KR20080113100A

KR20080113100A - 동적 캐리어 감지 임계치

Info

Publication number: KR20080113100A
Application number: KR1020087027764A
Authority: KR
Inventors: 사이 난다고팔란; 산토시 아브라함
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-12-26
Also published as: BRPI0709818A2; EP2014024A1; US20070242621A1; JP2009533976A; EP2014024B1; CN101421990A; RU2008144693A; US8681810B2; ATE516641T1; KR101089075B1; JP4903859B2; RU2431927C2; CN101421990B; WO2007121340A1; CA2646483A1; HK1129789A1

Abstract

무선 네트워크 환경에서 통신을 용이하게 하는 시스템 및 방법들이 설명되어 있다. 특히, 액세스 포인트들은 송신 전력 및/또는 캐리어-감지 임계치를 동적으로 조정하여 다수의 액세스 포인트로 하여금 동시에 통신할 수 있게 할 수 있다. 양태들에서, 액세스 포인트들은, RSSI 및 노드 어드레스를 포함하여, 인접 노드의 노드 정보를 교환한다. 노드 정보는 숨겨진 노드를 검출하고 간섭 레벨을 추정하는데 이용될 수 있다. 송신 전력 및/또는 캐리어-감지 임계치는 근원지 액세스 포인트와 목적지 액세스 포인트와의 거리, 숨겨진 노드로부터의 간섭, 송신 레이트, 및/또는 경로 손실의 함수로써 변형될 수 있다.

캐리어-감지 임계치, 간섭, RSSI

Description

동적 캐리어 감지 임계치{DYNAMIC CARRIER SENSING THRESHOLDS}

배경

상호-참조

본 특허출원은, 발명의 명칭이 "METHOD AND SYSTEM TO SET THE CARRIER SENSING THRESHOLDS IN WLAN SYSTEMS"이고, 2006년 4월 13일에 출원된 미국 가출원 제60/792,141호, 및 발명의 명칭이 "HIERARCHICAL MESH NETWORK ARCHITECTURE FOR PROVIDING 802.11-BASED SERVICES"이고, 2006년 10월 3일에 출원된 미국 가출원 제60/827,908호의 우선권의 이익을 주장한다. 상기 참조-출원들의 전부는 여기에 참조로서 통합되어 있다.

Ⅰ. 기술분야

다음의 설명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 무선 네트워크에서의 공간 재사용에 관한 것이다.

Ⅱ. 배경기술

무선 네트워킹 시스템은 전세계 사람들의 대다수가 데이터를 통신 및 전송하고, 액세스하고, 조작하고, 프로세싱하게 하는 일반적인 수단이 되었다. 소비자들은 셀룰러 전화기, PDA(personal digital assistant), 랩탑 컴퓨터 등과 같은 무선 디바이스에 의존하게 되었으며, 무선 네트워크에 대해 확장된 영역 커버리지 및 신뢰가능한 서비스를 요구한다.

다수의 개인 및/또는 조직들은 전통적인 유선 네트워크를 무선 네트워크 시스템으로 대체하거나, 유선 네트워크에 무선 네트워크 시스템을 추가했다. 통상적으로, 단말기 또는 엔드 디바이스는 액세스 포인트 세트를 통해 네트워크에 접속된다. 이들 액세스 포인트는 네트워크 인프라구조에 유선으로 접속될 수 있다. 그러나, 메쉬(mesh) WLAN(wireless local area network)과 같은 무선 네트워크에서, 액세스 포인트 서브세트는 네트워크 인프라구조에 무선으로 접속될 수 있다. 메쉬 또는 무선 네트워크의 이점은 배치 또는 설치의 용이함이다. 일단 유선 인프라구조가 설치되면, 무선 액세스 포인트는 원하는 커버리지 영역의 도처에 분산되어 커버리지를 최적화할 수 있다. 유선 액세스 포인트와는 달리, 무선 액세스 포인트는 추가적인 케이블 또는 와이어의 배선을 요구하지 않고 용이하게 재배치될 수 있다. 또한, 사용자들은 향상된 융통성(flexibility)에 만족한다.

무선 액세스 포인트는 데이터를 유선 액세스 포인트로 중계하여 네트워크와의 통신을 용이하게 한다. 데이터는 다수의 무선 액세스 포인트를 통해 송신될 수 있다. 그러나, 이용가능한 시스템 리소스는 제한될 수 있으며, 다수의 무선 액세스 포인트에 의한 송신은 간섭을 발생시켜서, 시스템 성능을 감소시키거나, 데이터 손실을 발생시킬 수 있다.

요약

다음의 설명은 하나 이상의 양태들의 간략한 요약을 제시하여 이들 양태들의 기본적인 이해를 제공한다. 이러한 요약은 고려되는 모든 양태들의 광범위한 개요가 아니며, 모든 양태들의 핵심 구성요소 또는 매우 중요한 구성요소를 식별하거나 임의의 또는 모든 양태들의 범위를 나타내도록 의도하는 것도 아니다. 이것의 유일한 목적은, 후에 제시될 보다 상세한 설명에 대한 서언으로서 하나 이상의 양태들의 몇몇 개념들을 간략한 형태로 제시하는 것이다.

하나 이상의 양태 및 이에 대응하는 개시물에 따라, 무선 네트워크에서의 통신을 용이하게 하는 것과 관련하여 다양한 양태들을 설명한다. 더 상세하게, 하나 이상의 양태들은, 간섭을 최소화하면서, 무선 네트워크(예를 들어, 메쉬 네트워크)의 스루풋을 최대화하거나 증가시킨다. 통상적으로, 액세스 포인트는 현재의 노이즈 레벨 또는 캐리어 레벨을 모니터링하고, 그 관측된 레벨을 CST(carrier-sensing threshold)라고 지칭되는 고정 임계치와 비교한다. 검출된 레벨이 소정의 임계치 미만인 경우; 액세스 포인트는 RTS(Request to Send)를 사용하여 송신 허가를 요청할 수 있으며, 그렇지 않은 경우, 액세스 포인트는 그 레벨이 캐리어-감지 임계치 미만으로 떨어질 때까지 송신을 억제할 것이다. 결과적으로, 임의의 시점에서 통신할 수 있는 액세스 포인트의 개수는 캐리어-감지 임계치, 및 액세스 포인트의 구성에 기초하여 제한된다.

네트워크는 액세스 포인트로 하여금 캐리어-감지 임계치 및 송신 전력을 동적으로 설정하게 함으로써 공간 재사용을 증가시킬 수 있다. 특히, 캐리어-감지 임계치는 근원지 액세스 포인트와 목적지 액세스 포인트 사이의 거리에 기초하여 결정될 수 있다. 액세스 포인트는 RSSI(received signal strength indicator) 정보를 교환할 수 있으며, 이는 교환된 RSSI 정보에 기초하여 액세스 포인트 또는 노드 사이의 거리를 계산하는데 사용될 수 있다. 또한, RSSI는 송신 전력 뿐 아니라 숨겨진 노드로부터의 간섭을 계산하는데 사용될 수 있다. 동적 캐리어-감지 임계치는 노드 사이의 거리 및 송신 전력의 함수로써 계산될 수 있다.

일 양태에서, 본 개시물은 무선 네트워크 환경에서 통신을 용이하게 하는 방법을 제공하며, 이는 인접 노드에 관한 노드 정보를 획득하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 적절한 캐리어-감지 임계치를 결정하여, 노드 정보의 함수로써 네트워크 스루풋을 최적화하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 캐리어-감지 임계치에 적어도 부분적으로 기초하여 데이터 전송을 제어하는 단계를 포함한다.

다른 양태에서, 본 개시물은 네트워크 통신을 용이하게 하는 장치를 제공한다. 이 장치는, 적어도 하나의 네트워크 노드에 관련된 정보를 수신하고, 캐리어-감지 임계치를 수신 정보의 함수로써 선택하며, 캐리어-감지 임계치에 적어도 부분적으로 기초하여 네트워크 통신을 관리하는 명령들을 실행하는 프로세서를 포함한다. 이 장치는 또한 프로세서에 커플링된 메모리를 포함한다.

또 다른 양태에 따르면, 본 개시물은 네트워크 스루풋의 최적화를 용이하게 하는 장치를 제공하며, 이는 네트워크 노드에 관한 노드 데이터를 획득하는 수단을 포함한다. 이 장치는 또한, 캐리어-감지 임계치를 노드 데이터의 함수로써 설정하는 수단을 포함하며, 여기서, 캐리어-감지 임계치는 근원지 액세스 포인트와 목적지 액세스 포인트 사이의 데이터 전송을 지시하는데 이용된다.

또 다른 양태에 따르면, 본 개시물은 적어도 하나의 액세스 포인트로부터 노 드 정보를 수신하는 명령을 갖는 컴퓨터-판독가능 매체를 제공하며, 여기서, 노드 정보는 그 액세스 포인트의 적어도 하나의 인접 노드에 관한 신호 세기 정보를 포함한다. 컴퓨터-판독가능 매체는, 수신 노드 정보의 함수로써 데이터 송신을 관리하는데 이용되는 캐리어-감지 임계치를 결정하는 명령을 포함한다.

또 다른 양태에 따르면, 본 개시물은 네트워크 통신을 용이하게 하는 컴퓨터-실행가능 명령을 실행하는 프로세서를 제공한다. 이 명령은 적어도 하나의 네트워크 노드 및 관련 신호 세기를 리스트화한 노드 정보를 포함하는 주기적인 신호를 수신하는 것을 포함한다. 이 명령은 또한, 캐리어-감지 임계치를 노드 정보의 함수로써 설정하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 이 명령은 캐리어-감지 임계치에 적어도 부분적으로 기초하여 데이터의 전송을 제어하는 것을 포함할 수 있다.

전술한 관련 목적들의 달성을 위해, 하나 이상의 양태들은 이하 특허청구범위에서 특별히 지적되거나 완전히 설명된 특징들을 포함한다. 다음의 설명 및 첨부 도면들은 특정한 예시적인 양태들을 상세히 개시하고 있다. 그러나, 이들 양태들은, 여기에서 설명한 원리들이 채택될 수도 있는 다양한 방법의 단지 일부만을 표시하며, 설명하는 양태들은 이들의 균등물을 포함하려는 것이다.

도면의 간단한 설명

도 1은 여기에 제시된 하나 이상의 양태들에 따라 캐리어-감지 임계치를 동적으로 조절하는 시스템의 블록도이다.

도 2는 여기에 제시된 하나 이상의 양태들에 따른 예시적인 메쉬 무선 네트 워크의 블록도이다.

도 3은 무선 네트워크 통신에 관한 적절한 범위를 나타낸다.

도 4는 무선 네트워크에 관한 예시적인 간섭 시나리오를 나타낸다.

도 5는 예시적인 경로 손실 모델을 나타내는 그래프이다.

도 6은 경로 손실 브레이크포인트 값에 기초하여 영역 스루풋을 나타내는 그래프이다.

도 7은 요구되는 SNR 및 경로 손실 브레이크포인트 거리의 함수로써 간섭 거리를 나타내는 그래프이다.

도 8은 영역 스루풋에 대한 송신 전력의 영향을 나타내는 그래프이다.

도 9는 캐리어 감지 임계치의 함수로써 영역 스루풋을 나타내는 그래프이다.

도 10은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 캐리어-감지 임계치를 설정하여 무선 네트워크에서의 통신을 최적화하는 예시적인 방법을 나타낸다.

도 11은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 인접 노드 정보를 획득하고 제공하는 시스템의 블록도이다.

도 12는 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 노드 정보를 획득하고 관리하는 방법을 나타낸다.

도 13은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 노드 정보를 포함한 브로드캐스트 메시지를 생성하는 방법을 나타낸다.

도 14는 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 캐리어-감지 임계치를 동적으로 결정하는 시스템의 블록도를 나타낸다.

도 15는 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 적절한 송신 전력을 결정하는 방법을 나타낸다.

도 16은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 동적으로 결정된 캐리어-감지 임계치를 이용하여 데이터 전송을 제어하는 시스템의 블록도이다.

도 17은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 인접 액세스 포인트와의 통신을 시작하는 방법을 나타낸다.

