KR20110074872A

KR20110074872A - 매체 액세스 제어에서 완화된 결정 백-오프 방법의 송신 로츠의 선택

Info

Publication number: KR20110074872A
Application number: KR1020117008937A
Authority: KR
Inventors: 용 헤; 시아오-준 마; 지안 핑 송; 구앙 후아 조우; 준 리
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2011-07-04
Also published as: JP2012507188A; US20110194431A1; EP2351452A1; EP2351452B1; WO2010047763A1; KR101646176B1; US8817640B2; BRPI0920447A2; EP2180750A1; JP5497047B2; CN102197699A; CN102197699B

Abstract

본 발명은, IEEE 802.11 WLAN 네트워크의 배경에서, 공유된 MAC(Medium Access Control, 매체 액세스 제어) 방법의 랜덤 액세스에 대한 R-DEB(Relaxed Deterministic Backoff, 완화된 결정 백오프)에 대한 향상에 관한 것이다. 모든 이용가능한 후보 자원 슬롯에 대해, 과거에 사용/점유의 수준을 반영하고, 다른 협력(concurring) 디바이스에 의해 차후에 사용의 확률을 나타내는 사용중인(busy) 색인이 계산된다. 방법은 송신을 위한 자원 슬롯의 서브-셋의 사용을 간주하고, 충돌이 자주 있는 자원 슬롯을, 사용중인 색인이 가장 적은, 현재 사용되지 않는 후보 자원으로 대체함으로써, 이러한 셋을 갱신한다. 클리어 채널 평가(CCA: clear channel assessmnet)에 대한 모든 자원의 수동 스푸핑(Spoofing)/엿듣기(overhearing)가 자원의 모니터링 목적을 위해 사용된다.

Description

매체 액세스 제어에서 완화된 결정 백-오프 방법의 송신 로츠의 선택{SELECTION OF TRANSMISSION LOTS OF THE RELAXED DETERMINISTIC BACK-OFF METHOD IN THE MEDIUM ACCESS CONTROL}

본 출원은, 발명의 명칭이 "Selection of Triggering Events/Elements For Relaxed Deterministic Back-Off Method"이고, 2008년 10월 23일에 출원된 유럽 특허 출원 EP 08305713.3에 대한 우선권을 주장하고, 상기 출원은 본 명세서에서 그 전체가 통합된다.

본 발명은 무선 통신에 관한 것이고, 더 구체적으로, 멀티미디어 애플리케이션에 대한 비집중화된 무선 액세스 제어 방법에 대한 트리거링(triggering) 이벤트(또한, 본 명세서에서 요소라 불리는)를 선택하는 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 사용되는, "/"는 동일하거나 유사한 요소 또는 구조에 대한 대안적인 명칭을 표시한다. 즉, "/"는 본 명세서에서 사용되는 의미 "또는"으로 취해질 수 있다. 유니캐스트 송신은 단일 전송기/송신기와 단일 수신기 간에 이루어진다. 브로드캐스트 송신은 송신기의 수신 영역 내에서 단일 전송기/송신기와, 모든 수신기 간에 이루어진다. 멀티캐스트 송신은 송신기의 수신 영역 내에서 단일 전송기/송신기와, 수신기의 서브셋(subset) 간에 이루어지는데, 여기에서 송신기의 수신 영역에 대한 수신기의 서브셋은 전체의 서브셋일 수 있다. 즉, 멀티캐스트는 브로드캐스트를 포함할 수 있으므로, 본 명세서에서 사용되는 브로드캐스트 보다 더 폭넓은 개념이다. 데이터/콘텐츠는 패킷(packet) 또는 프레임(frame)으로 송신된다. 본 명세서에서 사용되는 국은 컴퓨터, 랩톱, 개인용 휴대 단말기(PDA) 또는 듀얼 모드 스마트 폰(dual mode smart phone)과 같은, 하지만 이에 제한되지 않는 이동 단말기 또는 이동 디바이스일 수 있는, 노드 또는 클라이언트 디바이스일 수 있다.

