KR101594561B1 - Ｃｓｍａ／ｃａ 프로토콜에 기초한 통신 네트워크에서의 혼잡 제어 - Google Patents

Ｃｓｍａ／ｃａ 프로토콜에 기초한 통신 네트워크에서의 혼잡 제어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 제 1 통신 디바이스 및 제 2 통신 디바이스 간의 통신을 위한 계층화된 무선 채널 구조를 지원하는 통신 시스템을 위한 혼잡 제어 방법에 관한 것이며, 상기 계층화된 구조는 적어도 물리 계층 및 매체 액세스 계층을 포함한다. 통신 시스템은 제 1 우선 순위를 갖는 제 1 서비스 유형 및 제 2 우선 순위를 갖는 제 2 서비스 유형을 제공하고, 통신 시스템에서 프리앰블 및 페이로드를 포함하는 메시지들은 디바이스들 간에 전송될 수 있고, 각 메시지는 적어도 2개의 메시지들간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간에 의해 구분된다. 상기 방법에서, 제 1 통신 디바이스는 먼저 (a) 제 1 서비스 유형에 관계하는 물리 계층 메시지를 생성(301)하고; (b) 적어도 2개의 메시지들간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간 동안 무선 채널 유휴 상태를 감지하고(303); (c) 메시지가 관계하는 서비스 유형을 나타내는 특정 프리앰블을 포함하는 물리 계층 메시지를 전송(305)하고, 프리앰블의 내용은 전송된 메시지의 페이로드의 디코딩 상태에 관계없이 통신 영역 내의 제 2 통신 디바이스에 의해 검출되도록 배열된다.

Description

ＣＳＭＡ／ＣＡ 프로토콜에 기초한 통신 네트워크에서의 혼잡 제어{CONGESTION CONTROL IN A COMMUNICATION NETWORK BASED ON THE CSMA/CA PROTOCOL}
본 발명은 통신 시스템을 위한 혼잡 제어 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 대응하는 컴퓨터 프로그램 제품 및 통신 디바이스에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크들에서, 혼잡 제어는 네트워크를 매끄럽게 동작시키고 그에 의해 양호한 QoS(quality of service)를 사용자들에게 제공하기 위해 해결될 필요가 있는 이슈이다. 통신 네트워크들에서의 "혼잡(Congestion)"은 보통 네트워크가 불충분한 용량 또는 과부하된 트래픽으로 인해 제공된 로드를 전달할 수 없는 상황으로 이해된다. 혼잡의 결과들로는 서비스들에 대한 QoS의 손상, 즉 작업 처리량(throughput)의 감소, 보다 높은 단-단 패킷 지연, 또는 심지어 일부 심각한 경우들에서 패킷들의 손실을 들 수 있다.
안전성의 견지에서 2개의 상이한 서비스 유형들을 제공할 수 있는 통신 네트워크들이 알려져 있다. 서비스들 중 제 1 부류는 안전성 또는 안전 보장과 관련된 서비스들만을 포함하고, 다른 서비스 유형은 서비스들의 다른 유형들, 즉 안전성과 관련되지 않은 서비스들을 제공한다. 이러한 종류의 시스템의 예로는 운전의 안전성 및 안락함을 향상시키도록 의도된 차량간 무선 통신(IVC) 시스템을 들 수 있다. 일반적으로, IVC 시스템들에 의해 제공되는 서비스들은 2개의 범주들, 즉 안전성 서비스 및 비-안전성 서비스들에 속한다.
