KR20110091487A - 소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치의 통신 방법 - Google Patents

소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치의 통신 방법 Download PDF

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KR20110091487A
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 소스 장치의 통신 방법은 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 상기 소스 장치로부터 상기 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크의 상태를 검출하는 단계; 상기 검출 결과를 기초로 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 링크를 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치의 통신 방법{COMMUNICATION METHOD FOR SOURCE DEVICE, DESTINATION DEVICE AND RELAY DEVICE}
아래의 실시예들은 무선 시스템에서 소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치의 통신 방법에 관한 것이다.
최근 표준화가 이루어지는 60GHz 대역과 같은 밀리미터파는 약 2GHz의 광대역(broadband)을 사용하여 수 기가 비피에스(Gbps)의 데이터를 높은 변조(high modulation) 없이 손쉽게 전송할 수 있는 반면에 고주파의 특성 상 직진성이 강하고 전력 손실이 큰 단점이 있다. 따라서, 이를 보완하기 위해 지향성 안테나를 사용하여 전력을 전방향이 아닌 특정 방향으로 모아 높은 안테나 이득(high antenna gain)을 얻는 방법이 이용된다.
그러나 가시 거리(Line-Of-Sight; 이하 LOS)가 확보되지 않으면 신호를 반사시켜서 전달해야 하고, 그러한 경우, 거리가 길어져 감쇄 손실이 늘어나므로 반사에 의한 손실이 추가된다. 게다가, 사람에 의해 가시 거리가 차단되었을 경우 관통 손실(penetration loss)이 20dB 이상이며 보통 실내에 존재하는 문이나 벽은 손실이 더 커서 신호가 도달하지 못하게 된다. 또한, 60GHz 대역의 통신은 도달 거리를 10m 이내로 제한하고 있는데, 이보다 먼 거리는 반사나 관통 손실이 없어도 거리에 따른 감쇄가 커 신호가 도달하지 못할 가능성이 크기 때문이다.
일반 가정과 같이 너비가 10m 이상이며 5GHz 아래 대역에서 사용하는 무선랜은 도달 거리가 수십 미터이므로 하나의 네트워크로 이 거리를 모두 커버할 수 있다. 이에 비해 60GHz 대역의 통신은 그렇지 못하므로 사용자들이 불편함을 느낄 수 있게 된다. 더욱이 상술한 바와 같이 문이나 벽 등에 의해 가시 거리가 차단되는 방과 방 사이 또는 방과 거실 사이의 경우, 하나의 네트워크로는 구성이 어려우므로 보완할 필요가 있다.
따라서, 이러한 대역에 적합한 지향성 통신을 고려한 통신 방법들(예를 들어, Wireless Local Area Network(WLAN) 혹은 Wireless Personal Area Network(WPAN))이 고려되고 있다. 그런데, 데이터 전송 중에 사람이 가시 거리(LOS)를 차단한 것과 같이 네트워크 상황이 동적(dynamic)으로 변했을 경우, 가시 거리(LOS) 통신이 불가능하므로 우회 링크를 이용해야 하며, 이 경우 송, 수신기의 동기를 맞추어야 한다.
또한, 송신기가 우회 링크로 보낸 신호를 놓치지 않고 받기 위해 수신기는 송신기보다 먼저 신호의 수신 방향을 맞추어야 하며, 우회 링크에서 사용되는 전송 방법이 어떤 방식이던지 관계없이 예약한 구간에서 사용할 수 있는 중계 방법이 필요하다.
본 발명의 일실시예는 지향성 안테나를 사용하여 맥 액세스(MAC access)를 할 경우 통신하고자 하는 단말로의 신호 전달이 되지 않을 경우에도 중계 장치로 우회하는 링크 스위칭 방법 및 링크 스위칭 후 데이터 전송 방법에 관계없이 하나로 통합된 방식으로 예약한 구간을 사용할 수 있는 소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치의 통신 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 소스 장치의 통신 방법은 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 상기 소스 장치로부터 상기 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크의 상태를 검출하는 단계; 상기 검출 결과를 기초로 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 링크를 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데스티네이션 장치의 통신 방법은 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 상기 소스 장치로부터 상기 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크 중 상기 소스 장치에 의해 선택된 링크가 이용 가능한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여 데이터를 수신하는 단계 를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 장치의 통신 방법은 소스 장치가 상기 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 및 상기 소스 장치로부터 상기 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크 중 상기 제2 링크를 선택된 링크로 선택하는 경우, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점에서 상기 소스 장치로부터의 데이터 수신을 대기하는 단계; 및 상기 데이터를 상기 데스티네이션 장치에게 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가시 거리(LOS) 링크가 장애물로 인해 차단되었을 때, 릴레이 장치를 경유한 우회 링크를 스위칭하여 데이터 전송을 원활하게 하며, 릴레이 장치가 풀 듀플렉스(Full Duplex), 또는 하프 듀플렉스(Half Duplex) 방식이건 관계없이 통일된 방식으로 데이터를 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 장치의 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데스티네이션 장치의 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 장치의 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치를 이용한 데이터 전송 시에 추가되는 프레임 전송 규칙을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 802.11 WLAN의 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하프 듀플렉스(HD) 중계 방식을 이용하는 DF(Decode and Forward) 릴레이 장치를 이용한 데이터 전송 시에 추가되는 프레임 전송 규칙을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하에서 소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치는 지향성 안테나를 갖고 통신 네트워크에서 각각 소스(source), 데스티네이션(destination) 및 릴레이(relay)로 작용할 수 있는 통신 단말, 기지국 및 이와 유사한 동작을 수행하는 장치를 모두 포함한다. 소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치 각각은 예약 기반 매체 접근 제어를 이용한다고 가정한다. 또한, 이하에서 기술하는 데이터는 데이터 프레임 또는 데이터 패킷 등을 포함하는 개념이다.
WLAN과 WPAN에서는 경쟁 방식과 비경쟁 방식으로 데이터를 전송할 수 있는 방법이 제공된다. WLAN의 AP(Access Point)나 WPAN의 PNC(Pico Net Coordinator)가 시간 구역을 경쟁 구간과 비경쟁 구간으로 나눈다.
경쟁 구간에서는 네트워크의 모든 장치가 채널을 획득하기 위해 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식을 기반으로 경쟁한다.
또한, 비경쟁 구간에서 AP 혹은 PNC가 폴링(polling) 기법이나 혹은 스케줄링 정보(scheduling information)를 전송하는 방법에 의해 특정 장치가 데이터 전송을 위해 비경쟁 구간의 특정 시간 영역을 독점적으로 사용하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 비경쟁 구간에서의 데이터 전송 중인 링크가 차단되었을 때 데이터를 전송하는 링크를 스위칭, 즉 링크를 스위칭하는 방법과 스위칭 링크가 릴레이 장치를 경유하는 경우 릴레이 장치의 릴레이 방식에 따라 적합하게 데이터를 중계하여 전송하는 방법에 대해 기술한다.
이하에서 기술하는 링크를 스위칭하는 방법 및 릴레이 방식에 따라 적합하게 데이터를 중계하여 전송하는 방법은 IEEE 802.11 WLAN을 기반으로 한다.
우선, 릴레이 장치, 소스 장치, 및 데스티네이션 장치 간에 링크 설정 및 빔 포밍 등의 초기화 과정은 이미 수행되었으며, 조정자(Coordinator)가 예약한 구간에서 세 장치가 데이터 전송을 하거나 준비하고 있다고 가정한다.
상술한 초기화 과정에서 릴레이 사용 모드를 정할 수 있는데, 릴레이 사용 모드의 첫 번째 필드는 노말(normal)/교대(alternation) 모드를 나타내고, 두 번째 필드는 풀 듀플렉스(Full Duplex; 이하 FD) 중계 방식의 앰플리파이 앤 포워드(Amplify-and-Forward; 이하 AF) 릴레이 장치 및 하프 듀플렉스(Half Duplex; 이하 HD) 중계 방식의 디코드 앤 포워드(Decode-and-Forward; 이하 DF) 릴레이 장치를 나타낸다.
하프 듀플렉스(HD) 중계 방식의 디코드 앤 포워드(DF) 릴레이 장치는 교환 모드로는 동작하지 않고, 노말 모드로만 동작한다.
노말 모드는, 해당 링크에서 차단(blockage)이 일어나거나 채널 열화가 심해져 사용이 불가능해지지 않는 한, 소스 장치 및 데스티네이션 장치가 다이렉트 링크 또는 릴레이 링크 중 어느 하나의 링크로만 계속 프레임을 교환하는 방식이다.
교대 모드는 링크 체인지 인터벌(link change interval)이란 미리 설정된 간격마다 두 개의 링크를 교대하며 프레임을 교환하는 방식을 말한다.
노말 모드와 교환 모드 중 어떤 모드에 의해 데이터를 전송할 것인지는 소스 장치가 결정하여 릴레이 장치와 데스티네이션 장치에게 보내며, 소스 장치가 해당 모드를 변경하지 않는 한 그 값은 변하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 장치의 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 1은 비경쟁 구간에서의 데이터 전송 중인 링크가 차단(blockage)되었을 때 소스 장치가 데이터를 전송하는 링크를 스위칭하는 방법을 나타낸다.
