CN102948091A - 在无线lan系统中收发数据的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线LAN系统中的站点发送数据的方法，该方法包括以下步骤：从接入点接收控制信息，该控制信息包含指示站点组的构成的站点组构成信息和关于分配给各个站点组的资源的上行资源分配信息；基于控制信息来确定站点所属的站点组；以及通过与确定的站点组中的其它站点进行竞争来向接入点发送上行数据。

Description

在无线LAN系统中收发数据的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线局域网（WLAN），更具体地，涉及通过向站点组（station group）分配资源来收发数据的方法和设备。
背景技术
随着信息通信技术的发展，近来已开发出各种无线通信技术。在这些无线通信技术中，无线局域网（WLAN）是利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）等便携式终端而使得能够在家庭或者商业场所或者在提供特定服务的区域中以无线方式进行因特网接入的技术。
自从在1980年2月建立了电气和电子工程师协会（IEEE）802，即，针对WLAN技术的标准化组织以来，已经进行了很多标准化工作。在初始的WLAN技术中，根据IEEE 802.11，利用跳频、扩频、红外通信等而使用2.4GHz的频率以支持1到2Mbps的数据速率。最近，利用正交频分复用（OFDM），WLAN技术可以支持高达54Mbps的数据速率。另外，IEEE 802.11正在发展或商业化各种技术的标准，这些技术诸如是服务质量（QoS）改善、接入点协议兼容、安全增强、无线电资源测量、车载环境下的无线接入、快速漫游、网状网、与外部网络的协作、无线网络管理等。
在IEEE 802.11中，通过使用2.4GHz的频带，IEEE 802.11b支持高达11Mbps的数据速率。
在IEEE 802.11b之后被商业化的IEEE 802.11a使用5GHz的频带而不是2.4GHz的频带，因而与非常拥塞的2.4GHz的频带相比显著减少了干扰的影响。另外，IEEE802.11a利用OFDM技术将数据速率提高到54Mbps。然而，不利地，IEEE 802.11a具有比IEEE 802.11b短的通信距离。类似于IEEE 802b，IEEE 802.11g利用2.4GHz的频带而实现了高达54Mbps的数据速率。由于其向后兼容性，IEEE 802.11g受到关注，并且其在通信距离上优于IEEE 802.11a。
IEEE 802.11n是相对近期引入的技术标准，被用于克服被认为是WLAN的缺陷的受限的数据速率。IEEE 802.11n旨在提高网络速度和可靠性并且扩大无线网络的操作距离。更具体地，IEEE 802.11n支持高吞吐量（HT），即，高达540Mbps或更高的数据处理速率，并且是基于在发送机和接收机中均使用多个天线以使传输误差减到最小并优化数据速率的多输入多输出（MIMO）技术。
另外，该标准可以使用发送多个副本的编码方案来提高数据可靠性，并且还可以使用OFDM来支持更高的数据速率。
IEEE 802.11媒体访问控制（MAC）机制的基本接入机制是与二进制指数退避组合的载波侦测多接入冲突避免（CSMA/CA）。CSMA/CA还被称为IEEE 802.11MAC的分布协调功能（DCF），并且基本上采用“对话前监听”接入机制。在这种类型的接入机制中，站点（STA）在开始发送之前监听无线信道或者媒体。作为监听的结果，如果检测到媒体未被使用，则正在监听的STA开始进行发送。否则，如果检测到媒体正在被使用，则STA不开始进行发送，而是进入通过二进制指数退避算法确定的延迟时段。
除了STA直接监听媒体的物理载波检测以外，CSMA/CA机制还包括虚拟载波检测。虚拟载波检测设计用于补偿物理载波检测的限制，如隐藏节点问题。针对虚拟载波检测，IEEE 802.11MAC使用网络分配向量（NAV）。NAV是由当前正在使用媒体或者具有使用媒体的权限的STA向另一个STA发送的值，用于指示在该媒体返回到可用状态前的剩余时间。因此，设定到NAV的值对应于发送对应的帧的STA为使用该媒体而保留的时段。
设定NAV的其中一个过程是请求发送（RTS）帧和允许发送（CTS）帧的交换过程。RTS帧和CTS帧包括用于向接收STA报告即将到来的帧传输的信息并因而能够延迟接收STA的帧传输。
信息可以被包括在RTS帧和CTS帧的持续时间字段中。在进行RTS帧和CTS帧的交换之后，源STA向目的地STA发送要发送的实际帧。
图1是示出包括上述DCF的IEEE 802.11MAC架构的图。
参照图1，通过使用DCF服务而提供了点协调功能（PCF）和混合协调功能（HCF）。HCF包括增强的分布式信道接入（EDCA）和HCF受控信道接入（HCCA）。对于不支持服务质量（QoS）的STA，不存在HCF，而对于支持QoS的STA，DCF和HCF两者都存在。PCF是针对全部STA的任意功能。
另外，IEEE 802.11n标准规定了省电多重轮询（PSMP）协议。在基于PSMP协议的操作中，高吞吐量（HT）接入点（AP）向与HPAP相关联的各个HT非AP STA（在下文中，称为HT STA）或者特定组的HT STA分配下行发送时间（DTT）和上行发送时间（UTT），并且HT STA仅在分配给该HT STA的DTT和UTT期间与HTAP通信。
发明内容
技术问题
