专利名称：Tv空白区中的站点操作方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及TV空白区中的站点(在下文中，称为“STA”)操作方法和装置。
背景技术：
WLAN (无线局域网)技术的标准形成为IEEE 802. 11标准。在IEEE 802. 11标准的修订中，IEEE 802. I la/b使用2. 4GHz或者5GHz处的非授权频带提供I IMbps(IEEE802. Ilb)和 54Mbps (IEEE 802. Ila)的传输速率。IEEE 802. Ilg 在 2. 4GHz 处使用OFDM提供54Mbps的传输速率。IEEE 802. Iln使用MMO-OFDM (多输入多输出-正交频分复用)为4个空间流提供300Mbps的传输速率。IEEE 802. Iln支持多达40MHz的信道带宽，并且在这种情况下，提供600Mbps的传输速率。IEEE 802. Ilaf标准规定了未授权的装置在TV空白区域中的WLAN操作。TV空白区(在下文中称为“TVWS”)是被分配用于广播TV的频率，并且可以包括UHF和VHF频带。虽然TVWS可以包括54MHz至698MHz (美国和韩国)，但是在某些国家，这些频带中的一部分不可以用于无授权的装置。在一频带中，作为未授权装置而操作的STA可以使用未被已授权装置使用的可用信道。因此，对于需要使用TVWS的STA来说，获取与未被已授权装置使用的可用信道有关的信息是很重要的。为此，STA可以在其位置处执行频谱感测，以便获得与可用信道有关的信息。使用TVWS的未授权装置需要为已授权装置(可以称为“现任用户”或者“主用户”)的操作提供保护功能。也就是说，当如麦克风的现任用户使用被STA使用的特定频带时，该STA需要停止使用与该频带相对应的信道，以便保护现任用户。为此，STA可能需要频率感测机制。可以使用能量检测方案、签名检测方案等作为频率感测机制。如果接收的信号的强度超过了预定值，或者当检测到DTV前导码(preamble)时，STA可以确定频带正在被现任用户使用。另外，可能需要诸如公共信标帧、频率感测机制等的信令协议，以解决使用TVWS的未授权装置共存的问题。
发明内容
如上所述，当作为未授权装置而操作在TVWS中的STA仅仅依靠频率感测来获取与可用信道有关的信息时，由于对TVWS操作的感测而带来的STA的负担加重，并且TWVS操作过程可能会延迟。另外，STA感测到的信息可能包括诸如假告警、误检测等的可能错误，由此根据位置信息需要更多的精确信息。因此，本发明提供了一种方法，其中在TVWS中作为未授权装置而操作的STA通过基于位置信息从数据库有效地获取与可用信道有关的信息而执行WLAN操作。根据本发明的一个方面，一种在TVWS (TV空白区)频带中的站点操作方法，其中作为具有在未被已授权装置使用的可用信道中操作的未授权装置而操作的站点通过获取与所述可用信道有关的信息而在所述TVWS频带中操作，所述站点操作方法包括向具有数据库信息的装置发送可用信道信息请求消息；从所述具有数据库信息的装置接收可用信道信息响应消息，该可用信道信息响应消息包括(a)与可用信道有关的标识信息、(b)与所述可用信道的有效时间有关的信息以及(C)与所述可用信道中的最大允许功率级有关的信息；以及在所述可用信道的所述有效时间内使用所述最大允许功率级，使用(a)、(b)和(C)的信息，发送/接收信号。所述可用信道信息请求消息和所述可用信道信息响应消息中的一方或二者可以包括与多个可用信道有关的信息。所述可用信道信息响应消息还可以包括(d)与所述可用信道信息响应消息可以应用的装置类型有关的信息。所述站点可以是接入点(AP)，并且所述具有数据库信息的装置可以是数据库。在 这种情况下，所述可用信道信息请求消息和所述可用信道信息响应消息可以分别是信道调度请求消息和信道调度响应消息。所述可用信道信息请求消息可以包括分类字段，其表明所述可用信道信息请求消息的分类；动作值字段，其表明将通过所述分类中的所述可用信道信息请求消息执行的动作；源地址字段，其表明发送所述可用信道信息请求消息的装置的地址；目的地地址字段，其表明接收所述可用信道信息请求消息的装置的地址；以及表明与多个可用信道有关的标识信息的字段。