WO2013002545A2 - 무선 통신 시스템에서 데이터베이스 액세스를 제공하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 데이터베이스 액세스를 제공하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013002545A2
WO2013002545A2 PCT/KR2012/005065 KR2012005065W WO2013002545A2 WO 2013002545 A2 WO2013002545 A2 WO 2013002545A2 KR 2012005065 W KR2012005065 W KR 2012005065W WO 2013002545 A2 WO2013002545 A2 WO 2013002545A2
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sta
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석용호
김은선
이지현
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup

Definitions

  • the following description is directed to a method and apparatus for providing database access in a wireless communication system.
  • IEEE 802.11a and b are described in 2.4. Using unlicensed band at GHz or 5 GHz, IEEE 802.11b provides a transmission rate of 11 Mbps and IEEE 802.11a provides a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11g applies Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) at 2.4 GHz, providing a transmission rate of 54 Mbps.
  • IEEE 802.11n applies Multiple Input Multiple Output OFDM (MIMO-OFDM) to provide a transmission rate of 300 Mbps for four spatial streams.
  • IEEE 802.11n supports channel bandwidths up to 40 MHz, in this case providing a transmission rate of 600 Mbps.
  • TVWS TV whitespace
  • TVWS includes VHF (Very High Frequency) bands (54-60, 76-88, 174-216 MHz) and Ultra High Frequency (UHF) bands (470-698 MHz) allocated for TV broadcasting.
  • VHF Very High Frequency
  • UHF Ultra High Frequency
  • the white space band includes the above-described TVWS, but is not limited thereto.
  • Unlicensed devices that want to use the white space band must provide protection for licensed devices. Therefore, before starting transmission in the white space band, make sure that the licensed device occupies the band. That is, the use of the unlicensed device may be allowed only when the licensed device is not in use in the white space band.
  • GDB Geo-location Database
  • a signaling protocol such as a common beacon frame, a spectrum sensing mechanism, or the like may be used.
  • a TVWS terminal may refer to an unlicensed device that operates using an IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) layer and a Physical (PHY) layer in the TVWS spectrum.
  • MAC Medium Access Control
  • PHY Physical
  • a station (STA) refers to a TVWS terminal operating in the TVWS spectrum.
  • the STA must provide a function of protecting an incumbent user or a primary user, which is a user who is allowed to access first, including a licensed user (such as a TV user and a wireless microphone). That is, if the preferential user is using TVWS, the STA must stop using the corresponding channel. Therefore, the STA must operate in an available channel by finding available channels (that is, channels not used by the licensed device) that can be used by the unlicensed device.
  • a licensed user such as a TV user and a wireless microphone
  • Methods for the STA to find out available channels include a method of performing a spectrum sensing mechanism and a method of accessing GDB to find a TV channel schedule.
  • Spectrum sensing mechanism uses energy detection method (method of determining that the preferred user is in use when the received signal intensity is above a certain value), feature detection method (digital TV preamble is detected) If the preferred user is determined to be in use) and the like can be utilized.
  • the STA accesses GDB and acquires GDB information based on its location information to know whether the licensed device uses the channel at the corresponding location, and access to GDB and information acquisition are performed at a frequency sufficient to protect the licensed device. Should be.
  • the terminal or STA and the base station (or Access Point (AP)) lower the transmission power Preferred users can be protected.
  • the present invention it is a technical problem to provide a method for accurately and efficiently establishing a link between an STA having no GDB access capability and an STA having GDB access capability.
  • the present invention is to provide a method for allowing an unlicensed user who does not have a direct Internet connection to indirectly obtain an Internet connection to access the GDB through another unlicensed user.
  • a method of accessing a database DB through a second STA by a first STA may include enabling the first STA operating as a dependent STA. Receiving a beacon or enabling signal from the second STA operating as a ring STA; Performing a link setup operation with the second STA; And accessing the DB through a link with the second STA.
  • a first STA device accessing a database (DB) through a second station (STA) device
  • a transceiver configured to perform transmission and reception with an external device
  • a processor controlling the first STA device including the transceiver.
  • the processor may receive, via the transceiver, a beacon or an enabling signal from the second STA device in which the first STA device acting as a subordinate STA operates as an enabling STA, Perform a link setup operation and access the DB through a link with the second STA device.
  • the first STA may obtain an available channel list for the first STA from the DB.
  • the first STA may be an STA having geo-location capability and DB access capability.
  • the internet connection may not be provided to the first STA until the link with the second STA is established.
  • the first STA may transmit an enabling signal to a third STA operating as a subordinate STA after the DB access of the first STA.
  • the first STA receives a Channel Availability Query (CAQ) request from the third STA;
  • the CAQ response request may be transmitted from the first STA to the third STA.
  • CAQ Channel Availability Query
  • a channel validity signal may be transmitted from the first STA to the third STA.
  • the third STA may be an STA having geo-location capability and DB access capability.
  • the third STA may be an STA that does not have one or more of geo-location capability or DB access capability.
  • the first STA may transmit a channel switching request to the second STA and receive a channel switching response from the second STA.
  • the channel switching request may be transmitted when the operation channel of the second STA is not included in the available channel list of the first STA.
  • the channel switching request may include information on one or more candidate channels preferred by the first STA, and the channel switching response may include information on a target channel determined by the second STA.
  • the channel switching request may include information on a target channel determined by the first STA, and the channel switching response may include information indicating whether the switching on the target channel is successful by the second STA.
  • an efficient link setup scheme and an efficient GDB access scheme between devices operating in a white space band may be provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • FIG. 5 is a flow chart illustrating an exemplary link setup procedure in accordance with an example of the present invention.
  • 6A is a diagram illustrating an example of the WSM.
  • FIG. 6 (b) is a diagram illustrating an exemplary format of a device ID.
  • 6 (c) is a diagram illustrating an exemplary format of a channel availability request frame.
  • 6 (d) is a diagram illustrating an exemplary format of a channel availability response frame.
  • FIG. 7 is a diagram for describing an exemplary operation of a dependent STA according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the operation of a type II device having no Internet connection.
  • FIG. 9 illustrates an example in which a type II device operates as a dependent STA.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another example of the operation of a type II device without an Internet connection.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which a usable channel set is different for each device.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a channel switching request / response operation.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating an exemplary format of a channel switching request frame.
  • 13B is a diagram illustrating an exemplary format of a channel switching response frame.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • Wi-Fi IEEE 802.11
  • WiMAX IEEE 802.16
  • E-UTRA Evolved UTRA
  • FIG. 1 is a diagram showing an exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • the IEEE 802.11 architecture may be composed of a plurality of components, and by their interaction, a WLAN may be provided that supports transparent STA mobility for higher layers.
  • the Basic Service Set (BSS) may correspond to a basic building block in an IEEE 802.11 LAN. 1 exemplarily shows that there are two BSSs (BSS1 and BSS2) and two STAs are included as members of each BSS (STA1 and STA2 are included in BSS1 and STA3 and STA4 are included in BSS2). do.
  • an ellipse representing a BSS may be understood to represent a coverage area where STAs included in the BSS maintain communication. This area may be referred to as a basic service area (BSA).
  • BSA basic service area
  • the most basic type of BSS in an IEEE 802.11 LAN is an independent BSS (IBSS).
  • the IBSS may have a minimal form consisting of only two STAs.
  • the BSS (BSS1 or BSS2) of FIG. 1, which is the simplest form and other components are omitted, may correspond to a representative example of the IBSS.
  • This configuration is possible when STAs can communicate directly.
  • this type of LAN may not be configured in advance, but may be configured when a LAN is required, which may be referred to as an ad-hoc network.
  • the membership of the STA in the BSS may be dynamically changed by turning the STA on or off, the STA entering or exiting the BSS region, or the like.
  • the STA may join the BSS using a synchronization process.
  • the STA In order to access all services of the BSS infrastructure, the STA must be associated with the BSS. This association may be set up dynamically and may include the use of a Distribution System Service (DSS).
  • DSS Distribution System Service
  • FIG. 2 is a diagram illustrating another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied.
  • components such as a distribution system (DS), a distribution system medium (DMS), and an access point (AP) are added in the structure of FIG. 1.
  • DS distribution system
  • DMS distribution system medium
  • AP access point
  • the station-to-station distance directly in the LAN can be limited by PHY performance. In some cases, this distance limit may be sufficient, but in some cases, communication between more distant stations may be necessary.
  • the distribution system DS may be configured to support extended coverage.
  • the DS refers to a structure in which BSSs are interconnected. Specifically, instead of the BSS independently as shown in FIG. 1, the BSS may exist as an extended type component of a network composed of a plurality of BSSs.
  • DS is a logical concept and can be specified by the nature of the distribution system medium (DSM).
  • DSM distribution system medium
  • the IEEE 802.11 standard logically distinguishes between wireless medium (WM) and distribution system media (DSM).
  • Each logical medium is used for a different purpose and is used by different components.
  • the definition of the IEEE 802.11 standard does not limit these media to the same or to different ones.
  • the plurality of media logically different, the flexibility of the IEEE 802.11 LAN structure (DS structure or other network structure) can be described. That is, the IEEE 802.11 LAN structure can be implemented in various ways, the corresponding LAN structure can be specified independently by the physical characteristics of each implementation.
  • the DS may support the mobile device by providing seamless integration of multiple BSSs and providing logical services for handling addresses to destinations.
  • An AP means an entity that enables access to a DS through WM for associated STAs and has STA functionality. Data movement between the BSS and the DS may be performed through the AP.
  • STA2 and STA3 shown in FIG. 2 have the functionality of a STA, and provide a function to allow associated STAs STA1 and STA4 to access the DS.
  • all APs basically correspond to STAs, all APs are addressable entities. The address used by the AP for communication on the WM and the address used by the AP for communication on the DSM need not necessarily be the same.
  • Data transmitted from one of the STAs associated with an AP to the STA address of that AP may always be received at an uncontrolled port and processed by an IEEE 802.1X port access entity.
  • transmission data (or frame) may be transmitted to the DS.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another exemplary structure of an IEEE 802.11 system to which the present invention can be applied. 3 conceptually illustrates an extended service set (ESS) for providing wide coverage in addition to the structure of FIG. 2.
  • ESS extended service set
  • a wireless network of arbitrary size and complexity may be composed of DS and BSSs.
  • this type of network is called an ESS network.
  • the ESS may correspond to a set of BSSs connected to one DS. However, the ESS does not include a DS.
  • the ESS network is characterized by what appears to be an IBSS network at the LLC (Logical Link Control) layer. STAs included in the ESS can communicate with each other, and mobile STAs can move from within one BSS to another BSS (within the same ESS) transparently to the LLC.
  • LLC Logical Link Control
  • BSSs can be partially overlapped, which is a form commonly used to provide continuous coverage.
  • the BSSs may not be physically connected, and logically there is no limit to the distance between the BSSs.
  • the BSSs can be located at the same physical location, which can be used to provide redundancy.
  • one (or more) IBSS or ESS networks may be physically present in the same space as one (or more than one) ESS network.
  • the ad-hoc network is operating at the location of the ESS network, if IEEE 802.11 networks are physically overlapped by different organizations, or if two or more different access and security policies are required at the same location. It may correspond to an ESS network type in a case.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary structure of a WLAN system.
  • an example of an infrastructure BSS including a DS is shown.
  • BSS1 and BSS2 constitute an ESS.
  • an STA is a device that operates according to MAC / PHY regulations of IEEE 802.11.
  • the STA includes an AP STA and a non-AP STA.
  • Non-AP STAs are devices that users typically handle, such as laptop computers and mobile phones.
  • STA1, STA3, and STA4 correspond to non-AP STAs
  • STA2 and STA5 correspond to AP STAs.
  • a non-AP STA includes a terminal, a wireless transmit / receive unit (WTRU), a user equipment (UE), a mobile station (MS), and a mobile terminal. May be referred to as a Mobile Subscriber Station (MSS).
  • the AP may include a base station (BS), a node-B, an evolved Node-B (eNB), and a base transceiver system (BTS) in other wireless communication fields.
  • BS base station
  • eNB evolved Node-B
  • BTS base transceiver system
  • a protection scheme for a licensed device (or a preferred user) must be provided first. Accordingly, the STA must find an available channel that can be used by the unlicensed device because it is not used by the licensed device and operate on the available channel.
  • the STA may perform spectrum sensing or access a GDB to find a TV channel schedule.
  • the GDB information may include information such as usage schedule (ie, channel usage time) of a specific channel of the licensed device at a specific location.
  • An STA that wants to determine the availability of a TV channel should access GDB via the Internet and obtain GDB information based on its location information, which should be performed in sufficient time units to protect the licensed device.
  • WSM white space map
  • the WSM is a map in which information about a channel that can be used by an unlicensed device in the TVWS band based on channel and frequency information acquired by the STA from the GDB.
  • the WSM may include information about available channel list or frequencies available to the unlicensed device. Channels included in the available channel list are channels that are not used by signals (or users) to be legally protected, and are channels available to the unlicensed device when the unlicensed device accesses GDB.
  • the unlicensed device when the unlicensed device makes a request for an available channel from a point in time after accessing the GDB, information about a channel and frequency available from the point in time may be included.
  • the information on the available channel and frequency when the unlicensed device makes a request for an available channel to the GDB, the information on the available channel and frequency may be transmitted by signaling a channel that the unlicensed device cannot use.
  • a fixed device may be referred to as a fixed STA
  • a personal / portable device may be referred to as a P / P STA.
  • Both the fixed STA and the P / P SA may correspond to a general STA (ie, the term STA includes an AP and a non-AP) in a WLAN system.
  • STA includes an AP and a non-AP
  • WLAN wireless local area network
  • a fixed device may have a built-in device that can identify a location, such as GPS, but the location information can be transmitted to GDB by a person directly inputting the location by an installer.
  • the fixed device may serve other fixed devices of the same kind or the P / P device.
  • P / P devices are not allowed to transmit signals in the TVWS bands in other frequency bands than the frequency ranges of the 512-608 MHz and 614-698 MHz bands.
  • Fixed devices can transmit signals with higher power than P / P devices, and up to 4 Watts of transmit power is available with Effective Isotropic Radiated Power (EIRP).
