KR20090099084A - 신호 스펙트럼의 증가된 공간 재사용을 통해 애드-혹 무선 통신 시스템에서의 자원 관리 - Google Patents

신호 스펙트럼의 증가된 공간 재사용을 통해 애드-혹 무선 통신 시스템에서의 자원 관리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신호 스펙트럼의 증가된 공간 재사용을 위한 애드-혹 무선 통신 시스템에서의 자원 관리에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 제 1 무선 통신 디바이스(WCD)로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하는 단계; 메시지를 예약하기 위한 상기 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값을 결정하는 단계; 할당된 데이터 레이트를 포함하는 전송 예약 확인 메시지를 응답으로서 제공하는 단계; 상기 데이터 레이트에서 상기 신호 품질 값의 임계치 마진을 결정하는 단계; 및 상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여, 상기 제 1 WCD의 전력을 조정하기 위해서 전력 값의 감소를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

신호 스펙트럼의 증가된 공간 재사용을 통해 애드-혹 무선 통신 시스템에서의 자원 관리{RESOURCE MANAGEMENT IN AD-HOC WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM WITH INCREASED SPATIAL REUSE OF SIGNAL SPECTRUM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 신호 전력의 조정들이 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공할 수 있는 애드-혹 무선 통신 시스템에 유용한 자원 관리에 관한 것이다.
공유 스펙트럼 무선 통신 시스템들에서, 용량은 각각의 사용자와 통신하기 위해 사용되는 신호 전력에 의해 부분적으로 결정된다. 이것은 특정 지리적 영역 내의 모든 송신기들에 의해 전송되는 총 전력, 각각의 송신기의 상대적 전력, 및 각각의 디바이스로 할당된 최대 전력에 의해 영향을 받는다. 게다가, 용량은 각각의 전송의 데이터 레이트에 의해 제어된다.
최근의 연구는 멀티-홉, 무선 주파수(RF) 무선 네트워크들이 일반적으로 스케일 가능하지 않고, 사용자들의 수 및 사이즈가 제한적임을 보여주었다. 무선 근거리 네트워크(WLAN)를 배치하는 경우, 모든 사용자들의 집합적 신호 스루풋(시간에 따라 정보를 전송하는 속도)은 액세스 포인트가 충분한 RF 커버리지를 제공하기 위해 지원할 수 있는 사용자들의 수를 결정하기 위하여 사용될 수 있는 것이다.
11Mbps에서 동작하는 802.11b 네트워크들에 대하여, 액세스 포인트의 총 스루풋 용량은 약 6Mbps이다. 그 결과, 이러한 예에서의 액세스 포인트는 대략 60명의 활성(active) 사용자들(6Mbps/lOOKbps)을 지원할 것이다. 모든 사용자들이 높은 품질의 스트리밍 비디오를 보고 있었다면, 액세스 포인트는 약 3명의 사용자들(6Mbps/2Mbps)에 대해서만 효과적으로 취급하였을 것이다. 실제로, 개별 사용자들의 스루풋 요건들을 정확하게 결정하는 것은 매우 어렵고, 사용 레벨들 및 트래픽 패턴들을 예측하는 것은 힘들다. 네트워크를 배치하거나 변경들을 수행하기 전에, 보다 선명한 스루풋 영상을 획득하기 위해서 네트워크의 802.11 트래픽을 모델링하고, 여러 조건들 하에 스루풋 레벨들을 보는 것이 가능하다.
또한, 데이터 레이트는 주어진 신호 환경에서 주어진 전력에서 신호들을 프로세싱하기 위한 무선 통신 능력을 제어한다. 보다 낮은 데이터 레이트들은 충분한 수신을 위해 감소된 신호 전력을 허용하고, 그에 따라 적어도 미리 결정된 최소 서비스 품질(QoS)을 유지하면서 전송이 감소된 전력에서 행해질 수 있도록 허용한다. 적어도 미리 결정된 최소 QoS를 유지하면서 전력을 감소시킴으로써, 로컬 네트워크는 보다 많은 사용자들을 수락할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 다양한 양상들 및 실시예들이 보다 상세하게 설명된다.
애드-혹 무선 통신 시스템에 대한 자원 관리는 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공한다. 메시지를 예약하기 위한 요청은 제 1 무선 통신 디바이스로부터 스테이션에 의해 수신되고, 메시지를 예약하기 위한 상기 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값에 대한 결정이 이루어진다. 상기 스테이션은 할당된 데이터 레이트를 포함하는 예약 확인 메시지를 통해 응답한다. 상기 스테이션은 상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정하고, 상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 제 1 무선 통신 디바이스(WCD)의 전력을 조정하기 위해서 전력 값의 감소를 결정한다. 이러한 결정들은 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공하는 조정들로서 사용된다.
일 양상에서, 상기 스테이션은 다른(further) WCD로부터 통신 요청을 수신하고, 상기 통신 요청의 수용이 상기 제 1 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 설정된 임계치 아래로 떨어지게 할지 여부를 결정한다. 수용이 상기 신호 품질을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할 경우, 상기 통신 요청은 거절된다. 상기 신호 품질이 상기 임계치 이내에 있을 경우, 상기 통신 요청은 수용된다.
WCD는 애드-혹 무선 통신 시스템에서 증가된 공간 재사용을 위해서 자원 관리를 제공하도록 구성되고, 수신된 전송 할당 요청 메시지에 기초하여 신호 품질 값을 결정하기 위한 신호 품질 결정 회로를 포함한다. 상기 WCD는 데이터 레이트를 포함하는 전송 할당 응답을 제공하고, 상기 WCD는 상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정한다. 상기 WCD는 상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 외부 WCD의 전력을 조정하기 위해서 전력 값의 감소를 전송하기 위한 출력 회로를 포함한다. 상기 조정은 신호 스펙트럼의 공간 재사용을 제공한다.
다른 양상에서, 적어도 하나의 반도체 집적 회로 칩을 포함하는 칩셋은 무선 통신 디바이스에서 사용하기 위해 제공된다. 상기 칩셋은 복수의 외부 무선 통신 디바이스들(WCD들)로부터 통신 신호들을 수신할 수 있는 회로 모듈, 예약 요청 수신 회로 모듈, 신호 품질 결정 회로 모듈, 전송 예약 응답 회로 모듈, 임계치 결정 회로 모듈 및 전력 값들의 감소를 전송하기 위한 회로 모듈들을 포함한다. 상기 예약 요청 수신 회로 모듈은 외부 무선 통신 디바이스들로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신한다. 상기 신호 품질 결정 회로 모듈은 메시지를 예약하기 위한 상기 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값을 결정한다. 상기 전송 예약 응답 회로 모듈은 할당된 데이터 레이트를 포함하는 전송 예약 확인 메시지를 제공한다. 임계치 결정 회로 모듈은 상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정하기 위해서 사용되고, 전송 조정 회로 모듈은 상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 제 1 외부 무선 통신 디바이스의 전력을 조정하기 위한 전력 값의 감소를 전송한다. 상기 전력 값의 감소 전송은 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공하기 위한 조정들을 초래한다.