소스 장치는 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치에게 미리 설정된 링크 체인지 인터벌 또는 데스티네이션 장치가 선택된 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time)을 포함하는 매개변수 (parameter)들을 알려줄 수 있다.
또한, 소스 장치는 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치에게 데이터를 전송하는데 이용되는 동작 모드 및 릴레이 장치의 중계 방식에 대한 정보를 전송할 수 있다(101).
이때, 선택된 링크는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크 중 어느 하나일 수 있다. 릴레이 장치의 중계 방식은 풀 듀플렉스(FD) 방식과 하프 듀플렉스(HD) 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
풀 듀플렉스(FD) 방식의 경우, 릴레이 장치는 소스 장치에 의해 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에서 제1 링크를 제2 링크로 스위칭하고, 데이터 센싱 타임(data sensing time) 이후에 제2 링크로 데이터를 전송할 수 있다.
데이터 센싱 타임(data sensing time)은 데스티네이션 장치가 선택된 링크(여기서는 제1 링크)를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위해 필요한 시간이다.
하프 듀플렉스(HD) 방식의 경우, 릴레이 장치는 풀 듀플렉스 방식에서 이용되는 미리 설정된 링크 체인지 인터벌을 대신하여, 소스 장치와 릴레이 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제1 주기(first period) 및 릴레이 장치와 데스티네이션 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제2 주기(second period)에 따라 데이터를 전송할 수 있다.
제1 주기 및 제2 주기는 데이터 센싱 타임과 마찬가지로 소스 장치에 의해 설정 또는 갱신될 수 있다.
하프 듀플렉스 방식이 사용될 경우, 소스 장치는 데스티네이션 장치로 데이터를 전송하기 전에 획득한 빔 포밍의 결과 및 해당 링크에서 데이터를 전송하는 중에 획득한 해당 링크의 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제1 주기 또는 제2 주기를 설정 또는 갱신할 수 있다.
소스 장치와 릴레이 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제1 주기는 소스 장치가 제1 링크를 제2 링크로 스위칭 하였을 때 시작될 수 있다.
또한, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)은 소스 장치가 제2 링크에서 제1 링크로 링크를 스위칭 하였을 때 다시 시작될 수 있다.
소스 장치가 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치에게 데이터를 전송하는데 이용되는 동작 모드는 노말 모드 및 교환 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
노말 모드(normal mode)는 제1 링크 또는 제2 링크 중 어느 하나의 링크가 이용 가능하지 아니한(Unavailable) 것으로 결정될 때까지 어느 하나의 링크를 이용하여 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송하는 모드이다.
교환 모드(alternation mode)는, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점마다, 소스 장치가 제1 링크(direct link)와 제2 링크를 교대(alternate)로 사용하며 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송하는 모드이다.
이때, 제2 링크는 소스 장치와 릴레이 장치 사이(S-R) 및 릴레이 장치와 데스티네이션 장치 사이(R-D)에 형성될 수 있다.
소스 장치는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크의 상태를 검출한다(103).
소스 장치는 검출 결과를 기초로 제1 링크 및 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택한다(105).
105에서 소스 장치는 검출 결과를 기초로 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에서 제1 링크 및 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택된 링크로 스위칭할 수 있다.
여기서, 소스 장치는 선택되지 않은 링크를 통해 미리 획득한 빔 포밍의 결과에 따라 소스 장치의 지향성 안테나 방향을 조정하여 선택되지 않은 링크를 통해 데이터의 송신 안테나 이득을 높일 수 있다.
105에서 소스 장치는 선택된 링크를 통해 데스티네이션 장치에게 송신한 이전 데이터에 대한 애크(ACK) 신호 또는 채널의 상태를 추정하기 위한 프레임으로부터 얻은 링크 품질 정보에 기초하여 제1 링크 및 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택할 수 있다.
이 때, 제1 링크 및 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 데에는 해당 링크가 차단(block)되었는지 여부 또는 해당 링크의 품질이 미리 설정된 링크의 품질에 해당하는지 여부 등을 이용할 수 있다.
제1 링크 및 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택함에 있어 소스 장치는 제1 링크 또는 제2 링크가 이용 가능하지 아니한(Unavailable) 것으로 판단되면, 이용 가능하지 않음이 확인된 순간이 속한 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 선택된 링크를 선택되지 않은 링크로 스위칭할 수 있다. 여기서, 이용 가능하지 아니한 링크(Unavailable Link)라고 함은 차단된 링크에 제한되지 않으며, 차단되지 않은 링크라도 이용 가능한(Available) 링크의 상태보다 낮은 품질의 상태를 갖는 경우에는 '이용 가능하지 아니한 링크'로 표현될 수 있다.
소스 장치는 선택된 링크를 이용하여 데이터를 전송한다(107).
107에서 소스 장치는 데스티네이션 장치가 선택된 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time) 또는 데스티네이션 장치가 선택된 링크에서 선택되지 않은 링크로 스위칭 하는데 소요되는 스위칭 타임(switching time)을 고려한 시간 후에 선택된 링크를 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
소스 장치가 상술한 교환 모드에 따라 데이터의 전송을 재개(resume)할 것을 결정한 경우, 소스 장치는 데스티네이션 장치에게 선택된 링크에서의 동작이 재개되었음을 알리기 위하여, 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌의 데이터 센싱 타임 후에 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송할 수 있다.
소스 장치는 제1 링크 또는 제2 링크 중 선택되지 않은 링크의 품질을 모니터링하기 위하여 주기적으로 선택되지 않은 링크로 스위칭을 수행할 수 있다.
소스 장치는 선택되지 않은 링크의 품질을 모니터링하기 위하여 제1 링크에서 제2 링크로 스위칭 한 경우, 소스 장치는 릴레이 장치에게 제1 링크의 품질을 모니터링하기 위한 요청 프레임을 전송할 수 있다. 소스 장치는 릴레이 장치로부터 요청 프레임에 응답하여 제1 링크의 품질을 나타내는 정보를 포함하는 응답 프레임을 수신할 수 있다.
또한, 소스 장치는 선택되지 않은 링크의 품질을 모니터링하기 위하여 제2 링크에서 제1 링크로 스위칭한 경우, 릴레이 장치에게 제 2 링크 중 소스 장치와 릴레이 장치 사이의 링크의 품질을 모니터링하기 위한 요청 프레임을 전송할 수 있다.
그 후, 소스 장치는 요청 프레임에 응답하여, 제 2 링크 중 소스 장치와 릴레이 장치 사이의 링크의 품질에 관한 정보 및 릴레이 장치가 데스티네이션 장치로부터 수신한 릴레이 장치와 데스티네이션 장치 사이의 링크의 품질에 관한 정보를 포함하는 응답 프레임을 수신할 수 있다.
데스티네이션 장치에게 제2 링크의 품질을 모니터링하기 위한 요청 프레임 및 요청 프레임에 대응하는 응답 프레임을 송/수신할 수 있다.
이하에서는 일 실시예에 따라 소스 장치가 제1 링크를 이용하여 데이터를 전송 중인 경우를 가정하여 소스 장치의 동작을 설명한다. 소스 장치는 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송하는데 이용 중인 제1 링크(link)가 차단되었는지 여부를 판단할 수 있다.
이 때, 소스 장치는 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송하는데 이용되는 미리 설정된 규칙에 따라 현재 이용 중인 제1 링크가 차단되었는지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 미리 설정된 규칙으로는 소스 장치가 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송하는데 소요되는 타임 인스턴스(time instance) 또는 소스 장치가 전송한 데이터를 수신한 상대편 장치가 소스 장치에게 전송한 애크(ACK)를 수신했는지 여부 등을 들 수 있다.
소스 장치는 제1 링크가 차단된 것으로 판단되면, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에 따라 현재 이용 중인 제1 링크를 제2 링크로 스위칭할 수 있다. 만약, 제1 링크가 차단된 것으로 판단되면, 소스 장치는 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(여기서는 차단된 순간이 속한 링크 체인지 인터벌)의 다음 링크 체인지 인터벌에서 제1 링크를 제2 링크로 스위칭 할 수 있다.
그 후, 소스 장치는 제2 링크를 이용하여 데이터를 전송한다.
이 때, 소스 장치는 데이터 센싱 타임(data sensing time) 및 스위칭 타임(switching time)을 고려한 시간 후에 제2 링크를 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
스위칭 타임(switching time)은 데스티네이션 장치가 링크를 제1 링크에서 제2 링크로 스위칭 하는데 소요되는 시간이다.
만약, 제1 링크가 차단되지 않은 것으로 판단되면, 소스 장치는 링크의 스위칭 없이 제1 링크를 계속 이용하여 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 소스 장치는 제2 링크에 연결된 릴레이 장치에게 릴레이 장치가 수신한 데이터가 데스티네이션 장치에게 성공적으로 전달되었는지 여부를 파악하기 위한 요청 프레임을 전송할 수 있다.
여기서, 요청 프레임은 아래의 [표 1]과 같은 릴레이 애크 리퀘스트(Relay ACK Request) 프레임일 수 있다.
릴레이 장치의 중계 방식이 하프 듀플렉스 방식인 경우, 소스 장치는 링크 체인지 인터벌을 대신하여 제1 주기 및 제2 주기에 따라 데이터를 전송한다.
그런데, 제2 주기에서의 애크(ACK)는 릴레이 장치가 데스티네이션 장치에게 전달하는 것이므로 릴레이 장치는 이 링크(R-D)에 대한 상태(status)를 알 수 있으나, 소스 장치는 해당 링크(R-D)의 상태를 알 수 없다.
