 방향 승인(RDG) 시그널링을 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 26. 실시예 25에 있어서, 상기 제어 필드는 RDG 시그널링 이외에 제어 시그널링을 더 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 27. 실시예 25에 있어서, 상기 제어 필드는 RDG/추가-물리층 프로토콜 데이터 유닛(PPDU) 비트를 더 포함하며, 상기 RDG/추가-PPDU 비트는 상기 역 방향을 통해 송신될 수 있는 정보의 유형을 표시하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 28. 실시예 27에 있어서, 상기 RDG/추가-PPDU 비트가 0인 경우 상기 역 방향에 대해 제한이 없는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 29. 실시예 22에 있어서, 상기 프로세서는 상기 TxOP의 제어권이 메시 포인트 그룹으로 양도되었음을 패킷내에 표시하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 30. 실시예 23 내지 실시예 29 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 잔여 TxOP의 제어권은 수신기 MP로 양도되는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 31. 실시예 22 내지 실시예 30 중 임의의 하나의 실시예에 있어서, 상기 프로세서는 상기 TxOP의 이용을 종료하기 위하여 비경쟁-최종(CF-최종) 프레임을 송신하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 32. 실시예 31에 있어서, 상기 CF-최종 프레임에 이어서 하나 이상의 이웃 MP로부터의 CF-최종 프레임의 송신이 뒤따르는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 33. 실시예 22 내지 실시예 32에 있어서, 상기 프로세서는 상기 TxOP 이용의 구성을 저장하기 위한 데이터베이스를 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
실시예 34. 실시예 33에 있어서, 상기 구성은 TxOP 제어권이 양도되는 대상을 정의하는 규칙을 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
본 발명의 특징부 및 구성요소들이 특정한 조합을 가지면서 상기의 바람직한 실시예에서 상술되었지만, 본 발명의 각 특징부 및 구성요소들은 상기의 바람직한 실시예내에서의 다른 특징부 및 구성요소들없이 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 본 발명의 다른 특징부 및 구성요소들과 함께 또는 일부를 배제하고 다양한 조합의 형태로 사용될 수 있다. 본 발명에서 제공되는 방법 또는 흐름도는 범용 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 판독가능 저장매체내에 내장된 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장매체의 예로는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 장치, 내부 하드 디스크와 탈착가능 디스크와 같은 자기 매체, 자기 광학 매체, CD-ROM 디스크와 같은 광학 매체, DVD가 포함된다.
적절한 프로세서의 예로서는, 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 통상의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연계된 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 응용 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 회로, 임의의 유형의 집적 회로(IC), 및/또는 상태 머신이 포함된다.
소프트웨어와 연계된 프로세서는 무선 송수신 유닛(WTRU), 사용자 장비(UE), 단말기, 기지국, 무선 네트워크 제어기(RNC), 또는 임의의 호스트 컴퓨터에서 사용하기 위한 무선 주파수 트랜스시버를 구현하는데에 사용될 수 있다. WTRU는 카메라, 비디오 카메라 모듈, 비디오폰, 스피커폰, 진동 장치, 스피커, 마이크로폰, 텔레비젼 트랜스시버, 핸드프리 헤드셋, 키보드, 블루투스® 모듈, 주파수 변조(FM) 무선 유닛, 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이 유닛, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 유닛, 디지털 뮤직 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저, 및/또는 임의의 무선 근거리 네트워크(WLAN) 모듈과 같은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현된 모듈들과 함께 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 송수신 유닛(wireless transmit receive unit; WTRU)에서 구현되는 방법에 있어서,
    제1 다른 WTRU와 연관된 송신 기회(transmission opportunity; TxOP) 동안에 상기 제1 다른 WTRU로부터 패킷을 수신하는 단계; 및
    상기 TxOP의 잔여 부분(remaining portion) 동안에 제2 다른 WTRU에 상기 패킷을 포워딩하는 단계
    를 포함하는 무선 송수신 유닛(WTRU)에서 구현되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 TxOP는 무선 매체(medium) 상으로 교환 시퀀스(exchange sequences)들을 송신하기 위해 상기 제1 다른 WTRU에 대해 예약(reserve)된 시간 간격이고, 상기 WTRU는 상기 TxOP 동안의 시간에 상기 제1 다른 WTRU로부터 상기 패킷을 수신하며, 상기 TxOP의 잔여 부분은 상기 WTRU가 상기 제1 다른 WTRU로부터 상기 패킷을 수신하는 시간 이후의 상기 TxOP의 부분인 것인 무선 송수신 유닛(WTRU)에서 구현되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패킷은 상기 TxOP의 잔여 부분에 대한 제어권(control)이 상기 WTRU에 전달되었다는 표시를 포함하는 것인 무선 송수신 유닛(WTRU)에서 구현되는 방법.
  4. 무선 송수신 유닛(wireless transmit receive unit; WTRU)에 있어서,
    제1 다른 WTRU와 연관된 송신 기회(transmission opportunity; TxOP) 동안에 상기 제1 다른 WTRU로부터 패킷을 수신하도록 구성된 수신 유닛; 및
    상기 TxOP의 잔여 부분(remaining portion) 동안에 제2 다른 WTRU에 상기 패킷을 포워딩하도록 구성된 송신 유닛
    을 포함하는 무선 송수신 유닛(WTRU).
  5. 제4항에 있어서, 상기 TxOP는 무선 매체 상으로 교환 시퀀스들(exchange sequences)을 송신하기 위해 상기 제1 다른 WTRU에 대해 예약(reserve)된 시간 간격이고, 상기 수신 유닛은 상기 TxOP 동안의 시간에 상기 제1 다른 WTRU로부터 상기 패킷을 수신하도록 구성되며, 상기 TxOP의 잔여 부분은 상기 수신 유닛이 상기 제1 다른 WTRU로부터 상기 패킷을 수신하는 시간 이후의 상기 TxOP의 부분인 것인 무선 송수신 유닛(WTRU).
  6. 제4항에 있어서, 상기 패킷은 상기 TxOP의 잔여 부분에 대한 제어권(control)이 상기 WTRU에 전달되었다는 표시를 포함하는 것인 무선 송수신 유닛(WTRU).
  7. 제4항에 있어서, 상기 WTRU는 상기 제1 다른 WTRU 및 상기 제2 다른 WTRU를 포함하는 무선 메시(mesh) 네트워크의 메시 포인트로서 구성되는 것인 무선 송수신 유닛(WTRU).
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