KR20170101875A - 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 릴레이를 이용하여 데이터 프레임을 전송하기 위한 릴레이 링크 셋업 방법 및 장치에 관한 기술이 개시된다. 이러한 기술에 따르면, 무선 통신 시스템에서 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에 있어서, 액세스 포인트 또는 PCP로부터 상기 무선 통신 시스템에 포함된 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 수신하는 단계; 상기 소스 스테이션, 목적지 스테이션 및 상기 릴레이 지원 스테이션 사이의 빔포밍 정보 및 상기 능력 정보를 이용하여, 상기 릴레이 지원 스테이션 중 하나를 릴레이 스테이션으로 선택하는 단계; 상기 목적지 스테이션으로 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 전송하는 단계; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 목적지 스테이션으로부터 수신하는 단계를 포함하며, 상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은 상기 릴레이 스테이션을 경유하는 릴레이 링크 셋업 방법이 제공된다.

Description

무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법 및 장치{RELAY LINK SETUP METHOD AND APPARATUS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 릴레이를 이용하여 데이터 프레임을 전송하기 위한 릴레이 링크 셋업 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템, 예를 들어 IEEE 802.11의 WLAN(Wireless Local Area Network) 환경에서 데이터 프레임은 액세스 포인트(AP)를 경유해서 전송되거나 peer-to-peer 방식으로 직접 전송될 수 있다. 그러나 일반적으로 데이터 프레임을 AP로 업링크 및 다운링크하는 전송 방식은 네트워크내 다른 기기, 예를 들어 스테이션(station)들이 채널 획득을 위해 경쟁해야 하므로 데이터 전송을 위한 스루풋(throughput)이 감소될 수 있다.
이를 보완하기 위해 IEEE 802.11e에서는 스테이션 간의 직접 링크 설정(DLS, direct link setup) 모드를 통해 액세스 포인트를 거치지 않고 스테이션간 직접 프레임이 송수신되도록 함으로써, 채널 사용 효율을 2배 이상 높일 수 있도록 하고 있다. 그러나 직접 링크 설정 모드의 경우에도, 네트워크에 존재하는 다중 경로, 감쇄, 간섭 등으로 인해 채널 상태가 나빠지면 무선 네트워크 스루풋이 감소될 수 있으며, 멀티미디어 스트리밍과 같이 QoS가 필요한 경우에 필요한 QoS가 만족되지 못할 수 있다.
특히, 현재 표준화가 진행되고 있으며, 60GHz 대역과 같은 밀리미터파를 이용하는 WLAN에서 전술된 문제점이 두드러질 수 있다. 밀리미터파 통신은 약 2GHz의 광대역을 사용하여 수 Gbps의 데이터를 high modulation 없이 손쉽게 전송할 수 있는 반면, 직진성이 강한 고주파의 특성상 전력손실이 큰 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 지향성 안테나를 사용함으로써 전력을 전방향이 아닌 특정 방향으로 모아서 고 안테나 이득(high antenna gain)을 얻는 방법이 권고(recommend)된다.
그러나 가시거리(line-of-sight, LOS)가 확보되지 않으면 신호를 반사시켜서 전달하며, 이 경우 신호의 전달 거리가 길어져 감쇄 손실이 늘어나며 결국 반사에 의한 손실이 추가된다. 게다가 사람이 가시거리를 차단했을 경우의 침투 손실(penetration loss)은 20dB 이상이며, 보통 실내에 존재하는 문이나 벽은 차단에 따른 손실이 더 커서 신호가 목적지 까지 도달하지 어려운 문제가 있다.
*전술된 바와 같이, 직접 링크 설정 및 지향성 안테나를 이용하더라도 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위해, 액세스 포인트가 아닌 무선 네트워크 내의 다른 스테이션을 통해서도 프레임이 중계될 수 있도록 하는 방법이 필요하다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 릴레이를 이용하여 데이터 프레임을 전송하기 위한 릴레이 링크 셋업 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에 있어서, 액세스 포인트 또는 PCP로부터 상기 무선 통신 시스템에 포함된 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 수신하는 단계; 상기 소스 스테이션, 목적지 스테이션 및 상기 릴레이 지원 스테이션 사이의 빔포밍 정보 및 상기 능력 정보를 이용하여, 상기 릴레이 지원 스테이션 중 하나를 릴레이 스테이션으로 선택하는 단계; 상기 목적지 스테이션으로 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 전송하는 단계; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 목적지 스테이션으로부터 수신하는 단계를 포함하며, 상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은 상기 릴레이 스테이션을 경유하는 릴레이 링크 셋업 방법을 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에 있어서, 소스 스테이션과 빔포밍을 수행하는 단계; 상기 소스 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 상기 소스 스테이션으로 전송하는 단계; 상기 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하여 상기 목적지 스테이션으로 전송하는 단계; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 목적지 스테이션으로부터 수신하여 상기 소스 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 릴레이 링크 셋업 방법을 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에 있어서, 소스 스테이션 및 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션과 빔포밍을 수행하는 단계; 상기 소스 스테이션 및 상기 릴레이 지원 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 상기 소스 스테이션으로 전송하는 단계; 상기 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하는 단계; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 소스 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은, 상기 릴레이 지원 스테이션 중 상기 소스 스테이션에 의해 선택된 릴레이 스테이션을 경유하는 릴레이 링크 셋업 방법을 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업을 위한 소스 스테이션에 있어서, 액세스 포인트 또는 PCP로부터 상기 무선 통신 시스템에 포함된 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 수신하는 제1수신부; 상기 소스 스테이션, 목적지 스테이션 및 상기 릴레이 지원 스테이션 사이의 빔포밍 정보 및 상기 능력 정보를 이용하여, 상기 릴레이 지원 스테이션 중 하나를 릴레이 스테이션으로 선택하는 선택부; 상기 목적지 스테이션으로 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 전송하는 전송부; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 목적지 스테이션으로부터 수신하는 제2수신부를 포함하며, 상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은 상기 릴레이 스테이션을 경유하는 소스 스테이션을 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업을 위한 릴레이 스테이션에 있어서, 소스 스테이션과 빔포밍을 수행하는 빔포밍부; 상기 소스 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제1전송부; 상기 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하여 상기 목적지 스테이션으로 전송하는 제2전송부; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 목적지 스테이션으로부터 수신하여 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제3전송부를 포함하는 릴레이 스테이션을 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업을 위한 목적지 스테이션에 있어서, 소스 스테이션 및 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션과 빔포밍을 수행하는 빔포밍부; 상기 소스 스테이션 및 상기 릴레이 지원 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제1전송부; 상기 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하는 수신부; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제2전송부를 포함하며, 상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은, 상기 릴레이 지원 스테이션 중 상기 소스 스테이션에 의해 선택된 릴레이 스테이션을 경유하는 목적지 스테이션을 제공한다.
본 발명에 따르면, WLAN 환경과 같은 무선 통신 시스템에서 AP 또는 PCP가 아닌 스테이션을 통해 프레임을 전송할 수 있도록 함으로써, LOS나 AP를 통한 데이터 전송 경로에 대한 채널 환경 변화 등으로 인하여 스루풋(throughput)이 감소하는 경우에도 다른 경로를 통한 경로 다이버시티(path diversity)로 전체적인 망의 성능이 향상될 수 있다.
이와 같이, 릴레이를 이용하는 통신 방법은, 일반적으로 AP보다 커버리지가 좁은 QoS STA 사이의 직접 링크 설정 모드를 통해 원하는 스루풋을 얻기 어려울 때, 커버리지를 확장하는 효과가 있으며, 특히 밀리미터파 통신에서 스루풋을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
IEEE 802.11 표준 규격을 따르는 무선 네트워크는 두가지 사용모드, 인프라스트럭처 BSS (Infrastructure BSS)와 IBSS (Independent BSS, 일명 ad hoc)중에 하나로 구성된다. 전자는 AP(Access Point)와 분산 시스템(DS)을 포함하는 것으로서, 일반적으로 스테이션(STA)들 사이의 통신을 포함한 모든 통신 과정에서 AP가 이용되는 BSS이다. 후자는 AP없이 STA들로만 구성된 네트워크를 형성하며 DS로의 접속을 허용하지 않는 BSS이다.
보다 상세히, 인프라스트럭쳐 BSS에서는 일반적으로 프레임은 AP를 통해 송수신되는데, 새로운 WLAN은 QSTA(QoS STA)간에 직접 통신을 위한 다이렉트 링크 설정(DLS) 절차에 대해 규정하고 있다. 이에 따르면, QSTA는 QoS AP나 레거시(Legacy) AP를 통하여 DLS 요청(request) 프레임 및 DLS 응답(response) 프레임을 송수신함으로써 QSTA간의 다이렉트 링크를 설정한다.
