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KR20060065646A - 승인 제어 방법, 승인 제어를 갖는 네트워크, 승인 제어프로그램 및 제어기 - Google Patents

승인 제어 방법, 승인 제어를 갖는 네트워크, 승인 제어프로그램 및 제어기 Download PDF

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KR20060065646A
KR20060065646A KR1020067001678A KR20067001678A KR20060065646A KR 20060065646 A KR20060065646 A KR 20060065646A KR 1020067001678 A KR1020067001678 A KR 1020067001678A KR 20067001678 A KR20067001678 A KR 20067001678A KR 20060065646 A KR20060065646 A KR 20060065646A
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KR
South Korea
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rate
controller
admission control
delay
bucket
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Withdrawn
Application number
KR1020067001678A
Other languages
English (en)
Inventor
사이 샨카 난다고팔란
Original Assignee
코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

무선 스테이션 및 액세스 포인트 사이의 파라미터화된 트래픽에 대한 승인 제어는 특정화된 QoS(quality-of-service)를 보장시에 무선 채널의 손실 특성 뿐만 아니라 시변 채널 용량을 고려한다. 또한, 스테이션에 의해 지정된 최소 송신 레이트와 현재 송신 레이트 사이의 차이인 송신 버스트니스를 이용하여, 승인에서 보장된 대역폭을 증가시킨다. 패킷 헤더로부터의 크기 오버헤드 및 폴링으로부터의 시간 오버헤드 둘다, 보장된 송신 레이트를 공중 시간 유닛으로 변환하는 승인 프로세스에서 고려된다. 무선 스테이션에 의해 지정된 표준 파라미터의 최소 서브세트를 이용하여, 효율적인 승인 제어가 달성된다.

Description

승인 제어 방법, 승인 제어를 갖는 네트워크, 승인 제어 프로그램 및 제어기{ADMISSION CONTROL TO WIRELESS NETWORK BASED ON GUARANTEED TRANSMISSION RATE}
본 발명은 무선 스테이션과 제어기를 구비한 네트워크에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 보장된 송신 레이트에 기초한 무선 네트워크의 승인 제어(admission control)에 관한 것이다.
사용자가 지정하는 우선 순위에 따라서 사용자에게 서비스 레벨을 제공하는 서비스 품질(QoS)과 멀티미디어 서포트는 멀티플 네트워크의 가정 전자 장치를 통해 음성, 비디오 및 오디오가 전달될 수 있는 무선 홈 네트워크에 있어서는 결정적이다. 광대역 서비스 제공자는 QoS 및 멀티미디어 가능 홈 네트워크를 주거 고객에게 비디오 온 디멘드, 오디오 온 디멘드, 보이스 오브 IP(인터넷 프로토콜)과 고속 인터넷 액세스를 제공하는데 있어서의 필수 성분으로서 본다. 또한, QoS는 고객 전자 회사가 홈 무선 네트워킹 장치를 제공하는 것처럼 보이는 결정적인 구성 요소이다. 현재, IEEE 802.11e 프로토콜은 데이터 통신 회사뿐만 아니라 소비자 일렉트로닉에 의해 QoS를 제공하는 해결책으로서 간주되고 있다. 2002년 9월에 승 인된 IEEE 802.11e 드래프트 버전 3.3(802.11e/D3.3)은 궁극적으로 미래에 승인된 표준으로 될 것의 핵심을 이룬다. 이러한 드래프트는 QoS 서포트 용의 프로토콜을 제공하지만, 그 프로토콜과 함께 QoS를 보장하는데 필요한 알고리즘은 아니다. 다양한 시장의 다양한 요건을 만족시키는 802.11e의 구현을 위한 서포트는 양호한 스케쥴링 알고리즘에 추가로, 스케쥴링 알고리즘에 기초하여 트래픽 스트림을 허용하는지 여부를 결정하는 효율적인 승인 제어 알고리즘을 필요로 한다.
도 1은 IEEE 802.11e 하에서 동작하는 종래의 무선 로컬 영역 네트워크(LAN)(100)를 도시한다. LAN(100)은 무선 매체 또는 채널(112)에 의한 무선 통신 접속 상태에 있는 액세스 포인트(AP) 또는 QoS AP(QAP)(104) 및 무선 스테이션(WSTA)(108-1 내지 108-N)을 포함한다. QoS 조건(QSTA)을 만족하는 LAN(100) 내의 WSTA는 최적의 서포트가 제공되는 WSTA와 함께 동작할 것이다. 즉, 리소스가 이용가능할 때, 이들 리소스의 보장 또는 예약없이 리소스가 제공된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 트래픽 스트림(116-1 내지 116-N)을 참조하면, QAP(104)는 WSTA(108-1 내지 108-N) 각각과 다운스트림 통신하며, WSTA 각각은 QAP와 업스트림으로 통신할 수 있다. 추가로, WSTA는 트래픽 스트림(120)에 의한 것과 같이, 서로 사이드스트림으로 통신할 수 있다.
