СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОСТУПА В СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ БЕСПРОВОДНОЙ LAN Российский патент 2017 года по МПК H04W74/08 H04W84/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[1] Настоящее раскрытие сущности относится к системе беспроводной связи, а более конкретно, к способу и устройству для выполнения доступа в системе на основе беспроводной LAN.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] В силу развития в последнее время технологий обмена информацией, разработано множество технологий беспроводной связи. Из числа таких технологий, WLAN представляет собой технологию, которая предоставляет беспроводной доступ в Интернет дома, в компаниях или в конкретных областях предоставления услуг с использованием мобильного терминала, такого как персональное цифровое устройство (PDA), переносной компьютер или портативный мультимедийный проигрыватель (PMP), на основе радиочастотной технологии.

[3] Чтобы преодолевать ограниченную скорость передачи данных, которая указывается в качестве слабого места WLAN, технические стандарты недавно ввели систему, допускающую повышение скорости и надежности сети при одновременном расширении покрытия беспроводной сети. Например, IEEE 802.11n поддерживает стандарт высокой пропускной способности (HT) с максимальной скоростью обработки данных в 540 Мбит/с. Помимо этого, введена технология со многими входами и многими выходами (MIMO), которая использует несколько антенн как для передающего устройства, так и для приемного устройства, чтобы минимизировать ошибки при передаче и оптимизировать скорость передачи данных.

[4] Технология межмашинной (M2M) связи обсуждается в качестве технологии связи следующего поколения. Технический стандарт для того, чтобы поддерживать M2M-связь в WLAN-системе IEEE 802.11, также разрабатывается в качестве IEEE 802.11ah. В M2M-связи, может рассматриваться сценарий, в котором небольшой объем данных иногда передается на низкой скорости в окружении, имеющем большое число устройств.

[5] Связь в WLAN-системе выполняется в среде, совместно используемой посредством всех устройств. Если число устройств возрастает, как в M2M-связи, механизм доступа к каналу должен эффективно совершенствоваться для того, чтобы уменьшать необязательное потребление мощности и помехи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

[6] Данное подробное описание раскрывает технологии, связанные со способом для указания начального времени окна для ограниченного доступа (RAW).

[7] Цели настоящего изобретения не ограничены вышеуказанной целью, и другие цели настоящего изобретения, которые не упомянуты выше, должны становиться очевидными для специалистов в данной области техники после изучения нижеприведенного описания.

Техническое решение

[8] В первом аспекте настоящего изобретения, в данном документе предусмотрен способ для выполнения доступа к среде посредством станции (STA) в системе беспроводной связи, причем способ включает в себя прием кадра, содержащего элемент набора параметров окна для ограниченного доступа (RAW) (RPS), проверку поля RAW-назначения в RPS-элементе, и выполнение доступа на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения, при этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени, при этом подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения.

[9] Во втором аспекте настоящего изобретения, в данном документе предусмотрена станция для выполнения доступа к среде в системе беспроводной связи, причем станция включает в себя модуль приемо-передающего устройства и процессор, при этом процессор выполнен с возможностью принимать кадр, содержащий элемент набора параметров окна для ограниченного доступа (RAW) (RPS), проверять поле RAW-назначения в RPS-элементе и выполнять доступ на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения, при этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени, при этом подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения.

[10] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 0, начальное время RAW может определяться в зависимости от позиции поля RAW-назначения из числа полей из числа полей RAW-назначения в RPS-элементе.

[11] Когда поле RAW-назначения представляет собой поле назначения первого RAW в RPS-элементе, начальное время RAW может представлять собой время сразу после передачи кадра.

[12] Когда поле RAW-назначения представляет собой поле назначения второго RAW или поле RAW-назначения после поля назначения второго RAW в RPS-элементе, начальное время RAW может представлять собой время сразу после конца предыдущего RAW.

[13] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 0, поле RAW-назначения может не включать в себя подполе начального времени RAW.

[14] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 1, начальное время RAW может определяться посредством подполя начального времени RAW.

[15] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 1, поле RAW-назначения может включать в себя подполе начального времени RAW.

[16] Подполе начального времени RAW может указывать длительность от кадра до начального времени RAW.

[17] Кадр может представлять собой либо кадр маякового радиосигнала, либо кадр короткого маякового радиосигнала.

[18] Выполнение может включать в себя определение временного кванта для выполнения доступа из одного или более временных квантов, включенных в RAW, и выполнение конкурентного доступа в определенном временном кванте.

[19] Временной квант для выполнения доступа может определяться посредством идентификатора ассоциирования (AID) STA.

[20] RPS-элемент может содержать одно или более полей RAW-назначения.

Преимущества изобретения

[21] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, даже если кадр маякового радиосигнала не включает в себя подполе начального времени RAW, STA допускает идентификацию начального времени RAW. Соответственно, может уменьшаться размер кадра маякового радиосигнала.

[22] Преимущества, которые могут получаться из настоящего изобретения, не ограничены вышеуказанными преимуществами, и другие преимущества могут ясно пониматься специалистами в данной области техники из описаний, приведенных ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[23] Прилагаемые чертежи, которые имеют намерение предоставлять дополнительное понимание настоящего изобретения, иллюстрируют различные варианты осуществления настоящего изобретения и наряду с описаниями в этом подробном описании служат для того, чтобы пояснять принцип изобретения.

[24] Фиг. 1 является схемой, показывающей примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[25] Фиг. 2 является схемой, показывающей другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[26] Фиг. 3 является схемой, показывающей еще одну другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[27] Фиг. 4 является схемой, показывающей примерную структуру WLAN-системы.

[28] Фиг. 5 иллюстрирует процесс установления линии связи в WLAN-системе.

[29] Фиг. 6 иллюстрирует процесс отката с возвратом.

[30] Фиг. 7 иллюстрирует маскированный узел и демаскированный узел.

[31] Фиг. 8 иллюстрирует RTS и CTS.

[32] Фиг. 9 иллюстрирует операцию управления питанием.

[33] Фиг. 10-12 подробно иллюстрируют операции станции (STA), принимающей TIM.

[34] Фиг. 13 иллюстрирует групповой AID.

[35] Фиг. 14-16 иллюстрируют RAW и RPS-элемент.

[36] Фиг. 17-22 иллюстрируют вариант осуществления настоящего изобретения.

[37] Фиг. 23 является блок-схемой, иллюстрирующей беспроводное устройство согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Оптимальный режим осуществления изобретения

[38] Далее описываются примерные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. Подробное описание, которое раскрывается вместе с прилагаемыми чертежами, имеет намерение описывать примерные варианты осуществления настоящего изобретения и не имеет намерения описывать уникальный вариант осуществления, посредством которого может осуществляться настоящее изобретение. Нижеприведенное подробное описание включает в себя конкретные подробности для того, чтобы предоставлять полное понимание настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники должно быть очевидным, что настоящее изобретение может быть использовано на практике без этих конкретных подробностей.

[39] Варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, являются комбинациями элементов и признаков настоящего изобретения. Элементы или признаки могут считаться избирательными, если не указано иное. Каждый элемент или признак может осуществляться на практике без комбинирования с другими элементами или признаками. Дополнительно, вариант осуществления настоящего изобретения может создаваться посредством комбинирования частей элементов и/или признаков. Порядок операций, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения, может перекомпоновываться. Некоторые структуры или признаки любого варианта осуществления могут быть включены в другой вариант осуществления и могут заменяться соответствующими структурами или признаками другого варианта осуществления.

[40] Конкретные термины, используемые в нижеприведенном описании, предоставляются для того, чтобы помогать в понимании настоящего изобретения. Эти конкретные термины могут быть заменены другими терминами в пределах объема и сущности настоящего изобретения.

[41] В некоторых случаях, известные структуры и устройства опускаются во избежание затруднения понимания принципов настоящего изобретения, и важные функции структур и устройств показаны в форме блок-схемы. Идентичные номера ссылок используются на всех чертежах для того, чтобы ссылаться на идентичные или аналогичные части.

[42] Варианты осуществления настоящего изобретения могут поддерживаться посредством документов по стандартизации, раскрытых, по меньшей мере, для одной из систем беспроводного доступа, таких как системы по стандарту Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802, системы по стандарту Партнерского проекта третьего поколения (3GPP), системы по стандарту долгосрочного развития 3GPP (3GPP LTE), системы по усовершенствованному стандарту LTE (LTE-A) и 3GPP2-системы. Для этапов или частей, описание которых опускается для того, чтобы прояснять технические признаки настоящего изобретения, следует обратиться к этим документам. Дополнительно, все термины, изложенные в данном документе, могут поясняться посредством документов по стандартизации.

[43] Следующая технология может использоваться в различных системах беспроводного доступа, таких как системы для множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) и т.д. CDMA может реализовываться посредством такой технологии радиосвязи, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA) или CDMA2000. TDMA может быть реализован посредством такой технологии радиосвязи, как глобальная система мобильной связи (GSM)/общая служба пакетной радиопередачи (GPRS)/развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE). OFDMA может реализовываться посредством такой технологии радиосвязи, как IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, усовершенствованный UTRA (E-UTRA) и т.д. Для понятности, настоящее раскрытие сущности акцентирует внимание на 3GPP LTE- и LTE-A-системах. Тем не менее, технические признаки настоящего изобретения не ограничены этим.

[44] Структура WLAN-системы

[45] Фиг. 1 является схемой, показывающей примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[46] Структура IEEE 802.11-системы может включать в себя множество компонентов. WLAN, которая поддерживает прозрачную мобильность станций (STA) для верхнего уровня, может предоставляться посредством взаимных операций компонентов. Базовый набор служб (BSS) может соответствовать базовому компоновочному блоку в IEEE 802.11 LAN. На фиг. 1, присутствуют два BSS (BSS1 и BSS2), и две STA включаются в каждый из BSS (т.е. STA1 и STA2 включаются в BSS1, а STA3 и STA4 включаются в BSS2). Эллипс, указывающий BSS на фиг. 1, может пониматься как зона покрытия, в которой поддерживают связь STA, включенные в соответствующий BSS. Эта область может называться "базовой зоной обслуживания (BSA)". Если STA перемещается за пределы BSA, STA не может непосредственно обмениваться данными с другими STA в соответствующей BSA.

