Title:
Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Informationen einer Leerraumbildung in einem drahtlosen lokalen Netzwerksystem
Kind Code:
B4


Abstract:

Verfahren zum Übertragen von Informationen einer Leerraumabbildung von einer ersten Station an eine zweite Station in einem Regulierungsbereich, in dem ein lizenziertes Gerät und ein lizenzfreies Gerät in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) zusammen funktionieren dürfen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Generieren, an der ersten Station, eines von einem Funkbaken-Frame, einem Sondenantwort-Frame und einem Leerraumabbildungsankündigungs-Frame, wobei der generierte Frame ein Leerraumabbildungs-(WSM)Element umfasst, das eine Liste von ersten verfügbaren Kanälen umfasst, die für das lizenzfreie Gerät verfügbar sind; und
Übertragen des generierten Frames von der ersten Station an die zweite Station,
wobei das WSM-Element ein Gerätetypfeld umfasst, das angibt, auf welchen Gerätetyp sich die Liste der ersten verfügbaren Kanäle bezieht.




Inventors:
Lee, Jihyun (Gyeonggi-do, Anyang-si, KR)
Seok, Yongho (Gyeonggi-do, Anyang-si, KR)
Kim, Eunsun (Gyeonggi-do, Anyang-si, KR)
Application Number:
DE112011102825
Publication Date:
12/28/2017
Filing Date:
02/09/2011
Assignee:
LG Electronics Inc. (Seoul, KR)
International Classes:



Foreign References:
200700474922007-03-01
200802983332008-12-04
201000464402010-02-25
WO2011011118A12011-01-27
Attorney, Agent or Firm:
Wuesthoff & Wuesthoff, Patentanwälte PartG mbB, 81541, München, DE
Claims:
1. Verfahren zum Übertragen von Informationen einer Leerraumabbildung von einer ersten Station an eine zweite Station in einem Regulierungsbereich, in dem ein lizenziertes Gerät und ein lizenzfreies Gerät in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) zusammen funktionieren dürfen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Generieren, an der ersten Station, eines von einem Funkbaken-Frame, einem Sondenantwort-Frame und einem Leerraumabbildungsankündigungs-Frame, wobei der generierte Frame ein Leerraumabbildungs-(WSM)Element umfasst, das eine Liste von ersten verfügbaren Kanälen umfasst, die für das lizenzfreie Gerät verfügbar sind; und
Übertragen des generierten Frames von der ersten Station an die zweite Station,
wobei das WSM-Element ein Gerätetypfeld umfasst, das angibt, auf welchen Gerätetyp sich die Liste der ersten verfügbaren Kanäle bezieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das WSM-Element ferner ein Kanalnummernfeld und ein Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie umfasst, wobei das Kanalnummernfeld die ersten verfügbaren Kanäle angibt und das Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie die maximale zugelassene Übertragungsenergie der ersten verfügbaren Kanäle angibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Übertragens Folgendes umfasst:
Übertragen eines gemeinsamen WSM-Elements, das Informationen für zweite verfügbare Kanäle umfasst, die für Geräte von allen Gerätetypen verfügbar sind; und
Übertragen eines zusätzlichen WSM-Elements für einen spezifischen Gerätetyp, der Informationen für dritte verfügbare Kanäle umfasst, die für Geräte des spezifischen Gerätetyps verfügbar sind, mit Ausnahme der zweiten verfügbaren Kanälen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gerätetyp ein Festgerät und ein tragbares Gerät umfasst.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Gerätetyp nach Spektrumsmaskenklassen definiert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das WSM-Element ferner eine Kanal-Bitmap umfasst, die angibt, ob jeder Kanal einer Vielzahl von Kanälen für das lizenzfreie Gerät verfügbar ist oder nicht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das WSM-Element ferner ein Startkanalnummernfeld und ein Kanalanzahlfeld umfasst, wobei das Startkanalnummernfeld einen Kanal angibt, mit dem die Kanal-Bitmap beginnt, und das Kanalanzahlfeld die Anzahl der Kanäle angibt, welche die Kanal-Bitmap aufweist.

8. Vorrichtung zum Übertragen von Informationen einer Leerraumabbildung von einer ersten Station an eine zweite Station in einem Regulierungsbereich, in dem ein lizenziertes Gerät und ein lizenzfreies Gerät in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) zusammen funktionieren dürfen, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
einen Prozessor, der konfiguriert ist, einen von einem Funkbaken-Frame, einem Sondenantwort-Frame und einem Leerraumabbildungsankündigungs-Frame zu generieren;
einen Sendeempfänger, der konfiguriert ist, um den generierten Frame von dem Funkbaken-Frame, dem Sondenantwort-Frame und dem Leerraumabbildungsankündigungs-Frame, wobei der generierte Frame ein Leerraumabbildungs-(WSM)Element umfasst, das eine Liste von ersten verfügbaren Kanälen umfasst, die für das lizenzfreie Gerät verfügbar sind, an die zweite Station zu übertragen,
wobei das WSM-Element ein Gerätetypfeld umfasst, das angibt, auf welchen Gerätetyp sich die Liste der verfügbaren Kanäle bezieht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das WSM-Element ferner ein Kanalnummernfeld und ein Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie umfasst, wobei das Kanalnummernfeld die ersten verfügbaren Kanäle angibt und das Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie die maximale zugelassene Übertragungsenergie der ersten verfügbaren Kanäle angibt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Sendeempfänger ein gemeinsames WSM-Element überträgt, das Informationen für zweite verfügbare Kanäle umfasst, die für Geräte aller Gerätetypen verfügbar sind, und ein zusätzliches WSM-Element für einen spezifischen Gerätetyp überträgt, das Informationen für dritte verfügbare Kanäle umfasst, die für Geräte des spezifischen Gerätetyps verfügbar sind, mit Ausnahme der zweiten verfügbaren Kanälen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Gerätetyp ein Festgerät und ein tragbares Gerät umfasst.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Gerätetyp nach Spektrumsmaskenklassen definiert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das WSM-Element ferner eine Kanal-Bitmap umfasst, die angibt, ob jeder Kanal einer Vielzahl von Kanälen für das lizenzfreie Gerät verfügbar ist oder nicht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das WSM-Element ferner ein Startkanalnummernfeld und ein Kanalanzahlfeld umfasst, wobei das Startkanalnummernfeld einen Kanal angibt, mit dem die Kanal-Bitmap beginnt, und das Kanalanzahlfeld die Anzahl der Kanäle angibt, welche die Kanal-Bitmap aufweist.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) und genauer gesagt ein Verfahren zum Übertragen von Informationen einer Leerraumabbildung in einem drahtlosen lokalen Netzwerksystem (WLAN).

