KR101701441B1

KR101701441B1 - 결집 비콘을 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101701441B1
Application number: KR1020127019582A
Authority: KR
Inventors: 사드 아마드; 진-루이스 가브레우; 로코 디기롤라모; 지난 린; 조셉 머레이; 알렉산더 레즈닉; 알파슬란 데미르; 안젤로 에이 쿠파로; 자이드 알-카팁
Original assignee: 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2017-02-03
Also published as: JP2013520938A; BR112012020849A2; CN106412925B; RU2561723C2; KR20170012602A; JP2017028746A; US10237812B2; US10575245B2; TWI594645B; JP2014233092A; EP2540107A1; EP2540107B1; CN106412925A; TW201626840A; JP5619190B2; US20120026941A1; PL2540107T3; CN102742309A; TWI526099B; ES2771126T3

Abstract

인지 무선 네트워크에서 결집 비콘을 전송하는 기술이 개시된다. 비콘 장치는 비콘 정보를 분할하여 비콘 세그멘트를 복수의 채널을 통해 동시에 전송할 수 있다. 비콘 정보의 특정 정보 요소는 각 비콘 세그멘트에 포함될 수 있다. 각 비콘 세그멘트는 동시에 전송되는 다른 비콘 세그멘트의 채널 정보를 포함할 수 있다. 대안적으로, 발견 비콘은 정규 비콘에 추가하여 전송될 수 있다. 발견 비콘은 정규 비콘이 전송되는 운용 채널을 표시하는 정보를 포함할 수 있다. 발견 비콘은 소정의 채널 대역폭을 이용해서, 정규 비콘보다 더 작은 비콘 간격으로 또는 주파수 호핑 방식으로 전송될 수 있다. 발견 비콘은 규제 등급 및 대응하는 채널 정보에 기초하여 선택된 채널을 통해 보내질 수 있다. 발견 비콘은 사이드 채널을 통해 전송될 수 있다.

Description

결집 비콘을 전송하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SENDING AN AGGREGATED BEACON}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2010년 2월 24일자 출원한 미국 가출원 제61/307,519호, 2010년 2월 25일자 출원한 미국 가출원 제61/308,201호, 2010년 5월 11일자 출원한 미국 가출원 제61/333,440호 및 2010년 11월 30일자 출원한 미국 가출원 제61/418,251호를 우선권 주장하며, 상기 우선권 출원들의 내용은 여기에서의 인용에 의해 본원에 통합된다.

인지 네트워크(cognitive network)는 상이한 장치들이 상이한 무선 접근 기술(RAT)(예를 들면, 셀룰러, 무선 근거리 통신망(WLAN), 블루투스, 직비 등)을 이용하고, 복수의 비면허 대역 및/또는 TV 화이트 스페이스 채널을 통하여 동작하는 다수의 무선 장치를 포함한 네트워크이다. 무선 융통성 및 무선 민첩성이 있는 이러한 무선 장치는 인지 노드라고 부른다.

서로 통신하기 위해, 인지 네트워크의 각 노드는 이웃 노드를 발견하고 어떤 채널이 서로 통신하기 위해 사용될 수 있는지를 안다. 전통적인 무선 네트워크에 있어서, 이웃 발견 메카니즘은 디폴트 주파수 채널을 이용한다. 예를 들면, IEEE 802.11p 차량 환경 무선 접속(WAVE)은 이웃 발견 및 연합(association)에 사용되는 단일의 전용 제어 채널을 사용한다.

접근점(AP)의 검색을 위해 수동 및 능동 스캐닝이 둘 다 사용될 수 있다. 수동 스캐닝에 있어서, 각 장치는 개별 채널을 스캔하여 비콘 신호를 찾는다. 주기적으로, AP는 비콘을 브로드캐스트하고, 스캐닝 장치는 이들 비콘을 수신하여 대응하는 신호 강도의 지식(note)을 취한다. 비콘은 서비스 집합 식별자(SSID), 지원되는 데이터 율, 규제 등급 등을 포함하는, AP에 대한 정보를 내포한다. 스캐닝 장치는 신호 강도와 함께 이 정보를 이용하여 AP를 비교하고 연합할 AP를 선택할 수 있다.

능동 스캐닝에 있어서, 장치는 프로브 요청 프레임을 전송함으로써 처리를 개시하고, 신호범위 내의 AP는 프로브 응답 프레임으로 응답한다. 능동 스캐닝은 장치가 주기적인 비콘 전송을 기다리지 않고 AP로부터 즉시 응답을 수신하게 할 수 있다.

인지 노드는 다량의 스펙트럼을 스캔하여 운용 채널을 찾을 수 있다. 더 구체적으로, 연방 통신 위원회(FCC)는 TV 화이트 스페이스(TV White Space; TVWS)라고 부르는 대역에서 54~698 MHz 범위의 가용 스펙트럼의 약 300 MHz를 개방하였다. 이 대역에서 운용되는 무선 장치가 초기에 스위치 온될 때, 장치는 운용 채널 및 사용되는 채널의 대역폭에 대하여 아무런 지식도 갖지 않을 수 있다. 예를 들어서, 802.11 장치는 다중 채널 공간(즉, 5, 10, 20 및 40 MHz)에서 운용할 수 있다. 장치는 운용 채널을 찾기 위해 상이한 채널 공간 치환으로 채널들을 스캔할 수 있다.

FCC는 TVWS 대역에서 운용할 수 있는 3개의 장치, 즉 모드 I 장치, 모드 II 장치 및 감지 전용(sensing-only) 장치를 규정하였다. 또한, TV 대역 데이터베이스를 이용하여 어떤 채널이 특정 지리적 위치에서 이용가능인지 계속하여 추적한다. TVWS-가능 장치는 TV 대역 데이터베이스에 질의하여 그들의 위치에서 이용가능한 채널의 목록을 결정할 수 있다.

모드 I 장치는 내부 지오 로케이션(geo-location) 능력을 이용하지 않고 TV 대역 데이터베이스에 접근하여 가용 채널의 목록을 획득하는 TVWS 장치이다. 모드 I 장치는 모드 I 장치가 고정 TVWS 장치 또는 모드 II 장치로부터 동작할 수 있는 가용 채널의 목록을 획득할 수 있다.

모드 II 장치는 내부 지오 로케이션 능력을 이용하고, 인터넷에 대한 직접 접속을 통해서 또는 고정 TVWS 장치 또는 다른 모드 II TVWS 장치에 의해 인터넷에 대한 간접 접속을 통해서 TVWS 데이터베이스에 접근하여 가용 채널의 목록을 획득하는 TVWS 장치이다. 모드 II 장치는 자체적으로 채널을 선택할 수 있고, TVWS 장치의 네트워크의 일부로서 개시 및 동작하여 하나 이상의 고정식 TVWS 장치 또는 개인용/휴대용 TVWS 장치에 대하여 송신 및 수신을 할 수 있다. 모드 II 장치는 그 가용 채널 목록을 모드 I 장치에 의한 동작을 위해 모드 I 장치에 제공할 수 있다.

감지 전용 장치는 스펙트럼 감지를 이용하여 가용 채널의 목록을 결정하는 TVWS 장치이다.

802.11 WLAN에 있어서, 장치들은 규제 등급(regulatory class) 하에서 동작할 수 있다. 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)의 규제 등급은 규칙들의 무선 장비 집합에 대한 값들의 집합에 대한 지표이다. 규제 등급은 하기의 파라미터를 포함한다: 채널 시작 주파수(즉, 채널 중심 주파수를 계산하기 위해 채널 번호와 함께 사용되는 주파수), 채널 공간(즉, 중첩하지 않는 인접 채널 중심 주파수들 간의 주파수 차), 채널 집합(즉, 규제 영역 및 등급에 대하여 합법적인 정수 채널 번호의 목록), 송신 전력 한계(즉, 규제 영역 및 등급에 대하여 합법적인 최대 송신 전력), 및 방출 한계 집합(즉, 규제 영역에 대하여 합법적인 스펙트럼 마스크 및 방출 한계의 열거된 목록).

인지 무선 네트워크에서 결집 비콘(aggregated beacon)을 전송하는 실시형태들이 개시된다.

비콘 장치는 비콘 정보를 분할하여 비콘 세그멘트를 복수의 채널을 통해 동시에 전송할 수 있다. 비콘 정보의 특정 정보 요소는 각 비콘 세그멘트에 포함될 수 있다. 각 비콘 세그멘트는 동시에 전송되는 다른 비콘 세그멘트의 채널 정보를 포함할 수 있다. 결집 비콘 전송을 위해 사용되는 채널은 주기적으로 변경되고 및/또는 소정의 패턴을 따를 수 있다.

대안적으로, 발견 비콘(discovery beacon)은 정규 비콘에 추가하여 전송될 수 있다. 발견 비콘은 정규 비콘이 전송되는 운용 채널을 표시하는 정보를 포함할 수 있다. 발견 비콘은 비콘 세그멘트 중의 하나일 수 있다. 발견 비콘은 소정의 채널 대역폭을 이용해서, 정규 비콘보다 더 작은 비콘 간격으로 또는 주파수 호핑 방식으로 전송될 수 있다. 발견 비콘은 규제 등급 및 대응하는 채널 정보에 기초하여 선택된 채널을 통해 보내질 수 있다. 발견 비콘은 사이드 채널을 통해 전송될 수 있다.

결집 비콘 또는 발견 비콘은 자기 구성 네트워크 또는 기계 대 기계 통신 네트워크에서 또한 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 결집 비콘을 전송하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 대한 더 자세한 이해는 첨부 도면과 함께 예로서 주어지는 이하의 설명으로부터 얻을 수 있을 것이다.
도 1A는 하나 이상의 본 발명의 실시형태가 구현되는 예시적인 통신 시스템의 계통도이다.
도 1B는 도 1A에 도시된 통신 시스템에서 사용할 수 있는 예시적인 무선 송수신 유닛(WTRU)의 계통도이다.
도 2는 홈 내 또는 펨토셀 통신 네트워크의 예시적인 구조도이다.
도 3은 4개의 비콘 세그멘트를 4개의 채널을 통해 동시에 전송하는 경우를 보인 도이다.
도 4는 다른 비콘 세그멘트의 정보 요소(IE)의 예를 보인 도이다.
도 5는 비콘 세그멘트가 4개의 채널을 통해 전송되는 경우를 보인 도이다.
도 6은 4개의 비콘 세그멘트에 분산된 비콘 IE의 전송을 보인 도이다.
도 7은 일 실시형태에 따른 예시적인 비콘 전송을 보인 도이다.
도 8은 일 실시형태에 따른, 자기 구성 네트워크(SON)에서 예시적인 이웃 발견 처리를 보인 흐름도이다.
도 9는 초기 스캔 기간(ISP) 및 복수의 채널을 통한 결집 비콘의 전송을 보인 도이다.
도 10은 ISP, 및 결집 비콘의 전송, 청취, 및 재개된 스캐닝의 다중 반복을 보인 도이다.
도 11은 빈 채널의 검출, 및 매번 다른 채널을 이용하는 4개의 채널을 통한 결집 비콘의 전송을 보인 도이다.
도 12는 예시적인 가십 기반 비콘 전송을 보인 도이다.
도 13은 노드들 간의 인터페이스와 함께 예시적인 홈 내 통신 네트워크를 보인 도이다.

