无线通信中的快速接入和控制的制作方法

无线通信中的快速接入和控制的制作方法
【专利摘要】本发明公开了无线通信中的快速接入和控制。无线局域网络包括接入点和至少一个无线设备。接入点指示在下行链路传输中到网络的接入是否基于主动扫描或轮询。该指示响应于信标传输时间是否将至，是否强迫进行新的扫描或网络流量是否即将达到过载条件可被改变。
【专利说明】无线通信中的快速接入和控制
[0001]相关申请的交叉引用[0002]本专利文件根据35U.S.C.§ 119(a)和巴黎公约要求于2012年9月10日提交的国际专利申请号PCT/CN2012/081206以及于2013年2月26日提交的国际专利申请号PCT/CN2013/071889的优先权。前述专利申请的全部内容通过引用并为本申请的公开内容的一部分。
【背景技术】
[0003]本申请涉及无线通信。
[0004]目前使用的许多智能手机通过蜂窝网络(例如3G和4G无线技术，诸如长期演进或LTE)和通过无线局域网(WLAN)技术(如支持IEEE802.11标准的各种技术)两者提供互联网连接。
[0005]802.11标准最初针对以数据为中心的应用(例如，Web浏览)被定义。随着802.11接入点的数量不断增长，客户端设备如智能手机，常常在多个接入点的覆盖区域内。将有益的是提供扩展802.11标准的有用性的技术，以满足来自智能手机用户的通过WLAN连接来接入多媒体内容的不断增长的需求。

【发明内容】

[0006]本文件尤其描述了关于快速链接建立和快速链接建立中的接入控制的技术。所描述的技术可用于能够快速建立初始链接的无线站或节电的站(power saving stations)。
[0007]在一个方面，提供了用于由能够快速建立初始链接的站使用的主动扫描或由节电站使用的PS-Poll的接入控制的方法，以包括在从AP传输的帧的PHY报头或MAC报头字段中定义接入闭塞字段，以指示是否启动接入闭塞。在某些实施方式中，可以指示接入延迟或接入许可。
[0008]在另一个方面，提供了用于站接收接入闭塞指示以及根据来自AP的指示来执行接入控制的方法。
[0009]此外，提供了用于减少无竞争时段的帧间间隔的方法，以减少介质中的时间浪费，进而改善介质使用效率，这反过来有助于加快链接建立。
[0010]在又一方面，提供了一种包括例如用于传输站指不当前无竞争传输的结束的方法，以及提供了一种用于空闲站检测当前无竞争传输间隔的结束并使用减少的帧间间隔来在下一竞争窗口中竞争介质的方法。
[0011]在又一方面，所述方法可以在其上存储有程序指令的计算机可读介质中实现，当所述程序指令被执行时，使处理器执行相应的方法。
[0012]在又一方面，所述方法可以在包括处理器和用于接收或发送无线数据的收发器的装置中实现。
[0013]上述方面及它们的实现的细节在附图、说明书和权利要求书中进行阐述。【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1示出了无线通信系统中的基础设施BSS的例子。
[0015]图2示出了无线电收发站的例子，其可用来构建图1中的无线站或接入点。
[0016]图3示出了 IEEE802.11中的主动扫描过程的例子。
[0017]图4示出了用在IEEE802.11中的帧间空间的例子。
[0018]图5 示出了 IEEE802.1lPHY PPDU 结构的例子。
[0019]图6示出了包括在PHY L-SIG中的接入闭塞位的例子。
[0020]图7示出了包括在PHY HT-SIG中的接入闭塞位的例子。
[0021]图8示出了包括在短信标的MAC报头中的接入闭塞位的例子。
[0022]图9是用于站确定接入闭塞的过程的流程图表示。
[0023]图10示出了减少的帧间空间的例子。
[0024]图11示出了在MAC报头中的更多数据字段的例子。
[0025]图12示出了指示当前CFP的结束的例子。
[0026]图13示出了通过NAV确定CFP间的帧间空间的例子。
[0027]图14示出了在CFP中重新传输的例子。
[0028]图15示出了使用RPIFS传输信标信号的例子。
[0029]图16示出了在RDIFS中传输PS-Poll的例子。
[0030]图17是无线通信过程的流程图表示。
[0031]图18是无线通信装置的一部分的框图表示。
[0032]图19是无线通信过程的流程图表示。
[0033]图20是无线通信装置的一部分的框图表示。
[0034]图21是无线通信过程的流程图表示。
[0035]图22是无线通信装置的一部分的框图表示。
[0036]图23是无线通信过程的流程图表示。
[0037]图24是无线通信装置的一部分的框图表示。
【具体实施方式】
[0038]本文件描述了用于无线通信的快速链接建立和接入控制的技术、机制、设备和系统。
[0039]无线通信系统可以包括一个或多个接入点(AP)的网络来与一个或多个无线站(STA)通信。接入点可以发射将数据传送到一个或多个无线站的无线电信号，以及站也可以在相同的频道中通过时分双工(TDD)或在不同的频道中通过频分双工(FDD)将无线电信号传输到接入点。
