用于在wlan系统中接入信道的方法和设备的制作方法

用于在wlan系统中接入信道的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，公开用于在WLAN系统中接入信道的方法和设备。根据本发明的一个实施例，用于在无线通信系统中从站（STA)同步信道的方法，包括下述步骤:从接入点接收关于允许由STA接入信道的至少一个时隙的设置信息;从至少一个时隙的时隙边界接收来自于AP的同步巾贞；以及基于同步巾贞同步信道，其中同步帧可以是空数据分组（NDP)帧。
【专利说明】用于在WLAN系统中接入信道的方法和设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地涉及一种用于在无线LAN系统中 执行信道接入的方法和设备。

【背景技术】
[0002] 随着信息通信技术的快速发展，已经开发了各种无线通信技术系统。来自于无线 通信技术当中的WLAN技术基于射频（RF)技术允许使用诸如个人数字助理（PDA)、膝上型计 算机、便携式多媒体播放器（PMP)等等在家或者在企业或者在特定的服务供应区域处进行 无线互联网接入。
[0003] 为了克服消除受到限制的通信速度，WLAN的缺点之一，最近的技术标准已经提出 能够增加网络的速度和可靠性同时扩展无线网络的覆盖区域的演进的系统。例如，IEEE 802. lln使数据处理速度能够支持最高540Mbps的高吞吐量（HT)。另外，多输入和多输出 (ΜΜ0)技术最近已经被应用于发射器和接收器两者使得最小化传输误差并且优化数据传 输速率。


【发明内容】

[0004] 技术问题
[0005] 机器对机器（M2M)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802. 11WLAN中的用于支持M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE 802. llah。M2M通信有 时候可能考虑能够在包括大量的装置的环境下以低速通信少量数据的场景。
[0006] 在通过所有装置共享的媒介中执行在WLAN系统中的通信。如果在M2M通信参与 的装置的数目增加，则对于单个装置的信道接入的长时间的消耗可能不可避免地劣化整个 系统吞吐量，并且可以防止各自的装置的省电。
[0007] 本发明的目的是为了提供一种新信道接入方法，该新信道接入方法用于不仅减少 对于信道接入所消耗的持续时间而且减少装置的功耗。
[0008] 本领域的技术人员将会理解，从下面的描述对于本发明属于的本领域的普通技术 人员来说显然的是，通过本发明实现的技术目的不限于前述的技术目的和在此没有提及的 其它技术目的。
[0009] 技术方案
[0010] 通过提供一种用于通过无线通信系统的站（STA)执行信道同步的方法能够实现 本发明的目的，该方法包括：从接入点（AP)接收关于其中允许站（STA)的信道接入的至少 一个时隙的配置信息；在至少一个时隙的时隙边界处从接入点（AP)接收同步帧；以及基于 同步帧执行信道同步，其中同步帧是空数据分组（NDP)帧。
[0011] 根据本发明的另一方面，一种站（STA)装置，该站（STA)装置被配置成在无线通信 系统中执行信道同步，包括：收发器；和处理器，其中该处理器使用收发器从接入点（AP)接 收关于其中允许站（STA)的信道接入的至少一个时隙的配置信息，使用收发器在至少一个 时隙的时隙边界处从接入点（AP)接收同步帧，并且基于同步帧执行信道同步，其中同步帧 是空数据分组（NDP)帧。
[0012] 下面的描述可以被共同地应用于本发明的实施例。
[0013] 在没有包括数据字段的情况下第一帧可以是包括短训练字段（STF)、长训练字段 (LTF)、以及信号（SIG)字段的PLCP (物理层会聚协议）分组数据单元（PH)U)帧。
[0014] SIG字段可以包括基本服务集标识符（BSSID)字段和持续时间字段。
[0015] BSSID字段可以包括接入点（AP)的标识符（ID)信息。
[0016] 可以基于持续时间字段的值配置除了站（STA)之外的STA的网络分配向量（NAV)。
[0017] 站（STA)可以从休眠状态切换到唤醒状态。
[0018] 如果不允许站（STA)的传输机会（ΤΧ0Ρ)重叠时隙边界，则可以在没有执行空闲信 道估计（CCA)的情况下发起信道接入。
[0019] 可以执行CCA直到用于允许站（STA)配置网络分配向量（NAV)的帧序列，或者直 到等于探测延迟值的时间段已经发生。
[0020] 时隙边界可以是时间点，在该时间点处允许站（STA)的信道接入。
[0021] 时隙可以是两个连续的时间点之间的间隔。
[0022] 允许信道接入的时间点可以是站（STA)的目标唤醒时间。
[0023] 在单个信标间隔期间可以配置多个时隙。
[0024] 可以通过信标帧提供至少一个时隙的配置信息。
[0025] 至少一个时隙的配置信息可以是其中允许站（STA)的受限信道接入的时间段的 配置信息。
[0026] 要理解的是，本发明的前述的总体描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的 并且旨在提供如主张的本发明的进一步解释。
[0027] 有益效果
[0028] 从上面的描述显而易见的是，本发明的实施例提供一种新信道接入方法，使得能 够提供用于不仅减少对于信道接入所耗费的时间而且减少装置的功耗的方法和设备。
[0029] 本领域的技术人员将会理解，能够利用本发明实现的效果不限于已在上文特别描 述的效果，并且从结合附图的下面的具体描述将更清楚地理解本发明的其它优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0030] 附图被包括以提供对本发明进一步的理解，其图示本发明的实施例，并且与说明 书一起用于解释本发明的原理。
[0031] 图1示例性地示出根据本发明的一个实施例的IEEE 802. 11系统。
[0032] 图2示例性地示出根据本发明的另一实施例的IEEE 802. 11系统。
[0033] 图3示例性地示出根据本发明的又一实施例的IEEE 802. 11系统。
[0034] 图4是图示WLAN系统的概念图。
[0035] 图5是图示对于在WLAN系统中使用的链路设定过程的流程图。
[0036] 图6是图示退避过程的概念图。
[0037] 图7是图示隐藏节点和暴露节点的概念图。
[0038] 图8是图示RTS (请求发射）和CTS (空闲发射）的概念图。
[0039] 图9是图示功率管理操作的概念图。
[0040] 图10至图12是图示已经接收到流量指示映射（--Μ)的站（STA)的详细操作的概 念图。
[0041] 图13是图示基于组的AID的概念图。
[0042] 图14是图示PS-轮询机制的概念图。
[0043] 图15是图示非计划自动节能传递（U-APSD)机制的概念图。
[0044] 图16是图示在隐藏节点环境下的传统空闲信道估计（CCS)操作的概念图。
[0045] 图17是图示用于在其中目标唤醒时间被建立的情况下使用的信道接入操作的概 念图。
[0046] 图18是图示根据示例性实施例的示例性目标唤醒时间信息元素格式的概念图。
[0047] 图19是图示根据示例性实施例的目标唤醒时间间隔的概念图。
[0048] 图20是图示根据示例性实施例的目标唤醒时间信息元素格式的另一示例的概念 图。
[0049] 图21是图示用于在其中多个目标唤醒时间被建立的情况下使用的信道接入操作 的流程图。
[0050] 图22是图示根据示例性实施例的NDP帧格式的概念图。
[0051] 图23是图示根据示例性实施例的信道接入方法的流程图。
[0052] 图24是图示根据本发明的实施例的射频（RF)装置的框图。

【具体实施方式】
[0053] 现在将详细地介绍本发明的优选实施例，其示例在附图中图示。该详细说明将在 下面参考附图给出，其意欲解释本发明示例性实施例，而不是示出仅仅能够根据本发明实 现的实施例。以下的详细说明包括特定的细节以便对本发明提供深入理解。但是，对于本 领域技术人员来说显而易见，本发明可以无需这些特定的细节来实践。
[0054] 根据预定的格式通过组合本发明的组成组件和特性提出下面的实施例。在不存在 附加的备注的情况下单独的组成组件或者特性应被视为可选的因素。根据需要，不需要将 单独的组成组件或者特性与其它的组件或者特性相组合。另外，可以组合一些组成组件和 /或特性以实现本发明的实施例。可以改变要在本发明的实施例中公开的操作的顺序。任 何实施例的一些组件或者特性也可以被包括在其它的实施例中，或者必要时可以被其它的 实施例替代。
[0055] 应注意的是，为了便于描述和更好地理解本发明，提出在本发明中公开的特定术 语，并且在本发明的技术范围或者精神内这些特定术语的使用可以变成其它格式。
[0056] 在一些实例中，为了避免晦涩本发明的概念公知的结构和装置被省略并且以框图 的形式示出结构和装置的重要功能。在整个附图中将会使用相同的附图标记以指定相同或 者相似的部件。
[0057] 本发明的不例性实施例由对于包括电气与电子工程师协会（IEEE)802系统、第三 代合作伙伴计划（3GPP)系统、3GPP长期演进（LTE)系统、高级LTE(LTE-A)系统和3GPP2系 统的无线接入系统中的至少一个公开的标准文献支持。具体地，在本发明的实施例中没有 描述来清楚展现本发明的技术理念的步骤或者部分可以由以上的文献支持。在此处使用的 所有术语可以由上面提及的文献的至少一个支持。
[0058] 本发明的以下的实施例能够适用于各种无线接入技术，例如，CDMA(码分多址）、 FDMA(频分多址）、TDMA(时分多址）、0FDMA(正交频分多址）、SC-FDMA(单个载波频分 多址）等等。CDMA可以通过无线（或者无线电）技术，诸如，UTRA(通用陆上无线电接 入）或者CDMA2000来实现。TDMA可以通过无线（或者无线电）技术实现，诸如GSM(全 球数字移动电话系统）/GPRS(通用分组无线电服务）/EDGE(用于GSM演进的增强数据 速率）来实现。0FDMA可以通过无线（或者无线电）技术，诸如电气与电子工程师协会 (IEEE) 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE 802-20 和 E-UTRA(演进的 UTRA)来实 现。为了清楚，以下的描述主要地集中于IEEE 802. 11系统。然而，本发明的技术特征不限 于此。
[0059] WLAN系统结构
