JP2013511192A - 無線ネットワークに含まれたコーディネーター、リレー装置、ソース装置及びデスティネーション装置の通信方法 - Google Patents

Abstract

デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームを受信するステップと、前記ソース装置が前記少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択できるように前記リレー検索要請フレームに応答して前記少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを送信するステップとを含むコーディネーターの通信方法が提供される。

Description

下記の実施形態は、競争基盤チャネルアクセスを支援する無線ネットワークに含まれたコーディネーター、リレー装置、ソース装置及びデスティネーション装置の通信方法に関する。

無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）あるいは無線ＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）環境で端末が全方向（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）で信号を送受信すると仮定してプロトコルを設計する場合、カバレッジ拡張のために中継（ｒｅｌａｙｉｎｇ）を介して信号を伝達してもプロトコルを修正することなく通信を行うことができる。

しかし、指向性アンテナ（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ａｎｔｅｎｎａ）を用いて通信する場合、送信装置は中継装置がどこにあるかを把握しなければ送信装置に向かう方向にデータを送信することができない。中継装置も受信装置がどこにあるかを把握できなければ、受信装置に向かう方向に通信を中継することができない。したがって、このような場合、装置間の通信を中継するために位置情報を取得する手続が必要である。

特に、最近標準化が進んでいる６０ＧＨｚ帯域のようなミリメートル波（ｍｍＷａｖｅ）は簡単な変調方式によって約２ＧＨｚ範囲の広帯域を用いて数Ｇｂｐｓの送信率でデータを送信できる。一方、ミリメートル波は高周波の特性上、直進性が強く経路損失が大きいという短所がある。したがって、このような短所を補完するためには、指向性アンテナを用いて全方向にはない特定方向に送信電力を集めることで高いアンテナ利益を取得するということがある。

ここで、指向性アンテナの方向を送信端末と受信端末が互いに向かい合う方向に探したり、アレイアンテナを構成する各アンテナの振幅や位相を調整するビームフォーミング（ビーム形成）過程に基づいて探すことでアレイ利益を取得することができる。

本発明の一実施形態は、指向性アンテナを用いて競争基盤チャネルアクセスを行う場合、ネットワーク上の装置をスキャンして一般装置と中継装置の位置を互いに認識できる通信方法を提供する。

本発明の一実施形態は、ソース装置とデスティネーション装置との間の少なくとも１つのリレー装置のうちソース装置とデスティネーション装置との間の通信を中継するために、最適の中継装置を選択することのできる通信方法を提供する。

本発明の一実施形態に係るコーディネーターの通信方法は、デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームを受信するステップと、前記ソース装置が前記少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択できるように前記リレー検索要請フレームに応答して、前記少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを送信するステップとを含む。

本発明の一実施形態に係るソース装置の通信方法は、デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームをコーディネーターに送信するステップと、前記少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択するために、前記リレー検索要請フレームに応答して前記少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを前記コーディネーターから受信するステップとを含む。

本発明の一実施形態に係るデスティネーション装置の通信方法は、コーディネーターからデスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを受信するステップと、前記コーディネーターから、前記デスティネーション装置と前記少なくとも１つのリレー装置との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソースの割当を受けるステップと、前記割り当てられたリソースを用いて前記少なくとも１つのリレー装置とビームフォーミングを行うステップと、前記少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択しようとする前記ソース装置の要請に応じて、前記コーディネーターから割り当てられたリソースを用いて前記ソース装置と前記デスティネーション装置との間のリンクでビームフォーミングを行うステップと、前記ビームフォーミングの結果に応じて取得した情報を前記ソース装置に送信するステップとを含む。

本発明のリレー装置の通信方法は、デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請したソース装置及び前記デスティネーション装置それぞれとのリンクでビームフォーミングを行うために、前記コーディネーターから割り当てられたリソースに関する情報を受信するステップと、前記割り当てられたリソースを用いて前記デスティネーション装置及び前記ソース装置それぞれとのリンクに対するビームフォーミングを行うステップと、前記ソース装置が前記少なくとも１つのリレー装置のうち、最適のリレー装置を選択できるように前記ビームフォーミングの結果に関連する情報を含む多重中継チャネル測定報告フレームを送信するステップとを含む。

本発明のコーディネーターの通信方法は、リレー装置にネットワーク上の装置に対するスキャンを行うか否かを尋ねるスキャン通知要請フレームを送信するステップと、前記要請に応答して前記リレー装置から受信したスキャン通知応答フレームに含まれたセクタ数に基づいて前記スキャンを予約する区間の大きさを決定するステップと、前記リレー装置に前記ネットワークの基本サービスセットに含まれた装置のリスト、前記装置の中継支援の有無及び前記装置の受容力に関する情報を含む装置情報報告を送信するステップと、前記リレー装置に前記予約したスキャン区間の開始時間、スキャン期間及び前記スキャンの反復回数を含むスキャン予約情報を通知するステップとを含む。

本発明のリレー装置の通信方法は、コーディネーターから受信した、ネットワークスキャンを行うか否かを尋ねるスキャン通知要請フレームに応答して自身が有するセクタ数を含むスキャン通知応答フレームを送信するステップと、前記コーディネーターから基本サービスセットに含まれた装置のリスト、前記装置の中継支援の有無及び前記装置の受容力に関する情報を含む装置情報報告を受信するステップと、前記コーディネーターから前記コーディネーターが予約したネットワークスキャン区間の開始時間、スキャン期間、及び前記ネットワークスキャンの反復回数を含むスキャン予約情報を受信するステップと、前記予約したネットワークスキャン区間で前記基本サービスセットに含まれた装置に装置スキャン要請フレームを放送するステップとを含む。

本発明の一実施形態に係るリレー装置の通信方法は、無線ネットワーク内でチャネルを取得したリレー装置がスキャン要請情報を含むスキャン要請フレームを放送するステップと、独立基本サービスセットに含まれた少なくとも１つの装置から前記放送に応答するスキャン応答フレームを受信するステップとを含む。

本発明の一実施形態によれば、デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置それぞれとのリンクについて行ったビームフォーミング結果に応じて、選択された最適のリレー装置を用いてソース装置とデスティネーション装置の通信を中継することによって、ソース装置とデスティネーション装置との間の通信を円滑に行うことができる。

本発明の一実施形態によれば、指向性アンテナを用いて競争基盤チャネルにアクセスする場合、最適のリレー装置によって通信を中継することによって各装置が希望する送信率で通信を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る無線ネットワークに含まれたコーディネーター、リレー装置、ソース装置及びデスティネーション装置間の動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るコーディネーターの通信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るソース装置の通信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るデスティネーション装置の通信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るリレー装置の通信方法を示すフローチャートである。 ＷＬＡＮ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＢＳＳモードで本発明の一実施形態に係るリレー装置のスキャン過程を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るコーディネーターの通信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るリレー装置の通信方法を示すフローチャートである。 ＷＬＡＮ ＩＢＳＳモードで本発明の一実施形態に係るリレー装置のスキャン過程を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明が一実施形態によって制限されたり、限定されることはない。また、各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。

ミリメートル波（ｍｍＷａｖｅ）は人のような妨害物体が送信経路を遮断する場合、経路損失が極めて大きいため（普通２０ｄＢ以上）、所望するデータ比（ｄａｔａ ｒａｔｅ）から離れたり、通信できなくなる場合がある。また、６０ＧＨｚ帯域の通信である場合、到達距離が１０ｍ内と制限されるが、これよりも遠い距離は、反射や貫通損失がないとしても距離による減衰が増大して信号が到達されない場合が大きい。

