【文献】
Yohannes D. Alemseged, Yongho Seok, et al,Normative text to resolve comments related to multiple locations channel availability query,IEEE P802.11 Wireless LANs doc.: IEEE 802.11-10/712r16,2011年 5月12日,p.7-8,URL,https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/11/11-11-0664-06-00af-normative-text-to-resolve-comments-related-to-multiple-locations-channel-availability-query.doc
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記複数の位置に利用可能な共通チャンネルが存在しない場合、前記CAQ応答メッセージは、前記複数の機器位置中の一つの機器位置に対する前記利用可能なチャンネルリストとともに成功を示す原因結果コードを含む、請求項1に記載の方法。
前記複数の位置に利用可能な一つ以上の共通チャンネルが存在する場合、前記CAQ応答メッセージは、前記複数の位置に共通的に適用可能である前記チャンネル可用性情報を含む、請求項1に記載の方法。
前記複数の位置に利用可能な一つ以上の共通チャンネルが存在する場合、前記CAQ応答メッセージは、前記複数の機器位置に対する利用可能なチャンネルリストとともに成功を示す原因結果コードをさらに含む、請求項1に記載の方法。
無線通信システムにおいてチャンネル可用性質疑(CAQ)手順を実行するためのCAQ要請ステーション(STA)として動作可能なステーション機器であって、前記ステーション機器は、
送受信機と、
プロセッサと
を含み、
前記プロセッサは、
前記送受信機を制御して、CAQ応答STAに、複数の位置の機器位置情報を含むCAQ要請メッセージを伝送することと、
前記送受信機を制御して、チャンネル可用性情報を含むCAQ応答メッセージを前記CAQ応答STAから受信することと
を実行するように構成され、
前記複数の位置に利用可能な共通チャンネルが存在しない場合、前記CAQ応答メッセージは、前記複数の位置中の第1の位置のみに適用可能である前記チャンネル可用性情報を含む、ステーション機器。
無線通信システムにおいてチャンネル可用性質疑(CAQ)手順を実行するためのCAQ応答ステーション(STA)として動作可能なステーション機器であって、前記ステーション機器は、
送受信機と、
プロセッサと
を含み、
前記プロセッサは、
前記送受信機を制御して、CAQ要請STAから、複数の位置の機器位置情報を含むCAQ要請メッセージを受信することと、
前記送受信機を制御して、チャンネル可用性情報を含むCAQ応答メッセージを前記CAQ要請STAに伝送することと
を実行するように構成され、
前記複数の位置に利用可能な共通チャンネルが存在しない場合、前記CAQ応答メッセージは、前記複数の位置中の第1の位置のみに適用可能である前記チャンネル可用性情報を含む、ステーション機器。
【背景技術】
【0002】
無線LAN技術に対する標準は、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11標準として開発されている。IEEE 802.11a及びbは、2.4GHz又は5GHzで非免許帯域(unlicensed band)を利用し、IEEE 802.11bは11Mbpsの伝送速度を提供し、IEEE 802.11aは54Mbpsの伝送速度を提供する。IEEE 802.11gは、2.4GHzで直交周波数分割多重化(Orthogonal frequency−division multiplexing、OFDM)を適用し、54Mbpsの伝送速度を提供する。IEEE 802.11nは多重入出力OFDM(multiple input multiple output−OFDM、MIMO−OFDM)を適用し、4個の空間ストリーム(spatial stream)に対して300Mbpsの伝送速度を提供する。IEEE 802.11nではチャンネル帯域幅を406MHzまでサポートし、この場合、600Mbpsの伝送速度を提供する。
【0003】
現在、TVホワイトスペース(TV whitespace、TVWS)帯域で非免許機器(unlicensed device)の動作を規定するためのIEEE 802.11af標準が開発されている。
【0004】
TVホワイトスペースは、ブロードキャストTVに割り当てられたVHF帯域(54〜60、76〜88、174〜216MHz)とUHF帯域(470〜698MHz)を含み、該当の周波数帯域で動作する免許機器(licensed device;TV放送及び無線マイクなど)の通信を阻害しないという条件下で非免許機器に対して使用が許可された周波数帯域を意味する。
【0005】
512〜608MHz、614〜698MHzでは、特殊ないくつかの場合を除いては、全ての非免許機器に動作が許容されているが、54〜60MHz、76〜88MHz、174〜216MHz、470〜512MHz帯域は固定型機器間の通信のみに許容された。固定型機器とは、定められた位置のみで伝送を行う機器をいう。以下の説明において、ホワイトスペース帯域は上述したTVホワイトスペースを含むが、これに限定される必要はない。
【0006】
ホワイトスペース帯域を使用することを望む非免許機器は、免許機器に対する保護機能を提供しなければならない。したがって、ホワイトスペース帯域で伝送を開始する前に必ず免許機器が該当の帯域を占有しているかどうかを確認する。
【0007】
このために、非免許機器は、インターネット又は専用網を介してジオロケーション・データベース(geo−location database)に接続し、該当の地域で使用可能なチャンネルリスト情報を獲得しなければならない。ジオロケーション・データベースは、自分に登録された免許機器の情報と各免許機器の地理的位置及び使用時間によって動的に変化するチャンネル使用情報を格納・管理するデータベースである。
【0008】
