KR20060099475A - 메시 네트워크의 메시 포탈 및 메시 포인트에 채널을할당하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

메시 네트워크의 메시 포탈 및 메시 포인트에 채널을할당하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 메시 포인트 (MP) 및 복수의 메시 포탈을 포함하는 메시 네트워크의 용량을 증가시키는 무선 자원 관리 (RRM) 엔티티를 개시한다. 디스커버리 위상은, 각각의 MP 에 대하여, 메시 네트워크가 가용 메시 포탈 및 MP 넥스트-홉의 랭킹, 그리고 그 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭들을 제공하는 정보에 액세스하도록 메시 네트워크에서 이용된다. 선호하는 메시 포탈은 메시 네트워크 내의 각각의 MP 에 할당된다. 각각의 MP 는 전체 가용 채널들의 채널 기반 측정값을 스캔, 수집 및 리포트한다. 채널들은 메시 포탈 각각에 할당된다. 또한, 채널들은 MP 들에 순차적으로 할당된다.
메시 네트워크

Description

메시 네트워크의 메시 포탈 및 메시 포인트에 채널을 할당하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ASSIGNING CHANNELS TO MESH PORTALS AND MESH POINTS OF A MESH NETWORK}
도 1 은 하나의 무선 트랜시버만이 각각 설치된 복수의 메시 포인트 (MP) 를 포함하는 종래의 메시 네트워크를 나타내는 도면.
도 2 는 별개의 채널들을 이용한 2 개의 무선 트랜시버가 각각 설치된 복수의 MP를 포함하는 종래의 메시 네트워크를 나타내는 도면.
도 3 은 2 개의 메시 포탈을 가진 메시 네트워크를 포함하는 종래의 무선 통신 시스템을 나타내는 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 복수의 메시 포탈을 가지는 메시 네트워크에서 구현되는 채널 할당 프로세스의 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 메시 네트워크의 메시 포탈들에 채널을 할당하도록 구성된 메시 포탈 채널 할당 시스템의 예시적인 블록도.
도 6 은 본 발명에 따른 메시 네트워크의 메시 포인트 (MP) 들에 채널을 할당하도록 구성된 채널 선택 코스트 유닛을 나타내는 도면.
도 7 은 본 발명에 따른 메시 네트워크를 제어하는 RRM 유닛의 예시적인 블록도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
300 : 무선 통신 시스템 302 : 메시 네트워크
304a : 메시 포인트 500 : MP 채널 할당 시스템
505 : 토폴로지 웨이트 조정 유닛 510 : 메시 클러스터 코스트 유닛
본 발명은 복수의 노드를 가지는 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 메시 네트워크의 메시 포탈 및 메시 포인트 (MP) 에 채널들을 할당하는 것에 관한 것이다.
통상의 무선 시스템의 하부구조(infrastructure)는, 기기국(BS)으로도 지칭되는, 액세스 포인트 (AP) 의 세트를 포함하며, 이들 각각은 백홀(backhaul) 링크로 지칭되는 링크를 통하여 유선 네트워크에 접속되어 있다. 일부 시나리오에서, 주어진 AP 가 직접적으로 유선 네트워크에 접속하는데 비용이 많이 들기 때문에, 이 대신에, 무선 방식으로 주어진 AP 의 이웃하는 AP 들에 그리고 이러한 AP 들로 부터 정보를 전송함으로써, AP 를 간접적으로 유선 네트워크에 접속하는 것이 더욱 바람직하며, 이는 다른 관점에서 메시 하부구조로 지칭된다. 무선 네트워크는 유선 백홀 링크 및 각각의 AP 에 대한 접속 모듈들을 제공하지 않고 배치될 수 있으므로, 메시 하부구조는 쉽고 빠르게 배치된다.
메시 네트워크에서, 2 개의 인접한 MP 는 하나의 MP 로부터 또 다른 MP 로 패킷들을 포워딩할 수 있는 공통 채널을 이용해야 한다. 이는 메시 상의 임의의 다른 포인트에 패킷들을 전송할 수 있는 모든 MP 에 대하여, 각각의 MP 가 하나 이상의 공통 채널을 이용하여 그 이웃들과 통신할 수 있음을 암시한다.
도 1 은 하나의 무선 트랜시버만이 각각 설치되는 복수의 MP (MP1 내지 MP9) 를 포함하는 종래의 메시 네트워크 (100) 를 나타낸다. MP (MP1 내지 MP9) 들 사이의 접속은, MP (MP1 내지 MP9) 들 모두가 동일한 채널을 이용하게 함으로써 달성된다. MP 들 중 임의의 특정 MP (예를 들어, MP1) 가 나머지 MP (예를 들어, MP2 내지 MP9) 와 다른 채널을 사용하는 경우에, 메시의 접속은, 특정 MP (MP1) 가 메시 네트워크 (100) 의 나머지로부터 또는 이 나머지에 패킷들을 수신 및 포워딩하는 것을 방해함으로써 붕괴될 수 있다.