한편, IBSS에서는 AP가 없기 때문에 모든 통신은, 통신을 원하는 STA가 DCF과 같이 경쟁 기반 채널 액세스를 하여 peer STA와 직접 통신을 수행한다. IBSS의 하나의 타입으로서, PBSS(Personal BSS)가 있으며, PBSS에서는 PCP(PBSS central Point)가 AP와 유사한 역할을 수행한다.
본 발명은 전술된 인프라스트럭처 BSS 또는 IBSS 등의 무선 통신 시스템에서 DLS 경로나 AP를 경유하는 경로가 아닌 릴레이를 이용하여 데이터를 송수신하는 방법을 설명한다. 즉, 본 발명은 AP 뿐만 아니라 PCP 또는 네트워크 조정자(coordinator)를 이용하는 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 이하 설명에서 AP에 대한 설명은 PCP 또는 네트워크 조정자에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 릴레이 링크가 셋업되고, 설정된 릴레이 링크를 통해 데이터가 송수신될 수 있다. 본 발명은 무선 통신 시스템에 포함된 스테이션 중 릴레이 링크를 설정할 릴레이 스테이션을 선택하고, 선택된 릴레이 스테이션을 통해 데이터가 전송된다. 즉, 소스 스테이션으로부터 전송된 데이터는 선택된 릴레이 스테이션을 경유하여 목적지 스테이션으로 수신된다.
이 때, 소스 스테이션-릴레이 스테이션(S-R), 릴레이 스테이션-목적지 스테이션(R-D) 및 소스 스테이션-목적지 스테이션(S-D) 간의 세 링크를 설정하기 위해 각 스테이션의 방향을 알아내는 과정이 필요하다. 이와 같이 무선 통신 시스템에 포함된 스테이션의 방향을 검색하기 위해 두 가지 방법이 제안된다.
첫번째 방법은, 60GHz를 이용하는 표준화 기구에서 채택되고 있는 방법으로서, 통신하고자 하는 두 스테이션은 지향성 안테나를 통해 빔포밍을 수행하여 서로의 방향을 확인할 수 있다. 이 때, 세 링크에 대한 빔포밍이 한번에 수행될 수 있다. 다만, 빔포밍 과정은 많은 리소스가 필요하며, 최초 릴레이 스테이션의 물리적 위치를 모르는 상태에서 빔포밍이 수행되기 때문에 많은 시간이 소요될 수 있다.
이에, 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 통해 빔포밍을 수행하는 두번째 방법을 통해 스테이션이 서로의 방향을 확인할 수 있다. 즉, 통신하고자 하는 스테이션은 섹터 레벨 스윕(Sector Level Sweep)으로 빔포밍을 제한하여 수행함으로써, 대략적으로 릴레이 스테이션의 방향을 확인하고 릴레이 링크를 설정할 수 있다. 또한 빔 포밍 과정에서 획득되는 채널 측정 정보를 이용하여 보다 효율적으로 데이터를 송수신할 수 있는 릴레이 스테이션이 선택될 수 있다.
이하 도 1에서는 첫번째 방법에 따른 릴레이 링크 셋업 방법이 설명되며, 도 2에서는 두번째 방법에 따른 릴레이 링크 셋업 방법이 설명된다. 또한 이하에서는 BSS에서의 릴레이 링크 셋업 방법이 일실시예로서 설명되나 전술된 바와 같이 본 발명은 PBSS와 같은 IBSS에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은 액세스 포인트(101), 소스 스테이션(103), 릴레이 스테이션(105) 및 목적지 스테이션(107)을 포함한다. 소스 스테이션(103)은 패시브 스캔(passive scan) 방식에 따라, 액세스 포인트(101)로 접속 요청(association request) 프레임을 전송(S101)하고, 액세스 포인트(101)로부터 접속 응답(association response) 프레임을 수신(S103)함으로써 무선 네트워크에 조인할 수 있다. 소스 스테이션(103)은 액세스 포인트(101)로부터 전송되는 비콘 프레임을 수신하여 접속 요청 프레임을 전송할 수 있다. 또는 소스 스테이션(103)은 액티브 스캔(active scan) 방식에 따라 프로브 요청(Probe Request) 프레임 및 프로브 응답(Probe Response) 프레임을 액세스 포인트(101)와 송수신하여 무선 네트워크에 조인할 수 있다. 릴레이 스테이션(105) 및 목적지 스테이션(107) 역시, 소스 스테이션(101)과 같은 방식으로 무선 네트워크에 조인할 수 있다.
이 때, 스테이션은 자신의 능력 정보를 접속 요청 프레임 또는 프로브 요청 프레임에 포함하여 액세스 포인트(101)로 전송한다. 여기서, 능력 정보는 릴레이 통신에 필요한 스테이션의 릴레이 능력 정보를 나타낸다. 즉, 스테이션은 능력 정보를 통해, 자신이 릴레이를 이용할 것인지, 릴레이를 지원하는지 등의 정보를 액세스 포인트(101)에게 알릴 수 있다. 능력 정보는 릴레이 지원 정보, 릴레이 이용 정보, A/C 파워 이용 정보, 이동성 정보, 릴레이 기능 선호 정보, 릴레이 방식 정보, 협력 통신 지원 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 때, 액세스 포인트(101) 역시 자신의 능력 정보를 접속 응답 프레임, 프로브 응답 프레임 또는 비콘 프레임에 포함하여 스테이션으로 전송한다.
릴레이 능력 정보는 하기의 [표 1] 내지 [표 3]과 같은 포맷으로서, 접속 요청 프레임 또는 프로브 요청 프레임에 포함될 수 있다. [표 1]은 능력 정보의 포맷을 나타내며, [표 2]는 능력 정보 필드를 나타낸다. 그리고 [표 3]은 [표 2]에 대한 서브 필드를 나타낸다. 한편, 릴레이 능력 정보에는 각 스테이션에 대한 접속 아이디(AID) 정보가 포함될 수 있다.
Element ID Length Relay Capability Info
Octets : 1 1 2
<Relay Capabilities element format>
Relay Support-ability Relay Usability Relay
Permi-ssion		 A/C
Power		 Mobility Relay
Preference		 Duplex Cooperation
Bit B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6-B7 B8
<Relay Capabilities info field>
Subfield Definition Encoding
Relay Supportability Indicates that STA is capable of relaying via itself by transmitting and receiving frames between a pair of other STAs. A STA capable of relaying support is named "relat STA" Set to 1 if STA is relay support capable. Otherwise set to 0
Relay Usability Indicates that STA is capable of using frame-relaying through a relay STA. Set to 1 if STA is relay usable capable. Otherwise set to 0
Relay Permission Indicates that PCP/AP permits when a pair of STAs exchange data via relay STA Set to 0 by PCP/AP if not permission. Set to 1 by if permission
A/C Power Indicates that relay STA is capable of obtaining A/C power Set to 1 if relay STA is capable of being supplied by A/C power. Otherwise set to 0
Mobility Indicates that relay STA is capable of support mobility Set to 1 if relay STA is capable of support mobility. Otherwise set to 0
Relay Preference Indicates that a STA is desirable to become RSS rather than RUS Set to 1 if a STA is desirable to be RSS. Otherwise set to 0
Duplex Indicates whether a STA is capable of FD/AF or HD/DF. Set to 01 if relay STA is not capable of HD/DF but only capable of FD/AF. Set to 10 if relay STA is capable of HD/DF but not capable of FD/AF. Set to 11 if relay STA is capable of both HD/DF and FD/AF. 00 is reserved.
Cooperation Indicates whether a STA is capable of supporting Link-switching or Link-cooperating. Set to 1 if a STA supports Link cooperating. Set to 0 either if a STA supports Link-switching, or if Duplex is set to 01.
<subfields of the relay capabilities info filed>
'Relay Supportability' 필드는 릴레이 지원 정보와 대응되며, 스테이션이 릴레잉(relaying)할 수 있는지 여부를 0 또는 1로 나타낸다.
'Relay Usability' 필드는 릴레이 이용 정보와 대응되며, 스테이션이 릴레이를 이용해 프레임을 전송할 수 있는지 여부를 0 또는 1로 나타낸다. 'Relay Usability' 필드는 밀리미터파와 같은 지향성 통신에서는 LOS 뿐만 아니라 릴레이 스테이션을 검색하여 그 방향으로 지향성 통신을 할 수 있는 능력을 함축할 수 있다.