도 18은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 통신 요청에 응답하는 방법을 나타낸다.

도 19는 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 노드 정보 및/또는 동적 캐리어-감지 임계치를 통신하는 예시적인 프레임들을 나타낸다.

도 20은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따른 무선 통신 시스템의 예시이다.

도 21은 여기에 설명한 다양한 시스템 및 방법과 함께 채택될 수 있는 무선 통신 환경의 예시이다.

도 22는 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 동적 캐리어 임계치를 사용하여 무선 통신을 용이하게 하는 시스템의 예시이다.

발명의 상세한 설명

이하, 도면을 참조하여 다양한 양태들을 설명하며, 여기에서, 전체적으로 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 지칭하는데 사용된다. 다음의 설명에서, 설명을 목적으로, 다수의 특정한 상세설명들이 하나 이상의 양태들의 완전한 이해 를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 명백하게, 이러한 양태(들)가 이들 특정한 상세설명 없이 실시될 수도 있다. 다른 예시에서, 널리-공지된 구조 및 디바이스들은, 하나 이상의 양태들을 설명하는 것을 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 나타내져 있다.

본 특허출원에서 사용되는 바와 같은 "컴포넌트", "시스템" 등의 용어들은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행 중인 소프트웨어를 지칭하려는 것이다. 예를 들어, 컴포넌트는, 이들로 제한되는 것은 아니지만, 프로세서에서 동작 중인 프로세스, 프로세서, 오브젝트, 실행가능 파일, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 예시로서, 통신 디바이스에서 동작 중인 애플리케이션 및 그 디바이스 모두가 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수도 있으며, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터에 로컬화되거나, 2개 이상의 컴퓨터에 분산되어 있을 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트들은 여기에 저장된 다양한 데이터 구조를 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트는 하나 이상의 데이터 패킷(예를 들어, 로컬 시스템, 분산 시스템 내에서, 및/또는 신호에 의한 다른 시스템들과의 인터넷과 같은 네트워크를 통해, 다른 컴포넌트와 상호작용하는 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따른 로컬 프로세스 및/또는 원격 프로세스를 통해 통신할 수도 있다.

또한, 여기에서는, 단말기 또는 클라이언트와 함께 다양한 양태들을 설명한다. 단말기는 시스템, 사용자 디바이스, 가입자 유닛, 가입자국, 이동국, 이동 디바이스, 원격국, 액세스 포인트, 기지국, 원격 단말기, 액세스 단말기, 사용자 단말기, 단말기, 사용자 에이전트, UE(user equipment), 또는 클라이언트라고 지칭될 수 있다. 단말기는 셀룰러 전화기, 무선 전화기, SIP(Session Initiation Protocol) 전화기, WLL(wireless local loop) 스테이션, PDA, 무선 접속 능력을 갖는 핸드핼드 디바이스, 또는 무선 모뎀과 접속된 다른 프로세싱 디바이스일 수 있다.

또한, 여기에 설명한 다양한 양태 또는 특징들은 표준 프로그래밍 및/또는 공학 기술을 사용하는 방법, 장치, 또는 제조품으로 구현될 수도 있다. 여기에서 사용하는 "제조품"이라는 용어는 임의의 컴퓨터-판독가능 디바이스, 캐리어, 또는 매체로부터 액세스가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하려는 것이다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는, 이들로 제한되는 것은 아니지만, 자기 저장 디바이스(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립...), 광 디스크(예를 들어, CD(compact disk), DVD(digital versatile disk)...), 스마트 카드, 및 플래시 메모리 디바이스(예를 들어, 카드, 스틱, 키 드라이브...)를 포함할 수 있다.

다수의 무선 네트워크 프로토콜은 인접 노드로부터의 송신을 검출하고, 이러한 송신들이 검출된 경우, 송신을 억제함으로써 간섭을 피할 수 있다. 특히, IEEE 802.11a/b/e/g/n 시스템 및 UWB(Ultra Wide Band) 시스템들은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), 및 PSMA/CA(Preamble Sensing Multiple Access with Collision Avoidance)에 각각 기초한다. CSMA/CA 알고리즘에서, 다른 노드의 송신의 검출은 에너지, 캐리어 및/또는 이들의 조합의 검출에 기초한다. PSMA/CA 알고리즘에서, 다른 노드에 의한 송신의 검출은 송신의 프리앰블 또는 캐리어의 검출에 기초한다. 양자의 프로토콜에서, 송신하거나 매체에 액세스하기를 원하는 모든 노드는 먼저 매체에서의 에너지를 샘플링하고, 다른 노드가 이미 매체에서 송신하고 있는지를 결정한다. 이러한 샘플링은, 이들 시스템이 에너지의 존재를 결정하는 것 뿐 아니라 이 에너지를 프로세싱하는 것을 돕는다. 노드들은 (무선으로의 프레임 송신이 존재했던 경우) 프리엠블 및 파일럿과 동기화될 수도 있다. 노드가 프리엠블 및 파일럿과 동기화될 수 있는 경우, 노드는 MAC(Media Access Control) 헤더를 디코딩하여 무선 프레임 송신이 존재했는지를 결정할 수 있다.

특히, 다른 노드에 의한 다른 송신의 검출은 2가지 캐리어-감지 방식, 즉, (1) PCS(Physical Carrier Sensing) 및 (2) VCS(Virtual Carrier Sensing)를 사용함으로써 달성될 수 있다. PCS 방식에서, 액세스 포인트들은, 매체에서의 에너지가 소정의 특정 임계치를 초과할 경우, 송신을 지연시킨다. VCS 메커니즘을 이용하여, RTS(Request to Send) 및 CTS(Clear to Send)와 같은 신호 또는 프레임의 교환은, 모든 인접 노드에게 송신을 금지하도록 알린다. CTS를 수신하는 임의의 노드는 송신 액세스 포인트가 그 노드를 인식하는지 여부와 무관하게 전송을 억제하기 때문에, VCS 방식은 숨겨진 노드 문제점들을 해결할 수 있다. 여기에 사용되는 바와 같이, 숨겨진 노드는 송신 노드에 공지되지 않은 임의의 노드이다. 따라서, 숨겨진 노드에 의한 송신은 간섭을 발생시킬 수 있다. VCS가 숨겨진 노드에 의해 발생되는 문제점을 해결할 수 있음에도 불구하고, VCS는 노출된 노 드에 관한 문제점을 발생시킬 수 있다. 일반적으로, 숨겨진 노드들은, 의도된 수신기에 대해 가장 큰 간섭을 발생시키며, VCS 방식으로 설정된 NAV(Network Allocation Vector)에 의해 송신하는 것이 금지된다. 그러나, 수신기에서 간섭을 발생시키지 않고 송신할 수 있었던 노출된 노드는 VCS로 인해 송신이 금지되며, 따라서, 이는 공간 스루풋을 감소시킨다.

MESH 네트워크(예를 들어, IEEE 802.11s MESH 네트워크)에서, 더 높은 영역 스루풋을 지원하기 위해 동시에 동작할 수 있는 노드의 개수를 최대화하는 것이 유리하다. 동적 캐리어/에너지 감지 임계치 및/또는 송신 전력은 동시에 통신하는 노드의 개수를 최대화하는데 사용될 수 있으며, 이는 영역 스루풋을 최적화한다.

이하, 도면으로 돌아가면, 도 1은 일 세트의 무선 액세스 포인트들 사이의 통신을 용이하게 하는 시스템(100)의 일 양태를 나타낸다. 통상적으로, 이러한 시스템은 고정된 송신 전력 및 캐리어-감지 임계치를 이용한다. 그러나, 이는 노출된 노드 문제점이라고 지칭되는, 몇몇 노드들이 간섭을 발생시키지 않고 송신할 수 있는 경우 이들이 송신하는 것을 억제하게 하는 것을 유발한다. 노드에 의해 사용되는 임계치 뿐 아니라 송신 전력을 동적으로 조절하여 다른 노드로부터의 송신을 검출함으로써, 더 큰 개수의 송신들은 간섭을 발생시키지 않고 동시에 발생할 수 있다. 이러한 증가는 네트워크에 관한 전체 스루풋에서의 증가를 유발한다.

시스템(100)은 여기에서 노드 정보라고 지칭되는 인접 노드에 관한 데이터를 포함하는 메시지를 송수신하는 노드 컴포넌트(102)를 포함할 수 있다. 노드 정보는 특정 노드에 관한 노드 어드레스, RSSI 및 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같은 노드는 임의의 클라이언트, 액세스 포인트, 단말기, 또는 다른 디바이스이다. 메시지들은 주기적으로 브로드캐스트될 수 있으며, 임의의 인접 노드에 의해 수신될 수 있다.

양태들에서, IEEE 802.11 a/b/g/n MAC 프로토콜에 의해 정의되는 비콘 프레임(beacon frame)은 이러한 노드 정보를 포함하도록 변형될 수 있다. 특히, 메시지 또는 비콘 프레임은 비콘을 송신하는 액세스 포인트의 인접 노드에 관한 RSSI 정보를 포함할 수 있다. 프로토콜에 관한 비콘 프레임의 이러한 변형은, MAP(Mesh Access Point) 및 MP(Mesh Portal)라고도 지칭되는, 매쉬 네트워크에서의 액세스 포인트에 관한 비콘 프레임에 적용될 수 있다.

클라이언트 및 WSTA(Wireless STAtion)는 제1 채널을 사용하여 MAP에 접속될 수 있고, MAP들은 상이한 제2 채널을 사용하여 서로 접속될 수 있으며, 액세스 포인트들 사이의 포워딩 트래픽과 클라이언트로부터의 인커밍 트래픽이 충돌할 필요가 없다. 통상적으로, 각각의 MAP는 브로드캐스트 메시지 또는 비콘 프레임을 자신의 클라이언트에게 주기적으로 전송한다. 브로드캐스트 메시지는 관리 및 시간 동기화 정보를 포함할 수 있으며, 다른 MAP들에 대한 포워딩 채널에서 송신될 수 있다. 다른 방법으로, MAP의 MAC(Media Access Control)는 포워딩 채널에서 메시지 또는 비콘을 송신할 수 있다. 그 메시지는 모든 인접 MAP 또는 노드에 의해 수신되고 디코딩될 수 있다. 수신 노드의 노드 컴포넌트(102)는 송신 메 시지 내에 포함된 노드 정보(예를 들어, RSSI)를 기록하고, 인접 노드와 송신 MAP 사이의 경로 손실을 계산할 수 있다. 노드에 관한 RSSI는, 간단한 저대역 통과 필터를 사용하여 다수의 수신 메시지 또는 비콘에 대해 평균화될 수 있다. 또한, MAP의 MAC 비콘 프레임은 인접 노드들에 관한 노드 정보 및 이들의 RSSI를 포함할 수 있다.

시스템(100)은 캐리어-감지 임계치를 동적으로 결정하는 임계치 컴포넌트(104)를 포함할 수 있다. 임계치 컴포넌트(104)는 노드 컴포넌트(102)에 의해 획득된 인접 노드 정보를 이용하여, 적절한 캐리어-감지 임계치를 결정하고, 과도한 간섭을 피하면서 영역 스루풋을 최적화할 수 있다. 특히, 임계치 컴포넌트(104)는 인접 노드 정보의 함수로써 숨겨진 노드들로부터의 간섭을 예측하고, 따라서, 캐리어-감지 임계치를 조정할 수 있다.

