KR101590967B1

KR101590967B1 - 무선 통신 시스템에서 화이트스페이스 맵 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101590967B1
Application number: KR1020147009255A
Authority: KR
Inventors: 김서욱; 김은선; 이윤정
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2016-02-02
Also published as: JP2014528684A; WO2013066040A1; US20140314032A1; KR20140069108A; CA2851625C; EP2775765A4; CA2851625A1; EP2775765B1; EP2775765A1; US9648587B2; JP5781234B2; CN103907385A; CN103907385B

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 화이트스페이스 맵 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA에게 WSM(Whitespace Map) 정보를 전송하는 방법은, 상기 WSM 정보가 인포머티브(informative) 용도인 경우에, 상기 WSM 정보에 포함되는 맵 버전(Map Version) 비트의 값을 소정의 값으로 설정하는 단계; 및 상기 소정의 값의 맵 버전 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 2 STA에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 화이트스페이스 맵 송수신 방법 및 장치{ METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING A WHITESPACE MAP IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 화이트스페이스 맵 송수신 방법 및 장치에 대한 것이다.

무선랜(wireless local area network, WLAN) 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(Multiple Input Multiple Output-OFDM; MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.

한편, 기본적으로는 면허 사용자(licensed user)의 사용을 위해 정의된 주파수 대역에서, 비면허 사용자(unlicensed user)의 동작을 허용하는 통신 방식이 논의되고 있다. 여기서, 면허 사용자가 일시적으로 사용하지 않는 주파수를 화이트스페이스(whitespace)라고 칭할 수 있고, 특히 TV 대역에서의 화이트스페이스를 TV 화이트스페이스(TVWS)라고 칭할 수 있다.

현재, TVWS 대역에서 비면허 기기(unlicensed device)의 동작을 규정하기 위한 IEEE 802.11af 표준이 개발되고 있다.

TVWS는 TV 방송을 위해 할당된 VHF(Very High Frequency) 대역(54∼60, 76∼88, 174∼216MHz)과 UHF(Ultra High Frequency) 대역(470∼698MHz)을 포함하며, 해당 주파수 대역에서 동작하는 면허 기기(licensed device; TV방송 및 무선 마이크 등)의 통신을 저해하지 않는다는 조건 하에서 비면허 기기(unlicensed device)에 대해 사용이 허가된 주파수 대역을 의미한다.

512∼608MHz, 614∼698MHz에서는 특수한 몇 가지 경우를 제외하고 모든 비면허 기기들에게 동작이 허용되어 있으나, 54∼60MHz, 76∼88MHz, 174∼216MHz, 470∼512MHz 대역은 고정형 기기(fixed device)간의 통신에만 허용되었다. 고정형 기기란 정해진 위치에서만 전송을 수행하는 기기를 말한다. 이하의 설명에 있어서 화이트 스페이스 대역은 상술한 TVWS를 포함하나, 이에 한정될 필요는 없다.

화이트 스페이스 대역을 사용하기 원하는 비면허 기기는 면허 기기에 대한 보호 기능을 제공해야 한다. 따라서 화이트 스페이스 대역에서 전송을 시작하기 전에 반드시 면허 기기가 해당 대역을 점유하고 있는지 여부를 확인하도록 한다. 즉, 화이트 스페이스 대역에서 면허 기기가 사용 중이지 않은 경우에만 비면허 기기의 사용이 허용될 수 있다.

이를 위하여, 비면허 기기는 인터넷 혹은 전용망을 통해 지리적-위치 데이터베이스(Geo-location DataBase; GDB)에 접속하여 해당 지역에서 사용 가능한 채널 리스트(즉, 사용 가능한 채널(들)의 세트) 정보를 얻어 와야 한다. GDB는 자신에게 등록된 면허 기기의 정보와 해당 면허 기기들의 지리적 위치 및 사용 시간에 따라 동적으로 변화하는 채널 사용 정보를 저장하고 관리하는 데이터 베이스이다. 또한, 화이트 스페이스를 사용하는 비면허 기기들 간의 공존(coexistence) 문제를 해결하기 위해서, 공통 비콘 프레임(common beacon frame) 등과 같은 시그널링 프로토콜 및 스펙트럼 센싱 메커니즘(spectrum sensing mechanism) 등이 이용될 수 있다.

IEEE 802.11 시스템에서 TVWS 단말은 TVWS 스펙트럼에서 IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) 계층 및 PHY(Physical) 계층을 이용하여 동작하는 비면허 기기를 지칭할 수 있다. 본 문서에서 별도의 설명이 없으면 스테이션(STA)은 TVWS 스펙트럼에서 동작하는 TVWS 단말을 지칭한다.

STA은 면허 사용자(TV 사용자 및 무선 마이크 등)를 포함하여 우선 접속이 허용되는 사용자인 우선적 사용자(incumbent user) 또는 프라이머리 사용자(primary user)를 보호하는 기능을 제공해야 한다. 즉, 우선적 사용자가 TVWS를 사용중이면 STA는 해당 채널의 사용을 중단해야 한다. 따라서 STA는 비면허 기기가 사용할 수 있는 채널(즉, 면허 기기가 사용하지 않는 채널)을 알아내서, 가용 채널(available channel)에서 동작하여야 한다.

STA이 가용 채널을 알아내기 위한 방법에는, 스펙트럼 센싱 메커니즘을 수행하는 방식 및 GDB에 접속하여 TV 채널 스케줄을 알아내는 방식 등이 있다. 스펙트럼 센싱 메커니즘으로 에너지 검출(energy detection) 방식 (수신 신호의 강도가 일정 값 이상이면 우선적 사용자가 사용 중인 것으로 판단하는 방식), 특징부 검출(feature detection) 방식 (디지털 TV 프리엠블(Preamble) 이 검출 되면 우선적 사용자가 사용 중인 것으로 판단하는 방식) 등이 활용될 수 있다. 다음으로, STA는 GDB 에 접속하여 자신의 위치 정보에 기반한 GDB 정보를 획득하여 해당 위치에서 면허 기기의 채널 사용 여부를 알아야 하고, GDB로의 접속 및 정보 획득은 면허 기기를 보호하기에 충분한 빈도로 수행되어야 한다.

스펙트럼 센싱 방식 또는 GDB를 통하여, 현재 사용 중인 채널과 바로 인접해 있는 채널에서 우선적 사용자가 사용 중인 것으로 판단되면, 단말(또는 STA)과 기지국(또는 Access Point(AP))는 전송 전력을 낮추는 방식으로 우선적 사용자를 보호할 수 있다.

기본적으로 면허 사용자(또는 우선적 사용자)의 사용을 위해 정의된 주파수 대역에서 비면허 사용자의 동작을 허용함에 있어서, 비면허 사용자가 면허 사용자에게 미치는 간섭을 최소화하면서도, 비면허 사용자가 무선 자원을 최대한 효율적으로 사용하도록 제어하는 방안이 요구된다.

기존의 시스템에서는 비면허 사용자가 화이트 스페이스 대역에서의 가용 채널 정보나 전송 전력 제한 정보를 단지 정보 제공의 목적으로 제공받을 수 없었기 때문에, 예를 들어, 화이트 스페이스 대역에 진입하는 비면허 사용자의 경우에는 가용 채널 정보를 획득하기 위해서 많은 시간과 자원을 소모하는 문제가 있었다.

본 발명에서는 인포머티브(informative) 용도의 가용 채널 정보를 구분하는 방안과, 이를 이용한 기기의 구체적인 동작 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA에게 WSM(Whitespace Map) 정보를 전송하는 방법은, 상기 WSM 정보가 인포머티브(informative) 용도인 경우에, 상기 WSM 정보에 포함되는 맵 버전(Map Version) 비트의 값을 소정의 값으로 설정하는 단계; 및 상기 소정의 값의 맵 버전 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 2 STA에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제 1 스테이션(STA)으로부터 제 2 STA이 WSM(Whitespace Map) 정보를 수신하는 방법은, 맵 버전(Map Version) 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 1 STA으로부터 수신하는 단계; 상기 맵 버전 비트의 값이 소정의 값에 해당하는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 맵 버전 비트의 값이 상기 소정의 값에 해당하는 경우, 상기 수신된 WSM 정보를 인포머티브(informative) 용도로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제 2 스테이션(STA)에게 WSM(Whitespace Map) 정보를 전송하는 제 1 STA 장치는, 다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 제 1 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 WSM 정보가 인포머티브(informative) 용도인 경우에, 상기 WSM 정보에 포함되는 맵 버전(Map Version) 비트의 값을 소정의 값으로 설정하고; 상기 소정의 값의 맵 버전 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 송수신기를 이용하여 상기 제 2 STA에게 전송하도록 구성될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 제 1 스테이션(STA)으로부터 WSM(Whitespace Map) 정보를 수신하는 제 2 STA 장치는, 다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 제 2 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 맵 버전(Map Version) 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 1 STA으로부터 상기 송수신기를 이용하여 수신하고; 상기 맵 버전 비트의 값이 소정의 값에 해당하는지 여부를 결정하고; 상기 맵 버전 비트의 값이 상기 소정의 값에 해당하는 경우, 상기 수신된 WSM 정보를 인포머티브(informative) 용도로 저장하도록 구성될 수 있다.

상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.

상기 소정의 값 이외의 값으로 설정되는 상기 맵 버전 비트는, 업데이트(update)된 WSM가 전송되는 것을 지시(indicate)할 수 있다.

상기 업데이트된 WSM가 전송될 때마다 상기 맵 버전 비트의 값은 1 씩 증가할 수 있다.

상기 맵 버전 비트의 값은 0 내지 127 중 하나의 값을 가질 수 있다.

상기 소정의 값은 127일 수 있다.

상기 소정의 값으로 설정되는 상기 맵 버전 비트는, 상기 제 2 STA의 인에이블먼트 상태(enablement state)에 대한 변경을 유발하지 않을 수 있다.

상기 소정의 값으로 설정되는 상기 맵 버전 비트는, 상기 제 2 STA의 WSM 업데이트를 유발하지 않을 수 있다.

상기 인포머티브 용도의 상기 WSM 정보에 의해 지시되는 가용 채널 정보에 기초하여, 상기 제 2 STA의 스캐닝 대상 채널이 결정될 수 있다.

상기 인포머티브 용도의 상기 WSM 정보에 의해 지시되는 최대 전송 전력 정보에 기초하여, 상기 제 2 STA의 화이트 스페이스 대역에서의 전송 전력이 결정될 수 있다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

본 발명에 따르면 인포머티브(informative) 용도의 가용 채널 정보를 구분하는 방안과, 이를 이용한 기기의 구체적인 동작 방안이 제공될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 비면허 기기가 화이트 스페이스에서 가용 채널을 결정하기까지 소요되는 시간을 감소시킴으로써 효율적인 동작 방안이 제공될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 화이트 스페이스 대역에 진입하는 비면허 기기가 화이트 스페이스에서 전송 전력을 알 수 있으므로, 간섭을 유발하지 않고 화이트 스페이스 대역에서의 동작을 시작할 수 있는 방안이 제공될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 예시적인 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6는 WSM 프레임 포맷의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 10은 본 발명에 따른 채널 맵 필드 포맷의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 11은 CVS 프레임 포맷의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 CAQ 요청 프레임 및 CAQ 응답 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 13 및 14는 CVS 프레임 송수신에 관련된 인에이블링 STA과 종속 STA의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일례에 따른 CVS 프레임 수신에 따른 종속 STA의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 인에이블링 STA의 WSM Map ID 정보 설정에 대한 본 발명의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 종속 STA의 WSM 수신에 대한 본 발명의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 종속 STA의 CVS 수신에 대한 본 발명의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 WSM 정보 및 TVWS 가용 채널의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.

IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(Basic Service Set; BSS)는 IEEE 802.11 LAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2 는 BSS1에 포함되고, STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA가 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.

IEEE 802.11 LAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS; IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.

STA의 켜지거나 꺼짐, STA가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA는 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA는 BSS에 연관(associated)되어야 한다. 이러한 연관(association)은 동적으로 설정될 수 있고, 분배시스템서비스(Distribution System Service; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.

도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2 에서는 도 1 의 구조에서 분배시스템(Distribution System; DS), 분배시스템매체(Distribution System Medium; DSM), 액세스 포인트(Access Point; AP) 등의 구성요소가 추가된 형태이다.

LAN에서 직접적인 스테이션-대-스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템(DS)이 구성될 수 있다.

DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.

DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체(DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(Wireless Medium; WM)와 분배시스템매체(DSM)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 LAN 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 LAN 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 LAN 구조가 특정될 수 있다.

DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.

AP 는, 연관된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서, 연관된 STA들(STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.

AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 전송 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.

도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3 에서는 도 2 의 구조에 추가적으로 넓은 커버리지를 제공하기 위한 확장된 서비스 세트(Extended Service Set; ESS)를 개념적으로 나타낸다.

임의의(arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802.11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 ESS 네트워크라고 칭한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다. 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 LLC(Logical Link Control) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로 (동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다.

IEEE 802.11 에서는 도 3 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고, 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고, 이는 리던던시를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 (또는 하나 이상의) ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 애드-혹 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관(organizations)에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802.11 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.

도 4 는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS 의 일례가 도시된다.

도 4 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. WLAN 시스템에서 STA는 IEEE 802.11 의 MAC/PHY 규정에 따라 동작하는 기기이다. STA는 AP STA 및 비-AP(non-AP) STA을 포함한다. Non-AP STA는 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 4 의 예시에서 STA1, STA3, STA4 는 non-AP STA에 해당하고, STA2 및 STA5 는 AP STA 에 해당한다.

이하의 설명에서 non-AP STA는 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장치(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동단말(Mobile Terminal), 이동 가입자국(Mobile Subscriber Station; MSS) 등으로 칭할 수도 있다. 또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(Base Station; BS), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템(Base Transceiver System; BTS), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.

화이트 스페이스에서의 가용 채널

화이트 스페이스에서 STA이 동작하기 위해서는 면허 기기(또는, 우선적 사용자)에 대한 보호 기법이 우선적으로 제공되어야 한다. 따라서, STA는 면허 기기에 의해 사용되지 않아서 비면허 기기가 사용할 수 있는 가용 채널을 알아내서 가용 채널 상에서 동작해야 한다. 만약 STA이 사용중인 채널이 더 이상 가용 채널에 해당하지 않으면 채널 사용을 중단한다.

STA이 화이트 스페이스(예를 들어, TVWS)에서의 채널(예를 들어, TV 채널) 가용성(availability)을 파악하기 위해서, 스펙트럼 센싱을 수행하거나, GDB에 접속하여 TV 채널 스케줄을 알아낼 수 있다. GDB 정보는 특정 위치에서 면허 기기의 특정 채널의 사용 스케줄 (즉, 채널 사용 시간) 등의 정보를 포함할 수 있다. TV 채널의 가용성을 파악하기 원하는 STA은, 인터넷 등을 통하여 GDB에 접속해서 자신의 위치 정보에 기반한 GDB 정보를 얻어와야 하며, 이는 면허 기기를 보호하기에 충분한 시간 단위로 수행되어야 한다.

본 문서에서는 설명의 편의를 위하여 GDB로부터 수신하는 가용 채널 및 주파수에 관한 정보를 화이트 스페이스 맵(White Space Map; WSM)이라 칭할 수 있다. WSM은 STA가 GDB로부터 획득한 채널 및 주파수 정보를 기반으로 TVWS 대역에서 비면허 기기가 사용할 수 있는 채널에 관한 정보를 맵의 형태로 만든 것이다. WSM은 비면허 기기가 사용할 수 있는 가용 채널 리스트 또는 주파수(available channel list or frequencies)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 가용 채널 리스트에 포함된 채널들은 법적으로 보호되어야 하는 신호(또는, 사용자)들이 사용하고 있지 않는 채널들이고, 비면허 기기가 GDB에 접속한 시점에서 비면허 기기가 사용 가능한 채널이다. 또는, 비면허 기기가 GDB에 접속한 시점으로부터 특정 시간 이후로부터의 사용 가능 채널에 대한 요청을 했을 경우, 해당 시점으로부터 사용 가능한 채널 및 주파수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 비면허 기기가 GDB에 가용 채널에 대한 요청을 했을 경우, 비면허 기기가 사용할 수 없는 채널을 시그널링 함으로써 사용 가능 채널 및 주파수에 대한 정보를 전달할 수도 있다.

현재 FCC(Federal Communications Commission)의 TVWS에 대한 규정(regulation)에서는 크게 두 가지 종류의 기기 타입을 정의한다. 즉, 소출력의 개인이 휴대할 수 있는 개인용/휴대용 기기(Personal/Portable Device) 및 고정된 위치에서 동작하는 대출력의 고정된 기기(Fixed Device)이 정의된다. 고정된 기기(Fixed Device)는 고정된 STA으로 칭할 수도 있고, 개인용/휴대용(Personal/Portable) 기기는 P/P STA으로 칭할 수도 있다. 고정된 STA 및 P/P SA는 모두 WLAN 시스템에서 일반적인 STA(즉, STA라는 용어는 AP 및 non-AP를 포함한다)에 해당할 수 있다. 이들 두 종류의 기기는 각각 TVWS에서 동작할 때, 각각 다른 동작 규칙(operation rule)이 적용될 수 있다. 고정된 기기는 그 위치가 변하지 않는 특정 위치에서 신호를 송/수신 한다. 물론 고정된 기기 역시 해당 위치에서 신호를 전송하기 위해서는, GDB에 접속하여 가용 채널 정보를 획득해야 한다. 고정된 기기는 GPS와 같은 위치를 확인할 수 있는 장비가 내장되어 있을 수도 있지만, 설치자(installer)에 의해서 그 위치를 사람이 직접 입력함으로써 그 위치 정보를 GDB에 전달할 수 있다. 물론, 위치를 사람이 직접 입력하는 경우에는 한 번 설치되고 위치가 입력되고 나면 그 위치가 바뀌지 않는다는 것을 전제로 하며, 위치가 변경되는 경우에는 그에 따른 위치도 변경/등록되어야 한다. 고정된 기기는 동종의 다른 고정된 기기를 서비스 할 수도 있고, P/P 기기를 서비스 할 수도 있다. 고정된 기기가 가용 채널 정보를 GDB로부터 받아 올 때, 반드시 자신의 기기 타입을 전달하여 자신이 직접 사용할 수 있는 자신의 가용 채널 정보를 받아와야 한다. 동시에, P/P 기기를 위한 서비스를 하기 위해서는 P/P 기기가 사용할 수 있는 가용 채널 정보를 GDB로부터 또는 GDB와 연결되어 있는 프록시(proxy) 서버로부터 추가로 받아와야 한다. 고정된 기기와 P/P 기기가 사용할 수 있는 채널 구간이 다르고, 각각의 동작시 최대 허용 전송 전력과 인접 채널에 대한 요구조건이 다르기 때문에, 각 기기 타입 별로 가용 채널 리스트가 달라지기 때문이다. 예를 들어, 고정된 기기는 54∼60 MHz, 76∼88 MHz, 174∼216 MHz, 470∼512 MHz 대역의 주파수 구간 뿐 아니라, 512∼608 MHz, 614∼698 MHz 대역의 주파수 구간에서도 신호 전송이 허용된다. 그러나, P/P 기기는 512∼608 MHz, 614∼698 MHz 대역의 주파수 구간 이외의 다른 주파수 대역의 TVWS 대역에서는 신호 전송이 허용되지 않는다. 고정된 기기는 P/P 기기보다 높은 전력으로 신호를 전송할 수 있으며, 실효 등방 방사 전력(Effective Isotropic Radiated Power; EIRP)으로 최대 4 Watt의 전송 전력이 허용된다.

P/P 기기는 특정되지 않은 위치에서 신호를 송/수신 할 수 있는 장비이며, 그 위치가 변할 수 있다는 점이 특징이다. 대부분의 경우 사람이 휴대 할 수 있는 장비로서, 그 이동성을 예측할 수 없다. 가용 주파수 대역은 512∼608 MHz, 614∼698 MHz 의 주파수 구간이고, 최대 전송 전력은 100mW (EIRP)이다. 즉, P/P 기기에 대한 허용 전송 전력은 고정형 기기에 비하여 제한된다.

P/P 기기는, 자신의 위치에 대한 식별 능력(identification capability), 즉, 지리적-위치결정 능력(geo-location capability)과 인터넷 액세스를 통한 GDB로의 접속 능력을 갖고 있는지 여부에 따라서, 모드 II 기기(Mode II device)와 모드 I 기기(Mode I device)의 두 가지 종류로 분류될 수 있다. 즉, 모드 II 기기는 지리적-위치결정 능력과 인터넷 액세스 능력을 가지며, GDB에 접속해서 자신의 위치에서의 가용 채널에 대한 정보를 획득한 후 해당 위치에서 TVWS 상에서 동작할 수 있다. 또한, 모드 II 기기는 가용 채널정보를 GDB로부터 획득한 후, 모드 I 기기에게 통신을 시작할 수 있도록 명령할 수 있는 신호(예를 들어, 인에이블(enable) 신호)를 전송함으로써 네트워크를 시작할 수 있다. 한편, 모드 I 기기에게는 지리적-위치결정 능력이나 GDB 액세스 능력이 요구되지 않으며, GDB에 액세스하여 유효한 가용 채널 정보를 가지고 있는 모드 II 기기 또는 고정된 기기에 의해 제어 받아서 동작하는 것이 요구된다. 모드 I 기기는 모드 II 기기 또는 고정된 기기로부터 가용 채널 정보를 획득할 수 있으며, 주기적으로 가용 채널의 유효성을 확인해야 한다. 또한, 모드 I 기기에 대해서는 해당 기기의 식별자(device ID)에 대한 확인을 거친 후 가용 채널에서의 동작이 허용될 수 있다. 여기서, 모드 II 기기 또는 고정된 기기는 인에이블링 STA에 해당하고, 모드 I 기기는 종속(dependent) STA에 해당할 수 있다. 인에이블링 STA이 종속 STA에게 전송하는 인에이블링 신호는 비콘 프레임에 해당할 수 있다.

