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

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

[2] С недавним развитием технологий передачи информации, было разработано многообразие технологий беспроводной связи. Из числа таких технологий, WLAN является технологией, которая обеспечивает возможность беспроводного доступа к сети Интернет дома, на производстве, или в областях, обеспечивающих конкретные услуги, с использованием мобильного терминала, такого как персональный цифровой ассистент (PDA), портативный компьютер, или портативный мультимедийный проигрыватель (PMP), на основе радиочастотной технологии.

[3] Чтобы преодолевать ограниченную скорость передачи данных, которая указывается как слабое место WLAN, технические стандарты недавно ввели систему, способную к увеличению скорости и надежности сети при расширении покрытия беспроводной сети. Например, IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT) с максимальной скоростью обработки данных, равной 540 Мбит/с. В дополнение, была введена технология с множеством входов и множеством выходов (MIMO), которая использует множество антенн как для передатчика, так и для приемника, чтобы минимизировать ошибки передачи и оптимизировать скорость передачи данных.

[4] Технология межмашинной связи (M2M) обсуждается как технология связи следующего поколения. Технический стандарт для поддержки связи M2M в системе IEEE 802.11 WLAN, также находится в разработке под названием IEEE 802.11ah. В связи M2M, может рассматриваться сценарий, в котором время от времени передается малый объем данных на малой скорости в среде, имеющей большое количество устройств.

[5] Связь в системе WLAN выполняется по среде передачи, совместно используемой всеми устройствами. Если количество устройств увеличивается как в связи M2M, механизм доступа к каналу должен эффективно улучшаться, чтобы уменьшать излишнее потребление мощности и помехи.

Раскрытие

Техническая задача

[6] Цель настоящего изобретения относится к индикации и конфигурации полей для ситуации, в которой диапазон идентификаторов (ID) присоединения (AID), назначенных окну ограниченного доступа (RAW), является идентичным диапазону AID в карте индикации трафика (TIM).

[7] Цели настоящего изобретения не ограничены вышеупомянутой целью, и другие цели настоящего изобретения, которые не, упомянуты выше, станут ясны специалистам в данной области техники при изучении последующего описания.

Техническое решение

[8] В первом аспекте настоящего изобретения, обеспечивается способ выполнения доступа к среде передачи станцией (STA) в системе беспроводной связи, при этом способ включает в себя прием предварительно определенного кадра, содержащего временную метку, проверку поля назначения окна ограниченного доступа (RAW), содержащегося в предварительно определенном кадре, и выполнение доступа в слоте, определенном на основе подполя поля назначения RAW, когда STA принадлежит группе RAW, относящейся к полю назначения RAW, при этом то, принадлежит ли или нет STA группе RAW, определяется в зависимости от того, находится ли или нет идентификатор присоединения (AID) станции STA внутри диапазона AID, при этом поле назначения RAW включает в себя подполе, указывающее то, определяется ли или нет диапазон AID посредством битовой карты TIM.

[9] Во втором аспекте настоящего изобретения, обеспечивается станция (STA) для выполнения доступа к среде передачи в системе беспроводной связи, при этом STA включает в себя модуль приемопередатчика, и процессор, при этом процессор сконфигурирован с возможностью принимать предварительно определенный кадр, содержащий временную метку, проверять поле назначения окна ограниченного доступа (RAW), содержащееся в предварительно определенном кадре, и выполнять доступ в слоте, определенном на основе подполя поля назначения RAW, когда STA принадлежит группе RAW, относящейся к полю назначения RAW, при этом то, принадлежит ли или нет STA группе RAW, определяется в зависимости от того, находится ли или нет идентификатор присоединения (AID) станции STA внутри диапазона AID, при этом поле назначения RAW включает в себя подполе, указывающее то, определяется ли или нет диапазон AID посредством битовой карты TIM.

[10] Первый и второй аспекты настоящего изобретения могут включать в себя следующие детали.

[11] Когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS и индикация той же группы установлена на 0, диапазон AID может определяться посредством поля группы RAW.

[12] Значение опций, содержащееся в подполе, идентичном индикации той же группы, может устанавливаться на 0.

[13] Станциям STA, включенным в диапазон AID, может разрешаться выполнять доступ, даже если STA не вызываются в битовой карте TIM.

[14] Когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS и индикация той же группы установлена на 1, первое поле назначения RAW может не включать в себя поле группы RAW.

[15] Битовая карта TIM может содержаться в предварительно определенном кадре.

[16] Предварительно определенный кадр может быть либо маяковым кадром, либо (коротким) маяковым кадром.

[17] Когда поле назначения RAW является вторым полем назначения RAW или полем назначения RAW после второго поля назначения RAW в элементе RPS и подполе индикации той же группы установлено на 1, поле назначения RAW может не включать в себя поле группы RAW.

[18] Поле назначения RAW может содержаться в элементе набора параметров RAW (RPS).

[19] Элемент RPS может содержать одно или более полей назначения RAW.

Преимущества изобретения

[20] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, поле группы RAW может пропускаться, и, таким образом, размер маякового кадра может уменьшаться.

[21] Преимущества, которые могут получаться из настоящего изобретения не ограничены вышеупомянутыми преимуществами, и другие преимущества могут ясно пониматься специалистами в данной области техники из описания, данного ниже.

Описание чертежей

[22] Сопровождающие чертежи, которые предполагается, что обеспечивают дополнительное понимание настоящего изобретения, иллюстрируют различные варианты осуществления настоящего изобретения и вместе с описанием в этой спецификации служат, чтобы описывать принцип изобретения.

[23] Фиг. 1 является диаграммой, показывающей иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[24] Фиг. 2 является диаграммой, показывающей другую иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[25] Фиг. 3 является диаграммой, показывающей еще другую иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[26] Фиг. 4 является диаграммой, показывающей иллюстративную структуру системы WLAN.

[27] Фиг. 5 иллюстрирует процесс установки линии связи в системе WLAN.

[28] Фиг. 6 иллюстрирует процесс отсрочки передачи.

[29] Фиг. 7 иллюстрирует скрытый узел и открытый узел.

[30] Фиг. 8 иллюстрирует RTS и CIS.

[31] Фиг. 9 иллюстрирует операцию управления мощностью.

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

[33] Фиг. 13 иллюстрирует основанный на группах AID.

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

[35] Фиг. 17-25 иллюстрируют вариант 1 осуществления настоящего изобретения.

[36] Фиг. 26-30 иллюстрируют вариант 2 осуществления настоящего изобретения.

[37] Фиг. 31 является блок-схемой, иллюстрирующей беспроводное устройство согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительный вариант осуществления

[38] В дальнейшем, иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться со ссылкой на сопровождающие чертежи. Подробное описание, которое раскрыто вместе с сопровождающими чертежами, предназначено, чтобы описывать иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, и не предназначено, чтобы описывать единственный вариант осуществления, посредством которого настоящее изобретение может выполняться. Последующее подробное описание включает в себя конкретные детали, чтобы обеспечивать полное понимание настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники должно быть ясно, что настоящее изобретение может использоваться на практике без таких конкретных деталей.

[39] Варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, являются комбинациями элементов и признаков настоящего изобретения. Элементы или признаки могут рассматриваться избирательно, если иное не упомянуто. Каждый элемент или признак может использоваться на практике без комбинирования с другими элементами или признаками. Дополнительно, один вариант осуществления настоящего изобретения может конструироваться посредством комбинирования частей элементов и/или признаков. Порядки операций, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут переставляться. Некоторые конструкции или признаки любого варианта осуществления могут включаться в другой вариант осуществления и могут заменяться на соответствующие конструкции или признаки другого варианта осуществления.

[40] Конкретные признаки, используемые в последующем описании, обеспечиваются, чтобы способствовать в понимании настоящего изобретения. Эти конкретные признаки могут заменяться на другие признаки в пределах объема и сущности настоящего изобретения.

[41] В некоторых случаях, хорошо известные структуры и устройства пропускаются, чтобы избегать затруднение понимания концепций настоящего изобретения, и важные функции структур и устройств показаны в форме блок-схемы. Одинаковые ссылочные позиции используются всюду на чертежах, чтобы указывать на одинаковые или подобные части.

[42] Варианты осуществления настоящего изобретения могут поддерживаться документами стандартов, раскрытыми для, по меньшей мере, одной из систем беспроводного доступа, как, например, систем института электрических и электронных инженеров (IEEE) 802, проекта партнерства 3-его поколения (3GPP), долгосрочной эволюции 3GPP (3GPP LTE), LTE-advanced (LTE-A), и 3GPP2. Для этапов или частей, чье описание пропускается, чтобы обеспечивать ясность технических признаков настоящего изобретения, ссылка может делаться на эти документы. Дополнительно, все признаки, которые здесь изложены, могут описываться документами стандартов.

[43] Последующая 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 разделением частот (OFDMA), множественного доступа с частотным разделением каналов с одиночной несущей (SC-FDMA), и т.д. CDMA может осуществляться посредством радиотехнологии, такой как универсальный наземный радиодоступ (UTRA) или CDMA2000. TDMA может осуществляться посредством радиотехнологии, такой как глобальная система мобильной связи (GSM)/пакетная радиосвязь общего назначения (GPRS)/развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE). OFDMA может осуществляться посредством радиотехнологии, такой как IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, усовершенствованной UTRA (E-UTRA), и т.д. Для ясности, настоящее раскрытие фокусируется на системах 3GPP LTE и LTE-A. Однако технические признаки настоящего изобретения не ограничены этим.

[44] Структура системы WLAN

[45] Фиг. 1 является диаграммой, показывающей иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[46] Структура системы IEEE 802.11 может включать в себя множество компонентов. WLAN, которая поддерживает прозрачную мобильность станций (STA) для более высокого уровня, может обеспечиваться посредством взаимных операций компонентов. Базовый набор услуг (BSS) может соответствовать базовому компоновочному блоку в IEEE 802.11 LAN. На фиг. 1, представлены два набора BSS (BSS1 и BSS2) и две станции STA включены в каждый из наборов BSS (то есть STA1 и STA2 включены в BSS1 и STA3 and STA4 включены в BSS2). Эллипс, показывающий BSS на фиг. 1, может пониматься как область покрытия, в которой станции STA, включенные в соответствующий BSS, поддерживают связь. Эта область может упоминаться как область базовых услуг (BSA). Если STA перемещается из BSA, STA не может напрямую осуществлять связь с другими станциями STA в соответствующей BSA.

[47] В IEEE 802.11 LAN, наиболее базовым типом набора BSS является независимый BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную форму, состоящую только из двух станций STA. BSS (BSS1 или BSS2) из фиг. 1, который является наиболее простой формой и не включает в себя другие компоненты за исключением станций STA, может соответствовать обычному примеру набора IBSS. Эта конфигурация является возможной, когда станции STA могут напрямую осуществлять связь друг с другом. Такой тип LAN может конфигурироваться по мере необходимости вместо использования предварительного планирования и также называется специализированная сеть.

