KR101393293B1 - 무선 근거리 통신망 사용시간 공정성을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 근거리 통신망 사용시간 공정성을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 근거리 통신망 사용시간 공정성을 위한 시스템 및 방법. 복수의 관련된 이동국들 사이의 사용시간의 분배는 전체 채널 이용 가능성의 결정에 기반될 수 있다. 상기 전체 채널 이용 가능성은 상기 채널상에서 감지된 에너지를 통해 결정된 전체 채널 이용 및 상기 무선 액세스 포인트와 상기 관련된 이동국들 사이의 모니터링된 트래픽을 통해 결정된 이동국 이용에 기반한다.

Description

무선 근거리 통신망 사용시간 공정성을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS LOCAL AREA NETWORK AIRTIME FAIRNESS}
본 발명은 대략적으로 무선 근거리 통신망들(wireless local area networks)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 무선 근거리 통신망 사용시간(airtime) 공정성(fairness)을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
스마트폰 및 태블릿 컴퓨팅 장치들과 같은 무선 장치들은 만연하는 와이-파이(Wi-Fi) 접속성을 찾는 모바일 장치들의 전체 수에 더하여 계속해서 급증한다. 이러한 모바일 장치들에서의 진보하는 앱(app)들 및 인터넷 사용의 빠른 도입은 기업 환경에서의 네트워크 지원의 도전을 증가시킨다. 특히, 기업들은 그들의 무선 근거리 통신망(LAN) 환경으로부터 그들의 빌드에서 최선의 실행들을 확인함으로써 중요한 도전들에 직면한다.
무선 LAN 기술은 무선 접속 속도 진보로서 계속해서 진화한다. 그러므로 무선 네트워크들은 레거시 802.11 a/b/g 장치들, 100 Mbit/s 속도보다 더 빠른 현재의 802.11n 장치들, 1 Gbit/s 속도보다 더 빠른 앞으로의 802.11AC 장치들을 포함하여, 다중의 장치 유형들을 지원하도록 구성되어야 한다. 그러한 무선 LAN 접속들의 상위 한계는 계속해서 진보할 것이며, 그러므로 규정된 지형에 대한 충분한 지원 및 무선 장치들의 혼합을 제공함에 있어 무선 LAN 네트워크에서의 부담이 증가한다.
기업들은 그들의 무선 LAN 환경을 세우고 유지하기 위해 적절한 전략을 개발시킬 필요가 있다. 더 많은 무선 전용 장치들이 시장을 강타하고, 더 많은 개인들이 이러한 장치들을 기업 환경으로 가져오기 때문에, 그러한 계획에서의 프리미엄은 증가하기만 할 것이다. 적절한 무선 LAN 전략이 없이, 기업의 존재하는 네트워크 배치는 만족스럽지 못한 네트워크 성능을 생성하는 점에서 압도될 것이다.
이러한 영역에서의 경향은 셀룰라 네트워크들이 과중한 부담이 될 때, 와이-파이 기술들은 증가하게 의존적일 것이라는 것을 지적한다. 오늘날 나타나는 바와 같이, 셀룰라 네트워크 운영자들은 상기 모바일 장치들에 부과된 데이터 레이트(data rate)에 끊임없이 증가하는 프리미엄들을 위치시키고 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은 무선 근거리 통신망 사용시간 공정성을 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면, 제공되는 방법은,
무선 액세스 포인트에 의해, 채널의 제1 이용 측정을 제1 모니터링하는 단계로서, 상기 제1 모니터링이 상기 채널상에서의 에너지를 감지하는 제1 시간 기간 동안 상기 제1 모니터링은 시간의 일 부분의 식별을 포함하는, 상기 제1 모니터링하는 단계;
상기 무선 액세스 포인트에 의해, 제2 시간 기간 동안, 상기 무선 액세스 포인트와 관련된 복수의 이동국들에 의해 상기 채널의 제2 이용 측정을 제2 모니터링하는 단계로서, 상기 제2 모니터링이 상기 복수의 이동국들로 상기 무선 액세스 포인트에 의해 전송되고, 상기 이동국들로부터 상기 무선 액세스 포인트에 의해 수신되는 데이터 트래픽을 감지하는 제2 시간 기간 동안 상기 제2 모니터링은 시간의 일 부분의 식별을 포함하는, 상기 제2 모니터링하는 단계;
상기 제1 이용 측정 및 상기 제2 이용 측정에 기반하여 상기 채널의 이용 가능성을 결정하는 단계; 및
상기 복수의 이동국들 사이에서 상기 결정된 상기 채널의 이용 가능성을 분배하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 결정하는 단계는 1-U1+U2를 계산하는 단계를 포함하며, U1은 제1 이용 측정이며 U2는 제2 이용 측정이다.