도 1A는 하나 이상의 본 발명의 실시형태를 구현할 수 있는 예시적인 통신 시스템(100)을 보인 도이다. 통신 시스템(100)은 복수의 무선 사용자에게 음성, 데이터, 영상, 메시지, 방송 등의 콘텐트를 제공하는 다중 접근 시스템일 수 있다. 통신 시스템(100)은 복수의 무선 사용자들이 무선 대역폭을 포함한 시스템 자원을 공유함으로써 상기 콘텐트에 접근할 수 있게 한다. 예를 들면, 통신 시스템(100)은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 시분할 다중 접속(TDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 직교 FDMA(OFDMA), 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA) 등과 같은 하나 이상의 채널 접속 방법을 이용할 수 있다.

도 1A에 도시된 것처럼, 통신 시스템(100)은 무선 송수신 유닛(WTRU)(102a, 102b, 102c, 102d), 무선 접근 네트워크(RAN)(104), 코어 네트워크(106), 공중 교환식 전화망(PSTN)(108), 인터넷(110) 및 기타의 네트워크(112)를 포함하고 있지만, 본 발명의 실시형태는 임의 수의 WTRU, 기지국, 네트워크 및/또는 네트워크 요소를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 각 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 무선 환경에서 동작 및/또는 통신하도록 구성된 임의 유형의 장치일 수 있다. 예를 들면, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되고 사용자 장비(UE), 이동국, 고정식 또는 이동식 가입자 유닛, 페이저, 셀룰러 전화기, 개인 정보 단말기(PDA), 스마트폰, 랩톱, 넷북, 퍼스널 컴퓨터, 무선 센서, 소비자 전자제품 등을 포함할 수 있다.

통신 시스템(100)은 기지국(114a)과 기지국(114b)을 또한 포함할 수 있다. 각 기지국(114a, 114b)은 적어도 하나의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)와 무선으로 인터페이스 접속하여 코어 네트워크(106), 인터넷(110) 및/또는 네트워크(112) 등의 하나 이상의 통신 네트워크에 액세스하도록 구성된 임의 유형의 장치일 수 있다. 예를 들면, 기지국(114a, 114b)은 기지국 송수신기(BTS), 노드-B, e노드 B, 홈 노드 B, 홈 e노드 B, 사이트 제어기, 접근점(AP), 무선 라우터 등일 수 있다. 비록 기지국(114a, 114b)이 각각 단일 요소로서 도시되어 있지만, 기지국(114a, 114b)은 임의 수의 상호접속된 기지국 및/또는 네트워크 요소를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

기지국(114a)은 RAN(104)의 일부일 수 있고, RAN(104)은 기지국 제어기(BSC), 라디오 네트워크 제어기(RNC), 중계 노드 등과 같은 다른 기지국 및/또는 네트워크 요소(도시 생략됨)를 또한 포함할 수 있다. 기지국(114a 및/또는 114b)은 셀(도시 생략됨)이라고도 부르는 특정의 지리적 영역 내에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 셀은 복수의 셀 섹터로 나누어질 수 있다. 예를 들면, 기지국(114a)과 관련된 셀은 3개의 섹터로 나누어질 수 있다. 따라서, 일 실시형태에 있어서, 기지국(114a)은 셀의 각 섹터마다 하나씩 3개의 송수신기를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 기지국(114a)은 다중입력 다중출력(MIMO) 기술을 사용할 수 있고, 따라서 셀의 각 섹터마다 복수의 송수신기를 사용할 수 있다.

기지국(114a, 114b)은 임의의 적당한 무선 통신 링크(예를 들면, 라디오 주파수(RF), 마이크로파, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시광선 등)일 수 있는 에어(air) 인터페이스(116)를 통하여 하나 이상의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)와 통신할 수 있다. 에어 인터페이스(116)는 임의의 적당한 무선 접근 기술(RAT)을 이용하여 확립될 수 있다.

더 구체적으로, 위에서 언급한 것처럼, 통신 시스템(100)은 다중 접근 시스템일 수 있고, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 하나 이상의 채널 접근 방식을 이용할 수 있다. 예를 들면, RAN(104) 내의 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c)는 광대역 CDMA(WCDMA)를 이용하여 에어 인터페이스(116)를 확립하는 범용 이동통신 시스템(UMTS) 지상 라디오 액세스(UTRA)와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. WCDMA는 고속 패킷 액세스(HSPA) 및/또는 진화형 HSPA(HSPA+)와 같은 통신 프로토콜을 포함할 수 있다. HSPA는 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 및/또는 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA)를 포함할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c)는 롱텀 에볼루션(LTE) 및/또는 LTE-어드반스드(LTE-A)를 이용하여 에어 인터페이스(116)를 확립하는 진화형 UMTS 지상 라디오 액세스(E-UTRA)와 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다.

다른 실시형태에 있어서, 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c)는 IEEE 802.16(즉, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, 잠정 표준(Interim Standard) 2000(IS-2000), 잠정 표준 95(IS-95), 잠정 표준 856(IS-856), 글로벌 이동통신 시스템(GSM), EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution), GSM EDGE(GERAN) 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다.

도 1A의 기지국(114b)은 예를 들면 무선 라우터, 홈 노드 B, 홈 e노드B, 또는 접근점일 수 있고, 사업장, 홈, 자동차, 캠퍼스 등과 같은 국소 지역에서 무선 접속을 가능하게 하는 임의의 적당한 RAT를 이용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 기지국(114b)과 WTRU(102c, 102d)는 IEEE 802.11과 같은 라디오 기술을 구현하여 무선 근거리 통신망(WLAN)을 확립할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 기지국(114b)과 WTRU(102c, 102d)는 IEEE 802.15와 같은 라디오 기술을 구현하여 무선 개인 통신망(WPAN)을 확립할 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 기지국(114b)과 WTRU(102c, 102d)는 셀룰러 기반 RAT(예를 들면, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 이용하여 피코셀 또는 펨토셀을 확립할 수 있다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 기지국(114b)은 인터넷(110)에 직접 접속될 수 있다. 그러므로, 기지국(114b)은 코어 네트워크(106)를 통해 인터넷(110)에 액세스할 필요가 없다.

RAN(104)은 코어 네트워크(106)와 통신하고, 코어 네트워크(106)는 하나 이상의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)에게 음성, 데이터, 애플리케이션 및/또는 인터넷 프로토콜을 통한 음성(VoIP) 서비스를 제공하도록 구성된 임의 유형의 네트워크일 수 있다. 예를 들면, 코어 네트워크(106)는 호출 제어, 빌링(billing) 서비스, 모바일 위치 기반 서비스, 선불 통화, 인터넷 접속, 영상 분배 등을 제공할 수 있고, 및/또는 사용자 인증과 같은 고급 보안 기능을 수행할 수 있다. 비록 도 1A에 도시되어 있지 않지만, RAN(104) 및/또는 코어 네트워크(106)는 RAN(104)과 동일한 RAT 또는 다른 RAT를 이용하는 다른 RAN과 직접 또는 간접 통신을 할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, E-UTRA 라디오 기술을 이용하는 RAN(104)에 접속되는 것 외에, 코어 네트워크(106)는 GSM 라디오 기술을 이용하는 다른 RAN(도시 생략됨)과도 또한 통신할 수 있다.

코어 네트워크(106)는 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)가 PSTN(108), 인터넷(110) 및/또는 기타 네트워크(112)에 액세스하게 하는 게이트웨이로서 또한 기능할 수 있다. PSTN(108)은 재래식 전화 서비스(POTS)를 제공하는 회선 교환식 전화망을 포함할 수 있다. 인터넷(110)은 TCP/IP 인터넷 프로토콜 스위트(suite)에서 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP)과 같은 공통의 통신 프로토콜을 이용하는 상호접속된 컴퓨터 네트워크 및 장치의 글로벌 시스템을 포함할 수 있다. 네트워크(112)는 다른 서비스 공급자에 의해 소유 및/또는 운용되는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들면, 네트워크(112)는 RAN(104)과 동일한 RAT 또는 다른 RAT를 이용하는 하나 이상의 RAN에 접속된 다른 코어 네트워크를 포함할 수 있다.

통신 시스템(100)의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 일부 또는 전부는 다중 모드 능력을 구비할 수 있다. 즉, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)는 다른 무선 링크를 통하여 다른 무선 네트워크와 통신하기 위한 복수의 송수신기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 1A에 도시된 WTRU(102c)는 셀룰러 기반 라디오 기술을 이용하는 기지국(114a) 및 IEEE 802 라디오 기술을 이용하는 기지국(114b)과 통신하도록 구성될 수 있다.

도 1B는 예시적인 WTRU(102)의 계통도이다. 도 1B에 도시된 바와 같이, WTRU(102)는 프로세서(118), 송수신기(120), 송신/수신 엘리멘트(122), 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드(128), 비분리형 메모리(130), 분리형 메모리(132), 전원(134), 글로벌 위치확인 시스템(GPS) 칩세트(136) 및 기타 주변장치(138)를 포함할 수 있다. WTRU(102)는 실시형태의 일관성을 유지하면서 전술한 요소들의 임의의 부조합(sub-combination)을 포함할 수 있다.

프로세서(118)는 범용 프로세서, 특수 용도 프로세서, 전통적 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연합하는 하나 이상의 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 용도 지정 집적회로(ASIC), 현장 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 회로, 임의의 다른 유형의 집적회로(IC), 상태 기계 등일 수 있다. 프로세서(118)는 신호 부호화, 데이터 처리, 전력 제어, 입력/출력 처리, 및/또는 WTRU(102)가 무선 환경에서 동작하게 하는 임의의 다른 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(118)는 송수신기(120)에 결합되고, 송수신기(120)는 송신/수신 엘리멘트(122)에 결합될 수 있다. 비록 도 1B에서는 프로세서(118)와 송수신기(120)가 별도의 구성요소로서 도시되어 있지만, 프로세서(118)와 송수신기(120)는 전자 패키지 또는 칩으로 함께 통합될 수 있음을 이해할 것이다.

송신/수신 엘리멘트(122)는 에어 인터페이스(116)를 통하여 기지국(예를 들면 기지국(114a))에 신호를 전송하거나 기지국으로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 예를 들면, 일 실시형태에 있어서, 송신/수신 엘리멘트(122)는 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 송신/수신 엘리멘트(122)는 예를 들면, IR, UV 또는 가시광 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 에미터/검지기일 수 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 송신/수신 엘리멘트(122)는 RF 신호와 광신호 둘 다를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 송신/수신 엘리멘트(122)는 임의의 무선 신호 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 비록 송신/수신 엘리멘트(122)가 도 1B에서 단일 엘리멘트로서 도시되어 있지만, WTRU(102)는 임의 수의 송신/수신 엘리멘트(122)를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, WTRU(102)는 MIMO 기술을 이용할 수 있다. 따라서, 일 실시형태에 있어서, WTRU(102)는 에어 인터페이스(116)를 통해 무선 신호를 송신 및 수신하기 위해 2개 이상의 송신/수신 엘리멘트(122)(예를 들면, 다중 안테나)를 포함할 수 있다.

