KR101508652B1 - WLP/WUSB/DRD 다중 홉 이동 시 DRP 자원할당방식의 QoS 성능 분석 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 트래픽 스트림의 데이터 전송률을 수정하여 재조정하는 단계, 및 모든 트래픽 스트림들에 대한 서비스 전송률을 고려하여 최종적으로 재조정되는 모든 디바이스들의 서비스 전송률을 부여하는 단계를 포함하는 WLP/WUSB/DRD 다중 홉 이동 시 DRP 자원할당방식의 QoS 성능 분석 방법에 관한 것이다.

Description

WLP/WUSB/DRD 다중 홉 이동 시 DRP 자원할당방식의 QoS 성능 분석 방법{QoS performance analysis of DRP resource allocation scheme in WLP/WUSB/DRD multi-hop movement}

본 발명은 WSS 환경에서의 전송 대역폭 자원 할당 방법에 관한 것으로, 특히 우선순위에 따른 트래픽 스트림에 서로 다른 서비스 전송률을 제공하는 기술에 관한 것이다.

WiMedia D-MAC을 이용하는 디바이스(WLP 디바이스, WUSB/DRD 디바이스)로 구성된 WSS(WLP Service Set) 프로토콜은 TDMA 기반의 프로토콜이다. 기존의 WSS 내의 자원이 디바이스들에 의해 모두 할당이 된 경우, 새로 WSS에 가입하거나 절전 모드에서 깨어난 디바이스에게 자원을 할당하지 못하는 문제가 발생할 수 있으며, 도 1이 그러한 경우의 예를 나타낸다.

도 1에서 보는 바와 같이 WSS 디바이스 D1, D2, D3는 WSS 디바이스 H와 데이터를 송수신하고 있다. 이때, WSS에 새로운 디바이스인 D4가 새롭게 가입하거나, 절전 모드에서 깨어나 통신을 시작할 경우, WSS 내에 남는 자원이 없기 때문에, 데이터 전송이 가로막히는 경우가 발생할 수 있다. 현재 WSS 디바이스는 미리 예약된 스트림들의 데이터 레이트를 재조정하는 기능이 정의되어 있지 않기 때문에, 기존 디바이스의 데이터 전송이 완료될 때까지 새로운 스트림의 추가는 불가능하다. 즉, QoS를 고려한 기존의 D-SoQ 방법은 동일한 데이터 전송률을 가져도 우선순위에 따른 스트림에게는 역차별을 가져와 QoS 보장의 또 다른 문제를 만든다.

본 발명은 WLP 디바이스와 WUSB/DRD 전송 모드의 우선순위에 따른 차등화된 서비스 전송률을 부여할 수 있도록 하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 WLP/WUSB/DRD 다중 홉 이동 시 DRP 자원할당방식의 QoS 성능 분석 방법은 기존의 트래픽 스트림의 데이터 전송률을 수정하여 재조정하는 단계, 및 모든 트래픽 스트림들에 대한 서비스 전송률을 고려하여 최종적으로 재조정되는 모든 디바이스들의 서비스 전송률을 부여하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 부여하는 단계는 전송모드와 상기 트래픽 스트림의 서비스 클래스를 구분하는 단계, 상기 전송 모드와 상기 트래픽 스트림의 특성을 고려하여 우선 순위를 부과하는 단계, 및 상기 우선 순위를 고려하여 상기 트래픽 스트림 별 서로 다른 서비스 전송률을 부여하는 단계를 포함한다.

본 발명은 UWB 기술 기반 WiMedia WSS 환경에서 기존의 QoS를 고려한 D-SoQ 방식을 개선하여, WLP 디바이스와 WUSB/DRD 전송 모드의 우선순위에 따른 차등화된 서비스 전송률을 부여하여 트래픽 스트림의 우선순위에 따라 수율 및 SoQ 성능의 차등화를 가능하게 한다.

도 1은 기존의 WSS 내의 자원이 디바이스들에 의해 모두 할당이 된 경우, 새로운 트래픽의 추가가 막힌 경우를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에서 WUSB 전송모드와 WLP 디바이스에 따른 우선 순위와 SoQmin_class값을 보여주는 표.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

먼저, SoQ(Satisfaction of QoS) 알고리즘을 설명하기 전에 SoQ 알고리즘을 위해 정의된 용어들을 설명한다. K는 WSS(WLP Service Set)에 등록된 스트림의 수, j는 K개의 스트림 중 j번째 스트림을 의미한다. BW는 WSS를 구성하는 데이터 슬롯 즉, BW는 실제 데이터를 전송할 수 있는 시간 구간의 길이를 의미한다.

나아가, RRj는 j번째 스트림에서 필요한 최소 데이터 전송률 또는 데이터 슬롯의 개수를 의미하며, DRj는 j번째 스트림에 할당 가능한 최대 데이터 전송률 또는 데이터 슬롯의 개수를 의미한다. 나아가, SRj,n은 n번째 슈퍼프레임에서 트래픽 스트림 j에 할당된 타임 슬롯의 개수, 즉 서비스 전송률을 의미한다. SoQj,n은 n번째 슈퍼프레임에서 트래픽 스트림 j의 QoS의 만족도(Satisfaction of QoS, SoQ)를 의미하며, 수학식 1을 통해 도출될 수 있다.

