KR20060127143A - 데이터 패킷 처리 방법 및 무선 통신 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킷 송신과 관련된 지연을 감소시키는 방법 및 무선 통신 디바이스를 제공한다. 미디어 액세스 제어(MAC) 기능은 HW(하드웨어)부 및 SW(소프트웨어)부로 분할된다. 선택된 MAC 기능은 처리를 위해 소프트웨어 MAC 계층으로 전송되는 것이 아니라 하드웨어 MAC 계층에서 직접 수행된다. HW-MAC를 위해 인에이블링된 작용을 토대로, HW-MAC 또는 SW-MAC 중 어느 하나에서의 기능을 실행함에 있어서 유연성이 있다. 이것은 솔루션에서의 설계 변경 및 표준 요건 변경을 도모할 수 있다. MAC 기능의 일부를 HW-MAC에 할당하면, 특히 실시간 기능을 수행할 때의 지연을 감소시킬 수 있다.

Description

데이터 패킷 처리 방법 및 무선 통신 디바이스{METHODS AND APPARATUSES FOR WIRELESS PACKET HANDLING USING MEDIUM ACCESS CONTROL ACTION TABLES}

본 발명은 전반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 데이터 패킷을 처리하여 시간 감도 및 서비스 품질(QoS)을 해결하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

정보 통신 관련된 기술은 지난 수십 년에 걸쳐 급속히 발달하고 있다. 예를 들어, 지난 20년에 걸쳐서, 무선 통신 기술은 원래 신규 아이템으로 보이던 제품을 제공하는 것에서부터 이동 통신에 대한 기본적인 수단인 제품을 제공하는 것으로 변천되고 있다. 아마도, 이러한 무선 기술 중 가장 영향력이 있는 것은 셀룰러 전화 시스템 및 제품이었을 것이다. 셀룰러 기술은 이동 확장을 기존의 유선 통신 시스템에 제공하여, 사용자에게 전통적인 회로 교환형 무선 경로를 이용하는 유비쿼터스 커버리지를 제공하게 되었다. 그러나, 보다 최근에, 무선 통신 기술은 거의 모든 통신 영역에서의 유선 커넥션을 대체하기 시작했다. 예를 들면, 무선 근거리 통신망(WLAN)이 가정과 사무실 모두에서 종래의 유선 네트워크의 대안으로 급 속히 보편화되고 있다.

1990년경, IEEE 802 표준 위원회는 802.11 Wireless Local Area Networks Standards Working Group을 형성하여, 1Mbps 및 2Mbps의 데이터 속도로 2.4GHz 무면허 주파수 대역에서 동작하는 무선 장비 및 네트워크에 대한 국제 표준을 전재했다. 그것의 도입 이후, 802.11 표준의 다양한 버전은 미국 내에서 WLAN 네트워크 및 장비의 표준에 대한 토대를 급속히 형성했다. 유럽에서는 HIPERLAN 표준을 중심으로 유사한 노력이 전개되었다.

물론, 소비자는 무선 기술을 이용하여 얻을 수 있는 서비스와 유선 서비스를 이용하여 얻을 수 있는 서비스를 비교할 것이다. 가령 이더넷 또는 비동기식 송신 모드(ATM) 프로토콜을 이용한 유선 서비스는, 그 중에서도, 네트워크를 통해서 오디오 및 비디오 데이터를 전달하는 기능을 제공한다. 이러한 서비스는 상이한 요건을 갖는다. 가령 오디오 데이터는 데이터 서비스의 필요한 패킷 에러 신뢰성을 요구하지 않지만, 과도한 지연을 허용할 수 없다. 비디오 데이터는 일반적으로 오디오보다 더 큰 지연을 겪을 수 있지만, 상대적으로 지연 지터(delay jitter)에는 내성이 없다. 이러한 지연 및 패킷 에러율의 고려사항은 접속 지향 서비스에 의해 가장 잘 지원될 수 있는데, 여기서 파라미터는 각 커넥션의 개시 시에 협상되고 설립된다. 상이한 데이터 유형 이외에도, 오늘날의 유선 시스템 중 대다수는 구별되는 서비스 품질(QoS) 수준을 제공하는 서비스를 지원한다.