所述可用信道信息响应消息可以包括分类字段，其表明所述可用信道信息响应消息的分类；动作值字段，其表明将通过所述分类中的所述可用信道信息响应消息执行的动作；源地址字段，其表明发送所述可用信道信息响应消息的装置的地址；目的地地址字段，其表明接收所述可用信道信息响应消息的装置的地址；以及表明多个可用信道中的每一个的(a)、(b)和(c)的信息的字段。所述与有效时间有关的信息可以包括与从接收到所述可用信道信息响应消息时开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息，或者可以包括与根据所述可用信道信息响应消息的所述可用信道的可用开始时间有关的信息，以及与从所述可用开始时间开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息。所述可用信道信息响应消息还可以包括标识符，其表明所述与有效时间有关的信息是表示所述与从接收到所述可用信道信息响应消息时开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息，还者所述与可用开始时间有关的信息以及所述与从所述可用开始时间开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息。所述具有数据库信息的装置可以是AP，并且所述站点可以由所述AP提供服务。所述与有效时间有关的信息可以根据所述装置类型信息来限定。具体地，当所述装置类型信息对应于没有直接访问所述数据库信息的权限的第一模式装置时，所述可用信道信息响应消息可以不包括所述有效时间信息，并且当所述装置类型信息对应于具有直接访问所述数据库信息的权限的固定装置或者第二模式装置时，所述可用信道信息响应消息可以包括所述有效时间信息。所述有效时间信息可以包括公共地应用于多个可用信道的有效时间信息。根据本发明的另一方面，一种作为具有在TVWS频带中未被已授权装置使用的可用信道的许可的未授权装置而操作的站点包括收发机，其被配置用于向具有数据库信息的装置发送可用信道信息请求消息，并且从所述具有数据库信息的装置接收可用信道信息响应消息，所述可用信道信息响应消息包括(a)与可用信道有关的标识信息、(b)与所述可用信道的有效时间有关的信息以及(C)与所述可用信道中的最大允许功率级有关的信息；以及处理器，其被配置用于控制所述收发机在所述可用信道的所述有效时间内的使用所述最大允许功率级，使用(a)、(b)和(C)的信息，发送/接收信号。
有益效果根据本发明的上述实施方式，通过基于位置信息而有效地从数据库中获取与可用信道有关的信息，作为未授权装置而在TVWS频带中操作的STA可以执行WLAN操作。
图I示出了本发明可以应用的系统结构；图2是示出根据本发明的实施方式的STA通过从具有数据库信息的装置获取可用信道信息来操作的方案的流程图；图3是用于描述用于在本发明中使用的在WLAN系统中操作的装置的类型的示图；图4是用于描述取决于装置类型的可用信道变化的示图；图5示出了根据本发明的示例性实施方式的WSM结构；图6示出了根据本发明的示例性实施方式的示例性信道调度请求帧格式；图7示出了根据本发明的示例性实施方式的示例性信道调度响应帧格式；图8示出了示例性WSM格式；图9和图10示出了示例性信道映射字段；图11示出了示例性信道映射字段；图12和图13示出了示例性信道映射字段；图14和图15不出了不例性信道映射字段；图16和图17是用于描述根据本发明的示例性实施方式的在图4中的情景下分别向装置发送与可用信道有关的不同信息的方法的示图；图18和图19是用于描述根据本发明的示例性实施方式的在图4中的情景下向每个装置通知与公共可用信道有关的信息以及向个人/移动装置通知另外的可用信道的方法的示图；图20示出了用于描述本发明的实施方式的两个示例性频率遮罩类别；图21是用于描述当使用不同的频率遮罩时在相同的TV信道中具有不同的最大功率值的两个个人/移动装置的示图；图22示出了根据本发明的示例性实施方式的、支持不同频谱遮罩类别的个人/移动装置传输不同的信道映射的装置类型的应用；以及图23示出了根据本发明的示例性实施方式的AP和STA的构造。