[0060] 图1示例性地示出根据本发明的一个实施例的IEEE 802. 11系统。
[0061] IEEE 802. 11系统的结构可以包括多个组件。可以通过组件的相互操作来提供对 于更高层支持透明的STA移动性的WLAN。基本服务集（BSS)可以对应于在IEEE 802. 11LAN 中的基本组件块。在图1中，示出了两个BSS(BSS1和BSS2)，并且在BSS的每一个中包括 两个STA ( S卩，STA1和STA2被包括在BSS1中，并且STA3和STA4被包括在BSS2中）。在图 1中指示BSS的椭圆形可以被理解为其中包括在相对应的BSS中的STA保持通信的覆盖区 域。这个区域可以称为基本服务区域（BSA)。如果STA移动到BSA以外，则STA无法直接与 在相对应的BSA内的其它的STA通信。
[0062] 在IEEE 802. 11LAN中，最基本型的BSS是独立的BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具 有仅由两个STA组成的最小形式。图1的BSS(BSS1或者BSS2)可以对应于IBSS的典型示 例，其是最简单的形式，并且其中其它的组件被省略。当STA能够互相直接通信时，上述的 配置是可能的。这种类型的LAN没有被预先调度，并且当LAN是必要时可以被配置。这可 以称为ad _hoc网络。
[0063] 当STA接通或关闭或者STA进入或离开BSS区域时在BSS中STA的成员可以动 态地变化。STA可以使用同步过程加入BSS。为了接入BSS基础结构的所有服务，STA将与 BSS相关联。这样的关联可以动态地配置，并且可以包括分布式系统服务（DSS)的使用。
[0064] 图2是示出本发明可适用于的IEEE 802. 11系统的另一个示例性结构的示意图。 在图2中，组件，诸如分布式系统（DS)、分布式系统介质（DSM)和接入点（AP)被增加给图1 的结构。
[0065] 在LAN中直接STA到STA距离可能受PHY性能的限制。在一些情况下，这样的距 离限制可能对于通信是足够的。但是，在其它情况下，经长距离在STA之间的通信可能是必 要的。DS可以被配置为支持扩展的覆盖。
[0066] DS指的是其中BSS被互连的结构。具体地，BSS可以被配置为由多个BSS组成的 扩展形式的网络的组件，替代如图1所示的独立的配置。
[0067] DS是一个逻辑概念，并且可以由DSM的特征指定。关于此，无线介质（WM)和DSM在 IEEE 802. 11中逻辑上被区分。各自的逻辑介质用于不同的目的，并且由不同的组件使用。 在IEEE 802. 11的定义中，这样的介质不局限于相同的或者不同的介质。IEEE 802. 11LAN 架构（DS架构或者其它的网络架构）的灵活性能够被解释，因为多个介质逻辑上是不同的。 艮p，IEEE 802. 11LAN架构能够以不同地实现，并且可以由每个实施例的物理特性独立地指 定。
[0068] DS可以通过提供多个BSS的无缝集成并且提供为操纵到目的地的寻址所必需的 逻辑服务来持移动设备。
[0069] AP指的是使得相关联的STA能够通过丽接入DS并且具有STA功能的实体。数 据可以通过AP在BSS和DS之间移动。例如，在图2中示出的STA2和STA3具有STA功能， 并且提供使相关联的STA(STA1和STA4)接入DS的功能。另外，由于所有AP基本上对应于 STA，所以所有AP是可寻址的实体。由AP用于在丽上通信使用的地址不需要始终与由AP 用于在DSM上通信使用的地址相同。
[0070] 从与AP相关联的STA的一个发射到AP的STA地址的数据可以始终由不受控制的 端口接收，并且可以由IEEE 802. IX端口接入实体处理。如果受控制的端口被认证，则传输 数据（或者帧）可以被发射到DS。
[0071] 图3是示出本发明可适用于的IEEE 802. 11系统的又一个示例性结构的示意图。 除了图2的结构之外，图3概念地示出用于提供宽的覆盖的扩展的服务集（ESS)。
[0072] 具有任意大小和复杂度的无线网络可以由DS和BSS组成。在IEEE 802. 11系统 中，这种类型的网络称为ESS网络。ESS可以对应于连接到一个DS的BSS集合。但是，ESS 不包括DS。ESS网络特征在于ESS网络在逻辑链路控制（LLC)层中作为IBSS网络出现。包 括在ESS中的STA可以互相通信，并且移动STA在LLC中从一个BSS到另一个BSS (在相同 的ESS内）透明地可移动。
[0073] 在IEEE 802. 11中，不假定在图3中的BSS的相对物理位置，并且以下的形式都是 可能的。BSS可以部分地重叠，并且这种形式通常用于提供连续的覆盖。BSS可以不物理地 连接，并且在BSS之间的逻辑距离没有限制。BSS可以位于相同的物理位置，并且这种形式 可用于提供冗余。一个或多个IBSS或者ESS网络可以物理地位于与一个或多个ESS网络 相同的空间之中。在其中ad-hoc网络在其中ESS网络存在的位置中操作的情形下，在其中 不同组织的IEEE 802. 11网络物理上重叠的情形下，或者在其中两个或更多个不同的接入 和安全策略在相同的位置中是必要的情形下，这可以对应于ESS网络形式。
[0074] 图4是示出WLAN系统的示例性结构的示意图。在图4中，示出包括DS的基础结 构BSS的示例。
[0075] 在图4的示例中，BSS1和BSS2构成ESS。在WLAN系统中，STA是根据IEEE 802. 11 的MAC/PHY规则操作的设备。STA包括AP STA和非AP STA。非AP STA对应于直接由用 户操纵的设备，诸如膝上计算机或者移动电话。在图4中，STA1、STA3和STA4对应于非AP STA，并且STA2和STA5对应于AP STA。
[0076] 在以下描述中，非AP STA可以称作终端、无线发射/接收单元（WTRU)、用户设备 (UE)、移动站（MS)、移动终端，或者移动订户站（MSS)。AP在其它的无线通信领域中是对应 于基站（BS)、节点B、演进的节点B (e-NB)、基站收发器系统（BTS)，或者毫微微BS的概念。
[0077] 链路设定讨稈
[0078] 图5是解释根据本发明的示例性实施例的通用链路设定过程的流程图。
[0079] 为了允许STA在网络上建立链路设定以及通过网络发射/接收数据，STA必须通 过网络发现、认证，和关联的过程执行这样的链路设定，并且必须建立关联并且执行安全认 证。链路设定过程也可以称为会话启动过程或者会话设定过程。此外，关联步骤是用于链 路设定过程的发现、认证、关联和安全设定步骤的通用术语。
[0080] 参考图5描述链路设定过程。
[0081] 在步骤S510中，STA可以执行网络发现动作。网络发现动作可以包括由STA扫描 动作。即，STA必须搜索可用的网络以便接入网络。STA必须在参与无线网络之前识别兼容 的网络。在此处，对于识别在特定区域中包含的网络的过程称为扫描过程。
[0082] 扫描方案被划分为主动扫描和被动扫描。
[0083] 图5是图示包括主动扫描过程的网络发现动作的流程图。在主动扫描的情况下， 配置为执行扫描的STA发射探测请求帧，并且等待对探测请求帧的响应，使得STA能够在信 道之间移动并且同时能够确定外围区域之中哪个AP(接入点）存在。响应者将用作对探测 请求帧的响应的探测响应帧发射给已经发射探测请求帧的STA。在这样的情况下，响应者可 以是在扫描的信道的BSS中最后已经发射信标帧的STA。在BSS中，由于AP发射信标帧， 所以AP作为响应者进行操作。在IBSS中，因为IBSS的STA顺次地发射信标帧，所以响应 者不是恒定的。例如，已经在信道#1处发射探测请求帧并且已经在信道#1处接收探测响 应帧的STA，可以存储包含在接收的探测响应帧中的BSS相关信息，并且移动到下一个信道 (例如，信道#2)使得STA可以使用相同的方法执行扫描（S卩，在信道#2处的探测请求/响 应传输/接收）。
[0084] 虽然在图5中未示出，但是也可以使用被动扫描执行扫描动作。配置为在被动扫 描模式下执行扫描的STA等待信标帧，同时从一个信道移动到另一个信道。该信标帧是在 IEEE 802. 11中管理帧的一个，指示无线网络的存在，使执行扫描的STA能够搜索无线网络 并且以STA能够参与无线网络的方式被周期地发射。在BSS中，AP被配置成周期地发射信 标帧。在IBSS中，IBSS的STA被配置成顺次地发射信标帧。如果用于扫描的每个STA接 收信标帧，则STA存储被包含在信标帧中BSS信息，并且移动到另一个信道，并且在每个信 道处记录信标帧信息。已经接收信标帧的STA存储包含在接收的信标帧中的BSS关联的信 息，移动到下一个信道，并且从而使用相同的方法执行扫描。
[0085] 在主动扫描和被动扫描之间比较，就延迟和功耗而言，主动扫描比被动扫描更加 有利。
[0086] 在STA发现网络之后，STA可以在步骤S520中执行认证过程。该认证过程可以称 为第一认证过程以清楚地区分认证过程与步骤S540的安全设定过程。
[0087] 认证过程可以包括通过STA将认证请求帧发射给AP，并且响应于认证请求帧通过 AP将认证响应帧发射给STA。用于认证请求/响应的认证帧可以对应于管理帧。
[0088] 认证帧可以包括认证算法编号、认证事务序列号、状态码、挑战文字、稳健安全网 络（RSN)、有限循环组（FCG)等等的信息。在认证帧中包含的在上面提及的信息可以对应于 能够被包含在认证请求/响应帧中信息的一些部分，可以替换为其它信息，或者可以包括 附加信息。
[0089] STA可以将认证请求帧发射给AP。基于在接收的认证请求帧中包含的信息AP可 以决定是否认证相对应的STA。AP可以通过认证响应巾贞将认证结果提供给STA。
[0090] 在STA已经被成功认证之后，可以在步骤S530中执行关联过程。关联过程可以涉 及通过STA将关联请求帧发射给AP，并且响应于关联请求帧通过AP将关联响应帧发射给 STA。
[0091] 例如，关联请求帧可以包括与各种能力、信标监听间隔、服务集标识符（SSID)、支 持速率、支持信道、RSN、移动域、支持的操作类别、TIM(业务指示映射）广播请求、交互服务 能力等等相关联的彳目息。
[0092] 例如，关联响应帧可以包括与各种能力、状态码、关联ID(AID)、支持速率、增强 的分布信道接入（EDCA)参数集、接收的信道功率指标（RCPI)、接收的信号对噪声指标 (RSNI)、移动域、超时间隔（关联回复时间）、重叠 BSS扫描参数、TIM广播响应、QoS映射等 等相关联的彳目息。
[0093] 上面提到的信息可以对应于能够被包含在关联请求/响应帧中的信息的某些部 分，可以以其它信息替换，或者可以包括附加信息。
