KR102281077B1 - 지향성 전송들을 가지는 무선 네트워크에서의 강건한 데이터 라우팅 - Google Patents

지향성 전송들을 가지는 무선 네트워크에서의 강건한 데이터 라우팅 Download PDF

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Abstract

통신의 강건함을 증가시키기 위해 메쉬 네트워크 내의 스테이션들 사이의 독립적인 루트들을 통해 동일한 데이터를 라우팅하기 위한 방법 및 장치. 개시된 특징은 소스 스테이션(STA)으로부터 목적지 스테이션(STA)으로의 복수의 루트를 통한 동일한 데이터 스트림의 전송을 허용한다. 1차 및 2차 플래그 표시를 제공하는 확장된 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP)이 이용되며, 이는 1차 및 2차 루트의 독립성을 보장하기 위해 경로 비용 메트릭을 설정하기 위한 고급 프로그래밍과 함께 이용된다.

Description

지향성 전송들을 가지는 무선 네트워크에서의 강건한 데이터 라우팅
관련 출원들의 상호 참조
해당 없음
연방제로 후원되는 연구 또는 개발에 관한 기재
해당 없음
컴퓨터 프로그램 부록의 참조에 의한 통합
해당 없음
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기술분야
본 개시내용의 기술은 일반적으로 지향성 무선 네트워크에서의 데이터 라우팅에 관한 것이고, 더 구체적으로는 지향성 무선 네트워크에서의 링크 폐색들(link blockages)로부터 복구하는 것에 관한 것이다.
밀리미터파(mmWave) 네트워크들의 링크 다이나믹은 일부 측면들에서 전송 시간과 비교될 수 있는 특성들을 갖는다. 즉, 특히 실내 셋업들 또는 실외 환경들에서 객체 및/또는 스테이션 이동성에 응답하여, 폐색(blockage)이 빈번하게 발생할 수 있다. mmWave 주파수들에서, 폐색은 링크의 수신 신호 전력을 크게 하강시킬 수 있으며, 이는 통신 링크를 작동불가능으로 한다. 멀티-홉 네트워크들에서 폐색된 링크로부터 복구하는 비용은 접속을 재확립하는 데 필요한 시간 및 데이터 통신 둘 다의 측면에서 중요하다.
따라서, 메쉬 네트워크에서 폐색 또는 다른 링크 장애로부터 복구하기 위한 방법들이 필요하다. 본 개시내용의 기술은 이전 라우팅 프로토콜들의 단점들을 극복하면서 이러한 기능을 제공한다.
경로 다이버시티는 mmWave 메쉬 네트워크들에서 지연에 민감한 데이터 콘텐츠에 대한 폐색을 극복하기 위해 필요할 수 있다. 그러나, 전형적인 무선 라우팅 프로토콜들은 소스 스테이션(STA) 및 목적지 STA로부터 하나의 최상의 루트를 발견한다. 이러한 프로토콜들은 폐색에 대처하기 위해 2차 경로를 생성하도록 구성되어 있지 않다. 그러므로, STA들은 엔드-투-엔드 전송을 강건하게 하기 위해 복수의 스트림을 전송하지 않는다.
라우팅 프로토콜들은 상이한 네트워크 STA들이 서로 통신하는 방법을 지정 하여, 그것들이 네트워크 상의 임의의 2개의 STA 사이의 루트를 선택할 수 있게 하는 정보를 유포한다. 무선 통신 네트워크들에서의 링크 실패 문제를 극복하도록 2개의 경로를 통해 동일한 데이터 콘텐츠를 라우팅하기 위해 1차 경로에 더하여 2차 경로를 생성하기 위한 방법 및 장치가 개시된다.
일반적으로, 본 개시내용은 1차 및 2차 경로 발견이 수행되는 무선 네트워크들에서의 새로운 라우팅 프로토콜을 교시한다. 프로토콜은 1차 경로 후속-홉에 공간적으로 비상관되는(uncorrelated) 2차 경로의 후속-홉을 선택하기 위해, 안테나 패턴들 및 빔 형성(BF) 트레이닝 정보를 이용한다. 새로운 핸드쉐이킹 메커니즘은 수신의 에러 및 지연을 최소화하기 위해 목적지 스테이션에서 2개의 루트로부터의 데이터 수신을 조정하기 위해 수행된다.
본 명세서는 무선 LAN(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크들(WPAN), 및 실외 무선 통신들에 적용될 수 있는 메쉬 네트워킹 애플리케이션들로서 대상을 설명한다. 따라서, 대상 애플리케이션들은 Wi-Fi 유사 네트워크들, 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션들, 메쉬 네트워킹에 의한 데이터의 백홀링, D2D 통신들을 이용한 차세대 셀룰러 네트워크들, IEEE802.11s, IEEE802.11ad, 및 IEEE 802.15.4(ZigBee), 디바이스-투-디바이스(D2D) 통신들, 피어-투-피어(P2P) 통신들, 및 그와 유사한 것의 범위를 가질 수 있다.
본 개시내용에서 다수의 용어가 발견되며, 그것들의 의미는 일반적으로 아래에 설명된 바와 같이 이용된다.
AODV: 애드혹 온-디맨드 거리 벡터(Ad-hoc On-Demand Distance Vector), 애드혹 무선 네트워크들의 데이터 패킷들을 위한 라우팅 프로토콜.
D2D: 디바이스-투-디바이스 통신.
DMG: 지향성 멀티-기가비트.
메쉬 네트워크: 메쉬 네트워크 토폴로지에서, 각각의 노드는 네트워크에 대한 데이터를 릴레이하며, 모든 메쉬 노드는 네트워크 내에서의 데이터 배포에 협력한다. 메쉬 네트워크들은 일종의 애드혹(자발적, 즉석, 또는 온-더-플라이 구성) 네트워크이다.
MIMO: 다중 입력 다중 출력; 복수의 데이터 스트림을 이용한 2개의 디바이스 사이의 통신.
MU-MIMO: 다중 사용자 다중 입력 다중 출력; 노드 당 단일 또는 복수의 데이터 스트림을 이용하는, 디바이스와 2개 이상의 노드 사이의 통신.
멀티캐스트: 네트워킹에서, 멀티캐스팅은 목적지 STA들의 그룹에 동시에 정보가 어드레싱되는 경우, 물리적 계층 위의 계층들에서 구현되는 일-대-다 형태의 그룹 통신이다.
P2P: 피어-투-피어(P2P) 통신은 2개 이상의 스테이션이 접속되어 있고 별도의 제어기/서버를 통하지 않고 리소스를 공유할 때 발생한다. P2P 네트워크는 애드혹 접속일 수 있다.
RREQ : 데이터 라우팅 프로토콜들에서 소스 STA와 목적지 STA 사이의 경로를 발견하기 위해 사용되는 패킷인 라우팅 요청(Routing Request).
RREP: 라우팅 프로토콜들에서 RREQ에 응답하여 전송되는 패킷인 라우팅 응답(Routing Reply). 소스 STA에 의한 RREP의 수신 시, 그것은 데이터 패킷들을 전송하기 시작할 수 있다.
RSS: 수신 신호 강도(Received Signal Strength)(RSS)는 수신 무선 신호에 존재하는 전력의 척도이다.
SISO: 단일 입력 단일 출력; 단일 데이터 스트림을 이용한 2개의 디바이스 사이의 통신.
STA: 스테이션; 무선 매체(WM)에 대한 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY) 인터페이스의 단일 어드레싱가능한 인스턴스인 논리적 엔티티.
유니캐스트(Unicast): 네트워킹에서, 유니캐스트는 2개의 STA 사이의 일-대-일 접속이다.
본 명세서에서 설명되는 기술의 추가적인 양태들은 명세서의 이하의 부분들에서 밝혀질 것이고, 상세한 설명은 기술의 바람직한 실시예들을 그에 대한 제한 없이 완전히 개시하기 위한 것이다.
본 명세서에서 설명되는 기술은, 오직 예시의 목적들을 위한 이하의 도면들을 참조함으로써 더 완전히 이해될 것이다.
도 1은 종래의 송신 가능(CTS) 프레임의 데이터 필드 다이어그램이다.
도 2는 폐색에 응답하여 데이터 손실을 겪는 것으로 도시된, 복수의 피어 노드를 갖는 종래의 무선 네트워크의 토폴로지 다이어그램이다.
도 3은 루트들 중 어느 하나의 폐색의 영향들을 극복하기 위해, 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 그를 통한 1차 및 2차 라우팅 경로가 결정되는 복수의 피어 노드를 갖는 예시적인 무선 네트워크의 토폴로지 다이어그램이다.
도 4는 폐색에 응답한 수신 신호 강도와, 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 동일 데이터를 송신하기 위한 2개의 경로의 사용을 비교하는 막대 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 1차 및 2차 루트를 통한 동일 데이터의 무선 데이터 라우팅의 흐름도-타임라인이다.
도 6은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 이용되는 확장된 라우팅 요청(RREQ)의 데이터 필드 다이어그램이다.
도 7은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 이용되는 확장된 라우팅 응답(RREP)의 데이터 필드 다이어그램이다.
도 8은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 이용되는 확장된 라우팅 송신 가능(CTS) 프레임의 데이터 필드 다이어그램이다.
도 9는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 극복되는 라우팅의 공간 상관 영향들을 도시하는 예시적인 무선 네트워크의 토폴로지 다이어그램이다.
도 10은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 이용되는 BF 섹터 레벨 스위프(SLS)의 패킷 전송 다이어그램이다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 이용되는 SSW 피드백 프레임의 데이터 필드 다이어그램이다.
도 12는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 2차 루트들의 상관에 대한 메트릭으로서 SLS BF 트레이닝을 통해 획득된 최상 섹터 정보의 사용을 도시하는 빔 패턴 다이어그램이다.
도 13은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 동일 데이터에 대해 1차 및 2차 루트 둘 다를 확보하기 위해 소스 스테이션 라우팅에서 수행되는 라우팅 프로토콜의 흐름도이다.
도 14는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 1차 및 2차 경로 발견으로 중간 노드들에서 RREQ를 처리하는 흐름도이다.
도 15는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 수행되는, 1차 경로와 비상관된 이웃 스테이션들로부터의 2차 링크들을 선택하는 흐름도이다.
도 16은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 이용되는 2차 루트 선택의 기하학적 도시이다.
도 17a 내지 도 17e는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 1차 및 2차 경로를 따라 동일 데이터를 라우팅하는 스테이지들을 도시하는 토폴로지 다이어그램이다.
도 18은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 1차 및 2차 경로 상의 최종 홉 릴레이들에 의한 데이터 전송을 도시하는 데이터 전송 다이어그램이다.
도 19는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 1차 및 2차 경로 상의 RTS/CTS의 사용을 도시하는 데이터 전송 다이어그램이다.
도 20은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 1차 릴레이, 2차 릴레이 및 목적지 간의 조정을 위한 핸드쉐이킹을 나타내는 메시지 흐름도이다.
도 21a 및 도 21b는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 목적지 STA에서의 1차 및 2차 릴레이로부터의 동시 데이터 패킷 수신의 흐름도이다.
도 22a 및 도 22b는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 1차 릴레이, 목적지 STA, 및 2차 경로 릴레이들에 의한 전송의 데이터 전송 다이어그램이다.
도 23은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따라 이용되는 바와 같이, 1차 경로 릴레이에 의한 전송이 실패할 때의 2차 경로 릴레이에 의한 데이터 전송의 메시지 흐름도이다.
