(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
最近、情報通信技術の発展とともに多様な無線通信技術が開発されている。このうちWLANは、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機(Personal Digital Assistant、PDA)、ラップトップコンピュータ、携帯型マルチメディアプレイヤ(Portable Multimedia Player、PMP)などのような携帯型端末機を用いて家庭や企業または特定サービス提供地域で無線で超高速インターネットに接続できるようにする技術である。
【0003】
IEEE 802.11標準によるWLANでの通信は、基本サービスセット(Basic Service Set、BSS)と呼ばれる領域内で行われることを前提とする。BSS領域は、無線媒体の電波特性によって変わることがあるため、境界が多少不明確である。このようなBSSは、基本的に独立BSS(Independent BSS、IBSS)とインフラストラクチャーBSS(Infrastructure BSS)との2つの構成に分類することができ、前者は、自分が含まれた(self−contained)ネットワークを形成するもので、分散システム(Distribution System、DS)への接続が許容されないBSSをいい、後者は、一つ以上のアクセスポイント(Access Point、AP)と分散システムなどを含むもので、一般的にステーション間の通信を含む全ての通信過程においてAPが用いられるBSSをいう。
【0004】
無線ネットワークに接続しようとするステーション(Station、STA)は、接続可能な無線ネットワーク(BSSまたはIBSS)、すなわち、候補APなどを探すために2つのスキャニング方式を使用することができる。
【0005】
一番目の方式は、受動スキャニング(Passive Scanning)であって、AP(またはSTA)から伝送されるビーコンフレーム(Beacon Frame)を用いる。すなわち、無線ネットワークに接続しようとするSTAは、該当のBSS(またはIBSS)を管理するAPなどから周期的に伝送されるビーコンフレームを受信して、接続可能なBSSまたはIBSSを探すことができる。
【0006】
二番目の方式は、能動スキャニング(Active Scanning)である。無線ネットワークに接続しようとするSTAは、まず、プローブ要請フレーム(Probe Request Frame)を伝送する。そして、プローブ要請フレームを受信したSTAまたはAPは、プローブ応答フレーム(Probe Response Frame)で応答をする。
【0007】
TVホワイトスペース(TV White space)は、ブロードキャストTV(broadcast TV)に割り当てられたチャネルを含み、前記チャネルは、認知無線(cognitive radio)デバイスによって使用されるように許可される。TVホワイトスペースは、極超短波(Ultra High Frequency;UHF)帯域及び超短波(Very High Frequency;VHF)帯域を含むことができる。許可デバイスによって使用されなかったスペクトル(以下、‘ホワイトスペース(White space;WS)’という)は、無許可のデバイスによって使用されることができる。無許可のデバイスによって使用されるように許可された周波数帯域は、各国ごとに異なるように定義されうる。一般に、この周波数帯域は、54−698MHz(米国、韓国)を含み、この周波数帯域の一部は、無許可デバイスのために使用されることができない。ここで、‘許可デバイス(licensed device)’は、この周波数帯域において許可されたユーザのデバイスを意味し、‘主ユーザ(primary user)’または‘許可ユーザ(incumbent user)’と呼ばれてもよい。TV WSの使用を望む無許可のデバイスは、無許可のデバイスの位置で利用可能なチャネルリストに対する情報を獲得しなければならない。
【0008】
無許可デバイス(Unlicensed device)は、許可ユーザ(incumben user)のために保護メカニズム(protection mechanism)を提供しなければならない。それは、無線マイクロホン(wireless microphone)のような許可ユーザが特定チャネルを使用している時に、無許可デバイスは、特定チャネルを使用することを中止すべきであるということである。この目的のために、スペクトルセンシングメカニズムが要求される。スペクトルセンシングメカニズムは、エネルギー検出方法(Energy Detection scheme)、特徴検出方法(Feature Detection scheme)などを含む。このメカニズムを使用することによって、無許可デバイスは、主信号(primary signal)の強度(strength)が予め設定されたレベルよりも大きいとき、またはデジタルTV(Digital Television;DTV)プリアンブル(Preamble)が検出されるとき、前記チャネルを許可ユーザにより使用されるチャネルとして決定する。そして、無許可デバイスにより使用されるチャネルの隣に、許可ユーザにより使用される隣接チャネル(neighboring channel)が検出されるとき、前記無許可デバイス(STAまたはAP)は、自分の伝送電力を低くしなければならない。
