KR20140088865A - 화이트 스페이스 대역에서 동작 채널 설정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 화이트 스페이스 대역에서 동작 채널을 설정하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화이트스페이스 대역에서 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA을 위한 동작 채널을 설정하는 방법은, 지리적위치 데이터베이스(GDB)로부터 가용 TV 채널에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를 상기 제 2 STA에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의될 수 있다.

Description

화이트 스페이스 대역에서 동작 채널 설정 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR SETTING OPERATING CHANNEL IN WHITE SPACE}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 화이트 스페이스 대역에서 동작 채널을 설정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선랜(wireless local area network, WLAN) 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(Multiple Input Multiple Output-OFDM; MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.
현재, TV 화이트 스페이스(TV whitespace, TVWS) 대역에서 비면허 기기(unlicensed device)의 동작을 규정하기 위한 IEEE 802.11af 표준이 개발되고 있다.
TVWS는 TV 방송을 위해 할당된 VHF(Very High Frequency) 대역(54∼60, 76∼88, 174∼216MHz)과 UHF(Ultra High Frequency) 대역(470∼698MHz)을 포함하며, 해당 주파수 대역에서 동작하는 면허 기기(licensed device; TV방송 및 무선 마이크 등)의 통신을 저해하지 않는다는 조건 하에서 비면허 기기(unlicensed device)에 대해 사용이 허가된 주파수 대역을 의미한다.
512∼608MHz, 614∼698MHz에서는 특수한 몇 가지 경우를 제외하고 모든 비면허 기기들에게 동작이 허용되어 있으나, 54∼60MHz, 76∼88MHz, 174∼216MHz, 470∼512MHz 대역은 고정형 기기(fixed device)간의 통신에만 허용되었다. 고정형 기기란 정해진 위치에서만 전송을 수행하는 기기를 말한다. 이하의 설명에 있어서 화이트 스페이스 대역은 상술한 TVWS를 포함하나, 이에 한정될 필요는 없다.
화이트 스페이스 대역을 사용하기 원하는 비면허 기기는 면허 기기에 대한 보호 기능을 제공해야 한다. 따라서 화이트 스페이스 대역에서 전송을 시작하기 전에 반드시 면허 기기가 해당 대역을 점유하고 있는지 여부를 확인하도록 한다. 즉, 화이트 스페이스 대역에서 면허 기기가 사용 중이지 않은 경우에만 비면허 기기의 사용이 허용될 수 있다.
이를 위하여, 비면허 기기는 인터넷 혹은 전용망을 통해 지리적-위치 데이터베이스(Geo-location DataBase; GDB)에 접속하여 해당 지역에서 사용 가능한 채널 리스트(즉, 사용 가능한 채널(들)의 세트) 정보를 얻어 와야 한다. GDB는 자신에게 등록된 면허 기기의 정보와 해당 면허 기기들의 지리적 위치 및 사용 시간에 따라 동적으로 변화하는 채널 사용 정보를 저장하고 관리하는 데이터 베이스이다. 또한, 화이트 스페이스를 사용하는 비면허 기기들 간의 공존(coexistence) 문제를 해결하기 위해서, 공통 비콘 프레임(common beacon frame) 등과 같은 시그널링 프로토콜 및 스펙트럼 센싱 메커니즘(spectrum sensing mechanism) 등이 이용될 수 있다.
IEEE 802.11 시스템에서 TVWS 단말은 TVWS 스펙트럼에서 IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) 계층 및 PHY(Physical) 계층을 이용하여 동작하는 비면허 기기를 지칭할 수 있다. 본 문서에서 별도의 설명이 없으면 스테이션(STA)은 TVWS 스펙트럼에서 동작하는 TVWS 단말을 지칭한다.
STA은 면허 사용자(TV 사용자 및 무선 마이크 등)를 포함하여 우선 접속이 허용되는 사용자인 우선적 사용자(incumbent user) 또는 프라이머리 사용자(primary user)를 보호하는 기능을 제공해야 한다. 즉, 우선적 사용자가 TVWS를 사용중이면 STA는 해당 채널의 사용을 중단해야 한다. 따라서 STA는 비면허 기기가 사용할 수 있는 가용 채널(즉, 면허 기기가 사용하지 않는 채널)을 알아내서 가용 채널(available channel)에서 동작하여야 한다.
STA이 가용 채널을 알아내기 위한 방법에는, 스펙트럼 센싱 메커니즘을 수행하는 방식 및 GDB에 접속하여 TV 채널 스케줄을 알아내는 방식 등이 있다. 스펙트럼 센싱 메커니즘으로 에너지 검출(energy detection) 방식 (수신 신호의 강도가 일정 값 이상이면 우선적 사용자가 사용 중인 것으로 판단하는 방식), 특징부 검출(feature detection) 방식 (디지털 TV 프리엠블(Preamble) 이 검출 되면 우선적 사용자가 사용 중인 것으로 판단하는 방식) 등이 활용될 수 있다. 다음으로, STA는 GDB 에 접속하여 자신의 위치 정보에 기반한 GDB 정보를 획득하여 해당 위치에서 면허 기기의 채널 사용 여부를 알아야 하고, GDB로의 접속 및 정보 획득은 면허 기기를 보호하기에 충분한 빈도로 수행되어야 한다.
스펙트럼 센싱 방식 또는 GDB를 통하여, 현재 사용 중인 채널과 바로 인접해 있는 채널에서 우선적 사용자가 사용 중인 것으로 판단되면, 단말(또는 STA)과 기지국(또는 Access Point(AP))는 전송 전력을 낮추는 방식으로 우선적 사용자를 보호할 수 있다.
화이트 스페이스 대역에서의 가용 채널은 주파수 상에서 연속적이지 않을 수도 있다. 이에 따라, 화이트 스페이스 대역에서의 채널 구조는 기존의 무선 랜 채널 구조가 그대로 적용될 수 없다. 또한, 화이트 스페이스에서 동작하는 장치가 사용가능한 채널을 검출하는 것이 필요하고, 이를 효과적으로 지원하기 위한 채널 구조가 요구된다.
본 발명에서는 화이트 스페이스 대역에서 무선랜 동작을 위한 채널을 효율적으로 설정하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 또한, 본 발명에서는 STA에게 동작 채널에 대한 정보를 올바르고 효율적으로 알려주는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화이트스페이스 대역에서 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA을 위한 동작 채널을 설정하는 방법은, 지리적위치 데이터베이스(GDB)로부터 가용 TV 채널에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를 상기 제 2 STA에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 화이트스페이스 대역에서 제 2 스테이션(STA)이 제 1 STA으로부터 동작 채널 설정 정보를 수신하는 방법은, 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를 상기 제 1 STA으로부터 수신하는 단계; 및 상기 동작 채널 설정 정보에 기초하여 상기 동작 채널의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 화이트스페이스 대역에서 제 2 스테이션(STA)을 위한 동작 채널을 설정하는 제 1 STA 장치는, 다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 제 1 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 송수신기를 이용하여, 지리적위치 데이터베이스(GDB)로부터 가용 TV 채널에 대한 정보를 획득하도록 구성되고; 상기 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를, 상기 송수신기를 이용하여 상기 제 2 STA에게 전송하도록 구성될 수 있다. 상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 화이트스페이스 대역에서 제 1 스테이션(STA)으로부터 동작 채널 설정 정보를 수신하는 제 2 STA 장치는, 다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 제 2 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를, 상기 송수신기를 이용하여 상기 제 1 STA으로부터 수신하도록 구성되고; 상기 동작 채널 설정 정보에 기초하여 상기 동작 채널의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 동작 채널은, 채널 시작 주파수로부터 소정의 주파수만큼 이격된 위치에 존재하는 것으로 정의되고, 상기 동작 채널에 대한 설정 정보는, 상기 소정의 주파수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우, 상기 소정의 주파수는 W의 정수배로 설정될 수 있다.
상기 채널 시작 주파수는 상기 가용 TV 채널의 첫 번째 채널의 주파수일 수 있다.
하나의 상기 W MHz 채널은 상기 가용 TV 채널중의 하나의 TV 채널의 중심(center)에 위치할 수 있다.
상기 동작 채널과 상기 가용 TV 채널의 경계 사이는 소정의 가드 구간 이상으로 이격될 수 있다.
상기 동작 채널의 위치는 W MHz 크기를 갖는 프라이머리 채널(primary channel)의 위치에 의해서 특정될 수 있다.
상기 a) 내지 e)의 동작 채널들의 각각에 대한 상기 프라이머리 채널은 동일한 주파수 위치로 설정될 수 있다.
상기 프라이머리 채널을 이용하여 상기 a) 내지 e)의 동작 채널들의 각각에 대한 CCA(Clear Channel Assessment)가 수행될 수 있다.
상기 제 1 STA는 인에이블링 STA이고, 상기 제 2 STA는 종속 STA일 수 있다.
