KR20130103276A - Medium access control for wireless networks - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 무선 네트워크에 관련된 것으로, 보다 구체적으로, 다른 것을 배제하는 것은 아니지만, 무선 로컬 영역 네트워크에 대한 매체 접근 제어(MAC)와 관련된 방법 및 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to wireless networks and, more particularly, to methods and apparatus related to medium access control (MAC) for wireless local area networks, although not excluding anything else.
무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)와 같은 무선 네트워크는 IEEE.802.11 규범에 따라, 널리 사용되고 있고, 일반적으로 낮은 가격, 간단한 사용 및 높은 스피드 데이터 통신들의 이점들을 제공한다. WLAN 네트워크에서, IEEE 802.11 a/b/g/n의 물리적인 레이어(layer)는 일반적으로 공유된 무선 매체를 통하여 데이터 패킷들을 전송 및 수신하는데 사용된다. IEEE 802.11 매체 접근 제어(MAC)는 일반적으로 간섭 및 페이딩에 영향을 받을 수 있는 무선 채널들을 통해 유저 데이터에 대한 믿을 만한 전달 메커니즘을 제공한다. IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)는 일반적으로 충돌의 영향 방지 및 큰 데이터 패킷들의 전송을 가능하게 하는데 사용되는 핸드셰이킹 메커니즘이 있는 Collision Avoidance(CSMA/CA)에 대한 캐리어 센스 멀티플 접근(Carrier Sense Multiple Access)에 기초하는 일반적인 MAC 프로토콜이다. 이런 DCF 스키마에 있어서, 소스 노드가 패킷을 전송할 준비가 됐을 때, 전송 채널에서 DIFS(Distributed Inter Frame Space)와 동일한 유휴 구간이 감지될 때까지 먼저 활동을 감지한다. 이 경우, 소스는 다른 노드들과의 충돌을 피하기 위해 전송 전에 다른 무작위 백오프 인터벌(interval)을 기다린다. 그 때, 소스는 RTS(리퀘스트-투-센드) 제어 패킷을 송신함에 의해 전송을 시작한다. 제어 패킷이 정확하게 수신되었다면, 데스티네이션은 SIFS(Short Inter Frame Space) 인터벌 후에 CTS(클리어-투-센드) 제어 패킷을 전송한다. CTS 프레임이 수신되면, 소스는 SIFS 인터벌 후에 데이터 패킷을 전송한다. 데이터 패킷이 정확하게 수신되었다면, 데스티네이션은 SIFS 인터벌 후에 접수(acknowledgement)(ACK) 패킷을 송신함에 의해 응답한다. IEEE 802.11 DCF는 역시 버츄얼 캐리어 센싱에 대한 네트워크 벡터(NAV)를 이용한다. NAV는 일반적으로 현재 패킷들의 어떠한 전송 또는 수신에 포함되지 않는 노드들 및 어떠한 지속 데이터 전송 및 컨트롤/데이터 패킷들에서 수신된 정보에 따른 업데이트들의 시간이 남아있는 트랙들에 의해 유지된다. Wireless networks, such as wireless local area networks (WLANs), are widely used in accordance with IEEE.802.11 norms and generally provide the advantages of low cost, simple use, and high speed data communications. In WLAN networks, the physical layer of IEEE 802.11 a / b / g / n is generally used to transmit and receive data packets over a shared wireless medium. IEEE 802.11 Media Access Control (MAC) generally provides a reliable delivery mechanism for user data over wireless channels that may be subject to interference and fading. IEEE 802.11 Distributed Coordination Function (DCF) is a Carrier Sense Multiple approach to Collision Avoidance (CSMA / CA) with a handshaking mechanism that is typically used to avoid the effects of collisions and to enable the transmission of large data packets. It is a general MAC protocol based on Access. In this DCF scheme, when the source node is ready to transmit a packet, it first detects activity until the same idle interval as the Distributed Inter Frame Space (DIFS) is detected in the transport channel. In this case, the source waits for another random backoff interval before transmission to avoid collisions with other nodes. At that time, the source starts transmission by sending an RTS (Request-to-Send) control packet. If the control packet is received correctly, the destination sends a clear-to-send (CTS) control packet after a Short Inter Frame Space (SIFS) interval. When a CTS frame is received, the source sends a data packet after an SIFS interval. If the data packet was received correctly, the destination responds by sending an acknowledgment (ACK) packet after the SIFS interval. IEEE 802.11 DCF also uses Network Vector (NAV) for virtual carrier sensing. The NAV is generally maintained by nodes that are not involved in any transmission or reception of current packets and tracks of updates remaining according to the information received in any persistent data transmission and control / data packets.
릴레이 노드들로 사용되는 다른 노드들을 경유하는 노드들 사이 애드-훅 루팅을 이용하는 무선 매쉬 네트워크의 사용의 확장으로써, IEEE 802.11 DCF와 같은 MAC 스키마는 유익한 멀티-홉 루트들을 통하여 루팅할 수 있는 MAC 레이어에서 노드들 사이의 협력을 허용하는 소위 협력(cooperative) MAC 스키마로 확대되었기 때문에 예를 들어, 느린 단일 홉 전송은 빠른 두 개 또는 그 이상의 홉 전송에 의해 바뀔 수 있다.As an extension of the use of wireless mesh networks using ad-hook routing between nodes via other nodes used as relay nodes, MAC schemes such as IEEE 802.11 DCF can route through beneficial multi-hop routes to the MAC layer. For example, a slow single hop transmission can be replaced by a fast two or more hop transmissions, since it has been extended to a so-called cooperative MAC scheme that allows for cooperation between nodes.
협력 통신들에 대한 MAC 프로토콜들은 CoopMAC(Cooperative MAC), rDCF(relay enabled DCF) 및 Robust Cooperative Relaying을 포함한다.MAC protocols for cooperative communications include CoopMAC (Cooperative MAC), relay enabled DCF (rDCF) and Robust Cooperative Relaying.
그러나, 선행 기술 협력 MAC 프로토콜들은 시그널링 오버헤드 및 데이터 용량의 복잡도의 관점에서 비효율적일 수 있다. 예를 들면, 노드들 사이에서 링크들의 신호 품질들의 데이터 베이스는 관련 시그널링으로써 적절한 멀티-홉 루트를 선택하기 위하여 유지될 수 있다. 게다가, 선행 기술 협력 MAC 프로토콜들은 간섭할 수 있는 데이터의 동시 전송들 사이에서 간섭을 제한하기 위한 요구에 의해 능력이 제한될 수 있기 때문에, 루트들의 선택은 잠재적인 간섭으로 인해 상호 배타적일 수 있다. 이것은 목표(achievable) 대역폭(bandwidth)을 제한할 수 있다.However, prior art cooperative MAC protocols may be inefficient in terms of signaling overhead and data capacity complexity. For example, a database of signal qualities of links between nodes may be maintained to select the appropriate multi-hop route as the associated signaling. In addition, the selection of routes may be mutually exclusive due to potential interference, since prior art cooperative MAC protocols may be limited in capacity by the need to limit interference between concurrent transmissions of interfering data. This may limit the achievable bandwidth.
본 발명의 목적은 선행 기술 시스템의 문제점을 완화하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to alleviate the problems of the prior art system.
본 발명의 제1 측면에 따른 무선 네트워크에서 신호들을 전송하는 방법에 있어서, 상기 무선 네트워크는 소스 노드, 데스티네이션 노드 및 적어도 하나의 제1 릴레이 노드를 포함하고, 상기 무선 네트워크는 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 직접 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제1 측정 및 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 상기 적어도 하나의 제1 릴레이 노드를 경유하는 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하기 위하여 구성된 것이고,In a method for transmitting signals in a wireless network according to the first aspect of the invention, the wireless network comprises a source node, a destination node and at least one first relay node, the wireless network comprising the source node and the Determine a first measurement of signal quality with respect to a direct link between a destination node and a second measurement of signal quality with respect to a link via the at least one first relay node between the source node and the destination node. Configured to
상기 방법은 적어도 하나의 릴레이 노드에서;The method comprises at least one relay node;
상기 릴레이 노드가 릴레이하기 위하여 상기 릴레이 노드의 사용 가능성(availability)을 지시하는 유입(recruitment) 메시지를 전송할 수 있는 내에서 유입 슬롯의 듀레이션을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 유입 슬롯의 듀레이션은 상기 신호 품질에 대한 제1 측정을 포함하는 기초에서 결정된 것이다.Determining a duration of an incoming slot within which the relay node may send a recruitment message indicating the availability of the relay node to relay, wherein the duration of the incoming slot is the signal. Determined on the basis of including the first measure of quality.
릴레이의 상기 유입은 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 상기 직접 링크의 신호 품질에 의존할 수 있는 이점이 있다. 상기 직접 링크의 신호 품질이 나쁜 경우보다 좋다면, 릴레이는 유입될 가능성이 더 적을 수 있다. The ingress of the relay has the advantage that it can depend on the signal quality of the direct link from the source node to the destination node. If the signal quality of the direct link is better than the case, the relay may be less likely to enter.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은 상기 유입 메시지를 전송하는 것이 결정되면, 상기 신호 품질에 대한 제2 측정에 의존하는 상기 제1 릴레이로부터 상기 유입 메시지의 전송에 대한 지연 구간을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, if it is determined that the incoming message is transmitted, determining the delay interval for the transmission of the incoming message from the first relay that depends on a second measurement of the signal quality. It may include.
릴레이 노드의 유입은 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 상기 릴레이를 경유하는 링크의 상기 신호 품질에 의존할 수 있는 이점이 있다. 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 상기 직접 링크의 신호 품질이 나쁜 경우보다 좋다면, 상기 릴레이는 유입될 가능성이 더 클 수 있다.The ingress of a relay node has the advantage that it can depend on the signal quality of the link via the relay from the source node to the destination node. If the signal quality of the direct link from the source node to the destination node is better than if it is bad, the relay may be more likely to be introduced.
본 발명의 실시예에서, 데이터는 상기 소스 노드로부터 적어도 하나의 제1 모드 또는 제2 모드에서 상기 데스티네이션 노드로 전송될 수 있고, 상기 제1 모드는 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 직접 전송을 포함하고, 상기 제2 모드는 상기 소스 노드로부터 릴레이를 경유하는 제1 경로를 통한 데스티네이션 노드로의 전송을 포함하며,In an embodiment of the invention, data may be transmitted from the source node to the destination node in at least one first mode or second mode, the first mode being directly from the source node to the destination node. Wherein the second mode comprises a transmission from the source node to a destination node via a first path via a relay,
상기 신호 품질에 대한 제1 측정 및 제2 측정을 포함하는 기초에서 상기 제2 모드의 동작을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.Selecting an operation of the second mode on a basis comprising a first measurement and a second measurement of the signal quality.
데이터는 상기 소스로부터 상기 데스티네이션으로 상기 하나의 릴레이를 경유하는 상기 링크의 품질에 대한 측정과 상기 직접 링크의 신호 품질에 대한 측정의 비교에 의해 하나의 릴레이를 경유하는 제1 경로를 통한 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 전송을 위한 적절한 모드 및 예를 들면, 적절한 어드레싱같은 상기 제2 모드에 대한 적절한 포맷에서 전송될 수 있는 이점이 있다.Data is passed from the source to the destination by the comparison of the measurement of the quality of the link via the one relay with the measurement of the signal quality of the direct link via the first path via the one relay. There is an advantage that it can be transmitted in a suitable mode for transmission from a node to the destination node and in a suitable format for the second mode, for example suitable addressing.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
상기 소스 노드로부터 데이터가 전송될 준비가 되었다는 것을 지시하는 제1 메시지를 전송하는 단계;Sending a first message from the source node indicating that data is ready for transmission;
상기 데스티네이션 노드에서 상기 제1 메시지를 수신하는 단계; 및Receiving the first message at the destination node; And
상기 데스티네이션 노드에서 수신된 상기 제1 메시지의 상기 신호 품질로부터 상기 신호 품질에 대한 제1 측정을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.And determining a first measurement of the signal quality from the signal quality of the first message received at the destination node.
상기 신호 품질에 대한 제1 측정은 추가적인 시그널링을 제공하는 상기 요구없이 존재하는(existing) 시그널링의 상기 수신의 기초에서 결정될 수 있는 이점이 있다.The first measure of signal quality has the advantage that it can be determined on the basis of the reception of existing signaling without the need for providing additional signaling.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
상기 제1 릴레이 노드에서 상기 제1 메시지를 수신하는 단계; 및Receiving the first message at the first relay node; And
상기 제1 릴레이 노드에서 수신된 상기 제1 메시지의 상기 신호 품질로부터 상기 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining a second measurement of the signal quality from the signal quality of the first message received at the first relay node.