在现有的省电多重轮询（PSMP）中，由于资源被分配给各个站点，当大量的站点被逐个安排时，导致明显大的开销，这会导致低效的资源管理。
因此，本发明旨在提供一种发送各个站点组的站点分组信息和上行资源分配信息的方法。
另外，本发明旨在提供一种在PSMP过程方法中发送针对站点组的站点分组信息和上行资源分配信息的方法，并且新定义了用于该方法的竞争阶段。
另外，本发明旨在提供一种利用位图或关联标识符（AID）向站点报告关于指示包括该站点的站点组的标识信息的方法。
技术方案
根据本发明的实施方式，一种无线局域网系统中的站点发送数据的方法包括：从接入点接收控制信息，所述控制信息包括指示站点组的构成的站点组构成信息和关于分配给各个站点组的资源的上行资源分配信息；基于所述控制信息确定所述站点所属的站点组；通过与确定的站点组中的其它站点竞争来向所述接入点发送上行数据。
所述上行资源分配信息可以指示分配给各个站点组的时间信息和频率信息中的至少一项。
所述时间信息可以包括所述站点组中的各个站点通过彼此竞争向所述接入点发送上行数据的开始时间、持续时间和结束时间。
所述控制信息可以利用省电多重轮询（PSMP）帧来发送。
所述上行数据可以利用竞争阶段发送到所述接入点，并且所述竞争阶段可以位于下行阶段之前，或者在所述下行阶段与上行阶段之间，或者位于所述上行阶段之后。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种无线局域网系统中操作省电多重轮询（PSMP）的方法，所述PSMP操作包括发送阶段、下行阶段、上行阶段和竞争阶段，并且所述竞争阶段是包括至少一个站点的站点组中的站点通过与所述站点组中的其它站点竞争而向接入点发送上行数据的持续时间。
所述竞争阶段可以位于所述下行阶段之前，或者位于在所述下行阶段与所述上行阶段之间，或者位于所述上行阶段之后。
所述PSMP帧还可以包括PSMP站点（STA）信息（Info）Fixed字段。所述PSMPSTA Info Fixed字段可以包括指示所述竞争阶段的位置的偏移、持续时间信息和指示所述站点组的构成的站点组构成信息。
所述PSMP STA Info Fixed（PSMP STA信息固定）字段还可以包括STA Info类型（STA信息类型）字段。如果所述STA Info类型字段被设定为“0”或“3”，则所述偏移、所述持续时间信息和所述站点组构成信息可以包括在所述PSMP STA Info Fixed字段中。
所述站点组构成信息还可以包括指示被包括在所述站点组中的站点的信息。
所述PSMP STA Info Fixed字段还可以包括位图控制字段，所述位图控制字段指示位于所述位图控制字段之后的站点组确认信息被以对应于每一个站点的关联标识符（AID）表示还是以位图表示。
根据本发明的又一个实施方式，一种无线局域网系统中的站点接收和发送数据的方法，该方法包括：利用省电多重轮询（PSMP）帧从接入点接收PSMP站点信息固定字段，该字段包括位图控制字段，该位图控制字段指示用于表示标识信息的格式，所述标识信息指示所述站点的PSMP组地址。表示所述标识信息的格式被表示为与各站点相对应的关联标识符（AID）或表示为位图。
指示所述PSMP组地址的所述标识信息可以位于所述位图控制字段之后。
所述位图控制字段的第一个比特可以指示用于表示所述标识信息的格式。
如果所述标识信息以位图表示，则所述位图控制字段的除第一个比特以外的剩余比特可以表示偏移，所述偏移指示所述位图中包括的零的数量。
有益效果
本发明具有的优点在于：由于通过对无线局域网（WLAN）系统中的站点进行分组来分配要用于上行的资源，在降低竞争级别的同时确保了服务质量（QoS）。
另外，本发明具有的优点在于：由于通过省电多重轮询（PSMP）操作过程向站点组分配上行资源，通过控制站点的竞争级别而降低了功耗。
另外，本发明具有的优点在于：由于站点组信息被发送到站点，站点组可以动态地改变。
附图说明
图1是示出包括分布式协调功能（DCF）的电气电子工程师协会（IEEE）802.11媒体访问控制（MAC）架构的图。
图2是示出根据本发明的实施方式的极高吞吐量（VHT）无线局域网（WLAN）系统的示例性结构的示意图。
图3是示出根据本发明的实施方式的站点110和接入点120的框图。
图4是示出图2的WLAN系统中的数据发送的连接过程的流程图。
图5是作为可应用于具有多个网络接口卡（NIC）（每一个接口卡具有独立的无线电接口）的极高吞吐量（VHT）系统的协议示例的多射频统一协议（MUP:multi-radiounification protocol）的框图。
图5示出根据本发明的实施方式的应用于PSMP过程的PSMP操作的框图。
图6（a）示出业务指示图（TIM）要素格式的示例。
图6（b）示出局部虚拟位图的示例。
图7是示出在VHT WLAN系统中可应用PSMP过程的省电多重轮询（PSMP）操作的的示例的图。
图8是示出可在VHT WLAN系统的PSMP过程中使用的PSMP帧中包括的一些要素的图。
图9示出PSMP帧中的PSMP报头字段格式的示例。
图10示出了PSMP站点（STA）信息（Info）Fixed字段格式的示例。图10（a）示出按组寻址PSMP STA信息固定（PSMP STA Info Fixed）字段格式的示例。图10（b）示出单独寻址PSMP STA Info Fixed字段格式的示例。
图11（a）示出根据本发明的实施方式的包括至少一个站点组的WLAN系统模型的示例。
图11（b）示出通过基于图11（a）向各个站点组分配上行资源来发送上行数据的示例。
