专利名称：无线局域网系统中的信道扫描方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网(WLAN)，并且更具体地涉及在将WLAN系统应用于WLAN系统可以与另一无线通信系统共存的环境中时的信道扫描方法。
背景技术：
存在这样的频带在该频带中，不同种类的无线通信系统可以共存。该频带的一个例子是TV空白(white space)。TV空白是因模拟广播的数字化而保留的空闲频带。TV空白是分配给广播TV的512到698MHz的频谱。当被许可的设备未在相应的频谱中使用时， 未被许可的设备可以使用相应的频带。当在TV空白中使用IEEE 802. 11时，存在的优点在于覆盖由于频谱的特性而被显著地扩展。但是，通常，当覆盖被扩展时，站的数量也显著地增加。在这种情形中，在随着用户数量的增加灵活地处理用户的能力(即，可扩展性)方面可能产生问题。此外，由于若干无线通信系统共存以及若干未被许可的设备共存，所以在共存方面可能产生问题。如果将 IEEE 802. 11的分布式协同功能(DCF)和增强的分布式信道接入(EDCA)协议应用在这种环境中，则可扩展性可能更加退化。DCF是IEEE 802. 11中使用的信道接入机制，并且基于载波侦听多址/冲突避免 (CSMA/CA)。并且，EDCA等同于多个信道接入模型当中的基于竞争的介质访问方法，该基于竞争的介质访问方法是由通过扩展IEEE 802. 11的一般介质访问控制协议而定义的混合协同功能(HCF)提出的。这里，HCF是IEEE 802. 11中定义的、为确保服务质量(QoS)而提出的协议。此外，当将IEEE 802. 11的协议应用在TV空白中时，预期重叠的基本服务集(BSS) 将急剧增加。例如，如果用户随意地安装支持TV空白的接入点(AP)，那么由于AP的覆盖是宽泛的，所以重叠的服务区域可能增加。当未被许可的设备想要使用TV空白时，它应当使用地理位置数据库来获得相应区域中的可用信道。此外，信令协议或频谱侦听机制对于解决使用TV空白的未被许可的设备的共存方面的问题是有必要的。
发明内容
技术问题本发明提供了一种能够保证使用空白的未被许可设备的共存的信道扫描机制。本发明还提供了一种能够在大量信道被扫描时降低针对扫描过程期间所产生的频谱侦听的开销的信道扫描机制。本发明还提供了一种用于在接入点(AP)和站(STA)之间交换信道信息的方法，以因此降低站的功耗，而对于现有用户不会使检测概率降低。问题的解决方案在一个方面中，提供了一种在无线局域网中扫描空白区域的信道的方法。所述方法包括以下步骤从扫描站向响应站发送请求帧；并且从响应站接收作为对请求帧的响应的响应帧，其中，该响应帧包括空白映射，该空白映射包括关于空白区域中的各个空白信道是否被现有用户占用的信息；以及基于空白映射扫描空白区域的信道。可以在未被占用信道上向响应站发送请求帧。请求帧可以包括空白区域的信道的扫描结果。空白映射可以包括侦听信道号和侦听报告，该侦听报告指示与侦听信道号相对应的空白信道的侦听结果。侦听报告可以包括主用户比特，该主用户比特指示在与侦听信道号相对应的空白信道中是否存在现有用户。侦听报告还可以包括未知用户比特，该未知用户比特指示在与侦听信道号相对应的空白信道中是否存在未知用户。空白映射还可以包括侦听时间，该侦听时间包括关于已经执行侦听的时间段的信
肩、ο空白映射可以包括在请求帧的帧体中。请求帧可以是探测请求帧，并且响应帧可以是探测响应帧。请求帧可以是WSM请求帧，并且响应帧可以是WSM响应帧。扫描空白区域的信道的步骤可以包括基于空白映射确定未被占用信道，以及扫描该未被占用信道。在另一方面中，提供了一种无线装置。该无线装置包括收发机，其被配置为接收响应帧，该响应帧包括空白映射，该空白映射包括关于空白区域中的各个空白信道是否被现有用户占用的信息；以及处理器，其被配置为基于该空白映射扫描空白区域的信道。发明的有益效果在空白区域中，扫描站可以只扫描未被占用信道。可以更快地执行信道扫描，并且可以降低由信道扫描引起的功耗。