STAは、周波数センシングメカニズム(spectrum sensing mechanism)を行うことができる。周波数センシングメカニズムとしては、エネルギー検出(Energy Detection)方式、特徴検出(Feature Detection)方式などを活用することができる。例えば、受信信号の強度が一定値以上であると、免許機器又は既存ユーザー(incumbent user)が使用中であると判断することができ、DTVプリアンブルが検出されると、既存ユーザーが使用中であると判断することができる。そして、現在使用中のチャンネルと直ぐ隣接しているチャンネルで既存ユーザーが使用中であると判断されると、STAとAPは伝送電力を低下させなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上述したように、ホワイトスペース帯域でSTAが動作するためには、該当のホワイトスペース帯域内の可用チャンネル情報を獲得する必要がある。以下では、ホワイトスペース帯域でWLAN動作を行うことを望むSTAがチャンネル可用性質疑を効率的に行う方法及び装置を提案しようとする。特に、STAの移動状況を考慮する場合、毎度可用チャンネル情報をアップデートするよりは、複数の位置に対するチャンネル可用性質疑を一度に行うための方法及びこのための信号形態を提案しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述したような課題を解決するための本発明の一側面では、無線通信システムでステーション(以下、「STA」という)がチャンネル質疑手順を行う方法において、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当する第1のSTAが前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当する第2のSTAに前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを伝送し、チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第2のSTAから受信し、前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報は、前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを特徴とするチャンネル質疑手順遂行方法を提案する。
【0011】
ここで、チャンネル可用性情報は、登録位置サーバーから獲得されることが望ましく、前記第2のSTAは登録位置サーバーであり得る。
【0012】
このとき、前記機器位置情報は、少なくとも緯度、経度及び半径情報を有する地理的地点情報を含むことができ、前記半径情報は、前記緯度及び経度情報によって規定される地点から水平面での半径を示すことができる。
【0013】
また、前記第1のメッセージは、前記機器位置情報の数を示す情報をさらに含むことができる。
【0014】
また、前記複数の位置に対する機器位置情報は、第1のタイプ及び第2のタイプのうち一つ以上のタイプによって規定することができ、このとき、前記第1のタイプは、少なくとも緯度、経度及び半径情報を有する地理的地点情報に基づいて規定し、前記第2のタイプは複数の機器位置情報に基づいて規定することができる。
【0015】
また、前記第1のメッセージの機器位置情報が前記特定領域内の複数の位置に対する情報であるが、前記特定領域に共通的に可用なチャンネルがない場合、前記チャンネル可用性情報は前記複数の位置のうち1番目の位置に対する情報であり得る。
【0016】
一方、前記チャンネル質疑手順は、GAS(Generic Advertisement Service)プロトコルを用いて行われ、前記第1及び第2のSTAはRLQP(Registered Location Query Protocol)をサポートすることができる。
【0017】
この場合、前記第1のメッセージは、前記第1のメッセージがチャンネル可用性質疑要請のためのものであることを示す原因結果コード;及び前記チャンネル可用性質疑要請STA及び前記チャンネル可用性質疑応答STAの住所のためのSTA識別情報をさらに含むことができる。
【0018】
また、前記第2のメッセージは、第1の値又は第2の値を示す原因結果コードをさらに含むことができ、このとき、前記第1の値は、前記チャンネル可用性情報が前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを示し、前記第2の値は、前記チャンネル可用性情報が前記複数の位置のうち1番目の位置に対する情報であることを示すことができる。
【0019】
上述したような課題を解決するための本発明の他の一側面では、無線通信システムでチャンネル質疑手順の第1のステーション(以下、「STA」という)として動作可能なステーション装置において、前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当する第2のSTAに前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを伝送し、チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第2のSTAから受信する送受信機;及び前記送受信機と連結され、前記第1のSTAが前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当するように前記送受信機を制御するプロセッサを含み、前記プロセッサは、前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報が前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であると見なすように構成されることを特徴とする無線通信ステーション装置を提案する。
【0020】
また、本発明の更に他の側面では、無線通信システムでステーション(以下、「STA」という)がチャンネル質疑手順を行う方法において、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当する第1のSTAから前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当する第2のSTAで前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを受信し、チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第1のSTAに伝送し、前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報は、前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを特徴とするチャンネル質疑手順遂行方法を提案する。