상기 신호 품질에 대한 제2 측정은 추가적인 시그널링을 제공하는 상기 요구없이 존재하는 시그널링의 상기 수신의 기초에서 결정될 수 있는 이점이 있다.The second measure of signal quality has the advantage that it can be determined on the basis of the reception of the existing signaling without the need for providing additional signaling.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
릴레이 노드가 메시지를 전송할 수 있는 시간 내인 유입 슬롯의 듀레이션의 지시를 포함하는 상기 데스티네이션 노드로부터 제2 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 듀레이션은 상기 수신된 제1 메시지에 대한 상기 신호 품질의 기초에서 결정된 것일 수 있다.Sending a second message from the destination node that includes an indication of the duration of the incoming slot within a time at which the relay node can send a message, the duration of the signal quality for the received first message; It may be determined from the basis.
상기 유입 슬롯의 듀레이션은 클리어투센드(CTS)를 지시하는 것과 같이 다른 목적으로 전송될 수 있는 요구의 메시지를 수정될 수 있는 상기 제2 메시지를 이용하여 상기 네트워크의 다른 노드들로 효과적으로 전송될 수 있는 이점이 있다.The duration of the incoming slot may be effectively transmitted to other nodes in the network using the second message, which may modify a message of a request that may be sent for other purposes, such as indicating a clear to send (CTS). There is an advantage to that.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
상기 제1 릴레이 노드에서 상기 제2 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,Receiving the second message at the first relay node;
상기 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하는 단계는 상기 제1 릴레이 노드에서 수신된 상기 제2 메시지의 적어도 상기 신호 품질에 의존하는 것인 방법일 수 있다.Determining the second measurement of the signal quality may be a method that depends on at least the signal quality of the second message received at the first relay node.
상기 신호 품질에 대한 제2 측정은 존재하는 시그널링의 상시 수신의 기초에서 결정될 수 있는 이점이 있다.The second measure of signal quality has the advantage that it can be determined on the basis of the constant reception of the signaling present.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
상기 유입 슬롯의 상기 듀레이션 이하인 결정된 지연 구간에 의존하여 제3 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제3 메시지는 상기 결정된 지연 구간 이후에 상기 제1 릴레이 노드로부터의 유입 메시지이고, 상기 결정된 지연 구간은 상기 제1 릴레이 노드에서 상기 제2 메시지의 수신의 상기 종료(end)로부터 시작하는 것일 수 있다.And transmitting a third message depending on the determined delay period that is less than or equal to the duration of the inflow slot, wherein the third message is an inflow message from the first relay node after the determined delay period, and the determined delay period. May be from the end of the reception of the second message at the first relay node.
상기 지연 구간이 상기 유입 슬롯보다 늦을 경우, 상기 유입 메시지는 전송되지 않기 때문에 상기 릴레이들의 유입은 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 상기 직접 링크에서 상기 신호 품질의 기초에서 억제되는 이점이 있다.When the delay period is later than the inflow slot, the inflow message is not transmitted, so the inflow of the relays is advantageously suppressed on the basis of the signal quality at the direct link from the source node to the destination node.
본 발명의 실시예에서, 상기 제3 메시지는 상기 신호 품질에 대한 제2 측정의 지시를 포함할 수 있다.In an embodiment of the invention, the third message may comprise an indication of a second measurement for the signal quality.
상기 신호 품질에 대한 제2 측정은 상기 유입 메시지를 이용하여 상기 소스 노드로 전송될 수 있기 때문에, 시그널링 리소스들의 효율적인 사용을 제공할 수 있는 이점이 있다.Since the second measure of signal quality can be sent to the source node using the incoming message, there is an advantage that can provide efficient use of signaling resources.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
상기 제3 메시지의 상시 수신을 포함하는 기초에서 상기 제2 모드의 동작을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.And selecting an operation of the second mode on a basis including always receiving the third message.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
상기 제3 메시지에서 상기 신호 품질에 대한 제2 측정의 상기 지시를 포함하는 기초에서 상기 소스 노드로부터 데이터의 전송을 위한 데이터 레이트(rate)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining a data rate for transmission of data from the source node on the basis of including the indication of the second measurement of the signal quality in the third message.
상기 데이터 레이트는 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 상기 릴레이 노드를 경유하는 링크에 대해 적합하게 결정될 수 있는 이점이 있다.The data rate has the advantage that it can be suitably determined for the link via the relay node from the source node to the destination node.
본 발명의 실시예에서, 데이터는 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로 제3 모드에서 전송될 수 있고, 상기 제3 모드는 상기 소스 노드로부터 상기 제1 릴레이 노드를 경유하는 상기 제1 경로 및 추가적인 릴레이 노드를 경유하는 제2 경로의 콤비네이션을 경유하는 상기 데스티네이션 노드로의 전송을 포함하고, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, data may be transmitted from the source node to the destination node in a third mode, wherein the third mode is additional to the first path via the first relay node and from the source node. The method comprising transmitting to the destination node via a combination of a second path via a relay node;
상기 추가적인 릴레이 노드에서 상기 제1 메시지를 수신하는 단계;Receiving the first message at the additional relay node;
상기 추가적인 릴레이 노드에서 수신된 상기 제1 메시지의 신호 품질에 대한 제4 측정을 결정하는 단계;Determining a fourth measure of signal quality of the first message received at the additional relay node;
상기 추가적인 릴레이 노드에서 상기 제2 메시지를 수신하는 단계; 및 신호 품질에 대한 제5 측정을 결정하는 단계-상기 신호 품질에 대한 제5 측정은 상기 추가적인 릴레이 노드에서 수신된 상기 제2 메시지의 신호 품질에 대한 측정임-;Receiving the second message at the additional relay node; And determining a fifth measure of signal quality, wherein the fifth measure of signal quality is a measure of signal quality of the second message received at the additional relay node;
상기 신호 품질에 대한 제4 측정 및 제5 측정에 의존하여 제4 메시지의 전송을 위한 제2 지연 구간을 결정하는 단계;Determining a second delay interval for transmission of a fourth message in dependence on a fourth measurement and a fifth measurement of the signal quality;
상기 제1 릴레이 노드로부터 상기 제3 메시지를 수신하는 단계; 및Receiving the third message from the first relay node; And
상기 유입 슬롯의 듀레이션 이하인 상기 결정된 지연 구간에 의존하여, 상기 결정된 제2 지연 구간 이후에 상기 제4 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,Transmitting the fourth message after the determined second delay period, depending on the determined delay period that is less than or equal to the duration of the inflow slot;
상기 결정된 제2 지연 구간은 상기 추가적인 릴레이 노드에서 상기 제3 메시지의 수신의 종료로부터 시작할 수 있다.The determined second delay period may begin from the end of reception of the third message at the additional relay node.
상기 무선 네트워크의 상기 데이터 용량은 적어도 두 개의 릴레이들을 경유하는 데이터의 동시 전송에 의해 증가될 수 있는 이점이 있다.The data capacity of the wireless network has the advantage that it can be increased by the simultaneous transmission of data via at least two relays.
본 발명의 실시예에서, 상기 제4 메시지는 상기 신호 품질에 대한 제4 측정 및 제5 측정에 기반하는 수신된 신호 품질의 지시를 포함하는 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fourth message may include an indication of received signal quality based on a fourth measurement and a fifth measurement of the signal quality.
상기 시그널링은 송신되기 위한 추가적인 메시지들의 요구없이 효과적으로 전송될 수 있는 이점이 있다.The signaling has the advantage that it can be effectively transmitted without requiring additional messages to be transmitted.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은;In an embodiment of the invention, the method comprises;
상기 제3 메시지 및 제4 메시지의 상기 수신을 포함하는 기초에서 상기 소스 노드로부터 데이터의 전송에 대한 상기 제3 모드의 동작을 선택하는 단계; 및Selecting the third mode of operation for transmission of data from the source node on a basis comprising the receipt of the third message and a fourth message; And
수신된 신호 품질의 상기 제3 메시지 및 제4 메시지 내에 있는 지시를 포함하는 기초에서 상기 소스 노드로부터의 데이터의 전송을 위한 데이터 레이트를 결정하는 단계를 포함하고,Determining a data rate for transmission of data from the source node on a basis comprising an indication in the third message and a fourth message of received signal quality,
상기 수신된 신호 품질은 상기 신호 품질에 대한 제2 측정, 제3 측정 및 제4 측정에 기반할 수 있다.The received signal quality may be based on second, third and fourth measurements of the signal quality.
상기 소스 노드는 상기 데이터가 전송될 수 있는 상기 링크에 적합한 데이터 레이트를 설정할(set) 수 있는 이점이 있다.The source node has the advantage of being able to set a data rate suitable for the link over which the data can be transmitted.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은 상기 제1 경로 및 제2 경로를 경유하여 동시에 데이터를 전송하는 것을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may include transmitting data simultaneously via the first path and the second path.
상기 무선 네트워크의 상기 데이터 용량은 증가될 수 있는 이점이 있다.The data capacity of the wireless network has the advantage that it can be increased.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은 상기 제1 릴레이 노드 및 상기 추가적인 릴레이 노드에서 Quantise Map and Forward(QMF) 프로토콜에 따라 데이터를 릴레이하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the invention, the method may comprise relaying data in accordance with Quantise Map and Forward (QMF) protocol at the first relay node and the additional relay node.
본 발명의 실시예에 따라 구현된 매체 접근 제어와 함께 효율적인 전송을 제공하는 이점이 있다.It is an advantage to provide efficient transmission with media access control implemented in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 메시지는 레디투센드(RTS) 메시지일 수 있고, 상기 제2 메시지는 클리어투센드(CTS) 메시지일 수 있고, 상기 제3 메시지는 레디투릴레이(RTR) 메시지일 수 있고, 및 상기 제4 메시지는 레디투릴레이(RTR) 메시지일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first message may be a ready-to-send (RTS) message, the second message may be a clear-to-send (CTS) message, and the third message may be a ready-to-relay (RTR) message. Message, and the fourth message may be a ready-to-relay (RTR) message.
본 발명의 실시예에서, 상기 유입 슬롯 듀레이션을 결정하기 위한 기초(basis)는 허용된 모듈레이션 스키마를 포함할 수 있다.In an embodiment of the invention, the basis for determining the incoming slot duration may include an allowed modulation scheme.
상기 유입 슬롯 듀레이션은 허용된 모듈레이션 또는 코딩 스키마를 고려한 목표 데이터 레이트에 따라 설정될 수 있는 이점이 있다.The incoming slot duration has the advantage that it can be set according to the target data rate taking into account the allowed modulation or coding scheme.
본 발명의 실시예에서, 상기 방법은 상기 소스 노드로부터 상기 허용된 모듈레이션 또는 코딩 스키마의 지시를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the invention, the method may comprise receiving an indication of the allowed modulation or coding scheme from the source node.
상기 소스 노드는 다른 노드들과 상기 허용된 모듈레이션 스키마를 통신할 수 있는 이점이 있다.The source node has the advantage of being able to communicate the allowed modulation scheme with other nodes.
본 발명의 실시예에서, 상기 무선 네트워크는 IEEE 802.11에 따라 작동하는 것일 수 있다.In an embodiment of the invention, the wireless network may be operating in accordance with IEEE 802.11.
본 발명의 제2 측면에 따른 무선 네트워크에서 신호들을 전송하는 릴레이 노드에 있어서, 상기 무선 네트워크는 소스 노드, 데스티네이션 노드 및 적어도 하나의 상기 릴레이 노드를 포함하고, 상기 무선 네트워크는 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 직접 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제1 측정 및 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 상기 적어도 하나의 제1 릴레이 노드를 경유하는 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하기 위하여 구성된 것이고,In a relay node for transmitting signals in a wireless network according to a second aspect of the invention, the wireless network comprises a source node, a destination node and at least one relay node, the wireless network comprising the source node and the Determine a first measurement of signal quality with respect to a direct link between a destination node and a second measurement of signal quality with respect to a link via the at least one first relay node between the source node and the destination node. Configured to
상기 릴레이 노드는;The relay node;
상기 릴레이 노드가 릴레이하기 위하여 상기 릴레이 노드의 사용 가능성(availability)을 지시하는 유입(recruitment) 메시지를 전송할 수 있는 유입 슬롯의 듀레이션을 결정하고, 상기 유입 슬롯의 듀레이션은 상기 신호 품질에 대한 제1 측정에 기초하는 릴레이 노드일 수 있다.Determine a duration of an inlet slot through which the relay node can send a receipt message indicating the availability of the relay node to relay, the duration of the inlet slot being a first measure of the signal quality It may be a relay node based on.
본 발명의 실시예에서, 상기 릴레이 노드는;In an embodiment of the invention, the relay node;
상기 유입 메시지를 전송하는 것이 결정되면, 상기 신호 품질에 대한 제2 측정에 의존하는 상기 제1 릴레이로부터 상기 유입 메시지의 전송에 대한 지연 구간을 결정하는 릴레이 노드일 수 있다.If it is determined to transmit the incoming message, it may be a relay node that determines a delay interval for the transmission of the incoming message from the first relay depending on a second measurement of the signal quality.
