KR20140051195A - 무선 메시 네트워크에서 경로 기반 트래픽 스트림 허용 제어를 실행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 메시 네트워크에서 경로 기반 트래픽 스트림 허용 제어를 실행하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

중앙 집중형 및/또는 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크에서 경로 기반 트래픽 스트림(TS) 허용 제어를 실행하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크의 경우, 소스 메시 포인트(S.MP)가 일정한 자원/QoS를 필요로 하는 TS 허용 요구를 송신한다. 그 요구는 목적지 메시 포인트(D.MP)에 도달하여 허용 경로가 결정될 때까지 무선 메시 네트워크를 통해 전파된다. 중간 메시 포인트(MP)가 그 TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 없다면, S.MP에게 통지한다. 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크의 경우에는, S.MP가 중앙 제어기에게 D.MP로의 경로를 요구한다. 중앙 제어기는 무선 메시 네트워크에서 MP의 상태를 유지하고 요구된 자원/QoS를 충족시키도록 TS를 처리하기 위한 최적의 경로를 선택한다.

Description

무선 메시 네트워크에서 경로 기반 트래픽 스트림 허용 제어를 실행하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING PATH-BASED TRAFFIC STREAM ADMISSION CONTROL IN A WIRELESS MESH NETWORK}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 중앙 집중형 또는 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 메시형 무선 통신 네트워크에서의 경로 기반 트래픽 스트림(traffic stream : TS) 허용 제어 메커니즘에 관한 것이다.
무선 랜(wireless local area network : WLAN) 메시 네트워크는 IEEE 802.11 링크를 통해 상호 접속되어 WLAN 메시 서비스를 통해 통신하는 2 이상의 메시 포인트(mesh point : MP)를 포함하는 IEEE 802.11 기반 무선 분산 시스템(wireless distribution system : WDS)이다. 도 1은 복수의 메시 포인트(MP)(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)와 게이트웨이(A, B, C)를 포함하는 통상의 WLAN 메시 네트워크(100)를 보여준다. WLAN 메시 네트워크(100)의 각 MP(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)는 자신의 트래픽을 송수신하고, 또한 다른 MP에 대한 라우터로서 기능한다. 게이트웨이(A, B, C)는 예컨대 인터넷, 공중 전화 교환망(public switched telephone network : PSTN), 다른 유선 및 무선 네트워크에의 접속을 포함하는 게이트웨이 서비스를 MP(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)에 제공한다. 예컨대, MP(50)는 어떤 게이트웨이(A, B, C)와도 직접적으로 데이터 접속되지 않는다. MP(50)는 MP(20) 및/또는 MP(30)를 통해 게이트웨이(A)에 액세스한다.
계속해서 도 1을 참조해 보면, WLAN 메시 네트워크(100)는 WLAN 메시 네트워크(100)에서 새로운 입중(incoming) TS를 현재의 전송 품질 레벨의 희생없이 허용할 수 있도록 보장하기 위한 TS 허용 제어를 채용하고 있다. 레거시 네트워크에서, 허용 제어를 필요로 하는 새로운 QoS(quality of service)의 TS는 액세스 포인트(access point : AP)가 그 TS의 자원/QoS 요건을 지원할 수 있는 한은 허용될 것이다. 그러나, WLAN 메시 네트워크에서는, 허용 제어는 그 네트워크의 모든 MP가 새로운 TS의 허용 시에 현재 및 새로운 세션에 대한 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 있도록 보장해야 한다.
따라서, 무선 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 방법 및 장치가 요구된다.
본 발명에 의하면, 무선 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 통상의 WLAN 메시 네트워크를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 트래픽 스트림(TS) 허용 제어를 실행하는 프로세스의 흐름도.
도 3은 도 2의 프로세스에 따라 소스 메시 포인트(S.MP)가 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 일례를 도시한 신호 흐름도로서, 여기서 중간 MP가 S.MP가 생성한 새로운 TS의 요구 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 있는 것인 도면.
도 4는 도 2의 프로세스에 따라 S.MP가 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 일례를 도시한 신호 흐름도로서, 여기서는 중간 MP가 S.MP가 생성한 새로운 TS의 요구 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 없는 것인 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 중앙 제어기를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 프로세스의 흐름도.
도 6은 도 5의 프로세스에 따라 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 일례를 도시한 신호 흐름도.
도 7은 본 발명에 따라 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크와 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크 양쪽 모두에서 허용 제어를 실행하도록 구성된 MP의 예시적인 블록도.
도 8은 본 발명에 따라 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 중앙 제어기의 예시적인 블록도.
