KR20040071332A - 비동기 타임 슬롯내의 긴 비동기 데이터를 처리하는시스템 및 방법 - Google Patents

비동기 타임 슬롯내의 긴 비동기 데이터를 처리하는시스템 및 방법 Download PDF

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KR20040071332A
KR20040071332A KR10-2004-7011328A KR20047011328A KR20040071332A KR 20040071332 A KR20040071332 A KR 20040071332A KR 20047011328 A KR20047011328 A KR 20047011328A KR 20040071332 A KR20040071332 A KR 20040071332A
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Abstract

네트워크 조정자 및 하나 이상의 원격 장치를 포함하는 네트워크에서 초광대역폭 신호를 전송하는 방법이 제공된다. 이용 가능한 전송 시간은 다수의 수퍼프레임으로 분할되고, 다수의 수퍼프레임의 각각은 비컨 기간, 하나 이상의 관리 타임 슬롯, 하나 이상의 보증된 타임 슬롯 및 하나 이상의 동기 타임 슬롯으로 더 분할된다. 각각의 관리 타임 슬롯, 보증된 타임 슬롯 및 비동기 타임 슬롯은 하나 이상의 원격 장치의 하나에 지정된다. 네트워크 조정자는 비컨을 비컨 기간 동안에 하나 이상의 원격 장치로 전송한다. 현재 보증된 타임 슬롯에 지정된 장치 또는 조정자는 현재 보증된 타임 슬롯내의 등시성 데이터의 프레임을 전송한다. 현재 비동기 타임 슬롯에 지정된 장치 또는 조정자는 현재 비동기 타임 슬롯내의 비동기 데이터의 프레임을 전송한다.

Description

비동기 타임 슬롯내의 긴 비동기 데이터를 처리하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR HANDLING LONG ASYNCHRONOUS DATA IN AN ASYNCHRONOUS TIME SLOT}
국제 표준화 기구(ISO)의 개방형 시스템 상호 접속(OSI) 규격은 상이한 시스템이 통신할 수 있는 최종 사용자와 물리적 장치 간에 7개의 계층적 계층(seven-layered hierarchy)을 제공한다. 각 층은 상이한 태스크(task)를 맡으며, OSI 규격은 층 간의 상호 동작 뿐만 아니라, 이 규격에 따른 장치 간의 상호 동작을 지정한다.
도 1은 7개의 계층적 OSI 규격의 계층을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, OSI 규격(100)은 물리적 층(110), 데이터 링크 층(120), 네트워크 층(130), 이송 층(140), 세션 층(150), 표현 층(160) 및 응용 층(170)을 포함한다.
물리적(PHY) 층(110)은 전기, 기계, 기능 및 절차 레벨로 네트워크를 통해 비트 스트림을 전달한다. 그것은 캐리어상의 데이터를 송수신하는 하드웨어 정책을 구비한다. 데이터 링크 층(120)은, 물리적 매체 상의 비트의 표현 및, 이 매체 상의 메시지의 포맷을 나타내고, 적절한 동기화로 (프레임과 같은) 데이터의 블록을 전송한다. 네트워크 층(130)은 적절한 수신지로의 데이터의 경로 지정 및 전송, 접속의 유지 및 종료를 처리한다. 이송 층(140)은 종단간 제어 및 에러 체크를 관리하여 데이터 전달을 완전하게 한다. 세션 층(150)은 각 말단부에서 애플리케이션 간의 대화, 교환 및 다이얼로그를 설정하고, 조정하며, 그리고 종료한다. 표현 층(160)은 입출력 데이터를 한 표현 포맷에서 다른 표현 포맷으로 변환시킨다. 응용 층(170)은, 통신 파트너가 식별되고, 서비스 품질이 식별되며, 사용자 인증 및 프라이버시가 고려되며, 데이터 구문 상의 어떤 제약이 식별되는 장소이다.
IEEE 802 위원회는, OSI 규격(100)의 데이터 링크 층(120) 및 물리적 층(110)에 거의 대응하는 국부 네트워크용 3 층 구조를 개발하였다. 도 2는 IEEE 802 규격(200)을 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, IEEE 802 규격(200)은 물리적(PHY) 층(210), 매체접근 제어(MAC) 층(220) 및 논리 링크 제어(LLC) 층(225)을 포함한다. PHY 층(210)은 본질적으로 OSI 규격(100)의 PHY 층(110)으로 동작한다. MAC 및 LLC 층(220 및 225)은 OSI 규격(100)의 데이터 링크 층(120)의 기능을 공유한다. LLC 층(225)은 PHY 층(210)에 통신될 수 있는 프레임내에 데이터를 위치시키고, MAC 층(220)은, 데이터 링크를 통해 통신을 관리하고, 데이터 프레임을 전송하며, 긍정 응답(ACK) 프레임을 수신한다. MAC 및 LLC 층(220 및 225)은 모두 에러 체크 뿐만 아니라, 수신 및 긍정 응답되지 않는 프레임의 재전송시키는 역할을 한다.
도 3은 IEEE 802 규격(200)을 사용하는 무선 네트워크(300)의 블록도이다. 양호한 실시예에서, 네트워크(300)는 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 또는 피코넷(piconet)이다. 그러나, 본 발명은, 예컨대, 무선 국부 영역 네트워크(WLAN) 또는 다른 적당한 무선 네트워크와 같은 다수의 사용자 간에 대역폭을 공유할 수 있는 다른 설정에도 적용하는 것으로 이해되어야 한다.
용어 피코넷이 사용될 시에, 그것은, 한 장치가 조정자(즉, 서버 기능을 함)로서 작용하지만, 다른 장치는(때때로 스테이션이라 함) 조정자의 시간 할당 명령을 전송하는 ad hoc 형식으로 접속된 장치의 네트워크라 한다(즉, 이들은 클라이언트 기능을 한다). 조정자는 지정된 장치, 또는 조정자 기능을 하도록 선택된 장치 중 하나일 수 있다. 조정자와 비조정자 간의 주 차이 중 하나로서, 조정자는 네트워크내의 모든 장치와 통신할 수 있는 반면에, 다수의 비조정자는 다른 모든 비조정자 장치와 통신할 필요가 없다는 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 네트워크(300)는 조정자(310) 및 다수의 비조정자장치(320)를 포함한다. 조정자(310)는 네트워크(300)의 동작을 제어한다. 상술한 바와 같이, 조정자(310) 및 비조정자 장치(320)의 시스템은 피코넷이라 불리워질 수 있고, 이 경우에 조정자(310)는 피코넷 조정자(PNC)로 지칭될 수 있다. 비조정자 장치(320)의 각각은 제 1 무선 링크(330)를 통해 조정자(310)에 접속되고, 또한, 피어 투 피어(peer-to-peer) 링크라 하는 제 2 무선 링크(340)를 통해 하나 이상의 다른 비조정자 장치(320)에도 접속될 수 있다.
게다가, 도 3이 장치 간의 양방향성 링크를 도시하지만, 이들 링크는 또한 단방향성일 수 있다. 이 경우에, 각 양방향성 링크(330, 340)는 2개의 단방향성 링크로서 도시되는데, 제 1 단방향성 링크는 한 방향으로 진행하고, 제 2 단방향성 링크는 대향 방향으로 진행한다.
어떤 실시예에서, 시스템을 조정하는 부가적인 기능 및, 네트워크(300)의 모든 장치(320)와 통신하는 요건을 제외하고는, 조정자(310)는 어떤 비조정자 장치(320)과 동일한 종류의 장치일 수 있다. 다른 실시예에서, 조정자(310)는 장치(320) 중 하나 역할을 하지 않는 지정된 개별 제어 유닛일 수 있다.
아래의 명세에서, 조정자(310)는 비조정자 장치(320)와 같은 장치인 것으로 고려된다. 그러나, 선택적인 실시예는 전용 조정자(310)를 사용한다. 더욱이, 개별 비조정자 장치(320)는 조정자(310)의 기능 소자를 포함하지만, 이들 소자를 사용하지 않으며, 비조정 장치로서 기능을 한다. 이것은 어떤 장치가 잠재적 조정자(310)인 경우이지만, 하나만이 실제로 소정의 네트워크내의 기능을 제공한다.
네트워크(300)의 각 장치는 상이한 무선 장치, 예컨대, 디지털 스틸 카메라,디지털 비디오 카메라, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 디지털 뮤직 플레이어, 또는 다른 개인 무선 장치일 수 있다.
다수의 비조정자 장치(320)는 가용 물리적 영역(350)에 설정되며, 이 영역은 조정자(310)가 각각의 비조정자 장치(320)와 성공적으로 통신할 수 있는 범위에 기초하여 설정된다. 조정자(310)와 통신할 수 있는 어떤 비조정자 장치(320)(및 그 역)는 네트워크(300)의 가용 영역(350) 내에 있다. 그러나, 주지된 바와 같이, 네트워크(300)내의 모든 비조정자 장치(320)는 모든 다른 비조정자 장치(320)와 통신할 필요는 없다.
도 4는 도 3의 네트워크(300)로부터의 장치(310,320)의 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각 장치(즉, 각 조정자(310) 또는 비조정자 장치(320))는 물리적(PHY) 층(410), 매체 접근 제어(MAC) 층(420), 한 세트의 상위 층(430) 및 관리 엔티티(440)를 포함한다.
PHY 층(410)은 제 1 또는 2 무선 링크(330 또는 340)를 통해 네트워크(300)의 나머지와 통신한다. 그것은 전송 가능한 데이터 포맷의 데이터를 작성하고 수신하여, 그것을 MAC 층(420)을 통해 사용 가능한 포맷으로 변환하고, 이 포맷으로부터 변환한다. MAC 층(420)은 PHY 층(410)에 의해 요구된 데이터 포맷과 상위 층(430)에 의해 요구된 데이터 포맷 간의 인터페이스 역할을 한다. 상위 층(430)은 장치(310, 320)의 기능을 포함한다. 이들 상위 층(430)은 논리 링크 제어(LLC) 등을 포함할 수 있다. 상위 층(430)은 MAC 층(420)가, 예컨대, TCP/IP, TCP, UDP, RTP, IP, USB, 1394, UDP/IP, ATM, DV2, MPEG 등의 각종 프로토콜과 인터페이스하도록 한다.
통상적으로, WPAN 내의 조정자(310) 및 비조정자 장치(320)는 동일한 대역폭을 공유한다. 따라서, 조정자(310)는 이 대역폭의 공유를 조정한다. 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 설정 시에 대역폭의 공유를 위한 프로토콜을 확립하는 규격이 개발되었다. 예컨대, IEEE 규격 802.15.3은 시분할 다중 접속(TDMA) 형식을 이용하여 대역폭을 공유하는 설정에 PHY 층(410) 및 MAC 층(420)에 대한 명세서를 제공한다. 이 규격을 이용하여, MAC 층(420)은 프레임 및 수퍼프레임을 설정하며, 이를 통해 장치(310, 320)에 의한 대역폭의 공유는 조정자(310) 및/또는 비조정자 장치(320)에 관리된다.
본 발명의 양호한 실시예는 아래에 기술된다. 여기에 기술된 실시예가 WPAN(또는 피코넷)의 문맥내에 있지만, 본 발명은, 예컨대, 무선 국부 영역 네트워크(WLAN) 또는 어떤 다른 적당한 무선 네트워크 등의 다수의 사용자 간에 대역폭을 공유할 수 있는 다른 설정에도 적용하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은, 네트워크(300)에서 동작하거나, 네트워크(300)에 걸친 데이터 경로를 설정하는 수퍼프레임내의 순환 비컨의 사용을 통해 네트워크(300)와 접속할려고 하는 장치(310, 320)를 조정하는 방법을 제공한다.
Device IDs and MAC Addreddes
네트워크(300)내의 장치(310, 320)와 작업하는 하나의 중요한 양태는 각각의 장치(310, 320)를 독특하게 식별하는 것이다. 이것을 달성할 수 있는 방법은 수개 있다.
어떤 네트워크가 어디에 있는지와는 무관하게, 각 장치(310,320)는 그것을 식별하는데 사용될 수 있는 독특한 MAC 어드레스를 갖는다. 이 MAC 어드레스는 일반적으로 2개의 장치(310, 320)의 어느 것도 동일한 MAC 어드레스를 갖지 않도록 제조자에 의해 상기 장치에 지정된다. 본 발명의 양호한 실시예에서 MAC 어드레스를 관리하는데 사용되는 한 세트의 규격은, IEEE Std. 802-1990, "IEEE Standards for Local and Metropolitan Area Networks: Overview and Architecture"에서 발견될 수 있다.
동작을 용이하게 하기 위해, 네트워크(300)는 독특한 MAC 어드레스 이외에 사용하기 위해 네트워크(300)에서 장치 ID를 각 장치(310,320)에도 지정할 수 있다. 양호한 실시예에서, MAC(420)는 ad hoc 장치 ID를 사용하여 장치(310, 320)를 식별한다. 이들 장치 ID는, 예컨대, 프레임의 수신지의 ad hoc 장치 ID에 기초하여 네트워크(300)내의 프레임을 경로 지정하는데 사용될 수 있다. 이 장치 ID는 일반적으로 각 장치(310, 320)에 대한 MAC 어드레스 보다 더 작다. 양호한 실시예에서, 장치 ID는 8 비트이고, MAC 어드레스는 48 비트이다.
각 장치(310, 320)는 장치 ID와 MAC 어드레스 간의 대응을 맵(map)하는 매핑 테이블을 보전해야 한다. 이 테이블은 조정자(310)에 의해 비조정자 장치(320)에 제공된 장치 ID 및 MAC 어드레스 정보에 기초하여 채워진다. 이것은 각 장치(310, 320)가 어느 한 장치 ID 또는 MAC 어드레스에 의해 네트워크(300)에서 그들 자체 및 다른 장치를 참조하도록 한다.
본 발명은, 현재 IEEE 802.15 WPANTMTask Group 3 (TG3)에 의해 개발되어 있는 고속 WPANs용 IEEE 803.15.3으로 사용될 수 있다. 802.15.3 작업 그룹의 아카이브(archive)를 포함하는 현재 드래프트 802.15.3 규격의 상세 사항은http://www.ieee802.org/15/pub/TG3.html에서 검색될 수 있다. 이 명세에는, IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee web page에 설명되어 있는 바와 같이, 드래프트 802.15.3 규격과 양립할 수 없는 것이 없다.
Superframes
소정의 네트워크내의 이용 가능한 대역폭은 시간적으로 조정자에 의해 일련의 반복 수퍼프레임으로 분리된다. 이들 수퍼프레임은 이용 가능한 전송 시간이 각종 태스크 중에 분리되는 방법을 설정한다. 그 후, 데이터의 개별 프레임은 수퍼프레임에 설명된 타이밍에 따라 이들 수퍼프레임내에 이송된다.
도 5는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 수퍼프레임의 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각 수퍼프레임(500)은 비컨 주기(510), 경쟁(contention) 접근 주기(CAP)(520) 및 갱쟁 프리 주기(CFP)(530)를 포함할 수 있다.