[47] В IEEE 802.11 LAN, самый базовый тип BSS представляет собой независимый BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную форму, состоящую только из двух STA. BSS (BSS1 или BSS2) по фиг. 1, который представляет собой простейшую форму и не включает в себя другие компоненты за исключением STA, может соответствовать типичному примеру IBSS. Эта конфигурация является возможной, когда STA могут непосредственно обмениваться данными между собой. Такой тип LAN может быть сконфигурирован требуемым образом вместо предварительной диспетчеризации и также называется "самоорганизующейся сетью".

[48] Членства STA в BSS могут быть динамически изменены, когда STA переходит во включенное или выключенное состояние, либо STA входит или выходит из области BSS. Чтобы становиться членом BSS, STA может использовать процесс синхронизации, чтобы присоединяться к BSS. Чтобы осуществлять доступ ко всем службам BSS-инфраструктуры, STA должна быть ассоциирована с BSS. Такое ассоциирование может быть динамически сконфигурировано и может включать в себя использование распределенной системной службы (DSS).

[49] Фиг. 2 является схемой, показывающей другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение. На фиг. 2, такие компоненты, как система распределения (DS), среда системы распределения (DSM) и точка доступа (AP), добавляются в структуру по фиг. 1.

[50] Прямое расстояние между STA в LAN может ограничиваться посредством производительности физического уровня (PHY). В некоторых случаях, такое ограничение расстояния может быть достаточным для связи. Тем не менее, в других случаях, может требоваться связь между STA на большое расстояние. DS может быть выполнена с возможностью поддерживать расширенное покрытие.

[51] DS означает структуру, в которой BSS соединяются между собой. В частности, BSS может быть сконфигурирован как компонент расширенной формы для сети, состоящей из множества BSS, вместо независимой конфигурации, как показано на фиг. 1.

[52] DS является логическим понятием и может указываться посредством характеристики DSM. Относительно этого, беспроводная среда (WM) и DSM логически отличаются в IEEE 802.11. Соответствующие логические среды используются в различных целях и используются посредством различных компонентов. В определении IEEE 802.11, такие среды не ограничиваются идентичными или различными средами. Гибкость IEEE 802.11 LAN-архитектуры (DS-архитектуры или других сетевых архитектур) может поясняться в отношении того, что множество сред логически отличаются. Иными словами, IEEE 802.11 LAN-архитектура может по-разному реализовываться и может независимо указываться посредством физической характеристики каждой реализации.

[53] DS может поддерживать мобильные устройства посредством предоставления прозрачной интеграции нескольких BSS и предоставления логических служб, необходимых для обработки адреса назначения.

[54] AP означает объект, который предоставляет возможность ассоциированным STA осуществлять доступ к DS через WM и который имеет STA-функциональность. Данные могут перемещаться между BSS и DS через AP. Например, STA2 и STA3, показанные на фиг. 2, имеют STA-функциональность и предоставляют функцию инструктирования ассоциированным STA (STA1 и STA4) осуществлять доступ к DS. Кроме того, поскольку все AP, по сути, соответствуют STA, все AP являются адресуемыми объектами. Адрес, используемый посредством AP для связи по WM, не обязательно должен быть идентичным адресу, используемому посредством AP для связи по DSM.

[55] Данные, передаваемые из одной из STA, ассоциированных с AP, на STA-адрес AP, могут всегда приниматься посредством неуправляемого порта и могут обрабатываться посредством объекта доступа к IEEE 802.1X-порту. Если управляемый порт аутентифицируется, передаваемые данные (или кадр) могут быть переданы в DS.

[56] Фиг. 3 является схемой, показывающей еще одну другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение. В дополнение к структуре по фиг. 2, фиг. 3 концептуально показывает расширенный набор служб (ESS) для предоставления широкого покрытия.

[57] Беспроводная сеть, имеющая произвольный размер и сложность, может состоять из DS и BSS. В IEEE 802.11-системе, такой тип сети называется "ESS-сетью". ESS может соответствовать набору BSS, подключенных к одной DS. Тем не менее, ESS не включает в себя DS. ESS-сеть отличается тем, что ESS-сеть выглядит как IBSS-сеть на уровне управления логической связью (LLC). STA, включенные в ESS, могут обмениваться данными между собой, и мобильные STA могут прозрачно перемещаться в LLC из одного BSS в другой BSS (в идентичном ESS).

[58] В IEEE 802.11, относительные физические местоположения BSS на фиг. 3 не предполагаются, и возможны все следующие формы. BSS могут частично перекрываться, и эта форма, в общем, используется для того, чтобы предоставлять непрерывное покрытие. BSS могут не соединяться физически, и логические расстояния между BSS не имеют предела. BSS могут быть расположены в идентичной физической позиции, и эта форма может быть использована для того, чтобы предоставлять избыточность. Одна (или несколько) IBSS- или ESS-сетей могут физически находиться в пространстве, идентичном с пространством одной (или нескольких) ESS-сетей. Это может соответствовать форме ESS-сети в случае, если самоорганизующаяся сеть работает в местоположении, в котором присутствует ESS-сеть, в случае если IEEE 802.11-сети различных организаций физически перекрываются, или в случае, если две или более различных политик доступа и безопасности требуются в идентичном местоположении.

[59] Фиг. 4 является схемой, показывающей примерную структуру WLAN-системы. На фиг. 4, показан пример инфраструктурного BSS, включающего в себя DS.

[60] В примере по фиг. 4, BSS1 и BSS2 составляют ESS. В WLAN-системе, STA представляет собой устройство, работающее согласно нормативным требованиям по MAC/PHY IEEE 802.11. STA включают в себя AP STA и не-AP STA. Не-AP STA соответствуют таким устройствам, как мобильные телефоны, носимые непосредственно пользователями. На фиг. 4, STA1, STA3 и STA4 соответствуют не-AP STA, и STA2 и STA5 соответствуют AP STA.

[61] В нижеприведенном описании, не-AP STA может называться терминалом, беспроводным приемо-передающим модулем (WTRU), абонентским устройством (UE), мобильной станцией (MS), мобильным терминалом или мобильной абонентской станцией (MSS). AP является понятием, соответствующим базовой станции (BS), узлу B, усовершенствованному узлу B (e-NB), приемо-передающей подсистеме базовой станции (BTS) или фемто-BS в других областях техники беспроводной связи.

[62] Процесс установления линии связи

[63] Фиг. 5 является схемой для пояснения общего процесса установления линии связи.

[64] Чтобы давать возможность STA устанавливать линию связи в сети и передавать/принимать данные по сети, STA должна выполнять процессы обнаружения сети, аутентификации, установления ассоциирования, установления безопасности и т.д. Процесс установления линии связи также может упоминаться в качестве процессора инициирования сеансов или процесса установления сеанса. Помимо этого, обнаружение, аутентификация, ассоциирование и установление безопасности из процесса установления линии связи также могут называться "процессом ассоциирования".

[65] Примерный процесс установления линии связи описывается со ссылкой на фиг. 5.

[66] На этапе S510, STA может выполнять этап обнаружения сети. Этап обнаружения сети может включать в себя этап STA-сканирования. Иными словами, чтобы осуществлять доступ к сети, STA должна выполнять поиск доступной сети. STA должна идентифицировать совместимую сеть до участия в беспроводной сети, и процесс идентификации сети, присутствующей в конкретной области, упоминается в качестве сканирования.

[67] Сканирование классифицируется на активное сканирование и пассивное сканирование.

[68] Фиг. 5 примерно иллюстрирует этап обнаружения сети, включающий в себя процесс активного сканирования. STA, выполняющая активное сканирование, передает кадр тестового запроса, чтобы определять то, какая AP присутствует в периферийной области при перемещении между каналами, и ожидает ответа на кадр тестового запроса. Ответчик передает кадр тестового ответа в ответ на кадр тестового запроса в STA, которая передала кадр тестового запроса. Здесь, ответчик может представлять собой STA, которая в завершение передала кадр маякового радиосигнала в BSS сканированного канала. Поскольку AP передает кадр маякового радиосигнала в BSS, AP является ответчиком. В IBSS, поскольку STA IBSS последовательно передают кадр маякового радиосигнала, ответчик не является идентичным. Например, STA, которая передала кадр тестового запроса в канале #1 и приняла кадр тестового ответа в канале #1, сохраняет связанную с BSS информацию, содержащуюся в принимаемом кадре тестового ответа, и перемещается в следующий канал (например, в канал #2). Таким же образом STA может выполнять сканирование (т.е. передачу и прием тестовых запросов/ответов в канале #2).

[69] Хотя не показано на фиг. 5, этап сканирования также может быть выполнен с использованием пассивного сканирования. STA, которая выполняет пассивное сканирование, ждет приема кадра маякового радиосигнала при перемещении из одного канала в другой канал. Кадр маякового радиосигнала представляет собой один из управляющих кадров в IEEE 802.11. Кадр маякового радиосигнала периодически передается, чтобы указывать присутствие беспроводной сети и давать возможность сканирующей STA выполнять поиск беспроводной сети и за счет этого присоединяться к беспроводной сети. В BSS, AP выполнена с возможностью периодически передавать кадр маякового радиосигнала, а в IBSS, STA в IBSS выполнены с возможностью последовательно передавать кадр маякового радиосигнала. При приеме кадра маякового радиосигнала, сканирующая STA сохраняет связанную с BSS информацию, содержащуюся в кадре маякового радиосигнала, и записывает информацию кадров маякового радиосигнала по каждому каналу при перемещении в другой канал. При приеме кадра маякового радиосигнала, STA может сохранять связанную с BSS информацию, содержащуюся в принимаемом кадре маякового радиосигнала, перемещаться в следующий канал и выполнять сканирование для следующего канала с использованием идентичного способа.

[70] Активное сканирование является более преимущественным по сравнению с пассивным сканированием с точки зрения задержки и потребления мощности.

[71] После обнаружения сети, STA может выполнять процесс аутентификации на этапе S520. Процесс аутентификации может упоминаться в качестве первого процесса аутентификации, чтобы ясно отличать этот процесс от процесса установления безопасности этапа S540.

[72] Процесс аутентификации включает в себя процесс, в котором STA передает кадр запроса на аутентификацию в AP, и AP передает кадр ответа по аутентификации в STA в ответ на кадр запроса на аутентификацию. Аутентификационный кадр, используемый для запроса/ответа по аутентификации, соответствует управляющему кадру.

[73] Аутентификационный кадр может включать в себя информацию относительно номера алгоритма аутентификации, порядкового номера транзакции аутентификации, кода состояния, текста оклика, помехоустойчивой защитной сети (RSN), конечной циклической группы (FCG) и т.д. Вышеуказанная информация, содержащаяся в аутентификационном кадре, может соответствовать некоторым частям информации, допускающей содержание в кадре запроса/ответа по аутентификации, и может быть заменена другой информацией либо может включать в себя дополнительную информацию.

