CN102844996A - 宽频带短距离无线通信装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在毫米波频带中使用指向性天线来执行宽频带短距离无线通信的装置及方法。根据一个实施例，宽频带短距离无线通信方法是根据从源节点至目的节点的数据包传输时间来设定用于协作数据帧传输(acooperated data frame transfer)的第1时间间隔(time interval)及第2时间间隔，并在所述第1时间间隔的开始时点，通过指向(directed)中继节点的天线图案来将帧传输给所述中继节点，并在所述第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向所述目的节点的天线图案来将所述帧传输给所述目的节点。

Description

宽频带短距离无线通信装置及方法
技术领域
本发明涉及一种在毫米波频带中使用指向性天线来执行宽频带短距离无线通信的装置及方法。特别是，涉及一种在支持类似无线局域网WLAN(Wireless Local Area Network)或无线个域网WPAN(Wireless PersonalArea Network)环境的基于预约的信道存取的无线系统中，使用指向性天线的情况下，中继通信信号的方法及装置。
背景技术
毫米波(millimeter wave:mmWave)频带(57-66GHz)在全世界作为用于解决频率资源不足的方案正被提出。
毫米波具有短波长、高频率、宽频带、以及与大气成分高度的交流等固有的特性。毫米波的优点在于：使用超宽频带从而可获得较高的数据传输率；直进性强不受周边干涉；安全性高；频率可重新使用等。此外，由于波长短，具有各种元件可小型化及轻量化的优点。
相反，毫米波的缺点在于由于氧气分子的吸收和降雨的衰减现象会造成电波距离短，并由于直进性的特征须确保视距（line of sight）。
为改善此类毫米波的缺点，使用指向性天线。由于指向性天线可将电力集中于特定方向来获得较高的增益效率，从而可扩大通信的范围。但是，就算使用指向性天线，在没有确保视距的情况下，根据信号的传输距离、信号的反射、贯通信号的障碍物所带来的信号的衰减也会很大。
因此，需要一种在没有确保视距的情况下可将信号的衰减最小化，同时执行通信的技术。
发明内容
技术课题
本发明提供一种在支持基于预约的信道存取的无线系统中，将源节点和目的节点之间的通信中使用中继节点的迂回链路、以及源节点和目的节点之间的直接链路全部利用，从而能够将可通信的距离扩大的装置及方法。
此外，本发明提供一种利用迂回链路，从而在直接链路发生问题的情况下也能安全地执行通信的装置及方法。
此外，本发明提供一种由于源节点、中继节点、和目的节点使用指向性天线，从而能通过较高的数据传输率来传输数据的装置及方法。
技术方案
根据本发明的宽频带短距离无线通信方法，包括以下步骤：根据从源节点至目的节点的数据包传输时间，来设定用于协作数据帧传输(a cooperateddata frame transfer)的第1时间间隔(time interval)及第2时间间隔；在所述第1时间间隔的开始时点，通过指向(directed)中继节点的天线图案来将帧传输给所述中继节点；以及在所述第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向所述目的节点的天线图案来将所述帧传输给所述目的节点。
所述第1时间间隔可根据所述源节点将所述帧传输给所述中继节点的时间被设定，且所述第2时间间隔可根据预先设置的时间、所述中继节点将从所述源节点接收的帧传输给所述目的节点的时间、所述源节点将所述帧传输给所述目的节点的时间、短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)、及所述目的节点将确认(ACK)帧传输给所述源节点的时间被设定。
所述第1时间间隔在分配的服务区间SP(Service Period)内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复，且所述第2时间间隔在所述分配的服务区间内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：向接入点AP(Access Point)或个人基本服务集控制点PCP(Personal basic service set Control Point)请求资源的分配，在此，所述资源为服务区间(Service Period)；以及从所述AP或所述PCP接收分配的所述服务区间。
所述请求的步骤，可将所述源节点的帧传输时点调整和所述中继节点的帧传输时点调整的成功信号作为开始信号，来请求所述服务区间的分配。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：在所述第2时间间隔内，从所述目的节点接收显示出已经接收到所述帧的确认(ACK)帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：检测所述源节点和所述中继节点之间的链路质量、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量。且所述设定的步骤可基于所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量信息来设定所述第1时间间隔及所述第2时间间隔。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：将所述检测的链路质量信息传输给所述AP或所述PCP；以及从所述AP或所述PCP重新接收分配的基于所述检测的链路质量信息的新资源。
所述检测的步骤，可从所述中继节点接收所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息。
所述AP或所述PCP，可通过以所述AP或所述PCP的全方位所形成的波束图案，根据时间，分别向每个方向传输分配资源信息。
其中，将帧传输给所述中继节点的步骤，可将所述源节点的媒体存取控制MAC(Medium Access Control)地址设置为媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)，并将所述目的节点的媒体存取控制地址设置为所述媒体存取控制层头帧的接收地址RA(Receiver Address)，从而来传输所述帧。
所述一段时间，可以是预先设置的时间和从所述目的节点至所述中继节点的电波延迟时间的和。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：在所述第1时间间隔的开始时点经过规定时间和短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，从所述中继节点接收确认(ACK)帧。且所述将帧传输给所述中继节点的步骤，是在所述规定时间期间传输所述帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：在所述第2时间间隔内，在完成向所述目的节点的所述帧的传输后，经过短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，从所述目的节点接收确认(ACK)帧，并从所述中继节点接收确认(ACK)帧。
其中，传输给所述目的节点的步骤，可以是在所述第2时间间隔的开始时点经过短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)后，将所述源节点的媒体存取控制MAC(Medium Access Control)地址设置为媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)，从而来传输所述帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：在所述第2时间间隔内，所述中继节点从所述目的节点接收即时确认(immediate-ACK)帧之后，在短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)内，从所述目的节点接收即时确认帧，并从所述中继节点接收中继确认帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：在所述第2时间间隔内，所述中继节点从所述目的节点接收块确认(Block-ACK)帧之后，在短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)内，从所述目的节点接收块确认帧，并从所述中继节点接收中继块确认帧。