본 발명의 특징들 및 특성은 도면들과 관련하여 설명될 때, 이하에서 설명되는 상세한 설명으로부터 보다 명백해 질 것이고, 도면들에서의 동일한 참조 문자들은 명세서 전반에 걸쳐 대응적으로 식별된다.
도 1은 애드-혹 무선 네트워크 환경의 다이어그램이다.
도 2는 수신 및 전송의 동작에 대응하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 자원 관리 기술들을 구현하는 무선 통신 디바이스(WCD)의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 기능적 동작을 도시하는 다이어그램이다.
개요
여기서, 통신 시스템, 및 특히, 상기 시스템 내의 UWB 네트워크들에서 공간 재사용을 가능하게 하기 위해 간섭을 완화시키기 위한 메커니즘이 보다 상세하게 설명된다. 다음의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 다수의 특정 세부사항들이 제시된다. 그러나, 당업자들은 본 발명이 이러한 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있거나, 대안적인 엘리먼트들 또는 단계들로 실시될 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 다른 예들에서, 본 발명을 모호하게 하는 것을 피하기 위해서 공지된 구조들 및 방법들을 상세하게 나타내지 않는다.
도 1은 다수의 무선 통신 디바이스(WCD)들(111, 112, 113, 114, 115, 116)이 통신 링크들을 설정할 수 있는 애드-혹 무선 네트워크 환경(100)의 다이어그램이다. WCD(114)와 같은, 주어진 WCD에 대하여, 직접 통신 링크를 설정하기 위한 능력은 신호 특징들, 및 WCD들(111-113, 115-116) 중 다른 WCD들로부터의 거리에 의존한다. 또한, WCD(113)를 통해 WCD(114)로 통신하고, WCD들(113-114)을 통해 최종으로 WCD들(115-116)과 통신하는 WCD(112)의 경우와 같이, 무선 통신 링크는 간접적일 수 있음이 가능하다.
추후에, 무선 통신 디바이스(WCD)는 사용자 장비, 이동국, 고정형 또는 이동 형 가입자 유닛, 페이저, 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 다른 타입의 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 추후에 언급될 경우, 기지국(BS)은 노드 B, 기지국 제어기(BSC), 사이트 제어기, 액세스 포인트, 또는 무선 환경에서의 임의의 다른 타입의 인터페이싱 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. "액세스 포인트"(AP)는 LAN과의 무선 접속을 설정하기 위해 디바이스들로 무선 액세스를 제공하고, 무선 LAN(WLAN)의 일부를 설정하는 스테이션 또는 디바이스이다. 상기 AP가 WLAN 상의 고정형 디바이스인 경우, 상기 AP는 데이터를 전송 및 수신하는 스테이션이다. WLAN 자신이 네트워크로의 접속을 가지는 경우, 상기 AP는 네트워크로의 WTRU의 접속을 허용한다.
애드-혹 네트워크에서, 통신 요청들은 전형적으로 선입선출에 기초하여 수신되고, 그 결과 임의의 통신 디바이스에 대하여, 제 1 외부 디바이스로부터의 통신 요청이 외부 통신에서 이용가능한 통신 대역폭의 전체 용량을 사용하는 경우, 다른 디바이스들과의 통신은 불가능해지거나 적어도 제한될 수 있다. 많은 경우들에서, 통신 대역폭이 제한됨에도 불구하고, 네트워크는 "그리디(greedy)" 시스템으로 알려져 있는 것이다. 물론, 이것은 다수의 통신 디바이스들을 수용하기 위해 애드-혹 네트워크의 용량을 제한한다. 통신 링크가 제한된 보 레이트(baud rate)만을 필요로 하는 경우, "그리디" 통신 링크들의 설정 역시 그것이 주어진 통신 디바이스로 이용가능한 총 통신 스루풋을 제한한다는 점에서 비효율적이다.
동작
주어진 애플리케이션이 요구되는 비트 에러 레이트(BER)를 달성하는 것으로 의도되는 경우, 변조 방식이 주어지면, 주어진 애플리케이션은 심볼 반송파-대-잡음(C/N) 당 목표 SNR(신호대 잡음비)을 요구할 수 있다. 신호(웨이브)의 스펙트럼 밀도는, 적절한 인자가 곱해지는 경우, 단위 주파수 당 웨이브에 의해 반송(carry)되는 전력을 제공할 것이다. 인접한 위성들에 방사될 수 있는 최대 전력 스펙트럼 밀도(PSD)에 대하여, 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission: FCC) 및 국제 전기 통신 연합(International Telecommunications Union: ITU)과 같은 규제 기구들에 의해 부과되는 엄격한 규제 요건들이 존재한다. 초광대역(UWB)이 PSD 제한 시스템이므로, 고정된 목표 C/N은 거리에 의존하는(제한된 범위 내의) 프로세싱 이득을 변경함으로써 달성될 것이다. 따라서, 보다 큰 거리는 보다 큰 경로 손실, 그리고 그에 따라 필요 C/N를 달성하는데 필요한 보다 큰 프로세싱 이득을 내포한다. 이제, 이것은 지원되는 보다 낮은 데이터 레이트를 내포할 것이다.
통신 링크는 기본 물리적 계층을 포함한다. 물리적 계층 및 MAC 계층은 주변 간섭(ambient interference: AM), 간섭 잡음(IN), 및 최소 전송 레이트(Rmin)와 같은 파라미터들을 통해 강하게 인터랙션(interact)한다. 링크 비효율성에 관하여, 대부분의 현재 RF 기술들은 미디어에 공유된 액세스를 제공하기 위해 MAC 계층에 의존한다. 현재 MAC 계층들은 단일 점대점 링크, 즉 하나의 전송 기지국(base transmitting station: BTS) RF 링크와 통신하는 하나의 이동 사용자/단말 디바이스를 취급하도록 설계된다. 따라서, MAC 계층이 전송 전에 미디어를 감지할 수 있 도록, 대역폭의 증가된 사용을 취급할 수 있는 동적 변경 토폴로지를 무선 네트워크로 제공하는 것이 바람직하며, 이것은 최적의 링크가 이용된다는 것을 의미한다.
MAC 계층의 설계는 UWB 물리적 계층, 이동 애드-혹 네트워크(MANET)들, 라우팅 프로토콜, 및 네트워크의 동적 특성을 다루는 설계 고려사항들을 포함한다.
