KR20210062439A - TCP-compatible optimal CSMA-based resource allocation in wireless network - Google Patents

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KR20210062439A
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Abstract

The present invention relates to a CSMA-based optimal resource allocation method considering interoperability with TCP in a wireless communication network. The purpose of the present invention is to make adaptive driving to a radio interference situation showing variable characteristics according to time in a situation where a plurality of terminals are to communicate by occupying radio resources with each other without an access point (AP) in a wireless ad hoc network situation, so that each wireless connection is equally assigned with radio resources. For the fairness of this resource allocation, provided is a technology in which the length of a transmission queue (media access queue, MAQ) for determining the occupancy status of a radio resource of a terminal and an MAQ delay for compatibility with TCP are measured to be applied to a contention window (CW) which is a channel access parameter. The CW parameter can be set as an 802.11 DCF parameter to adjust transmission aggressiveness when sending packets to a physical layer. In addition, provided is a priority scheduling method for guaranteeing quality-of-service (QoS) of a terminal using wireless communication.

Description

무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법 {TCP-compatible optimal CSMA-based resource allocation in wireless network}CSMA-based optimal resource allocation method considering interoperability with TCP in wireless communication network {TCP-compatible optimal CSMA-based resource allocation in wireless network}

본 발명은 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network.

본 발명은 무선 애드혹 네트워크 상황에서 다수의 단말이 접속 지점 (AP) 없이 서로 무선 자원을 점유하여 통신하고자 하는 상황을 상정한다. 비면허 대역에서의 무선 자원 할당 제어 (Medium Access Control, MAC) 알고리즘은 802.11 표준에 정의되어 있다. 802.11 표준에서 분산적으로 구동되는 자원 할당 기술인 DCF (Distributed Coordinated Function) 은 중앙 집중적인 처리기 없이 각 단말이 채널 접근 파라미터인 CW (Contention Window) 를 자체적으로 조절하여 무선 자원의 분배를 분산적으로 구현하고 있다. CW 파라미터는 무선 채널 점유를 시도하기까지의 대기 시간을 지정하며, 낮은 CW 파라미터는 무선 채널 점유를 위한 높은 적극성 aggressiveness), 높은 CW 파라미터는 무선 채널 점유를 위한 낮은 적극성을 의미한다.The present invention assumes a situation in which a plurality of terminals attempt to communicate by occupying radio resources with each other without an access point (AP) in a wireless ad-hoc network situation. The radio resource allocation control (Medium Access Control, MAC) algorithm in the unlicensed band is defined in the 802.11 standard. DCF (Distributed Coordinated Function), a resource allocation technology that is distributedly driven in the 802.11 standard, implements the distribution of radio resources in a distributed manner by independently adjusting the CW (Contention Window), a channel access parameter, without a centralized processor. have. The CW parameter specifies the waiting time before attempting to occupy a radio channel, a low CW parameter means high aggressiveness for occupying a radio channel, and a high CW parameter means low aggressiveness for occupying a radio channel.

현재의 802.11 DCF 표준에 의하면, CW 파라미터의 최소 단위는 9 us (마이크로초) 이고, 처음 전송을 시도할 때 0~15 단위에서 CW 가 무작위로 선택되어 무선 자원을 점유할 단말이 임의로 선택된다. 만약 단말에 대수가 많아서 0~15 단위에서 CW 를 선택했을 때 충돌이 높은 확률로 일어나게 되면, CW 파라미터 선정을 지수적으로 후퇴 (exponential backoff) 하여 0~31, 0~63, 순으로 무작위로 선정하게 된다. 현재 구현된 DCF 기술은 위와 같은 방식으로 다양한 무선 간섭 상황에 적응적으로 동작하여 무선 자원의 높은 이용률 (utilization) 을 달성한다.According to the current 802.11 DCF standard, the minimum unit of the CW parameter is 9 us (microseconds), and when the first transmission is attempted, the CW is randomly selected from 0 to 15 units, and the terminal to occupy the radio resource is randomly selected. If a collision occurs with a high probability when CW is selected from 0 to 15 units due to a large number of terminals, the CW parameter selection is exponentially backoff and randomly selected in the order of 0 to 31, 0 to 63, and so on. It is done. The currently implemented DCF technology achieves high utilization of radio resources by adaptively operating in various radio interference situations in the manner described above.

하지만 종래의 DCF 기술은 각 무선 단말 별 무선 자원 분배의 공평성 (fairness) 은 달성할 것이라는 보장은 하지 않는다. 무선 자원 분배의 공평성 문제는 특히 단말이 소형화되고 저전력 무선 통신을 해야 하는 상황에서 더욱 심각해진다. [도 1] 은 여섯 개의 단말이 통신을 수행하고자 하는 간단한 간섭 상황을 나타낸다. [도 1] 에서는 세 개의 무선 전송이 있는데, 가운데 단말의 전송은 간섭을 양 옆에 있는 전송보다 많이 받는다. 이와 같이 같은 공간 내에 있는 단말 중 어느 단말은 간섭을 더 많이 받는 상황을 비대칭적 간섭 상황이라 한다. 간섭을 많이 받는 단말은 자신이 전송할 기회를 얻지 못하게 되고, 간섭을 적게 받는 단말은 자신이 상대적으로 양보할 필요가 없다고 판단하여 계속해서 무선 채널을 점유하게 된다. 이런 상황이 지속되면 간섭을 많이 받는 단말은 무선 채널을 거의 가져가지 못하게 되어 극단적인 자원 할당의 비대칭이 일어나는 문제점이 있다.However, the conventional DCF technology does not guarantee that the fairness of radio resource distribution for each radio terminal will be achieved. The issue of fairness in radio resource distribution becomes more serious especially in a situation where the terminal is miniaturized and requires low-power wireless communication. [Fig. 1] shows a simple interference situation in which six terminals attempt to perform communication. In [Fig. 1], there are three wireless transmissions, the transmission of the middle terminal receives more interference than the transmission on both sides. A situation in which any of the UEs in the same space receives more interference is referred to as an asymmetric interference situation. A terminal that receives a lot of interference does not have an opportunity to transmit, and a terminal that receives less interference determines that it does not need to give up relatively, and continues to occupy a radio channel. If this situation persists, a terminal that receives a lot of interference can hardly take a radio channel, and there is a problem in that extreme resource allocation asymmetry occurs.