'Relay Permission' 필드는 액세스 포인트(101)가 포함된 BSS에서 액세스 포인트(101)의 릴레이 통신 허가 여부를 0 또는 1로 나타낸다.
'A/C Power' 필드는 A/C 파워 이용 정보와 대응되며, 액세스 포인트 또는 스테이션이 교류 전원으로부터 전원을 공급받는지 여부를 0 또는 1로 나타낸다.
'Mobility' 필드는 이동성 정보와 대응되며, 액세스 포인트(101) 또는 스테이션이 고정되어 있는지 또는 이동이 가능한지 여부를 0 또는 1로 나타낸다.
'Relay Preference' 필드는 릴레이 기능 선호 정보와 대응되며, 스테이션이 주로 릴레이 스테이션으로 동작할지 여부를 0 또는 1로 나타낸다. 'Relay Preference' 필드가 1인 스테이션은 주로 릴레이 스테이션으로 동작하는 것이 바람직함을 나타낸다.
'Duplex' 필드는 릴레이 방식 정보에 대응되며, 스테이션이 FD/AF(Full Duplex Amplify-and-Forward)의 릴레이 방식으로 통신을 수행할지 아니면 HD/DF(Half Duplex Decode-and-Forward) 릴레이 방식으로 통신을 수행할지를 나타낸다. 'Duplex' 필드가 01일 경우, 릴레이 스테이션(105)은 FD/AF 및 HD/DF를 모두 지원하며, 'Duplex' 필드가 10일 경우, 릴레이 스테이션(105)은 HD/DF를 지원하며, 'Duplex' 필드가 11일 경우, 릴레이 스테이션(105)은 FD/AF를 지원할 수 있다.
마지막으로 'Cooperation' 필드는 협력 통신 지원 정보에 대응되며, 스테이션이 직접 링크와 릴레이 링크를 모두 이용할지 아니면 하나만을 이용할지 여부를 0 또는 1로 나타낸다, 'Cooperation' 필드가 1일 경우, 스테이션이 직접 링크와 릴레이 링크를 모두 이용하는 link cooperation 타입(모드)을 나타내며, 'Cooperation' 필드가 1일 경우, 링크 상태에 따라 스테이션이 직접 링크 또는 릴레이 링크를 이용하는 link switching 타입(모드)을 나타낸다. 'Cooperation' 필드는 HD/DF의 릴레이 방식에만 유효하다.
액세스 포인트(101)가 릴레이 통신을 허가하는 경우, 소스 스테이션(103)은 릴레이 지원 스테이션을 검색하기 위한 릴레이 검색 요청(relay search request) 프레임을 액세스 포인트(101)로 전송(S105)한다. 소스 스테이션(103)은 액세스 포인트(101)로부터 전송되는 액세스 포인트(101)의 능력 정보를 이용하여, 액세스 포인트(101)가 릴레이 통신을 허가하는지 여부를 확인할 수 있다.
액세스 포인트(101)는 BSS에 포함된 스테이션의 능력 정보를 포함하는 릴레이 검색 응답(relay search response) 프레임을 소스 스테이션(103)으로 전송(S107)한다. 전술된 바와 같이, 액세스 포인트(101)는 BSS에 포함된 스테이션으로부터 능력 정보를 수신할 수 있다.
소스 스테이션(103)은 액세스 포인트(101)로부터 릴레이 스테이션(103)의 능력 정보를 수신받아 릴레이 스테이션을 선택할 수 있다. 즉, 하나의 BSS에는 릴레이 기능을 지원하는 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션이 포함될 수 있으며, 소스 스테이션(103)은 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션 중에서 릴레이 링크를 설정하기 위한 릴레이 스테이션을 선택할 수 있다. 도 1에서는 하나의 릴레이 지원 스테이션이 릴레이 스테이션(105)으로서 BSS에 포함되며, 릴레이 스테이션(105)에 릴레이 링크가 설정되는 경우가 일실시예로서 설명되고 있다. 이하 릴레이 스테이션 선택 방법이 설명된다.
예를 들어, 고정된 스테이션이 이동 가능한 스테이션보다 우선순위가 높으며, A/C 전원을 사용하는 스테이션이 배터리 전원을 사용하는 스테이션보다 우선순위가 높으며, 또한 'A/C Power' 필드와 'Mobility' 필드 사이에서는 'Mobility' 필드의 우선순위가 더 높을 경우, 우선순위는 'Fixed STA > Mobile STA & A/C Power STA > Mobile STA & Battery Power STA' 순서로 결정될 수 있다. 이 경우, 소스 스테이션(103)은 핸드폰보다는 노트북, 노트북보다는 TV를 릴레이 스테이션으로 선택할 수 있다.
또는 하기의 [표 4]와 같이 우선 순위가 설정될 수 있다. 즉, 우선 순위는 채널 상태, 릴레이 기능 선호 정보, A/C 파워 이용 정보, 이동성 정보 순서로 설정될 수 있다. 일반적으로 릴레이 스테이션(105)의 물리적 위치가 통신 성능에 중요한 영향일 미치기 때문에, 릴레이 스테이션(105)을 선택함에 있어서, 스테이션 간의 채널 상태가 가장 우선될 수 있다. 채널 상태에 대한 정보는 후술되는 빔포밍 또는 도 2에서 설명되는 스캔 과정을 통해 획득될 수 있다.
Order Information Note
1 Channel Status Higher value is preferred. It is obtained by STA Scan operation.
2 Relay Preference field = 1 Relay Preference field = 1 is preferred.
3 A/C Power field = 1 A/C Power field = 1 is preferred.
4 Mobility field = 0 Mobility field = 0 is preferred.
*<Relay STA 선택 criteria>
이후, 소스 스테이션(103)은 선택된 릴레이 스테이션(103)에 대한 릴레이 접속 절차를 수행한다. 소스 스테이션(103)은 릴레이 접속 요청(relay association request) 프레임을 액세스 포인트(101)로 전송(S109)한다. 이 때, 소스 스테이션(103)과 목적지 스테이션(107) 사이에는 직접 링크 설정(DLS)이 완료되어 있을 수 있다. 즉, 릴레이 접속 절차란 직접 링크 설정이 완료된 소스 스테이션(103)과 목적지 스테이션(107) 사이에서 데이터가 릴레이 스테이션(105)을 통해 우회하여 전송될 수 있도록 하기 위한 초기 설정절차와 각 스테이션 간 세개의 링크(소스 스테이션-릴레이 스테이션, 릴레이 스테이션-목적지 스테이션, 소스 스테이션-목적지 스테이션)의 빔포밍을 수행하는 과정을 의미한다.
액세스 포인트(101)는 릴레이 접속 요청 프레임에 응답하여, 릴레이 접속 응답(realy association response) 프레임을 스테이션으로 방송(S111)한다. 액세스 포인트(101)는 세개의 링크에 대해서 빔포밍을 수행할 수 있는 구간을 예약하고 예약된 구간에 대한 시작 주소(start address)와 구간의 크기(duration)에 대한 정보를 릴레이 접속 응답 프레임에 포함시켜 전송한다. BSS에 포함된 스테이션(103, 105, 107)이 모두 빔포밍을 수행하여야 하므로, 액세스 포인트(101)는 릴레이 접속 응답 프레임을 방송한다. 한편, 액세스 포인트(101)는 빔포밍 구간을 할당할 때 자원이 충분하면 세링크를 한번에 빔포밍할 수 있는 구간을 할당해 줄 수 있고, 아니면 각 링크마다 따로 자원을 할당할 수도 있다.
릴레이 접속 요청 프레임 포맷은 하기의 [표 5]와 같을 수 있으며, 릴레이 응받 프레임의 포맷은 하기의 [표 6]과 같을 수 있다.
Order Information
1 Category
2 Action
3 Dialog Token
4 Destination Relay Usable STA AID
Order Information
1 Category
2 Action
3 Dialog Token
4 Status Code
5 Relay Capable STA Info
N + 4 Relay Capable STA N Info
[표 5]에서 'Category' 필드는 밀리미터파 통신을 나타내기 위한 필드이며, 'Action' 필드는 프레임의 종류를 나타내기 위한 필드이다. 'Dialog Token' 필드는 request/response 트랜잭션을 구분하기 위해 요청 프레임을 전송하는 스테이션에 의해 선택되는 값이 포함되는 필드이며, nonzero 값으로 설정될 수 있다. 'Destination Relay Usable STA AID' 필드는 타겟 목적지 스테이션의 접속 아이디를 나타내는 필드이다. 도 1에서 타겟 목적지 스테이션은 목적지 스테이션(107)이다.
