KR101487722B1 - 무선 통신 네트워크 내에서 전송을 관리하는 방법 - Google Patents

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알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
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Abstract

방법은 무선 네트워크에서 각 준비 노드에 의한 전송 허용 요청을 전송하는 단계를 포함한다. 각 준비 노드는 전송할 준비가 된 무선 네트워크의 노드이고, 각 요청은 목적지인 네트워크의 노드를 식별하고, 각 요청은 제어 채널을 통해 전송된다. 그 다음, 준비 노드들에 대해 결정된 우선순위들에 기초한 반복적 프로세스가 전송을 위해 차단하기 위한 준비 노드들 및 전송을 위해 클리어하기 위한 준비 노드들을 결정하도록 수행된다. 전송들은 전송 클리어 상태의 준비 노드들로부터 페이로드 채널을 통해 전송된다.

Description

무선 통신 네트워크 내에서 전송을 관리하는 방법{METHOD OF MANAGING TRANSMISSION WITHIN A WIRELESS COMMUNICATIONS NETWORK}
본 발명의 예시적인 실시예들은 일반적으로 무선 통신 네트워크 내에서 데이터 전송을 스케줄링(scheduling)하는 방법에 관한 것이다.
통상의 무선 네트워크들(예를 들면, WLAN, WAN, 등)은 복수의 상호접속된 노드들을 포함하고, 각 노드는 공통 광대역 전송 채널을 공유한다. 서로 근접하여 있는 다수의 노드들이 동시에 데이터를 전송한다면, 각각의 데이터 전송들은 서로 간섭할 수 있고, 이는 처리량을 감소시키고 시스템 성능을 저하시킬 수 있다.
네트워크에서 상호 간섭하는 노드들에서 동시적 데이터 전송들의 수를 감소시키기 위해 매체 액세스 제어(medium access control; MAC) 프로토콜이 사용될 수 있다. 통상적인 MAC 프로토콜은 "충돌들"(예를 들면, 데이터 전송들을 간섭하는)의 수를 감소시키기 위해서 노드들의 서브세트(subset)만이 임의의 주어진 시간에 전송하게 한다.
일반적으로, MAC 알고리즘(MAC algorithm)은 과중한 지연들(prohibitive delays) 없이 무선 네트워크의 데이터 처리량을 최대화하기 위해 데이터 전송들을 스케줄링하고 어떤 공평도를 유지하려는 것이다. 그러나, 큰 네트워크들에 대해 MAC 프로토콜을 실행하는 것은 어렵고 비효율적이다.
본 발명은 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법에 관한 것이다.
하나의 실시예에서, 방법은 무선 네트워크에서 각 준비 노드에 의한 전송 허용 요청을 전송하는 단계를 포함한다. 각 준비 노드는 전송할 준비가 된 무선 네트워크의 노드이고, 각 요청은 목적지인 네트워크의 노드를 식별하고, 각 요청은 제어 채널을 통해 전송된다. 차단 동작(block operation)은 각 목적지 노드가 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들에 대한 각각의 전송 우선순위들에 기초하여 이웃하는 노드들에 선택적으로 차단 메시지들을 전송하도록 각 목적지 노드에서 수행된다. 차단 메시지들은 이웃하는 노드가 전송하지 말 것을 지시한다. 통지 동작(announce operation)은 준비 노드의 전송 상태를 통지하기 위해 각 준비 노드에서 수행된다. 전송 상태는 전송 차단 상태(blocked-from-transmitting state) 및 전송 클리어 상태(cleared-to-transmit state) 중 하나이다. 전송 차단 상태는 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지가 준비 노드에 의해 수신된 상태이고, 전송 클리어 상태는 클리어되지 않은 차단 메시지들이 준비 노드에 전혀 수신되어 있지 않은 상태이다. 차단/클리어 동작은 각 이웃하는 노드의 전송 상태에 기초하여 각 목적지 노드가 이웃하는 노드들에 차단 메시지들 및 클리어 메시지들을 선택적으로 전송하도록 각 목적지 노드에서 수행된다. 클리어 메시지는 목적지 노드에 의해 이전에 전송된 임의의 차단 메시지를 클리어한다. 통지 및 차단/클리어 동작들은 복수의 반복 횟수들 동안 반복되고, 전송들은 전송 클리어 상태에 준비 노드들로부터 페이로드 채널(payload channel)을 통해 전송된다.
예시적인 실시예들은 첨부한 도면들 및 이하 제공된 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 것이고, 단지 예로서 주어지고 이에 따라 본 발명의 제한이 아닌 동일 소자들이 동일 참조 부호들에 의해 표현된다.
도 1은 일 예시적인 실시예에 따른 무선 네트워크를 예시한 도면.
도 2는 일 예시적인 실시예에 따른 전송 스케줄링 방법을 예시한 도면.
도 3은 도 2의 방법에 의해 이용된 시분할 구조의 실시예를 예시한 도면.
도 4는 일 예시적인 실시예에 따른 도 2의 프로세스 동안 수행된 차단 동작을 예시한 도면.
도 5는 일 예시적인 실시예에 따른 도 2의 프로세스 동안 수행된 통지 동작을 예시한 도면.
도 6은 일 예시적인 실시예에 따른 도 2의 프로세스 동안 수행된 차단/클리어 동작을 예시한 도면.
본 발명을 더 잘 이해하기 위해서, 무선 네트워크의 일례가 설명되고 무선 네트워크 내에서 수행된 전송 스케줄링 프로세스의 설명이 이어진다. 그 다음, 전송 스케줄링 프로세스를 지원하기 위해 사용되는 제어 채널에 대한 부하의 논의가 설명될 것이다.
예시적인 무선 네트워크
도 1은 일 예시적인 실시예에 따른 무선 네트워크(200)를 도시한 것이다.
도 1의 일 예시적인 실시예에서, 무선 네트워크(200)는 WLAN, WAN 등일 수 있고, 복수의 노드들(예를 들면, 모바일 전화들, 랩톱 컴퓨터들, 무선 접속성을 가진 휴대용 비디오 게임 콘솔들, 등)을 포함할 수 있다. 이웃 노드들, 또는 서로 직접적으로 통신할 수 있는 노드들이 점선들로 접속된 바와 같이 예시된다.
도 1의 예시적인 실시예에서, 노드(205)는 "준비 노드(ready node)"(예를 들면, 데이터를 또 다른 노드에 전송하려는 노드)이기 때문에, 노드(205)가 R1로서 표기되었다. 이 예에서, 노드(205)는 노드(210)에 데이터를 전송하도록 의도하는 것으로 가정한다. 따라서, 노드(210)는 "목적지 노드"이고(예를 들면, 또 다른 노드가 데이터를 전송하도록 의도하는 노드), D1로서 표기되었다.
네트워크 가정들
무선 네트워크(200)에 관한 가정들이 이제 더 상세히 설명될 것이다.
주어진 대표적인 한 쌍의 노드들(i,j)에 대해서(예를 들면, 노드들(205, 210)), 노드들(i,j)는 노드들(i,j)가 직접 통신할 수 있다면 이웃들로서 또는 "1-홉" 이웃들, 또는 비-이웃들로서 분류될 수 있다.