一般的に家庭（ｈｏｍｅ）のような環境は幅が１０ｍ以上であり、５ＧＨｚ以下の帯域で使用する無線ＬＡＮの到達距離が数十ｍであるため、１つのネットワークで上記の到達距離を全てカバーできることに比べて６０ＧＨｚ帯域はそうではないことから、ユーザが不便さを感じる。さらに、扉や壁などにより可視距離が遮断される部屋と部屋、または部屋と居間の間の環境の場合、幅が１０ｍよりも小さいものの１つのネットワークとしては構成し難い。

このような遮断（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）を移動させたり、カバレッジを拡張するためにはｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ通信を補完するための中継装置を置いて信号中継することによって信号を安定に伝達することができる。

このような中継装置を使用する方法として、ＥＣＭＡ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌの３８７標準（Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ ６０ ＧＨｚ ＰＨＹ、ＭＡＣ ａｎｄ ＨＤＭＩ ＰＡＬ）に定義されたリレー動作が挙げられる。この方式は、１対のソース装置及びデスティネーション装置が中継装置を選択して相互の位置を認識するリレー設定ステップと、その後、データ送信のためにＴＤＭＡ方式により割り当てられたタイムスロット（ｔｉｍｅ ｓｌｏｔ）を用いてリレー装置によってデータ送信できるようにする手続ステップとから構成される。

しかし、この方法はデータ送信のためのタイムスロットが割り当てられた非競争区間のみを支援し、競争区間でソース装置とデスティネーション装置との間の直接通信の環境が充分ではないときには予約なしのリレー装置の中継は支援しない。

ＷＬＡＮとＷＰＡＮでは非競争方式でデータを送信できる方法について提供する。すなわち、ＷＬＡＮのＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）やＷＰＡＮのＰＮＣ（Ｐｉｃｏ Ｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）は時間区域を競争区間と非競争区間に分類し、非競争区間でＡＰあるいはＰＮＣがポーリング方式またはスケジューリング情報を送信する方法などによって、端末がデータ送信のために非競争区間の特定の時間領域を独占に使えるようにする。

例えば、ＷＬＡＮは端末にリソースを割り当てるとき、Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＰＣＦ）方式やＨＣＦ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ（ＨＣＣＡ）方式でＡＰが最も高い優先順位にチャネルを占有した後、端末にポーリングメッセージを送信する。端末はポーリングメッセージを受信する即時にデータを送信する方式で端末に対する送信機会を提供する。このような方法は、一瞬に１つの端末についてのみポーリングを行うため、特定の時間区間を１つの端末が独占的に使用する。

ＷＰＡＮは非競争区間を数個の時間区間に分類し、時間区間に対するリソース割当情報をメッセージ形態で端末に通知するが、このときにも特定の時間区間を１つの端末に割り当てることによって独占的なリソース使用を許容する。

また、競争区間ではネットワークの全ての装置がチャネルを取得するため、主にＣａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ（ＣＳＭＡ／ＣＡ）方式で競争する。

発明の一実施形態では、競争区間における中継装置を通したデータの中継のためにネットワークをスキャンして装置の位置を認識する方法について説明する。例えば、ＷＬＡＮのＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＤＣＦ）方式は全ての装置が同等な条件でチャネルアクセス機会を有するために競争する。チャネルアクセス機会を取得した装置はＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームとＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームの交換によって周辺の装置にチャネルを直ちに使用するという予約情報を通知する。ここで、ＲＴＳフレームに含まれたｄｕｒａｔｉｏｎフィールド値を通して制御フレームの後に送信されるデータフレームと、これに対する承認（ＡＣＫ）のために必要する時間に対するデータフレームの衝突を防止する。

競争区間において、データ送信中である装置１と装置２との間で障害物によって経路が遮断されて中継装置を介して迂回する場合にもＲＴＳ／ＣＴＳフレーム交換が行なわれてもよい。

特に、指向性通信が勧告される６０ＧＨｚ無線通信システムの場合、方向を異なるようにしてデータを送信すれば、これが先に使用中である周辺装置の通信に干渉を与える。装置２が装置１からの送信を把握していない場合、オムニ（ｏｍｎｉ）で受信待機しているため、データ送信に前もってこれを通知するＲＴＳ／ＣＴＳのようなコントロールフレームが必要である。

しかし、本来の規格でＲＴＳ／ＣＴＳフレームの交換を必ずしなければならないことはないため、このような制御フレームを送信することなく直ちにデータフレームを送信してもよい。ここで、中継装置は制御フレームやデータフレームのいずれのものを受信するに問わず、該当フレームを送信する装置２の位置を把握しなければ、その方向に装置１から受信したフレームを送信することができない。

したがって、中継装置は中継送信に参加する前にスキャニングを介して周辺のネットワーク装置に対する事前情報を把握する。このような事前情報には、周辺ネットワーク装置がある位置、方向、周辺のネットワーク装置の提供機能などを含んでもよい。

スキャンを行う方式は様々であるため、本発明の一実施形態では特定の方式に限定しない。ただ、次のような例示が可能である。

ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃ標準の場合に指向性アソシエーション（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）過程が代表的である。１５．３ｃ標準によれば、指向性通信を支援するためにＰＮＣが疑似オムニ（ｑｕａｓｉ−ｏｍｎｉ）ビーコンをセクタごとに変えて送信し、その後のＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｅｒｉｏｄ（ＣＡＰ）でセクタごとにその応答を聞く（ｌｉｓｔｅｎ）。したがって、ＰＮＣは、送信した方向と一致する方向に入ってくるアソシエーションの応答フレームを受けるセクタ方向ごとに装置のアソシエーション過程を行う。

装置の立場からは、いずれか１のビーコン区間に自身のセクタを固定してビーコンを聞き、セクタをひと回りした後に最も信号の強いビーコンを選択し、そのビーコンのセクタ方向に該当のＣＡＰスロットで応答フレームを送信する。その後、ＰＮＣは、周辺装置のうちいずれの装置がどのようなセクタの方向に位置するかを認識し、周辺装置も最も強いビーコンの方向にＰＮＣに応答フレームを送信することでＰＮＣの位置を認識し、該当方向にＰＮＣと指向性通信を可能にする。普通、より高い利益を得るためにデータを送信する前にビームフォーミングの手続を行う。

スキャン過程の機能はリレー装置がスキャンフレームをセクタごとに分類して送信し、スキャン応答フレームもセクタごとに受信することによって装置の位置を把握する。このようにリレー装置が各装置の位置を把握すれば、セクタごとに装置のリストを生成できる。

その後、リレー装置に送信されるフレームのデスティネーションアドレス（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ａｄｄｒｅｓｓ）が自身を指すことなくても該当装置はフレームを捨てず、デスティネーション装置のアドレスでリストを探索してセクタ方向を把握した後その方向にフレームを送信する。その後、送信したフレームがデスティネーション装置に円滑に送信されてデスティネーション装置がリレー装置を介して中継する場合に、デスティネーション装置は応答フレームを、リレー装置を経由してフレームを送信した装置（ソース装置と称する）に送信し、リレー装置はソース装置に対するセクタ方向を予め探索してフレームを受ければその方向に伝達する。このように装置に対する位置を予め把握することによって、リレー装置への中継が発生すれば予め把握した方向にフレームを迅速に中継することができる。