Allgemeiner Stand der Technik

Die Norm für die Technologie eines drahtlosen lokalen Netzwerks (WLAN) wird durch die Norm IEEE 802.11 festgelegt. Die IEEE 802.11a/b aus den Normen IEEE 802.11 stellt eine Übertragungseffizienz von 11 Mbps (IEEE 802.11b) oder 54 Mbps (IEEE 802.11a) unter Verwendung eines lizenzfreien Bandes in einem Frequenzband von 2,4 GHz oder 5 GHz bereit. Die IEEE 802.11g, welche die OFDM-(„Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing”)Technologie übernimmt, stellt eine Übertragungseffizienz von 54 Mbps bereit. Und die IEEE 802.11n, welche die MIMO-OFDM-Technologie übernimmt, stellt eine Übertragungseffizienz von 300 Mbps für 4 räumliche Ströme bereit. Die IEEE 802.11n stellt eine Kanalbandbreite von 40 MHz bereit, und in diesem” Fall stellt sie eine Übertragungseffizienz von bis zu 600 Mbps bereit.

Derzeit wird eine Norm zum Regulieren des WLAN-Betriebs im TV-Leerraum unter der Bezeichnung IEEE 802.11af erarbeitet.

Der TV-Leerraum umfasst Kanäle, die zugeteilt werden, um Fernsehprogramme auszustrahlen, und die zur Verwendung durch kognitive Funkgeräte zugelassen sind. Der TV-Leerraum kann das UHF-Band und das VHF-Band umfassen. Das Spektrum, das von einem lizenzierten Gerät nicht verwendet wird (nachstehend als „Leerraum” bezeichnet), kann von einem lizenzfreien Gerät verwendet werden. Das Frequenzband, das ein lizenzfreies Gerät verwenden darf, kann in jedem Land anders definiert sein. Im Allgemeinen umfasst dieses Frequenzband 54 bis 698 MHz (USA, Korea), und ein Teil dieses Frequenzbandes kann nicht für das lizenzfreie Gerät verwendet werden. Dabei bedeutet ein „lizenziertes Gerät” ein Gerät des Benutzers, das in diesem Frequenzband erlaubt ist, und kann auch als „Hauptbenutzer” oder „etablierter Benutzer” bezeichnet werden. Nachstehend kann der Begriff „etablierter Benutzer” übergreifend für diese Begriffe verwendet werden.

Die Bereiche 512 bis 608 MHz und 614 bis 698 MHz dürfen von allen möglichen lizenzfreien Geräten verwendet werden, mit Ausnahme einiger Sonderfälle. Die Bereiche 54 bis 60 MHz, 76 bis 88 MHz, 174 bis 216 MHz und 470 bis 512 MHz dürfen jedoch von Festgeräten verwendet werden, die eine Übertragung an einem festen Standort ausführen.

Ein lizenzfreies Gerät, das den TV-Leerraum (TVWS) verwenden möchte, muss Informationen für eine Liste verfügbarer Kanäle an seinem Standort erfassen. Nachstehend kann ein lizenzfreies Gerät, das im TVWS unter Verwendung des MAC-(„Medium Access Control”) und PHY-(physischen)Betriebs gemäß IEEE 802.11 funktioniert, als TVWS-Endgerät bezeichnet.

Das lizenzfreie Gerät muss einen Schutzmechanismus für den etablierten Benutzer bereitstellen. D. h. das lizenzfreie Gerät muss aufhören, einen spezifischen Kanal zu verwenden, wenn ein etablierter Benutzer, wie etwa ein drahtloses Mikrofon, diesen spezifischen Kanal verwendet.

Dazu muss das lizenzfreie Gerät auf eine georäumliche Datenbank über das Internet oder ein dediziertes Netzwerk zugreifen und eine Liste verfügbarer Kanäle an seinem Standort erfassen. Die georäumliche Datenbank speichert und verwaltet die Informationen von registrierten lizenzierten Geräten, die Position der registrierten lizenzierten Geräte und Informationen über den Kanalgebrauch, die sich dynamisch ändern.

Oder das lizenzfreie Gerät muss eine Spektrumsabfühlung ausführen. Der Mechanismus zur Spektrumsabfühlung umfasst eine Energieerkennungsmethode, eine Merkmalserkennungsmethode usw. Unter Verwendung dieses Mechanismus bestimmt das lizenzfreie Gerät, dass der Kanal von einem etablierten Benutzer verwendet wird, wenn die Stärke des primären Signals größer als ein vorherbestimmter Pegel ist, oder wenn eine DTV-(Digitalfernsehn)Präambel erkannt wird. Und das lizenzfreie Gerät (Station oder Zugangspunkt) muss seine Übertragungsenergie senken, wenn erkannt wird, dass der Nachbarkanal, neben dem Kanal, der von dem lizenzfreien Gerät verwendet wird, von dem etablierten Benutzer verwendet wird.

Aus der WO 2011/011118 A1 ist ein Weitbereichs-Sensornetzwerk bekannt, das Signale innerhalb des Bereichs, in dem es bereitgestellt ist, detektieren kann. Anhand einer Datenbank, in der erlaubte Signale gespeichert sind, können mittels des Sensornetzwerks unerlaubte Signale z. B. anhand einer gesendeten Funkbake erkannt werden. Orte, wo unlizenzierte Leerraumsender lokalisiert sein können und eine Sendeleistung die einen Benutzer aussenden kann, ohne erlaubte digitale Fernsignale zu stören, können bestimmt werden.

Die US 2010/0046440 A1 offenbart ein Verfahren zur dynamischen Frequenzzuweisung für ein Kommunikationsgerät. Dazu wird eine Benutzerkanalkarte auf einem Steuerkanal außerhalb eines interessierenden Frequenzbandes empfangen. Anhand der Benutzerkanalkarte können u. a. ein Ort für das Kommunikationsgerät, eine maximale Sendeleistung und Kanäle bestimmt werden, die es erlauben, Interferenzen mit anderen Benutzern zu vermeiden.

Die US 2008/0298333 A1 offenbart eine Erkennungsprozedur in einem WLAN, bei der eine zweite Station von einer ersten Station einen Sondenanfrage-Frame empfängt, der einen Identifikator enthält. Die zweite Station sendet an die erste Station einen Sondenantwort-Frame, wenn der Identifikator einem Identifikator der zweiten Station entspricht. Die US 2007/0047492 A1 offenbart ein Verfahren, um die Übergabelatenz in einem WLAN zu minimieren, wenn sich eine Mobilstation von einem Subnetz eines Zugangspunkts zu einem anderen Subnetz eines Zugangspunkts bewegt. Dabei werden für die Mobilstation verfügbare Kanäle – basierend auf Informationen betreffend in einem Kommunikationsgebiet der Mobilstation vermutete Zugangspunkte – gescannt. Die Übergabe zu einem der Zugangspunkte wird basierend auf dem Scanergebnis durchgeführt.

Kurzdarstellung der ErfindungTechnisches Problem

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein effizientes Format der Informationen für den verfügbaren Kanal im TVWS bereitzustellen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die zuvor erwähnten Aufgaben eingeschränkt, sondern umfasst diverse Aufgaben, die in der ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung vorgetragen werden oder daraus hervorgehen.