IVC 시스템들에서, 안전성 서비스들은 운전자에게 중요한 상황들에 관한 정보를 미리 제공한다. 이 범주의 통상적인 애플리케이션들은 교통 신호 위반 경고, 비상 전자 브레이크등, 사전-충돌 경고, 공동 위험 경고 전파, 차선 변경 경고 등을 포함한다. 고속 차량 환경에서 사람의 안전성과 가장 밀접하게 관련이 있기 때문에, 이러한 종류들의 애플리케이션들은 보통 100 밀리초 미만의 레이턴시 및 신뢰도에 관한 엄격한 요건들을 특징으로 한다. 한편, 운전의 편안함을 향상시키고 운송 시스템의 효율을 개선하도록 의도된 비-안전성 서비스들은 보통 안전성 서비스들에 비해 낮은 우선순위를 할당받는다. 교통량 메시지 전파, 요금 징수, 전자 지도 다운로드, 멀티미디어 애플리케이션들 등을 포함하는 이 범주의 애플리케이션들은 보통 보다 많은 대역폭을 필요로 한다.
수백미터 내지 1 키로미터의 국부적인 영역에서 낮은 지연을 갖는 고속 데이터 전송을 제공하는 능력으로 인해, IEEE(the Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11 WLAN(Wireless Local Area Network) 기술은 매체 액세스 제어(MAC) 기술 및 차세대 IVC 시스템을 위한 물리 계층(PHY)을 가능하게 하기 때문에 폭넓게 수용된다. IEEE WLAN MAC는 각 국(station)이 IEEE 802.11 표준에 명시된 DCF(Distributed Coordination Function)과 같이 충돌들을 방지하기 위한 랜덤 백오프(listen befofe talk and random backoff) 스킴 및 말하기 전에 듣기를 따르는 CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision aviodance)에 기초한다. 안전성 서비스들의 우선순위는 IEEE 802.11e 표준에 명시된 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 기능과 같이 상대적으로 짧은 채널 감지 시간 및 보다 적은 랜덤 백오프 슬롯 수 발생 윈도우를 할당함으로써 허용된다. 그러나, 채널 자원이 안전성 애플리케이션들과 같은 제 1 차 우선순위를 갖는 서비스들과 예를 들어, IEEE 802.11p와 같은 비-안전성 애플리케이션들과 같은 제 2 차 우선순위를 갖는 서비스들에 의해 공유되는 시스템들에서, 안전성 애플리케이션들의 QoS는 비-안전성 애플리케이션들에 의해 초래된 채널 혼잡으로 인해 협의될 수 있다. 채널 자원이 안전성 및 비-안전성 서비스들에 의해 공유되는 이러한 시스템들에서 비-안전성 애플리케이션들은, 심지어 보다 높은 우선순위가 안전성 애플리케이션에 할당되는 경우조차도 채널 자원을 고갈시킬 수 있다. 따라서, 제 1 차 우선순위를 갖는 서비스들의 QoS의 손상을 방지하기 위해 혼잡을 방지하는 것이 바람직하다.
따라서, 개선된 혼잡 제어 방법에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 적어도 제 1 통신 디바이스와 제 2 통신 디바이스 간의 통신을 위한 계층화된 무선 채널 구조(layered radio channel structure)를 지원하는 통신 시스템을 위한 혼잡 제어 방법이 제공되는데, 상기 계층화된 구조는 적어도 물리 계층 및 매체 액세스 계층을 포함하고, 상기 통신 시스템은 제 1 우선 순위를 갖는 제 1 서비스 유형 및 제 2 우선 순위를 갖는 제 2 서비스 유형을 제공하고, 통신 시스템에서 프리앰블(preamble) 및 페이로드(payload)를 포함하는 메시지들은 디바이스들 간에 전송될 수 있고, 각 메시지는 적어도 2개의 메시지 간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간에 의해 구분되며, 상기 혼잡 제어 방법은 제 1 통신 디바이스(A)에 의해 수행되는 다음의 단계들, 즉
- 제 1 서비스 유형에 관계하는 물리 계층 메시지를 생성하는 단계;
- 적어도 2개의 메시지들간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간 동안 무선 채널 유휴 상태를 감지하는 단계;
- 메시지가 관계하는 서비스 유형을 나타내는 특정 프리앰블을 포함하는 물리 계층 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 프리앰블의 내용은 전송된 메시지의 페이로드의 디코딩 상태에 관계없이 통신 영역 내의 제 2 통신 디바이스에 의해 검출되도록 배열된다.
