WO2012134220A2 - 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력을 통한 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력을 통한 데이터 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2012134220A2
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조희정
이은종
육영수
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for data transmission through client cooperation in a wireless communication system.
  • the next generation multimedia wireless communication system which is being actively researched recently, requires a system capable of processing and transmitting various information such as video, wireless data, etc., out of an initial voice-oriented service.
  • the fourth generation of wireless communication which is currently being developed after the third generation of wireless communication systems, aims to support high-speed data services of downlink 1 Gbps (Gigabits per second) and uplink 500 Mbps (Megabits per second).
  • the purpose of a wireless communication system is to enable a large number of users to communicate reliably regardless of location and mobility.
  • a wireless channel is a path loss, noise, fading due to multipath, inter-symbol interference (ISI), or mobility of UE.
  • ISI inter-symbol interference
  • There are non-ideal characteristics such as the Doppler effect.
  • Various techniques have been developed to overcome the non-ideal characteristics of the wireless channel and to improve the reliability of the wireless communication.
  • Client coordination technology refers to a technology in which one device assists transmission of another device. That is, one device may communicate directly with the base station, or may indirectly communicate with the base station with the help of another device. Client coordination techniques can achieve effects such as low power consumption and performance enhancement.
  • Client cooperation technology can be used more efficiently in multi-radio access technology (RAT) devices.
  • the multi-RAT device refers to a device that can operate in a plurality of communication systems.
  • a multi-RAT device can operate simultaneously in Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16m and IEEE 802.11.
  • Multi-RAT devices can use multi-RAT client coordination technology (enhanced tethering) in heterogeneous networks so that anytime, anywhere access to the base station can be easily maintained and efficient performance can be maintained.
  • the multi-RAT device may perform a procedure for performing the multi-RAT client cooperation technology by itself without the help of the base station.
  • An object of the present invention is to provide a data transmission method and apparatus through client cooperation in a wireless communication system.
  • the present invention proposes a method in which a source cooperative device of client cooperation transmits uplink data and receives downlink data through the cooperative device of client coordination.
  • a data transmission method of a cooperative device through client cooperation in a wireless communication system receives uplink (UL) data from a source device through a frame of a first system, and determines whether the received UL data is data to be transmitted to a base station of a second system. And if the UL data is data to be transmitted to a base station of the second system, transmitting the UL data to a base station of the second system.
  • UL uplink
  • the first system may be Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11.
  • the value of the destination address field of the frame of the first system may be set to the value of the identifier of the base station of the second system.
  • the value of the destination address field of the frame of the first system may be predefined.
  • the UL resource assignment for the UL resource used to transmit the UL data to the base station of the second system may be based on an identifier of the cooperative device.
  • the data transmission method may further include transmitting an identifier of the source device together with the UL data to a base station of the second system.
  • the UL resource allocation for the UL resource used for the transmission of the UL data to the base station of the second system may be based on an identifier newly allocated from the base station of the second system for client cooperation.
  • the UL resource allocation for the UL resource used for transmitting the UL data to the base station of the second system may be based on the identifier of the source device.
  • a method of data transmission of a cooperative device through client cooperation in a wireless communication system receives downlink (DL) data from a base station of a second system, determines whether the received DL data is data to be transmitted to a source device, and the DL data is the In case of data to be transmitted to the source device, the DL data is transmitted to the source device through a frame of the first system.
  • DL downlink
  • the first system may be Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11.
  • the DL resource assignment for the DL resource used for receiving the DL data from the base station of the second system may be based on an identifier of the cooperative device.
  • the data transmission method may further include transmitting an identifier of the source device together with the DL data to the source device.
  • the DL resource allocation for the DL resource used for receiving the DL data from the base station of the second system may be based on an identifier newly allocated from the base station of the second system for client cooperation.
  • the DL resource allocation for the DL resource used for receiving the DL data from the base station of the second system may be based on the identifier of the source device.
  • a value of a source address field of a frame of the first system is set to a value of an identifier of a base station of the second system, or of the first system.
  • the value of the source address field of the frame may be predefined.
  • Client cooperation technology enables base stations and multi-RAT devices to communicate efficiently.
  • 1 illustrates a wireless communication system
  • FIG. 2 shows an example of a frame structure of IEEE 802.16m.
  • FIG 3 shows an example of a state machine of a terminal in an initial network entry process in IEEE 802.16m.
  • FIG. 4 shows an example of a state machine of a base station during an initial network entry process in IEEE 802.16m.
  • FIG. 5 shows an example of a frame structure of IEEE 802.11.
  • FIG. 6 illustrates an example in which a client cooperation technique is implemented.
  • FIG. 7 shows another example where a client collaboration technique is implemented.
  • FIG. 8 illustrates another example where a client collaboration technique is implemented.
  • FIG. 11 is a block diagram of a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented by a radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using evolved-UMTS terrestrial radio access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A evolution of 3GPP LTE.
  • 1 illustrates a wireless communication system
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station (BS) 11.
  • Each base station 11 provides a communication service for a particular geographic area (generally called a cell) 15a, 15b, 15c.
  • the cell can in turn be divided into a number of regions (called sectors).
  • the UE 12 may be fixed or mobile and may have a mobile station (MS), a mobile terminal (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, or a PDA. (personal digital assistant), wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 12, and may be called in other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like. have.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like. have.
  • a terminal typically belongs to one cell, and a cell to which the terminal belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS. The serving cell and the neighbor cell are relatively determined based on the terminal.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • FIG. 2 shows an example of a frame structure of IEEE 802.16m.
  • a superframe includes a superframe header (SFH) and four frames (frames, F0, F1, F2, and F3).
  • Each frame in the superframe may have the same length.
  • the size of each superframe is 20ms and the size of each frame is illustrated as 5ms, but is not limited thereto.
  • the length of the superframe, the number of frames included in the superframe, the number of subframes included in the frame, and the like may be variously changed.
  • the number of subframes included in the frame may be variously changed according to channel bandwidth and length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • One frame includes a plurality of subframes (subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7). Each subframe may be used for uplink or downlink transmission.
  • One subframe includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols or an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in a time domain, and includes a plurality of subcarriers in the frequency domain. do.
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period, and may be called another name such as an OFDMA symbol or an SC-FDMA symbol according to a multiple access scheme.
  • the subframe may be composed of 5, 6, 7 or 9 OFDMA symbols, but this is only an example and the number of OFDMA symbols included in the subframe is not limited.
  • the number of OFDMA symbols included in the subframe may be variously changed according to the channel bandwidth and the length of the CP.
  • a type of a subframe may be defined according to the number of OFDMA symbols included in the subframe.
  • the type-1 subframe may be defined to include 6 OFDMA symbols
  • the type-2 subframe includes 7 OFDMA symbols
  • the type-3 subframe includes 5 OFDMA symbols
  • the type-4 subframe includes 9 OFDMA symbols.
  • One frame may include subframes of the same type. Alternatively, one frame may include different types of subframes.
  • the number of OFDMA symbols included in each subframe in one frame may be the same or different.
  • the number of OFDMA symbols of at least one subframe in one frame may be different from the number of OFDMA symbols of the remaining subframes in the frame.
  • a time division duplex (TDD) scheme or a frequency division duplex (FDD) scheme may be applied to the frame.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • each subframe is used for uplink transmission or downlink transmission at different times at the same frequency. That is, subframes in a frame of the TDD scheme are classified into an uplink subframe and a downlink subframe in the time domain.
  • the switching point refers to a point where the transmission direction is changed from the uplink region to the downlink region or from the downlink region to the uplink region. In the TDD scheme, the switching point may have two switching points in each frame.
  • FDD each subframe is used for uplink transmission or downlink transmission at different frequencies at the same time. That is, subframes in the frame of the FDD scheme are divided into an uplink subframe and a downlink subframe in the frequency domain. Uplink transmission and downlink transmission occupy different frequency bands and may be simultaneously performed.
  • One OFDMA symbol includes a plurality of subcarriers, and the number of subcarriers is determined according to the FFT size.
  • the types of subcarriers can be divided into data subcarriers for data transmission, pilot subcarriers for various measurements, guard bands and null carriers for DC carriers.
  • Parameters that characterize an OFDM symbol are BW, N used , n, G, and the like.
  • BW is the nominal channel bandwidth.
  • N used is the number of subcarriers used (including DC subcarriers).
  • n is a sampling factor. This parameter is combined with BW and N used to determine subcarrier spacing and useful symbol time.
  • G is the ratio of CP time to useful time.
  • T s ( ⁇ s) 102.857 144 115.2 102.857 102.857 FDD Number of ODFMA symbols per 5ms frame 48 34 43 48 48 Idle time ( ⁇ s) 62.857 104 46.40 62.857 62.857 TDD Number of ODFMA symbols per 5ms frame 47 33 42 47 47 TTG + RTG ( ⁇ s) 165.714 248 161.6 165.714 165.714 G 1/16 Symbol time, T s ( ⁇ s) 97.143 136 108.8 97.143 97.143 97.143
  • FIG 3 shows an example of a state machine of a terminal in an initial network entry process in IEEE 802.16m.
  • the terminal acquires system information. If the set DL sync, the received DL, the UL parameters and the network are not selected (100), the system information is acquired again. If the established DL synchronization, received DL, UL parameters and network are selected 101, then a ranging opportunity is waited for. When the ranging opportunity is obtained (110), the terminal transmits an initial ranging code (initial ranging code).
  • the UE waits for an AAI-RNG-ACK message or a CDMA allocation A-MAP information element (IE).
  • IE CDMA allocation A-MAP information element
  • the UE After transmitting the AAI-RNG-REQ message, the UE waits for an AAI-RNG-RSP message having a temporary station identifier (STID).
  • TID temporary station identifier
  • the terminal obtains the system information again. If the timer T3 expires and there is still a retry opportunity (131), the terminal waits for a ranging opportunity again.
  • the terminal transmits the AAI-SBC-REQ message.
  • the UE After transmitting the AAI-SBC-REQ message, the UE waits for an AAI-SBC-RSP message. When the timer T18 expires and the retry opportunity is exhausted or when the AAI-RNG-RSP message with the status "abort" is received (140), the terminal obtains system information again. If the timer T18 expires and a retry opportunity remains (141), the terminal transmits an AAI-SBC-REQ message. If an AAI-SBC-RSP message is received and authorization is supported (142), terminal authorization and key exchange are performed.
  • the terminal obtains system information again. If the terminal is authorized (151), the terminal transmits an AAI-REG-REQ message. If the AAI-SBC-RSP message is received and authorization is not supported (143), the terminal transmits an AAI-REG-REQ message.