비컨 주기(510)는 조정자(310) 곁에 설정되어, 비컨 프레임을 네트워크(300)내의 비조정 장치로 송출한다. 이와 같은 비컨 프레임은 수퍼프레임내의 장치의 동작을 조직화하는 정보를 포함한다. 각 비조정자 장치(320)는 네트워크(300)를 접속하기 전에 비컨(510)을 인식하는 방법을 알고 있고, 비컨(510)을 이용하여 현존하는 네트워크(300)를 식별하고, 네트워크(300)내의 통신을 조정하도록 한다.
CAP(520)는 네트워크에 걸친 명령 또는 비동기 데이터를 전송하는데 사용된다. CAP(520)는 많은 실시예에서 제거되고, 시스템은 CFP(530) 동안에만 명령을 통과시킨다.
CFP(530)는 다수의 타임 슬롯(540)을 포함한다. 이들 타임 슬롯(540)은 조정자(310)에 의해 단일 전송 장치(310, 320) 및, 그들 간에 정보의 전송을 위한 하나 이상의 수신 장치(310, 320)에 지정된다. 일반적으로, 각 타임 슬롯(540)은 특정 전송기-수신기 쌍에 지정되지만, 어떤 경우에는 단일 전송기가 동일한 시간에 다수의 수신기로 전송한다. 타임 슬롯의 일례의 타입은 관리 타임 슬롯(MTS) 및 보증된 타임 슬롯(GTS)이다.
MTS는 조정자(310)와 비조정자 장치(320)의 하나 간의 관리 정보를 전송하기 위해 사용되는 타임 슬롯이다. 이와 같이, 그것은 전송 쌍의 한 멤버인 조정자(310)를 가져야 한다. MTS는, 조정자(310)가 수신 장치인 경우에는 업링크 MTS(UMTS), 또는 조정자(310)가 전송 장치인 경우에는 다운링크 MTS(DMTS)로서 더 설정될 수 있다.
GTS는 네트워크(300)내의 장치(310, 320) 간에 등시성 비관리 데이터를 전송하는데 사용되는 타임 슬롯이다. 이것은, 2개의 비조정자 장치(320) 간에 전송된 데이터, 또는 조정자(310)와 비조정자 장치(320) 간에 전송된 비관리 데이터를 포함한다.
이 애플리케이션에 이용된 바와 같이, 스트림은 소스 장치와 하나 이상의 수신지 장치 간의 통신이다. 소스 및 수신지 장치는 네트워크(300)내의 어떤 장치(310, 320)일 수 있다. 다수의 수신지로의 스트림의 경우, 수신지 장치는 네트워크(300)내의 장치(310, 320)의 모두 또는 일부일 수 있다.
어떤 실시예에서, 업링크 MTS는 CFP(530)의 전면에 위치되고, 다운링크 MTS는 CFP(530)의 단부에 위치되어, 동일한 수퍼프레임(500)의 다운링크 MTS의 업링크 MTS에 응답할 기회를 조정자(310)에게 제공할 수 있다. 그러나, 조정자(310)는 동일한 수퍼프레임(500)의 요구에 응답할 필요는 없다. 다른 다운링크 MTS의 응답 대신에, 조정자(310)는 나중 수퍼프레임(500)에서의 비조정자 장치(320)에 지정될 수 있다.
수퍼프레임(500)은 시간적으로 반복되는 고정된 타임 구성이다. 수퍼프레임(500)의 특정 기간은 비컨(510)에 기술된다. 사실상, 비컨(510)은 일반적으로 종종 비컨(510)이 반복되어 수퍼프레임(500)의 기간에 대응하는 방법에 관한 정보를 포함한다. 비컨(510)은 또한 각 타임 슬롯(540)의 전송기 및 수신기의 식별 및 조정자(310)의 식별과 같이 네트워크에 관한 정보를 포함한다.
네트워크(300)에 대한 시스템 클록은 바람직하게는 비컨(510)의 생성 및 수신을 통해 동기화된다. 각 비조정자 장치(320)는 유효 비컨(510)의 성공적인 수신과 동시에 동기화 시점을 저장하여, 이 동기화 시점을 이용하여 자기 타이밍을 조정한다.
도 5에 도시되지 않았지만, CFP(530)내의 타임 슬롯(540) 간에 산재된 가드 타임(guard times)이 있는 것이 바람직하다. 가드 타임을 TDMA 시스템내에 사용하여, 공간 위치에 기초한 전파 시간의 클록 정확도 및 차의 필연적인 에러로 인해 2전송이 시간적으로 중복하지 않도록 한다.
WPAN에서, 전파 시간은 일반적으로 클록 정확도에 비해 중요하지 않다. 따라서, 요구된 가드 타임의 량은 바람직하게는 이전의 동기 이벤트(event) 때문에 주로 클록 정확도 및 기간에 기초한다. 이와 같은 동기 이벤트는, 일반적으로 비조정자 장치(320)가 조정자(310)로부터 비컨 프레임을 성공적으로 수신할 시에 일어난다.
간략화를 위해, 단일 가드 타임 값이 전체 수퍼프레임에 사용될 수 있다. 가드 타임은 바람직하게는 각 비컨 프레임, GTS 및 MTS의 단부에 배치될 것이다.
수퍼프레임(500)의 정확한 설계는 실시에 따라 변할 수 있다. 도 6은 특정 수퍼프레임 설계의 일례를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 전송 방식(scheme)(600)은 이용 가능한 전송 시간을 다수의 수퍼프레임(610)으로 분할하는 것을 포함한다. 각 개별 수퍼프레임(610)은, 비컨 프레임(620), 업링크 MTS(630), 다수의 GTS(640) 및 다운링크 MTS(650)를 포함한다. 이런 예시적인 수퍼프레임은 경쟁 접근 주기를 포함하지 않는다.
비컨 프레임(620)은 (IEEE 802.15,3 드래프트 규격의 장치 ID로서 공지된) 연관 ID에 의해 현재 수퍼프레임(610)에 지정된 비조정자 장치(320)를 나타낸다. 그것은 또한 수신-전송 테이블을 통해 개별 GTS(640)용 전송기/수신기 지정을 나타낸다.
도 6에 도시된 예시적인 수퍼프레임 구조에서, 업링크 MTS(630)는 현재 수퍼프레임(610)에 지정된 비조정자 장치(320) 곁에 설정되어 신호를 조정자(310)로 업로드(upload)한다. 다른 비조정자 장치(320)의 모두는 이 타임 슬롯 동안에 현재 채널상에서 활동하지 않고 있다. 다수의 채널을 사용하는 선택적인 실시예에서, 그 채널 상의 모든 다른 스테이션은 업링크 MTS(630) 동안에 활동하지 않지만, 다른 채널에 의해 전송할 수 있다.
다수의 GTS(640)는 각 장치(310,320) 곁에 설정되어 장치 간의 통신을 허용하는 타임 슬롯이다. 그들은 비컨(620)내의 수신-전송 테이블에 설명된 정보에 따라 행한다. 각 GTS(640)는 바람직하게는 하나 이상의 데이터 프레임을 전송할 만큼 크다. 전송기-수신기 세트에 다수의 GTS(640)가 지정될 시에, 이들은 인접하는 것이 바람직하다.
다운링크 MTS(650)는 조정자(310) 곁에 설정되어, 현재 수퍼프레임(610)에 지정된 비조정자 장치(320)로 신호를 다운로드(download)한다. 다른 비조정자 장치(320)의 모두는 이 타임 슬롯 동안에 모든 전송을 무시할 수 있다.
업링크 및 다운링크 MTS(630 및 650)는 가장 큰 관리 프레임, 중간 긍정 응답(ACK) 프레임 및 수신기-전송기 반환 시간을 처리하도록 선택되어야 한다. GTS(640), 길이 및 수는 전송될 특정 프레임 요건, 예컨대, 짧은 MPEG 프레임, 최대 허용 가능 길이의 큰 프레임 및 사용된 ACK 정책을 수용하도록 선택되어야 한다.
개시된 실시예가 다수의 GTS(640) 전에 배치된 하나의 업링크 MTS(630) 및, 다수의 GTS(640) 후에 배치된 하나의 다운링크 MTS(650)를 이용하지만, MTS(630, 650) 및 GTS(640)의 수, 분포 및 배치는 선택적인 실시예에 따라 변화될 수 있다.
그러나, 이와 같은 TDMA 프로토콜은 일반적으로 비동기 데이터를 위해 지원하지 않는다. 신호 오버헤드를 크게 하는 비동기 데이터의 통과를 위한 정적 스트림 접속을 사용하거나, 또는 성능을 저하시키고, 전력 사용을 증가시키는 캐리어 검출 다중 접근/충돌 방지(CSMA/CA)와 같은 경쟁 접근 프로토콜을 사용하는 비동기 주기(예컨대, CAP(520))를 강제로 사용하는 시스템이 있다. 모든 장치(310,320)가 CAP(520) 동안에 전력 가동 상태이기 때문에 전력 소비가 증가된다(즉, 장치(310,320)의 어느 것도 전력 절약 수면 모드로 들어가지 않는다). 소정의 시간에 전송되는 확실한 소정의 데이터 프레임이 없기 때문에 성능이 저하된다.
이 출원은, Knut T. Odman이 2002년 1월 22일자로 출원하고, 명칭이 "SHORT ASYNCHRONOUS DATA IN MANAGEMENT TIME SLOT"인 미국 가출원 제60/349,353호, Knut T. Odman이 2002년 1월 22일자로 출원하고, 명칭이 "LONG ASYNCHRONOUS DATA IN ASYNCHRONOUS TIME SLOT"인 미국 가출원 제60/349,357호 및, Knut T. Odman이 2002년 1월 22일자로 출원하고, 명칭이 "LLC SERVICE ACCESS POINT FOR CONVERGENCE LAYER REPLACING 802.2"인 미국 가출원 제60/349,359호의 우선권을 청구하며, 이들의 내용은 전적으로 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 무선 개인 영역 네트워크 및 무선 국부 영역 네트워크에 관한 것으로서, 특히, 본 발명은 할당되지만 사용되지 않는 관리 타임 슬롯내의 비동기 데이터의 짧은 스트림 또는 비동기 타임 슬롯내의 비동기 데이터의 긴 스트림을 처리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 더욱 완전한 평가 및 이에 수반하는 많은 이점은 첨부한 도면을 참조로 아래의 상세한 설명에 관련하여 더욱 이해된다.
도 1은 7개의 계층적 OSI 규격의 계층을 도시한 다이어그램이다.
도 2는 IEEE 802 규격을 도시한 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 무선 네트워크의 블록도이다.
도 4는 도 3의 네트워크로부터의 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 수퍼프레임의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 특정 수퍼프레임 설계의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 특정 수퍼프레임 설계의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 네트워크의 하나 이상의 수신지 장치로 데이터를 전송하는 소스 장치에 대한 데이터 접속을 도시한 블록도이다.
도 9는 도 8의 소스 장치의 더욱 상세한 설명을 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 채널 시간 할당을 이용하여 2개의 상이한 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다.
도 11은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 채널 시간 할당을 이용하여 단일 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다.
도 12는 본 발명의 제 1 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 폴링을 이용하여 단일 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다.
도 13은 본 발명의 제 2 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 폴링을 이용하여 단일 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다.
도 14는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 디폴트 채널 시간 할당 이상으로 필요할 경우에 채널 시간이 요구되는 방법을 도시한 메시지 시퀀스 차트이다.
이 섹션의 타이틀과 일치하여, 본 발명의 선택된 특성의 간단한 설명만이 제공된다. 본 발명의 더욱 완전한 설명은 전체 서류의 주제이다.
본 발명의 목적은 무선 네트워크에서 동기 데이터를 전송하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 동기 데이터를 가능한 신속히 장치 사이로 전송할 수 있도록 동기 데이터를 전송할 선택적인 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 특성은 전송되는 데이터의 피스에 지정된 우선 값을 사용하여, 장치가 등시성 또는 동기 데이터인 지를 판단하고, 어떤 파라미터로 데이터를 전송하는 지를 결정하는 것이다.
이들 및 다른 목적은 네트워크 조정자 및 하나 이상의 원격 장치를 포함하는 네트워크에서 초광대역폭 신호를 전송하는 방법에 의해 달성되는데, 이 방법은, 이용 가능한 전송 시간을 다수의 수퍼프레임으로 분할하는 단계, 다수의 수퍼프레임의 각각을 비컨 기간, 하나 이상의 관리 타임 슬롯, 하나 이상의 보증된 타임 슬롯 및, 하나 이상의 동기 타임 슬롯으로 분할하는 단계, 각 관리 타임 슬롯을 하나 이상의 원격 장치의 하나에 지정하는 단계, 각 보증된 타임 슬롯을 하나 이상의 원격 장치의 하나 또는 네트워크 조정자에 지정하는 단계, 각 비동기 타임 슬롯을 하나 이상의 원격 장치의 하나 또는 네트워크 조정자에 지정하는 단계, 조정자로부터의 비컨을 다수의 수퍼프레임의 각각의 비컨 기간 동안에 하나 이상의 원격 장치로 전송하는 단계, 현재 보증된 타임 슬롯내의 등시성 데이터의 하나 이상의 프레임을 현재 보증된 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치 또는 네트워크 조정자로부터 전송하는 단계 및, 현재 비동기 타임 슬롯내의 비동기 데이터의 하나 이상의 프레임을 현재 비동기 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치 또는 네트워크 조정자로부터 전송하는 단계를 포함한다.
이 방법은, 현재 관리 타임 슬롯내의 관리 프레임을 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로부터 네트워크 조정자로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은, 현재 관리 타임 슬롯내의 관리 프레임을 네트워크 조정자로부터 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은, 현재 관리 타임 슬롯내의 작은 비동기 데이터 프레임을 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로부터 다른 하나 이상의 장치 또는 네트워크 조정자로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
하나 이상의 보증된 타임 슬롯에 지정된 보증된 시간 주기는 바람직하게는 하나 이상의 비동기 타임 슬롯에 지정된 비동기 시간 주기 보다 더 크다.
각 수퍼프레임내의 하나 이상의 관리 타임 슬롯은, 바람직하게는, 업링크 관리 타임 슬롯에 지정된 장치와 네트워크 조정자 간에 신호를 전송하는 적어도 업링크 관리 타임 슬롯 및, 네트워크 조정자와 업링크 관리 타임 슬롯에 지정된 장치 간에 신호를 전송하는 다운링크 관리 타임 슬롯을 포함한다.
상기 방법은, 현재 업링크 관리 타임 슬롯내의 작은 비동기 데이터 프레임을 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로부터 다른 하나 이상의 장치 또는 네트워크 조정자로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
비컨 기간은, 바람직하게는, 각 수퍼프레임의 시점에 형성되고, 하나 이상의 관리 타임 슬롯은, 바람직하게는, 비컨 기간 바로 뒤에 형성된다.
본 발명의 양호한 실시예는 도면을 참조로 기술된다. 복수의 도면을 통해,동일 참조 번호는 동일 또는 대응하는 부품을 나타낸다.
Asynchronous and Isochronous Data
네트워크에는 2 종류의 데이터, 즉, 비동기 데이터 및 등시성 데이터가 있다. 등시성 데이터는 지정된 대역폭을 가지며, 그의 타이밍은 적어도 짧은 항목(term)내에 보증된다. 비동기 데이터는 보증된 대역폭을 갖지 않으며, 전송 시간이 이용 가능하게 될 시에 전송된다. 동작 시에, 비동기 데이터 전송은 고 레벨의 신뢰성을 갖지만, 보증된 전송 시간을 갖지 않는다.
