KR101611311B1 - 무선 통신 시스템에서 복수개의 위치에서의 가용 채널에 대한 컨택트 검증 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템에서 복수개의 위치에서의 가용 채널에 대해서 컨택트 검증 신호를 송수신하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 제 1 타입 스테이션(STA)이 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 2 타입 STA로부터 수신하는 방법은, 상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 상기 제 2 타입 STA로부터 수신하는 단계; 및 상기 K 개의 위치 중 하나의 위치에 대한 가용 채널 리스트에 포함된 가용 채널을 이용하여 화이트 스페이스 대역에서의 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 복수개의 위치에서의 가용 채널에 대한 컨택트 검증 신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSCEIVING A CONTACT VERIFICATION SIGNAL REGARDING AVAILABLE CHANNELS IN A PLURALITY OF LOCATIONS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에서 복수개의 위치에서의 가용 채널에 대해서 컨택트 검증 신호를 송수신하는 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.

현재, TV 화이트 스페이스(TV whitespace, 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) (또는 TV 데이터베이스)에 접속하여 해당 지역에서 사용 가능한 채널 리스트 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)를 보호하는 기능을 제공해야 한다. 즉, 우선적 사용자가 TVWS를 사용중이면 STA는 해당 채널의 사용을 중단해야 한다. 따라서 STA는 비면허 기기가 사용할 수 있는 가용 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.

TVWS 에서의 동작에 대한 구체적인 내용은, 예를 들어, "Second Memorandum Opinion and Order" (FCC, ET Docket No. 10-174, Sep. 2010.) 문서, "IEEE 802.22: The first cognitive radio wireless regional area network standard," (C. R. Stevenson, G. Chouinard, Z. Lei, W. Hu, S. J. Shellhammer, and W. Caldwell, IEEE Commun. Mag., pp. 130-138, Jan. 2009.) 문서, 및 "TVWS PAR and 5C," (IEEE 802.11-09/0934r05, Sep. 2009.) 문서 등을 참조할 수 있다.

상술한 바와 같이 화이트 스페이스 대역에서 STA이 동작하기 위해서는 해당 화이트 스페이스 대역 내 가용 채널 정보를 획득하는 것이 필요하다. 만약, GDB에 대한 액세스 성능을 갖추고 있지 않은 STA의 경우에는, GDB에 대한 액세스 성능을 갖춘 STA로부터 가용 채널에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 이러한 가용 채널 정보 획득 과정을 채널 가용성 질의(Channel Availability Query; CAQ) 과정이라고 한다. GDB에 대한 액세스 성능을 갖추고 있지 않은 STA은 가용 채널 정보 획득 후에도 해당 가용 채널이 계속 유효한지 여부를 확인하는 과정을 수행할 수 있으며, 이러한 과정을 컨택트 검증(contact verification)이라 하며, 이에 사용되는 신호를 컨택트 검증 신호(Contact Verification Signal; CVS)라고 한다.

기존의 정의에 따르면 GDB 액세스 성능이 없는 STA이 GDB 액세스 성능을 갖춘 STA에게 CAQ 과정을 수행함으로써 하나의 위치에서의 가용 채널 리스트만을 획득할 수 있었고, CVS를 통해서도 하나의 가용 채널 리스트만의 유효성을 확인할 수 있었다. 그러나, 이동성을 가진 STA의 경우에 획득한 가용 채널 리스트가 적용되지 않는 위치로 이동하게 되면, 새롭게 CAQ 과정 및 CVS 송수신이 수행되어야 하므로 네트워크 오버헤드가 발생할 수 있다.

본 발명에서는 화이트 스페이스 대역에서 복수개의 위치에서의 가용 채널에 대한 정보를 STA이 정확하고 효율적으로 획득 및 검증하는 방법 및 장치를 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 무선 통신 시스템에서 제 1 타입 스테이션(STA)이 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 2 타입 STA로부터 수신하는 방법은, 상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 상기 제 2 타입 STA로부터 수신하는 단계; 및 상기 K 개의 위치 중 하나의 위치에 대한 가용 채널 리스트에 포함된 가용 채널을 이용하여 화이트 스페이스 대역에서의 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 제 2 타입 스테이션(STA)이 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 1 타입 STA에게 전송하는 방법은, 상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 CAQ 응답 메시지를 상기 제 1 타입 STA에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 2 타입 STA로부터 수신하는 제 1 타입 스테이션(STA) 장치는, 상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 상기 제 2 타입 STA로부터 수신하도록 구성되는 송수신기; 및 상기 K 개의 위치 중 하나의 위치에 대한 가용 채널 리스트에 포함된 가용 채널을 이용하여 화이트 스페이스 대역에서의 통신을 상기 송수신기를 통하여 수행하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 제 2 타입 스테이션(STA)이 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 1 타입 STA에게 전송하는 방법은, 상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 생성하고, 상기 생성된 CAQ 응답 메시지를 송수신기를 통하여 상기 제 1 타입 STA에게 전송하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성될 수 있다.

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

하나 이상의 Map ID 필드를 포함하는 컨택트 검증 신호(CVS)를 상기 제 1 타입 STA가 상기 제 2 타입 STA로부터 수신할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 타입 STA가 미리 정해진 시간 간격(CVSTimeInterval) 내에서 상기 CVS를 수신하는 경우, 상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트 중에서, 상기 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 일치하는 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트만이 상기 제 1 타입 STA에서 사용될 수 있다.

또한, 상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트 중에서, 상기 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 일치하지 않는 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트는 상기 제 1 타입 STA에서 폐기될 수 있다.

또한, 상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트 중에서, 상기 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 일치하는 Map ID가 없는 경우에, 상기 제 1 타입 STA는 상기 제 2 타입 STA에게 새로운 CAQ 요청 메시지를 전송할 수 있다.

상기 Map ID 필드의 값은 상이한 가용 채널 리스트에 대해서 순차적으로 부여될 수 있다.

상기 Map ID 필드의 값이 0 인 경우에 가용 채널 정보의 변경이 지시(indicate)될 수 있다.

상기 N 개의 가용 채널에 대한 필드는, 채널 번호 필드, 최대 전력 레벨 필드 및 유효성 필드가 N 번 반복되어 구성될 수 있다.

상기 제 2 타입 STA는 상기 K 개의 위치에서의 가용 채널 정보를 지리적-위치(Geo-location) 데이터 베이스로부터 획득할 수 있다.

상기 K 개의 위치에서의 가용 채널 정보는 상기 제 2 타입 STA의 예상 이동 경로에 포함될 수 있다.

상기 CAQ 응답 메시지는 상기 제 1 타입 STA으로부터의 CAQ 요청 메시지에 대한 응답 메시지이거나, 또는 요청되지 않은(unsolicited) 응답 메시지일 수 있다.

상기 K 개의 위치는, 동일한 중심점 및 K 개의 상이한 반경 정보를 가지는 K개의 동작 범위로서 설정될 수 있다.

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

본 발명에 따르면, 화이트 스페이스 대역에서 복수개의 위치에서의 가용 채널에 대한 정보를 STA이 정확하고 효율적으로 획득 및 검증하는 방법 및 장치가 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 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5 는 복수개의 위치 및 인접지 정보에 의해 표현되는 지리적 영역을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6 은 Mode I CAQ(Channel Availability Query) 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 7 은 CVS(Contact Verification Signal) 정보요소 포맷을 나타내는 도면이다.
도 8 은 하나 이상의 위치에서의 가용 채널 리스트에 대한 Mode I CAQ 프레임 포맷의 예시를 나타내는 도면이다.
도 9 는 하나 이상의 가용 채널 리스트에 대한 CVS 정보요소 포맷을 나타내는 도면이다.
도 10 은 본 발명의 일례에 따른 Mode I CAQ 과정 및 CVS 송수신 과정을 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명의 다른 일례에 따른 Mode I CAQ 과정 및 CVS 송수신 과정을 나타내는 도면이다.
도 12 는 설정된 반경에 따른 가용 채널의 개수를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.
도 13 은 다중 동작 범위 설정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14 는 Mode II CAQ 프레임을 나타내는 도면이다.
도 15 는 본 발명에서 정의하는 CAQ 프레임에 포함되는 Channel Query Info 필드를 나타내는 도면이다.
도 16 은 본 발명의 일례에 따른 CAQ를 위한 MAC 프레임 포맷을 나타내는 도면이다.
도 17 은 본 발명의 일 실시예에 따른 Mode I STA의 가용채널정보 이용 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 은 본 발명의 일례에 따라 다중 동작 범위를 설정하는 경우의 수율을 나타내는 도면이다.
도 19 는 다중 동작 범위 설정의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 20 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 21 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 프로세서의 구체적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.

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; DMS), 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 DS 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 전화와 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.

TV 화이트 스페이스에서 STA 의 가용 채널 리스트

TV 화이트 스페이스(TVWS)에서 우선적 사용자(incumbent user)가 아닌 STA이 동작하기 위해서, 해당 STA는 우선적 사용자를 보호하기 위하여 특정 위치에서 우선적 사용자에게 간섭을 미치지 않는 채널, 즉, 가용 채널 리스트를 획득하여야 하고 이에 따라 동작할 수 있다. TVWS에서 STA의 가용 채널 리스트 획득 메커니즘에 있어서, 복수개의 위치에 대한 가용 채널 획득 및 가용 채널 획득 후의 컨택트 검증 동작에 대한 본 발명의 구체적인 예시들에 대하여 이하에서 설명한다.

먼저, 가용 채널 리스트의 획득 과정은 STA의 타입에 따라 상이하게 정의될 수 있다. 현재 정의되어 있는 STA 타입은 2 가지 이다. 그 중 하나는 출력이 낮고 개인이 휴대할 수 있는 기기(Personal/Portable STA; P/P STA)이고, 다른 하나는 출력이 높고 고정된 위치에서 동작하는 기기(Fixed STA)이다.

Fixed STA는 변하지 않는 특정 위치에서 신호를 송/수신 할 수 있다. Fixed STA가 해당 위치에서 신호를 전송하기 위해서 GDB에 접속하여 가용 채널 정보를 획득해야 할 수 있다. GDB로부터 가용 채널 정보를 획득하기 위해서는 Fixed STA 의 위치가 결정되어야 한다. 이를 위하여 Fixed STA에는 GPS(Global Positioning System)와 같은 위치를 확인할 수 있는 장비가 내장되어 있을 수도 있지만, 사람(professional installer)에 의해서 Fixed STA의 위치가 직접 입력될 수도 있다. Fixed STA의 위치를 사람이 직접 입력하는 경우, Fixed STA 설치되고 위치가 입력되고 나면 그 위치가 바뀌지 않는다는 것을 전제로 하며, 위치가 변경되는 경우 (즉 다른 위치로 옮겨 설치되는 경우) 그에 따른 새로운 위치가 변경/등록되어야 한다. 이에 따라, Fixed STA의 위치 정보가 GDB에 전달될 수 있고, Fixed STA는 GDB로부터 해당 위치에서의 가용 채널 정보를 획득할 수 있다.

Fixed STA는 동종의 다른 Fixed STA를 서비스 할 수도 있고, P/P STA를 서비스 할 수도 있다. Fixed STA가 가용 채널 정보를 GDB로부터 받아 올 때, 반드시 자신의 기기 타입(device type)을 GDB에게 전달하여, 자기가 직접 사용할 수 있는 자신의 가용 채널 정보를 받아와야 한다. 동시에, Fixed STA가 P/P STA를 위한 서비스를 하기 위해서는, P/P STA가 사용할 수 있는 가용 채널 정보를 GDB로부터 추가로 받아와야 한다. Fixed STA 와 P/P STA가 사용할 수 있는 채널 구간이 다르고, 동작 시 최대 허용 전송 전력과 인접 채널에 대한 요구조건이 다르기 때문에, 각 기기 타입 별로 가용 채널 리스트가 달라지게 된다. 즉, Fixed STA는 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 STA는 512∼608 MHz, 614∼698 MHz 대역의 주파수 구간 이외의 다른 주파수 대역의 TVWS 대역에서는 신호 전송이 허용되지 않는다. 또한, Fixed STA는 P/P STA보다 높은 전력으로 신호를 전송할 수 있으며, Fixed STA의 최대 허용 전송 전력은 4 Watt (EIRP(Effective Isotropically Radiated Power))인 반면, P/P STA의 최대 허용 전송 전력은 100mW(EIRP)이다.

P/P STA는 특정되지 않은 위치에서 신호를 송/수신 할 수 있는 장비로 그 위치가 변할 수 있다는 점이 특징이다. P/P STA는 대부분의 경우 사람이 휴대할 수 있는 장비로서, 그 이동성을 예측하는 것은 어렵다. 또한, P/P STA은 자신의 위치에 대한 식별 성능(identification capability)을 가지고 있는지 여부에 따라서 2 가지 타입(Mode I STA 및 Mode II STA)으로 구분될 수 있다. 위치에 대한 식별 성능이란, 지리적-위치결정 성능(geo-location capability) 및 인터넷 액세스를 통한 GDB로의 접속 능력을 의미한다.