其中，传输给所述目的节点的步骤，可以是在所述第2时间间隔的开始时点经过短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)后，将所述源节点的媒体存取控制MAC(Medium Access Control)地址设置为媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)，从而来传输所述帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：在所述第2时间间隔内，完成向所述目的节点的所述帧的传输后，经过短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，从所述目的节点接收即时确认(immediate-ACK)帧，且所述中继节点从所述目的节点接收中继确认帧后，在经过短帧帧间间隔SIFS之后，从所述中继节点接收所述中继确认帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：在所述第2时间间隔内，完成向所述目的节点的所述帧的传输后，经过短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，从所述目的节点接收块确认(Block-ACK)帧，且所述中继节点从所述目的节点接收中继块确认帧后，在经过短帧帧间间隔SIFS之后，从所述中继节点接收所述中继块确认帧。
根据本发明的一个实施例的一种宽频带短距离无线通信方法，包括以下步骤：在从接入点AP(Access Point)或个人基本服务集控制点PCP(Personalbasic service set Control Point)分配的服务区间(Service Period)中，在根据从源节点至目的节点的数据包传输时间所设定的第1时间间隔(time interval)期间，通过指向(directed)所述源节点的天线图案来从所述源节点接收帧；以及在根据从源节点至目的节点的数据包传输时间所设定的第2时间间隔的开始时点，经过一段时间后，通过指向所述目的节点的天线图案来将所述接收的帧传输给所述目的节点。
所述一段时间，可以是在从所述目的节点至所述源节点的电波延迟时间中减去从所述目的节点至所述中继节点的电波延迟时间所获得的时间和预先设置的时间的和。
所述中继节点，可以是以半双工方式(Half-Duplex)从所述源节点接收到所述帧之后，将所述接收的帧传输给所述目的节点。
其中，传输给所述目的节点的步骤，可以将所述源节点的媒体存取控制地址MAC(Medium Access Control)设置为媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)，并将所述目的节点的媒体存取控制地址设置为所述媒体存取控制层头帧的接收地址RA(Receiver Address)，从而来传输所述接收的帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：从所述第1时间间隔开始时点经过规定时间和短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，将确认(ACK)帧传输给所述源节点。且接收所述帧的步骤可以是在所述规定时间期间从所述源节点接收所述帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：在所述第2时间间隔内，完成向所述目的节点的所述帧的传输后，经过短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，从所述目的节点接收确认(ACK)帧，并将所述接收的确认(ACK)帧传输给所述源节点。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，可进一步包括以下步骤：检测所述源节点和所述中继节点之间的链路质量及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量；以及将所述检测的所述源节点和所述中继节点之间链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息传输给所述源节点。
根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法，其在从接入点AP(Access Point)或个人基本服务集控制点PCP(Personal basic service setControl Point)分配的服务区间(Service Period)中，在根据从源节点至目的节点的数据包传输时间所设定的第1时间间隔(time interval)及第2时间间隔中，包括以下步骤：在所述第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向(directed)中继节点和所述源节点的天线图案，同时接收从所述源节点传输的帧和从所述中继节点传输的所述帧，在此，从所述源节点传输的帧和从所述中继节点传输的帧为相同的所述帧；以及在所述第2时间间隔内，通过指向所述源节点的天线图案将显示已经接收到所述帧的确认(ACK)帧传输给所述源节点。
根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信装置，包括：控制单元，其根据从源节点至目的节点的数据包传输时间，来设定用于协作数据帧传输(a cooperated data frame transfer)的第1时间间隔(time interval)及第2时间间隔；和传输单元，其在所述第1时间间隔的开始时点，通过指向(directed)中继节点的天线图案来将帧传输给所述中继节点，并在所述第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向所述目的节点的天线图案来将所述帧传输给所述目的节点。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信装置，可进一步包括：资源分配请求单元，其向接入点AP(Access Point)或个人基本服务集控制点PCP(Personal basic service set Control Point)请求资源的分配，并从所述AP或所述PCP接收分配的资源，在此，所述资源为服务区间(Service Period)。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信装置，进一步包括接收单元，其在所述第2时间间隔内，从所述目的节点接收显示出已经接收到所述帧的确认(ACK)帧。
根据本发明的另一个实施例的宽频带短距离无线通信装置，进一步包括链路质量检测单元，其检测所述源节点和所述中继节点之间的链路质量、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量。且所述控制单元基于所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量信息来设定所述第1时间间隔及所述第2时间间隔。
所述传输单元可将所述源节点的媒体存取控制地址MAC(MediumAccess Control)设置为媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitteraddress)，并将所述目的节点的媒体存取控制地址设置为所述媒体存取控制层头帧的接收地址RA(Receiver Address)，从而将所述帧传输给所述中继节点。
所述一段时间，可以是预先设置的时间和从所述源节点至所述中继节点的电波延迟时间的和。
所述接收单元可从所述中继节点接收所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息，且所述控制单元可基于所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息，来改变所述中继节点和所述目的节点的帧传输中所使用的调制及编码方式(Modulation and Coding Scheme)。
所述传输单元可在所述协作数据帧的传输结束时，将中继链路设置清除(Relay Link Setup Teardown)帧传输给所述中继节点、所述目的节点、及执行中继链路设置的网络的AP和PCP。
所述目的节点可在所述第2时间间隔期间，被设置为使天线图案同时指向所述中继节点及所述源节点。
技术效果
由于本发明在支持基于预约的信道存取的无线系统中，将源节点和目的节点之间的通信中使用中继节点的迂回链路、以及源节点和目的节点之间的直接链路全部利用，因此，能够将可通信的距离扩大。
此外，本发明可提供一种由于使用迂回链路，从而在直接链路发生问题的情况下也能安全地执行通信的装置及方法。
此外，本发明可提供一种由于源节点、中继节点、和目的节点使用指向性天线，从而能通过较高的数据传输率来传输数据的装置及方法。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信系统的示图。
图2是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的原理的示图。
图3是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的流程图。