상기 동작 채널은, a) 하나의 가용 TV 채널 상의 하나의 W MHz 채널, b) 2 개의 연속적인(contiguous) 가용 TV 채널 상의 2 개의 W MHz 채널, c) 4 개의 연속적인 가용 TV 채널 상의 4 개의 W MHz 채널, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) 가용 TV 채널 상의 2 개의 W MHz 채널, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 가용 TV 채널 상의 2 개의 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 상기 주파수 부분으로 구성되는 채널 중 하나 이상으로 정의될 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면 화이트 스페이스 대역에서 무선랜 동작을 위한 채널을 효율적으로 설정하는 방안이 제공될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 STA에게 동작 채널에 대한 정보를 올바르고 효율적으로 알려주는 방안이 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 예시적인 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 WSM의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 21은 TV 채널의 대역폭이 6 MHz 인 경우의 본 발명에 따른 채널화의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 22 내지 26은 TV 채널의 대역폭이 8 MHz 인 경우의 본 발명에 따른 채널화의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 일례에 다른 TVWS에서의 동작 채널의 예시적인 형태를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(Basic Service Set; BSS)는 IEEE 802.11 LAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2 는 BSS1에 포함되고, STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA가 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
IEEE 802.11 LAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS; IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
STA의 켜지거나 꺼짐, STA가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA는 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA는 BSS에 연관(associated)되어야 한다. 이러한 연관(association)은 동적으로 설정될 수 있고, 분배시스템서비스(Distribution System Service; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.
도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2 에서는 도 1 의 구조에서 분배시스템(Distribution System; DS), 분배시스템매체(Distribution System Medium; DSM), 액세스 포인트(Access Point; AP) 등의 구성요소가 추가된 형태이다.
LAN에서 직접적인 스테이션-대-스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템(DS)이 구성될 수 있다.
DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체(DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(Wireless Medium; WM)와 분배시스템매체(DSM)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 LAN 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 LAN 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 LAN 구조가 특정될 수 있다.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.
AP 는, 연관된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서, 연관된 STA들(STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.
AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 전송되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 개체에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 전송 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.
도 3 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 또 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3 에서는 도 2 의 구조에 추가적으로 넓은 커버리지를 제공하기 위한 확장된 서비스 세트(Extended Service Set; ESS)를 개념적으로 나타낸다.
임의의(arbitrary) 크기 및 복잡도를 가지는 무선 네트워크가 DS 및 BSS들로 구성될 수 있다. IEEE 802.11 시스템에서는 이러한 방식의 네트워크를 ESS 네트워크라고 칭한다. ESS는 하나의 DS에 연결된 BSS들의 집합에 해당할 수 있다. 그러나, ESS는 DS를 포함하지는 않는다. ESS 네트워크는 LLC(Logical Link Control) 계층에서 IBSS 네트워크로 보이는 점이 특징이다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있고, 이동 STA들은 LLC에 트랜스패런트하게 하나의 BSS에서 다른 BSS로(동일한 ESS 내에서) 이동할 수 있다.
IEEE 802.11 에서는 도 3 에서의 BSS들의 상대적인 물리적 위치에 대해서 아무것도 가정하지 않으며, 다음과 같은 형태가 모두 가능하다. BSS들은 부분적으로 중첩될 수 있고, 이는 연속적인 커버리지를 제공하기 위해서 일반적으로 이용되는 형태이다. 또한, BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있고, 논리적으로는 BSS들 간의 거리에 제한은 없다. 또한, BSS들은 물리적으로 동일한 위치에 위치할 수 있고, 이는 리던던시를 제공하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 하나 (또는 하나 이상의) IBSS 또는 ESS 네트워크들이 하나 (또는 하나 이상의) ESS 네트워크로서 동일한 공간에 물리적으로 존재할 수 있다. 이는 ESS 네트워크가 존재하는 위치에 애드-혹 네트워크가 동작하는 경우나, 상이한 기관(organizations)에 의해서 물리적으로 중첩되는 IEEE 802.11 네트워크들이 구성되는 경우나, 동일한 위치에서 2 이상의 상이한 액세스 및 보안 정책이 필요한 경우 등에서의 ESS 네트워크 형태에 해당할 수 있다.
도 4 는 WLAN 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 4 에서는 DS를 포함하는 기반 구조 BSS 의 일례가 도시된다.
도 4 의 예시에서 BSS1 및 BSS2가 ESS를 구성한다. WLAN 시스템에서 STA는 IEEE 802.11 의 MAC/PHY 규정에 따라 동작하는 기기이다. STA는 AP STA 및 비-AP(non-AP) STA을 포함한다. Non-AP STA는 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 4 의 예시에서 STA1, STA3, STA4 는 non-AP STA에 해당하고, STA2 및 STA5 는 AP STA 에 해당한다.
이하의 설명에서 non-AP STA는 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장치(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동단말(Mobile Terminal), 이동 가입자국(Mobile Subscriber Station; MSS) 등으로 칭할 수도 있다. 또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(Base Station; BS), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템(Base Transceiver System; BTS), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.
화이트 스페이스에서의 가용 채널
화이트 스페이스에서 STA이 동작하기 위해서는 면허 기기(또는, 우선적 사용자)에 대한 보호 기법이 우선적으로 제공되어야 한다. 따라서, STA는 면허 기기에 의해 사용되지 않아서 비면허 기기가 사용할 수 있는 가용 채널을 알아내서 가용 채널 상에서 동작해야 한다. 만약 STA이 사용중인 채널이 더 이상 가용 채널에 해당하지 않으면 채널 사용을 중단한다.
STA이 화이트 스페이스(예를 들어, TVWS)에서의 채널(예를 들어, TV 채널) 가용성(availability)을 파악하기 위해서, 스펙트럼 센싱을 수행하거나, GDB에 접속하여 TV 채널 스케줄을 알아낼 수 있다. GDB 정보는 특정 위치에서 면허 기기의 특정 채널의 사용 스케줄 (즉, 채널 사용 시간) 등의 정보를 포함할 수 있다. TV 채널의 가용성을 파악하기 원하는 STA은, 인터넷 등을 통하여 GDB에 접속해서 자신의 위치 정보에 기반한 GDB 정보를 얻어와야 하며, 이는 면허 기기를 보호하기에 충분한 시간 단위로 수행되어야 한다.
본 문서에서는 설명의 편의를 위하여 GDB로부터 수신하는 가용 채널 및 주파수에 관한 정보를 화이트 스페이스 맵(White Space Map; WSM)이라 칭할 수 있다. WSM은 STA가 GDB로부터 획득한 채널 및 주파수 정보를 기반으로 TVWS 대역에서 비면허 기기가 사용할 수 있는 채널에 관한 정보를 맵의 형태로 만든 것이다. WSM은 비면허 기기가 사용할 수 있는 가용 채널 리스트 또는 주파수(available channel list or frequencies)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 가용 채널 리스트에 포함된 채널들은 법적으로 보호되어야 하는 신호(또는, 사용자)들이 사용하고 있지 않는 채널들이고, 비면허 기기가 GDB에 접속한 시점에서 비면허 기기가 사용 가능한 채널이다. 또는, 비면허 기기가 GDB에 접속한 시점으로부터 특정 시간 이후로부터의 사용 가능 채널에 대한 요청을 했을 경우, 해당 시점으로부터 사용 가능한 채널 및 주파수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 비면허 기기가 GDB에 가용 채널에 대한 요청을 했을 경우, 비면허 기기가 사용할 수 없는 채널을 시그널링 함으로써 사용 가능 채널 및 주파수에 대한 정보를 전달할 수도 있다.
현재 FCC(Federal Communications Commission)의 TVWS에 대한 규정(regulation)에서는 크게 두 가지 종류의 기기 타입을 정의한다. 즉, 소출력의 개인이 휴대할 수 있는 개인용/휴대용 기기(Personal/Portable Device) 및 고정된 위치에서 동작하는 대출력의 고정된 기기(Fixed Device)이 정의된다. 고정된 기기(Fixed Device)는 고정된 STA으로 칭할 수도 있고, 개인용/휴대용(Personal/Portable) 기기는 P/P STA으로 칭할 수도 있다. 고정된 STA 및 P/P SA는 모두 WLAN 시스템에서 일반적인 STA(즉, STA라는 용어는 AP 및 non-AP를 포함한다)에 해당할 수 있다. 이들 두 종류의 기기는 각각 TVWS에서 동작할 때, 각각 다른 동작 규칙(operation rule)이 적용될 수 있다. 고정된 기기는 그 위치가 변하지 않는 특정 위치에서 신호를 송/수신 한다. 물론 고정된 기기 역시 해당 위치에서 신호를 전송하기 위해서는, GDB에 접속하여 가용 채널 정보를 획득해야 한다. 고정된 기기는 GPS와 같은 위치를 확인할 수 있는 장비가 내장되어 있을 수도 있지만, 설치자(installer)에 의해서 그 위치를 사람이 직접 입력함으로써 그 위치 정보를 GDB에 전달할 수 있다. 물론, 위치를 사람이 직접 입력하는 경우에는 한 번 설치되고 위치가 입력되고 나면 그 위치가 바뀌지 않는다는 것을 전제로 하며, 위치가 변경되는 경우에는 그에 따른 위치도 변경/등록되어야 한다. 고정된 기기는 동종의 다른 고정된 기기를 서비스 할 수도 있고, P/P 기기를 서비스 할 수도 있다. 고정된 기기가 가용 채널 정보를 GDB로부터 받아 올 때, 반드시 자신의 기기 타입을 전달하여 자신이 직접 사용할 수 있는 자신의 가용 채널 정보를 받아와야 한다. 동시에, P/P 기기를 위한 서비스를 하기 위해서는 P/P 기기가 사용할 수 있는 가용 채널 정보를 GDB로부터 또는 GDB와 연결되어 있는 프록시(proxy) 서버로부터 추가로 받아와야 한다. 고정된 기기와 P/P 기기가 사용할 수 있는 채널 구간이 다르고, 각각의 동작시 최대 허용 전송 전력과 인접 채널에 대한 요구조건이 다르기 때문에, 각 기기 타입 별로 가용 채널 리스트가 달라지기 때문이다. 예를 들어, 고정된 기기는 54∼60 MHz, 76∼88 MHz, 174∼216 MHz, 470∼512 MHz 대역의 주파수 구간 뿐 아니라, 512∼608 MHz, 614∼698 MHz 대역의 주파수 구간에서도 신호 전송이 허용된다. 그러나, P/P 기기는 512∼608 MHz, 614∼698 MHz 대역의 주파수 구간 이외의 다른 주파수 대역의 TVWS 대역에서는 신호 전송이 허용되지 않는다. 고정된 기기는 P/P 기기보다 높은 전력으로 신호를 전송할 수 있으며, 실효 등방 방사 전력(Effective Isotropic Radiated Power; EIRP)으로 최대 4 Watt의 전송 전력이 허용된다.