【0009】
一方、TV WSで無許可デバイスが効率的に動作するためには、無許可デバイスがどのように効率的に接続されたネットワークを探すか、どのようにTV WSで利用可能なチャネルに対する情報を効率的に獲得するか、利用可能なチャネルに対する情報の効率的なフォーマット、及び利用可能なチャネルに対する情報を交換するための効率的なシグナリングメカニズムなど、無許可デバイスをTV WSで動作させるための使用可能なメカニズムに関するより多くの議論が必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
無線LANにおいてTVホワイトスペース伝送で動作する伝送電力調節方法及び装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【0011】
一側面において、無線LANにおいてTVホワイトスペース(White Space;WS)で動作する無線デバイスの伝送電力調節方法が提供される。前記方法は、第1の無線デバイスから第2の無線デバイスへ、利用可能なチャネルのリストを指示するWSマップ(map)を伝送するステップと、前記第1の無線デバイスから前記第2の無線デバイスへ、複数の伝送チャネル及び複数の最大伝送電力を指示する拡張電力制限を伝送するステップと、を含み、ここで、前記複数の伝送チャネルは、前記利用可能なチャネルのリストの中から選択され、前記複数の最大伝送電力のそれぞれは、前記複数の伝送チャネルのそれぞれに対する最大伝送電力に対応する。
【0012】
前記第1の無線デバイス及び前記第2の無線デバイスは、それぞれの伝送チャネルにおいて、前記複数の伝送チャネルのそれぞれに対する前記複数の最大伝送電力に相応する最大伝送電力以下の伝送電力で動作することができる。
【0013】
前記方法は、前記第2の無線デバイスが、前記複数の伝送チャネル及び複数の最大伝送電力を指示する前記拡張電力制限を知らせる(advertising)ステップをさらに含むことができる。
【0014】
前記拡張電力制限は、ビーコンフレームに含まれることができる。
【0015】
前記方法は、前記第1の無線デバイスが、前記第2の無線デバイスから、能動スキャン(active scan)に対する要請のために使用されるプローブ要請フレーム(probe request frame)を受信するステップをさらに含むことができ、前記拡張電力制限は、前記プローブ要請フレームの応答であるプローブ応答フレーム(probe response frame)に含まれることができる。
【0016】
さらに他の側面において、無線LANにおいてTVホワイトスペース(White Space;WS)で動作する伝送電力を調節するための無線装置が提供される。前記無線装置は、利用可能なチャネルのリストを指示するWSマップ(map)、及び複数の伝送チャネルと複数の最大伝送電力を指示する拡張電力制限を獲得するように構成されるプロセッサと、無線インターフェースを提供し、前記WSマップ及び前記拡張電力制限を伝送するように構成されるインターフェースユニットと、を含み、前記プロセッサは、前記利用可能なチャネルのリストの中から前記複数の伝送チャネルを選択するように構成され、複数の最大伝送電力のそれぞれは、複数の伝送チャネルのそれぞれに対する最大伝送電力に該当する。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
(項目1)
無線LANにおいてTVホワイトスペース(White Space;WS)で動作する無線デバイスの伝送電力調節方法は、
第1の無線デバイスから第2の無線デバイスへ、利用可能なチャネルのリストを指示するWSマップ(map)を伝送するステップと、
前記第1の無線デバイスから前記第2の無線デバイスへ、複数の伝送チャネル及び複数の最大伝送電力を指示する拡張電力制限を伝送するステップと、を含み、
前記複数の伝送チャネルは、前記利用可能なチャネルのリストの中から選択され、前記複数の最大伝送電力のそれぞれは、前記複数の伝送チャネルのそれぞれに対する最大伝送電力に対応する、伝送電力調節方法。
(項目2)
前記第1の無線デバイス及び前記第2の無線デバイスは、それぞれの伝送チャネルにおいて、前記複数の伝送チャネルのそれぞれに対する前記複数の最大伝送電力に相応する最大伝送電力以下の伝送電力で動作する、項目1に記載の伝送電力調節方法。
(項目3)
前記第2の無線デバイスが、前記複数の伝送チャネル及び複数の最大伝送電力を指示する前記拡張電力制限を知らせる(advertising)ステップをさらに含む、項目1に記載の伝送電力調節方法。
(項目4)
前記拡張電力制限は、ビーコンフレームに含まれる、項目1に記載の伝送電力調節方法。
(項目5)
前記第1の無線デバイスが、前記第2の無線デバイスから、能動スキャン(active scan)に対する要請のために使用されるプローブ要請フレーム(probe request frame)を受信するステップをさらに含み、
前記拡張電力制限は、前記プローブ要請フレームの応答であるプローブ応答フレーム(probe response frame)に含まれる、項目1に記載の伝送電力調節方法。
(項目6)