Mode II STA는 지리적-위치결정 성능 및 인터넷 액세스 성능(internet access capability)을 가지며, 직접 GDB에 접속해서 자신의 위치에서의 가용 채널에 대한 정보를 획득한 후 해당 위치에서 TVWS에서 동작할 수 있다. 또한, Mode II STA는 가용 채널정보를 GDB로부터 획득한 후, Mode I STA에게 통신을 시작할 수 있도록 명령하는 신호를 전송할 수 있다. 그러나, Mode I STA에게는 자기 위치 확인 능력이나 데이터베이스 액세스가 요구되지 않는다. 다만, Mode I STA는 다른 STA(GDB에 액세스할 수 있고 유효한 가용 채널 정보를 가지고 있는 Mode II STA 또는 Fixed STA)에 의해 제어 받아서 가용 채널 정보를 획득하고 TVWS에서의 동작을 수행할 수 있다.

Mode II 채널 가용성 질의( CAQ )

Mode II STA 는 GDB에 접속하여 자신의 위치 정보를 등록하고 사용 가능한 TVWS 채널 목록을 획득할 수 있어야 한다. 이렇게 Mode II STA가 사용 가능한 채널 목록을 획득하는 과정을 Mode II 채널 가용성 질의(Mode II CAQ) 과정이라 한다.

Mode II STA이 CAQ 과정을 통해서 특정 위치에서의 가용 채널 정보를 획득한 후에, Mode II STA의 위치가 소정의 거리 이상(예를 들면, 100m 이상)으로 변경되거나 미리 획득한 GDB 정보가 더 이상 유효하지 않게 되면 Mode II STA는 CAQ 과정을 다시 수행하게 된다.

기본적으로 Mode II CAQ는 특정한 하나의 위치에서의 가용 채널 정보를 획득하는 과정이라 할 수 있다. 따라서, Mode II STA가 소정의 거리 이상(예를 들면, 100m 이상) 이동함에 따라 위치정보가 변경되는 경우, 반드시 GDB에 다시 접속하여 새로운 위치에서의 사용 가능한 채널을 다시 획득해야 하는 오버헤드가 발생한다. 이러한 오버헤드를 줄이기 위하여 Mode II STA가 복수개의 위치(multiple location)에서 사용 가능한 채널을 미리 GDB로부터 획득하는 방식을 적용할 수 있다. 이러한 방식은 특히, Mode II STA가 자신의 이동 경로나 이동 영역을 예측할 수 있는 경우에 매우 유용하게 활용될 수 있다.

구체적으로, Mode II STA는 하나 이상의 위치에 대해서 Mode II CAQ를 수행할 수 있다. 하나 이상의 위치 중에서 하나의 위치에 대한 위치 정보는, 상기 하나의 위치를 특정하는 정보 (위도(latitude), 경도(longitude), 고도(altitude) 정보) 및 인접지(vicinity) 정보의 조합으로 구성될 수 있다. 인접지 정보는, 예를 들어, 상기 하나의 위치를 기준으로 하는 반경(Radius) 정보를 포함할 수 있다. 이와 같이 하나 이상의 위치의 각각에 대한 위치 정보 및 인접지 정보의 조합이 결정될 수 있고, 이들의 집합에 의해 하나 이상의 위치에 대한 위치 정보가 구성될 수 있다.

도 5 는 복수개의 위치 및 인접지 정보에 의해 표현되는 지리적 영역을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 5(a)의 예시에서는 Mode II STA의 예상 이동 경로 중에서 3 개의 상이한 위치를 결정하고, 3 개의 위치 각각에서의 반경을 예상 이동 경로가 3 개의 위치로부터의 반경에 포함되는 영역의 합집합을 벗어나지 않는 크기로 결정하는 것을 나타낸다. 도 5(a)의 예시에서는 3 개의 위치(P1, P2, P3)가 특정되고 P1, P2, P3는 각각 위도, 경도 및 고도의 조합에 의해서 특정될 수 있다 (예를 들어, P1=(LAT1, LONG1, ALT1), P2=(LAT2, LONG2, ALT2), P3=(LAT3, LONG3, ALT3)로 표현될 수 있다). 또한, P1, P2 및 P3 에 대한 인접지 정보는 각각의 반경 정보(R1, R2 및 R3)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 3 개의 위치에 대한 위치 정보는 (P1, R1), (P2, R2), (P3, R3) 로 구성될 수 있다. 이러한 위치 정보를 이용하여 Mode II STA는 GDB에게 채널 가용성 질의를 수행할 수 있다.

도 5(b)의 예시에서는 Mode II STA의 예상 이동 경로 상의 하나의 위치를 결정하고, 상기 하나의 위치로부터 예상 이동 경로를 포함할 수 있는 상이한 3 개의 반경을 결정할 수 있다. 도 5(b)의 예시에서는 예상 이동 경로 상의 하나의 위치 P1 이 특정되고, P1 을 중심점으로 해서 3 개의 상이한 반경 R1, R2, R3 가 결정될 수 있다. 이에 따라, 위치 정보는 (P1, R1), (P1, R2), (P1, R3) 로 구성될 수 있다. 이러한 위치 정보를 이용하여 Mode II STA는 GDB에게 채널 가용성 질의를 수행할 수 있다.

GDB는 Mode II STA가 질의한 위치 정보(예를 들어, 위치 및 인접지 정보의 조합)가 지시(indicate)하는 영역에 대한 가용 채널 리스트를 계산할 수 있다. Mode II STA가 복수개의 위치(예를 들어, 위치 및 인접지 정보의 복수개의 조합)에 대해 질의한 경우, GDB는 각각의 위치에 해당하는 가용 채널 리스트를 조합하여 복수개의 가용 채널 리스트를 계산하고 이를 Mode II STA에게 응답할 수 있다.

이러한 Mode II CAQ 과정에 의해서, Mode II STA는 예상 이동 경로에서 이용가능한 복수개의 채널 정보를 미리 획득할 수 있다.

Mode I CAQ

Mode I STA 는 데이터베이스 액세스 성능 또는 지리적-위치결정 성능을 가지지 않기 때문에, Mode I STA 는 TVWS에서 독립적으로 동작할 수 없다. Mode I STA는 다른 STA(예를 들어, Mode II STA)로부터 특별한 신호(예를 들어, 인에이블링 신호(enabling signal))을 수신하여야 비로소 TVWS 내에서 통신을 수행할 수 있으며, Mode I STA가 데이터를 전송하기 이전에 Mode II STA 로부터 가용 채널 정보를 획득할 필요가 있다. 이와 같이 Mode I STA 가 Mode II STA를 통해 가용 채널 정보를 획득하는 과정을 Mode I 채널 가용성 질의(Mode I CAQ) 과정이라고 칭한다.

도 6 은 Mode I CAQ 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.

Category 필드는 프레임 포맷이 적용되는 범주(스펙트럼 관리, QoS(Quality of Service), 블록 ACK(block ack), 퍼블릭 동작(public action)등)를 나타내는 값을 가질 수 있다. CAQ 프레임 포맷의 예시에서는 Category 필드가 퍼블릭 동작(public action)을 나타내는 코드(예를 들어, 4)의 값을 가질 수 있다.

Public Action 필드는 BSS-내(intra-BSS) 통신, BSS-간(inter-BSS) 통신, AP와 미연관-STA(unassociated-STA)의 통신에 관련된 동작들을 나타내는 값을 가질 수 있다. CAQ 프레임 포맷의 예시에서는 Public Action 필드가 채널 가용성 질의를 나타내는 값을 가질 수 있다.

다음으로, Reason Result Code 필드 값이 1이면 Mode I CAQ가 요청됨(즉, 채널 가용성 리스트가 요청됨)을 의미하며, Reason Result Code 필드 값이 3이면 가용 채널 리스트 결과가 성공(success)임을 의미한다. Reason Result Code 필드의 값이 1이면 Length 필드 이후의 필드들(즉, Map ID, Channel number, Maximum power level, validity)은 생략될 수 있다. Reason result Code 필드의 값이 3은 가용 채널 리스트의 요청에 대한 응답으로서, 가용 채널 리스트의 결과를 포함한다.

Length 필드는 남은 프레임 필드들의 길이를 나타내는 값을 가지며 그 단위는 옥텟(octet) (즉, 8 비트길이의 단위)이다. Length 필드 이후의 필드들은 생략될 수도 있고, Channel number, Maximum power level, validity 필드들은 반복될 수도 있으므로, Length 필드의 값은 변수(variable)이다.

Channel number, Maximum power level, validity 필드는 각각 사용 가능한 채널의 번호, 허가된 최대 출력 전력, 사용 가능 유효 시간을 의미한다. 하나 이상의 개수(N 개 (N≥1))의 채널로 구성된 사용 가능 채널 리스트를 전송하는 경우, Channel number, Maximum power level, validity 필드는 사용 가능 채널의 개수(N 개)만큼 반복될(repeated) 수 있으며, 해당 채널 리스트는 고유 번호인 Map ID를 가지게 된다. 여기서, 어떤 필드가 N번 반복된다는 말은 그 필드가 N 번 존재한다는 의미이며, 예를 들어, 어떤 필드가 1 번 반복된다는 것은 그 필드가 1 번만 존재한다는 의미이다. 사용 가능 채널이 한 개라도 존재하게 되면 해당 사용 가능 채널 리스트에 대해 Map ID를 부여한다. 즉, Map ID 는 하나의 가용 채널 리스트(하나의 가용 채널 리스트는 N 개의 가용 채널(들)로 구성됨)에 대해서 부여되는 것이다. 또한, 사용 가능 채널 리스트가 업데이트(update)되는 경우, Map ID는 1씩 증가하게 된다. Map ID의 최대 값(예를 들어, 2⁸-1)이 주어진 후에 채널 리스트가 업데이트되는 경우에는 Map ID는 0 이 주어지고, 다음 업데이트된 채널 리스트에는 다시 1씩 증가되는 Map ID가 주어질 수 있다.

추가적으로, Mode I STA는 Mode I CAQ를 통해 사용 가능 채널 목록을 획득한 이후에도 지속적으로 자신이 Mode II STA의 커버리지 내에 존재하고 있는지 여부와 Mode I CAQ를 통해 획득한 사용 가능 채널이 유효한지 여부를 확인해야 한다. 이러한 과정을 컨택트 검증(contact verification)이라 하고 컨택트 검증을 위해 Mode II STA가 Mode I STA에게 전송하는 신호를 CVS(Contact Verification Signal)라고 한다. 즉, CVS 는 인에이블링 STA (예를 들어, Mode II STA)에 의해서 전송되며, 종속적인(dependent) STA들이 여전히 인에이블링 STA 의 수신 영역 내에 존재하는지를 확인하고 가용 채널 리스트의 유효성을 확인하기 위해서 전송되는 신호이다.

도 7 은 CVS 정보요소(Information Element; IE) 포맷을 나타내는 도면이다.

Element ID 필드는 CVS 임을 나타내는 값(예를 들어, 3)을 가질 수 있다. Length 필드는 1 옥텟 길이의 필드이고 그 값은 1 로 설정될 수 있다.

CVS의 Map ID를 통해 사용 가능 채널 리스트가 유효한지 여부가 알려질 수 있다. Mode I STA는 미리 설정된 시간 간격(예를 들어, CVSTimeInterval)이하의 주기로 CVS를 지속적으로 수신하여야 한다. CVSTimeInterval 값은 예를 들어 60 초로 정해질 수 있고, Mode I STA는 60초 마다 또는 60초 보다 짧은 주기로 CVS를 수신해야 한다. Mode I STA는 현재 가지고 있는 가용 채널 리스트의 Map ID에 해당하는 CVS를 정해진 주기에 따라 지속적으로 수신하여야, 해당 채널 리스트가 계속해서 유효하다고 판단할 수 있다. 만약 Mode I STA가 CVSTimeInterval 동안 현재 가지고 있는 가용 채널 리스트의 Map ID에 해당하는 CVS를 수신하지 못하면, Map ID 에 해당하는 채널 리스트가 더 이상 유효하지 않은 것으로 판단한다. 즉, CVSTimeInterval는 가용 채널 리스트의 유효 기간으로 표현할 수도 있다. Mode I STA가 유효한 가용 채널 리스트를 가지고 있지 않으면, Mode I CAQ 과정을 다시 수행하여 가용 채널 리스트를 획득해야 한다.

Mode I STA가 CVSTimeInterval 동안 현재 가지고 있는 가용 채널 리스트의 Map ID에 해당하는 CVS를 수신하지 못하는 경우는, CVS 자체를 수신하지 못하는 경우도 있지만 (예를 들어, Mode I STA이 Mode II STA의 커버리지를 벗어난 경우 등), CVS를 수신하였지만 CVS에 포함된 Map ID 가 자신이 현재 가지고 있는 가용 채널 리스트의 Map ID와 일치하지 않는 경우도 있다. 이러한 경우, Mode I STA는 자신이 가지고 있던 가용 채널 리스트는 더 이상 유효하지 않은 것으로 판단하고, Mode I CAQ를 다시 전송하고 Mode I CAQ 응답을 수신하여 CVS 에 포함된 Map ID에 해당하는 새로운 가용 채널 정보를 획득하여야 한다.

CVS와 Mode I CAQ는, Mode II STA가 이동하는 경우에 업데이트된(updated) 가용 채널 리스트를 Mode I STA에게 알려주기 위하여 사용될 수 있다.

