KR20210143171A - 컨텐션 기반 멀티 레이어 전송 - Google Patents

컨텐션 기반 멀티 레이어 전송 Download PDF

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KR20210143171A
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귀도 롤랜드 히어츠
미구엘 로페즈
찰리 페터슨
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텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
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Abstract

무선 주파수에서 데이터의 멀티 레이어 전송(208)을 수행하는 기술이 설명된다. 멀티 레이어 전송 (208)은 무선 주파수에 대해 서로 다른 견고성을 각각 갖는 멀티 레이어(306)를 포함한다. 이 기술의 방법 양태에 있어, 무선 주파수에 액세스하기 위한 복수의 액세스 클래스, AC(302) 각각에 대해 컨텐션 절차가 수행된다. 멀티 레이어 전송(208)은 AC(302) 중 적어도 하나 이상의 컨텐션 절차의 성공 시 수행된다. 성공적인 컨텐션 절차에 의해 정의된 전송 기회에서, 성공 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어 상에서 전송되며 동시에, 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어보다 덜 견고한, 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상의 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터와 함께 전송되도록 구성된다.

Description

컨텐션 기반 멀티 레이어 전송
본 개시는 멀티 레이어(multi-layer) 무선 전송을 위한 기술에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 그리고 국한 없이, 서로 다른 견고성의 멀티 레이어를 사용하여 무선 주파수 상에서 데이터를 동시에 전송하는 방법 및 장치가 제시된다.
멀티 레이어 기술은 3GPP (Third Generation Partnership Group)에서 정의하는 LTE(Long Term Evolution) 및 DVB-T(Digital Video Broadcasting for Terrestrial Transmission) 및 DVB-SH(Satellite-to-Handheld 전송)와 같은 디지털 TV 표준을 포함하는 다양한 무선 통신 표준에서 사용되는 변조 심볼을 공유하여 여러 메시지를 동시에 전송하는 것을 허용한다. 멀티 레이어 전송의 각 레이어는 견고성 수준에 따라 특징된다.
멀티 레이어 전송은 멀티플렉서(MUX) 및 성상도 매퍼(constellation mapper)를 사용하여 구현될 수 있다. MUX는 하나 이상의 인코딩된 데이터 조각, 예를 들어, 시그널링 또는 사용자 메시지에 해당하는 여러 비트 스트림을 결합한다. 매퍼(mapper)는 계층적 성상도에서 부분 변조 심볼을 비트 그룹에 할당한다.
멀티 레이어 기술은 여러 데이터 조각을 동시에 전송 가능하게 하나, 데이터 조각은 서로 다른 우선 순위를 가질 수 있으며, 데이터 조각은 본 명세서에서 액세스 클래스(access class, AC)라고 일반적으로 지칭한다. 예를 들어, 전자 메일의 데이터 패킷에는 음성 통화보다 낮은 액세스 등급이 할당될 수 있다.
간단한 접근 방식으로, 가장 견고한 변조 심볼을 사용하여 가장 높은 AC의 데이터를 항상 전송할 수 있다. 그러나, 그 결과로, 다른 AC의 데이터는 하나 또는 소수의 높은 AC의 데이터를 전송하기 위해 전송에서 자주 삭제되거나 손실되어 다른 AC에 대한 제어되지 않는 액세스 딜레이 또는 레이턴시가 발생한다.
이 문제는 본 명세서에서 일반적으로 컨텐션 절차(contention procedure)라고 지칭하는, LBT(Listen-Before-Talk) 절차 또는 DMAC(Distributed Medium Access Protocol)에 따른 확률적 시분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM)를 요하는 공유 또는 비면허 무선 주파수에서 더욱 심각해진다. Wi-Fi 표준 IEEE 802.11e에 대한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)와 같이, 서로 다른 AC를 지원하는 컨텐션 절차가 존재하지만, 지금의 전송 절차는 전송된 메시지 간의 견고성에 있어 변화를 제공하지 않는다. 따라서, 최고 AC는 다른 AC가 매체에 액세스하지 못하도록 추가적으로 차단하여 다른 AC에 대한 QoS(Quality of Service)를 추가로 저하시킨다.
따라서, 특히 레이턴시 측면에서, 확률적 시분할 다중화와 결합하여, 멀티 레이어 전송에서 서로 다른 QoS를 갖는 데이터 조각을 전송할 때, QoS를 개선하거나 제어할 필요성이 존재한다.
방법적 측면에 있어, 무선 주파수 상에서 데이터의 멀티 레이어 전송을 수행하기 위한 방법이 제시된다. 멀티 레이어 전송은 무선 주파수 상의 멀티 레이어를 포함한다. 각각의 레이어는 서로 다른 견고성을 갖는다. 방법은 무선 주파수에 액세스하기 위해 복수의 액세스 클래스(AC) 각각에 대해 컨텐션 절차를 수행하는 단계를 포함한다. 방법은 AC 중 적어도 하나 이상의 컨텐션 절차 성공 시 멀티 레이어 전송을 수행하는 단계를 더 포함한다. 성공적인 컨텐션 절차에 의해 정의된 전송 기회에서, 성공AC와 연관된 데이터는, 멀티 레이어 전송의 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상의 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터와 동시에 멀티 레이어 전송의 메인 레이어(main layer) 상에 전송된다. 적어도 하나 이상의 추가 레이어는 멀티 레이어 전송의 메인 레이어보다 덜 견고하다.
전송 기회에 대해 컨텐션 절차가 성공한 적어도 하나 이상의 AC를 성공 AC라고도 지칭할 수 있다. 성공 AC의 컨텐션 절차에 의해 정의된 전송 기회에 대해 컨텐션 절차가 성공하지 못한 (즉, 실패한) AC는 실패 AC라고도 지칭될 수 있다.
성공 AC 및 추가 AC (또는 복수의 AC 중 어느 하나)와 각각 연관된 데이터는 전송을 위해 보류 중인 메시지 또는 임의의 데이터 조각일 수 있다. 메시지는 제어 메시지 또는 데이터 메시지일 수 있다.
기술의 실시예는 (예를 들어, 다양한 우선 순위와 연관된) 각각의 AC로부터 데이터를 각각의 레이어로, 예를 들어, 견고성 특정 변조 심볼 세트로, 유연하게 선택 및/또는 매핑을 가능하게 할 수 있다. 서로 다른 견고성 특정 세트의 변조 심볼은 멀티 레이어 전송에서 서로 다른 견고성을 가질 수 있다.
복수의 AC 중 어느 하나에 대한 성공적인 컨텐션 절차가 멀티 레이어 전송을 트리거할 수 있기 때문에, 적어도 일부 실시예에서, 특히 확률적 시분할 다중화와 결합하여, 레이턴시가 감소 또는 제어될 수 있다. 동일 또는 추가 실시 예에서, 성공 AC와 연관된 데이터가 멀티 레이어 전송의 메인 레이어 상에서 전송되기 때문에, 예를 들어, 복수의 AC 모두에 대해, 전송 신뢰성이 증가 또는 제어될 수 있다. 예를 들어, 하나의 AC와 연관된 데이터의 전송은 다른 AC에 의해 차단되지 않고, 다른 AC는 전송 보류 중인 데이터를 갖고 있으며 하나의 AC보다 더 높다(예를 들어, 우선 순위 측면에서). 즉, 하나의 AC에 대한 컨텐션 절차의 성공은 이러한 AC가 전송 보류 중인 데이터를 갖는 더 높은 (예를 들어, 그리고 실패한) AC가 있는지 여부에 관계 없이 데이터를 전송 가능하게 한다.
이 방법은 하나 이상의 스테이션에 의해 수행될 수 있고, 이는 무선 장치라고도 지칭될 수 있다. 각각 기술을 구현하는 하나 또는 복수의 스테이션은 멀티 레이어로 멀티 액세스를 수행할 수 있다.
무선 주파수는 복수의 스테이션 간에 공유될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 무선 주파수는 비면허 무선 스펙트럼 내에 있을 수 있다.
컨텐션 절차는 복수의 스테이션 간에 공유되는 무선 주파수에 대한 임의의 액세스 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨텐션 절차는 LBT(Listen-Before-Talk) 절차일 수 있고, 컨텐션 절차는, 예를 들어, 표준 패밀리 IEEE 802.11에 따른 CSMA/CA(Carrier-Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
및/또는 예를 들어, 표준 802.11e에 따른 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)에 의해 실현될 수 있다.
전송 기회는, 예를 들어, 각각의 컨텐션 절차의 결과로서, 스테이션의 전송이 허용되는 임의의 기간일 수 있다. 예를 들어, 그리고 이에 제한되지 않고, 전송 기회는 표준 패밀리 IEEE 802.11 및/또는 3GPP 릴리스 13 이상에 의해 정의된 TXOP 파라미터일 수 있다.
복수의 AC 각각에 대해 데이터 큐(queue)가 유지될 수 있다. 서로 다른 AC와 연관된 데이터(예를 들어, 하나 이상의 메시지)는 각각의 큐에 저장(즉, 버퍼 또는 큐)될 수 있다.
방법은 복수의 AC 엔티티를 포함하는 하나의 스테이션에 의해 수행될 수 있다. AC 엔티티 각각은 AC 중 서로 다른 엔티티와 연관될 수 있다. 각각의 AC 엔티티는 각각의 AC의 컨텐션 절차를 수행할 수 있고/있거나, 각각의 AC와 연관된 데이터에 대한 데이터 큐를 유지할 수 있다.
서로 다른 AC에 대해 수행되는 컨텐션 절차는 독립적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 각각의 AC 엔티티는 독립적인 컨텐션 절차를 수행할 수 있다.
멀티 레이어 전송은 전력 레벨 또는 진폭의 관점에서 서로 다른 레이어와 연관된 각각의 적어도 둘 이상의 부분 변조 심볼을 포함할 수 있다. 적어도 둘 이상의 부분 변조 심볼은 멀티 레이어 전송에서 전송되는 변조 심볼로 결합될 수 있다.
각각의 멀티 레이어의 견고성은 전력 레벨 또는 진폭의 관점에서 정의될 수 있다. 예를 들어, 다른 레이어의 모든 데이터가 변경되지 않는다고 가정하면, 주어진 레이어의 견고성은 주어진 레이어에서 다른 데이터를 나타내는 변조 심볼 간의 차이(예를 들어, 최대 또는 최소)에 대응할 수 있다. 멀티 레이어의 각 레이어의 견고성은 멀티 레이어 전송에서 각 레이어에 사용되는 전력 레벨 또는 진폭에 대응할 수 있다. 메인 레이어는, 선택적으로 제어 신호 전용 레이어를 제외하고는, 멀티 레이어 전송에서 가장 견고한 레이어일 수 있다.
복수의 AC의 수는 m일 수 있다. 복수의 m AC는 (예를 들어, 현재) 전송될 데이터가 있고/있거나 컨텐션 절차가 (예를 들어, 현재) 수행되는 AC일 수 있다.
멀티 레이어 전송이 n개의 레이어를 포함하거나, 복수의 레이어의 수가 n인 경우, 적어도 하나 이상의 추가 AC의 수는 n-1 이하일 수 있다. m>n인 경우, n-1 개의 AC (멀티 레이어 전송을 트리거 및/또는 전송 기회를 정의하는 성공 AC 제외) 이하가 적어도 하나 이상의 추가 AC가 되도록 선택될 수 있다.