본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들은 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 명백할 것이다. 다만, 그러한 실시예들은 단지 예시적인 방법으로 주어지는 것이다.Additional features and advantages of the invention will be apparent from the following description of the preferred embodiments of the invention. However, such embodiments are given only by way of example.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 릴레이 노드를 갖는 네트워크를 나타내는 스키매틱 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 릴레이들이 유입되는 시나리오에서 메시지들의 흐름을 나타내는 타이밍 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하나의 릴레이가 유입되는 시나리오에서 메시지들의 흐름을 나타내는 타이밍 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유입되는 릴레이가 없는 시나리오에서 메시지들의 흐름을 나타내는 타이밍 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상기 소스 노드에서 프로세스들을 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상기 데스티네이션 노드에서 프로세스들을 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 상기 릴레이 노드에서 프로세스들을 나타내는 플로우 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 메시징을 나타내는 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 RTS 및 CTS 시그널링 필드들을 나타내는 스키매틱 다이어그램이다.
도 10은 본 발명의 실시예에서 소스-데스티네이션 링크가 유리한 선택일 때, 전송 모드의 선택을 보여주는 스키매틱 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 실시예에서 한 개의 릴레이를 경유하는 협력 전송이 유리한 선택일 때, 전송 모드의 선택을 보여주는 스키매틱 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 실시예에서 두 개의 릴레이를 경유하는 협력 전송이 유리한 선택일 때, 전송 모드의 선택을 보여주는 스키매틱 다이어그램이다.1 is a schematic diagram illustrating a network with two relay nodes according to an embodiment of the invention.
2 is a timing diagram illustrating the flow of messages in a scenario in which two relays are introduced according to an embodiment of the present invention.
3 is a timing diagram illustrating the flow of messages in a scenario in which one relay is introduced according to an embodiment of the present invention.
4 is a timing diagram illustrating the flow of messages in a scenario where there is no incoming relay in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a flow diagram illustrating processes at the source node according to an embodiment of the invention.
6 is a flow diagram illustrating processes at the destination node in accordance with an embodiment of the present invention.
7 is a flow diagram illustrating processes in the relay node according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating messaging in accordance with an embodiment of the present invention.
9 is a schematic diagram illustrating RTS and CTS signaling fields according to an embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram showing the selection of a transmission mode when the source-destination link is an advantageous choice in an embodiment of the invention.
11 is a schematic diagram showing the selection of a transmission mode when cooperative transmission via one relay is an advantageous choice in an embodiment of the invention.
12 is a schematic diagram showing the selection of a transmission mode when cooperative transmission via two relays is an advantageous choice in an embodiment of the invention.
본 발명의 실시예는 IEEE 802.11 프로토콜들에 따라 작동하는 무선 로컬 영역 네트워크 시스템의 컨텍스트에서 설명될 수 있다.Embodiments of the invention may be described in the context of a wireless local area network system operating in accordance with IEEE 802.11 protocols.
이것은 단지 예시적인 방법인 것으로 이해될 것이고, 다른 실시예들은 다른 무선 시스템들을 적용할 수 있을 것으로 이해될 것이다; 즉, 실시예들은 무선 로컬 영역 네트워크 시스템들의 용도에 제한되지 않는다.It will be understood that this is only an exemplary method, and that other embodiments may be applicable to other wireless systems; That is, embodiments are not limited to the use of wireless local area network systems.
도 1은 IEEE 802.11에 따라 소스 노드 2, 데스티네이션 노드 8, 제1 릴레이 노드 4 및 제2 릴레이 노드 6을 포함하는 WLAN 네트워크 작동의 예에서 무선 네트워크의 본 발명의 실시예를 나타낸다. 데이터, 일반적으로 데이터 프레임들의 형태인, 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로 보내질 수 있다. 도 1을 참조하면, 데이터는 소스 노드 2로부터 데스티네이션 노드 8로 직접 전송될 수 있고, 및/또는 하나 또는 두 개의 릴레이 노드들 4, 6을 경유하여 전송될 수 있다. 네트워크는 본 발명의 실시예에 따라 작동하기 위해 구성되기 때문에, 데이터의 루트는 각각의 릴레이를 경유하는 링크들에서 신호 품질 및 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로의 직접 링크에서의 신호 품질에 의존한다. 데이터가 전송되는 데를 경유하는 링크들의 콤비네이션 또는 링크는 노드들이 움직이거나 또는 라디오 주파수 환경이 변화함으로써 예를 들어 간섭 또는 페이딩 특성들에서 변화에 의한 프레임의 기초에 의해 프레임 위에서 결정될 수 있다. 릴레이 노드들은 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로의 링크에서 사용되기 위해 유입되지 않고, 일반적으로 프레임-바이-프레임 기초에서 유입된다. 이에 대해서는 도 2에서 보여줌으로써 구성되어 있다.1 illustrates an embodiment of the invention of a wireless network in an example of a WLAN network operation comprising a
도 2는 예를 들면 하나 또는 그 이상의 데이터 프레임들의 송신에 대한 두 개의 릴레이들의 노드들이 유입되는 시나리오에서 소스 노드, 데스티네이션 노드 및 두 개의 릴레이 노드들 사이의 메시지의 흐름을 나타내는 타이밍 다이어그램이다. 무선 네트워크는 소스 노드 2 및 데스티네이션 노드 8 사이의 직접 링크와 연관된 신호 품질에 대한 제1 측정 및 적어도 하나의 제1 릴레이 노드 4를 경유하는 소스 노드 2 및 데스티네이션 노드 8사이의 링크와 연관된 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하기 위해 구성되어 있다. 신호 품질에 대한 제1 측정은 RTS(레디투센드) 메시지 34와 같이 소스 노드로부터 데스티네이션 노드에서 수신된 메시지, 예를 들어 전송될 준비가 된 데이터를 지시하는 소스 노드로부터 전송된 제1 메시지로부터의 신호 품질로부터 결정될 수 있다. 제1 메시지는 또한 제1 릴레이 노드에서 수신될 수 있고, 신호 품질에 대한 제2 측정은 제1 릴레이 노드에서 수신된 제1 메시지의 적어도 하나의 신호 품질로부터 결정될 수 있다.2 is a timing diagram illustrating the flow of a message between a source node, a destination node and two relay nodes, for example in a scenario where nodes of two relays are introduced for transmission of one or more data frames. The wireless network is a signal associated with a first measurement of signal quality associated with a direct link between
도 2의 프레임 포맷 도면 내에 있는 유입 슬롯 1 12 및 유입 슬롯 2 14의 두 개의 유입 슬롯들을 나타낸다. 유입 슬롯은 레디투릴레이(RTR) 시그널 RTR1 38, RTR2 40과 같이 릴레이 노드가 릴레이 하기 위해 릴레이 노드의 유효성을 지시하는 유입 메시지를 전송될 수 있는 내에서 구간이다. 릴레이 노드는 소스 노드에서 유입 메시지의 수신의 기초에서 소스 노드로부터 릴레이 하기 위해 데스티네이션 노드로 전송될 수 있다.Two inlet slots of
본 발명의 실시예에서, 유입 슬롯의 듀레이션은 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로의 직접 링크의 품질 즉, 신호 품질에 대한 제1 측정의 기초에서 결정된다. 일반적으로, 직접 링크의 신호 품질이 높아질수록, 유입 슬롯은 더 짧아진다. 각각의 릴레이 노드 백 오프 다시 말해 지연, 지연 구간에 의한 유입 메시지의 전송 또한 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로 릴레이 노드를 경유하는 링크의 품질 즉, 신호 품질에 대한 제2 측정에 따라 백-오프 구간을 나타낸다. 결과적으로, 최적의 링크를 갖는 릴레이 노드는 유입 메시지를 먼저 전송한다. 유입 메시지 수신에 있어서, 다른 릴레이들은 유입 슬롯에 있는 유입 메시지의 전송을 억제하고, 다른 릴레이들은 제2 유입 슬롯에서 다른 시도를 가질 수 있고, 그 제2 유입 슬롯에서, 이미 유입된 릴레이는 침묵할 것이다.In an embodiment of the invention, the duration of the inlet slot is determined on the basis of the first measurement of the quality of the direct link from the source node to the destination node, ie the signal quality. In general, the higher the signal quality of the direct link, the shorter the inlet slot. Each relay node back-off, that is, the transmission of incoming messages by delay and delay intervals, and also the back-off interval in accordance with a second measure of the quality of the link via the relay node, ie the signal quality, from the source node to the destination node. Indicates. As a result, the relay node with the best link sends the incoming message first. In receipt of an incoming message, other relays inhibit transmission of an incoming message in the incoming slot, and the other relays may have another attempt in the second incoming slot, and in that second incoming slot, the already introduced relay will be silent. will be.
이 방법에서, 높은 품질의 링크를 갖는 릴레이 노드가 먼저 유입되고, 릴레이 노드는 일반적으로 직접 링크가 릴레이를 사용하는데 유리한 릴레이를 경유하는 링크와 비교하여 충분히 나쁘다면 단지 유입된다.In this method, a relay node with a high quality link is introduced first, and the relay node is generally only introduced if the direct link is bad enough compared to the link via the relay, which is advantageous for using the relay.
그래서, 직접 링크가 나쁘다면, 릴레이들이 유입될 찬스를 갖는 긴 구간 후에 유입 메시지를 전송하기 때문에, 유입슬롯은 길어질 것이다. 그러나, 직접 링크가 좋다면, 릴레이들이 유입될 찬스를 갖는 짧은 구간 후에 유입 메시지를 전송하기 때문에, 유입슬롯은 짧아질 것이다. 이것은 나쁜 링크들이 유입되는 릴레이를 방지하고, 시그널링 타임 오버헤드를 줄인다. 유입 슬롯의 듀레이션은 직접 링크의 품질이 충분히 좋다면, 제로가 될 수 있다. 이 경우, 릴레이 노드를 경유하는 링크는 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로의 단일 홉보다 두 개 또는 그 이상의 홉들을 포함하기 때문에, 릴레이 노드로의 링크에 대한 신호 품질이 좋을지라도, 릴레이 노드들이 무선 자원들의 비효율적인 사용을 제공할 것으로 예상되기 때문에 어떠한 릴레이 노드들도 유입될 수 없다.So, if the direct link is bad, the inlet slot will be long because the relays send inlet messages after a long period of time with the chance to ingress. However, if a direct link is good, the inlet slot will be shortened, since relays send an ingress message after a short interval with the chance to ingress. This prevents relays from introducing bad links and reduces signaling time overhead. The duration of the inlet slot can be zero if the quality of the direct link is good enough. In this case, since the link via the relay node contains two or more hops rather than a single hop from the source node to the destination node, even though the signal quality for the link to the relay node is good, the relay nodes may have radio resources. No relay nodes can be introduced because they are expected to provide an inefficient use of these devices.
데이터는 소스 노드로부터 적어도 제1 모드 또는 제2 모드에서 데스티네이션 노드로 전송될 수 있고, 제1 모드는 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로의 직접 전송을 포함하고, 제2 모드는 소스 노드로부터 릴레이를 경유하는 제1 경로를 통한 데스티네이션 노드로의 전송을 포함한다. 예를 들면, 데이터의 데스티네이션 어드레스는 소스 노드 및 데스티네이션 노드 사이의 루트에 적합한 모드에 적절한 헤더에서 지시될 수 있다. 제2 모드의 동작은 신호 품질에 대한 제1 측정 및 제2 측정을 포함하는 기초에서 제1 모드 대신에 선택될 수 있다. 따라서, 데이터가 릴레이되는 동작의 모드는 직접 링크 및 릴레이를 경유하는 링크의 품질에 대한 측정의 기초에서 선택된다. Data may be sent from the source node to the destination node in at least a first mode or a second mode, the first mode comprising a direct transfer from the source node to the destination node, and the second mode relays the relay from the source node. And transmission to the destination node via the first path through. For example, the destination address of the data may be indicated in a header appropriate for the mode suitable for the route between the source node and the destination node. The operation of the second mode may be selected instead of the first mode on a basis that includes a first measurement and a second measurement for signal quality. Thus, the mode of operation in which data is relayed is selected on the basis of a measurement of the quality of the direct link and the link via the relay.
유입 슬롯의 듀레이션에 대한 지시는 데스티네이션 노드로부터 클리어투센트(CTS) 메시지 36와 같은 제2 메시지에서 전송될 수 있고, 유입 슬롯의 듀레이션은 데스티네이션 노드에서 수신된 제1 메시지의 신호 품질 즉, 직접 링크의 품질에 대한 기초에서 결정된다. 지시를 전송하는 메시지의 수신 상의 릴레이 노드에서, 릴레이 노드 내에서 유입 슬롯의 듀레이션은 수신된 지시로부터 결정될 수 있는 유입 메시지를 전송할 수 있다.The indication of the duration of the incoming slot may be sent from the destination node in a second message, such as clear to cent (CTS)
릴레이 노드에서 CTS 메시지일 수 있는 제2 메시지의 수신은 추가적으로 사용될 수 있다. 릴레이 노드를 경유하는 링크와 관련된 신호 품질에 대한 제2 측정은 제1 릴레이 노드에서 수신된 적어도 제2 메시지의 신호 품질에 의존하여 결정될 수 있다.Receipt of the second message, which may be a CTS message at the relay node, may additionally be used. The second measure of signal quality associated with the link via the relay node may be determined depending on the signal quality of at least the second message received at the first relay node.