도 2 는 별개의 채널들을 이용하여, 2 개의 무선 트랜시버 즉, 트랜시버 A 와 트랜시버 B 가 각각 설치되어 있는 복수의 MP (MP11 내지 MP19) 를 포함하는 종래의 메시 네트워크 (200) 를 나타낸다. MP 들 (MP11 내지 MP19) 은 MP (MP11 내지 MP19) 들 각각의 트랜시버 쌍이 메시 네트워크 (200) 전반에 걸쳐서 동일한 세트의 채널들 (예를 들어, 채널 X 및 채널 Y) 을 이용하여 전체 MP (MP11 내지 MP19) 사이의 접속을 보증할 수 있도록 구성되는 것이 일반적이다. 동일한 내용이, 각각의 MP 에 K 개의 트랜시버가 설치가 설치되고, MP 전체가 메시 네트워크 전반에 걸쳐서 동일한 세트의 채널들을 이용하여 메시 네트워크의 다른 MP 들 사이에서의 접속을 보증하는 메시 네트워크에 대하여 적용된다.
메시 네트워크와 비메시 네트워크 사이의 접속 포인트는 포탈로서 지칭된다. 복수의 포탈을 가진 메시 네트워크는 복수의 포탈 메시 네트워크로서 지칭된다.
도 3 은 본 발명에 따른 종래의 무선 통신 시스템(300)을 나타낸다. 이러한 무선 통신 시스템 (300) 은, 복수의 MP (304a 내지 304f) 를 가지는 메시 네트워크 (302), 복수의 WTRU (306a, 306b), 라우터 (308), 및 외부 네트워크 (310)(예를 들어, 인터넷과 같은 광역 네트워크 (WAN)) 가지는 외부 네트워크(310) 를 포함한다.
도 3 에 나타낸 바와 같이, 메시 네트워크 (302) 내의 2 개의 MP (304a, 304c) 는 메시 포탈을 가진다. 메시 포탈 (304a 및 304c) 은 외부 메시 LAN 자원 (312)(이더넷 등)에 접속되고, 라우터 (308) 를 통하여 상기 네트워크 (310) 에 액세스하여, 데이터 패킷을 MP 들의 메시 포탈 (304a 및 304c) 사이에서 여분의 메시 LAN 자원 (312) 을 통하여 포워딩할 수도 있다. 예를 들어, MP (304d) 가 패킷을 MP (304c) 에 전송할 필요가 있는 경우에, 패킷은 정상적으로 MP (304b) 또는 MP (304e) 를 통하여 라우팅하고, 상기 MP 들 중 하나는 그 패킷을 메시 포탈 (304c) 로 포워딩한다.
이전 섹션에서 설명된 접속 원리 하에서는, 통상적인 메시 네트워크들에 의해 임의의 MP 로부터 임의의 다른 MP 로 패킷을 라우팅할 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, MP 전체가 동일한 채널들을 이용할 때, 트래픽이 증가하는 경우 이것이 불가피하게 혼잡(congestion)을 발생시키기 때문에, 이러한 접속은 혼잡을 야기한다. 이는 메시 네트워크들의 스케일을 크게 제한한다.
본 발명은 다중-포탈 메시 네트워크들에서 토폴로지 및 라우팅 정보에 관한 지식을 이용하는 방식으로 접속 및 채널 할당을 관리함으로써 다중-포탈 메시 네트워크들의 용량을 증가시킨다. 접속을 제공하기 위하여 이용되는 통상적인 메시 네트워크에 사용되는 채널 할당과는 반대로(용량의 비용을 파악하고 시스템의 스케일을 제한), 본 발명은 (사무실, 캠퍼스 건물, 홈(home) 등에 사용되는) 다중-포탈 메시 네트워크들에 의해, 토폴로지 및 라우팅 정보에 대한 지식을 이용하는 방식으로 용량에 대한 접속을 상쇄시킨다.
일 실시형태에서, 무선 자원 관리 (RRM) 엔티티는 복수의 MP 복수의 메시 포탈을 포함하는 메시 네트워크의 용량을 증가시킨다. 디스커버리 위상은, 각각의 MP 에 대하여, 메시 네트워크가 가용 메시 포탈들 및 MP 넥스트-홉의 랭킹, 그리고 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭들을 제공하는 정보에 액세스할 수 있도록 메시 네트워크에서 이용된다. 선호되는 메시 포탈은 메시 네트워크 내의 각가의 MP 에 할당된다. 각각의 MP 는 모든 가용 채널들의 채널 기반 측정값을 스캔, 수집 및 리포팅한다. 채널들은 메시 포탈들 각각에 할당된다. 또한, 채널들은 MP 들에 순차적으로 할당된다.