[48] Членство станции STA в BSS может динамически изменяться, когда STA переходит во включенное или выключенное состояние или STA входит в или покидает область набора BSS. Чтобы стать членом набора BSS, STA может использовать процесс синхронизации, чтобы присоединиться к BSS. Чтобы осуществлять доступ ко всем услугам инфраструктуры BSS, STA должна быть присоединенной к BSS. Такое присоединение может динамически конфигурироваться и может включать в себя использование услуги распределенной системы (DSS).

[49] Фиг. 2 является диаграммой, показывающей другую иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. На фиг. 2, компоненты, такие как система распределения (DS), среда передачи системы распределения (DSM), и точка доступа (AP), добавлены к структуре из фиг. 1.

[50] Прямое расстояние от STA до STA в LAN может ограничиваться физической (PHY) производительностью. В некоторых случаях, такое ограничение расстояния может быть достаточным для связи. Однако в других случаях, может быть необходима связь между станциями STA на дальнем расстоянии. DS может быть сконфигурирована с возможностью поддерживать расширенное покрытие.

[51] DS указывает на структуру, в которой наборы BSS соединены друг с другом. Конкретно, BSS может быть сконфигурирован как компонент расширенной формы сети, состоящей из множества наборов BSS, вместо независимой конфигурации, как показано на фиг. 1.

[52] DS является логической концепцией и может определяться посредством характеристики DSM. По отношению к этому, беспроводная среда передачи (WM) и DSM логически различаются в IEEE 802.11. Соответствующие логические среды передачи используются для разных целей и используются разными компонентами. В определении из IEEE 802.11, такие среды передачи не ограничены одной и той же или разными средами передачи. Гибкость архитектуры IEEE 802.11 LAN (архитектуры DS или других сетевых архитектур) может объясняться тем, что множество сред передачи являются логически разными. То есть, архитектура IEEE 802.11 LAN может различным образом осуществляться и может независимо определяться посредством физической характеристики каждого варианта осуществления.

[53] DS может поддерживать мобильные устройства посредством обеспечения бесшовной стыковки множества наборов BSS и обеспечения логических услуг, необходимых для манипулирования адресом в пункт назначения.

[54] AP указывает на объект, который обеспечивает возможность присоединенным станциям STA осуществлять доступ к DS посредством WM и который имеет функциональность STA. Данные могут перемещаться между BSS и DS через AP. Например, STA2 и STA3, показанные на фиг. 2, имеют функциональность STA и обеспечивают функцию обеспечения возможности присоединенным станциям STA (STA1 и STA4) осуществлять доступ к DS. Более того, так как все точки доступа AP соответствуют в основе станциям STA, все точки доступа AP являются адресуемыми объектами. Адрес, используемый точкой доступа AP для связи по WM, не обязательно должен быть идентичным адресу, используемому точкой доступа AP для связи по DSM.

[55] Данные, передаваемые от одной из станций STA, присоединенных к AP, на адрес STA точки доступа AP, могут всегда приниматься неуправляемым портом и могут обрабатываться посредством объекта доступа к порту IEEE 802.1X. Если управляемый порт аутентифицируется, данные передачи (или кадр) могут передаваться в DS.

[56] Фиг. 3 является диаграммой, показывающей еще другую иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. В дополнение к структуре из фиг. 2, фиг. 3 концептуально показывает расширенный набор услуг (ESS) для обеспечения широкого покрытия.

[57] Беспроводная сеть, имеющая произвольный размер и сложность, может состоять из DS и наборов BSS. В системе IEEE 802.11, такой тип сети упоминается как сеть ESS. ESS может соответствовать набору наборов BSS, соединенных с одной DS. Однако ESS не включает в себя DS. Сеть ESS характеризуется тем, что сеть ESS выглядит как сеть IBSS в уровне управления логической линией связи (LLC). Станции STA, включенные в ESS, могут осуществлять связь друг с другом и мобильные станции STA являются подвижными прозрачно в LLC из одного BSS в другой BSS (внутри одного и того же ESS).

[58] В IEEE 802.11, относительные физические местоположения наборов BSS на фиг. 3 не предполагаются и следующие формы все являются возможными. Наборы BSS могут частично перекрываться и эта форма, в общем, используется, чтобы обеспечивать непрерывное покрытие. Наборы BSS могут не быть физически соединенными и логические расстояния между наборами BSS не имеют границы. Наборы BSS могут располагаться в одном и том же физическом положении и эта форма может использоваться, чтобы обеспечивать избыточность. Одна (или более, чем одна) сеть IBSS или ESS могут физически располагаться в одном и том же пространстве, что и одна (или более, чем одна) сеть ESS. Это может соответствовать форме сети ESS в случае, в котором специализированная сеть работает в местоположении, в котором присутствует сеть ESS, случае, в котором сети IEEE 802.11 разных организаций физически перекрываются, или случае, в котором две или более разных политик доступа и защиты являются необходимыми в одном и том же местоположении.

[59] Фиг. 4 является диаграммой, показывающей иллюстративную структуру системы WLAN. На фиг. 4, показан пример инфраструктуры BSS, включающей в себя DS.

[60] В примере из фиг. 4, BSS1 и BSS2 составляют ESS. В системе WLAN, STA является устройством, работающим согласно регулированию MAC/PHY из IEEE 802.11. Станции STA включают в себя AP станции STA и не-AP станции STA. Не-AP станции STA соответствуют устройствам, таким как мобильные телефоны, управляемые напрямую пользователями. На фиг. 4, STA1, STA3, и STA4 соответствуют не-AP станциям STA и STA2 и STA5 соответствуют AP станциям STA.

[61] В последующем описании, не-AP станция STA может упоминаться как терминал, блок беспроводной передачи/приема (WTRU), пользовательское оборудование (UE), мобильная станция (MS), мобильный терминал, или мобильная абонентская станция (MSS). AP является концепцией, соответствующей базовой станции (BS), Узлу B, усовершенствованному Узлу B (eNB), базовой приемопередаточной системе (BTS), или фемто BS в других областях беспроводной связи.

[62] Процесс установки линии связи

[63] Фиг. 5 является диаграммой для описания общего процесса установки линии связи.

[64] Чтобы обеспечивать возможность STA устанавливать установку линии связи в сети и передавать/принимать данные по сети, STA должна выполнять процессы обнаружения сети, аутентификации, установки присоединения, установки защиты, и т.д. Процесс установки линии связи также может упоминаться как процессор инициирования сеанса или процесс установки сеанса. В дополнение, обнаружение, аутентификация, присоединение, и установка защиты процесса установки линии связи также могут называться процесс присоединения.

[65] Иллюстративный процесс установки линии связи описывается со ссылкой на фиг. 5.

[66] На этапе S510, STA может выполнять действие обнаружения сети. Действие обнаружения сети может включать в себя действие сканирования STA. То есть, чтобы осуществить доступ к сети, STA должна осуществить поиск доступной сети. STA должна идентифицировать совместимую сеть до участия в беспроводной сети и процесс идентификации сети, присутствующей в конкретной области, упоминается как сканирование.

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

[68] Фиг. 5 иллюстративно иллюстрирует действие обнаружения сети, включающее в себя процесс активного сканирования. STA, выполняющая активное сканирование, передает кадр запроса зондирования, чтобы определить то, какая AP присутствует в периферийной области при перемещении между каналами и ожидает ответа на кадр запроса зондирования. Модуль ответа передает кадр ответа зондирования в ответ на кадр запроса зондирования в STA, которая передала кадр запроса зондирования. Здесь, модуль ответа может быть STA, которая в конечном счете передала маяковый кадр в BSS сканированного канала. Так как AP передает маяковый кадр в BSS, AP является модулем ответа. В IBSS, так как станции STA набора IBSS последовательно передают маяковый кадр, модуль ответа не является одним и тем же. Например, STA, которая передала кадр запроса зондирования на канале #1 и приняла кадр ответа зондирования на канале #1, сохраняет относящуюся к BSS информацию, содержащуюся в принятом кадре ответа зондирования, и перемещается на следующий канал (например, канал #2). Таким же способом, STA может выполнять сканирование (то есть передачу и прием запроса/ответа зондирования на канале #2).

[69] Хотя на фиг. 5 не показано, действие сканирования также может выполняться с использованием пассивного сканирования. STA, которая выполняет пассивное сканирование, ожидает приема маякового кадра при перемещении с одного канала на другой канал. Маяковый кадр является одним из кадров управления в IEEE 802.11. Маяковый кадр периодически передается, чтобы показывать присутствие беспроводной сети, и обеспечивает возможность сканирующей STA осуществлять поиск беспроводной сети и, таким образом, присоединяться к беспроводной сети. В BSS, AP сконфигурирована с возможностью периодически передавать маяковый кадр и, в IBSS, станции STA в IBSS сконфигурированы с возможностью последовательно передавать маяковый кадр. При приеме маякового кадра, сканирующая STA сохраняет относящуюся к BSS информацию, содержащуюся в маяковом кадре, и записывает информацию маякового кадра о каждом канале при перемещении к другому каналу. При приеме маякового кадра, STA может сохранять относящуюся к BSS информацию, содержащуюся в принятом маяковом кадре, перемещаться к следующему каналу, и выполнять сканирование на следующем канале с использованием того же способа.

[70] Активное сканирование является более предпочтительным, чем пассивное сканирование в терминах задержки и потребления мощности.

[71] После обнаружения сети, STA может выполнять процесс аутентификации на этапе S520. Процесс аутентификации может упоминаться как первый процесс аутентификации, чтобы ясно отличать этот процесс от процесса установки защиты из этапа S540.

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

[73] Кадр аутентификации может включать в себя информацию о номере алгоритма аутентификации, последовательном номере транзакции аутентификации, коде состояния, тексте запроса, сети устойчивой защиты (RSN), конечной циклической группе (FCG), и т.д. Вышеупомянутая информация, содержащаяся в кадре аутентификации, может соответствовать некоторым частям информации, которая может содержаться в кадре запроса/ответа аутентификации, и может заменяться на другую информацию или включать в себя дополнительную информацию.

[74] STA может передавать кадр запроса аутентификации в AP. AP может определять, разрешать ли аутентификацию для соответствующей STA, на основе информации, содержащейся в принятом кадре запроса аутентификации. AP может обеспечивать результат процесса аутентификации в STA посредством кадра ответа аутентификации.

[75] После того, как STA успешно аутентифицируется, на этапе S530 может выполняться процесс присоединения. Процесс присоединения включает в себя процесс, в котором STA передает кадр запроса присоединения в AP и AP передает кадр ответа присоединения в STA в ответ на кадр запроса присоединения.

[76] Например, кадр запроса присоединения может включать в себя информацию, ассоциированную с различными функциональными возможностями, интервал прослушивания маяка, идентификатор набора услуг (SSID), поддерживаемые скорости, поддерживаемые каналы, RSN, область мобильности, поддерживаемые рабочие классы, широковещательный запрос карты индикации трафика (TIM), функциональную возможность услуги взаимодействия, и т.д.

