KR20170081605A - 광대역 근거리 무선 통신 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 근거리 무선 통신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

밀리미터파 대역에서 지향성 안테나를 사용하여 광대역 근거리 무선 통신을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질 및 상기 소스노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여, 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하고, 상기 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 전송하며, 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 수신한다.

Description

광대역 근거리 무선 통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WIDEBAND HIGH FREQUENCY SHORT-RANGE WIRELESS COMMUNICATION}
기술분야는 밀리미터파 대역에서 지향성 안테나를 사용하여 광대역 근거리 무선 통신을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 WLAN(Wireless Local Area Network) 또는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 환경과 같이 예약 기반 채널 액세스를 지원하는 무선시스템에서, 지향성 안테나를 사용하는 경우, 통신 신호를 중계하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
밀리미터파(millimeter wave: mmWave) 대역 (57-66GHz)은 전 세계적으로 주파수 자원의 부족을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있다.
밀리미터파는 짧은 파의 길이, 높은 주파수, 광대역, 그리고 대기성분들과의 높은 교류 등의 고유한 특성을 가진다. 밀리미터 파의 장점은 초광대역을 사용함으로써 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있다는 점, 직진성이 강해 주변 간섭에 매우 강하고, 보안성이 뛰어나며, 주파수 재사용이 용이하다는 점 등이 있다. 또한, 파장이 짧아 각종 소자의 소형화 및 경량화가 가능한 점이 있다.
반면, 밀리미터파의 단점은 산소분자에 의한 흡수 및 강우에 의한 감쇄현상으로 인해 전파거리가 짧고, 직진성의 특징으로 인해 가시거리(line of sight)가 확보되어야 한다는 점이다.
이러한 밀리미터파의 단점을 보완하기 위해 지향성 안테나가 사용된다. 지향성 안테나는 전력을 특정방향으로 집중시켜 안테나 이득 효율을 높임으로써, 통신이 가능한 범위를 확장시킬 수 있다. 그러나, 지향성 안테나를 사용하는 경우에도, 가시거리가 확보되지 않는 경우에는 신호의 전송거리, 신호의 반사 및 신호의 장애물 관통에 따른 신호의 감쇄손실이 크다.
따라서, 가시거리가 확보되지 않는 경우에도 신호의 감쇄손실을 최소화하면서 통신을 수행하는 기술이 필요하다.
본 발명은 예약 기반 채널 액세스를 지원하는 무선시스템에서, 릴레이 동작 타입을 우회 경로 및 직접 경로의 채널 상태에 따라, 링크 스위칭 타입과 링크 협력 타입 간에 변경하도록 하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 형성된 링크의 품질에 따라, 링크 스위칭 타입 또는 링크 협력 타입으로 데이터 프레임을 전송함으로써, 가변적인 무선 채널 상태에 효과적으로 대처하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 형성된 링크의 품질에 따라, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 데이터 프레임 전송 방식을 변경함으로써, 링크 협력 타입에서 발생한, 목적노드의 안테나 이득 손실을 줄이는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질 및 상기 소스노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여, 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하는 단계, 상기 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 전송하는 단계 및 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 맥 헤더(MAC Header) 필드, 액션 카테고리(Action Category) 필드, 액션 값(Action Value) 필드, 다이얼로그 토큰(Dialog Token) 필드, 릴레이 동작 타입(Relay Operation Type) 필드를 포함하는 액션 프레임일 수 있다.
상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지는 맥 헤더(MAC Header) 필드, 액션 카테고리(Action Category) 필드, 액션 값(Action Value) 필드, 다이얼로그 토큰(Dialog Token) 필드, 상태 코드(Status Code) 필드를 포함하는 액션 프레임일 수 있다.
상기 릴레이 동작 타입 필드는 링크 협력(Link cooperating) 비트 필드, 릴레이 링크(Relay-link) 비트 필드, 예약 비트들을 포함할 수 있다.
상기 링크 협력 비트 필드는 링크 협력 타입을 표시하기 위해 1로 설정되고, 링크 스위칭 타입을 표시하기 위해 0으로 설정되며, 상기 릴레이 링크 비트 필드는 상기 링크 협력 비트 필드 값이 0으로 설정된 경우에 유효한 값을 가지고, 우회 경로에서 링크 스위칭을 시작하는 경우 1로 설정되며, 직접 경로에서 링크 스위칭을 하는 경우 0으로 설정될 수 있다.
상기 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하는 단계는 링크 협력 타입으로 동작하는 상태에서, 직접 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하도록 결정하고, 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계는 상기 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하며, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계는 상기 릴레이노드로부터, 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 링크 협력 비트 필드 값이 0으로 설정되고, 릴레이 링크 비트 필드는 1로 설정된 릴레이 동작 타입 필드를 포함하고, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지는 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 상기 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내기 위해 소정의 비트가 설정된, 상태 코드 필드를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 릴레이노드로 데이터 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하는 단계는 링크 협력 타입으로 동작하는 상태에서, 우회 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하도록 결정하고, 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계는 상기 목적노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하며, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계는 상기 목적노드로부터, 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 링크 협력 비트 필드 값이 0으로 설정되고, 릴레이 링크 비트 필드는 0으로 설정된 릴레이 동작 타입 필드를 포함하고, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지는 상기 목적노드의, 상기 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내기 위해 소정의 비트가 설정된, 상태 코드 필드를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 목적노드로 데이터 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하는 단계는 링크 스위칭 타입으로 동작하는 상태에서, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 협력 타입으로 변경하도록 결정하고, 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계는 상기 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하며, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계는 상기 릴레이노드로부터, 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 링크 협력 비트 필드 값이 1로 설정된 릴레이 동작 타입 필드를 포함하고, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지는 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 상기 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내기 위해 소정의 비트가 설정된, 상태 코드 필드를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 링크 협력 타입 방식에 기초하여, 상기 릴레이 노드 및 상기 목적노드로 데이터 프레임을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적노드는 상기 소스노드 및 상기 릴레이노드로부터 상기 데이터 프레임을 동시에 수신하도록, 안테나 패턴이 상기 릴레이노드 및 상기 소스노드로 동시에 지향하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 상기 소스노드, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드 간에 전송시점 조정절차(Transmission Time-Point Adjustment, TPA)의 수행여부를 판단하는 단계 및 상기 전송시점 조정절차가 수행되지 않은 경우, 상기 소스노드, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드 간에 전송시점 조정절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 상기 릴레이노드로부터 링크 측정 보고 프레임(Link Measurement Report frame)을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 링크 측정 보고 프레임은 상기 소스노드와 상기 릴레이노드 간의 링크 품질 정보를 나타내는 제1 링크 마진 엘리먼트(the first link margin element) 및 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질 정보를 나타내는 제2 링크 마진 엘리먼트(the second link margin element)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 상기 소스노드와 상기 릴레이노드 간의 링크 품질 정보 및 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질 정보에 기초하여, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드로의 프레임 전송에 사용되는 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme)을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 소스노드로부터 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 수신하는 단계, 상기 수신한 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 목적노드로 전송하는 단계, 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 상기 목적노드로부터 수신하는 단계 및 상기 수신한 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 상기 소스노드로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 목적노드로 전송하는 단계는 릴레이 노드의 매체접근제어(Medium Access Control, MAC) 주소를 매체접근제어 헤더의 전송 주소(Transmitter address, TA)로 설정하고, 상기 목적노드의 매체접근제어 주소를 상기 매체접근제어 헤더의 수신 주소(Receiver Address, RA)로 설정하여, 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
상기 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질 및 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질을 측정하는 단계 및 상기 소스노드와 상기 릴레이노드 간의 링크 품질정보 나타내는 제1 링크 마진 엘리먼트(the first link margin element) 및 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질정보를 나타내는 제2 링크 마진 엘리먼트(the second link margin element)를 포함하는, 링크 측정 보고 프레임(Link Measurement Report frame)을 상기 소스노드로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법은 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 수신하는 단계 및 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 메시지를 수신하는 단계는 소스노드와 목적노드 간의 직접 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신하고, 상기 소스노드, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드 간의 우회 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 상기 소스노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신할 수 있다.
