理的概念图。
[0099]以下将参照图6描述基于随机回退周期的操作。如果占用或忙碌状态的介质转换为空闲状态，则多个STA可尝试发送数据(或帧)。作为实现最少数量的冲突的方法，各个STA选择随机回退计数，等待与选择的回退计数对应的时隙时间，然后尝试开始数据传输。随机回退计数是伪随机整数，并且可被设定为O至CW值中的一个。在这种情况下，CW是指竞争窗口参数值。尽管CW参数的初始值由CWmin表示，在传输失败的情况下(例如，在没有接收到传输帧的ACK的情况下)该初始值可加倍。如果CW参数值由CWmax表示，则维持Cffmax,直至数据传输成功，同时可尝试开始数据传输。如果数据传输成功，则CW参数值被重置为CWmin。优选地，CW、Cffmin和CWmax被设定为2n_l (其中，η = O, 1，2，...)。
[0100]如果随机回退处理开始操作，则STA连续监测介质，同时响应于决定的回退计数值对回退时隙进行倒计数。如果介质被监测为占用状态，则倒计数停止，并且等待预定时间。如果介质处于空闲状态，则重新开始剩余倒计数。
[0101]如图6的示例中所示，如果将被发送给STA3的MAC的分组到达STA3，则STA3确定在DIFS期间该介质是否处于空闲状态，并且可直接开始帧传输。同时，其余STA监测介质是否处于忙碌状态，并且等待预定时间。在所述预定时间期间，待发送的数据可出现在STAUSTA2和STA5中的每一个中。如果介质处于空闲状态，则各个STA等待DIFS时间，然后响应于由各个STA选择的随机回退计数值对回退时隙执行倒计数。图6的示例示出STA2选择最低回退计数值，STAl选择最高回退计数值。S卩，在STA2结束回退计数之后，在帧传输开始时STA5的残余回退时间比STAl的残余回退时间短。在STA2占用介质的同时STAl和STA5中的每一个临时停止倒计数，并等待预定时间。如果STA2的占用结束，并且介质重新进入空闲状态，则STAl和STA5中的每一个等待预定时间DIFS并且重新开始回退计数。SP，在残余回退时间那么长的剩余回退时隙被倒计数之后，帧传输可开始操作。由于STA5的残余回退时间比STAl的残余回退时间短，所以STA5开始帧传输。此外，在STA2占用介质的同时待发送的数据可出现在STA4中。在这种情况下，如果介质处于空闲状态，则STA4等待DIFS时间，响应于由STA4选择的随机回退计数值执行倒计数，然后开始帧传输。图6示例性地示出STA5的残余回退时间碰巧与STA4的随机回退计数值相同的情况。在这种情况下，在STA4和STA5之间可能发生非预期的冲突。如果在STA4和STA5之间发生冲突，则STA4和STA5中的每一个没有接收到ACK，导致发生数据传输失败。在这种情况下，STA4和STA5中的每一个将CW值增加至两倍，并且STA4或STA5可选择随机回退计数值，然后执行倒计数。此外，在由于STA4和STA5的传输导致介质处于占用状态的同时，STAl等待预定时间。在这种情况下，如果介质处于空闲状态，则STAl等待DIFS时间，然后在残余回退时间逝去之后开始帧传输。
[0102]STA感测操作
[0103]如上所述，CSMA/CA机制不仅包括AP和/或STA可直接感测介质的物理载波感测机制，而且包括虚拟载波感测机制。虚拟载波感测机制可解决介质接入中遇到的一些问题(例如，隐藏节点问题)。对于虚拟载波感测，WLAN系统的MAC可利用网络分配矢量(NAV)。更详细地讲，借助于NAV值，AP和/或STA(各自当前使用介质或者有权使用介质)可向另一 AP和/或另一 STA告知介质可用的剩余时间。因此，NAV值可对应于被配置为发送对应帧的AP和/或STA将使用介质的预留时间。接收到NAV值的STA可在对应预留时间期间禁止介质接入(或信道接入)。例如，NAV可根据帧的MAC头的“持续时间”字段的值来设定。
[0104]已提出了健壮冲突检测机制以降低这种冲突的可能性，这将在下文中参照图7和图8给出其详细描述。尽管实际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公开，假设实际载波感测范围与传输范围相同。
[0105]图7是示出隐藏节点和暴露节点的概念图。
[0106]图7的(a)示例性地示出隐藏节点。在图7的(a)中，STA A与STA B通信，STAC具有待发送的信息。在图7的(a)中，在STA A向STA B发送信息的条件下，STA C可在向STA B发送数据之前执行载波感测时确定介质处于空闲状态。由于在STA C的位置处可能没有检测到STA A的传输(即，占用的介质)，所以确定介质处于空闲状态。在这种情况下，STA B同时接收到STA A的信息和STA C的信息，导致发生冲突。这里，STA A可被视为STA C的隐藏节点。