본 발명은 중앙 집중형 및/또는 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크에서 경로 기반 트래픽 스트림(TS) 허용 제어를 실행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 무선 메시 네트워크가 분산형 허용 제어 아키텍처를 이용하는 경우, 소스 MP(S.MP)가 일정한 자원/QoS를 필요로 하는 TS 허용 요구를 송신한다. 그 요구는 목적지 MP(D.MP)에 도달하여 허용 경로가 결정될 때까지 무선 메시 네트워크를 통해 전파된다. 중간 MP가 그 TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 없다면, S.MP에게 통지한다. 무선 메시 네트워크가 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 이용하는 경우에는, S.MP가 중앙 제어기에게 D.MP로의 경로를 요구한다. 중앙 제어기는 무선 메시 네트워크에서 MP의 상태를 유지하고 요구된 자원/QoS를 충족시키도록 TS를 처리하기 위한 최적의 경로를 선택한다.
본 발명의 특징들과 요소들을 특정 조합으로 바람직한 실시예에서 설명하지만, 각각의 특징 또는 요소는 (바람직한 실시예의 다른 특징 및 요소없이) 단독으로, 또는 본 발명의 다른 특징 및 요소와의 다양한 조합이나 본 발명의 다른 특징 및 요소없는 다양한 조합으로 이용 가능하다.
이하, 용어 "MP"는 WTRU, 사용자 장치(user equipment : UE), 모바일 스테이션, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, 유저 스테이션(STA), 무선 환경에서 동작 가능한 모든 종류의 장치를 포함하는 것이지 이것들로 한정되는 것은 아니다. 마찬가지로, 용어 "AP"는 노드 B, 기지국, 사이트 컨트롤러, 무선 환경에서의 모든 종류의 인터페이싱 장치를 포함하는 것이지 이것들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 경로 기반 TS 허용 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, WLAN 메시 네트워크는 분산형 허용 제어 아키텍처를 갖는다. 따라서, WLAN 메시 네트워크에서의 TS 허용 제어 기능이 게이트웨이나 AP와 같은 중앙 위치에서 실행되는 것과는 대조적으로, WLAN 메시 네트워크의 각 MP가 TS 허용 제어 기능을 분담한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 프로세스(200)의 흐름도이다. 이 실시예에서, S.MP는 D.MP를 목적지로 하는 초기 자원/QoS 요건을 가진 TS를 발신한다. S.MP는 TS 추가 요구(ADDTS Req) 메시지를 D.MP로의 허용 경로에 있는 수신 MP에 송신한다(단계 210). 수신 MP는 그 TS를 허용할 것인지 아니면 거절할 것인지를 판정한다(단계 220). TS가 허용 가능하다면, 수신 MP는 요구한 것보다 못한 자원/QoS(즉, 변경된 또는 더 낮은 QoS)를 가진 TS를 허용할 것인지를 판정한다(단계 230).
MP는 요구된 자원/QoS가 충족될 수 있는 것인지를 판정하는 것에 다음과 같은 허용 기준 파라미터를 이용할 수 있다. 주의할 것은 다음에 기재한 파라미터는 전부 다 기재한 것이 아니라, 단지 예시적인 것이며, 복수의 파라미터를 필요에 따라 조합하여 이용할 수 있다는 것이다.
1) 채널 점유도 : 각 MP는 자신의 채널 이용도를 측정하는데, 이 채널 이용도는 물리 또는 가상 캐리어 센스 메커니즘이 나타내는 바와 같이, 매체가 비지 상태임을 물리 계층이 감지한 시간의 백분율로 정의된다.
2) 버퍼 점유도 : MP는 요구된 액세스 등급의 큐의 버퍼 점유도를 측정한다.
3) 링크 조건 : MP는 프레임 재전송 횟수, 분실 ACK(acknowledgement) 등을 측정한다.
바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 소정의 MP가 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있는지를 판정하는 것에 채널 점유도(CO)를 이용한다. 각 MP는 끊임없이, 또는 동적 즉 미리 정해진 간격으로 CO를 측정한다. 소정의 MP는 TS를 허용한 후의 자신의 CO가 임계값 CO(CO임계값) 미만인 경우에는 그 TS를 허용할 것이다. 이것은 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서 CO현재는 TS를 허용하기 전의 CO이고, ΔCO는 TS 허용으로 인한 CO의 변화량이며, CO임계값은 그 소정의 MP가 초과할 수 없고 또한 요구된 자원/QoS를 보장할 수 없는 미리 정해진 즉 동적 임계값이다.