바람직하게는, 상기 제1 모니터링하는 단계는 상기 이동국이 연결되지 않은 제2 무선 액세스 포인트에 의해 상기 채널의 이용을 고려한다.
바람직하게는, 상기 제1 모니터링하는 단계는 상기 무선 액세스 포인트에 양립할 수 없는 다른 장치들에 의해 상기 채널의 이용을 고려한다.
바람직하게는, 상기 분배하는 단계는, 상기 무선 액세스 포인트에 의해, 상기 복수의 이동국들 각각에 구분된 카운터를 할당하는 단계를 포함하며, 상기 카운터들은 상기 복수의 이동국들 각각에 의해 상기 채널의 사용 레벨을 모니터링하도록 사용된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 복수의 이동국들 중 제1 이동국과 관련된 카운터가 문턱값 레벨을 초과하는 지가 결정되는 때 상기 복수의 이동국들 중 상기 제1 이동국으로부터 수신된 패킷을 드롭(drop)하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 결정하는 단계는 주기적으로 수행된다.
일 측면에 따라서, 방법은,
채널 에너지 감지 측정 및 이동국 이용 측정에 기반하여 채널의 이용 가능성을 결정하는 단계로서, 상기 채널 에너지 감지 측정은 에너지가 상기 채널상에서 감지된 제1 시간 기간 동안 시간의 제1 퍼센티지를 나타내며, 상기 이동국 이용 측정은 무선 액세스 포인트 및 복수의 이동국들 사이에서 통신이 감지된 제2 시간 기간 동안 시간의 제2 퍼센티지를 나타내는, 상기 결정하는 단계; 및
상기 복수의 이동국들 중에서 상기 결정된 상기 채널의 이용 가능성을 분배하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 결정하는 단계는 1-U1+U2를 계산하는 단계를 포함하며, U1은 채널 에너지 감지 측정이며, U2는 상기 이동국 이용 측정이다.
바람직하게는, 상기 채널 에너지 감지 측정은 상기 이동국들이 연결되지 않은 제2 무선 액세스 포인트에 의해 상기 채널의 이용을 고려한다.
바람직하게는, 상기 채널 에너지 감지 측정은 상기 무선 액세스 포인트에 양립할 수 없는 다른 장치들에 의해 상기 채널의 이용을 고려한다.
바람직하게는, 상기 분배하는 단계는, 상기 무선 액세스 포인트에 의해, 상기 복수의 이동국들 각각에 구분된 카운터를 할당하는 단계를 포함하며, 상기 카운터들은 상기 복수의 이동국들 각각에 의해 상기 채널의 사용 레벨을 모니터링하도록 사용된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 복수의 이동국들 중 제1 이동국과 관련된 카운터가 문턱값 레벨을 초과하는 지가 결정되는 때 상기 복수의 이동국들 중 상기 제1 이동국으로부터 수신된 패킷을 드롭(drop)하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 결정하는 단계는 주기적으로 수행된다.
일 측면에 따라서, 무선 액세스 포인트는,
통신 채널을 통해 복수의 이동국들과 통신할 수 있는 무선 송수신기; 및
상기 복수의 이동국들 중 이용 가능한 사용시간을 분배하는 컨트롤러로서, 상기 이용 가능한 사용시간은 채널 에너지 감지 측정 및 이동국 이용 측정에 기반하여 결정되며, 상기 채널 에너지 감지 측정은 상기 통신 채널에서 에너지가 감지되는 제1 시간 기간 동안 시간의 제1 퍼센티지를 나타내며, 상기 이동국 이용 측정은 상기 무선 액세스 포인트 및 상기 복수의 이동국들 사이에서 통신이 감지되는 제2 시간 기간 동안 시간의 제2 퍼센티지를 나타내는, 상기 컨트롤러;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 이용 가능한 사용시간은 1-U1+U2를 계산함으로써 결정되며, U1은 채널 에너지 감지 측정이며, U2는 상기 이동국 이용 측정이다.
바람직하게는, 상기 채널 에너지 감지 측정은 상기 이동국들이 연결되지 않은 제2 무선 액세스 포인트에 의해 상기 채널의 이용을 고려한다.
바람직하게는, 상기 채널 에너지 감지 측정은 상기 무선 액세스 포인트에 양립할 수 없는 다른 장치들에 의해 상기 채널의 이용을 고려한다.
바람직하게는, 상기 분배는, 상기 복수의 이동국들 각각에 구분된 카운터를 할당하며, 상기 카운터들은 상기 복수의 이동국들 각각에 의해 상기 통신 채널의 사용 레벨을 모니터링하도록 사용된다.
