KR101838412B1 - 데이터 전송을 위한 계층 교차적 및 애플리케이션 교차적 긍정 응답 - Google Patents

데이터 전송을 위한 계층 교차적 및 애플리케이션 교차적 긍정 응답 Download PDF

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Abstract

시스템들 및 방법들은 애플리케이션 레벨 긍정 응답들 및 MAC 계층 긍정 응답들과 같은 긍정 응답들을 통합할 수 있다. 계층 교차적 긍정 응답 방법의 실시예에서, MAC 계층 긍정 응답과 애플리케이션 계층 긍정 응답은 단일 MAC 계층 긍정 응답으로서 통합될 수 있다. 애플리케이션 교차적 긍정 응답 방법의 실시예에서, 제1 애플리케이션에 대한 애플리케이션 계층 긍정 응답과 제2 애플리케이션에 대한 애플리케이션 계층 긍정 응답은 단일 MAC 계층 프레임에 통합될 수 있다.

Description

데이터 전송을 위한 계층 교차적 및 애플리케이션 교차적 긍정 응답{CROSS-LAYER AND CROSS-APPLICATION ACKNOWLEDGMENT FOR DATA TRANSMISSION}
[관련 출원들에 대한 상호 참조]
본 출원은 발명의 명칭이 "근접 통신에서의 데이터 전송을 위한 계층 교차적 및 애플리케이션 교차적 긍정 응답을 위한 방법들(METHODS OF CROSS-LAYER AND CROSS-APPLICATION ACKNOWLEDGMENT FOR DATA TRANSMISSION IN PROXIMITY COMMUNICATIONS)"이고 2013년 6월 21일에 출원된 미국 임시 특허 출원 번호 제61/837,746호의 이익을 청구하는데, 이 출원의 내용은 본 명세서에 참조로써 이에 의해 통합된다.
사물 인터넷(Internet of Things: IoT)은 물건들 또는 사물들을 H2H(Human-to-Human) 기반 인터넷 서비스들에 도입한다. 이것은 물리적이거나 가상적인 물건들이 IoS(Internet of Services)를 가능하게 하기 위해 서로 연결되는 인터넷 국면을 나타내는 것이다. 대다수의 이러한 서비스들은 무엇보다도, 스마트 쇼핑, 스마트 홈, 스마트 사무실, 스마트 헬스, 스마트 수송, 스마트 주차, 스마트 그리드, 및 스마트 도시와 같이 근접성(proximity)에 기반한다.
근접성 서비스들은 근접해 있는 P2P(peer-to-peer) 통신에 기초할 수 있다. P2P 디바이스들은 무엇보다도, 태블릿들, 스마트 폰들, 음악 플레이어들, 게임 콘솔들, PDA(personal digital assistance)들, 랩톱들/PC들, 의료 기기들, 커넥티드 카(connected car)들, 스마트 계측기기들, 센서들, 게이트웨이들, 모니터들, 경보 장치들, 셋톱 박스들, 프린터들, 구글 글라스들, 드론들, 및 서비스 로봇들을 포함한다. P2P 통신 시스템은 인프라의 역할을 하는 컨트롤러 또는 코어 네트워크를 가진 중앙집중식 시스템, 또는 인프라의 역할을 하는 컨트롤러 또는 코어 네트워크가 없는 분산 시스템일 수 있다. 근접성 서비스들은 H2H 근접성 서비스들, M2M(machine-to-machine) 근접성 서비스들, M2H(machine-to-human) 근접성 서비스들, H2M(human-to-machine) 근접성 서비스들, 및 네트워크 근접성 서비스들의 네트워크를 포함할 수 있다.
근접성 기반 애플리케이션들 및 서비스들은 코어 인프라에서 과중한 국지적 인터넷 트래픽 부하를 저감할뿐만 아니라 다중 호핑을 통한 인프라에의 연결들을 제공하는 추세를 나타낸다. 대다수의 표준들은 근접성 서비스들의 사용 경우들을, 3GPP, oneM2M, IETF, IEEE, 및 OMA와 같은 자신들의 표준화 작업 그룹들의 일부로서 확인하였다. 서비스 계층뿐만 아니라 계층 교차적 기법(cross-layer technique)들은 이러한 서비스들을 가능하게 하기 위한 표준화 영역에 있다.
근접성 서비스들은 IEEE 802.15 및 IEEE 802.11 표준 시리즈에 지정된 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 변하는 긍정 응답(즉, ACK(acknowledgement)) 메커니즘들을 갖는 무선 네트워크들을 사용할 수 있다.
"IEEE 802.15.4e, IEEE 802.15.4-2006에 대한 MAC 향상" ACK 정보 성분(information element: IE)이 코디네이터가 보장 시간 슬롯(GTS)에서 전송되는 다중 데이터 프레임을 긍정 응답(acknowledge)하는 것에 대해 정의된다. 그룹 ACK는 재전송을 위한 새로운 시간 슬롯을 할당하는 것을 서빙한다. ACK 프레임은 IE들로서 추가적 내용들을 포함할 수 있다. 다중 채널 적응 및 스위칭이 송신기와 수신기 쌍이 자신들의 통신 채널을 스위칭하는 것을 위해 정의된다.
"저 에너지 결정적 인프라 네트워크에 대한 PHY/MAC 개정에서의 IEEE 802.15.4k"에 있어서, 증분적 ACK(increment ACK: IACK)가 신뢰성 있는 MAC 단편 전송(MAC fragments transmission)을 조력하기 위해 정의된다. 각각의 IACK는 성공적으로 전송한 단편들 및 실패한 단편들 모두를 표시한다. IACK는 ACK와 NACK의 조합으로서 기술될 수 있다.
IETF CoAP(Constrained Application Protocol)에서, CoAP 프로토콜에서의 ACK와 재전송이 있다. 본질적으로는, CoAP 클라이언트가 먼저 CoAP 서버에게 요청을 송신한다. 이후 CoAP 서버는, 요청이 확인될 필요가 있다면 CoAP 클라이언트에게 ACK를 반송할 필요가 있다. 게다가, CoAP 서버는 또한 ACK와 함께 응답을 피기백(piggyback)할 수 있다. 그와 같은 ACK 및 응답은, MAC 계층 ACK와는 완전히 독립적인, 애플리케이션들과 관계된 CoAP 레벨 기능들이다. MAC 계층 ACK가 있든지 없든지 간에, CoAP 프로토콜은 IETF CoAP에 지정된 것처럼 분리된 CoAP ACK와 CoAP 응답 또는 피기백된 CoAP ACK와 CoAP 응답과 같은 방식들로 작용할 것이다.
상기한 것과 같은, 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 종래의 긍정 응답(예를 들면, ACK) 메커니즘들은 추가로 최적화될 수 있다.
종래의 프로토콜들에서의 MAC 계층 긍정 응답들은 애플리케이션 망각적이거나 애플리케이션 독립적이다. 애플리케이션 레벨 긍정 응답들과 MAC(medium access control) 계층 긍정 응답들과 같은 긍정 응답들을 통합하는 시스템들과 방법들이 본 명세서에 기술된다. 실시예에서, 통합 긍정 응답(integrated acknowledgement)은 MAC 계층 긍정 응답과 애플리케이션 계층 긍정 응답을 서빙하기 위해 레버리징된다. 또 다른 실시예에서, 통합 긍정 응답은 동일 ACK 프레임으로 다중 애플리케이션을 긍정 응답하도록 레버리징될 수 있다.
본 개요는 하기 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념들 중 선택된 것들을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구된 발명의 주제의 주요 특징들 또는 핵심 특징들을 식별하기 위해 의도되는 것도 아니고, 청구된 발명의 주제의 범위를 제한하는데 사용되도록 의도되는 것도 아니다. 더욱이, 청구된 발명의 주제는 본 개시내용의 임의의 부분에서 주목되는 임의의 또는 모든 단점들을 해결하는 한정들에만 제약되는 것도 아니다.
첨부 도면들과 연계하여 예를 통해 주어지는 이하의 설명으로부터 보다 상세한 이해가 이루어질 수 있다.
도 1a는 계층 교차적 ACK를 사용하지 않는 단일 홉 메시지 흐름을 도해한다.
도 1b는 계층 교차적 ACK를 사용하는 단일 홉 메시지 흐름을 도해한다.
도 2는 간소화된 계층 교차적 ACK를 사용하는 단일 홉 메시지 흐름을 도해한다;
도 3a는 메시지들이 계층 교차적 ACK에 대해 상위 계층으로부터 수신될 때 송신 UE의 예시적 흐름도를 도해한다.
도 3b는 메시지들이 계층 교차적 ACK에 대한 물리 계층으로부터 수신될 때 송신 UE의 예시적 흐름도를 도해한다.
도 4는 계층 교차적 ACK를 위한 수신 UE의 흐름도를 도해한다.
도 5a는 계층 교차적 ACK를 사용하지 않는 다중 홉 시나리오의 메시지 흐름을 도해한다.
도 5b는 계층 교차적 ACK를 사용하는 다중 홉 시나리오의 메시지 흐름을 도해한다.
도 6은 애플리케이션 교차적 ACK를 이용하는 단일 홉 메시지 흐름을 도해한다.
도 7은 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK를 사용하는 단일 홉 메시지 흐름을 도해한다.
도 8a는 계층 교차적 ACK를 사용하지 않는 IEEE 802.15.4 네트워크들에 걸친 CoAP의 단일 홉 메시지 흐름을 도해한다.
도 8b는 계층 교차적 ACK를 사용하는 IEEE 802.15.4 네트워크들에 걸친 CoAP의 단일 홉 메시지 흐름을 도해한다.
도 9는 통합 긍정 응답들을 이용할 수 있는 사용자 장비의 예시적 프로토콜 스택을 도해한다.
도 10a는 3GPP LTE Uu 인터페이스 사용자 평면 프로토콜 스택을 이용하는 통합 ACK들을 도해한다.
도 10b는 3GPP LTE Uu 인터페이스 사용자 평면 프로토콜 스택을 이용하는 통합 ACK들을 도해한다.
도 11a는 실시예에 따른 예시적, 비제한적, 수정된 및/또는 확장된 일반적 MAC 프레임 포맷을 도해한다.
도 11b는 실시예에 따른 예시적 비제한적 프레임 제어 필드 포맷을 도해한다.
도 12a는 하나 이상의 개시된 실시예들이 구현될 수 있는 예시적 M2M 또는 사물 인터넷(IoT) 통신 시스템의 시스템도이다.
도 12b는 도 12a에 도해된 M2M/IoT 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 예시적 아키텍처의 시스템도이다.
도 12c는 도 12a에 도해된 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 예시적 M2M/IoT 단말 또는 게이트웨이 디바이스의 시스템도이다.
도 12d는 도 12a의 통신 시스템의 양태들이 구현될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.