적어도 하나 이상의 추가 AC의 각각의 컨텐션 절차는 전송 기회에 대해 실패할 수 있다. 즉, 적어도 하나 이상의 추가 AC 각각은 실패 AC일 수 있다. 대안적으로, 복수의 m AC 중 전송 기회에 대한 m s 성공 AC의 수가 1보다 큰 경우, 추가 AC의 m s-1 이하가 성공 AC일 수 있고/있거나, 추가 AC의 n-m s 이하가 실패 AC일 수 있다.
여기서, 하나 이상의 레이어 상에서 하나 이상의 AC와 연관된 데이터를 전송하는 것은 하나 이상의 레이어 상에서 하나 이상의 AC를 전송하는 것으로 간략하게 지칭될 수 있다.
멀티 레이어 전송의 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상에서 전송되는 적어도 하나 이상의 추가 AC는 각각의 컨텐션 절차가 전송 기회에 대해 실패하고/하거나, 데이터가 전송에 대해 보류 또는 큐잉하는 복수의 AC 중에서 무작위로 선택될 수 있다.
적어도 하나 이상의 추가 레이어는 적어도 둘 이상의 추가 레이어일 수 있고, 적어도 하나 이상의 추가 AC는 적어도 둘 이상의 추가 AC일 수 있다. 적어도 둘 이상의 추가 AC(즉, 적어도 둘 이상의 추가 AC와 연관된 데이터)는 멀티 레이어 전송의 적어도 둘 이상의 추가 레이어 상에서 각각 전송될 수 있다.
적어도 둘 이상의 추가 AC는 각각의 추가 레이어에 무작위로 매핑될 수 있다. 예를 들어, 적어도 둘 이상의 추가 AC 각각은 적어도 둘 이상의 추가 레이어 중 다른 하나에 고유하게 매핑될 수 있다.
적어도 둘 이상의 추가 AC는 복수의 AC 중에서 선택될 수 있고, 이에 대한 컨텐션 절차는 전송 기회에 대해 실패한다.
무작위 선택은, 각각의 컨텐션 절차가 전송 기회에 대해 실패한 각각의 AC를, 동일한 확률로, 선택할 수 있다. 각각의 실패 AC에 대해 동일한 확률에 기초한 무작위 선택은 또한 실패 AC 중에서 공정한 선택으로도 지칭될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 무작위 매핑은 동일한 확률을 갖는 적어도 둘 이상의 추가 AC 각각을 주어진 추가 레이어에 매핑할 수 있다. 적어도 둘 이상의 추가 AC(예를 들어, 실패 AC 중 적어도 둘 이상의 선택된 AC) 각각에 대한 동일한 확률에 기초한 무작위 매핑은 선택된 AC 간의 공정한 매핑이라고도 지칭될 수 있다.
무작위 선택은 제2AC 선택에 대한 제2확률보다 큰 제1확률로 제1AC를 선택할 수 있다. 적어도 하나 이상의 AC는 실패 AC의 (예를 들어, 더 높은) 우선 순위에 기초하여 적어도 둘 이상의 실패 AC 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1AC는 제2AC보다 더 큰 우선 순위를 가질 수 있다. 실패 AC 중에서 적어도 둘 이상의 추가 AC를 선택하기 위한 (예를 들어, 쌍으로) 서로 다른 확률에 기초한 무작위 선택은 또한 실패 AC 중에서 편향된 선택으로도 지칭될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 무작위 매핑은 주어진 추가 레이어에 제1확률로 제1AC를 매핑할 수 있고, 제1확률은 주어진 추가 레이어에 제2AC 매핑을 위한 제2확률보다 크다. 적어도 하나 또는 적어도 둘 이상의 추가 AC(예를 들어, 적어도 둘 이상의 선택된 AC)에 대한 서로 다른 확률에 기초한 무작위 매핑은 편향된 매핑이라고도 지칭될 수 있다.
적어도 둘 이상의 추가 AC 중 제1AC는 제1우선순위를 가질 수 있고, 적어도 둘 이상의 추가 AC 중 제2AC는 제2우선순위를 갖는다. 제1AC는 추가 레이어의 제1레이어에 매핑될 수 있고, 제2AC는 추가 레이어의 제2레이어에 매핑될 수 있다. 제1우선순위는 제2우선순위보다 높을 수 있고, 제1레이어는 제2레이어보다 더 견고할 수 있다.
적어도 둘 이상의 추가 AC의 제1우선순위 및 제2우선순위는 각각의 추가 AC에 할당될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1우선순위 및 제2우선순위는 각각의 추가 AC와 연관된 데이터의 레이어 어드레스 및 포트 넘버 중 적어도 하나 이상에 기초하여 각각의 추가 AC 내에서 정의 및/또는 정제될 수 있다.
우선순위는 AC의 순위일 수 있다. 복수의 AC 각각은 서로 다른 우선순위를 가질 수 있다. 예를 들어, AC의 우선순위는 표준 패밀리 IEEE 802.11에 지정된 EDCA에 따라 정의될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, AC의 우선순위는 베어러의 유형 및/또는 데이터 또는 기반 서비스(underlying service)와 연관된 QoS 유형에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 베어러의 각 유형에는, 예를 들어, 기지국에 의해, QoS 클래스 식별자(QCI)가 할당될 수 있다. 또한, 본 명세서에 언급된 복수의 AC는 3GPP 문서 TS 22.011, 섹션 4.2, 버전 16.4.0의 "액세스 클래스"와 관련될 수도 있고, 관련되지 않을 수도 있다.
또한, 각각의 AC와 연관된 임의의 우선순위는 포트 넘버, 데이터의 레이어 어드레스 및/또는 소켓 (예를 들어, POSIX(Portable Operating System Interface socket) 소켓) 또는 데이터 기반 서비스에 기초하여 정의될 수 있다. 예를 들어, 각 AC는 레이어 어드레스, 포트 넘버, 소켓 및/또는 서비스에 대응할 수 있다.
레이어 어드레스는, 예를 들어, 멀티 레이어 전송의, 프로토콜 스택에서 임의의 레이어에 대응하는 어드레스를 의미할 수 있다. 예를 들어, 레이어 어드레스는 네트워크/IP 레이어 또는 MAC 레이어를 지칭할 수 있다.
보이스 서비스(예를 들어, VoIP(voice over IP) 서비스)와 연관된 포트 넘버(예를 들어, 5060)는 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 또는 임의의 다른 TCP(Transmission Control Protocol)와 연관되는 포트 넘버(예를 들어, 80 또는 443)에 기초하는 할당된 우선순위보다 큰 제1우선순위를 나타낼 수 있다.
각각의 AC에 대해 수행되는 각각의 컨텐션 절차는 백오프 카운터(back-off counter)에 기초할 수 있다. 백오프 카운터는 슬롯 카운터라고도 지칭할 수 있다.
각각의 컨텐션 절차는, 예를 들어, 초기 컨텐션 창(contention window, CW)와 같은, 컨텐션 창(CW)으로부터 백오프 카운터에 대한 값을 무작위로 추출함으로써 초기화될 수 있다. 초기 컨텐션 창의 크기 및/또는 위치는 각각의 AC에 따라 달라질 수 있다.
복수의 AC 각각은, 그것의 (예를 들어, 초기) 컨텐션 창에 대해 각각의 상한 및 하한, CWmin 및 CWmax가 할당될 수 있다. 각각의 AC에 대해 수행되는 컨텐션 절차는 백오프 카운터(back-off counter)에 기초할 수 있다. 백오프 카운터는 각각의 CW로부터 무작위로 추출될 수 있다. 서로 다른 AC와 연관된 데이터는 전송될 다양한 확률을 경험할 수 있고/있거나, 큐잉 시간이 각각의 CW에 따라 다를 수 있다.
무선 주파수가 미리 정의되거나 구성된 시간 간격(예를 들어, DIFS(distributed inter-frame spacing)) 동안 유휴(즉, 점유되지 않음)이면, 백오프 카운터가 (예를 들어, 각 슬롯에 대해) 감소될 수 있다. 컨텐션 절차의 성공은 전송 기회에서 소실되는(즉, 0) 백오프 카운터에 의해 정의될 수 있다. 실패 AC 상의 백오프 카운터는 전송 기회에서 양수(예를 들어, 1 이상)일 수 있다.
선택 및 매핑 중 적어도 하나 이상은 각각의 백오프 카운터의 값의 비교에 기초할 수 있다. 각각의 레이어와 연관된 우선순위는 백오프 카운터에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제2백오프 카운터의 값이 제1백오프 카운터의 값보다 큰 경우, 제1백오프 카운터를 갖는 제1AC는, 제2백오프 카운터를 갖는 제2AC가 매핑되는 제2레이어보다 더 견고한 제1레이어에 매핑될 수 있다.
둘 이상의 AC에 대해 수행되는 컨텐션 절차는 동일한 전송 기회(즉, m s>1)에 대해 성공적일 수 있다. 동일한 전송 기회에 대한 둘 이상의 성공 AC의 경우는 가상 충돌이라고도 지칭될 수 있다. 성공 AC 중 가장 높은 우선순위를 갖는 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송의 메인 레이어 상에서 전송될 수 있다.
성공 AC 중 두 번째로 높은 우선순위를 갖는 AC와 연관된 데이터는 메인 레이어보다 덜 견고하고 적어도 하나 이상의 추가 레이어보다 더 견고한 (예를 들면, 적어도 하나 이상의 실패 AC에 사용된) 멀티 레이어 전송의 레이어 상에서 전송될 수 있다.
예를 들어, 성공 AC 중 가장 높은 우선순위와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송의 가장 견고한 레이어 상에서 전송될 수 있다. 성공 AC 중 두 번째로 높은 우선순위와 연관된 데이터는 가장 견고하지만 멀티 레이어 전송의 하나의 레이어 상에서 전송될 수 있다.
예를 들어, m s 성공 AC는, 가장 높은 우선순위를 갖는 m s 레이어에 매핑되거나, 메인 레이어(포함)에서 시작하여 우선순위가 낮아지는 순서로 m s 레이어에 매핑될 수 있다. 실패 AC는 우선순위가 낮아지는 순서로 적어도 하나 이상의 추가 레이어(예를 들어, m s 레이어보다 낮은 우선순위를 가짐)에 매핑될 수 있다. 적어도 하나 이상의 추가 AC를 전송하기 위한 추가 레이어(예를 들어, 하나 이상의 실패 AC)는 둘 이상의 성공 AC와 연관된 데이터를 전송하는 데 사용되는 레이어 중 어느 하나보다 덜 견고할 수 있다.
성공 AC 중에서, AC의 우선 순위는 각 레이어의 견고성이 증가하는 방향으로 증가할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 실패 AC 중에서, AC의 우선 순위는 각각의 레이어의 견고성이 증가하는 방향으로 증가할 수 있다.
멀티 레이어 전송은 n개의 레이어를 포함할 수 있다. m s AC의 각각의 컨텐션 절차 (예를 들어, 각각의 백오프 카운터에 기초한)는 동일한 전송 기회에 대해 성공적일 수 있다. m s>n 의 경우, m s 성공 AC 중 가장 높은 우선 순위를 갖는 n AC가 멀티 레이어 전송을 위해 선택 및/또는 멀티 레이어 전송의 각각의 n개의 레이어에 매핑될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, m s>n 의 경우, m s 성공 AC 중 가장 낮은 우선 순위를 갖는 m s-n AC는 초기 컨텐션 창에서 백오프 카운터의 값을 무작위로 추출함으로써 컨텐션 절차를 재개시할 수 있다. 재개시에 사용되는 초기 컨텐션 창은 처음에 각각의 컨텐션 절차를 개시하기 위해 사용된 것과 동일한 초기 경쟁 창일 수 있다.
