広帯域近距離無線通信装置及びその方法
ミリ波帯域で指向性アンテナを用いて広帯域近距離無線通信を行う装置及び方法に関し、一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定して、前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信して、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波帯域で指向性アンテナを用いて広帯域近距離無線通信を行う装置及び方法に関し、より詳しくは、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）環境のように予約ベースチャネルのアクセスをサポートする無線システムにおいて、指向性アンテナを用いる場合、通信信号を中継する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ：ｍｍＷａｖｅ）帯域（５７−６６ＧＨｚ）は、全世界的に周波数リソースの不足を解決するための方案として提示されている。
【０００３】
ミリ波は、短波長、高周波数、広帯域、そして大気成分との高い交流などの固有の特性を有する。ミリ波の長所は、超広帯域を用いることによって、高いデータ送信率を得られるという点、直進性が強くて周辺干渉に非常に強く、セキュリティ性に優れ、周波数の再利用が容易であるという点などがある。また、波長が短くて各種素子の小型化及び軽量化が可能な点などがある。
【０００４】
一方、ミリ波の短所は、酸素分子による吸収及び降雨による減衰現象によって伝搬距離が短く、直進性の特徴によって可視距離（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）が確保されなければならないという点がある。
【０００５】
このようなミリ波の短所を補完するために指向性アンテナが用いられる。指向性アンテナは、電力を特定方向に集中させてアンテナ利益効率を高めることにより、通信可能範囲を拡張することができる。しかし、指向性アンテナを用いる場合にも、可視距離が確保されない場合には、信号の送信距離、信号の反射、及び信号の障害物貫通による信号の減衰損失が大きい。
【０００６】
したがって、可視距離が確保されない場合でも信号の減衰損失を最小化しながら通信が行える技術を必要としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、予約ベースチャネルのアクセスをサポートする無線システムにおいて、ソースノードと目的ノード間の通信にリレーノードを用いる迂回リンクと、ソースノードと目的ノード間の直接リンクとの両方を利用することによって、通信可能な距離を拡張させる装置及び方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、迂回リンクを用いることによって、直接リンクに問題が発生した場合でも安定して通信を行なえる装置及び方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、ソースノード、リレーノード、及び目的ノードが指向性アンテナを用いて通信を行うことによって高いデータの送信率でデータを送信する装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信（ａ ｃｏｏｐｅｒａｔｅｄ ｄａｔａ ｆｒａｍｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）のための第１時間間隔（ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）及び第２時間間隔を決定するステップと、前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられた（ｄｉｒｅｃｔｅｄ）アンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信するステップと、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信するステップとを含む。
【００１１】
前記第１時間間隔は前記ソースノードが前記フレームを前記リレーノードに送信する時間を考慮して決定し、前記第２時間間隔は予め設定された時間、前記リレーノードが前記ソースノードから受信したフレームを前記目的ノードに送信する時間、前記ソースノードが前記フレームを前記目的ノードに送信する時間、及び短いフレーム間の間隔（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ、ＳＩＦＳ）及び前記目的ノードが前記ソースノードにアック（ＡＣＫ）フレームを送信する時間を考慮して決定してもよい。
【００１２】
前記第１時間間隔は割り当てられたサービス区間（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｅｒｉｏｄ、ＳＰ）内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返し、前記第２時間間隔は前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。
【００１３】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）またはＰＣＰ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｂａｓｉｃ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｏｉｎｔ）にリソース（前記リソースは前記サービス区間）の割り当てを要求するステップと、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるステップをさらに含んでもよい。
【００１４】
前記要求するステップは、前記ソースノードのフレーム送信時点の調節及び前記リレーノードのフレーム送信時点の調節の成功信号を開始信号として、前記サービス区間の割り当てを要求してもよい。
【００１５】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内で、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００１６】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップをさらに含み、前記決定するステップは前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定してもよい。
【００１７】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記測定されたリンク品質情報をＡＰまたはＰＣＰに送信するステップと、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから、前記測定されたリンク品質情報に基づく新しいリソースが再び割り当てられるステップをさらに含んでもよい。
【００１８】
前記測定するステップは、前記リレーノードから、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信してもよい。
【００１９】
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰは、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰの前方向に形成されたビームパターンを介して、時間によって、それぞれの方向別に割当リソース情報を送信してもよい。
【００２０】
前記リレーノードにフレームを送信するステップは、前記ソースノードの媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ａｄｄｒｅｓｓ、ＴＡ）に設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ、ＲＡ）に設定し、前記フレームを送信してもよい。
【００２１】
前記一定時間は、予め設定された時間及び前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であってもよい。
【００２２】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第１時間間隔の開始時点から所定時間、及び短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含み、前記リレーノードにフレームを送信するステップは前記所定時間の間前記フレームを送信してもよい。
【００２３】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内で、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからアックフレームを受信して、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２４】
前記目的ノードに送信するステップは、前記第２時間間隔の開始時点から短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記フレームを送信してもよい。
【００２５】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記リレーノードが前記目的ノードからイミディエイトアック（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ−ＡＣＫ）フレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）内で、前記目的ノードからイミディエイトアックフレームを受信して、前記リレーノードからリレーアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２６】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記リレーノードが前記目的ノードからブロックアック（Ｂｌｏｃｋ−ＡＣＫ）フレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）内で、前記目的ノードからブロックアックフレームを受信し、前記リレーノードからリレーブロックアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２７】
前記目的ノードに送信するステップは、前記第２時間間隔の開始時点から短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記フレームを送信してもよい。
【００２８】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからイミディエイトアックフレームを受信し、前記リレーノードが前記目的ノードからリレーアックフレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードから前記リレーアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２９】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからブロックアックフレームを受信して、前記リレーノードが前記目的ノードからリレーブロックアックフレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードから前記リレーブロックアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００３０】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられた、サービス区間において、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔の間、前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードからフレームを受信するステップと、前記ソースノードから前記目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記受信したフレームを前記目的ノードに送信するステップとを含む。
【００３１】
前記一定時間は、前記目的ノードから前記ソースノードへの電波遅延時間において、前記目的ノードからリレーノードへの電波遅延時間を差し引いた時間と予め設定された時間の合計であってもよい。
【００３２】
前記リレーノードは、半二重方式（Ｈａｌｆ−Ｄｕｐｌｅｘ）によって前記ソースノードから前記フレームを受信した後、前記受信したフレームを前記目的ノードに送信してもよい。
【００３３】
前記目的ノードに送信するステップは、前記ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定し、前記受信したフレームを送信してもよい。
【００３４】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第１時間間隔の開始時点から所定時間、及び短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、アックフレームを前記ソースノードに送信するステップをさらに含み、前記フレームを受信するステップは、前記所定時間の間前記フレームを前記ソースノードから受信してもよい。
【００３５】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記受信したフレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからアックフレームを受信して、前記受信したアックフレームを前記ソースノードに送信するステップをさらに含んでもよい。
【００３６】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップと、前記測定された前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を前記ソースノードに送信するステップとをさらに含んでもよい。
【００３７】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられたサービス区間において、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔及び第２時間間隔の中で、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、リレーノードと前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードから送信されるフレームと、前記リレーノードから送信される前記フレーム（ここで、前記フレームは前記ソースノードから送信されるフレームと同一のフレーム）を同時に受信するステップと、前記第２時間間隔内において、前記フレームを受信したことを示すアックフレームを前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードに送信するステップとを含む。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する制御部と、前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信して、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信する送信部とを含む。
【００３９】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、ＡＰまたはＰＣＰにリソース（前記リソースは、サービス区間）の割り当てを要求し、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるリソース割当要求部をさらに含んでもよい。
【００４０】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、前記第２時間間隔内で、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信する受信部をさらに含んでもよい。
【００４１】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するリンク品質測定部をさらに含み、前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定してもよい。
【００４２】
前記送信部は、前記ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定し、前記リレーノードに前記フレームを送信してもよい。
【００４３】
前記一定時間は、予め設定された時間と前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であってもよい。
【００４４】
前記受信部は、前記リレーノードから前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信し、前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて、前記リレーノード及び前記目的ノードへのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）を変更してもよい。
【００４５】
前記送信部は、前記協力データフレームの送信が完了すれば、リレーリンクセットアップティアダウン（Ｒｅｌａｙ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ Ｔｅａｒｄｏｗｎ）フレームを前記リレーノード、前記目的ノード、及びリレーリンクセットアップを行ったネットワークのＡＰまたはＰＣＰに送信してもよい。
【００４６】
前記目的ノードは、前記第２時間間隔の間、アンテナパターンが前記リレーノード及び前記ソースノードに同時に向けられるように設定されてもよい。
【発明の効果】
【００４７】
本発明は、予約ベースチャネルのアクセスをサポートする無線システムにおいて、ソースノードと目的ノード間の通信にリレーノードを用いる迂回リンク（ｌｉｎｋ）と、ソースノードと目的ノード間の直接リンクとの両方を利用することによって、通信可能な距離を拡張することができる。
【００４８】
また、本発明は、迂回リンクを用いることによって、直接リンクに問題が発生した場合でも安定して通信を行なえる装置及び方法を提供することができる。
【００４９】
また、本発明は、ソースノード、リレーノード、及び目的ノードが指向性アンテナを用いて通信を行うことによって、高いデータ送信率でデータを送信する装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信過程で用いられるフレームの一部分を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置のブロック図である。
【図８】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図９】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１０】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１１】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１２】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１３】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１４】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１５】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の実施形態について添付する図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５２】
ＷＬＡＮとＷＰＡＮでは、競争方式と非競争方式によってデータを送信する方法を提供することができる。ＷＬＡＮのＡＰまたはＰＣＰ及びＷＰＡＮのＰＮＣ（Ｐｉｃｏ−Ｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）は、データを送信する時間領域を競争区間と非競争区間に区別する。
【００５３】
競争区間では、ネットワークのすべての装置がチャネルを取得するためにＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を基に競争する。
【００５４】
非競争区間では、ＡＰ、ＰＣＰまたはＰＮＣがポーリング（Ｐｏｌｌｉｎｇ）方式、またはスケジューリング情報を送信する方法を用いて、ネットワークの特定端末が非競争区間の特定時間領域でデータを送信するようにする。
【００５５】
本発明では、ソースノード、リレーノード、及び目的ノードが非競争区間でソースノード−目的ノード間の直接リンクと、ソースノード−リレーノード−目的ノード間の迂回リンクを介してデータと制御情報を送受信する装置及び方法を提供する。
【００５６】
以下の説明にて、ソースノードは、フレームの送信を始めるノードまたは端末を意味する。リレーノードは、ソースノードから送信されるフレームを受信し、受信したフレームを目的ノードに送信するノードまたは端末を意味する。目的ノードは、ソースノードがフレームを送信する対象となるノードであり、ソースノードから送信されたフレーム及びリレーノードから送信されたフレームを同時に受信するノードまたは端末を意味する。ここで、フレームには管理者フレーム、データフレーム、及び制御フレームが含まれてもよい。
【００５７】
図１は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信システムを示す図である。
【００５８】
ソースノード１１０は、目的ノード１５０との関係において、リンク協力（ｌｉｎｋ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行うために必要な使用可能なリレーノード１３０，１４０に関する情報をＡＰ／ＰＣＰ１２０に要求して取得してもよい。以下の説明で、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、本発明が適用されるシステムにおいてＡＰまたはＰＣＰのうちの１つを意味する。
【００５９】
ここで、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、リレーノード１３０，１４０に関する情報を目的ノード１５０にも伝達してもよい。リンク協力とは、ソースノード１１０−目的ノード１５０間の直接リンクとソースノード１１０−リレーノード（１３０または１４０）−目的ノード１５０間の迂回リンクを用いて同一のフレームを送信する方式を意味する。
【００６０】
ソースノード１１０は、リレーノード１３０，１４０から取得したソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のチャネル状態情報及び目的ノード１５０とリレーノード（１３０または１４０）間のチャネル状態情報に基づいて、リンク協力を行うリレーノード（１３０または１４０）を決定してもよい。
【００６１】