[74] STA может передавать кадр запроса на аутентификацию в AP. AP может определять то, следует или нет разрешать аутентификацию для соответствующей STA, на основе информации, содержащейся в принимаемом кадре запроса на аутентификацию. AP может предоставлять результат обработки аутентификации в STA через кадр ответа по аутентификации.

[75] После того, как STA успешно аутентифицирована, процесс ассоциирования может быть выполнен на этапе S530. Процесс ассоциирования включает в себя процесс, в котором STA передает кадр запроса на ассоциирование в AP, и AP передает кадр ответа по ассоциированию в STA в ответ на кадр запроса на ассоциирование.

[76] Например, кадр запроса на ассоциирование может включать в себя информацию, ассоциированную с различными характеристиками, интервал прослушивания маяковых радиосигналов, идентификатор набора служб (SSID), поддерживаемые скорости, поддерживаемые каналы, RSN, область мобильности, поддерживаемые функциональные классы, запрос на широковещательную передачу на основе карты индикаторов трафика (TIM), поддержку услуг для межсетевого взаимодействия и т.д.

[77] Например, кадр ответа по ассоциированию может включать в себя информацию, ассоциированную с различными характеристиками, код состояния, идентификатор ассоциирования (AID), поддерживаемые скорости, набор параметров усовершенствованного распределенного доступа к каналу (EDCA), индикатор мощности приема канала (RCPI), индикатор отношения "мощность-принимаемого-сигнала-к-шуму" (RSNI), область мобильности, интервал тайм-аута (время возвращения ассоциирования), перекрывающийся параметр BSS-сканирования, широковещательный TIM-ответ, карту качества обслуживания (QoS) и т.д.

[78] Вышеуказанная информация может соответствовать некоторым частям информации, допускающей содержание в кадре запроса/ответа по на ассоциированию, и может быть заменена другой информацией или может включать в себя дополнительную информацию.

[79] После того, как STA успешно ассоциирована с сетью, процесс установления безопасности может быть выполнен на этапе S540. Процесс установления безопасности этапа S540 может называться "процессом аутентификации на основе запроса/ответа по ассоциированию с помехоустойчивой защитной сетью (RSNA)". Процесс аутентификации этапа S520 может называться "первым процессом аутентификации", а процесс установления безопасности этапа S540 также может называться просто "процессом аутентификации".

[80] Процесс установления безопасности этапа S540 может включать в себя процесс установления закрытого ключа через четырехстороннее квитирование, например, на основе кадра на основе расширяемого протокола аутентификации по LAN (EAPOL). Помимо этого, процесс установления безопасности также может быть выполнен согласно другим схемам обеспечения безопасности, не заданным в IEEE 802.11-стандартах.

[81] Развитие WLAN

[82] Чтобы преодолевать ограничения скорости передачи данных в WLAN, IEEE 802.11n недавно установлен в качестве стандарта связи. IEEE 802.11n нацелен на повышение скорости и надежности работы сети и расширение покрытия беспроводной сети. Более конкретно, IEEE 802.11n поддерживает стандарт высокой пропускной способности (HT) в 540 Мбит/с или более. Чтобы минимизировать ошибки при передаче и оптимизировать скорость передачи данных, IEEE 802.11n основан на MIMO с использованием множества антенн в каждом из передающего устройства и приемного устройства.

[83] В силу повсеместного распространения WLAN и диверсифицированных вариантов применения с использованием WLAN, недавно появилась необходимость новой WLAN-системы для поддержки более высокой скорости обработки, чем скорость обработки данных, поддерживаемая посредством IEEE 802.11n. WLAN-система следующего поколения, поддерживающая стандарт сверхвысокой пропускной способности (VHT), представляет собой одну из IEEE 802.11 WLAN-систем, которые недавно предложены с возможностью поддерживать скорость обработки данных в 1 Гбит/с или более в MAC-точке доступа к службам (SAP), в качестве следующей версии (например, IEEE 802.11ac) IEEE 802.11n WLAN-системы.

[84] Чтобы эффективно использовать радиочастотный (RF) канал, WLAN-система следующего поколения поддерживает схему многопользовательской (MU) MIMO-передачи, в которой множество STA одновременно осуществляет доступ к каналу. В соответствии со схемой MU-MIMO-передачи, AP может одновременно передавать пакеты, по меньшей мере, в одну MIMO-спаренную STA.

[85] Помимо этого, обсуждается поддержка операций WLAN-системы в незаполненном частотном пространстве (WS). Например, технология для введения WLAN-системы в телевизионном WS, таком как бездействующая полоса частот (к примеру, полоса частот в 54-698 МГц) вследствие перехода на цифровые телевизоры с аналоговых телевизоров обсуждается согласно IEEE 802.11af- стандарту. Тем не менее, это служит только в качестве иллюстрации, и WS может представлять собой лицензированную полосу частот, допускающую использование главным образом только лицензированным пользователем. Лицензированный пользователь является пользователем, который имеет полномочие использовать лицензированную полосу частот, и также может упоминаться в качестве лицензированного устройства, первичного пользователя, доминирующего пользователя и т.д.

[86] Например, AP и/или STA, работающая в WS, должна предоставлять функцию для защиты лицензированного пользователя. В качестве примера, при условии, что лицензированный пользователь, к примеру, микрофон, уже использовал конкретный WS-канал, который представляет собой полосу частот, разделенную посредством нормативных требований таким образом, что она включает в себя конкретную полосу пропускания в полосе WS-частот, AP и/или STA не может использовать полосу частот, соответствующую соответствующему WS-каналу, для того чтобы защищать лицензированного пользователя. Помимо этого, AP и/или STA должна прекращать использование соответствующей полосы частот при условии, что лицензированный пользователь использует полосу частот, используемую для передачи и/или приема текущего кадра.

[87] Следовательно, AP и/или STA должна определять то, может или нет использоваться конкретная полоса частот полосы WS-частот, другими словами, то, присутствует или нет лицензированный пользователь в полосе частот. Схема для определения того, присутствует или нет лицензированный пользователь в конкретной полосе частот, упоминается в качестве считывания спектра. Схема обнаружения энергии, схема обнаружения подписи и т.д. используются в качестве механизма считывания спектра. AP и/или STA может определять то, что полоса частот используется лицензированным пользователем, если интенсивность принимаемого сигнала превышает предварительно определенное значение, либо если обнаруживается DTV-преамбула.

[88] Технология межмашинной (M2M) связи обсуждается в качестве технологии связи следующего поколения. Технический стандарт для поддержки M2M-связи разработан в качестве IEEE 802.11ah в IEEE 802.11 WLAN-системе. M2M-связь означает схему связи, включающую в себя одну или более машин, либо также может называться "машинной связью (MTC)" или "межмашинной связью". В этом случае, машина означает объект, который не требует непосредственного управления или вмешательства пользователя. Например, не только счетчик или торговый автомат, включающий в себя модуль радиосвязи, но также и абонентское устройство (UE), к примеру, смартфон, допускающий осуществление связи посредством автоматического осуществления доступа к сети без обработки/вмешательства пользователя, могут представлять собой машины. M2M-связь может включать в себя связь между устройствами (D2D) и связь между устройством и сервером приложений. В качестве примерной связи между устройством и сервером приложений, связь между торговым автоматом и сервером приложений, связь между торговым (POS) терминалом и сервером приложений и связь между электрическим счетчиком, газовым счетчиком или счетчиком воды и сервером приложений. Варианты применения на основе M2M-связи могут включать в себя безопасность, транспортные перевозки, здравоохранение и т.д. В случае рассмотрения вышеуказанных примеров вариантов применения, M2M-связь должна поддерживать периодическую передачу/прием небольшого объема данных на низкой скорости в окружении, включающем в себя большое число устройств.

[89] Более конкретно, M2M-связь должна поддерживать большое число STA. Хотя текущая заданная WLAN-система допускает то, что одна AP ассоциирована максимум с 2007 STA, способы для поддержки других случаев, в которых большее число STA (например, приблизительно 6000 STA), чем 2007 STA, ассоциированы с одной AP, обсуждаются в M2M-связи. Помимо этого, предполагается, что множество вариантов применения для поддержки/запроса низкой скорости передачи присутствуют в M2M-связи. Чтобы безотказно поддерживать эти требования, STA в WLAN-системе может распознавать присутствие или отсутствие данных, которые должны передаваться в нее, на основе TIM-элемента, и обсуждаются способы для уменьшения размера битовой карты TIM. Помимо этого, предполагается, что значительный объем трафика, имеющих очень большой интервал передачи/приема, присутствует в M2M-связи. Например, очень небольшой объем данных, таких как измерение расхода электричества/газа/воды, должен передаваться и приниматься с длительными интервалами (например, каждый месяц). Соответственно, хотя число STA, ассоциированных с AP, увеличивается в WLAN-системе, обсуждаются способы для эффективной поддержки случая, в котором имеется очень небольшое число STA, включающих в себя кадр данных, который должен приниматься из AP в течение одного периода маякового радиосигнала.

[90] Как описано выше, WLAN-технология быстро развивается, и разрабатываются не только вышеуказанные примерные технологии, но также и другие технологии, включающие в себя установление прямой линии связи, повышение пропускной способности потоковой передачи мультимедиа, поддержку высокоскоростного и/или крупномасштабного начального установления сеанса и поддержку расширенной полосы пропускания и рабочей частоты.

[91] Механизм доступа к среде

[92] В WLAN-системе на основе IEEE 802.11, базовый механизм доступа для уровня управления доступом к среде (MAC) представляет собой механизм множественного доступа с контролем несущей и с предотвращением коллизий (CSMA/CA). CSMA/CA-механизм также упоминается как функция распределенной координации (DCF) IEEE 802.11 MAC и по существу приспосабливает механизм доступа по принципу "слушай перед этим, как сказать". В этом типе механизма доступа, AP и/или STA может считывать беспроводной канал или среду в течение предварительно определенной длительности (например, межкадрового интервала DCF (DIFS)) до начала передачи. В качестве результата считывания, если определено то, что среда находится в бездействующем состоянии, AP и/или STA начинает передачу кадров с использованием среды. Между тем, если считывается то, что среда находится в занятом состоянии, AP и/или STA не начинает передачу и может пытаться выполнять передачу кадров после задания и ожидания в течение длительности задержки (например, периода случайного отката с возвратом) для доступа к среде. Поскольку предполагается, что несколько STA пытаются выполнять передачу кадров после ожидания в течение различных длительностей посредством применения периода случайного отката с возвратом, коллизия может быть минимизирована.

