KR101451569B1 - 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법 - Google Patents

무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법 Download PDF

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Abstract

무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법으로서, 상기 네트워크는 제 1 국 및, 상기 제 1 국과 직접 통신할 수 있는 적어도 하나의 이웃하는 국을 포함하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법은, -상기 제 1 국의 환경에서 상기 제 1 국이 정체를 경험할 때, 상기 제 1 국에 의해 상기 적어도 하나의 이웃하는 국으로 알림 메시지를 브로드캐스팅 하는 단계(22)로서, 상기 알림 메시지는 정체 수준 파라미터를 포함하는, 알림 메시지를 브로드캐스팅 하는 단계(22), - 상기 알림 메시지의 수신 시에, 상기 이웃하는 국에 의해, 정체 상태를 활성화시키는 단계(26)로서, 상기 정체 상태에서, 메시지의 송신 전에 매체를 액세스하기 위한, 회선 쟁탈 윈도우라 불리는, 시간 윈도우의 최소 크기는, 정체가 존재하지 않는 경우에 정의되는 최소 크기(CWmin) 보다 엄격하게 큰, 정체 상태를 활성화시키는 단계(26)에 있어서, 상기 정체 상태에서의 최소 크기는 상기 정체 수준 파라미터의 함수로서 정의되는, 정체 상태를 활성화시키는 단계(26)를 포함한다.

Description

무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법{METHOD OF CONGESTION MANAGEMENT IN A WIRELESS MESH NETWORK}
본 발명은 무선 메쉬 네트워크의 분야에 관한 것이며, 더욱 특정하게, 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 사용되는 무선 메쉬 네트워크에서의 정체(congestion) 관리 방법에 관한 것이다.
무선 네트워크에서, 국(station)들은 무선 매체를 공유한다. 동시에 존재하는 메시지들은 충돌할 수 있으며, 이는 무선 매체를 위한 경쟁을 초래한다. 공평한 공유를 가능하게 하기 위해, IEEE802.11 표준은, 매체를 액세스하기 위해, 국들이, 잘 알려진 CSMA 또는 CSMA/CA 알고리즘을 실행하는, DCF 및 EDCA 메카니즘을 도입했다. 이러한 메카니즘들은, 어느 정도까지는, 충돌을 회피하며, 매체의 상대적으로 효율적인 사용을 가능하게 한다. 그러나, 2002년, V. Vishnevsky와 A.I. Lyakhov, 클러스터 컴퓨팅 5(Cluster computing 5), 133-144에서, 이러한 메카니즘들은 점유 효과(seizing effect)로 인해 불공평함을 초래한다는 것이 밝혀졌다. CSMA 또는 CSMA/CA를 이용하여, 메시지를 송신하기 전에, 그 매체가 이용 가능한지를 알기 위하여, 그리고 그 후에 메시지를 송신하기 위해 그 매체를 예약하기 위하여, 국은 그 매체를 시험한다. 이러한 동작은, 회선 쟁탈 윈도우(contention window)라 불리는 시간 윈도우 내의 국에 의해 실행된다. 막 전송을 마친 국은 그 다음의 송신을 위한 경쟁에서 이기는데 어드밴티지(advantage)를 갖는다. 실제로, 성공적인 송신 이후에, CSMA 또는 CSMA/CA 알고리즘은 회선 쟁탈 윈도우 크기가 최소 윈도우 크기로 재설정되는 것을 규정한다. 따라서, 막 송신에 성공한 국은 작은 윈도우 크기로 매체를 액세스하며, 최근에 회선 쟁탈 경쟁에서 이긴 적이 없는 다른 국에 대해 어드밴티지를 갖는다. 이는, 또한, 축적된 국(backlogged station)이, 연장된 기간의 시간 동안 그 채널에 대한 독점적인 액세스를 얻을 수도 있으므로, 그러한 축적된 국이 그 채널을 독점할 수 있는, 원하지 않는 상황을 초래할 수 있다.