송수신기(120)는 송신/수신 엘리멘트(122)에 의해 송신할 신호들을 변조하고 송신/수신 엘리멘트(122)에 의해 수신된 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, WTRU(102)는 다중 모드 능력을 구비할 수 있다. 따라서, 송수신기(120)는 WTRU(102)가 예를 들면 UTRA 및 IEEE 802.11과 같은 복수의 RAT를 통하여 통신하게 하는 복수의 송수신기를 포함할 수 있다.

WTRU(102)의 프로세서(118)는 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)(예를 들면, 액정 디스플레이(LCD) 표시 장치 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 표시 장치)에 결합되어 이들로부터 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(118)는 또한 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)에 사용자 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(118)는 비분리형 메모리(130) 및/또는 분리형 메모리(132)와 같은 임의 유형의 적당한 메모리로부터 정보를 액세스하고 상기 적당한 메모리에 데이터를 저장할 수 있다. 비분리형 메모리(130)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 하드 디스크 또는 임의의 다른 유형의 메모리 기억장치를 포함할 수 있다. 분리형 메모리(132)는 가입자 식별 모듈(SIM) 카드, 메모리 스틱, 보안 디지털(SD) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 프로세서(118)는 서버 또는 홈 컴퓨터(도시 생략됨)와 같이 WTRU(102)에 물리적으로 위치되지 않은 메모리로부터 정보를 액세스하고 그러한 메모리에 데이터를 저장할 수 있다.

프로세서(118)는 전원(134)으로부터 전력을 수신하고, WTRU(102)의 각종 구성요소에 대하여 전력을 분배 및/또는 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(134)은 WTRU(102)에 전력을 공급하는 임의의 적당한 장치일 수 있다. 예를 들면, 전원(134)은 하나 이상의 건전지 배터리(예를 들면, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 금속 하이드라이드(NiMH), 리튬-이온(Li-ion) 등), 태양 전지, 연료 전지 등을 포함할 수 있다.

프로세서(118)는 WTRU(102)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들면, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성된 GPS 칩세트(136)에 또한 결합될 수 있다. GPS 칩세트(136)로부터의 정보에 추가해서 또는 그 대신으로, WTRU(102)는 기지국(예를 들면 기지국(114a, 114b))으로부터 에어 인터페이스(116)를 통해 위치 정보를 수신하고, 및/또는 2개 이상의 인근 기지국으로부터 신호가 수신되는 타이밍에 기초하여 그 위치를 결정할 수 있다. WTRU(102)는 실시형태의 일관성을 유지하면서 임의의 적당한 위치 결정 방법에 의해 위치 정보를 획득할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

프로세서(118)는 추가의 특징, 기능 및/또는 유선 또는 무선 접속을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈을 포함한 기타 주변 장치(138)에 또한 결합될 수 있다. 예를 들면, 주변 장치(138)는 가속도계, e-콤파스, 위성 송수신기, 디지털 카메라(사진용 또는 영상용), 범용 직렬 버스(USB) 포트, 진동 장치, 텔레비전 송수신기, 핸즈프리 헤드셋, 블루투스® 모듈, 주파수 변조(FM) 라디오 장치, 디지털 뮤직 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.

인지 네트워크 및 하부구조 네트워크에서 비콘 전송 및 이웃 발견을 위한 실시형태가 개시된다. 이하에서 설명하는 실시형태는 인지 네트워크 동기화(예를 들면, 화이트 스페이스)를 최적화하기 위해 사용될 수 있지만, 스캐닝 장치가 채널 목록을 통하여 스캔할 수 있는 모든 경우에까지도 또한 확대될 수 있다. 여기에서 설명되는 실시형태들은 임의의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 2는 홈 내(intra-home) 또는 펨토셀 통신 네트워크(200)의 예시적인 구조를 보인 도이다. 홈 내/펨토셀 네트워크(200)는 중앙집중화 게이트웨이(210)(예를 들면, 홈 eNodeB) 및 복수의 무선 장치를 포함할 수 있다. 홈 내로 이동하는 모바일 장치(220)는 매크로 셀룰러 네트워크(230)로부터 중앙집중화 게이트웨이(210)로 전환할 수 있다. 홈 내/펨토셀 네트워크(200)는 다른 RAT(예를 들면, 802.11, 직비 등)로 인에이블되는 장치들을 포함한 복수의 네트워크(240a~240c)를 구비할 수 있다. 네트워크(240a~240c)는 새로운 인터페이스 또는 기존의 인터페이스를 통해 중앙집중화 게이트웨이(210)에 접속될 수 있다. 중앙집중화 게이트웨이(210)는 다른 유형의 네트워크(240a~240c)를 잘 원조하고 스펙트럼 사용의 최적화 및 간섭의 최소화를 돕는 채널 관리 기능을 구비할 수 있다. 중앙집중화 게이트웨이(210)는 공존하는 다른 RAT의 더 나은 간섭 관리, 다른 인지 네트워크의 더 효율적인 스펙트럼 사용, 각 네트워크의 더 빠른 네트워크 형성, 다른 RAT 가능 장치의 더 빠른 네트워크 발견, 특정 통신 시나리오(예를 들면, 피어투피어(P2P) 통신, 멀티미디어 분배 등)에서 고속의 직접 링크 구성 등을 위해 소용될 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 비콘을 전송하는 장치(이하에서는 "비콘 장치"라고 부르며, 예를 들면, 접근점(AP) 또는 스테이션이다)는 비콘을 다른 세그멘트로 분할하고 비콘 세그멘트를 결집 비콘으로서 복수의 채널을 통해 동시에 전송한다. 이하에서, 용어 "장치"는 WTRU 및 기지국(예를 들면, AP 또는 노드-B)를 포함한다. 도 3은 4개의 비콘 세그멘트를 4개의 채널을 통해 동시에 전송하는 경우를 보인 도이다. 비콘 세그멘트는 시분할 방식으로 동일한 물리적 채널을 이용하여 제어 메시지 및 데이터 메시지와 함께 전송될 수 있다. 도 3은 일 예로서 4개의 채널을 통한 전송 및 수신을 지원하는 장치의 경우를 보이고 있지만, 비콘은 임의 수의 세그멘트로 분할될 수 있고, 비콘 세그멘트는 임의 수의 채널을 통해 동시에 전송될 수 있다는 점에 주목하여야 한다.

802.11 네트워크에서, 무선 장치는 전송을 개시하기 전에 채널을 감지하고, 비콘 장치는 결집 비콘의 전송을 개시하기 전에 경쟁에서 또한 이길 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 비콘 장치는 경쟁을 위해 복수의 채널 중에서 하나(1차 채널 등)를 감지하고, 비콘 장치가 1차 채널과의 경쟁에서 승리한 때 결집 비콘을 복수의 채널을 통해 전송할 수 있다. 다시 말해서, 만일 1차 채널이 전송을 위해 사용될 수 있으면, 다른 채널들도 결집 비콘을 전송하기 위해 비콘 장치에서 사용될 수 있다.

비콘이 분할되기 때문에, 비콘 정보(정보 요소(IE) 내에 포함될 수 있음)는 비콘의 다른 세그멘트 중에서 분할될 수 있다. 일부 IE는 모든 비콘 세그멘트 또는 미리 정해진 수의 비콘 세그멘트에 포함될 수 있다. 예를 들면, 모든 비콘 세그멘트 또는 미리 정해진 수의 비콘 세그멘트에 포함될 수 있는 IE는, 비제한적인 예를 들자면, 타임 스탬프, 비콘 간격, 능력, 서비스 집합 ID(SSID), 지원되는 비율, 및/또는 채널 정보를 포함한다. 이러한 IE를 하나 이상 비콘 세그멘트에 포함시킴으로써, 비콘에 대한 채널을 스캔하는 장치(이후 "스캐닝 장치"라고 부른다)는 신속하게 동기화되고 스캐닝 장치가 적어도 하나의 비콘 세그멘트를 수신하자마자 연합 처리를 시작할 수 있다.

도 4는 다른 비콘 세그멘트에서 IE의 예를 보인 것이다. 이 예에서, 타임 스탬프, 비콘 간격, 능력, SSID, 지원되는 비율, 및 채널 정보는 모든 또는 미리 정해진 수의 비콘 세그멘트에서 반복되고, 다른 정보는 4개의 비콘 세그멘트를 통해 분할된다.

새로운 채널 정보 IE는 하나 이상의 세그멘트의 비콘 세그멘트에 포함될 수 있다. 비콘 세그멘트에 포함된 채널 정보 IE는 다른 세그멘트가 전송되는 채널을 스캐닝 장치가 발견하는데 도움을 줄 수 있다. 채널 정보 IE는 비콘 세그멘트가 전송되는 다른 채널의 주파수 및 1차 채널의 표시를 포함할 수 있다.

스펙트럼 사용 모드 IE는 1차 사용자와 2차 사용자 모두에 의해 사용되는 TVWS 또는 다른 스펙트럼에서 동작하는 장치(예를 들면, AP)의 비콘 또는 비콘 세그멘트에 포함될 수 있다. 1차 사용자는 TVWS 데이터베이스에 등록된 자이고, 2차 사용자는 TVWS 데이터베이스에 등록되지 않은 자일 수 있다. 2차 사용자는 가용 채널을 감지한 후 또는 가용 채널에 대한 정보를 수신한 후에 채널을 이용할 수 있지만, 그 채널을 이용하는 1차 사용자가 검출된 때 채널을 비울 수 있다. 스펙트럼 사용 모드 필드는 AP 및 관련 장치들이 모드 I/모드 II 장치로서, 감지 전용 장치로서, 또는 혼성 모드 I/모드 II 및 감지 전용 장치로서 동작할 수 있는지 여부를 표시할 수 있다. 모드 I 장치 또는 모드 II 장치로서 동작하는 장치는 운용중인 채널에 1차 사용자가 있는지 탐지하기 위해 채널을 감지하지 않고 송신할 수 있다. 감지 전용 장치로서 동작하는 장치는 더 낮은 송신 전력으로 동작할 필요가 있고 1차 사용자의 존재를 탐지하기 위해 송신하기 전에 채널을 감지할 필요가 있을 수 있기 때문에 다른 규정에 종속될 수 있다. 대안적으로, 스펙트럼 사용 모드 IE에 포함된 정보는 비콘 또는 비콘 세그멘트의 능력 필드 또는 임의의 다른 필드에 포함될 수 있다.

AP 또는 장치가 혼성 모드 I/모드 II 및 감지 전용 동작 모드를 지원하는 경우에, 일부 채널에서의 동작은 모드 I/모드 II 모드에 기초를 둘 수 있고, 다른 채널에서의 동작은 감지 전용 모드에 기초를 둘 수 있다. AP 또는 장치는 TVWS 데이터베이스에 접속함으로써 또는 영역 내의 채널들을 감지함으로써 결정된 영역에서 가용 채널의 정보를 브로드캐스트할 수 있다. AP 또는 장치는 어떤 채널이 TVWS 데이터베이스로부터 획득되었고(모드 II 모드) 어떤 채널이 감지를 통해 획득되었는지(감지 전용 모드)에 대한 채널 지정을 브로드캐스트할 수 있다. 이 정보는 채널 정보 IE에, 다른 IE에, 또는 비콘 정보의 새로운 IE로서 포함될 수 있다. 감지 전용 모드를 통해 획득된 채널(예를 들면, 채널을 감지함으로써 이용가능으로 결정된 채널)에 대해서, 또는 감지 전용 모드 채널인 주변 장치들에게 AP가 통보한 채널에 대하여, AP 및 관련 장치들은 더 낮은 송신 전력으로 동작할 필요가 있고 1차 사용자의 존재를 탐지하기 위해 송신 전에 채널을 감지할 필요가 있을 수 있다. TVWS 데이터베이스로부터 획득된 것으로 표시된 채널에 대해서, AP 및 장치들은 1차 사용자의 존재를 탐지하기 위해 채널을 감지하지 않고 그 채널에서 동작할 수 있다.