종래의 프로토콜들에서의 MAC 계층 긍정 응답들은 애플리케이션 망각적이거나 애플리케이션 독립적이다. 애플리케이션 레벨 ACK(예를 들면, CoAP 레벨 ACK) 및 MAC 계층 ACK(예를 들면, IEEE 802.15.4 ACK)를 통합하고 최적화하는 방법들과 시스템들이 본 명세서에 기술된다. 최적화들은 송신기와 수신기 사이에서 요구되는 메시지들의 수를 감소시킬 수 있는 통합 ACK 메시지를 정의함으로써 달성될 수 있다. 본 명세서에서 논의하는 것처럼, 통합 MAC ACK는 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK를 포함할 수 있다.
ACK 기반 재전송 메커니즘들은 IEEE 802.15와 IEEE 802.11 시리즈와 같은 대부분의 MAC 프로토콜들에 존재하여 MAC 계층에서 일 홉의 신뢰성 있는 전송을 제공한다. 상위 계층 프로토콜들(예를 들어, TCP, CoAP)은 또한 종단간(end-to-end) ACK 메커니즘에 기초한 종단간 (다중 홉 또는 일 홉) 신뢰성 있는 전송을 제공한다. 그러나, MAC 계층 재전송 및 애플리케이션 계층 재전송은 서로 독립적이다. 다시 말하면, 하기에서 더욱 상세히 논의하는 것처럼, MAC 계층 재전송은 MAC 계층 ACK에 기초하고 상위 계층 재전송은 애플리케이션 계층 ACK에만 기초한다.
대부분의 애플리케이션들이 일 홉 내에서 발생하는 근접성 통신에 대해, 다중 홉이 때때로 요구되기는 하지만, 독립적으로 취급되는 MAC 계층 재전송 및 상위 계층 재전송이 중복적일 수 있다는 점이 판명되었다. 애플리케이션 계층에게 전혀 쓸모가 없는 대부분의 MAC 프로토콜들(예를 들면, IEEE 802.15.4)에서의 MAC 계층 ACK 메시지들이 있다. 메시지들의 수는 "애플리케이션 데이터"가 MAC 계층 ACK에서 피기백되는 것을 허용함으로써 감소될 수 있다. "애플리케이션 데이터"는 애플리케이션 ACK일 수 있다.
본 명세서에서 논의하는 방법들 및 시스템은 다중 애플리케이션을 위한 MAC 계층 전송(또는 재전송) 및 상위 계층 전송(또는 재전송) 메커니즘들을 조정하고 최적화하는 방법을 개시한다. 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 및 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK와 같은, 근접성 통신을 위한 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 긍정 응답 메커니즘들이 아래 더욱 상세히 설명된다. 또한, 본 명세서에서 더욱 상세히 논의하는 것처럼, 애플리케이션 데이터는 계층 4(예를 들면, TCP, SCTP, 기타 등등), 계층 5(예를 들면, CoAP, HTTP, 기타 등등), 또는 MAC 계층보다 상위의 다른 계층들과 같은, MAC 계층보다 상위의 계층들로부터의 데이터를 의미한다. 애플리케이션 ACK는 애플리케이션 데이터를 위한 ACK를 의미한다. 개시된 방법들과 시스템들은 IEEE 802.15.8, IEEE 802.15.4, 또는 IEEE 802.11x와 같은, MAC 계층 프로토콜들에게 영향을 미칠 수 있다.
계층 교차적 ACK는 단일 MAC 계층 ACK(이하에서 통합 MAC ACK)로서 통합되는 MAC 계층 ACK(예를 들면, IEEE 802.15.4) 및 애플리케이션 계층 ACK(예를 들면, CoAP)를 포함한다. 통합 ACK는 MAC 계층 긍정 응답과 애플리케이션 계층 긍정 응답 둘 모두를 서빙하기 위해 레버리징된다. 도 1a와 도 1b는 사용자 장비(UE) 간의 통신이 일 홉 내에 있는 시나리오들을 도해한다. UE는, 본 명세서에서 논의되는 것처럼, 이동국, 고정 또는 모바일 가입자 유닛, 페이저, 셀 방식 전화, 개인용 정보 단말기(PDA), 스마트폰, 랩톱, 넷북, 개인용 컴퓨터, 무선 센서 또는 액추에이터, 소비자 가전, 의료 기기들, 자동차들, 및 그와 유사한 것이라고 생각할 수 있다.
도 1a는 계층 교차적 ACK를 이용하지 않는 종래의 메시지 흐름(110)을 도해한다. UE(111)가 송신기 UE라고 생각할 수 있는 한편 UE(112)가 수신기 UE라고 생각할 수 있다. 단계 113에서, UE(111)는 UE(112)에게 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 114에서, UE(112)는 UE(111)에게, UE(112)가 단계 113의 MAC 데이터 프레임을 수신했다는 것을 UE(111)에게 긍정 응답하는 MAC ACK를 송신한다. 단계 115에서, UE(112)는, UE(112)가 단계 113의 애플리케이션 데이터를 수신했다는 것을 UE(111)에게 긍정 응답하는, 애플리케이션 ACK를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 116에서, UE(111)은 UE(112)에게, 단계 115의 MAC 프레임을 수신한 것을 긍정 응답하는 MAC ACK를 송신한다.
종래의 메시지 흐름(111)은 (단계 114와 단계 116에서의) 두 개의 MAC ACK 프레임이 (단계 113과 단계 115에서의) MAC 애플리케이션 데이터를 포함하는 두 개의 MAC 데이터 프레임에 대해 요구되는 것을 예시한다. 전부 합하여, 도 1a에 도시된 바와 같이, UE(111)과 UE(112) 사이에 4개의 메시지가 있다. 단계 113의 애플리케이션 데이터는 애플리케이션 요청일 수 있고, 단계 115의 애플리케이션 ACK는 애플리케이션 응답일 수 있다.
도 1b는 UE들이 계층 교차적 ACK를 이용하는 메시지 흐름(117)을 도해한다. 단계 118에서, UE(111)는 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 UE(112)에게 송신한다. 단계 102에서, 단계 118의 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK는 UE(112)상에서 이용 가능하게 된다. 단계 119에서, UE(112)는 UE(111)에게 통합 MAC ACK를 송신한다. 단계 119의 통합 MAC ACK는 "정상" MAC ACK(단계 114의MAC ACK와 유사함)과 "정상" 애플리케이션 ACK(단계 115의 애플리케이션 ACK와 유사함)를 포함하는 하나의 메시지이다. 다시 말하면, 단계 119의 통합 MAC ACK는 동시에 두 가지 목적을 달성한다. 이것은 UE(111)로부터 UE(112)로의 단계 118의 이전 MAC 데이터 프레임을 긍정 응답하기 위한 목적을 달성한다. 게다가, 단계 119의 통합 MAC ACK는 단계 118의 이전 MAC 데이터 프레임에 포함되는 애플리케이션 데이터를 긍정 응답한다.
계층 교차적 ACK에 의해, 전체 메시지들의 수는 도 1b에 도해된 것과 같이 4개에서 2개로 줄어들 수 있다. 각각의 메시지가 무엇보다도, MAC 헤더, MAC 풋터(footer), PHY 헤더, 및 PHY 풋터를 포함할 수 있기 때문에, 계층 교차적 ACK의 사용은 전송될 총 비트들의 감소에 도움이 될 수 있다. 게다가, 메시지들의 감소는 공중(air)상에서의 채널 충돌들의 잠재성을 감소시킬 수 있다. 전체적으로, 감소는 무엇보다도, 대기 시간, 처리량, 및 에너지 소모의 관점에서 성능을 개선할 수 있다.
도 1b에서, 애플리케이션 ACK(이하에서 또한 App ACK)를 계산하는 것은 UE(112)의 시간을 취할 수 있다. 그러므로, 계층 교차적 ACK의 구현에서, 통합 MAC ACK는 쌍을 이룬 App ACK가 이용 가능하게 될 때까지 발행되지 않을 수 있다. 도 2는 "간소화된 계층 교차적 ACK"에 대한 메시지 흐름(120)을 도해하는데, 이 App ACK는 애플리케이션 데이터를 전달한 MAC 프레임과 연관되는 MAC ACK와 반드시 쌍을 이룰 필요는 없다. 단계 121에서, UE(111)는 UE(112)에게, 제1 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 122에서, UE(112)는 UE(111)에게, 단계 121의 수신된 MAC 데이터 프레임에 관하여 MAC ACK를 송신한다. 단계 123에서, UE(111)는 UE(112)에게, 제2 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다.
도 2를 계속해서 참조하면, 단계 127에서, 단계 121의 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK는 UE(112)상에서 이용 가능하게 된다. 단계 124에서, UE(112)는 UE(111)에게, 단계 123의 MAC 데이터 프레임을 위한 MAC ACK뿐만 아니라 단계 121의 제1 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK를 포함하는 통합 MAC ACK를 송신한다. 단계 125에서, UE(111)는 제3 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 UE(112)에게 송신한다. 단계 128에서, 단계 123의 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK는 UE(112)상에서 이용 가능하게 된다. 단계 126에서, UE(112)는 UE(111)에게, 단계 125의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK뿐만 아니라 단계 123의 제2 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK를 포함하는 통합 MAC ACK를 송신한다.
도 2를 참조하면, 다중 App ACK가 임계값 시구간 내에서 이용 가능하게 되면, 추가 단계들이 UE(112)가 다중 App ACK를 홀드하고 하나의 즉각적 MAC ACK에서 이들을 함께 피기백할 수 있는 것을 예시한다. 단계 129에서, UE(111)는 제4 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 UE(112)에게 송신한다. 단계 130에서, 단계 125의 제3 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK는 UE(112)상에서 이용 가능하게 된다. 단계 131에서, 단계 129의 제4 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK는 UE(112)상에서 이용 가능하게 된다. 단계 132에서, UE(112)는 UE(111)에게, 단계 129의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK뿐만 아니라 단계 125의 제3 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK와 단계 129의 제4 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK를 포함하는 통합 MAC ACK를 송신한다.
계층 교차적 ACK와 관련하여, 몇몇의 경우에, 다음으로 통합 MAC ACK에서 전송될 App ACK를 홀드할 때 지연이 있을 수 있다. 이것은 일반적으로, 무엇보다도 음성, 비디오 스트리밍, 및 콘텐츠 공유와 같은 연속적이거나 대화형 애플리케이션들에 대해 중요한 관심사는 아니다. 게다가, App ACK를 지연시키는 것은 또한 애플리케이션 관점에서 이익을 가져올 수 있다. 예를 들어, TCP ACK를 지연시키는 것은 송신기에서의 윈도 크기를 줄이는 것을 도울 수 있다. 무선 TCP에 대한 연구는 이런 방식에서의 TCP 지연이 잠재적 혼잡을 완화하거나 제거할 수 있다는 점을 보여주었다(즉, 무선 근접성 통신에 대한 TCP 향상).
