在无线通信系统中的指示信道接入类型的方法和用于其的装置制造方法

在无线通信系统中的指示信道接入类型的方法和用于其的装置制造方法
【专利摘要】公开一种用于在无线通信系统中站(STA)接入信道的方法。用于在无线通信系统中STA接入信道的方法包括以下步骤：接收包括业务指示符映射(TIM)的信标帧；以及如果由TIM向STA指示所缓冲的业务，则发送省电(PS)轮询帧，其中，PS轮询帧在PS轮询专用受限接入窗口(RAW)期间和/或在附加RAW期间被发送，分配PS轮询专用RAW以发送PS轮询帧，并且在PS轮询专用RAW之后，另外分配附加RAW。
【专利说明】在无线通信系统中的指示信道接入类型的方法和用于其的 装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信系统，并且更特别地，涉及在无线LAN系统中指示信道接入 类型的方法和用于支持该方法的装置。

【背景技术】
[0002] 近来，随着信息通信技术的开发，开发了各种无线通信技术。特别是，无线 LAN(WLAN)是用于基于射频技术，使用诸如个人数字助理（PDA)、膝上型计算机、便携式多 媒体播放器（PMP)等的移动用户设备，通过家庭、公司或特定服务提供区域中的无线接入 互联网的技术。
[0003] 为了克服被指出为WLAN的弱点的通信速度的限制，最新技术标准引入了具有网 络的增强速度和可靠性和无线网络的扩展操作距离的系统。例如，IEEE 802. Iln引入了 MIMO(多输入多输出）的应用，其在包括发送单元和接收单元的两端使用多个天线，以便支 持对于超过最大540Mbps的数据处理速度的高吞吐量，最小化传输误差，并且优化数据速 率或速度。


【发明内容】

[0004] 技术任务
[0005] 本发明的一个技术任务在于，提供一种在无线通信系统中，并且优选地，在无线 LAN(WLAN)系统中，接入信道的增强方法，和用于其的装置。
[0006] 本发明的另一个技术任务在于，提供一种在WLAN系统中防止由于基于竞争的信 道接入操作导致的用户设备的不必要功率消耗和传输延迟的方法和用于其的装置。
[0007] 本发明的进一步技术任务在于，提供一种如果站不能成功地执行信道接入则另外 尝试信道接入的机会。
[0008] 可从本发明获得的技术任务不受上述技术任务限制。并且，其他未提及的技术任 务可以由本发明所属的【技术领域】的普通技术人员从以下说明清楚地理解。
[0009] 技术方案
[0010] 在本发明的第一技术方面，在此提供一种执行信道接入的方法，其通过无线通信 系统中的站（STA)执行，该方法包括以下步骤：接收包含--Μ(业务指示映射）的信标帧，并 且如果TIM指示存在被缓冲用于STA的业务，则发送PS轮询（省电轮询）帧，其中，在被指 配发送PS轮询帧的PS轮询专用RAW (受限接入窗口）和在PS轮询专用RAW之后另外指配 的附加 RAW中的至少一个期间发送PS轮询帧。
[0011] STA可以尝试在PS轮询专用RAW内被指配用于STA的PS轮询间隔内发送PS轮 询帧。这样做时，在PS轮询专用RAW内，对于接收通过TIM的存在缓冲业务的指示的每个 STA，PS轮询间隔可以被配置成不同的。
[0012] 如果PS轮询在PS轮询专用RAW期间未被成功地发送，则STA可以在附加 RAW期 间发送PS轮询帧。
[0013] 这样做时，如果STA不能在PS轮询间隔内发送PS轮询帧，或者尽管在PS轮询间 隔内发送PS轮询帧，但不能接收响应于PS轮询的ACK (肯定应答）帧，则STA可以确定PS 轮询帧未被成功地发送。
[0014] 另一方面，如果TIM不指示被缓冲用于STA的业务的存在或者STA在PS轮询专用 RAW期间成功地发送PS轮询帧，则STA可以在附加 RAW期间接收UTA(UL传输允许）帧，并 且然后可以在附加 RAW期间尝试信道接入。
[0015] 被应用于在PS轮询专用RAW和附加 RAW中的至少一个期间发送PS轮询帧的至少 一个EDCA参数可以等于或小于被应用于发送音频业务的EDCA参数。
[0016] 在该情况下，EDCA参数可以包括CWmin(最小竞争窗口）、CWmax(最大竞争窗口） 和AIFSN(仲裁帧间隙数）中的至少一个。
[0017] STA可以进一步在附加 RAW期间接收数据帧。在该情况下，在接收数据帧之后，STA 可以在附加 RAW期间接收UTA (UL传输允许帧）。
[0018] 对于另一个示例，在PS轮询专用RAW和附加 RAW中的至少一个期间，PS轮询帧的 传输优先级可以被设置为等于音频业务的传输优先级。
[0019] 在本发明的第二技术方面，在此提供一种执行信道接入的方法，其由无线通信系 统中的AP (接入点）支持，包括以下步骤：发送包含--Μ (业务指示映射）的信标帧，并且从 接收通过TM的存在缓冲业务的指示的被寻呼的STA接收PS轮询（省电轮询）巾贞，其中， 在被指配接收PS轮询帧的PS轮询专用RAW (受限接入窗口）和在PS轮询专用RAW之后另 外指配的附加 RAW中的至少一个期间接收PS轮询帧。
[0020] PS轮询专用RAW可以是每个被寻呼的STA的发送PS轮询帧的PS轮询间隔的总 和。
[0021] AP可以从被寻呼的STA当中不能在其自身PS轮询间隔内成功发送PS轮询帧的至 少一个STA在附加 RAW期间接收PS轮询。