前記拡張電力制限は、前記複数の伝送チャネルを識別する(identify)ための情報を含む、項目1に記載の伝送電力調節方法。
(項目7)
前記複数の伝送チャネルのそれぞれは、各伝送チャネルの帯域幅及びチャネル番号(channel number)によって識別される、項目6に記載の伝送電力調節方法。
(項目8)
前記WSマップは、各利用可能なチャネルに対する最大許容可能な伝送電力を含む、項目1に記載の伝送電力調節方法。
(項目9)
前記第2の無線デバイスは、アクセスポイント(Access Point;AP)である、項目1に記載の伝送電力調節方法。
(項目10)
無線LANにおいてTVホワイトスペース(White Space;WS)で動作する伝送電力調節無線装置は、
利用可能なチャネルのリストを指示するWSマップ(map)、及び複数の伝送チャネルと複数の最大伝送電力を指示する拡張電力制限を獲得するプロセッサと、
無線インターフェースを提供し、前記WSマップ及び前記拡張電力制限を伝送するインターフェースユニットと、を含み、
前記プロセッサは、
前記利用可能なチャネルのリストの中から前記複数の伝送チャネル、及び前記複数の伝送チャネルのそれぞれに対する最大伝送電力に対応する前記複数の最大伝送電力のそれぞれを選択する、伝送電力調節無線装置。
(項目11)
前記インターフェースユニットは、前記複数の伝送チャネルのそれぞれに対する最大伝送電力に相応する最大伝送電力以下の伝送電力でそれぞれの伝送チャネルにおいて動作する、項目10に記載の伝送電力調節無線装置。
(項目12)
前記拡張電力制限は、ビーコンフレームに含まれる、項目10に記載の伝送電力調節無線装置。
(項目13)
前記拡張電力制限は、プローブ要請フレームの応答であるプローブ応答フレームに含まれる、項目10に記載の伝送電力調節無線装置。
(項目14)
前記拡張電力制限は、前記複数の伝送チャネルを識別するための情報を含む、項目10に記載の伝送電力調節無線装置。
【発明の効果】
【0017】
TV WSで動作する無線デバイス間の干渉を緩和させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図1は、本発明が具現され得る無線LAN(Wireless Local Area Network;WLAN)システムを示す図である。
【0020】
図1を参照すると、WLANシステムは、一つまたはそれ以上の基本サービスセット(Basic Service Set、BSS)を含む。BSSは、成功的に同期化して互いに通信できるステーション(Station、STA)の集合であり、特定領域を示す概念ではない。
【0021】
インフラストラクチャーBSS(BSS1、BSS2)は、一つまたはそれ以上の非APステーション(Non−AP STA1、Non−AP STA3、Non−AP STA4)、分散サービス(Distribution Service)を提供するAP(Access Point)(AP STA1、AP STA2)、及び複数のAP(AP STA1、AP STA2)を接続させる分散システム(Distribution System、DS)を含む。インフラストラクチャーBSSでは、APが非AP STA(non−AP STA)を管理する。
【0022】
一方、独立BSS(Independent BSS、IBSS)は、アドホック(Ad−Hoc)モードで動作するBSSである。IBSSは、APを含まないので、中央で管理機能を行う個体(Centralized Management Entity)がない。すなわち、IBSSでは、非AP STAが、分散された方式(distributed manner)で管理される。IBSSでは、全てのSTAが移動STAからなることができ、DSへの接続が許容されないので、自己完備的なネットワーク(self−contained network)をなす。
【0023】
STAは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準の規定に従う媒体接続制御(Medium Access Control、MAC)と無線媒体に対する物理層(Physical Layer)インターフェースとを含む任意の機能媒体であって、広義にはAPと非APステーション(Non−AP Station)をいずれも含む。
【0024】
STAは、移動端末(mobile terminal)、無線デバイス(Wireless Device)、無線端末(Wireless Terminal)、移動局(Mobile STAtion、MS)、移動加入者ユニット(Mobile Subscriber Unit)、または類似した名称で呼ばれても良い。
【0025】
APは、該当のAPに結合された(Associated)STAのために、無線媒体を経由してDSに対する接続を提供する機能個体である。APを含むインフラストラクチャーBSSにおいて非AP STA間の通信は、APを経由して行われることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合には非AP STA間でも直接通信が可能である。
【0026】