도 5는 4개의 채널을 통해 전송되는 비콘 세그멘트를 보인 것이다. 비콘 세그멘트를 포함한 비콘 프레임(500)은 MAC 헤더(502), 프레임 바디(504), 및 프레임 체크 시퀀스(FCS)(506)를 포함한다. 프레임 바디(504)는 모든 또는 미리 정해진 수의 비콘 세그멘트에 포함된 공통 IE와, 비콘 세그멘트에 걸쳐 분산된 기타 IE를 폴함한다.

스캐닝 장치는 그 수신기(예를 들면, 4개의 수신기)를 이용하여 비콘 세그멘트들을 스캔한다. 스캐닝 장치는 복수의(4개로 도시된 예와 같이) 다른 주파수들을 동시에 스캔하고, 그 다음에, 적어도 하나의 비콘 세그멘트를 찾을 때까지, 다음의 4개의 주파수로 이동할 수 있다. 적어도 하나의 비콘 세그멘트가 수신되면, 스캐닝 장치는 비콘 세그멘트에 포함된 채널 정보 IE를 이용하여 완전한 비콘을 수신하고 연합 절차를 시작할 다른 비콘 세그멘트를 찾는다.

대안적으로, 비콘의 모든 또는 미리 정해진 수의 IE는 도 6에 도시된 것처럼 복수의 비콘 세그멘트에 걸쳐서 분산될 수 있다. 이 경우에, 채널 정보 IE는 모든 또는 미리 정해진 수의 비콘 세그멘트에 포함될 수 있다.

대안적으로, 완전한 비콘은 비콘을 분할하는 대신에 모든 또는 미리 정해진 수의 채널에서 반복될 수 있다. 이것은 하나의 채널로 수신할 수 있는 장치들에 대하여 유용할 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 비콘 장치는 정규 비콘(예를 들면, 802.11 WLAN 비콘) 외에 발견 비콘을 전송할 수 있다. 발견 비콘은 전술한 실시형태에서 비콘 세그멘트들 중 임의의 하나일 수 있고, 전술한 실시형태들은 뒤에서 자세히 설명되는 발견 비콘에 관련된 임의의 실시형태와 결합될 수 있다. 발견 비콘은 정규 비콘 또는 다른 비콘 세그멘트가 전송되는 운용 채널을 찾는 스캐닝 장치를 조력하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 발견 비콘은 네트워크에서 운용하는데 필요한 관리 정보를 포함한 정규 비콘을 교체하지 않는다. 장치들은 주기적으로 정규 비콘을 청취하여 네트워크에 대한 동기화를 유지한다.

발견 비콘 프레임은 주기적인 정규 비콘 프레임의 일부일 수도 있고, 또는 다른 관리 프레임 또는 새로운 특수 관리 프레임의 일부일 수도 있다. 후자의 경우에, 발견 비콘 프레임은 정규 비콘에 포함된 콘텐츠의 부분집합을 포함할 수 있다. 스캐닝 장치가 발견 비콘을 수신하면, 스캐닝 장치는 운용 채널에 대한 정보를 추출하고 그에 따라서 자신을 네트워크와 동기화하려고 시도한다.

만일 발견 비콘이 운용 채널이 아닌 다른 채널로 전송되었으면, 비콘 장치는 운용 채널에 대해 사용된 것과 동일한 라디오를 이용하여 시분할 방식으로 발견 비콘을 전송할 수 있다. 대안적으로, 비콘 장치는 복수의 송신기를 이용하여 발견 비콘과 정규 비콘을 동시에 전송할 수 있다(즉, 발견 비콘은 전용 송신기를 이용하여 전송된다). 대안적으로, 비콘 장치는 복수의 라디오를 이용해서(즉, 발견 비콘을 전송하는 데 전용되는 채널로 전용 송신기/수신기를 이용해서) 발견 비콘과 정규 비콘을 동시에 전송할 수 있다.

발견 비콘은 하기의 정보를 하나 이상 포함할 수 있다: 운용 채널을 지시하는 정보 필드(예를 들면, TV 화이트 스페이스에서), 운용 채널의 대역폭, 운용 채널에서 가능한 최대 전송 전력, 발견 비콘과 주기적인 정규 비콘 간의 시간 지연 등. 하나보다 많은 운용 채널이 있는 경우에, 운용 채널에 대한 정보는 발견 비콘에 포함될 수 있다. 대안적으로, 발견 비콘은 자유/가용 채널의 목록(TV 대역 데이터베이스로부터 또는 감지를 통하여 획득된 것)을 포함할 수 있다. 이 목록은 스캐닝 스테이션에 제공되고, 스테이션은 이 채널들을 이용하여 애드혹 네트워크 또는 무선 접근 네트워크(RAN) 등을 구성할 수 있다.

발견 비콘은 추가의 발견 비콘에 대한 포인터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 채널 k의 발견 비콘은 채널 집합 K에 대한 정보를 포함할 수 있고, 채널 집합 L에서의 정보가 채널 l로 전송된 발견 비콘에서 이용가능하다는 것을 추가로 설명한다. 발견 비콘이 자유/가용 채널에 관한 정보를 포함하고 있는 경우에, 이 정보가 단일 발견 비콘에 맞지 않는 상황이 있을 수 있다(예를 들면, 자유/가용 채널이 너무 많은 경우에). 이 경우, 발견 비콘은 하나의 채널 집합(K)에 대한 정보뿐만 아니라, 다른 채널 집합(L)에 대한 정보를 소지하는 다른 발견 비콘(l)에 대한 포인터를 소지할 수 있다. 대안적으로, 발견 비콘은 네트워크에서 나타나는 다른 발견 비콘을 지시하는 필드 또는 정보 요소를 포함할 수 있다. 이들은 발견 시간을 줄이기 위해 복수의 채널로 전송되는 동일한 발견 비콘의 세그멘트 또는 동일한 발견 비콘의 인스턴스일 수 있다. 발견 비콘은 네트워크 식별정보(network identification)(네트워크 ID 또는 네트워크 SSID의 마스크 버전 등), 및/또는 하나보다 많은 네트워크가 존재하고 발견 비콘에 의해 지시되는 경우에 네트워크 유형 표시를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 네트워크는 실시간 트래픽용으로 조절될 수 있고 이 응용을 위해 공급된 파라미터를 가질 수 있다. 대안적으로, 네트워크 유형 표시는 802.11 네트워크의 능력을 제공할 수 있다(예를 들면, 특정의 802.11 보정이 지원되는지 아닌지).

지향성 통신(예를 들면, 60 GHz로)의 경우에, 발견 비콘은 비콘 장치의 방향을 표시할 수 있다(예를 들면, 섹터 번호). 대안적으로, 만일 비콘 장치가 복수의 섹터에서 주기적인 비콘을 브로드캐스트하면, 발견 비콘은 비콘 사이클의 표시를 제공할 수 있다. 이것은 스캐닝 장치가 섹터를 감시해야 할 때를 알게 한다. 하나보다 많은 네트워크가 있는 경우에, 발견 비콘은 네트워크 로드의 표시를 제공할 수 있다.

발견 비콘을 전송하는 실시형태를 이하에서 설명한다. 일 실시형태에 따르면, 발견 비콘은 소정의 채널 대역폭을 이용하여 비콘 장치에 의해 전송될 수 있다. 채널 대역폭은 스캐닝 장치로 하드코드될 수 있고, 또는 스캐닝 장치는 이 정보를 네트워크로부터 수신할 수 있다. 스캐닝 장치가 채널 대역폭을 알고 있기 때문에, 스캐닝 장치는 모든 가능한 대역폭(예를 들면, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz 및 40 MHz)을 스캔할 필요가 없고, 소정 수의 대역폭을 스캔하면 된다.

발견 비콘은 정규 비콘과 동일한 채널로 전송될 수 있다. 대안적으로, 발견 비콘은 소정 시간 동안 하나의 채널에 있고, 그 다음에 소정 시간 동안 다른 빈 채널로 이동하며, 그 다음에 어떤 다른 빈 채널로 이동하는 것과 같이 주파수 호핑 방식으로 전송될 수 있다.

스캐닝 장치가 발견 비콘을 찾으면, 스캐닝 장치는 운용 채널에 관한 정보를 발견 비콘으로부터 추출하고 운용 채널로 전환하여 정규 비콘을 수신한다. 스캐닝 장치는 운용 채널에서 주기적인 정규 비콘을 기다릴 수 있고, 또는 대안적으로 운용 채널에서 비콘에 대한 활동적 스캔을 시작할 수 있다. 연합 후에, 스캐닝 장치는 동일한 채널 대역폭을 이용하여 다른 발견 비콘을 계속하여 스캔할 수 있다. 만일 스캐닝 장치가 하나의 대역폭에 의한 완전한 스캔 후에 어떠한 비콘도 찾지 못하면, 스캐닝 장치는 다음 대역폭으로 전환할 수 있다. 이 방식으로 전송된 비콘은 비콘이 위치된 채널 번호를 단순히 표시함으로써 다른 비콘에 의해 지적될 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 발견 비콘은 주기적인 정규 비콘보다 더 작은 비콘 간격으로 보내질 수 있다. 예를 들면, 802.11 네트워크에서, 정규 비콘은 통상적으로 매 100 ms마다 전송된다. 발견 비콘은 예를 들면 매 50 ms 또는 25 ms마다 전송될 수 있다. 발견 비콘 프레임은 내포하는 정보가 더 적기 때문에 주기적인 정규 비콘 프레임보다 더 짧을 수 있다. 스캐닝 장치는 발견 비콘 간격과 거의 동일한 지속기간 동안 발견 비콘의 채널을 스캔한다. 스캐닝 장치는 완전한 채널 지속기간을 줄일 수 있도록 하나의 채널에서 더 작은 간격동안 스캔하고 그 다음에 다음 채널로 이동할 수 있다.

