专利名称：在无线通信系统中设置中继链路的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及在无线通信系统中设置中继链路的方法和装置。特别是，在无线通信系统中，利用中继来传送数据帧的中继链路设置方法及装置。
背景技术：
在无线通信系统中，例如在IEEE 802. 11的无线局域网(Wireless Local AreaNetwork,以下称WLAN)环境中，数据巾贞可经由存取点(Access Point,以下称AP)被传送，或是以点对点(peer-to-peer)的方式直接被传送。但是，一般情况下，由于将数据巾贞向AP上行链路及下行链路的传送方式是网络内其他的装置，例如，基站(station)为了获得信道必须竞争，因此，用于数据传送的吞吐量(throughput)会被减少。为改善上述问题，在IEEE802. Ile中，由于通过基站之间的直接链路设置DLS (direct link setup)模式，不经过存取点，帧在基站之间直接被收发，因此，使信道使用率增加了 2倍以上。但是，即使是在直接链路设置模式的情况下，由于网络中存在的多种路径、衰减、干涉等原因会使信道状态变差，无线网络吞吐量会被减少，因此，当需要类似多媒体串流的QoS时，所需的QoS不能被满足。特别是，现标准化正在进行中，在利用类似60GHz频带的毫米波的WLAN中会使上述问题更为突出。毫米波通信，虽然可使用约2GHz的宽带且无需高调制(highmodulation)来容易地传送数Gbps的数据,但由于直进性较强的高频的特性,具有电力损耗较大的缺点。因此，为改善上述缺点，使用指向性天线来将电力聚集在一定的方向而不是全方向，从而获得高天线增益(high antenna gain)的方法被推荐(recommend)。但是，在视线(line-of-sight,以下称L0S)没有被确保，将彳目号反射来传达时，在这种情况下，信号的传达距离变长且衰减损耗增大，由此因反射的损耗被增加。且由于人将视线隔离时的穿透损耗(penetration loss)为20dB以上，一般室内存在的门或壁的隔离使损耗变得更大，因此，具有信号较难到达目标的问题。如上所述，就算直接链路设置和利用指向性天线，但为了解决可能发生的问题点，还是需要一种不通过存取点，通过无线网络内的其他基站帧也可被中继的方法。
发明内容
技术课题本发明的目的在于提供一种在无线通信系统中利用中继来传送数据帧的中继链路设置方法及装置。本发明的其他目和优点可根据以下的说明被理解，并可通过本发明的实施例被更清楚地了解。此外，可容易地了解本发明的目的及优点可通过权利要求书中出现的手段及其组合被实现。技术方案为了达成上述目的，本发明提供一种无线通信系统中源站的中继链路设置方法，所述中继链路设置方法包括以下步骤从存取点或PCP接收包含在所述无线通信系统中的至少一个以上的中继支持站的功能信息；利用所述源站、目标站、及所述中继支持站之间的波束形成信息和所述功能信息，选择中继支持站中的一个作为中继站；向所述目标站传送中继链路设置请求帧；以及从所述目标站接收包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧。其中，所述中继链路设置请求帧和所述中继链路设置应答帧经由所述中继站。此外，为达成上述目的，本发明提供一种无线通信系统中中继站的中继链路设置方法，所述中继链路设置方法包括以下步骤执行与源站的波束形成；将根据与所述源站的波束形成的信道检测信息传送至所述源站；从所述源站接收中继链路设置请求帧，从而传送至所述目标站；以及从所述目标站接收包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧，从而传送至所述源站。此外，为达成上述目的，本发明提供一种无线通信系统中目标站的中继链路设置方法，所述中继链路设置方法包括以下步骤执行与源站及至少一个以上的中继支持站的波束形成；将根据与所述源站及所述中继支持站的波束形成的信道检测信息传送至所述源 站；从所述源站接收中继链路设置请求帧；以及将包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧传送至所述源站。