일례에서, 노드(i)가 노드(i)의 이웃인 노드(j)에 전송하고, 노드(j)의 이웃인, 제 3의 노드(예를 들면, 도 2에서 노드(215)가 동일 시간슬롯에 대해 또한 전송한다면, "충돌"이 일어난다. 이 예에서, 충돌이 일어난다면, 노드(j)는 서로 간섭하는 노드들 중 어느 것으로부터도 임의의 전송도 수신하지 않을 것으로 가정된다. 반대로, 노드(j)의 이웃들이 아닌 노드들은 노드(j)에 노드(i)의 전송과의 충돌을 야기함이 없이 동일 시간슬롯에 대해 전송할 수 있다.
"실 세계"에서 노드(j)의 비-이웃들을 노드(j)에서 수신에 간섭할 수 없는 것으로서 분류하는 것이 반드시 언제나 그러한 경우가 아님이 이해된다. 그러나, 이하, 주어진 노드(예를 들면, 노드(k))의 비-이웃들은 이하 설명된 예시적인 실시예들의 콘텍스트(context) 내에서 주어진 노드에 간섭할 수 없는 것으로 가정될 것이다. 이 가정이 이하 더 상세히 논의된다.
동일 시간슬롯 동안 노드가 수신 및 전송할 수 없고, 무선 네트워크(200) 내 각 노드는 무선 네트워크의 각 노드에서 시간슬롯들 및/또는 프레임들이 정렬되도록 "동기화"되는 것으로 추가로 가정된다.
또한, 이하에 설명된 예시적인 실시예들은 메시지들의 "라우팅"(즉, 메시지를 생성하는 노드에서 목적지 노드로 완전한 다중-홉 루트를 선택하는 것)을 다루지 않고 그보다는 무선 네트워크(200) 내의 이웃 노드들 사이의 1-홉 데이터 전송들로 제한된다. 그러나, 더 높은-레벨 라우팅 프로토콜에 따라 다수 "홉들"이 실행될 수 있다는 점에서(예를 들면, 연속적인 시간슬롯들에서), 예시적인 실시예들 내에서 더 높은-레벨 라우팅 프로토콜이 구현될 수도 있을 것임이 쉽게 인식될 것이다.
또한, 주어진 시간슬롯에서 전송 허락을 요청하는 노드들의 수는 N1으로서 표기되고 이 주어진 시간슬롯에서 전송 허락이 승인된 노드들의 수는 N2로서 표기되면, N2/N1은 이제 더 상세히 논의될 바와 같이, 예시적인 전송 스케줄링 프로세스의 활용성 또는 효율을 평가하기 위해 사용될 수 있는 메트릭(metric)이다.
예시적인 전송 스케줄링 프로세스
도 2는 일 예시적인 실시예에 따른 전송 스케줄링 방법을 예시한 것이다.
도 2의 일 예시적인 실시예 내에서, 통신(예를 들면, 데이터 전송)이 노드들과 그들 노드의 이웃들 사이에서만 일어나는 것으로 가정된다. 따라서, 각 노드는 임의의 비-이웃 노드로부터의 모든 데이터 전송들을 무시하도록 가정된다(예를 들면, 상기 논의된 바와 같이, 비-이웃들은 서로 간섭할 수 없다고 가정된다). 각 노드는 주어진 시간슬롯 동안 그의 각각의 이웃 노드들 각각의 우선순위 번호(priority number; PN)를 알고 있는 것으로 추가로 가정된다(예를 들면, 다음 시간 슬롯, 전송 허용들이 스케줄링되는 시간 슬롯, 등). PN은 이하 더 상세히 논의된다.
도 3은 도 2의 방법에 의해 이용된 시간 분할 구조의 일 예시적인 실시예를 예시한다. 특히, 도 3은 도 1의 네트워크(200)에서 이용된 페이로드 채널 및 제어 채널을 도시한다. 도 3의 예시적인 실시예에서, "페이로드 채널"(예를 들면, "데이터 채널"로서 대안적으로 언급됨)은 데이터 채널에 대해 할당된 시간 간격 또는 주파수 대역에 대응하고, "제어 채널"은 네트워크(200) 내에서 각각의 노드들 사이에 제어 메시지들이 전송되는 시간 간격 또는 주파수 대역에 대응한다. 일례에서, 페이로드 채널 및 제어 채널은 제어 채널 전송들이 페이로드 채널 전송들에 간섭하지 않도록, 서로 직교한다(orthogonal).
도 3의 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 페이로드 채널에서 각 시간슬롯 또는 데이터 프레임에 대해서(예를 들면, 하나의 고정-길이 데이터 패킷이 전송될 수 있는), 제어 채널은 복수의 미니슬롯들을 포함한다. 각 미니슬롯은 복수의 마이크로슬롯들을 포함한다. 제어 채널 및 그의 연관된 미니슬롯들 및 마이크로슬롯들이 이하 더 상세히 설명될 것이다.
도 2의 예시적인 실시예로 돌아가서, 주어진 데이터 프레임 또는 시간슬롯 내에서 제 1 미니슬롯은 요청된 데이터 전송에 연관된 목적지 노드를 식별할 뿐만 아니라, 미래의 시간슬롯(예를 들면, 다음 시간슬롯 또는 데이터 프레임) 동안 데이터를 전송할 그들의 허용 요청을 노드들이 통지하기 위해 유보된 것으로 가정된다. 일례에서, 이하 더 상세히 기술되는 바와 같이, 유보된 또는 제 1 미니슬롯 내에 개별적으로 할당된 마이크로슬롯들에 대해 데이터 전송 요청들이 이슈(issue)될 수 있다.
예시적인 실시예에서, R은 하나의 세트의 모든 준비 노드들(즉, 목적지 노드들에 전송하기를 요청하는 노드들)을 표기하기 위해 사용될 수 있고, D는 연관된 목적지 노드들의 세트를 표기하기 위해 사용될 수 있고, "전송 노드들"은 관련 목적지 노드의 이웃들인 준비 노드들을 표시하고, "수신 노드들"은 관련 준비 노드의 이웃들인 목적지 노드들을 나타내고, "차단" 명령은 전송하지 말 것을 준비 노드에 지시하는 준비 노드에 전송된(예를 들면, 이하 더 상세히 논의되는 제어 채널을 통해서) 메시지 또는 명령에 대응하고, "클리어" 명령은 "클리어" 명령을 이슈하는 노드에 의해 이전에 전송된 차단 메시지를 취소한다. 따라서, 하나 이상의 노드가 준비 노드를 전송으로부터 차단한다면, 단일 노드로부터 클리어 명령은 준비 노드의 전송 허용을 승인하지 않을 수 있음이 인식될 것이다(예를 들면, 이전에 차단 명령들을 전송하는 각 노드가 후속 클리어 명령들을 이슈하지 않는다면). 또한, 노드가 준비 노드 및 목적지 노드 둘 모두로서 자격이 있을 수 있도록 R 및 D가 중첩될 수 있음이 인식될 것이다.
도 2의 예시적인 실시예에서, 단계(S300)에서, 네트워크 설계자는 도 2의 전송 스케줄링 방법에 대해 반복들의 횟수(M)를 선택한다. 일반적으로, 네트워크 설계자는 M에 대한 초기값으로서 양의 정수를 선택한다. 이하 더 상세히 설명될 바와 같이, M의 더 큰 값들은 네트워크(200)에 대한 더 큰 활용도에 대응한다(예를 들면, 더 많은 준비 노드들이 충돌들 없이 전송 허용을 승인할 수 있기 때문이다). 그러나, M의 더 큰 값들은 네트워크 설계자가 활용도와 처리 부하 사이의 절충에 기초하여 M의 값을 선택할 수 있도록 더 높은 처리 부하(예를 들면, 더 큰 오버헤드)에 또한 연관된다.
