CN102812647A - 利用中继进行收发的宽频局域网的无线通信方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种在无线局域网系统中利用中继进行收发的无线通信方法。根据本发明的实施例的无线局域网系统，是涉及一种设置通过中继的中继链路，并在设置的中继的运作模式为协作模式时，掌握装置之间的电波延迟，从而在源装置中设置传送数据帧的传送时点来进行无线通信的方法。

Description

利用中继进行收发的宽频局域网的无线通信方法及装置
技术领域
本发明是涉及一种在无线局域网系统中设置中继链路，从而利用中继进行收发的无线通信方法及装置。
背景技术
在无线局域网WLAN(Wireless Local Area Network)环境中数据帧的传送可经由个人基本服务集控制点PCP(Personal Basic service set central point)/接入点AP(Access point)来传送或点对点（peer-to-peer）直接传送。但是，一般情况下，使用经AP的上行链路和下行链路的传送为获取网络内其他基站STA（station）和信道需进行争用，因此会减少处理量。为改善这一点，在802.11e中，STA之间可通过直接链路设置DLS(Direct Link Setup)模式不经过AP来直接传送帧，从而可提高2倍以上的使用效率。但是，在DLS中也会由于网络中存在的多种路径、衰减、干涉等使信道状态变差，同时无线网络处理量下降，因此在需要类似多媒体流的QoS时，不能得到满足。
特别是在类似60GHz频带的毫米波中，需要类似多媒体流的QoS时的状况显得更为突出。毫米波通信，其使用约1.8GHz带宽从而无需高频调制（high modulation）可容易地传送数千兆（Gbps）的数据，但相反，由于高频的特征上直进性较强，具有电力损耗的缺点，因此，为改善这一点建议(recommend)使用指向性天线，使电力不是全方向地而是聚集于特定方向来获取高天线增益（high antenna gain）的方法。但是，在不能确保视距(line-of-sight)时，须将信号反射来进行传达，由此会使距离增长，衰减损耗增大，并增加了因反射引起的损耗。更进一步，当视距由于人体被切断时穿透损耗(penetration loss)为20dB以上，且一般室内存在的门或壁会使损耗更大，从而使信号不能到达。
因此，当使用DLS也不够充分的情况下，则需要一种将使用中继的迂回链路、源装置和目的装置的直接链路全部利用，来扩大通信到达距离，或是在直接链路堵塞时也可不中断地进行通信的方法。
发明内容
技术课题
本发明的实施例提供一种在无线局域网系统中利用中继进行收发的无线通信方法。
本发明的实施例提供一种在无线局域网系统中设置中继链路的方法。
本发明的实施例提供一种在无线局域网系统中设置中继链路后，当中继的运作模式为协作模式时，在源装置中设置传送数据帧的传送时点的方法。
技术方案
根据本发明的实施例的在无线局域网系统中利用中继进行收发的无线通信方法，包括以下步骤：源装置搜索(discovering)基本服务集(Basic Service Set)中的中继装置的列表；确认所述源装置和所述中继装置之间的信号状态及所述目的装置和所述中继装置之间的信道状态，并选择所述源装置和所述目的装置之间的将作为中继来运作(operation)的中继装置；以及向所述选择的中继装置发送中继链路设置请求消息，并设置通过所述选择的中继装置的中继链路。
根据本发明的实施例的在无线局域网系统的源装置中利用中继进行收发的无线通信方法，包括以下步骤：获取目的装置的中继功能信息；通过个人基本服务集控制点PCP(Personal Basic service set central point)/接入点AP(Access point)来搜索可进行服务的中继装置；从所述PCP/AP接收所述中继装置各自的服务区间SP(Service period)资源分配信息；执行与所述中继装置各自的波束形成过程；从各所述中继装置获取与所述源装置的信道状态；执行与所述目的装置的波束形成过程；从目的装置获取所述源装置和所述目的装置之间的信道状态及所述中继装置和所述目的装置之间的信道状态；利用所述源装置和所述中继装置之间的信道状态、所述源装置和所述目的装置之间的信道状态、所述中继装置和所述目的装置之间的信道状态、及所述中继装置各自的中继功能信息，来选择将使用的中继装置；向所述选择的中继装置和所述目的装置请求是否参与通过所述选择的中继装置的中继链路，并接收应答；以及当所述中继链路被成功地设置时，将用于告知所述中继链路已被设置的中继链路设置通知消息发送至所述PCP/AP。
根据本发明的实施例的在无线局域网系统的中继装置中利用中继进行收发的无线通信方法，包括以下步骤：从个人基本服务集控制点PCP(PersonalBasic service set central point)/接入点AP(Access point)接收服务区间SP(Service period)资源分配信息；执行源装置和目的装置之间的波束形成过程；当从所述源装置接收信道检测请求信息时，将包含有与所述源装置的信道状态信息的信道检测报告消息发送至所述源装置；当从所述源装置接收到中继链路设置请求消息时，将所述中继链路设置请求消息发送至所述目的装置；以及当从所述目的装置接收中继链路设置应答消息时，将中继装置的参与与否包含在所述中继链路设置应答消息中发送至所述源装置。
根据本发明的实施例的在无线局域网系统的目的装置中利用中继进行收发的无线通信方法，包括以下步骤：从个人基本服务集控制点PCP(PersonalBasic service set central point)/接入点AP(Access point)接收包含中继装置的列表和源装置的中继功能信息的自发性中继检索应答消息；从所述PCP/AP接收所述中继装置各自的服务区间SP(Service period)资源分配信息；执行与各所述中继装置的波束形成过程；执行与所述源装置的波束形成过程；当从源装置接收信道检测请求消息时，将包含有与所述中继装置的信道状态信息的信道检测报告消息发送至所述源装置；以及从经所述源装置被选择为中继链路的中继装置接收中继链路设置请求消息时，将包含所述目的装置是否参与所述中继链路的中继链路设置应答消息发送至所述选择的中继装置。