  • the UE After transmitting the AAI-REG-REQ message, the UE waits for an AAI-REG-RSP message having the STID. At this time, when the timer T6 expires and the retry opportunity is exhausted or when the AAI-RNG-RSP message or the AAI-RES-CMD message with the status "abort" is received (160), the terminal obtains the system information again. If timer T6 expires and a retry opportunity remains (161), the UE transmits an AAI-SBC-REQ message. When receiving the AAI-REG-RSP message (162), the terminal processes the AAI-REG-RSP message.
  • Figure 4 shows an example of a state machine (state machine) of the base station in the initial network entry process in IEEE 802.16m.
  • the base station waits for the initial ranging code.
  • the base station receives the initial ranging code and transmits an AAI-RNG-ACK message with a status of "continue” (200). Or, the base station receives an initial ranging code and transmits an AAI-RNG-ACK message and a CDMA assignment A-MAP IE having a status of "success” (201). Or, the base station receives the initial ranging code and transmits an AAI-RNG-ACK message having a status of "abort” (209). At this time, the initial network entry process is terminated.
  • the base station transmitting the AAI-RNG-ACK message and the CDMA assignment A-MAP IE having a status of “success” waits for an AAI-RNG-REQ message.
  • the base station receives the AAI-RNG-REQ message and transmits an AAI-RNG-RSP message with a status "success" having a temporary STID (210). Or, when the ranging response processing time expires (219), the initial network entry process is terminated.
  • the base station which transmits the AAI-RNG-RSP message having a status "success" having a temporary STID waits for an AAI-SBC-REQ message.
  • the base station may re-receive the AAI-RNG-REQ message and retransmit the AAI-RNG-RSP message (220).
  • the base station performs terminal authorization and key exchange.
  • the base station may re-receive the AAI-SBC-REQ message and retransmit the AAI-SBC-RSP message (230). If the terminal is allowed (231), the base station waits for an AAI-REG-REQ message.
  • the base station may terminate the initial network entry process by transmitting an AAI-RNG-RSP message having the status "abort" (229 and 239). If the AAI-SBC-REQ message is received and terminal authorization is not supported (222), the base station waits for an AAI-REG-REQ message.
  • the base station may re-receive the AAI-SBC-REQ message and retransmit the AAI-SBC-RSP message (240).
  • the base station receiving the AAI-REG-REG message transmits an AAI-REG-RSP message having the STID (241).
  • the base station may terminate the initial network entry process by transmitting an AAI-RNG-RSP message having the status "abort" or by transmitting an AAI-RES-CMD message (249).
  • the base station transmitting the AAI-REG-RSP message having the STID waits for an acknowledgment (ACK) for the AAI-REG-RSP message.
  • the base station may re-receive the AAI-REG-REQ message and retransmit the AAI-REG-RSP message having the STID (250). If an ACK is received 251 for an implicit or explicit AAI-REG-RSP message, the connection is established and the initial network entry is complete.
  • the base station may terminate the initial network entry process by transmitting an AAI-RNG-RSP message, an AAI-RES-CMD message, or an AAI-DREG-RSP message having an status of "abort" (259 and 269).
  • FIG. 5 shows an example of a frame structure of IEEE 802.11.
  • the frame of IEEE 802.11 includes a set of ordered fields.
  • a frame of IEEE 802.11 includes a frame control field, a duration / ID field, an address 1 field, an address 2 field, an address 3 field, a sequence control field, An address 4 field, a quality of service (QoS) control field, an HT control field, a frame body field, and a frame check sequence (FCS) field.
  • the frame control field, the persistence / ID field, the address 1 field, and the FCS field among the listed fields constitute a minimum IEEE 802.11 frame format and may be included in all IEEE 802.11 frames.
  • the address 2 field, the address 3 field, the sequence control field, the address 4 field, the QoS control field, the HT control field, and the frame body field may be included only in a specific frame type.
  • the frame control field may include various subfields.
  • the length of the persistent / ID field may be 16 bits.
  • the address field includes a basic service set identifier (BSSID), a source address (SA), a destination address (DA), a transmitting STA address (TA) and a receiving STA address (RA). and a receiving STA address.
  • BSSID basic service set identifier
  • SA source address
  • DA destination address
  • TA transmitting STA address
  • RA receiving STA address
  • the sequence control field can be used when fragmentation reassembly and discarding duplicate frames.
  • the sequence control field may be 16 bits and may include two subfields of a sequence number and a fragment number.
  • the FCS field may be used for the station to check for defects in the received frame.
  • the FCS field may be a 32-bit field including a 32-bit cyclic redundancy check (CRC).
  • CRC cyclic redundancy check
  • the frame body field may include information specific to individual frame types and subtypes. That is, the frame body field carries high level data from station to station.
  • the frame body field may be called a data field.
  • the length of the frame body field can vary.
  • the minimum length of the frame body field may be 0 octets.
  • the maximum length of the frame body field is the maximum length of the MAC service data unit (MSDU), the total length of the mesh control field and the overhead for encryption, or the maximum length of the aggregated MSDU (A-MSDU), and It can be determined by the sum of the overhead for encryption.
  • the data frame contains the high level protocol data of the frame body field.
  • the data frame may always include a frame control field, a persistent / ID field, an address 1 field, an address 2 field, an address 3 field, a sequence control field, a frame body field, and an FCS field.
  • the presence of the address 4 field may be determined by setting the To DS subfield and the From DS subfield in the frame control field.
  • Other data frame types can be categorized according to function.
  • a management frame may always include a frame control field, a persistent / ID field, an address 1 field, an address 2 field, an address 3 field, a sequence control field, a frame body field, and an FCS field.
  • Most of the data contained in frame body fields use fixed length fields called fixed fields and variable length fields called information elements.
  • the information element is a variable length data unit.
  • Management frames can be used for various purposes by subtypes. That is, frame body fields of different subtypes contain different information.
  • Beacon frames announce the existence of the network and play an important role in network maintenance.
  • the beacon frame corresponds to a parameter to allow the mobile station to join the network.
  • the beacon frame is transmitted periodically so that the mobile station can find and recognize the network.
  • a probe request frame is used to scan for an IEEE 802.11 network in which a mobile station exists.
  • a probe response frame is a response to a probe request frame.
  • the authentication request frame is used by the mobile station to make an authentication request to the access point.
  • the authentication response frame is a response to the authentication request frame.
  • the deauthentication frame is used to terminate the authentication relationship.
  • An association request frame is sent to recognize a compatible network and to allow an authenticated mobile station to join the network.
  • An association response frame is a response to an association request frame.
  • a deassociation frame is used to terminate the association relationship.
  • Table 2 shows three states of IEEE 802.11.
  • the device In order to transmit data frames, the device must perform authentication and association procedures with the network.
  • the transition from state 1 to state 2 in Table 2 can be referred to as an authentication procedure.
  • the authentication procedure can be performed by either device obtaining information of another device and authenticating with the other device.
  • a passive scanning method of receiving a beacon frame to obtain information of another node, and information of the other device through a probe response message transmitted in response to the probe request message is received.
  • There may be two ways of an active scanning method to obtain a The authentication procedure can be completed by the two devices exchanging an authentication request frame and an authentication response frame.
  • the transition from state 2 to state 3 in Table 2 can be referred to as a joining procedure.
  • the joining procedure may be completed by the two devices having completed the authentication procedure by exchanging a join request frame and a join response frame.
  • An association ID may be assigned by an association procedure.
  • Client cooperation technology may be introduced into the wireless communication system.
  • One device may communicate directly with the base station, or may indirectly communicate with the base station with the help of another device.
  • a source device refers to a device that communicates with a base station through a connection with another device
  • a cooperation device refers to a relay that helps the source device communicate with the base station.
  • Low power consumption can be achieved by the client cooperation technology.
  • client cooperative techniques can reduce path-loss and thus transmit power. On the network side, the total network power consumption can be reduced.
  • the effect of performance enhancement can be obtained by the client cooperation technique.
  • the source device may use a high quality link between the base station and the cooperating device and the base station.
  • antenna extension gain can be obtained.
  • network capacity can be increased by client clustering according to frequency reuse without additional infrastructure.
  • FIG. 6 illustrates an example in which a client cooperation technique is implemented.
  • the source device may directly communicate with the macro BS or via the cooperative device with the macro BS.
  • the cooperating device can communicate directly with the macro BS or help the source device communicate. It differs from mobile relay in that the source device can communicate directly with the macro BS.
  • each device and the macro BS may communicate through a first radio access technology (RAT), and a source device and a cooperative device may communicate through a second RAT.
  • the first RAT may be a wireless technology such as Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.16 (WiMAX), IEEE 802.16m or IEEE 802.20.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16.
  • the first RAT may be a radio technology such as E-UTRA, 3GPP LTE, or 3GPP LTE-A.
  • 3GPP LTE-A is an evolution of 3GPP LTE.
  • the second RAT may be IEEE 802.11.
  • FIG. 7 shows another example where a client collaboration technique is implemented.
  • Client cooperation technology can be used more efficiently in multi-radio access technology (RAT) devices.
  • the multi-RAT device refers to a device that can operate in a plurality of communication systems.
  • a multi-RAT device can operate simultaneously in IEEE 802.16m and IEEE 802.11.
  • the multi-RAT device can communicate with the IEEE 802.16m base station using the plurality of RATs.
  • the first device may be a cooperative device to communicate with the base station.
  • each device and the base station may communicate through the first RAT, and the source device and the cooperative device may communicate through the second RAT.
  • the first RAT may be a radio technology such as IEEE 802.16, IEEE 802.16m, IEEE 802.20, E-UTRA, 3GPP LTE, or 3GPP LTE-A.
  • the second RAT may be IEEE 802.11.
  • FIG. 8 illustrates another example where a client collaboration technique is implemented.
  • the source device and the macro base station may be connected by a direct link (direct link), it may be connected by an indirect link (link) using a cooperative device.
  • each device and the base station may be connected through IEEE 802.16m, and the source device and the cooperative device may be connected through IEEE 802.11.
  • the source device may communicate with the base station after entering the network into the base station.
  • the source device may perform network entry to the base station by transmitting various types of messages for network entry to the base station through the cooperative device.
  • the source device may access an IEEE 802.16m base station through a cooperative device connected via IEEE 802.11.
  • the method for the source apparatus to perform network entry to the base station through the cooperative apparatus may be divided into two methods.