바람직하게는, 상기 무선 액세스 포인트는 상기 복수의 이동국들 중 제1 이동국과 관련된 카운터가 문턱값 레벨을 초과하는 지가 결정되는 때 상기 복수의 이동국들 중 상기 제1 이동국으로부터 수신된 패킷을 드롭(drop)시킨다.
본 발명에 따르면, 무선 액세스 포인트에 관련된 이동국들에 분산될 수 있는 이용 가능한 사용시간의 정확한 판단(etimation)을 통해 무선 LAN 사용시간의 공정성을 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 상기 언급된 및 다른 장점들 및 특징들이 얻어질 수 있는 방법을 설명하기 위하여, 위에 개략적으로 설명된 본 발명의 더 많은 특정 설명이 첨부된 도면들에 도시되는 특정 실시예들에 참조로서 제공될 것이다. 이러한 도면들은 단지 본 발명의 전형적인 실시예들을 묘사하며, 그러므로 그 범위의 제한으로 고려되지 않아야 함을 이해해야 하며, 본 발명은 첨부된 도면들의 사용을 통해 추가적인 특성 및 상세로 개시되고 설명될 것이다.
도 1은 무선 근거리 통신망의 예시적인 실시예를 나타낸다.
도 2는 모든 소스들에 기인한 채널상에서의 에너지를 나타낸다.
도 3은 무선 액세스 포인트 및 등록된 이동국들 사이의 채널상에서의 통신을 나타낸다.
도 4는 채널상에서의 결정된 자유 시간의 실시예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 과정의 흐름도를 나타낸다.
본 발명의 다양한 실시예들이 이하에서 상세히 설명된다. 특정 실시예들이 설명되는 반면, 단지 설명 목적들을 위해서 이것이 행해짐이 이해되어져야 한다. 당업자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다른 구성요소들 및 구성들이 사용될 수 있음을 알 것이다.
무선 장치들의 네트워크 접속 속도는 무선 산업이 멀티미디어 콘텐츠에 대한 증가하는 욕구를 만족시키고자 함에 따라 빠르게 진보하고 있다. 오늘날 사실은 평균 사용자의 대역폭 수요들은 사용되고 있는 진보하는 애플리케이션들과의 접속으로 빠르게 증가되며, 전체로서 Wi-Fi 네트워크의 확장하는 수신 범위(footprint)에 의해 증가된 접속성이 제공된다. 그러므로, 오늘날의 사용자들은 무선 LAN 네트워크들에 의해 제공된 지원 레벨에서 증가하는 기대를 발전시켜왔다.
기업에서, 무선 LAN 네트워크들은 레거시 무선 장치로부터 Gbit/s 속도를 초과할 수 있는 차세대 무선 장치들까지 다양한 범위의 장치들을 지원하는 도전에 직면한다. 기업이 직면하는 도전들 중 하나는 장치들의 이러한 혼합(mix)을 공정하게 지원하는 능력이다.
그러한 관점에서, 공정성은 무선 장치들을 위한 적절한 지원을 제공하는 데 중요한 속성이다. 공정성의 개념을 설명하기 위해, 이동국들(mobile stations)의 혼합을 지원하는 무선 액세스 포인트(wireless access point)를 고려해 볼 수 있다. 한가지 간단한 예의 시나리오에서, 상기 무선 액세스 포인트와 관련된 제1 이동국이 300 Mbit/s로 연결할 수 있으며, 반면 상기 무선 액세스 포인트와 관련된 제2 이동국은 1 Mbit/s로 연결할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 상기 제1 이동국은 상기 제2 이동국과 비교할 때 동일한 시간의 양으로 300배의 데이터의 양을 송신 또는 수신할 수 있다. 그 대신에, 상기 제1 이동국은 상기 제2 이동국과 비교하여 동일한 양의 데이터를 전송하기 위해 1/300의 시간이 걸리는 만큼의 차이를 볼 수 있다.
이해될 수 있는 바와 같이, 데이터 전송률에서의 이러한 차이는 상기 이동국으로부터 상기 무선 액세스 포인트까지의 거리뿐만 아니라 장치의 유형에 기인할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 장치들의 혼합을 지원할 때, 더 낮은 속도의 레거시 장치들을 지원하는 보통의 시나리오는 시간 및/또는 데이터 관점으로부터 이동국 접속성에 관한 불균형 사용 시나리오들을 불러 일으킬 수 있다. 이것은 Gbit/s 전송률로 설계된 차세대 802.11AC 장치들의 지원을 고려할 때 더욱 사실이다.
무선 액세스 포인트와 관련된 이동국들 사이의 공정성 중재는 무선 액세스 포인트에 의한 접속 가능한 성능을 보장하는 중요한 메커니즘이다. 그러한 공정성의 적절한 중재에 대한 실패는 무선 LAN 기반 시설에서 요구되는 용량보다 더 크게 구축함으로써 그러한 "불공정(unfairness)"에 대해 과잉 보상하는 무선 LAN 배치 시나리오들을 초래한다.