유입 메시지, 즉, 제3 메시지는 유입 슬롯의 듀레이션 이하인 결정된 지연 구간에 의존하여 결정된 지연 구간 후에 릴레이 노드로부터 전송될 수 있고, 결정된 지연 구간은 릴레이 노드에서 CTS 메시지일 수 있는 제2 메시지의 수신의 종료로부터 시작한다.The incoming message, i.e., the third message, may be sent from the relay node after the determined delay period depending on the determined delay period which is less than or equal to the duration of the incoming slot, the determined delay period being used to receive the second message which may be a CTS message at the relay node. Start from the end.
결정된 지역 구간이 유입 슬롯의 듀레이션보다 길다면, 유입 메시지는 전송되지 않을 수 있다.If the determined regional section is longer than the duration of the inflow slot, the inflow message may not be transmitted.
예를 들면 RTR 메시지 같은 제3 메시지는 릴레이 노드를 경유하는 링크와 관련된 신호 품질에 대한 제2 측정의 지시를 포함할 수 있다. 그 때, 제2 모드의 동작은 제3 메시지의 수신을 포함하는 기초에서, 예를 들면 소스 노드에서 선택될 수 있다. 또한, 데이터 레이트는 제3 메시지에 있는 신호 품질에 대한 제2 측정의 지시를 포함하는 기초에서 소스 노드로부터 데이터의 전송을 위해 선택될 수 있다. 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마 역시 소스 노드에서 제3 메시지에 대한 수신의 기초에서 선택될 수 있다.For example, a third message, such as an RTR message, may include an indication of a second measure for signal quality associated with the link via the relay node. The second mode of operation may then be selected, for example at the source node, on the basis of receiving the third message. In addition, the data rate may be selected for transmission of data from the source node on a basis that includes an indication of a second measure for signal quality in the third message. The modulation and / or coding scheme may also be selected on the basis of receipt for the third message at the source node.
공간-시간 코딩과 같이 공유된 매체에서 다른 데이터 스트림 44, 46의 동시 전송 및 수신을 허용하는 물리적인 레이어(PHY) 전송 스키마는 도 2에서 보여주는 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따라 MAC 스키마를 활용하는데 사용될 수 있다. 소스 및 데스티네이션 노드들 사이의 두 개 이상의 링크들은 병렬로 설정되고, 데이터 용량 및 처리량(throughput rate)이 증가할 수 있도록 데이터가 두 개 이상의 릴레이들에 의하여 한 번에 릴레이되는 것을 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제1 릴레이 노드 및 추가적인 릴레이 노드에서 공유된 매체에서 다른 데이터 스트림 44, 46의 동시 전송 및 동시 수신을 허용하는 Quantise Map and Forward(QMF) 프로토콜에 따라 데이터를 릴레이하는 방법을 포함한다. A physical layer (PHY) transmission scheme that allows simultaneous transmission and reception of other data streams 44 and 46 in a shared medium, such as space-time coding, is shown in FIG. It can be used to utilize. Two or more links between the source and destination nodes may be established in parallel and may allow data to be relayed at once by two or more relays so that data capacity and throughput rate may increase. have. In an embodiment of the invention, a method of relaying data according to the Quantise Map and Forward (QMF) protocol which allows simultaneous transmission and simultaneous reception of different data streams 44, 46 on a shared medium at a first relay node and an additional relay node. It includes.
따라서, 데이터는 소스 노드로부터 데스티네이션 노드로 제1 릴레이 노드를 경유하는 제1 경로 및 추가적인 릴레이 노드를 경유하는 제2 경로의 콤비네이션을 경유하는 제3 모드에서 전송될 수 있다. 제3 모드에서, 예를 들면 RTS 메시지 같은 제1 메시지는 추가적인 릴레이 노드에서 수신되고, 추가적인 릴레이 노드에서 수신된 제1 메시지의 신호 품질에 대한 제4 측정은 결정된다. CTS 메시지 같은 제2 메시지는 또한 추가적인 릴레이 노드에서 수신되고, 신호 품질에 대한 제5 측정이 결정되며, 신호 품질에 대한 제5 측정은 추가적인 릴레이를 경유하는 링크의 품질과 관련된 추가적인 릴레이 노드에서 수신된 제2 메시지의 신호 품질에 대한 측정이다.Thus, data can be transmitted from a source node to a destination node in a third mode via a combination of a first path via a first relay node and a second path via an additional relay node. In a third mode, a first message, for example an RTS message, is received at an additional relay node and a fourth measure of signal quality of the first message received at the additional relay node is determined. A second message, such as a CTS message, is also received at an additional relay node, a fifth measure of signal quality is determined, and a fifth measure of signal quality is received at an additional relay node related to the quality of the link via the additional relay. A measure of the signal quality of the second message.
제2 지연 구간은 신호 품질에 대한 제4 측정 및 제5 측정에 의존하여 예를 들면 RTR2 40 메시지와 같은, 제4 메시지의 전송을 위해 결정된다.The second delay interval is determined for the transmission of the fourth message, such as for example an
제1 릴레이 노드로부터 예를 들어 RTR1 38과 같은 제3 메시지는 제2 릴레이 노드에서 수신되고, 예를 들어 RTR2 40과 같은 제4 메시지는 타임 슬롯의 듀레이션 이하인 결정된 지연 구간에 의존하여 결정된 제2 지연 구간 32 후에 전송되고, 결정된 제2 지연 구간은 추가적인 릴레이 노드에서 제3 메시지의 수신의 종료로부터 시작한다. RTR2 40과 같은 제4 메시지는 신호 품질의 제4 측정 및 제5 측정에 기반하는 수신된 신호 품질의 지시를 포함할 수 있다.A third message from the first relay node, for
소스 노드로부터 데이터의 전송에 대한 제3 모드의 동작은 RTR1 38 및 RTR2 40과 같은 제3 메시지 및 제4 메시지의 수신 및 각각의 캐리어의 신호 품질의 지시를 포함하는 기초에서 선택될 수 있다.The third mode of operation for the transmission of data from the source node may be selected on a basis that includes receipt of third and fourth messages such as
소스 노드로부터 데이터의 전송을 위한 데이터 레이트는 신호 품질에 대한 제2 측정, 제3 측정, 제4 측정 및 제4 측정에 기반하는 수신된 신호 품질의 제3 메시지 및 제4 메시지 내에 있는 지시를 포함하는 기초에서 결정될 수 있다.The data rate for the transmission of data from the source node includes an indication in the third message and the fourth message of the received signal quality based on the second measurement, the third measurement, the fourth measurement and the fourth measurement on the signal quality. Can be determined on the basis.
본 발명의 실시예에서, 유입 슬롯 듀레이션을 결정하기 위해 기초는 허용된 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마를 포함한다. 이렇게 하여, 예를 들면 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)와 같은 신호 품질은 허용된 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마를 선택하는데 사용될 수 있고, 슬롯 듀레이션은 허용된 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마를 사용하여 얻을 수 있는 데이터 레이트에 의존하게 만들 수 있다. 유사하게, 릴레이 노드로부터 유입 메시지의 전송에서 지연은 허용된 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마에 의존할 수 있기 때문에, 지연은 허용된 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마를 사용하여 얻을 수 있는 데이터 레이트에 의존하게 만들 수 있다. 이것은 보다 효율적으로 유입하기 위해 릴레이들을 선택하는 MAC 스키마의 동작을 수행할 수 있다. 허용된 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마의 지시는 소스 노드로부터 수신될 수 있다. 허용된 코딩 스키마는 예를 들면 QMF(Quantise Map Forward), AF(amplify and Forward) 또는 CF(Compress and Forward)와 같은 네트워크 코딩 스키마일 수 있다.In an embodiment of the invention, the basis for determining the incoming slot duration includes the allowed modulation and / or coding scheme. In this way, signal qualities such as, for example, signal to noise ratio can be used to select the allowed modulation and / or coding schemes, and slot durations can be obtained using the allowed modulation and / or coding schemes. Can be made dependent on the data rate. Similarly, since the delay in the transmission of incoming messages from a relay node may depend on the allowed modulation and / or coding scheme, the delay may depend on the data rate obtainable using the allowed modulation and / or coding scheme. Can be. This may perform the operation of the MAC schema to select relays for more efficient ingress. An indication of the allowed modulation and / or coding scheme may be received from the source node. The allowed coding scheme may be, for example, a network coding scheme such as Quantize Map Forward (QMF), amplify and forward (AF) or Compress and Forward (CF).
도 2에 도시된 바와 같이 SIFS(Short Inter Frame Space) 인터벌 10, 16, 18, 20은 일반적으로 RTS 34와 CTS 36 사이, RTR2 40과 소스 노드에 의해 전송된 데이터 42 사이 및 데스티네이션 노드로부터 ACK 48의 접수와 릴레이 노드들에 의해 전송된 데이터 44, 46 사이에서 제공된다. SIFS 인터벌은 신호들 사이에서 충돌을 피하기 위해 데이터 전송 시간에 대해 허용한다.As shown in FIG. 2, the Short Inter Frame Space (SIFS)
도 3은 릴레이 2가 소스 노드로부터 릴레이 2를 경유하는 데스티네이션 노드로의 나쁜 품질 링크를 실험하는 것을 제외한 도 2와 유사한 상황을 나타낸다. 결과적으로, 유입 메시지 전송을 위한 지연 구간 32는 유입 슬롯 2 14의 듀레이션 보다 우수하기 때문에, RTR 2 메시지는 전송되지 않고, 릴레이 2는 유입되지 않는다. 따라서, 소스 노드에 의해 전송된 데이터 42는 릴레이 2로 송신되지 않고, 오직 릴레이 1로 송신되고, 그래서 데이터는 데이터 44를 전송됨으로써 오직 릴레이 1에 의해 릴레이 된다.FIG. 3 shows a situation similar to FIG. 2 except that
도 4는 릴레이 1 및 릴레이 2 모두가 소스 노드로부터 각각의 릴레이를 경유하는 데스티네이션 노드로의 나쁜 품질 링크를 실험하는 것을 제외한 도 3과 유사한 상황을 나타낸다. 결과적으로, 유입 메시지를 위한 지연 구간 30은 유입 슬롯 1 12의 듀레이션 보다 우수하기 때문에, RTR 1 메시지는 전송되지 않고, 릴레이 1 및 릴레이 2 또한 유입되지 않는다. 따라서 소스 노드로부터 전송된 데이터 42는 릴레이 1 또는 릴레이 2로 송신되지 않고, 그래서 데이터는 데스티네이션 노드로의 직접 링크에서 수신된다. FIG. 4 shows a situation similar to FIG. 3 except that
본 발명의 실시예에서, IEEE 802.11 WLAN과 같은 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)의 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜은 크로스 레이어 협력 통신들을 허용하는 것이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따라 도 2, 도 3 및 도 4에서 도시된 MAC 프로토콜은 Adaptive Cross-layer Cooperative MAC(ACCMAC) 및 PHY 프로토콜들의 능력을 이용하는 ACCMAC, 특히, 동시 전송 및 공유된 매체에서 다른 데이터 스트림들의 수신을 갖는 릴레잉을 허용하는 Quantise Map and Forward(QMF) 프로토콜을 나타낸다. 이렇게 하여, 멀티플 릴레이 경로는 네트워크의 데이터 용량을 병렬로 증가시키는데 사용할 수 있다. 게다가, 본 발명의 실시예에 따른 ACCMAN 스키마는 링크 품질 측정들의 데이터베이스를 유지하기 위한 요구 및 높은 시그널링 오버헤드를 위한 요구 없이 최적의 품질 링크들을 제공하는 릴레이들의 자동 유입이 가능한 링크 품질 측정들의 기초로써 RTS(레디투센드) 및 CTS(클리어투센드)와 같은 현재 전송을 사용하는 시그널링 오버헤드에 관하여 효과적이다. 릴레이 유입은 소스 및 데스티네이션 노드 사이의 직접 링크에서 신호 품질에 의존하는 듀레이션을 갖는 유입 슬롯 및 신호 품질에 의존하는 각각의 릴레이로부터 유입 메시지에 대한 백-오프 구간 및 소스로부터 각각의 릴레이를 경유하는 데스티네이션 노드로의 링크에서 허용 가능한 모듈레이션 스키마에 기초하여 자동적이다. PHY 레이어에서 신호 레벨 협력은 아웃티지 수행 및 비트 에러 레이트(BER)을 개선하기 위해 협력 전송을 이용한다. MAC 레이어에서 패킷 레벨 협력은 각각의 홉이 송신기와 수신기 사이에서의 직접 링크보다 높은 전송 레이트를 제공할 수 있는 두 개의 홉 접근에서 소스와 데스티네이션 사이의 데이터에 대해 중간 노드 역할을 하기 위한 하나 이상의 릴레이들의 선택과 관련된다. 본 발명의 실시예에서, MAC 프로토콜은 PHY 및 MAC 레이어들 사이에서 MAC 레이어에서 적절한 릴레이 선택 및 PHY 레이어에서 신호 레벨 협력을 허용하는 크로스-레이어 협력 통신이 가능하도록 제공된다. 첫째로, MAC 프로토콜은 '에어(air)에서 각각의 노드에서 릴레이 테이블을 유지하는 오버헤드를 피하는 유입 릴레이들' 하도록 제작된다. 둘째로, MAC 레이어 헤더는 직접 전송과 채널 상태에 따른 단일-릴레이 또는 멀티플-릴레이 전송 중에 적절한 전송 모드 선택을 위해 노드들 중에서 교체하는 정보를 수용하기 위해 수정된다. 셋째로, 일단 멀티플 릴레이가 사용 가능하면, MAC 설계는 각각의 릴레이로부터 순차적인 전송 대신에 릴레이로부터의 동시 전송이 가능하게 한다. 위에서와 같이, 설계의 첫째, 둘째 및 셋째 측면은 PHY 및 MAC 레이어 협력 전송 모두를 사용하여 높은 전송 레이트 및 낮은 소비 전력을 잠재적으로 제공하는 WLAN 시스템 또는 크로스 레이어 협력 통신을 가능하게 하기 위해 다른 분산된 네트워크에 대한 새로운 협력 MAC 에 통합된다.In an embodiment of the present invention, a medium access control (MAC) protocol of a wireless local area network (WLAN) such as an IEEE 802.11 WLAN is provided that allows cross layer cooperative communications. In accordance with an embodiment of the present invention, the MAC protocol shown in FIGS. 2, 3 and 4 is based on the ACCMAC utilizing the capabilities of the Adaptive Cross-layer Cooperative MAC (ACCMAC) and PHY protocols, in particular other data in the simultaneous transmission and shared media. Represents a Quantise Map and Forward (QMF) protocol that allows relaying with reception of streams. In this way, multiple relay paths can be used to increase the data capacity of the network in parallel. In addition, the ACCMAN schema according to an embodiment of the present invention serves as a basis for link quality measurements that enable automatic inflow of relays that provide optimal quality links without the need to maintain a database of link quality measurements and the need for high signaling overhead. It is effective with respect to signaling overhead using current transmissions such as RTS (Ready to Send) and CTS (Clear to Send). Relay ingress is via an inlet slot with a duration dependent on signal quality on the direct link between the source and destination nodes and a back-off interval for incoming messages from each relay depending on signal quality and via each relay from the source. Automatically based on the allowable modulation scheme on the link to the destination node. Signal level coordination at the PHY layer uses cooperative transmission to improve outage performance and bit error rate (BER). Packet-level cooperation at the MAC layer is one or more to serve as intermediate nodes for data between source and destination in two hop approaches where each hop can provide a higher transmission rate than the direct link between transmitter and receiver. It relates to the selection of relays. In an embodiment of the present invention, the MAC protocol is provided to enable cross-layer cooperative communication between the PHY and MAC layers allowing proper relay selection at the MAC layer and signal level coordination at the PHY layer. First, the MAC protocol is designed to 'inflow relays avoiding the overhead of maintaining a relay table at each node in the air'. Secondly, the MAC layer header is modified to accommodate the exchange of information among the nodes for proper transmission mode selection during single- or multiple-relay transmissions depending on the direct transmission and channel conditions. Third, once multiple relays are available, the MAC design allows simultaneous transmissions from relays instead of sequential transmissions from each relay. As above, the first, second and third aspects of the design use both PHY and MAC layer cooperative transmissions to enable other distributed systems to enable cross-layer cooperative communication or WLAN systems that potentially provide high transmission rates and low power consumption. Integrated into the new collaborative MAC for the network.