【0021】
本発明の更に他の側面では、無線通信システムでチャンネル質疑手順を行う第2のステーション(以下、「STA」という)として動作可能なステーション装置において、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当する第1のSTAから前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機 器位置情報を含む第1のメッセージを受信し、チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第1のSTAに伝送する送受信機;及び前記送受信機と連結されており、前記ステーション装置が前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当するように動作する ことを制御するプロセッサを含み、前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報は、前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを特徴とする無線通信ステーション装置を提案する。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
無線通信システムでステーション(以下、「STA」という)がチャンネル質疑手順を行う方法において、
前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当する第1のSTAが前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当する第2のSTAに前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを伝送し、
チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第2のSTAから受信し、
前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報は、前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを特徴とする、チャンネル質疑手順遂行方法。
(項目2)
前記チャンネル可用性情報は登録位置サーバーから獲得される、項目1に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目3)
前記第2のSTAは登録位置サーバーを含む、項目1に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目4)
前記機器位置情報は、少なくとも緯度、経度及び半径情報を有する地理的地点情報を含み、
前記半径情報は、前記緯度及び経度情報によって規定される地点から水平面での半径を示す、項目1に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目5)
前記第1のメッセージは、前記機器位置情報の数を示す情報をさらに含む、項目1に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目6)
前記複数の位置に対する機器位置情報は、第1のタイプ及び第2のタイプのうち一つ以上のタイプによって規定され、
前記第1のタイプは、少なくとも緯度、経度及び半径情報を有する地理的地点情報に基づいて規定され、
前記第2のタイプは複数の機器位置情報に基づいて規定される、項目1に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目7)
前記第1のメッセージの機器位置情報が前記特定領域内の複数の位置に対する情報であるが、前記特定領域に共通的に可用なチャンネルがない場合、
前記チャンネル可用性情報は前記複数の位置のうち1番目の位置に対する情報である、項目1に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目8)
前記チャンネル質疑手順は、GAS(Generic Advertisement Service)プロトコルを用いて行われ、前記第1及び第2のSTAはRLQP(Registered Location Query Protocol)をサポートする、項目1に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目9)
前記第1のメッセージは、
前記第1のメッセージがチャンネル可用性質疑要請のためのものであることを示す原因結果コード;及び
前記チャンネル可用性質疑要請STA及び前記チャンネル可用性質疑応答STAの住所のためのSTA識別情報をさらに含む、項目8に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目10)
前記第2のメッセージは、第1の値又は第2の値を示す原因結果コードをさらに含み、
前記第1の値は、前記チャンネル可用性情報が前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを示し、
前記第2の値は、前記チャンネル可用性情報が前記複数の位置のうち1番目の位置に対する情報であることを示す、項目8に記載のチャンネル質疑手順遂行方法。
(項目11)
無線通信システムでチャンネル質疑手順の第1のステーション(以下、「STA」という)として動作可能なステーション装置において、
前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当する第2のSTAに前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを伝送し、チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第2のSTAから受信する送受信機;及び