图1示出了根据本发明的示例性实施方式的无线局域网(WLAN)的配置。图2是示意性地示出了被动扫描方案的视图。图3是示意性地示出了主动扫描方案的视图。图4示出了 IEEE 802. 11标准中的管理帧的格式。图5是简要地示出了主动扫描过程的视图。图6是示出了根据本发明的示例性实施方式的信道扫描过程的处理的流程图。图7示出了 WSM的例子。图8示出了根据本发明的示例性实施方式的使用WSM的信道扫描方法。图9是实现本发明的示例性实施方式的无线装置的示意性框图。
具体实施例方式现在将参考附图来描述根据本发明的示例性实施方式的在无线通信系统中的管理过程以及支持该管理过程的设备。在本发明的示例性实施方式的以下描述中，将以多个
4无线通信系统当中的在空白中运行的无线局域网(WLAN)系统作为例子，但是其仅仅是示例性的，并且本发明的技术思想并不意味着限于此。因此，下文中所描述的本发明的示例性实施方式还可以以相同的方式应用于除了 WLAN系统以外的执行扫描多个信道的过程的任何其它无线通信系统，其属性不允许的情况除外。在这种情况下，在本发明的示例性实施方式中所采用的WLAN特有的术语或词语可以适当地改变成在相应的无线通信系统中共用的其它术语或词语。图1的示意图示出了根据本发明的实施方式的WLAN系统的示例性结构。参考图1，WLAN系统(例如该WLAN系统)包括一个或更多个基本服务集(BSS)。 BSS是成功同步以彼此通信的站(STA)的集合，而不是指示特定区域的概念。可以将BSS分为基础BSS和独立BSS (IBSS)。在图1中示出了基础BSS。基础BSS (即BSSl和BSS2)包括一个或更多个非接入点(AP) STA (S卩，非AP STA1、非AP STA3以及非AP STA4)；作为提供分配服务的STA的AP STA (即，AP STAl和AP STA2)，以及连接多个AP STA (即，AP STAl 和AP STA2)的分配系统(DS)。在基础BSS中，AP STA管理该BSS的非AP STA0另一方面，IBSS是在ad-hoc模式下运行的BSS。由于IBSS并不包括AP，所以并不存在用于以集中式方式执行管理功能的集中式管理实体。即，IBSS以分布式方式管理非 AP STA。此外，在IBSS中，全部的STA可以由移动STA组成，并且由于不允许到DS的接入， 所以配置的是设备齐全的网络。STA是包括符合电气与电子工程师协会(IEEE)802. 11标准的无线介质物理层接口和介质访问控制(MAC)的任意功能介质，并且在宽泛的意义上包括AP和非AP STA0用于无线通信的STA包括处理器和收发机，并且还包括用户接口、显示装置等等。处理器是被设计为产生将通过无线网络进行发送的帧或处理通过无线网络接收的帧的功能单元，并且执行各种功能来控制STA。收发机功能性地连接到处理器，并且是被设计为通过无线网络发送以及接收针对STA的帧的功能单元。在STA中，非AP STA( S卩，STA1、STA3、STA4和STA5)是由用户操作的便携式终端。 非AP STA可以简单地称为STA。非AP STA还可以称为终端、无线发送/接收单元(WTRU)、 用户设备(UE)、移动站(MQ、移动终端、移动用户单元等。在下面的描述中，在TV空白频谱中运行的非AP STA将被称为‘非APWS STA，或简单地称为‘WS STA，。AP( S卩，APl和AP2)是通过无线介质为相关联的STA提供到DS的接入的功能实体。虽然在原则上，包括AP的基础BSS中的非AP STA之间的通信是经由AP来执行的，但是在建立了直接链路的情况下，非AP STA可以执行直接通信。除了接入点的术语以外，AP 还可以称为集中式控制器、基站(BS)、node-B、基站收发机系统(BTS)、站点控制器等。在下面的描述中，在TV空白频谱中运行的AP STA将被称为‘WS AP’。可以通过使用DS来互连多个基础BSS。扩展服务集(ESQ是通过使用DS连接的多个BSS。包括在ESS中的STA可以彼此通信。在同一 ESS中，非AP STA可以在执行无缝的通信的同时从一个BSS移动到另一 BSS。