CN103988448B - 在无线lan系统中基于分组的数据收发方法和支持该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种在无线LAN系统中由站(STA)执行的数据收发方法。该方法包括：从接入点(AP)接收子分组参数信息；基于子分组参数信息确定在STA属于的STA子组中缓冲的帧是否存在；如果被缓冲的帧存在则在用于STA子组的信道接入间隔中接收(TIM元素；以及基于TIM元素在信道接入间隔中与AP交换帧。

Description

在无线LAN系统中基于分组的数据收发方法和支持该方法的 设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信，并且更加具体地，涉及一种在无线WLAN系统中基于站(STA)分组的数据收发方法以及支持该方法的设备。
背景技术
随着信息通信技术的发展，近来已经开发了各种的无线通信技术。其中，无线局域网(WLAN)是在家庭或者公司处，或者在特定的服务区中，允许使用诸如个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、便携式多媒体播放器(PMP)等的手持终端无线接入因特网的技术。
不同于用于使用2GHz和/或5GHz频带的20/40/80/160/80+80MHz带宽支持高吞吐量(HT)和超高吐吞量(VHT)的现有的无线LAND系统，能够在小于1GHz的频带处操作的无线LAN系统被建议。如果在小于1GHz的频带处操作无线LAN系统，则与现有的LAN系统相比较可能扩大通过接入点AP的服务覆盖。因此，一个AP管理更多个STA。
如果与AP相关联的STA的数目被大大地增加，则在省电模式下操作的STA的收发协议的业务指示映射(TIM)协议和在STA的信道接入操作中可能出现问题。因此，存在对于其中非常多的STA共存的无线LAN系统有效地接近信道以收发数据的方法的需求。
发明内容
要解决上述问题的本发明提供一种在无线局域网系统中基于分组的数据收发方法和支持该方法的设备。
在一个方面中，提供一种用于在无线局域网系统中发送和接收数据的方法。通过站(STA)执行的方法包括：从接入点(AP)接收子分组参数信息；基于子分组参数信息确定在STA属于的STA子组中缓冲的帧是否存在；如果确定被缓冲的帧存在则在用于STA子组的信道接入时段中接收业务指示映射(TIM)元素；以及基于TIM元素在信道接入时段期间与AP交换帧。。
子分组参数信息可以包括指示子分组参数信息被应用到的STA组的组ID字段。
该方法可以进一步包括确定是否通过子分组参数信息的组ID字段指示STA属于的STA子组。基于当STA与AP相关联时指配的关联标识符(AID)可以将STA组分组。当通过组ID字段指示STA属于的STA子组时可以执行确定在STA子组中被缓冲的帧是否存在的步骤。
子分组参数信息可以进一步包括指示被包括在由组ID字段指示的STA组中的多个STA子组的数目的子组字段；和指示与多个STA子组有关的被缓冲的帧是否分别存在的子组索引位图字段。
基于子分组参数信息确定在STA属于的STA子组中被缓冲的帧是否存在的步骤可以包括，基于子分组参数信息的子组字段确定STA的STA子组；和基于子组索引位图字段确定用于STA子组的被缓冲的帧是否存在。
组索引位图字段可以包括位图序列以指示与被包括在STA组中的多个STA子组有关的被缓冲的组是否分别存在。
TIM元素可以包括STA组ID字段以指示TIM元素被应用到的STA组、子组索引字段以指示TIM元素被应用到的STA组的STA子组、以及位图字段以指示与通过子组索引字段指示的STA子组的STA有关的被缓冲的帧是否分别存在。
与AP交换帧的步骤可以包括，确定是否TIM元素是用于STA的STA子组；当TIM元素是用于STA的STA子组时基于位图字段确定用于STA的被缓冲的帧是否存在；以及当被缓冲的帧存在时在信道接入时段内从AP接收被缓冲的帧。
