WO2013133536A1 - 상대방 엔티티의 유효성 또는 상태 체크 방법 - Google Patents

상대방 엔티티의 유효성 또는 상태 체크 방법 Download PDF

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WO2013133536A1
WO2013133536A1 PCT/KR2013/000830 KR2013000830W WO2013133536A1 WO 2013133536 A1 WO2013133536 A1 WO 2013133536A1 KR 2013000830 W KR2013000830 W KR 2013000830W WO 2013133536 A1 WO2013133536 A1 WO 2013133536A1
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김진호
이욱봉
김서욱
천진영
곽진삼
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엘지전자 주식회사
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    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for checking the validity or state of a peer entity in a TVWS network.
  • next-generation communication systems are designed in the form of convergence of several networks, systems are becoming more complex, and the need for interworking is gradually increasing.
  • communication technologies and services have developed, the frequency of use of frequency resources has increased, and the problem of frequency depletion has reached a serious situation as it has occupied a certain frequency band to provide excellent communication technologies and services.
  • a frequency sharing scheme has been proposed as a solution to this problem.
  • it is adaptive because it finds a low-utility or unused spectrum hole, white space that is not used in time and space.
  • a technique to use rationally has been proposed.
  • the user should immediately stop using the band or adjust the transmission power so as not to damage the main user.
  • a system for performing frequency sharing using such idle resources is called a television band device (TVBD) or a television white space (TVWS) system, and networks or devices using shared frequency resources within them are called TVBD or TVWS networks. Or devices.
  • the TVWS network or device may attempt a specific procedure through transmitting and receiving a message to another TVWS network or device. If the communication session is not normal, the attempt is an unnecessary attempt and can also result in a waste of frequency / channel or power.
  • the present invention seeks to provide a method for checking the validity or status of a counterpart entity for determining whether a communication session between the TVWS networks or devices is normal as mentioned above.
  • a method for a management device for allowing TVWS devices to coexist in a Television White Space (TVWS) to check the availability of one of the TVWS devices includes receiving a registration request message for registration or renewal registration of the TVWS device from the TVWS device; Performing registration or update registration of the TVWS device; After registering or updating the TVWS device, sending a check request message for checking the validity of the TVWS device to the TVWS device, wherein the check request message includes a time parameter; And determining the validity of the TVWS device based on the time parameter.
  • TVWS Television White Space
  • the time parameter may indicate a transmission interval of the check request message.
  • the determining may determine that the TVWS device is valid when a check response message is received from the TVWS device in response to the check request message within a time corresponding to the time parameter.
  • the determining may exceed the time corresponding to the time parameter, and if a check response message is received from the TVWS device in response to the check request message, it may be determined that the TVWS device is not valid.
  • the transmitting of the check request message may transmit the check request message n times at a time interval corresponding to the time parameter.
  • the determining comprises if the at least one check response message in response to the n times of the check request message is received from the TVWS device within a time corresponding to a time parameter included in each of the check request messages, It can be determined that the TVWS device is valid.
  • the determining step if the check response message in response to the n times the check request message is received from the TVWS device for more than a time corresponding to a time parameter included in each of the check request message, the TVWS It may be determined that the device is not valid.
  • the method includes receiving a registration request message for registration or update registration of the management device from the management device; Performing registration or update registration of the management device; After registering or updating the management device, sending a check request message for checking the validity of the management device to the management device, wherein the check request message includes a time parameter; And determining the validity of the management device based on the time parameter.
  • a TVWS network or device may check the validity or status of another TVWS network or device, thereby preventing waste of frequency / channel resources or power resources.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a coexistence system according to one embodiment disclosed herein.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of selecting a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a centralized topology form according to one embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a method of selecting a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a distributed topology according to one embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an operation for comparing operations between a centralized topology and a distributed topology in a coexistence system according to an exemplary embodiment disclosed herein.
  • FIG. 5 is a signal flow diagram illustrating resource allocation by a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a centralized topology form according to one embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • FIG. 6 is a signal flow diagram illustrating resource allocation by a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a form of a centralized topology according to an embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • FIG. 7 is a signal flow diagram illustrating a method of selecting a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a centralized topology form according to an embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • CM master coexistence manager
  • FIG. 9 illustrates that various structures can be adaptively supported through enable / disable between heterogeneous coexistence managers in a coexistence system according to an embodiment of the present disclosure. It is an exemplary figure to show.
  • FIG. 10 illustrates an operation of forming a hierarchical structure through enable / disable between heterogeneous coexistence managers in a coexistence system according to an embodiment of the present disclosure. It is an illustrative figure which shows an example.
  • FIG. 11 illustrates a registration procedure according to one embodiment disclosed herein.
  • FIG. 13 illustrates a deauthorization procedure according to one embodiment disclosed herein.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a coexistence system according to one embodiment disclosed herein.
  • coexistence herein is meant the ability of two or more frequency (spectrum) -dependent devices or networks to operate without harmful interference.
  • a coexistence service is a service provided as white space objects (WSOs) that operate differently or independently by a coexistence system and the coexistence by entities of the coexistence system.
  • WSOs white space objects
  • the WSO is an entity representing a Television Whites Space (TVWS) device or a network of TVWS devices, which is connected to a coexistence enabler for consuming coexistence services.
  • TVWS Television Whites Space
  • TVWS device a TVBD, or a TVBD device
  • TVWS network and a TVBD network may also be referred to interchangeably
  • TVBD or TVWS networks or devices may simply be referred to as "TVBD (or TVWS) devices", which all correspond to an entity that may be referred to as a WSO.
  • the structure of an inter-existence system that is, an 802.19 system, has three logic entities and six logic interfaces.
  • each logic entity may be mounted or mounted on a physical device, respectively.
  • each logic entity may be implemented as hardware through the device on which it is mounted or mounted.
  • the logic entity may be referred to as an apparatus or a device within the specification including the claims.
  • the coexistence manager 20 may be referred to as a "managing device” and the CDIS 10 may simply be referred to as a "server.”
  • the three logic entities are coexistence manager (CM) 20, coexistence enabler (CE) 30, and coexistence database (CD) or CDIS (Coexistence) depending on the function.
  • CM coexistence manager
  • CE coexistence enabler
  • CD coexistence database
  • CDIS Coexistence database
  • the 802.19 system is interconnected with external elements such as a TV Whites Space (TVWS) database 200 and a TeleVision Band Device (TVBD) network or device (Network or Device) 100.
  • TVWS TV Whites Space
  • TVBD TeleVision Band Device
  • the TV white space means an empty frequency band not used by broadcasters in the VHF and UHF frequency bands distributed for TV broadcasting, and means an unlicensed band that anyone can use if the conditions for government radio regulations are met.
  • spatially refers to an empty band and an unused frequency band or area where broadcasting waves cannot reach, due to fear of frequency interference between broadcasters. Does not mean empty broadcast frequency in time.
  • TV Whitespace includes VHF bands (54-60, 76-88, 174-216 MHz) and UHF bands (470-698 MHz) allocated to broadcast TV systems. 512-608 MHz, 614 At ⁇ 698 MHz, all unauthorized devices are allowed to operate except for a few special cases, but the 54 to 60 MHz, 76 to 88 MHz, 174 to 216 MHz, and 470 to 512 MHz bands are only allowed for communication between fixed devices. .
  • the fixed device refers to a device that performs transmission only at a predetermined location.
  • the TV white space device requires the following technology.
  • Spectrum sensing technology that protects broadcast channels by recognizing the TV channels in use, database and access protocol technology with location-based TV channel information, coexistence between heterogeneous devices using TVWS bands, and intelligent autonomy for variable wireless channels TW white space devices may require technologies such as type wireless access element technology, subscriber authentication for wireless channel protection and security technology for DB and user protection. In the present invention, it is intended to focus on the technology of coexistence among the same or different devices (or devices) among these technologies.
  • the coexistence manager (CM) 20 and the coexistence enabler (CE) 30 are logical entities defined for coexistence between different wireless systems or wireless operators operating in an unlicensed state in the TVWS.
  • the CM 20 may perform resource allocation to solve the interface problem between the CEs 30 connected to itself while providing policies and guidelines related to coexistence for coexistence between different systems and operators operating in the TVWS. Object.
  • the CE 30 may request and obtain information required for coexistence from the TVBD (TeleVision Band Device) network or the device 100, and may request a structure change request / command received from the CM 20 ( requests / commands and control information may be converted to TVBD specific structure change requests / commands and sent to the TVBD network or device 100.
  • TVBD 100 refers to a terminal that enables the use of the TV white space in the Federal Communications Commission (FCC).
  • the CM 20 has a function of searching for other CMs to solve the coexistence problem between TVBD networks, and a coexistence decision making and providing a coexistence request / command and control information corresponding to the CE 30.
  • decision making a function that supports the exchange of information required for mutual coexistence between CMs (which may include hierarchical or peer-to-peer decisions in deploying CMs) Can have
  • the CM 20 has a function of selecting a master CM by sharing information among several CMs, and a shared white space map having a distributed topology to efficiently share frequency resources among other networks and systems. (Coexistence Whitespace Map) and the ability to coordinate networks in performing management related to TVWS co-existence.
  • the CM 20 may be implemented in an embedded form in a device such as an access point (AP) or may be implemented outside the device.
  • a fixed device such as an access point (AP) may have a function of the CM 20, and may select and manage a master CM that masters a set composed of a specific system, an operator, or spatially separated devices.
  • the master CM can be designated by the CD or CDIS 10 to enable spatial reuse among spatially separated users.
  • an interference map required for resource allocation may be obtained by geo-location information or by additionally using and processing NAVER information obtained from CMs.
  • the master CM may be selected through communication with each other, and in the case of heterogeneous networks, negotiation may be performed through CD or CDIS 10.
  • the CM 20 may have a hierarchical CM structure according to coverage or specific classification criteria. Based on the WM (Whitespace Map) obtained from CD or CDIS (10), the CM of the highest layer selects a resource considering its own lower layer, and the CM of the lower layer considers its own lower layer for the remaining resources. The process of selecting a resource can be repeated.
  • WM Whitespace Map
  • the small network compares the whitespace map (WM) of the heterogeneous network and its whitespace map (WM) of the adjacent heterogeneous network through the CM 20, and preferentially selects a channel which is not available to the neighboring network. This may be coordinated by the CDIS 10, but may be performed distributedly from the small network to the reverse order.
  • WM whitespace map
  • WM whitespace map
  • the CD or CDIS 10 has the ability to create a Coexistence Whitespace Map with a Centralized Topology to efficiently share frequency resources among other networks and systems. In performing the related management, it may have a function of controlling a plurality of operators and a function of electing a master CM to reduce communication overhead between CMs and to solve coexistence problems.
  • the CD or CDIS 10 calculates a coexistence contour to search for neighboring networks / systems, and resets the resource (C-MAP) according to the TVDB to solve the coexistence problem. It can perform the function of redirection, support the discovery of CMs by facilitating the opening of interface between CMs, and collect and aggregate information that can promote mutual coexistence.
  • the CD 10 allocates resources omnipotent in allocating resources, provides a criterion of priority between CMs as an intermediary, and coordinates resource selection of each CM, or DB. As a data base, it can act as a medium for sharing information between external and heterogeneous networks between CMs.
  • the interface can be divided into three groups as shown in FIG. Interface B1, interface B2 and interface B3, which are interfaces between 802.19.1 entities, and interface A, which is an interface between 802.19.1 entities and TVBD networks / devices, and interface C, which is an interface between 802.19.1 entities and TVWS databases,
  • the different interfaces in each group can be distinguished by their usage, the type of information exchanged, and the underlying protocols.
  • the interface A is an interface between the CE 30 and the TVBD network or the device 100.
  • the interface A provides information required for mutual coexistence, configuration / information request for mutual coexistence, and mutual coexistence from the TVBD network or the device 100.
  • Configuration / measurement / information response and other information may be provided as needed.
  • the reconfiguration request / command and control information (corresponding to the mutual coexistence request / command and control information received from the CM), performed by the TVBD network or device 100
  • Requests / commands related to controlling measurements, information informing of possible resources, and other information may be provided as needed.
  • the interface B1 is an interface between the CE 30 and the CM 20, and the CE 20 from the CM 30 may provide information required for mutual coexistence (information obtained from the TVBD network or the device 100) and the necessary information. Other information may be provided. From the CM 20 to the CE 30, mutual coexistence request / command and control information and other information may be provided as needed.
  • the interface B2 is an interface between the CM 20 and the CD (or CDIS) 10, and information required for a coexistence map from the CM 20 to the CD (or CDIS) 10, Information required for neighbor set, information required for register / unenrolled, information required for search (obtained by the currently used CM), information required for coexistence (Obtained by the currently used CM) and necessary information may be provided.
  • CD (or CDIS) 10 to CM 20 From CD (or CDIS) 10 to CM 20, information notified for coexistence map, information notified for neighbor set, information notified for master CM, search Information required for (obtained by another CM), information required for coexistence (obtained by another CM), other information, and the like may be provided.
  • the interface B3 is an interface between the CM 20 and the CM 21, and information and messages required for searching and mutual coexistence from the CM 20 to the CM 21, register / unresgister ( Information notified for CM to master CM or device CM to server CM, information notified for mutual coexistence (CM to master CM or server CM to device CM), and other information may be provided. Can be.