이는 혼잡 제어가 개선되는 이점을 제공하고, 다른 우선순위들이 할당된 2개의 상이한 서비스 유형들을 제공하는 네트워크들에서 특히 유리하다. 이러한 서비스들의 예들로는 예를 들어, 안전성 및 비-안전성 애플리케이션들이 있다. 이 경우들에서, 안전성 메시지들은 보다 높은 우선순위가 제공되는 것이 유리하고, 네트워크가 혼잡한 경우조차, 안전성 메시지들은 전송되고 네트워크에서 동작하는 터미널들에 의해 신뢰성 있게 수신될 수 있다.
본 발명의 제 2 측면에 따라, 임의의 통신 디바이스들의 컴퓨터 수단들 상에 로딩되어 실행될 때, 본 발명의 제 1 측면에 따른 방법을 구현하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 제 3 측면에 따라, 적어도 통신 디바이스와 다른 통신 디바이스 간의 통신을 가능하게 하는 계층화된 무선 채널 구조를 지원하는 통신 시스템을 위한 통신 디바이스가 제공되는데, 상기 계층화된 구조는 적어도 물리 계층 및 매체 액세스 계층을 포함하고, 상기 통신 시스템은 제 1 우선 순위를 갖는 제 1 서비스 유형 및 제 2 우선 순위를 갖는 제 2 서비스 유형을 제공하고, 통신 시스템에서 프리앰블 및 페이로드를 포함하는 메시지들은 디바이스들 간에 전송될 수 있고, 각 메시지는 적어도 2개의 메시지들간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간에 의해 구분되고, 상기 통신 디바이스는,
- 제 1 서비스 유형에 관계하는 물리 계층 메시지를 생성하는 물리 계층 메시지 생성기;
- 적어도 2개의 메시지들간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간 동안 무선 채널 유휴 상태를 감지하는 무선 채널 검출기; 및
- 메시지가 관계하는 서비스 유형을 나타내는 특수한 프리앰블을 포함하는 물리 계층 메시지를 전송하는 전송기를 포함하고, 상기 프리앰블의 내용은 전송된 물리 계층 메시지의 페이로드의 디코딩 상태에 관계없이 통신 영역 내의 다른 통신 디바이스에 의해 검출되도록 배열된다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부 도면을 참조하여 비-제한적이고 예시적인 실시예들의 하기의 기술로부터 명확해질 것이다.
도 1은 서로 통신하도록 배열된 3대의 차량들을 도시하는 도면.
도 2는 차량들(B 및 C) 사이에서 비-안정성 메시지들의 진행중인 통신이 존재할 때 도 1의 차량들간의 시간선을 따라 전송되는 가능한 메시지들을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 실시예를 예시하는 단순화된 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 도 1의 차량들 사이의 시간선을 따라 전송되는 가능한 메시지를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예를 예시하는 단순화된 흐름도.
도 6은 도 5의 흐름도에서 예시된 상황에 대해 전송되는 메시지들 및 차량들의 관련성을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 디바이스의 단순화된 블록도.
이하의 기술에서, 본 발명의 일부의 비-제한적인 예시적인 실시예들은 CSMA/CA 시스템의 DCF 견지에서 보다 상세히 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 이 환경으로 제한되는 것이 아니고, 본 발명의 교시들은 주파수 분할 다중 액세스(FDMA)와 같은 다른 다중 액세스 스킴들을 이용하는 통신 시스템들에서 동일하게 응용 가능하다는 것이 이해된다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일부 실시예들이 보다 상세히 기술되는 CSMA/CA 시스템은 물리 및 MAC 계층들이 IEEE 802.11p 표준에 따라 구현되는 IVC 시스템이다.