[표 6]에서 'Status Code' 필드는 릴레이 검색 요청에 대한 상태 정보를 나타내는 필드로서, 다음과 같을 수 있다. 'Status Code' 필드가 0일 경우, 릴레이 검색 요청이 성공되었음을 나타내며, 'Status Code' 필드 다음 필드에 스테이션에 대한 주소 및 능력 정보, 다른 스테이션과의 릴레이 링크 설정 정보 등이 포함된다. 'Status Code' 필드가 37일 경우, 릴레이 검색 요청이 거절되었음을 나타내며, 'Status Code' 필드가 37일 경우, BSS에 릴레이 지원 스테이션이 포함되지 않아 릴레이 검색 요청이 거절되었음을 나타낸다. 'Relay Capable STA Info' 필드는 [표 1] 내지 [표 3]에서 설명된 능력 정보를 포함하는 필드이다.
한편, [표 5] 및 [표 6]의 'Action' 필드 값은 하기의 [표 7]과 같이 정의될 수 있다. 이하 설명되는 프레임 포맷의 'Action' 필드 값 또한 하기의 [표 7]과 같이 정의될 수 있다.
Action field value meaning
0 Relay Search Request
1 Relay Search Response
2 Multi-Relays Channel Measurement Request
3 Multi-Relays Channel Measurement Report
4 RLS Request
5 RLS Response
6 RLS Announcement
7 RLS Teardown
8 Relay Acknowledgment
9 - 255 Reserved
<Relay Action Field Values>
BSS에 포함된 스테이션(103, 105, 107)은 릴레이 접속 응답 프레임에 포함된 정보를 이용하여 빔포밍을 수행(S113, S115, S117)할 수 있다. 세 링크가 한번에 빔포밍될 수 있는 구간이 할당된 경우, 소스 스테이션(103)-릴레이 스테이션(105), 릴레이 스테이션(105)-목적지 스테이션(107), 소스 스테이션(103)-목적지 스테이션(107) 링크 순서로 빔포밍이 수행될 수 있다. 이 때, 목적지 스테이션(107)은 빔포밍에 따른 채널 측정 정보와 릴레이 스테이션(105)을 향한 방향과 소스 스테이션(103)을 향한 방향 사이의 각 정보를 포함하는 멀티 릴레이 채널 측정 보고(Multi-Relays Channel Measurement Report) 프레임을 소스 스테이션(103)으로 전송(S119)할 수 있다. 빔포밍에 따른 채널 측정 정보는 릴레이 스테이션(105)-목적지 스테이션(107), 소스 스테이션(103)-목적지 스테이션(107) 링크에 대한 채널 측정 정보이다. 한편, 멀티 릴레이 채널 측정 보고 프레임은 도 2에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
소스 스테이션(103)은 빔포밍 결과와 채널 측정 정보를 이용하여 릴레이 스테이션을 선택할 수 있으며, 릴레이 접속 절차에 대한 결과 정보를 포함하는 릴레이 접속 보고 프레임을 액세스 포인트(101)로 전송한다. 이와 같이, 릴레이 링크 셋업 절차가 완료될 수 있으며, 소스 스테이션(103), 릴레이 스테이션(105) 및 목적지 스테이션(107)은 각각의 링크를 이용해 데이터를 송수신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서 설명되는 릴레이 링크 셋업 방법은 도 1과 유사하다. 다만, 도 2에서 설명되는 릴레이 링크 셋업 방법에서는 스테이션 사이의 빔 포밍이 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 통해 수행되며, 빔포밍 이후 RLS 요청 프레임을 통해 릴레이 링크가 설정된다. 이하 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은 액세스 포인트(201), 소스 스테이션(203), 릴레이 스테이션(205) 및 목적지 스테이션(207)을 포함한다. BSS에 포함된 스테이션(203, 205, 207)이 무선 네트워크에 접속하고 소스 스테이션(203)이 BSS에 포함된 스테이션 및 액세스 포인트(201)의 능력 정보를 획득하는 과정은 도 1과 동일하다. 즉, 소스 스테이션(203)은 릴레이 검색 요청 프레임을 액세스 포인트(201)로 전송하여 능력 정보를 획득할 수 있다.
이후, BSS에 포함된 스테이션(203, 205, 207)은 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 통해 빔포밍을 수행한다. BSS에 포함된 스테이션(203, 205, 207)은 quasi-omni 안테나 패턴을 이용하여 기 설정된 섹터를 스윕(sweep)하며 스캔할 수 있으며, BSS에 포함된 스테이션(203, 205, 207)은 서로의 위치를 파악할 수 있다. 여기서, 각 스테이션을 향한 방향은 스캔시 섹터 스윕(sector sweep)만 한 경우에는 섹터 의 방향을 나타낼 수도 있고, 수신 빔포밍을 통해 계산된 weighting vector로부터 추론된 방향일 수도 있다.
이 때, 액세스 포인트(201)는 BSS에 포함된 스테이션에 대해 릴레이 스캔을 예약할 수 있다. 여기서, 릴레이 스캔이란 전술된 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 의미한다. 액세스 포인트(201)는 릴레이 스캔 요청(relay scan request) 프레임을 방송함으로써 도 1의 빔포밍 구간 예약과 같이, 기 설정된 스캔 구간에 대해, 릴레이 스캔을 예약할 수 있다. 릴레이 스테이션(205)은 소스 스테이션(203) 및 목적지 스테이션(207)으로 릴레이 스캔 요청 프레임을 전송(S201, S203)할 수 있으며. 소스 스테이션(203) 및 목적지 스테이션(207)은 릴레이 스캔 응답(relay scan response) 프레임을 릴레이 스테이션(205)으로 전송(S205, S207)함으로써, 스캔이 수행될 수 있다.
*이러한 스캔 과정을 통해 세 링크(소스 스테이션(203)-릴레이 스테이션(205), 릴레이 스테이션(205)-목적지 스테이션(207), 소스 스테이션(203)-목적지 스테이션(207))에 대해 채널 측정 정보가 획득될 수 있다. 그리고 소스 스테이션(203)은 채널 측정 정보를 이용하여 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션 중에서 릴레이 스테이션을 선택할 수 있다. 즉, 소스 스테이션(203)은 수신된 능력 정보만을 이용하여 릴레이 스테이션을 선택하는 것이 아니라, 능력 정보와 채널 측정 정보를 이용하여 전송 효율이 좋은 릴레이 스테이션을 선택할 수 있다.
소스 스테이션(203)은 채널 측정 정보를 요청하기 위해 멀티-릴레이 채널 측정 요청(Multi-Relays Channel Measurement Request) 프레임을 목적지 스테이션(207)으로 전송(S209)한다. 목적지 스테이션(207)은 스캔에 따른 채널 측정 정보를 포함하는 멀티-릴레이 채널 측정 보고(Multi-Relays Channel Measurement Report) 프레임을 소스 스테이션(203)으로 전송(S211)한다. 이 때, 소스 스테이션(203)은 멀티-릴레이 채널 측정 요청 프레임을 릴레이 스테이션(205)으로도 전송할 수 있다.
채널 측정 정보는 소스 스테이션(203)과 목적지 스테이션(207) 사이의 채널 측정 정보, 릴레이 스테이션(205)과 목적지 스테이션(207) 사이의 채널 측정 정보 및 소스 스테이션(203)-목적지 스테이션(207) 링크와 목적지 스테이션(207)-릴레이 지원 스테이션 링크의 사이 각 정보를 포함할 수 있다. 릴레이 스테이션(205)이 소스 스테이션(203)으로 멀티-릴레이 채널 측정 요청 프레임을 전송할 경우, 채널 측정 정보는 소스 스테이션(203)과 릴레이 스테이션(205) 사이의 채널 측정 정보, 릴레이 스테이션(205)과 목적지 스테이션(207) 사이의 채널 측정 정보 및 소스 스테이션(203)-릴레이 스테이션(205) 링크와 릴레이 스테이션(205)-목적지 스테이션(207) 링크의 사이 각 정보를 포함할 수 있다. BSS에 복수의 릴레이 지원 스테이션이 포함될 경우, 채널 측정 정보는 복수의 릴레이 지원 스테이션에 대한 정보를 모두 포함할 수 있다.
*멀티-릴레이 채널 측정 요청 프레임의 포맷 및 멀티-릴레이 채널 측정 보고 프레임의 포맷은 각각 하기의 [표 8] 및 [표 9]와 같을 수 있다. [표 9]에서 'Channel Measurement Info' 필드는 적어도 하나 이상의 스테이션과의 채널에 대한 채널 측정 정보를 포함하는 필드로서, 'Channel Measurement Info' 필드 포맷은 [표 10]과 같을 수 있다.