图12（a）到图12（c）示出根据本发明的第一实施方式的PSMP过程。
图13示出根据本发明的第一实施方式的包括涉及竞争阶段的信息的PSMP STAInfo Fixed字段的格式的示例。
图14（a）和图14（b）是示出根据本发明的第一实施方式的接入点和站点的操作的流程图。
图15（a）和图15（b）示出根据本发明的第二实施方式的PSMP STA Info Fixed字段格式的示例。
图16（a）和图16（b）示出将图15（a）和图15（b）应用于PSMP过程的竞争阶段的示例。
具体实施方式
下面将参照附图来详细地描述本发明的示例性实施方式。在无线网络系统中，在以下描述的本发明的实施方式中，将采用无线局域网（WLAN）系统作为示例。然而，本发明的实施方式在实际中应在WLAN系统以外的各种无线网络系统中在与WLAN系统相同或者可接受的范围等同地应用于可接受或支持的范围内。另外，可以用各种无线网络系统中的其它术语或措辞替换本发明的实施方式中使用的术语或者措辞。然而，尽管使用了不同的术语或措辞，如果实际含义相同或相似，则认为包括在本发明的范围内。
图2是示出根据本发明的实施方式的VHT WLAN系统的示例性结构的示意图。
参照图2，如VHT WLAN系统这样的WLAN系统包括一个或更多个基础服务集（BSS）。BSS是成功地同步以彼此通信的站点（STA）的集合，而不是指示特定区域的概念。应用本发明的实施方式的WLAN系统是极高吞吐量（VHT）WLAN系统，其在媒体接入控制（MAC）服务AP（SAP）中支持1GHz或更高的超高速数据处理。VHT系统中的BSS称为VHT BSS。
包括一个或更多个VHT BSS的VHT系统可以使用80MHz的信道带宽，但是这仅是为了例示的目的。例如，VHT相同还可以使用60MHz、100MHz或更高的带宽。因此，VHT系统具有多信道环境，其中包括具有例如20MHz的信道带宽的多个子信道。
BSS可分类为基础设施BSS和独立BSS（IBSS）。图2示出了基础设施BSS。基础设施BSS（即，BSS1和BSS2）包括一个或更多个STA（即，STA1、STA3和STA4）、作为提供分发服务的STA的接入点（AP）以及连接多个AP（即，AP1和AP2）的分发系统（DS）。另一方面，由于IBSS不包括AP，所以全部STA都由移动STA构成，并且由于不允许到DS的连接，因而构成了自包含网络。
STA是包括遵循电气电子工程师协会802.11标准的介质接入控制（MAC）和无线接入物理层接口的任意功能介质，并且广义地包括AP和非AP STA两者。在应用本发明的实施方式的VHT WLAN系统中，BSS中包括的STA可以全部是VHT STA，或者VHT STA和遗留STA（即，基于IEEE 802.11n的HT STA）可以共存。
在STA中，非AP STA（即，STA1、STA3、STA4、STA6、STA7和STA8）是用户操作的便携式终端。非AP STA可以简称为STA。非AP STA还可以称为终端、无线收发单元（WTRU）、用户设备（UE）、移动台（MS）、移动终端、移动用户单元等。
AP（即，AP1和AP2）是用于通过无线介质为与AP相关联的STA提供到DS的连接的功能实体。尽管包括该AP的基础设施BSS中的非AP STA之间的通信大体上是通过AP进行的，但是当建立了直接连接时，非AP STA可以进行直接通信。
除了术语AP以外，AP还可以称为中央控制器、基站（BS）、节点B、基站收发机系统（BTS）、站点控制器等。
多个基础设施BSS可利用DS相互连接。扩展服务集（ESS）是利用DS连接起来的多个BSS。ESS中包括的STA可以彼此通信。在同一ESS中，非AP STA可以在进行无缝通信的同时从一个BSS移动到另一个BSS。
DS是用于允许一个AP与另一个AP通信的机构。通过使用DS，AP可以为与AP所管理的BSS关联的STA发送帧，或者在任一个STA移动到另一个BSS时发送帧，或者向如有线网络这样的外部网络发送帧。DS不一定是网络，并且在格式上没有限制，只要能够提供IEEE 802.11中规定的特定分发服务即可。例如，DS可以是如网状网的无线网络，或者可以是用于互联AP的物理结构。
尽管参照图2描述了WLAN系统，但是包括根据本发明的实施方式的WLAN系统在内的无线网络系统不限于此，因而可以通过这些系统的组合来实现或者可以实现为完全不同的系统。
另外，尽管根据本发明的实施方式的无线网络系统可以单独存在，该无线网络系统也可以与移动通信网络、有线/无线因特网这样的其它网络系统相互配合。例如，WLAN系统可以与移动通信网络相互配合以提供漫游服务。更具体地，当WLAN系统提供语音服务时，支持WLAN和WCDMA的双频带双模式（DBDM）终端可以在通过移动通信网络使用语音电话的同时通过在支持WLAN系统的区域中使用WLAN系统来无缝地提供自动漫游。
图3是示出根据本发明的实施方式的站点（STA）110和接入点（AP）120的框图。
STA 110包括控制器111、存储器112和射频（RF）单元113。
尽管未示出，但是STA还包括显示单元、用户接口单元等。
控制器111实现所提出的功能、过程和/或方法。无线接口协议的各个层可以由控制器111实现。
存储器112耦接到控制器111，并且存储用于进行无线通信的参数或协议。也就是说，存储器112存储终端的操作系统、应用和一般文件。
RF单元113耦接到控制器111，并且发送和/或接收RF信号。