일반적으로, 용어 QoS는 질적 및 양적 트래픽 특성(예를 들면, 처리량, 서비스 간격, 패킷 크기, 지연, 지터, 우선순위, 유형 등)의 집합을 지칭하는 것으로, 특정 애플리케이션을 지원하여 트래픽 흐름을 나타낸다. 유선 시스템에서는 데이터 속도가 매우 높고 물리적 계층의 에러율이 매우 낮기 때문에, QoS 문제가 무시될 수 있다. 그러나, 무선 시스템은 제한적인 대역폭을 갖는 매우 높은 오버헤드를 초래하기 때문에, 동일한 것이 무선 시스템(예를 들어, 802.11 WLAN)에 적용되지 않는다. 예를 들어, 무선 시스템에서 상당한 비율의 가용 데이터는 패킷 분해(packet fragmentation), 인터프레임 간격(interframe spacing) 및 MAC-레벨 승인(MAC-level acknowledgment)에 의해 소비된다. 또한, 심한 트래픽 부하는 충돌 및 백오프(backoffs)를 증가시켜, 프레임 전달 시간을 더욱 증가시킨다. 빈번한 재송신도 수십 내지 수백 밀리초 정도의 예측불가능한 지연을 야기하며, 현안 프레임의 송신이 차단될 수 있다. 음성 및 비디오 송신을 포함한 대부분의 멀티미디어 서비스의 품질은 지연이 특정 레벨보다 증가하면 극적으로 열화된다. 이것은 무선 통신 시스템에서 그러한 유형의 서비스의 제공과 관련된 주요 장애물이다.

이에 따라, 지연을 감소시키는 무선 통신 시스템 및 방법을 개발하고, 예를 들어 오디오, 비디오 및 그 밖의 지연에 민감한 서비스를 제공하기 위해 QoS 관계사항을 해결하는 메커니즘을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 따른 시스템 및 방법은, MAC 기능 중 일부를 MAC 계층의 하드웨어부에 할당하고 MAC 기능의 일부를 MAC 계층의 소프트웨어부에 할당하는 무선 통신 시스템을 제공하여 그러한 필요성 및 기타 사항을 해결한다. 예를 들어, 더 큰 QoS 관련 시간 감도를 갖는 수신 패킷에 대한 응답은 MAC 계층의 하드웨어부에서 전적으로 식별 및 처리되어 지연을 감소시킬 수 있다. 대조적으로, 시간에 보다 덜 민감한 MAC 처리 단계는 MAC 계층의 소프트웨어부에서 수행될 수 있다.

본 발명의 일 예시적인 실시예에 따르면, 미디어 액세스 제어(MAC) 계층에서 데이터 패킷을 처리하는 방법은, 데이터 패킷을 수신하는 단계와, 데이터 패킷을 수신 체인에서 MAC 계층의 하드웨어부에 전송하는 단계와, 수신 체인에서 MAC 계층의 하드웨어부에서 수신 데이터 패킷과 관련된 패킷 유형을 판정하는 단계와, 패킷 유형에 따라 송신 체인에서 MAC 계층의 하드웨어부를 선택적으로 트리거하는 단계와, 이와 달리 수신 체인에서 응답의 생성 지시를 상기 MAC 계층의 소프트웨어로 발송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 무선 통신 디바이스는 데이터 패킷을 수신하는 수신기를 포함할 수 있고, 미디어 액세스 제어기(MQAC)는 하드웨어부 및 소프트웨어부를 가지며, 수신 데이터 패킷과 관련된 패킷 유형은 MAC의 하드웨어부에서 판정되고, MAC의 하드웨어부 내의 수신 작용 테이블은 선택된 패킷 유형을 위해 내부에 저장된 하드웨어 처리 기능을 가지되, 수신 데이터 패킷의 패킷 유형이 선택된 패킷 유형 중 하나라면, 관련된 하드웨어 처리 기능이 수행되고, 그렇지 않은 경우에는 지시가 상기 MAC의 소프트웨어부에 주어진다.

첨부한 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 예시한다.

도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 WLAN 시스템을 나타낸 도면,

도 2는 프레임 교환 시퀀스를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 하드웨어(HW) 미디어 액세스 계층과 소프트웨어(SW) 미디어 액세스 계층 사이의 상호작용을 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 미디어 액세스 계층에서 데이터 패킷을 처리하는 예시적인 방법을 예시한 순서도,

도 5는 PDA의 SDIO 슬롯 내로 삽입될 수 있으며 본 발명의 예시적인 실시예를 포함하는 예시적인 WLAN SDIO 카드의 블록도,

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 RX 작용 테이블이다.

본 발명에 대한 다음의 상세한 설명은 첨부한 도면을 참조한다. 상이한 도면에서의 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 소자를 나타낸다. 또한, 다음의 상세한 설명은 본 발명을 제한하지 않는다. 그 대신, 본 발명의 범주는 첨부한 청구범위에 의해서 정의된다.

