无线系统协调器、源装置、中继装置的通信方法及帧结构的利记博彩app

专利名称：无线系统协调器、源装置、中继装置的通信方法及帧结构的利记博彩app
技术领域：
以下实施例涉及无线系统的协调器和中继装置的通信方法及利用网络内的中继装置来中继传送数据时所使用的巾贞结构，其支持类似无线局域WLAN(Wireless Local AreaNetwork)或无线个域网WPAN(Wireless Personal Area Network)环境下基于预约的信道存取。
背景技术：
在WLAN环境中，数据帧可经由类似接入点AP (Access Point)的协调器(coordinator)来被传送或以点对点(peer-to-peer)直接被传送。但是，由于经由一般的协调器，使用上行链路(up-link)和下行链路(down link)的传送为获得信道必须与网络内其它设备(装置、基站)争用，因此，其吞吐量可能会减少。
为改善上述问题，在802. Ile中，不经过接入点，且在装置间通过直接链路设置(direct link setup,以下称DLS)模式来直接传送巾贞,从而可使信道使用率提高2倍以上。但是，在直接链路设置DLS模式中也可能会由于网络内存在多种路径、衰减、干涉等原因信道状态变差，同时无线网络的处理效率下降，在需要类似多媒体流的服务质量QoS(Quality Of Service)时不能得到满足。因此，在直接链路设置模式也不够充分时，需要在标准下进行支持，从而通过网络内的其它装置也可将帧中继，而不是协调器。即，需要通过其它设备来中继帧的新WLAN的寻址方法。此外，为了更稳定地将帧进行传达，在向协调器(Coordinator)请求资源，并利用使用分配的请求资源的基于预约的媒体存取控制MAC (Media Access Control)时,需将支持中继的预约资源和不支持中继的预约资源分类。由于，一般情况下，预约资源标示请求该资源的设备和请求的设备将要通信的点(peer)设备，来许可该设备之间的的通信。因此，中继设备(例如，中继装置)接收上述的两个装置之间的点对点通信来进行传达时，中继设备可在相应的预约资源的区间中发送及接收帧。因此，需要一种向中继设备分配预约资源并告知的方法，来请求预约资源实现该运作，并在相应的网络中实现中继。

发明内容
技术课题根据本发明的一个实施例，提供一种协调器、源装置、中继装置的通信方法及帧结构，其在支持基于预约的信道存取的无线系统中利用网络内的中继装置，来预约中继传送数据时所使用的帧的结构和可中继的无线资源并进行分配。根据本发明的一个实施例，提供一种协调器、源装置、中继装置的通信方法及帧结构，其在WLAN的环境中，向参与点对点(peer-to-peer)通信的一对装置和中继装置以及其他装置告知有关当前发送的帧是经由中继装置所发送的帧的信息。此外，根据本发明的一个实施例，提供一种协调器、源装置、中继装置的通信方法及帧结构，其在无线系统中请求无线资源并进行分配，将点对点的帧传送通过网络内的其它设备来实现中继，而不是协调器。技术方案根据本发明的一个实施例的协调器的通信方法，其包括以下步骤从源装置接收请求中继装置的预约资源的帧，来使源装置向目的装置传送的帧可经由中继装置来被中继；以及根据所述请求，分配所述中继装置的预约资源。根据本发明的一个实施例的源装置的通信方法，其包括以下步骤向协调器传送请求中继装置的预约资源的帧，使传送给目的装置的帧经由中继装置来被传送；应答请求所述中继装置的预约资源的帧，从所述协调器接收预约资源的信息；以及根据所述中继装 置的中继方式(relay scheme)和经由所述中继装置被中继的帧的类型中的至少一个，在所述预约资源内变更传送给所述目的装置的帧中所包含的地址。根据本发明的一个实施例的中继装置的通信方法，包括以下步骤接收从协调器分配的预约资源的信息；确认所述预约资源的信息中所包含的源装置的标识符和目的装置的标识符；以及根据所述确认的结果，利用所述预约资源来将所述源装置传送的帧中继给所述目的装置。当所述帧为所述接收的第I帧或第2帧的应答帧时，将所述应答帧的地址I设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址2域地址值，并将所述应答帧的地址2设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址I域地址值。根据本发明的一个实施例的目的装置的通信方法，包括以下步骤接收从协调器分配的预约资源的信息；确认所述预约资源信息中所包含的源装置的标识符和目的装置的标识符；以及根据所述确认的结果，在所述预约资源内接收源装置传送的帧或中继装置传送的帧。当所述帧为所述接收的第I帧或第2帧的应答帧时，将所述应答帧的地址I设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址2域地址值，并将所述应答帧的地址2设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址I域地址值。技术效果根据本发明的一个实施例，由于可将中继控制域插入帧内部，因此，不变化WLAN的寻址结构(framework)也可显示出中继给源装置、目的装置、及中继装置的帧。此外，根据本发明的一个实施例，由于提供适合于中继装置的各中继方式的寻址方法，并利用寻址方法识别迂回(detour)传达的数据帧和用于获得中继链路信息的管理中贞，因此，中继装置仅基于MAC (Media Access Control)层头巾贞也可来识别各中贞。


图I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。图2是示出WLAN信标间隔(Beacon Interval)结构的示图。图3是示出根据本发明的一个实施例的用于提供图2的服务区间SP (ServicePeriod)的扩展安排兀素(Extended Schedule Element)及分配域(Allocation Field)的示图。图4是示出根据本发明的一个实施例的中继装置的通信方法的流程图。图5是示出根据本发明的一个实施例的源装置的通信方法的流程图。图6是示出根据本发明的一个实施例的MAC帧格式和其寻址域的解析的示图。图7是示出用于说明根据本发明的一个实施例的利用中继装置来传送数据帧时寻址域的解析方法的示图。图8是示出用于说明根据本发明的一个实施例的根据经由中继装置的中继方式或中继装置被中继的帧的类型来变更寻址方法的示图。
图9是示出根据本发明的一个实施例的ADDTS请求巾贞主体(Request frame body)和被修正的TSPEC IE的示图。图10是示出与图9相关联的分配安排(Allocation Schedule) IE、分配域(Allocation Field)、和分配控制域巾贞主体(Allocation Control Field Frame Body)的示图。图11是示出用于说明根据本发明的一个实施例的分配含中继功能的资源预约请求和预约资源的方法的示图。