Order Information
1 Category
2 Action
3 Dialog Token
<Multi-Relays Channel Measurement Request>
Order Information
1 Category
2 Action
3 Dialog Token
4 Channel Measurement Info 1
N+3 Channel Measurement Info N
<Multi-Relays Channel Measurement Report>
Peer STA AID SNR Internal Angle Recommend Reserved
Bits: B0-B7 B8-B15 B16-B22 B23 B24-B31
<Channel Measurement Info field>
[표 10]에서 'Peer STA AID' 필드는 멀티-릴레이 채널 측정 보고 프레임을 전송하는 스테이션의 AID를 나타내는 필드이다. 'SNR' 필드는 링크에서 측정된 SNR값을 나타내며 'Internal Angle' 필드는 사이각 정보를 나타내는 필드이다. 'Recommend' 필드는 채널 측정 결과에 따라 링크의 추천 여부를 나타내는 필드이다. 측정된 링크를 추철할 경우, 'Recommend' 필드는 1로 설정될 수 있다.
한편, 소스 스테이션(203)-목적지 스테이션(207) 링크와 소스 스테이션(203)-릴레이 지원 스테이션 링크의 사이 각 정보는 다음과 같은 경우를 제거하기 위하여 사용될 수 있다.
첫째로, 단순히 채널 측정 정보만을 측정한다면, 소스 및 목적지 스테이션의 직접 링크 상에 릴레이 스테이션이 존재할 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 좋은 위치로 판명될 수 있다. 그러나 릴레이 링크를 사용하는 주된 이유가 직접 링크가 봉쇄된 경우에 우회하기 위함인데, 릴레이 스테이션이 직접 링크상에 있거나 직접 링크 주변에 있는 경우에는 움직이는 물체에 의해 직접 링크가 봉쇄될 경우 릴레이 링크까지 봉쇄될 확률이 커진다. 따라서 소스 스테이션(203)-목적지 스테이션(207) 링크와 소스 스테이션(203)-릴레이 지원 스테이션 링크의 사이 각을 측정하여, 사이각이 기 설정된 임계값 이상인 경우의 릴레이 지원 스테이션을 선택함으로써, 전술된 문제점을 해결할 수 있다.
둘째로, 특히 릴레이 스테이션이 풀 듀플레스(full duplex, FD) 방식을 사용하는 경우, 데이터 송수신 방향이 같을 경우보다는 떨어진 경우에 파지티브 피드백(positive feedback)으로 인한 발산이 방지될 수 있기 때문이다. 물리적으로 송신(Tx) 및 수신(Rx) 안테나, RF 모듈을 이격시키더라도 데이터 송수신 방향이 같을 경우가 생길 수 있고, 릴레이 스테이션은 이러한 상태를 알 수 있기 때문에 사이 각이 커도 발산이 큰 경우는 'Recommend' 필드를 0으로 설정하여 소스 스테이션에게 알려줄 수 있다. 또한 릴레이 스테이션(205) 및 목적지 스테이션(207)에서 측정된 사이각 정보는 소스 스테이션(203)에서 릴레이 스테이션(205) 및 목적지 스테이션(207)의 위치를 파악할 수 있도록 할 수 있다. 세 개의 링크가 삼각형을 형성하기 때문이다. 결국, 소스 스테이션(203)은 사이각 정보로부터 릴레이 스테이션(205)의 위치를 확인 수 있으므로, 사이각이 크더라도 릴레이 스테이션(205)의 위치가 봉쇄될 수 있는 확률이 큰 곳에 위치한 경우를 제거할 수 있다.
예를 들어, 릴레이 스테이션(205)이 소스 및 목적지 스테이션(203, 207)의 다이렉트 경로에 수직(또는 수평)으로 위치한 경우에는, 사람이 소스 및 목적지 스테이션(203, 207) 근처를 지나가면서 링크가 끊길 확률이 클 수 있다. 따라서 이러한 경우보다는 릴레이 스테이션(205)이 비스듬한 위치에 있는 경우가 더 바람직하며, 소스 스테이션(203)은 채널 측정 정보를 이용하여 최적의 릴레이 스테이션을 선택할 수 있다.
즉, 전술된 바와 같이, 소스 스테이션(203)은 채널 측정 정보 및 능력 정보를 이용하여 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션 중에서 릴레이 스테이션(205)을 선택할 수 있다.
릴레이 스테이션이 선택되면, 소스 스테이션(203)은 릴레이 링크 셋업(RLS(Relay Link Setup)) 요청 프레임을 목적지 스테이션(207)으로 전송(S213, S215)한다. 그리고 목적지 스테이션(207)은 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 소스 스테이션(203)으로 전송(S217, S219)한다. 즉, 목적지 스테이션(207)은 자신의 릴레이 링크 셋업의 성공 또는 실패 정보즉, 자신의 릴레이 링크 셋업에 대한 참여 여부 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 소스 스테이션(203)으로 전송(S217, S219)한다.
이 때, 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은 릴레이 스테이션(205)을 경유한다. 그리고 릴레이 스테이션(205) 또한 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 소스 스테이션(203)으로 전송할 수 있다. RLS은 DLS와 비슷한 절차로 진행된다. DLS에서 AP의 역할을 RLS에서 릴레이 스테이션(205)이 수행한다고 볼 수 있다.
릴레이 링크 셋업 요청 프레임에는 소스 스테이션(203), 릴레이 스테이션(205) 및 목적지 스테이션(207)의 능력 정보, 접속 아이디(AID) 정보가 포함되며 이와 함께 릴레이 전송 파라미터(Relay Transfer Parameter)가 포함될 수 있다. 릴레이 전송 파라미터는 릴레이 방식 정보, 협력 통신 사용 정보, 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보, 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보, 링크 스위칭에 따라 지연된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보, 소스 스테이션과 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보, 릴레이 스테이션과 목적지 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
릴레이 링크 셋업 요청 프레임, 릴레이 링크 셋업 응답 프레임 및 릴레이 전송 파라미터의 포맷은 각각 [표 11] 내지 [표 13]과 같을 수 있다. [표 12]와 같이 릴레이 링크 셋업 응답 프레임에도 소스 스테이션(203), 릴레이 스테이션(205) 및 목적지 스테이션(207)의 능력 정보, 접속 아이디(AID) 정보가 포함될 수 있다. [표 12]에서 'Destination Status Code' 필드는 목적지 스테이션(207)의 릴레이 링크 셋업 결과 정보에 대응된다. 목적지 스테이션(207)이 RLS에 참여할 경우, 'Destination Status Code' 필드는 0으로 설정될 수 있으며, 목적지 스테이션(207)이 RLS에 참여하지 않을 경우, 'Destination Status Code' 필드는 37로 설정될 수 있다. 'Relay Status Code' 필드는 릴레이 스테이션(205)의 릴레이 링크 셋업 결과 정보로서, 'Destination Status Code' 필드와 같이 설정될 수 있다.
Order Information
1 Category
2 Action
3 Dialog Token
4 Destination AID
5 Relay AID
6 Source AID
7 Destination Capability Information
8 Relay Capability Information
9 Source Capability Information
10 RLS Timeout Value
11 Relay Transfer Parameter Set
<RLS Request>
Order Information
1 Category
2 Action
3 Dialog Token
4 Destination AID
5 Relay AID
6 Source AID
7 Destination Capability Information
8 Relay Capability Information
9 Source Capability Information
10 Destination Status Code
11 Relay Status Code(Optional)
<RLS Response>
Element ID Length Relay Transfer Parameter
Octets : 1 1 8
<Relay Transfer Parameter Set IE>
한편, 릴레이 전송 파라미터 필드는 [표 14]와 같을 수 있다.
Duplex-Mode Cooperation-Mode Tx-Mode Reserved Link Change Interval Data Sensing Time First Period Second Period Reser-
ved
Bit B0 B1 B2 B3-B7 B8-B15 B16-B23 B24-B39 B40-B55 B56-B63
'Relay Transfer Parameter' 필드 값은 소스 스테이션(203)이 RLS 설정과정에 참여한 릴레이 스테이션(205)의 모드를 설정하고 데이터 전송시에 필요한 파라미터를 나타낸다.
*'Duplex-mode' 필드는 릴레이 방식 정보에 대응되며, 릴레이 스테이션(205)이 FD-AF를 지원할 경우 FD, HD중 하나의 Duplex 방식이 'Duplex-mode' 필드에서 선택된다. 릴레이 스테이션(205)을 HD-DF로 동작시킬려면 0, FD-AF로 동작시킬려면 1로 설정될 수 있다.
