KR20050013871A - 씨에스엠에이/씨에이에 기반한 무선 랜에서의 매체 접근제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

씨에스엠에이/씨에이에 기반한 무선 랜에서의 매체 접근제어 방법 및 그 장치

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KR20050013871A
KR20050013871A KR1020030052455A KR20030052455A KR20050013871A KR 20050013871 A KR20050013871 A KR 20050013871A KR 1020030052455 A KR1020030052455 A KR 1020030052455A KR 20030052455 A KR20030052455 A KR 20030052455A KR 20050013871 A KR20050013871 A KR 20050013871A
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Abstract

본 발명은 CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance)에 기반한 무선 랜에서의 매체 접근 제어 방법 및 그 장치에 관한 것으로, CSMA/CA에 기반한 무선 랜 시스템에서 단말들을 전송 우선 순위에 따라 다수개의 그룹으로 나누어 그룹마다 서로 다른 DIFS(DCF interframe space)를 할당하고, 같은 우선 순위의 그룹에 속한 단말의 경우에도 전송 우선 순위에 따라 서로 다른 백오프 타임을 고정적으로 할당하고, 재전송 경쟁시마다 각 단말이 할당받은 그 백오프 타임으로 재설정되게 함으로써 같은 우선 순위 그룹내에서도 전송 우선 순위가 높은 단말에게 확실한 전송기회를 보장할 수 있고, CSMA/CA에 기반한 무선 랜 시스템에서 전송 의사가 있는 단말의 개수와 무관하게 우선순위가 높은 단말의 전송 기회를 확실히 보장하고, 각 단말의 대기 시간이 서로 다르므로 충돌이 발생할 여지를 줄여 충돌에 의한 쓰루풋(throughput) 저하를 막을 수 있다.

Description

씨에스엠에이/씨에이에 기반한 무선 랜에서의 매체 접근 제어 방법 및 그 장치{method for medium access in wireless local area network system based on carrier sense multiple access with collision avoidance and apparatus thereof}
본 발명은 CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance)에 기반한 무선 랜에서의 매체 접근(Medium Access) 제어 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 CSMA/CA에 기반한 무선 랜에서 다수의 단말(station)이 매체를 점유하기 위해 전송 경쟁을 통해 매체에 접근하는 기술에 관한 것이다.
무선 랜은 선 없이 데이터를 주고 받을 수 있는 통신 네트워크로서, 이동성과 설치의 용이성 등의 장점으로 인해 사용자 수가 매년 증가하고 있다. 무선 랜을 이용하여 주고 받을 수 있는 정보의 종류도 기존에는 문서 정보, 인터넷을 사용하기 위한 정보 등이 주류였다. 그러나, 최근에는 실시간성을 요구하는 음성 통화 서비스, 다자간 화상 회의 서비스, 실시간 영상 전송 서비스 등을 수용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 최근에는 무선 랜에 접속하여 전화를 주고 받을 수 있는 무선 랜 전화기도 상용화되고 있다.
무선 랜은 실시간성을 필요로 하는 다양한 응용 서비스를 원활히 제공하기 위해서 그러한 서비스를 이용하는 단말/사용자에게 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있어야 한다. 또한, 무선 랜에 연결되어 있는 각각의 단말이 원하는 서비스의 질(Level of service)이 각각 다르므로, 서로 다른 단말들에 대하여 최적의 서비스를 제공할 수 있는 기능도 구현되어야 한다.
오늘날 많이 사용되고 있는 무선 랜 규격들은 이러한 QoS, CoS(Class of Service)를 가능하게 할 수 있는 기능을 내재하고 있거나 관련 기능을 보완하는 절차를 거치고 있다. 북미, 한국을 비롯해 널리 적용되고 있는 IEEE 의 무선 랜 규격도 실시간 정보 전달을 가능하게 하기 위해서 폴링(Polling) 방식에 의한 매체(medium) 접속 제어 기능인 PCF(Point Coordination Function)를 옵션으로 지원하고 있다.
IEEE 의 무선 랜 표준은 "Standard for Information technology- Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements-Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications" 1999 Edition을 따르고 있다.
이하에서는 줄여서 IEEE 802.11로 표기하도록 한다. IEEE 802.11 표준에는 무선 랜을 구성하는 물리 계층과 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC)에 관한 규정이 정의되어 있다.
MAC 계층은 공유 매체를 사용하는 단말 또는 장치가 매체를 이용/접근할 때 준수해야 할 순서(Order)와 규칙을 정의함으로써 효율적으로 매체의 용량을 이용하게 만든다. IEEE 802.11 는 Distributed Coordination Function(DCF) 와 Point Coordination Function(PCF)라는 두 가지 접근 제어 방식(access mechanism)을 정의하였다.
도 1은 IEEE 802.11 규격에 기본사항으로 정의된 DCF의 접근 제어 방식을 설명하기 위한 도면이다.
DCF은 도 1에 도시된 바와 같이 IEEE 802.11 규격에 기본사항으로 정의된 접근 제어 방식으로 CSMA/CA라고 알려진 경쟁에 기반한 알고리즘을 사용하고 있다.
CSMA/CA 기반의 무선랜 시스템에서는 단말이 매체가 사용중인지를 검사하여 매체가 사용중인 경우 일정시간 기다렸다가 일정 시간후에 매체가 미사용중인 경우에 백오프 타임을 감소시킨다. 이와 같이 각 단말이 트래픽을 개시하기 위해 기다리는 일정 시간을 IFS(interframe space)라 한다. 도면에 도시된 바와 같이 MAC 프로토콜 트래픽에는 크게 세 가지의 IFS가 있다. DIFS는 DCF interframe space을 나타내며, PIFS는 PCF interframe space를 나타내며, SIFS는 Short interframe space을 나타낸다.
여기서는 DCF 방식을 사용하는 단말이 프레임을 보내는 예를 가지고 설명하도록 한다. DCF 방식을 사용하는 단말은 프레임을 보내기 전에 우선 매체가 사용 중인지를 검사한다. 만약 매체가 DIFS(DCF interframe space)보다 크거나 같은 시간 동안 미사용(Idle)상태이면, 프레임을 전송할 수 있게 된다.