등시성 데이터를 위한 지정된 대역폭은, 바람직하게는, 현재 트래픽 상태에 기초하여 소정의 장치(320)내의 수속(convergence) 층에 의해 채널 시간으로 변환된다. 이 수속 층은 MAC 층(420) 또는 상위 층(430)내에 형성될 수 있다. 그 후, 필요한 채널 시간은 조정자(310)로부터 요구되고, 이 조정자는 채널 시간을 부여하고, 채널 시간이, 예컨대, 적당한 GTS를 전송 장치(320)에 지정함으로써 계속 존재함을 보증할 책임이 있다. 그러나, 조정자(310)는 대역폭을 보증할 수 없다. 바람직하게는, 수속 층은 모니터하고, 필요하다면, 채널 시간을 재요구한다.
등시성 데이터의 신뢰성은 긍정 응답 및 재시도를 이용하여 증가될 수 있다. 비동기 데이터에 대한 지정된 대역폭은 바람직하게는 필요한 대로 지정된다. 장치(320)가 비동기 데이터를 전송할 필요가 있을 시에는, 비동기 전송을 위해 조정자(310)로부터 채널 시간을 요구한다. 조정자(310)는 (예컨대, 아래에 도시된 바와 같이 비동기 타임 슬롯 또는 관리 타임 슬롯에서) 비동기 전송을 위한 채널 시간을 보증할 책임이 있지만, 어떤 연속된 대역폭을 보증할 필요는 없다.
비동기 데이터의 전송 상태는, 전송이 성공적이 아닐 경우에 장치가 전송을 재시도하는 구성 가능량의 시간 및 선택적인 긍정 응답(ACK)의 사용을 통해 장치(310,320)내의 수속 층으로 정확히 보고될 수 있다.
비동기 데이터는 폴링에 의해 전송될 수 있다. 즉, 비동기 데이터 프레임은, 조정자(310)가 폴 프레임을 장치(320)로 전송하여 비동기 프레임의 전송을 허가할 시에만 비조정자 장치(320)에 의해 전송될 수 있다.
Superframe Structure
본 발명의 방법 및 시스템은 비동기 데이터를 효과적으로 처리하는 수퍼프레임 설계를 관리하는 방식 및 선택적인 수퍼프레임 설계를 개시한다.
도 7은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 특정 수퍼프레임 설계의 일례를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전송 방식은 이용 가능한 전송 시간을 다수의 수퍼프레임(710)으로 분할하는 것을 포함한다. 각 개별 수퍼프레임(710)은, 비컨 프레임(620), 업링크 MTS(630), 다운링크 MTS(650), 다수의 GTS(640) 및 다수의 비동기 타임 슬롯(ATS)(770)을 포함한다. 이런 예시적인 수퍼프레임은 경쟁 접근 주기(520)를 포함하지 않는다.
ATS(770)는 네트워크(300)내의 장치(310,320) 간에 비동기 데이터를 전송하기 위해 사용되는 타임 슬롯이다. 이것은, 2개의 비조정자 장치(320) 간에 전송된 데이터, 조정자(310)와 비조정자 장치(320) 간에 전송된 비관리 데이터 및, 조정자(310)와 비조정자 장치(320) 간에 전송되고, MTS에 대해 너무 큰 관리 데이터를 포함한다.
수퍼프레임내에 하나 이상의 비동기 타임 슬롯을 제공함으로써, 시스템은 비동기 데이터를 통과시킬 수 있는 정책을 제공한다.
비컨 프레임(620)은 (IEEE 802.15,3 드래프트 규격의 장치 ID로서 공지된) 연관 ID에 의해 현재 수퍼프레임(710)에 지정된 비조정자 장치(320)를 나타낸다. 그것은 또한 수신-전송 테이블을 통해 개별 GTS(640)용 전송기/수신기 지정을 나타낸다. 게다가, 그것은, 장치 ID 및, 지정된 ATS(770)의 길이 및 위치를 나타냄으로써, 어떤 ATS(770)에 대한 전송기 지정을 나타낸다. 그러나, ATS 지정은 일반적으로 지속하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 환언하면, 모든 ATS 지정은 ATS에 대한 새로운 요구가 일어날 때마다 갱신되어야 한다. 그러나, 선택적인 실시예는 수퍼프레임마다 남아 있는 디폴트 ATS 지정을 채용한다.
선택적인 실시예에서, 동일한 소스-수신지 쌍 간에 다수의 스트리밍을 허용하도록 스트림 인덱스가 부가될 수 있다. 이것은, 예컨대, 드래프트 802.15,3 규격의 CTA내에서 보여질 수 있으며, 이는 이와 같은 다수의 스트리밍을 허용한다.
도 7에 도시된 실시예에서, 업링크 MTS(630)는 현재 수퍼프레임(710)에 지정된 비조정자 장치(320) 곁에 설정되어 신호를 조정자(310)로 업로드한다. 다른 비조정자 장치(320)의 모두는 이 타임 슬롯 동안에 현재 채널상에서 활동하지 않고 있다. 다수의 채널을 사용하는 선택적인 실시예에서, 그 채널 상의 모든 다른 스테이션은 업링크 MTS(630) 동안에 활동하지 않지만, 다른 채널에 의해 전송할 수 있다.
이 실시예에서, 업링크 및 다운링크 MTS(630, 650)는 CFP(530)의 전면에 배치된다. 그러나, 선택적인 실시예에서, MTS(630, 650) 및 GTS(640)의 수, 분포 및 배치는 변화될 수 있다.
다수의 GTS(640)는 각 장치(310,320) 곁에 설정되어 상호 간의 등시성 데이터를 통과시키는 타임 슬롯이다. 그들은 비컨(620)내의 수신-전송 테이블에 설명된 정보에 따라 행한다. 각 GTS(640)는 바람직하게는 하나 이상의 데이터 프레임을 전송할 만큼 크다. 전송기-수신기 세트에 다수의 GTS(640)가 지정될 시에, 이들은 인접하는 것이 바람직하다.
다수의 ATS(770)는 각 장치(310,320) 곁에 설정되어 상호 간의 비동기 데이터를 통과시키는 타임 슬롯이다. 그들은, ATS 지정이 지속하지 않는 것을 제외하고, GTS와 같이 지정되는 것이 바람직하다. 게다가, 각 장치는 바람직하게는 전송할 필요가 있는 모든 비동기 데이터에 대한 단일 대기 행렬을 유지한다. 조정자(310)는 이 대기 행렬의 내용에만 기초하여 ATS(770)를 장치(310,320)에 지정한다.
업링크 MTS(630)는 일반적으로 현재 수퍼프레임(710)에 지정된 비조정자 장치(320) 곁에 설정되어 신호를 조정자(310)로 업로드하거나, 또는 더욱 적은 비동기 데이터 프레임을 다른 비조정자 장치(320)으로 전송한다. 어떤 실시예에서, MTS 동안에 데이터 프레임을 수신하지 않도록 보증된 비조정자 장치(320)는 이 타임 슬롯 동안 모든 전송을 무시할 수 있고, 모든 장치는 모든 업링크 MTS(630) 동안에 청취할 것이다.
다운링크 MTS(650)는 일반적으로 조정자(310) 곁에 설정되어, 현재 수퍼프레임(710)에 지정된 비조정자 장치(320)로 신호를 다운로드한다. 어떤 선택적인 실시예에서, 관리 데이터가 필요하지 않는다면, 다운링크 MTS(650)는 조정자(310)에 의해 보다 적은 비동기 데이터 프레임을 다른 비조정자 장치(320)로 전송하는데 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서, MTS 동안에 데이터 프레임을 수신하지 않도록 보증되는 비조정자 장치(320)는 이 타임 슬롯 동안에 모든 전송을 무시할 수 있다. 다른 실시예에서, 모든 장치는 다운링크 MTS(650) 동안 청취할 수 있다.
수퍼프레임(710)의 길이는 고정되고, 바람직하게는, 데이터 버퍼링 요건을 최소화하기 위해 10 ms와 30 ms 간의 기간을 갖도록 선택된다.
업링크 및 다운링크 MTS(630 및 650)의 길이는 가장 큰 관리 프레임, 중간 긍정 응답(ACK) 프레임 및 수신기-전송기 반환 시간을 처리하도록 선택되어야 한다. GTS(640)의 경우, 길이 및 수는 전송될 특정 프레임 요건, 예컨대, 짧은 MPEG 프레임, 최대 허용 가능 길이의 큰 프레임 및 스트리밍 대 중간 ACK 동작을 수용하도록 선택되어야 한다. ATS에 대한 요구를 행할 시에, 장치(310)가 비동기 전송 대기 행렬의 모든 내용을 전송하는데 필요한 전체 전송 시간 및 수용 가능한 ATS(770)의 최소 길이를 조정자(310)로 통과시키는 것을 제외하고는, ATS(770)의 경우, 길이, 수 및 지정은 MTS의 지정에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 그 후, 조정자(310)는 이에 따라 ATS(770)를 지정한다.
개시된 실시예가 다수의 GTS(640), 다수의 ATS(770), GTS(640) 전에 배치된 하나의 업링크 MTS(630) 및, ATS(770) 후에 배치된 하나의 다운링크 MTS(650)를 이용하지만, GTS(640), ATS(770) 및 MTS(630, 650)의 수, 분포 및 배치는 선택적인 실시예에서 변화될 수 있다.
이 실시예에서, 관리 타임 슬롯(MTS)은 256 바이트 하의 관리 프레임 및 고 우선 순위 비동기 데이터 프레임에 대한 것이고, 보증된 타임 슬롯(GTS)은 매체 우선 순위 등시성 데이터에 대한 것이며, 비동기 타임 슬롯(ATS)은 255 바이트 이상의 비동기 저 우선 순위 데이터 및 고 우선 순위 비동기 데이터에 대한 것이다.
Short and Long Asynchronous Data Frames
도 7에 개시된 실시예에서는, 2 종류의 비동기 데이터 프레임, 즉, 짧은 비동기 프레임 및 긴 비동기 프레임이 있다.
짧은 비동기 프레임은 관리 프레임 대신에 MTS에서 전송되기에 충분히 적은 프레임이다. 양호한 실시예에서, 짧은 비동기 프레임은 255 바이트의 최대 사이즈를 가진다. 그러나, 이 사이즈는 특정 실시예에서 MTS의 사이즈에 따라 변할 수 있다.
긴 비동기 프레임은 짧은 비동기 프레임 보다 크고, 최대 긴 비동기 프레임 사이즈 이하의 프레임이다. 양호한 실시예에서, 긴 비동기 프레임의 사이즈는 255 바이트에서 프로토콜에 의해 설정된 MTS 최대(예컨대, 어떤 실시예에서는 ~2000 바이트) 까지 변할 수 있다. 그러나, 최대 긴 비동기 프레임 사이즈는 최대 짧은 비동기 프레임 사이즈에 따라 변할 수 있고, 최대 긴 비동기 프레임 사이즈는 현재 프로토콜의 선택된 전송 파라미터에 따라 변할 수 있다. 비동기 데이터는 바람직하게는 사이즈가 제한되어, 이용 가능한 에어 타임(air time)을 압도(overwhelming)하도록 한다.
동작 시에, 비조정자 장치(320)는 그것에 지정된 어떤 업스트림 MTS 동안 관리 패킷 대신에 짧은 비동기 프레임을 전송할 수 있다. 마찬가지로, 선택적인 실시예에서, 조정자(310)는 어떤 다운링크 MTS 동안에 적은 비동기 프레임을 전송할 수 있다.
현재 프로토콜이 모든 MTS를 청취하기 위해 모든 장치(310,320)를 필요로 할 경우, 장치, 즉, 현재 MTS에 지정된 장치(310,320)(업링크 MTS의 비조정자 장치(320) 및 다운링크 MTS의 조정자(310))는 짧은 비동기 프레임을 어떤 다른 장치로 전송할 수 있다. 비조정자 장치(320)가 MTS 동안에 정지 상태로 진행될 경우에는, 조정자가 특정 MTS내의 짧은 비동기 프레임의 수용자일 수 있다는 어떤 선행 경고를 다른 장치(320)에 부여할 필요가 있다.
MTS가 항상 특정 비조정자 장치(320)에 지정되므로, 이 지정은 짧은 비동기 프레임의 전송을 위한 장치에 대한 암묵 폴(implicit poll)로서 고려될 수 있다.
본 애플리케이션에 이용된 바와 같이, 용어 "짧은 비동기 프레임"은 MTS에 전송되기에 충분히 작은 사이즈의 유효 비동기 프레임으로 지칭하고, 용어 "긴 비동기 프레임"은 MTS에 전송되기에 너무 큰 사이즈의 유효 비동기 프레임으로 지칭한다. 용어 "MTS-데이터 프레임"은 MTS 동안에 전송된 짧은 비동기 프레임으로 지칭하고, 용어 "ATS-데이터 프레임"은 ATS 동안에 전송된 짧은 또는 긴 비동기 데이터 프레임 중 어느 하나로 지칭한다.
따라서, 긴 비동기 프레임은 (ATS-데이터 프레임으로서) ATS에만 전송될 수 있는 반면에, 짧은 비동기 프레임은 (MTS-데이터 프레임으로서) MTS 또는 (ATS-데이터 프레임으로서) ATS 동안에 전송될 수 있다.
Coordinating the Transfer of Asynchronous Data
아래의 기술은 비동기 데이터의 전송에 관한 것이다. 등시성 데이터는 바람직하게는 종래의 전송 모드를 이용하여 전송된다.
도 8은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 네트워크의 하나 이상의 수신지 장치로 데이터를 전송하는 소스 장치에 대한 데이터 접속을 도시한 블록도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 시스템은, 조정자(310), 소스 장치(820) 및, 제 1 및 2 수신지 장치(830 및 840)를 포함한다. 이 예에서, 소스 장치(820)는 데이터를 1 또는 2 수신지 장치(830, 840)의 어느 하나로 전송할 수 있다. 소스 장치(820) 및 수신지 장치(830 및 840)는 바람직하게는 도 3에 대해 상술한 바와 같이 비조정자 장치(320)이다.
도 8에서, 한 장치는 소스 장치(820)로서 도시되고, 2개의 장치는 수신지 장치(830, 840)로서 도시되지만, 이것은 단지 예일 뿐이다. 양호한 네트워크에서, 장치는 필요한 만큼 소스 및 수신지 장치로부터 자유롭게 변화할 수 있고, 소정의 장치는 데이터가 네트워크를 통해 전송될 시에 그 역할을 연속적으로 변화시킬 수 있다. 도 8은 한 장치가 소스 장치(820)이고, 2개의 다른 장치가 수신지 장치(830, 840)인 스냅샷(snapshot)을 간단히 도시한 것이다.
도 9는 도 8의 소스 장치의 더욱 상세한 설명을 나타낸 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 소스 장치는 PHY 층(410), MAC 층(420) 및 상위 층(430)을 포함한다 (도 4 참조). MAC 층(420)은 데이터 핸들러 및 MAC 관리 층(910), 비동기 전송 대기 행렬(920) 및 전송 제어 층(930)을 포함하고, 상위 층(430)은 수속 층(940) 및다른 상위 층(950)을 포함한다. 수속 층(940)이 상위 층(430)의 일부로서 도시되어 있지만, MAC 층(420)에도 형성될 수 있다.