표준 WLAN에서 발생하는 이러한 상황은, 메쉬 네트워크에서 더욱 높은 정도로 경험된다. 이는 그러한 메쉬에서 수반되는 무선국들의 증가된 밀도로 인한 것이다. 또한, 이러한 효과의 결과는, 표준 WLAN에서 보다는 메쉬 네트워크에서 더욱 중대하며, IEEE 통신 매거진 2001년 6월(IEEE Communications Magazine June 2001), 페이지 130-137, S. Xu와 T. Sadaawi, "Does the IEEE 802.11 MAC protocol work well in multihop wireless ad hoc networks?(IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 다중홉 무선 애드 혹 네트워크에서 잘 동작하는가?)"에서 밝혀진 것과 같이 극적인 처리량 저하를 초래할 수 있다.
예컨대, 점유 효과 때문에, 축적된 국이 채널을 점유한다고 가정하자. 그러면 그러한 축적된 국은, 다운스트림에 있는 그 축적된 국의 이웃하는 국으로 많은 메시지를 송신할 수 있다. 그러나, 이웃하는 국은, 그 이웃하는 국의 업스트림 이 웃인, 상기 축적된 국이 그 채널을 점유했기 때문에, 충분한 정도로 매체를 액세스하지 못한다. 결국, 상기 이웃하는 국의 대기열(queue)들이 넘치기(overflow) 시작하므로, 들어오는 패킷들을 버릴(drop) 수밖에 없다. 이러한 상황은 성능 저하를 초래한다.
초안이 완성된 표준 IEEE P802.11s/D1.00, 2006년 11월 "Draft Amendment to Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - LAN/MAN Specific Requirements - Part 11: Wireless Medium Access Control(MAC) and physical layer(PHY) specifications: Amendment: ESS Mesh Networking.{정보 기술을 위한 표준에 대한 보정 초안 - 시스템들 사이에서의 통신 및 정보 교환 - LAN/MAN 특정 요구사항 - 파트 11: 무선 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY) 규격: 보정: ESS 메쉬 네트워킹.}"에서, MAC 수준에서의, "Neighbourhood Congestion Announcement(이웃 정체 알림)" 브로드캐스트(broadcast) 및/또는 "Congestion Control Request(정체 제어 요청)" 유니캐스트(unicast)의 생성에 의한 정체 관리의 문제가 예상된다. 이러한 메시지들은, 상기 초안의 7.2.4.3절에서 정의된 메쉬 관리 프레임 포맷(Mesh Management frame format)을 이용하며, 메쉬 관리 행동 필드(Mesh Management Action field)(상기 초안의 7.4절 및 7.3절)에서 정의된다.
그러나 상기 초안은 "정체 수준(congestion level)" 필드, 또는 메쉬 네트워크에서의 정체를 관리하기 위해 이러한 메시지가 이용되어야 하는 방법에 대해서는 상술하지 않는다. 11A.7절에서 상기 초안은, 정체를 검출하기 위해 한 국(station) 에 의해 이용될 수 있는 몇몇 가능한 규칙들, 즉, 송신 레이트(transmission rate)와 수신 레이트(receiving rate) 그리고 이러한 두 집계된 레이트 사이의 차를 감시하기, 또는 대기열 크기를 감시하기, 또는 둘의 혼합을 기술한다.
"Neighbourhood Congestion Announcement" 또는 "Congestion Control Request" 중의 한 메시지를 수신하면, 수신 노드는 따라서 지역적으로(locally) 그 노드의 트래픽(traffic)을 제한시킴으로써 그 노드의 실제적인 MAC 송신 레이트를 감소시켜야 한다. 지역 레이트 제어 메카니즘은 AIFSN, CWmin, 또는 둘 모두와 같은 EDCA 파라미터들을 동적으로 조정하는 것을 기초로 할 수도 있다.