P/P 기기는 특정되지 않은 위치에서 신호를 송/수신 할 수 있는 장비이며, 그 위치가 변할 수 있다는 점이 특징이다. 대부분의 경우 사람이 휴대 할 수 있는 장비로서, 그 이동성을 예측할 수 없다. 가용 주파수 대역은 512∼608 MHz, 614∼698 MHz 의 주파수 구간이고, 최대 전송 전력은 100mW (EIRP)이다. 즉, P/P 기기에 대한 허용 전송 전력은 고정형 기기에 비하여 제한된다.
P/P 기기는, 자신의 위치에 대한 식별 능력(identification capability), 즉, 지리적-위치결정 능력(geo-location capability)과 인터넷 액세스를 통한 GDB로의 접속 능력을 갖고 있는지 여부에 따라서, 모드 II 기기(Mode II device)와 모드 I 기기(Mode I device)의 두 가지 종류로 분류될 수 있다. 즉, 모드 II 기기는 지리적-위치결정 능력과 인터넷 액세스 능력을 가지며, GDB에 접속해서 자신의 위치에서의 가용 채널에 대한 정보를 획득한 후 해당 위치에서 TVWS 상에서 동작할 수 있다. 또한, 모드 II 기기는 가용 채널정보를 GDB로부터 획득한 후, 모드 I 기기에게 통신을 시작할 수 있도록 명령할 수 있는 신호(예를 들어, 인에이블(enable) 신호)를 전송함으로써 네트워크를 시작할 수 있다. 한편, 모드 I 기기에게는 지리적-위치결정 능력이나 GDB 액세스 능력이 요구되지 않으며, GDB에 액세스하여 유효한 가용 채널 정보를 가지고 있는 모드 II 기기 또는 고정된 기기에 의해 제어 받아서 동작하는 것이 요구된다. 모드 I 기기는 모드 II 기기 또는 고정된 기기로부터 가용 채널 정보를 획득할 수 있으며, 주기적으로 가용 채널의 유효성을 확인해야 한다. 또한, 모드 I 기기에 대해서는 해당 기기의 식별자(device ID)에 대한 확인을 거친 후 가용 채널에서의 동작이 허용될 수 있다. 여기서, 모드 II 기기 또는 고정된 기기는 인에이블링 STA에 해당하고, 모드 I 기기는 종속(dependent) STA에 해당할 수 있다. 인에이블링 STA이 종속 STA에게 전송하는 인에이블링 신호는 비콘 프레임에 해당할 수 있다.
모드 II 기기에 해당하는 P/P 기기가 다른 P/P 기기를 서비스 할 수 있고, 또는 모드 II 에 해당하는 P/P 기기가 고정된 기기에게 서비스를 제공할 수도 있다. 이 경우, 모드 II P/P 기기는 고정된 기기를 위한 가용 채널 정보를 GDB로부터 획득하여 고정된 기기에게 전달할 수 있다.
한편, GDB는 DTV나 마이크로-폰 등의 우선적 사용자의 채널 사용 스케줄 및 보호 범위(protection contour)를 고려하여, 비면허 기기가 요청하는 위치에서의 가용 채널 정보를 계산하여 비면허 기기에게 전달할 수 있다. GDB에서 가용 채널 정보를 계산할 때 고려하는 파라미터들은 기기 타입, 동작하고자 하는 위치, 전송 전력 그리고 스펙트럼 마스크(spectrum mask) 등이 있다. 기기 타입에 따라서, FCC 규정에서는 인접채널에 대한 사용 여부도 달라지는데, 예를 들어 DTV가 30번 채널에서 사용 중일 때, 29번과 31번 채널이 비어 있더라도 고정된 기기는 29번 및 31번 채널들을 사용할 수 없지만, P/P 기기는 이 두 채널을 사용할 수 있다. 이는, 고정된 기기의 경우에 전송 전력이 높아서 인접 채널에 대한 간섭을 유발할 가능성이 높기 때문이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해서 화이트 스페이스의 일례로서 TVWS를 들어서 본 발명의 예시들에 대해서 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 범위는, 특정 위치에서의 사용 가능한 채널에 대한 정보를 제공하는 DB에 의해서 제어되는 모든 화이트 스페이스에서의 동작에 대해서 적용되는 본 발명의 예시들을 포함한다. 예를 들어, 현재 시점에서는 화이트 스페이스에 해당하지 않지만, 추후 화이트 스페이스에 해당할 것으로 기대되는 다른 주파수 대역에서도 GDB에 의해 제어되는 비면허 장비의 동작이 허용될 것으로 기대되며, 이에 대해서 적용되는 본 발명의 원리에 따른 예시들은 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해서 현재 최종 규칙이 발표된 TVWS에 대한 FCC 규칙을 기반으로 본 발명의 원리에 대해서 설명하지만, 본 발명의 범위는 FCC 규칙에 따른 화이트 스페이스 대역 상에서의 동작에만 제한되는 것은 아니고, 다른 규칙을 준수하는 화이트 스페이스 대역 상에서의 본 발명의 원리에 따른 예시들을 포함한다.
모드 I 기기의 가용 채널 정보 획득
이하에서는 화이트 스페이스 대역에서 동작하는 모드 I 기기가 모드 II 기기 또는 고정된 기기로부터 가용 채널 정보를 획득하는 과정의 일례를 설명한다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 예시적인 링크 셋업 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S510에서 모드 II 기기 또는 고정된 기기(이하에서는, 모드 II 기기/고정된 기기로 표현함)는 인터넷 등을 통해 GDB에 액세스하여, 현재 자신의 위치에서 사용가능한 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 획득할 수 있다.
단계 S520에서, 모드 II 기기/고정된 기기는 비콘을 전송하여 BSS를 구성할 수 있다. 비콘 프레임에는 가용 채널 리스트에 대한 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 비콘 프레임은 주기적으로 전송될 수 있다.
단계 S530에서, BSS에 참여하기 원하는 모드 I 기기는 TVWS에 대한 스캐닝 과정을 수행할 수 있다. 만약, 모드 I 기기가 현재 자신의 위치에서 사용 가능한 채널 리스트를 알고 있는 경우에는 사용 가능한 채널 리스트 상의 채널에 대해서만 수동적(passive) 또는 능동적(active) 스캐닝을 수행할 수 있다. 수동적 스캐닝은, 모드 I 기기가 스캐닝 채널 상에서 모드 II 기기/고정된 기기로부터의 비콘 전송을 듣는(listen) 과정을 의미한다. 능동적 스캐닝은, 모드 I 기기가 스캐닝 채널 상에서 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고, 모드 II 기기/고정된 기기로부터 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 수신하는 것을 의미한다.
여기서, 모드 I 기기가 BSS에 참여하기 위해서는 모드 II 기기/고정된 기기의 제어를 받아서 동작해야 한다. 따라서, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기와 링크 셋업을 수행해야 한다.
단계 S540에서, 모드 I 기기는 스캐닝 과정이 완료된 후에 BSS에 참여하기 위해서 연관(association) 과정을 수행할 수 있다. 이를 위해서, 모드 I 기기는 연관 요청 프레임을 모드 II 기기/고정된 기기에게 전송할 수 있다.
연관 요청/응답 과정이 성공적으로 완료된 후에, 단계 S550에서 보안 셋업(security setup) 과정을 수행하게 된다. 보안 셋업은, 예를 들어, EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN) 프레임을 통한 4-웨이 핸드쉐이킹을 통해서, 프라이빗 키 셋업(private key setup)을 하는 과정을 포함할 수 있다. 모드 II 기기/고정된 기기와 모드 I 기기 간에는 보안 셋업이 반드시 수행되어야 한다. 이는 모드 II 기기/고정된 기기가 모드 I 기기에게 WSM을 전달할 때에, 무결성 확인(integrity check) 등이 요구되기 때문이다.
단계 S560에서 모드 I 기기는, 보안 셋업이 완료된 후에, 모드 II 기기/고정된 기기에게 채널 가용성(Channel Availability) 요청 프레임(또는 채널 가용성 질의(Channel Availability Query; CAQ) 요청 프레임)을 전송하여 사용가능한 채널의 리스트(예를 들어, WSM)을 요청할 수 있다. 모드 II 기기/고정된 기기는, 채널 가용성 응답 프레임(또는 CAQ 응답 프레임)을 모드 I 기기에게 전송함으로써 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)를 제공할 수 있다. 모드 I 기기가 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 수신함으로써, 모드 II 기기/고정된 기기와의 링크 셋업 과정을 완료할 수 있다. 링크 셋업이 완료되면, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기와 데이터, 제어, 관리 프레임 등에 대한 상호 송수신을 시작할 수 있다.
