无线网络中的协调器、中继装置和目的装置的通信方法
【专利说明】
[0001] 本申请是国家申请号为201080061433. 8、国际申请日为2010年10月26日、发明 名称为"无线网络中包括的协调器、中继装置、源装置和目的装置的通信方法"的发明专利 申请的分案申请。
技术领域
[0002] 以下实施例是涉及包含在支持争用信道存取的无线网络中的协调器、中继站、源 站、和目的站的通信方法。
【背景技术】
[0003] 假设在无线局域网（WLAN)或无线个域网（WPAN)环境中终端以全方位接收和发送 信号，并在设计协议时，就算为扩大覆盖范围通过中继传达信号，也可不修改协议来执行通 信。
[0004] 但是，在使用指向性天线（directionalantenna)来通信时，发送装置须知道中继 站的位置才可往发送装置的方向发送数据。中继站也须知道接收装置的位置才可往接收装 置的方向中继通信。因此，在这种情况下，为中继各装置之间的通信，需要获得位置信息的 过程。
[0005] 特别是，类似最近标准化进行中的60GHz频带的毫米波（_Wave)可通过简单的调 制方式使用约2GHz范围内宽频带，以数Gbps的传送率来传送数据。相反，毫米波，其高频 率特性的直进性较强，并具有路径损失的较大的缺点。因此，为改善这一缺点，可使用指向 性天线将发送电力往特定方向聚集而不是全方向，从而获得较高的天线增益。
[0006] 在这种情况下，将指向性天线的方向指向发送终端和接收终端互相相对的方向， 或是使用调整构成阵列天线（arrayantenna)的各天线的振幅或相位的波束形成（beam forming)过程来获得阵列增益。
【发明内容】
[0007] 技术课题
[0008] 本发明的一个实施例提供使用指向性天线，在进行争用信道存取时扫描（scan) 网络上的站来互相识别一般站和中继站的位置的通信方法。
[0009] 本发明的一个实施例提供可选择源站和目的站之间的至少一个中继站中用于中 继源站和目的站之间通信的最合适的中继站的通信方法。
[0010] 技术方案
[0011] 根据本发明的一个实施例的协调器（Coordinator)的通信方法，其包括以下步 骤：接收中继检索请求（RelaySearchRequest)帧，所述中继检索请求帧请求目的站和源 站之间的至少一个中继站的检索；以及应答所述中继检索请求帧，从而使所述源站可选择 所述至少一个中继站中的目标中继站，来传送包含所述至少一个中继站的列表的中继检索 应答（RelaySearchResponse)帧。
[0012] 根据本发明的一个实施例的源站的通信方法，其包括以下步骤：将请求目的站和 源站之间的至少一个中继站的检索的中继检索请求帧传送至协调器中；以及为选择所述至 少一个中继站中的目标中继站，应答所述中继检索请求帧，从所述协调器接收包含所述至 少一个中继站的列表的中继检索应答帧。
[0013] 根据本发明的一个实施例的目的站的通信方法，其包括以下步骤：从协调器接收 中继检索应答帧，所述中继检索应答帧包含目的站和源站之间的至少一个中继站的列表； 从协调器接收分配的资源，所述资源用于在所述目的站和所述至少一个中继站之间的链接 中执行波束形成；利用所述接收分配的资源来执行与所述至少一个中继站的波束形成；根 据将要选择所述至少一个中继站中的目标站的所述源站的请求，利用从协调器分配的资 源，在所述源站和所述目的站之间的链接中执行波束形成；以及将通过所述波束形成的结 果所获得的信息传送给所述源站。
[0014] 根据本发明的一个实施例的中继站的通信方法，其包括以下步骤：为了在请求目 的站和源站之间的至少一个中继站的检索的源站及所述目的站各自之间的链接中执行波 束形成，接收有关从协调器分配的资源的信息；利用所述分配的资源，执行有关所述目的站 及所述源站各自之间的链接的波束形成；以及传送包含与所述波束形成的结果相关的信息 的多中继信道检测报告（Multi-RelaysChannelMeasurementReport)帧，来使所述源站 可选择所述至少一个中继站中的最合适的中继站。
[0015] 根据本发明的一个实施例的协调器的通信方法，其包括以下步骤：向中继站传送 询问是否对网络上的站执行扫描的扫描通知请求（ScanNoticeRequest)帧；应答所述 请求，基于从所述中继站接收的扫描通知应答帧（ScanNoticeResponse)中包含的扇区 (sector)的个数，来决定预约所述扫描的区间的时长；向所述中继站传送站信息报告（STA InfoReport)，所述站信息报告包括所述网络的基础服务集BSS(BasicServiceSet)中所 包含的站的列表、所述站的中继（relaying)支持与否、和有关所述站的容量（capability) 的信息；以及向所述中继站告知扫描预约信息，所述扫描预约信息包括所述预约的扫描区 间的起始偏移、扫描时长（duration)、和所述扫描的反复次数。
[0016] 根据本发明的一个实施例的中继站的通信方法，其包括以下步骤：应答从协调器 接收的询问是否执行网络扫描的扫描通知请求帧，来传送包含自身具备的扇区的个数的扫 描通知应答帧；从所述协调器接收站信息报告，所述站信息报告包括基础服务集中所包含 的站的列表、所述站的中继支持与否、和有关所述站的容量的信息；从所述协调器接收告 知扫描预约信息，所述扫描预约信息包括所述协调器预约的网络扫描区间的起始偏移、扫 描时长、和所述网络扫描的反复次数；在所述预约的网络扫描区间中，将站扫描请求（STA ScanRequest)帧广播给所述基础服务集中所包含的站。