複数のインフラストラクチャーBSSは、分散システム(Distribution System、DS)を介して相互連結されることができる。DSを介して連結された複数のBSSを拡張サービスセット(Extended Service Set、ESS)という。ESSに含まれるステーションは、互いに通信することができ、同一のESS内で非APステーションは切れることなく通信しながら、一つのBSSから他のBSSに移動することができる。
【0027】
DSは、一つのAPが他のAPと通信するためのメカニズムである。これによると、APが、自分の管理するBSSに結合されているステーションのためにフレームを伝送したり、またはいずれか一つのステーションが他のBSSに移動した場合にフレームを伝達したり、有線ネットワークなどのような外部ネットワークとフレームを伝達することができる。このようなDSは、必ずネットワークである必要はなく、IEEE 802.11に規制された所定の分散サービスを提供できれば、その形態については何ら制限がない。例えば、DSは、メッシュネットワークのような無線ネットワークであってもよく、または各APを互いに連結させる物理的な構造物であってもよい。
【0028】
無許可デバイスに関連して与えられた特定地理的な地域の与えられた時間で作動するように許容される周波数ドメインTV WSで無許可デバイスが作動するために、前記無許可デバイスは、許可ユーザ(incumbent users)により使用されないTV WSで利用可能なチャネルに対する情報を獲得しなければならない。全ての無許可デバイスに定義している最も一般的な接近方法は、TV WSでチャネルのそれぞれに対する許可ユーザの主信号が存在するかどうかセンシングを行うことである。しかし、前記最も一般的な接近方法は、多くのオーバーヘッド費用がある。したがって、さらに他の接近方法は、特定の地域的な位置で無線LAN作動のための利用可能なチャネルの情報を含むTV帯域データベースのような規制データベース(regulatory database)を使用することができる。
【0029】
前述したように、STAを含む無許可デバイスは、許可ユーザのための保護メカニズムを提供しなければならない。すなわち、特定チャネルが無線マイクロホンのような許可ユーザにより使用される場合に、無許可デバイスは、特定チャネルを使用することを中止しなければならない。その目的のために、無許可デバイスは、特定チャネルが主ユーザにより使用されるか否かを見つけるためにスペクトルセンシングを行うことができる。使用可能なスペクトルセンシングメカニズムは、エネルギー検出方法、特徴検出方法などを含む。
【0030】
無許可デバイスが、主信号の強度(strength)が予め決定されたレベルよりも高いことを発見した場合、またはデジタルテレビ(Digital Television;DTV)プリアンブルを検出した場合、無許可デバイスは、そのチャネルが許可ユーザにより使用されていると決定することができる。そして、無許可デバイスが、許可ユーザにより使用される隣接するチャネルの隣にある特定チャネルを特定チャネルとして決定する場合、無許可デバイスは、許可ユーザを保護するために特定チャネルの伝送電力を低くしなければならない。
【0031】
図2は、本発明の一実施例に係る伝送電力調節方法を示すフローチャートである。
【0032】
図2を参照すると、第1のSTAは、WSマップを第2のSTAに伝送する(S210)。WSマップは、識別される利用可能なチャネルのリスト及び/または各利用可能なチャネルに対する該当の最大許容される伝送電力を含む。伝送電力レベルの実質的な最大値は、チャネル帯域幅及び利用可能なチャネル単位の最大許容される伝送電力によって決定される。第1のSTAは、TV帯域データベースシステムからのTVチャネル情報または自分のスペクトルセンシングに基づいてWSマップを生成することができる。
【0033】
第1のSTAは、チャネル情報及び最大伝送電力情報を第2のSTAに伝送する(S220)。チャネル情報は、利用可能なチャネルのリストの中から選択された伝送チャネルを指示する。最大伝送電力情報は、伝送チャネルに対する最大伝送電力を指示する。第1のSTA及び第2のSTAは、各伝送チャネルに相応する最大伝送電力以下の伝送電力で各伝送チャネルにおいて作動する。
【0034】
チャネル情報及び最大伝送電力情報を受信するとすぐに、APであり得る第2のSTAは、自分に依存するSTAにチャネル情報及び最大伝送電力情報を知らせることができる。
【0035】
第1のSTA及び第2のSTAは、伝送チャネルでデータフレームを受信及び伝送することができる(S230)。
【0036】
チャネル情報と最大伝送電力は、周波数帯域の環境によって変わることができる。したがって第1のSTAは、該当の情報を更新し、更新された情報を第2のSTAに伝送することができる。第1のSTAは、チャネル情報と最大伝送電力情報を更新するために、他の無線LANシステムや異なる種類の通信システムが周波数帯域を使用中であるかを直接確認することができる。これは、他の無線デバイスから伝送される信号をセンシング(sensing)することによって行われることができる。また、第1のSTAは、チャネル情報や最大伝送電力情報が更新されるデータベースに接近(access)して、使用状態に関する情報を獲得することができる。
【0037】
第1のSTAは、チャネル情報及び最大伝送電力情報を含んだアクションフレーム(action frame)を伝送することができる。アクションフレームは、受動スキャンのために使用されるビーコンフレームまたは能動スキャンのために使用されるプローブ要請フレームに対する応答であるプローブ応答フレームであってもよい。