이동 계산(computing) 디바이스를 통한 음성 및 비디오 애플리케이션의 인기가 매체 액세스 제어(MAC: media access control) 프로토콜의 성능에 대한 관심을 증가시키는데, 이 프로토콜은 공유된 매체 리소스를 다수의 통신 국에 할당하고, 2개 이상의 국이 매체에 동시에 액세스할 때 발생하는 충돌을 해결하는 데 책임이 있다. 현재 IEEE 802.11 무선 LAN에서, MAC 프로토콜 계층의 배포된 조정 함수(DCF: distributed coordination function)는 기초 채널 액세스에 대한 이진 지수 백-오프(BEB: binary exponential back-off) 알고리즘을 사용한다. BEB 알고리즘은 통신 매체를 공유하는 국들 간에 매체 액세스의 타이밍을 랜덤화함으로써, 네트워크 충돌의 문제를 완화시킨다. 하지만, 실시 경험과 이론적 분석 모두에 의해 증명된 바와 같이, BEB 알고리즘은 일부 단점을 갖는다. 첫째, 송신 시도에 대한 충돌 확률이 네트워크에서 활성 국의 개수에 따라 기하급수적으로 증가하는데, 이는 큰-규모의 네트워크에 대한 네트워크 처리량을 상당히 감소시킨다. 둘째, 매체 액세스 지연이 한정될 수 없고, 지터(jitter)가 가변적이어서, 멀티미디어 애플리케이션에 대해 적합하지 않을 수 있다. 셋째, 매체 액세스에 대한 기회가 국들 간에 공평하지 않다. 즉, 주어진 국은 통신 매체에 액세스를 획득하고, 오랫동안 서비스를 제공받을 수 있다. 이는 다른 국이 매체로의 액세스를 상당히 연기해야 하는 것을 초래한다. 게다가, 실패한 송신시, 두 배의 경쟁(contention) 윈도우의 사용이 이들 연속적인 국에 더 많은 송신 기회를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

경쟁-기반 네트워크에서 경쟁을 감소시키거나 제거하는 것의 개념은 앞선 특허 출원 PCT 출원 일련 번호 PCT/US2007/014607 및 PCT/US2007/014608에서 라운드 로빈(round robin) 스케쥴링(scheduling)의 형태를 사용하는 본 출원인에 의해 소개되었다. 이러한 개념은 집중화 제어기 또는 조정기가 존재하는 경쟁-기반 네트워크에 잘 적용되는데, 이 네트워크는 지식의 전역(global) 저장소일 수 있고, 네트워크의 노드 또는 국의 활동을 조정하기 위해 이러한 전역의 지식을 동일하고 중요하게 유포하고 배포할 수 있다.

상기-인지된 문제를 극복하기 위해, 대안적인 백-오프 방법{완화된 DEB(R-DEB)}이 EPO 출원 제 08300154.5-2416에 서술되었다. R-DEB 방법은 2가지 방식으로 DEB 알고리즘을 향상시켰다. 첫째, R-DEB 방법은 사전 한정된 값으로 백-오프 윈도우를 고정시켰다. 둘째, R-DEB 방법은 백-오프 슬롯 계수가 최대값에서 최소값으로 카운트다운 될 때, 다중 송신 기회를 허가함으로써 프레임 송신 트리거링 조건을 변경했다. 랜덤화는 트리거링 세트의 선택 동안 R-DEB 알고리즘에 제시되었다. R-DEB는 약간의 네트워크 효율의 악화라는 희생으로, 물리적 감지 오류에 대한 강력함을 향상시켰고, 관리 유연성을 증가시켰다. R-DEB 방법은 레거시(legacy) IEEE 802.11 표준에 역 호환성이 있다. 프레임 및 패킷은 데이터의 단위이다. 즉, 데이터는 패킷 또는 프레임 또는 임의의 편리한 포맷으로 묶일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 프레임은 송신을 위한 포맷으로 묶이는 데이터/콘텐츠를 나타내는데 사용된다.

EPO 출원 제 08300154.5-2416호에서, R-DEB 방법은 DEB 알고리즘에 대해 증가되는 역 호환성 및 독립성과 같은 문제를 극복하기 위해 소개되었다. R-DEB는 네트워크 충돌을 회피하기 위해 가능할 수 있는 결정 방식으로 백-오프 슬롯 계수를 선택했고, 또한 R-DEB는 BEB(이진 지수 백-오프)와 같은 랜덤 백-오프 알고리즘의 특징인 전개의 유연성 및 용이함을 보존하는 절차에 대한 임의성(randomness)을 소개했다. 그러므로, R-DEB는 네트워크 효율과 유연성 간의 절충안을 만들어서, 이 R-DEB는 DEB 알고리즘과 BEB 알고리즘의 조합으로 간주될 수 있다. R-DEB 알고리즘의 최초 동기는 이전의 표준과의 역 호환성을 유지하면서 비디오 전달 시스템에 대한 결정 백-오프를 적응시키는 것이다.