Lösung des Problems

Gemäß der Erfindung werden ein Verfahren nach Anspruch 1 zum Übertragen von Informationen einer Leerraumabbildung von einer ersten Station an eine zweite Station in einem Regulierungsbereich, in dem ein lizenziertes Gerät und ein lizenzfreies Gerät in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) zusammen funktionieren dürfen, sowie eine entsprechende Vorrichtung nach Anspruch 8 vorgeschlagen. Ausführungsform sind in den Unteransprüchen 2–7 bzw. 9–14 näher spezifiziert.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Informationen einer Leerraumabbildung von einer ersten Station an eine zweite Station in einem Regulierungsbereich, in dem ein lizenziertes Gerät und ein lizenzfreies Gerät zusammen in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) funktionieren dürfen, wozu das Übertragen von der ersten Station an die zweite Station eines Funkbaken-Frames, eines Sondenantwort-Frames und eines Leerraumabbildungsankündigungs-Frames, der ein Leerraumabbildungs-(WSM)Element umfasst, das Informationen für die ersten verfügbaren Kanäle umfasst, die für das lizenzfreie Gerät verfügbar sind, gehört, wobei das WSM-Element ein Gerätetypfeld umfasst, das angibt, auf welchen Gerätetyp sich die Liste der ersten verfügbaren Kanäle bezieht.

Bevorzugt umfasst das WSM-Element ferner ein Kanalnummernfeld und ein Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie, wobei das Kanalnummernfeld die ersten verfügbaren Kanäle angibt und das Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie die maximale zugelassene Übertragungsenergie der ersten verfügbaren Kanäle angibt.

Bevorzugt umfasst der Schritt des Übertragens das Übertragen eines gemeinsamen WSM-Elements, das Informationen für zweite verfügbare Kanäle umfasst, die für Geräte aller Gerätetypen verfügbar sind, und das Übertragen eines zusätzlichen WSM-Elements für einen spezifischen Gerätetyp, das Informationen für dritte verfügbare Kanäle umfasst, die für Geräte des spezifischen Gerätetyps mit Ausnahme der zweiten verfügbaren Kanäle verfügbar sind.

Bevorzugt umfasst der Gerätetyp ein Festgerät und ein tragbares Gerät.

Bevorzugt wird der Gerätetyp nach Spektrumsmaskenklassen definiert.

Bevorzugt umfasst das WSM-Element ferner eine Kanal-Bitmap, die angibt, ob jeder Kanal einer Vielzahl von Kanälen für das lizenzfreie Gerät verfügbar ist oder nicht.

Bevorzugt umfasst das WSM-Element ferner ein Startkanalnummernfeld und ein Kanalanzahlfeld, wobei das Startkanalnummernfeld einen Kanal angibt, mit dem die Kanal-Bitmap beginnt, und das Kanalanzahlfeld die Anzahl der Kanäle angibt, welche die Kanal-Bitmap aufweist.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung trifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Informationen einer Leerraumabbildung von einer ersten Station an eine zweite Station in einem Regulierungsbereich, in dem ein lizenziertes Gerät und ein lizenzfreies Gerät zusammen in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) funktionieren dürfen, das einen Sendeempfänger umfasst, der konfiguriert ist, um einen von einem Funkbaken-Frame, einem Sondenantwort-Frame und einem Leerraumabbildungsankündigungs-Frame, der ein Leerraumabbildungs-(WSM)Element umfasst, das Informationen für erste verfügbare Kanäle umfasst, die für das lizenzfreie Gerät verfügbar sind, an die zweite Station zu übertragen; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um einen von dem Funkbaken-Frame, dem Sondenantwort-Frame und dem Leerraumabbildungsankündigungs-Frame zu generieren, wobei das WSM-Element ein Gerätetypfeld umfasst, das angibt, auf welchen Gerätetyp sich die Liste verfügbarer Kanäle bezieht.

Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung

Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das WSM-Element für jeden Gerätetyp konfiguriert sein.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Auswirkungen, die mit der vorliegenden Erfindung zu erreichen sind, nicht darauf eingeschränkt sind, was vorstehend insbesondere beschrieben wurde, und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen besser verständlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiliegenden Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, bilden Ausführungsformen der Erfindung ab und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundlage der Erfindung zu erklären.

Es zeigen:

1 eine beispielhafte Architektur eines Systems nach IEEE 802.11.

2 eine andere beispielhafte Architektur eines Systems nach IEEE 802.11, bei dem die Komponenten DS, DSM und AP zu dem Bild der Architektur nach IEEE 802.11 hinzugefügt wurden.

3 eine andere beispielhafte Architektur eines Systems nach IEEE 802.11 zur Erläuterung des ESS-Konzepts.

4 eine beispielhafte Systemarchitektur zum besseren Verständnis des WLAN-Systems.

5 das Format eines WSM-Elements nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

6 ein beispielhaftes Format des Kanalabbildungsfeldes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

7 verfügbare Kanäle für jeden Gerätetyp.

8 Kanalabbildungsfelder, falls jede WSM für jeden Gerätetyp unabhängig konfiguriert ist.

9 einen Arbeitsablauf zur WSM-Übertragung einer Freigabe-STA.

10 Kanalabbildungsfelder, für den Fall, dass die gemeinsame WSM für alle Gerätetypen konfiguriert ist und eine zusätzliche WSM für einen spezifischen Gerätetyp konfiguriert ist.

11 die Energiedämpfung von zwei Spektrumsmaskenklassen.

12 die verfügbaren TV-Kanäle gemäß den verwendeten Spektrumsmaskenklassen.

13 einen beispielhaften Arbeitsablauf einer WSM-Übertragung einer Freigabe-STA.

14 ein anderes beispielhaftes Format des Kanalabbildungsfeldes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

15 ein schematisches Blockdiagramm von drahtlosen Vorrichtungen, die eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umsetzen.

16 eine beispielhafte Struktur des Prozessors der STA-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Es wird nun ausführlich auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele derselben in den beiliegenden Zeichnungen abgebildet sind. Soweit wie möglich werden die gleichen Bezugszeichen in allen Zeichnungen verwendet, um sich auf die gleichen oder ähnliche Teile zu beziehen.

Bevor die vorliegende Erfindung beschrieben wird, ist zu beachten, dass die meisten in der vorliegenden Erfindung offenbarten Begriffe den allgemeinen Begriffen entsprechen, die in der Technik wohlbekannt sind, dass jedoch einige Begriffe je nach Bedarf von der Anmelderin ausgewählt wurden und nachstehend in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung offenbart werden. Daher wird es bevorzugt, dass sich die Begriffe, die von der Anmelderin definiert werden, auf der Grundlage ihrer Bedeutung in der vorliegenden Erfindung verstehen.

Zur praktischen Beschreibung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, werden allgemeine Strukturen und Geräte, die in der Technik wohlbekannt sind, ausgelassen oder durch ein Blockdiagramm oder ein Ablaufschema angegeben.

Zunächst wird ein drahtloses lokales Netzwerk-(WLAN)System erklärt, auf das die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar sind.

1 zeigt eine beispielhafte Architektur eines Systems nach IEEE 802.11.