도 6은 WSM의 일례를 나타내는 도면이다.
맵 ID(Map ID) 필드는 가용 채널 리스트의 ID를 나타낸다. 채널 번호(Channel Number) 필드는 TVWS 기기가 사용할 수 있는 채널 번호를 나타낸다. 채널 번호는 TV 채널 번호, 스펙트럼 범위 등으로 표현될 수 있으며, 주파수 영역에서 가용 채널을 특정할 수 있는 정보로서의 의미를 가진다. 최대 전력 레벨(Maximum Power Level) 필드는 가용 채널에서 TVWS 기기의 최대 전송 전력을 나타낸다. 낸다. 유효 시간(Valid Time) 필드는 가용 채널을 지속적으로 사용할 수 있는 기간을 나타낸다. 유효 시간 필드는 필수적이 아니라 선택적(optional)으로 포함될 수도 있다. 도 6의 WSM의 포맷은 단지 예시적인 것이며, 가용 채널에 대한 정보를 포함하는 다른 형태의 WSM이 본 발명의 예시들에서 적용될 수 있다.
링크 셋업 이후에는, 단계 S570에서 도시하는 바와 같이, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기로부터 CVS(Contact Verification Signal)을 주기적으로 수신할 수 있다. CVS는 링크 셋업 상태를 유효하게 유지하는 기능을 할 수 있다. CVS는 모드 II 기기/고정된 기기가 가지고 있는 WSM의 맵 ID를 포함할 수 있다. 이에 따라, 모드 I 기기는 현재 유효한 채널이 무엇인지를 주기적으로 확인할 수 있고, CVS의 맵 ID로 지시되지 않는 WSM은 유효하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 즉, 모드 I 기기가 CVS 프레임을 수신한 경우, 자신이 가지고 있는 WSM의 맵 ID와 비교하여 상이한 경우에, CAQ 요청 프레임을 모드 II 기기/고정된 기기에게 전송하여 새로운 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 요청할 수 있다.
TVWS 채널화( Channelization )
TVWS에서 동작하는 통신 시스템(예를 들어, 무선랜)을 위한 채널(이하에서는, TV 채널과 구분하기 위해서 동작 채널이라고 칭한다)을 구성하는 방안이 요구된다. TVWS 기기에 의해 사용가능한 TV 채널은 기기의 위치 등에 따라 달라질 수 있다. 특히 주파수 상에서 연속적인 TV 채널을 이용할 수 없는 경우에도 TVWS 기기의 동작을 원활하게 지원하기 위해서, 연속적인 또는 불연속적인(non-contiguous) 동작 채널을 구성하는 방안이 고려될 수 있다.
본 발명에서는 동작 채널을 구성하는 기본적인 단위의 대역폭을 W MHz 라고 표현한다. 동작 채널을 구성하는 기본적인 단위를 주파수 세그먼트(segment)라고 칭할 수 있다. TVWS에서의 동작 채널의 대역폭은 W, 2W, 4W, 8W 등의 연속적인(contiguous) 형태로 정의될 수 있고, W+W 또는 2W+2W 등의 불연속적인(non-contiguous) 형태로 정의될 수도 있다. 이러한 동작 채널폭에 대한 정보는 동작 정보 요소를 통하여 정의될 수 있다.
예를 들어, W=2 인 경우에, 하나의 주파수 세그먼트로 구성되는 동작 채널(즉, 2 MHz 채널), 2 개의 연속적인 주파수 세그먼트들로 구성되는 동작 채널(즉, 4 MHz 채널), 4 개의 연속적인 주파수 세그먼트들로 구성되는 동작 채널(즉, 8 MHz 채널), 8 개의 연속적인 주파수 세그먼트들로 구성되는 동작 채널(즉, 16 MHz 채널) 등의 정의될 수 있다. 또한, 2 개의 불연속적인 주파수 세그먼트들로 구성되는 동작 채널(즉, 2 MHz + 2 MHz 채널), 2 개의 불연속적인 주파수 부분(section)으로 구성되며 각각의 주파수 부분은 연속적인 주파수 세그먼트들을 포함하는 동작 채널(즉, 4 MHz + 4 MHz 채널) 등이 구성될 수 있다. 다만, W=2는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위는 상이한 대역폭을 가지는 주파수 세그먼트의 예시들을 포함한다.
또한, 이하의 설명에서 프라이머리 채널(primary channel)은, BSS에 속한 모든 STA들에 대한 공통의 동작 채널을 의미한다. 즉, 프라이머리 채널은 STA의 동작의 기본적인 채널에 해당한다. 한편, 세컨더리 채널(secondary channel)은, 프라이머리 채널에 연관(associate)되는 채널이며, 프라이머리 채널과 합하여 보다 넓은 대역폭 및 높은 수율(high throughput)을 지원하기 위해 사용되는 채널이다. 예를 들어, 4 MHz 채널이 2 개의 2 MHz 채널로 구성된 경우를 가정하면, 그 중에서 프라이머리 채널의 위치(location)가 결정되어야 한다. 프라이머리 채널의 위치는 2 개의 2 MHz 채널 중에서 높은 주파수 부분인지 낮은 주파수 부분인지를 지시(indicate)할 수 있다. 본 발명에서의 프라이머리 채널은, 가용 TV 채널이 시간 또는 STA의 위치에 따라 가변하는 TVWS에서 정의되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 TVWS 동작 채널의 구성에 있어서 정의되는 프라이머리 채널은, TVWS에서의 가용 TV 채널을 고려하여 설정될 수 있다.
또한, TVWS에서의 동작하는 시스템을 위한 동작 채널의 정의(즉, 채널화)는, 가용 TV 채널(즉, 우선적 사용자가 존재하지 않는 TV 채널)에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 연속적인 TV 채널의 사용이 불가능한 경우(즉, TV 채널 n 은 사용가능하지만 TV 채널 n-1과 n+1은 사용가능하지 않은 경우), 또는 연속적인 TV 채널이 사용가능한 경우 몇 개의 연속적인 TV 채널이 사용가능한지를 고려하여, TVWS 시스템을 위한 채널화가 결정될 수 있다.
위와 같이 가용 TV 채널에 기초하여 결정되는 동작 채널에 대한 설정 정보는 인에이블링 STA로부터 종속 STA에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 동작 채널에 대한 설정 정보는, 채널 시작 주파수, 채널 폭, 채널 중심 주파수 인덱스(프라이머리 채널을 포함하는 주파수 세그먼트의 중심 주파수 인덱스 및 프라이머리 채널을 포함하지 않는 주파수 세그먼트의 중심 주파수 인덱스), 프라이머리 채널 위치 등을 포함할 수 있다. 여기서, 채널 시작 주파수는 동작 클래스(operating class) 정보에 의해 정의될 수 있다. 또한, 채널 폭(예를 들어, W, 2W, 4W, W+W, 2W+2W 등)에 대한 정보는, 상기 동작 채널 정보 요소 등에 의해 정의될 수 있다. 채널 중심 주파수 인덱스, 프라이머리 채널 위치 등에 대한 파라미터는 PLME MIB(Physical Layer Management Entity Management Information Base) 등에 의하여 정의될 수 있다.
또한, TV 채널의 대역폭은 지역에 따라 상이하다. 미국과 한국은 6 MHz 단위의 TV 채널을 정의하고 있으며, 유럽은 8 MHz 단위의 TV 채널을 정의하고 있다. 이하에서는 TV 채널 대역폭이 6 MHz인 경우와 8 MHz인 경우로 나누어 본 발명에 따른 채널화의 실시예들에 대해서 설명한다.
실시예 1
본 실시예 1은 TV 채널의 대역폭이 6 MHz인 경우에 TVWS에서의 채널화 방안에 대한 것이다.
실시예 1-1
본 실시예 1-1은 최소 동작 채널 대역폭 W = 2 MHz인 경우에 대한 것이다.
도 7은 하나의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 도 7은 TV 채널 n의 하나만이 사용가능한 경우를 가정한다. 또한, 도 7에서는 동작 채널이 W MHz 또는 2W MHz(예를 들어, 2 MHz 또는 4 MHz)로 구성되는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 7의 예시에서는 2 개의 W MHz 채널이 연속적으로 구성되는 예시, 및 1 개의 2W MHz 채널이 구성되는 경우를 나타낸다. 이는 가용 채널로서 TV 채널 n 만이 존재하는 경우에, 시스템에서 사용가능한 동작 채널의 전체 집합으로 이해될 수 있다. 동작 채널의 전체 집합이라는 의미는 시스템에서 가용 TV 채널을 고려하여 지원할 수 있는 모든 경우의 동작 채널로 구성된 집합을 의미한다. 실제로 TVWS에서 동작하는 기기가 사용하는 채널은 동작 채널 전체 집합에서 선택된 일부 또는 전부의 요소(element)가 될 수 있다.