图4是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信过程中所使用的帧的一部分的示图。
图5是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的流程图。
图6是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的流程图。
图7是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信装置的框图。
图8至图15是示出根据本发明的多种实施例的宽频带短距离无线通信方法的原理的示图。
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。
在无线局域网WLAN和无线个域网WPAN中可提供通过争用方式和非争用方式来传输数据的方法。WLAN的接入AP(Access Point)或个人基本服务集控制点PCP(Personal basic service set Control Point)以及WPAN的微微网协调PNC(Pico-Net Coordinator)将传输数据的时间区域分为争用期间和非争用期间。
在争用期间，网络的所有装置为获得信道通过载波侦听多路访问CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式进行争用。
在非争用期间，AP、PCP、或PNC利用轮询(Polling)方式或传输调度信息的方法，使网络的特定终端可在非争用期间的特定时间区域中传输数据。
在本发明中，提供一种源节点、中继节点、和目的节点在非争用期间，通过源节点-目的节点之间的直接链路和源节点-中继节点-目的节点之间的迂回链路来收发数据和控制信息的装置及方法。
在以下的说明书中，源节点是指开始帧的传送的节点或终端。中继节点是指接收从源节点传输的帧，并将接收的帧传输给目的节点的节点或终端。目的节点作为源节点传输帧的对象节点，是指同时接收从源节点传输的帧及从中继节点传输的帧的节点或终端。在这种情况下，帧可包括管理帧、数据帧、和控制帧。
图1是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信系统的示图。
在与目的节点150的关系中，源节点110可向AP/PCP120请求并获取有关用于执行链路协作(link cooperation)所需的可使用的中继节点130、140。以下的说明中，在适用于本发明的系统中，AP/PCP120可以是指AP或PCP中的一个。
在这种情况下，AP/PCP120也可将有关中继节点130、140的信息传达给目的节点150。链路协作(link cooperation)是指利用源节点110-目的节点150之间的直接链路和源节点110-中继节点130或140-目的节点150之间的迂回链路来传输相同的帧的方式。
源节点110可基于从中继节点130、140获取的源节点110和中继节点130或140之间的信道状态信息及目的节点150和中继节点130或140之间的信道状态信息来设定将执行链路协作的中继节点130或140。
当将执行链路协作的中继节点130或140被设定时，源节点110执行被设定的中继节点130或140与目的节点150的通信来设置(Setup)源节点110-中继节点130或140-目的节点150之间的迂回链路(Relay Link)。源节点110可向AP/PCP120告知迂回链路已被设置。
在此，为了执行源节点110、中继节点130或140、和目的节点150之间的链路协作，必须成功地执行传输时点调整TPA(Transmission Time-PointAdjustment)。
传输时点调整是调整源节点110和中继节点130或140的帧传输时点的步骤，从而使源节点110中传输的帧和中继节点130或140中传输的帧在目的节点150中同时或在循环前缀(Cyclic prefix)内被接收。帧的传输时点可根据源节点110和中继节点130或140之间的电波延迟时间、目的节点150和源节点110之间的电波延迟时间、目的节点150和中继节点130或140之间的电波延迟时间来调整。
在传输时点调整过程中，可形成利用源节点110、中继节点130或140、和目的节点150之间的指向性天线的波束形成(beamforming)。此外，传输时点调整的过程中可包括源节点110和中继节点130或140的频率偏移调整。
参照图1，当源节点110从目的节点150接收到源节点110、中继节点130或140、和目的节点150之间的传输时点调整TPA(Transmission Time-PointAdjustment)过程被成功完成的响应(Action)帧时，向AP/PCP120请求资源分配。在这种情况下，资源包括服务区间SP(Service Period)。
AP/PCP120通过以AP/PCP120的全方位所形成的波束图案，并根据时间向每个方向传输（121、123、125、127）分配资源信息。AP/PCP120可向AP/PCP120周边全方位广播将要分配的资源信息。
此外，AP/PCP120可将覆盖AP/PCP120周边全方位所生成的波束图案根据时间以不同的方向来传输将要分配的资源信息。这种方法为准全方位广播(Quasi-omni broadcasting)方法。
因此，源节点110、中继节点130或140、和目的节点150可通过上述方式来从AP/PCP120接收（121、123、125、127）分配资源信息。
分配资源信息作为服务区间SP的信息，可包括在非争用期间的特定时间区域中向源节点110、中继节点130或140、和目标节点150之间收发数据的区间的信息。
在分配的服务区间中，源节点110将帧传输给中继节点130或140，并将相同的帧传输（113）给目的节点150。中继节点130或140将从源节点接收的帧传输给目的节点150。即，源节点110通过直接链路将帧传输（113）给目的节点150，并通过迂回链路将相同的帧重新再传输给目的节点150。由于目的节点150获得可两次接收相同的帧的机会，因此，可安全地从源节点110接收帧。
但是，由于目的节点150中所接收的帧必须在互相一致的时点到达目的节点150，因此，源节点110中被传输（113）的帧和中继节点130或140中被传输（131）的帧的传输时点不同。
以下，参照图2，对源节点110和中继节点130或140中被传输的帧的传输时点进行更详细地说明。
由于源节点110、中继节点130或140、和目的节点150利用指向性天线来收发帧，因此，可利用在传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案来收发帧。
图2是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的原理的示图。
比起目的节点150，源节点110必须先将帧传输给中继节点130或140。这是为了使通过迂回链路被传输的帧和通过直接链路被传输的帧可在相同的时点到达目的节点150。因此，源节点110为执行协作数据帧传输，将帧传输给中继节点130或140的时点和将帧传输给目的节点150的时点不同地来设定。在此，协作数据帧传输和链路协作表示相同的意思。
参照图2，在从AP/PCP120分配的服务区间240中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔203和时间间隔205。在这种情况下，源节点110可根据源节点110通过直接链路和迂回链路向目的节点150传输的数据包传输时间，来设定时间间隔203和时间间隔205。时间间隔203和时间间隔205被包括在协作数据帧传输区间201中。
时间间隔203是源节点110向中继节点130或140传输数据帧211的区间。时间间隔206中一部分区间是中继节点130或140向目的节点150传输数据帧的区间215。
在这种情况下，时间间隔205包括预先设置的时间213、短帧帧间间SIFS(Short Inter-Frame Space)217、以及从目的节点150向源节点110传输的确认(ACK)帧传输区间219。目的节点150传输确认(ACK)帧来用于告知已经从源节点110及中继节点130或140接收到数据帧。
此外，时间间隔205可包括从源节点110至中继节点130或140的电波延迟时间、从目的节点150至源节点110及中继节点130或140的电波延迟时间。其是用来使目的节点150同时接收从源节点110传输的帧和从中继节点130或140传输的帧。
此外，源节点110在分配的服务区间240内设定时间间隔223和时间间隔225来用于将其他数据帧传输给目的节点150，并能够与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔223和时间间隔225被包含在协作数据帧传输区间221中。
即，源节点110设定时间间隔233和时间间隔225来用于将其他数据帧传输给目的节点150，直到分配的服务区间240结束为止并反复，并能够与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔233和时间间隔235被包含在协作数据帧传输区间221中。