따라서, 소스 장치는 다음 제1 주기에서 릴레이 장치에게 아래의 [표 1]과 같이 릴레이 애크 리퀘스트 프레임을 보내어 R-D 링크에서 프레임이 잘 전송되었는지에 대한 정보를 요청할 수 있다.
릴레이 애크 리퀘스트(Relay ACK Request)
Order Information
1 Category
2 Action
3 BAR Control
4 BlockAck starting Sequence Control
릴레이 애크 리퀘스트 프레임은 소스 장치가 중계 동작(relay operation)에 참여하는 릴레이 장치에게, 릴레이 장치에 전달된 모든 프레임이 성공적으로 데스티네이션 장치에게 전달되었는지 여부를 알기 위하여 보내는 프레임이다.
또한, 소스 장치는 요청 프레임에 응답하여, 릴레이 장치로부터 데이터가 데스티네이션 장치에게 전달 되었는지 여부를 나타내는 응답 프레임을 수신할 수 있다.
여기서, 응답 프레임은 릴레이 애크 리스판스(Relay ACK Response) 프레임일 수 있다.
릴레이 장치는 릴레이 애크 리퀘스트 프레임에 대하여 아래의 [표 2]에 나타난 릴레이 애크 리스판스 프레임으로 응답한다.
릴레이 애크 리스판스(Relay ACK Response)
Order Information
1 Category
2 Action
3 BA Control
4 BlockAck starting Sequence Control
5 BlockAck Bitmap
릴레이 애크 리스판스 프레임은 릴레이 장치가 중계 동작(relay operation)에 참여하는 소스 장치에게 어떤 프레임이 데스티네이션 장치에게 성공적으로 전달되었는지를 보고하기 위하여 보내는 프레임이다.
이 밖에 각 동작 모드와 릴레이 장치의 중계 방식에 따른 소스 장치의 구체적인 동작, 각 모드에서의 데이터 교환 규칙 및 프레임 전송 규칙에 대하여는 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데스티네이션 장치의 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 2는 비경쟁 구간에서의 데이터 전송 중인 링크가 차단(blockage)되었을 때 소스 장치가 데이터를 전송하는 링크를 스위칭(switching)함에 따른 데스티네이션 장치의 동작을 나타낸다.
데스티네이션 장치는 초기화 과정에서 소스 장치로부터 소스 장치가 데이터를 전송하는데 이용되는 동작 모드 및 릴레이 장치의 중계 방식에 대한 정보를 수신할 수 있다. 뿐만 아니라, 데스티네이션 장치는 소스 장치로부터 미리 설정된 링크 체인지 인터벌을 수신할 수 있다(201).
여기서, 릴레이 장치의 중계 방식은 풀 듀플렉스(FD) 방식 및 하프 듀플렉스(HD) 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
릴레이 장치의 중계 방식 및 하프 듀플렉스(HD) 방식에서 이용되는 제1 주기 및 제2 주기는 제1 링크가 선택된 링크인 경우 더 이상 이용 가능하지 않다.
링크 체인지 인터벌은 소스 장치가 제2 링크에서 제1 링크로 링크를 스위칭하는 제1 주기의 시작 시점부터 시작될 수 있다. 이 밖의 풀 듀플렉스(FD) 방식 및 하프 듀플렉스(HD) 방식 및 제1 주기, 제2 주기에 대한 상세한 설명은 도 1의 해당 부분의 설명을 참조한다.
또한, 노말 모드 및 교환 모드 중 적어도 하나를 포함하는 동작 모드에 대한 설명 또한 도 1의 해당 부분의 설명을 참조한다.
데스티네이션 장치는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크 중 소스 장치에 의해 선택된 링크가 이용 가능한지 여부를 판단한다(203).
선택된 링크가 이용 가능한지 여부를 판단하기 위해서 데스티네이션 장치는 일정 시간 동안 선택된 링크를 통하여 데이터를 수신하였는지의 여부에 따라 선택된 링크가 이용 가능한지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 일정 시간은 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval) 구간의 시작부터 데이터 센싱 타임(data sensing time)이 경과할 때까지의 시간일 수 있다.
데스티네이션 장치는 소스 장치가 제2 링크에서 제1 링크로 스위칭 하는지 여부를 확인하기 위해 매 제1 주기의 시작에 데스티네이션 장치의 링크를 제2 링크에서 제1 링크로 스위칭할 수 있다.
데스티네이션 장치는 제2 링크에서 제1 링크로 스위칭 함에 있어, 소스 장치로부터 제1 링크를 통하여 이용 가능한 데이터를 수신한 경우, 제1 링크에서 데이터를 수신하는 제1 주기의 시작 시점부터 링크 체인지 인터벌이 시작되는 것으로 간주할 수 있다.
그 후, 데스티네이션 장치는 소스 장치로부터 제1 링크를 통하여 이용 가능한 데이터를 수신하지 못하면, 다음 제1 주기 및 다음 제2 주기 중 다음 제2 주기의 시작에서 데스티네이션 장치의 링크를 제1 링크에서 제2 링크로 스위칭할 수 있다.
이 때, 다음 제1 주기에서 소스 장치는 릴레이 장치로 데이터를 전송하고, 다음 제2 주기에서 릴레이 장치는 데스티네이션 장치로 데이터를 전송할 수 있다.
데스티네이션 장치는 판단 결과에 기초하여 데이터를 수신한다(205).
205에서 데스티네이션 장치는 소스 장치가 선택된 링크로 스위칭 하였는지 여부를 확인한다. 그 후, 소스 장치가 선택된 링크로 스위칭 하였다고 확인되면, 데스티네이션 장치는 데스티네이션 장치의 지향성 안테나를 선택된 링크를 향한 방향으로 향하도록 하여 데이터의 수신을 대기할 수 있다.
데스티네이션 장치는 동작 모드가 노말 모드이고, 데스티네이션 장치가 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점으로부터 데이터 센싱 타임 내에 소스 장치로부터 이용 가능한 데이터를 수신하지 못한 경우, 선택된 링크를 선택되지 않은 링크로 스위칭 할 수 있다.
동작 모드가 교환 모드이고, 선택된 링크를 통해 데이터를 수신한 경우의 데스티네인션 장치의 동작은 다음과 같다.
데스티네이션 장치는 동작 모드가 교환 모드인 경우, 데스티네이션 장치가 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작에서 선택된 링크를 통해 데이터를 수신할 수 있다.
데스티네이션 장치는 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 선택되지 않은 링크로 스위칭할 수 있다. 그 후, 데스티네이션 장치는 다음 링크 체인지 인터벌의 시작부터 데이터를 수신할 수 있다.
데스티네이션 장치에서 More Data 필드의 값이 '0'인 경우 릴레이 장치의 중계 방식 및 동작 모드에 따른 데스티네이션 장치의 동작은 다음과 같다.
데스티네이션 장치는 릴레이 장치의 중계 방식이 하프 듀플렉스 방식인 경우, 선택된 링크가 제2 링크이고, 이전 데이터 프레임의 More Data 필드의 값이 '0' 이면, 릴레이 장치를 경유하는 링크(여기서는 제2 링크)에서 제2 주기 동안 데이터를 수신하지 않더라도 링크를 제 1링크로 스위칭하지 않을 수 있다.
데스티네이션 장치는 동작 모드가 노말 모드이고, 소스 장치로부터 수신한 마지막 프레임의 MAC 헤더의 More Data 필드의 값이 '0' 인 경우, 선택된 링크에서 데이터 센싱 타임(data sensing time) 동안 데이터를 수신하지 않더라도 선택된 링크를 유지할 수 있다.
또한, 데스티네이션 장치는 동작 모드가 교환 모드이고, 소스 장치로부터 수신한 마지막 프레임의 MAC 헤더의 More Data 필드의 값이 '0' 인 경우, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 링크를 교환하지 않고, 선택된 링크를 그대로 유지할 수 있다.
이하에서는 일 실시예에 따라 데스티네이션 장치가 제1 링크를 이용하여 데이터를 수신 중인 경우를 가정하여 데스티네이션 장치의 동작을 설명한다.
데스티네이션 장치는 소스 장치로부터 데이터를 수신하는데 이용되는 제1 링크가 차단되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 데스티네이션 장치는 소스 장치가 제1 링크를 스위칭 하였는지 여부를 확인할 수 있다.
여기서, 데스티네이션 장치는 소스 장치가 제1 링크를 스위칭 하였다고 확인되면, 데스티네이션 장치의 지향성 안테나를 제2 링크를 향한 방향으로 향하도록 하여 데이터의 수신을 대기할 수 있다.
데스티네이션 장치는 제1 링크가 차단된 것으로 판단되면, 소스 장치에 의해 미리 설정된 링크 체인지 인터벌에 따라 데이터 센싱 타임이 경과한 후에 제1 링크를 제2 링크로 스위칭하고, 제2 링크를 이용하여 데이터를 수신할 수 있다.
만약, 제1 링크가 차단되지 않은 것으로 판단되면, 데스티네이션 장치는 계속 제1 링크를 이용하여 소스 장치로부터 데이터를 수신할 수 있다.