具体实施例方式以下，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。根据IEEE 802. 11标准规格的无线网络由两种使用模式中的一个来构成中控型基本服务集(Infrastructure BSS)和独立型基本服务集(Independent BSS,又名ah hoc)。中控型基本服务集，其作为包括接入点(Access Point,以下称AP)和分散系统DS (Distributed System)的基本服务集，一般在包括装置之间的通信的所有通信过程中利用AP。即，中控型基本服务集一般通过AP来传送帧。相反，独立型基本服务集，其无需AP仅由装置来构成网络，是不允许以分散系统DS接入的基本服务集。同时，由于独立型基本服务集不具AP，所有的通信是启动装置通过类似分布式协调功能DCF(DistributedCoordination Function)的基于争用的信道存取,来与点(peer)装置直接通信。WLAN正在对用于Q装置(QoS装置)之间的直接通信的直接链路设置DLS (DirectLink Setting)程序进行规定。据此，Q装置通过QoS AP或Legacy AP来发送并接收DLS请求帧及DLS应答帧，设置Q装置之间的直接链路。此外，在最近进行标准化的60GHz频带的参数中的IEEE802. Ilad任务组(TaskGroup)中支持双向通信(directional communication)和 QoS。此外，IEEE802. Ilad 任务组为改善节能(power saving)和频谱管理(spectrum management),在中控型基本服务集中构成分散系统DS，仅将接入因特网的部分排除在外。此外，IEEE802. Ilad任务组配置协调器(coordinator)来执行资源管理、网络管理，并采用具备独立型基本服务集的点对点(peer-to-peer)功能的个人独立型基本服务集PBSS (Personal IBSS)。个人独立型基本服务集的PBSS控制点(PBSS Control Point，以下称PCP)是支持AP功能中大部分功能的协调器(coordinator),但其不支持通过连接分散系统与其他网络通信的功能。在本发明的一个实施例中，对不是通过DLS路径或经由协调器的路径而是通过网络内其它装置(例如，中继装置)来传送数据的方法进行说明。此时，假设通过中继装置中继传送时所基于的协议(protocol)或对协议的设置已被完成。S卩，在本发明的一个实施例中，仅针对通过中继装置中继传送数据时，中继传送数据的帧的寻址方法和向协调器请求资源并接收分配的方法来进行论述。首先，对中继传送数据的帧的寻址方法进行说明。在以下的技术中，将参与中继传送的装置各自称为源装置、目的装置、中继装置。以下所述的装置包含基站STA(station)的概念。在源装置中经由中继装置来向目的装置传送帧的情况下，根据 中继方法，需要将中继装置的地址记录在帧中。在一般的无线局域网中，将基本服务集的一个装置中的数据传达给连接于分散系统DS的有线设备或属于其它基本服务集的装置时，3个以上的装置的地址被使用。但是，类似本发明的一个实施例，当源装置、目的装置、中继装置各自都为无线装置，并为属于一个基本服务集的装置时，便要求用于寻址的新格式。以下，可将不需要链路信息的数据帧、控制帧、管理帧表示为第I帧；将需要链路信息的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧表示为第2帧。图I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。参照图1，在步骤110中，协调器(Coordinator)作为利用基于预约的媒体存取控制的无线系统的协调器，为了使源装置向目的装置传送的帧经由中继装置被中继，从源装置接收请求用于中继装置的预约资源的帧。在此，请求用于中继装置的预约资源的帧是用于预约资源显示出经由中继装置被传送的帧。此外，请求用于中继装置的预约资源的帧可包括向协调器请求预约资源的源装置的启动器标识符(initiator ID)和将与源装置通信的目的装置的应答器标识符(responder ID)。在步骤120中协调器根据源装置的预约资源请求来分配用于中继装置的预约资源。在步骤120中，协调器可在预约资源中提供扩展安排元素(Extended ScheduleElement)，所述扩展安排元素用于提供中继装置的服务区间SP(Service Period)。协调器可在服务区间SP中提供扩展安排元素，用来分配中继装置的预约资源。在此，扩展安排要素可包括作为子域的至少一个分配域(Allocation Field)，所述至少一个分配域包含用于源装置的源联合标识符(Association ID，以下称AID)区域和用于目的装置的目的标识符区域。以下，参照图2和图3对服务区间SP及扩展安排要素进行说明。在此，源装置、目的装置、中继装置可预先执行中继链路设置RLS(Relay linkSetup)过程，从而来预先掌握互相的AID。此外，源装置成功的执行RLS过程时可向其它装置传送RLS通知(announcement)巾贞。因此,协调器可考虑从源装置接收到的RLS通知巾贞中所包含的信息来分配资源。此外，在步骤130中，协调器可将汇中继装置的中继控制域(relay controlfield)插入帧的MAC层头帧(MAC Header)或帧的主体，使源装置及目的装置可获知相关帧是经由中继装置被中继的。以下参照图5对中继控制域进行说明。在步骤140中，协调器可利用信标(beacon)巾贞或通知巾贞(Announcement Frame)来播放预约资源的信息。在此，预约资源的信息可包括源装置的标识符和目的装置的标识符。图2是不出WLAN信标间隔(Beacon Interval)结构的不图。参照图2，WLAN信标间隔可包括信标时间BT (Beacon Time) 210、联合波束形成训练 A-BFT (Association Beam Forming Training) 220,通知时间 AT (Announce Time) 230、和数据传输时间 DTT (Data Transfer Time) 240 其中，信标时间BT210发现新装置(STAs)，并显示出向协调器请求资源的时间。 联合波束形成训练A-BFT220显示出类似AP或PCP的协调器和其他装置(例如，源装置、目的装置、中继装置)之间的波束形成的时间。通知时间AT230显示出类似AP或PCP的协调器利用信标帧或通知帧来将分配的信息告知给网络内装置的时间。数据传输时间DTT240包括装置之间的帧交换被执行的服务区间SP和基于争用区间 CBP(Contention-Based Period)。以下，对AP或PCP协调器传送的信标或通知帧内所分配到的扩展安排元素及分配域进行说明。图3是示出根据本发明的一个实施例的用于提供图2的服务区间SP的扩展安排元素及分配域的示图。参照图3，扩展安排元素可包括作为子域的分配域350，所述分配域350包含用于源装置的源AID区域351和用于目的装置的目的AID区域353。协调器在源AID区域351记录源装置的地址，并在目的AID区域353记录目的装置的地址。其是用来使中继装置可确认向自身请求帧的中继的源装置和将要接收帧的目的