스캐닝 장치는 발견 비콘 간격을 알지 못하고 최소 스캔 간격으로 시작할 수 있으며, 어떤 비콘도 찾지 못한 경우에는 스캔 간격을 증가시킬 수 있다. 예를 들어서 발견 비콘이 50 ms 간격으로 보내진다고 가정하자. 스캐닝 장치는 초기에 스캔 간격을 25 ms로 설정할 수 있고, 만일 스캐닝 장치가 제1회의 스캔에서 발견 비콘을 찾을 수 없으면, 스캐닝 장치는 스캔 지속기간을 50 ms로 증가시키고 다시 스캔할 수 있다. 이 예에서, 스캐닝 장치는 제2의 스캔에서 발견 비콘을 찾을 수 있다. 스캐닝 장치가 발견 비콘 간격을 알고 있으면, 스캐닝 장치는 후속 스캔에 동일한 스캔 지속기간을 이용할 수 있다. 이 방식으로 전송된 비콘은 비콘이 위치된 채널 번호를 단순히 표시함으로써 다른 비콘에 의해 지시될 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 발견 비콘은 주파수 호핑 방식으로 전송될 수 있다. 스캐닝 장치가 하나의 주파수로부터 다른 주파수로 점프하게 하는 대신에, 비콘 장치는 차례로 가용 스펙트럼을 통해 의사난수 방식으로 비콘을 브로드캐스트할 수 있다. 스캐닝 장치는 비콘을 찾기 위해 1개 또는 수 개의 주파수를 스캔할 수 있다.

도 7은 이 실시형태에 따른 예시적인 비콘 전송을 보인 것이다. 비콘 장치는 하나의 주파수에서 발견 비콘을 전송하고, 그 다음에 무작위로 선택될 수 있는 다른 채널로 이동한다(예를 들면, f1, f5, f9, f3, f11, ...). 스캐닝 장치는 빈 채널에 주둔하면서 호핑 발견 비콘 트레인 기호가 그 채널에서 전송되기를 기다릴 수 있다. 스캐닝 장치는 에너지 스캔을 수행하여 특정의 역치 미만의 에너지 레벨을 가진 빈 채널을 검출하고, 그 채널에 머물면서 발견 비콘을 기다린다.

만일 스캐닝 장치가 소정의 시간 기간 후에 그 채널에서 어떠한 비콘 기호도 수신하지 못하면, 스캐닝 장치는 다음의 가용 채널로 이동할 수 있다. 각 비콘 펄스는 길이가 약 2 ms이고 약 100개의 채널이 있다고 가정하자. 다른 주파수들 간의 스위칭 시간을 고려하면 비콘 장치가 모든 채널에서 비콘을 전송하는데 약 200~300 ms가 걸릴 수 있고, 스캐닝 장치는 4~5 초 내에 네트워크를 발견할 수 있다. 이 경우, 비콘 포인팅은 대기 시간을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, 각 비콘은 채널들의 부분집합(또는 호핑 채널의 부분집합 내에서 가용 채널의 부분집합)에서 호핑하고 호핑 채널의 부분집합을 표시함으로써 지적될 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 비콘 장치는 비콘 장치와 스캐닝 장치 둘 다에게 알려진 우선순위화 목록으로부터 선택된 채널로 발견 비콘을 보낼 수 있다. 예를 들면, 채널은 규제 등급에 기초하여 선택될 수 있다. 규제 등급 하에서 동작하는 장치는 그 장치에 하드코드된 규제 등급 정보를 가진다. 표 1은 미국에서의 규제 등급 및 대응하는 채널 시작 주파수, 채널 공간 및 채널 집합을 보인 것이다. 예를 들면, 비콘 장치는 수직 방식으로 규제 등급을 통과할 수 있고 최초의 빈 채널을 발견 채널로서 선택할 수 있다. 스캐닝 장치는 동일한 순서로 스캔한다(예를 들면, 규제 등급의 최초 채널에서 시작하여 발견 비콘이 나타날 때까지 하나씩 수직으로 내려가면서 스캔한다).

예를 들면, 표 1과 관련해서, 비콘 장치는 규제 등급 1의 채널 29 및 채널 시작 주파수 0.050 GHz에서 시작할 수 있다. 만일 채널 29가 비어있지 않으면, 비콘 장치는 규제 등급 1의 채널 88 및 채널 시작 주파수 0.051 GHz인 다음 채널로 하향 이동할 수 있고, 만일 이 채널이 비어있지 않으면, 비콘 장치는 규제 등급 1의 채널 89 및 채널 시작 주파수 0.052 GHz에서 전송을 시도할 수 있으며, 이러한 동작을 비콘 장치가 빈 채널을 찾을 때까지 계속할 수 있다. 발견 비콘은, 그 다음에, 발견된 빈 채널을 통해 보내진다.

장치의 운용 채널은 발견 비콘 채널과 다를 수 있다. 스캐닝 장치는 동일한 순서로 채널들을 통과한다. 스캐닝 장치는 최초 채널에서 시작하여 발견 비콘을 찾을 때까지 하향으로 이동한다. 규제 등급 1에서, 스캐닝 장치는 40 MHz 대역폭을 이용하여 스캔하고, 규제 등급 2에서, 스캐닝 장치는 20 MHz 대역폭을 이용하여 스캔하며, 이와 같은 방식으로 계속하여 스캔한다. 이 실시형태에서, 스캐닝 장치는 전체 스펙트럼을 스캔하는 대신에 몇 개의 채널만을 스캔함으로써 발견 비콘을 찾을 수 있다. 표 1에 나타낸 것처럼, 비콘 장치가 제1 열의 채널 집합에서 빈 채널을 찾는 것이 가능하다. 발견 비콘은 제1의 가용 채널을 통해 보내진다. 스캐닝 장치는 20회의 스캔을 수행하여 발견 비콘을 찾을 수 있다. 제1 열에 가용 채널이 없는 경우에, 발견 비콘은 제2 열의 채널 집합(즉, 93, 94, 95, 96, 97, 96, ...)에서 최초의 빈 채널을 이용하여 보내질 수 있다. 채널은 임의의 순서로 선택될 수 있다는 것을 알 것이다(예를 들면, 목록은 하부에서 상부로, 또는 임의의 다른 방식으로 지나갈 수 있다).

규제 등급	채널 시작 주파수 (GHz)	채널 공간 (MHz)	채널 집합
1	0.050	40	29,93,99,105,117,123
	0.051		88,94,100,106,118,124
	0.052		89,95,101,107,119,125,
	0.053		90,96,102,120
	0.054		91,97,103,115,121
2	0.050	20	90,96,102,108,120,126
	0.051		27,91,97,103,109,115,121,127
	0.052		28,86,92,98,104,116,122
	0.053		29,87,93,99,105,117,123
	0.054		30,88,94,100,106,118,124
3	0.050	10	26,32,90,96,102,108,114,120,126
	0.051		27,85,91,97,103,109,115,121,127
	0.052		6,28,86,92,98,104,110,116,122,128
	0.053		29,87,93,99,105,117,123
	0.054		30,88,94,100,106,118,124
4	0.050	5	7,29,87,93,99,105,111,117,123,129
	0.051		30,88,94,100,106,118,124
	0.052		1,25,31,89,95,101,107,113,119,125
	0.053		26,32,84,90,96,102,108,114,120,126
	0.054		5,27,85,91,97,103,109,115,121,127

다른 실시형태에 따르면, 발견 비콘은 정규 비콘에 대하여 사용된 것과 다른 무선 접근 기술일 수 있는 사이드 채널(예를 들면, 유선, 셀룰러 또는 다른 접속)을 통해 전송될 수 있다. 이 발견 비콘은 정규 비콘이 발견될 수 있는 운용 채널, 또는 자유/가용 채널(예를 들면, TVWS 채널)의 목록 등에 대한 정보를 소지할 수 있다. 대안적으로, 사이드 채널의 발견 비콘은 다른 RAT의 어떤 채널(예를 들면 이용될 가능성이 높은 것)이 다른 발견 비콘을 소지하는지를 표시할 수 있다. 사이드 채널의 이러한 발견 비콘들은 정규 비콘에 대한, 또는 스펙트럼의 나머지에 대한 더욱 최신의 정보를 제공할 수 있다.

대안적으로, 발견 비콘은 운용 채널에서 네트워크와 이미 연관되어 있는 스테이션에 의해 전송될 수 있다. 이 장치들은 예를 들어서 그들의 유휴 시간 동안에 발견 비콘을 전송할 때 네트워크를 원조하도록 지시될 수 있다. 네트워크는 이러한 스테이션으로부터의 발견 비콘 전송을 조정하여 발견 비콘이 다른 채널로 전송될 수 있다.

결집 비콘은 자기 구성 네트워크(SON)에서 사용될 수 있다. SON 애드호크 네트워크에서, 복수의 노드는 클러스터를 형성할 수 있고, 새로운 노드는 클러스터가 발견되지 않으면 자신의 클러스터를 결합 또는 확립하기 위해 기존의 클러스터를 스캔할 수 있다. SON 애도호크 네트워크에 있어서, 복수의 노드가 필요에 따라서 송신기 또는 수신기로서 작용할 수 있다. 노드는 검출된 가용 채널을 통해 그 자신 주변의 몇 개의 다른 노드와 직접 통신할 수 있고, 이것은 특정의 면허되거나 면허되지 않은 대역폭에 의해 제한되지 않는다. 임의의 노드 주변의 노드들은 그 이웃이라고 부른다. 중앙 제어기가 없을 때 각 노드는 통신을 시작하기 전에 그 이웃들을 발견할 수 있다.

클러스터는 다중 반송파(MC) 노드와 단일 반송파(SC) 노드의 혼합을 포함할 수 있다. MC 노드는 결집 비콘들을 복수의 채널(M개의 채널)을 통하여 전송하고 비콘들을 감지하는 능력이 있다. 비콘 전송에 사용되는 채널들의 수는 임의의 노드가 한번에 스캔할 수 있는 채널의 수와 다를 수 있다.

도 8은 일 실시형태에 따라서 SON에서 이웃을 발견하는 예시적인 처리의 흐름도이다. 만일 노드가 임의의 클러스터에 접속되지 않았거나 비콘을 전송하기 위한 임의의 채널을 찾지 못하였으면(예를 들면, 중앙집중화 게이트웨이는 비콘을 전송하기 위해 가용의 빈 채널을 찾을 필요가 있다), 노드는 초기 스캐닝 기간(ISP) 동안에 초기 스캐닝을 수행한다(802). 노드는 복수의 채널을 동시에 스캔할 수 있다. 노드는 최저 가용 주파수(이것은 그 자체에서 검출될 수도 있고 그 관련 스펙트럼 관리자에 의해 통지될 수도 있다)로부터 또는 임의의 다른 순서로 스캔하기 위한 채널을 선택할 수 있다. 예를 들면, 노드는 최초에 채널 f1, f2, f3, f4를 스캔하고 f2가 비어있음을 검출할 수 있으며, 만일 검출된 비콘이 없으면 노드는 채널 f5, f6, f7 및 f8을 스캔하고 f6가 비어있음을 알 수 있다. 대안적으로, 노드는 스캐닝 채널을 무작위로 또는 임의의 다른 규칙에 따라서 고를 수 있다.

ISP의 종료 후에, 임의의 비콘이 검출되었는지 결정된다(804). 임의의 비콘이 검출되었으면, 노드는 그 클러스터를 결합할 수 있다(806). 만일 노드가 어떠한 비콘도 검출하지 않았으면, 노드는 결집 비콘을 다중 채널을 통하여 동시에 전송하기 시작한다(즉, 노드는 새로운 클러스터를 확립할 수 있다). 이 노드는 비콘 노드라고 부른다. 비콘 노드는 ISP 동안에 모든 채널을 스캔하지 못할 수 있다. ISP에서 검출된 빈 채널의 수는 N이다. 이 N개의 빈 채널은 모두 비콘 노드에 저장되거나 연관된 스펙트럼 관리자(만일 있으면)에게 다시 보내질 수 있다.