방법은, 예를 들어, 멀티 레이어 전송에 응답하여, 승인 프레임(acknowledgement frame)을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 승인 프레임은 멀티 레이어 전송의 멀티 레이어 중 적어도 두 개 또는 각각을 나타낼 수 있다. 승인 프레임은 BA(Block Acknowledgment)를 포함할 수 있다.
승인 프레임은 하나의 변조 심볼에서 모든 레이어(예를 들어, 부분 변조 심볼에 의해 표현됨)와 관련될 수 있다. 멀티 레이어 전송의 다수의 레이어는 하나의 변조 심볼로 전송될 수 있다.
승인 프레임은 각각의 레이어에서 전송된 데이터 및/또는 각각의 AC와 연관된 데이터의 성공 또는 실패 수신을 나타낼 수 있다. 승인 프레임은 멀티 레이어 전송의 멀티 레이어 중 어느 것이 성공적으로 수신되었는지를 나타낼 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 승인 프레임은 변조 심볼 내 부분 변조 심볼 중 어느 것이 성공적으로 수신되었는지를 나타낼 수 있다.
제어 신호가 각각의 스테이션에서 전송을 위해 보류 중일 수 있다. 제어 신호는 멀티 레이어 전송의 레이어를 통해 전송될 수 있다. 데이터와 제어 신호는 멀티 레이어 전송에서 동시에 전송될 수 있다.
제어 신호의 전송에 사용되는 레이어는 일반적으로 제어 신호 또는 제어 시그널링에 전용되는 멀티 레이어 전송의 레이어일 수 있다. 즉, 제어 신호의 전송에 사용되는 레이어는 AC 중 어느 하나의 데이터를 전송하는 데 사용되는 다른 레이어(또는 임의의 레이어)와 다를 수 있다.
제어 신호가 전송되는 멀티 레이어 전송의 레이어는 메인 레이어보다 더 견고할 수 있다. 전송 될 제어 신호와 연관된 우선 순위는 전송될 데이터와 연관된 AC 중 어느 하나의 우선 순위보다 클 수 있다.
제어 신호는, 예를 들어, 멀티 레이어 수신이 성공적인지 여부를 나타내는, 승인(ACK) 피드백일 수 있다. 특히, 전송된 제어 신호는 수신된 승인 프레임에 대해 기재된 특징 중 어느 하나를 포함하는 승인 프레임일 수 있다(예를 들어, 확인 프레임의 수신 여부와 무관).
또한, 방법 양태는 전송 스테이션(간략하게: 전송기)에서 또는 전송 스테이션에 의해 수행될 수 있다. 전송 스테이션은, 예를 들어, 무선 주파수를 사용하는 다운링크 또는 백홀 링크를 위한 기지국일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전송 스테이션은 예를 들어, 무선 주파수를 사용하는 업링크 또는 사이드링크를 위한, 무선 장치일 수 있다. 데이터 (및 선택적으로, 제어 신호)는 수신 스테이션(간략하게: 수신기)으로 전송되는, 멀티 레이어일 수 있다. 수신 스테이션은, 예를 들어, 백홀 링크 또는 업링크를 종료하는, 기지국일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 수신 스테이션은, 예를 들어, 다운링크 또는 사이드링크를 종료하는, 무선 장치일 수 있다.
제어 신호의 전송은, 다른 스테이션, 예를 들어, 수신 스테이션에서 수신된 명령으로 인해, 지연 또는 연기될 수 있다. 명령은 수신 스테이션이 데이터를 전송하는 과정 중에 있음을 나타낼 수 있다.
방법은, 예를 들어, 성상 평면에서, 각각의 레이어의 부분 변조 심볼을 결합함으로써, 또는 모든 부분 변조 심볼의, 동상 (I)와 직교 (Q) 구성 요소를 각각 중첩함으로써, 변조 심볼을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 부분 변조 심볼은 각각의 레이어의 전력 레벨에 따라 부분 변조 심볼의 진폭을 결정 및/또는 스케일링함으로써 결합될 수 있다. 서로 다른 전력 레벨은 스케일링된 변조 알파벳 또는 스케일링된 성상도에 대응할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 결합은 차상위 레이어의 부분 변조 심볼에 따라 성상도 평면에서 시프트된 변조 알파벳 또는 성상도에 대응할 수 있다.
레이어는 각각의 전력 레벨에 따라 정렬될 수 있다. 연속적인 레이어의 각 쌍의 진폭은 2배 이상으로 스케일링될 수 있다. 연속적인 레이어의 각 쌍의 전력은 4배 이상으로 서로 다를 수 있고/있거나, 연속적인 레이어의 각 쌍의 전력 레벨은 6dB 이상 서로 다를 수 있다.
멀티 레이어 전송에 사용되는 채널, 예를 들어, 전송 스테이션과 수신 스테이션 사이의 채널은, (주파수 도메인으로서) 다수의 부반송파를 포함할 수 있다. 무선 주파수는 부반송파 중 하나에 대응하거나 각각의 부반송파가 무선 주파수에 대한 예일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 채널은 하나 이상의 슬롯 또는 전송 시간 간격(TTI)을 포함할 수 있다. 각 슬롯 또는 TTI는 (시간 도메인으로서) 하나의 또는 복수의 변조 심볼을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 채널은 전송 스테이션에서의 방향성 전송 (또한, 빔포밍 전송), 수신 스테이션에서의 방향성 수신(또한. 빔포밍 수신) 또는 (공간 도메인으로서) 두 개 이상의 공간 스트림을 갖는 MIMO(multiple-input multiple-output) 채널을 포함할 수 있다. 방법 또는 적어도 멀티 레이어 전송은 부반송파, 슬롯, TTI 또는 변조 심볼 및/또는 공간 스트림 각각에 대해 수행될 수 있다.
채널은 노이즈와 간섭 중 적어도 하나를 받을 수 있다. 전력 레벨은 노이즈와 간섭 중 적어도 하나 이상의 평균 전력에 따라 제어되거나 결정될 수 있다. 예를 들어, 노이즈와 간섭 중 적어도 하나 이상의 평균 전력은 변조 심볼의 기간 동안 서로 다른 전력 레벨 이상의 최소 전력 레벨만큼 변할 수 있다.
전송 스테이션과 수신 스테이션은 이격될 수 있다. 전송 스테이션과 수신 스테이션은, 예를 들어, 채널 또는 무선 주파수 상에서의 멀티 레이어 전송을 포함하는, 무선 통신에 의해서 독점적으로 데이터 및 제어 신호 통신을 할 수 있다.
전송 스테이션 및/또는 수신 스테이션은, 예를 들어, 3GPP(Third Generation Partnership Project) 또는 표준 패밀리 IEEE 802.11(Wi-Fi)에 따라, 무선 네트워크를 형성하거나, 그 일부일 수 있다. 방법 양태는 무선 네트워크에서 전송 스테이션의 하나 이상의 실시예에 의해 수행될 수 있다. 무선 네트워크는, 예를 들어, 전송 스테이션 또는 수신 스테이션으로서 작용하는, 하나 이상의 기지국을 포함하는 무선 액세스 네트워크(RAN)일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 무선 네트워크는, 예를 들어, 전송 스테이션 및 수신 스테이션으로 작용하는, 두 개 이상의 무선 장치를 포함하는 차량, 애드혹(ad hoc) 및/또는 메쉬(mesh) 네트워크일 수 있다.
무선 장치는 3GPP 사용자 장비(UE) 또는 Wi-Fi 스테이션(STA)일 수 있다. 무선 장치는 모바일 또는 포터블(portable) 스테이션, MTC(Machine Type Communication) 장치, NB-IoT (Narrowband Internet of Things) 장치 또는 이들의 조합일 수 있다. UE 및 모바일 스테이션에 대한 예로, 이동 전화, 태블릿 컴퓨터 및 자율 주행 차량을 포함한다. 포터블 스테이션의 예로, 랩톱 컴퓨터와 텔레비전 세트를 포함한다. MTC 장치 또는 NB-IoT 장치의 예로, 예를 들어, 제조, 자동차 통신 및 홈 자동화에서, 로봇, 센서 및/또는 액추에이터를 포함한다. MTC 장치 또는 NB-IoT 장치는 제조 공장, 가전제품 및 가전 제품에 구현될 수 있다.
무선 장치는 임의의 기지국과 무선으로 (예를 들어, 무선 자원 제어(RRC) 상태 또는 활성 모드에 따라) 연결되거나 연결 가능할 수 있다. 기지국은 무선 장치 중 어느 하나에 무선 액세스를 제공하도록 구성된 임의의 스테이션을 포함할 수 있다. 기지국은 또한 전송 및 수신 포인트(TRP), 무선 액세스 노드 또는 액세스 포인트(AP)로 지칭될 수 있다. 게이트웨이로서 기능하는 기지국 또는 무선 장치 중 하나(예를 들어, 무선 네트워크와RAN 및/또는 인터넷 사이)는 AC 중 적어도 하나와 연관된 데이터를 제공하는 호스트 컴퓨터에 데이터 링크를 제공할 수 있다. 기지국에 대한 예는 (예를 들어, Bluetooth, ZigBee 또는 Z-Wave에 따라) 3G 기지국 또는 NodeB, 4G 기지국 또는 eNodeB, 5G 기지국 또는 gNodeB, Wi-Fi AP 및 네트워크 컨트롤러를 포함할 수 있다.
RAN은 GSM(Global System for Mobile Communications), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), 3GPP LTE(Long Term Evolution) 및/또는 3GPP New Radio (NR)에 따라 구현될 수 있다.
기술의 임의의 양태는 PHY(Physical Layer), MAC(Medium Access Control) 레이어, RLC(Radio Link Control) 레이어 및/또는 무선 통신을 위한 프로토콜 스택의 RRC(Radio Resource Control) 레이어에서 구현될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 프로그램 제품이 하나 이상의 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 때 본 명세서에 개시된 방법 양태의 단계 중 어느 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드 부분을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 또한, 예를 들어, 무선 네트워크, RAN, 인터넷 및/또는 호스트 컴퓨터를 통해, 다운로드를 위해 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 방법은 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 및/또는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)으로 인코딩될 수 있거나, 하드웨어 설명 언어에 의해 다운로드를 위해 기능이 제공될 수 있다.
장치 양태에 있어서, 무선 주파수 상에서 데이터의 멀티 레이어 전송을 수행하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 방법 양태의 단계 중 어느 하나를 수행하도록 구성될 수 있다.
추가적인 장치 양태에 있어서, 멀티 레이어 전송을 수행하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 적어도 하나 이상의 프로세서와 메모리를 포함한다. 상기 메모리는 상기 적어도 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능한 명령을 포함할 수 있고, 이에 의해 장치는 방법 양태의 단계 중 어느 하나를 수행하도록 동작한다.
또 다른 추가적인 양태로서, 호스트 컴퓨터를 포함하는 통신 시스템이 제공된다. 호스트 컴퓨터는, 예를 들어, 멀티 레이어 전송의 데이터에 포함된, 사용자 데이터를 제공하도록 구성된 처리 회로를 포함한다. 호스트 컴퓨터는 UE로의 전송을 위해 사용자 데이터를 셀룰러 네트워크(예를 들어, RAN 및/또는 기지국)에 전달하도록 구성된 통신 인터페이스를 더 포함하고, UE는 무선 인터페이스 및 처리 회로를 포함한다. 셀룰러 네트워크의 처리 회로는 방법 양태의 단계 중 임의의 하나를 실행하도록 구성될 수 있다.
통신 시스템은 UE를 더 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 셀룰러 네트워크는, UE와 통신하고/하거나 방법 양태를 사용하여 UE와 호스트 컴퓨터 간에 데이터 링크를 제공하도록 구성된 하나 이상의 기지국 및/또는 게이트웨이를 더 포함할 수 있다.