데스티네이션 장치는 노말 모드에서 적정 시점에 데이터를 수신하지 못한 경우, 다이렉트 링크에서 릴레이 링크로 링크를 스위칭 할 수 있다. 즉, 동작 모드가 노말 모드이고, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점으로부터 데이터 센싱 타임 내에 데스티네이션 장치가 소스 장치로부터 이용 가능한 데이터를 수신하지 못한 경우, 데스티네이션 장치는 다이렉트 링크를 릴레이 링크로 스위칭 할 수 있다.
또한, 데스티네이션 장치는 교환 모드에서 원래 기대했던 순서대로 데이터를 수신하지 못한 경우, 링크를 교대하는 대신에 현재의 링크에 계속 머무를 수 있다.
즉, 동작 모드가 교환 모드고, 데스티네이션 장치가 제1 링크를 통해 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 제2 링크의 데이터를 수신한 경우, 교환 모드에 따라 제2 링크로 스위칭하는 대신에 현재의 제1 링크를 계속 유지할 수 있다.
각 동작 모드와 릴레이 장치의 중계 방식에 따른 데스티네이션 장치의 구체적인 동작, 각 모드에서의 데이터 교환 규칙 및 프레임 전송 규칙에 대하여는 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 장치의 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 비경쟁 구간에서의 데이터 전송 중인 링크가 차단(blockage)되었을 때 소스 장치가 데이터를 전송하는 링크를 스위칭(switching)함에 따른 릴레이 장치의 동작을 나타낸다.
릴레이 장치는 소스 장치가 제1 링크 및 제2 링크 중 제2 링크를 선택된 링크로 선택하는 경우, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점에서 소스 장치로부터의 데이터 수신을 대기한다(301).
여기서, 제1 링크는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 링크이고, 제2 링크는 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 링크이다.
301에서 릴레이 장치는 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점부터 일정 시간 동안 릴레이 장치의 지향성 안테나의 방향을 조정하여 제2 링크에서 소스 장치로부터의 데이터 수신을 대기할 수 있다.
릴레이 장치는 소스 장치로부터 데이터를 수신(303)한 후, 데이터를 데스티네이션 장치에게 전송한다(305).
릴레이 장치는 소스 장치로부터 제1 주기 및 제2 주기에 대한 정보를 수신할 수 있다. 그 후, 릴레이 장치는 제1 주기에서 소스 장치로부터 데이터를 수신하고, 제2 주기에서 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송할 수 있다.
제1 주기는 소스 장치와 릴레이 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 것이고, 제2주기는 릴레이 장치와 데스티네이션 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 것이다.
릴레이 장치는 소스 장치로부터, 소스 장치가 릴레이 장치에게 송신한 데이터가 데스티네이션 장치에게 전달되었는지 여부를 파악하기 위한 요청 프레임을 수신할 수 있다.
그 후, 릴레이 장치는 요청 프레임에 응답하여 데이터가 데스티네이션 장치에게 전달 되었는지 여부를 나타내는 응답 프레임을 전송할 수 있다.
릴레이 장치는 풀 듀플렉스(Full Duplex) 방식 및 하프 듀플렉스(Half Duplex) 방식 중 적어도 하나의 중계 방식에 따라 동작할 수 있다.
풀 듀플렉스(Full Duplex) 방식은 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에서 제1링크를 제2 링크로 스위칭하고, 데스티네이션 장치가 제1 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time) 이후에 제2 링크로 상기 데이터를 전송하는 방식이다.
하프 듀플렉스(Half Duplex) 방식은 송신 장치가 제1 링크를 이용하는 경우에는 풀 듀플렉스 방식과 동일한 방식으로 데이터를 전송하고, 송신 장치가 제2 링크를 이용하는 경우에는 제1 주기 및 제2 주기에 따라 데이터를 전송하는 방식이다.
중계 방식이 상기 풀 듀플렉스 방식인 경우, 릴레이 장치는 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점부터 일정 시간 동안 릴레이 장치의 또 다른 하나의 지향성 안테나의 방향을 조정하여 데스티네이션 장치를 향한 링크를 통하여 데이터의 수신을 대기할 수 있다.
또한, 중계 방식이 풀 듀플렉스 방식인 경우, 릴레이 장치는 릴레이 장치가 수신한 각 프레임에 대하여 프레임의 타입 및 애크(ACK) 신호에 대한 정책에 따라 릴레이 장치의 지향성 안테나의 동작을 송/수신 상태로 전환할 수 있다. 이하에서는 릴레이 장치가 제2 링크를 이용하여 데이터를 송, 수신하는 경우를가정하여 릴레이 장치의 동작을 설명한다.
릴레이 장치는 소스 장치로부터 제1 주기 및 제2 주기에 대한 정보를 수신한다.
릴레이 장치는 제1 주기에서 소스 장치로부터 데이터를 수신하고, 제2 주기에서 데이터를 데스티네이션 장치에게 전송한다.
릴레이 장치는 소스 장치로부터, 상술한 바와 같이 소스 장치가 릴레이 장치에게 송신한 데이터가 데스티네이션 장치에게 전달되었는지 여부를 파악하기 위한 요청 프레임을 수신할 수 있다.
릴레이 장치는 요청 프레임에 응답하여, 데이터가 데스티네이션 장치에게 전달 되었는지 여부를 나타내는 응답 프레임을 전송할 수 있다.
여기서, 요청 프레임은 릴레이 애크 리퀘스트 프레임일 수 있고, 응답 프레임은 릴레이 애크 리스판스 프레임일 수 있다. 각각의 프레임에 대하여는 도 1의 [표 1] 및 [표 2]에 대한 설명을 참조하기로 한다.
이하에서는 소스 장치, 데스티네이션 장치 및 릴레이 장치 간의 링크 스위칭을 위한 동작, 할당된 자원에서 소스 장치, 릴레이 장치, 및 데스티네이션 장치가 따라야 하는 데이터 교환 규칙 및 프레임 전송 규칙 등에 대해 설명한다.
우선, 데이터를 전송 중인 링크가 차단되어 링크 스위칭을 하고자 할 때, 해당링크가 막힌 것을 판단할 수 있는 타임 인스턴스(time instant)는 소스 장치와 데스티네이션 장치에 따라 각각 다를 수 있다. 각 장치(소스 장치 및 데스티네이션 장치)마다 타임 인스턴스가 다르다는 것은 각 장치가 링크 스위칭을 위해 새로운 링크로 송, 수신단을 향하게 하는 빔 포밍 과정의 시간이 달라질 수 있음을 의미한다.
타임 인스턴스가 각 장치마다 다르므로 그 결과로 소스 장치가 스위칭 된 링크에서 보낸 데이터를 데스티네이션 장치가 수신하지 못할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 이를 방지하기 위해 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)과 데이터 센싱 타임(Data Sensing Time)이라는 두 가지 파라미터를 이용한다.
그 첫째로 예약한 구간 안에서 정해진 주기의 해당하는 시점에서만 데이터를 전송하는 링크의 스위칭을 허용함으로써 임의의 순간에 데이터를 전송하는 것으로 인한 문제를 해결하고자 한다.
여기서, 정해진 주기는 링크 체인지 인터벌일 수 있으며, 소스 장치는 데이터를 전송하기 전에 릴레이 장치와 데스티네이션 장치에게 링크 체인지 인터벌의 값을 알려줌으로써 정해진 주기에 대한 정보를 공유할 수 있다.
미리 설정된 규칙(예를 들어, 애크(ACK)가 수신되지 않음)에 따라 데이터 전송 중에 현재 사용 중인 링크가 차단되었다는 것을 감지하면, 소스 장치는 다음 번 링크 체인지 인터벌에서 링크를 스위칭하여 데이터를 전송할 수 있다.
그런데, 데스티네이션 장치는 소스 장치에 의해 이루어진 링크 스위칭을 알지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 왜냐하면 데스티네이션 장치가 데이터는 제대로 수신하였지만 이에 응답하여 보낸 애크(ACK)가 소스 장치로 전송되던 도중에 소실되어 소스 장치가 해당 데이터 전송에 대한 애크(ACK)를 인식하지 못할 수도 있기 때문이다.
이를 위해 소스 장치는 다음 번(next) 링크 체인지 인터벌에서 바로 데이터를 전송하지 않고 일정 시간(예를 들어, 데이터 센싱 타임)이 지난 후에 데이터를 전송할 수 있다.
데스티네이션 장치는 다음 번 링크 체인지 인터벌에서 링크 스위칭이 발생한지 여부를 알지 못하므로 여전히 스위칭 되기 이전의 링크에서 기다리고 있다. 하지만, 일정 시간이 지나도 데이터가 여전히 전송되지 않으면, 데스티네이션 장치는 해당 링크를 스위칭 한다.
여기서, 두 장치(소스 장치와 데스티네이션 장치) 간의 동기(sync)를 맞추기 위하여 데스티네이션 장치는 데이터 센싱 타임이라고 정의된 일정 시간이 지난 후에 링크를 스위칭하며, 소스 장치는 데이터 센싱 타임과 스위칭 타임을 고려한 시간 후에 스위칭 된 링크를 이용하여 데이터를 전송한다. 왜냐하면 소스 장치는 데스티네이션 장치가 데이터 센싱 타임 후에 링크 스위칭 시 필요한 스위칭 타임을 고려한 시간 후에 전송하는 것이 안전하기 때문이다.