[0040]无线通信可以被归类为:
[0041]无线广域网(WffAN)
[0042]无线局域网(WLAN)
[0043]无线个人区域网(WPAN)
[0044]WLAN链接无线电覆盖区域中的两个或多个站，并通过接入点提供到互联网的连接。接入点和无线站可以使用一种或多种无线技术进行通信。各种无线技术的例子包括各种版本的IEEE802.11及其它局域网络技术。
[0045]IEEE802.11是指定用于WLAN的异步时分双工技术。WLAN的基础网络架构建立在基本服务集(BSS)上。基础设施BSS是具有与其它站相关联并致力于管理该BSS的中央站(AP)的BSS。在基础设施BSS中，接入点和站两者共享同一频道，并使用TDD进行数据及信令传输。
[0046]在IEEE802.11中，基本服务集(BSS)是无线局域网(WLAN)的结构块。在无线电覆盖区域中的具有某些关联的无线站(也称为站)建立BSS。
[0047]图1示出了基础设施BSS的例子。BSSl和BSS2是基础设施BSS。BSSl包含一个接入点(API)和多个非 AP 站，STA11、STA12 和 STA13。APl 保持与站 STA1USTA12 和 STA13的关联。BSS2包含一个接入点(AP2)和两个非AP站，STA21和STA22。AP2保持与站STA21和STA22的关联。基础设施BSSl和BSS2可以通过APl和AP2相互连接，或通过分配系统(DS)连接到服务器。
[0048]无线站在它们能够交换信息或传输数据之前需要建立通信链接(或关联)。通常，链接的建立包括三个步骤:
[0049]1.网络发现是站扫描无线电频道以在其区域内发现BSS的步骤。
[0050]2.认证是将要进行通信的两个站通过其建立它们的相互信任的过程。IEEE802.11支持在链路级操作的两种认证方法:开放系统认证和共享密钥认证。
[0051]3.关联是提供站与AP之间的映射的步骤。只有相关联的站才被允许通过AP在分配系统内传输数据。关联由介质接入控制(MAC)层控制，并通过向AP发送关联请求消息由非AP站启动。如果站的关联被许可，则AP使用具有用在BSS中的所支持的能力信息和具体配置参数的关联响应来响应。对于IEEE802.11规范的另外的细节，2012年3月由电气和电子工程师学会(IEEE)出版的IEEE802.11标准通过引用被全部并入本文件中。
[0052]图2示出了无线电收发站的例子。无线电站的各种例子包括图1中的接入点和站。无线电站205，例如接入点或无线站，可以包括处理器电子设备210，例如微处理器，其实现例如在本文件中所提出的一种或多种技术的方法。无线电站205可包括收发器电子设备215以通过一个或多个通信接口例如一个或多个天线220发送和/或接收无线信号。无线电站205可包括用于传输和接收数据的其它通信接口。在一些实现中，无线电站205可以包括与有线网络通信的一个或多个有线通信接口。无线电站205可包括被配置为存储信息例如数据和/或指令的一个或多个存储器225。在一些实现中，处理器电子设备210可以包括收发器电子设备215和存储器225中的至少一部分。
[0053]在一些实现中，无线电站205可以基于IEEE802.11直接序列扩频空中接口相互通信。在一些实现中，无线电站205可以基于IEEE802.11正交频分复用(OFDM)或高吞吐量(HT)空中接口相互通信。在一些实现中，无线电站205可以使用一种或多种无线技术进行通信，例如IEEE802.11、CDMA2000、通用移动电信系统(UMTS)和/或演进的UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)。
[0054]在IEEE802.11无线通信中，站可以使用被动扫描或主动扫描来在无线电覆盖区域中的无线电频道上发现AP。通常，网络发现在链接建立尤其是在第一初始链接建立上花费大量时间。
[0055]对于被动扫描，站试图检测从AP传输的信标信号以找出AP的存在。信标信号由AP周期性地广播以传送AP的系统信息。当站检测到信标时，它知道AP的存在及其系统能力和配置参数。然后，该站可以开始认证过程，以与AP相互认证。在正常的配置中，信标信号不能被太频繁地传输，因为它将占去空中链路容量。如果有许多信道要被扫描且每次扫描需要较长的时间，则在被动扫描中总的发现过程会花费较长的时间。在5GHz频段中，有20/40MHZ信道带宽的9至25个信道，这取决于各个国家的规定。在2.4GHz频段中，有20MHz信道带宽的11至14个信道。对于每个信道，站必须停留至少dotllOBSSScanPassiVeTotalPerChannel的时间。因此，对于在2.4GHz和5GHz两个频段中的完整的搜索，总的发现时间可能会更长。
[0056]另一方面，主动扫描可以减少在该站操作的每次频率扫描中的发现时间。站使用主动扫描在每个信道上传输探测请求帧，包括寻址信息:
[0057]a.服务集识别符(SSID)或通配符SSID，
[0058]b.BSS 识别符(BSSID)或通配符 BSSID。