호스트 컴퓨터의 처리 회로는 호스트 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있고, 이에 따라, 본명세서에 설명된 사용자 데이터 및/또는 임의의 호스트 컴퓨터 기능을 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, UE의 처리 회로는 호스트 애플리케이션과 연관된 클라이언트 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다.
장치, UE, 기지국, 통신 시스템 또는 기술을 구현하기 위한 임의의 노드 또는 스테이션 중 어느 하나는, 방법 양태의 맥락에서 개시된 임의의 특징을 더 포함할 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 특히, 본 명세서에 개시된 유닛과 모듈 중 어느 하나는 방법 양태의 단계 중 하나 이상을 수행하거나 개시하도록 구성될 수 있다.
기술의 실시예에 대한 추가 세부사항은 첨부된 도면을 참조하여 설명되며, 여기서:
도1은 멀티 레이어 전송을 수행하기 위한 장치의 실시예의 개략적인 블록도를 도시한다.
도2는 도1의 장치에 의해 구현될 수 있는 멀티 레이어 전송을 수행하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
도3은 멀티플렉서가 AC와 연관된 다수의 데이터 스트림을 레이어에 매핑하고, 성상도 매퍼가 전송을 위해 레이어를 계층적으로 구조화하는 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
도4는 선택적으로, 가상 충돌이 있는 경우에, 도2의 방법의 예시적인 구현을 위한 흐름도를 도시한다.
도5는 도1의 장치를 구현하는 전송국의 개략적인 블록도를 도시한다.
도6은 중간 네트워크를 통해 호스트 컴퓨터에 연결된 원거리 커뮤니케이션 네트워크의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도7은 부분 무선 연결을 통해 사용자 장비와 게이트웨이로서 기능하는 기지국 또는 무선 장치를 통해 통신하는 호스트 컴퓨터의 일반화된 블록도를 도시한다.
도8 및 도9는 호스트 컴퓨터, 게이트웨이로서 기능하는 기지국 또는 무선 장치, UE를 포함하는 통신 시스템에서 구현되는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
다음의 설명에서, 제한이 아닌 설명의 목적으로, 본 명세서에 개시된 기술의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 네트워크 환경과 같은 특정 세부사항이 설명된다. 이 기술은 이러한 특정 세부사항에서 벗어나는 다른 실시예에서 실시될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 다음의 실시예는 표준 패밀리 IEEE 802.11에 따른 WLAN(Wireless Local Area Network) 구현에 대해 주로 설명되지만, 본 명세서에 설명된 기술은, NR(New Radio) 또는 5G 구현, 3GPP LTE(예를 들어, LTE-Advanced 또는 MulteFire와 같은 관련 무선 액세스 기술)를 포함하는 임의의 무선 통신 기술에 대해, 특히 Bluetooth Low Energy, Bluetooth Mesh Networking 및 Bluetooth broadcasting로서 Bluetooth SIG(Special Interest Group)에 따른 Bluetooth에 대해, Z-Wave Alliance에 따른 Z-Wave에 대해, 또는 IEEE 802.15.4에 기반한 ZigBee에 대해서도 구현될 수 있다는 것은 쉽게 명백하다.
또한, 당업자는 본 명세서에 설명된 기능, 단계, 유닛 및 모듈이 프로그래밍된 마이크로프로세서, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array), DSP(Digital Signal Processor), 또는 예를 들어, ARM(Advanced RISC Machine)와 같은 범용 컴퓨터와 함께 기능하는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 다음의 실시예는 주로 방법 및 장치와 관련하여 설명되지만, 본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 제품에서뿐만 아니라, 적어도 하나 이상의 프로세서에 연결된 적어도 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 및 메모리를 포함하는 시스템에서 구현될 수 있음을 이해할 것이며, 여기서 메모리는 기능 및 단계를 수행하거나 본 명세서에 개시된 유닛 및 모듈을 구현할 수 있는 하나 이상의 프로그램으로 인코딩된다.
도1은 데이터의 멀티 레이어 전송을 수행하기 위한 장치의 실시예의 블록도를 개략적으로 도시한다. 멀티 레이어 전송은 무선 주파수 상의 멀티 레이어를 포함한다. 복수의 레이어 각각은 서로 다른 견고성을 갖는다. 장치는 일반적으로 참조 부호 100으로 지칭된다.
장치(100)는 공유 무선 주파수에 액세스하기 위한 복수의 AC 각각에 대해 컨텐션 절차를 수행하는 컨텐션 절차 모듈(102)을 포함한다. 장치(100)는 AC들 중 적어도 하나 이상의 컨텐션 절차의 성공 시에 멀티 레이어 전송을 수행하는 멀티 레이어 전송 모듈(108)을 더 포함한다. 성공 AC, 즉, 각각의 컨텐션 절차의 성공으로 전송 기회를 얻은 AC와 연관된 데이터는, 멀티 레이어 전송의 메인 레이어 상에서 동시에(즉, 동일한 전송 기회에서) 전송 기회에서 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터와 함께 전송된다. 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송의 메인 레이어보다 덜 견고한 멀티 레이어 전송의 적어도 하나 이상의 추가 레이어에서 전송된다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 추가 AC는 실패 AC, 즉, 아직 전송 기회를 얻지 못한 AC에 대응할 수 있다.
선택적으로, 장치(100)는 선택 모듈(104)을 포함하고, 선택 모듈(104)은 메인 레이어보다 덜 견고한, 추가 레이어 상에서의 전송을 위해 복수의 실패 AC 중에서 하나 이상의 추가 AC를 선택한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 장치(100)는 선택적으로 매핑 모듈(106)을 포함하고, 매핑 모듈(106)은 멀티 레이어 전송의 추가 레이어에 모두 또는 선택된 하나 이상의 추가 AC(또한, 추가 AC의 선택된 세트)를 매핑한다.
전송 장치(100)의 모듈은 해당 기능을 제공하도록 구성된 유닛으로 구현될 수 있다.
장치(100)는 또한 전송 스테이션(또는 간략하게, 전송기)으로 지칭될 수 있거나 이에 의해 구현될 수 있다. 장치(100)와 수신 스테이션은 적어도 데이터 전송을 위한 장치(100)로부터 수신 스테이션으로의 무선 통신 상태에 있다.
도2는 무선 주파수 상에서 데이터의 멀티 레이어 전송을 수행하는 방법(200)에 대한 예시적인 흐름도를 도시한다. 멀티 레이어 전송은 무선 주파수 상에서 각각 다른 견고성을 갖는 멀티 레이어를 포함한다. 방법(200)은 무선 주파수에 액세스하기 위한 복수의 AC 각각에 대해 컨텐션 절차를 수행하는 단계(202)를 포함하거나 개시한다. 방법(200)은 AC들 중 적어도 하나 이상의 컨텐션 절차의 성공 시에 멀티 레이어 전송을 수행하는 단계(208)를 더 포함하거나 개시한다. 성공 AC와 연관된 데이터는 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상에서 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터와 동시에 멀티 레이어 전송의 메인 레이어 상에서 전송된다. 적어도 하나 이상의 추가 레이어 각각은 멀티 레이어 전송의 메인 레이어보다 덜 견고하다. 적어도 하나 이상의 추가 AC 각각은 실패 AC에 대응할 수 있다.
선택적으로, 방법(200)은 멀티 레이어 전송을 위한 복수의 실패 AC 중에서 추가 AC를 선택하는 단계(204)를 더 포함하거나 개시한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 방법(200)은 실패 AC의 전체 또는 선택된 서브세트(subset)를 메인 레이어보다 덜 견고한 멀티 레이어 전송의 추가 레이어에 매핑하는 선택적 단계(206)를 포함한다.
방법(200)은 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 모듈(102, 104, 106, 108)은 각각 단계(202, 204, 206, 208)를 수행할 수 있다.
기술은 업링크(UL), 다운링크(DL), 또는 무선 장치 간의 직접 통신, 예를 들어, 장치 대 장치(D2D) 통신 또는 사이드링크(SL) 통신에 적용될 수 있다.
장치(100)는 무선 장치 또는 기지국일 수 있다. 본 명세서에서, 임의의 무선 장치는 모바일 또는 포터블 스테이션 및/또는 기지국 또는 RAN 또는 다른 무선 장치에 무선으로 연결 가능한 임의의 무선 장치일 수 있다. 예를 들어, 무선 장치는 UE(user equipment), MTC(machine-type communication) 장치, 또는 사물 인터넷(IoT)을 위한 (예를 들어, 협대역) 장치일 수 있다. 둘 이상의 무선 장치는, 예를 들어, 애드혹 무선 네트워크에서, 또는 3GPP SL 연결을 통해, 서로 무선으로 연결하도록 구성될 수 있다. 또한, 임의의 기지국은 무선 액세스를 제공하는 스테이션일 수 있고, 무선 액세스 네트워크(RAN)의 일부일 수 있고/있거나, 무선 액세스를 제어하기 위해 RAN에 연결된 노드일 수 있다. 예를 들어, 기지국은 액세스 포인트, 예를 들어 Wi-Fi 액세스 포인트일 수 있다.
방법(200)의 일 예시적인 구현에서, 데이터(예를 들어, 메시지)는 각각의 AC의 복수의 AC 큐(queue)에 저장된다. AC 또는 해당 데이터는 멀티 레이어 전송의 멀티 레이어에 선택 및/또는 매핑된다.
방법(200)의 단계(202)에 따라 수행되는 컨텐션 절차는 집합적으로 컨텐션 절차로 지칭될 수 있다. 선택적으로, 컨텐션 절차는 적어도 무선 주파수를 포함하는 무선 매체에 액세스하기 위한 복수의 AC 간의 컨텐션을 포함한다. 예를 들어, 전송 기회에 대해 성공적인 컨텐션 절차가 하나만 있는 경우, 해당 성공 AC는 컨텐션 절차에서 성공한 AC일 수 있다. 전송 기회에 대해 둘 이상의 AC가 성공한 경우, 장치(100) 내 컨텐션은 장치 내부 컨텐션 해결(예를 들어, 멀티 레이어 전송 이전)에 의해 해결될 수 있으며, 그 결과 컨텐션 절차에서 성공 AC 중 하나가 승리하게 된다. 좌우간, 컨텐션 절차에서 승리한 AC는 전송 기회를 위해 메인 레이어에 매핑될 수 있다. 즉, 컨텐션 절차에서 승리한 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송의 메인 레이어 상에서 전송될 수 있다.
메인 레이어, 예를 들어, 멀티 레이어 전송의 가장 견고한 레이어는, 예를 들어, 컨테션 절차를 성공적으로 수행함으로써, 컨텐션 절차에서 승리한 AC에 할당된다. 컨텐션 절차에서 진 둘 이상의 AC는, 예를 들어, 컨테션 절차가 전송 기회에 대해 성공하지 못했기 때문에, 메인 레이어보다 덜 견고한 멀티 레이어 전송의 레이어에 할당된다.
멀티 레이어 전송(208)은 부분 변조 심볼의 결합으로 인한 하나의 변조 심볼에 대해 설명되지만, 임의의 실시예에서 멀티 레이어 전송(208)은 전송 기회에서(예를 들어, 하나의 TTI에서) 복수의 이러한 변조 심볼을 포함할 수 있다. 선택 및/또는 매핑은 전송 기회에 대해 한 번 결정 및/또는 전체 전송 기회에 대해 유지될 수 있다. 예를 들어, 멀티 레이어 패킷은 방법(200)의 단계(208)에서 전송될 수 있다. 따라서, 각각의 변조 심볼 또는 각각의 멀티 레이어 패킷은 둘 이상의 AC로부터의 데이터를 포함할 수 있다.
