リレイを送受信するために用いる広帯域近距離の無線通信方法及び装置
無線近距離通信網システムでリレイを送受信するために用いる無線通信方法を提案する。本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムは、リレイを通したリレイリンクを設定し、設定されたリレイの動作モードが協力モードである場合、装置間の電波遅延などを把握してソース装置にデータフレームを送信する送信時点を設定して無線通信する方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定してリレイを送受信するために使用する無線通信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
無線近距離通信網(WLAN:Wireless Local Area Network)環境で、データフレームの送信はPCP(Personal Basic service set central point)/AP(Access point)(以下、便宜性のためにAPと称する)を経由して送信したり、ピアツーピア(peer−to−peer)で直接送信することができる。しかし、一般的にAPへのアップリンクとダウンリンクを用いる送信は、ネットワーク内の他の機器(STA:station)とチャネル取得のために競争しなければならないため処理量が減少することがあった。これを補完するために802.11eでは、STA間に直接リンク設定(DLS;Direct Link Setup)モードによってAPを経由しないで直接フレームを送信することでチャネルの使用効率を2倍以上高めるようにしている。しかし、DLSでもネットワークに存在する多重経路、減衰、干渉などによってチャネル状態が悪化すれば、無線ネットワーク処理量が低下し、マルチメディアストリーミングのようにQoSが必要な場合はこれを満足させることができない問題がある。
【0003】
マルチメディアストリーミングのようにQoSが必要な場合、特に60GHz帯域のようなミリメートル波でより目立つ。ミリメートル波通信は、約1.8GHz帯域幅を用いて数Gbpsのデータを高い変調(high modulation)を行わずに容易に送信できる一方、高周波の特性上、直進性が強く電力損失の大きい短所がある。したがって、これを補完するために指向性アンテナを用いて電力を全方向ではない特定方向に集めて高いアンテナ利益(high antenna gain)を取得する方法を用いる。しかし、可視距離(line−of−sight)が確保されなければ信号を反射させて伝達しなければならず、そのような場合に距離が長くなって減衰損失が増加するため反射による損失が発生する。また、人によって可視距離が遮断された場合、貫通損失(penetration loss)が20dB以上であり、普通、室内に存在する扉や壁は損失がより大きくて信号が到達されない。
【0004】
したがって、このようにDLSだけでは充分でない場合にリレイを用いる迂回リンクと、ソースと目的地の直接リンクを全て用いることによって通信到達の距離を拡大したり、直接リンクがブロックされても途切れのない通信を可能にする方法が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイを送受信するために用いる無線通信方法を提供する。
【0006】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定する方法を提供する。
【0007】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定した後リレイの動作モードが協力モードである場合、ソース装置でデータフレームを送信する送信時点を設定する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムにおいてリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、ソース装置が、基本サービスセット内のリレイ装置のリストを探索するステップと、前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態及び前記目的地装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態を確認し、前記ソース装置と前記目的地装置との間のリレイとして動作するリレイ装置を選択するステップと、前記選択されたリレイ装置にリレイリンク設定要求メッセージを送信し、前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクを設定するステップとを含む。
【0009】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、目的地装置のリレイ性能情報を取得するステップと、PCPまたはAPを介してサービス可能なリレイ装置を探索するステップと、前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、前記リレイ装置それぞれから前記ソース装置とのチャネル状態を取得するステップと、前記目的地装置とビーム形成過程を行うステップと、目的地装置から前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態を取得するステップと、前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態、前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態、前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置それぞれのリレイ性能情報を用いて使用するリレイ装置を選択するステップと、前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置に前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクの参加有無を要求して応答を受信するステップと、前記リレイリンクが成功的に設定されれば、前記リレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージを前記PCPまたはAPに送信するステップとを含む。
【0010】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、PCPまたはAPからSPリソース割当情報を受信するステップと、ソース装置と目的地装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記ソース装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、前記ソース装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定要求メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、前記目的地装置からリレイリンク設定応答メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置の参加有無を含んで前記ソース装置に送信するステップとを含む。
【0011】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムの目的地装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、PCPまたはAPからリレイ装置のリストとソース装置のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを受信するステップと、前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、前記ソース装置とビーム形成過程を行うステップと、前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記リレイ装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、前記ソース装置によってリレイリンクに選択されたリレイ装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記目的地装置が前記リレイリンクに参加するか否かを含むリレイリンク設定応答メッセージを前記選択されたリレイ装置に送信するステップとを含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によると、リレイを通したリレイリンクを設定し、設定したリレイの動作モードが協力モードである場合に装置間の電波遅延などを把握し、ソース装置でデータフレームを送信する送信時点を設定して無線通信する方法に関し、リレイ装置を用いる迂回リンクとソース装置と目的地装置の直接リンクを全て用いることによって通信到達距離を拡大し、直接リンクがブロックされても途切れのない通信を可能にし、チャネル状態に応じてリレイを通した協力モードをサポートすることで処理率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係るリレイを送受信するために用いる無線近距離通信網システムの概略的な構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでサービス可能なリレイ装置を検索する手続を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイリンクで用いるリレイ装置を選択する手続を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムで選択されたリレイ装置を介してリレイリンクを設定する手続を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する手続を示す図である。
【図6】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【図8】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムの目的地装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【図9】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【図10】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定するための過程を示すフローチャートである。
【図11】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【図12】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを送信するソース装置の構成を示す図である。
【図13】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでソース装置と目的地装置間のデータを中継するリレイ装置の構成を示す図である。
【図14】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを受信する目的地装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。
【0015】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイを送受信に使用するためにリレイリンクを設定し、設定したリレイの動作モードが協力モードである場合にソース装置でデータフレームを送信する送信時点を設定して無線通信する方法に関する。
【0016】
図1は、本発明の実施形態に係るリレイを送受信するために用いる無線近距離通信網システムの概略的な構成を示す図である。
【0017】
図1を参照すれば、無線近距離通信網システムは、PCP(Personal Basic service set central point)/AP(Access point)(以下、便宜性のためにAPと称する)120と少なくとも1つの装置(ソース装置110、リレイ装置130、131、132、目的地装置140)から構成される。ここで、PCP/AP120は、PCPまたはAPのうち1つであってもよく、PCPワAPが結合された装置であってもよい。
【0018】
ソース装置110、リレイ装置130、131、132または目的地装置140が無線近距離通信網にジョイン(join)すれば、AP120にAssociation Requestフレームを送信し、AP120からAssociation Responseフレームを受信しなければならない。
【0019】
その後、ソース装置110は、リレイ装置130、131、132及び目的地装置140とのリレイリンク設定によってリレイ装置130を選択し、選択されたリレイ装置130を用いてデータフレームを送信する。
【0020】
ソース装置は、目的地装置とリレイリンク設定の過程を行う前に目的地装置のリレイ性能情報(capability element)を取得しなければならない。リレイ性能情報はAPから受信してもよく、目的地装置から受信してもよい。ここで、リレイ性能情報は、リレイ使用の有無、リレイへの動作の有無、リレイ使用許可、電源有無、移動性、リレイ選好度、リレイでのデュプレックス(duplex)情報及びリレイ動作の類型などを含んでもよい。
【0021】
もし、ソース装置と目的地装置がリレイ装置を利用できる能力があれば、リレイリンクを設定する過程を行う。無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定する過程について図2から図4を参照して説明することにする。
【0022】
図2は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでサービス可能なリレイ装置を検索する手続を示す図である。
【0023】
図2を参照すると、まず、ソース装置110は、Relay Discovery Proceduresによって基本サービスセット(Basic Service Set)内のリレイ装置のリストを探索する。ここで、基本サービスセットとは、1つのPCP(Personal Basic service set central point)/AP(Access point)と少なくとも1つのステーション(station)で構成されるネットワーク単位である。ここで、ステーションは、ソース装置、リレイ装置及び目的地装置であってもよい。
【0024】
より具体的に、ソース装置110は、ステップS210において、PCP/AP120でリレイ検索を要求するリレイ検索要求メッセージ(relay search request frame)を送信する。
【0025】
PCP/AP120は、ステップS212において、BSS(Basic Service Set)に含まれたサービス可能なリレイ装置130、131、132のリストを検索し、リレイ装置のリストを含むリレイ検索応答メッセージ(relay search response frame)をソース装置110に送信する。
【0026】
そして、PCP/AP120は、ステップS214において、リレイ装置130、131、132のリストとソース装置110のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージ(unsolicited relay search response frame)を目的地装置140に送信する。
【0027】
無線近距離通信網システムは、リレイ装置を検索した後にリレイ装置130を選択する。
【0028】
図3は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイリンクで用いるリレイ装置を選択する手続を示す図である。
【0029】
図3を参照すると、PCP/AP120は、ステップS310において、リレイ装置130、131、132それぞれのSP(Service Period)リソース割当情報をソース装置110と目的地装置140に送信する。
【0030】
そして、SPリソース割当情報を受信したソース装置110は、ステップS312において、リレイ装置130、131、132それぞれとのビーム形成の過程を行う。周知のように、ビーム形成は今後の(subsequent)通信のために必要なミリメートル波リンクバジェット(the necessary millimeter−wave link budget)を行うための、一対のデバイスによって行われるメカニズムである。したがって、PCP/AP120から割り当てられるSPは、ソース装置110とリレイ装置それぞれとのビーム形成過程が完了される区間(duration)が割り当てられなければならない。また、SPは、目的地装置140とリレイ装置それぞれとのビーム形成が完了される区間が割り当てられなければならない。同様に、SPは、ソース装置110と目的地装置140との間のビーム形成が完了される区間が割り当てられなければならない。
【0031】
そして、目的地装置140は、ステップS314において、リレイ装置130、131、132それぞれとのビーム形成過程を行う。