[0059]当接收到探测请求时，如果满足下列情况，则AP将使用探测响应来对发出该请求的站进打响应:
[0060]a.探测请求中的地址是广播地址，或
[0061]b.探测请求中的SSID是通配符SSID或匹配AP的SSID，或
[0062]c.探测请求中的地址字段是通配符BSSID或匹配AP的BSSID。
[0063]如果在无线电覆盖区域中有多个AP，则这些AP可能需要分别对探测请求作出响应。
[0064]图3示出了在WLAN中在重叠的(OBSS)情况下的主动扫描过程的例子，其在重叠区域中具有两个AP。在探测延迟时间到期后，扫描站在扫描频道(称为介质)上没有检测到传输，它发送具有通配符SSID的探测请求并启动探测定时器。在该扫描频道上操作的响应器(AP2)检测到探测请求。在DCF帧间空间(DIFS)+随机退避时间之后，AP2竞争介质并发送探测响应。如果扫描站接收到该探测响应，则它将在短帧间空间(SIFS)后发送ACK。如果在相同的无线电覆盖区域中的相同频率上操作的另一个响应器(API)也接收到探测请求，则它可以与AP2竞争介质。由于AP2首先获得该介质，所以APl将推迟DIFS+随机退避时间，以在AP2的探测响应被确认后将其探测响应发送到扫描站。扫描站将在它接收到探测响应后向APl发送ACK。根据IEEE802.11规范，主动扫描站将停留在每个信道上，直到探测定时器达到最小信道时间。如果没有检测到无线电信号，则扫描站将复位网络可用性矢量(NAV)并移动到下一频道。
[0065]IEEE802.11定义了用于站竞争介质的帧优先级和帧间空间。
[0066]图4示出了 IEEE802.11中所使用的不同的帧间空间(IFS)的例子。IEEE802.11将介质时间分为无竞争期(CFP)和竞争期(CP)。在CFP时间，介质被保证用于通信站交换数据。除通信站以外的其他站不被允许来竞争该时间段。在表示网络可用性矢量(NAV)被复位的CP时间，所有空闲站都被允许竞争介质用于数据传输。所有站应监控介质的介质状态。在介质从繁忙状态变为空闲后，所有站都可以竞争介质用于数据传输。为了提供不同级别的竞争，IEEE802.11定义了不同的IFS。短帧间间隔(SIFS)是给予最高优先级的帧例如ACK和CTS控制帧竞争介质的时间间隔。如果在SIFS后没有检测到控制帧的传输，则允许下一优先级帧(如由AP传输的信标帧)以点协调功能帧间间隔(PIFS)竞争介质。如果在PIFS后没有检测到传输，那么允许较低等级的帧，如管理帧或数据帧以分布式协调功能(DCF)帧间间隔(DIFS)竞争介质。在检测到错误之后，扩展帧间间隔(EIFS)用于接入。
[0067]根据IEEE802.11的规范，响应站在接收到探测请求后应在最大探测响应时间内发送响应。当许多站执行主动扫描以加快链接建立过程时，它可以在该期间内通过空中链路触发拥塞，因为:
[0068]a)每个探测请求消息只允许传送一个SSID。因此，如果其需要寻址多个SSID，则站必须发送多个探测请求，
[0069]b)如果该站使用通配符SSID发送探测请求且在无线电覆盖区域中有多个APJlJ它可能触发许多AP以使用探测响应进行响应，
[0070]c)如果BSS中的AP被复位，则它可能导致相关联的站发送探测请求。
[0071]除了可能导致太多的探测请求和探测响应通过介质传输的以上原因外，现有的IEEE802.11规范中的另一个问题影响链接建立，并导致介质时间浪费，尤其是在频繁的短长度帧传输中。在图4中，其示出了如果在前一帧间间隔中没有其它帧占用介质，则数据帧或管理帧只能在S3 (DIFS=SIFS+2X时隙时间)时间后竞争介质。所有空闲站不能在SIFS时间间隔中进入介质，因为该时间间隔被保留用于信令例如ACK或CTS。由于扫描站仅发送ACK信令，所以前一 CFP结束，且没有ACK或CTS需要传输。因此，所有空闲站在它们可以开始竞争之前必须等待一些不必要的时间。这浪费了两个CFP之间的介质时间。
[0072]IEEE802.11支持电池供电的站的节电模式操作。节电的站可能是非--Μ站，其没必要收听从AP周期性地传输的具有--Μ的信标。节电的站被允许使用节电轮询(PS-Poll)消息来检查AP是否有待用于它们的数据。如果AP有用于这个请求站的一些缓存数据，则AP应使用缓存数据或指示数据被缓存且请求站保持醒着的RTS帧立即对该站进行响应。如果AP没有待用于该站的数据，则它将不发送数据指示。然后，如果该站没有其它数据要发送到AP，则它将回到休眠。以这种方式，站可以与AP进行通信，但可能没必要周期性地收听信标。因此，非TIM模式操作可能能够休眠更长时间以节省电力。
[0073]节电站使用关联请求中的收听间隔字段来指示隔多久收听信标管理帧。当节电站醒着时，它被允许在任何时间发送PS-Poll。因为节电站可以休眠几个小时，且AP可以在其休眠期间更新其参数，所以可能必要的是AP指示是否站的配置已经改变或未改变。如果AP指示配置已经改变，则节电站在向AP发送PS-Poll或其它消息之前可能需要执行主动或被动扫描。然而，现有的规范未提供允许AP指示配置是否改变以及允许非AP节电站检查该指示以确定新的信道扫描是否有必要的机制。