만약, 도 1과 같은 상황에서 스트림 G를 추가하기 위해서는 기존 스트림의 데이터 전송률을 재조정해야 한다. 모든 스트림이 같은 데이터 전송률을 갖도록 수정을 하고, 이값을 SoQF,n이라고 한다면, 새롭게 재조정되는 각각의 WSS 디바이스들의 서비스 전송률 SRj,n은 수학식 1에 근거하여 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.

따라서, WSS의 모든 스트림들에 대한 서비스 전송률을 고려하여 최종적으로 재조정되는 모든 디바이스들의 서비스 전송률은 수학식 3과 같이 계산될 수 있다.

위와 같은 방법을 사용하면, WSS 슈퍼프레임의 자원이 모두 할당된 상황에서도 새로운 스트림의 추가가 가능해진다.

하지만, WSS 디바이스 중 WUSB는 4개의 서로 다른 전송모드를 갖고 있으며, 이들 모드들은 서로 다른 스트림 특성과 우선순위를 가지기 때문에, 동일한 데이터 전송률을 갖도록 스트림을 할당한다면 QoS 보장의 또 다른 문제를 초래할 것이다.

따라서, 본 발명은 각각의 전송 모드와 트래픽 스트림의 특성에 따라 서로 다른 우선순위를 부과하여, 트래픽 스트림 별 서로 다른 서비스 전송률을 부여하는 새로운 기법을 제안한다. 전송모드와 트래픽 스트림의 차등화를 위해 본 발명은 우선 전송모드와 트래픽 스트림의 서비스 클래스를 구분하고, 클래스별로 SoQmin_class값을 다르게 책정하여 QoS의 차등화를 지원한다. 도 2는 WUSB 전송모드와 WLP 디바이스에 따른 우선 순위와 SoQmin_class값을 보여주는 표이다.

본 발명에서 WSS 디바이스는 통신하는 트래픽의 수가 변화할 때마다, SoQmin_class를 이용하여 SoQF_class를 새롭게 계산해야 한다. 일 예로, 계산된 SoQF_class가 SoQmin_class보다 크다면 해당 내용을 비콘에 포함시켜 브로드캐스트 한다. 그 후, WSS 디바이스들은 재할당된 데이터 전송률로 데이터 프레임을 송수신해야 한다. 다른 예로, 계산된 SoQF_class가 SoQmin_class보다 작다면, 트래픽 요청은 거부된다.

본 발명에 따르면, 동일한 전송모드를 이용하는 디바이스들은 같은 SoQF_class를 갖게 되며, 각각의 서비스 클래스들은 SoQmin_class에 의해 차등화된다. 전송 모드별로 차등화된 SoQF_class를 제공하기 위하여, 미리 정의된 SoQmin_class를 이용하여 RRj를 수학식 4와 같이 RRj_class로 변환할 수 있다.

DRj와 RRj_class를 이용하여 새로운 SRj,n+1과 SoQF,n+1을 계산하면 수학식 5와 수학식 6과 같은 결과를 획득할 수 있다.

또한, 수학식 5를 수학식 1에 적용하면, 전송 모드별로 차등화된 SoQF_class를 구할 수 있으며, 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 UWB 기술 기반 WiMedia WSS 환경에서 기존의 QoS를 고려한 D-SoQ 방식을 개선하여, WLP 디바이스와 WUSB/DRD 전송 모드의 우선순위에 따른 차등화된 서비스 전송률을 부여하여 트래픽 스트림의 우선순위에 따라 수율 및 SoQ 성능의 차등화를 가능하게 한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 전송모드와 트래픽 스트림의 서비스 클래스를 구분하는 단계; 및
   상기 서비스 클래스에 따라 다르게 책정되어 미리 정의된 SoQmin_class값을 이용하여, 상기 전송 모드 별로 차등화된 SoQF_class를 제공하는 단계; 를 포함하되,
   상기 제공하는 단계는,
   상기 트래픽 스트림들에 대해 다음의 [수학식 6], [수학식 7]에 따라 상기 SoQF_class를 구하는 것
   [수학식 6]
   

   

   
   [수학식 7]
   

   

   
   (여기서, BW는 실제 데이터를 전송할 수 있는 시간 구간의 길이, RRj는 j번째 트래픽 스트림에서 필요한 최소 데이터 전송률, DRj는 j번째 트래픽 스트림에 할당 가능한 최대 데이터 전송률, RRj_class는 RRj이 상기 SoQmin_class값에 의해 변환된 것)
   를 포함하는 WLP/WUSB/DRD 다중 홉 이동 시 DRP 자원할당방식의 QoS 성능 분석 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제공하는 단계는,
   다음의 [수학식 5]에 따라 상기 트래픽 스트림에 서로 다른 서비스 전송률을 부여하는 것
   [수학식 5]
   

   

   
   인 WLP/WUSB/DRD 다중 홉 이동 시 DRP 자원할당방식의 QoS 성능 분석 방법.

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