  • the interface C may be provided as information between the CM 20 and the TVWS database 200 as an interface to the CM 20 from the TVWS DB 200 to the CM 20.
  • the coexistence system described in FIG. 1 may have various topologies, which can be broadly divided into a central type, a distributed type, and an autonomous type. In the present invention, it will mainly be described in the coexistence system having a centralized and distributed topology.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of selecting a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a centralized topology form according to an embodiment of the present disclosure.
  • the CDIS 11 mainly performs data storage and data processing in the mutual coexistence system having a central topology, and the CM 20 plays a role of a decision maker.
  • the master CM 20 can control all networks or other terminals.
  • one of the TVBDs TV Band Devices
  • the master CM (20) TV Band Devices
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a method of selecting a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a distributed topology according to one embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • the CDIS 11 or the CDB 12 facilitates the opening of interfaces between the CMs, and the CM 20 is located in the mutual coexistence.
  • the CM 20 may make a decision in a hierarchical or peer-to-peer form.
  • the coexistence system of FIG. 3 may determine a master CM through negotiation through negotiation between CMs through an interface (or interface B3) as shown in FIG.
  • the CM 20 may request mediation from the CDIS 11 or the CDB 12 through the interface (or interface B2) to make a decision or determine a master CM.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an operation for comparing operations between a centralized topology and a distributed topology in a coexistence system according to an exemplary embodiment disclosed herein.
  • the master (master or super) CM 40 may allocate independent channels to each of the other CMs (or CEs).
  • a coexistence whitesapce map (CWM) may be used to indicate the channels to be used.
  • CMs eg, CM1 and CM2
  • the CM 20 may report / send priority information on available channels to a CDB (Coexistence Database) / CDIS or other CMs, where the Coexistence Whitesapce Map (CWM) Can be used as possible channels to choose from.
  • CDB Coexistence Database
  • CDIS Coexistence Whitesapce Map
  • the system requirements for decision making shown in FIG. 4 are as follows.
  • the 802.19.1 system must be able to analyze the acquired information, be able to make coexistence decisions, and be able to support various topologies.
  • the information here may include the bandwidth of each TVWS network or device, regardless of the topology, and includes a list of available channels known from each TVWS network / device and the power limitations for each TVWS channel. And may include regulatory provisions, system parameters, or pre-parsed neighborhood information.
  • FIGS. 5 and 6 are signals illustrating a method for allocating resources by a master coexistence manager (CM) or a master device in a coexistence system having a central topology and a distributed topology described with reference to FIGS. It is a flow chart.
  • CM master coexistence manager
  • FIG. 5 is a signal flow diagram illustrating resource allocation by a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a centralized topology form according to one embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • a method in which resources are allocated by the master CM 40 in one central topology is performed by the AP 50 for requesting resources (S15 to S17), and the CDIS 11 to the TVDB 100.
  • the CM 20 registers to the master CM 40 (S13) and the master CM 40 to CDIS. (11) (S14).
  • the AP 50 requests a resource to the CM 20 through a resource request (Resouce (C-MAP) REQ) (S15)
  • the CM 20 sends information about the neighbor list and the C-MAP to the master CM (40).
  • the master CM 40 requests the CDIS 11 for a neighbor list and C-MAP information (S17).
  • the CDIS 11 requests an available TVWS channelist REQ from the TVDB (S18) and receives a response thereto (S19), and the neighbor or neighbor set and C of the CM 20 are received. -Calculate the MAP (S20).
  • the CDIS 11 informs the master CM 40 of the neighbor list of the CM 20 and the C-MAP, which are the results obtained through the S20 procedure (S21).
  • the master CM 40 allocates the resource C-MAP to the CM 20 based on this (S22 to S23), and the CM 20 informs the AP 50 about the C-MAP (S24).
  • FIG. 6 is a signal flow diagram illustrating resource allocation by a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a form of a centralized topology according to an embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • a method in which resources are allocated by the master CM 40 in one central topology is performed by the AP 50 for requesting resources (S35 to S37), and the CDIS 11 to the TVDB 100.
  • the procedure for negotiating (S41 to S42) is shown.
  • the CM 20 When the AP 50 registers with the TVDB 100 and the CM 20 (S31 ⁇ S33), the CM 20 registers with the CDIS 11 (S34). When the AP 50 requests a resource to the CM 20 through a resource request (Resource REQ) (S35), the CM 20 requests the NADS list information and C-MAP to the CIDS 10 (S36).
  • Resource REQ resource request
  • the CDIS 11 requests a TVWS channel list (Available TVWS channelist REQ) from the TVDB 100 (S37), receives a response thereto (S38), and calculates a neighbor set and C-MAP of the CM 20 ( S39).
  • the CDIS 11 informs the CM 20 about the neighbor list and the C-MAP of the CMs obtained through the S39 procedure (S40), and the CM 20 based on the other CMs (for example, For example, the resources are negotiated with the CM 21 and the CM 22 (S41 ⁇ S42), and reallocate the resource C-MAP to the AP 50 (S43 ⁇ S44).
  • FIGS. 7 and 8 are signal flow diagrams illustrating a method of selecting a master CM (or master device) in a coexistence system having a central topology and a distributed topology described with reference to FIGS. 2 through 4.
  • FIG. 7 is a signal flow diagram illustrating a method of selecting a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a centralized topology form according to one embodiment disclosed herein.
  • CM master coexistence manager
  • the method of selecting the master CM 40 in the central topology includes a procedure in which the CDIS 11 receives TV channel lists from the TVDB 100 (S55), and the CDIS 11 neighbors the CMs. ) And the C-MAP to select the master CM (40) of the CM (S56 ⁇ S57) and the CDIS 11 informs other CMs (for example CM (20) and CM (22)) Note (S58-S60) shows the procedure.
  • the CM 20 registers with the CDIS 11 (S54).
  • the CDIS 11 obtains information of the TV channel list available from the TVDB 100 (S55).
  • the TVDB 100 updates the list of possible TV channels at regular intervals.
  • the CDIS 11 calculates the neighbor or neighbor set and C-MAP of the CMs (for example, the CM 20 and the CM 22) (S56), and calculates the master CM 40.
  • the election it informs each of the CM (S58 ⁇ S60).
  • the selected master CM 40 becomes a master of the AP (S61).
  • FIG. 8 is a signal flow diagram illustrating a method for selecting a master coexistence manager (CM) in a coexistence system having a distributed topology form according to an embodiment disclosed in the present specification.
  • CM master coexistence manager
  • the method of selecting a master CM 40 in a distributed topology includes a procedure in which the CDIS 11 receives channel lists from the TVDB 100 (S75), and the CDIS 11 receives the neighbors of the CMs and the C ⁇ .
  • the procedure of calculating the MAP and informing each CM thereof (S76 to S79) and the procedure for each CM to negotiate between each CM in order to select a master CM 40 or a master device are illustrated. .
  • the CM 20 registers with the CDIS 11 (S74).
  • the CDIS 11 obtains information of the TV channel list available from the TVDB 100 (S75).
  • the TVDB 100 updates the list of possible TV channels at regular intervals.
  • the CDIS 11 calculates a neighbor or neighbor set of the CMs and a C-MAP (S76), and informs each CM about neighbor lists of the CM (S77 to S79). .
  • Each CM negotiates resources between CMs and elects a master CM (S80 to S82), and the selected master CM 40 becomes a master of the AP (S83).
  • the elected master CM 40 informs each of the facts (S84-S85).
  • CM 9 and 10 select a master CM or a master device (BS, eNodeB, MS, etc.) in a homogeneous system, a network capable of coexistence without cooperation, and a network or device (or CM / By controlling, turning ON / OFF or disabling CE), various types of structures can be adaptively supported.
  • FIG. 9 illustrates that various structures can be adaptively supported through enable / disable between heterogeneous coexistence managers in a coexistence system according to an embodiment of the present disclosure. It is an exemplary figure to show.
  • CMs of heterogeneous systems requiring cooperation are ON / OFF, active / inactive or enable / disable between each CM.
  • the enabled CM 20 as shown in FIG. 9 (b) is a controller of the disabled CM 21 and the CM 22 as shown in FIG. 9 (b). Demonstrates the ability to form a working tree structure.
  • FIG. 10 illustrates an operation of forming a hierarchical structure through enable / disable between heterogeneous coexistence managers in a coexistence system according to an embodiment of the present disclosure. It is an illustrative figure which shows an example. As shown in FIG. 10 (a), the master CM can be turned on or off, active / inactive or enable / disable between heterogeneous CMs. By electing, we form a vertical relationship, indicating that each CM can make decisions about its horizontal and lower-layer networks.
  • a cellular system determines its own lower layer of WLAN and its resource area, and the WLAN determines itself and itself for resources allocated from the cellular.
  • the resource region of the WPAN which is a lower layer of, may be determined.
  • FIG. 11 illustrates a flow of a registration procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the CE 30 may perform the WSO registration procedure upon successful completion of the WSO subscription.
  • the CE 30 may obtain WSO registration information after successfully completing the WSO subscription procedure.
  • the CE 30 may generate a request message for CE registration, for example, a CE_Registration_Request message and transmit it to the CM 20 serving the CE 30.
  • the CE 30 sends a registration information request message for requesting the WSO 100 to provide registration information, for example, a GetRegInfo.request primitive. It may be (S111).
  • the WSO 100 sends a registration information response message, for example, a GetReginfo.response primitive, to the CE 30 (S112), and the registration information response message may include the requested registration information.
  • the CE 30 may transmit a request message for registering a CE, for example, a CE_Registration_Request message to the CM 20 (S113).
  • the CE 30 may wait for a CE registration response message, such as a CE_Registration_Response message, from the CM 40, and if the response message is not received within a predetermined time, the CE 30 sends the request message to the CM 20. You can send it again.
  • a CE registration response message such as a CE_Registration_Response message
  • the CM 20 may perform WSO registration and may transmit a CM registration request message, for example, a CM_Registration_Request message, to the CDIS 10 in order to register or update the registration information of the WSO in the CDIS 10 (S114).
  • the CM registration request message may include information about the maximum number of WSOs that the CM can control, the geo-location of the CM, and the coverage radius of the CM.
  • the CM registration request message may include more information. have.
  • the CM 20 may wait for a CM registration response message corresponding to the CM registration request message from the CDIS 10. If the response message is not received within a predetermined time, the CM 20 registers the CM. The request message may be resent to the CDIS 10.
  • the CDIS 10 may perform the CM registration and transmit a CM registration response message, for example, a CM_Registration_Response message, to the CM 20 (S115).
  • a CM registration response message for example, a CM_Registration_Response message
  • the CM 20 may transmit a registration response message, for example, a CE_Registration_Response message, to the CE 30, for acknowledgment of the request message for CE registration from the CE (S116).
  • a registration response message for example, a CE_Registration_Response message
  • the order of S113 to S116 among the order of the operation described with reference to FIG. 11A may be changed according to a specific embodiment.
  • the transmission of the CE registration response message from the CM 20 to the CE 30 is performed after the transmission of the CM registration response message from the CDIS 10 to the CM 20.
  • the transmission of the CE registration response message from the CM 20 to the CE 30 may be performed at any time after the transmission of the CE registration request message from the CE 30 to the CM 20.
  • FIG. 11B is similar to FIG. 11A, but only some of them are different. More specifically, FIG. 11B relates to a WSO registration update procedure, so that only S111-1 is different from FIG. 11A. S112-1 to S115-1 of FIG. 11B are the same as or similar to S113 to S116, and thus description thereof will be omitted.
  • the WSO 100 may transmit a new registration information notification message, that is, a NewRegInfo.indication primitive, to the CE 30 (S111-1). This process is performed by the WSO 100 to update its registration information to the coexistence system. Upon receiving new registration information of the WSO, the CE 30 may perform the WSO registration update procedure. Subsequent steps S112-1 to S125-1 are the same as S113 to S116 in FIG. 11A, and thus descriptions thereof will be omitted.
  • the registration of the WSO or CE and the registration of the CM is completed, it is necessary to check whether the WSO or CE is effectively connected.
  • the CM in the TVWS network communicates with the CE or WSO registered in the TVWS network, it is necessary to confirm whether the communication session of the TCP / IP upper layer that is sending and receiving messages is in a normal connection state. This is because the success of the registration does not guarantee the normal state of the communication session between the registered entity (e.g. CE) and the entity (e.g. CM) that registered it, and a time difference occurs between the registration and the actual communication between them. .
  • the CM cannot immediately detect that the CE or WSO is terminated, and thus cannot immediately update this situation to the neighbor list of CDIS. Furthermore, the CM proceeds with unnecessary processes, such as attempting to transmit a message to the CE or WSO through an existing communication session in which the connection is terminated, causing waste of power of the CM.
  • connection state is disconnected for more than a certain period of time by periodically monitoring the connection state, immediately terminate the session and end the co-existence service provided to the CE to prevent potential malfunctions and prevent frequency Resource waste such as channels and power can be prevented.
  • FIG. 12 is a flowchart of a procedure for checking the validity or state of a peer entity, i.e., the counterpart, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A illustrates a procedure between a CM and a CE registered thereto
  • FIG. 12B illustrates a procedure between CMs
  • FIG. 12C illustrates a procedure between a CDIS and a CM.
  • Each figure shows one requestor (the left entity of each figure, i.e. the entity that sends a "Request" message) and one responder (the right entity of each figure, the "response" message.