[0074]本文件公开了根据AP的资源可用性(例如，计算资源或传输带宽资源)使AP快速控制主动扫描、认证、关联或PS-Poll的技术和通过减少的帧间间隔(间隙)来提高介质使用效率用于快速链接建立的机制。
[0075]为了控制能够主动扫描的站或节电的站使介质拥塞，被称为接入闭塞(AB)或接入控制闭塞(ACB)的指示被引入由AP传输的下行链路帧中。
[0076]AB是用于指示由AP控制的以下接入模式的指示:接入许可模式，接入闭塞模式和/或接入延迟模式。如果AP将AB字段设置为“0”，这意味着接入闭塞被禁用，且站被允许使用IEEE802.11中的当前接入程序接入到AP并向AP发送探测请求、认证请求、关联请求或PS-PolI。如果AP将AB字段设置为“ I ”，则它可以指示接入闭塞被启用，且站现在不被允许向AP传输探测请求、认证请求、关联请求或PS-Poll。站能够在稍后的时间检查介质可用性，这取决于站的实现。如果接收到的AB变为“0”，则站可以按照接入程序在竞争窗口中
竞争介质。
[0077]在接入延迟模式下，AP可以将AB字段设置为大于“I”的值，其可以向站指示对介质的接入被延迟。能够主动扫描的站或节电的站可延迟对介质的接入至少在AB字段所指示的时间值。实际延迟时间对每个站而言可能是随机的，这取决于站的实现。延迟时间之后，主动扫描的站或节电的站可以检查AP的可用性，以确定它们是否可以通过介质接入AP。例如，AB字段中的值“2”向站指示它们应该延迟接入过程2秒。在这2秒的时段里，站可以进入休眠模式。在字段所指定的时间(在这个例子中为2秒)的结尾，该站可以在随机时间(例如，在2秒时段之后的O到I秒之间的随机时间)后醒来，然后在第二随机时间间隔(例如，在O到I秒之间的另一随机时间段)后，尝试接入过程。[0078]AB指示可以包括在由AP传输的下行链路帧的PHY报头字段或MAC报头中。
[0079]图5示出了 IEEE802.1lPHY PPDU结构的例子。对于非HT协议数据单元(PTOU)，PHY帧包括非高吞吐量的短训练帧(L-STF)、非高吞吐量的长训练帧(L-LTF)、非高吞吐量的信号帧(L-SIG)和数据帧。对于混合HT ProU，它包括L-STF、L-LTF、L-SIG、高吞吐量的信号帧(HT-SIG)、高吞吐量的短训练帧(HT-STF)、一个或多个高吞吐量的长训练帧(HT-LTF)和数据帧。该数据帧可以携带MAC控制信令、MAC管理消息或用户数据。对于greenfieldHT PPDU,它包括HT-GF-STF、HT-LTFl、HT-SIG、一个或多个HT-LTF、数据帧。该数据帧可以携带MAC控制信令、MAC管理消息或用户数据。
[0080]图6示出了在PHY帧的L-SIG中包括AB (在这个例子中为一位)的例子。其它可能的位置和位数可以是可行的。因为AB位可以通过再利用保留字段来传输，所以期望遗留站忽略该位。
[0081]图7示出了包括在PHY帧的HT-SIG字段中的AB位的例子。AB位也可以包括在PHY的短HT-SIG格式中。
[0082]图8示出了包括在短信标的IEEE802.1lMAC报头中的AB指示的例子。AB字段还可被封装在MAC帧中的信息单元(IE)中。
[0083]AP可以根据下列条件将AB字段设置为“ I ”并广播AB字段:
[0084]a)当AP接收到探测请求帧时，目标信标传输时间(TBTT)将至。没必要在探测响应中包括BSS的系统参数。然后，AP可以在下行链路帧的PHY SIG中将AB暂时设置为“1”，直到TBTT迫使能够主动扫描的站或节电的站收听信标以获得最新的系统信息，或
[0085]b) AP改变了它的配置参数以及想要节电的站执行新的扫描，或
[0086]c)AP经历了基于--Μ的流量或例如处理器或回程链路中的其它拥塞的超载，且想要通过禁用主动扫描、认证、关联或PS-Poll暂时减少来自新站的流量。在这种情况下，AP可以将每个下行链路帧传输的PHY或MAC报头中的AB设置为“ I ”。
[0087]如果AP经历了介质或回程拥塞，但并没有严重到闭塞阈值，则它可以通过将AB设置为大于“I”的值来指示站可以重新检查AP的可用性的时间间隔，以选择延迟来自新站的接入。
[0088]否则，AP可以将AB设置为“0”，以允许主动扫描的站或节电的站根据其接入类别使用接入控制机制接入介质。[0089]非AP站可以监控介质以确定从AP传输的AB字段。
[0090]图9示出了接入闭塞确定程序900的例子。站监控介质状态(902)，以确定是否正在通过介质进行传输。如果它检测到通过介质的传输(904)，则该站将通过比较源地址字段来检查传输帧的PHY或MAC报头，以确定该帧是否来自相关联的AP或其它站(906)。如果传输是来自与该站相关联的AP，则它检查PHY或MAC报头中的AB字段(908)。如果AB字段被接收到，则该站将存储在AB的局部变量中(910)。否则，如果AB字段未被接收到或设置为“0”，则该站将AB的局部变量设置为“O”(912)。该站根据所存储的AB判断它是否能在下一竞争窗口中竞争用于传输探测请求、认证请求、关联请求或PS-Poll的介质。如果所存储的AB被设置为“0”，则该站按照目前的程序(例如，如IEEE802.11所指定的)来竞争介质。否则，该站抑制竞争例如用于传输探测请求、认证请求、关联请求或PS-Poll的介质。