본 발명의 목적은, 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법에 관한 것이다.An object of the present invention is to provide a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network.

또한, 본 발명의 목적은, 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 직접적으로 측정하여 채널 접근 파라미터인 CW (Contention Window)에 반영하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to directly measure the occupied state of a radio resource of a terminal and reflect it in a channel access parameter CW (Contention Window).

또한, 본 발명의 목적은, TCP와의 호환성을 위해, 전송 대기열의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 이용하여 전송 적극성(transmission aggressiveness)을 조절하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to adjust transmission aggressiveness by using a transmission queue delay (MAQ delay) for compatibility with TCP.

또한 본 발명의 목적은, 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 을 보장하기 위해 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling) 방식을 사용하는 방법을 제안한다.In addition, it is an object of the present invention to propose a method of using a priority scheduling method to ensure quality-of-service (QoS) of a connection.

또한, 본 발명의 목적은, 802.11 DCF 알고리즘의 MAC 계층의 설계 변형을 통해 프로토콜로써 구동되는 기술을 설계하고 제안한다.In addition, an object of the present invention is to design and propose a technology driven as a protocol through a design modification of the MAC layer of the 802.11 DCF algorithm.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법이 제공된다. 상기 최적 자원 할당 방법에 있어서, 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 보장을 위해 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하는 단계; 상기 최적 자원 할당 방법에 있어서, 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 판단하기 위한 전송 대기열 (Media Access Queue, MAQ) 길이 (MAQ length)와 TCP와의 호환성을 위한 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 측정하는 단계; 상기 측정된 MAQ length와 MAQ delay를 사용하여 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하는 단계; 상기 결정된 CWmin 값을 802.11 DCF 파라미터로 설정하여 전송 적극성 (transmission aggressiveness)을 조정하는 단계를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network. In the optimal resource allocation method, the step of performing priority scheduling to guarantee a quality-of-service (QoS) connection; In the optimal resource allocation method, a media access queue (MAQ) length for determining an occupied state of a radio resource of a terminal and a MAQ delay for compatibility with TCP are determined. Measuring; Determining CWmin, which is a channel access parameter, using the measured MAQ length and MAQ delay; And adjusting the transmission aggressiveness by setting the determined CWmin value as an 802.11 DCF parameter.

일 실시 예에 따르면, 상기 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하는 단계에서, Media Access Queue (MAQ)를 Low Priority Queue (LPQ)와 High Priority Queue (HPQ)로 나누어 구분하고, 전송 패킷의 우선 순위에 따라 LPQ와 HPQ에 각각 버퍼링하여 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 보장을 보장할 수 있다.According to an embodiment, in the step of performing the priority scheduling, the Media Access Queue (MAQ) is divided into Low Priority Queue (LPQ) and High Priority Queue (HPQ), and the priority of the transport packet According to this, the quality-of-service (QoS) of the connection can be guaranteed by buffering each of the LPQ and HPQ.

일 실시 예에 따르면, 상기 MAQ delay를 측정하는 단계에서, 상기 전송 패킷이 Low Priority Queue (LPQ)와 Hight Priority Queue (HPQ)에 체류하는 시간을 측정하는 방법을 사용한다.According to an embodiment, in the step of measuring the MAQ delay, a method of measuring the time spent in the transport packet in the Low Priority Queue (LPQ) and the Hight Priority Queue (HPQ) is used.

일 실시 예에 따르면, 상기 MAQ delay를 측정하는 단계에서, 상기 측정된 전송 대기 지연 (MAQ delay)에 따라 Control Queue (CQ)에서 Media Accdess Queue (MAQ)로의 버퍼링을 조절하여, 단말에서 여러 연결이 혼재할 경우, 여러 연결 간 전송 공평성을 제공할 수 있다.According to an embodiment, in the step of measuring the MAQ delay, buffering from the Control Queue (CQ) to the Media Accdess Queue (MAQ) is adjusted according to the measured MAQ delay. When mixed, transmission fairness can be provided between multiple connections.

일 실시 예에 따르면, 상기 MAQ delay를 측정하는 단계에서, 상기 측정된 전송 대기 지연 (MAQ delay)에 따라, MAQ delay가 큰 순서대로 IFQ에 스케쥴링 하는 Intra-scheduling을 수행한다.According to an embodiment, in the step of measuring the MAQ delay, intra-scheduling of scheduling the IFQ in the order of the largest MAQ delay is performed according to the measured MAQ delay.

일 실시 예에 따르면, 상기 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하는 단계에서, 상기 MAQ 패킷이 LPQ 또는 HPQ의 어느 큐에 저장된 패킷인지에 따라 CWmin에 가중치를 부여하는 방법을 제시한다.According to an embodiment, in the step of determining CWmin as the channel access parameter, a method of assigning a weight to CWmin according to which queue of the LPQ or HPQ the MAQ packet is stored is provided.