데이터 전송 컴포넌트(106)는 계산된 캐리어-감지 임계치를 이용하여 인접 노드들로부터의 데이터의 송수신을 용이하게 할 수 있다. 통상적으로, 네트워크 프로토콜들(예를 들어, IEEE 802.11, WLAN 프로토콜)은 의도된 수신기가 인접 노드 또는 액세스 포인트로부터의 최소의 간섭을 갖는 것을 보장하도록 설계된다. 데이터 전송 컴포넌트(106)는 동적 CST(carrier-sensing threshold)를 이용하고 송신 전력을 조정함으로써 노출된 노드 문제점을 완화할 수 있다. 또한, 데이터 전송 컴포넌트(106)는 인접 노드로의 송신에서의 계산된 캐리어-감지 임계치를 포함할 수 있다. 데이터 전송 컴포넌트(106)는 CTS 및/또는 RTS 송신에서의 캐리어-감지 임계치를 포함할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하면, 예시적인 무선 메쉬 네트워크(200)가 나타내져 있다. 네트워크(200)는 MAP(mesh access point) 또는 MP(mesh point)라고 또한 지칭되는 다수의 액세스 포인트를 포함할 수 있으며, 이들은 802.11 기반 또는 다른 타입의 프로토콜에 따라 동작할 수도 있다. 액세스 포인트들이 영역(예를 들어, 캠퍼스 영역, 도시 중심부, 통상적으로 높은 인구밀도가 특징인 몰(mall) 또는 다른 핫-존)에 배치될 수 있다. 배치 및 운영 비용을 감소시키기 위해, 단지 하나의 액세스 포인트 서브세트(220)만이 유선 인프라구조(210; 예를 들어, 기간구조(backbone))에 직접 접속된다. 결과적으로, 무선 액세스 포인트를 네트워크의 기간구조에 접속시키기 위해, 내부-액세스 포인트 메쉬 통신이 채택된다.

메쉬 네트워크에서, MAP(mesh access point; 230)는 유선 액세스 포인트(220)에 데이터를 포워딩한다. 프레임(또는 패킷)은 MAP(230)로 구성되는 루트를 통해 근원지로부터 목적지로 흐른다. 라우팅 알고리즘은 프레임이 목적지에 도달하기 전에 통과하도록 MAP(230)의 정확한 시퀀스를 결정하는데 사용될 수 있다. 포워딩 MAP(230)가 정체된 경우, 네트워크(200)의 정체를 완화하기 위해 다른 MAP들(230)에게 그들의 트래픽 포워딩 속도를 낮추도록 요구할 수도 있다.

네트워크(200) 내에서, MAP(230 및 220)은, TDD(Time Division Duplex)를 각각의 대역에 사용하여, 2개의 대역에서 동시에(예를 들어, 동일한 프레임 또는 연속 프레임으로) 동작하도록 설계될 수도 있다. 동시 통신에 관한 예시적인 방식에서, 2개의 별도의 대역들이 이용될 수 있다. 클라이언트 액세스 동작 대역은 클라이언트로의 또는 클라이언트로부터의 통신에 관해 사용될 수 있다. 클 라이언트 대역은, 802.11b,g,n 및 802.11a,n 디바이스들을 지원하는데 공통으로 사용되는 기존의 2.4 및/또는 5.x의 비인가 대역을 사용하여 제공될 수 있다. 단일의 20MHz 캐리어에서 동작하는 액세스 포인트(220 또는 230)는 그와 함께 등록된 클라이언트와 함께 BBS(Basic Service Set)를 형성할 수 있다. 상이한 BBS는 비조정된 방법으로 동작할 수 있으며, 동일한 캐리어 또는 특정한 RF 캐리어 상에 배치될 수 있다. 클라이언트 액세스는 802.11-기반의 표준일 수 있다.

별도의 AP 무선 상호접속 동작 대역은 MAP 사이의 통신에 이용될 수 있다. 단지 MAP의 일부만이 무선 인프라구조에 접속되어 있기 때문에, 유무선 MAP 사이의 상호접속은, 클라이언트 액세스에 사용되는 대역과는 별도의 캐리어를 동작시킴으로써 용이하게 된다. 또한, 비인가 대역에서 허용하는 것보다 더 높은 송신 전력을 허용하는 인가 대역에서 액세스 포인트 상호접속 네트워크를 동작시키는 것이 가능하다. AP-AP 상호접속은 802.11n에서 사용되는 것과 유사한 기술에 기초할 수 있다. 예시적인 시스템은 클라이언트 또는 단말기 통신에 대해 MAP에 필수적인 하나의 대역의 사용을 허용하며, 나머지 다른 대역들은 MAP 사이의 통신에 필수적으로 사용된다.

일반적으로, 모든 AP는 비인가 대역에서 802.11-기반의 서비스를 제공할 수 있다. AP는 단일의 20MHz 캐리어 또는 다수의 20MHz 캐리어에 대한 액세스를 제공할 수 있다. AP 상호접속 네트워크의 경우, 네트워크 계층(hierarchy)에서 2가지 기본 AP 타입, 즉, 라우터와 게이트웨이가 존재한다. 라우터는 유선 기간구조 접속 없이 배치될 수 있는 MAP이다. 라우터는 AP 게이트웨이와 통신하 는데 독점적으로 사용되는 (가급적 인증된) 별도의 전용 캐리어에서 동작할 수 있다. 게이트웨이는 이와 관련된 라우터들과 통신하는데 독점적으로 사용되는 (역시, 가급적 인증된) 별도의 전용 캐리어에서 동작하는 유선 AP이다.

IEEE(Institution of Electrical and Electric Engineers)는 802.11 기술에 기초하여 스케일링이 가능하고 용이하게 채택될 수 있는 메쉬-네트워크 인프라구조를 보장하는 WLAN(Wireless Local Area Network)을 개발해 왔다. 그 목적은 멀티홉 메쉬 토폴로지에 걸쳐 브로드캐스트, 멀티캐스트, 및 유니캐스트 전송을 지원하는 적응형 자동-구성 시스템을 포함한다. 효율적인 IEEE 802.11s MESH WLAN을 개발하는데 있어 중요한 이슈는 공간 재사용을 최적화하여 영역 스루풋을 최대화하는 것이다.

이하, 도 3을 참조하면, 무선 네트워크 통신에 관한 몇몇 중요한 범위가 나타내져 있다. 근원지 노드(302)와 목적지 노드(304)는 근원지/목적지 거리라고 지칭되는 거리(306) 만큼 이격되어 있다. 송신 범위(308)는, 수신기에서의 신호 전력이 사이즈

인 프레임의 적절한 디코딩을 위해 특정 임계치 초과인 범위라고 정의된다. 간섭 범위(310)는 노드가 수신기를 간섭하여 수신 프레임을 손상시킬 수 있는 범위를 나타낸다. NAV 세트 범위(미도시)는, 무선국들이 RTS/CTS 프레임들에 전송되는 지속시간/ID 정보에 기초하여 정확하게 NAV를 설정할 수 있고, 근원지 노드(302)와 목적지 노드(304) 사이의 다음 데이터/응답확인 프레임 교환을 간섭하지 않을 범위이다.

CCA(Clear Channel Assessment) 번잡(busy) 범위(미도시)는 노드들이, 데이 터 송신 중에 채널이 번잡하다고 물리적으로 감지하고 이들 자신의 송신 시도를 지연시킬 수 있는 범위이다. IEEE 802.11n에서 노드가, CCA가 번잡하다고 보고할 수 있는 2가지 방법이 존재한다. 하나는 캐리어 검출(-82dBm)에 기초하고, 다른 하나는 에너지 검출(-62dBm)에 기초하며, 이로써 노드는 ED(Energy Detection) 임계치 초과의 임의의 신호 전력을 검출하는 경우 번잡한 매체라고 보고할 것이다. 임계치 세트에 따라, 이들 범위들의 반경이 변한다. IEEE 802.11n PHY에서, 최대 송신 범위는, 수신기의 디코더가 -91.44dBm 초과의 전력을 갖는 신호를 수신하여, 0.6dB보다 큰 SINR을 획득할 수 있는 거리이다. 간섭 범위를 결정하기 위해, 최악의 케이스의 시나리오를 고려한다.

다양한 임계치 세트에 따라, 이들 범위의 반경은 변한다. IEEE 802.11n PHY에서, 최대 송신 범위는 수신기가 -91.44dBm 초과의 전력을 갖는 신호를 수신하여, 0.6dB보다 큰 SINR을 획득할 수 있는 거리이다. 간섭 범위를 결정하기 위해, 최악의 시나리오가 분석될 수 있다.

도 4는 최악의 시나리오를 나타내며, 여기에는 다른 노드(406)와 통신하는 수신기(404)를 둘러싸는 6개의 간섭원 또는 잠재적 간섭원이 존재한다. 간섭원 및 잠재적 간섭원라는 용어는 여기에서 상호호환적으로 사용된다. 간섭원들(402)은 동시에 송신하며, 동일하고 고정된 송신전력을 가질 수 있다. 간략화를 위해, 모든 간섭원들(402)과 수신기(404) 사이의 거리는 동일하며 노이즈 전력은 무시될 수 있다고 가정할 수도 있다. 이 시나리오는, 간섭 전력이 노이즈 전력보다 우세하기 때문에, 간섭 제한 상황이라고 지칭될 수 있다.

이하, 도 5를 참조하면, 예시적인 경로 손실 모델을 나타내는 그래프(500)가 나타내져 있다. 경로 손실은 간섭 분석에 중요한 영향을 미친다. 거리

에서의 경로 손실(또는, 거리

에서의 수신 전력)은 다음의 수학식,

,

과 같이, 브레이크포인트를 갖는 2가지 기울기 모델에 의해 모델링될 수도 있다.

이 모델은 실제 WLAN 실내 환경을 나타낼 수도 있다. 여기서,

이며,

는 캐리어 주파수,

는 광속이며,

는 2가지 경로 손실 계수, 및

는 브레이크포인트 거리이다.

의도된 수신기와 송신기 사이의 거리

및 간섭원와 의도된 수신기 사이의 최소 거리

모두가 경로 손실 모델의 브레이크포인트 초과인 경우, 하나 이상의 공지된 계산법이 적용될 수도 있다. 예를 들어, 셀룰러 네트워크에서와 같이 계산법들을 사용하면,

이다. 더 높은 물리적 송신 레이트는 수신기에서의 매우 높은

을 요구할 것이다. 따라서, 수신기 주변의 넓은 영역은 송신하는 것이 금지되거나 'NAV' 아웃될 수도 있다.

요구가 작은 경우, 잠재적 간섭원은 수신기와 가깝게 유지될 수 있다. 또한,

은 송신기 및 수신기 사이의 거리에 따라 다르다.

수신기와 송신기 사이의 의도된 거리

가 브레이크포인트 거리보다 짧거나, 의도된 수신기/간섭원 거리가 브레이크포인트보다 긴 경우, 상이한 수학식이 간섭 거리

을 계산하는데 사용될 수 있다.

이 수학식은 간섭 거리 또한, 브레이크포인트

의 함수라는 것을 나타낸다.

표 1은 PHY 레이트에 기초한 간섭 거리의 예시적인 계산을 포함한다. 이 표에 포함된 값들은 대표적인 것이며, 상이한 전파 환경에 따라 변할 수도 있다. 특히, 이 표는, 특정 PHY 레이트로 동작하는 IEEE 802.11n의 레이트 표를 사용하여, 최악 및 최상의 케이스의 간섭 거리

을 포함한다. 표에서, 5열은 최대 송신 반경

를 나타내며, 23dBm의 송신 전력을 사용하여 특정 PHY 레이트로 링크를 동작시킨다. 6열은 수학식 2를 사용하여 각각의 PHY 레이트에 관해 송신기 수신기 거리에 대한 최소 간섭 거리비를 포함한다. 이 비율은 상이한

요구로 인해 상이한 PHY 레이트에 관해 상이하다. 7열은 수학식 5를 이용한 최상의 케이스 시나리오를 나타낸다. 이들 비율은 고정적으로 유지되며, 근원지 목적지 거리의 함수이지만, 송신 전력과는 독립적이다. 이 레이트 표는 단일 스트림에 관한 것이다. 레이트 중 일부는 IEEE 802.11a/g와 유사하며, 백 워드 호환성(backward compatibility)을 유지한다. 추가적인 코드 레이트는 향상된 스펙트럼 효율을 제공하기 위해 도입되며, 이는 256 QAM의 사용을 포함한다. 4개의 공간 스트림들의 최대값이 지원된다.