이 논의에 대한 몇몇 문맥을 제공하기 위해, 먼저 예시적인 WLAN 시스템이 도 1과 관련하여 설명될 것이다. 그러나, 당업자라면, 본 발명이 WLAN 시스템에서의 구현으로 한정되지 않음을 이해할 것이다. 여기서, 유선 네트워크(10)(예를 들어, 이더넷 네트워크)는 파일 서버(12) 및 그것에 접속된 워크스테이션(14)을 구비하고 있다. 당업자라면, 일반적인 유선 네트워크가 수많은 고정 워크스테이션(14) 을 서비스하지만, 도 1에는 간소성을 위해 단 하나만이 도시되어 있음을 이해할 것이다. 유선 네트워크(10)는 또한 라우터(18)를 경유하여 WLAN(16)에 접속된다. 라우터(18)는 WLAN(16)의 액세스 점(AP)을 액세스 점이 가령 파일 서버(12)와 통신할 수 있게 하는 유선 네트워크와 상호접속시킨다. 도 1의 예시적인 WLAN에는, 3개의 셀(20, 22, 23)(간혹 기본 서비스 세트(BSS) 또는 기본 서비스 영역(BSA)이라고도 지칭됨)이 제각각의 AP를 구비한 것으로 도시되어 있지만, 당업자라면 더 많은 셀 또는 더 적은 셀이 WLAN(16)에 제공될 수도 있음을 다시 한번 이해할 것이다. 각각의 셀 내에서는 제각각의 AP가 무선 커넥션을 경유하여 많은 무선 스테이션(W)을 서비스한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, AP와 제각각의 무선 스테이션(W) 사이의 신호 송신은 802.11 표준 중 하나에 따라 무선 통신 신호를 이용하여 수행된다. 그러나, 당업자라면, 본 발명이 그렇게 제한되는 것이 아니며 신호의 통신을 위한 다른 포맷 및 표준에 따라 구현될 수도 있음을 이해할 것이다. 앞서 언급한 바와 같이, QoS 기능을 802.11 표준에 도입하면, MAC 계층에서 실행될 프레임 교환 시퀀스 동안에 시간에 민감한 기능이 추가될 것이다. QoS 관련 프레임 교환 발신의 시간에 민감한 특성을 예시하기 위해, 도 2에 도시한 예시적인 프레임 교환 시퀀스를 고려한다.

여기서, AP와 제 1 무선 스테이션(W) 사이의 프레임 교환 시퀀스는 제 1 송신 호기(transmission opportunity)(TXOP1) 동안에 발생한다. AP는 무선 스테이션(WP)으로부터의 승인과는 짧은 인터프레임 간격(SIFS)만큼 이격되어 QoS 데이터 블록을 송신한다. QoS 널 메시지(QoS null message)는 무선 스테이션(W)에 의해 TXOP1의 최종 프레임에 송신된다. 다른 무선 스테이션(W)으로의 다른 송신 호기를 허가하기 위해, AP는 메시지 QoS CF-폴을 사용한다. 그 다음, XTOP2 동안, 또 다른 무선 스테이션(W)이 마찬가지로 AP에 의해 승인된 그것의 QoS 데이터 프레임을 AP로 송신한다. 이 일례가 수신 스테이션에 의해 승인된 모든 데이터 프레임 송신을 예시하고 있지만, 802.11e는 MAC 레벨 승인이 선택적이게 한다. 즉, 스테이션은 인입 프레임의 ACK 정책 필드를 토대로 정확한 수신 프레임을 승인할 필요가 없다. 이것은 그러한 시스템에서 데이터 패킷 송신 및 수신과 관련된 시간 제약을 더욱 강화시키는데, 이는 SIFS 기간이 만료된 후에 다음 패키지가 송신될 준비가 필요하다는 것을 의미하기 때문이다. 일반적으로 말한다면, QoS 관련 무선 프로토콜의 변경은, (1) 데이터 패킷 수신 동안, 또는 필드가 추출되어야 할 때, 또는 추가의 소프트웨어 처리가 데이터 패킷 상에서 이루어져야 할 때, 또는 시간에 민감한 응답이 반송되어야 할 때, (2) 데이터 패킷 송신 동안, 몇몇 필드가 데이터 패킷 내에 삽입되어야 하거나, 또는 몇몇 후속 작용이 이루어져야 할 때, MAC 계층 처리 내에 시간 감도를 도입하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 이들 및 그 밖의 QoS 관련 무선 프로토콜과 관련된 시간 감도는 하드웨어와 소프트웨어 사이에 MAC 레벨 기능을 분할함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 이러한 분할은 하드웨어 내의 레지스터 인터페이스에 의해 달성될 수 있다. 현재 송신으로 정의된 다양한 유형의 MAC 및 도 2에 도시한 것 중 일부와 더 많은 패킷 유형이 다양한 표준에서 장래에 추가될 예상치로 인해, 본 발명에 따른 MAC 하드웨어는 각 유형의 패킷에 대한 시간 민감 특성 요건을 처리하고, 그것을 소프트웨어에 의해 특정된 바와 같이 처리하도록 설계된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "패킷 유형"은 패킷 유형, 패킷 하위유형, 및 패킷 유형/하위유형의 조합을 포함하는 것으로 의도된다는 점에 유의한다. 특히, 본 발명의 예시적인 실시예는 MAC 하드웨어 내에 2개의 테이블을 제공하는데, 이 테이블은 본 명세서에서 RX 작용 테이블 및 TX 작용 테이블이라고 지칭된다.