UWB 물리적 계층은 본질적으로 확산 스펙트럼 시스템으로, 그것은 협대역/광대역 시스템들보다 양호하게 간섭을 취급할 수 있다는 이점을 가진다. UWB 애드-혹 네트워크들에 대한 MAC 설계에 대한 이론상의 연구들은 동시에 동작하는 많은 링크들을 가지는 코드 분할 다중 액세스(CDMA)-유사 MAC이 최적의 MAC임을 보여주었다. 이러한 작동들에서 가정된 모델들은 단순하지만, 직관적으로 UWB 시스템이 많은 병렬 링크들을 허용하고, 그들에게 개별 자원들을 할당하기보다는 간섭들을 처리하여야 함을 보여준다. 따라서, UWB 애드-혹 네트워크는 순수 그래프 기반의 배제 방식(exclusion scheme)이 아닌 스케줄링을 필요로 한다. 또한, 상기 연구들은 가장 근접한 간섭자(interferer)들의 일부 배제가 필요하다는 것을 언급한다. 이것은 크지만 제한된 대역폭을 가지기 때문이며, 확산 스펙트럼 특성은 매우 근접한 간섭자(interferer)들 예를 들어, 송신기로서 수신기에 근접하게 존재하는 간섭자를 취급하는데 충분하지 않을 수 있다. UWB 시스템은 PSD 제한 시스템이며, 이론 기반의 시뮬레이션들은 전력이 제한된 자원이지만, 간섭 취급이 바람직하므로, 전력 제어가 작은 값을 가진다는 것을 언급한다. 따라서, 링크들은 종종 최대 가용 전력에서 동작하고, 일부 간섭 취급 용량을 이용하도록 구성된다. 또한, 상기 시스템을 구성하는데 있어서, 스케줄링될 자원은 대역폭이 아니라, 타임 슬롯인 것 으로 가정된다. 이것은 기존 표준의 제한된 대역폭 유연성(최소 500 MHz)으로 인한 것이며, 그리고 간략함을 위한 것이다. MAC 설계는 802.15.3a 표준에 기초하는 실제 UWB 시스템의 다양한 세부사항들의 구현에 적합하다.
이동 애드-혹 네트워크(MANET)들은 MAC에 의해 다루어지는 QoS 문제점들에 영향을 받는다. 애드-혹 네트워크들에 대한 MAC 계층 설계는 철저히 연구된 문제이다. MANET들에서, QoS의 결여는 무선 링크들 상의 높은 비트 에러 레이트(BER)에 의해, 낮은 신호대 잡음 및 간섭비(SINR)에 의해, 트래픽 플로우들의 불균등 분포의 밀집 뿐만 아니라 다른 인자들에 의해 야기될 수 있다. 핵심 특징은 분산형 프로토콜로 전환될 수 있는 분산형 자원 할당 방식을 필요로 한다는 것이다. 또한, 중앙 조정자(central coordinator)(즉, 분산된 요건)가 없다는 것은 프로토콜 오버헤드와 관련하여 임의의 자원 할당이 매우 비용이 많이 든다는 것을 내포한다. 또한, 반송파 감지 다중 액세스/충돌 회피(CSMA/CA)에서의 숨겨진(hidden) 단말 또는 노출된 노드 문제와 같은 기존의 프로토콜들과의 특정한 잘 증명된 문제들이 회피될 수 있다.
네트워크 계층에서의 라우팅 프로토콜은 MAC과 밀접하게 인터랙션한다. 희망하는 QoS의 구현은 두 계층들에서 취급될 쟁점이고, MAC 프로토콜의 설계는 그것의 라우팅 프로토콜과의 인터렉션을 고려할 수 있다. 이러한 쟁점은 수락 제어 위상에서 취급될 수 있다.
또한, 애드혹 네트워크들은 특성상 동적이며, 새로운 링크들은 (새로운 세션들로 인하여) 형성되지만, 다른 링크들은 네트워크의 외부에서 드롭(drop)할 수 있 다. 또한, 링크들의 동적 특성은 페이딩과 같은 채널 특징 또는 노드들의 이동성에 의해 야기될 수 있다. 이러한 동적 특성은 자원 할당을 위한 선택을 발생시킨다. 글로벌 자원 할당(global resource allocation: GRA) 방식에서, 새로운 링크가 형성되거나 종료될 때마다, 모든 링크들(진행 중인 링크들을 포함함)의 자원들은 재조정된다. 증가형 자원 할당(incremental resource allocation: IRA) 방식들로, 자원들은 세션의 시작에서 한 번만 할당된다. 따라서, IRA 방식들로, 네트워크는 새로운 링크들에게 자원들을 할당하지만, 기존 링크들에게 할당된 자원들을 보존한다. 글로벌 방식들은 증가 방식들보다 높은 용량(보다 많은 수락된 사용자들)을 달성할 수 있다. 자원 할당에 포함된 프로토콜 오버헤드 뿐만 아니라 활성 링크들의 견고성에 대한 1차적 고려사항은 증가형 자원 할당 방식의 선택을 발생시킨다. 페이딩 및 이동성은 물리적 계층 링크 버짓을 사용하여 제한된 등급으로 취급될 것이다. 예시로서, 상기 링크 버짓은 링크 마진(link margin: LM)을 통하는 것으로서 달성될 수 있다. 이들은 MAC의 성능에 여전히 영향을 미칠 것이다.
MAC은 양호한 QoS를 제공하기 위해 음성 트래픽의 데이터 레이트 및 지연 요건들이 충족된다는 것을 보장할 수 있다. 둘째로, UWB 물리적 계층에 기초하여, MAC은 배제가 제한되는 CDMA 기반 MAC일 수 있다. 마지막으로, 네트워크의 동적 애드-혹 특성은 새로운 링크들에게 자원들을 할당하지만, 기존 링크들을 보존하는 증가형 및 분산형 방식으로 MAC에 대한 이점을 제공한다.
무선 채널에서 동시적으로 발생하는 링크들의 최대 수를 달성하기 위해서 각각의 소스 또는 포워딩 디바이스는 최대 전력에서 메시지를 동작시키기 위해서 원 격 제어/준비를 전송하고, 더 많은 공간 재사용을 가능하게 하기 위해 수신된 전력에 기초하여 전력을 조정한다. 수신된 전력은
Figure 112009047921679-PCT00001
으로 표현될 수 있으며, 여기서 n은 경로 손실 상수이다. 수신된 전력이
Figure 112009047921679-PCT00002
인 경우, 신호대 잡음 및 간섭비(signal-to-noise-plus-interference rates: SINR) 곡선들을 사용하면, 상기 수신된 전력은 특정 변조 방식에 대하여 최적의 가능한 전력을 획득하기 위해서 상기 수식을 사용하여 최적의 SINR을 계산한다.