技术效果
本发明涉及一种设置通过中继的中继链路，并在设置的中继的运作模式为协作模式时，掌握装置之间的电波延迟等，从而在源装置中设置传送数据帧的传送时点来进行无线通信的方法。由于将利用中继装置的迂回链路以及源装置和目的装置的直接链路全部使用，因此可扩大通信到达距离，并在直接链路堵塞时也可不中断地进行通信，并可根据信道状态，支持通过中继的协作模式来提高处理率。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的利用中继进行收发的无线局域网系统的概略结构的示图。
图2是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中检索可进行服务的中继装置的步骤的示图。
图3是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中选择将作为中继链路使用的中继装置的步骤的示图。
图4是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中通过选择的中继装置来设置中继链路的步骤的示图。
图5是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的步骤的示图。
图6是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的源装置中设置中继链路的过程的流程图。
图7是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的中继装置中设置中继链路的过程的流程图。
图8是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的目的装置中设置中继链路的过程的流程图。
图9是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的源装置中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的过程的流程图。
图10是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的中继装置中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的过程的流程图。
图11是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的源装置中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的过程的流程图。
图12是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中利用中继来传送数据的源装置的结构的示图。
图13是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中将源装置和目的装置之间的数据进行中继的中继装置的结构的示图。
图14是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中利用中继来接收数据的目的装置的结构的示图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施例进行详细地说明。
本发明的实施例是涉及一种在无线局域网系统中为了利用中继进行收发设置中继链路，并在设置的中继的运作模式为协作模式时，在源装置中设置传送数据帧的传送时点来进行无线通信的方法。
图1是示出根据本发明的实施例的利用中继进行收发的无线局域网系统的概略结构的示图。
参照图1，无线局域网系统可以由个人基本服务集控制点PCP(PersonalBasic service set central point)/接入点AP(Access point)120（基于方便图中只显示了AP）和至少一个装置（源装置110；中继装置130、131、132；目的装置140）来构成。在此，PCP/AP120可以是或PCP或AP中的一个，也可以是PCP和AP的结合。
当中继装置130、131、132或目的装置140加入(join)无线局域网时，源装置110须向AP120传送联合请求（Association Request）帧，并从AP12接收联合应答（Association Response）帧。
此后，源装置110可通过与中继装置130、131、132和目的装置140的中继链路设置来选择中继装置130，并利用选择的中继装置130来传送数据帧。
源装置在和目的装置执行中继链路设置过程之前须获取目的装置的中继功能信息(capability element)。中继功能信息可AP接收，也可从目的装置接收。在这种情况下，中继功能信息可包括是否使用中继、是否以中继运作、中继使用许可、电源、移动性、中继优选性、中继中的双工（duplex）信息、及中继运作类型等。
当源装置和目的装置具备可利用中继装置的功能(capability)时，执行设置中继链路的过程。由此，以下在图2中通过图4来说明在无线局域网系统中设置中继链路的过程。
图2是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中检索可进行服务的中继装置的步骤的示图。
参照图2，首先，原装置110通过中继搜索程序（Relay DiscoveryProcedures）来搜索(discovering)基本服务集(Basic Service Set)中的中继装置的列表。在此，基本服务集是由一个PCP/AP和至少一个的基站(station)所构成的网络单位。在这种情况下，基站可以是源装置、中继装置、及目的装置。
更具体地说，源装置110在步骤210中将请求中继检索的中继检索请求消息(relay search request frame)传送至PCP/AP 120。
PCP/AP120在步骤212中，检索基本服务集BSS(Basic Service Set)中所包含的可进行服务的中继装置130、131、132的列表，并将包含中继装置的列表的中继检索应答消息(relay search response frame)发送至源装置110。