由于源节点110、中继节点130或140、目的节点150利用指向性天线来收发帧，因此，可利用传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案来收发帧。
即，源节点110在将帧传输给中继节点130或140之前，利用传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案来设置往中继节点130或140方向的指向性天线的天线图案（即，波束图案）。与此相同，中继节点130或140在从源节点110接收帧之前，可利用传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案来设置往源节点110方向的指向性天线的天线图案。
由于目的节点150从中继节点130或140及源节点110同时接收帧，因此，在帧的接收之前，可利用传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案来设置往中继节点130或140及源节点110方向的指向性天线的天线图案。
图3是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的流程图。在图3中，宽频带短距离无线通信装置可以是指源节点110。
在步骤310中，当从目的节点150接收到传输时点调整TPA(TransmissionTime-Point Adjustment)被成功完成的响应(Action)帧时，宽频带短距离无线通信装置向接入点AP(Access Point)/个人基本服务集控制点PCP(Personal basicservice set Control Point)120请求资源的分配。
AP/PCP120通过准全方位广播(Quasi-omni broadcasting)方法来传输分配资源信息，且宽频带短距离无线通信装置从AP/PCP120接收分配资源信息。在这种情况下，分配的资源可以是指服务区间SP(Service Period)。
即，宽频带短距离无线通信装置可将源节点110的帧传输时点调整和中继节点130或140的帧传输时点调整的成功信号作为开始信号，来向AP/PCP120请求服务区间的分配。
在步骤320中，宽频带短距离无线通信装置根据从源节点110至目的节点150的数据包传输时间，来设定用于协作数据帧传输(a cooperated data frametransfer)的第1时间间隔(time interval)和第2时间间隔。
在这种情况下，第1时间间隔可根据源节点110将帧传输给中继节点130或140的时间被设定。此外，第1时间间隔可根据源节点110向中继节点130或140传输的帧的大小被设定。
第2时间间隔可根据预先设置的时间、中继节点130或140将从源节点110接收的帧传输给目的节点150的时间、源节点110将相同的帧传输给目的节点150的时间、短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)、及目的节点150将确认(ACK)帧传输给源节点110的时间被设定。
第1时间间隔和第2时间间隔可在分配的服务区间SP(Service Period)被反复来用于帧的传输。在这种情况下，第1时间间隔可在分配的服务区间SP(Service Period)内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复，且第2时间间隔可在分配的服务区间内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复。
在步骤330中，宽频带短距离无线通信装置在第1时间间隔的开始时点，通过指向(directed)中继节点130或140的天线图案来将帧传输给中继节点130或140。此外，宽频带短距离无线通信装置可利用传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案，来使源节点110的天线图案指向中继节点130或140。
宽频带短距离无线通信装置可在第1时间间隔期间传输帧，也可在第1时间间隔内规定的时间期间传输帧。
在步骤340中，宽频带短距离无线通信装置从第2时间间隔的开始时点，在经过一段时间后，通过指向目的节点150的天线图案，将与传输给中继节点130或140的帧相同的帧传输给目的节点150。宽频带短距离无线通信装置可利用传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案，来使源节点110的天线图案指向目的节点150。
所述一段时间可以是预先设置的时间和从源节点110至中继节130或140点的电波延迟时间的和。即，宽频带短距离无线通信装置可从第2时间间隔的开始时点，在经过预先设置的时间和从源节点110至中继节130或140点的电波延迟时间之后，将帧传输给目的节点150。
在步骤350中，宽频带短距离无线通信装置在第2时间间隔内接收目的节点150传输的确认(ACK)帧。确认(ACK)帧显示出目的节点150已经从源节点110及中继节点130或140接收到帧。
此外，宽频带短距离无线通信装置可检测源节点110和中继节点130或140之间的链路质量、中继节点130或140和目的节点150之间的链路质量、及源节点110和目的节点150之间的链路质量。即，宽频带短距离无线通信装置可检测直接链路和迂回链路的质量。
在这种情况下，宽频带短距离无线通信装置可基于被检测的各节点之间的链路质量信息来设定第1时间间隔及第2时间间隔。
例如，由于第1时间间隔是源节点110将帧传输给中继节点130或140的区间，因此，当源节点110和中继节点130或140之间的链路质量比现有的情况要好时，宽频带短距离无线通信装置可设定第1时间间隔使其比现有的间隔短。
此外，宽频带短距离无线通信装置可从中继节点130或140接收源节点110和中继节点130或140之间的链路质量信息及中继节点130或140和目的节点150之间的链路质量信息。
宽频带短距离无线通信装置可将请求链路质量信息的帧传输给中继节点130或140。接收链路质量信息请求帧的中继节点130或140可与应答链路质量信息请求的应答帧一起将各节点之间的链路质量信息传输给宽频带短距离无线通信装置。
此外，宽频带短距离无线通信装置可将检测的链路质量信息传输给AP/PCP120，并从AP/PCP120重新接收分配的基于检测的链路质量信息。例如，当检测的链路质量比设置标准低时，AP/PCP120可重新分配比之前分配的服务区间更长的新服务区间。
此外，宽频带短距离无线通信装置结束链路协作步骤时，可将源节点110、中继节点130或140、及目的节点150之间的帧传输操作解除。此外也可称上述帧传输操作解除为中继链路设置清除(Relay Link Setup Teardown)。
在这种情况下，源节点110须将中继链路设置清除帧传输给中继节点130或140、目的节点150、及相关网络的AP/PCP120。源节点110可将链路设置清除帧的源联合标识符(Association ID，以下称：AID)域设置为源节点110的AID，将目的AID域设置为目的节点150的AID，并将中继AID域设置为中继节点130或140的AID。
中继节点130或140可将源节点110、中继节点130或140、及目的节点150之间的帧传输操作解除。在这种情况下，中继节点130或140须将中继链路设置清除帧传输给源节点110、目的节点150、及相关网络的AP/PCP120。中继节点130或140可将链路设置清除帧的源AID(Association ID)域设置为源节点110的AID，将目的AID域设置为目的节点150的AID，并将中继AID域设置为中继节点130或140的AID。
图4是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信过程中所使用的帧的一部分的示图。
源节点110将帧传输给中继节点130或140、及目的节点150。在这种情况下，帧可包括管理帧、控制帧、及数据帧。源节点110中传输的帧的媒体存取控制MAC(Medium Access Control)层头帧可包括帧控制域410、传输地址域420、及接收地址域430。
源节点110可将源节点110的媒体存取控制地址设置为传输帧的媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitteraddress)430。此外，源节点110可将目标节点150的媒体存取控制地址设置为媒体存取控制层头帧的接收地址RA(Receiver Address)420。
中继节点130或140从源节点110接收帧，从而传达给目的节点150。在这种情况下，中继节点130或140可将源节点110的媒体存取控制地址设置为传输帧的媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)430。此外，中继节点130或140可将目标节点150的媒体存取控制地址设置为媒体存取控制层头帧的接收地址RA(Receiver Address)420。
