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KR100736088B1 - 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법 - Google Patents

무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법 Download PDF

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KR100736088B1
KR100736088B1 KR20050111979A KR20050111979A KR100736088B1 KR 100736088 B1 KR100736088 B1 KR 100736088B1 KR 20050111979 A KR20050111979 A KR 20050111979A KR 20050111979 A KR20050111979 A KR 20050111979A KR 100736088 B1 KR100736088 B1 KR 100736088B1
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Abstract

본 발명은 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패킷의 전송률에 동적으로 대응하여 QoS를 유지하면서 네트워크 자원의 효율적인 사용이 가능한 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 장치는 소정 네트워크의 전송률 변동시 소정 패킷을 전송하기 위해 필요한 자원을 계산하는 자원 계산부, 상기 계산된 자원과 상기 네트워크의 액세스 포인트로부터 할당받은 자원을 비교하는 비교부, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 액세스 포인트로의 추가 자원 요청 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.
스테이션, 액세스 포인트, QoS

Description

무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법{Wireless network device and resource allot method for the same}
도 1은 일반적인 스테이션과 액세스 포인트간의 자원 할당 방법이 도시된 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션이 도시된 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트가 도시된 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 스테이션이 추가 자원을 요청하는 방법이 도시된 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트의 자원 요청 처리 방법이 도시된 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트에서 비콘을 송신하는 방법이 도시된 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스테이션과 액세스 포인트간의 자원 할당 방법이 도시된 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 자원 계산부 120: 비교부
130: 제어부 140: 자원 정보 수신부
150: 자원 요청부
본 발명은 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패킷의 전송률에 동적으로 대응하여 QoS를 유지하면서 네트워크 자원의 효율적인 사용이 가능한 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법에 관한 것이다.
셋톱박스, 디지털 텔레비전, 개인 디지털 보조 장치 및 무선 인터넷 장치 등과 같은 고품질 멀티미디어 장치의 개발은 다양한 아키텍처를 이끌고 있으며, 이러한 장치의 개발은 사람들이 멀티미디어 서비스에 대한 수요를 계속 증가시키도록 한다. 따라서, 네트워크 설계자 및 엔지니어는 통합 네트워크를 통한 실시간 및 비실시간 멀티미디어 데이터 전송에 대해 증가된 수요를 만족할 수 있는 시스템을 계속 설계해오고 있다.
인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP) 기반의 인터넷은 사용자에게 어떠한 서비스 수준도 보장하지 않는 '최선형(Best Effort) 서비스'를 제공한다. IP 네트워크를 통한 최선형 서비스는 복잡도가 엔드-호스트(End-Host)에서 머무르게 할 수 있기 때문에 네트워크가 단순화되고, 인터넷의 괄목할만한 성장은 이 방법이 적절하다는 것을 보여주는 좋은 예이다.
한편, 최근 IEEE 802.11 무선랜(Wireless LAN, WLAN)이 이동/휴대형 장치에 대한 광역 무선 액세스에 대한 지배적인 기술로 출현하였다. 이러한 IEEE 802.11은 최선형 서비스를 지원하므로 '이더넷(Ethernet)'의 무선 버전으로 고려될 수 있다. IEEE 802.11 워킹 그룹(Working Group)은 현재 QoS(Quality of Service)를 지원하기 위해 기존의 레거시(Legacy) 802.11 MAC(Medium Access Control)층에 새로운 보충(Supplement)을 규정하고 있다.
새로운 802.11e MAC은 무선랜을 통한 음성 및 비디오 서비스와 같은 어플리케이션(Application)을 가능하게 하여 802.11 어플리케이션의 영역을 확장시키게 되었다. IEEE 802.11e 표준은 QoS를 지원하는 산업의 보편적인 무선 표준을 구성하고 있으며, IEEE 802.11e는 가정, 기업 및 공중 액세스 네트워킹 환경과 끊임없이 상호작용을 제공하지만, 여전히 각 유형의 네트워크의 고유한 요구를 만족시키는 특징을 제공한다. IEEE 802.11e는 과거의 레거시 표준과 완벽하게 호환되면서도 QoS 특징 및 멀티미디어 지원을 기존의 IEEE 802.11표준에 추가하여 가정 및 비지니스 환경에 걸쳐 무선 표준을 제공한다.