[93] IEEE 802.11 MAC-протокол предоставляет функцию гибридной координации (HCF) на основе DCF и функцию координации точкой доступа (PCF). PCF означает схему выполнения периодического опроса посредством использования способа синхронного доступа на основе опроса, так что все приемные AP и/или STA могут принимать кадр данных. HCF включает в себя усовершенствованный распределенный доступ к каналу (EDCA) и доступ к каналу под управлением HCF (HCCA). EDCA является схемой конкурентного доступа, используемой посредством поставщика для того, чтобы предоставлять кадр данных множеству пользователей. HCCA использует схему неконкурентного доступа к каналу с использованием механизма опроса. HCF включает в себя механизм доступа к среде для повышения QoS WLAN, и данные по QoS могут передаваться как в конкурентный период (CP), так и в неконкурентный период (CFP).

[94] Фиг. 6 является схемой для пояснения процесса отката с возвратом.

[95] Далее описываются операции на основе периода случайного отката с возвратом со ссылкой на фиг. 6. Если среда в состоянии занятия или занятости переходит в состояние бездействия, несколько STA могут пытаться передавать данные (или кадры). В качестве способа для минимизации коллизии, каждая STA может выбирать счетчик времени случайного отката с возвратом, ожидать в течение временного кванта, соответствующего выбранному счетчику времени отката с возвратом, и затем пытаться начинать передачу данных или передачу кадров. Счетчик времени случайного отката с возвратом может быть псевдослучайным целым числом и может задаваться равным одному из значений от 0 до CW. В этом случае, CW является значением параметра конкурентного окна. Хотя CWmin приведено в качестве начального значения CW-параметра, начальное значение может быть удвоено в случае неудачной попытки передачи (например, в случае если ACK для кадра передачи не принимается). Если значение CW-параметра достигает CWmax, STA могут пытаться выполнять передачу данных, в то время как CWmax поддерживается до тех пор, пока передача данных не завершится удачно. Если данные успешно переданы, значение CW-параметра сбрасывается до CWmin. Желательно, CW, CWmin и CWmax задаются равными 2ⁿ-1 (где n=0, 1, 2, …).

[96] Если начинается процесс случайного отката с возвратом, STA непрерывно отслеживает среду при обратном подсчете временного кванта отката с возвратом в ответ на определенное значение счетчика времени отката с возвратом. Если среда отслеживается как находящаяся в занятом состоянии, прекращается обратный подсчет, и выполняется ожидание в течение предварительно определенного времени. Если среда находится в состоянии бездействия, перезапускается оставшийся обратный подсчет.

[97] Как показано в примере по фиг. 6, если пакет, который должен быть передан в MAC STA3, поступает в STA3, STA3 может подтверждать то, что среда находится в состоянии бездействия в течение DIFS, и может непосредственно начинать передачу кадров. Между тем, оставшиеся STA отслеживают то, находится или нет среда в состоянии занятости, и ожидают в течение предварительно определенного времени. В течение предварительно определенного времени, данные, которые должны быть переданы, могут возникать в каждой из STA1, STA2 и STA5. Если отслеживается то, что среда находится в состоянии бездействия, каждая STA ожидает в течение DIFS-времени и затем может выполнять обратный подсчет временного кванта отката с возвратом в ответ на значение счетчика времени случайного отката с возвратом, выбранное посредством каждой STA. Пример по фиг. 6 показывает то, что STA2 выбирает наименьшее значение счетчика времени отката с возвратом, а STA1 выбирает наибольшее значение счетчика времени отката с возвратом. Иными словами, после того, как STA2 заканчивает подсчет времени отката с возвратом, остаточное время отката с возвратом STA5 во время начала передачи кадров меньше остаточного времени отката с возвратом STA1. Каждая из STA1 и STA5 временно прекращает обратный подсчет в то время, когда STA2 занимает среду, и ожидает в течение предварительно определенного времени. Если занятие STA2 заканчивается, и среда повторно переходит в состояние бездействия, каждая из STA1 и STA5 ожидает в течение предварительно определенного времени DIFS и перезапускает подсчет времени отката с возвратом. Иными словами, после выполнения обратного подсчета оставшегося времени отката с возвратом, соответствующего остаточному времени отката с возвратом, каждая из STA1 и STA5 может начинать передачу кадров. Поскольку остаточное время отката с возвратом STA5 меньше остаточного времени отката с возвратом STA1, STA5 начинает передачу кадров. Между тем, данные, которые должны быть переданы, могут возникать даже в STA4 в то время, когда STA2 занимает среду. В том случае, если среда находится в состоянии бездействия, STA4 может ожидать в течение DIFS-времени, выполнять обратный подсчет в ответ на значение счетчика времени случайного отката с возвратом, выбранное посредством нее, и затем начинать передачу кадров. Фиг. 6 примерно показывает случай, когда остаточное время отката с возвратом STA5 случайно является идентичным значению счетчика времени случайного отката с возвратом STA4. В этом случае, может возникать коллизия между STA4 и STA5. Затем каждая из STA4 и STA5 не принимает ACK, что приводит к возникновению сбоя передачи данных. В этом случае, каждая из STA4 и STA5 может увеличивать CW-значение в два раза, выбирать значение счетчика времени случайного отката с возвратом и затем выполнять обратный отсчет. Между тем, STA1 ожидает в течение предварительно определенного времени в то время, когда среда находится в занятом состоянии вследствие передачи STA4 и STA5. Если среда находится в состоянии бездействия, STA1 может ожидать в течение DIFS-времени и затем начинать передачу кадров после истечения остаточного времени отката с возвратом.

[98] Операция STA-считывания

[99] Как описано выше, CSMA/CA-механизм включает в себя не только механизм физического считывания несущей, в котором AP и/или STA непосредственно считывает среду, но также и механизм виртуального считывания несущей. Механизм виртуального считывания несущей может разрешать некоторые проблемы (к примеру, проблему маскированных узлов), встречающиеся при доступе к среде. Для виртуального считывания несущей, MAC WLAN-системы может использовать вектор резервирования сети (NAV). NAV является значением, используемым для того, чтобы указывать оставшееся время до тех пор, пока AP и/или STA, которая в данный момент использует среду или имеет полномочие использовать среду, не перейдет в состояние доступности для другой AP и/или STA. Соответственно, значение, заданное в NAV, соответствует зарезервированному времени, когда среда должна использоваться посредством AP и/или STA, выполненной с возможностью передавать соответствующий кадр. STA, принимающей NAV-значение, не разрешается выполнять доступ к среде в течение соответствующего зарезервированного времени. Например, NAV может задаваться согласно значению поля "длительности" MAC-заголовка кадра.

[100] Предложен механизм надежного обнаружения коллизий для того, чтобы уменьшать вероятность коллизии. Он описывается со ссылкой на фиг. 7 и 8. Хотя фактический диапазон считывания несущей отличается от диапазона передачи, для удобства описания предполагается, что фактический диапазон считывания несущей является идентичным диапазону передачи.

[101] Фиг. 7 является схемой для пояснения маскированного узла и демаскированного узла.

[102] Фиг. 7(a) примерно показывает маскированный узел. На фиг. 7(a), STA A обменивается данными с STA B, и STA C имеет информацию, которая должна быть передана. В частности, STA C может определять то, что среда находится в состоянии бездействия, при выполнении считывания несущей перед передачей данных в STA B, хотя STA A передает информацию в STA B. Это обусловлено тем, что передача STA A (т.е. занятие среды) может не обнаруживаться в местоположении STA C. В этом случае, STA B одновременно принимает информацию STA A и информацию STA C, что приводит к возникновению коллизии. Здесь, STA A может считаться маскированным узлом STA C.

[103] Фиг. 7(b) примерно показывает демаскированный узел. На фиг. 7(b), в случае, в котором STA B передает данные в STA A, STA C имеет информацию, которая должна быть передана в STA D. Если STA C выполняет считывание несущей, определяется то, что среда занята вследствие передачи STA B. Следовательно, хотя STA C имеет информацию, которая должна быть передана в STA D, поскольку занятое состояние среды считывается, STA C должна ожидать в течение предварительно определенного времени до тех пор, пока среда не будет находиться в состоянии бездействия. Тем не менее, поскольку STA A фактически находится за пределами диапазона передачи STA C, передача из STA C может не конфликтовать с передачей из STA B с точки зрения STA A, так что STA C избыточно переходит в состояние ожидания до тех пор, пока STA B не прекратит передачу. Здесь, STA C называется "демаскированным узлом STA B".

[104] Фиг. 8 является схемой для пояснения готовности к передаче (RTS) и готовности к приему (CTS).

[105] Чтобы эффективно использовать механизм предотвращения коллизий в вышеуказанной ситуации по фиг. 7, можно использовать короткий служебный пакет, к примеру, RTS и CTS. RTS/CTS между двумя STA может прослушиваться посредством периферийной STA, так что периферийная STA может учитывать то, передается или нет информация между двумя STA. Например, если STA, которая должна использоваться для передачи данных, передает RTS-кадр в STA, принимающую данные, STA, принимающая данные, может информировать периферийные STA в отношении того, что должна сама принимать данные, посредством передачи CTS-кадра в периферийные STA.

[106] Фиг. 8(a) примерно показывает способ для разрешения проблем маскированного узла. На фиг. 8(a), предполагается, что как STA A, так и STA C готовы передавать данные в STA B. Если STA A передает RTS в STA B, STA B передает CTS в каждую из STA A и STA C, расположенную около STA B. Как результат, STA C ожидает в течение предварительно определенного времени до тех пор, пока STA A и STA B не прекратят передачу данных, за счет этого не допуская коллизии.

[107] Фиг. 8(b) примерно показывает способ для разрешения проблем демаскированного узла. STA C выполняет прослушивание RTS/CTS-передачи между STA A и STA B, так что STA C может определять то, что коллизия не должна возникать, хотя STA C передает данные в другую STA (например, STA D). Иными словами, STA B передает RTS во все периферийные STA, и только STA A, имеющая данные, которые должны быть фактически переданы, может передавать CTS. STA C принимает только RTS и не принимает CTS STA A, так что можно распознавать то, что STA A расположена за пределами диапазона считывания несущей STA C.

