KR20110104073A - 플렉시블 무선 네트워크들 내에서의 채널 예약 - Google Patents

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KR20110104073A
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데이브 알베르토 타바레스 카발칸티
지앙펭 왕
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

채널 액세스 시간 슬롯들이 플렉시블 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜을 채용하는 무선 네트워크 내에서 예약된다. 적어도 채널 예약의 유형 및 모드가 결정된다(S310). 예약 요청 프레임이 채널 예약의 미리 결정된 유형 및 모드에 기초하여 생성된다(S320). 예약 요청 프레임이 예약 프록시 장치에 송신된다(S330). 예약 요청 프레임에 대한 응답으로, 예약 응답 프레임이 예약 프록시 장지(220-PR)로부터 수신된다. 채널 예약 요청이 예약 응답 프레임 내에서 확인되면, 할당된 시간 슬롯의 사용이 알려진다.

Description

플렉시블 무선 네트워크들 내에서의 채널 예약{CHANNEL RESERVATION IN FLEXIBLE WIRELESS NETWORKS}
본 발명은 2008년 12월 23일에 제출된 미국 가출원 번호 제61/140,097호의 이점을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 네트워크들에 관한 것이며, 특히, 이러한 네트워크들 내에서의 채널 예약들에 관한 것이다.
무선 네트워크용 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜들은 전형적으로 분산된 또는 중앙집중화된 MAC 프로토콜들이다. 분산된 MAC 프로토콜이 사용되면, 무선 매체에 대한 절대적인 제어를 갖는 단일 장치는 없다. 이 경우, 장치는 예를 들어 반송파 감지 매체 액세스(Carrier Sense Medium Access; CSMA)를 사용하는 분산된 방식으로 채널을 획득한다. 분산된 예약 프로토콜(DRP)과 같은 몇몇의 분산된 MAC 프로토콜들은 장치-쌍 기반의 채널 예약들을 허용한다. 즉, 장치는 경쟁 기반 프로토콜을 사용하거나, 장치가 채널(또는 매체)에 액세스할 수 있는 동안 매체 액세스 시간 슬롯에 대한 채널 예약을 요청하기 위해 비콘들(beacons)을 주기적으로 전송할 수 있다. 비콘들이 사용되면, 효율적인 장치 발견 및 분산된 채널 예약을 가능하게 하기 위해 모든 장치들은 비콘들을 송신하도록 요구된다. 분산된 MAC 프로토콜은 피어-투-피어(peer-to-peer) 애플리케이션들을 지원하는데 효율적이다.
중앙집중화된 동작 모드에서는, 단일 조정 장치(single coordinator device)(또는 클러스터-헤드, 마스터, 또는 액세스 포인트로 언급됨)가 장치들 간의 채널로의 액세스를 제어한다. 조정 장치는 채널 예약들을 승인하고 네트워크 내의 다른 장치들에 대한 전송 기회들을 스케줄링한다. 조정 장치는 일반적으로 채널 선택, 공존, 및 재임자 보호(protection of incumbents)와 같은 다른 작업들을 제어할 책임이 있다. 중앙집중화된 MAC에 대한 일례는 2005년 1월의 "파트 11에 대한 수정: 무선 LAN 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY) 명세들: 매체 액세스 제어(MAC) 서비스들의 품질 향상"(P802.11e/D.13.0)의 IEEE 802.11 작업 그룹에 의해 정의된 HCCA 모드이다.
중앙집중화된 MAC 프로토콜은 통상, 조정 장치가 트래픽을 분산 및 관리할 필요가 있을 때 또는 주기적인 제어 정보가 네트워크 내의 모든 장치들에 송신될 필요가 없을 때, 사용된다. 예를 들어, 홈 네트워크 내의 비디오 분산은 일반적으로 셋톱 박스 또는 액세스 포인트와 같은 서비스 공급자의 장비에 의해 제어된다.
플렉시블 MAC(Flex-MAC) 프로토콜은 또한 관련 분야에서 설명되며, 주로 중앙집중화된 및 분산된 모드들 모두를 지원하고 하나의 동작 모드에서 다른 동작 모드로의 자연스러운 전이를 가능하게 하도록 설계된다. 즉, 플렉시블 MAC는 일반적으로 간섭할 진행중인 접속들 없이 장치들이 분산된 동작 모드에서 중앙집중화된 동작 모드로 (또는 중앙집중화된 동작 모드에서 분산된 동작 모드로) 스위칭할 수 있게 한다.