도 2의 예시적인 실시예에서, 단계(S305)에서, 각 준비 노드는 주어진 시간슬롯에서(예를 들면, 다음 시간슬롯, 미래의 시간슬롯, 등) 선택된 목적지 노드에 데이터를 전송 허용을 요청한다. 상기 논의된 바와 같이, 일례에서, 각 준비 노드는 단계(S305)에서, 할당된 마이크로슬롯에서 데이터를 전송 허용을, 제어 채널에 대해 유보된 미니슬롯 내에서 요청할 수 있다(예를 들면, 마이크로슬롯 할당 프로세스가 이하 더 상세히 설명된다).
도 2의 예시적인 실시예에서, 단계(S310)에서, 각 목적지 노드는 차단 동작을 수행한다. 차단 동작 단계(S310)가 이제 도 4에 관하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 4는 일 예시적인 실시예에 따른 차단 동작 단계(S310)를 예시한 것이다. 도 4의 예시적인 실시예에서, 단계(S500)에서, D 목적지 노드들 중에 각 목적지 노드는 목적지 노드에 연관된 세트의 전송 노드들에 대해 우선순위 번호를 결정한다. 목적지 노드가 또한 준비 노드이면, 목적지 노드 우선순위 번호를 또한 스스로 결정한다. 우선순위 번호를 계산하기 위한 예시적인 방법론들이 이하 더 상세히 설명될 것이다.
도 4의 예시적인 실시예에서, 단계(S505)에서, 각 목적지 노드는 단계(S500)로부터 결정된 우선순위 번호들에 기초하여 차단할 노드(들)을 결정한다. 그 다음, 단계(S510)에서, 각 목적지 노드는 단계(S505)에서 결정된 노드들을 차단한다.
구체적으로, 목적지 노드는 목적지 노드가 준비 노드이면, 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들 및 목적지 노드를 포함하는 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 가진 준비 노드를 결정한다. 목적지 노드는 목적지 노드가 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된다면 목적지 노드에 전송 허용을 요청하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하고; 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된 준비 노드가 목적지 노드 외의 노드에 전송 허용을 요청했다면 목적지에 전송 허용을 요청한 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하고; 이 노드가 목적지 노드에 전송 허용을 요청했다면, 세트 중에서 가장 큰 우선순위 번호를 갖도록 결정된 준비 노드를 제외하고, 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들을 차단하도록 결정한다. 그 다음, 목적지 노드는 차단되도록 결정된 노드들에 차단 메시지들을 전송한다.
도 2의 예시적인 실시예로 돌아가서, 차단 동작 단계(S310) 후에, 프로세스는 단계(S315)로 진행한다. 단계(S315)에서, 네트워크(200) 내의 각 노드는 반복 카운터 M이 0인지의 여부를 결정한다. M이 0인 것으로 결정되면, 프로세스는 단계(S335)로 진행하고, 그렇지 않으면 프로세스는 단계(S320)로 진행한다.
단계(S320)에서, 네트워크(200) 내의 각 준비 노드는 통지 동작을 수행한다. 단계(S320)의 통지 동작이 이제 도 5를 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 5는 일 예시적인 실시예에 따라 도 2의 통지 동작 단계(S320)를 예시한다.
도 5의 예시적인 실시예에서, 단계(S600)에서, 각 준비 노드는 그것이 차단되는지의 여부를 결정한다. 준비 노드는 그것이 하나 이상의 "차단" 메시지들을 수신하고(예를 들면, 단계(S310)에서, 이하 논의되는 단계(S325)의 지난 반복 동안에, 등), 연관된 "클리어" 메시지들을 수신하지 않았다면 차단된다. 준비 노드는 각 차단 메시지에 연관된 클리어 메시지를 수신했거나, 임의의 차단 메시지들을 수신하지 않았다면 차단되지 않는다. 준비 노드가 클리어되면, 노드는 단계(S605)에서 데이터 전송 클리어 상태에 있음을 그의 이웃 노드들(예를 들면, 제어 채널 메시징을 통해)에 "통지"한다. 그렇지 않고, 준비 노드가 차단되는 것으로 결정하면, 준비 노드는 준비 노드가 단계(S610)에서 전송 차단 상태에 있음을(예를 들면, 데이터 전송 클리어가 아닌) 그의 이웃 노드들(예를 들면, 제어 채널 메시징을 통해)에 통지한다.
도 2의 예시적인 실시예로 돌아가서, 단계(S325)에서, 각 목적지 노드는 차단/클리어 동작을 수행한다. 단계(S325)의 차단/클리어 동작이 이제 도 6을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 6은 일 예시적인 실시예에 따라 단계(325)의 차단/클리어 동작을 예시한다. 도 6의 예시적인 실시예에서, 단계(S700)에서, D 목적지 노드들 중에서 각 목적지 노드는 그의 이웃하는 전송 노드들 각각에 대해 우선순위 번호를 결정한다. 목적지 노드가 또한 준비 노드이면, 목적지 노드는 우선순위 번호를 또한 스스로 결정한다. 우선순위 번호를 계산하기 위한 예시적인 방법론들이 이하 더 상세히 설명될 것이다.
도 6의 예시적인 실시예에서, 단계(S705)에서, 각 목적지 노드는 단계(S700)에서 세트의 노드들에 대해 결정된 우선순위 번호들에 기초하여 어떤 노드들을 차단 또는 클리어할 것인지의 여부를 결정한다. 단계(S705)가 하나 이상의 준비 노드들을 차단하도록 결정하면, 프로세스는 단계(S710)로 진행하고 노드 또는 노드들은 차단된다(예를 들면, 제어 채널에 대한 메시징을 통해서). 그렇지 않고, 단계(S705)에서 하나 이상의 준비 노드들을 클리어하도록 결정한다면, 프로세스는 단계(S715)로 진행하고 노드 또는 노드들은 클리어된다(예를 들면, 제어 채널에 대한 메시징을 통해서).
보다 구체적으로, 목적지 노드는 목적지 노드가 준비 노드이면, 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들 및 목적지 노드를 포함하는 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 가진 준비 노드를 결정하고; 목적지 노드가 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정되면 목적지 노드에 전송 허용을 요청하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하고; 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된 준비 노드가 목적지 노드 외의 노드에 전송 허용을 요청했다면 목적지에 전송 허용을 요청한 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하고; 이 노드가 목적지 노드에 전송 허용을 요청했다면, 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된 준비 노드를 제외하고, 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하고; 목적지 노드에 이웃하는 어떠한 노드들도 전송 클리어 상태에 있지 않으면 목적지 노드 외의 노드에 전송 허용을 요청한 목적지 노드에 이웃하는 준비 노드들, 및 목적지 노드 이외의 노드에 전송 허용을 요청한 가장 높은 우선순위 번호를 가진 준비 노드를 클리어하도록 결정하고; 목적지 노드에 이웃하는 어떠한 노드들도 전송 클리어 상태에 있지 않으면 목적지 노드에 이웃하는 식별된 노드를 클리어하도록 결정하고 식별된 이웃하는 노드는 목적지 노드에 전송 허용을 요청하고, 식별된 이웃 노드는 가장 높은 우선순위 번호를 가진 목적지 노드에 이웃하는 노드이다.