当STA的STA组是通过TIM元素的组ID字段指示的STA组并且STA的子组是通过TIM元素的子组索引字段指示的STA子组时，可以针对STA的STA子组确定TIM元素。
在另一方面中，提供用于在无线局域网系统中操作的站(STA)。STA包括收发器，该收发器被配置成发送和接收无线电信号；和处理器，该处理器在功能上连接收发器并且被配置成，从接入点(AP)接收子分组参数信息；基于子分组参数信息确定在STA属于的STA子组中缓冲的帧是否存在；如果确定被缓冲的帧存在则从AP在用于STA子组的信道接入时段中接收业务指示映射(TIM)；并且基于TIM元素在信道接入时段期间与AP交换帧。
基于站(STA)分组的信道接入方法能够基于STA的AID执行STA分组以将信道接入时段分组为STA组使得信道接入时段被指配给STA组。每个STA组或者每个STA子组可以在被指配给每个STA组或者每个STA子组的信道接入时段期间与AP交换数据。因此，具有非常多的STA的无线LAN系统能够按照STA组有效地交换数据。
基于STA分组能够发送和接收基于业务指示映射(TIM)协议的数据。通过减少TIM元素的开销能够有效地提供基于TIM元素的数据传输和接收。因为STA组和/或STA子组的STA在相对应的信道接入时段接入信道以向AP请求被缓冲的帧的传输，与现有技术相比较信道接近的效率被增加，使得数据的吞吐量速率能够被提高。此外，因为在唤醒状态下必须操作剩余的STA，所以能够提高功率节省效率。
附图说明
图1是图示本发明的实施例可以应用到的一般无线局域网(WLAN)系统的配置的视图。
图2是图示电力管理操作的示例的视图。
图3是图示TIM元素格式的示例的框图。
图4是图示根据本发明的实施例的位图控制字段和部分虚拟位图字段的示例的视图。
图5是图示在TIM协议中的AP的响应过程的示例的流程图。
图6是图示在TIM协议中的AP的响应过程的另一示例的流程图。
图7是图示通过DTIM的TIM协议的过程的流程图。
图8是图示建立TDLS直接链路的信令过程的图。
图9是图示根据本发明的实施例的STA分组方法的示例的图。
图10是图示根据本发明的实施例的STA分组方法的另一示例的图。
图11是图示根据本发明的实施例的STA分组的另一示例的图。
图12是图示根据本发明的实施例的基于STA分组的信道接入方法的示例的图。
图13是图示根据本发明的实施例的组指配信息元素格式的示例的框图。
图14是图示根据本发明的实施例的组指配信息元素格式的另一示例的框图。
图15是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的示例的图。
图16是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的另一示例的图。
图17是图示信道接入信息元素格式的示例的框图。
图18是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的示例的图。
图19是图示根据本发明的实施例的信道接入信息元素格式的另一示例的框图。
图20是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的另一示例的图。
图21是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的另一示例的图。
图22是图示根据本发明的实施例的分组参数信息元素格式的示例的框图。
图23是图示根据本发明的实施例的子分组参数信息元素格式的示例的框图。
图24是图示根据实现本发明的实施例的无线设备的框图。
具体实施方式
图1是图示本发明的实施例可以应用到的一般无线局域网(WLAN)系统的配置的图。
参考图1，WLAN系统包括一个或多个基本服务集合(BSS)。BSS是可以彼此成功地同步，并且可以互相通信的站的集合(STA)，并且不是指示特定区域的概念。