이와 반대로 매체가 사용중(busy)이면, 단말은 백오프 절차를 개시하게 되고 백오프 타이머의 값이 0으로 되면 비로소 매체를 점유하여 프레임을 전송한다.
백오프 절차시에는 백오프 타이머(Backoff Timer)에 랜덤(random)한 백오프 타임을 할당한다. 백오프 타임은 다음의 관계식을 따른다.
Backoff Time = random() * slottime
(random()= [0, CW] 구간에서 uniform 한 확률 분포를 갖는 랜덤한 정수)
(CW = Contention Window, CWmin <= CW <= CWmax)
백오프 타이머는 매체가 슬롯타임(slottime)동안 미사용(idle) 상태로 지속될 때마다 슬롯타임 만큼 감소하며, 매체가 어느 한 순간이라도 사용중(Busy)상태가 되면, 감소를 중지한다.
백오프 타이머는 매체가 DIFS 동안 미사용(idle) 상태가 되고 난 후부터 다시 슬롯타임 만큼씩 감소할 수 있다. 이 때의 백오프 타임은 생성된 값이 아니라 설정된 백오프 타임의 범위내에서 무작위로 선택된 값으로 설정된다.
아울러, 임의의 단말에 설정된 백오프 타임은 매체가 미사용 상태에서 타임슬롯만큼 감소하게 되는데, 전송 경쟁에서 실패하여 재전송 경쟁을 수행해야 할 경우 이전 경쟁과정에서 감소된 값으로부터 타임슬롯만큼씩 감소하게 된다. 이렇게 하여 단말은 백오프 타이머가 0 이 되면 비로소 전송할 수 있다.
도 2는 종래의 매체 접근 방법에 의해 다수개의 단말들이 매체 접근을 위해 백오프 절차를 수행하는 타이밍도이다.
도 2를 참조하면 station A가 이미 프레임을 전송하고 있으므로, 다른 station은 기다리고 있다가 station A의 프레임 전송이 끝나면, DIFS 만큼 기다렸다가 그때에도 매체가 미사용 상태이면 각자의 백오프 타임을 감소시켜 나간다. station B와 station D가 각자의 백오프 타임을 감소시켜나가는 동안 station C는 이미 백오프 타임이 0된 상태이므로 station C가 매체를 점유하여 프레임을 전송한다. station C가 프레임을 전송하고 난 후에 매체가 미사용중이므로, station B, station D, station E가 전송 경쟁을 한다. 각자 DIFS만큼 기다렸다가 각자의 백오프 타임을 감소시켜나간다. 이때 station D의 백오프 타임이 가장 빨리 감소되었으므로 station D가 매체를 점유하게 된다. station D가 프레임을 전송한 후 미체가 미사용중이므로 station B, station E가 전송 경쟁을 한다. 각자 DIFS만큼 기다렸다가 각자의 백오프 타임을 감소시켜나간다. 이때 station E의 백오프 타임이 먼저 감소되었으므로 station E가 매체를 점유하여 프레임을 전송한다. 그 후 station B도 DIFS만큼 기다렸다가 나머지 백오프 타임을 감소시켜 백오프 타임이 0이 되면 매체를 점유하여 프레임을 전송한다.
이때, 다수의 단말이 동시에 전송을 시도하여 충돌이 발생할 때마다 컨텐션 윈도우(Contention Window(CW))는 도 3에 도시된 바와 같이 기하급수적인(exponential) 형태로 증가한다. 아울러, 백오프 타이머는 새로운 백오프 타임을 갖게 된다.
한편, CW는 전송 성공 후에는 CWmin(최소 CW)으로 돌아간다. 이러한 CW 의 기하급수적인(exponential) 증가는 재 충돌의 확률을 낮춰 네트워크의 안정성을 높이는 역할을 한다.
IEEE 802.11의 DCF는 단말이 매체에 접근하는데 있어서 모든 단말에게 공평한 기회를 줄 수 있는 매체 접근 방식이지만, QoS를 지원하는 무선 랜 시스템을 구축하는 데에는 유용하지 않다.
무선 랜에서의 QoS를 보장하기 위해서 고안된 접근 제어 방식에는 경쟁이 없는 방법(Contention-Free Method)과 경쟁에 기반한 방법(Contention-based Method)이 있다. 폴링(Polling)에 기반한 방식은 대표적인 경쟁이 없는 매체 접속(Media Access) 방법이며, PCF 가 이 방식을 이용한다.
PCF는 중앙 집중적이고, 폴링 방식에 의한 접근 제어 알고리즘으로 포인트 코디네이터(Point Coordinator)(PC)라는 장치를 필요로 한다. 포인트 코디네이터는 CF-Poll 이라는 프레임을 전송함으로써 특정 단말에 전송 기회를 준다. PCF 가 사용되면, 폴(Poll)을 받은 단말만이 경쟁 없이 전송 기회를 갖는 CFP와, 경쟁에 의해 매체에 접근할 수 있는 CP가 번갈아 가며 반복된다.
PCF를 사용하기 위해서 포인트 코디네이터는 내부에 스케줄러(Scheduler)기능이 필요하다. 이것은 포인트 코디네이터가 실시간성 데이터를 보내고자 하는 모든 단말의 전송 시기와 프레임의 크기 등에 대한 정보를 예측하여 매 사이클당 적절히 스케줄링(scheduling)을 하여 단말에게 전송기회를 주어야 하기 때문이다. 만약 적절한 스케줄링이 이루어지지 않을 경우 제한시간 이상의 접근 지연(access delay)을 갖는 단말이 생길 수 있으며, 매체의 전송 효율을 떨어뜨릴 수 있다.
경쟁에 기반한 무선 랜 시스템에서 단말의 전송 경쟁시에 각 단말에 우선순위를 부여하는 방법 중 하나는 CSMA/CA 알고리즘의 사용 시에 우선순위에 따라 DIFS와 백오프 타임을 결정하는 CW를 다르게 적용하는 것이다.
각각의 데이터 트래픽 또는 단말은 DIFS가 작을수록, 그리고 CW 값이 작을수록 높은 우선순위를 갖게 된다.