본 발명은 일례로서 주어진 바람직한 실시형태의 이하의 설명으로 부터 더욱 상세하게, 첨부된 도면들과 함께 이해될 수 있다.
바람직한 실시형태들을 도면을 참조하여 설명하며, 도면에서 동일한 부호는 도면 전반에 걸쳐서 동일한 구성요소를 나타낸다.
이하에서 언급되는 경우에, "무선 송/수신 유닛"(WTRU) 이라는 용어는, 사용 자 장치(UE; user equipment), 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 다른 타입의 장치를 포함하지만 이것으로 제한되지는 않는다.
본 발명의 특징은 집적 회로(IC)에 통합될 수도 있거나 또는 복수의 접속 구성요소를 구비하는 회로 내에 구성될 수도 있다.
본 발명은 메시 네트워크의 토폴로지 및 라우팅 정보에 대한 지식을 이용하는 방식으로 MP 채널 할당을 조정함으로써 종래의 무선 메시 네트워크들의 상술한 결함을 해결한다. 궁극적으로, 본 발명은 메시 네트워크의 2 개의 주요 설계 특징인, 접속 및 용량에 관한 최적의 트레이드 오프를 제공하는 것이다.
본 발명에 의해 다준 포탈 메시 네트워크는 용량에 대한 메시 접속을 트레이드 오프시킬 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 트랜시버만을 가지지만 2 개의 포탈을 통하여 접속되어 있는, 복수의 MP를 구비한 메시 네트워크(도 1 의 메시 네트워크(100) 등) 는, 라우팅 알고리즘들이 제 1 메시 포탈을 이용한 MP 의 제 1 서브셋으로 패킷들을 선호적으로 라우팅하거나 이들로부터 패킷들을 선호적으로 라우팅하고, MP 의 제 2 서브셋을 처리하는 경우에 제 2 메시 포탈이 처리된다는 점을 이용한다. MP 의 그룹들에 다른 채널들을 할당함으로써, 메시내의 접속성이 감소된다. 예를 들어, 메시 네트워크 내의 특정 채널 배치에 의해 메시 네트워크 내의 제 1 MP 에 의해 전송되는 패킷을 메시 네트워크 내의 제 2 MP 를 통하여 라우팅하는 것이 불가능하게 된다. 여전히, 메시 네트워크의 토폴로지 및 라우팅 정보에 대한 지식을 이용함으로써, 본 발명은 2 개의 채널이 하나의 채널 대신에 메시 네 트워크에서 동시에 현재 사용되는 방식과 유사하게, 감소된 접속성과 연관된 부정적인 영향을 최소화시킬 뿐만 아니라 메시 네트워크에 의해 사용된 에어 인터페이스의 용량을 증가시킨다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 단일 무선 트랜시버들이 설치된 메시 네트워크에 대하여 상술한 개념은, 도 2 에 나타낸 바와 같이 복수의 무선 트랜시버를 가진 메시 네트워크들에 적용될 수도 있다. 이러한 시나리오는, 메시 네트워크를 복수의 클러스터로 완전하게 분할하는 것이 바람직하게 되는 솔루션들에 도달하지 않고, 부분적인 접속이 주어진 클러스터의 일부 MP 가 다른 클러스터들과 연관된 채널들의 서브세트를 이용함으로써 유지될 수 있는 솔루션에 도달할 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 메시 네트워크에서 구현되는 채널 할당 프로세스 (400) 의 흐름도이다. 메시 네트워크는 메시 네트워크의 토폴로지에 대한 약간의 정보량을 가진다고 가정한다. 보다 상세하게는, 메시 네트워크는 이하의 것이 공지되어 있는 말기에서 디스커버리 위상을 이용한다고 가정한다.
ⅰ) 포탈들이 설치된 MP 들이 식별된다.
ⅱ) 각각의 MP 에 이용가능한 포탈들의 리스트 뿐만 아니라 각각의 MP 가 패킷들을 가용 메시 포탈 목적지 각각에 포워딩할 수 있는 이용가능한 다음의 홉(next hop) 의 리스트를 구성하는 라우팅 테이블들이 결정된다. 또한, 라우팅 메트릭은 수집되고 상술한 라우팅 테이블들의 구성요소들 각각과 연관되어 있다고 가정한다.
ⅲ) 바람직한 실시형태에서, 상술한 라우팅 테이블들은 각각의 MP 의 바람직 한 메시 포탈 뿐만 아니라 각각의 MP 가 바람직한 메시 포탈에 도달하는데 요구되는 홉의 개수로서 식별하기에 충분하다. 이 정보는 계층들에서 MP 를 분류하는데 사용된다. 제 1 계층의 MP 는, 하나 홉에서 바람직한 메시 포탈에 도달할 수 있는 MP 로 구성된다. 제 2 계층의 MP 는 2 개의 홉에서 바람직한 메시 포탈에 도달할 수 있는 MP 로 구성된다. k 번째 계층의 MP 는 k 개의 홉에서 바람직한 메시 포탈에 도달할 수 있는 MP 로 구성된다. 임의의 MP 와 대응하는 계층이 토폴로지 메트릭 Ti (여기서, i = 1) 로 지칭되는 정보를 나타낸다. M 은 MPi 의 토폴로지 메트릭을 지칭하며, Ti = k 는 MPi 가 k 번째 계층의 MP 임을 나타낸다. 메시 포탈에도 토폴로지 메트릭이 할당되어 있다. 바람직한 실시형태에서, 메시 포탈의 토폴로지 메트릭이 0 이며, 이는 메시 포탈이 가장 가까운 메시 포탈로 부터 떨어져 0 홉임을 나타낸다.