컨텐션 절차(202)는 분산 매체 액세스 체계(distributed medium access scheme)를 사용하여 구현될 수 있다. 다음 실시예에서, 분산 매체 액세스 체계는 다수의 서로 다른 우선순위를 지원한다. Wi-Fi 표준 IEEE 802.11e의 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 이러한 매체 액세스 체계의 일 예이다. 명확성과 간결성을 위해, 그리고 일반성의 손실 없이, 네 개의 서로 다른 우선순위 또는 대응하는 AC가, 예를 들어, EDCA에 대해 설명된 바와 같이, 다음 실시예에서 지원되고 구현된다. AC는 우선 순위에 대응하므로, 우선 순위를 액세스 클래스(AC 또는 액세스 카테고리)라고 지칭된다. 복수의 AC는, 다음 AC 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다: 예를 들어, VoIP 패킷(voice over IP packets)을 위한, AC 보이스(AC Voice, AC_VO); 예를 들어, 비디오 스트림을 위한, AC 비디오(AC Video, AC_VI); 예를 들어, 현재 트래픽 부하에 따라 지정되지 않은 가변 비트 레이트, 레이턴시 및/또는 패킷 손실을 위한, AC 베스트 에포트(AC Best Effort, AC_BE); 그리고, 예를 들어, 데이터 동기화를 위한 AC 백그라운드(AC Background, AC_BK). AC는 우선순위에 따라, 예를 들어, AC_VO가 가장 높은 우선순위를 갖고, AC_BK가 가장 낮은 우선순위를 갖는(앞서 언급한 순서대로), 정렬된다.
장치(100)가 둘 이상의 AC에 큐잉된 데이터(예를 들어, 메시지)를 가질 때, 장치(100)가 단계(208)에 따라 무선 주파수 또는 무선 매체(무선 채널)에 대한 엑세스를 얻으면, 장치(100)의 일 실시예는 둘 이상의 큐로부터 데이터를 전송하도록 선택할 수 있다. 멀티 레이어 전송(208)으로, 장치(100)는 높은 우선수위인 데이터(예를 들어, 제어 메시지)를 견고한 부분 변조 심볼로 할당하고, 낮은 우선순위인 데이터(예를 들어, 사용자 데이터 메시지)는 덜 견고한 부분 변조 심볼로 할당하는 정적 매핑을 적용할 수 있다.
정적 매핑을 사용하면, 낮은 우선순위인 데이터(예를 들어, 낮은 우선순위인 메시지)를 식별할 수 있다. 그러므로, 다른 실시예는 낮은 우선순위 데이터에 대한 결점을 피한다. EDCA와 같은 분산형, 다중 우선 순위인 매체 액세스 방식은, 다중 우선 순위 간의 가상 컨텐션을 예측한다. EDCA에서, 각각의 AC는 무선 주파수 또는 무선 매체에 대한 액세스를 위해 자체적으로 경쟁한다. 따라서, 각각의 AC는 단계(202)에 따라, 자체 매체 액세스 파라미터 세트, 예를 들어 컨텐션 창 및 위치를, 작동한다. 예를 들어, 가장 높은 우선순위 AC_VO의 컨텐츠 창의 범위는 CWmin=3 내지 CWmax=7로 확장될 수 있는 반면, 가장 낮은 우선순위 AC_BK의 범위는 CWmin=15 내지 CWmax=1023의 범위일 수 있다. 평균적으로, AC의 우선순위가 높을 수록 무선 매체에 액세스할 확률이 더 높다.
명확성과 구체성을 위해, 일반성의 손실 없이, 다음 IEEE 802.11 용어를 사용하고, 공유 무선 주파수 또는 무선 매체에 대한 액세스를 TXOP(전송 기회)로 표현한다. TXOP는 AC가 무선 주파수 또는 무선 매체를 사용하도록 허용되는 시점 및 지속 시간을 정의한다. 멀티 레이어 기술은 하나의 TXOP 동안 복수의 데이터 조각(예를 들어, 메시지)의 동시 전송을 가능하게 한다. MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)와 달리, 중앙 스케줄링이 필요하지 않다. 전술한 실시예 중 어느 하나와 결합 가능한 일 실시예에서, TXOP를 획득한 AC의 데이터 조각(예를 들어, 메시지)은 메인 레이어(예를 들어, 가장 견고한 레이어)에 매핑된다. 즉, 메인 레이어 상의 하나 이상의 부분 변조 심볼(또한, 메인 부분 변조 심볼)은 상기 데이터 조각을 나타낸다. 다른 AC의 데이터 조각(예를 들어, 메시지)은 덜 견고한 레이어에 매핑된다. 즉, 메인 부분 변조 심볼보다 덜 견고한 하나 이상의 부분 변조 심볼은 상기 데이터 조각을 나타낸다.
도3은 단계(204) 및/또는 단계(206)에 따른 레이어로의 AC 매핑의 구현을 개략적으로 도시한다. 도3에 개략적으로 예시된 구현에서, 복수의 m AC(302)와 연관된 데이터 스트림이, 각각, 멀티플렉서(MUX)(304)에 도착한다. MUX(304)는 *?*데이터의 전체 또는 선택된 서브세트(예를 들어, AC(302)의 전체 또는 선택된 서브세트)를 n개의 레이어(306)(예를 들어, 변조 심볼당 n개의 부분 변조 심볼로)에 매핑한다. 성상도 맵퍼(308)는 n개의 레이어(306)(예를 들어, 변조 심볼당 n개의 부분 변조 심볼)를 멀티 레이어 전송(208)의 변조 심볼(예를 들어, TXOP 동안 변조 심볼의 시퀀스에서 각각의 변조 심볼)로 결합한다.
m AC(302) 중 어느 것이 TXOP를 얻었는지(즉, m AC(302) 중 어느 것이 성공 AC인지)에 따라 및/또는 다른 m-1 ACs를 매핑하기 위해 적용된 규칙 유형에 따라, MUX(304)는 성공 AC를 메인 레이어(예를 들어, 가장 견고한 레이어)에 매핑하고, 다른 m-1 AC의 전체 또는 서브세트를 최대 n-1개의 추가 레이어(예를 들어, 다양한 견고성을 가짐)에 매핑한다.
추가 AC의 견고성 변동은, 예를 들어, 멀티 레이어 전송 또는 임의의 다른 방법을 사용하여, 서로다른 부분 변조 심볼의 매핑(예를 들어, 그레이(Gray) 매핑)을 이용하는 것으로부터 발생할 수 있다.
일 구현에서, 그레이-매핑된 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 성상도(constellation)의 일부 비트는 다른 것보다 더 견고하다. 따라서, 제1데이터조각(예를 들어, 제1메시지)에 대응하는 비트는 보다 견고한 부분 변조 심볼(예를 들어, 그레이-매핑된 QAM 심볼의 제1비트그룹)에 매핑될 수 있는 반면, 제2데이터조각에 대응하는 비트(예를 들어, 제2메시지)는 덜 견고한 부분 변조 심볼(예를 들어, 그레이-매핑된 QAM 심볼에서의 제2비트그룹)에 매핑될 수 있다.
다른 구현에서, 서로 다른 레이어의 서로 다른 견고성은 서로 다른 전력 레벨에서 다중 부분 변조 심볼의 중첩에 의해 각각 구현될 수 있다.
성상도 매퍼(308)는 이러한 레이어(306)로부터 데이터 스트림을 가져와 멀티 레이어 전송(208)을 위해 계층적으로 구조화한다.
MUX(306)는 최대 n개의 m AC(302)를 서로 다른 부분 변조 심볼 또는 레이어(306)에 할당한다. 데이터 조각이 멀티 레이어 전송에 이용 가능한 레이어(306)보다 더 많은 AC(302)에 큐잉되면, 즉, m>n이면, MUX(304)는 AC(302)의 (예를 들어, 적절한) 서브세트를 선택하고, 연관된 데이터는 단계(208)에 따라 TXOP에서 전송될 수 있다. 또한, 더 적은 수의 AC(302)(예를 들어, 오직 하나의 AC(302))가 이용 가능한 레이어(306)의 수보다 전송(208)을 위해 큐잉된 데이터를 갖는 경우, 즉, m<n일 수 있다. 모든 n개의 레이어(306)는 그 다음 m AC(302)로부터의 데이터(예를 들어, 메시지)로 채워질 수 있고, 이는 m=1인 경우이다.
예를 들어, AC_BK를 작동하는 AC(302)가 컨텐션 절차에 성공 및/또는 무선 주파수 또는 무선 매체에 대한 액세스를 얻는 경우, 그 데이터(예를 들어, 메시지)는 보다 견고한 부분 변조 심볼에 매핑됨으로써 우선적으로 처리된다. 동시에, AC_VO에 큐잉하는 메시지를 동시에 전송하기 위해 덜 견고한 부분 변조 심볼이 사용될 수 있다.
TXOP에 대한 컨텐션 절차에서 성공하지 못한 AC(302)로부터의 데이터(예를 들어, 메시지)의 매핑은 다양한, 상호 일관된 실시예에 제시된 바와 같이 다음 규칙에 따라 수행될 수 있다. TXOP를 얻지 못한 AC(302)는 또한 실패 AC(302)로도 표현될 수 있다.
실시예의 제1클래스에서, 무작위 선택은 실패 AC(302)와 함께 사용될 레이어를 결정한다. 선택은 공정할 수도, 편향될 수도 있다.
공정한 선택으로 표현될 수 있는 실시예의 제1클래스의 제1실시예에서, 모든 실패 AC는 주어진 레이어에 할당될 동일한 확률을 가지며, 이는 성공 AC에 할당된 메인 레이어보다 덜 견고하다.
편향된 선택으로 표현될 수 있는 실시예의 제1클래스의 제2실시예에서, 하나의 실패 AC는 주어진 레이어에 할당되는 다른 실패 AC보다 더 높은 확률을 가질 수 있으며, 이는 성공 AC에 할당된 메인 레이어보다 덜 견고하다.
제1클래스의 실시예와 결합 가능한 실시예의 제2클래스에서, AC(302)로부터 멀티 레이어 전송(208)의 더 또는 덜 견고한 레이어(306)으로의 매핑(206)은 데이터의 매체 액세스 파라미터에 달려있다.
실시예의 제2클래스의 제1실시예에서, 더 높은 우선순위 AC(302)와 연관된 데이터(예를 들어, 메시지)는 덜 견고한 레이어(306)에 매핑되는 더 낮은 우선순위 AC(302)로부터의 데이터(예를 들어, 메시지)보다 견고한 레이어(306)에 매핑된다.
실시예의 제2클래스의 제2실시예에서, 데이터(예를 들어, 메시지)는 더 높은 레이어 주소 및/또는 포트 번호에 따라 더 또는 덜 견고한 레이어(306)에 매핑된다. 예를 들어, 보이스 서비스(예를 들어, VoIP 서비스)와 연관된 포트 번호(예를 들어, 5060)는 HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 또는 또는 임의의 다른 TCP(Transmission Control Protocol)의 포트 번호(예를 들어, 80 또는 443)보다 높은 우선 순위를 나타낼 수 있다. 추가적인 예에서, 주어진 AC(302) 내의 서로 다른 데이터 조각이 포트 번호에 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, AC_VO 내에서, 암호화된 SIP(Session Initiation Protocol)에 할당된 포트 번호(5061)를 통해 도착하는 데이터는 클리어 텍스트(clear text) SIP에 할당된 포트 번호(5060)를 통해 도착하는 데이터보다 더 견고한 레이어(306)에 매핑될 수 있다.
