KR102174915B1 - 멀티유저 와이파이 대역폭 할당 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

가입자 액세스 포인트에서 퍼블릭 유저의 데이터 처리량을 제어하는 방법으로서, 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트에서 연결을 갖는지를 결정하는 단계, 퍼블릭 유저의 물리계층 데이터 속도를 측정하는 단계, 최대 채널 사용 시간 제한을 검색하는 단계, 및 측정된 물리계층 데이터 속도 및 최대 채널 사용 시간 제한에 대한 응답에 기초하여, 단위 시간당, 이동된 데이터 양을 제한하는 단계를 포함한다.

Description

멀티유저 와이파이 대역폭 할당 방법 및 장치{MULTIUSER WIFI BANDWIDTH ALLOCATION METHOD AND APPARATUS}
본 발명은 대역폭 할당에 관한 것으로서, 본 발명은 특히, 불량한 연결 품질을 갖는 클라이언트가 역으로 전체적인 링크 품질을 감소시키지 않도록, 물리계층 연결 품질에 기초하여 각각의 와이파이 클라이언트에 할당된 대역폭을 동적으로 제한한다.
멀티캐스트 및 브로드캐스트 응용에서, 데이터는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통해 서버로부터 다중 리시버로 전송된다. 본 명세서에서 사용된 것처럼, 멀티캐스트 시스템은 서버가 동일한 데이터를 다중 리시버에게 동시에 전송하는 시스템이고, 이 시스템에서, 리시버는, 모든 리시버를 포함하여 이들에 이르기까지 모든 리시버에 대한 서브셋을 형성한다. 브로드캐스트 시스템은 서버가 동일한 데이터를 모든 리시버에게 동시에 전송하는 시스템이다. 즉, 멀티캐스트 시스템은 의미상 브로드캐스트 시스템을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 것처럼, 용어 "클라이언트"는 스테이션, 클라이언트 스테이션, 모바일 스테이션, 모바일 단말기, 모바일 디바이스, 노드, 랩탑 컴퓨터(랩탑), 노트북 컴퓨터(노트북), 개인용 디지털 단말기(PDA), 듀얼 모드 스마트 폰, 아이폰, 아이팟, 아이패드, 태블릿, 또는 네트워크에 연결될 수 있는 임의의 다른 무선 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
무선 라우터, 게이트웨이 또는 액세스 포인트(AP)에 연결된 다중 클라이언트와 함께, 이상적으로 모든 클라이언트가 높은 링크 품질로 연결될 수 있고, 따라서 고속 변조 방식이 사용될 수 있다. 이런 경우에, 각 클라이언트는 데이터를 전송하거나 수신하기 위한 짧은 시간 기간을 활용한다. 그러나, 하나의 클라이언트가 불량한 연결 품질을 갖는 경우, 저속 변조 방식이 사용되어야 한다. 저속 또는 더 저속인 변조 방식은 등가 데이터 양을 전송하거나 수신하기 위해 더 긴 시간이 필요할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 불량한 링크 품질(불량한 연결)을 갖는 클라이언트는 통신을 위한 불균형한 사용시간을 요구할 것이며, 이는 우수한 링크 품질(우수한 연결)을 갖는 나머지 클라이언트에 대해 감소된 채널 용량을 남긴다.
다양한 서비스 품질(QoS) 매커니즘은 선행기술에서 공지되었지만, 이들 QoS 매커니즘은 사전에 설정된 서비스 품질 카테고리에 기초된다. 이들 QoS 매커니즘 중 어느 것도 링크 품질 기능으로서 와이파이 혼잡의 문제를 구체적으로 다루지 않는다.
본 발명은, 불량한 연결 품질을 갖는 클라이언트가 전송하거나 수신할 수 있는 데이터의 양을 제한하여, 클라이언트가 단위 시간당 조절가능한 비율보다 적은 채널을 사용하게 함으로써, 불량한 연결 품질을 갖는 클라이언트가 역으로 전체적인 링크 품질을 감소시키지 않는 것을 목적으로 한다.
무선 라우터, 게이트웨이 또는 액세스 포인트(AP)에 연결된 다중 클라이언트와 함께, 이상적으로 모든 클라이언트가 높은 링크 품질로 연결될 수 있고, 따라서 고속 변조 방식이 사용될 수 있다. 이런 경우에, 각 클라이언트는 데이터를 전송하거나 수신하기 위한 짧은 시간 기간을 활용한다. 그러나, 하나의 클라이언트가 불량한 연결 품질을 갖는 경우, 저속 변조 방식이 사용되어야 한다. 저속 또는 더 저속 변조 방식은, 등가 데이터 양을 전송하거나 수신하기 위해 더 긴 시간이 필요할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 불량한 링크 품질(불량한 연결)을 갖는 클라이언트는 통신을 위해 불균형한 사용시간을 요구할 것이며, 이는 우수한 링크 품질(우수한 연결)을 갖는 나머지 클라이언트에 대해 감소된 채널 용량을 남긴다.