표 1 : IEEE 802.11n에서의 상이한 PHY 레이트에 관한 최대 송신 반경(

) 및 최소 간섭 거리(

)의 결정

이하, 도 6을 참조하면, 상이한 브레이크포인트 값에 관한 다양한 영역 스루풋을 나타내는 그래프(600)가 나타내져 있다. 영역의 제곱

미터의 경우, 모든 링크들이 동일한 물리적 송신 레이트를 갖는 것과 같은 성공적인 동시 전 송 또는 송신의 최대 개수는 간섭 거리의 함수로써 계산될 수 있다. 이 분석을 수행하기 위해, 간섭원 및 송신기 사이의 거리

가 결정될 수 있다. 간섭원들 사이의 거리는 수학식 2 또는 수학식 3으로부터 획득될 수 있다. 2개의 간섭원들 사이의 수평거리는

으로 표시되며, 간섭원들 사이의 수직거리는

와 동일하다. 일 영역에서의 동시 전송의 최대 개수는,

와 같이 계산될 수 있다. 여기서,

는 최악-케이스 간섭 가정에 기초하여 도출되며, 6개의 간섭원이 수신기 노드를 둘러싸고 있다. 최상-케이스 시나리오는 단지 하나의 간섭원이 존재하는 경우에만 발생한다. 전술한 최상-케이스 시나리오에서, 상기 수학식 2 내지 수학식 4는,

와 같이 변형될 수 있다.

이하, 도 7을 참조하면, 요구되는 SINR 및 경로 손실 브레이크포인트의 함수로써 간섭 거리를 나타내는 그래프(700)가 나타내져 있다. 스루풋에서의 브레이크포인트의 영향을 이해하기 위해, 샤논-하트레이(Shannon-Hartley) 이론에 기초한 샤논의 용량 수학식은 다음의 수학식,

와 같이, 영역 스루풋을 계산하는데 사용될 수 있다. 브레이크포인트의 영역 스루풋 및 효과, 및

에서의 SINR은 이하 도 7 및 표 2에 나타내져 있다. 또한, 표 2로부터, 브레이크포인트 거리가 감소하는 경우, 영역 스루풋은 증가한다는 것은 명백하다. 간섭 신호의 전력은 브레이크포인트 후에 전력 4로 감쇠하며, 간섭원/수신기 거리가 송신기/수신기 거리보다 훨씬 더 멀다는 사실로 인해, 의도된 수신기에서의 더 낮은 간섭을 유도한다. 각각의 브레이크포인트의 경우, 최적의 간섭 거리

가 존재하며, 송신기와 수신기 사이의 거리의 2배 또는 3배 사이의 범위에 있다. 또한, 표 2로부터, 더 큰 브레이크포인트 및 더 큰 SINR 요구가

의 값을 증가시킨다는 것은 명백하다. 더 큰 SINR 요구사항은 더 높은 PHY 레이트로 의도된 노드를 동작시키는 것으로부터 발생하며, 더 큰 브레이크포인트는 의도된 수신기에서 추가적인 간섭 전력을 유발한다.

표 2: 40미터의 근원지 목적지 거리를 사용하는 최상 및 최악의 케이스 시나리오에 관한 영역 스루풋

소정의 영역 A에서의 시스템의 실제 스루풋은, 백오프 오버헤드 뿐 아니라 해더에 각각의 패킷을 추가함으로써 발생하는 오버헤드 및 패킷 사이즈

을 고려하여,

와 같이 계산될 수 있으며, 여기서,

이다. 여기서,

는 표준에 의해 특정되는 고정 오버헤드를 나타내고,

는 평균 백오프 값을 나타내고,

은 비트 내의 프레임 사이즈를 나타내며,

는 비트 내의 정보에 추가된 MAC 및 더 높은 계층으로 인한 오버헤드를 나타낸다.

은 수신기에서 획득된 SINR의 함수이다. 또한,

는,

라고 주어진다. 상이한 변조 및 코딩 방식을 고려하고, 더 높은 계층으로 인한 오버 헤드를 무시하면, 수학식 8은,

와 같이 간략화될 수 있다. 여기서,

는 288 비트와 동일하다. 지수형식의 백오프를 무시하면(백오프 프로세스에 단지 하나의 스테이지가 존재한다고 가정한다면),

는 72μs와 동일하다. 그러나,

의 값은 단지 나타내려는 것이며, 단 하나의 백오프 스테이지가 존재한다고 가정한다.

의 정확한 값은 스테이션들의 개수, 백오프 스테이지의 개수, 및 우선순위의 함수이다.

는 각각 28μs, 16μs, 및 34μs라고 주어진다. 그러므로, 수학식 9는,

와 같이 기록될 수 있다.

표 2는, 40 미터의 근원지 목적지 거리에 관한 최악-케이스의 간섭 수학식을 사용하고, 도 5에 나타낸 경로 손실 모델을 사용하여, 획득될 수 있는 최대 영역 스루풋을 나타낸다. 더 높은 PHY 레이트는 수신기에서의 매우 높은 SINR을 요구한다. 따라서, 캐리어 감지 임계치는 더 많은 노드들을 NAV 아웃하여 더 낮은 영역 스루풋을 유발할 수 있다. 반대로, 더 낮은 PHY 레이트는 더 큰 캐리어 감지 임계치를 유발하며, 더 많은 액티브 노드, 및 의도된 수신기에서의 더 높은 간섭 허용오차(tolerance)를 유발한다. MESH 네트워크 설계에서 핵심적인 기준이 공평함이라면, 더 낮은 PHY 레이트가 선택될 수 있다. 서비스의 품질이 더 중요하다면, 더 높은 PHY 레이트가 선택될 수 있으며, 이는 더 낮은 개수의 액티브 노드를 유발한다. 12Mbps의 PHY 레이트로 동작하는 것은, 더 많은 개수의 액티브 노드와 더 높은 PHY 레이트로 각각의 액티브 노드를 동작시키는 것 사이에서 균형을 맞추기 때문에, 최적의 스루풋을 산출하는 것으로 추론될 수 있다.

예시적인 시스템을 다시 살펴보면, 근원지 목적지 거리가 40미터인 경우, 캐리어 감지 범위는 348.4미터의 거리를 커버하여, 84Mbps의 PHY 레이트를 획득하도록 설정될 수 있다. 캐리어-감지 범위는 67미터의 거리를 커버하여 6Mbps의 PHY 레이트를 획득하도록 설정될 수 있다. 84Mbps를 획득하기 위해, 가장 근접 한 간섭원은, (송신 전력이 23dBm이고 송신기/수신기 거리가 40미터라고 가정하면) 93.15dBm에서 신호를 감지할 수 있다. 그러나, 이는, 디바이스가 82dBm 미만의 신호를 디코딩할 수 없는 경우에는 불가능할 수도 있다. 통상적으로, RF(radio frequency) 앞단에서, WLAN 디바이스들이 92dBm에서 신호를 감지할 수 있지만, 10dB의 고정된 구현 손실은 디코더에 이용가능한 신호 전력을 더 감소시키며, 이는 무엇이 송신되었는지를 결정한다.

이하, 도 8을 참조하면, 영역 스루풋에 대한 송신 전력의 영향을 나타내는 그래프(800)를 나타낸다. 수학식 2에 기초한 경로 손실 계산은 노드의 송신 전력에 독립적이다. 그러나, 더 큰 송신 전력이 사용된다면, 노드에게 송신을 억제하라고 지시하는 신호의 커버리지 영역은 더 커질 것이다. 결과적으로, 동시 송신의 개수는 감소될 것이다. 반대로, 더 작은 송신 전력이 사용된다면, 커버리지 영역은 더 작아질 것이다. 이는 더 많은 노드로 하여금 동시에 통신하게 할 것이며, 이로써, 잠재적 간섭 뿐 아니라 공간 재사용을 증가시킨다. 더 큰 전력에서, RTS/CTS 메시지가 큰 영역에 걸쳐 다수의 다른 인접 노드에 의해 디코딩되어, 더 많은 노드를 NAV 아웃하거나 공간 재사용을 감소시키는 것은 명백하다. 또한, 큰 송신 전력은 근원지와 목적지 사이의 더 큰 송신 반경을 제공하여 특정 PHY 레이트로 유지된다. 반대로, 더 작은 송신 전력은 근원지와 목적지 사이의 더 작은 통신 반경을 제공하여 특정 PHY 레이트로 유지된다.

이 효과를 더 잘 이해하기 위해, 예시적인 네트워크 시뮬레이션이 분석될 수 있다. 간단한 시뮬레이션에서, IEEE 802.11n/s MESH WLAN 노드들은 100미터로 설정된 육각형의 반경을 갖는 육각 셀의 모서리에 위치한다. 노드들은 각각의 노드가 4000×4000 제곱 미터의 지리적 영역 내에 6개의 인접 노드를 갖도록 배치될 수 있다. 또한, 전송기는 (0,0)에 있으며, (100,0)에 위치한 수신기로 통신하고 있다고 가정한다. 전력 및 액티브 노드 밀도의 영향 및 영역 스루풋에 대한 결과는 도 8에 나타내져 있다. 여기서, 노드에 대한 송신 전력은 10dBm과 30dBm 사이에서 변한다. 각각의 노드에서의 더 높은 송신 전력은 더 큰 영역을 NAV 아웃하는 IEEE 802.11n의 RTS/CTS 메커니즘을 유발한다.

송신 전력 제어의 효과를 더 이해하기 위해, 송신 전력은 ROT(rise over thermal)의 함수로써 모델링될 수 있다. ROT(rise over thermal)는,

와 같이 정의될 수 있다.

ROT는 간섭에 기여하는 수신기 주변 부하의 함수라는 것이 추론될 수 있다. 의도된 근원지 노드 및 목적지 노드가 PHY 레이트

로 통신하고 싶어 한다고 가정하고, 간단한 거리 기반의 경로 손실을 가정하면, 근원지와 목적지 사이의 특정 PHY 레이트를 획득하도록 요구되는 송신 전력은 다음의 예시적인 수학식,

를 사용하여 계산될 수 있다. 상기 수학식에서,

는 의도된 수신기에 의해 특정 PHY 레이트

를 획득한 송신기에서의 최적의 송신 전력이며,

는 PHY 레이트를 획득하는데 요구되는 최소 SINR이다. 상기 수학식으로부터, ROT가 1보다 큰 경우, 더 많은 전력이 간섭을 제거하는데 요구될 것이다. ROT가 1과 동일하다면, 그 시스템은 간섭 없이 동작할 것이다. ROT가 1에 근사하다면, 상기 수학식은, 수신기에서 관측되는 간섭이 최소가 되기 때문에, 송신기의 전력을 감소시키는데 사용될 수 있다.

전술한 그래프에서 나타낸 바와 같이, 송신기/수신기 거리는 캐리어-감지 임계치를 설정하는데 중요한 역할을 수행한다. 간단한 예를 고려한다. 거리가 40미터 이격된 근원지 목적지 쌍이 84Mbps로 동작했다면, 간섭 범위

밖의 노드들은 (도 4에 나타낸 바와 같은 6개의 다른 송신기들로부터의 정규 레이아웃 및 최악-케이스 간섭을 가정하면) 송신하는 것이 허용되어야 한다. 전술한 바와 같이, 통상적으로, 노드들은 -82dBm 또는 -81.4dBm 미만의 송신을 디코딩하여 RTS/CTS 프레임 내의 지속시간 ID를 적절히 디코딩할 수 없다. 따라서, 송신 전력은, 348.3미터에 위치한 간섭 노드가 -81.4dBm에서 송신 신호를 수신하고 84Mbps PHY 레이트를 사용하는 신호를 수신하는 수신기에 관한 송신을 억제할 수 있도록 증가될 수 있다. 경로 손실 수학식은 송신 전력을 결정하는데 사용될 수 있다. 이 예시에서, CTS는 34.77dBm(또는 3와트)에서 송신될 수 있으며, 이는 2.4GHz 또는 5GHz에서의 송신에 관해 설정된 제한 초과이다. 다른 방법으로, 이는, 23dBm의 송신 전력을 사용하여, 현재의 프로토콜 하에서 84Mbps를 결코 획득할 수 없다는 것을 제안하고 있다.

최적의 캐리어-감지 임계치는 근원지 노드와 목적지 노드 사이의 거리, 및 경로 손실에 기초하여 계산될 수 있다. 비율

는 6Mbps에서의 수신기 감도

에 대한 특정 변조 방식에서의 수신기 감도

의 비로 정의될 수 있으며, 이는 또한 캐리어 감지 임계치이다

.