  • EIRP Effective Isotropic Radiated Power
  • P / P device is a device that can transmit / receive signal at unspecified location, and its location can be changed. In most cases, as a device that can be carried by people, its mobility cannot be predicted. Available frequency bands range from 512 MHz to 608 MHz, 614 MHz to 698 MHz, and the maximum transmit power is 100 mW (EIRP).
  • Mode II devices depending on whether the P / P device has an identification capability for its location, that is, geo-location capability and access to GDB via Internet access.
  • Mode II device and Mode I device (Mode I device) can be classified into two types. That is, the mode II device has geographic-location capability and Internet access capability, and can access GDB to obtain information about available channels at its location and then operate on TVWS at that location.
  • the mode II device may start the network by obtaining a available channel information from the GDB and then transmitting a signal (eg, an enable signal) that can instruct the mode I device to start communication.
  • a signal eg, an enable signal
  • the mode I device does not require geographic-location capability or GDB access capability, but is controlled and operated by a mode II device or a fixed device that accesses GDB and has valid available channel information.
  • the P / P device corresponding to the mode II device may serve another P / P device, or may provide a service to a device to which the P / P device corresponding to the mode II is fixed. In this case, the mode II P / P device may obtain available channel information for the fixed device from the GDB and deliver it to the fixed device.
  • the GDB may calculate available channel information at a location requested by the unlicensed device and deliver it to the unlicensed device in consideration of a channel usage schedule and protection contour of a preferential user such as a DTV or a microphone.
  • the parameters considered when calculating available channel information in GDB include device type, location to operate, transmit power, and spectrum mask.
  • FCC regulations also determine whether adjacent channels are used or not, for example, when a DTV is in use on channel 30, even if channels 29 and 31 are empty, the stationary device will use channels 29 and 31.
  • P / P devices can use these two channels. This is because, in the case of a fixed device, the transmission power is high, which is likely to cause interference on adjacent channels.
  • examples of the present invention will be described using TVWS as an example of a white space, but the scope of the present invention is not limited thereto. That is, the scope of the present invention includes examples of the present invention that apply to operation in all white spaces controlled by a DB that provides information about available channels at a particular location. For example, it is expected that the operation of unlicensed equipment controlled by GDB will be allowed in other frequency bands which do not correspond to white space at this time, but are expected to correspond to white space in the future. Illustrative principles can be included within the scope of the present invention.
  • the present invention describes the principles of the present invention based on the FCC rules for TVWS for which the current final rule has been published for convenience of explanation, but the scope of the present invention is limited only to operation in the white space band according to the FCC rules. It is not intended to, but includes examples in accordance with the principles of the present invention on a white space band that conforms to other rules.
  • This embodiment is for the link setup procedure in TVWS.
  • Link setup proceeds with network discovery, authentication, and association.
  • a process of acquiring available channel information is required during link setup.
  • FIG. 5 is a flow chart illustrating an exemplary link setup procedure in accordance with an example of the present invention.
  • a mode II device or a fixed device accesses GDB via the Internet or the like, and lists a channel currently available at its own location (for example, WSM). Can be obtained.
  • the mode II device / fixed device may select specific channel (s) from the list of available channels.
  • the mode II device / fixed device may transmit a beacon to configure the BSS.
  • the beacon frame may include the device type of the transmitting side (eg, mode II device / fixed device), and may inform the receiving side (eg, mode I device) that link setup is possible.
  • the beacon frame may include information about available channel list.
  • the beacon frame may be transmitted periodically.
  • the mode I device wishing to participate in the BSS may perform a scanning process for the TVWS. If the mode I device knows the list of available channels at its current location, the device may perform passive or active scanning only on the channels on the available channel list.
  • Passive scanning refers to the process by which a mode I device listens for beacon transmissions from a mode II device / fixed device on a scanning channel. Active scanning means that the mode I device sends a probe request frame on the scanning channel and receives a probe response frame from the mode II device / fixed device.
  • Mode II devices / fixed devices may include a list of channels available for beacon frames, probe response frames, etc., to reduce the scanning burden of mode I devices.
  • the available channel list obtained by the mode II device / fixed device from the GDB may be referred to as WSM.
  • 6A is a diagram illustrating an example of the WSM.
  • a device type field indicates whether a terminal transmitting a WSM is a mode II device or a fixed device.
  • the Map ID field indicates an ID of the available channel list.
  • the Channel Number field indicates a channel number that can be used by a mode II device / fixed device in TVWS. The channel number may be expressed as a TV channel number, a spectral range, and the like, and has a meaning as information for specifying an available channel in the frequency domain.
  • the Maximum Power Level field indicates the maximum transmit power of the Mode II device / fixed device on an available channel.
  • Serve The Valid Time field indicates a period during which an available channel can be continuously used.
  • Such WSM may be transmitted via a beacon frame, probe response frame, or other type of frame.
  • the format of the WSM of FIG. 6 (a) is merely exemplary, and it is revealed that other forms of WSM including information on available channels may be applied in the examples of the present invention.
  • the mode I device must operate under the control of the mode II device / fixed device in order to participate in the BSS. Therefore, the Mode I device must perform a link setup with the Mode II device / fixed device.
  • the mode I device may perform an association process to participate in the BSS after the scanning process is completed. To this end, the mode I device may transmit an association request frame to the mode II device / fixed device. Table 1 below shows an exemplary format of an association request frame.
  • Table 1 shows some examples of information that may be included in the association request frame and may further include additional information.
  • the mode I device may further include device ID information in the association request frame so that the mode II device / fixed device can identify the device type of the mode I device. Accordingly, the mode II device / fixed device checks the device ID (e.g., FCC ID, serial number, etc.) of the mode I device requesting the association, so that the corresponding mode I device may specify the regulations required for TVWS operation. You can determine whether you are satisfied. After confirming the device ID, the mode II device / fixed device may send the associated response frame to the mode I device.
  • the device ID e.g., FCC ID, serial number, etc.
  • the operation after the association process is simplified, and the association request during the association process is simplified, compared to the mode I device providing the device ID to the mode II device / fixed device after the association process is completed.
  • the efficiency, speed and accuracy of link setup can be improved.
  • FIG. 6 (b) is a diagram illustrating an exemplary format of a device ID.
  • the device type field indicates whether the device transmitting the association request is a mode I device or a mode II device / fixed device.
  • the FCC ID corresponds to the device ID value assigned by the regulatory administrator to which the device sending the association request belongs.
  • the FCC ID field is a value corresponding to a device ID assigned by a US regulatory manager and may be replaced by a field containing appropriate device identification information in another regulatory domain.
  • the device serial number field may include information about a serial number (eg, an identification number assigned by a manufacturer) of a device transmitting an association request.
  • the link setup process may be completed only by the association request / response process. This is because a mode II device / fixed device has access to GDB and already has a list of available channels (eg, WSM) and does not need to be controlled by another mode II device / fixed device. That is, when the mode II device performs the link setup, the link setup process may be completed in step S540.
  • WSM available channels
  • the security setup may include, for example, performing a private key setup through 4-way handshaking via an Extensible Authentication Protocol over LAN (EAPOL) frame.
  • EAPOL Extensible Authentication Protocol over LAN
  • a security setup must be performed between the Mode II device / fixed device and the Mode I device. This is because when a mode II device / fixed device delivers a WSM to a mode I device, an integrity check or the like is required.
  • the mode I device is available by sending a channel availability request frame (or a channel availability query (CAQ) request frame) to the mode II device / fixed device after the security setup is completed.
  • a channel availability request frame or a channel availability query (CAQ) request frame
  • the mode II device / fixed device may provide a list of available channels (eg, WSM) by sending a channel availability response frame (or CAQ response frame) to the mode I device.
  • FIG. 6 (c) shows an exemplary format of a channel availability request frame
  • FIG. 6 (d) shows an exemplary format of a channel availability response frame.
  • the category field indicates the classification to which the frame belongs.
  • the category field may be set to a value indicating an action frame to which the channel availability request / response belongs.
  • the action field serves to indicate which action the frame is related to.
  • the action field may be set to a specific value for the channel availability request / response.
  • the dialog token field functions to match an action response and an action request, and may be used for the case where several action requests exist at the same time.
  • the dialog token field may include a value set by the requesting STA (eg, a mode I device).
  • the mode I device may complete the link setup process with the mode II device / fixed device by receiving a list of available channels (eg, WSM). Once the link setup is complete, the Mode I device may begin transmitting and receiving data, control, management frames, etc. with the Mode II device / fixed device.
  • a list of available channels eg, WSM
  • the mode I device may periodically receive a contact verification signal (CVS) from the mode II device / fixed device.
  • CVS can function to keep the link setup state valid.
  • the CVS transmitted from the mode II device / fixed device may include a map ID of the WSM that the mode II device / fixed device has. . Accordingly, the Mode I device may periodically check what channel is currently valid, and may determine that the WSM not indicated by the map ID of the CVS is invalid. In other words, when a mode I device receives a CVS frame, the channel availability request frame is sent to a mode II device / fixed device when it is different from the map ID of its own WSM, and a new list of available channels (e.g., For example, WSM) can be requested.
  • a new list of available channels e.g., For example, WSM
  • the aforementioned Mode II device / fixed device In order for an unlicensed device to operate in TVWS, the aforementioned Mode II device / fixed device must be able to identify its location in a specific unit (e.g., resolution) and, based on the identified location, Only after accessing the GDB and receiving information such as frequency information and transmission power available at the location, can a signal be transmitted to the air. As such, since the unlicensed device operates based on a frequency band and transmission power according to the control of the GDB, the device may be referred to as a GDC device or a GDC STA as a GDB-controlled device.
  • a GDC device or a GDC STA as a GDB-controlled device.
  • a mode I device or a fixed mode II device / fixed device that does not have a direct Internet connection is enabled by a mode II device / fixed device that obtains available frequency information from the GDB in order to transmit a signal on the TVWS band. After receiving the enabling signal, it needs to be defined for signal transmission. Details of the enabling signal will be described later.
  • Unlicensed devices can be divided into two categories based on their abilities.
  • geo-location capability refers to the ability of a device to determine its location at a particular resolution.
  • GDB access capability refers to the ability to support a protocol that can access GDB to obtain available frequency information and the like.
  • Devices can be classified according to whether or not the above two capabilities are implemented. A device having both capabilities is called a type II instrument and a device lacking either of the two capabilities is called a type I instrument. This can be summarized as shown in Table 2 below.
  • Table 2 further shows a general correspondence between the type II device / type I device defined in the present invention and the fixed device / mode II device / mode I device defined in the FCC.
  • type II devices have GDB access capability and type II devices have direct Internet access. That is, even a type II device with GDB access capability may access GDB in an indirect manner without having direct internet access in some cases.
  • licence-exempt devices may be classified into two types based on operations (or roles).
  • a device capable of configuring a network by accessing GDB, obtaining available frequency information, and determining an operating channel may be referred to as an enabling STA.
  • a device operating under the control of the enabling STA may be referred to as a dependent STA.
  • the enabling STA must have geographic-location capability and GDB access capability.
  • the enabling STA should be able to support the subordinate STA to enter the network by transmitting the enabling signal.
  • the enabling signal is a signal indicating that the enabling STA can serve and access the GDB.
  • a device capable of operating as an enabling STA is a type II device.
  • a subordinate STA does not necessarily have to have geo-location capability and GDB access capability.
  • both Type II devices or Type I devices can operate as dependent STAs.
  • Type II devices may operate as subordinate STAs despite having geo-location capability and GDB access capability. If the type II device operates as a subordinate STA, for example, the type II device configures a network and does not want to serve another STA, or the type II device does not have an internet connection setting for accessing GDB. This may correspond to the case of operating to obtain an internet connection.
  • the subordinate STA is a type I device, the subordinate STA must enter the network by receiving the enabling signal from the enabling STA. Therefore, the subordinate STA must first scan the enabling STA.
  • the scanning of the dependent STA should be performed by passive scanning (that is, scanning through beacon frame listening).
  • the subordinate STA may request the WSM from the enabling STA in the corresponding channel (eg, transmit a CAQ request frame).
  • the subordinate STA may simultaneously transmit its device ID when requesting a WSM.
  • the enabling STA which has received the device ID of the subordinate STA, may access the GDB and use the device ID of the subordinate STA for validation of the subordinate STA.
  • the enabling STA may not provide available channel information to the corresponding subordinate STA for the invalid ID.
  • the subordinate STA may perform operations such as data transmission after receiving the WSM from the enabling STA, and may perform a BSS operation such as an AP or a non-AP on an operating channel of the enabling STA.
  • the subordinate STA may periodically receive a contact verification signal (CVS) from the enabling STA, and if it is determined that the WSM is updated according to whether the map ID of the CVS and the map ID held by the subordinate STA are enabled, the enabling STA is enabled.
  • the STA must request and receive the updated WSM.
  • CVS contact verification signal
  • the dependent STA may be a type II device.
  • Type II devices have geographic-location capabilities and GDB access capabilities, but in some cases one or more of these capabilities may be disabled, and these Type II devices act as dependent STAs similarly to Type I devices. can do.
  • FIG. 7 is a diagram for describing an exemplary operation of a dependent STA according to the present invention.
  • the subordinate STA may be a type I device or may correspond to a type II device in which one or more of geo-location capability or GDB access capability is deactivated.
  • the enabling STA may broadcast the enabling signal to service the dependent STA.
  • the secure association of step S720 is a process for providing secure communication between two network entities.
  • authentication, association, and security related parameters (cryptographic algorithm and mode, traffic encryption key, parameters for network data transmitted through the connection, etc.) It may include the exchange of.
  • the STA must be authenticated before accessing the LAN in association with the AP.
  • Authentication provides a link level identity that the STA is allowed to access the network.
  • Association tells which AP the DS should access the STA through. This is necessarily initiated by the STA requesting an association from the AP.
  • the STA transmits an association request management frame to the AP, and the AP responds with an association response management frame.
  • the association request management frame provides information such as STA capability and supporting channels.
  • the association response management frame includes an association ID (AID) assigned to each requesting STA in addition to information such as AP capability, supporting channels, and the like.
  • AID association ID
  • the enabling STA may receive a WSM request (eg, CAQ request) including a device ID from the subordinate STA.
  • a WSM request eg, CAQ request
  • the device ID of the subordinate STA may be provided to the enabling STA during the association operation of step S720.