상기 메시지를 수신하는 단계는 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신할 수 있다.
상기 메시지를 전송하는 단계는 소스노드와 목적노드 간의 직접 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송하고, 상기 소스노드, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드 간의 우회 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 상기 소스노드로 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송할 수 있다.
상기 메시지를 전송하는 단계는 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 장치는 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질 및 상기 소스노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여, 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하는 제어부, 상기 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 전송하는 전송부 및 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 수신하는 수신부를 포함한다.
상기 제어부는 링크 협력 타입으로 동작하는 상태에서, 직접 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하도록 결정하고, 상기 전송부는 상기 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하며, 상기 수신부는 상기 릴레이노드로부터, 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 전송부는 상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 릴레이노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
상기 제어부는 링크 협력 타입으로 동작하는 상태에서, 우회 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하도록 결정하고, 상기 전송부는 상기 목적노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하며, 상기 수신부는 상기 목적노드로부터, 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 전송부는 상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 목적노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
상기 제어부는 링크 스위칭 타입으로 동작하는 상태에서, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 협력 타입으로 변경하도록 결정하고, 상기 전송부는 상기 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하며, 상기 수신부는 상기 릴레이노드로부터, 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 제어부는 타이머에 설정된 시간이 경과하기 전, 상기 링크 스위칭 타입에서 상기 링크 협력 타입으로 상기 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 기존의 빔 형성 파라미터 값 및 전송시점 조정 파라미터 값을 재사용하고, 상기 타이머에 설정된 시간이 경과한 후, 상기 링크 스위칭 타입에서 상기 링크 협력 타입으로 상기 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 빔 형성 절차 및 전송시점 조정절차를 재수행할 수 있다.
상기 전송부는 상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 링크 협력 타입 방식에 기초하여, 상기 릴레이 노드 및 상기 목적노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 장치는 상기 소스노드와 상기 릴레이노드 간의 링크 품질, 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질 및 상기 소스노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질을 측정하는 링크품질 측정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 예약 기반 채널 액세스를 지원하는 무선시스템에서, 우회 경로 및 직접 경로의 상태에 따라, 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입과 링크 협력 타입 간에 변경하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 형성된 링크의 품질에 따라, 링크 스위칭 타입 또는 링크 협력 타입으로 데이터 프레임을 전송함으로써, 가변적인 무선 채널 상태에 효과적으로 대처할 수 있다.
또한, 본 발명은 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 형성된 링크의 품질에 따라, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 데이터 프레임 전송 방식을 변경함으로써, 링크 협력 타입에서 발생한, 목적노드의 안테나 이득 손실을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법에서 사용되는 릴레이 동작 변경 요청 메시지 및 릴레이 동작 변경 응답 메시지의 액션 프레임을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이 동작 타입이 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경되는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이 동작 타입이 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경되는 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이 동작 타입이 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경되는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법을 소스노드의 관점에서 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법을 릴레이노드의 관점에서 나타낸 흐름도이다.
도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법을 목적노드의 관점에서 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 장치의 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
WLAN과 WPAN에서는 경쟁 방식과 비경쟁 방식으로 데이터를 전송하는 방법이 제공될 수 있다. WLAN의 AP(Access Point) 또는 PCP(Personal basic service set Control Point) 및 WPAN의 PNC(Pico-Net Coordinator)는 데이터를 전송하는 시간 영역을 경쟁구간과 비경쟁 구간으로 구별한다.
경쟁 구간에서는 네트워크의 모든 장치가 채널을 획득하기 위해 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 기반으로 경쟁한다.
비경쟁 구간에서는 AP, PCP 또는 PNC가 폴링 (Polling) 기법 혹은 스케줄링 정보를 전송하는 방법을 이용하여, 네트워크의 특정 단말이 비경쟁 구간의 특정 시간 영역에서 데이터를 전송하도록 한다.
본 발명에서는 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드가 비경쟁 구간에서 소스노드-목적노드 간의 직접 경로와 소스노드-릴레이노드-목적노드 간의 우회 경로의 신호 품질 상태에 따라, 릴레이 동작 타입을 변경하여 데이터 및 제어 정보를 송수신하는 장치 및 방법을 제공한다.
이하의 설명에서, 소스노드는 데이터 프레임의 전송을 시작하는 노드 또는 단말을 의미한다. 릴레이노드는 소스노드로부터 전송되는 데이터 프레임을 수신하고, 수신한 데이터 프레임을 목적노드로 전송하는 노드 또는 단말을 의미한다. 목적노드는 소스노드가 데이터 프레임을 전송할 대상이 되는 노드 또는 단말을 의미한다.
소스노드는 두 가지의 릴레이 동작 타입을 통하여 목적노드에 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 두 가지 릴레이 동작 타입에는 링크 스위칭 타입(Link Switching type)과 링크 협력 타입(Link Cooperating type)이 있다.
링크 스위칭 타입은 직접 경로 또는 우회 경로 중 하나의 경로를 사용하여 데이터 프레임을 전송하다가, 사용 경로에 문제가 발생하여, 사용하지 않는 다른 경로로 스위칭하여 데이터 프레임을 전송하는 방식이다. 상기 문제는 직접 경로 또는 우회 경로 상에 장애물이 존재하여, 신호의 전달이 봉쇄되거나, 신호의 품질이 기 설정된 기준 이하로 떨어지는 경우를 의미할 수 있다.