[0022] AP可以发送指示在附加 RAW期间允许STA的信道接入的UTA (UL传输允许）帧。 这样做时，在附加 RAW期间，在规定时间内信道空闲时，UTA帧可以被发送。
[0023] UTA帧可以通过单播或多播被发送至被寻呼的STA。对于另一个示例，UTA帧可以 通过广播被发送。
[0024] 在PS轮询专用RAW和附加 RAW中的至少一个期间，PS轮询帧的传输优先级可以 被设置成高于音频业务的传输优先级。对于另一个示例，在PS轮询专用RAW和附加 RAW中 的至少一个期间，PS轮询帧的传输优先级可以被设置成等于音频业务的传输优先级。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] 被包括以提供本发明的进一步理解并且被结合并构成本申请的一部分的附图示 出本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0026] 图1是关于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的结构的一个示例的视图。
[0027] 图2是关于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的结构的另一个示例的视图。
[0028] 图3是关于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的结构的进一步示例的视图。
[0029] 图4是关于WLAN系统的结构的一个示例的视图。
[0030] 图5是关于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统上的数据链路层和物理层的结构 的一个示例的视图。
[0031] 图6是描述本发明可应用到的WLAN系统中的一般链路设定处理的视图。
[0032] 图7示出本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的MAC帧格式的一个示例。
[0033] 图8示出根据图7的MAC帧中的HT控制字段的HT格式的一个示例。
[0034] 图9示出根据图7的MAC帧中的HT控制字段的VHT格式的一个示例。
[0035] 图10示出本发明可应用到的IEEE 802. Iln系统的PPDU帧格式的一个示例。
[0036] 图11示出本发明可应用到的IEEE 802. Ilac系统的VHT PPDU帧格式的一个示例。
[0037] 图12是描述本发明可应用到的WLAN系统的退避处理的视图。
[0038] 图13是描述隐藏节点和暴露节点的视图。
[0039] 图14是描述RTS和CTS的视图。
[0040] 图15是关于IFS的关系的一个示例的视图。
[0041] 图16是描述功率管理操作的视图。
[0042] 图17至图19是详细地描述接收到TIM的STA的操作的视图。
[0043] 图20是关于--Μ元素格式的一个示例的视图。
[0044] 图21示出U-APSD共存元素格式的一个示例。
[0045] 图22是描述根据PS轮询机制和U-APSD机制的STA的操作的视图。
[0046] 图23是关于在隐藏节点环境中PS轮询帧冲突的情况的一个示例。
[0047] 图24是关于在隐藏节点环境中PS轮询竞争机制的一个示例的视图。
[0048] 图25是关于NDP PS轮询帧的一个示例的视图。
[0049] 图26是关于使用扩展时隙时间的STA的信道接入操作的一个示例的视图。
[0050] 图27是关于使用扩展时隙时间的STA的信道接入操作的一个示例的另一个视图。
[0051] 图28是关于根据本发明的一个实施例每STA配置的PS轮询间隔的一个示例的视 图。
[0052] 图29至图34是描述根据本发明的一个实施例的STA的信道接入操作的视图。
[0053] 图35是关于根据本发明的一个实施例的NDP ACK帧的一个示例的视图。
[0054] 图36是关于根据本发明的一个实施例的PS轮询组ACK帧的一个示例的视图。
[0055] 图37至图40是描述根据本发明的一个实施例的STA的信道接入操作的视图。
[0056] 图41是关于根据本发明的一个实施例的信道接入方法的一个示例的视图。
[0057] 图42是关于根据本发明的一个实施例的信道接入方法的另一个示例的视图。
[0058] 图43至图46是描述根据本发明的实施例的信道接入类型指示方法的视图。
[0059] 图47至图50是描述根据本发明的实施例在多个增强信道接入类型的情况下的信 道接入类型指示方法的视图。
[0060] 图51是描述被分配用于信标间隔的RAW的视图。
[0061] 图52和图53是关于规定的STA在其自身PS轮询间隔内不能执行PS轮询的情况 的一个示例的视图。
[0062] 图54是关于根据本发明的一个实施例的使用附加 RAW的信道接入方法的一个示 例的视图。
[0063] 图55和图56是关于当应用附加 RAW时的一个示例的视图。
[0064] 图57和图58是关于在附加 RAW内将上行链路帧从STA发送至到AP的一个示例 的视图。
[0065] 图59是关于NDP UTA帧格式的一个示例的视图。