예를 들어, Mode I STA 에게 제공된 가용 채널 리스트의 Map ID 가 k 라고 가정한다. 이후, Mode II STA가 일정 거리 이상 이동하여 위치가 변경되면, Mode II STA는 GDB에 액세스하여 변경된 위치에서의 가용 채널 리스트를 다시 획득할 수 있다. 만약 Mode II STA이 GDB로부터 새롭게 획득한 채널 리스트가 기존에 Mode II STA이 가지고 있던 채널 리스트와 상이하면, 새롭게 획득한 채널 리스트의 Map ID 를 k+1 로 설정할 수 있다. 이에 따라, Mode II STA는, CVS내의 Map ID 값을 k+1로 설정하여 Mode I STA에게 CVS를 전송할 수 있다. 이러한 CVS를 수신한 Mode I STA는 가지고 있던 가용 채널 리스트의 Map ID 인 k와 상이한 Map ID 인 k+1 이 CVS에 포함되어 있음을 확인하고 가용 채널 리스트가 업데이트되었음을 알 수 있다. 이에 따라, Mode I STA는 Mode I CAQ 요청을 Mode II STA 으로 전송할 수 있다. 이에 응답하여, Mode II STA는 Mode I CAQ 응답을 Mode I STA에게 전송할 수 있다. Mode I CAQ 응답에 포함되는 Map ID, Channel number, Maximum power level, validity 필드의 값은 새로운 가용 채널 리스트에 해당하는 값으로 새로 설정된다.

한편, Mode II STA는 Mode II CAQ를 통해 GDB로부터 하나 이상의 위치에 대해서 가용 채널을 획득할 수 있다. 이러한 경우, Mode II STA는 추후에 자신의 위치가 변경되더라도, 변경된 위치에서 사용 가능한 채널리스트를 미리 획득하였기 때문에 GDB에 액세스하지 않는다. 다만, 이동한 위치에서 Mode II STA가 GDB에 액세스하지 않는 것은, 해당 채널 리스트의 채널 유효성(validity)이 이동 시간 동안 만료하지 않은 경우나, 이동 시간 동안 GDB에서 업데이트가 발생하지 않는 경우를 조건으로 한다. 만약 채널 유효성이 만료된 경우라면, Mode II STA 이동한 위치에서 새로운 가용 채널 정보를 획득하기 위해 GDB에 액세스할 수 있다. 만약 GDB 업데이트가 있었다면 GDB는 Mode II STA에게 가용 채널 정보가 변경되었음을 알려줄 수 있다 (예를 들어, announcement 방식으로 알려줄 수 있다).

이와 같이 Mode II STA이 하나 이상의 위치에서의 가용 채널 리스트를 미리 획득한 경우에, 미리 획득한 가용 채널 리스트 중에서 위치 변경이나 GDB 업데이트로 인해 가용 채널의 정보가 변경되면, 반드시 Mode I STA에게 변경된 가용 채널 정보를 알려주어야 한다. 왜냐하면, Mode I STA는 Mode I CAQ 요청에 대한 응답을 수신한 시점의 가용 채널 리스트만을 가지고 있기 때문이다. 또한, Mode I STA의 입장에서는, Mode II STA가 가지고 있는 가용 채널 리스트의 변경 여부는 CVS의 Map ID가 변경되었는지 여부를 통해 확인할 수 있지만, CVS가 채널 정보까지 포함하고 있는 것은 아니므로, 변경된 채널 리스트 정보를 Mode II STA에게 다시 요청해야 한다. 따라서, 변경된 Map ID의 CVS를 수신한 Mode I STA는 Mode II STA에게 Mode I CAQ 요청을 전송할 수 있다.

하나 이상의 위치에 대한 Mode I CAQ

Mode II STA는 Mode I STA에게 하나 이상의 위치(특히, 복수개의 위치)에서 사용 가능한 채널 리스트를 한 번에 알려줄 수 있다. Mode II STA가 Mode I STA에게 사용 가능 채널 리스트를 알려주는 방식에는, Mode I STA의 CAQ 요청에 대해서 CAQ 응답하는 방식이거나, 또는 요청되지 않은(unsolicited) CAQ 응답의 방식이 존재한다. 요청되지 않은 CAQ 응답이란, Mode I STA의 CAQ 요청 없이 Mode II STA가 가용 채널 정보를 알려주는 (예를 들어, announcement 방식으로 알려주는) 메시지를 의미한다.

도 8 은 하나 이상의 위치에서의 가용 채널 리스트를 전달하기 위하여 이용되는 Mode I CAQ 프레임 포맷의 예시를 나타내는 도면이다. 도 8 의 Mode I CAQ 프레임 포맷은 도 6 의 Mode I CAQ 프레임 포맷에 Number of Locations 필드가 추가되고, 채널 리스트에 해당하는 필드들(Map ID, Channel number, Maximum power level 및 Validity 필드)이 반복되는 새로운 프레임 포맷으로 정의될 수 있다.

도 8의 Mode I CAQ 프레임 포맷의 예시에서 도 6 과 중복되는 필드들(Category, Public Action, Reason Result Code)에 대한 설명은 명료성을 위하여 생략한다.

Number of locations 필드는 Mode II STA가 GDB에 질의한 위치(location)의 개수(즉, K (K≥1))를 나타내는 값을 가진다. 하나의 위치에 대해서 하나의 가용 채널 리스트가 주어지므로, Number of locations 필드의 값(즉, K)는 Number of locations field 이후의 필드에서 가용 채널 리스트의 개수({하나의 'Map ID' 및 N 개의 'Channel number, Maximum power level 및 Validity' 필드}의 반복 횟수)와 동일한 값을 가진다.

Length 필드는 Length 필드 이후의 필드들의 길이를 나타내는 값을 가진다. 도 8의 Mode I CAQ 프레임 포맷에서, Length 필드는 K*(N*3+1)의 값을 가진다. 다만, 도 8 에서 나타내는 예시는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 예시에 지나지 않으며, 복수개의 위치에 대한 채널 리스트(또는 채널 맵)을 표현하기 위해서 프레임 포맷 내에서 채널 리스트가 반복되는 형태는 다양하게 정의될 수 있음을 밝힌다.

예를 들어, 도 8 의 예시에서 K=1 인 경우에, Length 필드는 채널 리스트의 길이(즉, Map ID의 길이 + Channel number, Maximum power level 및 Validity 필드의 길이)를 나타내는 정보를 포함하는 것으로도 표현할 수 있다. 예를 들어, 하나의 채널 리스트에 N 개의 채널이 포함되는 것으로 가정하면, channel number, maximum power level 및 validity 필드가 N번 반복되고 (N*(1+1+1)), Map ID 필드의 길이 1 을 합하여, Length 필드는 N*3+1의 값을 가진다. 여기서, N의 최대값은 Map ID가 표시할 수 있는 최대 값으로 한정된다. 즉, 도 8 의 예시에서 K=1 인 경우의 Mode I CAQ 프레임 포맷은, 전술한 도 6 에서의 Mode I CAQ 프레임 포맷과 실질적으로 동일한 구성을 가진다.

이를 확장하여, K＞1 인 경우(즉, K≥2인 경우)에, Length 필드 이후에는 {하나의 'Map ID' 및 N 개의 'Channel number, Maximum power level 및 Validity' 필드}가 K 번 반복될 수 있다. Map ID, Channel Number, Maximum power level 및 Validity 필드의 길이가 각각 1 옥텟이므로, Length 필드는 K*(N*3+1)의 값을 가진다.

Map ID 필드는 채널 리스트 각각의 고유 번호이며, 서로 다른 채널 리스트에 대해 서로 다른 값이 부여된다. 즉, 하나의 위치에서 하나의 가용 채널 리스트가 제공되므로, 하나의 위치에서의 채널 리스트의 Map ID 와, 다른 위치에서의 채널 리스트의 Map ID 는 다른 값이 주어진다. 또한, 가용 채널 리스트가 업데이트되는 경우, Map ID는 이전에 사용된 Map ID 와 상이한 값으로 주어질 수 있다. 예를 들어, 가용 채널 리스트의 업데이트마다 Map ID는 1씩 증가하도록 설정할 수 있지만, 이는 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 가용 채널 리스트의 업데이트마다 Map ID는 1씩 증가하는 예시에 따르면, Map ID 의 최대 값(예를 들어, 2⁸-1)이 하나의 채널 리스트에 부여된 후에 채널 리스트가 업데이트되는 경우, 업데이트된 채널 리스트에 대해서 Map ID 의 값으로 1 이 주어지고, 이후의 업데이트되는 채널 리스트에 대해서는 1 씩 증가하는 Map ID 값이 주어진다. 즉, 하나의 위치에서의 가용 채널 리스트에 대한 Mode I CAQ 프레임 포맷의 예시인 도 6 에서 설명한 Map ID 필드의 값은 최대값(예를 들어, 2⁸-1) 이후에 0 이 부여되는 방식이었지만, 이와 달리 하나 이상의 위치에서의 가용 채널 리스트에 대한 Mode I CAQ 프레임 포맷의 예시인 도 8 에서는 Map ID 필드의 최대값(예를 들어, 2⁸-1) 이후에 1 이 부여되는 방식이다. 도 8 의 예시에서 0 값을 가지는 Map ID 필드는 채널 리스트의 업데이트 여부를 지시(indication)하기 위해 사용되도록 설정될 수 있고, 채널 리스트의 식별(identification) 번호로 사용되지 않을 수 있다.

도 8 의 예시와 같이 복수개의 위치에 대한 Mode I CAQ는, Mode I STA의 요청에 의하여 사용될 수도 있지만, 자신의 이동 영역을 알고 있고 동작 채널을 직접 선택할 수 있는 Mode II STA의 결정에 의하여 사용될 수도 있다. 전자의 경우, Mode I STA은 동작을 시작하기 전에 Mode I CAQ 요청 메시지를 Mode II STA에게 전송할 수 있고 이에 대한 응답으로 Mode II STA는 도 8 의 예시와 같은 Mode I CAQ 응답 메시지를 Mode I STA 에게 전송할 수 있다. 후자의 경우, Mode II STA가 임의의 시점에 GDB로부터 복수개의 위치에 대한 가용 채널 리스트를 획득한 후, Mode I STA에게 Mode I CAQ 응답 메시지를 전송(요청되지 않은(unsolicited) CAQ 응답의 형태 또는 announcement 형태로 전송)할 수 있다. 후자의 경우가 전자의 경우보다 일반적으로 이용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

Mode II STA는 복수개의 위치에 대한 사용 가능 채널 리스트를 GDB로부터 획득하고 각각의 위치에 해당하는 채널 리스트에 서로 다른 Map ID를 부여한 후, 도 8 의 예시와 같은 Mode I CAQ 메시지를 통해 해당 채널 리스트들을 한꺼번에 Mode I STA에게 알려줄 수 있다. Mode II STA가 Mode I STA에게 알려주는 Map ID는, GDB가 가용 채널 리스트를 Mode II STA에게 전송할 때 가용 채널 리스트 별로 GDB가 부여한 식별 번호와 동일할 수도 있고, 또는, GDB에서 부여하는 식별번호와는 별도로 Mode II STA 가 가용 채널 리스트마다 Map ID를 생성/부여 및 관리할 수도 있다. 예를 들어, Mode II STA가 복수개의 위치에 대한 복수개의 가용 채널 리스트에 대해서 한꺼번에 Map ID 를 부여하는 경우에, 순차적으로(sequentially) 번호를 매길 수도 있다. 이는 GDB로부터 가용 채널 리스트가 업데이트되는 경우에, Map ID 관리를 용이하게 하기 위함이다. 또한, Map ID 의 최대값(예를 들어, 2⁸-1)까지 모두 할당된 상태에서 가용 채널 리스트의 업데이트가 발생하면, Map ID 필드의 값은 0이 아니라 1부터 순서대로 할당이 된다. 이 경우, Map ID=1로 할당된 채널 리스트가 이전에 Map ID=1로 할당되었된 채널 리스트와 동일한 것으로 취급되는 것을 방지하기 위해서, Mode II STA는 Mode I STA에게 Map ID=0으로 설정한 CVS를 전송함으로써, 이후 전송되는 Mode I CAQ 의 Map ID 는 이전의 Map ID 와 동일한 값을 가지더라도 실제로는 상이한 채널 리스트 식별자임을 알려줄 수 있다. 또한, Map ID=0 은 가용 채널 리스트에 할당되지 않고, 채널 리스트와 Map ID 의 대응관계가 새롭게 정의됨을 알려주는 용도로 사용될 수 있다. 즉, Mode II STA는 Map ID 최대값을 넘어서 Map ID=1 부터 다시 할당하여 기존의 Map ID 값을 재사용하여야 하는 경우에, Mode I STA 에게 채널 리스트 변경을 알려주기 위해서 Map ID=0 로 설정한 CVS를 전송할 수 있다.

또한, 예를 들어, CAQ 요청 프레임에 포함되는 복수개의 위치는 CAQ 응답 프레임에 포함되는 복수개의 가용채널리스트(WSM)에 순차적으로 매핑될 수 있다. 즉, CAQ 요청에 포함되는 복수개의 위치 정보를 순서대로 제1위치, 제2위치, ... 제K위치라고 하면, CAQ 응답에서는 제1위치에 대한 가용채널리스트, 제2위치에 대한 가용채널리스트, ... 제K위치에 대한 가용채널리스트가 순서대로 포함될 수 있다. 이와 유사하게, CVS 프레임에 포함되는 MAP ID 의 순서도 CAQ 요청 프레임에서의 위치 정보의 순서(또는 CAQ 응답 프레임에서 복수개의 가용채널리스트의 순서)에 매핑될 수도 있다.

