WO2011102651A2 - Spectrum sensing control method and apparatus for a station - Google Patents

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WO2011102651A2
WO2011102651A2 PCT/KR2011/001052 KR2011001052W WO2011102651A2 WO 2011102651 A2 WO2011102651 A2 WO 2011102651A2 KR 2011001052 W KR2011001052 W KR 2011001052W WO 2011102651 A2 WO2011102651 A2 WO 2011102651A2
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station
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sensing
quiet
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오항석
곽경철
송재형
최인환
이형곤
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엘지전자 주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16Discovering, processing access restriction or access information

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system using a TV white space, and more particularly, to a method and apparatus for controlling spectrum sensing of a station in a wireless LAN system.
  • the television broadcasting service is moving from analog broadcasting to digital broadcasting. This is because digital broadcasting can provide high quality video and two-way services and use spectrum more efficiently.
  • This shift to digital broadcasting provides an idle frequency band that can be used by any one of the VHF (Very High Frequency, 54 MHz to 88 MHz) band and the UHF (Ultra High Frequency, 174 MHz to 698 MHz) band allocated for the conventional analog broadcasting.
  • An example of such an idle frequency band is a TV white space (hereinafter referred to as TVWS).
  • the TV white space means an empty frequency band that is not used by broadcasters in the VHF and UHF frequency bands distributed for TV broadcasting, and is an unlicensed frequency band that anyone can use if the conditions for government radio regulations are met. . If a licensed device is not in use in this unlicensed frequency band, it is possible for an unlicensed device to use the band.
  • WLAN wireless local area network
  • the present invention provides a method and apparatus for stations operating under a wireless network environment to accurately detect the presence or absence of a primary user using quiet period information.
  • the present invention provides a method and apparatus for stations operating under overlapping wireless network environments to accurately detect the presence or absence of a primary user using quiet period information.
  • the present invention also provides a method and apparatus for sharing the TVWS channel with the primary user in consideration of the current network situation when the primary user is detected in the wireless network using the TVWS channel.
  • the present invention is a wireless LAN system comprising a first station for managing a wireless network and at least one station connected to the first station, transmitting a first frame including a sensing threshold information element to the at least one station.
  • a first frame including a sensing threshold information element to the at least one station.
  • Wow Receiving a second frame corresponding to the first frame, the second frame comprising a sensing capability information element from the at least one station; Determining a length of a quiet period using the received second frame; And transmitting a third frame including information on the determined length of the idle interval to the at least one station.
  • the present invention is a wireless LAN system comprising a first station for managing a wireless network and at least one station connected to the first station, transmitting a first frame including a sensing threshold information element to the at least one station
  • a transceiver configured to receive a second frame including a sensing capability information element corresponding to the first frame;
  • a controller configured to determine a length of the idle section by using the received second frame, and to generate a third frame including information on the determined length of the idle section and provide the third frame to the transceiver.
  • a spectrum sensing control device Provided is a spectrum sensing control device.
  • the present invention provides a method for controlling the spectrum sensing of a station existing in the overlapping network area in a WLAN system in which areas of a plurality of wireless networks overlap each other.
  • Receiving a first frame comprising information about;
  • TSF timing synchronization function
  • TSF timing synchronization function
  • the present invention is a wireless LAN system in which the areas of a plurality of wireless networks overlap, in the spectrum sensing control apparatus of a station existing in the overlapping network area, a quiet element (quiet element) from the AP station connected to the station
  • a receiving unit for receiving a first frame including information on the second frame including information on a timing synchronization function (TSF) timer from a neighboring AP station
  • TSF timing synchronization function
  • a controller configured to generate a third frame for synchronizing transmission stop times of stations belonging to the plurality of wireless networks by using the first frame and the second frame
  • a transmitter configured to transmit the generated third frame to the neighboring AP station.
  • the present invention enables stations operating under a wireless network environment to perform spectrum sensing while maintaining the same transmission downtime regardless of the type of primary user.
  • the present invention can provide more accurate spectrum sensing by synchronizing the transmission stop time for detecting the presence of the primary user by the stations operating in the overlapping wireless network environment.
  • the present invention deactivates some stations affected by the primary user in the wireless network using the TVWS channel, so that the remaining stations belonging to the network can continue to use the current channel.
  • 1 is a diagram illustrating a time relationship in which stations constituting a conventional wireless network perform spectrum sensing and data transmission;
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless LAN system to which the first embodiment of the present invention can be applied;
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a time relationship between stations performing spectrum sensing and data transmission using a quiet period according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a signaling procedure for stations existing in a wireless network to perform spectrum sensing using idle interval information according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a sensing threshold information element transmitted by a station managing an idle interval according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a sensing capability information element transmitted by stations that do not manage an idle section according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a wireless LAN system to which a second embodiment of the present invention can be applied;
  • FIG. 8 illustrates a signaling procedure for synchronizing transmission downtimes for performing spectrum sensing by stations operating in an overlapped wireless network environment according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 illustrates a Quiet reply element of a third message according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 11 illustrates an operation for synchronizing a transmission stop time for performing spectrum sensing with stations existing in another network by stations existing in the overlapped wireless network area according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a signaling procedure for stations using a TVWS channel to share the TVWS channel with a primary user in consideration of a situation of a wireless network according to a third embodiment of the present disclosure
  • FIG. 16 illustrates a Reason Result Code field of a deenablement frame defined in IEEE 802.11y
  • FIG. 17 illustrates a Reason Result Code field of a deenablement frame according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 18 illustrates an information element representing a condition under which a deactivated station can request return to an activated state according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of a non-licensed device in a wireless LAN system in which embodiments of the present invention can be implemented.
  • an unlicensed device that wants to initiate a new network must access a geo-location database to obtain TVWS channel list information available in the region. .
  • the unlicensed devices use spectrum sensing to allow a licensed user to use the current TVWS channel.
  • the licensed user refers to a user who is authorized to use the TV white space band, and includes a primary user, a licensed device, or an incumbent user. It may also be referred to by name.
  • Such primary users may include digital TV services, analog TV services, wireless microphones (WMs), and supplementary services licensed for various TV services.
  • the unlicensed device moves the network from a current channel to a predetermined backup channel.
  • the timing for spectrum sensing is not synchronized between the unlicensed devices constituting the network, another unlicensed device transmits data while any unlicensed device performs spectrum sensing. Can be. At this time, due to the data propagation of the other unauthorized device, the non-licensed device may not be able to accurately detect the presence or absence of a primary user.
  • a communication range of the plurality of wireless networks may overlap with each other. If an unauthorized device belonging to a specific wireless network is also present in the area of another wireless network, even if all devices belonging to the specific wireless network stop data transmission at the same time to detect the presence of a primary user. If the unlicensed device continues to communicate in the area of the other wireless network, the unlicensed device may not correctly perform spectrum sensing.
  • the first embodiment of the present invention provides a method for stations operating under a single wireless network environment to accurately detect the presence or absence of a primary user using quiet period information.
  • the second embodiment of the present invention provides a method for accurately detecting the presence or absence of a primary user by stations operating in an overlapped wireless network environment using quiet period information.
  • the third embodiment of the present invention provides a method for sharing a TVWS channel with the primary user in consideration of the current network situation when the primary user is detected in the wireless network using the TVWS channel.
  • FIG. 2 briefly illustrates an example of a wireless LAN system to which the first embodiment of the present invention can be applied.
  • the WLAN system 200 includes at least one basic service set (hereinafter, referred to as a 'BSS') and a distribution system (DS) using a TV white space band. .
  • a 'BSS' basic service set
  • DS distribution system
  • the BSS includes at least one non-AP station STA2-associated with an access point STA1 for controlling a corresponding wireless network, and associated with the AP station STA1. STA3).
  • the BSS is a set of stations capable of performing communication while successfully synchronizing, and is not a concept indicating a specific area.
  • the AP station STA1 is a functional medium that provides access to a distributed system DS via a wireless medium for stations coupled to the corresponding BSS.
  • BSS wireless network
  • communication between non-AP stations is performed via the AP station.
  • direct link is established, direct communication between non-AP stations may be performed. .
  • the AP station STA1 may be referred to as a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), or a site controller in addition to a name of an access point.
  • the non-AP stations STA2 to STA3 may include a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user terminal (User Equipment, UE), a mobile station (MS), and a portable terminal ( It may be referred to as another name, such as a mobile terminal, or a mobile subscriber unit.
  • WTRU wireless transmit / receive unit
  • UE User Equipment
  • MS mobile station
  • portable terminal It may be referred to as another name, such as a mobile terminal, or a mobile subscriber unit.
  • the distributed system (DS) is a mechanism for one AP station to communicate with another AP station, and does not necessarily need to be a network. If the distributed system (DS) can provide a predetermined distributed service defined in IEEE 802.11, there is no restriction on the form none.
  • the distributed system may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects AP stations with each other.
  • the term station is any function including a medium access control (MAC) layer conforming to the IEEE 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium.
  • MAC medium access control
  • a medium broadly includes both an AP station and a non-AP station. Therefore, in the following description of the present invention, the non-licensed device operating in the wireless LAN system will be uniformly used under the name "Station (STA)" without distinguishing between the AP and the non-AP.
  • the BSS represents a wireless network area managed by the first station STA1.
  • the first station STA1 is an AP station and is a terminal that can access a geographical location database.
  • the second station and the third station STA2 and STA3 connected to the first station STA1 are non-AP stations and are terminals that cannot access a geographical location database.
  • all stations STA1, STA2, and STA3 belonging to the wireless network BSS are terminals capable of using a TV white space.
  • the first station STA1 may exchange data with an external network by accessing the distributed system DS. That is, when a new network BSS is to be initiated, the first station STA1 accesses a geographical location database and provides its location information, and then the TVWS channel available at the location to which it belongs from the geographical location database. List information and other additional information can be retrieved.
  • the first station STA1 broadcasts the available TVWS channel list information to neighboring stations by including the Supported Channels Information Element or other information element of the beacon message.
  • the beacon message is a signal that is periodically transmitted to the stations belonging to the network in order to transmit system information and status information of the wireless network to other stations in the network.
  • the second station and the third station STA2 and STA3 may receive the beacon message and analyze the obtained beacon message to obtain TVWS channel list information available at the current location.
  • a network is to be configured between stations operating in the TVWS band, spectrum sensing is required, and the spectrum sensing confirms whether an authorized user (or a primary user) is currently using a channel. shall. At this time, the stations operating in the network should perform periodic spectrum sensing to check whether the primary user intends to use the current channel.
  • the station STA1 managing spectrum sensing and channel switching should move the corresponding network from the current channel to a predetermined backup channel.
  • the first embodiment of the present invention defines a quiet period so that all stations belonging to the network stop data transmission and perform spectrum sensing during the idle period.
  • the first station and the second station may perform more accurate spectrum sensing by stopping data transmission during a predetermined idle period.
  • FIG. 4 illustrates a signaling procedure for stations belonging to a wireless network to perform spectrum sensing using idle interval information according to the first embodiment of the present invention.
  • the signaling procedure between the stations will be described by illustrating the apparatus of FIG. 2.
  • the first station STA1 is an AP station and is a terminal that can access a geographical location database.
  • the first station STA1 is a terminal that manages an idle section or spectrum sensing.
  • the second station (STA2) and the third station (STA3) is a non-AP station, it is assumed that the terminal can not access the geographic location database.
  • the second station STA2 and the third station STA3 are terminals that do not manage idle intervals or spectrum sensing. That is, the second station STA2 and the third station STA3 may obtain information on the idle section through management and control of the first station STA1.
  • the first station STA1 managing the idle period transmits a first message (or first frame 410) including a sensing threshold information element to the neighboring stations STA2 and STA3.
  • the first message 410 may be a beacon message or beacon frame, a probe response message or prove response frame, an association response message or association response frame, or a reassociation response message. (reassociation response message or reassociation response frame), but is not limited thereto.
  • the sensing threshold information element included in the first message 410 indicates a threshold value used when stations which do not manage idle periods sense the presence of a primary user. This sensing threshold information element may be defined in the relevant Standard and / or Regulation.
  • FIG. 5 illustrates a sensing threshold information element of a first message 410 transmitted by a first station STA1 managing a quiet period.
  • the sensing threshold information element 500 includes an Element ID field 510, a Length field 520, an Incumbent Type field 530, and a Sensing Threshold field 540.
  • the Incumbent Type field 530 and the Sensing Threshold field 540 may be generated as many as the number of Incumbent Users and inserted into the first message 410.
  • the Element ID field 510 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element
  • the Length field 520 indicates the length of the corresponding information element.
  • the Incumbent Type field 530 indicates the type of primary user for which stations in a wireless network should perform spectrum sensing.
  • the primary user may include a digital TV service, an analog TV service, a wireless microphone (WM), and a supplementary service licensed for various TV services.
  • WM wireless microphone
  • the Sensing Threshold field 540 indicates a threshold value used when stations existing in a wireless network sense the presence of a corresponding primary user.
  • the second station STA2 and the third station STA3 may obtain a sensing threshold according to the type of the primary user through the sensing threshold information element of the received first message 410. have.
  • the second station STA2 and the third station STA3 configure minimum sensing requirement information according to the type of the primary user by using the sensing threshold information element 500.
  • the second station STA2 and the third station STA3 transmit a second message (or second frame 420) including the Minimum Sensing Requirement information to the first station STA1.
  • the second message 420 is transmitted when the second station STA2 and the third station STA3 associate with the first station STA1 and have their own sensing capability ( Information element indicating a sensing capability). Accordingly, the second message 420 may be an association request message or association request frame or a reassociation request message or reassociation request frame.
  • FIG. 6 illustrates a sensing capability information element of the second message 420 transmitted by the stations STA2 and STA3 that do not manage the quiet period.
  • the sensing capability information element 600 includes an Element ID field 610, a Length field 620, an Incumbent Type field 630, and a Minimum Sensing Requirement field 640.
  • the Incumbent Type field 630 and the Minimum Sensing Requirement field 640 may be generated and inserted into the second message 420 as many as the number of Incumbent Users.
  • the Element ID field 610 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element
  • the Length field 620 indicates the length of the corresponding information element.
  • the Incumbent Type field 630 indicates the type of primary user that the station can perform spectrum sensing.
  • the Minimum Sensing Requirement field 640 represents a minimum time required to detect a corresponding primary user in order to satisfy the sensing threshold of FIG. 5.
  • the station may perform sensing for at least 30 msec to detect the TV signal to satisfy the sensing threshold of FIG. 5.
  • the type of the primary user is a wireless microphone (MW) and the minimum sensing requirement is 60 msec
  • the corresponding station needs to perform sensing for at least 60 msec to detect the wireless microphone signal to satisfy the sensing threshold of FIG. 5.
  • the first station STA1 may acquire sensing capabilities of the peripheral stations STA1 and STA2 through the sensing capability information element 600 of the received second message 420.
  • the first station STA1 managing the idle period may determine a length of a quiet period to be commonly applied to stations belonging to a wireless network based on the sensing capabilities of the peripheral stations STA2 and STA3. .
  • the length of the quiet period may be determined in consideration of Minimum Sensing Requirement information obtained from the peripheral stations STA1 and STA2.
  • the length of the idle interval is set to be equal to or greater than the largest Minimum Sensing Requirement among the Minimum Sensing Requirements required by the neighboring stations.
  • the first station STA1 may configure a Quiet element including information on the length of the idle section and information on time synchronization between stations.
  • the Quiet element may be configured using a Quiet element of IEEE 802.11, or may be configured of other information elements.
  • the first station STA1 generates a third message (or a third frame 430) including the quiet element and transmits the third message to the neighboring stations STA2 and STA3. Then, the neighbor stations STA2 and STA3 can accurately detect the presence or absence of the primary user by using the idle section length information and the time synchronization information of the received third message 430. Through this process, all stations belonging to the wireless network perform spectrum sensing without transmitting data (or frames) during the same transmission interruption time.
  • the third message 430 transmitted by the first station STA1 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame, but is not limited thereto. Do not.
  • stations according to the first embodiment of the present invention can accurately detect the presence or absence of a primary user by sharing newly defined idle section information.
  • FIG. 7 briefly illustrates an example of a wireless LAN system to which a second embodiment of the present invention can be applied.
  • the WLAN system 700 includes at least one basic service set BSS1 and BSS2 forming an overlapping wireless network.
  • the BSS1 represents a wireless network area managed by the first station STA-1
  • the BSS2 represents a wireless network area managed by the second station STA-2.
  • wireless devices existing in the BSS1 and BSS2 may use the TV white space band and use the same frequency channel.
  • the first station STA-1 and the second station STA-2 are AP stations that manage a corresponding network, and are terminals capable of accessing an external geographical location database through a distribution system. Assume
  • the station A (STA-A) is a non-AP station and exists in a wireless network area where the BSS1 and BSS2 overlap each other and is associated with the first station STA-1.
  • a plurality of non-AP stations other than the A station (STA-A) may exist in the BSS1 and BSS2, it will be omitted for convenience of description.
  • the first station STA-1 transmits a request relating to a transmission stop time for spectrum sensing to all stations belonging to its network BSS1. That is, the first station STA-1 determines station period information for the spectrum sensing, generates a frame including the determined idle period information, and belongs to its own network BSS1. Send to. Through this process, all stations belonging to the BSS1 may share the idle section information, thereby promising a transmission stop time for detecting the presence or absence of a primary user.
  • the idle section information cannot be received, and the station connected to the second station STA-2 while belonging to the area of the BSS1. In this case, even if the request is received, the request is not sent from the connected BSS2, so the request is not accepted.
  • the A station when the first station STA-1 requests the A station STA-A to stop transmitting in a nested wireless network environment, the A station ( The STA-A) provides the idle station information to the second station STA-2 of the BSS2 so that all stations belonging to the BSS1 and the BSS2 can synchronize the transmission stop time.
  • FIG. 8 illustrates a signaling procedure for synchronizing transmission downtimes for performing spectrum sensing by stations operating in an overlapped wireless network environment according to the second embodiment of the present invention.
  • the signaling procedure between the stations will be described by illustrating the apparatuses of FIG. 7.
  • the first station STA-1 and the second station STA-2 are AP stations, and are terminals that manage a quiet period.
  • the station A (STA-A) is a non-AP station, it is assumed that the terminal does not directly manage the idle period. That is, the A station STA-A may obtain information on the idle section through management and control of the first station STA1 and the second station STA-2. In addition, it is assumed that the station A (STA-A) exists in a wireless network area where the BSS1 and the BSS2 overlap each other and is in an associated state with the first station STA-1.
  • the first station STA-1 may transmit a request for a transmission stop time by transmitting a first message (or first frame) 810 including a Quiet element to all stations belonging to the BSS1. have.
  • the first message 810 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame.
  • the Quiet element included in the first message 810 may be configured using a Quiet element of IEEE 802.11, or may be configured of other information elements.