また、リレー装置を用いて通信を中継しようとする装置は、リレースキャンに参加するために各ソース−デスティネーションペア（ｓｏｕｒｃｅ−ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ｐａｉｒ）ごとにスキャンすることに比べて回数を減らし得る。しかし、スキャンの後にスキャンを開始したリレー装置やリレー装置を使用したい装置が移動する場合もあるため、リレー装置は再びスキャンを行う。ここで、他の装置は、ソース装置やデスティネーション装置が決定した後に動いた装置の方向を探すためのスキャン動作を開始し、リレー装置もスキャン動作に参加する。

しかし、スキャン動作は、コーディネーターが、自身が属するネットワークの装置にメッセージを放送したり、各装置から応答を受ける過程と類似し、この動作はコーディネーターのみが可能であるため、仲裁者のハンドオーバー（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ ｈａｎｄｏｖｅｒ）を行った場合のみ行われる。

このような場合には、装置間に相互を発見（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）するために使用するビームフォーミング過程を用いてもよい。しかし、フルビームフォーミング（ｆｕｌｌ ｂｅａｍ ｆｏｒｍｉｎｇ）は長時間かかることから、ビームフォーミングステップ中に最初のステップであるセクタレベルで相互の位置を把握するためにセクタスウィップ（ｓｅｃｔｏｒ ｓｗｅｅｐ）するセクタレベルトレーニング過程を行なってもよい。セクタレベルビームフォーミングを用いる場合の一実施形態は図１に示すとおりである。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークに含まれたコーディネーター、リレー装置、ソース装置及びデスティネーション装置間の動作を説明するための図である。

図１を参照すれば、無線ネットワークはソース装置１０１、コーディネーター１０３、リレー装置１０５及びデスティネーション装置１０７を備える。

ソース装置１０１は、コーディネーター１０３にデスティネーション装置１０７と通信時に中継を行うリレー装置１０５の探し（すなわち、リレースキャン）を要請するためにリレー検索要請（Ｒｅｌａｙ Ｓｅａｒｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを送信する（Ｓ１１１）。

コーディネーター１０３は、これに対する応答でソース装置１０１に中継を支援でき（Ｒｅｌａｙ Ｓｕｐｐｏｒｔａｂｌｅ）、コーディネーター１０３に通知された装置（例えば、中継装置１０５）のリストを含むリレー検索応答フレームを送信する（Ｓ１１３）。コーディネーター１０３はソース装置１０１のみならず、デスティネーション装置１０７にもリレー検索応答フレームを送信する（Ｓ１１３）。

ここで、コーディネーター１０３は、リレー検索応答フレームの対話トークン（ｄｉａｌｏｇ ｔｏｋｅｎ）を「０」に設定することによって、リストにある装置がリレー役割を行う装置であることを把握することができる。

すなわち、ビームフォーミングを要請した装置は、リレー検索応答フレームの対話トークンによってリストにある装置が中継することによって把握することができる。

コーディネーター１０３は、ソース装置１０１と少なくとも１つのリレー装置１０５との間のリンク及びデスティネーション装置１０７と少なくとも１つのリレー装置１０５との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソースを割り当て、各装置（ソース装置１０１、デスティネーション装置１０７及びリレー装置１０５）に通知する（Ｓ１１５）。

コーディネーター１０３はビームフォーミングを行うために、ソース装置１０１と少なくとも１つのリレー装置１０５との間のリンク（Ｓ−Ｒリンク）及びデスティネーション装置１０７と少なくとも１つのリレー装置１０５との間のリンク（Ｄ−Ｒリンク）に割り当てられたリソースに関連する情報を告知フレームまたはビーコンなどを用いて放送してもよい。

コーディネーター１０３によって割り当てられたリソースを用いてデスティネーション装置１０７がリレー装置１０５とデスティネーション装置１０７との間のリンク（Ｒ−Ｄリンク）でビームフォーミングを行い（Ｓ１１７）、その後、ソース装置１０１がソース装置１０１とリレー装置１０５との間のリンク（Ｓ−Ｒリンク）でビームフォーミングを行う（Ｓ１１９）。

２つの各リンクに対するビームフォーミングが完了すれば、ソース装置１０３はリレー装置１０５に多重中継チャネル測定要請フレームを送信する（Ｓ１２１）。リレー装置１０５は、多重中継チャネル測定要請フレームによって先の各ビームフォーミング過程がソース装置及びデスティネーション装置間のデータを中継するためのものであることを把握する。

リレー装置１０７は、多重中継チャネル測定要請フレームに応答して、ソース装置１０１が最適のリレー装置を選択できるようソース装置１０１にビームフォーミングの結果に関連する情報を含む多重中継チャネル測定報告フレームを送信する（Ｓ１２３）。

多重中継チャネル測定報告フレームは、リレー装置１０５とデスティネーション装置１０７との間のリンク（Ｒ−Ｄリンク）と、リレー装置１０５とソース装置１０１との間のリンク（Ｒ−Ｓリンク）それぞれに対するビームフォーミングの結果に基づいたものである。

多重中継チャネル測定報告フレームのチャネル測定情報フィールドにはデスティネーション装置１０７がリンクを測定した少なくとも１つのリレー装置１０５それぞれのＡＩＤを含むデスティネーションＡＩＤフィールド、デスティネーション装置１０７と少なくとも１つのリレー装置１０５との間の各リンクで測定した信号対雑音比（ＳＮＲ）の値、少なくとも１つのリレー装置１０５それぞれとソース装置１０１間のリンク及び少なくとも１つのリレー装置１０５それぞれとデスティネーション装置１０７間のリンクの間の角度及び少なくとも１つのリレー装置１０５が判断したソース装置１０１とデスティネーション装置１０７ペアの中継に適するかの有無を表示する推薦フィールドのうち少なくとも１つを含んで、ソース装置１０１が最終的に１つのリレー装置（ターゲットリレー装置）を選択するときに参考できるようにする。

ソース装置１０１は、上述したようなビームフォーミングの結果に関連する情報を取得した後、コーディネーター１０３にソース装置１０１とデスティネーション装置１０７との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソースを要請し、コーディネーター１０３と交渉する（Ｓ１２５、Ｓ１２７）。

ソース装置１０１は、ビームフォーミングの結果に関連する情報を多重中継チャネル測定報告フレームによって取得してもよい。

コーディネーター１０３は、ソース装置１０１とデスティネーション装置１０７との間のリンクに割り当てられたリソースに関連する情報をソース装置１０１及びデスティネーション装置１０７にそれぞれ放送する（Ｓ１２９）。

ここで、ソース装置１０１とデスティネーション装置１０７との間のリンクに割り当てられたリソースに関連する情報はソース装置１０１とデスティネーション装置１０７との間のリンクで行われるビームフォーミングのスケジュールに関連する情報も含んでもよい。

コーディネーター１０３は、ソース装置１０１とデスティネーション装置１０７との間のリンクに割り当てられたリソースに関連する情報を告知フレームまたはビーコンなどを用いて放送する。

ソース装置１０１とデスティネーション装置１０７は、告知フレームまたはビーコンによって割り当てられた区間でビームフォーミングを行う（Ｓ１３１）。

ビームフォーミングの後、ソース装置１０１は無線ネットワークに含まれた少なくとも１つのリレー装置１０５それぞれとビームフォーミングを行った場合のリレー装置１０５とデスティネーション装置１０７間のリンク（Ｒ−Ｄリンク）に関する情報を取得するためにデスティネーション装置１０７に多重中継チャネル測定要請フレームを送信する（Ｓ１３３）。

デスティネーション装置１０７は、多重中継チャネル測定要請フレームによってソース装置１０１がデスティネーション装置１０７との通信を中継する最適のリレー装置を探していることが把握できる。