【0038】
チャネル情報及び最大伝送電力情報が周期的に更新される場合、更新された情報は、周期的に伝送されるビーコンフレームに含まれて伝送されることができる。
【0039】
マスターデバイス(master device)は、チャネル情報及び最大伝送電力情報を無線デバイス(従属デバイスと呼ばれる)に伝送することができる。マスターデバイスは、APまたはnon−AP STAであってもよい。マスターデバイスは、伝送チャネル及びデータベースに基づいて前記伝送チャネルの最大伝送電力を選択する。
【0040】
伝送チャネル及び最大伝送電力は、STAのタイプによって変わることができる。したがって、マスターデバイスは、チャネル情報及び最大伝送電力情報だけでなく、サービスしようとするSTA(service−target STA)のタイプも伝送することができる。
【0041】
STAは、TV WS帯域の各チャネルに関連したセンシングを行ったり、他のSTAにセンシング結果を要請することができる。
【0042】
STAが、TV WS帯域のチャネル状態に関連した情報を含むデータベースにアクセス可能であれば、STAは、スペクトルセンシングを行わずにチャネル情報を獲得することができる。
【0043】
STAは、チャネル情報を通じて各チャネルの状態を把握し、許可されたユーザの登場によってこれ以上利用できなくなった場合、利用可能なチャネルへ移動する。必要によって、STAは、使用されていたチャネルがこれ以上使用できなくなった場合に使用する予備チャネルを予め設定することができる。
【0044】
STAが利用できる特定チャネルが、許可されたユーザにより使用中であるチャネルと隣接した場合、STAが特定チャネルを使用する時に干渉が生じうる。したがって、干渉を緩和するための方法が要求される。そのために、STAにより使用されるチャネルに関連して伝送電力を制限する方法がある。
【0045】
図3は、TV WS帯域でチャネルを使用する一例を示す図である。
【0046】
TV WSで、AP及びSTAのような無許可デバイスは、各6MHzの帯域幅(bandwidth)を有する約30個のチャネルを一般的に使用することができる。これらのチャネルを使用するために、使用しようとする特定チャネルに、許可されたユーザが存在しないことを前提としなければならない。
【0047】
許可されたユーザにより使用されるチャネル32a,32bの帯域幅をそれぞれ6MHzと仮定する。従来のIEEE 802.11a標準によれば、STAは、5MHz、10MHz及び20MHzのうち少なくとも一つを支援するので、AP及びSTAは、5MHzの基本チャネル帯域幅を有することになる。したがって、AP及びSTAは、連続的にいくつのチャネルが空いているかによって、5MHzを基本帯域幅として10MHzまたは20MHzのチャネル帯域幅を支援できる。
【0048】
ここで、伝送チャネルは、特定周波数帯域においてフレームのような無線信号を伝送するために無許可デバイスにより使用される物理的無線リソースのことをいう。
【0049】
STAが、TV WSにおいて中心帯域31を使用することができ、中心帯域31の両側の隣接チャネル(adjacent channels)32a,32bを許可されたユーザが使用中であり、中心帯域31が伝送チャネルの帯域幅であると仮定する。STAは、使用中の伝送チャネル31と隣接したWSチャネル32a,32bにおいて許可されたユーザの信号が感知されると、伝送チャネル31の伝送パワーを低減しなければならない。許可されたユーザとの干渉を緩和させるためである。
【0050】
例えば、STAの許容可能な最大伝送電力は、100mWであるが、隣接WSチャネル32a,32bを許可されたユーザが使用中である場合、最大伝送電力は、40ないし50mWに制限され得る。このような伝送電力制限(transmit power constraint)のため、広い帯域幅を有する伝送チャネルを使用することがさらに高い処理率(throughput)を得ることに直結するのではない。場合によっては、比較的狭い帯域幅の伝送チャネルを使用することの代わりに、高い伝送電力で伝送するのがより効率的であることもある。
【0051】
TV WS帯域において6MHz帯域幅を有する3個のWSチャネルが空いている場合、利用可能な帯域は18MHzである。STAは、前記帯域において10MHzの帯域幅を有する伝送チャネルを通じてフレームを送信及び受信することができる。しかし、3個の連続的なWSチャネルが空いているということは、両側に位置した隣接WSチャネルを、許可されたユーザが使用しているという意味と見なすことができる。したがって、前記10MHz帯域幅を有する伝送チャネルを使用してフレームが送信される時、隣接WSチャネルを使用する許可されたユーザを保護するために、伝送電力は40ないし50mWに制限しなければならない。
【0052】
広帯域で低い伝送電力を使用する時、高い利得を有する環境があり得るが、狭帯域で高い伝送電力を使用する時、低い利得を有する環境もあり得る。また、伝送電力が低くなると、カバレッジ(coverage)が減り、隠れノード問題(hidden node problem)が生じうる。
【0053】