  • the source device may attempt network entry to the IEEE 802.16m base station without obtaining information for performing multi-RAT client cooperation (hereinafter referred to as client cooperation) from the counterpart device. That is, after the source device completes the authentication and association procedure with the counterpart device, a method of performing network entry to the IEEE 802.16m base station without knowing whether the counterpart device can perform the cooperative device may be proposed. At this time, it is not known whether the counterpart device can still perform as the cooperative device in the client cooperation, so it cannot be called a cooperative device.
  • the partner device may be called a cooperative device only after it is confirmed whether or not it can be performed by the cooperative device.
  • the source device encapsulates the ranging request message (RNG-REQ) in the frame body field of the IEEE 802.11 frame and transmits it to the counterpart device.
  • the counterpart device may transmit an acknowledgment (ACK) message for the ranging request message to the source device.
  • the counterpart device may transmit an ACK message to the source device when the counterpart device is capable of performing the cooperative device of the client cooperation. That is, it may accept that the counterpart device performs the cooperative device of the client cooperation through the ACK message.
  • the counterpart device may be a cooperative device for client cooperation
  • the source device may be a source device for client cooperation.
  • the counterpart device transmits the ranging request message to the base station using a general ranging procedure or a general bandwidth request procedure.
  • the base station transmits a ranging response message (RNG-RSP) to the counterpart device in response to the ranging request message.
  • RNG-RSP ranging response message
  • the counterpart device encapsulates the ranging response message in the frame body field of the IEEE 802.11 frame and sends it to the source device.
  • the source device receives the ranging response message for the ranging request message sent by the source device, thereby knowing that the counterpart device has accepted to perform as the cooperative device of the client cooperation.
  • the counterpart device may be a cooperative device for client cooperation
  • the source device may be a source device for client cooperation.
  • the source device may attempt to enter the network to the IEEE 802.16m base station after obtaining information for performing multi-RAT client cooperation from the cooperative device. That is, after the source device completes the authentication and association procedure with the cooperative device, a method for performing network entry to the IEEE 802.16m base station may be proposed. A method for the source device to obtain information for performing multi-RAT client cooperation from the cooperative device will be described later.
  • the source device encapsulates the ranging request message in the frame body field of the IEEE 802.11 frame and transmits the ranging request message to the counterpart device. Since the cooperative device is already performed as a cooperative device of client cooperation, it can be implicitly known that the received message is a ranging request message.
  • the cooperating apparatus transmits a ranging code according to a general ranging procedure to a base station or a bandwidth request (BR) according to a general bandwidth request procedure to allocate a UL resource.
  • BR bandwidth request
  • the cooperating device transmits a ranging request message to the base station through the allocated UL resource.
  • the base station transmits the ranging response message to the cooperating device in response to the ranging request message.
  • the base station may transmit the DL resource allocation information and the ranging response message using the identifier of the cooperative device to the cooperative device.
  • the base station may transmit a new identifier used for client cooperation or an identifier assigned to the source apparatus in a header, an extended header, or a ranging response message.
  • the cooperating device encapsulates the ranging response message in the frame body field of the IEEE 802.11 frame and sends it to the source device.
  • the counterpart device Before the source device obtains information for performing multi-RAT client cooperation from the cooperative device, it may be determined whether the counterpart device is operable as the cooperative device.
  • the counterpart device may determine whether it is capable of operating as a cooperative device in consideration of various determinants such as its moving speed, location, presence and number of devices that may be neighboring devices, power consumption, and channel status with the base station. Judging by Alternatively, the base station may determine whether the counterpart device is operable as a cooperative device. When the base station determines whether the counterpart device is operable as the cooperative device and requests the counterpart device to perform the cooperative device of the client cooperation, the counterpart device may approve or reject the request of the base station. Whether the counterpart device is operable as a cooperative device for client cooperation may be broadcasted to a plurality of devices at the same time, or may be transmitted to a specific device in a unicast manner.
  • the source device may obtain information for performing client cooperation from the cooperative device.
  • the information for performing client coordination includes information on whether the counterpart device is a multi-RAT device, the type of a system to which each device is connected, whether the counterpart device can operate as a cooperative device in client coordination, and a network service provider (NSP). ) Related information and system information of the base station to which the partner device is connected.
  • NSP network service provider
  • the counterpart device and the source device may exchange information for performing client coordination with each other.
  • the partner device may simultaneously transmit information for performing client cooperation to the source device in one frame in the process of authenticating or combining with the source device or after completion of the joining.
  • one frame in which the client cooperation performance information is transmitted may be any one of a management frame or a data frame such as a beacon frame, a probe response frame, an authentication response frame, and a combined response frame.
  • the counterpart device may transmit information for performing client cooperation to the source device through a plurality of frames in the process of authentication or association with the source device or after completion of the association.
  • the remaining information may not be transmitted to the second device. If the source device determines that the client cooperation with the counterpart device is suitable to perform client coordination with the counterpart device, the source device may find another device. If it is determined that the source device is suitable for performing client cooperation with the counterpart device, the source device may start entering the network to the base station.
  • the source device transmits UL messages or data to the base station using the cooperative device, and the base station transmits DL messages or data to the source device.
  • the present invention can be applied when the source device performs network entry to the base station through the cooperative device, or when the source device communicates with the base station through the cooperative device after entering the network to the base station.
  • the source device can exchange messages or data with the first RAT base station through a second RAT connection with the cooperative device.
  • the first RAT is IEEE 802.16m, but is not limited thereto, and may be various radio technologies such as IEEE 802.20, E-UTRA, 3GPP LTE, or 3GPP LTE-A. It is assumed that the second RAT is IEEE 802.11.
  • step S300 the source device generates IEEE 802.16m message / data.
  • step S310 the source device transmits the generated IEEE 802.16m message / data to the cooperative device by putting them in the frame body field of the IEEE 802.11 frame.
  • the source device needs to inform the cooperative device that the transmitting IEEE 802.16m message / data is transmitted to the IEEE 802.16m base station, not the cooperative device.
  • the destination address field of the IEEE 802.11 frame carrying the IEEE 802.16m message / data may be set as an identifier of the IEEE 802.16m base station.
  • the destination address field of the IEEE 802.11 frame may be set to a predefined value indicating the IEEE 802.16m base station.
  • the cooperating device determines whether the received IEEE 802.11 frame is a frame to be transmitted to the IEEE 802.16m base station based on the destination address field of the received IEEE 802.11 frame.
  • the cooperative device may know from which device the corresponding IEEE 802.11 frame is transmitted based on the source address field of the IEEE 802.11 frame. If the destination address field of the received IEEE frame is set to an identifier of the IEEE 802.16m base station, the cooperative apparatus may know that the received IEEE 802.11 frame is a frame to be transmitted to the IEEE 802.16m base station. Or, if the destination address field of the received IEEE frame is set to a predefined value, the cooperative device may know that the received IEEE 802.11 frame is a frame to be transmitted to the IEEE 802.16m base station.
  • the cooperative device transmits the IEEE 802.16m message / data contained in the frame body field of the IEEE 802.11 frame to the IEEE 802.16m base station in step S320.
  • a cooperating device When a cooperating device sends an IEEE 802.16m message / data to an IEEE 802.16m base station, it is necessary to inform the device which IEEE 802.16m message / data is actually the message / data transmitted. To this end, when the cooperating device requests the IEEE 802.16m base station a UL resource for transmitting IEEE 802.16m message / data, various identifiers may be used. For example, an identifier of the cooperating device can be used. When the identifier of the cooperative device is used, the UL resource assignment A-MAP IE of the IEEE 802.16m system may be masked with the identifier of the cooperative device.
  • the identifier of the source device may be transmitted to the IEEE 802.16m base station together with the IEEE 802.16m message / data.
  • an identifier newly assigned from the base station for client cooperation may be used.
  • the UL resource allocation A-MAP IE of the IEEE 802.16m system may be masked with an identifier newly allocated from the base station for client cooperation.
  • the identifier of the source device may be transmitted to the IEEE 802.16m base station together with the IEEE 802.16m message / data.
  • Each cooperative device may have one newly assigned identifier for client cooperation, and several source devices may communicate with the IEEE 802.16m base station using the cooperative device.
  • the source device means that there are several identifiers of the source device mapped to the newly assigned identifier for the client cooperation of the cooperative device.
  • an identifier of the source device may be used. If the identifier of the source device is used, the UL resource allocation A-MAP IE of the IEEE 802.16m system may be masked with the identifier of the source device.
  • the IEEE 802.16m base station transmits the message / data to the cooperative device.
  • the IEEE 802.16m base station transmits a message / data to a cooperative device
  • various identifiers may be used when the IEEE 802.16m base station allocates a DL resource for transmitting a message / data to a cooperative device.
  • an identifier of the cooperating device can be used.
  • the DL resource allocation A-MAP IE of the IEEE 802.16m system may be masked with the identifier of the cooperative device.
  • the identifier of the source device may be transmitted to the cooperative device together with the message / data.
  • an identifier newly assigned to the cooperative device for client coordination may be used.
  • the A-MAP IE may be masked with an identifier newly assigned to a cooperating device for client cooperation.
  • the identifier of the source device may be transmitted to the cooperative device together with the message / data.
  • Each cooperative device may have one newly assigned identifier for client cooperation, and several source devices may communicate with the IEEE 802.16m base station using the cooperative device. In other words, it means that there are several identifiers of the source device mapped to the newly assigned identifier for the client cooperation of the cooperative device.
  • an identifier of the source device may be used.
  • the DL resource allocation A-MAP IE of the IEEE 802.16m system may be masked with the identifier of the source device.
  • step S410 the cooperative device transmits the message / data received from the IEEE 802.16m base station in the frame body field of the IEEE 802.11 frame to the source device.
  • the cooperative device needs to inform the source device that the message / data to be transmitted is transmitted from the IEEE 802.16m base station, not the cooperative device.
  • the source address field of the IEEE 802.11 frame carrying the message / data may be set to the identifier of the IEEE 802.16m base station.
  • the source address field of the IEEE 802.11 frame may be set to a predefined value indicating the IEEE 802.16m base station.
  • FIG. 11 is a block diagram of a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 800 includes a processor 810, a memory 820, and an RF unit 830.
  • Processor 810 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 810.
  • the memory 820 is connected to the processor 810 and stores various information for driving the processor 810.
  • the RF unit 830 is connected to the processor 810 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal 900 includes a processor 910, a memory 920, and an RF unit 930.
  • Processor 910 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 910.
  • the memory 920 is connected to the processor 910 and stores various information for driving the processor 910.
  • the RF unit 930 is connected to the processor 910 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Processors 810 and 910 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory 820, 920 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 830 and 930 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memory 820, 920 and executed by the processor 810, 910.