[77] Например, кадр ответа присоединения может включать в себя информацию, ассоциированную с различными функциональными возможностями, код состояния, ID присоединения (AID), поддерживаемые скорости, набор параметров улучшенного распределенного доступа к каналу (EDCA), индикатор мощности принятого канала (RCPI), индикатор отношения принятого сигнала к шуму (RSNI), область мобильности, интервал превышения лимита времени (время ответа присоединения), параметр сканирования перекрывающихся BSS, широковещательный ответ TIM, карту качества обслуживания (QoS), и т.д.

[78] Вышеупомянутая информация может соответствовать некоторым частям информации, которая может содержаться в кадре запроса/ответа присоединения и может заменяться на другую информацию или включать в себя дополнительную информацию.

[79] После того как STA успешно присоединяется к сети, на этапе S540 может выполняться процесс установки защиты. Процесс установки защиты из этапа S540 может упоминаться как процесс аутентификации на основе запроса/ответа присоединения к сети устойчивой защиты (RSNA). Процесс аутентификации из этапа S520 может упоминаться как первый процесс аутентификации и процесс установки защиты из этапа S540 может также просто упоминаться как процесс аутентификации.

[80] Процесс установки защиты из этапа S540 может включать в себя процесс установки секретного ключа посредством 4-х этапного обмена сигналами на основе, например, расширяемого протокола аутентификации над кадром LAN (EAPOL). В дополнение, процесс установки защиты также может выполняться согласно другим схемам защиты, не определенным в стандартах IEEE 802.11.

[81] Развитие WLAN

[82] Чтобы преодолевать ограничения скорости передачи данных в WLAN, IEEE 802.11n недавно был установлен как стандарт связи. IEEE 802.11n имеет целью увеличить сетевую скорость и надежность и расширить покрытие беспроводной сети. Более конкретно, IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT), равную 540 Мбит/с или более. Чтобы минимизировать ошибки передачи и оптимизировать скорость передачи данных, IEEE 802.11n основывается на MIMO с использованием множества антенн в каждом из передатчика и приемника.

[83] В связи с широким распространением обеспечения сети WLAN и диверсифицированными применениями, использующими WLAN, в последнее время появилась необходимость, чтобы новая система WLAN поддерживала более высокую скорость обработки, чем скорость обработки данных, поддерживаемая в IEEE 802.11n. Система WLAN следующего поколения, поддерживающая очень высокую пропускную способность (VHT) является одной из систем IEEE 802.11 WLAN, которые были предложены в последнее время, чтобы поддерживать скорость обработки данных, равную 1 Гбит/с или более, в точке доступа услуги MAC (SAP), в качестве следующей версии (например, IEEE 802.11ac) системы IEEE 802.11n WLAN.

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

[85] В дополнение, обсуждается поддержка операций системы WLAN в свободном пространстве (WS). Например, технология для введения системы WLAN в TV WS, таком как незанятый частотный диапазон (например, диапазон от 54 до 698 МГц), вследствие перехода к цифровым TV от аналоговых TV, обсуждается в стандарте IEEE 802.11af. Однако это упомянуто только для иллюстративных целей, и WS может быть лицензированным диапазоном, который главным образом может использоваться только лицензированным пользователем. Лицензированный пользователь является пользователем, который имеет полномочие использовать лицензированный диапазон и также может упоминаться как лицензированное устройство, первичный пользователь, действующий пользователь, и т.д.

[86] Например, AP и/или STA, работающая в WS, должна обеспечивать функцию для защиты лицензированного пользователя. В качестве примера, при предположении, что лицензированный пользователь, такой как микрофон, уже использует конкретный канал WS, который является частотным диапазоном, разделенным посредством регулирований, чтобы включать в себя конкретную ширину полосы в диапазоне WS, AP и/или STA не может использовать частотный диапазон, соответствующий соответствующему каналу WS, чтобы защищать лицензированного пользователя. В дополнение, AP и/или STA должна остановить использование соответствующего частотного диапазона при условии, что лицензированный пользователь использует частотный диапазон, используемый для передачи и/или приема текущего кадра.

[87] Поэтому AP и/или STA должна определять, может ли конкретный частотный диапазон диапазона WS использоваться, другими словами, присутствует ли лицензированный пользователь в частотном диапазоне. Схема для определения того, присутствует ли лицензированный пользователь в конкретном частотном диапазоне, упоминается как распознавание спектра. В качестве механизма распознавания спектра используют схему детектирования энергии, схему детектирования сигнатуры, и т.д. AP и/или STA может определять, что частотный диапазон используется лицензированным пользователем, если интенсивность принятого сигнала превосходит предварительно определенное значение или если детектируется преамбула DTV.

[88] Технология межмашинной связи (M2M) обсуждается как технология связи следующего поколения. Технический стандарт для поддержки связи M2M был разработан как IEEE 802.11ah в системе IEEE 802.11 WLAN. Связь M2M указывает на схему связи, включающую в себя одну или более машин, или также может называться связью машинного типа (MTC) или межмашинной связью. В этом случае, машина указывает на объект, который не требует прямого управления или вмешательства пользователя. Например, не только измерительный прибор или торговый автомат, включающий в себя модуль радиосвязи, но также пользовательское оборудование (UE), такое как смартфон, выполненный с возможностью выполнения связи посредством автоматического доступа к сети без управления/вмешательства пользователя, могут быть машинами. Связь M2M может включать в себя связь устройства с устройством (D2D) и связь между устройством и прикладным сервером. В качестве иллюстративной связи между устройством и прикладным сервером может быть связь между торговым автоматом и прикладным сервером, связь между устройством точки продаж (POS) и прикладным сервером, и связь между измерительным прибором электричества, измерительным прибором газа, или измерительным прибором воды и прикладным сервером. Основанные на связи M2M применения могут включать в себя защиту, транспортировку, здравоохранение, и т.д. В случае рассмотрения вышеупомянутых примеров применения, связь M2M должна поддерживать случающиеся время от времени передачу/прием малого объема данных на низкой скорости в среде, включающей в себя большое количество устройств.

[89] Более конкретно, связь M2M должна поддерживать большое количество станций STA. Хотя в текущее время определенная система WLAN предполагает, что к одной AP присоединяется максимум 2007 станций STA, в связи M2M обсуждаются способы для поддержки других случаев, в которых больше станций STA (например, около 6000 станций STA), чем 2007 станций STA присоединяются к одной AP. В дополнение, предполагается, что в связи M2M присутствует много применений для поддержки/запроса низкой скорости передачи. Чтобы гладко поддерживать эти требования, STA в системе WLAN может распознавать присутствие или отсутствие данных, подлежащих передаче в ней, на основе элемента TIM, и обсуждаются способы уменьшения размера битовой карты TIM. В дополнение, предполагается, что в связи M2M присутствует большое количество трафика, имеющее очень длинный интервал передачи/приема. Например, очень малый объем данных, как, например, показания измерительного прибора электричества/газа/воды, должны передаваться и приниматься с длительными интервалами (например, каждый месяц). Соответственно, хотя количество станций STA, присоединенных к одной AP, увеличивается в системе WLAN, обсуждаются способы для эффективной поддержки случая, в котором имеется очень малое количество станций STA, при этом каждая включает в себя кадр данных, который должен приниматься от AP в течение одного маякового периода.

[90] Как описано выше, технология WLAN быстро развивается и не только вышеупомянутые иллюстративные технологии, но также развиваются другие технологии, включающие в себя прямую установку линии связи, улучшение пропускной способности потоковой передачи в среде передачи, поддержку высокоскоростной и/или крупномасштабной начальной установки сеанса, и поддержку расширенной ширины полосы и рабочей частоты.

[91] Механизм доступа к среде передачи

[92] В системе WLAN на основе IEEE 802.11, базовый механизм доступа управления доступом к среде передачи (MAC) является механизмом множественного доступа с распознаванием несущей с избеганием коллизий (CSMA/CA). Механизм CSMA/CA также упоминается как распределенная функция координации (DCF) из IEEE 802.11 MAC и в основном использует механизм доступа "прослушивание до разговора". В этом типе механизма доступа, AP и/или STA может распознавать беспроводной канал или среду передачи в течение предварительно определенной временной продолжительности (например, межкадрового пространства DCF (DIPS) до начала передачи. Как результат распознавания, если определяется, что среда передачи находится в незанятом состоянии, AP и/или STA начинает передачу кадров с использованием среды передачи. Между тем, если распознается, что среда передачи находится в занятом состоянии, AP и/или STA не начинает свою передачу и может пытаться выполнить передачу кадров после установки и ожидания в течение некоторой продолжительности задержки (например, периода случайной отсрочки передачи) для доступа к среде передачи. Так как предполагается, что множество станций STA пытаются выполнить передачу кадров после ожидания в течение разных временных продолжительностей посредством применения периода случайной отсрочки передачи, коллизия может минимизироваться.

[93] Протокол IEEE 802.11 MAC обеспечивает гибридную функцию координации (HCF) на основе DCF и точечную функцию координации (PCF). PCF указывает на схему выполнения периодического опроса посредством использования основанного на опросе способа синхронного доступа, так что все точки доступа AP и/или станции STA приема могут принимать кадр данных. HCF включает в себя улучшенный распределенный доступ к каналу (EDCA) и HCF управляемый доступ к каналу (HCCA). EDCA является состязательной схемой доступа, используемой провайдером, чтобы обеспечивать кадр данных множеству пользователей. HCCA использует бессостязательную схему доступа к каналу, использующую механизм опроса. HCF включает в себя механизм доступа к среде передачи для улучшения QoS сети WLAN и данные QoS могут передаваться как в периоде состязания (CP), так и в бессостязательном периоде (CFP).

[94] Фиг. 6 является диаграммой для описания процесса отсрочки передачи.

[95] Операции на основе периода случайной отсрочки передачи теперь будут описываться со ссылкой на фиг. 6. Если среда передачи из занятого состояния переходит в незанятое состояние, несколько станций STA могут пытаться передавать данные (или кадры). В качестве способа минимизации коллизии, каждая STA может выбирать счетчик случайной отсрочки передачи, ожидать в течение времени слота, соответствующего выбранному счетчику отсрочки передачи, и затем пытаться начинать передачу данных или кадров. Счетчик случайной отсрочки передачи может быть псевдослучайным целым числом и может устанавливаться на одно из значений от 0 до CW. В этом случае, CW является значением параметра окна состязания. Хотя CWmin задается как начальное значение параметра CW, начальное значение может удваиваться в случае неудачи передачи (например, в случае, в котором ACK для кадра передачи не принимается). Если значение параметра CW достигает CWmax, станции STA могут пытаться выполнять передачу данных при поддержании CWmax до тех пор, когда передача данных будет успешной. Если данные были успешно переданы, значение параметра CW переустанавливается на CWmin. Желательно, чтобы CW, CWmin, и CWmax устанавливались на 2ⁿ-1 (где n=0, 1, 2, ...).

[96] Если процесс случайной отсрочки передачи начинается, STA непрерывно наблюдает среду передачи при обратном отсчете слота отсрочки передачи в ответ на определенное значение счетчика отсрочки передачи. Если среда передачи наблюдается как занятое состояние, обратный отсчет останавливается и выполняется ожидание в течение предварительно определенного времени. Если среда передачи находится в незанятом состоянии, оставшийся обратный отсчет запускается с начала.