以下では、許可されたユーザを保護するための伝送電力制限に関連する実施例を提案する。例えば、以下の実施例は、5MHz、10MHz及び20MHzの帯域幅を有するSTAにより使用される伝送チャネルを示し、100mWの一般的な許容される最大伝送電力及び40mWの制限された最大伝送電力を有する。
【0054】
図4は、本発明の実施例に係る伝送チャネル割当の例を示す。
【0055】
図4を参照すると、TV WS帯域に7個のチャネルCH1〜CH7があり、中間チャネルCH2〜CH6は空いており、許可されたユーザはCH1及びCH7を使用していると仮定する。
【0056】
5個のチャネルが空きWSチャネルであるので、空き周波数帯域は30MHzである。空き周波数帯域の中心周波数fcを基準に、STAが使用できる帯域幅は、5MHz、10MHz及び20MHzのうち少なくとも一つである。
【0057】
仮に、STAが、5MHzの帯域幅を有する伝送チャネルを使用すれば、100mWの最大伝送電力は、許可されたユーザにより使用される隣接チャネルがない場合に使用されることができる。同様に、仮に、STAが、10MHzの帯域幅を有する伝送チャネルを使用すれば、100mWの最大伝送電力は、許可されたユーザにより使用される隣接チャネルがない場合に使用されることができる。
【0058】
一方、仮に、STAが20MHzの帯域幅を有する伝送チャネルを使用すれば、許可されたユーザにより使用される隣接WSチャネルが存在するため、最大伝送電力は、40mWに制限されることができる。
【0059】
図5は、本発明の一実施例に係る伝送電力制限方法を示すフローチャートである。
【0060】
第1のSTA510及び第2のSTA520は、WSマップを獲得する(S510)。WSマップは、TV帯域データベースシステムからTVチャネル情報または自分のスペクトルセンシングに基づいて獲得できる。WSマップを獲得した第2のSTA520は、第1のSTA510にWSマップを送ることができる。
【0061】
TV WS帯域を使用するための優先権のない無許可ユーザは、周期的なチャネルセンシングを通じて優先権を有する許可されたユーザが存在するか否かを確認し、許可されたユーザが存在する場合、直ちに現在使用中のチャネルの使用を中断する。
【0062】
第1のSTA510は、第2のSTA520から、拡張電力制限を含むビーコンフレームを受信する(S520)。ビーコンフレームは、第2のSTA520により設定されるインフラストラクチャーBSSのネットワーク情報を含む管理フレーム(management frame)である。第2のSTAはAPであってもよい。
【0063】
第1のSTA510及び第2のSTA520は、拡張電力制限に基づいたデータフレームを送信及び受信することができる(S530)。
【0064】
拡張電力制限は、伝送チャネル及び最大伝送電力を指示する。伝送チャネルは、WSマップで利用可能なチャネルのリストの中から選択することができる。第1のSTA510は、受信するビーコンフレームによってWSチャネル及びWSチャネルの電力制限に関する情報を獲得できるので、各伝送チャネルに対する最大許容可能な伝送電力を決定することができる。
【0065】
図6は、本発明の実施例に係るビーコンフレームのフォーマットを示すブロック図である。
【0066】
図6を参照すると、ビーコンフレームは、MACヘッダー(Media Access Control header)50、フレームボディー(frame body)60及びFCS(Frame Check Sequence)70を含む。
【0067】
フレームボディー60は、タイムスタンプ(timestamp)フィールド61、ビーコン間隔(beacon interval)フィールド62、能力値(capability)フィールド63、及び拡張電力制限フィールド600を含む。
【0068】
タイムスタンプフィールド61は、時間同期を合せるために使用される情報を含む。ビーコン間隔フィールド62は、ビーコンフレームが伝送される間隔に対する情報を含む。能力値フィールド63は、BSSにおいてAP及びSTA間の通信のために要求される条件(condition)に対する情報を含む。
【0069】
拡張電力制限フィールド600は、各伝送チャネルで使用される伝送電力を制限することに関する情報を含む拡張電力制限を含む。拡張電力制限フィールド600は、要素ID(element identifier(ID))フィールド610、長さフィールド620、及び一つまたはそれ以上のチャネル電力制限(channel power constraint)フィールド631を含むことができる。本実施例において、二つのチャネル電力制限フィールドが示されているが、これに制限されるものではない。
【0070】
要素IDフィールド610は、該当の情報要素が拡張電力制限であることを示す。長さフィールド620は、拡張電力制限フィールド600の長さを示す。
【0071】
チャネル電力制限フィールド631は、伝送チャネルのチャネル帯域幅を指示する伝送チャネル帯域幅サブフィールド631a、及び伝送チャネルの最大伝送電力を指示する最大伝送電力サブフィールド631bを含む。
【0072】
伝送チャネル帯域幅サブフィールド631aは、STAのために利用可能なチャネル帯域幅を示す。最大伝送電力サブフィールド631bは、伝送チャネル帯域幅サブフィールド631aにより指示されるチャネル帯域幅において許容可能な最大伝送電力を示す。