멀티 미디어 데이터에 대한 QoS 지원은 음성, 오디오 및 비디오가 복수의 네트워크킹된 가정의 전자 장치 및 개인용 컴퓨터로 전달되는 홈 네트워크에 중요하다. 광대역 서비스 제공자는 QoS 및 멀티미디어 가능 가정용 네트워크를 거주 고객에게 주문형 비디오, 주문형 오디오 IP를 통한 음성 및 고속 인터넷 액세스와 같은 부가 가치 서비스를 제공하는데 필수적인 요소로 보고 있다.
적절한 서비스를 제공하기 위해서는, 네트워크 서비스 유형에 대해 어느 정도 수준의 양과 품질의 판정이 요구된다. 이는 네트워크에게 지연, 지터 및 손실에 대한 엄격한 타이밍 요구를 갖는 트래픽과 다른 유형의 트래픽을 구별할 수 있게 하는 일부 능력을 추가할 것을 요구한다. 또한, QoS 제공을 위한 프로토콜이 달성되도록 설계되는 것이다. QoS 제공은 대역폭을 생성하지는 않지만 넓은 범위의 어플리케이션 요구를 만족시키도록 보다 효과적으로 대역폭을 관리한다. QoS 제공의 목적은 여러 수준의 예측 가능성을 제공하고 현재의 인터넷 프로토콜을 넘어 최선형 서비스를 제공하는 것이다.
현재 IEEE 802.11e 표준은 트래픽 스트림에 대한 QoS 요구를 협상하기 위한 프로토콜을 개시하고 있다. 하이브리드 조정자(Hybrid Coordinator) 내의 스케쥴러는 각각의 스테이션에 대한 서비스 스케쥴을 결정하는 것을 담당한다. 스케쥴링은 각각의 사전 협상된 QoS 요구가 만족되도록 수행된다.
한편, 스테이션은 패킷 송신을 위해 액세스 포인트로 자원 할당을 요청하게 되고, 액세스 포인트는 스테이션이 요청한 자원을 할당하는 과정을 거치게 된다. 이와 같은 방법은 QoS를 보장하는데 효과적인 방법일 수 있으나, 한정된 자원의 사용효율을 감소시키는 결과를 초래하게 된다. 다시 말해서, 스테이션이 패킷 송신을 위해 액세스 포인트에게 요청한 자원은 물리 계층의 전송률을 고려하지 않은 자원이다. 따라서, 스테이션이 요청한 자원에 대하여 물리 계층의 전송률이 크거나 작을 경우 한정된 자원의 효율적인 사용이 어렵다는 문제점이 있다.
도 1은 일반적인 스테이션과 액세스 포인트간의 자원 할당 방법이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 일반적인 스테이션과 액세스 포인트간의 자원 할당 방법 은, 먼저 스테이션(10)이 액세스 포인트(20)에게 패킷 송신을 위해 필요한 자원을 계산하고(S10), 계산 결과에 따른 자원을 액세스 포인트(20)에게 요청하게 된다(S10). 이후, 액세스 포인트(20)는 스테이션(10)에게 할당할 자원이 있는지의 여부를 판단한다(S30).
판단 결과, 액세스 포인트(20)가 스테이션(10)이 요청한 자원을 할당할 수 있을 경우, 액세스 포인트(20)는 스테이션(10)이 요청한 자원을 할당하게 된다(S40).
이때, 전술한 도 1과 같은 스테이션과 액세스 포인트간의 자원 할당 방법은, 스테이션이 실제로 패킷을 송신하는 물리 계층의 전송률을 고려하지 않은 방법이다. 따라서, 스테이션이 할당받은 자원이 물리 계층의 전송률에 비해 작은 경우에는 패킷 송신시 할당받아야 할 시간이 증가하게 되고, 반대로 스테이션이 할당받은 자원이 물리 계층의 전송률에 비해 큰 경우에는 잉여 자원이 존재하게 된다. 따라서, 물리 계층의 전송률에 대응하여 효율적으로 자원을 관리하여 효과적으로 QoS를 보장하는 방안이 요구되고 있다.
한국 공개 특허 2005-0057124는 무선 네트워크의 하이브리드 조정자 내에서 무선 스테이션에 대한 QoS 서비스 스케줄을 생성하고, 생성된 QoS 서비스 스케줄을 하이브리드 조정자로부터 무선 스테이션으로 전송하는 QoS 서비스 스케줄 제공 방법을 개시하고 있으나, 이는 무선 스테이션 내의 QoS 서비스 스케쥴을 사용하여 전송 기회가 하이브리드 조정자에 의해 스케쥴 되지 않은 시간동안 절전 모드에 들어가 전력 관리를 수행하는 것에 관한 것으로, 물리 계층의 변화하는 전송률에 동적 으로 대응하면서 QoS를 유지하여 무선랜 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방안은 제안되고 있지 않다.