此外，PCP/AP120在步骤214中将包含中继装置130、131、132的列表和源装置110的中继功能信息的自发性中继检索应答消息(unsolicited relaysearch response frame)传送至目的装置140。
无线局域网系统在检索中继装置之后选择中继装置130。
图3是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中选择将作为中继链路使用的中继装置的步骤的示图。
参照图3，PCP/AP120在步骤310中将中继装置130、131、132各自的服务区间SP(Service period)资源分配信息传送至源装置110和目的装置140。
此外，接收服务区间SP(Service period)资源分配信息的源装置110在步骤312中执行与中继装置130、131、132各自的波束形成(Beamforming)过程。如常规所知，波束形成是用于完成随后的(subsequent)通信所需的毫米波链路预算(the necessary millimeter-wave link budget)并通过一对装置被执行的技术。因此，从PCP/AP120分配的SP须具备源装置110与中继装置各自的波束形成过程可被完成的时长(duration)。此外，SP须具备目的装置140与中继装置各自的波束形成可被完成的时长。与此相同，SP须具备源装置110与目的装置140之间的波束形成可被完成的时长。
此外，目的装置140在步骤314中执行与中继装置130、131、132各自的波束形成过程。
源装置110在步骤316中，将信道检测请求消息(multi-relays channelmeasurement request frame)发送至各中继装置130、131、132。此外，源装置110在步骤318中，从各中继装置130、131、132接收包含有显示信道状态（相关链路的信道质量信息、方向信息等，以下称：信道状态）的信道检测信息的信道检测应答消息(multi-relays channel measurement response frame)，来确认源装置110和中继装置130、131、132之间的信道状态。即，源装置110接收信道应答消息来确认信道状态的过程可针对基本服务集中的各中继装置130、131、132被反复执行。
源装置110在步骤320中执行与目的装置140之间的波束形成过程。
源装置110在步骤322中将信道检测请求消息发送至目的装置140。此外，源装置110在步骤324中从目的装置140接收包含源装置110和目的装置140之间的信道状态及中继装置130、131、132和目的装置140之间的信道状态的信道检测应答消息。
此后，利用源装置110和中继装置130、131、132之间的信道状态；源装置110和目的装置140之间的信道状态；中继装置130、131、132和目的装置140之间的信道状态；及中继装置130、131、132各自的中继功能信息来选择中继装置130。
图4是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中通过选择的中继装置来设置中继链路的步骤的示图。
参照图4，源装置110在步骤410中将请求中继链路设置的中继链路设置请求消息(Relay Link Setup request frame)发送至选择的中继装置130。在这种情况下，中继链路设置请求消息可包括源装置110、目的装置140、及选择的中继装置130各自的中继功能信息和中继发送参数信息。此外，中继发送参数信息可包括中继运作类型信息、中继的双工(duplex)传送模式信息、及其他数据帧传送和接收时所需的信息。
当选择的中继装置130接收中继链路设置请求消息时，在步骤412中，将中继链路设置请求消息发送至目的装置。
目的装置140从选择的中继装置130接收中继链路设置请求消息时，在步骤414中将包含目的装置140的参与与否的中继链路设置应答消息(RelayLink Setup response frame)发送至选择的中继装置130。
当选择的中继装置130在步骤414中接收中继链路设置应答消息时，将选择的中继装置130的参与与否包含在中继链路设置应答消息中并传送至源装置110。
源装置110在步骤416中，从选择的中继装置130接收中继链路设置应答消息。
此外，源装置110确认中继链路设置应答消息，当选择的中继装置130和目的装置140全都参与中继链路时，在步骤418中，将告知利用选择的中继装置130的中继链路已被设置的中继链路设置通知消息(Relay Link Setupannouncement frame)发送至PCP/AP 120。
图5是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的步骤的示图。
参照图5，源装置110将作为中继的运作模式的转换模式和上述协作模式中效率更高的模式或用户选择的模式设定为中继的运作模式。在此，转换模式为传送数据时通过转换来设定是否通过中继来传送的模式。此外，协作模式是使通过中继传送的数据和不通过中继传送的数据可同时到达目的装置来进行传送的模式。
此外，当中继的运作模式被设定为协作模式时，源装置110在步骤510中，将用于告知中继的运作模式已被设定为协作模式的运作模式通知消息发送至选择的中继装置130和目的装置140。
当目的装置140接收运作模式通知帧时，在步骤512中，将检测请求消息发送至选择的中继装置130和源装置110。在这种情况下，检测请求消息可以是时间偏移和采样偏移全都设置为0的TPA(Adjustment request)请求帧
当选择的中继装置130和源装置110各自接收检测请求消息时，在步骤514中，各自在预先设定的时间内发送检测应答消息。在这种情况下，选择的中继装置130和源装置110发送第1检测应答消息的预先设置的时间互不相同时，该预先设置的时间可被包括在检测请求消息中。此外，检测应答消息可以是TPA(Adjustment request)应答帧。