도 9 는 하나 이상의 가용 채널 리스트에 대한 CVS 정보요소(IE) 포맷을 나타내는 도면이다. 도 9 의 CVS 포맷에서는 도 7 의 CVS 포맷에 비하여 Map ID 필드가 반복될 수 있다는 점에서 상이하고, 그 외의 필드는 도 7 의 예시와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 도 9 의 CVS 포맷에서 하나의 Map ID 필드만이 포함되는 경우를 배제하는 것은 아니다.

도 9 의 CVS 포맷을 이용하여 하나 이상의 채널 리스트의 Map ID가 Mode II STA로부터 Mode I STA에게 제공될 수 있다. Mode I STA는 현재 가지고 있는 가용 채널 리스트의 Map ID에 해당하는 CVS를 미리 설정된 시간 간격(예를 들어, CVSTimeInterval)이하의 주기로 지속적으로 수신하여야, 해당 채널 리스트가 계속하여 유효하다고 판단할 수 있다. 또한, Mode I STA가 CVSTimeInterval 동안 CVS 자체를 수신하기는 하지만, 수신되는 CVS에서 특정 채널 리스트의 Map ID에 대해서는 CVSTimeInterval(예를 들어, 60초)을 초과한 시간 동안 수신하지 못하면, Mode I STA는 해당 채널 리스트가 더 이상 유효하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 만약, Mode I STA가 CVSTimeInterval 동안 CVS 자체를 수신하지 못하면, Mode I CAQ를 통해 획득해 둔 채널 리스트들에 대한 정보는 더 이상 유효하지 않게 된다. 이러한 경우, Mode I STA는 Mode I CAQ 과정을 다시 수행할 수 있다.

즉, CVSTimeInterval는 가용 채널 리스트의 유효 기간이라고 표현할 수도 있다. 따라서, CVSTimeInterval을 초과하는 시간 동안 하나 이상의 채널 리스트를 유효하게 유지하기 위해서는 하나 이상의 채널 리스트에 대한 하나 이상의 Map ID가 CVS에 포함되어 Mode I STA에게 전달되어야 한다. 이를 위하여 도 9 와 같은 포맷의 CVS를 이용할 수 있다.

Mode I STA는 CVS를 수신했을 때 해당 CVS에 포함된 Map ID들을 확인한 후, 자신이 미리 가지고 있는 채널 리스트(즉, Mode I STA는 가장 최근의 Mode I CAQ를 통해 복수개의 채널 리스트 및 그에 대응하는 복수개의 Map ID를 가지고 있음) 중에서 CVS에 포함된 Map ID에 해당되지 않는 Map ID에 대응하는 채널 리스트(들)은 모두 유효하지 않다고 판단하고, 그 채널 리스트(들)을 폐기(discard)하거나 또는 단순히 사용하지 않을 수 있다.

Mode II STA는 Mode I CAQ 응답(Mode I STA의 Mode I CAQ 요청에 대한 응답 또는 요청되지 않은(unsolicited) 응답)을 통해서 복수개의 가용 채널 리스트에 대한 정보를 Mode I STA에게 미리 전달할 수 있고, 미리 전달된 복수개의 가용 채널 리스트가 계속하여 유효한지 여부를 CVS를 이용하여 Mode I STA에게 알려줄 수 있다. 즉, Mode II STA는 CVS를 이용하여 Mode I STA가 사용가능한 채널 리스트의 유효 기간을 CVSTimeInterval 마다 갱신(renewal)해 준다고 표현할 수도 있다.

여기서, Mode I CAQ 과정에서 사전에 제공된 Map ID의 각각이 CVS에 반드시 포함되어야 하는 것은 아니다. 즉, Mode II STA는 CVS를 반드시 CVSTimeInterval(예를 들면, 60초) 마다 지속적으로 전송되어야 하나, CVS에는 하나의 위치에서의 가용 채널의 Map ID 만이 포함될 수 있다. Mode I STA는 CVS 에 포함된 Map ID를 보고, 현재 위치(및 현재 시점)에서 적용되는 가용 채널 리스트가, Mode I CAQ를 통해 획득해 둔 복수개의 가용 채널 리스트 중에서 어느 것에 해당하는 지를 판별할 수 있다.

또한, CVS에 포함되는 Map ID가 반드시 Mode I STA이 현재 사용 가능한 채널 리스트에 대응하는 것만은 아니다. 즉, 현재 사용 가능한 채널 리스트에 추가적으로, 이전에 (Mode I CAQ를 이용하여) Mode I STA에게 전송한 채널 리스트들 중에서 현재 사용 가능한 채널 리스트 이외의 다른 채널 리스트에 대한 Map ID도 CVS를 통하여 지속적으로 Mode I STA에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 5(b)와 같이 (P1, R2)에서의 사용 가능 채널이 (P1, R1)에서 사용 가능 채널의 부분집합(subset)인 경우에 이와 같이 동작할 수 있다. 예를 들어, (P1, R1) 영역에서의 가용채널의 MAP ID=1, 2, 3 이고, (P1, R1) 영역에서의 가용채널의 MAP ID=1, 2 이고, (P1, R3) 영역에서의 가용채널의 MAP ID=1 인 경우를 가정한다. 이러한 경우, Mode I STA 가 현재 (P1, R1) 영역에 위치하는 경우에 Mode I STA가 수신하는 CVS에는 MAP ID=1, 2 및 3 이 포함될 수 있는데, 이 중에서 MAP ID=1 및 2 는 (P1, R2) 영역에서의 가용 채널 리스트(즉, 다른 채널 리스트)에 대응하기도 한다. 마찬가지로, (P1, R1) 영역에 현재 위치하는 Mode I STA가 수신하는 CVS에 포함되는 MAP ID=1, 2, 3 중에서 MAP ID=1은 (P1, R3) 영역에서의 가용채널 리스트(즉, 다른 채널 리스트에)에 대응하기도 한다.

전술한 바와 같이, CVS에는 현재 사용가능 채널 리스트 및 다른 채널 리스트에 해당하는 복수개의 Map ID 필드가 포함될 수 있다. 즉, CVS에 Map ID를 포함하는 것을 해당 Map ID에 대응하는 채널 리스트의 갱신(renewal)이라고 할 수 있고, CVS를 이용하여 해당 채널 리스트의 전송 시점에서부터 CVSTimeInterval마다 갱신(renewal)해 줌으로써, 해당 채널 리스트가 지속적으로 유효하도록 관리할 수 있다. 또는, Mode I STA에게 (Mode I CAQ를 이용하여) 미리 제공된 복수개의 채널 리스트에 대응하는 복수개의 Map ID 중에서, 이전의 CVS에는 포함되어 있지 않은 Map ID가 이후의 CVS에는 포함되는 경우도 있다. 예를 들어, Mode I STA가 CVS에 포함되어 있지 않은 Map ID에 해당하는 채널 리스트를 폐기하지 않고 단순히 사용하고 있지 않은 경우에는, Mode I STA가 채널 리스트로 가지고 있었지만 가장 최근의 CVS 수신 이전에는 사용하지 않았던 채널 리스트에 대한 갱신(renewal)도 가능하다. 이러한 경우, Mode I STA의 입장에서는 가장 최근의 CVS에 포함된 Map ID(들)에 대응하는 채널 리스트(들)을 이용하고, 가장 최근의 CVS에 포함되지 않은 Map ID(들)에 대응하는 채널 리스트(들)은 사용하지 않는 것으로 간단하게 동작할 수도 있다.

한편, Mode II STA의 이동으로 인하여 사용 가능한 채널 리스트가 변경되면, Mode II STA는 Mode I STA에게 Mode I CAQ를 이용하여 변경된 가용 채널 리스트를 (예를 들어, announcement 방식으로) 알려줄 수 있다. 다만, 변경된 가용 채널 리스트가 변경되기 전의 가용 채널 리스트의 부분집합(subset)이면서, CVS에 포함된 Map ID에 해당하는 채널 리스트들 중에서 변경된 가용 채널 리스트와 일치하는 채널 리스트가 존재하는 경우에는, Mode II STA는 Mode I CAQ를 통해서 변경된 가용 채널 리스트를 알려주는 것이 아니라, CVS를 통해서 어떤 채널 리스트가 더 이상 유효하지 않은지를 알려줄 수 있다. 이러한 경우에, 더 이상 사용 가능하지 않은 채널을 포함하는 채널 리스트의 Map ID는 CVS에 포함되지 않는다. 이러한 CVS를 수신한 Mode I STA은 CVS에 포함되지 않은 Map ID에 해당하는 채널 리스트는 더 이상 유효하지 않다고 보고 사용하지 않는다(또는 폐기할 수도 있다). 즉, Mode I STA의 입장에서는 자신이 사용 가능한 채널 리스트는, 가장 최근에 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 해당하는 채널 리스트의 합집합이라고 볼 수 있다.

요컨대, 도 8 의 예시와 같은 Mode I CAQ 메시지를 이용하여 Mode I STA는 복수개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 사전에 획득할 수 있고, 위치가 변경되더라도 변경된 위치에서 새로운 Mode I CAQ 메시지를 이용하지 않고 CVS (예를 들어, 도 9 와 같은 CVS) 만을 수신함으로써, Mode I STA는 복수개의 위치에 대한 복수개의 가용 채널 리스트가 유효한 것인지를 계속하여 확인(즉, 트래킹(tracking))할 수 있다. Mode I STA 및/또는 Mode II STA의 위치가 변경되어 Mode I STA가 사용 가능한 채널 리스트가 달라지면, Mode II STA는 변경된 채널 리스트의 Map ID를 Mode I STA에게 CVS를 통하여 전송할 수 있다 (여기서, 해당 Map ID에 대응하는 채널 리스트가 Mode I CAQ를 이용하여 Mode I STA에게 미리 제공되어 있는 것을 가정한다).

CVS를 수신한 Mode I STA는, Mode I CAQ를 통해 사전에 획득한 복수개의 위치에서의 가용 채널 리스트 중에서 CVS를 통해 수신된 Map ID에 해당하는 채널 리스트가 존재하는지를 확인할 수 있다. 만약 CVS에 포함된 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트를 가지고 있는 경우, Mode I STA는 현재 사용하는 채널 리스트를 CVS에 포함된 Map ID 에 대응하는 채널 리스트로 대체하여 사용할 수 있다. 만약 CVS에 포함된 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트를 가지고 있지 않은 경우나, 또는 CVS의 Map ID가 0으로 설정되어 있는 경우에, Mode I STA는 Mode II STA로부터 새로운 가용 채널 리스트를 수신할 수 있다. Mode I STA는 요청을 전송함으로써 또는 요청하지 않고도 Mode II STA 로부터 Mode I CAQ 응답을 수신함으로써 새로운 가용 채널 리스트를 획득할 수 있다. 이러한 Mode I CAQ 과정을 업데이트된 Map ID의 획득 과정이라고 할 수도 있고, 또는 Map ID의 리셋(reset) 과정이라고 할 수도 있다.

Map ID의 업데이트 용도로서의 Mode I CAQ 의 경우에, Mode II STA는 Mode I CAQ 요청 메시지를 수신하면 업데이트된 Map ID 및 이에 해당하는 가용 채널 리스트 정보만을 Mode I CAQ 응답 메시지를 통해서 Mode I STA에게 전송한다. Mode I CAQ 응답 메시지를 수신한 Mode I STA는 업데이트된 Map ID 및 이에 대응하는 가용 채널 리스트를 기존의 유효한 가용 채널 리스트들에 추가할 수 있다.

한편, Map ID=0 인 CVS를 수신한 이후에 Mode I CAQ 응답 메시지를 통해서 새롭게 수신하는 채널 리스트의 Map ID는 기존의 채널 리스트의 Map ID와 동일한 번호를 가질 수도 있다. 이러한 경우에, 새롭게 획득된 채널 리스트를 해당 Map ID에 대응시킴으로써 기존의 채널 리스트를 대체(또는 리셋)할 수 있다.

전술한 설명에서는, Mode I STA가 가장 최근의 Mode I CAQ 과정을 통해 하나 이상의 위치에서의 가용 채널 리스트 및 대응 Map ID 를 사전에 획득하여 두고, 획득하여 둔 가용 채널 리스트의 유효성을 CVS를 통하여 Mode II STA가 Mode I STA에 알려주는 방안에 대하여 설명하였다.

다음으로, Mode I CAQ 과정을 통해 획득해 둔 가용 채널 리스트 자체를 새롭게 설정해야 하는 경우에 대하여 설명한다. 예를 들어, Mode II STA가 가용 채널 리스트를 사전에 획득해 둔 위치가 아닌 다른 새로운 위치로 이동하는 경우, 또는 Mode II STA가 GDB로부터 가용 채널 리스트가 업데이트되었다는 통지(notification)를 받는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우에는 Mode II STA이 Mode I STA에게 CVS를 전송하더라도 CVS에 포함된 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트의 유효성을 Mode II STA도 확신할 수 없으므로, Mode II STA 가 가용 채널 리스트를 다시 획득하는 과정이 필요하다. 이에 따라, Mode II STA는 GDB에 다시 접속하여 새로운 가용 채널 리스트(변경된 위치에서의 가용 채널 리스트 또는 위치 변경이 없더라도 GDB에서 업데이트된 가용 채널 리스트)를 획득할 수 있다.