  • the procedure is shown between entities, the respondents may be at least one, i.
  • the requestor may initiate a validity (or status) check procedure to check the availability or status of the counterpart entity.
  • the responder may be a CE or another CM if the requestor is a CM, and the responder may be a CM if the requester is a CDIS.
  • FIG. 12 (a) illustrates a procedure for transmitting and receiving a valid check request (KeepAliveRequest) message and a valid check response (KeepAliveResponse) message between the CM 20 and the CE 30.
  • the check request (KeepAliveRequest) message may be transmitted to the CE 30 at a time interval determined as a time parameter (Period) value in Table 1 below (S121). If it is confirmed that at least one CE has no response through the check request message, the CM 20 may proceed with a de-authentication procedure of the corresponding CE.
  • the CM 20 may retransmit the check request message by the value of the number of retries (NumberOfRetry).
  • the CE 30 reads the check response message every time interval according to the time parameter value by an absolute value of the retry count parameter value. It may transmit to the CM 20 (S122).
  • Table 1 below shows the configuration of an information element of the check request message.
  • the time parameter (Period) value represents the transmission period of the check request message in seconds
  • the retry count parameter value represents the remaining retry repetition count value of the check request message. If the CM 20 transmits the check request message and does not receive the check response message from the CE 30 for a time corresponding to the time parameter value, the CM 20 checks the number of times indicated by the retry count parameter value. You can retry sending the request message.
  • Table 1 Information element Data type Description Period integer Interval time value in second between each successive KeepAliveRequest NumberOfRetry integer Rest number of retry. In case of no response received within timeout, this value decreases by one per each time until zero.
  • Table 2 below shows the configuration of the information elements of the check response message.
  • the CID value is an integer value and corresponds to the ID of the coexistence device, that is, the CE 30 in this case, and the CID corresponds to the unique ID assigned by the CDIS to which the TVBD device (or TVWS device) is registered.
  • a status value is a Boolean value that is determined to be successful if the responder 30 is receiving the normal check request message from the requestor 20, otherwise it is not successful. It can be set to).
  • the CE 30 may transmit the check response message to the CM 20 in response to the check request message (S122).
  • FIG. 12B illustrates a procedure for transmitting and receiving a ValidAliveRequest message and a ValidAliveResponse message between the CM 21 and the CM 22.
  • This validity check request and response message may be used by the master CM to periodically monitor session status with the slave CM.
  • the check request (KeepAliveRequest) message may be transmitted to the CM 22 at a time interval determined as a time parameter (Period) value in Table 3 below (S121-1). If it is confirmed that at least one CE has no response through the check request message, the CM 21 may proceed with a de-authentication procedure of the corresponding CM.
  • the CM 21 may retransmit the check request message by the number of retry count parameters (NumberOfRetry).
  • the CM 22 sends the check response message according to an interval according to a predetermined time parameter value by an absolute value of the retry count parameter value. It may transmit to the CM 21 (S122-1).
  • a time parameter (Period) value represents the transmission period of the check request message in seconds
  • a retry count parameter value represents a remaining retry repetition number value of the check request message. If the CM 21 transmits the check request message and does not receive the check response message from the CM 22 for a time corresponding to the time parameter value, the CM 21 checks the number of times indicated by the retry count parameter value. You can retry sending the request message.
  • Table 4 below shows the configuration of the information elements of the check response message.
  • the version (Version_of_neighbor_list) value of the neighbor list is an integer and corresponds to the version of the neighbor list given by CDIS.
  • the status value is a Boolean value that is determined to be successful if the responder 22 is receiving the normal check request message from the requestor 21, otherwise it is not successful. It can be set to).
  • the CM 22 may transmit the check response message to the CM 21 in response to the check request message (S122-1).
  • FIG. 12 (c) illustrates a procedure of transmitting and receiving a validAckRequest (KeepAliveRequest) message and a validAckResponse (KeepAliveResponse) message between the CDIS 10 and the CM 20.
  • the check request (KeepAliveRequest) message may be transmitted to the CM 20 at a time interval determined as a time parameter (Period) value in Table 5 below (S121-2). If it is confirmed that at least one CM has no response through the check request message, the CDIS 10 may proceed with a de-authentication procedure of the CM.
  • the CDIS 10 may retransmit the check request message as much as the number of retries (NumberOfRetry) value.
  • the CM 20 sends the check response message according to an interval according to a predetermined time parameter value by an absolute value of the retry count parameter value.
  • the CDIS 10 may transmit the data (S122-2).
  • Table 5 below shows the configuration of an information element of the check request message.
  • the time parameter (Period) value represents the transmission period of the check request message in seconds
  • the retry count parameter value represents the remaining retry repetition count value of the check request message. If the CDIS 10 transmits the check request message and does not receive the check response message from the CM 20 for a time corresponding to the time parameter value, the CDIS 10 checks the number of times indicated by the retry count parameter value. You can retry sending the request message.
  • Table 5 Information element Data type Description Period integer Interval time value in second between each successive KeepAliveRequest NumberOfRetry integer Rest number of retry. In case of no response received within timeout, this value decreases by one per each time until zero.
  • Table 6 below shows the configuration of the information elements of the check response message.
  • a status value is a Boolean value, if it is determined that the responder 20 is receiving the normal check request message from the requester 10, it is set to successful and otherwise unsuccessful (not It can be set to).
  • the CM 20 may transmit the check response message to the CDIS 10 in response to the check request message (S122-2).
  • the list of CIDs is optional and is a list of TVWS devices currently connected to the responder 20.
  • the keepalive expiration time value KeepAliveExpiryTimeValue may indicate an expiry time parameter of the check request message in seconds. That is, the KeepAliveExpiryTimeValue corresponds to the time parameters of Tables 1, 3, and 5 above.
  • the requesting entity status indicates the status of the requestor of the check request.
  • the requestor may send the check request message to the responder to check the validity or status of the responder.
  • the validity corresponds to a value indicating whether a session with the corresponding TVWS entity is valid.
  • the requestor may detect whether the check response message is received in response to the check request message within a time corresponding to the value of a time parameter KeepAliveExpiryTimeValue.
  • the validity or state of the responder may be determined according to whether the check response message is received by the requestor within a time corresponding to the value of the time parameter. In other words, the validity of the respondent may be checked based on the time parameter.
  • the requestor may determine that the responder is valid and terminate the validity check procedure.
  • the requestor may transmit the check request message to the responder a predetermined number of times (eg, the value of the retry count parameter). For example, the predetermined number of times may be determined n times, and the requestor may transmit the check request message up to n times.
  • the requester sends the check request message # 1 to the responder, if the check response message is not received from the responder within a time corresponding to the time parameter value included in the check request message # 1, the requester returns to the responder.
  • Check request message # 2 may be transmitted.
  • the requestor may send up to n check request messages to the responder, and if a check response message is received from the responder within a time corresponding to a time parameter value included in the check request message within the n ranges, The validity check procedure may be terminated.
  • the requestor may determine that the responder is invalid.
  • the responder may also determine the validity or status of the requestor through the validity check procedure.
  • the responder may determine that the requester is invalid if the check request message is not received from the requester within a time corresponding to the time parameter value.
  • the responder status indicates a responder status of the check request.
  • the responder may include its status in the check response message and send it to the requestor.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the procedure for deauthorization according to an embodiment of the present invention. As described above with reference to FIG. 12A, if there is no response from the CE to the check request message, that is, if the check response message is not received for a time corresponding to the time parameter value, the authentication is released for the CE. Mentioned that the procedure can be performed.
  • FIG. 13A illustrates a WSO or CE deauthorization procedure
  • FIG. 13B illustrates a CM deauthorization procedure.
  • FIG. 13A will be described.
  • the CE 30 may initiate the WSO deauthentication procedure upon receiving a request for an operation stop.
  • the CE 30 may generate a DeauthenticationRequest message and transmit it to the CM 20 (S131).
  • the CM 20 may perform WSO authentication release, generate a DeauthenticationResponse message using the CM authentication information, and transmit it to the CE 30 (S132). ).
  • the CM 20 first transmits the deauthentication response message to the CE 30 as an acknowledgment for the deauthentication request message, and then CDIS ( In step 10), the CMSO may transmit a CMRegistrationRequest message to the CDIS in order to deregister the WSO. Thereafter, the CM 20 may wait for a registration response message corresponding to the CM registration request message from the CDIS 10. If the registration response message is not received from the CDIS 10 within a predetermined time, the CM 20 may transmit the CM registration request message back to the CDIS.
  • the CE 30 may transmit an authentication release confirmation primitive to the WSO (S133).
  • the deauthentication confirmation primitive is for informing the WSO of the result of the deauthentication, and may include a status parameter indicating whether the deauthentication has been successfully performed.
  • the CDIS 10 may process the CM registration request message, generate a response message, and transmit the response message to the CM 20 (S135). After the CM 20 receives the response message from the CDIS 10, the CM 20 may process the response message.
  • FIG. 13B will be described.
  • the CM 20 may initiate a CM deauthentication procedure upon receiving a request for operation suspension. After receiving the request for stopping the operation, the CM 20 may generate an authentication release request message using the CM authentication information and transmit it to the CDIS 10 (S131-1). The CDIS 10 receiving the authentication release request message may perform the CM authentication release and transmit an authentication release response message to the CM 20 (S132-1). Since a detailed description thereof overlaps with S134 and S135 of FIG. 13A, the description thereof will be referred to.
  • the CM 20 After receiving the authentication release response message, the CM 20 processes the authentication release response message and generates a StopOperationAnnouncement message to generate all CEs registered to it, FIG. 13B. In step S133-1 can be transmitted to the CE (30).
  • the CE 30 Upon receiving the stop motion notification message, the CE 30 transmits a stop motion confirmation message to the CM 20, enters a stop motion state, skips the authentication release procedure, and waits for a request to start the motion. Can be.
  • embodiments described with reference to FIGS. 11 to 13 described above may be implemented in combination with each other.
  • embodiments related to FIGS. 11 and 12 may be implemented in combination with each other
  • embodiments related to FIGS. 12 and 13 may be implemented in combination with each other.
  • the method according to the invention described thus far can be implemented in software, hardware, or a combination thereof.
  • the method according to the present invention may be stored in a storage medium (eg, mobile terminal internal memory, flash memory, hard disk, etc.) and may be stored in a processor (eg, mobile terminal internal microprocessor). It may be implemented as codes or instructions in a software program that can be executed by.
  • a terminal or an apparatus may implement a mobile terminal (eg, a user equipment (UE), a mobile equipment (ME), a mobile station (MS), etc.) that may implement the embodiments of the present invention described above. ), UT (User Terminal), Subscriber Station (SS), Mobile Subscriber Station (MSS), Wireless Device, Handheld Device, Access Terminal (AT), Digital TV, GPS Navigation, It is a comprehensive meaning that includes portable game consoles, MP3s and other home appliances.
  • UE user equipment
  • ME mobile equipment
  • MS mobile station
  • AT Access Terminal
  • Digital TV GPS Navigation
  • the method of selecting a representative device in the mutual coexistence system described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be modified in various ways so that various modifications may be made. Or some may be selectively combined.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various devices or terminals in a wireless communication system.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 TVWS(Television White Space) 내에서 TVWS 장치들이 상호공존할 수 있도록 하는 관리 장치가 상기 TVWS 장치들 중 하나의 TVWS 장치의 유효성(availability)을 체크하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 TVWS 장치로부터 상기 TVWS 장치의 등록 또는 갱신 등록을 위한 등록 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 TVWS 장치의 등록 또는 갱신 등록을 수행하는 단계; 상기 TVWS 장치를 등록 또는 갱신 등록하고나면, 상기 TVWS 장치로 상기 TVWS 장치의 유효성을 체크하기 위한 체크 요청 메시지를 전송하는 단계, ― 상기 체크 요청 메시지는 시간 파라미터를 포함함 ― 및 상기 시간 파라미터에 기반하여 상기 TVWS 장치의 유효성을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

상대방 엔티티의 유효성 또는 상태 체크 방법
본 발명은 TVWS 네트워크에서 상대방(peer) 엔티티의 유효성 또는 상태를 체크하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에는 새로운 서비스를 위해 주파수 배정하거나 새로운 사업자에게 주파수를 배정하는 것은 정부의 주도하에 이루어졌다. 특히 신규 사업자들이 있을 경우 새로운 주파수를 경매 등을 통해 할당하거나, 기존의 주파수를 기존 사업자로부터 회수하여 다른 사업자에게 재배치함으로써, 한정적 자원인 주파수를 배분을 하였다.
그러나, 최근 개방형 단말 플랫폼, 앱 스토어, 모바일 VoIP 등 다양한 무선 인터넷 기반 어플리케이션의 확산으로 무선 데이터 트래픽 수요의 폭발적인 증가 이루어지면서, 이와 같이 정부 주도의 주파수 배분은 매우 비효율적이며, 근본적으로 주파수 분배표상에서 신규 주파수 확보가 점차 어려워졌다.
특히, 방송 및 통신 시스템의 급속한 성장과 더불어 차세대 통신 시스템은 여러 네트워크들의 융합 형태로 설계되고 시스템이 점점 복잡해지고 상호연동의 필요성이 점차 확대되고 있다. 또한， 통신 기술 및 서비스가 발전함에 따라 주파수 자원에 대한 사용 빈도가 증가하고， 우수한 통신 기술 및 서비스 제공을 위해 고정적으로 특정 주파수 대역을 점유함에 따라 주파수 고갈 문제가 심각한 상황에 이르렀다.