[97] Как показано в примере из фиг. 6, если пакет, подлежащий передаче в MAC станции STA3 прибывает на STA3, STA3 может подтверждать, что среда передачи находится в незанятом состоянии в течение DIPS и напрямую начинать передачу кадров. Между тем, оставшиеся станции STA наблюдают, находится ли среда передачи в занятом состоянии, и ожидают в течение предварительно определенного времени. В течение предварительно определенного времени, данные, подлежащие передаче, могут появляться в каждой из STA1, STA2, and STA5. Если наблюдается, что среда передачи находится в незанятом состоянии, каждая STA ожидает в течение времени DIPS и может затем выполнять обратный отсчет слота отсрочки передачи в ответ на значение счетчика случайной отсрочки передачи, выбранное каждой STA. Пример из фиг. 6 показывает, что STA2 выбирает наименьшее значение счетчика отсрочки передачи и STA1 выбирает наивысшее значение счетчика отсрочки передачи. То есть, после того, как STA2 заканчивает отсчет отсрочки передачи, остаточное время отсрочки передачи станции STA5 во время начала передачи кадров является более коротким, чем остаточное время отсрочки передачи станции STA1. Каждая из STA1 и STA5 временно останавливает обратный отсчет, пока STA2 занимает среду передачи, и ожидает в течение предварительно определенного времени. Если занятость станцией STA2 прекращается и среда передачи повторно входит в незанятое состояние, каждая из STA1 и STA5 ожидает в течение предварительно определенного времени DIPS и перезапускает отсчет отсрочки передачи. То есть, после обратного отсчета оставшегося времени отсрочки передачи, соответствующего остаточному времени отсрочки передачи, каждая из STA1 и STA5 может начинать передачу кадров. Так как остаточное время отсрочки передачи станции STA5 является более коротким, чем остаточное время отсрочки передачи станции STA1, STA5 начинает передачу кадров. Между тем, данные, подлежащие передаче, могут появляться даже в STA4, пока STA2 занимает среду передачи. В этом случае, если среда передачи находится в незанятом состоянии, STA4 может ожидать в течение времени DIPS, выполнять обратный отсчет в ответ на значение счетчика случайной отсрочки передачи, выбранное в силу этого, и затем начинать передачу кадров. Фиг. 6 иллюстративно показывает случай, в котором случайным образом остаточное время отсрочки передачи станции STA5 является идентичным значению счетчика случайной отсрочки передачи станции STA4. В этом случае, между STA4 и STA5 может происходить коллизия. Затем, каждая из STA4 и STA5 не принимает ACK, что дает результатом наступление неудачи передачи данных. В этом случае, каждая из STA4 и STA5 может увеличивать значение CW в два раза, выбирать значение счетчика случайной отсрочки передачи, и затем выполнять обратный отсчет. Между тем, STA1 ожидает в течение предварительно определенного времени, пока среда передачи находится в занятом состоянии вследствие передачи станции STA4 и станции STA5. Если среда передачи находится в незанятом состоянии, STA1 может ожидать в течение времени DIPS и затем начинать передачу кадров после истечения остаточного времени отсрочки передачи.

[98] Операция распознавания STA

[99] Как описано выше, механизм CSMA/CA включает в себя не только механизм физического распознавания несущей, в котором AP и/или STA напрямую распознает среду передачи, но также механизм виртуального распознавания несущей. Механизм виртуального распознавания несущей может решать некоторые проблемы, такие как проблема скрытого узла, встречающаяся в доступе к среде передачи. Для виртуального распознавания несущей, MAC системы WLAN может использовать вектор назначения сети (NAV). NAV является значением, используемым, чтобы показывать время, оставшееся до тех пор, когда AP и/или STA, которая в текущее время использует среду передачи или имеет полномочие использовать среду передачи, входит в доступное состояние для другой AP и/или STA. Соответственно, значение, установленное на NAV, соответствует зарезервированному времени, в которое среда передачи будет использоваться точкой доступа AP и/или станцией STA, сконфигурированной с возможностью передавать соответствующий кадр. Станции STA, принимающей значение NAV, не позволяется выполнять доступ к среде передачи в течение соответствующего зарезервированного времени. Например, NAV может устанавливаться согласно значению поля 'продолжительности' заголовка MAC кадра.

[100] Механизм устойчивого обнаружения коллизий был предложен, чтобы уменьшать вероятность коллизии. Это будет описываться со ссылкой на фиг. 7 и 8. Хотя фактический диапазон распознавания несущей отличается от диапазона передачи, предполагается, что фактический диапазон распознавания несущей является идентичным диапазону передачи для удобства описания.

[101] Фиг. 7 является диаграммой для описания скрытого узла и открытого узла.

[102] Фиг. 7(a) иллюстративно показывает скрытый узел. На фиг. 7(a), STA A осуществляет связь с STA B, и STA C имеет информацию, подлежащую передаче. Конкретно, STA C может определять, что среда передачи находится в незанятом состоянии, когда выполняет распознавание несущей перед передачей данных в STA B, хотя STA A передает информацию в STA B. Это происходит из-за того, что передача станции STA A (то есть занятость среды передачи) может не обнаруживаться в местоположении станции STA C. В этом случае, STA B одновременно принимает информацию станции STA A и информацию станции STA C, что дает результатом наступление коллизии. Здесь, STA A может рассматриваться как скрытый узел по отношению к станции STA C.

[103] Фиг. 7(b) иллюстративно показывает открытый узел. На фиг. 7(b), в ситуации, в которой STA B передает данные в STA A, STA C имеет информацию, подлежащую передаче в STA D. Если STA C выполняет распознавание несущей, определяется, что среда передачи занята вследствие передачи станции STA B. Поэтому, хотя STA C имеет информацию, подлежащую передаче в STA D, так как распознается состояние занятости среды передачи, STA C должно ожидать в течение предварительно определенного времени до тех пор, когда среда передачи будет в незанятом состоянии. Однако, так как STA A фактически располагается вне диапазона передачи станции STA C, передача от STA C может не вступать в коллизию с передачей от STA B с точки зрения станции STA A, так что STA C излишне входит в состояние режима ожидания до тех пор, когда STA B остановит передачу. Здесь, STA C упоминается как открытый узел по отношению к станции STA B.

[104] Фиг. 8 является диаграммой для описания запроса на передачу (RTS) и готовности к приему (CTS).

[105] Чтобы эффективно использовать механизм избегания коллизий в вышеупомянутой ситуации из фиг. 7, является возможным использовать короткий пакет сигнализации, такой как RTS и CTS. RTS/CTS между двумя станциями STA может прослушиваться периферийной станцией (станциями) STA, так что периферийная станция (станции) STA может учитывать, передается ли информация между упомянутыми двумя станциями STA. Например, если STA, подлежащая использованию для передачи данных, передает кадр RTS в STA, принимающую данные, STA, принимающая данные, может информировать периферийные станции STA, что сама будет принимать данные посредством передачи кадра CTS в периферийные станции STA.

[106] Фиг. 8(a) иллюстративно показывает способ решения проблем скрытого узла. На фиг. 8(a), предполагается, что как STA A, так и STA C являются готовыми, чтобы 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, расположенные в окрестности станции STA B. Как результат, STA C ожидает в течение предварительно определенного времени до тех пор, когда STA A и STA B остановят передачу данных, тем самым, избегая коллизии.

[107] Фиг. 8(b) иллюстративно показывает способ решения проблем открытого узла. STA C выполняет прослушивание передачи RTS/CTS между STA A и STA B, так что STA C может определять, что никакая коллизия не будет происходить, хотя STA C передает данные в другую STA (например, STA D). То есть, STA B передает RTS во все периферийные станции STA и только STA A, имеющая данные, подлежащие фактической передаче, может передавать CTS. STA C принимает только RTS и не принимает CTS станции STA A, так что она может распознавать, что STA A располагается вне диапазона распознавания несущей станции STA C.

[108] Управление мощностью

[109] Как описано выше, система WLAN должна выполнять распознавание канала до того, как STA выполняет передачу/прием данных. Операция постоянного распознавания канала ведет к постоянному потреблению мощности станции STA. Потребление мощности в состоянии приема не сильно отличается от потребления мощности в состоянии передачи. Непрерывное поддержание состояния приема может вести к большой нагрузке на ограниченную по мощности STA (то есть STA, работающую от аккумулятора). Поэтому, если STA поддерживает режим ожидания приема, чтобы постоянно распознавать канал, мощность неэффективно потребляется без специальных преимуществ в терминах пропускной способности WLAN. Чтобы решить вышеупомянутую проблему, система WLAN поддерживает режим управления мощностью (PM) станции STA.

[110] Режим PM станции STA классифицируется на активный режим и энергосберегающий (PS) режим. STA в основном работает в активном режиме. STA, работающая в активном режиме, поддерживает активное состояние. В активном состоянии, STA может выполнять нормальную работу, такую как передача/прием кадров или сканирование каналов. С другой стороны, STA, работающая в режиме PS, сконфигурирована с возможностью переключаться между состоянием сна и активным состоянием. В состоянии сна, STA работает с минимальной мощностью и не выполняет ни передачу/прием кадров, ни сканирование каналов.

[111] Так как потребление мощности уменьшается в пропорции к конкретному времени, в котором STA остается в состоянии сна, время работы станции STA увеличивается. Однако является невозможным передавать или принимать кадр в состоянии сна, так что STA не может всегда работать в течение длительного периода времени. Если имеется кадр, подлежащий передаче в AP, STA, работающая в состоянии сна, переключается в активное состояние, чтобы передавать/принимать кадр. С другой стороны, если AP имеет кадр, подлежащий передаче в STA, STA в состоянии сна является неспособной принимать кадр и не может распознавать присутствие кадра, подлежащего приему. Соответственно, STA может иметь необходимость переключаться в активное состояние согласно конкретному периоду, чтобы распознавать присутствие или отсутствие кадра, подлежащего передаче из нее (или чтобы принимать кадр, если AP имеет кадр, подлежащий передаче в нее).

[112] Фиг. 9 является диаграммой для описания работы PM.

[113] Как показано на фиг. 9, AP 210 передает маяковый кадр в станции STA, присутствующие в BSS, с интервалами предварительно определенного периода времени (S211, S212, S213, S214, S215, и S216). Маяковый кадр включает в себя элемент информации TIM. Элемент информации TIM включает в себя буферизованный трафик относительно станций STA, присоединенных к AP 210, и включает в себя информацию, указывающую, что кадр должен передаваться. Элемент информации TIM включает в себя TIM для указания кадра однонаправленной передачи и карту индикации трафика доставки (DTIM) для указания кадра мультивещания или широковещания.

[114] AP 210 может передавать DTIM один раз всякий раз, когда маяковый кадр передается три раза. Каждая из STA1 220 и STA2 222 работают в режиме PS. Каждая из STA1 220 и STA2 222 переключается из состояния сна в активное состояние в каждом интервале активности предварительно определенного периода, так что STA1 220 и STA2 222 могут быть сконфигурированы с возможностью принимать элемент информации TIM, передаваемый точкой доступа AP 210. Каждая STA может вычислять время начала переключения, в котором каждая STA может начинать переключение в активное состояние, на основе своего собственного генератора тактовых импульсов. На фиг. 9, предполагается, что генератор тактовых импульсов станции STA является идентичным генератору тактовых импульсов точки доступа AP.