'Deng 알고리즘' 과 IEEE 802.11e 의 Enhanced Distributed CoordinationFunction(EDCF)이 이러한 방법을 사용하여 데이터 트래픽 또는 단말들을 우선순위에 따라 여러 개의 그룹으로 나누어 각 그룹별로 서로 다른 우선 순위를 부여한다.
Deng 알고리즘은 우선순위에 따라 DIFS 와 CW을 다르게 할당한다.
도 4는 Deng 알고리즘으로 서로 다른 두 개의 DIFS 값과 서로 다른 두 개의 CW 의 조합으로 각각의 단말들을 4개의 우선순위 그룹으로 나눈 예를 보여주고 있다. 여기에서 우선 순위가 가장 높은 것은 우선 순위가 3인 경우이다.
EDCF 역시 Deng 알고리즘과 동일한 원리에 의해 우선순위를 부여하지만, 다음의 추가적인 특징이 있는데, 그것은 데이터를 여러 개의 트래픽 유형(Traffic category)으로 나누어 각각의 트래픽 유형에 우선순위를 부여하는 것이다. 따라서 어느 한 단말에 다수의 트래픽 유형이 존재하면, 단말 내부에서도 서로 다른 트래픽간에 전송경쟁이 발생한다.
폴링(Polling) 방식과 비교하여 CSMA/CA 와 같은 경쟁에 기반한 알고리즘은 다음과 같은 이점이 있다.
우선, 매체 접속(media access)규칙이 distributed 되어 있어 기지국 역할을 하는 단말(Base Station)의 존재가 전제 조건이 되지 않으며, 억세스 포인트(Access Point: AP)에 스케줄링과 같은 과중한 업무를 주지도 않는다.
또한, 서로 다른 우선순위를 갖는 단말 간에 매체(Medium)를 공유함과 동시에 우선순위가 높은 단말에게 매체 사용시에 우선권을 줌으로써 제한된 접속(access)시간 내에 전송을 가능하게 한다.
또한, 우선순위가 높은 단말에 의한 전송이 없을 경우에는 우선순위가 낮은단말이라 할지라도 매체를 점유하여 가변적으로 많은 대역(bandwidth)을 사용할 수 있으므로 매체의 활용도를 높일 수 있다.
Deng 알고리즘과 EDCF를 사용하는 무선 랜 시스템에서 높은 우선순위를 갖는 단말은 그보다 낮은 우선순위를 갖는 단말과의 전송 경쟁 시 매번 경쟁에서 이기는 것이 아니다. 다만, 경쟁에서 이겨 전송할 수 있는 기회를 가질 확률이 높은 것이다.
즉, 우선순위가 다른 단말간의 경쟁 시 우선순위에 따라 전송 순서가 확실히 정해지는 것이 아니다. 때로는 우선순위가 낮은 단말이 경쟁에서 이길 수도 있다.
왜냐하면, 종래의 경우, 임의의 단말에 임의의 백오프 타임이 설정되면 실제적으로 동작하는 백오프 타임은 설정된 백오프 타임의 범위내에서 무작위로 선택된 값으로 설정된다. 아울러, 임의의 단말에 설정된 백오프 타임은 매체가 미사용 상태에서 타임슬롯만큼 감소하게 되는데, 전송 경쟁에서 실패하여 재전송 경쟁을 수행해야할 경우 이전 경쟁과정에서 감소된 값으로부터 타임슬롯만큼씩 감소하게 된다. 즉, 여러번의 전송경쟁을 수행하는 경우, 실제적으로는 백오프 타임의 잔여시간은 짧아지게 된다.
이것은 우선순위가 낮은 단말에게는 전송 기회를 주는 것이지만, 반대로 보면 우선 순위가 높은 단말로부터 전송이 필요한 시기에 전송기회를 뺏는 결과로 나타난다.
더욱이 단말의 수가 많아질수록 단말간의 충돌 횟수가 증가하고, 여러 번 전송기회를 갖지 못해 백오프 타임이 줄어든 다른 단말과 경쟁하는 상황이 증가하기때문에 우선 순위가 높은 그룹에 속하는 단말들 각각이 겪는 전송 지연은 늘어나게 되며, 이는 결국 QoS 저하로 이어진다.
이렇게 높은 우선순위를 갖는 단말들의 전송 지연이 증가하는 상황은 가장 우선순위가 높은 그룹에 속하는 단말 간의 전송경쟁에서도 나타난다. 오직 가장 우선순위가 높은 단말만이 전송 시도 중일 경우, 각 단말들은 동일한 우선 순위를 갖게 되며, 이 때의 경쟁환경은 IEEE 802.11의 DCF와 동일하다.
즉, 각 단말의 우선 순위는 의미가 없으며, 오직 공정한 경쟁에 의해서만 전송 기회가 주어지게 된다. 높은 우선순위의 단말 개수가 증가할수록 단말 간 충돌로 인해 시스템 전체의 쓰루풋(throughput)은 줄어들게 되고 각 단말이 겪는 전송지연은 늘어나게 된다. 최악의 경우 어느 한 단말도 제한된 접속 시간 내에 전송하는 것이 불가능할 수도 있다. 특히 음성 트래픽(Voice traffic)과 같이 실시간을 요하는 서비스일 경우 그 파장은 더욱 크고 정상적인 음성 서비스를 할 수 없다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, CSMA/CA에 기반한 무선 랜 시스템에서 다수개의 단말들이 매체를 점유하기 위해 전송 경쟁을 수행할 때 각 단말에게 할당이 가지는 전송 우선 순위에 따라 매체를 점유할 수 있도록 하는 CSMA/CA에 기반한 무선 랜에서의 매체 접근 제어 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 IEEE 802.11 규격에 기본사항으로 정의된 DCF의 접근 제어 방식을 설명하기 위한 도면.
도 2는 다수개의 단말들이 매체 접근을 위해 백오프 절차를 수행하는 타이밍도.
도 3은 충돌에 의한 컨텐션 윈도우의 기하급수적인 증가변이를 보여주는 그래프.