모드 II 기기에 해당하는 P/P 기기가 다른 P/P 기기를 서비스 할 수 있고, 또는 모드 II 에 해당하는 P/P 기기가 고정된 기기에게 서비스를 제공할 수도 있다. 이 경우, 모드 II P/P 기기는 고정된 기기를 위한 가용 채널 정보를 GDB로부터 획득하여 고정된 기기에게 전달할 수 있다.

한편, GDB는 DTV나 마이크로-폰 등의 우선적 사용자의 채널 사용 스케줄 및 보호 범위(protection contour)를 고려하여, 비면허 기기가 요청하는 위치에서의 가용 채널 정보를 계산하여 비면허 기기에게 전달할 수 있다. GDB에서 가용 채널 정보를 계산할 때 고려하는 파라미터들은 기기 타입, 동작하고자 하는 위치, 전송 전력 그리고 스펙트럼 마스크(spectrum mask) 등이 있다. 기기 타입에 따라서, FCC 규정에서는 인접채널에 대한 사용 여부도 달라지는데, 예를 들어 DTV가 30번 채널에서 사용 중일 때, 29번과 31번 채널이 비어 있더라도 고정된 기기는 29번 및 31번 채널들을 사용할 수 없지만, P/P 기기는 이 두 채널을 사용할 수 있다. 이는, 고정된 기기의 경우에 전송 전력이 높아서 인접 채널에 대한 간섭을 유발할 가능성이 높기 때문이다.

이하에서는 설명의 편의를 위해서 화이트 스페이스의 일례로서 TVWS를 들어서 본 발명의 예시들에 대해서 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 범위는, 특정 위치에서의 사용 가능한 채널에 대한 정보를 제공하는 DB에 의해서 제어되는 모든 화이트 스페이스에서의 동작에 대해서 적용되는 본 발명의 예시들을 포함한다. 예를 들어, 현재 시점에서는 화이트 스페이스에 해당하지 않지만, 추후 화이트 스페이스에 해당할 것으로 기대되는 다른 주파수 대역에서도 GDB에 의해 제어되는 비면허 장비의 동작이 허용될 것으로 기대되며, 이에 대해서 적용되는 본 발명의 원리에 따른 예시들은 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해서 현재 최종 규칙이 발표된 TVWS에 대한 FCC 규칙을 기반으로 본 발명의 원리에 대해서 설명하지만, 본 발명의 범위는 FCC 규칙에 따른 화이트 스페이스 대역 상에서의 동작에만 제한되는 것은 아니고, 다른 규칙을 준수하는 화이트 스페이스 대역 상에서의 본 발명의 원리에 따른 예시들을 포함한다.

모드 I 기기의 가용 채널 정보 획득

이하에서는 화이트 스페이스 대역에서 동작하는 모드 I 기기가 모드 II 기기 또는 고정된 기기로부터 가용 채널 정보를 획득하는 과정의 일례를 설명한다.

도 5는 본 발명의 일례에 따른 예시적인 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S510에서 모드 II 기기 또는 고정된 기기(이하에서는, 모드 II 기기/고정된 기기로 표현함)는 인터넷 등을 통해 GDB에 액세스하여, 현재 자신의 위치에서 사용가능한 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 획득할 수 있다.

단계 S520에서, 모드 II 기기/고정된 기기는 비콘을 전송하여 BSS를 구성할 수 있다. 비콘 프레임에는 가용 채널 리스트에 대한 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 비콘 프레임은 주기적으로 전송될 수 있다.

단계 S530에서, BSS에 참여하기 원하는 모드 I 기기는 TVWS에 대한 스캐닝 과정을 수행할 수 있다. 만약, 모드 I 기기가 현재 자신의 위치에서 사용 가능한 채널 리스트를 알고 있는 경우에는 사용 가능한 채널 리스트 상의 채널에 대해서만 수동적(passive) 또는 능동적(active) 스캐닝을 수행할 수 있다. 수동적 스캐닝은, 모드 I 기기가 스캐닝 채널 상에서 모드 II 기기/고정된 기기로부터의 비콘 전송을 듣는(listen) 과정을 의미한다. 능동적 스캐닝은, 모드 I 기기가 스캐닝 채널 상에서 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고, 모드 II 기기/고정된 기기로부터 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 수신하는 것을 의미한다.

여기서, 모드 I 기기가 BSS에 참여하기 위해서는 모드 II 기기/고정된 기기의 제어를 받아서 동작해야 한다. 따라서, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기와 링크 셋업을 수행해야 한다.

단계 S540에서, 모드 I 기기는 스캐닝 과정이 완료된 후에 BSS에 참여하기 위해서 연관(association) 과정을 수행할 수 있다. 이를 위해서, 모드 I 기기는 연관 요청 프레임을 모드 II 기기/고정된 기기에게 전송할 수 있다.

연관 요청/응답 과정이 성공적으로 완료된 후에, 단계 S550에서 보안 셋업(security setup) 과정을 수행하게 된다. 보안 셋업은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 모드 II 기기/고정된 기기와 모드 I 기기 간에는 보안 셋업이 반드시 수행되어야 한다. 이는 모드 II 기기/고정된 기기가 모드 I 기기에게 WSM을 전달할 때에, 무결성 확인(integrity check) 등이 요구되기 때문이다.

단계 S560에서 모드 I 기기는, 보안 셋업이 완료된 후에, 모드 II 기기/고정된 기기에게 채널 가용성(Channel Availability) 요청 프레임(또는 채널 가용성 질의(Channel Availability Query; CAQ) 요청 프레임)을 전송하여 사용가능한 채널의 리스트(예를 들어, WSM)을 요청할 수 있다. 모드 II 기기/고정된 기기는, 채널 가용성 응답 프레임(또는 CAQ 응답 프레임)을 모드 I 기기에게 전송함으로써 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)를 제공할 수 있다. 모드 I 기기가 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 수신함으로써, 모드 II 기기/고정된 기기와의 링크 셋업 과정을 완료할 수 있다. 링크 셋업이 완료되면, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기와 데이터, 제어, 관리 프레임 등에 대한 상호 송수신을 시작할 수 있다.

링크 셋업 이후에는, 단계 S570에서 도시하는 바와 같이, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기로부터 CVS(Contact Verification Signal)을 주기적으로 수신할 수 있다. 즉, 모드 I 기기(즉, 종속 STA)가 화이트스페이스 대역에서 동작하기 위해서는 반드시 모드 II 기기/고정된 기기(즉, 인에이블링 STA)에 의해서 제어를 받아야 하며, GDB 액세스 능력이 없는 모드 I 기기는 가용 채널/주파수에 대한 유효성을 확인하기 위해서, 모드 II 기기/고정된 기기에 의해서 주기적으로 송신되는 CVS를 이용할 수 있다. CVS는 링크 셋업 상태를 유효하게 유지하는 기능을 할 수 있다. CVS는 모드 II 기기/고정된 기기가 가지고 있는 WSM의 맵 ID를 포함할 수 있다. 이에 따라, 모드 I 기기는 현재 유효한 채널이 무엇인지를 주기적으로 확인할 수 있고, CVS의 맵 ID로 지시되지 않는 WSM은 유효하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 즉, 모드 I 기기가 CVS 프레임을 수신한 경우, 자신이 가지고 있는 WSM의 맵 ID와 비교하여 상이한 경우에, CAQ 요청 프레임을 모드 II 기기/고정된 기기에게 전송하여 새로운 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 요청할 수 있다.

WSM( WhiteSpace Map )

도 6(a)는 WSM 프레임 포맷의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6(a)에서 요소 ID(Element ID) 필드는, WSM 정보 요소임을 나타내는 소정의 값을 가질 수 있다.

도 6(a)에서 길이(Length) 필드는, 후속하는 필드들의 길이에 해당하는 값을 가질 수 있다. 화이트스페이스 대역에서의 가용 채널은 가변적이므로, 후술하는 채널 맵(Channel Map) 필드의 길이는 가용 채널의 개수가 가변함에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 상기 길이 필드의 값은 채널 맵 필드의 크기가 변화함에 따라 상이한 값을 가질 수 있다.

도 6(a)에서 맵 식별자(Map ID) 필드에는 채널 맵의 업데이트(update) 여부, 및 채널 맵을 통해서 전송되는 채널 세트가 가용 채널 리스트의 전체에 해당하는지 또는 일부에 해당하는지를 알려주는 정보가 포함될 수 있다.

도 6(b)는 Map ID 필드 포맷의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6(b)에서 타입(Type) 필드는 1 비트 크기를 가진다. 타입 필드가 제 1 값(예를 들어, 1)을 가지는 경우에는 해당 채널 맵이 전체(full) 채널 리스트임을 나타내고, 제 2 값(예를 들어, 0)을 가지는 경우에는 해당 채널 맵이 부분(partial) 채널 리스트임을 나타낸다. 전체 채널 리스트는, WSM을 전송하는 시점에 가장 최근에 DB로부터 획득한 가용 채널 리스트 정보를 모두 채널 맵 필드에 포함시켜서 전송되는 경우에 해당한다. 부분 채널 리스트는, WSM이 전송되는 프레임(예를 들어, 비콘 프레임, 프로브 응답 프레임, 또는 그 외의 WSM 알림(announcement)을 위한 프레임)의 오버헤드를 줄이기 위한 것으로, 가용 채널 리스트를 부분적으로 분할하여 일부분만을 전송하는 경우에 해당한다.

도 6(b)에서 맵 버전(Map version) 필드는 7 비트 크기로 정의된다. 맵 버전은 GDB로부터 가용 채널 리스트를 새로 받아올 때마다 1씩 증가될 수 있다. 예를 들어, 인에이블링 STA는 가용 채널 리스트가 변경/수정될 때마다 WSM의 Map ID 필드의 Map 버전 비트를 1씩 증가 시켜서, 새로운 WSM을 구성하여 이를 종속 STA에게 전송할 수 있다. 즉, Map ID 는 WSM의 식별자 역할을 한다. 정확히는 MAP ID 필드의 Map 버전 비트의 값이 WSM의 식별자 역할을 하는 것이라고 표현할 수 있다.

도 6(a)에서 채널 맵(Channel Map) 필드는 가용 채널의 리스트(또는 채널 번호)와 해당 채널에서의 최대 허용 전송 전력(또는 전송 전력 제한 값) 등을 포함할 수 있다.

채널 맵에서의 채널 번호는 TV 채널 번호를 기준으로 구성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니고 규제 도메인(regulatory domain)의 데이터베이스가 제공하는 (예를 들어, 각 나라의 규정에 따른) 단위의 채널 번호가 이용될 수도 있다. 즉, TVWS 대역의 데이터베이스가 제공하는 가용 채널 리스트를 구성하는 가장 작은 기본 단위가 TV 채널의 대역폭에 해당하는 경우에, Channel Map의 기본단위는 TV 채널 대역폭이 될 수 있다. 예를 들어, 미국과 한국의 TV 채널 대역폭은 6MHz이며, 유럽의 경우에는 8MHz로 정의된다. 국가에 따라 TV 채널 대역폭이 7MHz로 정의되는 곳도 있다.