Mode II STA이 GDB로부터 새로 획득한 가용 채널 리스트가 기존의 것과 일치하지 않는 경우, Mode II STA는 업데이트된 Map ID를 포함하는 CVS를 Mode I STA에게 전송할 수 있다. Mode I STA는 CVS에 포함된 Map ID의 채널 리스트를 가지고 있지 않으므로, Mode II STA에게 Mode I CAQ 요청 메시지를 전송하고, Mode II STA로부터 업데이트된 가용 채널 리스트에 대한 정보를 포함하는 Mode I CAQ 응답 메시지를 수신할 수 있다.

또는, Mode II STA이 GDB로부터 새로 획득한 가용 채널 리스트가 기존의 것과 일치하는 경우, 기존의 Map ID를 그대로 사용하여 CVS를 전송할 수 있고, 이러한 CVS를 수신한 Mode I STA역시 Mode I CAQ 요청을 수행하지 않는다.

이하에서는, 전술한 본 발명의 예시에 따른 하나 이상의 위치에 대한 Mode I CAQ 과정 및 CVS 송수신 과정의 다양한 적용예에 대하여 설명한다.

도 10 은 본 발명의 일례에 따른 Mode I CAQ 과정 및 CVS 송수신 과정을 나타내는 도면이다. 도 10 의 예시에서 Mode I STA는 Mode II STA의 커버리지 내에 위치하고, Mode II STA는 인증된 DB(authorized DB)와 인터넷 등을 통해서 정보를 주고 받을 수 있는 것을 가정한다.

단계 S1001에서 Mode I STA는 Mode II STA로 CAQ Request 1 을 전송할 수 있으며, 이는 Mode I CAQ 요청에 해당한다.

단계 S1002에서 Mode II STA는 인증된 DB(예를 들어, GDB)로 복수개의 위치에 대한 가용 채널 리스트 질의를 전송할 수 있다. 이는 Mode II CAQ 요청에 해당한다. 예를 들어, Mode II STA는 도 5(a)의 예시에서 P1에 위치하고 있고, 2 개의 위치 (즉, (P1, R1) 및 (P2, R2)에서 사용 가능한 채널 리스트를 GDB에 질의할 수 있다.

단계 S1003에서 GDB는 Mode II STA의 질의에 응답하여 복수개의 위치에 대한 가용 채널 리스트를 Mode II STA에게 전달할 수 있다. 이는 Mode II CAQ 응답에 해당한다. 예를 들어, GDB가 Mode II STA에게 제공하는 가용 채널 리스트는, (P1, R1) 위치에서 사용가능한 채널들의 채널 번호가 {1, 2, 3}이고, (P2, R2) 위치에서 사용가능한 채널들의 채널 번호가 {3, 4, 5}인 경우를 가정한다.

단계 S1004에서 Mode II STA는 GDB로부터 획득한 복수개의 위치에 대한 가용 채널 리스트 중에서 Mode I STA이 사용할 수 있는 채널 리스트를 Mode I STA 에게 전송할 수 있다. 이는 Mode I CAQ 응답에 해당한다. 예를 들어, CAQ Response 1 에 포함되는 정보는, 다음의 표 1 과 같이 정리할 수 있다.

한편, 단계 S1002는 단계 S1001에 의하여 개시되는 것일 수도 있지만, 단계 S1001이 수행되지 않더라도 Mode II STA가 GDB로 가용 채널 리스트 질의를 전송할 수 있다. 또한, Mode II STA가 GDB로부터 복수개의 위치에 대한 가용 채널 리스트를 이미 획득한 상태인 경우에는 S1002 및 S1003의 Mode II CAQ 과정이 수행되지 않고, S1001 에서의 Mode I CAQ 요청에 대하여 S1004 의 Mode I CAQ 응답을 수행할 수도 있다. 또는, 단계 S1001가 수행되지 않고(또는 단계 S1001, S1002, S1003이 수행되지 않고), Mode II STA가 Mode I STA에게 복수개의 위치에 대한 가용 채널 리스트를 전달할 수도 있다. 이는 요청되지 않은(unsolicited) Mode I CAQ 응답에 해당한다. 이와 같이 다양한 상황에서 단계 S1004에서 Mode I STA에게 복수개의 위치에 대한 가용 채널 리스트가 전송될 수 있다.

단계 S1005에서 Mode II STA는 Mode I STA에게 CVS(CVS1)를 전송할 수 있다. CVS1에는 Map ID=1 인 정보만을 포함할 수 있다. 이에 따라, Mode I STA는 Map ID=1에 대응하는 채널 번호 {1, 2, 3}이 현재 위치 및 현재 시점(예를 들어, CVSTimeInterval의 기간 동안)에서 자신이 사용 가능한 채널을 결정할 수 있고, 이에 따라 TVWS 통신을 수행할 수 있다.

단계 S1006에서 Mode II STA가 다른 위치로 이동하여 지리적-위치 변경이 발생할 수 있다. 예를 들어, 단계 S1006 전에는 Mode II STA가 (P1, R1)의 위치에 있다가 단계 S1006 에서 (P2, R2) 위치로 이동한 것을 가정한다 (보다 구체적으로는 (P2, R2) 영역에서 (P1, R1)의 영역과 겹치는 부분을 제외한 영역으로의 이동을 가정할 수 있다). 이러한 위치 변경에 따라, 가용 채널 리스트가 변경될 수 있다. Mode II STA는 S1003에서 (P2, R2) 위치에서의 가용 채널 리스트를 미리 획득해 둔 상태이므로, 단계 S1006의 위치 변경으로 인하여 GDB로 새로운 가용 채널 리스트를 질의할 필요가 없다.

단계 S1007에서 Mode II STA는 현재 위치에서의 가용 채널 리스트의 Map ID를 포함하는 CVS(CVS2)를 Mode I STA에게 전송할 수 있다. CVS2에는 Map ID=2 인 정보만을 포함할 수 있다. 이에 따라, Mode I STA는 Map ID=2 에 대응하는 채널 번호 {3, 4, 5}가 현재 위치 및 현재 시점(예를 들어, CVSTimeInterval의 기간 동안)에서 자신이 사용 가능한 채널을 결정할 수 있고, 이에 따라 TVWS 통신을 수행할 수 있다.

Mode II STA가 (P2, R2) 영역에 위치하는 동안에 (P2, R2) 위치에서 사용가능한 채널 리스트의 업데이트가 발생할 수 있다. 단계 S1008 에서 GDB는 업데이트된 가용 채널 리스트를 Mode II STA에게 전송할 수 있다. 이는 요청되지 않은(unsolicited) Mode II CAQ 응답에 해당한다. 예를 들어, 단계 S1008에서 Mode II STA이 수신한 업데이트된 가용 채널 리스트(예를 들어, (P2, R2) 위치에서 채널 번호 {3, 4, 6})는 이전에 단계 S1003에서 획득했던 가용 채널 리스트(예를 들어, (P2, R2) 위치에서 채널 번호 {3, 4, 5})와 일치하지 않을 수 있다. 이 경우, Mode II STA는 다음의 표 2 와 같이 업데이트된 가용 채널 리스트에 Map ID를 할당할 수 있다.

단계 S1009에서 Mode II STA는 (P2, R2)에서 가용 채널 리스트가 업데이트되었음을 알려주기 위해서 Mode I STA에게 CVS(CVS3)를 전송할 수 있다. CVS3에는 Map ID=3 인 정보만을 포함할 수 있다. 여기서, Mode I STA는 단계 S1004에서 수신한 CAQ Response에 포함된 Map ID=1 인 가용 채널 리스트 및 Map ID=2인 가용 채널 리스트만을 가지고 있다. 따라서, Mode I STA가 수신한 CVS3에 포함된 Map ID를 확인하였을 때, Map ID=3은 자신이 가지고 있지 않은 것이므로 그에 해당하는 가용 채널 리스트를 결정할 수 없다. 이에 따라 Mode I STA는 새로운 가용 채널 정보를 획득하여야 한다.

단계 S1010에서 Mode I STA는 CAQ Request 2 를 Mode II STA에게 전송할 수 있다. 이는 Mode I CAQ 요청에 해당한다.

단계 S1011에서 Mode II STA는 CAQ Response 2 를 Mode I STA에게 전송할 수 있다. 이는 Mode I CAQ 응답에 해당한다. 여기서, CAQ Response 2 에는 아래 표 3 의 정보가 반드시 포함될 수 있다.

한편, 도 5(b)의 예시에서도 전술한 도 10 에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 단계 S1001 내지 S1005 및 단계 S1007 내지 S1011은 동일하게 적용될 수 있고, 단계 S1006에서 Mode II STA 이 (P1, R1) 위치에 존재하다가 (P1, R2) 위치로 이동하여 채널 리스트가 변경되는 경우로 볼 수 있다 (즉, (P1, R2) 영역에서 (P1, R1) 영역을 제외한 영역으로 이동할 때 채널 리스트의 변경이 있다고 볼 수 있다).

도 11 은 본 발명의 다른 일례에 따른 Mode I CAQ 과정 및 CVS 송수신 과정을 나타내는 도면이다. 도 11 의 예시에서 별도의 설명이 없는 부분은 도 10 의 예시에서의 설명이 그대로 적용될 수 있다.

도 11 의 예시에서는 Mode II STA가 도 5(b)의 예시에서 P1 에서 출발하여, (P1, R1)영역, (P1, R2) 영역 및 (P1, R3) 영역에 걸쳐 이동하는 경우를 가정한다. 즉, Mode II STA의 예상 이동 경로는 도 5(b)에 나타낸 바와 같고, Mode II STA는 해당 예상 이동 경로에서 사용 가능한 채널 리스트를 사전에 가지고 있는 것으로 가정한다 (예를 들어, GDB로부터 미리 가용 채널 리스트들을 획득한 상태임을 가정한다).

단계 S1101에서 Mode I STA는 Mode II STA에게 Mode I CAQ 요청(CAQ Request 1)을 전송할 수 있다. 단계 S1102에서 Mode II STA는 Mode I STA에게 Mode I CAQ 응답(CAQ Response 1)을 전송할 수 있다. 예를 들어, Mode II STA의 예상 이동 경로가 포함되는 각각의 위치에서의 사용가능 채널 리스트는 다음의 표 4 와 같이 CAQ Response 1에 포함될 수 있다.

상기 표 4 에서 나타내는 바와 같이, 도 5(b)와 같이 복수개의 위치가 설정되는 경우, 보다 넓은 영역에서의 가용채널은 보다 좁은 영역에서의 가용채널의 부분집합으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 보다 넓은 영역의 어디에서든 사용가능한 채널을 결정할 때에는, 영역이 넓은 만큼 해당 영역 내에 우선적 사용자가 위치할 가능성 또는 인접 채널 간섭의 우려 등이 증가할 수 있기 때문이다. 다만, 이는 이해를 돕기 위한 단순한 예시일 뿐, 본 실시예는 하나의 위치에서의 가용채널 리스트가 다른 위치에서의 가용채널 리스트의 부분집합이 되는 다양한 경우에 적용될 수 있다.

단계 S1102는 단계 S1101에 응답하여 수행될 수도 있고, 요청되지 않은(unsolicited) 형태로 수행될 수도 있다.

단계 S1103에서 Mode II STA는 Mode I STA에게 CVS(CVS1)을 전송할 수 있다. CVS1에는 Map ID=1, 2, 3 이 포함될 수 있다. 이에 따라, Mode I STA는 Map ID=1, 2, 3 에 대응하는 채널 번호 {1, 2, 3}이 현재 위치 및 현재 시점(예를 들어, CVSTimeInterval의 기간 동안)에서 자신이 사용 가능한 채널을 결정할 수 있고, 이에 따라 TVWS 통신을 수행할 수 있다.

단계 S1104에서 Mode II STA는 (P1, R2) 위치로 이동하여 (즉, (P1, R1) 영역 내에 존재하던 Mode II STA가 R1 반경을 벗어나서 (P1, R2) 영역으로 이동하는 경우), 지리적-위치 변경이 발생하고 이에 따라 가용 채널 리스트가 변경될 수 있다. 단계 S1105에서 Mode II STA는 가용 채널 리스트의 변경을 Mode I STA에게 알려주기 위하여 CVS(CVS2)를 전송할 수 있다. CVS2에는 Map ID=2, 3 이 포함될 수 있다. 이에 따라, Mode I STA는 Map ID=2, 3 에 대응하는 채널 번호 {1, 2}이 현재 위치 및 현재 시점(예를 들어, CVSTimeInterval의 기간 동안)에서 자신이 사용 가능한 채널을 결정할 수 있고, 이에 따라 TVWS 통신을 수행할 수 있다. 또한, Mode I STA는 CVS의 Map ID에 대응되지 않는 채널 번호 {3} 은 단순히 사용하지 않거나 폐기할 수 있다.