>J-U ρ α装直。图4是示出根据本发明的一个实施例的中继装置的通信方法的流程图。在步骤410中，继装置接收从协调器分配的有关预约资源的信息。在这种情况下，中继装置可通过协调器传送的信标帧或通知帧来掌握预约资源的信息。在步骤420中，中继装置确认预约资源的信息中所包含的源装置的标识符和目的装置的标识符。通过确认源装置的标识符及目的装置的标识符是否与形成中继装置和中继链路的装置各自的标识符相一致，中继装置可确认标识符。在此，源装置的标识符及目的装置的标识符可以是源装置的AID及目的装置的AID。在步骤430中，根据步骤420的确认结果，利用预约资源，将源装置传送的帧中继给目的装置。 此外，中继装置根据中继装置的方式或经由中继装置被中继的帧的类型中的至少一个,来变更帧的MAC层头帧中包含的地址2和地址I的地址，其中，所述地址2是请求通信的启动器(initiator)的地址，所述地址I是请求通信的装置将要通信的应答器(responder)的地址。具体地说，当中继装置的中继方式为全双工放大转发(Full Duplex Amplify andForward FD AF)方式，且帧的类型为需要各链路信息的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时，中继装置在中继装置和目的装置之间的R-D链路中，将目的装置的地址设置在地址I中，并将中继装置的地址设置在地址2中。此外，当中继装置的中继方式为半双工解码转发(HalfDuplex Decode andForward HD DF)方式时，根据帧的类型的寻址方法如下所述。当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧中的任何一个时，中继装置可在中继装置和目的装置之间的每个R-D链路中，将目的装置的地址设置在地址I中，并将源装置的地址设置在地址2中。当帧的类型为需要各链路信息的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时，中继装置可在中继装置和目的装置之间的R-D链路中，将目的装置的地址设置在地址I中，并将中继装置的地址设置在地址2中。此外，当帧的类型为有关帧的应答帧时，中继装置可在中继装置和目的装置之间 的R-D链路中，将中继装置的地址设置在地址I中，并将目的装置的地址设置在地址2中。此外，当经由中继装置来传送巾贞的通信方式为协作(Cooperation)通信时，中继装置根据帧的类型的寻址方法如下所述。当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧中的任何一个时，中继装置可在中继装置和目的装置之间的R-D链路中，将目的装置的地址设置在地址I中，并将源装置的地址设置在地址2中。当帧的类型为需要各链路信息的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时，中继装置可在中继装置和目的装置之间的R-D链路中，将目的装置的地址设置在地址I中，并将中继装置的地址设置在地址2中。此外，当帧的类型为有关帧的应答帧时，中继装置可在中继装置和目的装置之间的R-D链路中，将源装置的地址设置在地址I中，并将中继装置的地址设置在地址2中。图5是示出根据本发明的一个实施例的源装置的通信方法的流程图。在步骤510中，源装置将请求中继装置的预约资源的帧传送给协调器，使传送给目的装置的帧可经由中继装置被传送。在步骤520中，源装置应答请求中继装置的预约资源的帧，从协调器接收有关预约资源的信息。在步骤530中，根据中继装置的中继方式或经由中继装置被中继的帧的类型中的至少一个，来变更帧中所包含的地址。在步骤530中，源装置可根据中继装置的方式或经由中继装置被中继的帧的类型中的至少一个，来变更帧的MAC层头帧(MAC Header)中包含的装置的地址。帧的MAC层头帧中包含的装置地址可包括地址I和地址2，其中，所述地址2是请求通信的启动器的地址，所述地址I是请求通信的装置将要通信的应答器的地址。中继装置的中继方式可以是全双工放大转发方式和半双工解码转发方式。此外，经由中继装置被中继的帧的类型可以是数据帧、控制帧、管理帧、中继运作设置/变更请求帧、及需要各链路信息的链路信息请求帧。链路信息请求帧可为管理帧的一种，当与一般的管理帧不同，在本发明的一个实施例中，需要各链路信息的管理帧以区别于管理帧的概念被定义。
各链路信息可包括源装置和中继装置之间的S-R链路及中继装置和目的装置之间的R-D链路的信息。链路信息请求帧的一个例子可以是RLS请求/应答、链路余量(Link Margin)请
求/应答等。当中继装置的中继方式为全双工放大转发方式，且帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧中的任何一个时，源装置将目的装置的地址设置在地址 I中，并将源装置的地址设置在地址2中。此外，当中继装置的中继方式为全双工放大转发方式，且帧的类型为需要各链路信息的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时，源装置在源装置和中继装置之间的S-R链路中，将中继装置的地址设置在地址I中，并将源装置的地址设置在地址2中。当中继装置的中继方式为半双工解码转发方式时，根据帧的类型的寻址方法如下所所述。当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧中的任何一个时，源装置可在源装置和中继装置之间的S-R链路中将中继装置的地址设置在地址I中，并将源装置的地址设置在地址2中。当帧的类型为需要各链路信息的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时，源装置在源装置和中继装置之间的S-R链路中，将中继装置的地址设置在地址I中，并将源装置的地址设置在地址2中。此外，当帧的类型为应答帧时，源装置可在源装置和中继装置之间的S-R链路中，将源装置的地址设置在地址I中，并将中继装置的地址设置在地址2中。此外，当经由中继装置来传送帧的通信方式为协作通信时，根据帧的类型的寻址方法如下所述。