IEEE 802.11e는 WM(112)에 액세스하기 위한 2가지 방법을 제공한다. 이들 방법 중 하나는 경합 기반으로, WM(112)로 송신하려는 WSTA(108-1 내지 108-N)가 액세스를 완료하는 것이다. 다른 방법은 폴링 기반으로, 그 특성은 미리 정해진 시간 동안 액세스를 허용하기 위해서 각각의 WSTA(108-1 내지 108-N)의 AP(104)에 의 해 주기적으로 폴링하는 것이다. 두가지 방법은 우선 순위화 및 파라미터화된 QoS 액세스라고 각각 알려져 있다. 본 발명은 파라미터 트래픽의 승인 제어에 관한 것이다.
IEEE 802.11e의 승인 제어는 WSTA가 WM(112) 상으로 QAP(104) 또는 다른 WSTA와 통신하기 위해서 지정하는 QoS를 나타내는 트래픽 특성(TSPEC) 요소의 파라미터에 따라서 동작한다. QAP(104)의 승인 제어 유닛(ACU)(도시 생략)이 파라미터에 기초해서, 네트워크가 QoS에 따른 현재의 접속을 유지하면서 WSTA를 요청하는 새로운 트래픽 스트림(TS)을 수용할 대역폭 자원을 갖고 있다고 판정하면 ACU는 TS를 승인할 것이다. 그렇지 않은 경우에는 승인은 거절된다.
일단 TS가 승인되면, IEEE 802.11e는 TS의 관리를 제공해서, TS가 확실히 승인된 것에 기초한 TSPEC 내에서 QoS 파라미터를 계속해서 만족시키도록 한다. 파라미터가 초과되면, ACU는 TS의 프레임을 드롭시키거나 현재 채널(112) 상의 상태에 대한 요구에 따라서 더 낮은 QoS 우선 순위를 이들에 마크할 수 있다.
도 2에 도시된 이중 버킷 폴리서(200)는 TSPEC 파라미터 중 3개, 즉 피크 데이터 레이트 P(208), 평균 데이터 레이트 ρ(212) 및 최대 버스트 크기 σ(216)에 따라서 각각의 승인된 TS(204)의 송신을 조정한다. 폴리서(200)는 매체 액세스 층(MAC)의 입력부에 위치해서 상위 계층으로부터 TS(204)를 수신한다.
제 1 버킷(220)은 TS(204)의 최대 송신 레이트를 피크 송신 레이트(208)로 한정한다. 이는 레이트 r로 제 1 버킷(220)에 도달하는 토큰을 사용해서 이루어진다. P 및 r이 임의로 "바이트"라 불릴 수 있는 동일한 데이터 길이의 단위이고, 동 일한 시간 단위라면, 각각의 토큰은 TS(204)의 P/r 바이트의 통과를 승인한다. 만약 토큰이 제 1 버킷에 도달하는 것과는 다른 시간에 TS(204)의 하나의 바이트가 제 1 버킷(220)에 도달하면, 이 바이트는 제 1 버킷에서 대기한다. 토큰이 제 2 버킷(220)에 도달함에 따라서, TS(204)의 바이트가 제 1 버킷에서 대기하면, 토큰은 제 1 버킷(224)으로의 그 바이트의 통과를 허용하고, 토큰이 소비된다. 그렇지 않으면, 바이트는 토큰이 제 1 버킷(220)에 도달하는 시간에 존재하지 않는 경우, 토큰은 폐기된다. 제 1 버킷(220)이 사용되지 않은 토큰을 유지하는 버퍼링을 하지 않기 때문에, 제 1 버킷은 0(zero)의 "버킷 깊이(bucket depth)"를 갖는다고 말한다. 이러한 결과, TS(204)는 제 2 버킷(224)을 위해서 피크 송신 레이트(P) 이하로 제 1 버킷(220)을 남긴다.