  • the Quiet element 900 defined in IEEE 802.11 may include an Element ID field 910, a Length field 920, a Quiet Count field 930, and a Quiet Period field 940. , Quiet Duration field 950 and Quiet Offset field 960.
  • the Element ID field 910 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element
  • the Length field 920 indicates the length of the corresponding information element.
  • the Quiet Count field 930 indicates the number of Target Beacon Transmission Times (TBTTs) until the beacon interval during the start of the next quiet interval.
  • the Quiet Period field 940 indicates the number of beacon intervals between the start and the start of regular quiet intervals defined by the idle element 900.
  • the Quiet Duration field 950 indicates a duration of the quiet interval
  • the Quiet Offset field 960 shows a quiet interval from a TBTT defined in the Quiet Count field 930. Indicates the offset up to the beginning of.
  • the at least one station STA-A of all stations belonging to BSS1 when at least one STA-A of all stations belonging to BSS1 is capable of communicating with another AP station STA-2, the at least one station STA-A
  • the idle period information received from the first station STA-1 may be processed and automatically transmitted to the other AP station STA-2.
  • the at least one station STA-A may transmit only when the first station STA-1 requests through the separate method to transmit the idle section information to another AP station STA-2. have.
  • the first station STA-1 in order to request the station A-STA (STA-A) to transmit the idle section information, the first station STA-1 is configured such that stations belonging to the BSS1 are located in the network area BSS2 of the other AP station. Be aware that you belong. To this end, the first station STA-1 transmits and receives a measurement request frame and / or a measurement report frame defined in IEEE 802.11 with stations belonging to its network. It can be recognized.
  • the idle element 900 received by the A station STA-A from the first station STA-1 is information dependent only on the first station STA-1.
  • the idle element 900 is defined by the TBTT as a reference unit, and this value is a value set and used by the first station STA-1 itself.
  • the TBTT is also used in connection with a Timing Synchronization Function (TSF), which is shared and used only within BSS1.
  • TSF Timing Synchronization Function
  • the station A (STA-A) needs to modify and supplement the idle section information so that it can be used by the second station STA-2. More specifically, the station A (STA-A) may use the idle section information of the first message 810 and the Timing Synchronization Function (TSF) timer information of the second message 820 to generate the idle response element (Quiet). You need to pass a reply element.
  • TSF Timing Synchronization Function
  • the second message 820 may be a beacon message or beacon frame or probe response message or prove response frame received from the second station STA2.
  • the second message includes a time stamp value or a TSF timer value operated by the second station STA2.
  • the station A-STA transmits a third message to the second station STA-2 by using the received first message 810 and the second message 820.
  • Send 830 the third message 830 may include the Quiet reply element.
  • the third message 830 may be referred to as a management message or an action message or an action message transmitted by the A station STA-A, but is not limited thereto. Do not.
  • FIG. 10 illustrates a Quiet reply element of a third message transmitted by a station STA-A existing in an overlapped wireless network area.
  • the dormant response element 1000 includes an Element ID field 1010, a Length field 1020, a Time Stamp Offset field 1030, a Next TBTT field 1040, a Beacon Interval field 1050, and a Quiet. It includes a Count field 1060, a Quiet Period field 1070, a Quiet Duration field 1080, and a Quiet Offset field 1090.
  • the Element ID field 1010 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element
  • the Length field 1020 indicates the length of the corresponding information element.
  • the time stamp offset field 1030 indicates a difference between a timing synchronization function (TSF) timer value of the first station STA-1 and the second station STA-2.
  • TSF timing synchronization function
  • the time stamp offset value may be calculated by comparing the difference between the TSF timer value of the second message 820 received from the second station STA-2 and the TSF timer value of the STA-A.
  • the TSF timer value that is operated by itself may be set using a time stamp value of a beacon frame or probe response frame previously received from the first station STA-1.
  • the Next TBTT field 1040 indicates a TSF timer value of an expected next TBTT of the first station STA-1, and the Beacon Interval field 1050 indicates a beacon interval value of BSS1.
  • the Quiet Count field 1060, the Quiet Period field 1070, the Quiet Duration field 1080, and the Quiet Offset field 1090 which are the remaining fields except for the fields, are received from the first station STA-1. Same as the information contained in element 900. Accordingly, the Quiet Count field 1060, the Quiet Period field 1070, the Quiet Duration field 1080, and the Quiet Offset field 1090 of the idle response element 1000 use the information of the idle element 900 as it is. If a delay occurs during processing, the delay can be used after compensating for the delay.
  • the second station STA-2 uses the Time Stamp Offset field 1030, Next TBTT field 1040, and Beacon Interval field 1050 of the idle response element 1000.
  • the idle section information may be converted into its own TSF timer reference value. Accordingly, the second station STA-2 may convert the idle section information dependent on the first station STA-1 into its TSF timer reference.
  • FIG. 11 illustrates an operation for synchronizing a transmission stop time for spectrum sensing with a station STA-A existing in an overlapped wireless network area in another network.
  • the operation of the station existing in the overlapped wireless network area will be described by illustrating the devices of FIGS. 7 and 8.
  • the station A (STA-A) existing in the overlapped wireless network area includes a first message 810 including a Quiet element from the first station STA-1. Wait for reception.
  • the station A (STA-A) is connected to the first station STA-1.
  • step 1120 when the STA-A receives the first message 810, it moves to the next step, step 1130, otherwise, moves to step 1110 again to receive the first message 810.
  • the first message 810 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame.
  • step 1130 the station A (STA-A) has a difference in TSF timer value between the first station (STA-1) and the second station (STA-2). Check whether you have information about. As a result of the check, if the station A (STA-A) has information on the difference in the TSF timer value, go to step 1160; otherwise, go to step 1140, the next step.
  • the station A-STA waits for the reception of the second message 820 including a time stamp value or a TSF timer value from the second station STA-2.
  • the second message 820 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame.
  • step 1150 when the second message 820 is received, the station A-STA (STA-A) moves to step 1160, which is the next step, or moves to step 1140 again to perform step 2140 of the second message 820. Wait for reception.
  • STA-A station A-STA
  • the station A-STA When receiving the second message 820 in step 1150 or having information on the difference in the TSF timer value in step 1130, the station A-STA performs the operation of step 1160, which is the next step. Perform.
  • the station A-STA configures the idle response element by using the idle element of the first message 810 and the TSF timer value of the second message 820.
  • the station A-STA transmits a third message 830 including the idle response element to the second station STA-2.
  • the second station STA-2 converts its TSF timer reference value using the idle response element of the received third message 830 and performs spectrum sensing based on the converted TSF timer reference value. Can be done.
  • the second embodiment of the present invention provides the advantage that all stations can perform the spectrum sensing at the same timing by sharing the same transmission downtime under the overlapped wireless network environment.
  • the WLAN system 1200 includes at least one basic service set (BSS) and an incumbent user using a TV white space band.
  • the circle 1210 at the top left of FIG. 12 represents a wireless network area managed by the first station STA1, and the circle 1220 at the bottom right represents an interference area generated by the primary user.
  • the BSS 1210 is connected to an AP (STA1) station STA1 and an AP station STA1 coordinating a corresponding wireless network, and at least one non-AP station operated. (STA2-STA5).
  • the first station STA1 is a terminal capable of accessing a geographic location database
  • the second to fifth stations STA2 to STA5 connected to the first station STA1 may access a geographic location database.
  • there is no terminal there is no terminal.
  • all stations STA1 to STA5 existing in the BSS 1210 are terminals capable of using a TV white space.
  • the first station STA1, the second station STA2, the third station STA3, and the fifth station STA5 are subjected to interference of the primary user.
  • the first station STA1, the second station STA2, the third station STA3, and the fifth station STA5 may detect the presence of the primary user through periodic spectrum sensing.
  • the second station STA2, the third station STA3, and the fifth station STA5 transmit a message (or frame) indicating that the primary user has been detected to the first station STA1. Then, the first station STA1 managing spectrum sensing recognizes that most of the stations STA2, STA3, and STA5 belonging to the BSS are affected by the primary user through the received message.
  • the first station STA1 must move the wireless network BSS to the available TV white space channel previously designated in the current channel.
  • the channel currently used by the first station STA1 may be changed. Moving to a channel can be somewhat inefficient.
  • the primary user when a primary user is detected in a channel used by (or intending to use) a station operating in a TV white space band, the primary user may be considered in consideration of the current network situation.
  • This section describes how to share a TV white space channel.
  • FIG. 14 illustrates a signaling procedure for sharing a TV white space channel with a primary user by stations using a TV white space band according to a third embodiment of the present invention in consideration of a situation of a wireless network.
  • the signaling procedure between the stations will be described by illustrating the apparatuses of FIG. 13.
  • the third station STA3 when the third station STA3 detects the presence of the primary user through spectrum sensing, the third station STA3 includes information about the sensing result in order to inform the first station STA1 of this fact. Alternatively, the first frame 1410 is transmitted to the first station STA1.
  • the third station STA3 may periodically transmit a first message 1410 including information on the presence or absence of a primary user through periodic spectrum sensing to the first station STA1.
  • the first message 1410 may be a channel state report message or a sensing report message including information on the spectrum sensing, but is not limited thereto.
  • the first station STA1 may analyze the first messages received from the stations STA2 to STA5 belonging to the BSS 1210 to confirm the presence or absence of interference by the primary user.
  • the first station STA1 is configured to use the network BSS as a predetermined available TV white space channel in the channel currently being used. Move).
  • the first station STA1 does not attempt to switch channels and performs an operation for sharing the current channel with the primary user. Perform. In this case, to determine whether the channel is switched, the first station STA1 may consider not only the number of stations that are being interfered by the primary user, but also the type of the primary user and the type of the wireless network.
  • the first station STA1 may change a state from an enablement state to a deenablement state to stations that are being interfered with by the primary user.
  • the requesting second message 1420 is transmitted.
  • a deenablement frame 1420 corresponding to the second message may be configured using a deenablement frame defined in IEEE 802.11y.
  • FIG. 15 and FIG. 16 show a deenablement frame defined in the existing IEEE 802.11y.
  • the deactivation frame 1500 includes a Category field 1510, an Action Value field 1520, a Requester STA Address field 1530, a Responder STA Address field 1540, and a Reason Result Code field 1550. Include.
  • the Category field 1510 indicates a category of the corresponding frame
  • the Action Value field 1520 indicates that the corresponding frame is an inactive frame.
  • the Requester STA Address field 1530 indicates a medium access control (MAC) address of a station requesting deactivation processing
  • the Responder STA Address field 1540 indicates a MAC address of a station to be deactivated.
  • MAC medium access control
  • the Reason Result Code field 1550 indicates a reason why the deactivation frame 1500 is generated. For example, as shown in FIG. 16, the Reason Result Code field 1550 describes a reason for generating an inactive frame according to the Reason Result Code field value.
  • the deactivation frame 1420 transmitted by the first station STA1 to the third station STA3 may use the deactivation frame 1500 defined in IEEE 802.11y. Therefore, the Category field and the Action Value field of the deactivation frame 1420 use values defined in IEEE 802.11y.
  • the MAC address of the first station STA1 requesting the deactivation process is set in the Requester STA Address field of the deactivation frame 1420, and the third station to be deactivated in the Responder STA Address field of the deactivation frame 1420.
  • the MAC address of STA3 is set.
  • the Reason Result Code field of the deactivation frame 1420 is used by modifying the Reason Result Code field 1550 defined in IEEE 802.11y.
  • the Reason Result Code field 1700 of the deactivation frame 1420 has a new item "Reason Result Code field value 4-> Deactivation request due to primary user. user) ". Accordingly, the first station STA1 transmits the reason result code field value of the deactivation frame 1420 to 4 to deactivate the third station.
  • the third station STA3 transmits a third message 1430 in response to the deactivation frame 1420, and then switches to the deactivation state. Accordingly, the remaining stations except for the third station STA3 can continue to use the TVWS channel currently being used with the primary user.
  • the third station STA3 may perform periodic spectrum sensing even when the third station STA3 is switched to an inactive state by the request of the first station STA1. Therefore, if the third station STA3 later leaves the interference area of the primary user, this fact can be immediately recognized. And, recognizing this fact, the third station STA3 may request the first station STA1 to return to the activated state.
  • the third station STA3 Before requesting to return to the activated state, the third station STA3 sends a fourth message 1440 to inform the condition for requesting the deactivated station to return to the activated state again. Receive from station STA1.
  • the fourth message 1440 includes an information element representing a condition for requesting the deactivated station to return to the activated state.
  • the fourth message 1440 is a beacon message (beacon message or beacon frame), a probe response message (prove response message or prove response frame), the association response message (association response message or) by the first station (STA1) It may be transmitted in the form of an association response frame or a reassociation response message or reassociation response frame.
  • FIG. 18 illustrates an Enablement Information Element indicating a condition under which the deactivated third station STA3 may request to return to the activated state again.
  • the information element 1800 includes an Element ID field 1810, a Length field 1820, an Incumbent Type field 1830, and a Minimum Sensing Requirement field 1840.
  • the Incumbent Type field 1830 and the Minimum Sensing Requirement field 1840 may be generated and inserted into the fourth message 1440 by the number of primary users.
  • the Element ID field 1810 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element
  • the Length field 1820 indicates the length of the corresponding information element.
  • the Incumbent Type field 1830 indicates the type of primary user to be sensed in order for the deactivated station to return to the activated state.
  • the Minimum Sensing Requirement field 1840 indicates a minimum time during which the primary user of the type should not be detected.
  • the deactivated station STA3 should not detect the TV signal for at least 30 msec to be activated to the first station STA1. May request a return of
  • the deactivated station STA3 should not detect the wireless microphone signal for at least 60 msec to activate the first station STA1. You can request a return to the state.
  • the third station STA3 may acquire a condition for requesting a switch from the deactivated state to the activated state using the fourth message 1440.
  • the third station STA3 periodically performs spectrum sensing, and if the result of the execution of the result satisfies the condition, a fifth message 1450 for requesting the first station STA1 to return to activation. ) Can be sent.
  • the first station STA1 may switch the third station STA3 from an inactive state to an active state.
  • the third embodiment of the present invention deactivates some stations affected by the primary user when the primary user is detected in the wireless network using the TV white space band. Allow belonging stations to share the current channel with the primary user.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a structure of a non-licensed device in a wireless LAN system in which embodiments of the present invention can be implemented.
  • a first station STA1 and 1900 includes a transceiver 1910, a controller 1920, and a memory 1930.
  • the second stations STA2 and 1950 also include a transceiver 1960 and a controller. 1970 and memory 1980.
  • the first station STA1, 1900 is an AP station and is a terminal that can access a geographical location database.
  • the second station (STA2, 1950) is a non-AP station, it is assumed that the terminal can not access the geographic location database.
  • the transceivers 1910 and 1960 transmit and receive wireless signals, and implement an IEEE 802 physical layer. That is, the transmitters 1910 and 1960 perform forward error correction (FEC) encoding and modulation on data received from the MAC layer, and add a signal such as a preamble and a pilot. And transmits the signal toward the transmitting antenna. At the same time, the receivers 1910 and 1960 perform demodulation, equalization, and FEC decoding on the signals received through the receiving antennas, and perform processing such as removing the added signals from the transmitters and delivering them to the MAC layer. Perform. To this end, the transceivers 1910 and 1960 may include a modulator, a demodulator, an equalizer, an FEC encoder, a FEC decoder, and the like.
  • FEC forward error correction
  • the controllers 1920 and 1970 are connected to the transceivers 1910 and 1960 to implement the IEEE 802 MAC layer. That is, the controllers 1920 and 1970 transfer the data transmitted from the upper layer to the transceivers 1910 and 1960 to control the process necessary for transmission, and process the data transferred from the physical layer to the upper layer. It plays a role. In addition, the controllers 1920 and 1970 are in charge of overall control for performing the aforementioned spectrum sensing method of the station.
  • the transceivers 1910 and 1960 and / or the controllers 1920 and 1970 may include an application specific integrated circuit (ASIC) circuit, another chip set, a logic circuit, and / or a signal processing device.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the memory 1930 and 1980 may include a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a flash memory, a memory card, a storage medium, and / or another storage device.
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • flash memory a non-transitory computer-readable medium
  • an embodiment of the present invention may be implemented as a module that performs the method or function.
  • the module may be stored in the memories 1930 and 1980 and executed by the controllers 1920 and 1970.
  • memories 1930 and 1980 may be located inside or outside the controllers 1920 and 1970 and may be connected to the controllers 1920 and 1970 by various well-known means.
  • the detailed description of the above-described invention shows an implementation example applied to a wireless LAN system using a TV white space.
  • the present invention can be applied to other wireless communication systems using similar technical backgrounds and TV white spaces without departing from the scope of the present invention, which can be determined by those skilled in the art. It will be possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

For a WLAN system including a first station for managing a wireless network and at least one station connected to the first station, a spectrum sensing control method according to one embodiment of the present invention comprises: transmitting a first frame to the at least one station, the first frame including a sensing threshold information element; receiving a second frame in response to the first frame, the second frame including a sensing capability information element from the at least one station; determining the length of a quiet period by using the received second frame; and transmitting a third frame to the at least one station, the third frame including information about the above determined length of the quiet period.

Description

스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 방법 및 장치Method and apparatus for controlling spectrum sensing of station
본 발명은 TV 화이트 스페이스를 사용하는 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 무선 랜 시스템에서 스테이션의 스펙트럼 센싱을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system using a TV white space, and more particularly, to a method and apparatus for controlling spectrum sensing of a station in a wireless LAN system.
현재, 텔레비전 방송 서비스는 아날로그 방송에서 디지털 방송으로 전환되어 가고 있는 추세이다. 이는 디지털 방송이 높은 품질의 영상 및 양 방향 서비스를 제공하고, 스펙트럼을 더욱 효율적으로 사용할 수 있기 때문이다.Currently, the television broadcasting service is moving from analog broadcasting to digital broadcasting. This is because digital broadcasting can provide high quality video and two-way services and use spectrum more efficiently.
이러한 디지털 방송으로의 전환은 기존의 아날로그 방송을 위해 할당된 VHF(Very High Frequency, 54MHz ~ 88MHz) 대역 및 UHF(Ultra High Frequency, 174MHz ~ 698MHz) 대역 중 누구나 사용할 수 있는 유휴 주파수 대역을 제공한다. 이러한 유휴 주파수 대역의 일 예가 TV 화이트 스페이스(TV White Space, 이하 'TVWS'라 칭함)이다.This shift to digital broadcasting provides an idle frequency band that can be used by any one of the VHF (Very High Frequency, 54 MHz to 88 MHz) band and the UHF (Ultra High Frequency, 174 MHz to 698 MHz) band allocated for the conventional analog broadcasting. An example of such an idle frequency band is a TV white space (hereinafter referred to as TVWS).