본 발명은 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법을 수행하는 단말에 있어서, 패킷이 포함된 신호를 송신 또는 수신하도록 구성된 송수신부 (transeciver)와The present invention is a terminal that performs a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network, comprising: a transceiver configured to transmit or receive a signal including a packet;

연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 보장을 위해 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하고, 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 판단하기 위한 전송 대기열 (Media Access Queue, MAQ) 길이 (MAQ length)와 TCP와의 호환성을 위한 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 측정하고,Priority Scheduling is performed to ensure the quality of service (Quality-of-Service, QoS) of the connection, and the length of the media access queue (MAQ) to determine the occupancy status of the radio resource of the terminal ( MAQ length) and the transmission delay of MAQ for compatibility with TCP (MAQ delay),

상기 측정된 MAQ length와 MAQ delay를 사용하여 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하고, 상기 결정된 CWmin 값을 802.11 DCF 파라미터로 설정하고, 이에 따라 전송 적극성 (transmission aggressiveness)을 조정하여 패킷을 물리계층에 전송하는 프로세서를 제공한다.A processor that determines CWmin as a channel access parameter using the measured MAQ length and MAQ delay, sets the determined CWmin value as an 802.11 DCF parameter, adjusts transmission aggressiveness accordingly, and transmits a packet to the physical layer Provides.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법을 적용하여, 시변성이 있고 비대칭적인 무선 간섭 상황에서 무선 자원 분배의 효율성 및 공평성을 달성할 수 있게 된다.According to at least one embodiment of the present invention, by applying a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network, efficiency and fairness of radio resource distribution can be achieved in a time-variable and asymmetric radio interference situation. You will be able to.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 직접적으로 측정하여 채널 접근 파라미터인 CW (Contention Window)에 반영하여, 모든 단말이 무선 자원을 공평하게 할당받을 수 있게 된다.According to at least one embodiment of the present invention, a radio resource occupancy state of a terminal is directly measured and reflected in a channel access parameter, a contention window (CW), so that all terminals can be fairly allocated radio resources.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, TCP와의 호환성을 위해 전송 대기열의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 이용하여 전송 적극성(transmission aggressiveness)을 조절하여, 전송계층에 TCP가 구동될 때 TCP의 혼잡 제어 기능이 사용됨에 따라 무선 자원을 할당받지 못하는 문제를 해결할 수 있다.According to at least one embodiment of the present invention, for compatibility with TCP, transmission aggressiveness is adjusted using a transmission queue delay (MAQ delay) to control congestion of TCP when the TCP is operated at the transmission layer. As the function is used, it is possible to solve the problem of not being allocated radio resources.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling) 방식을 제공하여, 음성/영상 통신 등의 높은 실시간성이 요구되는 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS)을 향상시킬 수 있다.According to at least one embodiment of the present invention, by providing a priority scheduling method, quality-of-service (QoS) of a connection requiring high real-time such as voice/video communication can be improved. I can.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 802.11 DCF 알고리즘의 MAC 계층의 설계 변형을 통한 최적 자원 할당 방법을 제공하여, 표준 802.11 DCF 와의 상호 운용성을 제공할 수 있다.According to at least one embodiment of the present invention, by providing an optimal resource allocation method through a design modification of the MAC layer of the 802.11 DCF algorithm, interoperability with the standard 802.11 DCF may be provided.

따라서 본 발명을 적용하면 시변성이 있고 비대칭적인 무선 간섭 상황에서 모든 단말이 간섭 상황과 무관하게 무선 자원을 공평하게 할당받을 수 있게 되어 무선 통신 네트워크의 효용성이 증대된다. Accordingly, when the present invention is applied, radio resources can be equally allocated to all terminals irrespective of the interference situation in a time-variable and asymmetric radio interference situation, thereby increasing the effectiveness of a wireless communication network.

도 1은 본 발명에 따른 비대칭적 무선 간섭 상황을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 MAC 계층의 변경된 설계에 대한 구조도를 나타낸다.
도 3 은 본 발명에 따른 QoS 보장을 위한 우선순위 스케쥴링에 대한 구조도를 나타낸다.
도 4는 상기 도 2의 시스템에서 본 발명에 따른 단말의 프로세스를 도시한 흐름도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 송수신부와 프로세서를 포함하는 이동통신 단말의 블록도를 나타낸다.
1 shows an asymmetric radio interference situation according to the present invention.
2 shows a structural diagram of a modified design of the MAC layer according to the present invention.
3 shows a structural diagram of priority scheduling for guaranteeing QoS according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating a process of a terminal according to the present invention in the system of FIG. 2.
5 is a block diagram of a mobile communication terminal including a transceiver and a processor according to the present invention.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. I will be able to.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar elements.

제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Shouldn't.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 모듈, 블록 및 부는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Suffix modules, blocks, and parts for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. In describing the embodiments of the present invention below, when it is determined that a detailed description of a related known function or a known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는, 본 발명에 따른 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network according to the present invention will be described.

본 발명은 무선 애드혹 네트워크 상황에서 다수의 단말이 접속 지점 (AP) 없이 서로 무선 자원을 점유하여 통신하고자 하는 상황을 상정한다. 본 발명에서 제안하는 기술은 시간에 따라 가변적인 특성을 보이는 무선 간섭 상황에 적응적으로 구동되어 각 무선 연결이 공평하게 무선 자원을 할당받는 것을 목표로 한다.The present invention assumes a situation in which a plurality of terminals attempt to communicate by occupying radio resources with each other without an access point (AP) in a wireless ad-hoc network situation. The technology proposed in the present invention aims to be adaptively driven in a radio interference situation exhibiting variable characteristics over time, so that radio resources are equally allocated to each radio connection.