R-DEB는 다음과 같이 동작한다. 백-오프 라운드는 국이 고정된 개수(M)에 대한 국의 백-오프 슬롯 계수(n)(본 명세서에서 n은 타임라인 상에서 가변적이라는 것을 주목하라)를 리셋할 때 개시된다. 일단, 국/노드/클라이언트가 물리적 캐리어 감지 절차를 통해, 공유된 매체가 타임슬롯에 대해 휴지상태라고 결정하면, 국/노드/클라이언트는 이 절차를 통해 백-오프 슬롯 계수를 1만큼 감소시킨다. 이러한 새로운 슬롯 계수가 송신 트리거링 이벤트/조건을 만족하거나, 또는 즉, 슬롯 계수가 트리거링 세트(Q_T)의 요소 중 하나와 동일하다면(예를 들어, slot(n) = k), 국/노드/클라이언트는 데이터 송신을 개시할 기회(그러므로, "송신을 트리거링 함")를 얻을 것이다. 이 시점에 어떠한 프레임도 전송되지 않는다면, 국/노드/클라이언트는 기회를 버리고, 이 국/노드/클라이언트의 슬롯 계수를 감소시키는 것을 지속할 것이다. 송신의 결과는 요소(k)가 트리거링 세트에 남아있는 지를 결정한다. 성공적인 송신은 이러한 요소가 트리거링 세트에 남아있도록 허용하는 반면, 성공적이지 못한 송신은 확률(p)로, 간격[0, M]으로부터 오래된 요소(k)를 새로운 요소(k')로 대체하는 요소 대체 절차를 트리거할 것이다. k'의 선택이 R-DEB의 성능에 영향을 미칠 수 있기에, 적당한 선택 방법이 트리거링 세트(Q_T)로의 삽입을 위한 새로운 요소로서 k'를 선택하기 위해 설계되어야 한다는 것이 명백하다. EPO 출원 제 08300154.5-2416호에, k를 선택하는 랜덤 선택 방법이 서술되었다.

랜덤 선택 방법은 2개의 주 부분, 각 선택 시도에 대한 랜덤 선택 및 실패한 송신 시도 시의 p-영구 백-오프를 포함했다. 국이 간격[0,M]으로부터 새로운 요소를 선택하고, 이 요소를 트리거링 세트(Q_T)에 삽입하기 원할 때마다, 국은 현재 트리거링 세트(Q_T) 내에 있지 않은 간격[0, M]에서 이용가능한 정수로부터 값을 랜덤으로 선택했다. 대안적으로, 국은 과거의 선택의 히스토리와 이들 선택의 결과를 유지했다. 후자의 방법을 사용하는 국은 소수의 실패한 송신 시도를 갖는 이들 값을 선택할 것이다. 예를 들어, Q_T의 요소로서 값(k)을 선택할 때의 최근 주기 동안, 국이 다른 선택에 비해 더 많은 네트워크 충돌에 직면했다면, 국은 더 적은 확률을 갖는 트리거링 요소/값으로 k를 재-선택할 것이다. 그러므로, 테이블, 히스토그램, 매트릭스 또는 다른 수단은 송신 트리거로서 이러한 정수를 사용할 때의 과거 주기(T) 동안, 실패한 송신의 횟수와 함께, 0 내지 M의 각 정수에 대해 유지되어야만 한다. 그런 후에, 국은 과거 주기(T) 동안 실패한 시도의 횟수에 비례하여 부정적인 이러한 확률을 갖는 정수를 선택할 것이다. 예를 들어, r(k)이 정수(k)에 대한 기록을 표시한다면, 국은

에 의해 계산된 확률(q_k)를 갖는 Q_T의 새로운 요소로서 k를 선택할 것이다.

p-영구 백-오프 메카니즘은 실패한 프레임 송신의 경우를 기초로 했다. 국은 사전 한정된 확률(p)로 트리거링 세트(Q_T)로부터 대응하는 요소(k)를 삭제했고, 새로운 요소는 트리거 세트로의 삽입을 위해 선택되어, 상기 서술된 랜덤 선택 방법을 사용하여 삭제된 요소를 보완하도록 한다. 이러한 절차는 연속적인 송신을 산출할 적합한 요소가 선택될 때까지 끊임없이 지속된다.

랜덤 선택 방법에서, [0, M]에서 후보 정수는 과거 주기 동안 송신 트리거에 대한 이 정수를 사용할 때, 송신 결과의 히스트리를 기초로 트리거링 세트로의 삽입을 위해 선택되었다. 이러한 접근법은 구현하기 매우 간단하고 쉬운데, 그 이유는 선택 결정을 위해 사용되는 정보가 국부 송신 기록에 제한되기 때문이다. 이러한 관점에서 R-DEB 방법은 무선 LAN에서 다중 액세스에 대해 완전히 배포된 결정 백-오프를 달성했다(원래의 DEB 알고리즘이 각 국에 대한 전역 정보를 보내기/갱신하기 위해 중심 조정자에 의존했다는 것을 주목하라). 하지만, 로컬 정보에 대한 선택 절차를 제한하는 것은 네트워크 충돌의 확률을 증가시킨다. 구체적으로, 국(A) 및 국(B)에 의해 선택된 2개의 요소가 공유된 매체의 타임 라인 상에서 동일한 타임슬롯에 대응한다면, 2개의 국은 이들 모두가 매체 액세스에 대해 2개의 요소를 사용할 때, 서로 충돌할 것이다.

