KR20080007658A

KR20080007658A - 메시 네트워크 내에서의 채널 액세스 방법

Info

Publication number: KR20080007658A
Application number: KR1020077028113A
Authority: KR
Inventors: 아파나 판디; 렌디 엘. 에클; 로버트 디. 로갈보; 크리스토퍼 지. 웨어
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2008-01-22
Also published as: JP2008541674A; US20060274713A1; WO2006130835A2; WO2006130835A3; EP1900159A2

Abstract

메시 WLAN(a meshed wireless local area network) 내의 채널에 대한 클라이언트 액세스를 제공하는 방법이 개시된다. 방법은, 메시 WLAN 내의 클라이언트가 폴링 기반 채널 액세스 방법론을 구현한다. 클라이언트는, 채널이 비지(busy)가 아니라는 것을 감지함으로써 채널이 이용가능하다고 판정하고, 채널에 대한 액세스 요청을 액세스 포인트에 보내며, 요청은 클라이언트의 채널에 대한 액세스가 허용되는 경우 송신될 데이터의 우선도를 정한다. 클라이언트는 시간 기간을 대기한 후에 a)채널에 대한 액세스 요청의 거절, b)채널에 대한 액세스, c)채널에 대한 액세스 요청의 수정, 및 d)채널에 대한 액세스를 지연 중의 적어도 하나를 수신한다.

무선 WLAN, AP, 다운스트림 트래픽, 메시 WLAN, 액세스 포인트

Description

메시 네트워크 내에서의 채널 액세스 방법{METHODS OF CHANNEL ACCESS IN A MESHED NETWORK}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 메시 WLAN 내에서의 채널 액세스 분야에 관한 것이다.

메시 WLAN(a meshed wireless local area network)에는, 서로 무선 통신을 하는 무선국, 클라이언트나 액세스 포인트(APs)가 있다. 일반적으로, 제1 무선국이 제2 무선국과 통신하고자 하는 경우, 제1 무선국은 먼저 무선 주파수(RF) 채널에 액세스하여 제2 무선국에 통신을 보내야한다. IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11은 폴링(polling) 기반인 HCCA(Hybrid Co-ordination Function Controlled Channel Access)로 불리는 채널 액세스 절차를 상술한다. HCCA 절차를 이용해서, 제1 무선국은 제2 무선국과의 통신을 위해 채널을 이용할 수 있다. 그러나, 메시 WLAN 내의 무선국은 전력 제한 디바이스이고 폭주 데이터 트래픽(bursty data traffic)을 지원할 것이므로, HCCA로 하여금 전력 절감 메커니즘을 제공하는 동시에 폭주 트래픽을 지원하는 것이, 폭주 트래픽의 트래픽 특성을 예측할 필요없이 무선국이 폴링되는 것을 기다리면서 깨어있는 시간을 최소화하는데 유용하다.

따라서, 메시 네트워크 내에서의 개선된 채널 액세스 방법에 대한 요구가 있다.

여기서, 첨부되는 도면을 참조해서 예시의 방법에 의해서만, 본 발명의 바람직한 실시예가 기술된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전형적인 메시 WLAN 시스템을 도시하는 예시적인 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 메시 WLAN 내의 채널 액세스의 방법을 도시하는 메시지 도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메시 WLAN 내의 채널 액세스의 다른 방법을 도시하는 메시지 도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 액세스 요청에 대한 프레임 포맷이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 요청에의 응답에 대한 프레임 포맷이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4 및 도 5에 도시된 서비스 정보 요소의 품질(Quality of Service Information Element)에 대한 프레임 포맷이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 요청 지연 정보 요소(a Request Delay Information Element)에 대한 프레임 포맷이다.

도시의 단순화와 명확성을 위해서 도면에 도시된 요소들은 반드시 비율이 맞 을 필요가 없음이 이해될 것이다. 예를 들면, 일부 요소의 치수들은 서로에 대해 상대적으로 과장되어 있다. 또한, 적절하다고 생각되는 곳에, 동일한 요소를 지시하는 참조 번호는 도면들 사이에 반복될 것이다.

본 발명의 일 실시예는 도 1을 참조해서 기술된다. 도 1에 도시된 것은 단일 액세스 포인트(AP)(102) 및 다수 클라이언트(104, 106, 108)를 갖는 메시 WLAN(a meshed wireless local area network;100)이다. AP(102)는 직접 또는 간접적으로, 예를 들면 보다 많은 AP들의 층 네트워크를 통해서 유선국(도시 생략)에의 액세스를 제공한다. 메시 WLAN 내의 모든 통신들은 단일 주파수로, 즉 하나의 채널(110) 상에서 보내진다. AP 및 모든 클라이언트들은 서로 통신하는데 하나의 채널(110)을 사용한다. 따라서, 각각의 클라이언트(104, 106, 108)와 AP(102)는 서로 하나의 채널(110) 상에서 통신한다.