Flex-MAC는 도 1에 나타낸 바와 같은 플렉시블 슈퍼프레임(superframe; 100)에 기초한다. 슈퍼프레임(100)은 비콘 기간(BP; 110), 데이터/감지/휴면 기간(DSSP; 120), 및 시그널링 윈도우(SW; 130)를 포함한다. SW(130) 및 BP(110)의 시간 기간들은 조정가능하고 제어 정보를 브로드캐스팅/교환하기 위해 사용된다. 네트워크 내의 모든 장치에 공급될 수 있는 제어/관리 정보 모두를 캡처하기 위해, 모든 장치들은 BP(110) 및 시그널링 윈도우(130) 동안 깨어있어야 한다. 장치는 DSSP(120) 동안 데이터를 교환하거나, (상황인식 네트워크들(cognitive networks) 내에서 필요한) 채널을 모니터하거나, 휴면 모드로 들어갈 수 있다.
채널 예약은 무선 스펙트럼을 공유하는 무선 시스템들 내에서, 특히, 비허가된 대역들(unlicensed bands)을 사용하는 네트워크들 내에서 QoS를 보증하기 위한 MAC 계층 내의 근본적인 구성요소이다. 현존하는 채널 예약 프로토콜들은 중앙집중화된 또는 분산된 모드에서 동작하는 네트워크들을 위해 설계된다. 이외에, 이러한 예약 프로토콜들은 고정된 동작 모드에 기초하고 중앙집중화된 동작 모드와 분산된 동작 모드 사이를 균일하게 번갈아 오가지 못한다. 따라서, 임의의 채널 예약 프로토콜들은 Flex-MAC 구조에 효율적으로 적용되지 못한다.
따라서, 앞서 설명한 현존의 채널 예약 기술들의 결함들을 고치는 해결법을 제공하는 이점이 있을 것이다.
본 발명의 특정 실시예들은 플렉시블 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크들 내에서 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법을 포함한다. 이 방법은 적어도 채널 예약의 유형 및 모드를 결정하는 단계; 예약 요청 프레임을 생성하는 단계; 예약 프록시 장치에 예약 요청 프레임을 송신하는 단계; 예약 요청 프레임에 응답하여, 예약 프록시 장치로부터 예약 응답 프레임을 수신하는 단계; 및 채널 예약 요청이 확인되면(confirmed), 할당된 채널 시간의 사용을 알리는 단계를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예들은 플렉시블 MAC 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 내에서 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하도록 구성된 네트워크 장치를 더 포함한다. 네트워크 장치는 적어도 채널 예약의 유형 및 모드를 결정하기 위한 결정 유닛; 채널 예약의 결정된 유형 및 모드에 기초하여 예약 요청 프레임을 생성하기 위한 프레임 생성기; 예약 요청 프레임을 전송하기 위한 전송기로서, 채널 예약 요청이 수신된 예약 응답 프레임 내에서 확인되면, 할당된 시간 슬롯의 사용을 알리기 위한 메시지를 전송하도록 더욱 구성되는, 상기 전송기; 및 예약 요청 프레임에 응답하여 예약 프록시 장치로부터 예약 응답 프레임을 수신하기 위한 수신기를 포함한다.
본 발명에 대한 주제는 명세서 마지막의 특허청구범위에서 구체적으로 지적되고 명백하게 청구된다. 본 발명의 앞의 및 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 플렉시블 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크들 내에서 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법 및 네트워크 장치를 제공한다.
도 1은 Flex-MAC 슈퍼프레임의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 무선 네트워크의 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 채널 예약 처리를 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 채널 예약 프로토콜 정보 요소(CRP-IE)의 포맷을 나타내는 도면.
도 5는 플렉시블 MAC 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 내에서 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하도록 구성된 네트워크 장치의 블럭도.
본 발명에 의해 개시된 실시예들은 여기에 혁신적으로 개시된 많은 유익한 사용들의 예시들일 뿐임을 주의하는 것이 중요하다. 일반적으로, 본 발명의 발명의 상세한 설명의 설명은 다양한 청구된 발명들 중 임의의 것을 반드시 제한하는 것은 아니다. 또한, 몇몇의 설명은 다른 발명적 특징들이 아니라 몇몇의 발명적인 특징들에만 적용될 수 있다. 일반적으로, 다르게 언급되지 않는 한, 일반성을 잃지 않으면서, 단일 요소들은 복수의 요소들일 수 있고, 복수의 요소들은 단일 요소일 수 있다. 도면들에서, 같은 도면 부호들은 몇몇의 도면들에 걸쳐 같은 부분들을 의미한다.
본 발명의 특정 실시예들에 따라, 플렉시블 MAC 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크들용 채널 예약 프로토콜(CRP)이 본 발명에서 개시된다. CRP는 네트워크 내의 장치들이 도 1에 도시된 DSSP(120) 동안 채널(또는 매체)에 대한 액세스 시간을 예약하는 것을 허용한다.