만일 N>M이면(808), 결집 비콘이 ISP 동안에 검출된 M개의 빈 채널을 통하여 보내질 수 있다. 도 9는 ISP 및 M개의 채널을 통한 결집 비콘의 전송을 보인 것이다. N개의 채널 중에서 M개의 채널을 선택함에 있어서, N개의 채널 중 제1의 M개의 채널(예를 들면 최저 주파수를 갖는 것)이 선택될 수 있다. 대안적으로, M개의 채널은 무작위로 선택될 수도 있고, 연관된 스펙트럼 관리자(만일 있으면)에 의해 제안될 수도 있다.

만일 N<M이면(808), 결집 비콘은 N개의 채널을 통해 보내질 수 있고, 결집 비콘을 N개의 채널을 통해 보낸 후에 비콘 노드는 클러스터를 결합하는 임의의 노드가 있는지 청취하고 청취 후에 나머지 채널의 스캐닝을 재개할 수 있다(812). 도 10은 ISP, 및 결집 비콘의 전송, 청취 및 재개된 스캐닝의 복수회 반복을 보인 것이다. p번째(p>1) 스캐닝 기간의 지속기간은 ISP와 동일하거나 ISP보다 짧을 수 있다. 비콘 노드는 나머지 채널의 검색을 계속하고 비콘 전송 채널의 총 수가 M에 도달할 때까지 결집 비콘을 전송할 수 있다.

만일 헤드 노드가 이미 선정되었으면(예를 들면, 홈 내 통신 네트워크), 다음 단계들은 수행되지 않을 수 있다.

만일 다른 비콘(즉, 2차 비콘)이 ISP 후의 스캐닝동안 나머지 채널에서 검출되면(814)(이것은 비콘 노드의 주위에 다른 클러스터가 존재함을 암시한다), 비콘 노드는 이 2차 비콘을 수용할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 이 결정은 2차 비콘의 수신된 전력 및 비콘 노드에 접속된 노드의 수 등에 기초하여 행하여질 수 있다. 비콘 노드(816)에 K개보다 많은 수의 노드가 접속되었는지(816) 및 2차 비콘의 수신된 전력이 미리 정해진 레벨보다 더 높은지 여부(818)가 결정된다.

비콘 노드에 접속된 노드가 K보다 크지 않고(K>0은 미리 정해진 파라미터이다) 2차 비콘의 수신 전력이 미리 정해진 레벨보다 높으면, 비콘 노드는 비콘의 전송을 중지하고 2차 비콘을 그 1차 비콘으로서 수용하며 그 기존 클러스터를 결합한다(820). 이 경우에, 비콘 노드는 비콘 노드에 접속된 K개의 노드에게 클러스터의 변경을 통지한다(즉, K개의 노드에게 새로운 비콘을 회송한다).

만일 비콘 노드에 접속된 노드가 K보다 크지 않고 2차 비콘의 수신 전력이 미리 정해진 레벨과 같거나 더 낮으면, 비콘 노드는 2차 비콘을 무시하고, 비콘 전송 채널의 총 수가 M에 도달할 때까지 나머지 채널에 대한 스캐닝 및 빈 채널을 통한 결집 비콘의 전송을 계속한다(822).

만일 비콘 노드에 접속된 노드가 K개보다 많으면, 비콘 노드는 어떠한 2차 비콘도 수용하지 않고 그 자신의 클러스터를 유지할 수 있다(824).

이제, 가십 기반 결집 비콘 전송의 실시형태에 대하여 설명한다. 비콘 노드 및 이 비콘 노드에 접속된 복수의 클러스터 노드를 포함한 클러스터에 있어서, 비콘 노드는 주기적으로 비콘을 보낸다. 비콘 노드는 빈 채널을 검출하고 결집 비콘을 M개의 채널을 통해 동시에 전송할 수 있다. 빈 채널의 수는 M보다 클 수 있다. M개의 채널은 본원에서 설명하는 임의의 실시형태에 따라서 빈 채널들 중에서 선택될 수 있다. 비콘 노드로부터 비콘을 전송하는데 사용되는 비콘 채널은 매번 바뀔 수 있다. 도 11은 빈 채널의 검출, 및 결집 비콘을 4개의 채널 중에서 매번 다른 채널을 통하여 전송하는 것을 보인 것이다. 도 11에 있어서, 비콘 노드는 t1에서 채널 1, 3, 6 및 8을 통해 비콘을 전송하고, t2에서 채널 2, 4, 7 및 9를 통해 비콘을 전송한다.

채널의 변경 패턴은 특정의 기준을 따를 수 있다(예를 들면, 발견된 노드의 밀도에 따라서, 또는 발견된 노드의 공통 가용 채널에 따라서 비콘 채널을 반복적으로 변경한다). 예를 들면, 클러스터 노드는 만일 정규 노드가 스캔 능력을 갖고 있으면 비콘 노드에게 가용 채널 집합을 보고할 수 있고, 비콘 노드는 비콘 노드에 접속된 정규 노드의 공통 가용 채널을 통하여 비콘을 보낼 수 있다.

클러스터 노드(k)가 비콘을 수신한 때, 클러스터 노드는 Mk개의 채널까지 가용 채널의 비콘을 회송(즉, 가십)할 수 있다. Mk는 클러스터 노드(k)에 의해 검출된 가용 채널의 수보다 작을 수 있고, {0, M} 사이에서 균일하게 분포된 난수일 수 있다. 비콘을 수신하는 모든 노드가 비콘을 가십할 필요는 없다. 클러스터 노드에 의해 회송되는 비콘은 가십 비콘이라고 부른다. 이 가십은 특정 기준에 따를 수 있다(예를 들면, 수신된 비콘 전력은 미리 정해진 역치 이하이다).

도 12는 예시적인 가십 기반 비콘 전송을 보인 것이다. 도 12에서, 비콘 노드는 채널 1, 3, 6 및 8에서 비콘을 전송하고, 클러스터 노드 1은 채널 2와 4에서 비콘을 가십하며, 클러스터 노드 2는 채널 7과 9에서 비콘을 가십한다. 원본(original) 비콘과 가십 비콘의 수용 불일치를 감소시키기 위해, 가십 비콘의 전송 전력은 비콘 노드에 의해 보내진 원본 비콘의 전력보다 낮게 설정할 수 있다. 가십 비콘과 원본 비콘은 비콘 콘텐츠로 구별될 수 있다.

충돌을 피하기 위해, 클러스터 노드는 원본 비콘을 회송하기 전에 무작위 기간(예를 들면, 0과 T 사이에서 균일하게 분포된 것, T는 미리 정해진 시스템 파라미터이다)을 취소할 수 있다. 새로운 노드가 비콘을 검출한 때, 핸드쉐이킹 처리가 수행된다. 만일 충돌이 새로운 노드에 의해 검출되면, 나머지 채널에서의 비콘 검색을 계속할 수 있다.

비콘의 상이한 콘텐츠는 상이한 레벨의 에러 보호가 제공될 수 있다. 예를 들어서, 만일 비콘 전송을 위해 사용된 채널들의 목록이 비콘에 포함되어 있고 채널 목록이 하나보다 많은 비콘에서 소지되면, 제1 비콘은 채널 목록이 완전하지 않음을 표시하는 포인터를 포함하고 후속 비콘(들)은 채널 목록의 다른 부분을 포함할 수 있다. 비콘의 다른 IE는 다른 비콘들 중에서 또한 분할될 수 있고, 그래서 제1 비콘은 다음 비콘에서 오는 더 많은 IE가 있음을 표시하는 IE를 포함할 수 있다. 브로드캐스트될 것으로 추측된 임의의 IE는 복수의 비콘 간격으로 전송되는 복수의 비콘을 통해 보내질 수 있다. 비콘 콘텐츠의 중요도 레벨이 다르기 때문에, 비콘 콘텐츠에 대하여 다른 레벨의 보호를 제공하기 위해 상이한 에러 보호 및 혼성 변조가 사용될 수 있다. 비콘 콘텐츠의 중요도 레벨에 기초해서, 더 높은 보호 레벨(예를 들면, 더 낮은 부호화율/변조 순서)을 이용하여 콘텐츠를 더 높은 중요도로 인코드 및 변조하고, 더 낮은 보호 레벨(예를 들면, 더 높은 부호화율/변조 순서)을 이용하여 콘텐츠를 더 낮은 중요도로 인코드 및 변조할 수 있다.

예를 들면, 비콘 전송을 위해 사용된 채널들의 목록은 중요도가 높은 것으로 생각할 수 있고, 따라서 더 높은 레벨의 보호가 주어질 수 있다. 만일 비콘 채널 중의 하나가 소정의 위치에서 높게 간섭되고 그 비콘의 수신 품질이 낮으면, 서로 다른 에러 보호 및 혼성 변조는 수신 노드가 비콘 전송을 위해 사용된 채널들의 목록을 정확하게 복호할 수 있게 한다. 노이즈가 있는 비콘으로부터 비콘 전송을 위해 사용된 채널들의 목록을 정확하게 복호한 후에, 노드는 더 높은 신호 품질을 가진 다른 비콘 채널로 점프하여 비콘의 나머지 콘텐츠를 복호할 수 있다.

장치는 더 큰 초기 주파수 옵셋을 가진 저품질 발진기 회로를 사용할 수 있고, 이것은 동기화 및 클러스터 형성 시간을 방해할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 초기 주파수 옵셋은 전용 동기화 채널이 시스템 설계에 의해 네트워크 통달 영역 내의 서비스 품질(QoS)을 보장하는 동일한 지리적 영역에서 전개되는 기존 네트워크를 레버리징함으로써 감소될 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 다중 RAT 능력을 가진 각 노드는 RAT의 우선순위 목록에 기초하여 동기화 채널의 검색을 시작할 수 있다. 예를 들면, 노드는 범용 이동통신 시스템(UMTS) 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 표준에 의해 규정된 라스터 주파수에서 검색하여 동기화 채널을 찾을 수 있다. 동기화되면, 노드는 그 자신의 네트워크의 비콘 검색을 시작할 수 있다. 기존 네트워크의 기지국은 최고의 측정된 신호 부호 전력, 셀 ID, RAT의 유형, 및 기타 파라미터와 같은 미리 정해진 정책에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 노드는 특정의 셀 대역(예를 들면, 글로벌 이동통신 시스템(GSM), UMTS, 또는 롱텀 에볼루션(LTE) 대역 등)에서 수신 신호 강도 표시자(RSSI) 측정을 수행하여 최고 RSSI를 가진 기지국을 선택할 수 있다. 동기화는 슬롯 레벨에서 평등하게 되어 노드가 그들 각각의 식별된 빈 주파수 내의 확립된 타이밍을 이용하여 동기화하고 클러스터를 형성하고 및/또는 통신 링크를 설정할 수 있게 한다.

일부 예는 일부 통신 시나리오(예를 들면, 홈 내 통신 네트워크)에서 비콘 전송을 위해 제공된다. 도 13은 노드들 간에 간섭이 있는 예시적인 홈 내 통신 링크(1300)를 보인 것이다. 네트워크(1300)는 홈 (진화형) 노드B(H(e)NB)(1310), TV 및 셋톱박스(STB)를 포함한 복수의 무선 장치(1320), 네트워크 조력 및 스펙트럼 관리자(NASM)(1330) 등을 포함한다. 일부 장치는 클러스터(예를 들면, 저속 클러스터(1340) 및 고속 클러스트(1350))를 형성할 수 있다.