메시 WLAN(100)의 클라이언트들이 무작위로 나타나지만, 클라이언트 및/또는 메시 WLAN(100)의 AP들은 층을 이룰 것으로 고려될 수 있다. 즉, 층 1 클라이언트, 예를 들면 클라이언트(104)는 유선 네트워크(도시 생략)에 액세스하기 위하여 또는 나머지 WLAN 통신 계층(hierarchy)에 액세스하기 위하여 AP와 직접 통신한다. 제2 층에서, 층 2 클라이언트, 예를 들면 클라이언트(108)는 유선 네트워크(도시 생략)에 액세스하기 위하여 또는 나머지 무선 WLAN 통신 계층에 액세스하기 위하여 AP와 간접적으로 통신하며, 여기서 간접적이라는 것은 층 2 클라이언트가 층 1 클라이언트와 직접 통신하고 층 1 클라이언트가 층 2 클라이언트 통신을 AP에 포워드 시키는 것을 의미한다.

당업자라면, 클라이언트들이, 컴퓨터, PDA, 고정 장착된 디바이스, 차량 장착용 디바이스, 또는 핸드헬드 디바이스 등의 애드-혹 네트워크 내의 통신이 가능한 무선 통신 디바이스의 임의의 적절한 형태의 무선 통신 디바이스일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 특정 클라이언트들은 필요하면 고정된 통신 인프라스트럭처에 연결될 수 있다.

이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 메시 WLAN(100) 내의 채널에 액세스하는 방법이, 도 2 및 도 3의 메시지 흐름도를 참조하여 설명될 것이다. 예시의 방법으로, 도 2는 클라이언트, 예를 들면 클라이언트(104)와, AP, 예컨대 AP(102) 사이의 메시지 흐름을 도시하며, 여기서 클라이언트는 채널에 대한 액세스를 요청하고 AP는 채널에 대한 액세스를 거절한다. 마찬가지로, 도 3은 클라이언트, 예를 들면 클라이언트(104)와 AP, 예를 들면 AP(102) 사이의 메시지 흐름을 도시하며, 여기서 클라이언트는 채널에 대한 액세스를 요청하여 채널에 대한 액세스를 허용받는다. 일 실시예에서, AP는 명백하게 클라이언트에의 액세스를 허용하고, 다른 실시예에서, AP가 데이터를 클라이언트에 보내는 경우 클라이언트는 채널에 대한 액세스를 허용한다. 어떤 경우에도, 클라이언트는 채널에 대한 액세스를 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 일 실시예에서, 메시지들은 동일한 메시지 형식을 갖기 때문에, 메시지 202 및 302에 대한 참조, 메시지 204 및 304에 대한 참조, 메시지 206 및 306에 대한 참조가 서로 교환된다. 일 실시예에서는, 메시지들은 교환되지 않는다. 예를 들면, 메시지(206 및 306)는 이하에서 기술되는 바와 같이 서로 다 른 정보를 전한다(convey).

도 2를 참조하면, 동작시에, 클라이언트가 AP로 전송하기 위한 업스트림 데이터를 갖는 경우 또는 AP로부터 검색한 다운스트림 데이터를 갖는 경우, 클라이언트는 전송 기회(TxOP)에 대한 요청(202)을 송신한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 요청(202)은 메시지 A로 지칭된다. 일 실시예에서, 요청(202)은 특정 시간 기간, 예컨대 하나 이상의 비컨(beacon) 간격에 대해서 유효하며, 여기서 비컨 간격은 연속적인 비컨들 사이의 시간으로 정의되고 비컨은 소정의 시각 순간에 주기적으로 AP에 의해 송신되는 메시지로서 정의된다. 클라이언트 요청(202)은 주어진 우선도의 폴링된 전송 기회(TxOP)에 대한 요청이다. 일 실시예에서, 우선도는 요청(202)이 연관되는 업스트림 및/또는 다운스트림 트래픽의 우선도에 기초한다. 예를 들면, 클라이언트가 AP로 업스트림 데이터를 송신할 높은 우선도를 갖는 경우, 그 후 요청(202)은 높은 우선도에 관한 정보를 포함한다.