수속 층(940)은 바람직하게는 프래그멘터(fragmenter)를 포함하고, 프레임 사이즈, 속도, 긍정 응답 정책 및 (재시도가 사용될 경우) 추정량의 재시도에 대해 소정의 장치에 대한 필요한 채널 시간을 계산하도록 동작한다. 선택적인 실시예에서, 프래그멘터는 MAC 층(420), 예컨대, 데이터 핸들러 및 MAC 관리 층(910)내에 위치된다.
데이터 핸들러(910)는 바람직하게는 데이터 전송 룰에 따라 어드레스의 변환을 MAC 어드레스에서 장치 ID로 실행한다.
비동기 전송 대기 행렬(920)은 바람직하게는 데이터 및 관리 프레임에 대한 푸시-풀 대기 행렬이고, 헤더 데이터 등에 채우는 프레임 빌더(builder)를 포함할 수 있다.
전송 제어 층(930)은 어떤 프레임을 전송할 정확한 시간을 결정할 책임이 있다. 적당한 시간 계획 또는 전송 스티멀러스(stimulus)가 조정자(310)에서 출현한다.
라인 라벨된(line labeled) "RTS"(request to send)는 소스 장치(820)의 비동기 전송 대기 행렬(920)로부터 조정자(310)로 출현하는 것을 나타낸다. RTS는, (예컨대, 폴 요구, 채널 시간 요구 등을 통해) 데이터를 전송하도록 조정자에게 요청하는 장치의 의사 기법(pseudo notation)이다. 비동기 전송 대기 행렬(920)로부터 조정자(310)으로 직접 출현하는 것으로 도시되어 있지만, RTS는 실제로 또한PHY 층(410)을 통과한다.
라인 라벨된 "CTS"(clear to send)는 조정자(310)로부터 소스 장치(820)의 전송 제어(930)로 출현하는 것을 나타낸다. CTS는, (예컨대, 폴, 비컨 CTA 등을 통해) 전송을 허용하는 조정자의 의사 기법이다. 조정자(310)로부터 전송 제어기(930)로 직접 출현하는 것으로 도시되어 있지만, CTS는 실제로 또한 PHY 층(410)을 통과한다.
도 8 및 9에서, 동작 시에, 조정자(310)는 채널 시간을 할당하거나, 네트워크내의 장치(820, 830, 840)를 폴한다. (다른 실시예에서, 네트워크는 2개 이상의 장치를 포함하고, 폴링/CTA 프로세스를 더욱 복잡하게 한다). 게다가, 장치(320)의 수속 층(940)은 필요한 채널 시간을 알아야 하고, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 현재 전송되지 않은 프레임량(이전에 전송하지 못한 신 프레임 또는 구 프레임)을 알아야 하며, 전송 제어기(930)는 데이터를 전송할 시간을 알아야 한다.
그래서, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 RTS를 초기화하고, 조정자(310)에게 현재 대기 행렬 상태(예컨대, 얼마나 많은 프레임이 전송되는 대기 행렬에서 채널 시간 할당이 있는 지의 상태)를 제공함으로써 개시해야 한다. RTS 신호를 전송할 비동기 전송 대기 행렬(920)에 대한 트리거는 바람직하게는 비동기 전송 대기 행렬(920)내의 신 데이터 엔트리인데, 그 이유는 비동기 대기 행렬(920)이 프레임을 전송할 수 있는 시기를 알지 못하거나, 얼마나 많은 프레임이 다음 시간에 전송해야 하는 지를 알지 못하기 때문이다.
전송 제어기(930)는 조정자(310)로부터 수신된 CTS 메시지를 해석하여, 비동기 전송 대기 행렬(920)에서 적당한 프레임을 풀(pull)해야 한다. 그것은, 비동기 전송 대기 행렬(920)에 전송을 위해 정확한 프레임을 선택하기에 충분한 정보를 제공해야 한다. 전송 제어기(930)는 비동기 대기 행렬(920)내에 얼마나 많은 프레임이 있는 지를 알지 못하고, 그들 중 얼마나 많은 것이 조정자(310)로부터 수신된 현재 CTS와 일치하는 지를 알지 못한다. 일치하는 프레임이 없다면, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 전송할 것이 없다는 것을 전송 제어기(930)에게 통지해야 한다.
어떤 경우에, 요구 장치는 적당한 CTA를 결코 수신하지 않는다. 그래서, 전송 대기 행렬(920)은 자체 클리닝 기능을 가져 너무 낡은 데이터 프레임이 전송 대기 행렬(920)로부터 제거된다. 이런 종류의 자체 클리닝 기능의 일례는 802.11 규격에 제공된 에이징(aging) 기능이다. 이와 같은 에이징 기능을 인에이블(enable)하기 위해, 모든 프레임은 전송 타임아웃 값으로 태그되어야 한다. 그 후, 전송 대기 행렬(920)은 모든 프레임을 통해 주기적으로 순환하며, 이 프레임은 어떤 프레임이 이들의 전송 타임아웃 값보다 더 길게 대기하는 지를 알아 보기 위해 아직 전송되지 않았다. 이와 같은 경우에, 프레임은 불능이고, 대기 행렬(920)에서 제거된다.
프레임이 전송되지 않은 원인 중 하나는 수신지 장치(830,840)이 그것에 긍정 응답하지 않거나, 조정자(310)가 그것을 전송할 기회를 제공하지 않는다는 것이다.
Priority
데이터 프레임은, 수속 층(940) 보다 다른 상위 층(950)에 의해 (데이터 전송의 우선 순위를 나타내는) 우선 순위 코드를 부여받을 수 있다. 그 후, 이 데이터 및 우선 순위 코드는 바람직하게는 수속 층(940)으로 통과되며, 이 층은 이 정보를 이용하여 데이터에 대한 적당한 MAC 서비스를 선택한다. 본 발명에서, 양호한 실시예에서 개시된 바와 같이, 수속 층(940)은 우선 순위 코드를 이용하여, MAC 층(420)이 데이터를 전송하기 위해 사용하는 데이터 프레임의 타입(비동기 또는 등시성)을 결정한다.
IEEE 802 규격(예컨대, 802.1 및 802.15.3 프로토콜)은 8개의 우선 순위 코드, 0 내지 7을 제공한다. 양호한 실시예에서는, 이들 코드 중 7개가 사용된다. 표 1에 도시된 바와 같이, 양호한 실시예는 이들 우선 순위 코드를 이용하여, MAC 층(420)이 그것이 작성하는 데이터 프레임에 이용하는 전송 서비스의 종류 및 데이터의 우선 순위를 결정한다.
표 1
우선 순위 트래픽 타입 데이터 타입 ACK 정책 재시도 정책
0(디폴트) Best Effort(BE) 비동기 항상 ACK를 사용 재시도의 최대수를 사용
1 배경(BK) 비동기 사용된 서비스에기초하여 ACK 수단을 설정 ACK 정책이 yes로 설정될 경우에는 최대 재시도까지 사용하고,ACK 정책이 no로 설정될 경우 재시도않음.
2 사용되지 않음 사용되지 않음 사용되지 않음 사용되지 않음
3 Excellent Effort(EE) 등시성 우선 순위 값에의해 미결정 우선 순위 값에의해 미결정
4 제어된 로드(CL) 등시성 우선 순위 값에의해 미결정 우선 순위 값에의해 미결정
5 영상(VI) 등시성 우선 순위 값에의해 미결정 우선 순위 값에의해 미결정
6 음성(VO) 등시성 우선 순위 값에의해 미결정 우선 순위 값에의해 미결정
7 네트워크 제어(NC) 비동기 우선 순위 값에의해 미결정 우선 순위 값에의해 미결정
양호한 실시예에서, 우선 순위 0, 1 및 7은 비동기 데이터를 위해 사용되고, 우선 순위 3, 4, 5 및 6은 등시성 데이터를 위해 사용되며, 우선 순위 2는 사용되지 않는다.
우선 순위 0(Best Effort)을 가진 데이터의 경우, 수속 층(940)은 MAC 층(420)에 명령하여, 데이터를 비동기 데이터로서 전송하고, ACK 정책을 yes(즉, 긍정 응답 요구)로 설정하며, 허용된 재시도의 최대수를 사용한다.
우선 순위 1(배경)을 가진 데이터의 경우, 수속 층(940)은 MAC 층(420)에 명령하여, 데이터를 비동기 데이터로서 전송하고, 필요한 대로, 사용된 서비스, yes 또는 no에 기초하여 ACK 정책을 설정한다. ACK 정책이 no(즉, 긍정 응답을 요구하지 않음)로 설정되면, MAC 층(420)은 재시도의 수를 0으로 설정한다. ACK 정책이 yes(즉, 긍정 응답 요구)로 설정되면, MAC 층(420)은 재시도의 수를 허용된 재시도의 최대수까지의 수로 설정한다. 그러나, 바람직하게는, 재시도의 수는 최대 보다 적은 수로 설정될 것이다.
우선 순위 3, 4, 5 또는 6(Excellent Effort, 제어된 로드, 영상 또는 음성)을 가진 데이터의 경우, 수속 층(940)은 MAC 층(420)에 명령하여, 데이터를 등시성 데이터로서 전송한다. 양호한 실시예에서, ACK 정책 및 재시도 정책은 이들 우선 순위를 위한 우선 순위 설정에 의해 결정되지 않는다.
우선 순위 7(네트워크 제어)을 가진 데이터의 경우, 수속 층(940)은 MAC 층(420)에 명령하여, 데이터를 비동기 데이터로서 전송한다. 양호한 실시예에서, ACK 정책 및 재시도 정책은 이 우선 순위를 위한 우선 순위 설정에 의해 결정되지 않는다.
동작 시에, 수속 층(940)은 전송될 어떤 데이터를 통과시키는 상위 층으로부터 프리미티브(primitive), 즉, 메시지를 수신한다. 그 후, 수속 층(940)은 (표 1에 정의된 바와 같이) 그것이 수신하는 프리미티브내에 포함된 우선 순위 값에 기초한 데이터를 위한 적당한 MAC 서비스를 선택한다. 예컨대, 그것이 우선 순위 0을 가진 비동기 데이터를 수신하면, 그것은 긍정 응답을 요구하도록 MAC내에 ACL 정책을 설정하고, 최대로 허용될 MAC 재시도의 수를 전송한다.
수속 층(940)이 부적당한 우선 순위 파라미터를 가진 프리미티브를 수신하면, 그것은 (확인 신호가 가능하다면) 불능 메시지를 가진 확인 신호를 전송하거나, 우선 순위를 비동기 데이터에 대한 0(Best Effort), 또는 등시성 데이터에 대한 3(Excellent Effort)으로 재지정한다.
Comparison of Channel Time Allocation and Polling
아래의 것은 네트워크내의 비동기 데이터에 대한 전송 시간을 분할하기 위한 채널 시간 할당 및 폴링을 간단히 비교한 것이다. 이들 예가 2개만의 비동기 데이터 프레임의 전송을 나타내지만, 이들이 나타내는 절차는 비동기 데이터 프레임의 상위 수의 대기 행렬에 적용하도록 연장될 수 있다.
Channel Time Allocation
도 10은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 채널 시간 할당을 이용하여 2개의 상이한 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이 통신에 포함된 6개의 소자, 즉, 소스장치(SA CL)의 수속 층(940), 소스 장치(SA-TxQ)의 비동기 전송 대기 행렬(920), 소스 장치(SA-TxC)의 전송 제어기(930), 조정자(310), (제 1 수신지 어드레스-DA1으로 참조된) 제 1 수신지 장치(830) 및 (제 2 수신지 어드레스-DA2로 참조된) 제 2 수신지 장치(840)가 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 수속 층(940)은, 데이터의 제 1 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬함으로써 개시한다(단계(1005)). 수속 층(940)은 제 1 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT1을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 채널 시간 할당(CTA) 요구를 수신지 어드레스 DA1 및 요구된 채널 시간 CT1을 포함하는 조정자(310)로 전송한다(단계(1010)). 이것은 도 8의 RTS에 대응한다.
그 후, 수속 층(940)은 데이터의 제 2 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬한다(단계(1015)). 수속 층(940)은 새로운 세트의 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA2) 및 요구된 채널 시간 CT2을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 새로운 CTA 요구를 조정자(310)로 전송하여, 구 CTA 요구에 대신한다. 이런 새로운 CTA 요구는 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)의 상태의 새로운 스냅샷을 제공하고, 수신지 어드레스 DA1 및 DA2 및, 전체 요구된 채널 시간 CT1+ CT2를 포함한다(단계(1020)). 선택적인 실시예에서, 비컨은 제 1 CTA 요구에 관한 CTA 및 수신지 어드레스(CTA1및 DA1) 및,제 2 CTA 요구에 관한 개별 CTA 및 수신지 어드레스(CTA2및 DA2)를 포함한다. 어느 한 실시예에서, 이것은 도 8의 RTS에 대응한다.
단계(1010 및 1020)에서 2개의 CTA 요구를 수신하면, 조정자(310)는 비컨을 소스 장치의 전송 제어기(930)으로 전송한다(단계(1025)). 비컨은 전체 할당된 CTA(이 경우에는 양방의 데이터 프레임을 전송하기에 충분한 시간을 승인하는 CT1+ CT2) 및, 양방의 CTA 요구(DA1 및 DA2)에 관한 수신지 어드레스를 포함한다.
그 후, 소스 장치의 전송 제어기(930)는, 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 1 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1030)). 그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)으로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1035)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1040)).
제 1 데이터 프레임을 전송한 후에, 제 2 데이터 프레임을 전송하기에 충분히 할당된 CTA가 있으므로, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 2 수신지 장치(840)로 전송될 제 2 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1045)). 그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 2 데이터 및 제 2 수신지 어드레스 DA2를 전송 제어기(930)으로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1050)). 그 후, 전송 제어기(930)는제 2 데이터 및 제 2 수신지 어드레스 DA2를 처리하여, 제 2 수신지 장치(840)로 전송되도록 한다(단계(1055)).
도 11은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 채널 시간 할당을 이용하여 단일 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 이 통신에 포함된 5개의 소자, 즉, 소스 장치(SA CL)의 수속 층(940), 소스 장치(SA-TxQ)의 비동기 전송 대기 행렬(920), 소스 장치(SA-TxC)의 전송 제어기(930), 제어기(310) 및 (제 1 수신지 어드레스-DA1으로 참조된) 제 1 수신지 장치(830)가 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 수속 층(940)은, 데이터의 제 1 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬함으로써 개시한다(단계(1105)). 수속 층(920)은 제 1 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT1을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 채널 시간 할당(CTA) 요구를 수신지 어드레스 DA1 및 요구된 채널 시간 CT1을 포함하는 조정자(310)로 전송한다(단계(1110)).