도 4 를 참조하면, 프로세스 (400) 는, 복수의 MP 를 포함하는 메시 네트워크에서 디스커버리 위상을 이용함으로써 단계 405 에서 개시하며, 이용가능한 메시 포탈 및 MP 다음의 홉의 랭킹, 그리고 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭을 제공하는 정보에 액세스한다. 이 정보에 기초하여, 메시 네트워크의 MP 들 각각은 제 1 계층의 MP, 제 2 계층의 MP,..., k번째 계층의 MP 중 하나로서 특성화될 수도 있다. 단계 410 에서, 메시 네트워크 내에 복수의 메시 포탈이 있는지 여부에 대하여 결정을 행한다. 메시 네트워크에서 메시 포탈 또는 하나의 메시 포탈만이 있는 경우에, 프로세스 400 은 종료한다. 복수의 메시 포탈들이 있는 경우에, 프로세스는 (400) 는 단계 415 로 진행하며, 여기서 마스터 RRM 유닛(각각의 MP 에서 집중화되거나 또는 분산됨) 은 바람직한 메시 포탈을 메시 네트워크 내의 각각의 MP 에 할당한다. 바람직한 실시형태에서, 이 할당은 MP 의 라우팅 테이블과 협의하고, 최적의 라우팅 메트릭을 가진 루트에 대응하여 메시 포탈을 식별할 것을 요구한다. 메시 포탈 및 그 메시 포탈에 할당된 MP 전체는 클러스터로 지칭된다.
다시 도 4 를 참조하면, 각각의 MP 및 메시 포탈은 모든 이용가능한 채널들의 채널 기반 측정값들을 스캔 및 수집하고, 그 측정 결과를 마스터 RRM 유닛에 리포트한다(단계 420). 리포팅된 채널 스캐닝 메트릭들(즉, 채널 스캐닝 리포트들)은 Sij 로 지칭되며, 여기서 i=1 에 대하여, M 은 MP 인덱스에 대응하고, j=1 에 대하여, N 은 채널 인덱스에 대응한다. MP 인덱스는 특정 MP 를 식별하고, 여기서 M 은 메시 네트워크 내의 MP 들의 개수이다. 채널 인덱스는 특정 채널들을 식별하고, N 은 메시 네트워크에서의 가용 채널의 개수에 대응한다. 예를 들어, 메시 네트워크가 5 MP 를 가지는 경우, M = 5 이다. 만일 메시 네트워크가 8 개의 가용 채널에 액세스하면, N = 8 이다. 스캐닝 메트릭들은 채널 점유, 간섭 측정, 측정된 부채널 간섭 회수 등을 포함하지만 이것으로 제한되지는 않는다.
도 4 의 단계 425 에서 표시된 바와 같이, 채널들은 메시 포탈들 각각에 할당된다. 단계 430 에서, 채널들은 채널들이 메시 네트워크 내의 모든 MP 에 대하여 선택될 때 까지, 메시 네트워크의 모든 제 1 계층 MP 로 개시하고 모든 2 계층 MP 가 후속하는 등에 의해 순차적으로 MP 들에 할당된다. 단계 435 에서, 채널들은 최종 계층 MP (즉, k 번째 계층) 로부터 개시하여 제 1 계층 MP 로, MP 에 순차적으로 할당된다. 이러한 2 단계 프로세스는 복수회 및/또는 주기적으로 반복될 수 있으며, 이에 의해 메시 네트워크는 안정한 솔루션으로 집약될 수 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 도 4 의 프로세스 (400) 의 단계 425 를 수행하도록 구성되는 MP 채널 할당 시스템 (500) 의 예시적인 블록도이다. MP 채널 할당 시스템 (500) 는 RRM 으로 통합될 수도 있다(각각의 MP 에 집중되거나 또는 분산됨). MP 채널 할당 시스템 (500) 은 토폴로지 웨이트 조정 유닛 (505), 메시 클러스터 코스트 유닛 (510) 및 포탈 노드 채널 할당 유닛 (515) 을 포함한다. 이 시스템 (500) 은, 채널 스캐닝 메트릭들 및 다른 클러스터 1, 2,..., P 와 연관된 토폴로지 메트릭들을 동시에 처리할 수도 있도록, 복수의 토폴로지 웨이트 조정 유닛 (505) 및 복수의 메시 클러스터 코스트 유닛 (510) 을 포함하도록 구성될 수도 있다.