当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧中的任何一个时，源装置可在源装置和中继装置之间的S-R链路中，将目的装置的地址设置在地址I中，并将源装置的地址设置在地址2中。当帧的类型为需要各链路信息的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时，源装置可在源装置和中继装置之间的S-R链路中，将中继装置的地址设置在地址I中，并将源装置的地址设置在地址2中。此外，当帧的类型为有关所述帧的应答帧时，源装置可在源装置和中继装置之间的S-R链路中，将源装置的地址设置在地址I中，并将目的装置的地址设置在地址2中。在协作通信中，当中继装置传送自身生成的帧时，自身(中继装置)的地址除外，将源装置和目的装置的地址记载在各地址中。除上述情况之外，对于中继装置的中继方式或帧的类型的多种寻址方法可参照图8。图6是示出根据本发明的一个实施例的MAC帧格式和其寻址域的解析的示图。参照图6，MAC帧格式可包括MAC层头帧610和传达给将要通信的装置的数据的中贞主体(Frame Body)630,其中，MAC层头巾贞610包括用于巾贞的控制的巾贞控制(FrameControl)域611、显示出巾贞的区间长度的持续时间/标识符(Duration/ID)域、用于设置为了帧的传送请求通信的启动器的地址I 613、及用于请求的装置将要通信的装置的地址的地址2 615。巾贞主体(FrameBody)630包括中继控制域(Relay Control field)631,其用于显示出相关帧是经由中继装置被中继的帧。此外，MAC层头帧610进一步包括与中继装置和基本服务集标识符BSSID相应的地址3 617和地址4 619来用于帧的中继。在为802. Iln中数据巾贞传送时所使用的MAC巾贞格式(Frame format)的情况下，需要考虑4个地址613、615、617、619 :用于源装置、目的装置、及中继装置的3个装置地址和基本服务集标识符BSSID的地址。由此，需要将中继控制域631重新定义，来告知相关帧是经由中继装置被中继的帧。当帧的MAC层头帧610部分中存在有效的比特时，中继控制域631可在层头帧610中定义，当帧的MAC层头帧610中不再具有效的比特时，如图6所示，可插入帧主体630的 第一个八位字节(octet)中。图7是示出用于说明根据本发明的一个实施例的利用中继装置来传送数据帧时寻址域的解析方法的示图。当图7使用与图6相同的帧格式时，作为显示对各域的解析，①显示出直接链路(Direct I ink)，在使用直接链路传送数据时虽然不使用中继装置，但可使用图6所示出的帧格式。②和③迂回链路(Detour Link)显示出中继链路，中继链路根据相关链路为S-R链路②或R-D链路③与否，各地址的编码会所有不同。此外，由于在至DS域及从DS域值中，现有的地址编码方式有所不同，因此，使用中继链路时，以图7为基准来改变寻址方法。但是，类似图6使用4个地址时，则只能进行数据帧的传送，且不适合使用少量个数的地址的控制(control)巾贞、管理(management)巾贞、或响应(action)巾贞的传送。在本发明的一个实施例中，可隐式地(implicit)来使用4个地址。但是，在这种情况下，中继装置事先获知向自身发送的帧为源装置和目的装置之间交换的帧，并假设在非争用区间协调器事先预约的区间中执行中继，而不是在争用区间中。以下,针对在使用该隐式寻址(implicit addressing)时,寻址方法如何根据被中继的帧的类型或中继装置的中继方式而有所不同的例子进行说明。第一，中继装置的中继方式为全双工放大转发(Full Duplex Amplify andForward FD AF)方式时，中继装置不修正源装置所传送的数据(data)帧、控制帧及排除一部分在外的管理帧的地址，直接向目的装置传送相关帧。因此，中继装置的中继方式为全双工放大转发方式，并以直接路径传送帧时，可获得以下相同的效果直接链路①地址I =目的装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 =BSSIDo全双工放大转发中继 当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧(除链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧以外的管理帧)时-迂回链路②、③地址I=目的装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID 当帧的类型为链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧(例如，RLS请求/应答、链路余量请求/应答等)时-与半双工解码转发方式相一致
-迂回链路②地址I=中继装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID-迂回链路③地址I=目的装置地址、地址2 =中继装置地址、地址3 = BSSID第二，中继装置的中继方式为半双工解码转发(Half Duplex Decode andForward HD DF)方式时，所有帧(数据帧、控制帧、管理帧等)如下所述将各链路的传送装置、接收装置的地址记录为地址I、地址2。半双工解码转发中继-迂回链路②地址I=中继装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID-迂回链路③地址I=目的装置地址、地址2 =中继装置地址、地址3 = BSSID第三，经由中继装置传送巾贞的通信方式为协作(Cooperation)通信时。 协作通信 当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧(除链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧以外的管理帧)时-迂回链路②地址I=中继装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID-迂回链路③地址I=目的装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID在这种情况下，尽管数据帧、控制帧、及除一部分在外的管理帧为半双工解码转发方式，在中继-目的链路中，将源装置的地址代替中继装置的地址记录在地址I中。在此，将源装置的地址记录在地址I中的理由，是为了源-中继链路与半双工解码放大中继方式相一致，或是在目的装置中执行跟踪合并(chase combining)。