[115] Например, предварительно определенный интервал активности может быть сконфигурирован таким образом, что STA1 220 может переключаться в активное состояние, чтобы принимать элемент TIM каждый маяковый интервал. Соответственно, STA1 220 может переключаться в активное состояние, когда AP 210 сначала передает маяковый кадр (S211). STA1 220 может принимать маяковый кадр и получать элемент информации TIM. Если полученный элемент TIM указывает присутствие кадра, подлежащего передаче в STA1 220, STA1 220 может передавать кадр опроса в режиме энергосбережения (PS-Poll), который запрашивает AP 210 передать кадр, в AP 210 (S221a). AP 210 может передать кадр в STA1 220 в ответ на кадр (S231) PS-Poll. STA1 220, которая приняла кадр, повторно переключается в состояние сна и работает в состоянии сна.

[116] Когда AP 210 повторно передает маяковый кадр, так как получается состояние занятой среды передачи, в котором осуществляется доступ к среде передачи другим устройством, AP 210 может не передавать маяковый кадр с точным маяковым интервалом и может передавать маяковый кадр с временем задержки (S212). В этом случае, хотя STA1 220 переключается в активное состояние в ответ на маяковый интервал, STA1 не принимает переданный с задержкой маяковый кадр, так что она входит повторно в состояние (S222) сна.

[117] Когда AP 210 в третий раз передает маяковый кадр, соответствующий маяковый кадр может включать в себя элемент TIM, сконфигурированный как DTIM. Однако, так как имеется состояние занятой среды передачи, AP 210 передает маяковый кадр с временем задержки (S213). STA1 220 переключается в активное состояние в ответ на маяковый интервал и может получать DTIM посредством маякового кадра, передаваемого точкой доступа AP 210. Предполагается, что DTIM, полученный станцией STA1 220, не имеет кадра, подлежащего передаче в STA1 220, и имеется кадр для другой STA. В этом случае, STA1 220 может подтверждать отсутствие кадра, подлежащего приему в STA1 220, и входить повторно в состояние сна, так что STA1 220 может работать в состоянии сна. После передачи маякового кадра, AP 210 передает кадр в соответствующую STA (S232).

[118] AP 210 в четвертый раз передает маяковый кадр (S214). Однако, так как было невозможно для STA1 220 получить информацию относительно присутствия буферизованного трафика, ассоциированного с ней, посредством предыдущего двойного приема элемента TIM, STA1 220 может регулировать интервал активности для приема элемента TIM. Альтернативно, при условии, что информация сигнализации для координации значения интервала активности станции STA1 220 содержится в маяковом кадре, передаваемом точкой доступа AP 210, значение интервала активности станции STA1 220 может регулироваться. В этом примере, STA1 220, которая переключается, чтобы принимать элемент TIM каждый маяковый интервал, может быть сконфигурирована с возможностью переключаться в другое рабочее состояние, в котором STA1 220 просыпается из состояния сна один раз каждые три маяковых интервала. Поэтому, когда AP 210 передает четвертый маяковый кадр (S214) и передает пятый маяковый кадр (S215), STA1 220 поддерживает состояние сна, так что она не может получать соответствующий элемент TIM.

[119] Когда AP 210 в шестой раз передает маяковый кадр (S216), STA1 220 переключается в активное состояние и работает в активном состоянии, так что STA1 220 может получать элемент TIM, содержащийся в маяковом кадре (S224). Элемент TIM является DTIM, показывающей присутствие кадра широковещания. Соответственно, STA1 220 не передает кадр PS-Poll в AP 210 и может принимать кадр широковещания, переданный точкой доступа AP 210 (S234). Между тем, интервал активности, сконфигурированный для STA2 230, может быть более длительным, чем интервал активности станции STA1 220. Соответственно, STA2 230 может входить в активное состояние в конкретное время (S215), где AP 210 в пятый раз передает маяковый кадр, и принимать элемент (S241) TIM. STA2 230 может распознавать присутствие кадра, подлежащего передаче в нее, посредством элемента TIM и передавать кадр PS-Poll в AP 210, чтобы запрашивать передачу (S241a) кадра. AP 210 может передавать кадр в STA2 230 в ответ на кадр (S233) PS-Poll.

[120] Чтобы управлять режимом PS, показанным на фиг. 9, элемент TIM может включать в себя либо TIM, указывающую присутствие или отсутствие кадра, подлежащего передаче в STA, или включать в себя DTIM, указывающую присутствие или отсутствие кадра широковещания/мультивещания. DTIM может осуществляться посредством установки полей элемента TIM.

[121] Фиг. 10-12 являются диаграммами для описания подробных операций станции STA, которая приняла TIM.

[122] Как показано на фиг. 10, STA переключается из состояния сна в активное состояние, чтобы принимать маяковый кадр, включающий в себя TIM, от AP. STA может распознавать присутствие буферизованного трафика, подлежащего передаче в нее, посредством интерпретации принятого элемента TIM. После состязания с другими станциями STA за доступ к среде передачи для передачи кадра PS-Poll, STA может передавать кадр PS-Poll для запроса передачи кадра данных в AP. При приеме кадра PS-Poll, переданного станцией STA, AP может передавать кадр в STA. STA может принимать кадр данных и затем передавать кадр ACK в AP в ответ на принятый кадр данных. После этого, STA может входить повторно в состояние сна.

[123] Как проиллюстрировано на фиг. 10, AP может работать согласно схеме немедленного ответа, в которой AP принимает кадр PS-Poll от STA и передает кадр данных после предварительно определенного времени (например, короткого межкадрового промежутка (SIFS)). Между тем, если AP не подготавливает кадр данных для передачи в STA в течение времени SIFS после приема кадра PS-Poll, AP может работать согласно схеме отложенного ответа и это будет описываться со ссылкой на фиг. 11.

[124] Операции STA из фиг. 11, в которых STA переключается из состояния сна в активное состояние, принимает TIM от AP, и передает кадр PS-Poll в AP в режиме состязания, являются идентичными операциям из фиг. 10. Даже при приеме кадра PS-Poll, если AP не подготавливает кадр данных в течение времени SIFS, AP может передавать кадр ACK в STA вместо передачи кадра данных. Если кадр данных подготавливается после передачи кадра ACK, AP может передавать кадр данных в STA после завершения состязания. STA может передавать кадр ACK, показывающий, что кадр данных был успешно принят в AP, и переходить в состояние сна.

[125] Фиг. 12 иллюстрирует иллюстративный случай, в котором AP передает DTIM. Станции STA могут переключаться из состояния сна в активное состояние, чтобы принимать маяковый кадр, включающий в себя элемент DTIM, от AP. Станции STA могут распознавать, что будет передаваться кадр мультивещания/широковещания, посредством принятого DTIM. После передачи маякового кадра, включающего в себя DTIM, AP может напрямую передавать данные (то есть кадр мультивещания/широковещания) без передачи/приема кадра PS-Poll. В то время как станции STA непрерывно поддерживают активное состояние после приема маякового кадра, включающего в себя DTIM, станции STA могут принимать данные и затем переключаться в состояние сна после завершения приема данных.

[126] Структура TIM

[127] В способе работы и управления режимом PS на основе протокола TIM (или DTIM), описанного со ссылкой на фиг. 9-12, станции STA могут определять, подлежит ли кадр данных передаче для станций STA, посредством идентификационной информации STA, содержащейся в элементе TIM. Идентификационная информация STA может быть информацией, ассоциированной с AID, который назначается, когда STA присоединяется к AP.

[128] AID используется в качестве уникального ID каждой STA внутри одного BSS. Например, AID для использования в текущей системе WLAN может назначаться как один из 1-2007. Во в текущее время определенной системе WLAN, кадру, передаваемому точкой доступа AP и/или станцией STA, могут назначаться 14 бит для AID. Хотя значению AID может присваиваться вплоть до 16383, значения от 2008 до 16383, установлены как зарезервированные значения.

[129] Элемент TIM согласно унаследованному определению для применения является неподходящим применение M2M, посредством которого много станций STA (например, более, чем 2007 станций STA) присоединяются к одной AP. Если стандартная структура TIM расширяется без какого-либо изменения, так как размер битовой карты TIM избыточно увеличивается, является невозможным поддерживать расширенную структуру TIM с использованием унаследованного формата кадров и расширенная структура TIM является неподходящей для связи M2M, в которой рассматривается применение низкой скорости передачи. В дополнение, предполагается, что имеется очень малое количество станций STA, при этом каждая имеет кадр данных приема в течение одного маякового периода. Поэтому, согласно иллюстративному применению вышеупомянутой связи M2M, так как предполагается, что большинство бит устанавливаются на нуль (0), хотя размер битовой карты TIM увеличивается, необходима технология, способная к эффективному сжатию битовой карты.

[130] В унаследованной технологии сжатия битовой карты, последовательные значения из 0 пропускаются из передней части битовой карты и результат пропуска может определяться как значение смещения (или начальной точки). Однако хотя станции STA, которые, каждая включает в себя буферизованный кадр, являются малыми в количестве, если имеется большое различие между значениями AID соответствующих станций STA, эффективность сжатия не является высокой. Например, при предположении, что буферизован только кадр, подлежащий передаче в две станции STA, имеющие значения AID, равные 10 и 2000, длина сжатой битовой карты устанавливается на 1990, но оставшимся частям, другим нежели обе конечные части, приписывается нуль. Если меньшее количество станций STA присоединены к одной AP, неэффективность сжатия битовой карты не вызывает серьезных проблем. Однако, если количество станций STA, присоединенных к одной AP, увеличивается, такая неэффективность может ухудшать полную производительность системы.

[131] Чтобы решить вышеупомянутые проблемы, идентификаторы AID разделяются на множество групп, так что данные могут передаваться более эффективно. Назначенный ID группы (GID) назначается каждой группе. Идентификаторы AID, назначаемые на основе группы, будут описываться со ссылкой на фиг. 13.

[132] Фиг. 13(a) является диаграммой, иллюстрирующей иллюстративный основанный на группах AID. На фиг. 13(a), несколько битов, расположенных в передней части битовой карты AID, могут использоваться, чтобы указывать GID. Например, является возможным назначать четыре идентификатора GID с использованием первых двух бит битовой карты AID. Если полная длина битовой карты AID равняется N бит, первые два бита (B1 и B2) могут представлять GID соответствующего AID.