도 3a와 도 3b는 계층 교차적 ACK 동작을 위한 송신기라고 생각할 수 있는 UE(111)의 흐름도들을 도해한다. 도 3a는 UE(111)의 상위 계층(예를 들면, 애플리케이션 계층)으로부터 메시지를 수신하는 UE(111)의 하위 계층(예를 들면, MAC 계층)의 흐름도 140을 도해한다. 단계 141에서, 메시지는 상위 계층으로부터 수신된다. 단계 142에서, MAC 계층은 메시지가 ACK를 필요로 하는지를 결정할 수 있다. 메시지가 ACK를 필요로 하면, 단계 143에서, MAC 계층은 메시지가 전체 메시지인지 또는 단편화된 메시지(fragmented message)인지를 결정할 수 있다. 이것이 전체 메시지라면 계층 교차적 ACK가 단계 144에서 인에이블된다.
단계 145에서, 계층 교차적 ACK가 인에이블된 후, 계층 교차적 ACK MAC 절차들이 실행된다. 이 절차들은, MAC 단편화를 디스에이블하는 단계 및 수신기로부터 통합 ACK를 요청하기 위한 플래그를 MAC 프레임에 마킹하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 단편화가 인에이블될 수 있고 통합 ACK에 대한 최종 단편만을 마킹할 수 있다. UE(111)는 MAC 프레임과 애플리케이션 메시지들(즉, 상위 계층 데이터) 간의 매핑 관계성을 유지할 수 있다. 단계 148에서, 메시지는 PHY 프레임을 통해 송신된다. 실시예에서, MAC 계층에게 애플리케이션으로부터의 메시지가 상이한 계층들(예를 들면, 계층 4 대 계층 5)로부터의 "애플리케이션들"에 의해 그룹화될 수 있는지를 경보하는 표시자가 있을 수 있다.
도 3a의 단계 142와 단계 143과 관련하여, 상위 계층 메시지가 ACK를 필요로 하지 않거나 또는 메시지가 단편화되면, 단계 146에서, 계층 교차적 ACK는 디스에이블되거나 또는 메시지에 대해 활성화되지 않을 수 있다. 단계 147에서, 종래의 MAC 절차들이 실행될 수 있다.
도 3b는 PHY 계층(예를 들면, 하위 계층)으로부터 메시지를 수신하는 UE(111)의 MAC 계층의 흐름도 150을 도해한다. 단계 151에서, UE(111)의 MAC 계층은 PHY 계층으로부터 메시지를 수신한다. 단계 152에서, MAC 계층은 MAC ACK 프레임이 통합 MAC ACK인지를 결정한다. MAC ACK 프레임이 통합 MAC ACK이면, 단계 153에서, 계층 교차적 MAC 절차들이 실행된다. 단계 153에서, 통합 ACK는 MAC 데이터 프레임에 매핑된다. 게다가, 통합 ACK는 애플리케이션 데이터에 매핑된다. 또한 단계 153에서, 종래의 (즉, 정상) 애플리케이션 ACK가 재구축되고 재구축된 애플리케이션 ACK는 애플리케이션 계층에게 포워딩된다. 단계 152와 관련하여, MAC ACK 프레임이 통합 MAC ACK가 아니라면, 이후 종래의 MAC 절차들이 단계 154에서 실행된다. UE(111)가 이전에 송신된 MAC 프레임에 대해 수신기(UE(112))로부터 예상된 통합 MAC ACK 또는 정상 MAC ACK를 수신하지 못하면, UE(111)는 재전송 시간이 만료할 때까지 MAC 프레임을 재전송한다.
도 4는 계층 교차적 ACK 동작에 대한 UE(112)(즉, 수신기)의 흐름도 160을 도해한다. 단계 161에서, UE(112)의 MAC 계층은 UE(112)의 PHY 계층으로부터 MAC 프레임을 수신한다. 단계 162에서, UE(112)는 통합 ACK 플래그가 설정되는지를 결정한다. 플래그가 설정되지 않았다면, 정상 MAC 절차들이 블록 165에서 실행된다. 통합 ACK 플래그가 설정되었다면, 이후 계층 교차적 ACK가 단계 163에서 인에이블된다. 블록 164에서, 계층 교차적 MAC 절차들이 실행된다. 단계 164의 통합 MAC ACK 절차들이 상위 계층에의 패싱(passing) 애플리케이션 데이터를 포함한다. 게다가, 애플리케이션 ACK 또는 응답이 상위 계층으로부터 수신된다. 또한, 단계 164의 통합 MAC ACK 절차들이 애플리케이션 ACK가 도착할 때까지 임계값 시간 동안 MAC ACK를 홀드하는 것을 포함할 수 있다. UE(112)가 애플리케이션 ACK를 얻기 위한 임계값 시간이 경과한 것을 알면, UE(112)는 계층 교차적 ACK를 디스에이블하고 정상 MAC ACK 절차들을 이용할 수 있다. 일단 애플리케이션 ACK가 수신되면, 통합 ACK MAC 프레임이 송신될 수 있다. 단계 166에서, MAC ACK 프레임이 PHY 프레임을 통해 전송된다. 선택 사항으로, UE(112)는 정상 ACK 또는 계층 교차적 ACK를 이용하기로 독립적으로 결정할 수 있다. 도 3a, 도 3b, 및 도 4의 일부 또는 모든 단계들은 하나 이상의 계층들 중에 퍼뜨려져 있을 수 있다.
도 4를 참조하면, 실시예에서, UE(112)는 단계 161과 연관되는 통합 MAC ACK를 송신하기 전에 설정된 기간만큼 기다릴 수 있는데, 이는 수동으로(예를 들어, 사용자에 의해 설정됨) 또는 자동적으로(예를 들어, 비디오 스트리밍 애플리케이션, 채팅 애플리케이션, 건강 애플리케이션, 또는 그와 유사한 것과 같은, 애플리케이션의 유형에 기초하여 자동으로 수정됨) 결정될 수 있다.
도 5a와 도 5b는 릴레이(182)가 UE(181)와 UE(183) 사이에 놓여 있는 다중 홉 시나리오들을 도해한다. 도 5a는 계층 교차적 ACK를 이용하지 않는 다중 홉 흐름을 도해한다. 단계 184에서, UE(181)는 릴레이(182)에게 제1 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 185에서, 릴레이(182)는 UE(181)에게 MAC ACK를 송신한다. 단계 186에서, 릴레이(182)는 UE(183)에게 단계 184의 제1 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 포워딩한다. 단계 187에서, UE(183)는 릴레이(182)에게 단계 186의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 188에서, UE(183)는 릴레이(182)에게 단계 186에서 수신되는 제1 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK를 가진 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 189에서, 릴레이(186)는 UE 183에게 단계 188에서 수신되는 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 190에서, 릴레이(182)는 단계 186과 단계 184의 제1 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 포워딩한다. 단계 191에서, UE(181)는 릴레이(182)에게 단계 190에서 수신되는 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다.
도 5b는 계층 교차적 ACK를 이용하는 예시적 다중 홉 시나리오를 도해한다. 단계 193에서, UE(181)는 릴레이(182)에게 제1 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 194에서, 릴레이(182)는 UE(181)에게 MAC ACK를 송신한다. 단계 195에서, 릴레이(182)는 UE(183)에게 단계 193의 제1 애플리케이션 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 포워딩한다. 단계 196에서, 제1 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK는 UE(183)상에서 이용 가능하게 된다. 단계 197에서, UE(183)는 릴레이(182)에게 단계 195에 대한 MAC ACK 및 단계 195와 단계 193의 제1 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK를 포함하는 통합 MAC ACK를 송신한다. 단계 198에서, 릴레이(182)는 UE(181)에게 단계 193의 제1 애플리케이션 데이터에 대한 App ACK를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. MAC ACK가 193의 MAC 데이터 프레임에 대해 단계 194에서 송신되었기 때문에 통합 MAC ACK를 송신하는 것은 불필요하다. 단계 199에서, UE(181)는 릴레이(182)에게 단계 198에서 수신되는 MAC 데이터에 대한 MAC ACK를 송신한다.
도 5b를 참조하면, 각각의 홉에 대한 MAC ACK 프레임은 신뢰성 있는 전송을 향상시키기 위한 진보된 기능들을 지원하기 위해 더 많은 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 플래그 비트는 대응하는 데이터 프레임이 포워딩될 것인지 아닌지를 표시하는데 사용될 수 있다. 이 비트는 (UE(181)가 소스 기반 라우팅 프로토콜들을 이용하면) UE(181)에 의해 설정될 수 있거나 또는 UE(181)는 릴레이(182)에 의해 설정될 수 있다. 또한 홉들의 수를 표시하기 위한 더 많은 비트들이 있을 수 있다. UE(183)로부터 한 홉만큼 떨어져 있는 릴레이(182)는 계층 교차적 ACK를 인에이블할지를 독립적으로 결정할 수 있다. UE(183)(수신기)는 계층 교차적 ACK를 이용할지를 독립적으로 결정할 수 있다.
애플리케이션 교차적 ACK가 하기에서 더 상세하게 논의된다. 애플리케이션 교차적 ACK에 대해, 상이한 애플리케이션들로부터의 ACK들은 함께 통합되고 동일 MAC ACK 프레임에서 전송된다. 도 6은 UE(201)(송신기)와 UE(202)(수신기) 사이의 통합 ACK 메시지 흐름(200)(애플리케이션 교차적 ACK 메시지 흐름)의 또 다른 유형을 도해한다. UE(201)과 UE(202)가 다중 애플리케이션(예를 들면, 애플리케이션 1과 애플리케이션 2)을 동시에 실행하고, 일 홉 내에 있다는 것이 가정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계 210에서, UE(201)는 애플리케이션 1 데이터에 대한 애플리케이션 교차적 ACK 플래그를 설정한다. 애플리케이션 교차적 ACK 플래그는 MAC 데이터 프레임의 헤더에서의 비트일 수 있다. 플래그는 포함된 애플리케이션 데이터가 다른 애플리케이션 데이터와 공동으로 긍정 응답될 수 있는지를 표시한다. 단계 203에서, UE(201)는 UE(202)에게 애플리케이션 교차적 ACK 플래그를 가진 애플리케이션 1 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 213에서, UE(202)는 단계 203의 수신된 MAC 헤더에 설정되는 애플리케이션 교차적 ACK 플래그 비트가 있는지를 결정한다. 플래그 비트가 설정되어 있다면, 이후 UE(202)는 애플리케이션 데이터 1을 애플리케이션 교차적 ACK에 대한 후보로서 마킹한다. 단계 204에서, UE(202)는 UE(201)에게 단계 203의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다.