  • the enabling STA that receives the device ID of the subordinate STA and receives the WSM request from the subordinate STA connects to GDB to check the validity of the subordinate STA's device ID (not shown), and passes the WSM to the subordinate STA if it is valid. (Eg, CAQ response). Meanwhile, if the device ID of the subordinate STA is invalid, the subordinate STA may be notified that the ID check has failed.
  • the enabling STA may periodically transmit the CVS to the subordinate STA so that the subordinate STA can confirm the validity of the WSM.
  • a subordinate STA having a valid WSM may perform signal transmission / reception on an available channel indicated by the WSM (step S750).
  • a type II device having no Internet connection acquires an internet connection and operates as an enabling STA for another subordinate STA (eg, a type I STA).
  • the GDB cannot access the GDB without being connected to the Internet and thus may operate as an enabling STA.
  • Such a type II device may obtain an internet connection through another type II device operating as an enabling STA.
  • a Type II device that does not have an Internet connection may operate as a dependent STA to perform link setup with the enabling STA.
  • the Type II device operating as the subordinate STA may operate as the enabling STA after acquiring the Internet connection through a link with the enabling STA.
  • Type II device 1 810 has a direct or indirect internet connection. Accordingly, Type II device 1 810 may access the GDB and operate as an enabling STA.
  • Type II device 2 820 assumes that it has GDB access capability, but does not have an Internet connection at the beginning of the example of FIG. Accordingly, Type II device 2 820 may not operate as an enabling STA but may operate as a dependent STA. As such, the relative roles or states of the STAs involved in the link connection are indicated by a dotted line in FIG. 8.
  • the type II device 2 820 receives the enabling signal from the type II device 1 810 (S811), the security association operation (S812), the CAQ request / response operation (S813), and the CVS reception (S814).
  • the WSM of the II device 1 810 may be obtained. Specific operations of steps S811 to S813 are substantially the same as those of steps S710 to S740 described with reference to FIG. 7. If the Type II device 2 820 successfully acquires the WSM, it can access the Internet through link 1 (the link established between the Type II device 1 810 and the Type II device 2 820), which is Type II. This is referred to as an indirect internet connection of device 2 (820).
  • step S821 after the type II device 2 820 obtains an indirect internet connection, the GDB accesses the GDB to register its location information or queries the WSM to use the channel information available at its location. Can be obtained from GDB.
  • the Type II device 2 820 that has obtained available channel information at its location may operate as an enabling STA in the same manner as the Type II device 1 810. That is, the Type II device 2 820 may service the subordinate STA by transmitting the enabling signal.
  • the Type II device 2 820 may operate as an enabling STA for the dependent STA (ie, Type I device). Specific operations of steps S822 to S826 are substantially the same as operations of steps S710 to S740 described with reference to FIG. 7.
  • the operation of performing ID verification by the Type II device 2 820 in operation S825 is as described with reference to operation S730 of FIG. 7. That is, the enabling STA (type II device 2 820) that receives the device ID of the subordinate STA (ie, type I device) and receives the WSM request from the subordinate STA, connects to GDB to determine the device ID of the subordinate STA.
  • the Type II device 2 820 may operate as an enabling STA to serve a Type I device, and the link between the Type II device 2 820 and the Type I device is shown as link 2 in FIG. 8.
  • Type II Device 2 820 needs to maintain a link (ie, Link 1) with Type II Device 1 810 continuously. This means that if the Type II device 2 820 is mobile like a P / P mode II device, it needs to continue to update its location in the GDB, and after the Type II device 2 820 obtains an Internet connection, This is because it operates as an enabling STA and serves a Type I device. For example, GDB must be accessed through link 1 to perform ID verification of a type I device that wants to enter a network of type II device 2 820, and link 1 to provide Internet service to a type I device. Link 1 must be kept constant because traffic from Type I devices must be carried.
  • Link 1 must be kept constant because traffic from Type I devices must be carried.
  • Type II device 2 820 In order for Type II device 2 820 to maintain link 1, it must periodically receive CVS from type II device 1 810 (step S815). If the CVS is not received within a predetermined time interval, the Type II device 2 820 loses the Internet connection.
  • Type II device 2 820 When the Type II device 2 820 receives an Internet packet that is the destination of the Type I device through Link 1, the Type II device 2 820 may transmit the corresponding Internet packet to the Type I device through Link 2. Alternatively, when the Type II device 2 820 receives an Internet packet from the Type I device through the link 2, the type II device 2 820 may transmit the received Internet packet to the type II device 1 810 through the link 1, and the type II device 1 810 corresponds to the corresponding packet. You can forward it to your destination (or Internet address). In this operation, type II device 2 820 operates as a dependent STA when using link 1 (ie, for type II device 1 810) and when using link 2 (ie, type I device). May be referred to as operating as an enabling STA.
  • link 1 ie, for type II device 1 810
  • link 2 ie, type I device
  • the type II device 2 820 is neither an enabling STA nor a slave STA for the type II device 1 810 during steps S821 to S825. That is, the type II device 2 820 does not need to define a relative relationship with the type II device 1 810 during steps S821 to S825. As another example, type II device 2 820 may be defined to maintain a state as a dependent STA for type II device 1 810 during steps S821 to S825 (not shown).
  • the Type II device 2 820 receives the CVS from the Type II device 1 810 as in step S815, the Type II device 2 820 operates as a dependent STA with respect to the Type II device 1 810. can do.
  • FIG. 9 illustrates an example in which a type II device operates as a dependent STA.
  • Type II device which is the dependent STA
  • the operation of the type II device may be defined differently from the operation of the dependent STA described with reference to FIG. 7. Because Type II devices have geographic-location capabilities and GDB access capability, Type II devices, unlike Type I devices, must rely on the enabling STA for ID verification or WSM acquisition. Even when operating as a dependent STA, WSM acquisition and the like may be independently performed without depending on the enabling STA.
  • a type II device when a type II device operates as a subordinate STA to acquire and maintain an internet connection, it will not request an enabling STA to verify ID, request a WSM, or receive WSM update information from the enabling STA. Can be. However, the slave STA, which is a type II device, receives only control necessary for the existing BSS operation from the enabling STA.
  • the operation of the subordinate STA which is a type II device will be described in more detail with reference to the example of FIG. 9.
  • the subordinate STA may transmit and receive a specific management frame to the enabling STA in the channel receiving the beacon.
  • the specific management frame is, for example, to perform link setup with the enabling STA, and the L2 between the enabling STA and the dependent STA so that the dependent STA can access the GDB through the enabling STA.
  • MAC layer For example, MAC layer may be used for the purpose of opening a channel.
  • This link setup process corresponds to a security association (step S920).
  • the subordinate STA which is a type II device, has geographic-location capability and GDB access capability, so that it is not necessary to receive an enabling signal from the enabling STA, and transmits its ID to the enabling STA. There is no need to obtain the WSM from the enabling STA, or it is not necessary to periodically receive the CVS to maintain the link with the enabling STA. That is, the slave STA, which is a type II device, acquires an Internet connection through the link when the link is established through the security association operation after receiving the beacon. However, if necessary, the subordinate STA which is a type II device may request the WSM of the enabling STA from the enabling STA.
  • the type II device (which was a dependent STA) that obtained the internet connection in step S930 may access the authenticated GDB through the established internet connection. Accordingly, the type II device can obtain information such as available channels from the GDB. Meanwhile, the slave STA, which is a type II device, may receive control required for the existing BSS operation from the enabling STA (step S940).
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another example of the operation of a type II device without an Internet connection.
  • the Type II device 1 1010 may access the GDB, obtain registration and WSM information, and then operate as an enabling STA.
  • Specific operations of steps S1012, S1013, S1014, and S1016 are substantially the same as the operations of steps S710 to S740 described with reference to FIG.
  • the operation of performing ID verification of the type I device 1 by the type II device 1 1010 in step S1015 is as described with reference to step S730 of FIG. 7. Duplicate content on this will be omitted.
  • the type I device 1 and the type II device 1 1010 may exchange data.
  • step S1021 if the type II device 2 (1020) receives a beacon in step S1021, according to the security association in step S1022 and GDB in step S1023 can be accessed to obtain registration and WSM information. Detailed description thereof is substantially the same as the operations of S910 to S930 of FIG. 9, and thus redundant description thereof will be omitted.
  • step S1024 from the operation of the type II device 2 (1020) transmits the enabling signal to the type I device 2 in step S1024, the specific operations of steps S1025, S1026, S1027, S1028 and S1029, the type II in steps S1012 to S1017 Since the operation of the device 1 1010 and the type I device 1 is substantially the same, overlapping description thereof will be omitted.
  • the Type II device 2 1020 may operate as an enabling STA after acquiring an Internet connection, and may service the Type I device 2 through link 2. As described above with reference to FIG. 8, even after the Type II device 2 1020 acquires an Internet connection, the connection of the link 1 with the Type II device 1 1010 must be continuously maintained. However, in the example of FIG. 10, unlike the description of FIG. 8, no additional operation such as periodically receiving a CVS is required to maintain the connection. However, the type II device 2 1020 may be present within the transmission range of the type II device 1 1010 in a state of being associated with the type II device 1 1010 as a subordinate STA to maintain the link 1.
  • GDB access may be performed periodically (eg every 24 hours).
  • the Type II device 2 1020 when the Type I device 2 does not receive an Internet service, the Type II device 2 1020 operates only as an enabling STA and may not continuously maintain the link 1 with the Type II device 1 1010. have.
  • the Type II device 2 1020 may set L1 (a first layer, for example, a physical layer) at predetermined intervals (for example, once every 24 hours) and connect to GDB to receive available channel information. . therefore. If the Type I device 2 loses its Internet connection before the GDB access period interval, it can be assumed that the already available available channel continues to be valid for a predetermined period (eg, 24 hours). Accordingly, the Type II device 2 1020 may maintain data transmission with the Type I devices on which ID verification has already been performed. In this case, however, communication between the Type I device and the DS may not be possible.
  • L1 a first layer, for example, a physical layer
  • the type II device may operate as an enabling STA or a subordinate STA if it has an internet connection, and may operate only as a subordinate STA in a state where there is no internet connection.
  • Type II devices may operate as an enabling STA if they have an Internet connection.
  • operating channels of different Type II devices may be determined independently for each. That is, the operating channels of different Type II devices may be the same or different.
  • an operation channel of one type II device is not determined depending on an operation channel of another type II device.
  • a Type II device 2 1020 having an indirect Internet connection through the Type II device 1 1010 may determine its operating channel independently of the Type II device 1 1010.
  • the operating channel may be determined from the available channel list
  • the available channel for a device may be determined by the GDB by the geographic location of the device, the transmission power, the presence of a preferred user at the location. Therefore, the available channel list for each device may also be the same or different for each device.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which a usable channel set is different for each device.
  • the available channel list (ie, WSM) of type II device 1 is called WSM1, and the available channel list of type II device 2 is called WSM2.
  • the set of available channels for Type II Device 1 includes the transmission coverage of Type II Device 1 and the transmission of device (s) connected to Type II Device 1 (eg, Type II Device 2, Type I Device 1, etc.). Coverage is considered.
  • coverage A1 is an area in which channels ⁇ 1, 2, 3 ⁇ are available
  • coverage A2 is an area in which interference occurs when using channels ⁇ 1, 2, 3 ⁇ .
  • the available channel set of Type II device 2 is available within coverage B1 and can interfere with coverage B2.
  • an example in which the available channel set in the A1 region and the available channel set in the B1 region is different is as follows.
  • devices operating in the TV band are required to protect the TV service within a certain contour, which is protected. contour).
  • the protection range can be specified according to channel number, voltage magnitude, propagation curve characteristics, and the like.
  • a device that operates above a specific transmission power in the TV band is required to be located a predetermined distance away from a protection contour associated with an adjacent channel or the like, which may be referred to as a separation distance.
  • a type II device 2 is located within a separation distance with respect to a protection contour of TV channel 1 and a type II outside the separation distance for the protection range of TV channel 1. It can be assumed that device 1 is located.
  • the type II device 2 may perform a link setup process with the type II device 1 through the TV channel 1. Thereafter, the Type II device 2 may have an Internet connection through the Type II device 1 and may access the GDB via the Internet connection to obtain an available channel list (ie, WSM2) for itself.
  • a type II device operating as a subordinate STA may operate on a channel not included in its available channel if it corresponds to an operating channel of an enabling STA that serves itself.
  • a type II device operating as a subordinate STA with respect to another type II device does not consider interference of another subordinate STA acting as an enabling STA and establishes an operation channel for a link that operates as the subordinate STA. You can decide. For example, in the example of FIG. 11, interference in Type I device 2 is not considered in selecting a channel used for a link between Type II device 2 and Type II device 1.
  • a Type II device eg, a Type II device 2 in the example of FIGS. 10 and 11
  • a Type II device that operates as a subordinate STA for another type II STA and as an enabling STA for another subordinate STA is itself. It is allowed to operate on the operating channel of the other type II device (e.g., type II device 1 in the example of FIGS. 10, 11) even if it is not an available channel of.
  • the type II device 2 uses in the link with the type II device 1 (eg, link 1 in the example of FIG. 10) and the link with the type I device 2 (eg, in the example of FIG. 10) although it is basically allowed to use different channels for link 2) in the following case, it may be required to make the channel used for link 1 and the channel used for link 2 identical in the following cases.
  • Type II device 2 does not support FDD (Frequency Division Duplex)
  • Type II device 2 does not have multiple radio transceivers
  • a type II device operating as a dependent STA with respect to another type II device operating as an enabling STA may have a link with another dependent STA itself operating as an enabling STA and the other type II device (enabled as an enabling STA).
  • Information that explicitly or implicitly requests the use of the same channel in the link to the ring STA) may be sent to the other type II device (an enabling STA).
  • the manner may be as in the following example.
  • the operating channel of the enabling STA is a channel that is not authorized to it, report the fact to the enabling STA;
  • the operating channel of the enabling STA is a channel that is not authorized to the self, request the changing of the operating channel to the enabling STA.
  • the subordinate STA may request the enabling STA to change the operating channel.
  • any subordinate STA may transmit the above information to its enabling STA.
  • FIG. 12 is a diagram for describing a channel switching request / response operation.
  • the Type II device 2 may acquire an Internet connection and access the GDB through the Type II device 1 (see FIG. 7 or FIG. 9).