Die Architektur nach IEEE 802.11 besteht aus mehreren Komponenten, die interagieren, um ein WLAN bereitzustellen, das STA-(Stations-)Mobilität für die oberen Schichten transparent unterstützt. Der Grundversorgungsdienst (Basisstationssystem = BSS) bildet den grundlegenden Baustein eines LAN nach IEEE 802.11. 1 zeigt zwei BSS, von denen jedes zwei STAs aufweist, die Mitglieder des BSS sind. Es ist hilfreich, sich die Ovale, die verwendet werden, um ein BSS abzubilden, als den Abdeckungsbereich vorzustellen, in dem die Mitglied-STAs des BSS in Verbindung bleiben können. (Das Konzept eines Bereichs ist zwar nicht präzise, aber häufig gut genug.) Dieser Bereich wird als Grunddienstbereich (BSA) bezeichnet. Wenn eine STA ihren BSA verlässt, kann sie nicht mehr direkt mit anderen STAs kommunizieren, die in dem BSA vorliegen.

Das unabhängige BSS (IBSS) ist die einfachste Art eines LAN nach IEEE 802.11. Ein minimales LAN nach IEEE 802.11 kann aus nur zwei STAs bestehen. Da die in 1 gezeigten BSS einfach sind und ihnen andere Komponenten fehlen (anders als in 2), können sie beide als für zwei IBSS repräsentativ angesehen werden. Diese Betriebsart ist möglich, wenn die STAs nach IEEE 802.11 in der Lage sind, direkt zu kommunizieren. Weil diese Art eines LAN nach IEEE 802.11 häufig ohne Vorausplanung gebildet wird, und zwar nur solange wie das LAN benötigt wird, wird diese Betriebsart häufig als Ad-hoc-Netzwerk bezeichnet.

Die Angehörigkeit einer STA zu einem BSS ist dynamisch (STAs werden ein- und ausgeschaltet, kommen in Reichweite und verlassen die Reichweite). Um Mitglied eines BSS zu werden, tritt eine STA dem BSS bei, indem sie einen Arbeitsablauf zur Synchronisierung verwendet. Um auf alle Dienste eines Infrastruktur-BSS zuzugreifen, wird eine STA „verknüpft”. Diese Verknüpfungen sind dynamisch und umfassen die Verwendung des Verteilungssystemdienstes (DSS).

2 ist eine andere beispielhafte Architektur eines Systems nach IEEE 802.11, bei dem die Komponenten DS, DSM und AP zu dem Architekturbild nach IEEE 802.11 hinzugefügt wurden.

Physische Einschränkungen bestimmen den direkten Abstand von Station zu Station, der unterstützt werden kann. Für einige Netzwerke ist dieser Abstand ausreichend; für andere Netzwerke wird eine größere Abdeckung benötigt. Statt unabhängig vorzuliegen, kann ein BSS auch eine Komponente einer erweiterten Form von Netzwerk bilden, das mit mehreren BSS aufgebaut wird. Die Architekturkomponente, die verwendet wird, um die BSS zusammenzuschalten, ist das DS (Verteilungssystem).

Die IEEE 802.11 trennt das WM (drahtlose Medium) logisch von dem Verteilungssystemmedium (DSM). Jedes logische Medium wird von einer anderen Komponente der Architektur zu verschiedenen Zwecken verwendet. Die Definitionen der IEEE 802.11 schließen nicht aus und verlangen auch nicht, dass die mehreren Medien gleich oder unterschiedlich sein sollen.

Die Erkenntnis, dass die mehreren Medien logisch unterschiedlich sind, ist der Schlüssel zum Verständnis der Flexibilität der Architektur. Die LAN-Architektur nach IEEE 802.11 wird unabhängig von den physischen Kennzeichen jeder spezifischen Umsetzung vorgegeben.

Das DS ermöglicht die Unterstützung mobiler Geräte, indem die logischen Dienste bereitgestellt werden, die notwendig sind, um die Zuordnung von Adressen zu Zielen und die nahtlose Integration mehrerer BSS zu handhaben.

Ein Zugangspunkt (AP) ist eine beliebige Entität, die eine STA-Funktionalität aufweist und über das WM für verknüpfte STAs Zugang auf das DS ermöglicht.

Die Daten bewegen sich zwischen einem BSS und dem DS über einen AP. Es sei zu beachten, dass alle APs auch STAs sind; somit handelt es sich dabei um adressierbare Entitäten. Die Adressen, die von einem AP zur Kommunikation auf dem WM und auf dem DSM verwendet werden, sind nicht unbedingt gleich.

Daten, die an die STA-Adresse des AP von einer der STAs, die damit verknüpft sind, gesendet werden, werden immer an dem unkontrollierten Anschluss zur Verarbeitung durch die Anschlusszugangsentität nach IEEE 802.1X empfangen. Wenn zudem der kontrollierte Anschluss genehmigt ist, gehen diese Frames konzeptuell über das DS.

Nachstehend wird der erweiterte Dienstsatz (ESS) für ein Großraumnetzwerk erklärt.

3 zeigt eine andere beispielhafte Architektur eines Systems nach IEEE 802.11, um das ESS-Konzept zu erklären.

Das DS und die BSSs ermöglichen es der Norm IEEE 802.11, ein drahtloses Netzwerk willkürlicher Größe und Komplexität zu erstellen. Die Norm IEEE 802.11 bezeichnet diese Art von Netzwerk als ESS-Netzwerk. Ein ESS ist die Vereinigung der BSSs, die durch ein DS verbunden werden. Das ESS umfasst nicht das DS. Das ausschlaggebende Konzept besteht darin, dass das ESS-Netzwerk für eine LLC-(logische Verbindungssteuerungs-)Schicht genauso aussieht wie ein IBSS-Netzwerk. Die STAs in einem ESS können kommunizieren, und mobile STAs können sich von einem BSS zum anderen (innerhalb desselben ESS) transparent für die LLC begeben.

Bezüglich der relativen physischen Standorte der BSSs in 3 wird von der Norm IEEE 802.11 nichts vorweggenommen. Die folgenden Optionen sind alle möglich:
Die BSSs können sich teilweise überlappen. Dies wird gewöhnlich verwendet, um eine zusammenhängende Abdeckung innerhalb eines physischen Volumens anzuordnen.

Die BSSs könnten physisch getrennt sein. Aus logischer Sicht gibt es kein Limit für den Abstand zwischen den BSSs.

Die BSSs können sich physisch am selben Ort befinden. Dies kann der Fall sein, um für Redundanz zu sorgen.

Ein (oder mehrere) IBSS- oder ESS-Netzwerke kann bzw. können physisch in dem gleichen Raum wie ein (oder mehrere) ESS-Netzwerke vorliegen. Dazu kann es aus verschiedenen Gründen kommen. Wenn beispielsweise ein Ad-hoc-Netzwerk an einem Standort funktioniert, der auch über ein ESS-Netzwerk verfügt, wenn sich physisch überlappende Netzwerke nach IEEE 802.11 von verschiedenen Organisationen eingerichtet wurden, und wenn zwei oder mehrere verschiedene Zugangs- und Sicherheitsstrategien am selben Standort benötigt werden.

4 zeigt eine beispielhafte Systemarchitektur zum besseren Verständnis des WLAN-Systems.