무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크에서, 네트워크의 처리량에 대한 그 네트워크의 영향력 내에서 불공평함의 효과를 제한시키거나 회피하는, 정체 관리 방법을 달성하는 것이 이로울 것이다.
하나 이상의 관심사항을 더욱 잘 다루기 위해, 본 발명의 제 1 양상에서, 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법으로서, 상기 네트워크는 제 1 국 및, 상기 제 1 국과 직접 통신할 수 있는 적어도 하나의 이웃하는 국을 포함하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법은:
- 제 1 국의 환경에서 제 1 국이 정체를 경험할 때, 제 1 국에 의해, 적어도 하나의 이웃하는 국으로, 정체 수준 파라미터를 포함하는 알림(announcement) 메시지를 브로드캐스팅 하는 단계,
- 알림 메시지의 수신 시에, 이웃하는 국에 의해, 정체 상태를 활성화시키는 단계로서, 상기 정체 상태에서, 메시지의 송신 전에 매체를 액세스하기 위한, 회선 쟁탈 윈도우라 불리는, 시간 윈도우의 최소 크기는, 정체가 없는 경우에 정의되는 최소 크기보다 엄격하게 크고, 상기 정체 상태에서의 최소 크기는 정체 수준 파라미터의 함수로서 정의되는, 정체 상태(congestion state)를 활성화시키는 단계
를 포함한다.
회선 쟁탈 윈도우 크기를 관리하고, 따라서, 점유 효과를 회피하기 위해, 상기 방법이 이롭게 적용된다. 정체 알림 메시지를 수신함으로써, 무선 매체를 독점하고 있는 국은, 그 국의 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 증가시켜야한다. 그러므로, 그 국의 이웃에 있는 다른 국들은 상기 무선 매체를 액세스하고 그 국들의 메시지를 전송할 수 있는 더 나은 기회를 갖는다.
한 특정 실시예에서, 정체 상태를 활성화시킨 후에, 만일 이웃하는 국이 패킷을 송신하는데 실패한다면, 상기 이웃하는 국은, 상기 패킷을 재송신하기 전에, 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 두 배로 늘린다.
다른 실시예에서, 정체 수준 파라미터는, 정체의 경우에 설정되는 정체 플래그(congestion flag)이며, 정체 상태에서의 회선 쟁탈 윈도우의 크기는, 정체되지 않은 경우에 정의되는 최소 크기에 비하여 두 배로 늘어난다. 그리고 정체가 없는 경우에 정체 플래그는 설정되지 않으며, 이웃하는 국이 정체 상태를 해제시키면(deactivate) 회선 쟁탈 윈도우의 크기는 두 배만큼 감소한다. 패킷들의 송신 도중의 충돌 횟수가, 미리 결정된 임계값보다 높을 때, 제 1 국은 알림 메시지를 브로드캐스팅 한다. 이러한 실시예는 구현하기가 단순하다는 이점을 갖는다.
다른 실시예에서, 정체 수준 파라미터는 엄격하게 양의 정수이며, 이웃하는 국은 정체 상태에서의 회선 쟁탈 윈도우의 크기를, 2의 정체 수준 제곱 빼기 1로 설정한다. 그리고 상기 정체 수준은, 패킷을 송신하는 것이 가능해지기 전에 제 1 국에 의해 송신된 알림의 횟수를 기초로 한다. 그러한 실시예는 윈도우 크기의 값을 더욱 정확하게 규정한다는 이점을 갖는다.
다른 실시예에서, 정체 수준 파라미터는, 정체 상태에서, 이웃하는 국에 의해 이용될 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 포함한다. 그리고 제 1 국은, 작동중인(active) 이웃하는 국들의 수를 추적하고, 작동중인 이웃하는 국들의 수의 역수의 송신 확률에 접근하도록 회선 쟁탈 위도우의 크기를 설정한다. 이러한 실시예에서, 알림 메시지를 통해 송신할 더욱 많은 정보의 비용으로, 회선 쟁탈 윈도우의 크기는 매우 정확하게 규정된다.