도 4는 Deng 알고리즘에 따른 우선순위의 일예를 나타내는 표.
도 5는 본 발명에 의한 그룹별 DIFS의 할당 및 백오프 타임의 할당을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 그룹별 DIFS의 할당 및 최대 백오프 타임의 할당을 상세하게 설명하기 위한 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 각 단말의 백오프 절차 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 단말이 본 발명에 따른 매체 접근방법에 의해 다수개의 단말이 매체를 점유하는 것을 설명하기 위한 타이밍도.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의하고, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합보다 작도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS과 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계와, 무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 상기 정의된 그룹에 편성하는 단계와, 임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임 이하의 범위에서, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합보다 작도록 서로 다른 고정된 백오프 타임을 지정하는 단계와, 각 단말들이, 자신이 편성된 그룹에 지정된 DIFS 및 그 그룹내에서 자신에게 지정된 백오프 타임에 의해 매 전송 경쟁시마다 자신의 백오프 타임을 상기 고정된 백오프 타임으로 재설정하여 CSMA/CA에 기반한 매체 접근을 수행하도록 상기 지정된 DIFS 및 백오프 타임을 각 단말들에게 전송하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 AP의 매체 접근 제어 방법을 제공한다.
여기에서 바람직하게는 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임은, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS보다 작도록 지정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 프로그램이 저장되어 있는 메모리와, 상기 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되, 프로세서는,그 프로그램에 의해, 순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의하고, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS보다 작도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계와, 무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 정의된 그룹에 편성하는 단계와, 임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임 이하의 범위에서 서로 다른 고정된 백오프 타임을 지정하는 단계와, 각 단말들이, 자신이 편성된 그룹에 지정된 DIFS 및 그 그룹내에서 자신에게 지정된 백오프 타임에 의해 CSMA/CA에 기반한 매체 접근을 수행하도록 그 지정된 DIFS 및 백오프 타임을 각 단말들에게 전송하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반 무선 랜의 AP를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 그룹별 DIFS의 할당 및 백오프 타임의 할당을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에서는 동일 BSS 랜망에서 등록된 단말들에 대하여 그룹별로 DIFS와 백오프 타임을 할당하기 위해 우선 순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의한다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 0 순위 그룹, 1순위 그룹....일반 순위 그룹으로 나눌 수 있다.
그 정의된 각 그룹에 우선 순위별로 서로 다른 DIFS를 할당한다. 따라서, 동일한 그룹에 속한 단말들은 서로 동일한 DIFS를 할당받게 된다. 이때, 도시된 바와 같이 각 그룹별로 우선순위가 높은 그룹일수록 작은 DIFS을 할당한다.
또한, 동일 그룹내에서도 백오프 타임에 차등을 두어 여러 개의 백오프 타임을 할당한다. 즉, 임의의 그룹에 최대 백오프 타임을 할당하고, 그 최대 백오프 타임의 범위내에서 차등을 두어 여러 개의 백오프 타임을 정의한다.
이때, 우선순위가 가장 낮은 그룹에 속하는 단말들은 IEEE 802.11 에서 정의한 Exponential Random Backoff 알고리즘을 사용할 수 있다.
한편, 모든 단말은 동일 그룹내의 타 단말이 사용하는 백오프 타임과 서로 다른을 가져야 하고, 그룹 내 우선순위도 결정하여야 하기 때문에 각 단말의 백오프 타임은 동일 그룹에 속하는 단말간 협의하여 결정하거나 네트워크를 관장하는 객체로부터 부여받는 것이 타당하다.
또한 네트워크 운용 중에 임의의 단말이 속하는 우선순위 그룹이 변경되거나 그룹 내 우선순위가 변경되었을 경우 DIFS와 백오프 타임을 재설정할 필요가 있다.
BSS(Basic Service Set)의 운용과 관리를 담당하는 AP(Access Point)는 BSS내에서 서비스 받기를 원하는 각 단말에 대한 DIFS 및 백오프 타임 정보를 관리, 배포, 변경의 기능을 수행할 수 있으며, 이를 위해서 관리 프레임(Management Frame)을 사용할 수 있다.
이 때, AP 는 우선순위 그룹과 각 그룹에 속하는 단말의 우선순위 정보, 백오프 타임 정보가 기록된 데이터 베이스를 관리하고, 변경 시 갱신한다.
따라서, 도시되지 않았지만 본 발명에 따른 AP는 크게 프로그램이 저장되어 있는 메모리와, 그 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
AP의 프로세서는, 메모리에 내장된 프로그램에 의해, 순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의하고, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS값보다 작은을 가지도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계와, 무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 상기 정의된 그룹에 편성하는 단계와, 임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임값 이하의 범위에서 서로 다른 고정된 백오프 타임을 지정하는 단계와, 각 단말들이, 자신이 편성된 그룹에 지정된 DIFS 값 및 그 그룹내에서 자신에게 지정된 백오프 타임 값에 의해 CSMA/CA에 기반한 매체 접근을 수행하도록 상기 지정된 DIFS 값 및 백오프 타임을 각 단말들에게 전송하는 단계를 수행한다.
도 6은 본 발명에 따른 그룹별 DIFS의 할당 및 최대 백오프 타임의 할당을 상세하게 설명하기 위한 그래프이다.
도면을 참조하면 PIFS 및 우선순위 그룹별 DIFS 의 타이밍 관계를 알 수 있다. 도면에서 가로축은 시간축이며, 세로축은 그룹의 우선순위를 나타낸다. 위로 갈수록 우선 순위가 높은 그룹을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS는 바로 상위의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 백오프 타임의 합보다 길도록 설정된다.
바꾸어 말하면, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS값보다 작은을 가지도록 그 순위에따라 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정한다.
예를 들어, DIFS[k-1]는 우선순위가 k 번째로 높은 그룹에 속하는 단말이 갖는 DIFS을 나타내며, BOTM[k-1] 은 우선순위가 k 번째로 높은 그룹에 속하는 단말이 가질 수 있는 최대의 백오프 타임이다.