일 실시예에서, 요청(202)은 IEEE 802.11 기반 표준에서 공지된 회선 쟁탈-기반(contention-based) 기술을 이용하여 송신되며, 회선 쟁탈-기반은 클라이언트 및 AP가 무작위로 (우선도에 기초하여) 채널에 대해 양보(back off)와 회선 쟁탈을 한다. IEEE 802.11 기반 표준에 설명된 경쟁 체계(scheme)의 본질에 의해서, 더 높은 우선도의 요청이 더 낮은 우선도의 요청보다 더 일찍 송신된다. 일 실시예에서, 더 높은 우선도의 요청은 더 낮은 우선도의 요청보다 먼저 AP에서 처리된다.

다른 실시예에서, 요청(202)은 또한, 지속 시간을 포함하는데, 그 지속 시간은 클라이언트가, 예컨대 버퍼링된 업스트림 데이터를 송신할 필요가 있는 데이터 에 기초한다. 또 다른 실시예에서, 클라이언트가 요청하는 지속 시간은 정적으로 구성되며 메시 WLAN(100) 내의 데이터에는 적합하지 않다. 또 다른 실시예에서, 클라이언트가 필요한 지속 시간에 대한 지식이 없기 때문에, 예를 들면 전달될 임의의 다운스트림 데이터가 있는 경우, 클라이언트가 요청하는 지속 시간은 특정되지 않는다. 그러한 일 실시예에서, 특정되지 않은 지속 시간을 송신하는 것은, 또한 AP에 클라이언트가 송신할 업스트림 데이터를 갖지 않으며 다운스트림 데이터의 송신을 요구한다는 사실을 통지한다. 또 다른 실시예에서, 요청은 큐 사이즈(a queue size)를 포함한다.

요청(202)을 받으면, AP는 요청에 대한 수취 확인을 하고(204) 요청을 수신함에 따라 이러한 요청을 대기 행렬에 넣어 요청을 수락할지 거절할지를 결정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수취 확인(acknowledgement)(204)은 메시지 B로 지칭된다. AP는 요청(202)을 처리하여 요청을 수락할지 거절할지 여부를 결정한다. 수취 확인(204)의 송신과 응답(206, 306)의 송신 사이의 시간은 하나 이상의 다음과 같은 지연, 즉, 큐잉 지연(queuing delay)(예컨대, AP에 의해 처리될 AP에 줄지어진 요청에 의해 초래된 지연), 요청 처리 시간(예컨대, AP가 요청을 평가하여 수락/거절/개조를 결정하는데 필요한 시간), 채널 액세스 지연(예컨대, 회선 쟁탈-기반 방법을 이용해서 채널에 액세스하는데 AP가 필요로 하는 시간) 및 무작위의 대기 시간을 포함한다. 일 실시예에서, 무작위의 대기 시간은 a)수신된 요청(202, 302)의 우선도, b)대기중인 요청의 수 및 c)AP에서 TxOP들을 모든 수락된 요청에 할당하는데 이용할 수 있는 시간 중 하나 이상에 의존한다. 예를 들어, 낮은 우선도의 요청(202, 302)이 수신되는 경우, 무작위 대기 시간은 높은 우선도의 요청의 채널 액세스 지연을 수용하기에 충분하도록 길 수 있다. 또한, 대기 요청의 수의 증가 및/또는 AP에서 TxOP를 할당하는데 이용될 수 있는 시간의 감소에 따라서, 무작위의 대기 시간도 또한 감소한다.

요청을 거절하는 것으로 결정할 때, AP는 거절 응답(206)을 송신하여, 클라이언트는 전력 절감으로 이행할 수 있다. 예를 들면, AP가 송신할 어떠한 다운스트림 데이터도 갖지 않는 경우, 그 후 AP는 거절 응답(206)을 보낼 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 거절 응답(206)은 메시지 C로 지칭된다. 그 다음, 클라이언트는 결정된 응답에 대한 수취 확인을 통지하고(208) 전력 절감으로 이행한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수취 확인(208)은 메시지 B로 지칭되고 수취 확인(204)과 동일한 형태이다.