이와 달리, 소정의 MP는 TS에 따라 CO 허용 파라미터를 적용할 수도 있다. 이와 같이, MP는 VoIP(voice over internet protocol)와 같은 실시간 서비스를 전하는 소정의 TS에 대해 더 엄격한 CO임계값을 선택할 수 있다. 결정적 허용 제어의 경우에는 다음의 수학식 2와 같이 각 TS에 대한 할당치를 필요로 할 수도 있다.
Figure pat00002
양 수학식 1 및 2에 있어서, ΔCO의 계산은 입중(incoming) TS 허용 효과와 출중(outgoing) TS 허용 효과 양쪽 모두를 고려해야 한다. 중간 MP의 허용 제어에 있어서는 그 MP의 입중 TS 처리 능력(즉, 입중 허용 제어)과 그 MP의 출중 TS 송신 능력(즉, 출중 허용 제어) 양쪽 모두를 고려한다. S.MP의 경우에는 출중 허용 제어만을 고려하면 된다. D.MP의 경우에는 입중 허용 제어만을 고려하면 된다.
계속해서 도 2를 참조해 보면, 단계 220에서 수신 MP가 TS를 허용하지 않기(즉, 거절하기)로 판정한 경우에는, 수신 MP는 거절 이유를 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP에 송신한다(단계 240). 그러면 프로세스(200)는 단계 210으로 되돌아가고, 여기서 S.MP는 수정된 자원/QoS나 다른 허용 경로를 통해 프로세스(200)를 개시하게 된다.
수신 MP가 단계 220에서 TS를 허용하기로 판정했지만, 단계 230에서는 요구된 자원/QoS 요건을 가진 TS를 허용하지 않기로 판정한 경우에는, 수신 MP는 수정된 자원/QoS 제의를 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP에 송신하고(단계 250), 그러면 프로세스(200)는 단계 210으로 되돌아가고, 여기서 S.MP가 프로세스(200)를 재개한다. 단계 230에서 수신 MP가 요구된 자원/QoS를 가진 TS를 허용하기로 판정한 경우에는, 그 현재의 수신 MP가 실제로 D.MP인지를 판정해야 한다(단계 260). 그 현재의 수신 MP가 실제로 D.MP가 아닌 경우에는, 수신 MP는 ADDTS Req 메시지를 허용 경로에 있는 다음의 MP에 송신하고, 그러면 프로세스(200)는 단계 220으로 되돌아가고, 여기서 그 다음의 MP가 TS 허용 판정을 하게 된다. 선택적으로, 현재의 수신 MP가 성공을 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP에 송신할 수 있다(단계 265).
그 현재의 수신 MP가 실제로 D.MP인 경우에는, 그 D.MP가 경로 허용(path admission : PA) 응답(PA Resp) 메시지를 임의 경로를 통해 S.MP에 송신한다(280). 그러면, S.MP는 그 허용 경로를 이용한 D.MP와의 세션 개시를 준비한다(단계 290).
S.MP는 필요에 따라 PA Resp 타임아웃 메커니즘을 채용할 수도 있다. 타임아웃 메커니즘을 채용하는 경우에, S.MP가 ADDTS Req 메시지를 송신할 때에 타이머를 초기화하여 개시한다. S.MP는 미리 정해진 타임아웃 임계값 전에 PA Resp를 수신하지 못하면, 그 ADDTS Req 메시지를 포기하고 선택적으로 다른 ADDTS Req 메시지를 동일한 또는 다른 허용 경로를 통해 송신할 수도 있다. 이와 달리, PA Resp를 타임 스탬핑하여 지연 시간을 측정하고, S.MP가 PA Resp를 수신했을 때 지연 요건이 충족되지 않으면 TS를 종결할 수 있다.
도 3은 도 2의 프로세스(200)에 따라 S.MP가 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크(300)에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 일례를 도시한 신호 흐름도로서, 여기서 중간 MP가 S.MP가 생성한 새로운 TS의 요구 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 있다. WLAN 메시 네트워크(300)는 S.MP(302)와, 복수의 중간 MP(304, 306)과, D.MP(308)를 포함한다. 각 중간 MP(304, 306)는 S.MP(302)가 요구한 자원/QoS를 충족시킬 수 있다. S.MP(302)는 TS의 요구 자원/QoS를 나타내는 ADDTS Req 메시지를 MP(304)에 송신한다(단계 310). MP(304)는 TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있다고 판정하고, ADDTS Req 메시지를 MP(306)에 송신한다(단계 330). 선택적으로, MP(304)는 MP(304)에 의한 성공적인 TS 허용을 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP(302)에 송신할 수도 있다(단계 320). MP(306)는 TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있다고 판정하고, ADDTS Req 메시지를 D.MP(308)에 송신한다(단계 350). 선택적으로, MP(306)는 MP(306)에 의한 성공적인 TS 허용을 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP(302)에 송신할 수도 있다(단계 340). D.MP(308)는 요구된 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 있다고 판정하고, 허용 경로를 나타내는 PA Resp 메시지를 S.MP(302)에 송신하면(단계 360), S.MP(302)와 D.MP(308) 간의 세션 개시가 준비된다(단계 370).