第四，上述的协作通信中被除外的管理帧为链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时，与半双工解码转发相一致地来记录各链路的发送接收装置的地址。当帧的类型为链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时-与半双工解码转发相一致-迂回链路②地址I=中继装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID-迂回链路③地址I=目的装置地址、地址2 =中继装置地址、地址3 = BSSID在这种情况下，作为协作通信中被排除在外的链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧可以是RLS请求/应答、链路余量请求/应答帧等。在这种情况下，当中继装置的中继方式为全双工放大转发方式时，运作会有所不同，因此，将MAC层头帧(MAC Header)解码并在获知相关帧被传达给中继装置时，停止向目的装置的转发。此后，中继装置将和从源装置接收的帧相同的帧编码改变地址来传送给目的装置。即，在这种情况下，与半双工解码转发方式相似地被运作，且应答帧也与此相似地从目的装置传达至源装置(需要时)。最后，当需要有关图7的所有帧的应答时，与记录现有规格的地址的规则相一致地将地址I、地址2交换来进行记录。但是，在不使用图7中所公开的公开密钥(public key)，而是使用各点对点(peer-to-peer)之间发送接收的巾贞的成对密钥(pairwise key)来维持安全时，须使用与上述寻址方法不同的寻址方法。在此，成对密钥是指成对临时密钥(Pairwise TransientKey)。在维持与其他装置的安全时，就算中继装置将源装置和目的装置之间的数据中继，各源装置和目的装置也不知道相关成对密钥，从而不能将接收的数据解码或重新编码来进行发送。相反，由于MAC层头帧可将接收的数据解码或执行CRC确认(check)，因此，相关帧被损失时，可传送指示出该状况的ACK帧或BlockACK。当中继装置的中继方式为半双工解码转发时，与现有半双工解码转发方式不同，可将成对密钥的对象源装置的地址和目的装置的地址记录为地址I、地址2。但是，寻址方法不同时，在需要对被传送的帧作出应答时，则必须适用其他的寻址方法而不是现有的将地址I、地址2的地址改变的方法。这是因为，如以下图8中所述的，须将迂回链路(迂回链路②或③)的发送接收装置的地址记录，来用于知道发送的装置。但是，在传送数据帧的途中，可能需要请求各链路(迂回链路②或③)的信息或将管理帧传送给中继装置。在这种情况下，链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧可被用作管理帧，链路信息请求帧可包括RLS请求/应答、链路余量请求/应答帧。
在这种情况(链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧传送的情况)下，由于与数据帧不同，加密(encryption)的重要性较低，因此，没有加密，或是使用公开密钥或各链路的装置之间的成对密钥都可以。因此，在上述的情况下，由于不需要根据加密来变更寻址，因此，可使用类似现有的半双工解码转发方式的寻址方法。协作通信的情况也相似，在接收到通过源装置和目的装置之间的成对密钥被加密的帧时，作为成对密钥的对象，源装置的地址和目的装置的地址记录为地址I、地址2。与此有关的应答帧虽稍有差异，但协作通信通过迂回链路②、③来结合(combining)传达给目的装置的帧，并与直接链路①应答相似，根据现有的规则将目的装置及源装置的地址各自记录为地址I、地址2来传送应答帧。协作通信也可使用类似现有半双工解码转发的方式，来传送向中继装置传达或请求各链路信息的管理帧，例如类似RLS请求/应答、链路余量请求/应答帧的链路信息请求帧的链路信息请求帧，或是中继运作设置/变更请求帧。最后，当中继装置的中继方式为全双工放大转发方式时，由于不是解码转发，所以与加密无关，且由于解码转发的一部分管理帧可避开类似半双工解码转发或协作通信的加密，因此，可使用类似现有的半双工解码转发的方式。以下参照图8来进行说明。图8是示出用于说明根据本发明的一个实施例的根据经由中继装置的中继方式或中继装置被中继的帧的类型来变更寻址方法的示图。根据中继装置的中继方式，全双工放大转发和半双工解码转发方式，其传送帧的方向可互不相同。此外，根据经由中继装置被中继的帧为数据帧，还是控制帧，或还是需要各链路信息的管理帧，寻址方法会有所不同。因此，源装置可根据中继装置的中继方式或经由中继装置被中继的帧的类型使用不同的寻址方法。以下，对源装置根据各情况使用不同寻址方法来进行说明。半双工解码转发中继 帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧(除链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧以外的管理帧)时-迂回链路②、③地址I=目的装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID
当帧的类型为应答帧时-迂回链路②(应答)地址I=源装置地址、地址2 =中继装置地址、地址3 =BSSID-迂回链路③(应答)地址I=中继装置地址、地址2 =目的装置地址、地址3 =BSSID 当帧的类型为链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时-迂回链路②(应答)地址I=源装置地址、地址2 =中继装置地址、地址3 =BSSID-迂回链路③(应答)地址I=中继装置地址、地址2 =目的装置地址、地址3 =BSSID 协作通信 当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧(除链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧以外的管理帧)时-迂回链路②、③地址I=目的装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID 当帧的类型为应答帧时-迂回链路②、③(应答)地址I=源装置地址、地址2 =目的装置地址、地址3=BSSID 当帧的类型为链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时-迂回链路②地址I=中继装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID-迂回链路③地址I=目的装置地址、地址2 =中继装置地址、地址3 = BSSID全双工放大转发中继 当帧的类型为数据帧、控制帧、管理帧(除链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧以外的管理帧)时-迂回链路②、③地址I=目的装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID 当帧的类型为链路信息请求帧或中继运作设置/变更请求帧时-与半双工解码转发相一致-迂回链路②地址I=中继装置地址、地址2 =源装置地址、地址3 = BSSID-迂回链路③地址I=目的装置地址、地址2 =中继装置地址、地址3 = BSSID以下参照图9至图11，对为了中继而使用的分配预约资源的方法进行说明。