그러므로, 무선 LAN 사용시간(air time) 공정성(fairness)은 무선 액세스 포인트에 관련된 이동국들에 분산될 수 있는 이용 가능한 사용시간의 정확한 판단(etimation)을 통해 가능해질 수 있다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이용 가능한 사용시간을 판단하는 이러한 메커니즘은 "공정한(fair)" 방법으로 이동국들에게 사용시간을 할당하는 분산 메커니즘들의 다양한 유형들로 사용될 수 있다.
본 발명의 특징들을 설명하기 위해, 먼저 도 1에 도시된 예시적인 무선 LAN 네트워크 환경으로 참조가 이루어진다. 도시된 바와 같이, 무선 LAN 네트워크 환경(100)은 지정된 물리적 공간을 걸쳐 유비쿼터스 무선 커버리지를 제공하기 위한 사업에서 배치될 수 있는 복수의 무선 액세스 포인트들(WAPs)(110-n)을 포함한다. 상기 무선 액세스 포인트들(110-n)은 네트워크 인터페이스를 통해 각각 스위치(120)에 연결될 수 있다. 스위치(120)는 기업 네트워크(enterprise network)(도시되지 않음)로 무선 액세스 포인트들(110-n)의 접속성을 더 제공한다.
무선 액세스 포인트(110-N)로 도시되는 바와 같이, 무선 액세스 포인트는 하나 이상의 안테나들에 연결된 무선 LAN 송수신기(transceiver)(WLAN TCVR)에 더하여 애플리케이션 프로세서(APP PROC)를 포함할 수 있다. WLAN TCVR은 복수의 관련된 이동국들(STAs)을 지원하여 하나 이상의 무선 표준들(예컨대, 802.11 a/b/g, 801.11n, 802.11AC 등)에 따른 무선 통신을 가능하게 한다. 도 1의 도시된 예에서, 이동국들(130-m)은 무선 액세스 포인트(110-N)와 관련되고, 반면 이동국(140)은 무선 액세스 포인트(110-2)에 관련된다.
이동국과 무선 액세스 포인트 사이의 통신은 캐리어 센스 메커니즘(carrier sense mechanism)에 기반한다. 이러한 캐리어 센스 메커니즘은 CCA(clear channel assessment)에 의해 나타낼 수 있으며, 이는 상기 무선 액세스 포인트와 다른 이동국 사이의 어느 다른 통신이 현재 발생하고 있는 지의 결정이다. 이러한 과정의 부분으로서, 상기 CCA는 들어오는 와이-파이(Wi-Fi) 신호 프리엠블을 감지하고 디코딩할 수 있으며, 상기 CCA는 사용중인 매체(busy medium)를 가리킬 수 있다. 만약 이동국이 사용중인 매체를 감지한다면, 그런 다음 상기 이동국은 상기 CCA의 재평가(reassessment)를 수행하기 전 정의된 백오프(backoff) 기간 동안 대기할 수 있다.
본 발명에 따라, 에너지 감지는 트래픽의 모든 소스들에 기인할 수 있는 채널 이용을 결정하기 위해 채널상에서 수행된다. 여기서, 트래픽의 이하 3가지 타입들이 옥외 채널상에 존재할 수 있음이 인식되며, 타입 1 트래픽은 무선 액세스 포인트 및 그 무선 액세스 포인트와 관련된 이동국들 사이의 유니캐스트(unicast) 트래픽을 포함하며, 타입 2 트래픽은 상기 동일한 옥외 채널상에서 다른 무선 액세스 포인트들로/로부터의 트래픽을 포함하며, 타입 3 트래픽은 브로드캐스트/멀티캐스트 트래픽, 무선 분배 서비스(wireless distribution service; WDS) 링크 및 비콘들과 같은 관리 프레임들, 또는 상기 옥외 채널상에서 감지 가능한 다른 장치들에 의해 생성된 에너지를 포함할 수 있다.