도 7은 채널 맵 필드 포맷의 일례를 나타내는 도면이다.

도 7(a) 및 7(b)의 예시에서 기기 타입(Device Type) 필드는, WSM을 전송하는 기기가 AP인지, AP가 아닌 STA인지, 고정된 기기인지 등을 나타낼 수 있다.

도 7(a) 및 7(b)의 예시에서 채널 번호(Channel Number) 필드는 가용 채널에 해당하는 채널 번호(예를 들어, TV 채널 번호)를 나타내고, 채널 X 에서의 최대 전송 전력 레벨(Maximum Transmission Power Level on Channel X) 필드는 채널 X에서 허용되는 최대 전송 전력의 제한 값을 나타낸다.

도 7(a) 및 7(b)의 예시에서 유효 시간(Validity Time) 필드는 가용 채널을 지속적으로 사용할 수 있는 기간을 나타낸다.

도 7(a)는 채널 번호 및 최대 전송 전력 레벨의 2 개의 필드로 구성된 튜플(tuple)이 반복되고, 마지막에 유효 시간 필드가 포함되는 예시를 나타낸다. 도 7(a)의 경우에는 채널 리스트에 포함되는 채널들 전부에 적용되는 유효 시간이 공통적으로 설정될 수 있다.

도 7(b)는 채널 번호, 최대 전송 전력 및 유효 시간의 3 개의 필드로 구성된 튜플이 반복되는 예시를 나타낸다. 도 7(b)의 경우에는 각각의 채널에 대해서 적용되는 유효 시간이 개별적으로 설정될 수 있다.

도 8은 채널 맵 필드 포맷의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

도 8에서 시작 채널 번호(Starting Channel Number) 필드는 가용 채널의 시작위치에 해당하는 채널의 번호를 포함할 수 있다. 채널 개수(Number of Channel)의 필드는 상기 시작위치로부터 몇 개의 채널이 포함되는지를 나타낼 수 있다. 채널 비트맵(Channel Bitmap) 필드는, 상기 시작위치 및 개수에 의해 결정되는 길이의 비트맵이 포함될 수 있으며, 상기 비트맵에서 특정 값(예를 들어, 1)로 표현되는 채널이 가용 채널임을 나타내는 형태를 가질 수 있다. 다음으로 유효 시간 필드는 상기 도 7(a)에서 설명한 바와 같이 가용 채널들에 공통적으로 적용되는 유효 시간을 나타낼 수 있다. 도 8과 같이 비트맵을 이용하는 채널 맵의 예시는, 도 7과 같은 튜플 반복에 의한 채널 맵 형태에 비하여 오버헤드를 줄일 수 있는 경우에 사용될 수 있다.

도 9는 채널 맵 필드 포맷의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.

도 9의 예시에서는 데이터베이스에서 가용 채널에 대한 정보를 TV 채널 단위로 알려주는 대신에 주파수 단위로 알려주는 방안을 나타낸다. 즉, 가용 채널 정보가, 실제로 면허 사용자에 의해 사용되지 않는 비어 있는 주파수(즉, 비면허 기기가 사용할 수 있는 주파수)를 직접적으로 나타내는 방식에 해당한다.

도 9(a) 및 9(b)의 예시에서 시작 주파수(Start Frequency) 필드는 가용 주파수 구간의 시작 위치를 나타내고, 종료 주파수(Stop Frequency) 필드는 가용 주파수 구간이 끝나는 위치를 나타낸다. 최대 허용 전송 전력(Maximum Allowed Transmission Power) 필드는 해당 주파수 구간에서 허용되는 최대 전송 전력 제한 값을 나타낸다.

면허 사용자들의 주파수 사용 특성에 따라서, 비면허 기기들에 대한 가용 주파수 대역은 연속적으로 존재하기 보다는 불연속적(non-contiguous)으로 존재할 가능성이 높다. 따라서, 하나의 주파수 구간으로 가용 채널 정보를 나타내기 어렵기 때문에, 복수개의 주파수 구간을 나타낼 수 있도록 시작 주파수 필드, 종료 주파수 필드 및 최대 허용 전력 필드를 포함하는 튜플이 반복될 수 있다.

도 9(a)의 예시에서는 가용 주파수 구간이 여러개인 경우에 시작 주파수, 종료 주파수, 최대 허용 전력 및 유효 시간의 4 개의 필드로 구성된 튜플이 반복되는 형태를 가진다. 이 경우, 각각의 주파수 구간에 대한 유효 시간이 개별적으로 설정될 수 있다.

도 9(b)의 예시에서는 가용 주파수 구간이 여러개인 경우에 시작 주파수, 종료 주파수 및 최대 허용 전력의 3 개의 필드로 구성된 튜플이 반복되는 형태를 가진다. 이 경우, 모든 주파수 구간에 대해서 적용되는 유효 시간이 공통적으로 설정될 수 있다.

도 10의 채널 맵 필드 포맷의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.

도 10의 예시는 도 9의 예시와 같이 TV 채널 번호가 아닌 주파수 대역으로 가용 채널 정보를 나타내는 방식에 해당한다.

도 10(a) 및 10(b)의 예시에서 중심 주파수(Center Frequency) 필드는 가용 주파수 구간의 중심 주파수 위치를 나타낸다. 채널 대역폭(Channel Bandwidth) 필드는 중심 주파수를 기준으로 하는 대역폭의 크기를 나타낸다. 이러한 중심 주파수 및 채널 대역폭에 의해 하나의 주파수 구간이 특정될 수 있다. 예를 들어, 690MHz 를 기준으로 낮은 주파수 쪽으로 10MHz 및 높은 주파수 쪽으로 10 MHz 대역의 주파수가 사용 가능해 지는 경우, 이에 대한 시그널링은, center frequency=690MHz, Channel Bandwidth = 20MHz 로 구성될 수 있다. 최대 허용 전송 전력(Maximum Allowed Transmission Power) 필드는 해당 주파수 구간에서 허용되는 최대 전송 전력 제한 값을 나타낸다.

도 10(a)의 예시에서는 가용 주파수 구간이 여러개인 경우에 중심 주파수, 채널 대역폭, 최대 허용 전력 및 유효 시간의 4 개의 필드로 구성된 튜플이 반복되는 형태를 가진다. 이 경우, 각각의 주파수 구간에 대한 유효 시간이 개별적으로 설정될 수 있다.

도 10(b)의 예시에서는 가용 주파수 구간이 여러개인 경우에 중심 주파수, 채널 대역폭 및 최대 허용 전력의 3 개의 필드로 구성된 튜플이 반복되는 형태를 가진다. 이 경우, 모든 주파수 구간에 대해서 적용되는 유효 시간이 공통적으로 설정될 수 있다.

CVS( Contact Verification Signal )

도 11은 CVS 프레임 포맷의 일례를 나타내는 도면이다.

도 11에서 요소 ID(Element ID) 필드는, CVS 정보 요소임을 나타내는 소정의 값을 가질 수 있다. 길이(Length) 필드는, 후속하는 필드의 길이에 해당하는 값을 가질 수 있으며, CVS 프레임의 경우 후속하는 Map ID 필드의 길이는 항상 1이므로, 상기 길이 필드는 1 로 설정될 수 있다.

도 11의 CVS 프레임의 예시적인 포맷에서 나타내는 바와 같이, 인에이블링 STA으로부터 전송되는 CVS는 인에이블링 STA이 가지고 있는 WSM의 Map ID를 포함할 수 있다. Map ID 필드의 구체적인 구성은 상기 도 6(b)에서 설명한 사항과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

주기적으로 CVS를 수신하는 종속 STA는 현재 유효한 채널이 무엇인지를 확인할 수 있고, CVS의 Map ID로 지시되지 않는 WSM은 유효하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 즉, 종속 STA이 CVS 프레임을 수신한 경우, 자신이 가지고 있는 WSM의 Map ID와 비교하여 상이한 경우에, CAQ 요청 프레임을 인에이블링 STA에게 전송하여 업데이트된 WSM을 요청 및 수신할 수 있다. 종속 STA이 보유하고 있는 WSM의 Map ID와 CVS에서 포함된 Map ID가 동일한 경우에는 WSM의 업데이트가 없는 것으로 보고 자신이 보유하고 있는 WSM이 유효한 것으로 판단할 수 있다.

여기서, WSM의 업데이트 여부를 판단하기 위해서 사용하는 정보는, Map ID 필드의 Map Version 비트값에 해당하고, CVS 관련 동작에 있어서 Map ID 필드의 Type 비트 값은 무시할 수 있다. 즉, 종속 STA은 Map Version이 변경된 경우에 WSM의 업데이트가 있는 것으로 판단할 수 있다.

CAQ( Channel Availability Query )

도 12(a)는 CAQ 요청 프레임의 예시적인 포맷을 나타내고, 도 12(b)는 CAQ 응답 프레임의 예시적인 포맷을 나타낸다.

도 12(a) 및 12(b)에서, 카테고리(Category) 필드는 해당 프레임이 속하는 분류를 나타낸다. 본 예시에서 카테고리 필드는, CAQ 요청/응답이 속하는 퍼블릭 액션(Public Action) 프레임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 퍼블릭 액션(Public Action) 필드는 해당 프레임이 어떤 동작에 관련된 것인지를 나타내는 기능을 한다. 본 예시에서 퍼블릭 액션 필드는 CAQ 요청/응답 프레임에 대한 특정 값으로 설정될 수 있다. 길이(Length) 필드는, 후속하는 필드의 길이에 해당하는 값을 가질 수 있다.

도 12(a)에서 CAQ 요청 프레임에는 요청하는 STA의 기기 클래스(Device Class), 기기 식별 정보(Device Identification Information) 등이 포함될 수 있고, 기기 위치(Device Location)에 대한 정보가 선택적(optional)으로 포함될 수 있다.

도 12(a)에서 기기 클래스 필드는 CAQ를 요청하는 STA이 고정된 기기인지, P/P 기기(구체적으로는 모드 II 기기 또는 모드 I 기기)인지, 또는 자신이 어떤 기기를 위한 가용 채널 정보을 획득하고자 하는지를 나타내는 정보가 포함될 수 있다. CAQ를 요청하는 STA이 데이터베이스에 직접적 또는 간접적으로 액세스하여 가용 채널 리스트를 획득하고자 할 때, 기기의 타입에 따라서 가용 채널 리스트가 달라지기 때문에, 기기 클래스에 정보가 필요하다. 예를 들어, 최대 4 W의 전송 전력이 허용되는 고정된 기기는 최대 허용 전력이 100 mW로 한정되는 P/P 기기에 비하여 인접 채널에 보다 큰 간섭을 유발하는 점 등을 고려하여 기기 타입에 따라 상이한 가용 채널이 설정될 수 있다.