[108] Управление питанием

[109] Как описано выше, WLAN-система должна выполнять считывание канала до того, как STA выполняет передачу/прием данных. Операция постоянного считывания канала приводит к постоянному потреблению мощности STA. Потребление мощности в состоянии приема не отличается значительно от потребления мощности в состоянии передачи. Непрерывное поддержание состояния приема может приводить к большой нагрузке для STA с ограниченной мощностью (т.е. STA, работающей от аккумулятора). Следовательно, если STA поддерживает режим ожидания приема, с тем чтобы постоянно считывать канал, мощность потребляется неэффективно без особых преимуществ с точки зрения пропускной способности WLAN. Чтобы разрешать вышеуказанную проблему, WLAN-система поддерживает режим управления питанием (PM) STA.

[110] PM-режим STA классифицируется на активный режим и режим энергосбережения (PS). STA по сути работает в активном режиме. STA, работающая в активном режиме, поддерживает состояние активации. В состоянии активации STA может выполнять обычный режим работы, такой как передача/прием кадров или сканирование каналов. С другой стороны, STA, работающая в PS-режиме, выполнена с возможностью переключаться между состоянием ожидания и состоянием активации. В состоянии ожидания, STA работает с минимальной мощностью и не выполняет ни передачу/приему кадров, ни сканирование каналов.

[111] Поскольку потребление мощности уменьшается пропорционально конкретному времени, в течение которого STA остается в состоянии ожидания, время работы STA возрастает. Тем не менее, невозможно передавать или принимать кадр в состоянии ожидания, так что STA не может всегда работать в течение длительного периода времени. Если имеется кадр, который должен передаваться в AP, STA, работающая в состоянии ожидания, переключается в состояние активации, чтобы передавать/принимать кадр. С другой стороны, если AP имеет кадр, который должен быть передан в STA, STA в состоянии ожидания неспособна принимать кадр и не может распознавать присутствие кадра, который должен быть принят. Соответственно, STA, возможно, должна переключаться в состояние активации согласно конкретному периоду, для того чтобы распознавать присутствие или отсутствие кадра, который должен передаваться в нее (либо для того, чтобы принимать кадр, если AP имеет кадр, который должен передаваться в нее).

[112] Фиг. 9 является схемой для пояснения PM-операции.

[113] Со ссылкой на фиг. 9, AP 210 передает кадр маякового радиосигнала в STA, присутствующие в BSS, с промежутками в предварительно определенный период времени (S211, S212, S213, S214, S215 и S216). Кадр маякового радиосигнала включает в себя информационный TIM-элемент. Информационный TIM-элемент включает в себя буферизованный трафик, связанный со STA, ассоциированными с AP 210, и включает в себя информацию, указывающую то, что кадр должен быть передан. Информационный TIM-элемент включает в себя TIM для указания одноадресного кадра и карту индикаторов доставляемого трафика (DTIM) для указания многоадресного или широковещательного кадра.

[114] AP 210 может передавать DTIM однократно каждый раз, когда кадр маякового радиосигнала передается три раза. Каждая из STA1 220 и STA2 222 работает в PS-режиме. Каждая из STA1 220 и STA2 222 переключается из состояния ожидания в состояние активации каждый интервал активации в предварительно определенный период, так что STA1 220 и STA2 222 могут быть выполнены с возможностью принимать информационный TIM-элемент, передаваемый посредством AP 210. Каждая STA может вычислять время начала переключения, в которое каждая STA может начинать переключение в состояние активации на основе собственного локального синхросигнала. На фиг. 9, предполагается, что синхросигнал STA является идентичным синхросигналу AP.

[115] Например, предварительно определенный интервал активации может быть сконфигурирован таким образом, что STA1 220 может переключаться в состояние активации, чтобы принимать TIM-элемент каждый интервал маякового радиосигнала. Соответственно, STA1 220 может переключаться в состояние активации, когда AP 210 в первый раз передает кадр маякового радиосигнала (S211). STA1 220 может принимать кадр маякового радиосигнала и получать информационный TIM-элемент. Если полученный TIM-элемент указывает присутствие кадра, который должен быть передан в STA1 220, STA1 220 может передавать кадр опроса на предмет энергосбережения (PS-опроса), который запрашивает AP 210 на предмет того, чтобы передавать кадр, в AP 210 (S221a). AP 210 может передавать кадр в STA1 220 в ответ на кадр PS-опроса (S231). STA1 220, которая принимает кадр, повторно переключается в состояние ожидания и работает в состоянии ожидания.

[116] Когда AP 210 во второй раз передает кадр маякового радиосигнала, поскольку получается состояние занятости среды, в котором к среде осуществляется доступ посредством другого устройства, AP 210 может не передавать кадр маякового радиосигнала в точном интервале маякового радиосигнала и может передавать кадр маякового радиосигнала в задержанное время (S212). В этом случае, хотя STA1 220 переключается в состояние активации в ответ на интервал маякового радиосигнала, STA1 не принимает передаваемый с задержкой кадр маякового радиосигнала, так что она повторно переходит в состояние ожидания (S222).

[117] Когда AP 210 в третий раз передает кадр маякового радиосигнала, соответствующий кадр маякового радиосигнала может включать в себя TIM-элемент, сконфигурированный как DTIM. Тем не менее, поскольку задается состояние занятости среды, AP 210 передает кадр маякового радиосигнала в задержанное время (S213). STA1 220 переключается в состояние активации в ответ на интервал маякового радиосигнала и может получать DTIM через кадр маякового радиосигнала, передаваемый посредством AP 210. Предполагается, что DTIM, полученная посредством STA1 220, не имеет кадра, который должен быть передан в STA1 220, и имеется кадр для другой STA. В этом случае, STA1 220 может подтверждать отсутствие кадра, который должен быть принят в STA1 220, и повторно переходит в состояние ожидания, так что STA1 220 может работать в состоянии ожидания. После передачи кадра маякового радиосигнала, AP 210 передает кадр в соответствующую STA (S232).

[118] AP 210 в-четвертых передает кадр маякового радиосигнала (S214). Тем не менее, поскольку для STA1 220 невозможно получать информацию относительно присутствия буферизованного трафика, ассоциированного с ней, через предыдущий двойной прием TIM-элемента, STA1 220 может регулировать интервал активации для приема TIM-элемента. Альтернативно, при условии, что служебная информация для координации значения интервала активации STA1 220 содержится в кадре маякового радиосигнала, передаваемом посредством AP 210, значение интервала активации STA1 220 может регулироваться. В этом примере, STA1 220, которая переключена с возможностью принимать TIM-элемент каждый интервал маякового радиосигнала, может быть выполнена с возможностью переключаться в другой рабочий режим, в котором STA1 220 активируется из состояния ожидания однократно каждые три интервала маяковых радиосигналов. Следовательно, когда AP 210 передает четвертый кадр маякового радиосигнала (S214) и передает пятый кадр маякового радиосигнала (S215), STA1 220 поддерживает состояние ожидания таким образом, что она не может получать соответствующий TIM-элемент.

[119] Когда AP 210 в-шестых передает кадр маякового радиосигнала (S216), STA1 220, переключается в состояние активации и работает в состоянии активации, так что STA1 220 может получать TIM-элемент, содержащийся в кадре маякового радиосигнала (S224). TIM-элемент представляет собой DTIM, указывающую присутствие широковещательного кадра. Соответственно, STA1 220 не передает кадр PS-опроса в AP 210 и может принимать широковещательный кадр, передаваемый посредством AP 210 (S234). Между тем, интервал активации, сконфигурированный для STA2 230, может превышать интервал активации STA1 220. Соответственно, STA2 230 может переходить в состояние активации в конкретное время (S215), когда AP 210 в-пятых передает кадр маякового радиосигнала и принимает TIM-элемент (S241). STA2 230 может распознавать присутствие кадра, который должен передаваться в нее через TIM-элемент, и передает кадр PS-опроса в AP 210, чтобы запрашивать передачу кадров (S241a). AP 210 может передавать кадр в STA2 230 в ответ на кадр PS-опроса (S233).

[120] Чтобы управлять режимом PS, показанным на фиг. 9, TIM-элемент может включать в себя либо TIM, указывающую присутствие или отсутствие кадра, который должен быть передан в STA, либо DTIM, указывающую присутствие или отсутствие широковещательного/многоадресного кадра. DTIM может быть реализована посредством задания полей TIM-элемента.

[121] Фиг. 10-12 являются схемами для пояснения подробных операций STA, которая принимает TIM.

[122] Со ссылкой на фиг. 10, STA переключается из состояния ожидания в состояние активации, с тем чтобы принимать кадр маякового радиосигнала, включающий в себя TIM, из AP. STA может распознавать присутствие буферизованного трафика, который должен передаваться в нее, посредством интерпретации принимаемого TIM-элемента. После конкурирования STA с другими STA за то, чтобы осуществлять доступ к среде для передачи кадров PS-опроса, STA может передавать кадр PS-опроса для запроса передачи кадров данных в AP. После приема кадра PS-опроса, передаваемого посредством STA, AP может передавать кадр в STA. STA может принимать кадр данных и затем передавать ACK-кадр в AP в ответ на принимаемый кадр данных. После этого, STA может повторно переходить в состояние ожидания.

[123] Как проиллюстрировано на фиг. 10, AP может работать согласно схеме немедленного ответа, в которой AP принимает кадр PS-опроса из STA и передает кадр данных после предварительно определенного времени (например, короткого межкадрового интервала (SIFS)). Между тем, если AP не подготавливает кадр данных, который должен передаваться в STA в течение SIFS-времени после приема кадра PS-опроса, AP может работать согласно отсроченной схеме ответа, и это описывается со ссылкой на фиг. 11.

[124] Операции STA по фиг. 11, в которых STA переключается из состояния ожидания в состояние активации, принимает TIM из AP и передает кадр PS-опроса в AP через конкуренцию, являются идентичными операциям по фиг 10. Даже при приеме кадра PS-опроса, если AP не подготавливает кадр данных в течение SIFS-времени, AP может передавать ACK-кадр в STA вместо передачи кадра данных. Если кадр данных подготавливается после передачи ACK-кадра, AP может передавать кадр данных в STA после завершения конкурирования. STA может передавать ACK-кадр, указывающий то, что кадр данных успешно принят в AP, и переходить в состояние ожидания.

[125] Фиг. 12 иллюстрирует примерный случай, в котором AP передает DTIM. STA могут переключаться из состояния ожидания в состояние активации, с тем чтобы принимать кадр маякового радиосигнала, включающий в себя DTIM-элемент, из AP. STA могут распознавать то, что многоадресный/широковещательный кадр должен передаваться, через принимаемую DTIM. После передачи кадра маякового радиосигнала, включающего в себя DTIM, AP может непосредственно передавать данные (т.е. многоадресный/широковещательный кадр) без передачи/приема кадра PS-опроса. Хотя STA непрерывно поддерживают состояние активации после приема кадра маякового радиосигнала, включающего в себя DTIM, STA могут принимать данные и затем переключаться в состояние ожидания после завершения приема данных.