Wie es sich versteht, ist 4 ein Beispiel des Infrastruktur-BSS, welches das DS umfasst. Und BSS 1 und BSS 2 bestehen aus ESS. In einem WLAN-System ist eine STA ein Gerät, das gemäß der MAC/PHY-Regelung nach IEEE 802.11 funktioniert und eine AP-STA und eine nicht-AP-STA, wie etwa einen Laptop-Computer, ein Handy usw., umfasst. Gewöhnlich ist das Gerät, das ein Benutzer direkt handhabt, eine nicht-AP-STA. Nachstehend kann die nicht-AP-STA auch als Endgerät, WTRU (drahtlose Sende-/Empfangseinheit), Benutzereinrichtung (UE), Mobilstation (MS), mobiles Endgerät, mobile Teilnehmereinheit usw. bezeichnet werden. Und eine nicht-AP-STA, die innerhalb des TVWS-Spektrums funktionieren kann, kann als „Nicht-AP-WS-STA” oder „WS-STA” bezeichnet werden. Der AP kann einer Basisstation (BS), einem Node-B, einem Basis-Sendeempfängersystem (BTS) oder einer Femto-BS auf einem anderen Gebiet der drahtlosen Kommunikation entsprechen. Der AP, der innerhalb des TVWS funktionieren kann, kann als WS-AP bezeichnet werden.

Nachstehend werden das Format der Leerraumabbildung (WSM) und ein Verfahren zum Übertragen von WSM-Informationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart.

Zunächst wird die Notwendigkeit der WSM erklärt.

Um in einem TVWS als lizenzfreies Gerät zu funktionieren, muss eine STA das anzuschließende Netzwerk ausfindig machen. Diese Art von Prozess kann man als „Abtasten” bezeichnen. In der IEEE 802.11 gibt es zwei Arten von Abtastprozessen. Einer ist ein passiver Abtastprozess und der andere ist ein aktiver Abtastprozess.

Bei der passiven Abtastmethode empfängt die abtastende STA einen Funkbaken-Frame, der periodisch von dem AP übertragen wird, während jeder Kanal auf einer Kanalliste bewegt wird, und erfasst Informationen über einen AP, der auf dem entsprechenden Kanal funktioniert. Die Kanalliste gibt eine Liste von Kanälen vor, die untersucht werden, wenn für ein BSS abgetastet wird.

Bei der aktiven Abtastmethode strahlt die abtastende STA einen Sondenanfrage-Frame aus, während sie jeden Kanal auf der Kanalliste bewegt, und wartet auf eine passende Antwort. Ein AP, der den Sondenanfrage-Frame empfangen hat, überträgt einen Sondenantwort-Frame an die abtastende STA. Der Sondenantwort-Frame umfasst Betriebsparameter (z. B. das Kapazitätsinformationselement des AP, das HT-Betriebselement, das EDCA-Parametereinstellungselement usw.) für ein BSS.

Die Verzögerung und der Energieverbrauch bei einer aktiven Abtastung sind geringer als die bei einer passiven Abtastung.

Wenn man davon ausgeht, dass die Kanalbandbreite, die für das TVWS-Protokoll nach IEEE 802.11 bei dem TVWS verwendet wird, die gleiche ist wie die Kanalbandbreite, die vom digitalen TV (DTV) verwendet wird, muss die Kanalbandbreite jedes Kanals gleich 6 MHz sein. Für den Betrieb nach IEEE 802.11 auf 2,4 GHz und 5 GHz beträgt die Kanalbandbreite 20 MHz. Dies bedeutet, dass es viel mehr Kanäle von einer STA in dem TVWS abzutasten gibt als die Kanäle auf 2,4 GHz und/oder 5 GHz.

Dies kann die Abtastzeit und den Energieverbrauch für eine STA erheblich erhöhen, um das anzuschließende Netzwerk zu finden.

Auch muss eine STA, um im TVWS als lizenzfreies Gerät zu funktionieren, über einen Mechanismus zum Schutz des etablierten Benutzers verfügen. Die einfachste Methode, um den verfügbaren Kanal im TVWS zu finden, besteht darin, an der STA eine „Abfühlung” auszuführen, um herauszufinden, ob es einen etablierten Benutzer gibt, der auf einem spezifischen Kanal funktioniert. (Es versteht sich, dass der Begriff „Abfühlung” dazu dient herauszufinden, ob auf einem spezifischen Kanal ein primäres Signal vorliegt, d. h. den verfügbaren Kanal herauszufinden, während der Begriff „Abtastung” dazu dient, das anzuschließende Netzwerk ausfindig zu machen.) Eine andere Methode besteht darin, auf die externe Regulierungsbereich-Datenbank (DB) zuzugreifen, um die Liste verfügbarer Kanäle in dem TVWS zu finden. Für den TVWS kann die externe Regulierungs-DB eine TV-Band-Datenbank sein. Die DB kann Informationen zum Planen lizenzierter Benutzer an einem spezifischen geografischen Standort umfassen. Daher kann die Freigabe-STA über das Internet auf die Regulierungsbereich-Datenbank zugreifen und die Liste verfügbarer Kanäle an ihrem eigenen geografischen Standort erlangen und diese Listen verfügbarer Kanäle an andere STAs abgeben, anstatt dass jede der STAs eine Abfühlung aller Kanäle ausführt, um herauszufinden, ob es verfügbare Kanäle gibt oder nicht. In dieser Druckschrift können Informationen für die Liste verfügbarer Kanäle aus der Regulierungsbereich-Datenbank als „Leerraumabbildung (WSM)” bezeichnet werden. Wenn ferner eine STA die Liste verfügbarer Kanäle in dem zu betreibenden TVWS erlangt, ist es nicht notwendig, dass die STA eine Abtastung an einem Kanal ausführt, der von der WSM als nicht verfügbar identifiziert wurde. Daher kann das Erlangen der WSM aus der DB und das Abgeben dieser WSM die Abtastzeit und den Energieverbrauch effizient reduzieren.

Anschließend werden das Formt des WSM und ein Verfahren zum Übertragen von WSM-Informationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt.

Die Freigabe-STA oder der abhängige AP, die bzw. der einen abhängigen AP freigibt, überträgt einen von einem Funkbaken-Frame, einem Sondenantwort-Frame und einem Leerraumabbildungsankündigungs-Frame, der ein Leerraumabbildungs-(WSM)Element umfasst, an eine abhängige STA.

5 zeigt das Format eines WSM-Elements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie in 5 gezeigt, umfasst ein WSM-Element ein Element-ID-Feld, ein Längenfeld, ein Ländercodefeld und ein Kanalabbildungsfeld.

Das Element-ID-Feld kann angeben, dass dieses Element ein Leerraumabbildungselement ist. Das Längenfeld weist einen variablen Wert in einer Byte-Einheit auf, die der Länge der WSM entspricht. Da die Anzahl verfügbarer Kanäle und die entsprechenden maximalen Energiepegelwerte unterschiedlich sind, kann das Längenfeld die Länge des WSM-Elements angeben.