【0032】
ソース装置110は、ステップS316において、チャネル測定要求メッセージ(multi−relays channel measurement request frame)をリレイ装置130、131、132のそれぞれに送信する。そして、ソース装置110は、ステップS318において、リレイ装置130、131、132それぞれからソース装置110とのチャネル状態(該当リンクのチャネル品質情報、方向情報などとして、以下はチャネル状態と称する)を示すチャネル測定情報含むチャネル測定応答メッセージ(multi−relays channel measurement response frame)を受信してソース装置110とリレイ装置130、131、132との間のチャネル状態を確認する。すなわち、ソース装置110がチャネル応答メッセージを受信してチャネル状態を確認する過程は、基本サービスセット内のリレイ装置130、131、132それぞれに対して繰り返し行われる。
【0033】
ソース装置110は、ステップS320において、目的地装置140間のビーム形成過程を行う。
【0034】
ソース装置110は、ステップS322において、チャネル測定要求メッセージを目的地装置140に送信する。そして、ソース装置110は、ステップS324において、目的地装置140からソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態及びリレイ装置130、131、132と目的地装置140と間のチャネル状態を含むチャネル測定応答メッセージを受信する。
【0035】
その後、ソース装置はソース装置110とリレイ装置130、131、132のとの間のチャネル状態、ソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、リレイ装置130、131、132と目的地装置140との間のチャネル状態、及びリレイ装置130、131、132それぞれのリレイ性能情報を用いるリレイ装置130を選択する。
【0036】
図4は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムで選択されたリレイ装置を介してリレイリンクを設定する手続を示す図である。
【0037】
図4を参照すると、ソース装置110は、ステップS410において、選択されたリレイ装置130にリレイリンク設定を要求するリレイリンク設定要求メッセージ(Relay Link Setup request frame)を送信する。ここで、リレイリンク設定要求メッセージは、ソース装置110、目的地装置140及び選択されたリレイ装置130それぞれのリレイ性能情報とリレイ送信パラメータ情報を含んでもよい。そして、リレイ送信パラメータ情報は、リレイ動作類型情報、リレイのデュプレックス送信モード情報、及びその他のデータフレーム送信及び受信に必要な情報を含む。
【0038】
選択されたリレイ装置130はリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、ステップS412において、リレイリンク設定要求メッセージを目的地装置140に送信する。
【0039】
目的地装置140は、選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、ステップS414において、目的地装置140の参加有無を含むリレイリンク設定応答メッセージ(Relay Link Setup response frame)を選択されたリレイ装置130に送信する。
【0040】
選択されたリレイ装置130は、ステップS414において、リレイリンク設定応答メッセージを受信すれば、リレイリンク設定応答メッセージに選択されたリレイ装置130の参加有無を含んでソース装置110に送信する。
【0041】
ソース装置110は、ステップS416において、選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定応答メッセージを受信する。
【0042】
そして、ソース装置110は、リレイリンク設定応答メッセージを確認して選択されたリレイ装置130と目的地装置140がリレイリンクに全て参加する場合、ステップS418において、選択されたリレイ装置130を用いるリレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージ(Relay Link Setup announcement frame)をPCP/AP120に送信する。
【0043】
図5は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイの動作モードが協力モードである場合、フレームの送信時点を設定する手続を示す図である。
【0044】
図5を参照すると、ソース装置110は、リレイの動作モードのスイッチングモードと協力モードのうち効率がより優れるモード、またはユーザが選択したモードをリレイの動作モードとして決定する。ここで、スイッチングモードは、データを送信するときリレイを介して送信するか否かをスイッチングによって決定するモードである。そして、協力モードは、リレイを介して送信されるデータとリレイを介さずに送信されるデータが目的地装置に同時に到着するよう送信するモードである。
【0045】
そして、リレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、ソース装置110は、ステップS510において、リレイの動作モードが協力モードに決定されたことを通知する動作モード通知メッセージを選択されたリレイ装置130と目的地装置140に送信する。
【0046】
目的地装置140は動作モード通知メッセージを受信すれば、ステップS512において、選択されたリレイ装置130とソース装置110に測定要求メッセージを送信する。ここで、測定要求メッセージは、タイミングオフセットとサンプリングオフセットが全て0と設定されたTPA(Adjustment request)request frameであってもよい。
【0047】
選択されたリレイ装置130とソース装置110それぞれは測定要求メッセージを受信すれば、ステップS514において、それぞれ予め設定された時間に測定応答メッセージを送信する。ここで、第1測定応答メッセージを送信する予め設定された時間は、選択されたリレイ装置130とソース装置110が互いに異なって測定要求メッセージに含まれてもよい。ここで、測定応答メッセージは、TPA(Adjustment request)response frameであってもよい。
【0048】
目的地装置140は、ソース装置110から受信する測定応答メッセージを用いてソース装置110と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。そして、目的地装置140は、選択されたリレイ装置130から受信する測定応答メッセージを用いて選択されたリレイ装置130と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。ここで、タイミングオフセットは電波が伝達されながら遅延される電波遅延時間であり、サンプリングオフセットは装置内部のクロック誤差などで発生する誤差である。
【0049】
目的地装置140は、ステップS516において、タイミングオフセット及びサンプリングオフセットが含まれた測定結果メッセージを選択されたリレイ装置130とソース装置110に送信する。
【0050】
ステップS516において、目的地装置140は、リレイ装置とソース装から推定されたオフセットの相対的な差情報をリレイ装置130に送信する。ここで、測定結果メッセージは、推定したタイミングオフセットと推定したサンプリングオフセット(または、リレイ装置とソース装置から推定されたオフセットの相対的な差)を含むTPA(Adjustment request)request frameであってもよい。
【0051】
一方、送信時点を調節するプロシージャは、予め設定された回数だけ繰り返して行われてもよい。ここで、目的地装置140は、送信時点調節プロシージャの成功の有無を示すリポートフレームをソース装置に送信する。すなわち、目的地装置140は送信時点調節要求フレームをリレイ装置に送信し、リレイ装置から送信時点調節要求フレームに対する応答フレームである送信時点調節応答フレームを受信する。ここで、送信時点調節要求フレームのタイミングオフセットはdTDS−dTDRに設定される。目的地装置140は、送信時点調節応答フレームを受信すると、送信時点調節応答フレームの実際到達時間(actual arrival time)と予め設定された遅延時間との時間偏差(time deviation)を推定する。予め設定された遅延時間はSBIFS(Short Beamforming Inter Frame Space)+送信時点調節要求フレームの長さである。広帯域近距離無線通信システムにおいて、2つのフレームはSBIFSによって分離されてもよく、SBIFSの区間(duration)は物理階層の特性に応じて決定されてもよい。目的地装置140は、時間偏差が2×dTDR+(dTDS−dTDR)であれば、送信時点調節プロシージャが成功したと決定する。ここで、dTDRは目的地装置140からリレイ装置への電波遅延(propagation delay)、dTDSは目的地装置140からソース装置への電波遅延を示す。
【0052】
選択されたリレイ装置130とソース装置110のそれぞれは測定結果メッセージを受信すると、ステップS518において、測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを目的地装置140に送信する。ここで、測定結果応答メッセージは、TPA(Adjustment request)response frameであってもよい。
【0053】
そして、ソース装置110は、ステップS520において、測定要求メッセージを選択されたリレイ装置130に送信する。
【0054】
選択されたリレイ装置130は測定要求メッセージを受信すると、ステップS522において、予め設定された時間に測定応答メッセージをソース装置110に送信する。
【0055】
ソース装置110は、選択されたリレイ装置130から測定応答メッセージを受信すれば、ソース装置110と選択されたリレイ装置130との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。
【0056】
そして、ソース装置110は、各装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを用いてソース装置110から目的地装置140に送信されるフレーム#1と、リレイ装置130から目的地装置140に送信されるフレーム#2が同時に目的地装置140に到達するようフレームの送信時点を調節する。リレイの動作モードが協力モードであるため、フレーム#1とフレーム#2は同一のデータを含むフレームである。
【0057】
図6は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【0058】
図6を参照すると、ソース装置110は、ステップS610において、目的地装置140のリレイ性能情報を取得する。目的地装置140のリレイ性能情報はPCP/AP120から受信してもよく、目的地装置140から受信してもよい。ここで、リレイ性能情報は、リレイ使用の有無、リレイへの動作の有無、リレイ使用許可、電源有無、移動性、リレイ選好度、リレイでのデュプレックス情報、及びリレイ動作類型などを含む。
【0059】
そして、ソース装置110は、ステップS612において、PCP/AP120を介してサービス可能なリレイ装置130、131、132を検索する。ステップS612についてより詳細に説明すると、ソース装置110はPCP/AP120にリレイ検索を要求するリレイ検索要求メッセージを送信し、PCP/AP120からBSS(Basic Service Set)に含まれたサービス可能なリレイ装置のリストを含むリレイ検索応答メッセージの受信によって検索することができる。
【0060】
そして、ソース装置110は、ステップS614において、PCP/AP120からリレイ装置130、131、132それぞれのSPリソース割当情報を受信する。
【0061】
そして、ソース装置110は、ステップS616において、リレイ装置130、131、132それぞれとビーム形成過程を行う。
【0062】
そして、ソース装置110は、ステップS618において、リレイ装置130、131、132それぞれからソース装置110とのチャネル状態を取得する。ステップS618についてより詳細に説明すると、ソース装置110は、チャネル測定要求メッセージをリレイ装置130、131、132それぞれに送信し、リレイ装置130、131、132それぞれからソース装置110とのチャネル状態を含むチャネル測定応答メッセージを受信してチャネル状態を確認する。
【0063】
そして、ソース装置110は、ステップS620において、目的地装置140とビーム形成過程を行う。
【0064】
そして、ソース装置110は、ステップS622において、目的地装置140からソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態及びリレイ装置と目的地装置140との間のチャネル状態を取得する。ステップS622についてより詳細に説明すると、ソース装置110はチャネル測定要求メッセージを目的地装置140に送信し、目的地装置140からソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、及びリレイ装置と目的地装置140との間のチャネル状態を含むチャネル測定応答メッセージを受信してチャネル状態を確認する。
【0065】
そして、ソース装置110は、ステップS624において、ソース装置110とリレイ装置130、131、132との間のチャネル状態、ソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、リレイ装置130、131、132と目的地装置140との間のチャネル状態、及びリレイ装置130、131、132それぞれのリレイ性能情報を用いるリレイ装置130を選択する。ここで、リレイに用いる装置の選択は、実現環境に応じて決定(implementation−dependent)される。
【0066】
そして、ステップS626において、ソース装置110は、選択されたリレイ装置130と目的地装置140に選択されたリレイ装置130を通したリレイリンクの参加有無を要求して応答を受ける。
【0067】
そして、ソース装置110は、ステップS628において、選択されたリレイ装置130と目的地装置140の応答結果の全てがリレイリンクに参加してリレイリンクが成功的に設定されたかを確認する。
【0068】
ステップS628における確認の結果、リレイリンクが成功的に設定されれば、ソース装置110は、ステップS630においてリレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージをPCP/AP120に送信する。
【0069】
図7は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【0070】
図7を参照すれば、リレイ装置130は、ステップS710においてPCP/AP120からSP(Service period)リソース割当情報を受信する。
【0071】
そして、リレイ装置130は、ステップS712において、ソース装置110と目的地装置140それぞれとビーム形成過程を行う。
【0072】
そして、リレイ装置130は、ステップS714においてソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、ステップS716においてソース装置110とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0073】
そして、リレイ装置130は、ステップS718においてソース装置110からリレイリンク設定要求メッセージを受信すると、ステップS720においてリレイリンク設定要求メッセージを目的地装置140に送信する。
【0074】
そして、リレイ装置130は、ステップS722において目的地装置140からリレイリンク設定応答メッセージを受信すると、ステップS724においてリレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置130の参加有無を含んでソース装置110に送信する。
【0075】
図8は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムの目的地装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【0076】
図8を参照すると、目的地装置140は、ステップS810において、PCP/AP120からリレイ装置のリストとソース装置110のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを受信する。
【0077】
そして、目的地装置140は、ステップS812において、PCP/AP120からリレイ装置130、131、132それぞれのSP(Service period)リソース割当情報を受信する。
【0078】