도 2의 예시적인 실시예로 가서, 단계(S325)의 차단/클리어 동작 후에, 반복 카운터 M의 값은 감분된다(예를 들면, 1만큼). 프로세스는 단계(S315)로 되돌아 가고 상기 설명된 것은 M이 0인 것으로 단계(S315)에서 결정할 때까지 반복한다.
상기 논의된 바와 같이, M이 단계(S315)에서 0과 같은 것으로 결정된다면, 프로세스는 단계(S335)로 진행한다. 단계(S335)에서, 통지 동작(예를 들면, 단계(S320) 참조)가 다시 수행되고, 이어서 차단 동작이 이어지고(예를 들면, 단계(S305) 참조), 도 2의 프로세스는 또 다른 시간슬롯 동안 데이터 전송들의 스케줄링에 대해 다시 실행될 때까지 종료한다. M이 충분히 크다면, 방법은 수렴한다. 방법이 수렴된 후에, 또 다른 노드의 부가는 충돌을 야기할 것이다. 또한, 전송 허용된 노드의 더 높은 우선순위를 갖는 노드와의 대체는 또한 충돌을 야기할 것이다.
도 2의 프로세스의 실행에 이어서, "클리어"된 준비 노드들은 주어진 시간슬롯에서(예를 들면, 다음 시간슬롯) 데이터 채널에 대한 데이터를 전송한다. 도 2의 프로세스의 상기 설명으로부터, "클리어된" 준비 노드는 차단되어 있지 않았을 수도 있거나 차단되었을 수 있고 이전에 차단되어 있었던 각 노드에 의해 나중에 클리어되어 있을 수도 있음이 인식될 것이다. 하나의 세트의 노드들(Ψ)은 도 2의 프로세스 후에 결과적인 "클리어된" 세트의 노드들을 나타낼 수 있다.
도 2의 프로세스의 실행 동안, 제어 메시징의 교환을 요구하는 각 단계는 하나의 "미니슬롯"의 시간을 소비 또는 요구하도록 가정된다(예를 들면, 상기 도 3의 논의 참조). 일례에서, 단계들(S305, S310, S320, S325, S335, S340) 각각은 각 시간슬롯에서 제어 채널에 할당된 시간 간격 내에 하나의 미니슬롯을 소비 또는 요구한다.
도 2의 프로세스의 검토로부터, 목적지 노드들로부터의 수신확인들(ACKs)이 요망된다면, 이 목적을 위한 시간 간격이 할당될 수 있음이 인식될 것이다(예를 들면, 각 시간 슬롯의 끝에서). ACK 메시징은 데이터 자체 바로 다음에, 그러나 반대 방향으로, 페이로드 채널에 대해 수행될 수 있다. 데이터 패킷들은 충돌하지 않기 때문에, ACK 메시지들에 대해서도 마찬가지가 될 것임을 검증하기는 쉽다.
또한, 도 2의 방법은 방법의 실행 후 세트(Ψ)에(즉, 전송하기 위해 클리어된 노드들의 세트) 부가된 임의의 노드들이 충돌을 야기할 것이라는 면에서 효율적이다.
우선순위 관리
양호한 전체적인 처리량 수행이 반드시 공평성과 상관되는 것이 아닐 수 있다. 예를 들면, 비교적 적은 수의 이웃들을 가진 노드들은 많은 이웃들을 가지는 노드들보다 더 자주 전송 허용을 기대할 수 있다. 노드들 사이에 동일한 공평도들을 획득하는 것이 가능하지 않을 수 있지만, 우선순위 번호들을 통한 우선도 관리의 사용은 네트워크 내에서 공평도를 증가시키고 지연 지터(delay jitter)를 낮출 수 있다.
도 2 내지 도 6의 예시적인 방법은 노드 우선도(즉, 우선순위 번호)의 결정에 기초하여 상기 설명되었다. 노드들에 대해 우선순위 번호들을 계산하는 일례는 이제 더 상세히 설명될 것이다.
먼저, 네트워크(200) 내의 각 노드는 동일한 최대 길이 바이너리 피드백 시프트 레지스터(FSR)을 포함하고, 이것은 시간슬롯 레이트로 클럭(clock)되었을 때, "0" 다항식을 제외하고 다항식들의 필드 GF(2m)의 각 엘리먼트를 생성하고, 여기서 m은 양의 정수이다. FSR의 피드백 네트워크는 필드 엘리먼트 a=t의 최소 다항식인, 최하irreducible) 차수 m의 다항식(여기서, m은 1보다 크다)을 구현한다. 따라서, 다항식 t는 필드의 프리미티브(primitive) 엘리먼트이고, 필드의 각 제로가 아닌 엘리먼트는 어떤 멱(power)으로 제곱한 t로서 나타낼 수 있다:
Figure 112010004346440-pct00001
. 곱셈 연산은 피드백 다항식에 따라 통상의 다항식 곱셈 모듈로로서 수행될 수 있다. 상이한 노드들의 FSR들에 의해 생성된 주기적 바이너리 시퀀스들은 동일하나, 각 노드는 구별되는 상(phase)(예를 들면, 제 1 노드에 관한 시프트)을 갖는다. 설명을 간단하게 하기 위해서, 각 노드의 FSR은 동시에(예를 들면, 동시적으로) 초기화되고, 각 노드는 노드의 "일련 번호"인, 상이한 초기 상("시드(seed)")을 가지는 것으로 가정한다. 또한, 각 노드는 고유한 일련 번호(예를 들면, 2m -1 > N)을 갖는 것으로 가정한다.
현재 시간슬롯 동안 각 노드의 m 스테이지 FSR에 저장된 2진수가 노드의 현재 우선순위 번호(PN)이다. 그 다음, 각 노드는 임의의 주어진 시간슬롯에서 각각의 이웃들의 일련 번호들에 기초하여 그의 이웃들의 PN을 결정할 수 있다. 노드 i(예를 들면, 일련 번호 i를 가지는)는 자신의 현재 PN에 tj -i를 곱함으로써 노드 j의 현재 PN을 계산할 수 있다(
Figure 112010004346440-pct00002
임에 유의한다). 일례에서, 다항식 모듈로의 필드 f(D)에 2개의 이러한 원소들의 곱은 하드웨어에서 실행될 수 있다.
따라서, 노드는 그 자신의 일련 번호, 그의 이웃들의 일련 번호, 및 그의 현재 PN에 기초하여 다음 시간슬롯에서 그의 이웃들의 PN을 계산할 수 있다. 그러나, 이동성에 기인하여, 임의의 노드의 세트의 이웃들은 시간에 따라 변할 수 있고, 따라서, 우선순위 정보 "리프레싱(refreshing)"(예를 들면, 노드들 사이의 일련 번호 및/또는 현재 FSR 값들을 전송하는)이 주기적으로 수행될 수 있다(예를 들면, 어떤 수의 시간 슬롯들마다, 등).
새로운 노드를 네트워크에 부가하기 위해서, 새로운 노드에 고유 일련 번호가 할당되고 그 다음, 새로운 노드가 제 1 노드와 동기될 때까지 "순방향 클럭된다(clocked forward)"(예를 들면, 네트워크의 초기화 또는 우선순위 관리 프로세스 이후 "클럭들"의 수). "순방향 클럭" 또는 동기화 동작은 다항식 f을 대응하는 멱으로 제곱하는 곱셈을 통해 수행될 수 있다.