其中，所述中继链路设置请求帧及所述中继链路设置应答帧经由中继支持站中通过源站被选择的中继站。此外，为达成上述目的，本发明提供一种无线通信系统中用于中继链路设置的源站，所述源站包括第I接收单元，其从存取点或PCP接收所述无线通信系统中包含的至少一个以上的中继支持站的功能信息；选择单元，其利用所述源站、目标站、及中继支持站之间的波束信息和所述功能信息来选择所述中继支持站中的一个作为中继站；传送单元，其将中继链路设置请求帧传送至所述目标站；和第2接收单元，其从所述目标站接收包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧。其中，所述中继链路设置请求帧及所述中继链路设置应答帧经由所述中继站。此外，为达成上述目的，本发明提供一种无线通信系统中用于中继链路设置的中继站，所述中继站包括波束形成单元，其执行与源站的波束形成;第I传送单元，其将根据与所述源站的波束形成的信道检测信息传送至所述源站;第2传送单元，其从所述源站接收中继链路设置请求帧，从而传送至所述目标站；第3传送单元，其从所述目标站接收包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧，从而传送至所述源站。此外，为达成上述目的，本发明提供一种无线通信系统中用于中继链路设置的目标站，所述目标站包括波束形成单元，其执行与源站和至少一个以上的中继支持站的波束形成；第I传送单元，其将根据与所述源站和至少一个以上的中继支持站的波束形成的信道检测信息传送至所述源站；接收单元，其从所述源站接收中继链路设置请求帧 ’第2传送单元，其将包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧传送至所述源站。其中，所述中继链路设置请求帧及所述中继链路设置应答帧经由通过所述中继支持站中的所述源站被选择的中继站。技术效果根据本发明，由于在类似WLAN环境的无线通信系统中可通过不是AP或PCP的基站来传送帧，因此，在由于通过LOS或AP的数据传送路径的信道环境变化等原因吞吐量(throughput)减少的情况下，也可通过其他路径的路径分集来使整个网的性能提高。
如上所述，利用中继的通信方法，在一般通过覆盖率比AP小的QoS STA(station)之间的直接链路设置模式较难获得吞吐量的情况下，具有可扩大覆盖率的效果，特别是在毫米波通信中，具有可改善吞吐量的效果。
图I是用于说明根据本发明的一个实施例的无线通信系统中中继链路设置方法的示图。图2是用于说明根据本发明的另一个实施例的无线通信系统中中继链路设置方法的示图。图3是用于说明根据本发明的一个实施例的无线通信系统中源站的中继链路设置方法的示图。图4是用于说明根据本发明的一个实施例的无线通信系统中中继站的中继链路 设置方法的示图。图5是用于说明根据本发明的一个实施例的无线通信系统中目标站的中继链路设置方法的示图。
具体实施例方式以下，为了使本发明所属的技术领域中的普通技术人员可更容易地了解本发明的技术，参照附图，对本发明的最优先的实施例进行详细地说明。通过有关附图和以下的详细说明，上述的目的、特征、及优点将更为明确。当本发明的说明中，与本发明有关的公知技术的详细说明被判断为使本发明的要点模糊不清时，将省略该详细说明。根据IEEE802. 11标准规格的无线网络，由中控型基本服务集(InfrastructureBSS)和独立基本服务集IBSS(Independent BSS,又称ad hoc)两种模式中的一种被构成。电子作为包括存取点(Access Point，以下称AP)和分散系统(DS)，一般情况下，是在包括基站(STA)之间的通信的所有通信过程中利用AP的BSS。特别是，在中控型BSS中，一般情况下，帧是通过AP被收发的，但新的WLAN正在对用于QSTA(Q0S STA)之间的直接通信的直接链路设置(DLS)过程进行规定。