제 2 버킷(224)은 최대 버스트 크기인 σ의 깊이를 갖고 있다. 이는 σ 토큰까지 제 2 버킷(224)에서 유지될 수 있다는 것을 의미한다. 버킷이 가득차면, 도달하는 토큰은 폐기된다. "버스트"는 "0" 시간 내에의 트래픽의 순간 유동량으로, 이는 최대 크기 σ로 제한된다. 토큰은 레이트 s로 제 2 버킷에 도달한다. ρ 및 s가 임의로 "바이트"라 불릴 수 있는 동일한 데이터 길이의 단위이고, 동일한 시간 단위라면, 각각의 토큰은 TS(204)의 ρ/s 바이트의 통과를 승인한다. 어떤 토큰도 제 2 버킷에서 대기하고 있지 않을 때 제 2 버킷(224)에 TS(204)의 바이트가 도달하면, 바이트는 제 2 버킷에서 대기한다. 토큰이 제 2 버킷(224)에 도달함에 따라서, TS(204)의 하나의 바이트가 제 2 버킷에서 대기하면, 토큰은 MAC 버퍼(228)로의 그 바이트의 통과를 허용하고, 그로 인해 토큰이 소비된다. 그렇지 않으면, 바이트는 토큰이 제 2 버킷(224)에 도달하는 시간에 대기하지 않는 경우, 제 2 버킷이 이미 가득차있지 않는 한 그 토큰은 제 2 버킷에 유지된다. 따라서, ρ와 동일한 시간 단위를 가진 임의의 시간(t) 내에서 제 2 버킷(224)의 최대 TS(204) 출력 레이트는 σ+ρt이다. 폴리서(200)를 통해서 MAC 버퍼(228)로 도달하는 최대 누적 도달수는 임의의 시간(t, t+τ) 동안
Figure 112006005503047-PCT00001
이다.
이미 승인된 모든 트래픽 스트림의 피크 데이터 레이트 및 피크 데이터 레이트 P가 정확하게 수용될 때 ACU가 TS(204)만을 승인하면, 상대적으로 적은 수의 스트림이 승인될 것이고 더 많은 대역폭이 낭비될 것이다. 한편 TS(204)의 승인이 순수하게 평균 데이터 레이트 ρ 및 이미 승인된 트래픽 스트림의 평균 데이터 레이트에 의존하며, 이로써 많은 스트림이 승인되면서 스트림이 자신의 피크 데이터 레이트로 송신될 때 데이터 손실의 위험이 있다. 따라서, 자신의 피크 레이트로 동시에 모든 스트림이 도달하지 않는 통계적인 멀티플렉싱 이론에 의해서, 승인 기준은 평균 레이트와 피크 레이트 사이에서 일부 통계에 기초해야 한다.
무선 LAN에서 QoS를 보장하는 것을 고유한 과제이다. 채널의 시간 변화성 및 사용자의 이동은 그 유선 LAN에 비해서 애플리케이션의 QoS 요구 조건을 보장하는 데 추가적인 제한을 부여한다. 특히, 사용자의 이동은 위치에 따른 에러를 도입한다.
현재의 많은 승인 제어 방식은 채널의 시간 변화성 또는 위치에 따른 에러를 고려하지 않고 있으며, IEEE 802.11e에서 매우 통상적인 멀티 레이트 송신을 고려하지 않는다. 효율적인 승인 제어는 이러한 도전 과제를 만족시키는데 필요하다.
본 발명은 위에 언급한 종래의 기술의 단점을 해결한다. 본 발명의 목적은 채널의 시간 변화성, 위치에 따른 에러 및 멀티 레이트 송신을 고려한 무선 LAN의 효율적인 승인 제어를 제공하는 것이다.
요약하면, 무선 스테이션 및 제어기를 포함하는 무선 네트워크의 승인 제어는 스테이션의 보장된 송신 레이트를 계산하는 것을 포함한다. 이는 최대 버퍼 크기에 기초해서 계산된다. 최대 버퍼 크기란 스테이션의 피크 송신 레이트가 보장된 레이트를 초과하는 양과 지연의 곱이다. 지연은 피크 송신 레이트와 스테이션의 평균 송신 레이트 사이의 차이에 반비례한다. 승인 제어는 계산된 보장된 송신 레이트에 기초해서, 스테이션에게, 네트워크의 채널상에서 통신할 권한이 부여되는지 여부를 결정하는 것을 더 포함한다.
여기 개시된 본 발명의 세부 사항은 아래에 나열된 도면을 이용해서 설명될 것이다.