CDMA 시스템에 대한 전력 스케줄링 및 간섭 마진을 사용하기 위한 방식은 프로토콜에 따라 구현된다. 물리적인 계층이 UWB이기 때문에, CDMA를 사용하여 간섭을 취급하는 것이 유리하다. 물리적 계층은 펄스 기반의 직접-시퀀스 확산 스펙트럼(DSSS) 시스템일 수 있고, 이것은 CDMA 구현들을 따른다. 랜덤 롱 PN 코드들(random long PN codes)의 사용은 구현하기에 간단하며, 원거리 간섭자들로부터의 간섭 전력을 감소시키는 충분히 낮은 상호 상관을 제공할 것으로 예상된다.
추가적인 마진, 주변 간섭(AIM)은 링크 버짓에 추가된다. 추가적인 마진은 CDMA 효과 이후 나머지 간섭 전력을 수용하기 위해 AIM 형태로 제공된다. AIM과 결합된 이러한 CDMA 방식은 간섭 영역(IR) 외부의 간섭 형태를 취급할 것이다. CDMA를 구현하기 위한 옵션들은 프로토콜 섹션에서 언급될 것이다. 일반적으로, AIM은 하나의 값으로 고정되어 있으며, 이것은 상세 코드 특징 기반의 계산에 기초하여 정정될 수 있다.
코드 할당을 위한 예시적인 옵션들은 다음을 포함한다.
랜덤 롱 의사 잡음(PN) 코드들의 사용, 즉 이러한 경우, 임의의 코드 할당 프로토콜에 대한 필요성이 존재하지 않으며, 각 홉의 송신기 또는 수신기는 랜덤으로 코드를 선택할 것이고, 이를 상기 세션들을 위해 사용할 것이다. 코드들은 동일한 세션의 상이한 홉들에 대해서, 또한 상이한 세션들의 동일한 홉에 대해서 상이하다.
골드(Gold) 또는 벤트(Bent) 코드들과 같은 비동기 환경(asynchronous environment)에서 낮은 상호 상관 특성들을 가지도록 특정하게 설계된 코드들의 사용. 간섭을 최소화하기 위한 애드-혹 네트워크로의 코드 할당은 스케줄링 문제를 다시 초래한다. 또한, 그것은 물리적 계층의 UWB 특성을 사용하지 않는다. UWB 특성은 이러한 확산 스펙트럼 시스템이 간섭에 잘 견디도록 만들고, 그에 따라 MAC은 로컬 배제(local exclusion)를 가지고, 확산 스펙트럼 특성이 원거리 간섭을 취급할 수 있게 설계되었다.
프로토콜은 랜덤 롱 PN 코드를 사용한다. 랜덤 롱 PN 코드는 직접 시퀀스 초광대역(DS-UWB) 물리적 계층 상에서 구현하기 용이할 것이다.
링크들의 희망하는 강건성을 달성하기 위해, 간섭 마진(M)이 설정된다. 간섭 마진(M)은 각각의 동작 링크의 희망하는 강건성을 제공한다. 기존 링크들의 강건성을 위한 요건들을 언급한 바와 같이, 새로운 링크들을 허용하는 시도가 만족되어야 한다. 따라서, 새로운 링크가 시스템에 도입되는 경우, 활성 링크들의 자원들(전력, 시간 기간들)을 재스케줄링하는데에는 관심이 없다. 극단적으로, 새로운 링크들이 기존 링크들로 매우 낮은 간섭(소정의 최소 값 이하, 즉, 양호하게 분리 됨)을 발생시키거나, 새로운 링크들이 개별 시간 슬롯에서 스케줄링될 수 있는 경우에만, 새로운 링크들을 허용하는 정책(policy)이 채택될 수 있다. 이것은 유연성을 허용하지 않으므로, 상당한 손실을 초래할 것이다. 예를 들어, 링크(i,j)가 활성이고 가능한 최대 높은 레이트로 동작하는 경우, 폐 링크(close link)(n,m)는 링크(i,j)가 임의의 다중 액세스 간섭(MAI)을 견디지 못할 수 있으므로 허용되지 않을 것이다(QoS의 위반). 특히, UWB 물리적 계층에 있어서, 확산 스펙트럼 특성은 링크들을 동시에 발생시킴으로써 큰 자원 이득을 초래할 수 있다.
상술한 바와 같이, RC의 범위에 의해 근접 범위(vicinity)가 결정된다. 다른 링크들의 근접 범위 내에 도달하는 새로운 링크들에 대해서, 명확한 스케줄링 또는 소정의 오버-프로비저닝(over-provisioning)이 요구된다. 스케줄링 및 오버-프로비저닝의 조합은 허용 제어 정책에 의해 사용될 수 있는 것으로 제공된다. 시간 슬롯팅(time slotting)은 스케줄링 메커니즘을 제공한다. 또한, 새로운 링크들이 개별 슬롯에 스케줄링 될 수 없는 시스템에 도입되는 경우, 그 QoS를 위반하지 않고 동작을 계속할 수 있도록 오버 프로비저닝이 제공된다. 이러한 오버 프로비저닝을 달성하기 위한 직접적인 방법은 부가 백색 가우시안 잡음(AWGN)에 대해 간섭 마진 M 데시벨(dB)을 이용하여 각각의 링크를 스케줄링하는 것이다. M 값은 근접 범위 및 시간 슬롯 내의 새로운 링크들로 인하여 지속가능한 MAI를 결정한다. 이러한 M 값은 RC 패킷을 통해 노드의 근접 범위에 통지될 것이다. 따라서, 예약 요청 절차 동안, 허용 제어 검사는 레이트 Rbase에 기초하여 링크의 전송 기간을 결 정할 것이다. 여기서, Rbase는 값 M dB의 간섭 전력의 존재 시에 달성될 수 있는 레이트이다. 이러한 오버 프로비저닝은 링크를 위해 예약되는 필요한 기간보다 더 긴 기간을 초래한다. Rmax가 간섭 M dB이 존재하지 않는 곳에 대응하는 레이트라고 가정하기로 한다.