도 2는 타입 1, 타입 2 및 타입 3 트래픽으로 여겨질 수 있는 채널에서의 에너지의 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 타입 1, 타입 2 및 타입 3 트래픽에 의해 생성된 채널상에서 감지된 에너지는 정의된 시간 기간(예컨대, 5 내지 10 초)에서 측정될 수 있다. 그러므로, 타입 1, 타입 2 및 타입 3 트래픽으로 여겨질 수 있는 에너지가 상기 채널상에서 감지될 수 있는 시간 기간의 부분(fraction)은 상기 CCA 채널 이용을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 CCA 채널 이용은 정의된 시간 기간 동안 상기 채널의 감지 가능한 에너지의 측정을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 사용하는 무선 액세스 포인트에 의해 측정될 수 있다. 예를 들면, 상기 무선 액세스 포인트는 하나 이상의 타이머들을 사용하여 에너지가 채널상에서 감지되는 시간의 양을 결정하기 위해 무선 액세스 포인트의 애플리케이션 프로세서 및/또는 무선 송수신기에서 적절한 로직, 회로, 및/또는 코드를 사용할 수 있다. 이러한 과정의 부분으로서, 상기 무선 액세스 포인트는 문턱값 레벨(threshold level)을 초과하는 에너지가 채널상에서 감지되고 그에 의해 사용중인 상태 또는 이용 가능한 상태로 여겨질 수 있는 시간 기간 동안의 시간을 결정할지를 계속해서 측정할 것이다. 일 실시예에서, 상기 CCA 채널 이용 결과는 상기 채널이 사용중인 상태에 있는 시간의 퍼센티지에 의해서 단지 표시된다.
위에 언급된 바와 같이, 상기 CCA 채널 이용의 측정은 타입 1, 타입 2 및 타입 3 트래픽으로 여겨지는 채널상에서의 활동(activity)을 측정하도록 설계될 수 있다. 관련된 이동국들에 분배될 수 있는 자유 시간의 실질적인 양을 결정하기 위해, 타입 1 트래픽으로 여겨질 수 있는 시간의 양이 결정된다.
도 3은 상기 채널상에서 존재하는 타입 1 트래픽의 양을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 채널상에서 타입 1 트래픽은 도 2에 도시된 바와 같은 타입 1, 타입 2 및 타입 3 트래픽 때문에 상기 채널상에서 완전히 감지 가능한 에너지의 서브셋(subset)을 나타낸다. 그러므로, 도 2 및 도 3에서의 도면들 사이의 차이점은 타입 2 및 타입 3 트래픽에 의해 생성된 감지 가능한 에너지에 기인한다.
일 실시예에서, 상기 채널상에서 존재하는 타입 1 트래픽의 양은 상기 무선 액세스 포인트와 모든 관련된 이동국들 사이의 통신된 트래픽의 양을 측정함으로써 상기 무선 액세스 포인트에 의해 결정될 수 있다. 일 예로서, 상기 무선 액세스 포인트 및 모든 상기 관련된 이동국들 사이의 통신된 트래픽의 양의 측정은 그러한 통신들 동안 패킷을 측정하는 하나 이상의 카운트들을 사용하여 수행될 수 있다. 이해되어질 수 있는 바와 같이, 상기 통신을 측정하기 위한 특정 메커니즘은 구현에 따라 달라질 것이다. 이용 가능한 전체 시간에 비교하여 상기 타입 1 통신에 기여할 수 있는 사용시간의 양의 측정에 대한 구현-의존적 메커니즘에 의한 결정은 중요한다. 일 예에서, 이러한 측정은 이용 가능한 전체 시간의 퍼센티지로서 표현될 수 있다.
본 발명에서, 도 3에 도시된 바와 같은 상기 타입 1 이동국 이용의 측정에 따른 도 2에 도시된 바와 같은 상기 CCA 채널 이용의 측정은 이용 가능한 결정된 실제 채널에 사용될 수 있다. 이러한 결정은 도 4에 자세하게 도시된다.
도시된 바와 같이, 전체 사용된 시간은 도 2에 도시된 바와 같은 채널상에서의 전체 감지된 에너지를 나타낸다. 도 4의 도시에서, 이러한 전체 감지된 에너지는 두 부분들로 나눠지며, 제1 부분은 타입 2 및 타입 3 트래픽에 의해 표시되며, 제2 부분은 타입 1 트래픽에 의해 표시된다(도 3 참조). 상기 관련된 이동국들에 분배될 이용 가능한 시간의 실질적인 풀(pool)이 상기 채널상에서 감지된 에너지가 없는 시간 및 타입 1 트래픽에 기여할 수 있는 시간 둘 다를 포함하기 때문에 상기 전체 감지된 에너지는 이러한 두 부분들로 나눠진다. 이러한 두 부분들의 조합은 이용 가능한 시간으로서 도 4에 도시된다.
위에 언급된 바와 같이, 상기 무선 액세스 포인트는 상기 CCA 채널 이용 및 상기 타입 1 이동국 이용을 측정하도록 설계될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 이용 가능한 시간을 결정함에 있어, 아래 수학식이 사용될 수 있다.