현재 IEEE 802.11p는 IVC 시스템들을 위한 전세계적인 WLAN 표준이 되고 있다. 물리 계층의 관점에서, 주파수 채널은 제어, 안전성 서비스들 또는 비-안전성 서비스들을 위한 몇 개의 채널들로 분할된다. 제어 및 안전성을 위한 채널은 제어 채널(CCH)로도 또한 지칭될 수 있다. IEEE 802.11 MAC의 기본적인 액세스 매커니즘으로서 DCF는 CSMA/CA의 사용을 통해 호환 가능한 디바이스 간의 자동 매체 공유를 달성한다. 디바이스가 전송을 시작하기 전, 무선 매체를 감지하여, 무선 매체가 유휴 상태(idle)인지를 결정한다. 매체가 유휴 상태인 것으로 드러나면, 전송은 진행하고, 그렇지 않으면, 디바이스는 진행 중인 전송의 종료까지 대기할 것이다. CSMA/CA 매커니즘은 프레임간 최단 공간(shortest inter-frame space)인 연속 프레임 전송들 간의 최소 지정 공간(SIFS(short inter-frame space)이라고도 알려짐)을 필요로 한다. 디바이스는 매체가 전송을 시도하기 전에 지정된 프레임간 인터벌동안 유휴 상태가 된다는 것을 보장할 것이다.
DIFS(distributed inter-frame space)은 데이터 프레임들을 전송하도록 DCF 하에서 동작하는 디바이스에 의해 사용된다. DCF를 이용하는 디바이스는 2개의 매체 액세스 규칙들을 따라야 하는데, 상기 규칙은 (1) 디바이스는 매체가 적어도 DIFS 시간 동안 유휴 상태가 되었다는 것을 캐리어-감지 매커니즘이 결정하는 경우에만 전송이 허용될 것이고; 및 (2) 매체를 액세스하는 다수의 디바이스들 사이에서 충돌 가능성을 감소시키기 위해, 디바이스는 연기 후에 또는 성공적인 전송 후에 다른 프레임을 전송하고자 시도하기 전에 랜덤 백오프 인터벌을 선택할 것이다. 전송할 데이터 패킷을 갖는 디바이스는 0 및 경합하는 윈도우(CW)간의 랜덤 번호를 가져오는데, 이는 다수의 시간슬롯들에서의 백오프 타이머(backoff timer)의 지속기간을 결정한다.
도 1은 본 발명의 교시들이 적용될 수 있는 환경을 도시한다. 도 1에서, 제 1 통신 디바이스(A), 제 2 통신 디바이스(B) 및 제 3 통신 디바이스(C)를 도시하며, 이들 모두는 이 예에서 차량이다. 이 예에서, 이 차량들은 IEEE 802.11p 표준에 따라 서로 직접 통신하도록 구성된다. 따라서, 무선 디바이스들 간의 통신은 무선(air)을 통해 발생한다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 차량들(A, B 및 C)은 이 시나리오에서, 동일한 방향을 향해 구동한다. 모든 차량들이 서로의 통신 영역에 있다. 이제, 차량(A)가 자신의 통신 영역 내의 다른 차량들과 경고 메시지를 전송하고자 하는 상황이 고려될 수 있는데, 이는 차량들(B 및 C)이 이미 진행중인 통신 세션을 갖는 경우 종래 시스템들에서는 불가능하다. 이는 아래에 식별된 3개의 문제들에 기인한다.
1) 안전성 메시지가 802.11 MAC 프로토콜에 따라 채널을 액세스하는데 보다 높은 우선순위를 갖지만, 차량(A)에서 생성된 경고 메시지는 채널이 차량(C)으로부터 차량(B)으로의 비-안전성 전송에 의해 현재 점유되고 있기 때문에 적어도 PIFS(point inter-frame space)에 대응하는 기간 동안 유휴 상태가 될 때까지 대기하여야 한다.
2) IEEE 802.11 MAC에 따라 차량(C)으로부터 차량(B)으로의 비-안전성 데이터 프레임의 종료시에, 네트워크 할당 벡터(NAV)는 차량(B)으로부터 차량(C)으로의 예상된 애크(ACK)의 종료까지 설정되어야 한다. 그러므로, 경고 메시지는 ACK 프레임이 프레임간 최단 공간인 SIFS에 대응하는 기간 만큼만 비-안전성 프레임으로부터 분리되기 때문에 차량(B)으로부터 전송된 ACK 프레임으로부터 채널 자원을 가져올 수 없다.