또한, 도 7에서 동작 채널의 시작 주파수는 TV 채널 n의 시작 주파수와 x MHz의 가드(guard) 대역을 가지는 것으로 정의될 수 있다. 예를 들어, TV 채널 n-1이 우선적 사용자에 의해 사용되고, TVWS 기기의 전송 전력에 의해 우선적 사용자에 대한 간섭이 유발되는 것을 방지하기 위해서, 위와 같은 가드 대역이 정의될 필요가 있다. 만약 도 7의 예시에서 TV 채널 n+1이 가용 채널이 아니라면, 동작 채널은 TV 채널 n의 종료(end) 주파수와도 1 MHz의 가드 대역을 가지는 것으로 정의될 수 있다. 다만, 본 발명은 가드 대역의 크기의 구체적인 예시에 한정되는 것은 아니고, 시스템 요구조건에 따라 x = 0.5 MHz, 1 MHz, 2 MHz 등의 가드 대역이 정의될 수도 있다.
도 7의 예시에서 P는 프라이머리 채널을 나타낸다. 최소 채널 대역폭(본 예시에서는 2 MHz)의 채널들 중 하나의 채널이 프라이머리 채널이 정의될 수 있다. 최소 채널 대역폭보다 큰 대역폭의 채널은 프라이머리 채널을 포함하여 정의될 수 있다. 즉, 도 7에서는 2 개의 W MHz 채널 중에서 높은 주파수 부분의 W MHz 채널이 프라이머리 채널로 정의되는 예시를 나타낸다. 또한, 도 7에서 1 개의 2W MHz 채널은 상기 W MHz 채널에 대해서 정의된 프라이머리 채널과 동일한 위치에 프라이머리 채널을 포함하는 것으로 정의된다.
본 발명에서는 상이한 대역폭으로 정의되는 동작 채널에 대해서 동일한 위치에 프라이머리 채널을 정의함으로써, 해당 채널의 사용 여부의 검출이 효율적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 채널 사용 여부의 검출은 CCA(Clear Channel Assessment) 동작을 통하여 수행될 수 있는데, 하나의 프라이머리 채널에 대한 CCA를 수행하는 것으로 해당 프라이머리 채널을 포함하는 다양한 대역폭의 채널이 사용가능한지를 검출할 수 있으므로, 대역폭 별로 채널 사용 여부를 검출하는 오버헤드를 저감할 수 있다. 구체적인 예시로서, 후술하는 바와 같이 본 발명에 제안하는 다양한 대역폭의 동작 채널들(예를 들어, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭)에 대해서, 동일한 위치에 존재하는 W MHz 크기를 갖는 프라이머리 채널을 이용하여 CCA가 수행될 수 있다.
도 8은 연속적인 2 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n 및 n+1이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다.
도 8(a)에서 나타내는 바와 같이, W MHz 채널 5 개, 2W MHz 채널 2 개, 4W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 8(a)의 예시에서도 도 7에서 설명한 바와 같이 가드 대역이 적용될 수 있다. 즉, TV 채널 n-1 및/또는 TV 채널 n+2는 가용 TV 채널이 아닐 수도 있으며, 이 경우 우선적 사용자를 보호하기 위해서, 동작 채널의 전체 집합은 TV 채널 n의 시작 주파수 또는 TV 채널 n+1의 종료 주파수와 각각 x MHz의 가드 대역을 가질 수 있다. 도 8 이하의 예시들에서는 명료성을 위하여 가드 대역을 별도로 도시하지는 않았지만, 가드 대역의 적용을 배제하는 것은 아니다.
또한, 도 8(a)에서 나타내는 바와 같이 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 채널에서 프라이머리 채널의 위치를 일치시킴으로써 CCA를 효과적으로 수행할 수 있다.
도 8(b)에서는 상기 도 8(a)의 예시에 대한 추가적인 채널화 방안을 나타낸다. 도 8(b)의 2W MHz 채널의 경우에 동작 채널의 시작점이 상기 도 8(a)에서의 2W MHz 채널의 시작점에 비하여 W 만큼 오프셋될 수 있다. 또는 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 소정의 오프셋 값이 적용되는 것으로 이해할 수도 있다. 이 경우에는, 오프셋 값은 가드 대역을 포함하는 값으로 설정될 수 있다. 2W MHz 채널의 전체 집합은, 도 8(b)에서 나타내는 바와 같이 다양한 오프셋이 적용된 2W MHz 채널을 포함한다.
유사하게, 도 8(b)의 4W MHz 채널의 경우에 동작 채널의 시작점이 상기 도 8(a)에서의 4W MHz 채널의 시작점에 비하여 W 만큼 오프셋될 수 있다. 또는 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 소정의 오프셋 값이 적용되는 것으로 표현할 수도 있다. 즉, 4W MHz 채널의 전체 집합은, 도 8(b)에서 나타내는 바와 같이 다양한 오프셋이 적용된 4W MHz 채널을 포함한다.
이에 따라, 어떤 대역폭에 대한 동작 채널의 전체 집합에는, 중첩(overlap)되는 채널이 포함되는 것이 허용될 수 있다. 즉, 가용 TV 채널의 시작 위치를 고려하게 되면, 본 발명에 의해 정의되는 2W MHz 채널의 전체 집합에 속한 요소(element)들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다. 여기서, 본 발명의 범위는 오프셋의 구체적인 수치에 제한되는 것은 아니며, 가용 TV 채널의 가드 대역이 유지되는 적절한 오프셋이 적용되는 다양한 채널화 방안들을 모두 포함한다.
또한, 도 8(b)의 2W MHz 채널의 예시들에서의 오프셋 값은 W의 정수배로 표현될 수 있다. 즉, 도 8(a)의 2W MHz 채널의 시작 주파수(즉, 전체 동작 채널의 시작 주파수)를 기준으로, W, 2W, 3W, ... 의 오프셋이 적용되는 예시들로 표현될 수도 있다.
또한, 가용 TV 채널에 해당하는 주파수 자원을 보다 효율적으로 이용하기 위해서, 오프셋 값이 기본 단위를 보다 조밀하게 설정할 수도 있다. 예를 들어, 가용 TV 채널 시작 주파수(또는 가용 TV 채널의 경계)를 기준으로 1 MHz, 2 MHz, 3 MHz, 4 MHz ... 의 오프셋 값이 적용될 수도 있다.
또한, 본 발명에서 정의하는 오프셋은, 가용 TV 채널의 시작 위치가 변경되는 것으로도 표현될 수 있다. 즉, 도 8(b)의 2W MHz 채널의 예시에서, 도 8(a)의 2W MHz 채널에 비해서 3W 만큼의 오프셋이 적용된 것으로 표현된 예시의 경우에, 가용 TV 채널의 시작 위치가 변경된 것으로도 표현할 수 있다. 즉, TV 채널 n 및 n+1이 사용가능한 경우에, TV 채널 n이 아니라 TV 채널 n+1을 시작 위치로 하여 구성되는 2W MHz의 동작 채널인 것으로 이해될 수 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 오프셋이 적용되는 채널화 방안의 예시들은, 위와 같이 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 정의되는 오프셋, 또는 가용 TV 채널의 시작 위치가 변경되는 것으로 정의되는 오프셋의 예시들을 모두 포함하며, 중복되는 설명은 생략될 것이다.
도 9는 연속적인 2 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 다른 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n 및 n+1이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 9에서 나타내는 바와 같이, W MHz 채널 5 개, 2W MHz 채널 2 개, 4W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
W MHz 채널의 경우에는 상기 도 8의 채널화 예시와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
2W MHz 채널의 경우에는 각각의 가용 TV 채널의 중심(center)에 동작 채널이 구성되는 경우를 나타낸다. 즉, TV 채널의 경계(boundary)에 걸쳐서 동작 채널이 구성되지 않도록 설정할 수도 있다. 이 경우, 가용 TV 채널의 시작 위치가 바뀌는 것을 고려하더라도 2W MHz 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 채널 대역의 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다.
4W MHz 채널의 경우에는, 2 개의 2W 채널을 본딩(bonding)함으로써 정의될 수 있다. 즉, 도 9의 4W MHz 채널의 예시는 불연속적인 4W MHz 채널에 해당하며, 2W+2W MHz 형태의 채널이라고 표현할 수도 있다. 도 9에서는 명료성을 위하여 불연속적인 4W MHz의 예시를 도시하지만, 실제 채널화 동작에서는 4W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 2W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 10은 연속적인 3 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1 및 n+2가 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz, 8W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 10에서 나타내는 바와 같이 (오프셋을 고려하지 않는 경우), 기본적으로 W MHz 채널 8 개, 2W MHz 채널 4 개, 4W MHz 채널 2개, 8W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 10에서는 2W MHz 채널 또는 4W MHz 채널의 경우에 다양한 오프셋(즉, 도 8(b)와 관련하여 설명한 다양한 방식의 오프셋)이 적용되는 채널화 방안들이 함께 도시되어 있다. 도 10 이후의 예시들에서는 명료성을 위하여 가능한 모든 오프셋 값에 대한 예시들을 도시하지는 않았지만, 다양한 오프셋 값의 적용을 배제하는 것은 아니다.
도 10의 예시에서 나타내는 바와 같이, 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려하여 적용되는 오프셋에 따라서 2W MHz 채널 또는 4 MHz 채널의 경우에는 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 11은 연속적인 3 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 다른 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1 및 n+2가 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz, 8W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 11에서 나타내는 바와 같이, 기본적으로 W MHz 채널 8 개, 2W MHz 채널 3 개, 4W MHz 채널 1개, 8W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
2W MHz 채널의 경우에는 각각의 가용 TV 채널의 중심에 동작 채널이 구성되는 경우를 나타낸다. 이 경우, 가용 TV 채널의 시작 위치가 바뀌는 것을 고려하더라도 2W MHz 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 채널 대역의 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다.