Das Ländercodefeld gibt einen Standort an, an dem man die WSM verwenden kann. Das TV-Band, die Bandbreite des TV-Kanals und der Regulierungsbereich sind von Land zu Land unterschiedlich. Der Ländercode kann eine 3-Byte lange Länderzeichenkette sein. Die ersten 2 Bytes geben den Ländercode an, der in der ISO/IEC 3166-1 definiert wird, und das letzte Byte gibt die Umgebung an. Das Ländercodefeld kann einen genaueren Standort als das Land angeben. D. h. das Ländercodefeld kann einen Regionalcode in einem Land umfassen.

Das Kanalabbildungsfeld gibt die Liste verfügbarer Kanäle an.

Die verfügbaren Kanäle, die von dem Kanalabbildungsfeld identifiziert werden, müssen keine TV-Kanalgranularität aufweisen. Sie können jedoch die kleinste Kanalgranularität aufweisen, die von der Datenbank bereitgestellt wird. Wenn die kleinste Kanalgranularität von verfügbaren Kanälen, die durch die Datenbank im TVWS bereitgestellt wird, eine TV-Kanalgranularität ist, weisen die verfügbaren Kanäle des Kanalabbildungsfeldes eine TV-Kanalgranularität auf. In Korea und in den USA liegt die TV-Kanalbandbreite bei 6 MHz, und in manchen Ländern bei 8 MHz.

6 zeigt ein beispielhaftes Format des Kanalabbildungsfeldes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie in 6 gezeigt, kann das Kanalabbildungsfeld ein Gerätetypfeld, ein Kanalnummernfeld und ein Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie umfassen.

Das Kanalnummernfeld gibt die Liste verfügbarer Kanäle an. Das Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie gibt die maximale zugelassene Übertragungsenergie der verfügbaren Kanäle an.

Wenn das lizenzfreie Gerät auf einem spezifischen Kanal funktioniert, der im TVWS verfügbar ist und der Nachbarkanal neben dem spezifischen Kanal von einem etablierten Benutzer verwendet wird, muss das lizenzfreie Gerät seine Übertragungsenergie senken, um den etablierten Benutzer zu schützen. Daher umfasst das WSM-Element die Liste verfügbarer Kanäle und die maximale zugelassene Übertragungsenergie der verfügbaren Kanäle.

Die Paare aus dem Kanalnummernfeld und dem Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie können sich wiederholen.

Das Gerätetypfeld gibt an, auf welchen Gerätetyp sich die Liste verfügbarer Kanäle in dem WSM-Element bezieht. Beispielsweise gibt das Gerätetypfeld an, ob die Liste verfügbarer Kanäle in dem WSM-Element ein Festgerät oder ein tragbares Gerät betrifft.

Die verfügbaren Kanäle und die maximale zugelassene Übertragungsenergie der verfügbaren Kanäle kann von Gerätetyp zu Gerätetyp variieren. Ein Festgerät kann keinen Kanal neben einem TV-Kanal verwenden, der von einem etablierter Benutzer verwendet wird, während ein tragbares Gerät einen Kanal neben einem TV-Kanal verwenden kann, der von einem etablierten Benutzer verwendet wird, unter der Bedingung, dass es die maximale zugelassene Übertragungsenergie von 100 mW auf 40 mW reduziert. Daher muss das WSM-Element das Gerätetypfeld umfassen, das angibt, auf welchen Gerätetyp sich die verfügbaren Kanäle in dem WSM-Element beziehen.

Das Gerätetypfeld gibt nicht den Gerätetyp einer STA an, die das WSM-Element überträgt, sondern den Gerätetyp einer STA, die das WSM-Element empfängt und verwendet.

Das Festgerät kann keine WSM verwenden, die ein Gerätetypfeld umfasst, das auf den Wert eines tragbaren Geräts eingestellt ist, da die verfügbaren Kanäle in der WSM, die das Gerätetypfeld umfasst, das auf den Wert eines tragbaren Geräts eingestellt ist, für ein Festgerät eventuell nicht zur Verfügung steht.

7 zeigt die verfügbaren Kanäle für jeden Gerätetyp.

Man geht davon aus, dass die 7 5 TV-Kanäle von Kanalnummer 21 bis Kanalnummer 25 abbildet, und Kanalnummer 21 und Kanalnummer 25 werden von einem etablierten Benutzer verwendet. Dann kann ein Festgerät nicht nur nicht auf Kanalnummer 21 und Kanalnummer 25 funktionieren, sondern auch nicht auf Kanalnummer 22 und Kanalnummer 24, da diese Kanäle neben Nummer 21 und Kanalnummer 25 liegen. D. h. ein Festgerät kann auf Kanalnummer 23 mit einer maximalen zugelassenen Übertragungsenergie von 100 mW funktionieren. Und ein tragbares Gerät kann auf Kanalnummer 22 und Kanalnummer 24 mit einer maximalen zugelassenen Übertragungsenergie von 40 mW und auf Kanalnummer 23 mit einer maximalen zugelassenen Übertragungsenergie von 100 mW funktionieren.

Da die verfügbaren Kanäle und die maximale zugelassene Übertragungsenergie der verfügbaren Kanäle von Gerätetyp zu Gerätetyp variieren kann, muss eine STA, die eine WSM empfängt, in der Lage sein, zu wissen, welche WSM für sie gedacht ist. Anhand des Gerätetypfelds kann eine STA wissen, ob eine empfangene WSM für sie selbst gedacht ist oder nicht.

Jede WSM für jeden Gerätetyp kann unabhängig konfiguriert werden. Oder eine gemeinsame WSM für alle Gerätetypen kann konfiguriert werden und eine zusätzliche WSM kann für einen spezifischen Gerätetyp konfiguriert werden.

8 bildet Kanalabbildungsfelder für den Fall ab, dass jede WSM für jeden Gerätetyp unabhängig konfiguriert ist.

Wie in 8 gezeigt, umfasst das Kanalabbildungsfeld für ein Festgerät ein Kanalnummernfeld, das auf 23 gesetzt ist, und ein Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie, das auf 100 mW gesetzt ist. Und das Kanalabbildungsfeld für ein tragbares Gerät umfasst drei Kanalnummernfelder, die jeweils auf 22, 23 und 24 gesetzt sind, und drei Felder für den maximalen Pegel der Übertragungsenergien, die jeweils auf 40 mW, 100 mW und 40 mW gesetzt sind.

9 zeigt einen Arbeitsablauf der WSM-Übertragung einer Freigabe-STA. Wie in 9 gezeigt, überträgt eine Freigabe-STA jede WSM für jeden Gerätetyp unabhängig. D. h. nachdem eine Freigabe-STA eine WSM für ein Festgerät übertragen hat, überträgt sie eine WSM für ein tragbares Gerät. Oder nachdem sie eine WSM für ein tragbares Gerät übertragen hat, kann eine Freigabe-STA eine WSM für ein Festgerät übertragen.

10 bildet Kanalabbildungsfelder für den Fall ab, dass eine gemeinsame WSM für alle Gerätetype konfiguriert ist und eine zusätzliche WSM für einen spezifischen Gerätetyp konfiguriert ist.