DS是一个AP与另一个AP进行通信的机制。通过使用DS，AP可以发送针对与该 AP所管理的BSS相关联的STA的帧，或者在STA中的任何一个移动到另一 BSS时发送帧，或者向诸如有线网络之类的外部网络发送帧。DS不必是网络，并且在其格式上没有限制，只要可以提供IEEE 802. 11中指定的特定分配服务即可。例如，DS可以是诸如网状网之类的无线网络，或者可以是用于互连AP的物理结构。为了接入网络，STA首先执行搜索该STA可以加入的网络的过程。在加入无线网络之前，STA必须识别兼容的网络，并且识别特定区域中存在的网络的过程称为扫描。下面的表1示出了可以用于扫描过程的参数的类型及其简要描述。表 权利要求
1.一种在无线局域网中扫描空白区域的信道的方法，所述方法包括以下步骤从扫描站向响应站发送请求帧；从所述响应站接收作为对所述请求帧的响应的响应帧，其中，所述响应帧包括空白映射，所述空白映射包括关于所述空白区域中的各个空白信道是否被现有用户占用的信息； 以及基于所述空白映射扫描所述空白区域的信道。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤在发送所述请求帧之前，由所述扫描站侦听所述空白区域的信道。
3.如权利要求2所述的方法，其中，如果发现所述空白区域中的不具有现有用户的未被占用信道，则发送所述请求帧。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述请求帧是在所述未被占用信道上向所述响应站发送的。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述请求帧包括所述空白区域的信道的扫描结果。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述空白映射包括侦听信道号和侦听报告，所述侦听报告指示与所述侦听信道号相对应的空白信道的侦听结果。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述侦听报告包括主要用户比特，其指示在与所述侦听信道号相对应的空白信道中是否存在现有用户。
8.如权利要求7所述的方法，其中，侦听报告还包括未知用户比特，其指示在于所述侦听信道号相对应的空白信道中是否存在未知用户。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述空白映射还包括侦听时间，其包括与已经执行侦听的时间段有关的信息。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述空白映射包括在所述请求帧的帧体中。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求帧是探测请求帧，并且所述响应帧是探测响应帧。
12.如权利要求1所述的方法，其中，所述请求帧是WSM请求的管理帧，并且所述响应帧是WSM响应的管理帧。
13.如权利要求1所述的方法，其中，扫描所述空白区域的信道的步骤包括基于所述空白映射确定未被占用信道；以及扫描所述未被占用信道。
14.一种无线装置，包括收发机，其被配置为接收响应帧，所述响应帧包括空白映射，所述空白映射包括关于所述空白区域中的各个空白信道是否被现有用户占用的信息；以及处理器，其被配置为基于所述空白映射扫描所述空白区域的信道。
全文摘要
提供了一种在无线局域网中扫描空白区域的信道的方法和装置。响应帧包括空白映射，该空白映射包括关于空白区域中的各个空白信道是否被现有用户占用的信息。基于该空白映射扫描空白区域的信道。
文档编号H04W84/12GK102484845SQ200980161376
公开日2012年5月30日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年9月9日
发明者石镛豪, 金银善 申请人:Lg电子株式会社