도 1은 종래의 무선 LAN을 도시하는 흐름도,
도 2는 QoS를 유지하기 위한 이중 버킷 폴리서를 도시하는 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 승인 제어 알고리즘을 유도하는 처리의 예를 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명에 따른 승인 제어의 예를 도시하는 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 효율적인 승인 제어 알고리즘을 유도하는 것을 예로서 도시하는 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 이중 토큰 버킷(220)을 지나서 각각의 WSTA(108-1 내지 108-N)의 MAC 버퍼(228) 또는 QAP(104)의 MAC 버퍼(228)에서 수신되는 트래픽은 적어도 특정 레이트만큼 서비스해서 버퍼가 오버플로우되지 않도록 할 것이다. 이를 이하 "보장된 레이트"라고 한다. 데이터가 IEEE 802.11e로 송신되는 패킷이 전형적으로 유동적으로 변하는 경로에 의해 조정되기 때문에, 이러한 견지에서 "보장"은 일정하게 "최상의 효율" 및 다양한 QoS 사용자 우선 순위 레벨에서 성능의 목표 레벨로 맞춰진 소프트한 보장이다.
지금까지는, 이 레이트는 무선 매체(12)의 대역폭을 초과하지 않도록 충분히 낮아야 한다.
TS(204)의 MAC 버퍼(228)에 필요한 최대 크기는 다음 수학식에 의해 주어진다.
Figure 112006005503047-PCT00002
여기서, i는 특정 WSTA 또는 QAP에서 TS(204)에 적용하는 파라미터를 나타낸다.
최대 버퍼 크기 bi를 결정할 때, 지연에 대해서는 최악의 시나리오가 고려된다. 즉 제 2 버킷(224)이 가득차고, TS(204)는 제 1 버킷(220)을 피크 레이트 Pi로 통과한다. 이 경우, 통과하는 트래픽은 사용되지 않은 토큰이 제 2 버킷에 남아 있는 한 피크 레이트 Pi로 제 2 버킷(224)을 계속 통과할 것이다. 이렇게 제 2 버킷(224)을 통과하는 트래픽은 MAC 버퍼(228)에 도달할 것이다. 버퍼(228)가 피크 레이트 Pi로 가득차는 것과 동시에, 버퍼는 보장된 또는 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트 gi와 같거나 그 이상으로 배출된다. 역시, 최악의 경우의 시나리오를 위해서, 보장 레이트는 gi와 같다고 가정한다. 따라서, 버퍼(228) 내에서의 큐잉은 제 2 버킷(224)에서 토큰이 비워지는 기간 동안 레이트 Pi-gi로 증가한다. 일단 토큰이 소비되면, 트래픽은 최대 레이트 ρi로 MAC 버퍼(228)로 통과된다. 그러나, 보장된 레이트 gi가 ρ를 초과하기 때문에, 일단 토큰이 소비되면 버퍼(228)의 트래픽의 증가는 중지된다.
버퍼(228)에서의 이러한 증가의 레이트 Pi-gi를 측정하면, 최대 버퍼 크기 bi를 계산하기 위해서 얼마동안 증가가 발생하는지 결정한다. 특히, 토큰이 소비되는 동안, 심지어 토큰이 레이트 Pi로 소비되는 동안에도 제 2 버킷(224)은 ρi의 레이트로 계속 재충전된다. 따라서 순수 토큰 고갈 레이트는 Pi-ρi이다. 또한, 고갈되 는 전체 토큰의 수는 제 2 버킷(224)의 깊이 즉 σ와 같다. 따라서, 제 2 버킷(224)의 토큰이 고갈되거나 소비되는 시간은 σi/(Pi-ρi)이다. 그러나, 이는 MAC 버퍼(228)에서 위에 설명한 바와 같은 레이트 Pi-gi로 트래픽이 증가하는 것과 동일한 기간이다. 이 기간은 MAC 버퍼(228)에서 트래픽의 지연을 나타낸다. 따라서, 최대 버퍼 크기 bi는 증가 레이트 시간, 증가 주기 또는 위의 수학식 1에 반영된 (Pi-gi)(σi/(Pi-ρi))과 같다.
TSPEC의 파라미터 중 하나가 지연 경계(di)로, 이는 로컬 MAC 하위 계층에 MSDU가 도달하는 것을 나타내는 시간과 목적지 WSTA 또는 QAP로 MSDU가 성공적으로 송신되거나 재송신되는 것을 개시하는 시간 사이에서 측정되는, TS에 속하는 MAC 서비스 데이터 유닛(MSDU)을 송신하는 최대 시간을 나타낸다. MSDU는 TS(204)의 프레임이다. 즉, 지연(di)은 MAC 계층에서의 데이터 프레임의 도착과 물리 계층(PHY) 상의 프레임의 송신 개시 사이의 최대 지연이다.