[0066] 图60是关于在附加 RAW内将下行链路数据帧从AP发送至STA的一个示例的视图。
[0067] 图61是关于根据本发明的一个实施例的无线设备的配置的框图。

【具体实施方式】
[0068] 现在对本发明的优选实施例详细地作出参考，其示例在附图中示出。在本发明的 以下详细说明中，包括帮助本发明的完全理解的详情。然而，显然对于本领域技术人员来说 本发明可以在没有这些详情的情况下被实现。
[0069] 有时候，为了防止本发明变得不清楚，公知的结构和/或设备被省略，或者可以表 示为集中于结构和/或设备的核心功能的框图。只要可能，将贯穿附图使用相同的附图标 记，以指示相同或类似的部分。
[0070] 可以提供用于以下说明的特定术语，以帮助本发明的理解。并且，特定术语的使用 可以在本发明的技术思想的范围内被修改为其他形式。
[0071] 本发明的实施例可以由包括IEEE 802系统、3GPP系统、3GPP LTE系统、 LTE-A (LTE-高级）系统和3GPP 2系统的至少一个无线接入系统的公开标准文献支持。特 别是，本发明的实施例中的不被解释以清楚地揭露本发明的技术思想的步骤或部分可以由 以上文献支持。而且，在本文档中公开的所有术语都可以由以上标准文献支持。
[0072] 以下说明可以应用于包括CDMA (码分多址）、FDMA (频分多址）、TDMA (时分多址）、 0FDMA(正交频分多址）、SC-FDMA(单载波频分多址）等的各种无线接入系统。CDM可以通 过诸如UTRA (通用陆地无线接入）、CDM 2000等的无线电技术实现。TDM可以通过诸如 GSM/GPRS/EDGE (全球移动通信系统/通用分组无线业务/增强型数据速率的GSM演进技 术）的无线电技术实现。OFDMA可以通过诸如IEEE 802. ll(Wi-Fi)、IEEE 802. 16(WiMAX)、 IEEE 802. 20、E-UTRA(演进UTRA)等的无线电技术实现。UTRA是UMTS (通用移动电信系 统）的一部分。3GPP (第三代合作伙伴计划）LTE (长期演进）是使用E-UTRA的E-UMTS (演 进的UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路（此后缩写为DL)中采用0FDMA，并且在上行 链路（此后缩写为UL)中采用SC-FDMA。并且，LTE-A(LTE-高级）是3GPPLTE的演进版本。
[0073] 为了清楚起见，以下说明主要涉及IEEE 802. 11系统，本发明的技术特征可以不 受其限制。
[0074] 系统概沭
[0075] 图1是用于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的结构的一个示例的视图。
[0076] IEEE 802. 11结构可以包括多个组件，并且能够通过组件的交互来提供支持对于 上层透明的STA移动性的WLAN。基本服务集（BSS)可以对应于IEEE 802. 11 LAN的基本配 置块。图1示出存在两个基本服务集BSS 1和BSS 2并且2个STA被包括作为每个BSS的 成员的一个示例。特别是，STA 1和STA 2包括在BSS 1中，并且STA 3和STA4包括在BSS 2中。在图1中，指示BSS的椭圆形能够被理解为指示在对应的BSS中包括的STA维持通信 的覆盖区。该区域可以被称为基本服务区（BSA)。一旦STA移动远离BSA，就不能与对应的 BSA内的其他STA直接通信。
[0077] IEEE 802. 11 LAN中的最基本类型的BSS是独立BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有 仅包括2个STA的最小配置。而且，图1中所示的具有最简单配置并且其他组件被省略的 BSS(例如，BSS 1或BSS 2)可以对应于IBSS的典型示例。如果STA能够直接相互通信，则 这样的配置是可以的。以上配置的LAN不通过预先设计来配置，而是能够在需要LAN的情 况下被配置。并且，这可以被称为自组织网络。
[0078] 如果STA被打开/关闭或者进入/离开BSS区域，则BSS中的STA的成员资格能 够动态地改变。为了获得BSS中的成员资格，STA能够使用同步过程加入BSS。为了接入基 于BSS的结构的所有服务，STA应该与BSS相关联。该关联可以被动态地配置，或者可以包 括DSS (分布式系统服务）的使用。
[0079] 图2是关于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的结构的另一个示例的视图。在 图2中，包括分布系统（DS)、分布系统介质（DSM)、接入点（AP)等的组件被添加至图1中所 示的结构。
[0080] LAN中的直接站到站距离可能受到PHY性能的限制。对于一些情况，该距离限制可 能足够。然而，更远距离的站到站通信在一些情况下可能是必须的。为了支持扩展覆盖，可 以配置分布系统（DS)。
[0081] DS是指BSS相互连接的结构。特别是，BSS可以作为在包括多个BSS的网络中的 扩展类型的组件存在，而不是如图1中所示的独立地存在。