단계 211에서, UE(201)는 애플리케이션 2 데이터에 대한 애플리케이션 교차적 ACK 플래그를 설정한다. 단계 205에서, UE(201)는 UE(202)에게 설정된 애플리케이션 교차적 ACK 플래그를 가진 애플리케이션 2 데이터를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 214에서, UE(202)는 단계 205의 수신된 MAC 헤더에 설정된 애플리케이션 교차적 ACK 플래그 비트가 있다는 것을 결정하고, UE(202)는 애플리케이션 교차적 ACK에 대한 후보로서 애플리케이션 데이터 2를 마킹한다. 단계 206에서, UE(202)는 UE(201)에게 단계 205의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다.
단계 215에서, UE(202)는 애플리케이션 교차적 ACK가 단계 207의 MAC 데이터 프레임에 포함되는 것을 표시하기 위해 단계 207의 MAC 데이터 프레임의 헤더에 플래그 비트를 설정한다. 단계 207에서, UE(202)는 UE(201)에게 MAC 데이터 프레임을 송신한다.
단계 208에서, UE(201)는 UE(202)에게 단계 207의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 207의 MAC 데이터 프레임은, 단계 203의 애플리케이션 1 데이터와 단계 205의 애플리케이션 2 데이터의 수신을 긍정 응답하는데 이용되는 애플리케이션 교차적 ACK를 포함한다. 애플리케이션 1 ACK와 애플리케이션 2 ACK는 단계 207의 MAC 데이터 프레임의 페이로드 내에 있을 수 있다. 단계 212에서, UE(201)는 애플리케이션 교차적 ACK가 단계 207의 MAC 데이터 프레임에 이용되고 있는 것을 표시하는 플래그(예를 들면, 비트)가 MAC 헤더에 설정되는 것을 결정한다. UE(201)는 MAC 데이터 프레임을 디코딩하고, 애플리케이션 1 ACK와 애플리케이션 2 ACK를 상위 계층에서의 대응하는 애플리케이션들에게 포워딩한다.
단계 207의 MAC 데이터 프레임은 무엇보다도, 애플리케이션 교차적 ACK 플래그, (현재 프레임과 허용된 임계값 - 최대에서의) 애플리케이션 ACK들 파라미터의 수, 및 애플리케이션 ID들의 리스트와 같은, 애플리케이션 계층 교차적 ACK를 지원하는 파라미터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 애플리케이션들 파라미터는 단계 207의 MAC 데이터 프레임에 포함되는 애플리케이션 ACK들의 수를 표시할 수 있다. 애플리케이션 ID는 피기백된 ACK(즉, 단계 207의 계층 교차적 ACK)가 속하는 대응하는 애플리케이션들을 표시할 수 있다.
계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK가 하기에서 더 상세하게 논의된다. 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK에 대해 상이한 계층들 및 상이한 애플리케이션들은 단일 MAC 계층 ACK로서 통합된다. 다시 말하면, 단일 통합 MAC ACK는 상이한 애플리케이션들로부터의 MAC 프레임들 및 데이터를 긍정응답하기 위해 레버리징된다. 도 7은 계층 교차적 애플리케이션 교차적 메시지 흐름(220)을 도해한다. UE(221)(송신기) 및 UE(222)(수신기)가 다중 애플리케이션(예를 들면, 애플리케이션 1 및 애플리케이션 2)을 동시에 실행한다고 가정할 수 있다. 또한 UE(221) 및 UE(222)가 일 홉 내에 있고 또한 애플리케이션 1 및 애플리케이션 2가 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위해 애플리케이션 ACK를 구현한다는 것이 가정될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 225에서, UE(221)은 UE(222)에게 애플리케이션 1 데이터를 가진 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 227에서, UE(221)는 UE(222)에게 애플리케이션 2 데이터를 가진 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 225와 단계 227의 MAC 데이터 프레임들은 여기서 논의되는 것처럼 무엇보다도, 애플리케이션 교차적 ACK 플래그, 애플리케이션 파라미터의 수, 및 애플리케이션 ID들의 리스트를 포함할 수 있다. 예를 들어, UE(221)는 UE(222)에게 계층 교차적 애플리케이션 교차적이 애플리케이션 1과 애플리케이션 2에 대해 인에이블될 수 있다는 것을 경보하기 위해 단계 225와 단계 227의 MAC 데이터 프레임들의 MAC 헤더에 플래그 비트를 설정할 수 있다.
단계 230에서, UE(222)는 UE(221)에게 통합 계층 교차적 애플리케이션 교차적 MAC ACK를 송신한다. 어느 것이 단계 230의 MAC ACK에 포함될 수 있을 것인지에 대한 다중 순열이 있다. 제1 선택 사항에서, 단계 230의 통합 계층 교차적 애플리케이션 교차적 MAC ACK는 단계 227의 MAC 데이터 프레임에 응답하는 종래의 MAC ACK 및 단계 225의 애플리케이션 1 데이터에 대한 애플리케이션 ACK를 포함할 수 있다. 제1 선택 사항에 대해, UE(222)는 애플리케이션 2 데이터에 대해 애플리케이션 ACK를 계산하기를 기다릴 필요가 없다. UE(222)는 단계 227의 MAC 데이터 프레임을 수신한 후 곧바로 MAC ACK를 발행하고, 단계 225의 애플리케이션 1 데이터에 대해 애플리케이션 ACK를 피기백하는데, 그 이유는 MAC ACK와 동시에 전송되는 것이 가능하기 때문이다.
도 7을 계속해서 참조하면, 단계 230에서의 제2 선택 사항에서, 통합 계층 교차적 애플리케이션 교차적 MAC ACK는 단계 225와 단계 227의 MAC 데이터 프레임들과 애플리케이션들의 긍정 응답들을 포함한다. 도 7에서의 모든ACK들이 단계 230에서의 전송 전에 임계값 기간 내에 도달했다는 것이 가정된다.
본 명세서에서 기술되는 방법들과 시스템과 조합되는 CoAP를 이용하는 구현들에 대한 예시적 흐름들이 아래에 논의된다. CoAP는 무선 센서 네트워크 노드들과 같은, 리소스 제약된 인터넷 디바이스들에서 사용될 수 있는 애플리케이션 계층 프로토콜이다. CoAP ACK(즉, 애플리케이션 ACK) 및 IEEE 802.15.4 ACK(즉, MAC ACK)의 방법에 대한 상세 사항들이 하기 논의된다.
도 8a는 802.15.4를 이용하고 어떠한 계층 교차적 ACK 또는 애플리케이션 교차적 ACK도 이용하지 못하는 종래의 ("정상") CoAP 메시지 흐름(230)을 도해한다. 코디네이터(231)는 CoAP 클라이언트이고 디바이스(232)는 CoAP 서버이다. 단계 233에서, 디바이스(232)는 코디네이터(231)에게 MAC 데이터 요청 프레임을 송신한다. 단계 234에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 단계 233의 MAC 데이터 요청 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 235에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 CoAP 요청을 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 236에서, 디바이스(232)는 코디네이터(231)에게 단계 235의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 237에서, 디바이스(232)는 코디네이터(231)에게 단계 235의 CoAP 요청에 대한 CoAP ACK를 송신한다. 단계 238에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 단계 237의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 239에서, 디바이스(232)는 코디네이터(231)에게 단계 235의 CoAP 요청에 대한 CoAP 응답을 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 240에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 단계 239의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 241에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 단계 29의 CoAP 응답에 대한 CoAP ACK를 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 242에서, 디바이스(232)는 코디네이터(242)에게 단계 241의 MAC 데이터 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다.
도 8b는 계층 교차적 ACK CoAP 메시지 흐름(250)을 도해한다. 단계 251에서, 디바이스(232)는 코디네이터(231)에게 MAC 데이터 요청 프레임을 송신한다. 단계 252에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 단계 251의 MAC 데이터 요청 프레임에 대한 MAC ACK를 송신한다. 단계 253에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 CoAP 요청을 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 254에서, 디바이스(232)는 코디네이터(231)에게 단계 253의 MAC 데이터 프레임 및 CoAP 요청에 대한 계층 교차적 ACK를 송신한다. 단계 255에서, 디바이스(232)는 코디네이터(231)에게 CoAP 응답을 포함하는 MAC 데이터 프레임을 송신한다. 단계 256에서, 코디네이터(231)는 디바이스(232)에게 단계 255의 MAC 데이터 프레임 및 CoAP 응답에 대한 계층 교차적 ACK를 송신한다.
계층 교차적 ACK를 이용하는 도 8b가 계층 교차적 ACK를 이용하지 않는 도 8a와 비교하여 메시지들의 감소를 보여주고 있다. 도 8a에 10개의 단계가 있는 반면에, 도 8b에서 6개의 단계만이 있다.
앞서 논의한 바와 같이, 계층 교차적, 애플리케이션 교차적, 및 계층 교차적 애플리케이션 교차적 긍정 응답을 구현하기 위해서 부가되는 추가적 필드들 또는 파라미터들이 있을 수 있다. 표 1은 MAC 프레임에 이용될 수 있는 필드들의 몇몇 예들을 제시한다. 예를 들어, 현재 MAC 데이터 프레임이 통합 MAC ACK를 예상하거나 요청하는 것을 나타내기 위한 MAC 데이터 프레임 헤더에서의 계층 교차적 ACK 비트가 있을 수 있다. 현재 MAC ACK가 통합 MAC ACK 프레임인 것을 나타내기 위한 MAC ACK 프레임 헤더에서의 계층 교차적 ACK 비트가 있을 수 있다.
MAC 프레임에 대한 예시적 추가적 파라미터들
방법들 MAC 데이터 프레임 MAC ACK 프레임
계층 교차적 ACK 계층 교차적 ACK 플래그: 이 MAC 데이터 프레임이 “통합 MAC ACK”를 예상허간 요청하는지를 표시
포워딩 플래그: 현재 MAC 데이터 프레임이 추가 홉들에 대해 포워딩될 필요가 있는지를 표시
홉들의 수: 현재 MAC 데이터 프레임이 포워딩될 필요가 있는 잔여 홉들의 수를 표시
 계층 교차적 ACK 플래그: 이 ACK가 통합 MAC ACK 프레임인지를 표시
App IE: App ACK 또는 App Data를 포함함
애플리케이션 교차적 ACK 애플리케이션 교차적 ACK 플래그: MAC 데이터 프레임이 애플리케이션 교차적 ACK를 포함하는지를 표시
App ACK의 수: 현재 MAC 데이터 프레임에 포함되는 App ACK의 수를 표시
애플리케이션 ID들의 리스트: 각각의 ID는 피기백된 ACK가 속하는 대응 애플리케이션을 표시
애플리케이션의 계층: 애플리케이션이 어느 계층상에 있는지의 표시자일 수 있음. 예를 들어, 계층 4(예로, TCP) 또는 계층 5(예로, CoAP)		 (별개로 송신되는 MAC ACK 프레임을 가정)
계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK 플래그: 이 MAC 데이터 프레임이 “계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK”를 예상하는지 또는 요청하는지를 표시 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK 플래그: 이 ACK가 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK인지를 표시함.