그 후, 수속 층(910)은 데이터의 제 2 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬한다(단계(1115)). 수속 층(920)은 제 2 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT2을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 새로운 CTA 요구를 조정자(310)로 전송하여, 구 CTA 요구를 대신하고, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)의 내용의새로운 스냅샷을 제공한다. 이런 새로운 CTA 요구는 제 1 수신지 어드레스 DA1 및 새로운 전체 요구된 채널 시간 CT1+ CT2를 포함한다(단계(1120)).
단계(1110 및 1120)에서 2개의 CTA 요구를 수신하면, 조정자(310)는 비컨을 소스 장치의 전송 제어기(930)로 전송한다(단계(1125)). 이 비컨은 제 1 및 2 CTA 요구(DA1)에 관한 수신지 어드레스 및, 제 1 및 2 CTA 요구의 합(CTA1+ CTA2)에 관한 CTA를 포함한다. 선택적인 실시예에서, 비컨은 제 1 CTA 요구에 관한 CTA 및 수신지 어드레스(CTA1및 DA1) 및, 제 2 CTA 요구에 관한 개별 CTA 및 수신지 어드레스(CTA2및 DA1)를 포함한다.
그 후, 소스 장치의 전송 제어기(930)는, 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 1 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1130)). 그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1135)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1140)).
그 후, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 2 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1145)). 그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 2 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1150)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 2 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1155)).
이들 예의 양방에서, 2개의 개별 요구가 행해져, 2개의 개별 할당이 조정자(310)에 의해 행해진다. 더욱이, 소스 장치의 전송 제어기(930)가 비컨에서 CTA를 수신하기 전에 제 2 데이터 프레임이 대기 행렬된다. 조정자(310)는 비컨내에 2개의 CTA를 할당하고, 전송 제어기(930)는 식별자로서 각각의 수신지 어드레스를 이용하여 비동기 전송 대기 행렬(920)로부터 두번 페치(fetch)한다.
더욱이, 이 실시예에서, 요구된 채널 시간(CT1, CT2)은 비동기 전송 대기 행렬(920)이 CTA 요구에 따라 그 정보를 통과시킬 수 있도록 계산되어야 한다. 선택적인 방식은 미리 정해진 사이즈로 설정된 모든 비동기 CTA를 갖는다. 그 경우에, 비동기 전송 대기 행렬(920)만이 이 대기 행렬내의 엔트리의 량을 어떤 수신지 장치에 할당할 것을 요청할 필요가 있다. 이 선택이 다소 대역폭을 낭비할 수 있지만, 구성을 상당히 간단화한다.
Deallocation Techniques
수신지와 무관하게, 프레임이 전송된 후, CTA는 소정의 장치에 대해 할당 해제할 필요가 있다. 할당 해제에 제공된 수개의 방식이 있다.
제 1 선택을 이용하여, 시스템은 한 수퍼프레임에 유효하도록 모든 할당을 설정한다. 이 방식을 이용하여, CTA는 각 수퍼프레임 후에 자동으로 할당 해제된다. 이것은 전송측으로부터 매우 간단한 구성이지만, 프레임이 긍정 응답(ACK)되지 않을 시에는 문제가 발생한다.
이 문제는 긍정 응답되지 않은 프레임이 전송될 시에 상당히 지연될 수 있다는 것이다. 일반적으로, CTA에 대한 새로운 요구를 트리거하는 유일한 것은 비동기 전송 대기 행렬(920)에 입력하는 프레임이다. 프레임이 긍정 응답되지 않아, CTA가 프레임의 단부에서 자동으로 할당 해제될 경우에는, 새로운 프레임이 입력될 때까지 대기 행렬(920)에서 스틱(stick)된다.
이와 같은 방식에서, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 새로운 CT 요구를 임의로 전송할 수 없는데, 그 이유는 이 요구를 전송할 시기를 알지 못하기 때문이다. 그러나, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 프레임이 긍정 응답되지 않을 때마다 CT 요구를 다시 발행할 수 없는데, 그 이유는 얼마나 많은 프레임이 동일한 DA에 대한 대기 행렬내에 있는 지를 알지 못하거나, 긍정 응답되지 않은 프레임이 비동기 전송 대기 행렬(920)내의 에이징 기능의 동작으로 인해 비동기 전송 대기 행렬(920)으로부터 제거되는 지를 알지 못하기 때문이다.
제 2 선택을 이용하여, 모든 할당은 N 수퍼프레임에 유효하며, 여기서, N은 1 보다 큰 정수이다. 이 방식을 이용하여, CTA는 N 수퍼프레임 후에 자동으로 할당 해제된다.
바람직하게는, N은 네트워크에서 전송 재시도의 최대수에 대응하는 타당한 수로 선택된다. 이것은 제 1 선택의 문제를 해결하지만, 조정자(310)의 복잡성에 추가한다. 이런 방식 하에, 조정자(310)는 모든 CTA에 대한 개별 카운터를 가질 필요가 있고, 새로운 CT 요구가 현행 CTA의 전체 또는 부분으로 지칭하는 지를 결정하도록 태그된 모든 CT 요구를 가질 필요가 있다.
제 3 선택을 이용하여, 모든 할당은 어떤 시간 주기 동안에 유효할 수 있다. 이 방식을 이용하여, CTA는 시간 주기가 종료된 후에 자동으로 할당 해제된다.
이것은 이점으로 간단한 개념을 제공하지만, 요구 장치와 조정자(310) 간에 동기화할 시에 부가적인 구성 곤란을 부가한다. 게다가, 조정자(310)는 모든 CTA에 대한 개별 타이머를 가질 필요가 있고, 새로운 CT 요구가 현행 CTA의 전체 또는 부분으로 지칭하는 지를 결정하도록 태그된 모든 CT 요구를 가질 필요가 있다.
제 4 선택을 이용하여, 모든 할당은 영원히 지속한다. 이 경우에, 요구 장치는 더 이상 어떤 트래픽을 갖지 않을 시에 CTA를 자유롭게 할 책임이 있다. 한 양호한 실시예에서, 전송 제어기(930)가 어떤 수신지 장치에 대한 CTA를 가지고, 비동기 전송 대기 행렬(920)이 수신지 장치에 대한 프레임을 갖지 않음을 보고할 때마다, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 식별자로서 수신지 장치의 어드레스를 이용하여 CTA-프리 메시지를 전송해야 한다.
이것은, CTA 프리잉(freeing)이 수신지 장치마다 행해져야 하므로, 증가된 트래픽의 비용에서 작업한다. 전송 제어기(930)가 필요치 않은 모든 CTA에 대한 새로운 프레임을 전송해야 하는 것에 비용이 가장 많이 든다. 그것은 수개의 프리 메시지를 하나로 조합할 수 없는데, 그 이유는 모든 CTA에 대해 개별적으로 대기 행렬에서 프레임을 풀하고(한번 이상), 이 프레임을 필요치 않을 시에 자유롭게 해야 하기 때문이다. 전송 제어기(930)는, 요구가 발생할 시에 이벤트를 처리할 필요가있는 TDMA 프로토콜의 실시간 핸들러이기 때문에, 요구를 대기 행렬시킬 수 없다. 환언하면, 그것은 비결정 처리를 이용할 수 없다.
제 5 선택을 이용하여, 모든 할당 요구는 한번 할당될 때까지 유효하다. 따라서, 장치가 조정자(310)의 요구를 행할 시에, 요구는 조정자(310)가 요구된 것(예컨대, 채널 시간, 요구된 정보 등)을 공급할 때까지 유효하다. 요구된 것을 공급하는 수퍼프레임의 정확한 수는 중요하지 않다. 요구된 것이 공급할 다수의 수퍼프레임일 지라도(예컨대, 다수의 수퍼프레임에 걸친 채널 시간), 할당 요구는 요구가 응답될 때까지 유효하다.
그러나, 바람직하게는, 할당 요구가 유효할 수 있는 최대 길이를 설정할 타임아웃 주기가 제공된다. 이 경우에, 요구된 것이 타임아웃 주기가 끝날 때까지 제공되지 않을 경우, 할당 요구는 종료하고, 불능으로 고려된다. 이것은 주로 일반적으로 채널 시간의 요구를 반복하지 않는 비동기 데이터에 유용하다.
할당 해제 요구가 사용되면, 또한, 레이스(race) 상태의 가능성이 있다. 이와 같은 상황에서, 전송 제어기(930)는 동일한 수신지 장치에 대한 새로운 프레임이 비동기 전송 대기 행렬(920)에 입력할 시에 CTA를 자유롭게 할 수 있다. 이것을 방지하는 유일한 방법은 조정자(930)가 항상 모든 소스 장치에 할당된 한 CTA를 유지하도록 하는 것이다. 이를 실행하는 양호한 방법은 조정자가 각 장치에 대한 1과 최대값 사이에 CTA 타임 유닛을 할당하게 하여, CTA가 소스 장치에 의해 자유롭게 될 지라도 항상 1 CTA 타임 유닛을 유지시키는 것이다.
이들 5개의 선택 중 어느 것이 사용될 수 있지만, 제 5 선택이 가장 바람직하다.
Polling
폴링 방식 하에, 각 소스 장치(820)만이 조정자(310)에 의해 폴될 시에 전송한다. RTS가 전송될 지라도, CTS는 CTA의 형식에서 보다는 폴의 형식에 들어간다.
폴링과 채널 요구 간에는 3개의 주요한 차이가 있다. 첫째로, 폴링은 수신지 장치(830, 840)에 제약을 받지 않고, 소스 장치(820)가 폴될 시에는 데이터를 어떤 장치로 전송할 수 있다. 둘째로, 폴링은 결정적인 전송 시간을 갖지 않는다. 결과적으로, 유효 전력 절약에 대한 매우 적은 옵션이 있다. 조정자(310)는 비컨내에 폴 리스트(poll-list)를 전송하여, 제한하지만, 불필요한 웨이크(wake) 시간을 제거하지 않을 수 있다. 셋째로, 조정자(310)는 항상 폴링 시간 동안에 모든 트래픽을 전송해야 한다.
조정자(310)에 의해 폴링을 스케줄하는 바람직한 2개의 방법이 있다. 즉, 각 소스 장치(820)는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 입력된 모든 새로운 프레임에 대한 폴 요구를 전송할 수 있거나, 또는 (2) 조정자(310)는 조정자에 기초한 폴링 알고리즘에 따라 모든 폴 가능한 잠재 소스 장치를 폴한다.
CTA에 대해 상기에 주어진 것과 유사한 이유로, 소정의 폴은 메시지가 전송될 때까지 유효해야 하고, 조정자는 궁극적으로 폴과 함께 폴링 요구에 응답해야 한다. 바람직하게는, 에이징 기능은 적당히 전송되지 않는 비동기 전송 대기 행렬(920)로부터 프레임을 제거한다. 전송 제어기(930)는 바람직하게는 폴이 도달할 시에 전송 대기 행렬에서 제 1 메시지를 풀(pull)한다.
도 12는 본 발명의 제 1 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 폴링을 이용하여 단일 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 이 통신에 포함된 5개의 소자, 즉, 소스 장치(SA CL)의 수속 층(940), 소스 장치(SA-TxQ)의 전송 대기 행렬(920), 소스 장치(SA-TxC)의 전송 제어기(930), 제어기(310) 및 (제 1 수신지 어드레스-DA1으로 참조된) 제 1 수신지 장치(830)가 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 수속 층(940)은, 데이터의 제 1 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬함으로써 개시한다(단계(1205)). 수속 층(920)은 제 1 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT1을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 폴링 요구를 조정자(310)로 전송한다(단계(1210)). 요구된 이 폴 요구는 어떤 부가적인 정보를 포함하지 않는다.
그 후, 수속 층(910)은 데이터의 제 2 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬한다(단계(1215)). 수속 층(920)은 제 2 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT2을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 폴링 요구를 조정자(310)로 전송한다(단계(1220)). 요구된 이 폴 요구는 어떤 부가적인 정보를 포함하지 않는다.
단계(1210 및 1220)에서 2개의 CTA 요구를 수신하면, 조정자(310)는 비컨을 소스 장치의 전송 제어기(930)로 전송한다(단계(1225)). 이 비컨은 현재 수퍼프레임에 대한 폴링 슬롯을 포함하는 채널 시간 맵을 포함할 수 있다.
그 후, 조정자(310)는, 소스 장치의 전송 제어기(930)에 폴링 명령을 내린다(단계(1230)). 이런 폴링 명령 요구는, 소스 장치(820)가 전송하는 곳에 관해 어떤 방식으로 제한되지 않으므로, 어떤 부가적인 정보를 포함하지 않는다. 이런 폴링 명령에 응답하여, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 1 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1235)). 폴링 명령에 관해, 폴링 명령 요구는, 소스 장치(820)가 전송하는 곳에 관해 어떤 방식으로 제한되지 않으므로, 어떤 부가적인 정보를 포함하지 않는다.
그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1240)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1245)).
다음 수퍼프레임에서, 조정자(310)는 새로운 비컨을 소스 장치의 전송 제어기(930)로 전송한다(단계(1250)). 이 비컨은 현재 수퍼프레임에 대한 폴링 슬롯을 포함하는 채널 시간 맵을 포함할 수 있다.
그 후, 조정자(310)는, 소스 장치의 전송 제어기(930)에 다른 폴링 명령을 내린다(단계(1255)). 이런 폴링 명령 요구는, 소스 장치(820)가 전송하는 곳에 관해 어떤 방식으로 제한되지 않으므로, 어떤 부가적인 정보를 포함하지 않는다. 이런 폴링 명령에 응답하여, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 2 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1260)). 폴링 명령에 관해, 풀 명령 요구는, 소스 장치(820)가 전송하는 곳에 관해 어떤 방식으로 제한되지 않으므로, 어떤 부가적인 정보를 포함하지 않는다.
그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1265)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 2 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1270)).
도 13은 본 발명의 제 2 양호한 실시예에 따라 2개의 데이터 프레임이 폴링을 이용하여 단일 수신지 장치로 전송되는 방법을 나타낸 메시지 시퀀스 차트이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 이 통신에 포함된 5개의 소자, 즉, 소스 장치(SA CL)의 수속 층(940), 소스 장치(SA-TxQ)의 전송 대기 행렬(920), 소스 장치(SA-TxC)의 전송 제어기(930), 제어기(310) 및 (제 1 수신지 어드레스-DA1으로 참조된) 제 1 수신지 장치(830)가 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 수속 층(940)은, 데이터의 제 1 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬함으로써 개시한다(단계(1305)). 수속 층(920)은 제 1 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT1을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 폴링 요구를 요구된 채널 시간 CT1을 포함하는 조정자(310)로 전송한다(단계(1310)).
그 후, 수속 층(910)은 데이터의 제 2 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬한다(단계(1315)). 수속 층(920)은 제 2 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT2을 통과시킨다. 그 후, 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 폴링 요구를 요구된 채널 시간 CT2을 조정자(310)로 전송한다(단계(1320)).
단계(1310 및 1320)에서 2개의 CTA 요구를 수신하면, 조정자(310)는 비컨을 소스 장치의 전송 제어기(930)로 전송한다(단계(1325)). 이 비컨은 현재 수퍼프레임에 대한 폴링 슬롯을 포함하는 채널 시간 맵을 포함할 수 있다.
그 후, 조정자(310)는, 소스 장치의 전송 제어기(930)에 폴링 명령을 내린다(단계(1330)). 이런 폴링 명령 요구는, 소스 장치에 의해 행해지는 데이터 요구에 대한 채널 시간 정보 CTA1+2를 포함한다. 이 폴링 명령에 응답하여, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 1 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1335)).