基础结构BSS包括一个或多个非接入点(AP)站(非AP STA1(21)、非AP STA2(22)、非AP STA3(23)、非AP STA4(24)和非AP STAa(30))，提供分布服务的AP10，和链接多个AP的分布系统(DS)。在基础结构BSS中，AP管理BSS的非AP STA。
相比之下，单独的BSS(IBSS)是在ad-hoc模式中操作的BSS。IBSS不包括AP，并且因此，缺少集中管理实体。也就是说，在IBSS中，非AP STA被以分布方式管理。在IBSS中，所有STA可以是移动STA，并且由于不许可接入DS，导致构成自含的网络。
STA是包括媒体访问控制(MAC)、以及用于无线电介质(其遵循电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准)的物理层接口的任何功能实体，并且在宽广的概念上包括AP和非AP站。
非AP STA是不是AP的STA，并且也可以称为移动终端、无线设备、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动订户单元或者简单的用户。在下文中，为了容易描述，非AP STA表示STA。
AP是经由与AP关联的STA的无线电介质提供接入DS的功能实体。在包括AP的基础结构BSS中，在STA之间的通信原则上经由AP实现，但是，在建立直接链接的情况下，STA可以在彼此之间执行直接通信。AP也可以称为中央控制器、基站(BS)、节点B、BTS(基站收发器系统)、站点控制器或者管理STA。
包括在图1中示出的BSS的多个BSS可以经由分布系统(DS)相互连接。经由DS互相链接的多个BSS称为扩展的服务集合(ESS)。包括在ESS中的AP和/或STA可以互相通信，并且在相同的ESS中，STA可以从一个BSS行进到另一个BSS，同时保持无缝通信。
在根据IEEE802.11的WLAN系统中，媒体访问控制(MAC)的基本接入机制是具有竞争避免(CSMA/CS)机制的载波监听多路访问。CSMA/CS机制也称为IEEE802.11MAC的分布协调功能(DCF)，并且基本上，其采用“先听后讲”接入机制。遵循这样的接入机制类型，AP和/或STA在传输之前感测无线电信道或者介质。如果作为感测的结果，该介质被确定为处于空闲状态之中，则经由该介质启动帧传输。相反地，如果感测到该介质处于占有状态之中，则AP和/或STA设置用于介质接入的延迟时间，并且等待而无需开始其自己的传输。
除了其中AP和/或STA直接感测介质的物理载波感测之外，CSMA/CS机制包括虚拟载波感测。该虚拟载波感测将补偿与介质接入相关联可能出现的问题，诸如隐藏节点问题。为了虚拟载波感测，WLAN系统的MAC使用网络分配矢量(NAV)。NAV是一个值，通过其AP和/或STA当前使用介质，或者具有通知其它AP和/或STA在介质变为可用的以前剩余的时间使用该介质的权限。因此，由NAV设置的值对应于一个时段，在其期间该介质的使用由发送帧的AP和/或STA调度。
IEEE802.11MAC协议与DCF一起提供混合协调功能(HCF)，其是基于周期地执行轮询使得所有接收AP和/或STA可以在具有DCF的基于轮询的同步接入方案中接收数据分组的点协调功能(PCF)。HCF具有增强的分布信道接入(EDCA)，其具有用于给多个用户提供数据分组的基于竞争的接入方案，和HCCA(HCF控制的信道接入)，其使用使用轮询机制的基于无竞争的信道接入方案。HCF包括用于提高WLAN的服务质量(QoS)的介质接入机制，并且可以在竞争周期(CP)和无竞争周期(CFP)两者中发送QoS数据。
在无线通信系统中，当STA加电并且开始操作时，由于无线电介质的特性，导致STA不能立即知道网络的存在。因此，为了接入网络，无论其是什么类型，STA将经历网络发现处理。当经由网络发现处理发现网络时，STA经由网络选择处理选择网络以预订。此后，STA预订所选择的网络，并且在发送端/接收端处执行数据交换。