图5是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的流程图。在图5中宽频带短距离无线通信装置可以是指中继节点130或140。
在步骤510中，宽频带短距离无线通信装置在从AP/PCP120分配的服务区间(Service Period)中，在第1时间间隔(time interval)期间，通过指向(directed)源节点110的天线图案来从源节点110接收帧。第1时间间隔，其根据从源节点110至目的节点150的数据包传输时间被决定。
在步骤520中，宽频带短距离无线通信装置在第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向(directed)目的节点150的天线图案来将从源节点110接收的帧传输给目的节点150。第2时间间隔，其根据从源节点110至目的节点150的数据包传输时间被决定。
所述一段时间，是在从目的节点150至源节点110传输帧时所延迟的电波延迟时间中减去从目的节点150至中继节点130或140传输帧时所延迟的电波延迟时间所获得的时间和预先设置的时间的和。
中继节点130或140在以半双工方式(Half-Duplex)从源节点110接收帧之后，可将所述接收的帧传输给目的节点150。
此外，宽频带短距离无线通信装置可将源节点110的媒体存取控制MAC(Medium Access Control)地址设置为传输帧的媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)。宽频带短距离无线通信装置可将目标节点150的媒体存取控制地址设置为媒体存取控制层头帧的接收地址RA(ReceiverAddress)。
此外，宽频带短距离无线通信装置可检测源节点110和中继节点130或140之间的的链路质量及中继节点130或140和目的节点150之间的链路质量。即，宽频带短距离无线通信装置可检测直接链路及迂回链路的质量。
宽频带短距离无线通信装置可将检测的源节点110和中继节点130或140之间的链路质量信息及中继节点130或140和目的节点150之间的链路质量信息传输给源节点110。在这种情况下，宽频带短距离无线通信装置可通过链路余量应答帧(Link Margin Reponse Frame)来传输链路质量信息。在链路余量应答帧中可包括源节点110和中继节点130或140之间的链路质量信息、及中继节点130或140和目的节点150之间的链路质量信息。
源节点110可基于各链路质量信息来设定第1时间间隔和第2时间间隔，或是更新。此外，源节点110可基于各链路质量信息来改变中继节点130或140和目的节点150的帧传输中所使用的调制及编码方式(Modulation andCoding Scheme)。
图6是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信方法的流程图。在图6中宽频带短距离无线通信装置可以是指目的节点150。
在从AP/PCP120分配的服务区间(Service Period)中，源节点110根据从源节点110至目的节点150的数据包传输时间来设定第1时间间隔(timeinterval)和第2时间间隔。
在步骤610中，宽频带短距离无线通信装置在第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，同时接收从源节点110传输的帧和从中继节点130或140传输的帧，在这种情况下，从中继节点130或140传输的帧和从源节点110传输的帧为相同的所述帧。
由于宽频带短距离无线通信装置从中继节点130或140和源节点110接收相同的帧，因此，可获取被提高的接收信号水平。
此外，宽频带短距离无线通信装置通过指向(directed)中继节点130或140和源节点110的天线图案，同时接收从源节点110传输的帧、及从中继节点130或140传输的帧。
在步骤620中，宽频带短距离无线通信装置在第2时间间隔内，通过指向源节点110的天线图案，将确认(ACK)帧传输给源节点110。在此，确认(ACK)帧显示宽频带短距离无线通信装置已经从源节点110及中继节点130或140接收到帧。
图7是示出根据本发明的一个实施例的宽频带短距离无线通信装置的框图。在图7中宽频带短距离无线通信装置可对应于宽频带短距离无线通信系统的源节点。
参照图7，根据一个实施例的宽频带短距离无线通信装置包括资源分配请求单元710、控制单元720、链路质量检测单元730、传输单元740、和接收单元750。
资源分配请求单元710，其向接入点AP(Access Point)/个人基本服务集控制点PCP(Personal basic service set Control Point)请求资源的分配，并从AP/PCP接收分配的资源。在此，资源包括服务区间(Service Period)。
分配资源信息作为服务区间SP的信息，可包括在非争用期间的特定时间区域中向源节点、中继节点、和目标节点之间可收发数据的区间的信息。
控制单元720，其根据从源节点至目的节点的数据包传输时间，来设定用于协作数据帧传输(a cooperated data frame transfer)的第1时间间隔(timeinterval)及第2时间间隔。
在这种情况下，第1时间间隔可根据源节点将帧传输给中继节点的时间被决定。此外，第1时间间隔可根据源节点向中继节点传输的帧的大小被决定。
第2时间间隔可根据预先设置的时间、中继节点将从源节点接收的帧传输给目的节点的时间、源节点将相同的帧传输给目的节点的时间、短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)、及目的节点将确认(ACK)帧传输给源节点的时间被决定。
第1时间间隔及第2时间间隔可在分配的服务区间SP(Service Period)内被反复来用于帧的传输。在这种情况下，第1时间间隔，其在分配的服务区间SP(Service Period)内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复。此外，第2时间间隔，其在所述分配的服务区间内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复。
此外，控制单元720可基于源节点和中继节点之间的链路质量信息、中继节点和目的节点之间的链路质量信息、及源节点和目的节点之间的链路质量信息来决定第1时间间隔和第2时间间隔。
链路质量检测单元730可检测源节点和中继节点之间的链路质量、中继节点和目的节点之间的链路质量、及源节点和目的节点之间的链路质量。即，链路质量检测单元730可检测直接链路和迂回链路的质量。
传输单元740，其可在第1时间间隔的开始时点，通过指向(directed)中继节点的天线图案来将帧传输给中继节点，此外，传输单元740在第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向目的节点的天线图案，将与传输给所述中继节点的帧相同的帧传输给目的节点。
所述一段时间，其可以是预先设置的时间和从源节点至中继节点的电波延迟时间的和。
此外，传输单元740可将源节点的媒体存取控制MAC(Medium AccessControl)地址设置为传输帧的媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitteraddress)。传输单元740可将目的节点的媒体存取控制地址设置为传输帧的媒体存取控制层头帧的接收地址RA(Receiver Address)。传输单元740可利用所述传输地址及所述接收地址，将帧传输给中继节点。
传输单元740在源节点、中继节点、目的节点之间的协作数据帧的传输结束时，可将中继链路设置清除(Relay Link Setup Teardown)帧传输给中继节点、目的节点、及执行中继链路设置的网络的AP或PCP。中继链路设置是指源节点为了将协作数据帧传输给目的节点，利用中继节点来设置迂回链路的步骤。
接收单元750在第2时间间隔内，接收从目的节点传输的确认(ACK)帧。在此，确认帧(ACK)显示目的节点已经从源节点及中继节点接收到帧。
此外，接收单元750可从中继节点接收源节点和所述中继节点之间的链路质量信息及所述中继节点和目的节点之间的链路质量信息。接收单元750可通过链路余量应答帧(Link Margin Reponse Frame)来接收链路质量信息。链路余量应答帧中可包括源节点和中继节点之间的链路质量信息及中继节点和目的节点之间的链路质量信息。
在这种情况下，控制单元720可基于源节点和中继节点之间的链路质量信息及中继节点和目的节点之间的链路质量信息，来改变中继节点和目的节点的帧传输中所使用的调制及编码方式(Modulation and Coding Scheme)。