현재 비면허 대역에서의 무선 자원 할당 제어 (Medium Access Control, MAC) 알고리즘은 802.11 표준에 정의되어 있다. 802.11 표준에서 분산적으로 구동되는 자원 할당 기술인 DCF (Distributed Coordinated Function) 은 중앙 집중적인 처리기 없이 각 단말이 채널 접근 파라미터인 CW (Contention Window) 를 자체적으로 조절하여 무선 자원의 분배를 분산적으로 구현하고 있다. CW 파라미터는 무선 채널 점유를 시도하기까지의 대기 시간을 지정하며, 낮은 CW 파라미터는 무선 채널 점유를 위한 높은 적극성 (aggressiveness), 높은 CW 파라미터는 무선 채널 점유를 위한 낮은 적극성을 의미한다.Currently, the radio resource allocation control (Medium Access Control, MAC) algorithm in the unlicensed band is defined in the 802.11 standard. DCF (Distributed Coordinated Function), a resource allocation technology that is distributedly driven in the 802.11 standard, implements the distribution of radio resources in a distributed manner by independently adjusting the CW (Contention Window), a channel access parameter, without a centralized processor. have. The CW parameter specifies the waiting time until attempting to occupy a radio channel, a low CW parameter means high aggressiveness for occupying a radio channel, and a high CW parameter means low aggressiveness for occupying a radio channel.

현재의 802.11 DCF 표준에 의하면, CW 파라미터의 최소 단위는 9 us (마이크로초) 이고, 처음 전송을 시도할 때 0~15 단위에서 CW 가 무작위로 선택되어 무선 자원을 점유할 단말이 임의로 선택된다. 만약 단말에 대수가 많아서 0~15 단위에서 CW 를 선택했을 때 충돌이 높은 확률로 일어나게 되면, CW 파라미터 선정을 지수적으로 후퇴 (exponential backoff) 하여 0~31, 0~63, 순으로 무작위로 선정하게 된다. 현재 구현된 DCF 기술은 위와 같은 방식으로 다양한 무선 간섭 상황에 적응적으로 동작하여 무선 자원의 높은 이용률 (utilization) 을 달성한다.According to the current 802.11 DCF standard, the minimum unit of the CW parameter is 9 us (microseconds), and when the first transmission is attempted, the CW is randomly selected from 0 to 15 units, and the terminal to occupy the radio resource is randomly selected. If a collision occurs with a high probability when CW is selected from 0 to 15 units due to a large number of terminals, the CW parameter selection is exponentially backoff and randomly selected in the order of 0 to 31, 0 to 63, and so on. It is done. The currently implemented DCF technology achieves high utilization of radio resources by adaptively operating in various radio interference situations in the manner described above.

하지만 종래의 DCF 기술은 각 무선 단말 별 무선 자원 분배의 공평성 (fairness) 은 달성할 것이라는 보장은 하지 않는다. 무선 자원 분배의 공평성 문제는 특히 단말이 소형화되고 저전력 무선 통신을 해야 하는 상황에서 더욱 심각해진다. [도 1] 은 여섯 개의 단말이 통신을 수행하고자 하는 간단한 간섭 상황을 나타낸다. [도 1] 에서는 세 개의 무선 전송이 있는데, 가운데 단말의 전송은 간섭을 양 옆에 있는 전송보다 많이 받는다. However, the conventional DCF technology does not guarantee that the fairness of radio resource distribution for each radio terminal will be achieved. The issue of fairness in radio resource distribution becomes more serious especially in a situation where the terminal is miniaturized and requires low-power wireless communication. [Fig. 1] shows a simple interference situation in which six terminals attempt to perform communication. In [Fig. 1], there are three wireless transmissions, the transmission of the middle terminal receives more interference than the transmission on both sides.

이와 같이 같은 공간 내에 있는 단말 중 어느 단말은 간섭을 더 많이 받는 상황을 비대칭적 간섭 상황이라 한다. 간섭을 많이 받는 단말은 자신이 전송할 기회를 얻지 못하게 되고, 간섭을 적게 받는 단말은 자신이 상대적으로 양보할 필요가 없다고 판단하여 계속해서 무선 채널을 점유하게 된다. 이런 상황이 지속되면 간섭을 많이 받는 단말은 무선 채널을 거의 가져가지 못하게 되어 극단적인 자원 할당의 비대칭이 일어난다.A situation in which any of the UEs in the same space receives more interference is referred to as an asymmetric interference situation. A terminal that receives a lot of interference does not have an opportunity to transmit, and a terminal that receives less interference determines that it does not need to give up relatively, and continues to occupy a radio channel. If this situation persists, a terminal that receives a lot of interference can hardly take a radio channel, resulting in extreme resource allocation asymmetry.

이러한 자원 할당의 공평성 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서 제안하는 기술은 해당 단말의 무선 자원에 대한 점유 상태를 직접적으로 측정하여 CW 파라미터에 반영하는 기술을 제안한다. 점유 상태에 대한 측정을 하기 위해 본 발명에서 제안한 측도는 전송 대기열 길이 (queue length) 이다. 전송 대기열 길이가 짧은 경우, 전송 요구량에 대해 무선 자원을 잘 점유하고 있는 상태이고, 대기열 길이가 긴 경우, 전송 요구량을 무선 자원 점유량이 처리하고 있지 못하는 상황으로 간주한다. 이와 같은 방식으로 무선 자원을 할당한다면 모든 단말이 무선 자원을 최적으로 할당받을 수 있다.In order to solve this problem of fairness of resource allocation, the technology proposed in the present invention proposes a technology that directly measures the occupied state of a radio resource of a corresponding terminal and reflects it in a CW parameter. In order to measure the occupancy state, the measure proposed in the present invention is the transmission queue length. When the transmission queue length is short, radio resources are well occupied for the transmission request amount, and when the queue length is long, the transmission request amount is regarded as a situation in which the radio resource occupancy amount is not handled. If radio resources are allocated in this manner, radio resources can be optimally allocated to all terminals.