  • the memories 820 and 920 may be inside or outside the processors 810 and 910, and may be connected to the processors 810 and 910 by various well-known means.

Abstract

무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력(client cooperation)을 통한 데이터 전송 방법 및 장치가 제공된다. 클라이언트 협력의 협력 장치(cooperative device)는 제1 시스템의 프레임을 통해 소스 장치(source device)로부터 상향링크(UL; uplink) 데이터를 수신하고, 상기 UL 데이터가 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인 경우, 상기 UL 데이터를 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송한다. 또는 제2 시스템의 기지국으로부터 하향링크(DL; downlink) 데이터를 수신하고, 상기 DL 데이터가 상기 소스 장치로 전송될 데이터인 경우, 상기 DL 데이터를 제1 시스템의 프레임을 통해 상기 소스 장치로 전송한다.

Description

무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력을 통한 데이터 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력(client cooperation)을 통한 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 현재 3세대 무선 통신 시스템에 이어 개발되고 있는 4세대 무선 통신은 하향링크 1Gbps(Gigabits per second) 및 상향링크 500Mbps(Megabits per second)의 고속의 데이터 서비스를 지원하는 것을 목표로 한다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 그런데, 무선 채널(wireless channel)은 경로 손실(path loss), 잡음(noise), 다중 경로(multipath)에 의한 페이딩(fading) 현상, 심벌 간 간섭(ISI; inter-symbol interference) 또는 단말의 이동성으로 인한 도플러 효과(Doppler effect) 등의 비이상적인 특성이 있다. 무선 채널의 비이상적 특성을 극복하고, 무선 통신의 신뢰도(reliability)를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.
한편, 유비쿼터스 환경이 도래함에 따라 장비를 이용하여 언제 어디서나 끊김 없는 서비스를 제공받고자 하는 수요가 급속도로 증가하고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위하여 무선 통신 시스템에 클라이언트 협력(client cooperation) 기술이 도입될 수 있다. 클라이언트 협력 기술이란 특정 장치가 다른 장치의 전송을 도와주는 기술을 말한다. 즉, 하나의 장치는 기지국과 직접 통신을 할 수도 있고, 다른 장치의 도움을 받아 간접적으로 기지국과 통신할 수도 있다. 클라이언트 협력 기술에 의해서 저전력 소모(low power consumption) 및 성능 이득 향상(throughput enhancement) 등의 효과를 얻을 수 있다.
클라이언트 협력 기술은 멀티 RAT(radio access technology) 장치에서 보다 효율적으로 사용될 수 있다. 멀티 RAT 장치는 복수의 통신 시스템 내에서 동작이 가능한 장치를 말한다. 예를 들어, 멀티 RAT 장치는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.16m 및 IEEE 802.11에서 동시에 동작할 수 있다. 언제 어디서나 기지국으로의 용이하게 접근하고 효율적인 성능을 유지할 수 있도록, 멀티 RAT 장치는 이기종(heterogeneous) 네트워크에서 멀티 RAT 클라이언트 협력 기술(향상된 테더링(tethering))을 사용할 수 있다. 멀티 RAT 장치는 기지국의 별도의 도움 없이 자체적으로 멀티 RAT 클라이언트 협력 기술을 수행하기 위한 절차를 수행할 수 있다.
멀티 RAT 장치가 클라이언트 협력 기술을 이용하여 기지국과 통신하기 위한 데이터 전송 방법이 새롭게 제안될 필요가 있다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력을 통한 데이터 전송 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다. 본 발명은 클라이언트 협력의 소스 장치가 클라이언트 협력의 협력 장치를 통해 상향링크 데이터를 전송하고, 하향링크 데이터를 수신하는 방법을 제안한다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력(client cooperation)을 통한 협력 장치(cooperative device)의 데이터 전송 방법이 제공된다. 상기 데이터 전송 방법은 제1 시스템의 프레임을 통해 소스 장치(source device)로부터 상향링크(UL; uplink) 데이터를 수신하고, 상기 수신한 UL 데이터가 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인지 여부를 결정하고, 상기 UL 데이터가 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인 경우, 상기 UL 데이터를 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송하는 것을 포함한다.
상기 제1 시스템은 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11일 수 있다.
상기 UL 데이터가 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인 경우, 상기 제1 시스템의 프레임의 목적 주소(destination address) 필드의 값은 상기 제2 시스템의 기지국의 식별자의 값으로 설정될 수 있다.
상기 UL 데이터가 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인 경우, 상기 제1 시스템의 프레임의 목적 주소 필드의 값은 미리 정의된 설정될 수 있다.
상기 제2 시스템의 기지국으로 상기 UL 데이터의 전송에 사용되는 UL 자원을 위한 UL 자원 할당(resource assignment)은 상기 협력 장치의 식별자를 기반으로 할 수 있다.
상기 데이터 전송 방법은 상기 소스 장치의 식별자를 상기 UL 데이터와 함께 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 시스템의 기지국으로 상기 UL 데이터의 전송에 사용되는 UL 자원을 위한 UL 자원 할당은 클라이언트 협력을 위하여 상기 제2 시스템의 기지국으로부터 새롭게 할당된 식별자를 기반으로 할 수 있다.
상기 제2 시스템의 기지국으로 상기 UL 데이터의 전송에 사용되는 UL 자원을 위한 UL 자원 할당은 상기 소스 장치의 식별자를 기반으로 할 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력(client cooperation)을 통한 협력 장치(cooperative device)의 데이터 전송 방법이 제공된다. 상기 데이터 전송 방법은 제2 시스템의 기지국으로부터 하향링크(DL; downlink) 데이터를 수신하고, 상기 수신한 DL 데이터가 소스 장치(source device)로 전송될 데이터인지 여부를 결정하고, 상기 DL 데이터가 상기 소스 장치로 전송될 데이터인 경우, 상기 DL 데이터를 제1 시스템의 프레임을 통해 상기 소스 장치로 전송하는 것을 포함한다.
상기 제1 시스템은 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11일 수 있다.
상기 제2 시스템의 기지국으로부터 상기 DL 데이터의 수신에 사용되는 DL 자원을 위한 DL 자원 할당(resource assignment)은 상기 협력 장치의 식별자를 기반으로 할 수 있다.
상기 데이터 전송 방법은 상기 소스 장치의 식별자를 상기 DL 데이터와 함께 상기 소스 장치로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 시스템의 기지국으로부터 상기 DL 데이터의 수신에 사용되는 DL 자원을 위한 DL 자원 할당은 클라이언트 협력을 위하여 상기 제2 시스템의 기지국으로부터 새롭게 할당된 식별자를 기반으로 할 수 있다.
상기 제2 시스템의 기지국으로부터 상기 DL 데이터의 수신에 사용되는 DL 자원을 위한 DL 자원 할당은 상기 소스 장치의 식별자를 기반으로 할 수 있다.
상기 DL 데이터가 상기 소스 장치로 전송될 데이터인 경우, 상기 제1 시스템의 프레임의 소스 주소(source address) 필드의 값은 상기 제2 시스템의 기지국의 식별자의 값으로 설정되거나, 상기 제1 시스템의 프레임의 소스 주소 필드의 값은 미리 정의될 수 있다.
클라이언트 협력 기술을 통해 기지국과 멀티 RAT 장치가 효율적으로 통신할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 IEEE 802.16m의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 IEEE 802.16m에서 초기 네트워크 진입(initial network entry) 과정에서 단말의 스테이트 머신(state machine)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 IEEE 802.16m에서 초기 네트워크 진입 과정에서 기지국의 스테이트 머신의 일 예를 나타낸다.
도 5는 IEEE 802.11의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6은 클라이언트 협력 기술이 구현되는 일 예를 나타낸다.
도 7은 클라이언트 협력 기술이 구현되는 또 다른 예를 나타낸다.
도 8은 클라이언트 협력 기술이 구현되는 또 다른 예를 나타낸다.
도 9는 제안된 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 10은 제안된 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.16m 및 IEEE 802.11을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(DL; downlink) 또는 상향링크(UL; uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
도 2는 IEEE 802.16m의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 슈퍼프레임(SF; superframe)은 슈퍼프레임 헤더(SFH; superframe header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임 내 각 프레임의 길이는 모두 동일할 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다. 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
하나의 프레임은 다수의 서브프레임(subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌 또는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심벌, SC-FDMA 심벌 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 서브프레임은 5, 6, 7 또는 9개의 OFDMA 심벌로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심벌의 수는 제한되지 않는다. 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심벌의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임이 포함하는 OFDMA 심벌의 수에 따라 서브프레임의 타입(type)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 타입-1 서브프레임은 6 OFDMA 심벌, 타입-2 서브프레임은 7 OFDMA 심벌, 타입-3 서브프레임은 5 OFDMA 심벌, 타입-4 서브프레임은 9 OFDMA 심벌을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 하나의 프레임은 모두 동일한 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 또는 하나의 프레임은 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 내 각 서브프레임마다 포함하는 OFDMA 심벌의 개수는 모두 동일하거나, 각각 다를 수 있다. 또는, 하나의 프레임 내 적어도 하나의 서브프레임의 OFDMA 심벌의 개수는 상기 프레임 내 나머지 서브프레임의 OFDMA 심벌의 개수와 다를 수 있다.
프레임에는 TDD(time division duplex) 방식 또는 FDD(frequency division duplex) 방식이 적용될 수 있다. TDD 방식에서 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, TDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 시간 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 스위칭 포인트는 상향링크 영역에서 하향링크 영역으로 또는 하향링크 영역에서 상향링크 영역으로 전송 방향이 바뀌는 지점을 말하며, TDD 방식에서 각 프레임 내의 스위칭 포인트의 개수는 2개일 수 있다. FDD 방식에서 각 서브프레임이 동일한 시간의 서로 다른 주파수에서 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, FDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.
하나의 OFDMA 심벌은 복수의 부반송파를 포함하고, FFT 크기에 따라 부반송파의 개수가 결정된다. 몇 가지 유형의 부반송파가 있다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 다양한 측정(estimation)을 위한 파일롯 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 캐리어를 위한 널 캐리어로 나뉠 수 있다. OFDM 심벌을 특징짓는 파라미터는 BW, Nused, n, G 등이다. BW는 명목상의 채널 대역폭(nominal channel bandwidth)이다. Nused는 (DC 부반송파를 포함하는) 사용되는 부반송파의 개수이다. n은 샘플링 인자이다. 이 파라미터는 BW 및 Nused와 결합하여 부반송파 스페이싱(spacing) 및 유효 심벌 시간(useful symbol time)을 결정한다. G는 CP 시간과 유효 시간(useful time)의 비율이다.