[126] TIM-структура

[127] В способе управления и администрирования PS-режима на основе TIM-(или DTIM-)протокола, описанного со ссылкой на фиг. 9-12, STA могут определять то, должен или нет кадр данных передаваться для STA, через идентификационную информацию STA, содержащуюся в TIM-элементе. Идентификационная информация STA может быть информацией, ассоциированной с AID, который должен выделяться, когда STA ассоциирована с AP.

[128] AID используется в качестве уникального идентификатора каждой STA в одном BSS. Например, AID для использования в текущей WLAN-системе может выделяться как одно из 1-2007. В текущей заданной WLAN-системе, 14 битов для AID могут выделяться кадру, передаваемому посредством AP и/или STA. Хотя AID-значение может назначаться вплоть до 16383, значения 2008-16383 задаются в качестве зарезервированных значений.

[129] TIM-элемент согласно унаследованному заданию является несоответствующим для того, чтобы применять M2M-приложение, через которое множество STA (например, более 2007 STA) ассоциированы с одной AP. Если традиционная TIM-структура расширяется без изменений, поскольку размер битовой TIM-карты чрезмерно увеличивается, невозможно поддерживать расширенную TIM-структуру с использованием унаследованного формата кадра, и расширенная TIM-структура является неподходящей для M2M-связи, в которой рассматривается применение низкой скорости передачи. Помимо этого, предполагается, что имеется очень небольшое число STA, имеющих кадр принимаемых данных, в течение одного периода маякового радиосигнала. Следовательно, согласно примерному варианту применения вышеуказанной M2M-связи, поскольку предполагается, что большинство битов задаются равными нулю (0), хотя размер битовой TIM-карты увеличивается, требуется технология, допускающая эффективное сжатие битовой карты.

[130] В унаследованной технологии сжатия битовой карты, последовательные значения в 0 опускаются из передней части битовой карты, и опускаемый результат может задаваться как значение смещения (или начальной точки). Тем не менее, хотя число STA, включающих в себя буферизованный кадр, является небольшим, если существует значительная разность между AID-значениями соответствующих STA, эффективность сжатия является невысокой. Например, при условии, что буферизован только кадр, который должен передаваться в две STA, имеющие AID-значения в 10 и 2000, длина сжатой битовой карты задается равной 1990, но оставшимся частям, за исключением обеих концевых частей, назначается нуль. Если меньшее число STA ассоциировано с одной AP, неэффективность сжатия битовой карты не вызывает серьезные проблемы. Тем не менее, если увеличивается число STA, ассоциированных с одной AP, такая неэффективность может снижать общую производительность системы.

[131] Чтобы разрешать вышеуказанные проблемы, AID разделяются на множество групп, так что данные могут более эффективно передаваться. Указанный идентификатор группы (GID) выделяется каждой группе. Ниже описываются AID, выделяемые на основе группы, со ссылкой на фиг. 13.

[132] Фиг. 13(a) является схемой, иллюстрирующей примерный групповой AID. На фиг. 13(a), несколько битов, расположенных в передней части битовой AID-карты, могут использоваться для того, чтобы указывать GID. Например, можно обозначать четыре GID с использованием первых двух битов битовой AID-карты. Если общая длина битовой AID-карты составляет N битов, первые два бита (B1 и B2) могут представлять GID соответствующего AID.

[133] Фиг. 13(a) является схемой, иллюстрирующей другой примерный групповой AID. На фиг. 13(b), GID может выделяться согласно позиции AID. В этом случае, AID, имеющие идентичный GID, могут быть представлены посредством значений длины и смещения. Например, если GID 1 обозначается посредством смещения A и длины B, это означает то, что AID от A до A+B-1 на битовой карте имеют GID 1. Например, фиг. 13(b) допускает то, что AID от 1 до N4 разделены на четыре группы. В этом случае, AID, содержащиеся в GID 1, обозначаются посредством от 1 до N1, и AID, содержащиеся в этой группе, могут быть представлены посредством смещения 1 и длины N1. AID, содержащиеся в GID 2, могут быть представлены посредством смещения (N1+1) и длины (N2-N1+1), AID, содержащиеся в GID 3, могут быть представлены посредством смещения (N2+1) и длины (N3-N2+1), и AID, содержащиеся в GID 4, могут быть представлены посредством смещения (N3+1) и длины (N4-N3+1).

[134] Если вводятся вышеуказанные групповые AID, доступ к каналу может разрешаться в различном временном интервале согласно GID, так что может разрешаться проблема, вызываемая посредством недостаточного числа TIM-элементов относительно большого числа STA, и одновременно данные могут эффективно передаваться/приниматься. Например, в течение конкретного временного интервала, доступ к каналу разрешается только для STA, соответствующих конкретной группе, а доступ к каналу для оставшихся STA может ограничиваться. Предварительно определенный временной интервал, в котором разрешается доступ только для конкретных STA, также может называться "окном для ограниченного доступа (RAW)".

[135] Ниже описывается доступ к каналу на основе GID со ссылкой на фиг. 13(c). Фиг. 13(c) примерно иллюстрирует механизм доступа к каналу согласно интервалу маякового радиосигнала, когда AID разделены на три группы. Первый интервал маякового радиосигнала (или первое RAW) представляет собой конкретный интервал, в который разрешается доступ к каналу для STA, соответствующей AID, содержащемуся в GID 1, и запрещается доступ к каналу STA, содержащихся в других GID. Чтобы реализовывать это, TIM-элемент, используемый только для AID, соответствующих GID 1, содержится в первом маяковом радиосигнале. TIM-элемент, используемый только для AID, соответствующих GID 2, содержится во втором кадре маякового радиосигнала. Соответственно, доступ к каналу только для STA, соответствующих AID, содержащимся в GID 2, разрешается в течение второго интервала маякового радиосигнала (или второго RAW). TIM-элемент, используемый только для AID, имеющих GID 3, содержится в третьем кадре маякового радиосигнала, так что доступ к каналу для STA, соответствующих AID, содержащемуся в GID 3, разрешается в течение третьего интервала маякового радиосигнала (или третьего RAW). TIM-элемент, используемый только для AID, имеющих GID 1, содержится в четвертом кадре маякового радиосигнала, так что доступ к каналу для STA, соответствующих AID, содержащемуся в GID 1, разрешается в течение четвертого интервала маякового радиосигнала (или четвертого RAW). После этого, только доступ к каналу для STA, принадлежащих конкретной группе, указываемой посредством TIM, содержащейся в соответствующем кадре маякового радиосигнала, может разрешаться в каждом из интервалов маяковых радиосигналов после пятого интервала маякового радиосигнала (или в каждом из RAW после пятого RAW).

[136] Хотя фиг. 13(c) примерно показывает то, что порядок разрешенных GID является циклическим или периодическим согласно интервалу маякового радиосигнала, объем настоящего изобретения не ограничивается этим. Иными словами, только AID, содержащиеся в конкретном GID, могут содержаться в TIM-элементе, так что доступ к каналу только для STA, соответствующих конкретному AID, разрешается в течение конкретного временного интервала (к примеру, конкретного RAW), а доступ к каналу для оставшихся STA запрещается.

[137] Вышеуказанная схема выделения групповых AID также может называться "иерархической структурой TIM". Иными словами, совокупное AID-пространство разделяется на множество блоков, и может разрешаться доступ к каналу для STA (т.е. STA конкретной группы), соответствующих конкретному блоку, имеющему любое из значений, отличных от "0". Следовательно, поскольку TIM большого размера разделяется на блоки/группы небольшого размера, STA может легко поддерживать TIM-информацию, и блоки/группы могут легко управляться согласно классу, QoS или использованию STA. Хотя фиг. 13 примерно показывает двухуровневый уровень, может быть сконфигурирована иерархическая TIM-структура, состоящая из двух или более уровней. Например, совокупное AID-пространство может быть разделено на множество групп страниц, каждая группа страниц может быть разделена на множество блоков, и каждый блок может быть разделен на множество субблоков. В этом случае, согласно расширенной версии по фиг. 13(a), первые N1 битов битовой AID-карты могут представлять идентификатор страницы (т.е. PID), следующие N2 битов могут представлять идентификатор блока, следующие N3 битов могут представлять идентификатор субблока, и оставшиеся биты могут представлять позицию STA-битов, содержащихся в субблоке.

[138] В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных ниже, могут использоваться различные схемы для разделения STA (или AID, выделяемых STA, соответственно) на предварительно определенные иерархические единицы групп и управления ими, но схемы выделения групповых AID не ограничены этими вариантами осуществления.

[139] Окно для ограниченного доступа (RAW)

[140] Коллизия, возникающая между STA, которые выполняют доступ одновременно, может снижать эффективность использования среды. В качестве способа для того, чтобы распределять доступ к каналу из (групповых) STA, может использоваться RAW. AP может назначать интервал доступа к среде, называемый "RAW", между интервалами маяковых радиосигналов. Связанная с RAW информация (элемент набора параметров окна для ограниченного доступа (RPS)) может передаваться в кадре (короткого) маякового радиосигнала. В дополнение к RAW, AP дополнительно может назначать одно или более различных RAW, связанных с другими параметрами RAW, для другой группы между интервалами маяковых радиосигналов.

[141] Фиг. 14 показывает примерное RAW. Ссылаясь на фиг. 14, STA конкретной группы, соответствующей RAW, могут выполнять доступ в RAW (более конкретно, в одном из временных квантов RAW). В данном документе, конкретная группа может указываться, например, посредством поля RAW-группы, которое описывается ниже. Другими словами, STA может распознавать то, соответствует или нет ее AID конкретной группе (RAW-группе), посредством определения того, находится или нет AID в пределах диапазона AID, указываемого, например, посредством поля RAW-группы. Например, если AID STA превышает или равен наименьшему AID(N1), выделяемому RAW, и меньше или равен наибольшему AID(N1), выделяемому RAW, STA может считаться принадлежащей RAW-группе, указываемой посредством поля RAW-группы. В данном документе, N1 может определяться посредством конкатенации подполя индекса страницы и подполя начального AID RAW, и N2 может определяться посредством конкатенации подполя индекса страницы и подполя конечного AID RAW. Подполя могут быть включены в подполе RAW-группы в RPS-элементе.