본 발명은 네트워크의 전송률에 밀접한 물리 계층의 전송률 변동을 감지하고, 물리 계층의 전송률에 따라 적응적으로 자원을 효율적으로 관리하고 QoS를 유지할 수 있는 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 장치는, 소정 네트워크의 전송률 변동시 소정 패킷을 전송하기 위해 필요한 자원을 계산하는 자원 계산부, 상기 계산된 자원과 상기 네트워크의 액세스 포인트로부터 할당받은 자원을 비교하는 비교부, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 액세스 포인트로의 추가 자원 요청 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 장치는, 네트워크를 통해 패킷을 전송하는 스테이션으로부터의 자원 요청을 수신하는 자원 요청 수신부, 상기 수신된 요청에 따라 상기 네트워크에서 할당할 수 있는 자원을 계산하는 자원 계산부, 및 상기 계산 결과에 따라 상기 스테이션으로 자원 추가 할당 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법은, 소정 네트워크의 전송률 변동시 소정 패킷을 전송하기 위해 필요한 자원을 계산하는 단계, 상기 계산된 자원과 상기 네트워크의 액세스 포인트로부터 할당받은 자원을 비교하는 단계, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 액세스 포인트로의 추가 자원 요청 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법은, 네트워크를 통해 패킷을 전송하는 스테이션으로부터의 자원 요청을 수신하는 단계, 상기 수신된 요청에 따라 상기 네트워크에서 할당할 수 있는 자원을 계산하는 단계, 및 상기 계산 결과에 따라 상기 스테이션으로 자원 추가 할당 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범수를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션의 구성이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(100)은, 자원 계산부(110), 비교부(120), 제어부(130), 자원 정보 수신부(140) 및 자원 요청부(150)를 포함할 수 있다.
자원 계산부(110)는 네트워크를 통해 전송할 패킷에 따라 필요한 자원을 계산할 수 있다. 다시 말해서, 스테이션(100)이 전송할 패킷이 실시간 멀티 미디어 데이터인지 또는 전술한 최선형 서비스인지의 여부에 따라 필요한 자원이 달라지게 된다. 예를 들어, 스테이션(100)이 전송할 패킷이 실시간 멀티 미디어 데이터인 경우에는 최선형 서비스의 경우에 비하여 큰 자원이 필요하게 된다. 이때, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어 중 '자원'은 네트워크 내에 존재하는 각 스테이션이 패킷을 전송하기 위해 할당받은 시간 등으로 이해될 수 있다.
또한, 자원 계산부(110)는 전술한 패킷의 변동뿐만 아니라, 동일한 패킷에 대해서 OSI(Open System Interconnection)의 계층에서 실제 패킷이 송신되는 물리 계층에서의 전송률 변동 등에 따른 자원을 계산할 수 있다. 참고로, OSI 계층은, 최하위부터 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층, 전송 계층, 세션 계층, 표현 계층 및 응용 계층으로 나뉘게 된다. 이때, 실제 패킷은 물리 계층을 통해 송신되기 때문에 최하위 계층인 물리 계층을 제외한 상위 계층에서의 전송률이 크다 할지라도 실제 전송률은 최하위 계층인 물리 계층에 의존하게 된다. 따라서, 자원 계산부(110)는 물리 계층의 전송률 변동에 따라 필요한 자원을 다시 계산할 수 있다. 예를 들어, 자원 계산부(110)는 물리 계층의 전송률이 감소하면, 이를 감지하여 패킷을 송신하는데 필요한 시간을 계산할 수 있다. 또한, 자원 계산부(110)는 전송률 변동에 따라 패킷을 송신하는데 필요한 시간을 소정 시간 간격으로 계산하게 되는데, 이는 너무 빈번한 계산은 오히려 시스템의 부하를 증가시킬 수 있기 때문이다.
비교부(120)는 자원 계산부(110)에 의해 계산된 자원과 스테이션(100)이 네트워크 내에서 이미 할당받은 자원을 비교할 수 있다. 다시 말해서, 스테이션(100)이 과거에 할당받은 자원과 스테이션(100)이 현재 송신하려는 패킷에 따라 필요한 자원을 비교할 수 있다. 한편, 비교부(120)는 과거에 할당받은 자원이 없는 경우에는 과거에 할당받은 자원과 계산된 자원을 비교하는 과정을 생략할 수 있다.