그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1340)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1345)).
현재 수퍼프레임 동안에 아직 시간이 남아 있다면(조정자(310)는 이를 비컨을 전송하기 전에 알고 있는데, 그 이유는 소스 장치가 폴 요구에 의해 요구된 채널 시간 CT1및 CT2를 전송하기 때문이다), 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 1 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 다른 풀 명령을 내릴 수 있다(단계(1340)).
그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 2 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1345)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 2 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1350)).
이 실시예에서, 조정자(310)는 더욱 효과적인 폴링을 이용할 수 있는데, 그 이유는 소스 장치(820)가 폴링 요구를 초기화하여, 요구된 채널 시간 파라미터를 조정자(310)로 통과시킬 수 있기 때문이다. 결과적으로, 이런 접근은, 시간이 폴에 가능한 오래 남아 있는 한, 소스 장치(820)가 수개의 프레임을 전송하도록 한다.
조정자(310)는 모든 미해결(outstanding) 폴 요구를 추가해야 하고, 소스 장치(820)는 대기 행렬(920)이 폴 요구가 전송될 시와 동일한 순서로 확실히 분류되어야 한다. 조정자(310)가 폴링 시에 모든 트래픽을 전송해야 하므로, 그것은 긍정 응답된 모든 프레임에 대해 사용된 시간을 카운트 다운할 수 있다.
이들 실시예에서는 프리잉(freeing)이 필요치 않다. 그러나, 소스 장치(820)는, 공백 대기 행렬로 폴된다면, 폴 리스트상에 더 이상 필요치 않음을 나타내는 프레임을 전송할 수 있다.
폴링 대기 행렬과 결합할 요구를 가진 폴링이 비동기 데이터를 전송하기 위해 사용되면(예컨대, 도 12 및 13 참조), 관련된 할당 해제가 폴링 리스트에서 제거될 요구를 전송함으로써 장치에 의해 실행될 수 있다.
폴링 요구 대신에 알고리즈믹 폴을 이용함으로써, 조정자(310)가 자신이 폴 가능을 선언한 모든 관련 장치를 폴할 책임이 있게 된다. 그러나, 어떤 폴 요구가 없으므로, 조정자(310)는 소정의 프레임에 대한 수신지 장치인 지를 알지 못하거나, 전송 시간도 알지 못한다. 결과적으로, 도래하는 데이터 프레임의 선행 통지를 요구하는 어떤 전력 절약 방법을 구성할 가능성이 없다.
게다가, 조정자(310)는 폴 가능 관련 장치의 표를 유지하여, 이 장치를 공정한 알고리즘에 따라 폴한다. 또한, 폴 스테이션이 적소에 제한이 없을 경우에 무한정으로 전송하므로, 소정의 장치에 대한 최대 사용 채널 시간은 바람직하게는 설정 룰에 의해 제한된다.
모든 폴링에 의해 조정자(310) 상에는 많은 작업이 있다. 게다가, 수신기는, 다음 폴에 대한 시간이 있을 시기를 알도록, 폴링 주기 동안에 모든 트래픽을 전송해야 한다. 폴 요구가 사용되면, 그것은 조정자의 작업을 약간 간소화하는데, 그 이유는 요구를 간단히 대기 행렬시킬 수 있고, 폴 리스트를 유지할 필요가 없기 때문이다.
폴 요구는 또한 소정량의 전력 절약 능력을 허용한다. 요구자는 의도된 수신지 장치에 통지하고, 조정자는 폴 주기 동안에 수신지 장치에 통지한다. 그 후, 수신지 장치가 아닌 것으로 보증되는 어떤 장치는 폴 주기의 기간에 휴면 모드로 들어갈 수 있다.
알고리즈믹 폴링은 모든 알고리즘의 최소량의 트래픽 오버헤드를 갖지만, 조정자의 실행을 가장 복잡하게 한다.
하나의 대기 행렬만이 사용되므로, 폴링은 대기 행렬 및 전송 실행을 간단화한다. 대조적으로, CTA는 수신지 장치마다 하나의 대기 행렬을 사용한다. 이 대기 행렬은 지원될 경우의 우선 순위에 따라 분류될 수 있다.
Implementation Problems with CTA and Polling
소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920) 및 조정자(310)가 트래픽이 흐를 시에 필요한 CTA를 유지하여 재계산하기는 어려울 수 있다.
한가지 솔루션은, 사이즈 또는 수신지와 무관하게, 얼마나 많은 프레임이 현재 비동기 전송 대기 행렬(920)내에 있는 가를 조정자(310)에게 간단히 통지함으로써 모든 소스 장치에게 CTA를 요구시키는 것이다. 그 후, 조정자는 필요에 따라 시간을 균등하게 분할할 수 있다.
비동기 전송 대기 행렬(920)은 또한, 비동기 데이터에 대한 수신지 장치 방식 및 등시성 데이터에 대한 스트림 지향 방식이 있을 시에는 매우 복잡하게 될 수 있다. 최악의 경우에, 장치는, 각 방식을 적당히 모니터할려고 할 시에 최대수의 데이터 대기 행렬을 지원하는 것을 중단할 수 있다.
한가지 선택적인 솔루션은, 비동기 및 등시성 데이터에 따라 시간 할당을 분할하는 것을 정지시키는 것이다. 데이터를 전송하도록 권한을 부여받을 시에, 소스 장치(820)는, 전송 시간이 남아 있는 한, 어떤 수신지 장치(830,840)로 전송할 수 있다. 어떤 실시예에서, 소스 장치(820)는, 그의 대기 행렬을 수신지 장치의 순서로 분류함으로써, 그의 전송을 최적화할 수 있다. 스트림은 개별 대기 행렬에서 처리되지만, 바람직하게는 하나만의 비동기 대기 행렬일 것이다. 이 선택이 사용될 수 있지만, 그것은 모든 장치(310,320)가 전력 사용에 의해 고가로 일정하게 청취하게 한다.
폴링 방식이 사용되면, 조정자(310)는, 트래픽 스누핑(snooping)을 처리하도록, 즉, 긍정 응답 정책 비트 세트를 가진 프레임이 실제로 긍정 응답되는 지를 체크하여, 버스트가 행해지면 새로운 폴 메시지를 신속히 어셈블하도록 구축된 수신기를 가져야 한다. 이것은 어떤 상황, 예컨대, 초광대역폭 시스템에서는 비효율적일 수 있다.
한가지 솔루션은 폴링을 이용하지만, 수신지 장치의 대기 행렬 분리를 행하지 않음으로써 간소화된 CTA 방식을 이용하는 것이다.
어떤 환경에서, CTA는, 비동기 전송 대기 행렬(920)이 새로운 데이터 프레임을 획득할 시와 동일한 시간에 전송 제어기(930)에 의해 자유롭게 될 수 있다. 이것은 전송되는 새로운 데이터의 지연을 유발시킬 수 있다.
한가지 솔루션은 (하나의 디폴트 사이즈 프레임에 대응하는) 최소 CTA 시간을 모든 관련 폴 가능 스테이션에 제공하는 것이다. 이 방식은 사실상 알고리즈믹 폴에 대응하며, 이 폴에 의해 각 폴 가능 스테이션에는 균등량의 CTA 시간, 이 경우에는 어떤 전송을 갖지 않음을 나타낼 시의 한 디폴트 프레임이 지정된다.
어떤 장치가 전력 절약 모드에 들어가도록 하기 위해서는, 수신지 장치 및 다수의 전송을 위한 채널 시간을 알 필요가 있다. 따라서, 전력 절약은, 이 정보가 조정자(310)으로 통과되지 않을 경우에 실행될 수 없다.
이 솔루션은 비동기 데이터에 대한 전력 절약 요건을 용이하게 하는 것이다. 장치가 ATS(770) 동안에 휴면 상태이면, 상위 층은 MTS(630,650) 동안에 짧은 데이터 프레임을 전송할 수 있으며, 이때, 장치는 자각하여, 미결정(future) ATS(770) 동안에 기상(wake up)시키게 한다.
Formation and Allocation of ATS
비동기 데이터 프레임의 경우, 수퍼프레임은 하나 이상의 AST(770)를 포함한다. 양호한 실시예에서, 조정자(310)는 각 수퍼프레임내에서 ATS에 대한 최소 및 최대 시간을 유지한다. GTS(640), MTS(630,650) 또는 비컨(620)에 사용되지 않는 모든 수퍼프레임 시간은 최대 ATS 시간까지 ATS(770)에 이용 가능한다. 게다가, 최소 ATS 시간은 바람직하게도 유지된다. 이들 최소 및 최대 값은 이용 가능 ATS(770)가 항상 유용한 길이를 가지만, 이용 가능한 채널 시간을 초과할 수 없게 한다.
선택적인 실시예에서, ATS(770)는, 거의 비동기 트래픽이 없을 경우에, 모든 수퍼프레임내에 반드시 존재할 필요는 없다. 이와 같은 실시예에서, 보증된 ATS(770)는 주기 수퍼프레임에서만 나타난다. 비동기 트래픽의 상대 발생에 따라 주기는 정적 또는 동적으로 변화될 수 있다.
다른 선택적인 실시예에서, 조정자(310)는 ATS(770) 동안에 데이터의 수신기일 수 있는 장치의 모두에게 통지할 수 있다. 이것은 ATS(770)내의 잠재적 데이터 수신기가 아닌 모든 장치가 전력 절약 모드로 들어가도록 한다.
CTA가 사용되면, 할당 해제할 필요가 있다. 시스템이 클로그 업(clog up)하도록 하기 위해 메시지를 전송할 시에 CTA 요구는 자유롭게 되어야 한다. 조정자(310)가 트래픽을 스누핑하지 않을 경우에는, 프레임이 성공적으로 전송되는 시기를 결정할 수 없고, 전송기가 완료되었음을 통지하는 것에 의존해야 한다.
한가지 솔루션은, 전송 대기 행렬이 새로운 비동기 데이터 프레임을 획득하고, 이미 대기 행렬내에 이 프레임이 있을 때마다, 파라미터로서 대기 행렬내에 현재량의 프레임을 제공하는 조정자(310)으로 CT 요구를 전송하는 것이다. 그러나, 디폴트 CTA가 사용되고, 대기 행렬된 새로운 프레임만이 있을 경우, 디폴트 단일 CTA는 한 프레임을 돌본다.
전송 제어기(930)가 비동기 전송 대기 행렬(920)로 성공적으로 전송된 것으로 프레임을 보고하거나, 비동기 전송 대기 행렬(920)이 에이징으로 인해 프레임을 제거할 때마다, 대기 행렬내의 현재량의 엔트리가 0보다 클 경우 (또는 디폴트 CTA가 사용될 경우에는 1보다 큼), 비동기 전송 대기 행렬(920)은 대기 행렬(920)내의 현재수의 엔트리를 나타내는 새로운 CT 요구를 발행한다. 보다 높은 불일치 공차(discrepancy tolerance)는 전송되는 CT 요구 프레임의 량을 감소시키지만, 더욱 더 대역폭을 소모시키는 것으로 설정될 수 있다. 그러나, 선택적인 실시예에서, 대역폭의 가격은 가치가 있을 수 있다.
선택적인 실시예에서, 조정자(310)는 전송을 최적화하고, 모든 수퍼프레임내의 디폴트 CTA를 모든 장치에 제공하지 않을 수 있다. 그러나, 각 장치에는 페어 주파수(fair frequency)를 가진 디폴트 CTA가 할당되어야 한다.
바람직하게는, 프레임은, 성공적으로 전송되거나, 재시도의 최대수에 도달하며, 또는 대기 행렬내의 최대 에이지가 도달될 때까지, 대기 행렬로부터 제거되지 않는다.
바람직하게는, 채널 시간 요구 프레임은 조정자(310)에 의해 긍정 응답된다. 그렇지 않으면, 장치는 요구를 간단히 반복할 수 있다.
Asynchronous Time Slots
도 7에서, 본 발명의 양호한 실시예는 각 수퍼프레임내의 다수의 비동기 타임 슬롯(ATS)(770)을 사용한다. ATS(770)에 할당된 시간량은, 비컨(620)에 대한 시간, 어떤 MTS(630,650)에 대한 시간 및 어떤 GTS(640)에 대한 시간 후에, 수퍼프레임(710)내에 남겨진 시간량이다.
얼마나 많은 또는 얼마나 적은 비동기 프레임이 전송되어야 하는 것에는 관계없이, ATS에 할당된 소정의 수퍼프레임내의 시간량은 설정된 최소 및 최대값내에 있을 것으로 제한되는 것이 바람직하다. 최소값은 수퍼프레임내의 어떤 시간이 비동기 트래픽에 확실히 할당되게 하는 것이다. 최대값은 수퍼프레임이 비동기 트래픽보다 우세하지 않게 하는 것이다.
바람직하게는, 조정자(310)는 각각이 현재 각각의 대기 행렬내에 있어야 하는 프레임의 수에 따라 이용 가능 ATS를 다수의 소스 장치(즉, 채널 시간 요구를조정자(310)로 전송한 장치)에 할당한다. CT 요구에 아무것도 보고되지 않으면, 디폴트 상태가 암시된다. 디폴트 상태에서, 채널 시간에 요청하지 않은 각 장치에는 ATS에 대해 설정된 최소 CTA가 제공된다. 최소 ATS CTA는 수퍼프레임내의 CTA의 최소 유효 유닛이다.
선택적인 실시예에서, 조정자(310)는 최소 ATS CTA를 모든 수퍼프레임(710)보다 적은 비요구 장치에 지정한다. 예컨대, 조정자(310)는 제 3 수퍼프레임마다 한번 최소 ATS CTA를 할당한다. 그러나, 비요구 장치는 주기적으로 최소 ATS CTA를 인정한다.
아래의 예를 고려하면,네트워크(300)는 전송하는 3개의 장치(320)를 갖는다. 제 1 장치(320)는 그의 대기 행렬에 관한 어떤 정보도 전송하지 않으며(즉, 그것은 그 내의 1 또는 0 엔트리를 갖는다), 제 2 장치(320)는 전송 대기 행렬내에 4개의 엔트리를 갖고 있음을 나타내는 조정자(310)로 정보를 전송하며, 그리고 제 3 장치(320)는 전송 대기 행렬내에 2개의 엔트리를 갖고 있음을 나타내는 조정자(310)로 정보를 전송한다.
각 장치(320)에 대한 채널 시간 할당은 아래식에 따라 계산된다:
(1)
여기서, CTAi는 제 i 장치에 대한 채널 시간 할당이고, qi는 제 i 전송 대기 행렬내의 엔트리의 수이며, ATST는 전체 이용 가능 ATS 시간인데, qi는 1의 최소값을 갖는다.
qi에 대한 1의 최소값은 채널 시간을 요구하지 않는 유닛에 대한 한 부분(one fractional) CTA 유닛과 동일한 디폴트 CTAi를 고려한다. 이 디폴트 채널 시간 할당은 일종의 알고리즈믹 폴링으로 작용하고, 각 장치(320)가 주기적으로 확실히 폴되게 한다. 그러나, 그것은, 1 내지 qi의 디폴트 값을 지정하도록 하는 것 이상으로 폴링이 얼마나 행해지는 지를 결정하는 어떤 부가적인 회로를 필요로 하지 않는다.