  • the type II device 2 (operating as a slave STA) may transmit a channel switching request to the type II device 1 (operating as an enabling STA), and in operation S1220, the type II device transmits a channel switching response from the type II device 1. Can be received.
  • FIG. 13A shows an exemplary format of a channel switching request frame
  • FIG. 13B shows an exemplary format of a channel switching response frame.
  • the channel switching request frame as in the example of FIG. 13A may be used for the subordinate STA to request the enabling STA to change the operation channel.
  • the dependent STA is preferably a type II device, as in the above examples.
  • the category field may be set to a specific value indicating that an action frame as shown in FIG. 13 corresponds to a channel switching action frame.
  • the spectrum management action field may be set to a specific value corresponding to the channel switching request.
  • Table 4 below shows exemplary values that the spectrum management action field may have and their meanings. According to the example of Table 4 below, the value of the spectrum management action field of Figure 13 (a) may be set to 5.
  • the Length field may be set to a value representing the total length of the fields subsequent to the Length field.
  • the channel number field has a 1-octet length and may be set to a value indicating a TVWS channel number to be used for a link between the enabling STA and the subordinate STA.
  • the Regulatory Class field has a 1-octet length and may be set to a value corresponding to the regulatory class of the channel indicated by the channel number field.
  • the regulatory class specifies a group of channels operating according to a predetermined rule, and may be expressed as an operating class.
  • the channel switch timing field may be set to a value indicating information related to a time at which channel switching is to be performed.
  • the set of the channel number field, the regulatory class field, and the channel switching timing field may be repeated n times.
  • the value of the length field may have a value indicating 3 ⁇ n.
  • the repetition of these fields is not a requesting STA (i.e., a subordinate STA) determining the operating channel and notifying it, but taking into account the available channels of the responding STA (i.e. the enabling STA) in aggregate and selecting the channel to switch to. It may be to achieve the purpose of reporting the available channel set of the requesting STA so that the responding STA can select.
  • the subordinate STA may report its WSM as it is or a subset of the WSM to the enabling STA for reference by the enabling STA to select an operating channel, or The subordinate STA may request the enabling STA to switch the channel to the preferred channel.
  • the channel switching request frame when the channel switching request frame includes only information on one channel, it may be interpreted as a case where the requesting STA determines one operation channel and informs it of this. Or, if it includes information on one or more channels, this may correspond to a case in which the requesting STA determines one or more candidate channels and notifies the responding STA.
  • 13B is a diagram illustrating an exemplary format of a channel switching response frame.
  • the category field may be set to a value corresponding to a channel switching action frame, and the spectrum management action field may be set to 6, which is a value corresponding to a channel switching response, according to the example of Table 4 above. have.
  • the status code field may be set to a value indicating whether the channel switching request is successful.
  • Table 5 shows exemplary values that the status code field may have and their meanings.
  • the status code field has a value of 1, 2, 3, or 4, the channel number field, the regulatory class field, and the channel switching timing field of FIG. 13 (b) may not exist and may not exist. .
  • the status code is 1 in Table 5, it indicates that there is a channel switch request for one channel and it is not necessary to indicate which channel to switch to because it indicates to switch to the corresponding channel. In the case of status codes 2, 3, or 4, since the request is rejected or unsuccessful, information about the channel to be switched cannot be included.
  • status code 5 when there is a channel switching request for a number of available channels, the response STA determines the optimal operating channel among the requested channels by comprehensively considering its available channel, switching to the determined channel It indicates the case.
  • the responding STA compares its WSM with the WSM of the STA requesting switching, and is common to both STAs. By selecting the available frequency range and configurable WLAN channel within the common available frequency.
  • the responding STA may inform the subordinate STA (the requesting STA) of the selected WLAN channel information through the channel switching response. That is, the channel number field, the regulation class field, and the channel switching timing field of FIG. 13B include information on an operation channel determined by the enabling STA (response STA). In this case, the value of the status code field may be set to five.
  • the enabling STA may be set to status code 3, and the channel number field, the regulatory class field, and the channel switching response frame in FIG. 13 (b).
  • the channel switching timing field may not be included.
  • the channel switching request as described above may be generally performed when the operating channel of the enabling STA does not correspond to an available channel of the subordinate STA. However, there may be a case where the channel information included in the channel switching request corresponds to the current operating channel of the enabling STA, and in this case, the enabling STA responds by including the current operating channel in the channel switching response. You may.
  • the subordinate STA (request STA) provides the enabling STA with information on its preferred switching candidate channel, and the enabling STA (response STA) can switch in consideration of the WSMs of the two STAs comprehensively.
  • the subordinate STA (the requesting STA) may operate in a manner that determines the channel (ie, target channel) to switch directly. In this case, in selecting the target channel, the subordinate STA may select the target channel in its WSM and transmit its information to the enabling STA.
  • the subordinate STA compares the WSM owned by the subordinate STA with the WSM of the enabling STA, and selects a frequency domain that is commonly available to the two STAs.
  • the configurable WLAN channel may be selected as a target channel, and the target channel information may be transmitted to the enabling STA.
  • the manner in which the subordinate STA acquires the WSM of the enabling STA may be as follows.
  • the WSM of the enabling STA may be delivered to the subordinate STA in a link setup process between the subordinate STA and the enabling STA.
  • the subordinate STA may directly request the WSM of the enabling STA from the enabling STA, and in this case, the enabling STA may transmit its WSM to the subordinate STA in response to the request message.
  • the subordinate STA instructs the enabling STA to change the operational channel to the corresponding target channel. It can also be interpreted as meaning to ask.
  • the enabling STA determines that it is appropriate to change the operation channel to the requested target channel, and accepts the request and informs the subordinate STA (request STA) of the result through the channel switching response.
  • the status code field of FIG. 13B may be set to a value of 1 in Table 5, and the channel number field, the regulation class field, and the channel switching timing field may not be included in the channel switching response frame.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless device according to an embodiment of the present invention.
  • the AP 700 may include a processor 710, a memory 720, and a transceiver 730.
  • the STA 750 may include a processor 760, a memory 770, and a transceiver 780.
  • the transceivers 730 and 780 may transmit / receive radio signals and may implement, for example, a physical layer in accordance with the IEEE 802 system.
  • the processors 710 and 760 may be connected to the transceivers 730 and 760 to implement a physical layer and / or a MAC layer according to the IEEE 802 system.
  • Processors 710 and 760 may be configured to perform operations in accordance with various embodiments of the invention described above.
  • modules for implementing the operations of the AP and the STA according to various embodiments of the present invention described above may be stored in the memories 720 and 770 and executed by the processors 710 and 760.
  • the memories 720 and 77 may be included in the processors 710 and 760 or may be installed outside the processors 710 and 760 and connected to the processors 710 and 760 by known means.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 데이터베이스 액세스를 제공하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA을 통하여 데이터베이스(DB)에 액세스하는 방법은, 종속 STA으로서 동작하는 상기 제 1 STA이 인에이블링 STA으로서 동작하는 상기 제 2 STA으로부터 비콘 또는 인에이블링 신호를 수신하는 단계; 상기 제 2 STA과의 링크 셋업 동작을 수행하는 단계; 및 상기 제 2 STA과의 링크를 통해 상기 DB에 액세스하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터베이스 액세스를 제공하는 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에서 데이터베이스 액세스를 제공하는 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.
상술한 바와 같이 화이트 스페이스 대역에서 STA이 동작하기 위해서는 해당 화이트 스페이스 대역 내 가용 채널 정보를 획득하는 것이 필요하다. 만약, GDB에 대한 액세스 능력(capability)을 갖추고 있지 않은 STA(또는 종속(dependent) STA)의 경우에는, GDB에 대한 액세스 능력을 갖춘 STA(또는 인에이블링(enabling) STA)에 의해서 인에이블링되고 가용채널 정보를 획득하여야 화이트 스페이스 대역에서 동작할 수 있다. 또한, 비면허 기기가 네트워크를 보다 효율적으로 찾고, 가용 채널 정보를 보다 효율적으로 획득하기 위한 정보의 포맷 및 해당 정보를 교환하기 위한 시그널링 메커니즘이 요구된다.
이를 위하여, 본 발명에서는 GDB 액세스 능력을 가지지 않은 STA과 GDB 액세스 능력을 가진 STA 간의 링크 셋업이 정확하고 효율적으로 이루어지기 위한 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 또한, 본 발명에서는 직접적인 인터넷 연결을 가지지 않은 비면허 사용자가 다른 비면허 사용자를 통해서 간접적으로 인터넷 연결을 획득하여 GDB에 액세스할 수 있도록 하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA을 통하여 데이터베이스(DB)에 액세스하는 방법은, 종속 STA으로서 동작하는 상기 제 1 STA이 인에이블링 STA으로서 동작하는 상기 제 2 STA으로부터 비콘 또는 인에이블링 신호를 수신하는 단계; 상기 제 2 STA과의 링크 셋업 동작을 수행하는 단계; 및 상기 제 2 STA과의 링크를 통해 상기 DB에 액세스하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제 2 스테이션(STA) 장치를 통하여 데이터베이스(DB)에 액세스하는 제 1 STA 장치는, 외부 장치와 송수신을 수행하도록 구성되는 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 제 1 STA 장치를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 종속 STA으로서 동작하는 상기 제 1 STA 장치가 인에이블링 STA으로서 동작하는 상기 제 2 STA 장치로부터 비콘 또는 인에이블링 신호를, 상기 송수신기를 통하여 수신하고, 상기 제 2 STA 장치와의 링크 셋업 동작을 수행하고, 상기 제 2 STA 장치와의 링크를 통해 상기 DB에 액세스하도록 구성될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 제 1 STA는 상기 DB로부터 상기 제 1 STA에 대한 가용 채널 리스트를 획득할 수 있다.
상기 제 1 STA는 지리적-위치결정 능력(geo-location capability) 및 DB 액세스 능력을 갖춘 STA일 수 있다.
상기 제 2 STA과의 링크가 설정되기 전에는 상기 제 1 STA에게 인터넷 연결이 제공되지 않을 수 있다.
상기 제 1 STA가, 상기 제 1 STA의 상기 DB 액세스 이후에, 종속 STA로서 동작하는 제 3 STA에게 인에이블링 신호를 전송할 수 있다.
상기 제 1 STA이 상기 제 3 STA으로부터 채널 가용성 질의(CAQ) 요청을 수신하고; 상기 제 1 STA으로부터 상기 제 3 STA에게 CAQ 응답 요청을 전송할 수 있다.
상기 제 1 STA으로부터 상기 제 3 STA에게 채널 유효성 신호(CVS)를 전송할 수 있다.
상기 제 3 STA는 지리적-위치결정 능력(geo-location capability) 및 DB 액세스 능력을 갖춘 STA일 수 있다. 또는, 상기 제 3 STA는 지리적-위치결정 능력(geo-location capability) 또는 DB 액세스 능력 중 하나 이상을 갖추지 않은 STA일 수 있다.
상기 제 1 STA가 상기 제 2 STA에게 채널 스위칭을 요청을 전송하고, 상기 제 2 STA로부터 채널 스위칭 응답을 수신할 수 있다.
상기 채널 스위칭 요청은 상기 제 1 STA의 가용 채널 리스트에 상기 제 2 STA의 동작 채널이 포함되지 않는 경우에 전송될 수 있다.
상기 채널 스위칭 요청은 상기 제 1 STA이 선호하는 하나 이상의 후보 채널에 대한 정보를 포함하고, 상기 채널 스위칭 응답은 상기 제 2 STA에 의해 결정된 타겟 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 채널 스위칭 요청은 상기 제 1 STA에 의해 결정된 타겟 채널에 대한 정보를 포함하고, 상기 채널 스위칭 응답은 상기 제 2 STA에 의해서 상기 타겟 채널에 대한 스위칭의 성공 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
[유리한 효과]
본 발명에 따르면 화이트 스페이스 대역에서 동작하는 기기 간의 효율적인 링크 셋업 방안 및 효율적인 GDB 액세스 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 6(a)는 WSM의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6(b)은 기기 ID 의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 6(c)는 채널 가용성 요청 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 6(d)는 채널 가용성 응답 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 종속 STA의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 인터넷 연결을 가지지 않은 타입 II 기기의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 타입 II 기기가 종속 STA로 동작하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 인터넷 연결을 가지지 않은 타입 II 기기의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 기기 별로 사용 가능한 채널 세트가 상이한 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 12는 채널 스위칭 요청/응답 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13(a)는 채널 스위칭 요청 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 13(b)는 채널 스위칭 응답 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(Basic Service Set; BSS)는 IEEE 802.11 LAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2 는 BSS1에 포함되고, STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA가 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.
IEEE 802.11 LAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS; IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 LAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 LAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.
STA의 켜지거나 꺼짐, STA가 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA는 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA는 BSS에 연관(associated)되어야 한다. 이러한 연관(association)은 동적으로 설정될 수 있고, 분배시스템서비스(Distribution System Service; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.
도 2 는 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 다른 예시적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2 에서는 도 1 의 구조에서 분배시스템(Distribution System; DS), 분배시스템매체(Distribution System Medium; DMS), 액세스 포인트(Access Point; AP) 등의 구성요소가 추가된 형태이다.
LAN에서 직접적인 스테이션-대-스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템(DS)이 구성될 수 있다.
DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.
DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체(DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(Wireless Medium; WM)와 분배시스템매체(DSM)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 LAN 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 LAN 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 LAN 구조가 특정될 수 있다.
DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.
AP 는, 연관된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 개체를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서, 연관된 STA들(STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 개체이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스와 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 전화와 같이 일반적으로 사용자가 직접 다루는 기기에 해당한다. 도 4 의 예시에서 STA1, STA3, STA4 는 non-AP STA에 해당하고, STA2 및 STA5 는 AP STA 에 해당한다.
이하의 설명에서 non-AP STA는 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit; WTRU), 사용자 장치(User Equipment; UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동단말(Mobile Terminal), 이동 가입자국(Mobile Subscriber Station; MSS) 등으로 칭할 수도 있다. 또한, AP는 다른 무선 통신 분야에서의 기지국(Base Station; BS), 노드-B(Node-B), 발전된 노드-B(evolved Node-B; eNB), 기저 송수신 시스템(Base Transceiver System; BTS), 펨토 기지국(Femto BS) 등에 대응하는 개념이다.