そして、目的地装置140は、ステップS814において、リレイ装置130、131、132それぞれとビーム形成過程を行う。そして、目的地装置140は、ステップS816においてソース装置110とビーム形成過程を行う。
【0079】
そして、目的地装置140は、ステップS818において、ソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、ステップS820において、リレイ装置130、131、132とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0080】
そして、目的地装置140は、ステップS822において、ソース装置110によってリレイリンクに選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定要求メッセージを受信すると、ステップS824において、目的地装置140がリレイリンクに参加するか否かを含んでいるリレイリンク設定応答メッセージを選択されたリレイ装置130に送信する。
【0081】
図9は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【0082】
図9を参照すれば、ソース装置110は、ステップS910においてリレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、ステップS912において動作モードが協力モードであることを通知する動作モード通知メッセージを選択されたリレイ装置130と目的地装置140に送信する。
【0083】
その後、ソース装置110は、ステップS914において目的地装置140から第1測定要求メッセージを受信すると、ステップS916において予め設定された時間に第1測定応答メッセージを送信する。
【0084】
そして、ソース装置110は、ステップS918において目的地装置140から測定結果メッセージを受信すると、ステップS920において測定結果メッセージに含まれた装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを確認する。測定結果メッセージに含まれた装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットは、ソース装置110と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットであるか、または目的地装置140で選択されたリレイ装置130と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットであってもよい。
【0085】
そして、ソース装置110は、ステップS922において、測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを目的地装置140に送信する。
【0086】
そして、ソース装置110は、ステップS924において、選択されたリレイ装置130に測定要求メッセージを送信する。そして、ソース装置110は、ステップS926において選択されたリレイ装置130から測定応答メッセージを受信すると、ステップS928においてソース装置110と選択されたリレイ装置130との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。
【0087】
そして、ソース装置110は、ステップS930において、各装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを用いて同一のフレームが同時に目的地装置140に到達するよう、フレームを送信する送信時点を調節する。
【0088】
図10は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定するための過程を示すフローチャートである。
【0089】
図10を参照すると、リレイ装置130は、ステップS1010において、ソース装置110から動作モードが協力モードであることを通知する動作モード通知メッセージを受信すると、リレイ装置130が協力モードで動作するための次の手続を開始する。
【0090】
その後、リレイ装置130は、ステップS1012において目的地装置140から測定要求メッセージを受信すると、ステップS1014において測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に測定応答メッセージを目的地装置140に送信する。
【0091】
そして、リレイ装置130は、ステップS1016において目的地装置140から測定結果メッセージを受信すると、ステップS1018において目的地装置140とリレイ装置130との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセット、または、目的地装置とリレイ装置間と目的地装置とソース装置との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットの差の情報を確認する。
【0092】
そして、リレイ装置130は、ステップS1020において、測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを目的地装置140に送信する。
【0093】
そして、リレイ装置130は、ステップS1022においてソース装置110から測定要求メッセージを受信すると、ステップS1024において測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に測定応答メッセージをソース装置110に送信する。
【0094】
その後、リレイ装置130は、協力モードに動作し、ソース装置110から受信するデータフレームを目的地装置140に中継する。
【0095】
図11は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【0096】
図11を参照すれば、目的地装置140は、ステップS1110において、ソース装置110からリレイの動作モードが協力モードであることを示す動作モード通知メッセージを受信すると、ステップS1112において、測定要求メッセージを選択されたリレイ装置130とソース装置110に送信する。
【0097】
そして、目的地装置140は、ステップS1110においてソース装置110と目的地装置140それぞれから測定応答メッセージを受信すると、ステップS1116において受信した測定応答メッセージを用いてソース装置110と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定したり、または選択されたリレイ装置130と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。
【0098】
そして、目的地装置140は、ステップS1118において、測定した装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを含む測定結果メッセージを選択されたリレイ装置130とソース装置110に送信する。
【0099】
そして、目的地装置140は、ステップS1120において、選択されたリレイ装置130とソース装置110から測定結果メッセージを受信したこと通知する測定結果応答メッセージを受信すれば、ステップS1122において協力モードにデータフレームを受信する。
【0100】
以下、上記のように手続によってリレイリンクを設定する無線近距離通信網システムの各装置の構成を下記で図面を参照しながら説明する。
【0101】
図12は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを送信するソース装置の構成を示す図である。
【0102】
図12を参照すれば、ソース装置110は、制御部1210、通信部1220、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216、及び協力モード処理部1218を備える。
【0103】
通信部1220は、近距離通信によってデータを送受信する装置であり、PCP/AP120、リレイ装置及び目的地装置140との近距離通信を提供する。
【0104】
リレイ検索処理部1212は、PCP/AP120によってサービス可能なリレイ装置が検索される。
【0105】
リレイ選択部1214は、ソース装置110とリレイ装置との間のチャネル状態、ソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、リレイ装置と目的地装置140との間のチャネル状態を確認する。そして、リレイ選択部1214は、各装置間のチャネル状態情報とリレイ装置130、131、132それぞれのリレイ性能情報を用いて使用するリレイ装置を選択する。
【0106】
リレイリンク設定部1216は、選択されたリレイ装置130と目的地装置140に選択されたリレイ装置130を通したリレイリンクの参加有無を要求してその応答を受信しリレイリンクを設定する。
【0107】
協力モード処理部1218は、リレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、同一のフレームが同時に目的地装置に到達するようフレームを送信する送信時点を調節する。より詳細な送信時点の調節手続については上述する図9を参照する。
【0108】
制御部1210は、ソース装置110の全般的な動作を制御する。そして、制御部1210は、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218の機能を行う。制御部1210、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218を区分して示すことは各機能を区別して説明するためである。したがって、制御部1210は、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218それぞれの機能を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。また、制御部1210は、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218それぞれの機能の一部を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。
【0109】
図13は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでソース装置と目的地装置間のデータを中継するリレイ装置の構成を示す図である。
【0110】
図13を参照すれば、リレイ装置130は、制御部1310、通信部1320、チャネル状態測定部1214、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318を備える。
【0111】
通信部1320は、近距離通信によってデータを送受信する装置であり、ソース装置110、PCP/AP120及び目的地装置140との近距離通信を提供する。
【0112】
チャネル状態測定部1314は、ソース装置110と目的地装置140それぞれとビーム形成過程を行い、ソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、ソース装置110とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0113】
リレイリンク設定部1316は、ソース装置110からリレイリンク設定要求メッセージを受信すると、リレイリンク設定要求メッセージを目的地装置140に送信する。そして、リレイリンク設定部1316は、目的地装置140からリレイリンク設定応答メッセージを受信すると、リレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置130の参加有無を含んでソース装置110に送信する。
【0114】
協力モード処理部1318は、リレイの動作モードが協力モードに決定されれば、同一のフレームが同時に目的地装置に到達するようにフレームが送信されるための送信時点を調節するための手続が行われる。より詳細な送信時点の調節手続については上述した図10を参照する。
【0115】
制御部1310は、リレイ装置130の全般的な動作を制御する。そして、制御部1310は、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318の機能を行う。制御部1310、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318を区分して示すことは各機能を区別して説明するためである。したがって、制御部1310は、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318それぞれの機能を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。また、制御部1310は、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318それぞれの機能の一部を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。
【0116】
図14は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを受信する目的地装置の構成を示す図である。
【0117】
図14を参照すれば、目的地装置140は、制御部1410、通信部1420、チャネル状態測定部1214、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418を備える。
【0118】
通信部1420は近距離通信によってデータを送受信する装置であり、ソース装置110、PCP/AP120及びリレイ装置130との近距離通信を提供する。
【0119】
チャネル状態測定部1414は、ソース装置110とリレイ装置130、131、132それぞれとビーム形成過程を行う。そして、チャネル状態測定部1414は、ソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、リレイ装置130、131、132とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0120】
リレイリンク設定部1416は、ソース装置110によってリレイリンクに選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、目的地装置140がリレイリンクに参加するか否かを含むリレイリンク設定応答メッセージを選択されたリレイ装置130に送信する。
【0121】
協力モード処理部1418は、リレイの動作モードが協力モードに決定されれば、ソース装置110とリレイ装置130によって受信される同一のフレームが同時に目的地装置に到達するよう、ソース装置110でフレームを送信する送信時点を調節するための手続を行う。より詳細な送信時点の調節手続は、上述した図11を参照する。
【0122】
制御部1410は、目的地装置140の全般的な動作を制御する。そして、制御部1410は、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418の機能を行う。制御部1410、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418を区分して示すことは各機能を区別して説明するためである。したがって、制御部1410は、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418それぞれの機能を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。また、制御部1410は、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418それぞれの機能の一部を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。
【0123】
一方、本発明の実施形態に係るリルレイン機能をサポートするための数個のアクションフレームフォーマットが定義され得る。アクションフレームフォーマットのアクションを区分するためのアクションフィールド値(action field value)は表1のように定義される。
【表1】
【0124】
表1において、RLS(Relay link setup)requestは表2のように構成される。
【表2】
【0125】
また、前記表1において、RLS responseは表3のように構成される。
【表3】
【0126】
また、前記表1において、TPA requestは表4のように構成される。
【表4】
【0127】
前記表1において、TPA responseは表5のように構成される。
【表5】
【0128】