도 24a 및 도 24b는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 목적지 STA에서의 2차 STA로부터의 조건부 데이터 패킷 수신의 흐름도이다.
도 25는 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 단일 입력 단일 출력(SISO) 스테이션(STA)의 블록도이다.
도 26은 본 개시내용의 기술의 실시예에 따른 단일 입력 단일 출력(MIMO) 스테이션(STA)의 블록도이다.
1. 서론
강건성 및 수신 품질을 개선하기 위해 2차 경로 전송을 이용함으로써, 폐색의 영향들을 극복하기 위한 강건한 데이터 라우팅을 위한 장치 및 방법이 개시된다. 라우팅 프로토콜의 요소들은 공간적으로 비상관된 1차 및 2차 경로 링크의 선택을 포함한다. 프로토콜 동작은 1차 경로와 비상관된 이웃 STA들에 대한 링크들의 선택을 포함한다. 예를 들어, mmWave 메쉬 네트워크에 라우팅 프로토콜을 적용하고, 목적지 STA에서 이하의 상황들: (1) 조정되지 않은 수신; (2) 조정된 수신: 수신 신호 전력들의 결합; 또는 (3) 조정된 수신: 2차 루트로부터의 조건부 수신 중 임의의 것으로서, 2개의 루트로부터의 데이터 수신을 갖는다.
1.1. 제공되는 혜택
동일 데이터 패킷들이 1차 및 2차 경로 둘 다를 통해 전송될 수 있게 하기 위해 2차 경로를 이용하도록 구성되는 mmWave 메쉬 네트워크들에서의 강건한 데이터 라우팅이 설명된다. 본 개시내용은 1차 및 2차 경로를 발견하기 위한 라우팅 프로토콜 규칙들의 세트를 설명한다.
본 개시내용은 또한 폐색 영향들에 대항하여 다이버시티가 달성되도록, 1차 경로와 공간적으로 상관되지 않는 2차 경로를 발견하기 위한 방법을 교시한다. 프로토콜은 1차 경로와 2차 경로 통신 사이의 공간 재사용을 가능하게 하는 mmWave 네트워크들에서의 통신 특성들을 활용한다. 본 개시내용은 목적지 스테이션에서의 2개의 루트로부터의 데이터 수신을 위한 조정 방법을 추가로 제안한다.
2. AODV 라우팅 요약
애드혹 온-디맨드 거리 벡터(ad-hoc on-demand distance vector)(AODV)는 다중 홉 릴레이를 통해 엔드-투-엔드 통신 루트를 확립하기 위한 라우팅 프로토콜이다. AODV를 이용하면, 소스 STA로부터 목적지 STA로의 루트는 이하의 절차에 의해 결정될 것이다: (1) 소스 STA는 멀티캐스트 방식으로 RREQ 프레임들을 전송한다; (2) 중간 STA들은 멀티캐스트 방식으로 RREQ 프레임들을 전파한다; (3) 목적지 STA는 유니캐스트 방식으로 소스 STA를 향해 RREP 프레임으로 다시 응답한다(후속-홉 STA들의 체인을 기억함); (4) 중간 STA들은 유니캐스트 방식으로 소스 STA를 향해 RREP를 전파한다(후속-홉 STA들의 체인을 기억함); (5) RREP 프레임의 수신 시, 소스 STA 는 후속-홉 STA를 기억하고, RREQ/RREP 핸드쉐이킹에 의한 라우팅 절차를 사용하여 데이터 통신을 개시한다.
AODV 및 전형적인 라우팅 프로토콜들은 소스 STA로부터 목적지 STA로의 하나의 최상의 루트를 발견한다. 그것들은 폐색에 대처하기 위한 2차 경로를 생성하지 않는다. 그러므로, STA들은 엔드-투-엔드 전송을 강건하게 하기 위해 복수의 스트림을 전송하지 않는다.
3. 기존 RTS/CTS 절차들
도 1은 802.11ad 규격들에 설명된 것과 같은 최신 CTS 프레임의 예를 도시하는 것으로, 필드들을 보여주며, 필드 번호는 도면 위에 보여지고, 필드 당 옥텟의 수는 프레임 다이어그램 아래에 보여진다. RTS(ready-to-send), CTS(clear-to-send)는 데이터 통신 절차임을 알 것이다. CTS 프레임은 이하의 필드들: (1) 프레임 제어, (2) 지속 시간, (3) 수신기 어드레스(RA), (4) 송신기 어드레스(TA), (5) 프레임 검사 시퀀스(FCS)과 함께 보여진다. 802.11 WLAN 시스템들에서, RTS/CTS 절차는 특정 링크에서 데이터 전송을 보호하기 위해 사용된다.
RTS 프레임들에 응답하여 송신되는 모든 지향성 멀티-기가비트(DMG) CTS 프레임들에 대해, 지속시간 값은 직전의 RTS 프레임의 지속시간 필드로부터 획득된 값으로부터, DMG CTS를 전송하는 데 요구되는 시간(마이크로 초) 및 그것의 짧은 프레임-간 공간(short-interframe-space)(SIFS) 간격을 뺀 것이다. 그렇지 않은 경우, 지속시간 필드는 전송 슬롯 시간의 나머지 지속시간으로 설정된다.
프레임의 RA 필드는 DMG CTS가 그에 대해 응답되는 직전 RTS 프레임의 TA 필드로부터 복사된다. TA 필드는 DMG CTS 프레임을 전송하는 STA의 MAC 어드레스이다.
4. 강건한 라우팅 실시예들
설명된 프로토콜은 mmWave 메쉬 네트워크로 간주되지 않을 다수의 노드-투-노드 무선 통신 상황에 적용가능함을 알 것이므로, mmWave 메쉬 네트워크는 제한이 아닌 예로서 설명된다.
도 2는 소스 STA로부터 목적지 STA로의 예시적인 라우팅 경로(10)를 도시하는 토폴로지 다이어그램으로, 링크 실패를 야기한 데이터 전송 동안, 선택된 경로 가 폐색된 사례를 도시한다. 도면에서, STA A, B, C, D 및 E는 로컬 무선 메쉬에 예로서 도시되어 있다. 소스 STA A로부터 중간 STA C를 거쳐 목적지 STA E까지의 라우팅 경로(12)는 폐색된(14) 것으로 도시된다.
STA들 또는 주변의 움직임으로 인해 링크 폐색이 발생할 수 있다. 도면에서, 소스 STA "A"는 목적지 STA "E"에 의도된 패킷들을 갖는다. 온-디맨드 라우팅 프로토콜을 사용하여, 소스 STA로부터 목적지 STA로의 선택된 경로가 보여진다(12). 데이터 전송이 개시된 후, 이 경로는 폐색되었다(14). 충분한 기간 동안 폐색이 지속되면, 재전송 및 피드백 메시징 모두가 실패할 것이다. 이러한 폐색을 검출하는 것, 및 자가 치유 라우팅 절차를 수행하는 것과 같이 mmWave 네트워크에서 그러한 폐색으로부터 복구하기 위한 기술을 이용하는 것은 상당한 메시징 오버헤드 및 시간의 소비를 수반한다.
4.1. 강건한 라우팅의 개요
도 3은 도 2에서와 동일한 상황을 묘사하는 예시적인 라우팅 토폴로지(10')를 도시하지만, 이 경우, 개시된 프로토콜은 동일한 데이터를 1차 경로(실선)(12) 및 2차 경로(파선)(16) 둘 다를 통해 소스 STA(이 예에서의 STA A)로부터 목적지 STA(이 예에서의 STA E)로 라우팅하도록 구성되며, 목적지 STA는 2개의 경로로부터의 신호들을 처리한다. 1차 경로에서 발생하는 폐색 객체(14)에도 불구하고, 2차 경로의 전송으로 인해, 통신 장애는 발생하지 않는다.
STA A로부터 STA C를 거쳐 STA E까지의 동일한 경로를 따라 1차 및 2차 데이터를 라우팅하는 것이 폐색 상황을 극복하지 못한다는 것을 알아야 한다. 그러나, 도면에 도시된 바와 같이, 일정 형태의 경로 다이버시티(16)의 도입들로, mmWave에서의 데이터 라우팅의 강선성이 달성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 2차 경로(16)는 소스 STA로부터 목적지 STA까지 중단 없이 통신이 달성될 수 있게 한다. 소스 STA는 동일 데이터를 목적지에 동시에 전송하기 위해 경로 둘 다를 이용할 수 있다.
4.2. 수신 품질에 대한 폐색 및 2차 경로의 영향
mmWave 통신들에서, 링크 폐색은 수신 STA에서의 수신 신호 전력의 상당한 신호 손실(예를 들어, 가장 흔하게는 약 18-30dB 범위의 손실)을 야기할 수 있다. 높은 자유 공간 경로 손실(free space path loss)(FSPL) 및 큰 O2/H2O 흡수로 인해 mmWave 주파수들에 존재하는 이미 빠듯한 링크 예산의 관점에서, 이러한 폐색 손실은 링크를 작동불가능하게 할 수 있다.
도 4는 몇 가지 사례: (a) 폐색되지 않은 경우 1차 경로로부터, (b) 폐색된 경우 1차 경로로부터, (c) 폐색되지 않은 경우 2개의 경로 모두로부터, (d) 2개의 경로 중 하나가 폐색된 상태에서 2개의 경로 모두로부터, 수신 신호 강도(RSS)(dBm 스케일을 가정함) 사이의 몇몇 대표적인 비교를 보여준다. 이 예에서, 장애없는 1차 경로는 예를 들어 -60 dBm이고, 장애(폐색)를 갖는 1차 경로는 -80 dBm RSS를 야기하는 20dB의 손실을 포함한다.
1차 및 2차 경로 둘 다에 장애가 없는 경우의 목적지 STA에서의 RSS는 이 예에서 도면의 막대 (c)에 대해 -57 dBm이다. dB 스케일에서, 각각의 경로로부터의 동일한 RSS를 가정하면, 수신기에서 2개의 경로 모두로부터의 전력을 결합할 때, 신호에서 3dB 증가가 달성된다.
도면의 막대 (d)는 단 하나의 경로에만 장애가 있는 경우의 목적지 STA의 RSS를 보여준다. 장애없는 경로 RSS가 -60dBm이고 장애있는 경로가 -80 dBm인 경우, 결과적인 RSS가 -59.96이도록, 차단된 경로는 dB 스케일에서 RSS에의 사소한 추가에 기여한다. 도면으로부터의 사례 (b)와 (d)를 비교하면, 폐색에 대항하는 경로 다이버시티를 갖는 것의 엄청난 중요성이 보여진다.
4.3. 라우팅 프로토콜의 요소
도 5a 내지 도 5b는, 타임라인(38)에 대하여 소스(32)로부터 중간 STA들(34)을 거쳐 목적지(36)까지의 1차 및 2차 경로를 확보하는 메시징 흐름-타임라인의 예시적인 실시예(30)를 도시한다. 개시된 프로토콜은 각각 확장된 RREQ 및 확장된 RREP라고 지칭되는 변경된 RREQ 및 RREP 정보 요소들을 이용하는 것에 응답하여, 소스 STA로부터 목적지 STA로의 1차 경로 및 2차 경로를 설정한다.