제어부(130)는 비교부(120)의 비교 결과에 따라 과거에 할당받은 자원에 대하여 추가 자원을 요청할지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스테이션(100)이 과거에 할당받은 자원은 최선형 서비스이고, 현재 송신할 패킷은 실시간 멀티 미디어 데이터인 경우, 제어부(130)는 과거에 할당받은 자원에 비하여 큰 자원이 필요하기 때문에 과거에 할당받은 자원에 대해 추가적으로 필요한 자원을 요청할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 전술한 전송률이 감소한 경우에는 패킷을 송신하는데 필 요한 자원이 증가하기 때문에 추가적으로 필요한 자원을 요청할 수 있다. 한편, 과거에 할당받은 자원이 없는 경우, 제어부(130)는 현재 송신하려는 패킷 전체에 대한 자원을 요청할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 계산된 자원이 과거에 할당받은 자원에 비하여 큰 경우, 그에 따른 잉여 자원을 해지하여 네트워크에 반환할 수 있다. 이때, 반환된 자원은 차후에 다시 할당받거나 또 다른 스테이션에게 할당할 경우 사용될 수 있다.
자원 정보 수신부(140)는 네트워크 내에서 자원을 할당하는 기기로부터 현재 할당할 수 있는 자원에 대한 자원 정보를 수신할 수 있다. 이러한 자원 정보는 자원을 할당하는 기기로부터 소정 시간 간격으로 계속해서 수신될 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 수신되는 자원 정보를 통해 네트워크에서 추가 요청한 자원을 할당받을 수 있을지의 여부를 사전에 판단하여 불필요한 추가 자원 요청이 이루어지는 것을 방지할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 수신된 자원 정보에 따라 현재 할당 가능한 자원이 추가 요청한 자원에 비하여 작은 경우, 추가로 자원을 요청하지 않고 전술한 최선형 서비스에 따라 패킷을 송신할 수 있다.
자원 요청부(150)는 제어부(130)의 제어에 따라 네트워크에 자원을 할당하는 기기로 추가적인 자원을 요청할 수 있다. 이때, 자원 요청부(!50)는 제어부(130)가 현재 할당 가능한 자원이 추가 요청한 자원에 비하여 크다고 판단된 경우, 네트워크에서 자원을 할당하는 기기로 추가적인 자원을 요청할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트의 구성이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트(200)는, 자원 요 청 수신부(210), 자원 계산부(220), 제어부(230) 및 자원 할당부(240)를 포함할 수 있다.
자원 요청 수신부(210)는 네트워크 내의 소정 기기로부터의 자원 요청을 수신할 수 있다. 이때, 수신되는 자원 요청은 과거에 할당된 자원에 대하여 추가적인 자원 요청일수도 있고, 과거에 할당된 자원이 없을 경우 소정 패킷 전체에 대한 자원 요청일수도 있다.
자원 계산부(220)는 자원 요청 수신부(210)에서 수신된 자원 요청에 따라 현재 할당할 수 있는 자원을 계산할 수 있다. 구체적으로, 자원 계산부(220)는 네트워크의 총 자원, 최선형 서비스를 위한 자원량, 및 할당된 총 자원을 통해 현재 할당할 수 있는 자원을 계산할 수 있다. 예를 들어, 네트워크의 총 자원을 C라 하고, 최선형 서비스를 위한 자원량을 B라 하며, 할당된 총 자원을 R이라 하면, 할당할 수 있는 자원 AR은, AR=C-B-R을 통해 구해질 수 있다. 이때, C≤B+R의 관계를 가지게 된다. 따라서, 액세스 포인트(200)는 C-B>R인 경우에는 네트워크 내 기기로 소정의 자원을 할당할 수 있는 상태가 된다.
또한, 자원 계산부(220)는 자원 요청과 더불어 소정 시간 간격으로 AR을 통해 현재 할당할 수 있는 자원을 대한 정보를 포함하는 비콘(Beacon)을 네트워크 내 기기로 송신할 수 있다. 따라서, 네트워크 내 기기들은 수신된 비콘을 통해 현재 할당받을 수 있는 자원을 판단할 수 있게 된다.