目的装置140利用从源装置110接收的检测应答消息来推定源装置110和目的装置140之间的时间偏移和采样偏移。此外，目的装置140利用从选择的中继装置130接收的检测应答消息来推定选择的中继装置130和目的装置140之间的时间偏移和采样偏移。在此，时间偏移为电波被传达同时被延迟的电波延迟时间，且采样偏移为因装置内部的时间偏差等而发生的偏差。
目的装置140在步骤516中将包含时间偏移和采样偏移的检测结果消息发送至选择的中继装置130和源装置110。
在步骤516中，目的装置140可将从中继装置和源装置推定的偏移的相对性差异信息发送至中继装置130。在这种情况下，检测结果消息可以是包含推定的时间偏移和推定的采样偏移（或从中继装置和源装置推定的偏移的相对性差异）的TPA(Adjustment request)请求帧。
此外，调节传送时点的程序可根据预先设置的次数反复执行。在这种请况下，目的装置140可将显示出传送时点调节程序成功与否的报告帧传送至所述源装置。即，目的装置140可将传送时点调节请求帧传送至所述中继装置，并从所述中继装置接收作为所述传送时点调节请求帧的应答帧的传送时点调节应答帧。在这种情况下，传送时点调节请求帧的时间偏差设置为dTDS-dTDR，目的装置140在接收传送时点调节应答帧时，推定所述传送时点调节应答帧的实际到达时间(actual arrival time)和预先设置的延迟时间的时间偏差(time deviation)。预先设置的延迟时间可以是短波束形成帧间隔SBIFS(short beamforming inter frame space)+传送时点调节请求帧的长度。在宽频局域网的无线通信系统中，两个帧可能因SBIFS被分离，SBIFS的时长可根据物理阶层的特性被设定。当所述时间偏差为2*dTDR+(dTDS-dTDR)时，目的装置140可设定为所述传送时点调节程序成功。在此，dTDR是从目的装置140至所述中继装置的电波延迟(propagation delay)，dTDS是从目的装置140至所述源装置的电波延迟。
当选择的中继装置130和源装置110各自接收检测结果和消息时，在步骤518中，将用于告知己接收到检测结果消息的检测结果应答消息发送至目的装置140。此外，检测结果应答消息可以是TPA(Adjustment request)应答帧。
此外，源装置110在步骤520中将检测请求消息发送至选择的中继装置130。
当选择的中继装置130接收检测请求消息时，在步骤522中，在预先设置的时间内将检测应答消息发送至源装置110。
当源装置110从中继装置130接收检测应答消息时，推定源装置110和选择的中继装置130之间的时间偏移和采样偏移。
此外，源装置110利用各装置之间的时间偏移和采样偏移，来调节帧的传送时点，使从源装置110传送至目的装置140的帧#1和从中继装置130传送至目的装置140的帧#2同时到达目的装置140。由于中继的运作模式为协作模式，因此，帧#1和帧#2为包含相同数据的帧。
图6是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的源装置中设置中继链路的过程的流程图。
参照图6，源装置110在步骤610中获取目的装置140的中继功能信息。目的装置140的中继功能信息可从PCP/AP120接收，也可从目的装置140接收。在这种情况下，中继功能信息可包括是否使用中继、是否以中继运作、中继使用许可、电源、移动性、中继优选性、中继中的双工信息、及中继运作类型等。
此外，源装置110在步骤612中通过PCP/AP120来搜索可进行服务的中继装置130、131、132。更详细地说明步骤612，源装置110可将请求中继检索的中继检索请求消息传送至PCP/AP120，并从PCP/AP120接收包含有基本服务集BSS(Basic Service Set)中包含的可进行服务的中继装置的列表的中继检索应答消息，来进行检索。
此外，源装置110在步骤614中从PCP/AP120接收中继装置130、131、132各自的SP资源分配信息。
此外，源装置110在步骤616中执行与中继装置130、131、132各自的波束形成过程。
此外，源装置110在步骤618中从各中继装置130、131、132获取与源装置110的信道状态。更详细地说明步骤618，源装置110可将信道检测请求消息发送至各中继装置130、131、132，并从各中继装置130、131、132接收包含有与源装置110的信道状态的信道检测应答消息，来确认信道状态。
此外，源装置110在步骤620中执行与目的装置140的波束形成过程。
此外，源装置110在步骤622中从目的装置140获取源装置110和目的装置140之间的信道状态及中继装置和目的装置140之间的信道状态。更详细地说明步骤622，源装置110将信道检测请求消息发送至目的装置140，并从目的装置140接收包含有源装置110和目的装置140之间的信道状态及中继装置和目的装置140之间的信道状态的信道检测应答消息，来确认信道状态。
此外，源装置110在步骤624中利用源装置110和中继装置130、131、132之间的信道状态；源装置130、131、132和目的装置140之间的信道状态；中继装置130、131、132和目的装置140之间的信道状态；及中继装置130、131、132各自的中继功能信息，来选择将使用的中继装置130。在这种情况下，将作为中继来使用的装置的选择可根据环境实现相关(implementation-dependent)地被决定。
此外，源装置110在步骤626中向选择的中继装置130和目的装置140请求是否参与通过选择的中继装置130的中继链路，并接收应答。
此外，源装置110在步骤628中确认选择的中继装置130和目的装置140的应答结果是否为全都参与中继链路从而中继链路被成功设置。
当步骤628的确认结果和中继链路被成功地设置时，源装置110在步骤630中将用于告知中继链路已被设置的中继链路设置通知帧发送至PCP/AP120。
图7是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的中继装置中设置中继链路的过程的流程图。
参照图7，中继装置130在步骤710中从PCP/AP120接收服务区间SP(Service period)资源分配信息。