另外，显示单元显示终端的各种信息，并且可以使用诸如液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）显示器等已知的元件。用户接口单元可以通过组合诸如键盘、触摸屏等已知的用户接口来构建。
AP 120包括控制器121、存储器122和RF单元123。
控制器121实现所提出的功能、过程和/或方法。无线接口协议的各个层可以由控制器121实现。
存储器122耦接到控制器121，并且存储用于进行无线通信的参数或协议。
RF单元123耦接到控制器121，并且发送和/或接收RF信号。
控制器111和121可以包括专用集成电路（ASIC）、单独的芯片组、逻辑电路和/或数据处理单元。存储器112和122可以包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、闪存存储器、存储卡、存储介质和/或其它等同的存储装置。RF单元113和123可以包括用于处理RF信号的基带电路。当本发明的实施方式在软件中实现时，可以使用用于执行上述功能的模块（即，处理、功能等）来实现上述方法。该模块可存储在存储器112和122中，并且可以由控制器111和121执行。
存储器112和122可以位于控制器111和121的内部或外部，并且可以利用各种已知装置耦接到控制器111和121。
连接过程
图4是示出用于在图2的WLAN系统中的数据发送的连接过程的流程图。
参照图4，WLAN系统100中的STA 110和AP 120之间的数据传输的连接过程包括扫描S410、验证S420和关联S430。STA 110和AP 120通过上述操作S410、S420和S430进行数据传输S440。
扫描S410是利用信标或探测消息搜索相邻AP 120的操作。
扫描S410包括从AP 120周期性地发送的信标消息搜索AP 120的被动扫描和通过发送STA 120的探测请求并接着从AP 120接收包含该AP 120的服务集ID（SSID）、操作速度等的探测响应来选择AP 120的主动扫描。信标消息包含可以被AP 120支持的多个功能（即，速度、加密等）和作为AP所属的服务组的名称的SSID。
验证S420是通过扫描S410选择了适当AP 120的STA 110向该AP 120证明STA110是有效的STA的操作。也就是说，验证S420是与AP 120协商验证过程和加密方案的操作。由于在大多数情况下使用开放系统验证方案，当从STA接收到验证请求时，AP 120无条件地验证。其它强制验证的示例包括基于IEEE 802.1x的EAP-TLS、EAP-TTLS、EAP-FAST、PEAP等。
关联S430是STA 110在验证成功之后接入AP 120的操作。关联S430意味着在STA 110与AP 120之间建立了可识别的连接。当关联S430完成时，STA 110可以通过AP 120与另一个STA通信。
关联S430按照以下方式进行：当STA 110向AP 120发送关联请求时，AP 120发送关联响应，该关联响应包含从另一个STA识别该STA 110的关联ID（AID）。
STA 110和AP 120通过上述操作S410、S420和S430进行数据传输S440。
重新关联类似于关联S430。重新关联是STA 110与不同于所关联的AP 120的另一个AP关联的操作。重新关联是当来自与STA 110关联的AP 120的信号变弱时与另一个新AP建立新连接的操作。
图5是用于作为可应用于具有多个网络接口卡（NIC）（每一个接口卡具有独立的无线电接口）的极高吞吐量（VHT）系统的协议示例的多射频统一协议（MUP）的框图。
参照图5，支持MUP的VHT STA包括多个NIC。在图5中，分别例示了各个NIC，这意味着MAC/PHY模块在各个NIC中独立操作。也就是说，图5的NIC被单独例示以指示NIC是依赖于单独的MAC/PHY协议而操作的逻辑实体。因此，能够将多个NIC实现为物理上彼此标识的功能实体或者实现为一个集成的物理实体。
据本实施方式的一个方面，多个NIC可以被划分为主要无线电接口和一个或更多个次要无线电接口。如果次要无线电接口是复数个，则还可以被划分为第一次要无线电接口、第二次要无线电接口、第三次要无线电接口等。主要无线电接口和次要无线电接口的划分和/或次要无线电接口自身的划分可以是基于策略，或者可以通过考虑信道环境而自适应性地确定。
使用MUP集中管理多个NIC。结果，从外部元件的角度，多个NIC被认为似乎是一个实体。对于这种操作，VHT系统包括虚拟媒体访问控制（V-MAC）。当使用V-MAC时，上层不识别由多个NIC操作多个无线电信道。因此，在VHT系统中，上层通过使用V-MAC而不识别多个无线电。也就是说，提供一个虚拟因特网地址。
省电模式
在WLAN系统100的省电模式（PSM）中，STA 110周期性地重复睡眠状态和活动状态以降低功耗。PSM是当STA不发送数据时或当没有要投送给STA的帧时STA 110为了省电而临时停止功耗大的收发机的操作的模式。
在PSM中，每一个STA 110在这两个状态中的任一个状态下操作，即，睡眠状态和活动状态，并且通过每当有要由STA发送的数据时就从睡眠状态转换到活动状态来发送数据。
另外，总是处于加电状态的AP 120必须能够向处于睡眠状态的STA 110发送分组。为此，处于睡眠模式的全部STA 110必须同时苏醒以确定是否存在要由AP 120向STA 120发送的分组，并且如果存在分组，必须请求发送该分组。这里，因为STA使用与AP 120共同的时钟，所以全部STA 110可以同时苏醒。