在WLAN系统中，该网络发现处理被实现为扫描过程。该扫描过程可分成被动扫描和主动扫描。基于由AP周期地广播的信标帧实现被动扫描。通常，在WLAN系统中AP以特定的间隔(例如，100msec)广播信标帧。信标帧包括有关由其管理的BSS的信息。STA被动地等待在特定的信道处接收信标帧。当通过接收信标帧获得关于网络的信息时，STA终止在特定的信道处的扫描过程。STA不需要在实现被动扫描时发送单独的帧，并且一旦接收到信标帧，更合适完成被动扫描。因此，被动扫描可以降低整个开销。但是，其遭受与信标帧的传输周期成比例增加的扫描时间。
主动扫描是STA在特定的信道处主动地广播探测请求帧，以请求所有AP去接收探测请求帧发射网络信息到STA。当接收探测请求帧时，AP等待随机时间以便防止帧冲突，并且然后在探测响应帧中包括网络信息，然后将探测响应帧发送到STA。STA接收探测响应帧，从而获得网络信息，并且然后结束扫描过程。主动扫描可以使扫描相对迅速地完成，但是，由于需要来自请求-响应的帧序列，导致可能增加整个网络开销。
当结束扫描过程时，STA在每个特定的标准本身上选择网络，并且然后与AP同时执行验证过程。该验证过程以双向握手实现。当完成验证过程时，STA与AP一起继续进行关联过程。
该关联过程以双向握手执行。首先，STA将关联请求帧发射到AP。该关联请求帧包括关于STA的能力的信息。基于该信息，AP确定是否允许与STA相关联。当确定是否允许关联时，AP将关联响应帧发送到STA。该关联响应帧包括指示是否允许关联的信息，和指示允许关联或者关联失败的理由的信息。该关联响应帧进一步包括有关由AP可支持的能力的信息。在成功地完成关联的情况下，在AP和STA之间完成正常帧交换。在关联失败的情况下，基于关于包括在关联响应帧中的失败理由的信息，再试关联过程，或者STA可以将用于关联的请求发射到其它AP。
为了克服在WLAN中被认为是弱点的速度限制，近年来已经相关地建立了IEEE802.11n。IEEE802.11n目的在于提高网络速度和可靠性，同时扩展无线网络覆盖范围。更具体地说，IEEE802.11n支持达到数据处理速度高达540Mbps的高吞吐量(HT)，并且基于MIMO(多输入和多输出)技术，其在发送端和接收端两者处采用多个天线，以便优化数据速度，并且将传输误差最小化。
由于WLAN扩展，并且使用WLAN显露更加多样化的应用，出现用于支持比由IEEE802.11n支持的数据处理速度高的吞吐量的新的WLAN系统的需要。支持非常高吞吐量(VHT)的WLAN系统是IEEE802.11n WLAN系统的后续版本，其是近来提出的在MAC服务接入点(SAP)中对于单个用户支持500Mbps以上吞吐量，和对于多个用户支持1Gpbs以上数据处理速度的新的WLAN系统。
对支持20MHz或者40MHz的现有的WLAN系统进一步改进，VHT WLAN系统意欲支持80MHz、连续的160MHz、非连续的160MHz频带传输和/或更高的带宽传输。此外，VHT WLAN系统支持250正交调幅(QAM)，其超过现有的WLAN系统的64QAM的最大值。
由于VHT WLAN系统支持用于更高吞吐量的多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输方法，AP可以同时地将数据帧发送到至少一个或多个MIMO成对的STA。成对的STA的数目可以最大地是4，并且当空间流的最大数是八时，每个STA可以被分配达到四个空间流。
参考回到图1，在附图示出的WLAN系统中，AP10可以同时地将数据发送到在与AP10相关联的多个STA21、22、23、24和30之中包括至少一个或多个STA的STA组。在图1中，举例来说，AP进行到STA的MU-MIMO传输。但是，在支持隧道直接链接建立(TDLS)或者直接链接建立(DLS)或者网状网络的WLAN系统中，发送数据的STA可以使用MU-MIMO传输方案将物理层收敛过程(PLCP)协议数据单元(PPDU)发射到多个STA。在下文中，描述其中根据MU-MIMO传输方案AP将PPDU发送到多个STA的示例。