최근 이러한 문제를 해결할 수 있는 방안으로서 주파수 공유방식이 제안되었다. 그 중에서, TV 방송 대역에서 비면허 대역 (Unlicensed band) 에 할당되어 있는 주파수 대역 중 그 활용도가 낮거나，시/공간적으로 사용되지 않는 유휴자원(Spectrum hole, White space)을 찾아 적응적 (Adaptive)이고 합리적 (Opportunistic)으로 이용하는 기술이 제안되었다. 이때 해당 대역에 이용권한(License)을 가지고 있는 주사용자(Primary user)가 발견되면 즉시 해당 대역의 사용을 멈추거나 전송 전력을 조절하여 주사용자에게 피해가 가지 않도록 동작해야 한다. 이러한 유휴자원을 사용하여 주파수 공유를 수행하기 위한 시스템을 TVBD(Televesion Band Device) 또는 TVWS(Television White Space) 시스템이라 하며, 이들 내에서 공유된 주파수 자원을 사용하는 네트워크들 또는 디바이스들을 TVBD 또는 TVWS 네트워크들 또는 디바이스들로 지칭한다.
한편, TVWS 시스템 내에서 상기 TVWS 네트워크들 또는 디바이스들 간에 통신 세션의 정상 여부에 관계없이 TVWS 네트워크 또는 디바이스가 다른 TVWS 네트워크 또는 디바이스로 메시지를 송수신을 통한 특정 절차를 시도할 수 있다. 만약 상기 통신 세션이 정상적이지 않은 경우라면, 상기 시도는 불필요한 시도가 되며 또한 주파수/채널 또는 전력 낭비를 초래할 수 있다.
본 발명은 위에서 언급한 것처럼 상기 TVWS 네트워크들 또는 디바이스들 간에 통신 세션이 정상적인지 여부를 판단하기 위한 상대방 엔티티의 유효성 또는 상태 체크를 위한 방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라 TVWS(Television White Space) 내에서 TVWS 장치들이 상호공존할 수 있도록 하는 관리 장치가 상기 TVWS 장치들 중 하나의 TVWS 장치의 유효성(availability)을 체크하기 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 상기 TVWS 장치로부터 상기 TVWS 장치의 등록 또는 갱신 등록을 위한 등록 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 TVWS 장치의 등록 또는 갱신 등록을 수행하는 단계; 상기 TVWS 장치를 등록 또는 갱신 등록하고나면, 상기 TVWS 장치로 상기 TVWS 장치의 유효성을 체크하기 위한 체크 요청 메시지를 전송하는 단계 ― 상기 체크 요청 메시지는 시간 파라미터를 포함함 ―; 및 상기 시간 파라미터에 기반하여 상기 TVWS 장치의 유효성을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 시간 파라미터는 상기 체크 요청 메시지의 전송 간격을 지시할 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단하는 단계는 상기 시간 파라미터에 해당하는 시간 내에, 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하다고 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단하는 단계는 상기 시간 파라미터에 해당하는 시간을 초과하여, 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하지 않다고 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 체크 요청 메시지를 전송하는 단계는, 상기 시간 파라미터에 해당하는 시간 간격으로, 상기 체크 요청 메시지를 n 번 전송할 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단하는 단계는 상기 n번의 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 적어도 하나의 체크 응답 메시지가, 상기 체크 요청 메시지 각각에 포함된 시간 파라미터에 해당하는 시간 내에 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하다고 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 판단하는 단계는 상기 n번의 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가, 상기 체크 요청 메시지 각각에 포함된 시간 파라미터에 해당하는 시간을 초과하여 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하지 않다고 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따라 TVWS(Television White Space) 내에서 TVWS 장치들이 상호공존할 수 있도록 하는 서버가 상기 TVWS 장치들을 관리하는 관리 장치의 유효성(availability)을 체크하기 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 상기 관리 장치로부터 상기 관리 장치의 등록 또는 갱신 등록을 위한 등록 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 관리 장치의 등록 또는 갱신 등록을 수행하는 단계; 상기 관리 장치를 등록 또는 갱신 등록하고나면, 상기 관리 장치로 상기 관리 장치의 유효성을 체크하기 위한 체크 요청 메시지를 전송하는 단계 ― 상기 체크 요청 메시지는 시간 파라미터를 포함함 ―; 및 상기 시간 파라미터에 기반하여 상기 관리 장치의 유효성을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 TVWS 네트워크 또는 장치가 다른 TVWS 네트워크 또는 장치의 유효성 또는 상태를 체크할 수 있고, 이를 통해 주파수/채널 자원 또는 전력 자원의 낭비를 방지할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 중앙형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 개념도 이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 분산형 토폴로지(distributed topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 개념도 이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템에서 중앙형 토폴로지(centralized topology)와 분산형 토폴로지의 형태 간에 동작을 비교하기 위해서 나타낸 개념도 이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 중앙형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(master coexistence manager)에 의해서 자원이 할당되는 것을 도시한 신호 흐름도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 분산형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(master coexistence manager)에 의해서 자원이 할당되는 것을 도시한 신호 흐름도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 중앙형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(master coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 신호 흐름도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 분산형 토폴로지(distributed topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(master coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 신호 흐름도이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템 에서 이종 CM(coexistence manager)간 인에이블(enable)/디스에이블(disable)을 통해서 적응적으로 다양한 구조를 지원 할 수 있음을 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템 에서 이종 CM(coexistence manager)간 인에이블(enable)/디스에이블(disable)을 통해서 계층적(hierarchical) 구조를 형성하여 동작하는 예를 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 명세서에서 개시된 일 실시예에 따른 등록 절차(registration procedure)를 도시한다.
도 12는 본 명세서에서 개시된 일 실시예에 따른 유효성 또는 상태 체크 절차를 도시한다.
도 13은 본 명세서에서 개시된 일 실시예에 따른 인증 해제 절차를 도시한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항복들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템을 나타내는 블록도이다.
본 명세서에서 상호공존이라 함은 유해한 간섭없이 동작하기 위한 둘 이상의 주파수(스펙트럼)-의존 디바이스들 또는 네트워크들의 능력을 의미한다. 또한, 상호공존 서비스라 함은 상호공존 시스템에 의해 다른(dissimilar) 또는 독립적으로 동작하는 화이트 스페이스 오브젝트(white space object; WSO)들로 제공되는 서비스와 상기 상호공존 시스템의 엔티티들에 의해 상기 상호공존 시스템의 다른 엔티티들에게 제공되는 서비스를 의미한다. 상기 WSO라 함은 TVWS(Television Whites Space) 디바이스 또는 TVWS 디바이스들의 네트워크를 나타내는 엔티티이고, 이 엔티티는 상호공존 서비스들을 소비하기 위한 상호공존 인에이블러에 연결된다.
한편, 본 명세서에서, TVWS 디바이스, TVBD 또는 TVBD 장치는 상호교환가능하게 지칭될 수 있으며, TVWS 네트워크와 TVBD 네트워크도 상호교환가능하게 지칭될 수 있다. 또한, TVBD 또는 TVWS 네트워크들 또는 디바이스들은 "TVBD(또는 TVWS) 장치들"로 간단하게 지칭될 수 있으며, 이들은 모두 WSO로서 지칭될 수 있는 엔티티에 해당한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 상호공존 시스템 즉, 802.19 시스템의 구조는 세 개의 로직 엔티티(Logic Entity)와 여섯 개의 로직 인터페이스(Logic Interface)를 가지고 있다. 여기서, 각각의 로직 엔티티는 각각 물리적인 장치에 탑재 또는 장착될 수 있다. 따라서, 각각의 로직 엔티티는 그가 탑재 또는 장착된 장치를 통해 하드웨어로서 구현될 수 있다. 또한, 본 출원의 청구범위를 명확하게 하기 위해, 청구범위를 포함한 명세서 내에서 상기 로직 엔티티를 장치 또는 디바이스로 지칭할 수 있다. 예컨대, 상호공존 관리자(20)는 "관리 장치"로 지칭될 수 있고, CDIS(10)는 단순히 "서버"로 지칭될 수 있다.
세 개의 로직 엔티티는 기능에 따라서 상호공존 관리자(Coexistence Manager; CM)(20), 상호공존 인에블러(Coexistence Enabler; CE)(30) 및 상호공존 데이터 베이스(Coexistence Database; CD) 또는 CDIS(Coexistence Discovery and Information Server)(10)로 정의되고, 여섯 개의 로직 인터페이스는 802.19.1의 다른 로직 엔티티와 인터페이스 되는 것에 따라서 인터페이스 A(Interface A), 인터페이스 B1(Interface B1), 인터페이스 B2(Interface B2), 인터페이스 B3(Interface B3), 인터페이스 C(Interface C) 그리고 인터페이스 D(Interface D)로 정의되어 있다.
이외에도 추가적으로 802.19 시스템은 TVWS(TV Whites Space) 데이터 베이스(Data Base)(200) 및 TVBD(TeleVision Band Device) 네트워크 또는 디바이스(Network or Device)(100) 등의 외부 요소들과 상호 연결된다.
여기서 TV 화이트 스페이스란 TV 방송용으로 분배된 VHF 및 UHF 주파수 대역에서 방송 사업자가 사용하지 않는 비어있는 주파수 대역을 의미하며, 누구나 정부의 전파규제에 대한 조건을 만족하면 사용할 수 있는 비 면허 대역을 의미한다. 구제적으로 살펴보면, 공간적으로는 방송사업자 간의 주파수 간섭을 우려하여 비워둔 대역과 지역별로 사용되지 않는 주파수 대역이나 방송용 전파가 미치지 못하는 지역을 의미하며, 시간적으로는 새벽에 방송업자가 방송을 송출하지 않는 시간 대에 비어있는 방송 주파수를 의미한다.
TV 화이트스페이스(TV Whitespace)는 방송 TV 시스템(broadcast TV)에 할당된 VHF대역(54~60, 76~88, 174~216MHz)과 UHF대역(470~698MHz)을 포함하며, 512~608MHz, 614~698MHz에서는 특수한 몇 가지 경우를 제외하고 모든 비인가된 디바이스들에게 동작이 허용되어 있으나, 54~60MHz, 76~88MHz, 174~216MHz, 470~512MHz 대역은 고정 디바이스(fixed device) 간의 통신에만 허용되었다. 고정 디바이스란 정해진 위치에서만 전송을 수행하는 디바이스를 말한다.
방송업자의 고객인 TV 시청자에게 간섭을 주어 수신을 방해해서는 절대 안 되며, 또한 이 대역 일부를 사용하여 소 출력으로 통신하는 무선마이크 장치에 영향을 주어서도 안 된다. 이러한 조건을 만족하기 위해서 TV 화이트 스페이스 장치는 다음과 같은 기술을 필요로 한다.
사용 중인 TV 채널을 인지하여 방송채널을 보호하는 스펙트럼 센싱 기술, 위치기반 TV 채널 정보를 가진 데이터 베이스 및 액세스 프로토콜 기술, TVWS 밴드를 사용하는 이 기종 장치간 상호공존 기술, 가변 무선 채널을 위한 지능형 자율형 무선 접속 요소 기술, 무선 채널 보호를 위한 가입자 인증과 DB 및 사용자 보호를 위한 보안 기술 등의 기술이 TW 화이트 스페이스 장치에 필요할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 기술들 중에서 동종 또는 이 기종 장치(또는 기기) 간에 상호공존 기술에 대해서 중점적으로 서술하고자 한다.
상호공존 관리자(CM)(20)와 상호공존 인에이블러(CE)(30)는 TVWS에서 비인가 상태로 동작하는 상이한 무선 시스템이나 무선 사업자 간의 공존을 위해 정의된 논리적 엔티티(logical entity)이다. 상기 CM(20)는 TVWS에서 동작하는 상이한 시스템 및 사업자 간 공존을 위해 공존과 관련된 정책, 가이드 라인을 제공하면서 자신에게 연결된 CE(30)들 간의 인터페이스 문제를 해결하기 위하여 자원할당을 수행할 수 있는 객체이다.
상기 CE(30)는 TVBD(TeleVision Band Device) 네트워크 또는 디바이스로(100)부터 상호공존(Coexistence)에 요구되는 정보를 요청하고 획득할 수 있으며, CM(20)으로부터 수신된 구조 변경 요청/명령(requests/commands)과 제어정보(control information)를 TVBD 특정 구조 변경 요청/명령(requests/commands)으로 전환하여 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)에 보낼 수 있다. 여기서 TVBD(100)는 미국 연방통신위원회(Federal Communication Commission; FCC)에서 TV 화이트 스페이스 이용을 가능하게 하는 단말을 뜻한다.
상기 CM(20)은 TVBD 네트워크들 간에 상호공존 문제를 해결하기 위해서 다른 CM들을 탐색하는 기능, CE(30)에 대응하는 상호공존 요청/명령과 제어 정보를 생성하고 제공하는 상호공존 의사결정(coexistence decision making) 기능, CM 들 간에 상호공존을 위해서 요구되는 정보의 교환을 지원하는 기능(이는 CM 을 배치함에 있어서 계층적(hierarchical) 또는 동등한(peer-to-peer) 의사결정을 포함 할 수 있음)을 가질 수 있다.