도 2는 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 무선 네트워크(200)의 예시적인 도면을 나타낸다. 무선 네트워크(200)는 분산된 모드 또는 중앙집중화된 모드에서 동작할 수 있다. 무선 네트워크(200)는 장치들(220) 및 적어도 하나의 마스터 장치(210)를 포함한다. 각각의 장치들(220) 또는 마스터 장치(210)는 비콘 장치, 즉, 도 1에 도시된 BP(110) 동안 비콘들을 전송하는 장치일 수 있다. CRP는 예약 소유자(RO), 예약 타겟(RT), 및 예약 프록시(RP)를 포함하는 2개 이상의 엔티티들에 의해 수행될 수 있다. 무선 네트워크(200) 내의 각각의 장치는 이 엔티티들 중 임의의 것으로 동작할 수 있다. 설명을 위해, 장치(220-RO), 장치(220-RT), 및 장치(220-RP)는 각각 예약 소유자, 예약 타겟, 및 예약 프록시에 대해 정의된 함수들을 수행한다.
장치(220-RO)는 일반적으로 서비스 품질(QoS)을 지원하면서 새로운 세션을 구축하기 위해 예약 처리를 시작하는 소스 장치이다. 장치(220-RO)는 장치(220-RT)와의 세션을 구축하려고 한다. 세션은 애플리케이션 계층 세션 또는 링크 계층 세션이다. 장치(220-RP)는 예약을 승인하는 비코닝 장치이다. 네트워크의 유형에 따라, 장치(220-RP)는 타겟 장치(220-RT), 소유자 장치(220-RO), 또는 네트워크 내의 임의의 다른 비코닝 장치일 수 있다. 따라서, 매체 액세스 슬롯들에 대한 협의 처리를 시작하기 전에, 장치(220-RO)는 네트워크 내의 어느 장치들이 타겟 장치(220-RT) 및 프록시 장치(220-RP)로 동작해야 하는지, 및 사용될 수 있는 예약 모드의 유형을 결정한다. 다음에 상세하게 설명되는 바와 같이, 예약 모드는 암시적 예약 또는 명시적 예약일 수 있다.
이 결정은 미리 정의된 규칙들의 세트에 기초한다. 구체적으로, 장치(220-RO)가 분산된 모드에서 동작하는 비코닝 장치이면, 협의 처리(또는 예약 유형)는 피어-투-피어(P2P) 협의이고, 장치(220-RT)는 분산된 모드에서 동작하는 비코닝 장치로 식별된다. 이 협의 유형은 또한, 장치(220-RO)가 마스터 장치(예를 들어, 도 2의 장치(210)) 또는 또한 비코닝 장치인 슬레이브 장치이고, 타겟 장치(220-RT)가 마스터 장치의 제어하에서는 동작하지 않는 비코닝 장치일 때, 적용될 수 있다. 즉, 장치(220-RT)는 다른 서브네트(subnet)(또는 그룹)로부터의 비코닝 장치이다. 이 협의 유형에서, 장치(220-RO)는 장치(220-RT)를 대응하는 예약들에 대한 예약 타겟으로 설정한다. 협의 모드는 암시적 또는 명시적일 수 있다.
장치(220-RO)가 마스터 장치의 제어하에서 동작하는 슬레이브 장치이면, 예약 유형은 슬레이브-시작되는 협의라고 결정되고, 타겟 장치(220-RT)는 소유자 장치(220-RO)의 마스터 장치 또는 같은 마스터 장치의 제어 하의 다른 슬레이브 장치이다. 이 경우, 장치(220-RO)는 장치(220-RT)를 예약에 대한 마스터 장치로 설정한다. 이외에, 장치(220-RO)가 비코닝 장치가 아니면, 장치(220-RO)는 명시적 예약 모드만을 사용할 수 있다. 장치(220-RO)가 비코닝 장치이면, 명시적 또는 암시적 모드가 사용될 수 있다. 슬레이브 장치들은 일반적으로 비콘들을 송신하지 않는다는 것이 주의되어야 한다. 몇몇의 실시예들에서, 슬레이브 장치들은 마스터 장치에 의해 비코닝 장치들이 되도록 촉진될 수 있다.
다른 유형의 예약 처리는 마스터-개시 협의이다. 이 유형은, 장치(220-RO)가 마스터 장치이고, 타겟 장치(220-RT)가 그것의 그룹(또는 서브네트) 내의 장치일 때, 적용된다. 이 유형의 협의에서, 마스터 장치(210)는 장치(220-RP)로서 동작한다. 따라서, 마스터 장치(210)는 어떤 요청(REQ)도 전송하지 않으면서 예약을 시작할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 마스터 장치 또는 장치(220-RP)는 장치들의 그룹에 예약들을 승인할 수 있다.