도 4는 도 2의 프로세스(200)에 따라 S.MP가 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크(400)에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 일례를 도시한 신호 흐름도로서, 여기서는 중간 MP가 S.MP가 생성한 새로운 TS의 요구 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 없다. WLAN 메시 네트워크(400)는 S.MP(402)와, 복수의 중간 MP(404, 406, 408)과, D.MP(410)를 포함한다. S.MP(402)는 TS의 요구 자원/QoS를 나타내는 ADDTS Req 메시지를 MP(404)에 송신한다(단계 420). MP(404)는 TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있다고 판정하고, ADDTS Req 메시지를 MP(406)에 송신한다(단계 430). 선택적으로, MP(404)는 MP(404)에 의한 성공적인 TS 허용을 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP(402)에 송신할 수도 있다(단계 425). MP(406)는 MP(404)로부터 ADDTS Req 메시지를 수신하지만, TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 없다고 판정하고, 거절 이유(예컨대, 전송 큐가 이미 가득 채워져 있다거나, 요구 자원이 설정 한도를 초과한다거나, 요구된 자원/QoS 요건을 충족시킬 없다는 등)를 포함하는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP(402)에 송신한다(단계 435). 이와 달리, 단계 435에서 MP(406)가 S.MP(402)에 송신한 ADDTS Resp 메시지는 MP(406)가 허용할 수 있는 수정된 자원/QoS 제의를 포함할 수도 있다.
계속해서 도 4를 참조해 보면, S.MP(402)는 단계 435에서 MP(406)가 송신한 ADDTS Resp 메시지를 수신하면, MP(406)를 제외한 새로운 허용 경로를 판정하게 되는데, 그 이유는 MP(406)가 TS를 처리할 수 없거나, S.MP(402)가 MP(406)가 제의한 자원/QoS를 충족시키기 위해서 자원/QoS 요건을 낮추려 하지 않기 때문이다. 다음에, S.MP(402)는 요구 자원/QoS를 나타내고 MP(406)를 우회하는 새로운 경로와 관련된 정보를 제공하는 다른 ADDTS Req 메시지를 MP(404)에 송신한다(단계 440). MP(404)는 TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있다고 판정하고, ADDTS Req 메시지를 MP(408)에 송신한다(단계 450). 선택적으로, MP(404)는 MP(404)에 의한 성공적인 TS 허용을 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP(402)에 송신할 수도 있다(단계 445). MP(408)는 TS의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있다고 판정하고, ADDTS Req 메시지를 D.MP(410)에 송신한다(단계 460). 선택적으로, MP(408)는 MP(408)에 의한 성공적인 TS 허용을 나타내는 ADDTS Resp 메시지를 S.MP(402)에 송신할 수도 있다(단계 455). D.MP(410)는 요구된 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 있다고 판정하고, 허용 경로를 나타내는 PA Resp 메시지를 S.MP(402)에 송신하면(단계 465), S.MP(402)와 D.MP(410) 간의 세션 개시가 준비된다(단계 470).