ソースノード１１０は、リンク協力を行うリレーノード（１３０または１４０）が決定すれば、決定したリレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０と通信を行ってソースノード１１０−リレーノード（１３０または１４０）−目的ノード１５０間の迂回リンク（Ｒｅｌａｙ Ｌｉｎｋ）をセットアップ（Ｓｅｔｕｐ）する。ソースノード１１０は、迂回リンクがセットアップされたことをＡＰ／ＰＣＰ１２０に知らせてもよい。
【００６２】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０間でリンク協力を行うためには、送信時点の調整手続（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｐｏｉｎｔ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ、ＴＰＡ）が成功的に行われなければならない。
【００６３】
送信時点の調整手続は、ソースノード１１０に送信するフレームとリレーノード（１３０または１４０）に送信するフレームが目的ノード１５０で同時にまたはサイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）内で受信されるように、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）のフレーム送信時点を調整する手続である。フレームの送信時点は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間の電波遅延時間、目的ノード１５０とソースノード１１０間の電波遅延時間、目的ノード１５０とリレーノード（１３０または１４０）間の電波遅延時間を考慮して調整してもよい。
【００６４】
送信時点の調整過程でソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０間に指向性アンテナを用いたビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）が形成されてもよい。また、送信時点の調整過程は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）の周波数オフセット調整過程を含んでもよい。
【００６５】
図１を参照すると、ソースノード１１０は、ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０間に送信時点の調整過程（ＴＰＡ）が確実に完了したというアクション（Ａｃｔｉｏｎ）フレームを目的ノード１５０から受信した場合、ＡＰ／ＰＣＰ１２０にリソース割り当てを要求する。ここで、リソースは、サービス区間を含む。
【００６６】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０の前方向に形成されたビームパターンを介して、時間によって、それぞれの方向別に割当リソース情報を送信１２１，１２３，１２５，１２７とする。ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０周辺の前方向に割り当てられるリソース情報をブロードキャスティングしてもよい。
【００６７】
また、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０周辺の前方向をカバーするように生成されたビームパターンを時間によって方向が異なるようにし、割り当てられるリソース情報を送信してもよい。これを準−全方向ブロードキャスティング（Ｑｕａｓ−ｏｍｎｉ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方法という。
【００６８】
したがって、ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０は、上のような方式によってＡＰ／ＰＣＰ１２０から割当リソース情報を受信１２１，１２３，１２５，１２７してもよい。
【００６９】
割当リソース情報は、サービス区間に関する情報として、非競争区間の特定時間領域でソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０間にデータを送受信する区間に関する情報を含んでもよい。
【００７０】
割り当てられたサービス区間において、ソースノード１１０は、フレームをリレーノード（１３０または１４０）に送信１１１と、同一のフレームを目的ノード１５０に送信１１３とする。リレーノード（１３０または１４０）はソースノード１１０から受信したフレームを目的ノード１５０に送信１３１する。すなわち、ソースノード１１０は、直接リンクを介して目的ノード１５０にフレームを送信して、迂回リンクを介して目的ノード１５０に同一のフレームを再度送信する。目的ノード１５０は、同一のフレームを２回受信する機会を取得することによって、より安定してソースノード１１０からフレームを受信することができる。
【００７１】
ただし、目的ノード１５０で受信されるフレームは、互いに同一の時点に目的ノード１５０に到達しなければならないため、ソースノード１１０に送信１１３されるフレームとリレーノード（１３０または１４０）に送信１３１されるフレームの送信時点は異なる。
【００７２】
ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）に送信されるフレームの送信時点については、図２でより詳細に説明する。
【００７３】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０は、指向性アンテナを用いてフレームを送受信するため、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてフレームを送受信してもよい。
【００７４】
図２は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【００７５】
ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）に目的ノード１５０より先行してフレームを送信しなければならない。なぜなら、迂回リンクを介して送信されるフレームと直接リンクを介して送信されるフレームが目的ノード１５０に同一の時点で到達するようにするためである。したがって、ソースノード１１０は、協力データフレーム送信を行うために、リレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する時点と目的ノード１５０にフレームを送信する時点を異なるように決定する。協力データフレーム送信とリンク協力は同一の意味である。
【００７６】
図２を参照すると、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間２４０において、ソースノード１１０は協力データフレーム送信（ｃｏｏｐｅｒａｔｅｄ ｄａｔａ ｆｒａｍｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）のための時間間隔２０３及び時間間隔２０５を決定する。ここで、ソースノード１１０は、ソースノード１１０から直接リンク及び迂回リンクを介して目的ノード１５０に送信されるパケットの送信時間を考慮して時間間隔２０３及び時間間隔２０５を決定してもよい。時間間隔２０３及び時間間隔２０５は、協力データフレーム送信区間２０１に含まれる。
【００７７】
時間間隔２０３は、ソースノード１１０がリレーノード（１３０または１４０）にデータフレーム２１１を送信する区間である。時間間隔２０５のうちの一部区間は、ソースノード１１０、及びリレーノード（１３０または１４０）が目的ノード１５０にデータフレームを送信する区間２１５である。
【００７８】
ここで、時間間隔２０５には、予め設定された時間２１３、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）２１７及び目的ノード１５０からソースノード１１０に送信されるアックフレーム２１９送信区間が含まれる。目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）からデータフレームを受信したことを知らせるためにアックフレームを送信する。
【００７９】
また、時間間隔２０５には、ソースノード１１０からリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間、及び目的ノード１５０からソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間を含んでもよい。目的ノード１５０がソースノード１１０から送信されるフレームとリレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームとを同時に受信するようにするためである。
【００８０】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間２４０内で目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔２２３及び時間間隔２２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔２２３及び時間間隔２２５は、協力データフレーム送信区間２２１に含まれる。
【００８１】
すなわち、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間２４０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔２３３及び時間間隔２３５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔２３３及び時間間隔２３５は、協力データフレーム送信区間２３１に含まれる。
【００８２】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０は、指向性アンテナを用いてフレームを送受信するため、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてフレームを送受信する。
【００８３】
すなわち、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する前に、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いて、リレーノード（１３０または１４０）の方向に指向性アンテナのアンテナパターン（すなわち、ビームパターン）を設定する。同様に、リレーノード（１３０または１４０）はソースノード１１０からフレームを受信する前に、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いて、ソースノード１１０の方向に指向性アンテナのアンテナパターンを設定する。
【００８４】
目的ノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）及びソースノード１１０からフレームを同時に受信するため、フレームの受信前に、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いて、リレーノード（１３０または１４０）及びソースノード１１０の方向に指向性アンテナのアンテナパターンを設定する。
【００８５】
図３は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。図３において、広帯域近距離無線通信装置はソースノード１１０を意味してもよい。
【００８６】
ステップＳ３１０において、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）が確実に完了したというアクションフレームを目的ノード１５０から受信した場合、広帯域近距離無線通信装置は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０にリソースの割り当てを要求する。
【００８７】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、準−全方向ブロードキャスティング（Ｑｕａｓｉ−ｏｍｎｉ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方法によって割当リソース情報を送信し、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から広帯域近距離無線通信装置は割当リソース情報を受信する。ここで、割り当てられるリソースは、サービス区間を意味してもよい。
【００８８】
すなわち、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０のフレーム送信時点の調節及びリレーノード（１３０または１４０）のフレーム送信時点の調節の成功信号を開始信号とし、ＡＰ／ＰＣＰ１２０にサービス区間の割り当てを要求してもよい。
【００８９】
ステップＳ３２０において、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する。
【００９０】
ここで、第１時間間隔は、ソースノード１１０がフレームをリレーノード（１３０または１４０）に送信する時間を考慮して決定してもよい。また、第１時間間隔は、ソースノード１１０がリレーノード（１３０または１４０）に送信しようとするフレームの大きさを考慮して決定してもよい。
【００９１】
第２時間間隔は、予め設定された時間、リレーノード（１３０または１４０）がソースノード１１０から受信したフレームを目的ノード１５０に送信する時間、ソースノード１１０が同一のフレームを目的ノード１５０に送信する時間、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）及び目的ノード１５０がソースノード１１０でアックフレームを送信する時間を考慮して決定してもよい。
【００９２】
第１時間間隔及び第２時間間隔は、フレームの送信のために割り当てられたサービス区間内で繰り返されてもよい。ここで、第１時間間隔は、割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。また、第２時間間隔は、前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。
【００９３】
ステップＳ３３０において、広帯域近距離無線通信装置は、第１時間間隔の開始時点で、リレーノード（１３０または１４０）に向けられたアンテナパターンを介してリレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する。広帯域近距離無線通信装置は、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてソースノード１１０のアンテナパターンをリレーノード（１３０または１４０）に向けてもよい。
【００９４】
広帯域近距離無線通信装置は、第１時間間隔の間フレームを送信してもよく、第１時間間隔内で所定の時間フレームを送信してもよい。
【００９５】
ステップＳ３４０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、目的ノード１５０に向けられたアンテナパターンを介してリレーノード（１３０または１４０）に送信したフレームと同一のフレームを目的ノード１５０に送信する。広帯域近距離無線通信装置は、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてソースノード１１０のアンテナパターンを目的ノード１５０に向けてもよい。
【００９６】
前記一定時間は、予め設定された時間及びソースノード１１０からリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間の合計であってもよい。すなわち、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から予め設定された時間及びソースノード１１０からリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間が経過した後に目的ノード１５０にフレームを送信してもよい。
【００９７】
ステップＳ３５０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔内で、目的ノード１５０が送信したアックフレームを受信する。アックフレームは、目的ノード１５０がソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）からフレームを受信したことを示す。
【００９８】
また、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質、リレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質及びソースノード１１０と目的ノード１５０間のリンク品質を測定してもよい。すなわち、広帯域近距離無線通信装置は、直接リンク及び迂回リンクの品質を測定してもよい。
【００９９】
ここで、広帯域近距離無線通信装置は、測定された各ノードの間のリンク品質情報に基づいて第１時間間隔及び第２時間間隔を決定してもよい。
【０１００】
例えば、第１時間間隔は、ソースノード１１０がリレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する区間であるため、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質が従来の場合より良ければ、従来の場合より短い間隔を有するように第１時間間隔を決定してもよい。
【０１０１】
また、広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）から、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質情報及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質情報を受信してもよい。
【０１０２】
広帯域近距離無線通信装置は、リンク品質情報を要求するフレームをリレーノード（１３０または１４０）に送信してもよい。リンク品質情報要求フレームを受信したリレーノード（１３０または１４０）は、リンク品質情報要求に応答する応答フレームと共に各ノードの間のリンク品質情報を広帯域近距離無線通信装置に送信してもよい。
【０１０３】
また、広帯域近距離無線通信装置は、測定されたリンク品質情報をＡＰ／ＰＣＰ１２０に送信し、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から、測定されたリンク品質情報に基づく新しいリソースを再び割り当ててもよい。例えば、測定されたリンク品質が設定基準より良くない場合、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は割り当てられたサービス区間より延びた新しいサービス区間を再割当してもよい。
【０１０４】
また、広帯域近距離無線通信装置は、リンク協力手続が終了すれば、ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０の間のフレーム送信動作を解除してもよい。このようにフレーム送信動作を解除するのをリレーリンクセットアップティアダウンと呼ぶことができる。
【０１０５】
ここで、ソースノード１１０は、リレーリンクセットアップティアダウンフレームをリレーノード（１３０または１４０）、目的ノード１５０、及び該当ネットワークのＡＰ／ＰＣＰ１２０に送信しなければならない。ソースノード１１０は、リンクセットアップティアダウンフレームのソースＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ）フィルダをソースノード１１０のＡＩＤに設定し、目的ＡＩＤフィルダを目的ノード１５０のＡＩＤに設定し、リレーＡＩＤフィルダをリレーノード（１３０または１４０）のＡＩＤに設定してもよい。
【０１０６】
リレーノード（１３０または１４０）もソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０の間のフレーム送信動作を解除することができる。ここで、リレーノード（１３０または１４０）は、リレーリンクセットアップティアダウンフレームをソースノード１１０、目的ノード１５０、及び該当ネットワークのＡＰ／ＰＣＰ１２０に送信しなければならない。リレーノード（１３０または１４０）は、リンクセットアップティアダウンフレームのソースＡＩＤフィルダをソースノード１１０のＡＩＤに設定し、目的ＡＩＤフィルダを目的ノード１５０のＡＩＤに設定し、リレーＡＩＤフィルダをリレーノード（１３０または１４０）のＡＩＤに設定してもよい。
【０１０７】
図４は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信過程で用いられるフレームの一部分を示す図である。
【０１０８】
ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０にフレームを送信する。ここで、フレームには、管理者フレーム、制御フレーム、及びデータフレームを含んでもよい。ソースノード１１０に送信するフレームの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダは、フレームコントロールフィールド４１０、送信アドレスフィールド４２０、及び受信アドレスフィールド４３０を含んでもよい。
【０１０９】
ソースノード１１０は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）４３０に設定してもよい。また、ソースノード１１０は、目的ノード１５０の媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）４２０に設定してもよい。
【０１１０】
リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０からフレームを受信し、目的ノード１５０に伝達する。ここで、リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）４３０に設定してもよい。また、リレーノード（１３０または１４０）は、目的ノード１５０の媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）４２０に設定してもよい。
【０１１１】
図５は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。図５で広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）を意味してもよい。
【０１１２】
ステップＳ５１０において、広帯域近距離無線通信装置は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられた、サービス区間において、第１時間間隔の間、ソースノード１１０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０からフレームを受信する。第１時間間隔は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して決定する。
【０１１３】
ステップＳ５２０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、目的ノード１５０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０から受信したフレームを目的ノード１５０に送信する。第２時間間隔は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して決定する。
