用于差异化快速初始链路建立的系统和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本发明要求2013年3月8日递交的发明名称为"用于差异化快速初始链路建立的 系统和方法（System曰ndMethodforDifferenti曰tedFastIniti曰ILinkSetup) "的第 61/775, 126号美国临时申请，W及2013年7月23日递交的发明名称为"用于差异化快速 初始链路建立的系统和方法（SystemsandMethodsforDifferentiatedFastInitial LinkSetup)"的第13/948, 452号美国非临时申请的在先申请优先权，该两项在先申请的内 容W引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。
技术领域
[0003] 本发明设及一种用于无线通信的系统和方法，并且在具体实施例中，设及一种提 供差异化快速初始链路建立的系统和方法。
【背景技术】
[0004] 图1示出用于通用广告服务（GA巧和接入网络查询协议（ANQP)操作的系统100。 该系统包括站（STA) 102、接入点（AP) 104、服务提供商网络106、漫游集线器108、和归属位 置寄存器化LR)ll〇。各种组件可W如图1中所示进行布置。首先，用户102选择连接至 Wi-Fi,并且用户的设备扫描可用热点。I邸E802.IluGAS用于在认证之前在网络中的终端 与服务器之间提供广告协议帖的层2传输。电气与电子工程师协会（I邸巧802.IluANQP 用于发现网络的不同特征和可用服务。然后，设备继续认证过程。 阳0化]STA102可W是图1中所示设备中的任何一种，如蜂窝电话、膝上型计算机、平板 电脑、智能传感器、手持或消费电子设备，W及具有可W与Wi-Fi网络交互的Wi-Fi接口的 其它用户设备。运些设备还可能能够与诸如蜂窝网络的其它类型的通信网络进行交互。AP 104和一个或多个STA102可W形成基本服务集度SS)，BSS是IE邸802. 11无线局域网 (WLAN)的基本构建块。AP104可W与AP控制器或ANQP服务器通信，它们可W与AP104 并置或不与AP104并置。BSS通常可W由服务集标识符（SSID)标识，SSID由AP104配置 并且可W由其进行广播。
[0006] 预期由于通信技术的进步，WiFi系统将利用提高的网络容量支持大量站（STA)。 换言之，接入点（A巧应该能够同时处理移动设备进入和离开WiFi域时的大量通信请求。 例如，当列车停止时，在火车站中，许多正在进行视频流或浏览互联网的WiFi用户可能在 同一时间走出列车，并尝试与车站中的AP关联并继续他们的视频或互联网浏览。在停电地 区，智能仪表需要传输提醒分销商将对其停电的"即将停电"通知消息。另外，在长时间停电 后，多个设备如智能仪表可能尝试与AP重新关联。在此类情况下，具有不同类型的消息的 大量STA可能W突发方式与AP通信。然而，由于载波侦听多址访问与冲突避免（CSMA/CA) 的竞争性质，同时通信将引起冲突，从而导致长信道接入时延。过长的接入时延不仅会引起 移动设备的更多能耗，而且还会危害提供多媒体服务的服务质量（QoS)。因此，应当考虑支 持多种类型的STA的WiFi系统中QoS感知网络关联。
【发明内容】
[0007] 根据实施例，一种在无线启用网络组件中的用于无线局域网中差异化快速初始链 路建立的方法包括：确定用于初始链路建立的站类型的类别；确定用于每种站类型的初始 链路建立条件，其中所述初始链路建立条件指定用于每种站类型的关联优先级；W及向多 个站广播初始链路建立条件，其中所述站根据所述站类型和初始链路建立条件确定立即还 是一段持续时间后与所述无线启用网络组件关联。
[0008] 根据另一实施例，一种用于无线局域网中差异化快速初始链路建立的网络组件包 括：处理器，W及存储用于由所述处理器执行的程序的计算机可读存储介质，所述程序包括 执行W下操作的指令：确定用于初始链路建立的站类型的类别；确定用于每种站类型的初 始链路建立条件，其中所述初始链路建立条件指定用于每种站类型的关联优先级；W及向 多个站广播初始链路建立条件，其中所述站根据所述站类型和初始链路建立条件确定立即 还是一段持续时间后与所述无线启用网络组件关联。
[0009] 根据另一实施例，一种在无线通信设备中的用于与无线接入点（A巧关联的方法 包括：从所述AP接收初始链路建立（IL巧条件，其中所述ILS条件标识多种不同站类型W 及何时所述不同站类型被授权尝试与所述AP关联；确定所述无线通信设备的站类型；W及 在针对所述无线通信设备的所述站类型的所述ILS条件中所指定的时间开始与所述AP关 联。