[0094] 在STA已经被成功地与网络关联之后，可以在步骤S540中执行安全设定过程。步 骤S540的安全设定过程可以称为基于稳健安全网络关联（RSNA)请求/响应的认证过程。 步骤S520的认证过程可以称为第一认证过程，并且步骤S540的安全设定过程也可以简称 为认证过程。
[0095] 例如，步骤S540的安全设定过程可以包括基于在LAN (EAP0L)帧上的可扩展认证 协议通过4路握手的私钥设定过程。此外，该安全设定过程也可以根据未在IEEE 802. 11 标准中定义的其它安全方案执行。
[0096] WLAN 澝讲
[0097] 为了避免在WLAN通信速度方面的限制，IEEE 802. lln近来已经作为通信标准被 建立。IEEE 802. lln目的在于提高网络速度和可靠性以及扩展无线网络的覆盖区域。更加 详细地，IEEE 802. lln支持最多540Mbps的高吞吐量（HT)，并且是基于其中多个天线被安 装到发射器和接收器中的每一个的ΜΙΜΟ技术。。
[0098] 随着WLAN技术的广泛使用和WLAN应用的多样化，需要开发能够支持比由IEEE 802. lln支持的数据处理速率更高的吞吐量（HT)的新WLAN系统。用于支持非常高吞 吐量（VHT)的下一代WLAN系统是IEEE 802. lln WLAN系统的下一个版本（例如，IEEE 802. 1 lac)，并且是近来提出的在MAC SAP (媒介接入控制服务接入点）处支持lGbps或以 上的数据处理速度的IEEE 802. 11WLAN系统的一个。
[0099] 为了有效地利用射频（RF)信道，下一代WLAN系统支持其中多个STA能够同时接 入信道的MU-MM0(多用户多输入多输出）传输。根据MU-MM0传输方案，AP可以同时将 分组发射给至少一个ΜΜ0配对的STA。
[0100] 此外，近来已经论述了用于在白色空间中支持WLAN系统操作的技术。例如，已经 在IEEE 802. llaf标准下论述用于在诸如因为到数字TV的转变而抛弃的空闲频带（例如， 54?698MHz频带）的白色空间（TV WS)中引入WLAN系统的技术。但是，仅为了说明性 目的公开在上面提及的信息，并且白色空间可以是能够主要地仅由许可用户使用的许可频 带。许可用户可以是具有权限使用许可频带的用户，并且也可以称为许可设备、主用户、责 任用户等等。
[0101] 例如，在白色空间（WS)中操作的AP和/或STA必须提供用于保护许可用户的功 能。例如，假定在诸如麦克风的许可用户以WS频带的特定带宽被占用的方式根据规则已经 使用用作被划分的频带的特定的WS信道，AP和/或STA不能够使用对应于WS信道的频带 以便保护许可用户。此外，在许可用户使用被用于当前帧的传输和/或接收的频带的条件 下AP和/或STA必须停止使用相对应的频带。
[0102] 因此，AP和/或STA必须确定是否使用WS频带的特定频带。换言之，AP和/或 STA必须确定频带中责任用户或者许可用户的存在或者不存在。用于在特定频带中确定责 任用户的存在或者不存在的方案被称为频谱感测方案。能量检测方案、签名检测方案等等 可以被用作频谱感测机制。如果接收信号的强度超过预定值，或者当检测到DTV前导时，AP 和/或STA可以确定责任用户正在使用该频带。
[0103] M2M(机器对机器）通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802. 11WLAN系统中用于支持M2M通信的技术标准已经发展成IEEE 802. llah。M2M通信， 指的是包括一个或多个机器的通信方案，或者也可以称为机器型通信（MTC)或者机器对机 器（M2M)通信。在这样的情况下，机器可以是不要求用户的直接操纵和干涉的实体。例如， 不仅包括RF模块的测量计或者售货机，而且能够在没有用户干涉/处理的情况下通过自动 接入网络执行通信的用户设备（UE)(诸如智能电话），可以是这样的机器的示例。M2M通信 可以包括设备对设备（D2D)通信，和在设备与应用服务器之间的通信等等。作为在设备与 应用服务器之间的示例性通信，在售货机和应用服务器之间的通信，在销售点（P0S)设备 和应用服务器之间的通信，以及在电表、煤气表或者水表与应用服务器之间通信。基于M2M 的通信应用可以包括安全、运输、医疗等等。在考虑到在上面提到的应用示例的情况下，M2M 通信不得不支持在包括大量设备的环境下以低速度有时候发射/接收少量的数据的方法。
[0104] 更加详细地，M2M通信必须支持大量的STA。虽然当前的WLAN系统假设一个AP与 最多2007个STA相关联，但是在M2M通信中最近已经论述了用于支持其中更多的STA (例 如，大约6000个STA)与一个AP相关联的其它情形的各种方法。此外，所期待的是，用于支 持/请求低传送速率的许多应用将会参与M2M通信。为了平滑地支持许多STA，基于--Μ(业 务指示映射）WLAN系统可以识别要向STA发射的数据的存在或不存在，并且最近已经论述 了用于减小TIM的位图大小的各种方法。此外，所期待的是，具有非常长的传输/接收间隔 的很多业务数据将会参与M2M通信。例如，在M2M通信中，非常少量的数据（例如，电/气/ 水计量）需要以长的间隔（例如，每月）发射。因此，尽管在WLAN系统中与一个AP相关联 的STA的数目增加，但是许多的开发者和公司对能够有效地支持其中存在非常少量的STA 的情况的WLAN系统进行深入研究，STA中的每一个具有在一个信标时段期间要从AP接收 的数据帧。
[0105] 如上所述，WLAN技术正在迅速地发展，并且不仅在上面提到的示例性技术，而且诸 如直接链路设定的其它技术，介质流传输吞吐量的改进、高速和/或大规模的初始会话设 定的支持和扩展带宽和工作频率的支持正在集中发展中。
[0106] 介质接入机制
[0107] 在基于IEEE 802. 11的WLAN系统中，MAC(媒体访问控制）的基本接入机制是具有 冲突避免（CSMA/CA)机制的载波监听多址。CSMA/CA机制也称为IEEE 802. 11MAC的分布协 调功能（DCF)，并且基本上包括"先听后讲"接入机制。根据在上面提及的接入机制，在数据 传输之前，AP和/或STA可以在预先确定的时间间隔（例如，DCF帧间空间（DIFS))期间执 行用于感测RF信道或者介质的空闲信道评估（CCA)。如果确定介质是处于空闲状态，则通 过相对应的介质的帧传输开始。另一方面，如果确定介质处于占用状态，则相对应的AP和 /或STA没有开始传输，建立用于介质接入的延迟时间（例如，随机退避时段），并且在等待 预定时间之后尝试开始帧传输。通过随机退避时段的应用，所期待的是，在等待不同的时间 之后，多个STA将尝试开始帧传输，导致最小冲突。
[0108] 此外，IEEE 802. 11MAC协议提供混合协调功能（HCF)。HCF基于DCF和点协调功 能（PCF)。PCF指的是基于轮询的同步接入方案，其中以所有接收（Rx)AP和/或STA能够 接收数据帧的方式执行定期的轮询。此外，HCF包括增强的分布信道接入（EDCA)和HCF控 制的信道接入（HCCA)。当从提供商提供给多个用户的接入方案是基于竞争的时实现EDCA。 通过基于轮询机制的基于无竞争信道接入方案实现HCCA。此外，HCF包括用于改善WLAN的 服务质量（QoS)的介质接入机制，并且可以在竞争时段（CP)和无竞争时段（CFP)两者中发 射QoS数据。
[0109] 图6是图示退避过程的概念图。
[0110] 在下文中将会参考图6描述基于随机退避时段的操作。如果占用或者忙碌状态的 介质转换为空闲状态，则数个STA可以尝试发射数据（或者帧）。作为用于实现最小数目 的冲突的方法，每个STA选择随机退避计数，等待对应于选择的退避计数的时隙时间，并且 然后尝试开始数据传输。随机退避计数是伪随机整数，并且可以被设置为0至CW值中的一 个。在这样的情况下，CW指的是竞争窗口参数值。虽然通过CWmin表示CW参数的初始值， 但是在传输失败的情况下（例如，在其中没有接收到传输帧的ACK的情况下）初始值可以 被加倍。如果通过CWmax表示CW参数值，则维持CWmax直至数据传输是成功的，并且同时 能够尝试开始数据传输。如果数据传输是成功的，则CW参数值被重置为CWmin。优选地， CW、CWmin 和 CWmax 被设置为 2n-l (其中 η = 0、1、2、…·）。
[0111] 如果随机退避过程开始操作，则在响应于被决定的退避计数值递减计数退避时隙 时STA连续地监测介质。如果该介质处于占用状态，则停止递减并且等待预定的时间。如 果介质处于空闲状态，则剩余的递减重新开始。
[0112] 如在图6的示例中所示，如果发射到STA3的MAC的分组到达STA3,则STA3确认在 DIFS期间该介质是否处于空闲状态中，并且可以直接地开始帧传输。同时，剩余的STA监 测介质是否处于忙碌状态中，并且等待预定的时间。在预定的时间期间，要发射的数据可以 在STA1、STA2和STA5的每一个中出现。如果介质处于空闲状态中，则每个STA等待DIFS 时间，并且然后响应于由每个STA选择的随机退避计数值执行退避时隙的递减。图6的示 例示出，STA2选择最小的退避计数值，并且STA1选择最高的退避计数值。即，在STA2完成 退避计数之后，在帧传输开始时间处STA5的剩余的退避时间比STA1的剩余的退避时间短。 当STA2占用介质时STA1和STA5中的每一个临时地停止递减，并且等待预定的时间。如果 STA2的占用被完成，并且介质重新进入到空闲状态，则STA1和STA5中的每一个等待预定的 时间DIFS，并且重新开始退避计数。即，在剩余的退避时隙之后，只要剩余的退避时间被递 减，则帧传输可以开始操作。因为STA5的剩余的退避时间比STA1的短，所以STA5开始帧 传输。同时，在STA2占用介质时要发射的数据可以出现在STA4中。在这样的情况下，当介 质处于空闲状态时，则STA4等待DIFS时间，响应于由STA4选择的随机退避计数值执行递 减，然后开始帧传输。图6示例性地示出其中STA5的剩余的退避时间偶然与STA4的随机 退避计数值相同的情况。在这样的情况下，可能在STA4和STA5之间出现不可期待的冲突。 如果冲突在STA4和STA5之间出现，则STA4和STA5中的每一个没有接收ACK，导致数据传 输故障的发生。在这样的情况下，STA4和STA5中的每一个增加 CW值两倍，并且STA4或者 STA5可以选择随机退避计数值，并且然后执行递减。同时，由于STA4和STA5的传输当介质 处于占用状态时STA1等待预定的时间。在这样的情况下，如果介质处于空闲状态，则STA1 等待DIFS时间，并且然后在剩余的退避时间经过之后开始帧传输。