링크 협력 타입은 직접 경로 및 우회 경로 모두를 이용하여 데이터 프레임을 전송하는 방식이다. 소스노드는 직접 경로를 통하여 목적노드에 데이터 프레임을 전송하고, 소스노드는 우회 경로를 통하여 목적노드에 동일한 데이터 프레임을 전송한다. 목적노드는 두 경로를 통하여 동시에 수신하는 신호들을 결합하여 수신 데이터를 복원한다. 우회 경로를 이용하는 경우, 중간에 릴레이노드가 소스노드로부터 데이터 프레임을 수신하여 목적노드로 전송하므로, 목적노드가 두 경로를 통하여, 동시에 신호를 수신하기 위해서는 전송시점 조정절차(Transmission Time-Point Adjustment, TPA)가 수행되어야 한다.
링크 스위칭 타입에서는 직접 경로와 우회 경로의 신호 품질이 동시에 나쁜 경우, 데이터 전송 경로를 자주 변경하면서도, 목적노드에서의 수신 상태는 별로 좋아지지 않는 문제가 있다.
링크 협력 타입에서는 직접 경로 또는 우회 경로 중 하나의 경로에 문제가 발생하는 경우, 계속하여 링크 협력 타입을 수행하면, 목적노드는 문제가 발생한 경로를 통하여 데이터를 수신하지 못하므로, 할당 받은 시간 자원을 낭비하는 문제가 있다. 또한, 목적노드는 릴레이노드 및 소스노드로부터 동일한 데이터를 동시에 수신하기 위해, 안테나 패턴을 릴레이노드 및 소스노드의 방향으로 분할하여 형성하므로, 안테나 이득이 두 방향으로 분산된다. 그러므로, 직접 경로 또는 우회 경로 중 문제가 발생한 경로에 대해서는 안테나 이득의 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 소스노드는 직접 경로 또는 우회 경로 중 문제가 발생한 경우에 따라, 링크 스위칭 타입 또는 링크 협력 타입을 적절하게 이용하여 데이터를 전송할 필요가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
본 발명에서 소스노드(110), 릴레이노드(120), 목적노드(130)는 링크 스위칭(link switching) 기능 및 링크 협력(link cooperating) 기능을 수행할 수 있다.
소스노드(110)는 목적노드(130)와의 관계에서, 링크 스위칭 또는 링크 협력을 수행하기 위해 필요한, 사용 가능한 릴레이노드(120)에 대한 정보를AP 또는 PCP에 요청하여 획득할 수 있다. 이때, AP 또는PCP는 릴레이노드 (120)에 대한 정보를 목적노드(130)에도 전달할 수 있다.
도 1을 참조하면, 소스노드(110)는 링크 스위칭 타입 또는 링크 협력 타입으로 데이터를 전송하는 경우에, 목적노드(130)로부터 데이터 수신에 대한 확인 응답 메시지(이하 ACK 프레임)를 수신하여, 목적노드(130)에 데이터가 올바르게 전송되었음을 확인할 수 있다. 일반적으로, 목적노드(130)는 직접 경로(113)를 통하여 소스노드(110)에게 ACK 프레임을 전송한다.
*소스노드(110)는 목적노드(130)로부터 기 설정된 시간 동안, 연속적으로ACK 프레임을 수신하지 못하면, 직접 경로(113) 또는 우회 경로(115)에서 신호의 전달이 봉쇄되거나 신호 품질이 소정의 기준 미만으로 열화 되었다고 판단할 수 있다. 또한, 소스노드(110)는 소스노드(110)와 릴레이노드(120) 간의 링크(111) 품질, 릴레이노드(120)와 목적노드(130) 간의 링크(121) 품질 및 소스노드(110)와 목적노드(130) 간의 링크(113) 품질을 측정할 수 있다. 소스노드(110)는 ACK 프레임의 수신여부뿐만 아니라 각 링크의 신호 품질 측정 결과에 기초하여 어느 링크에 문제가 발생하였는지를 판단할 수 있다.
소스노드(110), 릴레이노드(120) 및 목적노드(130) 각각은 링크 스위칭 타입 및 링크 협력 타입에서 다른 기능을 수행한다. 따라서, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 또는 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 릴레이 동작 타입을 변경하기 위해서는, 소스노드(110), 릴레이노드(120) 및 목적노드(130) 간에 동작 변경을 위한 시그널링이 수행되어야 한다.
동작 변경을 위한 시그널링의 한 예로써, 소스노드(110)는 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change Request, 이하 ROC Request) 메시지 및 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change Response, 이하 ROC Response) 메시지를 릴레이노드(120) 및 목적노드(130)와 송수신 할 수 있다. 시그널링의 구체적인 예는 도 3 내지 도 5에서 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법에서 사용되는 릴레이 동작 변경 요청 메시지 및 릴레이 동작 변경 응답 메시지의 액션 프레임을 나타낸 도면이다.
(a)는 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 구성하는 액션 프레임(action frame)을 나타낸다. 액션 프레임은 맥 헤더(Medium Access Control Header, MAC Header) 필드, 액션 카테고리(Action Category) 필드, 액션 값(Action Value) 필드, 다이얼로그 토큰(Dialog Token) 필드, 릴레이 동작 타입(Relay Operation Type) 필드(210)를 포함할 수 있다.
맥 헤더 필드는 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 장치의 전송 주소 및 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신하는 장치의 수신 주소를 포함할 수 있다. 액션 카테고리 필드는 지향성 안테나를 이용하여 광대역 근거리 통신을 수행하는 카테고리로 설정되고, 액션 값 필드는 상기 릴레이 동작 변경 요청에 이미 할당된 값으로 설정되고, 다이얼로그 토큰 필드는 0이 아닌 값으로 설정된다. 릴레이 동작 타입 필드(210)는 링크 협력 타입 또는 링크 스위칭 타입 여부를 나타내며, 보다 구체적으로는 (c)에서 설명한다.
(b)는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 구성하는 액션 프레임을 나타낸다. 액션 프레임은 맥 헤더(Medium Access Control Header, MAC Header) 필드, 액션 카테고리(Action Category) 필드, 액션 값(Action Value) 필드, 다이얼로그 토큰(Dialog Token) 필드, 상태 코드(Status Code) 필드(220)를 포함할 수 있다.
맥 헤더 필드는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송하는 장치의 전송 주소 및 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 장치의 수신 주소를 포함할 수 있다. 액션 카테고리 필드는 지향성 안테나를 이용하여 광대역 근거리 통신을 수행하는 카테고리로 설정되고, 액션 값 필드는 상기 릴레이 동작 변경 응답에 이미 할당된 값으로 설정되고, 다이얼로그 토큰 필드는 대응하는 릴레이 동작 변경 요청 메시지의 다이얼 토큰 필드의 값으로 설정된다.