본 발명의 실시예는 병렬 링크들 사이에서 간섭을 위한 가능성 때문에 선행 기술 시스템의 역량을 제한할 수 있는 무선 매체의 방송(broadcast) 특성의 이점을 얻기 위해 협력 통신을 사용할 수 있다. 방송 및 공간의 다양성은 무선 링크의 수행을 개선하는데 활용될 수 있다. PHY 레이어에서 협력 통신은 Amplify-and-Forward(AF), Decode-and-Forward(DF), Compress-and-Forward(CF) 및 Quantize-Map-Forward(QMF)와 같이 릴레이되는 프로토콜들에 의해 시행될 수 있다. QMF는 본 발명의 실시예들에서 특히 적절한 것으로 밝혀졌다. 특히, QMF는 동시에 복수의 릴레이들이 전송하는 것을 지원하며, 추가적으로 수신된 데이터를 완전히(fully) 디코딩하기 위하여 릴레이들을 요구하지 않을 뿐만 아니라, 효과적인 구현을 가능하게 한다. 그러나, 선행 기술의 MAC 시스템은 릴레잉을 기반으로 하는 QMF를 지원하지 않기 때문에, WLAN의 일반적인 선행 기술 MAC 레이어는 충동이 발생하는 경우 다른 노드들로부터 동시 전송을 피하기 위해 제작된다. 본 발명의 실시예에서, 시그널링 메시지들의 방송 특성 및 PHY 레이어에서 동시 전송에 대한 역량은 사용된다.Embodiments of the present invention may use cooperative communication to take advantage of the broadcast nature of wireless media, which may limit the capability of prior art systems because of the potential for interference between parallel links. The diversity of broadcast and space can be utilized to improve the performance of the wireless link. At the PHY layer, cooperative communication is enforced by relayed protocols such as Amplify-and-Forward (AF), Decode-and-Forward (DF), Compress-and-Forward (CF), and Quantize-Map-Forward (QMF). Can be. QMF has been found to be particularly suitable in embodiments of the present invention. In particular, QMF supports the transmission of multiple relays at the same time, and additionally does not require relays to fully decode the received data, but also enables an effective implementation. However, since the prior art MAC system does not support relaying based QMF, the general prior art MAC layer of WLAN is designed to avoid simultaneous transmission from other nodes in case of impulse. In an embodiment of the invention, the capability for simultaneous transmission at the PHY layer and the broadcast nature of signaling messages is used.
본 발명의 실시예에서, IEEE 802.11 MAC의 캐리어 센싱 스키마는 동시 전송 네트워크에 조인할 수 있는 좋은 품질 링크들을 지원하기 위해 릴레이를 허용할 수 있게 재설계된다. 또한, 소스 노드 및 데스티네이션 노드에 대한 핸드셰이킹 메커니즘 및 캐리어 센싱은 각각의 노드에서 릴레이 테이블을 유지하는 것이 없는 '에어에서' 릴레이를 유입하기 위해 수정된다. MAC 헤더 및 프레임네트워크는 직접 전송과 단일 릴레이 및 멀티플 릴레이 모드 중에서 적절한 릴레이를 선택하는 것을 지원하기 위해 재설계된다.In an embodiment of the present invention, the carrier sensing scheme of the IEEE 802.11 MAC is redesigned to allow relays to support good quality links that can join concurrent transmission networks. In addition, the handshaking mechanism and carrier sensing for the source node and destination node are modified to introduce relays 'at air' without having to maintain a relay table at each node. MAC header and frame networks have been redesigned to support the selection of the appropriate relay between direct transmission and single relay and multiple relay modes.
본 발명의 실시예에 따른 도 2를 다시 참조하면, 데스티네이션 노드는 SIFS 인터벌 10 이후에 CTS 36을 다시 전송한다. 직접 전송보다 좋은 성능을 제공하기 위한 렐레이에 대한 상태의 정보는 CTS에서 전송된다. 이 정보는 소스 및 데스티네이션 모두에서 다음의 릴레이 유입 과정에 대한 '유입 슬롯'을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 최대 유입 슬롯 듀레이션은 SIFS 듀레이션 10과 동일하게 구성될 수 있고, 이 듀레이션은 직접 전송보다 좋은 성능을 제공하기 위해 릴레이에 대한 최소 상태에 따라 릴레이 백-오프와 일치한다. 최소 유입 슬롯은 직접 링크가 최대로 지원된 시스템의 전송 레이트를 달성하고, 어떠한 릴레이도 전송에 조인할 수 없을 때 적용될 수 있는 0이다.Referring back to FIG. 2 according to an embodiment of the present invention, the destination node retransmits the
릴레이들은 소스 및 데스티네이션 모두 릴레이들을 유입하기 위해 유입 슬롯 구간을 기다리는 동안 CTS 36을 수신한 후에 백-오프 구간 30을 시작할 수 있다. 각각의 릴레이에서 백-오프 시간은 짧은 백-오프 시간을 갖는 높은 목표 데이터 레이트를 가진 릴레이를 경유하는 소스로부터 데스티네이션으로의 전송에 대한 종합 목표 데이터 레이트에 따라 설정될 수 있다. 목표 데이터 레이트는 신호 대 잡음비와 같은 신호 품질에 의해 나타날 수 있는 링크의 허용 가능한 모듈레이션 및/또는 코딩 스키마 및 링크의 신호 품질에 대한 측정들에 의해 나타날 수 있다. 목표 데이터 레이트는 역시 신호 품질의 지시로써 사용될 수 있다.The relays may start back-
만약 릴레이가 유입 슬롯 내에서 백-오프 구간을 완성할 수 있다면, RTR1(레디투릴레이)를 유입 기회에 대응하기 위해 전송할 수 있다. RTR1에서, 신호 품질의 지시일 수 있는 릴레이를 사용하는 링크를 위한 목표 전송 레이트의 지시는 인접 노드들로의 방송이다.If the relay can complete the back-off interval in the inlet slot, it may send RTR1 (ready to relay) to respond to the inflow opportunity. In RTR1, the indication of the target transmission rate for the link using the relay, which may be an indication of signal quality, is broadcast to neighboring nodes.
멀티플-릴레이의 경우는 현재의 정보 교환에 기반하여 지원되고, 노드들은 제1 유입 슬롯과 동일한 방법에서 또 다른 유입을 시작할 수 있다. 추가적인 릴레이는 RTR2 40 밖으로 전송할 수 있다. 릴레이 유입 구간이 완성되면, 소스는 SIFS 인터벌 16 이후에 데이터 프레임 42를 전송한다. 유입된 릴레이들은 소스로부터 데이터 프레임 42를 수신하고, 예를 들어 QMF와 같이 SIFS 인터벌 18 이후에 동시적으로 지원된 PHY 레이어 협력 스키마에 따라 신호 레벨 처리 이후에 데스티네이션 노드로 데이터 프레임 44, 46을 전송한다. 만약 데스티네이션이 소스 및/또는 릴레이들로부터 수신된 데이터 공동 처리에 의해 데이터를 정확하게 수신한다면, 데스티네이션은 SIFS 인터벌 20 이후에 ACK 48을 재전송한다.The case of multiple-relay is supported based on the current information exchange, and nodes can start another ingress in the same way as the first inlet slot. Additional relays can transmit out of the
도 2에 나타낸 스키마에 따르면, 데스티네이션 노드 및 소스 노드는 각각의 노드에서 릴레이 테이블을 유지는 오버헤드를 피하기 위해 에어에서 유입하고, 크로스 레이어 설계는 PHY 레이어에서 릴레이들로부터 동시 전송을 허용하는 무작위로 분산된 공간 시간 코딩 스키마들 및 Quantize-Map-Forward 릴레잉 스키마들 과 같은 PHY 협력 스키마들을 지원한다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 하나의 소스 노드 2, 하나의 데스티네이션 노드 8 및 두 개의 릴레이들 4, 6을 포함하는 무선 시스템에서, 시스템은 적응적으로 소스 노드에서 데스티네이션 노드로 그렇게 하는 이점을 제공하는 두 개의 릴레이를 경유해서, 또는 한 개의 릴레이들을 경유해서 또는 직접적으로 데이터를 전송하는 세가지 전송 모드들 중에서 전환할 수 있다. 이 말은, 만약 직접 전송이 최대로 지원된 레이트를 달성할 수 있다면, 소스는 데이터를 제1 모드에서 릴레이로부터 어떠한 도움없이 직접적으로 전송한다. 만약 하나의 릴레이를 경유하는 전송이 개선된 성능을 제공할 수 있다면, 소스는 데이터를 데스티네이션으로 우선 전송하고, 릴레이는 그 뒤에 제2 모드에서 데스티네이션 노드로 카피를 전송한다. 만약 두 개의 릴레이를 경유하는 전송이 추가적인 성능 획득을 달성할 수 있다면, 릴레이는 데이터를 그 뒤에 제3 모드에서 동시에 데스티네이션 노드로 전송할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 데스티네이션 및 소스 유입은 각각의 노드에서 릴레이 테이블을 유지하기 위한 요구를 피할 수 있는 에어에서 릴레이한다. 본 발명의 실시예에서, AF 및 DF와 비교하여 좋은 성능을 제공할 수 있으므로, PHY 레이어 릴레잉 프로토콜에 기반하는 QMF는 사용된다. 본 발명의 다른 실시예는 무작위로 분산된 공간 시간 코딩과 같은 대체 PHY 레이어 릴레잉 프로토콜들을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 무선 시스템은 추가적인 유입 슬롯들을 제공함으로써 두 개의 이상의 릴레이들을 동시에 지원할 수 있다.According to the schema shown in Figure 2, the destination node and the source node are introduced in the air to avoid the overhead of maintaining a relay table at each node, and the cross-layer design is random to allow simultaneous transmission from the relays at the PHY layer. PHY cooperative schemas such as distributed spatial time coding schemas and Quantize-Map-Forward relaying schemas are supported. For example, in a wireless system comprising one
본 발명의 실시예에서, 노드들에 대한 전송 파워는 수정될 수 있고, RTS 및 CTS는 전송 노드 및 의도된 수신을 제외한 다른 노드들에 의한 오버헤드일 수 있으며, 채널 상태 정보(CSI 또는 수신된 SNR)는 수신 측면에서 사용 가능하고, RTS 및 CTS를 경유하여 교체된다. 일반적으로, 두 개의 노드들 사이에서 두 방향의 전송은 동일한 주파수를 사용하며, 채널들은 대칭이다. 다시 말해서 채널들은 양 방향들에서 전송을 위해 동일한 특성을 갖는다.In an embodiment of the invention, the transmit power for the nodes may be modified, the RTS and CTS may be overhead by the transmitting node and other nodes except intended reception, and the channel state information (CSI or received SNR) is available on the receiving side and is replaced via RTS and CTS. In general, transmission in two directions between two nodes uses the same frequency, and the channels are symmetrical. In other words, the channels have the same characteristics for transmission in both directions.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소스 노드에서 프로세서들을 나타내는 플로우 다이어 그램이다. 본 발명의 실시예에서, 만약 큐(queue)에서 적어도 하나의 패킷이 버퍼된다면, 소스 노드는 DIFS의 인터벌 후인 채널을 보유(reserve)하기 위해 RTS를 밖으로 보내기 전에 무작위 백-오프를 시작한다. 만약 데스티네이션으로부터의 CTS가 수신되었다면, 소스는 전송에 대한 채널을 보유할 수 있다. CTS 컨트롤 프레임에서, 데스티네이션은 역시 릴레이들을 유입하기 위해 유입 슬롯의 듀레이션에 관한 소스를 알린다(inform). 소스는 RTR 컨트롤 프레임이 수신되거나 유입 슬롯이 만료될 때까지 릴레이를 유입하기 위한 유입 슬롯의 구간 동안 유휴 상태로 대기하고, 채널을 리스닝(listening)한다.5 is a flow diagram illustrating processors in a source node according to an embodiment of the invention. In an embodiment of the present invention, if at least one packet is buffered in a queue, the source node starts a random back-off before sending out the RTS to reserve the channel after the interval of DIFS. If the CTS from the destination has been received, the source may have a channel for transmission. In the CTS control frame, the destination also informs the source of the duration of the inlet slot to introduce the relays. The source waits idle for the duration of the inlet slot to enter the relay until an RTR control frame is received or the inlet slot expires and listens to the channel.