在无线局域网WLAN和无线个域网WPAN中，由于接入点AP(WLAN的情况下)或微微网协调器PNC (Pico-Net Coordinator) (WPAN的情况下)将时间区域分为争用区间和非争用区间，因此，可通过争用方式和非争用方式来传送数据。在争用区间中，网络的所有装置为获得信道基于CSMA/CA方式进行争用。此外，在非争用区间中，由于AP或PNC利用轮询方法或传送调度(scheduling)信息的方法，因此，相关设备提供用于在非争用区间的特定时间区域中独占性地传送数据的方法。当然，类似ECMA368、387，在没有协调器且使用基于分散的媒体存取控制(分布式MAC)的系统中也可在非争用区间中广播调度信息来预约方式，而不使用其他设备。在本发明的一个实施例中，提供一种请求预约资源并分配该资源的方法，该方法不仅可将在非争用区间中通过点对点传送的帧直接路径，而且经由中继设备也可进行传达。以下，对基于IEEE 802. 11 WLAN中存在协调器的情况进行说明。首先，将请求点通信的设备称为源装置，并将对点通信的请求作出应答的设备称为目的装置，且将中继上述两个装置之间的帧的设备定义为中继装置。假设上述三个装置之间所需的初始化过程已经被完成。源装置向协调器请求可经由中继装置来向目的装置传送数据的资源预约。在此，作为例子，可以是将WLAN的AP作为协调器装置，但并不受限制，且支持类似AP的功能的协调器都可被用作协调器。一般情况下，为了识别资源，提供请求资源的装置的标识符(定义为启动器标识符)和请求的装置将要通信的装置的标识符(定义为应答器标识符)。根据情况，由于请求资源的装置可传送请求资源的帧，因此，可在请求资源的装置(启动器)请求资源时所发送 的域中省略启动器标识符(initiator ID)。此外，802. lie的情况下，为了根据传送的数据的特征不同地来适用服务质量QoS(Quality Of Service)时,可附加使用通信量标识符(traffic ID)。此外,可利用ADDTS请求帧来请求资源，该ADDTS请求帧包括定义与通信量相应的参数的TSPEC IE域，并可在与AP协议(negotiation)后设定通信流量(Traffic Stream,以下称TS)。 在设置通信流量TS之后传送数据时，可获得HCCA的传播机会TXOP (TransmissionOpportunity)或增强型分布式信道访问EDCA的ΤΧ0Ρ，或是可利用802. Iln的功率节省多用户轮询PSMP。但是，在802. 11规格中，不限制在争用区间中请求和分配用于点对点的区间的方法。此外，在使用执行点对点的预约的802. 15的信道时间分配CTA和使用ECMA368、387的分布式预约协议DRP(Distributed Reservation Protocol)的方式中也不包括中继点对点
的通信量。更详细地，一般的预约方式可在请求帧中包括将启动器标识符(可识别装置的标识符或地址)或应答器标识符。此外，在告知分配的帧中可包括启动器标识符、应答器标识符、分配时间的开始时间和持续时间，且可分配的区间可被识别为IDs。因此，在802. 11中也可按原样使用该方式，且在此，就算标识符相同，通信量的级别也可能不同，因此，可附加TID。协调器可利用信标帧或通知帧来广播分配的信息。由此，装置可确认分配的资源中是否有自身的标识符，且当分配的标识符中有自身的标识符时，在分配的区间中执行数据传送。在此，使用启动器标识符和应答器标识符可显示出该预约的区间只可用于上述两个装置。因此，当中继装置在发送接收数据时，需要其他域。以下有多种方法来用于请求和分配含有中继功能的预约资源。参照图9对第一种方法进行说明，该方法是在源装置向AP请求可中继的资源时，同时提供请求资源的域和显示资源的域。图9是示出根据本发明的一个实施例的ADDTS请求巾贞主体(Request frame body)和被修正的TSPEC IE的示图。参照图9，为执行第一种方法，将应答器标识符域911、中继预约域913、和中继装置标识符域915插入TSPEC IE □ TS信息910中，其中，TSPEC IE被插入ADDTS请求帧。
在此，中继预约域913被激活(active)时，请求的资源预约使用中继功能，且当相应的域被激活时，可能需要中继装置标识符域915。当分配的资源信息被广播时，增加中继预约域913和中继装置标识符域915，并复制域的值，发送给请求该域值的装置。应答器标识符域911表示请求的资源中以点对点传送时应答器的标识符。此外，中继预约域913可显示出相关帧是经由中继装置被发送的。中继装置标识符域915是用于AP向其他装置告知用于识别中继相关帧的中继装置的标识符。类似AP的协调器，可通过将分配安排(Allocation Schedule) IE插入信标帧或通知帧来告知中继装置的标识符。各分配资源信息被记录在分配域(Allocation Field)中，且分配控制域(Allocation Control field)可显示被分配的资源地特征。中继预约域913和中继装置标识符域915为用于中继功能的新添加的域，对此，将参照图10来进行说明，图10是示出与图9相关联的分配安排(Allocation Schedule) IE、分配域 (Allocation Field)、和分配控制域巾贞主体(Allocation Control Field Frame Body)的示图。参照图10，非争用方式中的用于点对对的资源分配信息可基于分配安排IE被说明。在这种情况下，基于各分配的分配域，各资源分配信息可被插入，且分配域中所分配的资源的分配开始时间(Allocation Start Time)、启动器标识符、应答器标识符等可被说明。在这种情况下，中继装置标识符域1010及中继预约域1030也可被说明。根据第一种方法，在现有的域中添加新域，且该新域可添加被用于资源预约而不使用中继功能。根据第二种方法，现有的资源预约显示在点对点通信中具有两个装置的标识符，且当数据通过中继装置被传送，除了源装置和目的装置之间的S-D链路还可适用S-R链路和R-D链路。因此，为了使用被添加的两个链路(S-R链路和R-D链路)，需添加对两个资源的预约请求，且为此，在将ADDTS请求帧传送至AP时可添加TSPEC IE。