도 12(a)에서 기기 식별 정보 필드는, CAQ를 요청하는 STA에 대해서 규제 도메인(regulatory domain)에 의해 정의되는 식별 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미국의 경우에는 FCC에서 할당하는 FCC 식별자, 제조업자가 할당하는 시리얼 번호(Serial Number) 등이 이용될 수 있다.

도 12(a)에서 기기 위치 필드는, CAQ 요청하는 STA의 현재 위치, 또는 이동하고자 하는 위치에 대한 정보가 포함될 수 있다. 위치 정보는, 위도, 경도, 고도에 대한 정보를 포함할 수 있고, 선택적으로 방위각에 대한 정보를 포함할 수도 있다.

위와 같이 요청 STA(예를 들어, 종속 STA)에서 전송하는 CAQ 요청 프레임에 포함된 정보에 기초하여, 응답 STA(예를 들어, 인에이블링 STA)은 요청 STA이 사용할 수 있는 채널 정보를 결정하고 이를 요청 STA에게 CAQ 응답 프레임을 통하여 알려줄 수 있다.

도 12(b)에서 CAQ 응답 프레임의 WSM IE(WSM Information Element) 필드는, 요청 STA에 대한 가용 채널 정보를 포함할 수 있다. WSM IE(또는 WSM에 포함되는 채널 맵)에 대한 구체적인 구성은 상기 도 6 내지 10의 예시에 따를 수 있다.

개선된 CAQ 관련 동작

본 발명에서 제안하는 개선된 CAQ 동작에 대해서 설명하기에 앞서, 인에이블먼트 유효성 타이머(enablement validity timer)에 따른 종속 STA의 동작에 대해서 설명한다. 상기 타이머는 CVS 간격(interval)인 T 시간 구간 동안 동작하는 것으로 설정될 수 있고, 예를 들어, T=60 초로 정의될 수 있다. 상기 타이머가 동작중에는 종속 STA이 인에이블링 상태이고, 해당 타이머가 만료되면 종속 STA은 디-인에이블링된(de-enabled) 상태 또는 언-인에이블링된(un-enabled) 상태인 것으로 정의될 수 있다.

도 13은 CVS의 Map ID가 STA이 보유하고 있는 Map ID에 비해 변경되지 않은 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

인에이블링 STA은 주기적으로 CVS 프레임을 종속 STA에게 전송할 수 있다. 도 13에서는 CVS 전송 주기가 t_CVS인 경우를 나타낸다. 즉, 인에이블링 STA은 t₀에서 CVS 프레임을 전송한 후에, t_CVS에서 CVS 프레임을 전송할 수 있다.

종속 STA은 CVS를 프레임을 수신하면 확인응답(ACK)을 인에이블링 STA에게 피드백할 수 있다. 도 13에서는 종속 STA이 CVS 프레임을 수신하고 이를 처리하여 수신 성공 여부를 확인하여 확인응답 정보를 생성 및 전송하는 데에 소정의 시간이 소요되는 것을 나타낸다.

CVS를 수신한 종속 STA는 CVS 프레임에 포함된 Map ID 정보를 확인하여, 자신이 보유하고 있는 Map ID(또는 직전의 CVS 프레임을 통하여 수신한 Map ID)의 값과 비교할 수 있다. 비교 결과 Map ID가 동일한 경우에는 현재 보유하고 있는 WSM이 유효한 것으로 가정(assume)하고, 계속하여 현재 채널을 사용할 수 있다.

여기서, 종속 STA은 WSM 유효 시간 관련 타이머를 동작시킬 수 있고, 해당 타이머가 만료되면 채널을 사용할 수 없고 언-인에이블링된 상태(un-enabled state)로 전환된다. 즉, 상기 타이머가 동작 중인 경우에만 자신이 가지고 있는 가용 채널이 유효한 것으로 판단할 수 있다.

종속 STA은 인에이블링 STA으로부터 WSM을 수신하거나 CVS 프레임을 수신하는 경우에, 상기 타이머를 갱신(또는 재시작)시킬 수 있다. WSM이 수신되는 경우에, WSM에 포함된 유효 시간에 대한 값을 더하여 상기 타이머를 갱신시킬 수 있다. CVS 프레임이 수신되는 경우에, 상기 CVS 프레임에 포함된 Map ID가 자신이 보유하고 있던 Map ID와 동일한 경우에는, 상기 타이머를 CVS 간격(interval) 만큼 더하여 갱신할 수 있다.

상기 도 13의 예시에서, t₀의 시점에 첫 번째 CVS 프레임을 수신한 종속 STA은 CVS 간격(즉, T) 동안 타이머를 동작시킬 수 있다. 상기 T 길이의 타이머가 만료하기 전에, t_CVS 시점에서 두 번째 CVS 프레임을 수신한 종속 STA은, t_CVS부터 T 동안 타이머를 동작시킬 수 있다. 즉, 종속 STA은 상기 타이머가 t_CVS + T 시점에서 만료되는 것으로 보고 동작할 수 있다. 만약, 종속 STA이 두 번째 CVS 프레임을 수신하지 못한 경우에는, 상기 타이머가 t₁의 시점(즉, t₀ + T)의 시점에서 만료되는 것으로 보고, 그 이후에는 채널을 사용하지 못하며 언-인에이블링된 상태로 전환된다.

도 14는 CVS의 Map ID가 종속 STA이 보유하고 있는 Map ID에 비해 변경되는 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 14의 예시에서 종속 STA이 두 번째 CVS 프레임을 t_CVS 시점에서 수신한 경우에, 두 번째 CVS 프레임에 포함된 Map ID의 값이 종속 STA이 보유하고 있던 Map ID(예를 들어, 첫 번째 CVS 프레임을 통하여 수신한 Map ID)의 값과 상이한 경우를 가정한다. 이 경우, 종속 STA는 자신이 현재 사용하고 있는 채널이 더 이상 유효하지 않은 것을 알 수 있고, 새로운 가용 채널 정보를 획득하기 위한 동작을 수행해야 한다. 즉, 종속 STA은 두 번째 CVS 프레임에 대한 ACK을 피드백하는 것과 함께, 인에이블링 STA에게 CAQ 요청 프레임을 통하여 새로운 WSM을 요청할 수 있다. CAQ 요청 프레임을 수신한 인에이블링 STA은 CAQ 응답 프레임을 통하여 종속 STA에게 새로운 WSM을 제공할 수 있다. 도 14의 예시에서 t_CAQ의 시점에서 새로운 WSM을 수신한 종속 STA은, WSM에 포함된 유효 시간 정보에 기초하여 상기 타이머를 갱신할 수 있다. 예를 들어, 종속 STA는 t_CAQ + T_WSM 의 시점에서 상기 타이머가 만료될 것으로 보고 동작할 수 있다.

여기서, 종속 STA이 CVS 프레임에서 수신한 Map ID가 자신이 보유하고 있는 Map ID와 상이한 경우에, CAQ 요청/응답 프레임의 교환을 통해서 새로운 WSM을 획득하는 과정이, 기존의 타이머 만료 시점(즉, 도 14의 예시에서 t₁) 이전에 완료되어야, 인에이블링 상태를 유지하고 새로운 WSM에 기초하여 화이트스페이스에서의 동작을 계속할 수 있다. 다시 말하자면, 도 14의 예시에서 t₁ 이전에 새로운 WSM을 획득하지 못하는 경우에, 종속 STA은 t₁ 시점 이후로는 언-인에이블링 상태로 전환되어야 한다.

예를 들어, 도 14에서 t₁ 이전에 CAQ 요청 프레임을 인에이블링 STA로 전송하였지만 CAQ 응답 프레임을 t₁ 이후에 수신하는 경우에는, t₁ 시점 이후로부터 CAQ 응답 프레임 수신 시점까지의 시간 구간 동안 상기 종속 STA이 보유하고 있는 WSM이 유효한 것으로 가정할 수 없다. 또는, 도 14에서 종속 STA이 t_CVS 시점에 CVS 프레임을 수신한 시점으로부터 t₁ 시점까지의 시간 구간이, CAQ 요청 프레임을 생성 및 전송하기에는 부족한 경우에는, t₁ 시점 이후로부터 CAQ 요청 프레임을 송신하고 CAQ 응답 프레임을 수신하는 시점까지의 시간 구간 동안 상기 종속 STA이 보유하고 있는 WSM이 유효한 것으로 가정할 수 없다. 따라서, 위 예시들에서 t₁ 시점 이후에는 상기 종속 STA이 언-인에이블링 상태로 전환되어야 하는데, 한편으로는 종속 STA이 CAQ 요청/응답 동작을 수행하게 되므로, 종속 STA 동작에 불명확한 문제가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 종속 STA이 CVS 프레임을 수신한 경우에 WSM 유효 시간 타이머가 만료되기 까지의 남아 있는 시간이 CAQ 요청/응답 동작에 충분하지 여부에 따라서, CAQ 동작을 수행하는 것을 제안한다.

도 15는 본 발명의 일례에 따른 종속 STA의 인에이블먼트 유효성 타이머에 관련된 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S110에서 종속 STA는 CVS 프레임을 수신할 수 있다. 상기 도 13 및 14의 예시에서와 같이 CVS 수신 시점을 t_CVS 시점이라고 한다. 단계 S120에서 종속 STA는 CVS 프레임에 대한 ACK 프레임을 생성 및 전송할 수 있다. 단계 S130에서 종속 STA는 수신된 CVS 프레임에 포함된 Map ID이 자신이 보유하고 있던 Map ID와 동일한지 여부를 판정할 수 있다. Map ID의 비교는, 구체적으로, Map Version 값의 비교에 의해 수행될 수 있다.

상기 단계 S130의 판정 결과 Map Version이 동일한 경우에, 단계 S131로 진행하여 인에이블먼트 유효성 타이머를 갱신할 수 있다. 즉, 상기 타이머의 만료 시점은 t_CVS + T 시점으로 갱신될 수 있다. 이에 따라, 단계 S180에서와 같이 종속 STA는 인에이블링된 상태를 유지할 수 있다.

상기 단계 S130의 판정 결과 Map Version이 상이한 경우에, 단계 S132로 진행한다. 단계 S132에서 종속 STA는 상기 타이머의 잔여 시간 구간의 길이(즉, T - t_CVS 구간의 길이)가 CAQ 요청/응답에 소요되는 시간 구간의 길이보다 작은지 여부를 판정할 수 있다.

만약, 잔여 시간이 CAQ 요청/응답에 소요되는 시간보다 모자란 경우에, 단계 S140으로 진행하여 종속 STA은 CAQ 요청 프레임 송신을 취소할 수 있다. 이에 따라, 종속 STA는 단계 S180에서 언-인에이블링된 상태로 전환될 수 있다.

만약, 잔여 시간이 CAQ 요청/응답에 소요되는 시간보다 많은 경우에는, 단계 S150으로 진행할 수 있다. 단계 S150에서 종속 STA는 CAQ 요청 프레임을 송신하고, 단계 S151에서 CAQ 응답 프레임을 수신할 수 있다.