本発明の実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段によって実行可能なプログラム命令形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な媒体に記録されることができる。前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含むことができる。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものであったあり、コンピュータソフトウェア当業者に公示されて使用可能なものであったりする。
【0129】
上述したように、本発明は、限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明が上述した実施形態に限定されることはなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変形が可能である。
【0130】
したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されて決定されてはならず、添付する特許請求の範囲だけではなく、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定してリレイを送受信するために使用する無線通信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
無線近距離通信網(WLAN:Wireless Local Area Network)環境で、データフレームの送信はPCP(Personal Basic service set central point)/AP(Access point)(以下、便宜性のためにAPと称する)を経由して送信したり、ピアツーピア(peer−to−peer)で直接送信することができる。しかし、一般的にAPへのアップリンクとダウンリンクを用いる送信は、ネットワーク内の他の機器(STA:station)とチャネル取得のために競争しなければならないため処理量が減少することがあった。これを補完するために802.11eでは、STA間に直接リンク設定(DLS;Direct Link Setup)モードによってAPを経由しないで直接フレームを送信することでチャネルの使用効率を2倍以上高めるようにしている。しかし、DLSでもネットワークに存在する多重経路、減衰、干渉などによってチャネル状態が悪化すれば、無線ネットワーク処理量が低下し、マルチメディアストリーミングのようにQoSが必要な場合はこれを満足させることができない問題がある。
【0003】
マルチメディアストリーミングのようにQoSが必要な場合、特に60GHz帯域のようなミリメートル波でより目立つ。ミリメートル波通信は、約1.8GHz帯域幅を用いて数Gbpsのデータを高い変調(high modulation)を行わずに容易に送信できる一方、高周波の特性上、直進性が強く電力損失の大きい短所がある。したがって、これを補完するために指向性アンテナを用いて電力を全方向ではない特定方向に集めて高いアンテナ利益(high antenna gain)を取得する方法を用いる。しかし、可視距離(line−of−sight)が確保されなければ信号を反射させて伝達しなければならず、そのような場合に距離が長くなって減衰損失が増加するため反射による損失が発生する。また、人によって可視距離が遮断された場合、貫通損失(penetration loss)が20dB以上であり、普通、室内に存在する扉や壁は損失がより大きくて信号が到達されない。
【0004】
したがって、このようにDLSだけでは充分でない場合にリレイを用いる迂回リンクと、ソースと目的地の直接リンクを全て用いることによって通信到達の距離を拡大したり、直接リンクがブロックされても途切れのない通信を可能にする方法が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイを送受信するために用いる無線通信方法を提供する。
【0006】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定する方法を提供する。
【0007】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定した後リレイの動作モードが協力モードである場合、ソース装置でデータフレームを送信する送信時点を設定する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムにおいてリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、ソース装置が、基本サービスセット内のリレイ装置のリストを探索するステップと、前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態及び前記目的地装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態を確認し、前記ソース装置と前記目的地装置との間のリレイとして動作するリレイ装置を選択するステップと、前記選択されたリレイ装置にリレイリンク設定要求メッセージを送信し、前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクを設定するステップとを含む。
【0009】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、目的地装置のリレイ性能情報を取得するステップと、PCPまたはAPを介してサービス可能なリレイ装置を探索するステップと、前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、前記リレイ装置それぞれから前記ソース装置とのチャネル状態を取得するステップと、前記目的地装置とビーム形成過程を行うステップと、目的地装置から前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態を取得するステップと、前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態、前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態、前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置それぞれのリレイ性能情報を用いて使用するリレイ装置を選択するステップと、前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置に前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクの参加有無を要求して応答を受信するステップと、前記リレイリンクが成功的に設定されれば、前記リレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージを前記PCPまたはAPに送信するステップとを含む。
【0010】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、PCPまたはAPからSPリソース割当情報を受信するステップと、ソース装置と目的地装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記ソース装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、前記ソース装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定要求メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、前記目的地装置からリレイリンク設定応答メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置の参加有無を含んで前記ソース装置に送信するステップとを含む。
【0011】
本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムの目的地装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法は、PCPまたはAPからリレイ装置のリストとソース装置のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを受信するステップと、前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、前記ソース装置とビーム形成過程を行うステップと、前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記リレイ装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、前記ソース装置によってリレイリンクに選択されたリレイ装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記目的地装置が前記リレイリンクに参加するか否かを含むリレイリンク設定応答メッセージを前記選択されたリレイ装置に送信するステップとを含む。
【発明の効果】
【0012】
本発明によると、リレイを通したリレイリンクを設定し、設定したリレイの動作モードが協力モードである場合に装置間の電波遅延などを把握し、ソース装置でデータフレームを送信する送信時点を設定して無線通信する方法に関し、リレイ装置を用いる迂回リンクとソース装置と目的地装置の直接リンクを全て用いることによって通信到達距離を拡大し、直接リンクがブロックされても途切れのない通信を可能にし、チャネル状態に応じてリレイを通した協力モードをサポートすることで処理率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係るリレイを送受信するために用いる無線近距離通信網システムの概略的な構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでサービス可能なリレイ装置を検索する手続を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイリンクで用いるリレイ装置を選択する手続を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムで選択されたリレイ装置を介してリレイリンクを設定する手続を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する手続を示す図である。
【図6】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【図8】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムの目的地装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【図9】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【図10】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定するための過程を示すフローチャートである。
【図11】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【図12】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを送信するソース装置の構成を示す図である。
【図13】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでソース装置と目的地装置間のデータを中継するリレイ装置の構成を示す図である。
【図14】本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを受信する目的地装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。
【0015】
本発明の実施形態は、無線近距離通信網システムでリレイを送受信に使用するためにリレイリンクを設定し、設定したリレイの動作モードが協力モードである場合にソース装置でデータフレームを送信する送信時点を設定して無線通信する方法に関する。
【0016】
図1は、本発明の実施形態に係るリレイを送受信するために用いる無線近距離通信網システムの概略的な構成を示す図である。
【0017】
図1を参照すれば、無線近距離通信網システムは、PCP(Personal Basic service set central point)/AP(Access point)(以下、便宜性のためにAPと称する)120と少なくとも1つの装置(ソース装置110、リレイ装置130、131、132、目的地装置140)から構成される。ここで、PCP/AP120は、PCPまたはAPのうち1つであってもよく、PCPワAPが結合された装置であってもよい。
【0018】
ソース装置110、リレイ装置130、131、132または目的地装置140が無線近距離通信網にジョイン(join)すれば、AP120にAssociation Requestフレームを送信し、AP120からAssociation Responseフレームを受信しなければならない。
【0019】
その後、ソース装置110は、リレイ装置130、131、132及び目的地装置140とのリレイリンク設定によってリレイ装置130を選択し、選択されたリレイ装置130を用いてデータフレームを送信する。
【0020】
ソース装置は、目的地装置とリレイリンク設定の過程を行う前に目的地装置のリレイ性能情報(capability element)を取得しなければならない。リレイ性能情報はAPから受信してもよく、目的地装置から受信してもよい。ここで、リレイ性能情報は、リレイ使用の有無、リレイへの動作の有無、リレイ使用許可、電源有無、移動性、リレイ選好度、リレイでのデュプレックス(duplex)情報及びリレイ動作の類型などを含んでもよい。
【0021】
もし、ソース装置と目的地装置がリレイ装置を利用できる能力があれば、リレイリンクを設定する過程を行う。無線近距離通信網システムでリレイリンクを設定する過程について図2から図4を参照して説明することにする。
【0022】
図2は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでサービス可能なリレイ装置を検索する手続を示す図である。
【0023】
図2を参照すると、まず、ソース装置110は、Relay Discovery Proceduresによって基本サービスセット(Basic Service Set)内のリレイ装置のリストを探索する。ここで、基本サービスセットとは、1つのPCP(Personal Basic service set central point)/AP(Access point)と少なくとも1つのステーション(station)で構成されるネットワーク単位である。ここで、ステーションは、ソース装置、リレイ装置及び目的地装置であってもよい。
【0024】
より具体的に、ソース装置110は、ステップS210において、PCP/AP120でリレイ検索を要求するリレイ検索要求メッセージ(relay search request frame)を送信する。
【0025】
PCP/AP120は、ステップS212において、BSS(Basic Service Set)に含まれたサービス可能なリレイ装置130、131、132のリストを検索し、リレイ装置のリストを含むリレイ検索応答メッセージ(relay search response frame)をソース装置110に送信する。
【0026】
そして、PCP/AP120は、ステップS214において、リレイ装置130、131、132のリストとソース装置110のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージ(unsolicited relay search response frame)を目的地装置140に送信する。
【0027】
無線近距離通信網システムは、リレイ装置を検索した後にリレイ装置130を選択する。
【0028】
図3は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイリンクで用いるリレイ装置を選択する手続を示す図である。
【0029】
図3を参照すると、PCP/AP120は、ステップS310において、リレイ装置130、131、132それぞれのSP(Service Period)リソース割当情報をソース装置110と目的地装置140に送信する。
【0030】
そして、SPリソース割当情報を受信したソース装置110は、ステップS312において、リレイ装置130、131、132それぞれとのビーム形成の過程を行う。周知のように、ビーム形成は今後の(subsequent)通信のために必要なミリメートル波リンクバジェット(the necessary millimeter−wave link budget)を行うための、一対のデバイスによって行われるメカニズムである。したがって、PCP/AP120から割り当てられるSPは、ソース装置110とリレイ装置それぞれとのビーム形成過程が完了される区間(duration)が割り当てられなければならない。また、SPは、目的地装置140とリレイ装置それぞれとのビーム形成が完了される区間が割り当てられなければならない。同様に、SPは、ソース装置110と目的地装置140との間のビーム形成が完了される区間が割り当てられなければならない。