[0082] DS对应于逻辑概念，并且可以由分布系统介质（DSM)的特征指定。关于此，IEEE 802. 11标准在逻辑上相互区别无线介质（WM)和分布系统介质（DSM)。每个逻辑介质被用 于不同目的，并且还由不同组件使用。根据IEEE 802. 11标准中的定义，介质不限于相同的 或不同的。从而，考虑多个介质在逻辑上相互不同的事实，能够解释IEEE802.il LAN结构 (例如，DS结构、其他网络结构等）的灵活性。特别是，IEEE 802. 11 LAN结构能够被实现 为各种示例。并且，对应的LAN结构能够通过每个实现示例的物理特性被独立地指定。
[0083] DS能够以提供对于处置到目的地的地址所必须的多个BSS和逻辑服务的无缝集 成的方式，支持移动设备。
[0084] AP是指能够使相关联的STA能够经由丽接入DS并且具有STA功能的实体。经由 AP，能够执行BSS和DS之间的数据传送。例如，图2中所示的STA 2具有STA的功能，并且 提供使相关联的STA ( S卩，STA 1)能够接入DS的功能。又例如，图2中所示的STA 3具有 STA的功能，并且提供使相关联的STA ( S卩，STA 4)能够接入DS的功能。由于每个AP基本 上都对应于STA，所以其是可寻址实体。AP用于在丽上通信的地址可以不必与AP用于在 DSM上的通信的地址相同。
[0085] 从与AP相关联的STA之一发送到AP的STA地址的数据始终由不受控的端口接 收，并且能够由IEEE 802. IX端口接入实体处理。一旦受控的端口被认证，则所发送的数据 (或帧）就能够被转送到DS。
[0086] 图3是关于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的结构的进一步示例的视图。图 3概念性地示出将宽覆盖另外提供给图2中所示的结构的扩展服务集（ESS)。
[0087] 能够利用DS和BSS配置具有任意大小和复杂性的无线网络。在IEEE 802. 11系 统中，这样的网络被称为ESS网络。ESS可以对应于连接至单个DS的BSS集合。然而，ESS 不包括DS。ESS网络的特征在于，看起来像LLC (逻辑链路控制）层中的IBSS网络。在ESS 中包括的STA能够相互通信，并且移动STA能够以对于LLC透明的方式，远离一个BSS移动 到另一个BSS (在相同的ESS内）。
[0088] IEEE 802. 11没有假设关于图3中所示的BSS的相对物理位置，并且能够是以下类 型。首先，BSS能够相互部分重叠，这是通常用于提供连续覆盖的类型。BSS可以在物理上 不相互连接，并且在逻辑上不对BSS之间的距离进行限制。BSS能够在物理上位于相同位 置，这能够用于提供冗余。一个IBSS (或至少一个IBSS)或ESS网络能够在物理上作为在 相同空间中的一个ESS网络（或至少一个ESS网络）存在。这可以对应于下述情况之一的 ESS网络类型：在自组织网络在存在ESS网络的位置操作的情况、在由不同组织配置物理上 相互重叠的IEEE802. 11网络的情况、在至少两个不同接入和安全策略在相同位置是必须 的情况等。
[0089] 图4是关于WLAN系统的结构的一个示例的框图。特别是，图4示出在包括DS的 架构中的BSS的一个示例。
[0090] 在图4中所示的示例中，BSS 1和BSS 2配置ESS。在WLAN系统中，STA是通过 IEEE 802. 11的MAC/PHY规则操作的设备。STA包括AP STA和非AP STA。非AP STA通常 对应于诸如膝上型计算机、移动电话等由用户直接处置的设备。在图4中所示的示例中， STA USTA 3和STA 4对应于非AP STA。并且，STA 2和STA 5对应于APSTA。
[0091] 在以下说明中，非AP STA可以被称为终端、无线发送/接收单元（WTRU)、用户设备 (UE)、移动站（MS)、移动终端、移动订户站（MSS)等。并且，在其他无线通信领域中，AP包括 对应于基站（BS)、节点-B、演进节点-B (eNB)、基站收发机系统（BTS)、毫微微BS等之一的 概念。
[0092] 图5是关于本发明可应用到的IEEE 802. 11系统上的数据链路层和物理层的结构 的一个示例的视图。
[0093] 参考图5,物理层520能够包括PLCP实体（物理层汇聚过程实体）521和PMD实 体（物理介质相关实体）522。PLCP实体521在相互连接MAC子层510和数据帧中起作用。 PMD实体522在使用OFDM通过无线与至少两个STA收发数据中起作用。
[0094] MAC子层510和物理层520均能够包括能够分别称为MLME (MAC子层管理实体）511 和PLME (物理层管理实体）523的概念管理实体。这些实体511和521通过层管理功能的 操作来提供层管理服务接口。
[0095] 为了提供正确的MAC操作，SME(站管理实体）530可以存在于每个用户设备中。 SME 530是独立于每层的管理实体，并且从各种层管理实体收集基于层的状态信息，或者设 置相应层的特定参数的值。SME 530能够替代一般系统管理实体执行这样的功能，并且能够 实现标准管理协议。