【０１１４】
前記一定時間は、目的ノード１５０からソースノード１１０にフレームを送信するために遅延する電波遅延時間において、目的ノード１５０からリレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信するために遅延する電波遅延時間を差し引いた時間と予め設定された時間の合計であってもよい。
【０１１５】
リレーノード（１３０または１４０）は、半二重方式でソースノード１１０からフレームを受信した後、前記受信したフレームを目的ノード１５０に送信してもよい。
【０１１６】
また、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。広帯域近距離無線通信装置は、目的ノード１５０の媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定してもよい。
【０１１７】
また、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質を測定してもよい。すなわち、広帯域近距離無線通信装置は直接リンク及び迂回リンクの品質を測定してもよい。
【０１１８】
広帯域近距離無線通信装置は、測定されたソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質情報及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質情報をソースノード１１０に送信してもよい。ここで、広帯域近距離無線通信装置は、リンクマージン応答フレーム（Ｌｉｎｋ Ｍａｒｇｉｎ Ｒｅｐｏｎｓｅ Ｆｒａｍｅ）を介してリンク品質情報を送信してもよい。リンクマージン応答フレームには、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質情報、及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質情報を含んでもよい。
【０１１９】
ソースノード１１０は、各リンク品質情報に基づいて第１時間間隔及び第２時間間隔を決定またはアップデートしてもよい。また、ソースノード１１０は、各リンク品質情報に基づいて、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０へのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式を変更してもよい。
【０１２０】
図６は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。図６で広帯域近距離無線通信装置は目的ノード１５０を意味してもよい。
【０１２１】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間において、ソースノード１１０は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する。
【０１２２】
ステップＳ６１０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、ソースノード１１０から送信されるフレームと、リレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームを同時に受信する。ここで、リレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームは、ソースノード１１０から送信されるフレームと同一のフレームである。
【０１２３】
広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）及びソースノード１１０から同一のフレームを受信するために向上した受信信号レベルを取得してもよい。
【０１２４】
また、広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）とソースノード１１０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０から送信されるフレームと、リレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームを同時に受信する。
【０１２５】
ステップＳ６２０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔内で、アックフレームをソースノード１１０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０に送信する。ここで、アックフレームは、広帯域近距離無線通信装置がソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）からフレームを受信したことを示す。
【０１２６】
図７は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置のブロック図である。図７において、広帯域近距離無線通信装置は、広帯域近距離無線通信システムのソースノードに対応してもよい。
【０１２７】
図７を参照すると、一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、リソース割当要求部７１０、制御部７２０、リンク品質測定部７３０、送信部７４０、及び受信部７５０を含む。
【０１２８】
リソース割当要求部７１０は、ＡＰ／ＰＣＰにリソースの割り当てを要求して、ＡＰ／ＰＣＰからリソースを割り当てられる。ここで、リソースは、サービス区間を含む。
【０１２９】
割当リソース情報は、サービス区間に関する情報として、非競争区間の特定時間領域でソースノード、リレーノード、及び目的ノード間にデータを送受信できる区間に関する情報を含んでもよい。
【０１３０】
制御部７２０は、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する。
【０１３１】
ここで、第１時間間隔は、ソースノードがフレームをリレーノードに送信する時間を考慮して決定してもよい。また、第１時間間隔は、ソースノードがリレーノードに送信しようとするフレームの大きさを考慮して決定してもよい。
【０１３２】
第２時間間隔は、予め設定された時間、リレーノードがソースノードから受信したフレームを目的ノードに送信する時間、ソースノードが同一のフレームを目的ノードに送信する時間、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）、及び目的ノードがソースノードにアックフレームを送信する時間を考慮して決定してもよい。
【０１３３】
第１時間間隔及び第２時間間隔は、フレームの送信のために割り当てられたサービス区間内で繰り返されてもよい。ここで、第１時間間隔は、割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。また、第２時間間隔は、前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。
【０１３４】
また、制御部７２０は、ソースノードとリレーノード間のリンク品質情報、リレーノードと目的ノード間のリンク品質情報、及びソースノードと目的ノード間のリンク品質情報に基づいて第１時間間隔及び第２時間間隔を決定してもよい。
【０１３５】
リンク品質測定部７３０は、ソースノードとリレーノード間のリンク品質、リレーノードと目的ノード間のリンク品質、及びソースノードと目的ノード間のリンク品質を測定してもよい。すなわち、リンク品質測定部７３０は、直接リンク及び迂回リンクの品質を測定してもよい。
【０１３６】
送信部７４０は、第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介してリレーノードにフレームを送信してもよい。また、送信部７４０は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードに送信したフレームと同一のフレームを目的ノードに送信する。
【０１３７】
前記一定時間は、予め設定された時間及びソースノードからリレーノードへの電波遅延時間の合計であってもよい。
【０１３８】
また、送信部７４０は、ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。送信部７４０は、目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定してもよい。送信部７４０は、前記送信アドレス及び前記受信アドレスを用いてリレーノードにフレームを送信してもよい。
【０１３９】
送信部７４０は、ソースノード、リレーノード、及び目的ノード間に、協力データフレームの送信が完了すれば、リレーリンクセットアップティアダウンフレームをリレーノード、目的ノード、及びリレーリンクセットアップを行ったネットワークのＡＰまたはＰＣＰに送信してもよい。リレーリンクセットアップは、ソースノードが目的ノードに協力データフレームを送信するために、リレーノードを用いて迂回リンクをセットアップする手続を意味する。
【０１４０】
受信部７５０は、第２時間間隔内で、目的ノードから送信されたアックフレームを受信する。ここでアックフレームは、目的ノードがソースノード及びリレーノードからフレームを受信したことを示す。
【０１４１】
また、受信部７５０は、リレーノードからソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと目的ノード間のリンク品質情報を受信してもよい。受信部７５０は、リンクマージン応答フレームを介してリンク品質情報を受信してもよい。リンクマージン応答フレームには、ソースノードとリレーノード間のリンク品質情報、及びリレーノードと目的ノード間のリンク品質情報を含んでもよい
【０１４２】
ここで、制御部７２０は、ソースノードとリレーノード間のリンク品質情報、及びリレーノードと目的ノード間のリンク品質情報に基づいて、リレーノード及び目的ノードへのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式を変更してもよい。
【０１４３】
目的ノードは、第２時間間隔の間、アンテナパターンがリレーノード及びソースノードに同時に向けられるように設定してもよい。目的ノードは、第２時間間隔の間、迂回リンク及び直接リンクを介して同一のフレームを受信し、向上した受信信号レベルを取得するように、アンテナパターンがリレーノード及びソースノードに同時に向けられるように設定してもよい。
【０１４４】
図８〜図１５は、本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【０１４５】
図８は、時間間隔８０３の中で、リレーノードでアックフレームを送信する場合を示す。
【０１４６】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間８３０において、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔８０３及び時間間隔８０５を決定する。時間間隔８０３及び時間間隔８０５は、協力データフレーム送信区間８０１に含まれる。
【０１４７】
時間間隔８０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム８１１を送信する。そしてソースノード１１０は、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）８１２の後に、リレーノード（１３０または１４０）からアックフレーム８１３を受信する。ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）からアックフレーム８１３を受信することによって、より安定して通信が行なえる。ここで、リレーノード（１３０または１４０）において、ソースノード１１０から受信したデータパケットの成功の有無を示す時、送信するフレームをアックフレームと定義したが、制御フレームと定義してもよい。
【０１４８】
時間間隔８０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム８１４を目的ノード１５０に送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０から受信したデータフレーム８１１を目的ノード１５０に送信する。すなわち、データフレーム８１４とデータフレーム８１１は、原則的に同一である。ソースノード１１０の送信時点及びリレーノード（１３０または１４０）の送信時点は、データフレーム８１４が目的ノード１５０に同時またはサイクリックプレフィックス内に入ってくるように互いに異なってもよい。
【０１４９】
また、時間間隔８０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレーム８１４を復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）８１５の後で、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたアックフレーム８１６、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたアックフレーム８１７を送信する。リレーノード（１３０または１４０）は受信したアックフレーム８１６をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたアックフレーム８１８を送信する。
【０１５０】
また、時間間隔８０５内で、ソースノード１１０は、目的ノード１５０からアックフレーム８１７を完全に受信した場合、次にリレーノード（１３０または１４０）から受信するアックフレーム８１８を復号化する必要はない。しかし、目的ノード１５０からアックフレーム８１７を完全に受信できない場合、ソースノード１１０はリレーノード（１３０または１４０）から受信するアックフレーム８１８を復号化して、時間間隔８０３及び時間間隔８０５に送信されたパケットの成功可否を判断してもよい。
【０１５１】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間８３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔８２３及び時間間隔８２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔８２３及び時間間隔８２５は協力データフレーム送信区間８２１に含まれる。
【０１５２】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０は指向性アンテナを用いてフレームを送受信するため、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてフレームを送受信する。
【０１５３】
図９は、図８と比較して、時間間隔９０３内で、リレーノードでアックフレームを送信しない場合を示す。
【０１５４】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間９３０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔９０３及び時間間隔９０５を決定する。時間間隔９０３及び時間間隔９０５は、協力データフレーム送信区間９０１に含まれる。
【０１５５】
時間間隔９０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム９１１を送信する。しかし、図８の場合とは異なり、リレーノード（１３０または１４０）は受信したデータフレーム９１１を復号化して復元するが、復元したパケットの成功の有無を無視する。したがって、アックフレームをソースノード１１０に送信しない。
【０１５６】
時間間隔９０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム９１２を目的ノード１５０に送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０から受信したデータフレーム９１１を目的ノード１５０に送信する。すなわち、データフレーム９１２とデータフレーム９１１とは、原則的に同一である。ソースノード１１０の送信時点及びリレーノード（１３０または１４０）の送信時点は、データフレーム９１２が目的ノード１５０に同時またはサイクリックプレフィックス内に入ってくるように互いに異なってもよい。
【０１５７】
また、時間間隔９０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）９１３の後に、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたアックフレーム９１４、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたアックフレーム９１５を送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したアックフレーム９１４をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたアックフレーム９１６を送信する。
【０１５８】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間９３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するため、時間間隔９２３及び時間間隔９２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔９２３及び時間間隔９２５は、協力データフレーム送信区間９２１に含まれる。
【０１５９】
図１０は、図８と比較して、時間間隔１００５内で、目的ノードからソースノード及びリレーノードにアックフレームを同時に送信する場合を示す。
【０１６０】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１０３０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１００３及び時間間隔１００５を決定する。時間間隔１００３及び時間間隔１００５は、協力データフレーム送信区間１００１に含まれる。
【０１６１】
図８と比較すると、時間間隔１００５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０は、同時にリレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたアックフレーム、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたアックフレームを送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したアックフレームをソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたアックフレームを送信する。
【０１６２】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１０３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１０２３及び時間間隔１０２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１０２３及び時間間隔１０２５は、協力データフレーム送信区間１０２１に含まれる。
【０１６３】
図１１は、図８と比較して、時間間隔１１０３及び時間間隔１１０５でアックフレームの送信がない場合、すなわち、Ｎｏ−ＡＣＫ場合を示す。
【０１６４】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１１３０でソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１１０３及び時間間隔１１０５を決定する。時間間隔１１０３及び時間間隔１１０５は、協力データフレーム送信区間１１０１に含まれる。
【０１６５】
時間間隔１１０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム１１１１を送信する。
【０１６６】
時間間隔１１０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１１１３の後に、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム１１１５を目的ノード１５０に送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０から受信したデータフレーム１１１１を目的ノード１５０に送信する。すなわち、データフレーム１１１５とデータフレーム１１１１とは、原則的に同一である。ソースノード１１０の送信時点及びリレーノード（１３０または１４０）の送信時点は、データフレーム１１１５が目的ノード１５０に同時またはサイクリックプレフィックス内に入ってくるように互いに異なってもよい。
【０１６７】
また、時間間隔１１０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、リレーノード（１３０または１４０）の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスをデータフレーム１１１５の媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。
【０１６８】
また、時間間隔１１０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスをデータフレーム１１１５の媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。
【０１６９】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１１３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１１２３及び時間間隔１１２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１１２３及び時間間隔１１２５は、協力データフレーム送信区間１１２１に含まれる。
【０１７０】
図１２は、図１１と比較して、時間間隔１２０５内で、目的ノード及びリレーノードでイミディエイトアックフレームを送信する場合を示す。
【０１７１】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１２３０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１２０３及び時間間隔１２０５を決定する。時間間隔１２０３及び時間間隔１２０５は、協力データフレーム送信区間１２０１に含まれる。
【０１７２】
時間間隔１２０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム１２１１を送信する。
【０１７３】
時間間隔１２０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１２１２の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム１２１３を目的ノード１５０に送信する。
【０１７４】