目的节点可在第2时间间隔期间，被设置为使天线图案同时指向(directed)中继节点及源节点。目的节点可在第2时间间隔期间，被设置为使天线图案同时指向中继节点及源节点，从而通过迂回链路和直接链路接收相同的帧来获取被提高的接收信号水平。
图8至图15是示出根据本发明的多种实施例的宽频带短距离无线通信方法的原理的示图。
图8示出时间间隔803中，在中继节点中传输确认(ACK)帧的情况。
在从AP/PCP120分配到服务区间830中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔803和时间间隔805。时间间隔803和时间间隔805被包括在协作数据帧传输区间801中。
在时间间隔803内，源节点110利用天线图案，将数据帧811传输给中继节点130或140。此外，源节点110在短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-FrameSpace)812之后，从中继节点130或140接收确认(ACK)帧。由于源节点110从中继节点130或140接收确认(ACK)帧813，因此，可更安全地执行通信。在这种情况下，当中继节点130或140中显示从源节点110接收的数据包的成功与否时，不仅可将传输的帧定义为确认(ACK)帧，也可定义控制帧。
在时间间隔805内，源节点110和中继节点130或140将数据帧814传输给目的节点150。中继节点130或140将从源节点110接收的数据帧811传输给目的节点150。即，数据帧814和数据帧811原则上相同。源节点110的传输时点及中继节点130或140的传输时点可以互不相同，从而使数据帧814同时或在循环前缀内进入目的节点150。
此外，在时间间隔805内，目的节点150将从源节点110及中继节点130或140接收的数据帧814解码来检测错误与否。当没有检测出错误时，在短帧帧间间隔SIFS (Short Inter-Frame Space)815之后，目的节点150按顺序地向中继节点130或140传输波束形成的确认帧816，以及向源节点110传输波束形成的确认(ACK)帧817。中继节点130或140将接收的确认(ACK)帧816往源节点110方向波束形成，并往源节点110方向传输波束形成的确认(ACK)帧818。
此外，在时间间隔805内，当源节点110从目的节点150完整地接收到确认(ACK)帧817时，下一次便不需要将从中继节点130或140接收的确认(ACK)帧818解码。但是，当不能从目的节点150完整地接收到确认(ACK)帧817时，源节点110可将从中继节点130或140接收的确认(ACK)帧818解码，来判断时间间隔803和时间间隔805中传输的数据包的成功与否。
此外，源节点110为了反复地将其他数据帧传输给目的节点150直到分配的服务区间830的结束为止，可设定时间间隔823和时间间隔825，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔823和时间间隔825被包括在协作数据帧传输区间821中。
由于源节点110、中继节点130或140、及目的节点150利用指向性天线来收发帧，因此，利用在传输时点调整TPA过程中所形成的天线图案来收发帧。
图9与图8进行比较，显示出时间间隔903中，中继节点中没有传输确认(ACK)帧的情况。
在从AP/PCP120分配的服务区间930中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔903和时间间隔905。时间间隔903和时间间隔905被包括在协作数据帧传输区间901中。
在时间间隔903内，源节点110利用天线图案，将数据帧911传输给中继节点130或140。但是，与图8的情况不同，中继节点130或140将接收的数据帧911解码从而复原，并忽视复原的数据包的成功与否。因此，可以不将确认(ACK)帧传输给源节点110。
在时间间隔905内，源节点110和中继节点130或140将数据帧912传输给目的节点150。中继节点130或140将从源节点110接收的数据帧911传输给目的节点150。即，数据帧912和数据帧911原则上相同。源节点110的传输时点及中继节点130或140的传输时点可以互不相同，从而使数据帧912同时或在循环前缀内进入目的节点150。
此外，在时间间隔905内，目的节点150将从源节点110及中继节点130或140接收的数据帧解码来检测错误与否。在没有检测出错误时，在短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)913之后，目的节点150按顺序地向中继节点130或140传输波束形成的确认帧914，以及向源节点110传输波束形成的确认(ACK)帧915。中继节点130或140将接收的确认(ACK)帧914往源节点110方向波束形成，并往源节点110方向传输波束形成的确认(ACK)帧916。
此外，源节点110为了反复地将其他数据帧传输给目的节点150直到分配的服务区间930的结束为止，可设定时间间隔923和时间间隔925，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔923和时间间隔925被包括在协作数据帧传输区间921中。
图10与图8进行比较，显示出时间间隔1005中，在目的节点中同时将确认(ACK)帧传输给源节点及中继节点的情况。
在从AP/PCP120分配的服务区间1030中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔1003和时间间隔1005。时间间隔1003和时间间隔1005被包括在协作数据帧传输区间1001中。
与图8相比较，在时间间隔1005内，目的节点150将从源节点110及中继节点130或140接收的数据帧解码来检测错误与否。当没有检测出错误时，在短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，目的节点150同时向中继节点130或140传输波束形成的确认帧，以及向源节点110传输波束形成的确认(ACK)帧。中继节点130或140将接收的确认(ACK)帧往源节点110方向波束形成，并往源节点110方向传输波束形成的确认(ACK)帧。
此外，源节点110为了反复地将其他数据帧传输给目的节点150直到分配的服务区间1030的结束为止，可设定时间间隔1023和时间间隔1025，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1023和时间间隔1025被包括在协作数据帧传输区间1021中。
图11与图8进行比较，显示出时间间隔1105和时间间隔1105中，没有确认(ACK)帧的传输的情况，即，No-ACK的情况。
在从AP/PCP120分配的服务区间1130中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔1103和时间间隔1105。时间间隔1103和时间间隔1105被包括在协作数据帧传输区间1101中。
在时间间隔1103内，源节点110利用天线图案，将数据帧1111传输给中继节点130或140。
在时间间隔1105内，短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)1113之后，源节点110和中继节点130或140将数据帧1115传输给目的节点150。中继节点130或140将从源节点110接收的数据帧1111传输给目的节点150。即，数据帧1115和数据帧1111原则上相同。源节点110的传输时点及中继节点130或140的传输时点可以互不相同，从而使数据帧1115同时或在循环前缀内进入目的节点150。
此外，在时间间隔1105内，源节点110和中继节点130或140可将中继节点130或140的媒体存取控制MAC(Medium Access Control)地址设置为数据帧1115的媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)。
此外，在时间间隔1105内，源节点110和中继节点130或140可将目的节点110的媒体存取控制MAC(Medium Access Control)地址设置为数据帧1115的媒体存取控制层头帧的传输地址TA(Transmitter address)。
此外，源节点110为了反复地将其他数据帧传输给目的节点150直到分配的服务区间1130的结束为止，可设定时间间隔1123和时间间隔1125，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1123和时间间隔1125被包括在协作数据帧传输区间1121中。
图12与图11进行比较，显示出时间间隔1205中，目的节点及中继节点中传输即时确认(immediate-ACK)帧的情况。
在从AP/PCP120分配的服务区间1230中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔1203和时间间隔1205。时间间隔1203和时间间隔1205被包括在协作数据帧传输区间1201中。