마찬가지로, 채널에 대한 액세스를 허용하는 것도 동일한 방법으로 시작된다. 먼저 클라이언트는 AP로부터 주어진 우선도의 폴링된 송신 기회(TxOP)를 요청한다(302)(또한 메시지 A로 지칭됨). 일 실시예에서, 요청은 또한 지속 시간을 포함한다. 요청을 받으면, AP는 요청에 대한 수취 확인을 통지하고(304)(또한 메시지 B로 지칭됨) 이 요청을 다른 수신된 요청과 함께 대기행렬에 넣어 이 요청을 수락할지 거절할지를 결정한다. 요청을 허용하는 것으로 결정되면, AP는 허용 응답을 송신한다(306)(또한 메시지 C로 지칭). 일 실시예에서, 허용 응답(306)은 거절 응답(206)과는 다른 메시지이다. 위에서 언급한 바와 같이, 메시지(206)와 메시지(306)는, 예를 들면 명시적인 허용이 발생하는 일 실시예에서 유사한 메시지이 고, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 암시적인 허용이 발생하는 일 실시예에서는 다르다. 그렇기 때문에, 일 실시예에서, 허용(306)은 클라이언트를 폴링하고 클라이언트 데이터(308)를 보냄으로써 주어진 클라이언트에 요청된 TxOP를 허용하는 AP에 의해 명시적으로 시그널링될 필요는 없다. 도 3에 도시된 바와 같이, 폴 및 데이터 통신은 일련의 데이터 교환 및 수취 확인(308)으로 도시된다. 데이터를 수신하고 수취 확인(308)을 통지한 후, 클라이언트는 전력 절감(power save)으로 이행한다.

일 실시예에서, 클라이언트가 명시적인 거절 응답, 예를 들면 206(또한 메시지 C로 지칭됨)을 수신하지 않는 경우에는, 클라이언트는 거절 응답이 수신되거나 지시된 폴(a directed poll)이 수신될 때까지 깨어있을 것이다. 예를 들면, 클라이언트가 지시된 폴 메시지를 수신하는 경우, 클라이언트는 폴링 이후에 전력 절감으로 이행할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 요청된 TxOP는 또한 다운스트림 트래픽을 클라이언트에게 전달하는데 이용될 수 있다. 그렇지 않으면, 클라이언트는 새로운 요청(202)을 AP에 보낼 수 있다.

일 실시예에서, 클라이언트가 채널에 액세스하는 것을 돕기 위해 발생하는, AP와 클라이언트 사이에 보내지는 독점적인 시그널링(proprietary signaling) 예를 들면 메시지가 있을 수 있다. 예를 들면, 메시지들(A, B 및 C)은 IEEE 802.11의 확장일 수 있고, 표준의 일부가 아니다. 다른 실시예에서, 메시지(A, B 및 C)의 일부 또는 전부가 IEEE 802.11 표준에 따를(adhere) 수 있고 다른 메시지들은 독점적일 수 있다. 어떤 경우에 있어서도, 메시지(A, B 및 C)를 갖는 것이 클라이언트 가 전력을 절감할 수 있도록 하고 클라이언트가 메시 WLAN(100) 내의 통신의 일부가 아닌 경우 클라이언트가 슬립(sleep)할 수 있도록 하는데 유용하다.

예시적인 실시예에서, 채널 액세스에 대한 요청(202, 302)(또한 메시지 A로 지칭됨)이 도 4에 도시되고 이하에 기술된다. 상술한 바와 같이, 요청(202, 302)의 기능은 클라이언트가 지정된 우선도의 TxOP를 요청하여, 클라이언트가 업스트림 트래픽을 송신할 수 있도록 하는 것이다. 일 실시예에서, 요청(202, 302)은 또한 TxOP의 지속시간을 지정할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 클라이언트는 지정된 큐 사이즈의 TxOP를(지정된 지속시간을 대신해서 또는 그에 더해서) 요청할 수 있다. 그러한 일 실시예에서, 클라이언트는 지속시간을 결정할 필요는 없고, AP가 지정된 큐 사이즈에 기초하여 지속시간을 산출한다.

임의의 경우, 일 실시예에서, 요청(202, 302)은 IEEE 802.11 내에서 "액션" 관리 프레임에 대해 지정된 프레임 포맷에 따른다. 그렇기 때문에, 요청 프레임(202, 302)은 표준으로 지정된 MAC 어드레스를 가지며 당업자에게 주지된 MAC 헤더(402)를 포함한다. 또한, 요청(202, 302)은 카테고리 필드(404) QoS를 설정함으로써 서비스의 품질(QoS 또는 QOS)에 관련된 것임을 나타낸다. 일 실시예에서, 카테고리 필드(404)는 QoS 카테고리를 나타내도록 "1"로 설정된다. 또한, 액션 필드(406)는 프레임의 형태, 즉 TxOP 요청을 나타낸다. 따라서, 일 실시예에서, 액션 필드는 TxOP 요청을 나타내도록 "254"로 설정된다.