직관적으로, 동일한 채널을 사용하는 이웃 국의 송신 결과는 일부 합리적인 수단에 의해, 예를 들어, 수동 스누핑(snooping)/엿듣기(overhearing)에 의해 기록될 수 있다면, 각 국은 다른 국과의 낮은 충돌 확률을 갖는 다수의 후보로부터 적당한 요소를 선택하는 것에 대한 신뢰도를 증가시킬 것이다. 본 명세서에서, R-DEB에 대한 트리거링 세트(Q_T)의 지적인 선택을 제공하는 방법이 서술된다. 본 발명의 방법에서, 새로운 트리거링 요소의 선택이 필요해질 때마다, 국은 이 국이 기록할 수 있는 히스토리의 송신 기록을 기초로, 각 후보 요소의 충돌 확률을 평가할 것이며, 국은 트리거링 세트에 대한 낮은 충돌 확률로 이들 요소를 선택할 것이다. 각 요소의 히스토리 기록은 영구적 캐리어 감지에 의해 온-라인으로 완료된다.

R-DEB의 성능을 향상시키는 새로운 방법이 이제부터 소개된다. 이 새로운 방법은 트리거링 세트(Q_T)의 지적인 선택을 제공한다. 랜덤 선택 알고리즘에 비교하여, 이 새로운 방법은 트리거링 세트로의 삽입을 위해 네트워크 충돌의 낮은 확률을 제공하는 경향이 있는 요소를 합리적으로 선택함으로써 네트워크 충돌의 확률을 더 감소시킨다. 동일한 채널을 사용하는 이웃 국에 의해 개시된 송신 결과의 히스토리 기록을 평가함으로써, 이동 국은 다른 국들로부터 낮은 충돌 확률의 요소를 구별할 수 있어서, 이동 국은 더 나은 선택 결정을 할 수 있다. 아이디어는 최근 과거의 백-오프 라운드 동안, 다른 국에 의해 드물게 사용되는/거의 사용되지 않는 이들 요소를 선택하는 것인데, 이 아이디어는 차후의 백-오프 라운드 동안 네트워크에서 송신 충돌의 확률을 감소시킨다. EPO 출원 제 08300154.5-2416호에서, 랜덤 선택 알고리즘이 트리거링 세트를 결정하는 히스토리 정보를 사용했지만, 히스토리는 로컬 정보(국 자체에 의해 개시된 송신 시도의 결과)에 제한된다는 것을 주목하라. 반면에, 본 발명의 방법에서, 히스토리 정보는 공유된 매체(엿들을 수 있고, 그렇게 기록되는)를 통해 발생하는 모든 네트워크 행위를 커버하는데, 이는 고려된 네트워크에서 혼잡 수준의 더 정확한 프로파일을 제공하기 위함이다. 이러한 새로운 방법은 본 명세서에서 스마트(smart) 선택 알고리즘이라고 불린다.

방법 및 장치가 서술되는데, 이 방법 및 장치는 보충 트리거링 세트로부터 복수의 후보 이벤트 중 하나에 대한 히스토리 기록을 갱신하는 것, 상기 후보 이벤트의 각각에 대해 사용중인(busy) 색인을 결정하는 것, 사용중인 색인에 응답하는 선택 확률을 결정하는 것, 및 선택 확률에 응답하는 트리거링 세트로의 삽입을 위해 보충 트리거링 세트에서 복수의 후보 이벤트 중 하나를 선택하는 것을 포함한다.

본 발명은 첨부 도면과 함께 읽혀질 때, 다음의 상세한 서술로부터 잘 이해될 것이다. 도면은 도면상에서의 유사한 번호가 유사한 요소를 나타내는, 아래에 간단히 서술되는 다음의 도면을 포함한다.

본 발명은 R-DEB를 이용하여 종래의 네트워크에서의 충돌문제를 완화시키는 효과를 갖는다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 이벤트 트리거링 선택 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예의 블록도.

설명의 용이함을 위해,

는 간격[0, M]에서 Q_T의 보충 세트로서 표시된다. 즉,

는 트리거링 세트(Q_T)로 삽입을 위해 선택되지 않는 이들 요소를 나타낸다. 본 발명의 스마트 선택 알고리즘의 주 업무는 세트(Q_T)에서 각 요소의 히스토리 기록을 평가함으로써, 본 발명의 스마트 선택 방법을 실행하는 국이 차후의 백-오프 라운드 동안 다른 국에 의해 거의 사용되지 않거나, 낮은 빈도수로 사용될 세트(

)로부터 이들 요소를 선택하도록 하는 것이다. 즉, 세트(

)에서 각 요소(k)에 대하여, 본 발명의 이러한 방법은 데이터 송신을 트리거 하기 위해 k를 사용할 때 충돌 가능성을 예상하고, 낮은 확률을 갖는 요소가 결국엔 선택될 것이다.