デスティネーション装置１０７は、ソース装置１０１が少なくとも１つのリレー装置１０５のうち最適のリレー装置を選択できるように、デスティネーション装置１０７に要請した多重中継チャネル測定要請フレームに応答し、ソース装置１０１に多重中継チャネル測定報告フレームを送信する（Ｓ１３５）。

ここで、多重中継チャネル測定報告フレームは、リレー検索応答フレームのリストに含まれた各リレー装置のうち、デスティネーション装置１０７とビームフォーミングを行ったリレー装置の各リンクに対するチャネル情報を含んでもよい。

ステップＳ１３５において、ソース装置１０１とデスティネーション装置１０７との間のリンクでビームフォーミングが完了しなくても以前のリレー装置１０５のビームフォーミングが成功することがある。このような場合に、ソース装置１０１は直接経路にデータを送信できないが、リレー装置１０５を経由してデータ送信できるため、リレー装置１０５によるカバレッジ拡張を行うことができる。

以下、表１〜表４を参照して通信中に用いられる各フレームの構造について説明する。

表１は、多重中継チャネル測定要請フレームの構造を示す。

多重中継チャネル測定要請フレームは、中継動作を開始する装置（ここではソース装置１０１）が受信者装置（ｒｅｃｉｐｉｅｎｔ ＳＴＡ）（ここで、リレー装置１０５またはデスティネーション装置１０７）に受信者装置と残り装置間のリンクのチャネル測定情報を取得するために送信するフレームである。

多重中継チャネル測定要請フレームは、カテゴリーフィールド、アクションフィールド、対話トークンフィールドのうち少なくとも１つを含んでもよい。

カテゴリーフィールドは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波（ｍｍＷａｖｅ）の範囲を設定するための領域である。

アクションフィールドは、多重中継チャネルに対する測定要請に関連する値を設定するための領域である。

対話トークンフィールドは、多重中継チャネルに対する測定要請及び応答間の処理を識別するために多重中継チャネル測定要請フレームを送信する装置によって選択された値が記載される領域である。

表２は、多重中継チャネル測定報告フレームの構造を示す。

多重中継チャネル測定報告フレームは、多重中継チャネル測定要請フレームに対する応答に送信される。

多重中継チャネル測定報告フレームは、カテゴリーフィールド、アクションフィールド、対話トークンフィールド及び少なくとも１つのチャネル測定情報フィールドのうち少なくとも１つを含んでもよい。

カテゴリーフィールドは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波（ｍｍＷａｖｅ）の範囲を設定するための領域である。

対話トークンフィールドは、多重中継チャネル測定要請フレームに含まれた値に設定される領域である。もし、多重中継チャネル測定要請フレームを受けていないにも拘わらず多重中継チャネル測定報告フレームを送信する場合、対話トークンフィールドは「０」に設定されてもよい。

少なくとも１つのチャネル測定情報フィールドは下記の表３のような内容を含んでもよく、少なくとも１つのリレー装置１０５それぞれとの間のリンクに関する情報を含んでもよい。

もし、多重中継チャネル測定報告フレームを送信する装置（例えば、デスティネーション装置１０７）が数個のリレー装置それぞれとのリンクに対するチャネル情報を測定した場合、表２のようにチャネル測定情報フィールドには数個が含まれてもよい。

表３はチャネル測定情報フィールドの構造を示す。

チャネル測定情報フィールドは上述したように該当装置とリレー装置それぞれとの間のリンクに関する情報を含んでもよく、デスティネーションＡＩＤ（Ｐｅｅｒ ＳＴＡ ＡＩＤ）フィールド、信号対雑音比（ＳＮＲ）フィールド、内部角度（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ａｎｇｌｅ）フィールド、および推薦（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄ）フィールドのうち少なくとも１つを含んでもよい。

デスティネーションＡＩＤ（Ｐｅｅｒ ＳＴＡ ＡＩＤ）フィールドは、デスティネーション装置１０７（または、ピア装置）がリンクを測定した少なくとも１つのリレー装置それぞれのＡＩＤを含む領域である。

信号対雑音比（ＳＮＲ）フィールドはピア装置に向かうリンク、すなわち、デスティネーション装置１０７と少なくとも１つのリレー装置１０５との間の各リンクで測定した信号対雑音比（ＳＮＲ）の値を示すための領域である。

内部角度フィールドは、リレー装置１０５とリレー動作に参加した他の２つの装置とのリンクに向かう２つの方向の差（夾角）を示す。すなわち、内部角度は、少なくとも１つのリレー装置１０５それぞれとソース装置１０１との間のリンク及び少なくとも１つのリレー装置１０５それぞれとデスティネーション装置１０７との間のリンクが互いに形成する角度を示す。

推薦フィールドは、少なくとも１つのリレー装置が判断したソース装置１０１とデスティネーション装置１０７との間の中継に適するかの有無を表示する領域である。すなわち、推薦フィールドは、ピア装置（ここで、ソース装置１０１及びデスティネーション装置１０７）とのチャネル測定結果に基づいた中継動作に対する推薦有無を示す領域である。

推薦フィールドは、レポーティング装置（ここでは、リレー装置）が他の装置それぞれとのリンクのチャネルを測定した結果、中継動作を推薦する場合には「１」に設定され、推薦していない場合には「０」に設定される。

表４は、中継機能を支援するために数個のアクションフレームを定義する。

表１及び表２に示したアクションフィールドで各アクションを区分するアクションフィールド値は表４の通りである。

ここで、リレー装置スキャン（Ｒｅｌａｙ ＳＴＡ ｓｃａｎ）に関連するアクションフィールドは５〜１０までである。

図２は、本発明の一実施形態に係るコーディネーターの通信方法を示すフローチャートである。

図２を参照すれば、コーディネーターはデスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームを受信する（Ｓ２１０）。

リレー検索要請フレームは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波（ｍｍＷａｖｅ）の範囲を設定するためのカテゴリーフィールド、前記少なくとも１つのリレーに対する検索要請に関連する値を設定するためのアクションフィールド、リレー検索要請フレームを送信する装置によって選択された値が設定される対話トークンフィールド及びデスティネーション装置に対するＡＩＤを設定するためのデスティネーション装置ＡＩＤフィールドのうち少なくとも１つを含んでもよい。

対話トークンフィールドには、少なくとも１つのリレーに対する検索要請及びそれに対応する応答間の処理を識別するために、リレー検索要請フレームを送信する装置によって選択された値が設定されてもよい。

コーディネーターは、ソース装置が少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択できるようリレー検索要請フレームに応答し、少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを送信する（Ｓ２２０）。

リレー検索応答フレームは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波（ｍｍＷａｖｅ）の範囲を設定するためのカテゴリーフィールド、少なくとも１つのリレーに対する検索要請に対応するリレー検索応答に関連する値を設定するためのアクションフィールド、リレー検索応答を生成したリレー検索要請フレームに関する値を設定する対話トークンフィールド、該当装置の中継可能の有無を示す状態コードを含む状態コードフィールド、及び該当装置に関する情報を示すリレー可能装置情報フィールドのうち少なくとも１つを含んでもよい。

リレー可能装置情報フィールドは状態コードフィールドに記載された、中継可能の有無を示す状態コードが「成功」である場合にリレー検索応答フレームに含まれる。

コーディネーターは、ソース装置と少なくとも１つのリレー装置との間のリンク（Ｓ−Ｒリンク）及びデスティネーション装置と少なくとも１つのリレー装置との間のリンク（Ｄ−Ｒリンク）でビームフォーミングを行うためのリソースを割り当てる（Ｓ２３０）。