제어부(230)는 자원 계산부(220)의 계산 결과에 따라 자원을 요청한 기기로 자원을 할당할것인지의 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 요청된 자원이 현재 할당할 수 있는지의 여부를 판단하고, 판단 결과 요청된 자원이 현재 할당할 수 있는 경우에만 자원 할당부(240)를 통해 자원을 요청한 기기로 자원을 할당할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션에서 추가 자원을 요청하는 방법이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스테이션에서 추가 자원을 요청하는 방법은, 먼저 스테이션(100)의 자원 계산부(110)에서 패킷 송신에 필요한 자원을 계산한다(S110). 이때, 본 발명의 실시예에서는 자원 계산부(110)가 전술한 바와 같은 전송률의 변동이 발생하여 필요한 자원을 계산하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 패킷의 종류가 변경되는 경우에도 필요한 자원을 계산할 수 있다.
비교부(120)는 계산된 자원과 과거에 할당된 자원을 비교한다(S120). 이때, 비교부(120)는 과거에 할당된 자원이 없는 경우에 계산된 자원과 과거에 할당된 자원을 비교하는 과정을 생략할 수 있다.
비교 결과, 계산된 자원이 과거에 할당된 자원이 비하여 큰 경우, 다시 말해서 패킷 전송을 위해 필요한 자원이 부족한 경우, 제어부(130)는 추가 자원 요청이 가능한지의 여부를 판단하고(S130), 판단 결과 추가 요청이 가능한 경우, 자원 요청부(150)를 통해 추가 자원을 요청하게 된다(S140). 다시 말해서, 제어부(130)는 자원 정보 수신부(140)를 통해 수신되는 자원 정보를 통해 현재 할당받을 수 있는 자원을 사전에 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 추가 자원을 요청할 수 있는 경 우 자원 요청부(150)를 통해 추가 자원을 요청할 수 있다.
만일, 비교 결과, 과거에 할당된 자원이 계산된 자원에 비하여 큰 경우에는 과거에 할당된 자원 중 패킷 송신에 필요한 자원을 제외한 잉여 자원을 해지하게 된다(S150). 이때, 해지되는 잉여 자원은 차후에 다시 할당받거나 또 다른 스테이션에게 할당될 경우 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트의 자원 요청 처리 방법이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트의 자원 요청 처리 방법은, 먼저 스테이션(100)으로부터의 자원 요청을 수신한다(S210). 구체적으로, 액세스 포인트(200)는 자원 요청 수신부(210)를 통해 스테이션(100)으로부터의 자원 요청을 수신할 수 있다.
이후, 자원 계산부(220)는 전술한 AR을 통하여 현재 할당할 수 있는 자원을 계산하게 된다(S220).
제어부(230)는 계산된 자원과 수신된 자원 요청에 따른 자원을 비교한다(S230).
비교 결과, 계산된 자원이 요청된 자원에 비하여 큰 경우, 제어부(230)는 자원 할당부(240)를 통해 자원을 요청한 스테이션으로 자원을 할당하게 된다(S240).
만일, 비교 결과, 계산된 자원이 요청된 자원에 비하여 작은 경우, 제어부(230)는 자원을 요청한 스테이션으로의 자원 할당을 거절하게 된다(S250).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트에서 비콘을 송신하는 방법이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액세스 포인트에서 비콘을 송신하는 방법은, 먼저 액세스 포인트(200)는 네트워크의 총 자원(C)을 계산한다(S310).
또한, 액세스 포인트(200)는 최선형 서비스를 위한 자원(B) 및 할당된 총 자원(R)을 계산한다(S320).
이후, 액세스 포인트(200)의 자원 계산부(220)는 할당된 총 자원이 네트워크의 총 자원에서 최선형 서비스를 위한 자원을 제외한 자원보다 큰지의 여부를 판단한다(S330).
판단 결과, 네트워크의 총 자원에서 최선형 서비스를 위한 자원을 제외한 자원이 할당된 총 자원보다 큰 경우, 할당할 수 있는 자원이 있기 때문에 제어부(230)는 할당 가능한 자원을 포함하는 비콘을 네트워크 내 스테이션들에게 송신한다(S340).