Figure 112009047921679-PCT00003
가 정수치의 비(integer valued ratio)라고 가정하기로 한다. 이는 오버 프로비저닝의 비로서 간주될 수 있다(링크는 필요한 슬롯보다 k배 큰 슬롯을 예약함). 레이트 Rmax는 물리적 계층 설계에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라 소정의 k에 대하여, Rbase 및 그에 따른 M이 결정될 수 있다. 이하에서 설명되는 자원 복원 방식을 고려함으로 인해 파라미터 k는 선택 파라미터로서 사용된다. 이러한 간섭 마진 M의 제공은 (가까운 간섭자의 부재 시에) 주변 간섭 및 간섭하는 RC 패킷들로부터 부가적인 보호를 제공한다는 점에 유의하여야 한다. 마진 M은 파라미터 k에 기초하여 선택되고, 그에 따라 (보다 높은 SNRT, 보다 짧은 거리에서 동작하는) 보다 높은 레이트 Rmax를 가지는 링크들이 (물리적인 계층 모델에 기초하여) 보다 낮은 마진 M을 가질 수 있게 허용한다. 직관적으로, 이는 높은 SNRT를 가지고 동작하는 링크는 매우 적은 간섭(그 근접 범위 내의 매우 적은 간섭자들)을 견뎌낼 수 있고, 그에 따라 자신의 슬롯 내에 스케줄링될 수 있어 - 그 결과 이론상의 예상과 매칭한다는 것을 내포한다. 각각의 동작 링크의 토폴로지에의 이러한 동적 적응은 MAC 설계에 물리적 계층을 명확하게 통합시킨다. 현재 레이트 들의 범위들에서, 간섭 마진은 작은 에러 이내로 일정하고, 따라서 그것은 파라미터로서 고정될 수 있다. M의 소정의 전형적 값들, 및 그들이 나타내는 간섭 취급 성능은 프로토콜 섹션에서 언급될 것이다. 이러한 간섭 마진은 잠재적인 간섭자들이 스케줄링된 전송들을 알 수 있도록 제어 패킷들이 전송될 필요가 있는 레이트 RRC를 결정할 것이다. 이것은 프로토콜 섹션 내에서 계산된다.
하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 프로토콜들은 시간 슬롯들을 예약하기 위해 사용된다. 간섭 마진의 사용은 새로운 링크들의 도달에 대하여 소정의 유연성을 제공하는 메커니즘이다. 그것은 간섭의 부재 시에 사용되지 않는 오버 프로비저닝의 결과이고, 낭비되는 자원이다. 현재 간섭에 적응할 물리적 계층 메커니즘은 코딩이다. 여기서, 가장 단순한 코딩 버전 즉, 하이브리드 ARQ 프로토콜 형태인 반복 코딩이 사용된다. 링크는 Rbase에 대응하는 기간의 시간 슬롯을 예약한다. 그러나, 간섭의 부재 시에, 그것은 k배 적은 Rmax에 대응하는 기간을 필요로 한다. 전력의 간섭이 MdB까지 존재하는데 적응가능하도록, 송신기는 Rmax(즉, Rmax에 대응하는 프로세싱 이득)에서 전송을 시도할 것이다. 간섭의 부재 시에, 전송은 성공적이 되며, 이는 작은 확인응답(ACK) 패킷을 전송함으로써 수신기에 의해 통지된다. 일부 간섭의 존재 시에, 패킷은 성공적으로 디코딩되지 않을 것이며, 이는 단순 체크 섬(simple check sum) 또는 순환 중복 검사(CRC) 코드에 의해 결정될 수 있다. 이후, 수신기는 부정 ACK을 전송하고, 송신기는 동일한 메시지(ARQ)를 다시 재전송한다. 이러한 프로세스는 k번까지 반복된다. 다른 채널 손상들의 부재 시에, 이 러한 방법은 Rbase 에 대응하는 그것의 스케줄링된 시간 슬롯 내에서 패킷의 성공적인 수신을 보장할 것이다. 또한, 그것은 전송이 성공적인 수신을 위해 필요한 레이트 Rmax에서의 전송들의 최소 수를 사용할 것이므로, 간섭의 부재 시에 슬롯들의 복원을 제공한다. 이러한 하이브리드 ARQ 방식은 복원된 시간을 사용하기 위한 방법 뿐만 아니라 간섭의 레벨에의 거친(coarse) 형태의 레이트 적응을 제공한다. 프로토콜 섹션에서 언급한 바와 같이, 복원된 시간은 다른 트래픽 또는 제어 정보에 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 하이브리드 ARQ 방식은 로컬 간섭에의 그리고 또한 AIM 범위 이상의 주변 간섭에의 일부 적응을 제공한다. 이러한 방식으로 인한 성능 이득은 간섭의 랜덤 변화로 인하여 분석적으로 판단하기 어려우며, 따라서 시뮬레이션들 시에 언급될 것이다. 또한, 이러한 방식은 단순한 방식이며, 잡음에 대해 보다 미세하게 튜닝된 레이트 적응을 제공하는 보다 정교한 증가형 포워드 에러 정정(FEC) 방식으로 정정될 수 있다.
허용 제어를 용이하게 하기 위해 전력 스케줄링이 수행된다. UWB와 같이 전력 스펙트럼 밀도(PSD) 제한된 경우, 최적의 스케줄은 그들의 PSD 한계에서 동작하고, 간섭을 취급하는 코딩, 또는 대역폭 또는 시간과 같은 소정의 다른 자원을 변경시키는 링크들로 구성되는 것으로 기대된다. 직관적으로, 이것은 UWB 시스템 내에서, 전력이 부족 자원인 반면, 간섭이 확산 스펙트럼 특성에 의해 취급될 수 있기 때문이다. 이러한 직관과 일치하여, 전력 할당이 수행되지 않는다. 그러나, 전송 전력의 브로드캐스팅은 추후 정정들을 허용하기 위해서, 그리고 허용 제어 알 고리즘이 옵션으로 이것을 사용하도록 하기 위해서 여전히 유지될 것이다.
도 2 는 디바이스(200)에 의해 수행되는 동작에 대응하는 예시적인 방법(200)을 도시하는 흐름도이다. 방법(200)은 무선 통신 디바이스(WCD)로부터 전송 요청을 수신하는 단계(단계 210), 신호 품질을 결정하는 단계(단계 220), 전송 예약 확인 메시지를 응답으로 제공하는 단계(단계 230), 데이터 레이트에서 신호 값의 임계치 마진을 결정하는 단계(단계 240), 및 전력 값의 감소를 전송하는 단계(단계 250)를 포함한다.
상기 방법은 다른 WCD들로부터 추가적인 통신 요청들을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다른 WCD들로부터의 통신 요청의 수용이 제 1 WCD의 신호 품질 값을 임계 값 아래로 떨어지게 할 경우, 다른 WCD들로부터의 통신 요청은 거절될 것이다. 다른 WCD들로부터의 통신 요청의 수용이 제 1 WCD 신호 품질 값을 임계 값 이내에 있게 할 경우, 다른 WCD들로부터의 통신 요청은 수용될 것이다.