此外，中继装置130在步骤712中执行与源装置110和目的装置140各自的波束形成过程。
此外，当中继装置130在步骤714中从源装置110接收信道检测请求消息时，在步骤716步骤中将包含有与源装置110的信道状态信息的信道检测报告消息发送至源装置110。
此外，当中继装置130在步骤718中从源装置110接收中继链路设置请求消息时，在步骤720中，将中继链路设置请求消息发送至目的装置140。
此外，当中继装置130在步骤722中从目的装置140接收中继链路设置应答消息时，在步骤724中，将中继装置130的参与与否包含在中继链路设置应答消息中并传送至源装置110。
图8是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的目的装置中设置中继链路的过程的流程图。
参照图8，目的装置140在步骤810中从PCP/AP120接收包含中继装置的列表和源装置110的中继功能信息的自发性中继检索应答消息。
此外，目的装置140在步骤812中从PCP/AP120接收中继装置130、131、132各自的服务区间SP(Service period)资源分配信息。
此外，目的装置140在步骤814中执行与各中继装置130、131、132的波束形成过程。此外，目的装置140在步骤816中执行与源装置110的波束形成过程。
此外，目的装置140在步骤818中从源装置110接收信道检测请求消息时，在步骤820中将包含有与中继装置130、131、132的信道状态信息的信道检测报告消息发送至源装置110。
此外，目的装置140在步骤822中从经源装置110被选择为中继链路的中继装置130接收中继链路设置请求消息时，在步骤824中将包含目的装置140是否参与中继链路的中继链路设置应答消息发送至选择的中继装置130。
图9是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的源装置中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的过程的流程图。
参照图9，源装置110在步骤910中当中继的运作模式被设定为协作模式时，在步骤912中将用于告知运作模式为协作模式的运作模式通知消息发送至选择的中继装置130和目的装置140。
此后，源装置110在步骤914中从目的装置140接收第1检测请求消息时，在步骤916中，在预先设置的时间内发送第1检测应答消息。
此外，源装置110在步骤918中，当从目的装置140接收检测结果消息时，在步骤920中确认检测结果消息中所包含的装置之间的时间偏移和采样偏移。检测结果消息中所包含的装置之间的时间偏移和采样偏移可以是源装置110和目的装置140之间的时间偏移和采样偏移，或是目的装置140中选择的中继装置130和目的装置140之间的时间偏移和采样偏移。
此外，源装置110在步骤922中将用于告知已接收到检测结果消息的检测结果应答消息发送至目的装置140。
此外，源装置110在步骤924中将检测请求消息发送至选择的中继装置130。此外，源装置110在步骤926中从选择的中继装置130接收检测应答消息时，在步骤928中推定源装置110和选择的中继装置130之间的时间偏移和采样偏移。
此外，源装置110在步骤930中利用各装置之间的所述时间偏移和采样偏移，调节传送帧的传送时点，使相同的帧同时到达目的节点140。
图10是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的中继装置中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的过程的流程图。
参照图10，中继装置130在步骤1010中从源装置110接收用于告知中运作模式为协作模式的运作模式通知消息时，中继装置130开始以下步骤来用于协作模式的运作。
中继装置130在步骤1012中从目的装置140接收检测请求消息时，在步骤1014中在检测请求消息中包含的预先设置的时间内将检测应答消息发送至目的装置140。
此外，中继装置130在步骤1016中从目的装置140接收检测结果消息时，在步骤1018中确认目的装置140和中继装置130之间的时间偏移和采样偏移，或是目的装置和中继装置之间以及目的装置和源装置之间的时间偏移和采样偏移的差异信息。
此外，中继装置130在步骤1020中将用于告知检测结果消息已接收的检测结果应答消息发送至目的装置140。
此外，中继装置130在步骤1022中从源装置110接收检测请求消息时，在步骤1024中，在检测请求消息中包含的预先设置的时间内将检测应答消息发送至源装置110。
此后，中继装置130以协作模式运作，将从源装置110接收的数据帧中继至目的装置140。
图11是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统的源装置中当中继的运作模式为协作模式时设置传送时点的过程的流程图。
参照图11，目的装置140在步骤1110中从源装置110接收显示出中继的运作模式为协作模式的运作模式通知消息时，在步骤1112中将检测请求信息发送至选择的中继装置130和源装置110。
此外，目的装置140在步骤1114中从源装置110和目的装置140各自接收检测应答消息时，在步骤1116中利用接收的检测应答消息，来推定源装置110和目的装置140之间的时间偏移和采样偏移，或是选择的中继装置130和目的装置140之间的时间偏移和采样偏移。
此外，目的装置140在步骤1118中将包含有检测的装置之间的时间偏移和采样偏移的检测结果消息发送至选择的中继装置130和源装置110。
此外，目的装置140在步骤1120中从选择的中继装置130和源装置110接收用于告知已接收到检测结果消息的检测结果应答消息时，在步骤1122中以协作模式来接收数据帧。
以下，参照附图，对如上说述的根据步骤设置中继链路的无线局域网系统的各装置的结构进行说明。
图12是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中利用中继来传送数据的源装置的结构的示图。