따라서, 우선순위가 k 번째인 그룹에 속하는 단말이 전송 경쟁 시 기다려야 하는 최대 시간은 DIFS[k-1] + BOTM[k-1] 이 되며, 각 우선순위 그룹별 DIFS 는 다음과 같이 결정한다.
DIFS[0] > PIFS
DIFS[k] > DIFS[k-1] + BOTM[k-1]
여기에서 k 는 1 보다 크거나 같은 정수이다.
위의 식에서 볼 수 있는바와 같이 우선순위가 가장 높은 그룹이 갖는 DIFS 값인 DIFS[0]는 PIFS 보다 크게 설정한다.
모든 단말은 전송 시도 시 적어도 DIFS 기간 동안 매체가 비어있다는 것을 확인해야 하므로, 우선순위가 다른 그룹에 속하는 단말 간의 경쟁 시 우선순위가 높은 그룹에 속하는 단말이 항상 경쟁에서 승리한다.
또한, 우선순위가 낮은 그룹에 속하는 단말이 DFIS 동안 매체가 미사용중인지 확인하기 전에 우선순위가 높은 그룹에 속하는 단말이 프레임을 전송하게 되므로 충돌이 발생하지 않는다.
아울러, 동일한 순위의 그룹내에서도 우선 순위에 따라 설정한 백오프 타임을 서로 다르게 한다. 즉, 임의의 그룹에 할당된 최대 백오프 타임의 범위내에서전송 순위가 높을수록 백오프 타임을 짧게 한다.
AP는 상술한 바와 같이 각 그룹별로 DIFS를 설정하고, 임의의 그룹내에서 설정한 백오프 타임을 정한 다음, 무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 정의된 그룹에 편성한다.
그리고, 임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임값 이하의 범위에서 서로 다른 백오프 타임을 지정한다.
이때 각 단말에 지정되는 백오프 타임은 각 단말마다 고정된 값이다. 여기서 고정된다는 것은 임의의 단말에 설정되는 백오프 타임은 그 설정된 백오프 타임으로 고정된다는 것을 의미한다.
즉, 각 단말에 설정하는 백오프 타임을 고정시킴으로써, 임의의 단말에 임의의 백오프 타임을 설정하면, 해당 단말은 그 설정된 백오프 타임으로 설정된다. 아울러, 임의의 단말에 설정된 백오프 타임은 이전 전송 경쟁기간동안 감소된 상태에서 감소되는 것이 아니라, 전송경쟁시마다 최초에 설정되었던 백오프 타임으로 재설정되어 매 전송 경쟁시마다 새롭게 타임슬롯만큼씩 감소된다.
AP는 각 단말들을 그룹별로 편성하여 DIFS 및 백오프 타임을 설정한 후, 각 단말들이 자신이 편성된 그룹에 지정된 DIFS 값 및 그 그룹내에서 자신에게 지정된 백오프 타임 값에 의해 CSMA/CA에 기반한 매체 접근을 수행하도록 지정된 DIFS 값 및 백오프 타임을 각 단말들에게 전송한다.
본 발명에 따른 백오프 타임의 특성에 대하여 좀더 설명하도록 한다.
먼저, 각 우선순위 그룹에 속하는 각각의 단말들이 매 전송 경쟁 시 사용하는 백오프 타임은 AP에 의해 결정되어 있으며, 우선순위가 변경되지 않는 한 그 값은 고정된다. 이을 Backoff_time[Station ID][Group ID]라고 한다. 여기에서 Group ID는 임의의 단말이 속한 우선순위 그룹이 갖는 식별자이고, Station ID는 Group ID에 속하는 임의의 단말이 갖는 식별자이다.
또한, 임의의 우선순위 그룹에 속하는 단말들은 자신이 속한 그룹 내에서 유일한 백오프 타임을 갖는다. 즉, 동일 그룹 내의 서로 다른 단말이 동일한 백오프 타임을 공유하지 않는다. (Backoff_time[Station ID1][Group ID] ≠ Backoff_time[Station ID2][Group ID], 여기서 Station ID1 ≠ Station ID2)
여기에서, 임의의 단말이 갖는 백오프 타임의 크기는 그 단말이 속한 우선순위 그룹이 갖는 최대 백오프 타임(Maximum Backoff Time)(BOTM)과 같거나 작다.
또한, 모든 단말들의 백오프 타이머(Backoff Timer)는 매체가 사용중(Medium Busy) 후 DIFS 동안의 아이들 상태 후에는 Backoff_time[Station ID][Group ID]로 복원된다.
이에 따라, 모든 단말들의 백오프 타임은 단말 간 충돌이 일어난 후 재 전송 경쟁 시 Backoff_time[Station ID][Group ID]으로 복원된다.
아울러, 최하위의 우선순위를 갖는 그룹에 속하는 단말들의 백오프 타임의 결정 및 운용은 IEEE 802.11 에서 제공하는 'Random Exponential Backoff 알고리즘'을 따를 수 있다.
이러한 백오프 절차에 따르면, 모든 단말은 그가 속한 그룹 내에서 유일한백오프 타임을 갖고 그 값은 매 경쟁 시 고정된다. 또한, 매체 아이들 상태에서 백오프 타이머를 감소 중이더라도 매체가 사용중(Busy) 상태가 되면 백오프 타이머를 초기의 백오프 타임으로 복원하여야 한다. 이로 인해 동일 그룹에 속하는 단말 간의 전송 경쟁 시 우선순위가 높은 단말은 확실한 전송 기회를 얻을 수 있다.
가장 우선순위가 낮은 그룹에 속하는 단말들은 사실상 타 단말에 대해서 우선순위가 없는 것이다. 따라서, 이 그룹에 속하는 단말들은 네트워크의 운용 용이성을 위해 IEEE 802.11 에서 정의한 'Random Exponential Back off 알고리즘'을 사용해도 무방하다.
AP에서 각 단말이 사용할 백오프 타임을 결정하는 구체적인 방법 및 각 우선순위 그룹의 최대 백오프 타임(Maximum Backoff Time:BOTM)을 결정하는 구체적인 일예를 설명하도록 한다.
단, 본 발명에서 고안한 백오프 타임의 결정 방법 및 각 우선순위 그룹의 BOTM 결정 방법은 다음에 국한되는 것은 아니다.