즉, TV 화이트 스페이스는 TV 방송용으로 분배된 VHF 및 UHF 주파수 대역에서 방송 사업자가 사용하지 않는 비어있는 주파수 대역을 의미하며, 누구나 정부의 전파 규제에 대한 조건을 만족하면 사용할 수 있는 비 면허 주파수 대역이다. 이러한 비 면허 주파수 대역에서 허가된 장치(licensed device)가 사용 중이지 않을 경우, 비 허가 장치(unlicensed device)가 해당 대역을 사용하는 것이 가능하다.In other words, the TV white space means an empty frequency band that is not used by broadcasters in the VHF and UHF frequency bands distributed for TV broadcasting, and is an unlicensed frequency band that anyone can use if the conditions for government radio regulations are met. . If a licensed device is not in use in this unlicensed frequency band, it is possible for an unlicensed device to use the band.
가령, 미국 연방통신위원회(Federal Communications Commission, FCC)는 2008년 11월 4일에 DTV에서 사용하는 VHF 및 UHF 대역의 주파수를 FCC가 정한 규제 조건을 만족하면 누구나 사용 가능한 비 면허 대역으로 승인하였다. 이러한 미국 FCC의 정책을 준용하여 다른 나라에서도 이에 상응하는 TV 화이트 스페이스에 관한 정책 및 규제를 마련하고 있는 추세이다.For example, on November 4, 2008, the Federal Communications Commission (FCC) approved the frequencies of the VHF and UHF bands used by DTV as unlicensed bands that anyone could use if they met regulatory requirements set by the FCC. In accordance with the US FCC's policy, other countries are developing corresponding policies and regulations on TV white space.
또한, 상기 TVWS를 사용하기 위한 각종 무선 통신 시스템이 개발되고 있으며, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 Working Group에서는 802.11af라는 표준으로 TVWS를 사용하는 무선 랜(Wireless Local Area Network, WLAN) 시스템에 대한 개발을 진행하고 있다.In addition, various wireless communication systems are being developed for using the TVWS, and the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 Working Group uses a wireless local area network (WLAN) system using TVWS as an 802.11af standard. The development is in progress.
본 발명은 무선 네트워크 환경 하에서 동작하는 스테이션들이 휴지 구간(quiet period) 정보를 이용하여 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.The present invention provides a method and apparatus for stations operating under a wireless network environment to accurately detect the presence or absence of a primary user using quiet period information.
또한, 본 발명은 중첩된 무선 네트워크 환경 하에서 동작하는 스테이션들이 휴지 구간(quiet period) 정보를 이용하여 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a method and apparatus for stations operating under overlapping wireless network environments to accurately detect the presence or absence of a primary user using quiet period information.
또한, 본 발명은 TVWS 채널을 사용하는 무선 네트워크에서 1차 사용자가 검출된 경우, 현재 네트워크의 상황을 고려하여 상기 1차 사용자와 상기 TVWS 채널을 공유하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.The present invention also provides a method and apparatus for sharing the TVWS channel with the primary user in consideration of the current network situation when the primary user is detected in the wireless network using the TVWS channel.
본 발명은 무선 네트워크를 관리하는 제1 스테이션과 상기 제1 스테이션에 연결된 적어도 하나의 스테이션을 포함하는 무선 랜 시스템에서, 상기 적어도 하나의 스테이션으로 센싱 임계치 정보 요소를 포함하는 제1 프레임을 전송하는 단계와; 상기 제1 프레임에 대응하여, 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 센싱 능력 정보 요소를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 단계와; 상기 수신된 제2 프레임을 이용하여 휴지 구간(quiet period)의 길이를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 휴지 구간의 길이에 관한 정보를 포함하는 제3 프레임을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 상기 제1 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 방법을 제공한다.The present invention is a wireless LAN system comprising a first station for managing a wireless network and at least one station connected to the first station, transmitting a first frame including a sensing threshold information element to the at least one station. Wow; Receiving a second frame corresponding to the first frame, the second frame comprising a sensing capability information element from the at least one station; Determining a length of a quiet period using the received second frame; And transmitting a third frame including information on the determined length of the idle interval to the at least one station.
또한, 본 발명은 무선 네트워크를 관리하는 제1 스테이션과 상기 제1 스테이션에 연결된 적어도 하나의 스테이션을 포함하는 무선 랜 시스템에서, 센싱 임계치 정보 요소를 포함하는 제1 프레임을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 송신하고, 상기 제1 프레임에 대응하여 센싱 능력 정보 요소를 포함하는 제2 프레임을 수신하기 위한 송수신부; 및 상기 수신된 제2 프레임을 이용하여 휴지 구간의 길이를 결정하고, 상기 결정된 휴지 구간의 길이에 관한 정보를 포함하는 제3 프레임을 생성하여 상기 송수신부로 제공하는 제어부를 포함하는 상기 제1 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 장치를 제공한다.In addition, the present invention is a wireless LAN system comprising a first station for managing a wireless network and at least one station connected to the first station, transmitting a first frame including a sensing threshold information element to the at least one station A transceiver configured to receive a second frame including a sensing capability information element corresponding to the first frame; And a controller configured to determine a length of the idle section by using the received second frame, and to generate a third frame including information on the determined length of the idle section and provide the third frame to the transceiver. Provided is a spectrum sensing control device.
또한, 본 발명은 복수의 무선 네트워크들의 영역이 일부 중첩되는 무선 랜 시스템에서, 상기 중첩되는 네트워크 영역 내에 존재하는 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 방법에 있어서, 상기 스테이션과 연결된 AP 스테이션으로부터 휴지 요소(quiet element)에 대한 정보를 포함하는 제1 프레임을 수신하는 단계와; 주변 AP 스테이션으로부터 TSF(Timing Synchronization Function) 타이머에 대한 정보를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 단계; 및 상기 제1 프레임 및 제2 프레임을 이용하여 상기 복수의 무선 네트워크들에 속한 스테이션들의 송신 중단 시간을 동기화시키기 위한 제3 프레임을 생성하고, 상기 생성된 제3 프레임을 상기 주변 AP 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 스펙트럼 센싱 제어 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for controlling the spectrum sensing of a station existing in the overlapping network area in a WLAN system in which areas of a plurality of wireless networks overlap each other. Receiving a first frame comprising information about; Receiving a second frame including information on a timing synchronization function (TSF) timer from a neighboring AP station; And generating a third frame for synchronizing transmission stop times of stations belonging to the plurality of wireless networks using the first frame and the second frame, and transmitting the generated third frame to the neighboring AP stations. It provides a spectrum sensing control method comprising the step.
또한, 본 발명은 복수의 무선 네트워크들의 영역이 일부 중첩되는 무선 랜 시스템에서, 상기 중첩되는 네트워크 영역 내에 존재하는 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 장치에 있어서, 상기 스테이션과 연결된 AP 스테이션으로부터 휴지 요소(quiet element)에 대한 정보를 포함하는 제1 프레임을 수신하고, 주변 AP 스테이션으로부터 TSF(Timing Synchronization Function) 타이머에 대한 정보를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 수신부와; 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임을 이용하여 상기 복수의 무선 네트워크들에 속한 스테이션들의 송신 중단 시간을 동기화시키기 위한 제3 프레임을 생성하는 제어부; 및 상기 생성된 제3 프레임을 상기 주변 AP 스테이션으로 전송하는 송신부를 포함하는 스펙트럼 센싱 제어 장치를 제공한다.In addition, the present invention is a wireless LAN system in which the areas of a plurality of wireless networks overlap, in the spectrum sensing control apparatus of a station existing in the overlapping network area, a quiet element (quiet element) from the AP station connected to the station A receiving unit for receiving a first frame including information on the second frame including information on a timing synchronization function (TSF) timer from a neighboring AP station; A controller configured to generate a third frame for synchronizing transmission stop times of stations belonging to the plurality of wireless networks by using the first frame and the second frame; And a transmitter configured to transmit the generated third frame to the neighboring AP station.
본 발명은 무선 네트워크 환경 하에서 동작하는 스테이션들이 1차 사용자의 종류에 관계없이 동일한 송신 중단 시간을 유지하면서 스펙트럼 센싱을 수행하도록 할 수 있다.The present invention enables stations operating under a wireless network environment to perform spectrum sensing while maintaining the same transmission downtime regardless of the type of primary user.
또한, 본 발명은 중첩된 무선 네트워크 환경 하에서 동작하는 스테이션들이 1차 사용자의 존재 유무를 검출하기 위한 송신 중단 시간을 동기화함으로써, 보다 정확한 스펙트럼 센싱을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide more accurate spectrum sensing by synchronizing the transmission stop time for detecting the presence of the primary user by the stations operating in the overlapping wireless network environment.
또한, 본 발명은 TVWS 채널을 사용하는 무선 네트워크에서 1차 사용자에 의해 영향을 받는 일부 스테이션들을 비활성화시킴으로써, 해당 네트워크에 속하는 나머지 스테이션들이 현재 채널을 계속 사용할 수 있도록 한다.In addition, the present invention deactivates some stations affected by the primary user in the wireless network using the TVWS channel, so that the remaining stations belonging to the network can continue to use the current channel.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.On the other hand various other effects will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention to be described later.
도 1은 종래 무선 네트워크를 구성하는 스테이션들이 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송을 수행하는 시간 관계를 도시한 도면;1 is a diagram illustrating a time relationship in which stations constituting a conventional wireless network perform spectrum sensing and data transmission;
도 2는 본 발명의 제1 실시 예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템의 일 예를 도시한 도면;2 is a diagram illustrating an example of a wireless LAN system to which the first embodiment of the present invention can be applied;
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스테이션들이 휴지 구간(Quiet period)을 이용하여 스펙트럼 센싱 및 데이터 전송을 수행하는 시간 관계를 도시한 도면;3 is a diagram illustrating a time relationship between stations performing spectrum sensing and data transmission using a quiet period according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 무선 네트워크 내에 존재하는 스테이션들이 휴지 구간 정보를 이용하여 스펙트럼 센싱을 수행하기 위한 시그널링 절차를 도시한 도면;4 is a diagram illustrating a signaling procedure for stations existing in a wireless network to perform spectrum sensing using idle interval information according to a first embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 휴지 구간을 관리하는 스테이션이 전송하는 센싱 임계치 정보 요소를 도시한 도면;5 is a diagram illustrating a sensing threshold information element transmitted by a station managing an idle interval according to a first embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 휴지 구간을 관리하지 않는 스테이션들이 전송하는 센싱 능력 정보 요소를 도시한 도면;FIG. 6 is a diagram illustrating a sensing capability information element transmitted by stations that do not manage an idle section according to a first embodiment of the present invention; FIG.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템의 일 예를 도시한 도면;7 is a diagram illustrating an example of a wireless LAN system to which a second embodiment of the present invention can be applied;
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 중첩된 무선 네트워크 환경에서 동작하는 스테이션들이 스펙트럼 센싱을 수행하기 위한 송신 중단 시간을 동기화하기 위한 시그널링 절차를 도시한 도면;FIG. 8 illustrates a signaling procedure for synchronizing transmission downtimes for performing spectrum sensing by stations operating in an overlapped wireless network environment according to the second embodiment of the present invention; FIG.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제1 메시지의 휴지 요소(Quiet element)를 나타낸 도면;9 illustrates a Quiet element of a first message according to a second embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제3 메시지의 휴지 응답 요소(Quiet reply element)를 나타낸 도면;FIG. 10 illustrates a Quiet reply element of a third message according to a second embodiment of the present disclosure; FIG.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 중첩된 무선 네트워크 영역 내에 존재하는 스테이션이 다른 네트워크에 존재하는 스테이션들과 스펙트럼 센싱을 수행하기 위한 송신 중단 시간을 동기화하기 위한 동작을 도시한 도면;FIG. 11 illustrates an operation for synchronizing a transmission stop time for performing spectrum sensing with stations existing in another network by stations existing in the overlapped wireless network area according to the second embodiment of the present disclosure; FIG.
도 12 및 도13은 본 발명의 제3 실시 예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템의 일 예를 도시한 도면;12 and 13 illustrate an example of a wireless LAN system to which a third embodiment of the present invention can be applied;
도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따라 TVWS 채널을 사용하는 스테이션들이 무선 네트워크의 상황을 고려하여 1차 사용자와 상기 TVWS 채널을 공유하기 위한 시그널링 절차를 도시한 도면;14 is a diagram illustrating a signaling procedure for stations using a TVWS channel to share the TVWS channel with a primary user in consideration of a situation of a wireless network according to a third embodiment of the present disclosure;
도 15는 IEEE 802.11y에 정의된 비활성화 프레임(deenablement frame)의 포맷을 나타낸 도면;15 illustrates a format of a deenablement frame defined in IEEE 802.11y;
도 16은 IEEE 802.11y에 정의된 비활성화 프레임(deenablement frame)의 Reason Result Code 필드를 나타낸 도면;FIG. 16 illustrates a Reason Result Code field of a deenablement frame defined in IEEE 802.11y; FIG.
도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 비활성화 프레임(deenablement frame)의 Reason Result Code 필드를 나타낸 도면;FIG. 17 illustrates a Reason Result Code field of a deenablement frame according to a third embodiment of the present invention; FIG.
도 18은 본 발명의 제3 실시 예에 따라 비활성화된 스테이션이 활성화 상태로의 복귀를 요청할 수 있는 조건을 나타내는 정보 요소를 도시한 도면;18 illustrates an information element representing a condition under which a deactivated station can request return to an activated state according to the third embodiment of the present invention;
도 19는 본 발명의 실시 예들이 구현될 수 있는 무선 랜 시스템에서의 비 허가 장치의 구성을 도시한 블록도.19 is a block diagram illustrating a configuration of a non-licensed device in a wireless LAN system in which embodiments of the present invention can be implemented.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
TV 화이트 스페이스를 사용하는 무선 랜 시스템에서, 새로운 네트워크를 개시(Initiation)하고자 하는 비 허가 장치는 지리적 위치 데이터베이스(geo-location database)에 접속하여, 해당 지역에서 사용 가능한 TVWS 채널 리스트 정보를 얻어와야 한다.In a wireless LAN system using a TV white space, an unlicensed device that wants to initiate a new network must access a geo-location database to obtain TVWS channel list information available in the region. .
이후, 상기 사용 가능한 TVWS 채널 리스트 정보를 이용하여 비 허가 장치들 간에 네트워크를 구성할 때, 상기 비 허가 장치들은 스펙트럼 센싱(spectrum sensing)을 통해 허가된 사용자(licensed user)가 현재 TVWS 채널을 사용하고 있는지 여부를 확인하여야 한다. 여기서, 상기 허가된 사용자(licensed user)는 TV 화이트 스페이스 대역의 사용을 인가 받은 사용자를 의미하며, 1차 사용자(primary user), 허가된 장치(licensed device) 또는 인컴번트 유저(incumbent user) 등의 명칭으로도 지칭될 수 있다. 이러한 1차 사용자에는 디지털 TV 서비스, 아날로그 TV 서비스, 무선 마이크(Wireless Microphone, WM) 및 각 종 TV 서비스를 위해 허가된 보조적인 서비스 등이 있을 수 있다.Subsequently, when configuring a network between unlicensed devices using the available TVWS channel list information, the unlicensed devices use spectrum sensing to allow a licensed user to use the current TVWS channel. You should check whether there is. Here, the licensed user refers to a user who is authorized to use the TV white space band, and includes a primary user, a licensed device, or an incumbent user. It may also be referred to by name. Such primary users may include digital TV services, analog TV services, wireless microphones (WMs), and supplementary services licensed for various TV services.
상기 스펙트럼 센싱 결과, 상기 비 허가 장치가 사용하고 있는(또는 사용하고자 하는) TVWS 채널에 1차 사용자가 존재하면, 상기 비 허가 장치는 해당 네트워크를 현재 채널에서 미리 결정된 백업 채널(backup channel)로 이동하여야 한다.As a result of the spectrum sensing, if a primary user exists in a TVWS channel being used (or intended to be used) by the unlicensed device, the unlicensed device moves the network from a current channel to a predetermined backup channel. shall.
하지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 네트워크를 구성하는 비 허가 장치들 간에 스펙트럼 센싱을 위한 타이밍이 동기되어 있지 않다면, 임의의 비 허가 장치가 스펙트럼 센싱을 수행하는 동안에 다른 비 허가 장치는 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 상기 다른 비 허가 장치의 데이터 전송(propagation)으로 인하여, 해당 비 허가 장치는 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.However, as shown in FIG. 1, if the timing for spectrum sensing is not synchronized between the unlicensed devices constituting the network, another unlicensed device transmits data while any unlicensed device performs spectrum sensing. Can be. At this time, due to the data propagation of the other unauthorized device, the non-licensed device may not be able to accurately detect the presence or absence of a primary user.
또한, 동일한 TVWS 채널을 사용하는 복수의 무선 네트워크들이 서로 근접하여 형성되는 경우, 상기 복수의 무선 네트워크들의 통달 범위가 서로 중첩되는 경우가 발생할 수 있다. 만약, 특정한 무선 네트워크에 속해 있는 비 허가 장치가 다른 무선 네트워크의 영역 내에도 존재하는 경우, 상기 특정한 무선 네트워크에 속해 있는 모든 장치들이 1차 사용자의 존재 유무를 검출하기 위해 데이터 전송을 동시에 중단할지라도, 해당 비 허가 장치가 상기 다른 무선 네트워크의 영역 내에서 통신을 계속 수행하는 경우라면, 해당 비 허가 장치는 스펙트럼 센싱을 정확하게 수행하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.In addition, when a plurality of wireless networks using the same TVWS channel are formed in close proximity to each other, a communication range of the plurality of wireless networks may overlap with each other. If an unauthorized device belonging to a specific wireless network is also present in the area of another wireless network, even if all devices belonging to the specific wireless network stop data transmission at the same time to detect the presence of a primary user. If the unlicensed device continues to communicate in the area of the other wireless network, the unlicensed device may not correctly perform spectrum sensing.
상술한 문제점들을 해결하기 위해, 단일 무선 네트워크 환경 또는 중첩된 무선 네트워크 환경 하에서 동작하는 비 허가 장치들이 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출하기 위한 방법이 요구된다.In order to solve the above problems, there is a need for a method for accurately detecting the existence of a primary user by unauthorized devices operating under a single wireless network environment or a superimposed wireless network environment.
따라서, 본 발명의 제1 실시 예는 단일 무선 네트워크 환경 하에서 동작하는 스테이션들이 휴지 구간(quiet period) 정보를 이용하여 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출하기 위한 방법을 제공한다. Accordingly, the first embodiment of the present invention provides a method for stations operating under a single wireless network environment to accurately detect the presence or absence of a primary user using quiet period information.
