KR20210018521A

KR20210018521A - 무선 네트워크들에서의 다중 사용자 edca 전송 모드에서의 ac들의 향상된 관리

Info

Publication number: KR20210018521A
Application number: KR1020217003551A
Authority: KR
Inventors: 스테판느 바롱; 파트리스 느주; 파스칼 비제
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2021-02-17
Also published as: RU2020112508A; JP2021005893A; CN115884429A; ES2882499T3; JP2020500457A; US10893539B2; KR102592057B1; GB2555142B; JP7005720B2; US11595996B2; SG11201903196XA; JP2022033298A; CN109845381A; EP3902365B1; RU2735727C2; RU2020112508A3; KR20190065399A; JP2023083493A; CN115968049A; KR20210077801A

Abstract

AP에 의해 제공되는 자원 유닛들에서 다른 AC 큐로부터의 데이터의 규칙적인 OFDMA 전송으로 인해 열화된 MU EDCA 모드에서 노드 AC 큐들을 차단하는 것을 회피하기 위해, 본 발명은 그들이 다른 AC 큐들에 독립적으로 열화된 MU EDCA 모드를 빠져나갈 수 있게 하기 위해서 각각의 AC 큐에 대해 전용 HEMUEDCATimer를 사용하는 것을 제안한다. 이와 관련하여, 2개 이상의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 성공적으로 전송할 시에, 하나 이상의 전송 기회 내에 AP에 의해 제공된 하나 이상의 액세스된 자원 유닛들 각각에서, 노드는 전송 트래픽 큐와 연관된 각각의 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 열화 지속기간 동안 액세스된 자원 유닛에서 전송되는 각각의 트래픽 큐를 열화된 MU EDCA 모드에 설정한다. 다음으로, 임의의 타이머의 만료 시에, 노드는 연관된 트래픽 큐를 종래의 EDCA 모드로 되돌려 스위칭한다.

Description

무선 네트워크들에서의 다중 사용자 EDCA 전송 모드에서의 AC들의 향상된 관리{ENHANCED MANAGEMENT OF ACs IN MULTI-USER EDCA TRANSMISSION MODE IN WIRELESS NETWORKS}

본 발명은 일반적으로 통신 네트워크에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 데이터를 전송하기 위해서, 경합을 통해 노드들에 채널 액세스들을 제공하고 또한 액세스 포인트에 승인된 전송 기회(TXOP)를 분할하는 서브 채널들(또는 자원 유닛들)에의 노드들에 의한 2차 액세스들을 제공하는 통신 네트워크에 관한 것이다.

본 발명은 무선 통신 네트워크에서, 특히 802.11ax 복합 채널에 대한 및/또는 예를 들어 액세스 포인트에 승인되는 802.11ax 복합 채널을 형성하고 및 업링크 통신이 수행되는 것을 허용하는 OFDMA 자원 유닛들에 대한 액세스를 노드들에게 제공하는 802.11ax 네트워크에서 적용 분야를 발견한다.

IEEE 802.11 MAC 표준은 WLAN(Wireless local area network)들이 물리 및 MAC(medium access control) 레벨에서 작동해야만 하는 방식을 정의한다. 전형적으로, 802.11 MAC(Medium Access Control) 동작 모드는 소위 "CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)" 기법에 기초한 경합 기반 메커니즘에 의존하는 널리 공지된 DCF(Distributed Coordination Function)를 구현한다.

802.11 매체 액세스 프로토콜 표준 또는 동작 모드는 주로 무선 매체에 액세스하려고 시도하기 위해 무선 매체가 유휴(idle)로 되기를 기다리는 통신 노드들의 관리에 관한 것이다.

IEEE 802.11ac 표준에 의해 정의된 네트워크 동작 모드는, 무엇보다도 특히, 간섭에 매우 취약한 것으로 생각되는 2.4GHz 대역으로부터 5GHz 대역으로 이동함으로써 80MHz의 보다 넓은 주파수 연속적 채널(frequency contiguous channel)들 - 그 중 2개는 무선 네트워크의 동작 대역으로서 160MHz 채널을 얻기 위해 선택적으로 조합될 수 있음 - 이 사용되는 것을 가능하게 하는 것에 의해, VHT(very high throughput)를 제공한다.

802.11ac 표준은 또한 RTS(Request-To-Send) 및 CTS(Clear-To-Send) 프레임과 같은 제어 프레임들을 개조하여, 변하며 미리 정의된 20, 40, 또는 80MHz 대역폭들의 복합 채널들을 허용하는데, 복합 채널들은 동작 대역 내에서 인접한 하나 이상의 통신 채널로 이루어진다. 160MHz 복합 채널은 160MHz 동작 대역 내의 2개의 80MHz 복합 채널을 조합하는 것에 의해 가능하다. 제어 프레임들은 대상 복합 채널(targeted composite channel)에 대한 채널 폭(대역폭)을 지정한다.

따라서, 복합 채널은 주어진 노드가 매체에 액세스하기 위해 EDCA 백오프 절차(backoff procedure)를 수행하는 1차 채널 및 예를 들어 각각 20MHz의 적어도 하나의 2차 채널로 구성된다.

EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 우선순위가 낮은 트래픽과 비교하여 우선순위가 높은 트래픽을 다르게 다루는 것을 가능하게 하는 트래픽 카테고리들 및 네 가지 대응 액세스 카테고리를 정의한다.

노드들에서의 EDCA의 구현은 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 ("액세스 카테고리들"로서 알려진) 복수의 트래픽 큐를 이용하여 이루어질 수 있고, 각각의 트래픽 큐는 각각의 큐 백오프 값과 연관된다. 큐 백오프 값은 각각의 큐 경합 파라미터들, 예를 들어 EDCA 파라미터들로부터 계산되며, 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해서 통신 채널에의 액세스를 위해 경합하는데 사용된다.

종래의 EDCA 파라미터들은 각각의 트래픽 큐에 대한 CW_min, CW_max 및 AIFSN을 포함하고, 여기서 CW_min 및 CW_max은 주어진 트래픽 큐에 대해 EDCA 경합 윈도우 CW가 그로부터 선택되는 선택 범위의 하위 및 상위 경계들이다. AIFSN은 중재 프레임 간 공간 번호(Arbitration Inter-Frame Space Number)를 나타내고, DIFS 구간(그 전체는 AIFS 기간을 정의함)에 부가적인 시간 슬롯들(통상적으로 9㎲)의 수를 정의하고, 노드는 고려되는 트래픽 큐와 연관된 큐 백오프 값을 감분시키기 전에 매체를 유휴로서 감지해야만 한다.

EDCA 파라미터들은 네트워크 정보를 브로드캐스팅하기 위해 네트워크에서의 특정 노드에 의해 송신되는 비컨 프레임에서 정의될 수 있다.

경합 윈도우 CW 및 큐 백오프 값들은 EDCA 변수들이다.

종래의 EDCA 백오프 절차는 노드가 각각의 경합 윈도우 CW로부터 트래픽 큐에 대한 큐 백오프 값을 선택하고, 그 후 AIFS 기간 후에 매체를 유휴로서 감지할 시에 이것을 감분하도록 구성된다. 백오프 값이 0에 도달하면, 노드는 매체에 액세스하도록 허용된다.

EDCA 큐 백오프 값들 또는 카운터들은 따라서 2개의 역할을 수행한다. 첫째, 이들은 충돌의 위험을 감소시킴으로써 매체에 효율적으로 액세스하도록 노드들을 구동한다. 둘째, 이들은 트래픽 큐에 포함된 데이터의 에이징(aging)을 미러링함으로써(데이터가 더 노화될수록, 백오프 값을 더 낮게 함), QoS(quality of service)의 관리를 제공하고, 따라서 EDCA 파라미터들의 상이한 값들(특히, EDCA 큐 백오프 값들의 감분의 시작을 지연시키는 AIFSN 파라미터)을 통해 트래픽 큐들에 상이한 우선순위들을 제공한다.

EDCA 백오프 절차 덕분에, 노드는 그래서, 전형적으로 계산된 큐 백오프 카운터 또는 값을 기반으로 큐 경합 파라미터들에 기반한 경합 유형 액세스 메커니즘을 사용하여 통신 네트워크에 액세스할 수 있다.

1차 채널은 채널이 유휴인지 여부를 감지하기 위해 통신 노드들에 의해 사용되고, 1차 채널이 복합 채널을 형성하기 위해 2차 채널 또는 채널들을 사용하여 확장될 수 있다. 1차 채널은 단독으로도 사용될 수 있다.

동작 대역을 기본 20MHz 채널들로 트리 분해(tree breakdown)하는 경우, 일부 2차 채널들은 3차(tertiary) 또는 4차(quaternary) 채널들이라고 명명된다.

802.11ac에서, 모든 전송들, 그리고 따라서 가능한 복합 채널들은 1차 채널을 포함한다. 그 이유는 노드들이 1차 채널에서만 전체 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 및 NAV(Network Allocation Vector) 추적을 수행하기 때문이다. 다른 채널들은 2차 채널들로서 할당되는데, 이 채널들상에서 노드들은 단지 CCA(clear channel assessment)의 능력, 즉, 상기 2차 채널의 유휴 또는 사용 중(busy) 상태/상태(state/status)의 검출을 갖는다.

802.11n 또는 802.11ac(또는 802.11ax)에 정의된 대로 복합 채널을 사용할 때의 문제점은, 복합 채널들의 사용과 부합하는 노드들(즉, 802.11n 및 802.11ac 호환 노드들, 또는 높은 처리량의 노드들(High Throughput nodes)을 나타내는 "HT 노드들")이, 복합 채널을 사용할 수 없고 동일한 무선 네트워크 내에 존재하는 종래의 20MHz 채널들에만 의존하는 레거시 노드들(즉, 예를 들어 802.11a/b/g와만 호환되는 비-HT 노드들)과 공존해야만 하고, 따라서 동일한 20MHz 채널들을 공유해야 한다는 점이다.

이 문제에 대처하기 위해, 802.11n 및 802.11ac 및 802.11ax 표준들은 802.11a 레거시 포맷("비-HT"라고 불림)에서의 각각의 20MHz 채널에 걸쳐서 제어 프레임들(예를 들어, RTS/CTS 또는 CTS-to-Self 또는 송신된 데이터의 올바른 또는 잘못된 수신을 확인응답하는 ACK 프레임들)을 복제할 가능성을 제공하여, 전체 복합 채널에 걸쳐서 요청된 TXOP의 보호를 확립한다.

이것은 20MHz 채널에서 진행 중인 통신을 인식하기 위해 복합 채널에 관여된 20MHz 채널 중 임의의 것을 사용하는 임의의 레거시 802.11a 노드를 위한 것이다. 결과적으로, 레거시 노드는 802.11n/ac/ax 노드에 승인된 현재 복합 채널 TXOP의 종료까지 새로운 전송을 개시하는 것을 못하게 된다.

802.11n에 의해 최초로 제안된 바와 같이, 사용된 복합 채널을 형성하는 1차 및 2차 채널들 둘 다에서 2개의 동일한 20MHz 비-HT 제어 프레임이 동시에 송신될 수 있게 하기 위해 종래의 802.11a 또는 "비-HT" 전송의 복제가 제공된다.

802.11ac가 80MHz 또는 160MHz 복합 채널을 형성하는 채널들에 걸쳐 복제를 가능하게 하기 위해 이 접근법이 확장되었다. 본 문서의 나머지 부분에서, "복제된 비-HT 프레임" 또는 "복제된 비-HT 제어 프레임" 또는 "복제된 제어 프레임"은 노드 디바이스가 (40MHz, 80MHz 또는 160MHz) 동작 대역의 2차 20MHz 채널(들)에 걸쳐서 주어진 제어 프레임의 종래의 또는 "비-HT" 전송을 복제한다는 것을 의미한다.

실제로, 새로운 TXOP를 위해 복합 채널(40MHz 이상)을 요청하기 위해, 802.11n/ac 노드가 위에서 언급한 것처럼 1차 20MHz 채널에서 EDCA 백오프 절차를 수행한다. 병행하여, 이는 새로운 TXOP가 시작되기 전에(즉, 임의의 큐 백오프 카운터가 만료되기 전에) PIFS 구간 동안 유휴 중인(채널 상태/상태가 "유휴"임) 2차 채널 또는 채널들을 검출하기 위해 2차 채널들에 대해 CCA(Clear-Channel-Assessment) 신호 검출과 같은 채널 감지 메커니즘을 수행한다.

보다 최근에, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)는, 802.11ac의 후속안인, 802.11ax 태스크 그룹(task group)을 공식적으로 승인하였다. 802.11ax 태스크 그룹의 1차 목표는 밀집 배치 시나리오들에서 사용되는 무선 통신 디바이스들에 대한 데이터 속도의 개선을 추구하는 것에 있다.

802.11ax 표준에서의 최근의 개발은 액세스 포인트(AP)를 갖는 무선 네트워크 내의 다중 노드에 의한 복합 채널의 사용을 최적화하려고 하였다. 사실, 전형적인 콘텐츠는 예를 들어 HD(high-definition) 오디오-비주얼 실시간 및 대화형 콘텐츠와 관계된 중요한 데이터 양을 갖는다. 게다가, 노드 수와 트래픽 양이 증가함에 따라, 즉 밀집 WLAN 시나리오들에서, IEEE 802.11 표준에서 사용되는 CSMA/CA 프로토콜의 성능이 급격히 저하된다는 것이 잘 알려져 있다.

이런 맥락에서, AP로부터 및/또는 AP에 대한 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 방향들 모두에서 상이한 사용자들에게 및/또는 그들로부터 그리고 AP에 승인된 전송 기회 동안, 다중 동시 전송을 허용하는 다중 사용자(multi-user, MU) 전송이 고려되었다. 업링크에서, 다중 사용자 전송은 다중의 비-AP 스테이션들 또는 노드들이 동시에 전송할 수 있게 함으로써 충돌 확률을 완화하는 데 사용될 수 있다.

이러한 다중 사용자 전송을 실제로 수행하기 위해, 승인된 통신 채널을, 예를 들어 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기술에 기초하여, 다중 사용자(비-AP 스테이션들/노드들)에 의해 주파수 영역에서 공유되는, 자원 유닛들(RU들)이라고도 지칭되는 서브 채널들로 분할하는 것이 제안되었다. 각각의 RU는 다수의 톤(tone)에 의해 정의될 수 있으며, 80MHz 채널이 최대 996개의 사용 가능한 톤을 포함한다.

OFDMA는 진보된 인프라스트럭처 기반 무선 네트워크들에서 효율을 개선하기 위한 새로운 핵심 기술로서 부상한 OFDM의 다중 사용자 변형이다. 이것은 물리 계층상의 OFDM을 MAC 계층상의 FDMA(Frequency Division Multiple Access)와 조합하여, 동시성을 증가시키도록 상이한 서브 캐리어들이 상이한 스테이션들/노드들에 할당되게 허용한다. 인접한 서브 캐리어들은 종종 유사한 채널 상태들을 경험하고 따라서 서브 채널들로 그룹화된다: OFDMA 서브 채널 또는 RU는 따라서 서브 캐리어들의 세트이다.

현재 예견되는 바와 같이, 이러한 OFDMA 서브 채널들의 입도(granularity)는 최초 20MHz 채널 대역보다 더 미세하다. 전형적으로, 2MHz 또는 5MHz 서브 채널은 최소 폭으로서 생각될 수 있고, 따라서 단일 20MHz 채널 내에, 예를 들어, 9개의 서브 채널들 또는 자원 유닛들을 정의할 수 있다.

OFDMA의 다중 사용자 특징은 경합을 증가시키도록 AP가 상이한 RU들을 상이한 비-AP 스테이션들/노드들에 할당하거나 제공하는 것을 허용한다. 이는 802.11 네트워크 내에서의 경합 및 충돌들을 감소시키는데 도움이 될 수 있다.

AP가 다중 데이터를 다중 스테이션(PLCP 헤더 내부의 특정 표시들에 의해 지원됨)에 직접 송신할 수 있는 다운링크 OFDMA와는 달리, AP가 다양한 노드들로부터 다중 사용자 업링크(MU UL) OFDMA 통신들을 트리거하기 위한 트리거 메커니즘이 채택되었다.

다중 사용자 업링크, 즉 선취된(pre-empted) TXOP 동안 802.11ax 액세스 포인트(AP)에 대한 업링크 전송을 지원하기 위해, 802.11ax AP는 레거시 노드들(비-802.11ax 노드들)이 자신들의 NAV를 설정하기 위한 그리고 802.11ax 노드들이 AP에 의해 제공되는 자원 유닛(RU)들의 할당을 결정하기 위한 시그널링 정보를 제공해야 한다.

802.11ax 표준은 다중 사용자 업링크 통신을 트리거하기 위해 AP에 의해 802.11ax 노드들로 송신되는 트리거 프레임(TF)을 정의한다.

IEEE 802.11-15/0365 문서는 다중 노드로부터의 업링크(UL) 다중 사용자(Multi-User)(OFDMA) PPDU의 전송을 요청하기 위해 AP에 의해 '트리거' 프레임(TF)이 송신될 것을 제안한다. TF는 AP에 의해 노드들에 제공되는 자원 유닛들을 정의한다. 응답으로, 노드들은 트리거 프레임에 대한 즉각적인 응답들로서 UL MU (OFDMA) PPDU를 전송한다. 모든 송신기들은 데이터를 동시에 송신할 수 있지만, RU들의(즉, OFDMA 방식에서의 주파수들의) 분리된 세트들을 이용하여, 간섭이 적은 전송들을 낳을 수 있다.

대상 복합 채널의 대역폭 또는 폭이 TF 프레임에서 시그널링되며, 이는 20, 40, 80 또는 160 MHz 값이 추가된다는 것을 의미한다. TF 프레임은 1차 20MHz 채널을 통해 송신되고, 적절한 경우 각각의 다른 20MHz 채널들상에서 복제(duplicate)(복제(replicate))되어 대상 복합 채널을 형성한다. 제어 프레임들의 복제에 대해 위에서 설명했듯이, 자신의 1차 채널상에서 TF를 수신하는 모든 인근의 레거시 노드(비-HT 또는 802.11ac 노드들)마다 이후 자신의 NAV를 TF 프레임에서 지정된 값으로 설정할 것이 예상된다. 이것은 이들 레거시 노드가 TXOP 동안 목표로 하는 복합 채널의 채널들에 액세스하지 못하게 한다.

자원 유닛(RU)은 특정 노드를 위해 예약될 수 있으며, 이 경우에 AP는, TF에서, RU가 예약되어 있는 노드를 표시한다. 이러한 RU는 스케줄링된 RU(Scheduled RU)라고 불린다. 표시된 노드는 그것에 예약된 스케줄링된 RU에 액세스할 때 경합을 수행할 필요가 없다.

스케줄링된 RU에서 노드가 전송하도록 허용되는 데이터의 타입은 TF에서 AP에 의해 지정될 수 있다. 예를 들어, TF는 AP가 4개의 EDCA 트래픽 큐 중 하나를 표시하는 2비트 "선호 AC(Preferred AC)" 필드를 포함한다. 한편, AP는 스케줄링된 RU가 임의의 타입의 데이터에 개방되게 할 수 있다. "선호 AC"를 활성화하거나 그렇게 하지 않기 위해, TF는 또 다른 1 비트 필드, 즉 "AC 선호 레벨"을 포함한다.