도 5a의 흐름을 따라, 프로토콜은 중간 STA들을 통해 목적지 STA까지의 강건한 전송으로 공간 스트림(40)을 송신하고자 하는 소스 STA(32)에 의해 트리거된다. 라우팅 프로토콜은 확장된 RREQ의 루트 플래그를 1차로 설정하여 확장된 RREQ를 중간 노드들(STA)에 브로드캐스트함(42)으로써 시작된다. 소스 STA, 목적지 STA 및 중간 STA들(가능한 릴레이들)에서의 1차 루트에 대한 규칙들은, MIMO 능력으로 인한 경로 메트릭 비용 조절에 대한 것을 제외하고는, 제한이 아닌 예로서 AODV인 베이스라인 라우팅 프로토콜의 규칙들을 따른다.
블록(44)에서, MIMO 가능형인 중간 노드는 그것의 경로 비용을 유리하게 가중하고, 1차 RREQ를 유니캐스트 방식으로 다른 중간 STA 또는 목적지 STA(36)에 전파한다(46). 목적지 스테이션은 1차 경로를 선택하고(48) 소스를 향해 RREP를 다시 전송하고, RREP는 RREP를 소스 STA(32)에 전파하는(50) 중간 STA(34)에 의해 픽업되며, 이는 1차 루트를 확보한다(52).
1차 루트가 확보될 때, 소스 STA는 확장된 RREQ의 루트 플래그를 2차로 설정하여 확장된 RREQ를 전송함(52)으로써 2차 루트의 경로 발견을 트리거한다(52). 다음으로, 도 5b에 보여진 바와 같이, 중간 STA가 변경된 AODV를 실행하고(54), MIMO 기능과 2차 독립성에 대한 비용 조절들을 수행한 다음, 유니캐스트 기술을 이용하여 이러한 2차 RREQ를 다른 중간 STA 또는 목적지 STA(36)에 전파하며(56), 목적지 STA는 2차 루트 경로 비용을 평가하고(58), 2차 경로를 선택하고, RREP를 중간 STA(34)에 전송한다. 다음으로, 중간 STA(34)는 이러한 2차 RREP를 소스 STA(32)에 전파하며(60), 소스 STA는 2차 루트를 확보하고(62), 동일 콘텐츠를 1차 루트 및 2차 루트 둘 다를 통해 전송한다(64).
개시된 프로토콜에 따르면, 중간 STA들 및 목적지 STA는 2차 RREQ를 다르게 취급한다. 그들은 이하를 장려하는 개시된 프로토콜의 특정 규칙들을 이용한다. (a) 공간 다중화 및 MU-MIMO와 같은 향상된 물리 계층 MIMO 통신 기법들을 사용할 수 있도록 1차 및 2차 루트에 MIMO STA들을 포함시킴. (b) 1차 루트와 중첩되지 않는 엔드-투-엔드 루트를 발견함.
도 6 및 도 7은 각각 확장된 라우팅 요청(RREQ) 정보 엔티티(IE) 및 확장된 라우팅 응답(RREP) IE의 예시적인 실시예들을 도시한다.
도 6에서, RREQ 필드들은 다음과 같이 도시된다.
1: IE ID - 이 소스에 대한 RREQ의 시퀀스 식별자;
2: 길이 - RREQ IE의 길이;
3: SA - 소스 어드레스;
4: SSEQ - 루트에 연관된 소스 시퀀스 번호;
5: 브로드캐스트 ID - 소스에 의해 각각의 RREQ에 대해 증분됨;
6: DA - 목적지 어드레스;
7: DSEQ - 루트에 연관된 목적지 시퀀스 번호;
8: 루트 플래그 - 1차 또는 2차 루트를 나타내는 플래그;
9: 메트릭 - 경로 비용 메트릭.
도 7에서, 라우팅 응답(RREP) IE의 필드들은 다음과 같다.
1: IE ID - 이 목적지에 대한 RREP의 시퀀스 식별자;
2: 길이 - RREQ IE의 길이;
3: SA - 소스 어드레스;
4: DA - 목적지 어드레스;
5: DSEQ - 루트에 연관된 목적지 시퀀스 번호;
6: 루트 플래그 - 1차 또는 2차 루트를 나타내는 플래그;
7: 수명 - 루트가 유효한 시간; 및
8: 메트릭 - 경로 비용 메트릭.
이러한 요소들 둘 다에서, 새로운 메시지; 루트 플래그가 추가된다. 루트 플래그는 확장된 RREQ 또는 RREP IE에 대해 1차 또는 2차 루트를 나타내는 1 비트의 정보이다. 또한, 임의의 정보 요소와 마찬가지로, 이 확장된 RREQ 및 확장된 RREP를 위해 별개의 IE ID가 사용된다. 이것은 이러한 패킷들을 수신하는 임의의 STA가 최신 기술의 AODV 프로토콜의 (정규) RREQ 및 RREP 패킷들로부터 그것들을 인식할 수 있게 한다.
4.3.1 라우팅 CTS
라우팅 CTS 프레임은 1차 및 2차 경로 상에서의 릴레이들의 전송들을 조정하기 위해 사용되는 변경된 CTS 프레임이다. 또한, 그것은 RTS 프레임으로 요구하지 않은 STA들에 대한 승인 프레임의 역할을 한다.
도 8은 이하의 필드들을 갖는 확장된 라우팅 CTS 프레임의 필드 콘텐츠를 도시 한다. 이것을 도 1과 비교하면, 이 프레임은 필드들: SA, DA, 수명 및 시간 오프셋을 추가로 포함하는 것을 쉽게 알 수 있다. 일반적으로, 복수의 홉에 걸쳐서 프레임을 송신하는 데에 있어서 4가지 유형의 어드레스 필드, 예를 들어 SA, DA, TA 및 RA가 사용되는 것을 주목해야 한다. SA(Source Address)는 프레임의 출처를 나타내는 추가 필드이다. SA는 프레임이 복수의 홉에 걸쳐 이동할 때 복수의 홉 전체에서 변경되지 않는다. DA(Destination Address)는 프레임의 목적지를 나타내는 추가 필드이다. DA는 프레임이 복수의 홉에 걸쳐 이동할 때 복수의 홉 전체에서 변경되지 않는다. TA(Transmitter Address)는 누가 프레임을 물리적으로 전송했는지를 나타낸다. TA는 프레임이 복수의 홉에 걸쳐 이동할 때 홉마다 변경된다. RA(Receiver Address)는 누가 프레임을 물리적으로 수신하도록 기대되는지를 나타낸다. RA는 프레임이 복수의 홉에 걸쳐 이동할 때 홉마다 변경된다.
1: 프레임 제어: 프레임 유형, 전력 관리 정보 등에 관한 정보를 포함함;
2: 지속시간: 직전 RTS 프레임으로부터, DMG CTS 프레임을 전송하는 데 필요한 마이크로 초 단위의 시간 및 그것의 SIFS 간격을 뺀 지속시간 필드;
3: RA: 이 CTS 프레임을 수신하기 위한 의도된 STA의 MAC 어드레스;
4: TA: DMG CTS 프레임을 전송하는 STA의 MAC 어드레스;
5: SA: 소스(발신자) STA MAC 어드레스;
6: DA: 목적지(최종) STA 어드레스;
7: 수명: CTS를 수신하는 STA가 자신의 버퍼 내에 있는 데이터가 유효하다고 간주하는 시간.
8: 시간 오프셋(Time Offset): CTS 수신 STA에 의한 데이터 전송이 발생하는 기준 시간 동기화에 대한 시간 오프셋.
9 : FCS: 프레임 콘텐츠의 수신을 검증하는 프레임 검사 시퀀스.
4.4. 공간적으로 비상관된 경로 링크들의 선택
이 섹션에서는, 1차 경로의 링크들에 공간적으로 비상관된 링크들을 갖는 2차 라우팅 경로의 선택을 위한 방법이 설명된다. 빔 형성된(BF) 통신들에서 공간적 상관을 추정하는 한가지 방식은 각도 영역에서 BF 섹터들 사이의 차이를 구하는 것이다.
도 9는 1차 루트(72), 및 2개의 가능한 2차 루트(76 및 78)를 보여주는 예시적인 토폴로지(70)를 도시한다. 2차 루트(점선)(78)는 유사한 경로를 따르기 때문에 1차 루트(실선)(72)와 공간적으로 상관되고, 그에 의해 1차 경로(72)에서처럼 동일한 폐색 객체(74)에 의해 폐색될 수 있게 된다는 점을 이해해야 한다. 그러나, 공간적으로 독립적인 루트(파선)(76)는 1차 루트를 폐색하는 동일한 객체에 의해 폐색될 더 낮은 확률에 종속된다. 따라서, 도면에서, 2차 경로가 1차 경로와의 공간 상관을 고려하지 않고 선택되는 사례가 도시되어 있다. 이 사례에서, 폐색 객체는 1차 경로 및 2차 경로 둘 다를 폐색할 수 있다. 다른 공간적으로 독립적인 루트는 1차 루트를 폐색하는 동일한 객체에 의해 폐색될 확률이 낮다. 송신기 STA 또는 수신기 STA가 이동하고 있을 때 유사한 문제가 발생할 수 있다. 2차 루트가 1차 루트와 공간적으로 상관되면, STA의 이동성의 결과로서 루트들 둘 다가 폐색될 수 있다. BF 패턴들의 상관의 정보는 BF 트레이닝 데이터로부터 얻어진다.
도 10은 802.11ad로 구현된 BF 섹터 레벨 스위프(sector level sweep)(SLS)의 예를 도시한다. 도면에서, 802.11ad로 구현된 BF 섹터 레벨 스위프(SLS)(92) 트레이닝의 예(90)가 보여지며, 이는 STA 1로부터 개시자 섹터 스위프(96)로서 섹터 스위프(94)를 전송하고, STA 2가 전송 섹터 스위프(100)를 수행하는 응답자 섹터 스위프(98)가 그에 후속하며, 그에 대해 STA 1이 섹터 스위프 피드백(102)을 생성하고, 그에 대해 STA 2가 섹터 스위프 ACK(104)를 생성하는 것을 보여준다. 최상의 섹터 ID, 안테나 ID, SNR, 및 빔 형성된 링크 1차 점유 시간 정보는 섹터 스위프(SSW) 피드백으로 피드백된다. STA들은 BF 트레이닝 프로세스를 통해 지향성 전송 관련 정보를 학습할 것이다. 다른 STA를 향한 최상의 섹터 ID 정보가 기록되고, 공간 상관 계산에서 사용된다.
도 11a 및 도 11b는 SSW 피드백을 제어하기 위한 종래의 데이터 구조들을 도시한다. 도 11a에는 이하의 필드들과 함께 묘사된 SSW 피드백 프레임이 보여진다.
1: 프레임 제어 - 프레임 유형, 전력 관리 등
2: 지속시간
3: RA - 수신 어드레스
4: TA - 전송 어드레스
5: SSW 피드백 -
6: BRP 요청
7: 빔 형성된 링크 유지보수
8: FCS
도 11b에는 SSW 피드백 필드 내의 서브필드들이 보여진다.
1: 섹터 선택
2: DMG 안테나 선택
3: SNR 보고
4: 폴 요구됨(Poll Required)
5: 예약됨
도 12는 mmWave 통신들에서 STA의 빔 패턴 로브들(110)을 도시한다. SLS BF 트레이닝을 통해 획득된 최상의 섹터 정보는 2차 루트와 1차 루트의 상관을 위한 메트릭으로서 이용된다. 도면에서, 1차 경로의 후속-홉 STA를 향한 최상의 섹터가 다른 최상의 섹터로부터의 제한된 각도 분리를 갖는 섹션(1)(112)과 함께 도시되는데, 다른 최상의 섹터는 수평면 상의 약 22도의 섹션(2)(114)인 한편, 섹션(3)(116)은 섹션(1)(112)로부터 약 90도 분리를 갖는다. 결과적으로, 시스템은 바람직한 후속-홉 2차 경로를 위한 최상의 섹터가 섹터(3)은 STA를 선택하도록 구성된다. 일반적으로, 각도 분리가 클수록, 노드 분리가 향상되고, 그에 따라 독립성이 향상된다.