但是，如上所述，当TSPEC IE中只存在目的标识符域，且不存在源标识符域时，可不包括用于三个链路的三对标识符。当TSPEC IE中只存在目的标识符域，且不存在源标识符域时，AP可通过请求帧中所包含的传送地址来确认源装置的标识符并更有效。因此，源装置将显示S-D链路和S-R链路的2个TSPEC IE插入一个ADDTS请求帧中。且中继装置可附加地发送ADDTS请求帧来请求R-D链路的资源。当源装置计算用于传送ADDTS请求帧所需的资源分配时间时，需要应用程序数据率(Data Rate)和物理层速率，其容量(capability)信息。由此，在将计算的信息(资源分配时间的信息)记录在ADDTS请求帧中进行发送时，由于中继装置也须发送相同的信息，因此，需要源装置向中继装置发送信息的信令(signaling)。此外,在AP方面,一般情况下，中继装置的ADDTS请求巾贞的传送比源装置的要晚，且根据情况，在相同的信标帧(或超级帧区间)中，中继装置可不请求ADDTS请求帧。但是，AP须延迟调度直到AP从中继装置接收到ADDTS请求帧为止。在本发明的一个实施例中，可使用以下的方法来防止AP延迟调度。当设置有中继运作的源装置从设置有中继运作的目的装置请求ADDTS请求帧的传送时，AP可逻辑性将三个资源分配并广播。如上所述，当中继运作被设置于源装置上后，源装置相向AP告知中继运作的设置和参与中继的三个装置的标识符。由此，AP可获知中继装置的标识符，并可分配三个资源。在这种情况下，分配的资源可为一个资源，物理性地具有相同的开始时间，相同的持续时间，因此，被分配的资源的信息相同，但启动器标识符和应答器标识符的信息不同。因此，在下述的图11中，可使用图10的分配安排IE来构成三个分配域并插入。该三个分配域除了启动器标识符和应答器标识符以外具有相同的域。其他两个域表示使用各链路的一对装置。由此，接收分配安排IE的三个装置可搜索三个分配域，当三个域的三对启动器标识符和应答器标识符显示出三个装置的综合标识符(S，D)、(S，R)、(R，D)时，在分配的区间中传送数据。在这种情况下，数据经由中继装置被中继时，三个装置标识符为一起设置用于中继运作的装置的标识符。
由于上述的三个方法中，可能会使用添加的域(第一种方法)，甚至通过一个资源来分配，传送2个ADDTS帧(第二种方法)或请求三个分配信息(第三种方法)，因此，请求和分配预约资源的方法可能会被重复。以下，针对在预约资源的请求和分配中按原样使用现有的资源预约和分配的方法进行说明。图11是示出用于说明根据本发明的一个实施例的分配含中继功能的资源预约请求和预约资源的方法的示图。为此，源装置、目的装置被设置为能够使用中继装置或具中继功能，并可将该设置通知给AP。由此，源装置向AP请求资源并广播分配的的资源区间信息。在这种情况下，广播的分配信息可包括源装置标识符、目的装置标识符。由此，中继装置可确认两个装置的标识符，且当装置的标识符与设置为使用中继的中继装置的两个中继装置的标识符相同时，中继装置可移动至相对应的区间来执行中继运作。原则上，中继装置不允许数据传送，因此，源装置使用Iln反向协议(lln reversedirection protocol)发送反向许可中贞(reverse direction grant frame)，从而使目的装置以外的装置可在源装置的资源中传送数据。且中继装置接收授权进行中继并将许可帧返回给源装置。在这种情况下，须不断地向中继装置发送许可帧，并在其期间，由于不发送数据或ACK，因此，资源可能会被浪费。但是，在使用中继的预约资源中，中继装置不是最终目的地。由此，如上所述，优选是，中继装置可对接收的帧作出应答，或是将接收的帧中继给剩余的装置(例如，目的装置)。其中，该接收的帧在中继装置的地址被设置为接收装置的地址时被接收。在这种情况下，可不使用上述的许可帧。上述方法可通过多种计算机手段被记录在执行各种操作的程序指令的计算机可读媒体。该媒体计算机可读媒体可包括独立的或结合的程序指令、数据文件、数据结构等。媒体和程序指令可专门为本发明的目的设计和创建，或为计算机软件技术人员熟知而应用。计算机可读媒体的例子包括磁媒体(magnetic media),如硬盘、软盘和磁带；光学媒体(optical media),如 CD ROM、DVD ;磁光媒体(magneto-optical media),如光盘(floptical disk);和专门配置为存储和执行程序指令的硬件设备，如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。程序指令的例子，既包括机器代码，如由编译器产生的，也包括含有可由计算机使用解释程序执行的更高级代码的文件。所述硬件设备可配置为作为一个以上软件模块运行以执行上面所述的本发明的示例性实施例的操作，反之亦然。如上所示，本发明虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但是本发明并不 局限于所述实施例，在本发明所属领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。因此，本发明的范围不受说明的实施例的局限或定义，而是由后附的权利要求范围以及与权利要求范围等同的内容来定义。
权利要求
1.一种利用基于预约的媒体存取控制的无线系统的协调器的通信方法，所述协调器的通信方法包括以下步骤 从源装置接收请求中继装置的预约资源的帧，来使所述源装置向目的装置传送的帧可经由所述中继装置来被中继；以及 根据所述请求，分配所述中继装置的预约资源。
2.如权利要求I所述的协调器的通信方法，进一步包括以下步骤 利用信标帧或通知帧来广播所述预约资源的信息。
3.如权利要求2所述的协调器的通信方法，其中，所述预约资源的信息，包括 所述源装置的标识符和所述目的装置的标识符。
4.如权利要求I所述的协调器的通信方法，其中，请求所述预约资源的帧，包括 向所述协调器请求所述预约资源的源装置的启动器标识符； 将要与所述源装置通信的目的装置的应答器标识符；和 有关所述源装置和所述目的装置的信息。
5.如权利要求I所述的协调器的通信方法，其中，分配所述中继装置的预约资源的步骤，包括以下步骤 提供扩展安排元素至服务区间，来分配用于所述中继装置的预约资源，且所述扩展安排元素包括作为子域的至少一个分配域，所述至少一个分配域包含用于所述源装置的源联合标识符区域和用于目的装置的目的联合标识符区域。
6.一种源装置的通信方法，包括以下步骤 向协调器传送请求中继装置的预约资源的帧，使传送给目的装置的帧经由中继装置来被传送； 应答请求所述中继装置的预约资源的帧，从所述协调器接收预约资源的信息；以及根据所述中继装置的中继方式和经由所述中继装置被中继的帧的类型中的至少一个，在所述预约资源内变更传送给所述目的装置的帧中所包含的地址。