コーディネーターは、ソース装置がビームフォーミングの結果に関連する情報を取得した後、ソース装置からソース装置とデスティネーション装置との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソース要請を受信し、リソース要請に応答する（Ｓ２４０）。

ソース装置が取得するビームフォーミングの結果に関連する情報は、多重中継チャネル測定報告フレームによって取得した情報であってもよい。

コーディネーターは、ソース装置とデスティネーション装置間のリンク（Ｓ−Ｄリンク）に割り当てられたリソースに関連する情報をソース装置及びデスティネーション装置に放送する（Ｓ２５０）。

図３は、本発明の一実施形態に係るソース装置の通信方法を示すフローチャートである。

図３を参照すれば、ソース装置はデスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームをコーディネーターに送信する（Ｓ３１０）。

ソース装置は、少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択するためにリレー検索要請フレームに応答して少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームをコーディネーターから受信する（Ｓ３２０）。

ソース装置は、コーディネーターによって割り当てられたリソースを用いて少なくとも１つのリレー装置とソース装置との間のリンク（Ｒ−Ｓリンク）でビームフォーミングを行う（Ｓ３３０）。

ここで、ソース装置は、少なくとも１つのリレー装置とソース装置との間のリンク（Ｒ−Ｓリンク）でセクタ単位にビームフォーミングを行ってもよい。

ソース装置は、多重中継チャネル測定要請フレームを少なくとも１つのリレー装置に送信する（Ｓ３４０）。

多重中継チャネル測定要請フレームに対する詳細な説明は上述した表１の説明を参照する。

ソース装置は、多重中継チャネル測定要請フレームに応答して少なくとも１つのリレー装置から多重中継チャネル測定報告フレームを受信する（Ｓ３５０）。

多重中継チャネル測定報告フレームは、少なくとも１つのリレー装置それぞれとソース装置との間のリンク及び少なくとも１つのリレー装置それぞれとデスティネーション装置との間の各リンクで行われたビームフォーミングの結果に関連する情報を含んでもよい。

多重中継チャネル測定報告フレームに対する詳細な説明は上述した表２及び表３の説明を参照する。

ソース装置は、ビームフォーミングの結果に関連する情報を取得した後コーディネーターにソース装置とデスティネーション装置との間のリンク（Ｓ−Ｄリンク）でビームフォーミングを行うためのリソースを要請する（Ｓ３６０）。

ここで、ソース装置が取得したビームフォーミングの結果に関連する情報は多重中継チャネル測定報告フレームによって取得した情報であってもよい。

ソース装置は、コーディネーターから割り当てられたリソースを用いてデスティネーション装置とソース装置との間のリンク（Ｓ−Ｄリンク）に対するビームフォーミングを行う（Ｓ３７０）。

ソース装置は、デスティネーション装置から少なくとも１つのリレー装置のリストに含まれた各リレー装置のうち、デスティネーション装置とビームフォーミングを行ったリレー装置の各リンクに対するチャネル情報を含む多重中継チャネル測定報告フレームを受信する（Ｓ３８０）。

多重中継チャネル測定報告フレームは、ソース装置が少なくとも１つのリレー装置のうち最適のリレー装置を選択できるよう、デスティネーション装置に要請した多重中継チャネル測定要請フレームに応答したものであってもよい。

ソース装置は、少なくとも１つのリレー装置の位置及び各リンクに対するチャネル情報を用いて少なくとも１つのリレー装置のうち最適のリレー装置をターゲットリレー装置として選択する（Ｓ３９０）。

図４は、本発明の一実施形態に係るデスティネーション装置の通信方法を示すフローチャートである。

図４を参照すれば、デスティネーション装置は、コーディネーターからデスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを受信する（Ｓ４１０）。

リレー検索応答フレームは、コーディネーターが受信したデスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームに応答したものである。

デスティネーション装置はコーディネーターから、デスティネーション装置と少なくとも１つのリレー装との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソースが割り当てられる（Ｓ４２０）。

デスティネーション装置は、割り当てられたリソースを用いて少なくとも１つのリレー装置とビームフォーミングを行う（Ｓ４３０）。

デスティネーション装置は、少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択しようとするソース装置の要請に応じて、コーディネーターから割り当てられたリソースを用いてソース装置とデスティネーション装置との間のリンク（Ｓ−Ｄリンク）でビームフォーミングを行う（Ｓ４４０）。

デスティネーション装置は、ビームフォーミングの結果に応じて取得した情報をソース装置に送信する（Ｓ４５０）。

デスティネーション装置は、ビームフォーミングの結果に応じて取得した情報を、多重中継チャネル測定報告フレームを用いてソース装置に送信してもよい。

図５は、本発明の一実施形態に係るリレー装置の通信方法を示すフローチャートである。

図５を参照すれば、リレー装置は、デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請したソース装置及びデスティネーション装置それぞれとのリンク（Ｓ−Ｄリンク）でビームフォーミングを行うために、コーディネーターから割り当てられたリソースに関する情報を受信する（Ｓ５１０）。

リレー装置は、割り当てられたリソースを用いてデスティネーション装置及びソース装置それぞれとのリンク（Ｓ−Ｒリンク及びＲ−Ｄリンク）に対するビームフォーミングを行う（Ｓ５２０）。

リレー装置は、ソース装置が少なくとも１つのリレー装置のうち最適のリレー装置を選択できるように、ビームフォーミングの結果に関連する情報を含む多重中継チャネル測定報告フレームをソース装置に送信する（Ｓ５３０）。

図６は、ＷＬＡＮ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＢＳＳモードで本発明の一実施形態に係るリレー装置のスキャン過程を示すフローチャートである。

図６を参照すれば、ＷＬＡＮ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＢＳＳモードで無線ネットワークは、リレー装置６０１、コーディネーター６０３及び他の装置６０５を備える。

リレー装置６０１は、無線ネットワーク内に含まれた装置に対するスキャン過程を行うためにコーディネーター６０３に自身がリレー装置であることを通知すると仮定する（Ｓ６１０）。ここで、コーディネーター６０３は、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）またはＰＮＣ（Ｐｉｃｏ Ｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）であってもよい。

その後、コーディネーター６０３は、リレー装置６０１のネットワークスキャンが可能であれば、リレー装置６０１にスキャンを実施するかを尋ねるスキャン通知要請フレームを送信する（Ｓ６１５）。スキャン通知要請フレームを受信したリレー装置６０１は、中継する余裕があれば、状態コードを「成功」に設定し、自身（リレー装置６０１）が有するセクタ数を含んでスキャン通知応答フレームをコーディネーター６０３に送信する（Ｓ６２０）。

コーディネーター６０３は、セクタ数を基にスキャンを予約する区間の大きさ（ｓｃａｎ ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を決定する。

スキャン通知応答フレームを受信したコーディネーター６０３は、リレー装置６０１に自身（コーディネーター６０３）のネットワークの基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＢＳＳ）に含まれた装置のリストと装置に関する情報を含む装置情報報告（ＳＴＡ Ｉｎｆｏ Ｒｅｐｏｒｔ）を送信する（Ｓ６２５）。

ここで、装置に関する情報は該当装置の中継支援の有無及び装置の受容力に関する情報を含んでもよい。

コーディネーター６０３は、リレー装置６０１に自身が予約したスキャン区間の開始時間とスキャン期間、そして何回のスキャンを繰り返すかを示すスキャンの反復回数を含むスキャン予約情報を通知する（Ｓ６３０）。