前記送受信機と連結され、前記第1のSTAが前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当するように前記送受信機を制御するプロセッサを含み、
前記プロセッサは、前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報が前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であると見なすように構成されることを特徴とする、無線通信ステーション装置。
(項目12)
無線通信システムでステーション(以下、「STA」という)がチャンネル質疑手順を行う方法において、
前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当する第1のSTAから前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当する第2のSTAで前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを受信し、
チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第1のSTAに伝送し、
前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報は、前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを特徴とする、チャンネル質疑手順遂行方法。
(項目13)
無線通信システムでチャンネル質疑手順を行う第2のステーション(以下、「STA」という)として動作可能なステーション装置において、
前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性質疑STAに該当する第1のSTAから前記チャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを受信し、チャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記第1のSTAに伝送する送受信機;及び
前記送受信機と連結されており、前記ステーション装置が前記チャンネル質疑手順をサポートし、前記チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当するように動作することを制御するプロセッサを含み、
前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、前記チャンネル可用性情報は、前記特定領域内の前記複数の位置に共通的に適用可能であることを特徴とする、無線通信ステーション装置。
【発明の効果】
【0022】
上述したような本発明の各実施形態によると、ホワイトスペース帯域でWLAN動作を行うことを望むSTAがチャンネル可用性質疑を効率的に行うことができ、特に、STAの移動時にも、毎度可用チャンネル情報をアップデートせずに複数の位置に対するチャンネル可用性質疑を一度に行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下で開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのものであって、本発明が実施され得る唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者であれば、本発明がこのような具体的な細部事項がなくても実施され得ることが分かる。
【0025】
いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示される。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素については同一の図面符号を使用して説明する。
【0026】
上述したように、ホワイトスペース帯域で動作しようとするSTAは、該当のホワイトスペース帯域で可用チャンネルに対する情報を獲得することが要求される。このような可用チャンネル情報は、時々WSM(White Space Map)の形態を有することができる。
【0027】
図1は、WSM情報要素の一例を示した図である。
【0028】
WSM情報要素(information element)とは、特定STA(例えば、活性化STA又は依存的STAをイネーブルした依存的AP)が他のSTA(例えば、依存的STA)にどのチャンネルで伝送を許容するかを知らせるためのもので、ビーコン、プローブ応答、WSM公告(announcement)などの管理作用フレームに含ませて伝送することができる。
【0029】
TVホワイトスペース帯域でのWSMは、TV信号のチャンネル占有可否に関する情報を有するようになるが、特定時点で各非免許機器が使用可能なチャンネルの番号と該当のチャンネルで許容される最大電力値をリストの形態で指示することができる。
【0030】
活性化STAは、依存的STAにWSMを伝送することができる。また、活性化STAからイネーブルされた依存的APは、依存的STAにWSMを伝送する。これは、上述したように、ホワイトスペースで動作する各依存的STAのスキャニング過程を効率的にサポートするように用いることができる。すなわち、依存的STAは、受信したWSMで可用であると指示されるチャンネル内のみで規定されたWLANチャンネルのみに対してスキャニングを行うことができる。
【0031】
図1に示した例で、国家コードフィールドは、該当のフィールドの後に来るチャンネルマップの位置に対する情報を提供する。すなわち、TVホワイトスペースの例を挙げると、TV帯域の範囲とTVチャンネルの帯域幅は各国家ごとに異なっており、これによる規定領域(regulatory domain)も多様になる。したがって、国家コードフィールドは、チャンネルマップフィールドと共に、WSMを受信するSTAが使用可能なTVチャンネルの物理的位置を理解できるようにする。
【0032】
国家コードフィールドには、3オクテットの国家ストリング(country string)値をシグナリングすることができる。すなわち、最初の2オクテットは、ISO/IEC 3166−1に定義された国家コードを示し、最後のオクテットは環境を意味することができる。拡張的に、該当のフィールドは国家情報より詳細な情報を含むことができ、特定国家内の地域コード値を含むことができる。