AP에 대한 관리되지 않은 트래픽(예를 들어, 연관된 노드들로부터의 업링크 관리 프레임들, AP에 도달하려고 의도하는 연관되지 않은 노드들, 또는 단순히 관리되지 않은 데이터 트래픽)에 관하여 시스템의 효율성을 더 잘 향상시키기 위해서, 자원 유닛들이 AP에 의해 경합 기반 액세스를 통해 802.11ax 노드들에 제안될 수 있다. 다시 말하면, 자원 유닛(RU)은 (AP에 등록된 노드들의 그룹 중) 둘 이상의 노드에 의해 무작위로 액세스될 수 있다. 이러한 RU는 랜덤 RU(Random RU)라고 불리며 TF에서 그와 같이 표시된다. 랜덤 RU들은 데이터를 송신하기 위해 통신 매체에 액세스하고자 의도하는 노드들 사이의 경합을 위한 기초로서 역할을 할 수 있다.

예시적인 랜덤 자원 선택 절차는 문서 IEEE 802.11-15/1105에 정의되어 있다. 이 절차에 따르면, 각각의 802.11ax 노드는, RU 백오프 값을 포함하는 RU 경합 파라미터들을 사용하여 OFDMA 또는 RU(자원 유닛의 경우) 백오프 엔진이라고 이하에서 참조되는 전용 백오프 엔진을 유지하여, 랜덤 RU들 중 하나에 대한 액세스를 위해 경합한다. 일단 그 OFDMA 또는 RU 백오프 값이 0에 도달하면(이는, 예를 들어, 각각의 새로운 TF-R 프레임에서 그 가운데 정의된 랜덤 RU들의 수만큼 감분됨), 노드는 RU 액세스에 대해 자격을 갖게 되고, 따라서 수신된 트리거 프레임에 정의된 모든 랜덤 RU들 중으로부터 하나의 RU를 무작위로 선택한다. 이것은 그런 다음 선택된 RU를 사용하여 트래픽 큐들 중 적어도 하나의 트래픽 큐의 데이터를 전송한다.

앞의 내용으로부터 쉽게 명백해지듯이, 다중 사용자 업링크 매체 액세스 방식(또는 OFDMA 또는 RU 액세스 방식)은 동시적인 매체 액세스 시도들에 의해 생성되는 충돌의 수가 감소되도록 허용하면서, 또한 매체 액세스 비용이 수 개의 노드 간에 공유되므로 매체 액세스로 인한 오버헤드를 감소시킨다. 따라서, OFDMA 또는 RU 액세스 방식은 (고밀도 802.11 셀의 맥락에서) 종래의 EDCA 경합 기반 매체 액세스 방식보다 (매체 사용과 관련하여) 상당히 더 효율적인 것으로 나타난다.

OFDMA 또는 RU 액세스 방식이 더 효율적이긴 하지만, EDCA 액세스 방식도 생존해야 하며 따라서 OFDMA 또는 RU 액세스 방식과 공존해야만 한다.

이는 주로 매체에 액세스할 기회를 여전히 가져야만 하는 레거시 802.11 노드들의 존재에 기인하는 한편, 이들은 OFDMA 또는 RU 액세스 방식을 인식하지 못한다. 그리고 매체 액세스에 대한 전역적 공정성이 보장되어야만 한다.

이는 또한, 802.11ax 노드들이, 예를 들어 또 다른 노드에 데이터를 송신하기 위해(즉, AP에의 업링크 트래픽과는 상이한 트래픽의 경우), 종래의 EDCA 경합 기반 매체 액세스를 통해 매체에의 액세스를 얻을 기회를 또한 가져야만 한다는 점에서 더욱 더 필요하다.

따라서 두 가지 매체 액세스 방식인 EDCA와 OFDMA/RU 액세스 방식이 공존해야만 한다.

이러한 공존에는 불리한 면이 있다.

예를 들어, 802.11ax 노드들 및 레거시 노드들은 EDCA 액세스 방식을 사용하여 동일한 매체 액세스 확률을 갖는다. 그러나 802.11ax 노드들은 MU 업링크 또는 OFDMA 또는 RU 액세스 방식을 사용하여 추가적인 매체 액세스 기회를 갖는다.

이는 802.11ax 노드들과 레거시 노드들 간에서 매체에 대한 액세스가 충분히 공정하지 않은 결과를 낳는다.

노드들 사이의 어느 정도의 공정성을 복원하기 위해, (예를 들어, UL OFDMA 전송을 통해) 액세스된 자원 유닛상에서 데이터를 성공적으로 전송할 시에, 적어도 하나의 큐 경합 파라미터의 현재 값을 페널티를 받거나 열화된 값으로 수정하여, 노드가 (EDCA) 경합을 통해 통신 채널에 액세스할 확률을 감소시키는 해결책이 제안되었다. 예를 들어, 페널티를 받거나 열화된 값은 원래의 (또는 레거시) 값보다 더 제한적이다.

예를 들어, "Proposed text changes for MU EDCA parameters"라는 제목의 문서 IEEE 802.11-16/1180은 AP에 의해 예약된 자원 유닛(RU)에서 데이터를 성공적으로 전송할(MU UL OFDMA) 시에, 타이머(이하에서 High Efficiency Multi-User EDCA Timer를 나타내는 HEMUEDCATimer를 주목하라)에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안, 노드가 MU EDCA 모드에 설정되는 것을 제안하는데, 여기서 EDCA 파라미터들은 레거시 EDCA 모드에서 사용되는 레거시 값들과 상이한, MU EDCA 파라미터들 값들 또는 MU 값들로 지칭되는 값들에 설정된다. MU 파라미터 값들은 레거시 값들보다 더 제한적인 값들에 설정되고: EDCA 파라미터들에 대한 더 제한적인 값들은 노드가 MU 값들을 이용하는 EDCA 액세스 방식을 통해 통신 채널에 액세스할 확률이 레거시 값들을 사용하는 액세스에 비해 상대적으로 감소된다는 것을 의미한다.

다시 말하면, 노드가 AP에 의해 노드에 할당된 스케줄링된 RU를 사용하여 하나 이상의 트래픽 큐로부터 일부 데이터를 전송하자마자, 노드는, 그들의 HEMUEDCATimer에 대해 노드들에 의해 사용될 값을 또한 포함하는, 비컨 프레임의 전용 정보 요소에서 AP에 의해 제공될 수 있는 일부 특별한 더 제한적인 ("MU" 또는 "열화된") 값들에 의해, 전송 트래픽 큐(들)(여기서는 이하에서 "열화된", "페널티받은" 또는 "차단된" 트래픽 큐(들))와 연관된 EDCA 파라미터들을 수정할 것이다.

따라서, AP는, 노드가 액세스된 자원 유닛상에서 데이터를 성공적으로 전송할 시에 그들의 EDCA 파라미터들의 현재 값들을 MU 값들로 수정하도록 노드를 구동하기 위해 더 제한적인 값들을 노드들에 송신한다는 것을 주목할 수 있다. 이는 또한 노드가 EDCA 액세스 방식을 통해 통신 채널에 액세스할 확률을 감소시키는 것이다.

또한, AP는 노드들로부터 (예를 들어, RU들을 통해) 수신된 데이터의 이력에 기초하여 더 제한적인 값들을 결정할 수 있다.

개시된 접근법은 CW_min 및 CW_max을 변경되지 않은 채로 유지하면서, 각각의 전송 트래픽 큐에 대한 AIFSN의 값만을 증가시키는 것을 제안한다. 대응하는 AIFS 기간이 증가함에 따라, MU EDCA 모드에서의 트래픽 큐는, 특히 매체가 긴 시간 동안 자유롭게 유지되지 않는 고밀도 환경에서 매체가 자유로운 것을 감지할 시에 그의 큐 백오프 값 또는 카운터가 감분되는 것으로부터 방지되거나 (또는 적어도 실질적으로 지연된다). EDCA 액세스 방식을 이용하는 매체에 대한 새로운 액세스들은 통계적으로 실질적으로 감소되거나, 심지어 더 이상 가능하지 않다.

MU EDCA 모드로 스위칭할 시에, 노드는 그의 HEMUEDCATimer 카운트다운을 시작한다. 노드가 신규의 예약된 RU에서 데이터를 성공적으로 전송할 때마다(MU UL OFDMA) HEMUEDCATimer가 재초기화된다. HEMUEDCATimer의 초기화 값은 MU UL 전송들을 위한 몇몇 새로운 기회들을 포괄하기 위해 높게(예를 들어, 수십 밀리초) 제안된다.

HEMUEDCATimer가 경과할 때, MU EDCA 모드에서의 트래픽 큐들은 레거시 EDCA 파라미터들을 갖는 레거시 EDCA 모드로 되돌려 스위칭되고, 그에 의해 MU EDCA 모드로부터의 큐들에서 빠져나간다.

따라서, 종래의 EDCA 모드 및 MU EDCA 모드라는 이러한 이중 동작 모드의 메커니즘은 MU UL 전송 노드가 EDCA 메커니즘을 이용하여 매체에 대한 액세스를 얻을 확률을 감소시킴으로써 MU UL 메커니즘의 사용을 촉진한다.

노드가 액세스된 예약된 RU에서 새로운 데이터를 성공적으로 전송할 때마다 HEMUEDCATimer를 재초기화하는 HEMUEDCATimer 메커니즘은 AP가 (스케줄링된 또는 랜덤) RU들을 노드에 제공하는 한, 노드가 MU EDCA 상태에 남아 있는 것을 의미한다.

이 접근법은 이제 설명하는 바와 같이 주요 단점을 갖는다.

만일 노드가 AP에 의해 제공된 하나 이상의 자원 유닛에서 2개 이상의 트래픽 큐로부터 데이터를 전송한다면(예를 들면, 전용 트래픽 큐가 비게 되는 경우, 노드는 더 높은 우선순위를 갖는 트래픽 큐로부터 송신될 다른 데이터를 선택한다), 2개 이상의 트래픽 큐는 MU 및 더 제한적인 EDCA 모드로 전환된다. 이들은, 예를 들어 그들의 각각의 AIFSN이 매우 제한적이므로, EDCA 액세스 방식을 통해 매체에 액세스하는 것으로부터 주로 방지된다.

AP가, 데이터가 그로부터 선택될 선호 트래픽 큐의 표시를 갖는 (그러한 상황에 있는) 해당 노드에 자원 유닛들을 규칙적으로 제공하는 것이 일어날 수 있다.

선호 트래픽 큐에 의한 이런 폴링이 계속되는 한, 노드는 제공된 자원 유닛들에 액세스할 시에 대응하는 트래픽 큐를 비우는 한편, MU EDCA 모드에서 모든 2개 이상의 트래픽 큐를 유지한다. 이는 다른 트래픽 큐 또는 큐들이 MU 및 더 제한적인 EDCA 모드에서 로킹된 채로 남아 있고, 매체에 액세스함으로써 제거될 수 없다는 것을 의미한다.

따라서, 네트워크에서의 QoS는 심각하게 나빠진다.

본 발명은 전술한 제한들을 극복하고자 한다. 특히, MU UL OFDMA 전송들의 도입으로부터 초래되는 QoS 취급의 손실을 극복하고자 한다.

발명자들은 상기 MU EDCA 모드와 같은 MU 경합 모드에서 다른 트래픽 큐들을 로킹하는 것이 동일 및 선호 트래픽 큐로부터의 데이터가 자원 유닛들에서 (규칙적으로) 송신될 때마다 HEMUEDCATimer가 재초기화되게 하는 것으로부터 기인한다는 것을 주목하였다. MU 경합 모드에서 모든 트래픽 큐들을 동시에 관리하기 위한 HEMUEDCATimer의 단일성은 따라서 QoS에 실질적으로 해롭다.

따라서, 본 발명은 HEMUEDCATimer 단일성을 파괴함으로써 일부 QoS를 복원하고자 의도한다.

이런 맥락에서, 본 발명은 복수의 노드를 포함하는 통신 네트워크에서의 통신 방법을 제안하고, 적어도 하나의 노드는 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐를 포함하고, 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서의 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하기 위해 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관된다.

방법은, 노드에서:

통신 채널상에서 다른 노드에 승인된 하나 이상의 전송 기회 내에 다른 노드에 의해 제공된 하나 이상의 액세스된 자원 유닛에서, 2개 이상의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하는 단계; 및

각각의 액세스된 자원 유닛에서 데이터를 전송할 시에, 전송 트래픽 큐와 연관된 각각의 타이머에 의해 카운트 다운된 미리 결정된 지속기간 동안, 레거시 경합 모드와는 상이한 MU 경합 모드에 각각의 전송 트래픽 큐를 설정하는 단계(즉, 액세스된 자원 유닛에서 전송하는 단계) - MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 레거시 값들과 상이한 MU 값들에 설정됨 -; 및

임의의 타이머의 만료 시에, 연관된 (열화된) 트래픽 큐를, 각각의 큐 경합 파라미터들이 레거시 값들로 되돌려 설정되는 레거시 경합 모드로 되돌려 스위칭하는 단계.

따라서, 본 발명은 각각의 AC 큐에 대해 전용 HEMUEDCATimer를 사용하여, 그들이 다른 AC 큐들에 독립적으로 MU 경합 모드를 빠져나갈 수 있게 하는 것을 제안한다.

하드웨어 또는 소프트웨어 구현 타이머가 사용될 수 있다.

따라서, 2개의 경합 모드 사이의 공정성은 802.11ax 노드들에 대해 복원된다.

트래픽 큐에 대해 레거시 값들과 상이한 MU 값들은, 다른 경합 파라미터들의 MU 및 레거시 값들이 같은지 또는 다른지에 관계없이, 적어도 하나의 동일한 경합 파라미터에 대한 MU와 레거시 값들이 구별되어 다르다는 것을 의미한다.

그에 대응하여, 본 발명은 또한 복수의 노드를 포함하는 통신 네트워크에서의 통신 디바이스 노드에 관한 것이고, 통신 디바이스는 다음을 포함한다:

상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐 - 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하기 위해 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관됨 -;

각각이 트래픽 큐들 중 하나와 연관된 복수의 타이머; 및

다음 단계들을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 마이크로프로세서:

각각의 액세스된 자원 유닛에서 데이터를 전송할 시에, 연관된 타이머에 의해 카운트 다운된 미리 결정된 지속기간 동안 레거시 경합 모드와는 상이한 MU 경합 모드에 각각의 전송 트래픽 큐를 설정하는 단계 - MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 레거시 값들과 상이한 MU 값들에 설정됨 -; 및

디바이스 노드는 위에서 정의된 방법과 동일한 장점들을 갖는다.

본 발명의 선택적인 특징들은 첨부된 청구항들에서 정의된다. 이들 특징 중 일부는 방법을 참조하여 이하에서 여기 설명되는 한편, 이들은 본 발명에 따른 임의의 디바이스 노드에 전용되는 시스템 특징으로 바꾸어질 수 있다.

실시예들에서, 2개의 각각의 트래픽 큐와 연관된 타이머들을 초기화하는 데 사용되는 미리 결정된 (바람직하게는 열화하는) 지속시간들은 구별되어 상이하다. 이러한 구성은 QoS의 관리를 개선한다.

다른 실시예들에서, 각각의 트래픽 큐들과 연관된 타이머들을 초기화하는데 사용되는 미리 결정된 지속기간들은 다른 노드로부터 그리고 각각의 트래픽 큐에 특정적인 조정 파라미터로부터 수신된 공통 초기화 값으로부터 계산된다. 따라서, AC 큐들에 대한 공통 초기화 값과 조정 파라미터들의 조합은 각각의 AC 큐가 MU 경합 모드에 남아 있어야 하는 지속기간을 쉽게 조정하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이러한 구성은 또한 QoS의 관리를 개선한다.

변형들에서, 각각의 트래픽 큐들과 연관된 타이머들을 초기화하기 위해 사용되는 미리 결정된 지속기간들은 다른 노드로부터 직접 수신된 각각의 초기화 값들에 설정된다. 다시 말해서, AP와 같은 다른 노드는 AC 큐들이 MU 경합 모드에 각각 남아 있어야 하는 지속기간들을 직접 구동한다.

따라서, QoS의 효율적인 관리가 달성될 수 있는데, 특히 그 이유는 AP와 같은 다른 노드가 (충돌들에 대한 통계, 노드들의 수 및 등등과 같은) 네트워크의 전체 조망을 가질 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 또는 이러한 AC 큐에 우선순위를 부여하기 위한 조정이 더 용이해지고, 결과적으로 네트워크가 더 효율적이 된다.

일부 실시예들에서, 각각의 트래픽 큐와 연관된 타이머는, 연관된 트래픽 큐로부터의 데이터가 통신 채널상에서 다른 노드에 승인된 임의의 후속하는 전송 기회 내에서 다른 노드에 의해 제공된 액세스된 자원 유닛에서 전송될 때마다 대응하는 미리 결정된 지속기간에 재초기화된다.

이것은 이런 AC 큐로부터의 어떤 데이터도 이 타이머를 초기화한 미리 결정된 지속기간 동안 다른 노드에 의해 제공된 임의의 자원 유닛에서 전송되지 않는 경우에만 AC 큐에 대한 타이머가 만료되리라는 것을 의미한다. 다른 경우에는, 타이머는 다시 재초기화된다.

결과적으로, 이러한 트래픽 큐는, 고려되는 AC 큐로부터의 어떤 데이터도 지정된 지속기간 동안 OFDMA 전송되지 않는 경우에만 각각의 큐 경합 파라미터들을 레거시 값들에 복원함으로써 MU 경합 모드를 빠져나갈 수 있다.

실시예들에서, 방법은, 노드에서, MU 경합 모드에서의 큐 경합 파라미터들을 이용하여 통신 채널에의 액세스를 위해 경합하는 단계를 더 포함한다. 이것은 MU 경합 모드가 레거시 경합 모드, 예를 들어 종래의 EDCA와 동일한 경합 방식을 따르는 것을 의미하는데, 그러나, MU에 의해서는 RU들에서 전송하기 위해 AP에 의해 폴링되는 AC 큐들에게 페널티를 주기 위해 경합 파라미터들이 바람직하게는 열화된다(즉, 더 제한적이 된다).

실시예들에서, 방법은, 노드에서, 액세스 포인트로부터 비컨 프레임을 주기적으로 수신하는 단계를 추가로 포함하고, 각각의 비컨 프레임은 통신 네트워크에 관한 네트워크 정보를 복수의 노드에 브로드캐스팅하고,

적어도 하나의 수신된 비컨 프레임은 복수의 트래픽 큐의 큐 경합 파라미터들에 대한 레거시 값들 및 MU 값들, 및 트래픽 큐들과 연관된 미리 결정된 지속기간들에 타이머들을 초기화하기 위한 적어도 하나의 초기화 값을 포함한다.

실시예들에서, 전송 트래픽 큐 또는 큐들은 대응하는 액세스된 자원 유닛에서 데이터를 성공적으로 전송할 시에만 MU 경합 모드에 설정된다. 이러한 구성은 공정성을 보장한다. 실제로, 경합 모드 스위칭의 원리에 있어서, MU 모드는 데이터가 성공적으로 전송되는 것을 의미하는 다른 전송 기회들(여기서는 RU들을 통함)의 존재를 보상하도록 구현되어야만 한다.