단계 S1106에서 Mode II STA는 (P1, R3) 위치로 이동하여 (즉, (P1, R2) 영역 내에 존재하던 Mode II STA가 R2 반경을 벗어나서 (P1, R3) 영역으로 이동하는 경우), 지리적-위치 변경이 발생하고 이에 따라 가용 채널 리스트가 변경될 수 있다. 단계 S1107에서 Mode II STA는 가용 채널 리스트의 변경을 Mode I STA에게 알려주기 위하여 CVS(CVS3)를 전송할 수 있다. CVS2에는 Map ID=3 이 포함될 수 있다. 이에 따라, Mode I STA는 Map ID=3 에 대응하는 채널 번호 {1}이 현재 위치 및 현재 시점(예를 들어, CVSTimeInterval의 기간 동안)에서 자신이 사용 가능한 채널을 결정할 수 있고, 이에 따라 TVWS 통신을 수행할 수 있다. 또한, Mode I STA는 CVS의 Map ID에 대응되지 않는 채널 번호 {2, 3} 은 단순히 사용하지 않거나 폐기할 수 있다.

한편, Mode II STA가 (P1, R3) 영역에 위치하는 동안에 (P1, R3) 위치에서 사용가능한 채널 리스트의 업데이트가 발생할 수 있다. 단계 S1108 에서 GDB는 업데이트된 가용 채널 리스트를 Mode II STA에게 전송할 수 있다. 이는 요청되지 않은(unsolicited) Mode II CAQ 응답에 해당한다. 예를 들어, 단계 S1108에서 Mode II STA이 수신한 업데이트된 가용 채널 리스트(예를 들어, (P1, R3) 위치에서 채널 번호 {4, 5})는 이전에 획득했던 가용 채널 리스트(예를 들어, (P1, R3) 위치에서 채널 번호 {1})와 일치하지 않을 수 있다. 이 경우, Mode II STA는 다음의 표 5 와 같이 업데이트된 가용 채널 리스트에 Map ID를 할당할 수 있다.

단계 S1109에서 Mode II STA는 (P1, R2)에서 가용 채널 리스트가 업데이트되었음을 알려주기 위해서, 요청되지 않은(unsolicited) Mode I CAQ 응답(CAQ Response 2)을 Mode I STA에게 전송할 수 있다. 여기서, CAQ Response 2 에는 아래 표 6 의 정보가 반드시 포함될 수 있다.

한편, 도 5(a)의 예시에서도 전술한 도 11 에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 단계 S1104에서 Mode II STA 이 (P1, R1) 위치에 존재하다가 (P2, R2) 위치로 이동하여 채널 리스트가 변경되는 경우로 볼 수 있다 (즉, (P2, R2) 영역에서 (P1, R1) 영역을 제외한 영역으로 이동할 때 채널 리스트의 변경이 있다고 볼 수 있다). 이러한 경우, (P2, R2) 에서의 가용 채널 정보는 (P1, R1) 에서의 가용채널 정보의 부분집합에 해당할 수 있으며, 전술한 바와 같이 R2 반경 내에서 R1 반경 이외의 부분에서의 가용 채널의 유효성을 알려주는 CVS 방식이 사용될 수 있다.

TVWS 에서 다중 동작 범위 설정 방안

이하에서 설명하는 본 발명의 실시예들은 전술한 본 발명의 다양한 실시예들과 별도로 적용될 수도 있고, 또는 동시에 조합으로 적용될 수도 있다.

전술한 바와 같이, Mode II STA는 직접 GDB에 접속하여 복수개의 위치(또는 복수개의 위치 각각에서의 반경을 포함한 복수개의 범위, 이하에서는 '다중 동작 범위'라 함)에서 가용 채널 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, Mode II STA는 현재 자신의 위치를 확인하고, 현재 위치로부터 예상 이동 경로를 포함하는 복수개의 동작 범위를 설정하여, 해당 복수개의 동작 범위에서 사용 가능한 채널 정보를 GDB로부터 획득할 수 있다. 또한, Mode II STA 는 위와 같은 복수개의 동작 범위에서 벗어날 수도 있으므로, Mode II STA 는 자신의 위치를 소정의 시간 주기로 (예를 들어, 60초 마다) 확인하여, 동작 지역 범위 벗어나는 경우에 다시 GDB에 접속하여 사용 가능한 채널 정보 획득할 수 있다. 이와 같이, Mode II STA가 위와 같은 복수개의 동작 지역을 벗어나지 않는 한, 긴 시간 (예를 들어, 24시간 (일반적으로 24 시간 동안의 TV 대역 사용 스케줄은 정해져 있음)) 동안 GDB로부터 가용 채널 정보를 확인하지 않아도 되므로 가용 채널 정보 획득의 오버헤드 및 지연이 감소될 수 있다. Mode II STA 과의 CAQ, CVS 등을 통하여 Mode I STA 이 복수개의 동작범위에서의 가용채널 획득 및 이용하는 방안에 대해서는 전술한 설명과 중복되므로 생략한다.

이하에서는, Mode II (또는 Mode I) STA이 복수개의 동작 범위 각각에 대한 가용 채널 정보를 이용하는 방안을 적용함에 있어서, 동작 범위를 설정하는 본 발명의 예시들에 대하여 설명한다.

예를 들어, Mode II (또는 Mode I) STA 이 복수개의 동작 범위 내에서 이동성을 가지는 경우, 동작 범위를 크게(또는 넓게) 설정할수록 Mode II (또는 Mode I) STA이 설정된 동작 범위를 벗어날 확률이 줄어들게 된다. 이러한 경우, GDB와 Mode II STA간의 가용 채널의 확인/획득에 소요되는 시간 지연이 줄어들고 시그널링 오버헤드도 줄어들게 되며, 이는 Mode II STA와 Mode I STA 사이에서도 마찬가지이다. 예를 들어, 500m 반경의 동작 범위 하나가 설정되는 경우에 비하여 100m 반경의 동작 범위가 복수개 설정되는 경우에서 시그널링 지연 및 오버헤드가 크게 증가될 수 있다.

그러나, 동작 범위를 크게 설정하는 것이 항상 유리하지는 않다. 예를 들어, 동작 범위가 크게 설정될수록 해당 동작 범위에서 고려해야 할 우선적 사용자(또는 면허 기기)의 개수가 증가할 수 있기 때문에, 동작 범위가 크게 설정될수록 비면허 기기가 사용할 수 있는 채널의 개수가 줄어들 수 있다. 예를 들어, 면허 기기가 λ의 밀도(density)를 가지는 2차원 PPP(Poisson Point Process)의 분포로 배치되고, 각각의 면허 기기의 활동성(activity)를 P _on 이라고 하면, 평균 가용 채널의 개수(

)는 다음의 수학식 1 과 같이 표현할 수 있다.

상기 수학식 1 에서 M은 비 면허 단말이 사용 가능한 전체 채널의 수, k는 동작 범위 내에 존재하는 면허 기기의 수, R 은 동작 범위의 반지름을 의미한다. 상기 수학식 1 에서 Γ(x)는 x 에 대한 감마 함수(Gamma Function)이며, 아래의 수학식 2 와 같이 정의된다.

또한, 상기 수학식 1 에서 Γ(x,y) 는 불완전 감마 함수(Incomplete Gamma-Function)이며, 아래의 수학식 3 과 같이 정의된다.

도 12 는 설정된 반경에 따른 가용 채널의 개수를 면허 기기의 밀도(λ) 별로 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다. 도 12 에서 나타내는 바와 같이 가용 채널의 개수는 동작 범위가 작게(또는 좁게) 설정될수록 많아지고, 동작 범위가 크게(또는 넓게) 설정될수록 적어진다. 가용 채널의 개수는 시스템 성능에 직접적인 영향을 미치며, 가용 채널의 개수가 많을수록 시스템 성능이 높아질 수 있다. 따라서, 동작 범위가 좁을수록 가용 채널의 개수가 증가하고 시스템 성능이 개선될 수 있다.

정리하자면, 전술한 바와 같이 넓은 동작 범위가 설정될수록 가용채널정보 시그널링의 시간 지연 및 오버헤드가 낮아지는 점에서 유리하다. 또한, 좁은 동작 범위가 설정될수록 가용 채널의 개수가 증가하는 점에서 유리하다. 즉, 동작범위를 설정할 때에 시간 지연 및 오버헤드를 낮추는 측면과 가용 채널 개수를 증가시키는 측면은 서로 트레이드-오프 관계에 있게 된다. 따라서, 복수개의 동작 범위에 대한 가용채널 정보를 이용하는 목적, 기기의 성능 제한, 요구하는 가용 채널의 개수 등을 종합적으로 고려하여 동작 범위의 크기를 설정할 수 있다. 예를 들어, 시간 지연 및 오버헤드에 비교적 민감한 (즉, 처리 속도가 낮거나 빠른 처리를 요구하는) 기기의 경우에는 동작 범위를 가능한 넓게 설정할 수 있고, 많은 가용 채널을 요구하는 (즉, 높은 서비스 품질을 요구하는) 기기의 경우에는 동작 범위를 가능한 좁게 설정할 수 있다.

도 13 은 다중 동작 범위 설정의 일례를 나타내는 도면이다. 도 13 은 상기 도 5(b)의 구체적인 예시로서 이해될 수도 있다. 도 13에서 Mode II (및/또는 Mode I) STA 의 이동성을 고려하여 K 개의 다중 동작 범위(zone 1, zone 2, ..., zone K)가 설정될 수 있다. K 개의 다중 동작 범위의 각각의 반경은 r ₁,r ₂,…,r _K 가 된다. 예를 들어, K 개의 다중 동작 범위에 대해 반경이 작은 순서대로 인덱스가 부여될 수 있다.

Mode II STA 는 복수개(K 개)의 동작 범위 각각에 대한 가용 채널 정보를 GDB 에 요청하고 획득할 수 있다. CAQ 프레임은 STA이 WSM(White Space Map) 정보를 요청하는 경우 또는 STA이 WSM 정보를 다른 STA에게 전송하는 경우에 사용하는 프레임이며, 여러 개의 정보 필드로 구성되어 있다. Mode II STA 이 복수개의 동작 범위 각각에 대한 가용 채널 정보를 GDB 에 요청하고 획득하기 위하여, 본 발명에서 새롭게 제안하는 Mode II CAQ 프레임이 이용될 수 있다.

도 14 는 Mode II CAQ 프레임을 나타내는 도면이다. 도 14(a)는 기존의 CAQ 프레임을 나타내고, 도 14(b)는 본 발명에서 제안하는 새로운 CAQ 프레임을 나타낸다.

도 14(a)의 Mode II CAQ 프레임을 구성하는 필드 중에서 Info ID 필드는 정보의 식별자를 나타내고, Length 필드는 CAQ 프레임의 나머지 필드의 길이를 나타내고, Requester STA Address 필드는 CAQ를 요청하는 STA의 주소를 나타내고, Responder STA Address 필드는 CAQ에 응답하는 STA의 주소를 나타내고, Reason Result Code 필드는 CAQ 필드의 설명을 나타내고, Channel Query Info 필드는 기기 식별자의 존재 여부 및 기기 위치 정보의 개수를 나타내고, Device Class 필드는 기기가 속한 클래스를 나타낸다. 또한, Device Location Information 필드는 기기의 위치 정보에 대한 것이며, 복수개의 위치에 대한 CAQ 프레임인 경우에 Device Location Information 필드는 반복될 수 있다. 또한, WSM element body fields 는 WSM을 구성하는 채널 정보들을 포함하는 필드이다.

도 14(a)와 같은 기존의 CAQ 프레임 구조는 본 발명의 일례에 따라 도 14(b)와 같은 새로운 CAQ 프레임 구조로 변경될 수 있다. 도 14(b)에서 도 14(a)와 중복되는 내용에 대한 설명은 생략한다. 도 14(b)에서는 도 14(a)에 비하여 Reason Result Code 필드, Channel Query Info 필드, Device Location Information 필드 및 WSM element body fields 가 변경될 수 있다. 여기서, 직접적으로 구성이 변경되는 필드는 Reason Result Code 필드 및 Channel Query Info 필드이다.

Reason Result Code 필드는 기본적으로 WSM 정보의 요청을 수신한 STA이 WSM 정보를 요청하는 STA에게, 채널 요청이 성공적으로 되었는지, 동작 범위 요청이 성공하였는지 등을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 본 발명에서 제안하는 Reason Result Code field 에는 복수개의 동작 지역 범위에 해당하는 WSM 정보를 요청함에 따른 성공 여부를 새로운 필드 값으로서 추가하는 것을 제안한다. 이에 따라 Reason Result Code field는 다음의 표 7 과 같이 구성될 수 있다.

상기 표 7 의 예시에서는 Result Code field 의 필드 값 '4'가, 하나의 기기 위치에서 복수개의 반경 정보에 따라 정의되는 복수개의 동작 범위(예를 들어, 도 13과 같은 복수개의 동작 범위)에 해당하는 WSM 정보(가용 채널 리스트)가 성공적으로 제공되는 것을 나타낸다.

다음으로, 도 15 에서 나타내는 바와 같이, Channel Query Info 필드는 기본적으로 WSM 을 요청하는 STA이 보내는 정보로서, 단말의 위치 정보 존재 여부와 위치 정보의 개수를 나타내는 필드이다. 본 발명에서 제안하는 Channel Query Info 필드에는 WSM을 요청하는 단말이 다중 동작 범위를 사용하는지 여부를 나타내는 필드가 추가될 수 있다. 도 15(a)는 기존의 Channel Query Info 필드의 구성을 나타내고, 도 15(b)는 본 발명에서 제안하는 Channel Query Info 필드의 구성을 나타낸다. 도 15(b)에서 나타내는 바와 같이, B1 필드에 복수개의 동작 범위를 사용하는지 여부를 나타내는 1 비트 크기의 필드가 추가될 수 있다.