도 5 에 나타낸 바와 같이, MP 채널 할당 시스템 (500) 의 토폴로지 웨이트 조정 유닛 (505) 은 MP 채널 스캐닝 메트릭 Sij 을 수신하고, 여기서 MP 인덱스 i 는 1 부터 M 까지 변화하며, 채널 인덱스 j 는 1 부터 N 까지 변화하며, 또한 상기 유닛 (505) 은 MP 토폴로지 메트릭 Ti 를 수신하고, 여기서 MP 인덱스 i 는 1 부터 M 까지 변화한다. 이러한 2 개의 세트의 메트릭들은, 각각의 MP 가 운반하도록 예상되는 트래픽량에 따라, 다른 웨이트를 MP 의 다른 웨이트에 할당하도록, 함수 Fij = f(Sij, Ti)를 이용하여 처리된다. 예를 들어, 제 1 계층 MP 는, 제 2 계층 MP, 제 3 계층 MP 등에 의해 포워딩되는 트래픽을 운반하는 경향이 있다. 따라서, 메시 포탈으로의 MP 의 근접성 때문에, 토폴로지 웨이트 조정 유닛 (55) 은 궁극적으로 더 많은 트래픽을 운반하는 MP 로 더 큰 웨이트를 할당할 수 있다. 토폴로지 웨이트 조정 유닛 (505) 은 MP 토폴로지 웨이트 조정 메트릭 Fij 를 출력하며, 이 메트릭은 함수 Gj = g(F1j, F2j,..., FMj) 를 이용하여, MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭들 Fij 를 처리하는 메시 클러스터 코스트 유닛 (510) 으로 입력하여, 각각의 채널과 연관된 MP 토폴로지 웨이트 가중된 메트릭들을 채널 당 단일 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭에 병합한다. 그 후, 각각의 클러스터 1, 2,..., P 에 대하여 획득된 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭들 (G1, G2,...,GN) 는 포탈 노드 채널 할당 유닛 (515) 으로 공급되며, 이러한 유닛은 채널 할당 알고리즘을 이용하여 채널들을 메시 네트워크의 메시 포탈들에 할당한다.
도 6 은 본 발명에 따른 도 4 의 프로세스 400 의 단계 430 및 435 을 수행함으로써 채널들을 MP 들에 할당하는 채널 선택 코스트 유닛 (600) 을 나타낸다. 도 6 에 나타낸 바와 같이, 단일 MP 와 연관되고 채널 스캐닝 메트릭 (605)(Sj, 여기서 j 는 1 부터 N 까지 변하는 채널 인덱스이다) 뿐만 아니라 라우팅 메트릭 (610)(Rj, 여기서 j 는 1 부터 N 까지 변하는 채널 인덱스이다) 은, 함수 Hj = f(Sj, Rj) 를 수행하는 채널 선택 코스트 유닛 (600) 에 입력된다. 라우팅 메트릭 Rj 는 채널 i 를 이용하는 바람직한 MP 의 포탈에 도달되는 바람직한 루트와 연관되는 라우팅 메트릭에 대응한다. Rj 는 메시 포탈들이 채널들을 할당하는 경우에 결정될 수 있고, 메시 네트워크는 각각의 MP 의 라우팅 테이블들에 액세스함을 결정할 수 있다. 임의의 MP 는 임의의 채널과 연관된 임의의 라우팅 메트릭을 가지지 않은 경우에,(이것은 메시 네트워드 내의 포탈이 채널을 이용하지 않거나 또는 이러한 포탈이 MP 의 라우팅 테이블에 포함되지 않은 경우일 수 있음), 라우팅 메트릭은 이러한 채널이 MP 에 의해 사용될 수 없음을 나타내는 소정의 값으로 고정될 수 있다. MP 가 이용하여야 하는 어떤 채널들을 선택하기 위하여, 채널 선택 코스트 함수로부터 출력된 최적의 MP 채널 선택 메트릭 Hj 에 연관된 채널들을 선택하기에 충분하다.
도 7 은 본 발명에 따라 메시 네트워크 (705) 를 제어하는 RRM 유닛 (710) 의 예시적인 블록도이다. RRM 유닛 (710) 은 프로세서 (715), 메시 포탈 할당 유닛 (720) 및 채널 할당 유닛 (725) 을 포함한다. 메시 포탈 할당 유닛 (720) 과 채널 할당 유닛 (725) 각각은 메시 네트워크 (705) 로부터 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭 (730) 을 수신한다. 메시 네트워크는 복수의 MP (735, 740, 750, 755) 및 2 개 이상의 메시 포탈 (755, 760) 을 포함한다.