실시예의 제1클래스 및/또는 제2클래스와 결합 가능한 제3클래스의 실시예에 따르면, AC(302)는 백오프 카운터의 값에 따라 멀티 레이어 전송(208)의 레이어(306)에 매핑된다. 백오프 카운터는 대안적으로 슬롯 카운터로 표현될 수 있다. EDCA와 같은 프로토콜을 사용하여, AC(302)는 각각의 AC(302)와 연관된 컨텐션 창에서 무작위로 추출된 백오프 카운터 값을 사용한다. 백오프 카운터의 값은 공유 무선 주파수 또는 무선 매체가 점유되지 않은 것으로 감지되는 모든 기간 동안 감소한다. 일 실시예에서, 실패 AC(302)는 백오프 카운터의 값에 따라, 메인 레이어보다 덜 견고한, 부분 변조 심볼 또는 레이어(306)에 매핑된다.
실시예의 이전 클래스 중 어느 하나와 결합 가능한 실시예의 다른 클래스는, 가상 충돌이라고도 하는, 장치 내부 충돌의 처리에 관한 것이다. 예를 들어, EDCA 및 유사한 프로토콜과 함께, 그리고 도4를 참조하면, AC(302)는 무선 주파수 또는 무선 매체에 대한 액세스를 얻기 위해 독립적으로 경쟁(402)한다. EDCA의 컨텐션 기반 액세스로 인해, 복수의 AC(302)가 동시에 TXOP를 획득하려고 시도할 수 있다. 표준 패밀리 IEEE 802.11에서, 이러한 동시 시도는 인습적으로 충돌로 표현된다. 서로 다른 또는 독립된 장치의 AC가 동시에 전송되면, 인습적인 충돌이 발생한다. 동일한 장치(100) 내의 AC(302)가 동시에 TXOP를 획득하려고 시도하는 경우, 장치 내부 충돌이 발생할 수 있다. 이는 도4의 참조 부호 404에서 가상 충돌로 표현된다. 도4를 더 참조하면, TXOP에 대해 가상 충돌이 발생하지 않으면, 406에서 성공한 하나의 AC와 연관된 데이터는 단계(204)에 대한 예일 수 있는 단계(408)에서 메인 레이어(예를 들어, 가장 견고한)에 매핑된다.
명확성을 위해, 그리고 이에 국한되지 않고, 예를 들어, 표준 패밀리 IEEE 802.11은 TXOP를 갖는 더 높은 우선순위 AC(302)를 승인하고 더 낮은 우선순위 AC(302)가 연기되도록 강제함으로써 (예를 들어, 가상) 충돌을 해결한다. 멀티 레이어 전송(208)에서, 충돌하는, 더 낮은 우선순위 AC(302)로부터의 데이터(예를 들어, 메시지)는 동일한 TXOP 동안 하나 이상의 덜 견고한 부분 변조 심볼 또는 레이어 상에서 동시에 전송될 수 있다.
도4를 참조하면, 이전 실시예 중 어느 하나와 결합 가능한 추가 실시예에서, 충돌 AC(302)는 멀티 레이어 전송(208)에 의해 그 데이터(예를 들어, 메시지)가 동시에 전송되는 경우(예를 들어, 수신자, 예를 들어, 수신 스테이션에 의해 성공적으로 확인된 경우), 연기 상태(deferral state)로 강제되지 않는다. 이 경우, 성공 AC(302) 중 가장 우선순위가 높은 AC(302)는 참조 부호 410에서 TXOP를 획득하고, 단계(204)에 대한 또 다른 예일 수 있는, 단계(412)에서의 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어(306), 예를 들어, 가장 견고한 레이어로 매핑된다. 더 낮은 우선순위의 성공 AC는 단계(414)에서 최대 n-1개의 나머지 덜 견고한 레이어에 매핑되며, 이는 단계(204)에 대한 추가 예일 수 있다.
레이어의 수 n이 충돌 AC(302)의 수(m C)(예를 들어, TXOP에 대한 성공 AC의 수, m S)보다 크면, n-m C (>0)개의 실패 AC(302)는 단계(416)에서 나머지 n-m C개의 덜 견고한 레이어(306)에 매핑될 수 있으며, 이는 단계(206)에 대한 예일 수 있다. 성상도 매퍼(308)는 각각의 레이어(306)과 연관된 데이터를 취하여, 멀티 레이어 전송(208)을 위한 단계(418)에서 계층적으로 구조화한다.
매핑에 이용 가능한 레이어보다 더 많은 AC가 성공적인 컨텐션 절차를 수행하는 경우, 즉, m C>n인 경우, 이전 실시예 중 어느 하나와 결합할 수 있는 또 다른 추가 실시예에서, 나머지 m C-n개의 충돌 AC는 다음 전송 시도를 시작하도록 허용되는데, 이는 도4의 참조 부호 424에서 초기 컨텐션 창의 크기로부터 백오프 카운터에 대한 값을 무작위로 추출하고, 그렇지 않으면 확대된 컨텐션 창으로부터 추출하지 않음으로써 이루어진다.
이전에 언급된 실시예 중 어느 하나와 결합될 수 있는, 또 다른 일 추가 실시예에서, 긍정 승인(ACK) 피드백을 위한 체계는, 예를 들어, EDCA 또는 EDCA와 유사한 프로토콜을 기초하여, 수정될 수 있다. 멀티 레이어 전송(208)에서, 여러 데이터 조각(예를 들어, 메시지)이 동시에 전송된다. 기존 표준 패밀리 IEEE 802.11에 따르면, 예를 들어, 복수의 동시에 또는 순차적으로 전송된 메시지는 승인 프레임, 또는 소위 블록 승인(Block Acknowledgments, BA)을 이용하여 승인된다. 명확성과 간결함을 위해, 그리고 이에 국한되지 않고, 실시예는 다음에서 표준 패밀리 IEEE 802.11의 관점에서 설명된다.
실시예에 따르면, (예를 들어, 수신 스테이션으로부터의) BA는 멀티 레이어 전송(208)의 동시에 전송된 데이터 조각(예를 들어, 메시지) 중 어느 어느 부분이 성공적으로 수신되었는지를 전송 스테이션으로서 장치(100)에 나타내도록 수정되거나 확장된다. 확장된 BA는 도4의 단계(422)에서 수신된다.
전술한 실시예 중 어느 하나와 결합될 수 있는, 또 다른 추가 실시예에서, 멀티 레이어 전송(208)은 제어 정보 및 데이터 메시지를 동시에 전송하는데 사용된다. (예를 들어, 표준 패밀리 IEEE 802.11에 따라) ACK 메시지는 제어 메시지의 일 예이다. 멀티 레이어 전송(208)에서, 장치(100)의 실시예는 데이터 메시지를 전송하는 동시에, 이전에 수신된 메시지를 승인 가능하다. 데이터와 ACK 또는 BA의 결합된 전송은, 데이터 및 ACK 전송을 위한 별도의 기간을 피할 수 있기 때문에, 레이턴시 및/또는 스펙트럼 효율성을 개선하는 데 도움을 준다.
도5는 장치(100)의 실시예에 대한 개략적인 블록도를 도시한다. 장치(100)는 방법(200)을 수행하기 위한 하나 이상의 프로세서(504) 및 프로세서(504)에 결합된 메모리(506)를 포함한다. 예를 들어, 메모리(506)는 모듈(102, 104, 106, 108) 중 적어도 하나 이상을 구현하는 명령으로 인코딩될 수 있다.
하나 이상의 프로세서(504)는 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 중앙 처리 장치, 디지털 신호 프로세서, 주문형 집적 회로, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이, 또는 임의의 다른 적절한 컴퓨팅 장치, 리소스, 또는 하드웨어, 마이크로코드 및/또는 인코딩된 로직의 조합 중 하나 이상의 조합이고, 이는 단독으로 또는 메모리(506)와 같은 장치(100)의 다른 구성요소와 함께 전송기 기능을 제공하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(504)는 메모리(506)에 저장된 명령을 실행할 수 있다. 이러한 기능은 본 명세서에 개시된 이점 중 어느 하나를 포함하여, 본 명세서에 논의된 다양한 특징 및 단계를 제공하는 것을 포함할 수 있다. "장치가 동작을 수행하도록 동작한다"라는 표현은 동작을 수행하도록 구성된 장치(100)를 나타낼 수 있다.
도5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 장치(100)는 예를 들어, 전송 기지국 또는 전송 UE로서 기능하는, 전송 스테이션(500)에 의해 구현될 수 있다. 전송 스테이션(500)은, 예를 들어, 수신 기지국 또는 수신 UE로서 기능하는, 하나 이상의 수신 스테이션과의 무선 통신을 위해 장치(100)에 결합된 무선 인터페이스(502)를 포함한다.
도6에 관련하여, 일 실시예에 따르면, 통신 시스템(600)은 무선 액세스 네트워크와 같은 액세스 네트워크(611) 및 코어 네트워크(614)를 포함하는 3GPP 유형 셀룰러 네트워크와 같은 전기 통신 네트워크(610)를 포함한다. 액세스 네트워크(611)는, 각각의 대응하는 커버리지 영역(613a, 613b, 613c)을 정의하는, NB, eNB, gNB 또는 다른 유형의 무선 액세스 포인트와 같은, 복수의 기지국(612a, 612b, 612c)을 포함한다. 각각의 기지국(612a, 612b, 612c)은 유선 또는 무선 연결(615)을 통해 코어 네트워크(614)에 연결 가능하다. 커버리지 영역(613a)에 위치한 제1UE(691)는 대응하는 기지국(612c)에 무선으로 연결되거나 페이징되도록 구성된다. 커버리지 영역(613a)의 제2UE(692)는 대응하는 기지국(612a)에 무선으로 연결 가능하다. 이 예에서 복수의 UE(691, 692)가 도시되나, 개시된 실시예는 단독 UE가 커버리지 영역에 있거나 단독 UE가 대응하는 기지국(612)에 연결하는 상황에서 동일하게 적용 가능하다.
기지국(612) 및 UE(691, 692) 중 어느 하나는 장치(100)를 구현할 수 있다.
전기 통신 네트워크(610) 자체는 독립형 서버, 클라우드 구현 서버, 분산 서버의 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현되거나 서버 팜의 처리 리소스로 구현될 수 있는 호스트 컴퓨터(630)에 연결된다. 호스트 컴퓨터(630)는 서비스 제공자의 소유권 또는 제어 하에 있을 수 있거나, 서비스 제공자에 의해 또는 서비스 제공자를 대신하여 동작될 수 있다. 전기 통신 네트워크(610)와 호스트 컴퓨터(630) 간의 연결(621, 622)은 코어 네트워크(614)에서 호스트 컴퓨터(630)로 직접 확장되거나 선택적인 중간 네트워크(620)를 경유할 수 있다. 중간 네트워크(620)는 공용, 사설 또는 호스팅 네트워크 중 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있고; 중간 네트워크(620)가, 있는 경우, 백본 네트워크 또는 인터넷일 수 있고; 특히, 중간 네트워크(620)는 둘 이상의 서브-네트워크(미도시)를 포함할 수 있다.