또한, 요청(202, 302)은 QoS 관련 정보를 나타내는 QoS 제어 정보 요소(IE) 필드(408)를 포함한다. QoS 제어 IE 필드(408)는 이하에 기술되지만, 클라이언트 는 요청(202, 302)에 대해서 지정된 지속시간의 TxOP를 요청하는지 또는 지정된 큐 사이즈의 TxOP를 요청하는지를 지정한다. 또한, 클라이언트는 도 6을 참조해서 더 기술되는 바와 같이, 요청의 우선도를 지정한다. 선택적으로, 요청(202, 302)은 또한 클라이언트가 수취 확인된 TxOP 요청을 재시도하기 전에 대기할 지속시간을 지정하는 요청 지연 IE 필드(도시 생략)를 전할 수 있다.

대안적인 실시예에서, 요청(202, 302)은 IEEE 802.11에서의 QoS 널 프레임에 대해 지정된 프레임 포맷에 따른다. 그렇기 때문에, 요청 프레임(202, 302)은 요청을 지정하기 위한 MAC 헤더 내의 QoS 제어 서브-필드를 사용한다. 클라이언트는 지정된 지속시간의 TxOP를 요청하는지 또는 지정된 큐 사이즈의 TxOP를 요청하는지를 지정한다. 또한, 클라이언트는 또한 도 6을 참조하여 더 기술되는 바와 같이 요청의 우선도를 지정한다.

예시적인 일 실시예에서, 채널 액세스에 대한 요청에의 응답(206, 306)(또한 메시지 C로 지칭됨)은 도 5에 도시되고 이하에 기술된다. 상술한 바와 같이, 응답(206, 306)의 기능은 클라이언트 거절, 액세스, 액세스의 변경, 및/또는 채널로의 액세스의 지연을 통신하는 것이다. 예시적인 일 실시예에서, 응답은 채널 액세스에 대한 요청을 거절하는데 주로 이용된다.

일 실시예에서, 응답(206, 306)은 IEEE 802.11에서의 "액션" 관리 프레임에 대해 지정된 프레임 포맷에 따른다. 그렇기 때문에, 응답 프레임(206, 306)은 표준으로 지정된 MAC 어드레스를 가지며 당업자에게 주지된 MAC 헤더(502)를 포함한다. 또한, 응답(206, 306)은 카테고리 필드(504) QoS를 설정함으로써 프레임이 서 비스의 품질(QoS)에 관련된 것임을 나타낸다. 일 실시예에서, 카테고리 필드(504)는 QoS 카테고리를 나타내도록 "1"로 설정된다. 또한, 액션 필드(506)는 프레임의 형태, 즉 TxOP 응답을 나타낸다. 따라서, 일 실시예에서, 액션 필드는 TxOP 응답을 나타내도록 "255"로 설정된다.

또한, 응답(206, 306)은 요청이 거절, 수락, 변경, 또는 지연되었는지를 나타내는 상태 코드(508)를 포함한다. 예를 들면, 필드는 요청이 거절되는 것을 나타내도록 "255"로 설정될 수 있다. 또한, 응답(206, 306)은 클라이언트가 요청을 재시도할 수 있는 시간을 나타내도록 요청 지연 IE(510)를 포함한다. 예를 들면, 요청 지연 IE(510)는 요청을 다시 보내기 전에 대기할 시간을 나타낼 수 있다. 일례에서, AP는 요청을 다시 보내기 전에 클라이언트가 불확정한 양의 시간을 대기할 수 있음을 나타내도록 이 필드를 "0"으로 설정할 수 있다. 또한, 응답(206, 306)은 QoS 관련 정보를 나타내는 QoS 제어 정보 요소(IE) 필드(512)를 포함한다. QoS 제어 IE 필드(512)는 이하와 같이 기술되지만, 응답(206, 306)에 대해서, QoS 제어 IE 필드(512)는 수락되거나 변경된 요청에 관한 정보를 전할 수 있다.

일 실시예에서, 수취 확인 통지(204, 208, 304)(또한 메시지 B로 지칭됨)는 IEEE 802.11에서 지정된 "ACK" 프레임 포맷에 따르며, 길이 10-옥텟(octets)의 MAC 헤더 및 길이 4-옥텟의 FCS를 포함하는 프레임이다. 대안적인 일 실시예에서, 수취 확인 통지(204, 208, 304)는 또한 IEEE 802.11에서 지정된 "QoS CF ACK"에 대해 지정된 프레임 포맷에 따를 수 있다. 대안적인 실시예는 더 큰 프레임이며 더 큰 프레임을 요구함으로써 채널 상의 용량을 낭비할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

채널에 대한 액세스의 허가가 명시적으로 시그널링되지 않는 실시예에서, 클라이언트는 교환된 프레임, 예컨대 308의 MAC 헤더를 디코드함으로써 채널에 대한 액세스의 표시를 수신할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, MAC 헤더의 QoS 제어 TxOP 제한 필드는 클라이언트에게 교환될 프레임(308)에 대한 채널 액세스를 위해 남은 시간을 통지한다. 또한, 채널 액세스를 위해 지정된 시간이 클라이언트에게 불충분한 경우, AP는 이후 시간에 그 이상의 액세스를 위한 시간을 제공할 것을 지정할 수 있다. 이후의 시간을 제공하려는 의도를 클라이언트에게 통지함으로써, 클라이언트는 채널 액세스를 위해 다음 기회 시까지 깨어있도록 결정할 수 있다.