식(1)에 기초하여, 3개의 장치에 대한 채널 할당 시간은 아래와 같다:
바람직하게는, 전체 이용 가능 ATS 시간 ATST는, 지정된 부분이 긍정 응답에 의해 디폴트 전송율에서 최대 프레임 사이즈에 요구되는 것보다 결코 작지 않도록 분할된다. 식(1)의 계산에 기초하여, 이런 이용 가능 시간 ATST는의 부분 할당은 요구된 최소 보다 작게 되어야 하고, 조정자(310)는 어떤 장치를 할당으로부터 제거한다. 그 후, 이들 장치에는 연속 비컨, 즉, 나중의 수퍼프레임에서의 시간이 할당될 수 있는데, 그 이유는 이들 장치가 현재 비컨(수퍼프레임)에서는 아무것도 획득할 수 없기 때문이다. 이것은 과도하게 큰 프레임이 대기 행렬에서 확실히 스틱되지 않게 한다.
바람직하게는, 조정자(310)는, 트래픽을 전송할 수 있는 CTA 동안에 자각하여 청취하는 모든 가능 수신지 어드레스로 나타낸다. 이런 종류의 오버랩 CTA를 이용함으로써, 네트워크(300)는, 어떤 전송을 수신하지 않도록 보증되는 모든 장치가 전력 절약 모드로 진행하도록 하면서, 자각할 필요가 있는 장치만을 강제로 자각시킨다.
선택적인 실시예에서, 소스 장치로 전송된 실제 CTA는 할당된 시간 및 오프셋, 소스 장치(즉, 전송 장치)의 어드레스를 포함하고, 브로드캐스트 ID에 설정된 수신지 어드레스를 통과시킨다. 실제 수신지 어드레스가 공지되어 있지 않으므로, 수신지 어드레스 파라미터는 브로드캐스트 ID로서 전송된다. 소스 장치는 ATS CTA 동안에 어떤 장치로 데이터를 자유롭게 전송하고, 그것이 말하는 조정자(310)에게 알릴 필요가 없다.
바람직하게는, 장치가 대기 행렬내의 프레임을 갖지만, 현재 프레임에서는 어떠한 CTA를 획득하지 않는다면(예컨대, 채널 시간을 요구하는 장치가 너무 많이 있기 때문이다), 그것은 CT 요구를 반복하지 않는다. 조정자(310)는 초기 CT 요구르 수신하여, 그것을 계속 처리한다. 어떤 실시예에서, 새로운 요구가 행해지지만, 요구를 반복할 필요는 없다.
이용 가능한 채널 시간 CTAT의 상대 할당을 이용하는 한 이유는, 대기 행렬내의 다수의 작은 프레임을 가진 장치가 소수만의 큰 프레임을 가진 장치 보다 불균형하게 더 큰 CTA를 획득하지 못하도록 하는 것이다.
CTA를 수신하면, 장치(320)는 항상 그의 대기 행렬로부터 소정의 사이즈(설정된 최대치까지)의 하나 이상의 프레임을 전송하기에 충분한 시간을 갖는다. 물론, 다수의 프레임을 전송하는 실시예에서, 장치(320)는, 프레임이 충분히 작으면, CTA내에 다수의 프레임을 전송할 수 있다.
어떤 실시예에서, 조정자(310)는 연속 수퍼프레임(710) 간에 대기 행렬내의 많은 엔트리를 가진 장치(320)에 대한 CTA를 분할하도록 선택할 수 있다. 이것은 이용 가능 CTAT가 다수의 장치(320) 사이에서 공정하게 분할되게 하도록 공정성 문제로서 결정된다.
도 14는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 디폴트 CTA 이상으로 필요할 경우에 채널 시간이 디폴트 CTA를 이용하여 시스템내에 요구되는 방법을 도시한 메시지 시퀀스 차트이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 이 통신에 포함된 5개의 소자, 즉, 소스 장치(SA CL)의 수속 층(940), 소스 장치(SA-TxQ)의 전송 대기 행렬(920), 소스 장치(SA-TxC)의 전송 제어기(930), 제어기(310) 및 (제 1 수신지 어드레스-DA1으로 참조된) 제 1 수신지 장치(830)가 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 수속 층(940)은, 데이터의 제 1 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬함으로써 개시한다(단계(1405)). 수속 층(920)은 제 1 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT1을 통과시킨다. 이것은 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)내로의 제 1 엔트리이므로, 대기 행렬(920)은 소정의 정보를 조정자(310)로 전송할 필요가 없다. 대기 행렬(920)내의 단일 엔트리는 디폴트 CTA에 의해 처리된다.
그 후, 수속 층(910)은 데이터의 제 2 피스를 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)로 대기 행렬한다(단계(1410)). 수속 층(920)은 제 2 데이터, 수신지 장치의 어드레스(이 경우에는 DA1) 및 요구된 채널 시간 CT2을 통과시킨다. 소스 장치의 비동기 전송 대기 행렬(920)은 2개의 엔트리를 가지므로, 그것은 채널 시간 요구를 조정자(310)로 전송하며, 이 조정자(310)는 스트림 요구가 없고, 대기 행렬(920)내에 2개의 엔트리를 가짐을 나타낸다(단계(1415)).
단계(1415)에서 채널 시간 요구를 수신하면, 조정자(310)는 비컨을 소스 장치의 전송 제어기(930)로 전송한다(단계(1420)). 이 비컨은 얼마나 오래 동안 무슨 장치가 전송할 수 있는 지를 나타내는 채널 시간 맵을 포함할 수 있다. 이 채널 시간 맵은 바람직하게는 식(1)에서 상술된 계산에 기초하여 결정된다.
비컨을 수신한 후, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 1 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 풀 명령을 내린다(단계(1425)).
그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1430)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 1 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1435)).
단계(1435)에서 데이터 프레임이 전송되면, 전송 제어기(930)는 전송 상태 보고를 비동기 전송 대기 행렬(920)로 전송하며, 이 대기 행렬(920)은 전송 상태, 예컨대,성공 또는 실패를 나타낸다(단계(1440)).
현재 수퍼프레임 동안, 소스 장치(820)에 (이 예의 목적을 위해 갖는) 다른 데이터 프레임을 전송하기에 충분한 시간이 할당되면, 소스 장치의 전송 제어기(930)는 제 1 수신지 장치(830)로 전송될 제 1 데이터를 요구하는 비동기 전송 대기 행렬(920)에 다른 풀 명령을 내릴 수 있다(단계(1445)).
그 후, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 제 2 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA1를 전송 제어기(930)로 전송함으로써, 이들이 전송을 위한 PHY 층(410)으로 통과될 수 있도록 한다(단계(1450)). 그 후, 전송 제어기(930)는 제 2 데이터 및 제 1 수신지 어드레스 DA를 처리하여, 제 1 수신지 장치(830)로 전송되도록 한다(단계(1455)).
단계(1455)에서 데이터 프레임이 전송되면, 전송 제어기(930)는 전송 상태 보고를 비동기 전송 대기 행렬(920)로 전송하며, 이 대기 행렬(920)은 전송 상태, 예컨대, 성공 또는 실패를 나타낸다(단계(1460)).
단계(1440 및 1460)에서 전송 상태 보고로부터의 결과에 기초하여, 비동기 전송 대기 행렬(920)은, 네트워크의 긍정 응답 및 재시도 정책에 기초하여 대기 행렬내의 현재 엔트리 동안에 무엇이 행해지는 지를 결정한다.
전송 상태 보고가 성공을 나타내면, 엔트리는 대기 행렬(920)로부터 제거되고, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 데이터 핸들러 및 MAC 관리 층(910)을 통해 수속 층(940)에 성공을 보고한다. 전송 상태 보고가 실패를 나타내면, 엔트리는 제거되거나 제거되지 않을 수 있다. 데이터에 대한 이용 가능한 재시도가 있을 경우, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 프레임을 재시도하게 한다. 어떤 재시도도 이용할 수 없을 경우, 엔트리는 대기 행렬(920)로부터 제거될 수 있고, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 데이터 핸들러 및 MAC 관리 층(910)을 통해 수속 층(940)에 실패를 보고한다.
비동기 전송 대기 행렬(920)은 또한, 대기 행렬(920)내에 허용된 최대 시간을 통과시킨다면, 에이징으로 인해 프레임을 제거하도록 결정할 수 있다. 그러나, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 전송 제어기(930)에 의해 현재 전송 중에 있는 어떤 프레임을 제거하지 못하도록 한다.
비동기 전송 대기 행렬(920)이, 보다 높은 값으로부터 단일 엔트리로 개시하는 경우에, 먼저 단일 엔트리를 획득할 시에 채널 시간 요구를 전송할 필요가 없지만, 비동기 전송 대기 행렬(920)은 대기 행렬(920)내의 단일 엔트리를 나타내는 채널 시간 요구를 전송함으로써 실제로 디폴트 할당을 요구할 수 있다. 선택적인 실시예에서, 채널 시간 요구는 0의 대기 행렬 값으로 전송될 수 있고, 이는 장치가 더 이상 ATS를 사용하지 않음을 나타낸다. 이 경우에, 장치는 전력 절약 모드에 들어갈 수 있다.
Recovery from a Failed ATS Transfer
서비스 품질(QoS) 지향 네트워크에서 비동기 트래픽을 이용하는 한가지 주요이유는 서비스 발견 및 서비스 파라미터의 절충이다. 그러나, 일단 서비스가 확립되면, 비동기 트래픽은 현행 QoS에 대한 유지 및 조정을 위해 사용될 수 있다.
일반적으로, 서비스를 제공하는 장치는 평균 클라이언트 장치보다 더 양호한 전원을 갖거나, 클라이언트 장치가 배터리 가동될 동안에 액세스 포인트는 종종 전력 그리드에 접속되는 것으로 추정될 수 있다. 더 양호한 전원에 접속된 이들 장치는 ATS 주기 동안에 가장 잘 청취할 수 있는 장치이다.
그래서, 더 양호한 전원을 가진 이들 장치가 ATS 주기 동안에 가장 쉽게 청취할 수 있는 장치인 네트워크를 제공하는 것이 바람직하다. 게다가, 이 네트워크는, 상위 층의 장치의 기능과 무관하게, 저 전력 장치에 대한 전력 절약 옵션의 타당한 레벨을 제공하는 것이 바람직하다.
그러나, 이것은 비동기 트래픽이 TDMA 네트워크에서 등시성 트래픽만큼 전력 효율을 갖지 않는다는 사실에 의해 ATS에서 제한을 받는다. 그럼에도 불구하고, 전력 효율을 증가시키기 위한 노력이 행해질 수 있다.
한 실시예에서, ATS를 사용할려는 소스 장치는, 수속 층 기능을 통해, 예정된 수신지 장치가 메시지를 전송할 시에 확실히 자각하도록 최상으로 행해야 한다. 이런 노력에도 불구하고 전송이 실패한다면, 수속 층은 한 세트의 복원 과정을 가져야 한다. 적당한 과정의 일례로서, 기상 또는 "핑(ping)" 메시지를 다른 메카니즘을 통해 수신지 어드레스로 전송하여, 그의 현재 전력 절약 정책을 체크하고, 그것에 수신할 데이터를 가짐을 통지하는 것이다.
게다가, 전력 절약 정책이 정적이거나 드물게 변한다면, 조정자(310)는 장치의 전력 절약 정책에 관한 정보를 제공하고, 메시지가 전력 절약 모드의 장치로 전송되는 기회를 제한한다.
실패한 ATS 전송으로부터 복원하는 양호한 방법은, 메시지를 청취할 필요가 있는 수신지 장치에 통지하는 소스 장치의 MTS내의 짧은 비동기 프레임을 전송하는 것이다. 정의에 의해, MTS는 짧아, 모든 장치는, 굉장한 전력 비용없이, MTS 시간 동안에 청취하도록 요구될 수 있다.
실패한 ATS 전송으로부터 복원하는 선택적인 방법은, 등시성 데이터를 위한 정상 과정을 이용하여 수신지 어드레스로 등시성 데이터의 스트림을 개방하여, 데이터 프레임을 전달하고 나서, 이 스트림을 폐쇄하는 것이다. 전송이 완료되고, 스트림이 폐쇄될 시기를 결정하기가 곤란할 수 있지만, 이 방법은 여전히 복원을 할 수 있다.
어느 한 경우에, 수속 층(940)은 복원 전송 요구에 대한 적당한 파라미터를 복원 및 계산하는 최상의 방법을 판정해야 한다.
Sending Short Asynchronous Data Frames During am MTS
상술한 바와 같이, ATS(770)는 최대 허용 가능 사이즈까지의 소정의 사이즈의 비동기 데이터, 즉, ATS 데이터 프레임으로서의 긴 또는 짧은 비동기 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 한 양태는, 비조정자 장치(320)가 업링크 MTS(330)내의 고 우선 순위의 짧은 비동기 데이터를 전송하도록 하고, 이 데이터는 조정자(310)로 전송할 어떤 관리 데이터도 가지지 않을 시에 MTS 데이터로서 지정된다.
양호한 실시예에서, 조정자(310)에는 비조정자 장치(320) 처럼 업링크 MTS(630)가 지정된다. 관리 데이터를 그 자신으로 전송할 필요가 없으므로, 조정자(310)는 이들 MTS만을 이용하여 MTS 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 선택적인 실시예에서, 조정자(310)는 다운링크 MTS(650)내의 MTS 데이터 프레임을 통과시키고, 이 동안에는 그것은 전송할 어떤 관리 데이터를 가지지 않는다. 이것은 업링크 MTS(630)에 대신할 수 있다.
주지한 바와 같이, 전송될 데이터에는 특정 우선 순위가 지정될 수 있고, 이 우선 순위는 트래픽 타입의 데이터를 나타내며, 수속 층(940)은 이 데이터에 대한 적당한 MAC 서비스를 선택하기 위해 사용한다. 이 우선 순위 값은 또한 비동기 데이터를 선택하기 위해 사용되어, ATS(770)내의 ATS 데이터 프레임 또는 업링크 MTS(630)내의 MTS 데이터 프레임으로서 전송되어야 하는 지를 판정할 수 있다. 표 1은 양호한 실시예에서 사용된 프레임 값을 도시한다.
표 2: Frame Priority
프레임 우선 순위 트래픽 타입 비동기 프레임 사이즈 데이터 프레임 타입
0(디폴트) Best Effort(BE) 긴 또는 짧은 비동기프레임 ATS 데이터 프레임
1 배경(BK) 긴 또는 짧은 비동기프레임 .ATS 데이터 프레임
2 - n/a 사용되지 않음
3 Excellent Effort(EE) n/a 등시성
4 제어된 로드(CL) n/a 등시성
5 영상(VI) n/a 등시성
6 음성(VO) n/a 등시성
7 네트워크 제어(NC) 짧은 비동기 프레임 먼저 MTS 데이터 프레임으로 시도하고나서, ATS 데이터 프레임으로 시도
표 2에 도시된 바와 같이, 긴 또는 짧은 비동기 데이터 프레임에 0 또는 1의 우선 순위가 지정되면, 장치(310,320)는 그것을 ATS(770)를 통해 ATS 데이터 프레임으로서 전송하기를 시도한다. 그러나, 짧은 비동기 데이터 프레임이 7의 우선 순위를 가지면, 장치(310,320)는 그것을 미사용 업링크 MTS(630)를 통해 MTS 데이터 프레임으로서 전송하기를 시도하고, 그것이 가능하지 않으면, ATS(770)내의 ATS 데이터 프레임으로서 전송하기를 시도한다.