상태 코드 필드(220)는 릴레이노드 또는 목적노드의 릴레이 동작 타입 변경에 대한 승인 여부를 나타낸다. 상기 승인 여부는 기 설정된 값이 설정되어 표현될 수 있다. 예를 들면, 릴레이 동작 타입의 변경을 승인하는 경우에는 0, 승인하지 않는 경우에는 37과 같은 값이 설정될 수 있다. 릴레이노드로부터 릴레이노드 및 목적노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는 상태 코드 필드(220)를 수신하는 경우에는, 릴레이노드 및 목적노드 모두 승인하는 경우에만, 릴레이 동작 타입의 변경이 승인된 상태 코드 필드(220)를 수신할 수 있다. 둘 중 하나라도 거절하는 경우에는 릴레이 동작 타입 변경이 거절된 상태 코드 필드(220)를 수신하게 된다.
(c)는 릴레이 동작 변경 요청 메시지의 릴레이 동작 타입 필드(210)를 나타낸다. 릴레이 동작 타입 필드(210)는 링크 협력(Link cooperating) 비트 필드(230), 릴레이 링크(Relay-link) 비트 필드(240), 예약 비트들(250)을 포함할 수 있다.
릴레이 동작 타입 필드(210)는 링크 협력 비트 필드(230), 릴레이 링크 비트 필드(240) 및 예약 비트들(250)을 포함하는 1바이트 필드일 수 있다.
링크 협력 비트 필드(230)는 링크 협력 동작을 나타내기 위해 1로 설정되고, 링크 스위칭 동작을 나타내기 위해 0으로 설정될 수 있다. 릴레이 링크 비트 필드(240)는 링크 협력 비트 필드(230)가 0으로 설정된 경우에, 즉 링크 스위칭 동작인 경우에 유효한 값을 가지며, 우회 경로에서 링크 스위칭을 시작하는 경우 1로 설정되고, 직접 경로에서 링크 스위칭을 시작하는 경우 0으로 설정될 수 있다. 예약 비트들(250)은 추가적인 활용을 대비해 미리 확보한 비트들이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이 동작 타입이 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경되는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
310단계에서, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 링크 협력 타입으로 동작하고 있다.
320단계에서, 링크 협력 타입으로 동작 중, 직접 경로에서 문제가 발생하여, 소스노드는 링크 스위칭 타입으로, 릴레이 동작 타입의 변경을 결정할 수 있다. 이때, 직접 경로에서 발생하는 문제는, 소스노드와 목적노드 간에 신호 전송이 불가능하거나, 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우를 의미할 수 있다. 소스노드는 목적노드로부터 ACK 프레임의 수신여부 및 측정된 소스노드와 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여 직접 경로 상의 문제를 검출할 수 있다.
331단계에서, 소스노드는 릴레이노드 및 목적노드가 링크 스위칭 타입으로 동작하도록 동작 변경을 위한 시그널링을 수행한다. 직접 경로 상에 문제가 발생하였으므로, 소스노드는 우회 경로를 이용하기 위해, 릴레이노드에 릴레이 동작 변경 요청(ROC Request) 메시지를 전송한다. 이때, 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 구성하는 액션 프레임의 릴레이 동작 타입 필드에서, 링크 협력 비트 필드는 0으로 설정되고, 릴레이 링크 비트 필드는 1로 설정된다. 링크 스위칭 타입으로 릴레이 동작 타입을 변경하고, 우회 경로에서 링크 스위칭을 시작하기 때문이다.
333단계에서, 릴레이노드는 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신한 후, 수신한 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 목적노드로 전송한다. 릴레이노드는 반이중 방식(Half-Duplex)으로 소스노드로부터 상기 메시지를 수신한 후, 상기 수신한 메시지를 목적노드로 전송할 수 있다. 릴레이노드는 릴레이노드의 맥(Medium Access Control, MAC) 주소를 맥 헤더의 전송 주소(Transmitter address, TA)로 설정하고, 목적노드의 맥 주소를 상기 맥 헤더의 수신 주소(Receiver Address, RA)로 설정하여, 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
335단계에서, 목적노드는 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(ROC Response) 메시지를 릴레이노드로 전송한다. 릴레이 동작 변경 응답 메시지에는 목적노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내는 상태 코드 필드가 포함되어 있다.
337단계에서, 릴레이노드는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신한 후, 수신한 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 소스노드로 전송한다. 이때, 소스노드로 전송하는 릴레이 동작 변경 응답 메시지에는 목적노드 및 릴레이노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내는 상태 코드 필드가 포함되어 있다. 목적노드 및 릴레이노드 모두 승인하는 경우, 릴레이 동작 타입의 변경을 승인하는 소정의 비트가 상태 코드 필드에 설정된다. 목적노드 또는 릴레이노드 둘 중, 하나라도 거절하는 경우에는, 릴레이 동작 타입의 변경을 거절하는 다른 소정의 비트가 상태 코드 필드에 설정된다.
340단계에서, 소스노드는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 통하여 목적노드 및 릴레이노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 결정한다. 목적노드 및 릴레이노드가 릴레이 동작 타입의 변경을 승인한 경우, 소스노드는 릴레이노드로 데이터 프레임을 전송한다. 즉, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 우회 경로에서 링크 스위칭 타입으로 동작한다. 목적노드 또는 릴레이노드 중 하나라도 릴레이 동작 타입의 변경을 거절한 경우, 소스노드는 계속하여 링크 협력 타입으로 동작해야 한다. 추후, 기 설정된 조건에 따라 릴레이 동작 변경 시그널링을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이 동작 타입이 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경되는 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
410단계에서, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 링크 협력 타입으로 동작하고 있다.
420단계에서, 링크 협력 타입으로 동작 중, 우회 경로에서 문제가 발생하여, 소스노드는 링크 스위칭 타입으로, 릴레이 동작 타입의 변경을 결정할 수 있다. 이때, 우회 경로에서 발생하는 문제는, 소스노드와 릴레이노드 사이 또는 릴레이노드와 목적노드 사이에 신호 전송이 불가능하거나, 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질 또는 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우를 의미할 수 있다. 소스노드는 목적노드로부터 ACK 프레임의 수신여부 및 측정된 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 측정된 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여 우회 경로 상의 문제를 검출할 수 있다.
431단계에서, 소스노드는 목적노드가 링크 스위칭 타입으로 동작하도록 동작 변경을 위한 시그널링을 수행한다. 우회 경로 상에 문제가 발생하였으므로, 소스노드는 직접 경로를 이용하기 위해, 목적노드에 릴레이 동작 변경 요청(ROC Request) 메시지를 전송한다. 이때, 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 구성하는 액션 프레임의 릴레이 동작 타입 필드에서, 링크 협력 비트 필드는 0으로 설정되고, 릴레이 링크 비트 필드는 0으로 설정된다. 링크 스위칭 타입으로 릴레이 동작 타입을 변경하고, 직접 경로에서 링크 스위칭을 시작하기 때문이다.