4.5. 라우팅 프로토콜 설명
4.5.1. 프로토콜 동작
도 13은 소스 STA가 1차 및 2차 루트를 확보하고자 하는 개시된 라우팅 프로토콜의 예시적인 실시예(130)를 도시한다. 이 흐름도는 중간 STA들 및 목적지 STA에서 발생하는 활동들이 아니라, 소스 STA의 관점으로부터의 동작들만을 보여준다는 점에 주목해야 한다. 베이스라인 라우팅 프로토콜은 본 개시내용의 기술에 따른 지향성 전송들에 맞추어진 AODV이다. 프로토콜은 온-디맨드 라우팅 프로토콜이므로 소스 STA에 의해 트리거되고(132), 그 때, 그것의 이웃들의 목록 내에서 발견되지 않은 목적지에 의도된 패킷을 수신한다(134). 소스 STA는 루트 플래그를 1차(예를 들어, 0)로 설정하고, 확장된 RREQ를 생성하여(136), 지향성 모드로 이웃 STA들에 송신(전송)함으로써(138), 라우팅 프로토콜을 시작할 수 있다. 소스 STA, 목적지 STA 및 중간 STA들(가능한 릴레이들)의 1차 루트 규칙들은 베이스라인 라우팅 프로토콜의 규칙들을 따른다. 이웃 STA로부터 응답이 수신되고(140) 처리되며, 여기서 1차 경로 후속 홉이 기록된다(142).
1차 루트가 확보된 후, 소스 STA는 2차 루트의 경로 발견을 트리거한다. 2차 루트는 1차 루트와 공간적으로 비상관되도록 선택되고, 이는 1차 경로와 비상관된 이웃 STA들의 링크들을 선택하는(144) 것으로 시작한다. 이 단계는 도 15에 더 상세히 도시되어 있다. 경로 플래그는 2차(예를 들어, 1)로 설정되고, RREQ가 준비되어(146), 순위가 매겨진 이웃 노드들로부터의 후보 릴레이들에 송신(전송)된다(148). 이에 응답하여, 응답(RREP)이 이웃 노드(150)로부터 수신되고 2차 경로를 설정하도록 처리된다. 소스 스테이션은 1차 경로를 따라 후속-홉 스테이션에 데이터를 전송하고(152), 또한 2차 경로를 따라 후속-홉 STA에 데이터를 전송하며(154), 그 후에 처리가 종료한다(156).
도 14는 1차 및 2차 경로 발견으로 중간 노드들에서의 RREQ를 처리하는 예시적인 실시예(170)를 도시한다. 중간 STA들 및 목적지는 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 1차 루트와 중첩되지 않는 엔드-투-엔드 루트를 발견하기 위해 2차 RREQ를 수신할 때 상이한 규칙들을 따른다. 프로세스는 블록(172)에서 시작하고, 이러한 중간 노드에서 RREQ가 수신되고(174) 처리된다(176). SA, DA, 브로드캐스트 ID 및 RREQ 루트 플래그가 검사되어(178), 이것들이 이전의 RREQ와 동일한지가 결정된다. 이들이 동일하다면, 수신된 RREQ는 2차로서 지정되고(180), 다음으로, RREQ가 드롭되어(182) 프로세스가 종료된다(184). 이와 달리, 블록(178)에서, 이러한 필드들이 이전 RREQ와 동일하지 않다면, 블록(186)이 실행되어 RREQ 플래그가 1차로 설정되는지를 검사한다. 그것이 1차로 설정되지 않으면, 블록(188)은 수신된 이전 RREP가 동일한 SA, DA, 및 BC ID를 갖는지에 대한 검사를 수행한다. 이전의 RREP가 이러한 동일한 필드 값들을 갖는다면, 블록(182)으로 점프하여 RREQ를 드롭하고 프로세스를 종료한다(184). 이와 달리, 블록(186)에서 검사된 루트 플래그가 1차이거나 블록(188)에서 검사된 이전 RREP가 동일한 값들을 갖지 않는 경우, 블록(190)이 실행되어, 경로 비용 메트릭을 업데이트하고, RREQ를 이웃 STA들에 전달한(192) 다음, 프로세스를 종료한다(184).
4.5.2. 1차 경로에 비상관된 링크 선택 STA들
1차 경로를 확보한 후의 소스 STA는 일부 선택된 이웃 STA들에 전송되도록 2차 RREQ를 준비한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 1차 경로 후속-홉 릴레이에 대한 최상의 섹터와 고도로 상관된 최상의 섹터를 갖는 STA를 선택하는 것을 배제하기 위해 BF 트레이닝 정보가 검색된다.
도 15는 1차 경로와 비상관된 이웃 STA의 링크들을 선택하는 이러한 프로세스(190)를 도시한다. 프로세스가 시작되어(192), 1차 경로 상의 후속 홉 STA를 향한 최상의 섹터 정보가 검색된다(194). 다음으로, 1차 경로 상의 후속 홉 STA를 향한 최상의 섹터 공간 각도 θ가 기록된다(196). 공간적 상관 임계치 α가 설정되고(또는 이전에 설정되었고)(198), N개의 이웃의 목록이 검색되고(200), 로컬 목록(루프 카운터)이 초기화된다(202). N개의 이웃 전부에 대해 로컬 루프가 수행되었는지에 관해 루프 검사(204)가 이루어지고(대안적으로, 루프의 최하단에서 검사가 이루어질 수 있음); 만일 그렇다면, 블록(206)이 실행되어, K개의 STA의 업데이트된 목록을 저장하고 프로세스(208)를 종료한다. 그렇지 않다면, 루프가 실행되어, n번째 STA를 향한 최상의 섹터 정보가 검색되고(210), n번째 STA를 향한 최상의 섹터 공간 각도 φ(n)이 기록된다(212). 다음으로, 공간 각도의 절대 값 θ-φ(n)이 공간 상관 임계치 α보다 작은지에 대한 검사(214)가 이루어진다. 공간 각도가 작지 않다면, STA는 허용 가능하고(목록 상에 남아있음), 블록(218)으로 점프하여 루프 카운터를 증가시키고, 루프의 최상단에 있는 블록(204)으로 다시 점프한다. 그렇지 않은 경우, 충분히 다르지 않은 각도를 이용하면, 목록의 최상단으로 돌아가기 전에 n번째 STA를 신뢰가능한 피어 STA 목록으로부터 드롭하는 블록(216)이 실행된다.
도 16은 각도에 기초한 STA들 A, B 및 C와 관련한 이러한 루트 선택 프로세스의 기하학적 묘사(230)이다. 하나의 STA에서의 폐색이 다른 STA에 영향을 주지 않을 것을 상정하는 2개의 STA 사이의 최소 거리 d_min에 기초하여, 각도 α가 선택될 수 있음을 알 수 있다. 이 도면에서, 값 r_avg는 전송 STA "A"와 2개의 후보 릴레이 "B"와 "C" 사이의 평균 거리이다. 예를 들어, d_min = 0.5 미터이고 r_avg = 2 미터인 경우, 기본 기하학으로부터, 기입된 각도 추측과 탈레스의 정리를 사용하면 다음과 같다:
Figure 112019058826766-pct00001
이 예에서, α는 약 15도이다.
이 임계치 α는 1차 경로 상의 릴레이를 향한 최상의 섹터 수평 각도 θ를 2차 경로 상의 n번째 후보 릴레이를 향한 최상의 섹터 수평 각도 φ(n)과 비교하기 위해 이용된다. 이러한 절차의 끝에서, N개의 신뢰가능한 STA 중 K개의 STA는 1차 경로 릴레이의 링크와 공간적으로 비상관된 링크들을 갖는 것으로 상정된다.
도 17a 내지 도 17e는 STA A-G와 함께 보여진, 예시적인 mmWave 메쉬 네트워크에 개시된 라우팅 프로토콜을 적용하는 것을 도시한다. 구체적으로, 도면들은 도 17a에서 STA들 사이의 양방향 링크들을 보여주는 네트워크 상의 1차 및 2차 경로 발견의 예를 도시한다. 1차 RREQ(실선)의 전파는 도 17b에 도시된다. 1차 루트는 도 17c에 보여진 바와 같이 선택된다. 본 실시예들에서 설명된 규칙들에 따른 2차 경로(파선)에 대한 RREQ의 전파가 도 17d에 도시되어 있고, 십자 부호는 수신 STA에서의 RREQ 패킷의 드롭을 언급하는 것이다. 도 17e에서, 2차 루트가 선택된 것으로 보여진다.
따라서, 위의 도면들에서, 예시적인 메쉬 네트워크는 STA들이 개시된 라우팅 프로토콜을 이용하여 데이터를 교환하는 것을 설명했다. 우선, 1차 플래그를 갖는 확장된 RREQ가 (도 17b의 STA A로부터) 전파되어, 1차 경로의 발견을 가능하게 한다. 소스에서의 RREP의 수신 및 (도 17c에 도시된) 1차 경로 발견의 발견을 확보한 후에, 2차 경로 RREQ가 전파된다(도 17d). 도면에서, STA C에의 링크가 1차 경로 상의 STA D에의 링크와 높은 공간적 상관을 가지므로, 소스 STA(STA A)는 2차 RREQ를 STA C에 송신하지 않기로 선택했다. 추가로, 1차 경로 상의 중간 STA들은 2차 경로에 대해 임의의 수신된 RREQ를 드롭하도록 구성되며, 이는 STA D에 도달하는 2차 경로 RREQ에 대해 십자 부호들로 도시된다. 제안된 라우팅 프로토콜의 사용을 통해 2차 경로를 확보하면(도 17e), 2개의 루트에서 동일한 데이터 콘텐츠가 동시에 전송된다.
개시된 라우팅 프로토콜은 링크 폐색, 안테나 오정렬, 채널 페이딩 효과들, 및 신호 레벨들을 감소시키는 유사한 사례들에도 불구하고, 라우팅 데이터의 강건성 및 신뢰성을 증가시킬 것으로 예상된다.
5. 목적지 STA에서의 2개의 루트로부터의 데이터 수신
5.1. 조정되지 않은 수신
목적지 STA가 2개의 루트로부터의 데이터 콘텐츠를 처리하는 가장 간단한 방법은 임의의 형태의 조정 없이 데이터를 수신하는 것이다. OSI 모델의 상위 계층들은 패킷들에서의 임의의 중복을 검출할 것이고, 중복 패킷들은 드롭될 수 있다.
도 18은 1차 경로 상의 최종 홉 릴레이 및 2차 경로 상의 최종 홉 릴레이에 의한 데이터 전송, 및 목적지에 의해 송신된 확인 응답을 도시한다. 이러한 전송들은 조정되지 않는다. 목적지에서 2차 경로 상의 최종-홉 릴레이로부터 수신된 패킷들은 중복으로 지정되고 드롭되며, 이는 도면에서 십자 부호에 의해 도시된다. 이러한 패킷들은 목적지 STA에 의해 1차 경로로부터 올바르게 수신되었다.
5.2. 조정된 수신 - 조합 수신 신호 전력
목적지 STA에서의 2개의 루트로부터의 데이터 콘텐츠의 수신이 조정될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본 개시내용은 물리 계층에서의 최종-홉 릴레이로부터 수신된 신호들의 조합을 가능하게 함으로써 조정을 달성한다. 이 조합은 전체 수신 신호 강도를 향상시키고, 따라서 수신 에러의 가능성을 감소시킨다.