据此，QSTA通过QoS AP或传统(Legacy) AP来收发DLS请求(request)巾贞及DLS应答(response)巾贞,设置QSTA之间的直接链路。此外，由于在IBSS中没有AP，因此，所有的通信，需要通信的STA和DCF —起接入竞争性基本信道来执行与peer STA的直接通信。个人基本服务集PBSS (Personal BSS)作为IBSS中的一种类型，在PBSS中，PCP(PBSS central Point)执行与AP相似的作用。本发明是针对在上述的中控型BSS或IBSS等无线通信系统中利用不是DLS路径或经由AP的路径的中继来收发数据的方法进行说明。即，本发明不仅是在AP，在利用PCP或网络协调器(coordinator)的通信系统中也可被适用。以下，说明中有关AP的说明在PCP或网络协调器中也可被适用。根据本发明，中继链路被设置，并通过设置的中继链路来收发数据。本发明选择无线通信系统中包含的基站中将要设置中继链路的中继站，并通过被选择的中继站来发送数据。即，从源站传送的数据经由被选择的中继站，从而通过目标站被接收。
在这种情况下，为了设置源站-中继站(S-R)、中继站-目标站(R-D)、及源站-目标站(S-D)之间的三个链路，需要找出各基站的方向的过程。如上所述，为了检索无线通信系统中包含的基站的方向，提出两种方法。第一种方法，作为在利用60GHz的标准化装置中被选择的方法，将要通信的两个基站可通过指向性天线执行波束形成来确认各自的方向。在这种情况下，有关三个链路的波束形成可一次被执行。但是，由于波束形成过程需要大量的资源，且波束形成在不知道最初中继站的物理性位置的状态下被执行，因此可能需要 大量的时间。于是，通过预先设定的扇区单位的扫描来执行波束形成的第二种方法可确认基站的各自的方向。S卩，由于将要通信的基站通过扇区级别扫描(Sector Level Sweep)限制波束形成来执行，因此，可大概地确认中继站的方向并设置中继链路。此外，在波束形成的过程中，可利用所获得的信道检测信息来选择可有效地收发数据的中继站。以下，在图I中，根据第一种方法的中继链路设置方法被说明，在图2中，根据第二种方法的中继链路设置方法被说明。此外，以下，BSS中的中继链路设置作为一个实施例被说明，但如上所述，本发明在类似PBSS的IBSS中也可被适用。图I是用于说明根据本发明的一个实施例的无线通信系统中中继链路设置方法的示图。如图I中所示出的，根据本发明的无线通信系统包括存取点101、源站103、中继站105、及目标站107。在步骤101中，源站103可根据被动式扫描(passive scan)方式将连接请求(association request)巾贞传送至存取点101,并在步骤103中，从存取点101接收连接应答(association response)巾贞,从而接入无线网络。源站103可接收从存取点101被传送的信标巾贞，从而来传送连接请求巾贞。此外，源站103可根据有效扫描(active scan)方式将探测请求(Probe Request)巾贞和探测应答(Probe Response)巾贞与存取点101进行传送和接收，从而接入无线网络。中继站105和目标站107也通过与源站101相同的方式接入无线网络。在这种情况下，基站将自身的功能信息包含在连接请求帧或探测请求帧中，从而传送至存取点101。在此，功能信息显示出中继通信中所需的基站的中继功能信息。即，基站通过功能信息，可将自身是否将利用中继、是否支持中继等信息通知给存取点101。功能信息可包括中继支持信息、中继利用信息、A/C电源利用信息、移动性信息、中继优选功能信息、中继方式信息、协作通信支持信息中的一个以上。在这种情况下，存取点101也可将自身的功能信息包含在连接应答帧、探测应答帧、或信标帧中，从而传送至基站。中继功能信息作为与下面的[表I]至[表3]相同的格式，可包含在连接请求帧或探测请求帧中。[表I]显示出功能信息的格式，[表2]显示出功能信息的域。此外，[表3]显示出有关[表2]的子域。同时，在中继功能信息中可包含有关各基站的连接标识(AID)信息。表I