이러한 2개의 테이블의 예시적인 고 레벨 구현이 도 3에 도시되어 있다. 여기에는, 물리 계층과 하드웨어(HW)-MAC 계층과 소프트웨어(SW)-MAC 계층 사이의 예시적인 상호작용이 예시되어 있다. 송신 체인(30)과 수신 체인(32) 양측이 도시되어 있으며, 이들은 단일 MAC 제어기 내에 통합될 수 있다. RX 작용 테이블(34)은 수신 체인(32)과 관련된 HW-MAC 계층 내에 포함되며, TX 작용 테이블(36)은 송신 체인(30)과 관련된 HW-MAC 계층 내에 포함된다는 점에 유의한다. 이 MAC 아키텍처에 대한 예시적인 처리 흐름이 이제 도 4의 순서도와 관련하여 설명될 것이다.

여기서, 먼저, 데이터 패킷이 단계(50)에서 물리 계층의 수신 모듈(38)에 의해 수신된다. 그 다음, 데이터 패킷이 단계(52)에서, 수신 체인의 HW-MAC 계층으로 전송된다. HW-MAC 계층은 단계(54)에서 데이터 패킷을 검증하고, 예를 들어 헤더 정보로부터 수신된 데이터 패킷의 유형을 판정한다. RX 작용 테이블(34)은 단계(56)에서 그것의 패킷 유형을 토대로 수신 데이터 패킷에 대한 응답으로 취할 작용을 판정한다. 패킷 유형이 더 빠른 응답이 소망됨을 나타내는 경우, 트리거는 수신 체인(32)의 HW-MAC 계층으로부터 송신 체인(30)의 HW-MAC 계층으로 직접 발송될 수 있다. 이 경로가 MAC 계층의 소프트웨어부를 일주하기 때문에, 결과로서 생성된 응답은 더욱 빠르고 더욱 적은 지연이 생성될 것이다. 데이터 패킷 유형 및 대응하는 작용의 예가 이하에서 제공된다. RX 작용 테이블(32)에 의해서 어떤 고속-트랙 응답도 표시되지 않는다면, 지시가 수신 체인(32)의 소프트웨어(SW)-MAC 계층으로 발송되지만, 반면에 그것은 처리되고, 소프트웨어(SW)-MAC 계층 생성 응답은 단계(58)에서 송신 체인(30)에 전송된다.

본 발명에 따른 MAC 계층에서 데이터 패킷을 처리하는 예시적인 실시예를 설명하고 있지만, RX 작용 테이블(34) 및 TX 작용 테이블(32)에 대한 몇 가지 더욱 상세한 일례가 이제 제공될 것이다. 수신 체인(32)의 HW-MAC 계층은 인입 패킷의 목적지 어드레스를 판정하는 어드레스 필터를 포함하는데, 이 어드레스 필터는 (QoS 프레임에 대한) ACK 정책과 함께, 작용 세트를 판정하는 메커니즘이다. 인입 패킷은, 예를 들어, 다음 목적지 유형 중 하나, 즉 (1) 이 특정 무선 스테이션에 대한 유니캐스트 어드레스를 갖는 패킷, (2) 다른 무선 스테이션에 대한 유니캐스트 어드레스를 갖는 패킷, (3) 이 특정 무선 스테이션이 구성원인 멀티캐스트 그룹 어드레스를 갖는 패킷, (4) 이 특정 무선 어드레스가 구성원이 아닌 멀티캐시트 그룹 어드레스를 갖는 패킷, 및 (5) 브로드캐스트 어드레스를 갖는 패킷으로서 분류될 수 있다. 그들의 상이한 목적지 어드레스 유형을 토대로, 수신 프레임은 상이하게 처리된다. 예를 들어, 인입 프레임이 이 특정 무선 스테이션을 위해 의도된 경우와, 그것이 이 특정 스테이션만을 위한 것인 경우(즉, 유니캐스트 어드레스를 갖는 경우), 수신 무선 스테이션(W)은 ACK 프레임을 송신 무선 스테이션(W)로 되돌려야 한다. 대안으로, 인입 프레임의 목적지 어드레스가 프레임이 의도한 멀티캐스트 그룹의 구성원인 경우, 수신 무선 스테이션(W)은 ACK 프레임으로 응답해서는 안 되며, 그 대신에 SW-MAC 계층에 대해 지시되어야 한다. 브로드캐스트 목적지 어드레스를 갖는 인입 프레임을 처리하도록 동일한 메커니즘이 제공되어야 한다.