하지만, 스위칭 타임은 소스 장치에서 데스티네이션 장치로 전송되는 전달 지연(propagation delay)보다 작다면 무시할 수 있다. 따라서, 데스티네이션 장치는 데이터 센싱 타임 후에 링크를 스위칭하고, 소스 장치도 데이터 센싱 타임 후에 스위칭 한 링크에서 데이터를 보낸다고 볼 수 있다. 따라서, 데스티네이션 장치가 스위칭 된 링크에서 먼저 준비하고 있으므로 소스 장치로부터 송신된 데이터를 제대로 수신할 수 있다.
앞서 말한 과정에서 릴레이 장치의 중계 방식이 풀 듀플렉스(FD) 방식이라면 소스 장치 및 데스티네이션 장치는 그 동작에 있어 달라지는 것이 없다.
그러나 릴레이 장치가 하프 듀플렉스(HD) 중계 방식을 사용하는 DF 릴레이라면, 릴레이 장치가 릴레이 링크로 데이터를 전송할 때 해당 데이터를 디코딩한 후, 다시 인코딩하여 데스티네이션 장치로 전달해야 하므로 다이렉트 전송보다 약 두 배의 슬롯(slot)을 필요로 한다.
또한, 릴레이 장치와 각각 연결된 두 개의 링크(S-R 링크 및 R-D 링크)는 그 품질이 서로 다르기 때문에 같은 데이터를 전송하는데 필요한 시간이 다를 수 있다. 따라서, 하프 듀플렉스 중계 방식인 경우에는 두 개의 구간의 길이를 나타내는 필드가 필요한데, 이들 각각을 제1 주기(First Period) 및 제2 주기(Second Period)라 부를 수 있다.
두 필드의 값은 소스 장치가 데이터를 전송하기 전에 획득한 빔 포밍의 결과나 데이터를 전송하는 구간 중간에 요청하여 획득한 링크의 품질 정보를 통하여 설정 또는 업데이트할 수 있다. 그리고, 소스 장치는 관련 파라미터 집합을 모아둔 IE(information element)를 정의한다. 소스 장치는 IE에 기초한 관련 파라미터를 릴레이 장치를 경유하여 데스티네이션 장치에게 보내고, 이에 응답하여 데스티네이션 장치가 다시 릴레이 장치를 경유하여 소스 장치에게 해당 정보(관련 파라미터)를 전송할 수 있다.
릴레이 링크를 사용할 경우, 제1 주기 내에서 소스 장치가 릴레이 장치에게 데이터 패킷을 전송하고, SIFS(Short Inter-Frame Space) 후에 애크(ACK)까지 수신할 수 있도록 패킷의 크기를 정하여 전송하게 된다. 만약, 소스 장치가 하나의 맥 계층 서비스 데이터 단위(MAC Service Data Unit; 이하 MSDU)만을 전송한다고 하면 MSDU + SIFS + ACK + SIFS의 값을 제1 주기의 값과 동일하도록 맞추는 것이 적절하다.
또한, 릴레이 장치도 마찬가지로 데스티네이션 장치에게 보내는 패킷의 크기를 제2 주기 안에서 수신하여 인코딩하고, SIFS 후에 수신할 애크(ACK)까지 고려하여 정할 수 있다. 릴레이 장치 역시 하나의 MSDU만 전송한다고 하면 MSDU+SIFS+ACK+SIFS의 값이 제2 주기의 값과 동일하도록 맞추는 것이 적절하다.
그런데, 상술한 바와 같이 제2 주기에서의 애크(ACK)는 릴레이 장치가 데스티네이션 장치에게 전달하는 것이므로 릴레이 장치는 이 링크(R-D)에 대한 상태(status)를 알 수 있으나, 소스 장치는 해당 링크(R-D)의 상태를 알 수 없다.
따라서, 소스 장치는 다음 제1 주기 에서 릴레이 장치에게 [표 1]과 같이 릴레이 애크 리퀘스트 프레임을 보내어 R-D 링크에서 프레임이 잘 전송되었는지에 대한 정보를 요청할 수 있다. 또한, 릴레이 장치는, 릴레이 애크 리퀘스트 프레임에 응답하여, 소스 장치에게 [표 2]에 나타난 릴레이 애크 리스판스 프레임을 전송할 수 있다.
이 때, 두 프레임(Relay ACK Request 및 Relay ACK Response)의 포맷은 표 1 및 표 2와 같이 BlockAck를 요청하고, 이에 대한 BlockAck을 보내는 것과 동일하다.
릴레이 애크 리퀘스트 및 릴레이 애크 리스판스 프레임의 교환을 통하여, 소스 장치는 데이터(프레임)이 데스티네이션 장치에게 성공적으로 전달되었는지를 확인할 수 있다. 또한, 소스 장치는 데이터(프레임)에 대한 전송을 예약된 자원 내에서 완결해야 하므로, 마지막 제1 주기에서 이 데이터 프레임을 교환할 수 있는 시간을 남겨두어 해당 프레임에 대한 전송 확인이 다음 예약 구간으로 넘어가지 않도록 한다.
또한, 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식과는 다르게 하프 듀플렉스(HD) 중계 방식으로 동작할 때는 다이렉트 링크와 릴레이 링크 중 어떤 링크를 사용하느냐에 따라 소스 장치의 링크 스위칭(link switching) 동작이 달라질 수 있다.
소스 장치는 다이렉트 링크를 사용할 때는 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식에서처럼 링크 체인지 인터벌 단위로 링크 스위칭을 하게 되나, 릴레이 링크를 사용할 때는 제1 주기 및 제2 주기를 통해 동작한다. 소스 장치가 다이렉트 링크에서 릴레이 링크로 링크를 스위칭 하였을 때(즉, 링크 체인지 인터벌이 시작하는 순간) 제1 주기가 시작된다.
소스 장치는 제1 주기 및 제2 주기에 따라 데이터 프레임을 데스티네이션 장치에게 전달한다. 소스 장치는 제1 주기에서 수신한 애크(ACK), 또는 릴레이 애크 리스판스 프레임을 받지 못하면, 해당 릴레이 링크가 차단되었다고 간주하고 다이렉트 링크로 스위칭할 수 있다.
어차피 자신이 데이터를 보낼 때 링크 스위칭을 실행하기 때문에, 소스 장치는 링크 스위칭을 결정한 다음 제1 주기의 시작에서 바로 다이렉트 링크로 스위칭 할 수 있다. 소스 장치가 다이렉트 링크로 링크를 스위칭 한 때부터 링크 체인지 인터벌이 시작되며, 해당 링크를 이용하여 동작할 수 있다.
데스티네이션 장치는 소스 장치가 링크 스위칭을 결정하였는지 여부를 알 수가 없고, 단지 자신이 수신해야 할 데이터(프레임)이 아직 수신되지 않았다는 것만을 알 수 있다. 따라서 데스티네이션 장치는 소스 장치가 링크 스위칭을 실행했는지 여부를 주기적으로 확인해야 한다.
릴레이 링크를 사용할 때 소스 장치가 데이터 프레임을 전송하는 시기는 제1 주기이기 때문에, 데스티네이션 장치는 제1 주기마다 다이렉트 링크를 향한 방향으로부터 데이터(프레임)을 기다린다.
이때, 데스티네이션 장치가 기다리는 시간은 소스 장치가 임의로 정할 수 있다.
소스 장치는 링크 스위칭 시에는 제1 주기의 시작에서 무조건 데이터(프레임)을 전송하기 때문에 데스티네이션 장치가 기다리는 시간을, 예를 들어, 데이터 센싱 타임 정도로 정할 수 있다.
만약, 다이렉트 링크를 통해 데이터(프레임)을 수신하면, 데스티네이션 장치는 링크 스위칭이 발생한 것을 인지하고 계속 다이렉트 링크를 사용할 수 있다. 이때는 다시 링크 체인지 인터벌과 데이터 센싱 타임이 이용된다.
그러나 다이렉트 링크를 통해 데이터(프레임)을 수신하지 못한 경우, 데스티네이션 장치는 제2 주기의 시작부터 릴레이 장치를 향한 방향으로 안테나를 맞추고, 데이터(프레임)을 기다리기 위해 릴레이 링크로 스위칭 한다.
이하에서는 할당된 자원에서 소스 장치, 릴레이 장치, 및 데스티네이션 장치가 따라야 하는 데이터 교환 규칙에 대해 설명한다.
상술한 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval), 데이터 센싱 타임(Data Sensing Time), 제1 주기(First Period), 및 제2 주기(Second Period)의 값은 릴레이 사용 모드 값과 마찬가지로 소스 장치에 의해 결정될 수 있다.
소스 장치 및 데스티네이션 장치 각각에게 할당된 자원(시간 구간)은 링크 체인지 인터벌 및 제1 주기 중 어느 하나에 의해 시작되며, 하나의 링크 체인지 인터벌 안에서 릴레이 동작에 참여하는 소스 장치, 릴레이 장치, 및 데스티네이션 장치는 같은 링크만을 사용하여야 한다.
새로운 링크 체인지 인터벌은 앞선 링크 체인지 인터벌 후에 바로 뒤이어 시작 하나, 장치 각각에게 할당된 자원의 범위를 넘어서는 안 된다.