본 발명의 스마트 선택 방법은,

에서의 요소가 과거 수 개의 백-오프 라운드 동안, 많이 사용되지 않는다면, 높은 확률로, 이 요소는 여전히 차후의 백-오프 라운드 중에 사용되지 않을 것이라는 가설을 세운다. 이러한 가설은 R-DEB 알고리즘에서 2개의 요소를 관측함으로써 후속된다. 첫째, 모든 국은 M과 동일한 백-오프 사이클을 공유한다. 용어 M은 간격[0, M]의 범위를 나타낸다. 즉, M은 각 국에 대한, 백오프 사이클의 주기성을 한정한다. 둘째, 각 국은 이 국의 백-오프 슬롯 계수를 갱신하기 위해 영구적인 캐리어 감지를 수행한다. 2개의 요소는 국 간의 상대적인 슬롯 계수 관계를 유지하고, 공유된 매체의 관점에서, R-DEB는, 매체가 매 M개의 타임 슬롯 동안 주기적으로 국에 의해 멀티플렉싱되는 방식으로 동작하게 한다. 사이클에서 각 타임슬롯은 이러한 타임 슬롯에 대응하는 트리거링 세트에서 하나의 요소를 갖는 국의 고정된 그룹에 의해 사용되도록 제안된다. 직관적으로, 보충 트리거링 세트(

)에서의 요소(k)에 대하여, 히스토리 기록이 k에 대응하는 각 사이클 동안 타임 슬롯이 드물게 사용된다고 나타난다면, 네트워크에서의 타임 슬롯을 사용한 국이 거의 없거나 또는, 이 타임 슬롯 내에 트래픽이 거의 존재하지 않는다고 추론하는 것이 자연스럽다. 그러므로, 트리거링 세트로의 삽입을 위해 k를 선택하는 것은 네트워크 충돌의 낮은 확률을 산출할 것이다. 이러한 관측은 본 발명의 스마트 선택 방법을 지원한다.

전형적으로, 본 발명의 스마트 선택 방법은 3개의 개별적인 요소를 포함한다:

1) 온라인 매체 상태 기록, 여기에서 국은 매체를 감지하고, 각 백-오프 라운드 동안

에서 각 요소에 대한 매체 상태를 기록한다.

2) 사용중인 색인 계산, 여기에서, 차후의 백-오프 라운드 동안 대응하는 타임 슬롯에서 사용될 매체 상태에 대해 추정된 정도를 나타내는 사용중인 색인은

에서 각 요소에 대한 매체 상태 기록으로부터 안출된다.

3) 요소 선택, 여기에서 국은 계산된 사용중인 색인을 기초로 하는 트리거링 세트로의 삽입을 선택하기 위해 최적의 요소를 결정한다.

각 요소는 다음과 같이 이하에 서술된다.

온라인 기록 절차는 네트워크가 전개될 때, 세트(

)에서 각 요소에 대한 매체 상태를 기록한다. 시간이 지남에 따라, 각 국의 슬롯 계수는 M에서 0까지 순환한다. 각 백오프 사이클에서 국의 슬롯 계수의 값을 고려해보면, 국의 슬롯 계수는 값(M)으로 개시하여, 각 휴지상태인 타임 슬롯에서, 이 슬롯 계수가 0에 도달할 때까지, 이 슬롯 계수는 1만큼 감소된다. 0에 도달할 시, 이 슬롯 계수는 최대 M으로 다시 리셋된다. 슬롯 계수가 감소할 때, 이 슬롯 계수는 하나 이상의 트리거링 요소에 직면할 수 있다. 이들 요소는 본 명세서에서 서술되는 바와 같이 간격[0, M]으로부터 선택된다. 각 타임 슬롯에서, 예를 들어, slot_i(n) = k일 때, 국(i)은 캐리어 감지를 수행하기 위해 물리 계층에 제공되는 CCA(clear channel assessmnet) 메카니즘을 활용하는데, 이 메카니즘은 공유된 매체가 이러한 타임 슬롯에서 사용중인지를 결정하기 위함이다. 캐리어 감지의 결과는

의 각 요소에 대해 매체 상태를 기록하는 테이블 또는 리스트에 추가된다. 예를 들어, 국은

에서 각 요소에 대한 최근의 L개의 사이클 동안 매체 상태를 기록하고, 다음과 같은 테이블을 구축하도록 요청될 수 있다:

여기에서 각 행은 L개의 사이클 동안

에서의 요소에 대한 매체 상태를 나타내고, 각 열은 사이클 중에 모든 요소에 대한 매체 상태를 제공한다. 테이블에서 셀은 매체 상태{예를 들어, 1(사용중) 또는 0(휴지상태)}를 나타낸다. 이들 2개의 상태가 어떠한 원칙의 벗어남 없이, 반대로 될 수 있음이 주목되어야 한다. 그러므로, 이러한 테이블을 통해, 국은 최근의 L개의 백-오프 사이클 동안

에서 요소에 대한 매체 상태를 결정한다.