【0073】
図4の例において、100mWの最大伝送電力が5MHzの帯域幅を有する伝送チャネルに与えられることができ、100mWの最大伝送電力が10MHzの帯域幅を有する伝送チャネルに与えられることができ、40mWの最大伝送電力が20MHzの帯域幅を有する伝送チャネルに与えられることができる。したがって、拡張電力制限フィールド600は、3個のチャネル電力制限フィールドを含む。
【0074】
拡張電力制限に基づいて、STA510は、最大伝送電力制限の範囲内で伝送チャネルの伝送電力を決定することができる。
【0075】
図7は、チャネル電力制限フィールドの他の実施例を示す。
【0076】
チャネル電力制限フィールド731は、チャネル番号(channel number)サブフィールド731a及び最大伝送電力サブフィールド731bを含む。
【0077】
チャネル番号サブフィールド731aは、伝送チャネルを識別するために使用されるチャネル番号を指示する。最大伝送電力サブフィールド731bは、伝送チャネルに許容可能な最大伝送電力を指示する。
【0078】
図4の例において、チャネル番号サブフィールド731aは、CH2ないしCH6のうちいずれか一つを指示することができる。
【0079】
仮に、WSチャネル番号サブフィールド731aが、CH3ないしCH5のうちいずれか一つを指示すると、最大伝送電力は、100mWとして与えられることができる。仮に、WSチャネル番号サブフィールド731aが、CH2ないしCH6のうちいずれか一つを指示すると、最大伝送電力は、40mWとして与えられることができる。
【0080】
図8は、本発明の他の実施例に係る伝送電力調節方法を示すフローチャートである。
【0081】
第1のSTA810及び第2のSTA820は、WSマップを獲得する(S810)。前記WSマップは、TV帯域データベースシステムまたは自分のスペクトルセンシングからTVチャネル情報に基づいて獲得することができる。前記WSマップを獲得した第2のSTA820は、第1のSTA810に前記WSマップを送ることができる。
【0082】
第1のSTA810は、能動スキャニングを開始するために、第2のSTA820にプローブ要請フレームを伝送する(S820)。
【0083】
プローブ要請フレームに対する応答として、第2のSTA820は、拡張電力制限を含むプローブ応答フレームを第1のSTA810に送る(S830)。
【0084】
第1のSTA810及び第2のSTA820は、拡張電力制限に基づいてデータフレームを送信及び受信することができる(S840)。
【0085】
図9は、本発明の一実施例に係るプローブ応答フレームのフォーマットを示すブロック図である。
【0086】
図9を参照すると、プローブ応答フレームは、MACヘッダー80、フレームボディー90及びFCS(Frame Check Sequence)100を含む。
【0087】
フレームボディー90は、タイムスタンプ(timestamp)フィールド91、ビーコン間隔(beacon interval)フィールド92、能力値(capability)フィールド93、及び拡張電力制限フィールド600を含む。前記フィールドは、
図6の実施例で示されたタイムスタンプ(timestamp)フィールド61、ビーコン間隔(beaconinterval)フィールド62、能力値(capability)フィールド63、及び拡張電力制限フィールド600と同一である。
【0088】
一方、利用可能なチャネル及び最大許容可能な伝送電力は、STAのタイプによって互いに異なることがある。例えば、固定されたデバイス(fixed device)タイプに該当するSTAは、許可されたユーザにより使用中のWSチャネルに隣接したWSチャネルを使用することができない。反面、個人用/携帯用デバイス(personal/portable device)タイプに該当するSTAは、最大伝送電力を特定範囲内に制限する条件、例えば、100mWから40mWの特定範囲に制限される最大伝送電力下に隣接したWSチャネルを使用することができる。
【0089】
したがって、STAは、自分がサービスしようとするSTAのタイプを送る必要がある。
【0090】
図10は、デバイスタイプを含む拡張電力制限を示すブロック図である。
【0091】
図10を参照すると、拡張電力制限フィールド1000は、要素IDフィールド1010、長さフィールド1020、デバイスタイプ(device type)フィールド1030、及び一つまたはそれ以上のチャネル電力制限(channel power constraint)フィールド1041を含むことができる。要素IDフィールド1010及び長さフィールド1020は、
図6の実施例で示されたフィールド610,620と同一である。
【0092】
デバイスタイプフィールド1030は、APによりサービスされるSTAのタイプを指示する。STAのタイプが、固定デバイス及び個人用/携帯用デバイスのように2種類が存在する場合、デバイスタイプフィールド1030が有するビット値に基づいて該当のSTAのタイプを区分できる。デバイスタイプフィールド1030は、それぞれのSTAのタイプ、またはSTA特定タイプの集合を示してもよい。デバイスタイプフィールド1030のサイズは、STAのタイプによって変わることができる。
【0093】