当初始地与AP 120关联时，每一个STA 110针对关联请求消息规定作为信标发送周期的倍数的监听间隔，并且如果STA进入睡眠模式，则STA向AP 120通知清醒时段。
在至少该时段期间，AP 120必须缓冲要向STA 120中继的帧。即使在初始阶段不进行这种操作，但由于各STA 110在必要时进入睡眠模式，因此如果存在要向STA发送的帧时，STA可以向AP 120发送其中功率管理字段被设定为“1”的空数据帧，并且在从AP 120接收到确认（ACK）时，STA可以进入睡眠模式。之后，在接收到信标的时间附近，STA 110临时苏醒并等待由AP 120发送的信标消息。
针对处于睡眠模式的STA 110，AP 120缓冲要向STA 110发送的帧。AP 120通过在信标消息中承载该业务指示图（TIM）要素来发送用于枚举必须具有所缓冲的帧的STA 110的列表的TIM要素。也就是说，通过使用信标的TIM要素，AP向每一个STA报告关于是否存在要接收的帧。
如果要由STA接收的帧被缓冲在AP 120中，则STA 110保持活动状态。此外，STA 110向AP 120发送PS-Poll（轮询）帧，因而请求AP 120发送缓冲的帧。如果要由STA发送的帧未缓冲在AP 120中，则STA 110进入睡眠模式。
TIM要素粗略分类为两种类型，即TIM和投送TIM（DTIM）。TIM用于指示单播帧。DTIM用于指示多播/广播帧。
图6（a）示出了TIM要素格式的示例。
如图6（a）所示，TIM要素格式包括要素ID字段、长度字段、DTIM计数字段、DTIM周期字段、位图控制字段和局部虚拟位图字段。
首先，要素ID字段是指示该信息要素是TIM要素的字段。长度字段是指示包括长度字段自身在内的后续字段（即，DTIM计数、DTIM周期、位图控制、局部虚拟位图）的总长度的字段。长度字段的最大值是255，并且单位是八位组（即，1个字节）。DTIM计数字段指示当前TIM要素是否是DTIM，如果不是DTIM，则该字段指示剩余的将要到达的TIM的数量。DTIM周期字段指示使用多少个TIM发送周期来发送DTIM。在位图控制字段中，第一个比特用于指示存在多播/广播帧的情况。剩余的7个比特用于指示后续位图中的偏移。
在局部虚拟位图字段中，以位图格式指出是否存在要发送到各STA的帧。由于根据AID的顺序按顺序分配1到2007，所以如果第四个比特被设定为“1”，则意味着在AP中缓存了要向AID为4的STA发送的帧。
图6（b）示出了局部虚拟位图的示例。
当在位图中将很多比特连续设定为“0”的情况下，使用整个位图是没有效率的。在802.11标准中使用了偏移来解决这个问题。如果从一开始连续地出现“0”，则将这些零全部忽略，并且位图不被标记直至“1”第一次出现为止。在此情况下，把连续出现“0”的持续时间的长度确定为偏移值，并且将该偏移值存储在位图控制字段中。当在最后部分中连续出现“0”的情况下，在位图中也忽略这些零。
省电多重轮询（PSMP）
在下文，将描述VHT WLAN系统中的PSMP过程。
图7是示出在VHT WLAN系统中可应用PSMP过程的PSMP操作的的示例的图。
如图7所示，PSMP操作包括PSMP帧发送阶段、下行（DL）阶段和上行（UL）阶段。PSMP操作可以由PSMP序列表示。PSMP序列是以下帧序列：该序列的第一帧是PSMP帧，该序列包括在零个或更多个PSMP上行发送时间（UTT:uplinktransmission time）中发送的PSMP帧之后在零个或更多个PSMP下行发送时间（DTT:downlink transmission time）中发送的帧。
参照图7，在PSMP操作的第一阶段（即，PSMP帧发送阶段）中，VHT AP多播/广播该PSMP帧。也就是说，PSMP序列的第一帧是PSMP帧，并且该PSMP帧的目的地地址（DA）或接收地址（RA）是特定的组地址。PSMP帧是VHT AP向特定组的STA发送的动作帧，并且可以包括关于DL阶段中的DTT的信息和关于UL阶段中的UTT的信息，也就是说，指示DTT被分配给哪个STA以及UTT被分配给哪个STA的信息。例如，以图7的PSMP序列的情况为例，PSMP帧包括指示DTT1和DTT2分别被分配给STA1和STA2并且UTT1和UTT2分别被分配给STA1和STA2的信息。另外在此情况下，图7的RA1和TA1是针对STA1，图7的RA2和TA2是针对STA2。
在PSMP帧发送阶段结束时，DL阶段在经过特定的帧间间隙（例如，减小的帧间间距（RIFS））过去之后开始。在DL阶段中，即，DTT，STA1在DTT1中转换到活动状态，并且接收从VHTAP发送的多TID块ACK请求帧（MTBA（multi-TID blockACK）请求）和A-MAC协议数据单元（MPDU）。接着，STA1可以进入睡眠状态。
随后，STA2在DTT2中转换到活动状态，并且接收从VHTAP发送的MTBA请求和A-MPDU（即，MPDU1(TID1)和MPDU2(TID2)）。接着，STA2可以返回睡眠状态。
随后，在DL阶段结束之后，UL阶段开始。在UL阶段中，即，UTT中，STA1在UTT1中转换到活动状态，并且向VHTAP发送A-MPDU和MTBA。A-MPDU和MTBA之间可以存在特定的RIFS。接着，STA1可以返回睡眠状态。随后，STA2在UTT2中转换到活动状态，并且向VHT AP发送A-MPDU和MTBA。在此情况下，MTBA可以通过集成到相关的A-MPDU中来发送而不是在附加时刻发送。接着，STA2可以返回睡眠状态。