일부 실시예들에서, MU 값들은 레거시 값들에 비해 열화된 AIFSN(Arbitration Inter-Frame Space Number)을 포함한다. 이 구성은 EDCA를 통해 매체에 액세스할 특정 트래픽 큐의 기회들을 (원하는 레벨까지) 직접 감소시키도록 구현하는데 간단하다.

특히, 각각의 큐 백오프 값은 각각의 경합 윈도우로부터 초기에 선택될 수 있고, 큐 백오프 값은 0에 도달할 시에 통신 채널에 액세스하기 위해 시간이 지남에 따라 노드에 의해 감소되고, 및

큐 경합 파라미터들의 MU 값들은 동일한 하위 CW_min 및/또는 상위 CW_max 경계들을 포함할 수 있고, 양쪽 모두는 경합 윈도우의 크기가 그로부터 선택되는 선택 범위를 레거시 값들로서 정의한다.

이 구성은, 경합 윈도우가 변경되지 않은 채로 유지될 수 있기 때문에 MU 경합 모드(MU EDCA 모드)로의 진입 및 그로부터의 이탈을 간소화한다. 그러나, 변형들은 레거시와 MU 값들 사이에 상이한 경계들을 갖는 것을 고려할 수 있다.

일부 실시예들에서, 방법은, 노드에서, 다른 노드에 승인되는 후속 전송 기회 내에서 다른 노드에 의해 제공되는 자원 유닛에 액세스할 시에:

연관된 현재의 큐 백오프 값들에 기초하여, MU 및 레거시 경합 모드들 둘 다에서 상기 트래픽 큐들로부터 데이터를 선택하는 단계,

새로운 전송 기회 내에서 액세스된 자원 유닛에서 상기 선택된 데이터를 전송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.

따라서, 본 발명을 구현할 때 QoS의 공정한 관리가 유지된다.

특정 특징에 따르면, 데이터를 선택하는 것은 최저 현재 큐 백오프 값과 연관된 트래픽 큐로부터 데이터를 선택하는 것을 포함한다. 따라서, AC 큐들의 EDCA 유사 거동이 유지된다.

대안적인 실시예들에서, 방법은, 노드에서, 다른 노드에 승인된 후속 전송 기회 내에서 다른 노드에 의해 제공된 자원 유닛에 액세스할 시에:

상기 다른 노드에 의해 표시된 선호된 트래픽 큐로부터 데이터를 선택하는 단계,

특정 특징에 따르면, 선호 트래픽 큐 표시는 다른 노드로부터 수신된 트리거 프레임에 포함되고, 트리거 프레임은 통신 채널상에서 다른 노드에 승인된 전송 기회를 예약하고 자원 유닛들(RU들)을 정의하여, 액세스된 자원 유닛을 포함하는 통신 채널을 형성한다.

이 접근법은 다른 노드, 보통은 AP가 QoS 관리를 구동하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 일부 실시예들에서, 데이터가 그를 통해 전송되는 액세스된 자원 유닛은 랜덤 자원 유닛이고, 이것에 대한 액세스는 별개의 RU 경합 파라미터들(앞서 언급한 큐 경합 파라미터들과는 별개임)을 사용하여 경합을 통해 이루어진다.

다른 실시예들에서, 데이터가 그를 통해 전송되는 액세스된 자원 유닛은 스케줄링된 자원 유닛이고, 스케줄링된 자원은 다른 노드에 의해 노드에 할당된다.

물론, 일부 노드들은 스케줄링된 RU들에 액세스할 수 있는 한편, 다른 노드들은 랜덤 RU들에 동시에 액세스할 수 있고, 결과적으로 (하나 이상의 AC 큐에 대해) MU 경합 모드에서 동시에 다양한 노드들을 갖는 결과를 낳는다.

일부 실시예들에서, 다른 노드는 노드들이 등록하는 통신 네트워크의 액세스 포인트이다. 이 제공은 유리하게는 액세스 포인트의 중앙 위치를 이용한다.

액세스 포인트 관점에서, 본 발명은 복수의 노드 및 액세스 포인트를 포함하는 통신 네트워크에서의 통신 방법을 제안하고, 각각의 노드는 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐를 포함하고, 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하기 위해 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관되고;

방법은, 액세스 포인트에서:

통신 채널상에서 전송 기회를 예약하고 또한 자원 유닛들(RU들)을 정의하는 트리거 프레임을 송신하기 위해 통신 채널에 액세스하여, 노드들이 액세스 포인트에 데이터를 전송하기 위한 통신 채널을 형성하는 단계;

노드들에게, 큐 경합 파라미터들의 레거시 값들의 세트 및 레거시 값들의 세트와 상이한 큐 경합 파라미터들의 MU 값들의 세트, 및 각각의 트래픽 큐들과 연관된 노드 타이머들의 초기화 값들의 세트를 송신하여, 노드의 2개 이상의 트래픽 큐의 각각이 각각의 큐 경합 파라미터들이 MU 값들에 설정되는 MU 경합 모드와 연관된 초기화 값에 기초하여 초기화되고 또한 연관된 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안 유지될 레거시 경합 모드 사이에서 스위칭할 때 각각의 노드를 구성하는 단계 - MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 각각의 MU 값들에 설정됨 -.

그에 대응하여, 통신 네트워크에서의 액세스 포인트는 또한 복수의 노드를 포함하고, 각각의 노드는 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐를 포함하고, 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하는데 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관되고;

액세스 포인트는 하기 단계들을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함한다:

노드들에게, 큐 경합 파라미터들의 레거시 값들의 세트 및 레거시 값들의 세트와 상이한 큐 경합 파라미터들의 MU 값들의 세트, 및 각각의 트래픽 큐들과 연관된 노드 타이머들의 초기화 값들의 세트를 송신하여, 노드의 2개 이상의 트래픽 큐의 각각이 각각의 큐 경합 파라미터들이 레거시 값들에 설정되는 레거시 경합 모드와 연관된 초기화 값에 기초하여 초기화되고 또한 연관된 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안 유지될 MU 경합 모드 사이에서 스위칭할 때 각각의 노드를 구성하는 단계 - MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 각각의 MU 값들에 설정됨 - 를 포함하는 방법.

따라서, 액세스 포인트는 네트워크에서 공정성을 효율적으로 제어할 수 있다. 실제로, MU 값들 및 타이머들의 값들을 통해, 액세스 포인트는 종래의 레거시 모드와 상이한 MU 경합 모드 하에서 그들의 EDCA 액세스 방식을 조정하도록 노드들을 구동할 수 있다.

바람직하게는, 레거시 및 MU 값들뿐만 아니라 타이머 값들은, 특히 액세스 포인트에 의해 제공되는 RU들(랜덤 또는 스케줄링된 RU들)에서, 노드들로부터의 과거의 전송들의 이력에 기초하여 평가될 수 있다.

일부 실시예들에서, 레거시 값들의 및 MU 값들의 및 초기화 값들의 세트들은 하나 이상의 비컨 프레임 내에서 전송되고, 액세스 포인트에 의해 주기적으로 전송되어 통신 네트워크에 관한 네트워크 정보를 복수의 노드에 브로드캐스팅한다.

또 다른 실시예들에서, 레거시 값들의 및 MU 값들의 세트들은 상이한 AIFSN들에 의해 달라진다.

특히, 노드의 각각의 큐 백오프 값은 각각의 경합 윈도우로부터 초기에 선택될 수 있고, 큐 백오프 값은 0에 도달할 시에 통신 채널에 액세스하기 위해 시간이 지남에 따라 노드에 의해 감소되고, 및

레거시 값들의 및 MU 값들의 세트들은 동일한 하위 경계 CW_min 및/또는 상위 경계 CW_max을 포함할 수 있고, 양쪽 모두는 트래픽 큐들과 연관된 경합 윈도우들의 크기들이 그로부터 각각 선택되는 선택 범위들을 함께 정의한다.

본 발명의 또 다른 양태는, 디바이스의 마이크로프로세서 또는 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때, 디바이스로 하여금 앞서 정의된 임의의 방법을 수행하게 야기하는 프로그램을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.

비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 방법들 및 디바이스들과 관련하여 상기 및 하기에 제시된 것과 유사한 특징들 및 이점들을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 실질적으로 도 5b, 또는 도 11, 또는 도 11 및 도 12, 또는 도 11, 도 12 및 도 14b, 또는 도 11, 12 및 14c를 참조하여 본 명세서에 설명되고 그리고 이것들에 도시된 바와 같은 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법의 적어도 일부는 컴퓨터 구현될 수 있다. 그에 따라, 본 발명은 전적으로 하드웨어인 실시예(entirely hardware embodiment), 전적으로 소프트웨어인 실시예(entirely software embodiment)(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로 코드(micro-code) 등을 포함함) 또는 소프트웨어 양태 및 하드웨어 양태를 겸비하는 실시예 - 이들 모두는 일반적으로 본 명세서에서 "회로", "모듈", 또는 "시스템"이라고 지칭될 수 있음 - 의 형태를 취할 수 있다. 게다가, 본 발명은 매체에 구체화된 컴퓨터 사용가능 프로그램 코드를 갖는 임의의 유형적 표현 매체(tangible medium of expression)에 구체화된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.

본 발명이 소프트웨어로 구현될 수 있기 때문에, 본 발명은 임의의 적절한 전달 매체(carrier medium)상에서 프로그램가능 장치에 제공하기 위한 컴퓨터 판독가능 코드로서 구체화될 수 있다. 유형적 전달 매체(tangible carrier medium)는, 하드 디스크 드라이브, 자기 테이프 디바이스 또는 솔리드 스테이트 메모리 디바이스(solid state memory device) 등과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 일시적 전달 매체는 전기 신호, 전자 신호, 광 신호, 음향 신호, 자기 신호 또는 전자기 신호, 예를 들어 마이크로웨이브 또는 RF 신호와 같은 신호를 포함할 수 있다.

본 발명의 추가의 이점들은 도면들 및 상세한 설명의 검토에 의해 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백해질 것이다. 본 발명의 실시예들이 이제부터 하기의 도면들을 참조하여, 단지 예로서, 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 전형적인 무선 통신 시스템을 예시한다.
도 2a 및 도 2b는 액세스 카테고리들을 수반하는 IEEE 802.11e EDCA를 예시한다.
도 2c는 열화된 EDCA 파라미터 세트에 대한 값들의 예를 예시한다.
도 3a는 백오프 카운터 카운트 다운에 대한 802.11ac 메커니즘을 예시한다.
도 3b는 트래픽 클래스의 8개의 우선순위와 4개의 EDCA AC 사이의 매핑의 예를 예시한다.
도 4는 802.11ax 업링크 OFDMA 전송 방식의 예를 예시한 것으로서, 여기서 AP는 본 기술분야에 공지된 바와 같이 80 MHz 채널상에서 OFDMA 서브 채널들(자원 유닛들)의 전송 기회를 예약하기 위해 트리거 프레임을 발행한다.
도 4a는 본 기술분야에 공지된 바와 같이 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz 또는 160 MHz의 채널 대역폭을 지원하는 802.11ac 채널 할당을 예시한다.
도 5a는 종래 기술에 공지된 바와 같이 MU EDCA 모드에서 스위칭되는 트래픽 큐들을 전송하는 상태들을 예시한다.
도 5b는 본 발명의 실시예들에 따라 MU EDCA 모드에서 스위칭되는 트래픽 큐들을 전송하는 상태들을 예시한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 통신 디바이스 또는 스테이션의 개략적 표현을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 통신 디바이스의 개략적 표현을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 통신 노드의 예시적인 전송 블록을 예시한다.
도 9는 본 발명의 실시예들에서, 전송할 새로운 데이터를 수신할 때, 노드의 MAC 계층에 의해 수행되는 주요 단계들을 흐름도를 사용하여 예시한다.
도 10은, 본 발명의 실시예들에 따라, 비-열화된 EDCA 파라미터들을 갖는 상황 또는 열화된 EDCA 파라미터들을 갖는 상황의 양쪽에서, EDCA 매체 액세스 방식에 기초하여 매체에 액세스하는 단계들을 흐름도를 사용하여 예시한다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따라 RU들을 정의하는 트리거 프레임을 수신할 시에 RU 또는 OFDMA 액세스 방식에 기초하여 자원 유닛들에 액세스하는 단계들을 흐름도를 사용하여 예시한다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따라, 비-열화 모드로 되돌려 스위칭하기 위한 노드 관리를 흐름도를 사용하여 예시한다.
도 13은 802.11ax 표준에 정의된 바와 같은 트리거 프레임의 구조를 예시한다.
도 14a는 비컨 프레임에서 EDCA의 파라미터들을 기술하는 데 사용되는 표준화된 정보 요소의 구조를 예시한다. 및
도 14b 및 도 14c는 본 발명의 실시예들에 따라 열화된 EDCA 파라미터 값들뿐만 아니라 HEMUEDCATimer 값을 을 전송하는 전용 정보 요소의 예시적인 구조들을 예시한다.

본 발명이 이제부터 비제한적인 예시적인 특정 실시예들에 의해 그리고 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 몇 개의 통신 노드(또는 스테이션)(101-107)가, 중앙 스테이션 또는 노드들이 등록된 액세스 포인트(AP)(110)의 관리 하에서 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN: wireless local area network)의 무선 전송 채널(100)을 통해 데이터 프레임들을 교환하는 통신 시스템을 예시한다. 무선 전송 채널(100)은 단일 채널 또는 복합 채널을 형성하는 복수의 채널로 구성된 동작 주파수 대역에 의해 정의된다.

데이터 프레임들을 송신하기 위해 공유 무선 매체에 액세스하는 것은, 캐리어를 감지하고 또한 공간 및 시간에서 동시 전송들을 분리시키는 것에 의해 충돌을 회피하기 위한 CSMA/CA 기법에 기초하고 있다.

CSMA/CA에서의 캐리어 감지는 물리적 메커니즘과 가상 메커니즘 둘 다에 의해 수행된다. 가상 캐리어 감지(virtual carrier sensing)는 데이터 프레임들의 전송 이전에 매체를 예약하기 위해 제어 프레임들을 전송하는 것에 의해 달성된다.

다음으로, AP를 포함하는 소스 또는 전송 노드는, 데이터 프레임들을 전송하기 전에, 적어도 하나의 DIFS(DCF InterFrame Spacing을 표현함) 시간 기간 동안 유휴 상태인 매체를 감지하는 것을 물리적 메커니즘을 통해 먼저 시도한다.

그러나, DIFS 기간 동안 공유 무선 매체가 사용 중임을 감지한다면, 소스 노드는 무선 매체가 유휴 상태가 될 때까지 계속 대기한다.

매체에 액세스하기 위해, 노드는 소위 경합 윈도우[0, CW], CW(정수)에서 무작위로 선택된 다수의 타임슬롯 후에 만료되도록 설계된 카운트다운 백오프 카운터를 시작한다. 채널 액세스 방식이라고도 지칭되는 이러한 백오프 메커니즘 또는 절차는, 랜덤 구간 동안 전송 시간을 지연시키고 따라서 공유 채널상에서의 충돌 확률을 감소시키는 충돌 회피 메커니즘의 기초이다. 백오프 기간(즉, 백오프 카운터가 0에 도달한) 후에, 소스 노드는 매체가 유휴 상태인 경우 데이터 또는 제어 프레임들을 송신할 수 있다.

무선 데이터 통신의 하나의 문제는 소스 노드가 송신하는 동안 리스닝(listen)하는 것이 가능하지 않고, 따라서 소스 노드가 채널 페이딩(channel fading) 또는 간섭 또는 충돌 현상들로 인한 데이터 손상을 검출하지 못하게 된다는 것이다. 소스 노드는 송신된 데이터 프레임들의 손상을 인식하지 못한 채로 남아 있고 불필요하게 프레임들을 계속 전송하며, 따라서 액세스 시간을 낭비한다.

따라서 CSMA/CA의 충돌 회피 메커니즘은, 송신된 데이터 프레임들의 어떤 손상도 발생하지 않았다는 것을 소스 노드에 통지하기 위해, 프레임들이 성공적으로 수신되면 송신된 데이터 프레임들의 긍정 ACK(acknowledgement)를 수신측 노드에 의해 제공한다.

ACK는 데이터 프레임의 수신의 종료 시에, SIFS(Short InterFrame Space)라고 불리는 기간 직후에, 전송된다.

소스 노드가 지정된 ACK 타임아웃 내에 ACK를 수신하지 못하거나 또는 채널상에서 상이한 프레임의 전송을 검출하는 경우, 소스 노드는 데이터 프레임 손실(data frame loss)을 추론할 수 있다. 그 경우에, 소스 노드는 일반적으로 앞서 언급된 백오프 절차에 따라 프레임 전송을 재스케줄링한다.

CSMA/CA의 충돌 회피 효율성을 개선하기 위해, 4-웨이 핸드셰이킹 메커니즘(four-way handshaking mechanism)이 선택적으로 구현된다. 하나의 구현은 802.11 표준에 정의된 RTS/CTS 교환으로서 알려져 있다.

RTS/CTS 교환은 802.11 표준에서 TXOP라고 불리는 전송 기회 동안 데이터 프레임들을 전송하기 전에 무선 매체를 예약하기 위해 제어 프레임들을 교환하는 것으로 구성되고, 따라서 임의의 추가 충돌로부터 데이터 전송들을 보호한다. 4-웨이 CTS/RTS 핸드셰이킹 메커니즘은 잘 알려져 있으므로, 여기서 더 이상 설명하지 않는다. 추가의 상세 사항들에 대해서는 표준을 참조한다.

RTS/CTS 4-웨이 핸드셰이킹 메커니즘은 시스템 성능의 면에서, 특히 경합 프로세스에 수반되는 메시지들의 길이를 감소시키기 때문에 큰 프레임들과 관련하여 매우 효율적이다.

상세하게는, 각각의 통신 노드에 의한 완벽한 채널 감지를 가정하면, 충돌은 2개 (또는 그보다 많은) 프레임들이 DIFS(DCF inter-frame space) 후에 동일한 시간 슬롯 내에서 전송될 때에만 또는 2개 (또는 그보다 많은) 소스 노드들의 백오프 카운터들이 거의 동시에 0에 도달할 때에만 발생할 수 있다. 소스 노드들 둘 다가 RTS/CTS 메커니즘을 사용하는 경우, 이 충돌은 RTS 프레임들에 대해서만 발생할 수 있다. 다행히, 이러한 충돌은 CTS 응답을 수신하지 못할 시에 소스 노드들에 의해 조기에 검출된다.

QoS(quality of service)의 관리는 IEEE 802.11e 표준에 정의된 공지된 EDCA 메커니즘을 통해 이러한 무선 네트워크들에서 노드 레벨에서 도입되었다.

실제로, 원래의 DCF 표준에서, 통신 노드는 하나의 전송 큐/버퍼만을 포함한다. 그러나, 선행 프레임의 전송/재전송이 종료될 때까지는 후속 데이터 프레임이 전송될 수 없기 때문에, 선행 프레임을 전송/재전송하는 것에서의 지연은 통신이 QoS를 갖는 것을 막을 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 QoS를 향상시키기 위해서 액세스 카테고리들을 수반하는 IEEE 802.11e EDCA 메커니즘을 예시한다.