본 발명의 다른 양상에서, 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 시스템으로서, 상기 네트워크는 제 1 국 및, 상기 제 1 국과 직접 통신할 수 있는 적어도 하나의 이웃하는 국을 포함하는, 정체 관리 시스템은:
- 제 1 국의 환경에서 제 1 국이 정체를 경험할 때, 제 1 국에 의해, 적어도 하나의 이웃하는 국으로, 정체 수준 파라미터를 포함하는 알림 메시지를 브로드캐스팅 하기 위한 수단,
- 알림 메시지의 수신 시에, 이웃하는 국에 의해, 정체 상태를 활성화시키기 위한 수단으로서, 상기 정체 상태에서, 메시지의 송신 전에 매체를 액세스하기 위한, 회선 쟁탈 윈도우라 불리는, 시간 윈도우의 최소 크기는, 정체가 없는 경우에 정의되는 최소 크기보다 크고, 상기 정체 상태에서의 최소 크기는 정체 수준 파라미터의 함수로서 정의되는, 정체 상태를 활성화시키기 위한 수단
을 포함한다.
본 발명의 다른 양상에서, 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크 내의 국으로서, 상기 국은 적어도 하나의 이웃하는 국과 직접 통신하는, 무선 메쉬 네트워크 내의 국은, 상기 국의 환경에서 상기 국이 정체를 경험할 때, 적어도 하나의 이웃하는 국으로 알림 메시지를 브로드캐스팅 하기 위한 수단으로서, 상기 알림 메시지는 정체 수준 파라미터를 포함하며, 상기 정체 수준 파라미터는, 상기 국에 의해 경험되는 충돌 횟수의 함수, 또는 패킷을 송신하는 것이 가능해지기 전에 상기 국에 의해 송신된 알림의 횟수의 함수인, 알림 메시지를 브로드캐스팅 하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 양상에서, 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크 내의 국으로서, 상기 국은 적어도 하나의 이웃하는 국과 직접 통신하고, 상기 이웃하는 국의 환경에서 상기 이웃하는 국이 정체를 경험할 때, 상기 이웃하는 국은, 정체 수준 파라미터를 포함하는 알림 메시지를 브로드캐스팅 하도록 적응되는, 무선 메쉬 네트워크 내의 국은, 메시지의 송신 이전에 상기 매체를 액세스하기 위한, 회선 쟁탈 윈도우라 불리는, 시간 윈도우의 최소 크기는, 정체가 없는 경우에 정의되는 최소 크기보다 큰, 정체 상태를, 알림 메시지의 수신 시에 활성화시키기 위한 수단으로서, 상기 정체 상태에서의 최소 크기는 정체 수준 파라미터의 함수로서 정의되는, 정체 상태를 활성화시키기 위한 수단을 포함한다.
마지막으로, 본 발명은, 국의 내부 메모리로 직접 로드하는 것이 가능한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 제품이 상기 국에서 실행되었을 때 상기 정체 관리 방법의 모든 단계를 수행하기 위한 소프트웨어 코드 부분들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
본 명세서에서 설명되는 실시예로부터 본 발명의 이러한 그리고 다른 양상들이 명확해질 것이며, 본 명세서에서 설명되는 실시예를 참조하여 본 발명의 이러한 그리고 다른 양상들이 설명될 것이다.
이제, 오직 예시의 목적으로 그리고 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 설명될 것이다.
- 도 1은 스트링 토폴로지(string topology)의 예시적 메쉬 네트워크의 개략도.
- 도 2는 종래 네트워크에서의, 트래픽 부하의 함수인, 처리량의 도표.
- 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크의 동작의 개략도.