반면, 인입 프레임의 목적지 어드레스가 무선 스테이션이 구성원이 아닌 멀티캐스트 어드레스인 경우, 그 프레임은 HW-MAC 계층에서 필터링되어야 하며, SW-MAC 계층에 대해 표시되어서는 안 된다. 인입 프레임의 목적지 어드레스 유형을 고려하는 것 이외에도, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 RX 작용 테이블은 ACK 정책 필드가 가령 인입 QoS 프레임에 존재하는지의 여부에 따라 인덱싱될 수 있다.

이 인입 데이터 패킷의 분류 또는 그 밖의 인입 데이터 패킷의 분류를 토대로, RX 작용 테이블(34)은 결정된 패킷 유형과 관련된 작용을 출력하도록 인덱싱될 수 있다. 이러한 작용은 RX 작용 테이블 엔트리 워드의 비트 필드로서 표현될 수 있으며, 예를 들어 다음의 작용을 포함한다.

1. 프로그래밍된 제어 패킷(인입 CF-폴 프레임의 경우에는 데이터 패킷)의 송신을 트리거한다. 이 작용은, 예를 들어 인입 패킷이 다음의 유형, 즉 CF-폴 +데이터, PS-폴, 데이터-ACK 및 RTS-CTS 시퀀스 중 하나일 때 수행될 수 있다.

2. 특정 수의 데이터 패킷 바이트가 수신된 후에 인터럽트를 트리거한다. 이 작용은, 예를 들어 새로운 프레임 유형이 표준 내에 도입되는 경우에 대해 트리거될 수 있다. 이 SW-MAC 계층은, 가장 가능성 있게는 시간 임계 방식으로, 새로 운 프레임 유형에 대해 동작할 수 있도록 작용할 필요가 있을 것이다. 따라서, 이 새로운 프레임 유형이 수신될 때, SW-MAC는 가령 구성가능한 수의 바이트가 수신된 후에 RX 작용 테이블에서 이 인터럽트를 인에이블할 수 있다.

3. DCF 미디어 액세스 규칙을 따르는 패킷의 송신을 트리거한다. 프레임은 호스트로부터 수신되면 HW-MAC 내에서 큐잉될 수 있다. HW-MAC 계층은 DCF 프로토콜을 따른 다음에 그 프레임의 발송을 처리한다. 이것은 SW-MAC의 작업 부하를 감소시키고, MAC 레벨 처리와 관련된 프로세서 사이클의 수를 감소시킬 것이다.

4. 메모리에 인입 패킷을 기록하고 소프트웨어용 인터럽트를 생성하여 처리한다. 이 작용은 SW-MAC 계층이 액세스할 수 있는 메모리 디바이스에 HW-MAC 계층이 그 프레임을 기록할 것임을 나타내는 목적지 어드레스 필터 결과를 토대로 트리거될 수 있다.

5. 인입 패킷에 대해 CRC 체크를 수행한다. 몇몇 테스트의 경우에는, 인입 패킷에 대해 CRC 체크를 수행하는 것을 그만두는 것이 바람직할 수 있다. RX 작용 테이블에서 CRC 체크/비체크를 위한 트리거를 제공하는 것은, 그러한 경우를 처리하는 효율적인 메커니즘을 제공한다.

6. TXOP 홀더 어드레스를 갱신한다. 이 작용은, 가령 인입 프레임이 CF-폴 프레임일 때 트리거될 수 있다.

7. 인입 패킷의 지속시간(Id)으로 NAV를 갱신한다. 이 작용은 RX 작용 테이블에서 많은 유형의 인입 패킷에 대해 트리거될 것이다. 그러나, 예시적인 802.11e 표준과 관련된 가상 캐리어 감지 알고리즘은 모든 패킷 유형에 대해 동작 할 필요가 없는 것으로, 예를 들어, PS-폴 프레임은 지속시간(Id) 필드를 정의되게 하지 않는다. 이 이유로, HW-MAC 계층은 일반적으로 지속시간(Id)가 위치하는 곳인 PS-폴 프레임의 제 3 및 제 4 바이트로 NAV를 갱신해서는 안 된다. NAV는 필드가 CF 기간 도중에 비컨 내에 수신되는 경우, 남은 CF 지속시간 값으로 갱신되어야 한다.