앞서 설명한 모든 유형들의 협의들에서, 같은 또는 다른 그룹들(또는 네트워크들) 내의 장치들은 비콘을 수신 및 용이하게 디코딩할 수 있기 때문에, 예약 응답(R-RSP)은 공존을 용이하게 하기 위해 비콘 내에서 전달되며, 이에 따라 예약들에 대한 정보가 획득된다. R-RSP는 적어도 예약 유형 및 예약이 받아들여지는지, 거절되는지, 계류중인지, 또는 수정된 예약이 제안됐는지 여부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 채널 예약 처리를 나타내는 예시적이고 비-제한적인 순서도(300)를 나타낸다. 이 처리는 Flex-MAC 프로토콜을 사용하는 네트워크들 내에서 적용될 수 있다.
S310에서, 예약의 유형 및 모드가 결정된다. 앞서 설명한 바와 같이, 예약 모드는 명시적 또는 암시적일 수 있고, 예약 유형은 피어-투-피어(P2P) 협의, 슬레이브-개시 협의, 또는 마스터-개시 협의 중 하나일 수 있다. S320에서, 예약 요청(R-REQ) 프레임이 생성된다. 본 발명의 실시예에 따라서, R-REQ는 도 4에 도시된 CRP 정보 요소(IE; 400)로서 구성된다.
도 4의 CRP-IE(400)는 다음의 필드들을 포함한다: 정보 요소의 유형을 식별하기 위한 요소 ID(410); CRP-IE(400)의 총 길이(예를 들어, 바이트 수)를 지정하기 위한 길이(420); CRP 제어(430); 소유자 장치 주소(DevAddr; 440); 예약 프록시(RP) 장치 주소(DevAddr; 450); 타겟 장치 주소(DevAddr; 460); 및 CRP 할당 필드들(470-1 내지 470-N)의 수(N). 할당 필드들의 정수 N는 장치가 조사할 수 있는 채널 할당들의 수이다. 채널 할당은 단일 장치에 대하여 예약될 수 있는 동일한 슈퍼프레임 내의 복수의 분해(disjoint) 할당들 및 연속적인 시간 슬롯들의 세트이다. CRP 제어 필드(430)는 적어도 다음의 서브필드들(도시되지 않음)을 포함한다: 예약 유형, 패킷들 스케줄링 동안 사용되는 사용자 우선순위를 나타내느 스트림 색인, 예약 상태, 즉, 확인됨, 계류중, 또는 허가됨을 나타내는 이유 코드, R-REQ 또는 예약 응답(R-RSP)을 나타내는 요청으로서, R-REQ 옵션은 소유자 장치(220-RO)에 의해 설정되는, 상기 요청, 예약 유형 및 트래픽 스트림의 우선순위에 기초하여 선택되는 정수인 타이-브레이크 수(Tie-Break number), 및 임의의 예약 한도 초과를 지적하는 안전하지 않은 비트. CRP 할당 필드는 장치(220-RO)를 위해 할당된 매체 액세스 슬롯들의 수를 포함한다.
도 3을 다시 참조하여, S330에서 예약 모드가 암시적 예약인지 여부가 체크되고, 암시적 예약이라면, 실행은 S340으로 계속된다; 이와 달리, 모드가 명시적 예약이면, 실행은 S350으로 계속된다(체크는 하나의 모드 또는 두 모드 모두에 대해서 수행됨). S340에서, R-REQ 프레임이 비콘 기간(예를 들어, 도 1에 도시된 BP(110)) 내에 프록시 장치(220-RP)에 전송된다. S342에서, 타이머(이후 "예약-타이머")가 협의 처리가 완료되는 최대 예상 시간에 설정된다. 다음에 설명되는 바와 같이, 예약-타이머는 예약이 합당한 시간 기간 내에 확인되지 않는 경우를 극복하게 한다.
S350에서, 플렉시블 슈퍼프레임의 시그널링 윈도우(예를 들어, 도 1에 도시된 SW(130)) 동안 R-REQ 프레임을 전송함으로써 명시적 예약이 시작된다. R-REQ는 짧은 내부-프레임 공간(SIFS) 시간 내에 수신확인(ACK) 프레임으로 응답해야 하는 프록시 장치(220-RP)로 주소지정된다. ACK 프레임은 R-REQ가 장치(220-RP)에 의해 수신됐고, 응답이 다음 비콘 기간(BP) 내에 뒤따를 것임을 장치(220-RO)에 나타낸다. 시그널링 윈도우는 일반적으로 플렉시블 슈퍼프레임의 끝에 있으므로, 장치(220-RO)와 장치(220-RP) 간의 협의는 일반적으로 매우 짧은 시간 간격(interval) 내에 및 작은 오버헤드와 함께 완료된다는 것이 주의되어야 한다. 장치(220-RO)가 R-REQ에 대한 ACK 프레임을 수신하지 않으면, 전송은 실패하고, 랜덤 백-오프 절차(random back-off precedure) 이후 R-REQ 프레임이 재전송될 것임이 더욱 주의되어야 한다. 백-오프 절차는 시그널링 윈도우 동안 사용되는 액세스 메커니즘에 의해 규정될 수 있다. S352에서, ACK 프레임을 수신하면, 장치(220-RO)는 전술한 바와 같은 예약-타이머를 설정한다.