이 유입은 시스템 요구에 의존하여 더 많은 릴레이들을 유입하기 위해 반복될 수 있다. 유입 과정이 완성되고 나면, 소스는 데이터 프레임을 전송하기 시작한다. 만약 ACK가 수신되었다면, 소스는 유휴 상태로 돌아가고, 또는 데이터를 전송하기 위한 다음 기회를 찾기 위해 무작위 백-오프 단계인 IEEE 802.11 DCF 규범으로 돌아간다.This ingress can be repeated to introduce more relays depending on system requirements. After the import process is complete, the source starts sending data frames. If an ACK has been received, the source will go back to idle or back to the IEEE 802.11 DCF norm, which is a random back-off step to find the next opportunity to transmit the data.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데스티네이션 노드에서 프로세스를 나타내는 플로우 다이어그램이다. 본 발명의 실시예에서, 소스 노드로부터 RTS를 수신하는 즉시, 데스티네이션은 소스 및 데스티네이션 사이에서의 채널 상태를 추정한다. 채널 상태에 기반하여, 추가적으로 릴레이들을 경유하는 협력 전송이 직접 전송의 성능의 개선을 위해 도와줄 수 있는 상태들을 계산한다. 데스티네이션은 또한, 에어에서 릴레이들을 유입하기 위해 유입 슬롯의 설정을 포함하는 CTS 컨트롤 프레임을 밖으로 보낸다. 만약 데스티네이션이 유입 슬롯이 만료되기 전에 릴레이들로부터 RTR(1, 2) 컨트롤 프레임들을 수신할 수 있다면, 릴레이들은 직접 전송보다 좋은 성능을 제공하기 위해 전송에 조인할 수 있거나, 데스티네이션이 유입 슬롯의 종료 때까지 유휴 상태로 대기한다. 소스 및/또는 릴레이들과 물리적인 레이어 신호 처리, 탐지 및 CRC(Cyclic Redundancy Check)로부터 데이터 프레임을 수신한 후에, 데스티네이션은 정확한 수신에서 ACK를 회신한다.6 is a flow diagram illustrating a process at a destination node in accordance with an embodiment of the present invention. In an embodiment of the invention, upon receiving the RTS from the source node, the destination estimates the channel state between the source and the destination. Based on the channel conditions, additionally calculate the states that cooperative transmission via relays can help to improve the performance of the direct transmission. The destination also sends out a CTS control frame containing the setting of the inlet slots for inleting relays in the air. If the destination can receive RTR (1, 2) control frames from the relays before the inlet slot expires, the relays can join the transmission to provide better performance than direct transmission, or the destination can enter the inlet slot. Idle until the end of time. After receiving the data frame from the source and / or relays and the physical layer signal processing, detection, and cyclic redundancy check (CRC), the destination returns an ACK at the correct reception.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 노드에서 프로세스들을 나타내는 플로우 다이어그램이다. 본 발명의 실시예에서, 잠재적인 릴레이 노드는 CTS를 수신한 후에, 다시 말해서 지연 구간을 시작한다. 백-오프 시간은 릴레이로부터 소스 노드 및 데스티네이션 노드로 채널 상태에 따라 설정될 수 있다. 릴레이 노드는 수신된 RTS 및 CTS에 기초하여 채널 품질을 추정할 수 있다. 백-오프 시간은 유입 슬롯 만료 전에 종합 목표 레이트가 증가될 때, 릴레이들이 네트워크에 조인할 수 있는 것을 확실히 하기 위해 설계될 수 있다. 만약, 릴레이에서 백-오프 시간이 유입 슬롯보다 짧다면, 릴레이는 릴레이가 전송에 참여할 것인지를 지시하기 위해 RTR(유입되는 릴레이가 첫 번째 인지 두 번째 인지에 따라 RTR2 또는 RTR1)을 송신한다. 릴레이는 소스로부터 데이터 프레임을 수신하고, PHY 릴레잉 스키마들의 사용에 따른 어떤 처리 후에 데스티네이션으로 데이터를 전송한다.7 is a flow diagram illustrating processes in a relay node according to an embodiment of the invention. In an embodiment of the invention, the potential relay node starts the delay period, in other words, after receiving the CTS. The back-off time may be set according to the channel state from the relay to the source node and destination node. The relay node may estimate the channel quality based on the received RTS and CTS. The back-off time can be designed to ensure that relays can join the network when the overall target rate is increased before the inlet slot expires. If the back-off time in the relay is shorter than the inlet slot, the relay transmits an RTR (RTR2 or RTR1 depending on whether the incoming relay is first or second) to indicate whether the relay will participate in transmission. The relay receives the data frame from the source and sends the data to the destination after some processing following the use of the PHY relaying schemes.
캐리어 센싱 및 핸드셰이킹 스키마는 도 2에서 나타나고, 이것은 다음의 본 발명의 실시예에서 더 자세히 설명된다. 채널이 다른 노드를 보유하고 소스 노드의 버퍼에 데이터가 존재하지 않을 때, 소스는 DIFS의 구간을 기다릴 수 있고, 레거시(legacy) IEEE 802.11 DCF 스키마로써, 무작위 백-오프를 수행할 수 있다. 그 때, 소스는 컨트롤 프레임 RTS를 전송함으로써 채널을 보유할 수 있다. SIFS 구간을 기다린 후에, 데스티네이션은 CTS 컨트롤 프레임을 방송할 수 있다. 이 프레임에서는 또한 유입 슬롯의 설정에 대한 정보를 제공할 수 있다. CTS를 수신하는 즉시, 소스 및 데스티네이션 모두는 릴레이들을 유입하기 위해 유입 슬롯을 시작할 수 있다. 동시에, 릴레이들은 소스로부터 릴레이로의 및 릴레이로부터 데스티네이션으로의 하나 이상의 링크들에 연관된 채널 상태 정보 및/또는 채널 상태, 채널 품질, 목표 데이터 레이트에 따라 개별적으로 백-오프를 시작할 수 있다. 백-오프 시간은 채널들 품질이 더 좋아지도록 짧은 백-오프 시간을 가질 수 있다. 만약 릴레이가 유입 슬롯의 종료 전에 백-오프를 끝낸다면, 릴레이는 컨트롤 프레임 RTR(레디투릴레이)를 밖으로 전송한다. 이것은 동일한 방식으로 더 많은 릴레이들을 유입하기 위해 반복될 수 있다. 두 개의 릴레이들에 대한 모범적인 경우에서, 제2 유입 후에, 컨트롤 프레임 핸드셰이킹 과정은 완성된다. 소스 노드는 SIFS 후에 릴레이들 데이터 프레임을 전송할 수 있고, 릴레이들은 또 다른 SIFS 후에 소스로부터 수신된 데이터를 재전송한다. 데스티네이션은 이 전송을 완성하기 위한 ACK에 관한 성공적인 수신을 접수할 수 있다. 숨겨진 노드들, 예를 들어 소스 노드, 데스티네이션 노드 및 릴레이 노드가 아닌 다른 노드는 무선 네트워크로부터 컨트롤 프레임들을 수신하는 NAV(network allocation vectors) 각각의 시간을 업데이트할 수 있다. 컨트롤 프레임들은 다음 표가 나타내듯이 듀레이션에 대한 채널을 보유할 수 있다.The carrier sensing and handshaking scheme is shown in Figure 2, which is described in more detail in the following embodiment of the present invention. When the channel holds another node and there is no data in the buffer of the source node, the source can wait for the duration of the DIFS and can perform random back-off with the legacy IEEE 802.11 DCF schema. At that time, the source may hold the channel by sending a control frame RTS. After waiting for the SIFS interval, the destination may broadcast a CTS control frame. This frame can also provide information about the setting of inlet slots. Upon receipt of the CTS, both the source and destination can begin an inlet slot to enter the relays. At the same time, the relays may individually start back-off according to channel state information and / or channel state, channel quality, target data rate associated with one or more links from source to relay and from relay to destination. The back-off time may have a short back-off time so that the channels are of better quality. If the relay finishes back-off before the end of the incoming slot, the relay sends out a control frame RTR (Ready to Relay). This can be repeated to introduce more relays in the same way. In the exemplary case for the two relays, after the second ingress, the control frame handshaking process is completed. The source node may send relays data frame after SIFS, and the relays retransmit data received from the source after another SIFS. The destination may accept a successful reception on the ACK to complete this transmission. Hidden nodes, for example, other than the source node, the destination node and the relay node, can update the time of each of the network allocation vectors (NAVs) receiving control frames from the wireless network. Control frames can hold channels for duration, as shown in the following table.
위의 테이블에서, 각각, RS는 '유입 슬롯'을 나타내고, TCTS, TRTR은 컨트롤 프레임 CTS 및 RTR의 전송 듀레이션을 나타내고, 은 소스 및 릴레이들로부터 데이터 프레임의 전송 듀레이션이다. 유입 슬롯은 릴레이들이 보다 좋은 성능을 제공할 수 있는 아래 최소 상태로 설정될 수 있다.In the table above, RS denotes 'inlet slot', respectively, TCTS and TRTR denote transmission durations of control frames CTS and RTR, and denote transmission durations of data frames from sources and relays. Inlet slots can be set to a minimum state below which relays can provide better performance.
본 발명의 실시예에서, 유입 슬롯의 듀레이션은 다음 방식에서 설정될 수 있다. WLAN에 대해서, 협력에 대한 PHY 레이어에서 지원하는 최대 전송은 일 수 있다. 소스-데스티네이션 링크의 채널 품질에 기초하여, 직접 링크의 목표 레이트는 이 소스-데스티네이션 링크의 수신된 SNR인 이다. 따라서 유입 슬롯의 듀레이션은 다음과 같이 설정된다.
In an embodiment of the present invention, the duration of the inlet slot can be set in the following manner. For WLAN, the maximum transmission supported by the PHY layer for cooperation is Lt; / RTI > Based on the channel quality of the source-destination link, the target rate of the direct link is Is the received SNR of this source-destination link to be. Therefore, the duration of the inlet slot is set as follows.