【0033】
チャンネルの可用性の可否をシグナリングするチャンネルマップの基本単位は、必ずTVチャンネル帯域幅であるべきではないが、該当の規定領域のデータベースが提供する最も小さい基本単位のチャンネル情報であり得る。
【0034】
チャンネルマップフィールドには、使用可能なチャンネル番号(例えば、TVチャンネル番号)とFCC規定による各使用可能なチャンネル(TVチャンネル)に該当する最大伝送電力値が含まれるようにする。
図2は、
図1に示したWSMのうち、チャンネルマップフィールドを具体的に示した図である。
【0035】
図2に示したように、WSMのチャンネルマップフィールドは機器タイプフィールドを含むことができる。すなわち、活性化STA又はチャンネルマップ情報を伝送する依存的APがチャンネルマップを伝送するとき、自分がサービスしようとする機器タイプを共にシグナリングすることが望ましい。なぜなら、機器タイプによって使用可能なチャンネルと許容可能な最大電力値が異なり得るためである。例えば、固定型機器の場合、既存ユーザーが使用中のTVチャンネルに対して隣接チャンネルを使用することができない。しかし、個人用/移動型機器の場合、許容可能な最大電力値を100mWから40mWに減少させる条件で既存ユーザーが使用中のTVチャンネルに対して隣接チャンネルを使用することができる。
【0036】
したがって、チャンネルマップには、使用可能なチャンネル番号(例えば、TVチャンネル番号)とFCC規定による各使用可能なチャンネルに該当する最大伝送電力フィールドと共に、機器タイプ情報が含まれることが望ましい。機器タイプは、該当のWSMを伝送する機器タイプをシグナリングするよりは、該当のWSMを使用できる自分がサービス中の機器のタイプをシグナリングする。
【0037】
具体的に、機器タイプには、固定型機器、個人用/移動型機器などの情報と該当のWSMをそのまま使用できるSTAの周波数マスク(spectrum mask)値を共にシグナリングすることができる。
【0038】
固定型機器は、機器タイプが個人用/移動型機器となっているWSMを使用不可能にすることができる。WSMに機器タイプフィールドが個人用/移動型機器となっている場合、固定型機器によって使用できないチャンネルが使用可能なものとして含まれ得るためである。
【0039】
一方、
図2に示したチャンネルマップは、登録位置情報を含む。登録位置フィールドは、3次元座標(緯度、経度、高度)に表現されるジオロケーション情報である。これは、望ましくは、緯度、経度、高度値とそれぞれの解像度を含むことができ、該当の位置情報が活性化STAに該当するか、それとも依存的STAに該当するかも含むことができる。
【0040】
図3は、本発明の説明のための登録位置フィールドの一例を示した図である。
【0041】
図3に示した形態は、IEEE 802.11y標準に定義されたDSE登録位置要素ボディーフィールド(Registered Location element body field)に基づいて、依存的活性化識別子、規定クラス、チャンネル番号は留保(reserved)値に設定することができる。
【0042】
上述したWSM情報は、
図3に示した形態を有する位置情報によって特定される特定位置で可用チャンネルリストを知らせることができる。ただし、このようなWSMを受信したSTAが一定範囲以上に該当の位置から逸脱する場合、該当のSTAは再びWSMを受信しなければならなく、このために、チャンネル可用性質疑を再び行わなければならない。このような問題を解決するための本発明の一側面では、複数の位置に対する可用チャンネル情報を質疑し、これによるWSMを受信して動作する方法を下記のように提案する。
【0043】
例えば、活性化STAは、自分の位置のみならず、多数の周辺位置で使用可能なチャンネルの情報を獲得することができる。このような方式で獲得した使用可能なチャンネル情報を組み合わせることによって、活性化STAは使用可能なチャンネルが同一な地理的領域を設定することができる。このような地理的領域は、特定の座標セットに定義される境界を有するようになる。該当の境界内では、STAが移動するとしても使用可能なチャンネルが依然として有効になり、新しく使用可能チャンネルをアップデートしなくてもよい。以下では、このように複数の位置(地点)に基づいた地理的領域をホワイトスペース領域と呼ぶことにする。
【0044】
依存的STAは、活性化STAから活性化信号を受信することによって動作を開始できるが、このとき、特定の活性化STAからイネーブルされる多数の依存的STAが地域的に特定範囲内に存在する場合を考慮することができる。
【0045】
図4は、本発明の一実施形態を説明するためのキャンパス環境を示した図である。
【0046】
図4のようなキャンパス環境には活性化STAがあり、該当の活性化STAからイネーブルされる多数の依存的STAがキャンパスの随所に分散して位置しており、この依存的STAは、必要に応じてキャンパス内で他の建物、他の講義室、他の階などに移動することができる。このようなキャンパス又はオフィス/アパートのように地域的に分離されるサービス環境では、該当の地域内で使用可能な共通のチャンネル情報を使用することが効率的である。特に農村地域でも、位置による使用可能チャンネルの変化程度が非常に微弱であるため有用であると期待される。
【0047】
ホワイトスペース領域範囲は、多様な形態で表現することができる。例えば、登録位置のジオロケーション座標地点を中心に一定の半径内に位置する領域に表現することができる。これは、どの形態を有しても構わないが、登録位置情報と組み合わせてホワイトスペース領域の物理的位置を計算しなければならない。
【0048】
簡単な例を挙げると、登録位置が(x1,y1,z1)の3次元座標に登録されており、ホワイトスペース範囲は半径値に設定することができる。この場合、(x1,y1,z1)を球の中心とし、半径を有する球形のホワイトスペース領域を設定することができる。
【0049】
一方、個人用/移動型機器に対する登録情報として高度値が省略される場合、緯度と経路で特定される地点から平面上の特定半径内の領域に特定することもできる。
【0050】