'Cooperation-mode' 필드는 협력 통신 사용 정보에 대응되며, link-switching 모드 또는 link-cooperating 모드가 'Cooperation-mode' 필드에서 선택된다. 'Cooperation-mode' 필드는, 릴레이 스테이션(205)을 link-switching 모드로 동작시킬려면 0, link-cooperating 모드로 동작시킬려면 1로 설정될 수 있다. 'Cooperation-mode' 필드는 릴레이 스테이션(205)이 link-cooperating type이고 Duplex-mode가 0로 설정되었을 때 유효하며, 그렇지 않은 경우에는 무시된다.
'Tx-mode' 필드는 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보에 대응되며, RLS에 참여한 세 스테이션이 노멀 모드(normal mode)로 동작하면 0, 얼터네이션 모드(alternation mode)로 동작하면 1로 설정될 수 있다. 노멀 모드는 직접 및 릴레이 링크 중 하나의 링크만이 사용되는 모드이며, 얼터네이션 모드는 직접 및 릴레이 링크가 모두 사용되는 모드이다. 'Tx-mode' 필드는 릴레이 스테이션(205)이 link-switching type이고 Duplex-mode가 1로 설정되었을 때 유효하며, 그렇지 않은 경우에는 무시된다.
'Link Change Interval(LCI)' 필드는 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보에 대응되며, 소스 스테이션(203)과 목적지 스테이션(207) 사이의 링크를 스위칭하는 구간을 나타내는 필드이다. 즉, 'Link Change Interval(LCI)' 필드는 사용중인 경로가 블록킹되어 데이터를 다른 경로로 우회하여 보낼 때, 우회하는 시점을 알려주는 필드이다. 하나의 예약된 구간의 처음 위치부터 매 LCI마다 링크를 스위칭할 수 있는 기회가 주어지며, 하나의 구간 내에서는 하나의 링크로만 전송 가능하다. 예약된 시간부터 'Link Change Interval(LCI)' 필드 값의 배수가 되는 지점에서만 데이터 전송 경로가 우회될 수 있다.
'Data Sensing Time' 필드는 링크 스위칭에 따라 지연(defer)된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보에 대응되며, 링크 전환이 발생하여 현재 이용중인 LCI 다음 LCI에서 링크 전환이 수행될 때 디퍼(defer)되는 시간을 나타내는 필드이다. 'Data Sensing Time' 필드는 얼터네이션 모드에서는 사용되지 않고 노멀 모드에서만 사용된다. HD-DF의 릴레이 방식 하에서는 다이렉트 링크에서 릴레이 링크로 넘어갈 때 사용되며 릴레이 링크에서 다이렉트 링크로 넘어올때는 사용되지 않는다.
'First Period' 필드는 소스 스테이션과 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보에 대응되며, HD-DF 릴레이 방식 하에서 릴레이 링크를 사용할 때 소스, 릴레이 스테이션 간에 프레임을 교환하는 구간을 나타낸다.
'Second Period' 필드는 릴레이 스테이션(205)과 목적지 스테이션(207) 사이의 프레임 교환 구간 정보에 대응되며, HD-DF 릴레이 방식 하에서 릴레이 링크를 사용할 때 릴레이, 목적지 스테이션(205, 207) 간에 프레임을 교환하는 구간과 릴레이 스테이션(205)이 릴레이 스테이션-목적지 스테이션(R-D) 링크의 상태를 소스 스테이션(203)에게 알려주기 위한 프레임 구간을 모두 포함하는 구간을 나타낼 수 있다.
릴레이 전송 파라미터는 릴레이 링크 설정 이후라도 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 릴레이 전송 파라미터가 설정된고 이후, 채널 환경이 크게 변경되었을 때 'Link Change Interval(LCI)', 'First Period', 'Second Period' 필드 값이 변경될 수 있다. 업데이트된 릴레이 전송 파라미터는 릴레이 링크 설정 요청 프레임에 포함되어, 소스 스테이션(203)으로부터 전송될 수 있다.
한편, 소스 스테이션(203)은 릴레이 링크 셋업 결과 정보에 따라, 릴레이 링크 셋업의 성공 정보를 포함하는 알림(RLS Announcement) 프레임을 액세스 포인트(201)로 전송(S221)한다. 알림 프레임을 수신한 액세스 포인트(201)는 릴레이 링크 셋업 절차가 성공되었음을 확인할 수 있다. 알림 프레임의 포맷은 하기의 [표 14]와 같을 수 있다. 알림 프레임에는 RLS에 참여한 소스, 릴레이, 목적지 스테이션의 AID가 포함된다.
Order Information
1 Category
2 Action
3 Status Code
4 Destination AID
5 Relay AID
6 Source AID
<RLS Announcement>
알림 프레임이 액세스 포인트로 전송된 이후 데이터 전송의 스루풋을 높이기 위하여 3개의 링크에 각각에 대한 빔포밍이 다시 수행될 수 있다. 여기서, 빔포밍은 도 1에서 설명된 빔포밍 과정과 같이 수행될 수 있다. 빔포밍 과정에서 새롭게 획득되는 채널 측정 정보는 소스 스테이션(203)으로 전송될 수 있으며, 릴레이 전송 파라미터가 업데이트될 수 있다.
한편, 릴레이 링크를 종료하기 위해, 소스 스테이션(203)은 릴레이 종료(Relay teardown) 프레임을 릴레이 스테이션(205), 목적지 스테이션(207) 및 액세스 포인트(201)로 전송할 수 있다. 릴레이 종료 프레임은 릴레이 스테이션(205)을 경유해 목적지 스테이션(207)로 전송될 수 있다. 릴레이 종료 프레임은 소스 스테이션(203), 릴레이 스테이션(205) 및 목적지 스테이션(207)의 접속 아이디 정보를 포함할 수 있다. 릴레이 종료 프레임의 포맷은 하기의 [표 16]과 같을 수 있다.
Order Information
1 Category
2 Action
3 Status Code
4 Destination AID
5 Relay AID
6 Source AID
<RLS Teardown>
추가적으로, 릴레이 스테이션(205)은 설정된 릴레이 링크를 통해 목적지 스테이션(207)으로부터 응답 프레임을 잘 수신했는지 여부를 알리기 위해, RLS가 설정된 소스 스테이션(203)으로 릴레이 응답(Relay Acknowledgement) 프레임을 전송할 수 있다. 릴레이 응답 프레임은 릴레이 방식이 HD0DF이고 link switching 모드에서만 이용된다. 릴레이 응답 프레임의 포맷은 하기의 [표 17]과 같을 수 있다. 'BA Control' 필드, 'BlockAck Starting Sequence Control' 필드 및 'BlockAck Bitmap' 필드는 블록 응답(BlockAck)이 사용될 경우에 이용될 수 있다.
Order Information
1 Category
2 Action
3 BA Control(Optional)
4 BlockAck Starting Sequence Control(Optional)
5 BlockAck Bitmap(Optional)
<Relay Acknowledgement>
한편, 도 1 및 도 2에서 설명된 릴레이 링크 설정 방법은 함께 사용되거나 일부 과정이 수정 및 혼합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서도 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 통한 빔 포밍이 수행될 수 있으며, 도 2에서도 도 1과 같은 빔포밍이 수행될 수도 있다. 또한 도 2에서도 [표 4]와 같은 우선 순위가 이용될 수 있다. 이하, 도 1 및 도 2에서 설명된, 소스 스테이션, 릴레이 스테이션 및 목적지 스테이션의 링크 셋업 방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 단계 S301로부터 시작된다.
단계 S301에서 소스 스테이션은 액세스 포인트 또는 PCP로부터 무선 통신 시스템에 포함된 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 수신한다. 단계 S301은 보다 상세히, 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 요청하기 위한 릴레이 검색 요청 프레임을 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계; 및 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 포함하는 릴레이 검색 응답 프레임을 액세스 포인트 또는 PCP로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 릴레이 지원 스테이션은 무선 네트워크에 접속시에, 자신의 능력 정보를 액세스 포인트 또는 PCP로 전송할 수 있다.
단계 S303에서 소스 스테이션은 소스 스테이션, 목적지 스테이션 및 릴레이 지원 스테이션 사이의 빔포밍 정보 및 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 이용하여, 릴레이 지원 스테이션 중 하나를 릴레이 스테이션으로 선택한다. 이 때, 빔포밍은 도 1과 같이 수행되거나 도 2와 같이 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 통해 수행될 수 있다. 목적지 스테이션은 릴레이 지원 스테이션 및 소스 스테이션과 빔포밍을 수행하며, 소스 스테이션은 릴레이 지원 스테이션 및 목적지 스테이션과 빔포밍을 수행할 수 있다.