1) 원하지 않은 신호가 간섭 또는 잡음인 신호대 원하지 않은 신호비 값 사용, 또는 2) 신호대 간섭 및 잡음비(SINR) 사용, 또는 3) 신호대 간섭비(SIR), 또는 4) 신호대 잡음비(SNR) 사용 중 하나를 WCD로부터의 통신 요청의 수용은 최적의 전력 값을 획득하기 위해 사용되는 변조 방식을 위해 포함할 수 있다.
WCD는 신호 품질비에 따라 수신된 전력에 기초하여 조정될 수 있는 미리 결정된 전력으로 전송한다. 조정은 공간 재사용의 증가를 제공한다.
신호대 원하지 않는 신호비가 신호 품질 값으로 사용되고, 신호 품질 값이 임계치 아래로 떨어질 경우, 데이터 레이트는 이용가능하다면 감소된다. 데이터 레이트가 이용가능하지 않은 경우, 신호는 드롭된다. 신호 품질 값이 미리 결정된 보다 높은 임계치를 초과하는 경우, 미리 결정된 보다 높은 데이터 레이트는 설정된다. WCD의 전력이 수신된 전력에 의해 결정되는 바와 같이 조정된다. 공간 재사용의 증가를 제공하는 신호 품질 값에 따라 조정이 이루어진다.
상기 방법은 목표 데이터 레이트 및 수신된 전력을 획득하기 위해 WCD의 전력을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기능적 동작
도 3은 WCD(300)는 애드-혹 무선 통신 시스템에서의 증가된 공간 재사용에 대한 자원 관리를 제공하는 자원 관리 기술들 구현하는 WCD(300)의 개략적인 블록 다이어그램이다. WCD(300)는 수신기(303), 신호 프로세서(305) 및 제어 프로세서(307)를 포함한다. 수신기는 외부 WCD들로부터의 메시지들을 예약하기 위한 요청을 포함하는 전송 할당 요청 메시지들을 수신할 수 있다. 신호 프로세서(305)는 수신된 전송 할당 요청 메시지에 기초하여 신호 품질 값을 결정하기 위해 사용되는 신호 품질 결정 회로를 포함한다. 제어 프로세서(307) 및 신호 프로세서(305)는 데이터 레이트에서 프로세서들(305, 307)에 의해 결정된 신호 값의 임계치 마진에 기초하여, 데이터 레이트를 포함하는 전송 할당 응답을 제공한다. 송신기(311)는 상기 신호 프로세서와 통신하고 신호 품질 결정 회로에 응답하여 출력 회로로서 기능하고, 외부 WCD들의 전력을 조정하기 위해 전력 값의 감소를 전송한다. 전력 값의 감소는 신호 품질 값 및 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초한다. 송신 기(317)는 전력 값들 및 레이트들의 통신을 포함하는 WCD에 의한 통신을 위해 신호 출력들을 제공한다.
또한, WCD(300)는 프로세서들(305,307)의 기능으로서 구현되는 회로를 예약하기 위한 전송 예약 확인/요청을 포함한다. 전송 할당 요청 메시지를 수신하고 전송 할당 응답을 제공함으로써 예약을 위한 예약 확인/요청이 기능한다. WCD(300)가 외부 WCD들로부터 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하는 경우, 프로세서들(305, 307)은 예약 확인 신호로서 전송 할당 응답을 제공한다.
도 4는 본 발명의 기능적 동작을 도시하는 다이어그램이다. 본 기술의 구현은 수신기(400)에 의해 이루어지며, 수신기(400)는 제 1 외부 무선 통신 디바이스로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하기 위한 예약 요청 수신 수단(410)을 포함한다. 예약 요청 수단은 수신기(303)(도 3), 및 프로세서들(305, 307)(도 3)에 의해 제공될 수 있다. 신호 품질 결정 수단(413)은 메시지를 예약하기 위한 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값을 렌더링(render)하기 위해 사용된다. 전송 예약 확인 메시지를 제공하기 위한 수단(415), 및 할당된 데이터 레이트를 제공하기 위한 수단(417)은 예약 확인 메시지의 부분일 수 있는 응답을 발생시킨다. 프로세서들(305, 307)(도 3)은 신호 품질 결정 수단을 제공하고, 신호 품질 값을 결정하며, 또한 전송 예약 확인 메시지를 제공하기 위해 응답 수단을 제공한다. 임계치 결정 수단(421)은 데이터 레이트에서 신호 값의 임계치 마진을 결정하고, 신호 품질 값에 따라 수신된 전력에 기초하여 외부 WCD들의 전력을 조정하기 위해 전력 값의 감소를 제공한다. 프로세서들(305, 307)(도 3)은 결정하기 위한 임계치 결정 수단을 제공한다.
디지털 구현
통신 링크를 설정하고 외부 WCD들을 통해 통신 파라미터들을 할당하기 위한 명령들을 포함하는 기계 판독가능 매체가 제공될 수 있다. 기계-판독가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 제공(즉, 저장 및/또는 전송)하는 임의의 메커니즘을 포함한다. 예를 들어, 기계-판독가능 매체는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 디바이스들, 전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파된 신호들(예를 들어, 반송파들, 적외선 신호들, 디지털 신호들 등), 저장 매체, 무선 채널들, 및 무선 채널들 및 명령들 및/또는 데이터를 저장, 포함, 또는 반송할 수 있는 다양한 다른 매체들을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
결론
본 발명에 대하여 여기서 제공되는 설명 내용은 전술된 예시적인 통신 시스템 뿐만 아니라, 다른 통신 시스템들에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 CDMA 통신 시스템에서 사용된 바와 같이, 일반적으로 전술되었지만, 본 발명은 다른 디지털 또는 아날로그 셀룰러 통신 시스템들에 동등하게 적용가능하다.
전술된 설명을 고려하여, 이러한 및 다른 변경들은 본 발명에 행해질 수 있다. 일반적으로, 다음의 청구항들에서, 사용되는 용어들은 상세한 설명 및 청구항 들에 기재된 특정 실시예들로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, 본 발명은 상기 설명에 의해 제한되지 않지만, 대신 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 전체적으로 결정될 것이다. 여기서 설명된 기술들 및 모듈들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 대하여, 액세스 포인트 또는 액세스 단말 내의 프로세싱 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC들), 디지털 신호 프로세서들(DSP들), 디지털 신호 프로세싱 디바이스들(DSPD들), 프로그래머블 논리 디바이스들(PLD들), 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(FPGA들), 프로세서들, 제어기들, 마이크로 제어기들, 마이크로프로세서들, 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.