【0031】
そして、目的地装置140は、ステップS314において、リレイ装置130、131、132それぞれとのビーム形成過程を行う。
【0032】
ソース装置110は、ステップS316において、チャネル測定要求メッセージ(multi−relays channel measurement request frame)をリレイ装置130、131、132のそれぞれに送信する。そして、ソース装置110は、ステップS318において、リレイ装置130、131、132それぞれからソース装置110とのチャネル状態(該当リンクのチャネル品質情報、方向情報などとして、以下はチャネル状態と称する)を示すチャネル測定情報含むチャネル測定応答メッセージ(multi−relays channel measurement response frame)を受信してソース装置110とリレイ装置130、131、132との間のチャネル状態を確認する。すなわち、ソース装置110がチャネル応答メッセージを受信してチャネル状態を確認する過程は、基本サービスセット内のリレイ装置130、131、132それぞれに対して繰り返し行われる。
【0033】
ソース装置110は、ステップS320において、目的地装置140間のビーム形成過程を行う。
【0034】
ソース装置110は、ステップS322において、チャネル測定要求メッセージを目的地装置140に送信する。そして、ソース装置110は、ステップS324において、目的地装置140からソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態及びリレイ装置130、131、132と目的地装置140と間のチャネル状態を含むチャネル測定応答メッセージを受信する。
【0035】
その後、ソース装置はソース装置110とリレイ装置130、131、132のとの間のチャネル状態、ソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、リレイ装置130、131、132と目的地装置140との間のチャネル状態、及びリレイ装置130、131、132それぞれのリレイ性能情報を用いるリレイ装置130を選択する。
【0036】
図4は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムで選択されたリレイ装置を介してリレイリンクを設定する手続を示す図である。
【0037】
図4を参照すると、ソース装置110は、ステップS410において、選択されたリレイ装置130にリレイリンク設定を要求するリレイリンク設定要求メッセージ(Relay Link Setup request frame)を送信する。ここで、リレイリンク設定要求メッセージは、ソース装置110、目的地装置140及び選択されたリレイ装置130それぞれのリレイ性能情報とリレイ送信パラメータ情報を含んでもよい。そして、リレイ送信パラメータ情報は、リレイ動作類型情報、リレイのデュプレックス送信モード情報、及びその他のデータフレーム送信及び受信に必要な情報を含む。
【0038】
選択されたリレイ装置130はリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、ステップS412において、リレイリンク設定要求メッセージを目的地装置140に送信する。
【0039】
目的地装置140は、選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、ステップS414において、目的地装置140の参加有無を含むリレイリンク設定応答メッセージ(Relay Link Setup response frame)を選択されたリレイ装置130に送信する。
【0040】
選択されたリレイ装置130は、ステップS414において、リレイリンク設定応答メッセージを受信すれば、リレイリンク設定応答メッセージに選択されたリレイ装置130の参加有無を含んでソース装置110に送信する。
【0041】
ソース装置110は、ステップS416において、選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定応答メッセージを受信する。
【0042】
そして、ソース装置110は、リレイリンク設定応答メッセージを確認して選択されたリレイ装置130と目的地装置140がリレイリンクに全て参加する場合、ステップS418において、選択されたリレイ装置130を用いるリレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージ(Relay Link Setup announcement frame)をPCP/AP120に送信する。
【0043】
図5は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイの動作モードが協力モードである場合、フレームの送信時点を設定する手続を示す図である。
【0044】
図5を参照すると、ソース装置110は、リレイの動作モードのスイッチングモードと協力モードのうち効率がより優れるモード、またはユーザが選択したモードをリレイの動作モードとして決定する。ここで、スイッチングモードは、データを送信するときリレイを介して送信するか否かをスイッチングによって決定するモードである。そして、協力モードは、リレイを介して送信されるデータとリレイを介さずに送信されるデータが目的地装置に同時に到着するよう送信するモードである。
【0045】
そして、リレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、ソース装置110は、ステップS510において、リレイの動作モードが協力モードに決定されたことを通知する動作モード通知メッセージを選択されたリレイ装置130と目的地装置140に送信する。
【0046】
目的地装置140は動作モード通知メッセージを受信すれば、ステップS512において、選択されたリレイ装置130とソース装置110に測定要求メッセージを送信する。ここで、測定要求メッセージは、タイミングオフセットとサンプリングオフセットが全て0と設定されたTPA(Adjustment request)request frameであってもよい。
【0047】
選択されたリレイ装置130とソース装置110それぞれは測定要求メッセージを受信すれば、ステップS514において、それぞれ予め設定された時間に測定応答メッセージを送信する。ここで、第1測定応答メッセージを送信する予め設定された時間は、選択されたリレイ装置130とソース装置110が互いに異なって測定要求メッセージに含まれてもよい。ここで、測定応答メッセージは、TPA(Adjustment request)response frameであってもよい。
【0048】
目的地装置140は、ソース装置110から受信する測定応答メッセージを用いてソース装置110と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。そして、目的地装置140は、選択されたリレイ装置130から受信する測定応答メッセージを用いて選択されたリレイ装置130と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。ここで、タイミングオフセットは電波が伝達されながら遅延される電波遅延時間であり、サンプリングオフセットは装置内部のクロック誤差などで発生する誤差である。
【0049】
目的地装置140は、ステップS516において、タイミングオフセット及びサンプリングオフセットが含まれた測定結果メッセージを選択されたリレイ装置130とソース装置110に送信する。
【0050】
ステップS516において、目的地装置140は、リレイ装置とソース装から推定されたオフセットの相対的な差情報をリレイ装置130に送信する。ここで、測定結果メッセージは、推定したタイミングオフセットと推定したサンプリングオフセット(または、リレイ装置とソース装置から推定されたオフセットの相対的な差)を含むTPA(Adjustment request)request frameであってもよい。
【0051】
一方、送信時点を調節するプロシージャは、予め設定された回数だけ繰り返して行われてもよい。ここで、目的地装置140は、送信時点調節プロシージャの成功の有無を示すリポートフレームをソース装置に送信する。すなわち、目的地装置140は送信時点調節要求フレームをリレイ装置に送信し、リレイ装置から送信時点調節要求フレームに対する応答フレームである送信時点調節応答フレームを受信する。ここで、送信時点調節要求フレームのタイミングオフセットはdTDS−dTDRに設定される。目的地装置140は、送信時点調節応答フレームを受信すると、送信時点調節応答フレームの実際到達時間(actual arrival time)と予め設定された遅延時間との時間偏差(time deviation)を推定する。予め設定された遅延時間はSBIFS(Short Beamforming Inter Frame Space)+送信時点調節要求フレームの長さである。広帯域近距離無線通信システムにおいて、2つのフレームはSBIFSによって分離されてもよく、SBIFSの区間(duration)は物理階層の特性に応じて決定されてもよい。目的地装置140は、時間偏差が2×dTDR+(dTDS−dTDR)であれば、送信時点調節プロシージャが成功したと決定する。ここで、dTDRは目的地装置140からリレイ装置への電波遅延(propagation delay)、dTDSは目的地装置140からソース装置への電波遅延を示す。
【0052】
選択されたリレイ装置130とソース装置110のそれぞれは測定結果メッセージを受信すると、ステップS518において、測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを目的地装置140に送信する。ここで、測定結果応答メッセージは、TPA(Adjustment request)response frameであってもよい。
【0053】
そして、ソース装置110は、ステップS520において、測定要求メッセージを選択されたリレイ装置130に送信する。
【0054】
選択されたリレイ装置130は測定要求メッセージを受信すると、ステップS522において、予め設定された時間に測定応答メッセージをソース装置110に送信する。
【0055】
ソース装置110は、選択されたリレイ装置130から測定応答メッセージを受信すれば、ソース装置110と選択されたリレイ装置130との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。
【0056】
そして、ソース装置110は、各装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを用いてソース装置110から目的地装置140に送信されるフレーム#1と、リレイ装置130から目的地装置140に送信されるフレーム#2が同時に目的地装置140に到達するようフレームの送信時点を調節する。リレイの動作モードが協力モードであるため、フレーム#1とフレーム#2は同一のデータを含むフレームである。
【0057】
図6は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【0058】
図6を参照すると、ソース装置110は、ステップS610において、目的地装置140のリレイ性能情報を取得する。目的地装置140のリレイ性能情報はPCP/AP120から受信してもよく、目的地装置140から受信してもよい。ここで、リレイ性能情報は、リレイ使用の有無、リレイへの動作の有無、リレイ使用許可、電源有無、移動性、リレイ選好度、リレイでのデュプレックス情報、及びリレイ動作類型などを含む。
【0059】
そして、ソース装置110は、ステップS612において、PCP/AP120を介してサービス可能なリレイ装置130、131、132を検索する。ステップS612についてより詳細に説明すると、ソース装置110はPCP/AP120にリレイ検索を要求するリレイ検索要求メッセージを送信し、PCP/AP120からBSS(Basic Service Set)に含まれたサービス可能なリレイ装置のリストを含むリレイ検索応答メッセージの受信によって検索することができる。
【0060】
そして、ソース装置110は、ステップS614において、PCP/AP120からリレイ装置130、131、132それぞれのSPリソース割当情報を受信する。
【0061】
そして、ソース装置110は、ステップS616において、リレイ装置130、131、132それぞれとビーム形成過程を行う。
【0062】
そして、ソース装置110は、ステップS618において、リレイ装置130、131、132それぞれからソース装置110とのチャネル状態を取得する。ステップS618についてより詳細に説明すると、ソース装置110は、チャネル測定要求メッセージをリレイ装置130、131、132それぞれに送信し、リレイ装置130、131、132それぞれからソース装置110とのチャネル状態を含むチャネル測定応答メッセージを受信してチャネル状態を確認する。
【0063】
そして、ソース装置110は、ステップS620において、目的地装置140とビーム形成過程を行う。
【0064】
そして、ソース装置110は、ステップS622において、目的地装置140からソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態及びリレイ装置と目的地装置140との間のチャネル状態を取得する。ステップS622についてより詳細に説明すると、ソース装置110はチャネル測定要求メッセージを目的地装置140に送信し、目的地装置140からソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、及びリレイ装置と目的地装置140との間のチャネル状態を含むチャネル測定応答メッセージを受信してチャネル状態を確認する。
【0065】
そして、ソース装置110は、ステップS624において、ソース装置110とリレイ装置130、131、132との間のチャネル状態、ソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、リレイ装置130、131、132と目的地装置140との間のチャネル状態、及びリレイ装置130、131、132それぞれのリレイ性能情報を用いるリレイ装置130を選択する。ここで、リレイに用いる装置の選択は、実現環境に応じて決定(implementation−dependent)される。
【0066】
そして、ステップS626において、ソース装置110は、選択されたリレイ装置130と目的地装置140に選択されたリレイ装置130を通したリレイリンクの参加有無を要求して応答を受ける。
【0067】
そして、ソース装置110は、ステップS628において、選択されたリレイ装置130と目的地装置140の応答結果の全てがリレイリンクに参加してリレイリンクが成功的に設定されたかを確認する。
【0068】
ステップS628における確認の結果、リレイリンクが成功的に設定されれば、ソース装置110は、ステップS630においてリレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージをPCP/AP120に送信する。
【0069】
図7は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【0070】
図7を参照すれば、リレイ装置130は、ステップS710においてPCP/AP120からSP(Service period)リソース割当情報を受信する。
【0071】
そして、リレイ装置130は、ステップS712において、ソース装置110と目的地装置140それぞれとビーム形成過程を行う。
【0072】
そして、リレイ装置130は、ステップS714においてソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、ステップS716においてソース装置110とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0073】
そして、リレイ装置130は、ステップS718においてソース装置110からリレイリンク設定要求メッセージを受信すると、ステップS720においてリレイリンク設定要求メッセージを目的地装置140に送信する。
【0074】
そして、リレイ装置130は、ステップS722において目的地装置140からリレイリンク設定応答メッセージを受信すると、ステップS724においてリレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置130の参加有無を含んでソース装置110に送信する。
【0075】
図8は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムの目的地装置でリレイリンクを設定する過程を示すフローチャートである。
【0076】
図8を参照すると、目的地装置140は、ステップS810において、PCP/AP120からリレイ装置のリストとソース装置110のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを受信する。
【0077】