3) ACK 프레임에 이어, IEEE 802.11e MAC 프로토콜에 따라 차량(C)은 허가된 전송 기회(TXOP)가 만료되지 않는 한 백오프 수행 없이 SIFS 후에 전송을 계속 진행할 수 있다. TXOP는 전송 지속기간이 TXOP의 최대 지속기간 이상으로 연장하지 않는 한, 디바이스가 가능한 많은 프레임들을 송신할 수 있는 경계 시간 인터벌(bounded time interval)이다. 차량(A)의 경고 메시지는 어떠한 전송 에러가 차량(B)과 차량(C) 사이에서 발생하지 않는 경우 상기 TXOP의 종료까지 대기해야 하고, 그 후 채널 액세스에 대해 경합한다.
도 2는 차량(A)에서 생성된 경고 메시지가 차량들(B 및 C) 사이에서 진행중인 비-안전성 전송으로 인해 지연되는 상술한 상황에서 전송된 메시지를 도시한다.
본 발명에서 제안된 해결책은 끼어들기 기반 스킴을 이용함으로써 저 우선순위를 갖는 진행중인 전송으로부터 채널 자원을 가져오도록 의도된다. 이하에 기술된 예들에서, 이러한 전송은 비-안전성 애플리케이션에 대해 준비된 전송들을 의미한다. 이하의 예에서 Warning_preamble인 특별히 설계된 물리 계층 컨버젼스 절차(PLCP) 프리앰블은 다른 전송(들)로부터의 간섭 하에서도 안전성 경고 메시지의 출현을 검출하기 위해 도입된다. 그리고, Warning_ACK 프레임은 경고 메시지 전파를 위해 채널 자원을 클리어(clear)시키는 목적을 위해 원 경고 메시지 전송기의 영역 밖의 전송기를 침묵시키도록 제안된다.
PLCP 프리앰블은 수신기에서의 타이밍 획득, 주파수 획득, 자동 이득 제어(AGC)를 위해 각 IEEE 802.11a/p PLCP 프레임의 선두에 부착된 OFDM 기호 패턴들의 특수한 시퀀스이다. PLCP 프리앰블의 수신은 복조 및 디코딩을 필요로 하지 않는다. 그러므로, 엄격한 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR) 상황에서도, PLCP 프리앰블은 여전히 쉽게 검출될 수 있다. 경고 메시지들을 위해 쉽게 구별가능한 PCLP 프리앰블을 도입함으로써, 전송기는 진행중인 비-안전성 전송(들)으로부터의 간섭으로 인해 경고 메시지 본문이 수신기들에서 손상되는 경우에도 위험 경고 메시지의 존재를 나타낼 수 있다.
제안된 채널 자원 취득 스킴은 경고 프리앰블에 기초하고, 경고 ACK는 이하의 특징들을 특징으로 할 수 있다:
1) 이하의 설명에서 경고 메시지가 "원 경고국(original warning station)"으로도 칭하는 디바이스에서 생성 또는 수신될 때, 이 디바이스는 채널이 SIFS 동안 유휴 상태임을 감지한 후에 경고 프리앰블을 가진 경고 메시지를 전송할 것이다. 채널 감지 동안, 진행중인 비-안전성 전송에 의해 야기된 NAV 설정은 무시된다;
2) 비-안전성 패킷 전송을 끝마치고 수신기로부터 ACK를 기대하고 있는 임의의 디바이스는, ACK 또는 경고 메시지 프레임 본문들의 디코딩 상태에 상관없이 그 자신의 비-안전성 프레임 전송 후의 SIFS동안 경고 프리앰블이 검출되는 경우, 임의의 부가적인 전송을 억제하고 비-안전성 서비스에 대한 최대 경합 윈도우 크기로 백오프를 시작해야 한다.;
3) 비-안전성 패킷의 수신 동안 경고 프리앰블을 검출한 임의의 디바이스는 비-안전성 및 경고 메시지 프레임 본문들의 디코딩 상태에 관계없이 전 비-안전성 프레임 수신의 종료 후의 SIFS동안 경고 프리앰블을 갖는 경고 ACK를 전송해야 한다.