아래 표 1은 OFDMA 파라미터를 나타낸다.
Channel bandwidth, BW(MHz) 5 7 8.75 10 20
Sampling factor, n 28/25 8/7 8/7 28/25 28/25
Sampling frequency, Fs(MHz) 5.6 8 10 11.2 22.4
FFT size, NFFT 512 1024 1024 1024 2048
Subcarrier spacing, Δf(kHz) 10.94 7.81 9.77 10.94 10.94
Useful symbol time, Tb(μs) 91.4 128 102.4 91.4 91.4
G=1/8 Symbol time, Ts(μs) 102.857 144 115.2 102.857 102.857
FDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 48 34 43 48 48
Idle time(μs) 62.857 104 46.40 62.857 62.857
TDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 47 33 42 47 47
TTG+RTG(μs) 165.714 248 161.6 165.714 165.714
G=1/16 Symbol time, Ts(μs) 97.143 136 108.8 97.143 97.143
FDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 51 36 45 51 51
Idle time(μs) 45.71 104 104 45.71 45.71
TDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 50 35 44 50 50
TTG+RTG(μs) 142.853 240 212.8 142.853 142.853
G=1/4 Symbol time, Ts(μs) 114.286 160 128 114.286 114.286
FDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 43 31 39 43 43
Idle time(μs) 85.694 40 8 85.694 85.694
TDD Number of
ODFMA symbols
per 5ms frame		 42 30 38 42 42
TTG+RTG(μs) 199.98 200 136 199.98 199.98
Number of Guard subcarriers Left 40 80 80 80 160
Right 39 79 79 79 159
Number of used subcarriers 433 865 865 865 1729
Number of PRU in type-1 subframe 24 48 48 48 96
표 1에서, NFFT는 Nused보다 큰 수 중에서 가장 작은 2n 가운데 가장 작은 파워(Smallest power of two greater than Nused)이고, 샘플링 인자 Fs=floor(n·BW/8000)×8000이며, 부반송파 스페이싱 Δf=Fs/NFFT이고, 유효 심벌 시간 Tb=1/Δf이며, CP 시간 Tg=G·Tb이고, OFDMA 심벌 시간 Ts=Tb+Tg이며, 샘플링 시간은 Tb/NFFT이다.
도 3은 IEEE 802.16m에서 초기 네트워크 진입(initial network entry) 과정에서 단말의 스테이트 머신(state machine)의 일 예를 나타낸다.
먼저, 단말은 시스템 정보를 획득한다. 설정된 DL 동기화(sync), 수신된 DL, UL 파라미터들 및 네트워크가 선택되지 않은 경우(100), 시스템 정보를 다시 획득한다. 설정된 DL 동기화, 수신된 DL, UL 파라미터들 및 네트워크가 선택된 경우(101), 레인징 기회(ranging opportunity)를 기다린다. 레인징 기회를 얻은 경우(110), 단말은 초기 레인징 코드(initial ranging code)를 전송한다.
단말은 AAI-RNG-ACK 메시지 또는 CDMA 할당(allocation) A-MAP IE(information element)를 기다린다. 타이머 T3 또는 T31이 만료되었거나 상태 “not detected”인 AAI-RNG-ACK 메시지를 수신하고 재시도 기회가 만료되었거나, 또는 상태 “abort”인 AAI-RNG-ACK 메시지를 수신한 경우(120), 단말은 시스템 정보를 다시 획득한다. 또는 상태 “continue” 또는 “not detected”인 수신하거나 타이머 T3 또는 T31이 만료되고 재시도 기회가 남아있는 경우(121), 단말은 레인징 기회를 기다린다. CDMA 할당 A-MAP IE를 수신한 경우(122), 단말은 AAI-RNG-REQ 메시지를 전송한다.
단말은 AAI-RNG-REQ 메시지를 전송한 후, 임시(temporary) STID(station identifier)를 가진 AAI-RNG-RSP 메시지를 기다린다. 타이머 T3가 만료되고 재시도 기회가 소진(exhausted)되거나, 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지를 수신한 경우(130), 단말은 다시 시스템 정보를 획득한다. 타이머 T3가 만료되고 아직 재시도 기회가 남아있는 경우(131), 단말은 다시 레인징 기회를 기다린다. 상태 “success”인 STID를 가진 AAI-RNG-RSP를 수신한 경우(132), 단말은 AAI-SBC-REQ 메시지를 전송한다.
단말은 AAI-SBC-REQ 메시지를 전송한 후, AAI-SBC-RSP 메시지를 기다린다. 타이머 T18이 만료되고 재시도 기회가 소진되거나, 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지를 수신한 경우(140), 단말은 다시 시스템 정보를 획득한다. 타이머 T18이 만료되고 재시도 기회가 남아있는 경우(141), 단말은 AAI-SBC-REQ 메시지를 전송한다. AAI-SBC-RSP 메시지를 수신하고 허가(authorization)가 지원되는 경우(142), 단말 허가 및 키 교환(key exchange)이 수행된다. 이때 타이머 T17이 만료되고 재시도 기회가 소진되거나, 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지를 수신한 경우(150), 단말은 다시 시스템 정보를 획득한다. 단말이 허가된 경우(151), 단말은 AAI-REG-REQ 메시지를 전송한다. AAI-SBC-RSP 메시지를 수신하고 허가가 지원되지 않는 경우(143), 단말은 AAI-REG-REQ 메시지를 전송한다.
AAI-REG-REQ 메시지를 전송한 단말은 STID를 가지는 AAI-REG-RSP 메시지를 기다린다. 이때 타이머 T6이 만료되고 재시도 기회가 소진되거나, 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지 또는 AAI-RES-CMD 메시지를 수신한 경우(160), 단말은 다시 시스템 정보를 획득한다. 타이머 T6이 만료되고 재시도 기회가 남아있는 경우(161), 단말은 AAI-SBC-REQ 메시지를 전송한다. AAI-REG-RSP 메시지를 수신한 경우(162), 단말은 AAI-REG-RSP 메시지를 처리한다.
위의 과정을 거쳐 기본 서비스 플로우가 설정되며, 네트워크 진입이 완료된다. 이때 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지, AAI-DREG-RSP 메시지 또는 AAI-RES-CMD 메시지를 수신한 경우(170), 단말은 다시 시스템 정보를 획득한다.
도 4는 IEEE 802.16m에서 초기 네트워크 진입 과정에서 기지국의 스테이트 머신(state machine)의 일 예를 나타낸다.
기지국은 초기 레인징 코드를 기다린다. 기지국은 초기 레인징 코드를 수신하고 상태 “continue”인 AAI-RNG-ACK 메시지를 전송한다(200). 또는 기지국은 초기 레인징 코드를 수신하고 상태 “success”인 AAI-RNG-ACK 메시지 및 CDMA 할당 A-MAP IE를 전송한다(201). 또는 기지국은 초기 레인징 코드를 수신하고 상태 “abort”인 AAI-RNG-ACK 메시지를 전송한다(209). 이때 초기 네트워크 진입 과정은 종료된다.
상태 “success”인 AAI-RNG-ACK 메시지 및 CDMA 할당 A-MAP IE를 전송한 기지국은 AAI-RNG-REQ 메시지를 기다린다. 기지국은 AAI-RNG-REQ 메시지를 수신하고 임시 STID를 가지는 상태 “success”인 AAI-RNG-RSP 메시지를 전송한다(210). 또는 레인징 응답 처리 시간(ranging response processing time)이 만료되는 경우(219), 초기 네트워크 진입 과정은 종료된다.
임시 STID를 가지는 상태 “success”인 AAI-RNG-RSP 메시지를 전송한 기지국은 AAI-SBC-REQ 메시지를 기다린다. 이 과정에서 기지국은 AAI-RNG-REQ 메시지를 재수신하고 AAI-RNG-RSP 메시지를 재전송할 수 있다(220). AAI-SBC-REQ 메시지를 수신하고 단말 허가가 지원되는 경우(221), 기지국은 단말 허가 및 키 교환을 수행한다. 이 과정에서 기지국은 AAI-SBC-REQ 메시지를 재수신하고 AAI-SBC-RSP 메시지를 재전송할 수 있다(230). 단말이 허가된 경우(231), 기지국은 AAI-REG-REQ 메시지를 기다린다. 또는, 기지국은 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지를 전송하여 초기 네트워크 진입 과정을 종료할 수 있다(229, 239). AAI-SBC-REQ 메시지를 수신하고 단말 허가가 지원되지 않는 경우(222), 기지국은 AAI-REG-REQ 메시지를 기다린다.
AAI-REG-REQ 메시지를 기다리는 동안, 단말 허가가 지원되지 않는 경우 기지국은 AAI-SBC-REQ 메시지를 재수신하고 AAI-SBC-RSP 메시지를 재전송할 수 있다(240). AAI-REG-REG 메시지를 수신한 기지국은 STID를 가지는 AAI-REG-RSP 메시지를 전송한다(241). 또는, 기지국은 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지를 전송하거나 AAI-RES-CMD 메시지를 전송하여 초기 네트워크 진입 과정을 종료할 수 있다(249).
STID를 가지는 AAI-REG-RSP 메시지를 전송한 기지국은 AAI-REG-RSP 메시지에 대한 ACK(acknowledgement)을 기다린다. 이 과정에서 기지국은 AAI-REG-REQ 메시지를 재수신하고 STID를 가지는 AAI-REG-RSP 메시지를 재전송할 수 있다(250). 암묵적인(implicit) 또는 명시적인(explicit)인 AAI-REG-RSP 메시지에 대한 ACK을 수신한 경우(251), 연결이 설정되고 초기 네트워크 진입이 완료된다. 또는 기지국은 상태 “abort”인 AAI-RNG-RSP 메시지, AAI-RES-CMD 메시지 또는 AAI-DREG-RSP 메시지를 전송하여 초기 네트워크 진입 과정을 종료할 수 있다(259, 269).
도 5는 IEEE 802.11의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
IEEE 802.11의 프레임은 순서가 고정된 필드들의 집합을 포함한다. 도 5를 참조하면, IEEE 802.11의 프레임은 프레임 제어(frame control) 필드, 지속(duration)/ID 필드, 주소(address) 1 필드, 주소 2 필드, 주소 3 필드, 시퀀스 제어(sequence control) 필드, 주소 4 필드, QoS(quality of service) 제어 필드, HT 제어 필드, 프레임 몸체(frame body) 필드 및 프레임 체크 시퀀스(FCS; frame check sequence) 필드를 포함한다. 상기 열거된 필드 중 프레임 제어 필드, 지속/ID 필드, 주소 1 필드 및 FCS 필드는 최소한의 IEEE 802.11 프레임 포맷을 구성하며, 모든 IEEE 802.11 프레임 내에 포함될 수 있다. 주소 2 필드, 주소 3 필드, 시퀀스 제어 필드, 주소 4 필드, QoS 제어 필드, HT 제어 필드 및 프레임 몸체 필드는 특정 프레임 타입에만 포함될 수 있다.