가 결정된다. 여기서,

는 송신 전력을 나타내며, 근원지와 목적지 사이의 거리는 경로 손실을 표시하는

및

에 의해 나타내진다. 상기 수학식들을 재배열하면,

는,

와 같이 나타내질 수 있다. 여기서,

이다.

는 상이한 PHY 레이트에 관해 변하기 때문에,

는 특정한 PHY 레이트

를 지칭하는데 사용될 것이 다.

는 특정 PHY 레이트

에 관해 상수이다.

가 상수이기 때문에,

또한 특정 PHY 레이트에 관해 상수이다 여기서,

는 특정 PHY 레이트

에 관한

의 값을 지칭한다. 이전의 수학식은 변형되어,

를 산출할 수 있다. 여기서,

은 전송기 또는 근원지 노드에 의한 RTS 프레임 송신으로 인한, 의도된 수신기에서의 수신 전력이다. 의도된 수신기는, 전송기가,

에 의해 주어지는 전력으로 CTS 프레임을 송신함으로써 응답하는 정보를 통신하고 사용하기를 원하는 대응하는 PHY 레이트를 결정할 수 있다. 상기 수학식은 WLAN의 감지 능력이 -81.4dBm 초과의 범위에 있을 수 있다고 가정한다.

라는 용어의 인덱스는 상이한 PHY 레이트가 상이한 간섭 거리

을 가질 것이며, 따라서 캐리어-감지 임계치는 전송기와 수신기 사이의 거리의 함수에 따라 변한다는 것을 나타낸다.

도 9는 캐리어 감지 임계치의 함수로써 영역 스루풋을 나타내는 그래프(900)를 나타낸다. 전술한 캐리어-감지 임계치의 성능을 더 열거하기 위해, 간단한 시뮬레이션이 Matlab에서 노드의 랜덤 레이아웃에 관해 수행될 수 있다. 시뮬레이션 동안에, 근원지는 [100,0]으로 유지되며, 목적지는 [0,0]으로 유지된다. 실제 시뮬레이션을 나타내기 위해, 도 5의 경로 손실 모델이 선택된다. 도 9로부터, 더 낮은 캐리어 감지 임계치를 갖는 더 높은 송신 전력은 더 낮은 영역 스루풋을 산출한다. 그 효과는 더 낮은 캐리어 감지 임계치를 갖는 더 높은 전력이 큰 지리적 영역을 NAV 아웃한다는 사실에 기초하며, 이는 임의의 시간에서 보다 적은 액티브 노드들을 유발한다. 동일한 캐리어-감지 임계치를 가진 더 낮은 전력을 사용하는 경우, 더 많은 노드들이 동시에 송신하도록 허용되기 때문에 영역 스루풋이 개선된다. 작은 송신 전력 및 매우 높은 캐리어 감지 임계치는 가장 높은 영역 스루풋을 산출한다. 송신 전력이 고정되어 있는 경우, 특정한 캐리어 감지 임계치를 넘어 상향 점프가 존재한다. 이는 임계치에 관한 동작 레이트가 소정의 SINR 제약조건을 극단적으로 떨어뜨리기 때문이다. 이는 또한, 캐리어-감지 임계치를 선택하는 것이 복잡하다는 것을 제안하는 것이지만, 노드의 통상적인 랜덤 레이아웃에 관한 이점들을 산출한다. 또한, 캐리어-감지 임계치가 커버리지 영역을 감소시키는 이익을 산출한다는 것은 명백하다. 고려된 근원지 목적지 쌍은 100미터로 유지되기 때문에, 수신기에 도달할 임의의 캐리어 감지 범위는 상기 시뮬레이션에서 고려되지 않는다.

도 10은 여기에 제시된 하나 이상의 양태에 따라 무선 네트워크에서의 통신을 최적화하도록 캐리어-감지 임계치를 설정하는 예시적인 방법(1000)을 나타낸다. 단계 1002에서, 인접 노드에 관한 노드 정보가 획득될 수 있다. 노드 정보 는 노드 어드레스, RSSI 또는 노드에 관한 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 양태들에서, 액세스 포인트는 비콘 프레임에서와 같이 주기적으로 노드 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 수신 액세스 포인트와 노드들 간의 상대적인 거리는 노드 정보에 기초하여 계산될 수 있다.

단계 1004에서, 송신 전력은 획득된 노드 정보의 함수에 의해 결정될 수 있다. 송신 전력은 타겟 액세스 노드가 송신물을 수신하는 것을 보장하도록 조정될 수 있다. 또한, 송신 전력은, 간섭 거리 내의 노드들이 송신을 억제하도록 통지받는 것을 보장하도록 결정될 수 있다. 간섭 거리 밖의 노드들은 목적지 노드에서의 수신에 영향을 미치는 송신 없이 송신할 수 있다. 다른 노드에 대한 신호의 길이는 노드들이 송신을 억제할 시간의 길이를 제어하도록 선택될 수 있다.

단계 1006에서, 캐리어-감지 임계치가 계산될 수 있다. 캐리어-감지 임계치는 임계치 미만의 송신들이 근원지 노드로부터의 송신의 수신 및 디코딩에 영향을 미치지 않도록 결정될 수 있다. 단계 1008에서, 계산된 송신 전력 및 캐리어-감지 임계치는 액세스 노드에 관한 데이터 송신을 제어하도록 이용될 수 있다. 임계치 및 송신 전력을 동적으로 조정하는 것은 최적의 개수의 액세스 포인트로 하여금 동시에 통신하게 한다.

이하, 도 11을 참조하면, 도 1에 나타낸 통신 시스템의 일 양태가 나타내져 있다. 노드 컴포넌트(102)는 인접한 액세스 포인트로부터 수신된 신호(예를 들어, 브로드캐스트 또는 비콘 프레임)를 분석하는 분석 컴포넌트(1102)를 포함할 수 있다. 특히, 분석 컴포넌트(1102)는 수신 신호에 관한 RSSI를 결정할 수 있다. 또한, 분석 컴포넌트(1102)는 송신 노드와 현재의 액세스 포인트 사이의 경로 손실을 결정할 수 있다. 분석 컴포넌트(1102)는 또한 수신 신호를 평가하여 신호 내에 포함된 노드 정보를 획득할 수 있다.

노드 관리자 컴포넌트(1104)는, 전체 전력 및 임의의 다른 관련 정보 뿐 아니라 각각의 노드로부터의 계산된 수신 전력, 거리 계산, 경로 손실 계산, 및 노드 정보를 포함하여, RSSI 또는 다른 신호 정보를 유지할 수 있다. 노드 관리자 컴포넌트(1104)는, 추가적인 신호가 수신되고 분석됨에 따라, 유지되는 정보를 업데이트하거나, 정보를 추가 또는 제거할 수 있다.

노드 메시지 생성기 컴포넌트(1106)는 다른 액세스 포인트로 송신되는 노드 정보를 포함하는 메시지를 생성할 수 있다. 노드 정보는 브로드캐스트 메시지에 포함되며, 주기적으로 송신될 수 있다. 특히, 노드 정보는 비콘 프레임에 포함될 수 있다.

도 12는 노드 정보를 획득하고 관리하는 방법(1200)의 일 양태를 나타낸다. 단계 1202에서, 노드 정보를 포함하는 송신물이 수신된다. 송신물은 주기적으로 브로드캐스트되거나, 요청 즉시 송신될 수 있다. 노드 정보는 노드 정보를 송신하는 액세스 포인트에 근접한 노드 세트에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 특히, 노드 정보는 노드들로부터 송신 액세스 포인트에서 수신된 신호의 세기를 표시하는 RSSI 뿐 아니라 노드 어드레스를 포함할 수 있다.

단계 1204에서, 수신된 송신물 및 노드 정보가 분석될 수 있다. 특히, 수신된 송신물로부터의 RSSI가 결정될 수 있다. 또한, 송신 노드로부터의 경로 손실이 결정될 수 있다. 수신된 송신물은 분석될 수 있으며, 단계 1206에서, 노드 정보가 액세스 포인트에서 유지되는 노드 정보 세트에 추가될 수 있다. 특정 노드와 관련된 데이터는 수신된 송신물 각각에 관해 업데이트될 수 있다. 임의의 새로운 노드들이 노드 정보 세트에 추가될 수 있다. 또한, 일 주기의 시간 동안 특정 노드에 관해 수신된 정보가 없는 경우, 노드가 범위 밖으로 이동하고 있거나 송신을 중단한 것으로 추론될 수 있다. 이러한 노드와 관련된 노드 정보는 유지되는 노드 정보 세트로부터 제거될 수 있다.

도 13은 노드 정보를 생성하고 송신하는 방법(1300)의 일 양태를 나타낸다. 단계 1302에서, 하나 이상의 신호가 수신될 수 있다. 각각의 수신 신호의 경우, 단계 1304에서, 노드 어드레스 및 신호 세기가 기록될 수 있다. 노드에 관한 임의의 다른 적절한 정보가 또한 기록될 수 있다.

단계 1306에서, 평균 신호 세기는 송신물이 수신된 각각의 노드에 관해 계산될 수 있다. 이러한 평균은 노드로부터 수신된 모든 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 다른 방법으로, 평균은 송신물 서브세트에 관해 계산될 수 있다. 예를 들어, 노드로부터의 마지막 10개의 송신물이 평균화될 수 있다. 단계 1308에서, 노드 정보를 포함한 메시지 또는 송신물이 생성될 수 있다. 송신물은 주기적으로 브로드캐스트되거나, 요청 즉시 송신될 수 있다.

이하, 도 14를 참조하면, 동적 캐리어 감지 임계치를 이용하여 무선 통신을 용이하게 하는 도 1에서의 시스템의 통신의 다른 예가 나타내져 있다. 임계치 컴포넌트(104)는 노드 관리자 컴포넌트(1104)에 의해 유지되는 노드 정보를 평가하고 숨겨진 노드들로부터 수신된 전력 및/또는 간섭을 결정하는 전력 컴포넌트(1402)를 포함할 수 있다. 특히, 노드 정보는 각각의 인접 노드와 송신 노드 사이의 RSSI를 포함할 수 있다. 이러한 노드 정보는 현재의 액세스 포인트로부터 숨겨진 노드들의 개수를 결정하는데 사용될 수 있다. 또한 인접 노드들로부터의 거리 및 간섭은 이하 더 상세히 설명하는 바와 같이 추정될 수 있다.

전력 컴포넌트(1402)는 노드 정보를 이용하여, 수신 AP라고 지칭되는, 노드 정보를 수신한 MAP에 관해 숨겨진 노드들의 개수를 측정할 수 있다. 숨겨진 노드로부터 수신 AP로의 RSSI는 다음의 의사 코드로 나타낸 알고리즘을 사용하여 추정될 수 있다.

이 프로세스는 노드 정보를 수신 MAP에게 제공하는 각각의 인접 MAP에 관해 반복될 수 있다. 축적된 전체 수신 전력은 수신 MAP에 의해 관측되는 숨겨진 모든 MAP로부터의 전체 간섭과 동등하다. RTS 또는 CTS가 이러한 인접 노드로부터 교환되는 경우, 현재의 캐리어-감지 임계치가 이러한 MAP들이 송신을 회피하게 할 것이기 때문에 송신 MAP들로부터의 간섭이 계산되지 않는다.

숨겨진 노드들로부터의 축적된 간섭은, 수신 액세스 포인트가 송신 요청 신호 또는 전송 가능 신호, 즉 RTS 또는 CTS를 송신할 때마다, 송신 요청에 제공되거나 포함될 수 있다. 수신 액세스 포인트가 CTS를 이슈(issue)하는 경우, 그 노드는 인접한 액세스 포인트와의 통신을 위해 원하는 물리적 송신 레이트를 알 것이다. 액세스 포인트는, 임의의 인접 송신 MAP로부터의 송신물을 수신하는 경우, 숨겨진 노드가 송신을 억제할 가능성이 있도록 송신 전력을 상승시킬 수 있다.