노말 모드에서, 소스 장치는 소스 장치 및 데스티네이션 장치에게 할당된 첫 번째 자원(시간 구간)의 시작에서 다이렉트 링크를 사용하여 데스티네이션 장치에게 프레임 전송을 시작하여야만 한다. 그 다음 할당된 모든 자원의 시작에서는 프레임 전송 시에 마지막으로 성공적으로 사용했던 링크를 사용하여야만 한다.
이에 반해 교대 모드에서, 소스 장치는 다이렉트 링크와 릴레이 링크를 번갈아 사용하며 데스티네이션 장치에게 데이터를 전송한다. 이 때, 소스 장치는 매 링크 체인지 인터벌의 처음에서 프레임을 전송하는 링크를 교환해야 한다.
만약, 다이렉트 링크를 통해 전달한 프레임에 대해 기대되는 애크(ACK)나 BlockAck을 하나의 링크 체인지 인터벌 동안에 받지 못하면, 소스 장치는 그 다음 링크 체인지 인터벌의 시작에서 프레임 전송을 위한 링크를 스위칭 하여야 하며 이때 릴레이 장치의 중계를 이용하여 데스티네이션 장치에게 프레임을 전달하여야 한다.
또한, 릴레이 링크를 통해 전달한 프레임에 대해 기대되는 애크(ACK)나 BlockAck을 하나의 링크 체인지 인터벌 또는 제1 주기 동안에 받지 못하면, 소스 장치는 그 다음 링크 체인지 인터벌 또는 제1 주기의 시작에서 프레임 전송을 위한 링크를 스위칭 하여야 한다. 이때, 소스 장치는 다이렉트 링크를 이용하여 데스티네이션 장치에게 프레임을 전달하여야 한다.
이하에서는 상술한 일반적인 규칙에 덧붙여 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치를 사용할 경우 추가되는 프레임 전송 규칙에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치를 이용한 데이터 전송 시에 추가되는 프레임 전송 규칙을 설명하기 위한 도면이다.
만약, 소스 장치가 다음 링크 체인지 인터벌의 시작에 링크를 스위칭 하기로 결정하였고 동작 모드로는 노말 모드가 사용된다고 가정하면, 소스 장치는 다음 링크 체인지 인터벌의 시작에서 데이터 센싱 타임 후에 프레임 전송을 시작하여야 한다.
만약 교환 모드가 사용된다면, 소스 장치는 매 링크 체인지 인터벌의 시작에 프레임 전송을 위해 사용되는 링크를 교대하여야 하며, 데이터 센싱 타임은 무시된다.
노말 모드에서 데스티네이션 장치가 링크 체인지 인터벌의 시작에서 데이터 센싱 타임 내에 소스 장치로부터 이용 가능한 프레임을 받지 못한다면, 데스티네이션 장치는 릴레이 장치를 통해 소스 장치로부터의 프레임을 받기를 시도하기 위하여 링크를 즉시 스위칭 하여야 한다.
만약, 마지막으로 수신한 프레임의 More Data 필드가 '0' 으로 설정되어 있다면, 데스티네이션 장치는 데이터 센싱 타임 동안 프레임을 받지 못했더라도 다음 링크 체인지 인터벌에 링크를 스위칭 해서는 안 된다. 여기서, More Data 필드에 대하여는 도 5를 참조하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 802.11 WLAN의 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
교환 모드에서 원래 기대했던 순서로 데이터 프레임을 수신하지 못했다면(예를 들어, 이전 링크에서 받아야 할 프레임을 받지 못하고 다음 링크 체인지 인터벌의 스위칭 한 링크에서 이전 링크의 프레임을 수신한 경우), 데스티네이션 장치는 현재 링크에 그대로 남아있고 링크를 교환하지 않는다.
만약, 마지막으로 수신한 프레임의 More Data 필드가 '0' 으로 설정되어 있다면, 데스티네이션 장치는 다음 링크 체인지 인터벌에서 링크를 스위칭 하지 않는다.
소스 장치가 다이렉트 링크와 릴레이 링크 중 어느 하나를 사용하고 프레임 전송을 다시 교환하여 보내고 싶다면, 소스 장치는 데스티네이션 장치에게 나머지 하나의 링크를 다시 사용하여 동작하려는 것을 알리기 위하여 다음 링크 체인지 인터벌에서 데이터 센싱 타임 후에 프레임을 전송하여야 한다. 이러한 경우가 교환 모드에서 데이터 센싱 타임이 사용되는 유일한 예이다.
이하에서는 상술한 일반적인 규칙에 덧붙여 하프 듀플렉스(HD) 중계 방식을 이용하는 DF 릴레이 장치를 사용할 경우 추가되는 프레임 전송 규칙에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하프 듀플렉스(HD) 중계 방식을 이용하는 DF(Decode and Forward) 릴레이 장치를 이용한 데이터 전송 시에 추가되는 프레임 전송 규칙을 나타낸 도면이다.
릴레이 장치가 하프 듀플렉스(HD) 중계 방식을 이용하는 DF 릴레이 장치로 동작하고 교환 모드를 사용 중인 경우, 릴레이 장치가 사용되는 한(다시 말해 릴레이 링크가 사용되는 한) 프레임 교환은 제1 주기 및 제2 주기의 두 구간 동안 반복되며 수행된다.
제1 주기에서 소스 장치는 릴레이 장치에게 프레임을 전송하고 릴레이 장치는 필요하면 SIFS 내에 소스 장치에게 응답하여야 한다. 제2 주기에서 릴레이 장치는 소스 장치로부터 받은 프레임을 데스티네이션 장치로 중계하여야 하며, 데스티네이션 장치는 필요하면 SIFS 내에 릴레이 장치에게 응답하여야 한다. 이때, 제1 주기 및 제2 주기의 크기는 가장 최근에 전송된 값을 사용할 수 있다.
제1 주기와 제2 주기는 소스 장치와 데스티네이션 장치가 릴레이 장치를 경유하여 프레임을 교환하는 경우(즉, 릴레이 링크를 이용하는 경우)에만 유효하고, 링크 체인지 인터벌은 소스 장치와 데스티네이션 장치가 다이렉트 링크로 프레임을 교환하는 경우에만 유효하다.
다이렉트 링크에서 릴레이 링크로 스위칭이 일어났을 때, 제1 주기는 링크 체인지 인터벌의 끝에서 시작한다. 또한, 릴레이 링크에서 다이렉트 링크로 스위칭이 일어났을 때, 링크 체인지 인터벌은 제2 주기의 끝에서부터 시작한다.
소스 장치는 릴레이 장치를 통해 전송한 모든 프레임들이 성공적으로 데스티네이션 장치로 전달되었는지 여부를 확인하기 위하여 릴레이 장치에게 [표 1]과 같은 릴레이 애크 리퀘스트(Relay ACK Request) 프레임을 전송할 수 있다.
릴레이 애크 리퀘스트(Relay ACK Request) 프레임을 수신한 릴레이 장치는 소스 장치에게 릴레이 애크 리스판스(Relay ACK Response) 프레임으로 응답하여야 하며, 릴레이 장치는 어떤 프레임이 성공적으로 수신되었는지를 나타내기 위해 릴레이 애크 리스판스(Relay ACK Response) 프레임의 BlockAck Bitmap 필드를 설정하여야 한다.
소스 장치가 다음 번 링크 체인지 인터벌의 시작에서 다이렉트 링크에서 릴레이 링크로의 링크 스위칭을 결정했다면, 소스 장치는 다음 번 링크 체인지 인터벌의 시작에서 프레임 전송을 시작하여야 한다.
현재 사용 중인 링크가 다이렉트 링크이고, 데스티네이션 장치가 매 링크 체인지 인터벌의 시작에서 데이터 센싱 타임 이내에 소스 장치로부터 이용 가능한 프레임을 수신하지 못했다고 가정하자. 그러면, 데스티네이션 장치는 링크를 스위칭 하여야 하며 해당 링크 체인지 인터벌의 시작 시점에서 제1 주기가 시작한다고 볼 수 있다.
만약, 릴레이 링크에서 다이렉트 링크로의 스위칭이 발생한다면 제2 주기의 끝에서 링크 체인지 인터벌이 시작되며, 이때 소스 장치는 다이렉트 링크를 사용하여 데이터(프레임)의 전송을 개시할 수 있다.
데스티네이션 장치는 매 제1 주기마다 다이렉트 링크로 스위칭 하여야 하며, 소스 장치를 향한 매체(medium)을 리스닝(listening) 하여야 한다. 만약 데스티네이션 장치가 소스 장치로부터 이용 가능한 프레임을 수신하였다면, 데스티네이션 장치는 다이렉트 링크에 남아 있어야 하며 링크 체인지 인터벌이 제1 주기의 시작 시점부터 시작된다고 간주한다.
그렇지 않으면, 데스티네이션 장치는 다음 제2 주기의 시작에서 링크를 스위칭 하여야 하며 릴레이 장치를 경유한 프레임을 수신하려고 시도하여야 한다.
만약, 릴레이 링크가 사용 중이고 릴레이 장치로부터 가장 최근에 수신한 프레임의 More Date 필드가 '0'으로 설정되었다면, 데스티네이션 장치는 제2 주기 동안에 어떤 프레임을 수신하지 못하였더라도 다이렉트 링크로 스위칭 해서는 안 된다.