433단계에서, 목적노드는 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(ROC Response) 메시지를 릴레이노드로 전송한다. 릴레이 동작 변경 응답 메시지에는 목적노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내는 상태 코드 필드가 포함되어 있다. 목적노드가 승인하는 경우, 릴레이 동작 타입의 변경을 승인하는 소정의 비트가 상태 코드 필드에 설정된다. 목적노드가 거절하는 경우에는, 릴레이 동작 타입의 변경을 거절하는 다른 소정의 비트가 상태 코드 필드에 설정된다.
*440단계에서, 소스노드는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 통하여 목적노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 결정한다. 목적노드가 릴레이 동작 타입의 변경을 승인한 경우, 소스노드는 목적노드로 데이터 프레임을 전송한다. 즉, 소스노드 및 목적노드는 직접 경로에서 링크 스위칭 타입으로 동작한다. 목적노드가 릴레이 동작 타입의 변경을 거절한 경우, 소스노드는 계속하여 링크 협력 타입으로 동작해야 한다. 추후, 기 설정된 조건에 따라 릴레이 동작 변경 시그널링을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 릴레이 동작 타입이 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경되는 일 예를 나타낸 흐름도이다.
510단계에서, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 링크 스위칭 타입으로 동작하고 있다.
520단계에서, 링크 스위칭 타입으로 동작 중, 이벤트가 발생하면, 소스노드는 링크 협력 타입으로, 릴레이 동작 타입의 변경을 결정할 수 있다. 이때, 발생하는 이벤트는, 타이머에 기 설정된 시간의 경과를 포함할 수 있다. 타이머에 기 설정된 시간이 경과하면, 소스노드는 링크 협력 타입으로, 릴레이 동작 타입의 변경을 결정할 수 있다. 또한, 우회 경로와 직접 경로 간의 링크 스위칭이 기 설정된 기준 이상으로 자주 발생하는 경우를 포함할 수 있다. 우회 경로와 직접 경로 간의 링크 스위칭이 기 설정된 기준 이상으로 자주 발생하는 경우는, 우회 경로의 링크 품질 및 직접 경로의 링크 품질이 별로 좋지 않다는 것을 의미하므로, 링크 협력 타입으로의 변경을 통해 보다 좋은 품질의 신호를 수신할 수 있다.
소스노드는 목적노드로부터 ACK 프레임의 수신여부 및 측정된 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 측정된 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 및 측정된 소스노드와 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여 릴레이 동작 타입의 변경을 결정할 수 있다.
소스노드는 링크 스위칭 타입으로 동작하면서, 사용하지 않는 직접 경로 또는 우회 경로의 링크 품질을 측정할 수 있다. 측정 결과, 사용하지 않는 경로의 링크 품질이 소정의 값 이상이 되면, 링크 협력 타입으로 릴레이 동작 타입의 변경을 결정할 수 있다.
530단계에서, 소스노드는 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 링크 협력 타입으로 동작하기 위한, 지향성 안테나를 이용한 빔의 형성여부를 판단할 수 있다. 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 지향성 안테나를 이용하여 통신을 수행하므로, 통신을 수행하기 위한 전제조건으로, 소스노드와 릴레이노드 간에, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 빔 형성 절차가 필요하다.
540단계에서, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 빔이 형성되지 않은 경우, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 빔 형성 절차를 수행할 수 있다.
550단계에서, 소스노드는 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 전송시점 조정절차(Transmission Time-Point Adjustment, TPA)가 수행되었는지 여부를 판단할 수 있다. 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 링크 협력 타입으로 동작하기 위해서는 전송시점 조정절차가 성공적으로 수행되어야 한다.
전송시점 조정절차는 소스노드에서 전송하는 프레임과 릴레이노드에서 전송하는 프레임이 목적노드에서 동시에 또는 사이클릭 프리픽스(Cyclic prefix) 내에서 수신되도록, 소스노드 및 릴레이노드의 프레임 전송시점을 조정하는 절차이다. 프레임의 전송시점은 소스노드와 릴레이노드 간의 전파지연시간, 목적노드와 소스노드간의 전파지연시간, 목적노드와 릴레이노드 간의 전파지연시간을 고려하여 조정될 수 있다.
또한, 전송시점 조정절차는 소스노드 및 릴레이노드의 주파수 오프셋 조정과정을 포함할 수 있다.
560단계에서, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 전송시점 조정절차가 수행되지 않은 경우, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 전송시점 조정절차를 수행할 수 있다.
571단계에서, 소스노드는 릴레이노드 및 목적노드가 링크 협력 타입으로 동작하도록 동작 변경을 위한 시그널링을 수행한다. 소스노드는 링크 협력 타입에서 직접 경로 및 우회 경로를 모두 이용하므로, 우회 경로를 이용하기 위해 릴레이노드에 릴레이 동작 변경 요청(ROC Request) 메시지를 전송한다. 이때, 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 구성하는 액션 프레임의 릴레이 동작 타입 필드에서, 링크 협력 비트 필드는 1로 설정된다.
573단계에서, 릴레이노드는 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신한 후, 수신한 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 목적노드로 전송한다. 릴레이노드는 반이중 방식(Half-Duplex)으로 소스노드로부터 상기 메시지를 수신한 후, 상기 수신한 메시지를 목적노드로 전송할 수 있다. 릴레이노드는 릴레이노드의 맥(Medium Access Control, MAC) 주소를 맥 헤더의 전송 주소(Transmitter address, TA)로 설정하고, 목적노드의 맥 주소를 상기 맥 헤더의 수신 주소(Receiver Address, RA)로 설정하여, 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
575단계에서, 목적노드는 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(ROC Response) 메시지를 릴레이노드로 전송한다. 릴레이 동작 변경 응답 메시지에는 목적노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내는 상태 코드 필드가 포함되어 있다.
577단계에서, 릴레이노드는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신한 후, 수신한 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 소스노드로 전송한다. 이때, 소스노드로 전송하는 릴레이 동작 변경 응답 메시지에는 목적노드 및 릴레이노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내는 상태 코드 필드가 포함되어 있다. 목적노드 및 릴레이노드 모두 승인하는 경우, 릴레이 동작 타입의 변경을 승인하는 소정의 비트가 상태 코드 필드에 설정된다. 목적노드 또는 릴레이노드 둘 중, 하나라도 거절하는 경우에는, 릴레이 동작 타입의 변경을 거절하는 다른 소정의 비트가 상태 코드 필드에 설정된다.
580단계에서, 소스노드는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 통하여 목적노드 및 릴레이노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 결정한다. 목적노드 및 릴레이노드가 릴레이 동작 타입의 변경을 승인한 경우, 소스노드는 릴레이노드 및 목적노드로 데이터 프레임을 전송한다. 다만, 소스노드는 전송시점 조정절차에 의해 조정된 시간에 따라, 릴레이노드 및 목적노드로 동일한 데이터 프레임을 전송한다. 따라서, 목적노드는 소스노드 및 릴레이노드로부터 동일한 데이터 프레임을 동시에 수신할 수 있다. 이때, 목적노드는 소스노드 및 릴레이노드로부터 데이터 프레임을 동시에 수신하도록, 목적노드의 안테나 패턴이 소스노드 및 릴레이노드로 동시에 지향(directed)하도록 설정될 수 있다. 또한, 목적노드의 안테나 패턴은 540단계에서, 소스노드 및 릴레이노드로 동시에 지향하도록 미리 설정될 수도 있다.