임계치 컴포넌트(104)는 노드 컴포넌트(102)에 의해 획득되는 수신 노드 정보의 분석에 적어도 부분적으로 기초하여 동적 CST(carrier-sensing threshold)를 결정하는 임계치 생성기 컴포넌트(1404)를 포함할 수 있다. 계산된 캐리어-감지 임계치는, 과도한 레벨의 간섭을 금지하면서 거의 동시에 통신할 수 있는 액세스 포인트의 개수를 증가시키도록 선택될 수 있다.

IEEE 802.11a/g/n 시스템에서, 노드에 관한 물리적 계층이 프리엠블 및 파일럿의 존재를 검출할 수 없는 경우, 노드는 6Mbps에서의 -82dBm의 수신 임계치를 20dB 초과하도록 에너지 검출 임계치를 상승시킬 수 있다. 이러한 시스템에서, 검출 성능을 제한하는 것은 6Mbps(BPSK 변조)이다. 이러한 네트워크에서, 일 쌍의 노드들(예를 들어, WLAN 송수신기 쌍)이 매우 높은 물리적 송신 레이트로 통신하는 경우(예를 들어, 더 높은 변조 및 코딩 방식), 상대적으로 작은 양의 간섭은 데이터의 잠재적인 손실 또는 손상, 및 에러를 발생시킨다. 결과적으로, 다른 노드들은, 간섭을 회피하기 위해 노드 쌍들로부터 충분히 멀리 떨어진 경우에만 통신할 수 있다. 잠재적인 간섭 노드 또는 잠재적인 간섭원은, 그 프레임이 낮은 에러 가능성으로 디코딩되도록 수신기로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있을 수도 있다.

동작 PHY 레이트 및 간섭원의 개수의 함수로써, 캐리어 감지 임계치를 결정하는 예시적인 수학식이,

에 의해 주어진다. 상기 수학식에서,

는, 근원지-목적지 거리라고도 지칭되는, 근원지 노드와 목적지 노드 간의 거리를 나타내고,

는 경로 손실 계수이고,

은 데이터를 수신하는 경우 의도된 수신기를 간섭할 수도 있는 숨겨진 노드의 개수를 나타내며,

는 변조/코딩 레이트(m)를 획득하는데 요구되는 최소 SINR(signal to interference noise ratio)을 나타낸다.

임계치 생성기 컴포넌트(1404)는 송신기 전력, 간섭 거리, 및 경로 손실의 함수로써 적절한 CST(carrier sensing threshold)를 동적으로 결정할 수 있다. CST는 액세스 포인트가 목적지 MAP에 관한 RTS 프레임을 생성할 때마다 계산될 수 있다. 목적지 노드는 인접 노드에 기초하여 잠재적인 간섭을 계산할 수 있고, 새로운 캐리어-감지 임계치를 계산할 수 있다. 목적지 노드는 새로운 전력 레벨로 CTS를 전송하여 간섭원들을 NAV 아웃할 수 있다.

도 15는 적절한 송신 전력을 결정하는 예시적인 방법(1500)을 나타낸다. 단계 1502에서, 숨겨진 노드의 개수는 하나 이상의 인접 액세스 포인트로부터 획득된 노드 정보에 기초하여 계산된다. 단계 1504에서, 노드에 관한 RSSI 정보가 획득될 수 있다. 예를 들어, 노드 관리자 컴포넌트(1104)는 숨겨진 특정 노드에 관한 RSSI 정보를 검색할 수 있다. 단계 1506에서, 노드 정보를 제공한 액세스 포인트와 숨겨진 노드 사이의 거리는 RSSI 함수로써 계산될 수 있다.

단계 1508에서, 숨겨진 노드와 수신 액세스 포인트 사이의 거리가 계산될 수 있다. 이 거리는, 노드 정보를 제공한 노드와 숨겨진 노드 사이의 거리, 및 그 제공한 노드와 노드 정보를 수신한 액세스 포인트 사이의 거리에 기초하여 계산될 수 있다. 거리 수학식이 이 거리를 계산하는데 사용될 수 있다.

단계 1510에서, 숨겨진 노드로부터의 송신물에 기초하여 수신 액세스 포인트에서 수신된 전력이 계산될 수 있다. 단계 1512에서, 이 전력은, 수신 액세스 포인트에 의해 관측된 전체 전력을 획득하기 위해, 다른 숨겨진 노드들로부터 수신된 송신들로부터의 전력에 추가된다. 단계 1514에서, 프로세싱할 추가적인 숨겨진 노드가 있는지를 결정할 수 있다. 만약 있다면, 프로세스는 단계 1504로 복귀하며, 여기서, 다음의 숨겨진 노드에 관한 RSSI 정보가 획득된다. 만약 없다면, 프로세스가 종료될 수 있으며, 특정 수신 액세스 포인트에 관한 숨겨진 노드들로부터의 계산된 전체 전력을 갖는다. 이 전력은 수신 액세스 포인트에 의해 관측된 간섭을 계산하고 적절한 캐리어-감지 임계치 및/또는 송신 전력을 결정하는데 사용될 수 있다.

이하, 도 16을 참조하면, 도 1의 시스템의 다른 양태가 나타내져 있다. 데이터 전송 컴포넌트(106)는 RTS와 같은 통신 및/또는 데이터 송신에 관한 요청을 수신하는 데이터 수신기 컴포넌트(1602)를 포함할 수 있다. 수신된 RTS는 전송 액세스 포인트에 의해 결정된 캐리어-감지 임계치를 포함할 수 있다. RTS 신호 내의 캐리어-감지 임계치 정보를 포함하는 것의 이점은 인접 노드에 송신기 설계가 알려진다는 것이다. 요청을 수신한 숨겨진 노드들은, 이들의 송신이 의도된 수신기에서 간섭을 발생시킬 가능성이 있는지를 결정할 수 있으며, 그 수신기로부터 숨겨질 수도 있고, 숨겨지지 않을 수도 있다. 동적 캐리어-감지 임계치는 또한 CTS 내에 포함될 수 있다.

데이터 전송 컴포넌트(106)는 또한 데이터를 송신할 수 있는 데이터 송신 컴포넌트(1604)를 포함할 수 있다. 특히, 데이터 송신 컴포넌트(1604)는 RTS 또는 CTS 신호를 전송하여 다른 액세스 포인트들과의 통신을 용이하게 할 수 있다. 데이터 송신 컴포넌트(1604)는 임계치 생성기 컴포넌트(1404)에 의해 결정된 임계치를 이용하여, 다른 노드로부터의 송신을 검출하고 송신을 억제할 것인지를 결정할 수 있다.

데이터 송신 컴포넌트(1604)는 전력 컴포넌트(1402)에 의해 결정된 전력을 이용하여, RTS, CTS, 및 임의의 다른 신호 또는 메시지를 송신할 수 있다. 또한, 데이터 송신 컴포넌트(1604)는, CTS 신호 후에 특정 전력으로 송신함으로써, 숨겨진 노드를 포함하여 인접 노드에게 신호를 송신한다. 신호는 인접 노드에게 특정 주기 동안 송신을 억제할 것을 지시할 수 있다. 송신 전력은 표준 및 FCC(Federal Communication Commission) 규정에 의해 상한이 정해진다. FCC에 의해 특정된 최대 레벨 미만의 송신 전력을 유지하면서 노드와 교신하기 위해, 데이터 송신 컴포넌트(1604)는 캐리어 서브세트를 통해 송신할 수 있다.

CTS 프레임을 송신한 후에, 연속적으로, 데이터 송신 컴포넌트(1604)는 선택된 서브 톤 상에 고정 전력을 송신할 수 있다. 전력은 의도된 MAP 송신기와 수신 액세스 포인트 사이의 통신의 물리적 레이트의 함수일 수 있다. 동일한 전체 전력이 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 톤(tone)들의 특정 세트에 적용되는 경우, PSD(power spectral density)는 증가한다. 이러한 증가는 모든 전력이 (가드 톤(guard tone)을 제외하고) 모든 톤들에 적용되는 경우 훨씬 멀리 도달하는 신호를 유발한다. 특히, IEEE 802.11a/g/n 프로토콜에는 64개의 캐리어가 존재하며, 최대 전력 스펙트럼 밀도는, 하나의 서브-캐리어 상에 전력 전체를 송신하는 경우 획득될 수 있다. 이는 IEEE 802.11a/g/n 시스템에 의해 커버될 수 있는 최대 범위를 나타낼 것이다. 일정한 PSD는, 잠재적 간섭원으로 하여금 일정한 PSD의 에너지를 샘플링하게 하고, 송신 AP와 수신 AP 사이의 통신 지속시간 동안 송신을 억제하게 하기에 충분히 긴 소정의 시간 주기동안 송신될 수 있다. 예를 들어, 일정한 PSD는 적어도 4μs 동안 송신될 수 있다.

일정한 PSD의 송신 길이는 노드가 송신을 억제할 주기를 제어하는데 사용될 수 있다. 일정한 PSD는 소정의 시간 주기 세트(예를 들어, 4μs, 8μs 등) 중 하나 동안 송신될 수 있다. 통상적으로, 4μs는 검출 알고리즘이 모든 수신기에서 동작하는 최소 시간이다. 일정한 PSD 송신의 길이에 따라, 수신 노드는 소정의 시간 주기 동안 송신을 억제할 것이다. 예를 들어, 4개의 레벨의 PSD 송신이 정의될 수 있다. 송신의 길이가 4μs라면, 잠재적 간섭자들은 특정 시간 주기

동안 송신을 억제하라고 지시받는다. PSD 파형이 8μs 동안 송신된다면, 잠재적 간섭자들은 소정의 제2 시간 주기

등 동안 송신을 억제하라고 지시받는다.

도 17은 인접 액세스 포인트와의 통신을 시작하는 예시적인 방법(1700)을 나타낸다. 단계 1702에서, 캐리어-감지 임계치는 숨겨진 노드들로부터의 간섭, 수신 액세스 포인트까지의 거리 및/또는 원하는 송신 레이트에 기초하여 계산될 수 있다. 단계 1704에서, 계산된 임계치를 사용하여 매체를 모니터링하여, 송신물이 전송될 수 있는지를 결정할 수 있다. 일단 송신이 가능하다고 결정된다면, 송신 요청 또는 RTS는 타겟 액세스 포인트에게 전송될 수 있다(1706). RTS는 임계치 정보를 포함할 수 있으며, 이는 임의의 수신 노드에게 액세스 포인트로부터의 송신물에 관한 정보를 제공한다. RTS는 또한, 타겟 액세스 포인트로 원하는 PHY 레이트의 신호를 전송할 수 있다.

단계 1708에서, 액세스 포인트가 송신 허락을 부여하는 CTS 신호를 수신하는지를 결정할 수 있다. 만약 수신하지 않는다면, 프로세스는 단계 1704로 복귀하며, 여기서, 액세스 포인트는 통신을 요청하기 위해 다음 기회를 기다리는 매체를 모니터링한다. 만약 수신한다면, 단계 1712에서, 액세스 포인트가 데이터 전송을 시작할 수 있다. 수신된 CTS 신호는 또한, 타겟 액세스 포인트에 의해 결정된 캐리어 감지 임계치를 포함할 수 있다.

이하, 도 18을 참조하면, 통신 요청에 응답하는 예시적인 방법(1800)이 나타내져 있다. 단계 1802에서, RTS 또는 다른 통신 요청이 수신될 수 있다. 단계 1804에서, 캐리어-감지 임계치가 결정될 수 있다. 임계치는 숨겨진 노드들로부터 수신된 간섭의 함수로써 계산될 수 있으며, 이는 수신 노드 정보에 기초하여 결정된다. 임계치는 또한, 요청된 PHY 레이트의 함수일 수 있으며, 이는 RTS에 기초하여 결정될 수 있다. 근원지 액세스 포인트와 목적지 액세스 포인트 사이의 거리 또한, 적절한 임계치 레벨에 영향을 미칠 수 있다.