802.11e 표준은 2개의 동작 모드: EDCA(enhanced distributed channel access) 및 HCCA(HCF controlled channel access)를 갖는 HCF(hybrid coordination function)라고 불리는 조정 기능에 의존한다.

EDCA는 원래의 액세스 DCF 방법의 기능성을 향상시키거나 확장한다: EDCA는, 특정 트래픽 타입이 우선하도록 클래스별로 네트워크 트래픽을 지정하고 제어하기 위한 프로토콜인 DiffServ(Differentiated Services)와 유사하게 우선순위화된 트래픽을 지원하도록 설계되었다.

EDCA는 이것이 분산되고 쉽게 배치되는 메커니즘을 특징으로 하기 때문에 WLAN에서 지배적인 채널 액세스 방식 또는 메커니즘이다. 이 방식은, 노드가 액세스된 통신 채널상에서 국지적으로 저장된 데이터를 전송하도록 하기 위해서 경합 파라미터들을 사용하여 통신 네트워크의 적어도 하나의 통신 채널에의 액세스를 위해 경합한다.

프레임 재전송에서의 지연으로 인해 만족스러운 QoS를 갖는데 실패한 상기 결점은 복수의 전송 큐/버퍼로 해결되었다.

EDCA에서의 QoS 지원은 네가지 AC(Access Category)와 그에 따른 4개의 대응하는 전송/트래픽 큐 또는 버퍼(210)의 도입으로 달성된다. 보통은, 4개의 AC는 감소하는 우선순위로 다음과 같다: 음성(또는 "AC_VO"), 비디오(또는 "AC_VI"), 베스트 에포트(또는 "AC_BE") 및 배경(또는 AC_BG").

물론, 또 다른 수의 트래픽 큐들이 고려될 수 있다.

각각의 AC는 네트워크상에서 전송될 대응 데이터 프레임들을 저장하는 그 자신의 트래픽 큐/버퍼를 가지고 있다. 프로토콜 스택의 상위 계층에서 들어오는 데이터 프레임들, 즉 MSDU들은 4개의 AC 큐/버퍼 중 하나상으로 매핑되고 따라서 매핑된 AC 버퍼에 입력된다.

각각의 AC는 또한 그 자신의 큐 경합 파라미터들의 세트를 가지며 또한 우선순위 값과 연관되며, 따라서 MSDU들의 더 높거나 더 낮은 우선순위의 트래픽들을 정의한다. 따라서, 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐가 존재한다. 큐 경합 파라미터들은 보통은 각각의 트래픽 큐에 대한 CW_min, CW_max, AIFSN 및 TXOP_Limit 파라미터들을 포함한다. CW_min 및 CW_max은 주어진 트래픽 큐에 대해 EDCA 경합 윈도우 CW가 그로부터 선택되는 선택 범위의 하위 및 상위 경계들이다. AIFSN은 중재 프레임 간 공간 번호(Arbitration Inter-Frame Space Number)를 나타내고, DIFS 구간(그 전체는 AIFS 기간을 정의함)에 부가적인 시간 슬롯들(통상적으로 9㎲)의 수를 정의하고, 노드는 고려되는 트래픽 큐와 연관된 큐 백오프 값/카운터를 감분시키기 전에 매체를 유휴로서 감지해야만 한다. TXOP_Limit는 노드가 요청할 수 있는 TXOP의 최대 크기를 정의한다.

이는 각각의 AC(및 대응하는 버퍼)가 그것의 각각의 큐 백오프 엔진(211)을 포함하는 독립적인 DCF 경합 엔티티로서 작용함을 의미한다. 따라서, 각각의 큐 백오프 엔진(211)은, 큐 경합 파라미터들을 이용하고 또한 (CW로부터 무작위로 선택된) 각각의 큐 백오프 값/카운터를 설정하여, 액세스된 통신 채널을 통해 각각의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해서 적어도 하나의 통신 채널에의 액세스를 위해 경합하는데 사용되도록 하기 위해, 각각의 트래픽 큐(210)와 연관된다.

경합 윈도우 CW 및 큐 백오프 값/카운터는 EDCA 변수들로서 알려져 있다.

이는 동일한 통신 노드 내의 AC들이 서로 경합하여 무선 매체에 액세스하고 또한 예를 들어 전술한 바와 같은 종래의 EDCA 액세스 방식을 사용하여 전송 기회를 획득하는 결과를 낳는다.

AC들 간의 서비스 구별은 상이한 CW_min, CW_max, AIFSN 및/또는 상이한 전송 기회 지속기간 제한들(TXOP_Limit)과 같은 AC들 사이의 상이한 큐 백오프 파라미터들을 설정함으로써 달성된다. 이것은 QoS를 조정하는 것에 기여한다.

EDCA 메커니즘에서 매체에 액세스하기 위한 AIFSN 파라미터 및 큐 백오프 값들의 사용은 도 3a를 참조하여 이하에서 설명된다.

도 2b는 CW_min, CW_max, 및 AIFSN 파라미터들에 대한 디폴트 값들을 예시한다.

이 표에서는, aCWmin 및 aCWmax에 대한 통상적인 각각의 값들이 상술한 표준에서 각각 15와 1023으로서 정의된다. 다른 값들은 네트워크에서의 노드(통상적으로 액세스 포인트)에 의해 설정되고 노드들 사이에 공유될 수 있다. 이 정보는 비컨 프레임에서 브로드캐스팅될 수 있다.

매체가 자유롭게 되는 것을 검출한 것과 큐 백오프 값이 트래픽 큐 'i'에 대해 감분되는 것 사이의 지연, AIFS[i]를 결정하기 위해, 노드는 트래픽 큐 'i'에 대해 AIFSN 파라미터에 표시된 값, 즉 AIFSN[i]을 시간 슬롯 지속기간(통상적으로 9 마이크로초)으로 곱하고, 이 값을 DIFS 지속기간에 더한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 이는 각각의 트래픽 큐가 그 연관된 큐 백오프 값/카운터를 감분시키기 전에 AIFS[i] 기간(이것은 매체에 대한 액세스를 연기하는 DIFS 기간을 포함함)만큼 대기하는 결과를 낳는다. 도면은 2개의 상이한 AC에 대응하는 2개의 AIFS[i]를 도시한다. 하나의 우선순위화된 트래픽 큐가 다른 덜 우선순위화된 트래픽 큐보다 조기에 그의 백오프 값의 감분을 시작한다는 것을 알 수 있다. 이 상황은 네트워크에서의 임의의 노드에 의한 각각의 새로운 매체 액세스 후에 반복된다.

평균하여 더 낮은 CW의 사용에 부가하여, 이렇게 지연 메커니즘을 감분시키는 것은 EDCA에서의 높은 우선순위 트래픽이 낮은 우선순위 트래픽보다 전송될 기회를 더 높게 만든다: 높은 우선순위 트래픽을 갖는 노드는 낮은 우선순위 트래픽을 갖는 노드보다, 평균적으로, 그의 패킷을 송신하기 전에 통계적으로 조금 짧게 대기한다.

EDCA 큐 백오프 값들 또는 카운터들은 따라서 2개의 역할을 수행한다. 첫째, 이들은 충돌의 위험을 감소시킴으로써 매체에 효율적으로 액세스하도록 노드들을 구동한다. 둘째, 이들은 트래픽 큐에 포함된 데이터의 에이징(데이터가 더 에이징될수록, 백오프 값이 더 낮아짐)을 미러링하고 그리고 따라서 EDCA 파라미터들(특히, EDCA 큐 백오프 값들의 감분의 시작을 지연시키는 AIFSN 파라미터)의 상이한 값들을 통해 트래픽 큐들에 상이한 우선순위들을 제공함으로써 서비스 품질(QoS) 관리를 제공한다.

도 2a를 참조하면, 버퍼들 AC3 및 AC 2는 보통 실시간 애플리케이션들(예를 들어, 음성 AC_VO 또는 비디오 AC_VI 전송)을 위해 예약된다. 그들은 각각의 최고 우선순위와 마지막에서 두번째 높은 우선순위를 가지고 있다.

버퍼들 AC1과 AC0은 베스트 에포트(AC_BE) 및 배경(AC_BG) 트래픽을 위해 예약된다. 그들은 각각의 마지막에서 두번째 낮은 우선순위와 최저 우선순위를 갖는다.

우선순위를 갖는 상위 계층(예를 들어, 링크 계층)으로부터 MAC 계층에 도착하는 각각의 데이터 유닛(MSDU)은 매핑 규칙들에 따라 AC에 매핑된다. 도 3b는 트래픽 클래스의 8개의 우선순위(사용자 우선순위들 또는 UP, IEEE 802.1d에 따른 0-7)와 네 가지 AC 간의 매핑 예를 도시한다. 이후 데이터 프레임은 매핑된 AC에 대응하는 버퍼에 저장된다.

트래픽 큐(또는 AC)에 대한 백오프 절차가 종료될 때, 전송 노드의 MAC 제어기(이하의 도 7의 참조번호 704)는 무선 통신 네트워크상으로의 전송을 위해 이 트래픽 큐로부터 물리 계층으로 데이터 프레임을 전송한다.

AC들이 무선 매체에 액세스하는 데 있어서 동시적으로 동작하기 때문에, 동일한 통신 노드의 두 가지 AC가 자신들의 백오프가 동시에 종료되게 하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 상황에서, MAC 제어기의 가상 충돌 핸들러(212)는 충돌하는 AC들 사이에서 (도 3b에 도시된 바와 같이) 가장 높은 우선순위를 갖는 AC의 선택을 작동시키고, 더 낮은 우선순위들을 갖는 AC들로부터의 데이터 프레임들의 전송을 포기한다.

그 다음, 가상 충돌 핸들러는 낮은 우선순위들을 갖는 그런 AC들에게 증가된 CW 값을 사용하여 백오프 동작을 다시 시작하도록 명령한다.

AC들의 사용으로부터 귀결되는 QoS는 MAC 데이터 프레임들에서, 예를 들어 IEEE 802.11e MAC 프레임의 헤더에 포함되는 QoS 제어 필드에서 시그널링될 수 있다.

대역폭 집약적인 애플리케이션을 지원하는 더 빠른 무선 네트워크에 대한 항상 증가하는 수요를 만족시키기 위해서, 802.11ac는 다중 채널 동작을 통한 더 큰 대역폭 전송을 목표로 삼고 있다. 도 4a는 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz 또는 160 MHz의 복합 채널 대역폭을 지원하는 802.11ac 채널 할당을 예시한다.

IEEE 802.11ac는, 데이터를 전송하기 위해 무선 네트워크 상의 임의의 802.11ac 노드에 의한 예약을 위해 이용가능한 독특한 미리 정의된 복합 채널 구성들을 형성하기 위해, 20 MHz 채널들의 제한된 수의 미리 정의된 서브세트들을 지원을 도입한다.

미리 정의된 서브세트들은 도면에 도시되어 있으며, 20 MHz 및 40 MHz만이 802.11n에 의해 지원되는 것과 비교하여, 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz 및 160 MHz 채널 대역폭들에 대응한다. 실제로, 보다 넓은 통신 복합 채널들을 형성하기 위해 20 MHz 컴포넌트 채널들(300-1 내지 300-8)이 연쇄(concatenate)된다.

802.11ac 표준에서, 각각의 미리 정의된 40 MHz, 80 MHz 또는 160 MHz 서브세트의 채널들은 동작 주파수 대역 내에서 연속적인데, 즉 동작 주파수 대역에서 순서화된 대로의 복합 채널에서의 어떠한 홀(hole)(누락된 채널)도 허용되지 않는다.

160 MHz 채널 대역폭은, 주파수 연속적일 수 있거나 그렇지 않을 수 있는, 2개의 80 MHz 채널로 이루어져 있다. 80 MHz 채널 및 40 MHz 채널은 각각의 2개의 주파수 인접한 또는 연속적인 40 MHz 채널 및 20 MHz 채널들로 각각 이루어져 있다. 그러나, 본 발명은 채널 대역폭의 어느 하나의 조성을 갖는 실시예들, 즉 인접 채널들만을 포함하거나 또는 동작 대역 내의 비인접 채널들로 형성되는 것을 가질 수 있다.

노드는 "1차 채널"(400-3)상에서 EDCA(enhanced distributed channel access) 메커니즘을 통해 TXOP를 부여받는다. 실제로, 대역폭을 갖는 각각의 복합 채널에 대해, 802.11ac는 하나의 채널을 "1차"- 복합 채널에 액세스하기 위해 경합하는데 사용된다는 것을 의미함 - 로서 지정한다. 1차 20 MHz 채널은 동일한 기본 세트에 속하는 모든 노드들(STA들)에 공통인데, 즉 동일한 로컬 액세스 포인트(AP)에 의해 관리되거나 그에 등록된다.

그러나, 어떠한 다른 레거시 노드(즉, 동일한 세트에도 속하지 않음)도 2차 채널들을 사용하지 않도록 확실히 하기 위해, 복합 채널을 예약하는 제어 프레임들(예를 들어, RTS 프레임/CTS 프레임)이 이러한 복합 채널의 각각의 20 MHz 채널에 걸쳐 복제되는 것이 제공된다.

초기에 다룬 바와 같이, IEEE 802.11ac 표준은 최대 4개 또는 심지어 8개의 20 MHz 채널이 결속되도록 할 수 있다. 제한된 수의 채널들(유럽에서는 5 GHz 대역에서 19개)로 인해, 채널 포화(channel saturation)가 문제가 된다. 실제로, 인구 밀집 지역들에서는, 5 GHz 대역이 무선 LAN 셀당 20 또는 40 MHz 대역폭 사용으로도 포화되는 경향이 확실할 것이다.

802.11ax 표준에서의 개발은 밀집 환경들에 대한 무선 채널의 효율성과 사용을 향상시키려고 한다.

이러한 관점에서, 메인 노드, 보통은 AP와 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 방향들 모두에서 상이한 사용자들로의/로부터의 다중의 동시 전송을 허용하는, 다중 사용자(MU) 전송 특징들을 고려할 수 있다. 업링크에서, 다중 사용자 전송은 다중의 노드가 동시에 AP에 전송할 수 있게 함으로써 충돌 확률을 완화하기 위해 사용될 수 있다.

이러한 다중 사용자 전송을 실제로 수행하기 위해, 부여받은 20 MHz 채널(400-1 내지 400-4)을, 예를 들어, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기법에 기초하여, 주파수 영역에서 다중 사용자에 의해 공유되는, 서브 캐리어들 또는 RU들(resource units)이라고도 지칭되는, 서브 채널들(410)(기본 서브 채널들)로 분할하는 것이 제안되었다.

이것은 도 4b를 참조하여 예시된다.

OFDMA의 다중 사용자 특징은, 노드, 보통은 액세스 포인트(AP)가 경쟁을 증가시키기 위해 상이한 RU들을 상이한 노드들에 할당하는 것을 허용한다. 이는 802.11 네트워크 내에서의 경합 및 충돌들을 감소시키는데 도움이 될 수 있다.

AP가 (PLCP 헤더 내의 특정 표시들에 의해 지원되는) 다중 노드에 다중 데이터를 직접 송신할 수 있는 MU 다운링크 OFDMA와는 대조적으로, AP가 다양한 노드들로부터의 MU 업링크 통신들을 트리거하기 위한 트리거 메커니즘이 채택되었다.

(AP에 의해 선취된 TxOP 동안) MU 업링크 전송을 지원하기 위해, 802.11ax AP는 양쪽 레거시 노드(비-802.11ax 노드들)가 자신들의 NAV를 설정하고 또한 802.11ax 노드들이 자원 유닛 할당을 결정하기 위한 시그널링 정보를 제공해야만 한다.

이하의 설명에서, 레거시라는 용어는, OFDMA 통신을 지원하지 않는 이전 기술의 802.11 노드들을 의미하는, 비-802.11ax 노드들을 지칭한다.

도 4b의 예에 도시된 바와 같이, AP는 TF(trigger frame)(430)을 목표로 하는 802.11ax 노드들에게 송신한다. 목표로 하는 복합 채널의 대역폭 또는 폭은 TF 프레임에서 시그널링되는데, 20, 40, 80 또는 160 MHz 값이 시그널링되는 것을 의미한다. TF 프레임은 1차 20MHz 채널을 통해 송신되고 목표로 하는 복합 채널을 형성하는 다른 20 MHz 채널들 각각상에 복제(duplicated)(복제(replicated))된다. 제어 프레임들의 복제에 대해 전술한 바와 같이, 그 1차 채널상에서 TF 프레임(또는 그의 복제)을 수신하는 모든 근처의 레거시 노드(비-HT 또는 802.11ac 노드들)마다 그 자신의 NAV를 TF 프레임에서 지정된 값에 설정할 것으로 예상된다. 이것은 이들 레거시 노드가 TXOP 동안 목표로 하는 복합 채널의 채널들에 액세스하지 못하게 한다.

AP의 결정에 기초하여, 트리거 프레임(TF)은 네트워크의 노드들에 의해 무작위로 액세스될 수 있는, 복수의 자원 유닛(RU들)(410), 또는 "랜덤 RU들"을 정의할 수 있다. 다시 말하면, TF에서 AP에 의해 지정되거나 할당되는 랜덤 RU들은 데이터를 송신하기 위해 통신 매체에 액세스하려고 의도하는 노드들 사이의 경합을 위한 기초로서 역할을 할 수 있다. 두 개 이상의 노드가 동일한 RU를 통해 동시에 전송하려고 시도할 때 충돌이 발생한다.

이 경우, 트리거 프레임은 랜덤 액세스를 위한 트리거 프레임(TF-R)으로 지칭된다. TF-R은 AP에 의해 방출되어, 다중 노드가 그들의 UL 전송을 위해 RU를 획득하도록 MU UL(Multi-User UpLink) 랜덤 액세스를 수행하게 허용할 수 있다.

TF(trigger frame)는 또한, 랜덤 RU들에 부가하여 또는 그들을 대신하여, 스케줄링된 자원 유닛들을 지정할 수 있다. 스케줄링된 RU들은 특정 노드들에 대해 AP에 의해 예약될 수 있고, 이 경우에 이러한 RU들에 액세스하기 위한 어떤 경합도 이들 노드에 대해 필요하지 않다. 이러한 RU들 및 이들의 스케줄링된 노드들은 트리거 프레임에 표시된다. 예를 들어, 등록 시에 각각의 노드에 할당된 연관 ID(Association ID, AID)와 같은 노드 식별자가, 각각의 스케줄링된 RU를 사용하도록 허용되는 노드를 명시적으로 표시하기 위해, 각각의 스케줄링된 RU와 연관하여 TF 프레임에 추가된다.

0과 동일한 AID는 랜덤 RU들을 식별하기 위해 사용될 수 있다.

OFDMA의 다중 사용자 특징은 AP가 경쟁을 증가시키기 위해 상이한 RU들을 상이한 노드들에게 할당할 수 있게 한다. 이는 802.11 네트워크 내에서의 경합 및 충돌들을 감소시키는데 도움이 될 수 있다.