.
.
소스 데스티네이션 채널 품질이 악화될수록, 유입 슬롯은 더 길어지며, 유입 슬롯의 최대 듀레이션은 SIFS와 동일해진다. 이 경우, 최대 백-오프 제한은 SIFS의 듀레이션이고, 직접 링크가 충분히 좋을 때, 최소는 0일 수 있다. 이것은 전송 지연을 최소화하는 것 및 다른 릴레이 NAV를 설정하는데 도와주는 것을 보장한다. CTS 프레임을 리스닝함으로써, 각각의 잠재적인 릴레이는 소스 노드 및 데스티네이션 노드 자체 사이의 채널 상태를 알 수 있다. 릴레이로 전송을 조인한다면, 목표 레이트를 계산할 수 있다. 만약 목표 레이트가 보다 작다면, 예를 들어 일반적으로 유입 슬롯보다 긴 3*SIFS로의 백-오프 셋팅에 의해 유휴 상태를 유지한다. 만약 목표 레이트가 보다 크다면, 릴레이는 다음 같은 구간에서 백-오프를 시작한다.
The worse the source destination channel quality, the longer the inlet slot is, and the maximum duration of the inlet slot is equal to SIFS. In this case, the maximum back-off limit is the duration of the SIFS, and when the direct link is good enough, the minimum may be zero. This ensures to minimize transmission delays and help set up other relay NAVs. By listening to the CTS frame, each potential relay can know the channel state between the source node and the destination node itself. If you join the transmission to the relay, you can calculate the target rate. If the target rate is If smaller, it will remain idle, for example, by setting back-off to 3 * SIFS which is generally longer than the inlet slot. If the target rate is If greater, the relay starts back-off in the next same interval.
이 프로세스에 의하여, 릴레잉 전송이 달성할 수 있는 달성 가능한 레이트가 높아질수록, 백-오프 타임은 더 짧아진다. 그래서, 다음의 수식이 정의된다.
By this process, the higher the attainable rate that the relaying transmission can achieve, the shorter the back-off time. Thus, the following formula is defined.
, ,
.
.
따라서, 백-오프 시간은 아래와 같이 설정된다.
Therefore, the back-off time is set as follows.
멀티플 릴레이들의 경우에서, 각각의 릴레이들은 다른 릴레이로부터 들리는(hear) RTR마다 백-오프 듀레이션을 재설정될 수 있다. 재설정된 백-오프 구간은 다른 릴레이로부터 전송이 중단되면, 시작할 수 있다. RTR1 컨트롤 프레임에서, 릴레이는 또한 (단순화하여, 나타내기 위해 을 사용한다.)에 대한 정보를 방송한다. 멀티플 릴레이들의 경우에서, 이 정보에 기반하여, 제2 유입은 듀레이션을 가지고 시작한다.
In the case of multiple relays, each of the relays can be reset the back-off duration every RTR heard from the other relay. The reset back-off period may begin if transmission from another relay is interrupted. In the RTR1 control frame, the relay is also (For simplicity, to indicate Broadcasts information about In the case of multiple relays, based on this information, the second ingress begins with a duration.
그리고 각각의 릴레이는 듀레이션 시간을 재설정 한다.
Each relay resets the duration time.
가 제2 릴레이로써 전송에 참여하는 릴레이의 목표 레이트이다.
Is the target rate of the relay participating in the transmission as the second relay.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방식에서 소스, 릴레이들 및 데스티네이션 사이의 메시징 컨트롤 메시지들, 데이터 및 메시지들의 접수의 통신에 대한 다이어그램을 나타낸다.8 shows a diagram of the communication of receipt of messaging control messages, data and messages between a source, relays and destination in a manner according to an embodiment of the invention.
본 발명의 실시예에서, 소스-데스티네이션 링크가 최대 지원 레이트를 달성할 수 있는 경우에, 실제 유입 슬롯은 0으로 설정된다. 이 경우, 소스는 하나의 SIFS 슬롯 후에 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 릴레이들로부터 응답을 기다리는 추가 시간은 없다. 이것이 릴레이의 응답을 기다리는 고정 시간의 할당을 요구하는 시스템에서 다른 프로토콜들과의 차이점이다.In an embodiment of the invention, where the source-destination link can achieve the maximum supported rate, the actual inlet slot is set to zero. In this case, the source may transmit a data frame after one SIFS slot. There is no additional time waiting for a response from the relays. This is different from other protocols in systems that require a fixed time allocation waiting for a relay response.
본 발명의 실시예에서, RTS는 레거시 IEEE 802.11과 동일할 수 있다. CTS는 도 9에서 나타낸 포맷을 가질 수 있다. 실시예에서, 여분의 8비트들은 802.11프레임에 듀레이션 필드에서 사용되고, 듀레이션 필드는 유입 릴레이들로 소스를 알리기 위한 유입 슬롯 정보 및 듀레이션 모두를 포함하기 위해 변경된다. RTR은 도 9에 나타낸 포맷을 가질 수 있다. 실시예에서, 16비트들은 소스-릴레이 및 릴레이-데스티네이션 링크 모두를 위한 전송 레이트를 설정하기 위해 듀레이션 필드에서 사용된다.In an embodiment of the invention, the RTS may be the same as legacy IEEE 802.11. The CTS may have the format shown in FIG. 9. In an embodiment, the extra 8 bits are used in the duration field in the 802.11 frame, and the duration field is changed to include both the inlet slot information and the duration to inform the source to the inlet relays. The RTR may have the format shown in FIG. 9. In an embodiment, 16 bits are used in the duration field to set the transmission rate for both the source-relay and relay-destination links.
도 10은 본 발명의 실시예에서 소스-데스티네이션 링크가 유리한 선택일 때, 전송 모드의 선택을 보여주는 스키매틱 다이어그램이다. 도 10의 실시예에서, 시스템의 높은 전송 레이트는 코딩 및 모듈레이션 레이트에 의해 11Mbps로 제한된다. 직접 전송은 높은 레이트를 지원할 수 있고, 협력 전송은 요구되지 않는다. 본 발명의 실시예에서, 유입 슬롯 듀레이션은 이 경우, 0으로 설정될 수 있고, 소스는 어떠한 릴레이들의 유입 없이도 전송할 수 있다.10 is a schematic diagram showing the selection of a transmission mode when the source-destination link is an advantageous choice in an embodiment of the invention. In the embodiment of FIG. 10, the high transmission rate of the system is limited to 11 Mbps by coding and modulation rate. Direct transmission can support high rates, and cooperative transmission is not required. In an embodiment of the invention, the inlet slot duration can be set to zero in this case, and the source can transmit without the ingress of any relays.
도 11은 본 발명의 실시예에서 한 개의 릴레이를 경유하는 협력 전송이 유리한 선택일 때, 전송 모드의 선택을 보여주는 스키매틱 다이어그램이다. 도 11의 실시예에서, 소스-데스티네이션이 겨우 2Mbps를 지원할 수 있기 때문에, 유입 슬롯은 그 속도에 적합한 구간으로 설정된다. 릴레이 1은 2Mbps보다 높은 종합 레이트를 제공할 수 있고, 그것은 유입에 대응하는 RTR을 전송한다. 릴레이 2는 직접 링크보다 좋지만 릴레이 1보다는 나쁜 레이트를 제공할 수 있고, 그래서 높은 레이트 링크를 제공할 수 있는 릴레이는 먼저 전송에 조인할 수 있기 때문에, 릴레이 1보다 긴 시간 동안 백-오프일 것이다. 멀티플-릴레이 모드가 허용된다면, 릴레이 2는 제2 유입 슬롯에서 응답할 수 있고, 릴레이들 모두 동시에 데스티네이션으로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.11 is a schematic diagram showing the selection of a transmission mode when cooperative transmission via one relay is an advantageous choice in an embodiment of the invention. In the embodiment of Fig. 11, since the source-destination can only support 2 Mbps, the inlet slot is set to an interval appropriate for that speed.
도 12는 본 발명의 실시예에서 두 개의 릴레이를 경유하는 협력 전송이 유리한 선택일 때, 전송 모드의 선택을 보여주는 스키매틱 다이어그램이다. 도 11의 실시예에서, 릴레이 1은 높은 레이트 링크를 제공하는 릴레이로써 먼저 전송에 조인하고, 릴레이 2는 높은 전송 레이트가 두 개의 릴레이들과 함께 제공될 수 있기 때문에, 두 번째 유입 슬롯에서 전송에 조인한다.12 is a schematic diagram showing the selection of a transmission mode when cooperative transmission via two relays is an advantageous choice in an embodiment of the invention. In the embodiment of FIG. 11,
본 발명의 실시예에서, 디코드 및 포워드(DF)와 같은 대체 릴레잉 프로토콜들은 PHY레이어에서 사용될 수 있다. 이 경우, 데스티네이션은 전송 레이트 요구들 대신에 명확한 모듈레이션/코딩 콤비네이션들에 관한 소스/릴레이 CTS 컨트롤 프레임을 알린다. 이 정보를 수신함으로써, 안정적인(reliable) 전송을 보장하기 위해 코딩/모듈레이션 형식의 종류에 전송할 수 있다면, 릴레이들은 스스로를 판단할 수 있다. 자격이 있는 노드들은 직접적인 신호 감지가 가능한 모듈레이션/코드에 전송할 수 있다.In an embodiment of the present invention, alternative relaying protocols such as decode and forward (DF) may be used in the PHY layer. In this case, the destination informs the source / relay CTS control frame about explicit modulation / coding combinations instead of transmission rate requirements. By receiving this information, the relays can determine themselves if they can transmit in the type of coding / modulation format to ensure reliable transmission. Qualified nodes can transmit to modulation / code for direct signal detection.
위 실시예들은 본 발명의 첨부된 도면에 의해 보여지는 예들로써 설명된다. 어느 한 실시예와 관련하여 설명된 모든 기능은 홀로, 또는 다른 기능들과 결합하여 사용될 수 있다고 설명되고, 모든 기능은 실시예들의 하나 이상의 기능들 또는 실시예들의 다른 조합과 결합하여 사용될 수 있다. 더욱이, 위에서 설명되지 않은 등가물들 및 수정물들도 수반하는 클레임들에서 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다.The above embodiments are described as examples shown by the accompanying drawings of the present invention. It is described that all of the functions described in connection with one embodiment may be used alone or in combination with other functions, and all of the functions may be used in combination with one or more functions or other combinations of embodiments. Moreover, equivalents and modifications not described above may be used without departing from the scope of the invention as defined in the accompanying claims.
Claims (26)
상기 무선 네트워크는 소스 노드, 데스티네이션 노드 및 적어도 하나의 제1 릴레이 노드를 포함하고, 상기 무선 네트워크는 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 직접 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제1 측정 및 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 상기 적어도 하나의 제1 릴레이 노드를 경유하는 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하기 위하여 구성된 것이고,
상기 방법은 적어도 하나의 릴레이 노드에서;
상기 릴레이 노드가 릴레이하기 위하여 상기 릴레이 노드의 사용 가능성(availability)을 지시하는 유입(recruitment) 메시지를 전송할 수 있는 내에서 유입 슬롯의 듀레이션을 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 유입 슬롯의 듀레이션은 상기 신호 품질에 대한 제1 측정을 포함하는 기초(basis)에서 결정된 것인 방법.In a method for transmitting signals in a wireless network,
The wireless network includes a source node, a destination node and at least one first relay node, wherein the wireless network includes a first measure of signal quality and a source of a signal related to a direct link between the source node and the destination node. Configured to determine a second measure of signal quality with respect to a link via the at least one first relay node between a node and the destination node,
The method comprises at least one relay node;
Determining a duration of an incoming slot within which the relay node may send a recruitment message indicating the availability of the relay node for relaying
Lt; / RTI >
The duration of the inlet slot is determined on a basis that includes a first measure of the signal quality.