[0107]图7的(b)示例性地示出暴露节点。在图7的(b)中，在STA B向STA A发送数据的条件下，STA C具有待发送给STA D的信息。如果STA C执行载波感测，则确定介质由于STA B的传输而被占用。因此，尽管STA C具有待发送给STA D的信息，但是感测到介质被占用状态，使得STA C必须等待预定时间(即，待命模式)直至介质处于空闲状态。然而，由于STA A实际上位于STA C的传输范围之外，所以从STA A的角度看，从STA C的传输不会与从STA B的传输冲突，使得STA C不必进入待命模式直至STA B停止传输。这里，STAC被称作STA B的暴露节点。
[0108]图8是示出RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的概念图。
[0109]为了在图7的上述情形下有效地利用冲突避免机制，可使用诸如RTS(请求发送)和CTS (清除发送)的短信令分组。两个STA之间的RTS/CTS可能被周围STA旁听，使得周围STA可考虑信息是否在这两个STA之间通信。例如，如果将用于数据传输的STA将RTS帧发送给已接收到数据的STA，则已接收到数据的STA将CTS帧发送给周围STA，并且可向周围STA告知该STA将要接收数据。
[0110]图8的(a)示例性地示出解决隐藏节点的问题的方法。在图8的(a)中，假设STAA和STA C中的每一个准备好向STA B发送数据。如果STA A将RTS发送给STA B，则STAB将CTS发送给位于STA B附近的STA A和STA C中的每一个。结果，STA C必须等待预定时间，直至STA A和STA B停止数据传输，从而防止发生冲突。
[0111]图8的(b)示例性地示出解决暴露节点的问题的方法。STA C执行STA A与STAB之间的RTS/CTS传输的旁听，使得STA C可确定尽管它向另一 STA(例如，STA D)发送数据，但没有冲突。S卩，STA B将RTS发送给所有周围的STA，仅具有将要实际发送的数据的STA A可发送CTS。STA C仅接收到RTS，而不接收STA A的CTS，使得它可识别出STA A位于STA C的载波感测范围之外。
[0112]功率管理
[0113]如上所述，在STA执行数据发送/接收之前，WLAN系统必须执行信道感测。总是感测信道的操作导致STA的持续功耗。在接收(Rx)状态和发送(Tx)状态之间功耗没有太大不同。Rx状态的连续维持可导致功率有限的STA(即，通过电池来操作的STA)的较大负荷。因此，如果STA维持Rx待命模式以持续地观测信道，则就WLAN吞吐量而言，功率被无效地消耗而没有特殊的益处。为了解决上述问题，WLAN系统支持STA的功率管理(PM)模式。
[0114]STA的PM模式分成活跃模式和省电(PS)模式。STA基本上在活跃模式下操作。在活跃模式下操作的STA维持唤醒状态。如果STA处于唤醒状态，则STA可正常地操作，使得它可执行帧发送/接收、信道扫描等。另一方面，在PS模式下操作的STA被配置为从打盹状态切换为唤醒状态或者反之亦然。在睡眠状态下操作的STA以最小功率来操作，STA不执行帧发送/接收和信道扫描。
[0115]功耗的量与STA在睡眠状态下的具体时间成比例地减少，使得STA操作时间响应于减少的功耗而增加。然而，在睡眠状态下无法发送或接收帧，使得STA无法强制地操作达长的时段。如果存在将要发送给AP的帧，则在睡眠状态下操作的STA切换为唤醒状态，使得它可在唤醒状态下发送/接收帧。另一方面，如果AP具有将要发送给STA的帧，则睡眠状态的STA无法接收所述帧，并且无法识别出待接收的帧的存在。因此，STA可能需要根据特定周期切换为唤醒状态以便识别是否存在待发送给STA的帧(或者在决定存在待发送给STA的帧的假设下，以便接收指示帧的存在的信号)。
[0116]图9是示出功率管理(PM)操作的概念图。
[0117]参照图9，AP 210 在步骤(S211、S212、S213、S214、S215、S216)中按照预定时间周期的间隔将信标帧发送给存在于BSS中的STA。信标帧包括??Μ信息元素。??Μ信息元素包括关于与AP 210关联的STA的缓冲的业务，并且包括指示将要发送帧的特定信息。??Μ信息元素包括指示单播帧的??Μ以及指示多播或广播帧的传送业务指示图(DHM)。