도6의 통신 시스템(600)은 전체적으로, 연결된 UE(691, 692) 중 하나와 호스트 컴퓨터(630) 간의 연결을 가능하게 한다. 연결은 OTT(over-the-top) 연결(650)로 설명될 수 있다. 호스트 컴퓨터(630) 및 연결된 UE(691, 692)는, 액세스 네트워크(611), 코어 네트워크(614), 임의의 중간 네트워크(620) 및 가능한 추가 기반구조(도시되지 않음)를 매개체로 사용하여, OTT 연결(650)을 통해 데이터를 통신하고/하거나 시그널링하도록 구성된다. OTT 연결(650)은 OTT 연결(650)이 통과하는 참여 통신 장치가 업링크 및 다운링크 통신의 라우팅을 인식하지 못한다는 점에서 트랜스패런드(transparent)할 수 있다. 예를 들어, 기지국(612)은 연결된 UE(691)로 전달(예를 들어, 핸드오버)될 호스트 컴퓨터(630)로부터 발생하는 데이터와의 인커밍 다운링크 통신의 과거 라우팅에 대해 통지 받을 필요가 없다. 유사하게, 기지국(612)은 UE(691)로부터 호스트 컴퓨터(630)를 향하는 발신하는 업링크 통신의 미래 라우팅을 인식할 필요가 없다.
방법(200)이 UE(691 또는 692) 중 어느 하나 및/또는 기지국(612) 중 어느 하나에 의해 수행됨으로써, OTT 연결(650)의 성능은, 예를 들어, 증가된 처리량 및/또는 감소된 레이턴시의 관점에서, 개선될 수 있다. 더 구체적으로, 호스트 컴퓨터(630)는 사용자 데이터에 대한 AC(302)가 멀티 레이어 전송(208)에서 데이터 조각일 수 있음을 나타낼 수 있다.
이전 단락에서 논의된 UE, 기지국 및 호스트 컴퓨터의 실시예에 따른 예시적인 구현이, 이제 도7을 참조하여 설명될 것이다. 통신 시스템(700)에서, 호스트 컴퓨터(710)는 통신 시스템(700)의 다른 통신 장치의 인터페이스와 유선 또는 무선 연결을 설정하고 유지하도록 구성된 통신 인터페이스(716)를 포함하는 하드웨어(715)를 포함한다. 호스트 컴퓨터(710)는 저장 및/또는 처리 능력을 가질 수 있는, 처리 회로(718)를 더 포함한다. 특히, 처리 회로(718)는 명령을 실행하도록 적응된 하나 이상의 프로그래밍 가능한 프로세서, 주문형 집적회로, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이 또는 이들의 조합(미도시)을 포함할 수 있다. 호스트 컴퓨터(710)는 호스트 컴퓨터(710)에 저장되거나 호스트 컴퓨터(710)에 의해 액세스 가능하고 처리 회로(718)에 의해 실행 가능한, 소프트웨어(711)를 더 포함한다. 소프트웨어(711)는 호스트 애플리케이션(712)을 포함한다. 호스트 애플리케이션(712)은, UE(730) 및 호스트 컴퓨터(710)에서 종료되는 OTT 연결(750)을 통해 연결하는 UE(730)와 같은 원격 사용자에게 서비스를 제공하도록 동작 가능할 수 있다. 원격 사용자에게 서비스를 제공할 때, 호스트 애플리케이션(712)은 OTT 연결(750)을 사용하여 전송되는 사용자 데이터를 제공할 수 있다. 사용자 데이터는 UE(730)의 위치에 의존할 수 있다. 사용자 데이터는 UE(730)에 전달되는 보조 정보 또는 정밀 광고(또한, 광고)를 포함할 수 있다. 위치는, 예를 들어, OTT 연결(750)을 사용하여, 및/또는 기지국(720)에 의해, 예를 들어, 연결(760)을 사용하여, UE(730)에 의해 호스트 컴퓨터에 보고될 수 있다.
통신 시스템(700)은 전기 통신 시스템에 제공되고 호스트 컴퓨터(710) 및 UE(730)와 통신할 수 있게 하는 하드웨어(725)를 포함하는 기지국(720)을 더 포함한다. 하드웨어(725)는, 통신 시스템(700)의 다른 통신 장치의 인터페이스와의 유선 또는 무선 연결을 설정하고 유지하기 위한 통신 인터페이스(726)를 포함할 수 있고, 뿐만 아니라, 기지국(720)에 의해 서비스되는 커버리지 영역(도 7에 미도시)에 위치한 UE(730)와 적어도 무선 연결(770)을 설정 및 유지하기 위한 무선 인터페이스(727)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(726)는 호스트 컴퓨터(710)에 대한 연결(760)을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 연결(760)은 직접적일 수 있거나, 전기 통신 시스템의 코어 네트워크(도7에 미도시) 및/또는 전기 통신 시스템 외부의 하나 이상의 중간 네트워크를 통과할 수 있다. 도시된 실시예에서, 기지국(720)의 하드웨어(725)는 처리 회로(728)를 더 포함하며, 이는 명령을 실행하도록 적응된 하나 이상의 프로그래밍 가능한 프로세서, 주문형 집적 회로, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이 또는 이들의 조합(미도시)을 포함할 수 있다. 기지국(720)은 내부에 저장되거나 외부 연결을 통해 액세스 가능한 소프트웨어(721)를 더 갖는다.
통신 시스템(700)은 이미 언급된 UE(730)를 더 포함한다. 하드웨어(735)는 UE(730)가 현재 위치하는 커버리지 영역을 서비스하는 기지국과의 무선 연결(770)을 설정 및 유지하도록 구성된 무선 인터페이스(737)를 포함할 수 있다. UE(730)의 하드웨어(735)는 처리 회로(738)를 더 포함하고, 이는 명령을 실행하도록 적응된 하나 이상의 프로그래밍 가능한 프로세서, 주문형 집적 회로, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이 또는 이들의 조합(미도시)을 포함할 수 있다. UE(730)는 UE(730)에 저장되거나 UE(730)에 의해 액세스 가능하고 처리 회로(738)에 의해 실행 가능한 소프트웨어(731)를 더 포함한다. 소프트웨어(731)는 클라이언트 애플리케이션(732)을 포함한다. 클라이언트 애플리케이션(732)은 호스트 컴퓨터(710)의 지원으로, UE(730)를 통해 인간 또는 비인간 사용자에게 서비스를 제공하도록 동작 가능할 수 있다. 호스트 컴퓨터(710)에서, 실행 중인 호스트 애플리케이션(712)은 UE(730) 및 호스트 컴퓨터(710)에서 종료되는 OTT 연결(750)을 통해 실행 중인 클라이언트 애플리케이션(732)과 통신할 수 있다. 사용자에게 서비스를 제공할 때, 클라이언트 애플리케이션(732)은 호스트 애플리케이션(712)으로부터 요청 데이터를 수신하고 요청 데이터에 응답하여 사용자 데이터를 제공할 수 있다. OTT 연결(750)은 요청 데이터와 사용자 데이터를 모두 전달할 수 있다. 클라이언트 애플리케이션(732)은 그것이 제공하는 사용자 데이터를 생성하기 위해 사용자와 상호작용할 수 있다.
도7에 도시된 호스트 컴퓨터(710), 기지국(720) 및 UE(730)는 각각 도7의 호스트 컴퓨터(630), 기지국(612a, 612b, 612c) 중 하나 및 도6의 UE(691, 692) 중 하나와 동일할 수 있음에 유의한다. 즉, 이러한 엔티티의 내부 작동은 도7과 같을 수 있으며, 독립적으로, 주변 네트워크 토폴로지는 도6의 토폴로지일 수 있다.
도7에서, OTT 연결(750)은 임의의 중개 장치 및 이들 장치를 통한 메시지의 정확한 라우팅에 대한 명시적 참조 없이, 기지국(720)을 통한 호스트 컴퓨터(710)와 UE(730) 간의 통신을 도시하기 위해 추상적으로 그려졌다. 네트워크 기반구조는 UE(730) 또는 호스트 컴퓨터(710)를 동작하는 서비스 제공자, 또는 둘 모두로부터 숨기도록 구성될 수 있는, 라우팅을 결정할 수 있다. OTT 연결(750)이 활성인 동안, 네트워크 기반구조는 (예를 들어, 네트워크의 로드 밸런싱 고려 또는 재구성에 기초하여) 라우팅을 동적으로 변경하는 결정을 더 내릴 수 있다.
UE(730)와 기지국(720) 간의 무선 연결(770)은 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 실시예들의 교시에 따른다. 다양한 실시예 중 하나 이상은, 무선 연결(770)이 마지막 세그먼트를 형성하는, OTT 연결(750)을 사용하여 UE(730)에 제공되는 OTT 서비스의 성능을 개선한다. 보다 정확하게는, 이들 실시예의 교시는 레이턴시를 감소시키고 데이터 레이트를 개선할 수 있고, 그에 따라 더 나은 응답성 및 개선된 QoS와 같은 이점을 제공할 수 있다.
하나 이상의 실시예가 개선되는 데이터 레이트, 레이턴시, QoS 및 기타 인자를 모니터링할 목적으로 측정 절차가 제공될 수 있다. 측정 결과의 변동에 응답하여, 호스트 컴퓨터(710)와 UE(730) 간의 OTT 연결(750)을 재구성하기 위한 선택적 네트워크 기능이 더 있을 수 있다. OTT 연결(750)을 재구성하기 위한 측정 절차 및/또는 네트워크 기능은 호스트 컴퓨터(710)의 소프트웨어(711) 또는 UE(730)의 소프트웨어(731), 또는 둘 다에서 구현될 수 있다. 실시예에서, 센서(미도시)는 OTT 연결(750)이 통과하는 통신 장치에 또는 이와 연관하여 배치될 수 있으며; 센서는 위에 예시된 모니터링된 양의 값을 제공하거나, 소프트웨어(711, 731)가 모니터링된 양을 계산하거나 추정할 수 있는 다른 물리량의 값을 제공함으로써 측정 절차에 참여할 수 있다. OTT 연결(750)의 재구성은 메시지 형식, 재전송 설정, 선호하는 라우팅 등을 포함할 수 있고; 재구성은 기지국(720)에 영향을 미칠 필요가 없으며, 기지국(720)에 알려지지 않거나 인지할 수 없을 수 있다. 이러한 절차 및 기능은 공지되어 있고 당해 기술 분야에서 실시될 수 있다. 특정 실시예에서, 측정은 처리량, 전파 시간, 레이턴시 등의, 호스트 컴퓨터(710) 측정을 용이하게 하는 독점 UE 시그널링을 수반할 수 있다. 측정은 소프트웨어(711, 731)가 전파 시간, 오류 등을 모니터링하는 동안 OTT 연결(750)을 사용하여, 메시지, 특히 빈 메시지 또는 "더미" 메시지가 전송되게 함으로써 구현될 수 있다.
도8은 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 구현되는 방법을 도시하는 흐름도이다. 통신 시스템은 도6 및 도7을 참조하여 설명된 것일 수 있는 호스트 컴퓨터, 기지국 및 UE를 포함한다. 본 개시의 단순화를 위해, 도8을 참조하는 도면만이 이 단락에 포함될 것이다. 방법의 제1단계(810)에서, 호스트 컴퓨터는 사용자 데이터를 제공한다. 제1단계(810)의 선택적 하위 단계(811)에서, 호스트 컴퓨터는 호스트 애플리케이션을 실행하여 사용자 데이터를 제공한다. 제2단계(820)에서, 호스트 컴퓨터는 사용자 데이터를 UE로 운반하는 전송을 개시한다. 선택적인 제3단계(830)에서, 기지국은 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 실시예의 교시에 따라, 호스트 컴퓨터가 개시한 전송에서 운반된 사용자 데이터를 UE에 전송한다. 선택적인 제4단계(840)에서, UE는 호스트 컴퓨터에 의해 실행되는 호스트 애플리케이션과 연관된 클라이언트 애플리케이션을 실행한다.