최대 크기(bi)의 MAC 버퍼를 서비스하는 레이트(gi)는 bi/di 이상이다. 단계 S308에 도시된 바와 같이, 이 등식을 수학식 1로 대체하면 다음과 같이 된다.
Figure 112006005503047-PCT00003
성공하지 못한 송신 시도는 재송신 시도를 일으키기 때문에, 에러가 고려되어야 하는데, 이 에러는 간섭으로 인해 발생하며 흔히 위치에 의존한다.
또한, WSTA(108-1 내지 108-N)가 수신지와 통신하는 레이트는 흔히 수신지로 부터의 거리에 따라서 변한다. 송신 레이트가 변할 수 있는 다른 이유는 WSTA의 이동성에 기인한다. 따라서, WSTA(108-1 내지 108-N) 또는 QAP에 이용가능한 대역폭 또는 채널(112)의 용량이 변할 수도 있다. 만약 대역폭이 상승하면 이것은 문제되지 않는다. 문제는 대역폭이 강하되고 무선 채널(112)이 거의 가득하는 경우에 발생한다. 이것을 해결하기 위해, 보장 레이트(guaranteed rate)(gi)가 여분의 탄력(resilience)을 가질 필요가 있다. 필요한 탄력을 구현하기 위해 송신 버스티니스(burstiness)(δ)의 개념이 도입된다. 송신 버스티니스(δ)는 채널 용량의 강하 양을 나타낸다. 만약 C가 TS에 이용가능한 원래의 채널 용량의 부분이라면, 임의의 기간 동안에 WM(112) 상에 있을 수 있는 최대 비트 수는 C×t이다. 간섭 및 이동성으로 인해, 채널 용량이 계수(δ)만큼 떨어질 수도 있으며, 따라서 기간(t<di)에, TS에 이용가능한 채널 용량은 (C×t)-δi이다. 발생가능한 대역폭 강하를 보상하기 위해, 제 2 토큰 버킷(224)의 깊이가 δi만큼 더 깊어지도록 보장 레이트(gi)가 증가한다. 즉, 제 2 토큰 버킷(224)의 깊이를 δi만큼 더 깊어지게 하면, 피크 데이터 레이트(P)에서 MAC 버퍼(228)를 더 많이 채울 수 있으며, 따라서 MAC 버퍼에 큐잉되는 양을 δi만큼 증가시킬 수 있다. 따라서, 증가된 gi는 대역폭 강하로 인한 gi의 저하를 보상하는데 필요하다. 송신 버스티니스(δ)는 관측된 물리 계층(PHY) 송신 레이트, 즉 WSTA 사이 또는 WSTA와 TS(204)가 송신하고 있는 QAP 사이의 송신 레이트와, WSTA가 TSPEC 파라미터로서 지정한 최소 송신 레이트 사이 의 차로서 획득될 수 있다. 단계 S312에 도시된 바와 같이, 채널 에러 레이트와 시간 변화 링크 용량을 고려하기 위한 증가된 gi에 대한 공식은 다음과 같다.
Figure 112006005503047-PCT00004
여기서, pe는 링크 상태의 과거 히스토리로부터 이 WSTA 또는 QAP까지 평가되거나 또는 WSTA로부터 나오는 승인 제어 요구에 기초하여 결정될 수 있는 프레임 내의 에러 확률이다.
평균 및 피크 송신 레이트(ρ, P)가 데이터 헤더의 송신을 고려하지 않기 때문에, 이 분석은 크기 오버헤드를 무시한다. MAC 위의 계층은 각각 그들의 개별적인 헤더를 페이로드 데이터에 첨부하고, MAC 계층은 하부 PHY 계층 상에 트래픽을 송신하기 전에 그 자신의 헤더를 첨부한다. 다른 TSPEC 파라미터로는 헤더를 고려하지 않는 공칭 MSDU 크기(Li)가 있다. QAP(104)는 WSTA(108-1 내지 108-N)를 연속적으로 폴링하고, WSTA가 지정된 시간 길이의 송신 기회(TXOP)를 수신하는 각각의 서비스 간격(SI)을 각각의 WSTA에 제공한다. TXOP 동안에, WSTA는 하나 이상의 MSDU의 각각의 크기(Li)를 송신할 수 있다. MSDU의 개수는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112006005503047-PCT00005
여기서 "┏ ┓"는 "초과하지 않는 최대 정수"를 나타낸다.
단계 S316에서, 따라서 보장 레이트는 다음과 같이 수정된다.
Figure 112006005503047-PCT00006
여기서 Oi는 크기 오버헤드를 나타낸다.
