KR20090077594A - 서비스품질 메쉬 데이터 프레임의 구성방법 및 그 메쉬데이터 프레임의 전송을 위한 서비스품질 제어방법 - Google Patents

Abstract

서비스품질 메쉬 데이터 프레임의 구성방법과 그 메쉬 데이터 프레임의 전송을 위한 서비스품질 제어방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 데이터 프레임은 메쉬 헤더부에 종단간 경로의 접속 카테고리를 지시하기 위한 메쉬 트래픽 아이디 정보를 포함한다. 그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스품질 메쉬 포인트에서의 데이터 전송을 위한 서비스품질 제어방법에 의하면, 종단간 경로(end-to-end path)의 접속 카테고리를 지시하는 메쉬 트래픽 아이디 정보가 제1 메쉬 데이터 프레임을 수신하는 단계와 수신된 메쉬 트래픽 아이디 정보에 기초하여 결정된 서비스품질 메쉬 포인트의 송신 링크에서의 접속 카테고리를 지시하는 링크 트래픽 아이디 정보가 서비스 품질 제어 필드에 포함된 제2 메쉬 데이터 프레임을 생성하여 전송한다.

Description

서비스품질 메쉬 데이터 프레임의 구성방법 및 그 메쉬 데이터 프레임의 전송을 위한 서비스품질 제어방법{QoS mesh data frame format and QoS control method for transmitting the mesh data frame}

본 발명은 메쉬 네트워크에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 메쉬 네트워크에서 서비스품질(Quality of Service, QoS) 데이터 프레임을 구성하는 방법과 메쉬 네트워크에서 이러한 메쉬 데이터 프레임의 전송을 위한 서비스품질을 제어하는 방법에 관한 것이다.

최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신기술이 개발되고 있다. 이 중에서 WLAN은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player, PMP) 등과 같은 휴대형 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 초고속 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다.

IEEE 802.11 표준에 따른 WLAN에서의 통신은 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)라고 불리는 영역 안에서 이루어지는 것을 전제로 한다. BSS 영역은 무선 매체의 전파 특성에 따라서 달라질 수 있기 때문에 경계가 다소 불명확하다. 이러한 BSS는 기본적으로 독립 BSS(Independent BSS, IBSS)와 인프라스트락쳐 BSS(Infrastructured BSS)의 두 가지 구성으로 분류할 수 있는데, 전자는 자기 자신이 포함된(self-contained) 네트워크를 형성하는 것으로서 분산 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속이 허용되지 않는 BSS를 말하고, 후자는 하나 이상의 엑세스 포인트(Access Point, AP)와 분산 시스템 등을 포함하는 것으로서 일반적으로 스테이션들 사이의 통신을 포함한 모든 통신 과정에서 AP가 이용되는 BSS를 말한다.

한편, WLAN에서 특별한 유형의 네트워크로써 메쉬 네트워크에 관하여 규정하고 있다. 메쉬 네트워크는 중계 기능을 가진 다수의 무선기기가 AP를 경유하지 않고 직접 통신하는 것을 지원하는 네트워크라고 할 수 있다. 기능적으로 볼 때, AP의 분배 시스템(Distribution System, DS)은 다수의 무선 기기들 사이의 멀티-홉(Multi-hop) 경로로 대체될 수 있다. 이러한 메쉬 네트워크에 의하면, 어느 하나의 무선기기는 이웃하는 다른 무선기기와 피어-투-피어 무선 링크(피어 링크 또는 메쉬 링크)를 설정할 수 있고, 이러한 피어 링크는 멀티-홉으로 동작될 수 있기 때문에, 보다 유연한 무선 연결이 가능한 장점이 있다.

도 1은 이러한 메쉬 네트워크의 구성의 일례를 보여 주는 도면이다. 상기 메쉬 네트워크는 고유의 메쉬 아이디(Mesh Identifier)를 가지는데, 메쉬 아이디는 메쉬 네트워크를 구성하는 MP들의 그룹을 식별하기 위한 약칭으로 사용된다. 메쉬 식별자를 어떻게 부여할지는 아무런 제한이 없다.

도 1을 참조하면, 메쉬 네트워크는 하나 또는 다수의 STA(131, 132, 133, 134)과 하나 또는 그 이상의 무선기기, 즉 MP들(110, 121, 122, 123)을 포함한다. 상기 MP들 중에서 참조 번호 121과 122는 자신과 결합되어 있는 STA(131, 132, 133, 134)이 존재하므로, AP의 기능을 동시에 수행하는 MP, 즉 MAP가 된다. 그리고 참조 번호 121의 MP는 유선 또는 무선으로 외부 네트워크와 연결되는 MP인데, 이를 메쉬 포털(Mesh Portal)이라 한다.

STA(131 내지 134)은 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 비AP 스테이션(Non-AP Station)이다. 이러한 STA은 무선국이라는 명칭 외에 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등으로도 불릴 수 있다.

MP(110, 121, 122, 123)는 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 개체로서, IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어와 물리층 인터페이스를 포함하는 IEEE 802.11의 기능 개체의 하나이다. MP(110, 121, 122, 123)는 메쉬 서비스(mesh services)를 지원하는 무선기기인데, 메쉬 서비스는 메쉬 네트워크를 구성하는 MP들간에 직접 통신을 가능하게 해주는 제반 서비스를 포함한다. 메쉬 서비스를 제공하기 위한 두 개의 MP들, 예컨데 참조 번호 121의 MP와 참조 번호 123의 MP들 사이 에서의 통신은, 상기 두 개의 MP들 사이에 설정되어 있는 직접 링크인 메쉬 링크 또는 피어 링크를 통해서 이루어진다. 그리고 두 개의 MP들이 너무 멀리 떨어져 있거나 또는 상기 두 MP 사이의 메쉬 링크의 상황이 좋지 않은 경우 등에는, MP는 메쉬 네트워크를 함께 형성하는 다른 MP를 경유하여 통신을 할 수도 있다. 이러한 MP들 사이의 통신을 중계하는 중간 MP(Intermediate MP)를 이하에서는 '중계 MP'라고도 한다.

그리고, 전술한 바와 같이, MP 중에서 AP로서의 기능을 함께 수행하는 MP를 특별히 MAP라고 한다. 따라서 MAP(121, 122)는 전술한 MP의 기능 외에도 자신에게 연결 설정된 무선국(Associated Station)을 위하여 AP로서의 기능도 수행한다. AP는 엑세스 포인트라는 명칭 외에 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), 노드-B, 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.

그리고 IEEE 802.11e 표준에서는 서비스품질(QoS)의 향상과 관련된 제반 사항에 관하여 규정하고 있다. 메쉬 네트워크에서도 QoS의 향상과 관련된 제반 사항이 지원될 수 있는데, 이러한 QoS 기능을 지원하거나 제공하는 STA, AP, MP들을 각각 QoS STA(QSTA), QoS AP(QAP), QoS MP(QMP)라고 한다. 다만, 메쉬 네트워크를 형성하는 다수의 MP들은 반드시 QMP일 필요가 없으며, QoS를 지원하지 않는 레거시 MP들도 QMP와 함께 메쉬 네트워크를 형성할 수가 있다.

그런데, IEEE 802.11e 표준은 IBSS나 인프라스트럭쳐 BSS를 구성하는 송신 QSTA과 수신 QSTA 사이에서 직접 데이터 프레임을 전송하거나 또는 QAP를 경유하여 데이터 프레임을 전송할 경우의 QoS 제어(예컨대, 접속 카테고리에 따라 다른 우선 순위를 부여하여 데이터 프레임을 전송하는 절차 등)에 관하여 규정하고 있다. IEEE 802.11e 표준에서 규정하고 있는 이러한 QoS 제어는 데이터 프레임의 전송에 관여하는 개체들이 모두 QoS를 지원하는 STA이거나 AP, 즉 QSTA 또는 QAP일 경우를 가정한 것이며, QoS 지원을 위한 데이터 프레임(이하, 'QoS 데이터 프레임'이라 한다)의 포맷도 또한 이러한 QSTA이나 QAP에서의 처리를 위한 목적으로 구성한다. 예를 들어, QoS 데이터 프레임의 헤더부에 QoS 제어 필드를 설정해두고, 상기 QoS 제어 필드에 QoS의 제어에 필요한 여러 가지 정보들을 포함시킨다.

그런데, 메쉬 네트워크에서는 QMP들뿐만 아니라 레거시 MP들도 포함될 수 있다. 그 결과, 제1 QMP가 제2 QMP로 QoS 데이터 프레임을 전송하고자 할 경우에, 그 중간에 링크를 형성하는 중계 MP들의 전부 또는 일부는 레거시 MP일 수 있다. 기존의 QoS 데이터 프레임의 포맷과 이를 이용한 QoS 제어 절차에 의하면, 이러한 메쉬 네트워크에서는 제1 QMP와 제2 QMP는 QoS 기능을 지원받을 수가 없다. 왜냐하면, 기존의 QoS 데이터 프레임은 레거시 MP인 중계 MP는 인식할 수가 없으며, 그 결과 상기 레거시 MP는 전송하고자 하는 데이터 프레임의 접속 카테고리를 고려하지 않고 모든 데이터 프레임을 동일한 우선순위로 전송하기 때문이다.

전술한 바와 같이, 메쉬 네트워크를 구성하는 MP들 중에서 일부 MP는 QoS 기능을 제공하지 않는 레거시 MP일 수 있다. 레거시 MP는 QoS 데이터 프레임의 포맷 을 인식할 수가 없으며, 비록 QMP로부터 QoS 데이터 프레임을 수신하여 중계해야 하더라도 상기 QoS 데이터 프레임을 다른 레거시 데이터 프레임이나 접속 카테고리가 다른 QoS 데이터 프레임과 동일한 우선순위에 따라서 처리한다. 예를 들어, 제1 QMP가 다른 제2 QMP에게 QoS 데이터 프레임을 전송하고자 하는 경우에, 멀티 홉을 형성하는 제1 QMP와 제2 QMP의 중간 노드로써 레거시 MP가 중계 MP로써 존재할 경우에는, 상기 제1 QMP와 제2 QMP 사이의 종단간 데이터의 전송에는 QoS 기능을 지원받을 수가 없다.

보다 구체적으로, 제1 QMP(QMP A)와 제2 QMP(QMP E) 사이에 도 2와 같은 메쉬 네트워크가 형성되어 있다고 가정하자. 도 2를 참조하면, 'QMP A'에서 'QMP B'로의 경로는 레거시 MP인 'MP B'와 QoS를 지원하는 'QMP C' 및 'QMP D'를 경유한다. 그리고 'QMP A'로부터 'QMP E'로 우선순위가 가장 높은 음성 트래픽을 전송한다고 가정하자. 이 경우에,'QMP A'는 QoS를 지원하므로 QoS 경로(Path)를 통해 'MP B'로 QoS 데이터 프레임을 전송한다. 즉, 'QMP A'는 가장 우선순위가 높은 음성 트래픽으로써 QoS 데이터 프레임을 전송한다.

하지만,'MP B'는 수신된 QoS 데이터 프레임의 QoS 관련 정보를 인식할 수 없다. 그 결과, 'MP B'는 수신된 QoS 데이터 프레임을 다른 데이터 프레임과 동일한 우선순위로써 처리하여 'QMP C'에게로 전송한다. 그리고 전송되는 데이터 프레임은 레거시 데이터 프레임으로써, 'QoS 제어 필드' 등과 같이 QoS 기능 제공을 위한 정보를 포함하지 않는다. 그 결과, 'QMP C'는 'MP B'로부터 수신된 데이터 프레임의 경우에는 접속 카테고리(예컨대, 트래픽 아이디(TID)) 등과 같은 QoS 제어 정보를 알 수가 없으므로, 수신된 데이터 프레임이 음성 트래픽인지를 알 수가 없다. 따라서 도 2와 같은 메쉬 네트워크에서는 레거시 MP인 'MP B' 이후의 중계 MP(비록, 중계 MP가 QMP인 경우에도)에서는 비 QoS 경로(Non QoS Path)를 통해 데이터 프레임이 전송되며, 전송되는 데이터 프레임은 우선순위가 높은 음성 트래픽이 아닌 일반 트래픽으로 간주되어 처리된다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 메쉬 네트워크를 구성하는 MP들 중에서 중간에 존재하는 일부 MP(중계 MP)가 QoS를 지원하지 않는 레거시 MP인 경우에도, 다른 중계 QMP들 사이에서의 데이터의 전송에서는 QoS 기능이 지원될 수 있는 QoS 메쉬 데이터 프레임의 포맷을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 메쉬 네트워크를 구성하는 MP들 중에서 중간에 존재하는 일부 MP가 QoS를 지원하지 않는 레거시 MP인 경우에도, 다른 QMP들 사이에서의 데이터 전송에서는 QoS 기능이 지원될 수 있는 데이터 프레임의 전송을 위한 QoS 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 데이터 프레임의 포맷은 매체접속제어(MAC) 헤더부와 페이로드(Payload)를 포함하며, 상기 페이로드부에는 메쉬 헤더(Mesh Header)부와 바디부(Body)가 포함되며, 상기 메쉬 헤더부에는 상기 메쉬 데이터 프레임의 접속 카테고리(AC)를 지시하기 위한 메쉬 트래픽 아이디 정보가 포함된다.

상기한 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보는 상기 메쉬 데이터 프레임의 소스 서비스품질 메쉬 포인트(Source QMP)와 목표 서비스품질 메쉬 포인트(Destination QMP) 사이의 종단간 경로(end-to-end path)의 접속 카테고리를 지시하는 것일 수 있다. 그리고 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보는 상기 소스 서비스품질 메쉬 포인트가 설정하는 것일 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스품질 메쉬 포인트에서의 데이터 전송을 위한 서비스품질 제어방법은 종단간 경로(end-to-end path)의 접속 카테고리를 지시하는 메쉬 트래픽 아이디 정보가 제1 메쉬 데이터 프레임을 수신하는 단계, 및 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보에 기초하여 결정된 상기 서비스품질 메쉬 포인트의 송신 링크에서의 접속 카테고리를 지시하는 링크 트래픽 아이디 정보가 서비스 품질 제어 필드에 포함된 제2 메쉬 데이터 프레임을 생성하여 전송하는 단계를 포함한다.

상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보는 상기 제1 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에 포함될 수 있다. 그리고 상기 제2 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에도 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보가 포함될 수 있다.

상기 실시예의 다른 측면에 의하면, 상기 서비스품질 메쉬 네트워크의 송신 링크에서의 링크 상황을 고려하여 상기 링크 트래픽 아이디 정보를 적응적으로 결정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 메쉬 네트워크에서 보다 효율적으로 종단간 서비스품질 기능을 제공하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명의 실시예에 의하면, 중계 MP 중의 일부가 레거시 MP인 경우에도, QMP인 다른 중계 MP는 QoS에 따른 차별적인 데이터 프레임의 전송이 가능하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 QoS 메쉬 데이터 프레임의 포맷을 보여 주는 블록도이다.

도 3을 참조하면, QoS 메쉬 데이터 프레임은 MAC(Medium Access Control) 헤더부와 페이로드(Payload)부로 구성된다. MAC 헤더부는 해당 데이터 프레임의 타입(Type)과 서브타입(Subtype) 정보를 위한 필드, 수신 STA 어드레스 필드, 전송 STA 어드레스 필드, 소스 STA 어드레스 필드, 및/또는 목표 STA 어드레스 필드 등과 같은 다수의 어드레스 필드, 및 QoS 제어 필드(QoS Control) 등을 포함한다. 도 3에는 도시하지 않았지만, QoS 메쉬 데이터 프레임의 MAC 헤더부는 프레임 제어 필드(Frame Control), 시퀀스 제어 필드(Sequence Control) 등을 더 포함할 수 있다. 그리고 QoS 메쉬 데이터 프레임의 페이로드부는 메쉬 헤더(Mesh Header)와 함께 데이터가 삽입되는 몸체(Body)를 포함한다.

QoS 메쉬 데이터 프레임의 MAC 헤더부에 포함되는 필드 중에서, QoS 제어 필드는 메쉬 네트워크를 구성하는 QMP가 QoS 데이터 프레임을 다른 MP로 전송할 경우 에만 MAC 헤더부에 포함된다. 따라서 본 발명의 실시예에 따라서 QMP에서 구성되는 QoS 메쉬 데이터 프레임(보다 구체적으로는 QMP가 전송하는 데이터 프레임)의 MAC 헤더부에도 이러한 QoS 제어 필드(보다 구체적으로는, 적어도 트래픽 아이디(TID) 정보)가 포함된다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, QMP가 중계하는 메쉬 데이터 프레임이 레거시 MP로부터 수신된 경우에, 메쉬 헤더부에 포함되어 있는 메쉬 트래픽 아이디(Mesh TID) 정보를 이용하여 QoS 제어 필드의 TID값을 설정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 QoS 제어 필드의 포맷을 보여 주는 블록도이다. 도 4에 도시된 QoS 제어 필드는 QMP에 의하여 전송되는 QoS 메쉬 데이터 프레임(빈 데이터(Null Date) 프레임이 아닌 데이터 프레임)에 적용될 수 있다. QoS 제어 필드는 송신 링크에서 해당 프레임이 속하는 트래픽 카테고리(Traffic Category, TC) 또는 트래픽 스트림(Traffic Stream, TS)을 식별하고, 프레임의 타입과 서브타입에 따라서 해당 프레임에 대한 여러 가지 QoS 관련 정보를 나타내기 위한 것이다. 이러한 QoS 제어 필드는 서브타입 필드의 QoS 서브필드가 '1'로 설정된 모든 데이터 프레임에 존재한다.

도 4를 참조하면, QoS 제어 필드는 트래픽 아이디 서브필드(TID), 서비스 피어리어드 종료 서브필드(End Of Service Period, EOSP) 서브필드, 승인 정책 서브필드(Ack Policy), A-MSDU 존재 서브필드(A-MSDU Present), 및 MP 파워세이브 버퍼 상태 서브필드(MP Power Save(PS) Buffer State)를 포함한다. 트래픽 아이디 서브필드(TID)는 해당 링크에서 MSDU 또는 그것의 일부가 속하는 트래픽 카테고리(TC) 또는 트래픽 스트림(TS)을 식별하기 위한 것으로서, 4비트의 크기를 가질 수 있다. QMP에서 QoS 메쉬 데이터 프레임을 구성하는 경우에는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)에서 TC 또는 TS를 나타내기 위한 TID인 0~7의 값이 설정될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 의하면, 두 QMP(예컨대, 도 2의 'QMP A'와 'QMP E' 사이의 종단간 데이터 프레임의 전송에 있어서, QMP(예컨대, 도 2의 'QMP C')가 중계 QMP로써 다른 레거시 MP(예컨대, 도 2의 'MP B')로부터 메쉬 데이터 프레임을 수신하여 중계할 경우에, 상기 트래픽 아이디 서브필드(TID)에 설정되는 값(송신 링크의 링크 트래픽 아이디값)은 수신된 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에 포함되어 있는 메쉬 트래픽 아이디(Mesh TID)값에 기초하여 결정할 수 있다(메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에 포함되어 있는 메쉬 트래픽 아이디(Mesh TID)값에 대해서는 후술한다).

계속해서 도 4를 참조하면, EOSP 서브필드는 현재 서비스 피어리어드의 종료를 지시하기 위하여 사용되는데, 1비트의 크기를 가질 수 있다. 이 값은 메쉬 네트워크에서 자동 파워세이브 전달(Automatic Power Save Delivery, APSD)를 지원하기 위한 정보이다. 그리고 승인 정책 서브필드(Ack Policy)는 데이터 프레임(예컨대, MPDU)의 전송 후에 적용되는 승인 정책을 지시하기 위한 것으로서, 2비트의 크기를 가질 수 있다. 그리고 A-MSDU Present 서브필드는 해당 프레임이 어그리게이션(Aggregation)되어 있는지를 지시하기 위한 것으로서, 1비트의 크기를 가질 수 있다.

또한, MP 파워세이브 버퍼 상태 서브필드(MP PS Buffer State)는 MP에서의 파워세이브 버퍼 상태를 지시하기 위한 것으로서, 그 포맷의 일례는 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, MP 파워세이브 버퍼 상태 서브필드는 버퍼 상태 지시 서브필드(Buffer State Indicated), 최고 우선순위 버퍼링 접속 카테고리 서브필드(Highest-Priority Buffered AC), QMP 버퍼 부하 서브필드(QoS MP Buffered Load)를 포함한다. 버퍼 상태 지시 서브필드(Buffer State Indicated)는 MP 파워세이브 버퍼 상태가 특정되었는지를 지시하기 위한 것으로서, 1비트의 크기를 가질 수 있다. 최고 우선순위 버퍼링 접속 카테고리 서브필드(Highest-Priority Buffered AC)는 현재 프레임의 MSDU를 제외하고 MP에서 버퍼링되고 있는 데이터 프레임들 중에서 최고 우선순위 트래픽의 접속 카테고리를 지시하기 위한 것으로서, 2비트의 크기를 가질 수 있다. 그리고 QMP 버퍼 부하 서브필드(QoS MP Buffered Load)는 4비트의 크기를 가질 수 있는데, (현재 프레임의 MSDU를 제외하고) QMP에서 버퍼링되고 있는 모든 MSDU의 총 버퍼 사이즈를 지시하기 위하여 사용된다. QMP 버퍼 부하 서브필드의 값은 예컨대 4096 옥테트 단위로 4096의 배수 중에서 가장 가까운 값으로 설정될 수 있다. 그리고 만일 그 값이 '15'로 설정되면, 버퍼 사이즈가 57,344옥테트보다 크다는 것을 지시할 수 있다. 또한, 만일 그 값이 '0'으로 설정되면, 버퍼링 접속 카테고리 서브필드에서 지시된 최고 우선순위의 버퍼 접속 카테고리의 버퍼링된 트래픽이 없다는 것을 지시할 수 있다. 또한, 버퍼 상태 지시 서브필드의 값이 '0'으로 설정되면, 그 뒤에 있는 서버필드들은 아무런 값도 설정되지 않을 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 QoS 제어 필드의 포맷을 보여 주는 블록도이다. 도 6에 도시된 QoS 제어 필드는 QMP에 의하여 전송되는 QoS 데이터 프레임이 빈 데이터(Null Date) 프레임인 경우에 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, QoS 제어 필드는 해당 프레임이 속하는 트래픽 카테고리(Traffic Category, TC) 또는 트래픽 스트림(Traffic Stream, TS)을 식별하고, 프레임의 타입과 서브타입에 따라서 해당 프레임에 대한 여러 가지 QoS 관련 정보를 나타내기 위한 것이다. 이러한 QoS 제어 필드는 서브타입 필드의 QoS 서브필드가 '1'로 설정된 모든 데이터 프레임에 존재한다.

도 6을 참조하면, QoS 제어 필드는 트래픽 아이디 서브필드(TID), 서비스 피어리어드 종료 서브필드(End Of Service Period, EOSP) 서브필드, 승인 정책 서브필드(Ack Policy), 및 MP 파워세이브 버퍼 상태 서브필드(MP Power Save(PS) Buffer State)를 포함한다. 각 서브필드의 구체적인 기능은 도 4를 참조하여 설명한 것과 동일하므로, 여기에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

계속해서 도 3을 참조하면, QoS 메쉬 데이터 프레임의 페이로드(Payload)부는 메쉬 헤더(Mesh Header)부와 바디부를 포함한다. 바디부는 MSDU의 전부 또는 일부가 포함되거나 또는 아무런 정보도 포함되지 않을 수도 있다(빈 데이터(Null Data) 프레임인 경우). 그리고 메쉬 헤더부는 메쉬 네트워크에서 전송되는 데이터 프레임, 즉 메쉬 데이터 프레임에 고유한 정보를 포함한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 헤더부의 포맷의 일례를 보여 주는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 메쉬 헤더부는 메쉬 플래그 필드(Mesh Flags), 메쉬 타임-투-리브 필드(Mesh Time-To-Live, Mesh TTL), 시퀀스 번호 필드(Sequence Number), 및 주소 확장 필드(Address Extension)를 포함한다.

메쉬 플래그 필드는 메쉬 네트워크에 고유한 데이터의 처리를 위한 헤더 정보를 포함한다. 상기 메쉬 네트워크에 고유한 헤더 정보는 예컨대, 메쉬 주소 확장 정보와 종단간 메쉬 데이터 프레임을 전송하는데 있어서 해당 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 트래픽 아이디(Mesh TID)를 특정하는 정보일 수 있다. 이를 위하여, 메쉬 플래그 필드는, 도 7에 도시된 바와 같이, 주소 확장 모드 서브필드(Address Extension Mode)와 함께 메쉬 트래픽 아이디 필드(Mesh TID)를 더 포함할 수 있다. 주소 확장 모드 서브필드는 주소 확장 필드(Address Extension)에 포함되는 부가 정보의 모드를 지시하기 위하여 사용된다.

그리고 메쉬 트래픽 아이디 필드(Mesh TID)는 본 발명의 실시예에 따라서 메쉬 헤더에 새롭게 추가되는 필드로써, 메쉬 네트워크에서의 종단 QMP간 QoS 메쉬 데이터 프레임의 전송에 있어서, 전송되는 데이터의 접속 카테고리, 즉 트래픽 아이드를 식별하기 위한 것이다. 메쉬 헤더부에 포함되는 정보는 MP가 QoS를 지원하던 지원하지 않던 인식이 가능한 정보로써, 메쉬 데이터 프레임을 전송하는 주체가 레거시 MP이든 QMP이든 동일하게 메쉬 헤더부에 포함될 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 중계 QMP는 수신된 메쉬 데이터 프레임이 레거시 MP로부터 전송된 것이든 또는 QMP로부터 전송된 것이든 상관없이 상기 메쉬 트래픽 아이디 필드에 설정된 정보를 통해 해당 메쉬 데이터 프레임의 트래픽 아이디를 알 수 있다(다만, QMP로 전송된 데이터 프레임의 경우에는 QoS 제어 필드에 포함되어 있는 TID값으로부터 접속 카테고리를 파악할 수 있다). 그리고 중계 QMP는 수신된(특히, 레거시 MP로부터 수신된) 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 트래픽 아이디 필드의 정보를 통해서, 중계하는 데이터 프레임의 송신 링크에서의 트래픽 아이디값(QoS 제어 필드에 포함되는 정보)을 설정할 수 있다.

이러한 메쉬 트래픽 아이디 필드의 값은 메쉬 네트워크에서 종단간 경로(end-to-end path)를 구성하는 소스 MP에서 설정한다. 그리고 이러한 메쉬 트래픽 아이디 필드(Mesh TID)의 정보는 중간에 있는 MP(메쉬 데이터 프레임을 중계하는 MP)들이 변경하는 것을 허용해서는 안 된다. 따라서 중계 QMP가 비록 레거시 MP로부터 데이터를 수신하는 경우에도, 메쉬 트래픽 아이디값에 기초하여, 즉 메쉬 트래픽 아이디값에 설정된 접속 카테고리의 우선순위를 고려하여, 수신된 데이터 프레임에서 QoS 데이터 프레임을 생성하여 이를 다른 중계 QMP 또는 목표 QMP로 전달한다. QoS 메쉬 데이터 프레임의 접속 카테고리는 메쉬 트래픽 아이디값과 표 1에 의해서 결정될 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 메쉬 트래픽 아이디 필드의 기능에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

우선 소스 MP인 'QMP A'는 목표 MP인 'QMP E'로 전송하고자 하는 데이터가 포함된 제1 QoS 메쉬 데이터 프레임을 생성한다. 상기 제1 QoS 메쉬 데이터 프레임은 도 3에 도시된 포맷을 가질 수 있는데, MAC 헤더부에는 QoS 제어 필드가 포함되며, 페이로브부의 메쉬 헤더부(Mesh Header)에는 해당 데이터 프레임의 접속 카테고리를 지시하는 메쉬 아이디 정보(Mesh ID, 도 7 참조)가 포함된다. 그리고 'QMP A'는 생성된 제1 QoS 메쉬 데이터 프레임을 'MP B'로 전송한다(본 실시예의 다른 실시예에 의하면, 수신 MP가 레거시 MP인 경우에, MAC 헤더부에는 QoS 제어 필드가 포함되지 않을 수도 있다).

그리고 'MP B'는 수신된 제1 QoS 메쉬 데이터 프레임을 통상적인 절차에 따라 처리하는데, 보다 구체적으로 제2 메쉬 데이터 프레임을 생성하여'QMP C'에게로 전송한다. 제2 메쉬 데이터 프레임은 QoS 기능을 지원하지 않는 프레임으로써, MAC 헤더부에는 QoS 제어 필드 등이 포함되지 않는다. 그리고 'MP B'는 수신된 제2 메쉬 데이터 프레임도 접속 카테고리를 Best Effort로 하여 다른 데이터 프레임과 동일한 우선순위로 전송한다. 다만, 제2 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에는 제1 QoS 메쉬 데이터 프레임에 포함되어 있던 메쉬 트래픽 아이디 정보가 그대로 포함되어 있다.

그리고 'QMP C'는 수신된 제2 메쉬 데이터 프레임을 이용하여 'QMP D'에게 전송할 제3 메쉬 데이터 프레임을 생성한다. 제3 메쉬 데이터 프레임을 QoS 기능을 지원하는 프레임, 즉 MAC 헤더부에는 QoS 제어 필드가 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있는데, 본 실시예에서는 전자의 경우에 대해서만 설명한다. 이 경우에, 'QMP C'는 수신된 제2 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 트래픽 아이디(Mesh TID) 필드에 포함되어 있는 정보를 이용하여, 제3 QoS 메쉬 데이터 프레임의 QoS 제어 필드의 트래픽 아이디(TID) 필드에 포함되는 값을 결정한다. 물론, 'QMP C'는 'QMP D'와의 링크 상황 등을 고려하여 상기 QoS 제어 필드의 트래픽 아이디 필드에 포함되는 값을 메쉬 트래픽 아이디 필드에 포함되어 있는 값과 다른 값으로 설정할 수도 있다. 그리고 제3 QoS 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에는 제2 메쉬 데이터 프레임에 포함되어 있던 메쉬 트래픽 아이디 정보가 그대로 포함된다.

계속해서 'QMP D'도 'QMP C'와 동일한 방식으로 제4 QoS 메쉬 데이터 프레임을 생성하여 'QMP E'에게로 전송한다. 다만, 'QMP D'는 'QMP C'로부터 QoS 데이터를 수신하므로, 제4 QoS 메쉬 데이터 프레임의 MAC 헤더의 QoS 제어 필드에 포함되는 트래픽 아이디값을 결정하는데 있어서, 제3 QoS 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에 포함되어 있는 메쉬 트래픽 아이디 정보를 참조할 필요는 없다.

이와 같이, 종래에는 'QMP A'에서 다수의 중계 MP('MP B', 'QMP C', 'QMO D')를 경유하여 'QMP B'로 QoS 메쉬 데이터 프레임을 전송하고자 하는 경우에, 레거시 MP인 'MP B'로 인하여 'QMP C'가 중계하는 데이터 프레임의 접속 카테고리에 대한 정보를 파악할 수 없었으며, 그 결과 QoS 기능을 제공할 수가 없었다. 하지만, 본 발명의 실시예에 의하면, 'QMP C'는 비록 'MP B'로부터 메쉬 데이터 프레임을 수신하더라도 상기 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부의 트래픽 아이디 필드에 설정되어 있는 정보를 통해서, 수신된 메쉬 데이터 프레임의 접속 카테고리를 알 수가 있다.

