用于在无线lan系统中扫描多个频带的方法及装置的制造方法_4

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MHz至698MHz的频段中允 许所有未经许可的装置的操作。然而,在54MHz至60MHz、76MHz至88MHz、174MHz至216MHz 以及470MHz至512MHz的频段中允许仅在固定装置之间的通信。固定装置是指仅在给定位 置处发送信号的装置。IEEE802. 11TVWS装置是指在TVWS频谱中使用IEEE802. 11介质 访问控制(MAC)层和物理层(PHY)操作的未经许可的装置。
[0117] 希望使用TVWS的未经许可的装置应当为经许可的装置提供保护功能。因此,在 TVWS中开始信号发送之前,未经许可的装置必须确认经许可的装置是否占用相应频带。为 此,未经许可的装置可以通过执行频谱感测来确定相应频带是否正在被经许可的装置使 用。频谱感测机制包括功率检测方案和特征检测方案。如果在特定信道上接收到的信号的 强度高于规定值或者如果检测到DTV前导码,则未经许可的装置可以确定经许可的装置正 在使用该特定信道。如果确定经许可的装置正在与未经许可的装置当前使用的信道紧邻的 信道上使用,则该未经许可的装置应当降低其发送功率。
[0118] 在频谱感测机制中,感测持续时间为10ms或更长,该感测持续时间相对较长,导 致STA的相对高的功耗。特别地,感测持续时间与检测到经许可的装置的信号的可能性成 比例,因此当感测持续时间被延长时,检测到经许可的装置的信号的可能性增大。
[0119] 能够支持多个频带(例如,2. 4GHz、5GHz和TVWS频带)的STA可以被称为多频带 STA。根据照惯例定义的扫描操作,为了发现正在特定频带中操作的AP,STA需要移动(或 切换)到该特定频带并且然后执行扫描操作(例如,信标帧侦听或者探测请求/响应帧发 送和接收)。根据常规的扫描操作,为了使正在第一频带中操作的多频带STA发现正在第 二频带中操作的AP,该多频带STA应当移动(或切换)到第二频带并且执行扫描。当多频 带STA执行扫描操作时,由于当多频带STA移动(或切换)到另一频带时消耗的时间会出 现扫描延迟。
[0120] 为了解决这个问题,本发明提出了一种多频带扫描机制。该多频带扫描机制是指 这样的机制:支持多个频带的STA使用当前使用的频带(或当前工作频带)发现正在另一 频带(对应于支持STA的操作但是STA没有正被使用或正在操作的频带)中操作的AP。也 就是说,本发明提出了一种用于使得多频带STA即使在不需要从第一频带移动到第二频带 的情况下(或者在不需要在操作频带之间进行切换的情况下)也能够发现正在第二频带中 操作的AP的方法。虽然将基于IEEE802. 11WLAN系统对本发明的多频带扫描机制进行描 述,但是本发明的范围不限于此。
[0121] 例如,假定存在支持IEEE802.lla/b/g标准(在2. 4GHz或5GHz的频带中操作的 802. 11MAC/PHY标准)和IEEE802.llaf标准(在TVWS中操作的 802. 11MAC/PHY标准) 二者的STA和AP,并且假定STA在2. 4GHz的频带(或者工业、科学和医疗(ISM)无线电频 带)中根据扫描机制发现AP并且与AP关联。
[0122] 为了获得AP的TVWSBSS信息,STA可以在STA当前连接到AP的2. 4GHz的ISM 频带中发送探测请求帧并且从该AP接收探测响应帧(这里,TVWSBSS信息表示在TVWS中 操作的AP的BSS的信息并且可以包括例如诸如时间戳、信标间隔、能力、SSID、被支持速率、 信道编号和功率限制的信息)。由STA发送到AP的探测请求帧包括STA希望发现的操作 类信息(在这种情况下,操作类对应于被应用于无线装置的规则的集合(例如,信道开始频 率、信道间隔、信道集和行为极限集))。接收到包括操作类信息的探测请求帧的AP可以将 被STA发现的操作类中操作的TVWSBSS信息包括在探测响应帧中进行发送。如果由STA 请求的操作类不被AP支持,则AP不向STA发送探测响应帧。