또한, 상기 CM(20)은 여러 CM 간에 정보를 공유하여 마스터 CM을 선출하는 기능, 다른 네트워크들과 시스템들 사이에서 주파수 자원을 효율적으로 공유하기 위해서 분산 토폴로지(Distributed Topology)를 가지는 공유 화이트 스페이스 맵(Coexistence Whitespace Map)을 생성하는 기능 그리고 TVWS 상호공존과 관련된 관리를 수행함에 있어 네트워크들을 조정하는 기능을 가질 수 있다.
상기 CM(20)은 AP(Access Point)와 같은 디바이스에 임베디드(embedded) 형태로 구현 되어 있을 수도 있고 디바이스의 외부에 구현되어 있을 수도 있다. AP(Access Point)와 같은 고정 디바이스는 CM(20)의 기능을 가지고 있을 수 있으며, 특정 시스템, 사업자 혹은 공간적으로 분리된 기기들로 구성되는 집합을 마스터하는 마스터 CM을 선정하여 관리 할 수 있다.
이 때 마스터 CM은 공간적으로 분리된 사용자들 간에 공간 재사용(spatial reuse)이 가능하도록 CD 또는 CDIS (10)가 지정해 줄 수 있다. 이 때 자원 할당을 위해 필요한 CM 간 간섭 맵(interference map)은 지오로케이션(geo-location) 정보로 획득하거나, CM들로부터 얻은 네이버 정보를 추가적으로 사용, 가공하여 획득할 수 있다. 동종 네트워크의 경우 마스터 CM은 서로 간의 통신(communication)을 통하여 선정될 수 있으며 이종 네트워크의 경우 역시 CD 또는 CDIS(10)를 거쳐서 협상(negotiation)할 수 있다.
CM(20)은 범위(coverage) 또는 특정 분류 기준에 따라 계층적 CM 구조를 가질 수 있다. CD 또는 CDIS(10)로 부터 획득한 WM(Whitespace Map)을 보고 가장 상위 계층의 CM이 자신의 하위 계층을 고려하여 자원을 선택하고 남은 자원에 대해서 하위 계층의 CM이 자신의 하위 계층을 고려하여 자원을 선택하는 과정을 반복할 수 있다.
범위(coverage)/파워(power)가 작은 소규모 네트워크의 경우 상대적으로 1차 사용자가 검출될 확률이 낮고 따라서 가용 TVWS 채널이 더 많이 존재하게 된다. 따라서 소규모 네트워크는 CM(20)을 통해서 인접한 이종 네트워크의 WM(Whitespace Map)과 자신의 WM(Whitespace Map)을 비교하여 인접 네트워크가 사용 불가한 채널을 우선적으로 선택하여 사용한다. 이는 CDIS(10)가 조율 할 수 있으나, 소규모 네트워크부터 역순으로 분산적으로 수행될 수 있다.
상기 CD 또는 CDIS(10)은 다른 네트워크들과 시스템들 사이에서 주파수 자원을 효율적으로 공유하기 위해서 중앙 토폴로지(Centralized Topology)를 가지는 공유 화이트 스페이스 맵(Coexistence Whitespace Map)을 생성하는 기능, TVWS 상호공존과 관련된 관리를 수행함에 있어 복수 개의 오퍼레이터(operator)들을 제어하는 기능, CM 들간 통신 오버헤드(overhead)를 줄이고 상호공존 문제를 해결하기 위해서 마스터 CM을 선출하는 기능을 가질 수 있다.
또, 상기 CD 또는 CDIS(10)은 이웃하는 네트워크/시스템들을 탐색하기 위해서 상호공존 등고선(coexistence contour)을 계산하는 기능, 상호공존 문제를 해결하기 위해서 자원(C-MAP)을 TVDB에 맞게 재설정(Redirection) 하는 기능, CM들 사이에 인터페이스의 개방을 촉진하여 CM들의 탐색을 지원하는 기능 그리고 상호공존을 촉진 할 수 있는 정보를 수집하고 종합하여 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 CD(10)는 자원 할당에 있어 전지 전능하게(omnipotent)하게 자원을 나누어 주거나 중개자(intermediary)로써 CM간 우선권(priority)의 기준을 제시하고 각 CM의 자원 선택에 대한 조율을 수행하거나, DB(Data Base)로써 CM간의 외부 및 이종 네트워크간 정보 공유 매개체로 작용 할 수 있다.
상기 인터페이스는 도 1에 나타낸 바와 같이 세 개의 그룹으로 나누어 질 수 있다. 802.19.1 엔티티 간에 인터페이스인 인터페이스 B1, 인터페이스 B2 및 인터페이스 B3와 802.19.1 엔티티와 TVBD 네트워크/디바이스 간에 인터페이스인 인터페이스 A 그리고 802.19.1 엔티티와 TVWS 데이터 베이스 간에 인터페이스인 인터페이스 C 등으로 나누어 질 수 있고, 각 그룹의 다른 인터페이스들은 그것들의 사용법, 교환되는 정보의 종류 그리고 기본 프로토콜(underlying protocols)에 의해서 구분될 수 있다.
상기 인터페이스 A는 CE(30)와 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100) 사이에 인터페이스로서, TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)로 부터는 상호공존을 위해 요구되는 정보, 상호공존을 위해 구성/정보 요청, 상호공존을 위해 구성/측정/정보 응답 및 필요에 따라서 다른 정보가 제공 될 수 있다. CE(30)로 부터 TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)로는 재구성 요청/명령과 제어정보(CM으로부터 수신된 상호공존 요청/명령과 제어 정보에 대응되는), TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)에 의해서 수행되는 측정값을 제어하는 것과 관련된 요청/명령, 가능한 자원을 통지해주는 정보 및 필요에 따라서 다른 정보가 제공 될 수 있다.
상기 인터페이스 B1은 CE(30)와 CM(20)간의 인터페이스로서, CE(30)로부터 CM(20)은 상호공존을 위해서 요구되는 정보(TVBD 네트워크 또는 디바이스(100)로부터 얻은 정보)와 필요에 따른 다른 정보들이 제공될 수 있다. CM(20)에서부터 CE(30)으로는 상호공존 요청/명령 및 제어 정보 그리고 필요에 따라서 다른 정보가 제공 될 수 있다.
상기 인터페이스 B2는 CM(20)과 CD(또는 CDIS)(10) 사이에 인터페이스로, CM(20)에서 CD(또는 CDIS)(10)로는 상호공존 맵(coexistence map)을 위해서 요구되는 정보, 네이버 셋트(neighbor set)을 위해서 요구되는 정보, 등록(register)/미등록(unenrolled)을 위해서 요구되는 정보, 탐색(현재 사용되는 CM에 의해서 획득되는)을 위해서 요구되는 정보, 상호공존을 위해서 요구되는 정보(현재 사용되는 CM에 의해서 획득되는) 및 필요 따른 정보 등이 제공될 수 있다.
CD(또는 CDIS)(10)로부터 CM(20)으로는, 상호공존 맵(coexistence map)을 위해서 통지되는 정보, 네이버 셋트(neighbor set)를 위해서 통지되는 정보, 마스터 CM을 위해서 통지되는 정보, 탐색(다른 CM에 의해서 획득되는)을 위해서 요구되는 정보, 상호공존(다른 CM에 의해서 획득되는) 위해서 요구되는 정보 및 다른 정보 등이 제공될 수 있다.
상기 인터페이스 B3는 CM(20)과 CM(21)사이에 인터페이스로서, CM(20)에서부터 CM(21)으로 탐색과 상호공존을 위해서 요구되는 정보와 메시지, 등록(register)/미등록(unresgister)(CM으로부터 마스터 CM으로 또는 디바이스의 CM으로부터 서버의 CM으로) 위해서 통지되는 정보, 상호공존을 위해서 통지되는 정보(CM으로부터 마스터 CM으로 또는 서버의 CM으로부터 디바이스의 CM으로) 및 다른 정보 등이 제공될 수 있다.
상기 인터페이스 C는 CM(20)과 TVWS 데이터 베이스(200)간에 인터페이스로서 TVWS DB(200)에서 CM(20)으로 가용 채널을 위해 통지되는 정보가 제공 될 수 있다.
도 1에서 설명된 상호공존 시스템은 다양한 토폴로지를 가질 수 있는데, 크게 중앙형, 분산형 그리고 자율형 등으로 나눌 수 있는다. 본 발명에서는 주로 중앙형과 분산형 토폴로지를 가지는 상호공존 시스템에서 대해서 중점적으로 서술하고자 한다.
도 2는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 중앙형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(master coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 개념도 이다. 도 2에 나타낸 바와 같이 중앙형 토폴로지 형태를 가지는 상호공존 시스템에서 CDIS(11)는 주로 데이터 스토리지 및 데이타 처리를 수행하고, CM(20)은 의사결정자(Decision Maker), 의 역할을 수행한다. 특히, 마스터 CM(20)은 모든 네트워크 또는 다른 단말들을 제어할 수 있다. 이 때, 네트워크와 인터페이스되고 있는 TVBD(TV Band Device) 중의 하나가 마스터 CM(20)으로 선출될 수 있다.
도 3은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 분산형 토폴로지(distributed topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 개념도 이다. 도 3에 나타낸 바와 같이 분산형 토폴로지 형태를 가지는 상호공존 시스템에서 CDIS(11) 또는 CDB(12)는 CM 간에 인터페이스들이 개방(opening)되는 것을 촉진하는 역할을 하고, CM(20)은 상호공존에 요구되는 정보를 교환 하는데, CM(20)은 계층적(hierarchical) 또는 동등한(peer-to-peer) 형태로 의사결정을 수행할 수 있다.
도 3의 상호공존 시스템은 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 인터페이스(또는 인터페이스 B3)를 통해서 CM간에 협상(negotiation)을 통한 의사결정을 하여 마스터 CM을 결정 할 수 있고, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 인터페이스(또는 인터페이스 B2)를 통해서 CM(20)이 CDIS(11) 또는 CDB(12)에 중재를 요청하여 의사결정을 하거나 마스터 CM을 결정 할 수 있다.
도 4는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템에서 중앙형 토폴로지(centralized topology)와 분산형 토폴로지(distributed topology)의 형태 간에 동작을 비교하기 위해서 나타낸 개념도 이다. 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이 중앙형 토폴로지 형태를 가지는 상호공존 시스템에서는 마스터(마스터 또는 수퍼) CM(40)이 다른 CM (또는 CE)들 각각에게 독립적인 채널들을 할당할 수 있으며, 이때 CWM(Coexistence Whitesapce Map)이 사용될 채널들을 나타내도록 이용 될 수 있다.
한편, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 분산형 토폴로지 형태를 가지는 상호공존 시스템에서는 어떠한 설정된 기준 또는 방침에 의해서 CM들 (예를 들면, CM1과 CM2)이 분류되고 우선권이 주어 질 수 있다. CM(20)은 가용할 수 있는 채널들에 대한 우선권 정보를 CDB(Coexistence Database)/CDIS 또는 다른 CM들에게 보고/전송(Report/send)할 수 있으며, 이때 CWM(Coexistence Whitesapce Map)이 CM들이 선택할 수 있는 가능한 채널들로 이용 될 수 있다.
도 4에서 나타낸 의사결정을 위한 시스템 요구사항은 다음과 같다. 802.19.1 시스템은 획득된 정보를 분석 할 수 있어야만 하고, 상호공존 결정을 할 수 있어야 하며, 다양한 토폴로지 형태를 지원 할 수 있어야 한다. 여기서 정보는 토폴로지의 형태와 관계없이, 각 TVWS 네트워크 또는 디바이스의 대역(bandwidth)을 포함 할 수 있으며, 각 TVWS 네트워크/디바이스로부터 알 수 있는 사용 가능한 채널 리스트와 각 TVWS 채널에 대한 파워 제한에 대한 것을 포함할 수 있고, 규제 조항, 시스템 파라메터 또는 미리 분석된 근처의 주변 정보 등을 포함할 수 있다.
도 5와 도 6은 도 2에서 도 4를 통해서 설명된 중앙형 토폴로지와 분산형 토폴로지 형태를 가지는 상호공존 시스템에서 마스터 CM((master coexistence manager) 또는 마스터 기기가 자원을 할당하는 방법을 도시한 신호 흐름도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 중앙형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(master coexistence manager)에 의해서 자원이 할당되는 것을 도시한 신호 흐름도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이 하나의 중앙형 토폴로지에서 마스터 CM(40)에 의해서 자원이 할당되는 방법은 AP(50)가 자원들을 요청하는 절차(S15 ~ S17), CDIS(11)가 TVDB(100)로부터 사용 가능한 채널 리스트를 획득하여, 마스터 CM(40)에 알려주는 절차(S18 ~ S21) 그리고 마스터 CM(40)은 CM(20)에게 자원을 할당하는 절차(S22 ~ S24)를 도시하고 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 중앙형 토폴로지에서 마스터 CM에 의해서 자원이 할당되는 과정을 상세히 설명한다.
AP(50)가 TVDB(100)와 CM(20)에 등록(register)하면(S11 ~ S12), CM(20)은 마스터 CM(40)에 등록하고(S13), 마스터 CM(40)은 CDIS(11)에 등록한다(S14). AP(50)가 자원 요청(Resouce(C-MAP) REQ)을 통해서 CM(20)에 자원을 요청하면(S15), CM(20)이 네이버 리스트와 C-MAP에 대한 정보를 마스터 CM(40)에 요청하고(S16), 마스터 CM(40)은 네이버 리스트(neighbor list)와 C-MAP에 대한 정보를 CDIS(11)에 요청한다(S17).