채널 이용 가능성(Channel Availability) = 1 - (CCA 채널 이용) + ( 타입 1 이동국 이용)
이러한 계산을 설명하기 위해, 상기 채널상에서 감지된 에너지가 70%인 것으로 상기 무선 액세스 포인트가 결정하는 예를 고려해볼 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 시간 중 단지 30%만 상기 채널상에서 감지될 수 있는 에너지가 존재하지 않는 시간으로 고려된다. 상기 채널상에서 상기 타입 1 트래픽이 30%로 측정되는 것으로 상기 무선 액세스 포인트가 결정하는 것을 더 가정해 볼 수 있다. 상기 수학식에 기반하여, 상기 채널 이용 가능성은 1-0.70+0.30=0.60으로 결정될 것이다.
이러한 예가 설명하는 바와 같이, 상기 채널의 60%는 상기 관련된 이동국을 위해 이용 가능할 것이다. 그런 다음 이러한 결정된 시간 양은 상기 관련된 이동국들 중 분배될 수 있는 이용 가능한 시간의 풀(pool)을 나타낼 것이다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 매 초의 600ms는 상기 관련된 이동국들 중에서 분배될 수 있다. 그러므로, 만약 상기 무선 액세스 포인트가 그것이 지원하는 6개의 관련된 이동국들을 갖는 다면, 상기 무선 액세스 포인트는 상기 관련된 이동국들 각각에 대해 100ms 미만의 카운터를 할당할 수 있다. 이러한 예에서, 일부 사용시간이 이용 가능한 시간의 풀에서 남겨지도록 하기 위해 100ms 미만의 사용시간이 각 이동국에 분배된다. 이러한 남은 시간(leftover time)은 상기 무선 액세스 포인트와 관련된 새로운 이동국들을 수용하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 상기 무선 액세스 포인트가 원래의 6개의 이동국들 중에서 남아있는 시간의 분배를 가능하게 한다.
일 실시예에서, 상기 관련된 이동국들에 할당된 카운터들은 상기 관련된 이동국들로/로부터 허용된 트래픽을 통제(govern)하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 무선 액세스 포인트 및 특정 이동국 사이의 통신된 모든 측정된 트래픽은 카운트될 수 있고, 상기 카운트된 사용시간은 상기 카운트값의 공제(deduction)를 초래할 수 있다. 일 실시예에서, 특정 이동국에 대한 기여 가능한 시간의 양을 초과하는 것은 상기 무선 액세스 포인트가 수신된 패킷을 드롭(drop)하는 것을 초래할 것이다. 이것은 상기 이동국이 TCP_ACK 메시징을 수신하는데 지연되는 것을 초래하며, 이는 상기 이동국으로/로부터 트래픽을 실질적으로 늦출 것이다.
상기 설명된 메커니즘에 기반하여 이용 가능한 시간의 풀의 결정이 공정성의 일부 측정을 구현함에 있어 다양한 분배 기법들과 결합하여 사용될 수 있음이 본 발명의 특징이다. 이용 가능한 시간의 실질적 풀의 결정은 그 공정성 분배 기법을 구현함에 있어 공정성 메커니즘들에 정확한 시작 시점을 제공한다. 그와 같이, 카운터들, 토큰들 기타 등등에 설계된 다양한 공정성 알고리즘들은 희망하는 바와 같이 이용 가능 시간의 풀에 대한 동등한 또는 차별적인 공유를 구현하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 특징들을 더 설명하기 위해, 이제 본 발명의 과정을 나타내는 도 5의 흐름도에 대한 참조가 이루어진다. 도시된 바와 같이, 상기 과정은 무선 액세스 포인트가 상기 채널 상에서 감지된 에너지를 이용하여 전체 채널 이용을 모니터링하는 단계(502)에서 시작한다. 여기서, 상기 전체 채널 이용의 모니터링이 설정 가능한 파라미터에 기반하여 주기적으로 수행될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들면, 상기 설정 가능한 파라미터는 상기 전체 채널 이용의 측정이 매 5 내지 10초 마다 수행될 수 있음을 지시한다. 이해되어진 바와 같이, 그러한 측정의 특정 빈도는 희망하는 공정성 제어에 영향을 주기 위해 충분한 입도(granularity)를 제공함에 있어 구현 의존적일 것이다.
다음으로, 단계(504)에서, 상기 무선 액세스 포인트는 상기 채널의 이동국 이용을 모니터링한다. 상기 전체 채널 이용의 모니터링에 따라, 타입 1 트래픽의 이러한 모니터링은 설정 가능한 파라미터에 기반하여 주기적으로 수행될 수 있다. 여기서, 전체 채널 이용의 모니터링 주기는 상기 채널의 이동국 이용의 모니터링 주기와 일치할 필요가 없음을 알아야 한다. 이해된 바와 같이, 상기 주기는 이용 가능한 시간의 풀의 충분한 평가를 생성하는데 있어 공정성 제어의 임도에 의존할 것이며, 이는 상기 관련된 이동국들 중에서 분배되어진다.