공유된 매체의 브로드캐스트 성질은 수동 기록 절차를 용이하게 한다. 각 타임 슬롯에 대해, 모든 국은 매체 감지 결과에 따라, 이 국의 슬롯 계수를 감소시키거나/유지하고, 적시에 이들 계수를 테이블에 추가할 필요가 있다. R-DEB 알고리즘이, 배포된 슬롯 계수의 변경을 동기화하기 위하여, 영구적 캐리어 감지가 수행되어야 함을 요구하기에, 히스토리 테이블의 갱신은 감지 절차와 함께 수행될 수 있고, 따라서, 이 R-DEB 알고리즘은 R-DEB 방법을 사용하는 시스템에 대해 추가의 오버헤드를 초래하지 않아야 한다.

히스토리 테이블(또는 막대그래프)은 효율적으로 관리되어야 하고, 이 테이블은 매 타임 슬롯마다 갱신되어야 한다. 예를 들어, 국은 다중 큐를 이용하여 테이블을 저장할 수 있는데, 이 각 큐는 하나의 요소(테이블에서 하나의 행)에 대응한다. 위치 지시자는 큐가 큐에서 가장 최근에 삽입된 기록의 위치를 추적하기 위해 사용되는데, 이 지시자는 새로운 기록의 질의와, 큐로의 삽입을 가속화한다. 당업계에게 알려진 다른 다수의 임의 데이터 구조가 사용될 수 있다.

모든 히스토리 기록은 사용중인 색인(BI)을 안출하기 위한 근거로서 사용되는데, 이 기록은 고려된 요소에 대응하는 타임 슬롯에서 사용중일 공유된 매체의 신뢰도를 나타낸다.

에서 요소(k)는 슬롯 계수가 과거의 L개의 백-오프 사이클 동안 k와 동일할 때 매체 상태로서 r_-1, r_-2,..., r_-L로 표기되는데, 사용중인 색인은 일부 함수(F)에 의해 요소(k)에 대하여 산정된다/계산된다/결정된다:

Bl(k) = F(r_-1, r_-2,..., r_-L).

함수(F)는 히스토리 기록의 정확한 프로파일을 제공하기 위해 주의 깊게 설계되어야 한다. 기록(r_-1, r_-2,..., r_-L)이 이루어진다면, F는 차후의 백-오프 라운드 중에 k에 대응하는 타임 슬롯에서 매체 상태의 추정 또는 예측을 반영하는 값(사용중인 색인)을 제공해야 한다. 긍정적인 히스토리 기록이 비-긍정적인 기록보다는, 차후의 백-오프 라운드 중에 사용중인 상태에 선호도를 제공할 것 같기 때문에, F는 기록(r_-1, r_-2,..., r_-L)을 갖는 단조롭게 증가하는 함수로 나타난다. 즉,

임의의 j에 대해, F(r_-1, r_-2,...,r_-j=1,...,r_-L)>(r_-1, r_-2,...,r_-j=0,...,r_-L).

예를 들어, F는 사용중인 색인을 계산하기 위해

로 선택될 수 있다. 또는 더 일반적인 형태로서, F는

일단 세트(

)에서 각 요소에 대한 사용중인 색인이 산정된다면/계산된다면/결정된다면, 세트(

)로부터 최적으로 적당한 요소는 트리거링 세트(

)로의 삽입을 위해 선택된다. 일 접근법에서, 가장 적게 사용중인 색인을 갖는 이들 요소는 트리거링 세트에 대한 후보로서 선택될 것이고, 랜덤 선택 방법은 관계(tie)가 존재하는 경우에 적용될 것이다. 이러한 접근법은 단순하고 간단하지만, 요소의 선택이 다중 국 간에 동시에 발생할 때, 이들 국에 의해 선택된 요소가 공유된 매체에 대해 동일한 타임 슬롯에 대응할 수 있는 위험이 존재한다. 이는 이상적인 조건에서, 동일한 타임 슬롯에 대응하는 요소에 대해, 각 국에 의해 계산된 사용중인 색인이 동일해야 하기에, 명백하다(true). 그러므로, 가장 적게 사용중인 색인을 갖는 각 국에 의해 선택된 요소는, 높은 확률로 서로 간의 충돌을 초래할 수 있다.