상기 유입 메시지를 전송하는 것이 결정되면, 상기 신호 품질에 대한 제2 측정에 의존하는 상기 제1 릴레이로부터 상기 유입 메시지의 전송에 대한 지연(delay) 구간을 결정하는 단계
를 포함하는 방법.The method of claim 1,
If it is determined to transmit the incoming message, determining a delay interval for transmission of the incoming message from the first relay that relies on a second measurement of the signal quality
≪ / RTI >
데이터는 상기 소스 노드로부터 적어도 하나의 제1 모드 또는 제2 모드에서 상기 데스티네이션 노드로 전송될 수 있고, 상기 제1 모드는 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로의 직접 전송을 포함하고, 상기 제2 모드는 상기 소스 노드로부터 릴레이를 경유하는 제1 경로를 통한 상기 데스티네이션 노드로의 전송을 포함하며,
상기 신호 품질에 대한 제1 측정 및 제2 측정을 포함하는 기초에서 상기 제2 모드의 동작을 선택하는 단계
를 포함하는 방법.The method according to claim 1 or 2,
Data may be transmitted from the source node to the destination node in at least one first or second mode, the first mode comprising a direct transmission from the source node to the destination node, Two modes include transmission from the source node to the destination node via a first path via a relay;
Selecting an operation of the second mode on a basis comprising a first measurement and a second measurement of the signal quality
≪ / RTI >
상기 소스 노드로부터 데이터가 전송될 준비가 되었다는 것을 지시하는 제1 메시지를 전송하는 단계;
상기 데스티네이션 노드에서 상기 제1 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 데스티네이션 노드에서 수신된 상기 제1 메시지의 상기 신호 품질로부터 상기 신호 품질에 대한 제1 측정을 결정하는 단계
를 포함하는 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Sending a first message from the source node indicating that data is ready for transmission;
Receiving the first message at the destination node; And
Determining a first measurement of the signal quality from the signal quality of the first message received at the destination node
≪ / RTI >
상기 제1 릴레이 노드에서 상기 제1 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 제1 릴레이 노드에서 수신된 상기 제1 메시지의 상기 신호 품질로부터 상기 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하는 단계
를 포함하는 방법.5. The method of claim 4,
Receiving the first message at the first relay node; And
Determining a second measurement of the signal quality from the signal quality of the first message received at the first relay node
≪ / RTI >
릴레이 노드가 메시지를 전송할 수 있는 시간 내인 유입 슬롯의 듀레이션의 지시를 포함하는 상기 데스티네이션 노드로부터 제2 메시지를 전송하는 단계
를 포함하고, 상기 듀레이션은 상기 수신된 제1 메시지에 대한 상기 신호 품질의 기초에서 결정된 것인 방법.The method of claim 5,
Sending a second message from the destination node that includes an indication of the duration of the incoming slot within the time that the relay node can transmit the message;
Wherein the duration is determined on the basis of the signal quality for the received first message.
상기 제1 릴레이 노드에서 상기 제2 메시지를 수신하는 단계
를 포함하고,
상기 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하는 단계는
상기 제1 릴레이 노드에서 수신된 상기 제2 메시지의 적어도 상기 신호 품질에 의존하는 것인 방법.The method according to claim 6,
Receiving the second message at the first relay node
Lt; / RTI >
Determining the second measure of signal quality comprises
And at least the signal quality of the second message received at the first relay node.
상기 유입 슬롯의 듀레이션 이하인 결정된 지연 구간에 의존하여 제3 메시지를 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 제3 메시지는 상기 결정된 지연 구간 이후에 상기 제1 릴레이 노드로부터의 유입 메시지이고, 상기 결정된 지연 구간은 상기 제1 릴레이 노드에서 상기 제2 메시지의 수신의 종료로부터 시작하는 방법.The method of claim 7, wherein
Transmitting a third message depending on the determined delay interval that is less than or equal to the duration of the incoming slot
Lt; / RTI >
The third message is an inflow message from the first relay node after the determined delay period, and the determined delay period starts from the end of reception of the second message at the first relay node.
상기 제3 메시지는 상기 신호 품질에 대한 제2 측정의 지시를 포함하는 방법.9. The method of claim 8,
The third message comprises an indication of a second measurement of the signal quality.
상기 제3 메시지의 상기 수신을 포함하는 기초에서 상기 제2 모드의 동작을 선택하는 단계
를 포함하는 방법.10. The method of claim 9,
Selecting an operation of the second mode on a basis comprising the receipt of the third message
≪ / RTI >
상기 제3 메시지에 있는 상기 신호 품질에 대한 제2 측정의 상기 지시를 포함하는 기초에서 상기 소스 노드로부터 데이터의 전송을 위한 데이터 레이트(rate)를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.11. The method according to claim 9 or 10,
Determining a data rate for transmission of data from the source node on a basis comprising the indication of a second measurement of the signal quality in the third message
≪ / RTI >
상기 제3 메시지에서 상기 신호 품질에 대한 제2 측정의 상기 지시를 포함하는 기초에서 상기 소스 노드로부터 데이터의 전송을 위한 모듈레이션 스키마(modulation scheme)를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.12. The method according to any one of claims 9 to 11,
Determining a modulation scheme for transmission of data from the source node on the basis of including the indication of a second measure of signal quality in the third message
≪ / RTI >
데이터는 상기 소스 노드로부터 상기 데스티네이션 노드로 제3 모드에서 전송될 수 있고,
상기 제3 모드는 상기 소스 노드로부터 상기 제1 릴레이 노드를 경유하는 상기 제1 경로 및 추가적인 릴레이 노드를 경유하는 제2 경로의 콤비네이션을 경유하는 상기 데스티네이션 노드로의 전송을 포함하고,
상기 추가적인 릴레이 노드에서 상기 제1 메시지를 수신하는 단계;
상기 추가적인 릴레이 노드에서 수신된 상기 제1 메시지의 신호 품질에 대한 제4 측정을 결정하는 단계;
상기 추가적인 릴레이 노드에서 상기 제2 메시지를 수신하는 단계;
신호 품질에 대한 제5 측정을 결정하는 단계-상기 신호 품질에 대한 제5 측정은 상기 추가적인 릴레이 노드에서 수신된 상기 제2 메시지의 신호 품질에 대한 측정임-;
상기 신호 품질에 대한 제4 측정 및 제5 측정에 의존하여 제4 메시지의 전송을 위한 제2 지연 구간을 결정하는 단계;
상기 제1 릴레이 노드로부터 상기 제3 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 유입 슬롯의 듀레이션 이하인 상기 결정된 지연 구간에 의존하여, 상기 결정된 제2 지연 구간 이후에 상기 제4 메시지를 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 결정된 제2 지연 구간은 상기 추가적인 릴레이 노드에서 상기 제3 메시지의 수신의 종료로부터 시작하는 방법.13. The method according to any one of claims 4 to 12,
Data may be transmitted from the source node to the destination node in a third mode,
The third mode comprises transmission from the source node to the destination node via a combination of the first path via the first relay node and a second path via an additional relay node,
Receiving the first message at the additional relay node;
Determining a fourth measure of signal quality of the first message received at the additional relay node;
Receiving the second message at the additional relay node;
Determining a fifth measure of signal quality, wherein the fifth measure of signal quality is a measure of signal quality of the second message received at the additional relay node;
Determining a second delay interval for transmission of a fourth message in dependence on a fourth measurement and a fifth measurement of the signal quality;
Receiving the third message from the first relay node; And
Transmitting the fourth message after the determined second delay interval, depending on the determined delay interval that is less than or equal to the duration of the incoming slot.
Lt; / RTI >
And the determined second delay period begins with the end of reception of the third message at the additional relay node.
상기 제4 메시지는 상기 신호 품질에 대한 제4 측정 및 제5 측정에 기반하는 수신된 신호 품질의 지시를 포함하는 방법.The method of claim 13,
The fourth message includes an indication of received signal quality based on a fourth measurement and a fifth measurement of the signal quality.
상기 제3 메시지 및 제4 메시지의 상기 수신을 포함하는 기초에서 상기 소스 노드로부터 데이터의 전송에 대한 상기 제3 모드의 동작을 선택하는 단계; 및
수신된 신호 품질의 상기 제3 메시지 및 제4 메시지 내에 있는 지시를 포함하는 기초에서 상기 소스 노드로부터의 데이터의 전송을 위한 데이터 레이트를 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 수신된 신호 품질은 상기 신호 품질에 대한 제2 측정, 제3 측정, 제4 측정 및 제4 측정에 기반하는 방법.15. The method of claim 14,
Selecting the third mode of operation for transmission of data from the source node on a basis comprising the receipt of the third message and a fourth message; And
Determining a data rate for transmission of data from the source node on a basis comprising an indication in the third message and a fourth message of received signal quality;
Lt; / RTI >
The received signal quality is based on a second measurement, a third measurement, a fourth measurement and a fourth measurement on the signal quality.
상기 제1 경로 및 상기 제2 경로를 경유하여 동시에(simultaneously) 데이터를 전송하는 것을 포함하는 방법.16. The method according to any one of claims 13 to 15,
And transmitting data simultaneously via the first path and the second path.
상기 제1 릴레이 노드 및 상기 추가적인 릴레이 노드에서 Quantise Map and Forward (QMF) 프로토콜에 따라 데이터를 릴레이하는 단계
를 포함하는 방법.17. The method of claim 16,
Relaying data in accordance with Quantise Map and Forward (QMF) protocol at the first relay node and the additional relay node;
≪ / RTI >
상기 제1 메시지는 레디-투-센드(RTS) 메시지인 방법.18. The method according to any one of claims 4 to 17,
And the first message is a ready-to-send (RTS) message.
상기 제2 메시지는 클리어-투-센드(CTS) 메시지인 방법.The method according to any one of claims 6 to 18,
The second message is a clear-to-send (CTS) message.
상기 제3 메시지는 레디-투-릴레이(RTR) 메시지인 방법.The method according to any one of claims 8 to 19,
The third message is a ready-to-relay (RTR) message.
상기 제4 메시지는 레디-투-릴레이(RTR) 메시지인 방법.The method according to any one of claims 13 to 20,
And the fourth message is a ready-to-relay (RTR) message.
상기 유입 슬롯 듀레이션을 결정하기 위한 기초(basis)는 허용된(allowed) 모듈레이션 또는 코딩 스키마(coding scheme)를 포함하는 방법.The method according to any one of claims 1 to 21,
The basis for determining the incoming slot duration includes an allowed modulation or coding scheme.
상기 소스 노드로부터 상기 허용된 모듈레이션 또는 코딩 스키마의 지시를 수신하는 단계
를 포함하는 방법.The method of claim 22,
Receiving an indication of the allowed modulation or coding scheme from the source node
≪ / RTI >
상기 무선 네트워크는 IEEE 802.11에 따라 작동하는 것인 방법.24. The method according to any one of claims 1 to 23,
The wireless network operating in accordance with IEEE 802.11.
상기 무선 네트워크는 소스 노드, 데스티네이션 노드 및 적어도 하나의 상기 릴레이 노드를 포함하고, 상기 무선 네트워크는 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 직접 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제1 측정 및 상기 소스 노드 및 상기 데스티네이션 노드 사이의 상기 적어도 하나의 제1 릴레이 노드를 경유하는 링크와 관련한 신호 품질에 대한 제2 측정을 결정하기 위하여 구성된 것이고,
상기 릴레이 노드는;
상기 릴레이 노드가 릴레이하기 위하여 상기 릴레이 노드의 사용 가능성(availability)을 지시하는 유입(recruitment) 메시지를 전송할 수 있는 유입 슬롯의 듀레이션을 결정하고, 상기 유입 슬롯의 듀레이션은 상기 신호 품질에 대한 제1 측정에 기초하는 릴레이 노드.In a relay node for transmission signals in a wireless network,
The wireless network comprises a source node, a destination node and at least one relay node, the wireless network comprising a first measurement of signal quality relating to a direct link between the source node and the destination node and the source node. And determine a second measure of signal quality with respect to a link via the at least one first relay node between the destination nodes,
The relay node;
Determine a duration of an inlet slot through which the relay node can send a receipt message indicating the availability of the relay node to relay, the duration of the inlet slot being a first measure of the signal quality Relay node based on.
상기 유입 메시지를 전송하는 것이 결정되면, 상기 신호 품질에 대한 제2 측정에 의존하는 상기 제1 릴레이로부터 상기 유입 메시지의 전송에 대한 지연(delay) 구간을 결정하는 릴레이 노드.26. The apparatus of claim 25, wherein the relay node;
And if it is determined to transmit the incoming message, determine a delay interval for the transmission of the incoming message from the first relay that depends on a second measure of the signal quality.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110044249A (en) * | 2008-07-23 | 2011-04-28 | 콸콤 인코포레이티드 | Methods and apparatus for supporting multi-hop communications in a peer to peer communication system |
US20110122933A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Helmut Adam | Apparatus and Method for Cooperative Relaying in Wireless Systems Using an Extended Channel Reservation |
KR20110091487A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 한국전자통신연구원 | Communication method for source device, destination device and relay device |
KR20110101085A (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-15 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for wideband high frequency short-range wireless communication |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101317500B1 (en) * | 2006-06-20 | 2013-10-15 | 연세대학교 산학협력단 | Method for relaying of a mobile communication system and system thereof |
US8611271B2 (en) * | 2009-11-02 | 2013-12-17 | Polytechnic Institute Of New York University | Robust cooperative relaying in a wireless LAN: cross-layer design |
-
2012
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- 2013-02-26 GB GB1303370.9A patent/GB2501365B/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110044249A (en) * | 2008-07-23 | 2011-04-28 | 콸콤 인코포레이티드 | Methods and apparatus for supporting multi-hop communications in a peer to peer communication system |
US20110122933A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Helmut Adam | Apparatus and Method for Cooperative Relaying in Wireless Systems Using an Extended Channel Reservation |
KR20110091487A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | 한국전자통신연구원 | Communication method for source device, destination device and relay device |
KR20110101085A (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-15 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for wideband high frequency short-range wireless communication |
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