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.
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. P/P 기기는, 자신의 위치에 대한 식별 능력(identification capability), 즉, 지리적-위치결정 능력(geo-location capability)와 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 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.
화이트 스페이스에서의 링크 셋업
본 실시형태는 TVWS에서의 링크 셋업 과정에 대한 것이다. 특히 모드 I 기기와 모드 II 기기(또는 고정된 기기) 간의 링크 셋업을 위한 구체적인 예시들에 대해서 설명한다. 링크 셋업은 네트워크 발견(network discovery), 인증(Authentication), 연관(association) 등의 과정으로 진행된다. 특히, 화이트 스페이스 대역에서 동작하는 모드 I 기기의 경우에는 링크 셋업 시에 가용 채널 정보의 획득 과정이 요구된다.
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. 모드 II 기기/고정된 기기는 가용 채널 리스트 중에서 특정 채널(들)을 선택할 수 있다.
단계 S520에서, 모드 II 기기/고정된 기기는 비콘을 전송하여 BSS를 구성할 수 있다. 비콘 프레임에는 송신측(예를 들어, 모드 II 기기/고정된 기기)의 기기 타입 등이 포함될 수 있고, 링크 셋업이 가능함을 수신측(예를 들어, 모드 I 기기)에게 알릴 수 있다. 또한, 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.
모드 II 기기/고정된 기기는 모드 I 기기의 스캐닝 부담을 줄이기 위해서, 비콘 프레임, 프로브 응답 프레임 등에 사용가능한 채널 리스트를 포함시킬 수 있다. 본 발명에서, 모드 II 기기/고정된 기기가 GDB로부터 획득한 가용 채널 리스트는 WSM이라고 칭할 수 있다.
도 6(a)는 WSM의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6(a)의 예시에서, 기기 타입(device type) 필드는 WSM을 전송하는 단말이 모드 II 기기인지 또는 고정된 기기인지를 나타낸다. 맵 ID(Map ID) 필드는 가용 채널 리스트의 ID를 나타낸다. 채널 번호(Channel Number) 필드는 TVWS에서 모드 II 기기/고정된 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 모드 II 기기/고정된 기기의 최대 전송 전력을 나타낸다. 낸다. 유효 시간(Valid Time) 필드는 가용 채널을 지속적으로 사용할 수 있는 기간을 나타낸다. 이러한 WSM은 비콘 프레임, 프로브 응답 프레임, 또는 다른 형태의 프레임을 통하여 전송될 수 있다. 또한, 도 6(a)의 WSM의 포맷은 단지 예시적인 것이며, 가용 채널에 대한 정보를 포함하는 다른 형태의 WSM이 본 발명의 예시들에서 적용될 수 있음을 밝힌다.
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. 아래의 표 1은 연관 요청 프레임의 예시적인 포맷을 나타낸다.
표 1
Figure PCTKR2012005065-appb-T000001
상기 표 1은 연관 요청 프레임에 포함될 수 있는 정보들의 일부 예시를 나타낸 것이며 추가적인 정보들이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 예시에서는, 모드 II 기기/고정된 기기가 모드 I 기기의 기기 타입을 확인할 수 있도록, 모드 I 기기는 연관 요청 프레임에 기기 ID(device ID) 정보를 더 포함시킬 수 있다. 이에 따라, 모드 II 기기/고정된 기기는, 연관을 요청한 모드 I 기기의 기기 ID (예를 들어, FCC ID, 시리얼 번호 등)를 확인하여, 해당 모드 I 기기가 TVWS 동작을 위해 요구되는 규정을 만족하는지를 판단할 수 있다. 기기 ID를 확인한 후, 모드 II 기기/고정된 기기는, 연관 응답 프레임을 모드 I 기기에게 전송할 수 있다.
이러한 본 발명의 예시에 따르면, 연관 과정이 모두 완료된 후에 모드 I 기기가 모드 II 기기/고정된 기기에게 기기 ID를 제공하는 방식에 비하여, 연관 과정 이후의 동작이 단순화되고, 연관 과정 중에 연관 요청을 전송한 기기를 식별할 수 있으므로, 링크 셋업의 효율성, 신속성 및 정확도가 향상될 수 있다.
도 6(b)은 기기 ID 의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
기기 타입 필드는 연관 요청을 전송하는 기기가 모드 I 기기, 모드 II 기기/고정된 기기인지를 나타낸다. FCC ID는 연관 요청을 전송하는 기기가 속하는 규제 관리자(regulatory administrator)에 의해 할당된 기기 ID 값에 해당한다. FCC ID 필드는 미국의 규제 관리자에 의해서 할당되는 기기 ID에 해당하는 값이며, 다른 규제 도메인에서의 적절한 기기 식별정보를 포함하는 필드로 대체될 수 있다. 기기 시리얼 번호 필드는 연관 요청을 전송하는 기기의 시리얼 번호(예를 들어, 제조자(manufacturer)에 의해 할당되는 식별 번호)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
만약 연관 요청 프레임을 전송하는 기기가 모드 II 기기/고정된 기기인 경우에는 링크 셋업 과정은 연관 요청/응답 과정 만으로 완료될 수 있다. 왜냐하면, 모드 II 기기/고정된 기기는 GDB에 액세스하여 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 이미 가지고 있고, 다른 모드 II 기기/고정된 기기의 제어를 받을 필요가 없기 때문이다. 즉, 모드 II 기기가 링크 셋업을 수행하는 경우에는 단계 S540에서 링크 셋업 과정이 완료될 수 있다.
한편, 연관 요청 프레임을 전송하는 기기가 모드 I 기기인 경우에는, 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.
도 6(c)는 채널 가용성 요청 프레임의 예시적인 포맷을 나타내고, 도 6(d)는 채널 가용성 응답 프레임의 예시적인 포맷을 나타낸다.
카테고리 필드는 해당 프레임이 속하는 분류를 나타낸다. 본 예시에서 카테고리 필드는, 채널 가용성 요청/응답이 속하는 액션 프레임을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 액션 필드는 해당 프레임이 어떤 동작에 관련된 것인지를 나타내는 기능을 한다. 본 예시에서 액션 필드는 채널 가용성 요청/응답에 대한 특정 값으로 설정될 수 있다. 다이얼로그 토큰 필드는 액션 응답과 액션 요청을 매칭시키는 기능을 하며, 동시에 여러 개의 액션 요청이 존재하는 경우를 위하여 사용될 수 있다. 다이얼로그 토큰 필드는 요청 STA(예를 들어, 모드 I 기기)에 의해서 설정되는 값을 포함할 수 있다.
채널 가용성 응답 프레임을 통해서, 모드 I 기기는 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 수신함으로써, 모드 II 기기/고정된 기기와의 링크 셋업 과정을 완료할 수 있다. 링크 셋업이 완료되면, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기와 데이터, 제어, 관리 프레임 등에 대한 상호 송수신을 시작할 수 있다.
링크 셋업 이후에는, 단계 S570에서 도시하는 바와 같이, 모드 I 기기는 모드 II 기기/고정된 기기로부터 CVS(Contact Verification Signal)을 주기적으로 수신할 수 있다. CVS는 링크 셋업 상태를 유효하게 유지하는 기능을 할 수 있다.
또한, 도 6(d)는 CVS 프레임의 예시적인 포맷에서 나타내는 바와 같이, 모드 II 기기/고정된 기기로부터 전송되는 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, 채널 가용성 요청 프레임을 모드 II 기기/고정된 기기에게 전송하여 새로운 가용 채널 리스트(예를 들어, WSM)을 요청할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시형태에서는 화이트 스페이스에서 동작하는 기기의 타입에 따른 효율적이고 신속한 링크 셋업을 수행/지원하는 방안에 대하여 설명하였다. 이하에서는, GDB로의 직접 액세스 능력을 가지지 않은 STA의 경우에 GDB 액세스를 획득하는 본 발명의 제안에 대하여 설명한다. 여기서, 전술한 본 발명의 링크 셋업 방안에 대해서 설명한 사항들의 일부 또는 전부는, 후술하는 간접 GDB 액세스 방안에서의 링크 셋업과 관련된 내용에 적용될 수 있음을 밝힌다.
간접적 GDB 액세스 방안
TVWS에서 비면허 장비가 동작하기 위해서, 전술한 모드 II 기기/고정된 기기는 자신의 위치를 특정 단위(예를 들어, 해상도(resolution))로 확인할 수 있어야 하며, 확인된 위치에 기반하여 해당 대역의 GDB에 접속하여 그 위치에서 사용가능한 주파수 정보 및 전송 전력 등의 정보를 수신한 후에야, 공중(air)으로 신호를 전송할 수 있다. 이와 같이, 비면허 기기는 GDB의 제어에 따른 주파수 대역 및 전송 전력 등에 기초하여 동작하므로, GDB에 의해 제어되는(GDB-Controlled) 기기라는 의미로서 GDC 기기 또는 GDC STA이라고 칭할 수 있다.
한편, 모드 I 기기, 또는 직접적 인터넷 연결을 가지지 않는 모드 II 기기/고정된 기기는 TVWS 대역 상에서 신호를 전송하기 위해서는, GDB로부터 가용 주파수 정보를 획득한 모드 II 기기/고정된 기기가 전송하는 인에이블링(enabling) 신호를 수신한 후에야, 신호 전송을 하도록 정의할 필요가 있다. 인에이블링 신호에 대한 구체적인 사항은 후술한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 예시들에 대한 설명의 편의를 위하여, 비면허 기기의 종류를 능력(capability) 및 동작(operation)을 기준으로 구분하여 정의한다. 다만, 기기를 구분하여 칭하는 용어 자체에 본 발명의 특징이 있는 것이 아니라, 해당 용어가 지칭하는 기기의 일반적인 특징에 따른 구체적인 동작에 본 발명의 특징이 있음을 밝힌다.
비면허 기기는 능력을 기준으로 2 가지 종류로 구분될 수 있다. 우선, 지리적-위치결정 능력(geo-location capability)은, 기기가 자신의 위치를 특정 해상도로 확인할 수 있는 능력을 말한다. 또한, GDB 액세스 능력(GDB access capability)은, GDB에 액세스하여 가용 주파수 정보 등을 획득할 수 있는 프로토콜을 지원하는 능력을 말한다. 위와 같은 2 가지 능력의 구현 여부에 따라 기기를 분류할 수 있다. 2 가지 능력을 모두 가지는 기기를 타입 II 기기라고 칭하고, 2 가지 능력 중 어느 하나라도 결여된 기기를 타입 I 기기라고 칭한다. 이를 정리하면 아래의 표 2와 같이 나타낼 수 있다.
표 2
Figure PCTKR2012005065-appb-T000002
상기 표 2에서는 본 발명에서 정의하는 타입 II 기기/타입 I 기기와 FCC에서 정의하는 고정된 기기/모드 II 기기/모드 I 기기의 일반적인 대응관계를 추가적으로 나타낸다.
여기서, 타입 II 기기가 GDB 액세스 능력을 가지는 것과, 타입 II 기기가 직접적 인터넷 액세스를 가지는 것은 구분되어야 한다. 즉, GDB 액세스 능력을 갖춘 타입 II 기기라고 하더라도, 경우에 따라서는 직접적인 인터넷 액세스를 가지지 못하고 간접적인 방식으로 GDB에 액세스할 수도 있다.
한편, 비면허 기기는 동작(또는 역할(role))을 기준으로 2 가지 종류로 구분될 수 있다. GDB에 액세스하여 가용 주파수 정보를 획득하고 동작 채널(operating channel)을 결정하여 네트워크를 구성할 수 있는 기기를, 인에이블링 STA(enabling STA)이라고 칭할 수 있다. 또한, 인에이블링 STA의 제어를 받아 동작하는 기기를 종속 STA(dependent STA)이라고 칭할 수 있다.
인에이블링 STA는 반드시 지리적-위치결정 능력 및 GDB 액세스 능력을 갖추어야 한다. 또한, 인에이블링 STA는 인에이블링 신호를 전송하여 종속 STA이 네트워크에 진입할 수 있도록 지원할 수 있어야 한다. 여기서, 인에이블링 신호는, 인에이블링 STA이 서비스할 수 있고 GDB에 접속할 수 있음을 알리는 신호이다. 따라서, 인에이블링 STA로 동작할 수 있는 장치는 타입 II 기기이다.
종속 STA는 반드시 지리적-위치결정 능력 및 GDB 액세스 능력을 갖출 필요는 없다. 따라서, 타입 II 기기 또는 타입 I 기기 어느 것이라도 모두 종속 STA으로 동작할 수 있다. 타입 II 기기는 지리적-위치결정 능력 및 GDB 액세스 능력을 가짐에도 불구하고 종속 STA로 동작할 수 있다. 타입 II 기기가 종속 STA로 동작하는 경우는, 예를 들어, 타입 II 기기가 네트워크를 구성하여 다른 STA을 서비스하고자 하지 않는 경우, 또는 타입 II 기기가 GDB에 액세스하기 위한 인터넷 연결 설정이 되어 있지 않은 상태에서 인터넷 연결을 획득하기 위해서 동작하는 경우 등에 해당할 수 있다.
종속 STA이 타입 I 기기인 경우에, 종속 STA는 반드시 인에이블링 STA으로부터 인에이블링 신호를 수신하여야 네트워크에 진입할 수 있다. 따라서, 종속 STA는 인에이블링 STA를 먼저 스캐닝해야 한다. 여기서, 종속 STA의 스캐닝은 수동적 스캐닝(즉, 비콘 프레임 청취를 통한 스캐닝)으로 수행되어야 한다. 종속 STA이 인에이블링 신호를 수신하면, 해당 채널에서 인에이블링 STA에게 WSM을 요청할 수 있다 (예를 들어, CAQ 요청 프레임 전송). 종속 STA은 WSM 요청 시에 자신의 기기 ID를 동시에 전달할 수 있다. 종속 STA의 기기 ID를 수신한 인에이블링 STA은, GDB에 액세스하여 종속 STA의 유효성 확인(validity check)을 위해 종속 STA의 기기 ID를 이용할 수 있다. 이에 따라, 인에이블링 STA는 유효하지 않은 ID에 대해서는 해당하는 종속 STA에게 가용 채널 정보를 제공하지 않을 수 있다. 종속 STA는 반드시 인에이블링 STA으로부터 WSM을 수신한 후에야, 데이터 전송 등의 동작을 할 수 있으며, 인에이블링 STA의 동작 채널 상에서 AP 또는 non-AP와 같은 BSS 동작을 할 수 있다. 여기서, 종속 STA는 주기적으로 인에이블링 STA로부터 CVS(Contact Verification Signal)를 수신할 수 있고, CVS의 맵 ID와 자신이 보유한 맵 ID의 일치 여부에 따라 WSM이 업데이트된 것으로 판단되면, 인에이블링 STA에게 업데이트된 WSM을 요청 및 수신해야 한다.