다중 국에 의해 요소의 선택을 충돌시키는 위험을 감소시키기 위해, 다른 접근법으로서, 선택 절차는 랜덤화된다. 즉, 보충 트리거링 세트(

)에서 요소(k)에 대한 확률은 트리거링 세트로의 삽입을 위해 선택될 것이고, 이는

으로 주어질 것이다.

이러한 접근법에서, 적게 사용중인 색인을 갖는 이들 요소는 많이 사용중인 색인을 갖는 것이 아닌, 높은 확률로 트리거링 세트로의 선택을 위해 선택될 것이다. 랜덤화를 제공함으로써, 국 간의 충돌 트리거링 요소의 확률이 감소될 수 있다. 여전히, 선택 절차에 대해 적합한 확률{q(k)}을 생성하는 다른 함수를 가져야 한다.

도 1a 및 도 2 모두 국/이동 단말기/이동 디바이스/노드/클라이언트에서 실시되는, 본 발명의 이벤트 트리거링 선택 방법의 흐름도이다. 105에서, 슬롯 계수가 초기화된다. 슬롯 계수는 통신 매체(예를 들어, 채널)가 휴지상태일 때 감소된다(110). 115에서, 슬롯 계수가 트리거링 이벤트와 동일한지를 결정하는 테스트가 수행된다. 슬롯 계수가 트리거링 이벤트와 동일하다면, 120에서, 전송할 데이터/콘텐츠(데이터/콘텐츠는 프레임 또는 패킷 또는 임의의 다른 종래의 구조로 포맷된다)가 존재하는 지를 결정하는 테스트가 수행된다. 전송할 프레임이 존재한다면, 125에서, 데이터/콘텐츠 송신(예를 들어, 프레임과 같은) 시도가 개시된다. 130에서, 데이터/콘텐츠 송신이 성공적인지를 결정하는 테스트가 수행된다. 데이터 송신이 성공적이라면, 140에서, 슬롯 계수가 간격의 최소(예를 들어, 0)인지를 결정하는 테스트가 수행된다. 슬롯 계수가 최소 간격이라면, 처리는 105에서 지속된다. 만일 슬롯 계수가 최소 간격이 아니라면, 처리는 110에서 지속된다. 전송할 어떠한 데이터/콘텐츠(프레임)도 120에서 존재하지 않는다면 처리는 140에서 지속된다. 슬롯 게수가 트리거링 이벤트와 동일하지 않다면, 135에서, 현재 슬롯 계수에 대한 히스토리 기록이 갱신된다.

시도된 데이터/콘텐츠 송신이 130에서 성공적이지 않다면, 랜덤 번호가 145에서 생성된다. 150에서, 랜덤 번호가 p보다 높은지를 결정하는 테스트가 수행되는데, p는 실패한 송신이 보충 트리거링 세트로부터 새로운 트리거링 이벤트/요소의 선택을 야기시킬, 임계치/확률이다. 랜덤 번호가 p 이하라면, 155에서, 사용중인 색인은 후보 요소/이벤트에 대해 계산된다/산정된다/결정된다. 160에서, 선택 확률은 후보 요소/이벤트에 대해 계산된다/산정된다/결정된다. 165에서, 선택 확률에 응답하는 요소/이벤트가 선택된다. 처리는 140을 진행한다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예의 블록도이다. 블록도는 물리 및 네트워크 계층간의, 그러므로 MAC 계층에서 이루어진다. 물리적 매체는 물리적/클리어(clear) 채널 평가(PHY/CCA) 모듈(205)을 경유하여, 본 발명과 상호작용한다. PHY/CCA 모듈은 후보 이벤트/요소 모듈을 트리거링 하기 위한 히스토리 기록기(210)에 입력을 제공하는데, 이 히스토리 기록기는 각 타임 슬롯에서 통신 매체의 샘플 상태를 기록하여, 트리거링 세트에 있지 않은 이벤트/요소의 세트에서 이들 요소/이벤트에 대한 채널 활용의 기록을 갱신한다. PHY/CCA(205) 또한 수신된 프레임(데이터/콘텐츠)을 처리하는 모듈인, 프레임(데이터/콘텐츠) 수신 모듈(215)에 입력을 제공한다. 트리거링 세트 관리 엔티티 모듈(220)은 후보 이벤트/요소 모듈을 트리거링하기 위한 히스토리 기록기(210)와, 프레임 (데이터/콘텐츠) 수신 모듈(215)로부터 입력을 수신한다. 트리거링 세트 관리 엔티티 모듈(220)은 본 발명의 방법을 위해 적합한 트리거링 세트를 결정하고 유지하는 책임이 있다. 본 발명의 스마트 선택 방법은 일단 실패한 송신 시도가 검출된다면 사용된다. 트리거링 세트 관리 엔티티 모듈은 백오프 계수 관리 엔티티 모듈(225)에 입력을 제공하는데, 이 모듈은 매체의 상태(클리어 채널 평가 상태)에 응답하는 백오프 슬롯 계수의 감소 및 리셋을 제어한다. 백오프 계수 관리 엔티티 모듈(225)은 PHY/CCA 모듈(205)에 입력을 제공한다. 프레임(데이터/콘텐츠) 수신 모듈(215) 또한, 버퍼 및 관리 엔티티 모듈에 입력을 제공하는데, 이 모듈은 데이터/콘텐츠 버퍼를 관리한다. 데이터 버퍼 및 관리 엔티티 모듈(235)은 네트워크 계층과 인터페이스로 연결되고, 또한 프레임 송신 모듈(230)에 입력을 제공하는데, 이 모듈은 송신을 위한 데이터/콘텐츠를 처리한다. 프레임 송신 모듈(230)은 백오프 계수 관리 엔티티 모듈(225)에 입력을 제공한다.