[0091]如果所接收的AB大于“1”，则主动扫描的站或节电的站可以延迟接入至少由AB字段指示的时间。延迟时间过后，该站可以重新检查AP的状态是否允许接入。
[0092]站继续监控从AP发送的帧，并根据接收到的信息更新所存储的AB字段。
[0093]为了减少浪费的介质时间(S卩，没有站或AP在传输的时间)以及因此提高介质使用效率，本文件还教导使用PIFS、DIFS和AIFS的减少的帧间间隔，用于无竞争之间的时段的竞争:
[0094]减少的PIFS (RPIFS) =PIFS-时隙时间=SIFS
[0095]减少的DIFS (RDIFS) =DIFS-时隙时间=SIFS+时隙时间
[0096]减少的AIFS (RAIFS): =AIFS-时隙时间。
[0097]图10示出了减少的帧间间隔的例子。所有非休眠站监控介质状态。当通信站完成当前的TXOP后介质变为空闲时，进入竞争间隔。站被允许在RPIFS时间后传输优先级帧如信标。如果在RDIFS前仍没有检测到流量，则站被允许在RDIFS时间内传输数据或管理帧。
[0098]为了避免空闲站偶然进入预留给通信站交换消息或数据的无竞争间隔，只有已检测到CFP的末尾的空闲站可以开始在减少的PIFS/DIFS/AIFS间隔中的竞争。检测到CFP的末尾的遗留站开始在常规的PIFS/DIFS/AIFS间隔中的竞争。为了有助于站检测到无竞争时段的结尾，“更多数据”字段可被用在帧的MAC报头中。
[0099]图11示出了 MAC报头1100中的更多数据字段1102的例子。更多数据字段1102的长度是I位，且由站用来指示是否有更多数据要发送。如果传输站有更多数据要发送，则它将更多数据字段设置为“I”。否则，传输站将该位设置为“O”。
[0100]如果传输站为AP，则“更多数据=1”还表示AP使至少一个另外的数据被缓存用于目的站。
[0101]图12示出了使用更多数据字段来指示当前CFP的结尾的机制。作为例子，传输站根据以下规则来设置该更多数据字段:
[0102]如果满足下列条件，则传输站(STAl)将更多数据字段设置为“I”:
[0103]a.在当前CFP中有更多数据要被传输，以及
[0104]b.要被传输的数据是单独寻址的数据或管理类型帧。
[0105]否则，传输站将更多数据字段设置为“O”。
[0106]如果帧中的MAC报头的更多数据字段被传输站设置为“0”，则接收站(在这种情况下为AP)可以将ACK或CF-ACK帧的持续时间字段设置为“O”，以指示当前CFP结束于该ACK或 CF-ACK 帧。
[0107]除了由持续时间字段指示CFP的结尾之外，接收站(AP)可发送CF-ACK+CF结束帧来明确指示无竞争时段的结束。
[0108]所有空闲站监控介质，以确定到来的竞争间隔是否是CFP间的间隔。如果站检测到ACK或CF-ACK帧的持续时间字段被设置为“O”或站接收到CF结束巾贞，则该站声明下一竞争间隔是TXOP间的竞争间隔并且可以使用减少的帧间间隔:RPIFS、RDIFS或RAIFS竞争介质。否则，该站在下一竞争间隔中使用常规的PIFS、DIFS或AIFS竞争介质。
[0109]图13示出了由其它站使用NAV确定无竞争之间的时段的结尾以减少总的传输时间的例子。如果源站发送RTS来请求介质，则目标站使用SIFS(S11302)中的CTS响应。除通信站以外的其它站可以延迟传输并使用网络可用矢量(NAV)来确定当前无竞争时段的结束。其它站在它通过介质接收到RTS时标记NAV (RTS)，并且在它接收到从响应站传输的CTS时就设置NAV (RTS)。请求站(源)然后在它从目的站接收到CTS之后可以传输数据包或如探测请求的管理帧或如PS-Poll的控制帧。如果所传输的数据被确认或者管理帧或控制帧在源站和目的站之间的交换完成，则其它站将根据ACK或CF-ACK帧中的信息标记NAV结束并且能够在减少的DIFS时间(S3’ 1304)中竞争介质。
[0110]在传输探测请求或PS-Poll之前首先使用RTS感测介质相比于直接发送探测请求或PS-Poll允许传输站能够更早进入竞争时段并更快得到响应(CTS)。如果没有来自AP的响应，则在主动扫描的情况下，传输站可以使用其它频率。使用这种方法时，它可以帮助显著改善链接建立性能。
[0111]图14示出了在CFP中的重新传输的例子。站(STAl)将数据传输到AP。在第二数据包传输时，AP没有从STAl (1402)接收到所传输的数据包，且没有发送回CF-ACK。STAl在它完成第二数据包传输后在S2时间内未检测到ACK，它将重新发送相同的数据包。当前CFP将被扩展。
[0112]如果AP接收到从STAl传输的数据，则它将发送CF-ACK以响应重新传输的数据包。
[0113]使用CFP间确定机制的其它站将不与STAl竞争重新传输时段。在扩展的CFP结束后，具有CFP间确定能力的其它站将使用减少的帧间间隔竞争介质。