프로세서 (715) 는, 각각의 MP (735, 740, 745, 750) 에 대하여, 메시 네트워크 (705) 는 가용 메시 포탈 (755, 760) 및 MP 다음의 홉의 랭킹 그리고 메시 네트워크 (705) 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭을 제공하는 정 보에 액세스한다.
메시 포탈 할당 유닛 (720) 은 메시 네트워크 (705) 의 MP (735, 740, 745, 750) 에 의해 리포트된 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭 (730) 을 수신하고, 이 토폴로지 메트릭과 라우팅 메트릭에 기초하여, 바람직한 메시 포탈 (755, 760) 을 MP (735, 740, 745, 750) 각각에 할당한다.
채널 할당 유닛 (725) 은 메시 네트워크 (705) 의 MP (735, 740, 745, 750) 에 의해 리포트된 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭 (730) 를 수신하고, 채널들을 메시 포탈들 각각에 할당하고, 채널들을 MP (735, 740, 745, 750) 로 순차적으로 할당한다.
채널 할당 유닛 (725) 은, 제 1 계층 MP 로부터 최종 계층 MP 까지 순차적으로 채널들을 각각의 MP (735, 740, 745, 750) 에 할당한다. 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 바람직한 메시 포탈에 도달하고, 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 바람직한 메시 포탈에 도달한다. 또한, 채널 할당 유닛 (725) 은 최종 계층 MP 로부터 제 1 계층 MP 까지 채널들을 각각의 MP (735, 740, 745, 750) 로 순차적으로 할당한다.
본 발명의 특징 및 구성요소가 특정 결합으로 바람직한 실시형태에서 설명되더라도, 각각의 특징 또는 구성요소는 단독으로 사용될 수 있거나(바람직한 실시형태의 다른 특징 및 구성요소 없이) 또는 본 발명의 다른 특징 및 구성요소와의 다양한 결합 또는 이러한 특징 및 구성요소 없이 단독으로 사용될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다중-포탈 메시 네트워크들에서 토폴로지 및 라우팅 정보에 관한 지식을 이용하는 방식으로 접속 및 채널 할당을 관리함으로써 다중-포탈 메시 네트워크들의 용량을 증가시킬 수 있다.

Claims (32)

  1. 다중-포탈 메시 네트워크의 용량을 증가시키는 방법으로서,
    (a) 각각의 메시 포인트 (MP) 에 대하여, 메시 네트워크가 가용 메시 포탈 및 MP 다음의 홉(next-hop)의 랭킹, 그리고 상기 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭을 제공하는 정보에 액세스하도록, 복수의 메시 포인트를 포함하는 메시 네트워크에서 디스커버리 위상을 이용하는 단계;
    (b) 상기 메시 네트워크내에 복수의 메시 포탈이 있는지 여부를 결정하는 단계로서,
    상기 결정 단계 (b) 가 긍정(positive)인 경우에는, 이하의 단계를 수행하는 것인, 상기 결정 단계;
    (c) 상기 메시 네트워크내의 상기 MP 각각에 선호하는(preferred) 메시 포탈을 할당하는 단계;
    (d) 각각의 MP 에 의해, 모든 가용 채널들의 채널 기반 측정값들을 스캐닝, 수집, 및 리포팅하는 단계;
    (e) 상기 메시 포탈들 각각에 채널들을 할당하는 단계; 및
    (f) 상기 MP 들에 채널들을 순차적으로 할당하는 단계를 포함하는 용량 증가 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (f) 는 제 1 계층(first-tier) MP 로부터 최종 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 단계를 더 포함하는 것인 용량 증가 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 용량 증가 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (f) 는 최종 계층 MP 로부터 제 1 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 단계를 더 포함하는 것인 용량 증가 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 용량 증가 방법.