우선순위가 k 번째인 그룹의 최대 백오프 타임결정은 다음 식을 따른다.
(BOTM[k-1]) = (N-1) * slottime
여기서 N 은 우선순위가 k 번째인 그룹에 속하는 단말의 총 개수이고, k 는 1 보다 크거나 같은 정수이다.
임의의 그룹 내에서 우선순위가 M 번째인 단말이 갖는 백오프 타임은 다음식을 따른다.
Backoff_Time[M-1] = (M-1) * slottime
여기서 M 은 1 보다 크거나 같은 정수이다.
도 7은 본 발명에 따른 그룹별 DIFS의 할당 및 백오프 타임의 할당을 적용하는 BSS 시스템에서 데이터의 전송을 위해 매체를 점유하려는 각 단말이 수행하는 백오프 절차를 보여주고 있다.
도 7을 참조하면, 임의의 데이터를 전송하려는 단말은 매체를 점유하기 전에 매체가 미사용 상태(idle)인지를 모니터링해야 한다. 따라서, 자신의 DIFS동안 매체가 미사용 상태(idle)인지 판단한다(S1). 판단결과 매체가 미사용 상태(idle)인 경우, 자신의 백오프 타이머를 최초 설정시에 자신에게 할당되었던 기본값으로 설정한다(S2). 그 다음 백오프 타이머의 값이 0인지 여부를 판단한다. 만약, 백오프 타이머의 값이 0인 경우, 매체를 점유하여 데이터를 전송할 수 있으므로 큐에 데이터가 있는지 여부를 판단한다(S4). 판단 결과 큐에 데이터가 있으면 그 데이터를 매체를 통해 전송한다. 한편, 큐에 데이터가 전송할 데이터가 없는 경우에는 매체가 사용중인지 여부를 판단하고(S6), 판단 결과 매체가 사용중인 경우에는 다시 DIFS 동안 매체가 미사용 상태(idle)인지 판단하는 단계를 수행하게 된다. 한편, 판단 결과 매체가 사용중이 아닌 경우에는 큐에 데이터가 있는지 여부를 판단하는 단계(S4)를 진행한다.
한편, 백오프 타이머의 값이 0인지 여부를 판단하는 단계(S3)에서 판단 결과 백오프 타이머의 값이 0이 아닌 경우에는 한 슬롯 타임동안 매체가 미사용 상태(idle)인지를 판단한다(S7). 판단 결과, 한 슬롯 타임동안 매체가 미사용 상태(idle)를 유지하는 경우, 백오프 타이머의을 한 슬롯 타임만큼 감소시키고(S8)다시 백오프 타이머의 값이 0인지 여부를 판단하는 단계(S4)로 진행하여 매체가 미사용 상태(idle)에 있는 동안 백오프 타이머의을 한 슬롯 타임씩 계속적으로 감소시켜 간다.
여기에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 백오프 절차의 특징은 매체 사용중(Medium busy)상태 후에는 반드시 백오프 타이머가 Backoff_time[STA ID]로 복원된다는 것이다. 따라서, 매체 사용중(Medium Busy) 상태 전에 백오프 타임이 감소되는 중이었거나 매체 사용중(Medium Busy) 상태 전에 큐(queue)에 데이터가 없고, 백오프 타이머의 값이 0이었다 하더라도 재 경쟁 시에 아무런 장점(advantage)을 갖지 못한다.
오직 경쟁에 참여하고 있는 단말의 우선순위에 의해서만 전송 기회가 주어진다. 이것이 동일 그룹에 속하는 단말 간 경쟁에서 우선순위가 높은 단말이 우선순위가 낮은 단말에 의해 전송을 연기해야 하는 상황이 발생하는 것을 막아주게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 단말이 본 발명에 따른 매체 접근 방법에 의해 다수개의 단말이 매체를 점유하는 것을 설명하기 위한 타이밍도이다.
먼저, 각 단말의 전송 우선 순위는 다음과 같다. 도면에서 station[a][0]이 의미하는 바를 설명하면, 0은 단말이 속하는 그룹의 우선 순위를 나타내는 것으로 DIFS를 알 수 있으며, a는 그 그룹내에서 단말이 할당받은 우선 순위를 나타내는 것으로 백오프 타임을 알 수 있다. 숫자가 작을수록, 알파벳 순서에서 앞설수록 높은 우선 순위를 갖는 것으로 그 값이 작아진다.
따라서, 각 단말이 가지는 우선 순위에 따라 정해지는 점유 우선 순위는 station[a][0] > station[b][0] > station[c][0] > station[a][1] > station[b][1]과 같다. 본 발명에 따라 이러한 우선 순위대로 각 단말이 매체를 점유하는 것을 설명하도록 한다.
시간구간 A 에서 매체는 Station[c][0] 에 의해 사용중(busy) 상태이며, 이 때 프레임을 전송하고자 하는 단말은 백오프 절차를 시작한다. 매체가 사용중 상태에서 아이들 상태로 전이되면 (시간구간 B), 전송할 데이터가 있는 다수의 단말 간에 경쟁이 시작되며, 각 단말은 자신이 갖고 있는 DIFS + 백오프 타임 동안 매체가 아이들(Idle) 상태인지 확인한 후에야 프레임을 전송할 수 있다.
따라서, 전송 경쟁에 참여하고 있는 단말 중에서 우선순위가 가장 높은 Station[a][0] 가 프레임을 전송하게 되며, 각 단말이 갖고 있는 DIFS + 백오프 타임 은 모두 다르므로, 전송 시 충돌이 일어나지 않는다.
사실 시간구간 B에서의 경쟁구도는 서로 다른 우선순위 그룹에 속하는 단말간의 경쟁으로, 우선순위가 상대적으로 낮은 2개의 단말은 자신들에 해당하는 DIFS 인 DIFS[1]동안 매체 아이들(Medium Idle) 상태를 확인하지도 못하였다. Station[a][0]는 전송 후 큐(queue) 에 데이터가 없더라도, 백오프 타이머를 리셋하고, 백오프 절차를 계속 수행하게 된다. 단, 큐에 데이터가 입력되어지기 전까지 Station[a][0]는 경쟁에 직접 참여하지 않는다.