4W MHz 채널의 경우에는, 2 개의 2W 채널을 본딩함으로써 정의될 수 있다. 도 11의 4W MHz 채널의 예시는 불연속적인 4W MHz 채널(즉, 2W+2W MHz 채널)에 해당한다. 도 11의 예시에서는, 3 개의 TV 채널이 사용 가능한 경우에 정의되는 3 개의 2W MHz 채널 중에서 2개를 본딩하여 4W MHz 채널을 구성하는 경우에, 서로 다른 3 가지 경우의 4W MHz 채널 구성 방안을 나타낸다. 도 11에서는 명료성을 위하여 불연속적인 4W MHz의 예시를 도시하지만, 실제 채널화 동작에서는 4W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 2W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 12는 연속적인 4 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1, n+2 및 n+3이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 및 8W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 12에서 나타내는 바와 같이 (오프셋을 고려하지 않는 경우), 기본적으로 W MHz 채널 11 개, 2W MHz 채널 5 개, 4W MHz 채널 2개, 8W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 12에서는 2W MHz 채널, 4W MHz 채널 또는 8W MHz 채널의 경우에 다양한 오프셋이 적용되는 채널화 방안들이 함께 도시되어 있다. 도 12의 예시에서 나타내는 바와 같이, 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려하여 적용되는 오프셋에 따라서 2W MHz 채널, 4W MHz 채널 또는 8W MHz 채널의 경우에는 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 13은 연속적인 4 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 다른 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1, n+2 및 n+3이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 및 8W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 13에서 나타내는 바와 같이, 기본적으로 W MHz 채널 11 개, 2W MHz 채널 4 개, 4W MHz 채널 1개, 8W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
2W MHz 채널의 경우에는 각각의 가용 TV 채널의 중심에 동작 채널이 구성되는 경우를 나타낸다. 이 경우, 가용 TV 채널의 시작 위치가 바뀌는 것을 고려하더라도 2W MHz 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 채널 대역의 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다.
4W MHz 채널의 경우에는, 2 개의 2W 채널을 본딩함으로써 정의될 수 있다. 도 13의 4W MHz 채널의 예시는 불연속적인 4W MHz 채널(즉, 2W+2W MHz 채널)에 해당한다. 도 13의 예시에서는, 4 개의 TV 채널이 사용 가능한 경우에 정의되는 4 개의 2W MHz 채널 중에서 2개를 본딩하여 4W MHz 채널을 구성하는 경우의 예시를 하나만 들고 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 4 개 중에서 2개를 조합하는 6 가지(=4C2) 경우에 따라서 4W MHz 채널이 구성될 수 있다. 도 13에서는 명료성을 위하여 불연속적인 4W MHz의 예시를 도시하지만, 실제 채널화 동작에서는 4W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 2W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
8W MHz 채널의 경우에 다양한 오프셋이 적용되는 채널화 방안들이 함께 도시되어 있다. 도 13의 예시에서 나타내는 바와 같이, 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려하여 적용되는 오프셋에 따라서 8W MHz 채널의 경우에는 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 14는 연속적인 11 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1, n+2, ... n+10이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 및 8W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 14에서 나타내는 바와 같이, 기본적으로 W MHz 채널 32 개, 2W MHz 채널 11 개, 4W MHz 채널 1개, 8W MHz 채널 4개가 정의될 수 있다.
2W MHz 채널의 경우에는 각각의 가용 TV 채널의 중심에 동작 채널이 구성되는 경우를 나타낸다. 이 경우, 가용 TV 채널의 시작 위치가 바뀌는 것을 고려하더라도 2W MHz 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 채널 대역의 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다.
4W MHz 채널의 경우에는, 2 개의 2W 채널을 본딩함으로써 정의될 수 있다. 도 14의 4W MHz 채널의 예시는 불연속적인 4W MHz 채널(즉, 2W+2W MHz 채널)에 해당한다. 도 14의 예시에서는, 11 개의 TV 채널이 사용 가능한 경우에 정의되는 11 개의 2W MHz 채널 중에서 2개를 본딩하여 4W MHz 채널을 구성하는 경우의 예시를 하나만 들고 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 11 개 중에서 2개를 조합하는 55 가지(=11C2) 경우에 따라서 4W MHz 채널이 구성될 수 있다. 도 14에서는 명료성을 위하여 불연속적인 4W MHz의 예시를 도시하지만, 실제 채널화 동작에서는 4W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 2W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
8W MHz 채널의 경우에 다양한 오프셋이 적용되는 채널화 방안들이 함께 도시되어 있다. 도 14의 예시에서 나타내는 바와 같이, 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려하여 적용되는 오프셋에 따라서 8W MHz 채널의 경우에는 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 14에서는 동작 채널의 시작 위치가 각각의 TV 채널 경계에서 1 MHz 만큼 이격된 주파수인 경우를 예시적으로 나타내지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 14의 8W MHz 동작 채널의 시작 주파수가, 각각의 TV 채널 경계를 기준으로 2, 3, 4, 5 MHz 만큼 이격된 것으로 정의될 수도 있다. 이에 따라, 가용 TV 채널에 의해서 특정되는 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
실시예 1-2
본 실시예 1-2는 최소 동작 채널 대역폭 W = 4 MHz인 경우에 대한 것이다.
도 15는 하나의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 도 15는 TV 채널 n의 하나만이 사용가능한 경우에, 동작 채널이 W MHz(예를 들어, 4 MHz)로 구성되는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 15의 예시에서 P는 프라이머리 채널을 나타낸다. 최소 채널 대역폭(본 예시에서는 4 MHz)의 채널들 중 하나의 채널이 프라이머리 채널이 정의될 수 있다. 최소 채널 대역폭보다 큰 대역폭의 채널은 프라이머리 채널을 포함하여 정의될 수 있다. 즉, 도 15에서는 1 개의 W MHz 채널이 존재하므로 프라이머리 채널 자체가 동작 채널에 해당하게 된다.
도 16은 연속적인 2 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n 및 n+1이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 16에서 나타내는 바와 같이 (오프셋을 고려하지 않는 경우), W MHz 채널 2 개, 2W MHz 채널 1 개가 정의될 수 있다.
도 16의 예시에서 프라이머리 채널은 TV 채널의 경계(boundary)를 포함하지 않는 W 크기의 채널로 정의될 수 있다. 또한, 도 16에서 나타내는 바와 같이 W MHz 및 2W MHz 채널에서 프라이머리 채널의 위치를 일치시킴으로써 CCA를 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 도 16에서는 W 채널에 대해서 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려한 오프셋이 적용되는 경우를 예시적으로 나타낸다. 이 경우, 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 17은 연속적인 2 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 다른 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n 및 n+1이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 17에서 나타내는 바와 같이, W MHz 채널 2 개, 2W MHz 채널 1 개가 정의될 수 있다.
W MHz 채널의 경우에는 각각의 가용 TV 채널의 중심에 동작 채널이 구성되는 경우를 나타낸다. 즉, TV 채널의 경계(boundary)에 걸쳐서 동작 채널이 구성되지 않도록 설정할 수도 있다. 이 경우, 가용 TV 채널의 시작 위치가 바뀌는 것을 고려하더라도 2W MHz 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 채널 대역의 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다.
2W MHz 채널의 경우에는, 2 개의 W 채널을 본딩함으로써 정의될 수 있다. 즉, 도 17의 2W MHz 채널의 예시는 불연속적인 2W MHz 채널에 해당하며, W+W MHz 형태의 채널이라고 표현할 수도 있다. 도 17에서는 명료성을 위하여 불연속적인 2W MHz의 예시를 도시하지만, 실제 채널화 동작에서는 2W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 18은 연속적인 3 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1 및 n+2가 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 18에서 나타내는 바와 같이 (오프셋을 고려하지 않는 경우), 기본적으로 W MHz 채널 4 개, 2W MHz 채널 2 개, 4W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 18에서는 W MHz 채널 또는 2W MHz 채널의 경우에 다양한 오프셋이 적용되는 채널화 방안들이 함께 도시되어 있다. 도 18에서는 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려하여 적용되는 오프셋의 경우를 예시적으로 나타내며, 이 경우에 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 19는 연속적인 3 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 다른 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1 및 n+2가 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다. 도 19에서 나타내는 바와 같이, 기본적으로 W MHz 채널 3 개, 2W MHz 채널 1개, 4W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
W MHz 채널의 경우에는 각각의 가용 TV 채널의 중심에 동작 채널이 구성되는 경우를 나타낸다. 이 경우, 가용 TV 채널의 시작 위치가 바뀌는 것을 고려하더라도 W MHz 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 채널 대역의 일부가 중첩되지 않도록 할 수 있다.
2W MHz 채널의 경우에는, 2 개의 W 채널을 본딩함으로써 정의될 수 있다. 도 19의 2W MHz 채널의 예시는 불연속적인 2W MHz 채널(즉, W+W MHz 채널)에 해당한다. 도 19의 예시에서는, 3 개의 TV 채널이 사용 가능한 경우에 정의되는 3 개의 W MHz 채널 중에서 2개를 본딩하여 2W MHz 채널을 구성하는 경우에, 서로 다른 3 가지 경우의 2W MHz 채널 구성 방안을 나타낸다. 도 19에서는 명료성을 위하여 불연속적인 2W MHz의 예시를 도시하지만, 실제 채널화 동작에서는 2W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 20은 연속적인 11 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1, n+2, ... n+10이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다.