[133] Фиг. 13(a) является диаграммой, иллюстрирующей другой иллюстративный основанный на группах AID. На фиг. 13(b), GID может назначаться согласно положению AID. В этом случае, идентификаторы AID, имеющие один и тот же GID, могут представляться посредством значений смещения и длины. Например, если GID 1 обозначается посредством смещения A и длины B, это означает, что идентификаторы AID от A до A+B-1 на битовой карте имеют GID 1. Например, фиг. 13(b) предполагает, что идентификаторы AID от 1 до N4 разделены на четыре группы. В этом случае, идентификаторы AID, содержащиеся в GID 1, обозначаются посредством 1 по N1 и идентификаторы AID, содержащиеся в этой группе, могут представляться посредством смещения 1 и длины N1. Далее, идентификаторы AID, содержащиеся в GID 2, могут представляться посредством смещения N1+1 и длины N2-N1+1, идентификаторы AID, содержащиеся в GID 3, могут представляться посредством смещения N2+1 и длины N3-N2+1, и идентификаторы AID, содержащиеся в GID 4, могут представляться посредством смещения N3+1 и длины N4-N3+1.

[134] Если вводятся вышеупомянутые основанные на группах идентификаторы AID, доступ к каналу может разрешаться в другом временном интервале согласно идентификаторам GID, так что проблема, вызываемая недостаточным количеством элементов TIM по отношению к большому количеству станций STA, может решаться и в то же время данные могут эффективно передаваться/приниматься. Например, в течение конкретного временного интервала, доступ к каналу разрешается только для станции (станций) STA, соответствующей конкретной группе, и доступ к каналу для оставшейся станции (станций) STA может ограничиваться. Предварительно определенный временной интервал, в котором разрешается доступ только конкретной станции (станциям) STA, также может упоминаться как окно ограниченного доступа (RAW).

[135] Доступ к каналу на основе GID теперь будет описываться со ссылкой на фиг. 13(c). Фиг. 13(c) иллюстративно иллюстрирует механизм доступа к каналу согласно маяковому интервалу, когда идентификаторы AID разделены на три группы. Первый маяковый интервал (или первое RAW) является конкретным интервалом, в котором разрешается доступ к каналу для станций STA, соответствующих идентификаторам AID, содержащимся в GID 1, и не разрешается доступ к каналу для станций STA, содержащихся в других идентификаторах GID. Чтобы реализовать это, в первом маяке содержится элемент TIM, используемый только для идентификаторов AID, соответствующих GID 1. Элемент TIM, используемый только для идентификаторов AID, соответствующих GID 2, содержится во втором маяковом кадре. Соответственно, доступ к каналу только для станций STA, соответствующих идентификаторам AID, содержащимся в GID 2, разрешается в течение второго маякового интервала (или второго RAW). Элемент TIM, используемый только для идентификаторов AID, имеющих GID 3, содержится в третьем маяковом кадре, так что доступ к каналу для станций STA, соответствующих идентификаторам AID, содержащимся в GID 3, разрешается в течение третьего маякового интервала (или третьего RAW). Элемент TIM, используемый только для идентификаторов AID, имеющих GID 1, содержится в четвертом маяковом кадре, так что доступ к каналу для станций STA, соответствующих идентификаторам AID, содержащимся в GID 1, разрешается в течение четвертого маякового интервала (или четвертого RAW). После этого, доступ к каналу только для станций STA, принадлежащих конкретной группе, указанной посредством TIM, содержащейся в соответствующем маяковом кадре, может разрешаться в каждом из маяковых интервалов, следующих за пятым маяковым интервалом (или в каждом из окон RAW, следующих за пятым RAW).

[136] Хотя фиг. 13(c) иллюстративно показывает, что порядок разрешаемых идентификаторов GID, является циклическим или периодическим согласно маяковому интервалу, объем настоящего изобретения не ограничен этим. То есть, только идентификатор (идентификаторы) AID, содержащийся в конкретном идентификаторе (идентификаторах) GID, может содержаться в элементе TIM, так что доступ к каналу только для станции (станций) STA, соответствующей конкретному идентификатору (идентификаторам) AID, разрешается в течение конкретного временного интервала (например, конкретного RAW) и доступ к каналу для оставшейся станции (станций) STA не разрешается.

[137] Вышеупомянутая схема назначения основанных на группах AID также может упоминаться как иерархическая структура карты TIM. То есть, полное пространство AID разделяется на множество блоков и может разрешаться доступ к каналу для станции (станций) STA (то есть станции (станций) STA конкретной группы), соответствующей конкретному блоку, имеющему любое из значений, других нежели '0'. Поэтому, так как TIM большого размера разделяется на блоки/группы малого размера, STA может легко поддерживать информацию TIM и можно легко управлять блоками/группами согласно классу, QoS или использованию станции STA. Хотя фиг. 13 иллюстративно показывает 2-х уровневый слой, может конфигурироваться иерархическая структура TIM, состоящая из двух или более уровней. Например, полное пространство AID может разделяться на множество групп вызова, при этом каждая группа вызова может разделяться на множество блоков, и каждый блок может разделяться на множество подблоков. В этом случае, согласно расширенной версии из фиг. 13(a), первые N1 битов битовой карты AID могут представлять ID вызова (то есть PID), следующие N2 битов могут представлять ID блока, следующие N3 битов могут представлять ID подблока, и оставшиеся биты могут представлять положение битов STA, содержащихся в подблоке.

[138] В вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных ниже, различные схемы для разделения станций STA (или идентификаторов AID, назначенных станциям STA соответственно) на предварительно определенные иерархические единицы групп и управление ими может использоваться, но схемы назначения основанных на группах AID не ограничены этими вариантами осуществления.

[139] Окно ограниченного доступа (RAW)

[140] Коллизии, происходящие между станциями STA, которые выполняют доступ одновременно, могут ухудшать использование среды передачи. Соответственно, RAW может использоваться в качестве способа, чтобы распределять доступ к каналу от (основанных на группах) станций STA. AP может назначать интервал доступа к среде передачи, называемый RAW, между маяковыми интервалами. Относящаяся к RAW информация (элемент набора параметров окна ограниченного доступа (RPS)) может передаваться в (коротком) маяковом кадре. В дополнение к RAW, AP может дополнительно назначать одно или более других окон RAW, относящихся к другим параметрам RAW, для другой группы между маяковыми интервалами.

[141] Фиг. 14 показывает иллюстративное RAW. Как показано на фиг. 14, станции STA конкретной группы, соответствующей RAW, могут выполнять доступ в RAW (более конкретно, в одном из слотов окна RAW). Здесь, конкретная группа может указываться посредством, например, поля группы RAW, которое будет описываться ниже. Другими словами, STA может распознавать, соответствует ли ее AID конкретной группе (группе RAW), посредством определения того, находится ли или нет AID внутри диапазона AID, указанного посредством, например, поля группы RAW. Например, если AID станции STA больше, чем или равен наименьшему AID (N1), назначенному окну RAW, и меньше, чем или равен наивысшему AID (N1), назначенному окну RAW, STA может рассматриваться как, принадлежащая группе RAW, указанной посредством поля группы RAW. Здесь, N1 может определяться посредством конкатенации подполя индекса вызова и подполя AID начала RAW, и N2 может определяться посредством конкатенации подполя индекса вызова и подполя AID конца RAW. В элементе RPS в подполе группы RAW могут включаться подполя.

[142] Если STA соответствует группе RAW, проиллюстрированной на фиг. 14 (и вызывается), STA может выполнять доступ посредством передачи кадра PS-Poll на основе DCF и EDCA в слоте, назначенном ей. Здесь, назначенный слот может быть слотом, назначенным точкой доступа AP среди слотов, включенных в RAW. Слот может назначаться способом, как показано на фиг. 15. На фиг. 15(a) и 15(b), слот в основном определяется посредством i_slot=(x+N_offset) mod N_RAW, где x является AID станции STA, i_slot является индексом слота, назначенным STA, N_offset обозначает два наименее значимых байта (LSB) поля FCS (короткого) маякового кадра, и N_RAW является количеством временных слотов, включенных в RAW, которое может определяться посредством подполя определения слотов RAW в элементе RPS. Фиг. 15(a) иллюстрирует назначение слотов идентификаторам AID, выполняемое независимо от того, установлен ли AID на 1 в битовой карте TIM, и фиг. 15(b) иллюстрирует назначение слотов только идентификаторам AID, установленным на 1 в битовой карте TIM.

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

[144] Элемент RPS включает в себя набор параметров, необходимый для RAW, описанного выше. Это поле информации включает в себя поля назначения RAW для групп 1 по N. Фиг. 16 показывает элемент RPS. Конкретно, фиг. 16(a) показывает поля, составляющие элемент RPS, фиг. 16(b) показывает подполя, составляющие поле назначения RAW N, фиг. 16(c) показывает конфигурацию подполя группы RAW среди подполей поля назначения RAW N, и фиг. 16(d) показывает конфигурацию подполя опций среди подполей поля назначения RAW N.

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

[146] Как показано на фиг. 16(b), поле назначения RAW N может включать в себя подполе индикации PRAW, подполе индикации той же группы, подполе группы RAW, подполе времени начала RAW, подполе продолжительности RAW, подполе опций, и подполе определения слотов RAW.

[147] Подполе индикации PRAW указывает, является ли текущее поле назначения RAW нормальным RAW или PRAW. Подполе индикации той же группы указывает, является ли группа RAW, относящаяся к текущему полю назначения RAW, такой же как группа RAW, определенная в предыдущем поле назначения RAW. Если подполе индикации той же группы установлено на 1, это указывает то, что группа RAW текущего поля назначения RAW является такой же как группа RAW, определенная в предыдущем поле назначения RAW. В этом случае, текущее поле назначения RAW не включает в себя поле группы RAW. Подполе группы RAW указывает диапазон AID станций STA группы, относящейся к текущему полю назначения RAW. Как показано на фиг. 16(c), поле группы RAW может включать в себя подполя индекса вызова, AID начала RAW и AID конца RAW. Так как описание того, как диапазон идентификатора AID определяется посредством этих подполей, было дано выше по отношению к RAW, оно не будет даваться ниже.

[148] Подполе времени начала RAW указывает время от времени конца передачи маяка до времени начала окна RAW в единицах TU. Подполе продолжительности RAW указывает продолжительность, в TU, ограниченного доступа к среде передачи, который назначен окну RAW. Подполе опций включает в себя подполе ограничения доступа только вызванными станциями STA, которое указывает, разрешается ли только вызванным станциям STA выполнять доступ в RAW. Подполе определения слотов RAW может включать в себя подполе продолжительности слота, подполе назначений слотов, и подполе границ между слотами. Для деталей в отношении информации, которая включается в элемент RPS, но не описана выше, и информации/полей, которые не описаны конкретно выше, см. IEEE P802.11ah/D0.1.

[149] Как описано выше, RAW используется в качестве способа назначения продолжительностей для доступа к каналу для станций STA, принадлежащих конкретной группе. То, принадлежит ли или нет STA конкретной группе, в основном определяется посредством диапазона AID, указанного посредством поля группы RAW. Однако, если TIM содержится в маяковом кадре и слоты окна RAW назначаются станциям STA, указанным посредством TIM, элементу RPS не обязательно включать в себя поле группы RAW для RAW. Другими словами, если диапазон AID, определенный посредством битовой карты TIM, является таким же как диапазон AID, указанный/определенный посредством поля группы RAW, поле группы RAW может пропускаться. Это означает, что биты элемента RPS могут уменьшаться на 24×n бит, и также означает, что размер маякового кадра может уменьшаться. В дальнейшем, соответствующие варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться подробно.