만일, 판단 결과, 네트워크의 총 자원에서 최선형 서비스를 위한 자원을 제외한 자원이 할당된 총 자원보다 작은 경우, 할당할 수 있는 자원이 없기 때문에 제어부(230)는 할당된 자원 및 최선형 서비스를 위한 자원을 조절하여 할당할 수 있는 자원을 확보하게 된다(S350). 이후, 할당할 수 있는 자원이 확보될때까지 전술한 S330 및 S350 단계를 반복적으로 수행하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스테이션과 액세스 포인트간의 자원 할당 방법이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스테이션과 액세스 포인트간의 자원 할당 방법은, 먼저 스테이션(100)에서 전송률의 변동이 발생한 경우(S410), 스테이션(100)은 변동된 전송률에 따라 패킷을 송신하는데 필요한 자원을 계산한다(S420). 본 발명의 실시예에서 스테이션(100)이 전송률 변동에 따라 패킷을 송신하는데 필요한 자원을 계산하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 패킷의 종류, 즉 최선형 서비스인지 또는 실시간 멀티미디어 데이터인지의 여부 등에 따라 패킷을 송신하는데 필요한 자원을 계산할 수 있다.
이때, 스테이션(100)은 자원을 할당받지 않았거나 과거에 할당받은 자원이 현재 패킷을 송신하는데 필요한 자원에 비하여 작은 경우, 액세스 포인트(200)로 자원을 요청하게 된다(S430). 한편, 스테이션(100)은 과거에 할당받은 자원이 현재 패킷을 송신하는데 필요한 자원에 비하여 큰 경우, 그에 따른 잉여 자원을 해지하게 된다.
액세스 포인트(200)는 스테이션(100)으로부터의 자원 요청에 따라 할당 가능한 자원을 계산하게 된다(S440). 다시 말해서, 전술한 도 5와 같이 할당 가능한 자원을 계산하여, 할당 가능한 경우 스테이션(100)이 요청한 자원을 할당하게 된다(S450).
상기 '부'는 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 부는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 부는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 부는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 부는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 부들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 부들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 부들로 더 분리될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 무선 네트워크 장치 및 이를 위한 자원 할당 방법에 따르면, 스테이션에 자원을 할당할 경우, 물리 계층의 전송률 변동에 따라 적응적으로 자원을 관리하기 때문에 한정된 자원의 효율적인 사용이 가능하고 QoS를 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (28)

  1. 소정 네트워크의 전송률 변동시 소정 패킷을 전송하기 위해 필요한 자원을 계산하는 자원 계산부;
    상기 계산된 자원과 상기 네트워크의 액세스 포인트로부터 할당받은 자원을 비교하는 비교부; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 액세스 포인트로의 추가 자원 요청 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 무선 네트워크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원 계산부는, 소정 시간 간격으로 상기 패킷을 전송하기 위해 필요한 자원을 계산하는 무선 네트워크 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 비교 결과 상기 할당받은 자원이 상기 계산된 자원보다 큰 경우, 잉여 자원을 해지하는 무선 네트워크 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 비교 결과 상기 계산된 자원이 상기 할당받은 자원보다 큰 경우, 상기 액세스 포인트로 추가 자원을 요청하는 무선 네트워크 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트로부터 송신되는 상기 네트워크에서 현재 사용 가능한 자원 정보를 수신하는 자원 정보 수신부;
    상기 비교 결과 상기 계산된 자원이 상기 할당받은 자원보다 큰 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 액세스 포인트로 추가 자원을 요청하는 자원 요청부; 및
    상기 요청에 따른 추가 자원을 수신하는 자원 수신부를 더 포함하는 무선 네트워크 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 자원 정보는, 상기 네트워크의 총 자원에서 최선형을 위한 자원을 제외한 자원과 할당된 총 자원의 차인 잉여 자원을 포함하는 무선 네트워크 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 자원 요청부는, 상기 자원 정보에 포함된 잉여 자원이 상기 추가 자원보다 큰 경우, 상기 액세스 포인트로 상기 추가 자원을 요청하는 무선 네트워크 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 자원 정보에 포함된 잉여 자원이 상기 추가 자원보다 작은 경우, 상기 패킷을 상기 최선형으로 전송하는 무선 네트워크 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는, 상기 잉여 자원이 상기 추가 자원보다 큰 경우, 상기 추가 요청에 따른 자원을 할당하는 무선 네트워크 장치.