[0010] 根据另一实施例，一种配置成用于无线局域网中差异化快速初始链路建立的网络 组件包括处理器，W及存储用于由所述处理器执行的程序的计算机可读存储介质，所述程 序包括执行W下操作的指令：从所述AP接收初始链路建立（IL巧条件，其中所述ILS条件 标识多种不同站类型W及何时所述不同站类型被授权尝试与所述AP关联；确定所述无线 通信设备的站类型；W及在针对所述无线通信设备的所述站类型的所述ILS条件中所指定 的时间开始与所述AP关联。
【附图说明】
[0011] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的W下描述，其中： 阳01引图1示出用于通用广告服务（GA巧和接入网络查询协议（ANQP)操作的系统；
[0013] 图2示出用于传送数据的网络；
[0014] 图3示出用于WiFi或IE邸802. 11WLAN系统的分布式信道接入值CA)方案；
[0015] 图4示出根据IE邸802. 11的网络链路关联和认证过程；
[0016] 图5示出用于通过向每个WiFi设备分配关联优先级类来提供基于QoS的关联的 实施例方法；
[0017] 图6示出实施例差异化初始链路建立（IL巧单元格式； 阳01引图7示出实施例ILSC信息字段格式；
[0019] 图8示出实施例供应商特定类别子字段格式；W及
[0020] 图9为可W用于实施各种实施例的处理系统。
【具体实施方式】
[0021] 下文将详细论述当前优选实施例的实现和使用。然而，应了解，本发明提供可在各 种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明实现和使用 本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0022] 预期由于先进的通信技术，WiFi系统将利用提高的网络容量支持大量STA。换言 之，接入点（A巧应该能够在移动设备进入和离开WiFi域时同时处理大量通信请求。例如， 当列车停止时，在火车站中，许多正在进行视频流或浏览互联网的WiFi用户可能在同一时 间走出列车，并尝试与车站中的AP关联并继续他们的视频或互联网浏览。又如，在停电地 区，智能仪表需要传输提醒分销商将对其停电的即将停电通知消息。另外，在长时间停电 后，多个设备如智能仪表将尝试与AP重新关联。在此类情况下，具有不同类型的消息的大 量STA将W突发方式与AP通信。
[0023] 然而，由于CSM/CA的竞争性质，同时通信将引起冲突，从而导致长信道接入时 延。过长的接入时延不仅会引起移动设备的更多能耗，而且还会危害提供多媒体服务的服 务质量（QoS)。因此，支持多种类型的STA的WiFi系统中QoS感知网络关联是有益的。
[0024] 在IE邸802. 11TGai中已经提出了几种通过通用广告服务（GA巧和接入网络查 询协议（ANQ巧设计来改进网络发现和网络关联的方法。华为提出了GAS控制和GAS查询优 化W通过允许STA检索多个AP的信息W便于网络关联。邸DI实验室提出了减少不必要的 探测请求和响应消息W避免网络关联阶段中的严重冲突W及由此导致的过长时延。运些建 议的主要目的是减少关联时延和便于快速链路建立，而不考虑不同业务流的QoS要求。在 真实的网络场景中，当大量设备尝试W突发方式尝试网络关联时，由于网络的有限容量，并 非所有的流都可W在一定时间间隔期间成功地与AP关联。在运种情况下，确保高优先级设 备首先关联是重要的。 阳0巧]在一个实施例中，一种用于提供WiFi网络中差异化关联的方法包括向共享WiFi网络的信道的多个站（STA)分配不同的关联优先级类型（或优先级类别），其中具有较高关 联优先级类的STA在通过共享信道开始与AP关联之前等待更短的时间。AP向STA广播初 始链路建立条件。在一个实施例中，初始链路建立条件包括差异化初始链路建立单元。初 始链路建立条件为STA提供允许STA根据由AP指定的类型对其自身进行分类，并在由初始 链路建立条件指定的时间开始与AP关联。一些STA可W被指示立即关联，而其它类别或类 型的STA可W被指示在开始与AP关联之前等待直至指定时间到期。
[00%] 在另一实施例中，一种用于提供WiFi网络中差异化关联的方法包括：在STA处确 定用于STA的关联优先级类，进入休眠模式，持续对应于所确定的关联优先级类的持续时 间，W及在持续时间结束之后在STA与WiFi网络的接入点（A巧之间开始关联过程。
[0027] 在另一实施例中，一种配置成支持WiFi网络中差异化关联的AP组件包括：处理 器，W及存储用于由所述处理器执行的程序的计算机可