[0096] 上述各种实体能够以各种方式相互交互。在图5中所示的示例中，GET/SET原语 被交换。原语XX-GET. request被用于请求MIB属性（管理信息基本属性）的值。如果状 态是'SUCCESS'，则原语XX-GET. confirm返回对应的MIB属性的值。在其他情况下，误差指 示被标记在状态字段上并且然后被返回。原语XX-SET. request被用于作出将指定的属性 设置为给定值的请求。如果MIB属性是指特定操作，则该请求作出执行对应的特定操作的 请求。如果状态是'SUCCESS'，则原语XX-SET. confirm是指指定的MIB属性被设置为所请求 的值。在其他情况下，状态字段指示错误情况。如果该MIB属性是指特定操作，则对应的原 语能够确认已经执行了对应的操作。
[0097] 参考图5, MLME 511和SME 530以及PLME 523和SME 530能够分别通过MLME_ SAP (MLME_服务接入点）550和PLME_SAP (PLME_服务接入点）560交换各种原语。并且，MLME 511和PLME523能够通过MLME-PLME_SAP (MLME-PLME_服务接入点）570交换原语。
[0098] 链路设定处理
[0099] 图6是描述本发明可应用到的WLAN系统中的一般链路设定处理的视图。
[0100] 为了 STA通过与网络设定链路来收发数据，STA应该发现网络、执行认证、建立关 联，执行用于安全的认证过程等。链路设定处理可以被称为会话发起处理或者会话设定处 理。并且，链路设定处理的发现、认证、关联和安全设定步骤可以共同称为关联处理。
[0101] 以下参考图6描述链路设定处理的一个示例。
[0102] 在步骤S610中，STA能够执行网络发现动作。网络发现动作能够包括TA的扫描 动作。特别是，为了接入网络，STA应该发现可加入的网络。STA需要在加入无线网络之前 识别可兼容的网络。这样做时，用于识别在特定区域中存在的网络的处理被称为扫描。
[0103] 扫描可以被分类为主动扫描或被动扫描。
[0104] 图6示出包括主动扫描处理的网络发现动作。在主动扫描中，执行扫描的STA发送 用于搜索什么种类的AP在附近存在的探测请求帧，同时切换信道，并且然后等待对所发送 的探测请求帧的响应。响应器响应于探测请求帧，将探测响应帧发送至发送探测请求帧的 STA。在该情况下，响应器可以包括在扫描的信道的BSS中最后发送信标帧的STA。在BSS 中，由于AP发送信标帧，AP变为响应器。在IBSS中，由于IBSS内的每个STA都依次发送信 标帧，所以响应器不是固定的。例如，如果STA在信道#1上发送探测请求帧，并且然后在信 道#1上接收探测响应帧，则STA保存在所接收的探测响应帧中包含的BSS相关信息，并且 然后能够通过切换至下一个信道（例如，信道#2)以相同方式执行扫描[即，在信道#2上 的探测请求发送和在信道#2上的探测响应的接收]。
[0105] 扫描动作可以通过被动扫描方案[在图6中未示出]执行。在被动扫描中，执行 扫描的STA等待信标帧，同时切换信道。信标帧是IEEE802. 11中的管理帧之一，并且被周 期性地发送，以便通知存在无线网络，并且使得执行扫描的STA能够发现并且加入对应的 无线网络。在BSS中，AP在周期性地发送信标帧中起作用。在IBSS中，IBSS内的每个STA 都依次发送信标帧。如果执行扫描的STA接收信标帧，则对应的STA保存在信标帧中包括 的关于BSS的信息，并且然后将信标帧信息记录在每个信道上，同时切换至另一个信道。在 接收到信标帧之后，STA保存在所接收的信标帧中包含的BSS相关信息，并且然后能够通过 切换至下一个信道对下一个信道执行扫描。
[0106] 相互比较主动扫描和被动扫描，在延迟和功率消耗方面，主动扫描比被动扫描更 加有利。
[0107] 在STA发现网络之后，能够在步骤S620中执行认证处理。该认证处理能够被称为 第一认证处理，以清楚地区别于随后描述的步骤S640中的安全设定动作。
[0108] 认证处理包括以下处理。首先，STA将认证请求帧发送至AP。其次，AP响应于认 证请求巾贞，将认证响应巾贞发送至STA。用于认证请求/响应的认证巾贞对应于管理中贞。
[0109] 认证帧能够包含关于认证算法编号、认证交易序列号、状态码、挑战文本、RSN(稳 健安全网络）、有限循环群等的信息。这些信息对应于可包含在认证请求/响应帧中的信息 的一些示例，能够以其他信息代替，并且可以进一步包括附加信息。
[0110] STA能够将认证请求帧发送至AP。基于在所接收的认证请求帧中包含的信息，AP 能够确定是否允许对应的STA的认证。AP能够通过认证响应帧将认证处理的结果提供给 STA。
[0111] 在STA被成功地认证之后，能够在步骤S630中执行关联处理。关联处理包括以下 处理。首先，STA将关联请求帧发送至AP。其次，AP响应于关联请求帧将关联响应帧发送 至 STA。
[0112] 例如，关联请求帧能够包括关于各种能力的信息，例如，关于信标侦听间隔、服务 集标识符（SSID)、支持速率、支持信道、RSN、移动域、支持操作类、TIM(业务指示映射）广播 请求、互相配合服务能力等的信息。
[0113] 例如，关联响应帧能够包括关于各种能力的信息,例如，关于状态码、AID (关联 ID)、支持速率、EDCA(增强型分布式信道接入）参数集、RCPI (接收信道功率指示符）、 RSNI (接收信噪比指示符）、移动域、超时间隔（关联恢复时间）、重叠 BSS扫描参数、TIM广 播响应、QoS (服务质量）映射等的信息。