[0114]如果AP发送CF-ACK以响应重新传输的数据包，但通信站(STA1)没有接收到它，则STAl可以根据S3’之后的介质占用情况得知重新传输的数据包已被确认。
[0115]图15示出了在减少的PIFS间隔中由AP传输信标帧的例子。在AP结束前一无竞争时段，即完成了 ACK帧的PLCP包的解码后，AP可以进入竞争时段。由于信标帧比数据帧或管理帧具有更高的优先级(RPIFS)，所以它将在RPIFS中比数据帧或管理帧更早竞争介质。
[0116]图16示出了在前一无竞争时段结束后在减少的DIFS中传输PS-Poll的例子。在竞争时段中，包括AP的其它站可以能够完成ACK帧的PLCP包的解码并准备竞争。
[0117]图17是控制无线站接入到无线网络的过程1700的流程图表示。在1702处，确定网络运行状态。在1704处，在来自接入点的传输中，指定接入点不允许无线站主动扫描、认证、关联或节电轮询的接入闭塞信息根据该网络运行状态被发送。[0118]图18是无线通信装置1800的框图表示。模块1802用于确定网络运行状态。模块1804用于在来自接入点的传输中根据网络运行状态发送指定接入点不允许无线站主动扫描或节电轮询的接入闭塞信息。在一些实现中，模块1804还可以指示接入延迟。
[0119]图19是无线通信过程1900的流程图表示。在1902处，从接入点传输的指示接入点是否已经开启接入闭塞或延迟操作模式的消息被接收到。在1904处，当指示接入点已开启接入闭塞操作模式时，节电轮询消息、探测请求消息、认证请求消息或关联请求消息的传输被抑制。当指示接入点已开启接入延迟操作模式时，节电轮询消息、探测请求消息、认证请求消息或关联请求消息的传输被延迟到稍后的时间。在1906处，当指示接入点已关闭接入闭塞或延迟操作模式时，节电轮询消息、探测请求消息、认证请求消息或关联请求消息被传输。正如前面所讨论的，网络运行状态可包括检查到下一信标传输的时间(例如，目标信标传输时间)或检查强迫无线站执行新的扫描或监控网络流量负荷(例如，负荷是否小于容量的70%或其它预先设定的阈值)的需要。
[0120]图20是无线通信装置2000的一部分的框图表示。模块2002用于接收从接入点传输的指示接入点是否已经开启接入闭塞或延迟操作模式的消息。模块2004用于在指示接入点已开启接入闭塞或延迟操作模式时抑制节电轮询消息、探测请求消息、认证请求消息或关联请求消息的传输或推迟到稍后的时间。模块2006用于在指示接入点已关闭接入闭塞操作模式时传输节电轮询消息、探测请求消息、认证请求消息或关联请求消息。
[0121]图21是无线通信过程2100的流程图表示。在2102处，数据在无竞争时段中被传输，其中无线站已经被准许对介质独有的传输接入。在2104处，在无竞争时段的传输中，在更多数据待被发送时，更多数据的指示被传输。
[0122]图22是无线通信装置2200的框图表示。模块2202用于在无竞争时段中传输数据，其中无线站已经被准许对介质独有的传输接入。模块2204用于在无竞争时段的传输中，在更多数据待被发送时传输更多数据的指示。
[0123]图23是无线通信过程2300的流程图表示。在2302处，数据在无竞争时段被接收。在2304处，基于所接收到的更多数据字段，确认无竞争时段可被终止。在2306处，指示无竞争时段已经结束的消息基于所述确认而被传输。
[0124]图24是无线通信装置2400的一部分的框图表示。模块2402用于在无竞争时段接收数据。模块2404用于基于所接收到的更多数据字段来确认无竞争时段可被终止。模块2406用于基于所述确认传输指示无竞争时段已经结束的消息。
[0125]将了解，提供了用于WLAN网络中的快速接入链接建立的多种机制。还应了解，所公开的技术使得能够进行WLAN中的无线设备的接入控制。
[0126]参照图19至图24，在一些实施方式中，使用本文件中所概述的修改时，所公开的方法和装置可以在IEEE802.11网络中操作。
[0127]本文件中公开的和其它实施方式以及所描述的功能操作可以用数字电子电路或者计算机软件、固件或硬件实现，包括本文件中所公开的结构及其结构等同物或它们中一个或多个的组合。所公开的和其它实施方式可被实现为一种或多种计算机程序产品，即被编码在计算机可读介质上的计算机程序指令的一个或多个模块，该指令用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读的储存设备、机器可读的存储载体、存储设备、使机器可读的传播信号起作用的物质的组合、或它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有装置、设备和机器，例如，其包括可编程处理器、计算机或者多个处理器或计算机。除了硬件之外，装置可以包括为讨论中的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、或它们中的一个或多个的组合的代码。传播信号是人工生成的信号，例如，机器生成的电信号、光信号或电磁信号，其被生成来对信息进行编码以传输到合适的接收装置。