App IE: App ACK 및/또는 App Data의 리스트를 포함함.
도 9는 계층 교차적 또는 애플리케이션 교차적 ACK를 이용할 수 있고 또한 근접성 통신에 수반될 수 있는 사용자 장비(예를 들면, UE(111) 또는 UE(112))의 예시적 프로토콜 스택(261)을 도해한다. 앞서 언급한 바와 같이, 애플리케이션 계층(즉, 상위 계층)은, 본 명세서에서 논의한 것처럼, 트랜스포트 계층(262), 애플리케이션 프로토콜 계층(263), 서비스 계층(264), 애플리케이션 계층(265), 또는 MAC 계층보다 상위의 기타 계층들을 포함할 수 있다.
도 10a와 도 10b는 3GPP LTE Uu 인터페이스 사용자 평면 프로토콜 스택을 이용하는 본 명세서에 논의된 통합 ACK들을 도해한다. 도 10a 및 도 10b에 도해된 것과 같이, 3GPP는 애플리케이션들 계층, 애플리케이션 프로토콜 계층, 트랜스포트 계층, 인터넷 프로토콜(IP) 계층, PDCP(packet data convergence control) 계층, RLC(radio link control) 계층, MAC(media access control) 계층, 및 PHY(physical) 계층을 포함할 수 있다. 개시된 통합 ACK는 개시된 통합 ACK 방법들을 통해 시스템 성능을 향상시키기 위해 3GPP RLC와 3GPP MAC의 일부로서 구현될 수 있다. 앞서 논의한 바와 같은 (예를 들면, 도 3a, 도 3b, 도 4 등등의) MAC 레벨 절차들의 몇몇 또는 전부는 RLC 계층(273) 또는 MAC 계층(274)을 이용하여 이뤄질 수 있다. 여기서, 통합 ACK 연관된 MAC 절차들의 적어도 일부분을 나타내는 포인트(272)는 RLC 계층(273)과 MAC 계층(274)를 이용하여 행해진다. TCP(271)와 HTTP(270)는 통합 ACK를 이용할 수 있고, 여기서 포인트(272)는 ACK들을 상이한 계층들에 분배한다. 도 10b는 다중 애플리케이션(애플리케이션(277)과 애플리케이션(278))의, 그러나 동일 계층에서의 또 다른 예를 도해한다. 애플리케이션(277)과 애플리케이션(278)은 통합 ACK를 이용할 수 있고, 여기서 포인트(279)는 ACK들을 상이한 계층들에 분배한다.
도 11a는 본 명세서에서 기술된 계층 교차적 및 애플리케이션 교차적 긍정 응답 절차들과 관련하여 이용될 수 있는 수정된 MAC 프레임 포맷(400)의 일 실시예를 도해한다. 도 11a 및 도 11b에서, 볼드체, 이탤릭체, 및 밑줄로 표시되는 필드들은 새롭거나 수정된 필드들이고, 새로운 서브 필드들을 포함할 수 있다. 다른 필드들은 기존 IEEE 802.15.4와 802.11 표준들에서 정의된 바와 동일한 의미를 가질 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 프레임(400)은 일반적으로 MAC 헤더(402)와 MAC 페이로드(404)를 포함한다. 일 실시예에서, 프레임에서의 모든 필드들은 보조 필드들(416)과 보조 보안 헤더(418)을 제외하고 필요할 수 있다. 실시예에서, 시퀀스 번호 필드(408)와 보조 보안 헤더(418)는 IEEE 802.15.4 표준에서 정의된 바와 동일한 의미를 가질 수 있다.
이 실시예에서, 프레임 제어 필드(406)는 프레임 형태, 긍정 응답 메시지의 요구된 유형, 및 어드레싱 모드와 같은 제어 정보를 전달한다. 도 11b는 프레임 제어 필드의 포맷(400)의 일 실시예를 도해한다. 실시예에서, 프레임 타입, 프레임 계류, 프레임 버전, 인에이블된 보안, 및 IE 현재 필드들은 IEEE 802.15.4 표준에서 정의된 바와 동일한 의미를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 이 프레임 제어 필드(406)에서의 모든 필드들은 강제 사항일 수 있다.
프레임 타입 및 서브타입 필드들(424, 426)은 강제 사항일 수 있고 함께 프레임의 타입, 즉 프레임의 기능을 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 4가지 기본 프레임 타입이 있다: 비콘, 관리, 데이터, 및 긍정 응답. 프레임의 각각의 타입은 몇 가지 서브타입들을 가질 수 있다. 덧붙여, 서브타입 필드들의 의미는 상이한 프레임 타입들에 대해 다를 수 있다. 일 실시예에서, 긍정 응답 프레임 타입은 본 명세서에서 기술된 계층 교차적 및 애플리케이션 교차적 긍정 응답 절차들에 사용하기 위한 프레임들을 지정하는데 사용될 수 있다. 표 2는 긍정 응답 프레임들에 대한 프레임 타입(424) 및 프레임 서브타입(426) 값들의 일 실시예를 예시한다. 도시된 바와 같이, 서브타입들 "4", "5", 및 "6"은, 일 실시예에서, 계층 교차적, 애플리케이션 교차적, 및 계층 교차적과 애플리케이션 교차적 긍정 응답들 양자 모두에 사용하기 위한 프레임들을 지정하는데 사용될 수 있다.
ACK 프레임에 대한 타입 및 서브타입 조합들
프레임 타입 값
 프레임 타입
 프레임 서브타입 값
 프레임 서브타입
3 ACK 0 개별 ACK
1 집합된 ACK
2 조건부 ACK
3 그룹 ACK
4 계층 교차적 ACK
5 애플리케이션 교차적 ACK
6 계층 교차적과 애플리케이션 교차적 ACK
7 단편화 증분적 ACK(IACK)
도 11b를 여전히 참조하면, 실시예에서, 프레임 제어 필드(406)에서의 요구된 ACK 타입 필드(428)는 어떤 타입의 긍정 응답 프레임이 예상되는 지를 특정할 수 있다. 예를 들어, 요구된 ACK 타입 필드가 하기 표 3에서 보여진 바와 같이 설정될 수 있다.
요구된 ACK 타입 필드(428)의 값들
요구된 ACK 타입 값 요구된 ACK의 타입
0 ACK 없음
1 개별 ACK
2 집합된 ACK
3 조건부 ACK
4 그룹 ACK
5 계층 교차적 ACK
6 애플리케이션 교차적 ACK
7 계층 교차적 및 애플리케이션 교차적 ACK
8 단편화 증분적 ACK(IACK)
도 11a를 다시 참조하면, 어드레싱 필드들은 발신지 어드레스, 수신지 어드레스, 전송 홉 어드레스, 및 수신 홉 어드레스 중 하나 이상으로 구성될 수 있다. 발신지 어드레스와 수신지 어드레스 필드들은 프레임의 발신지와 수신지 어드레스를 전달할 수 있다. 전송 홉 어드레스와 수신 홉 어드레스 필드들은 중간 피어들의 어드레스 정보를 전달하는 다중 홉 시나리오들에 대하여 마련될 수 있다. 전송 홉 어드레스는 이 프레임을 송신하는 피어의 어드레스이다. 수신 홉 어드레스는 이 프레임을 수신하기 위한 피어의 어드레스이다. 전송 홉 어드레스 및/또는 수신 홉 어드레스 필드의 존재는 어드레스 필드들 표시에 의해 표시될 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, MAC 프레임 포맷(400)은 어드레싱 필드들(412)에 전송 홉 어드레스와 수신 홉 어드레스의 존재의 표시를 포함할 수 있는 어드레스 필드들 표시 필드(410)를 추가로 포함할 수 있다. 발신지와 수신지 어드레스가 항상 어드레싱 필드들(412)에 존재할 수 있는 반면, 전송 홉 어드레스와 수신 홉 어드레스의 존재는 다중 홉 시나리오에 대한 선택 사항일 수 있다. 예를 들어, 일 홉 전송에 대해, 어느 것도 존재하지 않는데, 그 이유는 다중 홉 전송에서의 제1 홉에 대해(즉, 원 발신지가 프레임을 송신하고 있음) 수신 홉 어드레스만이 존재하고 또한 전송 홉 어드레스는 발신지 어드레스와 동일하고, 다중 홉 전송에서의 최종 홉에 대해 전송 홉 어드레스만이 존재하고 수신 홉 어드레스는 수신지 어드레스와 동일하고, 다중 홉 전송에서의 다른 홉들에 대해 전송 홉 어드레스와 수신 홉 어드레스 둘 모두가 포함되기 때문이다. 게다가, 프레임은, 어드레싱 필드들 표시가 마지막 두 가지 예(최종 홉과 다른 홉들)에서와 같이 설정될 때 릴레이된 프레임일 수 있다.
도 11a에서 추가로 도시된 바와 같이, P2PNW/APP ID 필드(414) 필드는 P2P 네트워크 ID 또는 애플리케이션 ID를 포함할 수 있다. P2P 네트워크(NW)에 합류하는 모든 피어들은 국지적으로 고유한 P2PNW/APP ID를 가질 수 있다. P2PNW ID가 프레임이 송신될 때 결정되지 않으면, 이 필드는 애플리케이션 ID를 전달할 수 있다. P2PNW가 애플리케이션 또는 서비스에 의해 형성될 수 있기 때문에, P2PNW ID는 애플리케이션 특정적 P2PNW를 정의하고 구별하는데 사용될 수 있는 네트워크 식별자일 수 있다. 근접성 서비스들의 분산 속성 때문에, P2PNW ID는 국지적으로 고유할 수 있다.
P2PNW ID는, 요망 서비스 또는 애플리케이션(예를 들면, 소셜 네트워킹을 위한 페이스북, 비디오 스트리밍을 위한 넷플릭스, 기타 등등)을 표시하는 CAID 또는 애플리케이션 ID, P2PNW의 로케이션을 표시하는 로케이션 정보, P2PNW ID를 발생한 피어의ID, 및 동일 콘텍스트 정보를 가진 기존 P2PNW들을 구별하는데 사용될 수 있는 네트워크 시퀀스 번호를 포함할 수 있지만, 이것들로만 제한되지는 않는다. P2PNW ID는 정보의 각각의 피스가 몇 개의 정보 비트들을 할당 받고 모든 정보 피스들이 연접되는 연접 구조, 또는 정보의 모든 피스들이 XOR 및 해시와 같은 몇몇 수학적 계산에 의해 함께 더해지는 병렬 구조와 같은 상이한 구조들을 이용하여 발생될 수 있다.