본 발명은 이러한 이론적 기반에 근거하여 실제 802.11 DCF 알고리즘의 변형을 통해 프로토콜로써 구동되는 기술을 설계하고 제안한다. [도 2] 는 본 발명의 구조도이다. 데이터 통신에서 전송 계층과 물리 계층은 변경하지 않고, MAC 계층의 설계만 변경하여 본 발명을 구현할 수 있다. 먼저 Classification(210)은 전송 계층에서 내려온 패킷을 목적지 별로 구분하여 각기 다른 Control Queue(220)에 넣어준다. Link Rate Regulator(230)는 각 Control Queue(220)에 내려온 패킷을 Medium Access Queue(240)에 공평하게 내려주기 위한 스케쥴링을 수행한다. 이 후, Link Price Calculator(250)는, 단말의 무선 자원에 대한 점유 상태를 판단하기 위해 전송 대기열 길이 (MAQ length)와 TCP와의 호환성을 위한 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 측정한다. 전송계층에 TCP가 구동될 때 TCP 의 혼잡 제어 기능이 사용됨에 따라 무선 자원을 할당받지 못하는 단말의 전송 적극성이 효과적으로 높아지지 못하게 되는 문제점이 있는데, 이 경우에 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 이용하여 전송 적극성(transmission aggressiveness)을 조절하면 이러한 starvation 문제를 해결할 수 있게 된다.The present invention designs and proposes a technology driven as a protocol through modification of an actual 802.11 DCF algorithm based on this theoretical basis. [Fig. 2] is a structural diagram of the present invention. In data communication, the present invention can be implemented by changing only the design of the MAC layer without changing the transport layer and the physical layer. First, the classification 210 classifies the packets from the transport layer by destination and puts them in different control queues 220. The link rate regulator 230 performs scheduling for equally dropping the packets down to each control queue 220 to the medium access queue 240. Thereafter, the Link Price Calculator 250 measures a transmission queue length (MAQ length) and a transmission waiting delay of MAQ for compatibility with TCP in order to determine the state of occupancy of the radio resource of the terminal. There is a problem in that the transmission aggressiveness of a terminal that cannot be allocated radio resources cannot be effectively increased as the congestion control function of TCP is used when TCP is running at the transmission layer. In this case, the MAQ delay is reduced. This starvation problem can be solved by adjusting the transmission aggressiveness by using.

Link Price Calculator(250)는, 상기 측정된 MAQ length와 MAQ delay를 사용하여 CWmin 파라미터를 결정하고, 이 값은 802.11 DCF 파라미터로 설정되어, 이 후 패킷을 물리계층에 전송할 때, 전송 적극성 (transmission aggressiveness)을 조정할 수 있다.The Link Price Calculator 250 determines the CWmin parameter using the measured MAQ length and MAQ delay, and this value is set as an 802.11 DCF parameter. ) Can be adjusted.

이렇게 MAQ lengh와 MAQ delay가 CWmin 파라미터로 반영되어 무선 자원 접근에 관여하게 된다.In this way, MAQ lengh and MAQ delay are reflected as CWmin parameters to participate in radio resource access.

또한 본 발명에서는 무선 통신을 사용하는 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS)를 보장하기 위해 우선순위 스케줄링(Priority Scheduling) 방식을 사용하여 통신 패킷들의 전송 우선 순위를 구분한다. 높은 우선순위를 가진 패킷은 해당 계층에서 최소의 지연 시간 (delay)을 갖게 되어 음성/영상 통신 등의 높은 실시간성이 요구되는 트래픽에 적합하고, 낮은 우선순위를 가진 패킷은 비교적 실시간성이 요구되지 않는 인터넷 트래픽이나 센서 네트워크의 보고 패킷 등에 적합하다. In addition, in the present invention, in order to guarantee the quality-of-service (QoS) of a connection using wireless communication, the transmission priority of communication packets is classified using a priority scheduling method. Packets with high priority have the minimum delay at the corresponding layer, so they are suitable for traffic requiring high real-time properties such as voice/video communication, and packets with low priority do not require relatively real-time performance. It is suitable for unused Internet traffic or report packets of sensor networks.

[도 3]은 본 발명에서 제시하는 우선순위 스케쥴링(Priority Scheduling) 방식에 대하여 자세히 도시한다. [Fig. 3] shows in detail the priority scheduling scheme proposed in the present invention.

먼저 Media Access Queue (MAQ)(240)는 낮은 우선순위를 가진 패킷을 버퍼링하기 위한 Low Priority Queue (LPQ)(241)와 높은 우선순위를 가진 패킷을 버퍼링 하기 위한 High Priority Queue (HPQ)(242)로 나누어서 관리된다. Link Rate Regulator(230)는 Control Queue(220)로부터 전송된 패킷을 전송 우선순위에 따라 LPQ(241)와 HPQ(242)로 나누어 버퍼링한다. 이 후, Link Price Calculator(240가 MAQ length와 MAQ delay를 측정하여 CWmin 값을 결정할 때, LPQ(241) 또는 HPQ(242)에 따라 CWmin 값에 가중치를 부여한다. 즉, 패킷이 HPQ(242)에 있는 경우, CWmin 값을 더 낮춰서 무선 채널 점유를 위한 높은 적극성 (aggressiveness)을 가짐으로써, 무선 통신을 사용하는 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS)를 보장할 수 있다. First, the Media Access Queue (MAQ) 240 is a Low Priority Queue (LPQ) 241 for buffering packets with a low priority and a High Priority Queue (HPQ) 242 for buffering packets with a high priority. It is managed by dividing it into. The link rate regulator 230 divides the packet transmitted from the control queue 220 into the LPQ 241 and the HPQ 242 according to transmission priority and buffers the packet. Thereafter, when the Link Price Calculator 240 measures the MAQ length and the MAQ delay to determine the CWmin value, a weight is given to the CWmin value according to the LPQ 241 or the HPQ 242. That is, the packet is the HPQ 242. If it is, the CWmin value is lowered to have high aggressiveness for occupying a wireless channel, thereby ensuring a quality-of-service (QoS) of a connection using wireless communication.