そして、目的地装置140は、ステップS812において、PCP/AP120からリレイ装置130、131、132それぞれのSP(Service period)リソース割当情報を受信する。
【0078】
そして、目的地装置140は、ステップS814において、リレイ装置130、131、132それぞれとビーム形成過程を行う。そして、目的地装置140は、ステップS816においてソース装置110とビーム形成過程を行う。
【0079】
そして、目的地装置140は、ステップS818において、ソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、ステップS820において、リレイ装置130、131、132とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0080】
そして、目的地装置140は、ステップS822において、ソース装置110によってリレイリンクに選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定要求メッセージを受信すると、ステップS824において、目的地装置140がリレイリンクに参加するか否かを含んでいるリレイリンク設定応答メッセージを選択されたリレイ装置130に送信する。
【0081】
図9は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【0082】
図9を参照すれば、ソース装置110は、ステップS910においてリレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、ステップS912において動作モードが協力モードであることを通知する動作モード通知メッセージを選択されたリレイ装置130と目的地装置140に送信する。
【0083】
その後、ソース装置110は、ステップS914において目的地装置140から第1測定要求メッセージを受信すると、ステップS916において予め設定された時間に第1測定応答メッセージを送信する。
【0084】
そして、ソース装置110は、ステップS918において目的地装置140から測定結果メッセージを受信すると、ステップS920において測定結果メッセージに含まれた装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを確認する。測定結果メッセージに含まれた装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットは、ソース装置110と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットであるか、または目的地装置140で選択されたリレイ装置130と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットであってもよい。
【0085】
そして、ソース装置110は、ステップS922において、測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを目的地装置140に送信する。
【0086】
そして、ソース装置110は、ステップS924において、選択されたリレイ装置130に測定要求メッセージを送信する。そして、ソース装置110は、ステップS926において選択されたリレイ装置130から測定応答メッセージを受信すると、ステップS928においてソース装置110と選択されたリレイ装置130との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。
【0087】
そして、ソース装置110は、ステップS930において、各装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを用いて同一のフレームが同時に目的地装置140に到達するよう、フレームを送信する送信時点を調節する。
【0088】
図10は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのリレイ装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定するための過程を示すフローチャートである。
【0089】
図10を参照すると、リレイ装置130は、ステップS1010において、ソース装置110から動作モードが協力モードであることを通知する動作モード通知メッセージを受信すると、リレイ装置130が協力モードで動作するための次の手続を開始する。
【0090】
その後、リレイ装置130は、ステップS1012において目的地装置140から測定要求メッセージを受信すると、ステップS1014において測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に測定応答メッセージを目的地装置140に送信する。
【0091】
そして、リレイ装置130は、ステップS1016において目的地装置140から測定結果メッセージを受信すると、ステップS1018において目的地装置140とリレイ装置130との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセット、または、目的地装置とリレイ装置間と目的地装置とソース装置との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットの差の情報を確認する。
【0092】
そして、リレイ装置130は、ステップS1020において、測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを目的地装置140に送信する。
【0093】
そして、リレイ装置130は、ステップS1022においてソース装置110から測定要求メッセージを受信すると、ステップS1024において測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に測定応答メッセージをソース装置110に送信する。
【0094】
その後、リレイ装置130は、協力モードに動作し、ソース装置110から受信するデータフレームを目的地装置140に中継する。
【0095】
図11は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムのソース装置でリレイの動作モードが協力モードである場合、送信時点を設定する過程を示すフローチャートである。
【0096】
図11を参照すれば、目的地装置140は、ステップS1110において、ソース装置110からリレイの動作モードが協力モードであることを示す動作モード通知メッセージを受信すると、ステップS1112において、測定要求メッセージを選択されたリレイ装置130とソース装置110に送信する。
【0097】
そして、目的地装置140は、ステップS1110においてソース装置110と目的地装置140それぞれから測定応答メッセージを受信すると、ステップS1116において受信した測定応答メッセージを用いてソース装置110と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定したり、または選択されたリレイ装置130と目的地装置140との間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを推定する。
【0098】
そして、目的地装置140は、ステップS1118において、測定した装置間のタイミングオフセットとサンプリングオフセットを含む測定結果メッセージを選択されたリレイ装置130とソース装置110に送信する。
【0099】
そして、目的地装置140は、ステップS1120において、選択されたリレイ装置130とソース装置110から測定結果メッセージを受信したこと通知する測定結果応答メッセージを受信すれば、ステップS1122において協力モードにデータフレームを受信する。
【0100】
以下、上記のように手続によってリレイリンクを設定する無線近距離通信網システムの各装置の構成を下記で図面を参照しながら説明する。
【0101】
図12は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを送信するソース装置の構成を示す図である。
【0102】
図12を参照すれば、ソース装置110は、制御部1210、通信部1220、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216、及び協力モード処理部1218を備える。
【0103】
通信部1220は、近距離通信によってデータを送受信する装置であり、PCP/AP120、リレイ装置及び目的地装置140との近距離通信を提供する。
【0104】
リレイ検索処理部1212は、PCP/AP120によってサービス可能なリレイ装置が検索される。
【0105】
リレイ選択部1214は、ソース装置110とリレイ装置との間のチャネル状態、ソース装置110と目的地装置140との間のチャネル状態、リレイ装置と目的地装置140との間のチャネル状態を確認する。そして、リレイ選択部1214は、各装置間のチャネル状態情報とリレイ装置130、131、132それぞれのリレイ性能情報を用いて使用するリレイ装置を選択する。
【0106】
リレイリンク設定部1216は、選択されたリレイ装置130と目的地装置140に選択されたリレイ装置130を通したリレイリンクの参加有無を要求してその応答を受信しリレイリンクを設定する。
【0107】
協力モード処理部1218は、リレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、同一のフレームが同時に目的地装置に到達するようフレームを送信する送信時点を調節する。より詳細な送信時点の調節手続については上述する図9を参照する。
【0108】
制御部1210は、ソース装置110の全般的な動作を制御する。そして、制御部1210は、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218の機能を行う。制御部1210、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218を区分して示すことは各機能を区別して説明するためである。したがって、制御部1210は、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218それぞれの機能を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。また、制御部1210は、リレイ検索処理部1212、リレイ選択部1214、リレイリンク設定部1216及び協力モード処理部1218それぞれの機能の一部を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。
【0109】
図13は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでソース装置と目的地装置間のデータを中継するリレイ装置の構成を示す図である。
【0110】
図13を参照すれば、リレイ装置130は、制御部1310、通信部1320、チャネル状態測定部1214、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318を備える。
【0111】
通信部1320は、近距離通信によってデータを送受信する装置であり、ソース装置110、PCP/AP120及び目的地装置140との近距離通信を提供する。
【0112】
チャネル状態測定部1314は、ソース装置110と目的地装置140それぞれとビーム形成過程を行い、ソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、ソース装置110とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0113】
リレイリンク設定部1316は、ソース装置110からリレイリンク設定要求メッセージを受信すると、リレイリンク設定要求メッセージを目的地装置140に送信する。そして、リレイリンク設定部1316は、目的地装置140からリレイリンク設定応答メッセージを受信すると、リレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置130の参加有無を含んでソース装置110に送信する。
【0114】
協力モード処理部1318は、リレイの動作モードが協力モードに決定されれば、同一のフレームが同時に目的地装置に到達するようにフレームが送信されるための送信時点を調節するための手続が行われる。より詳細な送信時点の調節手続については上述した図10を参照する。
【0115】
制御部1310は、リレイ装置130の全般的な動作を制御する。そして、制御部1310は、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318の機能を行う。制御部1310、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318を区分して示すことは各機能を区別して説明するためである。したがって、制御部1310は、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318それぞれの機能を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。また、制御部1310は、チャネル状態測定部1314、リレイリンク設定部1316及び協力モード処理部1318それぞれの機能の一部を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。
【0116】
図14は、本発明の実施形態に係る無線近距離通信網システムでリレイを用いてデータを受信する目的地装置の構成を示す図である。
【0117】
図14を参照すれば、目的地装置140は、制御部1410、通信部1420、チャネル状態測定部1214、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418を備える。
【0118】
通信部1420は近距離通信によってデータを送受信する装置であり、ソース装置110、PCP/AP120及びリレイ装置130との近距離通信を提供する。
【0119】
チャネル状態測定部1414は、ソース装置110とリレイ装置130、131、132それぞれとビーム形成過程を行う。そして、チャネル状態測定部1414は、ソース装置110からチャネル測定要求メッセージを受信すると、リレイ装置130、131、132とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージをソース装置110に送信する。
【0120】
リレイリンク設定部1416は、ソース装置110によってリレイリンクに選択されたリレイ装置130からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、目的地装置140がリレイリンクに参加するか否かを含むリレイリンク設定応答メッセージを選択されたリレイ装置130に送信する。
【0121】
協力モード処理部1418は、リレイの動作モードが協力モードに決定されれば、ソース装置110とリレイ装置130によって受信される同一のフレームが同時に目的地装置に到達するよう、ソース装置110でフレームを送信する送信時点を調節するための手続を行う。より詳細な送信時点の調節手続は、上述した図11を参照する。
【0122】
制御部1410は、目的地装置140の全般的な動作を制御する。そして、制御部1410は、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418の機能を行う。制御部1410、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418を区分して示すことは各機能を区別して説明するためである。したがって、制御部1410は、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418それぞれの機能を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。また、制御部1410は、チャネル状態測定部1414、リレイリンク設定部1416及び協力モード処理部1418それぞれの機能の一部を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。
【0123】
一方、本発明の実施形態に係るリルレイン機能をサポートするための数個のアクションフレームフォーマットが定義され得る。アクションフレームフォーマットのアクションを区分するためのアクションフィールド値(action field value)は表1のように定義される。
【表1】
【0124】
表1において、RLS(Relay link setup)requestは表2のように構成される。
【表2】
【0125】
また、前記表1において、RLS responseは表3のように構成される。
【表3】
【0126】
また、前記表1において、TPA requestは表4のように構成される。
【表4】
【0127】
前記表1において、TPA responseは表5のように構成される。
【表5】
【0128】