본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 중앙 집중형 TS 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크를 구현한다. 이러한 종류의 WLAN 메시 네트워크에서는, 중앙 제어기가 전체 WLAN 메시 네트워크의 TS 허용 제어 기능을 실행한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 중앙 제어기를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 프로세스(500)의 흐름도이다. S.MP는 D.MP로의 TS를 생성하고자 할 때, 자원/QoS 및 D.MP 식별 정보를 포함하는 ADDTS Req 메시지를 중앙 제어기에 송신한다(단계 510). ADDTS Req 메시지는 희망하는 자원/QoS 및 D.MP 식별 정보를 포함한다. 중앙 제어기는 WLAN 메시 네트워크에서의 제어 정책 및 이용 가능한 경로에 대한 정보에 기초하여 S.MP가 희망하는 자원/QoS를 충족시키는 최적의 경로를 선택한다(단계 520). 단계 530에서는, 중앙 제어기가 선택한 최적의 경로가 실제로 S.MP가 요구한 희망 자원/QoS를 충족시키는지에 대한 판정이 이루어진다. 중앙 제어기가 선택한 최적의 경로가 S.MP가 요구한 희망 자원/QoS를 충족시키지 못한다면, 중앙 제어기는 부가 TS 수정(ADDTS Mod) 메시지를 S.MP에 송신한다(단계 540). ADDTS Mod 메시지는 WLAN 메시 네트워크에서 현재 이용 가능한 자원/QoS를 포함한다. 단계 545에서는, 수정된 자원/QoS가 S.MP에게 허용 가능한 것인지에 대한 판정이 이루어진다. 단계 545에서 수정된 자원/QoS가 S.MP에게 허용 가능한 것이라고 판정된 경우, 프로세스(500)는 단계 510으로 되돌아가고, 여기서 S.MP는 ADDTS Mod 메시지에 기초한 수정된 자원/QoS 요건을 포함하는 ADDTS Req 메시지를 다시 송신할 수 있다. 단계 545에서 수정된 자원/QoS가 S.MP에게 허용 가능한 것이 아니라고 판정된 경우에는, 프로세스(500)는 종료한다.
단계 530에서 중앙 제어기가 선택한 최적의 경로가 S.MP가 요구한 희망 자원/QoS 요건을 충족시키는 것으로 판정되면, 중앙 제어기는 부가 TS 커미트(ADDTS Commit) 메시지를 S.MP와 선택 경로에 있는 모든 중간 MP에 송신한다(단계 550). ADDTS Commit 메시지를 수신한 각 MP는 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있는지를 판정한다(단계 560). 어떤 중간 MP가 요구된 자원/QoS를 지원할 수 없다면, 그 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 없는 MP는 자신이 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 없다는 것을 나타내는 부가 TS 거절(ADDTS Rej) 메시지를 중앙 제어기에 송신한다(단계 570). 이어서, 프로세스(500)는 전술한 단계 540 및 단계 545로 진행한다. 단계 560에서 모든 중간 노드가 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 있다고 판정한 경우에는, S.MP로부터 D.MP로 선택 경로를 따라 TS를 송신하기 위한 세션을 개시할 수 있다(단계 580).
도 6은 도 5의 프로세스(500)에 따라 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크(600)에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 일례를 도시한 신호 흐름도이다. WLAN 메시 네트워크(600)는 S.MP(602), 중간 MP(604), D.MP(606) 및 중앙 제어기(608)를 포함한다. S.MP(602)는 D.MP(606) ID와 자원/QoS 요건을 포함하는 ADDTS Req 메시지를 중앙 제어기(608)에 송신한다(단계 610). 중앙 제어기(608)는 이용 가능한 자원의 내부 데이터베이스를 체크하고 S.MP(602)와 D.MP(606) 간의 각종 경로 상의 부하를 판정한다. 중앙 제어기(608)는 최적의 자원/QoS 메트릭을 가진 경로를 선택하고, 그 자원 데이터베이스를 업데이트한다. 중앙 제어기(608)는 TS ID와 자원/QoS 요건을 포함하는 ADDTS Commit 메시지를 S.MP(602)에 송신하고(단계 615), ADDTS Commit 메시지를 중간 MP(604)에 송신하며(단계 620), ADDTS Commit 메시지를 D.MP(606)에 송신한다(단계 625). 중간 MP(604) 및 D.MP(606)는 중앙 제어기(608)로부터 ADDTS Commit 메시지를 수신하면, 이용 가능한 자원을 확인한다. 이 경우에, 중간 MP(604) 및 D.MP(606)는 그 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 있고, 중간 메시 포인트(MP)(604)를 통해 S.MP(602)와 D.MP(606) 간의 세션을 개시할 수 있다(단계 630).
그러나, 중간 MP(604)와 D.MP(606) 중 하나 또는 양쪽 모두가 ADDTS Commit 메시지의 요구된 자원/QoS를 충족시킬 수 없다면, 중간 MP(604) 및 D.MP(606)는 ADDTS Rej 메시지를 중앙 제어기(608)에 송신한다(단계 635, 단계 640). 중간 MP(604)는 자신이 현재 충족시킬 수 있는 자원/QoS를 포함하는 ADDTS Rej 메시지를 중앙 제어기(608)에 송신한다(단계 635). 마찬가지로, D.MP(606)는 자신이 현재 충족시킬 수 있는 자원/QoS를 포함하는 ADDTS Rej 메시지를 중앙 제어기(608)에 송신한다(단계 640). 중앙 제어기(608)는 그 자원 데이터베이스를 업데이트하고, TS에 대한 최적의 이용 가능한 자원/QoS를 포함하는 ADDTS Mod 메시지를 D.MP(606)에 송신한다(단계 645). 다음에, S.MP(602)는 새로운 자원/QoS 요건을 포함하는 ADDTS Req 메시지를 송신할 수 있다(단계 650). 그러면 프로세스(600)는 충족시킬 수 있는 자원/QoS를 달성하여 세션을 개시할 때까지 반복된다.