도 4b의 예에서, 각각의 20MHz 채널(400-1, 400-2, 400-3 또는 400-4)은 주파수 도메인에서 전형적으로 크기 5 MHz의 4개의 서브 채널 또는 RU들(410)이 되도록 하위 분할된다.

물론, 20MHz 채널을 분할하는 RU들의 수는 4와 다를 수 있다. 예를 들어, 2개 내지 9개의 RU가 제공될 수 있다(따라서 각각이 10 MHz 내지 약 2 MHz의 크기를 가짐).

일단 노드들이 RU들을 이용하여 데이터를 AP에 전송하였다면, AP는 각각의 RU상에서 데이터를 확인응답하기 위해 확인응답(ACK)(도면에 도시되지 않음)으로 응답하여, 각각의 노드가 그의 데이터 전송이 성공적인 때와(ACK의 수신) 또는 그렇지 않은 때(타임 아웃의 만료 이후 ACK가 없음)를 알수 있게 한다.

문서 IEEE 802.11-15/1105는 TF에 표시되는 랜덤 RU들에 액세스하기 위해 노드들에 의해 사용될 수 있는 예시적인 랜덤 할당 절차를 제공한다. RU 경합 방식으로 지칭되는 이 랜덤 할당 절차는, 액세스된 자원 유닛을 통해 국지적으로 저장된 데이터를 전송하기 위해서, 위에 언급한 채널 액세스 모듈과는 별개의 것이고 또한 통신 채널상에서 다른 노드에 승인된 전송 기회 내에서 다른 노드(보통은 AP)에 의해 제공되는 적어도 하나의 자원 유닛에 대한 액세스를 관리하도록 구성되는 전용 RU 액세스 모듈에 의해 관리된다. 바람직하게는, RU 액세스 모듈은 큐 백오프 엔진들과 별개인 RU 백오프 엔진을 포함하고, 이 엔진은 계산된 RU 백오프 값을 포함하는 RU 경합 파라미터들을 사용하여 랜덤 RU들에 대한 액세스를 위해 경합한다.

다시 말하면, RU 경합 방식은 데이터를 송신하기 위해 랜덤 RU에 액세스할 때 전용 경합을 허용하기 위해 802.11ax 노드들 내부에서, OFDMA 또는 RU 백오프 카운터/값(또는 OBO)으로 지칭되는 새로운 백오프 카운터를 기반으로 한다.

각각의 노드 STA1 내지 STAn은 수신측 AP에 관련한 전송 노드이고, 결과적으로 각각의 노드는, 각각의 트래픽 큐 AC에 저장되는 데이터를 전송하기 위해서, 통신 채널상에서 승인된 전송 기회를 분할하는 적어도 하나의 랜덤 자원 유닛에 대한 액세스를 위해 경합하는데 사용될 RU 백오프 값(OBO)을 계산하기 위해, 큐 백오프 엔진들과는 별개인 활성 RU 백오프 엔진을 가진다.

본 문서에서의 랜덤 할당 절차는, 활성 RU 백오프 값(OBO)을 갖는 복수의 노드 중 한 노드에 대해, 경합을 위해 이용 가능한 통신 매체의 랜덤 서브 채널들 또는 RU들을 트리거 프레임으로부터 결정하는 제1 단계, 고려된 노드에 대해 국지적인 활성 RU 백오프 값(OBO)의 값이 이용 가능한 것으로 검출된 랜덤 RU들의 개수보다 크지 않은지를 검증하는 제2 단계, 및 이후 성공적인 검증의 경우에, 데이터를 송신하기 위해 이용 가능한 것으로 검출된 랜덤 RU들 중에서 한 랜덤 RU를 무작위로 선택하는 제3 단계를 포함한다. 제2 단계가 검증되지 않은 경우, (제3 단계 대신에) 제4 단계가 수행되어 RU 백오프 값(OBO)을 이용 가능한 것으로 검출된 RU들의 개수만큼 감분시킨다.

도면에 도시된 바와 같이, 일부 자원 유닛들은 사용될 수 없는데(410u), 그 이유는 이용 가능한 랜덤 RU들의 개수보다 작은 RU 백오프 값(OBO)을 갖는 어떤 노드도 이들 랜덤 RU들 중 하나를 무작위로 선택하지 않는 반면, 일부 다른 것은 이들 노드 중 2개가 동일한 RU를 무작위로 선택했으므로 충돌하기(예로서 410c) 때문이다.

스케줄링된 RU들 및 랜덤 RU들 모두를 포함하는 MU 업링크(UL) 매체 액세스 방식은 종래의 EDCA 액세스 방식에 비해 매우 효율적인 것으로 증명된다. 그 이유는 동시적인 매체 액세스 시도들에 의해 발생되는 충돌의 수 및 매체 액세스로 인한 오버헤드 둘 모두가 감소되기 때문이다.

그러나, EDCA 액세스 방식 및 MU UL OFDMA/RU 액세스 방식은 공존해야만 하는데, 특히 레거시 802.11 노드들이 매체에 액세스하는 것을 허용하고 또한 심지어 802.11ax 노드들이 AP 이외의 노드들과의 통신을 개시하도록 허용하기 위해 그러하다.

EDCA 액세스 방식만을 취하면 모든 노드들에 걸쳐서 매체에 대한 공정한 액세스를 제공하지만, MU UL OFDMA/RU 액세스 방식과의 결합은 공정성에서의 이탈을 도입한다. 이는, 레거시 노드들과 비교하여, 802.11ax 노드들이 또 다른 노드에, 특히 AP에 승인되는 전송 기회에서 제공되는 자원 유닛들을 통해 데이터를 송신할 추가 기회를 갖기 때문이다.

노드들 사이의 일부 공정성을 복원하기 위해, 해결책들이 제안되었다.

예를 들어, 2016년 7월 13일자로 출원되고 동시 계류 중인 영국 출원 번호 제1612151.9호에서, (UL OFDMA 전송을 통해) 액세스된 자원 유닛을 통해 데이터를 성공적으로 전송할 시에, 적어도 하나의 EDCA 파라미터의 현재 값이 상이한 값들(MU EDCA 파라미터들)로 수정된다. 이것은 노드가 (종래의 EDCA) 경합을 통해 통신 채널에 액세스할 확률을 감소시키는 것이다.

이 프레임워크에서, 노드가 그 데이터를 전송하기 위해 MU UL 메커니즘을 성공적으로 사용하자마자 노드의 EDCA 기반 전송(즉, EDCA 매체 액세스 방식을 이용함)의 확률을 감소시키기 위한 메커니즘이 제안되었다. 이러한 감소는 공지된 EDCA 파라미터들을 수정함으로써 이루어진다.

그 제목이 "Proposed text changes for MU EDCA parameters"인 문서 IEEE 802.11-16/1180에서 설명된 바와 같은 제안된 메커니즘은 액세스된 MU UL OFDMA 자원 유닛에서 데이터를 성공적으로 전송한 것에 응답하여 각각의 전송 트래픽 큐를 MU EDCA 모드에 설정한다. 이 설정은 HEMUEDCATimer로서 알려진 미리 결정된 지속기간 동안 행해진다. MU EDCA 모드는 각각의 EDCA 파라미터들이 상이한 레거시 EDCA 모드에서 사용되는 레거시 값들과 상이한 MU 값들에 설정되는 모드이다.

레거시 EDCA 경합 액세스 모드로부터 MU EDCA 모드로 스위칭하기 위해, 노드는 액세스된 자원 유닛에서 일부 데이터를 성공적으로 전송한 모든 트래픽 큐들에 대해 그의 EDCA 파라미터들(AIFSN, CW_min, 및/또는 CW_max)을 수정할 수 있다. 레거시 EDCA 모드로 되돌려 전환하는 것은 HEMUEDCATimer의 만료 시에 발생할 수 있으며, 이 타이머는 노드가 AP에 의해 제공된 새롭게 액세스된 자원 유닛들 동안 (어느 쪽 AC로부터든) 다시 새로운 데이터를 전송할 때마다 이 타이머가 그 초기값에 리셋된다는 것을 유의한다. HEMUEDCATimer의 초기화 값은 MU UL 전송들을 위한 몇몇 새로운 기회들을 포괄하기 위해 높게(예를 들어, 수십 밀리초) 제안된다.

EDCA 파라미터들에 대한 MU 값들은 네트워크 정보를 노드들에 브로드캐스팅하는 비컨 프레임 내에서 통상적으로 송신되는 전용 정보 요소에서 AP에 의해 전송될 수 있다.

개시된 접근법은 CW_min 및 CW_max을 변경되지 않은 채로 유지하면서, 각각의 전송 트래픽 큐에 대한 AIFSN의 값만을 증가시키는 것을 제안한다. 대응하는 AIFS 기간이 증가함에 따라, MU EDCA 모드에서의 각각의 트래픽 큐는 다시 매체가 자유로운 것을 감지할 시에 그의 큐 백오프 값 또는 카운터가 감분되게 하는 것으로부터 방지되거나 (또는 적어도 이것으로부터 실질적으로 지연된다). EDCA 액세스 방식을 이용하는 매체에 대한 새로운 액세스들은, 전술한 미리 결정된 지속기간 동안 통계적으로 실질적으로 감소되거나, 또는 심지어 더 이상 가능하지 않다.

MU-모드 AIFSN 값은 매우 제한적일 수 있다. 따라서, 매체가 대부분의 시간에 사용 중이고 (그리고 따라서 매우 짧은 시간 동안 자유롭게 남아 있는) 고밀도 환경에서, MU EDCA 모드에서의 노드는 대응하는 매우 제한적인 AIFS 기간을 기다려야만 하고, 따라서 MU EDCA 모드에서의 AC 큐의 백오프 값을 매우 자주 감분시키지는 않는다. 그 결과는 노드가 매체에 대한 액세스를 위해 매우 자주 EDCA-경합할 수 없다는 것이다.

유의할 점은, 공보에서의 특정한 구성은 MU EDCA 모드에 있는 동안 전송 트래픽 큐들이 매체에 EDCA-액세스하는 것으로부터 (네트워크가 전혀 사용되지 않는 것을 제외하고) 완전히 방지하는 경향이 있다는 것이다. AP는 MU EDCA 파라미터들의 세트에서 AIFSN 파라미터의 특정 값(통상적으로 0)을 표시함으로써 이 특정 동작 모드를 지정한다. 이러한 특정 값은 노드에 대해 이것이 그 값이 AP에 의해 전송되는 바와 같은 HEMUEDCATimer와 동일한, 그것의 AIFSN에 대한 매우 높은 값을 사용할 것이라는 것을 의미한다(그 값은 레거시 EDCA 모드에서 최악의 AIFS[i] 에 대한 0.1 밀리초 미만과 비교하여, 약 수십 밀리초만큼 높게 되어야 한다는 것을 상기시키고자 한다).

유감스럽게도, 노드가 데이터를 전송하기 위해 OFDMA RU들에 규칙적으로 액세스하는 한, MU EDCA 모드에서의 그것의 트래픽 큐들은 동일한 MU 모드에 남아 있다. 이것은 특히 정규의 OFDMA 액세스들의 잠재적인 긴 기간에 걸쳐 액세스된 OFDMA RU들에서 어떠한 데이터조차도 송신하지 않는 MU 모드에서의 그런 트래픽 큐들에 대해 적용된다. 이것은 802.11e 표준에 기술된 바와 같은 QoS 원리와 상반된다.

이제 이 상황이 도 5a를 참조하여 설명되는데, 이 도면은 전술한 공보에서 설명된 바와 같은 MU EDCA 파라미터들을 이용하는 응용의 예를 설명한다.

이 도면의 시나리오에서, AP(501)는 AC_VI 액세스 카테고리로부터 오는 일부 QoS 데이터를 전송하도록 노드에게 요청하는 표준화된 트리거 프레임(1300)을 송신함으로써 노드(502)에 폴링한다. 이는 하나 이상의 스케줄링된 RU들을 그 노드에 제공함으로써 행해질 수 있다. 카테고리는 도 13에 도시된 "선호 AC" 필드(1330)에 표시될 수 있다.

SIFS 시간 후에, 노드(502)는 요청된 트래픽 큐 AC_Ⅵ로부터 일부 QoS 데이터(511)를 픽업함으로써 MU UL OFDMA 전송(510)을 개시한다. 이 예시적인 시나리오에서, 요청된 트래픽 큐 AC_VI에서 송신될 준비가 된 충분한 QoS 데이터가 존재하지 않는다. 이러한 맥락에서, 노드(502)는 더 높은 우선순위 트래픽 큐, 예를 들어 예에서의 AC_VO 액세스 카테고리로부터 다른 QoS 데이터(512)를 검색하는 것이 허용된다. 이 데이터 검색 규칙은 802.11 표준에 명시된 바와 같이 대역폭 사용을 최대화하는 것을 가능하게 한다.

따라서, 노드(502)는 스케줄링된 RU를 사용하여 AC_VI 데이터(511) 및 AC_VO 데이터(512)를 AP에 전송한다. 따라서, 대응하는 2개의 전송 트래픽 큐, AC_VI 및 AC_VO는 (블랙 박스들에서 백색 그림들에 의해 상징화된) MU EDCA 모드로 스위칭하고, 여기서 노드(502)는 이제 이들 전송 트래픽 큐들 각각에 대해 MU EDCA 파라미터들을 사용한다. 특히, AIFSN 파라미터에 대한 더 높은 값들이 사용될 수 있고, 선택적으로는 CW_min 및 CW_max 파라미터들에 대해 더 높다.

병행하여, 노드(502)가 레거시 EDCA 파라미터들을 갖는 레거시 EDCA 모드로 되돌려 스위칭하도록 허용될 때, HEMUEDCATimer(590)가 카운트 다운하기 위해 론칭된다. 스위치 백(switch back)은 미리 결정된 지속기간이 만료된 후에 발생할 수 있는데, 즉 HEMUEDCATimer가 0에 도달할 때이다.

그러나, 노드(502)가 통신 채널상에서 AP에 승인된 임의의 후속하는 전송 기회 내에서 AP에 의해 제공되는 액세스된 자원 유닛에서 데이터를 전송할 때마다 HEMUEDCATimer는 그의 초기값(미리 결정된 지속기간)에 재초기화된다. 다시 말해서, 노드(502)가 AP에 의해 다시 폴링될 때마다 타이머가 재초기화된다.

이는, 도 5a의 예에서, AP(501)가 HEMUEDCATimer(590)가 아직 만료되지 않은 동안 노드(502)에 대해 새로운 RU를 갖는 새로운 트리거 프레임(1300-2)을 송신할 때, 발생한다. AP는 다시금 노드(502)를 폴링하여 AC_VI 액세스 카테고리로부터 QoS 데이터를 송신한다.

노드(502)는 AC_VI 액세스 카테고리로부터 QoS 데이터(520)를 다시 전송하고, HEMUEDCATimer(590)는 그의 초기값, 미리 결정된 지속기간으로 재초기화된다. 동일한 것이, AP(501)가 새로운 트리거 프레임(1300-3)을 송신함으로써, AC_VI 액세스 카테고리로부터 새로운 QoS 데이터를 송신하기 위해 다시 노드(502)에 폴링할 때, 발생한다.

이 시나리오에서, 노드(502)는 AC_Ⅵ로부터의 QoS 데이터의 OFDMA 전송을 위해 AP에 의해 규칙적으로 폴링된다. 최종적으로, AC_VI 카테고리에 의해 충분한 데이터가 제공되는 한, AC_VO 카테고리는 새로운 OFDMA 전송에 전혀 관여되지 않고, MU EDCA 모드에 차단된 채로 남아 있다.

덧붙여, 그의 MU-모드 AIFSN 값(보통은 더 제한적인 값, 즉, 높은 값)으로 인해, 트래픽 큐 AC_VO는 매체를 EDCA 경합시키기 위해 연관된 백오프 값을 감분시키는 것으로부터 방지(또는 심하게 지연)된다.

이것은 본질적으로 가장 높은 QoS 우선순위를 갖는 AC_VO 카테고리가 그것의 데이터를 송신하기 위한 새로운 EDCA 기회들을 갖지 않고 MU EDCA 모드에서 로킹된 채로 남아있는 것을 초래한다. 따라서, 802.11ax의 QoS 요건은 심하게 악화된 채로 남아 있는다.

본 발명은 MU 모드에서의 트래픽 큐들이 AP에 의한 규칙적인 노드 폴링의 경우에 그에 의해 로킹되는 HEMUEDCATimer의 고유성을 파괴함으로써 QoS 공정성을 복원하는 것을 제안하는 것은 이 프레임워크 내에 있다.

특히, 2개 이상의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 (바람직하게는 성공적으로) 전송할 시에, 통신 채널상에서 다른 노드에게 승인된 하나 이상의 전송 기회 내에 다른 노드에 의해 제공된 하나 이상의 액세스된 자원 유닛 각각에서, 노드(502)는, 전송 트래픽 큐와 연관된 각각의 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안, 레거시 EDCA 모드와는 상이한 MU EDCA 모드에 각각의 전송 트래픽 큐를 설정할 수 있다(즉, 액세스된 자원 유닛에서 전송하는 것). 다음으로, 임의의 타이머의 만료 시에, 노드(502)는 연관된 트래픽 큐를 레거시 EDCA 모드로 되돌려 스위칭하는데, 여기서 각각의 EDCA 파라미터들이 레거시 값들에 되돌려 설정될 수 있다.

따라서, 본 발명은 노드에게 복수의 타이머를 제공하며, 각각의 타이머는 트래픽 큐들 중 하나와 연관된다. 특정 HEMUEDCATimer가 각각의 AC 큐에 대해 전용화됨에 따라, 후자는 다른 AC 큐들과 독립적으로 MU EDCA 모드를 빠져나갈 수 있다. 따라서, AC 큐 레벨에서의 QoS가 복원된다.

본 발명의 일 구현의 결과가, 도 5a에서와 동일한 시퀀스를 이용하여, 독립적인 HEMUEDCATimer들의 핸들링을 통한 QoS의 복원을 설명하는 도 5b를 참조하여 이제 예시된다.

제1 TF(1300) 후에, 전송 트래픽 큐들, AC_VI 및 AC_VO 양쪽 모두는 MU EDCA 모드에 있다. AC_VI에 대한 (591) 및 AC_VO 에 대한 (592)인, 이들 각자의 HEMUEDCATimer는, 각각의 각각의 트래픽 큐가 레거시 EDCA 파라미터들을 갖는 레거시 EDCA 모드로 되돌려 스위칭하도록 허용될 때 카운트 다운하기 위해 동시에 시작된다.

본 발명에 따르면, 이러한 개별 타이머들의 진화는 다른 것에 대해 독립적인 것이다.

이하에서 설명되는 바와 같이, AC_VI 및 AC_VO와 연관된 2개의 타이머를 초기화하기 위해 상이한 미리 결정된 지속기간들이 사용될 수 있다. 이것은 QoS 관리를 개선하는 것이다.

따라서, 다음 TF(1300-2)가 수신되고 AC_VI 데이터가 AP에 의해 요구되는 바와 같이 액세스된 OFDMA RU에서 전송될 때, AC_VI와 연관된 HEMUEDCATimer(591)는 그의 대응하는 초기 미리 결정된 지속기간으로 재초기화되는 반면, AC_VO와 연관된 HEMUEDCATimer(592)는 (TF(1300-2)에 뒤이어 액세스된 RU에서 어떠한 VO 데이터도 전송되지 않았기 때문에) 경과하기를 계속한다.