Wie in 10 gezeigt, umfasst das Kanalabbildungsfeld einer gemeinsamen WSM ein Kanalnummernfeld, das auf 23 gesetzt ist, und ein Feld mit dem maximalen Pegel der Übertragungsenergie, das auf 100 mW gesetzt ist. Und das Kanalabbildungsfeld der zusätzlichen WSM für ein tragbares Gerät umfasst zwei Kanalnummernfelder, die jeweils auf 22 und 24 gesetzt sind, und zwei Felder für den maximalen Pegel der Übertragungsenergie, die jeweils auf 40 mW und 40 mW gesetzt sind.

Im Fall von 10 überträgt eine Freigabe-STA ein gemeinsames WSM-Element, das eine Liste von zweiten verfügbaren Kanälen umfasst, die für Geräte aller Gerätetypen verfügbar sind, und überträgt dann eine zusätzliche WSM für einen spezifischen Gerätetyp, der eine Liste von dritten verfügbaren Kanälen umfasst, die für Geräte des spezifischen Gerätetyps verfügbar sind, mit Ausnahme der zweiten verfügbaren Kanäle.

Der Gerätetyp kann gemäß einer Spektrumsmaskenklasse definiert werden. Eine Spektrumsmaske ist eine mathematisch definierte Linienmenge, die auf die Pegel von Funk- oder optischen)Übertragungen angewendet wird. Die Spektrumsmaske ist im Allgemeinen dazu gedacht, Nebenkanalinterferenzen zu reduzieren, indem sie eine übermäßige Strahlung auf Frequenzen über die notwendige Bandbreite hinaus einschränkt. Eine Dämpfung dieser störenden Emissionen erfolgt gewöhnlich anhand eines Bandpassfilters, der eingestellt ist, um die richtige Mittenfrequenz der Trägerwelle und alle notwendigen Seitenbänder durchzulassen.

Ein Gerät, das eine spezifische Spektrumsmaskenklasse verwendet, muss einen Reduktionswert der spektralen Energiedichte gemäß den Versatzfrequenzen der spezifischen Spektrumsmaskenklasse erfüllen. Somit variieren die verfügbaren Kanäle und die maximale zugelassene Übertragungsenergie gemäß der Spektrumsmaskenklasse einer STA.

Beispielsweise können zwei Spektrumsmaskenklassen durch eine Regulierung definiert werden. Die Tabelle 1 zeigt die Reduzierung der spektralen Energiedichte von zwei Spektrumsmaskenklassen. 11 zeigt die Energiedämpfung von zwei Spektrumsmaskenklassen. Tabelle 1

SpektrumsmaskenklasseReduzierung der spektralen Energiedichte, dBrVersatz ±4,5 MHzVersatz ±5,0 MHzVersatz ±5,5 MHzVersatz ±10 MHzVersatz ±15 MHzKlasse A0–10–20–28–40Klasse B0–35–45–55–65

Wie in Tabelle 1 und 11 gezeigt, hat die Spektrumsmaskenklasse B strengere Auflagen als die Spektrumsmaskenklasse A.

Eine STA, die eine Spektrumsmaske verwendet, die einen deutlichen Rand aufweist, kann eine höhere Energie in einem Kanal neben einem Kanal, der von einem etablierten Benutzer verwendet wird, als um eine Störungsanforderung für den etablierten Benutzer zu erfüllen, verwenden.

12 zeigt verfügbare TV-Kanäle gemäß den verwendeten Spektrumsmaskenklassen.

Wie in 12 gezeigt, ist die maximale zugelassene Übertragungsenergie auf einem Kanal neben einem Kanal, der von einem etablierten Benutzer eines tragbaren Geräts verwendet wird, das eine Spektrumsmaskenklasse A verwendet, anders als diejenige eines tragbaren Geräts, das eine Spektrumsmaskenklasse B verwendet.

Daher kann die WSM von Spektrumsmaskenklasse zu Spektrumsmaskenklasse variieren.

Die Tabelle 2 zeigt ein Beispiel von Gerätetypen. Tabelle 2

GerätetypBeschreibung0Reserviert1Festgerät und tragbares Gerät2Festgerät3Tragbares Gerät4Tragbares Gerät (Spektrumsmaskenklasse A)5Tragbares Gerät (Spektrumsmaskenklasse B)6 bis 255Reserviert

Das WSM-Element, dessen Gerätetypfeld auf 1 gesetzt ist, ist für ein Festgerät und ein tragbares Gerät gedacht. Das WSM-Element, dessen Gerätetypfeld auf 2 gesetzt ist, dies nur für ein Festgerät gedacht. Das WSM-Element, dessen Gerätetypfeld auf 3 gesetzt ist, ist nur für ein tragbares Gerät gedacht. Das WSM-Element, dessen Gerätetypfeld auf gesetzt 4 ist, ist nur für ein tragbares Gerät der Spektrumsmaskenklasse A gedacht. Das WSM-Element, dessen Gerätetypfeld auf 5 gesetzt ist, ist nur für ein tragbares Gerät der Spektrumsmaskenklasse B gedacht.

13 zeigt einen beispielhaften Arbeitsablauf einer WSM-Übertragung einer Freigabe-STA.

Wie in 13 gezeigt, überträgt eine Freigabe-STA ein WSM-Element, dessen Gerätetypfeld auf 4 gesetzt ist, an ein tragbares Gerät der Spektrumsmaskenklasse A und überträgt dann ein WSM-Element, dessen Gerätetypfeld auf 5 gesetzt ist, an ein tragbares Gerät der Spektrumsmaskenklasse B. Die Reihenfolge der Übertragung kann geändert werden. D. h. eine Freigabe-STA kann ein WSM-Element übertragen, dessen Gerätetypfeld auf 5 gesetzt ist, und kann dann ein WSM-Element übertragen, dessen Gerätetypfeld auf 4 gesetzt ist.

14 zeigt ein anderes beispielhaftes Format des Kanalabbildungsfeldes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie in 14 gezeigt, kann das Kanalabbildungsfeld ein Gerätetypfeld, ein Startkanalnummernfeld, ein Kanalanzahlfeld und eine Kanal-Bitmap umfassen.

Das Gerätetypfeld gibt an, für welchen Gerätetyp das WSM-Element gedacht ist. Beispielsweise gibt das Gerätetypfeld an, ob das WSM-Element für ein Festgerät oder ein persönliches/tragbares Gerät gedacht ist.

Das Startkanalnummernfeld gibt einen TV-Kanal an, mit dem die Kanal-Bitmap beginnt.

Das Kanalanzahlfeld gibt die Anzahl von Kanälen an, welche die Kanal-Bitmap aufweist.

Die Kanal-Bitmap gibt an, ob jeder Kanal einer Vielzahl von Kanälen für ein lizenzfreies Gerät verfügbar ist oder nicht. Die Vielzahl von Kanälen beginnt mit einem Wert des Startkanalnummernfeldes, und die Anzahl der Vielzahl von Kanälen ist ein Wert des Kanalanzahlfeldes. Das Bit (n + 1) der Kanal-Bitmap gibt an, ob der Kanal (Fs + n) für ein lizenzfreies Gerät verfügbar ist oder nicht, wobei Fs ein Wert des Startkanalnummernfeldes ist.