また、時間間隔１２０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレーム１２１３を復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１２１４の後で、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１２１５、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１２１６を送信する。
【０１７５】
ここで、ソースノード１１０にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１２１６の持続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、予め設定された短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１２１７より短かいか長くてもよい。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したアックフレーム１２１５をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたリレーアックフレーム１２１８を送信する。
【０１７６】
また、ソースノード１１０は割り当てられたサービス区間１２３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１２２３及び時間間隔１２２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１２２３及び時間間隔１２２５は協力データフレーム送信区間１２２１に含まれる。
【０１７７】
図１３は、図１１と比較して、目的ノード及びリレーノードにブロックアックフレームを送信する場合を示す。
【０１７８】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１３４０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１３０３及び時間間隔１３０５を決定する。時間間隔１３０３及び時間間隔１３０５は、協力データフレーム送信区間１３０１に含まれる。
【０１７９】
時間間隔１３０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）にアンテナパターンを用いてデータフレームを送信する。
【０１８０】
時間間隔１３０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレームを目的ノード１５０に送信する。
【０１８１】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１３４０内で目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１３１３及び時間間隔１３１５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１３１３及び時間間隔１３１５は、協力データフレーム送信区間１３１１に含まれる。
【０１８２】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１３４０内で目的ノード１５０にまた他のデータフレームを送信するために、時間間隔１３２３及び時間間隔１３２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１３２３及び時間間隔１３２５は、協力データフレーム送信区間１３２１に含まれる。
【０１８３】
ここで、時間間隔１３２５内で、目的ノード１５０はソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１３３１、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１３３３を送信する。
【０１８４】
ここで、ソースノード１１０にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１３３３の持続時間は、予め設定された短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１３３５より短いか長くてもよい。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したブロックアックフレーム１３３１をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたリレーブロックアックフレーム１３３７を送信する。
【０１８５】
図１４は、図１１と比較して、時間間隔１４０５内で、目的ノードでイミディエイトアックフレーム及びリレーアックフレームを送信し、リレーノードにリレーアックフレームを送信する場合を示す。
【０１８６】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１４３０、でソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１４０３及び時間間隔１４０５を決定する。時間間隔１４０３及び時間間隔１４０５は、協力データフレーム送信区間１４０１に含まれる。
【０１８７】
時間間隔１４０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレームを送信する。
【０１８８】
時間間隔１４０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレームを目的ノード１５０に送信する。
【０１８９】
また、時間間隔１４０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０はソースノード１１０にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１４１１を送信し、順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたリレーアックフレーム１４１３を送信する。
【０１９０】
短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１４１５の後で、リレーノード（１３０または１４０）は、受信したリレーアックフレーム１４１３のソースノード１１０の方向にビームフォーミングし、ソースノード１１０方向にビームフォーミングされたリレーアックフレーム１４１７を送信する。
【０１９１】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１４３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１４２３及び時間間隔１４２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１４２３及び時間間隔１４２５は、協力データフレーム送信区間１４２１に含まれる。
【０１９２】
図１５は、図１１と比較して、目的ノードにブロックアックフレーム及びリレーブロックアックフレームを送信し、リレーノードにリレーブロックアックフレームを送信する場合を示す。
【０１９３】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１５４０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１５０３及び時間間隔１５０５を決定する。時間間隔１５０３及び時間間隔１５０５は、協力データフレーム送信区間１５０１に含まれる。
【０１９４】
時間間隔１５０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）にアンテナパターンを用いてデータフレームを送信する。
【０１９５】
時間間隔１５０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレームを目的ノード１５０に送信する。
【０１９６】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１５４０内で目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１５１３及び時間間隔１５１５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１５１３及び時間間隔１５１５は、協力データフレーム送信区間１５１１に含まれる。
【０１９７】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１３４０内で目的ノード１５０にまた他のデータフレームを送信するために、時間間隔１５２３及び時間間隔１５２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１５２３及び時間間隔１５２５は、協力データフレーム送信区間１５２１に含まれる。
【０１９８】
ここで、時間間隔１５２５内で、目的ノード１５０はソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１５３１を送信し、順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたリレーブロックアックフレーム１５３３を送信する。
【０１９９】
短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１５３５後で、リレーノード（１３０または１４０）は受信したリレーブロックアックフレーム１５３３をソースノード１１０方向にビームフォーミングし、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたリレーブロックアックフレーム１５３７を送信する。
【０２００】
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行うことができるプログラム命令形態で実現され、コンピュータ読み出し可能媒体に記録してもよい。前記記録媒体は、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たものを含んでもよい。前記記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。
【０２０１】
上述したように本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
【０２０２】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波帯域で指向性アンテナを用いて広帯域近距離無線通信を行う装置及び方法に関し、より詳しくは、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）環境のように予約ベースチャネルのアクセスをサポートする無線システムにおいて、指向性アンテナを用いる場合、通信信号を中継する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ：ｍｍＷａｖｅ）帯域（５７−６６ＧＨｚ）は、全世界的に周波数リソースの不足を解決するための方案として提示されている。
【０００３】
ミリ波は、短波長、高周波数、広帯域、そして大気成分との高い交流などの固有の特性を有する。ミリ波の長所は、超広帯域を用いることによって、高いデータ送信率を得られるという点、直進性が強くて周辺干渉に非常に強く、セキュリティ性に優れ、周波数の再利用が容易であるという点などがある。また、波長が短くて各種素子の小型化及び軽量化が可能な点などがある。
【０００４】
一方、ミリ波の短所は、酸素分子による吸収及び降雨による減衰現象によって伝搬距離が短く、直進性の特徴によって可視距離（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）が確保されなければならないという点がある。
【０００５】
このようなミリ波の短所を補完するために指向性アンテナが用いられる。指向性アンテナは、電力を特定方向に集中させてアンテナ利益効率を高めることにより、通信可能範囲を拡張することができる。しかし、指向性アンテナを用いる場合にも、可視距離が確保されない場合には、信号の送信距離、信号の反射、及び信号の障害物貫通による信号の減衰損失が大きい。
【０００６】
したがって、可視距離が確保されない場合でも信号の減衰損失を最小化しながら通信が行える技術を必要としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、予約ベースチャネルのアクセスをサポートする無線システムにおいて、ソースノードと目的ノード間の通信にリレーノードを用いる迂回リンクと、ソースノードと目的ノード間の直接リンクとの両方を利用することによって、通信可能な距離を拡張させる装置及び方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、迂回リンクを用いることによって、直接リンクに問題が発生した場合でも安定して通信を行なえる装置及び方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、ソースノード、リレーノード、及び目的ノードが指向性アンテナを用いて通信を行うことによって高いデータの送信率でデータを送信する装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信（ａ ｃｏｏｐｅｒａｔｅｄ ｄａｔａ ｆｒａｍｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）のための第１時間間隔（ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）及び第２時間間隔を決定するステップと、前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられた（ｄｉｒｅｃｔｅｄ）アンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信するステップと、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信するステップとを含む。
【００１１】
前記第１時間間隔は前記ソースノードが前記フレームを前記リレーノードに送信する時間を考慮して決定し、前記第２時間間隔は予め設定された時間、前記リレーノードが前記ソースノードから受信したフレームを前記目的ノードに送信する時間、前記ソースノードが前記フレームを前記目的ノードに送信する時間、及び短いフレーム間の間隔（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ、ＳＩＦＳ）及び前記目的ノードが前記ソースノードにアック（ＡＣＫ）フレームを送信する時間を考慮して決定してもよい。
【００１２】
前記第１時間間隔は割り当てられたサービス区間（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｅｒｉｏｄ、ＳＰ）内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返し、前記第２時間間隔は前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。
【００１３】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）またはＰＣＰ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ ｂａｓｉｃ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｏｉｎｔ）にリソース（前記リソースは前記サービス区間）の割り当てを要求するステップと、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるステップをさらに含んでもよい。
【００１４】
前記要求するステップは、前記ソースノードのフレーム送信時点の調節及び前記リレーノードのフレーム送信時点の調節の成功信号を開始信号として、前記サービス区間の割り当てを要求してもよい。
【００１５】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内で、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００１６】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップをさらに含み、前記決定するステップは前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定してもよい。
【００１７】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記測定されたリンク品質情報をＡＰまたはＰＣＰに送信するステップと、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから、前記測定されたリンク品質情報に基づく新しいリソースが再び割り当てられるステップをさらに含んでもよい。
【００１８】
前記測定するステップは、前記リレーノードから、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信してもよい。
【００１９】
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰは、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰの前方向に形成されたビームパターンを介して、時間によって、それぞれの方向別に割当リソース情報を送信してもよい。
【００２０】
前記リレーノードにフレームを送信するステップは、前記ソースノードの媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ａｄｄｒｅｓｓ、ＴＡ）に設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ、ＲＡ）に設定し、前記フレームを送信してもよい。
【００２１】
前記一定時間は、予め設定された時間及び前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であってもよい。
【００２２】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第１時間間隔の開始時点から所定時間、及び短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含み、前記リレーノードにフレームを送信するステップは前記所定時間の間前記フレームを送信してもよい。
【００２３】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内で、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからアックフレームを受信して、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２４】
前記目的ノードに送信するステップは、前記第２時間間隔の開始時点から短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記フレームを送信してもよい。
【００２５】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記リレーノードが前記目的ノードからイミディエイトアック（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ−ＡＣＫ）フレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）内で、前記目的ノードからイミディエイトアックフレームを受信して、前記リレーノードからリレーアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２６】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記リレーノードが前記目的ノードからブロックアック（Ｂｌｏｃｋ−ＡＣＫ）フレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）内で、前記目的ノードからブロックアックフレームを受信し、前記リレーノードからリレーブロックアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２７】
前記目的ノードに送信するステップは、前記第２時間間隔の開始時点から短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記フレームを送信してもよい。
【００２８】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからイミディエイトアックフレームを受信し、前記リレーノードが前記目的ノードからリレーアックフレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードから前記リレーアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００２９】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからブロックアックフレームを受信して、前記リレーノードが前記目的ノードからリレーブロックアックフレームを受信した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、前記リレーノードから前記リレーブロックアックフレームを受信するステップをさらに含んでもよい。
【００３０】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられた、サービス区間において、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔の間、前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードからフレームを受信するステップと、前記ソースノードから前記目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記受信したフレームを前記目的ノードに送信するステップとを含む。
【００３１】
前記一定時間は、前記目的ノードから前記ソースノードへの電波遅延時間において、前記目的ノードからリレーノードへの電波遅延時間を差し引いた時間と予め設定された時間の合計であってもよい。
【００３２】
前記リレーノードは、半二重方式（Ｈａｌｆ−Ｄｕｐｌｅｘ）によって前記ソースノードから前記フレームを受信した後、前記受信したフレームを前記目的ノードに送信してもよい。
【００３３】
前記目的ノードに送信するステップは、前記ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定し、前記受信したフレームを送信してもよい。
【００３４】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第１時間間隔の開始時点から所定時間、及び短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に、アックフレームを前記ソースノードに送信するステップをさらに含み、前記フレームを受信するステップは、前記所定時間の間前記フレームを前記ソースノードから受信してもよい。