다른 실시예에서, AP는 각각의 클라이언트에 얼마나 많은 시간을 허용하는지에 관한 지식을 보유하고 있다. 예를 들면, AP는 제2 클라이언트보다 제1 클라이언트에 대해 채널에 대한 더 많은 액세스를 허용할 수 있다. 채널에 대한 액세스의 트랙을 유지함으로써, AP는 클라이언트들 사이의 자원의 궁핍을 방지한다. 예를 들면, 채널에 대한 제2 요청은 제2 요청 전에 동일한 우선도의 제1 요청을 처리하도록 시간이 안배될 수 있다. 그러한 일 실시예에서, 각 클라이언트는 단지 a)이전의 요청(202, 302)이 거절되었던 경우, b)이전의 요청(202, 302)이 클라이언트의 업스트림 및 다운스트림 트래픽을 처리하는데 충분하지 않았던 경우, 또는 c)이전의 요청(202, 302)이 처리된 이후 새로운 트래픽이 도달하는 경우에만, 새로운 요청(202, 302)을 송신할 필요가 있다. AP가 각각의 클라이언트에게 얼마나 많은 시간을 허용하는지에 관한 지식을 보유하기 때문에, 각 클라이언트는 이전의 요청(202, 302)이 부분적으로 이행된 경우, 새로운 요청(202, 302)을 제출할 필요가 없다.

또한, 프레임이 교환되기 전, 즉 308 전에 클라이언트의 폴링을 실행하기 위해서, AP는 IEEE 802.11로 지정된 "QoS CF Poll"에 대해 지정된 프레임 포맷을 사용할 수 있다.

예시적인 일 실시예에서, QoS 제어 IE(408, 512)는 "액션" 관리 프레임이 IEEE 802.11로 지정되는 "액션" 관리 프레임 내의 QoS 정보를 제공하도록 기능한다. 도 6을 참조하면, QoS 제어 IE(408, 512)는 요소 ID(602), 길이(604), TID(Traffic Identifier)(606), EOSP(End Of Service Period)(608), 애크 수단(610), TxOP 제한/QAP PS(QOS AP Power Save) 버퍼 상태/요청된 TxOP 지속시간/큐 사이즈(612)를 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 요소 ID(602)는 TxOP를 나타내도록 "254"로 설정되고, 길이 필드는 QoS 제어 IE(408, 512)의 길이를 나타내도록 2-옥텟으로 설정된다. 예시적인 일 실시예에서, TID(606)는 보고된 TxOP 제한/QAP PS 버퍼 상태/요청된 TxOP 지속 시간/큐 사이즈(612)의 사용자 우선도로 설정된다. 예시적인 일 실시예에서, EOSP(608)는 TxOP 제한/QAP PS 버퍼 상태/요청된 QxOP 지속시간/큐 사이즈(612)에 의해 전달된 정보를 선택하는 하나의 인자로서 사용된다. 예시적인 일 실시예에서, TxOP 제한/QAP PS 버퍼 상태/요청된 TxOP 지속시간/큐 사이즈(612)는 4개의 전술된 정보 중의 적어도 하나를 시그널링하는데 사용된다. IE와 EOSP의 값을 전하는 프레임 타입/서브타입의 조합은, 이하에 보이는 바와 같이 이러한 4개의 옵션 중 어느 것을 시그널링 할 것인지 결정하는데 사용된다. 예시적인 일 실시예에서, 클라이언트는 어떠한 업스트림 트래픽도 버퍼링 되지 않는 것으로 표시되도록 시그널된 값을 0으로 설정할 수 있지만, 클라이언트는 지정되지 않은 양의 다운스트림 트래픽을 검색(retrieve)하도록 깨어있다.