CDIS(11)는 TVDB로부터 가능한 TVWS 채널 리스트(Available TVWS channelist REQ)를 요청하여(S18) 이에 대한 응답을 받고(S19), CM(20)의 네이버(neighbor) 또는 네이버 셋(neighbor set)과 C-MAP을 계산한다(S20). CDIS(11)는 상기 S20 절차를 통해서 얻어진 결과들인 CM(20)의 네이버 리스트와 C-MAP을 마스터 CM(40)에게 알려준다(S21). 마스터 CM(40)은 이를 기반으로 자원(C-MAP)을 CM(20)에 할당하고(S22 ~ S23), CM(20)은 C-MAP에 관하여 AP(50)에게 알려준다(S24).
도 6은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 분산형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(master coexistence manager)에 의해서 자원이 할당되는 것을 도시한 신호 흐름도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이 하나의 중앙형 토폴로지에서 마스터 CM(40)에 의해서 자원이 할당되는 방법은 AP(50)가 자원들을 요청하는 절차(S35 ~ S37), CDIS(11)가 TVDB(100)로부터 사용 가능한 채널 리스트를 획득하여, CM(20)에 알려주는 절차(S37 ~ S40), 그리고 CM(20)이 다른 CM들 (예를 들면. CM(21)과 CM(22))과 자원을 협상(negotiates)하는 절차(S41 ~ S42)를 도시하고 있다.
이하, 도 6를 참조하여, 중앙형 토폴로지에서 마스터 CM(40)에 의해서 자원이 할당되는 과정을 상세히 설명한다.
AP(50)가 TVDB(100)와 CM(20)에 등록(register)하면(S31 ~ S33), CM(20)은 CDIS(11)에 등록한다(S34). AP(50)가 자원 요청(Resource REQ)을 통해서 CM(20)에 자원을 요청하면(S35), CM(20)은 CIDS(10)에 네이버 리스트 정보와 C-MAP 요청한다(S36).
CDIS(11)는 TVDB(100)로부터 가능한 TVWS 채널 리스트(Available TVWS channelist REQ)를 요청하여(S37) 이에 대한 응답을 받고(S38), CM(20)의 네이버 셋트와 C-MAP을 계산한다(S39). CDIS(11)는 상기 S39 절차를 통해서 얻어진 결과인 CM들의 네이버 리스트(neighbor list)와 C-MAP 대하여 CM(20)에게 알려주고(S40), CM(20)은 이를 기반으로 다른 CM들(예를 들어, CM(21)과 CM(22))과 자원에 대해서 협상하여 (S41 ~ S42), AP(50)에 자원(C-MAP)을 재할당(reallocate)한다(S43 ~ S44).
도 7과 도 8은 도 2에서 도 4를 통해서 설명된 중앙형 토폴로지와 분산형 토폴로지 형태를 가지는 상호공존 시스템에서 마스터 CM (또는 마스터 기기)를 선출하는 방법을 도시한 신호 흐름도이다.
도 7는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 중앙형 토폴로지(centralized topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 신호 흐름도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이 중앙형 토폴로지에서 마스터 CM(40)을 선출하는 방법은 CDIS(11)가 TVDB(100) 부터 TV 채널 리스트들을 받는 절차(S55), CDIS(11)가 CM 들의 네이버(neighbor)와 C-MAP을 계산하여 CM들의 마스터 CM(40)을 선출하는 절차(S56 ~ S57) 그리고 CDIS(11)가 다른 CM들(예를 들면 CM(20)과 CM(22))에게 이를 알려 주는(S58 ~ S60) 절차를 도시하고 있다.
이하, 도 7를 참조하여, 중앙형 토폴로지에서 마스터 CM(40)을 선출하는 과정을 상세히 설명한다.
AP(50)가 TVDB(100)와 CM(20)에 등록하면(S51 ~ S53), CM(20)이 CDIS(11)에 등록한다(S54). CDIS(11)가 TVDB(100)로부터 가능한 TV 채널 리스트의 정보를 얻는다(S55). 여기서 TVDB(100)는 규칙적인 간격으로 가능한 TV 채널 리스트를 갱신한다. CDIS(11)가 CM들(예를 들면 CM(20)과 CM(22))의 네이버(neighbor) 또는 네이버 셋트(neighbor set)와 C-MAP을 계산하고(S56), 마스터 CM(40)을 선출한 후(S57) 이를 각 CM들에게 알려준다(S58 ~ S60). 최종적으로 선출된 마스터 CM(40)은 AP의 마스터가 된다(S61).
도 8은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 분산형 토폴로지(distributed topology) 형태를 가지는 상호공존(coexistence) 시스템에서 마스터 CM(coexistence manager)을 선출하는 방법을 도시한 신호 흐름도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이 분산형 토폴로지에서 마스터 CM(40)을 선출하는 방법은 CDIS(11)가 TVDB(100)로부터 채널 리스트들을 받는 절차(S75), CDIS(11)가 CM들의 네이버와 C-MAP를 계산하고, 이를 각 CM에게 알려주는 절차(S76 ~ S79) 그리고 각 CM들이 마스터 CM(40) 또는 마스터 기기를 선출하기 위해서 각 CM간에 협상을 수행하는 절차(S80 ~ S82)를 도시하고 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 분산형 토폴로지에서 마스터 CM(40)을 선출하는 과정을 상세히 설명한다.
AP(50)가 TVDB(100)와 CM(20)에 등록하면(S71 ~ S73), CM(20)이 CDIS(11)에 등록한다(S74). CDIS(11)가 TVDB(100)로부터 가능한 TV 채널 리스트의 정보를 얻는다(S75). 여기서 TVDB(100)는 규칙적인 간격으로 가능한 TV 채널 리스트를 갱신한다. CDIS(11)는 CM들의 네이버(neighbor) 또는 네이버 셋(neighbor set)와 C-MAP을 계산하고(S76), CM의 네이버 리스트(Neighbor List)들에 관하여 각 CM들에게 알려준다(S77 ~ S79). 각 CM들은 CM들 간에 자원에 대해서 협상을 하고 마스터 CM을 선출하고(S80 ~ S82), 선출된 마스터 CM(40)은 AP의 마스터가 된다(S83). 선출된 마스터 CM(40)은 이 사실을 각 CM들에게 알려준다(S84-S85).
도 9과 도 10은 동종 시스템, 협력 없이 상호공존이 가능한 네트워크에서 마스터 CM 또는 마스터 기기(BS, eNodeB, MS 등)를 선출하고, 마스터 CM 또는 마스터 기기가 아닌 네트워크나 기기(또는 기기의 CM/CE)를 제어, ON/OFF 또는 차단(disable) 함으로써 적응적으로 다양한 형태의 구조를 지원할 수 있음을 나타내고 있다.
도 9는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템 에서 이종 CM(coexistence manager)간 인에이블(enable)/디스에이블(disable)을 통해서 적응적으로 다양한 구조를 지원 할 수 있음을 나타내는 예시도이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 협력이 요구되는 이종 시스템의 CM들은 각 CM들 간에 온(ON)/오프(OFF), 활성(active)/비활성(inactive) 또는 인에이블(enable)/디스에이블(disable) 등을 통해서 다양한 형태의 구조를 적응적으로 지원 할 수 있도록 구현될 수 있다. 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 각 이종 시스템(예를 들면 시스템 A, 시스템 B 그리고 시스템 C)의 CM 간의 구조가 동등(Peer to Peer) 구조를 형성하고 있을 때, 각 CM들 간에 인에이블(enable)/디스에이블(disable) 등을 통해서 도9의 (b)와 같이 인에이블(enabled)된 CM(20)이 디스에이블(disable)된 CM(21)과 CM(22)의 제어기로 동작하는 트리 구조를 형성할 수 있음을 보여주고 있다.
도 10은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상호공존(coexistence) 시스템에서 이종 CM(coexistence manager)간 인에이블(enable)/디스에이블(disable)을 통해서 계층적(hierarchical) 구조를 형성하여 동작하는 예를 나타내는 예시도이다. 도 10의 (a) 나타낸 바와 같이, 이종 CM들간에 온(ON)/오프(OFF), 활성(active)/비활성(inactive) 또는 인에이블(enable)/디스에이블(disable) 등을 통해서 마스터 CM을 선출함으로써, 수직적 관계를 형성하여 각 CM은 자신의 수평 계층 및 하위계층의 네트워크에 대해서 의사결정을 수행할 수 있음을 나타내고 있다.
예를 들어, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 셀룰라(Celluar) 시스템은 자신의 하위계층인 WLAN과 자신의 자원 영역을 결정하고 WLAN은 셀룰라(Celluar)로부터 할당 받은 자원에 대해서 자신과 자신의 하위계층인 WPAN의 자원 영역을 결정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 등록 절차(registration procedure)의 플로우를 도시한다.
도 11의 (a)는 WSO 등록 절차를 도시한다. CE(30)는 성공적으로 WSO 가입을 완료하면 상기 WSO 등록 절차를 수행할 수 있다. CE(30)는 WSO 가입 절차를 성공적으로 완료한 이후에, WSO 등록 정보를 획득할 수 있다. WSO 등록 정보가 획득된 이후에, CE(30)는 CE 등록을 위한 요청 메시지, 예컨대 CE_Registration_Request 메시지를 생성하여 CE(30)를 서빙하는 CM(20)에게 전송할 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, CE(30)는 WSO 가입 절차를 성공적으로 완료한 후, WSO(100)에게 등록 정보를 제공해달라고 요청하기 위한 등록 정보 요청 메시지, 예컨대, GetRegInfo.request 프리미티브(primitive)를 전송할 수 있다(S111). 상기 GetRegInfo.request 프리미티브에 응답하여, WSO(100)는 등록 정보 응답 메시지, 예컨대 GetReginfo.response 프리미티브를 CE(30)로 전송하며(S112), 상기 등록 정보 응답 메시지는 상기 요청된 등록 정보를 포함할 수 있다. CE(30)는 상기 등록 정보 응답 메시지를 수신하면, CM(20)으로 CE 등록을 위한 요청 메시지, 예컨대 CE_Registration_Request 메시지를 전송할 수 있다(S113). CE(30)는 CM(40)으로부터 CE 등록 응답 메시지, 예컨대 CE_Registration_Response 메시지를 기다릴 수 있으며, 만약 상기 응답 메시지가 미리 결정된 시간 내에 수신되지 않으면, CE(30)는 상기 요청 메시지를 CM(20)으로 다시 전송할 수 있다.
그리고나서, CM(20)은 WSO 등록을 수행하고, CDIS(10)에 상기 WSO의 등록 정보를 등록 또는 업데이트 하기 위해 CDIS(10)로 CM 등록 요청 메시지, 예컨대 CM_Registration_Request 메시지를 전송할 수 있다(S114). 상기 CM 등록 요청 메시지는 상기 CM이 제어 가능한 최대 WSO들의 수, 상기 CM의 지리적 위치(geo-location), 그리고 상기 CM의 커버리지 반경에 관한 정보를 포함할 수 있으며, 이외에도 더 많은 정보를 포함할 수 있다. 또한, CM(20)은 CDIS(10)로부터 상기 CM 등록 요청 메시지에 대응한 CM 등록 응답 메시지를 기다릴 수 있으며, 만약 상기 응답 메시지가 미리 결정된 시간 내에 수신되지 않으면, CM(20)은 상기 CM 등록 요청 메시지를 CDIS(10)로 재전송할 수 있다.
CDIS(10)는 상기 CM 등록 요청 메시지를 수신하면, 상기 CM 등록을 수행하고, CM(20)으로 CM 등록 응답 메시지, 예컨대, CM_Registration_Response 메시지를 전송할 수 있다(S115).
CM(20)은 CE(30)로 상기 CE로부터의 CE 등록을 위한 요청 메시지에 대한 수신 확인 응답을 위한 등록 응답 메시지, 예컨대 CE_Registration_Response 메시지를 전송할 수 있다(S116).
한편, 도 11의 (a)와 관련하여 설명한 동작의 순서 중 S113 내지 S116의 순서는 구체적인 실시예에 따라 변경될 수 있다. 특히, 도 11의 (a)에서, CM(20)으로부터 CE(30)로 상기 CE 등록 응답 메시지의 전송은 CDIS(10)로부터 CM(20)으로 상기 CM 등록 응답 메시지의 전송 이후에 수행되는 것으로 도시되었으나, CM(20)으로부터 CE(30)로 상기 CE 등록 응답 메시지의 전송은 CE(30)로부터 CM(20)으로 상기 CE 등록 요청 메시지의 전송 이후에 언제든지 이루어질 수 있다.
도 11의 (b)는 도 11의 (a)와 유사하나, 그 중 일부만이 상이하다. 좀더 상세하게는, 도 11의 (b)는 WSO 등록 업데이트 절차에 관한 것이며, 따라서 S111-1만 도 11의 (a)와 상이하다. 도 11의 (b)의 S112-1 내지 S115-1은 상기 S113 내지 S116과 동일하거나 유사하므로 이에 대한 설명은 중복되므로 생략하도록 한다.