7.如权利要求6所述的源装置的通信方法，在所述预约资源内变更传送给所述目的装置的帧中所包含的地址的步骤，是根据所述中继装置的中继方式或经由所述中继装置被中继的帧的类型中的至少一个,来变更包含在所述帧的MAC层头帧中的地址2和地址I的步骤，其中，所述地址2是请求通信的启动器的地址，所述地址I是请求所述通信的装置将要通信的应答器的地址。
8.如权利要求7所述的源装置的通信方法，包括以下步骤 所述中继装置的中继方式为全双工放大转发方式，且所述帧的类型为第I帧时，将所述目的装置的地址设置为所述地址1，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
9.如权利要求7所述的源装置的通信方法，包括以下步骤 所述中继装置的中继方式为全双工放大转发方式，且所述帧的类型为第2帧时，在所述源装置和所述中继装置之间的S-R链路中，将所述中继装置的地址设置为所述地址1，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
10.如权利要求7所述的源装置的通信方法，包括以下步骤 所述中继装置的中继方式为半双工解码转发方式，且所述帧的类型为第I帧时，在所述源装置和所述中继装置之间的S-R链路中，将所述中继装置的地址设置为所述地址1，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
11.如权利要求7所述的源装置的通信方法，包括以下步骤 所述中继装置的中继方式为半双工解码转发方式，且所述帧的类型为第2帧时，在所述源装置和所述中继装置之间的S-R链路中，将所述中继装置的地址设置为所述地址1，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
12.如权利要求7所述的源装置的通信方法，包括以下步骤 经由所述中继装置来传送所述帧的通信方式为协作通信，且所述帧的类型为第I帧时，在所述源装置和所述中继装置之间的S-R链路中，将所述目的装置的地址设置为所述地址1，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
13.如权利要求7所述的源装置的通信方法，包括以下步骤 经由所述中继装置来传送所述帧的通信方式为协作通信，且所述帧的类型为第2帧时，在所述源装置和所述中继装置之间的S-R链路中，将所述中继装置的地址设置为所述地址1，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
14.一种中继装置的通信方法，包括以下步骤 接收从协调器分配的预约资源的信息； 确认所述预约资源的信息中所包含的源装置的标识符和目的装置的标识符；以及 根据所述确认的结果，利用所述预约资源来将所述源装置传送的帧中继给所述目的装置。
15.如权利要求14所述的中继装置的通信方法，其中，确认所述标识符的步骤，是确认所述源装置的标识符及所述目的装置的标识符是否和与中继装置形成链路的各装置的标识符相一致的步骤。
16.如权利要求14所述的中继装置的通信方法，包括以下步骤 根据所述中继装置的中继方式或经由所述中继装置被中继的帧的类型中的至少一个，来变更所述帧的MAC层头帧中包含的地址2和地址1，其中，所述地址2是请求通信的启动器的地址，所述地址I是所述请求通信的装置将要通信的应答器的地址。
17.如权利要求16所述的中继装置的通信方法，包括以下步骤 所述中继装置的中继方式为全双工放大转发方式，且所述帧的类型为第2帧时，在所述中继装置和所述目的装置之间的R-D链路中，将所述目的装置的地址设置为所述地址1，并将所述中继装置的地址设置为所述地址2。
18.如权利要求16所述的中继装置的通信方法，包括以下步骤 所述中继装置的中继方式为半双工解码转发方式，且所述帧的类型为第I帧时，在所述中继装置和所述目的装置之间的每个R-D链路中，将所述目的装置的地址设置为所述地址1，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
19.如权利要求16所述的中继装置的通信方法，包括以下步骤 所述中继装置的中继方式为半双工解码转发方式，且所述帧的类型为第2帧时，在所述中继装置和所述目的装置之间的R-D链路中，将所述目的装置的地址设置为所述地址1，并将所述中继装置的地址设置为所述地址2。
20.如权利要求16所述的中继装置的通信方法，包括以下步骤 当经由中继装置来传送帧的通信方式为协作通信时，且所述帧的类型为第I帧时，在所述中继装置和所述目的装置之间的R-D链路中，将所述目的装置的地址设置为所述地址I中，并将所述源装置的地址设置为所述地址2。
21.如权利要求16所述的中继装置的通信方法，包括以下步骤 当经由中继装置来传送帧的中继方式为协作通信时，且所述帧的类型为第2帧时，在所述中继装置和所述目的装置之间的R-D链路中，将所述目的装置的地址设置为所述地址I中，并将所述中继装置的地址设置为所述地址2。
22.如权利要求14至21中任何一项的中继装置的通信方法，其中，当所述帧为所述接收的第I帧或第2帧的应答帧时，包括以下步骤 将所述应答帧的地址I设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址2域地址值，且 将所述应答帧的地址2设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址I域地址值。
23.一种目的装置的通信方法，包括以下步骤 接收从协调器分配的预约资源的信息； 确认所述预约资源信息中所包含的源装置的标识符和目的装置的标识符；以及 根据所述确认的结果，在所述预约资源内接收源装置传送的帧或中继装置传送的帧。
24.如权利要求23所述的目的装置的通信方法，其中，当所述帧为所述接收的第I帧或第2帧的应答帧时，包括以下步骤 将所述应答帧的地址I设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址2域地址值，且 将所述应答帧的地址2设置为所述接收的第I帧或第2帧的地址I域地址值。
全文摘要
一种利用基于预约的媒体存取控制的无线系统的协调器装置(协调器)的通信方法，根据本发明的一个实施例的协调器的通信方法，其包括以下步骤从源装置接收请求中继装置的预约资源的帧，来使所述源装置向目的装置传送的帧可经由所述中继装置来被中继；以及根据所述请求，分配所述中继装置的预约资源。
文档编号H04B7/14GK102812648SQ201180014416
公开日2012年12月5日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者权亨晋, 金龙仙, 张甲石, 洪升恩, 陈成根, 李禹容, 丁铉奎 申请人:韩国电子通信研究院