상이한 제어 스킴들에 기초하여, P2PNW ID는 네트워크에서의 상이한 당사자들에 의해 발생되고 할당될 수 있다. 중앙 집중식 제어 스킴 실시예에서, P2PNW ID는 이후 VL(들)에게 통지하는 슈퍼 VL(virtual leader)에 의해 발생될 수 있거나, 또는 VL은 P2PNW ID를 발생하고 이것을 슈퍼 VL과 다른 VL들에게 통지하기 위해 비콘으로 브로드캐스팅할 수 있다. 복합 제어 스킴 실시예에서, VL은 P2PNW ID를 발생할 수 있고 다른 VL들에게 통지하기 위해 비콘으로 이것을 브로드캐스팅한다. 분산 제어 스킴 실시예에서, P2PNW를 형성하기를 원하는 피어(즉, 새로운 애플리케이션 프레임을 정의하는 피어)는 P2PNW ID를 발생하고 P2PNW ID의 근접성 내의 모든 피어마다 통지하기 위해 비콘으로 이것을 브로드캐스팅할 수 있다. VL은, 동일 근접성 서비스를 공유하는, 즉 P2PNW 내에서의 한 그룹의 피어들 중에서의 P2P 통신을 나타내고, 관리하고, 및 조정하기 위해 동적으로 선택될 수 있는 피어이다. 슈퍼 VL은 상이한 근접성 서비스들에 대해 근접해 있는 P2PNW들의 모든 VL들을 조정하기 위해 정의되는 VL이다. VL과 슈퍼 VL은 동기화, 전력 제어, 간섭 관리, 채널 할당, 액세스 제어, 또는 그와 유사한 것과 같은 목적들을 위해 사용될 수 있다.
여전히 도 11a를 참조하면, 보조 필드들 필드(416)가 선택 사항이지만 몇몇 기능성들에 중요한 필드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 응급 구조 서비스, 소셜 네트워킹, 스마트 사무실, 기타 등등과 같은 애플리케이션 또는 서비스 카테고리를 표시하는 콘텍스트 카테고리 필드가 포함될 수 있다. 또 다른 예로서, 프레임 송신기가 다중 홉 발견 절차를 위해 다른 프레임들을 릴레이할 의향이 있는지를 표시하는 호퍼 표시 필드(hopper indication field)가 포함될 수 있다.
3GPP 및 802.15가 배경으로 기술되고 또한 본 명세서에 기술되는 다양한 실시예들을 예시하는데 사용될 수 있지만, 실시예들의 구현들이 본 개시의 범위 내에 남아 있으면서 변할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 통상의 기술자는 또한 개시된 실시예들이 상기 논의한 3GPP 또는 802.15를 이용하는 구현들로만 제한되지는 않으며, 그보다는 ETSI M2M, oneM2M, MQTT, 및 다른 시스템들과 아키텍처들과 같은 다른 아키텍처들 및 시스템들에 의해 구현될 수 있거나 그와 통합될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
도 12a는 도2 , 도 5b, 또는 도 7과 같은 하나 이상의 개시된 실시예들이 구현될 수 있는 예시적 M2M(Machine-to machine), IoT(Internet of Things), 또는 WoT(Web of Things) 통신 시스템(10)의 다이어그램이다. 일반적으로, M2M 기술들은 IoT/WoT를 위한 빌딩 블록들을 제공하고, 임의의 M2M 디바이스, 게이트웨이, 또는 서비스 플랫폼은 IoT/WoT뿐만 아니라 IoT/WoT 서비스 계층과 기타 등등의 컴포넌트일 수 있다.
도 12a에 도시된 바와 같이, M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)은 통신 네트워크(12)를 포함한다. 통신 네트워크(12)는 고정 네트워크(예를 들어, Ethernet, Fiber, ISDN, PLC, 또는 그와 유사한 것) 또는 무선 네트워크(예를 들어, WLAN, 셀룰러, 또는 기타 등등) 또는 이종 네트워크들의 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는, 음성, 데이터, 비디오, 메시징, 브로드캐스팅, 또는 그와 유사한 것과 같은 콘텐츠를 다중 사용자에게 제공하는 다중 액세스 네트워크로 구성될 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal FDMA), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA), 및 그와 유사한 것과 같은 하나 이상의 채널 액세스 방법들을 채택할 수 있다. 또한, 통신 네트워크(12)는, 예를 들어 코어 네트워크, 인터넷, 센서 네트워크, 산업적 제어 네트워크, 개인 영역 네트워크(personal area network), 융합된 개인 네트워크, 위성 네트워크, 홈 네트워크, 또는 기업 네트워크와 같은 기타 네트워크들을 포함할 수 있다.
도 12a에 도시된 바와 같이, M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)은 인프라 도메인 및 필드 도메인을 포함할 수 있다. 인프라 도메인은 엔드 투 엔드(end-to-end) M2M 배치의 네트워크 측을 지칭하고, 필드 도메인은 보통은 M2M 게이트웨이 배후에 있는 지역 네트워크들을 지칭한다. 필드 도메인은 M2M 게이트웨이들(14) 및 단말 디바이스들(18)을 포함할 수 있다. 임의의 수의 M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 단말 디바이스들(18)이 요망된 바에 따라 M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)에 포함될 수 있다는 점을 알 것이다. M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 단말 디바이스들(18)의 각각은 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 본 명세서에서 논의한 것처럼, M2M 게이트웨이 디바이스들(14)과 M2M 단말 디바이스들(18)은 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK를 이용하여 통신할 수 있다. M2M 게이트웨이 디바이스(14)는 무선 M2M 디바이스들(예를 들어, 셀 방식 및 비 셀 방식)뿐만 아니라 고정 네트워크 M2M 디바이스들(예를 들어, PLC)이 통신 네트워크(12)와 같은 운영자 네트워크들을 통해, 또는 직접 무선 링크를 통해 통신하도록 허용한다. 예를 들어, M2M 디바이스들(18)은 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 데이터를 수집할 수 있고 이 데이터를 M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스들(18)에게 송신할 수 있다. M2M 디바이스들(18)은 또한 M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스(18)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 데이터 및 신호들은 하기 기술되는 것처럼, M2M 서비스 계층(22)를 통해 M2M 애플리케이션(20)에게 송신되거나 그로부터 수신될 수 있다. M2M 디바이스들(18) 및 게이트웨이들(14)은, 예를 들어 셀방식, WLAN, WPAN(예를 들어, 지그비(Zigbee), 6LoWPAN, 블루투스(Bluetooth)), 직접 무선 링크, 및 유선을 포함하는 다양한 네트워크들을 통해 통신할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 필드 도메인에서의 예시된 M2M 서비스 계층(22)은, M2M 애플리케이션(20), M2M 게이트웨이 디바이스들(14), 및 M2M 단말 디바이스들(18)과 통신 네트워크(12)에 대한 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22)은 요망되는 대로 임의 수의 M2M 애플리케이션들, M2M 게이트웨이 디바이스들(14), M2M 단말 디바이스들(18), 및 통신 네트워크들(12)과 통신할 수 있다는 점을 알 것이다. M2M 서비스 계층(22)은, 하나 이상의 서버들, 컴퓨터들, 또는 기타 등등에 의해 구현될 수 있다. M2M 서비스 계층(22)은 M2M 단말 디바이스들(18), M2M 게이트웨이 디바이스들(14), 및 M2M 애플리케이션들(20)에 적용되는 서비스 능력들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22)의 기능들은, 예를 들어 웹 서버로서, 셀방식 코어 네트워크에서, 클라우드에서, 기타 등등에서 다양한 방식들로 구현될 수 있다.
예시된 M2M 서비스 계층(22)과 유사하게, 인프라 도메인에 M2M 서비스 계층(22')이 존재한다. M2M 서비스 계층(22')은 인프라 도메인에서의 M2M 애플리케이션(20') 및 기부 통신 네트워크(12')에 대한 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 또한 필드 도메인에서의 M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 단말 디바이스들(18)에 대한 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 임의 수의 M2M 애플리케이션들, M2M 게이트웨이 디바이스들 및 M2M 단말 디바이스들과 통신할 수 있다는 점을 이해할 것이다. M2M 서비스 계층(22')은 상이한 서비스 제공자에 의한 서비스 계층과 상호작용할 수 있다. M2M 서비스 계층(22')은 하나 이상의 서버들, 컴퓨터들, 가상 머신들(예를 들어, 클라우드/컴퓨트/스토리지 팜들, 기타 등등) 또는 그와 유사한 것에 의해 구현될 수 있다.
또한, 도 12b를 참조하면, M2M 서비스 계층(22 및 22')은, 가지각색의 애플리케이션들 및 버티컬들(verticals)이 레버리징할 수 있는 서비스 전달 능력들의 코어 세트를 제공한다. 이러한 서비스 능력들은, M2M 애플리케이션들(20 및 20')이 디바이스들과 상호작용하고 또한 데이터 수집, 데이터 분석, 디바이스 관리, 보안, 청구서 발행(billing), 서비스/디바이스 발견, 기타 등등과 같은 기능들을 실행할 수 있게 한다. 본질적으로, 이러한 서비스 능력들은 애플리케이션들을 이러한 기능성들을 구현하기 위한 부담으로부터 해방시키고, 따라서 애플리케이션 개발을 간단화하고 시장 진입에 드는 비용 및 시간을 줄인다. 서비스 계층(22 및 22')은 또한, M2M 애플리케이션들(20 및 20')로 하여금 서비스 계층(22 및 22')이 제공하는 서비스들과 관련하여 다양한 네트워크들(12 및 12')을 통해 통신할 수 있게 한다.
몇몇 실시예들에서, M2M 애플리케이션들(20 및 20')은, 본 명세서에서 논의g한 것처럼 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK의 사용을 플래그하는 요망된 애플리케이션들을 포함할 수 있다. M2M 애플리케이션들(20 및 20')은, 수송, 건강 및 복지, 연결된 집, 에너지 관리, 자산 추적, 및 보안과 감시와 같은 것이지만 이것들에만 제한되지는 않는 다양한 산업들에서의 애플리케이션들을 포함할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 시스템의 디바이스들, 게이트웨이들, 및 다른 서버들에 걸쳐서 실행되는 M2M 서비스 계층은, 예를 들어 데이터 수집, 디바이스 관리, 보안, 청구서 발행, 로케이션 추적/지오펜싱(geofencing), 디바이스/서비스 발견, 및 레거시 시스템들 통합과 같은 기능들을 지원하고, 이러한 기능들을 서비스들로서 M2M 애플리케이션들(20 및 20')에게 제공한다.