선택적으로, WLAN 메시 네트워크(600)에 자원을 방출하기 위해서, 세션 종료 시에(단계 660), S.MP(602)는 삭제 TS 요구(DELTS Req) 메시지를 중앙 제어기(608)에 송신할 수 있다(단계 665). 이에 따라 중앙 제어기(608)는 그 자원 데이터베이스를 업데이트하고, 중간 MP(604)에게 그 TS를 종결할 것을 지시하는 DELTS Req 메시지를 중간 MP(604)에 송신한다(단계 670). 마찬가지로, 중앙 제어기(608)는 D.MP(606)에게 그 세션을 종료할 것을 지시하는 DELTS Req 메시지를 D.MP(606)에 송신한다(단계 675). 이와 달리, TS 타임아웃 메커니즘을 채용하여 WLAN 메시 네트워크(600)에 자원을 방출할 수도 있다. 예컨대, 미리 정해진 기간보다 길게 TS 세션이 유휴 중일 때는, 세션을 종료하고, WLAN 메시 네트워크(600)에 자원을 방출한다.
도 7은 본 발명에 따라 분산형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크와 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 가진 무선 메시 네트워크 양쪽 모두에서 허용 제어를 실행하도록 구성된 MP(700)의 예시적인 블록도이다. MP(700)는 안테나(705), 수신기(710), 처리기(715), 송신기(720) 및 허용 제어 유닛(730)을 포함한다. 처리기(715)는 수신기(710) 및 송신기(720)의 기능을 제어하고 허용 제어 유닛(730)과 접속되어 있다. 허용 제어 유닛(730)은 메시지 처리기(740), 자원(QoS) 관리기(750) 및 PA 메시지 처리기(760)를 포함한다.
분산형 허용 제어 무선 메시 네트워크에 있어서, 메시지 처리기(740)는 MP(700)가 S.MP 또는 중간 MP인 경우에 ADDTS Req 메시지를 생성한다. 메시지 처리기(740)는 MP(700)가 중간 MP로서 기능하는 경우에는 임의의 ADDTS Resp 메시지를 생성한다. 거절 또는 수정된 자원/QoS가 제의된 경우, 메시지 처리기(740)는 그 제의된 자원(QoS)을 자원(QoS) 관리기(750)에게 통지한다.
중앙 집중형 허용 제어기를 이용하는 무선 메시 네트워크에 있어서는, 메시지 처리기(740)는 중앙 제어기에 송신할 ADDTS Req 메시지 및 ADDTS Rej 메시지를 생성한다. 메시지 처리기(740)는 또한 중앙 제어기로부터 수신한 ADDTS Commit 메시지 및 ADDTS Mod 메시지를 처리하고, 요구 또는 제의된 자원을 자원(QoS) 관리기(750)에게 통지한다.
자원(QoS) 관리기(750)는 CO, 버퍼 점유도 등 MP(700)의 이용 가능한 자원을 판정한다. 자원(QoS) 관리기(750)는 MP(700)가 ADDTS Req 메시지의 자원/QoS 요건을 충족시킬 수 있는지를 판정한다. TS 허용 여부 판정에 TS 특유 CO를 이용하는 경우에, 자원(QoS) 관리기(750)는 전술한 바와 같이 각 TS에 대한 CO를 판정한다. 자원(QoS) 관리기(750)는 또한 MP(700)가 TS의 S.MP인 경우에 ADDTS Req 메시지의 요구된 자원/QoS를 판정한다. 메시지 처리기(740)로부터 제공된 정보는 MP(700)의 자원을 관리하고 무선 메시 네트워크 내의 다른 MP에게 적절한 자원 요구를 하는 데 이용된다.
중앙 집중형 허용 제어기를 이용하는 무선 메시 네트워크에 있어서, PA 메시지 처리기(760)는 MP(700)가 종결될 TS의 S.MP인 경우에 중앙 제어기에 송신할 DELTS Req 메시지를 생성한다. PA 메시지 처리기(760)는 MP(700)가 중간 MP인 경우에 중앙 제어기로부터 수신한 DELTS Req 메시지를 처리한다. PA 메시지 처리기(760)는 방출된 자원을 자원(QoS) 관리기(750)에게 통지한다.