【００３５】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記受信したフレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の経過後に前記目的ノードからアックフレームを受信して、前記受信したアックフレームを前記ソースノードに送信するステップをさらに含んでもよい。
【００３６】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップと、前記測定された前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を前記ソースノードに送信するステップとをさらに含んでもよい。
【００３７】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法は、ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられたサービス区間において、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔及び第２時間間隔の中で、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、リレーノードと前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードから送信されるフレームと、前記リレーノードから送信される前記フレーム（ここで、前記フレームは前記ソースノードから送信されるフレームと同一のフレーム）を同時に受信するステップと、前記第２時間間隔内において、前記フレームを受信したことを示すアックフレームを前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードに送信するステップとを含む。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する制御部と、前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信して、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信する送信部とを含む。
【００３９】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、ＡＰまたはＰＣＰにリソース（前記リソースは、サービス区間）の割り当てを要求し、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるリソース割当要求部をさらに含んでもよい。
【００４０】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、前記第２時間間隔内で、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信する受信部をさらに含んでもよい。
【００４１】
本発明の他の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するリンク品質測定部をさらに含み、前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定してもよい。
【００４２】
前記送信部は、前記ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定し、前記リレーノードに前記フレームを送信してもよい。
【００４３】
前記一定時間は、予め設定された時間と前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であってもよい。
【００４４】
前記受信部は、前記リレーノードから前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信し、前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて、前記リレーノード及び前記目的ノードへのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）を変更してもよい。
【００４５】
前記送信部は、前記協力データフレームの送信が完了すれば、リレーリンクセットアップティアダウン（Ｒｅｌａｙ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ Ｔｅａｒｄｏｗｎ）フレームを前記リレーノード、前記目的ノード、及びリレーリンクセットアップを行ったネットワークのＡＰまたはＰＣＰに送信してもよい。
【００４６】
前記目的ノードは、前記第２時間間隔の間、アンテナパターンが前記リレーノード及び前記ソースノードに同時に向けられるように設定されてもよい。
【発明の効果】
【００４７】
本発明は、予約ベースチャネルのアクセスをサポートする無線システムにおいて、ソースノードと目的ノード間の通信にリレーノードを用いる迂回リンク（ｌｉｎｋ）と、ソースノードと目的ノード間の直接リンクとの両方を利用することによって、通信可能な距離を拡張することができる。
【００４８】
また、本発明は、迂回リンクを用いることによって、直接リンクに問題が発生した場合でも安定して通信を行なえる装置及び方法を提供することができる。
【００４９】
また、本発明は、ソースノード、リレーノード、及び目的ノードが指向性アンテナを用いて通信を行うことによって、高いデータ送信率でデータを送信する装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信過程で用いられるフレームの一部分を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置のブロック図である。
【図８】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図９】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１０】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１１】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１２】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１３】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１４】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【図１５】本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の実施形態について添付する図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５２】
ＷＬＡＮとＷＰＡＮでは、競争方式と非競争方式によってデータを送信する方法を提供することができる。ＷＬＡＮのＡＰまたはＰＣＰ及びＷＰＡＮのＰＮＣ（Ｐｉｃｏ−Ｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）は、データを送信する時間領域を競争区間と非競争区間に区別する。
【００５３】
競争区間では、ネットワークのすべての装置がチャネルを取得するためにＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を基に競争する。
【００５４】
非競争区間では、ＡＰ、ＰＣＰまたはＰＮＣがポーリング（Ｐｏｌｌｉｎｇ）方式、またはスケジューリング情報を送信する方法を用いて、ネットワークの特定端末が非競争区間の特定時間領域でデータを送信するようにする。
【００５５】
本発明では、ソースノード、リレーノード、及び目的ノードが非競争区間でソースノード−目的ノード間の直接リンクと、ソースノード−リレーノード−目的ノード間の迂回リンクを介してデータと制御情報を送受信する装置及び方法を提供する。
【００５６】
以下の説明にて、ソースノードは、フレームの送信を始めるノードまたは端末を意味する。リレーノードは、ソースノードから送信されるフレームを受信し、受信したフレームを目的ノードに送信するノードまたは端末を意味する。目的ノードは、ソースノードがフレームを送信する対象となるノードであり、ソースノードから送信されたフレーム及びリレーノードから送信されたフレームを同時に受信するノードまたは端末を意味する。ここで、フレームには管理者フレーム、データフレーム、及び制御フレームが含まれてもよい。
【００５７】
図１は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信システムを示す図である。
【００５８】
ソースノード１１０は、目的ノード１５０との関係において、リンク協力（ｌｉｎｋ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行うために必要な使用可能なリレーノード１３０，１４０に関する情報をＡＰ／ＰＣＰ１２０に要求して取得してもよい。以下の説明で、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、本発明が適用されるシステムにおいてＡＰまたはＰＣＰのうちの１つを意味する。
【００５９】
ここで、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、リレーノード１３０，１４０に関する情報を目的ノード１５０にも伝達してもよい。リンク協力とは、ソースノード１１０−目的ノード１５０間の直接リンクとソースノード１１０−リレーノード（１３０または１４０）−目的ノード１５０間の迂回リンクを用いて同一のフレームを送信する方式を意味する。
【００６０】
ソースノード１１０は、リレーノード１３０，１４０から取得したソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のチャネル状態情報及び目的ノード１５０とリレーノード（１３０または１４０）間のチャネル状態情報に基づいて、リンク協力を行うリレーノード（１３０または１４０）を決定してもよい。
【００６１】
ソースノード１１０は、リンク協力を行うリレーノード（１３０または１４０）が決定すれば、決定したリレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０と通信を行ってソースノード１１０−リレーノード（１３０または１４０）−目的ノード１５０間の迂回リンク（Ｒｅｌａｙ Ｌｉｎｋ）をセットアップ（Ｓｅｔｕｐ）する。ソースノード１１０は、迂回リンクがセットアップされたことをＡＰ／ＰＣＰ１２０に知らせてもよい。
【００６２】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０間でリンク協力を行うためには、送信時点の調整手続（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｐｏｉｎｔ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ、ＴＰＡ）が成功的に行われなければならない。
【００６３】
送信時点の調整手続は、ソースノード１１０に送信するフレームとリレーノード（１３０または１４０）に送信するフレームが目的ノード１５０で同時にまたはサイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）内で受信されるように、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）のフレーム送信時点を調整する手続である。フレームの送信時点は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間の電波遅延時間、目的ノード１５０とソースノード１１０間の電波遅延時間、目的ノード１５０とリレーノード（１３０または１４０）間の電波遅延時間を考慮して調整してもよい。
【００６４】
送信時点の調整過程でソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０間に指向性アンテナを用いたビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）が形成されてもよい。また、送信時点の調整過程は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）の周波数オフセット調整過程を含んでもよい。
【００６５】
図１を参照すると、ソースノード１１０は、ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０間に送信時点の調整過程（ＴＰＡ）が確実に完了したというアクション（Ａｃｔｉｏｎ）フレームを目的ノード１５０から受信した場合、ＡＰ／ＰＣＰ１２０にリソース割り当てを要求する。ここで、リソースは、サービス区間を含む。
【００６６】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０の前方向に形成されたビームパターンを介して、時間によって、それぞれの方向別に割当リソース情報を送信１２１，１２３，１２５，１２７とする。ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０周辺の前方向に割り当てられるリソース情報をブロードキャスティングしてもよい。
【００６７】
また、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０周辺の前方向をカバーするように生成されたビームパターンを時間によって方向が異なるようにし、割り当てられるリソース情報を送信してもよい。これを準−全方向ブロードキャスティング（Ｑｕａｓ−ｏｍｎｉ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方法という。
【００６８】
したがって、ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０は、上のような方式によってＡＰ／ＰＣＰ１２０から割当リソース情報を受信１２１，１２３，１２５，１２７してもよい。
【００６９】
割当リソース情報は、サービス区間に関する情報として、非競争区間の特定時間領域でソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０間にデータを送受信する区間に関する情報を含んでもよい。
【００７０】
割り当てられたサービス区間において、ソースノード１１０は、フレームをリレーノード（１３０または１４０）に送信１１１と、同一のフレームを目的ノード１５０に送信１１３とする。リレーノード（１３０または１４０）はソースノード１１０から受信したフレームを目的ノード１５０に送信１３１する。すなわち、ソースノード１１０は、直接リンクを介して目的ノード１５０にフレームを送信して、迂回リンクを介して目的ノード１５０に同一のフレームを再度送信する。目的ノード１５０は、同一のフレームを２回受信する機会を取得することによって、より安定してソースノード１１０からフレームを受信することができる。
【００７１】
ただし、目的ノード１５０で受信されるフレームは、互いに同一の時点に目的ノード１５０に到達しなければならないため、ソースノード１１０に送信１１３されるフレームとリレーノード（１３０または１４０）に送信１３１されるフレームの送信時点は異なる。
【００７２】
ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）に送信されるフレームの送信時点については、図２でより詳細に説明する。
【００７３】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０は、指向性アンテナを用いてフレームを送受信するため、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてフレームを送受信してもよい。
【００７４】
図２は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【００７５】
ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）に目的ノード１５０より先行してフレームを送信しなければならない。なぜなら、迂回リンクを介して送信されるフレームと直接リンクを介して送信されるフレームが目的ノード１５０に同一の時点で到達するようにするためである。したがって、ソースノード１１０は、協力データフレーム送信を行うために、リレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する時点と目的ノード１５０にフレームを送信する時点を異なるように決定する。協力データフレーム送信とリンク協力は同一の意味である。
【００７６】
図２を参照すると、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間２４０において、ソースノード１１０は協力データフレーム送信（ｃｏｏｐｅｒａｔｅｄ ｄａｔａ ｆｒａｍｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）のための時間間隔２０３及び時間間隔２０５を決定する。ここで、ソースノード１１０は、ソースノード１１０から直接リンク及び迂回リンクを介して目的ノード１５０に送信されるパケットの送信時間を考慮して時間間隔２０３及び時間間隔２０５を決定してもよい。時間間隔２０３及び時間間隔２０５は、協力データフレーム送信区間２０１に含まれる。
【００７７】
時間間隔２０３は、ソースノード１１０がリレーノード（１３０または１４０）にデータフレーム２１１を送信する区間である。時間間隔２０５のうちの一部区間は、ソースノード１１０、及びリレーノード（１３０または１４０）が目的ノード１５０にデータフレームを送信する区間２１５である。
【００７８】
ここで、時間間隔２０５には、予め設定された時間２１３、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）２１７及び目的ノード１５０からソースノード１１０に送信されるアックフレーム２１９送信区間が含まれる。目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）からデータフレームを受信したことを知らせるためにアックフレームを送信する。
【００７９】
また、時間間隔２０５には、ソースノード１１０からリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間、及び目的ノード１５０からソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間を含んでもよい。目的ノード１５０がソースノード１１０から送信されるフレームとリレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームとを同時に受信するようにするためである。
【００８０】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間２４０内で目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔２２３及び時間間隔２２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔２２３及び時間間隔２２５は、協力データフレーム送信区間２２１に含まれる。
【００８１】
すなわち、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間２４０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔２３３及び時間間隔２３５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔２３３及び時間間隔２３５は、協力データフレーム送信区間２３１に含まれる。
【００８２】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０は、指向性アンテナを用いてフレームを送受信するため、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてフレームを送受信する。
【００８３】
すなわち、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する前に、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いて、リレーノード（１３０または１４０）の方向に指向性アンテナのアンテナパターン（すなわち、ビームパターン）を設定する。同様に、リレーノード（１３０または１４０）はソースノード１１０からフレームを受信する前に、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いて、ソースノード１１０の方向に指向性アンテナのアンテナパターンを設定する。
【００８４】
目的ノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）及びソースノード１１０からフレームを同時に受信するため、フレームの受信前に、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いて、リレーノード（１３０または１４０）及びソースノード１１０の方向に指向性アンテナのアンテナパターンを設定する。
【００８５】
図３は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。図３において、広帯域近距離無線通信装置はソースノード１１０を意味してもよい。
【００８６】
ステップＳ３１０において、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）が確実に完了したというアクションフレームを目的ノード１５０から受信した場合、広帯域近距離無線通信装置は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０にリソースの割り当てを要求する。
【００８７】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０は、準−全方向ブロードキャスティング（Ｑｕａｓｉ−ｏｍｎｉ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方法によって割当リソース情報を送信し、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から広帯域近距離無線通信装置は割当リソース情報を受信する。ここで、割り当てられるリソースは、サービス区間を意味してもよい。
【００８８】
すなわち、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０のフレーム送信時点の調節及びリレーノード（１３０または１４０）のフレーム送信時点の調節の成功信号を開始信号とし、ＡＰ／ＰＣＰ１２０にサービス区間の割り当てを要求してもよい。
【００８９】
ステップＳ３２０において、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する。
【００９０】
ここで、第１時間間隔は、ソースノード１１０がフレームをリレーノード（１３０または１４０）に送信する時間を考慮して決定してもよい。また、第１時間間隔は、ソースノード１１０がリレーノード（１３０または１４０）に送信しようとするフレームの大きさを考慮して決定してもよい。