본 발명은 임의의 주어진 클라이언트(예를 들면, 불량한 연결 품질을 갖는 클라이언트)가 전송하거나 수신할 수 있는 데이터의 양을 동적으로 제한하여, 클라이언트가 단위 시간당 조절가능한 비율보다 적은 채널을 사용하도록 한다.
가입자 액세스 포인트에서 퍼블릭 유저의 데이터 처리량을 제어하는 방법으로서, 상기 방법은, 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트에서 연결을 갖는지를 결정하는 단계, 퍼블릭 유저의 물리계층 데이터 속도를 측정하는 단계, 최대 사용 시간 제한을 검색하는 단계, 및 측정된 물리계층 데이터 속도 및 최대 사용 시간 제한에 대한 응답에 기초하여, 단위 시간당, 이동된 데이터 양을 제한하는 단계를 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면과 함께 읽을 때, 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 도면은 아래 간단하게 설명된 다음의 도를 포함한다.
본 발명은, 불량한 연결 품질을 갖는 클라이언트가 전송하거나 수신할 수 있는 데이터의 양을 제한하여, 클라이언트가 단위 시간당 조절가능한 비율보다 적은 채널을 사용하게 함으로써, 불량한 연결 품질을 갖는 클라이언트가 역으로 전체적인 링크 품질을 감소시키지 않는 데 효과적이다.
도 1은 본 발명의 가입자 액세스 포인트에 대한 예시적인 실시예의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 가입자 액세스 포인트에 대한 예시적인 실시예의 블록도이다.
본 발명은 데이터 대역폭 할당을 물리계층 링크 속도에 연결한다. 낮은 링크 속도를 갖는 클라이언트가 있다면, 그것의 대역폭은 평균적으로 더 적은 시간동안 채널상에서 활동하도록 감소된다. 링크 속도가 개선되면, 아마도 클라이언트가 액세스 포인트로 더 가까이 이동함으로써 데이터 대역폭이 증가될 수 있다. 이런 식으로, 하나의 클라이언트가 통신 채널을 독점하기 위해 허용(허락)되는 평균 시간은 목표 지속기간 이하로 유지된다. 이 기간은 클라이언트의 클래스에 따라 상이할 수 있다.
클라이언트는 서비스 제공자에 의해 상이한 클래스에 할당될 수 있다. 예를 들면, 컴캐스트(Comcast)와 같은 서비스 제공자는 고객 댁내 장치(customer premises equipment)(액세스 포인트) 내의 핫스팟 기능성을 가능하게 하고 있다. 특정 액세스 포인트를 소유하는 개인 가입자는 높은 우선순위 클라이언트로서 분류될 수 있고, 따라서 더 긴 채널 지속기간 제한이 주어질 수 있다. 개인 가입자 액세스 포인트로 연결하는 유저는 낮은 우선순위 클라이언트로서 분류될 수 있고, 따라서 더 짧은 채널 지속기간 제한이 주어질 수 있다. 이런 식으로, 비록 퍼블릭 클라이언트(유저)가 낮은 물리계층 링크 속도 연결을 갖더라도, 이것은 핫스팟(액세스 포인트)를 갖는 개인 가입자의 처리량에 역으로 영향을 주지 않는다.
본 발명은 클라이언트의 특정 개수를 수반하는 특정 상황에서 필요될 때, 적절한 시간 제한을 갖는 물리계층 연결 속도의 평균에 기초된다는 것이 고려된다.
또한, 상이한 클래스의 클라이언트에 대한 제한을 통제하는 파라미터가 그들 스스로 적응될 수 있다는 것이 고려된다.
이는 또한, 더욱 전체적인 대역폭 사용 패턴에 기초하여, 특정 또는 모든 클래스의 클라이언트에 대해 본 발명의 데이터 대역폭 방법을 인에이블 및 디스에이블하는 데 유용할 수 있다.
다음은 본 발명의 예시이다. 만약 클라이언트에 대해 허용(허락)된 최대 데이터 대역폭이 4Mb/s인 경우, 최대 채널 사용 시간 제한은 예를 들면 10%가 되게 한다. 그런 다음, 데이터 대역폭 제한은 다음의 차트를 따라 크기가 변경된다.