목적노드 또는 릴레이노드 중 하나라도 릴레이 동작 타입의 변경을 거절한 경우, 소스노드는 계속하여 링크 스위칭 타입으로 동작해야 한다. 추후, 기 설정된 조건에 따라 릴레이 동작 변경 시그널링을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법을 소스노드의 관점에서 나타낸 흐름도이다. 도 6에서 광대역 근거리 무선 통신 장치는 소스노드에 대응할 수 있다.
610단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정한다. 광대역 근거리 무선 통신 장치는 목적노드로부터 기 설정된 시간 동안 ACK 프레임을 수신하지 못하는 경우, 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 및 소스노드와 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여, 릴레이 동작 타입의 변경을 결정한다.
릴레이 동작 타입의 변경은 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경될 수 있고, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경될 수 있다. 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경되는 경우는 직접 경로에 문제가 발생하는 경우, 우회 경로에 문제가 발생하는 경우로 구별될 수 있다.
광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 동작 변경을 위한 시그널링을 수행해야 한다. 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 링크 협력 타입에서 수행하는 기능과 링크 스위칭 타입에서 수행하는 기능이 서로 상이하다. 따라서, 릴레이 동작 타입이 변경되려면, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드가 변경되는 동작 타입에 대해 준비를 해야 한다. 또한, 각 노드의 상황에 따라 변경되는 동작을 수행하지 못할 수 있으므로, 변경되는 동작의 승인여부도 결정되어야 한다. 따라서, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드는 동작 변경을 위한 시그널링을 통해 위와 같은 승인여부를 알 수 있다.
620단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 전송한다.
링크 협력 타입에서 직접 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 우회 경로를 이용하기 위해, 릴레이노드로 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
링크 협력 타입에서 우회 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 직접 경로를 이용하기 위해, 목적노드로 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여 링크 협력 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 직접 경로 및 우회 경로를 모두 이용하기 위해, 릴레이노드로 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
이때, 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 액션 프레임으로 구성되고, 액션 프레임의 릴레이 동작 타입 필드 중, 링크 협력 비트 필드를 통하여 링크 협력 타입 또는 링크 스위칭 타입이 설정된다. 또한, 릴레이 동작 타입 필드 중, 링크 스위칭 타입으로 변경되는 경우에, 릴레이 링크 비트 필드를 통하여, 우회 경로에서 링크 스위칭이 시작되는지, 직접 경로에서 링크 스위칭이 시작되는지 여부가 설정된다.
630단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 수신한다.
링크 협력 타입에서 직접 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이노드로부터 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신한다. 릴레이노드는 목적노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하여, 소스노드에 다시 전달한다.
링크 협력 타입에서 우회 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 목적노드로부터 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신한다.
링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여 링크 협력 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이노드로부터 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신한다.
릴레이 동작 변경 응답 메시지는 상태 코드 비트 필드를 통하여, 링크 스위칭 타입 또는 링크 협력 타입에서 사용되는 노드의 릴레이 동작 변경에 대한 승인 여부가 설정된다. 승인 또는 거절에 각각 대응하는 비트가 상태 코드 비트 필드에 설정될 수 있다.
640단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 통하여 릴레이 동작 타입의 변경에 대한 승인여부를 판단할 수 있다. 릴레이 동작 타입의 변경이 승인되면, 관련되는 노드에 대하여 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
링크 협력 타입에서 직접 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 링크 스위칭 타입으로의 변경이 승인되면, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
링크 협력 타입에서 우회 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 링크 스위칭 타입으로의 변경이 승인되면, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 목적노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여 링크 협력 타입으로 변경하는 경우, 링크 협력 타입으로의 변경이 승인되면, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이노드 및 목적노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 이때, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경이 승인되면, 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 전송시점 조정절차(TPA)의 수행여부를 판단하고, 전송시점 조정절차가 수행되지 않은 경우, 전송시점 조정절차를 수행할 수 있다. 또한, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경이 승인되기 이전에도, 릴레이노드 및 목적노드 간에 전송시점 조정절차(TPA)의 수행여부를 판단하고, 전송시점 조정절차가 수행되지 않은 경우, 전송시점 조정절차를 수행할 수 있다.
또한, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이노드로부터 링크 측정 보고 프레임(Link Measurement Report frame)을 수신할 수 있다. 링크 측정 보고 프레임은 제1 링크 마진 엘리먼트(the first link margin element) 및 제2 링크 마진 엘리먼트(the second link margin element)를 포함할 수 있다. 제1 링크 마진 엘리먼트는 릴레이노드에서 측정된 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질 정보를 나타내고, 제2 링크 마진 엘리먼트는 릴레이노드에서 측정된 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 정보를 나타낸다.
또한, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질 정보 및 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 정보에 기초하여, 릴레이노드 및 목적노드로의 프레임 전송에 사용되는 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme)을 변경할 수 있다. 즉, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 우회 경로의 링크 품질에 따라, 링크 품질에 적합한 방식으로 프레임을 변조 및 코딩할 수 있다.
또한, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 별도의 릴레이 동작 변경 요청/응답 메시지의 시그널링 없이, 전송하는 데이터 프레임의 헤더 정보에 링크 협력 비트 필드 및 릴레이 링크 비트 필드를 추가하여 전송함으로써, 릴레이 동작 타입의 변경을 시그널링 할 수 있다. 이렇게 함으로써, 메시지의 시그널링으로 데이터 프레임의 전달이 중단되는 단점을 극복할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법을 릴레이노드의 관점에서 나타낸 흐름도이다. 도 7에서 광대역 근거리 무선 통신 장치는 광대역 근거리 무선 통신 시스템의 릴레이노드에 대응할 수 있다.
여기서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 링크 협력 타입에서, 직접 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경을 결정하는 경우 및 링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여 링크 협력 타입으로 변경을 결정하는 경우에 사용된다.
710단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 소스노드로부터 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신한다.
720단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 목적노드로 전송한다.
730단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 목적노드로부터 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신한다.
740 단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 소스노드로 전송한다.
광대역 근거리 무선 통신 장치는 소스노드 및 목적노드 사이에서 릴레이 동작 변경 요청 메시지 및 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전달한다.
또한, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질 및 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질을 측정할 수 있다. 또한, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 링크 측정 보고 프레임을 소스노드로 전송할 수 있다. 링크 측정 보고 프레임은 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질 정보를 나타내는 제1 링크 마진 엘리먼트 및 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 정보를 나타내는 제2 링크 마진 엘리먼트를 포함한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 방법을 목적노드의 관점에서 나타낸 흐름도이다. 도 8에서 광대역 근거리 무선 통신 장치는 광대역 근거리 무선 통신 시스템의 목적노드에 대응할 수 있다.