组件ID长度中继功能信息
八位字节I I2
<中继功能组件格式>表2
权利要求
1.一种无线通信系统中源站的中继链路设置方法，所述中继链路设置方法包括以下步骤 从存取点或PCP接收包含在所述无线通信系统中的至少一个以上的中继支持站的功能信息； 利用所述源站、目标站、及所述中继支持站之间的波束形成信息和所述功能信息，选择中继支持站中的Iv作为中继站； 向所述目标站传送中继链路设置请求帧；以及 从所述目标站接收包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧， 其中，所述中继链路设置请求帧和所述中继链路设置应答帧经由所述中继站。
2.如权利要求I所述的中继链路设置方法，进一步包括以下步骤 将所述源站的功能信息传送至所述存取点或所述PCP， 其中，所述功能信息包括中继支持信息、中继利用信息、A/C电源利用信息、移动性信息、中继优选功能信息、中继方式信息、协作通信支持信息中的一个以上。
3.如权利要求I所述的中继链路设置方法，其中，接收所述中继支持站的功能信息的步骤，包括以下步骤 将用于请求所述中继支持站的功能信息的中继检索请求帧传送至所述存取点或所述PCP ；以及 从所述存取点或所述PCP接收包含所述中继支持站的功能信息的中继检索应答帧。
4.如权利要求I所述的中继链路设置方法，其中，所述波束形成信息为通过预先设定的扇区单位的扫描的波束形成信息。
5.如权利要求4所述的中继链路设置方法，其中，所述目标站执行与所述中继支持站以及所述源站的波束形成，且 选择所述中继支持站中的一个作为中继站的步骤，包括以下步骤 将用于请求根据所述波束形成的信道检测信息的多中继信道检测请求帧传送至所述目标站； 从所述目标站接收包含所述信道检测信息的多中继信道检测应答帧；以及 利用所述信道检测信息和所述功能信息来选择所述中继站。
6.如权利要求5所述的中继链路设置方法，其中，所述信道检测信息，包括 所述源站和所述目标站之间的信道检测信息； 所述中继支持站和所述目标站之间的信道检测信息；和 所述源站一所述目标站链路和所述目标站一所述中继支持站链路之间的各信息。
7.如权利要求I所述的中继链路设置方法，其中，所述中继链路设置请求帧包括所述源站、所述中继站、及所述目标站的功能信息；连接标识信息；和中继传送参数， 其中，所述中继传送参数包括中继方式信息；协作通信使用信息；根据协作通信使用与否的传送模式信息；显示链路转换区间的链路变化区间信息；显示因链路转换被延迟的时间的数据传感时间信息；所述源站和所述中继站之间的帧交换区间信息；所述中继站和所述目标站之间的帧交换区间信息中的一个以上。
8.如权利要求I所述的中继链路设置方法，进一步包括以下步骤 根据所述中继链路设置结果信息，将包含中继链路设置的成功信息的通知帧传送至所述存取点或所述PCP。
9.如权利要求I所述的中继链路设置方法，进一步包括以下步骤 将用于结束中继链路的中继结束帧传送至所述中继站、所述目标站、以及所述存取点或所述PCP， 其中，所述中继结束帧包括所述源站、所述中继站及所述目标站的连接标识信息。
10.一种无线通信系统中中继站的中继链路设置方法，所述中继链路设置方法包括以下步骤 执行与源站的波束形成； 将根据与所述源站的波束形成的信道检测信息传送至所述源站； 从所述源站接收中继链路设置请求帧，从而传送至所述目标站；以及从所述目标站接收包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧，从而传送至所述源站。
11.如权利要求10所述的中继链路设置方法，进一步包括以下步骤 将所述中继站的功能信息传送至存取点或所述PCP， 其中，所述功能信息包括中继支持信息、中继利用信息、A/C电源利用信息、移动性信息、中继优选功能信息、中继方式信息、协作通信支持信息中的一个以上。