【００９１】
第２時間間隔は、予め設定された時間、リレーノード（１３０または１４０）がソースノード１１０から受信したフレームを目的ノード１５０に送信する時間、ソースノード１１０が同一のフレームを目的ノード１５０に送信する時間、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）及び目的ノード１５０がソースノード１１０でアックフレームを送信する時間を考慮して決定してもよい。
【００９２】
第１時間間隔及び第２時間間隔は、フレームの送信のために割り当てられたサービス区間内で繰り返されてもよい。ここで、第１時間間隔は、割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。また、第２時間間隔は、前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。
【００９３】
ステップＳ３３０において、広帯域近距離無線通信装置は、第１時間間隔の開始時点で、リレーノード（１３０または１４０）に向けられたアンテナパターンを介してリレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する。広帯域近距離無線通信装置は、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてソースノード１１０のアンテナパターンをリレーノード（１３０または１４０）に向けてもよい。
【００９４】
広帯域近距離無線通信装置は、第１時間間隔の間フレームを送信してもよく、第１時間間隔内で所定の時間フレームを送信してもよい。
【００９５】
ステップＳ３４０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、目的ノード１５０に向けられたアンテナパターンを介してリレーノード（１３０または１４０）に送信したフレームと同一のフレームを目的ノード１５０に送信する。広帯域近距離無線通信装置は、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてソースノード１１０のアンテナパターンを目的ノード１５０に向けてもよい。
【００９６】
前記一定時間は、予め設定された時間及びソースノード１１０からリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間の合計であってもよい。すなわち、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から予め設定された時間及びソースノード１１０からリレーノード（１３０または１４０）への電波遅延時間が経過した後に目的ノード１５０にフレームを送信してもよい。
【００９７】
ステップＳ３５０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔内で、目的ノード１５０が送信したアックフレームを受信する。アックフレームは、目的ノード１５０がソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）からフレームを受信したことを示す。
【００９８】
また、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質、リレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質及びソースノード１１０と目的ノード１５０間のリンク品質を測定してもよい。すなわち、広帯域近距離無線通信装置は、直接リンク及び迂回リンクの品質を測定してもよい。
【００９９】
ここで、広帯域近距離無線通信装置は、測定された各ノードの間のリンク品質情報に基づいて第１時間間隔及び第２時間間隔を決定してもよい。
【０１００】
例えば、第１時間間隔は、ソースノード１１０がリレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信する区間であるため、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質が従来の場合より良ければ、従来の場合より短い間隔を有するように第１時間間隔を決定してもよい。
【０１０１】
また、広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）から、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質情報及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質情報を受信してもよい。
【０１０２】
広帯域近距離無線通信装置は、リンク品質情報を要求するフレームをリレーノード（１３０または１４０）に送信してもよい。リンク品質情報要求フレームを受信したリレーノード（１３０または１４０）は、リンク品質情報要求に応答する応答フレームと共に各ノードの間のリンク品質情報を広帯域近距離無線通信装置に送信してもよい。
【０１０３】
また、広帯域近距離無線通信装置は、測定されたリンク品質情報をＡＰ／ＰＣＰ１２０に送信し、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から、測定されたリンク品質情報に基づく新しいリソースを再び割り当ててもよい。例えば、測定されたリンク品質が設定基準より良くない場合、ＡＰ／ＰＣＰ１２０は割り当てられたサービス区間より延びた新しいサービス区間を再割当してもよい。
【０１０４】
また、広帯域近距離無線通信装置は、リンク協力手続が終了すれば、ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０の間のフレーム送信動作を解除してもよい。このようにフレーム送信動作を解除するのをリレーリンクセットアップティアダウンと呼ぶことができる。
【０１０５】
ここで、ソースノード１１０は、リレーリンクセットアップティアダウンフレームをリレーノード（１３０または１４０）、目的ノード１５０、及び該当ネットワークのＡＰ／ＰＣＰ１２０に送信しなければならない。ソースノード１１０は、リンクセットアップティアダウンフレームのソースＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ）フィルダをソースノード１１０のＡＩＤに設定し、目的ＡＩＤフィルダを目的ノード１５０のＡＩＤに設定し、リレーＡＩＤフィルダをリレーノード（１３０または１４０）のＡＩＤに設定してもよい。
【０１０６】
リレーノード（１３０または１４０）もソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）、及び目的ノード１５０の間のフレーム送信動作を解除することができる。ここで、リレーノード（１３０または１４０）は、リレーリンクセットアップティアダウンフレームをソースノード１１０、目的ノード１５０、及び該当ネットワークのＡＰ／ＰＣＰ１２０に送信しなければならない。リレーノード（１３０または１４０）は、リンクセットアップティアダウンフレームのソースＡＩＤフィルダをソースノード１１０のＡＩＤに設定し、目的ＡＩＤフィルダを目的ノード１５０のＡＩＤに設定し、リレーＡＩＤフィルダをリレーノード（１３０または１４０）のＡＩＤに設定してもよい。
【０１０７】
図４は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信過程で用いられるフレームの一部分を示す図である。
【０１０８】
ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０にフレームを送信する。ここで、フレームには、管理者フレーム、制御フレーム、及びデータフレームを含んでもよい。ソースノード１１０に送信するフレームの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダは、フレームコントロールフィールド４１０、送信アドレスフィールド４２０、及び受信アドレスフィールド４３０を含んでもよい。
【０１０９】
ソースノード１１０は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）４３０に設定してもよい。また、ソースノード１１０は、目的ノード１５０の媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）４２０に設定してもよい。
【０１１０】
リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０からフレームを受信し、目的ノード１５０に伝達する。ここで、リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）４３０に設定してもよい。また、リレーノード（１３０または１４０）は、目的ノード１５０の媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）４２０に設定してもよい。
【０１１１】
図５は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。図５で広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）を意味してもよい。
【０１１２】
ステップＳ５１０において、広帯域近距離無線通信装置は、ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられた、サービス区間において、第１時間間隔の間、ソースノード１１０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０からフレームを受信する。第１時間間隔は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して決定する。
【０１１３】
ステップＳ５２０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、目的ノード１５０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０から受信したフレームを目的ノード１５０に送信する。第２時間間隔は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して決定する。
【０１１４】
前記一定時間は、目的ノード１５０からソースノード１１０にフレームを送信するために遅延する電波遅延時間において、目的ノード１５０からリレーノード（１３０または１４０）にフレームを送信するために遅延する電波遅延時間を差し引いた時間と予め設定された時間の合計であってもよい。
【０１１５】
リレーノード（１３０または１４０）は、半二重方式でソースノード１１０からフレームを受信した後、前記受信したフレームを目的ノード１５０に送信してもよい。
【０１１６】
また、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。広帯域近距離無線通信装置は、目的ノード１５０の媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定してもよい。
【０１１７】
また、広帯域近距離無線通信装置は、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質を測定してもよい。すなわち、広帯域近距離無線通信装置は直接リンク及び迂回リンクの品質を測定してもよい。
【０１１８】
広帯域近距離無線通信装置は、測定されたソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質情報及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質情報をソースノード１１０に送信してもよい。ここで、広帯域近距離無線通信装置は、リンクマージン応答フレーム（Ｌｉｎｋ Ｍａｒｇｉｎ Ｒｅｐｏｎｓｅ Ｆｒａｍｅ）を介してリンク品質情報を送信してもよい。リンクマージン応答フレームには、ソースノード１１０とリレーノード（１３０または１４０）間のリンク品質情報、及びリレーノード（１３０または１４０）と目的ノード１５０間のリンク品質情報を含んでもよい。
【０１１９】
ソースノード１１０は、各リンク品質情報に基づいて第１時間間隔及び第２時間間隔を決定またはアップデートしてもよい。また、ソースノード１１０は、各リンク品質情報に基づいて、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０へのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式を変更してもよい。
【０１２０】
図６は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のフローチャートである。図６で広帯域近距離無線通信装置は目的ノード１５０を意味してもよい。
【０１２１】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間において、ソースノード１１０は、ソースノード１１０から目的ノード１５０へのパケット送信時間を考慮して第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する。
【０１２２】
ステップＳ６１０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、ソースノード１１０から送信されるフレームと、リレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームを同時に受信する。ここで、リレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームは、ソースノード１１０から送信されるフレームと同一のフレームである。
【０１２３】
広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）及びソースノード１１０から同一のフレームを受信するために向上した受信信号レベルを取得してもよい。
【０１２４】
また、広帯域近距離無線通信装置は、リレーノード（１３０または１４０）とソースノード１１０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０から送信されるフレームと、リレーノード（１３０または１４０）から送信されるフレームを同時に受信する。
【０１２５】
ステップＳ６２０において、広帯域近距離無線通信装置は、第２時間間隔内で、アックフレームをソースノード１１０に向けられたアンテナパターンを介して、ソースノード１１０に送信する。ここで、アックフレームは、広帯域近距離無線通信装置がソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）からフレームを受信したことを示す。
【０１２６】
図７は、本発明の一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置のブロック図である。図７において、広帯域近距離無線通信装置は、広帯域近距離無線通信システムのソースノードに対応してもよい。
【０１２７】
図７を参照すると、一実施形態に係る広帯域近距離無線通信装置は、リソース割当要求部７１０、制御部７２０、リンク品質測定部７３０、送信部７４０、及び受信部７５０を含む。
【０１２８】
リソース割当要求部７１０は、ＡＰ／ＰＣＰにリソースの割り当てを要求して、ＡＰ／ＰＣＰからリソースを割り当てられる。ここで、リソースは、サービス区間を含む。
【０１２９】
割当リソース情報は、サービス区間に関する情報として、非競争区間の特定時間領域でソースノード、リレーノード、及び目的ノード間にデータを送受信できる区間に関する情報を含んでもよい。
【０１３０】
制御部７２０は、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する。
【０１３１】
ここで、第１時間間隔は、ソースノードがフレームをリレーノードに送信する時間を考慮して決定してもよい。また、第１時間間隔は、ソースノードがリレーノードに送信しようとするフレームの大きさを考慮して決定してもよい。
【０１３２】
第２時間間隔は、予め設定された時間、リレーノードがソースノードから受信したフレームを目的ノードに送信する時間、ソースノードが同一のフレームを目的ノードに送信する時間、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）、及び目的ノードがソースノードにアックフレームを送信する時間を考慮して決定してもよい。
【０１３３】
第１時間間隔及び第２時間間隔は、フレームの送信のために割り当てられたサービス区間内で繰り返されてもよい。ここで、第１時間間隔は、割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。また、第２時間間隔は、前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返してもよい。
【０１３４】
また、制御部７２０は、ソースノードとリレーノード間のリンク品質情報、リレーノードと目的ノード間のリンク品質情報、及びソースノードと目的ノード間のリンク品質情報に基づいて第１時間間隔及び第２時間間隔を決定してもよい。
【０１３５】
リンク品質測定部７３０は、ソースノードとリレーノード間のリンク品質、リレーノードと目的ノード間のリンク品質、及びソースノードと目的ノード間のリンク品質を測定してもよい。すなわち、リンク品質測定部７３０は、直接リンク及び迂回リンクの品質を測定してもよい。
【０１３６】
送信部７４０は、第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介してリレーノードにフレームを送信してもよい。また、送信部７４０は、第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードに送信したフレームと同一のフレームを目的ノードに送信する。
【０１３７】
前記一定時間は、予め設定された時間及びソースノードからリレーノードへの電波遅延時間の合計であってもよい。
【０１３８】
また、送信部７４０は、ソースノードの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。送信部７４０は、目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを送信フレームの媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレス（ＲＡ）に設定してもよい。送信部７４０は、前記送信アドレス及び前記受信アドレスを用いてリレーノードにフレームを送信してもよい。
【０１３９】
送信部７４０は、ソースノード、リレーノード、及び目的ノード間に、協力データフレームの送信が完了すれば、リレーリンクセットアップティアダウンフレームをリレーノード、目的ノード、及びリレーリンクセットアップを行ったネットワークのＡＰまたはＰＣＰに送信してもよい。リレーリンクセットアップは、ソースノードが目的ノードに協力データフレームを送信するために、リレーノードを用いて迂回リンクをセットアップする手続を意味する。
【０１４０】
受信部７５０は、第２時間間隔内で、目的ノードから送信されたアックフレームを受信する。ここでアックフレームは、目的ノードがソースノード及びリレーノードからフレームを受信したことを示す。
【０１４１】
また、受信部７５０は、リレーノードからソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと目的ノード間のリンク品質情報を受信してもよい。受信部７５０は、リンクマージン応答フレームを介してリンク品質情報を受信してもよい。リンクマージン応答フレームには、ソースノードとリレーノード間のリンク品質情報、及びリレーノードと目的ノード間のリンク品質情報を含んでもよい
【０１４２】
ここで、制御部７２０は、ソースノードとリレーノード間のリンク品質情報、及びリレーノードと目的ノード間のリンク品質情報に基づいて、リレーノード及び目的ノードへのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式を変更してもよい。
【０１４３】
目的ノードは、第２時間間隔の間、アンテナパターンがリレーノード及びソースノードに同時に向けられるように設定してもよい。目的ノードは、第２時間間隔の間、迂回リンク及び直接リンクを介して同一のフレームを受信し、向上した受信信号レベルを取得するように、アンテナパターンがリレーノード及びソースノードに同時に向けられるように設定してもよい。
【０１４４】
図８〜図１５は、本発明の多様な一実施形態に係る広帯域近距離無線通信方法のメカニズムを示す図である。
【０１４５】
図８は、時間間隔８０３の中で、リレーノードでアックフレームを送信する場合を示す。
【０１４６】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間８３０において、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔８０３及び時間間隔８０５を決定する。時間間隔８０３及び時間間隔８０５は、協力データフレーム送信区間８０１に含まれる。
【０１４７】
時間間隔８０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム８１１を送信する。そしてソースノード１１０は、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）８１２の後に、リレーノード（１３０または１４０）からアックフレーム８１３を受信する。ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）からアックフレーム８１３を受信することによって、より安定して通信が行なえる。ここで、リレーノード（１３０または１４０）において、ソースノード１１０から受信したデータパケットの成功の有無を示す時、送信するフレームをアックフレームと定義したが、制御フレームと定義してもよい。
【０１４８】
時間間隔８０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム８１４を目的ノード１５０に送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０から受信したデータフレーム８１１を目的ノード１５０に送信する。すなわち、データフレーム８１４とデータフレーム８１１は、原則的に同一である。ソースノード１１０の送信時点及びリレーノード（１３０または１４０）の送信時点は、データフレーム８１４が目的ノード１５０に同時またはサイクリックプレフィックス内に入ってくるように互いに異なってもよい。
【０１４９】
また、時間間隔８０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレーム８１４を復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）８１５の後で、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたアックフレーム８１６、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたアックフレーム８１７を送信する。リレーノード（１３０または１４０）は受信したアックフレーム８１６をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたアックフレーム８１８を送信する。