[150] Вариант 1 осуществления

[151] Как описано выше, подполе индикации той же группы, включенное в элемент RPS, указывает, является ли группа RAW, относящаяся к текущему полю назначения RAW, такой же как группа RAW, определенная в предыдущем поле назначения RAW. Соответственно, если текущее поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, не имеется никакого поля назначения RAW, предшествующего текущему полю назначения RAW.

Поэтому, если текущее поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, подполе индикации той же группы всегда устанавливается на 0. Если текущее поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, и подполе индикации той же группы установлено на 1, это может указывать, что диапазон AID группы RAW, относящийся к текущему полю назначения RAW, является таким же как информация о станциях STA, содержащаяся в битовой карте TIM. То есть, если текущее поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, и подполе индикации той же группы установлено на 1, диапазон AID, подлежащий определению посредством поля группы RAW, может устанавливаться, чтобы определяться посредством битовой карты TIM. В этом случае, диапазон идентификаторов AID, соответствующих группе RAW, относящейся к текущему полю назначения RAW, указывается посредством битовой карты TIM, содержащейся в (коротком) маяковом кадре, и, поэтому, элемент RPS, более конкретно, поле назначения RAW, не должен включать в себя подполе группы RAW.

[152] При конфигурации как выше, STA выполняет доступ следующим образом. STA принимает предварительно определенный кадр, включающий в себя временную метку, то есть (короткий) маяковый кадр, и проверяет поле назначения RAW, включенное в предварительно определенный кадр. Если STA принадлежит группе RAW, относящейся к полю назначения RAW, она может выполнять доступ во временном слоте, определенном на основе подполей поля назначения RAW. Здесь, то, принадлежит ли или нет STA группе RAW, определяется в зависимости от того, находится ли или нет AID станции STA внутри диапазона AID. Если поле назначения RAW является вторым полем назначения RAW или полем назначения RAW после второго поля назначения RAW в элементе RPS, диапазон идентификаторов AID может определяться посредством поля группы RAW. Если поле назначения RAW является первым полем назначения RAW в элементе RPS, и индикация той же группы установлена на 1, диапазон идентификаторов AID может определяться посредством битовой карты TIM. Доступ станции STA, описанный, выше, относится к ситуации, в которой первый бит подполя опций, включенного в то же подполе, содержащее индикацию той же группы, (то есть Бит 0, подполе ограничения доступа только вызванными станциями STA) установлен на 0. Относительно работы станции STA, описанной выше, STA выполняет доступ, если AID станции STA находится внутри диапазона AID. Это так из-за того, что доступ разрешается, если первый бит подполя опций установлен на 0, даже когда STA в диапазоне AID не вызывается в битовой карте TIM. Если первый бит (Бит 0) подполя опций установлен на 1, доступ к каналу разрешается, только когда STA вызывается в TIM. Дополнительно, когда поле назначения RAW является вторым полем назначения RAW или полем назначения RAW после второго поля назначения RAW в элементе RPS, диапазон идентификаторов AID может определяться посредством поля группы RAW, если индикация той же группы установлена на 0, и определяться посредством предыдущего поля назначения RAW, если индикация той же группы установлена на 1. В этом случае, если индикация той же группы установлена на 1 в первом поле назначения RAW, индикация той же группы второго или дальнейшего поля назначения RAW, установленная на 1, указывает, что диапазон AID для второго или дальнейшего RAW также является таким же как диапазон AID, указанный посредством битовой карты TIM.

[153] В итоге, если индикация той же группы первого поля назначения RAW установлена на 1, это указывает, что группа RAW первого поля назначения RAW определяется посредством битовой карты TIM (короткого) маякового кадра. Это, в свою очередь, указывает то, что битовая карта TIM включена в (короткий) маяковый кадр, индекс вызова установлен на индекс вызова битовой карты TIM, подполе AID начала RAW установлено на наименьший AID в битовой карте TIM, и подполе AID конца RAW установлено на наивысший AID в битовой карте TIM. Когда две или более битовые карты TIM включаются в маяк, бит индикации той же группы в первом поле назначения RAW предпочтительно устанавливается на 1, только если Бит 0 подполя опций установлен на 1. Конкретный способ может определяться, когда AP реализуется. В этом случае, AID начала RAW и соответствующий индекс вызова устанавливаются на наименьший AID в первой битовой карте TIM и индекс вызова битовой карты TIM, в то время как AID конца RAW и соответствующий индекс вызова устанавливаются на наивысший AID в битовой карте TIM и индекс вызова битовой карты TIM.

[154] Фиг. 17 иллюстрирует поле назначения RAW, описанное выше. Как показано на фиг. 17, если индикация 1702 той же группы поля 1701 назначения RAW 1 установлена на 1, это означает, что диапазон AID группы RAW, относящийся к RAW 1, определяется посредством битовой карты 1703 TIM, содержащейся в маяковом кадре. На фиг. 17, диапазон AID в битовой карте TIM соответствует идентификаторам AID 1-8, и, таким образом, диапазон AID группы RAW, относящейся к полю назначения RAW 1, также соответствует идентификаторам AID 1-8. Если информация подполя группы RAW определяется на основе информации о станциях STA, указанной посредством битовой карты TIM, поле может быть сконфигурировано как подполе 1704 группы RAW, показанное на фигуре. В примере из фиг. 17, подполе опций (подполе, указывающее, ограничен ли или нет доступ только вызванными станциями STA, которое может быть подполем ограничения доступа только вызванными станциями STA) установлено на 1, именно, только вызванным станциям STA 1, 2, 4 и 5 в битовой карте TIM назначаются слоты окна RAW. Здесь, отношение между станциями STA и назначением слотов может отличаться от отношения, проиллюстрированного на фигуре. В дальнейшем, различные варианты примеров, описанных выше, будут описываться со ссылкой на фиг. 18-26. Описания из фиг. 18-26 основываются на полном описании варианта 1 осуществления, данного выше. Если конкретно не упоминается иное, детали из фиг. 17 применяются к упомянутым вариантам.

[155] Фиг. 18 иллюстрирует пример с битовой картой TIM для вызова 1 (диапазон AID от AID 1 до AID 8) и битовой картой TIM для вызова 2 (диапазон AID от AID 33 до AID 40). Когда подполе индикации той же группы установлено на 1, диапазон AID группы RAW, относящейся к полю назначения RAW 1, может быть диапазонами AID, соответствующими битовым картам TIM для вызова 1 и вызова 2, то есть идентификаторам AID 1-8 и 33-40. Когда используется поле группы RAW, могут использоваться два подполя группы RAW, как показано на фигуре. Если опция установлена на 0, RAW 1 может назначаться станциям STA 1-8 и 33-40, что отличается от проиллюстрированного примера.

[156] Фиг. 19 иллюстрирует пример с битовой картой TIM для вызова 1 (диапазон AID от AID 1 до AID 8) и битовой картой TIM для вызова 2 (диапазон AID от AID 33 до AID 40) как в примере из фиг. 18. В противоположность примеру из фиг. 18, диапазон AID соответствует первому AID, указанному посредством битовой карты TIM, по AID последней вызванной STA, указанной посредством битовой карты TIM. То есть, диапазон AID охватывает идентификаторы AID 1-5 и идентификаторы AID 33-37.

[157] В примере из фиг. 20, первый блок битовой карты TIM для вызова 1 включает в себя информацию STA для идентификаторов AID 1-8, и другой блок битовой карты TIM для вызова 1 включает в себя информацию STA для идентификаторов AID 33-40. На фиг. 20, когда подполе индикации той же группы установлено на 1, диапазон AID группы RAW, относящейся к полю назначения RAW 1, может соответствовать идентификаторам AID 1-8 и 33-40. Когда используется поле группы RAW, могут использоваться два подполя группы RAW, как показано на фигуре. Если значение бита ограничения доступа только вызванными станциями STA, соответствующего Биту 0 в подполе опций, равняется 0, RAW 1 может назначаться станциям STA 1-8 и 33-40, в противоположность с проиллюстрированным примером.

[158] Фиг. 21 иллюстрирует пример, аналогичный примеру из фиг. 20. В этом примере, диапазон AID охватывает первый AID каждого блока в битовой карте TIM по AID последней вызванной STA каждого блока в битовой карте TIM. То есть, на фиг. 21, диапазон AID соответствует идентификаторам AID 1-5 и идентификаторам AID 33-37.

[159] Пример из фиг. 22 отличается от примера из фиг. 20 только в том, что диапазон AID охватывает первый AID первого блока в битовой карте TIM по последний AID последнего блока в битовой карте TIM. То есть, все станции STA между упомянутыми двумя блоками могут назначаться как станции STA, принадлежащие группе RAW.

[160] В примере из фиг. 23, идентификаторы AID между блоками включаются в диапазон AID как в примере из фиг. 22. Однако пример из фиг. 23 отличается от примера из фиг. 22 в том, что AID начала является AID первой вызванной STA первого блока, и последний AID является последним вызванным AID последнего блока. То есть, на фиг. 23, диапазон AID соответствует идентификаторам AID 2-37.

[161] Фиг. 24 также иллюстрирует пример, в котором идентификаторы AID между блоками включаются в диапазон AID как в примерах выше. Однако пример из фиг. 24 отличается от примеров выше в том, что AID начала является AID первой STA первого блока, и последний AID является последним вызванным AID последнего блока.

[162] Фиг. 25 иллюстрирует другой пример, в котором диапазон AID соответствует первому AID до вызванного AID в битовой карте TIM. Другими словами, диапазон AID соответствует идентификаторам AID 1-5. Фиг. 26 иллюстрирует другой пример, имеющий битовые карты TIM для двух вызовов и диапазон AID, соответствующий идентификаторам AID 1-5 и идентификаторам AID 33-37.

[163] Вариант 2 осуществления

[164] В отличие от варианта 1 осуществления, использующего подполе индикации той же группы, вариант 2 осуществления использует новое поле (подполе индикации той же TIM), указывающее, является ли или нет группа RAW, относящаяся к полю назначения RAW, такой же как информация группы, указанная посредством TIM IE. Подполе индикации той же TIM может указывать, была ли или нет окну RAW назначена такая же информация, что и информация о всех станциях STA (информация группы и AID о станциях STA). Фиг. 27 иллюстрирует поле назначения RAW, включающее в себя подполе индикации той же TIM.

[165] Если подполе индикации той же TIM установлено на 1, это означает, что задана информация группы, которая является такой же как информация о всех станциях STA, указанная посредством TIM. В этом случае, AP может пропускать подполе группы RAW из элемента RPS. Если подполе индикации той же TIM установлено на 0, это означает, что информация группы в TIM не связана с текущим RAW. Соответственно, необходимо отдельное подполе группы RAW. Фиг. 28 показывает примеры поля назначения RAW для вышеупомянутых двух случаев.