또한, 본 발명의 제2 실시 예는 중첩된 무선 네트워크 환경 하에서 동작하는 스테이션들이 휴지 구간(quiet period) 정보를 이용하여 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출하기 위한 방법을 제공한다.In addition, the second embodiment of the present invention provides a method for accurately detecting the presence or absence of a primary user by stations operating in an overlapped wireless network environment using quiet period information.
또한, 본 발명의 제3 실시 예는 TVWS 채널을 사용하는 무선 네트워크에서 1차 사용자가 검출된 경우, 현재 네트워크의 상황을 고려하여 상기 1차 사용자와 TVWS 채널을 공유하기 위한 방법을 제공한다.In addition, the third embodiment of the present invention provides a method for sharing a TVWS channel with the primary user in consideration of the current network situation when the primary user is detected in the wireless network using the TVWS channel.
제1 실시 예First embodiment
이하에서는, 본 발명의 제1 실시 예에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템의 일 예를 간략히 도시한다.2 briefly illustrates an example of a wireless LAN system to which the first embodiment of the present invention can be applied.
도 2를 참조하면, 무선 랜 시스템(200)은 TV 화이트 스페이스 대역을 사용하는 적어도 하나 이상의 기본 서비스 셋(Basic Service Set, 이하 'BSS'라 칭함) 및 분산 시스템(Distribution System, DS)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the WLAN system 200 includes at least one basic service set (hereinafter, referred to as a 'BSS') and a distribution system (DS) using a TV white space band. .
상기 BSS는 해당 무선 네트워크를 조정하는 액세스 포인트(Access Point, 이하 'AP'라 칭함) 스테이션(STA1)과 상기 AP 스테이션(STA1)에 연결(associated)되어 동작하는 적어도 하나 이상의 비 AP 스테이션(STA2~STA3)을 포함한다. 여기서, 상기 BSS는 성공적으로 동기화를 이루면서 통신을 수행할 수 있는 스테이션의 집합으로써, 특정 영역을 가리키는 개념은 아니다.The BSS includes at least one non-AP station STA2-associated with an access point STA1 for controlling a corresponding wireless network, and associated with the AP station STA1. STA3). Here, the BSS is a set of stations capable of performing communication while successfully synchronizing, and is not a concept indicating a specific area.
상기 AP 스테이션(STA1)은 해당 BSS에 결합된 스테이션들을 위해 무선 매체를 경유하여 분산 시스템(DS)에 대한 접속을 제공하는 기능 매체이다. 상기 무선 네트워크(BSS)에서, 비 AP 스테이션들 사이의 통신은 상기 AP 스테이션을 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우에는 비 AP 스테이션들 사이에서도 직접적인 통신을 수행할 수 있다.The AP station STA1 is a functional medium that provides access to a distributed system DS via a wireless medium for stations coupled to the corresponding BSS. In the wireless network (BSS), communication between non-AP stations is performed via the AP station. However, when a direct link is established, direct communication between non-AP stations may be performed. .
상기 AP 스테이션(STA1)은 액세스 포인트라는 명칭 외에 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기로 지칭될 수 있다. 한편, 상기 비 AP 스테이션(STA2~STA3)은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 단말(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로 지칭될 수 있다.The AP station STA1 may be referred to as a centralized controller, a base station (BS), a Node-B, a base transceiver system (BTS), or a site controller in addition to a name of an access point. Meanwhile, the non-AP stations STA2 to STA3 may include a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user terminal (User Equipment, UE), a mobile station (MS), and a portable terminal ( It may be referred to as another name, such as a mobile terminal, or a mobile subscriber unit.
상기 분산 시스템(DS)은 하나의 AP 스테이션이 다른 AP 스테이션과 통신하기 위한 메커니즘으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, IEEE 802.11에 규정된 소정의 분산 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, 상기 분산 시스템은 메쉬 네트워크(mesh network)와 같은 무선 네트워크이거나 또는 AP 스테이션들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.The distributed system (DS) is a mechanism for one AP station to communicate with another AP station, and does not necessarily need to be a network. If the distributed system (DS) can provide a predetermined distributed service defined in IEEE 802.11, there is no restriction on the form none. For example, the distributed system may be a wireless network such as a mesh network or a physical structure that connects AP stations with each other.
한편, 무선 랜 시스템에서, 스테이션(Station)이란 용어는 IEEE 802.11 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC) 계층과 무선 매체에 대한 물리 계층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 임의의 기능 매체로서, 광의로는 AP 스테이션과 비 AP 스테이션을 모두 포함한다. 따라서, 이하 본 발명에 대한 설명에서는, 상기 무선 랜 시스템에서 동작하는 비 허가 장치는 AP와 비 AP 구분 없이 "스테이션(STA)"이란 명칭으로 통일하여 사용하도록 한다.Meanwhile, in a wireless LAN system, the term station is any function including a medium access control (MAC) layer conforming to the IEEE 802.11 standard and a physical layer interface to a wireless medium. As a medium, broadly includes both an AP station and a non-AP station. Therefore, in the following description of the present invention, the non-licensed device operating in the wireless LAN system will be uniformly used under the name "Station (STA)" without distinguishing between the AP and the non-AP.
다시, 도2를 참조하면, BSS는 제1 스테이션(STA1)이 관리하는 무선 네트워크 영역을 나타낸다. 여기서, 상기 제1 스테이션(STA1)은 AP 스테이션으로서, 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 있는 단말임을 가정한다. 상기 제1 스테이션(STA1)에 연결된 제2 스테이션 및 제3 스테이션(STA2, STA3)은 비 AP 스테이션으로서, 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 없는 단말임을 가정한다. 그리고, 상기 무선 네트워크(BSS)에 속하는 모든 스테이션들(STA1, STA2, STA3)은 TV 화이트 스페이스를 사용할 수 있는 단말임을 가정한다.Referring back to FIG. 2, the BSS represents a wireless network area managed by the first station STA1. Here, it is assumed that the first station STA1 is an AP station and is a terminal that can access a geographical location database. It is assumed that the second station and the third station STA2 and STA3 connected to the first station STA1 are non-AP stations and are terminals that cannot access a geographical location database. In addition, it is assumed that all stations STA1, STA2, and STA3 belonging to the wireless network BSS are terminals capable of using a TV white space.
상기 제1 스테이션(STA1)은 분산 시스템(DS)에 접속하여 외부 네트워크와 데이터를 주고 받을 수 있다. 즉, 새로운 네트워크(BSS)를 개시하고자 하는 경우, 상기 제1 스테이션(STA1)은 지리적 위치 데이터베이스에 접속하여 자신의 위치 정보를 제공한 후, 상기 지리적 위치 데이터베이스로부터 자신이 속한 위치에서 사용 가능한 TVWS 채널 리스트 정보 및 기타 부가적인 정보를 가져올 수 있다.The first station STA1 may exchange data with an external network by accessing the distributed system DS. That is, when a new network BSS is to be initiated, the first station STA1 accesses a geographical location database and provides its location information, and then the TVWS channel available at the location to which it belongs from the geographical location database. List information and other additional information can be retrieved.
이후, 상기 제1 스테이션(STA1)은 사용 가능한 TVWS 채널 리스트 정보를 비콘 메시지의 지원 채널 정보 요소(Supported Channels Information Element)나 기타 다른 정보 요소(Information Element)에 포함하여 주변 스테이션들에 브로드캐스팅한다. 여기서, 상기 비콘 메시지는 무선 네트워크의 시스템 정보 및 상태 정보를 네트워크 내의 다른 스테이션들에 전달하기 위하여 해당 네트워크에 속하는 스테이션들에 주기적으로 전송되는 신호이다.Thereafter, the first station STA1 broadcasts the available TVWS channel list information to neighboring stations by including the Supported Channels Information Element or other information element of the beacon message. Here, the beacon message is a signal that is periodically transmitted to the stations belonging to the network in order to transmit system information and status information of the wireless network to other stations in the network.
상기 제2 스테이션 및 제3 스테이션(STA2, STA3)은 상기 비콘 메시지를 수신하고, 이를 분석하여 현재 위치에서 사용 가능한 TVWS 채널 리스트 정보를 획득할 수 있다.The second station and the third station STA2 and STA3 may receive the beacon message and analyze the obtained beacon message to obtain TVWS channel list information available at the current location.
또한, TVWS 대역에서 동작하는 스테이션들 간에 네트워크를 구성하고자 하는 경우 스펙트럼 센싱(spectrum sensing)이 필요하며, 상기 스펙트럼 센싱을 통해 허가된 사용자(또는 1차 사용자)가 현재 채널을 사용하고 있는지 여부를 확인하여야 한다. 이 때, 상기 네트워크 내에서 동작하는 스테이션들은 주기적인 스펙트럼 센싱을 수행하여 1차 사용자가 현재 채널을 사용하려고 하는지 여부를 확인하여야 한다.In addition, if a network is to be configured between stations operating in the TVWS band, spectrum sensing is required, and the spectrum sensing confirms whether an authorized user (or a primary user) is currently using a channel. shall. At this time, the stations operating in the network should perform periodic spectrum sensing to check whether the primary user intends to use the current channel.
상기 스펙트럼 센싱 결과, 상기 1차 사용자가 존재하면, 스펙트럼 센싱 및 채널 전환을 관리하는 스테이션(STA1)은 해당 네트워크를 현재 채널에서 미리 결정된 백업 채널로 이동하여야 한다.As a result of the spectrum sensing, if the primary user exists, the station STA1 managing spectrum sensing and channel switching should move the corresponding network from the current channel to a predetermined backup channel.
그런데, 네트워크를 구성하는 스테이션들 간에 스펙트럼 센싱을 위한 타이밍이 동기되어 있지 않다면, 하나의 스테이션이 스펙트럼 센싱을 수행하는 동안 다른 스테이션이 데이터를 전송하는 경우가 발생할 수 있다. 이 때, 상기 다른 스테이션의 데이터 전송(propagation)으로 인해, 해당 스테이션이 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.However, if the timing for spectrum sensing is not synchronized between stations constituting the network, another station may transmit data while one station performs spectrum sensing. At this time, due to data propagation of the other station, a problem may occur in that station cannot accurately detect the presence or absence of a primary user.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 실시 예는 휴지 구간(Quiet period)을 정의함으로써, 해당 네트워크 속하는 모든 스테이션들이 상기 휴지 구간 동안 데이터 전송을 중지하고, 스펙트럼 센싱을 수행하도록 한다.In order to solve this problem, the first embodiment of the present invention defines a quiet period so that all stations belonging to the network stop data transmission and perform spectrum sensing during the idle period.
가령, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 스테이션 및 제2 스테이션은 미리 결정된 휴지 구간 동안 데이터 전송을 중지함으로써, 보다 정확한 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the first station and the second station may perform more accurate spectrum sensing by stopping data transmission during a predetermined idle period.
한편, 무선 네트워크에 속하는 스테이션들이 서로 다른 1차 사용자 센싱 구간(incumbent sensing period)을 갖는 경우 상기 휴지 구간(Quiet period)의 길이를 임의로 정한다면, 상기 스테이션들이 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출하지 못하는 경우가 종종 발생할 수 있다. Meanwhile, when stations belonging to a wireless network have different primary user sensing periods, if the length of the idle period is arbitrarily determined, the stations do not accurately detect the presence of the primary user. Failure can often occur.
따라서, 이하 본 발명의 제1 실시 예에서는 무선 네트워크에 속하는 스테이션들이 1차 사용자의 종류와 관계없이 동일한 송신 중단 시간을 갖도록 동기화하는 스펙트럼 센싱 방법에 대해 설명하도록 한다.Accordingly, in the first embodiment of the present invention, a spectrum sensing method for synchronizing stations belonging to a wireless network to have the same transmission stop time regardless of the type of primary user will be described.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 무선 네트워크에 속하는 스테이션들이 휴지 구간 정보를 이용하여 스펙트럼 센싱을 수행하기 위한 시그널링 절차를 도시한다. 설명의 편의상, 상기 스테이션들 간의 시그널링 절차는 도 2의 장치들을 예시하여 설명하도록 한다.4 illustrates a signaling procedure for stations belonging to a wireless network to perform spectrum sensing using idle interval information according to the first embodiment of the present invention. For convenience of description, the signaling procedure between the stations will be described by illustrating the apparatus of FIG. 2.
도 4를 참조하면, 제1 스테이션(STA1)은 AP 스테이션으로서, 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 있는 단말임을 전제로 한다. 또한, 상기 제1 스테이션(STA1)은 휴지 구간 또는 스펙트럼 센싱을 관리하는 단말임을 전제로 한다. Referring to FIG. 4, it is assumed that the first station STA1 is an AP station and is a terminal that can access a geographical location database. In addition, it is assumed that the first station STA1 is a terminal that manages an idle section or spectrum sensing.
한편, 제2 스테이션(STA2) 및 제3 스테이션(STA3)은 비 AP 스테이션으로서, 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 없는 단말임을 전제로 한다. 또한, 상기 제2 스테이션(STA2) 및 제3 스테이션(STA3)은 휴지 구간 또는 스펙트럼 센싱을 관리하지 않는 단말임을 전제로 한다. 즉, 상기 제2 스테이션(STA2) 및 제3 스테이션(STA3)은 상기 제1 스테이션(STA1)의 관리 및 제어를 통해 휴지 구간에 대한 정보를 획득할 수 있다.On the other hand, the second station (STA2) and the third station (STA3) is a non-AP station, it is assumed that the terminal can not access the geographic location database. In addition, it is assumed that the second station STA2 and the third station STA3 are terminals that do not manage idle intervals or spectrum sensing. That is, the second station STA2 and the third station STA3 may obtain information on the idle section through management and control of the first station STA1.
먼저, 휴지 구간을 관리하는 제1 스테이션(STA1)은 센싱 임계치 정보 요소(Sensing Threshold Information Element)를 포함하는 제1 메시지(또는 제1 프레임, 410)를 주변 스테이션들(STA2, STA3)에게 전송한다. 여기서, 상기 제1 메시지(410)는 비콘 메시지(beacon message or beacon frame), 프루브 응답 메시지(prove response message or prove response frame), 연결 응답 메시지(association response message or association response frame) 또는 재 연결 응답 메시지(reassociation response message or reassociation response frame)가 될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.First, the first station STA1 managing the idle period transmits a first message (or first frame 410) including a sensing threshold information element to the neighboring stations STA2 and STA3. . The first message 410 may be a beacon message or beacon frame, a probe response message or prove response frame, an association response message or association response frame, or a reassociation response message. (reassociation response message or reassociation response frame), but is not limited thereto.
상기 제1 메시지(410) 내에 포함된 센싱 임계치 정보 요소는 휴지 구간을 관리하지 않는 스테이션들이 1차 사용자의 존재 여부를 센싱할 때 사용되는 임계값을 나타낸다. 이러한 센싱 임계치 정보 요소는 관련 표준(Standard) 및/또는 규정(Regulation)에서 정의될 수 있다.The sensing threshold information element included in the first message 410 indicates a threshold value used when stations which do not manage idle periods sense the presence of a primary user. This sensing threshold information element may be defined in the relevant Standard and / or Regulation.
가령, 도 5는 휴지 구간(quiet period)을 관리하는 제1 스테이션(STA1)이 전송하는 제1 메시지(410)의 센싱 임계치 정보 요소를 나타낸다.For example, FIG. 5 illustrates a sensing threshold information element of a first message 410 transmitted by a first station STA1 managing a quiet period.
도 5를 참조하면, 상기 센싱 임계치 정보 요소(500)는 Element ID 필드(510), Length 필드(520), Incumbent Type 필드(530), Sensing Threshold 필드(540)를 포함한다. 여기서, 상기 Incumbent Type 필드(530), Sensing Threshold 필드(540)는 1차 사용자(Incumbent User)의 개수만큼 생성되어 상기 제1 메시지(410)에 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 5, the sensing threshold information element 500 includes an Element ID field 510, a Length field 520, an Incumbent Type field 530, and a Sensing Threshold field 540. Here, the Incumbent Type field 530 and the Sensing Threshold field 540 may be generated as many as the number of Incumbent Users and inserted into the first message 410.
상기 Element ID 필드(510)는 해당 정보 요소의 식별자(ID)를 나타내고, 상기 Length 필드(520)는 해당 정보 요소의 길이를 나타낸다.The Element ID field 510 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element, and the Length field 520 indicates the length of the corresponding information element.
상기 Incumbent Type 필드(530)는 무선 네트워크 내의 스테이션들이 스펙트럼 센싱을 수행해야 하는 1차 사용자의 종류를 나타낸다. 예를 들어, 상기 1차 사용자에는 디지털 TV 서비스, 아날로그 TV 서비스, 무선 마이크(Wireless Microphone, WM), 각 종 TV 서비스를 위해 허가된 보조적인 서비스 등 여러가지가 있을 수 있다.The Incumbent Type field 530 indicates the type of primary user for which stations in a wireless network should perform spectrum sensing. For example, the primary user may include a digital TV service, an analog TV service, a wireless microphone (WM), and a supplementary service licensed for various TV services.
상기 Sensing Threshold 필드(540)는 무선 네트워크 내에 존재하는 스테이션들이 해당 1차 사용자의 존재 유무를 센싱할 때 사용되는 임계값을 나타낸다.The Sensing Threshold field 540 indicates a threshold value used when stations existing in a wireless network sense the presence of a corresponding primary user.
다시, 도4를 참조하면, 제2 스테이션(STA2) 및 제3 스테이션(STA3)은 수신된 제1 메시지(410)의 센싱 임계치 정보 요소를 통해 1차 사용자의 종류에 따른 센싱 임계치를 획득할 수 있다.Referring back to FIG. 4, the second station STA2 and the third station STA3 may obtain a sensing threshold according to the type of the primary user through the sensing threshold information element of the received first message 410. have.
상기 제2 스테이션(STA2) 및 제3 스테이션(STA3)는 상기 센싱 임계치 정보 요소(500)를 이용하여 1차 사용자의 종류에 따른 Minimum Sensing Requirement 정보를 구성한다. 그리고, 상기 제2 스테이션(STA2) 및 제3 스테이션(STA3)은 상기 Minimum Sensing Requirement 정보를 포함하는 제2 메시지(또는 제2 프레임, 420)를 제1 스테이션(STA1)으로 전송한다.The second station STA2 and the third station STA3 configure minimum sensing requirement information according to the type of the primary user by using the sensing threshold information element 500. The second station STA2 and the third station STA3 transmit a second message (or second frame 420) including the Minimum Sensing Requirement information to the first station STA1.