12.如权利要求10所述的中继链路设置方法，其中，执行与所述源站波束形成的步骤，通过预先设定的扇区单位的扫描来执行波束形成。
13.如权利要求I所述的中继链路设置方法，其中，所述中继链路设置请求帧包括所述源站、所述中继站、及所述目标站的功能信息；连接标识信息；和中继传送参数， 其中，所述中继传送参数包括中继方式信息；协作通信使用信息；根据协作通信使用与否的传送模式信息；显示链路转换区间的链路变化区间信息；显示因链路转换被延迟的时间的数据传感时间信息；所述源站和所述中继站之间的帧交换区间信息；所述中继站和所述目标站之间的帧交换区间信息中的一个以上。
14.如权利要求10所述的中继链路设置方法，包括以下步骤 从所述源站接收用于结束中继链路的中继结束帧；以及 将所述中继结束帧传送至所述目标站， 其中，所述中继结束帧包括所述源站、所述中继站、及所述目标站的连接标识信息。
15.一种无线通信系统中目标站的中继链路设置方法，所述中继链路设置方法包括以下步骤 执行与源站及至少一个以上的中继支持站的波束形成； 将根据与所述源站及所述中继支持站的波束形成的信道检测信息传送至所述源站； 从所述源站接收中继链路设置请求帧；以及 将包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧传送至所述源站。
其中，所述中继链路设置请求帧及所述中继链路设置应答帧经由中继支持站中通过源站被选择的中继站。
16.如权利要求15所述的中继链路设置方法，进一步包括以下步骤 将所述目标站的功能信息传送至存取点或PCP， 其中，所述功能信息包括中继支持信息、中继利用信息、A/C电源利用信息、移动性信息、中继优选功能信息、中继方式信息、协作通信支持信息中的一个以上。
17.如权利要求10所述的中继链路设置方法，其中，执行所述波束形成的步骤，通过预先设定的扇区单位的扫描来执行波束形成。
18.如权利要求15所述的中继链路设置方法，其中，将所述信道检测信息传送至所述源站的步骤，包括以下步骤 从所述源站接收用于请求根据所述波束形成的信道检测信息的多中继信道检测请求帧； 将包含所述信道检测信息的多中继信道检测应答帧传送至所述源站， 其中，所述信道检测信息，包括 所述源站和所述目标站之间的信道检测信息； 所述中继支持站和所述目标站之间的信道检测信息；和 所述源站一所述目标站链路和所述目标站一所述中继支持站链路之间的各信息。
19.如权利要求15所述的中继链路设置方法，其中，所述中继链路设置请求帧包括所述源站、所述中继站、及所述目标站的功能信息；连接标识信息；和中继传送参数， 其中，所述中继传送参数包括中继方式信息；协作通信使用信息；根据协作通信使用与否的传送模式信息；显示链路转换区间的链路变化区间信息；显示因链路转换被延迟的时间的数据传感时间信息；所述源站和所述中继站之间的帧交换区间信息；所述中继站和所述目标站之间的帧交换区间信息中的一个以上。
20.如权利要求15所述的中继链路设置方法，进一步包括以下步骤 从所述源站接收用于结束中继链路的中继结束帧， 其中，所述中继结束帧包括所述源站、所述中继站及所述目标站的连接标识信息。
全文摘要
本发明提供有关在无线通信系统中利用中继来传送数据帧的中继链路设置方法及装置。根据此技术，无线通信系统中源站的中继链路设置方法包括以下步骤从存取点或PCP接收包含在所述无线通信系统中的至少一个以上的中继支持站的功能信息；利用所述源站、目标站、及所述中继支持站之间的波束形成信息和所述功能信息，选择中继支持站中的一个作为中继站；向所述目标站传送中继链路设置请求帧；以及从所述目标站接收包含中继链路设置结果信息的中继链路设置应答帧。其中，所述中继链路设置请求帧和所述中继链路设置应答帧经由所述中继站。
文档编号H04B7/02GK102771063SQ201080053876
公开日2012年11月7日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者张甲石, 权亨晋, 李禹容, 陈成根 申请人:韩国电子通信研究院