따라서, 각 노드의 PN은 유한 필드의 모든 2m -1 값들을 통해 순환할 수 있다. 또한, PNn(T)를 시간슬롯 T에서 노드 n의 PN이라 하면, 원소수(cardinality)가 Cφ ≤ N이고, 임의의 노드가
Figure 112010004346440-pct00003
이고, 임의의 t, 및 m이 큰(예를 들면, m > 15), 노드들의 임의의 서브세트 Φ에 대해서, 다음 식이 높은 확률을 갖고 성립한다:
Figure 112010004346440-pct00004
여기서,
Figure 112010004346440-pct00005
따라서, 완전한 주기의 2m-1 시간슬롯들을 통해, 임의의 노드의 PN은 근사적으로 1/Cφ 배로 φ에 임의의 다른 노드의 PN보다 더 클 수 있다. 이 방식으로 우선순위 번호를 결정하는 것은 도 2의 방법의 실행 동안 공평도를 증가시킬 수 있음이 인식될 것이다.
또한, 노드들의 우선순위 번호들을 계산하기 위한 매우 특정한 프로세스가 상기 설명되었지만, 다른 예시적인 실시예들은 잘 임의의 공지된 방식으로 우선순위 번호들을 계산할 수 있음이 인식될 것이다.
제어 채널 관리
도 2의 예시적인 방법이 제어 채널에 대해 메시징하는 것에 관련하여 상기 설명되었다. 제어 채널 및 그의 연관된 메시징은 이제 더 상세히 설명될 것이다.
제어 채널
우리는 제어 채널이 페이로드 채널에 직교하여, 제어 메시지들이 제어 채널에 대해 전송될 수 있고, 데이터가 어떠한 상호 간섭 없이 동일 시간슬롯 동안 데이터 채널에 대해 전송될 수 있다고 가정한다. 이것은 많은 공지된 방식들, 예를 들면 TDMA을 통해, 즉 2개의 중첩되지 않는 시간 간격들로 각 시간슬롯을 분할함으로써, FDM를 통해, 즉 스펙트럼의 상이한 세그먼트들(segments)을 2개의 채널들에 할당함으로써, 또는 상이한 서브-캐리어(sub-career)가 제어 채널의 하나의 미니슬롯을 지원하기 위해 할당될 수 있고, 각 마이크로슬롯(이하 참조)이 서브-캐리어들 중 하나에 대해 상이한 시간 간격으로서 구현되는, 심지어 OFDM를 통해서 달성될 수 있다. 어떤 구현이든 편의상 우리는 미니슬롯들 및 마이크로슬롯들이 시간 간격들일지라도, 이들에 대해 이야기한다.
도 2의 예시적인 방법의 설명은 노드(예를 들면, 노드 j)의 비-이웃들이 그 노드에서 데이터 수신에 간섭할 수 없다는 무조건적인 가정을 취한다. "실 세계"에서, 이 가정은 반드시 사실인 것은 아니다. 예를 들면, 노드 j의 세트의 이웃들 외에도, 다른 노드들은 노드 j에서의 수신에 또한 간섭할 수 있다. 제어 채널이 페이로드 또는 데이터 채널과 비교했을 때 페이로드 또는 데이터 채널보다 긴 통신 범위를 갖도록 구성된다면(예를 들면, 더 강건한 변조 방식을 사용하고/사용하거나 제어 채널에 대해 코딩 레이트를 감소시켜, 데이터 레이트를 감소시킴으로써), 이 유형의 비-이웃 간섭은 감소될 수 있다.
도 3에 관하여 상기 논의된 바와 같이, 제어 채널은 간단하게 하기 위해서 도 3에 도시된 바와 같이 페이로드 채널의 시간슬롯들과 중첩되도록 가정될 수도 있는 시간슬롯들로 분할된다.
일례에서, 도 3의 예시적인 실시예를 참조하면, 시간슬롯(n-1) 동안에, 도 2의 방법은 제어 채널에 대해 실행될 수 있고, 시간슬롯(n) 동안 페이로드 채널에 대해 데이터 패킷들을 전송하도록 허용된 세트의 노드들을 생성할 수 있다. 제어 채널의 각 시간슬롯은 2M + 4(M > 0에 대해서, 또는 M = 0이면 2) 미니슬롯들을 포함하고, 각 미니슬롯은 J > L +1 마이크로슬롯들로 분할되고, 여기서 L은 네트워크의 임의의 노드의 2-홉 이웃들(즉, 많아야 2-홉들에 의해 도달될 수 있는 노드들) 중 가장 큰 수이다. 각 노드에는 그의 2-홉 이웃들 중 임의의 것에 의해서 공유되지 않는 각 미니슬롯 동안 전송을 위해 하나의 마이크로슬롯이 할당된다. 따라서, 각 노드는 어떠한 충돌들 없이 그의 1-홉 이웃들에 전송할 수 있다.
보조 경합 채널
제어 채널의 분산 관리는 이제 일 예시적인 실시예에 따라 설명된다. 일례에서, 이하 설명된 마이크로 할당들은 예를 들면, 2-홉 이웃들의 세트가 노드 이동성의 결과로 변화하기 때문에 수시로 반복된다.
상기 설명된 바와 같이, 목적지 노드들에 제어 메시지들을 전송하기 위해 준비 노드들에 의해 몇개의 미니슬롯들이 사용되고, 나머지 미니슬롯들은 준비 노드들에 제어 메시지들을 전송하기 위해 목적지 노드들에 의해 사용된다. 이러한 전송들 사이의 충돌들을 방지하기 위해서, 각 미니슬롯은 마이크로슬롯들로 분할되고 상이한 마이크로슬롯이 각 노드의 모든 1 홉 및 2 홉 이웃들에 할당된다. 이 예시적인 실시예에서, 이 목적을 위해 경합 채널이 제공된다. 경합 채널은 또 다른 직교 채널(예를 들면, 다른 채널들로부터의 상이한 시간 세그먼트, 상이한 주파수, 등)이다. 경합 채널을 사용하여, 각 노드는 그 자신의 마이크로슬롯, 및 그의 1-홉 이웃들에 의해 사용된 마이크로슬롯들을 공시한다(advertise). 메시지 또는 공시는 랜덤 시간들에서 각 노드에 의해, 시간슬롯의 지속기간에 비해 비교적 드물게 전송된다. 그의 이웃들의 공지들을 모니터링(monitoring)함으로써, 노드는 그의 1-홉 및/또는 2-홉 이웃들의 할당들과의 충돌들을 검출할 수 있다. 충돌이 검출되면, 대체 마이크로슬롯이 그의 1 또는 2 홉 이웃들 중 하나에 아직 할당되지 않은 세트의 마이크로슬롯들 중에서 랜덤으로 선택될 수 있다.
다음에, 노드는 새로운 할당을 공시한다. 동일한 충돌이 연루된 모든 노드들에 의해 검출되기 때문에, 하나의 단계로 성공이 보증되지 않고, 이들 노드들은 동일한 마이크로슬롯에 동시적 재할당들을 시도할 수 있다. 그러나, 미니슬롯 당 마이크로슬롯들의 수가 네트워크의 임의의 노드의 2-홉 이웃들의 최대 수보다 충분히 클 때, 몇 번의 시도들 내에서 성공이 실제로 보증된다. 또한, 2-홉 이웃들의 평균 수는 전형적으로 최대 수보다 작은 것에 유의한다. 할당 프로세스는 국부적이고 잠시의 적은 노력들로 네트워크의 다양한 부분들에서 동시에 진행될 수 있다. 네트워크가 서서히 변화한다고 가정하면, 경합 채널은 네트워크에 이용가능한 총 용량의 상당 부분을 점유하지 않아야 한다.