단계 S152에서는 상기 타이머가 만료되었는지 여부를 한 번 더 판정할 수 있는데, 이는 상기 단계 S132에서의 종속 STA의 잔여 시간과 CAQ 요청/응답 소요 시간의 예상이 부정확한 경우에 STA 동작의 오류를 방지하기 위한 단계이다. 만약, 상기 단계 S132에서의 종속 STA의 예측이 정확한 것으로 가정하는 경우에는, 상기 단계 S152는 생략될 수도 있다.

상기 단계 S152에서 상기 타이머가 만료되지 않은 경우에 단계 S170으로 진행하여 상기 타이머를 갱신할 수 있다. 즉, CAQ 응답 프레임을 수신한 시점이 t_CAQ 인 경우에, 상기 타이머의 만료 시점은 t_CAQ + T 시점으로 갱신될 수 있다. 이에 따라, 단계 S180에서 종속 STA은 인에이블링된 상태를 유지할 수 있다.

한편, 상기 단계 S152의 판정 결과, 종속 STA이 CAQ 응답 프레임을 수신하였지만 상기 타이머가 만료된 경우에는, 단계 S140으로 진행하여 모든 송신을 취소하고, 단계 S180에서 언-인에이블링된 상태로 전환될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종속 STA이 CVS 프레임을 수신하고 상기 CVS 프레임에 포함된 Map ID(구체적으로는, Map Version)가 변경된 경우에, 무조건 CAQ 요청/응답 동작을 수행하는 것이 아니라, 상기 타이머의 잔여 시간이 CAQ 요청/응답에 충분한 경우에만 CAQ 요청/응답을 수행하는 것으로 정의할 수 있다. 이에 따라, 종속 STA 동작의 불명료성이 제거되고, 무선 자원의 불필요한 사용이 방지되며, 특히 TVWS에서의 종속 STA의 간섭 유발이 방지될 수 있다.

개선된 WSM 업데이트 동작

어떤 STA이 TVWS에서 올바르게 동작하기 위해서는 가용 채널에 대한 정보를 알고 있어야 한다. 예를 들어, TVWS에서의 가용 채널은 시간 및 STA의 위치에 따라 변화할 수 있는데, 가용 채널의 정보를 미리 알고 있지 못한 STA은, TVWS에서 사용가능하지 않은 채널에서도 AP를 스캐닝하게 되면 AP를 찾기 위해 너무 많은 시간이 소요될 수 있다. 또는, TVWS에서의 가용 채널이 전혀 없는 경우에도 STA이 스캐닝을 수행하는 경우도 발생할 수 있다.

또한, TVWS에서 동작하는 기기의 경우에, TVWS 대역에서만 동작하는 통신 모듈을 장착할 가능성은 높지 않다. 예를 들어, 시장의 요구에 따라서 TVWS 대역 및 그 외의 대역(예를 들어, 2.4GHz, 5GHz, 900MHz, 60GHz, 셀룰러 대역 중 하나 이상)을 지원하는 통신 모듈을 장착한 기기, 즉, 다중-대역(multi-band) 모드 기기가 제작 및 사용될 가능성이 높다. TVWS 동작의 관점에서는 TVWS 대역을 인-밴드(in-band)라 칭하고, 그 외의 대역을 아웃-밴드(out-band)라고 칭할 수 있다.

이러한 다중-대역 모드 기기는, 안정적으로 채널을 확보할 수 있는 아웃-밴드(예를 들면 2.4GHz)에서 동작하다가, TVWS에서 가용 채널이 존재하는 경우에는 인-밴드에서 동작할 수 있다. 이 경우, TVWS에서 가용 채널이 존재하는 경우에는, 아웃-밴드에서 동작하는 AP가 TVWS에서의 가용 채널 정보를 STA에게 제공할 수 있다. 아웃-밴드 상에서 획득한 TVWS 가용 채널 정보를 이용하여, STA은 TVWS(즉, 인-밴드) 동작 모드로 전환하여 TVWS에서 스캐닝 동작 등을 수행할 수 있다.

인-밴드에서의 TVWS 가용 채널 정보(즉, WSM)는, 이를 수신하는 STA에서의 WSM 유지 또는 업데이트에 이용될 수 있다. 한편, 아웃-밴드에서의 TVWS 가용 채널 정보는 WSM는, WSM 유지 또는 업데이트의 용도로 이용되기 보다는, 단지 TVWS에서의 WSM에 대한 단순 정보 제공의 목적, 즉, 인포머티브(informative) 용도로 사용되어야 한다. 따라서, 일반적인 용도의 WSM과, 인포머티브 용도의 WSM을 구분하는 것이 요구된다.

본 발명에서는 일반적인 WSM과, 인포머티브 용도의 WSM을 구분하는 방안에 대해서 제안한다. 본 발명에서는 WSM 정보요소에 포함되거나 CVS 프레임에 포함되는 Map ID를 이용하여, WSM이 일반적인 용도인지 또는 인포머티브 용도인지를 구분하는 것을 제안한다. 여기서, 일반적인 용도란, CVS 수신에 따라 WSM을 유지하거나 CAQ 요청/응답의 송수신을 수행하는 동작과 관련되거나, 인에이블먼트 유효성 타이머의 갱신 여부와 관련되거나, TVWS에서의 종속 STA의 인에이블먼트 상태(즉, 인에이블링된 상태, 언-인에이블링된 상태 등)에 영향을 미치는(affect) 것에 해당한다. 한편, 인포머티브 용도란 종속 STA의 인에이블먼트 상태에 영향을 미치지 않으면서, 단순 정보 전달 목적으로 WSM을 이용하는 것에 해당한다.

또한, 본 발명에 따르면 WSM은 인포머티브 용도로 인-밴드 및/또는 아웃-밴드에서 브로드캐스트 또는 유니캐스트될 수 있다.

본 발명의 구체적인 예시로서, Map ID에서 특정한 하나의 값을 인포머티브 용도를 지시(indicate)하는 것으로 정의할 수 있다. 특히 Map ID의 Map Version 값에 따라 종속 STA이 WSM의 업데이트 여부를 결정하게 되므로, Map Version의 특정 값을 인포머티브 용도를 지시하는 것으로 정의하는 경우에, 종속 STA은 일반적인 용도와 인포머티브 용도를 구분할 수 있게 된다. Map Version 필드는 7 비트 길이를 가지므로 총 128 개의 상태를 표현할 수 있고, 이 중에서 마지막 비트 상태(또는 해당 필드가 가질 수 있는 마지막 값)을 인포머티브 용도로 정의할 수 있다. 만약 Map Version 필드가 0 내지 127의 값을 가지는 경우에는, Map Version = 127 이 인포머티브 용도임을 지시할 수 있다. 만약, Map Version 필드가 1 내지 128의 값을 가지는 경우에는, Map ID Version = 128 이 인포머티브 용도임을 지시할 수 있다. 또는, Map Version이 127 또는 128인 경우가 인포머티브 용도를 지시하는 것으로 정의할 수도 있다.

이에 따라, Map Version 값이 127 또는 128인 경우는, 해당 WSM이 단지 관련 정보를 알려주는 역할로만 사용되는 것을 지시할 뿐, 해당 WSM을 종속 STA이 수신한다고 해도 WSM에서 채널을 사용하는 권한을 얻은 것은 아니다. 즉, 127(또는 128)로 설정된 Map Version 값은, 종속 STA의 인에이블먼트 상태에 대한 변경을 유발하지 않고, WSM의 업데이트도 유발하지 않는다. 반면, Map Version 값이 127 또는 128가 아닌 경우에는, 이를 수신한 종속 STA은 해당 WSM에 따라 결정되는 채널을 사용할 수 있는 권한을 얻은 것이다.

또한, Map Version 값이 127 및 128인 경우 모두를 인포머티브 WSM을 지시하는 용도로 사용하되, 그 값이 127이라면 부분 채널 리스트에 해당하고, 128이라면 전체 채널 리스트에 해당하는 것으로 추가적으로 정의할 수 있다. 또는, 전체 또는 부분 채널 리스트에 대한 지시는 기존과 같이 Map ID의 Type 필드에 의해서 결정되고, Map Version 값이 127(또는 128)인 경우에 인포머티브 용도를 지시하는 것으로 정의될 수도 있다.

한편, CVS 프레임을 통하여 Map ID 정보(특히, Map Version) 정보를 종속 STA이 수신할 수도 있다. 여기서, CVS 프레임은 WSM 정보 요소를 포함하지 않고 단지 Map ID 정보만을 포함하므로, WSM 정보 제공의 용도로 사용되지는 않는다. 따라서, Map Version 값이 127(또는 128)인 경우에는 아무런 동작을 수행하지 않거나 또는 에러로 처리할 수 있다. 이 경우, Map ID 필드의 Type 비트 값은 무시될 수 있다.

Map Version 값을 결정하는 기존의 방식에 따르면, 인에이블링 STA가 업데이트된 WSM을 전송할 때마다 WSM 정보요소의 Map ID 필드의 Map Version 비트의 값은 1 씩 증가되고, 모듈로(modulo) 128의 연산에 의해 그 값이 결정된다. 여기서, 모듈로 128 연산은 128로 나눈 나머지 값을 취하는 연산을 의미하고, 연산 결과는 0 내지 127을 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, Map Version의 특정 값(예를 들어, 127)은 인포머티브 용도를 지시하는 것으로 정의되므로, 해당 값을 제외한 값들 중에서 일반적인 용도의 Map Version 값이 결정되어야 한다. 따라서, 일반적인 용도의 Map Version 값은 모듈로 127 연산에 따라 결정된다. 이 경우, Map Version 값이 126인 상태에서 업데이트된 WSM가 전송되는 경우에, 해당 업데이트된 WSM의 Map Version 값은 0으로 설정될 수 있다. 한편, 전술한 본 발명의 다른 예시에서 Map Version 값이 1 내지 128을 가지고, 127 또는 128을 인포머티브 용도로 사용하는 경우에는, 일반적인 용도의 Map Version 값은 모듈로 126 연산에 의해서 결정될 수 있다(여기서, 일반적인 모듈로 126 연산의 결과는 0 내지 125의 값을 가지지만, 본 예시에서는 Map Version의 범위가 1 내지 128인 경우이므로, 일반적인 모듈로 126 연산의 결과에 1을 더하여 1 내지 126 의 값을 가지는 것으로 정의될 수 있다). 이 경우, Map Version 값이 126인 상태에서 업데이트된 WSM가 전송되는 경우에, 해당 업데이트된 WSM의 Map Version 값은 1로 설정될 수 있다.

도 16은 인에이블링 STA의 Map ID 정보를 설정에 대한 본 발명의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

단계 S210에서 인에이블링 STA은 WSM 정보를 갱신할 수 있다. 갱신된 WSM은 GDB 등으로부터의 가용 채널 정보에 기초하여 생성될 수 있다.

단계 S220에서 인에이블링 STA는 WSM을 일반적인 용도로 전송할 것인지, 또는 인포머티브 용도로 전송할 것인지를 결정할 수 있다. 만약 인포머티브 용도의 WSM을 전송하는 경우에는, 단계 S230에서 Map ID(구체적으로는, Map Version)의 값을 127(또는 128)로 설정하고, 단계 S270에서 127(또는 128)의 Map Version 값을 가지는 WSM을 종속 STA에게 전송할 수 있다. 이에 따라, 종속 STA는 해당 WSM이 인포머티브 용도임을 알 수 있다.