Ein Bit, das einem verfügbaren Kanal entspricht, kann auf 1 gesetzt werden, und ein Bit, das einem nicht verfügbaren Kanal entspricht, kann auf 0 gesetzt werden. Oder ein Bit, das einem verfügbaren Kanal entspricht, kann auf 0 gesetzt werden, und ein Bit, das einem nicht verfügbaren Kanal entspricht, kann auf 1 gesetzt werden.

15 ist ein schematisches Blockdiagramm der drahtlosen Vorrichtungen, die eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umsetzen.

Ein AP 700 kann einen Prozessor 710, einen Speicher 720, einen Sendeempfänger 730 umfassen, und eine STA 750 kann einen Prozessor 760, einen Speicher 770 und einen Sendeempfänger 780 umfassen. Die Sendeempfänger 730 und 780 senden/empfangen ein Funksignal und setzen eine physische Schicht nach IEEE 802 um. Die Prozessoren 710 und 760 sind an die Sendeempfänger 730 und 760 angeschlossen, um eine physische Schicht und/oder eine MAC-Schicht nach IEEE 802 umzusetzen. Die Prozessoren 710 und 760 können das zuvor beschriebene Verfahren der Kanalabtastung umsetzen.

Die Prozessoren 710 und 760 und/oder die Sendeempfänger 730 und 780 können eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein anderes Chip-Set, eine logische Schaltung und/oder eine Datenverarbeitungseinheit umfassen. Die Speicher 720 und 770 können einen Festspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), einen Flash-Speicher, eine Speicherkarte, ein Speichermedium und/oder beliebige andere Speichereinheiten umfassen. Wenn eine beispielhafte Ausführungsform als Software umgesetzt wird, kann die zuvor beschriebene Methode als Modul (Prozess, Funktion usw.) umgesetzt werden, das die zuvor beschriebenen Funktionen ausführt. Das Modul kann in den Speichern 720 und 770 gespeichert sein und von den Prozessoren 710 und 760 ausgeführt werden. Die Speicher 720 und 770 können innerhalb oder außerhalb der Prozessoren 710 und 760 angeordnet sein und an die Prozessoren 710 und 760 über wohlbekannte Mittel angeschlossen sein.

Aus diesen Elementen der Vorrichtungen für einen AP/eine STA wird die Struktur des Prozessors 710 oder 760 eingehender erklärt.

16 zeigt eine beispielhafte Struktur des Prozessors der STA-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Prozessor 710 oder 760 der STA kann mehrschichtige Strukturen aufweisen, und 16 konzentriert sich insbesondere auf die MAC-Unterschicht (1410), auf die Datenverbindungsschicht (DLL) und auf die physische Schicht (1420) aus diesen Schichten. Wie in 16 gezeigt, kann PHY (1420) eine PLCP-(„Physical Layer Convergence Procedure”; 1421)Entität und eine PMD-(„Physical Medium Dependent”; 1422)Entität umfassen. Sowohl die MAC-Unterschicht (1410) als auch die PHY (1420) umfassen konzeptuell Verwaltungsentitäten, die jeweils als MLME(Verwaltungsentität der MAC-Unterschicht; 1411) und PLME (Verwaltungsentität der physischen Schicht; 1421) bezeichnet werden. Diese Entitäten (1411, 1421) stellen die Dienstschnittstellen für die Schichtverwaltung bereit, über welche die Schichtverwaltungsfunktionen aufgerufen werden können.

Um einen richtigen MAC-Betrieb bereitstellen zu können, liegt in jeder STA eine SME (Stationsverwaltungsentität; 1430) vor. Die SME (1430) ist eine schichtunabhängige Entität, die man als in einer getrennten Verwaltungsebene vorliegend oder als „daneben” liegend ansehen kann. Die genauen Funktionen der SME (1430) werden in dieser Druckschrift nicht vorgegeben, doch im Allgemeinen kann man diese Entität (1430) als für Funktionen verantwortlich ansehen, wie etwa das Erheben des schichtabhängigen Status bei den diversen Schichtverwaltungsentitäten (LMEs), und ähnlich das Setzen des Wertes der schichtspezifischen Parameter. Die SME (1430) würde typischerweise derartige Funktionen für allgemeine Systemverwaltungsentitäten ausführen und würde standardmäßige Verwaltungsprotokolle umsetzen.

Die diversen Entitäten in 16 interagieren auf verschiedene Art und Weise. 16 zeigt einige Beispiele des Austauschs von GET/SET-Primitiven. Die Primitive XX-GET.request wird verwendet, um den Wert des gegebenen Attributs MIBattribute (Basisattribut für Verwaltungsinformationen) anzufragen. Die Primitive XX-GET.confirm wird verwendet, um den geeigneten MIB-Attributwert zurückzugeben, wenn Status = „Erfolg”, wobei ansonsten eine Fehlerangabe in dem Statusfeld zurückgegeben wird. Die Primitive XX-SET.request wird verwendet, um anzufragen, dass das angegebene MIB-Attribut auf den gegebenen Wert gesetzt wird. Wenn dieses MIB-Attribut eine spezifische Aktion bedingt, bedeutet dies, dass die Aktion auszuführen ist. Und die Primitive XX-SET.confirm wird derart verwendet, dass wenn Status = „Erfolg”, dies bestätigt, dass das angegebene MIB-Attribut auf den angefragten Wert gesetzt wurde, ansonsten wird im Statusfeld ein Fehlerzustand zurückgegeben. Wenn dieses MIB-Attribut eine spezifische Aktion bedingt, dann bestätigt dies, dass die Aktion ausgeführt wurde.

Wie in 16 gezeigt, können die MLME (1411) und die SME (1430) diverse Primitive MLME_GET/SET über die MLME SAP (1450) austauschen. Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung kann die SME (1430) die Primitive MLME_WSM.request an die MLME (1411) übertragen, um die MLME (1411) aufzufordern, den Leerraumabbildungsankündigungs-Frame an eine andere STA zu übertragen. In einem anderen Fall kann die MLME (1411) die Primitive MLME-WSM.indication an die SME (1430) übertragen, um den Empfang des Leerraumabbildungsankündigungs-Frame von einer anderen STA anzugeben.

Auch können, wie in 16 gezeigt, diverse Primitiven PLCM_GET/SET zwischen der PLME (1421) und der SME (1430) über die PLME SAP (1460) und zwischen der MLME (1411) und der PLME (1470) über die MLME-PLME SAP (1470) ausgetauscht werden.

Das WSM-Element aus einem Beispiel der vorliegenden Erfindung kann durch die sequentiellen Arbeitsabläufe der MAC-(1410) und PHY-(1420)Schichten übertragen werden. Auch kann das WSM-Element aus einem Beispiel der vorliegenden Erfindung durch die sequentiellen Arbeitsabläufe der PHY-(1420) und MAC- 1410)Schichten empfangen werden.

Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angesichts jedes Aspekts der Erfindung offenbart wurden, wird der Fachmann verstehen, dass Ausführungsformen von jedem Aspekt der Erfindung integriert werden können. Und es kann Vorteile geben, die nicht ausdrücklich besprochen wurden, da sie für den Fachmann aus der Beschreibung offensichtlich sind.