[0128]计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译语言或解释语言，并且它可以任何形式来部署，包括作为独立的程序或者作为模块、组件、子例程或其它适于在计算环境中使用的单元。计算机程序并不一定对应于文件系统中的文件。程序可被储存在保存其它程序或数据(例如，存储在标记语言文件中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、储存在专用于讨论中的程序的单个文件中、或者储存在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可被部署成在一台计算机上执行或在位于一个地点或分布在多个地点并通过通信网络互连的多台计算机上执行。
[0129]本文件中所描述的过程和逻辑流程可由一个或多个可编程处理器执行，可编程处理器运行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程还可以由专用逻辑电路来执行，并且装置还可被实现为专用逻辑电路，例如，FPGA (现场可编程门阵列)或ASIC (专用集成电路)。
[0130]适于运行计算机程序的处理器包括，例如，通用和专用微处理器二者，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或从二者接收指令和数据。计算机的基本单元是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备或者可操作地耦合来从所述一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传送到其中，所述一个或多个大容量存储设备例如磁盘、磁光盘或光盘。然而，计算机不必具有这样的设备。适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，包括例如半导体存储设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如，内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及⑶ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路。
[0131]虽然本文件包含许多细节，但这些细节不应被解释为限制要求权利的本发明的范围或可要求权利的范围，而应被解释为对特定于【具体实施方式】的功能的描述。在本文件中在分开的实施方式的上下文中描述的某些特征还可组合在单个实施方式中实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各个特征还可以分开在多个实施方式中实现或以任何适当的子组合的形式实现。此外，虽然特征在上面可以被描述为在某些组合中起作用甚至最初如此要求权利，但是来自所要求权利的组合的一个或多个特征在某些情况下可以从该组合中删除，并且所要求权利的组合可针对子组合或子组合的变型。类似地，尽管操作在附图中以特定的顺序被描绘，但这不应被理解为要求以示出的特定顺序或按顺序执行这样的操作，或者不应被理解为要求执行示出的所有操作以实现所需的结果。
[0132]只公开了几个例子和实现。可以基于所公开的内容对所描述的例子和实现以及其它实现进行改变、修改和增强。
【权利要求】
1.一种在包括接入点的无线网络中控制无线站接入到所述无线网络的方法，包括: 确定网络运行状态；以及 在来自接入点的传输中，根据所述网络运行状态发送指定所述接入点目前不允许所述无线站进行主动扫描或节电轮询的接入闭塞信息的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述网络运行状态包括检查到下一信标传输的时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述网络运行状态包括检查强迫所述无线站执行新的扫描的需要。
4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述网络运行状态包括监控网络流量负荷，且其中，当所监控的网络流量负荷超过阈值时，执行所述信号发送。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述接入闭塞信息还指定所述无线站进行的所述主动扫描或节电轮询被延迟的时间段。
6.一种无线通信装置，其在无线网络中可操作以控制到所述无线网络的接入，所述装置包括: 网络状态确定器，其确定无线网络运行状态； 接入闭塞信号发送器，其在来自接入点的传输中，根据所述网络运行状态发送指定所述接入点不允许所述无线站进行主动扫描或节电轮询的接入闭塞信息的信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述网络状态确定器包括检查到下一信标传输的时间的信标时间检查器。