8. 비컨 패킷의 경우, 다수의 상이한 작용이 RX 작용 테이블에서 표시될 수 있다. 예를 들어, 비컨은 BSSID, SSID 및/또는 용량 정보를 토대로 필터링될 수 있고, 또는 TSF는 비컨 내의 BSS/IBSS 갱신 조건마다 갱신될 수 있으며, 또는 NAV는 비컨이 CFP를 시작하면 갱신될 수 있다.

마찬가지로, TX 작용 테이블(36)은 패킷 유형/작용에 의해 조직될 수 있다. 패킷 유형/하위유형을 토대로, TX 작용 테이블(36)은 결정된 패킷 유형과 관련된 작용을 출력하도록 인덱싱될 수 있다. 이러한 작용은 TX 작용 테이블 엔트리 워드의 비트 필드로서 표현될 수 있으며, 예를 들어, 이하에 기술한 것들을 포함할 수 있다.

1. 송신될 패킷용 CRC를 삽입한다. 이 작용은, CRC가 의도적으로 왜곡된 프레임을 수신하여 수신용 무선 스테이션의 CRC 모듈을 실증하는 것이 바람직할 때, 예를 들어 테스트 목적을 위해 수행될 수 있다. 이 옵션을 사용하여, 무선 스테이션을 송신하기 위한 HW-MAC의 CRC 생성 모듈이 디스에이블링될 수 있다.

2. 소스 MAC 어드레스/BSSID를 삽입한다. TX 작용 테이블에서 이 작용을 인에이블링하면, 인출 프레임에 대한 SW-MAC에서 오버헤드가 더 적을 수 있다. 이 작용은, 송신기와 수신기의 어드레스가 스와핑될 필요가 있는 경우에, 수신 체인에서 HW-MAC에 의해 트리거된 자동 응답 프레임에 대해 사용될 수 있다.

3. 단편화 파라미터를 토대로 패킷을 분해한다. 단편화 관련 파라미터는 HW-MAC에 제공될 수 있으며, 그 다음에 HW-NAC는 SW-MAC 계층으로부터의 도움 없이 패킷의 단편화를 처리할 수 있다.

4. 패킷 송신 후의 SIFS 시간에 특정 응답을 기대한다. 이것은 HW-MAC RX가 프레임을 송신한 직후에 인입 프레임에 대한 수신 상태 머신을 준비할 필요가 있을 때 HW-MAC에 대한 SW-MAC에 의해 지시될 수 있다.

5. 패킷 송신 시에 인터럽트(들)를 생성한다. 이 인터럽트 작용은 SW-MAC에 의해 TX 작용 테이블에서 인에이블링되어 이전에 프로그래밍된 패킷이 HW-MAC에 의해서 시도되었는지를 알고 그 시도의 피드백/결과를 제공할 수 있다.

6. 비컨 내에 타임스탬프 및/또는 DTIM 카운트를 삽입한다. 이 작용은 TX 작용 테이블이 SW-MAC 계층으로부터 송신용 패킷을 수신할 때마다 트리거될 수 있다.

당업자라면, 802.11e 표준을 지칭하는 전술한 예는 순전히 예시적인 것이고, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 통신 시스템에 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 802.11 및/또는 802.11e의 동작에 관심이 있는 판독자는 정보 기술에 대한 IEEE 표준 Part 11: 무선 LAN/MAC 및 물리적 계층(PHY) 사양, ANSI/IEEE 802.11(1999), 및 정보 기술에 대한 IEEE 표준데 대한 드래프트 보완, Part 11: 무선 LAN/MAC 및 물리적 계층(PHY): 서비스 품질(QoS)에 대한 MAC 개선, ANSI/IEEE 802.11e/D4.0(1999년 11월)이라고 지칭되며, 이들 양측은 모두 본 명세서에 참조로서 명백히 인용되어 있다.