【０１５０】
また、時間間隔８０５内で、ソースノード１１０は、目的ノード１５０からアックフレーム８１７を完全に受信した場合、次にリレーノード（１３０または１４０）から受信するアックフレーム８１８を復号化する必要はない。しかし、目的ノード１５０からアックフレーム８１７を完全に受信できない場合、ソースノード１１０はリレーノード（１３０または１４０）から受信するアックフレーム８１８を復号化して、時間間隔８０３及び時間間隔８０５に送信されたパケットの成功可否を判断してもよい。
【０１５１】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間８３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔８２３及び時間間隔８２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔８２３及び時間間隔８２５は協力データフレーム送信区間８２１に含まれる。
【０１５２】
ソースノード１１０、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０は指向性アンテナを用いてフレームを送受信するため、送信時点の調整過程（ＴＰＡ）で形成されたアンテナパターンを用いてフレームを送受信する。
【０１５３】
図９は、図８と比較して、時間間隔９０３内で、リレーノードでアックフレームを送信しない場合を示す。
【０１５４】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間９３０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔９０３及び時間間隔９０５を決定する。時間間隔９０３及び時間間隔９０５は、協力データフレーム送信区間９０１に含まれる。
【０１５５】
時間間隔９０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム９１１を送信する。しかし、図８の場合とは異なり、リレーノード（１３０または１４０）は受信したデータフレーム９１１を復号化して復元するが、復元したパケットの成功の有無を無視する。したがって、アックフレームをソースノード１１０に送信しない。
【０１５６】
時間間隔９０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム９１２を目的ノード１５０に送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０から受信したデータフレーム９１１を目的ノード１５０に送信する。すなわち、データフレーム９１２とデータフレーム９１１とは、原則的に同一である。ソースノード１１０の送信時点及びリレーノード（１３０または１４０）の送信時点は、データフレーム９１２が目的ノード１５０に同時またはサイクリックプレフィックス内に入ってくるように互いに異なってもよい。
【０１５７】
また、時間間隔９０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）９１３の後に、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたアックフレーム９１４、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたアックフレーム９１５を送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したアックフレーム９１４をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたアックフレーム９１６を送信する。
【０１５８】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間９３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するため、時間間隔９２３及び時間間隔９２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔９２３及び時間間隔９２５は、協力データフレーム送信区間９２１に含まれる。
【０１５９】
図１０は、図８と比較して、時間間隔１００５内で、目的ノードからソースノード及びリレーノードにアックフレームを同時に送信する場合を示す。
【０１６０】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１０３０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１００３及び時間間隔１００５を決定する。時間間隔１００３及び時間間隔１００５は、協力データフレーム送信区間１００１に含まれる。
【０１６１】
図８と比較すると、時間間隔１００５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０は、同時にリレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたアックフレーム、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたアックフレームを送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したアックフレームをソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたアックフレームを送信する。
【０１６２】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１０３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１０２３及び時間間隔１０２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１０２３及び時間間隔１０２５は、協力データフレーム送信区間１０２１に含まれる。
【０１６３】
図１１は、図８と比較して、時間間隔１１０３及び時間間隔１１０５でアックフレームの送信がない場合、すなわち、Ｎｏ−ＡＣＫ場合を示す。
【０１６４】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１１３０でソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１１０３及び時間間隔１１０５を決定する。時間間隔１１０３及び時間間隔１１０５は、協力データフレーム送信区間１１０１に含まれる。
【０１６５】
時間間隔１１０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム１１１１を送信する。
【０１６６】
時間間隔１１０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１１１３の後に、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム１１１５を目的ノード１５０に送信する。リレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０から受信したデータフレーム１１１１を目的ノード１５０に送信する。すなわち、データフレーム１１１５とデータフレーム１１１１とは、原則的に同一である。ソースノード１１０の送信時点及びリレーノード（１３０または１４０）の送信時点は、データフレーム１１１５が目的ノード１５０に同時またはサイクリックプレフィックス内に入ってくるように互いに異なってもよい。
【０１６７】
また、時間間隔１１０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、リレーノード（１３０または１４０）の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスをデータフレーム１１１５の媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。
【０１６８】
また、時間間隔１１０５内で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、ソースノード１１０の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスをデータフレーム１１１５の媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレス（ＴＡ）に設定してもよい。
【０１６９】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１１３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１１２３及び時間間隔１１２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１１２３及び時間間隔１１２５は、協力データフレーム送信区間１１２１に含まれる。
【０１７０】
図１２は、図１１と比較して、時間間隔１２０５内で、目的ノード及びリレーノードでイミディエイトアックフレームを送信する場合を示す。
【０１７１】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１２３０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１２０３及び時間間隔１２０５を決定する。時間間隔１２０３及び時間間隔１２０５は、協力データフレーム送信区間１２０１に含まれる。
【０１７２】
時間間隔１２０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレーム１２１１を送信する。
【０１７３】
時間間隔１２０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１２１２の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレーム１２１３を目的ノード１５０に送信する。
【０１７４】
また、時間間隔１２０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレーム１２１３を復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１２１４の後で、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１２１５、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１２１６を送信する。
【０１７５】
ここで、ソースノード１１０にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１２１６の持続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、予め設定された短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１２１７より短かいか長くてもよい。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したアックフレーム１２１５をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたリレーアックフレーム１２１８を送信する。
【０１７６】
また、ソースノード１１０は割り当てられたサービス区間１２３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１２２３及び時間間隔１２２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１２２３及び時間間隔１２２５は協力データフレーム送信区間１２２１に含まれる。
【０１７７】
図１３は、図１１と比較して、目的ノード及びリレーノードにブロックアックフレームを送信する場合を示す。
【０１７８】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１３４０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１３０３及び時間間隔１３０５を決定する。時間間隔１３０３及び時間間隔１３０５は、協力データフレーム送信区間１３０１に含まれる。
【０１７９】
時間間隔１３０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）にアンテナパターンを用いてデータフレームを送信する。
【０１８０】
時間間隔１３０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレームを目的ノード１５０に送信する。
【０１８１】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１３４０内で目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１３１３及び時間間隔１３１５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１３１３及び時間間隔１３１５は、協力データフレーム送信区間１３１１に含まれる。
【０１８２】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１３４０内で目的ノード１５０にまた他のデータフレームを送信するために、時間間隔１３２３及び時間間隔１３２５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１３２３及び時間間隔１３２５は、協力データフレーム送信区間１３２１に含まれる。
【０１８３】
ここで、時間間隔１３２５内で、目的ノード１５０はソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０は順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１３３１、及びソースノード１１０にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１３３３を送信する。
【０１８４】
ここで、ソースノード１１０にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１３３３の持続時間は、予め設定された短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１３３５より短いか長くてもよい。リレーノード（１３０または１４０）は、受信したブロックアックフレーム１３３１をソースノード１１０方向にビームフォーミングして、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたリレーブロックアックフレーム１３３７を送信する。
【０１８５】
図１４は、図１１と比較して、時間間隔１４０５内で、目的ノードでイミディエイトアックフレーム及びリレーアックフレームを送信し、リレーノードにリレーアックフレームを送信する場合を示す。
【０１８６】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１４３０、でソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１４０３及び時間間隔１４０５を決定する。時間間隔１４０３及び時間間隔１４０５は、協力データフレーム送信区間１４０１に含まれる。
【０１８７】
時間間隔１４０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）でアンテナパターンを用いてデータフレームを送信する。
【０１８８】
時間間隔１４０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレームを目的ノード１５０に送信する。
【０１８９】
また、時間間隔１４０５内で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０はソースノード１１０にビームフォーミングされたイミディエイトアックフレーム１４１１を送信し、順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたリレーアックフレーム１４１３を送信する。
【０１９０】
短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１４１５の後で、リレーノード（１３０または１４０）は、受信したリレーアックフレーム１４１３のソースノード１１０の方向にビームフォーミングし、ソースノード１１０方向にビームフォーミングされたリレーアックフレーム１４１７を送信する。
【０１９１】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１４３０の終了時まで、繰り返し目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１４２３及び時間間隔１４２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１４２３及び時間間隔１４２５は、協力データフレーム送信区間１４２１に含まれる。
【０１９２】
図１５は、図１１と比較して、目的ノードにブロックアックフレーム及びリレーブロックアックフレームを送信し、リレーノードにリレーブロックアックフレームを送信する場合を示す。
【０１９３】
ＡＰ／ＰＣＰ１２０から割り当てられたサービス区間１５４０で、ソースノード１１０は協力データフレーム送信のための時間間隔１５０３及び時間間隔１５０５を決定する。時間間隔１５０３及び時間間隔１５０５は、協力データフレーム送信区間１５０１に含まれる。
【０１９４】
時間間隔１５０３内で、ソースノード１１０は、リレーノード（１３０または１４０）にアンテナパターンを用いてデータフレームを送信する。
【０１９５】
時間間隔１５０５内で、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、ソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）は、データフレームを目的ノード１５０に送信する。
【０１９６】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１５４０内で目的ノード１５０に他のデータフレームを送信するために、時間間隔１５１３及び時間間隔１５１５を決定して、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１５１３及び時間間隔１５１５は、協力データフレーム送信区間１５１１に含まれる。
【０１９７】
また、ソースノード１１０は、割り当てられたサービス区間１３４０内で目的ノード１５０にまた他のデータフレームを送信するために、時間間隔１５２３及び時間間隔１５２５を決定し、リレーノード（１３０または１４０）及び目的ノード１５０とデータフレームを送受信してもよい。時間間隔１５２３及び時間間隔１５２５は、協力データフレーム送信区間１５２１に含まれる。
【０１９８】
ここで、時間間隔１５２５内で、目的ノード１５０はソースノード１１０及びリレーノード（１３０または１４０）から受信したデータフレームを復号化してエラーの有無を検出する。エラーが検出されない場合、短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）の後で、目的ノード１５０は、ソースノード１１０にビームフォーミングされたブロックアックフレーム１５３１を送信し、順次リレーノード（１３０または１４０）にビームフォーミングされたリレーブロックアックフレーム１５３３を送信する。
【０１９９】
短いフレーム間の間隔（ＳＩＦＳ）１５３５後で、リレーノード（１３０または１４０）は受信したリレーブロックアックフレーム１５３３をソースノード１１０方向にビームフォーミングし、ソースノード１１０方向に、ビームフォーミングされたリレーブロックアックフレーム１５３７を送信する。
【０２００】
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行うことができるプログラム命令形態で実現され、コンピュータ読み出し可能媒体に記録してもよい。前記記録媒体は、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たものを含んでもよい。前記記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。
【０２０１】
上述したように本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
【０２０２】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定するステップと、
前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信するステップと、
前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信するステップと、
を含む広帯域近距離無線通信方法。
【請求項２】
前記第１時間間隔は、前記ソースノードが前記フレームを前記リレーノードに送信する時間を考慮して決定し、
前記第２時間間隔は、予め設定された時間、前記リレーノードが前記ソースノードから受信したフレームを前記目的ノードに送信する時間、前記ソースノードが前記フレームを前記目的ノードに送信する時間、及び短いフレーム間の間隔及び前記目的ノードが前記ソースノードにアックフレームを送信する時間を考慮して決定することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項３】
前記第１時間間隔は、割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返し、
前記第２時間間隔は、前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返すことを特徴とする請求項２に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項４】
ＡＰまたはＰＣＰにリソース（前記リソースはサービス区間）の割り当てを要求するステップと、
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるステップと、
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無線通信方法。
【請求項５】
前記要求するステップは、
前記ソースノードのフレーム送信時点の調節及び前記リレーノードのフレーム送信時点の調節の成功信号を開始信号として、前記サービス区間の割り当てを要求することを特徴とする請求項４に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項６】
前記第２時間間隔内において、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信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無線通信方法。
【請求項７】
前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップをさらに含み、