단계 1806에서, 목적지 액세스 포인트는 근원지 액세스 포인트와의 통신을 간섭하는 송신이 존재하는지를 결정하는 매체를 모니터링할 수 있다. 단계 1808에서, 그 매체가 송신 가능한지를 결정할 수 있다. 만약 가능하지 않다면, 다른 RTS가 수신될 때까지 프로세스가 종결될 수 있다. 만약 가능하다면, 단계 1810에서, CTS 신호의 적절한 송신 전력이 결정될 수 있다. 송신 전력은 숨겨진 노드들, 근원지 액세스 포인트와 목적지 액세스 포인트 사이의 거리, 및 임의의 다른 적절한 정보에 관한 정보에 기초할 수 있다. 단계 1812에서, 데이터 전송의 허가를 부여하는 CTS 신호가 근원지 액세스 포인트로 송신될 수 있다. CTS는 또한, 계산된 캐리어-감지 임계치를 포함하며, 이는 임의의 수신 노드를 알려 줄 수 있다.

또한, 단계 1814에서, 신호가 송신되어, 근원지 액세스 포인트로부터의 데이 터 전송 동안에 송신하지 않도록 인접 노드에게 통지할 수 있다. 신호 전력은 의도된 근원지 액세스 포인트와 목적지 액세스 포인트 간의 통신의 물리적 레이트의 함수일 수 있다. 신호는 일정한 PSD 신호일 수 있으며, 일정한 PSD의 송신 길이는 노드들이 송신을 억제할 주기를 제어하는데 사용될 수 있다. 일정한 PSD는 소정의 시간 주기 세트(예를 들어, 4μs, 8μs 등) 중 하나 동안 송신될 수 있다. 통상적으로, 4μs는 모든 수신기에서 검출 알고리즘이 동작하는 최소 시간이다. 일정한 PSD 송신의 길이에 따라, 수신 노드는 소정의 시간 주기 동안 송신을 억제할 것이다.

이하, 도 19를 참조하면, 노드 정보 및/또는 동적 캐리어-감지 임계치를 통신하는 예시적인 프레임들이 나타내져 있다. 변형된 RTS(request to transmit signal) 프레임(1900)은 계산된 CST(carrier-sensing threshold)를 특정하는 추가적인 바이트를 포함할 수 있다. 이러한 RTS 프레임은 근원지 액세스 포인트로부터 근원지가 통신하기를 원하는 목적지 액세스 포인트로 송신될 수 있다. 목적지 액세스 포인트는 변형된 CTS(clear to transmit signal)에 의해 허가가 부여될 수 있다. 변형된 CTS 프레임(1902)은 또한, 계산된 CST(carrier-sensing threshold)를 포함할 수 있다.

노드 정보는, 802.11s 프로토콜의 비콘 신호와 같은 브로드캐스트 메시지를 이용하여 인접 액세스 포인트에 제공될 수 있다. 변형된 브로드캐스트 메시지 또는 비콘 프레임(1904)은 프레임 바디(frame body) 내의 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다. 정보 엘리먼트는 비콘 프레임을 송신하는 액세스 포인트의 인접 노드 에 관한 노드 정보를 포함할 수 있다. 특히, 정보 엘리먼트는 각각의 인접 노드에 관한 어드레스 및 RSSI를 포함할 수 있다.

설명의 간략화를 위해, 상기 방법들이 일련의 액션으로써 나타내지고 설명되었지만, 하나 이상의 양태들에 따른 일부 액션들이 여기에서 나타내거나 설명한 것과 상이한 순서 및/또는 다른 액션들과 동시에 발생할 수도 있는 바와 같이, 액션들의 순서에 의해 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 당업자는, 방법이 상태도와 같은 일련의 상호관련된 상태 또는 이벤트로서 다른 방법으로 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 하나 이상의 양태들에 따른 방법을 구현하기 위해, 예시된 모든 액션들이 이용되지 않을 수도 있다.

단말기 등급 등에 관해 추론할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, 일반적으로, "추론하다" 또는 "추론"이라는 용어는 이벤트 및/또는 데이터를 통해 포착된 것과 같은 일 세트의 관측으로부터 시스템의 상태, 환경. 및/또는 사용자에 대해 추리하거나 이들을 추론하는 프로세스를 지칭한다. 예를 들어, 추론은 특정 콘텍스트 또는 동작을 식별하기 위해 채택될 수 있거나, 상태들에 대해 확률 분포를 생성할 수 있다. 추론은 확률적, 즉, 데이터 및 이벤트의 고려사항에 기초하여 관심 상태에 대한 확률 분포의 계산일 수 있다. 추론은 또한, 일 세트의 이벤트 및/또는 데이터로부터 더 높은-레벨의 이벤트를 구성하도록 채택된 기술을 지칭할 수 있다. 이러한 추론은, 그 이벤트가 가까운 시간적 근접성으로 상관되어 있는지와 무관하게, 그리고, 그 이벤트 및 데이터가 하나의 또는 몇몇의 이벤트 및 데이터 소스로부터 발생한 것인지와 무관하게, 일 세트의 관측된 이벤트 및/또는 저장된 이벤트 데이터로부터 새로운 이벤트 또는 동작의 구성을 유발한다.

도 20은 다양한 양태들에 따른 통신 환경에서 동적 캐리어-감지 임계치의 사용을 용이하게 하는 시트템(2000)의 예시이다. 시스템(2000)은, 하나 이상의 수신 안테나(2006)를 통해 하나 이상의 단말기(2004)로부터 신호(들)을 수신하는 수신기(2010)를 갖는 액세스 포인트(2002)를 포함하며, 하나 이상의 송신 안테나(2008)를 통해 하나 이상의 단말기(2004)로 송신한다. 하나 이상의 양태에서, 수신 안테나(2006) 및 송신 안테나(2008)는 단일 안테나 세트를 사용하여 구현될 수 있다. 수신기(2010)는, 수신 안테나(2006)로부터 정보를 수신할 수 있고, 수신 정보를 복조하는 복조기(2012)와 동작상 관련되어 있다. 수신기(2010)는 MMSE-기반 수신기 또는, 당업자에 의해 인정받을, 여기에 할당된 단말기들과 구별되는 몇몇 다른 적절한 수신기일 수 있다. 다양한 양태들에 따라, 다수의 수신기들이 채택될 수 있으며(예를 들어, 수신 안테나 당 하나), 이러한 수신기들은 서로 통신하여 사용자 데이터의 개선된 추정치를 제공할 수 있다.

액세스 포인트(2002)는 통신 컴포넌트(2022)를 더 포함할 수 있으며, 수신기(2010)와 별도의, 또는 수신기에 집적된, 프로세서일 수 있다. 통신 컴포넌트(2022)는 노드 정보를 분석하고 평가하고, 송신 전력 및 동적 캐리어-감지 임계치를 계산하여, 네트워크 스루풋을 최적화할 수 있다.

복조 심벌들은 프로세서(2014)에 의해 분석된다. 프로세서(2014)는, 등화기 함수, 등화기 매트릭스, 및 등화에 관한 임의의 다른 데이터와 같은 등화에 관한 정보를 저장하는 메모리(2016)에 커플링된다. 여기에서 설명한 데이터 저 장(예를 들어, 메모리) 컴포넌트는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있으며, 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예시로서, 비휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 RAM(random access memory)을 포함할 수 있으며, 이는 외부 캐시 메모리로 동작할 수 있다. 제한이 아닌 예시로서, RAM은 SRAM(synchronous RAM), DRAM(dynamic RAM), SDRAM(synchronous DRAM), DDR SDRAM(double data rate SDRAM), ESDRAM(enhanced SDRAM), SLDRAM(Synchlink DRAM), DRRAM(direct Rambus RAM)과 같은 다수의 형태로 이용가능하다. 대상 시스템 및 방법들의 메모리(2016)는 제한없이 이들 및 임의의 다른 적절한 타입의 메모리를 포함하려는 것이다. 각각의 안테나에 관한 수신기 출력은 수신기(2010) 및/또는 프로세서(2014)에 의해 함께 프로세싱될 수 있다. 변조기(2018)는 송신 안테나(2008)를 통한 단말기(2004)로의, 송신기(2020)에 의한 송신용 신호를 멀티플렉싱할 수 있다.

도 21을 참조하면, 다수의 액세스 무선 통신 시스템(2100) 내의 송신기 및 수신기의 일 실시형태가 나타내져 있다. 송신기 시스템(2110)에서, 다수의 데이터 스트림에 관한 트래픽 데이터가 데이터 소스(2112)로부터 TX(송신) 데이터 프로세서(2114)에게 제공된다. 일 실시형태에서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 송신 안테나를 통해 송신된다. TX 데이터 프로세서(2114)는 코딩 데이터를 제공하는 데이터 스트림에 관해 선택된 특정한 코딩 방식에 기초하여 각각의 데이터 스트림에 관한 트래픽 데이터를 포맷팅하고, 코딩하고, 인터리빙한다. 일부 실시형태에서, TX 데이터 프로세서(2114)는 심벌이 송신되고 있는 사용자 및 안테나에 기초하여 데이터 스트림의 심벌에 프리코딩 가중치(precoding weight)를 적용시킨다. 일부 실시형태에서, 프리코딩 가중치는 송수신기(2154)에서 생성된 코드북에 대한 인덱스에 기초하여 생성될 수 있으며, 송수신기(2122)에 대한 피드백으로서 제공될 수 있으며, 이는 그 코드북 및 인덱스의 정보를 갖는다. 또한, 스케줄화된 송신의 경우에, TX 데이터 프로세서(2114)는 사용자로부터 송신된 정보 순위에 기초하여 패킷 포맷을 선택할 수 있다.

각각의 데이터 스트림에 관한 코딩 데이터는 OFDM 기술을 사용하여 파일럿 데이터와 멀티플렉싱될 수도 있다. 통상적으로, 파일럿 데이터는 공지의 방법으로 프로세싱되는 공지의 데이터 패턴이며, 수신기 시스템에서 채널 응답을 추정하는데 사용될 수도 있다. 그 다음, 각각의 데이터 스트림에 관한 코딩 데이터 및 멀티플렉싱된 파일럿은 변조 심벌을 제공하는 데이터 스트림에 관해 선택된 특정 변조 방식(예를 들어, BPSK, QPSK, M-PSK, M-QAM 등)에 기초하여 변조(예를 들어, 심벌 맵핑)된다. 각각의 데이터 스트림에 관한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서(2130)에 의해 수행되는 명령들에 의해 결정될 수도 있다.

그 다음, 모든 데이터 스트림에 관한 변조 심벌은 TX MIMO 프로세서(2120)에게 제공되며, 이는 (예를 들어, OFDM의 경우) 변조 심벌을 더 프로세싱할 수도 있다. 그 다음, TX MIMO 프로세서(2120)는 N_T개의 변조 심벌 스트림을 N_T개의 TMTR(송수신기; 2122a 내지 2122t)에게 제공한다. 특정 실시형태에서, TX MIMO 프로세서(2120)는 심벌이 송신되고 있는 사용자, 및 심벌이 사용자 채널 응답 정보로부터 송신되고 있는 안테나에 기초하여 데이터 스트림의 심벌에 프리코딩 가중치를 적용시킨다.

각각의 송수신기(2122)는 각각의 심벌 스트림을 수신하고 프로세싱하여 하나 이상의 아날로그 신호를 제공하고, 그 아날로그 신호를 더 컨디셔닝(예를 들어, 증폭, 필터링, 상향변환)하여 MIMO 채널을 통한 송신에 적절한 변조 신호를 제공한다. 그 다음, 송수신기(2122a 내지 2122t)로부터의 N_T개의 변조 신호는 각각 N_T개의 안테나(2124a 내지 2124t)로부터 송신된다.

수신기 시스템(2150)에서, 송신된 변조 신호는 N_R개의 안테나(2152a 내지 2152r)에 의해 수신되며, 각각의 안테나(2152)로부터 수신된 신호는 각각의 RCVR(송수신기; 2154)에 제공된다. 각각의 송수신기(2154)는 각각의 수신 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 필터링, 증폭, 하향변환)하고, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공하며, 그 샘플들을 더 프로세싱하여 대응하는 "수신" 심벌 스트림을 제공한다.