WSO(100)는 CE(30)로 새로운 등록 정보 알림 메시지, 즉 NewRegInfo.indication 프리미티브를 전송할 수 있다(S111-1). 이 과정은 WSO(100)가 자신의 등록 정보를 상호공존 시스템에 업데이트하기 위해 수행된다. CE(30)는 상기 WSO의 새로운 등록 정보를 수신하면 상기 WSO 등록 업데이트 절차를 수행할 수 있다. 이후의 S112-1 내지 S125-1 과정은 도 11의 (a)의 S113 내지 S116과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
한편, WSO 또는 CE의 등록, 그리고 CM의 등록의 완료되면, 상기 WSO 또는 CE가 유효하게 연결되어 있는지 여부를 체크할 필요가 있다. 다시 말하면, TVWS 네트워크 내의 CM이 자신에 등록되어 있는 CE 또는 WSO와의 통신을 하는 경우에 메시지들을 주고 받는 TCP/IP 상위의 통신 세션이 정상적인 연결 상태인지를 확인할 필요가 있다. 이는 상기 등록의 성공이 상기 등록된 엔티티(예컨대, CE)와 그를 등록한 엔티티(예컨대, CM) 간의 통신 세션의 정상 상태를 보장하지 않고, 상기 등록과 실제 그들 간의 통신에는 시간 차이가 발생하기 때문이다.
예를 들어, 갑작스럽게 CE가 탑재된 WSO의 전원이 차단되는 경우, 상기 CM은 상기 CE 또는 WSO가 종료되었음을 즉시 감지할 수 없고, 따라서 이 상황을 CDIS의 네이버 리스트로 즉시 업데이트할 수 없다. 더욱이 상기 CM은 연결이 종료된 기존의 통신 세션을 통해 상기 CE 또는 WSO로 메시지의 전송을 시도하는 등 불필요한 과정을 진행하게 되어 상기 CM의 전원 낭비를 야기한다.
따라서, 상기 연결 상태를 주기적으로 모니터링하여 상기 연결이 일정 시간 이상 접속이 끊긴 상태에 있다면, 즉시 해당 세션을 종료하고 해당 CE에게 제공되는 상호공존 서비스를 종료하도록 하여 잠재적인 오동작을 사전에 예방하고 주파수/채널과 전력 등의 자원 낭비를 예방할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 피어 엔티티, 즉 상대방의 유효성 또는 상태를 체크하기 위한 절차의 순서도를 도시한다. 도 12의 (a)는 CM과 그에 등록된 CE간의 절차, 도 12의 (b)는 CM들 간의 절차, 도 12의 (c)는 CDIS와 CM간의 절차를 도시한다. 각각의 도면은 하나의 요청자(각 도면의 좌측 엔티티, 즉 "요청(Request)" 메시지를 전송하는 엔티티)와 하나의 응답자(각 도면의 우측 엔티티, 즉, "응답(Response)" 메시지를 전송하는 엔티티) 사이에서 상기 절차가 이루어지는 것으로 도시되었으나, 상기 응답자는 적어도 하나, 즉 복수일 수 있다.
상기 요청자(CM 또는 CDIS)는 상대방 엔티티의 유효성(availability) 또는 상태(status)를 체크하기 위해 유효성(또는 상태) 체크 절차를 개시할 수 있다. 상기 요청자가 CM인경우 상기 응답자는 CE 또는 다른 CM일 수 있고, 상기 요청자가 CDIS인 경우 상기 응답자는 CM일 수 있다.
도 12의 (a)는 CM(20)과 CE(30) 사이에 유효성 체크 요청(KeepAliveRequest) 메시지와 유효성 체크 응답(KeepAliveResponse) 메시지 송수신 절차를 도시한다. 상기 체크 요청(KeepAliveRequest) 메시지는 아래의 표 1에서 시간 파라미터(Period) 값으로 정해진 시간 간격으로 상기 CE(30)로 전송될 수 있다(S121). 상기 체크 요청 메시지를 통해서 적어도 하나의 CE가 응답이 없음이 확인되면, 상기 CM(20)은 해당 CE의 인증 해제(de-authentication) 절차를 진행할 수 있다.
한편, 상기 CE(30)가 응답이 없을 경우 상기 CM(20)은 재시도 횟수 파라미터(NumberOfRetry) 값 만큼 상기 체크 요청 메시지를 재전송할 수 있다. 상기 CE(30)가 수신한 상기 재시도 횟수 파라미터 값이 마이너스 값일 경우에는 상기 재시도 횟수 파라미터 값의 절대값 만큼 상기 CE(30)가 상기 시간 파라미터 값에 따른 시간 간격마다 상기 체크 응답 메시지를 상기 CM(20)으로 전송할 수 있다(S122).
아래의 표 1은 상기 체크 요청 메시지의 정보 요소(information element)의 구성을 나타낸다. 시간 파라미터(Period) 값은 상기 체크 요청 메시지의 전송 주기를 초 단위로 나타내며, 재시도 횟수 파라미터 값은 상기 체크 요청 메시지의 남은 재시도 반복 횟수 값을 나타낸다. 상기 CM(20)은 상기 체크 요청 메시지를 전송하고 상기 시간 파라미터 값에 해당하는 시간 동안 상기 CE(30)로부터 상기 체크 응답 메시지를 수신하지 못하면, 상기 재시도 횟수 파라미터 값이 지시하는 횟수만큼 상기 체크 요청 메시지의 전송을 재시도할 수 있다.
표 1
Information element Data type Description
Period integer Interval time value in second between each successive KeepAliveRequest
NumberOfRetry integer Rest number of retry. In case of no response received within timeout, this value decreases by one per each time until zero.
아래의 표 2는 상기 체크 응답 메시지의 정보 요소의 구성을 나타낸다.
표 2
Information element Data type Description
CID integer CoexistenceDeviceID (A unique ID allocated by the CDIS which the TVBD network or device has registered)
status Boolean Status: successful or not
CID 값은 정수 값으로, 상호공존 디바이스, 즉 이 경우 CE(30)의 ID에 해당하며, 상기 CID는 TVBD 장치(또는 TVWS 장치)가 등록되는 CDIS에 의해 할당되는 고유 ID에 해당한다. 상태(status) 값은 불(Boolean) 값으로 상기 응답자(30)가 상기 요청자(20)로부터 정상적인 상기 체크 요청 메시지를 수신하고 있다고 판단되면, 성공(successful)로 설정되고 그렇지 않으면 성공적이지 않음(not)으로 설정될 수 있다. 상기 CE(30)는 상기 체크 요청 메시지에 응답하여 상기 체크 응답 메시지를 상기 CM(20)으로 전송할 수 있다(S122).
도 12의 (b)는 CM(21)과 CM(22) 사이에 유효성 체크 요청(KeepAliveRequest) 메시지와 유효성 체크 응답(KeepAliveResponse) 메시지 송수신 절차를 도시한다. 이러한 유효성 체크 요청 및 응답 메시지는 마스터 CM이 슬레이브 CM과의 세션 상태를 주기적으로 모니터링하기 위해 사용될 수도 있다. 상기 체크 요청(KeepAliveRequest) 메시지는 아래의 표 3에서 시간 파라미터(Period) 값으로 정해진 시간 간격으로 상기 CM(22)으로 전송될 수 있다(S121-1). 상기 체크 요청 메시지를 통해서 적어도 하나의 CE가 응답이 없음이 확인되면, 상기 CM(21)은 해당 CM의 인증 해제(de-authentication) 절차를 진행할 수 있다.
한편, 상기 CM(22)이 응답이 없을 경우 상기 CM(21)은 재시도 횟수 파라미터(NumberOfRetry) 값 만큼 상기 체크 요청 메시지를 재전송할 수 있다. 상기 CM(22)이 수신한 상기 재시도 횟수 파라미터 값이 마이너스 값일 경우에는 상기 재시도 횟수 파라미터 값의 절대값 만큼 상기 CM(22)이 정해진 시간 파라미터 값에 따른 간격에 따라서 상기 체크 응답 메시지를 상기 CM(21)으로 전송할 수 있다(S122-1).
아래의 표 3은 상기 체크 요청 메시지의 정보 요소(information element)의 구성을 나타낸다. 시간 파라미터(Period) 값은 상기 체크 요청 메시지의 전송 주기를 초 단위로 나타내며, 재시도 횟수 파라미터 값은 상기 체크 요청 메시지의 남은 재시도 반복 횟수 값을 나타낸다. 상기 CM(21)은 상기 체크 요청 메시지를 전송하고 상기 시간 파라미터 값에 해당하는 시간 동안 상기 CM(22)으로부터 상기 체크 응답 메시지를 수신하지 못하면, 상기 재시도 횟수 파라미터 값이 지시하는 횟수만큼 상기 체크 요청 메시지의 전송을 재시도할 수 있다.
표 3
Information element Data type Description
Period integer Interval time value in second between each successive KeepAliveRequest
NumberOfRetry integer Rest number of retry. In case of no response received within timeout, this value decreases by one per each time until zero.
아래의 표 4는 상기 체크 응답 메시지의 정보 요소의 구성을 나타낸다.
표 4
Information element Data type Description
Version_of_neighbor_list Integer Version of neighbor list given by a CDIS
status Boolean Status: successful or not
이웃 리스트의 버전(Version_of_neighbor_list) 값은 정수로서, CDIS에 의해 주어진 이웃 리스트의 버전에 해당한다. 상태(status) 값은 불(Boolean) 값으로 상기 응답자(22)가 상기 요청자(21)로부터 정상적인 상기 체크 요청 메시지를 수신하고 있다고 판단되면, 성공(successful)로 설정되고 그렇지 않으면 성공적이지 않음(not)으로 설정될 수 있다. 상기 CM(22)은 상기 체크 요청 메시지에 응답하여 상기 체크 응답 메시지를 상기 CM(21)으로 전송할 수 있다(S122-1).
도 12의 (c)는 CDIS(10)와 CM(20) 사이에 유효성 체크 요청(KeepAliveRequest) 메시지와 유효성 체크 응답(KeepAliveResponse) 메시지 송수신 절차를 도시한다. 상기 체크 요청(KeepAliveRequest) 메시지는 아래의 표 5에서 시간 파라미터(Period) 값으로 정해진 시간 간격으로 상기 CM(20)으로 전송될 수 있다(S121-2). 상기 체크 요청 메시지를 통해서 적어도 하나의 CM이 응답이 없음이 확인되면, 상기 CDIS(10)은 해당 CM의 인증 해제(de-authentication) 절차를 진행할 수 있다.
한편, 상기 CM(20)이 응답이 없을 경우 상기 CDIS(10)는 재시도 횟수 파라미터(NumberOfRetry) 값 만큼 상기 체크 요청 메시지를 재전송할 수 있다. 상기 CM(20)이 수신한 상기 재시도 횟수 파라미터 값이 마이너스 값일 경우에는 상기 재시도 횟수 파라미터 값의 절대값 만큼 상기 CM(20)이 정해진 시간 파라미터 값에 따른 간격에 따라서 상기 체크 응답 메시지를 상기 CDIS(10)로 전송할 수 있다(S122-2).
아래의 표 5은 상기 체크 요청 메시지의 정보 요소(information element)의 구성을 나타낸다. 시간 파라미터(Period) 값은 상기 체크 요청 메시지의 전송 주기를 초 단위로 나타내며, 재시도 횟수 파라미터 값은 상기 체크 요청 메시지의 남은 재시도 반복 횟수 값을 나타낸다. 상기 CDIS(10)는 상기 체크 요청 메시지를 전송하고 상기 시간 파라미터 값에 해당하는 시간 동안 상기 CM(20)으로부터 상기 체크 응답 메시지를 수신하지 못하면, 상기 재시도 횟수 파라미터 값이 지시하는 횟수만큼 상기 체크 요청 메시지의 전송을 재시도할 수 있다.
표 5
Information element Data type Description
Period integer Interval time value in second between each successive KeepAliveRequest
NumberOfRetry integer Rest number of retry. In case of no response received within timeout, this value decreases by one per each time until zero.
아래의 표 6은 상기 체크 응답 메시지의 정보 요소의 구성을 나타낸다.
표 6
Information element Data type Description
status Boolean Status: successful or not
List of CIDs (Optional) Array of integer List of CIDs of CMs connecting to the CM
상태(status) 값은 불(Boolean) 값으로 상기 응답자(20)가 상기 요청자(10)로부터 정상적인 상기 체크 요청 메시지를 수신하고 있다고 판단되면, 성공(successful)로 설정되고 그렇지 않으면 성공적이지 않음(not)으로 설정될 수 있다. 상기 CM(20)은 상기 체크 요청 메시지에 응답하여 상기 체크 응답 메시지를 상기 CDIS(10)으로 전송할 수 있다(S122-2). 상기 CID의 리스트는 선택사항(optional)에 해당하는 것으로, 상기 응답자(20)에 현재 연결된 TVWS 장치들의 리스트이다.
아울러 상기 표 1, 3 및 5에서 도시된 상기 체크 요청(KeepAliveRequest) 메시지의 정보 요소의 구성은 다음의 표 7과 같이 제안될 수 있다.
표 7
Information element Data type Description
KeepAliveExpriryTimeValue Real Indicates KeepAliveExpiryTime parameter value in second
requestingEntityStatus - Indicates status of the requesting entity
상기 킵얼라이브 만료 시간 값(KeepAliveExpiryTimeValue)은 상기 체크 요청 메시지의 만료 시간 파리미터를 초 단위로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 KeepAliveExpiryTimeValue는 앞의 표 1, 3 및 5의 시간 파라미터에 대응한다. 상기 요청자 상태(requestingEntityStatus)는 상기 체크 요청의 요청자의 상태를 나타낸다.