  6. 복수의 메시 포인트 (MP) 및 2 개의 이상의 가용 메시 포탈을 포함하는 메시 네트워크를 제어하는 무선 자원 관리 (RRM) 유닛으로서,
    (a) 각각의 MP 에 대하여, 상기 메시 네트워크는 가용 메시 포탈 및 MP 다음의 홉의 랭킹, 그리고 상기 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭을 제공하는 정보에 액세스하도록, 상기 메시 네트워크에서 디스커버 리 위상을 이용하는 프로세서;
    (b) 상기 메시 네트워크 및 상기 프로세서와 통신하는 메시 포탈 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 MP 에 의해 리포팅되는 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭을 수신하고, 상기 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 상기 메시 네트워크 내의 각각의 MP 에 선호하는 메시 포탈을 할당하도록 구성되는 것인, 메시 포탈 할당 유닛; 및
    (c) 상기 메시 네트워크 및 상기 프로세서와 통신하는 채널 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 MP 들에 의해 리포팅되는 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭을 수신하고, 상기 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 상기 메시 포탈들 각각에 채널들을 할당하고, 상기 MP 들에 채널들을 순차적으로 할당하도록 구성되는 것인, 채널 할당 유닛을 구비하는 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 제 1 계층 MP 로부터 최종 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 들은 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하며, 상기 최종 계층 MP 들은 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 최종 계층 MP 로부터 제 1 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  11. 복수의 메시 포인트 (MP) 및 2 개 이상의 가용 메시 포탈을 포함하는 메시 네트워크를 제어하는 무선 자원 관리(RRM) 유닛에 포함된 집적 회로(IC) 로서,
    (a) 각각의 MP 에 대하여, 상기 메시 네트워크는 상기 가용 메시 포탈 및 MP 다음의 홉의 랭킹, 그리고 상기 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭을 제공하는 정보에 액세스하도록, 상기 메시 네트워크에서 디스커버리 위상을 이용하는 프로세서;
    (b) 상기 메시 네트워크 및 상기 프로세서와 통신하는 메시 포탈 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 MP 에 의해 리포팅되는 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭을 수신하고, 상기 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 상기 메시 네트워크 내의 각각의 MP 에 선호하는 메시 포탈을 할당하도록 구성되는 것인, 메시 포탈 할당 유닛; 및
    (c) 상기 메시 네트워크 및 상기 프로세서와 통신하는 채널 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 MP 들에 의해 리포팅되는 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭을 수신하고, 상기 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 상기 메시 포탈 각각에 채널들을 할당하고, 상기 MP 들에 채널들을 순차적으로 할당하도록 구성되는 것인, 채널 할당 유닛을 구비하는 집적 회로.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 제 1 계층 MP 로부터 최종 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 집적 회로.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 집적 회로.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 최종 계층 MP 로부터 제 1 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 집적 회로.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 집적 회로.
  16. 복수의 메시 포인트(MP) 를 포함하는 메시 네트워크에 사용되는 메시 포인트(MP) 채널 할당 시스템으로서,
    (a) (ⅰ) 1 부터 M 까지 변하는 MP 인덱스 i 및 1 부터 N 까지 변하는 채널 인덱스를 가지는 MP 채널 스캐닝 메트릭을 수신하고, (ⅱ) i 로부터 M 까지 변하는 MP 인덱스를 가지는 MP 토폴로지 메트릭을 수신하고, 그리고 (ⅲ) MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 출력하는 토폴로지 웨이트 조정 유닛;
    (b) 상기 토폴로지 웨이트 조정 유닛과 통신하는 메시 클러스터 코스트 유닛으로서, 각각의 채널과 연관된 상기 MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 채널 당 단일 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭으로 병합하기 위하여 상기 MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 처리하도록 구성되는 것인, 메시 클러스터 코스트 유닛; 및
    (c) 상기 메시 클러스터 코스트 유닛과 통신하는 포탈 노드 채널 할당 유닛으로서, 채널들을 메시 네트워크의 메시 포탈들에 할당하는 채널 할당 알고리즘을 이용하여 복수의 클러스터 각각에 대하여 획득된 상기 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭을 처리하도록 구성되는 것인, 포탈 노드 채널 할당 유닛을 구비하는 메시 포인트(MP) 채널 할당 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 토폴로지 웨이트 조정 유닛은, 메시 포탈로의 특정 MP 의 근접성 때문에, 더 많은 트래픽을 운반하는 특정 MP 에 더 큰 웨이트를 할당 할 수 있는 것인 메시 포인트(MP) 채널 할당 시스템.
  18. 복수의 메시 포인트(MP) 를 포함하는 메시 네트워크에 포함되는 집적 회로 (IC) 로서,
    (a) (ⅰ) 1 부터 M 까지 변하는 MP 인덱스 i 및 1 부터 N 까지 변하는 채널 인덱스를 가지는 MP 채널 스캐닝 메트릭을 수신하고, (ⅱ) i 로부터 M 까지 변하는 MP 인덱스를 가지는 MP 토폴로지 메트릭을 수신하고, 및 (ⅲ) MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 출력하는 토폴로지 웨이트 조정 유닛;
    (b) 각각의 채널과 연관된 MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 채널 당 단일 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭으로 병합하도록 상기 MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 처리하는 메시 클러스터 코스트 유닛; 및
    (c) 채널들을 메시 네트워크의 메시 포탈들에 할당하는 채널 할당 알고리즘을 이용하여 복수의 클러스터 각각에 대하여 획득된 상기 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭을 처리하는 포탈 노드 채널 할당 유닛을 구비하는 집적 회로.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 토폴로지 웨이트 조정 유닛은, 메시 포탈로의 특정 MP 의 근접성 때문에, 더 많은 트래픽을 운반하는 특정 MP 에 더 큰 웨이트를 할당할 수 있는 것인 집적 회로.