종속 STA은 타입 II 기기일 수도 있다. 타입 II 기기는 지리적-위치결정 능력 및 GDB 액세스 능력을 갖추고는 있지만, 경우에 따라서 이들 능력 중 하나 이상이 비활성화(disable)될 수 있으며, 이러한 타입 II 기기는 타입 I 기기와 유사하게 종속 STA로 동작할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 종속 STA의 예시적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 예시에서 종속 STA는 타입 I 기기이거나, 또는 지리적-위치결정 능력 또는 GDB 액세스 능력 중 하나 이상이 비활성화된 타입 II 기기에 해당할 수 있다.
단계 S710에서 인에이블링 STA는 종속 STA를 서비스하기 위해서 인에이블링 신호를 브로드캐스트할 수 있다.
단계 S720의 보안 연관(secure association)은, 2 개의 네트워크 개체(entity) 간의 보안 통신(secure communication)을 제공하기 위한 과정이다. 단계 S720은 인증(authentication), 연관(association), 보안 관련 파라미터들(암호 알고리즘 및 모드(cryptographic algorithm and mode), 트래픽 암호화 키(traffic encryption key), 연결을 통하여 전달되는 네트워크 데이터에 대한 파라미터 등)의 교환을 포함할 수 있다. STA는 AP에 연관하여 LAN에 액세스하기 전에 인증(authentication)되어야 한다. 인증은 STA가 네트워크에 액세스하는 것이 허락되었다는 링크 레벨 식별(link level identity)을 제공한다. 연관(association)은 DS가 어떤 AP를 통해서 STA에 액세스해야 하는지 알려준다. 이는 반드시 STA가 AP에게 연관을 요청함으로써 개시된다. STA는 AP에게 연관 요청 관리 프레임(association request management frame)을 전송하고, AP는 연관 응답 관리 프레임으로 응답한다. 연관 요청 관리 프레임은 STA 능력, 지원하는 채널 등의 정보를 제공한다. 연관 응답 관리 프레임은 AP 능력, 지원하는 채널 등의 정보에 더해 각각의 요청 STA에게 할당하는 연관 ID (AID)를 포함한다.
단계 S730에서 인에이블링 STA는 종속 STA로부터 기기 ID를 포함하는 WSM 요청(예를 들어, CAQ 요청)을 수신할 수 있다. 또는, 전술한 도 5의 예시와 관련하여 설명한 바와 같이, 단계 S720의 연관 동작 중에 종속 STA의 기기 ID가 인에이블링 STA에게 제공될 수도 있다. 종속 STA의 기기 ID를 수신하고 종속 STA으로부터 WSM 요청을 수신한 인에이블링 STA는, GDB에 접속하여 종속 STA의 기기 ID의 유효성을 확인하고 (미도시), 유효한 경우에는 WSM을 종속 STA에게 전달(예를 들어, CAQ 응답)할 수 있다. 한편, 종속 STA의 기기 ID가 유효하지 않은 경우에는 ID 확인에 실패하였음을 종속 STA에게 통지할 수 있다.
종속 STA에게 WSM을 제공한 후에도, 단계 S740에서 나타내는 바와 같이, 인에이블링 STA는 주기적으로 CVS를 종속 STA에게 전송하여, 종속 STA이 WSM의 유효성을 확인할 수 있도록 할 수 있다. 유효한 WSM을 보유한 종속 STA은 WSM이 지시하는 가용 채널 상에서 신호 송수신을 수행할 수 있다 (단계 S750).
도 8은 인터넷 연결을 가지지 않은 타입 II 기기의 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 예시에서는 인터넷 연결을 가지지 않은 타입 II 기기가 인터넷 연결을 획득하여, 다른 종속 STA(예를 들어, 타입 I STA)에 대해서 인에이블링 STA으로 동작하는 과정을 나타낸다.
타입 II 기기는 GDB 액세스 능력을 갖추었더라도, 인터넷 연결이 되지 않은 상태에서는, GDB에 액세스할 수 없어서 인에이블링 STA로 동작할 수 있다. 이러한 타입 II 기기는, 인에이블링 STA로 동작하고 있는 다른 타입 II 기기를 통해 인터넷 연결을 획득할 수 있다. 이를 위하여, 인에이블링 STA와의 링크를 셋업하기 위해서, 인터넷 연결을 가지지 않은 타입 II 기기는 종속 STA으로 동작하여 인에이블링 STA와의 링크 셋업을 수행할 수 있다. 이에 따라, 종속 STA로 동작하던 타입 II 기기는, 인에이블링 STA과의 링크를 통해서 인터넷 연결을 획득한 후에는 인에이블링 STA으로 동작할 수 있다.
도 8의 예시에서 타입 II 기기 1 (810)은 직접적 또는 간접적인 인터넷 연결을 가지고 있는 것으로 가정한다. 이에 따라, 타입 II 기기 1 (810)은 GDB에 액세스하고 인에이블링 STA으로 동작할 수 있다. 한편, 타입 II 기기 2 (820)는 GDB 액세스 능력은 있지만, 도 8의 예시의 시작 단계에서는 인터넷 연결을 가지고 있지 않은 상태를 가정한다. 이에 따라, 타입 II 기기 2 (820)는 인에이블링 STA으로 동작할 수 없고 종속 STA으로서 동작할 수 있다. 이와 같이 링크 연결에 관여하는 STA들의 상대적인 역할 또는 상태를 도 8의 점선으로 나타내었다.
타입 II 기기 2(820)는 타입 II 기기 1(810)으로부터 인에이블링 신호 수신(S811), 보안 연관 동작(S812), CAQ 요청/응답 동작(S813), 및 CVS 수신(S814)을 통해서 타입 II 기기 1(810)의 WSM을 획득할 수 있다. 단계 S811 내지 S813의 구체적인 동작은 상기 도 7에서 설명한 단계 S710 내지 S740의 동작과 실질적으로 동일하다. 타입 II 기기 2(820)가 성공적으로 WSM을 획득하면, 링크 1(타입 II 기기 1(810)과 타입 II 기기 2(820)는 간에 설정된 링크)을 통해 인터넷 액세스를 할 수 있고, 이를 타입 II 기기 2(820)의 간접 인터넷 연결이라고 한다.
단계 S821에서, 타입 II 기기 2(820)가 간접 인터넷 연결을 획득한 후에, GDB에 액세스 하여 자신의 위치 정보를 등록(registration)하거나 WSM을 질의(query)하여, 자신의 위치에서 사용가능한 채널 정보를 GDB로부터 획득할 수 있다. 자신의 위치에서 사용 가능 채널 정보를 획득한 타입 II 기기 2(820)는 타입 II 기기 1(810)과 동일하게 인에이블링 STA로 동작할 수 있다. 즉, 타입 II 기기 2(820)는 인에이블링 신호를 전송하여 종속 STA을 서비스할 수 있다.
단계 S822 내지 S826에서, 타입 II 기기 2(820)는 종속 STA(즉, 타입 I 기기)에 대해서 인에이블링 STA로서 동작할 수 있다. 단계 S822 내지 S826의 구체적인 동작은, 상기 도 7에서 설명한 단계 S710 내지 S740의 동작과 실질적으로 동일하다. 단계 S825에서 타입 II 기기 2(820)가 ID 검증을 수행하는 동작은, 도 7의 단계 S730과 관련하여 설명한 바와 같다. 즉, 종속 STA(즉, 타입 I 기기)의 기기 ID를 수신하고 종속 STA으로부터 WSM 요청을 수신한 인에이블링 STA(타입 II 기기 2(820))는, GDB에 접속하여 종속 STA의 기기 ID의 유효성을 확인하고, 유효한 경우에만 WSM을 종속 STA에게 전달(예를 들어, CAQ 응답)할 수 있다. 이에 따라, 타입 II 기기 2(820)가 인에이블링 STA로 동작하여 타입 I 기기를 서비스할 수 있고, 타입 II 기기 2(820)와 타입 I 기기 간의 링크를 도 8에서 링크 2로 나타내었다.
추가적으로, 타입 II 기기 2(820)는 타입 II 기기 1(810)과의 링크(즉, 링크 1)을 지속적으로 유지할 필요가 있다. 이는, 타입 II 기기 2(820)가 P/P 모드 II 기기와 같이 이동성을 가지는 경우에는 계속하여 GDB에 위치 업데이트를 할 필요가 있고, 타입 II 기기 2(820)가 인터넷 연결을 획득한 후에는 인에이블링 STA로 동작하면서 타입 I 기기를 서비스하기 때문이다. 예를 들어, 타입 II 기기 2(820)의 네트워크에 진입하려는 타입 I 기기의 ID 검증을 수행하기 위해서 링크 1을 통해서 GDB에 액세스 해야 하고, 타입 I 기기에게 인터넷 서비스를 제공하기 위해서는 링크 1을 통해서 타입 I 기기의 트래픽을 전달해야 하기 때문에, 링크 1을 지속적으로 유지해야 한다.
타입 II 기기 2(820)가 링크 1을 유지하기 위해서는, 타입 II 기기 1(810)으로부터 주기적으로 CVS를 수신해야 한다 (단계 S815). 만약 CVS를 정해진 시간 구간 이내에 수신하지 못하면 타입 II 기기 2(820)는 인터넷 연결을 잃게 된다.
타입 II 기기 2(820)는 링크 1을 통해 타입 I 기기가 목적지인 인터넷 패킷을 전달 받으면, 링크 2를 통해 타입 I 기기에게 해당 인터넷 패킷을 전송할 수 있다. 또는, 타입 II 기기 2(820)는 링크 2를 통해 타입 I 기기로부터 인터넷 패킷을 수신하면, 링크 1을 통해 타입 II 기기 1(810)에게 전달할 수 있으며, 타입 II 기기 1(810)은 이를 해당 목적지(또는 인터넷 주소)로 전달할 수 있다. 이와 같은 동작에 있어서, 타입 II 기기 2(820)는 링크 1을 사용할 때(즉, 타입 II 기기 1(810)에 대해서)는 종속 STA로 동작하고, 링크 2를 사용할 때(즉, 타입 I 기기에 대해서)는 인에이블링 STA으로 동작한다고 표현할 수 있다.
한편, 도 8의 예시에서 단계 S821 내지 S825 동안에 타입 II 기기 2(820)가 타입 II 기기 1(810)에 대해서는 인에이블링 STA도 아니고, 종속 STA으로 동작하는 것도 아니다. 즉, 단계 S821 내지 S825 동안에 타입 II 기기 2(820)는 타입 II 기기 1(810)과의 상대적인 관계가 정의될 필요가 없기 때문이다. 다른 예시로서, 단계 S821 내지 S825 동안에 타입 II 기기 2(820)가 타입 II 기기 1(810)에 대해서는 종속 STA으로서의 상태를 유지하는 것으로 정의될 수도 있다 (미도시).
다음으로, 단계 S815에서와 같이 타입 II 기기 2(820)가 타입 II 기기 1(810)으로부터 CVS를 수신할 때에는 타입 II 기기 2(820)는 타입 II 기기 1(810)에 대해서는 종속 STA으로서 동작할 수 있다.
도 9는 타입 II 기기가 종속 STA로 동작하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
종속 STA인 타입 II 기기의 동작은, 도 7에서 설명한 종속 STA의 동작과 상이하게 정의될 수 있다. 타입 II 기기의 경우에 지리적-위치결정 능력 및 GDB 액세스 능력을 가지고 있기 때문에, 타입 I 기기인 종속 STA이 ID 검증 또는 WSM 획득을 위해서 반드시 인에이블링 STA에 의존해야 하는 것과 달리, 타입 II 기기는 종속 STA으로 동작하더라도 WSM 획득 등을 인에이블링 STA에 의존하지 않고 독립적으로 수행할 수 있다.
즉, 타입 II 기기가 인터넷 연결을 획득하고 유지하기 위해서 종속 STA로 동작하는 경우에, 인에이블링 STA에게 ID 검증을 요청하거나, WSM을 요청하거나, 인에이블링 STA으로부터 WSM 업데이트 정보를 수신하지 않을 수 있다. 다만, 타입 II 기기인 종속 STA은 인에이블링 STA으로부터 기존의 BSS 동작에 필요한 제어만을 받는다. 이하에서는, 도 9의 예시를 참조하여 타입 II 기기인 종속 STA의 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
인터넷 연결을 가지지 않은 타입 II 기기는 GDB에 접속할 수 없으므로 종속 STA으로 동작하는 상황을 가정한다. 이 경우, 종속 STA는 인에이블링 STA으로부터 비콘을 획득하면(단계 S910), 비콘을 수신한 채널에서 인에이블링 STA에게 특정 관리 프레임을 주고 받을 수 있다. 특정 관리 프레임이란, 예를 들어, 인에이블링 STA와 링크 셋업을 수행하기 위한 것으로, 종속 STA이 인에이블링 STA를 통해 GDB에 액세스할 수 있도록 인에이블링 STA와 종속 STA 간 L2(제2계층, 예를 들어, MAC 계층) 채널을 열어주기 위한 목적으로 사용될 수 있다. 이러한 링크 셋업 과정은 보안 연관(단계 S920)에 해당한다.
전술한 바와 같이 타입 II 기기인 종속 STA는 지리적-위치결정 능력 및 GDB 액세스 능력을 가지므로, 인에이블링 STA로부터 인에이블링 신호를 수신하지 않아도 되고, 자신의 ID를 인에이블링 STA에게 전달하거나, 인에이블링 STA로부터 WSM을 획득하지 않아도 되고, 또는 인에이블링 STA와의 링크를 유지하기 위해서 주기적으로 CVS를 수신할 필요도 없다. 즉, 타입 II 기기인 종속 STA는 비콘을 수신한 후에 보안 연관 동작을 통해 링크가 설정되면 해당 링크를 통해 인터넷 연결을 획득한다. 다만, 필요한 경우, 타입 II 기기인 종속 STA는 인에이블링 STA에게 인에이블링 STA의 WSM을 요청할 수도 있다.