[0113] STA感测橾作
[0114] 如上所述，CSMA/CA机制不仅包括其中AP和/或STA能够直接地感测介质的物理 载波感测介质，而且包括虚拟载波感测机制。虚拟载波感测机制能够解决在介质接入中遇 到的一些问题（诸如隐藏节点问题）。对于虚拟载波感测，WLAN系统的MAC能够利用网络 分配矢量（NAV)。更加详细地，借助于NAV值，其中的每一个当前使用介质或者具有使用介 质权限的AP和/或STA，可以通知另一 AP和/或另一 STA介质可用的剩余时间。因此，NAV 值可以对应于其中介质将由被配置成发射相对应帧的AP和/或STA使用的预留的时间。已 经接收到NAV值的STA可以在相对应的预留的时间期间禁止介质接入。例如，根据帧的MAC 报头的"持续时间"字段的值可以设置NAV。
[0115] 稳健冲突检测机制已经被提出以降低这样的冲突的概率，并且将会参考图7和8 给出其详细描述。尽管实际的载波感测范围不同于传输范围，但是为了描述方便并且更好 地理解本发明假定实际感测范围与传输范围相同。
[0116] 图7是图示隐藏节点和暴露节点的概念图。
[0117] 图7 (a)示例性地示出隐藏节点。在图7 (a)中，STA A与STA B通信，并且STA C 具有要发射的信息。在图7(a)中，在STA A将信息发射到STA B的条件下，当在数据被发 射到STA B之前执行载波感测时，STA C可以确定介质处于空闲状态中。因为在STA C的 位置处不可以检测到STA A(即，占用介质）的传输，所以确定介质是处于空闲状态下。在 这样的情况下，STA B同时接收STA A的信息和STA C的信息，导致冲突。在此，STA A可以 被认为是STA C的隐藏节点。
[0118] 图7(b)示例性地示出暴露节点。在图7(b)中，在STA B将数据发射给STA A的条 件下，STA C具有要发射到STA D的信息。如果STA C执行载波感测，则可以确定由于STA B的传输导致介质被占用。因此，虽然STA C具有要发射到STA D的信息，但是感测到介质 占用的状态，使得STA C必须等待预定的时间（S卩，待机模式）直到介质处于空闲状态。然 而，因为STA A实际上位于STA C的传输范围之外，所以从STA A的观点来看，来自STA C 的传输可能不与来自STA B的传输冲突，使得STA C没有必要进入待机模式直到STA B停 止传输。在这里，STA C被称为STA B的暴露节点。
[0119] 图8是图示RTS (请求发射）和CTS (空闲发射）的概念视图。
[0120] 为了图7的在上面提及的情形下有效地利用冲突避免机制，能够使用短信令分 组，诸如RTS(请求发射）和CTS(空闲发射）。可以通过外围STA旁听在两个STA之间的 RTS/CTS，使得外围STA可以考虑信息是否在两个STA之间通信。例如，如果要被用于数据 传输的STA将RTS帧发射到已经接收数据的STA，则已经接收数据的STA将CTS帧发射给外 围STA，并且可以通知外围STA该STA将要接收数据。
[0121] 图8(a)示例性地示出用于解决隐藏节点的问题的方法。在图8(a)中，假定在STA A和STA C中的每一个准备将数据发射给STA B。如果STA A将RTS发射给STA B，则STA B将CTS发射给位于STA B附近的STA A和STA C中的每一个。结果，STA C必须等待预定 的时间直到STA A和STA B停止数据传输，使得防止冲突发生。
[0122] 图8 (b)示例性地示出用于解决暴露节点的问题的方法。STA C执行在STA A和 STA B之间的RTS/CTS传输的旁听，使得STA C可以确定没有冲突，尽管其将数据发射给另 一个STA(例如，STA D)。即，STA B将RTS发射给所有外围STA，并且仅具有要被发射的数 据的STA A能够发射CTS。STA C仅接收RTS并且没有接收STA A的CTS，使得其可以被识 别STA A是位于STA C的载波感测范围的外部。
[0123] 功率管理
[0124] 如上所述，在STA执行数据传输/接收之前WLAN系统不得不执行信道感测。始终 感测信道的操作引起STA的持续的功率消耗。在接收（Rx)状态和传输（Tx)状态之间在功 率消耗方面不存在很大的不同。Rx状态的连续保持可能对有限功率的STA( S卩，由电池操作 的STA)引起大的负荷。因此，如果STA保持Rx待机模式使得持续地感测信道，则就WLAN吞 吐量而言，在没有特殊优势的情况下功率被无效地消耗。为了解决在上面提及的问题，WLAN 系统支持STA的功率管理（PM)模式。
[0125] STA的PM模式被分类成活跃模式和节能（PS)模式。基本上在活跃模式下操作 STA。在活跃模式下操作的STA保持唤醒状态。如果STA处于唤醒状态，则STA通常可以操 作使得其能够执行帧传输/接收、信道扫描等等。另一方面，在PS模式下操作的STA被配置 成从休眠状态切换到唤醒状态，或者反之亦然。以最小功率操作在睡眠模式下操作的STA， 并且STA没有执行帧传输/接收和信道扫描。
[0126] 功率消耗与其中STA处于睡眠状态下的具体时间成比例地减少，使得响应于被减 少的功率消耗增加 STA操作时间。然而，不能够在睡眠状态下发射或者接收帧，使得STA在 长的时间段内不能够强制地操作。如果存在要被发射到AP的帧，则在睡眠状态下操作的 STA被切换到唤醒状态，使得其在唤醒状态下能够发射/接收帧。另一方面，如果AP具有 发射到STA的帧，则睡眠状态的STA不能接收该帧并且不能识别要接收的帧的存在。因此， STA可能需要定期地切换到唤醒状态，以便于识别要发射到STA的帧的存在或者不存在（或 者为了接收指示帧的存在的信号，假定决定要被发射到STA的帧的存在）。
[0127] 图9是图示功率管理（PM)操作的概念图。
[0128] 参考图9, AP 210在步骤中以预定时段的间隔将信标帧发射给BSS中存在的 STA(S211、S212、S213、S214、S215、S216)。该信标帧包括--Μ信息元素。TIM信息元素包 括关于与AP 210相关联的STA的被缓冲的业务，并且包括指示帧要被发射的特定信息。 TIM信息元素包括用于指示单播帧的TIM和用于指示多播或者广播帧的传递业务指示映射 (DHM)。
[0129] 只要信标帧被发射三次，ΑΡ 210可以发射DHM -次。在PS模式下操作STA1 220 和STA2 222中的每一个。每个唤醒间隔STA1 220和STA2 222中的每一个从睡眠状态切 换到唤醒状态，使得STA1 220和STA2 222可以被配置成接收通过ΑΡ 210发射的--Μ信息 元素。每个STA可以基于其自己的本地时钟计算切换开始时间，在该切换开始时间处每个 STA可以开始切换到唤醒状态。在图9中，假定STA的时钟与ΑΡ的时钟相同。
[0130] 例如，可以以每个信标间隔STA1 220能够切换到唤醒状态以接收TIM元素的方式 配置预定的唤醒间隔。因此，当在步骤S211中AP 210首先发射信标帧时在步骤S221中 STA1 220可以切换到唤醒状态。STA1 220接收信标帧，并且获得TIM信息元素。如果获得 的TIM元素指示要被发射到STA1 220的帧的存在，则在步骤S221a中STA1 220可以将请 求AP 210发射帧的省电轮询（PS轮询）帧发射到AP 210。在步骤S231中AP 210可以响 应于PS轮询帧将帧发射到STA1 220。已经接收到帧的STA1 220被重新切换到睡眠状态， 并且在睡眠状态下操作。
[0131] 当AP 210第二次发射信标帧时，获得其中通过另一装置接入介质的忙碌的介质 状态，在步骤S212中AP 210在精确的信标间隔处可以不发射信标帧并且可以在被延迟的 时间处发射信标帧。在这样的情况下，虽然响应于信标间隔STA1 220被切换到唤醒状态， 但是没有接收延迟发射的信标帧并且，正因如此，在步骤S222中其重新进入睡眠状态。
[0132] 当AP 210第三次发射信标帧时，相对应的信标帧可以包括通过DHM表示的--Μ 元素。然而，因为给予忙碌的介质状态，所以在步骤S213中AP 210在被延迟的时间处发射 信标帧。STA1 220响应于信标间隔被切换到唤醒状态，并且可以通过由AP 210发射的信标 帧获得DHM。假定通过STA1 220获得的DHM不具有要发射到STA1 220的帧但是存在用 于另一 STA的帧。在这样的情况下，STA1 220确认在STA1 220中要被接收到的帧的存在， 并且重新进入睡眠状态，使得STA1 220可以在睡眠状态下操作。在AP 210发射信标帧之 后，在步骤S232中AP 210将帧发射到相对应的STA。
[0133] 在步骤S214中AP 210第四次发射信标帧。然而，对于STA1 220来说不能够通过 TIM元素的两次接收获取关于与STA1 220相关联的缓存的业务的存在的信息，使得STA1 220可以调整用于接收--Μ元素的唤醒间隔。可替选地，提供用于STA1 220的唤醒间隔值 的协调的信令信息被包含在由AP 210发射的信标帧中，STA1 220的唤醒间隔值可以被调 整。在本示例中，已经被切换以每个信标间隔接收TIM元素的STA1 220可以被切换到其中 每三个信标间隔STA1 220能够从睡眠状态唤醒的另一操作状态。因此，当AP 210在步骤 S214中发射第四信标帧并且在步骤S215中发射第五信标帧时，STA1 220保持睡眠状态，使 得其不能够获得相对应的TIM元素。
[0134] 当在步骤S216中AP 210第六次发射信标帧时，STA1 220被切换到唤醒状态并且 在唤醒状态下操作，使得在步骤S224中STA1 220不能够获得被包含在信标帧中的TIM元 素。--Μ元素是指示广播帧的存在的DHM，使得在步骤S234中STA1 220没有将PS轮询帧 发射给AP 210并且可以接收由AP 210发射的广播帧。同时，STA2 230的唤醒间隔可以比 STA1 220的唤醒间隔长。因此，STA2 230在特定的时间S215处进入唤醒状态，在特定的 时间S215处AP 210第五次发射信标帧，使得在步骤S241中SAT2 230可以接收--Μ元素。 STA2 230通过--Μ元素识别要被发射到STA2 230的帧的存在，并且在步骤S241a中将PS 轮询帧发射到AP 210使得请求帧传输。在步骤S233中AP 210可以响应于PS轮询帧将帧 发射到STA2 230。
[0135] 为了操作/管理图9中所示的省电（PS)模式，--Μ元素可以包括指示要发射到STA 的帧的存在或者不存在的--Μ，或者指示广播/多播帧的存在或者不存在的DTIM。可以通 过--Μ元素的字段设置来实施DHM。