본 발명에 따른 하드웨어와 소프트웨어 사이의 MAC 기능의 할당은 임의의 무선 통신 시스템 또는 디바이스에 제공될 수 있다. 본 발명을 또한 예시하기 위해, PDA 디바이스 내의 내장형 무선 LAN 칩에 대한 예가 도 5에 도시되어 있다. 여기서, 예시적인 MAC 제어기(60)(ASIC 칩)는 범용 마이크로프로세서(62), 적어도 하나의 메모리 유닛(64), HW-MAC 유닛(66) 및 SDIO 인터페이스 유닛(68)을 포함하는 것으로 예시되어 있다. 당업자라면, 다른 기능 블록, 가령 DMA 제어기, 그 밖의 I/O 포트, 전력 컨버터, 추가의 메모리 디바이스 등이 포함될 수 있지만, 이러한 4개의 기능 블록은 논의를 단순화시키기 위해 나타낸 것임을 이해할 것이다. HW-MAC ASIC 유닛(66)은 송신기 및 수신기(도시하지 않음)와 통신하며, 전술한 RX 작용 테이블 및 TX 작용 테이블을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, HW-MAC ASIC 칩(66)에 의해 수신되고 RX 작용 테이블에서 신속한 응답 및/또는 기타의 하드웨어 작용을 위해 설계된 것으로 식별된 이러한 패킷 유형은 HW-MAC ASIC 칩(66) 내에서 처리된다. 예를 들어, HW-MAC ASIC 칩(66)이 CF-폴 패킷을 수신하면, 그것의 RX 작용 테이블은 자동적인 사전저장 응답이 프로세스의 이 부분 내에서 범용 마이크로프로세서(62)를 포함하는 것 없이 메모리(64)로부터 검출되고 송신기로 발송됨을 명시할 수 있다. 인입 패킷에 대한 소정의 HW-MAC 작용을 수행한다는 RX 작용 테이블 내의 지표에도 불구하고, 범용 마이크로프로세서(62)에 의해 출력될 페이로드 데이터가 존재할 수 있으며, 예를 들어, SDIO 인터페이스(68)를 경유하여 무선 PDA 디바이스에 출력할 수 있다.

본 발명에 따른 RX 작용 테이블의 더욱 상세한 실례가 도 6에 제공된다. 여기서, 행은 MAC에 의해 수신될 수 있는 다양한 패킷 유형을 지정한다. 열은 HW-MAC가 수행할 수 있는 작용을 나타낸다. 이 테이블은 HW-MAC가 가령 인입 패킷의 02-07 비트 상에서 인덱싱하는 HW-MAC에서 64-비트 레지스터로 변환될 수 있다. HW-MAC는 인입 패킷과 관련된 어드레스 유형의 종류를 결정하는 데 이들 비트를 사용하고, 대응하는 RX 작용 테이블 비트에서 지정된 대응하는 작용을 선택한다. 64 비트 레지스터는 비트 그룹(필요한 작용에 대응함)이 '유니캐스트 셀프' 어드레스 클래스로 할당되고, 그 밖의 것은 '멀티캐스트 기타', 인입 프레임의 수신기 어드레스의 브로드캐스트 및 '유니캐스트 기타' 어드레스 클래스의 경우와 마찬가지로 '멀티캐스트 셀프' 어드레스 클래스 등으로 할당되도록 설계될 수 있다. 일례로서 순전히 예시적인 이 실시예에 따라 도 6의 특정 작용 열과 관련된 기능이 이하의 표 1에서 설명된다.

전술한 예시적인 실시예는 본 발명의 제한적이 아닌 모든 관점을 예시하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 당업자가 본 명세서에 포함된 설명으로부터 도출할 수 있는 상세한 구현에 있어서의 많은 변형을 이룰 수 있다. 도 6의 예시적인 RX 작용 테이블로부터, SW-MAC 계층은 초기화 시에 HW-MAC에서 특정한 특징(들)을 인에이블링한다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 변화하는 아키텍쳐를 적합화시키기 위해, 특정한 옵션이 HW-MAC 계층에서 디스에이블링되거나 인에이블링될 수 있다. 디스에이블링되는 경우, 그 기능은 SW-MAC에서 실행되거나 제거될 것이다. 따라서, 본 발명의 RX/TX 작용 테이블의 마련은 통신 표준에서의 빈번한 변경과 관련하여 가령 ASIC 내에 유연성을 제공한다. 이러한 모든 변형 및 수정은 다음의 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 발명의 범주 및 사상 이내에 있는 것으로 고려된다. 그와 같이 명료하게 설명되지 않는다면, 본 발명의 설명에서 사용된 어떠한 소자, 작용 또는 명령도 본 발명에 대해 임계적이거나 본질적인 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본원에서 사용된 단수 표현은 하나 이상의 항목을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (16)

1. 미디어 액세스 제어 (MAC) 계층에서 데이터 패킷을 처리하는 방법에 있어서,

   데이터 패킷을 수신하는 단계와,

   상기 데이터 패킷을 수신 체인의 상기 MAC 계층의 하드웨어부로 전송하는 단계와,

   상기 수신 체인의 상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부에서 상기 수신된 데이터 패킷과 관련된 패킷 유형을 판정하는 단계와,