8.根据权利要求6所述的装`置，其中所述网络状态确定器包括检查强迫所述无线站执行新扫描的需要的新扫描检查器。
9.根据权利要求6所述的装置，其中所述网络状态确定器包括监控网络流量负荷的流量负荷监控器，且其中当所监控的网络流量负荷超过阈值时，执行所述信号发送。
10.根据权利要求6所述的装置，其中所述接入闭塞信号发送器还在来自接入点的传输中，根据所述网络运行状态在所述接入闭塞信息中发送所述接入点延迟允许所述无线站进行主动扫描或节电轮询的时间段的信号。
11.一种无线通信装置，其在无线网络中可操作以控制到所述无线网络的接入，所述装置包括: 用于确定网络运行状态的工具；以及 用于在来自接入点的传输中，根据所述网络运行状态发送指定所述接入点不允许所述无线站进行主动扫描或节电轮询的接入闭塞信息的信号的工具。
12.—种其上存储有代码的计算机可读介质，在所述代码由处理器执行时，使所述处理器在无线网络中操作并执行控制无线站接入到所述无线网络的方法，所述方法包括: 确定网络运行状态；以及 在来自接入点的传输中，根据所述网络运行状态发送指定所述接入点不允许所述无线站进行主动扫描或节电轮询的接入闭塞信息的信号。
13.一种无线通信方法，包括: 接收来自接入点的指示所述接入点是否已经开启接入闭塞操作模式的消息传输； 当指示所述接入点已经开启所述接入闭塞操作模式时，抑制节电轮询消息或探测请求消息的传输；以及 当指示所述接入点已关闭所述接入闭塞操作模式时，传输节电轮询消息或探测请求消肩、O
14.根据权利要求13所述的方法，其中所接收到的消息传输指示物理层PHY报头中的所述接入闭塞操作模式。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所接收到的消息传输指示介质接入控制MAC报头中的所述接入闭塞操作模式或接入延迟操作模式。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括 接收来自接入点的指示所述接入闭塞操作模式生效一时间段的消息传输； 将节电轮询消息或探测请求消息到所述接入点的传输延迟至少所述时间段。
17.一种无线通信装置，包括: 用于从接入点接收指示所述接入点是否已经开启接入闭塞操作模式或接入延迟操作模式的消息传输的工具； 用于当指示所述接入点已经开启所述接入闭塞操作模式时抑制节电轮询消息或探测请求消息的传输的工具； 用于当指示所述接入点已经开启所述接入延迟操作模式时延迟节电轮询消息或探测请求消息的传输的工具；以及 用于当指示所述接入点已经关闭所述接入闭塞操作模式时传输节电轮询消息或探测请求消息的工具。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所接收到的消息传输指示物理层PHY报头中的所述接入闭塞操作模式。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所接收到的消息传输指示介质接入控制MAC报头中的所述接入闭塞操作模式或接入延迟操作模式。
20.一种无线通信方法，包括: 在其中无线站已经被准许对介质独有的传输接入的无竞争时段传输数据；以及 在所述无竞争时段的传输中，在更多数据待被发送时，传输更多数据的指示。
21.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质上存储有指令，在所述指令由处理器执行时，使所述处理器执行无线通信方法，所述无线通信方法包括: 在其中无线站已经被准许对介质独有的传输接入的无竞争时段传输数据；以及 在所述无竞争时段的传输中，在更多数据待被发送时，传输更多数据的指示。
22.一种无线通信方法，包括: 在无竞争时段接收数据； 基于所接收到的更多数据字段，确认所述无竞争时段能够被终止；以及 基于所述确认来传输指示所述无竞争时段已经终止的消息。
23.根据权利要求22所述的无线通信方法，其中所传输的消息还包括认可。
24.一种无线通信装置，包括: 数据接收器，其在无竞争时段期间接收数据； 处理器，其基于所接收到的更多数据字段确认所述无竞争时段能够被终止；以及 传输器，其传输指示所述无竞争时段已经终止的消息。
25.根据权利要求24所述的无线通信装置，其中所传输的消息还包括认可。
26.—种包括接入点和无线站的无线通信系统，其中 所述接入点被配置为: 确定网络运行状态；和 根据所述网络运行状态发送指定所述接入点不允许所述无线站进行主动扫描或节电轮询的接入闭塞信息的信号；以及所述无线站被配置为: 在无竞争时段期间接收数据； 基于所接收到的更多数据字段，确认所述无竞争时段能够被终止；以及 传输指示所述无竞争时段已经终止的消息。
【文档编号】H04W48/16GK103686940SQ201310411057
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2012年9月10日
【发明者】方永刚, 孙波, 吕开颖 申请人:中兴通讯股份有限公司, 中兴通讯(美国)公司