일반 장치와 동일하게 동작하는 하프 듀플렉스(HD) 중계 방식을 이용하는 DF릴레이 장치에 비해 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치는 릴레이 동작을 위하여 다음과 같은 점을 따라야 한다.
할당된 자원에서 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치는 amplify-and-forward 방식으로 동작한다.
여기서, amplify-and-forward 방식은 자신이 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치로서 동작하는 자원 내에서 수신 상태에 있는 무선 주파수(Radio Frequency; 이하 RF)에서 검출한 매 프레임에 대해 수신한 신호를 증폭하고, 동시에 송신 상태에 있는 또 다른 무선 주파수를 경유하여 그것을 동시에 재전송함을 의미한다.
할당된 자원의 처음에서 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치는 소스 장치를 향한 RF 모듈을 수신 상태로 초기화하여야 하며, 데스티네이션 장치를 향한 또 다른 RF 모듈을 송신상태로 초기화하여야 한다.
수신한 매 프레임에 대해 풀 듀플렉스(FD) 중계 방식을 이용하는 AF 릴레이 장치는 프레임의 타입과 애크 정책(ACK policy)에 따라 각각의 RF 모듈의 상태를 송신 모드에서 수신 모드로 또는 그 반대로 스위칭 하여야 한다.
링크 스위칭이 발생한 후 소스 장치는 이전 링크의 질을 주기적으로 모니터링 할 수 있다. 이를 위하여 소스 장치는 앞서 기술한 프레임 교환 규칙을 사용할 수 있다.
만약, 스위칭 하기 이전의 링크가 다이렉트 링크라면, 소스 장치는 기존에 사용하는 링크 적응(link adaptation) 메커니즘을 사용하여 채널 상태에 대한 정보를 획득할 수 있다. 그런데, 이전 링크가 릴레이 링크라면, 소스 장치는 기존 링크 적응 메커니즘을 사용하되 다음과 같은 사항을 추가로 필요로 한다.
릴레이 장치가 소스 장치에게 채널 상태를 응답할 때 소스-릴레이(S-R) 링크의 상태 정보를 전달하는 기존 방식에 릴레이-데스티네이션(R-D) 링크의 상태 정보까지 덧붙여 전달하는 것이 그것이다.
만약 이전 링크의 채널 상태가 현재 사용 중인 링크의 상태보다 좋다면, 소스 장치는 이전 링크로 스위칭할 수 있다.
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
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Claims (39)

  1. 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 상기 소스 장치로부터 상기 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크의 상태를 검출하는 단계;
    상기 검출 결과를 기초로 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 링크를 이용하여 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 단계는
    상기 검출 결과를 기초로 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에서 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 상기 선택된 링크로 스위칭 하는 단계를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 링크 또는 상기 제2 링크 중 선택되지 않은 링크의 품질을 모니터링하기 위하여 주기적으로 상기 선택되지 않은 링크로 스위칭 하는 단계
    를 더 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 링크에서 상기 제2 링크로 스위칭한 경우, 상기 릴레이 장치에게 상기 제1 링크의 품질을 모니터링하기 위한 요청 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 요청 프레임에 응답하여 상기 제1 링크의 품질에 관한 정보를 포함하는 응답 프레임을 수신하는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 링크에서 상기 제1 링크로 스위칭한 경우, 상기 릴레이 장치에게 상기 제 2 링크 중 상기 소스 장치와 상기 릴레이 장치 사이의 링크의 품질을 모니터링하기 위한 요청 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 요청 프레임에 응답하여, 상기 제 2 링크 중 상기 소스 장치와 상기 릴레이 장치 사이의 링크의 품질에 관한 정보 및 상기 릴레이 장치가 상기 데스티네이션 장치로부터 수신한 상기 릴레이 장치와 상기 데스티네이션 장치 사이의 링크의 품질에 관한 정보를 포함하는 응답 프레임을 수신하는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 단계는
    상기 선택된 링크를 통해 상기 데스티네이션 장치에게 송신한 이전 데이터에 대한 애크(ACK) 신호 또는 채널의 상태를 추정하기 위한 프레임으로부터 얻은 링크 품질 정보에 기초하여 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 단계인 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어느 하나의 링크를 선택하는 단계는
    상기 링크가 차단(block)되었는지 여부 또는 상기 링크의 품질이 미리 설정된 링크의 품질에 해당하는지 여부에 따라 상기 어느 하나의 링크를 선택하는 단계인 소스 장치의 통신 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 선택하는 단계는
    상기 제1 링크 또는 상기 제2 링크가 유효하지 않은 것으로 판단되면, 유효하지 않음이 확인된 순간이 속한 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 상기 선택된 링크를 상기 선택되지 않은 링크로 스위칭 하는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 링크 및 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크를 상기 선택된 링크로 스위칭 하는 단계는
    선택되지 않은 링크를 통해 미리 획득한 빔 포밍의 결과에 따라 상기 소스 장치의 지향성 안테나 방향을 조정하여 상기 선택되지 않은 링크를 통해 데이터의 송신 안테나 이득을 높이는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌 또는 상기 데스티네이션 장치가 상기 선택된 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time)을 포함하는 매개변수 (parameter)들을 상기 데스티네이션 장치 및 상기 릴레이 장치에게 알려주는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 선택된 링크를 이용하여 데이터를 전송하는 단계는
    상기 데스티네이션 장치가 상기 선택된 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time) 또는 상기 데스티네이션 장치가 상기 선택된 링크에서 선택되지 않은 링크로 스위칭 하는데 소요되는 스위칭 타임(switching time)을 고려한 시간 후에 상기 선택된 링크를 이용하여 데이터를 전송하는 단계인 소스 장치의 통신 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 데스티네이션 장치 및 상기 릴레이 장치에게 상기 데이터를 전송하는데 이용되는 동작 모드 및 상기 릴레이 장치의 중계 방식에 대한 정보를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 릴레이 장치의 중계 방식은
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에서 상기 제1 링크를 상기 제2 링크로 스위칭하고, 상기 데스티네이션 장치가 상기 제1 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time) 이후에 상기 제2 링크로 상기 데이터를 전송하는 풀 듀플렉스(Full Duplex) 방식 및
    상기 송신 장치가 상기 제1 링크를 이용하는 경우에는 상기 풀 듀플렉스 방식과 동일한 방식으로 상기 데이터를 전송하고, 상기 송신 장치가 상기 제2 링크를 이용하는 경우에는 상기 소스 장치와 상기 릴레이 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제1 주기 및 상기 릴레이 장치와 상기 데스티네이션 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제2 주기에 따라 상기 데이터를 전송하는 하프 듀플렉스(Half Duplex) 방식 중 적어도 하나를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 주기 및 상기 제2 주기는
    상기 하프 듀플렉스 방식이 사용될 경우, 상기 데이터를 전송하기 전에 획득한 빔 포밍의 결과 및 상기 데이터를 전송하는 중에 획득한 링크의 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 설정 또는 갱신되고,
    상기 제1 주기는
    상기 소스 장치가 상기 제1 링크를 상기 제2 링크로 스위칭 하였을 때 시작되며,
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)은
    상기 소스 장치가 상기 제2 링크에서 상기 제1 링크로 링크를 스위칭 하였을 때 다시 시작되는 소스 장치의 통신 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 동작 모드는
    상기 제1 링크 또는 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크가 유효하지 않은 것으로 결정될 때까지 상기 어느 하나의 링크를 이용하여 상기 데스티네이션 장치에게 상기 데이터를 전송하는 노말 모드(normal mode) 및
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점마다, 상기 제1 링크(direct link)와 상기 제2 링크를 교대(alternate)로 사용하며 상기 데스티네이션 장치에게 상기 데이터를 전송하는 교환 모드(alternation mode) 중 적어도 하나를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소스 장치가 상기 교환 모드에 따라 상기 데이터의 전송을 재개(resume)할 것을 결정한 경우,
    상기 데스티네이션 장치에게 상기 선택된 링크에서의 동작이 재개되었음을 알리기 위하여, 상기 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌의 데이터 센싱 타임 후에 상기 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제2 링크에 연결된 릴레이 장치에게 상기 릴레이 장치가 수신한 데이터가 상기 데스티네이션 장치에게 전달되었는지 여부를 파악하기 위한 요청 프레임을 전송하는 단계; 및
    상기 요청 프레임에 응답하여, 상기 릴레이 장치로부터 상기 데이터가 상기 데스티네이션 장치에게 전달 되었는지 여부를 나타내는 응답 프레임을 수신하는 단계
    를 포함하는 소스 장치의 통신 방법.