[166] Фиг. 29 и 30 иллюстрируют применение поля назначения RAW согласно варианту 2 осуществления. Как показано на фиг. 29, так как подполе индикации той же TIM установлено на 1, идентификаторы AID 1-8, которые являются диапазоном идентификаторов AID, указанных посредством битовой карты TIM, могут соответствовать группе RAW поля назначения RAW. В частности, фиг. 29 иллюстрирует назначение окна RAW только вызванным станциям STA в TIM с опциями, установленными на 1.

[167] Фиг. 30 иллюстрирует применение поля назначения RAW с битовой картой TIM для вызова 1 и битовой картой TIM для вызова 2. Так как подполя индикации той же TIM для битовой карты TIM оба установлены на 1, диапазон AID группы RAW, относящейся к каждому полю назначения RAW, указывается посредством TIM для каждого вызова.

[168] Таблица 1, данная ниже, показывает биты, необходимые для поля назначения RAW прежде варианта 2 осуществления, и Таблица 2 показывает биты, которые необходимы для поля назначения RAW, когда применяется вариант 2 осуществления.

[169]

Таблица 1 Признак Значение (биты) Тип IE 8 Длина IE 8 Индикация PRAW (0) 1 Индикация той же группы 1 ID вызова 2 AID начала RAW 11 AID конца RAW 11 Время начала RAW 8 Продолжительность RAW 8 Ограничение доступа 1 Ограничение типа кадра 1 Индикация кадра группы/RA 1 Определение слотов RAW 12 Канал 8 AP PM 1 Зарезервировано 6 Всего: 88

[170]

Таблица 2 Признак Значение (биты) Тип IE 8 Длина IE 8 Индикация PRAW (0) 1 Индикация той же TIM 1 Индикация той же группы 1 ID вызова 2 AID начала RAW 11 AID конца RAW 11 Время начала RAW 8 Продолжительность RAW 8 Ограничение доступа 1 Ограничение типа кадра 1 Индикация кадра группы/RA 1 Определение слотов RAW 12 Канал 8 AP PM 1 Зарезервировано 5 Всего: 88

[171] Согласно Таблицам 1 и 2, если передается один TIM IE (то есть TIM IE передается для одного вызова), и назначаются два окна RAW, стандартному способу нужно: тип и длина IE (16 бит)+2× назначение RAW N (72 бита)=20 байт (160 бит). С другой стороны, в варианте 2 осуществления необходимы: тип и длина IE (16 бит)+2× назначение RAW N (48 бит)=14 байт (112 бит), и, таким образом, количество бит может уменьшаться на 6 байт (эффект=20%-е уменьшение служебной информации).

[172] Если передаются два TIM IE (то есть элементы TIM IE передаются для двух вызовов), и назначаются два окна RAW, PS-Poll RAW и RAW данных назначаются каждому вызову, стандартному способу нужно: тип и длина IE (16 бит)+4× назначение RAW N (72 бита)=38 байт (304 бита). С другой стороны, в варианте 2 осуществления необходимы: тип и длина IE (16 бит)+2× назначение RAW N (48 бит)=14 байт (112 бит), и, таким образом, количество бит может уменьшаться на 24 байта (эффект=63%-е уменьшение служебной информации).

[173] Детали различных вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных выше, могут использоваться независимо, или может осуществляться комбинация двух или более вариантов осуществления.

[174] Конфигурация устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения

[175] Фиг. 31 является блок-схемой, иллюстрирующей беспроводные устройства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[176] AP 10 может включать в себя процессор 11, память 12, и приемопередатчик 13. STA 20 может включать в себя процессор 21, память 22, и приемопередатчик 23. Приемопередатчики 13 и 23 могут передавать/принимать беспроводные сигналы и осуществлять, например, физический уровень согласно системе IEEE 802. Процессоры 11 и 21 могут соединяться с приемопередатчиками 13 и 23, чтобы осуществлять физический уровень и/или уровень MAC согласно системе IEEE 802. Процессоры 11 и 21 могут быть сконфигурированы с возможностью выполнять операции согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, описанным выше. В дополнение, модули для осуществления операций точки доступа AP и станции STA согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, описанным выше, могут храниться в памятях 12 и 22 и исполняться посредством процессоров 11 и 21. Памяти 12 и 22 могут содержаться в или устанавливаться вне процессоров 11 и 21 и соединяться с процессорами 11 и 21 посредством хорошо известных средств.

[177] Конфигурация точки доступа AP и станции STA может осуществляться так, что детали различных вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных выше, применяются независимо, или применяется комбинация двух или более вариантов осуществления. Для ясности, излишнее описание пропущено.

[178] Варианты осуществления настоящего изобретения могут осуществляться посредством различных средств, таких как, например, аппаратное обеспечение, встроенное программное обеспечение, программное обеспечение, или комбинации перечисленного.

[179] Когда осуществляются как аппаратное обеспечение, способы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут осуществляться посредством одной или более ASIC (специализированных интегральных схем), DSP (цифровых сигнальных процессоров), DSPD (устройств цифровой обработки сигналов), PLD (программируемых логических устройств), FPGA (программируемых пользователем вентильных матриц), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, и подобного.

[180] Когда осуществляется как встроенное программное обеспечение или программное обеспечение, способы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут осуществляться в форме модуля, процедуры, функции, или подобного, которые выполняют функции или операции, описанные выше. Программный код может храниться в блоке памяти и исполняться посредством процессора. Блок памяти может располагаться внутри или вне процессора, чтобы осуществлять прием и передачу данных с процессором посредством различных хорошо известных средств.

[181] Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны подробно выше, чтобы обеспечивать возможность специалистам в данной области техники осуществлять и использовать на практике настоящее изобретение. Хотя предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше, специалисты в данной области техники должны понимать, что различные модификации и изменения могут делаться в настоящем изобретении без отступления от сущности и объема изобретения, определенных в формуле изобретения ниже. Таким образом, не предполагается, что настоящее изобретение ограничено вариантами осуществления, описанными в данном документе, но предполагается, что включает в себя наибольший диапазон вариантов осуществления, соответствующих принципам и новым признакам, раскрытым в данном документе.

Промышленная применимость

[182] Различные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны посредством примеров, примененных к системе IEEE 802.11, но они также могут применяться к другим системам беспроводного доступа таким же способом.

Изобретение относится к системе беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в возможности сокращения потребления ресурсов передачи сигналов посредством упрощения сигнальной информации. Способ доступа к среде передачи посредством станции (STA) в системе беспроводной LAN содержит этапы приема предварительно определенного кадра, включающего в себя временную метку; идентификацию поля назначения окна ограниченного доступа (RAW), включенного в предварительно определенный кадр; и выполнение доступа в слоте, определенном на основе подполя поля назначения RAW, когда STA принадлежит RAW, относящемуся к полю назначения RAW, при этом то, принадлежит ли STA к RAW, определяется посредством того, включен ли идентификатор присоединения (AID) станции STA в диапазон AID, и поле назначения RAW включает в себя подполе, указывающее то, определяется ли диапазон AID посредством битовой карты TIM. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 31 ил., 2 табл.

1. Способ выполнения доступа к среде передачи посредством станции, STA, (20) в системе беспроводной связи, при этом способ содержит:

проверку поля назначения окна ограниченного доступа, RAW, содержащегося в элементе набора параметров RAW, RPS, маякового кадра; и

выполнение доступа в слоте, определенном на основе подполя поля назначения RAW, когда STA принадлежит группе RAW, относящейся к полю назначения RAW,

при этом то, принадлежит ли STA группе RAW, определяют в зависимости от того, находится ли идентификатор присоединения, AID, станции STA внутри диапазона AID,

при этом, когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, поле назначения RAW содержит подполе, указывающее, определяют ли диапазон AID посредством битовой карты карты индикации трафика, TIM, или подполя группы RAW, относящего к полю назначения RAW,

при этом, когда упомянутое подполе поля назначения RAW указывает, что диапазон AID определяют посредством битовой карты TIM, поле назначения RAW не содержит подполе группы RAW.

2. Способ по п. 1, в котором, когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, и подполе, указывающее, определяют ли диапазон AID посредством битовой карты TIM или подполя группы RAW, установлено на первое значение, диапазон AID определяют посредством битовой карты TIM.

3. Способ по п. 1, в котором определение диапазона AID посредством битовой карты TIM содержит установку диапазона AID, чтобы он был идентичным диапазону AID всех битовых карт TIM в упомянутом маяковом кадре.

4. Способ по п. 2, в котором, когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, и подполе, указывающее, определяют ли диапазон AID посредством битовой карты TIM или подполя группы RAW, установлено на второе значение, диапазон AID определяют посредством подполя группы RAW.

5. Станция, STA, для выполнения доступа к среде передачи в системе беспроводной связи, при этом STA (20) содержит:

модуль (23) приемопередатчика; и

процессор (21),

при этом процессор сконфигурирован с возможностью:

проверять поле назначения окна ограниченного доступа, RAW, содержащееся в элементе набора параметров RAW, RPS, маякового кадра; и

выполнять доступ в слоте, определенном на основе подполя поля назначения RAW, когда STA принадлежит группе RAW, относящейся к полю назначения RAW,

при этом то, принадлежит ли STA группе RAW, определяется в зависимости от того, находится ли идентификатор присоединения, AID, станции STA внутри диапазона AID,

при этом, когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, поле назначения RAW содержит подполе, указывающее, определяется ли диапазон AID посредством битовой карты карты индикации трафика, TIM, или подполя группы RAW, относящего к полю назначения RAW,

при этом, когда упомянутое подполе поля назначения RAW указывает, что диапазон AID определяется посредством битовой карты TIM, поле назначения RAW не содержит подполе группы RAW.

6. STA по п. 5, при этом, когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, и подполе, указывающее, определяется ли диапазон AID посредством битовой карты TIM или подполя группы RAW, установлено на первое значение, диапазон AID определяется посредством битовой карты TIM.

7. STA по п. 5, при этом определение диапазона AID посредством битовой карты TIM содержит установку диапазона AID, чтобы он был идентичным диапазону AID всех битовых карт TIM в упомянутом маяковом кадре.

8. STA по п. 5, при этом подполе, указывающее, определяется ли диапазон AID посредством битовой карты TIM или подполя группы RAW, является подполем индикации той же группы.

9. STA по п. 5, при этом, когда поле назначения RAW является первым полем назначения RAW элемента RPS, и подполе, указывающее, определяется ли диапазон AID посредством битовой карты TIM или подполя группы RAW, установлено на второе значение, диапазон AID определяется посредством упомянутого подполя группы RAW.

10. STA по п. 5, в котором значение опций, содержащееся в подполе, идентичном подполю, указывающему, определяется ли диапазон AID посредством битовой карты TIM или подполя группы RAW, установлено на второе значение.

11. STA по п. 10, при этом станциям STA, включенным в диапазон AID, разрешается выполнять доступ, даже если эти STA не вызываются в битовой карте TIM.

12. STA по п. 5, при этом битовая карта TIM содержится в упомянутом маяковом кадре.

13. STA по п. 5, при этом, когда поле назначения RAW является вторым полем назначения RAW или полем назначения RAW после упомянутого второго поля назначения RAW в элементе RPS, и подполе индикации той же группы установлено на первое значение, поле назначения RAW не содержит подполе группы RAW.