   상기 패킷 유형을 토대로 송신 체인의 상기 MAC 계층의 하드웨어부에 지시를 직접 선택적으로 발송하는 단계와,

   그렇지 않으면, 상기 응답의 생성을 위해 상기 수신 체인의 상기 MAC 계층의 소프트웨어부에 지시를 발송하는 단계를 포함하는

   데이터 패킷 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 패킷의 상기 유형-하위유형(type-subtype)을 토대로 상기 응답을 선택적으로 발송하는 상기 단계는 상기 패킷 유형이 CF-폴(CF-Poll), PS-폴(PS-Poll), 데이터/관리-ACK(Data/Management-ACK) 및 RTS-CTS 중 하나인 경우, 상기 송신 체인의 상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부로 상기 응답을 발송하는 단계를 더 포함하는

   데이터 패킷 처리 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 패킷 유형을 판정하는 상기 단계는 어드레스 필터를 이용하여 상기 데이터 패킷의 목적지 어드레스를 판정하는 단계를 더 포함하는

   데이터 패킷 처리 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부로 응답을 직접 선택적으로 발송하는 상기 단계는 상기 수신 체인의 상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부에 수신 작용 테이블을 제공하는 단계를 더 포함하되,

   상기 수신 작용 테이블은 상기 패킷 유형을 이용하여 인덱싱되어 상기 응답을 출력하는

   데이터 패킷 처리 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부는 주문형 집적 회로(ASIC)에서 구현되는

   데이터 패킷 처리 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 MAC 계층의 상기 소프트웨어부는 범용 마이크로프로세서에서 구현되는

   데이터 패킷 처리 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 MAC 계층의 상기 소프트웨어부로부터 송신용의 다른 데이터 패킷을 수신하는 단계와,

   상기 송신 체인의 상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부에 송신 작용 테이블을 제공하되, 상기 송신 작용 테이블은 상기 패킷 유형을 사용하여 인덱싱되어 상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부에 대한 기능을 출력함으로써, 선택된 패킷 유형 및 목적지 어드레스 유형을 실행하는 단계와,

   상기 다른 데이터 패킷의 패킷 유형을 토대로 상기 기능을 선택적으로 수행하는 단계를 더 포함하는

   데이터 패킷 처리 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 기능은 상기 다른 데이터 패킷용 CRC(cyclic redundancy check)를 삽입하는 단계를 더 포함하는

   데이터 패킷 처리 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 응답으로서, 사전결정된 수의 바이트가 수신된 후의 인터럽트를 상기 MAC의 상기 하드웨어부에 직접 발송하는 단계를 더 포함하는

   데이터 패킷 처리 방법.
10. 데이터 패킷을 수신하는 수단과,

    하드웨어부 및 소프트웨어부를 갖는 미디어 액세스 제어기(MAC) - 상기 수신된 데이터 패킷과 관련된 패킷 유형은 상기 MAC의 상기 하드웨어부에서 판정됨 - 와,

    상기 MAC의 상기 하드웨어부에서, 선택된 패킷 유형에 대해 하드웨어 처리 기능이 내부에 저장되어 있는 수신 작용 테이블을 포함하되,

    상기 수신된 데이터 패킷의 상기 패킷 유형이 상기 선택된 패킷 유형 중 하 나이면 관련 하드웨어 처리 기능이 수행되고,

    그렇지 않으면 응답 지시가 상기 MAC의 상기 소프트웨어부로 전송되는

    무선 통신 디바이스.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 패킷 유형이 CF-폴, PS-폴, 데이터/관리-ACK 및 RTS/CTS 중 하나이면, 상기 MAC의 상기 하드웨어부를 경유하여 응답을 직접 발송하는

    무선 통신 디바이스.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 MAC의 상기 하드웨어부에서, 상기 데이터 패킷의 목적지 어드레스를 판정하기 위한 어드레스 필터를 더 포함하는

    무선 통신 디바이스.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 MAC의 상기 하드웨어부는 주문형 집적 회로(ASIC)에서 구현되는

    무선 통신 디바이스.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 MAC의 상기 소프트웨어부는 범용 마이크로프로세서에서 구현되는

    무선 통신 디바이스.
15. 제 10 항에 있어서,

    상기 MAC의 상기 하드웨어부 내의 송신 작용 테이블 - 상기 송신 작용 테이블은 상기 패킷 유형을 이용하여 인덱싱되어 상기 MAC 계층의 상기 하드웨어부의 기능을 출력함으로써, 선택된 패킷 유형-하위유형에 대해 작용함 - 과,

    상기 MAC의 상기 하드웨어부는 다른 데이터 패킷이 상기 디바이스에 의한 송신을 위해 전송될 때 패킷 유형을 토대로 상기 기능을 선택적으로 수행하는

    무선 통신 디바이스.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 기능은 상기 다른 데이터 패킷용 CRC를 삽입하는 기능을 더 포함하는

    무선 통신 디바이스.

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