[도 4]는 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법에 있어서, 단말의 프로세스를 도시한 흐름도를 나타낸다. [도 4]를 참조하면, 우선순위 스케쥴링 수행 단계(S110), 전송 대기열 길이와 MAQ의 전송 대기 지연을 측정 단계(S120), CWmin을 결정하는 단계(S130) 및 전송 적극성을 조정하는 단계(S140)를 포함한다.4 is a flowchart illustrating a process of a terminal in a CSMA-based optimal resource allocation method considering interoperability with TCP in a wireless communication network. Referring to [Fig. 4], the step of performing priority scheduling (S110), measuring the transmission queue length and the transmission waiting delay of the MAQ (S120), determining the CWmin (S130), and adjusting the transmission aggressiveness (S140) ).

우선순위 스케쥴링 수행 단계(S110)에서, 최적 자원 할당 방법은 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 보장을 위해 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행할 수 있다.In the prioritization scheduling step (S110), the optimal resource allocation method may perform priority scheduling to guarantee quality-of-service (QoS) of the connection.

또한, 상기 최적 자원 할당 방법은 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 판단하기 위한 전송 대기열 (Media Access Queue, MAQ) 길이 (MAQ length)와 TCP와의 호환성을 위한 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 측정하는 단계(S120)를 더 포함한다.In addition, the optimal resource allocation method includes a media access queue (MAQ) length for determining the occupied state of a radio resource of a terminal and a MAQ delay for compatibility with TCP. It further includes a step of measuring (S120).

또한, 상기 최적 자원 할당 방법은 상기 측정된 MAQ length와 MAQ delay를 사용하여 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하는 단계(S130) 및 상기 결정된 CWmin 값을 802.11 DCF 파라미터로 설정하여 전송 적극성 (transmission aggressiveness)을 조정하는 단계(140)를 더 포함한다..In addition, the optimal resource allocation method is the step of determining CWmin as a channel access parameter using the measured MAQ length and MAQ delay (S130), and adjusting the transmission aggressiveness by setting the determined CWmin value as an 802.11 DCF parameter. The step 140 further comprises.

[도 5]는 본 발명에 따른 송수신부(310)와 프로세서(320)를 포함하는 이동통신 단말(300)의 블록도를 나타낸다. [도 5]를 참조하면, 이동통신 단말(300)은 송수신부 (transeciver)(310) 및 프로세서(320)를 포함한다.5 shows a block diagram of a mobile communication terminal 300 including a transceiver 310 and a processor 320 according to the present invention. Referring to FIG. 5, the mobile communication terminal 300 includes a transceiver 310 and a processor 320.

송수신부 (transeciver)(310)는 패킷이 포함된 신호를 송신 또는 수신하도록 구성된다. 한편, 프로세서(320)는 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 보장을 위해 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하도록 구성된다. 또한, 프로세서(320)는 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 판단하기 위한 전송 대기열 (Media Access Queue, MAQ) 길이 (MAQ length)와 TCP와의 호환성을 위한 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 측정할 수 있다. 또한, 프로세서(320)는 상기 측정된 MAQ length와 MAQ delay를 사용하여 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하고 상기 결정된 CWmin 값을 802.11 DCF 파라미터로 설정하여 전송 적극성 (transmission aggressiveness)을 조정할 수 있다.The transceiver 310 is configured to transmit or receive a signal including a packet. Meanwhile, the processor 320 is configured to perform priority scheduling in order to guarantee quality-of-service (QoS) of the connection. In addition, the processor 320 measures a transmission queue (MAQ length) for determining the state of occupancy of radio resources of the terminal and a MAQ delay for compatibility with TCP. can do. In addition, the processor 320 may determine the channel access parameter CWmin using the measured MAQ length and MAQ delay, and set the determined CWmin value as an 802.11 DCF parameter to adjust transmission aggressiveness.

이상에서는 본 발명에 따른 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법에 대해 설명하였다. 본 발명에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.In the above, a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network according to the present invention has been described. Technical effects according to the present invention are as follows.

본 발명에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법을 적용하여, 시변성이 있고 비대칭적인 무선 간섭 상황에서 무선 자원 분배의 효율성 및 공평성을 달성할 수 있게 된다.According to the present invention, by applying a CSMA-based optimal resource allocation method in consideration of interoperability with TCP in a wireless communication network, it is possible to achieve efficiency and fairness of radio resource distribution in a time-variable and asymmetric radio interference situation.

본 발명에 따르면, 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 직접적으로 측정하여 채널 접근 파라미터인 CW (Contention Window)에 반영하여, 모든 단말이 무선 자원을 공평하게 할당받을 수 있게 된다.According to the present invention, a radio resource occupancy state of a terminal is directly measured and reflected in a channel access parameter CW (Contention Window), so that radio resources can be equally allocated to all terminals.

본 발명에 따르면, TCP와의 호환성을 위해 전송 대기열의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 이용하여 전송 적극성(transmission aggressiveness)을 조절하여, 전송계층에 TCP가 구동될 때 TCP의 혼잡 제어 기능이 사용됨에 따라 무선 자원을 할당받지 못하는 문제를 해결할 수 있다.According to the present invention, for compatibility with TCP, transmission aggressiveness is adjusted by using the transmission queue delay (MAQ delay), so that the congestion control function of TCP is used when the TCP is operated at the transmission layer. It is possible to solve the problem of not being allocated radio resources.