각각의 MSDU 프레임에 대하여, 확인(ACK) 정책, 프레임간 간격(IFS) 시간, PLCPreamble, MAC 및 PHY 계층 헤더 및 업스트림과 사이드스트림 송신을 위한 폴링 오버헤드에 기초한 오버헤드가 있다. 스케줄링 정책은 또한 폴링 오버헤드를 결정하고, 다른 스케줄링 정책은 SI 당 WSTA를 몇 회 폴링할 필요가 있는 지를 결정한다. 오버헤드를 고려하기 위해(단계 S320), 서비스 간격 당 MSDU의 수가 재계산된다.
Figure 112006005503047-PCT00007
그 다음에 ACU는 서비스 간격 내의 이 모든 MSDU를 서비스하는데 요구되는 TXOP를 계산한다. 이것은 다음과 같이 주어진다.
Figure 112006005503047-PCT00008
여기서, Ti overhead는 시간 오버헤드이고, Ri≥gi'는 최소 PHY 송신 레이트를 지정하는 TSPCE 파라미터이다.
수학식 6 및 7에 의해, 트래픽 스트림에 대한 보장 송신 레이트는 공중 시간(air time), 즉 송신 시간으로 변환된다.
마지막으로, 단계 S324에서, 승인 제어 알고리즘은 1 내지 i-1까지의 모든 트래픽 스트림에 대해 다음과 같이 된다.
Figure 112006005503047-PCT00009
여기서, T는 비컨 간격이고, TCP는 EDCF, 즉 폴링되지 않은 트래픽에 대해 예약된 시간이다.
도 4는 본 발명에 따른 예시적인 승인 제어 프로세스를 도시한 것이다. 이 프로세스는 범용 컴퓨터 상의 컴퓨터 판독가능한 매체 내의 소프트웨어에 의해 또는 전용 프로세서에 의해 QAP(104)에서 실행가능하며, 하드웨어 또는 펌웨어로 구현될 수도 있다.
전술한 바와 같이, QAP(104)에서의 ACU는 WSTA(108-1 내지 108-N)로부터 수신된 TSPEC로부터 TSPEC 파라미터의 최소 서브세트, 즉 평균 및 피크 송신 레이트, 최대 버스트 크기, 지연 범위, 공칭 MSDU 크기 및 최소 송신 레이트를 추출하기만 하면 된다(단계 S404). 그 다음에, ACU는 전술한 수학식을 이용하여, 승인을 요구하는 트래픽 스트림이 승인이 될 것인 지의 여부를 결정한다. 특히, 만약 수학식 8의 부등식이 만족되면, 스트림은 승인되고, 그렇지 않으면 승인이 거부된다(단계 S408). 승인이 거부되면(단계 S412), 스트림은 거절되지 않고(단계 416) QAP(104) 또는 WSTA(108-1 내지 108-N)에 의해 파라미터의 서브세트가 수정되고(단계 S420), 수정된 파라미터는 ACU에 의해 재고려되도록 제출된다. 승인이 되면(단계 S424), QAP(104)와 WSTA(108-1 내지 108-N) 사이에서 절충되는 최소 송신 레이트 파라미터가 WSTA와 통신하고(단계 S428), 이것에 의해 WSTA에게 결정된 최소 송신 레이트보다 더 낮지 않은 PHY 송신 레이트의 서비스가 가능하다고 통지한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 있어 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 위에서 설명하고 예시한 정확한 실시 형태에 한정되지 않고 첨부한 청구범위 내에 포함되는 모든 변형을 포함한다는 점에 유의하라.