参照图12，源装置110包括控制单元1210、通信单元1220、中继检索处理单元1212、中继选择单元1214、中继链路设置单元1216、及协作模式处理单元1218。
通信单元1220作为通过局域通信来收发数据的装置，提供与PCP/AP120、中继装置、及目的装置140的局域通信。
中继检索处理单元1212通过PCP/AP120来检索可进行服务的中继装置。
中继选择单元1214确认源装置110和中继装置之间的信道状态；源装置110和目的装置140之间的信道状态；中继装置和目的装置140之间的信道状态。此外，中继选择单元1214利用各装置之间的信道状态信息和中继装置130、131、132各自的中继功能信息来选择将使用的中继装置。
中继链路设置单元1216向选择的中继装置130和目的装置140请求是否参与通过选择的中继装置130的中继链路，并接收应答来设置中继链路。
协作模式处理单元1218在中继的运作模式被设定为协作模式时，调解传送帧的传送时点，使相同的帧同时到达目的装置。更详细的调节传送时点的步骤请参照图9。
控制单元1210可控制源装置110的整个运作。此外，控制单元1210可执行中继检索处理单元1212、中继选择单元1214、中继链路设置单元1216、及协作模式处理单元1218的功能。将控制单元1210、中继检索处理单元1212、中继选择单元1214、中继链路设置单元1216、及协作模式处理单元1218区分来示图是为了区别各功能来进行说明。因此，控制单元1210可包括为执行中继检索处理单元1212、中继选择单元1214、中继链路设置单元1216、及协作模式处理单元1218各自的功能所配置(configured)的至少一个处理器。此外，控制单元1210可包括为执行中继检索处理单元1212、中继选择单元1214、中继链路设置单元1216、及协作模式处理单元1218各自功能中的一部分功能所配置的至少一个处理器。
图13是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中将源装置和目的装置之间的数据进行中继的中继装置的结构的示图。
参照图13，中继装置130包括控制单元1310、通信单元1320、信道状态检测单元1214、中继链路设置单元1316、及协作模式处理单元1318。
通信单元1320作为通过局域通信收发数据的装置，提供与源装置110、PCP/AP120、及目的装置140的局域通信。
信道状态检测单元1314执行与源装置110和目的装置140各自的波束形成过程，并从源装置110接收信道检测请求消息时，将包含有与源装置110的信道状态信息的信道检测报告消息发送至源装置110。
当中继链路设置单元1316从源装置110接收中继链路设置请求消息时，将中继链路设置请求消息发送至目的装置140。此外，当中继链路设置单元1316从目的装置140接收中继链路设置应答消息时，将中继装置130的参与与否包括在中继链路设置应答消息中传送至源装置110。
协作模式处理单元1318在中继的运作模式设定为协作模式时，执行用于调节传送帧的传送时点的步骤，从而使相同的帧同时传达至目的装置。有关更详细的传送时点的调节步骤请参照上述的图10。
控制单元1310可控制中继装置130的整个运作。此外，控制单元1310可执行信道状态检测单元1314、中继链路设置单元1316、及协作模式处理单元1318的功能。将控制单元1310、信道状态检测单元1314、中继链路设置单元1316、及协作模式处理单元1318区分来示图是为了区别各功能来进行说明。因此，控制单元1310可包括为执行信道状态检测单元1314、中继链路设置单元1316、及协作模式处理单元1318各自的功能所配置(configured)的至少一个处理器。此外，控制单元1310可包括为执行信道状态检测单元1314、中继链路设置单元1316、及协作模式处理单元1318各自功能中的一部分功能所配置的至少一个处理器。
图14是示出根据本发明的实施例的在无线局域网系统中利用中继来接收数据的目的装置的结构的示图。
参照图14，目的装置140包括控制单元1410、通信单元1420、信道状态检测单元1214、中继链路设置单元1416、及协作模式处理单元1418。
通信单元1420作为通过局域通信收发数据的装置，提供与源装置110、PCP/AP120、及中继装置130的局域通信。
信道状态检测单元1414执行与源装置110和中继装置130、131、132各自的波束形成过程，此外，信道状态检测单元1414从源装置110接收信道检测请求消息时，将包含有与中继装置130、131、132的信道状态信息的信道检测报告消息发送至源装置110。
当中继链路设置单元1416从经源装置110被选择为中继链路的中继装置110接收中继链路设置请求消息时，将包含有目的装置140是否参与中继链路的中继链路设置应答消息发送至选择的中继装置130。
协作模式处理单元1418在中继的运作模式设定为协作模式时，执行用于调节在源装置110中传送帧的传送时点的步骤，从而使通过源装置110和中继装置130被接收的相同的帧同时传达至目的装置。有关更详细的传送时点的调节步骤请参照上述的图11。
控制单元1410可控制目的装置140的整个运作。此外，控制单元1410可执行信道状态检测单元1414、中继链路设置单元1416、及协作模式处理单元1418的功能。将控制单元1410、信道状态检测单元1414、中继链路设置单元1416、及协作模式处理单元1418区分来示图是为了区别各功能来进行说明。因此，控制单元1410可包括为执行信道状态检测单元1414、中继链路设置单元1416、及协作模式处理单元1418各自的功能所配置(configured)的至少一个处理器。此外，控制单元1410可包括为执行信道状态检测单元1414、中继链路设置单元1416、及协作模式处理单元1418各自功能中的一部分功能所配置的至少一个处理器。
同时，根据本发明的实施例的用于支持中继功能的几个响应（action）帧格式可被定义。用于区分响应帧格式的响应的响应区域值（action field value）可如同表1来被定义。
[表1]
<中继响应区域值>
  响应区域值   表示
  0   中继检索请求
  1   中继检索应答
  2   RLS请求
  3   RLS应答