결과적으로, AC_VO와 연관된 HEMUEDCATimer(592)는 AC_Ⅵ와 연관된 HEMUEDCATimer(591) 이전에 만료되므로, 트래픽 큐 AC_VO에 대한 MU EDCA 제약들을 느슨하게 한다. 실제로, 트래픽 큐 AC_VO는 레거시 EDCA 파라미터들이 사용되는 레거시 EDCA 모드로 되돌려 스위칭된다. 따라서, AC_VO 트래픽 큐의 백오프 값은 정상적 방식으로 감소될 수 있어서, AC_VO 큐가 매체에 효율적으로 경합할 수 있게 허용한다.

도 6은, 본 발명의 적어도 하나의 실시예를 구현하도록 구성되는, 무선 네트워크(100)의 통신 디바이스(600)를 개략적으로 예시한다. 통신 디바이스(600)는 바람직하게는 마이크로컴퓨터(micro-computer), 워크스테이션 또는 경량 휴대용 디바이스와 같은 디바이스일 수 있다. 통신 디바이스(600)는 바람직하게는 하기의 것들에 접속되는 통신 버스(613)를 포함한다:

· CPU로 표기되는, 마이크로프로세서와 같은 중앙 처리 유닛(611);

· 본 발명을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램들을 저장하기 위한, ROM으로 표기되는 판독 전용 메모리(607);

· 본 발명의 실시예들에 따른 방법들의 실행가능 코드를 저장하기 위한, RAM으로 표기되는 랜덤 액세스 메모리(612)는 물론이고, 본 발명의 실시예들에 따른 방법들을 구현하는데 필요한 변수들 및 파라미터들을 기록하도록 적응되는 레지스터들; 및

· 디지털 데이터 패킷들 또는 프레임들 또는 제어 프레임들이 그를 통해 전송되는 무선 통신 네트워크(100), 예를 들어 802.11ax 프로토콜에 따른 무선 통신 네트워크에 접속된 적어도 하나의 통신 인터페이스(602). 프레임들은, CPU(611)에서 실행되는 소프트웨어 애플리케이션의 제어하에, RAM(612) 내의 FIFO 송신 메모리로부터 전송을 위해 네트워크 인터페이스로 기입되거나 또는 수신용의 네트워크 인터페이스로부터 판독되어 RAM(612) 내의 FIFO 수신 메모리 내로 기입된다.

선택적으로, 통신 디바이스(600)는 또한 하기의 컴포넌트들을 포함할 수 있다:

· 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 방법들을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램들을 저장하기 위한, 하드 디스크와 같은 데이터 저장 수단(604);

· 디스크(606)로부터 데이터를 판독하거나 상기 디스크상에 데이터를 기입하도록 적응되는 디스크 드라이브인, 디스크(606)용의 디스크 드라이브(605);

· 키보드(610) 또는 임의의 다른 포인팅 수단에 의해, 디코딩된 데이터를 디스플레이하고 및/또는 사용자와의 그래픽 인터페이스로서 역할을 하기 위한 스크린(609).

통신 디바이스(600)는, 각각이 데이터를 통신 디바이스(600)에 공급하기 위해 입력/출력 카드(도시되지 않음)에 접속되는, 예를 들어 디지털 카메라(608)와 같은 다양한 주변기기들에 선택적으로 접속될 수 있다.

바람직하게는, 통신 버스는 통신 디바이스(600)에 포함되거나 그것에 접속되는 다양한 요소들 사이의 통신 및 상호운용성(interoperability)을 제공한다. 버스라는 표현은 제한적이지 않으며, 특히 중앙 처리 유닛은 통신 디바이스(600)의 임의의 요소에 직접적으로 또는 통신 디바이스(600)의 또 다른 요소에 의해 명령어들을 통신하도록 동작 가능한다.

디스크(606)는 선택적으로, 예를 들어, 재기입가능하거나 그렇지 않은, 콤팩트 디스크(CD-ROM), ZIP 디스크, USB 키 또는 메모리 카드와 같은 임의의 정보 매체로, 그리고 일반적으로, 마이크로컴퓨터에 의해 또는 마이크로프로세서에 의해 판독될 수 있고, 장치 내에 통합되거나 그렇지 않을 수 있으며, 어쩌면 이동식이고 하나 이상의 프로그램들- 그의 실행은 본 발명에 따른 방법이 구현될 수 있게 함 -을 저장하도록 적응되는 정보 저장 수단으로 대체될 수 있다.

실행가능 코드는 선택적으로 판독 전용 메모리(607)에, 하드 디스크(604)상에 또는, 예를 들어 이전에 설명된 바와 같은 디스크(606)와 같은 이동식 디지털 매체상에 저장될 수 있다. 선택적 변형에 따르면, 프로그램들의 실행가능 코드는, 실행되기 전에, 하드 디스크(604)와 같은, 통신 디바이스(600)의 저장 수단들 중 하나에 저장되기 위해, 인터페이스(602)를 통해, 통신 네트워크(603)에 의해 수신될 수 있다.

중앙 처리 유닛(611)은 바람직하게는 본 발명에 따른 프로그램 또는 프로그램들의 소프트웨어 코드의 명령어들 또는 부분들의 실행을 제어 및 안내하도록 적응되고, 이 명령어들은 전술한 저장 수단들 중 하나에 저장된다. 기동 시에, 비휘발성 메모리 내에, 예를 들어, 하드 디스크(604)상에 또는 판독 전용 메모리(607) 내에 저장된 프로그램 또는 프로그램들은, 이후 프로그램 또는 프로그램들의 실행가능한 코드를 포함하는 랜덤 액세스 메모리(612)뿐만 아니라 발명을 구현하기 위해 필요한 변수들 및 파라미터들을 저장하기 위한 레지스터들 내로 전송된다.

바람직한 실시예에서, 장치는 본 발명을 구현하기 위해 소프트웨어를 사용하는 프로그램 가능한 장치이다. 그렇지만, 대안으로서, 본 발명은 하드웨어로[예를 들어, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)의 형태로] 구현될 수 있다.

도 7은 본 발명을 적어도 부분적으로 수행하도록 구성되는 통신 디바이스 또는 노드(600), 특히 노드들(100-107) 중 하나의 아키텍처를 개략적으로 예시한 블록도이다. 예시된 바와 같이, 노드(600)는 PHY(physical) 계층 블록(703), MAC 계층 블록(702), 및 애플리케이션 계층 블록(701)을 포함한다.

PHY 계층 블록(703)(여기서는 802.11 표준화된 PHY 계층)은 프레임들을 포맷팅하고, 임의의 20 MHz 채널 또는 복합 채널상에서 프레임들을 변조하거나 그로부터의 프레임들을 복조하고, 및 그에 따라서 사용되는 무선 매체(100)를 통해 프레임들을 송신 또는 수신하는 임무를 맡는다. 프레임들은 802.11 프레임들일 수 있는데, 예를 들어 승인된 전송 기회에서 자원 유닛들을 정의하는 매체 액세스 트리거 프레임들(TF)(430), 레거시 802.11 스테이션들과 상호 작용하는 20 MHz 폭에 기초한 MAC 데이터 및 관리 프레임뿐만 아니라, 무선 매체로/로부터의 20 MHz 레거시보다 작은 폭(전형적으로 2 또는 5MHz)을 갖는 OFDMA 타입의 MAC 데이터 프레임들이다.

MAC 계층 블록 또는 제어기(702)는 바람직하게는 종래의 802.11ax MAC 동작들을 구현하는 MAC 802.11 계층(704), 및 본 발명을 적어도 부분적으로 수행하기 위한 추가 블록(705)을 포함한다. MAC 계층 블록(702)은 선택적으로 소프트웨어로 구현될 수 있고, 이 소프트웨어는 RAM(512)에 로딩되고 CPU(511)에 의해 실행된다.

바람직하게는, MU EDCA 모드 관리 모듈(705)이라고 지칭되는 추가 블록은 노드(600)에 관한 본 발명의 일부를 구현하는데, 즉 2개의 레거시와 MU EDCA 모드들 사이의 스위칭을 관리하고, MU EDCA 모드에서 각각의 트래픽 큐를 제어하는 데 사용되는 다양한 타이머들을 핸들링한다.

AP 관점에서, 이 MU EDCA 모드 관리 모듈(705)은, 노드들에게, EDCA 파라미터들의 레거시 값들의 세트 및 레거시 값들의 세트와 상이한 EDCA 파라미터들의 MU 값들의 세트, 및 적어도 대응 지속기간 동안 MU EDCA 모드에 남아 있도록 HEMUEDCATimer들이 노드들을 MU EDCA 모드에 진입하도록 구동하기 위한 초기화 값들의 세트를 송신하도록 제공될 수 있다. 따라서 이들 값은, 그의 트래픽 큐들 중 하나가, 각각의 EDCA 파라미터들이 레거시 값들에 설정되는 레거시 EDCA 모드와 연관된 초기화 값에 기초하여 초기화된 미리 결정된 지속기간 동안 유지되고 또한 연관된 타이머에 의해 카운트 다운되는 MU EDCA 모드 - 각각의 EDCA 파라미터들은 MU 값들에 설정됨 - 사이에서 스위칭할 때 그 자신을 구성하도록 각각의 노드를 구동한다.

MAC 802.11 계층(704) 및 MU EDCA 모드 관리 모듈(705)은 큐 백오프 엔진들을 핸들링하는 채널 액세스 모듈 및 후술하는 대로 RU 백오프 엔진을 핸들링하는 RU 액세스 모듈의 관리를 제공하기 위해서 서로 상호작용한다.

도면 위에서, 애플리케이션 계층 블록(701)은 데이터 패킷들, 예를 들어, 비디오 스트림의 데이터 패킷들을 생성하고 수신하는 애플리케이션을 실행한다. 애플리케이션 계층 블록(701)은 ISO 표준화에 따른 MAC 계층 위쪽에 있는 모든 스택 계층들을 나타낸다.

본 발명의 실시예들은 이제 다양한 예시적인 실시예들을 사용하여 예시된다. 제안된 예들이 다중 사용자 업링크 전송을 위해 AP에 의해 송신되는 트리거 프레임(430)(도 4 참조)을 사용하지만, 등가의 메커니즘들은 중앙집중화된 또는 애드혹 환경(즉, AP가 없는 환경)에서 사용될 수 있다. 이는 AP를 참조하여 아래에서 설명되는 동작이 애드혹 환경에서의 임의의 노드에 의해 수행될 수 있음을 의미한다.

이러한 실시예들은 주로 OFDMA 자원 유닛들을 고려하는 것에 의해 IEEE 802.11ax의 맥락에서 설명된다. 그러나, 본 발명의 응용은 IEEE 802.11ax 맥락에만 제한되지는 않는다.

또한, 본 발명은 802.11ax에 기술된 바와 같이 반드시 MU 액세스 방식의 사용에 의존하는 것은 아니다. 노드들에 의한 동일한 매체로의 동시 액세스를 허용하는 대안 매체 액세스 방식들을 정의하는 임의의 다른 RU 액세스 방식이 또한 사용될 수 있다.

MU 값들의 세트는 레거시 값들의 세트보다 더 제한적일 수 있어서, MU EDCA 모드에 있는 트래픽 큐가 EDCA 경합 액세스 방식을 이용하여 매체에 덜 자주 액세스하는 결과를 낳는다.

그러나, 일부 실시예들에서는 MU 값들의 세트가 더 관대해질 수 있다.

명료성을 위해, 이하의 설명은 더 제한적인 MU 값들의 세트에 초점을 둔다. 이런 맥락에서, MU EDCA 모드는 "열화된" 모드로 지칭되는 반면, 레거시 EDCA 모드는 "열화되지 않은" 모드로 지칭된다.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 통신 노드(600)의 예시적인 전송 블록을 예시한다.

앞서 언급한 바와 같이, 노드는 둘 모두 MAC 계층 블록(702)에서 구현되는 채널 액세스 모듈 및 가능하게는 RU 액세스 모듈을 포함한다. 채널 액세스 모듈은 다음을 포함한다:

상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐(210);

각각의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해, 적어도 하나의 통신 채널에의 액세스를 위해 경합하는데 사용될 복수의 큐 백오프 엔진(211) - 각각의 큐 백오프 엔진은 EDCA 파라미터들을 사용하기 위해, 특히 각각의 큐 백오프 값을 계산하기 위해 각각의 트래픽 큐와 연관됨 -. 이것이 EDCA 액세스 방식이다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 각각의 큐 백오프 엔진(211)은 그 자신의 HEMUEDCATimer(2110)를 갖는다. 이는 노드가 각각이 트래픽 큐들 중 하나와 연관되는 복수의 타이머를 포함한다는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 교시에 따라 EDCA 파라미터들을 업데이트함으로써, 열화된 MU EDCA 모드와 레거시 EDCA 모드 사이의 스위칭을 처리하는 EDCA 모드 스위치(213)가 노드에 제공된다. EDCA 모드 스위치는 노드에 의한 RU에서의 각각의 OFDMA 전송에 응답하여 동작한다.

RU 액세스 모듈은, OFDMA RU에서의 각각의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해, (예를 들어 AP에 의해 송신되는) 수신된 TF에서 정의된 OFDMA 랜덤 자원 유닛들에의 액세스를 위해 경합하는데 사용될, 큐 백오프 엔진들과는 별개의 것이고, RU 경합 파라미터를 사용하기 위한, 특히 RU 백오프 값을 계산하기 위한 RU 백오프 엔진(800)을 포함한다. RU 백오프 엔진(800) 은 OFDMA 먹서(801)로 지칭되는 전송 모듈과 연관된다. 예를 들어, 후술하는 RU 백오프 값 OBO가 0에 도달할 때, OFDMA 먹서(801)는 AC 큐들(210)로부터 송신될 데이터를 선택하는 것을 담당한다.

종래의 AC 큐 백오프 레지스터들(211)은 EDCA 프로토콜(채널 경합 액세스 방식)을 따라 매체 액세스 요청을 구동하는 한편, 병행하여 RU 백오프 엔진(800)은 OFDMA 다중 사용자 프로토콜(RU 경합 액세스 방식)상으로 매체 액세스 요청을 구동한다.

이들 두 가지 경합 액세스 방식이 공존함에 따라, 소스 노드는 백오프 값들의 계산에 기초하여 충돌 회피를 갖는 매체 액세스 메커니즘을 구현한다:

- 매체에 액세스하기 전에, 통신 매체가 유휴 상태인 것으로 검출된 후에, (DIFS 기간에 더하여) 노드가 대기하는 시간 슬롯들의 수에 대응하는 큐 백오프 카운터 값. 이것은 그것이 열화되거나 열화되지 않은 상태에 있는지에 관계없이 EDCA이다;

- 매체에 액세스하기 전에, TXOP가 RU들로 형성되는 복합 채널을 통해 AP 또는 임의의 다른 노드에 승인된 후, 노드가 검출하는 유휴 랜덤 RU들의 수에 대응하는 RU 백오프 카운터 값(OBO). 이는 OFDMA이다. 유휴 랜덤 RU들의 수에 기초하여 OBO를 카운트 다운하는 것에 대한 변형은 시간-기반 카운트다운에 기초할 수 있다.

도 9는, 흐름도를 이용하여, 전송할 새로운 데이터를 수신할 때, 노드(600)의 MAC 계층(702)에 의해 수행되는 주요 단계들을 예시한다. 이것은 802.11 맥락에서 종래의 FIFO 피딩(feeding)을 예시한다.

맨 처음에, 어떠한 트래픽 큐(210)도 전송할 데이터를 저장하지 않는다. 그 결과, 어떠한 큐 백오프 값(211)도 계산되지 않았다. 대응하는 큐 백오프 엔진 또는 대응하는 AC(Access Category)는 비활성이라고 언급된다. 데이터가 트래픽 큐에 저장되자마자, 큐 백오프 값이 (대응하는 큐 백오프 파라미터들로부터) 계산되고, 연관된 큐 백오프 엔진 또는 AC는 활성이라고 언급된다.

노드가 매체상에서 전송될 준비가 된 데이터를 가질 때, 데이터는 AC 큐(210) 중 하나에 저장되고, 연관된 백오프(211)는 업데이트되어야 한다.

단계(901)에서, 새로운 데이터가 디바이스상에서 실행 중인 애플리케이션으로부터(예를 들어 애플리케이션 계층(701)으로부터), 또 다른 네트워크 인터페이스로부터, 또는 임의의 다른 데이터 소스로부터 수신된다. 새로운 데이터가 노드에 의해 송신될 준비가 되었다.

단계(902)에서, 노드는 데이터가 어떤 AC 큐들(210)에 저장되어야 하는지를 결정한다. 이 동작은 보통은 (도 3b에 도시된 매칭에 따라) 데이터에 첨부된 TID(Traffic Identifier) 값을 확인하여 수행된다.

다음으로, 단계(903)는 결정된 AC 큐에 데이터를 저장한다. 이는 데이터가 데이터와 동일한 데이터 타입을 갖는 AC 큐에 저장되는 것을 의미한다.

단계(904)에서, 종래의 802.11 AC 백오프 계산이 결정된 AC 큐와 연관된 큐 백오프 엔진에 의해 수행된다.

결정된 AC 큐가 단계(903)의 저장 직전에 비어 있었던 경우(즉, AC가 원래 비활성이면), 대응하는 백오프 카운터에 대한 새로운 큐 백오프 값을 계산하는 것이 필요하다.

따라서, 노드는 큐 백오프 값을 범위 [0, CW]에서 선택된 랜덤 값과 동일한 것으로 계산하며, 여기서 CW는 (802.11 표준에서 정의된 바와 같이) 고려되는 액세스 카테고리에 대한 CW의 현재 값이다. 큐 백오프 값이, 상이한 액세스 카테고리들의 상대적 우선순위들을 구현하기 위해 (MU EDCA 모드에서 열화될 수 있는) AIFSN에 더해질 것이라는 점이 여기서 상기된다. CW는 선택 범위 [CW_min, CW_max]으로부터 선택되는 혼잡 윈도우 값이며, 여기서, 경계들 CW_min및 CW_max(가능하게는 열화됨) 양쪽 모두는 고려되는 액세스 카테고리에 의존한다.

결과적으로 AC가 활성이 된다.

상기 파라미터들 CW, CW_min, CW_max, AIFSN, 및 백오프 값은 각각의 AC와 연관된 EDCA 파라미터들 및 변수들을 형성한다. 이들은 데이터의 상이한 카테고리들에 대해 매체에 액세스할 상대적 우선순위를 설정하기 위해 사용된다.

EDCA 파라미터들은 보통은 고정된 값(예를 들어, CW_min, CW_max, 및 AIFSN)을 갖는 반면, EDCA 변수들(CW 및 백오프 값)은 시간 및 매체 가용성에 걸쳐 진화한다. 상기로부터 쉽게 명백해지는 바와 같이, 본 발명은 열화된 파라미터 값과 열화되지 않은 파라미터 값 사이의 스위칭을 통해 EDCA 파라미터들의 진화를 제공한다.