具体实施例方式现在将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。以下将参照附图给出的详细描述旨在说明本发明的示例性实施方式，而不是为了示出可以根据本发明实现的仅有的实施方式。以下详细描述包括具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在没有此类具体细节的情况下实践。在某些情况下，省略了已知结构和装置，或者以框图形式将其示出，从而集中于这些结构和装置的重要特征，以免混淆本发明的构思。相同的附图标记将在说明书中始终表示相同或者相似的部分。 图I是用于描述本发明可以应用的系统结构的示图。IEEE 802. IlTVffS STA 是在 TVWS 频带中使用 IEEE 802. IlMAC 层和 PHY 层而操作的未授权装置。在TVWS频带中操作的STA可以根据其角色而分类为作为AP (接入点)操作的STA 1230和被特定AP 1230提供服务的STA 1240。将基于以下假设来描述本发明的以下实施方式在TVWS中作为未授权装置而操作的STA 1230和1240使用具有与其区域位置相对应的可用信道数据的数据库信息，以获取与可用信道有关的信息。数据库1210(例如，TV频带数据库)可以具有与TV频带中的可用信道有关的信息。该数据库信息包括一般为大约50m的非常精确的位置信息。RLS (注册位置服务器)1220可以是包括与在TVWS中操作的所有AP的注册位置有关的信息的服务器。虽然图I将TV频带数据库1210和RLS 1220示出为独立的装置，但是它们可以实现为一个TV频带数据库装置。如果在TVWS中作为未授权装置STA需要充当AP，则该STA应当在RLS 1220中注册其位置。AP 1230可以根据注册来获取数据库的可用信道信息。继而，AP 1230可以向属于它的STA 1240提供数据库信息。图2示出了根据本发明的一个实施方式的STA通过从具有数据库信息的装置获取可用信道信息而操作的方法。在TVWS中作为未授权装置的STA可以向具有数据库信息的装置发送可用信道信息请求消息(S210)。发送可用信道信息请求消息的STA可以是AP或者是由特定AP提供服务的STA。具体地，AP可以向充当具有数据库信息的装置的RLS或数据库发送可用信道信息请求消息。否则，根据该方法而获取了数据库信息的AP可以充当具有数据库信息的装置，并且属于该AP的STA可以向该AP传输可用信道信息请求消息。可用信道信息请求消息可以具有如表I所示的格式。[表 I]
Iiif~Ril ~ WM
2WW
~目的地MAC地址
4源MAC地址
~~5支持的信道
如表I所示，根据本发明的当前实施方式的可用信道信息请求消息可以包括分类字段、动作值字段、源地址字段、目的地地址字段以及针对一个或更多个可用信道表明支持的信道的字段。分类字段可以表示可用信道信息请求消息的分类，并且动作值字段可以表明将通过该分类中的可用信道信息请求消息执行的动作。源地址字段可以表示传输可用信道信息请求消息的AP的地址。如果属于特定AP的STA发送了可用信道信息请求消息，则源地址字段可以表明该STA的地址。当RLS (DB)接收可用信道信息请求消息时，目的地地址字段可以表明该RLS (DB)的地址，而当AP接收可用信道信息请求消息时，的地地址字段可以表明该AP的地址。另外，可用信道信息请求消息可以包括与发送该可用信道信息请求消息的STA所支持的信道有关的信息。当该信息指示了多个信道时，可以按照多个信道的列表的形式来发送可用信道信息请求消息。接收到可用信道信息请求消息的RLS (DB)或AP可以响应于该可用信道信息请求消息而向AP或STA发送可用信道信息响应消息(S220)。在当前实施方式中，可用信道信息响应消息包括以下消息。(a)与可用信道有关的标识信息(b)与可用信道中的最大允许功率级有关的信息(c)与可用信道的有效时间有关的信息在本发明的另一示例性实施方式中，根据可用信道信息响应消息的使用，在没有与可用信道中的最大允许功率级有关的信息的情况下，可以发送可用信道信息响应消息。