도 19는 이러한 데이터 전송들의 조정을 도시한다. RTS는 1차 릴레이에 의해 송신되고, 그에 대해, 목적지는 릴레이들 둘 다에 CTS 프레임으로 응답한다. CTS 프레임은 목적지와 릴레이들 둘 다의 사이에서의 전파 시간, 및 핸드쉐이킹 프로세스에서 소비되는 시간의 지식을 고려하여 전송 시간을 지정한다. 이러한 핸드쉐이킹 프로세스는 거의 동일한 정확한 시간에 릴레이들 둘 다로부터 2개의 신호를 수신하는 것을 허용한다. 이러한 유형의 조정에 필요한 메시징이 다음 도면에 도시된다.
도 20은 핸드쉐이킹 기간(292) 및 데이터 전송 기간(294)을 수행하는 데에 있어서, 1차 릴레이, 2차 릴레이, 및 목적지 STA 사이에서 상기 형태의 조정을 수행하기 위한 메시징 흐름(290)을 도시한다. 핸드쉐이킹(292) 동안, 1차 릴레이는 데이터 라우팅 지향성 RTS 프레임을 전송한다(296). 목적지 STA는 데이터 라우팅 지향성 CTS 프레임을 1차 릴레이에 전송한다(298). 목적지 STA는 데이터 라우팅 지향성 CTS 프레임을 2차 릴레이에 전송한다(300). 데이터 전송 기간(294)에서, 1차 릴레이는 데이터를 목적지 STA에 전송한다(302). 2차 릴레이는 데이터를 목적지 STA에 전송한다(304). 목적지 STA는 확인응답(ACK)(306)을 1차 릴레이에 전송한다. 목적지 STA는 확인응답(ACK)(308)을 2차 릴레이에 전송한다.
도 21a 및 도 21b는 목적지 STA에서 구현되는 로직(프로그래밍)의 예시적인 실시예(310)를 도시하는 것으로서, 목적지 STA에서의 1차 및 2차 릴레이들로부터의 동시 데이터 패킷 수신을 보여준다. 실행은 도 21a에서 시작하고(312), RTS는 1차 릴레이로부터 수신되고(314) 처리된다(316). 다음으로, 목적지 STA는 1차 릴레이를 향해 BF 가중치들(318)을 적용한다. 다음으로, 라우팅 CTS가 1차 릴레이에 전송된다(320). 다음으로, 2차 릴레이 정보가 검색되고(322), 그에 대해 전송 BF 가중치들이 적용되며(324), 그러면 라우팅 CTS가 2차 릴레이에 전송된다(326). 데이터가 1차 및 2차 릴레이들로부터 수신되고 처리된다(328). 다음으로, 도 21b에서, 데이터가 올바르게 수신되었는지에 대한 검사가 행해진다(330). 그것이 올바르게 수신되었다면, 전송 BF 가중치들이 1차 릴레이를 향하여 적용되고(332), ACK 프레임이 1차 릴레이에 송신된다(334). 마찬가지로, BF 가중치들이 2차 릴레이에 적용되고(336), ACK 프레임이 2차 릴레이에 송신되어(338), 프로세스(340)를 종료한다. 블록(330)으로 되돌아가서, 데이터가 올바르게 수신되지 않으면, 올바르지 않게 수신된 패킷들은 드롭되고(342), 프로세스는 종료한다(340).
5.2. 조정된 수신 - 2차 루트로부터의 조건부 수신
도 22a 및 도 22b는 1차 릴레이, 목적지 STA, 및 2차 경로 릴레이에 의한 전송의 예시적인 실시예(350, 370)를 도시한다. 도 22a에서, 데이터는 목적지에서 1차 경로 릴레이에 의해 올바르게 수신되는 것으로 도시된다. 도 22b에서, 1차 릴레이로부터의 데이터 수신이 목적지 STA에 의해 실패한 것으로 여겨지는 이후로, 2차 경로 릴레이에 의한 데이터 전송이 트리거되는 것으로 도시된다.
상기 예는 목적지 STA에서의 2개의 루트로부터의 데이터 콘텐츠의 수신의 조정의 다른 형태를 도시한다. 목적지 STA가 1차 경로의 릴레이로부터 데이터 패킷들을 올바르게 수신한 경우, 그것은 이러한 수신을 1차 경로 상의 릴레이에 확인응답한다. 2차 경로 상의 릴레이는 통신들의 요청을 수신하지 않았으므로, 그것은 패킷들을 드롭한다. 이러한 조건은 도 22a에 보여진다. 한편, 목적지에서 데이터가 1차 릴레이로부터 에러를 갖고 수신되는 경우, 목적지 STA는 도 22b에 도시된 바와 같이 데이터 패킷들을 전송하기 위해 CTS 프레임을 통해 2차 경로 상의 릴레이를 요청한다.
도 23은 1차 경로 릴레이에 의한 전송이 실패할 때의 2차 경로 릴레이에 의한 데이터 전송을 위한 메시징 시퀀스(390)를 도시한다. 도면의 최상부에는, 1차 릴레이, 2차 릴레이, 및 목적지 STA가 보여진다. 1차 릴레이는 목적지 STA에 데이터를 전송하고(392), 이에 응답하여 목적지 STA가 라우팅 CTS 지향성 프레임을 2차 릴레이에 전송한다(394). 이러한 2차 릴레이는 목적지 STA에 데이터를 전송하고(396), 다음으로 목적지 STA는 ACK를 2차 릴레이에 다시 송신한다(398).
도 24a 및 도 24b는 목적지 STA에서의 2차 STA로부터의 조건부 데이터 패킷 수신의 예시적인 실시예(410)를 도시한다. 처리는 도 24a에서 시작하고(412), RTS는 1차 릴레이로부터 수신되고(414), 그것의 RTS 패킷 콘텐츠가 처리된다(416). 전송 BF 가중치들이 1차 릴레이를 향해 적용되고(418), 1차 릴레이에 전송된다(420). 다음으로, 1차 릴레이로부터 데이터가 처리된다(422). 데이터가 올바르게 수신되었는지 결정하기 위해 검사가 행해진다(424). 올바르게 수신되었다면, 전송 BF 가중치들이 1차 릴레이를 향하여 적용되고(426), 도 24b에 도시된 바와 같이 프로세스가 종료하기(432) 전에 ACK 프레임이 1차 릴레이에 송신된다(428). 이와 달리, 블록(424)에서 데이터가 올바르게 수신되지 않았으면, 도 24b에서 2차 릴레이 정보가 검색되고(432), 전송 BF 가중치들이 2차 릴레이를 향해 적용되고(434), 라우팅 CTS 프레임은 2차 릴레이에 송신된다(436). 데이터는 2차 릴레이로부터 수신되어 처리되고(438), 데이터가 올바르게 수신되었는지에 대한 검사가 이루어진다(440). 그것이 올바르게 수신되었다면, 처리는 종료한다(430). 그렇지 않으면, 올바르게 수신되지 않은 패킷들은 종료 처리(430) 전에 드롭된다(442).
도 25는 본 개시내용의 기술에 따른 동작을 위해 구성된 단일 입력 단일 출력(SISO) 스테이션(STA)의 예시적인 실시예(490)를 나타낸다. 소스/싱크 디바이스로부터 접속(494)을 통해 메모리(498), 제어기(502), TX 데이터 프로세서(500) 및 RX 데이터 프로세서(504)로의 버스(496)에 접속되는 데이터 라인(492)이 보여진다. 변조기/복조기(mod/demod)(506)는 복조기(508) 및 변조기(510)를 갖고, 안테나들(514)을 갖는 공간 프로세서(512)에 결합되는 것으로 도시된다. TX 데이터 프로세서(500)는 변조기(508)를 통한 출력을 위해 결합되는 한편, RX 데이터 프로세서(504)는 복조기(510)로부터의 입력을 위해 결합된다.
제어기는 메모리에 액세스하고, 제어 신호들을 TX 데이터 프로세서에 제공하여, 데이터 싱크로부터의 비트들에 액세스하고, 원시 데이터의 스크램블링, 코딩, 인터리빙, 및 데이터 심볼들에의 맵핑을 수행하고, 또는 제어 신호들을 RX 프로세서에 제공하여, 수신 데이터 심볼들을 디-맵핑하고, 디인터리빙, 디코딩, 및 디스크램블링 동작들을 수행한다는 점에 주목해야 한다. 변조기는 디지털 심볼들을 처리하여 아날로그 심볼들로 변조한다. 복조기는 아날로그 심볼들을 수신하고 디지털 심볼들로 복조한다.
스테이션이 전송 신호에 대한 빔 형성을 수행할 때, 사용될 빔 패턴은 TX 데이터 프로세서(500)로부터 변조기/복조기(506)에 명령된다. 변조기/복조기는 주어진 명령을 해석하고, 아날로그 공간 프로세서(512)에 공급되는 명령을 생성한다. 결과로서, 아날로그 공간 프로세서(512)는 그것의 전송 안테나 요소들 각각에서의 위상들을 쉬프트하여, 명령된 빔 패턴을 형성한다. 스테이션이 수신 신호에 대해 빔 형성을 수행할 때, 사용될 빔 패턴은 제어기(504) 및 RX 데이터 프로세서(504)로부터 변조기/복조기(506)에 명령된다. 변조기/복조기(506)는 주어진 명령을 해석하고, 아날로그 공간 프로세서(512)에 공급되는 명령을 생성한다. 결과로서, 아날로그 공간 프로세서(512)는 그것의 수신 안테나 요소들 각각에서의 위상들을 쉬프트하여, 명령된 빔 패턴을 형성한다. 스테이션이 신호를 수신할 때, 수신 신호는 아날로그 공간 프로세서(512), 변조기/복조기(506), 및 RX 데이터 프로세서(504)를 통해 제어기(502)에 공급된다. 위에서 설명된 바와 같이, 제어기(502)는 수신 신호의 콘텐츠를 결정하고, 적절한 반응들을 트리거하며, 정보를 메모리(498) 내에 저장한다. 위에서 설명된 모든 관리 프레임들, 교환된 패킷들은 제어기(502)에 의해 결정되고 생성된다. 패킷이 온-더-에어(on the air)로 전송되어야 할 때, 제어기(502)에 의해 생성된 패킷은 TX 데이터 프로세서(500) 및 변조기/복조기(506)를 통해 아날로그 공간 프로세서(512)에 공급되는 반면, 전송 빔 패턴은 위에서 설명된 바와 같이 동시에 제어된다.
도 26은 본 개시내용의 기술에 따른 동작을 위해 구성된 다중 입력 다중 출력(MIMO) 스테이션(STA)의 예시적인 실시예(530)를 도시한다. 제어기, 변조기들, 및 복조기들은 이전 실시예에서 설명한 것과 동일한 기본 기능들을 수행할 수 있음에 유의해야 한다. TX 공간 프로세서는 전송 체인들에 일치하도록 공간 스트림들의 공간 프리코딩 및 공간 맵핑을 수행한다. RX 공간 프로세서는 상이한 수신 체인들로부터 수신된 공간 스트림들의 공간 디-맵핑을 수행하고, 공간 디코딩을 수행한다.