도 14(b)에서 나타내는 바와 같은 CAQ 프레임 구조를 이용함으로써, STA (예를 들어, Mode II STA)이 복수개(K개)의 동작 범위에서의 WSM 정보(가용채널정보)를 요청할 수 있고, 이를 수신한 STA (예를 들어, GDB)에서는 복수개의 동작 범위 각각에 대해서 사용가능한 채널 리스트를 결정하고 이를 요청한 STA(예를 들어, Mode II STA)에게 전송할 수 있다.

예를 들어, Mode II STA은 복수개(K개)의 동작 범위에서의 가용채널리스트를 요청하고자 할 때, 도 14(b)에서 예시하는 CAQ 프레임 구조를 이용할 수 있다. 구체적으로, Channel Query Info 필드를 이용하여 다중 동작 범위를 사용하는지 여부 및 다중 동작 범위의 개수 K에 대한 정보를 나타내고, Device Location Information 필드를 K번 반복하여 요청하고자 하는 K개의 반경 정보를 GDB로 전송할 수 있다. GDB에서는, Mode II STA이 전송한 CAQ 프레임의 Channel Query Info 필드를 통해 위치 정보가 존재하는지, 다중 동작 범위(또는 반경 정보)를 사용하는지, 몇 개의 동작 범위(또는 반경 정보)를 사용하는지를 확인할 수 있다. 또한, GDB에서는 복수개의 동작 범위의 각각에 대해서 사용가능한 채널 리스트를 결정할 수 있고, 그 결과를 Mode II STA에게 전송할 수 있다. GDB가 Mode II STA에게 도 14(b)의 예시와 같은 CAQ 프레임 구조를 사용하여 다중 동작 범위에 대한 가용채널리스트를 전송할 수 있다. 구체적으로, GDB가 전송하는 CAQ 프레임의 Reason Result Code 필드에서는 요청에 대한 동작 결과를 나타낼 수 있고, 각각의 동작 범위(또는 각각의 반경)에 대한 WSM(가용채널리스트) 정보를 WSM element body fields 에 K번 반복하여 Mode II 단말에게 전송할 수 있다. 이와 같이 Mode II STA과 GDB 간의 복수개의 동작 범위(또는 복수개의 위치/반경)에 대한 가용 채널 정보를 제공/획득함에 있어서 도 14 의 예시적인 Mode II CAQ 프레임의 구조가, 상기 도 10 의 S1002, S1003 및 S1008 동작 또는 상기 도 11 의 S1108 동작 등에서 이용될 수 있다.

도 16 은 본 발명의 일례에 따른 CAQ를 위한 MAC 프레임 포맷을 나타낸다. MAC 헤더는 프레임 제어, 기간, 주소 등을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 36 옥텟의 길이를 가질 수 있다. 프레임 바디(Frame Body)는 프레임 타입에 따른 정보를 포함할 수 있으며, 0 내지 2304 옥텟의 길이를 가질 수 있다. 도 16 의 예시에서는 Device Identification Information Present, Multiple Bounded Geographic Area Information Present, Number of Device Location Information 필드 등이 Reason Result Code 필드 내에서 정의되는 예시를 나타내고 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 프레임 바디가 상기 도 14 및 도 15 에서 설명한 예시에 따른 Mode II CAQ 프레임 구조로 구성될 수도 있다. 다음으로, FCS(Frame Check Sequence)는 32 비트 CRC(Cyclic Redundancy Check)을 포함하며, 4 옥텟의 크기를 가질 수 있다.

도 13의 예시를 다시 참조하면, Mode II 단말은 복수개(K개)의 동작 범위 각각에 대해 가용 채널 정보를 GDB에게 요청하고, GDB로부터 각각의 동작 범위에 대한 가용 채널 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 도 16 의 프레임 구조를 사용하는 것을 가정하면, r ₁ 반경을 가지는 한 개의 동작 범위(예를 들어, zone 1)를 사용하는 경우에 비하여, 최대 반경 r _K 의 K개의 동작 지역 범위를 사용하는 경우의 오버헤드(R)는 다음의 수학식 4 와 같이 표현할 수 있다.

상기 수학식 4 와 같은 오버헤드(R)의 자세한 도출 과정은 다음과 같다. CAQ를 위한 MAC 프레임(도 16 참조)의 정보량은 MAC header (36 octets) + Frame Body (0∼2304 octets) + FCS (4 octets) 로 구성 된다. Frame Body 에서 위치 정보와 WSM 정보를 제외한 나머지 부분에 해당하는 Info ID ∼ Device Identification Information 필드까지의 정보량은 Info ID (1 octet) + Length (2 octets) + Requester STA Address (6 octets) + Reponder STA address (6 octets) + Channel Query Info (1 octet) + Device Class (1 octet) + Devicc Identification Information (18 octets) = 35 octets 이다. 즉, Info ID ∼ Device Identification Information 필드 중에서 Reason Result Code 필드를 제외한 나머지 필드들의 길이는 총 35 옥텟이 될 수 있다. 따라서, MAC header (36 octets) + FCS (4 octets) + Frame body 의 {Info ID ∼ Responder STA Address, Channel Query Info ∼ Device Identification Information} (35 octets) = 75 octets 이 된다.

CAQ MAC 프레임에서의 기본적인 오버헤드가 전술한 바와 같이 75 octets 라고 할 때, Mode II 단말이 하나의 위치에서의 (즉, K=1) 채널 정보를 요청한다면 Device Location Information 필드에 해당하는 18 octets 이 더해져서 필요한 정보량은 75+18 = 93 octets 가 되고, GDB 가 가용 채널 정보를 보낼 때에는 WSM element body field 필드에 해당하는 8 octets 이 더해져서 오버헤드는 75+8 = 83 octets 이 된다. 즉, K=1 인 경우의 CAQ 요청시의 오버헤드(= 93) 과 CAQ 응답시의 오버헤드 (=83)의 평균적인 오버헤드는 88 (=(93+83)/2)가 된다. 또한, K 개의 위치에 대한 CAQ 요청/응답의 오버헤드를 계산하면, CAQ 요청의 경우에는 75+18K 의 오버헤드를 가지고, CAQ 응답의 경우의 75+8K의 오버헤드를 가진다고 할 수 있다. 또한, CAQ 요청시의 오버헤드와 CAQ 응답시의 오버헤드의 평균적인 오버헤드를 계산할 때에, 18K와 8K의 평균은 13K 이므로, CAQ 요청/응답의 평균적인 오버헤드는 75+13K 라고 할 수 있다. 이에 따라, r ₁ 반경의 하나의 동작 범위에 대한 오버헤드인 88 에 비하여, r ₁ 반경에서 K 개의 동작 범위에 대한 오버헤드는 상기 수학식 4 와 같이 표현할 수 있다.

예를 들어, r ₁ = 500m 인 경우를 기준으로 오버헤드를 비교하면, 100m 반경으로 한 개의 동작 범위를 사용하는 경우의 R 은 5 가 되고(즉, r ₁ 반경을 가지는 경우에 비하여 5 배의 오버헤드를 가진다), 500m 반경으로 한 개의 동작 범위를 사용하는 경우의 R 은 1 이 되며(즉, r ₁ =500 반경을 가지는 경우와 동일한 오버헤드를 가진다). 최대 500m 반경으로 K=3개의 동작 지역 범위를 사용하는 경우의 R 은 1.3이 된다(즉, r ₁ 반경을 가지는 경우에 비하여 1.3 배의 오버헤드를 가진다).

위와 같이 Mode II STA이 GDB로부터 다중 동작 범위(또는 복수개의 위치)에 대한 가용채널정보를 획득한 경우, Mode I STA은 Mode II STA으로부터 다중 동작 범위에 대한 가용채널정보를 획득할 수 있다. 이러한 Mode I CAQ 및 CVS 과정은 도 8의 CAQ 프레임 구조 및 도 9 의 CVS 프레임 구조를 이용하여 도 10 또는 도 11 의 CAQ 요청/응답 과정(도 10의 S1001, S1004, S1010, S1011, 도 11의 S1101, S1102, S1109) 및 CVS 과정(도 10 의 S1005, S1007, S1010, 도 11 의 S1103, S1105, S1107)을 통해서 수행될 수 있다. 이하에서는 Mode I STA의 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.

도 17 은 본 발명의 일 실시예에 따른 Mode I STA의 가용채널정보 이용 방안을 설명하기 위한 도면이다. 도 17 의 각 단계들의 수행 주체는 Mode I STA 이다.

단계 S1710에서 Mode I STA 는 Mode II STA 으로부터 K 개의 가용채널리스트를 수신할 수 있다. 단계 S1710은 Mode I CAQ 응답 메시지의 수신 단계에 해당할 수 있다. 구체적으로, Mode II STA는 GDB로부터 복수개(K개)의 WSM 정보(K개의 동작 범위의 각각에 대한 WSM 정보)를 바탕으로 Mode I STA에게 가용채널리스트를 전송할 수 있다. 여기서, Mode II STA이 GDB로부터 획득한 K 개의 가용채널리스트가 Mode I STA의 위치에 무관하게 (또는 위치정보 없이) Mode I CAQ 프레임을 통하여 (예를 들어, 도 8 의 예시에서와 같이 가용채널리스트 정보가 K 번 반복됨) Mode II STA으로부터 수신될 수 있다.

단계 S1720 에서 Mode I STA는 Mode II STA으로부터 현재 이용가능한 채널 리스트에 대한 정보를 Mode II STA으로부터 수신할 수 있다. 단계 S1720은 CVS 수신 단계에 해당할 수 있다. 구체적으로, K 개의 동작 범위에 대한 K 개의 가용채널리스트를 수신한 Mode I STA는, K 개의 채널 리스트의 유효성을 Mode II STA으로부터의 CVS 를 통해서 확인할 수 있다. 즉, CVS 는 인에이블링(enabling) Mode II STA이 종속적인 Mode I STA에게 전송하는 신호이며, Mode I STA은 CVS를 통하여 자신의 현재 위치에서 실제로 이용가능한 채널 리스트가 무엇인지를 확인할 수 있다. Mode I STA는 현재 위치에서 사용 가능한 WSM 정보에 해당하는 MAP ID(해당 위치에서 사용가능한 WSM 정보(가용채널리스트)가 복수개인 경우, 복수개의 MAP ID)를 포함하는 CVS 신호를 Mode II STA으로부터 주기적으로 수신할 수 있다.

단계 S1730에서 Mode I STA는, 단계 S1710에서 Mode II STA으로부터 CAQ 응답을 통해 수신한 K 개의 가용채널리스트 각각의 MAP ID와 단계 S1720에서 Mode II STA으로부터 CVS를 통해 수신한 MAP ID를 비교할 수 있다. K 개의 MAP ID 중에서, CVS에서 수신된 MAP ID와 일치하는 MAP ID가 적어도 하나가 있는 경우 (즉, 단계 S1730의 결과가 YES인 경우), Mode I STA는 일치하는 적어도 하나의 MAP ID에 대한 채널 리스트에 해당하는 채널을 이용하여 TVWS에서의 통신을 수행할 수 있다. 한편, K 개의 MAP ID 중에서, CVS에서 수신된 MAP ID와 일치하는 MAP ID가 없는 경우에 (즉, 단계 S1730의 결과가 NO인 경우), 단계 S1750으로 진행한다.

단계 S1750 에서 Mode I STA는 K 개의 동작 범위에 대한 가용채널리스트를 요청하는 Mode I CAQ 요청 메시지를 Mode II STA에게 전송할 수 있다. 이에 응답하여, Mode II STA으로부터 Mode I CAQ 응답 메시지를 수신할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 다중 동작범위 설정 방안의 일례에 따르면, 최대 반경을 가능한 크게 설정하고, 최대 반경 내에서 복수개(K개)의 동작 범위(예를 들어, 복수개의 반경)를 설정할 수 있다. Mode II (또는 Mode I) STA이 가용 채널 정보를 요청/획득하는 동작을 수행함에 있어서, 위와 같이 다중 동작 범위를 설정하면 보다 효율적이고 정확하게 가용 채널 정보를 제공/이용할 수 있게 된다. 구체적으로, 다중 동작 범위의 최대 반경을 크게 설정하면 STA이 동작 범위를 벗어나게 되는 빈도수(또는 확률)이 줄어들기 때문에, 반경이 작은 단일 동작 범위를 이용하는 경우보다 STA와 GDB간의 CAQ 동작 또는 Mode II STA과 Mode I STA간의 CAQ 동작의 빈도수가 줄어들게 된다. 또한, 최대 반경 내에서 복수개의 반경으로 세분화된 각각의 동작 범위에 대해서 가용 채널 목록을 제공/획득하기 때문에, 반경이 큰 단일 동작 범위를 이용하는 경우보다 많은 개수의 가용 채널을 이용할 수 있으므로, 가용 채널 사용 개수 관점에서 효율적인 채널 사용이 가능하다.