上述したように、キャンパス/農村地域で特定の地域範囲内で共通的に使用可能なチャンネルを使用可能にすることができる。しかし、これは、必ずキャンパスや農村地域のみに該当するものではなく、どの場合にも必要に応じて同一のホワイトスペース領域に存在する全てのSTAに有効な共通チャンネルを計算して使用可能にすることができる。
【0051】
図4は、本発明の一実施形態に係るWSM運用方法を説明するための図である。
【0052】
図4において、特定地域範囲に位置した依存的STAは、活性化STAからイネーブルされて動作を開始する。このとき、活性化STAは、活性化信号及びWSMを伝送するようになるが、WSMは、
図1に示したような構造を有することができ、使用可能なチャンネルの情報は、
図2に示したようなチャンネルマップ形態を有することができる。また、活性化STAからWSMを受信するようになる依存的STAは、チャンネルマップフィールドを通して伝達された使用可能なTVチャンネル番号と最大伝送電力値に基づいて互いに異なる各依存的STA間の通信を行うことができる。
【0053】
ただし、本実施形態に係る活性化STAは、多様な位置での使用可能なチャンネル情報を通して自分が設定したホワイトスペース領域範囲内で共通的に使用可能なチャンネルを獲得して伝送することを提案する。これは、獲得した多数の位置で使用可能なチャンネル集合をAND演算し、それら間の交集合を計算することによって可能である。
【0054】
該当の計算に必要な最適な位置情報と使用可能なチャンネル情報及びこれを導出する過程は、どの方法を使用しても構わないが、ホワイトスペース領域範囲内で選択した任意の位置で最終的に計算された共通の使用可能なチャンネルが適用されない場合はあってはならない。
【0055】
ホワイトスペース領域を先に設定し、該当の領域をカバーできる複数の位置を計算して選択することもでき、自分がサービスする事前に登録されている各依存的STAの位置や特定位置情報から適切なホワイトスペース領域を計算することもできる。位置とホワイトスペース領域の先後関係は、どのアルゴリズムを使用してこれらを導出するかによって変わり得る。
【0056】
図5は、本発明の一実施形態に係るホワイトスペース領域が特定地点を中心に一定の半径内に形成される例を示している。
【0057】
活性化STAが設定したホワイトスペース領域範囲によって、
図5のように境界を形成することができる。ホワイトスペース領域内に位置することは、境界内に該当の座標が位置することを意味する。活性化STAが複数の位置上で可用なチャンネル情報をデータベース又は登録位置サーバー(RLS)から獲得し、ホワイトスペース領域内で共通的に使用可能なチャンネルを計算すると、これをホワイトスペース領域内に位置した依存的STAに知らせることができる。これは、上述したように、活性化信号、WSMを介して伝送することができる。
【0058】
WSMの登録位置は、活性化STAのジオロケーション情報に該当し、ホワイトスペース領域範囲は、登録位置からの半径又は位置ベクトルなどの形態を有するようになる。WSMを受信した依存的STAは、これら2個のフィールドを組み合わせ、
図5の点線で表示されたホワイトスペース領域を計算することができる。
【0059】
図6は、本発明の一実施形態に係るホワイトスペース領域内のWSMの活用制限を説明するための図である。
【0060】
依存的STAは、計算されたホワイトスペース領域内では自由に移動し、同一の使用可能チャンネルを使用しながら動作することができる。ただし、依存的STAが、活性化STAが設定したホワイトスペース領域を逸脱するように移動する場合、活性化STAから獲得していたチャンネルマップ情報がこれ以上有効でなくなる。したがって、上述したように、ホワイトスペース領域を逸脱する場合、該当のSTAは、チャンネルマップ情報をアップデートしなければならない。
【0061】
チャンネルマップのアップデートは、場合によって異なる形で具現することができる。依存的STAがホワイトスペース領域を逸脱したが、活性化STAと継続して通信しながらイネーブル状態を維持できる場合は、WSMを要請し、新しいWSMを獲得することができる。活性化STAがホワイトスペース領域のみをサービスする場合は、STAがホワイトスペース領域を逸脱することによってデイネーブル(deenable)され、新たに他の活性化STAを通して得ネーブルされなければならない。
【0062】
依存的STAは、自分のジオロケーション情報を登録せずに、
図6のように動作することができる。しかし、AP(Access Point)のようにマスター機器として動作することを望む依存的STAは、自分のジオロケーション情報を活性化STAを通して位置サーバー又はデータベースに登録しなければならない。
【0063】
依存的STAは、自分の位置情報を登録した後、自分の座標で使用可能なチャンネルを質疑し、該当の座標で使用可能なチャンネルリストをWSMなどの形態で受信して使用することができる。この場合、
図2のチャンネルマップで登録位置とホワイトスペース領域範囲はNULL値を有することができる。しかし、登録した座標で一定距離(例えば、100m)以上移動する場合、使用可能なチャンネルリストはこれ以上有効でなくなる。
【0064】
依存的STAは、ホワイトスペース領域を設定し、同一のチャンネルを使用しながら領域内で移動することを望む場合がある。この場合、依存的STAは、WSM要請フレームを活性化STAに送る。
【0065】
図7は、本発明の一実施形態によって依存的APが活性化STAにWSM情報を要請する動作を説明するための図である。
【0066】
WSM要請を受信した活性化STAは、
図2のような形態のチャンネルマップを含むWSMに対してWSM応答フレームで応答することができる。このとき、WSM応答フレームの登録位置フィールドは、依存的STA(AP)のジオロケーションに該当する。そして、WSM応答フレームのホワイトスペース領域範囲は、登録位置からの半径又は複数の位置を示す位置ベクトルであり得る。
【0067】
図5及び
図6の場合、登録位置は、活性化STAの位置であると仮定した。ただし、
図7の場合、移動する依存的STAがWSMを要請する時点で登録された位置情報が登録位置に使用されると仮定する。
【0068】
活性化STAは、依存的APの登録されたジオロケーション情報とその周辺の位置情報に基づいてホワイトスペース領域内の多様な位置での使用可能なチャンネル情報をデータベースに要請して獲得し、共通的に使用可能なチャンネルを計算することができる。これは、多数の位置で使用可能なチャンネル集合をAND演算することによって、それら間の交集合を計算することである。