在时间间隔1203内，源节点110利用天线图案，将数据帧1211传输给中继节点130或140。
在时间间隔1205内，短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)1212之后，源节点110和中继节点130或140将数据帧1213传输给目的节点150。
此外，在时间间隔1205中，目的节点150将从源节点110及中继节点130或140接收的数据帧1213解码来检测错误与否。当没有检测出错误时，在短帧帧间间隔SIFS1214之后，目的节点150按顺序地向中继节点130或140传输波束形成的即时确认(immediate-ACK)帧1215，以及向源节点110传输波束形成的即时确认(immediate-ACK)帧1216。
在这种情况下，向源节点110波束形成的即时确认(immediate-ACK)帧1216的持续时间(duration)可以比预先设置的短帧帧间间隔SIFS1217短或长。中继节点130或140将接收的确认(ACK)帧1215往源节点110方向波束形成，并往源节点110方向传输波束形成的中继确认(ACK)帧1218。
此外，源节点110为了反复地将其他数据帧传输给目的节点150直到分配的服务区间1230的结束为止，可设定时间间隔1223和时间间隔1225，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1223和时间间隔1225被包括在协作数据帧传输区间1221中。
图13与图11进行比较，显示出目的节点及中继节点中传输块确认(Block-ACK)帧的情况。
在从AP/PCP120分配的服务区间1340中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔1303和时间间隔1305。时间间隔1303和时间间隔1305被包括在协作数据帧传输区间1301中。
在时间间隔1303内，源节点110利用天线图案，将数据帧传输给中继节点130或140。
在时间间隔1305内，短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，源节点110和中继节点130或140将数据帧传输给目的节点150。
此外，源节点110为了在分配的服务区间1340中将其他数据帧传输给目的节点150，可设定时间间隔1313和时间间隔1315，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1313和时间间隔1315被包括在协作数据帧传输区间1311中。
此外，源节点110为了在分配的服务区间1340中将其他数据帧传输给目的节点150，可设定时间间隔1323和时间间隔1325，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1323和时间间隔1325被包括在协作数据帧传输区间1321中。
在这种情况下，在时间间隔1305中，目的节点150将从源节点110及中继节点130或140接收的数据帧解码来检测错误与否。当没有检测出错误时，在短帧帧间间隔SIFS之后，目的节点150按顺序地向中继节点130或140传输波束形成的块确认(Block-ACK)帧1331，以及向源节点110传输波束形成的块确认(Block-ACK)帧1333。
在这种情况下，向源节点110波束形成的块确认(Block-ACK)帧1333的持续时间(duration)可以比预先设置的短帧帧间间隔SIFS1335短或长。中继节点130或140将接收的块确认(Block-ACK)帧1331往源节点110方向波束形成，并往源节点110方向传输波束形成的块确认(Block-ACK)帧1337。
图14与图11进行比较，显示出时间间隔1405中，在目的节点中传输即时确认(immediate-ACK)帧和中继确认(ACK)帧，且在中继节点中传输中继确认(ACK)帧的情况。
在从AP/PCP120分配的服务区间1430中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔1403和时间间隔1405。时间间隔1403和时间间隔1405被包括在协作数据帧传输区间1401中。
在时间间隔1403内，源节点110利用天线图案来将数据帧传输给中继节点130或140。
在时间间隔1405内，短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，源节点110和中继节点130或140将数据帧传输给目的节点150。
此外，在时间间隔1405中，目的节点150将从源节点110及中继节点130或140接收的数据帧解码来检测错误与否。当没有检测出错误时，在短帧帧间间隔SIFS之后，目的节点150按顺序地向源节点110传输波束形成的即时确认(immediate-ACK)帧1411，并按顺序地向中继节点130或140传输波束形成的中继确认(ACK)帧1413。
在短帧帧间间隔SIFS 1415之后，中继节点130或140将接收的中继确认(ACK)帧1413往源节点110方向波束形成，从而往源节点110方向传输波束形成的中继确认(ACK)帧1417。
此外，源节点110为了反复地将其他数据帧传输给目的节点150直到分配的服务区间1430的结束为止，可设定时间间隔1423和时间间隔1425，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1423和时间间隔1425被包括在协作数据帧传输区间1421中。
图15与图11进行比较，显示出目的节点中传输块确认(Block-ACK)帧和中继块确认(Block-ACK)帧，且在中继节点中传输中继块确认(Block-ACK)帧的情况。
在从AP/PCP120分配的服务区间1540中，源节点110设定用于协作数据帧传输(cooperated data frame transfer)的时间间隔1503和时间间隔1505。时间间隔1503和时间间隔1505被包括在协作数据帧传输区间1501中。
在时间间隔1503内，源节点110利用天线图案来将数据帧传输给中继节点130或140。
在时间间隔1505内，短帧帧间间隔SIFS(Short Inter-Frame Space)之后，源节点110和中继节点130或140将数据帧传输给目的节点150。
此外，源节点110为了在分配的时间区间1540内将其他数据帧传输给目的节点150，可设定时间间隔1513和时间间隔1515，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1513和时间间隔1515被包括在协作数据帧传输区间1511中。
此外，源节点110为了在分配的时间区间1340内将其他数据帧传输给目的节点150，可设定时间间隔1523和时间间隔1525，并与中继节点130或140及目的节点150收发数据帧。时间间隔1523和时间间隔1525被包括在协作数据帧传输区间1521中。
在这种情况下，在时间间隔1525中，目的节点150将从源节点110及中继节点130或140接收的数据帧解码来检测错误与否。当没有检测出错误时，短帧帧间间隔SIFS之后，目的节点150向源节点110传输波束形成的快确认(Block-ACK)帧1531，并按顺序地向中继节点130或140传输波束形成的中继块确认(Block-ACK)帧1533。
短帧帧间间隔SIFS 1535之后，中继节点130或140将接收的中继块确认(Block-ACK)帧1533往源节点110方向波束形成，从而往源节点110方向传输波束形成的中继块确认(Block-ACK)帧1537。
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 (29)

1.一种宽频带短距离无线通信方法，包括以下步骤：
根据从源节点至目的节点的数据包传输时间，来设定用于协作数据帧传输的第1时间间隔及第2时间间隔；
在所述第1时间间隔的开始时点，通过指向中继节点的天线图案来将帧传输给所述中继节点；以及
在所述第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向所述目的节点的天线图案来将所述帧传输给所述目的节点。
2.如权利要求1所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述第1时间间隔，其根据所述源节点将所述帧传输给所述中继节点的时间被设定，且
所述第2时间间隔，其根据预先设置的时间、所述中继节点将从所述源节点接收的帧传输给所述目的节点的时间、所述源节点将所述帧传输给所述目的节点的时间、短帧帧间间隔、及所述目的节点将确认帧传输给所述源节点的时间被设定。
3.如权利要求2所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述第1时间间隔，其在分配的服务区间内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复，且