통상적으로, 상기 제2 메시지(420)는 상기 제2 스테이션(STA2) 및 제3 스테이션(STA3)이 상기 제1 스테이션(STA1)과 연결(association)을 수행할 때 전송되며, 자신의 센싱 능력(Sensing Capability)을 나타내는 정보 요소를 포함한다. 따라서, 상기 제2 메시지(420)는 연결 요청 메시지(association request message or association request frame) 또는 재 연결 요청 메시지(reassociation request message or reassociation request frame)가 될 수 있다.Typically, the second message 420 is transmitted when the second station STA2 and the third station STA3 associate with the first station STA1 and have their own sensing capability ( Information element indicating a sensing capability). Accordingly, the second message 420 may be an association request message or association request frame or a reassociation request message or reassociation request frame.
가령, 도 6은 휴지 구간(quiet period)을 관리하지 않는 스테이션들(STA2, STA3)이 전송하는 제2 메시지(420)의 센싱 능력 정보 요소(Sensing Capability Information Element)를 나타낸다.For example, FIG. 6 illustrates a sensing capability information element of the second message 420 transmitted by the stations STA2 and STA3 that do not manage the quiet period.
도 6을 참조하면, 상기 센싱 능력 정보 요소(600)는 Element ID 필드(610), Length 필드(620), Incumbent Type 필드(630), Minimum Sensing Requirement 필드(640)를 포함한다. 여기서, 상기 Incumbent Type 필드(630), Minimum Sensing Requirement 필드(640)는 1차 사용자(Incumbent User)의 개수만큼 생성되어 상기 제2 메시지(420)에 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 6, the sensing capability information element 600 includes an Element ID field 610, a Length field 620, an Incumbent Type field 630, and a Minimum Sensing Requirement field 640. Herein, the Incumbent Type field 630 and the Minimum Sensing Requirement field 640 may be generated and inserted into the second message 420 as many as the number of Incumbent Users.
상기 Element ID 필드(610)는 해당 정보 요소의 식별자(ID)를 나타내고, 상기 Length 필드(620)는 해당 정보 요소의 길이를 나타낸다.The Element ID field 610 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element, and the Length field 620 indicates the length of the corresponding information element.
상기 Incumbent Type 필드(630)는 해당 스테이션이 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있는 1차 사용자의 종류를 나타낸다. 그리고, 상기 Minimum Sensing Requirement 필드(640)는 도 5의 센싱 임계값(sensing threshold)을 만족시키기 위해 해당 종류의 1차 사용자를 검출하는 데 필요한 최소한의 시간을 나타낸다.The Incumbent Type field 630 indicates the type of primary user that the station can perform spectrum sensing. In addition, the Minimum Sensing Requirement field 640 represents a minimum time required to detect a corresponding primary user in order to satisfy the sensing threshold of FIG. 5.
예를 들어, 1차 사용자의 종류가 TV 서비스이고, Minimum Sensing Requirement가 30msec인 경우, 해당 스테이션은 상기 TV 신호를 검출하려면 최소 30msec 동안 센싱을 수행하여야 도 5의 센싱 임계치를 만족시킬 수 있다. 또한, 1차 사용자의 종류가 무선 마이크(MW)이고, Minimum Sensing Requirement가 60msec인 경우, 해당 스테이션은 무선 마이크 신호를 검출하려면 최소 60msec 동안 센싱을 수행하여야 도 5의 센싱 임계치를 만족시킬 수 있다.For example, if the type of the primary user is a TV service and the Minimum Sensing Requirement is 30 msec, the station may perform sensing for at least 30 msec to detect the TV signal to satisfy the sensing threshold of FIG. 5. In addition, when the type of the primary user is a wireless microphone (MW) and the minimum sensing requirement is 60 msec, the corresponding station needs to perform sensing for at least 60 msec to detect the wireless microphone signal to satisfy the sensing threshold of FIG. 5.
다시, 도 4를 참조하면, 제1 스테이션(STA1)은 수신된 제2 메시지(420)의 센싱 능력 정보 요소(600)를 통해 주변 스테이션들(STA1, STA2)의 센싱 능력을 획득할 수 있다.Referring back to FIG. 4, the first station STA1 may acquire sensing capabilities of the peripheral stations STA1 and STA2 through the sensing capability information element 600 of the received second message 420.
상기 휴지 구간을 관리하는 제1 스테이션(STA1)은 상기 주변 스테이션들(STA2, STA3)의 센싱 능력을 기초로 무선 네트워크에 속한 스테이션들에 공통적으로 적용될 휴지 구간(quiet period)의 길이를 결정할 수 있다. 이 때, 상기 휴지 구간(quiet period)의 길이는 상기 주변 스테이션들(STA1, STA2)로부터 획득한 Minimum Sensing Requirement 정보를 고려하여 결정될 수 있다. The first station STA1 managing the idle period may determine a length of a quiet period to be commonly applied to stations belonging to a wireless network based on the sensing capabilities of the peripheral stations STA2 and STA3. . In this case, the length of the quiet period may be determined in consideration of Minimum Sensing Requirement information obtained from the peripheral stations STA1 and STA2.
좀 더 구체적으로, 상기 휴지 구간의 길이는 상기 주변 스테이션들이 요구하는 Minimum Sensing Requirement들 중 가장 큰 Minimum Sensing Requirement 이상이 되도록 설정한다. 이렇게 설정함으로써, 무선 네트워크에 속한 스테이션들은 상기 휴지 구간의 길이를 이용하여 1차 사용자의 종류와 관계없이 동일한 송신 중단 시간을 유지할 수 있다.More specifically, the length of the idle interval is set to be equal to or greater than the largest Minimum Sensing Requirement among the Minimum Sensing Requirements required by the neighboring stations. By doing so, stations belonging to the wireless network can maintain the same transmission stop time regardless of the type of the primary user by using the length of the idle period.
이후, 상기 제1 스테이션(STA1)은 상기 휴지 구간의 길이에 관한 정보 및 스테이션들 간의 시간 동기에 관한 정보등을 포함하는 휴지 요소(Quiet element)를 구성할 수 있다. 여기서, 상기 휴지 요소(Quiet element)는 IEEE 802.11의 Quiet element를 이용하여 구성되거나, 기타 다른 정보 요소로 구성될 수 있다.Thereafter, the first station STA1 may configure a Quiet element including information on the length of the idle section and information on time synchronization between stations. Here, the Quiet element may be configured using a Quiet element of IEEE 802.11, or may be configured of other information elements.
그리고, 상기 제1 스테이션(STA1)은 상기 휴지 요소(Quiet element)를 포함하는 제3 메시지(또는 제3 프레임, 430)를 생성하여 주변 스테이션들(STA2, STA3)에 전송한다. 그러면, 상기 주변 스테이션들(STA2, STA3)은 수신된 제3 메시지(430)의 휴지 구간 길이 정보 및 시간 동기 정보 등을 이용하여 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 무선 네트워크에 속한 모든 스테이션들은 동일한 송신 중단 시간 동안에 데이터(또는 프레임)를 전송하지 않고, 스펙트럼 센싱을 수행한다.The first station STA1 generates a third message (or a third frame 430) including the quiet element and transmits the third message to the neighboring stations STA2 and STA3. Then, the neighbor stations STA2 and STA3 can accurately detect the presence or absence of the primary user by using the idle section length information and the time synchronization information of the received third message 430. Through this process, all stations belonging to the wireless network perform spectrum sensing without transmitting data (or frames) during the same transmission interruption time.
한편, 상기 제1 스테이션(STA1)에 의해 전송되는 제3 메시지(430)는 비콘 메시지(beacon message or beacon frame) 또는 프루브 응답 메시지(prove response message or prove response frame)가 될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.Meanwhile, the third message 430 transmitted by the first station STA1 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame, but is not limited thereto. Do not.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스테이션들은 새롭게 정의된 휴지 구간 정보를 공유함으로써 1차 사용자의 존재 유무를 정확하게 검출할 수 있다.As described above, stations according to the first embodiment of the present invention can accurately detect the presence or absence of a primary user by sharing newly defined idle section information.
제2 실시 예Second embodiment
이하에서는, 본 발명의 제2 실시 예에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템의 일 예를 간략히 도시한다.7 briefly illustrates an example of a wireless LAN system to which a second embodiment of the present invention can be applied.
도 7을 참조하면, 무선 랜 시스템(700)은 중첩된 무선 네트워크를 형성하는 적어도 하나 이상의 기본 서비스 셋(BSS1, BSS2)을 포함한다. 여기서, 상기 BSS1은 제1 스테이션(STA-1)이 관리하는 무선 네트워크 영역을 나타내고, 상기 BSS2는 제2 스테이션(STA-2)이 관리하는 무선 네트워크 영역을 나타낸다. 또한, 상기 BSS1 및 BSS2 내에 존재하는 무선 장치들은 TV 화이트 스페이스 대역을 사용할 수 있고, 동일한 주파수 채널을 사용하고 있음을 가정한다.Referring to FIG. 7, the WLAN system 700 includes at least one basic service set BSS1 and BSS2 forming an overlapping wireless network. Here, the BSS1 represents a wireless network area managed by the first station STA-1, and the BSS2 represents a wireless network area managed by the second station STA-2. In addition, it is assumed that wireless devices existing in the BSS1 and BSS2 may use the TV white space band and use the same frequency channel.
상기 제1 스테이션(STA-1) 및 제2 스테이션(STA-2)은 해당 네트워크를 관리하는 AP 스테이션으로서, 분산 시스템(Distribution System)을 통해 외부에 존재하는 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 있는 단말임을 가정한다.The first station STA-1 and the second station STA-2 are AP stations that manage a corresponding network, and are terminals capable of accessing an external geographical location database through a distribution system. Assume
그리고, A 스테이션(STA-A)은 비 AP 스테이션으로서, 상기 BSS1과 BSS2가 중첩되는 무선 네트워크 영역 내에 존재하고, 상기 제1 스테이션(STA-1)과 연결된 상태(associated state)임을 가정한다. 한편, 상기 A 스테이션(STA-A)을 제외한 복수의 비 AP 스테이션들이 상기 BSS1 및 BSS2 내에 존재할 수 있지만, 설명의 편의상 이를 생략하도록 한다.In addition, it is assumed that the station A (STA-A) is a non-AP station and exists in a wireless network area where the BSS1 and BSS2 overlap each other and is associated with the first station STA-1. On the other hand, a plurality of non-AP stations other than the A station (STA-A) may exist in the BSS1 and BSS2, it will be omitted for convenience of description.
이러한 중첩된 무선 네트워크 환경 하에서, 상기 제1 스테이션(STA-1)은 스펙트럼 센싱을 위한 송신 중단 시간과 관련된 요청을 자신의 네트워크(BSS1)에 속하는 모든 스테이션들에게 전달한다. 즉, 상기 제1 스테이션(STA-1)은 상기 스펙트럼 센싱을 위한 휴지 구간(quiet period) 정보를 결정하고, 상기 결정된 휴지 구간 정보를 포함하는 프레임을 생성하여 자신의 네트워크(BSS1)에 속하는 스테이션들에게 전송한다. 이러한 과정을 통해, 상기 BSS1에 속한 모든 스테이션들은 상기 휴지 구간 정보를 공유함으로써, 1차 사용자의 존재 유무를 검출하기 위한 송신 중단 시간을 약속할 수 있다.Under this overlapping wireless network environment, the first station STA-1 transmits a request relating to a transmission stop time for spectrum sensing to all stations belonging to its network BSS1. That is, the first station STA-1 determines station period information for the spectrum sensing, generates a frame including the determined idle period information, and belongs to its own network BSS1. Send to. Through this process, all stations belonging to the BSS1 may share the idle section information, thereby promising a transmission stop time for detecting the presence or absence of a primary user.
그런데, 상기 제2 스테이션(STA-2) 또는 상기 BSS2에 속해 있는 스테이션들의 경우에는 이러한 휴지 구간 정보를 수신할 수 없으며, 상기 BSS1의 영역 내에 속해 있으면서 상기 제2 스테이션(STA-2)과 연결된 스테이션의 경우에는 이러한 요청을 수신하더라도 자신이 연결된 BSS2에서 보낸 요청이 아니기 때문에 이러한 요청을 수락하지 않게 된다.However, in the case of the stations belonging to the second station STA-2 or the BSS2, the idle section information cannot be received, and the station connected to the second station STA-2 while belonging to the area of the BSS1. In this case, even if the request is received, the request is not sent from the connected BSS2, so the request is not accepted.
따라서, 약속된 휴지 구간 동안에 상기 제2 스테이션(STA-2) 또는 상기 BSS2에 속해 있는 스테이션들은 데이터를 계속 전송할 개연성이 존재한다. 그리고, 이러한 스테이션들의 데이터 전송은 상기 A 스테이션(STA-A)의 스펙트럼 센싱을 방해할 수 있다.Accordingly, there is a possibility that the stations belonging to the second station STA-2 or the BSS2 continue to transmit data during the promised idle period. In addition, data transmission of these stations may interfere with spectrum sensing of the A station STA-A.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제2 실시 예에서는 중첩된 무선 네트워크 환경 하에서 제1 스테이션(STA-1)이 A 스테이션(STA-A)에게 송신 중단 시간을 요청하는 경우, 상기 A 스테이션(STA-A)은 해당 휴지 구간 정보를 BSS2의 제2 스테이션(STA-2)에게 전달함으로써 BSS1 및 BSS2에 속한 모든 스테이션들이 송신 중단 시간을 동기화할 수 있는 방법을 제공한다.In order to solve this problem, in the second embodiment of the present invention, when the first station STA-1 requests the A station STA-A to stop transmitting in a nested wireless network environment, the A station ( The STA-A) provides the idle station information to the second station STA-2 of the BSS2 so that all stations belonging to the BSS1 and the BSS2 can synchronize the transmission stop time.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 중첩된 무선 네트워크 환경에서 동작하는 스테이션들이 스펙트럼 센싱을 수행하기 위한 송신 중단 시간을 동기화하기 위한 시그널링 절차를 도시한다. 설명의 편의상, 상기 스테이션들 간의 시그널링 절차는 도 7의 장치들을 예시하여 설명하도록 한다.8 illustrates a signaling procedure for synchronizing transmission downtimes for performing spectrum sensing by stations operating in an overlapped wireless network environment according to the second embodiment of the present invention. For convenience of description, the signaling procedure between the stations will be described by illustrating the apparatuses of FIG. 7.
도 8을 참조하면, 제1 스테이션(STA-1) 및 제2 스테이션(STA-2)은 AP 스테이션으로서, 휴지 구간(quiet period)을 관리하는 단말임을 전제로 한다. Referring to FIG. 8, it is assumed that the first station STA-1 and the second station STA-2 are AP stations, and are terminals that manage a quiet period.
그리고, A 스테이션(STA-A)은 비 AP 스테이션으로서, 휴지 구간을 직접 관리하지 않는 단말임을 전제로 한다. 즉, 상기 A 스테이션(STA-A)은 상기 제1 스테이션(STA1) 및 제2 스테이션(STA-2)의 관리 및 제어를 통해 휴지 구간에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 상기 A 스테이션(STA-A)은 상기 BSS1과 BSS2가 중첩되는 무선 네트워크 영역 내에 존재하고, 상기 제1 스테이션(STA-1)과 연결된 상태(associated state)임을 가정한다.In addition, the station A (STA-A) is a non-AP station, it is assumed that the terminal does not directly manage the idle period. That is, the A station STA-A may obtain information on the idle section through management and control of the first station STA1 and the second station STA-2. In addition, it is assumed that the station A (STA-A) exists in a wireless network area where the BSS1 and the BSS2 overlap each other and is in an associated state with the first station STA-1.
상기 제1 스테이션(STA-1)은 휴지 요소(Quiet element)를 포함하는 제1 메시지(또는 제1 프레임, 810)를 BSS1에 속한 모든 스테이션들에 전송함으로써, 송신 중단 시간에 대한 요구를 전달할 수 있다. 여기서, 상기 제1 메시지(810)는 비콘 메시지(beacon message or beacon frame) 또는 프루브 응답 메시지(prove response message or prove response frame)가 될 수 있다.The first station STA-1 may transmit a request for a transmission stop time by transmitting a first message (or first frame) 810 including a Quiet element to all stations belonging to the BSS1. have. In this case, the first message 810 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame.
상기 제1 메시지(810) 내에 포함된 휴지 요소(Quiet element)는 IEEE 802.11의 Quiet element를 이용하여 구성되거나, 기타 다른 정보 요소로 구성될 수 있다.The Quiet element included in the first message 810 may be configured using a Quiet element of IEEE 802.11, or may be configured of other information elements.
가령, 도 9에 도시된 바와 같이, IEEE 802.11에 정의된 휴지 요소(Quiet element, 900)는 Element ID 필드(910), Length 필드(920), Quiet Count 필드(930), Quiet Period 필드(940), Quiet Duration 필드(950) 및 Quiet Offset 필드(960)를 포함한다.For example, as illustrated in FIG. 9, the Quiet element 900 defined in IEEE 802.11 may include an Element ID field 910, a Length field 920, a Quiet Count field 930, and a Quiet Period field 940. , Quiet Duration field 950 and Quiet Offset field 960.
상기 Element ID 필드(910)는 해당 정보 요소의 식별자(ID)를 나타내고, 상기 Length 필드(920)는 해당 정보 요소의 길이를 나타낸다.The Element ID field 910 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element, and the Length field 920 indicates the length of the corresponding information element.
상기 Quiet Count 필드(930)는 다음 휴지 주기(quiet interval)가 시작할 동안 비콘 주기(beacon interval)까지 TBTT(Target Beacon Transmission Time)들의 개수를 나타낸다.The Quiet Count field 930 indicates the number of Target Beacon Transmission Times (TBTTs) until the beacon interval during the start of the next quiet interval.
상기 Quiet Period 필드(940)는 상기 휴지 요소(900)에 의해 정의된 규칙적인 휴지 주기들(quiet intervals)의 시작과 시작 사이의 비콘 주기들(beacon intervals)의 개수를 나타낸다.The Quiet Period field 940 indicates the number of beacon intervals between the start and the start of regular quiet intervals defined by the idle element 900.
상기 Quiet Duration 필드(950)는 상기 휴지 주기(quiet interval)의 지속 시간(duration)을 나타내고, 상기 Quiet Offset 필드(960)는 상기 Quiet Count 필드(930)에 규정된 TBTT로부터 휴지 주기(quiet interval)의 시작까지의 오프셋을 나타낸다.The Quiet Duration field 950 indicates a duration of the quiet interval, and the Quiet Offset field 960 shows a quiet interval from a TBTT defined in the Quiet Count field 930. Indicates the offset up to the beginning of.
다시, 도 8을 참조하면, BSS1에 속한 모든 스테이션들 중 적어도 하나의 스테이션(STA-A)이 다른 AP 스테이션(STA-2)과 통신이 가능할 경우, 상기 적어도 하나의 스테이션(STA-A)은 상기 제1 스테이션(STA-1)으로부터 수신된 휴지 구간 정보를 가공하여 상기 다른 AP 스테이션(STA-2)에게 자동으로 전송할 수 있다.Referring back to FIG. 8, when at least one STA-A of all stations belonging to BSS1 is capable of communicating with another AP station STA-2, the at least one station STA-A The idle period information received from the first station STA-1 may be processed and automatically transmitted to the other AP station STA-2.