다음, 본 발명의 제 1 실시예는 도 3 및 도 4의 흐름도를 참조하여 기술된다. 제 1 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같은 3대의 차량들이 서로의 통신 영역 내에 있다.
우선, 단계(301)에서, 차량(A)은 차량(C)으로부터 차량(B)으로의 비-안전성 전송 동안 경고 메시지를 생성한다. 단계(303)에서, 차량(303)은 SIFS동안 채널 유휴 상태를 감지하고, 그 후, 단계(304)에서, NAV 설정을 무시하고, 단계(305)에서 지연 없이 경고 프리앰블(warning preamble)을 갖는 경고 메시지를 전송한다.
차량(A)에 의해 전송된 경고 메시지는 (B)로부터의 ACK 프레임과 충돌할 수 있다. 그러나, 경고 메시지에 의해 사용된 경고 프리앰블로 인해, 차량(C)은 여전히 경고 메시지의 출현을 검출할 수 있다. 따라서, 단계(307)에서, 차량(C)은 차량(A)으로부터 경고 메시지를 수신 및 검출한다.
일단, 차량(C)이 경고 프리앰블을 검출하면, 단계(309)에서 추가의 전송을 억제시키고 비-안전성 서비스들에 대한 최대 경합 윈도우 크기로 백오프를 시작한다. 그 후, 마지막으로 단계(311)에서, 채널은 경고 메시지 전파를 위해 클리어된다. 상기 절차는 시간선을 따라 전송된 상이한 메시지들을 보여주는 도 4에서 또한 예시된다.
본 발명의 제 2 실시예는 도 5 및 도 6의 흐름도를 참조하여 이제 기술된다. 실시예에서, 원 경고 차량(A)은 비-안전성 전송기 차량(C)의 통신 영역 밖에 있고 비-안전성 수신기 차량(B)은 원 경고 차량(A)의 영역 내에 있다.
우선, 단계(501)에서, 차량(A)은 차량(C)으로부터 차량(B)으로의 비-안전성 전송 동안 경고 메시지를 생성하나. 단계(503)에서, 차량(A)은 SIFS 동안 채널 유휴상태를 감지하고, 그 후, 단계(504)에서 CTS(clear-to-send) 메시지를 전송할 때 차량(B)에 의해 설정된 NAV를 무시하고, 단계(505)에서 경고 프리앰블을 갖는 경고 메시지를 지연 없이 전송한다. 단계들(501, 503, 504 및 505)은 실제로 상술한 단계들(301, 303, 304 및 305)과 동일하다.
차량(A)에 의해 전송된 경고 메시지는 차량(B)에서 진행중인 단계 509에서 비-안전성 전송과 충돌할 수 있다. 그러나, 경고 메시지에 의해 사용된 경고 프리앰블로 인해, 차량(B)은 여전히 경고 메시지의 출현을 검출할 수 있다. 따라서, 단계(507)에서 차랑(B)은 차량(A)으로부터의 경고 메시지를 수신 및 검출한다. 차량(C)은 차량(A)의 영역 밖에 있기 때문에, 차량(A)으로부터의 전송들을 수신할 수 없다는 것에 주목한다.