또한, 단계(904)는 필요하다면 RU 백오프 값(OBO)을 계산하는 것을 포함할 수 있다. RU 백오프 값(OBO)은, RU 백오프 엔진(800)이 비활성이라면(예를 들어 이전 단계(903)까지 트래픽 큐들에 어떤 데이터도 없었기 때문에) 및 AP에 어드레싱될 새로운 데이터가 수신되었다면 계산될 필요가 있다.

RU 백오프 값(OBO)은 EDCA 백오프 값과 유사한 방식으로, 즉 전용 경합 윈도우 [0, CWO] 및 선택 범위 [CWO_min, CWO_max]와 같은 전용 RU 경합 파라미터들을 사용하여 계산될 수 있다.

일부 실시예들은 자원 유닛들(예를 들어, MU UL OFDMA 전송과 호환될 수 있음)을 통해 송신될 수 있는 데이터와 그럴 수 없는 데이터 사이의 구별을 제공할 수 있다는 점에 유의한다. 이러한 결정은 단계(902) 동안 행해질 수 있고, 대응하는 마킹 아이템이 저장된 데이터에 추가될 수 있다.

이러한 경우에, RU 백오프 값(OBO)은 새로 저장된 데이터가 MU UL OFDMA 전송과 호환 가능하다고 마킹된 경우에만 계산된다.

단계(904)에 이어서, 도 9의 프로세스가 종료된다.

일단 데이터가 AC 큐들에 저장되면, 도 10을 참조하여 아래에 예시된 바와 같이, 노드는 (레거시 EDCA 모드로 또는 열화된 MU EDCA 모드로) EDCA 액세스 방식을 통해 직접적으로 매체에 액세스할 수 있거나, 또는 도 11을 참조하여 아래에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 트리거 프레임을 통해 AP에 의해 제공되는 자원 유닛들을 통해 매체에 액세스할 수 있다.

도 10은 (레거시 또는 열화된 MU) EDCA 매체 액세스 방식에 기초하여 매체에 액세스하는 단계들을 흐름도를 이용하여 예시한다.

단계(1000) 내지 단계(1020)은 공유 무선 매체상의 충돌을 감소시키기 위해 EDCA 메커니즘에 도입된 종래의 대기(waiting)를 기술한다. 단계(1000)에서, 노드(600)는 그것이 이용가능하게 되기를 기다리는 매체를 감지한다(즉, 검출된 에너지는 1차 채널상에서 주어진 임계치 미만임).

(DIFS 기간 및 AIFSN[i] 기간을 포함하는 - 도3a 참조) AIFS[i] 기간 동안 매체가 자유롭게 될 때, 단계(1010)이 실행되는데, 노드(600)가 모든 활성(비제로) AC[] 큐 백오프 카운터들(211)를 1씩 감분시킨다. 다시 말하면, 노드는 통신 채널이 유휴인 것으로 검출되는 각각의 기본 시간 유닛마다 큐 백오프 값들을 감분시킨다.

다음으로, 단계(1020)에서, 노드(600)는 AC 백오프 카운터들 중 적어도 하나가 0에 도달했는지를 결정한다.

어떤 AC 큐 백오프도 0에 도달하지 않았다면, 노드(600)는 또 다른 백오프 타임 슬롯(전형적으로 9μs) 동안 대기하고, 따라서 다음 백오프 타임 슬롯 동안에 매체를 다시 감지하기 위해 단계(1000)으로 루프백한다. 이는, 각각의 AIFS[i] 가 만료되자마자, 매체가 유휴로서 감지될 때 각각의 새로운 백오프 타임슬롯에서 AC 백오프 카운터들을 감분시키는 것을 가능하게 한다.

적어도 하나의 AC 큐 백오프가 0에 도달한다면, 노드(600)(보다 정확하게는 가상 충돌 핸들러(212))가 제로 큐 백오프 카운터를 가지며 또한 가장 높은 우선순위를 갖는 활성 AC 큐를 선택하는 단계(1030)가 실행된다.

단계(1040)에서, 데이터의 적절한 양이 전송을 위해 이 선택된 AC로부터 선택되어, TXOP의 대역폭과 매칭된다.

다음으로, 단계(1050)에서, 노드(600)는, 예를 들어 RTS/CTS 교환이 TXOP가 승인되도록 성공적으로 수행된 경우, EDCA 전송을 개시한다. 따라서 노드(600)는 승인된 TXOP 동안 매체상에서 선택된 데이터를 송신한다.

다음으로, 단계(1060)에서, 노드(600)는 EDCA 전송이 종료되었는지의 여부를 결정하고, 이 경우에 단계(1070)가 실행된다.

단계(1070)에서, 노드(600)는 전송 상태(긍정 또는 부정 ack, 또는 어떤 ack도 수신되지 않음)에 기초하여 선택된 트래픽 큐의 경합 윈도우(CW)를 업데이트한다. 전형적으로, 노드(600)는 CW가 데이터의 AC 타입에 의존하는 최대값 CW_max(열화되거나 그렇지 않음)에 도달할 때까지, 전송이 실패한다면, CW의 값을 2배로 한다. 한편, EDCA 전송이 성공적이라면, 경합 윈도우(CW)는 데이터의 AC 유형에 또한 의존하는 최소값 CW_min(열화되거나 그렇지 않음)에 설정된다.

다음으로, 선택된 트래픽 큐가 EDCA 데이터 전송 후에 비어 있지 않다면, 단계(904)와 유사하게, 새롭게 연관된 큐 백오프 카운터가 [0, CW]로부터 무작위로 선택된다.

이것은 도 10의 프로세스를 종료한다.

도 11은 RU들을 정의하는 트리거 프레임을 수신할 시에 RU 또는 OFDMA 액세스 방식에 기초하여 자원 유닛들에 액세스하는 단계를 흐름도를 사용하여 예시한다. 예를 들어, 이는 도 5b에서의 노드(502)의 거동을 예시한다.

단계(1110)에서, 노드는 통신 네트워크에서의 액세스 포인트로부터 트리거 프레임이 수신되는지를 결정하는데, 트리거 프레임은 통신 채널상에서 액세스 포인트에 승인되는 전송 기회를 예약하고 또한 통신 채널을 형성하는 자원 유닛들(RU들)을 정의한다. 만일 그렇다면, 노드는 수신된 트리거 프레임의 내용을 분석한다.

단계(1120)에서, 노드는 자신이 수신된 트리거 프레임에 정의된 RU들 중 하나를 통해 데이터를 전송할 수 있는지의 여부를 결정한다. 결정은 특히 RU들의 타입과 관련하여 두 가지 조건 중 하나 또는 둘 다를 수반할 수 있다.

수신된 TF의 내용을 분석하는 것에 의해, 노드는 정의된 RU가 액세스 포인트에 의해 노드에 할당되는 스케줄링된 자원 유닛인지의 여부를 결정한다. 이는 수신된 TF에서 그 자신의 AID를 찾음으로써 행해질 수 있는데, 이 AID는 MU UL OFDMA 전송을 위해 사용될 특정 스케줄링된 RU와 연관된다.

또한, 수신된 TF의 내용을 분석함으로써, 노드가 하나 이상의 랜덤 RU가 TF에 정의되는지의 여부를 결정하는데, 즉 RU들에 대한 액세스가 (앞서 언급된 OBO 값(800)을 포함하는) 전용 RU 경합 파라미터들을 이용한 경합을 통해 행해진다. 이 경우, 노드가 또한 그 현재 OBO 값(800)이 하나의 랜덤 RU가 선택되도록 허용하는지의 여부를(예를 들어 OBO(800)가 TF에서의 랜덤 RU들의 수보다 작은지를) 결정한다.

하나의 스케줄링된 RU가 노드에 할당된다면 또는 노드가 (경합 후에) 하나의 랜덤 RU에 액세스하도록 허용되는 경우, 노드는 사용될 랜덤/스케줄링된 RU 또는 RU들의 크기를 결정하고, 단계(1130)이 실행된다. 그렇지 않다면, 노드는 수신된 트리거 프레임에 정의된 랜덤 자원 유닛들의 수에 기초하여 RU 백오프 값(OBO)(800)을 감분시키고, 노드는 수신된 TF에 의해 정의된 임의의 RU에 액세스할 수 없으므로 프로세스가 종료된다.

단계(1130)에서, 노드는 전송될 데이터가 그로부터 선택되는 트래픽 큐들(210) 중 적어도 하나를 선택하고, 데이터 양이 사용될 선택된 자원 유닛의 크기에 도달할 때까지 선택된 큐 또는 큐들의 데이터를 전송 버퍼에 추가한다.

현재의 트래픽 큐를 선택하는 다양한 기준이 수반될 수 있다.

예를 들어, 이는 다음과 같이 행해질 수 있다:

최저의 연관된 큐 백오프 값을 갖는 트래픽 큐(210)를 선택하는 것. 따라서, 트래픽 큐의 선택은 EDCA 백오프들 (211)의 값들에 의존하고, 그에 의해 노드가 EDCA 원리를 준수하고 또한 그의 데이터에 대해 올바른 QoS가 구현되는 것을 보장한다;

트래픽 큐들로부터 하나의 비어 있지 않은 트래픽 큐를 무작위로 선택하는 것;

가장 큰 양의 데이터를 저장하는 (예를 들어, 가장 로딩된) 트래픽 큐 를 선택하는 것;

(도 3b에 도시된 AC 카테고리들이 주어졌을 때) 최고의 연관된 트래픽 우선순위를 갖는 비어 있지 않은 트래픽 큐를 선택하는 것;

선택될 데이터가 그를 통해 전송될 자원 유닛과 연관되는 데이터 타입과 매칭되는 데이터 타입과 연관된 비어 있지 않은 트래픽 큐를 선택하는 것. 이러한 특정된 데이터 타입은, 예를 들어 AC 선호 레벨 필드가 1에 설정될 때 도 13의 선호된 AC 필드(1340)를 이용하여 트리거 프레임에서 AP에 의해 표시되는 트래픽 큐일 수 있다. 이는 도 5b의 예에서 사용되는 선택 기준이다.

단계(1130)에 이어서, 단계(1140)는 노드가 단계(1130)에서 선택된 데이터가 그로부터 오는 현재 트래픽 큐를 삽입함으로써 방출/전송 큐들의 리스트를 설정 또는 업데이트하는 것을 제공한다. 리스트는 방출/전송 큐들의 삽입 순서를 유지하여, 예를 들어, 주요 방출/전송 큐(단계(1030)에서 선택된 제1 큐) 및 후속하는 방출/전송 큐들이 쉽게 식별될 수 있도록 한다.

또한, 노드는 단계(1140) 동안, RU에서의 전송을 위해, 현재 트래픽 큐로부터 그렇게 선택된 데이터의 양을 나타내는 정보의 아이템을 저장할 수 있다. 예를 들어, 이후 노드는 현재 트래픽 큐로부터 선택된 데이터의 양을 또한 삽입함으로써 방출 큐들의 리스트를 업데이트한다.

이러한 방출/전송 큐들의 리스트는 각각의 트래픽 큐에 대해 전송 큐의 랭크("1차" 또는 "2차" 큐로 단순화될 수 있음) 및 전송 버퍼에 입력된 데이터의 양을 포함하는 테이블을 통해 구현될 수 있다.

단계(1150)에서, 노드는 전송 버퍼에 저장되는 데이터의 양이 선택된 자원 유닛을 채우기에 충분한지의 여부를 결정한다.

그렇지 않다면, 자원 유닛에 추가 데이터를 위한 여유 공간이 여전히 있다. 따라서, 프로세스는 그 동안 또 다른 트래픽 큐가 동일한 선택 기준을 이용하여 선택될 수 있는 단계(1130)로 루프백한다. 이러한 방식으로, 전송 버퍼는 점진적으로 채워져 선택된 자원 유닛 크기까지 도달한다.

따라서, 동일한 노드의 복수의 전송 트래픽 큐가 MU UL OFDMA 전송 동안 수반될 수 있고, 그에 의해 복수의 큐가 MU EDCA 모드에 들어가게 하는 결과를 낳는다는 것을 유의할 수 있다.

2개 이상의 트래픽 큐로부터의 데이터를 혼합하는 것을 회피하는 변형 예에서(즉, 선택된 RU에 대한 데이터가 단일 트래픽 큐로부터 선택됨), 패딩 데이터가 추가되어 선택된 RU를 완전히 채울 수 있다. 이는 전체 RU 지속기간이 레거시 노드들에 의해 검출될 수 있는 에너지를 갖는 것을 보장하기 위한 것이다.

특정 데이터 집성(data aggregation) 규칙을 구현하는 또 다른 변형에서, 제1 선택된 트래픽 큐가 액세스된 자원 유닛에서 완전히 채우기에 충분한 데이터가 없다면, 더 높은 우선순위 트래픽 큐들로부터의 데이터가 선택될 수 있다.

일단, 전송 버퍼가 선택된 RU에 대해 채워지면, 단계(1160)는 전송 버퍼에 저장된 데이터의 AP에 대한 MU UL OFMDA 전송을 개시한다. OFDMA 전송은 수신된 트리거 프레임에서 및 특히 RU 정의에서 정의된 OFDMA 서브 채널 및 변조에 기초한다.

다음으로, 일단 전송이 수행되었다면, 바람직하게는 성공적인 전송 시에(즉, AP로부터 확인 응답이 수신됨), 단계(1170)는 트래픽 큐 또는 큐들의 하나 이상의 EDCA 파라미터에 적용될 새로운 값 또는 값들을 결정하여, 그것 또는 그것들을 페널티가 주어진 값 또는 값들로 수정한다.

단계(1140)에서 리스트에 추가된 전송 큐들은 따라서 MU EDCA 모드에 진입하며, 이는 그들의 EDCA 또는 "큐 경합" 파라미터 세트가 특히 결정될 열화된 파라미터 값들로 수정되어야 한다는 것을 의미한다. 하나 이상의 전송 큐는 이미 MU EDCA 모드에 있을 수 있다. 그러나, 열화된 파라미터 값들이 또한 결정될 수 있다(이들은 새로운 열화된 값들로 최근에 수신된 비컨 프레임에 의해 수정될 수 있다).

단계(1170) 동안, 열화된 파라미터 값들이 결정된다.

실시예들에서, EDCA 파라미터들의 열화된 값들은 MU EDCA 모드에서 설정되지 않은 트래픽 큐에 대해 사용되는 EDCA 파라미터들의 열화되지 않은 값들에 비해 열화된 AIFSN(Arbitration Inter-Frame Space Number)을 포함한다. 다시 말해서, 전송 큐들의 AIFSN들은 열화된 값들에 설정된다.

일부 실시예들에서, AIFSN은 MU EDCA 모드로 스위칭할 때 수정되는 유일한 하나의 파라미터이다. 이는 EDCA 파라미터들의 열화된 값들이 레거시 EDCA 모드에 사용되는 열화되지 않은 값들과 동일한 하위 경계 CW_min 및/또는 상위 경계 CW_max을 포함하는 것 - CW_min 및 CW_max 모두가 경합 윈도우의 크기가 그로부터 선택되는 선택 범위를 정의함 - 을 의미한다.

이 단계에 사용되는 열화된 값들은 바람직하게는 마지막으로 수신된 전용 정보 요소에서 선택되고, 보통은 AP에 의해 전송되는 비컨 프레임의 일부를 형성한다. 따라서, 액세스 포인트로부터 비컨 프레임을 주기적으로 수신하는 노드에 대해 - 각각의 비컨 프레임은 통신 네트워크에 관한 네트워크 정보를 복수의 노드에 브로드캐스팅함 -, 수신된 비컨 프레임은 따라서 보통은 비-열화된 (또는 레거시 EDCA) 값들에 더하여, MU EDCA 모드로 스위칭하는 복수의 트래픽 큐의 EDCA 파라미터들에 대한 열화된 값들을 포함한다.

그러한 열화된 값들이 AP로부터 수신되지 않으면, 표준에 설명된 바와 같은 디폴트 값들이 사용될 수 있다.

단계(1170)는 또한 각각의 전송 트래픽 큐 AC에 대한 미리 결정된 열화 지속기간 HEMUEDCATimer[AC] 값을 결정하는 단계를 포함한다. 이 지속기간은 연관된 열화된 트래픽 큐에 대해 노드가 MU EDCA 모드에 유지되어야만 하는 기간을 정의한다. 이 정보는 또한, 예를 들어 도 14b 또는 도 14c에 묘사된 대로 수신된 비컨 프레임의 특정 전용 정보 요소로부터 AP로부터 획득될 수 있다.

단계(1170)에 이어서, 단계(1180)는 전송 트래픽 큐(들)와 연관된 EDCA 파라미터들의 현재 값들을 단계(1170)에서 결정된 열화된 값들에 의해 실제로 대체한다.

파라미터들 CW_min 및/또는 CW_max이 새로운 값들을 갖는 경우, 하나 이상의 트래픽 큐의 현재 CW는 구식일 수 있다. 그 경우, 새로운 CW가 새로 정의된 범위 [CW_min, CW_max]로부터 선택될 수 있다.

다음으로, 단계(1190)에서, 각각의 전송 트래픽 큐(210)와 연관된 타이머(2110)는 단계(1170)에서 결정된 바와 같이 각각의 미리 결정된 열화 지속기간 HEMUEDCATimer[AC] 에 의해 초기화된다. 타이머(2110)는 이후 시간이 지남에 따라 론칭되고 점진적으로 경과된다.

단계(1180)이 수행될 때 타이머가 이미 경과되고 있다면(이는 연관된 트래픽 큐가 이미 MU EDCA 모드에 있다는 것을 의미함), 다음 HEMUEDCATimer[AC] 기간 동안 MU EDCA 모드에 노드를 유지하기 위해 타이머가 다시 HEMUEDCATimer[AC] 값으로 재초기화(즉, 리셋)된다는 점에 유의한다. 이는 도 5b의 예에서 타이머(591)의 경우이다.

도 12는 위의 예들에서 비-열화된 레거시 모드로 되돌려 스위칭하기 위해 큐 레벨에서의 노드 관리를 흐름도를 이용하여 예시한다. 이러한 관리는 관심 대상의 트래픽 큐 AC에 전용되는 HEMUEDCATimer[AC]에 기초한다. 사실상, 트래픽 큐 AC는 이 타이머 HEMUEDCATimer[AC]가 경과하지 않은 한 MU EDCA 모드에 남아 있을 수 있다.

따라서, 단계(1210)에서, HEMUEDCATimer[AC]가 경과/만료되었는지의 여부가, 즉 값 0에 도달했는지의 여부가 검사된다.

긍정적인 경우에, 트래픽 큐 AC는 단계(1220)에서 EDCA 모드로 되돌려 스위칭된다. 이는 EDCA 파라미터들을, 예를 들어, 이하의 도 14a의 비컨 프레임을 이용하여 AP에 의해 노드들에 제공되는 것들과 같은 비-열화된 값들로 리셋하는 것을 포함할 수 있다.

각각의 새로운 단계(1190)에서의 타이머의 재초기화로 인해, HEMUEDCATimer[AC]의 만료는, 트래픽 큐 AC로부터의 어떤 데이터도 미리 결정된 열화 지속기간 동안 AP에게 승인되는 후속 TXOP들 내에서 AP에 의해 제공되는 임의의 OFDMA 자원 유닛에서 노드로부터 전송되지 않을 때에만 발생한다는 점에 유의한다.