W MHz 채널의 경우에는 기본적으로 11 개의 W 채널이 정의될 수 있다. 즉, 11 개의 TV 채널(TVCH n 내지 n+10)의 각각에 대해서 하나씩의 W 채널이 정의될 수 있다. 각각의 W 채널은 해당 TV 채널의 중심에 위치할 수 있다. 이는 W 채널의 전체 집합에 해당하며, 실제로 동작 채널은 전체 집합에서 선택된 일부 또는 전부의 요소가 될 수 있다.
예를 들어, 연속된 11 개의 TV 채널의 각각의 중심에 하나씩 위치하는 전체 11 개의 W 채널 중에서, 하나의 TV 채널(예를 들어, TVCH n+5) 상의 하나의 W 채널이 동작 채널로 설정될 수 있다. 또는, 2 개의 연속된 TV 채널(예를 들어, TVCH n+5 및 n+6) 상의 2 개의 W 채널이 동작 채널로서 설정될 수도 있다. 또는, 4 개의 연속된 TV 채널(예를 들어, TVCH n+3, n+4, n+5, n+6) 상의 4 개의 W 채널 이 동작 채널로서 설정될 수도 있다. 또는, 불연속적인 2 개의 TV 채널(예를 들어, TVCH n+5 및 n+7) 상의 2 개의 W 채널 이 동작 채널로서 설정될 수 있다. 또는, 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 가용 TV 채널 상의 2 개의 W MHz 채널을 포함하는 2 개의 불연속적인 주파수 부분(예를 들어, TVCH n+1, n+2 및 TVCH n+5, n+6)이 동작 채널로서 설정될 수도 있다.
2W MHz 채널의 경우에는, 2 개의 W 채널을 본딩함으로써 정의될 수 있다. 도 20의 2W MHz 채널의 예시는 불연속적인 2W MHz 채널(즉, W+W MHz 채널)에 해당한다. 도 20의 예시에서는, 11 개의 TV 채널이 사용 가능한 경우에 정의되는 11 개의 W MHz 채널 중에서 2개를 본딩하여 2W MHz 채널을 구성하는 경우의 예시를 하나만 들고 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 11 개 중에서 2개를 조합하는 55 가지(=11C2) 경우에 따라서 2W MHz 채널이 구성될 수 있다. 도 20에서는 명료성을 위하여 불연속적인 2W MHz의 예시를 도시하지만, 실제 채널화 동작에서는 2W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
4W MHz 채널의 경우에 다양한 오프셋이 적용되는 채널화 방안들이 함께 도시되어 있다. 도 20의 예시에서 나타내는 바와 같이, 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려하여 적용되는 오프셋에 따라서 4W MHz 채널의 경우에는 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 20에서는 동작 채널의 시작 위치가 각각의 TV 채널 경계에서 1 MHz 만큼 이격된 주파수인 경우를 예시적으로 나타내지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 20의 4W MHz 동작 채널의 시작 주파수가, 각각의 TV 채널 경계를 기준으로 2, 3, 4, 5 MHz 만큼 이격된 것으로 정의될 수도 있다. 이에 따라, 가용 TV 채널에 의해서 특정되는 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
도 21은 연속적인 11 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1, n+2, ... n+10이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다.
도 21에서는 다양한 오프셋이 적용되는 채널화 방안들이 함께 도시되어 있다. 도 21의 예시에서 나타내는 바와 같이, 가용 TV 채널의 시작 위치의 변경을 고려하여 적용되는 오프셋에 따라서 W MHz, 2W MHz 또는 4W MHz 채널의 경우에는 동작 채널의 전체 집합에 속한 요소들은 서로 일정 부분의 대역이 중첩될 수 있다.
도 21에서는 동작 채널의 시작 위치가 각각의 TV 채널 경계에서 1 MHz 만큼 이격된 주파수인 경우를 예시적으로 나타내지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 21의 4W MHz 동작 채널의 시작 주파수가, 각각의 TV 채널 경계를 기준으로 2, 3, 4, 5 MHz 만큼 이격된 것으로 정의될 수도 있다. 이에 따라, 가용 TV 채널에 의해서 특정되는 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
실시예 2
본 실시예 2는 TV 채널의 대역폭이 8 MHz인 경우에 TVWS에서의 채널화 방안에 대한 것이다.
실시예 2-1
본 실시예 2-1은 최소 동작 채널 대역폭 W = 2 MHz인 경우에 대한 것이다.
도 22는 하나의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 도 22는 TV 채널 n의 하나만이 사용가능한 경우에, 동작 채널이 W MHz(예를 들어, 2 MHz)로 구성되는 경우를 예시적으로 나타낸다.
도 22(a)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 1 MHz의 만큼 이격된 경우에 대한 예시를 나타낸다. 달리 표현하자면, 동작 채널의 시작 위치에 대해서 TV 채널의 경계를 기준으로 1 MHz의 오프셋이 적용된 경우에 해당한다. 이 경우, 하나의 가용 TV 채널에 대해서 W MHz 채널 3 개, 2W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 22(b)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 2 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 2 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, 하나의 가용 TV 채널에 대해서 W MHz 채널 2 개, 2W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 23은 연속적인 2 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n 및 n+1이 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다.
도 23(a)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 1 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 1 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 7 개, 2W MHz 채널 3개, 4W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 23(b)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 2 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 2 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 6 개, 2W MHz 채널 3개, 4W MHz 채널 1개가 정의될 수 있다.
도 23의 예시에서 4W MHz 동작 채널을 2W 동작 채널 2 개의 본딩(즉, 2W+2W 채널로 구성)에 의해서 정의할 수도 있다. 이 경우에는, 4W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 2W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 24는 연속적인 3 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1 및 n+2가 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz, 8W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다.
도 24(a)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 1 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 1 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 11 개, 2W MHz 채널 5개, 4W MHz 채널 2개, 8W MHz 채널 1 개가 정의될 수 있다.
도 24(b)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 2 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 2 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 10 개, 2W MHz 채널 5개, 4W MHz 채널 2개, 8W MHz 채널 1 개가 정의될 수 있다.
도 24의 예시에서 4W MHz 동작 채널을 2W 동작 채널 2 개의 본딩(즉, 2W+2W 채널로 구성)에 의해서 정의할 수도 있다. 이 경우에는, 4W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 2W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 25는 연속적인 5 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1, n+2, n+3 및 n+4가 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz, 8W MHz 크기의 동작 채널이 구성될 수 있다.
도 25(a)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 1 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 1 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 19 개, 2W MHz 채널 9개, 4W MHz 채널 4개, 8W MHz 채널 2 개가 정의될 수 있다.
도 25(b)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 2 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 2 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 18 개, 2W MHz 채널 9개, 4W MHz 채널 4개, 8W MHz 채널 2 개가 정의될 수 있다.
도 25의 예시에서 4W MHz 동작 채널을 2W 동작 채널 2 개의 본딩(즉, 2W+2W 채널로 구성)에 의해서 정의할 수도 있다. 이 경우에는, 4W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 2W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 25의 예시에서 8W MHz 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널 시작 주파수에서 1 MHz 또는 2 MHz 만큼 이격된 경우를 예시적으로 나타내지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, TV 채널 경계를 기준으로 2, 3, 4, 5, 6, 7 MHz 만큼 이격된 주파수에서 8W MHz 동작 채널이 시작하는 것으로 정의될 수도 있다. 이에 따라, 가용 TV 채널에 의해서 특정되는 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
실시예 2-2
본 실시예 2-2는 최소 동작 채널 대역폭 W = 4 MHz인 경우에 대한 것이다.
도 26은 연속적인 5 개의 TV 채널이 사용가능한 경우에 대한 본 발명에 따른 채널화의 일례를 나타낸다. 예를 들어, TV 채널 n, n+1, n+2, n+3 및 n+4가 사용가능한 경우를 가정한다. 이 경우에는 W MHz, 2W MHz, 4W MHz 크기의 동작 채널(예를 들어, 4 MHz, 8 MHz, 16 MHz 동작 채널)이 구성될 수 있다.
도 26(a)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 1 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 1 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 9 개, 2W MHz 채널 4개, 4W MHz 채널 2개가 정의될 수 있다.
도 26(b)는 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널의 시작 주파수를 기준으로 2 MHz의 만큼 이격된 경우(즉, TV 채널의 경계를 기준으로 2 MHz의 오프셋이 적용된 경우)에 대한 예시를 나타낸다. 이 경우, W MHz 채널 9 개, 2W MHz 채널 4개, 4W MHz 채널 2개가 정의될 수 있다.
도 26의 예시에서 2W MHz 동작 채널을 W 동작 채널 2 개의 본딩(즉, W+W 채널로 구성)에 의해서 정의할 수도 있다. 이 경우에는, 2W MHz 동작 채널이 별도로 정의되지 않고, 2개의 W MHz의 본딩에 의해서 구성되는 것으로 정의될 수 있다.