제어 채널에 대한 부하
상기 설명된 바와 같이, 도 2의 반복적 방법은 네트워크(200)의 노드들 사이에 전송 스케줄링을 확립하기 위해 일련의 노드간 메시지 교환들을 사용한다. 메시지를 정확하게 처리하기 위해, 메시지를 수신하는 노드는 전송 노드의 아이덴티티(identity)를 결정해야 한다.
상기 논의된 바와 같이, 노드들은 그들의 지정된 마이크로슬롯들에서 제어 채널에 대해 전송하고, 메시지의 전송자를 식별하는 것이 간단히 메시지가 수신되는 마이크로슬롯에 기초하도록 각 이웃 노드는 마이크로슬롯 할당들을 알고 있는 것으로 가정된다(상기 논의된 바와 같이 경합 채널에 대해 주기적인 공시들을 통해서).
상기 가정들로, 차단 메시지들은 하나의 이웃 노드를 식별하기 위한 공간, 및 요구된 동작을 지정하기 위한 또 다른 비트를 포함한다. "통지" 메시지들은 전송 노드가 차단되는지의 여부를 나타내기 위해 단일 비트를 포함한다(예를 들면, 소스 식별자는 마이크로슬롯에 기초하여 내재되기 때문에). "차단/클리어" 메시지들은 하나의 이웃 노드를 식별하기 위한 충분한 공간 및 이에 더하여 2개의 비트들을 포함한다. 단계(S325) 및 도 6에 관하여 상기 논의된 가능한 상황들 사이를 구별하기 위해 2개의 비트들이 요구된다.
따라서, 제 1 미니슬롯은 J 노드들이 그들의 목적지 노드들을 식별하기 위해 충분한 공간을 포함함이 인식될 것이다. 주어진 노드를 식별하기 위해 A 비트들이 요구된다고 가정하면, 이것은 제 1 미니슬롯이 적어도 AJ 비트들을 포함할 수 있음을 의미한다. 제 2 미니슬롯(M = 0)은 적어도 J(A+1) 비트들을 요구하고, M3 1은 적어도 JA + (A + 1)J+ MJ+ MJ(A+ 2)+ J+ (A+ 1)J = 3J(A+ M+ 1) + JAM 비트들을 요구한다. 일례에서, M = 1, A = 8, J = 20이면, 시간슬롯 당 760 비트들이 요구될 수 있다.
주소 필드가 주어진 노드를(예를 들면, 목적지 노드) 식별하기 위한 공간에(예를 들면, 비트들의 수) 관하여, 상기 설명된 바와 같이, 통신이 1-홉 및/또는 2-홉 이웃들로 제한되기 때문에, 네트워크(200)의 각 노드에 대한 고유 식별은 실제로 요구되지 않음이 인식될 것이다. 따라서, 주소 필드를 위한 공간은 "국부적(local)" 고유 식별을 위해 단지 충분할 것이 필요하다. 예를 들면, 주소 필드는 log2J 비트들을 포함하도록 구성될 수 있다. 이 예에서, 주소 필드 내 저장된 주소는 식별된 노드에 할당된 마이크로슬롯의 인덱스일 수 있다(예를 들면, 그의 각각의 이웃 노드들에 공지되는).
또한, 제어 채널에 대한 부하에 관계된 상기 비트-길이 예들은 단지 예의 목적들로 주어지고, 제어 채널에 대한 "실 세계' 데이터 부하들은 예를 들면 프리앰블(preamble), 동기화, 등에 관계된 부가적인 비트들을 포함할 수 있음이 이해된다. 도 2의 방법은 전파 지연들, 및 전환 시간(예를 들면, 전송 모드에서 수신 모드로의 전환)을 위한 고정된 시간 간격들을 또한 고려할 수 있다. 따라서, 제어 채널에 대한 오버헤드는 실 세계 시나리오들에서 상기 주어진 예들보다 클 수도 있다. 이에 따라, 경우에 특정한 네트워크 파라미터들에 기초하여, 어떤 경우들에 있어서, 더 큰 부하는 과도한 오버헤드에 이르게 할 수 있다.
일례에서, 노드 차수(즉, 네트워크의 임의의 노드에 대한 가장 큰 수의 이웃들)은 국부적 토폴로지 제어를 통해 제한될 수 있다. 토폴로지 제어는 라우팅이 시도되기 전에 수행되는 예비 프로세스이다. 토폴로지 제어는 강력한 접속성을 유지하면서도 노드 차수를 낮추고, 라우팅을 단순화하고 노드들의 에너지 소비를 낮추기 위해 무선 패킷 네트워크들의 설계자들에 의해 사용된다. 토폴로지 제어는 더 긴 브랜치들(branches)을 일련의 짧은 홉들로 대체함으로써 라우팅 경로들로부터 더 긴 브랜치들을 감소 또는 단축시킬 수 있다. 그 다음, 각 노드에 및 각 노드로부터의 트래픽은 감소된 세트의 이웃들을 통해 라우팅된다. 그럼으로써, 2-홉 이웃들의 수가 또한 감소된다. 토폴로지 제어는 각각의 노드가 독립적으로 그의 각각의 토폴로지 제어 프로세스를 실행할 수 있도록, 분산 방식으로 또한 구현될 수 있다. 토폴로지 제어는 이 기술에 잘 공지되어 있고 간략성을 위해 추가로 논의되지 않을 것이다.
또 다른 예에서, 제어 채널에 대한 부하 또는 트래픽은 복수의 시간슬롯들을 단일의, 더 긴 프레임으로 그룹화함으로써 감소될 수 있다. 그 다음, 도 2의 방법은 프레임당 한번 실행될 수 있다. 각 조합된 프레임에 대한 제어 채널 메시징은 더 긴 프레임 전체에 대해 데이터 전송 스케줄링에 연관된 임의의 정보를 전달할 수 있다. 각 제어 채널 메시지의 정보 콘텐트(content)는 프레임당 시간슬롯들의 수로 스케일링되나, 다른 파라미터들(예를 들면, 동기화 비트들, 데이터가 전송되지 않는 "데드(dead)' 시간 간격들, 등)은 시간슬롯 당 제어 채널 부하가 작아지도록, 반드시 영향을 받는 것은 아니다. 그러나, 이 방식으로 프레임들을 그룹화하는 것은 지연을 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 예시적인 실시예들이 설명되었고, 동일한 것이 많은 방식들로 다양하게 될 수 있음이 분명할 것이다. 예를 들면, 상기 설명된 예시적인 실시예들은 무선 네트워크들에 지향되지만, 본 발명의 다른 예시적인 실시예들은 무선에 따르는 적어도 일부를 갖는 임의의 무선 네트워크에 지향될 수 있음이 이해된다. 예를 들면, 도 2에 분명하게 도시되진 않았으나, 상기 설명된 예시적인 무선 네트워크(200)에서 임의의 주어진 노드는 인터넷 소스, 원격통신 소스, 등에 추가로 접속될 수 있다.