도 18 은 본 발명의 일례에 따라 다중 동작 범위를 설정하는 경우의 수율을 나타내는 도면이다. 도 18 에서는 STA의 이동 속도에 대한 달성가능한 수율을, 반경(R)=500 인 단일 동작 범위의 경우와 R=100인 단일 동작 범위의 경우와 R=500인 다중 동작 범위의 경우 별로 시뮬레이션한 결과를 나타낸다. 도 18 에서 R=500 인 단일 동작 범위 설정의 경우와 R=500인 다중 동작 범위 설정의 경우를 비교하면 속도가 낮은 경우 및 높은 경우 모두에서 다중 동작 범위 설정에서 획득가능한 수율이 높은 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 18 에서 R=100인 단일 동작 범위 설정의 경우가 R=500인 다중 동작 범위 설정의 경우보다 낮은 속도에서는 약간 높은 수율을 가지지만, 약 26m/s 이상의 높은 속도에서는 낮은 수율을 가지는 것을 알 수 있다. 따라서, 최대 반경을 크게 설정하고 최대 반경 내에서 복수개의 동작 범위를 설정하는 것이 단일 동작 범위를 설정하는 것에 비하여 일반적으로 유리하다고 할 수 있다. 즉, 1 개의 동작 지역 범위를 사용할 경우 반경을 작게 잡으면 빈번한 CAQ 프레임 송수신에 의해 시간 지연 및 신호 오버헤드가 발생하고 반경을 크게 잡으면 사용 가능한 채널 개수가 줄어들 수 있기 때문에, 큰 동작 지역 범위 내에서 여러 개의 동작 지역 범위로 나눠 사용하여 채널 사용, 시간 지연 및 신호 오버헤드 관점에서 통신 성능을 향상 시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 원리가 적용되는 다중 동작 범위를 설정하는 방식이 도 13 의 예시에 제한되는 것은 아니다. 도 13 의 예시에서는 다중 동작 범위를 간단하게 설정하기 위해서 하나의 중심점(또는 현재 위치)을 기준으로 복수개의 상이한 반경 정보를 이용하여 복수개의 동작 범위를 설정하는 것에 대하여 설명하였지만, 이는 본 발명이 적용되는 예시에 불과하다. 이와 같은 다중 동작 범위 설정 이외의 다양한 방식으로 다중 동작 범위를 설정하더라도 본 발명에서 제안하는 CAQ 송수신 방안 및 CVS 송수신 방안의 원리가 동일하게 적용될 수 있다.

도 19 는 다중 동작 범위 설정의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 기존의 다중 지리적 위치를 이용하여 한 개의 동작 범위를 설정하는 것을 확장하여, 여러 개의 동작 범위를 설정할 수 있다. 이러한 동작 범위 설정은, 동작 범위를 어떻게 구성할 것인가에 따라 동작 범위를 형성하는데 필요한 오버헤드가 달라지게 된다. 도 19의 예시에서는 한 개의 동작 범위를 설정하는데 최대 8개의 위치 정보를 이용하여 설정하기 때문에 한 개의 위치정보와 반경 정보를 이용하는 방법에 비해서 동작 범위 설정에 필요한 정보량이 많아진다. 도 19와 같은 다중 동작 범위 설정은 도 13의 예시에 비하여 복잡할 수 있지만, 실제로 각 STA의 예상 이동 경로를 보다 정확하게 반영할 수 있다. 예를 들어, 무작위로 이동하는 STA이 아닌 정해진 경로를 따라 반복 이동하는 STA의 경우에는, 원 형태의 동작 범위가 아닌 다각형 형태의 동작 범위를 설정하는 것이 STA의 예상 이동 경로의 형태에 보다 적합할 수 있다. 이러한 경우, STA의 예상 이동 경로와 무관하여 불필요한 가용 채널 정보가 포함되지 않게 되어 결과적으로 CAQ 오버헤드는 줄어들 수도 있다.

이와 같이, 다양한 방식으로 다중 동작 범위가 설정될 수 있고, 다중 동작 범위 설정 이후에는 전술한 바와 같은 Mode II CAQ 요청/응답, Mode I CAQ 요청/응답, CVS의 송수신이 수행될 수 있다.

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

AP(700)는 프로세서(710), 메모리(720), 송수신기(730)를 포함할 수 있다. STA(750)는 프로세서(760), 메모리(770), 송수신기(780)를 포함할 수 있다. 송수신기(730 및 780)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(710 및 760)는 송수신기(730 및 760)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(710 및 760)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 CAQ 프레임 포맷, CVS IE 포맷을 구성/해석하고, 가용 채널 리스트를 이용하여 화이트 스페이스 대역에서의 무선 통신을 송수신기(730 및 760)를 통하여 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(720 및 770)에 저장되고, 프로세서(710 및 760)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(720 및 77)는 프로세서(710 및 760)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(710 및 760)의 외부에 설치되어 프로세서(710 및 760)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.

도 21 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 프로세서의 구체적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 20 의 프로세서(710 및 760)은 다중 계층 구조를 가질 수 있으며, 그 중에서 도 21 에서는 데이터 링크 계층(Data Link Layer; DLL) 상의 MAC 서브계층(1410) 및 물리 계층(PHY, 1420)에 대해서 주로 설명한다.

도 21 에서 나타내는 바와 같이, PHY(1420)는 PLCP 개체(Physical Layer Convergence Procedure entity; 1421) 및 PMD 개체(Physical Medium Dependent entity; 1422)를 포함할 수 있다. MAC 서브계층(1410) 및 PHY(1420) 모두는 개념적으로 관리 개체를 포함할 수 있으며, 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity; 1411) 및 PLME(Physical Layer Management Entity; 1421)라고 한다. MLME(1411) 및 PLME(1421)는, 계층 관리 서비스 인터페이스(이를 통하여 계층 관리 기능이 수행됨)를 각 계층에 대해서 제공할 수 있다.

올바른 MAC 동작을 제공하기 위해서, 각각의 STA에는 SME(Station Management Entity; 1430)가 존재한다. SME(1430)는 계층 독립적 개체이며 별도의 관리 플레인(plane)에 존재하거나 옆에 떨어져 있는 것처럼 보일 수 있다. SME(1430)의 구체적인 기능은 본 문서에서 상세하게 설명되지 않지만, 일반적으로 SME(1430)는 다양한 계층 관리 개체(Layer Management Entity)들로부터 계층-의존적인 상태를 수집하고 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 것과 같은 기능을 담당하는 것으로 볼 수 있다. SME(1430)는 일반 시스템 관리 개체로서 그러한 기능을 수행하고 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.

도 21 의 다양한 개체들은 다양한 방식으로 상호동작할 수 있다. 도 21에서는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환하는 몇몇 예시들을 나타낸다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIBattribute(Management Information Base attribute)의 값을 요청하기 위해 사용될 수 있다. XX-GET.confirm 프리머티브는, 그 상태 필드가 "성공"인 경우에 적절한 MIBattribute 값을 리턴하는 것으로 사용되고, 그렇지 않은 경우에 그 상태 필드에 에러 지시를 리턴하기 위해 사용될 수 있다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIBattribute 가 소정의 값으로 설정되도록 하는 것을 요청하기 위해 사용될 수 있다. MIBattribute가 특정 동작을 의미하는 경우에, XX-SET.request는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. XX-SET.confirm 프리머티브는, 그 상태 필드가 "성공"인 경우에 지시된 MIBattribute가 요청된 값으로 설정되었음을 확인해주기 위해 사용되고, 그렇지 않은 경우에 그 상태 필드에 에러 상태를 리턴하기 위해 사용될 수 있다. MIBattribute가 특정 동작을 의미하는 경우에, XX-SET.confirm는 해당 동작이 수행되었음을 확인해주기 위해 사용될 수 있다. 도 21에 도시하는 바와 같이 다양한 PLME_GET/SET 프리머티브들이 PLME(1421)와 SME(1430) 사이에서 PLME_SAP(1460)을 통해서 교환되고, MLME(1411)와 PLME(1470) 사이에서 MLME-PLME_SAP(1470)을 통해서 교환될 수 있다.

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, 비면허 기기가 화이트 스페이스 대역에서 채널 가용성 질의를 수행할 수 있는 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (15)

1. 무선 통신 시스템에서 제 1 타입 스테이션(STA)이 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 2 타입 STA로부터 수신하는 방법에 있어서,
   상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 상기 제 2 타입 STA로부터 수신하는 단계;
   상기 K 개의 위치 중 하나의 위치에 대한 가용 채널 리스트에 포함된 가용 채널을 이용하여 화이트 스페이스 대역에서의 통신을 수행하는 단계; 및
   하나 이상의 Map ID 필드를 포함하는 컨택트 검증 신호(CVS)를 상기 제 1 타입 STA가 상기 제 2 타입 STA로부터 수신하는 단계를 포함하되,
   상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성되고,
   상기 제 1 타입 STA가 미리 정해진 시간 간격(CVSTimeInterval) 내에서 상기 CVS를 수신하는 경우, 상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트들 중에서 상기 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트만이 상기 제 1 타입 STA에서 사용되는, 가용 채널 정보 수신 방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트 중에서, 수신된 상기 CVS에 포함된 Map ID와 일치하지 않는 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트는 상기 제 1 타입 STA에서 폐기되는, 가용 채널 정보 수신 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트 중에서, 수신된 상기 CVS에 포함된 Map ID와 일치하는 Map ID가 없는 경우에, 상기 제 1 타입 STA는 상기 제 2 타입 STA에게 새로운 CAQ 요청 메시지를 전송하는, 가용 채널 정보 수신 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 Map ID 필드의 값은 상이한 가용 채널 리스트에 대해서 순차적으로 부여되는, 가용 채널 정보 수신 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 Map ID 필드의 값이 0 인 경우에 가용 채널 정보의 변경이 지시(indicate)되는, 가용 채널 정보 수신 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 N 개의 가용 채널에 대한 필드는, 채널 번호 필드, 최대 전력 레벨 필드 및 유효성 필드가 N 번 반복되어 구성되는, 가용 채널 정보 수신 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 타입 STA는 상기 K 개의 위치에서의 가용 채널 정보를 지리적-위치(Geo-location) 데이터 베이스로부터 획득하는, 가용 채널 정보 수신 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 K 개의 위치에서의 가용 채널 정보는 상기 제 2 타입 STA의 예상 이동 경로에 포함되는, 가용 채널 정보 수신 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 CAQ 응답 메시지는 상기 제 1 타입 STA으로부터의 CAQ 요청 메시지에 대한 응답 메시지이거나, 또는 요청되지 않은(unsolicited) 응답 메시지인, 가용 채널 정보 수신 방법.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 K 개의 위치는, 동일한 중심점 및 K 개의 상이한 반경 정보를 가지는 K개의 동작 범위로서 설정되는, 가용 채널 정보 수신 방법.
13. 무선 통신 시스템에서 제 2 타입 스테이션(STA)이 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 1 타입 STA에게 전송하는 방법에 있어서,
    상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 생성하는 단계;
    상기 생성된 CAQ 응답 메시지를 상기 제 1 타입 STA에게 전송하는 단계; 및
    하나 이상의 Map ID 필드를 포함하는 컨택트 검증 신호(CVS)를 상기 제 1 타입 STA에게 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성되고,
    상기 제 1 타입 STA가 미리 정해진 시간 간격(CVSTimeInterval) 내에서 상기 CVS를 수신하는 경우, 상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트들 중에서 상기 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트만이 상기 제 1 타입 STA에서 사용되는, 가용 채널 정보 전송 방법.
14. 무선 통신 시스템에서 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 2 타입 STA로부터 수신하는 제 1 타입 스테이션(STA) 장치에 있어서,
    상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지 및 하나 이상의 Map ID 필드를 포함하는 컨택트 검증 신호(CVS)를 상기 제 2 타입 STA로부터 수신하도록 구성되는 송수신기; 및
    상기 K 개의 위치 중 하나의 위치에 대한 가용 채널 리스트에 포함된 가용 채널을 이용하여 화이트 스페이스 대역에서의 통신을 상기 송수신기를 통하여 수행하도록 구성되는 프로세서를 포함하되,
    상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성되고,
    상기 제 1 타입 STA가 미리 정해진 시간 간격(CVSTimeInterval) 내에서 상기 CVS를 수신하는 경우, 상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트들 중에서 상기 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트만이 상기 제 1 타입 STA에서 사용되는, 제 1 타입 STA 장치.
15. 무선 통신 시스템에서 제 2 타입 스테이션(STA)이 K(K≥2) 개의 위치에 대한 가용 채널 정보를 제 1 타입 STA에게 전송하는 장치에 있어서,
    상기 위치의 개수(K)에 대한 필드, 및 K 개의 위치 각각에 대한 하나의 가용 채널 리스트에 대한 정보로 구성되는 K 개의 가용 채널 리스트 필드를 포함하는 채널 가용성 질의(CAQ) 응답 메시지를 생성하고, 상기 생성된 CAQ 응답 메시지 및 하나 이상의 Map ID 필드를 포함하는 컨택트 검증 신호(CVS)를 송수신기를 통하여 상기 제 1 타입 STA에게 전송하도록 구성되는 프로세서를 포함하되,
    상기 K 개의 가용 채널 리스트 필드는, 하나의 Map ID 필드 및 N(N≥1) 개의 가용 채널에 대한 필드가 K 번 반복되어 구성되고,
    상기 제 1 타입 STA가 미리 정해진 시간 간격(CVSTimeInterval) 내에서 상기 CVS를 수신하는 경우, 상기 CAQ 응답 메시지에 포함된 가용 채널 리스트들 중에서 상기 수신된 CVS에 포함된 Map ID에 대응하는 가용 채널 리스트만이 상기 제 1 타입 STA에서 사용되는, 제 2 타입 STA 장치.

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