【0069】
該当の計算に必要な最適な位置情報と使用可能なチャンネル情報及びこれを導出する過程は、どの方法を使用しても構わないが、ホワイトスペース領域範囲内で選択した任意の位置で最終的に計算された共通の使用可能なチャンネルが適用されない場合はあってはならない。
【0070】
依存的APは、計算されたホワイトスペース領域内では自由に移動し、同一の使用可能なチャンネルを使用しながら動作することができる。したがって、自分が移動しながら動作するとき、ジオロケーションが一定距離(例えば、100m)以上変更される度に繰り返して使用可能なチャンネルを新たに獲得しなくてもよい。
【0071】
ただし、依存的APが、活性化STAが設定したホワイトスペース領域を逸脱する場合、活性化STAから獲得していたチャンネルマップ情報がこれ以上有効でなくなる。したがって、WSMをアップデートしなければならない。
【0072】
WSM要請フレームには登録位置と半径情報を含ませることができる。この場合、依存的APが自発的にホワイトスペース領域を設定し、これを受信した活性化STAは、要請した登録位置と半径情報に基づいてホワイトスペース領域を計算するようになる。活性化STAは、計算されたホワイトスペース領域内に含まれる適切な又は最適な複数の位置を選択し、該当の各位置で使用可能なチャンネル情報をデータベース(又は登録位置サーバー)から獲得することができる。
図5及び
図6のシナリオと類似した形で、活性化STAは、獲得した使用可能な各チャンネル情報から共通的に使用可能なチャンネルを計算することができる。活性化STAは、計算されたホワイトスペース領域内で共通的に使用可能なチャンネル情報でチャンネルマップを構成し、これをWSM応答フレームのWSMに含ませて依存的APに伝送することができる。
【0073】
上述した本発明の各実施形態では、共通的なWSMを構成して運用するためのホワイトスペース領域を緯度と経度で規定される特定地点を中心に半径によって規定する方式(第1のタイプ)と、複数の地点情報を示す位置ベクトルによって規定する方式(第2のタイプ)で例に挙げて説明した。ただし、上述したような二つのタイプを全て用いてホワイトスペース領域を構成することも可能である。
【0074】
図8は、本発明の一実施形態によってホワイトスペース領域を規定する方式を説明するための図である。
【0075】
上述したように、複数の位置で共通的に適用され得るWSMを運用するための領域情報は、緯度/経度によって規定される特定地点(p1)とそれからの平面上の半径(r1)で規定することもでき、複数の地点(p1,p2)で規定することもできる。併せて、本発明の一実施形態では、これら二つの方式が同時に適用される場合を排除せず、例えば、
図8で複数の地点(p1,p2)のそれぞれで特定半径(r1,r2)以内の範囲をホワイトスペース領域を形成するための位置情報として用いることもできる。
【0076】
一方、以下では、STAが使用可能なチャンネルリストを獲得するためにCAQ(Channel Availability Query)を行うとき、上述したように複数の位置に基づいた可用チャンネル情報を獲得する方法を説明する。
【0077】
上述したようにSTAがホワイトスペースで動作するためには、必ず既存ユーザーに対する保護を考慮しなければならない。したがって、STAは、ホワイトスペース帯域データベース又は位置サーバーに接続して自分の位置情報を登録し、使用可能なチャンネルリストを獲得しなければならない。このように使用可能なチャンネルリストを獲得する過程をCAQ過程という。
【0078】
図9は、チャンネル可用性質疑過程を概略的に説明するための図である。
【0079】
RLQP(Registered Location Query Protocol)を用いたチャンネル可用性質疑過程は、可用チャンネルリストを獲得するために登録位置保安サーバー(Registered Location Secure Server:RLSS)又は登録位置サーバー(RLS)を用いる。ここで、RLSS又はRLSは、必ずWLAN信号を送受信できることは要求されないが、有線又は無線などの任意の連結手段を通してRLQPを広告したSTA(例えば、
図9のSTA2)と連結された機能的エンティティを意味する。また、場合に応じて、STA2自体をRLSS又はRLSと同一のエンティティと見なすこともできる。
【0080】
図9を見ると、段階S1210で、STA1は、STA2がRLQPをサポートすることを示す広告プロトコル要素を受信することができる。すなわち、STA1は、広告プロトコルIDがRLQPを示す管理フレームをSTA2から受信することができる。
【0081】
ホワイトスペース帯域内での動作を望むSTA1は、CAQ要請STAとしてSTA2にCAQ要請メッセージを伝送することができる(S1220)。
図10は、本発明の一実施形態に係るチャンネル可用性質疑フレームフォーマットを示す。
【0082】
チャンネル可用性質疑動作フィールドは、
図10に示したように、機器クラス、機器識別子情報、機器位置情報、WSMを含むことができる。特に、本実施形態によると、機器位置情報フィールドは繰り返すことができる。したがって、STAは、機器位置情報を繰り返すことによって一つのフレームに多くの位置を示すことができる。この場合、該当の質疑が複数の位置に対するものであることを指示しなければならなく、このためのチャンネル質疑情報フィールドフォーマットを
図11に示した。
【0083】
図11は、本発明の好適な一実施形態に係るチャンネル質疑情報フィールドフォーマットを示した図である。多数の位置に対するチャンネル可用性質疑をする場合、機器位置情報存在フィールドを1に設定し、位置情報が存在することを指示し、機器位置情報フィールドの数は質疑する位置の数を示すことができる。
【0084】
図12は、本発明の一実施形態に係る機器位置情報の一例を示した図である。
【0085】
図12では、機器位置情報が緯度、経度、高度情報に加えて、近傍(Vicinity)情報を含むことを示した。これは、上述した実施形態で半径に対する他の表現であり得る。
図12では、近傍情報の存在有無を指示する近傍存在(vicinity present)フィールドを示している。そして、後続する32ビットは近傍情報を示した。
【0086】