[0136] 图10至12是图示已经接收到业务指示映射（--Μ)的STA的详细操作的概念图。
[0137] 参考图10, STA从睡眠状态切换到唤醒状态，使得从AP接收包括--Μ的信标帧。 STA解释接收到的--Μ元素使得其能够识别要发射到STA的缓存的业务的存在或者不存在。 在STA与其它的STA竞争以接入用于PS轮询帧传输的介质之后，STA可以将用于请求数据 帧传输的PS轮询帧发射给AP。已经接收到由STA发射的PS轮询帧的AP可以将帧发射给 STA。STA可以接收数据帧，并且然后响应于接收的数据帧将ACK帧发射给AP。其后，STA可 以重新进入睡眠状态。
[0138] 如能够从图10中看到，AP可以根据立即响应方案操作，使得AP从STA接收PS轮 询帧并且，在预定的时间[例如，短帧间空间（SIFS)]经过之后发射数据帧。相反地，在SIFS 时间期间已经接收到PS轮询帧的AP没有准备要被发射到STA的数据帧，使得AP可以根据 被延期的响应方案操作，并且在下文中将会参考图11给出其详细描述。
[0139] 其中STA从睡眠状态切换到唤醒状态、从AP接收--Μ，并且通过竞争将PS轮询帧 发射到AP的图11的STA操作与图10的操作相同。如果已经接收到PS轮询帧的AP在SIFS 时间期间没有准备数据帧，则AP可以将ACK帧发射到STA替代发射数据帧。如果在ACK帧 的传输之后准备数据帧，则在竞争完成之后AP可以将数据帧发射到STA。STA可以将指示 数据帧的成功接收的ACK帧发射到AP，并且然后可以被转换到睡眠状态。
[0140] 图12示出其中AP发射DHM的示例性情况。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状 态，使得从AP接收包括DHM元素的信标帧。STA可以识别通过接收到的DHM将被发射多 播/广播帧。在发射包括DTIM的信标帧之后，AP可以在没有发射/接收PS轮询帧的情况 下直接地发射数据（即，多播/广播帧）。当在接收到包括DTIM的信标帧之后STA连续地 保持唤醒状态时，STA可以接收数据，并且然后在数据接收完成之后切换到睡眠状态。
[0141] --Μ 结构
[0142] 在基于在图9至图12中示出的--Μ(或者DTM)协议的省电（PS)模式的操作和 管理方法中，STA可以通过被包含在--Μ元素中的STA识别信息确定要为STA发射的数据 帧的存在或者不存在。STA识别信息可以是与当STA与AP相关联时要分配的关联标识符 (AID)相关联的特定信息。
[0143] AID被用作一个BSS内的每个STA的唯一的ID。例如，在当前WLAN系统中使用的 AID可以具有1至2007的值。在当前WLAN系统的情况下，用于AID的14个比特可以被分配 给通过AP和/或STA发射的帧。尽管AID值可以被指配最大值16383,但是2008至16383 的值可以被设置为保留值。
[0144] 根据现有定义的--Μ元素不适合于许多的STA(例如，至少2007个STA)与一个 AP相关联所通过的M2M通信。如果在没有任何变化的情况下扩展传统的--Μ结构，则TIM 位图大小过多地增加，使得其不能够使用现有帧格式支持扩展的TIM结构，并且扩展的--Μ 结构不适合于其中考虑到低传输速率的Μ2Μ通信。另外，期待的是，将会存在在一个信标时 段期间均具有Rx数据帧的非常少量的STA。因此，根据在上面提及的Μ2Μ通信的示例性应 用，期待TIM位图大小被增加并且大多数比特被设置为零（0)，使得需要能够有效地压缩这 样的位图的技术。
[0145] 在现有位图压缩技术中，从位图的头部省略0的过多的值（其中的每一个被设置 为零），并且被省略的结果可以被定义为偏移（或者开始点）值。然而，尽管均包括被缓冲 的帧的STA在数目上小，如果在各自的STA的AID值之间存在大的不同，则压缩效率不高。 例如，假定要仅被发射到具有10的AID的第一 STA和具有2000的AID的第二STA的帧被 缓冲，压缩的位图的长度被设置为1990,并且除了两个边缘部分之外的剩余部分被指配零 (0)。如果与一个AP相关联的STA在数目上小，则位图压缩的无效率没有引起严重的问题。 然而，如果与一个AP相关联的STA的数目增加，则这样的无效率可能劣化整个系统吞吐量。
[0146] 为了解决在上面提及的问题，AID被划分为多个组使得能够使用AID更加有效地 发射数据。被指配的组ID(GID)被分配给每个组。在下文中参考图13描述基于这样的分 组分配的AID。
[0147] 图13(a)是图示基于组的AID的概念图。在图13(a)中，位于AID位图的前部分 的一些比特可以被用于指示组ID (GID)。例如，能够使用AID位图的前面的两个比特指定四 个GID。如果通过N个比特表示AID位图的总长度，则前面的两个比特（B1和B2)可以表示 相对应的AID的GID。
[0148] 图13(b)是图示基于组的AID的概念图。在图13(b)中，根据AID的位置可以分 配GID。在这样的情况下，通过偏移和长度值可以表示具有相同的GID的AID。例如，如果 通过偏移A和长度B表示GID 1，则这意指位图上的AID(A?A+B-1)分别被设置为GID 1。 例如，图13(b)假定AID (1?N4)被划分为四个组。在这样的情况下，通过1?N1表示被 包含在GID 1中的AID，并且通过偏移1和长度N1可以表示在此组中包含的AID。通过偏 移（N1+1)和长度（N2-N1+1)可以表示在GID 2中包含的AID，并且通过偏移（N2+1)和长度 (N3-N2+1)可以表示在GID 3中包含的AID，并且通过偏移（N3+1)和长度（N4-N3+1)可以 表示在GID 4中包含的AID。
[0149] 在使用前述的基于组的AID的情况下，根据单独的GID在不同的时间间隔中允许 信道接入，能够解决通过与大量的STA相比较的不充分数量的--Μ元素引起的问题并且同 时能够有效地发射/接收数据。例如，在特定的时间间隔期间，仅为了与特定组相对应的 STA允许信道接入，并且对剩余的STA的信道接入可能被限制。其中允许仅对特定的STA的 接入的预定时间间隔也可以被称为受限接入窗口（RAW)。
[0150] 在下文中将会参考图13(c)描述基于GID的信道接入。如果AID被划分为三个 组，则在图13(c)中示例性地示出根据信标间隔的信道接入机制。第一信标间隔（或者第 一 RAW)是其中允许对与被包含在GID 1中的AID相对应的STA的信道接入的特定间隔，并 且不允许被包含在其它的GID中的STA的信道接入。为了在上面提及的结构的实现，在第 一信标巾贞中包含仅被用于与GID 1相对应的AID的TIM兀素并且在第二信标巾贞中包含仅被 用于与GID 2相对应的AID的--Μ元素。因此，在第二信标间隔（或者第二RAW)期间仅允 许对与GID 2中包含的AID相对应的STA的信道接入。在第三信标帧中包含仅用于具有 GID 3的AID的--Μ元素，使得使用第三信标间隔（或者第三RAW)允许对与在GID 3中包 含的AID相对应的STA的信道接入。在第四信标帧中包含仅被用于均具有GID 1的AID的 TIM元素，使得使用第四信标间隔（或者第四RAW)允许对与在GID 1中包含的AID相对应 的STA的信道接入。其后，仅在继第五信标间隔之后的每个信标间隔中（或者在继第五RAW 之后的每个RAW中）可以仅允许对与通过在相对应的信标帧中包含的TIM指示的特定组对 应的STA的信道接入。
[0151] 尽管图13(c)示例性地示出根据信标间隔被允许的GID的顺序是周期的或者循环 的，但是本发明的范围或者精神不限于此。S卩，仅被包含在特定GID中的AID可以被包含在 TIM元素中，使得在特定时间间隔（例如，特定RAW)期间允许对与特定AID相对应的STA的 信道接入，并且不允许对剩余的STA的信道接入。
[0152] 前述的基于组的AID分配方案也可以被称为--Μ的分级结构。即，总的AID空间 被划分为多个块，并且可以允许对与具有除了 "〇"之外的剩余值中的任意一个的特定块相 对应的STA( S卩，特定组的STA)的信道接入。因此，如果大的TIM被划分为小的块/组，则 STA能够容易地保持--Μ信息，并且根据STA的分类、QoS或者使用可以容易地管理块/组。 尽管图13示例性地示出2个级别的层，但是可以配置由两个或者更多个级别组成的分级的 --Μ结构。例如，总的AID空间可以被划分为多个寻呼组，每个寻呼组可以被划分为多个块， 并且每个块可以被划分为多个子块。在这样的情况下，根据图13(a)的扩展版本，AID位图 的前面的N1个比特可以表示寻呼ID (即，PID)，并且下一个N2比特可以表示块ID，下一个 N3比特可以表示子块ID，并且剩余的比特可以表示被包含在子块中的STA比特的位置。
[0153] 在本发明的示例中，用于将STA(或者被分配给各自的STA的AID)划分成预定的 分级组单元，并且管理被划分的结果的各种方案可以被应用于实施例，然而，基于组的AID 分配方案不限于上述示例。
[0154] 改讲的信道接入方法
[0155] 图14是图示PS轮询机制的概念图。更加详细地，图14是在图11中示出的PS轮 询机制的详细示例。
[0156] 如上所述，STA可以识别要通过信标的--Μ元素从AP发射到STA的数据的存在或 者不存在。已经识别要被发射到其的数据的存在的STA可以将PS轮询帧发射到AP使得从 AP请求数据（即，DL数据）。已经接收到PS轮询帧的AP通过竞争将数据发射到STA。更 加详细地，被配置成尝试发射数据的AP可以将RTS帧发射到已经接收数据的STA。要被用 于数据接收的STA发射CTS帧使得其能够指示STA准备接收数据。因此，AP可以将数据帧 发射到STA，并且可以接收ACK帧。在这样的情况下，AP可以将唯一的一个物理层服务数据 单元（PSDU)发射给STA -次。因此，如果存在要从AP发射到STA的大量数据，则AP必须 响应于来自于STA的新的PS轮询通过竞争发射数据，使得可能无效率地执行数据传输。
[0157] 图15是图示非计划自动节能传递（U-APSD)机制的概念图。
[0158] 参考图15,根据U-APSD(非计划自动省电传递）机制，为了使用U-APSD SP，STA能 够通知AP被请求的传输持续时间并且AP能够将帧发射到用于SP的STA。根据U-APSD机 制，STA能够从AP同时接收多个PSDU。