[0123] 常规的主动扫描机制是这样的方案:STA通过在相应信道上发送探测请求帧来发 现在STA正在扫描(即,STA正在操作)的信道上操作的AP。更具体地,从STA接收到探测 请求帧的AP通过探测响应帧将在接收到探测请求帧的信道上操作的AP的BSS信息发送给 STA〇
[0124] 根据本发明中提出的多频带扫描机制,为了发现在除了STA正在其上操作的信道 (例如,第一信道)以外的信道(例如,第二信道)上操作的AP,如果STA在第一信道上将 包括关于STA希望发现的第二信道的信息的探测请求帧发送给AP,则接收到探测请求帧的 AP通过探测响应帧将在第二信道上操作的AP的BSS信息发送到STA。
[0125]另外,STA可以请求针对除了当前使用的信道(即,在其上发送探测请求帧的信 道)以外的信道(由STA支持的操作类或者由STA支持但是包括除了当前使用的信道以外 的信道的操作类)的扫描(或者针对在另一信道/操作类上操作的BSS的恢复)。STA请 求针对一个或更多个信道/操作类的发现/扫描。也就是说,STA可以同时请求针对当前 使用的信道和其它信道/操作类的扫描。
[0126] 通过探测响应帧提供的BSS信息(S卩,关于STA请求扫描的操作类的BSS信息) 可以包括时间戳、信标间隔、能力、SSID、被支持速率、跳频(FH)参数集、直接序列(DS)参数 集、无竞争(CF)参数集和IBSS参数集。根据本发明的多频带扫描方法,接收到用于请求针 对一个或更多个信道/操作类的扫描的探测请求帧的AP可以响应于该探测请求帧而将包 括关于所述一个或更多个信道/操作类中的每一个的BSS信息的探测响应帧发送到STA。
[0127] 图9是例示了根据本发明的多频带扫描方法的图。
[0128] STA可以在步骤S910中向AP发送请求帧。请求帧的目的地地址可以被设置为由 STA访问的特定AP的MAC地址。另选地,请求帧的目的地地址可以被设置为广播地址。例 如,在步骤S910中发送的请求帧可以是探测请求帧。
[0129] 请求帧包括操作类信息元素。该操作类信息元素可以表示已发送请求帧的STA希 望发现(或扫描)的操作类。为了确认是否存在支持相应操作类的AP(或者在该相应操作 类中操作的AP),STA发送包括关于希望被发现的操作类的信息的请求帧。STA确认是否存 在在该相应操作类中操作的AP,以便当存在在该相应操作类中操作的AP时连接到该AP或 者与该AP关联。这种操作基于STA能够在该相应操作类中操作的前提。因此,STA希望发 现的操作类信息元素可以对应于由STA支持的操作类。
[0130] 在步骤S920中,AP可以响应于在步骤S910中从STA接收到的请求帧而向STA发 送响应帧。例如,步骤S920的响应帧可以是探测响应帧。
[0131] 响应帧包括在由STA发现的操作类(或者由STA支持的操作类)中操作的AP的 BSS信息。如果AP不在STA请求发现的操作类中操作,则AP可以不向STA发送响应帧。
[0132] 另外,请求帧(步骤S910)中包括的操作类信息元素可以包括关于一个或更多个 操作类的信息。为了支持针对多个操作类的扫描,关于所述多个操作类的信息被包括在请 求帧中。例如,当在2. 4GHz的频带中操作(例如,根据IEEE802.llb/g标准操作)的STA 发送请求帧时,可以假定在该请求帧中包括操作类信息元素并且这些操作类信息元素被设 置为指示5GHz的频带的特定操作类和TVWS频带(例如,512MHz至698MHz的频带)的特 定操作类的值。在接收到请求帧时,AP可以将包括关于支持5GHz的频带的特定操作类和 TVWS频带的特定操作类的BSS的信息的响应帧(步骤S920)作为响应发送到STA。于是, 即使STA在2. 4GHz的频带中操作(或者即使STA在2. 4GHz的频带中发送请求帧),STA也 可以获得5GHz的频带和TVWS频带中的BSS信息。