분산형 허용 제어 아키텍처를 이용하는 무선 메시 네트워크에 있어서는, PA 메시지 처리기(760)는 MP(700)가 D.MP인 경우에 PA Resp 메시지를 생성한다. PA 메시지 처리기(760)는 또한 MP(700)가 S.MP인 경우에 전술한 바와 같이 허용 경로를 포함하는 PA Resp 메시지를 수신하기 위한 어떤 타임아웃 메커니즘을 실행한다. MP(700)가 S.MP인 경우에, RA Resp 메시지 수신 시에, PA 메시지 처리기(760)는 세션 개시를 위해서 허용 경로에 있는 할당 자원을 자원(QoS) 관리기(750)에게 통지한다.
도 8은 본 발명에 따라 중앙 집중형 허용 제어 아키텍처를 가진 WLAN 메시 네트워크에서 경로 기반 TS 허용 제어를 실행하는 중앙 제어기의 예시적인 블록도이다. 중앙 제어기(800)는 임의의 MP에 구현 가능하거나 별도의 엔티티로서 구현 가능한 로직 엔티티이다. 중앙 제어기(800)는 안테나(805), 수신기(810), 처리기(815), 송신기(820) 및 허용 제어 유닛(830)을 포함한다. 처리기(815)는 수신기(810) 및 송신기(820)의 기능을 제어하고 허용 제어 유닛(830)과 접속되어 있다. 허용 제어 유닛(830)은 자원 데이터베이스(840), 최적 경로 선택기(850) 및 메시지 처리기(860)를 포함한다.
자원 데이터베이스(840)는 무선 메시 네트워크 내의 모든 MP의 자원 정보를 저장하고 모든 MP의 현재의 자원/QoS 능력을 유지한다. 자원 데이터베이스(840)는 예컨대, 질의(query), 동기화 시그널링, 비콘 응답 등으로부터, 그리고 ADDTS 메시지 처리기(860)가 처리한 ADDTS Req 메시지, ADDTS Commit 메시지 및 ADDTS Rej 메시지를 수신함으로써 취득할 수 있다.
최적 경로 선택기(850)는 S.MP와 D.MP 간의 각종 경로 상의 트래픽 부하를 계산한다. 최적 경로 선택기(850)는 계산한 트래픽 부하, 시스템 오퍼레이터의 선호도, TS의 자원/QoS 요건에 기초하여 최적의 경로를 선택하여 그것을 자원 데이터베이스(840)에게 통지한다.
메시지 처리기(860)는 ADDTS Req 메시지 및 ADDTS Rej 메시지에 각각 응답하여 ADDTS Commit 메시지 및 ADDTS Mod 메시지를 생성한다. 메시지 처리기(860)는 무선 메시 네트워크에서 이용 가능한 자원을 보고받으면 자원 데이터베이스(840)에게 통지하고 그것을 업데이트한다. 메시지 처리기(860)는 또한 S.MP로부터 수신한 DELTS Req 메시지에 응답하여 중간 MP에 송신할 DELTS Req 메시지를 생성한다. 메시지 처리기(860)는 방출 자원을 자원 데이터베이스(840)에게 통지한다.
전술한 허용 제어 유닛(730, 830)의 기능은 집적 회로(IC)에 통합하거나 복수의 상호 접속 컴포넌트를 포함하는 회로에서 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 액세스 카테고리(AC)마다의 허용 제어 필수(ACM) 필드는 S.MP가 송신하는 ADDTS Req 메시지에 포함된다. ACM 필드는 중간 MP에게 TS의 AC에 대한 허용 제어 필요 여부를 지시한다. 허용 제어가 필요없다면, 자원/QoS의 보장 또는 절충없이 바로 TS를 송신할 수 있다. 이것은 특히 예컨대 대용량 파일 전송과 같이 전송 시에 최소 레이턴시를 필요로 하지 않는 우선 순위가 낮은 데이터에 유용하다.
본 발명의 특징들과 요소들을 특정 조합으로 바람직한 실시예에서 설명하였지만, 각각의 특징 또는 요소는 바람직한 실시예의 다른 특징 및 요소없이 단독으로, 또는 본 발명의 다른 특징 및 요소와의 다양한 조합이나 본 발명의 다른 특징 및 요소없는 다양한 조합으로 이용 가능하다. 청구 범위에서 정해진 본 발명의 범위 내에서의 변형은 모두 당업자에게는 명백한 것이다.