또한, 상기 적어도 하나의 스테이션(STA-A)은 상기 제1 스테이션(STA-1)이 상기 휴지 구간 정보를 다른 AP 스테이션(STA-2)에게 전달하도록 별도의 방법을 통해 요청하는 경우에만 전송할 수도 있다. 이 때, 상기 휴지 구간 정보를 전송하도록 상기 A 스테이션(STA-A)에게 요청하기 위해, 상기 제1 스테이션(STA-1)은 상기 BSS1에 속한 스테이션들이 상기 다른 AP 스테이션의 네트워크 영역(BSS2)에 속해 있다는 사실을 인지하고 있어야 한다. 이를 위해, 상기 제1 스테이션(STA-1)은 자신의 네트워크에 속한 스테이션들과 IEEE 802.11에 규정된 측정 요청 프레임(measurement request frame) 및/또는 측정 보고 프레임(measurement report frame)을 송수신함으로써 그러한 사실을 인지할 수 있다.In addition, the at least one station STA-A may transmit only when the first station STA-1 requests through the separate method to transmit the idle section information to another AP station STA-2. have. At this time, in order to request the station A-STA (STA-A) to transmit the idle section information, the first station STA-1 is configured such that stations belonging to the BSS1 are located in the network area BSS2 of the other AP station. Be aware that you belong. To this end, the first station STA-1 transmits and receives a measurement request frame and / or a measurement report frame defined in IEEE 802.11 with stations belonging to its network. It can be recognized.
한편, 상기 A 스테이션(STA-A)이 상기 제1 스테이션(STA-1)으로부터 수신한 휴지 요소(900)는 상기 제1 스테이션(STA-1)에만 종속된 정보이다. 가령, 상기 휴지 요소(900)는 상기 TBTT를 기준 단위로 정의되는데, 이 값은 상기 제1 스테이션(STA-1)에서 자체적으로 설정하여 사용하는 값이다. 그리고, 상기 TBTT는 BSS1 내에서만 자체적으로 공유되어 사용되는 시간 동기 함수(Timing Synchronization Function, TSF)와도 연결되어 사용되는 값이다.Meanwhile, the idle element 900 received by the A station STA-A from the first station STA-1 is information dependent only on the first station STA-1. For example, the idle element 900 is defined by the TBTT as a reference unit, and this value is a value set and used by the first station STA-1 itself. The TBTT is also used in connection with a Timing Synchronization Function (TSF), which is shared and used only within BSS1.
따라서, 상기 A 스테이션(STA-A)은 상기 휴지 구간 정보를 상기 제2 스테이션(STA-2)에서 사용할 수 있도록 수정 및 보완하여 전달할 필요가 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 A 스테이션(STA-A)은 제1 메시지(810)의 휴지 구간 정보와 제2 메시지(820)의 TSF(Timing Synchronization Function) 타이머 정보를 이용하여 생성된 휴지 응답 요소(Quiet reply element)를 전달할 필요가 있다.Therefore, the station A (STA-A) needs to modify and supplement the idle section information so that it can be used by the second station STA-2. More specifically, the station A (STA-A) may use the idle section information of the first message 810 and the Timing Synchronization Function (TSF) timer information of the second message 820 to generate the idle response element (Quiet). You need to pass a reply element.
여기서, 상기 제2 메시지(820)는 상기 제2 스테이션(STA2)으로부터 수신된 비콘 메시지(beacon message or beacon frame) 또는 프루브 응답 메시지(prove response message or prove response frame)일 수 있다. 그리고, 상기 제2 메시지는 상기 제2 스테이션(STA2)에서 운용하는 타임 스탬프(Time Stamp) 값 또는 TSF 타이머 값을 포함한다.Here, the second message 820 may be a beacon message or beacon frame or probe response message or prove response frame received from the second station STA2. The second message includes a time stamp value or a TSF timer value operated by the second station STA2.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 A 스테이션(STA-A)은 수신된 제1 메시지(810) 및 제2 메시지(820)을 이용하여 상기 제2 스테이션(STA-2)에게 제3 메시지(830)를 전송한다. 여기서, 상기 제3 메시지(830)는 상기 휴지 응답 요소(Quiet reply element)를 포함할 수 있다.That is, as shown in FIG. 8, the station A-STA transmits a third message to the second station STA-2 by using the received first message 810 and the second message 820. Send 830. In this case, the third message 830 may include the Quiet reply element.
또한, 상기 제3 메시지(830)는 상기 A 스테이션(STA-A)에 의해 전송되는 관리 메시지(Management Message or Management Frame) 또는 동작 메시지(Action Message or Action Frame)로 지칭될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.In addition, the third message 830 may be referred to as a management message or an action message or an action message transmitted by the A station STA-A, but is not limited thereto. Do not.
도 10은 중첩된 무선 네트워크 영역에 존재하는 A 스테이션(STA-A)이 전송하는 제3 메시지의 휴지 응답 요소(Quiet reply element)를 나타낸다.FIG. 10 illustrates a Quiet reply element of a third message transmitted by a station STA-A existing in an overlapped wireless network area.
도 10을 참조하면, 상기 휴지 응답 요소(1000)는 Element ID 필드(1010), Length 필드(1020), Time Stamp Offset 필드(1030), Next TBTT 필드(1040), Beacon Interval 필드(1050), Quiet Count 필드(1060), Quiet Period 필드(1070), Quiet Duration 필드(1080) 및 Quiet Offset 필드(1090)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the dormant response element 1000 includes an Element ID field 1010, a Length field 1020, a Time Stamp Offset field 1030, a Next TBTT field 1040, a Beacon Interval field 1050, and a Quiet. It includes a Count field 1060, a Quiet Period field 1070, a Quiet Duration field 1080, and a Quiet Offset field 1090.
상기 Element ID 필드(1010)는 해당 정보 요소의 식별자(ID)를 나타내고, 상기 Length 필드(1020)는 해당 정보 요소의 길이를 나타낸다.The Element ID field 1010 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element, and the Length field 1020 indicates the length of the corresponding information element.
상기 Time Stamp Offset 필드(1030)는 제1 스테이션(STA-1)과 제2 스테이션(STA-2)의 TSF(Timing Synchronization Function) 타이머 값의 차이를 나타낸다. The time stamp offset field 1030 indicates a difference between a timing synchronization function (TSF) timer value of the first station STA-1 and the second station STA-2.
여기서, 상기 Time Stamp Offset 값은 상기 제2 스테이션(STA-2)으로부터 수신된 제2 메시지(820)의 TSF 타이머 값과 자신(STA-A)의 TSF 타이머 값의 차이를 비교하여 계산될 수 있다. 그리고, 자신이 운용하는 TSF 타이머 값은 상기 제1 스테이션(STA-1)으로부터 미리 수신된 비콘 프레임 또는 프루브 응답 프레임의 타임 스탬프(Time Stamp) 값을 이용하여 설정될 수 있다.Here, the time stamp offset value may be calculated by comparing the difference between the TSF timer value of the second message 820 received from the second station STA-2 and the TSF timer value of the STA-A. . The TSF timer value that is operated by itself may be set using a time stamp value of a beacon frame or probe response frame previously received from the first station STA-1.
상기 Next TBTT 필드(1040)는 제1 스테이션(STA-1)의 예상되는 다음 TBTT의 TSF 타이머 값을 나타내고, 상기 Beacon Interval 필드(1050)는 BSS1의 비콘 주기(beacon interval) 값을 나타낸다.The Next TBTT field 1040 indicates a TSF timer value of an expected next TBTT of the first station STA-1, and the Beacon Interval field 1050 indicates a beacon interval value of BSS1.
그리고, 상기 필드들을 제외한 나머지 필드인 Quiet Count 필드(1060), Quiet Period 필드(1070), Quiet Duration 필드(1080) 및 Quiet Offset 필드(1090)는 상기 제1 스테이션(STA-1)으로부터 수신한 휴지 요소(900)에 담겨 있는 정보와 동일하다. 따라서, 상기 휴지 응답 요소(1000)의 Quiet Count 필드(1060), Quiet Period 필드(1070), Quiet Duration 필드(1080) 및 Quiet Offset 필드(1090)는 상기 휴지 요소(900)의 정보를 그대로 이용하거나, 처리 과정에서 지연이 발생한 경우 해당 지연을 보상한 후 이용될 수 있다.In addition, the Quiet Count field 1060, the Quiet Period field 1070, the Quiet Duration field 1080, and the Quiet Offset field 1090, which are the remaining fields except for the fields, are received from the first station STA-1. Same as the information contained in element 900. Accordingly, the Quiet Count field 1060, the Quiet Period field 1070, the Quiet Duration field 1080, and the Quiet Offset field 1090 of the idle response element 1000 use the information of the idle element 900 as it is. If a delay occurs during processing, the delay can be used after compensating for the delay.
다시, 도 8을 참조하면, 상기 제2 스테이션(STA-2)은 상기 휴지 응답 요소(1000)의 Time Stamp Offset 필드(1030), Next TBTT 필드(1040) 및 Beacon Interval 필드(1050)를 이용하여 휴지 구간 정보를 자신의 TSF 타이머 기준 값으로 변환하여 사용할 수 있다. 따라서, 상기 제2 스테이션(STA-2)은 상기 제1 스테이션(STA-1)에 종속된 휴지 구간 정보를 자신의 TSF 타이머 기준으로 변환하여 사용할 수 있다.Referring back to FIG. 8, the second station STA-2 uses the Time Stamp Offset field 1030, Next TBTT field 1040, and Beacon Interval field 1050 of the idle response element 1000. The idle section information may be converted into its own TSF timer reference value. Accordingly, the second station STA-2 may convert the idle section information dependent on the first station STA-1 into its TSF timer reference.
이상 상술한 바와 같이, 제1 스테이션(STA-1), A 스테이션(STA-A) 및 제2 스테이션(STA-2) 간의 시그널링 절차를 통해, 상기 BSS1 및 BSS2 내에 속해 있는 모든 스테이션들은 동일한 송신 휴지 구간을 공유함으로써 동일한 타이밍에 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있다.As described above, through the signaling procedure between the first station STA-1, the A station STA-A, and the second station STA-2, all stations belonging to the BSS1 and the BSS2 are in the same transmission idle state. By sharing the interval, spectrum sensing can be performed at the same timing.
도 11은 중첩된 무선 네트워크 영역에 존재하는 스테이션(STA-A)이 다른 네트워크에 존재하는 스테이션들과 스펙트럼 센싱을 위한 송신 중단 시간을 동기화하기 위한 동작을 도시한다. 설명의 편의상, 상기 중첩된 무선 네트워크 영역에 존재하는 스테이션의 동작은 도 7 및 도 8의 장치들을 예시하여 설명하도록 한다.FIG. 11 illustrates an operation for synchronizing a transmission stop time for spectrum sensing with a station STA-A existing in an overlapped wireless network area in another network. For convenience of description, the operation of the station existing in the overlapped wireless network area will be described by illustrating the devices of FIGS. 7 and 8.
도 11을 참조하면, 1110 단계에서, 중첩된 무선 네트워크 영역에 존재하는 A 스테이션(STA-A)은 제1 스테이션(STA-1)으로부터 휴지 요소(Quiet element)를 포함하는 제1 메시지(810)의 수신을 기다린다. 여기서, 상기 A 스테이션(STA-A)은 상기 제1 스테이션(STA-1)과 연결된 상태임을 가정한다.Referring to FIG. 11, in operation 1110, the station A (STA-A) existing in the overlapped wireless network area includes a first message 810 including a Quiet element from the first station STA-1. Wait for reception. Here, it is assumed that the station A (STA-A) is connected to the first station STA-1.
1120 단계에서, 상기 A 스테이션(STA-A)이 상기 제1 메시지(810)를 수신하면 다음 단계인 1130 단계로 이동하고, 그렇지 않으면 다시 1110 단계로 이동하여 상기 제1 메시지(810)의 수신을 계속 기다린다. 여기서, 상기 제1 메시지(810)는 비콘 메시지(beacon message or beacon frame) 또는 프루브 응답 메시지(prove response message or prove response frame)일 수 있다.In step 1120, when the STA-A receives the first message 810, it moves to the next step, step 1130, otherwise, moves to step 1110 again to receive the first message 810. Keep waiting. Here, the first message 810 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame.
상기 제1 메시지(810)의 수신이 완료되면, 1130 단계에서, 상기 A 스테이션(STA-A)은 제1 스테이션(STA-1)과 제2 스테이션(STA-2) 사이에 TSF 타이머 값의 차이에 대한 정보를 구비하는지 여부를 확인한다. 상기 확인 결과, 상기 A 스테이션(STA-A)이 TSF 타이머 값의 차이에 대한 정보를 구비하고 있다면 1160 단계로 이동하고, 그렇지 않다면 다음 단계인 1140 단계로 이동한다.When reception of the first message 810 is completed, in step 1130, the station A (STA-A) has a difference in TSF timer value between the first station (STA-1) and the second station (STA-2). Check whether you have information about. As a result of the check, if the station A (STA-A) has information on the difference in the TSF timer value, go to step 1160; otherwise, go to step 1140, the next step.
상기 1140 단계에서, 상기 A 스테이션(STA-A)은 상기 제2 스테이션(STA-2)으로부터 타임 스탬프(Time Stamp) 값 또는 TSF 타이머 값을 포함하는 제2 메시지(820)의 수신을 기다린다. 여기서, 상기 제2 메시지(820)는 비콘 메시지(beacon message or beacon frame) 또는 프루브 응답 메시지(prove response message or prove response frame)일 수 있다.In step 1140, the station A-STA waits for the reception of the second message 820 including a time stamp value or a TSF timer value from the second station STA-2. Here, the second message 820 may be a beacon message or beacon frame or a probe response message or prove response frame.
이후, 1150 단계에서, 상기 제2 메시지(820)를 수신하면 상기 A 스테이션(STA-A)은 다음 단계인 1160 단계로 이동하고, 그렇지 않으면 다시 1140 단계로 이동하여 상기 제2 메시지(820)의 수신을 계속 기다린다.Thereafter, in step 1150, when the second message 820 is received, the station A-STA (STA-A) moves to step 1160, which is the next step, or moves to step 1140 again to perform step 2140 of the second message 820. Wait for reception.
상기 1150 단계에서의 제2 메시지(820)를 수신하거나, 상기 1130 단계에서의 TSF 타이머 값의 차이에 대한 정보를 구비하는 경우, 상기 A 스테이션(STA-A)은 다음 단계인 1160 단계의 동작을 수행한다.When receiving the second message 820 in step 1150 or having information on the difference in the TSF timer value in step 1130, the station A-STA performs the operation of step 1160, which is the next step. Perform.
즉, 상기 1160 단계에서, 상기 A 스테이션(STA-A)은 상기 제1 메시지(810)의 휴지 요소와 상기 제2 메시지(820)의 TSF 타이머 값을 이용하여 휴지 응답 요소를 구성한다. 그리고, 상기 A 스테이션(STA-A)은 상기 휴지 응답 요소를 포함하는 제3 메시지(830)를 제2 스테이션(STA-2)으로 전송한다. That is, in step 1160, the station A-STA configures the idle response element by using the idle element of the first message 810 and the TSF timer value of the second message 820. The station A-STA transmits a third message 830 including the idle response element to the second station STA-2.
그러면, 상기 제2 스테이션(STA-2)은 수신된 제3 메시지(830)의 휴지 응답 요소를 이용하여 자신의 TSF 타이머 기준 값을 변환하고, 상기 변환된 TSF 타이머 기준 값을 기초로 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있다. Then, the second station STA-2 converts its TSF timer reference value using the idle response element of the received third message 830 and performs spectrum sensing based on the converted TSF timer reference value. Can be done.
전술한 단계들을 통해, 본 발명의 제2 실시 예는 중첩된 무선 네트워크 환경 하에서 모든 스테이션들이 동일한 송신 중단 시간을 공유함으로써 동일한 타이밍에 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있는 장점을 제공한다.Through the above-described steps, the second embodiment of the present invention provides the advantage that all stations can perform the spectrum sensing at the same timing by sharing the same transmission downtime under the overlapped wireless network environment.
제3 실시 예Third embodiment
이하에서는, 본 발명의 제3 실시 예에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 12 및 도13은 본 발명의 제3 실시 예가 적용될 수 있는 무선 랜 시스템의 일 예를 간략히 도시한다.12 and 13 briefly illustrate an example of a wireless LAN system to which the third embodiment of the present invention can be applied.
도 12를 참조하면, 무선 랜 시스템(1200)은 TV 화이트 스페이스 대역을 사용하는 적어도 하나 이상의 기본 서비스 셋(Basic Servi1ce Set, BSS)과 1차 사용자(Incumbent User)를 포함한다. 도 12의 좌상단의 원(1210)은 제1 스테이션(STA1)이 관리하는 무선 네트워크 영역을 나타내고, 우하단의 원(1220)은 1차 사용자에 의해 발생하는 간섭 영역을 나타낸다.Referring to FIG. 12, the WLAN system 1200 includes at least one basic service set (BSS) and an incumbent user using a TV white space band. The circle 1210 at the top left of FIG. 12 represents a wireless network area managed by the first station STA1, and the circle 1220 at the bottom right represents an interference area generated by the primary user.
상기 BSS(1210)는 해당 무선 네트워크를 조정하는 액세스 포인트(Access Point, 이하 'AP'라 칭함) 스테이션(STA1)과 상기 AP 스테이션(STA1)에 연결(associated)되어 동작하는 적어도 하나 이상의 비 AP 스테이션(STA2~STA5)을 포함한다.The BSS 1210 is connected to an AP (STA1) station STA1 and an AP station STA1 coordinating a corresponding wireless network, and at least one non-AP station operated. (STA2-STA5).
여기서, 상기 제1 스테이션(STA1)은 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 있는 단말이고, 상기 제1 스테이션(STA1)에 연결된 제2 스테이션 내지 제5 스테이션(STA2~STA5)은 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 없는 단말임을 가정한다. 또한, 상기 BSS(1210) 내에 존재하는 모든 스테이션들(STA1~STA5)은 TV 화이트 스페이스를 사용할 수 있는 단말임을 가정한다.Here, the first station STA1 is a terminal capable of accessing a geographic location database, and the second to fifth stations STA2 to STA5 connected to the first station STA1 may access a geographic location database. Assume that there is no terminal. In addition, it is assumed that all stations STA1 to STA5 existing in the BSS 1210 are terminals capable of using a TV white space.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 스테이션(STA1), 제2 스테이션(STA2), 제3 스테이션(STA3) 및 제5 스테이션(STA5)은 1차 사용자의 간섭을 받고 있다. 이 때, 상기 제1 스테이션(STA1), 제2 스테이션(STA2), 제3 스테이션(STA3) 및 제5 스테이션(STA5)은 주기적인 스펙트럼 센싱을 통해 상기 1차 사용자의 존재를 검출할 수 있다.As shown in FIG. 12, the first station STA1, the second station STA2, the third station STA3, and the fifth station STA5 are subjected to interference of the primary user. In this case, the first station STA1, the second station STA2, the third station STA3, and the fifth station STA5 may detect the presence of the primary user through periodic spectrum sensing.