810단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신한다.
링크 협력 타입에서 직접 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이노드로부터 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신할 수 있다.
링크 협력 타입에서 우회 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 소스노드로부터 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신할 수 있다.
링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여 링크 협력 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이노드로부터 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신할 수 있다.
820단계에서, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송한다.
링크 협력 타입에서 직접 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 링크 스위칭 타입 변경 승인여부를 결정하여, 릴레이노드로 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송할 수 있다.
링크 협력 타입에서 우회 경로에 문제가 발생하여 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 링크 스위칭 타입 변경 승인여부를 결정하여, 소스노드로 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송할 수 있다.
링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여 링크 협력 타입으로 변경하는 경우, 광대역 근거리 무선 통신 장치는 링크 협력 타입 변경 승인여부를 결정하여, 릴레이노드로 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 장치의 블록도이다. 도 9를 참조하면, 일실시예에 따른 광대역 근거리 무선 통신 장치는 링크품질 측정부(910), 제어부(920), 전송부(930) 및 수신부(940)를 포함한다.
링크품질 측정부(910)는 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 및 소스노드와 목적노드 간의 링크 품질을 측정할 수 있다.
제어부(920)는 릴레이 동작 타입의 변경을 결정한다. 제어부(920)는 목적노드로부터 기 설정된 시간 동안 ACK 프레임을 수신하지 못하는 경우, 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질, 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 및 소스노드와 목적노드 간의 링크 품질에 기초하여, 릴레이 동작 타입의 변경을 결정한다.
제어부(920)는 링크 협력 타입으로 동작하는 상태에서, 직접 경로 또는 우회 경로에서 문제가 발생한 경우, 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하도록 결정할 수 있다. 이때, 직접 경로 또는 우회 경로에서 발생하는 문제는, 소스노드와 목적노드 간에 신호 전송이 불가능하거나, 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우를 의미할 수 있다.
제어부(920)는 링크 스위칭 타입으로 동작하는 상태에서, 이벤트가 발생하는 경우, 릴레이 동작 타입을 링크 협력 타입으로 변경하도록 결정할 수 있다. 이때, 발생하는 이벤트는, 타이머에 기 설정된 시간의 경과를 포함할 수 있다. 제어부(920)는 타이머에 기 설정된 시간이 경과하면, 릴레이 동작 타입이 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경되도록 결정할 수 있다. 또한, 우회 경로와 직접 경로 간의 링크 스위칭이 기 설정된 기준 이상으로 자주 발생하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 제어부(920)는 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 빔 형성 절차 의 수행여부를 판단할 수 있고, 빔 형성 절차가 수행되지 않은 경우, 빔 형성 절차를 수행하도록 결정할 수 있다.
또한, 제어부(920)는 릴레이 동작 타입이 링크 스위칭 타입으로 변경되기 전, 링크 협력 타입으로 수행된 경우, 상기 링크 협력 타입에서 획득한 빔 형성 파라미터 값을 재사용할 수 있다. 제어부(920)는 타이머를 이용하여, 타이머에 설정된 시간이 경과하기 전, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 기존에 획득한 빔 형성 파라미터 값을 재사용할 수 있다. 또한, 제어부(920)는 타이머에 설정된 시간이 경과한 후, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 새로운 빔 형성 파라미터 값을 획득하기 위해 빔 형성 절차를 재수행 할 수 있다.
또한, 제어부(920)는 소스노드, 릴레이노드 및 목적노드 간에 전송시점 조정절차(Transmission Time-Point Adjustment, TPA)의 수행여부를 판단할 수 있고, 전송시점 조정절차가 수행되지 않은 경우, 전송시점 조정절차를 수행하도록 결정할 수 있다.
또한, 제어부(920)는 릴레이 동작 타입이 링크 스위칭 타입으로 변경되기 전, 링크 협력 타입으로 수행된 경우, 상기 링크 협력 타입에서 획득한 전송시점 조정 파라미터 값을 재사용할 수 있다. 제어부(920)는 타이머를 이용하여, 타이머에 설정된 시간이 경과하기 전, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 기존에 획득한 전송시점 조정 파라미터 값을 재사용할 수 있다. 또한, 제어부(920)는 타이머에 설정된 시간이 경과한 후, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 새로운 전송시점 조정 파라미터 값을 획득하기 위해 전송시점 조정절차를 재수행 할 수 있다.
또한, 제어부(920)는 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질정보 및 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질정보에 기초하여, 릴레이노드 및 목적노드로의 프레임 전송에 사용되는 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme)을 변경할 수 있다.
전송부(930)는 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 전송한다.
전송부(930)는 링크 협력 타입에서 직접 경로에 문제가 발생하여, 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 우회 경로를 이용하기 위해, 릴레이노드로 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 전송부(930)는 링크 협력 타입에서 우회 경로에 문제가 발생하여, 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 직접 경로를 이용하기 위해, 목적노드로 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 전송부(930)는 링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여, 릴레이 동작 타입을 링크 협력 타입으로 변경하는 경우, 직접 경로 및 우회 경로를 모두 이용하기 위해, 릴레이노드로 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송할 수 있다.
수신부(940)는 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 수신한다.