[142] Если STA соответствует RAW-группе, проиллюстрированной на фиг. 14 (и странично организуется), STA может выполнять доступ посредством передачи кадра PS-опроса на основе DCF и EDCA во временном кванте, выделяемом для нее. В данном документе, выделенный временной квант может представлять собой временной квант, выделяемый посредством AP из числа временных квантов, включенных в RAW. Временной квант может выделяться способом, показанным на фиг. 15. На фиг. 15(a) и 15(b), временной квант по существу определен посредством , где является AID STA, является индексом временного кванта, выделяемым STA, обозначает два младших байта (LSB) поля FCS кадра (короткого) маякового радиосигнала, и является числом временных квантов, включенных в RAW, которое может определяться посредством подполя определения временных RAW-квантов в RPS-элементе. Фиг. 15(a) иллюстрирует выделение временных квантов для AID, выполняемое независимо от того, задается или нет AID равным 1 в битовой TIM-карте, и фиг. 15(b) иллюстрирует выделение временных квантов только для AID, заданных равными 1 в битовой TIM-карте.

[143] Элемент набора параметров окна для ограниченного доступа (RPS)

[144] RPS-элемент включает в себя набор параметров, необходимый для RAW, описанного выше. Это информационное поле включает в себя поля RAW-назначения для групп 1-N. Фиг. 16 показывает RPS-элемент. В частности, фиг. 16(a) показывает поля, составляющие RPS-элемент, фиг. 16(b) показывает подполя, составляющие поле назначения RAW N, фиг. 16(c) показывает конфигурацию подполя RAW-группы из числа подполей поля назначения RAW N, и фиг. 16(d) показывает конфигурацию подполя параметров из числа подполей поля назначения RAW N.

[145] Ссылаясь на фиг. 16(a), RPS-элемент может включать в себя поле идентификатора элемента, поле длины и поле назначения RAW N.

[146] Ссылаясь на фиг. 16(b), поле назначения RAW N может включать в себя подполе PRAW-индикатора, подполе индикатора идентичной группы, подполе RAW-группы, подполе начального времени RAW, подполе RAW-длительности, подполе параметров и подполе определения временных RAW-квантов.

[147] Подполе PRAW-индикатора указывает то, является текущее поле RAW-назначения нормальным RAW или PRAW. Подполе индикатора идентичной группы указывает то, является или нет RAW-группа, связанная с текущим полем RAW-назначения, идентичной RAW-группе, заданной в предыдущем поле RAW-назначения. Если подполе индикатора идентичной группы задается равным 1, это указывает то, что RAW-группа текущего поля RAW-назначения является идентичной RAW-группе, заданной в предыдущем поле RAW-назначения. В этом случае, текущее поле RAW-назначения не включает в себя поле RAW-группы. Подполе RAW-группы указывает диапазон AID STA группы, связанной с текущим полем RAW-назначения. Как показано на фиг. 16(c), поле RAW-группы может включать в себя подполя индекса страницы, начального AID RAW и конечного AID RAW. Поскольку описание того, как диапазон AID определяется посредством этих подполей, приведено выше относительно RAW, оно не приводится далее.

[148] Подполе начального времени RAW указывает время от конечного времени передачи маяковых радиосигналов до начального времени RAW в единицах TU. Подполе RAW-длительности указывает длительность, в TU, ограниченного доступа к среде, который выделяется RAW. Подполе параметров включает в себя подполе ограничения доступа только страничными STA, которое указывает то, разрешается или нет только страничным STA выполнять доступ в RAW. Подполе определения временных RAW-квантов может включать в себя подполе длительности временного кванта, подполе назначений временных квантов и подполе границы между временными квантами. Для получения информации, которая включена в RPS-элемент, но не описана выше, и информации/полей, которые не описаны конкретно выше, см. IEEE P802.11ah/D0.1.

[149] Как описано выше, подполе начального времени RAW указывает время от конечного времени передачи маяковых радиосигналов до начального времени RAW, за счет этого указывая начальное время RAW, связанного с текущим полем RAW-назначения. Если RAW начинается сразу после интервала передачи конкретного кадра или конкретного периода, и в силу этого начальное время RAW может быть идентифицировано без сведений по времени от конечного времени передачи маяковых радиосигналов до начального времени RAW, может не требоваться включать подполе начального времени RAW в каждое поле RAW-назначения. Если не все поля RAW-назначения должны включать в себя подполе начального времени RAW, размер кадра маякового радиосигнала может уменьшаться, что представляет собой существенное преимущество с точки зрения объема служебной информации. В дальнейшем в этом документе поясняются релевантные варианты осуществления настоящего изобретения.

[150] Варианты осуществления

[151] STA может принимать кадр маякового радиосигнала, содержащий RPS-элемент, из AP и проверять поле RAW-назначения в RPS-элементе. Если STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения, STA может выполнять доступ на основе начального времени RAW, связанного с полем RAW-назначения. Как описано выше, доступ к каналу выполняется во временном кванте, выделяемом STA в RAW. Чтобы идентифицировать начальное время временного кванта, выделяемого STA, STA по существу должна идентифицировать начальное время RAW. В данном документе, начальное время RAW может определяться на основе подполя индикатора начального времени (также называемого "присутствием начального времени RAW"), которое указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения.

[152] Более конкретно, подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW в поле RAW-назначения. Если это подполе задается равным 0, поле RAW-назначения может не включать в себя подполе начального времени RAW. В этом случае, отсутствует информация, которая непосредственно указывает начальное время RAW, и в силу этого начальное время RAW может определяться следующим образом.

[153] Если поле RAW-назначения представляет собой поле назначения первого RAW RPS-элемента, начальное время RAW может представлять собой время сразу после передачи кадра (короткого) маякового радиосигнала, передающего RPS-элемент. Другими словами, если подполе индикатора начального времени задается равным 0 в поле назначения первого RAW, это может указывать то, что RAW начинается сразу после кадра (короткого) маякового радиосигнала.

[154] Если поле RAW-назначения представляет собой поле назначения второго RAW или поле RAW-назначения после поля назначения второго RAW в RPS-элементе, начальное время RAW может представлять собой время сразу после конца предыдущего RAW. Другими словами, если подполе индикатора начального времени задается равным 0 в поле RAW-назначения, отличном от поля назначения первого RAW, это может указывать то, что RAW начинается сразу после предыдущего RAW.

[155] Иными словами, если значение подполя индикатора начального времени равно 0, начальное время RAW может рассматриваться как определяемое в зависимости от позиции поля RAW-назначения в RPS-элементе.

[156] Затем, если подполе индикатора начального времени задается равным 1, начальное время RAW может определяться посредством подполя начального времени RAW, и поле RAW-назначения может включать в себя подполе начального времени RAW.

[157] Фиг. 17 иллюстрирует пример поля RAW-назначения, включающего в себя подполе индикатора начального времени. В частности, фиг. 17(a) иллюстрирует поле RAW-назначения, включающее в себя подполе индикатора начального времени RAW, и фиг. 17(b) иллюстрирует поле RAW-назначения, не включающее в себя поле начального времени RAW, когда подполе индикатора начального времени задается равным 0. Конфигурация поля RAW-назначения и имена его подполей на фиг. 17 являются просто иллюстративными. Следует отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены полем RAW-назначения, проиллюстрированным на фиг. 17.

[158] Между тем, то, принадлежит или нет STA RAW-группе, связанной с текущим полем RAW-назначения, по существу, может определяться посредством поля RAW-группы. Если RAW-группа, связанная с полем RAW-назначения, является идентичной информации группы, указываемой посредством TIM, поле, указывающее это, может исключать такое ограничение, что все поля RAW-назначения должны включать в себя поле RAW-группы. В частности, может использоваться подполе индикатора идентичной TIM, чтобы указывать то, назначена или нет для RAW информация, идентичная информации относительно всех STA (информации группы и AID по STA). Фиг. 18 иллюстрирует поле RAW-назначения, включающее в себя подполе индикатора идентичной TIM.

[159] Если подполе индикатора идентичной TIM задается равным 1, это означает то, что предоставлена информация группы, которая является идентичной информации относительно всех STA, указываемых посредством TIM. В этом случае, AP может опускать подполе RAW-группы из RPS-элемента. Если подполе индикатора идентичной TIM задается равным 0, это означает то, что информация группы в TIM не связана с текущим RAW. Соответственно, требуется отдельное подполе RAW-группы. Фиг. 28 показывает примеры поля RAW-назначения для вышеуказанных двух случаев.

[160] Фиг. 20 и 21 иллюстрируют применение поля RAW-назначения согласно второму варианту осуществления. Ссылаясь на фиг. 20, поскольку подполе индикатора идентичной TIM задается равным 1, AID 1-8, которые представляют собой диапазон AID, указываемых посредством битовой TIM-карты, могут соответствовать RAW-группе поля RAW-назначения. В частности, фиг. 20 иллюстрирует назначение RAW только страничным STA в TIM с параметрами, заданными равным 1.

[161] Фиг. 21 иллюстрирует применение поля RAW-назначения с битовой TIM-картой для страницы 1 и битовой TIM-картой для страницы 2. Поскольку подполя индикатора идентичной TIM для битовой TIM-карты заданы равными 1, диапазон AID RAW-группы, связанной с каждым полем RAW-назначения, указывается посредством TIM для каждой страницы.

[162] Таблица 1, приведенная ниже, показывает биты, требуемые для традиционного поля RAW-назначения, таблица 2 показывает биты, которые требуются для поля RAW-назначения, когда применяется подполе индикатора идентичной TIM.

[163]

Таблица 1 Признак Значение (биты) Тип IE 8 Длина IE 8 PRAW-индикатор (0) 1 Индикатор идентичной группы 1 Идентификатор страницы 2 Начальный AID RAW 11 Конечный AID RAW 11 Начальное время RAW 8 RAW-длительность 8 Ограничение доступа 1 Ограничение на тип кадра 1 Индикатор кадра группы/RA 1 Определение временных RAW-квантов 12 Канал 8 AP PM 1

Зарезервировано 6 Всего: 88

[164]

Таблица 2 Признак Значение (биты) Тип IE 8 Длина IE 8 PRAW-индикатор (0) 1 Индикатор идентичной TIM 1 Индикатор идентичной группы 1 Идентификатор страницы 2 Начальный AID RAW 11 Конечный AID RAW 11 Начальное время RAW 8 RAW-длительность 8 Ограничение доступа 1 Ограничение на тип кадра 1 Индикатор кадра группы/RA 1 Определение временных RAW-квантов 12 Канал 8 AP PM 1 Зарезервировано 5 Всего: 88

[165] Согласно таблицам 1 и 2, если один TIM IE передается (т.е. TIM IE передается для одной страницы), и два RAW назначаются, традиционному способу требуется тип IE и длина (16 битов)+2 * назначение RAW N (72 бита)=20 байтов (160 битов). С другой стороны, в варианте 2 осуществления, требуется тип IE и длина (16 битов)+2 * назначение RAW N (48 битов)=14 байтов (112 битов), и в силу этого число битов может уменьшаться на 6 байтов (выигрыш = 20%-е снижение объема служебной информации).