소스/싱크 디바이스로부터 접속(534)을 통해 메모리(538), 제어기(542), TX 데이터 프로세서(540) 및 RX 데이터 프로세서(544)로의 버스(536)에 접속되는 데이터 라인(532)이 보여진다. 복수의 입력 및 출력이 존재하는 것을 고려하여, TX 데이터 프로세서(540)는 제어기(542) 및 TX 공간 프로세서(546) 둘 다에 결합된다. 마찬가지로, RX 데이터 프로세서(544)는 제어기(542)에 결합되고, RX 공간 프로세서(548)로부터 데이터를 수신한다. 복수의 변조기/복조기(mod/demod) 디바이스(550a-550n)(예를 들어, 2개 이상)는, 복수의 안테나(558)를 갖는 아날로그 공간 프로세서(556)에 결합된다. mod/demod 디바이스들(550a-550n)의 개별 변조기들(552a-552n)은 TX 공간 프로세서(546)로부터 TX 입력들을 수신한다. 마찬가지의 방식으로, mod/demod 디바이스들(550a-550n)의 개별 복조기들(554a-554n)은 아날로그 공간 프로세서(556)의 안테나(558)로부터 RX 입력들을 수신하고, 그 후 복조는 RX 공간 프로세서(548)에 전달된다.
스테이션이 전송 신호에 대한 빔 형성을 수행할 때, 사용될 빔 패턴 및 MIMO 구성은 TX 데이터 프로세서(540)로부터 TX 공간 프로세서(546) 및 변조기/복조기(550a-550n)에 명령된다. 변조기/복조기(550a-550n)는 주어진 명령을 해석하고, 아날로그 공간 프로세서(556)에 공급되는 명령들을 생성한다. 결과로서, 아날로그 공간 프로세서(556)는 그것의 전송 안테나 요소들(558) 각각에서의 위상들을 쉬프트하여, 명령된 빔 패턴 및 MIMO 구성을 형성한다. 스테이션이 수신 신호에 대해 빔 형성을 수행할 때, 사용할 빔 패턴은 제어기(542) 및 RX 공간 프로세서(548)로부터 변조기/복조기(550a-550n)에 명령된다. 변조기/복조기(550a-550n)는 주어진 명령을 해석하고, 아날로그 공간 프로세서(556)에 공급되는 명령들을 생성한다. 결과로서, 아날로그 공간 프로세서(556)는 그것의 수신 안테나 요소들 각각에서의 위상들을 쉬프트하여, MIMO 구성과 함께 명령된 빔 패턴을 형성한다. 스테이션이 신호를 수신할 때, 수신 신호는 아날로그 공간 프로세서(556), 변조기/복조기(550a-550n), 및 RX 공간 프로세서(548)를 통해 제어기(542)에 공급된다. 위에서 설명된 바와 같이, 제어기(542)는 수신 신호의 콘텐츠를 결정하고, 적절한 반응들을 트리거하며, 정보를 메모리(538) 내에 저장한다. 위에서 설명된 모든 관리 프레임들, 교환된 패킷들은 제어기(542)에 의해 결정되고 생성된다. 패킷이 온-더-에어로 전송되어야 할 때, 제어기(542)에 의해 생성된 패킷은 TX 데이터 프로세서(540), TX 공간 프로세서(546), 및 변조기/복조기(550a-550n)를 통해 아날로그 공간 프로세서(412)에 공급되는 반면, 전송 빔 패턴은 위에서 설명된 바와 같이 동시에 제어된다.
본 기술에서 설명되는 향상들은 다양한 무선 통신 디바이스들 내에서 쉽게 구현될 수 있다. 또한, 무선 데이터 통신 디바이스들은 전형적으로 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 디바이스(예를 들어, CPU, 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 컴퓨터 가능형 ASIC 등), 및 명령어들을 저장하는 하나 이상의 연관되는 메모리(예를 들어, RAM, DRAM, NVRAM, FLASH, 컴퓨터 판독가능한 매체 등)를 포함하도록 구현되며, 그에 의해 메모리에 저장된 프로그래밍(명령어들)은 본 명세서에서 설명되는 다양한 프로세스 방법들의 단계들을 수행하기 위해 프로세서에서 실행된다는 것을 알아야 한다.
또한, 이러한 계산 시스템에서의 컴퓨터 판독가능한 매체(명령어들을 저장하는 메모리)는 "비-일시적"이며, 이는 임의의 모든 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하고, 유일한 예외는 일시적인 전파 신호(propagating signal)임을 알아야 한다. 따라서, 개시된 기술은 랜덤 액세스인 것들(예를 들어, RAM), 주기적 리프레쉬를 필요로 하는 것들(예를 들어, DRAM), 시간에 따라 열화하는 것들(예를 들어, EEPROM, 디스크 매체), 또는 단기간 동안에만 및/또는 전력의 존재 시에만 데이터를 저장하는 것을 포함하는 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함할 수 있고, 유일한 제한은 "컴퓨터 판독가능한 매체"라는 용어는 일시적인 전자 신호에는 적용가능하지 않다는 것이다.
본 기술의 실시예들은 본 기술의 실시예들에 따른 방법들 및 시스템들의 흐름도 도면들, 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품들로서 또한 구현될 수 있는 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 다른 계산적 묘사들을 참조하여 본 명세서에서 설명될 수 있다. 이에 관하여, 임의의 절차, 알고리즘, 단계, 동작, 공식, 또는 계산적 도시뿐만 아니라, 흐름도의 각각의 블록 또는 단계, 및 블록들(및/또는 단계들)의 조합들은 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드로 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하는 소프트웨어와 같은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 알고 있는 바와 같이, 임의의 그러한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 포함하지만 그에 제한되지 않는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서, 또는 다른 프로그래밍가능한 처리 장치에 의해 실행되어 머신을 생성할 수 있고, 그에 의해 컴퓨터 프로세서(들) 또는 다른 프로그래밍가능한 처리 장치에서 실행되는 컴퓨터 프로그램 명령어들은 명시되는 기능(들)을 구현하기 위한 수단을 생성한다.
따라서, 본 명세서에 설명되는 흐름도들의 블록들, 및 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들, 또는 계산적 묘사들은 명시되는 기능(들)을 수행하기 위한 수단의 조합들, 명시되는 기능(들)을 수행하기 위한 단계들의 조합들, 및 명시되는 기능(들)을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드 로직 수단으로 구현되는 것과 같은 컴퓨터 프로그램 명령어들을 뒷받침한다. 본 명세서에서 설명되는 임의의 절차들, 알고리즘들, 단계들, 동작들, 공식들 또는 계산적 묘사들 및 그것의 조합들뿐만 아니라, 흐름도 도면들의 각각의 블록들은 명시되는 기능(들) 또는 단계(들), 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드의 조합들을 수행하는 특수 목적 하드웨어-기반 컴퓨터 시스템들에 의해 구현될 수 있음이 또한 이해될 것이다
더욱이, 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능한 처리 장치에게 특정 방식으로 기능할 것을 지시할 수 있는 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드로 구현되는 것과 같은 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 메모리 또는 메모리 디바이스들에 또한 저장될 수 있고, 그에 의해, 컴퓨터 판독가능한 메모리 또는 메모리 디바이스들 내에 저장되는 명령어들은 흐름도(들)의 블록(들)에서 명시되는 기능을 구현하는 명령어 수단을 포함하는 제조물을 생성하게 된다. 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능한 처리 장치에서 실행되는 명령어들이 흐름도(들)의 블록(들), 절차(들), 알고리즘(들), 단계(들), 동작(들), 공식(들) 또는 계산적 묘사(들)에서 명시되는 기능들을 구현하기 위한 단계들을 제공하도록 컴퓨터-구현 프로세스를 생성하기 위해 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍가능한 처리 장치에서 일련의 동작 단계들이 수행되게 하기 위해, 컴퓨터 프로세서 또는 다른 프로그래밍 가능한 처리 장치에 의해 컴퓨터 프로그램 명령어들이 또한 실행될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "프로그래밍" 또는 "프로그램 실행가능(program executable)"은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 수 있는 하나 이상의 명령어를 언급하는 것이라는 점이 추가로 이해될 것이다. 명령어들은 소프트웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어 및 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 명령어들은 비-일시적 매체 내의 디바이스에 로컬로 저장될 수 있거나, 서버에 저장되는 것과 같이 원격으로 저장될 수 있거나, 명령어들의 전부 또는 일부가 로컬 및 원격으로 저장될 수 있다. 원격으로 저장되는 명령어들은 사용자 개시에 의해, 또는 하나 이상의 요인에 기초하여 자동으로, 디바이스에 다운로드(푸시)될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 프로세서, 컴퓨터 프로세서, 중앙 처리 유닛(CPU), 및 컴퓨터는 명령어들을 실행하고 입력/출력 인터페이스들 및/또는 주변 디바이스들과 통신할 수 있는 디바이스를 나타내기 위해 동의어로 사용되고, 용어들 프로세서, 컴퓨터 프로세서, CPU, 및 컴퓨터는 단일 또는 다수의 디바이스, 단일 코어 및 멀티 코어 디바이스들, 및 그것의 변형들을 포함하도록 의도되었다는 것이 더 이해될 것이다.
본 명세서의 설명으로부터, 본 개시내용은 이하를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 실시예들을 포함한다는 것이 이해될 것이다:
1. 무선 통신 장치로서, (a) 다른 무선 통신 스테이션들과 무선 통신하도록 구성되는 무선 통신 회로; (b) 상기 무선 통신 회로에 결합된 컴퓨터 프로세서; 및 (c) 컴퓨터 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 메모리를 포함하고, (d) 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, (d)(ⅰ) 라우팅 프로토콜을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 통신하는 단계; (d)(ⅱ) 중간 무선 통신 스테이션들을 통해 목적지 무선 통신 스테이션과의 통신들을 확립하는 데에 있어서 1차 및 2차 경로 발견을 수행하는 단계; (d)(ⅲ) 프로세서에 의해, 후보 중간 스테이션들에 대한 BF 트레이닝 정보를 이용하여, 1차 및 2차 경로에 대한 안테나 패턴이 공간적으로 비상관되도록 선택될 1차 및 2차 경로의 중간 스테이션을 결정하는 단계; 및 (d)(ⅳ) 2차 경로 상에서 수신된 데이터에 응답하여 1차 경로의 링크 폐색들(link blockages)을 극복하기 위해, 목적지 무선 통신 스테이션에 의한 수신을 위해, 1차 경로 상에서 데이터를 전송하고 2차 경로 상에서 동일한 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
2. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 목적지 스테이션에서 조정되지 않은 수신(uncoordinated reception), 수신 신호 전력들을 결합하는 것에 의한 조정된 수신, 또는 2차 라우팅 경로로부터의 조건부 수신을 갖는 조정된 수신으로 이루어진 수신 유형들의 그룹으로부터 선택되는 수신을 제공하도록 구성되는, 장치.
3. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 송신 요구(ready-to-send)(RTS), 송신 가능(clear-to-send)(CTS) 절차들을 이용하도록 구성되는, 장치.
4. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 1차 및 2차 경로 둘 다에서 전송들을 조정하기 위해 변형된 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 이용하도록 구성되는, 장치.
5. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 중간 스테이션들은 2차 경로 세그먼트들이 1차 경로의 일부가 아닌지를 결정하고, 상기 2차 경로가 상기 1차 경로에 독립적일 것을 보장하도록 경로 비용 메트릭의 조절을 수행하는, 장치.
6. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 수신에서의 에러들 및 지연을 최소화하도록 2개의 루트로부터의 데이터의 수신을 조정하기 위해 목적지 무선 통신 스테이션에서 핸드쉐이킹 메커니즘을 이용하도록 구성되는, 장치.
7. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 라우팅 프로토콜은 애드혹 온-디맨드 거리 벡터(ad-hoc on-demand distance vector)(AODV) 라우팅 프로토콜의 확장인, 장치.
8. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 이웃 스테이션들에 송신되는 확장된 라우팅 요청(routing request)(RREQ) 및 라우팅 응답(routing reply)(RREP) 정보 요소들을 이용하는 것에 응답하여 목적지 무선 통신 스테이션과의 통신을 확립하는 데에 있어서 1차 및 2차 경로 발견을 수행하도록 구성되는, 장치.
9. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 확장된 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP) 정보 요소들을 이용하도록 구성되고, 확장된 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP) 정보 요소들은 종래의(비확장) 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP)으로부터 그것들을 차별화하는 별개의 확장 식별자를 포함하고, 1차 라우팅 경로와 2차 라우팅 경로 사이의 선택을 나타내는 라우팅 플래그를 각각 포함하는, 장치.
10. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 해당 경로 상에서의 스테이션의 신호 처리 능력에 응답하여, 중간 스테이션(STA) 상의 경로 비용 메트릭을 조절하도록 구성되는, 장치.
11. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 중간 스테이션(STA)이 속하는 2차 경로 세그먼트의 독립성을 식별하도록 구성되고, 그에 의해 상기 중간 스테이션(STA)은 1차 경로에 대한 이러한 독립성을 식별할 수 있게 되는, 장치.
12. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 1차 경로에 대한 중간 스테이션(STA)이 속하는 2차 경로 세그먼트의 독립성에 응답하여, 상기 중간 스테이션(STA)의 경로 비용 메트릭을 조절하도록 구성되는, 장치.
13. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 무선 통신 회로는 단일 입력 단일 출력(SISO) 무선 통신 회로를 포함하는, 장치.
14. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 단일 입력 단일 출력(SISO) 무선 통신 회로는, (a) 소스 데이터를 수신하고, 그것을 전송을 위해 라우팅 프로토콜에 따라 처리하는 송신기 데이터 프로세서; (b) 상기 송신기 데이터 프로세서로부터의 디지털 출력을 수신하여, 그것을 아날로그 TX 신호로 변환하는 변조기; (c) 복수의 안테나에 결합되고, 상기 아날로그 TX 신호를 수신하고 이를 무선 전송을 위해 복수의 안테나에 결합하도록 구성되는 아날로그 공간 프로세서; (d) 상기 아날로그 공간 프로세서로부터 아날로그 입력을 수신하고, 그것을 디지털 신호로 변환하는 복조기; 및 (e) 상기 복조기로부터 디지털 신호들을 수신하고, 출력을 위해 싱크 데이터 스트림(sink data stream)을 생성하는 수신기 데이터 프로세서를 포함하는, 장치.
15. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 무선 통신 회로는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 무선 통신 회로를 포함하는, 장치.
16. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 다중 입력 다중 출력(MIMO) 무선 통신 회로는, (a) 소스 데이터를 수신하고, 그것을 전송을 위해 라우팅 프로토콜에 따라 처리하는 송신기 데이터 프로세서; (b) 상기 송신기 데이터 프로세서로부터의 출력을 공간 출력들로 공간적으로 변환하는 송신기 공간 프로세서; (c) 각각 공간 출력들 중 하나를 수신하고 그것을 아날로그 TX 신호로 변환하는 복수의 변조기; (d) 복수의 안테나에 결합되고, 상기 복수의 변조기 각각으로부터 상기 아날로그 TX 신호를 수신하고 이것을 무선 전송을 위해 복수의 안테나에 결합하도록 구성되는 아날로그 공간 프로세서; (e) 상기 아날로그 공간 프로세서로부터 아날로그 입력을 수신하고, 그것을 디지털 수신기 신호들로 변환하는 복수의 복조기; (f) 상기 복수의 복조기로부터 디지털 수신기 신호들을 수신하고, 그것들을 디지털 데이터 출력으로 공간 처리하는 수신기 공간 프로세서; 및 (g) 상기 수신기 공간 프로세서로부터 디지털 데이터 출력을 수신하는 수신기 데이터 프로세서 - 수신기 데이터 프로세서는 디지털 데이터 출력으로부터 출력을 위해 싱크 데이터 스트림을 생성함 - 를 포함하는, 장치.
17. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 장치는 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(WPAN), 무선 다중 홉 릴레이 네트워크, 피어-투-피어(P2P) 통신, 실외 무선 통신, Wi-Fi 네트워크, 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션, 메쉬 네트워킹에 의한 데이터의 백홀링, D2D 통신을 갖는 차세대 셀룰러 네트워크, 802.11 네트워크, 및 지그비(ZigBee)로 이루어진 무선 통신 애플리케이션들의 그룹으로부터 선택되는 통신 애플리케이션에서 이용되는, 장치.
18. 무선 통신 장치로서, (a) 다른 무선 통신 스테이션들과 무선 통신하도록 구성되는 무선 통신 회로; (b) 상기 무선 통신 회로에 결합된 컴퓨터 프로세서; 및 (c) 컴퓨터 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 메모리를 포함하고, (d) 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, (d)(ⅰ) 라우팅 프로토콜을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 통신하는 단계; (d)(ⅱ) 중간 무선 통신 스테이션들을 통해, 목적지 무선 통신 스테이션과의 통신들을 확립하는 데에 있어서 1차 및 2차 경로 발견을 수행하는 단계; (d)(ⅲ) 프로세서에 의해, 후보 중간 스테이션들에 대한 BF 트레이닝 정보를 이용하여, 1차 및 2차 경로에 대한 안테나 패턴이 공간적으로 비상관되도록 선택될 1차 및 2차 경로의 중간 스테이션을 결정하는 단계; (d)(ⅳ) 1차 및 2차 경로 둘 다에서 전송들을 조정하기 위해 변형된 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 갖는 송신 요구(RTS), 송신 가능(CTS) 절차들을 이용하는 단계; 및 (d)(ⅴ) 2차 경로 상에서 수신된 데이터에 응답하여 1차 경로의 링크 폐색들을 극복하기 위해, 목적지 무선 통신 스테이션에 의한 수신을 위해, 1차 경로 상에서 데이터를 전송하고 2차 경로 상에서 동일한 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하는, 장치.
19. 임의의 선행 실시예의 장치로서, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 중간 스테이션들로 하여금 2차 경로 세그먼트들이 1차 경로의 일부가 아닌지를 결정하고 상기 2차 경로가 상기 1차 경로에 독립적일 것을 보장하도록 경로 비용 메트릭을 조절하게 하도록 구성되는, 장치.
20. 스테이션들 사이의 무선 통신을 위한 방법으로서, (a) 송신기 및 수신기를 갖는 무선 통신 회로를 제어하는 라우팅 프로토콜을 이용하여 다른 무선 통신 스테이션들과 통신하는 단계; (b) 중간 무선 통신 스테이션들을 통해, 목적지 무선 통신 스테이션과의 통신들을 확립하는 데에 있어서 1차 및 2차 경로 발견을 수행하는 단계; (c) 중간 스테이션들에 의해, 2차 경로 세그먼트들이 1차 경로의 일부가 아님을 결정하고, 상기 2차 경로가 상기 1차 경로에 독립적일 것을 보장하기 위해 경로 비용 메트릭을 조절하는 단계; 및 (d) 1차 및 2차 경로 둘 다에서 동일한 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
본 명세서의 설명은 많은 상세한 사항들을 포함하고 있지만, 이들은 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 단지 현재 바람직한 실시예들의 일부의 도시들을 제공하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 개시내용의 범위는 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 자명해질 수 있는 다른 실시예들을 완전히 포함하는 것으로 이해될 것이다.
청구항들에서, 단수의 요소에 대한 언급은 명시적으로 기재되지 않는 이상 "단 하나"를 의미하는 것이 아니라 "하나 이상"을 의미하는 것으로 의도된다. 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 공지되어 있는 개시된 실시예들의 요소들에 대한 모든 구조적 및 기능적 균등물들은 참조에 의해 본 명세서에 명시적으로 포함되고, 본 청구항들에 의해 포함되도록 의도된다. 더욱이, 본 개시내용 내의 요소, 컴포넌트, 또는 방법 단계는 요소, 컴포넌트, 또는 방법 단계가 청구범위에 명시적으로 설명되는지 여부에 관계 없이 공중에게 제공되는 것이 의도되지 않는다. 본 명세서의 청구항 요소는 요소가 문구 "~를 위한 수단"을 사용하여 명시적으로 기재되지 않는 이상 "수단 및 기능" 요소로 해석되지 않는다. 본 명세서의 청구항 요소는 요소가 문구 "~를 위한 단계"를 사용하여 명시적으로 기재되지 않는 이상 "단계 및 기능" 요소로 해석되지 않는다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 장치로서,
    (a) 다른 무선 통신 스테이션들과 무선 통신하도록 구성되는 무선 통신 회로;
    (b) 상기 무선 통신 회로에 결합된 컴퓨터 프로세서; 및
    (c) 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 메모리
    를 포함하고,
    (d) 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때,
    (ⅰ) 라우팅 프로토콜을 이용하여 상기 다른 무선 통신 스테이션들과 통신하는 단계;
    (ⅱ) 중간 무선 통신 스테이션들을 통해 목적지 무선 통신 스테이션과의 통신들을 확립하는 데에 있어서 1차 및 2차 경로 발견을 수행하는 단계;
    (ⅲ) 상기 프로세서에 의해, 후보 중간 스테이션들에 대한 BF 트레이닝 정보를 이용하여, 1차 및 2차 경로에 대한 안테나 패턴이 공간적으로 비상관되도록 선택될 상기 1차 및 2차 경로의 중간 스테이션을 결정하는 단계; 및
    (ⅳ) 상기 2차 경로 상에서 수신된 데이터에 응답하여 상기 1차 경로의 링크 폐색들(link blockages)을 극복하기 위하여, 상기 목적지 무선 통신 스테이션에 의한 수신을 위해, 상기 1차 경로 상에서 데이터를 전송하고 상기 2차 경로 상에서 동일한 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 단계들을 수행하고,
    상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 목적지 스테이션에서, 조정되지 않은 수신(uncoordinated reception), 수신 신호 전력들을 결합하는 것에 의한 조정된 수신, 또는 2차 라우팅 경로로부터의 조건부 수신을 갖는 조정된 수신으로 이루어진 수신 유형들의 그룹으로부터 선택되는 수신을 제공하도록 구성되는 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 송신 요구(ready-to-send)(RTS), 송신 가능(clear-to-send)(CTS) 절차들을 이용하도록 구성되는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 1차 및 2차 경로들 둘 다에서 전송들을 조정하기 위해 변형된 RTS 프레임 및 CTS 프레임을 이용하도록 구성되는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 중간 스테이션들이, 상기 2차 경로 세그먼트들이 상기 1차 경로의 일부가 아닌지를 결정하고 상기 2차 경로가 상기 1차 경로에 독립적일 것을 보장하도록 경로 비용 메트릭의 조절을 수행하도록 구성되는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 수신에서의 에러들 및 지연을 최소화하도록 2개의 루트로부터의 데이터의 수신을 조정하기 위해 상기 목적지 무선 통신 스테이션에서 핸드쉐이킹 메커니즘을 이용하도록 구성되는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 라우팅 프로토콜은 애드혹 온-디맨드 거리 벡터(ad-hoc on-demand distance vector)(AODV) 라우팅 프로토콜의 확장인 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 이웃 스테이션들에 송신되는 확장된 라우팅 요청(routing request)(RREQ) 및 라우팅 응답(routing reply)(RREP) 정보 요소들을 이용하는 것에 응답하여 목적지 무선 통신 스테이션과의 통신을 확립하는 데에 있어서 1차 및 2차 경로 발견을 수행하도록 구성되는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 확장된 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP) 정보 요소들을 이용하도록 구성되고, 상기 확장된 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP) 정보 요소들은 종래의(비확장) 라우팅 요청(RREQ) 및 라우팅 응답(RREP)으로부터 그것들을 차별화하는 별개의 확장 식별자를 포함하고, 1차 라우팅 경로와 2차 라우팅 경로 사이의 선택을 나타내는 라우팅 플래그를 각각 포함하는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 해당 경로 상에서의 스테이션의 신호 처리 능력에 응답하여, 중간 스테이션(STA) 상의 경로 비용 메트릭을 조절하도록 구성되는 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 중간 스테이션(STA)이 속하는 상기 2차 경로 세그먼트의 독립성을 식별하도록 구성되고, 그에 의해 중간 스테이션(STA)은 상기 1차 경로에 대한 이런 독립성을 식별할 수 있게 되는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 1차 경로에 대한 중간 스테이션(STA)이 속하는 상기 2차 경로 세그먼트의 독립성에 응답하여, 상기 중간 스테이션(STA)에서의 경로 비용 메트릭을 조절하도록 구성되는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 회로는 단일 입력 단일 출력(SISO) 무선 통신 회로를 포함하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 단일 입력 단일 출력(SISO) 무선 통신 회로는,
    (a) 소스 데이터를 수신하고, 그것을 전송을 위해 상기 라우팅 프로토콜에 따라 처리하는 송신기 데이터 프로세서;
    (b) 상기 송신기 데이터 프로세서로부터의 디지털 출력을 수신하여, 그것을 아날로그 TX 신호로 변환하는 변조기;