도 26의 예시에서 4W MHz 동작 채널의 시작 주파수가 가용 TV 채널 시작 주파수에서 1 MHz 또는 2 MHz 만큼 이격된 경우를 예시적으로 나타내지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, TV 채널 경계를 기준으로 2, 3, 4, 5, 6, 7 MHz 만큼 이격된 주파수에서 4W MHz 동작 채널이 시작하는 것으로 정의될 수도 있다. 이에 따라, 가용 TV 채널에 의해서 특정되는 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
도 27은 본 발명의 일례에 다른 TVWS에서의 동작 채널의 예시적인 형태를 나타내는 도면이다. 도 27의 TVWS 동작 채널 폭의 예시적인 구조는, 상기 도 7 내지 26의 본 발명의 예시들에서 설명한 내용을 종합적으로 정리한 예시에 해당한다.
도 27(a)에서는 동작 채널이 하나의 W 채널로 구성되는 경우를 나타낸다. 이를 W 채널 폭이라고 표현할 수 있다. 이 경우, 하나의 W 채널은 프라이머리 W 채널에 해당할 수 있다.
도 27(b)에서는 동작 채널이 연속적인 2 개의 W 채널로 구성되는 경우를 나타낸다. 이를 2W 동작 채널 폭이라고 표현할 수 있다. 이 경우, 2 개의 W 채널 중에서 하나의 W 채널은 프라이머리 W 채널에 해당하고, 다른 하나의 W 채널은 세컨더리 W 채널에 해당할 수 있다.
도 27(c)에서는 동작 채널이 2 개의 불연속적인 W 채널로 구성되는 경우를 나타낸다. 이를 W+W 동작 채널 폭이라고 표현할 수 있다. 이 경우, 2 개의 W 채널 중에서 하나의 W 채널은 프라이머리 W 채널에 해당하고, 다른 하나의 W 채널은 세컨더리 W 채널에 해당할 수 있다.
도 27(d)에서는 동작 채널이 4 개의 연속적인 W 채널로 구성되는 경우를 나타낸다. 이를 4W 동작 채널 폭이라고 표현할 수 있다. 이 경우, 4 개의 W 채널 중 하나의 W 채널은 프라이머리 W 채널에 해당하고, 나머지 3 개의 W 채널은 세컨더리 W 채널에 해당할 수 있다. 여기서, 3 개의 세컨더리 W 채널들은, 하나의 세컨더리 W 채널과, 하나의 세컨더리 2W 채널에 해당할 수 있다.
도 27(e)에서는 동작 채널이 불연속적인 2 개의 주파수 부분으로 구성되면서 각각의 주파수 부분이 연속적인 2 개의 W 채널로 구성되는 경우를 나타낸다. 이를 2W+2W 동작 채널 폭이라고 표현할 수 있다. 이 경우, 4 개의 W 채널 중 하나의 W 채널은 프라이머리 W 채널에 해당하고, 나머지 3 개의 W 채널은 세컨더리 W 채널에 해당할 수 있다. 여기서, 3 개의 세컨더리 W 채널들은, 하나의 세컨더리 W 채널과, 하나의 세컨더리 2W 채널에 해당할 수 있다.
상기 도 27(a) 내지 27(e)의 채널 구조의 다양한 예시들에서, TVWS의 가용 TV 채널을 고려하여 설정되는 프라이머리 채널은, 본 발명의 제안에 따라서 동일한 주파수 위치로 설정되는 것을 나타내었다.
전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
제 1 STA(10)는 프로세서(11), 메모리(12), 송수신기(13)를 포함할 수 있다. 제 2 STA(20)는 프로세서(21), 메모리(22), 송수신기(23)를 포함할 수 있다. 송수신기(13 및 23)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 송수신기(13 및 21)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11 및 21)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 STA 및 제 2 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(12 및 22)에 저장되고, 프로세서(11 및 21)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(12 및 22)는 프로세서(11 및 21)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(11 및 21)의 외부에 설치되어 프로세서(11 및 21)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 제 1 STA(10) 장치는 화이트스페이스 대역에서 제 2 STA(20)을 위한 동작 채널을 설정하도록 구성될 수 있다. 제 1 STA(10)의 프로세서(11)는, 송수신기(13)를 이용하여, 지리적위치 데이터베이스(GDB)로부터 가용 TV 채널에 대한 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 또한, 제 1 STA(10)의 프로세서(11)는, 상기 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를, 송수신기(13)를 이용하여 제 2 STA(20)에게 전송하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 제 2 STA(20) 장치는 화이트스페이스 대역에서 제 1 STA(10)을 위한 동작 채널을 설정하도록 구성될 수 있다. 제 2 STA(20)의 프로세서(21)는, 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를, 상기 송수신기(23)를 이용하여 상기 제 1 STA(10)으로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 제 2 STA(20)의 프로세서(21)는, 상기 동작 채널 설정 정보에 기초하여 상기 동작 채널의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 동작 채널은, 채널 시작 주파수로부터 소정의 주파수 만큼 이격된 위치에 존재하는 것으로 정의될 수 있다. 제 1 STA(10)가 제 2 STA(20)에게 제공하는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보는, 적어도 상기 소정의 주파수의 결정에 이용되는 정보를 포함할 수 있다.
위와 같은 제 1 STA(10) 및 제 2 STA(20) 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 화이트스페이스 대역에서 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA을 위한 동작 채널을 설정하는 방법에 있어서,
    지리적위치 데이터베이스(GDB)로부터 가용 TV 채널에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를 상기 제 2 STA에게 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의되는, 동작 채널 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 채널은, 채널 시작 주파수로부터 소정의 주파수만큼 이격된 위치에 존재하는 것으로 정의되고,
    상기 동작 채널에 대한 설정 정보는, 상기 소정의 주파수에 대한 정보를 포함하는, 동작 채널 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우, 상기 소정의 주파수는 W의 정수배로 설정되는, 동작 채널 설정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 시작 주파수는 상기 가용 TV 채널의 첫 번째 채널의 주파수인, 동작 채널 설정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나의 상기 W MHz 채널은 상기 가용 TV 채널중의 하나의 TV 채널의 중심(center)에 위치하는, 동작 채널 설정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 채널과 상기 가용 TV 채널의 경계 사이는 소정의 가드 구간 이상으로 이격되는, 동작 채널 설정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 채널의 위치는 W MHz 크기를 갖는 프라이머리 채널(primary channel)의 위치에 의해서 특정되는, 동작 채널 설정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 a) 내지 e)의 동작 채널들의 각각에 대한 상기 프라이머리 채널은 동일한 주파수 위치로 설정되는, 동작 채널 설정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 프라이머리 채널을 이용하여 상기 a) 내지 e)의 동작 채널들의 각각에 대한 CCA(Clear Channel Assessment)가 수행되는, 동작 채널 설정 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 STA는 인에이블링 STA이고,
    상기 제 2 STA는 종속 STA인, 동작 채널 설정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 채널은, a) 하나의 가용 TV 채널 상의 하나의 W MHz 채널, b) 2 개의 연속적인(contiguous) 가용 TV 채널 상의 2 개의 W MHz 채널, c) 4 개의 연속적인 가용 TV 채널 상의 4 개의 W MHz 채널, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) 가용 TV 채널 상의 2 개의 W MHz 채널, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 가용 TV 채널 상의 2 개의 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 상기 주파수 부분으로 구성되는 채널 중 하나 이상으로 정의되는, 동작 채널 설정 방법.
  12. 화이트스페이스 대역에서 제 2 스테이션(STA)이 제 1 STA으로부터 동작 채널 설정 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를 상기 제 1 STA으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 동작 채널 설정 정보에 기초하여 상기 동작 채널의 위치를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의되는, 동작 채널 설정 정보 수신 방법.
  13. 화이트스페이스 대역에서 제 2 스테이션(STA)을 위한 동작 채널을 설정하는 제 1 STA 장치에 있어서,
    다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및
    상기 송수신기를 포함하는 상기 제 1 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신기를 이용하여, 지리적위치 데이터베이스(GDB)로부터 가용 TV 채널에 대한 정보를 획득하도록 구성되고;
    상기 가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를, 상기 송수신기를 이용하여 상기 제 2 STA에게 전송하도록 구성되며,
    상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의되는, 동작 채널 설정 장치.
  14. 화이트스페이스 대역에서 제 1 스테이션(STA)으로부터 동작 채널 설정 정보를 수신하는 제 2 STA 장치에 있어서,
    다른 기기와의 송수신을 수행하도록 구성된 송수신기; 및
    상기 송수신기를 포함하는 상기 제 2 STA 장치를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    가용 TV 채널에 대한 정보에 기초하여 결정되는 상기 동작 채널에 대한 설정 정보를, 상기 송수신기를 이용하여 상기 제 1 STA으로부터 수신하도록 구성되고;
    상기 동작 채널 설정 정보에 기초하여 상기 동작 채널의 위치를 결정하도록 구성되며,
    상기 동작 채널이 지원하는 최소 채널 대역폭이 W MHz 인 경우 상기 동작 채널은, a) 1 개의 W MHz 채널 폭, b) 2 개의 연속적인(contiguous) W MHz 채널 폭, c) 4 개의 연속적인 W MHz 채널 폭, d) 2 개의 불연속적인(non-contiguous) W MHz 채널 폭, 또는 e) 각각의 주파수 부분이 2 개의 연속적인 W MHz 채널을 포함하는, 2 개의 불연속적인 주파수 부분으로 구성되는 채널 폭 중 하나 이상의 채널 폭으로 정의되는, 동작 채널 설정 정보 수신 장치.
KR1020147009964A 2011-11-07 2012-11-06 화이트 스페이스 대역에서 동작 채널 설정 방법 및 장치 KR20140088865A (ko)

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