프레임 제어 필드는 다양한 서브필드(subfield)를 포함할 수 있다. 지속/ID 필드의 길이는 16비트일 수 있다. 주소 필드는 기본 서비스 집합 식별자(BSSID; basic service set identifier), 소스 주소(SA; source address), 목적 주소(DA; destination address), 전송 STA 주소(TA; transmitting STA address) 및 수신 STA 주소(RA; receiving STA address)를 포함할 수 있다. 주소 필드는 서로 다른 필드가 프레임 타입에 따라 다른 목적으로 사용될 수 있다. 시퀀스 제어 필드는 조각화 재조립과 중복 프레임을 버릴 때 사용될 수 있다. 시퀀스 제어 필드는 16비트일 수 있으며, 시퀀스 번호(sequence number) 및 조각 번호(fragment number)의 2개의 서브필드를 포함할 수 있다. FCS 필드는 스테이션이 수신된 프레임의 결함을 검사하기 위하여 사용될 수 있다. FCS 필드는 32비트의 CRC(cyclic redundancy check)를 포함하는 32비트의 필드일 수 있다. FCS는 MAC(media access control) 헤더의 모든 필드들 및 프레임 몸체 필드에 걸쳐 계산될 수 있다.
프레임 몸체 필드는 개별 프레임 타입과 서브타입에 특정된 정보를 포함할 수 있다. 즉, 프레임 몸체 필드는 스테이션에서 스테이션으로 상위 수준의 데이터를 나른다. 프레임 몸체 필드는 데이터 필드로 불릴 수 있다. 프레임 몸체 필드의 길이는 다양하게 변화할 수 있다. 프레임 몸체 필드의 최소 길이는 0 옥텟(octet)일 수 있다. 프레임 몸체 필드의 최대 길이는 MSDU(MAC service data unit)의 최대 길이, 메시 제어(mesh control) 필드의 길이 및 암호화를 위한 오버헤드(overhead)의 총합 또는 A-MSDU(aggregated MSDU)의 최대 길이 및 암호화를 위한 오버헤드의 총합에 의해서 결정될 수 있다. 데이터 프레임은 프레임 몸체 필드의 상위 수준 프로토콜 데이터를 포함한다. 데이터 프레임은 프레임 제어 필드, 지속/ID 필드, 주소 1 필드, 주소 2 필드, 주소 3 필드, 시퀀스 제어 필드, 프레임 몸체 필드 및 FCS 필드를 항상 포함할 수 있다. 주소 4 필드의 존재 여부는 프레임 제어 필드 내의 To DS 서브필드와 From DS 서브필드의 설정에 의해서 결정될 수 있다. 다른 데이터 프레임 타입은 기능에 따라 범주화될 수 있다.
관리 프레임(management frame)은 프레임 제어 필드, 지속/ID 필드, 주소 1 필드, 주소 2 필드, 주소 3 필드, 시퀀스 제어 필드, 프레임 몸체 필드 및 FCS 필드를 항상 포함할 수 있다. 프레임 몸체 필드에 포함된 데이터 대부분은 고정 필드라고 하는 고정 길이 필드와 정보 요소라고 하는 가변 길이 필드를 사용한다. 정보 요소는 가변 길이의 데이터 단위이다.
관리 프레임은 서브타입에 의해서 다양한 용도로 사용될 수 있다. 즉, 서로 다른 서브타입의 프레임 몸체 필드는 서로 다른 정보를 포함한다. 비컨(beacon) 프레임은 네트워크의 존재를 알리며, 네트워크 유지 보수의 중요한 역할을 담당한다. 비컨 프레임은 이동 스테이션을 네트워크에 참여하게 하기 위하여 파라미터를 대응시킨다. 또한, 비컨 프레임은 이동 스테이션이 네트워크를 찾고 인식할 수 있도록 주기적으로 전송된다. 프로브 요청(probe request) 프레임은 이동 스테이션이 존재하는 IEEE 802.11 네트워크를 찾기(scan) 위하여 사용된다. 프로브 응답(probe response) 프레임은 프로브 요청 프레임에 대한 응답이다. 인증 요청(authentication request) 프레임은 이동 스테이션이 액세스 포인트로 인증 요청을 하기 위하여 사용된다. 인증 응답(authentication response) 프레임은 인증 요청 프레임에 대한 응답이다. 인증 해제(deauthentication) 프레임은 인증 관계를 종료시키기 위하여 사용된다. 결합 요청(association request) 프레임은 호환 네트워크를 인식하고 인증 받은 이동 스테이션이 네트워크에 참여하기 위하여 전송된다. 결합 응답(association response) 프레임은 결합 요청 프레임에 대한 응답이다. 결합 해제(deassociation) 프레임은 결합 관계를 종료하기 위하여 사용된다.
IEEE 802.11에서 인증 및 결합 절차에 따라 3가지 상태(state)가 존재할 수 있다. 표 2는 IEEE 802.11의 3가지 상태를 나타낸다.
인증 결합
상태 1 X X
상태 2 O X
상태 3 O O
데이터 프레임을 전송하기 위하여 장치는 네트워크와 인증 및 결합 절차를 수행해야 한다. 표 2의 상태 1에서 상태 2로 전환하는 과정을 인증 절차라 할 수 있다. 인증 절차는 어느 한 장치가 다른 장치의 정보를 획득하고 상기 다른 장치와 인증함으로써 수행될 수 있다. 다른 장치의 정보를 획득함에 있어서, 비컨 프레임을 수신하여 다른 노드의 정보를 획득하는 수동 스캐닝(passive scanning) 방식과, 프로브 요청 메시지를 전송하고 그 응답으로 수신된 프로브 응답 메시지를 통해 다른 장치의 정보를 획득하는 능동 스캐닝(active scanning) 방식의 2가지 방식이 존재할 수 있다. 인증 절차는 두 장치가 인증 요청 프레임과 인증 응답 프레임을 교환함으로써 완료될 수 있다.
표 2의 상태 2에서 상태 3로 전환하는 과정을 결합 절차라 할 수 있다. 결합 절차는 인증 절차를 완료한 두 장치가 결합 요청 프레임과 결합 응답 프레임을 교환함으로써 완료될 수 있다. 결합 절차에 의해서 결합 ID(association ID)가 할당될 수 있다.
무선 통신 시스템에 클라이언트 협력 기술이 도입될 수 있다. 하나의 장치는 기지국과 직접 통신을 할 수도 있고, 다른 장치의 도움을 받아 간접적으로 기지국과 통신할 수도 있다. 이하에서 소스 장치(source device)는 다른 장치와의 연결을 통해 기지국과 통신하는 장치를 말하며, 협력 장치(cooperation device)는 소스 장치가 기지국과 통신할 수 있도록 도움을 주는 중계자를 말한다. 클라이언트 협력 기술에 의해서 저전력 소모(low power consumption)의 효과를 얻을 수 있다. 장치의 측면에서 클라이언트 협력 기술에 의해서 경로 손실(path-loss)을 줄일 수 있고, 이에 따라 전송 전력을 줄일 수 있다. 네트워크의 측면에서는 총 네트워크의 전력 소비가 감소할 수 있다. 또한, 클라이언트 협력 기술에 의해서 성능 이득 향상(throughput enhancement)의 효과를 얻을 수 있다. 장치의 측면에서, 소스 장치는 기지국과 협력 장치와 기지국 사이의 품질이 좋은 링크를 이용할 수 있다. 또한, 안테나 확장 이득(antenna extension gain)을 얻을 수 있다. 네트워크의 측면에서, 추가적인 기반 시설 없이도 주파수 재사용(frequency reuse)에 따른 클라이언트 클러스터링(client clustering)에 의해서 네트워크 용량을 늘릴 수 있다.
도 6은 클라이언트 협력 기술이 구현되는 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 클라이언트 협력 기술에서 소스 장치는 매크로 BS와 직접 통신하거나, 협력 장치를 거쳐 매크로 BS와 통신할 수 있다. 협력 장치는 매크로 BS와 직접 통신하거나, 소스 장치의 통신을 도울 수 있다. 소스 장치가 매크로 BS와 직접 통신할 수 있다는 점에서 이동 릴레이(mobile relay)와 차이가 있다. 이때 각 장치와 매크로 BS는 제1 RAT(radio access technology)를 통해 통신하고, 소스 장치와 협력 장치 는 제2 RAT를 통해 통신할 수 있다. 제1 RAT는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.16 (WiMAX), IEEE 802.16m 또는 IEEE 802.20 등과 같은 무선 기술일 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16의 진화이다. 또는 제 1 RAT는 E-UTRA, 3GPP LTE 또는 3GPP LTE-A 등과 같은 무선 기술일 수 있다. 3GPP LTE-A는 3GPP LTE의 진화이다. 제2 RAT는 IEEE 802.11일 수 있다.
도 7은 클라이언트 협력 기술이 구현되는 또 다른 예를 나타낸다.
클라이언트 협력 기술은 멀티 RAT(radio access technology) 장치에서 보다 효율적으로 사용될 수 있다. 멀티 RAT 장치는 복수의 통신 시스템 내에서 동작이 가능한 장치를 말한다. 예를 들어, 멀티 RAT 장치는 IEEE 802.16m 및 IEEE 802.11에서 동시에 동작할 수 있다. 멀티 RAT 장치가 클라이언트 협력 기술을 사용하는 경우, 멀티 RAT 장치는 복수의 RAT를 이용하여 IEEE 802.16m 기지국과 통신할 수 있다. 예를 들어 도 7과 같이 제2 장치와 기지국 간의 채널 품질이 열악하거나, 음영 지역 내에 있는 제2 장치가 기지국으로부터 신호를 수신하지 못하는 경우 제1 장치를 협력 장치로 하여 기지국과 통신할 수 있다. 이때 각 장치와 기지국은 제1 RAT를 통해 통신하고, 소스 장치와 협력 장치 는 제2 RAT를 통해 통신할 수 있다. 제1 RAT는 IEEE 802.16, IEEE 802.16m, IEEE 802.20, E-UTRA, 3GPP LTE 또는 3GPP LTE-A 등과 같은 무선 기술일 수 있다. 제2 RAT는 IEEE 802.11일 수 있다.