  4   RLS通知
  5   TPA请求
  6   TPA应答
  7-255   保留
在上述[表1]中，中继链路设置RLS(Relay link setup)请求可如同[表2]来构成。
[表2]
  命令   信息
  1   分类
  2   响应
  3   目的MAC地址
  4   中继MAC地址
  5   源MAC地址
  6   功能信息
  7   RLS超时值
  8   支持率
  9   扩展支持率
  10   双工模式
  11   转换模式
  12   链路改变间隔
  13   R-D链路间隔
此外，在所述[表1]中，RLS应答可如同[表3]来构成。
[表3]
  命令   信息
  1   分类
  2   响应
  3   状态码
  4   目的MAC地址
  5   中继MAC地址
  6   源MAC地址
  7   功能信息
  8   支持率
  9   扩展支持率
此外，在上述[表1]中，TPA请求可如同[表4]来构成。
[表4]
  命令   信息
  1   分类
  2   响应
  3   对话框
  4   时间偏移
  5   采样频率偏移
在上述[表1]中，TPA应答可如同[表5]来构成。
[表5]
  命令   信息
  1   分类
  2   响应
  3   对话框
根据本发明实施例的方法可通过多种计算机手段被记录在执行各种操作的程序指令的计算机可读媒体。该媒体计算机可读媒体可包括独立的或结合的程序指令、数据文件、数据结构等。媒体和程序指令可专门为本发明的目的设计和创建，或为计算机软件技术人员熟知而应用。
如上所示，本发明虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但是本发明并不局限于所述实施例，在本发明所属领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。
因此，本发明的范围不受说明的实施例的局限或定义，而是由后附的权利要求范围以及与权利要求范围等同的内容来定义。

Claims (20)

1.一种宽频局域网的无线通信方法，包括以下步骤：
源装置搜索基本服务集中的中继装置的列表；
确认所述源装置和所述中继装置之间的信号状态及所述目的装置和所述中继装置之间的信道状态，并选择所述源装置和所述目的装置之间的将作为中继来运作的中继装置；以及
向所述选择的中继装置发送中继链路设置请求消息，并设置通过所述选择的中继装置的中继链路。
2.如权利要求1所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述搜索中继装置的列表的步骤，包括以下步骤：
将请求中继检索的中继检索请求消息从所述源装置传送至个人基本服务集控制点或接入点；以及
从所述个人基本服务集控制点或接入点接收包含可服务的所述中继装置的列表的中继检索应答消息。
3.如权利要求2所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述中继的功能信息，包括是否使用中继、是否以中继运作、中继使用许可、电源、移动性、中继优选性、中继中的双工信息、及中继运作类型中的至少一个。
4.如权利要求1所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述选择将作为中继来运作的中继装置的步骤，包括以下步骤：
执行所述中继装置各自与所述源装置之间的波束形成过程；
将信道检测请求消息从所述源装置发送至各所述中继装置，并从各所述中继装置接收包含各所述中继装置与所述源装置的信道检测信息的信道检测应答消息，并通过从各所述中继装置接收到的信道检测应答消息来确认所述源装置和各所述中继装置之间的信道状态；
执行所述源装置和所述目的装置之间的波束形成过程；以及
将信道检测请求消息从所述源装置发送至所述目的装置，并从所述目的装置接收包含各所述中继装置与所述目的装置的信道检测信息的信道检测应答消息，并通过从所述目的装置接收到的信道检测应答消息来确认各所述中继装置和所述目的装置之间的信道状态。
5.如权利要求1所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述设置中继链路的步骤，包括以下步骤：
将中继链路设置请求消息从所述源装置发送至所述选择的中继装置；
从所述选择的中继装置接收中继链路设置应答消息；
当通过所述中继链路设置应答消息确认所述选择的中继装置和所述目的装置全都参与所述中继链路时，将用于告知利用所述选择的中继装置的所述中继链路已被设置的中继链路设置通知消息发送至个人基本服务集控制点或接入点，且
其中，从所述选择的中继装置接收到的链路设置应答消息，其包括所述目的装置是否参与中继链路和所述选择的中继装置是否参与中继链路。
6.如权利要求5所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述中继链路设置请求消息，其包含所述源装置、所述目的装置、及所述选择的中继装置各自的中继功能信息和中继发送参数信息中的至少一个。
7.如权利要求6所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述中继发送参数信息，其包含中继运作类型信息、中继的双工传送模式信息、及其他数据帧传送和接收中所需的信息中的至少一个。
8.如权利要求1所述的宽频局域网的无线通信方法，当所述选择的中继装置的中继运作模式被设定为协作模式时，进一步包括调节传送帧的传送时点的步骤，使从所述源装置传送至所述目的装置的帧和从所述中继装置传送至所述目的装置的帧同时到达所述目的装置。
9.如权利要求8所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述中继运作模式的设定，是在转换模式和所述协作模式中选择更具效率的运作模式，或是根据用户的选择来设定。
10.如权利要求2所述的宽频局域网的无线通信方法，其中，在所述个人基本服务集控制点或接入点将所述中继检索应答消息传送至所述源装置后，将包含所述中继装置的列表和所述源装置的中继功能信息的自发性中继检索应答消息发送至所述目的装置。