도 1을 참조하면, 간단한 메쉬 네트워크는 스트링 토폴로지를 가지며, A 내지 F의 참조기호를 갖는, 6 개의 노드, 또는 국을 갖는다. 외부 노드들(A, F)은 정 보의 소스(source)와 싱크(sink)이다. 내부 노드들(B, C, D, E)은 적절한 방향으로 메시지를 라우팅 하는(route) 릴레이(relay)들이다. 메쉬 네트워크의 토폴로지로 인해, 내부 노드들(B, C, D, E)은 2 개의 이웃하는 국을 가지며 외부 노드들(A, F)은 오직 하나의 이웃하는 국(B와 E)을 각각 갖는다. 따라서, 충돌을 경험할 확률은, 외부 국들(A, F)의 경우 보다 내부 국들(B, C, D, E)의 경우에 더 높다.
종래의 네트워크에서, CSMA/CA 알고리즘의 점유 효과로 인해, 외부 노드들(A, F)은 채널을 점유할 더 많은 기회를 가지며 내부 노드들의 라우팅 기능성은 방해를 받는다. 특정 수준의 정체에서, 내부 노드들의 버퍼(buffer)는, 송신되기를 기다리는 메시지들로 가득 차고 새로운 메시지들이 계속해서 외부 노드들로부터 밀려오기 때문에, 내부 노드들은 어쩔 수 없이 패킷들을 버리게 된다.
종래 네트워크의 처리량에 관한 효과는 도 2에서, 트래픽 부하가 대략 400 이상으로 증가할 때 처리량의 급격한 감소를 갖는 것으로 도시되어있다.
본 발명의 한 실시예에 따라서, 노드들이 정체 상황을 경험할 때 상기 노드들은 알림 메시지를 송신할 수 있도록 그리고 그러한 알림 메시지의 수신 시에 그 노드들의 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 수정하도록 수정된다.
그러므로, 네트워크의 동작은 다음(도 3)과 같다.
단계(20)에서, 한 노드, 예컨대 노드 B가 그 노드의 이웃에서 정체의 상태를 경험한다.
정체의 상태의 정의는 상이한 기준들, 즉,
- 충돌 횟수가, 미리 결정된 임계값 이상이다;
- 작동중인 국들, 즉 메시지들을 송신하는 국들의 수; 및/또는
- 2000년 3월, IEEE JSAC, 제18권, 제3호, 페이지 535-547, "Performance analysis of the IEEE 802.11 Distributed coordination function(IEEE 802.11 분산 조정 기능의 성능 분석)"에서 G. Bianchi에 의해 기술된 예측 분석과 같은, 관찰할 수 있는 것 기반의 동작의 모델
을 기초로 한다.
단계(22)에서, 노드 B가 정체의 상태를 경험하고 있다는 것을, 노드 B의 이웃하는 노드들(A, C)에게 알리기 위해, 노드 B는, 노드 B의 이웃하는 노드들(A, C)로 알림 메시지를 송신한다. 상기 알림 메시지는 정체 수준 파라미터를 포함한다.
단계(24)에서, 노드들(A, C)은 상기 알림 메시지를 수신하며, 단계(26)에서, 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 증가시킨다. 회선 쟁탈 윈도우의 새로운 크기는 정체 수준 파라미터의 함수이다.
단계(28)에서, 만일 노드(A) 또는 노드(C)가 메시지를 송신할 필요가 있다면, 단계(30)에서, 채널을 획득하기 위해 그 노드는 새로운 회선 쟁탈 윈도우 크기를 이용한다. 그리고, 종래와 같이, 만일 무선 매체의 획득이 실패하면, 단계(32)에서, 상기 노드는, 다시 시도하기 전에, 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 두 배로 늘린다.
회선 쟁탈 윈도우의 크기를 증가시킴으로써, 점유 효과는 이롭게 감소되거나 억제된다.