[0118]每当信标帧被发送三次时，AP 210可发送一次DTIM。STAl 220和STA2 222中的每一个在PS模式下操作。STAl 220和STA2 222中的每一个每隔唤醒间隔从睡眠状态切换为唤醒状态，使得STAl 220和STA2 222可被配置为接收由AP 210发送的??Μ信息元素。各个STA可基于它自己的本地时钟来计算各个STA可开始切换为唤醒状态的切换开始时间。在图9中，假设STA的时钟与AP的时钟相同。
[0119]例如，可按照STAl 220可每个信标间隔切换为唤醒状态以接收??Μ元素的方式来配置预定唤醒间隔。因此，当在步骤S211中AP 210首次发送信标帧时，在步骤S221中STAl 220可切换为唤醒状态。STAl 220接收信标帧，并且获得??Μ信息元素。如果获得的??Μ元素指示待发送给STAl 220的帧的存在，则在步骤S221a中，STAl 220可将请求AP210发送帧的省电轮询(PS轮询)帧发送给AP 210。在步骤S231中，AP 210可响应于PS轮询帧将帧发送给STA I 220。接收到该帧的STAl 220重新切换为睡眠状态，并且在睡眠状态下操作。
[0120]当AP210第二次发送信标帧时，获得介质被另一装置接入的忙碌介质状态，AP210无法按照精确的信标间隔发送信标帧，并且可在步骤S212中按照延迟的时间发送信标帧。在这种情况下，尽管STAl 220响应于信标间隔而切换为唤醒状态，但是它没有接收到延迟发送的信标帧，从而在步骤S222中重新进入睡眠状态。
[0121]当AP 210第三次发送信标帧时，对应信标帧可包括由DHM表示的??Μ元素。然而，由于给出忙碌介质状态，所以AP 210在步骤S213中按照延迟的时间发送信标帧。STAl220响应于信标间隔而切换为唤醒状态，并且可通过由AP 210发送的信标帧获得DHM。假设由STAl 220获得的DHM不具有待发送给STAl 220的帧，并且存在用于另一 STA的帧。在这种情况下，STAl 220确认不存在将要在STAl 220中接收的帧，并且重新进入睡眠状态，使得STAl 220可在睡眠状态下操作。在AP 210发送信标帧之后，在步骤S232中AP 210将帧发送给对应STA。
[0122]在步骤S214中AP 210第四次发送信标帧。然而，STAl 220无法通过??Μ元素的两次接收获得关于与STAl 220关联的缓冲业务的存在的信息，使得STAl 220可调节用于接收??Μ元素的唤醒间隔。另选地，假定用于STAl 220的唤醒间隔值的协调的信令信息被包含在由AP 210发送的信标帧中，则可调节STAl 220的唤醒间隔值。在该示例中，已切换为每个信标间隔接收??Μ元素的STAl 220可切换为STAl 220可每三个信标间隔从睡眠状态唤醒一次的另一操作状态。因此，当在步骤S214中AP210发送第四信标帧并且在步骤S215中发送第五信标帧时，STAl 220维持睡眠状态，使得它无法获得对应??Μ元素。
[0123]当在步骤S216中AP 210第六次发送信标帧时，在步骤S224中STAl 220切换为唤醒状态并且在唤醒状态下操作，使得STAl 220无法获得包含在信标帧中的??Μ元素。??Μ元素是指示广播帧的存在的DHM，使得STAl 220不向AP 210发送PS轮询帧，并且可在步骤S234中接收由AP 210发送的广播帧。同时，STA2 230的唤醒间隔可比STAl 220的唤醒间隔长。因此，STA2 230在AP 210第五次发送信标帧的特定时间S215进入唤醒状态，使得在步骤S241中STA2 230可接收??Μ元素。STA2230通过??Μ元素识别待发送给STA2230的帧的存在，并且在步骤S241a中将PS轮询帧发送给AP 210以请求帧传输。在步骤S233中，AP 210可响应于PS轮询帧将帧发送给STA2 230。
[0124]为了操作/管理图9所示的省电(PS)模式，??Μ元素可包括指示是否存在待发送给STA的帧的??Μ、或者指示是否存在广播/多播帧的DHM。DHM可通过??Μ元素的字段设定来实现。
[0125]图10至图12是示出接收到业务指示图(??Μ)的STA的详细操作的概念图。
[0126]参照图10，STA从睡眠状态切换为唤醒状态以从AP接收包括??Μ的信标帧。STA解释接收的??Μ元素，使得它可识别出是否存在待发送给STA的缓冲的业务。在STA为了PS轮询帧传输而与其它STA竞争以接入介质