프레임 본문들은 차량(B)에서 디코딩될 수 없을지라도 단계(509)에서 비-안전성 프레임의 종료 후의 SIFS에서 경고 프리앰블을 갖는 경고 ACK가 여전히 전송될 수 있다. 일단, 차량(C)이 경고 ACK를 수신하거나 경고 프리앰블을 검출하면, 차량(C)은 단계(511)에서 추가의 전송을 억제하고 비-안전성 서비스들에 대한 최대 경합 윈도우 크기로 백오프를 시작한다. 그 후 마지막으로, 단계(513)에서 채널은 경고 메시지 전파를 위해 클리어된다. 상기 절차는 시간선을 따라 전송된 상이한 메시지들을 보여주는 도 6에서 또한 예시된다.
도 7에서, 상술한 교시에 따라 동작할 수 있는 통신 디바이스의 단순화된 블록도가 도시된다. 도면에서, 안테나(703) 및 안테나(703)로부터 인입하는 신호들을 선택하고 수신된 신호를 증폭하는 RF부(705)를 포함하는 전송/수신부(701)가 도시된다. 그리고, 경고 프리앰블 및 경고 ACK 프레임을 각각 생성하도록 배열된 물리 계층 메시지 생성기(707) 및 MAC층 메시지 생성기(709) 또한 도시된다. 채널 검출기(711)는 채널이 유휴 상태인지 여부 또는 통신을 위해 예약되었는지 여부를 검출하는데 사용된다. 중앙 처리기(CP;713)는 통신 디바이스의 전체 동작을 제어하는데 사용된다. 본원의 교시들에 관련된 일부의 블록들만이 도 7에 도시되었다는 점에 주의한다. 다른 블록들은 이 문맥에서 생략되지만, 당업자에게 자명하다.
동등하게, 본 발명은 상술한 디바이스들의 컴퓨터 수단 상에 로딩되어 실행될 때 본 발명의 실시예들의 임의의 방법 단계들을 구현할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 컴퓨터 프로그램은 다른 하드웨어 부품으로서 또는 부품과 함께 공급되는 적절한 매체상에 저장/분배될 수 있지만, 예를 들어, 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템들을 통해 다른 형태들로도 분배될 수 있다.
균등하게, 본 발명은 본 발명의 실시예에 따라 임의의 방법 단계들을 수행하도록 배열된 집적 회로에 관한 것이다.
본 발명이 도면들 및 앞선 설명에서 상세히 예시 및 기술되었지만, 이러한 예시 및 설명은 제한하는 것으로서가 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 본 발명은 개시된 실시예들로 제한되지 않는다.
개시된 실시예들에 대한 다양한 변형들은 도면들, 본 개시 및 첨부된 청구범위를 연구하여 청구된 발명을 실시하는 당업자들에 의해 이해 및 달성될 수 있다. 청구범위에서, 용어 "포함하는"은 다른 요소들 및 단계들을 배제하지 않고, 객체의 단수표현은 복수개를 배제하지 않는다. 단일의 처리기 또는 다른 유닛이 청구범위에 인용된 몇개의 항목들의 기능을 충족시킬 수 있다. 상이한 특징들이 상이한 종속 청구항들에 서로 인용되었다는 단순한 사실이 이러한 특징들의 조합이 유리하게 이용될 수 없다는 것을 나타내는 것은 아니다. 청구범위에서 임의의 참조 부호들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되면 안된다.