As 인터페이스는 H(e)NB(1310)와 무선 장치(1320) 간에 동기화 채널을 제공한다. Ac 인터페이스는 H(e)NB(1310)와 무선 장치(1320) 간의 보호된 제어 채널이다. Ad 인터페이스는 H(e)NB(1310)와 무선 장치(1320) 간에 데이터 채널을 제공한다. B 인터페이스는 2개의 무선 장치(1320) 사이에 직접 링크 데이터 채널을 제공한다. C 인터페이스는 H(e)NB(1310)와 NASM(1330) 간의 통신용으로 제공된다. Uu 인터페이스는 H(e)NB(1310)와 무선 장치(1320) 사이의 LTE 또는 WCDMA 표준 인터페이스이다. Iuh 인터페이스는 H(e)NB(1310)와 H(e)NB 게이트웨이 사이의 LTE 또는 WCDMA 표준 인터페이스이다. A' 인터페이스는 고속 애드호크 인터페이스(1350)(예를 들면, 802.11n)의 일반명이다. L 인터페이스는 저속 애드호크 인터페이스(1340)(예를 들면, 직비)의 일반명이다. A-인터페이스는 중앙집중화 게이트웨이와 3GPP 가능 장치 사이의 3GPP 인터페이스인 Uu 인터페이스를 갖지 않은 등록 장치와 통신하기 위해 동기화 채널(As), 제어 평면 채널(Ac) 및 데이터 계획 채널(Ad)을 중앙집중화 게이트웨이(예를 들면, H(e)NB)에게 제공한다.

중앙집중화 게이트웨이와 동기화되도록 및 중앙집중화 게이트웨이에 의해 지시되도록, 등록된 장치는 중앙집중화 게이트웨이로부터 동기화 신호 및 제어 정보를 주기적으로 취득할 수 있다. 이 정보는 보호될 수 있다. 필요한 정보가 다중 비콘 채널(또는 대역)을 통하여 전송될 수 있도록 동기화 신호 또는 제어 정보를 송출하기 위해 동기화 채널 또는 제어 채널에서 결집 비콘 전송 방식을 이용할 수 있다.

비콘 채널은 이용가능한 빈 채널의 정보를 이용할 수 있으면 NASM(1330)에 의해 직접 통보될 수 있다. 중앙집중화 게이트웨이(즉, H(e)NB(1310))가 막 턴온되고 네트워크 내의 모든 무선 장치가 초기화 단계에 있는 경우에, 연합된 NASM(1330)은 정확한 스펙트럼 가용성 정보가 부족할 수 있다.

비콘 채널의 결정은 다음과 같이 수행될 수 있다. ISP가 주어진 때, 중앙집중화 게이트웨이(1310)는 ISP 동안에 후보 채널(이것은 검색 채널의 수를 좁히도록 NASM(1330)에 의해 통보될 수 있다)을 먼저 스캔할 수 있다. 만일 빈 채널의 수(N)가 M(미리 정해진 비콘 채널의 수)과 같거나 더 작으면, 중앙집중화 게이트웨이(1310)는 상기 빈 채널을 통하여 비콘을 전송할 수 있고, 비콘을 방출하는 동안 스캔을 계속하거나 NASM(1330)(만일 있으면)으로부터 업데이트된 가용 채널 정보를 취득할 수 있다. 만일 빈 채널의 수(N)가 M보다 크면, 중앙집중화 게이트웨이(1310)는 그 자체에서 결정하거나, 또는 대안적으로, 검출된 빈 채널 정보를 NASM(1330)에게 피드백하고 NASM(1330)으로 하여금 결집 비콘 전송을 위해 그 빈 채널 선택을 안내하게 할 수 있다.

동기화 신호/제어 신호의 전송 범위를 늘리기 위해, 가십 기반 결집 비콘 전송이 적용될 수 있다. 중앙집중화 게이트웨이(1310)로부터 동기화/제어 정보를 수신하는 임의의 등록된 장치(만일 이용가능하면)는 그 위치 주위에서 가용의 빈 채널의 정보에 대한 도움을 중앙집중화 게이트웨이(1310)에게 요청할 수 있다. 그 다음에, 장치는 상기 빈 채널을 통한 결집 비콘의 송출을 시작하여 동기화 또는 제어 메시지를 중계할 수 있다.

장치(1320)가 중앙집중화 게이트웨이(1310)에의 등록을 시작한 때(예를 들면, 점대점 멀티미디어 분배 서비스를 위해), 장치(1320)는 중앙집중화 게이트웨이(1310)에 의해 보내진 동기화 신호를 다수의 가용 채널 중에서 찾아낼 필요가 있다. 장치(1320)가 복수의 대역을 동시에 검색하는 능력을 가졌다고 가정하면, 중앙집중화 게이트웨이 발견을 위해 사용되는 시간은 결집 비콘과 함께 크게 감소될 수 있고, 비콘 커버리지는 가십 기반 결집 비콘 전송과 함께 확장될 수 있다.

중앙집중화 게이트웨이(1310)는 다중 채널을 통해, 예를 들면, 대역 1에서 f2를, 대역 2에서 f6를, 대역 3에서 f10을, 대역 4에서 f14를 통해 비콘을 송출한다(하나의 대역이 4개의 주파수를 포함하는 것으로 가정한다). 비콘은 제어 정보 또는 동기화 정보 또는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 다중 대역 검색의 능력이 있고 중앙집중화 게이트웨이(1310)에 등록하기 원하는 무선 장치(1320)는 중앙집중화 게이트웨이(1310)에 의해 전송된 비콘의 검색을 시작한다. 장치는 검색을 위해 하나의 대역(예를 들면, 대역 2)을 무작위로 선택할 수 있다. 장치(1320)는 대역 2의 f6로 전송된 비콘을 검출할 수 있다. 만일 결집 비콘이 사용되지 않으면(예를 들면, 비콘이 단일 채널로 전송되고, 장치가 임의의 하나의 대역의 1 주파수 채널을 한번에 스캔할 수 있다), 장치(1320)는 비콘을 검출하는데 더 긴 시간을 소요할 수 있다.

만일 장치(1320)가 소정의 시간 기간(이것은 미리 정해진 시스템 파라미터일 수 있다) 내에 비콘을 검출하면, 장치(1320)는 중앙집중화 게이트웨이에 등록하고 관련된 제어 정보 또는 동기화 정보를 획득한다. 만일 가능하다면, 장치(1320)는 그 위치 주위에서 가용의 빈 채널의 정보에 대한 도움을 중앙집중화 게이트웨이(1310)에게 요청할 수 있다. 그 다음에, 장치(1320)는 상기 빈 채널을 통한 결집 비콘(즉, 가십 비콘)의 송출을 시작할 수 있다. 최초의 결집 비콘의 전송 범위 밖에서 머무는 장치들은 장치에 의해 회송된 가십 비콘을 검출할 수 있다.

만일 장치(1320)가 소정의 시간 기간(이것은 미리 정해진 시스템 파라미터일 수 있다) 중에 중앙집중화 게이트웨이(1310)에 의해 보내진 비콘을 검출할 수 없으면, 장치(1320)는 클러스터 비콘의 검색을 시작하여 임의의 기존 클러스터가 있는지 결정할 수 있다. 만일 장치(1320)가 클러스터 비콘을 찾아낼 수 없으면, 장치(1320)는 클러스터 헤드로 되어 그 자신의 클러스터를 형성하고 그 검출된 빈 채널을 통해 클러스터 비콘을 송출할 수 있다(결집 비콘은 클러스터 비콘 전송시에 또한 전송될 수 있다). 만일 장치(1320)가 클러스터 내의 임의의 클러스터 헤드 또는 중계 노드에 의해 전송된 클러스터 비콘을 검출하면, 장치(1320)는 그 클러스터를 합류시킬 수 있다. 클러스터로부터의 클러스터 비콘은 중앙집중화 게이트웨이(1310)로부터 보내진 비콘과 다를 수 있다. 전자는 클러스터 발견을 위해 사용되고 후자는 중앙집중화 게이트웨이에의 등록을 위해 사용된다.

만일 장치(1320)가 새로 형성된 클러스터의 클러스터 헤드로 되면, 장치(1320)는 나머지 채널을 계속 스캔하여 중앙집중화 게이트웨이 비콘을 찾아낼 수 있다. 대안적으로, 장치는 빈 채널을 통해 프로브 메시지를 브로드캐스트하여 중앙집중화 게이트웨이 비콘을 요청하고 그 비콘을 등록할 수 있다. 이 프로브 요청을 수신하는 임의의 노드 어라운드(이것은 중앙집중화 게이트웨이에 등록된 임의의 정규 장치 또는 중앙집중화 게이트웨이일 수 있다)는 이 장치에 비콘을 중계/전송하여 중앙집중화 게이트웨이에의 그 등록을 도울 수 있다.

만일 장치(1320)가 기존 클러스터(예를 들면, 클러스터(1340 또는 1350))의 새로운 구성원으로 되면, 장치(1320)는 만일 클러스터 헤드가 중앙집중화 게이트웨이 정보를 등록하고 있으면 그 중앙집중화 게이트웨이 정보를 요청하는 요청 메시지를 그 클러스터 헤드에게 보내거나, 또는 중앙집중화 게이트웨이 비콘을 요청하고 중앙집중화 게이트웨이 비콘을 등록하기 위한 브로드캐스트 메시지를 빈 채널을 통해 보낼 수 있다. 이 요청을 수신하는 임의의 노드 어라운드(이것은 중앙집중화 게이트웨이에 등록된 임의의 정규 장치 또는 중앙집중화 게이트웨이일 수 있다)는 이 장치에 중앙집중화 게이트웨이 비콘을 중계/전송하여 그 등록을 도울 수 있다.

결집 비콘은 기계 대 기계(M2M) 통신에서 네트워크를 발견하기 위해 사용될 수 있다. M2M 통신에서 중앙집중화 게이트웨이에 등록된 장치가 없고 직비 네트워크가 형성되었다고 가정한다. 직비 네트워크의 형성 후에, 직비 네트워크를 지나가는 직비 가능 모바일 장치는 직비 비콘을 검출하고 직비 네트워크의 직비 코디네이터 또는 임의의 직비 라우터와 연합할 수 있다. 결집 비콘의 사용으로, 직비 가능 모바일 장치는 직비 비콘과 다른 수정된 비콘을 복수의 가용 채널을 통해 분배할 수 있다. 가용 채널은 중앙집중화 게이트웨이에 의해 통보될 수 있고, 또는 만일 직비 가능 모바일 장치가 스캔 능력을 갖고 있으면 스스로 스캔될 수 있다. 수정된 비콘의 콘텐츠는 직비 네트워크와 연합되지 않고 직비 장치의 검색 채널의 수를 좁힐 수 있는 그 부모(즉, 직비 코디네이터 또는 다른 직비 라우터)에 의해 보내진 비콘 채널을 포함할 수 있다.