[166] Если два TIM IE передаются (т.е. TIM IE передаются для двух страниц), и два RAW назначаются, RAW PS-опроса и RAW данных назначаются каждой странице, традиционному способу требуется тип IE и длина (16 битов)+4 * назначение RAW N (72 бита)=38 байтов (304 бита). С другой стороны, в варианте 2 осуществления, требуется тип IE и длина (16 битов)+2 * назначение RAW N (48 битов)=14 байтов (112 битов), и в силу этого число битов может уменьшаться на 24 байтов (выигрыш = 63%-е снижение объема служебной информации).

[167] Фиг. 22 иллюстрирует использование как подполя индикатора начального времени, так и подполя индикатора идентичной TIM.

[168] Ссылаясь на фиг. 22, поскольку подполе 2211 индикатора начального времени задается равным 0 в поле 2210 назначения RAW 1, STA может распознавать то, что RAW 1 начинается сразу после передачи кадра маякового радиосигнала. STA также может распознавать, на основе индикатора 2212 идентичной TIM, заданного равным 1, то, что RAW-группа, связанная с полем 2210 назначения RAW 1, является идентичной группе (с диапазоном AID ИЗ AID 1-8), указываемой посредством битовой TIM-карты для страницы 1.

[169] Дополнительно, поскольку подполе 2221 индикатора начального времени задается равным 0 в поле 2220 назначения RAW 2, STA может распознавать то, что RAW 2 начинается сразу после передачи RAW 1. STA также может распознавать, на основе индикатора 2222 идентичной TIM, заданного равным 1, то, что RAW-группа, связанная с полем 2220 назначения RAW 2, является идентичной группе (с диапазоном AID ИЗ AID 33-40), указываемой посредством битовой TIM-карты для страницы 2.

[170] Ссылаясь на фиг. 22, поскольку подполя индикатора начального времени поля 2210 назначения RAW 1 и поля 2220 назначения RAW 2 заданы равными 0, ни поле 2210 назначения RAW 1, ни поле 2220 назначения RAW 2 не могут включать в себя поле начального времени RAW. Помимо этого, поскольку поле индикатора идентичной TIM задается равным 1 в обоих полях RAW-назначения, ни одно из полей RAW-назначения не может включать в себя поле RAW-группы.

[171] Таблица 3, приведенная ниже, показывает число битов, необходимое для поля RAW-назначения.

[172] Табл. 3

Таблица 3 Признак Значение Тип IE 8 Длина IE 8 PRAW-индикатор (0) 1 Индикатор идентичной TIM 1 Индикатор начального времени RAW 1 Индикатор идентичной группы 1 Идентификатор страницы 2 Начальный AID RAW 11 Конечный AID RAW 11 Начальное время RAW 8 RAW-длительность 8 Ограничение доступа 1 Ограничение на тип кадра 1 Индикатор кадра группы/RA 1 Определение временных RAW-квантов 12 Канал 8 AP PM 1 Зарезервировано 4 Всего: 88

[173] В частности, если два TIM IE передаются (т.е. TIM IE передаются для двух страниц), и два RAW назначаются, RAW PS-опроса и RAW данных назначаются каждой странице, традиционному способу требуется тип IE и длина (16 битов)+4 * назначение RAW N (72 бита)=38 байтов (304 бита). Если подполе индикатора идентичной TIM задается равным 1, и подполе индикатора начального времени задается равным 0, число требуемых битов представляет собой тип IE и длина (16 битов)+2 * назначение RAW N (40 битов)=13 байтов (112 битов). Иными словами, биты могут сокращаться на 25 байтов по сравнению с традиционным способом (выигрыш=65%).

[174] Подробности различных вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных выше, могут независимо использоваться, либо может реализовываться комбинация двух или более вариантов осуществления.

[175] Конфигурация устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения

[176] Фиг. 23 является блок-схемой, иллюстрирующей беспроводные устройства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[177] AP 10 может включать в себя процессор 11, запоминающее устройство 12 и приемо-передающее устройство 13. STA 20 может включать в себя процессор 21, запоминающее устройство 22 и приемо-передающее устройство 23. Приемо-передающие устройства 13 и 23 могут передавать/принимать беспроводные сигналы и реализовывать, например, физический уровень согласно IEEE 802-системе. Процессоры 11 и 21 могут соединяться с приемо-передающими устройствами 13 и 23, чтобы реализовывать физический уровень и/или MAC-уровень согласно IEEE 802-системе. Процессоры 11 и 21 могут быть выполнены с возможностью выполнять операции согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, описанным выше. Помимо этого, модули для того, чтобы реализовывать операции AP и STA согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, описанным выше, могут храниться в запоминающих устройствах 12 и 22 и выполняться посредством процессоров 11 и 21. Запоминающие устройства 12 и 22 могут содержаться или устанавливаться за пределами процессоров 11 и 21 и соединяться с процессорами 11 и 21 через известные средства.

[178] Конфигурация AP и STA может реализовываться таким образом, что подробности различных вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных выше, независимо применяются, либо применяется комбинация двух или более вариантов осуществления. Для понятности, избыточное описание опускается.

[179] Варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться посредством различных средств, таких как, например, аппаратные средства, микропрограммное обеспечение, программное обеспечение или комбинации вышеозначенного.

[180] При осуществлении в аппаратных средствах, способы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения реализовываться посредством одного или более из ASIC (специализированных интегральных схем), DSP (процессоров цифровых сигналов), DSPD (устройств обработки цифровых сигналов), PLD (программируемых логических устройств), FPGA (программируемых пользователем вентильных матриц), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров и микропроцессоров и т.п.

[181] При осуществлении в микропрограммном обеспечении или программном обеспечении, способы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут реализовываться в форме модуля, процедуры, функции и т.п., которая выполняет функции или операции, описанные выше. Программный код может быть сохранен в запоминающем устройстве и выполнен посредством процессора. Запоминающее устройство может располагаться внутри или снаружи процессора, с тем чтобы выполнять приемо-передачу данных с процессором через различные известные средства.

[182] Выше подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, чтобы давать возможность специалистам в данной области техники реализовывать и осуществлять на практике настоящее изобретение. Хотя выше описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что различные модификации и изменения могут вноситься в настоящее изобретение без отступления от сущности и объема изобретения, изложенного в прилагаемой формуле изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не имеет намерение быть ограниченным вариантами осуществления, описанными в данном документе, а имеет намерение включать в себя самый широкий диапазон вариантов осуществления, соответствующих принципам и новым признакам, раскрытым в данном документе.

Промышленная применимость

[183] Различные варианты осуществления настоящего изобретения описаны через примеры, применяемые к IEEE 802.11-системе, но они также могут применяться к другим системам беспроводного доступа таким же образом.

Изобретение относится к способу выполнения доступа к среде посредством станции (STA) в системе беспроводной связи. Технический результат заключается в возможности определения начального времени окна для ограниченного доступа (RAW) на основе подполя индикатора начального времени. Способ содержит этапы, на которых: принимают кадр, содержащий элемент набора параметров (RPS) для RAW; проверяют поле RAW-назначения в RPS-элементе; и выполняют доступ на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения. При этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени, и подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 табл., 23 ил.

1. Способ выполнения доступа к среде посредством станции (STA) в системе беспроводной связи, при этом способ содержит этапы, на которых:

- принимают кадр, содержащий элемент набора параметров (RPS) окна для ограниченного доступа (RAW);

- проверяют поле RAW-назначения в RPS-элементе; и

- выполняют доступ на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения,

- при этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени,

- при этом подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения.

2. Способ по п. 1, в котором, когда поле RAW-назначения не представляет собой поле назначения первого RAW в RPS-элементе, и подполе индикатора начального времени задается равным 0, начальное время RAW определяется в зависимости от позиции поля RAW-назначения из числа других полей RAW-назначения в RPS-элементе.

3. Способ по п. 1, в котором, когда поле RAW-назначения представляет собой поле назначения первого RAW в RPS-элементе, и подполе индикатора начального времени задается равным 0, начальное время RAW представляет собой время сразу после передачи кадра.

4. Способ по п. 2, в котором, когда поле RAW-назначения не представляет собой поле назначения первого RAW в RPS-элементе, и подполе индикатора начального времени задается равным 0, начальное время RAW представляет собой время сразу после конца предыдущего RAW.

5. Способ по п. 1, в котором, когда подполе индикатора начального времени задается равным 0, поле RAW-назначения не включает в себя подполе начального времени RAW.

6. Способ по п. 1, в котором, когда подполе индикатора начального времени задается равным 1, начальное время RAW определяется посредством подполя начального времени RAW.

7. Способ по п. 1, в котором, когда подполе индикатора начального времени задается равным 1, поле RAW-назначения содержит подполе начального времени RAW.

8. Способ по п. 1, в котором подполе начального времени RAW указывает длительность от кадра до начального времени RAW.

9. Способ по п. 1, в котором кадр представляет собой либо кадр маякового радиосигнала, либо кадр короткого маякового радиосигнала.

10. Способ по п. 1, в котором выполнение содержит этапы, на которых:

- определяют временной квант для выполнения доступа из одного или более временных квантов, включенных в RAW; и

- выполняют конкурентный доступ в определенном временном кванте.

11. Способ по п. 10, в котором временной квант для выполнения доступа определяется посредством идентификатора ассоциирования (AID) STA.

12. Способ по п. 1, в котором RPS-элемент содержит одно или более полей RAW-назначения.

13. Станция для выполнения доступа к среде в системе беспроводной связи, причем станция содержит:

- модуль приемо-передающего устройства; и

- процессор,

- при этом процессор выполнен с возможностью:

- принимать кадр, содержащий элемент набора параметров (RPS) окна для ограниченного доступа (RAW);

- проверять поле RAW-назначения в RPS-элементе; и

- выполнять доступ на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения,

- при этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени,

- при этом подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения.