다수의 프래그먼트들을 갖는 프레임들의 익스프레스 포워딩수행 방법 및 장치 document_id A220623059450

무선 근거리 통신망들(Wireless Local Area Networks; WLANS)은 유비쿼터스화 되고 있다. 무선 근거리 통신망들(WLANs)에 대한 요구의 증가는 더 높은 처리량을 제공하는 새로운 기술의 개발을 이끌었다. 큰 성장 원인으로는 무선 송신을 원하는 사용자들 및 애플리케이션들의 수가 증가에 때문이고 정도는 덜하지만 2지점들 간의 단일 접속을 따라 더 높은 송신 레이트를 요구하는 새로운 애플리케이션들의 긴급도 때문이다. 무선 근거리 통신망들(LANs)에서, 무선 채널은 TXOP가 소개된 11e 보정을 포함한 2007 802.11 표준, IEEE Std 802.11TM-2007 (IEEE Std 802.11-1999), 및 무선 LAN 매체 액세스 제어 (MAC) 및 물리층(PHY) 명세들에 기재된 바와 같은 비동기 분산 랜덤 채널 액세스 방법들을 사용하면서 TXOP(송신 기회도)로서 공지된 프레임들의 시퀀스 또는 단일 프레임의 송신을 위하여 예약(reserve)될 수 있다. 이와 같은 환경에서, 송신의 소스 및 착신지는 간섭 이웃을 설정하기 위해 예약 지속 기간을 브로드캐스트한다. TXOP는 채널을 위한 단일 경합을 따른 한 쌍의 노드들 간에 송신되는 프레임들의 시퀀스이다. TXOP 홀더, 즉 TXOP를 초기화하는 노드는 TXOP에서 프레임들을 수신하는 노드인 리스폰더(Responder)로 제 1 송신 후 무경합으로 송신할 수 있다. 현재까지, 무선 LANs에서 TXOP를 위한 채널을 예약하는 2가지 기본적인 방식들이 존재한다. 예약을 수행하는 한 가지 방법은 프레임마다 예약을 이용하는 것이다. 802.11 분산 채널 액세스 MAC 프로토콜에 따르면, RTS/CTS 프레임들은 예약의 시작을 이웃들에게 통지하기 위하여 사용된다. 대안적으로, TXOP의 제 1 프레임은 다음 프레임의 송신을 위한 채널을 예약하는데 충분한 시간 구간 길이로 설정된 그의 지속 기간 필드를 갖는다. 예약 시간은 각 데이터 프레임과 이어지는 확인으로 예약 길이를 업데이트함으로써 프레임마다 연장된다. 프레임마다의 예약 결과는 예약이 거부되면, 취소할 필요가 없다는 것이다. 무선 LANS에서 예약을 수행하는 다른 방법은 시작-종료 예약을 사용하는 것이다. 프레임마다 채널 예약 시간을 연장하는 것이 불가능한 경우, 채널은 예약 요청시에 시작에서 종료까지 전체 송신 시퀀스에 대하여 예약되어야 한다. 예약 요청이 거부되거나, 시간이 송신을 완료시 예약된 채로 유지되면, 예약은 취소되어야 한다. 시작-종료 예약은 노드들(즉, 메시 포인트들(mesh points)/액세스 포인트들(APs)/스테이션들)의 임의의 조합들에 적용된다. 노드는 채널을 예약하여 가능한 착신지로부터의 응답들을 포함하여 하나 또는 다양한 상이한 착신지들로 향하는 전체 송신 시퀀스를 포함한다. 예약이 인증받지 않은 경우나 송신 시퀀스가 완료될 때, 예약 노드는 예약을 취소함으로써 나머지 예약 시간을 해제한다. 충돌들을 피하기 위하여, 각 노드는 수신된 예약 요청들 및 응답들에 따라서 설정된 트래픽 채널을 위한 NAV를 유지한다. NAV는 노드가 트래픽 채널상에 송신되는 것을 금지시켜야만 하는 시간 기간으로서 규정된다. 이는 각 스테이션에 의해 유지되고 수신된 송신들의 지속 기간 필드 값에 의해 갱신되는데, 이는 TXOP 예약 요청들 또는 예약 요청들에 대한 응답들로서 작용할 수 있다. 송신 소스로부터의 예약 요청은 착신지에 의해 허락되거나 거부되고, 이 통지는 소스로 송신된다. 이 응답은 착신 노드를 이웃들에게 통지하기 위해 지속 기간 필드에서 나머지 예약 지속 기간을 포함한다. 무선 네트워크들을 위한 애플리케이션들은 VoIP/멀티미디어라 모두 칭하는 VoIP(Voice Over Internet Protocol), 및 멀티미디어(Voice and/or Video)를 포함한다. VoIP/멀티미디어 애플리케이션들은 충분한 통신 품질을 유지하기 위하여 특정 서비스 품질(QoS)을 필요로 한다. 래이턴시는 VoIP/멀티미디어에 대한 문제점일 수 있다. QoS에 부합하려면 공중을 통한 짧은 총 종단간 지연들을 요구한다. 2007 개정된 표준에 통합된 IEEE 802. 11 표준에 대한 802.11e 보정은 무선 LAN에서 송신으로부터 공중을 통한 지연들을 감소시키는 메커니즘을 제공한다. 이들은 단일 홉 송신들(single hop transmissions)이다. 802.11e 메커니즘들은 다수의 홉 송신들을 포함한 무선 네트워크들에서 래이턴시 요건들에 부합하는데 부적절할 수 있다. 무선 메시 네트워크들(Wireless mesh networks)은 이와 같은 네트워크들이다. 무선 메시는 AD hoc 모드 메시(유선 네트워크에 부착되지 않음)이거나 기반구조 모드 메시(유선 네트워크에 부착)일 수 있다. 일반적으로, 메시 내 소스 및 착신지를 갖는 트래픽 및 유선 네트워크로부터/로 향하는 트래픽 모두는 메시 상에 공존할 수 있다. 유선 네트워크를 가로지르는 음성 트래픽에 대한 래이턴시/지터 한도(latency/jitter limit)는 무선 메시(175-200 밀리초)에 정체하는 트래픽을 위한 것보다 낮다(40 내지 50밀리초). 메시는 다수의 홉 플로우들을 포함할 것이다. 메시 백본 네트워크(mesh backbone network)는 다수의 홉 네트워크이다. 다수-홉 경로 지연은 적어도 단일 홉 지연의 배수일 것이다. 단일 채널 상에서 동작하는 무선 메시들은 공중을 통해서 래이턴시를 겪는 종단간 근처에 영향을 미칠 수 있는 새로운 충돌 작용을 갖는다. 감춰진 노드들의 확산 및 다수의 홉 플로우들과의 경합 기반으로 한 액세스의 상호작용은 어떤 비 메시 경험이 제안되는 것을 벗어나서 메시 및 인접한 WLANs 둘 모두에 래이턴시를 증가시킨다. 감춰진 노드들은 재시도 후 감춰진 채로 유지되고, 이들의 송신들은 드롭된다. 멀티-홉 플로우 상에서 순차적으로 포워딩된 프레임들의 높은 상관은 충돌에 수반되는 송신들에 대한 과도한 지연들을 유발한다. 역방향 호환성을 위하여, 및 계속적으로 사용될 경합 기반 액세스 프로토콜을 위하여, 메시측상에서 구체책들이 필요로 된다. QoS 트래픽을 위하여, 다수-홉 지연은 단일-홉 지연과 동일한 래이턴시 제약들에 부합해야만 한다. 따라서, 공중을 통한 래이턴시를 감소시키기 위한 구제책들이 필요로 된다. 이러한 목표는 가속된 방식으로 다수의-홉 경로를 따라서 프레임들을 포워딩함으로써 가장긴 다수-홉 경로상에서 겪게 되는 지연을 감소시키는 것이다. 프레임은 원래 프레임 크기보다 작은 최대 송신 유닛(Maximum Transmission Unit; MTU)로 링크를 통과하는데 충분하게 작은 조각들로 단편화될 수 있다. MTU는 통신 프로토콜의 소정 층이 앞으로 통과할 수 있는 최대 패킷 또는 프레임의 크기라 칭한다. 수신 호스트가 단편화된 패킷을 수신하면, 패킷을 재어셈블링하고 이를 더 높은 층으로 핸드오버해야 한다. 재어셈블리(reassembly)는 항상 수신 호스트에서만 발생된다. 단편화(fragmentaiton)는 프래그먼트들이 패킷 손실을 겪고 단일 프래그먼트의 손실로부터 복구하기 위해 TCP와 같은 신뢰할 수 있는 프로토콜들이 모든 프래그먼트들을 재송신해야 할 때 과도한 재송신들을 야기할 수 있다.