단계 S930에서 인터넷 연결을 획득한 (종속 STA 이었던) 타입 II 기기는 확립된 인터넷 연결을 통해서, 인증된 GDB에 액세스할 수 있다. 이에 따라, 타입 II 기기는 GDB로부터 가용 채널 등의 정보를 획득할 수 있다. 한편, 타입 II 기기인 종속 STA은 인에이블링 STA으로부터 기존의 BSS 동작에 필요한 제어를 받을 수 있다 (단계 S940).
도 10은 인터넷 연결을 가지지 않은 타입 II 기기의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
단계 S1011에서 타입 II 기기 1(1010)은 GDB에 액세스하여 등록 및 WSM 정보를 획득한 후 인에이블링 STA으로서 동작할 수 있다. 단계 S1012, S1013, S1014 및 S1016의 구체적인 동작은, 상기 도 7에서 설명한 단계 S710 내지 S740의 동작과 실질적으로 동일하다. 또한, 단계 S1015에서 타입 II 기기 1(1010)이 타입 I 기기 1의 ID 검증을 수행하는 동작은, 도 7의 단계 S730과 관련하여 설명한 바와 같다. 이에 대한 중복되는 내용은 설명을 생략한다. 단계 S1017에서, 타입 I 기기 1과 타입 II 기기 1(1010)은 데이터를 주고 받을 수 있다.
한편, 단계 S1021에서 타입 II 기기 2(1020)가 비콘을 수신하면, 이에 따라 단계 S1022에서 보안 연관 및 단계 S1023에서 GDB에 액세스하여 등록 및 WSM 정보를 획득할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 상기 도 9의 S910 내지 S930의 동작과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
한편, 단계 S1024에서 타입 II 기기 2(1020)이 타입 I 기기 2에게 인에이블링 신호를 전송하는 동작으로부터, 단계 S1025, S1026, S1027, S1028 및 S1029의 구체적인 동작은, 단계 S1012 내지 S1017에서 타입 II 기기 1(1010)과 타입 I 기기 1의 동작과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
타입 II 기기 2(1020)는 인터넷 연결을 획득한 후에 인에이블링 STA으로 동작할 수 있고, 링크 2를 통해서 타입 I 기기 2를 서비스할 수 있다. 여기서, 상기 도 8에서 설명한 바와 같이 타입 II 기기 2(1020)가 인터넷 연결을 획득한 이후에도 타입 II 기기 1(1010)과의 링크 1의 연결을 지속적으로 유지해야 한다. 그러나, 도 10의 예시에서는, 상기 도 8에서 설명한 바와는 달리, 연결을 유지하기 위해서 CVS를 주기적으로 수신하는 등의 추가적인 동작은 요구되지 않는다. 다만, 타입 II 기기 2(1020)는 링크 1의 유지를 위해서 타입 II 기기 1(1010)에 종속 STA로서 연관(association)된 상태에서 타입 II 기기 1(1010)의 전송 범위 내에 존재하는 것으로 족하다.
만약 사용 가능 채널이 정적인(static) 성질을 지니고 있는 경우, GDB 액세스는 주기적으로(예를 들어, 24시간마다) 수행될 수 있다. 상기 도 10에서 타입 I 기기 2가 인터넷 서비스를 받지 않는 경우, 타입 II 기기 2(1020)는 인에이블링 STA로만 동작하며, 타입 II 기기 1(1010)과의 링크 1을 지속적으로 유지하지 않을 수도 있다. 이 경우, 타입 II 기기 2(1020)는 소정 주기로 (예를 들어, 24시간에 한번) L1(제1계층, 예를 들어 물리계층)을 설정하고 GDB에 접속하여 가용 채널 정보를 수신할 수 있다. 따라서. 만약 GDB 액세스 주기 구간 이전에 타입 I 기기 2가 인터넷 연결을 잃어버려도, 이미 획득한 사용 가능 채널은 소정의 주기(예를 들어, 24시간) 동안 계속하여 유효하다고 가정할 수 있다. 이에 따라, 타입 II 기기 2(1020)는 ID 검증이 이미 수행된 타입 I 기기들과의 데이터 전송을 그대로 유지할 수 있다. 다만, 이 경우에 타입 I 기기와 DS간의 통신은 불가능할 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 예시들에서 설명한 각각의 기기 종류에 따른 기기 동작을 정리하면 아래 표 3과 같이 나타낼 수 있다.
표 3
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상기 표 3에서 나타내는 바와 같이, 타입 II 기기는 인터넷 연결을 가지고 있으면 인에이블링 STA 또는 종속 STA으로 동작할 수 있으며, 인터넷 연결이 없는 상태에서는 종속 STA으로만 동작할 수 있다.
동작 채널 결정
타입 II 기기는 인터넷 연결을 가지는 경우에 인에이블링 STA로 동작할 수 있다. 또한, 서로 다른 타입 II 기기의 동작 채널(operating channel)은 각각에 대해 독립적으로 결정될 수 있다. 즉, 서로 다른 타입 II 기기의 동작 채널은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 또한, 어떤 타입 II 기기가 다른 타입 II 기기를 통하여 인터넷 연결을 획득한 경우라고 하더라도, 어느 하나의 타입 II 기기의 동작 채널이 다른 타입 II 기기의 동작 채널에 종속적으로 결정되지는 않는다. 예를 들어, 도 10에서, 타입 II 기기 1(1010)를 통해 간접적 인터넷 연결을 가지는 타입 II 기기 2(1020)는, 타입 II 기기 1(1010)과 독립적으로 자신의 동작 채널을 결정할 수 있다.
한편, 동작 채널은 가용 채널 리스트 중에서 결정될 수 있는데, 어떤 기기에 대한 가용 채널은 해당 기기의 지리적 위치, 전송 전력, 해당 위치에서의 우선적 사용자의 존재 여부 등에 의해 GDB에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 기기 별 가용 채널 리스트 역시 기기 별로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
도 11은 기기 별로 사용 가능한 채널 세트가 상이한 경우의 예시를 나타내는 도면이다.
도 11의 예시에서 타입 II 기기 1의 가용 채널 리스트(즉, WSM)을 WSM1이라 칭하고, 타입 II 기기 2의 가용 채널 리스트를 WSM2라고 칭한다. WSM1이 TV 채널 번호 1, 2 및 3을 포함하는 경우, WSM1={1, 2, 3}으로 표현할 수 있다. 타입 II 기기 1에 대한 가용 채널 세트는 타입 II 기기 1의 전송 커버리지(transmission coverage) 및 타입 II 기기 1에 연결된 기기(들) (예를 들어, 타입 II 기기 2, 타입 I 기기 1 등)의 전송 커버리지 등을 고려한 것이다. 도 11의 예시에서, 커버리지 A1은 채널 {1, 2, 3}이 사용가능한 영역이고, 커버리지 A2는 채널 {1, 2, 3}을 사용하는 경우의 간섭(interference)이 미치는 영역을 나타낸다. 이와 유사하게, 타입 II 기기 2의 가용 채널 세트는 커버리지 B1 내에서 사용가능하고, 커버리지 B2에까지 간섭을 미칠 수 있다.
도 11의 예시에서와 같이 A1 영역에서의 가용 채널 세트와 B1 영역에서의 가용 채널 세트가 상이한 경우의 예시는 다음과 같다. 예를 들어, 미국에서의 TV 대역에서의 간섭 보호 요건(interference protection requirement)에 따르면, TV 대역에서 동작하는 기기는 특정 범위(contour) 내에서 TV 서비스를 보호할 것이 요구되며, 이를 보호 범위(protection contour)라고 칭할 수 있다. 보호 범위는 채널 번호, 전압 크기, 전파 곡선(propagation curve) 특성 등에 따라 특정될 수 있다. 또한, TV 대역에서 특정 전송 전력 이상으로 동작하는 기기는 인접 채널 등과 관련된 보호 범위(contour)의 외부로 소정의 거리만큼 떨어져서 위치할 것이 요구되며, 이를 분리 거리(separation distance)라고 칭할 수 있다. 도 11의 예시에서는, 예를 들어, TV 채널 1 번의 보호 범위(protection contour)에 대해서 분리 거리(separation distance) 내에 타입 II 기기 2가 위치하고, TV 채널 1 번의 보호 범위에 대한 분리 거리 외부에 타입 II 기기 1이 위치하는 것으로 가정할 수 있다.
이 경우, 타입 II 기기 1이 TV 채널 1 번에서 인에이블링 신호 또는 비콘을 브로드캐스팅하면, 타입 II 기기 2는 TV 채널 1번을 통해서 타입 II 기기 1과 링크 셋업 과정을 수행할 수 있다. 이후, 타입 II 기기 2는 타입 II 기기 1을 통한 인터넷 연결을 가질 수 있고, 인터넷 연결을 통해 GDB에 액세스하여 자신에 대한 가용채널 리스트(즉, WSM2)를 획득할 수 있다. 여기서, WSM2는 TV 채널 1 번을 포함하지 않는다. 즉, 타입 II 기기 1 및 타입 II 기기 2의 위치 등의 차이에 따라, WSM1={1, 2, 3} 이고 WSM2={2, 3}으로 표현할 수 있다.
한편, 종속 STA으로 동작하는 타입 II 기기는, 자신의 가용 채널에 포함되지 않는 채널이라도, 자신을 서비스하는 인에이블링 STA의 동작 채널에 해당하는 경우에는 그 채널 상에서 동작할 수 있다. 이 경우, 다른 타입 II 기기에 대해서 종속 STA으로 동작하는 타입 II 기기는, 자신이 인에이블링 STA으로서 동작하는 다른 종속 STA의 간섭은 고려하지 않고 자신이 종속 STA으로서 동작하는 링크에 대한 동작 채널을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 11의 예시에서, 타입 II 기기 2와 타입 II 기기 1 간의 링크에 사용되는 채널을 선택함에 있어서 타입 I 기기 2의 간섭은 고려의 대상이 아니다. 이는, 타입 I 기기 2의 동작 채널은, 타입 I 기기 2(즉, 타입 II 기기 2의 종속 STA)를 서비스하는 타입 II 기기 2(즉, 타입 I 기기 2의 인에이블링 STA)에 의해서 결정되기 때문이다. 따라서, 타입 II 기기 2가 GDB로부터 획득한 WSM2={2, 3} 이라고 하더라도, 타입 II 기기 1 이 TV 채널 1번에서 동작하는 경우에는 그 TV 채널 1번을 사용하여 타입 II 기기 1과 통신할 수 있다.
요컨대, 다른 타입 II STA에 대해서는 종속 STA로 동작하고, 다른 종속 STA에 대해서는 인에이블링 STA으로서 동작하는 타입 II 기기(예를 들어, 도 10, 11의 예시에서의 타입 II 기기 2)는, 자신의 가용 채널이 아니더라도 상기 다른 타입 II 기기(예를 들어, 도 10, 11의 예시에서의 타입 II 기기 1)의 동작 채널에서 동작하는 것이 허용된다.
비록, 타입 II 기기 2가 타입 II 기기 1과의 링크(예를 들어, 도 10의 예시에서의 링크 1)에서 사용하는 채널과, 타입 I 기기 2와의 링크(예를 들어, 도 10의 예시에서의 링크 2)에서 사용하는 채널이 상이하게 결정되는 것이 기본적으로는 허용되지만, 아래와 같은 경우에는 링크 1에서 사용하는 채널과 링크 2에서 사용하는 채널을 동일하게 할 것이 요구될 수 있다.
- 타입 II 기기 2가 FDD(Frequency Division Duplex)를 지원하지 않는 경우
- 타입 II 기기 2가 복수개의 무선 송수신 장치를 구비하지 않는 경우
- 타입 II 기기가 타입 I 기기 2에게 인터넷 서비스를 제공하기 위해서 링크 1과 링크 2를 번갈아가며 사용하는 채널 변경으로 인한 부담이 심한 경우
위 경우들은 단지 예시적인 것이며, 사용자의 설정에 따라 또는 다른 필요에 따라서 링크 1 과 링크 2를 위한 채널이 동일할 것이 요구될 수도 있다.
이러한 경우, 인에이블링 STA으로서 동작하는 다른 타입 II 기기에 대해서 종속 STA으로서 동작하는 타입 II 기기는, 자신이 인에이블링 STA로서 동작하는 다른 종속 STA과의 링크와 상기 다른 타입 II 기기(인에이블링 STA)에 대한 링크에서 동일한 채널의 사용을 명시적 또는 묵시적으로 요청하는 정보를 상기 다른 타입 II 기기(인에이블링 STA)에게 전송할 수 있다. 그 방식은 다음의 예시와 같을 수 있다.
- 자신의 가용 채널 세트(즉, WSM)을 인에이블링 STA에게 보고
- 인에이블링 STA의 동작 채널이 자신에게 허가되지 않은 채널인 경우에, 그 사실을 인에이블링 STA에게 보고
- 인에이블링 STA의 동작 채널이 자신에게 허가되지 않은 채널인 경우에, 인에이블링 STA에게 동작 채널 변경을 요청
위 동작들은 단지 예시적인 것이며, 다른 방식으로 종속 STA가 인에이블링 STA에게 동작 채널의 변경을 요청할 수도 있다. 또한, 상기 예시에서의 링크 1과 링크 2 의 채널을 동일하게 하기 위한 목적 이외의 목적으로도, 임의의 종속 STA는 위와 같은 정보를 자신의 인에이블링 STA에게 전송할 수도 있다.
이하에서는, 종속 STA가 인에이블링 STA에게 채널 변경을 요청하는 경우에 적용될 수 있는 본 발명의 예시에 대하여 설명한다.
도 12는 채널 스위칭 요청/응답 동작을 설명하기 위한 도면이다.
단계 S1210에서 타입 II 기기 2는 타입 II 기기 1을 통해서 인터넷 연결을 획득하고 GDB에 액세스할 수 있다 (상기 도 7 또는 도 9 참조). 단계 S1220에서 타입 II 기기 2(종속 STA로 동작)는 타입 II 기기 1(인에이블링 STA으로서 동작)에게 채널 스위칭 요청을 전송할 수 있고, 단계 S1220에서 타입 II 2는 타입 II 기기 1으로부터 채널 스위칭 응답을 수신할 수 있다.