그 결과, 상기 제2 스테이션(STA2), 제3 스테이션(STA3) 및 제5 스테이션(STA5)은 상기 제1 스테이션(STA1)에게 1차 사용자가 검출되었음을 알리는 메시지(또는 프레임)를 전송한다. 그러면, 스펙트럼 센싱을 관리하는 제1 스테이션(STA1)은 상기 수신된 메시지를 통해 BSS에 속하는 대부분의 스테이션들(STA2, STA3, STA5)이 1차 사용자의 영향을 받고 있다는 사실을 인지하게 된다.As a result, the second station STA2, the third station STA3, and the fifth station STA5 transmit a message (or frame) indicating that the primary user has been detected to the first station STA1. Then, the first station STA1 managing spectrum sensing recognizes that most of the stations STA2, STA3, and STA5 belonging to the BSS are affected by the primary user through the received message.
이 때, 상기 제1 스테이션(STA1)은 현재 채널에서 미리 지정된 사용 가능한 TV 화이트 스페이스 채널로 상기 무선 네트워크(BSS)를 이동시켜야 한다.At this time, the first station STA1 must move the wireless network BSS to the available TV white space channel previously designated in the current channel.
하지만, 도 13에 도시된 바와 같이, 1차 사용자가 상기 BSS(1210)에 속하는 스테이션들 중 일부 스테이션(STA3)에만 영향을 주는 경우, 상기 제1 스테이션(STA1)이 현재 사용하고 있는 채널을 다른 채널로 이동하는 것은 다소 비 효율적일 수 있다. However, as shown in FIG. 13, when the primary user affects only some stations STA3 among stations belonging to the BSS 1210, the channel currently used by the first station STA1 may be changed. Moving to a channel can be somewhat inefficient.
따라서, 이하 본 발명의 제3 실시 예에서는 TV 화이트 스페이스 대역에서 동작하는 스테이션이 사용하는(또는 사용하고자 하는) 채널에 1차 사용자가 검출된 경우, 현재 네트워크의 상황을 고려하여 상기 1차 사용자와 TV 화이트 스페이스 채널을 공유하는 방법에 대해 설명하도록 한다.Accordingly, in the third embodiment of the present invention, when a primary user is detected in a channel used by (or intending to use) a station operating in a TV white space band, the primary user may be considered in consideration of the current network situation. This section describes how to share a TV white space channel.
도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 TV 화이트 스페이스 대역을 사용하는 스테이션들이 무선 네트워크의 상황을 고려하여 1차 사용자와 TV 화이트 스페이스 채널을 공유하기 위한 시그널링 절차를 도시한다. 설명의 편의상, 상기 스테이션들간의 시그널링 절차는 도 13의 장치들을 예시하여 설명하도록 한다.FIG. 14 illustrates a signaling procedure for sharing a TV white space channel with a primary user by stations using a TV white space band according to a third embodiment of the present invention in consideration of a situation of a wireless network. For convenience of description, the signaling procedure between the stations will be described by illustrating the apparatuses of FIG. 13.
도 14를 참조하면, 제3 스테이션(STA3)은 스펙트럼 센싱을 통해 1차 사용자의 존재를 검출하면, 이러한 사실을 제1 스테이션(STA1)에게 알리기 위해 센싱 결과에 관한 정보를 포함하는 제1 메시지(또는 제1 프레임, 1410)를 상기 제1 스테이션(STA1)으로 전송한다.Referring to FIG. 14, when the third station STA3 detects the presence of the primary user through spectrum sensing, the third station STA3 includes information about the sensing result in order to inform the first station STA1 of this fact. Alternatively, the first frame 1410 is transmitted to the first station STA1.
또한, 상기 제3 스테이션(STA3)은 주기적인 스펙트럼 센싱을 통한 1차 사용자의 존재 유무에 관한 정보를 포함하는 제1 메시지(1410)를 상기 제1 스테이션(STA1)에게 주기적으로 전송할 수도 있다.In addition, the third station STA3 may periodically transmit a first message 1410 including information on the presence or absence of a primary user through periodic spectrum sensing to the first station STA1.
여기서, 상기 제1 메시지(1410)는 상기 스펙트럼 센싱에 관한 정보를 포함하는 채널 상태 보고 메시지(Channel State Report Message) 또는 센싱 보고 메시지(Sensing Report Message)가 될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.Here, the first message 1410 may be a channel state report message or a sensing report message including information on the spectrum sensing, but is not limited thereto.
한편, 상기 제1 스테이션(STA1)은 BSS(1210)에 속한 스테이션들(STA2~STA5)로부터 수신한 제1 메시지들을 분석하여 상기 1차 사용자에 의한 간섭 유무를 확인할 수 있다.Meanwhile, the first station STA1 may analyze the first messages received from the stations STA2 to STA5 belonging to the BSS 1210 to confirm the presence or absence of interference by the primary user.
상기 확인 결과, 상기 1차 사용자에 의해 간섭을 받고 있는 스테이션들의 개수가 미리 결정된 임계치 이상일 경우, 상기 제1 스테이션(STA1)은 현재 사용하고 있는 채널에서 미리 지정된 사용 가능한 TV 화이트 스페이스 채널로 네트워크(BSS)를 이동한다.As a result of the check, when the number of stations that are being interfered by the primary user is greater than or equal to a predetermined threshold, the first station STA1 is configured to use the network BSS as a predetermined available TV white space channel in the channel currently being used. Move).
하지만, 상기 1차 사용자에 의해 간섭을 받고 있는 스테이션들의 개수가 미리 결정된 임계치 미만일 경우, 상기 제1 스테이션(STA1)은 채널 전환을 시도하지 않고, 상기 1차 사용자와 현재 채널을 공유하기 위한 동작을 수행한다. 이 때, 상기 채널 전환 유무를 결정하기 위하여, 상기 제1 스테이션(STA1)은 1차 사용자에 의해 간섭을 받고 있는 스테이션들의 개수뿐만 아니라 1차 사용자의 종류 및 무선 네트워크의 형태 등을 고려할 수 있다.However, when the number of stations that are being interfered by the primary user is less than a predetermined threshold, the first station STA1 does not attempt to switch channels and performs an operation for sharing the current channel with the primary user. Perform. In this case, to determine whether the channel is switched, the first station STA1 may consider not only the number of stations that are being interfered by the primary user, but also the type of the primary user and the type of the wireless network.
한편, 상기 1차 사용자와의 채널 공유를 위하여, 상기 제1 스테이션(STA1)은 상기 1차 사용자에 의해 간섭을 받고 있는 스테이션들에 활성화 상태(enablement state)에서 비활성화 상태(deenablement state)로의 변경을 요청하는 제2 메시지(1420)를 전송한다.Meanwhile, in order to share a channel with the primary user, the first station STA1 may change a state from an enablement state to a deenablement state to stations that are being interfered with by the primary user. The requesting second message 1420 is transmitted.
즉, 상기 제2 메시지(1420)를 전송하여 해당 스테이션들을 비활성화시킨다면, 상기 제1 스테이션(STA1)은 상기 1차 사용자와의 간섭 없이 현재 사용하고 있는 TVWS 채널을 계속 사용할 수 있다. 이 때, 상기 제2 메시지에 해당하는 비활성화 프레임(deenablement frame, 1420)은 IEEE 802.11y에 정의된 비활성화 프레임(deenablement frame)을 이용하여 구성될 수 있다.That is, if the corresponding station is deactivated by transmitting the second message 1420, the first station STA1 may continue to use the currently used TVWS channel without interference with the primary user. In this case, a deenablement frame 1420 corresponding to the second message may be configured using a deenablement frame defined in IEEE 802.11y.
예를 들면, 도 15 및 도 16은 기존의 IEEE 802.11y에 정의된 비활성화 프레임(deenablement frame)을 도시한다.For example, FIG. 15 and FIG. 16 show a deenablement frame defined in the existing IEEE 802.11y.
도 15를 참조하면, 상기 비활성화 프레임(1500)은 Category 필드(1510), Action Value 필드(1520), Requester STA Address 필드(1530), Responder STA Address 필드(1540), Reason Result Code 필드(1550)를 포함한다.Referring to FIG. 15, the deactivation frame 1500 includes a Category field 1510, an Action Value field 1520, a Requester STA Address field 1530, a Responder STA Address field 1540, and a Reason Result Code field 1550. Include.
상기 Category 필드(1510)는 해당 프레임의 카테고리를 나타내고, 상기 Action Value 필드(1520)는 해당 프레임이 비활성화 프레임임을 나타낸다.The Category field 1510 indicates a category of the corresponding frame, and the Action Value field 1520 indicates that the corresponding frame is an inactive frame.
상기 Requester STA Address 필드(1530)는 비활성화 처리를 요청하는 스테이션의 MAC(Medium Access Control) 주소를 나타내고, 상기 Responder STA Address 필드(1540)는 비활성화될 스테이션의 MAC 주소를 나타낸다. The Requester STA Address field 1530 indicates a medium access control (MAC) address of a station requesting deactivation processing, and the Responder STA Address field 1540 indicates a MAC address of a station to be deactivated.
그리고, 상기 Reason Result Code 필드(1550)는 상기 비활성화 프레임(1500)이 생성된 이유를 나타낸다. 가령, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 Reason Result Code 필드(1550)는 상기 Reason Result Code 필드 값에 따른 비활성화 프레임의 생성 이유를 설명한다.The Reason Result Code field 1550 indicates a reason why the deactivation frame 1500 is generated. For example, as shown in FIG. 16, the Reason Result Code field 1550 describes a reason for generating an inactive frame according to the Reason Result Code field value.
다시, 도 14를 참조하면, 상기 제1 스테이션(STA1)이 제3 스테이션(STA3)으로 전송하는 비활성화 프레임(1420)은 IEEE 802.11y에 정의된 비활성화 프레임(1500)을 이용할 수 있다. 따라서, 상기 비활성화 프레임(1420)의 Category 필드 및 Action Value 필드는 IEEE 802.11y에 정의된 값을 사용한다. Referring back to FIG. 14, the deactivation frame 1420 transmitted by the first station STA1 to the third station STA3 may use the deactivation frame 1500 defined in IEEE 802.11y. Therefore, the Category field and the Action Value field of the deactivation frame 1420 use values defined in IEEE 802.11y.
그리고, 상기 비활성화 프레임(1420)의 Requester STA Address 필드에는 비활성화 처리를 요청하는 제1 스테이션(STA1)의 MAC 주소가 설정되고, 상기 비활성화 프레임(1420)의 Responder STA Address 필드에는 비활성화될 제3 스테이션(STA3)의 MAC 주소가 설정된다.In addition, the MAC address of the first station STA1 requesting the deactivation process is set in the Requester STA Address field of the deactivation frame 1420, and the third station to be deactivated in the Responder STA Address field of the deactivation frame 1420. The MAC address of STA3) is set.
한편, 상기 비활성화 프레임(1420)의 Reason Result Code 필드는 IEEE 802.11y에 정의된 Reason Result Code 필드(1550)를 수정하여 사용된다. On the other hand, the Reason Result Code field of the deactivation frame 1420 is used by modifying the Reason Result Code field 1550 defined in IEEE 802.11y.
가령, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 비활성화 프레임(1420)의 Reason Result Code 필드(1700)는 새로운 항목인 "Reason Result Code field value 4 -> 1차 사용자로 인한 비활성화 요청(Deenablement requested owing to incumbent user)"를 추가로 정의한다. 따라서, 상기 제1 스테이션(STA1)은 상기 제3 스테이션을 비활성화시키기 위해 상기 비활성화 프레임(1420)의 Reason Result Code 필드 값을 4로 설정하여 전송한다.For example, as shown in FIG. 17, the Reason Result Code field 1700 of the deactivation frame 1420 has a new item "Reason Result Code field value 4-> Deactivation request due to primary user. user) ". Accordingly, the first station STA1 transmits the reason result code field value of the deactivation frame 1420 to 4 to deactivate the third station.
상기 비활성화 프레임(1420)을 수신하면, 상기 제3 스테이션(STA3)은 상기 비활성화 프레임(1420)에 응답하는 제3 메시지(1430)를 전송한 후, 비활성화 상태로 전환한다. 따라서, 상기 제3 스테이션(STA3)을 제외한 나머지 스테이션들은 상기 1차 사용자와 함께 현재 사용하고 있는 TVWS 채널을 계속 사용할 수 있게 된다. When the deactivation frame 1420 is received, the third station STA3 transmits a third message 1430 in response to the deactivation frame 1420, and then switches to the deactivation state. Accordingly, the remaining stations except for the third station STA3 can continue to use the TVWS channel currently being used with the primary user.
한편, 상기 제3 스테이션(STA3)은 상기 제1 스테이션(STA1)의 요청에 의해 비활성화 상태로 전환된 경우라도 주기적인 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있다. 따라서, 이후에 상기 제3 스테이션(STA3)이 1차 사용자의 간섭 영역을 벗어나게 되면, 이러한 사실을 바로 인지할 수 있다. 그리고, 이러한 사실을 인지하면, 상기 제3 스테이션(STA3)은 상기 제1 스테이션(STA1)에게 활성화 상태로의 복귀를 요청할 수 있다.Meanwhile, the third station STA3 may perform periodic spectrum sensing even when the third station STA3 is switched to an inactive state by the request of the first station STA1. Therefore, if the third station STA3 later leaves the interference area of the primary user, this fact can be immediately recognized. And, recognizing this fact, the third station STA3 may request the first station STA1 to return to the activated state.
상기 활성화 상태로의 복귀를 요청하기 전에, 상기 제3 스테이션(STA3)은 비활성화된 스테이션이 다시 활성화 상태로의 복귀를 요청하기 위한 조건(condition)을 알리기 위한 제4 메시지(1440)를 상기 제1 스테이션(STA1)으로부터 수신한다. Before requesting to return to the activated state, the third station STA3 sends a fourth message 1440 to inform the condition for requesting the deactivated station to return to the activated state again. Receive from station STA1.
여기서, 상기 제4 메시지(1440)는 비활성화된 스테이션이 다시 활성화 상태로의 복귀를 요청하기 위한 조건(condition)을 나타내는 정보 요소(Information Element)를 포함한다. 또한, 상기 제4 메시지(1440)는 상기 제1 스테이션(STA1)에 의해 비콘 메시지(beacon message or beacon frame), 프루브 응답 메시지(prove response message or prove response frame), 연결 응답 메시지(association response message or association response frame) 또는 재 연결 응답 메시지(reassociation response message or reassociation response frame)의 형태로 전송될 수 있다.Here, the fourth message 1440 includes an information element representing a condition for requesting the deactivated station to return to the activated state. In addition, the fourth message 1440 is a beacon message (beacon message or beacon frame), a probe response message (prove response message or prove response frame), the association response message (association response message or) by the first station (STA1) It may be transmitted in the form of an association response frame or a reassociation response message or reassociation response frame.
가령, 도 18은 상기 비활성화된 제3 스테이션(STA3)이 다시 활성화 상태로의 복귀를 요청할 수 있는 조건을 나타내는 정보 요소(Enablement Information Element)를 도시한다.For example, FIG. 18 illustrates an Enablement Information Element indicating a condition under which the deactivated third station STA3 may request to return to the activated state again.
도 18을 참조하면, 상기 정보 요소(1800)는 Element ID 필드(1810), Length 필드(1820), Incumbent Type 필드(1830), Minimum Sensing Requirement 필드(1840)를 포함한다. 여기서, 상기 Incumbent Type 필드(1830) 및 Minimum Sensing Requirement 필드(1840)는 1차 사용자의 개수만큼 생성되어 상기 제4 메시지(1440) 에 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 18, the information element 1800 includes an Element ID field 1810, a Length field 1820, an Incumbent Type field 1830, and a Minimum Sensing Requirement field 1840. Here, the Incumbent Type field 1830 and the Minimum Sensing Requirement field 1840 may be generated and inserted into the fourth message 1440 by the number of primary users.
상기 Element ID 필드(1810)는 해당 정보 요소의 식별자(ID)를 나타내고, 상기 Length 필드(1820)는 해당 정보 요소의 길이를 나타낸다.The Element ID field 1810 indicates an identifier (ID) of the corresponding information element, and the Length field 1820 indicates the length of the corresponding information element.
상기 Incumbent Type 필드(1830)는 상기 비활성화된 스테이션이 활성화 상태로 복귀하기 위해 센싱해야 할 1차 사용자의 종류를 나타낸다. 그리고, 상기 Minimum Sensing Requirement 필드(1840)는 해당 종류의 1차 사용자가 검출되지 않아야 할 최소한의 시간을 나타낸다.The Incumbent Type field 1830 indicates the type of primary user to be sensed in order for the deactivated station to return to the activated state. In addition, the Minimum Sensing Requirement field 1840 indicates a minimum time during which the primary user of the type should not be detected.
예를 들어, 1차 사용자의 종류가 TV 서비스이고, Minimum Sensing Requirement가 30msec인 경우, 상기 비활성화된 스테이션(STA3)은 최소 30msec 동안 TV 신호를 검출하지 않아야 상기 제1 스테이션(STA1)에게 활성화 상태로의 복귀를 요청할 수 있다. 또한, 1차 사용자의 종류가 무선 마이크(MW)이고, Minimum Sensing Requirement가 60msec인 경우, 상기 비활성화된 스테이션(STA3)은 최소 60msec 동안 무선 마이크 신호를 검출하지 않아야 상기 제1 스테이션(STA1)에게 활성화 상태로의 복귀를 요청할 수 있다.For example, when the type of the primary user is a TV service and the Minimum Sensing Requirement is 30 msec, the deactivated station STA3 should not detect the TV signal for at least 30 msec to be activated to the first station STA1. May request a return of In addition, when the type of the primary user is a wireless microphone (MW) and the minimum sensing requirement is 60 msec, the deactivated station STA3 should not detect the wireless microphone signal for at least 60 msec to activate the first station STA1. You can request a return to the state.
다시, 도 14를 참조하면, 상기 제3 스테이션(STA3)은 상기 제4 메시지(1440)를 이용하여 비활성화 상태에서 활성화 상태로 전환을 요청하기 위한 조건을 획득할 수 있다. Referring back to FIG. 14, the third station STA3 may acquire a condition for requesting a switch from the deactivated state to the activated state using the fourth message 1440.