11.一种宽频局域网的无线通信方法，包括以下步骤：
获取目的装置的中继功能信息；
通过个人基本服务集控制点或接入点来搜索可进行服务的中继装置；
从所述个人基本服务集控制点或接入点接收所述中继装置各自的服务区间资源分配信息；
执行与所述中继装置各自的波束形成过程；
从各所述中继装置获取与所述源装置的信道状态；
执行与所述目的装置的波束形成过程；
从目的装置获取所述源装置和所述目的装置之间的信道状态及所述中继装置和所述目的装置之间的信道状态；
利用所述源装置和所述中继装置之间的信道状态、所述源装置和所述目的装置之间的信道状态、所述中继装置和所述目的装置之间的信道状态、及所述中继装置各自的中继功能信息，来选择将使用的中继装置；
向所述选择的中继装置和所述目的装置请求是否参与通过所述选择的中继装置的中继链路，并接收应答；以及
当所述中继链路被成功地设置时，将用于告知所述中继链路已被设置的中继链路设置通知消息发送至所述个人基本服务集控制点或接入点。
12.如权利要求11所述的宽频局域网的无线通信方法，进一步包括以下步骤：
当所述源装置中中继的运作模式被设定为协作模式时，将用于告知运作模式为所述协作模式的运作模式通知消息发送至所述选择的中继装置和所述目的装置；
当从所述目的装置接收第1检测请求消息时，在预先设置的时间内发送第1检测应答消息；
当从所述目的装置接收检测结果消息时，确认所述检测结果消息中所包含的所述源装置和所述目的装置之间的第1时间偏移和第1采样偏移，并在所述目的装置中确认所述选择的中继装置和所述目的装置之间的第2时间偏移和第2采样偏移；
将用于告知已接收到所述检测结果消息的检测结果应答消息发送至所述目的装置；
将第2检测请求消息发送至所述选择的中继装置，并从所述选择的中继装置接收第2检测应答消息，来推定所述源装置和所述选择的中继装置之间的第3时间偏移和第3采样偏移；
利用所述第1时间偏移、所述第2采样偏移、所述第2时间偏移、第2采样偏移、所述第3时间偏移、及第3采样偏移，来调节传送帧的传送时点，使相同的帧同时到达所述目的节点。
13.一种宽频局域网的无线通信方法，包括以下步骤：
从个人基本服务集控制点或接入点接收服务区间资源分配信息；
执行源装置和目的装置之间的波束形成过程；
当从所述源装置接收信道检测请求信息时，将包含有与所述源装置的信道状态信息的信道检测报告消息发送至所述源装置；
当从所述源装置接收到中继链路设置请求消息时，将所述中继链路设置请求消息发送至所述目的装置；以及
当从所述目的装置接收中继链路设置应答消息时，将中继装置的参与与否包含在所述中继链路设置应答消息中发送至所述源装置。
14.如权利要求13的宽频局域网的无线通信方法，包括以下步骤：
当所述中继装置的运作模式为协作模式时，从所述目的装置接收第1检测请求消息时，在所述第1检测请求消息中包含的预先设置的时间内将检测应答消息发送至所述目的装置；以及
当从所述源装置接收第2检测请求消息时，在所述第2检测请求消息中包含的预先设置的时间内将第2检测应答消息发送至所述源装置。
15.一种宽频局域网的无线通信方法，包括以下步骤：
从个人基本服务集控制点或接入点接收包含中继装置的列表和源装置的中继功能信息的自发性中继检索应答消息；
从所述个人基本服务集控制点或接入点接收所述中继装置各自的服务区间资源分配信息；
执行与各所述中继装置的波束形成过程；
执行与所述源装置的波束形成过程；
当从源装置接收信道检测请求消息时，将包含有与所述中继装置的信道状态信息的信道检测报告消息发送至所述源装置；以及
从经所述源装置被选择为中继链路的中继装置接收中继链路设置请求消息时，将包含所述目的装置是否参与所述中继链路的中继链路设置应答消息发送至所述选择的中继装置。
16.如权利要求15的宽频局域网的无线通信方法，进一步包括以下步骤：
当所述选择的中继装置的中继运作模式被设定为协作模式时，调节传送帧的传送时点，使从所述源装置传送至所述目的装置的帧和从所述中继装置传送至所述目的装置的帧同时到达所述目的装置。
17.如权利要求16的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述调节传送时点的步骤，包括以下步骤：
从所述源装置接收显示出中继的运作模式为协作模式的运作模式通知消息时，将检测请求信息发送至所述选择的中继装置和所述源装置；
利用从所述源装置接收的检测应答消息来推定所述源装置和所述目的装置之间的第1时间偏移和第1采样偏移；
利用从所述选择的中继装置接收的检测应答消息来推定所述选择的中继装置和所述目的装置之间的第2时间偏移和第2采样偏移；
将包含所述第1时间偏移、所述第1采样偏移、所述第2时间偏移、及所述第2采样偏移的检测结果消息发送至所述选择的中继装置和所述源装置；以及
从所述选择的中继装置和所述源装置接收用于告知已接收到所述检测结果消息的检测结果应答消息时，以所述协作模式来接收数据帧。
18.如权利要求17的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述检测请求消息是时间偏移和采样偏移全都设置为0的TPA请求帧。
19.如权利要求16的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述目的装置将调节所述传送时点的步骤以预先设置的次数进行反复，并在以预先设置的次数将调节所述传送时点的步骤反复之后，将显示出传送时点调节程序成功与否的报告帧传送至所述源装置。
20.如权利要求19的宽频局域网的无线通信方法，其中，所述目的装置将传送时点调节请求帧传送至所述中继装置，并从所述中继装置接收作为所述传送时点调节请求帧的应答帧的传送时点调节应答帧，且
当接收所述传送时点调节应答帧时，推定所述传送时点调节应答帧的实际到达时间和预先设置的延迟时间的时间偏差，且
当所述时间偏差为2*dTDR+(dTDS-dTDR)时，则设定所述传送时点调节程序为成功，且
在此，dTDR是从所述目的装置至所述中继装置的电波延迟，dTDS是从所述目的装置至所述源装置的电波延迟，dTDS-dTDR是所述传送时点调节请求帧中设置的时间偏移。
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