Figure 112016070651325-pct00001
본 발명은 퍼블릭 유저를 위한 핫스팟으로서 역할을 하는 액세스 포인트에서 구현된다. 즉, 본 발명은 개인 가입자의(고객의) 댁내 장치(액세스 포인트)의 부분으로서 전달될 수 있다.
도 1은 본 발명의 가입자 액세스 포인트에 대한 예시적인 실시예의 흐름도이다. 단계(105)에서, 데이터 속도 시간 제한 할당 모듈은, 퍼블릭 유저(클라이언트)가 가입자 액세스 포인트(장치)에 연결되었는지를 결정하는 테스트를 수행한다. 만약 가입자 액세스 포인트에 연결된 퍼블릭 유저가 없다면, 처리단계는 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트에 연결될 때까지 단계(105)로 돌아간다. 만약 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트에 연결되었다면, 단계(110)에서 가입자 액세스 포인트는 퍼블릭 클라이언트에 대한 물리적 데이터 속도를 측정한다. 단계(115)에서 가입자 액세스 포인트는 저장 시스템으로부터 연결된 퍼블릭 유저에 대한 데이터 속도를 검색한다. 본 발명은, 데이터 속도 시간 제한이 물리계층 연결 속도의 평균뿐만 아니라, 클라이언트의 상이한 클래스에 대한 제한에 기초한다는 것을 고려한다. 클라이언트의 상이한 클래스에 대한 제한은 적응적일 수 있기 때문에, 서비스 제공자가 데이터 속도 사용시간 제한 데이터 베이스를 업데이트할 수 있도록 서비스 제공자로의 인터페이스가 존재한다는 것이 더 고려된다. 서비스 제공자는 또한 전체적인 사용 패턴에 기초하여 클라이언트의 특정 클래스에 대한 데이터 대역폭을 인에이블 또는 디스에이블 할 수 있다. 이는 또한 서비스 제공자로부터 데이터베이스의 업데이트를 요구할 수 있다. 단계(120)에서, 가입자 액세스 포인트는 측정된 데이터 속도 및 데이터 베이스로부터 검색된 데이터 속도 사용시간 제한에 기초하여 연결된 퍼블릭 유저를 위해 단위 시간당 데이터 속도를 할당한다. 단계(125)에서, 가입자 액세스 포인트는, 다른 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트에 연결되었는지 또는 이미 연결된 퍼블릭 유저의 물리계층 데이터 속도가 변화(증가 또는 감소)했는지를 결정하기 위한 테스트를 수행한다. 만약 다른 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트에 연결되지 않고, 또는 이미 연결된 퍼블릭 유저의 물리계층 데이터 속도가 변화(증가 또는 감소)되었다면, 처리단계 단계(105)로 향한다. 만약 다른 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트에 연결되었다면, 처리단계는 단계(110)로 향한다.
도 2는 본 발명의 가입자 액세스 포인트에 대한 예시적인 실시예의 블록도이다. 퍼블릭 유저가 가입자 액세스 포인트(핫스팟)에 액세스하기 위한 퍼블릭 유저 인터페이스가 있다. 퍼블릭 유저는 가입자 액세스 포인트(핫스팟)와 양방향으로 통신할 수 있다. 퍼블릭 유저 인터페이스는 물리적 데이터 속도 측정 모듈과 양방향으로 통신한다. 물리적 데이터 속도 측정 모듈은 연결된 퍼블릭 유저에 대한 물리계층 데이터 속도를 측정한다. 물리적 데이터 속도 측정 모듈은 단위 시간당 데이터 속도 할당 모듈과 양방향으로 통신한다. 단위 시간당 데이터 속도 할당 모듈은, 측정된 물리계층 데이터 속도 및 저장 시스템으로부터 검색된 사용시간 제한에 기초하여 연결된 퍼블릭 유저에게 단위 시간당 데이터 속도 사용을 할당한다. 단위 시간당 데이터 속도 할당 모듈은 저장 시스템과 양방향으로 통신한다. 서비스 제공자가 단위 시간당 최대 사용 데이터 베이스를 업데이트하기 위한 서비스 제공자 인터페이스가 있다.