图8是示出可在VHT WLAN系统的PSMP过程中使用的PSMP帧中包括的一些要素的图。
参照图8，PSMP帧包括帧控制+持续时间字段、RA字段、TA字段、BSSID字段、MGMT动作报头字段、PSMP报头（或PSMP Parameter Set Fixed（PSMP参数设定固定））字段、PSMP STA信息字段和CRC字段。
帧控制+持续时间字段包括WLAN中使用的管理动作帧，例如，用于向相邻STA设定网络分配向量（NAV）的持续时间信息、以及控制VHT相关管理动作帧必须的多种信息。用于帧控制的信息的示例包括协议版本、类型和子类型、到DS（To DS）、来自DS（From DS）、功率管理等，这些仅仅是为了例示。
这里，PSMP帧的类型可以是管理帧，并且其子类型可以是动作帧。
RA字段用于规定PSMP帧的接收STA。在PSMP帧的情况下，RA或DA可以被规定为特定的组地址或者可以被设定成广播地址。TA字段可以被设定成发送PSMP帧的VHT AP的字段。BSSID字段被设定为指示由发送PSMP帧的VHT AP管理的BSS的标识符的值。
MGMT动作报头字段可以包括除上述包括在管理动作字段的报头部分中的信息以外的信息，并且可以称为PSMP参数设定字段。管理动作报头字段限定了PSMP帧中包括的PSMP STA Info字段的数量，并且用于指示是否跟随有其他的PSMP帧，并且用于指示该PSMP的持续时间。
另外，存在两种类型的PSMP STA Info Fixed字段。也就是说，存在当仅在DL阶段中分配用于多播帧发送的时间时使用的按组寻址的PSMP STA Info Fixed字段和用于在DL和UL阶段中分配单播帧发送的时间的单独寻址的PSMP STA Info Fixed字段。
PSMP STA Info Fixed字段包括子字段，即，STA_INFO类型、DTT/UTT开始偏移、DTT/UTT持续时间和STA ID（或PSMP组地址ID）。
STA_INFO类型用于指示PSMP STA Info Fixed字段是对应于单独寻址的情况还是按组寻址的情况。例如，如果STA_INFO类型被设定为“1”，则PSMP STA Info Fixed字段可以具有按组寻址的情况的格式。如果STA_INFO类型被设定为“2”，则PSMPSTA Info Fixed字段可以具有单独寻址的情况的格式。
DTT/UTT开始偏移用于指出相对于PSMP帧的末尾，由PSMP STA信息字段标识的目的地的PSMP-DTT/UTT的开始。该子字段指示包括针对该目的地的DL/UL数据的第一PPDU的开始时间。DTT/UTT持续时间指示由PSMP STA信息字段标识的目的地的PSMP-DTT/UTT的持续时间。该子字段指示包括针对该目的地的DL/UL数据的最后PPDU的结束时间，并且是相对于在PSMP-DTT/UTT开始偏移中设定的值的值。STAID包括在PSMP STA信息字段中作为目的地的STA的AID。
图9示出PSMP帧中的PSMP报头字段格式的示例。
参照图9，PSMP报头字段（或PSMP Parameter Set Fixed字段）包括子字段，即，用于指示包括该PSMP报头字段的PSMP帧中存在的PSMP STA Info字段的数量的N_STA、用于指示该PSMP帧之后是否跟随有另一个PSMP帧的更多PSMP指示符、和用于指示PSMP帧的持续时间的PSMP序列持续时间。
图10示出PSMP STA Info Fixed字段格式的示例。图10（a）示出按组寻址PSMPSTA Info Fixed字段格式的示例。图10（b）示出单独寻址PSMP STA Info Fixed字段格式的示例。
如图10（a）所示，在按组寻址的情况下，PSMP STA_INFO类型具有值“1”。PSMP-DTT开始偏移指示PSMP帧发送之后的DL分配时间的偏移。PSMP-DTT持续时间指示DL分配时间的间隔。PSMP组地址ID指示用于接收多播帧的STA的地址。48比特的MAC地址的处于高位的43个比特指示用于接收该字段的STA。
如图10（b）所示，PSMP STA_INFO类型具有值“2”。PSMP-DTT开始偏移和PSMP-DTT持续时间指示分配给DL的时间的偏移和持续时间。STA_ID是对应的STA的关联标识符（AID）。PSMP-UTT开始偏移和PSMP-UTT持续时间指示分配给UL的时间的偏移和持续时间。
在下文中，描述在WLAN系统中接入点（AP）向包括至少一个STA的特定站点组分配资源以使得该特定站点组中的STA通过彼此竞争的方式向AP发送UL数据。
图11（a）示出根据本发明的实施方式的包括至少一个站点组的WLAN系统模型的示例。
如图11（a）所示，组1和组2中包括5个STA。也就是说，组1包括3个STA，组2包括2个STA。
图11（b）示出通过在图11（a）的基础上向每一个站点组分配UL资源来发送UL数据的示例。
首先，AP根据特定规则对AP所属的覆盖范围内的STA进行分组，使得至少一个STA被包括在内。这里，该特定规则可以是STA的位置、MAC地址、功率、终端的类别、服务使用情形等，并且不限于此，只要使得能够将STA分组即可。
之后，AP向STA广播和/或多播指示站点组的构成的站点组构成信息和包括分配给各个站点组的DL或UL资源分配信息的控制信息。也就是说，通过向AP发送站点分组信息，AP可以知道STA属于哪个站点组。这里，控制信息还可以表示为分配向量。
这里，AP可以向STA发送各个站点组的组ID和该组中的站点ID作为站点组构成信息。