[0017]根据本发明的一个实施例的中继站的通信方法，包括以下步骤：在无线网 络内获得信道的中继站广播包含扫描请求信息的扫描请求帧；从独立基础服务集 IBSS(IndependentBasicServiceSet)中所包含的至少一个站接收应答所述广播的扫描 应答帧。
[0018] 技术效果
[0019] 根据本发明的一个实施例，利用最合适的中继站来中继源站和目的站的通信，由 此可顺利执行源站和目的站之间的通信。其中，通过针对目的站和源站之间的至少一个中 继站各自的链接所执行的波束形成结果来选择最合适的中继站。
[0020] 根据本发明的一个实施例，使用指向性天线来存取争用信道时，由于通过最合适 的中继站来中继通信，因此，各装置能够以所需的传送率来执行通信。
【附图说明】
[0021] 图1是用于说明根据本发明的一个实施例的无线网络中所包括的协调器、中继 站、源站、及目的站之间的运作的示图。
[0022] 图2是示出根据本发明的一个实施例的协调器（Coordinator)的通信方法的流程 图。
[0023] 图3是示出根据本发明的一个实施例的源（Source)站的通信方法的流程图。
[0024] 图4是示出根据本发明的一个实施例的目的（Destination)站的通信方法的流程 图。
[0025] 图5是示出根据本发明的一个实施例的中继（Relay)站的通信方法的流程图。
[0026] 图6是示出在无线局域网中控型基础服务集（WLANinfrastructureBSS)模式中 根据本发明的一个实施例的中继站的扫描过程的流程图。
[0027] 图7是示出根据本发明的一个实施例的协调器的通信方法的流程图。
[0028] 图8是示出根据本发明的一个实施例的中继站的通信方法的流程图。
[0029] 图9是示出在无线局域网独立基础服务集（WLANIBSS)模式中根据本发明的一个 实施例的中继站的扫描过程的流程图。
【具体实施方式】
[0030] 以下，参照附图，对本发明的实施例进行详细地说明。但本发明并不受实施例的限 制或局限。此外，各附图中所示出的相同的参照符号表示相同的部件。
[0031] 毫米波（_Wave)在类似人体的妨碍物体封闭传送路径时，经路损失太大（一般在 20dB以上）从而不能达到所需的数据速率或通信不能接通。此外，在为60GHz频带的通信 时，到达距离被限制在IOm以内，因此在更远的距离时，虽然没有反射或贯通损失，但根据 距离衰减增大，信号不能到达的可能非常大。
[0032] 一般在类似家庭（home)的环境下，宽度为IOm以上时，由于在5GHz以下的频带中 使用的无线局域网的到达距离为数l〇m，因此，对于以一个网络来遮盖所有到达距离，60GHz 频带不能实现，所以用户会感觉不方便。更进一步，当在以门或墙壁封闭可视距离的房间与 房间或房间与卧室之间的环境时，虽然宽度小于IOm时，但很难构成一个网络。
[0033] 为将上述封闭（blocking)移开（migration)或扩大覆盖范围，通过配置用于完善 点对点通信的中继（Relay)站来中继信号，可使信号安全地到达。
[0034] 使用此类中继站的方法有欧洲计算机制造商协会ECMA(EuropeanComputer ManufacturersAssociation)国际的 387 标准（高速率 60GHzPHY，MAC&HDMIPAL)中被 定义的中继运作（relayoperation)。该方法由以下过程步骤来构成：中继设定，其通过一 对源（source)站和目的（destination)站选择中继站来识别互相的位置；数据传送，其可 利用以TDMA方式被分配的时隙（timeslot)从而通过中继站传送数据。
[0035] 但是，该方法仅支持用于数据传送的时隙被分配的非争用区间，且在争用区间，当 源站、目的站之间的直接（direct)通信环境不充分时，不支持没有事先预约的中继站的中 继。
[0036] 在无线局域网和无线个域网中，提供能够以非争用方式来传送数据的方法。即，无 线局域网的接入点（AccessPoint，以下称：AP)或无线个域网的微微网协调器（PicoNet Coordinator，以下称：PNC)将时间区域分成争用区间和非争用区间，且在争用区间中，AP 或PNC可通过轮询（polling)技法或传送调度信息的方法，使终端独占非争用区间的特定 时间区域来传送数据。
[0037] 例如，无线局域网在向终端分配资源时，AP通过点协调功能（PointCoordination Function)方式或HCF控制的信道存取方式占有最高优先顺序的信道后将轮询消息发送给 终端。终端以接收到轮询消息后立即传送数据的方式提供有关终端的传送机会。由于该方 法在一瞬间中只对一个终端执行轮询，因此，一个终端可独占使用特定的时间区间。
[0038] 无线个域网将非争用区间分为多个时间区间，并将有关时间区间的资源分配信息 以消息的形态通知终端，在这种情况下，由于将特定的时间区间分配给一个终端，也允许独 占地使用资源。
[0039] 此外，在争