따라서 'QMP C'가 'QMP D'에게 수신된 메쉬 데이터 프레임을 전달하고자 하는 경우에, 인지된 접속 카테고리 정보에 기초하여 QoS 기능을 제공할 수가 있다. 보다 구체적으로, 'QMC C'는 수신된 레거시 메쉬 데이터 프레임의 트래픽 아이디 필드에 설정되어 있는 값에 기초하여, QoS 제어 필드에 설정될 트래픽 아이디 값을 선택하고, 해당 트래픽 아이디 값에 맞는 접속 카테고리를 사용하여 QoS 메쉬 데이터 프레임을 'QMP D'에게 전송할 수가 있다. 이와 같이, 'QMP C'는 만일 수신된 메쉬 데이터 프레임이 음성 트래픽이면 가장 높은 우선순위를 부여하고, 만일 수신된 메쉬 데이터 프레임이 배경 트래픽이면 가장 낮은 우선순위를 부여하여, 상기 우선순위에 따라서 메쉬 데이터 프레임을 전송할 수가 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 메쉬 네트워크의 각 링크들의 채널 상태에 따라서 각 중계 QMP의 동작을 다르게 설정할 수도 있다. 예를 들어, 메쉬 트래픽 아이디가 비디오 트래픽에 해당하더라도, 특별한 사정이 있는 경우(예컨대, 해당 링크가 혼잡(Congestion)한 경우)에, 해당 링크에 한해 QoS 제어 필드의 트래픽 아이디값을 다른 접속 카테고리의 값(예컨대, 최선 노력 트래픽(Best Effort Traffic))으로 변경할 수도 있다.

계속해서 도 7을 참조하면, 메쉬 타임-투-리브 필드는 해당 메쉬 데이터 프레임이 포워딩되는 남아 있는 홉(Hop)의 수를 나타내기 위하여 사용된다. 시퀀스 번호 필드는 메쉬 네트워크에서 동일한 메시지가 중복되어 수신되는지 여부를 판정하기 위한 용도로 사용된다. 그리고 주소 확장 필드는 두 개의 주소 서브필드(Addr5, Addr6)를 포함한다.

이상에서 상세하게 설명한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명의 기술 사상을 보여주기 위한 예시적인 것으로서, 상기 실시예에의 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호 범위는 후술하는 본 발명의 특허청구범위에 의하여 특정된다.

도 1은 WLAN의 하나인 메쉬 네트워크의 구성의 일례를 보여 주는 도면이다.

도 2는 중계 MP로써 레거시 MP가 포함되어 있는 메쉬 네트워크의 일부를 보여 주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 QoS 메쉬 데이터 프레임의 포맷을 보여 주는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 QoS 제어 필드의 포맷을 보여 주는 블록도이다.

도 5는 도 4의 MP 파워세이브 버퍼 상태 서브필드의 포맷의 일례를 보여 주는 블록도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 QoS 제어 필드의 포맷을 보여 주는 블록도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 헤더부의 포맷의 일례를 보여 주는 블록도이다.

Claims (7)

1. 메쉬 데이터 프레임을 구성하는 방법에 있어서,

   상기 메쉬 데이터 프레임에는 매체접속제어(MAC) 헤더부와 페이로드(Payload)가 포함되고,

   상기 페이로드부에는 메쉬 헤더(Mesh Header)부와 바디부(Body)가 포함되며,

   상기 메쉬 헤더부에는 상기 메쉬 데이터 프레임의 접속 카테고리(AC)를 지시하기 위한 메쉬 트래픽 아이디 정보가 포함되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 메쉬 데이터 프레임의 구성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보는 상기 메쉬 데이터 프레임의 소스 서비스품질 메쉬 포인트(Source QMP)와 목표 서비스품질 메쉬 포인트(Destination QMP) 사이의 종단간 경로(end-to-end path)의 접속 카테고리를 지시하는 것을 특징으로 하는 메쉬 데이터 프레임의 구성방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보는 상기 소스 서비스품질 메쉬 포인트가 설정하는 것을 특징으로 하는 메쉬 데이터 프레임의 구성방법.
4. 서비스품질 메쉬 포인트에서의 데이터 전송을 위한 서비스품질 제어 방법에 있어서,

   종단간 경로(end-to-end path)의 접속 카테고리를 지시하는 메쉬 트래픽 아이디 정보가 제1 메쉬 데이터 프레임을 수신하는 단계; 및

   상기 메쉬 트래픽 아이디 정보에 기초하여 결정된 상기 서비스품질 메쉬 포인트의 송신 링크에서의 접속 카테고리를 지시하는 링크 트래픽 아이디 정보가 서비스 품질 제어 필드에 포함된 제2 메쉬 데이터 프레임을 생성하여 전송하는 단계를 포함하는 메쉬 네트워크에서의 데이터 전송을 위한 서비스품질 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보는 상기 제1 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 메쉬 네트워크에서의 데이터 전송을 위한 서비스품질 제어방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2 메쉬 데이터 프레임의 메쉬 헤더부에도 상기 메쉬 트래픽 아이디 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 메쉬 네트워크에서의 데이터 전송을 위한 서비스품질 제어방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 서비스품질 메쉬 네트워크의 송신 링크에서의 링크 상황을 고려하여 상기 링크 트래픽 아이디 정보를 적응적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 메쉬 네트워크에서의 데이터 전송을 위한 서비스품질 제어방법.

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