701: 전송/수신부, 703: 안테나, 705: RF부, 707: 물리 계층 메시지 생성기, 709: MAC층 메시지 생성기, 711: 채널 검출기, 713: 중앙 처리기

Claims (8)

  1. 적어도 제 1 통신 디바이스와 제 2 통신 디바이스 간의 통신을 위한 계층화된 무선 채널 구조(layered radio channel structure)를 지원하는 통신 시스템을 위한 혼잡 제어 방법으로서, 상기 계층화된 구조는 적어도 물리 계층 및 매체 액세스 계층을 포함하고, 상기 통신 시스템은 제 1 우선 순위를 갖는 제 1 서비스 유형 및 제 2 우선 순위를 갖는 제 2 서비스 유형을 제공하고, 프리앰블(preamble) 및 페이로드(payload)를 포함하는 메시지들이 디바이스들 간에 전송되고, 각 물리 계층 및 매체 액세스 계층 메시지는 적어도 메시지들 간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간에 의해 구분되는, 상기 혼잡 제어 방법에 있어서:
    상기 제 1 통신 디바이스에 의해 수행되는,
    - 상기 제 1 서비스 유형에 관계하는 물리 계층 메시지를 생성하는 단계;
    - 적어도 메시지들 간의 상기 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간 동안 무선 채널 유휴 상태를 감지하는 단계; 및
    - 상기 메시지가 관계하는 서비스 유형을 나타내는 프리앰블을 포함하는 상기 물리 계층 메시지를 전송하는 단계로서, 상기 프리앰블의 내용은 상기 전송된 물리 계층 메시지의 상기 페이로드가 간섭에 의해 손상되는 경우에도 통신 영역 내의 상기 제 2 통신 디바이스에 의해 검출되도록 배열되는, 상기 전송 단계를 포함하는, 혼잡 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 통신 디바이스에 의해 설정된 네트워크 할당 벡터를 무시하는 단계를 더 포함하는, 혼잡 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 프리앰블은 상기 제 2 서비스 유형에 관계하는 메시지들의 임의의 전송들을 억제하고 최대 경합 윈도우 크기로 백오프(backoff)하도록 상기 제 2 통신 디바이스에 대한 지시를 더 포함하는, 혼잡 제어 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 프리앰블은 제 3 통신 디바이스가 상기 제 2 서비스 유형에 관계하는 메시지들을 전송하는 것을 방지하기 위해, 경고 메시지를 상기 제 3 통신 디바이스에 전송하기 위한 상기 제 2 통신 디바이스에 대한 지시를 더 포함하고, 상기 경고 메시지는 매체 액세스 제어 계층 메시지인, 혼잡 제어 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 서비스 유형에 관계하는 메시지들은 안전성 관련 메시지들이고, 상기 제 2 서비스 유형에 관계하는 메시지들은 비-안전성 관련 메시지들인, 혼잡 제어 방법.
  6. 임의의 통신 디바이스들의 컴퓨터 수단 상에 로딩되어 실행될 때, 제 1 항 또는 제 2 항에서 청구된 방법의 단계들을 구현하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  7. 적어도 통신 디바이스와 다른 통신 디바이스 간의 통신을 가능하게 하는 계층화된 무선 채널 구조를 지원하는 통신 시스템을 위한 상기 통신 디바이스로서, 상기 계층화된 구조는 적어도 물리 계층 및 매체 액세스 계층을 포함하고, 상기 통신 시스템은 제 1 우선 순위를 갖는 제 1 서비스 유형 및 제 2 우선 순위를 갖는 제 2 서비스 유형을 제공하고, 프리앰블 및 페이로드를 포함하는 메시지들이 디바이스들 간에 전송되고, 각 물리 계층 및 매체 액세스 계층 메시지는 적어도 2개의 메시지들 간의 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간에 의해 구분되는, 상기 통신 디바이스에 있어서:
    - 상기 제 1 서비스 유형에 관계하는 물리 계층 메시지를 생성하도록 구성된 물리 계층 메시지 생성기;
    - 적어도 2개의 메시지들 간의 상기 최소 허용가능 기간에 대응하는 기간 동안 무선 채널 유휴 상태를 감지하도록 구성된 무선 채널 검출기; 및
    - 상기 메시지가 관계하는 서비스 유형을 나타내는 프리앰블을 포함하는 상기 물리 계층 메시지를 전송하도록 구성된 전송기로서, 상기 프리앰블의 내용은 상기 전송된 물리 계층 메시지의 상기 페이로드가 간섭에 의해 손상된 경우에도 통신 영역 내의 상기 다른 통신 디바이스에 의해 검출되도록 배열되는, 상기 전송기를 포함하는, 통신 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 서비스 유형에 관계하는 메시지의 수신 시에 경고 메시지를 생성하도록 구성된 매체 액세스 제어 메시지 생성기를 더 포함하는, 통신 디바이스.
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