도 8은 클라이언트 협력 기술이 구현되는 또 다른 예를 나타낸다.
소스 장치와 매크로 기지국(e.g., IEEE 802.16m 기지국)은 직접 링크(direct link)에 의해서 연결될 수 있고, 협력 장치를 이용하여 간접 링크(indirect link)에 의해서 연결될 수 있다. 이때 각 장치와 기지국은 IEEE 802.16m을 통해 연결되고, 소스 장치와 협력 장치는 IEEE 802.11을 통해 연결될 수 있다.
소스 장치는 기지국으로 네트워크 진입한 이후에 기지국과 통신할 수 있다. 소스 장치가 기지국으로 네트워크 진입을 수행할 때, 소스 장치는 네트워크 진입을 위한 여러 종류의 메시지들을 협력 장치를 통해 기지국으로 전송함으로써 기지국으로 네트워크 진입을 수행할 수 있다. 예를 들어, 소스 장치는 IEEE 802.11을 통해 연결된 협력 장치를 통해 IEEE 802.16m 기지국에 접속할 수 있다. 소스 장치가 협력 장치를 통해 기지국으로 네트워크 진입을 수행하는 방법은 2가지 방법으로 나뉠 수 있다.
1) 먼저, 소스 장치는 상대 장치로부터 멀티 RAT 클라이언트 협력(이하 클라이언트 협력) 수행을 위한 정보를 획득하지 않고 IEEE 802.16m 기지국으로 네트워크 진입을 시도할 수 있다. 즉, 소스 장치가 상대 장치와 인증 및 결합 절차를 완료한 후, 상대 장치가 협력 장치로 수행할 수 있는지 여부를 모른 상태에서 IEEE 802.16m 기지국으로 네트워크 진입을 수행하는 방법이 제안될 수 있다. 이때 상대 장치가 아직 클라이언트 협력에서 협력 장치로 수행할 수 있는지 여부를 알 수 없으므로, 협력 장치라 불릴 수 없다. 상대 장치는 협력 장치로 수행할 수 있는지 여부가 확인된 후에 비로소 협력 장치로 불릴 수 있다.
소스 장치는 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)를 IEEE 802.11 프레임의 프레임 몸체 필드에 캡슐화(encapsulation)하여 상대 장치로 전송한다. 상대 장치는 상기 레인징 요청 메시지에 대한 ACK(acknowledgement) 메시지를 소스 장치로 전송할 수 있다. 상대 장치는 자신이 클라이언트 협력의 협력 장치로 수행이 가능한 경우, ACK 메시지를 소스 장치로 전송할 수 있다. 즉, ACK 메시지를 통해 상대 장치가 클라이언트 협력의 협력 장치로 수행하는 것을 수락할 수 있다. 이에 따라 상대 장치는 클라이언트 협력의 협력 장치가 되며, 소스 장치는 클라이언트 협력의 소스 장치가 될 수 있다.
상대 장치는 일반적인 레인징 절차 또는 일반적인 대역폭 요청 절차를 이용하여 상기 레인징 요청 메시지를 기지국으로 전달한다. 기지국은 상기 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지(RNG-RSP)를 상대 장치로 전송한다. 상대 장치는 레인징 응답 메시지를 IEEE 802.11 프레임의 프레임 몸체 필드에 캡슐화하여 소스 장치로 전송한다. 소스 장치는 자신이 전송한 레인징 요청 메시지에 대한 레인징 응답 메시지를 수신함으로써, 상대 장치가 클라이언트 협력의 협력 장치로 수행하는 것을 수락하였음을 알 수 있다. 이에 따라 상대 장치는 클라이언트 협력의 협력 장치가 되며, 소스 장치는 클라이언트 협력의 소스 장치가 될 수 있다.
2) 소스 장치는 협력 장치로부터 멀티 RAT 클라이언트 협력 수행을 위한 정보를 획득한 후에, IEEE 802.16m 기지국으로 네트워크 진입을 시도할 수 있다. 즉, 소스 장치가 협력 장치와 인증 및 결합 절차를 완료한 후, IEEE 802.16m 기지국으로 네트워크 진입을 수행하는 방법이 제안될 수 있다. 소스 장치가 협력 장치로부터 멀티 RAT 클라이언트 협력 수행을 위한 정보를 획득하는 방법은 후술하도록 한다.
소스 장치는 레인징 요청 메시지를 IEEE 802.11 프레임의 프레임 몸체 필드에 캡슐화하여 상대 장치로 전송한다. 협력 장치는 이미 클라이언트 협력의 협력 장치로 수행하므로, 수신한 메시지가 레인징 요청 메시지임을 묵시적으로 알 수 있다. 협력 장치는 기지국으로 일반적인 레인징 절차에 따라 레인징 코드를, 또는 일반적인 대역폭 요청 절차에 따라 대역폭 요청(BR; bandwidth request)을 기지국으로 전송하여 UL 자원을 할당 받는다. 협력 장치는 할당된 UL 자원을 통해 레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송한다.
기지국은 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로 레인징 응답 메시지를 협력 장치로 전송한다. 기지국은 협력 장치의 식별자를 이용한 DL 자원 할당 정보 및 레인징 응답 메시지를 협력 장치로 전송할 수 있다. 이때 기지국은 클라이언트 협력에 사용되는 새로운 식별자 또는 소스 장치에 할당된 식별자를 헤더(header), 확장 헤더(extended header) 또는 레인징 응답 메시지에 포함하여 전송할 수 있다. 협력 장치는 레인징 응답 메시지를 IEEE 802.11 프레임의 프레임 몸체 필드에 캡슐화하여 소스 장치로 전송한다.
소스 장치는 협력 장치로부터 멀티 RAT 클라이언트 협력 수행을 위한 정보를 획득하기 이전에, 상대 장치가 협력 장치로 동작 가능한지 여부가 결정될 수 있다. 상대 장치는 자신의 이동 속도, 위치, 주위의 협력 장치가 될 수 있는 장치들의 유무 및 개수, 전력 소모량 및 기지국과의 채널 상태 등의 여러 결정 요소들을 고려하여 자신이 협력 장치로 동작 가능한지 여부를 자체적으로 판단할 수 있다. 또는 상대 장치가 협력 장치로 동작 가능한지 여부는 기지국이 판단할 수 있다. 기지국이 상대 장치가 협력 장치로 동작 가능한지 여부를 판단하고 상대 장치로 클라이언트 협력의 협력 장치로 수행을 요청하면, 상대 장치가 기지국의 요청을 승인하거나 거절할 수 있다. 상대 장치가 클라이언트 협력의 협력 장치로 동작 가능한지 여부는 복수의 장치들에게 동시에 브로드캐스트(broadcast) 되거나, 특정 장치에게 유니캐스트(unicast) 방식으로 전달될 수 있다.
소스 장치가 협력 장치로부터 클라이언트 협력 수행을 위한 정보를 획득할 수 있다. 상기 클라이언트 협력 수행을 위한 정보는 상대 장치가 멀티 RAT 장치인지 여부, 각 장치가 접속된 시스템의 종류, 상대 장치가 클라이언트 협력에서 협력 장치로 동작할 수 있는지 여부, 네트워크 서비스 공급자(NSP; network service provider) 관련 정보 및 상대 장치가 접속하고 있는 기지국의 시스템 정보 등을 포함할 수 있다.
상대 장치가 클라이언트 협력에서 협력 장치로 동작할 수 있는지 여부를 판단한 후에, 상대 장치와 소스 장치는 클라이언트 협력 수행을 위한 정보를 서로 교환할 수 있다. 상대 장치는 소스 장치와의 인증 또는 결합 절차 과정에서, 또는 결합이 완료된 후에 클라이언트 협력 수행을 위한 정보를 소스 장치로 동시에 하나의 프레임으로 전송할 수 있다. 이때 클라이언트 협력 수행 정보가 전송되는 하나의 프레임은 비컨 프레임, 프로브 응답 프레임, 인증 응답 프레임, 결합 응답 프레임 등의 관리 프레임 또는 데이터 프레임 중 어느 하나일 수 있다. 또는, 상대 장치는 소스 장치와의 인증 또는 결합 절차 과정에서, 또는 결합이 완료된 후에 클라이언트 협력 수행을 위한 정보를 소스 장치로 복수의 프레임을 통해 전송할 수 있다. 제1 장치가 멀티 RAT 장치가 아니거나 클라이언트 협력의 협력 장치로 동작이 불가능한 경우, 나머지 정보들은 제2 장치로 전송되지 않을 수 있다. 소스 장치는 상대 장치와의 클라이언트 협력 수행이 적합한지 여부를 판단하여 상대 장치와의 클라이언트 협력 수행에 적합하지 않다고 판단하는 경우 다른 장치를 찾을 수 있다. 소스 장치가 상대 장치와의 클라이언트 협력 수행에 적합하다고 판단하는 경우, 소스 장치는 기지국으로의 네트워크 진입을 시작할 수 있다.
이하, 소스 장치와 협력 장치 및 기지국 간의 클라이언트 협력의 설정이 완료된 경우, 소스 장치가 협력 장치를 이용하여 기지국으로 UL 메시지 또는 데이터를 전송하고, 기지국이 소스 장치로 DL 메시지 또는 데이터를 전송하는 방법을 설명하도록 한다. 본 발명은 소스 장치가 협력 장치를 통해 기지국으로 네트워크 진입을 수행하는 경우, 또는 소스 장치가 기지국으로 네트워크 진입한 이후 협력 장치를 통해 기지국과 통신하는 경우에 적용될 수 있다. 소스 장치는 협력 장치와의 제2 RAT 연결을 통해 제1 RAT 기지국과 메시지 또는 데이터를 주고받을 수 있다. 이하에서, 제1 RAT는 IEEE 802.16m인 것을 가정하나, 이에 제한되는 것은 아니며 IEEE 802.20, E-UTRA, 3GPP LTE 또는 3GPP LTE-A 등의 다양한 무선 기술일 수 있다. 제2 RAT는 IEEE 802.11인 것을 가정한다.
먼저, 기지국과 소스 장치 간의 간접 링크를 통해 소스 장치가 기지국으로 UL 메시지 또는 데이터를 전송하는 방법을 실시예를 통해 설명한다.