프레임	EOSP	TxOP 제한/QAP PS 버퍼 상태/요청된 TxOP 지속시간/큐 사이즈
요청	0	요청된 TxOP 지속시간
요청	1	큐 사이즈
응답	0	TxOP 제한
응답	1	QAP PS 버퍼 상태

예시적인 실시예에서, 요청 지연 IE(700)은 재시도 시간에 관련된 정보를 제공하도록 기능한다. 예를 들면, 요청 지연 IE(700)를 보냄으로써, AP는 요청, 예컨대 202, 302를 재시도하기 전에 얼마나 대기해야 하는지를 나타낼 수 있다. 다른 예시에서, 클라이언트가 요청, 예컨대 202, 302를 재시도하기 전에 얼마나 대기해야 하는지를 나타낼 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 요청 지연 IE(700)는 요소 ID(702), 길이(704), 및 요청 지연(706)을 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 요소 ID(702)는 TxOP를 나타내도록 "255"로 설정되고, 길이 필드는 요청 지연 IE(700)의 길이를 나타내도록 4-옥텟으로 설정된다. 예시적인 일 실시예에서, 요청 지연(706)은 클라이언트가 그 요청, 예컨대 202, 302를 재시도할 수 있는 후에 추천된 지연의 양을 나타낸다.

상술한 바와 같이, 본 명세서에서 기술된 채널 액세스의 일 실시예를 이용해서 메시 WLAN(100) 내의 클라이언트에게 전력 절감을 제공한다. 더욱이, 본 명세서에 기술된 채널 액세스의 일 실시예를 이용하면 당업자에게 주지된 "히든 터미널(hidden terminal)" 문제를 완화한다. 상기 및 도면에서 설명된 바와 같이 요청과 응답을 이용함으로써, 본 명세서에 기술된 바와 같이 요청 및 응답 메시지는 단 문 메시지이므로 메시 WLAN(100) 내의 충돌 가능성이 적고, 여기서 짧다는 것은 데이터 프레임보다 길이가 짧은 것으로 정의된다. 일 실시예에서, 요청, 예컨대 202, 302는 겨우 34 바이트 길이이며, 전형적인 데이터 패킷은 130-1500 바이트 사이이다. 어떤 경우에도, 요청 및 응답 메시지들이 단문 메시지이기 때문에, 요청 및 응답 메시지가 에러 없이 수신될 더 높은 가능성이 높다. 또한, 데이터 교환을 위한 채널에 대한 액세스가 AP, 예컨대 메시지 C에 의해 시작되기 때문에, 메시 WLAN(100) 내의 데이터는 "히든 터미널(hidden terminal)" 문제로부터 보호될 수 있다.

본 발명이 그 특정 실시예와 관련하여 기술된 한편, 부가적인 이점 및 변형은 당업자들에게 쉽게 생각될 수 있을 것이다. 그 폭넓은 관점에서, 본 발명은 이것에 의해 보여지고 기술된 특정 세부 사항, 표시되는 장치, 및 설명적인 예시에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가입자 유닛 및/또는 베이스 라디오(the base radio)는 그 위에 저장된 명령어 세트를 갖는 기억 매체를 포함할 수 있고, 하드웨어 디바이스(예컨대, 마이크로프로세서)에 로드(load)된 경우, 하드웨어 디바이스가 본 발명의 이하의 기능을 실행하도록 한다. 본 발명은 하드웨어, 펌웨어 및/또는 소프트웨어 중의 적어도 하나에 구현될 수 있다. 다양한 변형, 변경 및 변화가 전술한 설명의 견지에서 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 제한되지 않지만, 첨부된 실시예의 취지 및 범위에 따라 그러한 모든 변형, 변경 및 변화를 포함한다는 것이 이해될 것이다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "하나(a or an)"는 하나 이상으로 정의 됨을 유의해야 할 것이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "복수(plurality)"는 둘 이상으로 정의된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "다른(another)"은 적어도 두 번째 이상으로 정의된다. 본 명세서에 사용된, "포함하는(including)" 및/또는 "갖는(having)"은 포함함(comprising)으로 정의된다(즉, 개방된 언어).

Claims

메시 WLAN(a meshed wireless local area network)에서 채널에 클라이언트 액세스를 제공하는 방법으로서,

폴링 기반(polling based) 채널 액세스 방법론을 구현하는 상기 메시 WLAN 내의 클라이언트에서,

채널이 분주하지 않은 것을 감지함으로써 채널이 이용가능하다고 결정하는 단계와,

상기 채널에 대한 액세스 요청 - 상기 요청은 상기 클라이언트가 상기 채널에 대한 액세스를 허용받는 경우 송신될 데이터의 우선도를 지정함 - 을 액세스 포인트에 보내는 단계와,

a)상기 채널에 대한 액세스 요청을 거절, b)상기 채널에 대한 액세스, c)상기 채널에 대한 액세스 요청의 수정, 및 d)상기 채널에 대한 액세스 지연 중의 적어도 하나를 수신하기 전의 시간 기간을 대기하는 단계