[0159] 参考图15, STA可以识别要通过信标的--Μ元素从STA发射到AP的数据的存在。 STA能够识别AP具有要通过信标的--Μ元素发送到其的数据。然后，STA能够请求AP发射 同时通过在所期待的时间处将触发帧发射给AP向AP发送信号使得STA的SP开始。AP能 够发射作为对触发帧的响应的ACK。随后，AP通过竞争将RTS发射到STA，从STA接收CTS 帧并且然后将数据发射到STA。在此，通过AP发射的数据能够是由一个或者多个数据帧组 成。当AP将最后数据帧的服务时段（E0SP)的末尾设置为1并且将最后的数据帧发射给 STA时，STA能够识别E0SP并且结束SP。因此，STA能够发射指示STA已经成功地接收数 据的ACK。根据U-APSD机制，STA能够在所期待的时间处开始其SP以接收数据并且在单个 SP内接收多个数据帧，从而实现有效的数据接收。
[0160] 同时，如在图14和图15中所示，在数据Tx/Rx时间期间交换RTS/CTS帧使得防止 隐藏节点问题的发生可能引起对数据传输/接收两侧的大量的信令开销。另外，如在图15 中所示，从STA发射触发帧并且请求到AP的数据传输的开始时间到AP准备要被发送到STA 的数据、通过用于数据传输的竞争发射/接收RTS/CTS帧并且最终发射数据的结束时间被 消耗使得STA消耗大量的功率。
[0161] 例如，在隐藏节点环境下，可以存在不能够执行从其它的STA发送的PS轮询帧的 监听的STA，并且可以从多个STA同时传输PS轮询帧使得可能在PS轮询帧之间可能出现 不可预料的冲突。此外，在其中大量的STA能够与如在M2M通信中的一个AP相关联的环境 下，隐藏节点问题可能更加频繁地出现。尽管用于解决隐藏节点问题的现有CTS/RTS帧交 换方法被使用，但是在适合于M2M通信的低功率STA等等的情况下通过CTS/RTS帧的传输 /接收（Tx/Rx)引起的功率消耗可能引起大的负载。
[0162] 改讲的CCA橾作
[0163] 本发明提供用于CCA操作的新规则。更加详细地，本发明提出用于在其中STA从 休眠状态（或者睡眠状态）转变到唤醒状态的情况下使用的新CCA规则。
[0164] 为了让在省电（PS)模式下操作的STA发射上行链路业务，STA从休眠状态切换到 唤醒状态并且然后必须执行CCA操作。例如，其它的STA在确定的STA从休眠状态切换到 唤醒状态的特定时间处执行数据Tx/Rx操作，使得STA可以占用信道。在这样的情况下，唤 醒的STA确认其它的STA( S卩，CCA执行）的Tx/Rx操作的存在或者不存在，并且仅当信道 没有被占用时执行Tx操作，使得能够保护其它的STA的Tx/Rx操作。
[0165] 在现有的IEEE 802. 11标准中，如下地定义当STA从休眠状态转变到唤醒状态时 应用的CCA规则。从休眠变成唤醒以便于发射数据的STA将执行CCA直到检测到帧序列， 通过其能够正确地设置其NAV，或者直到等于探测延迟（ProbeDelay)的时间段已经发生。
[0166] 根据CCA规则，有必要执行CCA直到能够正确地建立NAV的帧序列被检测到，并且 必要时相对应的时间可能受到探测延迟值的限制。
[0167] 在这样的情况下，NAV是由每个STA占用的指示符。更加详细地，在其中由于STA 的CCA功能无线介质是处于忙碌状态的第一情况和其中无线介质不是处于忙碌状态的第 二情况两者的情况下，NAV指示其中STA必须没有向WM发起数据传输的时间段。帧序列可 以指示一个或者多个帧，其中的每一个被配置成发射一个数据单元（例如，MAC服务数据单 元（MSDU))。如果一个MSDU被划分为多个片段并且通过多个帧被发射，则多个片段具有相 同的一个帧序列编号。探测延迟可以指示在其中STA从休眠状态变成唤醒状态的情况之前 应用的延迟值。例如，探测延迟可以被设置为最大PPDU(PLCP物理层会聚协议）传输时间。 艮P，当其中NAV被建立的帧序列没有被检测到时探测延迟可以被使用。
[0168] 在没有任何问题的情况下在上面提及的现有CCA规则能够防止STA之间的传输冲 突。在演进的系统（即，其中具有大的服务覆盖的BSS被引入的IEEE 802. llah系统）中 可能出现下述问题。
[0169] 例如，即使当确定的STA通过检测能够正确地建立NAV的帧序列执行CCA并且在 决定空闲信道状态的特定时间处开始数据传输，可能出现其中在下述隐藏节点环境中不能 够保护在相对应的信道中操作的其它的STA的传输/接收（Tx/Rx)的问题。
[0170] 图16是图示在隐藏节点环境中的现有空闲信道估计（CCS)操作的概念图。
[0171] 在图16中，假定STAUSTA2、以及AP2属于相同的BSS，并且AP2属于另一 BSS。另 夕卜，也假定STA1和STA2是相互的隐藏节点。
[0172] 如从图16中能够看到，当STA将数据帧发射到API时，STA1可以从休眠状态切换 到唤醒状态。唤醒的STA1能够接收（监听）被包含在另一 BSS中的AP2的信标帧替代唤 醒的STA1属于的BSS，并且能够基于被包含在信标帧中的参数（例如，持续时间字段）正确 地建立STA1的NAV。即，根据当前的CCA规则，当使用能够正确地建立NAV的帧序列时，在 检测到相对应的帧序列之前执行CCA，不论相对应的帧序列的传输实体如何。其后，STA1在 被建立的NAV时段期间没有执行数据传输。如果NAV已经期满，则STA1可以通过竞争（例 如，退避操作）执行信道接入。在这样的情况下，STA1可以将PS轮询帧发射到STA1属于的 BSS的AP( S卩，API)使得执行信道接入。因此，STA1的数据帧的传输可能与STA1的PS轮 询帧的传输相冲突。此问题可能出现，因为用作STA2的隐藏节点的STA1没有接收（或者 监听）占用当前信道的STA2的数据巾贞。即，根据现有的CCA规则，如果STA1能够在隐藏节 点情况下通过另一 BSS的任意的帧正确地建立其自己的NAV值，则可能出现其中用作STA1 的隐藏节点的STA2的传输不能够被保护的问题。
[0173] 因此，本发明提供用于防止在上面提及的问题的发生的新的CCA规则。本发明提 出的新的CCA规则能够被定义如下。为了发射数据从休眠变成唤醒的STA将会执行CCA直 到检测到相同的BSS中的帧序列，通过其能够正确地设置其NAV，或者直到等于探测延迟的 时间段已经发生。
[0174] CCA必须被执行直到以与在现有CCA规则中相同的方式能够正确地建立NAV的帧 序列被检测到并且CCA执行时间被限于探测延迟值。相反地，根据新的CCA规则，必要时其 中帧序列必须是属于相同的BSS的帧序列的特定条件可以被添加。即，必须执行CCA直到 通过属于相同的BSS的帧序列正确地建立NAV。
[0175] 根据新的CCA规则，虽然在图16的情形下STA1执行AP2的信标帧的监听，并且信 标帧对应于能够正确地建立NAV的帧序列，但是信标帧不对应于在与STA1的相同的BSS中 发射的帧序列，使得STA1必须连续地执行CCA操作。即，STA1在接收能够正确地建立NAV 的帧序列同时在相同的BSS发射之前连续地执行CCA操作，使得对于用作隐藏节点的STA1 来说能够在STA数据帧的传输期间执行数据传输。
[0176] 目标唤醒时间（TAT)
[0177] 如上所述，当STA从休眠状态切换到唤醒状态时现有CCA规则已经被定义以执行 CCA。如果STA执行CCA，则相关联的功率消耗可能出现。本发明提供被称为目标唤醒时间 (TAT)的新概念以减少或者去除功率消耗。
[0178] 目标唤醒时间（TAT)可以指示通过AP被分配和发射到STA的特定值。更加详细 地，目标唤醒时间（TAT)可以指示在PS模式下操作的STA从休眠状态切换到唤醒状态的特 定时间。另外，在目标唤醒时间处唤醒的STA可以被建立以没有执行CCA操作。
[0179] 因此，与目标唤醒时间（TAT)相关联的协议能够被定义如下。在目标唤醒时间处， (1) STA，其从休眠变成唤醒以便于执行数据传输，执行CCA直到等于探测延迟的时间段已 经发生；并且（2) ΤΧ0Ρ (传输机会）或者ΤΧ0Ρ内的传输将不会延伸跨过目标唤醒时间。
[0180] 在这样的情况下，ΤΧ0Ρ被定义为时间间隔，在该时间间隔期间特定的STA具有在 WM上发起帧交换的权限，并且通过开始时间和最大持续时间值可以建立。
[0181] 在上面提及的项目（1)可以指示根据目标唤醒时间（TAT)配置的被唤醒的STA没 有执行用于NAV配置的CCA操作。更加详细地，在目标唤醒时间（TAT)处从休眠状态切换 到唤醒状态的STA没有执行用于NAV配置的CCA，并且能够立即发起退避过程和信道接入操 作。
[0182] 在这样的情况下，没有限制的解释必须被应用于STA，g卩，在目标唤醒时间（TAT) 处唤醒，执行CCA操作。即，必要时STA可以在目标唤醒时间（TAT)的预定时间期间执行 CCA操作。在这样的情况下，其中STA执行CCA的预定时间可能比探测延迟时间短。
[0183] 在上面提及的项目（2)可以指示在目标唤醒时间（TAT)处不允许STA的任何传输 /接收（Tx/Rx)。例如，假定ΤΧ0Ρ在进行中，相对应的ΤΧ0Ρ可以被配置成在目标唤醒时间 (TAT)之前停止。换言之，ΤΧ0Ρ可以被配置成没有与目标唤醒时间（TAT)重叠。另外，假定 目标唤醒时间（TAT)指示稍后要描述的时隙的边界，ΤΧ0Ρ不可以跨过时隙的边界。
[0184] AP在信标间隔（S卩，继单个信标帧传输时间之后的信标帧传送时间的时间段）内 建立多个目标唤醒时间（TAT)，并且可以通知STA目标唤醒时间（TAT)配置。
[0185] 图17是图示用于在其中目标唤醒时间被建立的情况下使用的信道接入操作的概 念图。
[0186] 参考图17,如果在PS模式下操作的STA中建立目标唤醒时间（TAT)，则休眠状态 的STA可以从目标唤醒时间（图17的TAT)切换到唤醒状态。尽管在单个信标间隔期间可 以建立多个TAT，但是为了清楚在图17中仅示例性地示出一个TAT。通过从确定的信标帧 的传输时间到目标信标传输时间（TBTT)的时段测距可以表示单个信标间隔。TBTT可以对 应于下一个信标传输（Tx)时间。
[0187] 根据本发明，在ΤΑΤ处唤醒的STA没有执行CCA操作，并且可以在经过退避过程之 后立即发射数据帧。例如，不同于其中STA转变到如在图16的STA2中的唤醒状态并且执行 CCA操作直到接收能够正确地建立NAV的帧序列的传统操作，在如在图17中所示的在ΤΑΤ 处被转变到唤醒状态的STA不可以执行CCA操作直到达到与探测延迟相对应的预定时间。
[0188] 另外，可以以ΤΧ0Ρ不包括ΤΑΤ的方式配置其中ΤΑΤ被建立的STA。在这样的情况 下，在与ΤΑΤ相对应的特定时间之前进行中的ΤΧ0Ρ可以停止操作。在图17的示例中，在 ΤΑΤ之前可以停止在信标帧的接收之后STA执行与另一 STA(例如，ΑΡ)有关的Tx/Rx操作 所在的ΤΧ0Ρ。