Claims (21)

  1. 복수의 무선 스테이션(108-1∼108-n) 및 제어기(104)를 포함하는 무선 네트워크(100)에 대한 승인 제어 방법에 있어서,
    복수의 스테이션에 대해, 상기 스테이션의 피크 송신 레이트(208)가 계산된 레이트를 초과하는 양 및 지연의 곱과 동일한 최대 버퍼 크기에 근거하여, 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트(buffer-emptying rate)를 계산하는 단계(S304)와,
    상기 계산된 레이트에 근거하여, 상기 복수의 스테이션에게, 상기 네트워크(112)의 채널상에서 통신할 권리가 부여되는지 여부를 결정하는 단계(S412C)를 포함하되,
    상기 지연은 상기 스테이션의 평균 송신 레이트(212)와 상기 피크 송신 레이트 사이의 차이에 반비례하는
    승인 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼 크기는 상기 스테이션에 대한 상기 계산된 레이트와, MAC(medium access control) 계층에서의 데이터 프레임의 도달과 PHY(physical) 계층상의 상기 프레임의 송신 개시 사이의 최대 지연의 곱에 의해 한계가 정해지는(S308) 승인 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이션의 상기 계산된 레이트는 1 - 상기 채널상에서의 프레임 송신에 대한 결정된 에러 확률에 반비례하는(S312) 승인 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연은 상기 제어기에서의 이중 토큰 버킷 폴리서(dual token bucket policer)(200)의 제 2 토큰 버킷(224)의 버킷 깊이를 나타내는 최대 버스트 크기(216)에 근거한 것이고, 제 1 버킷은 0 깊이를 가지며, 각각의 레이트로 상기 제 1 및 제 2 버킷에 도달하는 토큰은 상기 피크 및 평균 송신 레이트로 도달하는 트래픽의 각각의 통과를 허용하는 승인 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지연은 상기 권리를 무효화하기 위한 기초로서 기능할 사전결정된 양에 대한 상기 채널의 대역폭의 강하 크기에 근거하는(S312) 승인 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지연은 상기 제어기(104)에서의 이중 토큰 버킷 폴리서(200)의 제 2 토큰 버킷(224)의 버킷 깊이를 나타내는 최대 버스트 크기(216)에 근거한 것이고, 제 1 버킷은 0 깊이를 가지며, 각각의 레이트로 상기 제 1 및 제 2 버킷에 도달하는 토큰은 상기 피크 및 평균 송신 레이트로 도달하는 트래픽의 각각의 통과를 허용하는 승인 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    통신하기 위한 상기 권한은 상기 스테이션이 송신 기회 시간 간격 동안 적어도 하나의 프레임을 송신하도록 허용하며, 상기 계산은 상기 적어도 하나의 프레임에 대해 크기 오버헤드를 부가하기 위한 목적으로, 얼마나 많은 프레임이 상기 간격내에 맞추어지는지를 결정하는(S316) 승인 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정 단계는 상기 복수의 스테이션의 각각의 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트를 계산하는 단계와, 상기 각각의 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트를 각각의 공중(air) 시간으로 변환하는 단계(S320)와, 상기 채널의 공중 시간 임계값과의 비교를 위해 상기 공중 시간을 합산하는 단계(S324)를 더 포함하는 승인 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 계산 단계는 상기 계산 및 결정 단계를 실행하기 위해, 단지 상기 평균 송신 레이트, 상기 피크 송신 레이트, 최대 버스트 크기, 최대 지연, 데이터 프레임 크기 및 최소 송신 레이트를, 상기 스테이션으로부터 송신된 파라미터로서 수신하는 단계(S404)를 더 포함하는 승인 제어 방법.
  10. 승인 제어를 갖는 네트워크에 있어서,
    복수의 무선 스테이션(108-1∼108-N)과,
    상기 스테이션의 제어기(104)와,
    상기 복수의 스테이션과 상기 제어기를 무선으로 접속하는 통신 채널(112)과,
    상기 제어기로의 업스트림 트래픽, 상기 제어기로부터의 다운스트림 트래픽(116-1∼116-3) 및 스테이션간 사이드스트림 트래픽(120) 중 적어도 하나를 수신하는 버퍼(228)를 포함하되,
    상기 제어기는 피크 송신 레이트(208)가 계산된 레이트를 초과하는 양 및 지연의 곱과 동일한 상기 버퍼의 최대 크기에 근거(S304)하여, 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트를 계산하도록 구성되고(S308),
    상기 지연은 상기 버퍼(228)에 대한 평균 송신 레이트(212)와 상기 피크 송 신 레이트 사이의 차이에 반비례하며,
    상기 제어기는 상기 계산된 레이트에 근거하여, 상기 복수의 스테이션에게, 상기 채널(112)상에서 통신할 권리가 부여되는지 여부를 결정하도록 더 구성(S412)되는
    승인 제어를 갖는 네트워크.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 최대 크기는 상기 계산된 레이트와, MAC 계층에서의 데이터 프레임의 도달과 PHY 계층 상의 상기 프레임의 송신 개시 사이의 최대 지연의 곱에 의해 한계가 정해지는(S308) 승인 제어를 갖는 네트워크.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 계산된 레이트는 1 - 상기 채널상에서의 프레임 송신에 대한 결정된 에러 확률에 반비례하는(S312) 승인 제어를 갖는 네트워크.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 지연은 상기 제어기에서의 이중 토큰 버킷 폴리서(200)의 제 2 토큰 버 킷(224)의 버킷 깊이를 나타내는 최대 버스트 크기(216)에 근거한 것이고, 제 1 버킷은 0 깊이를 가지며, 각각의 레이트로 상기 제 1 및 제 2 버킷에 도달하는 토큰은 상기 피크 및 평균 송신 레이트로 도달하는 트래픽의 각각의 통과를 허용하는 승인 제어를 갖는 네트워크.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 지연은 상기 권리를 무효화하기 위한 기초로서 기능할 사전결정된 양에 대한 상기 채널의 대역폭의 강하 크기에 근거하는(S312) 승인 제어를 갖는 네트워크.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 지연은 상기 제어기에서의 이중 토큰 버킷 폴리서(200)의 제 2 토큰 버킷(224)의 버킷 깊이를 나타내는 최대 버스트 크기(216)에 근거한 것이고, 제 1 버킷은 0 깊이를 가지며, 각각의 레이트로 상기 제 1 및 제 2 버킷에 도달하는 토큰은 상기 피크 및 평균 송신 레이트로 도달하는 트래픽의 각각의 통과를 허용하는 승인 제어를 갖는 네트워크.