[0133] 根据本发明,在从STA接收到请求帧(步骤S910)时,当相邻AP在STA请求发现 的操作类(或者由STA支持的操作类)中操作时,AP可以将包括该相邻AP的BSS信息的 响应帧(步骤S920)发送到STA。也就是说,由AP发送的响应帧可以包括一个或更多个相 邻AP信息字段。
[0134] 表1示出了针对多频带扫描方案的探测请求帧格式。
[0135][表1]
[0136]
[0137] 表1例示了探测请求帧中包括的信息的示例。本发明的范围不限于表1,并且探测 请求帧可以包括表1的示例性字段的一部分或者还可以包括未在表1中示出的字段。
[0138] 为了支持多频带扫描,探测请求帧可以至少包括在表1中示出的字段当中的被支 持操作类字段。
[0139] 关于在本发明中提出的探测请求帧中包括的被支持操作类的信息包括与在本发 明的以上示例中描述的STA请求发现的操作类对应的信息。
[0140]图10是例示了被支持操作类信息元素的示例性格式的图。
[0141] 元素ID字段可以被设置为指示关联元素对应于操作类信息元素的值,并且可以 由一个八位字节的长度限定。
[0142] 长度字段可以被设置为表示在该长度字段之后的字段的长度的值(这个值可以 由长度参数来表示),并且可以由一个八位字节的长度限定。
[0143] 当前操作类字段可以被设置为表示正在操作或者正在被使用的操作类的值,并且 可以由一个八位字节的长度限定。
[0144] 操作类列表字段可以被设置为表示STA请求发现的操作类的值。也就是说,操作 类列表字段可以被设置为表示除了由STA支持的当前操作类以外的操作类的值。操作类列 表字段可以由与通过从由长度字段指示的值(即,长度)中减去一而得到的值对应的八位 字节长度限定。
[0145]当接收到包括STA的被支持操作类字段的探测请求帧时,如果存在支持与STA的 被支持操作类相同的操作类的BSS(包括相邻AP的BSS),则AP可以通过探测响应帧将相应 BSS的BSS信息提供到STA。
[0146] 探测响应帧可以包括在除了STA的当前操作类以外的操作类中操作的BSS的BSS 信息。在这种情况下,探测响应帧可以包括关于支持除了STA的当前操作类以外的操作类 的BSS操作的信道编号的信息。为此,探测响应帧可以包括多频带信道信息元素。
[0147]图11是例示了多频带信道信息元素的示例性格式的图。
[0148] 元素ID字段可以被设置为指示关联元素对应于多频带信道信息元素的值,并且 可以由一个八位字节的长度限定。
[0149] 长度字段可以被设置为表示在该长度字段之后的字段的长度的值,并且可以由一 个八位字节的长度限定。
[0150]多频带信道信息元素的操作类字段和信道编号字段指示特定BSS操作的操作类 和信道编号,并且各个字段的长度可以被限定为一个八位字节。在这种情况下,可以通过探 测响应帧来提供特定BSS的BSS信息。
[0151]图12是例示了多频带信道信息元素的另一示例性格式的图。与图11的多频带信 道信息元素相比,图12的多频带信道信息元素还包括目标信标传输时间(TBTT)偏移字段。
[0152]TBTT是指示BSS(或AP)应当发送信标的时间的值,并且以时间单位(TU) (TU可以 按照微秒(Us)为单位来限定,例如1024ys)来表示。
[0153] TBTT偏移字段被设置为指示用于确定在由多频带信道信息元素的操作类字段和 信道编号字段指示的特定信道上操作的BSS的TBTT的偏移的值。
[0154] 例如,在2. 4GHz的频带中操作的STA可以在将探测请求帧发送到第一AP(例如, 在2. 4GHz的频带中操作的AP)的同时使用被支持操作类字段来指示STA支持在5GHz的频 带或TVWS频带中的操作类。然后,第一AP可以通过探测响应帧将在5GHz的频带或TVWS 频带中操作的BSS(
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