본 발명이, 예를 들어, 서버, 중간 디바이스(무선 액세스 포인트 또는 무선 라우터와 같은) 또는 이동 디바이스 내에서, 하드웨어(예를 들어, ASIC 칩), 소프트웨어, 펌웨어, 특수 목적 처리기, 또는 이들의 조합의 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 바람직하게, 본 발명은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현된다. 더욱이, 소프트웨어는 프로그램 저장 디바이스 상에 명백하게 구현되는 애플리케이션 프로그램으로 바람직하게 구현된다. 애플리케이션 프로그램은 임의의 적합한 아키텍처를 포함하는 머신에 업로드 될 수 있고, 이 머신에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게, 머신은 하나 이상의 중앙 처리 유닛("CPU"), 랜덤 액세스 메모리("RAM") 및 입/출력("I/O") 인터페이스(들)와 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼상에 구현된다. 또한, 이 컴퓨터 플랫폼은 운영체제 및 마이크로지령 코드를 포함한다. 본 명세서에 서술된 다양한 처리 및 기능은 운영체제를 통해 실행되는 마이크로 지령코드의 일부일 수 있거나, 응용 프로그램의 일부일 수 있다(또는, 이들의 조합). 게다가, 추가의 데이터 저장 디바이스 및 프린터와 같은 다양한 다른 주변 장치가 컴퓨터 플랫폼에 연결될 수 있다.

첨부 도면에 서술된 구성 시스템 요소와 방법 단계의 일부가 소프트웨어로 바람직하게 구현되기에, 시스템 요소 간의 실제 연결(또는, 처리 단계)은, 본 발명이 프로그래밍 되는 방식에 따라 달라질 수 있음이 더 이해되어야 한다. 또한, 본 명세의 교시가 주어지는 경우, 당업자라면 본 발명의 이들 및 유사한 구현 또는 구성을 계획할 수도 있을 것이다.

225 : 백오프 계수 관리 엔티티 모듈 230 : 프레임 송신 모듈
235 : 데이터 버퍼 및 관리 엔티티 모듈 215 : 프레임 수신 모듈
220 : 트리거링 세트 관리 엔티티 모듈 205 : PHY CCA 모듈

Claims

방법에 있어서,
보충 트리거링 세트로부터 복수의 후보 이벤트 중 하나에 대한 히스토리 기록을 갱신하는 단계,
상기 후보 이벤트의 각각에 대해 사용중인 색인을 결정하는 단계,
상기 사용중인 색인에 응답하는 선택 확률을 결정하는 단계, 및
상기 선택 확률에 응답하는 트리거링 세트로의 삽입을 위해 상기 보충 트리거링 세트에서 상기 복수의 후보 이벤트 중 하나를 선택하는 단계를
포함하는, 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 결정 행위는 실패한 데이터 송신 시도의 검출 시 수행되는, 방법.
제 1항에 있어서,
랜덤 번호를 계산하는 단계 및,
상기 랜덤 번호를 임계치와 비교하는 단계로서, 상기 임계치는 상기 선택 행위가 수행되는 확률인, 비교 단계를
더 포함하는, 방법.
장치에 있어서,
보충 트리거링 세트로부터 복수의 후보 이벤트 중 하나에 대한 히스토리 기록을 갱신하는 수단,
상기 후보 이벤트의 각각에 대해 사용중인 색인을 결정하는 수단,
상기 사용중인 색인에 응답하는 선택 확률을 결정하는 수단, 및
상기 선택 확률에 응답하는 트리거링 세트로의 삽입을 위해 상기 보충 트리거링 세트에서 상기 복수의 후보 이벤트 중 하나를 선택하는 수단을
포함하는, 장치.
제 4항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 결정 행위 및 상기 선택 행위는 트리거링 세트 관리 엔티티 모듈에 의해 수행되는, 장치.