도9는 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 구현되는 방법을 도시하는 흐름도이다. 통신 시스템은 호스트 컴퓨터, 기지국 및 UE를 포함하고, 이는 이는 도6 및 도7을 참조하여 설명된 것일 수 있다. 본 개시의 단순화를 위해, 도9에 대한 도면 참조만이 이 단락에 포함될 것이다. 방법의 제1단계(910)에서, 호스트 컴퓨터는 사용자 데이터를 제공한다. 선택적 하위 단계(미도시)에서, 호스트 컴퓨터는 호스트 애플리케이션을 실행하여 사용자 데이터를 제공한다. 제2단계(920)에서, 호스트 컴퓨터는 사용자 데이터를 UE로 운반하는 전송을 개시한다. 전송은 본 개시물 전체에 걸쳐 설명된 실시예의 교시에 따라, 기지국을 통과할 수 있다. 선택적인 제3단계(930)에서, UE는 전송에 포함된 사용자 데이터를 수신한다.
기술은 코딩된 시스템으로 구현될 수 있다. 예로서, 데이터 패킷은 임의의 실시예에서 복수의(예를 들어, 1000개 정도) 코딩된 변조 심볼을 포함할 수 있다. 각각의 변조 심볼은 복수의(예를 들어, 둘, 셋 또는 그 이상) 부분 변조 심볼, 즉, 각각이 복수의 (예를 들어, 둘, 셋 또는 그 이상) 레이어를 갖는 부분 변조 심볼의 조합으로부터 기인할 수 있다.
또한, 멀티 레이어 변조 파라미터가 선택될 수 있다. 더 견고한 레이어(예를 들어, 두 번째로 낮은 전력 레벨과 연관된 레이어)의 성능은 레이어가 추가되면 더 악화될 수 있다. 따라서, 너무 많은 레이어를 사용하지 않는 것이 중요할 수 있다. 기술은 멀티 레이어 변조의 파라미터(특히, 레이어의 수)를 제어하도록 구현될 수 있으며, 그 결과 데이터 전송의 신뢰성 및/또는 처리량이 개선된다.
위의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 기술의 실시예는 멀티 레이어 기술이 낮은 우선순위 메시지의 전송에 부과할 수 있는 견고성에 대한 잠재적인 역효과를 극복할 수 있게 한다. 기술의 동일한 또는 추가적 실시예는 컨텐션 기반(예를 들어, EDCA 유사) 매체 액세스 체계를 멀티 레이어 기술과 결합함으로써 서로 다른 우선순위 간에 QoS의 서로 다른(예를 들어, 가변적인) 레벨을 유지하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 많은 이점은 전술한 설명으로부터 충분히 이해될 것이며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 및/또는 모든 이점을 희생하지 않고 유닛 및 장치의 형태, 구성 및 배열에 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 본 발명은 다양한 방식으로 변경될 수 있기 때문에, 본 발명은 다음 청구범위에 의해서만 제한되어야 함이 인식될 것이다.
기지국(720)

Claims (26)

  1. 무선 주파수 상에서 데이터의 멀티 레이어 전송을 수행하는 방법(200)으로서, 멀티 레이어 전송(208)은 무선 주파수 상에서 각각 서로 다른 견고성을 갖는 복수의 레이어(306)를 포함하고, 방법은:
    무선 주파수에 액세스하기 위해, 복수의 액세스 클래스(AC, 302) 각각에 대해 컨텐션 절차를 수행하는 단계(202);
    AC(302) 중 적어도 하나 이상의 컨텐션 절차의 성공 시 멀티 레이어 전송(208)을 수행하는 단계(208)로서, 성공적인 컨텐션 절차에 의해 정의된 전송 기회에서, 성공 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어 상에서 전송되며 동시에, 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어보다 덜 견고한, 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상의 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터와 함께 전송되는, 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    멀티 레이어 전송(208)의 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상에서 전송되는 적어도 하나 이상의 추가 AC는, 각각의 컨텐션 절차가 전송 기회에 대해 실패한 복수의 AC(302) 중에서 무작위로 선택되는(204), 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 둘 이상의 추가 AC(302)는 멀티 레이어 전송(208)의 적어도 둘 이상의 추가 레이어(306) 상에서 전송되고,
    적어도 둘 이상의 추가 AC(302)는 각각의 추가 레이어(306)에 무작위로 매핑(206)되는, 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    무작위 선택(204)은 각각의 컨텐션 절차가 동일한 확률로 전송 기회에 대해 실패한 각각의 AC를 선택하고/하거나,
    무작위 매핑(206)은 동일한 확률로 적어도 둘 이상의 추가 AC(302) 각각을 주어진 추가 레이어에 매핑하는, 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    무작위 선택(204)은 제2AC를 선택하기 위한 제2확률보다 큰 제1확률로 제1AC를 선택하고/하거나,
    무작위 매핑(206)은 제2AC를 주어진 추가 레이어에 매핑하기 위한 제2확률보다 큰 제1확률로 제1AC를 주어진 추가 레이어에 매핑하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 둘 이상의 추가 AC(302)는 멀티 레이어 전송(208)의 적어도 둘 이상의 각각의 추가 레이어(306) 상에서 전송(208)되고,
    적어도 둘 이상의 추가 AC(302) 중 제1AC는 제1우선순위를 갖고, 적어도 둘 이상의 추가 AC(302) 중 제2AC는 제2우선순위를 갖고,
    제1AC는 추가 레이어(306)의 제1레이어에 매핑되고(206), 제2AC는 추가 레이어(306)의 제2레이어에 매핑되고(206),
    제1우선순위는 제2우선순위보다 높고 제1레이어는 제2레이어보다 견고한, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    적어도 둘 이상의 추가 AC(302)의 제1우선순위 및 제2우선순위는, 각각의 추가 AC와 연관된 데이터의 레이어 주소 및 포트 수 중 적어도 하나 이상에 기초하여, 각각의 추가 AC(302)에 할당되거나 각각의 추가 AC 내에서 정제되는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 AC에 대해 수행되는 각각의 컨텐션 절차(202)는 백오프 카운터에 기초하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    적어도 둘 이상의 추가 AC(302)가 멀티 레이어 전송(208)의 적어도 둘 이상의 각각의 추가 레이어(306) 상에 전송되고,
    적어도 둘 이상의 추가 AC(302)의 선택(204) 및 매핑(206) 중 적어도 하나 이상은 각각의 백오프 카운터 값의 비교에 기초하는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    둘 이상의 AC(302)에 대해 수행되는 컨텐션 절차(202)는 동일한 전송 기회에 대해 성공하고,
    성공 AC(302) 중에서 가장 높은 우선순위를 갖는 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어 상에서 전송(208)되는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    성공 AC(302) 중 두 번째로 높은 우선순위를 갖는 AC와 연관된 데이터는, 메인 레이어보다 덜 견고하고 적어도 하나 이상의 추가 레이어보다 더 견고한 멀티 레이어 전송(208)의 레이어 상에서 전송(208)되는, 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    멀티 레이어 전송(208)은 n개의 레이어(306)를 포함하고,
    백오프 카운터에 기초하는 m AC(302)의 각각의 컨텐션 절차가 동일한 전송 기회에 대해 성공하고,
    m>n인 경우, n 성공 AC(302) 중 가장 우선순위가 낮은 m-n AC(302)는 초기 컨텐션 창에서 백오프 카운터의 값을 무작위로 추출함으로써 컨텐션 절차를 재개시하는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    멀티 레이어 전송(208)에 응답하여 승인 프레임을 수신하는 단계로서, 승인 프레임은 멀티 레이어 전송(208)의 멀티 레이어(306) 중 적어도 둘 이상 또는 각각을 나타내는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    승인 프레임은 멀티 레이어 전송(208)의 멀티 레이어(306) 중 어느 것이 성공적으로 수신되었는지를 나타내는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 신호는 각각의 스테이션에서 전송을 위해 보류 중이고,
    제어 신호는 멀티 레이어 전송(208)에서 레이어 상에서 전송되는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    제어 신호가 전송되는 멀티 레이어 전송(208)의 레이어는 메인 레이어보다 견고한, 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    제어 신호는 승인 피드백인, 방법.
  18. 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    컴퓨터 프로그램 제품은 하나 이상의 컴퓨팅 장치(504)에서 실행될 때 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 단계를 수행하기 위한 프로그램 코드 부분을 포함하고, 선택적으로 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(506)에 저장되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  19. 무선 주파수 상에서 데이터의 멀티 레이어 전송(208)을 수행하기 위한 장치(100)로서, 멀티 레이어 전송(208)은 무선 주파수 상에서 각각 서로 다른 견고성을 갖는 복수의 레이어(306)를 포함하고, 장치는:
    무선 주파수에 액세스하기 위한 복수의 AC(302) 각각에 대해 컨텐션 절차를 수행하도록 구성되고;
    AC(302) 중 적어도 하나 이상의 컨텐션 절차의 성공 시 멀티 레이어 전송(208)을 수행하는 단계로서, 성공적인 컨텐션 절차에 의해 정의된 전송 기회에서, 성공 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어 상에서 전송되며 동시에, 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어보다 덜 견고한, 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상의 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터와 함께 전송되도록 구성되는, 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    제2항 내지 제17항 중 어느 한 항의 단계를 수행하도록 더 구성된, 장치.
  21. 무선 주파수 상에서 데이터의 멀티 레이어 전송(208)을 수행하기 위한 장치(100; 500)로서, 멀티 레이어 전송(208)은 무선 주파수 상에서 각각 서로 다른 견고성을 갖는 멀티 레이어(306)를 포함하고, 장치는 적어도 하나 이상의 프로세서(504) 및 메모리(506)를 포함하고, 상기 메모리(506)는 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(504)에 의해 실행 가능한 명령을 포함하고, 이로써 장치(100; 500)는:
    무선 주파수에 액세스하기 위한 복수의 액세스 클래스(AC, 302) 각각에 대해 컨텐션 절차를 수행하도록 동작하고;
    AC(302) 중 적어도 하나 이상의 컨텐션 절차의 성공 시 멀티 레이어 전송(208)을 수행하도록 동작하고, 성공적인 컨텐션 절차에 의해 정의된 전송 기회에서, 성공 AC와 연관된 데이터는 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어 상에서 전송되며 동시에, 멀티 레이어 전송(208)의 메인 레이어보다 덜 견고한, 적어도 하나 이상의 추가 레이어 상의 적어도 하나 이상의 추가 AC와 연관된 데이터와 함께 전송되는, 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    제2항 내지 제17항 중 어느 한 항의 단계를 수행하도록 더 동작하는, 장치.
  23. 호스트 컴퓨터(710)를 포함하는 통신 시스템(700)으로서,
    사용자 데이터를 제공하도록 구성된 처리 회로(718);
    사용자 장비(UE, 730)로의 전송을 위해 사용자 데이터를 셀룰러 또는 애드혹 무선 네트워크로 전달하도록 구성된 통신 인터페이스(716)로서, UE는 무선 인터페이스(737) 및 처리 회로(738)를 포함하고, UE의 처리 회로(738)는 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 단계를 실행하도록 구성되는, 통신 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    UE(100;730)를 더 포함하는, 통신 시스템.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    무선 네트워크는 UE(730)와 통신하도록 구성된 게이트웨이로서 기능하는 기지국(720) 또는 무선 장치(100)를 더 포함하는, 통신 시스템.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    호스트 컴퓨터(710)의 처리 회로(718)는 호스트 애플리케이션을 실행하도록 구성되어, 사용자 데이터를 제공하고;
    UE(730)의 처리 회로(738)는 호스트 애플리케이션과 연관된 클라이언트 애플리케이션을 실행하도록 구성된, 통신 시스템.
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