직비 가능 장치는 직비 비콘이 그 부모(즉, 직비 코디네이터 또는 직비 라우터)로부터 전송되는 채널을 결정할 수 있다. 직비 가능 장치는 결집 비콘의 전송을 위해 가용 비콘 채널에 관하여 중앙집중화 게이트웨이의 조력을 요청할 수 있다. 중앙집중화 게이트웨이(또는 NASM)는 직비 가능 장치에게 빈 채널을 통지할 수 있다. 직비 가능 장치는 결집 비콘을 가용의 빈 채널을 통해 방출할 수 있다. 결집 비콘은 관련 직비 제어 정보(예를 들면, 그 부모 직비 비콘이 전송되는 채널 등)를 내포할 수 있다. 직비 네트워크와 연합되지 않는 임의의 직비 가능 장치는 결집 비콘을 검출하고 직비 채널에서 관련 메시지를 획득할 수 있다.

대안적으로, 도 13에 도시된 것처럼 클러스터 헤드 또는 홈 (e)노드B는 동기화 정보 및 제어 채널에 대한 정보를 내포하는 저전력 동기화 채널을 발생할 수 있다. 클러스터 헤드는 소정의 주파수 집합 S_f={f₁, f₂, ..., f_n} 중의 적어도 하나에서 클러스터의 나머지에게 동기화 채널을 브로드캐스트한다. 동기화 채널의 대역폭은 클 수 있다. 주파수의 집합(S_f)은 동기화 채널의 더 빠른 검출을 위한 가용 스펙트럼의 부분집합을 표시할 수 있다. 클러스터의 각 노드는 특정 채널에서 동기화 채널을 검출할 때까지 초기에 S_f를 통하여 스캔한다. 노드들은 이 동기화 채널로부터의 정보를 이용하여 제어 채널을 동조시킬 수 있다. 동기화 채널 내의 비콘의 품질이 소정의 역치 이하임을 노드가 검출한 때(예를 들면 서비스 품질(QoS) 측정 또는 신호대 잡음비(SNR) 측정을 이용해서), 노드는 S_f에 속하는 주파수로 비콘을 중계하려고 시도할 수 있다. 중계 노드는 그 호프 번호를 비콘에 추가할 수 있다.

중계 노드에 의해 선정된 주파수는 중계 노드가 비콘을 수신한 주파수와 다를 수도 있고 다르지 않을 수도 있다. 중계의 깊이(예를 들면, 비콘이 중계되는 횟수)는 호프 번호를 통해 제어될 수 있다. 예를 들면, 비콘은 만일 호프 번호가 소정의 최대 호프 계수치(K)보다 낮으면 중계될 수 있다. 동기화 채널은 제어 채널로부터 분리될 수 있다.

실시형태

1. 무선 통신 네트워크에서 사용되는 방법.

2. 실시형태 1에 있어서, 비콘 정보를 복수의 비콘 세그멘트로 분할하는 단계를 포함한 방법.

3. 실시형태 2에 있어서, 복수의 비콘 세그멘트를 복수의 채널을 통해 동시에 전송하는 단계를 포함한 방법.

4. 실시형태 2~3 중 어느 하나에 있어서, 비콘 정보는 타이밍 정보, 네트워크 식별정보, 지원되는 데이터율, 규제 등급, 비콘 간격, 또는 능력 정보 중의 적어도 하나를 포함한 것인 방법.

5. 실시형태 2~4 중 어느 하나에 있어서, 각각의 비콘 세그멘트가 상이한 채널을 통해 전송되는 것인 방법.

6. 실시형태 2~5 중 어느 하나에 있어서, 비콘 정보의 부분집합이 하나보다 많은 수의 비콘 세그멘트에서 반복되는 것인 방법.

7. 실시형태 2~6 중 어느 하나에 있어서, 비콘 정보는 추가의 비콘 세그멘트가 전송되는 채널의 주파수를 표시하는 채널 정보를 포함한 것인 방법.

8. 무선 송수신 유닛(WTRU)에서 사용되는 방법.

9. 실시형태 8에 있어서, 채널을 스캐닝하여 비콘 정보를 검출하는 단계를 포함한 방법.

10. 실시형태 9에 있어서, 하나의 채널을 통해 비콘 정보의 제1 비콘 세그멘트를 수신하는 단계를 포함한 방법.

11. 실시형태 10에 있어서, 제1 비콘 세그멘트에 포함된 채널 정보에 기초하여 적어도 하나의 다른 채널을 통해 비콘 정보의 임의의 나머지 비콘 세그멘트를 수신하는 단계를 포함한 방법.

12. 실시형태 11에 있어서, 수신된 비콘 정보에 기초하여 연합 절차를 개시하는 단계를 포함한 방법.

13. 실시형태 9~12 중 어느 하나에 있어서, 복수의 채널은 동시에 스캔되는 것인 방법.

14. 비콘 정보를 복수의 비콘 세그멘트로 분할하도록 구성된 프로세서를 포함한 기지국.

15. 실시형태 14에 있어서, 복수의 비콘 세그멘트를 복수의 채널을 통해 동시에 전송하도록 구성된 송수신기를 포함한 기지국.

16. 실시형태 14~15 중 어느 하나에 있어서, 비콘 정보는 타이밍 정보, 네트워크 식별정보, 지원되는 데이터율, 규제 등급, 비콘 간격, 또는 능력 정보 중의 적어도 하나를 포함한 것인 기지국.

17. 실시형태 15~16 중 어느 하나에 있어서, 송수신기는 각각의 비콘 세그멘트를 상이한 채널을 통해 전송하도록 구성된 것인 기지국.

18. 실시형태 14~17 중 어느 하나에 있어서, 프로세서는 비콘 정보의 부분집합을 하나보다 많은 수의 비콘 세그멘트에 포함시키도록 구성된 것인 기지국.

19. 실시형태 14~18 중 어느 하나에 있어서, 비콘 정보는 추가의 비콘 세그멘트가 전송되는 채널의 주파수를 표시하는 채널 정보를 포함한 것인 기지국.

20. 비콘 신호를 이용한 네트워크 연합용 무선 송수신 유닛(WTRU).

21. 실시형태 20에 있어서, 채널을 스캐닝하여 비콘 정보를 검출하도록 구성된 송수신기를 포함한 WTRU.

22. 실시형태 21에 있어서, 송수신기는 하나의 채널을 통해 비콘 정보의 제1 비콘 세그멘트를 수신하도록 구성된 것인 WTRU.

23. 실시형태 22에 있어서, 송수신기는 제1 비콘 세그멘트에 포함된 채널 정보에 기초하여 적어도 하나의 다른 채널을 통해 비콘 정보의 나머지 비콘 세그멘트를 수신하도록 구성된 것인 WTRU.

24. 실시형태 21~23 중 어느 하나에 있어서, 비콘 정보에 기초하여 연합 절차를 개시하도록 구성된 프로세서를 포함한 WTRU.

25. 실시형태 21~24 중 어느 하나에 있어서, 송수신기는 복수의 채널을 동시에 스캔하도록 구성된 것인 WTRU.

지금까지 특징 및 요소들을 특수한 조합으로 설명하였지만, 이 기술에 통상의 지식을 가진 사람이라면 각 특징 또는 요소는 단독으로 또는 다른 특징 및 요소와 함께 임의의 조합으로 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 여기에서 설명한 방법들은 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 판독가능 매체에 통합된 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예로는 전자 신호(유선 또는 무선 접속을 통해 전송된 것) 및 컴퓨터 판독가능 기억 매체가 있다. 컴퓨터 판독가능 기억 매체의 비제한적인 예로는 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 소자, 내부 하드 디스크 및 착탈식 디스크와 같은 자기 매체, 자기 광학 매체, 및 CD-ROM 디스크 및 디지털 다기능 디스크(DVD)와 같은 광학 매체가 있다. 프로세서는 소프트웨어와 연합해서 WTRU, UE, 단말기, 기지국, RNC, 또는 임의의 호스트 컴퓨터에서 사용되는 라디오 주파수 송수신기를 구현하기 위해 사용될 수 있다.

100: 통신 시스템
102a, 102b, 102c, 102d: 무선 송수신 유닛(WTRU)
104: 무선 접근 네트워크(RAN)
106: 코어 네트워크
108: 공중 교환식 전화망(PSTN)
110: 인터넷
114a, 114b: 기지국

Claims

복수의 무선 주파수(RF; radio frequency) 대역들을 수신하도록 구성된 IEEE 802.11 무선 송수신 유닛(WTRU; wireless transmit/receive unit)에서 사용하는 방법에 있어서, 각각의 대역은 복수의 채널들을 포함하고, 상기 방법은,
IEEE 802.11 비콘 정보를 검출하도록 제1 RF 대역에서의 적어도 하나의 채널을 스캔하는 단계와;
상기 적어도 하나의 채널을 통해 제1 비콘을 수신하는 단계와;
상기 제1 비콘에 포함된 채널 정보에 기초하여 제2 RF 대역에서의 제2 채널을 통해 제2 비콘을 수신하는 단계를 포함하는, WTRU에서 사용하는 방법.
제1항에 있어서, 복수의 채널들이 동시에 스캔되는 것인, WTRU에서 사용하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 비콘에서 수신된 정보에 기초하여 연합(association) 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는, WTRU에서 사용하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 비콘은 네트워크 식별정보(network identification)를 포함하는 것인, WTRU에서 사용하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 비콘은 네트워크 타입 식별정보를 포함하는 것인, WTRU에서 사용하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 비콘은 섹터 번호를 포함하는 지향성(directional) 비콘인 것인, WTRU에서 사용하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 비콘은 비콘 사이클의 표시를 포함하는 것인, WTRU에서 사용하는 방법.
복수의 무선 주파수(RF; radio frequency) 대역들을 수신하도록 구성된 IEEE 802.11 무선 송수신 유닛(WTRU; wireless transmit/receive unit)에 있어서, 각각의 대역은 복수의 채널들을 포함하고, 상기 WTRU는,
IEEE 802.11 비콘 정보를 검출하도록 제1 RF 대역에서의 적어도 하나의 채널을 스캔하고, 상기 적어도 하나의 채널을 통해 제1 비콘을 수신하고, 상기 제1 비콘에 포함된 채널 정보에 기초하여 제2 RF 대역에서의 제2 채널을 통해 제2 비콘을 수신하도록 구성된 송수신기 회로부를 포함하는, 무선 송수신 유닛.
제8항에 있어서, 상기 송수신기는 복수의 채널들을 동시에 스캔하도록 구성된 것인, 무선 송수신 유닛.
제8항에 있어서,
상기 제2 비콘에서 수신된 정보에 기초하여 연합(association) 절차를 수행하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는, 무선 송수신 유닛.
제8항에 있어서, 상기 제1 비콘은 네트워크 식별정보(network identification)를 포함하는 것인, 무선 송수신 유닛.
제8항에 있어서, 상기 제1 비콘은 네트워크 타입 식별정보를 포함하는 것인, 무선 송수신 유닛.
제8항에 있어서, 상기 제1 비콘은 섹터 번호를 포함하는 지향성(directional) 비콘인 것인, 무선 송수신 유닛.
제8항에 있어서, 상기 제1 비콘은 비콘 사이클의 표시를 포함하는 것인, 무선 송수신 유닛.