다음으로, 프로세스는 단계(1230)에서 종료한다.

도 12의 프로세스는 열화된 MU EDCA 모드(즉, 그에 대해 타이머가 경과되는 경우)에서 각각의 트래픽 큐에 대해 병렬로 그리고 독립적으로 수행된다. 이는 타이머들(2110) 이 본 발명의 교시에 따라 별개의 것이기 때문이다.

도 13은 802.11ax 드래프트 표준에 정의된 바와 같은 트리거 프레임의 구조를 예시한다.

트리거 프레임(1300)은 사용자 정보 필드로 불리는 전용 필드(1310)로 구성된다. 이 필드는 "AC 선호 레벨" 필드(1330) 및 "선호 AC" 필드(1340)를 포함하는 "트리거 의존적 공통 정보" 필드(1320)를 포함한다.

선호되는 AC 필드(1340)는 데이터가 트리거 프레임에서의 해당 노드에 할당되는 RU 상에서 노드에 의해 그로부터 송신되어야 하는 AC 큐(0 내지 3의 값)를 나타내는 2 비트 필드이다.

AC 선호 레벨 필드(1330)는 선호 AC 필드(1340)의 값이 유의미한지 여부를 나타내는 비트이다. 필드(1340)가 1에 설정되면, 노드는 단계(1130)에서 데이터를 선택할 때 선호되는 AC 필드(1340)를 고려해야 한다. 필드(1330)가 0에 설정되면, 노드는 선호되는 AC 필드(1340) 값에 관계없이 임의의 AC 큐로부터 데이터를 송신하도록 허용된다.

트리거 프레임의 다른 필드들은 802.11ax 표준에 정의되어 있다.

AP는 또한 EDCA 모드 및 MU EDCA 모드 둘 다에 대해 EDCA 파라미터들은 물론이고, 트래픽 큐들(210)과 연관된 타이머들(2110)을 초기화하거나 리셋하기 위해 사용될 하나 이상의 초기화 값을 브로드캐스팅하는 것을 담당할 수 있다. AP는 양호하게는 802.11 셀에서 모든 노드들을 구성하는 데 전용되는 공지된 비컨 프레임을 사용하여 브로드캐스팅을 수행한다. AP가 EDCA 파라미터들을 브로드캐스팅하는데 실패한 경우, 노드들은 802.11ax 표준에 정의된 바와 같이 디폴트 값들에 폴백(fall-back)되도록 구성된다.

도 14a는 비컨 프레임에서의 EDCA의 파라미터들을 기술하는 데 사용되는 표준화된 정보 요소(1410)의 구조를 예시한다.

필드들(1411, 1412, 1413, 1414)은 각각의 트래픽 큐(210)와 연관된 파라미터들을 기술한다. 각각의 트래픽 큐에 대해, 서브필드(1415)는 EDCA 파라미터들: 연관된 백오프 값을 감소시키기 시작하기 전의 지연으로서의 AIFSN, 최소 CW_min 및 최대 CW_max 경합 윈도우의 값들로서의 ECWmin과 ECWmax 및 최종적으로 802.11 디바이스에 대한 최대 전송 데이터 시간으로서 TXOP 한계를 포함한다.

정보 요소의 다른 모든 필드들은 802.11 표준에 기술된 것들이다.

도 14b는 본 발명에 따른 열화된 EDCA 파라미터 값들을 전송하는 전용 정보 요소(1420)의 예시적인 구조뿐만 아니라, 모든 트래픽 큐들의 타이머들 HEMUEDCATimer[AC]에 대한 공통 초기화 값을 예시한다. 전용 정보 요소(1420)는 AP에 의해 송신된 비컨 프레임에 포함될 수 있다.

전용 정보 요소(1420)는, 각각의 AC 큐에 대해, MU EDCA 모드에서 노드들에 의해 사용될 열화된 EDCA 파라미터들(1421, 1422, 1423, 1424)을 포함한다. 이는 또한 HEMUEDCATimer들에 대한 공통의 초기화 값을 지정하는 서브필드(1425)를 포함한다.

각각의 서브필드(1421, 1422, 1423, 1424)는 대응하는 트래픽 큐에 대한 열화된 AIFSN 값뿐만 아니라, 열화된 ECWmin 값 및 열화된 ECWmax 값을 포함한다(이들은 레거시 EDCA 값과 동일할 수 있다).

이 실시예에서, 각각의 트래픽 큐들 AC와 연관된 타이머들 HEMUEDCATimer[AC]를 초기화하기 위해 사용되는 미리 결정된 열화 지속기간들은 AP로부터 수신된 공통 초기화 값(1425)으로부터 그리고 각각의 각각의 트래픽 큐에 특정적인 조정 파라미터로부터 계산된다.

상이한 조정 파라미터들을 사용함으로써, 2개의 각각의 트래픽 큐와 연관된 타이머들을 초기화하기 위해 사용되는 상이한 미리 결정된 열화 지속기간들이 획득될 수 있다.

일 실시예에서, AP에 의해 제공되는 공통 초기화 값은 각각의 트래픽 큐 AC의 우선순위에 기초하여 상수 값(조정 파라미터)에 의해 승산될 수 있다. 예를 들어, 상수 값은 AC_VO 및 AC_VI 액세스 카테고리들에 대해 1과 동일할 수 있고, AC_BE 및 AC_BG 액세스 카테고리들에 대해 3과 동일할 수 있다.

도 14c는 본 발명에 따라 열화된 EDCA 파라미터 값들을 전송하는 전용 정보 요소(1430)의 또 다른 예시적인 구조뿐만 아니라, 노드들에 의해 구현되는 각각의 타이머 HEMUEDCATimer[AC]에 대한 하나의 초기화 값을 예시한다. 전용 정보 요소(1430)는 AP에 의해 송신되는 비컨 프레임에 포함될 수 있다.

전용 정보 요소(1430)는, 각각의 AC 큐에 대해, MU EDCA 모드에서 노드들에 의해 사용될 열화된 파라미터들(1431, 1432, 1433, 1434)의 세트를 포함한다. 이는 또한 HEMUEDCATimer들에 대한 공통의 초기화 값을 지정하는 서브필드(1425)를 포함한다.

각각의 서브필드(1431, 1432, 1433, 1434)는 대응하는 트래픽 큐에 대한 열화된 AIFSN 값뿐만 아니라, 열화된 ECW_min 값 및 열화된 ECW_max 값(이들은 레거시 EDCA 값들과 동일할 수 있음)을 포함하고, 마지막으로 관심 대상의 트래픽 큐의 HEMUEDCATimer에 대해 사용될 초기화 값을 포함한다.

이는 AP가 컴퓨팅을 담당하고 있고 이어서 각각의 트래픽 큐에 대한 전용 초기화 값을 송신하는 것을 담당하는 것을 의미한다. 이 실시예에서, 각각의 트래픽 큐들과 연관된 타이머들 HEMUEDCATimer[AC]를 초기화하기 위해 사용되는 미리 결정된 열화 지속기간들은 AP로부터 직접 수신된 각각의 초기화 값들에 설정된다.

QoS 관리를 개선하기 위해, AP에 의해 계산되는 초기화 값들은 바람직하게는 각각의 AC의 우선순위에 기초한다.

본 발명이 특정의 실시예들을 참조하여 이상에서 기술되어 있지만, 본 발명이 특정의 실시예들로 제한되지 않고, 본 발명의 범위 내에 속하는 수정들이 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

예를 들어, EDCA 파라미터들 및 열화된 MU EDCA 파라미터들은 전술한 설명들에서 동일한 비컨 프레임의 전용 정보 요소들에서 브로드캐스팅되지만, 변형 예들은 EDCA 파라미터들을 송신하는 비컨 프레임과 열화된 MU EDCA 파라미터들을 브로드캐스팅하는 또 다른 비컨 프레임 사이에서 교대하는 것을 고려할 수 있다.

통상의 기술자라면 예시 목적으로만 제공될 뿐이고 첨부된 청구범위에 의해서만 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않은 전술한 예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 여러 가지로 추가로 수정하고 변형할 수 있을 것이다. 특히, 상이한 실시예로부터의 상이한 특징들이 적절한 경우 상호교환될 수 있을 것이다.

특허청구범위에서, 단어 "포함하는(comprising)"은 다른 구성요소 또는 다른 단계를 배제하지 않으며, 부정 관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 상이한 특징들이 서로 다른 종속 청구항에 언급되어 있다는 단순한 사실이 이들 특징의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 말하는 것은 아니다.

Claims

복수의 노드를 포함하는 통신 네트워크에서의 통신 방법으로서, 적어도 하나의 노드가 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐를 포함하고, 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서의 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 상기 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하는데 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관되고,
상기 방법은, 상기 노드에서:
상기 통신 채널상에서 다른 노드에 승인된 하나 이상의 전송 기회 내에 상기 다른 노드에 의해 제공된 하나 이상의 액세스된 자원 유닛에서, 2개 이상의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하는 단계;
각각의 액세스된 자원 유닛에서 데이터를 전송할 시에, 전송 트래픽 큐와 연관된 각각의 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안, 상기 레거시 경합 모드와는 상이한 MU 경합 모드에 각각의 전송 트래픽 큐를 설정하는 단계 - 상기 MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 상기 레거시 값들과 상이한 MU 값들에 설정됨 -; 및
임의의 타이머의 만료 시에, 상기 연관된 트래픽 큐를, 상기 각각의 큐 경합 파라미터들이 상기 레거시 값들로 되돌려 설정되는 상기 레거시 경합 모드로 되돌려 스위칭하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 2개의 각각의 트래픽 큐와 연관된 상기 타이머들을 초기화하는데 사용되는 상기 미리 결정된 지속기간들은 서로 상이한 방법.
제1항에 있어서, 각각의 트래픽 큐들과 연관된 상기 타이머들을 초기화하는데 사용되는 상기 미리 결정된 지속기간들은 상기 다른 노드로부터 수신된 공통 초기화 값으로부터 그리고 상기 각각의 트래픽 큐에 특정적인 조정 파라미터로부터 계산되는 방법.
제1항에 있어서, 각각의 트래픽 큐들과 연관된 상기 타이머들을 초기화하는데 사용되는 상기 미리 결정된 지속기간들은 상기 다른 노드로부터 직접 수신되는 각각의 초기화 값들에 설정되는 방법.
제1항에 있어서, 각각의 트래픽 큐와 연관된 상기 타이머는, 상기 연관된 트래픽 큐로부터의 데이터가 상기 통신 채널상에서 상기 다른 노드에 승인된 임의의 후속하는 전송 기회 내에서 상기 다른 노드에 의해 제공된 액세스된 자원 유닛에서 전송될 때마다 상기 대응하는 미리 결정된 지속기간에 재초기화되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 노드에서, 상기 MU 경합 모드에서의 큐 경합 파라미터들을 이용하여 상기 통신 채널에의 액세스를 위해 경합하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 노드에서, 액세스 포인트로부터 비컨 프레임을 주기적으로 수신하는 단계를 추가로 포함하고, 각각의 비컨 프레임은 상기 통신 네트워크에 관한 네트워크 정보를 상기 복수의 노드에 브로드캐스팅하고,
적어도 하나의 수신된 비컨 프레임은 상기 복수의 트래픽 큐의 큐 경합 파라미터들에 대한 상기 레거시 값들 및 상기 MU 값들, 및 상기 트래픽 큐들과 연관된 상기 미리 결정된 지속기간들에 상기 타이머들을 초기화하기 위한 적어도 하나의 초기화 값을 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전송 트래픽 큐 또는 큐들은 상기 대응하는 액세스된 자원 유닛에서 상기 데이터를 성공적으로 전송할 시에만 상기 MU 경합 모드에 설정되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 MU 값들은 상기 레거시 값들에 비해 열화된 AIFSN(Arbitration Inter-Frame Space Number)을 포함하는 방법.
제9항에 있어서, 각각의 큐 백오프 값은 각각의 경합 윈도우로부터 초기에 선택되고, 상기 큐 백오프 값은 0에 도달할 시에 상기 통신 채널에 액세스하기 위해 시간이 지남에 따라 상기 노드에 의해 감소되고,
상기 큐 경합 파라미터들의 MU 값들은 동일한 하위 CW_min 및/또는 상위 CW_max 경계들을 포함하며, 둘 모두는 상기 경합 윈도우의 크기가 그로부터 선택되는 선택 범위를 상기 레거시 값들로서 정의하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 노드에서, 상기 다른 노드에 승인된 후속 전송 기회 내에 상기 다른 노드에 의해 제공된 자원 유닛에 액세스할 시에,
연관된 현재의 큐 백오프 값들에 기초하여, MU 및 레거시 경합 모드들 둘 다에서 상기 트래픽 큐들로부터 데이터를 선택하는 단계,
상기 새로운 전송 기회 내에 상기 액세스된 자원 유닛에서 상기 선택된 데이터를 전송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 노드에서, 상기 다른 노드에 승인된 후속 전송 기회 내에 상기 다른 노드에 의해 제공된 자원 유닛에 액세스할 시에,
상기 다른 노드에 의해 표시된 선호 트래픽 큐로부터 데이터를 선택하는 단계,
상기 새로운 전송 기회 내에 상기 액세스된 자원 유닛에서 상기 선택된 데이터를 전송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 다른 노드는 노드들이 등록하는 상기 통신 네트워크의 액세스 포인트인 방법.
복수의 노드 및 액세스 포인트를 포함하는 통신 네트워크에서의 통신 방법으로서, 각각의 노드는 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐를 포함하고, 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서의 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 상기 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하는데 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관되고,
상기 방법은, 상기 액세스 포인트에서:
상기 통신 채널상에서 전송 기회를 예약하고 또한 자원 유닛들(RU들)을 정의하는 트리거 프레임을 송신하기 위해 상기 통신 채널에 액세스하여, 상기 노드들이 상기 액세스 포인트에 데이터를 전송하기 위한 상기 통신 채널을 형성하는 단계; 및
상기 노드들에게, 상기 큐 경합 파라미터들의 레거시 값들의 세트 및 상기 레거시 값들의 세트와 상이한 상기 큐 경합 파라미터들의 MU 값들의 세트, 및 각각의 상기 트래픽 큐들과 연관된 노드 타이머들의 초기화 값들의 세트를 송신하여, 상기 노드의 2개 이상의 트래픽 큐 각각이 상기 각각의 큐 경합 파라미터들이 레거시 값들에 설정되는 레거시 경합 모드와 상기 연관된 초기화 값에 기초하여 초기화되고 또한 연관된 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안 유지될 MU 경합 모드 사이에서 스위칭할 때 각각의 노드를 구성하는 단계 - 상기 MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 각각의 MU 값들에 설정됨 - 를 포함하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 레거시 값들 및 상기 MU 값들의 및 초기화 값들의 세트들은, 상기 액세스 포인트에 의해 상기 통신 네트워크에 관한 네트워크 정보를 상기 복수의 노드로 브로드캐스팅하도록 주기적으로 송신되는 하나 이상의 비컨 프레임 내에서 전송되는 방법.
제14항에 있어서, 상기 레거시 값들 및 MU 값들의 세트들은 상이한 AIFSN(Arbitration Inter-Frame Space Number)들에 의해 달라지는 방법.
제14항에 있어서, 노드의 각각의 큐 백오프 값이 각각의 경합 윈도우로부터 선택되고, 상기 큐 백오프 값은 0에 도달할 시에 상기 통신 채널에 액세스하기 위해 시간이 지남에 따라 상기 노드에 의해 감소되고,
상기 레거시 값들 및 MU 값들의 세트들은 동일한 하위 경계 CW_min 및/또는 상위 경계 CW_max를 포함하고, 둘 모두는 상기 트래픽 큐들과 연관된 상기 경합 윈도우들의 크기들이 그로부터 각각 선택되는 선택 범위들을 함께 정의하는 방법.
디바이스에서의 마이크로프로세서 또는 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 때, 상기 디바이스로 하여금 제1항 또는 제14항의 방법을 수행하게 야기하는 프로그램을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
복수의 노드를 포함하는 통신 네트워크에서의 통신 디바이스 노드로서, 상기 통신 디바이스는:
상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐 - 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서의 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 상기 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하는데 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관됨 -;
각각이 상기 트래픽 큐들 중 하나와 연관된 복수의 타이머; 및
적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 마이크로프로세서는:
상기 통신 채널상에서 다른 노드에 승인된 하나 이상의 전송 기회 내에 상기 다른 노드에 의해 제공된 하나 이상의 액세스된 자원 유닛에서, 2개 이상의 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하는 단계; 및
각각의 액세스된 자원 유닛에서 데이터를 전송할 시에, 상기 연관된 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안 상기 레거시 경합 모드와는 상이한 MU 경합 모드에 각각의 전송 트래픽 큐를 설정하는 단계 - 상기 MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 상기 레거시 값들과 상이한 MU 값들에 설정됨 -; 및
임의의 타이머의 만료 시에, 상기 연관된 트래픽 큐를, 상기 각각의 큐 경합 파라미터들이 상기 레거시 값들로 되돌려 설정되는 상기 레거시 경합 모드로 되돌려 스위칭하는 단계를 수행하도록 구성되는 통신 디바이스 노드.
복수의 노드를 또한 포함하는 통신 네트워크에서의 액세스 포인트로서, 각각의 노드는 상이한 우선순위들에서 데이터 트래픽을 서빙하기 위한 복수의 트래픽 큐를 포함하고, 각각의 트래픽 큐는 레거시 경합 모드에서의 레거시 값들을 갖는 각각의 큐 경합 파라미터들로부터 계산되고 또한 상기 트래픽 큐에 저장된 데이터를 전송하기 위해 통신 채널에 대한 액세스를 위해 경합하는데 사용되는 각각의 큐 백오프 값과 연관되고;
상기 액세스 포인트는 적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 마이크로프로세서는:
상기 통신 채널상에서 전송 기회를 예약하고 또한 자원 유닛들(RU들)을 정의하는 트리거 프레임을 송신하기 위해 상기 통신 채널에 액세스하여, 상기 노드들이 상기 액세스 포인트에 데이터를 전송하기 위한 상기 통신 채널을 형성하는 단계; 및
상기 노드들에게, 상기 큐 경합 파라미터들의 레거시 값들의 세트 및 상기 레거시 값들의 세트와 상이한 상기 큐 경합 파라미터들의 MU 값들의 세트, 및 각각의 상기 트래픽 큐들과 연관된 노드 타이머들의 초기화 값들의 세트를 송신하여, 상기 노드의 2개 이상의 트래픽 큐 각각이 상기 각각의 큐 경합 파라미터들이 레거시 값들에 설정되는 레거시 경합 모드와 상기 연관된 초기화 값에 기초하여 초기화되고 또한 연관된 타이머에 의해 카운트 다운되는 미리 결정된 지속기간 동안 유지될 MU 경합 모드 사이에서 스위칭할 때 각각의 노드를 구성하는 단계 - 상기 MU 경합 모드에서의 각각의 큐 경합 파라미터들은 각각의 MU 값들에 설정됨 - 를 수행하도록 구성되는 액세스 포인트.