S360에서, R-RSP 프레임이 장치(220-RP)로부터 수신됐는지 여부를 결정하기 위한 체크가 행해진다. R-RSP는 비콘 기간 동안 비콘 내에서 전송되고, CRP-IE(400)으로 포맷될 수 있다. R-RSP가 CRP-IE(400)로 구성되면, 제어 필드(430) 내의 요청 서브필드는 CRP-IE(400)가 응답임을 나타내는 '0'으로 설정된다. 이외에, 예약 상태 서브필드는 예약의 상태, 즉, 계류중, 확인됨, 또는 수정됨을 나타내도록 설정되고, CRP 할당 필드(470)는 장치(220-RO)에 대해 할당된 매체 액세스 슬롯들을 포함한다. 장치(220-RP)는 예약을 확인했는지 여부를 결정하지 않았더라도, 다음 비콘 기간 내에 R-RSP 프레임을 포함한다. 비-확인된 예약들은 계류중으로 표시된다.
S360이 부정적으로 응답하면, 즉, 장치(220-RO)가 장치(220-RP)로부터 R-RSP 프레임을 수신하지 않았으면, 실행은 S370으로 계속되는데, 여기서 장치(220-RO)는 다음 시그널링 윈도우 또는 비콘 기간에 R-REQ를 재전송한다. 재전송은 미리 정의된 횟수의 시도동안 수행될 수 있다. 이후, 협의 처리가 실패로 결정되고, 실행은 종료된다.
R-RSP 프레임이 비콘 기간 동안 수신되면, 처리는 S380에 도달하고, 이제 예약 요청이 확인됐는지, 즉, 장치(220-RP)가 장치(220-RO)에 대한 하나 이상의 매체 액세스 시간 슬롯들을 승인했는지 여부가 체크된다. 승인했다면, S382에서, 적어도 장치(220-RO)가 다음의 플렉시블 슈퍼프레임 동안 할당된 시간 슬롯들을 알리고 사용한다. 예약들을 확인하고 알리는 방법은 협의 처리의 유형에 따른다. 각각의 유형에 관련된 절차 세부사항들은 다음에 설명된다. R-REQ가 여전히 계류중이면, S384에서, 예약-타이머가 만료됐는지가 체크되고, 만료됐으면, 처리는 요청이 철회 또는 재전송되는 S390으로 계속된다. 만료되지 않았으면, 처리는 장치(220-RO)가 확인된 예약 표시를 갖는 다른 R-RSP를 기다리는 S360으로 리턴한다<MBS: 도 3은 보정됐음>. R-REQ가 철회되면, 장치(220-RO)는 새로운 R-REQ를 시작하기 전에 랜덤 백-오프 절차를 수행한다는 것이 주의되야 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 백-오프 절차는 시간 간격 [0, BackoffWindow - 1] 내에 랜덤 정수 M개의 슈퍼프레임들을 선택하는 것을 포함한다. BackoffWindow는 랜덤 백오프 절차에 의해 사용되는 구성가능한 파라미터이다. 장치(220-RO)는 N개의 슈퍼프레임들에 대한 어떠한 예약 요청도 전송하지 않아야 한다.
전술한 바와 같이, 협의 처리를 끝내기 위해, 협의 처리의 유형에 따라 몇몇의 경우들에서 타겟일 수 있는 장치(220-RP)에 의해 또는 장치(220-RO) 및 장치(220-RP) 모두에 의해 예약이 확인되어야 한다. 구체적으로, P2P 협의에서, 장치(220-RO) 및 장치(220-RP)(또는 장치(220-RT))는 예약된 시간 슬롯들 내에 전송하기 전에 협의 절차가 끝남에 동의하고 능동적인 예약을 알려야 한다. 이에 따라, R-REQ에 응답하여 R-RSP 프레임을 송신하면, 장치(220-RP)는 예약이 능동적임을 나타낸다. 이것은 예를 들어 제어 필드(430) 내에 예약 상태 서브필드를 설정함으로써 수행될 수 있다. 장치(220-RO)가 '1'로 설정된 예약 상태 서브필드 비트를 갖는 R-RSP를 수신하면, 그것은 새로운 CRP-IE를 포함하는 그것의 다음 비콘 내에 예약을 알릴 것이다. 장치(220-RO)는 또한, 예약이 받아들여졌고 장치(220-RO)에 의해 다른 예약들과의 충돌이 검출되지 않았음을 나타내도록 새로운 CRP-IE 내의 상태 서브필드를 설정한다.