본 발명이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특수 목적 프로세서, 또는 이들의 조합의 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 특수 목적 프로세서는 주문형 반도체(ASIC), 축약 명령 세트 컴퓨터(RISC) 및/또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)를 포함할 수 있다. 바람직하게, 본 발명은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현된다. 더욱이, 소프트웨어는 바람직하게 프로그램 저장 디바이스 상에 명백히 포함되는 응용 프로그램으로서 구현된다. 응용 프로그램은 임의의 적절한 아키텍쳐를 포함하는 기계로 업로드될 수 있고, 또한 그 기계에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게, 기계는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 입/출력(I/O) 인터페이스(들)와 같은 하드웨어를 구비한 컴퓨터 플랫폼 상에서 구현된다. 컴퓨터 플랫폼은 또한 작동 시스템 및 마이크로명령 코드를 포함한다. 본 명세서에 기재된 다양한 프로세스와 기등들은 마이크로명령 코드의 부분 또는 응용 프로그램의 부분(또는 이들의 조합)일 수 있으며, 이는 작동 시스템을 통해 실행된다. 게다가, 다양한 다른 주변 디바이스들은 추가 데이터 저장 디바이스 및 프린팅 디바이스와 같은 컴퓨터 플랫폼에 연결될 수 있다.
첨부된 도면에 도시된 구성 시스템의 구성요소들 및 방법의 단계들 중 일부는 바람직하게 소프트웨어에서 구현되기 때문에, 시스템 구성요소들(또는 프로세스 단계들) 간의 실제 연결은 본 발명이 프로그래밍되는 방식에 따라 상이할 수 있다는 것이 더 이해되어야 한다. 본 명세서의 교시를 고려해볼 때, 관련 기술에 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 이들 및 유사한 구현들 또는 구성들을 고려할 수 있을 것이다.
방법의 단계들 : 105, 110, 115, 120, 125

Claims (9)

  1. 가입자 액세스 포인트에서 이동된 데이터의 양을 제한하는 방법으로서,
    상기 가입자 액세스 포인트와 연결을 갖는지를 결정하는 단계;
    상기 연결의 물리계층 데이터 속도를 측정하는 단계;
    적어도 물리계층 데이터 속도들의 평균들에 기초하는 최대 데이터 속도 사용 시간 제한을 저장소로부터 검색하는 단계; 및
    상기 측정된 물리계층 데이터 속도 및 상기 최대 데이터 속도 사용 시간 제한에 응답하여 단위 시간당 상기 이동된 데이터의 양을 제한하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가입자 액세스 포인트와의 연결들을 갖는 추가 퍼블릭 유저들이 존재하는지 또는 이미 연결된 퍼블릭 유저의 물리계층 데이터 속도가 변화했는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가입자 액세스 포인트와의 연결들을 갖는 추가 퍼블릭 유저들이 존재하거나 또는 이미 연결된 퍼블릭 유저의 물리계층 데이터 속도가 변화한 경우에, 상기 측정하는 단계, 상기 검색하는 단계 및 상기 제한하는 단계가 반복되는, 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가입자 액세스 포인트는 개인 액세스 포인트인, 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 개인 액세스 포인트는 퍼블릭 핫스팟으로서 행동하는, 방법.
  6. 가입자 액세스 포인트에서 이동된 데이터의 양을 제한하기 위한 상기 가입자 액세스 포인트로서,
    연결을 갖기 위한 양방향 유저 인터페이스;
    상기 양방향 유저 인터페이스와 양방향 통신하여 상기 연결의 물리계층 데이터 속도를 측정하는 모듈;
    적어도 물리계층 데이터 속도들의 평균들에 기초하는 최대 데이터 속도 사용 시간 제한을 포함하는 저장 시스템; 및
    상기 연결의 상기 물리계층 데이터 속도를 측정하는 모듈과 양방향 통신하고 또한 상기 저장 시스템과도 양방향 통신하여 단위 시간당 상기 이동된 데이터의 양을 제한하는 모듈을 포함하고,
    상기 제한하는 모듈은 상기 측정된 물리계층 데이터 속도 및 상기 최대 데이터 속도 사용 시간 제한에 기초하여 상기 이동된 데이터의 양을 제한하는 것을 특징으로 하는, 가입자 액세스 포인트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 최대 데이터 속도 사용 시간 제한을 업데이트하기 위한 서비스 제공자 인터페이스를 더 포함하는 가입자 액세스 포인트.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 가입자 액세스 포인트는 개인 액세스 포인트인, 가입자 액세스 포인트.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 개인 액세스 포인트는 퍼블릭 핫스팟으로서 행동하는, 가입자 액세스 포인트.
KR1020167019894A 2014-01-29 2014-01-29 멀티유저 와이파이 대역폭 할당 방법 및 장치 KR102174915B1 (ko)

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