를 포함하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 요청은 지속시간 및 큐 사이즈 중의 적어도 하나를 더 포함하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 시간 기간은 a)큐잉 지연, b)요청 처리 시간, c)채널 액세스 지연, 및 d)무작위 대기 시간 중의 적어도 하나를 고려한 것인 클라이언트 액세스 제공 방법.
제3항에 있어서,

상기 무작위 대기 시간은 데이터의 우선도, 수신된 요청의 수, 및 상기 액세스 포인트가 요청들에게 송신 기회를 할당하는데 이용가능한 시간 중의 적어도 하나에 의존하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제3항에 있어서,

상기 무작위 대기 시간은 상기 요청보다 더 높은 우선도에서 요청의 채널 액세스 지연을 수용하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 채널에 대한 액세스 요청의 거절이 수신되는 경우, 슬립(sleep)하는 단계를 더 포함하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 요청은 독점적인(proprietary) 단문 시그널링 메시지인 클라이언트 액 세스 제공 방법.
제1항에 있어서,

상기 결정 단계는 채널에 대한 쟁탈 기반 액세스를 위한 IEEE 802.11 표준에 따르는(adhere) 클라이언트 액세스 제공 방법.
제1항에 있어서,

a)상기 채널에 대한 액세스 요청의 거절, b)상기 채널에 대한 액세스, c)상기 채널에 대한 액세스 요청의 수정, 및 d)상기 채널에 대한 액세스 지연 중의 적어도 하나는 상기 채널에 폴링 기반 액세스를 제공하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
메시 WLAN에서 채널에 대한 클라이언트 액세스를 제공하는 방법으로서,

폴링 기반 채널 액세스 방법론을 구현하는 상기 메시 WLAN 내의 액세스 포인트에서,

상기 클라이언트로부터 상기 채널에 대한 요청 - 상기 요청은 상기 클라이언트가 상기 채널에 대한 액세스를 허용받는 경우 송신될 데이터의 우선도를 지정함 - 을 수신하는 단계와,

상기 요청에 대한 수취 확인을 통지하는 단계와,

a)상기 채널에 대한 액세스 요청의 거절, b)상기 채널에 대한 액세스, c)상 기 채널에 대한 액세스 요청의 수정, 및 d)상기 채널에 대한 액세스 지연 중의 적어도 하나를 보내기 전의 시간 기간 동안 대기하는 단계

를 포함하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제10항에 있어서,

상기 요청은 지속시간 및 큐 사이즈 중의 적어도 하나를 더 포함하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제10항에 있어서,

상기 시간 기간은 a)큐잉 지연, b)요청 처리 시간, c)채널 액세스 지연, 및 d)무작위 대기 시간 중의 적어도 하나를 고려한 것인 클라이언트 액세스 제공 방법.
제12항에 있어서,

상기 무작위 대기 시간은 데이터의 우선도, 수신된 요청의 수, 및 상기 액세스 포인트가 요청들에게 송신 기회를 할당하는데 이용가능한 시간 중의 적어도 하나에 의존하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제12항에 있어서,

상기 무작위 대기 시간은 상기 요청보다 더 높은 우선도에서 요청의 채널 액 세스 지연을 수용하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제10항에 있어서,

상기 요청은 지정된 시간 기간 동안 유효한 클라이언트 액세스 제공 방법.
제10항에 있어서, 응답을 보내는 단계를 더 포함하며,

상기 응답은 a)상기 채널에 대한 액세스 요청의 거절, b)상기 채널에 대한 액세스, c)상기 채널에 대한 액세스 요청의 수정, 및 d)상기 채널에 대한 액세스 지연 중의 적어도 하나인 클라이언트 액세스 제공 방법.
제16항에 있어서,

상기 응답은, 상기 클라이언트가 상기 요청을 재시도할 수 있는 시간을 나타내는 요청 지연 정보 요소를 포함하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제10항에 있어서,

상기 요청은 서비스 제어 정보 요소의 품질을 포함하는 클라이언트 액세스 제공 방법.
제10항에 있어서,

상기 요청은 IEEE 802.11 "액션" 관리 프레임 포맷에 따르는 클라이언트 액 세스 제공 방법.
제10항에 있어서,

a)상기 채널에 대한 액세스 요청의 거절, b)상기 채널에 대한 액세스, c)상기 채널에 대한 액세스 요청의 수정, 및 d)상기 채널에 대한 액세스 지연 중의 적어도 하나는, IEEE 802에서 지정된 HCCA(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access)에 따르는 폴링 기반 액세스 방법론을 개시하는 상기 액세스 포인트에 의해 나타나는 클라이언트 액세스 제공 방법.