另外，UL资源分配信息指示分配给各个站点组的时间信息和频率信息中的至少一项。这里，在WLAN系统（例如，IEEE 802.11系统）的情况下，UL资源分配信息可以是时间信息，而在蜂窝系统的情况下，UL资源分配信息可以是时间信息和频率信息。
时间信息包括站点组中的各个STA通过彼此竞争的方式向AP发送数据的开始时间、发送持续时间和结束时间。
之后，STA利用从AP接收的控制信息确定STA属于哪个站点组，之后利用分配给该站点组的资源向该AP发送数据。在此情况下，在UL数据发送中，STA通过与所确定的站点组中的其它STA竞争来向AP发送UL数据。
图11（c）示出根据本发明的实施方式的控制信息（或者分配向量）格式的示例。
如图11（c）所示，控制信息格式包括站点分组信息和分配给各个站点组的资源信息。
第一实施方式
在下文中，将根据本发明的第一实施方式描述利用站点分组信息和分配给各个站点组的UL资源分配信息在PSMP过程中由站点组中的STA发送UL数据的方法。
图12（a）到图12（c）示出根据本发明的第一实施方式的PSMP过程。
如图12（a）到图12（c）所示，WLAN系统中的PSMP操作过程包括PSMP帧发送阶段、DL阶段、UL阶段和竞争阶段。也就是说，通过新限定竞争阶段，竞争阶段仅允许包括至少一个STA的站点组中的STA通过与该站点组中的其它STA竞争来向AP发送数据。在此情况下，优点是当WLAN系统具有很多个STA并且全部STA参与竞争时可以减少可能的冲突。
在此，竞争阶段可以设置在DL阶段之前（参见图12（a）），或者设置在DL阶段与UL阶段之间（参见图12（b）），或者设置在UL阶段之后（参见图12（c））。
AP向STA广播和/或多播站点组构成信息和分配给各个STA的UL资源分配信息。
另外，利用PSMP帧，具体地，利用PSMP帧中的PSMP STA Info Fixed字段，可以发送关于竞争阶段的信息，也就是说关于偏移、持续时间和指示竞争阶段的位置的站点组的信息。
在此情况下，如果PSMP STA Info Fixed字段中包括的STA_Info类型被设定为值“0”或“3”，则限定了与竞争阶段有关的信息。
图13示出根据本发明的第一实施方式的包括与竞争阶段有关的信息PSMP STAInfo Fixed字段的格式的示例。
如图13所示，如果STA_Info类型被设定为“3”，则指示PSMP STA Info Fixed字段包括关于竞争阶段的信息。也就是说，PSMP-UTT开始偏移指示竞争阶段开始的偏移，并且PSMP-UTT持续时间指示竞争阶段的持续时间。另外，PSMP组地址ID指示竞争阶段中包括的站点组。这里，类似于DL多播情况，PSMP组地址ID可以被用作其中MAC地址的处于高位的43个比特相同的32个STA的组地址。
图14（a）和图14（b）是示出根据本发明的第一实施方式的AP和STA的操作的流程图。
图14（a）示出操作AP的方法，并且图14（b）示出操作STA的方法。
参照图14（a），AP根据预定安排向多个STA（或特定STA）分配资源（即，时间）（步骤S121）。这里，AP可以向特定站点组分配UL资源。
之后，AP利用PSMP帧中包括的PSMP STA Info Fixed字段向STA报告关于DL和UL的偏移和持续时间（步骤S122）。
之后，AP在DL阶段中向STA发送DL帧，并且在UL阶段和竞争阶段中从STA接收UL帧（步骤S123）。
参照图14（b），STA通过从AP接收PSMP帧中包括的PSMP STA Info Fixed字段来获取关于分配给该STA的资源（即，时间）的信息（步骤S111）。
之后，在DL阶段，STA在预定偏移处苏醒，并且在特定持续时间中从AP接收DL帧（步骤S112）。
接着，在UL阶段，STA在预定偏移处苏醒，并且在确定的持续时间中向AP发送UL帧。接着，在STA被包括在竞争阶段的站点组中的情况下，如果竞争阶段开始，则STA通过与其它STA竞争来向AP发送UL数据（S112）。
第二实施方式
现有的PSMP组地址ID具有以下缺点：由于使用MAC地址，所以不能够动态改变STA的组地址，并且因为MAC地址的高位比特不同的STA不能被聚合成组，所以网络管理的效率低。
也就是说，作为本发明的一个实施方式，第二实施方式新提供了表示按组寻址的PSMP STA Info Fixed字段中包括的PSMP组地址ID的方式。
图15（a）和图15（b）示出根据本发明的第二实施方式的PSMP STA Info Fixed字段格式的示例。
PSMP STA Info Fixed字段包括STA_Info类型字段、PSMP-DTT开始偏移字段、PSMP-DTT持续时间字段、位图控制字段和局部虚拟位图字段或至少一个AID。
如图15（a）和图15（b）所示，PSMP STA Info Fixed字段的STA_INFO类型被设定为“0”，因为它是按组寻址的PSMP STA Info Fixed字段。
位图控制字段是指示位图控制字段之后是使用对应于每一个STA的AID还是位图作为指示STA的PSMP组地址指示信息的字段。也就是说，位图控制字段的第一个比特用于确定是否按照位图格式使用指示PSMP组地址的标识信息或者是否直接指示STA的AID。
另外，当该字段后跟随有位图时（也就是说，当位图控制字段的第一个比特被设定为“0”时），位图控制字段的剩余7个比特用作位图偏移，并且在该字段后紧跟着AID时（也就是说，当位图控制字段的第一个比特被设定为“1”时），位图控制字段的剩余7个比特被保留。