[0189] 图18是图示根据示例性实施例的示例性的目标唤醒时间（TAT)信息元素的概念 图。
[0190] 通过AP可以将在图18中示出的目标唤醒时间（TAT)信息元素（IE)传输到STA。 目标唤醒时间（IE)可以被附加地包含在诸如信标帧、探头响应帧、以及关联响应帧的现有 帧中。可替选地，目标唤醒时间IE也可以被包含在用于发射目标唤醒时间IE的新格式帧 中。
[0191] 在图18中，元素 ID字段可以被设置为指示相对应的IE是目标唤醒时间（TAT) IE 的特定值。长度字段可以被设置为指示以预定单元为单元（例如，以八位字节为单元）表 示每个后续的字段长度的特定值。后续的字段可以包括目标唤醒时间开始偏移字段、目标 唤醒时间间隔字段、在目标唤醒时间#n处的目标唤醒STA、或者GID (在目标唤醒时间#n处 的目标唤醒STA或者GID)字段等等。
[0192] 目标唤醒时间（TAT)开始偏移字段可以指示目标唤醒时间（TAT)的开始时间，并 且可以被设置为特定值，通过其目标唤醒时间与预定的参考时间分开。预定的参考时间可 以是TBTT。例如，目标唤醒时间开始偏移可以指示目标唤醒时间的开始时间离TBTT多远。 虽然图18示出目标唤醒时间开始偏移字段是4个八位字节长，但是本发明的范围或者精神 不限于此，并且根据时间开始偏移值的范围等等目标唤醒时间开始偏移字段也可以被定义 为不同大小的字段。
[0193] 目标唤醒时间（TAT)间隔字段可以指示在两个连续的目标唤醒时间之间的时间 间隔。例如，如果在单个信标间隔中建立多个TAT，则通过上面的目标唤醒时间开始偏移 可以决定第一目标唤醒时间的时间点，并且后续的目标唤醒时间的时间点可以被设置为与 目标唤醒时间开始偏移值分开了目标唤醒时间间隔值的特定时间。例如，在目标唤醒时间 (TAT)之间的间距可以相等地设置为从目标唤醒时间间隔（TAT)提供的特定值。
[0194] 图19是图示根据示例性实施例的目标唤醒时间（TAT)间隔的概念图。
[0195] 如从图19中能够看到的，目标唤醒时间间隔也可以被理解为时隙。S卩，如果STA 唤醒以执行信道接入的多个时间点（例如，多个目标唤醒时间（TAT))被建立，则在时间点 之间的时间间隔可以通过时隙（即，目标唤醒时间（TAT)间隔）来表示。在这样的情况下， 目标唤醒时间也可以被理解为时隙边界。
[0196] 如上所述，在目标唤醒时间（TAT)处已经唤醒的STA，能够在没有执行CCA的情况 下通过退避过程立即执行信道接入，使得通过时段也可以表示目标唤醒时间（TAT)间隔， 在该时间段中对于从目标唤醒时间唤醒的STA限制性地允许信道接入（S卩，其中TAT没 有被建立的另一 STA的信道接入被禁止）。因此，也可以通过根据本发明的受限接入窗口 (RAW)来表示包括至少一个目标唤醒时间间隔的时间间隔（例如，由图19的三个TAT间隔 组成的时间间隔）。即，指示在图18中示出的目标唤醒时间间隔的长度和位置的特定信息 也可以被理解为RAW配置信息，并且可以通过AP决定此信息并且对STA发信号。
[0197] 尽管图18示例性地示出目标唤醒时间（TAT)间隔字段是4个八位字节长，但是 本发明的范围或者精神不限于此，并且根据时间开始偏移值范围等等目标唤醒时间开始 (TAT)间隔字段也可以被定义为不同大小的字段。
[0198] 再次参考图18,在目标唤醒时间#n处的目标唤醒STA或者GID字段（在下文中被 称为目标唤醒STA字段）可以包括TA的ID信息，在目标唤醒时间#n处允许其信道接入。 如果在单个信标间隔中建立数个目标唤醒时间（TAT)，则目标唤醒时间#η (η = 1，2,...）可 以被顺序地索引到TAT。
[0199] 另外，目标唤醒STA字段可以包括多个子字段。一个子字段可以包括一个或者多 个STA的ID (例如，AID)，在一个TAT处允许其信道接入。作为用于指示被包含在一个子 字段中的STA的标识符（ID) ( S卩，在单个TAT#n处进行信道接入的STA的ID信息的列表） 的示例，是4个比特长的AID的范围信息（即，{开始AID，结束AID})可以被用于上面的示 例。
[0200] 另外，如在图18中所示，假定来自于目标唤醒STA字段中的一个子字段是4个八 位字节长并且指示N个子字段，可以通过4*n个八位字节表示目标唤醒STA字段的长度。然 而，本发明的范围或者精神不限于此，根据在一个TAT处进行信道接入的STA的数目、一个 AP内的STA的数目、以及STA的ID类型（例如，完整的AID字段或者部分AID字段），目标 唤醒STA字段可以具有不同的大小。
[0201] 如果数个STA被分组（或者配对）成一个MU-MM0组，则组标识符（GID)可以被 包含在目标唤醒STA字段中。例如，与多个目标唤醒时间间隔（或者组成RAW的多个时隙） 相关联，基于GID的STA组的信道接入许可间隔可以以目标唤醒时间间隔（或者时隙）为 单元进行分配。
[0202] 同步帔
[0203] 如上所述，如果通过AP在STA中建立目标唤醒时间（或者时隙边界），则相对应的 STA可以在没有CCA的情况下执行信道接入。更加详细地，如果ΤΧ0Ρ被配置成没有包括目 标唤醒时间（或者时隙边界），则被配置成从目标唤醒时间（或者时隙边界）切换到唤醒状 态的STA可以在没有CCA执行的情况下立即执行信道接入。
[0204] 在重叠 BSS(OBSS)环境下，当STA在通过一个BSS建立的目标唤醒时间处唤醒并 且执行信道接入时，在另一 BSS处可以执行Tx/Rx操作，导致在Tx/Rx操作中的冲突的发 生。另外，由于各种原因休眠状态的STA的时钟信号可以不与位于相同的BSS中的另一 STA 的时钟信号同步。在这样的情况下，被切换到唤醒状态的STA的信道接入可能与属于相对 应的BSS的另一 STA的传输冲突。
[0205] 因此，本发明能够允许AP将用于时间同步的帧（在下文中被称为同步帧）发射到 STA，使得AP能够在没有CCA执行的情况下容易地执行信道接入，无论何时STA在目标唤醒 时间（或者时隙边界）处唤醒。更加详细地，本发明能够响应于STA的目标唤醒时间（或 时隙边界）将同步帧发射到相对应的STA。在这样的情况下，在使用STA的UL传输的情况 下同步帧可以被视为上行链路同步帧。
[0206] 根据本发明，在目标唤醒时间（或者时隙边界）处从休眠状态切换到唤醒状态的 STA能够监听同步帧，并且能够在使用同步帧与BSS同步之后发起信道接入协议。
[0207] 另外，本发明提出同步帧是由空数据分组（NDP)帧格式组成。根据本发明，以在目 标唤醒时间（或者时隙边界）处从休眠状态变成唤醒状态的STA能够立即执行信道接入操 作的方式在非常短的时间段内必须执行介质（或者信道）同步。因为本发明的帧格式没有 包括以不同于现有帧格式的数据字段，使得可以优选的是，以具有非常短的长度的NDP帧 的形式配置同步帧。因此，能够最小化对于被配置成接收同步帧的STA所需要的功率消耗。
[0208] 图20是图示根据示例性实施例的NDP帧格式的概念图。
[0209] 图20(a)示出现有基本物理层会聚协议（PLCP)分组数据单元（PH)U)帧格式。
[0210] 现有PPDU帧格式可以包括短训练字段（STF)、长训练字段（LTF)、信号（SIG)字 段、以及数据字段。最基本的（例如，非HT)PPDU帧格式可以是现有STF(L-STF)字段、现有 LTF(L-LTF)字段、SIG字段、以及数据字段组成。另外，根据PPDU帧格式类型（例如，HT混 合的格式PPDU、HT-greenfiled格式PPDU、VHT PPDU等等）最基本的PPDU帧格式可以进一 步包括在SIG字段和数据字段之间的附加的字段（即，STF、LTF以及SIG字段）。
[0211] STF是用于信号检测、自动增益控制（AGC)、分集选择、精确时间同步等等的信号。 LTF是用于信道估计、频率误差估计等等的信号。STF和LTF的总和可以被称为PCLP前导。 PLCP前导可以被称为用于0FDM物理层的同步和信道估计的信号。
[0212] SIG字段可以包括速率字段、长度字段等等。速率字段可以包括关于数据调制和编 译速率的信息。长度字段可以包括关于数据的长度的信息。此外，SIG字段可以包括奇偶 校验字段、SIG TAIL比特等等。
[0213] 数据字段可以包括服务字段、PLCP服务数据单元（PSDU)、以及PPDU TAIL比特。 如有必要，数据字段可以进一步包括填充比特。服务字段中的一些比特可以被用于同步接 收器的去扰频器。PSDU可以对应于在MAC层中定义的MAC H)U(协议数据单元），并且可以 包括在较高层中产生/使用的数据。PPDU TAIL比特可以允许编码器返回到零（0)的状态。 填充比特可以被用于根据预定的单元调节数据字段的长度。
[0214] 图20 (b)示例性地示出现有CTS帧格式。
[0215] 参考图20(b)，现有CTS帧被定义为MAC帧格式，并且可以根据帧种类对应于控制 帧。MAC帧基本上可以是由MAC报头、帧主体、以及帧检验序列组成。MAC帧是由MAC H)U 组成，使得其能够通过图20 (a)的PPDU帧格式的数据部分的PSDU发射或者接收。
[0216] 在图20(b)的示例中，CTS帧格式可以是由帧控制字段、持续时间字段、接收地址 (RA)字段以及FCS字段组成。帧控制字段可以包括对于帧传输/接收所需的控制信息。持 续时间字段可以被设置为特定时间，在该特定时间处发射相对应的帧等等，并且可以被用 于配置其它的STA的NAV。RA字段可以对应于被配置成接收CTS帧的STA的地址。在这样 的情况下，MAC报头可以是由帧控制字段、持续时间字段、以及RA字段组成。即，在不包括 帧主体的情况下CTS帧格式可以仅由MAC报头和FCS组成。
[0217] 帧控制字段可以包括协议版本字段、类型字段、子类型字段、到DS字段、来自DS字 段、更多片段（MF)字段、再试字段、功率管理（PM)字段、更多数据（MD)字段、保护帧（PF) 字段、以及顺序字段。
[0218] 图20(c)示出通过本发明提出的NDP帧格式。NDP帧可以表示不具有数据分组的帧 结构。即，NDP帧可以表示在不包含剩余的部分（S卩，数据字段）的情况下包括最初的PLCP 前导部分和图20 (a)的SIG字段的帧格式。与从STA发射到AP的帧和为了信道接入从AP 发射到STA的另一帧相关联，在图20 (c)中示出的NDP帧格式被使用，使得本发明的实施例 能够减少延迟时间同时减少STA的功率消耗。例如，NDP帧可以被用作本发明的同步帧。
[0219] 更加详细地，在通过AP为特定的STA建立的目标唤醒时间（TAT)处被切换到唤醒 状态的STA可以在没有CCA执行的情况下执行信道接入。为了让相对应的STA与介质（或 者信道）快速地同步，AP可以将由NDP帧组成的同步帧发射到STA。