단계 S303은 보다 상세히, 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 요청하기 위한, 멀티-릴레이 채널 측정 요청 프레임을 목적지 스테이션으로 전송하는 단계; 채널 측정 정보를 포함하는 멀티-릴레이 채널 측정 응답 프레임을 목적지 스테이션으로부터 수신하는 단계; 및 채널 측정 정보 및 능력 정보를 이용하여, 릴레이 스테이션을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 채널 측정 정보는 소스 스테이션과 상기 목적지 스테이션 사이의 채널 측정 정보; 릴레이 지원 스테이션과 상기 목적지 스테이션 사이의 채널 측정 정보; 및 소스 스테이션-목적지 스테이션 링크와 목적지 스테이션-릴레이 지원 스테이션 링크의 사이 각 정보를 포함할 수 있다. 소스 스테이션은 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 릴레이 지원 스테이션으로부터도 수신할 수 있다.
단계 S305에서 소스 스테이션은 목적지 스테이션으로 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 전송한다. 그리고 단계 S307에서 소스 스테이션은 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 목적지 스테이션으로부터 수신한다. 이 때, 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은 릴레이 스테이션을 경유한다.
릴레이 링크 셋업 요청 프레임은 소스 스테이션, 릴레이 스테이션 및 목적지 스테이션의 능력 정보, 접속 아이디 정보와 릴레이 전송 파라미터를 포함하며, 릴레이 전송 파라미터는 릴레이 방식 정보, 협력 통신 사용 정보, 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보, 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보, 링크 스위칭에 따라 지연된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보, 소스 스테이션과 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보, 릴레이 스테이션과 목적지 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 소스 스테이션의 능력 정보를 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 능력 정보는 릴레이 지원 정보, 릴레이 이용 정보, A/C 파워 이용 정보, 이동성 정보, 릴레이 기능 선호 정보, 릴레이 방식 정보, 협력 통신 지원 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 능력 정보는 접속 요청 프레임 또는 프로브 요청 프레임에 포함될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 릴레이 링크 셋업 결과 정보에 따라, 릴레이 링크 셋업의 성공 정보를 포함하는 알림 프레임을 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 릴레이 링크를 종료하기 위한 릴레이 종료 프레임을 릴레이 스테이션, 목적지 스테이션 및 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 릴레이 종료 프레임은 소스 스테이션, 릴레이 스테이션 및 목적지 스테이션의 접속 아이디 정보를 포함할 수 있다. 그리고 릴레이 종료 프레임은 릴레이 스테이션을 경유해 목적지 스테이션으로 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 단계 S401로부터 시작된다. 도 4에서 릴레이 스테이션은 전술된 릴레이 지원 스테이션일 수 있다.
단계 S401에서 릴레이 스테이션은 소스 스테이션과 빔포밍을 수행한다. 이 때, 빔포밍은 도 1과 같이 수행되거나 도 2와 같이 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 통해 수행될 수 있다. 릴레이 스테이션은 추가적으로 목적지 스테이션과 빔포밍을 수행할 수 있다.
단계 S403에서 릴레이 스테이션은 소스 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 소스 스테이션으로 전송한다. 릴레이 스테이션은 멀티-릴레이 채널 측정 응답 프레임을 이용하여 채널 측정 정보를 소스 스테이션으로 전송할 수 있다.
단계 S405에서 릴레이 스테이션은 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하여 목적지 스테이션으로 전송한다. 릴레이 링크 셋업 요청 프레임은 소스 스테이션, 릴레이 스테이션 및 목적지 스테이션의 능력 정보, 접속 아이디 정보와 릴레이 링크에 대한 릴레이 전송 파라미터를 포함하며, 릴레이 전송 파라미터는 릴레이 방식 정보, 협력 통신 사용 정보, 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보, 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보, 링크 스위칭에 따라 지연된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보, 소스 스테이션과 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보, 릴레이 스테이션과 목적지 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 S407에서 릴레이 스테이션은 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 목적지 스테이션으로부터 수신하여 소스 스테이션으로 전송한다. 릴레이 스테이션 또한 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신에 응답하여 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 소스 스테이션으로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 릴레이 스테이션의 능력 정보를 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 능력 정보는 릴레이 지원 정보, 릴레이 이용 정보, A/C 파워 이용 정보, 이동성 정보, 릴레이 기능 선호 정보, 릴레이 방식 정보, 협력 통신 지원 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 릴레이 링크를 종료하기 위한 릴레이 종료 프레임을 소스 스테이션으로부터 수신하는 단계; 및 릴레이 종료 프레임을 목적지 스테이션으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 릴레이 종료 프레임은 소스 스테이션, 릴레이 스테이션 및 목적지 스테이션의 접속 아이디 정보를 포함할 수 있다.
한편, 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에서 단계 S403은 생략될 수 있으며, 소스 스테이션은 목적지 스테이션으로부터 전송되는 채널 측정 정보를 이용하여 릴레이 스테이션을 선택할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 단계 S501로부터 시작된다.
*단계 S501에서 목적지 스테이션은 소스 스테이션 및 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션과 빔포밍을 수행한다. 이 때, 빔포밍은 도 1과 같이 수행되거나 도 2와 같이 기 설정된 섹터 단위의 스캔을 통해 수행될 수 있다.
단계 S503에서 목적지 스테이션은 소스 스테이션 및 릴레이 지원 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 소스 스테이션으로 전송한다. 단계 S503은 보다 상세히, 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 요청하기 위한, 멀티-릴레이 채널 측정 요청 프레임을 소스 스테이션으로부터 수신하는 단계; 채널 측정 정보를 포함하는 멀티-릴레이 채널 측정 응답 프레임을 소스 스테이션으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 채널 측정 정보는 소스 스테이션과 상기 목적지 스테이션 사이의 채널 측정 정보; 릴레이 지원 스테이션과 상기 목적지 스테이션 사이의 채널 측정 정보; 및 소스 스테이션-목적지 스테이션 링크와 목적지 스테이션-릴레이 지원 스테이션 링크의 사이 각 정보를 포함할 수 있다.
단계 S505에서 목적지 스테이션은 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신한다. 릴레이 링크 셋업 요청 프레임은 소스 스테이션, 릴레이 스테이션 및 적지 스테이션의 능력 정보, 접속 아이디 정보와 릴레이 전송 파라미터를 포함할 수 있다. 이 때, 릴레이 전송 파라미터는 릴레이 방식 정보, 협력 통신 사용 정보, 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보, 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보, 링크 스위칭에 따라 지연된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보, 소스 스테이션과 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보, 릴레이 스테이션과 목적지 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
단계 S507에서 목적지 스테이션은 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 소스 스테이션으로 전송한다. 이 때, 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은, 릴레이 지원 스테이션 중 소스 스테이션에 의해 선택된 릴레이 스테이션을 경유한다.
한편, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 목적지 스테이션의 능력 정보를 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 능력 정보는 릴레이 지원 정보, 릴레이 이용 정보, A/C 파워 이용 정보, 이동성 정보, 릴레이 기능 선호 정보, 릴레이 방식 정보, 협력 통신 지원 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 릴레이 링크를 종료하기 위한 릴레이 종료 프레임을 소스 스테이션으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 릴레이 종료 프레임은 소스 스테이션, 릴레이 스테이션 및 목적지 스테이션의 접속 아이디 정보를 포함할 수 있다.
한편, 전술된 본 발명은 프로세스 관점에 의해 설명되었으나, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법을 구성하는 각 단계는 장치적인 관점에 의해 용이하게 파악될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업 방법에 포함된 단계는 본 발명의 원리에 따라 릴레이 링크 셋업 장치에 포함된 구성 요소로 이해될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 장치는 액세스 포인트 또는 PCP로부터 상기 무선 통신 시스템에 포함된 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션의 능력 정보를 수신하는 제1수신부; 상기 소스 스테이션, 목적지 스테이션 및 상기 릴레이 지원 스테이션 사이의 빔포밍 정보 및 상기 능력 정보를 이용하여, 상기 릴레이 지원 스테이션 중 하나를 릴레이 스테이션으로 선택하는 선택부; 상기 목적지 스테이션으로 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 전송하는 전송부; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 목적지 스테이션으로부터 수신하는 제2수신부를 포함하며, 상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은 상기 릴레이 스테이션을 경유한다. 여기서, 릴레이 링크 셋업 장치는 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업을 위한 소스 스테이션일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 장치는 소스 스테이션과 빔포밍을 수행하는 빔포밍부; 상기 소스 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제1전송부; 상기 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하여 상기 목적지 스테이션으로 전송하는 제2전송부; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 목적지 스테이션으로부터 수신하여 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제3전송부를 포함한다. 여기서, 릴레이 링크 셋업 장치는 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업을 위한 릴레이 스테이션일 수 있다.