슬레이브-개시 및 마스터-개시 협의 유형에서, 단지 장치(220-RP) 또는 마스터 장치가 예약이 능동적일 때 및 그것의 비콘 내에 처리의 결과를 광고할 책임이 있다. 새로운 예약이 승인되면, 장치(220-RP)(또는 마스터 장치)는 예약이 받아들여졌다는 표시를 갖는 R-RSP를 송신한다. 이외에, 제어 필드(430) 내의 예약 상태 서브필드는 1로 설정된다. 예약이 승인되면, 장치(220-RO) 및 장치(220-RT)는 다음 슈퍼프레임에서 이 예약을 사용하여 시작할 수 있다.
요청된 예약이 장치(220-RP)에 의해 수정되면, 장치(220-RO)는 새로운 예약을 받아들이거나 새로운 예약 처리를 시작하기로 결정할 수 있다.
P2P 예약이 확인되면, 장치(220-RO) 및 장치(220-RT)는 예약이 능동적으로 남아있는 한 그들의 비콘들 내에 예약을 알린다. 예약이 슬레이브-개시 또는 마스터-개시일 때, 예약이 확인되면, 장치(220-RP)는 그것이 승인한 모든 능동적인 예약들을 그것의 비콘들 내에 알린다.
본 발명의 특정 실시예들에 따라, 장치들(220-RO, 220-RT, 및 220-RP)의 엔티티들은, 예를 들어, 복수의 장치들이 동일한 시간 슬롯들을 예약하면 발생할 수 있는 예약 충돌들을 해결 및 검출할 수 있다. 충돌들은 예약이 능동적이 되기 전에 또는 그 후에 발생할 수 있으며, 예약들이 비콘 내에 알려질 때 검출될 수 있다. 예약이 충돌하고 검출되는 방식은 협의 처리의 유형에 따른다. 구체적으로서, P2P 협의 처리에 대해서는, 장치(220-RO)가 동일한 시간 슬롯들을 예약할 수 있는 다른 장치들과의 임의의 충돌들을 해결한다. 한편, 슬레이브-개시 및 마스터-개시 협의 처리들에서는, 모든 장치들이 충돌들을 검출하는데 협동할 수 있을지라도, 장치(220-RP)가 임의의 충돌들을 해결할 책임이 있다.
예약 충돌들을 해결하기 위해 사용되는 비-제한적인 규칙들은 다음과 같다: 1) 장치(220-RT)가 가능한 충돌을 검출하면, 장치(220-RT)가 비코닝 장치이면 장치(220-RT)는 그것의 예약 알림 내에 충돌을 나타내고, 이 경우, 장치(220-RT)는 예약을 사용할 수 없음; 2) 장치 예약이 비콘 전송을 위해 예약된 시간 슬롯과 충돌하면, 그 장치는 이 예약을 사용할 수 없지만, 장치는 예약을 수정 또는 철회함(비콘 슬롯들은 임의의 다른 예약들에 대해서 보다 높은 우선순위를 가짐); 3) 능동적이지 않은 예약들과의 충돌들이 검출되면, 능동적인 예약들을 가진 장치들이 그들의 예약들을 유지할 수 있음; 4) 능동적이지 않은 예약들을 갖는 장치들이 능동적인 예약들과의 충돌을 검출하면, 능동적이지 않은 예약들을 갖는 장치들은 예약들을 철회 또는 수정해야 함(즉, 능동적인 예약들이 더 높은 우선순위를 가짐); 및 5) 동일한 상태의 예약들을 가진 2개의 장치들이 충돌을 검출하면, 이들 장치들은 예약 타이-브레이크 수(Tie-Break number; Ntb)를 사용하여 이러한 상황을 해결해야함. Ntb는 예약 요청을 생성한 장치에 의해 선택되는 랜덤 수이고, 그것은 예약이 유효한 한 협의 처리 동안 동일하게 남아있다. 그 후, 예약이 보다 작은 Ntb를 갖는 장치가 예약을 철회 또는 수정해야 한다. Ntb 수는 고유한 분산을 사용하여 간격 [0, TBreakWindow(i)] 내에 선택될 수 있으며, 여기서 TBreakWindow(i)는 예약의 유형 또는 트래픽 스트림들의 우선순위에 따르는 구성가능한 파라미터이다. 예를 들어, 엄격한 QoS 요구사항들을 가진 트래픽 스트림들은 TBreakWindow에 대해 보다 높은 값을 사용할 수 있다.
도 5는 플렉시블 MAC 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 내에서 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하도록 구성된 네트워크 장치(500)의 비-제한적인 블럭도를 나타낸다. 네트워크 장치(500)는 결정 유닛(510), 프레임 생성기(520), 전송기(530), 및 수신기(540)를 포함한다. 결정 유닛(510)은 적어도 채널 예약의 유형 및 모드를 결정한다. 이외에, 결정 유닛(520)은 채널 예약 요청들이 프록시 또는 타켓 장치에 의해 확인됐는지 여부를 결정한다. 프레임 생성기(520)는 결정된 채널 예약의 유형 및 모드에 기초하여 예약 요청 프레임들을 생성한다. 전송기(530)는 예약 요청 프레임들 및 확인된 채널 예약 요청들에 대한 할당된 시간 슬롯들의 사용을 알리는 메시지들을 전송한다. 수신기(540)는 예약 프록시 장치들로부터 예약 응답 프레임들을 수신한다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 네트워크 장치(500)는 예약 소유자 장치(220-RO)로서 동작한다.