단계 S220에서 일반적인 용도의 WSM을 전송하는 것으로 결정하는 경우에, 단계 S240에서 Map ID(구체적으로는, Map Version)의 값을 1 만큼 증가시킬 수 있다. 단계 S250에서는, 상기 단계 S240에서 증가된 Map ID 값이 126을 초과하는지 여부를 판정할 수 있다. Map ID 값이 126을 초과하지 않는 경우에는 단계 S270으로 진행하고, Map ID 값이 126을 초과하는 경우에는 단계 S260에서 증가된 Map ID 값에서 126을 뺌으로써 Map ID 값을 설정할 수 있다. 이는 전술한 모듈로 126 연산에 해당한다. 만약 인포머티브 용도의 Map Version 값이 하나의 값(예를 들어, 127) 만이 설정되는 경우에는, Map Version 값이 127 이상인 경우에 1을 빼는 방식으로 모듈로 127 연산이 수행될 수 있다.

단계 S250 또는 단계 S260의 결과에 따라, 단계 S270에서 갱신된 Map Version 값을 가지는 WSM을 종속 STA에게 전송할 수 있다. 이에 따라, 종속 STA는 Map Version 값이 127(또는 128)이 아니고, 자신이 보유하고 있던 Map Version 값과 상이한 것으로부터, 수신된 WSM이 일반적인 용도이며 업데이트된 WSM임을 알 수 있다.

도 17은 종속 STA의 WSM 수신에 대한 본 발명의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

단계 S310에서 종속 STA은 인에이블링 STA로부터 WSM 정보를 수신할 수 있다. WSM 정보에는 Map ID 필드 및 WSM이 포함된다.

단계 S320에서 종속 STA는 수신된 Map ID 필드(특히, Map Version 필드)의 값이 인포머티브 용도를 지시하는지 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, Map Version 값이 127인 경우 인포머티브 용도임이 지시될 수 있고, 그 외의 경우에는 일반 용도임이 지시될 수 있다.

종속 STA는 Map Version 값이 인포머티브 용도를 지시하는 경우, 해당 WSM이 인에이블먼트 상태에 대한 영향을 미치지 않는 것임을 알 수 있다. 이에 따라, 단계 S330에서 종속 STA는 단순히 인포머티브 용도로 WSM 정보를 저장할 수 있다. 저장된 WSM 정보는 상황에 따라 종속 STA의 스캐닝 대상 채널 결정 등에 이용될 수 있다.

한편, 단계 S320에서 수신된 Map ID 필드(특히, Map Version 필드)의 값이 인포머티브 용도가 아닌 것으로 판정되는 경우에, 종속 STA는 단계 S340으로 진행한다. 단계 S340에서 종속 STA은 수신된 Map ID의 값이 자신이 보유하고 있던 Map ID 값과 동일한지 여부를 판정할 수 있다. 만약 Map ID(특히, Map Version) 값이 동일한 경우에는, 단계 S350으로 진행하여 인에이블먼트 상태를 유지하고 이전의 WSM에 의해 결정되는 가용 채널을 그대로 이용할 수 있다. 만약 Map ID(특히, Map Version) 값이 상이한 경우에는, 단계 S360으로 진행하여 타이머를 새로 갱신하고 단계 S370에서는 상기 수신된 WSM 정보(즉, 갱신된 WSM 정보)를 저장할 수 있다.

도 18은 종속 STA의 CVS 수신에 대한 본 발명의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

단계 S410에서 종속 STA는 인에이블링 STA으로부터 CVS를 수신할 수 있다. CVS 프레임에는 Map ID 필드가 포함된다.

단계 S420에서 종속 STA는 수신된 Map ID 필드(특히, Map Version 필드)의 값이 인포머티브 용도를 지시하는지 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, Map Version 값이 127인 경우 인포머티브 용도임이 지시될 수 있고, 그 외의 경우에는 일반 용도임이 지시될 수 있다.

여기서, CVS 프레임은 현재 유효한 WSM의 Map ID를 알려주는 프레임이며, WSM 정보는 포함하지 않는다. 따라서, CVS에는 인포머티브 용도의 Map ID가 포함되지 않는 것이 적절하다. 따라서, 종속 STA는 CVS 프레임 내의 Map ID(특히, Map Version) 값이 인포머티브 용도를 지시하는 것을 확인하는 경우에, 별도의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 구체적인 예시로서, 단계 S430에서 종속 STA는 인포머티브 용도의 Map ID를 포함하는 CVS 프레임은 에러로 처리할 수 있다.

한편, 단계 S420에서 수신된 Map ID 필드(특히, Map Version 필드)의 값이 인포머티브 용도가 아닌 것(즉, 일반적인 용도인 것)으로 판정되는 경우에, 종속 STA는 단계 S440으로 진행한다. 단계 S440에서 종속 STA은 수신된 Map ID의 값이 자신이 보유하고 있던 Map ID 값과 동일한지 여부를 판정할 수 있다. 만약 Map ID(특히, Map Version) 값이 동일한 경우에는, 자신이 보유하고 있는 WSM 정보가 유효한 것이 CVS 간격 동안 유효한 것이 확인된 것이므로, 단계 S450으로 진행하여 타이머를 갱신하고 현재 채널 사용을 유지할 수 있다.

단계 S440에서 Map ID(특히, Map Version) 값이 상이한 것으로 판정되는 경우에는, 단계 S460으로 진행하여 CAQ 요청 프레임을 인에이블링 STA으로 전송하고, 단계 S470에서 CAQ 응답 프레임을 인에이블링 STA으로부터 수신함으로써, 갱신된 WSM을 획득할 수 있다. 여기서, 단계 S460 및 S470은 상기 도 15의 예시에서와 같이 상기 타이머의 잔여 시간이 CAQ 요청/응답 동작에 충분한 경우에만 수행될 수도 있다.

전술한 본 발명의 실시예들에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 특정 Map ID 값(예를 들어, Map Version = 127)을 WSM이 인포머티브 용도임을 지시하는 용도로 정의할 수 있다. 인포머티브 용도로 지시되는 WSM을 수신한 종속 STA은, 해당 WSM이 지시하는 TVWS에서의 가용 채널 정보를 이용하여 TVWS 대역에서의 스캐닝 등의 동작을 수행할 수 있지만, 자신이 가지고 있던 WSM을 업데이트하지는 않는다. 인포머티브 용도로 지시되는 Map Version 정보를 포함한 CVS를 수신한 종속 STA는 자신이 가지고 있던 WSM을 업데이트하기 위한 CAQ 요청/응답 동작을 수행하지 않고, 현재 유효한 가용 채널을 지시하는 것으로도(즉, CVS 용도로도) 해석하지 않는다 (즉, 타이머를 갱신하지도 않고, 유효한 Map ID(즉, 일반적인 용도의 Map ID)를 포함하는 새로운 CVS를 대기할 수 있다).

또한, 인-밴드에서 동작하는 종속 STA이나 아웃-밴드에서 동작하는 종속 STA이 인포머티브 용도로 지시되는 WSM을 수신한 경우에는, 전술한 바와 같이 해당 WSM을 저장하고 추후 스캐닝 등의 용도로 사용할 수 있다는 점은 동일하다. 한편, 인-밴드에서 동작하는 종속 STA는 일반적인 용도의 WSM(예를 들어, 127 이외의 Map Version 값을 가지는 WSM)을 수신하는 경우에 WSM 유지/업데이트 등의 동작을 수행할 수 있지만, 아웃-밴드에서 동작하는 종속 STA의 경우에는 인포머티브 용도로 지시되는 WSM만을 수신하는 것으로도 동작할 수 있다. 즉, 아웃-밴드에서 동작하는 종속 STA의 경우에는 TVWS(즉, 인-밴드)에서의 WSM 업데이트 등이 요구되지 않고, 추후 TVWS에서 동작하기 위해서 스캐닝 등을 수행하기 위한 기본적인 정보로서, 상기 인포머티브 용도의 WSM을 저장하는 것만으로 충분하기 때문이다.

또한, 인포머티브 용도의 WSM 정보를 수신 및 저장한 종속 STA은 해당 WSM 정보를 이용하여 TVWS에서의 스캐닝을 수행할 수 있다. 상기 도 5에서 설명한 바와 같이, 종속 STA이 TVWS 대역에서 인에이블링 STA들을 스캐닝하여 특정 인에이블링 STA의 비콘을 수신한 경우에, 연관(association)/인증(authentication) 요청 프레임을 해당 인에이블링 STA으로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 종속 STA는 연관/인증 요청 프레임의 전송 전력을, 저장해 두었던 인포머티브 용도의 WSM 정보에 포함된 최대 전송 전력 정보를 이용하여 설정할 수 있다. 일반적으로 비면허 대역(또는 ISM(Industrial Scientific and Medical) 무선 대역)에서 사용할 수 있는 최대 전송 전력은 규정(regulation)에 의해서 각각의 주파수 대역마다 정해져 있고, 이는 정적인(static) 값이며, 해당 대역에서 동작하는 모든 기기들은 규정에 의해 정의된 전력 제한을 알고 있다고 가정할 수 있다. 그러나, TVWS 대역에서는 사용가능한 채널의 인접 채널에 면허 사용자가 존재하는지 여부가 시간/위치에 따라 변경될 수 있으므로, 동일한 주파수 대역(또는 동일한 채널)의 경우에도 시간/위치에 따라 최대 전송 전력이 상이하게 설정될 수 있다. 따라서, TVWS에서는 가용 채널에 대한 최대 전송 전력이 명시적으로 시그널링되지 않으면, TVWS에 처음 진입하는 STA의 경우에는 어느 정도의 전송 전력으로 상기 연관/인증 요청 프레임을 전송해야 하는지 알 수 없다. 따라서, 인포머티브 WSM 정보를 저장하고 있는 STA은, 인포머티브 용도의 WSM에 포함된 최대 전송 전력 정보를 이용하여 초기(initial) 전송 전력을 결정할 수 있다. 이에 추가적으로, 상기 STA은 TVWS 대역의 가용 채널에서의 전송 전력을 결정할 때에, 상기 수신한 비콘 프레임에 포함되어 있는 로컬 전력 제한(local power constraint)을 추가적으로 고려할 수 있다. 예를 들어, 비콘 프레임의 로컬 전력 제한 만큼 전송 전력을 뺄 수 있다. 또는, WSM 정보의 최대 허용 전송 전력과 비콘 프레임의 로컨 전력 제한 정보 중에서, 보다 낮은 전송 전력 제한을 넘지 않도록 전송 전력을 설정할 수 있다.

도 19(a)는 WSM 정보의 일례를 나타내며, 도 19(b)는 이에 따른 TVWS 가용 채널에서의 최대 전송 전력의 예시를 나타내는 도면이다.