[0220] 在其中NDP帧格式被配置的情况下，如在图20(c)中所示，图20(a)的数据字段 (例如，图20 (b)的MAC控制帧）没有被包括在NDP帧格式中，使得在此没有包含与PSDU的 帧控制字段（即，MAC帧）相对应的信息。然而，最小数量的控制信息必须被包含在NDP帧 中使得发射/接收NDP帧。为此目的，本发明提供用于在图20(c)的SIG字段中包括用于 同步的最小数量的控制信息的方法。
[0221] S卩，如上所述，NDP帧可以仅包括STF、STF、以及SIG字段。在这样的情况下，STF 和LTF中的每一个可以是由对于解码SIG字段所需要的信道估计信号（或者序列）组成。 SIG字段可以包括多个子字段。例如，SIG字段可以包括持续时间子字段、BSSID子字段等 等。另外，SIG字段可以包括附加的子字段以及上面的两个子字段，并且子字段的顺序仅是 示例性的，而不是限制性的。
[0222] BSSID子字段可以被用于识别图20(c)的NDP帧（S卩，同步帧）的AP。另外，BSSID 子字段可以对应于被定义为BSSID的缩写格式的部分BSSID(PBSSID)。另外，BSSID子字段 可以对应于用于识别相对应的AP的预定的ID值（例如，新AID格式、或者通过现有AID的 散列获得的合成值）。
[0223] 当除了接收相对应的NDP帧（S卩，同步帧）的STA之外的剩余的STA配置NAV时 子字段可以被使用。即，持续时间子字段可以指示对于CT帧的传输所需要的时间或者对于 数据/管理帧的传输和ACK接收所需要的时间，使得以其它的STA在相对应的时间期间没 有执行传输的方式实现这样的NAV配置。
[0224] 可替选地，从被配置成接收NDP帧（即，同步帧）的STA的角度来看，如果持续时 间子字段被设置为零〇,则能够理解的是，一接收到相对应的NDP帧（即，同步帧）就许可 相对应的STA的信道接入。如果持续时间子字段没有被设置为零0,则这意指，基于相对应 的NDP帧（即，同步帧）的接收时间在与持续时间子字段值相对应的预定时间经过之后许 可相对应的STA的信道接入。如果持续时间子字段被设置为零0,则与在CF (免竞争）中相 同的功能被执行。如果持续时间子字段没有被设置为零〇,则可以以与CF(免竞争）轮询帧 的相似的方式使用持续时间子字段。
[0225] CRC子字段可以被用于检测NDP帧的SIG字段的误差。
[0226] 在确定的STA的目标唤醒时间（或者时隙边界）处图20 (c)的NDP帧可以作为同 步帧被发射到相对应的STA。
[0227] 图21是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的流程图。
[0228] 在步骤S2110中，关于至少一个时隙（或者目标唤醒时间（TAT)间隔）和至少一个 时隙边界（或者目标唤醒时间TAT)的配置信息可以被应用于第二STA(例如，非AP STA)。
[0229] 在步骤S2120中，第一 STA可以在第二STA的时隙边界（或者目标唤醒时间）处 发射同步帧。同步帧可以是如在图20(c)中所示的NDP帧组成，并且可以包括BSSID信息 和持续时间信息。
[0230] 在步骤S2130中，在通过第一 STA建立的时隙边界（或者目标唤醒时间）处第二 STA被切换到唤醒状态。在步骤S2120中的同步帧的接收之后，第二STA可以执行信道接入。 如果ΤΧ0Ρ的时隙边界重叠被禁止，则第二STA可以在没有CCA执行的情况下在步骤S2130 中立即执行信道接入。信道接入开始可以包括用于通过竞争（即，通过退避过程）发射帧 的操作。
[0231] 如在图21中所示，使用由NDP帧组成的同步帧在时隙边界（或者目标唤醒时间） 处被切换到唤醒状态的第二STA在没有CCA执行的情况下执行信道接入，使得能够最小化 第二STA的功率消耗。
[0232] 本发明的上述各种实施例可以被独立地应用或者其两个或者更多个实施例可以 被同时应用。
[0233] 图22是图示根据本发明的实施例的射频（RF)装置的框图。
[0234] 参考图25, AP 10可以包括处理器11、存储器12、以及收发器13。STA 20可以包 括处理器21、存储器22、以及收发器23。收发器12和23可以发射/接收射频（RF)信号并 且可以根据IEEE 802系统实现物理层。处理器11和21分别被连接到收发器13和21，并 且可以根据IEEE 802系统实现物理层和/或MAC层。处理器11和21能够被配置成根据 本发明的上述实施例执行操作。用于根据本发明的上述各种实施例实现AP和STA的操作 的模块被存储在存储器12和22中并且可以通过处理器11和21被实现。处理器12和22 可以被包括在处理器11和21中或者可以被安装在处理器11和21的外部处以通过公知的 装置被连接到处理器11和21。
[0235] AP和STA的整体配置可以被实现使得本发明的上述各种实施例可以被独立地应 用或者其两个或者更多个实施例可以被同时应用并且为了清楚起见重复的描述被省略。
[0236] 通过各种手段，例如，通过硬件、固件、软件、或者其组合能够实现上述实施例。
[0237] 在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路（ASIC)、数字信号处理器 (DSP)、数字信号处理器件（DSPD)、可编程逻辑器件（PLD)、现场可编程门阵列（FPGA)、处理 器、控制器、微控制器、微处理器来实现根据本发明的实施例的方法。
[0238] 在固件或软件配置中，可以以执行如上所述的功能或操作的模块、程序、功能等来 实现根据本发明的实施例的方法。软件代码可以被存储在存储器单元中，并且通过处理器 执行。存储器单元可以位于处理器内部或外部，并且可以经由各种公知的手段来向处理器 发射数据和从处理器接收数据。
[0239] 已经给出了本发明的示例性实施例的详细描述以使得本领域内的技术人员能够 实现和实施本发明。虽然已经参考优选的实施例而描述了本发明，但是本领域内的技术人 员能够明白，在不偏离所附的权利要求中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本 发明中进行各种修改和改变。因此，本发明应当不限于在此所述的特定实施例，但是应当符 合与在此公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
[0240] 工业实用性
[0241] 虽然基于IEEE 802. 11系统已经描述本发明的上面的各种实施例，但是可以以与 各种移动通信系统相同的方式应用实施例。
【权利要求】
1. 一种用于通过无线通信系统的站（STA)执行信道同步的方法，所述方法包括： 从接入点（AP)接收关于其中允许所述站（STA)的信道接入的至少一个时隙的配置信 息； 在所述至少一个时隙的时隙边界处从所述接入点（AP)接收同步帧；以及 基于所述同步帧执行所述信道同步， 其中，所述同步帧是空数据分组（NDP)帧。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在没有包括数据字段的情况下所述第一帧是包 括短训练字段（STF)、长训练字段（LTF)、以及信号（SIG)字段的PLCP (物理层会聚协议） 分组数据单元（prou)中贞。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述SIG字段包括基本服务集标识符（BSSID)字 段和持续时间字段。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述BSSID字段包括所述接入点（AP)的标识符 (ID)彳·息。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述持续时间字段的值配置除了所述站 (STA)之外的STA的网络分配向量（NAV)。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述站（STA)从休眠状态切换到唤醒状态。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中： 如果不允许所述站（STA)的传输机会（TXOP)重叠所述时隙边界，则在没有执行空闲信 道估计（CCA)的情况下发起信道接入。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，执行所述CCA直到用于允许所述站（STA)配置网 络分配向量（NAV)的帧序列，或者直到等于探测延迟值的时间段已经发生。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述时隙边界是时间点，在所述时间点处允许所 述站（STA)的信道接入。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述时隙是两个连续的时间点之间的间隔。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中，允许所述信道接入的所述时间点是所述站 (STA)的目标唤醒时间。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中，在单个信标间隔期间配置多个时隙。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过信标帧提供所述至少一个时隙的配置信 肩、。
14. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个时隙的配置信息是其中允许所述 站（STA)的受限信道接入的时间段的配置信息。
15. -种站（STA)装置，所述站（STA)装置被配置成在无线通信系统中执行信道同步， 包括： 收发器；和 处理器， 其中，所述处理器使用所述收发器从接入点（AP)接收关于其中允许所述站（STA)的信 道接入的至少一个时隙的配置信息，使用所述收发器在所述至少一个时隙的时隙边界处从 所述接入点（AP)接收同步帧，并且基于所述同步帧执行所述信道同步， 其中，所述同步帧是空数据分组（NDP)帧。
【文档编号】H04W74/08GK104221443SQ201380019381
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年2月12日 优先权日:2012年2月10日
【发明者】石镛豪 申请人:Lg电子株式会社