이러한 변형들은 발명의 예시적인 실시예들의 사상 및 범위에서 벗어나는 것으로서 간주되지 않고, 당업자에게 분명하게 되는 바와 같이 모든 이러한 수정들은 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
200: 무선 네트워크 205, 210, 215: 노드

Claims (20)

  1. 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법에 있어서:
    상기 무선 네트워크에서 각 준비 노드에 의해 전송 허용 요청을 전송하는 단계(S305)로서, 상기 각 준비 노드는 전송할 준비가 된 상기 무선 네트워크의 노드이고, 각 요청은 목적지인 상기 네트워크의 노드를 식별하고, 각 요청은 제어 채널을 통해 전송되는, 상기 전송 허용 요청 전송 단계(S305);
    목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들에 대한 각각의 전송 우선순위들에 기초하여 각 목적지 노드가 차단 메시지들을 이웃하는 노드들에 선택적으로 전송하도록 상기 각 목적지 노드에서 차단 동작을 수행하는 단계(S310)로서, 상기 차단 메시지는 상기 이웃하는 노드가 전송하지 말 것을 지시하는, 상기 차단 동작 수행 단계(S310);
    상기 준비 노드의 전송 상태를 통지(announce)하기 위해 상기 각 준비 노드에서 통지 동작을 수행하는 단계(S320, S335)로서, 상기 전송 상태는 전송 차단 상태(blocked from transmitting state) 및 전송 클리어 상태(cleared to transmit state) 중 하나이고, 상기 전송 차단 상태는 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지가 상기 준비 노드에 의해 수신된 상태이고, 상기 전송 클리어 상태는 클리어되지 않은 차단 메시지들이 상기 준비 노드에서 수신되지 않은 상태인, 상기 통지 동작 수행 단계(S320, S335);
    각 이웃하는 노드의 전송 상태에 기초하여 상기 각 목적지 노드가 차단 메시지들 및 클리어 메시지들을 상기 이웃 노드들에 선택적으로 전송하도록 상기 각 목적지 노드에서 차단/클리어 동작을 수행하는 단계(S325)로서, 상기 클리어 메시지는 상기 목적지 노드에 의해 이전에 전송된 임의의 차단 메시지를 클리어하는, 상기 차단/클리어 동작 수행 단계(S325);
    복수의 반복들(iterations)로 상기 통지 동작 및 상기 차단/클리어 동작을 반복(repeat)하는 단계; 및
    상기 전송 클리어 상태에서 준비 노드들로부터 페이로드 채널(payload channel)을 통해 전송들을 전송하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 목적지 노드에서 상기 차단 동작은:
    상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 각 준비 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하는 단계;
    상기 목적지 노드가 또한 준비 노드라면 상기 목적지 노드에 대한 우선순위 번호를 결정하는 단계;
    상기 결정된 우선순위 번호들에 기초하여 차단될 노드들을 결정하는 단계; 및
    차단되기로 결정된 상기 노드들 각각에 차단 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차단될 노드들을 결정하는 단계는, 상기 각 목적지 노드에 대해서:
    상기 목적지 노드가 준비 노드이면, 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들 및 상기 목적지 노드를 포함하는 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 상기 준비 노드를 결정하는 단계;
    상기 목적지 노드가 상기 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정되면 상기 목적지 노드에 전송 허용을 요청하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    상기 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된 상기 준비 노드가 상기 목적지 노드 외의 노드에 전송 허용을 요청했다면 상기 목적지 노드에 전송 허용을 요청한 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계; 및
    상기 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된 상기 준비 노드가 상기 목적지 노드에 전송 허용을 요청했다면, 상기 준비 노드를 제외하고, 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 준비 노드에서 상기 통지 동작은:
    상기 준비 노드가 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지를 수신했다면 상기 준비 노드가 상기 전송 차단 상태에 있음을 나타내는 통지 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 준비 노드가 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지를 수신하지 않았다면 상기 준비 노드가 상기 전송 클리어 상태에 있음을 나타내는 통지 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단/클리어 동작은 상기 각 이웃하는 노드의 전송 상태 및 상기 각 이웃하는 노드의 전송 우선순위에 기초하여 상기 각 목적지 노드가 선택적으로 차단 메시지들 또는 클리어 메시지들을 상기 이웃하는 노드들에 전송하도록 상기 각 목적지 노드에서 수행되는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수행된 차단/클리어 동작은, 상기 각 목적지 노드에 대해서:
    상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 각 준비 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하는 단계;
    상기 목적지 노드가 또한 상기 준비 노드이면 상기 목적지 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하는 단계;
    상기 목적지 노드가 상기 준비 노드이면, 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들 및 상기 목적지 노드를 포함하는 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 상기 준비 노드를 결정하는 단계;
    상기 목적지 노드가 상기 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정되면 상기 목적지 노드에 전송 허용을 요청하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    상기 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된 상기 준비 노드가 상기 목적지 노드 외의 노드에 전송 허용을 요청했다면 상기 목적지 노드에 전송 허용을 요청한 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    상기 세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖도록 결정된 상기 준비 노드가 상기 목적지 노드에 전송 허용을 요청했다면, 상기 준비 노드를 제외하고, 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    상기 목적지 노드에 이웃하는 어떠한 노드들도 상기 전송 클리어 상태에 있지 않고 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 상기 준비 노드가 상기 목적지 노드 외의 노드에 전송 허용을 요청했다면, 상기 목적지 노드 외의 상기 노드에 전송 허용을 요청한 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 준비 노드들을 클리어하도록 결정하는 단계; 및
    상기 목적지 노드에 이웃하는 어떠한 노드들도 상기 전송 클리어 상태에 있지 않고 식별된 이웃하는 노드가 상기 목적지 노드에 전송 허용을 요청하면, 상기 목적지 노드에 이웃하는 상기 식별된 노드를 클리어하도록 결정하는 단계로서, 상기 식별된 이웃하는 노드는 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 상기 목적지 노드에 이웃하는 노드인, 상기 식별된 노드를 클리어하도록 결정하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이로드 채널로 전송을 수신하는 상기 각 목적지 노드로부터, 상기 페이로드 채널을 통해 수신확인(acknowledgement)을 전송하는 단계를 추가로 포함하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 목적지 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하는 단계는 상기 목적지 노드의 일련 번호에 기초하여 상기 우선순위 번호를 결정하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 준비 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하는 단계는 상기 각 준비 노드에 대해 상이한 우선순위 번호를 생성하기 위해 상기 각 준비 노드에서 피드백 시프트 레지스터(feedback shift register)를 사용하는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피드백 시프트 레지스터는 시간슬롯 레이트(timeslot rate)로 클럭되는, 무선 네트워크에서 전송을 관리하는 방법.