リレー装置６０１は、スキャン予約情報をビーコンに挿入したり、告知フレームなどを介して基本サービスセットに含まれた装置に通知する（Ｓ６３５）。リレー装置６０１と他の装置６０５は、スキャン予約情報によって通知したスキャン区間でリレー装置６０１のスキャン過程に参加する。

その後、リレー装置６０１は、予約しておいたスキャン区間で装置スキャン要請フレームを無線ネットワーク内の装置（コーディネーター６０３及び他の装置６０５）に放送する。

リレー装置６０１は、装置スキャン要請フレームを放送するとき、オムニ（ｏｍｎｉ）に一回送信できない場合には疑似オムニ（ｑｕａｓｉ−ｏｍｎｉ）のようにセクタごとに放送してもよく、スウィップ（ｓｗｅｅｐ）すればオムニ（ｏｍｎｉ）のように全ての方向に送信するという効果を取得できる（６４０、６４５）。

ここで、リレー装置６０１は、装置スキャン要請フレームを介してセクタごとにＩＤを付与し、現在送信する要請が何回目のセクタであるかに関する情報及び要請に対して応答とする時間に対する開始時点と期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）に関する情報を通知する。

ここで、応答区間は次のビーコン区間でも有効であるが、総回数は＃ｏｆ ｓｃａｎ ｂｒｏａｄｃａｓｔだけである。リレー装置６０１は、装置スキャン要請フレームを介して以前スキャンで応答を受けた装置のＡＩＤ（ＳＴＡ ＡＩＤ）を送信し、自身（該当装置）がリレー装置リストに含まれているかの有無をチェックする。

また、装置スキャン要請フレームは、他の装置６０５にリレー装置６０１の選択に対する尺度を提供するためリレー受容力フィールドを含み、他の装置６０５とＲＬＳした場合は該当ペアのＡＩＤも含む。

装置スキャン要請フレームを受信した装置（コーディネーター６０３または他の装置６０５）は、装置スキャン要請フレームのうち信号の強度が最も強い装置スキャン要請フレームに対応する応答区間を用いて、リレー装置６０１に装置スキャン応答フレームを送信する（６５０、６５５）。ここで、各装置の識別にはＡＩＤを使用する。

装置スキャン応答フレームを受信したリレー装置６０１はセクタごとに装置リストを構成する。

ここで、リレー装置６０１は応答（ここでは、装置スキャン応答フレーム）を聞くことができなかったり、応答を送っても他の装置のメッセージと衝突して応答（ここでは、装置スキャン応答フレーム）がリレー装置６０１に到達しない場合もある。したがって、装置スキャン応答フレームを送信した装置は同じ時間の次のビーコン区間の装置スキャン要請フレームを介して自身が装置リストに含まれているかを確認する。

以下は、表５〜表１０を参照してＷＬＡＮ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＢＳＳモード及びＷＬＡＮ ＩＢＳＳモードで用いられる各フレーム及び各フレームに含まれる情報について説明する。

表５はスキャン通知要請フレームの構造を示す。

スキャン通知要請フレームは、コーディネーター６０３がリレーポリシー（ｒｅｌａｙｉｎｇ ｐｏｌｉｃｙ）を有し、リレー検索要請した装置があれば、リレー装置６０１にスキャンを要請するときに使用する。

ここで、カテゴリー（Ｃａｔｅｇｏｒｙ）フィールドはＷＬＡＮでアクションフレーム（Ａｃｔｉｏｎ ｆｒａｍｅ）を区分する値として、使用しない値のうち１つを決めて使用し、アクションフィールドの値は上述した表４のリレー検索要請フレームを示す値を使用する。

表６はスキャン通知応答フレームの構造を示す。

スキャン通知応答フレームにおいてリレー装置６０１が中継する余裕があれば、状態コードを「成功」にして送信し、自身の有するセクタ数を送信する。コーディネーター６０３は、セクタ数に基づいたスキャン予約期間を決定する。

表７は装置情報報告フレームの構造を示す。

スキャン通知応答フレームを受信したコーディネーター６０３（例えば、ＡＰ）は、リレー装置６０１に自身の基本サービスセットにある装置に対するリストとその装置の情報を送信する。

ここで、装置の情報は、該当装置の中継支援の有無及び各種受容力に関連する情報などを含んでもよい。

表８は、スキャン予約広告フレームの構造を示す。

スキャン通知応答フレームを受信したコーディネーター６０３は、スキャン予約広告フレームを介してリレー装置６０１に自身が予約したスキャン区間の開始時間と期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）、そしてスキャンを何回繰り返すかに関する情報を含むスキャン予約情報を通知する。

また、スキャン予約情報は、ビーコンに挿入されたり、告知フレームなどを介してネットワークの基本サービスセットに含まれた装置にも通知される。

スキャン予約広告フレームに含まれたスキャン予約情報によってリレー装置６０１と他の装置６０５は通知したスキャン区間に参加してスキャン過程に参加することになる。

表９は装置スキャン要請フレームの構造を示す。

リレー装置６０１が送信する装置スキャン要請フレームは、疑似オムニ（ｑｕａｓｉ−ｏｍｎｉ）のようにセクタごとに放送される。

リレー装置６０１は、装置スキャン要請フレームでセクタごとにＩＤを付与し、現在送信する要請が何回目のセクタのものであるかを通知する。

ここで、リレー装置６０１は、装置スキャン要請フレームを介してセクタごとにＩＤを付与し、現在送信する要請が何回目のセクタであるかに関する情報及び要請に対して応答とする時間の開始時点と期間に関する情報を通知する。

ここで、応答区間は次のビーコン区間でも有効であるが、総回数は＃ｏｆ ｓｃａｎ ｂｒｏａｄｃａｓｔだけである。リレー装置６０１は、装置スキャン要請フレームを介して以前スキャンで応答された装置のＡＩＤ（ＳＴＡ ＡＩＤ）を送信し、自身（該当装置）がリレー装置リストに含まれたかの有無をチェックする。

表１０は装置スキャン応答フレームの構造を示す。装置スキャン要請フレームを受信した装置は、装置スキャン要請フレームのうち信号の強度が最も強い装置スキャン要請フレームに対応する応答区間を用いてリレー装置６０１に装置スキャン応答フレームを送信する。

ここで、各装置の識別はＡＩＤを介して行う。

装置スキャン応答フレームを受信したリレー装置６０１はセクタごとに装置リストを構成する。

ここで、リレー装置６０１は、応答（ここでは、装置スキャン応答フレーム）を聞くことができなかったり、応答を送信しても他の装置のメッセージと衝突して応答（ここでは、装置スキャン応答フレーム）がリレー装置６０１に到達できない場合がある。したがって、装置スキャン応答フレームを送信した装置は、同じ時間の次のビーコン区間の装置スキャン要請フレームを介して自身が装置リストに含まれているかを確認する。

図７は、本発明の一実施形態に係るコーディネーターの通信方法を示すフローチャートである。

図７を参照すれば、コーディネーターは、リレー装置に無線ネットワーク上の装置に対するスキャンを行うか否かを尋ねるスキャン通知要請フレームを送信する（Ｓ７１０）。

コーディネーターはスキャン通知要請フレームに応答し、リレー装置から受信したスキャン通知応答フレームに含まれたセクタ数に基づいてスキャンを予約する区間の大きさを決定する（Ｓ７２０）。

コーディネーターは、リレー装置にネットワークの基本サービスセットに含まれた装置のリスト、装置の中継支援の有無、及び装置の受容力に関する情報を含む装置情報報告を送信する（Ｓ７３０）。