    (c) 복수의 안테나에 결합되고, 상기 아날로그 TX 신호를 수신하고 이를 무선 전송을 위해 상기 복수의 안테나에 결합하도록 구성되는 아날로그 공간 프로세서;
    (d) 상기 아날로그 공간 프로세서로부터 아날로그 입력을 수신하고, 그것을 디지털 신호로 변환하는 복조기; 및
    (e) 상기 복조기로부터 디지털 신호들을 수신하고, 출력을 위해 싱크 데이터 스트림(sink data stream)을 생성하는 수신기 데이터 프로세서
    를 포함하는 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 회로는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 무선 통신 회로를 포함하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 다중 입력 다중 출력(MIMO) 무선 통신 회로는,
    (a) 소스 데이터를 수신하고, 그것을 전송을 위해 상기 라우팅 프로토콜에 따라 처리하는 송신기 데이터 프로세서;
    (b) 상기 송신기 데이터 프로세서로부터의 출력을 공간 출력들로 공간적으로 변환하는 송신기 공간 프로세서;
    (c) 각각이 공간 출력들 중 하나를 수신하고 그것을 아날로그 TX 신호로 변환하는 복수의 변조기;
    (d) 복수의 안테나에 결합되고, 상기 복수의 변조기 각각으로부터 상기 아날로그 TX 신호를 수신하고 이것을 무선 전송을 위해 상기 복수의 안테나에 결합하도록 구성되는 아날로그 공간 프로세서;
    (e) 상기 아날로그 공간 프로세서로부터 아날로그 입력을 수신하고, 그것을 디지털 수신기 신호들로 변환하는 복수의 복조기;
    (f) 상기 복수의 복조기로부터 디지털 수신기 신호들을 수신하고, 그것들을 디지털 데이터 출력으로 공간 처리하는 수신기 공간 프로세서; 및
    (g) 상기 수신기 공간 프로세서로부터 디지털 데이터 출력을 수신하는 수신기 데이터 프로세서 - 상기 수신기 데이터 프로세서는 상기 디지털 데이터 출력으로부터 출력을 위해 싱크 데이터 스트림을 생성함 -
    를 포함하는 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 장치는, 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)들, 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)들, 무선 다중 홉 릴레이 네트워크들, 피어-투-피어(P2P) 통신들, 실외 무선 통신들, Wi-Fi 네트워크들, 사물 인터넷(IoT) 애플리케이션들, 메쉬 네트워킹에 의한 데이터의 백홀링, D2D 통신들을 갖는 차세대 셀룰러 네트워크들, 802.11 네트워크들, 및 지그비(ZigBee)로 이루어진 무선 통신 애플리케이션들의 그룹으로부터 선택되는 통신 애플리케이션에서 이용되는 장치.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10171343B2 (en) * 2016-12-21 2019-01-01 Sony Corporation Routing multiple data streams simultaneously in wireless networks
US20190090252A1 (en) * 2017-09-20 2019-03-21 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for reusing p2p connection in wireless communication system
WO2020035159A1 (en) * 2018-08-17 2020-02-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Independent redundant path discovery for bluetooth mesh
CN110932767B (zh) * 2018-09-20 2021-09-21 恒旸股份有限公司 户外活动群体的互联系统
WO2020098914A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 Abb Schweiz Ag Identification of robust wirless routing paths
US10849048B2 (en) * 2019-01-08 2020-11-24 Sony Corporation Quick blockage discovery and recovery in multi-hop routing
JP7307909B2 (ja) * 2019-11-29 2023-07-13 ＰｉｃｏＣＥＬＡ株式会社 無線ノード、無線通信システム、及び、無線通信方法
JP7428586B2 (ja) 2020-05-20 2024-02-06 矢崎総業株式会社 無線通信装置および無線通信システム
CN113242177B (zh) * 2021-05-07 2022-09-30 北京和峰科技有限公司 多路径并发传输数据的方法、装置、存储介质及电子设备
US11929907B2 (en) 2022-03-08 2024-03-12 T-Mobile Usa, Inc. Endpoint assisted selection of routing paths over multiple networks

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150289147A1 (en) * 2012-11-09 2015-10-08 Interdigital Patent Holdings, Inc. Beamforming methods and methods for using beams

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6721269B2 (en) 1999-05-25 2004-04-13 Lucent Technologies, Inc. Apparatus and method for internet protocol flow ring protection switching
US8406127B2 (en) 2001-10-09 2013-03-26 Lockheed Martin Corporation Precedence-based routing/re-routing
JP3946652B2 (ja) * 2003-03-13 2007-07-18 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 無線ネットワークのためのルーティング方法及び無線通信システム
JP3936328B2 (ja) * 2003-11-28 2007-06-27 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 無線ネットワークのルーティング方法及び無線通信システム
US7590756B2 (en) 2005-05-13 2009-09-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and system for transferring data in a communications network using redundant communication paths
ZA200710584B (en) * 2005-05-16 2009-07-29 Iwics Inc Multi-medium wide area communication network
BRPI0520882B1 (pt) * 2005-11-09 2018-11-27 Thomson Licensing sistema para descobrir uma rota entre um nó de origem e um nó de destino em uma rede sem fio
US7962101B2 (en) * 2005-11-17 2011-06-14 Silver Spring Networks, Inc. Method and system for providing a routing protocol for wireless networks
US7684337B2 (en) * 2006-01-17 2010-03-23 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for communicating in cooperative relay networks
US7889640B2 (en) * 2006-10-16 2011-02-15 Fujitsu Limited System and method for establishing protected connections
JP2010510730A (ja) 2006-11-17 2010-04-02 カンテナ コミュニケーションズ，インコーポレイテッド 多重アンテナを持つノードを伴ったメッシュ
WO2009147940A1 (ja) * 2008-06-04 2009-12-10 日本電気株式会社 ハンドオーバ方法、無線基地局および移動端末
US8208373B2 (en) * 2008-07-31 2012-06-26 Motorola Solutions, Inc. Method for multi-band communication routing within a wireless communication system
US8798034B2 (en) * 2009-03-31 2014-08-05 Motorola Solutions, Inc. System and method for selecting a route based on link metrics incorporating channel bandwidth, spatial streams and/or guard interval in a multiple-input multiple-output (MIMO) network
CN101562860B (zh) * 2009-05-22 2011-06-01 西安电子科技大学 基于mimo链路的路由寻址方法
US8582502B2 (en) 2009-06-04 2013-11-12 Empire Technology Development Llc Robust multipath routing
US8213306B1 (en) * 2009-06-05 2012-07-03 Dragonwave, Inc. Apparatus and methods for aggregation of communication bandwidth over multiple wireless communication links
WO2011027464A1 (ja) * 2009-09-04 2011-03-10 株式会社日立製作所 経路選択装置及び移動体無線通信システム
WO2011116824A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-29 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method for backhaul link protection in a mimo wireless link
JP2012147090A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Hitachi Ltd 無線通信システム、基地局、及び、サーバ
CN102164368B (zh) * 2011-03-07 2016-09-07 北京新岸线移动多媒体技术有限公司 一种接入无线局域网的方法和通信系统
WO2012144736A2 (en) * 2011-04-20 2012-10-26 Lg Electronics Inc. Method of transmitting and receiving mimo feedback information in wireless communication system, mobile station and base station
US8509109B2 (en) * 2011-06-27 2013-08-13 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for discovering and maintaining routes in smart meter networks
US8824276B2 (en) * 2012-06-01 2014-09-02 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Increasing failure coverage of MOFRR with dataplane notifications
US9026498B2 (en) * 2012-08-13 2015-05-05 Commvault Systems, Inc. Lightweight mounting of a secondary copy of file system data
EP2738995A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-04 Thomson Licensing Method and multi-homed equipment for establishing a multipath connection
CN103532840B (zh) * 2013-10-11 2017-01-25 杭州华三通信技术有限公司 一种链路切换方法和装置
CN103648140B (zh) * 2013-12-12 2016-08-10 东北大学 基于mimo和pnc融合的无线多跳路由网络传输方法
EP2887561B1 (en) * 2013-12-18 2019-07-03 Alcatel Lucent Beamforming apparatuses, methods and computer programs for a base station transceiver and a mobile transceiver
EP3095288A1 (en) 2014-01-17 2016-11-23 Idac Holding, Inc. 3gpp mmw access link system architecture
CN105207971A (zh) * 2014-06-13 2015-12-30 艾默生网络能源有限公司 一种数据传输方法及装置
CN105282749B (zh) * 2014-07-15 2018-10-26 财团法人工业技术研究院 基站及其通信方法
US9929839B2 (en) * 2014-08-08 2018-03-27 Futurewei Technologies, Inc. Device, network, and method for communications with fast adaptive transmission and reception
CN107211451B (zh) 2014-11-26 2022-08-26 Idac控股公司 高频无线系统中的初始接入
US9960877B2 (en) * 2015-04-30 2018-05-01 Inten IP Corporation Apparatus, system and method of beamforming
US10264407B2 (en) * 2015-06-25 2019-04-16 The Board Of Trustees Of The University Of Alabama Intelligent multi-bean medium access control in ku-band for mission-oriented mobile mesh networks
US10250315B2 (en) * 2015-12-30 2019-04-02 Futurewei Technologies, Inc. System and method for inter-basic service set communications

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150289147A1 (en) * 2012-11-09 2015-10-08 Interdigital Patent Holdings, Inc. Beamforming methods and methods for using beams

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. Saha et al., An Adaptive Framework for Multipath Routing via Maximally Zone-Disjoint Shortest Paths in Ad hoc Wireless Networks with Directional Antenna, GLOBECOM 2003, pp. 226-230, 2003.12.*

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