  18. 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 또는 상기 소스 장치로부터 상기 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크 중 상기 소스 장치에 의해 선택된 링크가 유효한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 기초하여 데이터를 수신하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 소스 장치에 의해 선택된 링크가 유효한지 여부를 판단하는 단계는
    미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval) 구간의 시작부터 데이터 센싱 타임(data sensing time)이 경과할 때까지의 시간 동안 상기 선택된 링크를 통하여 상기 데이터를 수신하였는지의 여부에 따라 상기 선택된 링크가 유효한지 여부를 판단하는 단계인 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 판단 결과에 기초하여 상기 데이터를 수신하는 단계는
    상기 소스 장치가 상기 선택된 링크로 스위칭 하였는지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 소스 장치가 상기 선택된 링크로 스위칭 하였다고 확인되면, 상기 데스티네이션 장치의 지향성 안테나를 상기 선택된 링크를 향한 방향으로 향하도록 하여 상기 데이터의 수신을 대기하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법
  21. 제19항에 있어서,
    상기 소스 장치가 상기 제2 링크에서 상기 제1 링크로 스위칭 하는지 여부를 확인하기 위해 매 제1 주기의 시작에 상기 데스티네이션 장치의 링크를 상기 제2 링크에서 상기 제1 링크로 스위칭하는 단계; 및
    상기 소스 장치로부터 상기 제1 링크를 통하여 유효한 데이터를 수신하지 못하면, 다음 제1 주기 및 다음 제2 주기 중 상기 다음 제2 주기의 시작에서 상기 데스티네이션 장치의 링크를 상기 제1 링크에서 상기 제2 링크로 스위칭하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 다음 제1 주기에서 상기 소스 장치는 상기 릴레이 장치로 데이터를 전송하고, 상기 다음 제2 주기에서 상기 릴레이 장치는 상기 데스티네이션 장치로 데이터를 전송하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 매 제1 주기의 시작에 상기 데스티네이션의 링크를 상기 제2 링크에서 상기 제1 링크로 스위칭하는 단계는
    상기 소스 장치로부터 상기 제1 링크를 통하여 유효한 데이터를 수신한 경우, 상기 제1 링크에서 데이터를 수신하는 제1 주기의 시작 시점부터 상기 링크 체인지 인터벌이 시작되는 것으로 간주하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 소스 장치로부터 상기 데이터를 전송하는데 이용되는 동작 모드 및 상기 릴레이 장치의 중계 방식에 대한 정보를 수신하는 단계
    를 더 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 릴레이 장치의 중계 방식은
    미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에서 상기 제1 링크를 상기 제2 링크로 스위칭하고, 상기 데스티네이션 장치가 상기 제1 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time) 이후에 상기 제2 링크로 상기 데이터를 전송하는 풀 듀플렉스(Full Duplex) 방식 및
    상기 송신 장치가 상기 제1 링크를 이용하는 경우에는 상기 풀 듀플렉스 방식과 동일한 방식으로 상기 데이터를 전송하고, 상기 송신 장치가 상기 제2 링크를 이용하는 경우에는 상기 소스 장치와 상기 릴레이 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제1 주기 및 상기 릴레이 장치와 상기 데스티네이션 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제2 주기에 따라 상기 데이터를 전송하는 하프 듀플렉스(Half Duplex) 방식 중 적어도 하나를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 주기 및 상기 제2 주기는
    상기 소스 장치가 상기 데이터를 전송하기 전에 획득한 빔 포밍의 결과 및 상기 데이터를 전송하는 중에 획득한 링크의 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 설정 또는 갱신하고,
    상기 제1 주기는
    상기 소스 장치가 상기 제1 링크를 상기 제2 링크로 스위칭 하였을 때 시작되는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1 주기 및 제2 주기는
    상기 제1 링크가 선택된 링크인 경우 더 이상 유효하지 않으며,
    상기 링크 체인지 인터벌은
    상기 소스 장치가 상기 제2 링크에서 상기 제1 링크로 링크를 스위칭하는 상기 제1 주기의 시작 시점부터 시작되는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 동작 모드는
    상기 제1 링크 또는 상기 제2 링크 중 어느 하나의 링크가 유효하지 않은 것으로 결정될 때까지 상기 어느 하나의 링크를 이용하여 상기 소스 장치가 상기 데스티네이션 장치에게 상기 데이터를 전송하는 노말 모드(normal mode) 및
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점마다, 상기 제1 링크(direct link)와 상기 제2 링크를 교대(alternate)로 사용하며 상기 소스 장치가 상기 데스티네이션 장치에게 상기 데이터를 전송하는 교환 모드(alternation mode) 중 적어도 하나를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 동작 모드가 상기 노말 모드이고, 상기 데스티네이션 장치가 상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점으로부터 상기 데이터 센싱 타임 내에 상기 소스 장치로부터 유효한 데이터를 수신하지 못한 경우, 상기 선택된 링크를 선택되지 않은 링크로 스위칭 하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 릴레이 장치의 중계 방식이 하프 듀플렉스 방식인 경우,
    상기 선택된 링크가 상기 제2 링크이고, 이전 데이터 프레임의 More Data 필드의 값이 '0' 이면, 상기 제2 링크에서 상기 제2 주기 동안 데이터를 수신하지 않더라도 상기 제1 링크로 스위칭하지 않는 단계를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 동작 모드가 상기 노말 모드이고, 상기 소스 장치로부터 수신한 마지막 프레임의 MAC 헤더의 More Data 필드의 값이 '0'인 경우, 상기 선택된 링크에서 상기 데이터 센싱 타임(data sensing time) 동안 상기 데이터를 수신하지 않더라도 상기 선택된 링크를 유지하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 동작 모드가 상기 교환 모드이고, 상기 소스 장치로부터 수신한 마지막 프레임의 MAC 헤더의 More Data 필드의 값이 '0'인 경우, 상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 상기 선택된 링크를 유지하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  32. 제27항에 있어서,
    상기 동작 모드가 상기 교환 모드인 경우, 상기 데스티네이션 장치가 상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작에서 상기 선택된 링크를 통해 데이터를 수신하는 단계;
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 선택되지 않은 링크로 스위칭하는 단계; 및
    상기 다음 링크 체인지 인터벌의 시작부터 데이터를 수신하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  33. 제27항에 있어서,
    상기 동작 모드가 교환 모드이고, 상기 데스티네이션 장치가 상기 제1 링크를 통해 상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 다음 링크 체인지 인터벌에서 상기 제2 링크의 데이터를 수신한 경우, 상기 교환 모드에 따라 상기 제2 링크로 스위칭하는 대신에 상기 제1 링크를 유지하는 단계
    를 포함하는 데스티네이션 장치의 통신 방법.
  34. 소스 장치가 상기 소스 장치로부터 데스티네이션 장치로 직접 연결되는 제1 링크 및 상기 소스 장치로부터 상기 데스티네이션 장치로 릴레이 장치를 거쳐서 연결되는 제2 링크 중 상기 제2 링크를 선택된 링크로 선택하는 경우, 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점에서 상기 소스 장치로부터의 데이터 수신을 대기하는 단계; 및
    상기 데이터를 상기 데스티네이션 장치에게 전송하는 단계
    를 포함하는 릴레이 장치의 통신 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 소스 장치로부터의 데이터 수신을 대기하는 단계는
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점부터 일정 시간 동안 상기 릴레이 장치의 지향성 안테나의 방향을 조정하여 상기 제2 링크에서 상기 소스 장치로부터의 데이터 수신을 대기하는 단계인 릴레이 장치의 통신 방법.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 소스 장치로부터, 상기 소스 장치와 상기 릴레이 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제1 주기 및 상기 릴레이 장치와 상기 데스티네이션 장치 사이의 릴레이 링크를 위한 제2 주기에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 제1 주기에서 상기 소스 장치로부터 상기 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 주기에서 상기 데이터를 상기 데스티네이션 장치에게 전송하는 단계
    를 포함하는 릴레이 장치의 통신 방법.
  37. 제34항에 있어서,
    상기 소스 장치로부터, 상기 소스 장치가 상기 릴레이 장치에게 송신한 데이터가 데스티네이션 장치에게 전달되었는지 여부를 파악하기 위한 요청 프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 요청 프레임에 응답하여 상기 데이터가 상기 데스티네이션 장치에게 전달 되었는지 여부를 나타내는 응답 프레임을 전송하는 단계
    를 포함하는 릴레이 장치의 통신 방법.
  38. 제 36항에 있어서,
    상기 릴레이 장치는
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌(Link Change Interval)에서 상기 제1링크를 상기 제2 링크로 스위칭하고, 상기 데스티네이션 장치가 상기 제1 링크를 통해 데이터가 전송되었는지 여부를 감지하기 위한 데이터 센싱 타임(data sensing time) 이후에 상기 제2 링크로 상기 데이터를 전송하는 풀 듀플렉스(Full Duplex) 방식 및
    상기 송신 장치가 상기 제1 링크를 이용하는 경우에는 상기 풀 듀플렉스 방식과 동일한 방식으로 상기 데이터를 전송하고, 상기 송신 장치가 상기 제2 링크를 이용하는 경우에는 상기 제1 주기 및 상기 제2 주기에 따라 상기 데이터를 전송하는 하프 듀플렉스(Half Duplex) 방식 중 적어도 하나의 중계 방식에 따라 동작하고,
    상기 중계 방식이 상기 풀 듀플렉스 방식인 경우,
    상기 미리 설정된 링크 체인지 인터벌의 시작 시점부터 일정 시간 동안 상기 릴레이 장치의 또 다른 하나의 지향성 안테나의 방향을 조정하여 상기 데스티네이션 장치를 향한 링크를 통하여 상기 데이터의 수신을 대기하는 단계
    를 포함하는 릴레이 장치의 통신 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 중계 방식이 상기 풀 듀플렉스 방식인 경우,
    상기 릴레이 장치가 수신한 각 프레임에 대하여 상기 프레임의 타입 및 애크(ACK) 신호에 대한 정책에 따라 상기 릴레이 장치의 지향성 안테나의 동작을 송/수신 상태로 전환하는 단계
    를 포함하는 릴레이 장치의 통신 방법.
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