전체 채널 이용 및 이동국 이용의 측정이 단계(502 및 504)에서 생성된 후, 그런 다음 상기 채널의 이용 가능성은 단계(506)에서 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 채널의 이용 가능성은 위에 열거된 상기 수학식을 사용하여 결정될 수 있다.
상기 채널의 이용 가능성이 결정된 후, 이용 가능한 시간의 상기 결정된 풀의 분배가 단계(508)에서 수행될 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 이용 가능한 풀이 관련된 이동국들 사이에 분배된, 그에 의한 특정 메커니즘은 구현에 따라 달라질 것이다. 일 실시예에서, 이용 가능한 시간의 풀의 상기 분배의 제어는 상기 무선 액세스 포인트에 의해 수행된다. 이러한 실시예는 상기 공정성 메커니즘에 관하여 가장 단순한 구현을 나타낸다. 일 실시예에서, 상기 무선 액세스 포인트는 상기 이용 가능한 시간의 풀을 어떻게 분배할지를 결정하고, 그런 다음, 하나 이상의 사용시간 카운터들을 사용하여 분배를 통제할 것이다.
다른 실시예에서, 상기 풀의 분배의 제어는 복수의 무선 액세스 포인트들과 통신하는 스위치 또는 다른 네트워크 장치(일반적으로 네트워크 컨트롤러로서 지칭됨)에 의해 적어도 부분적으로 영향을 받을 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 네트워크 컨트롤러는 복수의 무선 액세스 포인트들을 위한 이용 가능한 시간의 풀들의 상대적인 크기들을 분석하고, 상기 무선 액세스 포인트들 사이의 로드 밸런싱(load balancing)에 영향을 주는지 여부를 결정하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 상기 네트워크 컨트롤러는 하나 이상의 이동국들을 이용 가능한 시간의 큰 풀을 갖는 특정 무선 액세스 포인트들과 직접 연관짓도록 설계될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 그 위에 저장된 것으로서, 머신(machine) 및/또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 적어도 하나의 코드 섹션을 갖는 머신 코드 및/또는 컴퓨터 프로그램을 갖는 머신 및/또는 컴퓨터 판독 가능 스토리지 및/또는 매체를 제공할 수 있으며, 그에 의해 상기 머신 및/또는 컴퓨터가 본 명세서에 설명된 바와 같은 단계들을 수행하도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에서 실현될 수 있다. 본 발명은 적어도 하나의 컴퓨터 시스템에서 중앙 집중된 형태로 실현되거나, 다른 구성 요소들이 몇 개의 상호 연결된 컴퓨터 시스템에 걸쳐 펼쳐진 분산된 형태로 실현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 방법들을 수행하기 위해 적응된 임의의 종류의 컴퓨터 시스템 또는 다른 장치가 갖춰진다.
본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 제품에 내장될 수 있으며, 이는 본 명세서 내에 설명된 방법들의 구현을 가능하게 하는 모든 특징들을 포함하며, 컴퓨터 시스템 내에 로딩될 때, 이러한 방법들을 수행할 수 있다. 본 발명 내용의 컴퓨터 프로그램은 정보 처리 능력을 갖는 시스템이 a) 다른 언어, 코드 또는 표기로의 변환; b) 다른 물질의 형태로 재생산 중 어느 하나 또는 둘 다에 직접 또는 이후에 특정 기능을 수행하도록 의도된 명령들의 세트 중 임의의 언어, 코드 또는 표기에서의 임의의 표현을 의미한다.