도 9는 제안된 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S300에서 소스 장치는 IEEE 802.16m 메시지/데이터를 생성한다. 단계 S310에서 소스 장치는 생성된 IEEE 802.16m 메시지/데이터를 IEEE 802.11 프레임의 프레임 몸체 필드에 실어 협력 장치로 전송한다. 이때 소스 장치는 전송하는 IEEE 802.16m 메시지/데이터가 협력 장치가 아닌 IEEE 802.16m 기지국으로 전송되는 것임을 협력 장치에 알릴 필요가 있다. 이를 위하여 IEEE 802.16m 메시지/데이터가 실리는 IEEE 802.11 프레임의 목적 주소 필드가 IEEE 802.16m 기지국의 식별자로 설정될 수 있다. 또는, IEEE 802.11 프레임의 목적 주소 필드가 IEEE 802.16m 기지국을 지시하는 미리 정의된 값으로 설정될 수 있다.
협력 장치는 수신한 IEEE 802.11 프레임의 목적 주소 필드를 기반으로 수신한 IEEE 802.11 프레임이 IEEE 802.16m 기지국으로 전송되어야 할 프레임인지 여부를 판단한다. 협력 장치는 IEEE 802.11 프레임의 소스 주소 필드를 기반으로 해당 IEEE 802.11 프레임이 어느 장치로부터 전송되었는지를 알 수 있다. 수신한 IEEE 프레임의 목적 주소 필드가 IEEE 802.16m 기지국의 식별자로 설정되어 있는 경우, 협력 장치는 수신한 IEEE 802.11 프레임이 IEEE 802.16m 기지국으로 전송되어야 할 프레임인 것을 알 수 있다. 또는, 수신한 IEEE 프레임의 목적 주소 필드가 미리 정의된 값으로 설정되어 있는 경우, 협력 장치는 수신한 IEEE 802.11 프레임이 IEEE 802.16m 기지국으로 전송되어야 할 프레임인 것을 알 수 있다. 수신한 IEEE 802.11 프레임이 IEEE 802.16m 기지국으로 전송되어야 할 프레임인 경우, 협력 장치는 단계 S320에서 IEEE 802.11 프레임의 프레임 몸체 필드에 실린 IEEE 802.16m 메시지/데이터를 IEEE 802.16m 기지국으로 전송한다.
협력 장치가 IEEE 802.16m 메시지/데이터를 IEEE 802.16m 기지국으로 전송할 때, 해당 IEEE 802.16m 메시지/데이터가 실제로 어느 장치로부터 전송된 메시지/데이터인지를 알릴 필요가 있다. 이를 위하여 협력 장치가 IEEE 802.16m 메시지/데이터를 전송할 UL 자원을 IEEE 802.16m 기지국에 요청할 때, 다양한 식별자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 협력 장치의 식별자가 사용될 수 있다. 협력 장치의 식별자가 사용되는 경우, IEEE 802.16m 시스템의 UL 자원 할당(resource assignment) A-MAP IE는 협력 장치의 식별자로 마스킹 될 수 있다. 이때 IEEE 802.16m 메시지/데이터와 함께 소스 장치의 식별자가 IEEE 802.16m 기지국으로 전송될 수 있다. 또는, 클라이언트 협력을 위해 기지국으로부터 새롭게 할당 받은 식별자가 사용될 수 있다. 클라이언트 협력을 위하여 새롭게 할당된 식별자가 사용되는 경우, IEEE 802.16m 시스템의 UL 자원 할당 A-MAP IE는 클라이언트 협력을 위해 기지국으로부터 새롭게 할당 받은 식별자로 마스킹 될 수 있다. 이때 IEEE 802.16m 메시지/데이터와 함께 소스 장치의 식별자가 IEEE 802.16m 기지국으로 전송될 수 있다. 각 협력 장치마다 클라이언트 협력을 위해 새롭게 할당된 식별자가 1개이고 해당 협력 장치를 이용하여 IEEE 802.16m 기지국과 통신하는 소스 장치는 여러 개일 수 있다. 즉, 해당 협력 장치의 클라이언트 협력을 위해 새롭게 할당된 식별자에 맵핑되어 있는 소스 장치의 식별자가 여러 개임을 의미한다.. 또는, 소스 장치의 식별자가 사용될 수 있다. 소스 장치의 식별자가 사용되는 경우,IEEE 802.16m 시스템의 UL 자원 할당 A-MAP IE는 소스 장치의 식별자로 마스킹 될 수 있다.
이하, 기지국과 소스 장치 간의 간접 링크를 통해 기지국이 소스 장치로 DL 메시지 또는 데이터를 전송하는 방법을 실시예를 통해 설명한다.
도 10은 제안된 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S400에서 IEEE 802.16m 기지국은 메시지/데이터를 협력 장치로 전송한다. IEEE 802.16m 기지국이 메시지/데이터를 협력 장치로 전송할 때, 해당 메시지/데이터가 실제로 협력 장치와 소스 장치 중 어느 장치로 전송되어야 할 메시지/데이터인지를 알릴 필요가 있다. 이를 위하여 IEEE 802.16m 기지국이 메시지/데이터를 전송할 DL 자원을 협력 장치에 할당할 때 다양한 식별자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 협력 장치의 식별자가 사용될 수 있다. 협력 장치의 식별자가 사용되는 경우, IEEE 802.16m 시스템의 DL 자원 할당 A-MAP IE는 협력 장치의 식별자로 마스킹 될 수 있다. 이때 메시지/데이터와 함께 소스 장치의 식별자가 협력 장치로 전송될 수 있다. 또는, 클라이언트 협력을 위해 협력 장치로 새롭게 할당한 식별자가 사용될 수 있다. IEEE 802.16m 시스템의 DL 자원 할당 A-MAP IE는 클라이언트 협력을 위해 협력 장치로 새롭게 할당한 식별자로 마스킹 될 수 있다. 이때 메시지/데이터와 함께 소스 장치의 식별자가 협력 장치로 전송될 수 있다. 각 협력 장치마다 클라이언트 협력을 위해 새롭게 할당된 식별자가 1개이고 해당 협력 장치를 이용하여 IEEE 802.16m 기지국과 통신하는 소스 장치는 여려 개일 수 있다. 즉, 해당 협력 장치의 클라이언트 협력을 위해 새롭게 할당된 식별자에 맵핑되어 있는 소스 장치의 식별자가 여러 개임을 의미한다.. 또는, 소스 장치의 식별자가 사용될 수 있다. 소스 장치의 식별자가 사용되는 경우, IEEE 802.16m 시스템의 DL 자원 할당 A-MAP IE는 소스 장치의 식별자로 마스킹 될 수 있다. 위와 같이 다양한 식별자를 사용함으로써, 협력 장치는 IEEE 802.16m 기지국으로부터 수신한 메시지/데이터가 어느 장치로 전송되어야 할 메시지/데이터인지 알 수 있다.
단계 S410에서 협력 장치는 IEEE 802.16m 기지국으로부터 수신한 메시지/데이터를 IEEE 802.11 프레임의 프레임 몸체 필드에 실어 소스 장치로 전송한다. 이때 협력 장치는 전송하는 메시지/데이터가 협력 장치가 아닌 IEEE 802.16m 기지국으로부터 전송된 것임을 소스 장치에 알릴 필요가 있다. 이를 위하여 메시지/데이터가 실리는 IEEE 802.11 프레임의 소스 주소 필드가 IEEE 802.16m 기지국의 식별자로 설정될 수 있다. 또는, IEEE 802.11 프레임의 소스 주소 필드가 IEEE 802.16m 기지국을 지시하는 미리 정의된 값으로 설정될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; radio frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력(client cooperation)을 통한 협력 장치(cooperative device)의 데이터 전송 방법에 있어서,
    제1 시스템의 프레임을 통해 소스 장치(source device)로부터 상향링크(UL; uplink) 데이터를 수신하고,
    상기 수신한 UL 데이터가 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인지 여부를 결정하고,
    상기 UL 데이터가 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인 경우, 상기 UL 데이터를 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송하는 것을 포함하는 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 시스템은 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 UL 데이터가 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인 경우,
    상기 제1 시스템의 프레임의 목적 주소(destination address) 필드의 값은 상기 제2 시스템의 기지국의 식별자의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 UL 데이터가 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송될 데이터인 경우,
    상기 제1 시스템의 프레임의 목적 주소 필드의 값은 미리 정의된 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 시스템의 기지국으로 상기 UL 데이터의 전송에 사용되는 UL 자원을 위한 UL 자원 할당(resource assignment)은 상기 협력 장치의 식별자를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 소스 장치의 식별자를 상기 UL 데이터와 함께 상기 제2 시스템의 기지국으로 전송하는 것을 더 포함하는 데이터 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 시스템의 기지국으로 상기 UL 데이터의 전송에 사용되는 UL 자원을 위한 UL 자원 할당은 클라이언트 협력을 위하여 상기 제2 시스템의 기지국으로부터 새롭게 할당된 식별자를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 시스템의 기지국으로 상기 UL 데이터의 전송에 사용되는 UL 자원을 위한 UL 자원 할당은 상기 소스 장치의 식별자를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 클라이언트 협력(client cooperation)을 통한 협력 장치(cooperative device)의 데이터 전송 방법에 있어서,
    제2 시스템의 기지국으로부터 하향링크(DL; downlink) 데이터를 수신하고,
    상기 수신한 DL 데이터가 소스 장치(source device)로 전송될 데이터인지 여부를 결정하고,
    상기 DL 데이터가 상기 소스 장치로 전송될 데이터인 경우, 상기 DL 데이터를 제1 시스템의 프레임을 통해 상기 소스 장치로 전송하는 것을 포함하는 데이터 전송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 시스템은 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 시스템의 기지국으로부터 상기 DL 데이터의 수신에 사용되는 DL 자원을 위한 DL 자원 할당(resource assignment)은 상기 협력 장치의 식별자를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소스 장치의 식별자를 상기 DL 데이터와 함께 상기 소스 장치로 전송하는 것을 더 포함하는 데이터 전송 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 시스템의 기지국으로부터 상기 DL 데이터의 수신에 사용되는 DL 자원을 위한 DL 자원 할당은 클라이언트 협력을 위하여 상기 제2 시스템의 기지국으로부터 새롭게 할당된 식별자를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 시스템의 기지국으로부터 상기 DL 데이터의 수신에 사용되는 DL 자원을 위한 DL 자원 할당은 상기 소스 장치의 식별자를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 DL 데이터가 상기 소스 장치로 전송될 데이터인 경우,
    상기 제1 시스템의 프레임의 소스 주소(source address) 필드의 값은 상기 제2 시스템의 기지국의 식별자의 값으로 설정되거나,
    상기 제1 시스템의 프레임의 소스 주소 필드의 값은 미리 정의되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
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