本発明の実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段によって実行可能なプログラム命令形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な媒体に記録されることができる。前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含むことができる。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものであったあり、コンピュータソフトウェア当業者に公示されて使用可能なものであったりする。
【0129】
上述したように、本発明は、限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明が上述した実施形態に限定されることはなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変形が可能である。
【0130】
したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されて決定されてはならず、添付する特許請求の範囲だけではなく、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められなければならない。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ソース装置が、基本サービスセット内のリレイ装置のリストを探索するステップと、
前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態及び前記目的地装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態を確認し、前記ソース装置と前記目的地装置との間のリレイとして動作するリレイ装置を選択するステップと、
前記選択されたリレイ装置にリレイリンク設定要求メッセージを送信し、前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクを設定するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項2】
前記リレイ装置のリストを探索するステップは、
前記ソース装置でPCP(Personal Basic service set central point)またはAP(Access point)にリレイ検索を要求するリレイ検索要求メッセージを送信するステップと、
前記PCPまたはAPからサービス可能な前記リレイ装置のリストを含むリレイ検索応答メッセージを受信するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項3】
前記リレイ性能情報は、リレイ使用の有無、リレイへの動作の有無、リレイ使用許可、電源有無、移動性、リレイ選好度、リレイでのデュプレックス情報及びリレイ動作類型のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項2に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項4】
前記リレイとして動作するリレイ装置を選択するステップは、
前記リレイ装置それぞれと前記ソース装置との間のビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置でチャネル測定要求メッセージを前記リレイ装置のそれぞれに送信し、前記リレイ装置それぞれから前記リレイ装置それぞれと前記ソース装置とのチャネル測定情報を含むチャネル測定応答メッセージを受信し、前記リレイ装置それぞれから受信されたチャネル測定応答メッセージを介して前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態を確認するステップと、
前記ソース装置と前記目的地装置との間のビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置でチャネル測定要求メッセージを前記目的地装置に送信し、前記目的地装置から前記リレイ装置それぞれと前記目的地装置とのチャネル測定情報を含むチャネル測定応答メッセージを受信し、前記目的地装置から受信されたチャネル測定応答メッセージを介して前記リレイ装置それぞれと前記目的地装置とのチャネル状態を確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項5】
前記リレイリンクを設定するステップは、
前記ソース装置から前記選択されたリレイ装置にリレイリンク設定要求メッセージを送信するステップと、
前記選択されたリレイ装置からリレイリンク設定応答メッセージを受信するステップと、
前記リレイリンク設定応答メッセージを介して前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置が全て前記リレイリンクに参加すると確認されれば、前記選択されたリレイ装置を用いる前記リレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージをPCPまたはAPに送信するステップと、
を含み、
前記選択されたリレイ装置から受信されたリンク設定応答メッセージは、前記目的地装置のリレイリンク参加有無及び前記選択されたリレイ装置のリレイリンク参加有無を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項6】
前記リレイリンク設定要求メッセージは、前記ソース装置、前記目的地装置及び前記選択されたリレイ装置それぞれのリレイ性能情報とリレイ送信パラメータ情報のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項7】
前記リレイ送信パラメータ情報は、リレイ動作類型情報、リレイのデュプレックス送信モード情報、及びその他のデータフレーム送信及び受信に必要な情報のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6に記載の無線近距離通信網システムでリレイを送受信するために用いる無線通信方法。
【請求項8】
前記選択されたリレイ装置のリレイ動作モードが協力モードとして決定されれば、前記ソース装置から前記目的地装置に送信されるフレームと前記リレイ装置から前記目的地装置に送信されるフレームが同時に前記目的地装置に到達するように、フレームを送信する送信時点を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項9】
前記リレイ動作モードの決定は、スイッチングモードと前記協力モードのうち効率がより優れる動作モードが選択されたり、またはユーザの選択によって決定されることを特徴とする請求項8に記載の無線近距離通信網システムでリレイを送受信するために用いる無線通信方法。
【請求項10】
前記PCPまたはAPは、前記リレイ検索応答メッセージを前記ソース装置に送信した後、前記リレイ装置のリストと前記ソース装置のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを前記目的地装置に送信することを特徴とする請求項2に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項11】
目的地装置のリレイ性能情報を取得するステップと、
PCPまたはAPを介してサービス可能なリレイ装置を探索するステップと、
前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、
前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、
前記リレイ装置それぞれから前記ソース装置とのチャネル状態を取得するステップと、
前記目的地装置とビーム形成過程を行うステップと、
目的地装置から前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態を取得するステップと、
前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態、前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態、前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置それぞれのリレイ性能情報を用いて使用するリレイ装置を選択するステップと、
前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置に前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクの参加有無を要求して応答を受信するステップと、
前記リレイリンクが成功的に設定されれば、前記リレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージを前記PCPまたはAPに送信するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項12】
前記ソース装置でリレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、動作モードが前記協力モードであることを通知する動作モード通知メッセージを前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置に送信するステップと、
前記目的地装置から第1測定要求メッセージを受信すれば、予め設定された時間に第1測定応答メッセージを送信するステップと、
前記目的地装置から測定結果メッセージを受信すれば、前記測定結果メッセージに含まれた前記ソース装置と前記目的地装置との間の第1タイミングオフセットと第1サンプリングオフセットを確認し、前記目的地装置で前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置との間の第2タイミングオフセットと第2サンプリングオフセットを確認するステップと、
前記測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、
前記選択されたリレイ装置に第2測定要求メッセージを送信し、前記選択されたリレイ装置から第2測定応答メッセージを受信して前記ソース装置と前記選択されたリレイ装置との間の第3タイミングオフセットと第3サンプリングオフセットを推定するステップと、
前記第1タイミングオフセット、前記第1サンプリングオフセット、前記第2タイミングオフセット、第2サンプリングオフセット、前記第3タイミングオフセット及び第3サンプリングオフセットを用いて、前記同一のフレームが同時に前記目的地装置に到達するようにフレームを送信する送信時点を調節するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の無線近距離通信網システムのソース装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法。
【請求項13】
PCPまたはAPからSPリソース割当情報を受信するステップと、
ソース装置と目的地装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記ソース装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、
前記ソース装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定要求メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、
前記目的地装置からリレイリンク設定応答メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置の参加有無を含んで前記ソース装置に送信するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項14】
前記リレイ装置の動作モードが協力モードである場合、前記目的地装置から第1測定要求メッセージを受信すれば、前記第1測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に測定応答メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、
前記ソース装置から第2測定要求メッセージを受信すれば、前記第2測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に第2測定応答メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、
を含むことを特徴とする請求項13に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項15】
PCPまたはAPからリレイ装置のリストとソース装置のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを受信するステップと、
前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、
前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置とビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記リレイ装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、
前記ソース装置によってリレイリンクに選択されたリレイ装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記目的地装置が前記リレイリンクに参加するか否かを含むリレイリンク設定応答メッセージを前記選択されたリレイ装置に送信するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項16】
前記選択されたリレイ装置のリレイ動作モードが協力モードとして決定されれば、前記ソース装置で前記目的地装置に送信されるフレームと前記リレイ装置で前記目的地装置に送信されるフレームが同時に前記目的地装置に到達するように、フレームを送信する送信時点を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項17】
前記送信時点を調節するステップは、
前記ソース装置からリレイの動作モードが協力モードであることを示す動作モード通知メッセージを受信すれば、測定要求メッセージを前記選択されたリレイ装置と前記ソース装置に送信するステップと、
前記ソース装置から受信する測定応答メッセージを用いて、前記ソース装置と前記目的地装置との間の第1タイミングオフセットと第1サンプリングオフセットを推定するステップと、
前記選択されたリレイ装置から受信する測定応答メッセージを用いて、前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置との間の第2タイミングオフセットと第2サンプリングオフセットを推定するステップと、
前記第1タイミングオフセット、前記第1サンプリングオフセット、前記第2タイミングオフセット及び第2サンプリングオフセットを含む測定結果メッセージを前記選択されたリレイ装置と前記ソース装置に送信するステップと、
前記選択されたリレイ装置と前記ソース装置から前記測定結果メッセージを受信したこと通知する測定結果応答メッセージを受信すれば、前記協力モードとしてデータフレームを受信するステップと、
を含むことを特徴とする請求項16に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項18】
前記測定要求メッセージは、タイミングオフセットとサンプリングオフセットが全て0に設定されたTPA(Adjustment request)request frameであることを特徴とする請求項17に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項19】
前記目的地装置は前記送信時点を調節するステップを予め設定された回数だけ繰り返し、前記送信時点を調節するステップを予め設定された回数だけ繰り返した後、送信時点調節プロシージャの成功の有無を示すリポートフレームを前記ソース装置に送信することを特徴とする請求項16に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項20】
前記目的地装置は、
送信時点調節要求フレームを前記リレイ装置に送信し、前記リレイ装置から前記送信時点調節要求フレームに対する応答フレームである送信時点調節応答フレームを受信し、
前記送信時点調節応答フレームを受信すれば、前記送信時点調節応答フレームの実際到達時間と予め設定された遅延時間との時間偏差を推定し、
前記時間偏差が2×dTDR+(dTDS−dTDR)であれば、前記送信時点調節プロシージャが成功したものと決定し、
ここで、dTDRは前記目的地装置から前記リレイ装置への電波遅延、dTDSは前記目的地装置から前記ソース装置への電波遅延、前記dTDS−dTDRは前記送信時点調節要求フレームに設定されたタイミングオフセットであることを特徴とする請求項19に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項1】