본 명세서의 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK는 ACK들을 이용하는 서비스 계층의 일부로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 서비스 계층으로부터의 메시지는 계층 교차적 ACK가 해당 서비스에 대해 허용되는 것을 나타내는 플래그를 가질 수 있다. 서비스 계층은 API들의 세트 및 기부 네트워킹 인터페이스들을 통해 부가 가치 서비스 능력들을 지원하는 소프트웨어 미들웨어일 수 있다. M2M 엔티티(예를 들어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있는 디바이스, 게이트웨이, 또는 서비스/플랫폼과 같은 M2M 기능성 엔티티)는 애플리케이션 또는 서비스를 제공할 수 있다. ETSI M2M과 oneM2M 둘 모두는 본 발명의 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK와 작업하는 컴포넌트들을 포함할 수 있는 서비스 계층을 이용한다. ETSI M2M의 서비스 계층은 SCL(Service Capability Layer)이라 지칭한다. SCL은, M2M 디바이스(여기서 이것은 DSCL(Device SCL)이라 지칭함), 게이트웨이(여기서 이것은 GSCL(Gateway SCL)이라 지칭함) 및/또는 네트워크 노드(여기서 이것은 NSCL(Network SCL)이라 지칭함) 내에 구현될 수 있다. oneM2M 서비스 계층은 CSF들(Common Service Functions)(즉, 서비스 능력들)의 세트를 지원한다. 하나 이상의 특정 타입들의 CSF들의 세트의 예시화는 상이한 타입들의 네트워크 노드들(예를 들어, 인프라 노드, 미들 노드, 애플리케이션 특정적 노드)상에서 호스팅될 수 있는 CSE(Common Services Entity)라 지칭한다. 또한, 본 발명은 서비스들에 액세스하기 위해 SOA(Service Oriented Architecture) 및/또는 ROA(Resource-Oriented Architecture)를 사용하는 M2M 네트워크의 부분으로서 구현될 수 있다.
도 12c는, 예를 들어 M2M 단말 디바이스(18) 또는 M2M 게이트웨이 디바이스(14)와 같은, 예시적 M2M 디바이스(30) (예를 들면, UE(111), UE(112), UE(221), UE(222), 및 그와 유사한 것)의 시스템 다이어그램이다. 도 12c에 도시된 바와 같이, M2M 디바이스(30)는, 프로세서(32), 송수신기(34), 송신/수신 요소(36), 스피커/마이크(38), 키패드(40), 디스플레이/터치패드(42), 비찰탁식 메모리(44), 착탈식 메모리(46), 전원(48), GPS(Global Positioning System) 칩셋(50), 및 다른 주변장치들(52)을 포함할 수 있다. M2M 디바이스(30)는 실시예에 부합하게 남아 있으면서 전술한 요소들의 임의의 서브 조합을 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이 디바이스는 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK에 대해 개시된 시스템들과 방법들을 사용하는 디바이스일 수 있다.
프로세서(32)는, 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, DSP(Digital Signal Processor), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관되는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, ASIC들(Application Specific Integrated Circuits), FPGA(Field Programmable Gate Array) 회로들, 임의의 다른 타입의 IC, 상태 머신, 및 그와 유사한 것일 수 있다. 프로세서(32)는, 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입력/출력 처리, 및/또는 M2M 디바이스(30)가 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 임의의 다른 기능을 실행할 수 있다. 프로세서(32)는 송신/수신 요소(36)에 결합될 수 있는 송수신기(34)에 결합될 수 있다. 도 12c가 프로세서(32)와 송수신기(34)를 별개의 요소들로서 묘사하지만, 프로세서(32)와 송수신기(34)는 전자적 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수 있다는 것을 알 것이다. 프로세서(32)는 애플리케이션 계층 프로그램들(예를 들어, 브라우저들) 및/또는 RAN(Radio Access-Layer) 프로그램들 및/또는 통신을 실행할 수 있다. 프로세서(32)는 예를 들어, 액세스 계층 및/또는 애플리케이션 계층에서 그런 것처럼, 인증, 보안 키 합의, 및/또는 암호화 연산들과 같은 보안 동작들을 실행할 수 있다.
송신/수신 요소(36)는 M2M 서비스 플랫폼(22)에게 신호들을 송신하도록 또는 그로부터 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 송신/수신 요소(36)는 RF 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나일 수 있다. 송신/수신 요소(36)는, WLAN, WPAN, 셀 방식, 또는 그와 유사한 것과 같은 다양한 네트워크들 및 공중 인터페이스들을 지원할 수 있다. 실시예에서, 송신/수신 요소(36)는, 예를 들어 IR, UV, 또는 가시광 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 이미터/검출기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송신/수신 요소(36)는 RF 및 광 신호들 둘 모두를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 송신/수신 요소(36)는 무선 또는 유선 신호들의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 점을 알 것이다.
또한, 송신/수신 요소(36)가 도 12c에 단일 요소로서 묘사되어 있지만, M2M 디바이스(30)는 임의 개수의 송신/수신 요소(36)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, M2M 디바이스(30)는 MIMO 기술을 채택할 수 있다. 따라서, 실시예에서, M2M 디바이스(30)는 무선 신호들을 송신 및 수신하기 위한 2개 이상의 송신/수신 요소들(36)(예를 들어, 다중 안테나)을 포함할 수 있다.
송수신기(34)는, 송신/수신 요소(36)에 의해 송신될 신호들을 변조하도록 및 송신/수신 요소(36)에 의해 수신되는 신호들을 복조하도록 구성될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, M2M 디바이스(30)는 다중 모드 능력들을 가질 수 있다. 따라서, 송수신기(34)는, M2M 디바이스(30)로 하여금, 예를 들어 UTRA 및 IEEE 802.11과 같은 다중 RAT를 통해 통신할 수 있게 하는 다중 송수신기를 포함할 수 있다.
프로세서(32)는, 비착탈식 메모리(44) 및/또는 착탈식 메모리(46)와 같은, 임의 타입의 적절한 메모리로부터 정보에 접근할 수 있고, 거기에 데이터를 저장할 수 있다. 비착탈식 메모리(44)는, RAM(Random-Access Memory), ROM(Read- Only Memory), 하드 디스크, 또는 임의의 다른 타입의 메모리 스토리지 디바이스를 포함할 수 있다. 착탈식 메모리(46)는, SIM(Subscriber Identity Module) 카드, 메모리 스틱, SD(Secure Digital) 메모리 카드, 및 그와 유사한 것을 포함할 수 있다. 기타 실시예들에서, 프로세서(32)는, 서버 또는 가정용 컴퓨터상에서와 같이, M2M 디바이스(30) 상에 물리적으로 자리잡지 않은 메모리로부터의 정보에 접근할 수 있고, 거기에 데이터를 저장할 수 있다. 프로세서(32)는, 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK의 상태 또는 구성에 응답하여 디스플레이 또는 표시자들(42)상에서의 점등 패턴들, 이미지들, 또는 색들을 제어하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명되는 몇몇 실시예들에서, 사용자 인터페이스 또는 그와 유사한 것은 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK를 구성하거나 트리거링하는 것을 허용할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이용되는 능력, 상태에 기초한 거부, 통합 ACK 프레임에서의 애플리케이션 ACK들의 수, 또는 다른 상태 정보는, 본 명세서에서 논의한 것처럼, 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK에 대해 디스플레이될 수 있다. 상태 정보는 무엇보다도 도 6 또는 도 1b에 관계된 절차들과 같이, 도처에 있는 절차들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(32)는, 전원(48)으로부터 전력을 수신할 수 있고, M2M 디바이스(30)에서의 다른 컴포넌트들에게 전력을 분배 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(48)은 M2M 디바이스(30)에 전력을 공급하기에 적절한 임의의 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전원(48)은, 하나 이상의 건전지 배터리들(예를 들어, 니켈 카드뮴(NiCd), 니켈 아연(NiZn), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬 이온(Li-ion), 기타 등등), 태양 전지들, 연료 전지들, 및 그와 유사한 것을 포함할 수 있다.
프로세서(32)는 또한 M2M 디바이스(30)의 현재 로케이션에 관한 로케이션 정보(예를 들어, 경도와 위도)를 제공하도록 구성되는, GPS 칩셋(50)에 결합될 수 있다. M2M 디바이스(30)는, 실시예에 부합하도록 남아 있으면서 임의의 적절한 로케이션 결정 방법에 의해 로케이션 정보를 취득할 수 있다는 점을 알 것이다.
프로세서(32)는 다른 주변 장치들(52)에 더 결합될 수 있는데, 이러한 주변 장치들은, 추가적 특징들, 기능, 및/또는 유선 또는 무선 연결을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 장치들(52)은, 가속도계, e-컴퍼스, 위성 송수신기, 센서, (사진들 또는 비디오를 위한) 디지털 카메라, USB(Universal Bus) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 송수신기, 핸즈 프리 헤드셋, 블루투스® 모듈, FM(Frequency Modulated) 무선 유닛, 디지털 음악 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저, 및 기타 등등을 포함할 수 있다.
도 12d는, 예를 들어 도 12a 및 도 12b의 M2M 서비스 플랫폼(22)이 그 상에서 구현될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템(90)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템(90)은, 컴퓨터 또는 서버를 포함할 수 있고, 주로 컴퓨터 판독가능 명령어들에 의해 제어될 수 있는데, 이러한 컴퓨터 판독가능 명령어들은 이러한 소프트웨어가 저장되거나 접근되는 어느 곳에서든 또는 어떠한 수단에 의해서든, 소프트웨어 타입일 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 명령어들은, 컴퓨팅 시스템(90)으로 하여금 작업하도록 야기하기 위해 CPU(Central Processing Unit)(91) 내에서 실행될 수 있다. 대다수의 알려진 워크스테이션들, 서버들, 및 퍼스널 컴퓨터들에서, CPU(91)는 마이크로프로세서라 불리는 단일 칩 CPU에 의해 구현된다. 다른 머신들에서, CPU(91)는 다중 프로세서를 포함할 수 있다. 보조프로세서(81)는, 주 CPU(91)와는 구별되며, 추가적 기능들을 실행하거나 또는 CPU(91)를 도와주는 선택 사항인 프로세서이다. CPU(91) 및/또는 보조프로세서(81)는 다중 계층 및 다중 애플리케이션의 조합된 ACK들을 수신하는 것과 같이, 계층 교차적 ACK, 애플리케이션 교차적 ACK, 또는 계층 교차적 애플리케이션 교차적 ACK에 대한 개시된 시스템들 및 방법들과 관계되는 데이터를 수신하고, 발생하고, 처리할 수 있다.
동작 시에, CPU(91)는, 명령어들을, 페치하고, 디코딩하고, 및 실행하고, 컴퓨터의 주 데이터 전송 경로, 시스템 버스(80)를 경유 다른 리소스들에게 및 이들로부터 정보를 전송한다. 이러한 시스템 버스는, 컴퓨팅 시스템(90)에서의 컴포넌트들을 접속하고, 데이터 교환을 위한 매체를 정의한다. 시스템 버스(80)는, 데이터를 송신하기 위한 데이터 라인들, 어드레스들을 송신하기 위한 어드레스 라인들, 인터럽트들을 송신하기 위한 및 시스템 버스를 작동시키기 위한 제어 라인들을 통상적으로 포함한다. 이러한 시스템 버스(80)의 예는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스이다.