如图15（a）所示，如果位图控制字段的第一个比特被设定为“0”，则位图控制字段之后跟随有以位图格式表示的STA的PSMP组地址ID。这里，可以利用以上描述的构成TIM要素中的局部虚拟位图的方法来构成图15（a）的局部虚拟位图。
作为表示位图的示例，当WLAN系统中存在6个STA（即，STA 1、STA2、STA3、STA4、STA 5和STA6）并且STA 1、STA 3和STA 5构成一个站点组时，AP通过将局部虚拟位图设定为“10101”来发送PSMP STA Info Fixed字段的局部虚拟位图。在此情况下，利用从AP发送的局部虚拟位图（“10101”），STA可以知道它们属于站点组。
另外，上述示例还可以使用构成TIM要素的局部虚拟位图的方法。也就是说，当STA 5和STA6构成一个站点组时，AP可以利用与PSMP STA Info Fixed字段中的第一个比特以外的其余7个比特来指示偏移“0000”（以指示STA 1到STA 4），并且可以通过将局部虚拟位图设定为“11”来发送局部虚拟位图。
此外，如图15（b）所示，如果位图控制字段的第一个比特被设定为“1”，则位图控制字段后紧跟着属于站点组的STA的AID。
图16（a）和图16（b）示出将图15（a）和图15（b）应用于PSMP过程的竞争阶段的示例。
如图所示，除了STA Info类型字段被设定为“3”的情况之外，图16（a）和图16（b）与图15（a）和图15（b）相同。

Claims (15)

1.一种无线局域网系统中的站点发送数据的方法，该方法包括：
从接入点接收控制信息，所述控制信息包括指示站点组的构成的站点组构成信息和关于分配给各个站点组的资源的上行资源分配信息；
基于所述控制信息，确定所述站点所属的站点组；以及
通过与确定的站点组中的其它站点进行竞争，向所述接入点发送上行数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述上行资源分配信息指示分配给各个站点组的时间信息和频率信息中的至少一项。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述时间信息包括所述站点组中的各个站点通过彼此竞争向所述接入点发送上行数据的开始时间、持续时间和结束时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制信息利用省电多重轮询PSMP帧发送。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述上行数据利用竞争阶段发送到所述接入点，并且所述竞争阶段位于下行阶段之前，或者位于所述下行阶段与上行阶段之间，或者位于所述上行阶段之后。
6.一种用于在无线局域网系统中操作省电多重轮询PSMP的方法，
其中所述PSMP操作包括发送阶段、下行阶段、上行阶段和竞争阶段，并且
其中所述竞争阶段是仅包括至少一个站点的站点组中的站点通过与所述站点组中的其它站点进行竞争而向接入点发送上行数据的持续时间。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述竞争阶段位于所述下行阶段之前，或者位于在所述下行阶段与所述上行阶段之间，或者位于所述上行阶段之后。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述PSMP帧还包括PSMP站点STA信息Info固定字段，并且所述PSMP STA Info固定字段包括指示所述竞争阶段的位置的偏移、持续时间信息和指示所述站点组的构成的站点组构成信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述PSMP STA Info固定字段还包括STAInfo类型字段，并且如果所述STA Info类型字段被设定为“0”或“3”，则所述偏移、所述持续时间信息和所述站点组构成信息被包括在所述PSMP STA Info固定字段中。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述站点组构成信息还包括指示所述站点组中包括的站点的信息。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述PSMP STA Info固定字段还包括位图控制字段，所述位图控制字段指示是以与各个站点相对应的关联标识符AID还是以位图来表示位于所述位图控制字段之后的所述站点组构成信息。
12.一种无线局域网系统中的站点接收和发送数据的方法，该方法包括：
利用省电多重轮询PSMP帧从接入点接收PSMP站点信息固定字段，所述PSMP站点信息固定字段包括位图控制字段，所述位图控制字段指示用于表示指示所述站点的PSMP组地址的标识信息的格式，其中，表示所述标识信息的格式按照与各个站点相对应的关联标识符AID表示或者以位图表示。
13.根据权利要求12所述的方法，其中指示所述站点的所述PSMP组地址的所述标识信息位于所述位图控制字段之后。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述位图控制字段的第一比特指示用于表示所述标识信息的格式。
15.根据权利要求12所述的方法，其中如果所述标识信息被表示为位图，则所述位图控制字段的除所述第一比特以外的其余比特被表示为偏移，所述偏移指示所述位图中包括的零的数量。
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