所述第2时间间隔，其在所述分配的服务区间内以互相相同的值或不同的值被设定，并反复。
4.如权利要求1所述的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：
向接入点或个人基本服务集控制点请求资源的分配，在此，所述资源为服务区间；以及
从所述接入点或所述个人基本服务集控制点接收分配的所述服务区间。
5.如权利要求4所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述请求的步骤，是将所述源节点的帧传输时点调整和所述中继节点的帧传输时点调整的成功信号作为开始信号，来请求所述服务区间的分配。
6.如权利要求1所述的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：
在所述第2时间间隔内，从所述目的节点接收显示出已经接收到所述帧的确认帧。
7.如权利要求1所述的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：
检测所述源节点和所述中继节点之间的链路质量、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量，且
所述设定的步骤，是基于所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量信息来设定所述第1时间间隔及所述第2时间间隔。
8.如权利要求7所述的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：
将所述检测的链路质量信息传输给所述接入点或所述个人基本服务集控制点；以及
从所述接入点或所述个人基本服务集控制点重新接收分配的基于所述检测的链路质量信息的新资源。
9.如权利要求7所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述检测的步骤，是从所述中继节点接收所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息。
10.如权利要求4所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述接入点或所述个人基本服务集控制点，是通过以所述接入点或所述个人基本服务集控制点的全方位所形成的波束图案，根据时间，分别向每个方向传输分配资源信息。
11.如权利要求1所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，将帧传输给所述中继节点的步骤，是将所述源节点的媒体存取控制地址设置为媒体存取控制层头帧的传输地址，并将所述目的节点的媒体存取控制地址设置为所述媒体存取控制层头帧的接收地址，从而来传输所述帧。
12.如权利要求1所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述一段时间，是预先设置的时间和从所述目的节点至所述中继节点的电波延迟时间的和。
13.如权利要求1所述的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：
在所述第1时间间隔的开始时点经过规定时间和短帧帧间间隔之后，从所述中继节点接收确认帧，且
所述将帧传输给所述中继节点的步骤，是在所述规定时间期间传输所述帧。
14.如权利要求13所述的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：
在所述第2时间间隔内，在完成向所述目的节点的所述帧的传输后，经过短帧帧间间隔之后，从所述目的节点接收确认帧，并从所述中继节点接收确认帧。
15.一种宽频带短距离无线通信方法，包括以下步骤：
在从接入点或个人基本服务集控制点分配的服务区间中，在根据从源节点至目的节点的数据包传输时间所设定的第1时间间隔期间，通过指向所述源节点的天线图案来从所述源节点接收帧；以及
在根据从源节点至目的节点的数据包传输时间所设定的第2时间间隔的开始时点，经过一段时间后，通过指向所述目的节点的天线图案来将所述接收的帧传输给所述目的节点。
16.如权利要求15所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述一段时间，是在从所述目的节点至所述源节点的电波延迟时间中减去从所述目的节点至所述中继节点的电波延迟时间所获得的时间和预先设置的时间的和。
17.如权利要求16所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，所述中继节点，其以半双工方式从所述源节点接收到所述帧之后，将所述接收的帧传输给所述目的节点。
18.如权利要求15所述的宽频带短距离无线通信方法，其中，传输给所述目的节点的步骤，是将所述源节点的媒体存取控制地址设置为媒体存取控制层头帧的传输地址，并将所述目的节点的媒体存取控制地址设置为所述媒体存取控制层头帧的接收地址，从而来传输所述接收的帧。
19.如权利要求15所述的宽频带短距离无线通信方法，进一步包括以下步骤：
检测所述源节点和所述中继节点之间的链路质量及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量；以及
将所述检测的所述源节点和所述中继节点之间链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息传输给所述源节点。
20.一种在从接入点或个人基本服务集控制点分配的服务区间中，在根据从源节点至目的节点的数据包传输时间所设定的第1时间间隔及第2时间间隔中的宽频带短距离无线通信方法，所述方法包括以下步骤：
在所述第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向中继节点和所述源节点的天线图案，同时接收从所述源节点传输的帧和从所述中继节点传输的所述帧，在此，从所述源节点传输的帧和从所述中继节点传输的帧为相同的所述帧；以及
在所述第2时间间隔内，通过指向所述源节点的天线图案将显示已经接收到所述帧的确认帧传输给所述源节点。
21.一种宽频带短距离无线通信装置，包括：
控制单元，其根据从源节点至目的节点的数据包传输时间，来设定用于协作数据帧传输的第1时间间隔及第2时间间隔；和
传输单元，其在所述第1时间间隔的开始时点，通过指向中继节点的天线图案来将帧传输给所述中继节点，并在所述第2时间间隔的开始时点经过一段时间后，通过指向所述目的节点的天线图案来将所述帧传输给所述目的节点。
22.如权利要求21所述的宽频带短距离无线通信装置，进一步包括：
资源分配请求单元，其向接入点或个人基本服务集控制点请求资源的分配，并从所述接入点或所述个人基本服务集控制点接收分配的资源，在此，所述资源为服务区间。
23.如权利要求21所述的宽频带短距离无线通信装置，进一步包括：
接收单元，其在所述第2时间间隔内，从所述目的节点接收显示出已经接收到所述帧的确认帧。
24.如权利要求21所述的宽频带短距离无线通信装置，进一步包括：
链路质量检测单元，其检测所述源节点和所述中继节点之间的链路质量、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量，且
所述控制单元基于所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息、所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息、及所述源节点和所述目的节点之间的链路质量信息来设定所述第1时间间隔及所述第2时间间隔。
25.如权利要求21所述的宽频带短距离无线通信装置，其中，所述传输单元，其将所述源节点的媒体存取控制地址设置为媒体存取控制层头帧的传输地址，并将所述目的节点的媒体存取控制地址设置为所述媒体存取控制层头帧的接收地址，从而将所述帧传输给所述中继节点。
26.如权利要求21所述的宽频带短距离无线通信装置，其中，所述一段时间，是预先设置的时间和从所述源节点至所述中继节点的电波延迟时间的和。
27.如权利要求23所述的宽频带短距离无线通信装置，其中，所述接收单元，其从所述中继节点接收所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息，且
所述控制单元，其基于所述源节点和所述中继节点之间的链路质量信息及所述中继节点和所述目的节点之间的链路质量信息，来改变所述中继节点和所述目的节点的帧传输中所使用的调制及编码方式。
28.如权利要求21所述的宽频带短距离无线通信装置，其中，所述传输单元，其在所述协作数据帧的传输结束时，将中继链路设置清除帧传输给所述中继节点、所述目的节点、及执行中继链路设置的网络的接入点和个人基本服务集控制点。
29.如权利要求21所述的宽频带短距离无线通信装置，其中，所述目的节点，其在所述第2时间间隔期间，被设置为使天线图案同时指向所述中继节点及所述源节点。
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