이를 위하여 채널 스위칭 요청 프레임(channel switch request frame) 및 채널 스위칭 응답 프레임(channel switch response frame)이 새롭게 정의될 수 있다. 도 13(a)는 채널 스위칭 요청 프레임의 예시적인 포맷을 나타내고, 도 13(b)는 채널 스위칭 응답 프레임의 예시적인 포맷을 나타낸다.
도 13(a)의 예시와 같은 채널 스위칭 요청 프레임은 종속 STA이 인에이블링 STA에게 동작 채널을 변경할 것을 요청하는 용도로 사용될 수 있다. 여기서, 종속 STA은 전술한 예시들에서와 같이 타입 II 기기인 것이 바람직하다.
카테고리 필드는 도 13과 같은 액션(action) 프레임이 채널 스위칭 액션 프레임에 해당하는 것을 나타내는 특정 값으로 설정될 수 있다.
스펙트럼 관리 액션(spectrum management action) 필드는 채널 스위칭 요청에 해당하는 특정 값으로 설정될 수 있다. 아래의 표 4는 스펙트럼 관리 액션 필드가 가질 수 있는 예시적인 값과 그 의미를 나타낸다. 아래 표 4의 예시에 따르는 경우, 도 13(a)의 스펙트럼 관리 액션 필드의 값은 5로 설정될 수 있다.
표 4
Figure PCTKR2012005065-appb-T000004
다음으로, 길이(Length) 필드는, 길이 필드에 후속하는 필드들의 전체 길이를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
채널 번호(channel number) 필드는 1-옥텟 길이를 가지고, 인에이블링 STA과 종속 STA 간의 링크에 사용될 TVWS 채널 번호를 지시하는 값으로 설정될 수 있다. 규제 클래스(Regulatory Class) 필드는 1-옥텟 길이를 가지고, 채널 번호 필드가 지시하는 채널의 규제 클래스에 해당하는 값으로 설정될 수 있다. 규제 클래스는 소정의 규칙에 따라 동작하는 채널의 그룹을 특정하는 것이며, 동작 클래스(operating class)라고 표현될 수도 있다. 채널 스위칭 타이밍(channel switch timing) 필드는 채널 스위칭이 수행될 시간에 관련된 정보를 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
만약 n 개의 채널에 대한 정보를 채널 스위칭 요청 프레임에 포함시키는 경우, 채널 번호 필드, 규제 클래스 필드 및 채널 스위칭 타이밍 필드의 세트가 n 번 반복될 수 있다. 이 경우, 길이(length) 필드의 값은 3×n을 나타내는 값을 가질 수 있다.
이들 필드들이 반복되는 것은, 요청 STA(즉, 종속 STA)이 동작 채널을 결정하고 이를 통보하는 것이 아니라, 응답 STA(즉, 인에이블링 STA)의 가용 채널과 종합적으로 고려하여, 스위칭할 채널을 응답 STA이 선택할 수 있도록, 요청 STA의 가용 채널 세트를 보고하는 목적을 달성하기 위함일 수 있다. 예를 들어, 종속 STA는 자신의 WSM을 그대로 또는 WSM의 부분집합(subset)을 인에이블링 STA에게 보고하여 인에이블링 STA가 동작 채널을 선택하는 데에 참조할 수 있도록 할 수도 있고, 또는, 종속 STA가 선호하는(preferred) 채널로의 채널 스위칭을 인에이블링 STA에게 요청할 수도 있다. 예를 들어, 채널 스위칭 요청 프레임이 1 개의 채널에 대한 정보만을 포함하는 경우에는, 요청 STA가 하나의 동작 채널을 결정하여 이를 알려주는 경우라고 해석할 수 있다. 또는, 하나 이상의 채널에 대한 정보를 포함하는 경우에는 요청 STA가 하나 이상의 후보 채널을 결정하여 이를 응답 STA에게 알려주는 경우에 해당할 수 있다.
도 13(b)는 채널 스위칭 응답 프레임의 예시적인 포맷을 나타내는 도면이다.
도 13(b)에서 카테고리 필드는 채널 스위칭 액션 프레임에 해당하는 값으로 설정될 수 있고, 스펙트럼 관리 액션 필드는, 상기 표 4의 예시에 따르는 경우, 채널 스위칭 응답에 해당하는 값인 6 으로 설정될 수 있다.
상태 코드(status code) 필드는 채널 스위칭 요청의 성공 여부를 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 아래의 표 5는 상태 코드 필드가 가질 수 있는 예시적인 값과 그 의미를 나타낸다.
표 5
Figure PCTKR2012005065-appb-T000005
상기 표 5에서, 상태 코드 필드가 1, 2, 3 또는 4의 값을 가지는 경우에, 도 13(b)의 채널 번호 필드, 규제 클래스 필드 및 채널 스위칭 타이밍 필드는 필요하지 않으므로 존재하지 않을 수 있다. 상기 표 5에서 상태 코드가 1인 경우는, 하나의 채널에 대해서 채널 스위치 요청이 있었고, 해당 채널로 스위칭하겠다는 것을 나타내므로 어떤 채널로의 스위칭인지를 나타낼 필요가 없기 때문이다. 상태 코드 2, 3 또는 4의 경우에는 요청이 거절되거나 성공하지 못한 경우이므로, 스위칭될 채널에 대한 정보가 포함될 수 없다. 한편, 상태 코드 5는 여러 개의 사용 가능 채널에 대해 채널 스위칭 요청이 있었을 때, 응답 STA이 자신의 사용 가능 채널을 종합적으로 고려하여 요청된 채널들 중에서 최적의 동작 채널을 결정하고, 결정된 채널로 스위칭함을 알려주는 경우를 나타낸다.
채널 스위칭 요청을 수신한 인에이블링 STA(응답 STA)는 현재 동작 채널이 종속 채널의 가용 채널이 아니라고 판단하면, 응답 STA은 자신의 WSM과 스위칭을 요청한 STA의 WSM을 비교하여, 두 STA에게 공통으로 사용 가능한 주파수 영역을 선택하고, 공통으로 사용 가능한 주파수 내에서 구성 가능한 WLAN 채널을 선택할 수 있다.
요청 STA과 응답 STA이 공통으로 사용가능한 주파수가 존재하는 경우, 응답 STA는 선택된 WLAN 채널 정보를 채널 스위칭 응답을 통해서 종속 STA(요청 STA)에게 알려줄 수 있다. 즉, 도 13(b)의 채널 번호 필드, 규제 클래스 필드 및 채널 스위칭 타이밍 필드는, 인에이블링 STA(응답 STA)이 결정한 동작 채널에 대한 정보를 포함한다. 이 경우, 상태 코드 필드의 값은 5로 설정될 수 있다.
요청 STA과 응답 STA이 공통으로 사용가능한 주파수가 존재하지 않는 경우, 인에이블링 STA는 상태 코드 3으로 설정될 수 있고, 도 13(b)의 채널 스위칭 응답 프레임에 채널 번호 필드, 규제 클래스 필드 및 채널 스위칭 타이밍 필드는 포함되지 않을 수 있다.
전술한 바와 같은 채널 스위칭 요청은, 인에이블링 STA의 동작 채널이 종속 STA의 가용 채널에 해당하지 않는 경우에 일반적으로 수행될 수 있다. 그러나, 채널 스위칭 요청에 포함된 채널 정보가 인에이블링 STA의 현재 동작 채널에 해당하는 경우가 발생할 수도 있고, 이 경우에도 인에이블링 STA는 채널 스위칭 응답에 현재 동작 채널을 포함하여 응답하는 것으로 동작할 수도 있다.
전술한 예시에서는 종속 STA(요청 STA)은 자신이 선호하는 스위칭 후보 채널에 대한 정보를 인에이블링 STA에게 제공하고, 인에이블링 STA(응답 STA)가 두 STA의 WSM을 종합적으로 고려하여 스위칭할 채널을 선택하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 다른 예시로서, 종속 STA(요청 STA)가 직접 스위칭할 채널(즉, 타겟 채널)을 결정하는 방식으로 동작할 수도 있다. 이 경우, 타겟 채널을 선택함에 있어서, 종속 STA가 자신의 WSM에서 타겟 채널을 선택하여 그 정보를 인에이블링 STA에게 전송할 수도 있다. 또는, 종속 STA가 인에이블링 STA의 WSM을 획득한 경우에는 종속 STA 자신이 가진 WSM과 인에이블링 STA의 WSM을 비교하여 두 STA에게 공통으로 사용가능한 주파수 영역을 선택하고, 공통으로 사용 가능한 주파수 내에서 구성 가능한 WLAN 채널을 타겟 채널로서 선택하여, 타겟 채널 정보를 인에이블링 STA에게 전송해 줄 수도 있다.
종속 STA이 인에이블링 STA의 WSM을 획득하는 방식은 다음과 같을 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 종속 STA와 인에이블링 STA간의 링크 셋업 과정에서 인에이블링 STA의 WSM이 종속 STA에게 전달될 수 있다. 또는, 종속 STA가 인에이블링 STA에게 인에이블링 STA의 WSM을 직접 요청할 수도 있고, 이 경우에 인에이블링 STA는 요청 메시지에 대한 응답으로 자신의 WSM을 종속 STA에게 전송할 수도 있다.
종속 STA에 의해 선택된 타겟 채널이, 인에이블링 STA의 동작 채널에는 해당하지만 종속 STA의 가용 채널에는 해당하지 않는 채널인 경우에, 종속 STA가 인에이블링 STA에게 동작 채널을 해당 타겟 채널로 변경하라고 요청하라는 의미로서 해석될 수도 있다. 이러한 채널 스위칭 요청을 수신한 인에이블링 STA은 요청된 타겟 채널로 동작 채널을 변경하는 것이 적절하다고 판단하면, 해당 요청을 수락하고 그 결과를 채널 스위칭 응답을 통해서 종속 STA(요청 STA)에게 알려줄 수 있다. 이 경우, 도 13(b)의 상태 코드 필드는 상기 표 5에서 1의 값으로 설정될 수 있고, 채널 스위칭 응답 프레임에 채널 번호 필드, 규제 클래스 필드 및 채널 스위칭 타이밍 필드는 포함되지 않을 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
AP(700)는 프로세서(710), 메모리(720), 송수신기(730)를 포함할 수 있다. STA(750)는 프로세서(760), 메모리(770), 송수신기(780)를 포함할 수 있다. 송수신기(730 및 780)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(710 및 760)는 송수신기(730 및 760)와 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(710 및 760)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 AP 및 STA의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(720 및 770)에 저장되고, 프로세서(710 및 760)에 의하여 실행될 수 있다. 메모리(720 및 77)는 프로세서(710 및 760)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(710 및 760)의 외부에 설치되어 프로세서(710 및 760)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.
위와 같은 AP 및 STA 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. 제 1 스테이션(STA)이 제 2 STA을 통하여 데이터베이스(DB)에 액세스하는 방법으로서,
    종속 STA으로서 동작하는 상기 제 1 STA이 인에이블링 STA으로서 동작하는 상기 제 2 STA으로부터 비콘 또는 인에이블링 신호를 수신하는 단계;
    상기 제 2 STA과의 링크 셋업 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 제 2 STA과의 링크를 통해 상기 DB에 액세스하는 단계를 포함하는, DB 액세스 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 STA는 상기 DB로부터 상기 제 1 STA에 대한 가용 채널 리스트를 획득하는, DB 액세스 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 STA는 지리적-위치결정 능력(geo-location capability) 및 DB 액세스 능력을 갖춘 STA인, DB 액세스 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 STA과의 링크가 설정되기 전에는 상기 제 1 STA에게 인터넷 연결이 제공되지 않는, DB 액세스 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 STA가, 상기 제 1 STA의 상기 DB 액세스 이후에, 종속 STA로서 동작하는 제 3 STA에게 인에이블링 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, DB 액세스 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 STA이 상기 제 3 STA으로부터 채널 가용성 질의(CAQ) 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 STA으로부터 상기 제 3 STA에게 CAQ 응답 요청을 전송하는 단계를 더 포함하는, DB 액세스 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 STA으로부터 상기 제 3 STA에게 채널 유효성 신호(CVS)를 전송하는 단계를 더 포함하는, DB 액세스 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 STA는 지리적-위치결정 능력(geo-location capability) 및 DB 액세스 능력을 갖춘 STA인, DB 액세스 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 STA는 지리적-위치결정 능력(geo-location capability) 또는 DB 액세스 능력 중 하나 이상을 갖추지 않은 STA인, DB 액세스 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 STA가 상기 제 2 STA에게 채널 스위칭을 요청을 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 STA로부터 채널 스위칭 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는, DB 액세스 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널 스위칭 요청은 상기 제 1 STA의 가용 채널 리스트에 상기 제 2 STA의 동작 채널이 포함되지 않는 경우에 전송되는, DB 액세스 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널 스위칭 요청은 상기 제 1 STA이 선호하는 하나 이상의 후보 채널에 대한 정보를 포함하고,
    상기 채널 스위칭 응답은 상기 제 2 STA에 의해 결정된 타겟 채널에 대한 정보를 포함하는, DB 액세스 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널 스위칭 요청은 상기 제 1 STA에 의해 결정된 타겟 채널에 대한 정보를 포함하고,
    상기 채널 스위칭 응답은 상기 제 2 STA에 의해서 상기 타겟 채널에 대한 스위칭의 성공 여부를 나타내는 정보를 포함하는, DB 액세스 방법.
  14. 제 2 스테이션(STA) 장치를 통하여 데이터베이스(DB)에 액세스하는 제 1 STA 장치로서,
    외부 장치와 송수신을 수행하도록 구성되는 송수신기; 및
    상기 송수신기를 포함하는 상기 제 1 STA 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    종속 STA으로서 동작하는 상기 제 1 STA 장치가 인에이블링 STA으로서 동작하는 상기 제 2 STA 장치로부터 비콘 또는 인에이블링 신호를, 상기 송수신기를 통하여 수신하고,
    상기 제 2 STA 장치와의 링크 셋업 동작을 수행하고,
    상기 제 2 STA 장치와의 링크를 통해 상기 DB에 액세스하도록 구성되는, STA 장치.
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