前記決定するステップは前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項８】
前記測定されたリンク品質情報を前記ＡＰまたは前記ＰＣＰに送信するステップと、
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから、前記測定されたリンク品質情報に基づく新しいリソースが再び割り当てられるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項９】
前記測定するステップは、
前記リレーノードから、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信することを特徴とする請求項７に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１０】
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰは、
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰの前方向に形成されたビームパターンを介して、時間によって、それぞれの方向別に割当リソース情報を送信することを特徴とする請求項４に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１１】
前記リレーノードにフレームを送信するステップは、
前記ソースノードの媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレスに設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレスに設定し、前記フレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１２】
前記一定時間は、
予め設定された時間及び前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であることを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１３】
前記第１時間間隔の開始時点から所定時間、及び短いフレーム間の間隔の経過後に、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含み、
前記リレーノードにフレームを送信するステップは、前記所定時間の間前記フレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１４】
前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔の経過後に前記目的ノードからアックフレームを受信して、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１５】
ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられた、サービス区間で、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔の間、前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードからフレームを受信するステップと、
前記ソースノードから前記目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記受信したフレームを前記目的ノードに送信するステップと、
を含む広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１６】
前記一定時間は、
前記目的ノードから前記ソースノードへの電波遅延時間において、前記目的ノードからリレーノードへの電波遅延時間を差し引いた時間と予め設定された時間の合計であることを特徴とする請求項１５に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１７】
前記リレーノードは、
半二重方式によって前記ソースノードから前記フレームを受信した後、前記受信したフレームを前記目的ノード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無線通信方法。
【請求項１８】
前記目的ノードに送信するステップは、
前記ソースノードの媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレスに設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレスに設定し、前記受信したフレームを送信することを特徴とする請求項１５に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１９】
前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップと、
前記測定された前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を前記ソースノードに送信するステップと、
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無線通信方法。
【請求項２０】
ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられたサービス区間において、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔及び第２時間間隔の中で、
前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、リレーノードと前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードから送信されるフレームと、前記リレーノードから送信される前記フレーム（ここで、前記フレームは前記ソースノードから送信されるフレームと同一のフレーム）を同時に受信するステップと、
前記第２時間間隔内において、前記フレームを受信したことを示すアックフレームを前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードに送信するステップと、
を含む広帯域近距離無線通信方法。
【請求項２１】
ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する制御部と、
前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信して、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信する送信部と、
を含む広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２２】
ＡＰまたはＰＣＰにリソース（前記リソースは、サービス区間）の割り当てを要求し、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるリソース割当要求部をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２３】
前記第２時間間隔内において、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信する受信部をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２４】
前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するリンク品質測定部をさらに含み、
前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定することを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２５】
前記送信部は
前記ソースノードの媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレスに設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレスに設定し、前記リレーノードに前記フレームを送信することを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２６】
前記一定時間は、
予め設定された時間と前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であることを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２７】
前記受信部は、前記リレーノードから前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信し、
前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて、前記リレーノード及び前記目的ノードへのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式を変更することを特徴とする請求項２３に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２８】
前記送信部は、
前記協力データフレームの送信が完了すれば、リレーリンクセットアップティアダウンフレームを前記リレーノード、前記目的ノード、及びリレーリンクセットアップを行ったネットワークのＡＰまたはＰＣＰに送信することを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２９】
前記目的ノードは、
前記第２時間間隔の間、アンテナパターンが前記リレーノード及び前記ソースノードに同時に向けられるように設定されたことを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項１】
ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定するステップと、
前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信するステップと、
前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信するステップと、
を含む広帯域近距離無線通信方法。
【請求項２】
前記第１時間間隔は、前記ソースノードが前記フレームを前記リレーノードに送信する時間を考慮して決定し、
前記第２時間間隔は、予め設定された時間、前記リレーノードが前記ソースノードから受信したフレームを前記目的ノードに送信する時間、前記ソースノードが前記フレームを前記目的ノードに送信する時間、及び短いフレーム間の間隔及び前記目的ノードが前記ソースノードにアックフレームを送信する時間を考慮して決定することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項３】
前記第１時間間隔は、割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返し、
前記第２時間間隔は、前記割り当てられたサービス区間内で互いに同一の値または他の値に決定して繰り返すことを特徴とする請求項２に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項４】
ＡＰまたはＰＣＰにリソース（前記リソースはサービス区間）の割り当てを要求するステップと、
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるステップと、
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無線通信方法。
【請求項５】
前記要求するステップは、
前記ソースノードのフレーム送信時点の調節及び前記リレーノードのフレーム送信時点の調節の成功信号を開始信号として、前記サービス区間の割り当てを要求することを特徴とする請求項４に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項６】
前記第２時間間隔内において、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信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無線通信方法。
【請求項７】
前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップをさらに含み、
前記決定するステップは前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項８】
前記測定されたリンク品質情報を前記ＡＰまたは前記ＰＣＰに送信するステップと、
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから、前記測定されたリンク品質情報に基づく新しいリソースが再び割り当てられるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項９】
前記測定するステップは、
前記リレーノードから、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信することを特徴とする請求項７に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１０】
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰは、
前記ＡＰまたは前記ＰＣＰの前方向に形成されたビームパターンを介して、時間によって、それぞれの方向別に割当リソース情報を送信することを特徴とする請求項４に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１１】
前記リレーノードにフレームを送信するステップは、
前記ソースノードの媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレスに設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレスに設定し、前記フレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１２】
前記一定時間は、
予め設定された時間及び前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であることを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１３】
前記第１時間間隔の開始時点から所定時間、及び短いフレーム間の間隔の経過後に、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含み、
前記リレーノードにフレームを送信するステップは、前記所定時間の間前記フレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１４】
前記第２時間間隔内において、前記目的ノードで前記フレームの送信を完了した後、短いフレーム間の間隔の経過後に前記目的ノードからアックフレームを受信して、前記リレーノードからアックフレームを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１５】
ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられた、サービス区間で、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔の間、前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードからフレームを受信するステップと、
前記ソースノードから前記目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記受信したフレームを前記目的ノードに送信するステップと、
を含む広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１６】
前記一定時間は、
前記目的ノードから前記ソースノードへの電波遅延時間において、前記目的ノードからリレーノードへの電波遅延時間を差し引いた時間と予め設定された時間の合計であることを特徴とする請求項１５に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１７】
前記リレーノードは、
半二重方式によって前記ソースノードから前記フレームを受信した後、前記受信したフレームを前記目的ノード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無線通信方法。
【請求項１８】
前記目的ノードに送信するステップは、
前記ソースノードの媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレスに設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレスに設定し、前記受信したフレームを送信することを特徴とする請求項１５に記載の広帯域近距離無線通信方法。
【請求項１９】
前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するステップと、
前記測定された前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を前記ソースノードに送信するステップと、
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無線通信方法。
【請求項２０】
ＡＰまたはＰＣＰから割り当てられたサービス区間において、ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して決定された第１時間間隔及び第２時間間隔の中で、
前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、リレーノードと前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードから送信されるフレームと、前記リレーノードから送信される前記フレーム（ここで、前記フレームは前記ソースノードから送信されるフレームと同一のフレーム）を同時に受信するステップと、
前記第２時間間隔内において、前記フレームを受信したことを示すアックフレームを前記ソースノードに向けられたアンテナパターンを介して、前記ソースノードに送信するステップと、
を含む広帯域近距離無線通信方法。
【請求項２１】
ソースノードから目的ノードへのパケット送信時間を考慮して、協力データフレーム送信のための第１時間間隔及び第２時間間隔を決定する制御部と、
前記第１時間間隔の開始時点でリレーノードに向けられたアンテナパターンを介して前記リレーノードにフレームを送信して、前記第２時間間隔の開始時点から一定時間経過した後に、前記目的ノードに向けられたアンテナパターンを介して前記フレームを前記目的ノードに送信する送信部と、
を含む広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２２】
ＡＰまたはＰＣＰにリソース（前記リソースは、サービス区間）の割り当てを要求し、前記ＡＰまたは前記ＰＣＰから前記サービス区間を割り当てられるリソース割当要求部をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２３】
前記第２時間間隔内において、前記目的ノードから前記フレームを受信したことを示すアックフレームを受信する受信部をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２４】
前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質を測定するリンク品質測定部をさらに含み、
前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報、及び前記ソースノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔を決定することを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２５】
前記送信部は
前記ソースノードの媒体アクセス制御アドレスを媒体アクセス制御ヘッダの送信アドレスに設定し、前記目的ノードの媒体アクセス制御アドレスを前記媒体アクセス制御ヘッダの受信アドレスに設定し、前記リレーノードに前記フレームを送信することを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２６】
前記一定時間は、
予め設定された時間と前記ソースノードから前記リレーノードへの電波遅延時間の合計であることを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２７】
前記受信部は、前記リレーノードから前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報を受信し、
前記制御部は、前記ソースノードと前記リレーノード間のリンク品質情報、及び前記リレーノードと前記目的ノード間のリンク品質情報に基づいて、前記リレーノード及び前記目的ノードへのフレーム送信に用いられる変調及びコーディング方式を変更することを特徴とする請求項２３に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２８】
前記送信部は、
前記協力データフレームの送信が完了すれば、リレーリンクセットアップティアダウンフレームを前記リレーノード、前記目的ノード、及びリレーリンクセットアップを行ったネットワークのＡＰまたはＰＣＰに送信することを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【請求項２９】
前記目的ノードは、
前記第２時間間隔の間、アンテナパターンが前記リレーノード及び前記ソースノードに同時に向けられるように設定されたことを特徴とする請求項２１に記載の広帯域近距離無線通信装置。
【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１５】
【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１５】
【公表番号】特表２０１３−５２０１２６（Ｐ２０１３−５２０１２６Ａ）
【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２０１２−５５３８０９（Ｐ２０１２−５５３８０９）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１１／００１００７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１０２６３２
【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／ＫＲ２０１１／００１００７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／１０２６３２
【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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