  11. 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법에 있어서,
    목적지 노드에서, 적어도 하나의 준비 노드로부터 전송 허용 요청을 수신하는 단계로서, 상기 요청은 제어 채널을 통해 전송되는, 상기 전송 허용 요청을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 준비 노드에 대한 전송 우선순위들에 기초하여 적어도 하나의 이웃 노드에 차단 메시지들을 선택적으로 전송하여 차단 동작(block operation)을 수행하는 단계로서, 상기 차단 메시지는 전송하지 않도록 상기 적어도 하나의 이웃 노드에 명령하는, 상기 차단 동작을 수행하는 단계;
    상기 적어도 하나의 준비 노드로부터 전송 상태의 통지를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 전송 상태는,
    상기 전송 차단 상태가 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지가 상기 준비 노드에 의해 수신된 상태이고,
    상기 전송 클리어 상태가 클리어되지 않은 차단 메시지들이 상기 준비 노드에 의해 수신되지 않은 상태이도록, (i) 전송 차단 상태 및 (ii) 전송 클리어 상태 중 하나이고, 상기 방법은 또한,
    상기 적어도 하나의 이웃 노드들 각각의 상기 전송 상태에 기초하여 (i) 추가의 차단 메시지들 및 (iii) 클리어 메시지들 중 적어도 하나를 상기 적어도 하나의 이웃 노드에 선택적으로 전송하여 차단/클리어 동작을 수행하는 단계로서, 상기 클리어 메시지는 이전에 전송된 차단 메시지를 클리어하는, 상기 차단/클리 동작을 수행하는 단계;
    다수의 반복들에 걸쳐 차단/클리어 동작을 수행하는 단계를 반복하는 단계; 및
    전송 클리어 상태에서 페이로드 채널을 통해 전송들을 수신하는 단계를 포함하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 차단 동작은:
    상기 목적지 노드에 인접하는 각각의 준비 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하는 단계;
    상기 목적지 노드가 또한 준비 노드이면 상기 목적지 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하고;
    결정된 상기 우선순위 번호들에 기초하여 차단될 노드들을 결정하는 단계; 및
    차단 메시지를 차단될 상기 노드들 각각에 전송하는 단계를 포함하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 차단될 노드들을 결정하는 단계는:
    세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 노드를 결정하는 단계로서, 상기 목적지 노드가 준비 노드이면, 상기 세트는 상기 목적지 노드에 인접하는 상기 준비 노드들 각각 및 상기 목적지 노드에 대한 상기 우선순위 번호를 포함하는, 상기 노드를 결정하는 단계;
    만약 목적지 노드가 상기 세트 중에서 상기 가장 높은 우선순위 번호를 가진다고 결정되면 상기 목적지 노드에 전송 허가를 요청하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    만약 상기 세트 중에서 상기 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 상기 노드가 상기 목적지 노드 이외의 노드에 전송 허가 요청을 하였다면, 상기 목적지 노드에 전송 허가를 요청하는 상기 목적지 노드에 인접하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계, 및
    만약 특정 준비 노드가 상기 세트 중에서 상기 가장 높은 우선순위 번호를 가진다고 결정되고, 상기 특정 준비 노드가 상기 목적지 노드에 전송 허가 요청을 하였다면, 상기 특정 준비 노드를 제외하고, 상기 목적지 노드에 인접하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계를 포함하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 차단/클리어 동작을 수행하는 단계는,
    각각의 인접 노드들의 상기 전송 상태 및 각각의 인접 노드의 상기 전송 우선순위에 기초하여, (i) 차단 메시지들 및 (ii) 클리어 메시지들 중 적어도 하나를 인접 노드들에 선택적으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 차단/클리어 동작을 수행하는 단계는,
    상기 목적지 노드에 인접하는 각각의 준비 노드에 대해 우선순위 번호를 결정하는 단계;
    만약 상기 목적지 노드가 또한 준비 노드이면, 상기 목적지 노드에 대한 우선순위 번호를 결정하는 단계;
    세트 중에서 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 노드를 결정하는 단계로서, 만약 목적지 노드가 준비 노드이면, 상기 세트는 상기 목적지 노드에 인접하는 상기 준비 노드들 각각 및 상기 목적지 노드에 대한 우선순위 번호를 포함하는, 상기 노드를 결정하는 단계;
    만약 상기 목적지 노드가 상기 세트 중에서 상기 가장 높은 우선순위 번호를 가진다고 결정되면, 상기 목적지 노드에 대해 전송 허가를 요청하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    만약 상기 세트 중에서 상기 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 상기 노드가 상기 목적지 노드 이외의 노드에 전송 허가를 요청하였다면, 상기 목적지 노드에 대해 전송 허가를 요청하는 상기 목적지 노드에 인접하는 상기 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    특정 준비 노드가 상기 세트 중에서 상기 가장 높은 우선순위 번호를 가진다고 결정되고, 상기 특정 준비 노드가 상기 목적지 노드에 전송 허가를 요청하였다면, 상기 특정 준비 노드를 제외하고, 상기 목적지 노드에 인접하는 준비 노드들을 차단하도록 결정하는 단계;
    만약 상기 목적지 노드에 인접한 노드들이 전송 클리어 상태에 있지 않고, 상기 가장 높은 우선순위 번호가 상기 목적지 노드 이외의 상기 노드에 전송 허가를 요청하면, 상기 목적지 노드 이외의 노드에 전송 허가를 요청한 상기 목적지 노드에 인접한 상기 준비 노드들을 클리어하도록 결정하는 단계;
    만약 상기 목적지 노드에 인접하는 노드들이 전송 클리어 상태에 있지 않고, 식별된 인접 노드가 상기 목적지 노드에 전송 허가를 요청하면, 상기 목적지 노드에 인접하는 식별된 노드를 클리어하도록 결정하는 단계로서, 상기 식별된 인접 노드는 상기 가장 높은 우선순위 번호를 갖는 상기 목적지 노드에 인접하는 상기 노드인, 상기 식별된 노드를 클리어하도록 결정하는 단계를 포함하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 목적지 노드로부터, 상기 페이로드 채널을 통해 수신확인(acknowledgement)을 전송하는 단계를 더 포함하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 우선순위 번호를 결정하는 단계는 상기 준비 노드의 일련 번호 및 상기 목적지 노드의 추가의 일련 번호에 기초하여 상기 우선순위 번호를 결정하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 우선순위 번호를 결정하는 단계는 상이한 우선순위 번호들을 발생시키기 위해 상기 적어도 하나의 준비 노드들 각각에서 피드백 시프트 레지스터를 사용하는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 피드백 시프트 레지스터는 시간슬롯 레이트로 클럭되는, 목적지 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.
  20. 준비 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법에 있어서,
    준비 노드로부터 전송 허가 요청을 전송하는 단계로서, 상기 준비 노드는 전송을 위해 준비된 노드이고, 상기 요청은 (i) 적어도 하나의 목적지 노드를 식별하고, (ii) 제어 채널을 통해 전송되는, 상기 전송 허가 요청을 전송하는 단계;
    (i) 만약 상기 준비 노드가 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지(uncleard block mesage)를 수신하면 상기 준비 노드가 상기 전송 차단 상태에 있다는 것을 나타내는 제 1 통지 메시지를 전송하고, (ii) 만약 상기 준비 노드가 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지를 수신하지 않았으면, 상기 준비 노드가 상기 전송 클리어 상태에 있다는 것을 나타내는 제 2 통지 메시지를 전송하여 통지 동작을 수행하는 단계로서, 상기 전송 상태는,
    상기 전송 차단 상태가 적어도 하나의 클리어되지 않은 차단 메시지가 상기 준비 노드에 의해 수신된 상태이고,
    상기 전송 클리어 상태가 클리어되지 않은 차단 메시지들이 상기 준비 노드에 의해 수신되지 않은 상태이도록, (i) 전송 차단 상태 및 (ii) 전송 클리어 상태 중 하나이고, 상기 방법은 또한,
    다수의 반복들에 걸쳐 상기 수행하는 단계를 반복하는 단계; 및
    상기 전송 클리어 상태에서 페이로드 채널을 통해 전송들을 수신하는 단계를 포함하는, 준비 노드에서 무선 네트워크의 전송을 관리하는 방법.

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