그 다음, RX 데이터 프로세서(2160)는 N_T개의 "검출된" 심벌 스트림을 제공하는 특정 수신기 프로세싱 기술에 기초하여 N_R개의 송수신기(2154)로부터 수신된 N_R개의 심벌 스트림을 수신하고 프로세싱한다. RX 데이터 프로세서(2160)에 의 한 프로세싱은 이하 더 상세히 설명한다. 각각의 검출된 심벌 스트림은 대응하는 데이터 스트림에 관해 송신되는 변조 심벌의 추정치인 심벌을 포함한다. 그 다음, RX 데이터 프로세서(2160)는 각각의 검출된 심벌 스트림을 복조하고, 디인터리빙하고, 디코딩하여, 데이터 스트림에 관한 트래픽 데이터를 복원한다. RX 데이터 프로세서(2160)에 의한 프로세싱은 송신기 시스템(2110) 내의 TX MIMO 프로세서(2120) 및 TX 데이터 프로세서(2114)에 의해 수행되는 것과 상보적이다.

RX 프로세서(2160)에 의해 생성되는 채널 응답 추정치는 수신기에서의 공간, 공간/시간 프로세싱을 수행하고, 전력 레벨을 조정하고, 변조 레이트 또는 방식을 변경하는 등을 하는데 사용될 수도 있다. RX 프로세서(2160)는 검출된 심벌 스트림의 SINR(signal-to-noise-and-interference ratio) 및 가능한 다른 채널 특성들을 더 추정할 수 있으며, 이들 양들을 프로세서(2170)에 제공한다. RX 데이터 프로세서(2160) 또는 프로세서(2170)는 시스템에 관한 "동작" SINR의 추정치를 더 도출할 수도 있다. 그 다음, 프로세서(2170)는 추정된 CSI를 제공하며, 이는 통신 링크 및/또는 수신 데이터 스트림에 관한 다양한 타입의 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, CSI는 동작 SINR만을 포함할 수도 있다. 그 다음, CSI는, 또한 데이터 소스(2176)로부터의 다수의 데이터 스트림에 관한 트래픽 데이터를 수신하는 TX 데이터 프로세서(2178)에 의해 프로세싱되고, 변조기(2180)에 의해 변조되고, 송수신기(2154a 내지 2154r)에 의해 컨디셔닝되고, 송신기 시스템(2110)으로 다시 송신된다.

송신기 시스템(2110)에서, 수신기 시스템(2150)으로부터의 변조 신호는 안테 나(2124)에 의해 수신되고, 수신기(2122)에 의해 컨디셔닝되고, 복조기(2140)에 의해 복조되고, RX 데이터 프로세서(2142)에 의해 프로세싱되어, 수신 시스템에 의해 기록된 CSI를 복원한다. 그 다음, 기록된 양자화 정보(예를 들어, CQI)는 프로세서(2130)에 제공되며, (1) 데이터 스트림에 사용되는 데이터 레이트, 데이터 코딩, 및 변조 방식을 결정하고, (2) TX 데이터 프로세서(2114) 및 TX MIMO 프로세서(2120)에 관한 다양한 제어를 생성하는데 사용된다.

여기에서 설명한 기술들은 다양한 수단으로써 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어로 구현하는 경우, LLR 계산을 수행하는데 사용되는 프로세싱 유닛은 적어도 하나의 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processor), DSPD(digital signal processing device), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 전자 디바이스, 여기에서 설명한함수를 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 컴퓨터 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수도 있다.

이하, 도 22를 참조하면, 무선 네트워크 스루풋의 최적화를 용이하게 하는 시스템(2200)의 일 양태가 나타내져 있다. 시스템(2200)은 인접 노드에 관한 노드 데이터를 획득하는 모듈(2202)을 포함한다. 특히, 액세스 포인트는 인접 노드를 리스트화하고 노드 데이터를 포함하는 주기적인 브로드캐스트를 송신할 수 있다. 이러한 노드 데이터는 RSSI(relative signal strength indicator)를 포 함할 수 있다. 또한, 이러한 노드 데이터는 액세스 포인트의 클라이언트와의 동기화를 제어하는데 이용되는 비콘 프레임으로 통합될 수 있다. 비콘 프레임들은 클라이언트 뿐 아니라 인접 액세스 포인트로 송신될 수 있다.

시스템(2200)은 또한 획득된 노드 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 적절한 캐리어-감지 임계치를 결정하는 모듈(2204)을 포함할 수 있다. 노드 데이터는 액세스 포인트에 의해 경험된 노드 간섭 및 숨겨진 노드의 개수를 추정하는데 사용될 수 있다. 캐리어-감지 임계치는 이러한 간섭, 근원지/목적지 액세스 포인트 간의 거리, PHY 레이트 및 다른 적절한 정보에 기초하여 선택될 수 있다. 적절한 캐리어-감지 임계치의 선택은 무선 네트워크에서의 증가된 동신 통신을 제공하며, 이는 네트워크 스루풋을 증가시킨다.

소프트웨어 구현의 경우, 여기에서 설명한 기술들은 여기에서 설명한 함수를 수행하는 모듈(예를 들어, 절차, 함수 등)에 의해 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 내에 저장될 수도 있고, 프로세서에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 또는 프로세서의 외부에서 구현될 수도 있으며, 이 경우에, 당업계에 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신상 커플링될 수 있다.

전술한 내용들은 하나 이상의 양태의 예시들을 포함한다. 당연히, 전술한 실시형태를 설명하기 위한 컴포넌트 또는 방법의 모든 생각가능한 조합을 설명하는 것은 불가능하지만, 당업자는 다양한 실시형태들의 다수의 더 많은 조합 및 치환이 가능하다는 것을 인식할 수도 있다. 따라서, 설명한 실시형태들은 첨부 된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에 있는 이러한 모든 변경, 변형, 및 변화를 포함하려는 것이다. 또한, "포함하다"라는 용어가 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 사용되는 경우, 그러한 용어는, 특허청구범위에서 전이어구로서 이용될 경우, "구비하는 (comprising)"이 해석되는 바와 같이 "구비하는"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.

Claims

무선 네트워크 환경에서 통신을 용이하게 하는 방법으로서,

인접 노드에 관한 노드 정보를 획득하는 단계;

상기 노드 정보의 함수로써 적절한 캐리어-감지 임계치를 결정하여 네트워크 스루풋을 최적화하는 단계; 및

상기 캐리어-감지 임계치에 적어도 부분적으로 기초하여 데이터 전송을 제어하는 단계를 구비하는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 노드 정보를 주기적인 브로드캐스트 메시지에서 수신하는 단계를 더 구비하는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 노드 정보로부터 숨겨진 노드를 식별하는 단계; 및

상기 노드 정보의 함수로써 상기 숨겨진 노드로부터의 간섭을 계산하는 단계를 더 구비하며,

상기 캐리어-감지 임계치는 상기 간섭의 함수로써 결정되는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 노드 정보 내에 포함된 수신 신호 세기 표시자의 함수로써 상기 숨겨진 노드까지의 거리를 계산하는 단계를 더 구비하며,

상기 간섭은 상기 거리의 함수인, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

전송 레이트의 함수로써 상기 데이터 전송에 관한 송신 전력을 결정하는 단계를 더 구비하는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

데이터 전송 요청 내에 상기 캐리어-감지 임계치를 포함시키는 단계를 더 구비하는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

데이터 전송 허가를 부여하는 신호 내에 상기 캐리어-감지 임계치를 포함시키는 단계를 더 구비하는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

데이터 전송 동안에 송신을 억제하도록 상기 인접 노드에게 시그널링하는 제어 메시지에 대해 전력 스펙트럼 밀도를 적응시키는 단계; 및

상기 제어 메시지를 송신하는 단계를 더 구비하는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제어 메시지의 길이는, 상기 인접 노드가 송신을 억제하고 있는 시간의 길이를 나타내는, 통신을 용이하게 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나의 노드로부터의 수신 신호 세기 표시자를 기록하는 단계;

상기 수신 신호 세기 표시자를 포함하는 비콘 프레임을 생성하는 단계; 및

상기 비콘 프레임을 송신하는 단계를 더 구비하는, 통신을 용이하게 하는 방법.
적어도 하나의 네트워크 노드와 관련된 정보를 수신하고, 상기 수신 정보의 함수로써 캐리어-감지 임계치를 선택하며, 상기 캐리어-감지 임계치에 적어도 부분적으로 기초하여 네트워크 통신을 관리하는 명령들을 실행하는 프로세서; 및

상기 프로세서에 커플링된 메모리를 구비하는, 네트워크 통신을 용이하게 하는 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 프로세서는,

상기 노드 정보 내에 포함된 수신 신호 세기 표시자의 함수로써 잠재적 간섭을 계산하는 명령들을 더 실행하며,

상기 캐리어-감지 임계치는 상기 계산된 간섭에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 네트워크 통신을 용이하게 하는 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 프로세서는,

상기 수신 신호 세기 표시자의 함수로써 숨겨진 노드로부터의 거리를 계산하는 명령들을 더 실행하며,

상기 간섭은 상기 거리에 적어도 부분적으로 기초하는, 네트워크 통신을 용이하게 하는 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 프로세서는 숨겨진 노드에게 송신을 억제하라고 지시하는 제어 신호를 송신하는 명령들을 더 실행하며,

상기 제어 신호의 길이는 상기 숨겨진 노드가 억제하고 있는 시간의 길이를 결정하는, 네트워크 통신을 용이하게 하는 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 캐리어-감지 임계치는 네트워크 통신 요청 내에 포함되는, 네트워크 통신을 용이하게 하는 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 캐리어-감지 임계치는 네트워크 통신 허가의 부여 내에 포함되는, 네트워크 통신을 용이하게 하는 장치.
네트워크 노드에 관한 노드 데이터를 획득하는 수단; 및

상기 노드 데이터의 함수로써 캐리어-감지 임계치를 설정하는 수단을 구비하며,

상기 캐리어-감지 임계치는 근원지 액세스 포인트와 목적지 액세스 포인트 사이의 데이터 전송을 지시하는데 이용되는, 네트워크 스루풋의 최적화를 용이하게 하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 노드 데이터를 포함하는 주기적 브로드캐스트 메시지를 수신하는 수단을 더 구비하는, 네트워크 스루풋의 최적화를 용이하게 하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 노드 데이터의 함수로써 상기 네트워크 노드로부터의 간섭을 결정하는 수단을 더 구비하며,

상기 캐리어-감지 임계치는 상기 간섭에 적어도 부분적으로 기초하는, 네트워크 스루풋의 최적화를 용이하게 하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 캐리어-감지 임계치를 포함하는 데이터 전송 요청을 송신하는 수단을 더 구비하는, 네트워크 스루풋의 최적화를 용이하게 하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 네트워크 노드에게 송신을 억제하라고 지시하는 제어 신호를 송신하는 수단을 더 구비하며,

상기 제어 신호의 길이는 상기 네트워크 노드가 억제하고 있는 시간의 길이를 표시하는, 네트워크 스루풋의 최적화를 용이하게 하는 장치.
적어도 하나의 액세스 포인트로부터 노드 정보를 수신하고,

상기 수신된 노드 정보의 함수로써 데이터 송신을 관리하는데 이용되는 캐리어-감지 임계치를 결정하는 명령들을 가지며,

상기 노드 정보는 상기 액세스 포인트의 적어도 하나의 인접 노드에 관한 신호 세기 정보를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
제 22 항에 있어서,

수신된 상기 신호 세기 정보의 함수로써 상기 적어도 하나의 인접 노드로부터의 간섭을 계산하는 명령들을 더 구비하며,

상기 캐리어-감지 임계치는 상기 간섭에 적어도 부분적으로 기초하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
제 22 항에 있어서,

근원지 액세스 포인트로부터 송신 요청을 수신하고,

송신 레이트의 함수로써 송신 전력을 계산하고,

상기 캐리어-감지 임계치를 이용하여 송신 허가를 부여할지 여부를 결정하며,

상기 송신 전력을 이용하여 송신 가능(clear to transmit) 신호를 송신하는 명령들을 더 구비하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
제 24 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 인접 노드에게 상기 근원지 액세스 포인트로부터의 통신 동안 송신을 회피하도록 지시하는 제어 신호를 송신하는 명령들을 더 구비하는, 컴퓨터-판독가능 매체.