시스템 버스(80)에 결합되는 메모리 디바이스들은 RAM(Random Access Memory)(82) 및 ROM(Read Only Memory)(93)을 포함한다. 이러한 메모리들은 정보가 저장되고 검색되게 허용하는 회로를 포함한다. ROM들(93)은 쉽게 수정될 수 없는 저장된 데이터를 일반적으로 포함한다. RAM(82)에 저장되는 데이터는 CPU(91) 또는 다른 하드웨어 디바이스들에 의해 판독 또는 변경될 수 있다. RAM(82) 및/또는 ROM(93)에 대한 접근은 메모리 컨트롤러(92)에 의해 제어될 수 있다. 메모리 컨트롤러(92)는 명령어들이 실행될 때 가상 어드레스들을 물리적 어드레스들로 번역하는 어드레스 번역 기능을 제공할 수 있다. 메모리 컨트롤러(92)는 또한 시스템 내에서의 프로세스들을 분리하고, 사용자 프로세스들로부터 시스템 프로세스들을 분리하는 메모리 보호 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 모드에서 실행하는 프로그램은 자기 자신의 프로세스 가상 어드레스 공간에 의해 매핑되는 메모리에만 접근할 수 있다; 프로세스들 간의 메모리 공유가 셋업되지 않으면 이것은 또 다른 프로세스의 가상 어드레스 공간 내의 메모리에 접근할 수 없다.
또한, 컴퓨팅 시스템(90)은, CPU(91)로부터 프린터(94), 키보드(84), 마우스(95), 및 디스크 드라이브(85)와 같은 주변 장치들에게 명령어들을 통신하는 것을 담당하는 주변 장치 컨트롤러(83)를 포함할 수 있다.
디스플레이 컨트롤러(96)에 의해 제어되는 디스플레이(86)는, 컴퓨팅 시스템(90)에 의해 발생되는 가시적 출력을 디스플레이하는데 사용된다. 이러한 가시적 출력은, 텍스트, 그래픽스, 애니메이션 그래픽스, 및 비디오를 포함할 수 있다. 디스플레이(86)는, CRT 기반 비디오 디스플레이, LCD 기반 평면 패널 디스플레이, 가스 플라즈마 기반 평면 패널 디스플레이, 또는 터치 패널로 구현될 수 있다. 디스플레이 컨트롤러(96)는 디스플레이(86)에게 송신되는 비디오 신호를 발생하는데 필요한 전자적 컴포넌트들을 포함한다.
또한, 컴퓨팅 시스템(90)은, 도 12a 및 도 12b의 네트워크(12)와 같은 외부 통신 네트워크에 컴퓨팅 시스템(90)을 연결하는 데 사용될 수 있는 네트워크 어댑터(97)를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 시스템들, 방법들, 및 처리들 중 임의의 것 또는 모두는, 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체상에 저장되는 컴퓨터 실행가능 명령어들(즉, 프로그램 코드)의 형태로 구체화될 수 있고, 이러한 명령어들은, 컴퓨터, 서버, M2M 단말 디바이스, M2M 게이트웨이 디바이스, 또는 그와 유사한 것과 같은 머신에 의해 실행될 때, 본 명세서에 설명된 시스템들, 방법들, 및 처리들을 실행하고 및/또는 구현한다는 점이 이해된다. 특히, 앞서 설명한 단계들, 동작들, 또는 기능들 중 임의의 것은 이러한 컴퓨터 실행가능 명령어들의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체는, 정보의 스토리지를 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 착탈식 및 비착탈식 매체 둘 모두를 포함하지만, 이러한 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체는 신호들을 포함하는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체는, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리, 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disk) 또는 다른 광 디스크 스토리지, 자기 카세트들, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 요망된 정보를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 접근될 수 있는 임의의 다른 물리적 매체를 포함하지만, 이것들에만 제한되는 것은 아니다.
본 개시 내용의 주제의 양호한 실시예들을 설명함에 있어서, 도면들에 예시된 바와 같이, 특정 전문 용어들이 명료성을 기하기 위해 채택된다. 그러나, 청구된 주제는 그렇게 선택된 특정 전문 용어에만 제한되는 것으로 의도된 것은 아니며, 각각의 특정 요소는 유사한 목적을 성취하기 위해 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술적 균등물을 포함한다는 점을 이해해야 한다.
본 작성된 설명은, 최상의 모드를 포함하여 본 발명을 개시하고, 또한 통상의 기술자로 하여금 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 제조하고 사용하고 임의의 수용된 방법들을 실행하는 것을 포함하여 본 발명을 실시할 수 있게 하는 예들을 이용한다. 본 발명의 특허가능 범위는 청구항들에 의해 정의되며, 또한 통상의 기술자에게 착안되는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은, 이들이 청구항들의 문자적 기재와 달라지지 않는 구조적 요소들을 가진다면 또는 이들이 청구항들의 문자적 기재와 미미한 차이를 갖는 등가의 구조적 요소들을 포함한다면, 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된 것이다.

Claims (20)

  1. 디바이스로서:
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 통신 가능하게 연결되는 메모리 - 상기 메모리는 그 상에 실행가능 명령어들을 저장하고, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금:
    제1 MAC(medium access control) 데이터 및 제1 애플리케이션 데이터를 포함하는 제1 프레임을 수신하는 단계; 및
    통합 ACK 프레임을 전송하기 위한 명령어들을 제공하는 단계 - 상기 통합 ACK 프레임은 상기 제1 MAC 데이터의 긍정 응답과 상기 제1 애플리케이션 데이터의 긍정 응답, 및 상기 통합 ACK 프레임 내에서의 애플리케이션 ACK들의 수를 표시하는 필드를 포함함 - 를 포함하는 동작들을 실시하도록 야기함 -
    를 포함하고,
    상기 통합 ACK 프레임은 제2 MAC 데이터의 긍정 응답 및 제2 애플리케이션 데이터의 긍정 응답을 더 포함하고, 상기 제2 MAC 데이터 및 상기 제2 애플리케이션 데이터는 제2 프레임에서 수신되는 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통합 ACK 프레임은 상기 애플리케이션 데이터의 긍정 응답의 가용성에 대해 임계값 기간만큼 대기한 후 전송되는 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 애플리케이션은 트랜스포트 계층, 서비스 계층, 애플리케이션 프로토콜 계층, 또는 애플리케이션 계층 중 적어도 하나에 상주하는 디바이스.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 프레임은 통합 ACK 프레임을 송신하기 위한 명령어들을 상기 디바이스에게 제공하는 것을 표시하는 비트를 포함하는 디바이스.
  6. 삭제
  7. 디바이스로서:
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 통신 가능하게 연결되는 메모리 - 상기 메모리는 그 상에 실행가능 명령어들을 저장하고, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금:
    제1 MAC 데이터 및 제1 애플리케이션 데이터를 포함하는 제1 프레임을 송신하는 단계; 및
    통합 ACK 프레임을 수신하는 단계 - 상기 통합 ACK 프레임은 상기 제1 MAC 데이터의 긍정 응답, 상기 제1 애플리케이션 데이터의 긍정 응답, 및 상기 통합 ACK 프레임 내에서의 애플리케이션 ACK들의 수를 표시하는 필드를 포함함 - 를 포함하는 동작들을 실시하도록 야기함 -
    를 포함하고,
    상기 통합 ACK 프레임은 제2 애플리케이션 데이터의 긍정 응답을 더 포함하고, 상기 제2 애플리케이션 데이터의 긍정 응답은 상기 제1 애플리케이션 데이터와는 상이한 애플리케이션으로부터의 것인 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 추가 동작들은 다중 긍정 응답이 상기 통합 ACK 프레임에서 허용된다는 것을 표시하는 비트를 상기 제1 프레임에 대해 설정하는 단계를 포함하고, 상기 허용된 다중 긍정 응답은 상기 제1 애플리케이션 데이터의 긍정 응답을 포함하고, 긍정 응답은,
    상기 제1 MAC 데이터의 긍정 응답,
    제2 MAC 데이터의 긍정 응답, 및
    제2 애플리케이션 데이터의 긍정 응답
    중 적어도 하나를 포함하는 디바이스.
  9. 제7항에 있어서, 추가 동작들은 상기 통합 ACK 프레임이 비트 세트를 갖는 것을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 비트는 상기 통합 ACK 프레임에 사용되는 계층 교차적 ACK 또는 애플리케이션 교차적 ACK를 표시하는
    디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 추가 동작들은 상기 디바이스의 MAC 계층에 의해, 상위 계층에게, 상기 제1 애플리케이션 데이터의 긍정 응답을 포워딩하는 단계를 포함하고, 상기 포워딩은 연관되는 애플리케이션 식별자에 기초하는
    디바이스.
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서, 상기 제1 프레임은 상기 통합 ACK 프레임에 허용되는 애플리케이션 ACK들의 최대 수를 표시하는 비트를 포함하는
    디바이스.
  13. 제7항에 있어서, 상기 디바이스는 릴레이인 디바이스.
  14. 제7항에 있어서, 상기 제1 프레임은 상기 디바이스와의 무선 근접성 통신에서 수신기 디바이스에게 송신되는 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 수신기 디바이스는 상기 디바이스로부터 하나의 홉 내에 있는 디바이스.
  16. 디바이스로서:
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 통신 가능하게 연결되는 메모리 - 상기 메모리는 그 상에 실행가능 명령어들을 저장하고, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금:
    무선 통신을 통해 제1 프레임을 피어 디바이스에게 송신하는 단계 - 상기 제1 프레임은 제1 애플리케이션 데이터를 포함함 -;
    무선 통신을 통해 제2 프레임을 상기 피어 디바이스에게 송신하는 단계 - 상기 제2 프레임은 제2 애플리케이션 데이터를 포함함 -; 및
    통합 ACK 프레임을 수신하는 단계 - 상기 통합 ACK 프레임은 상기 제1 애플리케이션 데이터의 긍정 응답 및 상기 제2 애플리케이션 데이터의 긍정 응답을 포함함 - 를 포함하는 동작들을 실시하도록 야기함 -
    를 포함하는 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 사용자 인터페이스상에서 상기 통합 ACK의 상태의 표시를 디스플레이하기 위한 명령어들을 제공하는 단계를 더 포함하는
    디바이스.
  18. 제17항에 있어서, 상기 통합 ACK의 상태는 상기 통합 ACK 내에서의 애플리케이션 긍정 응답들의 양을 포함하는
    디바이스.
  19. 제17항에 있어서, 상기 통합 ACK의 상태는 상기 통합 ACK 내에서의 긍정 응답들이 동일 애플리케이션과 연관되는지의 표시를 포함하는
    디바이스.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제2 애플리케이션 데이터는 상기 제1 애플리케이션 데이터와는 상이한 애플리케이션으로부터 오는
    디바이스.
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