[0114] 这些信息对应于可包含在认证请求/响应帧中的信息的一些示例，能够以其他信 息替换，并且可以进一步包括附加信息。
[0115] 在STA与网络成功地关联之后，能够在步骤S640中执行安全设定处理。步骤S640 中的安全设定处理可以被称为通过RSNA(稳健安全网络关联）请求/响应的认证处理。步 骤S620的认证处理可以被称为第一认证处理，同时步骤S640的安全设定处理可以被简单 地称为认证处理。
[0116] 例如，步骤S640的安全设定处理能够包括经由EAPOL(LAN上的可扩展认证协议） 通过四次握手的私钥设定处理。并且，安全设定处理能够通过在IEEE 802. 11标准中未定 义的安全方案执行。
[0117] WLAN 的澝讲
[0118] IEEE 802. Iln作为相对新近规定的技术标准存在，以便克服对无线LAN中的通 信速度的限制。IEEE 802. Iln的目标在于增加网络的速度和可靠性，并且扩展无线网络 的操作距离。特别是，IEEE 802. Iln支持高吞吐量（HT)，其数据处理速度等于或大于最大 540Mbps。为了最小化传输误差并且优化数据速度或速率，IEEE 802. Iln基于对于发送端 单元和接收端单元使用多个天线的MIMO(多输入和多输出）技术。
[0119] 随着广泛地和积极地提供WLAN并且使用WLAN的应用多样化，新WLAN系统支持 比由IEEE 802. Iln支持的数据处理速度更高的吞吐量的必要性日益增加。支持VHT(非 常高吞吐量）的下一代WLAN系统是IEEE 802. Iln WLAN系统的下一个版本（例如，IEEE 802. Ilac)，并且对应于最近和新提出的IEEE 802. 11 WLAN之一，以在MAC服务接入点 (SAP)处支持超过IGbps的数据处理速度。
[0120] 下一个WLAN系统支持MU-MMK多用户多输入多输出）的传输，用于使多个STA 能够同时接入信道，以便有效地使用无线信道。根据MU-MMO传输方案，AP能够将分组同 时发送到至少一个或多个MMO配对的STA。并且，存在关于支持对白空间上的WLAN系统 操作的很多讨论。例如，WLAN系统在由于模拟TV的数字化导致的诸如空闲状态下的频带 (例如，54?698MHz频带）的TV白空间（ES)上的引入已被论述为IEEE 802. af标准。然 而，这仅是一个示例。白空间能够被视为能够由授权用户有责任地使用的授权带。在该情 况下，授权用户是指被授权使用授权带的用户。并且，授权用户能够被称为授权设备、主要 用户、责任用户等之一。
[0121] 例如，在WS上的AP和/或STA操作应该提供对授权用户的保护功能。例如，在诸 如麦克风的授权用户已经在使用与根据规则划分以具有在WS带上的特定带宽的频带相对 应的特定WS信道的情况下，AP和/或STA不能使用总计为对应的WS信道的频带，以保护 授权用户。如果授权用户使用当前用于当前帧发送和/或接收的频带，则AP和/或STA应 该停止使用对应的频带。
[0122] 因此，AP和/或STA应该优先执行用于检查在WS带内的特定频带的使用是否可 用的过程，即，在频带上是否存在授权用户。检查在特定频带上是否存在授权用户被称为频 谱感测。作为频谱感测机制，利用能量检测、签名检测等之一。如果所接收的信号的强度等 于或大于预定值，则能够确定授权用户当前使用特定频带。如果检测到DTV前导，则能够确 定授权用户当前使用特定频带。
[0123] M2M(机器对机器）通信技术当前被论述为下一代通信技术。在IEEE 802. 11 WLAN 系统中，用于支持M2M通信的技术标准被开发为IEEE 802. llah。M2M通信是指包括至少一 个机器的通信系统，并且可以被称为MTC(机器型通信）等。在该情况下，'机器'是指不要 求直接人为操纵或介入的实体。例如，诸如安装无线通信模块的仪表和安装无线通信模块 的自动售货机的设备，以及诸如能够无需用户的操纵/介入通过自动接入网络执行通信的 智能手机的用户设备，可以对应于机器的一个示例。M2M通信能够包括设备之间的通信（例 如，D2D(设备对设备）通信）、设备和服务器（例如，应用服务器）之间的通信等之一。作 为设备对服务器通信的一个示例，存在自动售货机和服务器之间的通信、POS(销售点）设 备和服务器之间的通信、电/气/水仪表和服务器之间的通信等。除此之外，基于M2M通信 的应用能够包括安全、运输、健康情况等。考虑应用示例的属性，M2M通信通常应当能够支 持在其中存在很多设备的环境中偶尔少量数据的发送/接收。
[0124] 特别是，M2M通信应该能够支持大量STA。虽然当前定义的WLAN系统假设最多2007 个STA与单个AP关联的情况，但是当前在M2M通信中论述用于支持多于2007个STA的多 个STA与单个AP关联的情况的方法。而且，在M2M通信中，估计将存在支持/要求低传输 速率的很多应用。为了平稳地支持这一点，例如，在WLAN系统中，STA能够基于--Μ(业务指 示映射）元素，识别将被发送至STA的数据的存在或不存在。并且，当前论述用于减小--Μ 的位图大小的方法。而且，在M2M通信中，估计将存在具有相当长发送/接收间隔的很多业 务。例如，像电/气/水使用量那样，要求在每个长周期（例如，1个月等）内收发相当少量 数据。因此，虽然可与单个AP相关联的STA的数量极大地增加，但是当前论述用于有效地 支持具有应当在单个信标周期内从AP接收的数据帧的STA的数量相当少的情况的方法。