본 발명에 따르면, 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling) 방식을 제공하여, 음성/영상 통신 등의 높은 실시간성이 요구되는 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS)을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by providing a priority scheduling method, quality-of-service (QoS) of a connection requiring high real-time performance such as voice/video communication can be improved.

본 발명에 따르면, 802.11 DCF 알고리즘의 MAC 계층의 설계 변형을 통한 최적 자원 할당 방법을 제공하여, 표준 802.11 DCF 와의 상호 운용성을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an optimal resource allocation method through design modification of the MAC layer of the 802.11 DCF algorithm, thereby providing interoperability with the standard 802.11 DCF.

따라서 본 발명을 적용하면 시변성이 있고 비대칭적인 무선 간섭 상황에서 모든 단말이 간섭 상황과 무관하게 무선 자원을 공평하게 할당받을 수 있게 되어 무선 통신 네트워크의 효용성이 증대된다.Accordingly, when the present invention is applied, radio resources can be equally allocated to all terminals irrespective of the interference situation in a time-variable and asymmetric radio interference situation, thereby increasing the effectiveness of a wireless communication network.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능뿐만 아니라 각각의 구성 요소들에 대한 설계 및 파라미터 최적화는 별도의 소프트웨어 모듈로도 구현될 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고, 제어부(controller) 또는 프로세서(processor)에 의해 실행될 수 있다.According to the software implementation, not only the procedures and functions described in the present specification, but also design and parameter optimization for each component may be implemented as a separate software module. The software code can be implemented with a software application written in an appropriate programming language. The software code may be stored in a memory and executed by a controller or a processor.

210 : Classification
220 : Control Queue(CQ)
230 : Link Rate Regulator
240 : Media Access Queue(MAQ)
250 : Link Price Calculator
260 : Interface Queue(IFQ)
241 : Low Priority Queue(LPQ)
242 : High Priority Queue(HPQ)
300 : 단말
310 : 송수신부
320 : 제어부
330 : 메모리부
340 : 사용자 인터페이스부
350 : 음성 처리부
210: Classification
220: Control Queue(CQ)
230: Link Rate Regulator
240: Media Access Queue (MAQ)
250: Link Price Calculator
260: Interface Queue (IFQ)
241: Low Priority Queue (LPQ)
242: High Priority Queue (HPQ)
300: terminal
310: transmitting and receiving unit
320: control unit
330: memory unit
340: user interface unit
350: voice processing unit

Claims (13)