성공한 국은 더 이상 무선 매체를 독점할 수 없다. 최소 회선 쟁탈 윈도우가 커짐으로써, 성공한 국의 어드밴티지는, 다른 국들에 비하여 감소된다.
다른 이점은, 더 나은 공평함을 초래하는, 메쉬 네트워크의 국들의 최소 회선 쟁탈 윈도우 크기의 감소된 변동성이다. 만일 최소 회선 쟁탈 윈도우 크기가 증가되면, 그리고 너무 작지 않다면, 큰 회선 쟁탈 윈도우 크기로 작은 회선 쟁탈 윈도우 크기를 중화시킬(counteract) 필요성이 감소된다.
감소된 변동성의 다른 이점은, 본 명세서에 전술된 참고 문헌에서 Bianchi에 의해 밝혀진, 네트워크 내의 처리량의 증가이다.
알림 메시지의 포맷, 즉, 정체 수준 파라미터는, 선택되는 신호발신의 유형에 의존하여 달라진다.
제 1 실시예에서, 정체의 상태는 오직 한 비트에 의해 신호발신 된다. 상기 비트가 설정되면(set), 정체의 상태가 신호발신 되며, 상기 비트가 설정되지 않으면(unset), 정체의 상태가 존재하지 않는다.
정체의 상태가 신호발신 될 때, 모든 이웃하는 국들은 그 국들의 최소 회선 쟁탈 윈도우 크기를 두 배로 늘리며, 마찬가지로, 알림 메시지가 그 비트를 설정 해제시키면, 이웃하는 국들은 그들의 최소 회선 쟁탈 윈도우 크기를 2로 나눈다.
이러한 실시예는 단순함의 이점을 갖는다. 이러한 신호발신 방법의 잠재적 결점은, 국들이 상이한 횟수의 알림 메시지를 수신하여, 최소 회선 쟁탈 윈도우 크기에 대한 상이한 값들을 갖게 될 수도 있으며, 이는 불공평함을 생성하고 본 실시예의 효율성을 제한한다는 것이다.
제 2 실시예에서, 정체의 상태는, 정체 수준을 정의하는 정수로서 신호발신 된다. 그러한 정체 수준은 비-정체 상태에 대해 1로 설정되며 정체에 따라서 증가한다. 예컨대, 정체 수준은, 작동중인 이웃하는 국들의 수로서 정의된다. 정체 수준의 수신 시에, 국들은 회선 쟁탈 윈도우의 최소 크기를, 정체가 없는 경우의 최소 크기 곱하기 2의 정체 수준 제곱 빼기 1로 정의하며, 즉, 여기서 CWcong는 정체에 대해 정의되는 최소 크기이고, CWmin은 정체가 없는 경우의 최소 크기이며, M은 알림 메시지에 의해 전파되는 정체 수준이다.
이러한 실시예에서, 알림 메시지 내의 정체 수준을 송신하기 위해 더 많은 비트들이 필요하다. 그러나, 이러한 실시예는 모든 이웃하는 국들에 대해 공통적인 크기의 회선 쟁탈 윈도우를 유지하는 데에 이점이 있다. 따라서, 네트워크는, 바람직한 최소 회선 쟁탈 윈도우 크기를 모든 국들이 공유하는 상태로, 더 빠르게, 즉, 더 적은 양의 정체 알림 메시지를 이용하여, 이동한다.
제 3 실시예에서, 알림 메시지는 직접적으로, 이웃하는 국들에 의해 이용될 회선 쟁탈 윈도우의 최소 크기를 포함한다. 이러한 실시예는, 알림 메시지 내의 크기를 운송할 더욱 많은 공간의 비용으로, 회선 쟁탈 윈도우들의 크기의 미세한(fine-grained) 제어를 허용한다. 이러한 실시예는 또한, 충돌 시에 회선 쟁탈 윈도우 크기가 두 배가 되는, 현재의 실시에서 벗어난 것이기도 하다.