  16. 제 10 항에 있어서,
    통신하기 위한 상기 권한은 상기 스테이션이 송신 기회 시간 간격 동안 적어도 하나의 프레임을 송신하도록 허용하며, 상기 계산은 상기 적어도 하나의 프레임에 대해 크기 오버헤드를 부가하기 위한 목적으로, 얼마나 많은 프레임이 상기 간격내에 맞추어지는지를 결정하는(S316) 승인 제어를 갖는 네트워크.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 결정은 상기 복수의 스테이션의 각각의 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트를 계산하고, 상기 각각의 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트를 각각의 공중 시간으로 변환하고(S320), 상기 채널의 공중 시간 임계값과의 비교를 위해 상기 공중 시간을 합산하는 것(S324)을 더 포함하는 승인 제어를 갖는 네트워크.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 계산은 상기 계산 및 결정을 실행하기 위해, 단지 상기 평균 송신 레이트, 상기 피크 송신 레이트, 최대 버스트 크기, 최대 지연, 데이터 프레임 크기 및 최소 송신 레이트를, 상기 스테이션으로부터 송신된 파라미터로서 수신(S404)하도록 하는 승인 제어를 갖는 네트워크.
  19. 복수의 무선 스테이션(108-1∼108-n) 및 제어기(104)를 포함하는 무선 네트워크(100)에 대한, 컴퓨터 판독가능 매체에서 구현된 승인 제어 프로그램에 있어서,
    복수의 스테이션에 대해, 상기 스테이션의 피크 송신 레이트(208)가 계산된 레이트를 초과하는 양 및 지연의 곱과 동일한 최대 버퍼 크기에 근거하여, 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트를 계산(S304)하는 인스트럭션과,
    상기 계산된 레이트에 근거하여, 상기 복수의 스테이션에게, 상기 네트워크의 채널상에서 통신할 권리가 부여되는지 여부를 결정(S412)하는 인스트럭션을 포함하되,
    상기 지연은 상기 스테이션의 평균 송신 레이트(212)와 상기 피크 송신 레이트 사이의 차이에 반비례하는
    승인 제어 프로그램.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 지연은 상기 권리를 무효화하기 위한 기초로서 기능할 사전결정된 양에 대한 상기 채널의 대역폭의 강하 크기에 근거하는(S312) 승인 제어 프로그램.
  21. 승인 제어를 갖는 네트워크를 위한 제어기에 있어서,
    상기 네트워크는 복수의 무선 스테이션과, 제어기와, 상기 복수의 스테이션과 상기 제어기를 무선으로 접속하는 통신 채널과, 상기 제어기로의 업스트림 트래픽, 상기 제어기로부터의 다운스트림 트래픽 및 스테이션간 사이드스트림 트래픽 중 적어도 하나를 수신하는 버퍼를 포함하되,
    상기 제어기는 피크 송신 레이트가 계산된 레이트를 초과하는 양 및 지연의 곱과 동일한 상기 버퍼의 최대 크기에 근거하여, 최소한으로 충분한 버퍼 배출 레이트를 계산하도록 구성되고,
    상기 지연은 상기 버퍼에 대한 평균 송신 레이트와 상기 피크 송신 레이트 사이의 차이에 반비례하며,
    상기 제어기는 상기 계산된 레이트에 근거하여, 상기 복수의 스테이션에게, 상기 채널상에서 통신할 권리가 부여되는지 여부를 결정하도록 더 구성되는
    제어기.
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