当可用信道信息响应消息不包括与可用信道中的最大允许功率级有关的信息时，可以考虑仅省略与(b)的信息相关联的动作。因此，为了便于说明，基于可用信道信息响应消息包括所有(a)、(b)和(C)的信息的假设而做出以下描述。然而，需要注意，可以省略与(b)的信息相关联的动作。针对TVWS中的可由未授权装置使用的可用信道，可以允许不同的最大功率级。例如，当指出CHI、CH2和CH3是可用信道时，考虑到对相邻信道的影响，针对各个信道可以允许不同的最大传输功率级。例如，对于CHI、CH2和CH3，可以分别允许40mW、100mW和40mW的最大传输功率值。与可用信道中的最大允许功率级有关的信息可以表明该可用信道的最大允许功率。该最大允许功率可以是符合FCC规定的最大允许功率。与可用信道的有效时间有关的信息可以表明与已接收到可用信道信息响应消息的装置被允许使用该可用信道的时间有关的信息。如上所述，在TVWS中操作的未授权装置需要执行保护现任用户的功能。当指示了与可用信道有关的信息时，通过向装置告知与可用信道的有效时间有关的信息，可以有效地控制保护现任用户的功能。例如，当可用信道的有效时间是10分钟时，接收到该信息的AP/STA可以从接收到该信息时起使用该可用信道10分钟。在有效时间期满之后，AP/STA可以向具有数据库信息的装置(RLS (DB)/AP)发送可用信道信息响应消息，以获取可用信道信息。(a)、(b)和(C)的信息元素中的每一个的编号数量可以与可用信道的数量相对应。表2示出了可用信道信息响应消息的示例。[表2]权利要求
1.一种使站点在TV空白区(TVWS)频带中操作的方法，其中所述站点通过获取与未被已授权装置使用的可用信道有关的信息而操作为具有在所述可用信道中操作的许可的未授权装置，该方法包括向具有数据库信息的装置发送可用信道信息请求消息；从所述具有数据库信息的装置接收可用信道信息响应消息，其中所述可用信道信息响应消息包括(a)与可用信道有关的标识信息和(b)与所述可用信道的有效时间有关的信息；以及使用所述信息(a)和所述信息(b)，在所述有效时间内在所述可用信道上传送信号。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述可用信道信息响应消息还包括(C)与所述可用信道中的最大允许功率级有关的信息，并且其中所述站点使用所述信息(a)、所述信息(b)和所述信息(c)，以所述最大允许功率级内的功率级，在所述有效时间内在所述可用信道上传送所述信号。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述可用信道信息请求消息和所述可用信道信息响应消息中的一个或更多个包括与多个可用信道有关的信息。
4.根据权利要求I所述的方法，其中所述可用信道信息响应消息还包括(d)与能够应用所述可用信道信息响应消息的装置类型有关的信息。
5.根据权利要求I所述的方法，其中所述站点是接入点(AP)，并且所述具有数据库信息的装置是数据库。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述可用信道信息请求消息和所述可用信道信息响应消息分别是信道调度请求消息和信道调度响应消息。
7.根据权利要求I所述的站点操作方法，其中所述可用信道信息请求消息包括分类字段，其指示所述可用信道信息请求消息的分类，动作值字段，其指示将通过所述分类中的所述可用信道信息请求消息执行的动作，源地址字段，其指示发送所述可用信道信息请求消息的装置的地址，目的地地址字段，其指示接收所述可用信道信息请求消息的装置的地址，以及指示与多个可用信道有关的标识信息的字段。
8.根据权利要求I所述的方法，其中所述可用信道信息响应消息包括分类字段，其指示所述可用信道信息响应消息的分类，动作值字段，其指示将通过所述分类中的所述可用信道信息响应消息执行的动作，源地址字段，其指示发送所述可用信道信息响应消息的装置的地址，目的地地址字段，其指示接收所述可用信道信息响应消息的装置的地址，以及指示多个可用信道中的每一个的所述信息(a)和所述信息(b)的字段。