コーディネーターは、リレー装置に予約したスキャン区間の開始時間、スキャン期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）及びスキャンの反復回数を含むスキャン予約情報を通知する（Ｓ７４０）。

図８は、本発明の一実施形態に係るリレー装置の通信方法を示すフローチャートである。

図８を参照すれば、リレー装置はコーディネーターから受信した、ネットワークスキャンを行うか否かを尋ねるスキャン通知要請フレームに応答して自身が有するセクタ数を含むスキャン通知応答フレームを送信する（Ｓ８１０）。

リレー装置は、コーディネーターから基本サービスセットに含まれた装置のリスト、装置の中継支援の有無及び装置の受容力に関する情報を含む装置情報報告を受信する（Ｓ８２０）。

リレー装置は、コーディネーターからコーディネーターが予約したネットワークスキャン区間の開始時間、スキャン期間、及びネットワークスキャンの反復回数を含むスキャン予約情報を受信する（Ｓ８３０）。

リレー装置は、予約したネットワークスキャン区間で基本サービスセットに含まれた装置に装置スキャン要請フレームを放送する（Ｓ８４０）。

ステップＳ８４０において、リレー装置は基本サービスセットに含まれた装置に装置スキャン要請フレームをオムニに１回送信できない場合、疑似オムニのようにセクタごとに放送してもよい。

リレー装置は疑似オムニでセクタごとに放送するときセクタごとにＩＤを付与し、現在の放送するセクタが装置スキャン要請フレームの何回目のセクタであるかを通知する。

また、リレー装置は、装置スキャン要請フレームに応答して、基本サービスセットに含まれた装置から装置スキャン要請フレームのうち信号の強度が最も強い装置スキャン要請フレームに対応する応答区間を用いて装置スキャン応答フレームを受信してもよい。

図９は、ＷＬＡＮ ＩＢＳＳモードで本発明の一実施形態に係るリレー装置のスキャン過程を示すフローチャートである。

図９を参照すれば、ＷＬＡＮ ＩＢＳＳモードで無線ネットワークは、リレー装置９０１、装置（１）９０３及び装置（２）９０５を備えてもよい。装置（１）９０３及び装置（２）９０５は独立基本サービスセット（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＩＢＳＳ）に含まれた少なくとも１つの装置であってもよい。

独立基本サービスセットモードではコーディネーターがない場合、ネットワーク内の全ての装置がビーコンを送信する（Ｓ９１０）。したがって、リレー装置９０１も無線ネットワーク内で独立基本サービスセットに含まれた少なくとも１つの装置にビーコンを放送する（Ｓ９１０）。

無線ネットワーク内でチャネルを取得したリレー装置９０１は、少なくとも１つの装置（ここでは、装置（１）９０３及び装置（２）９０５）にスキャン要請情報を含むスキャン要請フレームまたはビーコンを放送する（Ｓ９１５）。

リレー装置９０１は、独立基本サービスセットに含まれた少なくとも１つの装置から放送に応答するスキャン応答フレームを受信する（Ｓ９２０、Ｓ９２５）。

ここで、リレー装置９０１は、無線ネットワークのコーディネーターからのハンドオーバーによって独立基本サービスセットに含まれた少なくとも１つの装置の位置を把握することができる。

ここで、スキャン応答フレームを送信する区間はＩＢＳＳで使用する指向性ＭＡＣアクセス（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＭＡＣ ａｃｃｅｓｓ）方法により決定されてもよい。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃＷＰＡＮの場合、１５．３ｃのＭＡＣは１１とは異なって、コーディネーター（Ｐｉｃｏ Ｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ；ＰＮＣ）のハンドオーバーを支援する。ハンドオーバーが発生する原因は様々であり、コーディネーター（ＰＮＣ）と機器間の接続状態が良好ではない場合、コーディネーター（ＰＮＣ）がパワーオフ（ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ）する場合、さらに高い優先順位を有する装置が入ってくる場合である。さらに、リレー装置が加入した場合を追加してハンドオーバーを発生させる。ハンドオーバーによって新しいコーディネーターになったリレー装置は、ビーコンを介してネットワークに含まれた装置の位置把握を完了すれば、再びコーディネーター（ＰＮＣ）にハンドオーバーを行う。

本発明に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などの単独または組み合わせたものを含んでもよい。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計され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。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を格納して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コード（ｍａｃｈｉｎｅ ｃｏｄｅ）だけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コード（ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｃｏｄｅ）を含む。上述したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアのレイヤで動作するように構成されてもよい。

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。

したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定して定められるものではなく、特許請求の範囲だけではなく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。

１０１ ソース装置（Ｓｏｕｒｃｅ ＳＴＡ）
１０３ コーディネーター
１０５ リレー装置（Ｒｅｌａｙ ＳＴＡ）
１０７ デスティネーション装置（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＳＴＡ）

Claims (22)

1. デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームを受信するステップと、
   前記ソース装置が前記少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択できるように前記リレー検索要請フレームに応答して、前記少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを送信するステップと、
   を含むことを特徴とするコーディネーターの通信方法。
2. 前記ソース装置と前記少なくとも１つのリレー装置との間のリンク及び前記デスティネーション装置と前記少なくとも１つのリレー装置との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソースを割り当てるステップと、
   前記ソース装置が前記ビームフォーミングの結果に関連する情報を取得した後に前記ソース装置から前記ソース装置と前記デスティネーション装置との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソース要請を受信し、前記リソース要請に応答するステップと、
   前記ソース装置と前記デスティネーション装置との間のリンクに割り当てられたリソースに関連する情報を前記ソース装置及び前記デスティネーション装置に放送するステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のコーディネーターの通信方法。
3. 前記リレー検索要請フレームは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波の範囲を設定するためのカテゴリーフィールド、前記少なくとも１つのリレーに対する検索要請に関連する値を設定するためのアクションフィールド、前記リレー検索要請フレームを送信する装置によって選択された値が設定される対話トークンフィールド及び前記デスティネーション装置に対するＡＩＤを設定するためのデスティネーション装置ＡＩＤフィールドのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のコーディネーターの通信方法。
4. 前記リレー検索応答フレームは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波の範囲を設定するためのカテゴリーフィールド、前記少なくとも１つのリレーに対する検索要請に対応するリレー検索応答に関連する値を設定するためのアクションフィールド、前記リレー検索応答を生成したリレー検索要請フレームに関する値を設定する対話トークンフィールド、該当装置の中継可能の有無を示す状態コードを含む状態コードフィールド、及び前記該当装置に関する情報を示すリレー可能装置情報フィールドのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のコーディネーターの通信方法。
5. デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請するリレー検索要請フレームをコーディネーターに送信するステップと、
   前記少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択するために、前記リレー検索要請フレームに応答して前記少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを前記コーディネーターから受信するステップと、
   を含むことを特徴とするソース装置の通信方法。
6. 前記コーディネーターによって割り当てられたリソースを用いて前記少なくとも１つのリレー装置と前記ソース装置との間のリンクでビームフォーミングを行うステップと、
   多重中継チャネル測定要請フレームを前記少なくとも１つのリレー装置に送信するステップと、
   前記多重中継チャネル測定要請フレームに応答して前記少なくとも１つのリレー装置から多重中継チャネル測定報告フレームを受信するステップと、
   を含み、
   前記多重中継チャネル測定報告フレームは、前記少なくとも１つのリレー装置それぞれと前記ソース装置との間のリンク及び前記少なくとも１つのリレー装置それぞれと前記デスティネーション装置との間の各リンクで行われたビームフォーミングの結果に関連する情報を含むことを特徴とする請求項５に記載のソース装置の通信方法。
7. 前記ビームフォーミングの結果に関連する情報を取得した後、前記コーディネーターに前記ソース装置と前記デスティネーション装置との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソースを要請するステップと、
   前記コーディネーターから割り当てられたリソースを用いて前記デスティネーション装置と前記ソース装置との間のリンクに対するビームフォーミングを行うステップと、
   前記デスティネーション装置から前記少なくとも１つのリレー装置のリストに含まれた各リレー装置のうち前記デスティネーション装置とビームフォーミングを行ったリレー装置の各リンクに対するチャネル情報を含む多重中継チャネル測定報告フレームを受信するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載のソース装置の通信方法。
8. 前記少なくとも１つのリレー装置の位置及び前記各リンクに対するチャネル情報を用いて前記少なくとも１つのリレー装置のうち最適のリレー装置をターゲットリレー装置として選択するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のソース装置の通信方法。
9. 前記少なくとも１つのリレー装置と前記ソース装置との間のリンクでビームフォーミングを行うステップは、前記少なくとも１つのリレー装置と前記ソース装置との間のリンクでセクタ単位にビームフォーミングを行うステップであることを特徴とする請求項６に記載のソース装置の通信方法。
10. 前記多重中継チャネル測定要請フレームは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波の範囲を設定するためのカテゴリーフィールド、前記多重中継チャネル測定要請に関連する値を設定するためのアクションフィールド、前記多重中継チャネルに対する測定要請及び応答間の処理を識別するために前記多重中継チャネル測定要請フレームを送信する装置によって選択された値が記載される対話トークンフィールドのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載のソース装置の通信方法。
11. 前記多重中継チャネル測定報告フレームは、無線ネットワークで用いられるミリメートル波の範囲を設定するためのカテゴリーフィールド、前記多重中継チャネル測定要請フレームに含まれた値に設定される対話トークンフィールド、及び前記少なくとも１つのリレー装置それぞれとの間のリンクに関する情報を含む少なくとも１つのチャネル測定情報フィールドのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載のソース装置の通信方法。
12. 前記少なくとも１つのチャネル測定情報フィールドは、前記デスティネーション装置がリンクを測定した少なくとも１つのリレー装置それぞれのＡＩＤを含むデスティネーションＡＩＤフィールド、前記デスティネーション装置と前記少なくとも１つのリレー装置との間の各リンクで測定した信号対雑音比（ＳＮＲ）の値、前記少なくとも１つのリレー装置それぞれと前記ソース装置との間のリンク及び前記少なくとも１つのリレー装置それぞれと前記デスティネーション装置との間のリンク間の角度、及び前記少なくとも１つのリレー装置が判断した前記ソース装置と前記デスティネーション装置との間の中継に適するかの有無を表示する推薦フィールドのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１に記載のソース装置の通信方法。
13. コーディネーターからデスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置のリストを含むリレー検索応答フレームを受信するステップと、
    前記コーディネーターから、前記デスティネーション装置と前記少なくとも１つのリレー装置との間のリンクでビームフォーミングを行うためのリソースの割当を受けるステップと、
    前記割り当てられたリソースを用いて前記少なくとも１つのリレー装置とビームフォーミングを行うステップと、
    前記少なくとも１つのリレー装置のうちターゲットリレー装置を選択しようとする前記ソース装置の要請に応じて、前記コーディネーターから割り当てられたリソースを用いて前記ソース装置と前記デスティネーション装置との間のリンクでビームフォーミングを行うステップと、
    前記ビームフォーミングの結果に応じて取得した情報を前記ソース装置に送信するステップと、
    を含むことを特徴とするデスティネーション装置の通信方法。
14. デスティネーション装置とソース装置との間の少なくとも１つのリレー装置の検索を要請したソース装置及び前記デスティネーション装置それぞれとのリンクでビームフォーミングを行うために、前記コーディネーターから割り当てられたリソースに関する情報を受信するステップと、
    前記割り当てられたリソースを用いて前記デスティネーション装置及び前記ソース装置それぞれとのリンクに対するビームフォーミングを行うステップと、
    前記ソース装置が前記少なくとも１つのリレー装置のうち、最適のリレー装置を選択できるように前記ビームフォーミングの結果に関連する情報を含む多重中継チャネル測定報告フレームを送信するステップと、
    を含むことを特徴とする無線ネットワークに含まれたリレー装置の通信方法。
15. リレー装置にネットワーク上の装置に対するスキャンを行うか否かを尋ねるスキャン通知要請フレームを送信するステップと、
    前記要請に応答して前記リレー装置から受信したスキャン通知応答フレームに含まれたセクタ数に基づいて前記スキャンを予約する区間の大きさを決定するステップと、
    前記リレー装置に前記ネットワークの基本サービスセットに含まれた装置のリスト、前記装置の中継支援の有無及び前記装置の受容力に関する情報を含む装置情報報告を送信するステップと、
    前記リレー装置に前記予約したスキャン区間の開始時間、スキャン期間及び前記スキャンの反復回数を含むスキャン予約情報を通知するステップと、
    を含むことを特徴とするコーディネーターの通信方法。
16. コーディネーターから受信した、ネットワークスキャンを行うか否かを尋ねるスキャン通知要請フレームに応答して自身が有するセクタ数を含むスキャン通知応答フレームを送信するステップと、
    前記コーディネーターから基本サービスセットに含まれた装置のリスト、前記装置の中継支援の有無及び前記装置の受容力に関する情報を含む装置情報報告を受信するステップと、
    前記コーディネーターから前記コーディネーターが予約したネットワークスキャン区間の開始時間、スキャン期間、及び前記ネットワークスキャンの反復回数を含むスキャン予約情報を受信するステップと、
    前記予約したネットワークスキャン区間で前記基本サービスセットに含まれた装置に装置スキャン要請フレームを放送するステップと、
    を含むことを特徴とするリレー装置の通信方法。
17. 前記装置スキャン要請フレームを放送するステップは、前記基本サービスセットに含まれた装置に前記装置スキャン要請フレームをオムニにして１回に送信できない場合、疑似オムニするように各セクタごとに放送するステップであることを特徴とする請求項１６に記載のリレー装置の通信方法。
18. 前記疑似オムニで各セクタごとに放送するステップは、前記各セクタごとにＩＤを付与して、現在の放送するセクタが装置スキャン要請フレームの何回目のセクタであるかを通知するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のリレー装置の通信方法。
19. 前記装置スキャン要請フレームに応答して、前記基本サービスセットに含まれた装置から前記装置スキャン要請フレームのうち信号の強度が最も強い装置スキャン要請フレームに対応する応答区間を用いて装置スキャン応答フレームを受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１６に記載のリレー装置の通信方法。
20. 無線ネットワーク内でチャネルを取得したリレー装置がスキャン要請情報を含むスキャン要請フレームを放送するステップと、
    独立基本サービスセットに含まれた少なくとも１つの装置から前記放送に応答するスキャン応答フレームを受信するステップと、
    を含むことを特徴とするリレー装置の通信方法。
21. 前記無線ネットワーク内で前記独立基本サービスセットに含まれた少なくとも１つの装置にビーコンを放送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のリレー装置の通信方法。
22. 前記無線ネットワークのコーディネーターからのハンドオーバーによって前記独立基本サービスセットに含まれた少なくとも１つの装置の位置を把握するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のリレー装置の通信方法。

Images