近傍存在が0(off)である場合は、該当の特定地点に対する質疑を意味する。例えば、近傍が半径である場合、1kmのような広範囲なWSZ領域を構成し、一つのポイントに対してWSZを構成することもできるが、解像度距離(resolution distance)(50m)に該当する距離以内に離隔している多数のポイントロケーションに対する質疑でWSZを構成することもできる。
【0087】
また、本発明の一実施形態では、機器位置情報の数が複数である場合、近傍情報(又は半径情報)を含ませないこともできる。これは、上述したように複数の地点が指示される場合、各地点で解像度距離に該当する領域が設定されると見なすことができるので、追加的な近傍(半径)情報の指示は不必要であることもあるためである。
【0088】
一方、
図13は、個人用/移動型機器に対する機器位置情報を示す。機器位置情報は、個人用/移動型機器の場合、上述したように高度値を含まないこともある。この場合、近傍情報を各緯度−経度によって規定される平面上で規定することができる。下記の表1は、機器位置情報をTLV形態で示した例である。
【0090】
再び
図9を参照すると、このように質疑要請メッセージを受信したSTA2は、これをRLSS又はRLSに伝達することができる。最終的に、データベース/RLSは、複数の位置に対する質疑を受信した場合、各(領域に対応する)位置の組み合わせで決定されるホワイトスペース領域で共通的に使用可能なチャンネルを計算し、チャンネル可用性質疑フレームで応答する。これは、STA2を経てSTA1まで伝達される(S1240及びS1250)。STA2がRLSS又はRLS自体で具現される場合、RLSS又はRLS自身がSTA1の複数の位置に対する質疑に対して応答するようになる(S1240及びS1250を省略)。
【0091】
一方、上述したように、複数の位置に対して共通的に適用され得るチャンネルが一つ以上存在する場合、このように複数の位置に共通的に適用され得る共通チャンネルに対する情報を含むWSMをチャンネル可用性質疑応答メッセージで受信することができる。ただし、上述したように、複数の位置に対して共通的に適用され得るチャンネルが一つ以上存在する場合、本発明の一実施形態では、チャンネル可用性質疑応答メッセージで何ら情報も提供しない代わりに、複数の位置のうち最初の位置での可用チャンネルリストを提供することを提案する。これは、ホワイトスペース領域で共通的に利用可能なチャンネルリストを確保し、STAの移動時に毎度WSMを更新させないことはできないが、CAQ要請をしたSTAの現在位置で可用チャンネル情報を提供することによって、まず、現位置でWLAN動作を可能にすることができるためである。
【0092】
このようにCAQ要請/応答の場合を区分するために、本発明の一実施形態では、次のような原因結果コードを提案する、
【0094】
すなわち、本発明の一実施形態で
図9のようにCAQ要請を行う場合、原因結果コード1を通して該当のフレームがCAQ要請メッセージであることを示すことができる。また、CAQ応答メッセージで原因結果コード8を示す場合、CAQ要請で複数の位置によって形成された領域全体で共通的に可用なチャンネル情報を含むことを示し、原因結果コード3を示す場合、共通的に可用なチャンネルは提供しないが、複数の位置のうち1番目の位置での可用チャンネル情報を提供することを示すことができる。
【0095】
図14は、本発明を行えるSTAの構成を示すブロック図である。
【0096】
図14に示したように、STA機器100は、プロセッサ101、メモリ102、RF(Radio Frequency)ユニット103、ディスプレイユニット104及びユーザーインターフェースユニット105を含むことができる。物理インターフェースプロトコルの階層など各階層の機能はプロセッサ101で行うことができる。
【0097】
メモリ102は、プロセッサ101と電気的に連結されており、オペレーティングシステム、応用プログラム及び一般のファイルを格納している。
【0098】
前記デバイス600がユーザー機器であると、ディスプレイユニット104は、多様な情報を表示することができ、公知のLCD(Liquid Crystal Display)、OLED(Organic Light Emitting Diode)などを用いて具現することができる。ユーザーインターフェースユニット105は、キーパッド、タッチスクリーンなどの公知のユーザーインターフェースと結合して構成することができる。
【0099】
RFユニット103は、プロセッサ101と電気的/機能的に連結されており、無線信号を送信又は受信する。RFユニット103は、伝送モジュールと受信モジュールを含むことができる。また、RFユニット103は送受信機と称することもできる。
【0100】
伝送モジュールは、プロセッサ101からスケジューリングされ、外部に伝送される信号及び/又はデータに対して所定の符号化及び変調を行った後、この信号及び/又はデータをアンテナに伝達することができる。
【0101】
受信モジュールは、外部でアンテナを介して受信された無線信号に対する復号及び復調を行い、この無線信号を原本データの形態に復元してプロセッサ101に伝達することができる。
【0102】
本実施形態に係るSTA100の送受信機は、チャンネル質疑手順をサポートし、チャンネル質疑手順のチャンネル可用性応答STAに該当するピア(peer)STAにチャンネル可用性質疑用の一つ又は複数の位置に対する機器位置情報を含む第1のメッセージを伝送し、RLS又はRLSSから獲得されたチャンネル可用性情報を含む第2のメッセージを前記ピアSTAから受信することができる。
【0103】
また、プロセッサ101は、前記第1のメッセージの機器位置情報が特定領域内の複数の位置に対する情報である場合、チャンネル可用性情報が前記特定領域内の複数の位置に共通的に適用可能であると見なすように構成することができる。
【0104】
上述したように開示された本発明の好適な実施形態に対する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では、本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更可能であることを理解できるだろう。したがって、本発明は、ここで開示した各実施形態に制限するためのものではなく、ここで開示した各原理及び新規の各特徴と一致する最広の範囲を与えるためのものである。