도면들 및 전술한 설명에서, 본 발명이 상세히 설명되고 기술되었지만, 그러한 설명 및 기술은 실례의 또는 예시적인 것으로 그리고 제한적이지 않은 것으로 고려되어야 하며; 본 발명은 개시된 실시예들로 제한되지 않는다.
도면들, 명세서 및 첨부되는 청구항들의 연구로부터, 개시된 실시예들에 대 한 다른 변형들이 이해될 수 있으며, 청구된 발명을 실시하는 당업자에 의해 실행될 수 있다. 청구항들에서 "포함하는"이라는 말은 다른 요소들을 배제하지 않으며, "한" 또는 "하나의"라는 말은 복수의 그러한 요소를 배제하지 않는다.
본 발명은 다수의 별개의 요소들을 포함하는 하드웨어에 의해, 그리고 적합하게 프로그램 된 컴퓨터에 의해 구현될 수도 있다. 다수의 수단을 열거하는 디바이스 청구항에서, 다수의 이러한 수단은 하나의 동일한 항목의 하드웨어에 의해 구현될 수도 있다. 상호 상이한 종속항들에서 특정 조치들이 인용된다는 단순한 사실은 이러한 조치들의 조합이 이익을 위해 이용될 수 없다는 것을 지시하지 않는다.
본 발명은 무선 메쉬 네트워크의 분야에 이용 가능하며, 더욱 특정하게, 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 사용되는 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법에 이용 가능하다.

Claims (13)

  1. 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법으로서, 상기 네트워크는, 제 1 국 및, 상기 제 1 국과 직접 통신할 수 있는 적어도 하나의 이웃하는 국을 포함하고, 상기 방법은:
    - 상기 제 1 국의 환경에서 상기 제 1 국이 정체를 경험할 때, 상기 제 1 국에 의해, 상기 적어도 하나의 이웃하는 국으로, 정체 수준 파라미터를 포함하는 알림 메시지를 브로드캐스팅 하는 단계(22),
    - 상기 알림 메시지의 수신 시에, 상기 이웃하는 국에 의해, 정체 상태를 활성화시키는 단계(26)로서, 상기 정체 상태에서, 메시지의 송신 전에 상기 무선 매체를 액세스하기 위한, 회선 쟁탈 윈도우라 불리는, 시간 윈도우의 최소 크기는, 정체가 없는 경우에 정의되는 최소 크기(CWmin)보다 크고, 상기 정체 상태에서의 최소 크기는 상기 정체 수준 파라미터의 함수로서 정의되는, 정체 상태를 활성화시키는 단계(26)를 포함하고,
    상기 정체 수준 파라미터는, 패킷을 송신하는 것이 가능해지기 전에 상기 제 1 국에 의해 송신된 알림의 횟수를 기초로 하는,
    무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정체 상태를 활성화시킨 후에, 만일 상기 이웃하는 국이 패킷을 송신하는데 실패한다면, 상기 이웃하는 국은, 상기 패킷을 재송신하기 전에, 상기 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 두 배로 늘리는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정체 수준 파라미터는, 정체의 경우에 설정되는 정체 플래그이며, 정체가 없는 경우에 정의되는 최소 크기에 비하여, 정체 상태에서 상기 회선 쟁탈 윈도우의 크기는 두 배로 늘어나는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 정체가 없는 경우에 상기 정체 플래그는 설정되지 않으며, 상기 이웃하는 국이 상기 정체 상태를 해제하면 상기 회선 쟁탈 윈도우의 크기는 두 배만큼 감소하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  5. 제3항에 있어서, 패킷들의 송신 도중의 충돌 횟수가, 미리 결정된 임계값보다 높으면, 상기 제 1 국은 상기 알림 메시지를 브로드캐스팅 하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 정체 수준 파라미터는 양의 정수이며, 상기 이웃하는 국은, 정체 상태의 회선 쟁탈 윈도우의 크기를, 2의 정체 수준 제곱 빼기 1로 설정하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 정체 수준 파라미터는, 정체 상태에서 상기 이웃하는 국에 의해 이용될 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 포함하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제 1 국은, 작동중인 이웃하는 국들의 수를 추적하며, 작동중인 이웃하는 국들의 수의 역수로 정의되는 송신 확률에 접근하도록 상기 회선 쟁탈 윈도우의 크기를 설정하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 방법.