[0125] 从而，WLAN技术正在快速发展，并且当前正在开发用于直接链路设定、介质流式传 输性能的增强、快速和/或大规模初始会话设定的支持、扩展带宽和操作频率的支持等的 技术。
[0126] 帔结构
[0127] 图7示出本发明可应用到的IEEE 802. 11系统的MAC帧格式的一个示例。
[0128] 参考图7, MAC帧格式包括MAC头部（MHR)、MAC有效载荷和MAC尾部（MFR)。MHR 被定义为包括帧控制字段、持续时间/标识符（持续时间/ID)字段、地址1字段、地址2字 段、地址3字段、序列控制字段、地址4字段、QoS控制字段、以及HT控制字段的区域。帧主 体字段被定义为MAC有效载荷。期望由上层发送的数据位于帧主体字段中。并且，帧主体 字段具有可变大小。帧检查序列（FCS)字段被定义为MAC尾部，并且被用于MAC帧的误差 搜索。
[0129] 前三个字段（即，帧控制字段、持续时间/ID字段、以及地址1字段）配置最小帧 格式，并且存在于所有帧中。并且，其他字段能够仅在特定帧类型中存在。
[0130] 在以上说明中涉及的相应字段中包括的信息能够遵循IEEE802. 11系统的定义。 在以上说明中涉及的相应字段对应于能够包括在MAC帧中的字段的示例，可以以其他字段 代替，或者可以进一步包括附加字段。
[0131] 图8示出根据图7的MAC帧中的HT控制字段的HT格式的一个示例。
[0132] 参考图8，HT控制字段可以包括VHT子字段、链路自适应子字段、校准位置子字段、 校准序列子字段、CSI/操纵（信道状态信息/操纵）子字段、NDP (空数据分组）、通告子字 段、AC (接入类别）约束子字段、RDG/更多PPDU (反向授权/更多PPDU)子字段、保留子字 段等。
[0133] 链路适配子字段能够包括TRQ (训练请求）子字段、MAI [MCS (调制和编码方案）请 求或ASEL (天线选择）指示]子字段、MFSI (MCS反馈序列标识符）子字段、MFB/ASELC(MCS 反馈和天线选择命令/数据）子字段等。
[0134] 如果对响应器作出用于探测PPDU发送的请求，则TRQ子字段被设置为1。如果不 对响应器作出对于探测PPDU发送的请求，则TRQ子字段被设置为0。如果MAI子字段被设 置为14,则其意味着天线选择（ASEL)指示和MFB/ASELC子字段被解释为天线选择命令/数 据。另外，MAI子字段指示MCS请求，并且MFB/ASELC子字段被解释为MCS反馈。当MAI子 字段指示MCS请求（MRQ)时，如果不要求任何MCS反馈，则MAI子字段被设置为0。如果要 求MCS反馈，则MAI子字段被设置为1。探测PPDU是指承载可用于信道估计的训练符号的 PPDU。
[0135] 在以上说明中涉及的相应的子字段对应于能够包括在HT控制字段中的子字段的 示例，可以以其他子字段代替，或者可以进一步包括附加子字段。
[0136] 图9示出根据图7的MAC帧中的HT控制字段的VHT格式的一个示例。
[0137] 参考图9, HT控制字段可以包括VHT子字段、MRQ子字段、MSI子字段、MCS反馈序 列指示/组ID最低有效比特（MFSI/GID-L (组ID的LSB))子字段、MFB子字段、组ID最高 有效比特（GID-H(组ID的MSB))子字段、编码型子字段、MFC响应传输类型（FB Tx类型： MFB响应的传输类型）子字段、未经请求的MFB子字段、AC约束子字段、RDG/更多PPDU子 字段等。并且，MFB子字段可以包括VHT N_STS (空间时间流的数量）子字段、MCS子字段、 BW(带宽）子字段、SNR(信噪比）子字段等。
[0138] 表1示出HT控制字段的VHT格式中的相应的子字段的说明。
[0139] [表 1]
[0140]

【权利要求】
1. 一种执行信道接入的方法，所述方法通过无线通信系统中的站（STA)执行，包括以 下步骤： 接收包含TM (业务指示映射）的信标帧；以及 如果所述TIM指示用于所述STA的业务被缓冲，则发送PS轮询（省电轮询）帧， 其中，所述PS轮询帧在被指配发送所述PS轮询帧的PS轮询专用RAW(受限接入窗口） 和在所述PS轮询专用RAW之后另外指配的附加 RAW中的至少一个期间被发送。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA在所述PS轮询专用RAW内的被指配用 于所述STA的PS轮询间隔内尝试所述PS轮询帧的传输，并且其中，在所述PS轮询专用RAW 内，对于接收通过所述TIM的存在所述缓冲业务的指示的每个STA，所述PS轮询间隔被配置 成不同的。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述PS轮询在所述PS轮询专用RAW期间未 被成功地发送，则所述STA在所述附加 RAW期间发送所述PS轮询帧。