무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법에 있어서, 상기 방법은 단말의 프로세서에 의해 수행되고, 상기 방법은,
상기 최적 자원 할당 방법에 있어서, 연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 보장을 위해 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하는 단계;
상기 최적 자원 할당 방법에 있어서, 단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 판단하기 위한 전송 대기열 (Media Access Queue, MAQ) 길이 (MAQ length)와 TCP와의 호환성을 위한 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 측정하는 단계;
상기 측정된 MAQ length와 MAQ delay를 사용하여 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하는 단계; 및
상기 결정된 CWmin 값을 802.11 DCF 파라미터로 설정하여 전송 적극성 (transmission aggressiveness)을 조정하는 단계를 포함하는, 자원 할당 방법.
In a CSMA-based optimal resource allocation method considering interoperability with TCP in a wireless communication network, the method is performed by a processor of a terminal, and the method comprises:
In the optimal resource allocation method, the step of performing priority scheduling to guarantee a quality-of-service (QoS) connection;
In the optimal resource allocation method, a media access queue (MAQ) length for determining an occupied state of a radio resource of a terminal and a MAQ delay for compatibility with TCP are determined. Measuring;
Determining CWmin, which is a channel access parameter, using the measured MAQ length and MAQ delay; And
And adjusting transmission aggressiveness by setting the determined CWmin value as an 802.11 DCF parameter.
제 1항에 있어서,
상기 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하는 단계에서,
Media Access Queue (MAQ)를 Low Priority Queue (LPQ)와 Hight Priority Queue (HPQ)로 나누어 구분하고, 전송 패킷의 우선 순위에 따라 Low Priority Queue (LPQ)와 Hight Priority Queue (HPQ)에 각각 버퍼링하는, 자원 할당 방법.
The method of claim 1,
In the step of performing the priority scheduling,
It divides Media Access Queue (MAQ) into Low Priority Queue (LPQ) and Hight Priority Queue (HPQ), and buffers each in Low Priority Queue (LPQ) and Hight Priority Queue (HPQ) according to the priority of transmission packets. Resource allocation method.
제 1항에 있어서,
상기 MAQ delay를 측정하는 단계에서,
전송 패킷이 Low Priority Queue (LPQ)와 Hight Priority Queue (HPQ)에 체류하는 시간을 각각 측정하는, 자원 할당 방법.
The method of claim 1,
In the step of measuring the MAQ delay,
A resource allocation method that measures the time a transport packet stays in the Low Priority Queue (LPQ) and Hight Priority Queue (HPQ), respectively.
제 1항에 있어서,
상기 MAQ delay를 측정하는 단계에서,
상기 측정된 MAQ delay에 따라 Control Queue (CQ)에서 Media Access Queue (MAQ)로의 버퍼링을 조절하여, 단말에서 여러 연결이 혼재할 경우, 여러 연결 간 전송 공평성을 제공하기 위한, 자원 할당 방법.
The method of claim 1,
In the step of measuring the MAQ delay,
A resource allocation method for providing transmission fairness between multiple connections by adjusting buffering from Control Queue (CQ) to Media Access Queue (MAQ) according to the measured MAQ delay, and when multiple connections are mixed in the terminal.
제 1항에 있어서,
상기 MAQ delay를 측정하는 단계에서,
상기 측정된 MAQ delay에 따라, MAQ delay가 큰 순서대로 IFQ에 스케쥴링 하도록 하는 Intra-scheduling을 수행하는, 자원 할당 방법.
The method of claim 1,
In the step of measuring the MAQ delay,
According to the measured MAQ delay, performing intra-scheduling to schedule the IFQ in the order of the MAQ delay is large, resource allocation method.
제 1항에 있어서,
상기 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하는 단계에서,
MAQ 패킷이 LPQ 또는 HPQ의 어느 큐에 저장된 패킷인지에 따라 CWmin에 가중치를 부여하는, 자원 할당 방법.
The method of claim 1,
In the step of determining the channel access parameter CWmin,
A resource allocation method that weights CWmin according to which queue of the LPQ or HPQ the MAQ packet is a packet.
무선 통신 네트워크에서 TCP 와의 상호 운용성을 고려한 CSMA 기반 최적 자원 할당 방법을 수행하는 단말에 있어서,
패킷이 포함된 신호를 송신 또는 수신하도록 구성된 송 수신부 (transeciver); 및
연결의 서비스 품질 (Quality-of-Service, QoS) 보장을 위해 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하고,
단말의 무선 자원에 대한 점유상태를 판단하기 위한 전송 대기열 (Media Access Queue, MAQ) 길이 (MAQ length)와 TCP와의 호환성을 위한 MAQ의 전송 대기 지연 (MAQ delay)을 측정하고,
상기 측정된 MAQ length와 MAQ delay를 사용하여 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하고,
상기 결정된 CWmin 값을 802.11 DCF 파라미터로 설정하고, 이에 따라 전송 적극성 (transmission aggressiveness)을 조정하여 패킷을 물리계층에 전송하는 프로세서를 포함하는, 단말.
In a terminal that performs a CSMA-based optimal resource allocation method considering interoperability with TCP in a wireless communication network,
A transmission/reception unit configured to transmit or receive a signal including a packet; And
Priority Scheduling is performed to guarantee the quality-of-service (QoS) of the connection,
Measure the transmission queue (Media Access Queue, MAQ) length (MAQ length) for determining the occupancy status of the terminal's radio resource and the MAQ transmission delay (MAQ delay) for compatibility with TCP,
The channel access parameter CWmin is determined using the measured MAQ length and MAQ delay,
And a processor configured to transmit a packet to the physical layer by setting the determined CWmin value as an 802.11 DCF parameter, and adjusting transmission aggressiveness accordingly.
제 7항에 있어서,
상기 송 수신부는,
상기 무선 통신 네트워크에서 단말에서 패킷이 포함된 신호를 송신 또는 수신하는 것을 특징으로 하는, 단말.
The method of claim 7,
The transmission and reception unit,
A terminal, characterized in that the terminal transmits or receives a signal including a packet in the wireless communication network.
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 우선순위 스케쥴링 (Priority Scheduling)을 수행하기 위하여, Media Access Queue (MAQ)를 Low Priority Queue (LPQ)와 Hight Priority Queue (HPQ)로 나누어 구분하고,
전송 패킷의 우선 순위에 따라 상기 Low Priority Queue (LPQ)와 Hight Priority Queue (HPQ)에 각각 버퍼링하는 것을 특징으로 하는, 단말.
The method of claim 7,
The processor,
In order to perform the priority scheduling, Media Access Queue (MAQ) is divided into Low Priority Queue (LPQ) and Hight Priority Queue (HPQ),
The terminal, characterized in that buffering each of the Low Priority Queue (LPQ) and Hight Priority Queue (HPQ) according to the priority of the transport packet.
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 MAQ delay를 측정하기 위하여, 전송 패킷이 Low Priority Queue (LPQ)와 Hight Priority Queue (HPQ)에 체류하는 시간을 각각 측정하는 것을 특징으로 하는, 단말.
The method of claim 7,
The processor,
In order to measure the MAQ delay, it is characterized in that measuring the time that the transport packet stays in the Low Priority Queue (LPQ) and Hight Priority Queue (HPQ), respectively.
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 측정된 MAQ delay에 따라, Control Queue (CQ)에서 Media Accdess Queue (MAQ)로의 버퍼링을 조절하는 것을 특징으로 하는, 단말.
The method of claim 7,
The processor,
According to the measured MAQ delay, it characterized in that to adjust the buffering from the Control Queue (CQ) to the Media Accdess Queue (MAQ), the terminal.
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 측정된 MAQ delay에 따라, MAQ delay가 큰 순서대로 IFQ에 스케쥴링 하도록 하는 Intra-scheduling을 수행하는 것을 특징으로 하는, 단말.
The method of claim 7,
The processor,
According to the measured MAQ delay, the terminal characterized in that to perform intra-scheduling to schedule the IFQ in the order of the MAQ delay is large.
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 채널 접근 파라미터인 CWmin 결정하기 위하여, MAQ 패킷이 LPQ 또는 HPQ의 어느 큐에 저장된 패킷인지에 따라 CWmin에 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는, 단말.
The method of claim 7,
The processor,
In order to determine the channel access parameter CWmin, a weight is assigned to CWmin according to which queue of an LPQ or HPQ the MAQ packet is stored.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Hojin Lee 외 2명, "A-DCF: Design and Implementation of Delay and Queue Length Based Wireless MAC", 2015 IEEE Conference on Computer Communications (INFOCOM) (2015.08.24.)* *
J. Kalb 외 1명, "Analysis of priority mechanisms for streaming over wireless connections.", Technical Note PR-TN-2004/00478, Philips Restricted (2004.07.)* *

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