여기서 설명된 CRP, 협의 처리들, 및/또는 CRP-IE 포멧에 관한 설명은 상황인식 무선 네트워크들, 초광대역(UWB) 기반 네트워크들, IEEE 802.11 기반 네트워크들, 및 IEEE 802.15 기반 네트워크들을 포함하는, 그러나 이에 제한된 것은 아닌 무선 네트워크들 내에 구현될 수 있다.
앞의 상세한 설명은 본 발명이 취할 수 있는 여러 형태들 중 몇몇을 설명한 것이다. 앞의 상세한 설명은, 본 발명이 취할 수 있는 선택된 형태들을 예시한 것일 뿐 본 발명의 정의를 제한하는 것으로 이해되도록 의도된 것은 아니다. 본 발명의 영역을 정의하도록 의도된 것은 모든 등가물들을 포함하는 특허청구범위뿐이다.
본 발명의 원리들은 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어의 임의의 조합으로 구현되는 것이 가장 바람직하다. 또한, 소프트웨어는 프로그램 저장 유닛 또는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 명백하게 실현되는 응용 프로그램으로 구현되는 것이 바람직하다. 당업자는 "머신 판독가능 매체"가 데이터를 저장할 수 있고 디지털 회로, 아날로그 회로, 또는 그들의 조합의 형태일 수 있는 매체임을 인식할 것이다. 응용 프로그램은 임의의 적절한 구조를 갖는 머신에 업로딩되고 그 머신에 의해 실현될 수 있다. 머신은 하나 이상의 중앙 처리 장치들("CPU"), 메모리, 및 입력/출력 인터페이스들과 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼 상에 구현되는 것이 바람직하다. 컴퓨터 플랫폼은 또한 운영 체제 및 마이크로 명령어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시됐건 아니건 간에, 여기서 설명된 다양한 처리들 및 기능들은 CPU에 의해 처리될 수 있는 마이크로 명렁어 코드 부분 또는 응용 프로그램 부분 또는 그들의 임의의 조합일 수 있다. 이외에, 추가적인 데이터 저장 유닛 및 프린트 유닛과 같은 다양한 다른 주변 유닛들이 컴퓨터 플랫폼에 접속될 수 있다.
200 : 무선 네트워크 210: 마스터 장치
220 : 장치 430 : CRP 제어
460 : 타겟 장치 주소

Claims (15)

  1. 플렉시블 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 내에서 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300)에 있어서,
    적어도 채널 예약의 유형 및 모드를 결정하는 단계(S310);
    상기 결정된 상기 채널 예약의 유형 및 모드에 기초하여 예약 요청 프레임을 결정하는 단계(S320);
    예약 프록시 장치에 상기 예약 요청 프레임을 송신하는 단계(S330);
    상기 예약 요청 프레임에 응답하여, 예약 프록시 장치(220-RP)로부터 예약 응답 프레임을 수신하는 단계; 및
    채널 예약 요청이 상기 예약 응답 프레임 내에서 확인되면, 할당된 시간 슬롯의 사용을 알리는 단계(S382)를 포함하는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 예약의 모드는 명시적 예약 또는 암시적 예약인, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 예약 요청 프레임은 상기 예약의 유형이 암시적일 때 비콘 기간 동안 송신되는(S340), 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 예약 요청 프레임은 상기 예약의 유형이 명시적일 때, 시그널링 윈도우 동안 송신되는(S350), 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 예약의 유형은 피어-투-피어 협의, 슬레이브-개시 협의, 및 마스터-개시 협의로부터 선택된 하나인, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 예약 응답 프레임은 상기 예약 요청 프레임의 송신에 연속한 비콘 기간 내에 전송되는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 예약 응답 프레임이 상기 연속한 비콘 기간 동안 수신되지 않으면, 상기 예약 요청 프레임은 미리 결정된 횟수만큼 재송신되는(S370), 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 예약 요청 프레임이 확인되지 않고 미리 결정된 시간 간격이 경과하면, 상기 예약 요청 프레임은 철회되는(S390), 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 예약 응답 프레임은 상기 예약 프록시 장치, 예약 타겟 장치, 및 마스터 장치 중 적어도 하나에 의해 확인되는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 예약의 유형이 피어-투-피어 협의이면, 예약 충돌들은 소유자 장치에 의해 해결되는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 예약의 유형이 마스터-개시 협의 또는 슬레이브-개시 협의이면, 예약 충돌들은 상기 예약 프록시 장치에 의해 해결되는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 예약 요청 프레임은 채널 예약 프로토콜(CRP) 정보 요소(400)로서 구성되고, 상기 CRP 정보 요소는 적어도 다음의 필드들: CRP 제어; 소유자 장치 주소(DevAddr); 예약 프록시(RP) 장치 주소(DevAddr); 타겟 장치 주소(DevAddr); 및 복수의 할당 필드들을 포함하는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 CRP 제어 필드는 다음의 서브필드들: 예약 유형, 스트림 인덱스, 이유 코드, 요청, 타이-브레이크 수(Tie-Break number), 및 안전하지 않은 비트를 포함하는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 요청 서브필드는 상기 CRP 정보 요소가 예약 응답 프레임임을 나타내는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하는 방법(300).