시간구간 C에서는 Station[a][1]와 Station[b][1]이 경쟁에 참여한다. 동일 그룹에 속하는 단말간의 경쟁이므로 두 단말은 DIFS[1] 동안 기다린 후 또 다시 각자의 백오프 타임동안 기다려야 한다. 따라서, 백오프 타임이 작은 단말, 즉 동일 그룹 내에서 우선순위가 높은 Station[a][1] 이 전송 기회를 갖는다. 단, Station[b][0]는 Station[a][1]와 Station[b][1] 두 단말보다 우선순위가 높으나, 매체가 이미 Station[a][1]에 의해 점유된 후 프레임을 전송하려고 하므로, 전송을 연기 (deferral)한 후에 자신의 백오프 타임만큼 기다린 다음 전송 기회를 얻을 수 있다 (시간구간 D).
시간구간 E에서는 Station[b][1]가 유일한 경쟁 참여자이며, 시간구간 C 에서 백오프 타임이 감소되었다 할지라도, 백오프 절차에 따라 시간구간 E 에서 백오프 타이머를 재설정(Reset) 하였다.
이상에서 볼 수 있는 바와 같이, 매체 접근을 누가 먼저 시작했는지의 여부에 따라 매체를 점유할 가능성이 결정되어 지는 것이 아니라, 비록 매체 접근을 늦게 시도했다할 지라도 전송 우선 순위가 높은 단말의 경우, 전송 우선 순위가 낮은 단말에 비해 먼저 점유하게 되는 것을 살펴볼 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
예를 들어 본 발명의 다른 측면에 따르면, 각 단말을 전송 우선 순위에 따라 복수개의 우선 순위그룹으로 분류하여 우선 순위 그룹별로 서로 다른 DIFS를 할당하고, 동일 그룹내에서 전송 우선 순위에 따라 서로 다른 고정된 백오프 타임을 할당하여 각 단말의 전송 우선 순위에 따라 DIFS와 백오프 타임의 합이 고정적으로차이가 나도록 각 단말의 DIFS 및 백오프 타임을 설정하는 무선랜의 AP에 등록을 요청하는 단계와, AP로부터 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 수신하여 저장하는 단계와, 데이터 전송을 위해 매체에 접근해야 할 경우, 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 이용하여 우선 순위별 매체 접근을 위한 경쟁을 시도하는 단계와, 매체 접근을 위한 경쟁에서 실패한 경우, 자신의 백오프 타이머를 상기 고정된 백오프 타임으로 재설정하고 매체 접근을 위한 재경쟁을 시도하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 무선 랜 단말의 매체 접근 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, CSMA/CA 기반 무선 랜 시스템에서의 매체 접근 제어 방법에 있어서, AP는 순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의하고, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS보다 작도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계와, AP는 무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 상기 정의된 그룹에 편성하는 단계와, AP는 임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임이하의 범위에서 서로 다른 고정된 백오프 타임을 지정하는 단계와, 각 단말은 데이터 전송을 위해 매체에 접근해야 할 경우, 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 이용하여 우선 순위별 매체 접근을 위한 경쟁을 시도하는 단계와, 각 단말은 매체 접근을 위한 경쟁에서 실패한 경우, 자신의 백오프 타임을 고정된 백오프 타임으로 재설정하고 매체 접근을 위한 재경쟁을 시도하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반 무선 랜 시스템의 매체 접근 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 프로그램이 저장되어 있는 메모리와, 그 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되, 프로세서는, 각 단말을 전송 우선 순위에 따라 복수개의 우선 순위그룹으로 분류하여 우선 순위 그룹별로 서로 다른 DIFS를 할당하고, 동일 그룹내에서 전송 우선 순위에 따라 서로 다른 고정된 백오프 타임을 할당하여 각 단말의 전송 우선 순위에 따라 DIFS와 백오프 타임의 합이 고정적으로 차이가 나도록 각 단말의 DIFS 및 백오프 타임을 설정하는 무선랜의 AP에 등록을 요청하는 단계와, AP로부터 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 수신하여 저장하는 단계와, 데이터 전송을 위해 매체에 접근해야 할 경우, 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 이용하여 우선 순위별 매체 접근을 위한 경쟁을 시도하는 단계와, 매체 접근을 위한 경쟁에서 실패한 경우, 자신의 백오프 타이머를 그 고정된 백오프 타임으로 재설정하고 매체 접근을 위한 재경쟁을 시도하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 무선 랜 단말을 제공한다.
본 발명에 따른 매체 접근 방법에 따르면, CSMA/CA에 기반한 무선 랜 시스템에서 단말들을 전송 우선 순위에 따라 다수개의 그룹으로 나누어 그룹마다 서로 다른 DIFS를 할당함으로써, 우선 순위가 높은 그룹에 속한 단말에게 확실한 전송기회를 보장할 수 있다.
아울러, 같은 우선 순위의 그룹에 속한 단말의 경우에도 전송 우선 순위에 따라 서로 다른 백오프 타임을 고정적으로 할당하고, 재전송 경쟁시마다 각 단말이할당받은 그 백오프 타임으로 재설정되게 함으로써 같은 우선 순위 그룹내에서도 전송 우선 순위가 높은 단말에게 확실한 전송기회를 보장할 수 있다.
이렇게 함으로써 CSMA/CA에 기반한 무선 랜 시스템에서 전송 의사가 있는 단말의 개수와 무관하게 우선순위가 높은 단말의 전송 기회를 확실히 보장하고, 각 단말의 대기 시간(Waiting time)(DIFS + Backoff Time)이 서로 다르므로 충돌이 발생할 여지를 줄여 충돌에 의한 쓰루풋(throughput) 저하를 막을 수 있다.