이 후, 상기 제3 스테이션(STA3)은 주기적으로 스펙트럼 센싱을 수행하고, 그 수행 결과가 상기 조건을 만족하면, 상기 제1 스테이션(STA1)에게 활성화로의 복귀를 요청하기 위한 제5 메시지(1450)를 전송할 수 있다.Thereafter, the third station STA3 periodically performs spectrum sensing, and if the result of the execution of the result satisfies the condition, a fifth message 1450 for requesting the first station STA1 to return to activation. ) Can be sent.
상기 제1 스테이션(STA1)이 상기 제5 메시지(1450)를 수신하면, 상기 제1 스테이션(STA1)은 상기 제3 스테이션(STA3)을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 전환할 수 있다.When the first station STA1 receives the fifth message 1450, the first station STA1 may switch the third station STA3 from an inactive state to an active state.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예는 TV 화이트 스페이스 대역을 사용하는 무선 네트워크에서 1차 사용자가 검출된 경우, 상기 1차 사용자에 의해 영향을 받는 일부 스테이션을 비활성화시킴으로써, 상기 무선 네트워크에 속한 스테이션들이 상기 1차 사용자와 현재 채널을 공유할 수 있도록 한다.As described above, the third embodiment of the present invention deactivates some stations affected by the primary user when the primary user is detected in the wireless network using the TV white space band. Allow belonging stations to share the current channel with the primary user.
도 19는 본 발명의 실시 예들이 구현될 수 있는 무선 랜 시스템에서의 비 허가 장치의 구조를 도시한 블록도이다.19 is a block diagram illustrating a structure of a non-licensed device in a wireless LAN system in which embodiments of the present invention can be implemented.
도 19를 참조하면, 제1 스테이션(STA1,1900)은 송수신부(1910), 제어부(1920) 및 메모리(1930)를 포함하고, 제2 스테이션(STA2, 1950) 역시 송수신부(1960), 제어부(1970) 및 메모리(1980)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 스테이션(STA1,1900)은 AP 스테이션으로서, 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 있는 단말임을 가정한다. 한편, 상기 제2 스테이션(STA2, 1950)은 비 AP 스테이션으로서, 지리적 위치 데이터베이스에 접근할 수 없는 단말임을 가정한다.Referring to FIG. 19, a first station STA1 and 1900 includes a transceiver 1910, a controller 1920, and a memory 1930. The second stations STA2 and 1950 also include a transceiver 1960 and a controller. 1970 and memory 1980. Here, it is assumed that the first station STA1, 1900 is an AP station and is a terminal that can access a geographical location database. On the other hand, the second station (STA2, 1950) is a non-AP station, it is assumed that the terminal can not access the geographic location database.
상기 송수신부(1910, 1960)는 무선 신호를 송수신하되, IEEE 802 물리 계층을 구현한다. 즉, 송신부(1910, 1960)는 MAC 계층으로부터 수신된 데이터에 대해 FEC(Forward Error Correction) 부호화 및 변조를 수행하고, 프리엠블(preamble) 및 파일럿(pilot) 등의 신호를 부가하는 등의 처리를 수행하여 송신 안테나 방향으로 전달하는 역할을 한다. 이와 동시에, 수신부(1910, 1960)는 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 복조, 등화, FEC 복호화를 수행하고, 상기 송신부에서 부가된 신호를 제거하는 등의 처리를 수행하여 MAC 계층으로 전달하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 상기 송수신부(1910, 1960)는 변조부(modulator), 복조부(demodulator), 등화기(equalizor), 부호화기(FEC encoder), 복호화기(FEC decoder) 등을 포함할 수가 있다.The transceivers 1910 and 1960 transmit and receive wireless signals, and implement an IEEE 802 physical layer. That is, the transmitters 1910 and 1960 perform forward error correction (FEC) encoding and modulation on data received from the MAC layer, and add a signal such as a preamble and a pilot. And transmits the signal toward the transmitting antenna. At the same time, the receivers 1910 and 1960 perform demodulation, equalization, and FEC decoding on the signals received through the receiving antennas, and perform processing such as removing the added signals from the transmitters and delivering them to the MAC layer. Perform. To this end, the transceivers 1910 and 1960 may include a modulator, a demodulator, an equalizer, an FEC encoder, a FEC decoder, and the like.
상기 제어부(1920, 1970)는 상기 송수신부(1910, 1960)와 연결되어, IEEE 802 MAC 계층을 구현한다. 즉, 상기 제어부(1920, 1970)는 상위 계층에서 전달되는 데이터를 상기 송수신부(1910, 1960)로 전달하여 전송에 필요한 과정을 제어하고, 또한 물리 계층에서 전달된 데이터를 가공하여 상위 계층으로 전달하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 제어부(1920, 1970)는 전술한 스테이션의 스펙트럼 센싱 방법을 수행하기 위한 전체적인 제어를 담당한다.The controllers 1920 and 1970 are connected to the transceivers 1910 and 1960 to implement the IEEE 802 MAC layer. That is, the controllers 1920 and 1970 transfer the data transmitted from the upper layer to the transceivers 1910 and 1960 to control the process necessary for transmission, and process the data transferred from the physical layer to the upper layer. It plays a role. In addition, the controllers 1920 and 1970 are in charge of overall control for performing the aforementioned spectrum sensing method of the station.
상기 송수신부(1910, 1960) 및/또는 상기 제어부(1920, 1970)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 회로, 다른 칩 셋, 논리 회로 및/또는 신호 처리 장치 등을 포함할 수 있다. The transceivers 1910 and 1960 and / or the controllers 1920 and 1970 may include an application specific integrated circuit (ASIC) circuit, another chip set, a logic circuit, and / or a signal processing device.
상기 메모리(1930, 1980)는 ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 상술한 스테이션의 스펙트럼 센싱 방법이 소프트웨어로 구현될 때, 본 발명의 실시 예는 상기 방법 또는 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 그리고, 상기 모듈은 메모리(1930, 1980)에 저장되고, 제어부(1920, 1970)에 의해 실행될 수 있다.The memory 1930 and 1980 may include a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), a flash memory, a memory card, a storage medium, and / or another storage device. When the above-described spectrum sensing method of a station is implemented in software, an embodiment of the present invention may be implemented as a module that performs the method or function. The module may be stored in the memories 1930 and 1980 and executed by the controllers 1920 and 1970.
또한, 상기 메모리(1930, 1980)는 상기 제어부(1920, 1970)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어부(1920, 1970)와 연결될 수 있다.Also, the memories 1930 and 1980 may be located inside or outside the controllers 1920 and 1970 and may be connected to the controllers 1920 and 1970 by various well-known means.
한편 이상에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, while the specific embodiments of the present invention have been described, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by those equivalent to the claims.
즉, 전술한 발명의 상세한 설명에서는 TV 화이트 스페이스를 이용하는 무선 랜 시스템에 적용한 구현 예를 보이고 있다. 하지만, 본 발명은 유사한 기술적 배경 및 TV 화이트 스페이스를 이용하는 여타의 무선 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.That is, the detailed description of the above-described invention shows an implementation example applied to a wireless LAN system using a TV white space. However, the present invention can be applied to other wireless communication systems using similar technical backgrounds and TV white spaces without departing from the scope of the present invention, which can be determined by those skilled in the art. It will be possible.

Claims (20)

  1. 무선 네트워크를 관리하는 제1 스테이션과 상기 제1 스테이션에 연결된 적어도 하나의 스테이션을 포함하는 무선 랜 시스템에서, 상기 제1 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 방법에 있어서,In the wireless LAN system comprising a first station for managing a wireless network and at least one station connected to the first station, in the spectrum sensing control method of the first station,
    상기 적어도 하나의 스테이션으로 센싱 임계치 정보 요소를 포함하는 제1 프레임을 전송하는 단계;Transmitting a first frame comprising a sensing threshold information element to the at least one station;
    상기 제1 프레임에 대응하여, 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 센싱 능력 정보 요소를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 단계;Receiving a second frame corresponding to the first frame, the second frame comprising a sensing capability information element from the at least one station;
    상기 수신된 제2 프레임을 이용하여 휴지 구간(quiet period)의 길이를 결정하는 단계; 및Determining a length of a quiet period using the received second frame; And
    상기 결정된 휴지 구간의 길이에 관한 정보를 포함하는 제3 프레임을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.And transmitting a third frame including information on the determined length of the idle period to the at least one station.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 무선 네트워크에 속한 스테이션들은 TV 화이트 스페이스 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.And stations belonging to the wireless network operate in a TV white space band.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 센싱 임계치 정보 요소는 1차 사용자의 종류에 따른 센싱 임계값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.The sensing threshold information element includes information on the sensing threshold according to the type of the primary user.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 센싱 능력 정보 요소는 상기 적어도 하나의 스테이션이 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있는 1차 사용자의 종류에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.The sensing capability information element includes information on the type of primary user that the at least one station can perform spectrum sensing.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 센싱 능력 정보 요소는 상기 적어도 하나의 스테이션이 상기 센싱 임계치를 만족시키기 위해 해당 종류의 1차 사용자를 검출하는데 필요한 최소 시간(Minimum Sensing Requirement)에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법. The sensing capability information element further includes information on minimum sensing requirements required for the at least one station to detect a corresponding primary user in order to satisfy the sensing threshold. Way.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 휴지 구간의 길이는 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 수신한 상기 최소 시간에 대한 정보를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.The length of the idle period is determined based on the information on the minimum time received from the at least one station.
  7. 무선 네트워크를 관리하는 제1 스테이션과 상기 제1 스테이션에 연결된 적어도 하나의 스테이션을 포함하는 무선 랜 시스템에서, 상기 제1 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 장치에 있어서,In the wireless LAN system comprising a first station for managing a wireless network and at least one station connected to the first station, the spectrum sensing control apparatus of the first station,
    센싱 임계치 정보 요소를 포함하는 제1 프레임을 상기 적어도 하나의 스테이션으로 송신하고, 상기 제1 프레임에 대응하여 센싱 능력 정보 요소를 포함하는 제2 프레임을 수신하기 위한 송수신부; 및A transceiver for transmitting a first frame including a sensing threshold information element to the at least one station and receiving a second frame including a sensing capability information element corresponding to the first frame; And
    상기 수신된 제2 프레임을 이용하여 휴지 구간의 길이를 결정하고, 상기 결정된 휴지 구간의 길이에 관한 정보를 포함하는 제3 프레임을 생성하여 상기 송수신부로 제공하는 제어부를 포함하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.And a controller configured to determine a length of the idle period by using the received second frame, and to generate a third frame including information on the determined length of the idle period and provide the third frame to the transceiver.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 무선 네트워크에 속한 스테이션들은 TV 화이트 스페이스 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.And stations belonging to the wireless network operate in a TV white space band.
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 센싱 임계치 정보 요소는 1차 사용자의 종류에 따른 센싱 임계값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.The sensing threshold information element includes information on the sensing threshold according to the type of the primary user.
  10. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 센싱 능력 정보 요소는 상기 적어도 하나의 스테이션이 스펙트럼 센싱을 수행할 수 있는 1차 사용자의 종류에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.The sensing capability information element includes information on the type of primary user that the at least one station can perform spectrum sensing.
  11. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 센싱 능력 정보 요소는 상기 적어도 하나의 스테이션이 상기 센싱 임계치를 만족시키기 위해 해당 종류의 1차 사용자를 검출하는데 필요한 최소 시간(Minimum Sensing Requirement)에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.The sensing capability information element further includes information on minimum sensing requirements required for the at least one station to detect a corresponding primary user in order to satisfy the sensing threshold. Device.
  12. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 휴지 구간의 길이는 상기 적어도 하나의 스테이션으로부터 수신한 상기 최소 시간에 대한 정보를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.And a length of the idle period is determined based on the information on the minimum time received from the at least one station.
  13. 복수의 무선 네트워크들의 영역이 일부 중첩되는 무선 랜 시스템에서, 상기 중첩되는 네트워크 영역 내에 존재하는 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 방법에 있어서,In a WLAN system in which areas of a plurality of wireless networks partially overlap, a method of controlling spectrum sensing of a station existing in the overlapping network area,
    상기 스테이션과 연결된 AP 스테이션으로부터 휴지 요소(quiet element)에 대한 정보를 포함하는 제1 프레임을 수신하는 단계;Receiving a first frame containing information about a quiet element from an AP station connected with the station;
    주변 AP 스테이션으로부터 TSF(Timing Synchronization Function) 타이머에 대한 정보를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 단계; 및Receiving a second frame including information on a timing synchronization function (TSF) timer from a neighboring AP station; And
    상기 제1 프레임 및 제2 프레임을 이용하여 상기 복수의 무선 네트워크들에 속한 스테이션들의 송신 중단 시간을 동기화시키기 위한 제3 프레임을 생성하고, 상기 생성된 제3 프레임을 상기 주변 AP 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.Generating a third frame for synchronizing transmission stop times of stations belonging to the plurality of wireless networks using the first frame and the second frame, and transmitting the generated third frame to the neighboring AP stations Spectrum sensing control method comprising a.
  14. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 휴지 요소에 대한 정보는 상기 스테이션이 스펙트럼 센싱을 수행하기 위한 휴지 구간(quiet period) 정보 및 동기(synchronization) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.The information on the idle element is a spectrum sensing control method characterized in that it comprises a period information (quiet period) and synchronization information for performing the spectrum sensing.
  15. 제13항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 제3 프레임은 휴지 응답 요소(quiet reply element)에 대한 정보를 포함하고,The third frame includes information on a quiet reply element,
    상기 휴지 응답 요소에 대한 정보는 상기 스테이션의 TSF 타이머 값과 상기 주변 AP 스테이션의 TSF 타이머 값의 차이에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.And the information on the idle response element includes information on a difference between a TSF timer value of the station and a TSF timer value of the neighboring AP station.
  16. 제15항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 스테이션의 TSF 타이머 값은 상기 AP 스테이션으로부터 미리 수신된 비콘 프레임 또는 프루브 응답 프레임의 타임 스탬프(Time Stamp) 값을 통해 설정되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 방법.And a TSF timer value of the station is set through a time stamp value of a beacon frame or probe response frame previously received from the AP station.
  17. 복수의 무선 네트워크들의 영역이 일부 중첩되는 무선 랜 시스템에서, 상기 중첩되는 네트워크 영역 내에 존재하는 스테이션의 스펙트럼 센싱 제어 장치에 있어서,In a WLAN system in which areas of a plurality of wireless networks overlap, the spectrum sensing control apparatus of a station existing in the overlapping network area,
    상기 스테이션과 연결된 AP 스테이션으로부터 휴지 요소(quiet element)에 대한 정보를 포함하는 제1 프레임을 수신하고, 주변 AP 스테이션으로부터 TSF(Timing Synchronization Function) 타이머에 대한 정보를 포함하는 제2 프레임을 수신하는 수신부;Receiving unit for receiving a first frame including information on the quiet element (quiet element) from the AP station connected to the station, and receiving a second frame containing information about the Timing Synchronization Function (TSF) timer from the neighboring AP station ;
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임을 이용하여 상기 복수의 무선 네트워크들에 속한 스테이션들의 송신 중단 시간을 동기화시키기 위한 제3 프레임을 생성하는 제어부; 및A controller configured to generate a third frame for synchronizing transmission stop times of stations belonging to the plurality of wireless networks by using the first frame and the second frame; And
    상기 생성된 제3 프레임을 상기 주변 AP 스테이션으로 전송하는 송신부를 포함하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.And a transmitter configured to transmit the generated third frame to the peripheral AP station.
  18. 제17항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 휴지 요소에 대한 정보는 상기 스테이션이 스펙트럼 센싱을 수행하기 위한 휴지 구간(quiet period) 정보 및 동기(synchronization) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.The information on the idle element is a spectrum sensing control device, characterized in that the station for performing the period (quiet period information and synchronization information) for performing the spectrum sensing.
  19. 제17항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 제3 프레임은 휴지 응답 요소(quiet reply element)에 대한 정보를 포함하고,The third frame includes information on a quiet reply element,
    상기 휴지 응답 요소에 대한 정보는 상기 스테이션의 TSF 타이머 값과 상기 주변 AP 스테이션의 TSF 타이머 값의 차이에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.And the information on the idle response element includes information on the difference between the TSF timer value of the station and the TSF timer value of the neighboring AP station.
  20. 제19항에 있어서,The method of claim 19,
    상기 스테이션의 TSF 타이머 값은 상기 AP 스테이션으로부터 미리 수신된 비콘 프레임 또는 프루브 응답 프레임의 타임 스탬프(Time Stamp) 값을 통해 설정되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 센싱 제어 장치.And a TSF timer value of the station is set through a time stamp value of a beacon frame or probe response frame previously received from the AP station.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013075617A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-30 华为技术有限公司 Method, device and data frame for sensing spectrum
CN112714503A (en) * 2014-08-29 2021-04-27 韦勒斯标准与技术协会公司 Wireless communication method and wireless communication terminal
CN113950138A (en) * 2015-11-03 2022-01-18 韦勒斯标准与技术协会公司 Wireless communication method and wireless communication terminal

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANFENG WANG ET AL.: 'Feasibility Study of Sensing TV Whitespace with Local Quiet Zone' PROCEEDINGS OF THE 2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS October 2009, pages 2287 - 2292 *
JUNYI WANG: 'PHY Design Considerations for 802.1 af'' IEEE 802.11-10-0155-01-00AF 21 January 2010, *
'MAC and PHY for Operation in TV White Space' ECMA INTERNATIONAL, FINAL DRAFT STANDARD ECMA-XXX, 1ST EDITION, ECMA/TC48/2009/061 October 2009, *
PARAMVIR BAHL ET AL.: 'White Space Networking with Wi-Fi like connectivity' PROCEEDINGS OF SIGCOMM'09 17 August 2009, *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013075617A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-30 华为技术有限公司 Method, device and data frame for sensing spectrum
US8855080B2 (en) 2011-11-21 2014-10-07 Huawei Technologies Co., Ltd. Method, device, and data frame for spectrum sensing
CN112714503A (en) * 2014-08-29 2021-04-27 韦勒斯标准与技术协会公司 Wireless communication method and wireless communication terminal
CN112714503B (en) * 2014-08-29 2023-09-29 韦勒斯标准与技术协会公司 Wireless communication method and wireless communication terminal
US11824630B2 (en) 2014-08-29 2023-11-21 Wilus Institute Of Standards And Technology Inc. Wireless communication method and wireless communication terminal
CN113950138A (en) * 2015-11-03 2022-01-18 韦勒斯标准与技术协会公司 Wireless communication method and wireless communication terminal
CN113950137A (en) * 2015-11-03 2022-01-18 韦勒斯标准与技术协会公司 Wireless communication method and wireless communication terminal

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