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，如果所述STA不能在所述PS轮询间隔内发送所 述PS轮询帧，或者尽管在所述PS轮询间隔内发送了所述PS轮询帧，但是不能接收响应于 所述PS轮询的ACK (肯定应答）帧，则所述STA确定所述PS轮询帧未被成功地发送。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述TM不指示业务被缓冲用于所述STA， 或者所述STA在所述PS轮询专用RAW期间成功地发送了所述PS轮询帧，则所述STA在所 述附加 RAW期间接收UTA(UL传输允许）巾贞，并且然后在所述附加 RAW期间尝试信道接入。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，被应用于在所述PS轮询专用RAW和所述附加 RAW 中的至少一个期间发送所述PS轮询帧的至少一个EDCA参数等于或小于被应用于发送音频 业务的EDCA参数。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述EDCA参数包括选自由CWmin (最小竞争窗 口）、CWmax(最大竞争窗口）和AIFSN(仲裁帧间隙数）构成的组中的至少一个。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA进一步在所述附加 RAW期间接收数据 帧，并且其中，在接收所述数据帧之后，所述STA在所述附加 RAW期间接收UTA (UL传输允许 帧）。
9. 一种执行信道接入的方法，所述方法由无线通信系统中的AP(接入点）支持，包括以 下步骤： 发送包含TM (业务指示映射）的信标帧；以及 从接收通过所述TM的存在缓冲业务的指示的被寻呼STA接收PS轮询（省电轮询） 帧， 其中，在被指配接收所述PS轮询帧的PS轮询专用RAW(受限接入窗口）和在所述PS 轮询专用RAW之后另外指配的附加 RAW中的至少一个期间，接收所述PS轮询帧。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述PS轮询专用RAW是每个所述被寻呼的STA 的发送所述PS轮询帧的PS轮询间隔的总和。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述AP在所述附加 RAW期间，从在所述被寻呼 的STA当中不能在其自身PS轮询间隔内成功发送所述PS轮询帧的至少一个STA接收所述 PS轮询。
12. 根据权利要求9所述的方法，其中，在所述附加 RAW期间，所述AP发送指示允许所 述STA的信道接入的UTA(UL传输允许）帧。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，在所述附加 RAW期间，信道在规定时间内空闲 时，发送所述UTA帧。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述UTA帧通过单播或多播被发送至所述被寻 呼的STA。
15. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述UTA帧通过广播被发送。
16. 根据权利要求9所述的方法，其中，在所述PS轮询专用RAW和所述附加 RAW中的至 少一个期间，所述PS轮询帧的传输优先级高于音频业务的传输优先级。
17. 根据权利要求9所述的方法，其中，在所述PS轮询专用RAW和所述附加 RAW中的至 少一个期间，所述PS轮询帧的传输优先级等于音频业务的传输优先级。
18. 根据权利要求9所述的方法，其中，就在所述PS轮询专用RAW的结束之后或者在与 所述PS轮询专用RAW邻接的用于将下行链路数据发送至所述被寻呼的STA的下行链路数 据RAW的结束之后，所述附加 RAW开始。
19. 在被配置成在无线通信系统中执行信道接入的站（STA)设备中，一种装置包括： 收发器，所述收发器被配置成收发无线电信号； 处理器，所属处理器被配置成从AP (接入点）接收包含TM(业务指示映射）的信标帧， 如果所述TM指示业务被缓冲，则所述处理器被配置成将PS轮询（省电轮询）帧发送至所 述AP， 其中，在用于发送所述PS轮询帧的PS轮询专用RAW(受限接入窗口）和在所述PS轮 询专用RAW之后另外指配的附加 RAW中的至少一个期间，发送所述PS轮询帧。
20. 在被配置成在无线通信系统中支持信道接入的AP中，一种装置包括： 收发器，所述收发器被配置成收发无线电信号； 处理器，所述处理器被配置成发送包含TIM(业务指示映射）的信标帧，所述处理器被 配置成从接收通过所述TM的缓冲业务的指示的STA接收PS轮询帧， 其中，在被指配接收所述PS轮询帧的PS轮询专用RAW(受限接入窗口）和在所述PS 轮询专用RAW之后另外指配的附加 RAW中的至少一个期间，接收所述PS轮询帧。
【文档编号】H04W74/08GK104365169SQ201380030133
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】金丁起, 石镛豪, 郭真三, 崔镇洙 申请人:Lg 电子株式会社