700 메시 포인트(MP)
710, 810 수신기
715, 815 처리기
720, 820 송신기
730, 830 허용 제어 유닛
740 메시지 처리기
750 자원(QoS) 관리기
760 PA 메시지 처리기
800 중앙 제어기
840 자원 데이터베이스
850 최적 경로 선택기
860 메시지 처리기

Claims (10)

  1. 무선 통신 방법에 있어서,
    WTRU(wireless transmit receive unit, 무선 송수신 유닛)에 의해서 요청을 수신하는 단계;
    상기 요청을 수락하는 것이 운영 파라미터(operational parameter)가 임계값(threshold)을 초과하는 것을 야기할 것인지 여부를 상기 WTRU에 의해 결정하는 단계; 및
    상기 결정에 기초해서,
    (1) 상기 요청을 수락하는 것이 상기 운영 파라미터가 상기 임계값을 초과하는 것을 야기하지 않을 경우에, 상기 요청이 수락되었다고 표시하는 것,
    (2) 상기 요청이 거절되었다고 표시하고 거절에 대한 이유를 제공하는 것, 및
    (3) 상기 요청이 거절되었다고 표시하고 상기 요청과 연관된 자원들을 변경시키기 위해서 상기 WTRU에 의해서 수락될 수 있는 제안을 제공하는 것
    에 의해 상기 요청에 응답하는 것들 중에서 선택하는 단계를 포함하는, 무선 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    포함되는 상기 거절에 대한 이유는 복수의 이유들 중 하나이고,
    상기 이유들 각각은 상기 요청과 연관되는 자원들 또는 상기 운영 파라미터에 기초하는 것인, 무선 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임계값은 상기 WTRU와 제2 WTRU 사이의 채널 이용(usage)을 제한(limit)하는 것인, 무선 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 운영 파라미터는, 제2 WTRU와 연관된 QoS(Quality of Service, 서비스 품질) 또는 자원들 중 하나인 것인, 무선 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 요청을 수락하는 것이 운영 파라미터가 임계값을 초과하는 것을 야기할 것인지 여부를 결정하는 단계는,
    상기 WTRU가 상기 요청에서 제2 WTRU에 의해 지정된 QoS로 트래픽 스트림을 허용(admit)하거나 또는 상기 WTRU가 상기 요청에서 상기 제2 WTRU에 의해 지정된 자원들을 사용하는 것을 허용하면, 상기 제2 WTRU와 연관된 채널 점유도(channel occupancy)가 임계값 채널 점유도 아래인 채로 머물지(remain) 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것인, 무선 통신 방법.
  6. 무선 송수신 유닛(WTRU, wireless transmit receive unit)에 있어서,
    요청을 수신하도록 구성되는 수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 요청을 수락하는 것이 운영 파라미터가 임계값(threshold)을 초과하는 것을 야기할 것인지 여부를 결정하고,
    상기 결정에 기초해서,
    (1) 상기 요청을 수락하는 것이 상기 운영 파라미터가 상기 임계값을 초과하는 것을 야기하지 않을 경우에, 상기 요청이 수락되었다고 표시하는 것,
    (2) 상기 요청이 거절되었다고 표시하고 거절에 대한 이유를 제공하는 것, 및
    (3) 상기 요청이 거절되었다고 표시하고 상기 요청과 연관된 자원들을 변경시키기 위해서 상기 WTRU에 의해서 수락될 수 있는 제안을 제공하는 것
    에 의해 상기 요청에 응답하는 것들 중에서 선택하도록 구성되는 것인, 무선 송수신 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    포함되는 상기 거절에 대한 이유는 복수의 이유들 중 하나이고,
    상기 이유들 각각은 상기 요청과 연관되는 자원들 또는 상기 운영 파라미터에 기초하는 것인, 무선 송수신 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 임계값은 상기 WTRU와 제2 WTRU 사이의 채널 이용(usage)을 제한(limit)하는 것인, 무선 송수신 유닛.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 운영 파라미터는, 제2 WTRU와 연관된 QoS(Quality of Service, 서비스 품질) 또는 자원들 중 하나인 것인, 무선 송수신 유닛.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 WTRU가 상기 요청에서 제2 WTRU에 의해 지정된 QoS로 트래픽 스트림을 허용(admit)하거나 또는 상기 WTRU가 상기 요청에서 상기 제2 WTRU에 의해 지정된 자원들을 사용하는 것을 허용하면, 상기 제2 WTRU와 연관된 채널 점유도(channel occupancy)가 임계값 채널 점유도 아래인 채로 머물지(remain) 여부를 결정하도록 구성되는 것인, 무선 송수신 유닛.
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