예를 들어, 어떤 STA가 인포머티브 용도의 WSM 정보를 수신한 경우, 상기 WSM 정보의 채널 맵은 도 19(a)와 같이 설정될 수 있다. 예를 들어, TV 채널 41번에서는 최대 40 mW, TV 채널 42번에서는 최대 100 mW, TV 채널 43 번에서는 최대 40 mW의 전송 전력이 허용될 수 있다.

도 19(b)에서는 TV 채널 40 번 내지 45 번을 예시적으로 나타내며, 각각의 TV 채널은 6 MHz 대역폭을 가지는 것으로 가정한다. 종속 STA이 도 19(b)에서 5MHz-A 또는 5MHz-C 로 표시되는 대역에서 초기 요청 프레임을 전송하는 경우에, 도 19(a)의 채널 맵 정보에서 정의하는 바에 따라 최대 전송 전력은 40mW로 제한된다. 한편, 종속 STA이 도 19(b)에서 5MHz-B 로 표시되는 대역에서 초기 요청 프레임을 전송하는 경우에는 도 19(a)의 채널 맵 정보에서 정의하는 바에 따라 전송 전력은 100mW 까지 허용된다.

또한, 종속 STA이 수신한 인에이블링 STA의 비콘 프레임 등을 통하여 도 19(b)의 10MHz-D와 같은 대역(즉, TV 채널 41 및 42에 걸친 대역폭)을 사용하는 경우를 가정한다. 이 때, 42 번 채널에서의 최대 전송 전력은 100mW이지만 41번 채널에서의 최대 전송 전력은 40mW 이므로, 상기 종속 STA이 상기 100MHz-D와 같은 대역에서 연관/인증 요청과 같은 초기 요청 프레임을 전송할 때에, 최대 전송 전력을 보다 낮은 전력 제한(즉, 41번 채널의 전송 전력 제한인 40mW)으로 인하여 40 mW를 초과하는 것으로 설정할 수 없다. 따라서, 종속 STA이 TVWS 대역에서의 전송 전력을 결정할 때에, 자신이 가지고 있는 WSM 정보(예를 들어, 상기 인포머티브 용도의 WSM 정보)를 이용하여 자신이 차지하는 대역폭에 포함된 가용 채널(들) 중에서 가장 낮은 최대 허용 전송 전력을 가지는 채널의 전송 전력 제한에 맞추어 TVWS 대역에서의 전송을 수행할 수 있다.

전술한 본 발명의 다양한 예시들에 따르면, 종속 STA이 인에이블링 과정에 관련 없이 (또는 인에이블먼트 상태에 영향을 미치지 않고) WSM 정보를 활용할 수 있는 방안이 제공된다. 이에 이용되는 WSM 정보를 인포머티브 WSM 정보라고 할 수 있으며, 이를 구분하기 위해서 상기 본 발명의 제안에서와 같이 특정 Map Version 값(예를 들어, 127)이 이용될 수 있다.

TVWS은 대역폭이 매우 넓고 채널의 수가 많기 때문에, 종속 STA이 적절한 정보 없이 스캐닝 동작을 수행하여 TVWS 가용 채널 정보를 찾으려고 하는 경우에, 해당 동작에 소요되는 시간이 매우 길어질 수도 있다. 그러나, 본 발명에 따른 인포머티브 용도의 WSM 정보를 이용하는 경우, 예를 들어, TVWS 대역이 아닌 다른 대역(즉, 아웃-밴드)에서 동작하는 STA이 TVWS 대역에서의 WSM 정보를 획득할 수 있으므로, TVWS 대역에서 동작하려고 할 때에 TVWS 가용 채널을 찾는 시간이 대폭 감소될 수 있다. 본 발명이 제안되기 전의 종래 기술에서는 인포머티브 용도의 WSM 정보가 정의되어 있지 않았기 때문에 위와 같은 유리한 효과를 달성할 수 없었지만, 본 발명에서는 인포머티브 용도의 WSM 정보를 정의하고 이를 다른 용도의 WSM 정보와 구분하는 지시자를 정의함으로써, 종속 STA의 TVWS에서의 보다 효율적인 동작을 지원할 수 있게 된다.

또한, TVWS 대역은 인접한 채널에서 TVBD(TV Band Device)의 존재 여부에 따라 종속 STA 또는 인에이블링 STA의 최대 전송 전력이 시간에 따라 달라지게 된다. 종속 STA은 본 발명에서 제안하는 인포머티브 용도의 WSM 정보를 통하여 가용 채널에 대한 정보뿐만 아니라 인접 채널이 TVBD에 의해 사용되는지 여부를 알 수 있다. 따라서, 종속 STA은 자신의 전송 전력을 TVWS 환경에 맞추어 스스로 조정할 수 있다. 본 발명이 제안되기 전의 종래 기술에서는 종속 STA이 스캐닝을 수행하는 경우에 해당 주파수 대역에서 허용되는 전송 전력을 알 수 없었기 때문에 수동적 스캐닝 동작만이 허용되었지만, 본 발명에서는 상기 인포머티브 용도의 WSM을 이용하여 종속 STA이 해당 주파수 대역에서의 전송 전력을 알 수 있기 때문에 능동적 스캐닝 동작도 수행할 수 있게 되고, 수동적 스캐닝의 경우에 비하여 채널 스캐닝에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

제 1 STA(10)는 프로세서(11), 메모리(12), 송수신기(13)를 포함할 수 있다. 제 2 STA(20)는 프로세서(21), 메모리(22), 송수신기(23)를 포함할 수 있다. 송수신기(13 및 23)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 송수신기(13 및 21)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 STA 및 제 2 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(12 및 22)에 저장되고, 프로세서(11 및 21)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(12 및 22)는 프로세서(11 및 21)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(11 및 21)의 외부에 설치되어 프로세서(11 및 21)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.

본 발명의 일례에 따른 제 1 STA(10) 장치는 제 2 STA(20)에게 WSM 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 제 1 STA(10)의 프로세서(11)는, 상기 WSM 정보가 인포머티브(informative) 용도인 경우에, 상기 WSM 정보에 포함되는 Map Version 비트의 값을 소정의 값(예를 들어, 127)으로 설정하도록 구성될 수 있다. 제 1 STA(10)의 프로세서(11)는, 상기 소정의 값의 맵 버전 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 송수신기(13)를 이용하여 상기 제 2 STA(20)에게 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일례에 따른 제 2 STA(20) 장치는 제 1 STA(10)으로부터 WSM 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 제 2 STA(20)의 프로세서(21)는, Map Version 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 1 STA(10)으로부터 상기 송수신기(23)를 이용하여 수신하도록 구성될 수 있다. 제 2 STA(20)의 프로세서(21)는, 상기 맵 버전 비트의 값이 소정의 값(예를 들어, 127)에 해당하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 제 2 STA(20)의 프로세서(21)는, 상기 맵 버전 비트의 값이 상기 소정의 값에 해당하는 경우, 상기 수신된 WSM 정보를 인포머티브(informative) 용도로 메모리(22)에 저장하도록 구성될 수 있다.

위와 같은 제 1 STA(10) 및 제 2 STA(20) 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims

제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA에게 WSM(Whitespace Map) 정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 WSM 정보에 포함되는 맵 버전(Map Version) 비트의 값을 설정하는 단계; 및
상기 맵 버전 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 2 STA에게 전송하는 단계를 포함하되,
상기 WSM 정보가 인포머티브 용도인 경우, 상기 맵 버전 비트의 값은 기 설정된 값으로 설정되고,
상기 WSM 정보가 비 인포머티브 용도인 경우, 상기 맵 버전 비트의 값을 상기 기 설정된 값 이외의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 WSM 정보가 비 인포머티브 용도인 경우, 상기 WSM 정보가 이전 WSM과 동등한 WSM을 포함하고 있을 때, 상기 맵 버전 비트의 값은 이전 값과 동일한 것을 특징으로 하는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 WSM 정보가 비 인포머티브 용도일 경우, 업데이트된 WSM이 전송될 때마다 상기 맵 버전 비트의 값은 1 씩 증가하는 것을 특징으로 하는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 맵 버전 비트의 값은 0 내지 127 중 하나의 값을 가지는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기 설정된 값은 127인, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 WSM 정보가 인포머티브 용도일 경우, 상기 기 설정된 값으로 설정되는 상기 맵 버전 비트는, 상기 제 2 STA의 인에이블먼트 상태(enablement state)에 대한 변경을 유발하지 않는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 WSM 정보가 인포머티브 용도일 경우, 상기 기 설정된 값으로 설정되는 상기 맵 버전 비트는, 상기 제 2 STA의 WSM 업데이트를 유발하지 않는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 WSM 정보가 인포머티브 용도일 경우, 상기 WSM 정보에 의해 지시되는 가용 채널 정보에 기초하여, 상기 제 2 STA의 스캐닝 대상 채널이 결정되는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 WSM 정보가 인포머티브 용도일 경우, 상기 WSM 정보에 의해 지시되는 최대 전송 전력 정보에 기초하여, 상기 제 2 STA의 화이트 스페이스 대역에서의 전송 전력이 결정되는, WSM 정보 전송 방법.
제 1 스테이션(STA)으로부터 제 2 STA이 WSM(Whitespace Map) 정보를 수신하는 방법에 있어서,
맵 버전(Map Version) 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 1 STA으로부터 수신하는 단계를 포함하되,상기 맵 버전 비트의 값이 기 설정된 값인 경우, 상기 수신된 WSM 정보를 인포머티브(informative) 용도로 저장하고,
상기 맵 버전 비트의 값이 상기 기 설정된 값 이외의 값인 경우, 저장된 값과 상기 맵 버전 비트의 값을 비교하는 것을 특징으로 하는, WSM 정보 수신 방법.
제 2 스테이션(STA)에게 WSM(Whitespace Map) 정보를 전송하는 제 1 STA 장치에 있어서,
다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및
상기 송수신기를 포함하는 상기 제 1 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 WSM 정보가 인포머티브(informative) 용도인 경우, 상기 WSM 정보에 포함되는 맵 버전(Map Version) 비트의 값을 기 설정된 값으로 설정하고;
상기 WSM 정보가 비 인포머티브 용도인 경우, 상기 맵 버전 비트의 값을 상기 기 설정된 값 이외의 값으로 설정하며;
상기 맵 버전 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 송수신기를 이용하여 상기 제 2 STA에게 전송하도록 구성되는, WSM 정보 전송 장치.
제 1 스테이션(STA)으로부터 WSM(Whitespace Map) 정보를 수신하는 제 2 STA 장치에 있어서,
다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및
상기 송수신기를 포함하는 상기 제 2 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
맵 버전(Map Version) 비트를 포함하는 상기 WSM 정보를 상기 제 1 STA으로부터 상기 송수신기를 이용하여 수신하고;
상기 맵 버전 비트의 값이 기 설정된 값인 경우, 상기 수신된 WSM 정보를 인포머티브(informative) 용도로 저장하고, 상기 맵 버전 비트의 값이 상기 기 설정된 값 이외의 값인 경우, 저장된 값과 상기 맵 버전 비트의 값을 비교하도록 구성되는, WSM 정보 수신 장치.