ソース装置が、基本サービスセット内のリレイ装置のリストを探索するステップと、
前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態及び前記目的地装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態を確認し、前記ソース装置と前記目的地装置との間のリレイとして動作するリレイ装置を選択するステップと、
前記選択されたリレイ装置にリレイリンク設定要求メッセージを送信し、前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクを設定するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項2】
前記リレイ装置のリストを探索するステップは、
前記ソース装置でPCP(Personal Basic service set central point)またはAP(Access point)にリレイ検索を要求するリレイ検索要求メッセージを送信するステップと、
前記PCPまたはAPからサービス可能な前記リレイ装置のリストを含むリレイ検索応答メッセージを受信するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項3】
前記リレイ性能情報は、リレイ使用の有無、リレイへの動作の有無、リレイ使用許可、電源有無、移動性、リレイ選好度、リレイでのデュプレックス情報及びリレイ動作類型のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項2に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項4】
前記リレイとして動作するリレイ装置を選択するステップは、
前記リレイ装置それぞれと前記ソース装置との間のビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置でチャネル測定要求メッセージを前記リレイ装置のそれぞれに送信し、前記リレイ装置それぞれから前記リレイ装置それぞれと前記ソース装置とのチャネル測定情報を含むチャネル測定応答メッセージを受信し、前記リレイ装置それぞれから受信されたチャネル測定応答メッセージを介して前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態を確認するステップと、
前記ソース装置と前記目的地装置との間のビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置でチャネル測定要求メッセージを前記目的地装置に送信し、前記目的地装置から前記リレイ装置それぞれと前記目的地装置とのチャネル測定情報を含むチャネル測定応答メッセージを受信し、前記目的地装置から受信されたチャネル測定応答メッセージを介して前記リレイ装置それぞれと前記目的地装置とのチャネル状態を確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項5】
前記リレイリンクを設定するステップは、
前記ソース装置から前記選択されたリレイ装置にリレイリンク設定要求メッセージを送信するステップと、
前記選択されたリレイ装置からリレイリンク設定応答メッセージを受信するステップと、
前記リレイリンク設定応答メッセージを介して前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置が全て前記リレイリンクに参加すると確認されれば、前記選択されたリレイ装置を用いる前記リレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージをPCPまたはAPに送信するステップと、
を含み、
前記選択されたリレイ装置から受信されたリンク設定応答メッセージは、前記目的地装置のリレイリンク参加有無及び前記選択されたリレイ装置のリレイリンク参加有無を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項6】
前記リレイリンク設定要求メッセージは、前記ソース装置、前記目的地装置及び前記選択されたリレイ装置それぞれのリレイ性能情報とリレイ送信パラメータ情報のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項7】
前記リレイ送信パラメータ情報は、リレイ動作類型情報、リレイのデュプレックス送信モード情報、及びその他のデータフレーム送信及び受信に必要な情報のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6に記載の無線近距離通信網システムでリレイを送受信するために用いる無線通信方法。
【請求項8】
前記選択されたリレイ装置のリレイ動作モードが協力モードとして決定されれば、前記ソース装置から前記目的地装置に送信されるフレームと前記リレイ装置から前記目的地装置に送信されるフレームが同時に前記目的地装置に到達するように、フレームを送信する送信時点を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項9】
前記リレイ動作モードの決定は、スイッチングモードと前記協力モードのうち効率がより優れる動作モードが選択されたり、またはユーザの選択によって決定されることを特徴とする請求項8に記載の無線近距離通信網システムでリレイを送受信するために用いる無線通信方法。
【請求項10】
前記PCPまたはAPは、前記リレイ検索応答メッセージを前記ソース装置に送信した後、前記リレイ装置のリストと前記ソース装置のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを前記目的地装置に送信することを特徴とする請求項2に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項11】
目的地装置のリレイ性能情報を取得するステップと、
PCPまたはAPを介してサービス可能なリレイ装置を探索するステップと、
前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、
前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、
前記リレイ装置それぞれから前記ソース装置とのチャネル状態を取得するステップと、
前記目的地装置とビーム形成過程を行うステップと、
目的地装置から前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態を取得するステップと、
前記ソース装置と前記リレイ装置との間のチャネル状態、前記ソース装置と前記目的地装置との間のチャネル状態、前記リレイ装置と前記目的地装置との間のチャネル状態及び前記リレイ装置それぞれのリレイ性能情報を用いて使用するリレイ装置を選択するステップと、
前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置に前記選択されたリレイ装置を通したリレイリンクの参加有無を要求して応答を受信するステップと、
前記リレイリンクが成功的に設定されれば、前記リレイリンクが設定されたことを通知するリレイリンク設定通知メッセージを前記PCPまたはAPに送信するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項12】
前記ソース装置でリレイの動作モードが協力モードとして決定されれば、動作モードが前記協力モードであることを通知する動作モード通知メッセージを前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置に送信するステップと、
前記目的地装置から第1測定要求メッセージを受信すれば、予め設定された時間に第1測定応答メッセージを送信するステップと、
前記目的地装置から測定結果メッセージを受信すれば、前記測定結果メッセージに含まれた前記ソース装置と前記目的地装置との間の第1タイミングオフセットと第1サンプリングオフセットを確認し、前記目的地装置で前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置との間の第2タイミングオフセットと第2サンプリングオフセットを確認するステップと、
前記測定結果メッセージを受信したことを通知する測定結果応答メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、
前記選択されたリレイ装置に第2測定要求メッセージを送信し、前記選択されたリレイ装置から第2測定応答メッセージを受信して前記ソース装置と前記選択されたリレイ装置との間の第3タイミングオフセットと第3サンプリングオフセットを推定するステップと、
前記第1タイミングオフセット、前記第1サンプリングオフセット、前記第2タイミングオフセット、第2サンプリングオフセット、前記第3タイミングオフセット及び第3サンプリングオフセットを用いて、前記同一のフレームが同時に前記目的地装置に到達するようにフレームを送信する送信時点を調節するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の無線近距離通信網システムのソース装置でリレイを送受信するために用いる無線通信方法。
【請求項13】
PCPまたはAPからSPリソース割当情報を受信するステップと、
ソース装置と目的地装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記ソース装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、
前記ソース装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定要求メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、
前記目的地装置からリレイリンク設定応答メッセージを受信すれば、前記リレイリンク設定応答メッセージにリレイ装置の参加有無を含んで前記ソース装置に送信するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項14】
前記リレイ装置の動作モードが協力モードである場合、前記目的地装置から第1測定要求メッセージを受信すれば、前記第1測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に測定応答メッセージを前記目的地装置に送信するステップと、
前記ソース装置から第2測定要求メッセージを受信すれば、前記第2測定要求メッセージに含まれた予め設定された時間に第2測定応答メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、
を含むことを特徴とする請求項13に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項15】
PCPまたはAPからリレイ装置のリストとソース装置のリレイ性能情報を含む自発的リレイ検索応答メッセージを受信するステップと、
前記PCPまたはAPから前記リレイ装置それぞれのSPリソース割当情報を受信するステップと、
前記リレイ装置それぞれとビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置とビーム形成過程を行うステップと、
前記ソース装置からチャネル測定要求メッセージを受信すれば、前記リレイ装置とのチャネル状態情報を含むチャネル測定報告メッセージを前記ソース装置に送信するステップと、
前記ソース装置によってリレイリンクに選択されたリレイ装置からリレイリンク設定要求メッセージを受信すれば、前記目的地装置が前記リレイリンクに参加するか否かを含むリレイリンク設定応答メッセージを前記選択されたリレイ装置に送信するステップと、
を含むことを特徴とする広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項16】
前記選択されたリレイ装置のリレイ動作モードが協力モードとして決定されれば、前記ソース装置で前記目的地装置に送信されるフレームと前記リレイ装置で前記目的地装置に送信されるフレームが同時に前記目的地装置に到達するように、フレームを送信する送信時点を調節するステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項17】
前記送信時点を調節するステップは、
前記ソース装置からリレイの動作モードが協力モードであることを示す動作モード通知メッセージを受信すれば、測定要求メッセージを前記選択されたリレイ装置と前記ソース装置に送信するステップと、
前記ソース装置から受信する測定応答メッセージを用いて、前記ソース装置と前記目的地装置との間の第1タイミングオフセットと第1サンプリングオフセットを推定するステップと、
前記選択されたリレイ装置から受信する測定応答メッセージを用いて、前記選択されたリレイ装置と前記目的地装置との間の第2タイミングオフセットと第2サンプリングオフセットを推定するステップと、
前記第1タイミングオフセット、前記第1サンプリングオフセット、前記第2タイミングオフセット及び第2サンプリングオフセットを含む測定結果メッセージを前記選択されたリレイ装置と前記ソース装置に送信するステップと、
前記選択されたリレイ装置と前記ソース装置から前記測定結果メッセージを受信したこと通知する測定結果応答メッセージを受信すれば、前記協力モードとしてデータフレームを受信するステップと、
を含むことを特徴とする請求項16に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項18】
前記測定要求メッセージは、タイミングオフセットとサンプリングオフセットが全て0に設定されたTPA(Adjustment request)request frameであることを特徴とする請求項17に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項19】
前記目的地装置は前記送信時点を調節するステップを予め設定された回数だけ繰り返し、前記送信時点を調節するステップを予め設定された回数だけ繰り返した後、送信時点調節プロシージャの成功の有無を示すリポートフレームを前記ソース装置に送信することを特徴とする請求項16に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【請求項20】
前記目的地装置は、
送信時点調節要求フレームを前記リレイ装置に送信し、前記リレイ装置から前記送信時点調節要求フレームに対する応答フレームである送信時点調節応答フレームを受信し、
前記送信時点調節応答フレームを受信すれば、前記送信時点調節応答フレームの実際到達時間と予め設定された遅延時間との時間偏差を推定し、
前記時間偏差が2×dTDR+(dTDS−dTDR)であれば、前記送信時点調節プロシージャが成功したものと決定し、
ここで、dTDRは前記目的地装置から前記リレイ装置への電波遅延、dTDSは前記目的地装置から前記ソース装置への電波遅延、前記dTDS−dTDRは前記送信時点調節要求フレームに設定されたタイミングオフセットであることを特徴とする請求項19に記載の広帯域近距離の無線通信方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公表番号】特表2013−520128(P2013−520128A)
【公表日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−553811(P2012−553811)
【出願日】平成23年2月16日(2011.2.16)
【国際出願番号】PCT/KR2011/001011
【国際公開番号】WO2011/102634
【国際公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【出願人】(596099882)エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート (179)
【氏名又は名称原語表記】ELECTRONICS AND TELECOMMUNICATIONS RESEARCH INSTITUTE
【Fターム(参考)】
【公表日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年2月16日(2011.2.16)
【国際出願番号】PCT/KR2011/001011
【国際公開番号】WO2011/102634
【国際公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【出願人】(596099882)エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート (179)
【氏名又は名称原語表記】ELECTRONICS AND TELECOMMUNICATIONS RESEARCH INSTITUTE
【Fターム(参考)】
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