소프트 구현에 대하여, 여기서 설명된 기술들은 여기서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 처리 절차들, 기능들 등)을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장되고, 프로세서들 또는 복조기들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에서 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있고, 이 경우, 메모리 유닛은 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신가능하게 연결될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 이전 설명은 당업자가 여기에 기재된 특징들, 기능들, 동작들, 및 실시예들을 실시하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적 인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 제한되는 것이 아니라,여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (23)

  1. 애드-혹 무선 통신 시스템에서, 자원 관리를 위한 방법은,
    제 1 무선 통신 디바이스(WCD)로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하는 단계;
    메시지를 예약하기 위한 상기 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값을 결정하는 단계;
    할당된 데이터 레이트를 포함하는 전송 예약 확인 메시지를 응답으로서 제공하는 단계;
    상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정하는 단계; 및
    상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 제 1 WCD의 전력을 조정하기 위해 전력 값의 감소를 전송하는 단계 － 상기 조정은 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공함 － 를 포함하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    다른 WCD로부터 통신 요청을 수신하는 단계;
    상기 통신 요청의 수용이 상기 제 1 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용이 상기 제 1 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 통신 요청을 거부하는 상기 임계치 아래로 떨어지게 할 경우, 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청을 거절하는 단계, 및 상기 다른 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용이 상기 제 1 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 이내에 있게 할 경우, 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청을 수용하는 단계를 포함하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    사용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해 신호대 원하지 않은(undesired) 신호비 값을 사용하는 단계를 포함하고,
    상기 원하지 않는 신호는 간섭 및 잡음 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 신호대 원하지 않는 신호비 값은 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용 또는 거절을 위해서 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용에 대하여 상기 신호 품질 값을 제공하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    사용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해 신호대 간섭 및 잡음비(SINR)를 사용하는 단계를 포함하고,
    상기 SINR은 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용 또는 거절을 위해서 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용에 대하여 상기 신호 품질 값을 제공하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    사용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해 신호대 간섭비(SIR)를 사용하는 단계를 포함하고,
    상기 SIR은 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용 또는 거절을 위해서 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용에 대하여 상기 신호 품질 값을 제공하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    사용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해 신호대 잡음비(SNR)를 사용하는 단계를 포함하고,
    상기 SNR은 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용 또는 거절을 위해서 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용에 대하여 상기 신호 품질 값을 제공하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    미리 결정된 전력에서 전송하는 무선 통신 디바이스로부터 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하는 단계; 및
    신호 품질비에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 WCD의 전력을 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 조정은 공간 재사용의 증가를 제공하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    미리 결정된 전력에서 전송하는 무선 통신 디바이스로부터 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하는 단계;
    상기 신호 품질 값으로서 신호대 원하지 않는 신호비를 사용하는 단계;
    상기 신호 품질 값이 임계치 아래로 떨어지고, 감소된 데이터 레이트가 이용가능할 경우, 상기 데이터 레이터를 감소시키는 단계;
    상기 신호 품질 값이 임계치 아래로 떨어지고, 감소된 데이터 레이트가 이용가능하지 않을 경우, 상기 신호를 드롭시키는 단계;
    상기 신호 품질 값이 미리 결정된 보다 높은 임계치를 초과할 경우, 미리 결정된 보다 높은 데이터 레이트를 설정하는 단계; 및
    수신된 전력에 의해 결정되는 바와 같이 상기 WCD의 전력을 조정하는 단계 － 상기 조정은 상기 신호 품질 값에 따라 행해지고, 상기 조정은 공간 재사용의 증가를 제공함 － 를 포함하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    목표 데이터 레이트 및 수신된 전력을 획득하기 위해서 상기 WCD의 전력을 조정하는 단계를 포함하는,
    자원 관리를 위한 방법.
  10. 애드-혹 무선 통신 시스템에서, 증가된 공간 재사용을 위해 자원 관리를 제공하는 무선 통신 디바이스(WCD)로서,
    외부 무선 통신 디바이스로부터 전송 할당 요청 메시지를 수신하는 입력;
    상기 입력과 통신하는 신호 품질 결정 회로 － 상기 신호 품질 결정 회로는 상기 수신된 전송 할당 요청 메시지에 기초하여 신호 품질 값을 결정하고, 데이터 레이트를 제공하는 전송 할당 응답을 제공하며, 상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정함 －; 및
    상기 신호 품질 결정 회로와 통신하는 출력 회로 － 상기 출력은 상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 외부 WCD의 전력을 조정하기 위해 전력 값의 감소를 전송하고, 상기 조정은 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공함 －를 포함하는,
    무선 통신 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송 할당 요청 메시지를 수신하고 상기 전송 할당 응답을 제공하는 회로를 예약하기 위한 전송 예약 확인/요청을 더 포함하고,
    상기 회로를 예약하기 위한 전송 예약 확인/요청은 상기 외부 WCD로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하고, 상기 회로를 예약하기 위한 상기 전송 예약 확인/요청은 예약 확인 신호로서 상기 전송 할당 응답을 제공하는,
    무선 통신 디바이스.
  12. 제 10 항에 있어서,
    예약 확인 회로를 더 포함하고,
    상기 입력은 다른 WCD로부터 통신 요청을 수신하는 능력(capability)을 가지고;
    다른 WCD로부터 통신 요청을 수신하면, 상기 신호 품질 결정 회로는 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 신호 품질을 결정하고, 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 WCD의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할지 여부를 결정함으로써 상기 다른 WCD로부터의 상기 수신된 통신 요청에 응답하고; 그리고
    상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 WCD의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할 경우, 상기 예약 확인 회로는 상기 다른 WCD로부 터의 통신 요청을 거부하고, 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 이내에 있게 할 경우, 상기 예약 확인 회로는 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청을 수용하는,
    무선 통신 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전송 할당 요청 메시지는 메시지를 예약하기 위한 요청의 형태를 취하고; 그리고
    상기 전송 할당 응답은 예약 확인 메시지의 형태를 취하는,
    무선 통신 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전송 할당 요청 메시지는 메시지를 예약하기 위한 요청의 형태를 취하고; 그리고
    상기 전송 할당 응답은 예약 확인 메시지의 형태를 취하는,
    무선 통신 디바이스.