Claims (12)

  1. 순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의하고, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합보다 작도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS과 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계와,
    무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 상기 정의된 그룹에 편성하는 단계와,
    임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임 이하의 범위에서, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합보다 작도록 서로 다른 고정된 백오프 타임을 지정하는 단계와,
    각 단말들이, 자신이 편성된 그룹에 지정된 DIFS 및 그 그룹내에서 자신에게 지정된 백오프 타임에 의해 매 전송 경쟁시마다 자신의 백오프 타임을 상기 고정된 백오프 타임으로 재설정하여 CSMA/CA에 기반한 매체 접근을 수행하도록 상기 지정된 DIFS 및 백오프 타임을 각 단말들에게 전송하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 AP의 매체 접근 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임은,
    임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS보다 작도록 지정되는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 AP의 매체 접근 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 설정된 DIFS 및 백오프 타임은, 관리 프레임을 이용하여 각각의 무선랜 단말에 전송되는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 AP의 매체 접근 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 서로 다른 DIFS과 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계에서,
    최하위의 우선 순위를 갖는 그룹에 속하는 단말들의 백오프 타임의 지정 및 운용은 IEEE 802.11에서 제공하는 'Random Exponential Backoff 알고리즘'을 따르는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 AP의 매체 접근 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    가장 우선 순위가 높은 단말이 가지는 DIFS는 PIFS보다 큰 CSMA/CA 기반의무선 랜에서 AP의 매체 접근 제어 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    임의의 단말이 갖는 백오프 타임은 슬롯 타임의 정수배인 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 AP의 매체 접근 제어 방법.
  7. 각 단말을 전송 우선 순위에 따라 복수개의 우선 순위그룹으로 분류하여 우선 순위 그룹별로 서로 다른 DIFS를 할당하고, 동일 그룹내에서 전송 우선 순위에 따라 서로 다른 고정된 백오프 타임을 할당하여 각 단말의 전송 우선 순위에 따라 DIFS와 백오프 타임의 합이 고정적으로 차이가 나도록 각 단말의 DIFS 및 백오프 타임을 설정하는 무선랜의 AP에 등록을 요청하는 단계와,
    상기 AP로부터 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 수신하여 저장하는 단계와,
    데이터 전송을 위해 매체에 접근해야 할 경우, 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 이용하여 우선 순위별 매체 접근을 위한 경쟁을 시도하는 단계와,
    매체 접근을 위한 경쟁에서 실패한 경우, 자신의 백오프 타이머를 상기 고정된 백오프 타임으로 재설정하고 매체 접근을 위한 재경쟁을 시도하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 무선 랜 단말의 매체 접근 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 DIFS 및 백오프 타임은,
    임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS보다 작도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS과 최대 백오프 타임이 각 그룹에 지정되는 CSMA/CA 기반의 무선 랜에서 무선 랜 단말의 매체 접근 방법.
  9. CSMA/CA 기반 무선 랜 시스템에서의 매체 접근 제어 방법에 있어서,
    AP는 순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의하고, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS보다 작도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계와,
    AP는 무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 상기 정의된 그룹에 편성하는 단계와,
    AP는 임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임이하의 범위에서 서로 다른 고정된 백오프 타임을 지정하는 단계와,
    각 단말은 데이터 전송을 위해 매체에 접근해야 할 경우, 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 이용하여 우선 순위별 매체 접근을 위한 경쟁을 시도하는 단계와,
    각 단말은 매체 접근을 위한 경쟁에서 실패한 경우, 자신의 백오프 타임을 상기 고정된 백오프 타임으로 재설정하고 매체 접근을 위한 재경쟁을 시도하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반 무선 랜 시스템의 매체 접근 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계에서,
    최하위의 우선 순위를 갖는 그룹에 속하는 단말들의 백오프 타임의 지정 및 운용은 IEEE 802.11에서 제공하는 'Random Exponential Backoff 알고리즘'을 따르는 CSMA/CA 기반 무선 랜 시스템의 매체 접근 제어 방법.
  11. 프로그램이 저장되어 있는 메모리와, 상기 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는, 상기 프로그램에 의해,
    순위가 부여된 복수개의 그룹을 정의하고, 임의의 순위가 부여된 그룹이 가지는 DIFS와 최대 백오프 타임의 합이 바로 아래 순위의 그룹이 가지는 DIFS값보다작도록 그 순위에 따라 서로 다른 DIFS와 최대 백오프 타임을 각 그룹에 지정하는 단계와,
    무선랜에 연결된 단말들을 전송 우선 순위에 따라 상기 정의된 그룹에 편성하는 단계와,
    임의의 그룹에 편성된 각 단말들에게 해당 그룹에 편성된 단말들간의 전송 우선 순위에 따라 해당 그룹에 지정된 최대 백오프 타임이하의 범위에서 서로 다른 고정된 백오프 타임을 지정하는 단계와,
    각 단말들이, 자신이 편성된 그룹에 지정된 DIFS 및 그 그룹내에서 자신에게 지정된 백오프 타임에 의해 CSMA/CA에 기반한 매체 접근을 수행하도록 상기 지정된 DIFS 및 백오프 타임을 각 단말들에게 전송하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반 무선 랜의 AP.
  12. 프로그램이 저장되어 있는 메모리와, 상기 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는, 상기 프로그램에 의해,
    각 단말을 전송 우선 순위에 따라 복수개의 우선 순위그룹으로 분류하여 우선 순위 그룹별로 서로 다른 DIFS를 할당하고, 동일 그룹내에서 전송 우선 순위에 따라 서로 다른 고정된 백오프 타임을 할당하여 각 단말의 전송 우선 순위에 따라 DIFS와 백오프 타임의 합이 고정적으로 차이가 나도록 각 단말의 DIFS 및 백오프타임을 설정하는 무선랜의 AP에 등록을 요청하는 단계와,
    상기 AP로부터 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 수신하여 저장하는 단계와,
    데이터 전송을 위해 매체에 접근해야 할 경우, 자신에게 설정된 DIFS 및 백오프 타임을 이용하여 우선 순위별 매체 접근을 위한 경쟁을 시도하는 단계와,
    매체 접근을 위한 경쟁에서 실패한 경우, 자신의 백오프 타이머를 상기 고정된 백오프 타임으로 재설정하고 매체 접근을 위한 재경쟁을 시도하는 단계를 수행하는 CSMA/CA 기반 무선 랜에서의 무선 랜 단말.
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