  20. 복수의 메시 포인트(MP) 및 2 개 이상의 가용 메시 포탈을 포함하는 메시 네 트워크를 제어하는 무선 자원 관리(RRM) 유닛으로서,
    (a) 상기 가용 메시 포탈 및 MP 다음의 홉의 랭킹, 그리고 상기 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭을 제공하도록 구성되는 프로세서;
    (b) 상기 메시 네트워크와 상기 프로세스에 전기적으로 결합된 메시 포탈 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 상기 MP 들에 의해 리포트된 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭을 수신하고, 상기 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 상기 메시 네트워크의 각각의 MP 에 선호하는 메시 포탈을 할당하도록 구성되는 것인, 메시 포탈 할당 유닛;
    (c) 상기 메시 네트워크와 상기 프로세서에 전기적으로 결합된 채널 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 MP 들에 의해 리포팅된 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭을 수신하고, 상기 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 상기 메시 포탈 각각에 채널들을 할당하고, 상기 MP 들에 채널들을 순차적으로 할당하도록 구성되는 것인, 채널 할당 유닛을 구비하는 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 제 1 계층 MP 로부터 최종 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 최종 계층 MP 로부터 제 1 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 무선 자원 관리(RRM) 유닛.
  25. 복수의 메시 포인트 (MP) 및 2 개 이상의 가용 메시 포탈을 포함하는 메시 네트워크를 제어하는 집적 회로 (IC) 로서,
    (a) 상기 가용 메시 포탈 및 MP 다음의 홉의 랭킹, 그리고 상기 메시 네트워크 내의 각각의 개별적인 MP 에 대한 관련 라우팅 메트릭을 제공하도록 구성되는 프로세서;
    (b) 상기 메시 네트워크 및 상기 프로세서에 전기적으로 결합되는 메시 포탈 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 MP 들에 의해 리포팅된 토폴로지 메트릭 및 라운팅 메트릭을 수신하고, 상기 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 상기 메시 네트워크 내의 각각의 MP 에 선호하는 메시 포탈을 할당하도록 구성되는 것인, 메시 포탈 할당 유닛; 및
    (c) 상기 메시 네트워크와 상기 프로세서에 전기적으로 결합된 채널 할당 유닛으로서, 상기 메시 네트워크의 MP 들에 의해 리포팅된 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭을 수신하고, 상기 채널 스캐닝 메트릭, 토폴로지 메트릭 및 라우팅 메트릭에 기초하여 채널들을 상기 메시 포탈 각각에 할당하고, 상기 MP 들에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인, 채널 할당 유닛을 구비하는 집적 회로.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 제 1 계층 MP 로부터 최종 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 집적 회로.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 집적 회로.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 채널 할당 유닛은, 최종 계층 MP 로부터 제 1 계층 MP 까지 각각의 MP 에 채널들을 순차적으로 할당하는 것인 집적 회로.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제 1 계층 MP 는 단일 홉에 의해 선호하는 메시 포 탈에 도달하고, 상기 최종 계층 MP 는 복수의 홉에 의해 선호하는 메시 포탈에 도달하는 것인 집적 회로.
  30. 메시 네트워크의 복수의 메시 포인트(MP) 에 채널들을 할당하는데 사용되는 장치로서,
    (a) (ⅰ) 1 부터 M 까지 변하는 MP 인덱스 i 및 1 부터 N 까지 변하는 채널 인덱스를 가지는 MP 채널 스캐닝 메트릭을 수신하는 복수의 제 1 입력, (ⅱ) i 로부터 M 까지 변하는 MP 인덱스를 가지는 MP 토폴로지 메트릭을 수신하는 복수의 제 2 입력, 및 (ⅲ) MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 출력하는 복수의 출력을 구비하는 토폴로지 웨이트 조정 유닛;
    (b) 상기 토폴로지 웨이트 조정 유닛의 출력에 전기적으로 결합된 복수의 제 3 입력을 가지는 메시 클러스터 코스트 유닛으로서, 각각의 채널과 연관된 상기 MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 채널 당 단일 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭으로 병합하기 위하여 상기 MP 토폴로지 웨이트 조정된 메트릭을 처리하도록 구성되는 것인, 메시 클러스터 코스트 유닛; 및
    (c) 상기 메시 클러스터 코스트 유닛에 전기적으로 결합된 포탈 노드 채널 할당 유닛으로서, 메시 네트워크의 메시 포탈들에 채널들을 할당하는 채널 할당 알고리즘을 이용하여 복수의 클러스터 각각에 대하여 획득된 상기 클러스터 조정된 채널 스캐닝 메트릭을 처리하도록 구성되는 것인, 포탈 노드 채널 할당 유닛을 구비하는 채널 할당 장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 토폴로지 웨이트 조정 유닛은, 메시 포탈로의 특정 MP 의 근접성으로 인하여, 더 많은 트래픽을 운반하는 특정 MP에 더 큰 웨이트를 할당할 수 있는 것인 채널 할당 장치.
  32. 제 30 항에 있어서, 집적 회로(IC) 로서 구성되는 것인 채널 할당 장치.
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