  15. 제 10 항에 있어서,
    예약 확인 회로를 더 포함하고,
    상기 입력은 다른 WCD로부터 통신 요청을 수신하는 능력을 가지고;
    다른 WCD로부터 통신 요청을 수신하면, 상기 신호 품질 결정 회로는 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 신호 품질을 결정함으로써 상기 다른 WCD로부터의 상기 수신된 통신 요청에 응답하고 － 상기 신호 품질은 사용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해서 신호대 간섭 및 잡음비(SINR), 신호대 간섭비(SIR), 또는 신호대 잡음비(SNR) 값 중 하나를 포함함 － ;
    상기 신호 품질 결정 회로는 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 WCD의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할지 여부를 결정하고;
    상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 WCD의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할 경우, 상기 예약 확인 회로는 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청을 거부하고, 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 이내에 있게 할 경우, 상기 예약 확인 회로는 상기 다른 WCD로부터의 통신 요청을 수용하고; 그리고
    상기 신호 결정 회로는 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용 또는 거절을 위해서 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용에 대하여 상기 신호 품질 값을 제공하는,
    무선 통신 디바이스.
  16. 애드-혹 무선 통신 시스템에서 증가된 공간 재사용을 위해 자원 관리를 제공하는 무선 통신 디바이스로서,
    외부 무선 통신 디바이스로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하기 위한 예약 요청 수신 수단을 포함하는 수신기;
    메시지를 예약하기 위한 상기 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값을 결정하기 위한 신호 품질 결정 수단;
    할당된 데이터 레이트를 포함하는 전송 예약 확인 메시지를 응답으로서 제공하는 응답 수단;
    상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정하기 위한 임계치 결정 수단;
    상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 외부 무선 통신 디바이스의 전력을 조정하기 위해 전력 값의 감소를 전송하기 위한 전송 조정 수단; 및
    상기 전력 값의 감소를 전송하기 위한 송신기 － 상기 조정은 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공함 － 를 포함하는,
    무선 통신 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할지의 여부를 결정하는 수용 결정 수단을 포함하는 임계치 조정 수단을 더 포함하고,
    상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할 경우, 상기 무선 통신 디바이스는 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 상기 통신 요청을 거절하고,
    상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 이내에 있게 할 경우, 상기 무선 통신 디바이스는 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청을 수용하는,
    무선 통신 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 임계치 결정 수단은 사용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해서 신호대 원하지 않는 신호비를 사용하는 신호비 수단을 포함하는 － 상기 원하지 않는 신호는 간섭 및 잡음 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 신호대 원하지 않는 신호비 값은 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용 또는 거절을 위해서 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용에 대하여 상기 신호 품질 값을 제공함 － ,
    무선 통신 디바이스.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 임계치 결정 수단은 신호비 수단을 포함하고 － 상기 신호비 수단은 사 용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해서 신호대 원하지 않는 신호비 값을 사용하고, 상기 원하지 않는 신호는 간섭 및 잡음 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 신호대 원하지 않는 신호비 값은 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용 또는 거절을 위해서 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용에 대하여 상기 신호 품질 값을 제공함 － ; 그리고
    상기 전송 조정 수단은 신호 품질 비에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 외부 무선 통신 디바이스의 전력을 조정하는 － 상기 조정은 공간 재사용의 증가를 제공함 － ,
    무선 통신 디바이스.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 임계치 결정 수단은 신호 품질 검출 수단을 포함하고 － 상기 신호 품질 검출 수단은 사용중인 변조 방식에 대한 최적의 전력 값을 획득하기 위해서 신호대 원하지 않는 신호비 값을 사용하고, 신호대 원하지 않는 신호비를 상기 신호 품질 값으로서 사용하며, 상기 원하지 않는 신호는 간섭 및 잡음 중 적어도 하나를 포함함 － ;
    상기 전송 조정 수단은 상기 신호 품질 값이 임계치 아래로 떨어지고, 감소된 데이터 레이트가 이용가능할 경우, 상기 데이터 레이트를 감소시키고, 상기 신호 품질 값이 미리 결정된 보다 높은 임계치를 초과할 경우, 미리 결정된 보다 높은 데이터 레이트를 설정하도록, 상기 데이터 레이트를 조정하고; 그리고
    상기 신호 품질 값이 임계치 아래로 떨어지고, 감소된 데이터 레이트가 이용가능하지 않을 경우, 상기 응답 수단은 상기 신호를 드롭시키는,
    무선 통신 디바이스.
  21. 무선 통신 디바이스에서 사용하기 위해 적어도 하나의 반도체 집적 회로 칩을 포함하는 칩셋으로서,
    복수의 외부 무선 통신 디바이스(WCD)들로부터 통신 신호들을 수신할 수 있는 회로 모듈;
    외부 무선 통신 디바이스로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신할 수 있는 예약 요청 수신 회로 모듈;
    메시지를 예약하기 위한 상기 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값을 결정하는 신호 품질 결정 회로 모듈;
    할당된 데이터 레이트를 포함하는 전송 예약 확인 메시지를 응답으로서 제공할 수 있는 전송 예약 응답 회로 모듈;
    상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정하는 임계치 결정 회로 모듈;
    상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 외부 무선 통신 디바이스의 전력을 조정하기 위해서 전력 값의 감소를 전송하는 전송 조정 회로 모듈; 및
    상기 전력 값의 감소를 전송하는 송신기를 포함하고,
    상기 조정은 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공하는,
    칩셋.
  22. 무선 통신 디바이스의 동작을 모니터링하는데 사용하기 위한 저장 매체 － 상기 저장 매체는 프로세싱 모듈에 의해 실행되는 명령들을 포함함 －로서,
    외부 무선 통신 디바이스로부터의 메시지를 예약하기 위한 요청을 수신하기 위한 명령들;
    메시지를 예약하기 위한 상기 수신된 요청에 기초하여 신호 품질 값을 결정하기 위한 명령들;
    할당된 데이터 레이트를 포함하는 전송 예약 확인 메시지를 응답으로서 제공하기 위한 명령들;
    상기 데이터 레이트에서 상기 신호 값의 임계치 마진을 결정하기 위한 명령들; 및
    상기 신호 품질 값 및 상기 임계치 마진에 따라 수신된 전력에 기초하여 상기 외부 무선 통신 디바이스의 전력을 조정하기 위해서 전력 값의 감소를 전송하기 위한 명령들 － 상기 조정은 신호 스펙트럼의 공간 재사용의 증가를 제공함 －을 포함하는,
    저장 매체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    다른 외부 무선 통신 디바이스로부터 통신 요청을 수신하기 위한 명령들;
    상기 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 아래로 떨어지게 할지 여부를 결정하기 위한 명령들; 및
    상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 통신 요청을 거부하는 상기 임계치 아래로 떨어지게 할 경우, 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청을 거절하며, 상기 다른 외부 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청의 수용이 상기 외부 무선 통신 디바이스의 신호 품질 값을 상기 임계치 이내에 있게 할 경우, 상기 다른 무선 통신 디바이스로부터의 통신 요청을 수용함으로써, 다른 외부 무선 접속이 불량한 접속을 초래할지 여부를 결정하기 위한 명령들을 포함하는,
    저장 매체.
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