수신부(940)는 링크 협력 타입에서 직접 경로에 문제가 발생하여, 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 릴레이노드로부터 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다. 릴레이노드는 목적노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하여, 소스노드에 다시 전달한다. 이때, 전송부(930)는 링크 스위칭 타입으로의 변경이 승인되면, 릴레이노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
또한, 수신부(940)는 링크 협력 타입에서 우회 경로에 문제가 발생하여, 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하는 경우, 목적노드로부터 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 전송부(930)는 링크 스위칭 타입으로의 변경이 승인되면, 목적노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
또한, 수신부(940)는 링크 스위칭 타입에서 이벤트가 발생하여, 릴레이 동작 타입을 링크 협력 타입으로 변경하는 경우, 릴레이노드로부터 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 전송부(930)는 링크 협력 타입으로의 변경이 승인되면, 릴레이노드 및 목적노드로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
또한, 수신부(940)는 릴레이노드로부터 링크 측정 보고 프레임(Link Measurement Report frame)을 수신할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 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.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 직접 링크 또는 우회 링크에서 신호의 전송이 불가능하거나 상기 직접 링크 또는 상기 우회 링크에서 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 릴레이 동작 타입의 변경을 결정하는 단계;
    상기 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 타입은 링크 스위칭 타입 및 링크 협력 타입을 포함하고,
    상기 링크 스위칭 타입은 상기 직접 링크 및 상기 우회 링크 중 하나를 이용하여 데이터 프레임을 송신하고, 링크에 문제가 생기면 다른 링크로 스위칭하여 상기 다른 링크를 이용하여 데이터 프레임을 송신하고,
    상기 링크 협력 타입은 상기 직접 링크 및 상기 우회 링크 모두를 이용하여 데이터 프레임을 송신하는,
    무선 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 타입의 변경을 결정하는 단계는 링크 협력 타입으로 동작하는 상태에서, 직접 링크에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하도록 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계는 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계는 상기 릴레이노드로부터 목적노드 및 상기 릴레이노드의 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 링크 협력 비트 필드 값이 0으로 설정되고, 릴레이 링크 비트 필드는 1로 설정된 릴레이 동작 타입 필드를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지는 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 상기 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내기 위해 소정의 비트가 설정된, 상태 코드 필드를 포함하는,
    무선 통신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 릴레이노드로 데이터 프레임을 전송하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하는 단계는 링크 협력 타입으로 동작하는 상태에서, 우회 링크에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 스위칭 타입으로 변경하도록 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계는 목적노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계는 상기 목적노드로부터 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는,
    무선 통신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 링크 협력 비트 필드 값이 0으로 설정되고, 릴레이 링크 비트 필드는 0으로 설정된 릴레이 동작 타입 필드를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지는 상기 목적노드의, 상기 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내기 위해 소정의 비트가 설정된, 상태 코드 필드를 포함하는
    무선 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 목적노드로 데이터 프레임을 전송하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 타입(type)의 변경을 결정하는 단계는 링크 스위칭 타입으로 동작하는 상태에서, 상기 릴레이 동작 타입을 링크 협력 타입으로 변경하도록 결정하고,
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하는 단계는 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 전송하며,
    상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는 단계는 상기 릴레이노드로부터, 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 포함하는, 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 수신하는,
    무선 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지는 링크 협력 비트 필드 값이 1로 설정된 릴레이 동작 타입 필드를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지는 상기 목적노드 및 상기 릴레이노드의, 상기 릴레이 동작 타입 변경 승인여부를 나타내기 위해 소정의 비트가 설정된, 상태 코드 필드를 포함하는,
    무선 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 릴레이 동작 타입 변경이 승인되는 경우, 상기 링크 협력 타입의 방식에 기초하여, 상기 릴레이 노드 및 상기 목적노드로 데이터 프레임을 전송하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 목적노드는,
    소스노드 및 상기 릴레이노드로부터 데이터 프레임을 동시에 수신하도록, 안테나 패턴이 상기 릴레이노드 및 상기 소스노드로 동시에 지향하도록 설정된,
    무선 통신 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    릴레이노드로부터 링크 측정 보고 프레임(Link Measurement Report frame)을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 링크 측정 보고 프레임은 소스노드와 상기 릴레이노드 간의 링크 품질 정보를 나타내는 제1 링크 마진 엘리먼트(the first link margin element) 및 상기 릴레이노드와 목적노드 간의 링크 품질 정보를 나타내는 제2 링크 마진 엘리먼트(the second link margin element)를 포함하는,
    무선 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 소스노드와 상기 릴레이노드 간의 링크 품질 정보 및 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질 정보에 기초하여, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드로의 프레임 전송에 사용되는 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme)을 변경하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 방법.
  14. 직접 링크 또는 우회 링크에서 신호의 전송이 불가능하거나, 직접 링크 또는 우회 링크에서 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우, 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 소스노드로부터 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 릴레이 노드에 의해 수신하는 단계;
    수신한 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 목적노드로 상기 릴레이 노드에 의해 전송하는 단계;
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 상기 목적노드로부터 상기 릴레이 노드에 의해 수신하는 단계; 및
    수신한 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 상기 소스노드로 상기 릴레이 노드에 의해 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 타입은 링크 스위칭 타입 및 링크 협력 타입을 포함하고,
    상기 링크 스위칭 타입은 상기 직접 링크 및 상기 우회 링크 중 하나를 이용하여 데이터 프레임을 송신하고, 링크에 문제가 생기면 다른 링크로 스위칭하여 상기 다른 링크를 이용하여 데이터 프레임을 송신하고,
    상기 링크 협력 타입은 상기 직접 링크 및 상기 우회 링크 모두를 이용하여 데이터 프레임을 송신하는,
    무선 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 소스노드와 릴레이노드 간의 링크 품질 및 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질을 측정하는 단계; 및
    상기 소스노드와 상기 릴레이노드 간의 링크 품질정보 나타내는 제1 링크 마진 엘리먼트(the first link margin element) 및 상기 릴레이노드와 상기 목적노드 간의 링크 품질정보를 나타내는 제2 링크 마진 엘리먼트(the second link margin element)를 포함하는, 링크 측정 보고 프레임(Link Measurement Report frame)을 상기 소스노드로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 방법.
  16. 직접 링크 또는 우회 링크에서 신호의 전송이 불가능하거나 상기 직접 링크 또는 상기 우회 링크에서 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화된 경우 릴레이 동작 타입의 변경이 결정되면, 릴레이 동작 변경 요청(Relay Operation Change request, ROC request) 메시지를 목적 노드에 의해 수신하는 단계; 및
    상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지에 대응하는 릴레이 동작 변경 응답(Relay Operation Change response, ROC response) 메시지를 상기 목적 노드에 의해 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 릴레이 동작 타입은 링크 스위칭 타입 및 링크 협력 타입을 포함하고,
    상기 링크 스위칭 타입은 상기 직접 링크 및 상기 우회 링크 중 하나를 이용하여 데이터 프레임을 송신하고, 링크에 문제가 생기면 다른 링크로 스위칭하여 상기 다른 링크를 이용하여 데이터 프레임을 송신하고,
    상기 링크 협력 타입은 상기 직접 링크 및 상기 우회 링크 모두를 이용하여 데이터 프레임을 송신하는,
    무선 통신 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메시지를 수신하는 단계는,
    소스노드와 목적노드 간의 직접 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신하고,
    상기 소스노드, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드 간의 우회 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 상기 소스노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신하는,
    무선 통신 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 릴레이 동작 타입이, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로부터 상기 릴레이 동작 변경 요청 메시지를 수신하는,
    무선 통신 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 메시지를 전송하는 단계는,
    소스노드와 목적노드 간의 직접 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송하고,
    상기 소스노드, 상기 릴레이노드 및 상기 목적노드 간의 우회 경로에서 신호의 전송이 불가능하거나 링크 품질이 기 설정된 기준보다 악화되어, 상기 릴레이 동작 타입이, 링크 협력 타입에서 링크 스위칭 타입으로 변경이 결정된 경우, 상기 소스노드로 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송하는,
    무선 통신 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 릴레이 동작 타입이, 링크 스위칭 타입에서 링크 협력 타입으로 변경이 결정된 경우, 릴레이노드로 상기 릴레이 동작 변경 응답 메시지를 전송하는,
    무선 통신 방법.
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