상기 요청자는 상기 응답자의 유효성 또는 상태를 체크하기 위해 상기 체크 요청 메시지를 상기 응답자로 전송할 수 있다. 상기 유효성은 해당 TVWS 엔티티와의 세션이 유효한지 여부를 나타내는 값에 해당한다. 상기 요청자는 시간 파라미터(KeepAliveExpiryTimeValue)의 값에 대응하는 시간 내에 상기 체크 요청 메시지에 응답한 상기 체크 응답 메시지가 수신되는지를 검출할 수 있다. 상기 시간 파라미터의 값에 대응하는 시간 내에 상기 체크 응답 메시지가 상기 요청자에 의해 수신되는지 여부에 따라, 상기 응답자의 유효성 또는 상태가 결정될 수 있다. 다시 말하면, 상기 시간 파라미터에 기반하여 상기 응답자의 유효성을 체크할 수 있다.
상기 시간 파라미터의 값에 대응하는 시간 내에 상기 체크 응답 메시지가 수신되면, 상기 요청자는 상기 응답자가 유효하다고 판단하고, 상기 유효성 체크 절차를 종료할 수 있다.
또한, 상기 요청자는 상기 체크 요청 메시지를 미리 결정된 횟수(예컨대, 상기 재시도 횟수 파라미터의 값) 만큼 상기 응답자로 전송할 수 있다. 예컨대, 상기 미리 결정된 횟수는 n번으로 결정될 수 있고, 상기 요청자는 상기 체크 요청 메시지를 최대 n번 전송할 수 있다. 상기 요청자가 상기 응답자로 체크 요청 메시지 #1을 전송하고나서, 상기 체크 요청 메시지 #1에 포함된 시간 파라미터 값에 대응하는 시간 내에 상기 응답자로부터 체크 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 요청자는 상기 응답자로 체크 요청 메시지 #2를 전송할 수 있다. 이러한 방식으로 상기 요청자는 상기 응답자로 최대 n개의 체크 요청 메시지를 전송할 수 있고, 이 n개의 범위 내에서 체크 요청 메시지에 포함된 시간 파라미터 값에 대응하는 시간 내에 상기 응답자로부터 체크 응답 메시지가 수신되면, 상기 유효성 체크 절차는 종료될 수 있다.
한편, 상기 시간 파라미터의 값에 대응하는 시간 내에 상기 체크 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 요청자는 상기 응답자가 유효하지 않다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 응답자도 상기 요청자의 유효성 또는 상태를 상기 유효성 체크 절차를 통해 판단할 수 있다. 상기 응답자는 상기 시간 파라미터 값에 대응하는 시간 내에 상기 요청자로부터 상기 체크 요청 메시지가 수신되지 않으면, 상기 요청자가 유효하지 않다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 표 2, 4 및 6에서 도시된 상기 체크 응답(KeepAliveResponse) 메시지의 정보 요소의 구성은 다음의 표 8과 같이 제안될 수 있다.
표 8
Information element Data type Description
respondingEntitystatus - Indicates status of the responding entity
상기 응답자 상태(respondingEntityStatus)는 상기 체크 요청의 응답자의 상태를 나타낸다. 상기 응답자는 자신의 상태를 상기 체크 응답 메시지에 포함시켜 상기 요청자로 전송할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 인증 해제의 절차를 도시한다. 앞서 도 12의 (a)와 관련하여 설명한 것처럼, 상기 체크 요청 메시지에 대한 CE의 응답이 없으면, 즉 상기 체크 응답 메시지가 상기 시간 파라미터 값에 대응하는 시간 동안 수신되지 않으면, 상기 CE에 대한 인증 해제 절차를 수행할 수 있다고 언급했다.
도 13의 (a)는 WSO 또는 CE의 인증 해제 절차를 도시하고, 도 13의 (b)는 CM의 인증 해제 절차를 도시한다. 먼저 도 13의 (a)에 대해 설명한다.
CE(30)는 동작(operation) 정지(stop)를 위한 요청을 수신하면 WSO 인증 해제 절차를 개시할 수 있다. 상기 CE(30)는 상기 동작 정지를 위한 요청을 수신하면, 인증 해제 요청(DeauthenticationRequest) 메시지를 생성하여 CM(20)으로 전송할 수 있다(S131).
상기 인증 해제 요청 메시지를 수신하면, 상기 CM(20)은 WSO 인증 해제를 수행하고, CM 인증 정보를 이용하여 인증 해제 응답(DeauthenticationResponse) 메시지를 생성하여 이를 상기 CE(30)로 전송할 수 있다(S132). 좀더 상세히 설명하면, 상기 인증 해제 요청 메시지를 수신하면, 상기 CM(20)은 먼저 상기 인증 해제 요청 메시지에 대한 확인 응답으로 상기 CE(30)로 상기 인증 해제 응답 메시지를 전송하고, 그리고나서 CDIS(10)로부터 상기 WSO를 등록 해제하기 위해 상기 CDIS로 CM등록요청(CMRegistrationRequest) 메시지를 전송할 수 있다(S134). 이 후에, 상기 CM(20)은 상기 CDIS(10)로부터 상기 CM등록요청 메시지에 대응하는 등록 응답 메시지를 기다릴 수 있다. 만약 상기 CDIS(10)로부터 미리 결정된 시간 내에 상기 등록 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 CM(20)은 상기 CDIS로 상기 CM등록요청 메시지를 다시 전송할 수 있다.
한편, 상기 인증 해제 응답 메시지를 수신하면, 상기 CE(30)는 상기 WSO로 인증 해제 확인 프리미티브(primitive)를 전송할 수 있다(S133). 상기 인증 해제 확인 프리미티브는 상기 인증 해제의 결과를 상기 WSO에게 알리기 위한 것으로, 상기 인증 해제가 성공적으로 수행되었는지 아닌지를 지시하는 상태(status) 파라미터를 포함할 수 있다.
상기 CDIS(10)는 상기 CM(20)으로부터 상기 CM등록요청 메시지를 수신하면, 상기 CM등록요청 메시지를 처리하고 그에 대한 응답 메시지를 생성하여 상기 CM(20)으로 전송할 수 있다(S135). 상기 CM(20)이 상기 CDIS(10)로부터 상기 응답 메시지를 수신하고 나면, 상기 CM(20)은 상기 응답 메시지를 처리할 수 있다.
그 다음으로 도 13의 (b)에 대해 설명하도록 한다. CM(20)은 동작 정치를 위한 요청을 수신하면 CM 인증 해제 절차를 개시할 수 있다. 상기 동작 정지를 위한 요청을 수신하고 나면, 상기 CM(20)은 CM 인증 정보를 이용하여 인증 해제 요청 메시지를 생성하고 이를 CDIS(10)로 전송할 수 있다(S131-1). 상기 인증 해제 요청 메시지를 수신한 상기 CDIS(10)는 상기 CM 인증 해제를 수행하고, 인증 해제 응답 메시지를 상기 CM(20)으로 전송할 수 있다(S132-1). 이에 대한 상세한 설명은 도 13의 (a)의 S134 및 S135와 중복되므로 그에 대한 설명을 참조하기로 한다.
상기 인증 해제 응답 메시지를 수신하고 나면, 상기 CM(20)은 상기 인증 해제 응답 메시지를 처리하고, 정지 동작 알림(StopOperationAnnouncement) 메시지를 생성하여 이를 자신에 등록된 모든 CE들, 도 13의 (b)에선 CE(30)로 전송할 수 있다(S133-1).
상기 정지 동작 알림 메시지를 수신하면, 상기 CE(30)는 상기 CM(20)으로 정지 동작 확인 메시지를 전송하고, 정지 동작 상태로 진입하며, 인증 해제 절차를 건너뛰고, 동작 시작을 위한 요청을 기다릴 수 있다.
한편, 위에서 설명된 도 11 내지 13과 관련하여 설명된 실시예들은 서로 결합되어 실시될 수 있다. 예컨대, 도 11과 도 12와 관련된 실시예들은 서로 결합되어 실시될 수 있고, 도 12 및 도 13과 관련된 실시예들은 서로 결합되어 실시될 수 있다.
여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 이동 단말기 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 이동 단말기 내부 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.
하드웨어의 일 예로서, 본 발명의 실시예들에 따른 단말 또는 장치는 상술한 본 발명의 실시예들을 구현할 수 있는 모바일 단말(예컨대, UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal))와, 디지털 TV와, GPS 네비게이션와, 휴대용 게임기와, MP3와 그외 가전 제품 등등을 포함하는 포괄적인 의미이다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 본 명세서에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따른 장치 및 방법에 대해여 설명하였으나, 본 명세서는 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 설명된 상호공존 시스템에서의 대표기기를 선출하는 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 명세서에 개시된 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서 각종 장치들 또는 단말들에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. TVWS(Television White Space) 내에서 TVWS 장치들이 상호공존할 수 있도록 하는 관리 장치가 상기 TVWS 장치들 중 하나의 TVWS 장치의 유효성(availability)을 체크하기 위한 방법에 있어서,
    상기 TVWS 장치로부터 상기 TVWS 장치의 등록 또는 갱신 등록을 위한 등록 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 TVWS 장치의 등록 또는 갱신 등록을 수행하는 단계;
    상기 TVWS 장치를 등록 또는 갱신 등록하고나면, 상기 TVWS 장치로 상기 TVWS 장치의 유효성을 체크하기 위한 체크 요청 메시지를 전송하는 단계 ― 상기 체크 요청 메시지는 시간 파라미터를 포함함 ―; 및
    상기 시간 파라미터에 기반하여 상기 TVWS 장치의 유효성을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, TVWS 장치의 유효성 체크 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시간 파라미터는 상기 체크 요청 메시지의 전송 간격을 지시하는 것을 특징으로 하는, TVWS 장치의 유효성 체크 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 시간 파라미터에 해당하는 시간 내에, 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하다고 판단하는 것을 특징으로 하는, TVWS 장치의 유효성 체크 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 시간 파라미터에 해당하는 시간을 초과하여, 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하지 않다고 판단하는 것을 특징으로 하는, TVWS 장치의 유효성 체크 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 체크 요청 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 시간 파라미터에 해당하는 시간 간격으로, 상기 체크 요청 메시지를 n 번 전송하는 것을 특징으로 하는, TVWS 장치의 유효성 체크 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 n번의 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 적어도 하나의 체크 응답 메시지가, 상기 체크 요청 메시지 각각에 포함된 시간 파라미터에 해당하는 시간 내에 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하다고 판단하는 것을 특징으로 하는, TVWS 장치의 유효성 체크 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 n번의 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가, 상기 체크 요청 메시지 각각에 포함된 시간 파라미터에 해당하는 시간을 초과하여 상기 TVWS 장치로부터 수신되면, 상기 TVWS 장치가 유효하지 않다고 판단하는 것을 특징으로 하는, TVWS 장치의 유효성 체크 방법.
  8. TVWS(Television White Space) 내에서 TVWS 장치들이 상호공존할 수 있도록 하는 서버가 상기 TVWS 장치들을 관리하는 관리 장치의 유효성(availability)을 체크하기 위한 방법에 있어서,
    상기 관리 장치로부터 상기 관리 장치의 등록 또는 갱신 등록을 위한 등록 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 관리 장치의 등록 또는 갱신 등록을 수행하는 단계;
    상기 관리 장치를 등록 또는 갱신 등록하고나면, 상기 관리 장치로 상기 관리 장치의 유효성을 체크하기 위한 체크 요청 메시지를 전송하는 단계 ― 상기 체크 요청 메시지는 시간 파라미터를 포함함 ―; 및
    상기 시간 파라미터에 기반하여 상기 관리 장치의 유효성을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 장치의 유효성 체크 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 시간 파라미터는 상기 체크 요청 메시지의 전송 간격을 지시하는 것을 특징으로 하는, 관리 장치의 유효성 체크 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 시간 파라미터에 해당하는 시간 내에, 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가 상기 관리 장치로부터 수신되면, 상기 관리 장치가 유효하다고 판단하는 것을 특징으로 하는, 관리 장치의 유효성 체크 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 시간 파라미터에 해당하는 시간을 초과하여, 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가 상기 관리 장치로부터 수신되면, 상기 관리 장치가 유효하지 않다고 판단하는 것을 특징으로 하는, 관리 장치의 유효성 체크 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 체크 요청 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 시간 파라미터에 해당하는 시간 간격으로, 상기 체크 요청 메시지를 n 번 전송하는 것을 특징으로 하는, 관리 장치의 유효성 체크 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 n번의 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 적어도 하나의 체크 응답 메시지가, 상기 체크 요청 메시지 각각에 포함된 시간 파라미터에 해당하는 시간 내에 상기 관리 장치로부터 수신되면, 상기 관리 장치가 유효하다고 판단하는 것을 특징으로 하는, 관리 장치의 유효성 체크 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 n번의 상기 체크 요청 메시지에 응답하는 체크 응답 메시지가, 상기 체크 요청 메시지 각각에 포함된 시간 파라미터에 해당하는 시간을 초과하여 상기 관리 장치로부터 수신되면, 상기 관리 장치가 유효하지 않다고 판단하는 것을 특징으로 하는, 관리 장치의 유효성 체크 방법.
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