チャネル電力制限フィールド1041は、チャネル番号サブフィールド1041a及び最大伝送電力サブフィールド1041bを含む。
【0094】
拡張電力制限フィールド1000は、ビーコンフレーム、プローブ応答フレーム、または他の管理フレームに含まれて伝送されることができる。
【0095】
STAは、拡張電力制限フィールド1000を獲得することによって、含まれた情報がどのタイプのデバイスのための情報であるかが分かる。また、STAは、該当のチャネルに対する許容可能な最大伝送電力が分かる。
【0096】
図11は、拡張電力制限の例を示すブロック図である。ここで、WSチャネル1及びWSチャネル3は、許可されたユーザにより使用されるWSチャネルに隣接したチャネルと仮定する。この場合、固定デバイスに該当するSTAは、WSチャネル2のみを、個人用/携帯用デバイスに該当するSTAは、WSチャネル1ないし3のうち少なくとも一つを使用することができる。
【0097】
図11の(a)に示されたように、各タイプのSTAが用いることができるWSチャネルに関するチャネル電力制限フィールドは、それぞれ拡張電力制限フィールドに含まれることができる。デバイスタイプフィールド1111が、固定デバイスに該当するSTAを指示する場合、拡張電力制限フィールド1110は、WSチャネル2に対するチャネル電力制限フィールド1112を含む。デバイスタイプフィールド1121が、個人用/携帯用デバイスに該当するSTAを指示する場合、拡張電力制限フィールド1120は、WSチャネル1ないし3に対するチャネル電力制限フィールド1122,1123,1124を含む。
【0098】
図11の(b)に示されたように、各タイプのSTAが共通に用いることができるWSチャネルに対するチャネル電力制限フィールドは、一つの拡張電力制限フィールドに含まれることができ、各タイプのSTAのみ用いることができるWSチャネルに対するチャネル電力制限フィールドは、それぞれ異なる拡張電力制限フィールドに含まれることができる。デバイスタイプフィールド1131が、固定デバイス及び個人用/携帯用デバイスに該当するSTAを指示する場合、拡張電力制限フィールド1130は、WSチャネル2に対するチャネル電力制限フィールド1132を含む。デバイスタイプフィールド1141が、個人用/携帯用デバイスに該当するSTAを指示する場合、拡張電力制限フィールド1140は、WSチャネル1及び3に対するチャネル電力制限フィールド1142,1143を含む。
【0099】
図12は、本発明を具現するための無線デバイスを示すブロック図である。
【0100】
無線デバイス1200は、STAまたはAPの一部であってもよく、
図2、
図5及び
図8の実施例に示されたように、第1のSTAまたは第2のSTAであってもよい。無線デバイス1200は、TV WSで作動することができる。
【0101】
無線デバイス1200は、プロセッサ(processor)1210、メモリ(memory)1220及びインターフェースユニット1230を含む。
【0102】
プロセッサ1210は、
図2、
図5及び
図8の実施例に示されたように、第1のSTAまたは第2のSTAの機能を行う。プロセッサ1210は、WSマップを獲得することができ、拡張電力制限を生成することができる。
【0103】
メモリ1220は、機能的にプロセッサ1210と接続され、多様な情報を格納する。
【0104】
インターフェースユニット1230は、機能的にプロセッサ1210と接続され、他の無線デバイスとの無線インターフェースを提供する。WSマップ及び拡張電力制限は、インターフェースユニット1230を通じて伝送されることができる。
【0105】
プロセッサ1210は、特定用途向け集積回路(ASIC)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリ1220は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。実施例がソフトウェアによって具現される時、上述した技法は、上述した機能を行うモジュール(過程、機能など)で具現可能である。メモリ1220は、プロセッサ1210の内部または外部に設けられることができ、よく知られた多様な手段でプロセッサ1210と接続することができる。
【0106】
以上開示された本発明の好ましい実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現し、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例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者には、本発明の領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更できるということが理解されるであろう。例えば、当業者は、上記の実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いることができる。したがって、本発明は、ここに示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えるためのものであり、詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。