  10. 네트워크를 통해 패킷을 전송하는 스테이션으로부터의 자원 요청을 수신하는 자원 요청 수신부;
    상기 수신된 요청에 따라 상기 네트워크에서 할당할 수 있는 자원을 계산하는 자원 계산부; 및
    상기 계산 결과에 따라 상기 스테이션으로 자원 추가 할당 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 무선 네트워크 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스테이션은, 상기 네트워크의 전송률 변동시 상기 패킷을 전송하기 위하여 필요한 자원을 계산하고, 상기 계산 결과에 따른 자원을 요청하는 무선 네트워크 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 자원 계산부는, 상기 네트워크의 총 자원에서 최선형을 위한 자원을 제외한 자원과 할당된 총 자원의 차인 잉여 자원에 대한 정보를 포함하는 비콘을 상기 스테이션으로 송신하는 무선 네트워크 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 네트워크의 총 자원에서 최선형을 위한 자원을 제외한 자원이 할당된 총 자원보다 작은 경우, 상기 할당된 자원 및 최선형을 위한 자원을 조정하여 상기 잉여 자원을 확보하는 무선 네트워크 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 잉여 자원이 상기 추가 요청된 자원보다 큰 경우, 상기 스테이션으로 상기 추가 요청된 자원을 할당하는 무선 네트워크 장치.
  15. 소정 네트워크의 전송률 변동시 소정 패킷을 전송하기 위해 필요한 자원을 계산하는 단계;
    상기 계산된 자원과 상기 네트워크의 액세스 포인트로부터 할당받은 자원을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 액세스 포인트로의 추가 자원 요청 여부를 결정하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 자원을 계산하는 단계는, 소정 시간 간격으로 상기 패킷을 전송하기 위해 필요한 자원을 계산하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 추가 자원 요청 여부를 결정하는 단계는, 상기 비교 결과 상기 할당받은 자원이 상기 계산된 자원보다 큰 경우, 잉여 자원을 해지하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 추가 자원 요청 여부를 결정하는 단계는, 상기 비교 결과 상기 계산된 자원이 상기 할당받은 자원보다 큰 경우, 상기 액세스 포인트로 추가 자원을 요청하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트로부터 송신되는 상기 네트워크에서 현재 사용 가능한 자원 정보를 수신하는 단계;
    상기 비교 결과 상기 계산된 자원이 상기 할당받은 자원보다 큰 경우, 상기 액세스 포인트로 추가 자원을 요청하는 단계; 및
    상기 요청에 따른 추가 자원을 수신하는 단계를 더 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 자원 정보는, 상기 네트워크의 총 자원에서 최선형을 위한 자원을 제외한 자원과 할당된 총 자원의 차인 잉여 자원을 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 자원을 요청하는 단계는, 상기 자원 정보에 포함된 잉여 자원이 상기 추가 자원보다 큰 경우, 상기 액세스 포인트로 상기 추가 자원을 요청하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 추가 자원 요청 여부를 결정하는 단계는, 상기 자원 정보에 포함된 잉여 자원이 상기 추가 자원보다 작은 경우, 상기 패킷을 상기 최선형으로 전송하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는, 상기 잉여 자원이 상기 추가 자원보다 큰 경우, 상기 추가 요청에 따른 자원을 할당하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  24. 네트워크를 통해 패킷을 전송하는 스테이션으로부터의 자원 요청을 수신하는 단계;
    상기 수신된 요청에 따라 상기 네트워크에서 할당할 수 있는 자원을 계산하는 단계; 및
    상기 계산 결과에 따라 상기 스테이션으로 자원 추가 할당 여부를 결정하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 스테이션은, 상기 네트워크의 전송률 변동시 상기 패킷을 전송하기 위하여 필요한 자원을 계산하고, 상기 계산 결과에 따른 자원을 요청하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 자원을 계산하는 단계는, 상기 네트워크의 총 자원에서 최선형을 위한 자원을 제외한 자원과 할당된 총 자원의 차인 잉여 자원에 대한 정보를 포함하는 비콘을 상기 스테이션으로 송신하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 자원 추가 할당 여부를 결정하는 단계는, 상기 네트워크의 총 자원에서 최선형을 위한 자원을 제외한 자원이 할당된 총 자원보다 작은 경우, 상기 할당된 자원 및 최선형을 위한 자원을 조정하여 상기 잉여 자원을 확보하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 자원 추가 할당 여부를 결정하는 단계는, 상기 잉여 자원이 상기 추가 요청된 자원보다 큰 경우, 상기 스테이션으로 상기 추가 요청된 자원을 할당하는 단계를 포함하는 무선 네트워크 장치를 위한 자원 할당 방법.
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