  15. 플렉시블 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜을 채용하는 무선 네트워크 내에서 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하도록 구성된 네트워크 장치에 있어서,
    적어도 채널 예약의 유형 및 모드를 결정하기 위한 결정 유닛;
    상기 채널 예약의 결정된 유형 및 모드에 기초하여 예약 요청 프레임을 생성하기 위한 프레임 생성기;
    상기 예약 요청 프레임을 전송하기 위한 전송기로서, 상기 전송기는 채널 예약 요청이 수신된 예약 응답 프레임 내에서 확인되면, 할당된 시간 슬롯의 사용을 알리기 위한 메시지를 전송하도록 또한 구성되는, 상기 전송기; 및
    상기 예약 요청 프레임에 응답하여, 상기 예약 프록시 장치로부터 예약 응답 프레임을 수신하기 위한 수신기를 포함하는, 채널 액세스 시간 슬롯들을 예약하도록 구성된 네트워크 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160071964A (ko) * 2014-12-12 2016-06-22 삼성전자주식회사 무선 통신 네트워크에서 애드 혹 모드를 운용하는 장치 및 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010082773A2 (ko) * 2009-01-16 2010-07-22 한국전자통신연구원 중앙 집중형 네트워크에서 자원 예약 방법
TWI562550B (en) 2010-07-07 2016-12-11 Koninkl Philips Electronics Nv A method and system for enabling multiband transmission in wireless systems
US9480077B2 (en) 2011-06-06 2016-10-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and systems for a generic multi-radio access technology
GB2492119B (en) * 2011-06-22 2017-08-02 Canon Kk Method of accessing a communication medium used by a plurality of communication terminals
JP6271019B2 (ja) * 2013-08-30 2018-01-31 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． リソース割当て方法、装置及びシステム
TWI580292B (zh) * 2014-08-28 2017-04-21 瑞昱半導體股份有限公司 網路連線建立方法與電路
WO2016078684A1 (en) 2014-11-17 2016-05-26 Huawei Technologies Co., Ltd. A frame structure, a device for receiving a communication signal, a device for sending a communication signal, and a method for receiving or sending a communication signal
NZ739402A (en) 2015-07-13 2020-04-24 Isolynx Llc System and method for dynamically scheduling wireless transmissions without collision

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5787080A (en) * 1996-06-03 1998-07-28 Philips Electronics North America Corporation Method and apparatus for reservation-based wireless-ATM local area network
EP1120939B1 (en) 2000-01-26 2008-12-31 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method, server and arrangement in a communication network
US6907044B1 (en) 2000-08-04 2005-06-14 Intellon Corporation Method and protocol to support contention-free intervals and QoS in a CSMA network
US7289529B2 (en) 2001-10-31 2007-10-30 At&T Corp. Method and system for optimally serving stations on wireless LANs using a controlled contention/resource reservation protocol of the IEEE 802.11e standard
JP3614133B2 (ja) * 2001-12-27 2005-01-26 日本電気株式会社 無線基地局装置、無線通信システム、及び通信制御方法
CN1622676A (zh) * 2003-11-28 2005-06-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 在支持p2p模式的通信体系中用于提高系统容量的方法和装置
US20050169221A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Decentralized bandwidth reservation mechanism for wireless networks
BRPI0507413A (pt) * 2004-02-06 2007-06-26 Koninkl Philips Electronics Nv método para controle de acesso de meio descentralizado em uma rede de comunicações, rede de comunicações, e, dispositivo sem fio
CN101421981B (zh) * 2006-03-15 2013-11-27 松下电器产业株式会社 用于自组织网络的分布式无线媒体访问控制协议
JP2008017318A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Fujitsu Ltd 移動局装置、無線基地局装置及び無線通信システム
TWI482456B (zh) * 2007-12-07 2015-04-21 Koninkl Philips Electronics Nv 彈性媒體存取控制（ｍａｃ）超框結構及信標方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160071964A (ko) * 2014-12-12 2016-06-22 삼성전자주식회사 무선 통신 네트워크에서 애드 혹 모드를 운용하는 장치 및 방법

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Publication number Publication date
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