본 발명의 이러한 및 다른 측면들은 이전의 상세한 설명의 관점에서 당업자에게 명백해질 것이다. 비록 본 발명의 많은 현저한 특징들이 위에 설명되었으나, 본 발명은 다른 실시예들이 가능하며, 상기 개시된 발명을 읽은 후 당업자에게 명백할 다양한 방법으로 실행되고 수행될 수 있으며, 그러므로 위의 설명은 이러한 다른 실시예들을 배제하도록 고려되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에 사용된 어법 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 제한으로서 고려되지 않아야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 액세스 포인트에 의해, 채널의 제1 이용 측정(utilization measure)을 제1 모니터링하는 단계로서, 상기 제1 모니터링은 제1 시간 기간 중 상기 무선 액세스 포인트가 상기 채널상에서 에너지를 감지하는 시간의 퍼센티지의 식별(identification)을 포함하는, 상기 제1 모니터링하는 단계;
    상기 무선 액세스 포인트에 의해, 제2 시간 기간 동안, 상기 무선 액세스 포인트와 관련된 복수의 이동국들에 의한 상기 채널의 제2 이용 측정을 제2 모니터링하는 단계로서, 상기 제2 모니터링은 제2 시간 기간 중 상기 복수의 이동국들로 상기 무선 액세스 포인트에 의해 전송되거나 상기 복수의 이동국들로부터 상기 무선 액세스 포인트에 의해 수신되는 데이터 트래픽이 감지되는 시간의 퍼센티지의 식별을 포함하는, 상기 제2 모니터링하는 단계;
    상기 제1 이용 측정 및 상기 제2 이용 측정에 기반하여 상기 채널의 이용 가능한 사용 시간(available airtime)을 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 이동국 사이에서 상기 결정된 상기 채널의 이용 가능한 사용 시간을 분배하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 결정하는 단계는 1-U1+U2를 계산하는 단계를 포함하며, U1은 상기 제1 이용 측정이며 U2는 상기 제2 이용 측정인, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 모니터링하는 단계는 상기 복수의 이동국들이 연결되지 않은 제2 무선 액세스 포인트에 의한 상기 채널의 이용을 고려하는, 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 모니터링하는 단계는 상기 무선 액세스 포인트와 양립할 수 없는 다른 장치들에 의한 상기 채널의 이용을 고려하는, 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 분배하는 단계는, 상기 무선 액세스 포인트에 의해, 상기 복수의 이동국들 각각에게 별개의 카운터를 할당하는 단계를 포함하며, 상기 카운터들은 상기 복수의 이동국들 각각에 의한 상기 채널의 사용 레벨을 모니터링하는데 사용되는, 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 복수의 이동국들 중 제1 이동국과 관련된 카운터가 문턱값 레벨을 초과했다고 결정되면 상기 복수의 이동국들 중 상기 제1 이동국으로부터 수신된 패킷을 드롭(drop)하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 결정하는 단계는 주기적으로 수행되는, 방법.
  8. 채널 에너지 감지 측정 및 이동국 이용 측정에 기반하여 채널의 이용 가능한 사용 시간(available airtime)을 결정하는 단계로서, 상기 채널 에너지 감지 측정은 제1 시간 기간 중 에너지가 상기 채널상에서 감지된 시간의 제1 퍼센티지를 나타내며, 상기 이동국 이용 측정은 제2 시간 기간 중 무선 액세스 포인트와 복수의 이동국들 사이에서 통신이 감지된 시간의 제2 퍼센티지를 나타내는, 상기 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 이동국들 사이에서 상기 결정된 채널의 이용 가능한 사용 시간을 분배하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 결정하는 단계는 1-U1+U2를 계산하는 단계를 포함하며, U1은 상기 채널 에너지 감지 측정이며, U2는 상기 이동국 이용 측정인, 방법.
  10. 통신 채널을 통해 복수의 이동국들과의 통신을 가능하게 하는 무선 송수신기; 및
    상기 복수의 이동국들 사이에서 이용 가능한 사용시간(airtime)을 분배하는 컨트롤러로서, 상기 이용 가능한 사용시간은 채널 에너지 감지 측정 및 이동국 이용 측정에 기반하여 결정되며, 상기 채널 에너지 감지 측정은 제1 시간 기간 중 상기 통신 채널에서 에너지가 감지되는 시간의 제1 퍼센티지를 나타내며, 상기 이동국 이용 측정은 제2 시간 기간 중 상기 무선 액세스 포인트와 상기 복수의 이동국들 사이에서 통신이 감지되는 시간의 제2 퍼센티지를 나타내는, 상기 컨트롤러;를 포함하는, 무선 액세스 포인트.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 이용 가능한 사용시간은 1-U1+U2를 계산함으로써 결정되며, U1은 상기 채널 에너지 감지 측정이며, U2는 상기 이동국 이용 측정인, 무선 액세스 포인트.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 채널 에너지 감지 측정은 상기 복수의 이동국들이 연결되지 않은 제2 무선 액세스 포인트에 의한 상기 채널의 이용을 고려하는, 무선 액세스 포인트.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 채널 에너지 감지 측정은 상기 무선 액세스 포인트와 양립할 수 없는 다른 장치들에 의한 상기 채널의 이용을 고려하는, 무선 액세스 포인트.
  14. 청구항 10에 있어서, 상기 분배는, 상기 복수의 이동국들 각각에게 별개의 카운터를 할당하며, 상기 카운터들은 상기 복수의 이동국들 각각에 의한 상기 통신 채널의 사용 레벨을 모니터링하는데 사용되는, 무선 액세스 포인트.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 무선 액세스 포인트는 상기 복수의 이동국들 중 제1 이동국과 관련된 카운터가 문턱값 레벨을 초과했다고 결정되면 상기 복수의 이동국들 중 상기 제1 이동국으로부터 수신된 패킷을 드롭(drop)시키는, 무선 액세스 포인트.


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