*또한 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 장치는 소스 스테이션 및 적어도 하나 이상의 릴레이 지원 스테이션과 빔포밍을 수행하는 빔포밍부; 상기 소스 스테이션 및 상기 릴레이 지원 스테이션과의 빔포밍에 따른 채널 측정 정보를 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제1전송부; 상기 소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하는 수신부; 및 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 소스 스테이션으로 전송하는 제2전송부를 포함하며, 상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임 및 상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은, 상기 릴레이 지원 스테이션 중 상기 소스 스테이션에 의해 선택된 릴레이 스테이션을 경유한다. 여기서, 릴레이 링크 셋업 장치는 무선 통신 시스템에서 릴레이 링크 셋업을 위한 목적지 스테이션일 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 릴레이 링크 셋업 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체(CD, DVD와 같은 유형적 매체뿐만 아니라 반송파와 같은 무형적 매체)를 포함한다.
본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에 있어서,
    무선 통신 시스템에 포함된 복수의 릴레이 스테이션들 중 하나를 릴레이 스테이션으로 선택하는 단계;
    상기 선택된 릴레이 스테이션에 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 전송하는 단계; 및 ?상기 릴레이 스테이션은, 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 상기 목적지 스테이션으로 전달함-
    릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 릴레이 스테이션으로부터 수신하는 단계 ?상기 릴레이 링크 셋업 응답 프레임은, 목적지 스테이션이 릴레이 스테이션으로 전달한 프레임임-
    를 포함하고,
    상기 릴레이 스테이션은,
    FD/AF(Full Duplex/Amplify-and-Forward) 또는 HD/DF(Half Duplex/Decode-and-Forward) 중 어느 하나에 따라 동작하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은,
    직접 링크(direct link) 및 릴레이 링크(Relay Link) 중 어느 하나의 링크를 이용하는 링크 스위칭 타입 또는 직접 링크 및 릴레이 링크를 모두 사용하는 링크 협력 타입 중 어느 하나에 따라 동작하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은,
    상기 링크 스위칭 타입으로 동작하는 경우, 노멀 모드 또는 얼테네이션 모드에 따라 동작하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 릴레이 스테이션들 중 하나를 릴레이 스테이션으로 선택하는 단계는,
    상기 복수의 릴레이 스테이션들 각각의 능력 정보를 이용하여 선택하고,
    상기 능력 정보는,
    릴레이 지원 정보, 릴레이 이용 정보, A/C 파워 이용 정보, 릴레이 기능 선호 정보, 릴레이 방식 정보, 협력 통신 지원 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    릴레이 스테이션을 검색하기 위한 릴레이 검색 요청 프레임을 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계;
    상기 액세스 포인트 또는 AP로부터 릴레이 검색 응답 프레임에 포함된 복수의 릴레이 스테이션의 리스트를 수신하는 단계
    를 포함하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임은
    상기 소스 스테이션의 능력 정보, 상기 릴레이 스테이션의 능력 정보 및 상기 목적지 스테이션의 능력 정보, 상기 소스 스테이션의 AID, 상기 릴레이 스테이션의 AID 및 상기 목적지 스테이션의 AID 및 릴레이 전송 파라미터를 포함하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 릴레이 전송 파라미터는,
    릴레이 방식 정보, 협력 통신 사용 정보, 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보, 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보, 링크 스위칭에 따라 지연된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보, 상기 소스 스테이션과 상기 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보, 상기 릴레이 스테이션과 상기 목적지 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    릴레이 링크 셋업의 성공 정보를 포함하는 알림 프레임(RLS Announcement) 을 액세스 포인트 또는 PCP로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 소스 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에 있어서,
    소스 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하여 목적지 스테이션으로 전송하는 단계; 및
    상기 목적지 스테이션으로부터 릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 수신하여 상기 소스 스테이션으로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 릴레이 스테이션은,
    FD/AF(Full Duplex/Amplify-and-Forward) 또는 HD/DF(Half Duplex/Decode-and-Forward) 중 어느 하나에 따라 동작하는 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은,
    직접 링크(direct link) 및 릴레이 링크(Relay Link) 중 어느 하나의 링크를 이용하는 링크 스위칭 타입 또는 직접 링크 및 릴레이 링크를 모두 사용하는 링크 협력 타입 중 어느 하나에 따라 동작하는 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은,
    상기 링크 스위칭 타입으로 동작하는 경우, 노멀 모드 또는 얼테네이션 모드에 따라 동작하는 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하는 릴레이 스테이션은,
    상기 소스 스테이션이 릴레이 스테이션의 능력 정보를 이용하여 복수의 릴레이 스테이션들 중 선택한 릴레이 스테이션이고,
    상기 능력 정보는,
    릴레이 지원 정보, 릴레이 이용 정보, A/C 파워 이용 정보, 릴레이 기능 선호 정보, 릴레이 방식 정보, 협력 통신 지원 정보 중 적어도 하나를 포함하는 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임은
    상기 소스 스테이션의 능력 정보, 상기 릴레이 스테이션의 능력 정보 및 상기 목적지 스테이션의 능력 정보, 상기 소스 스테이션의 AID, 상기 릴레이 스테이션의 AID 및 상기 목적지 스테이션의 AID 및 릴레이 전송 파라미터를 포함하는 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 릴레이 전송 파라미터는,
    릴레이 방식 정보, 협력 통신 사용 정보, 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보, 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보, 링크 스위칭에 따라 지연된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보, 상기 소스 스테이션과 상기 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보, 상기 릴레이 스테이션과 상기 목적지 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 릴레이 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법에 있어서,
    소스 스테이션이 전송한 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 릴레이 스테이션을 통해 수신하는 단계; 및
    릴레이 링크 셋업 결과 정보를 포함하는 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 릴레이 스테이션에 전송하는 단계 ?상기 릴레이 스테이션은, 목적지 스테이션으로부터 수신한 릴레이 링크 셋업 응답 프레임을 상기 소스 스테이션으로 전송함-
    를 포함하고,
    상기 릴레이 스테이션은,
    FD/AF(Full Duplex/Amplify-and-Forward) 또는 HD/DF(Half Duplex/Decode-and-Forward) 중 어느 하나에 따라 동작하는 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은,
    직접 링크(direct link) 및 릴레이 링크(Relay Link) 중 어느 하나의 링크를 이용하는 링크 스위칭 타입 또는 직접 링크 및 릴레이 링크를 모두 사용하는 링크 협력 타입 중 어느 하나에 따라 동작하는 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은,
    상기 링크 스위칭 타입으로 동작하는 경우, 노멀 모드 또는 얼테네이션 모드에 따라 동작하는 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임을 수신하는 릴레이 스테이션은,
    상기 소스 스테이션이 릴레이 스테이션의 능력 정보를 이용하여 복수의 릴레이 스테이션들 중 선택한 릴레이 스테이션이고,
    상기 능력 정보는,
    릴레이 지원 정보, 릴레이 이용 정보, A/C 파워 이용 정보, 릴레이 기능 선호 정보, 릴레이 방식 정보, 협력 통신 지원 정보 중 적어도 하나를 포함하는 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 릴레이 링크 셋업 요청 프레임은
    상기 소스 스테이션의 능력 정보, 상기 릴레이 스테이션의 능력 정보 및 상기 목적지 스테이션의 능력 정보, 상기 소스 스테이션의 AID, 상기 릴레이 스테이션의 AID 및 상기 목적지 스테이션의 AID 및 릴레이 전송 파라미터를 포함하는 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 릴레이 전송 파라미터는,
    릴레이 방식 정보, 협력 통신 사용 정보, 협력 통신 사용 여부에 따른 전송 모드 정보, 링크 스위칭 구간을 나타내는 링크 변경 구간 정보, 링크 스위칭에 따라 지연된 시간을 나타내는 데이터 센싱 타임 정보, 상기 소스 스테이션과 상기 릴레이 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보, 상기 릴레이 스테이션과 상기 목적지 스테이션 사이의 프레임 교환 구간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 목적지 스테이션의 릴레이 링크 셋업 방법.
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