9.根据权利要求I所述的方法，其中所述与有效时间有关的信息包括与从接收所述可用信道信息响应消息的接收时间开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息。
10.根据权利要求I所述的方法，其中所述与有效时间有关的信息包括与根据所述可用信道信息响应消息的所述可用信道的可用开始时间有关的信息，以及与从所述可用开始时间开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息。
11.根据权利要求I所述的方法，其中所述具有数据库信息的装置是接入点(AP)，并且所述AP为所述站点提供服务。
12.根据权利要求4所述的方法，其中所述与有效时间有关的信息是根据所述装置类型信息而不同地限定的。
13.—种在TVWS频带中操作为未授权装置的站点，其具有在未被已授权装置使用的可用信道中操作的许可，该站点包括收发机，其配置为向具有数据库信息的装置发送可用信道信息请求消息，并且从所述具有数据库信息的装置接收可用信道信息响应消息，所述可用信道信息响应消息包括(a)与可用信道有关的标识信息和(b)与所述可用信道的有效时间有关的信息；以及处理器，其配置为使用所述信息(a)和所述信息(b)，在所述有效时间内在所述可用信道上传送信号。
14.根据权利要求13所述的站点，其中所述可用信道信息响应消息还包括(c)与所述可用信道中的最大允许功率级有关的信息，并且 其中所述处理器控制所述收发机使用所述信息(a)、所述信息(b)和所述信息(C)，在所述有效时间内，以所述最大允许功率级内的功率级在所述可用信道上传送信号。
15.根据权利要求13所述的站点，其中所述可用信道信息请求消息和所述可用信道信息响应消息中的一个或更多个包括与多个可用信道有关的信息。
16.根据权利要求13所述的站点，其中所述可用信道信息响应消息还包括(d)与能够应用所述可用信道信息响应消息的装置类型有关的信息。
17.根据权利要求13所述的站点，其中所述站点是接入点(AP)，并且所述具有数据库信息的装置是数据库。
18.根据权利要求17所述的站点，其中所述可用信道信息请求消息和所述可用信道信息响应消息分别是信道调度请求消息和信道调度响应消息。
19.根据权利要求13所述的站点，其中所述与有效时间有关的信息包括与从接收所述可用信道信息响应消息的接收时间开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息。
20.根据权利要求13所述的站点，其中所述与有效时间有关的信息包括与根据所述可用信道信息响应消息的所述可用信道的可用开始时间有关的信息，以及与从所述可用开始时间开始的所述可用信道的可用持续时间有关的信息。
21.根据权利要求13所述的站点，其中所述具有数据库信息的装置是接入点(AP)，并且所述AP为所述站点提供服务。
22.根据权利要求16所述的站点，其中所述与有效时间有关的信息是根据所述装置类型信息而不同地限定的。
全文摘要
本发明涉及TV空白区中的站点(在下文中，称为“STA”)操作方法和装置。在TVWS频带中，当作为具有在未被已授权装置使用的可用信道中操作的许可的未授权装置的STA需要通过获取与可用信道有关的信息而在TVWS频带中操作时，该STA向具有数据库信息的装置发送可用信道信息请求消息；从具有数据库信息的装置接收针对可用信道信息的ACK消息，该ACK消息包括(a)与可用信道有关的标识信息、(b)与可用信道中的最大允许功率级有关的信息和(c)与可用信道的有效时间有关的信息；以及使用(a)、(b)和(c)的信息，即，在可用信道的有效时间内，使用最大允许功率级来发送/接收信号。
文档编号H04H20/65GK102640432SQ201180004740
公开日2012年8月15日 申请日期2011年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者石镛豪, 金银善 申请人:Lg电子株式会社