비동기 데이터 프레임의 길이가 최대 긴 비동기 프레임 사이즈 길이보다 더 클 경우에는 적당한 채널 시간을 수신할 수 없어 전송될 수 없다. 긴 비동기 프레임(즉, 최대 짧은 비동기 프레임 길이 이상의 길이를 가진 비동기 데이터 프레임)에 7의 우선 순위가 지정될 경우에는, 0 또는 1의 우선 순위인 것처럼 처리되고, 장치(310,320)는 그것을 ATS(770)내의 ATS 데이터 프레임으로서 전송하기를 시도할 것이다.
폴링을 위해, 업링크 MTS(630)에는 조정자(310)의 부분 상의 암시(implied) 폴이 지정되는 것으로 고려될 수 있다. 본질적으로, 조정자(310)는 지정된 비조정자 장치(310)에 질의하여, 전송할 어떤 관리 프레임을 가지지 않았다면, 가지고 있는 어떤 MTS 데이터 프레임을 전송하도록 한다.
선택적인 실시예에서는 상이한 우선 순위 방식이 사용될 수 있다. 그러나, 어떤 종류의 지시기(우선 순위 타입 또는 다른 가변 타입)는 비동기 프레임이 ATS(770)내의 ATS 데이터 프레임 또는 MTS내의 MTS 데이터 프레임으로 전송되는 지를 나타내도록 제공된다.
Power Savings
사용된 디폴트 CTA가 소스 장치를 가질 경우에 전력 절약하는 방법은, 0 채널 시간을 요구하는 제어 프레임을 전송하고, ATS(770) 동안에 전송할 것이 없을 시에는 스트림이 없다. 그 후, 조정자는 그 소스 장치에 대한 디폴트 CTA를 제거할 수 있다. 그러나, 그 자신을 디폴트 CTA로부터 제거하였으므로, 상기 장치는, ATS(770) 동안에 전송하여 수퍼프레임마다 디폴트 채널 시간이 다시 할당되도록 하는 제 1 프레임에 대한 디폴트 CTA를 연속적으로 요구해야 한다.
다른 실시예에서, 소정의 수신지 장치는 ATS(770) 동안에 전혀 청취하지 못하도록 결정할 수 있다. 수신지 장치는 이런 정책을 연관 또는 연속 전력 절약 관리 프레임 동안에 조정자(310)에 통지해야 한다. 수신지 장치가 이런 옵션을 가질 경우에는, ATS(770)에 전송하기 전이나, 또는 ATS(770)내의 전송이 긍정 응답되지 않은 후에 조정자(310)로부터 소스 장치가 전력 절약 정보를 검색할 책임이 있게 된다. 이와 같은 전력 절약 정보는 원하는 수신지 장치가 전력 절약 모드내에 있고, 기상시킬 필요가 있는 지를 소스 장치에 통지할 것이다.
이와 같은 실시예에서, 모든 장치는 그의 전력 절약 정책과 관계없이 MTS 주기 동안에 짧은 비동기 데이터 프레임을 청취해야 한다. 따라서, 수신지 장치가 전력 절약 모드에 있을 지라도, 소스 장치는 전송할 트래픽을 가진 MTS의 수신지 장치에 통지한다.
다른 선택적인 실시예에서, 소스 장치는 짧은 비동기 메시지를 조정자(310)에 전송하여, 수신지 어드레스가 전력 절약 모드를 빠져나갈 시에 조정자(310)가상기 메시지를 분배시킨다. 그러나, 이것은 메시지 대기 시간을 증가시키고, 또한, 조정자(310)의 실행을 복잡하게 하여, 적어도 모든 MTS 동안에 각 장치가 청취하게 하는 것이 바람직하다.
또다른 실시예에서, 수신지 장치는 어떤 비동기 트래픽을 전혀 청취하기를 거부한다. 이러한 장치는 잔여 네트워크의 대부분에 효율적으로 활동하지 않는다. 그것은 단지 서비스를 요구하지만, 결코 정상 네트워크 활동에는 참여하지 않는다.
이런 종류의 깊은 휴면 장치는 어떤 서비스 발견 또는 다른 브로드캐스트 요구 프레임에 결코 응답하지 않으므로, 매우 바람직하지 않게도, 어떤 다른 장치가 메시지를 그것에 전송할려고 해야 한다. 서비스 제공자에서 깊은 휴면 장치까지의 어떠한 서비스 관리 프레임은, 서버로 작용하는 장치에 의해 할당된 역 스트림에 전송되어야 한다. 이와 같은 경우에, 소스 장치는 실수로 깊은 휴면 수신지 장치로 전송할려고 하고, 이는 수신지 장치가 네트워크에 전혀 연관되지 않는 것과 동일할 것이다.
3개의 예시적인 전력 절약 모드, 즉, 저 전력, 얕은(light) 휴면 및 깊은(deep) 휴면이 아래에 기술된다. 저 전력 모드에서, 장치는 모든 MTS 및 ATS(770)로 청취하지만, 수신지 장치로 통지될 시에는 GTS로만 청취할 것이다. 얕은 휴면 모드에서, 장치는 모든 MTS로 청취하지만, 어떤 ATS(770)로 청취하지 않을 것이다. 깊은 휴면 모드에서, 장치는 어떤 MTS 또는 ATS(770)로 청취하지 않을 것이다.
얕은 휴면 모드의 장치는 수속 층으로부터의 요구에 의해 저 전력 모드로 스위치할 수 있다. 이것은, 수속 층(940)이 수신될 비동기 데이터가 있는 메시지를수신할 경우에 일어난다. 데이터가 성공적으로 수신되면, 장치는 다시 얕은 휴면 모드로 복귀할 수 있다.
깊은 휴면 모드의 장치는 어떤 설정된 기준이 그것을 자각시킬 때까지 깊은 휴면 모드에 있을 것이다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 수신할 데이터가 있는 얕은 휴면 장치에 통지하는 방법이 2가지 있다. 즉, 비컨 통지에 의해 행해질 수 있거나, (바람직하게는 소스 장치내의 수속 층에 의해 발행되는) MTS의 짧은 비동기 데이터 프레임을 통해 행해질 수 있다.
소스 장치의 수속 층으로부터 MTS 데이터 메시지를 이용하면, 소스 장치는 ATS(770) 데이터 프레임의 전체 길이에 관해 수신지 장치에 통지할 수 있는 이점이 있다.
명백하게도, 본 발명의 많은 수정 및 변경은 상기 요지에 따라 가능하다. 그래서, 첨부한 청구범위내에서, 본 발명은 여기에 기술된 바와 다르게 실시될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 네트워크 조정자 및 하나 이상의 원격 장치를 포함하는 네트워크에서 초광대역폭 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    이용 가능한 전송 시간을 다수의 수퍼프레임으로 분할하는 단계,
    상기 다수의 수퍼프레임의 각각을 비컨 기간, 하나 이상의 관리 타임 슬롯, 하나 이상의 보증된 타임 슬롯 및 하나 이상의 동기 타임 슬롯으로 분할하는 단계,
    각 관리 타임 슬롯을 하나 이상의 원격 장치의 하나에 지정하는 단계,
    각 보증된 타임 슬롯을 하나 이상의 원격 장치의 하나 또는 네트워크 조정자에 지정하는 단계,
    각 비동기 타임 슬롯을 하나 이상의 원격 장치의 하나 또는 네트워크 조정자에 지정하는 단계,
    조정자로부터의 비컨을 다수의 수퍼프레임의 각각의 비컨 기간 동안에 하나 이상의 원격 장치로 전송하는 단계,
    현재 보증된 타임 슬롯내의 등시성 데이터의 하나 이상의 프레임을 현재 보증된 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치 또는 네트워크 조정자로부터 전송하는 단계 및,
    현재 비동기 타임 슬롯내의 비동기 데이터의 하나 이상의 프레임을 현재 비동기 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치 또는 네트워크 조정자로부터 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    현재 관리 타임 슬롯내의 관리 프레임을 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로부터 네트워크 조정자로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    현재 관리 타임 슬롯내의 관리 프레임을 네트워크 조정자로부터 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    현재 관리 타임 슬롯내의 작은 비동기 데이터 프레임을 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로부터 다른 하나 이상의 장치 또는 네트워크 조정자로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 보증된 타임 슬롯에 지정된 보증된 시간 주기는 하나 이상의 비동기 타임 슬롯에 지정된 비동기 시간 주기 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각 수퍼프레임내의 하나 이상의 관리 타임 슬롯은,
    업링크 관리 타임 슬롯에 지정된 장치와 네트워크 조정자 간에 신호를 전송하는 업링크 관리 타임 슬롯 및,
    네트워크 조정자와 업링크 관리 타임 슬롯에 지정된 장치 간에 신호를 전송하는 다운링크 관리 타임 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    현재 업링크 관리 타임 슬롯내의 작은 비동기 데이터 프레임을 현재 관리 타임 슬롯에 지정된 하나 이상의 원격 장치의 하나로부터 다른 하나 이상의 장치 또는 네트워크 조정자로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    비컨 기간은 각 수퍼프레임의 시점에 형성되고,
    하나 이상의 관리 타임 슬롯은 비컨 기간 바로 뒤에 형성되는 것을 특징으로 하는 네트워크의 초광대역폭 신호 전송 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8472426B2 (en) 2009-04-20 2013-06-25 Electronics And Telecommunications Research Institute Real-time wireless communication method for guaranteeing quality of service in wireless personal area network
KR20170105489A (ko) * 2015-01-20 2017-09-19 인텔 아이피 코포레이션 고밀도 무선 네트워크들 내의 무선 디바이스들을 위한 절전 채널 액세스
KR102219652B1 (ko) * 2019-11-28 2021-02-23 김영일 메모리 미디엄 링 기술을 이용한 다채널 네트워크 시스템 및 데이터 패킷의 전송 방법

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100584326B1 (ko) 2003-06-03 2006-05-26 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 근거리 통신 시스템 및 방법
JP2007510350A (ja) * 2003-10-29 2007-04-19 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 無線ｐａｎ上でデバイス間に効率的にデータを送受信する方法
KR100772855B1 (ko) * 2003-10-29 2007-11-02 삼성전자주식회사 무선 ｐａｎ상에서 디바이스 간에 효율적으로 데이터를송수신하는 방법
US6973052B2 (en) * 2003-12-19 2005-12-06 Motorola, Inc. Hybrid power save delivery method in a wireless local area network for real time communication
TWI390907B (zh) * 2004-05-04 2013-03-21 Koninkl Philips Electronics Nv 在無線通訊系統中改良處理量及電力使用效率之方法
KR100678941B1 (ko) * 2004-09-03 2007-02-07 삼성전자주식회사 할당된 시간 동안 양방향으로 데이터를 송수신하는 방법및 그 방법을 이용하는 무선 디바이스
KR100678894B1 (ko) * 2004-09-03 2007-02-06 삼성전자주식회사 할당된 채널 시간 동안 소스 디바이스와 목적지 디바이스간에 양방향으로 통신하는 방법
JP4529636B2 (ja) * 2004-10-25 2010-08-25 ソニー株式会社 無線通信システムおよび無線通信装置
WO2006049415A1 (en) * 2004-11-01 2006-05-11 Electronics And Telecommunications Research Institute Radio communications system, radio communication apparatus and radio communication method for uwb impulse communication
KR20080086907A (ko) * 2005-12-23 2008-09-26 엔엑스피 비 브이 데이터 전송 방법 및 전자 디바이스
KR100736102B1 (ko) 2006-01-05 2007-07-06 삼성전자주식회사 무선 데이터를 송수신하는 장치 및 방법
KR100871853B1 (ko) * 2006-06-05 2008-12-03 삼성전자주식회사 비압축 ａｖ 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯 할당 방법,비압축 ａｖ 데이터 전송 방법, 및 상기 방법을 이용하는장치
KR100896686B1 (ko) * 2006-06-05 2009-05-14 삼성전자주식회사 비압축 등시성 데이터 전송을 위한 채널 할당 관리 방법,비압축 등시성 데이터 전송 방법 및 상기 방법을 이용하는장치
CN101193054B (zh) * 2006-11-28 2011-03-30 华为技术有限公司 一种发送数据的方法和系统以及节点设备和协调设备
DE112006004094B4 (de) * 2006-11-30 2012-04-26 Mitsubishi Electric Corporation Kommunikationssystem und Kommunikationsvorrichtung
EP2123034B1 (en) 2006-12-13 2018-12-05 Thomson Licensing Adaptive time allocation in a tdma mac layer
JP2011503918A (ja) * 2007-09-13 2011-01-27 アント−アドバンスド ネットワーク テクノロジーズ オイ 多チャンネル・デジタル・オーディオのリアルタイム無線収集のための方法及びシステム
EP2314122B1 (en) * 2008-08-11 2017-10-25 Koninklijke Philips N.V. A medium access control (mac) protocol for body area networks
US8670434B2 (en) * 2008-12-19 2014-03-11 Intel Corporation Dynamic CTA adjustment across superframes in a wireless network
US8428518B2 (en) * 2009-09-11 2013-04-23 Intel Corporation Traffic constraints in a mmWAVE wireless network
CN101800567B (zh) * 2010-03-24 2013-01-16 哈尔滨工业大学 协作超宽带中的转发时隙分配及中继节点选择方法
CN102946631B (zh) * 2012-11-23 2016-05-04 北京邮电大学 一种基于信标帧同步和通信异步的mac层节点调度方法
CN111919492B (zh) * 2018-04-04 2021-12-03 日立能源瑞士股份公司 用于工业无线网络中的信道访问方法、系统和分组收发器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6011784A (en) * 1996-12-18 2000-01-04 Motorola, Inc. Communication system and method using asynchronous and isochronous spectrum for voice and data
EP0924896A1 (en) * 1997-12-17 1999-06-23 Hewlett-Packard Company Communicating isochronous and asynchronous data
US6480504B1 (en) * 1998-08-31 2002-11-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Paging channel configuration for efficient wake-up period utilization

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8472426B2 (en) 2009-04-20 2013-06-25 Electronics And Telecommunications Research Institute Real-time wireless communication method for guaranteeing quality of service in wireless personal area network
KR20170105489A (ko) * 2015-01-20 2017-09-19 인텔 아이피 코포레이션 고밀도 무선 네트워크들 내의 무선 디바이스들을 위한 절전 채널 액세스
KR102219652B1 (ko) * 2019-11-28 2021-02-23 김영일 메모리 미디엄 링 기술을 이용한 다채널 네트워크 시스템 및 데이터 패킷의 전송 방법
WO2021107191A1 (ko) * 2019-11-28 2021-06-03 김영일 메모리 미디엄 링 기술을 이용한 다채널 네트워크 시스템 및 데이터 패킷의 전송 방법

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