  10. 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 시스템으로서, 상기 네트워크는 제 1 국 및, 상기 제 1 국과 직접 통신할 수 있는 적어도 하나의 이웃하는 국을 포함하는, 무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 시스템에 있어서:
    - 상기 제 1 국의 환경에서 상기 제 1 국이 정체를 경험할 때, 상기 제 1 국에 의해, 상기 적어도 하나의 이웃하는 국으로, 정체 수준 파라미터를 포함하는 알림 메시지를 브로드캐스팅 하기 위한 수단,
    - 상기 알림 메시지의 수신 시에, 상기 이웃하는 국에 의해, 정체 상태를 활성화시키기 위한 수단으로서, 상기 정체 상태에서, 메시지의 송신 전에 상기 무선 매체를 액세스하기 위한, 회선 쟁탈 윈도우라 불리는, 시간 윈도우의 최소 크기는, 정체가 없는 경우에 정의되는 최소 크기보다 크고, 상기 정체 상태에서의 최소 크기는 상기 정체 수준 파라미터의 함수로서 정의되는, 정체 상태를 활성화시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 정체 수준 파라미터는, 패킷을 송신하는 것이 가능해지기 전에 상기 제 1 국에 의해 송신된 알림의 횟수를 기초로 하는,
    무선 메쉬 네트워크에서의 정체 관리 시스템.
  11. 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크 내의 국으로서, 상기 국은 적어도 하나의 이웃하는 국과 직접 통신하는, 국에 있어서,
    상기 국의 환경에서 상기 국이 정체를 경험할 때 상기 적어도 하나의 이웃하는 국으로 알림 메시지를 브로드캐스팅 하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 알림 메시지는 정체 수준 파라미터를 포함하고, 상기 정체 수준 파라미터는, 상기 국에 의해 경험되는 충돌의 횟수의 함수, 또는 패킷을 송신하는 것이 가능해지기 전에 상기 국에 의해 송신된 알림의 횟수의 함수인 것을 특징으로 하는, 무선 메쉬 네트워크 내의 국.
  12. 무선 매체를 액세스하기 위해 CSMA/CA 알고리즘이 이용되는 무선 메쉬 네트워크 내의 국으로서, 상기 국은 적어도 하나의 이웃하는 국과 직접 통신하고, 상기 이웃하는 국은, 상기 이웃하는 국의 환경에서 상기 이웃하는 국이 정체를 경험할 때, 정체 수준 파라미터를 포함하는 알림 메시지를 브로드캐스팅 하는, 국에 있어서,
    상기 알림 메시지의 수신 시에 정체 상태를 활성화시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 정체 상태에서, 메시지의 송신 전에 상기 무선 매체를 액세스하기 위한, 회선 경쟁 윈도우라 불리는, 시간 윈도우의 최소 크기는, 정체가 없는 경우에 정의되는 최소 크기보다 크고, 상기 정체 상태에서의 최소 크기는 상기 정체 수준 파라미터의 함수로서 정의되고,
    상기 정체 수준 파라미터는, 패킷을 송신하는 것이 가능해지기 전에 상기 국에 의해 송신된 알림의 횟수를 기초로 하는 것을 특징으로 하는, 무선 메쉬 네트워크 내의 국.
  13. 국의 내부 메모리로 직접 로드하는 것이 가능한, 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 제1국에서 실행될 때 제1항의 모든 단계를 수행하기 위한 소프트웨어 코드 부분들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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