数据可以经由不同的空间流发送到每个STA。由AP10发送的数据分组可以称为PPDU，其被在WLAN系统的物理层处产生并且发送，或者作为被包括在PPDU中的数据字段的帧。也就是说，用于单用户多输入多输出(SU-MIMO)和/或MU-MIMO的PPDU或者包括在PPDU中的数据字段可以称作MIMO分组。在它们之中，用于MU的PPDU可以称作MU分组。在本发明的示例中，假设与AP10成对的传输目标STA组MU-MIMO包括STA121、STA222、STA323和STA424。此时，没有空间流被分配给在传输目标STA组中特定的STA，使得没有数据可以被发送到特定的STA。同时，假设STAa30与AP相关联，但是不被包括在传输目标STA组中。
在WLAN系统中，标识符可以被指配给传输目标STA组以便支持MU-MIMO传输，并且此标识符表示组ID。AP发射包括用于将组ID分配给支持MU-MIMO传输的STA的组定义信息的组ID管理帧并且因此在PPDU传输之前组ID被指配给STA。一个STA可以被指配多个组ID。
表1在下面表示包括在组ID管理帧中的信息元素。
表1
顺序 信息
1 类别
2 VHT动作
3 会员状态
4 空间流位置
该类别字段和VHT动作字段被配置使得该帧对应于管理帧，并且能够识别在支持MU-MIMO的下一代WLAN系统中使用的组ID管理帧。
如在表1中，组定义信息包括指示是否属于特定的组ID的会员状态信息，并且在属于组ID的情况下，指示STA的空间流集合对应于的位置编号的信息在根据MU-MIMO传输的所有空间流中。
由于一个AP管理多个组ID，所以提供给一个STA的会员状态信息需要指示是否STA属于由AP管理的组ID中的每一个。因此，会员状态信息可以以指示是否属于每个组ID的子字段队列的形式提供。该空间流位置信息指示每个组ID的位置，并且因此，可以以相对于每个组ID指示由STA占据的空间流集合位置的子字段队列的形式提供。此外，该用于一个组ID的会员状态信息和空间流位置信息可以在一个子字段中实现。
在经由MU-MIMO传输方案将PPDU发射到多个STA的情况下，AP发送PPDU，其中具有在PPDU中指示组标识符(组ID)的信息作为控制信息。当接收PPDU时，STA通过检查组ID字段验证是否其是传输目标STA组的成员STA。如果STA是传输目标STA组的成员，则STA可以识别哪个位置编号，其中发送到STA的空间流集合位于整个空间流中。PPDU包括关于分配给接收STA的空间流数目的信息，并且因此，STA可以通过发现分配给其的空间流接收数据。
同时，TV WS(空白空间)引起在WLAN系统中作为新的可用的频带的注意。TV WS指的是作为模拟TV广播剩下的、在美国数字化的未使用的频带。例如，TV WS包括54至598MHz频带。但是，这仅仅是一个示例，并且TV WS可以是可以首先由许可的用户使用的允许的频带。许可的用户指的是允许使用允许的频带的用户，并且也可以称为许可的设备、主要用户，或者责任用户。
在TV WS中操作的AP和/或STA将对许可的用户提供保护功能，并且这是因为许可的用户具有使用TV WS频带的优先权。例如，在诸如麦克风的许可的用户已经使用特定的WS信道，也就是说，频带分解每个协议为在TV WS频带中具有一定带宽的情况下，AP和/或STA不能使用对应于WS信道的频带，以便保护许可的用户。此外，如果许可的用户碰巧使用用于当前帧的传输和/或接收的频带，则AP和/或STA应停止该频带的使用。
因此，AP和/或STA应首先掌握在TV WS频带中特定的频带是否是可用的，换言之，是否在该频带中存在许可的用户。掌握在特定的频带中是否存在许可的用户表示频谱感测。作为频谱感测机制，能量检测方案或者签名检测方案可以被使用。如果接收到的信号的强度高于预定值，则确定正在由许可的用户使用，或者如果检测到DTV前导，则可以确定要由许可的用户使用。
始终感测用于帧传输和接收的信道造成STA继续消耗电力。与传输状态中的电力消耗进行比较在接收状态中的电力消耗产生很小的不同，使得保持接收状态使被供电的STA电池消耗相对多的电力。因此，在WLAN系统中STA进行信道感测同时连续地保持接收等待状态，在没有特别地增加WLAN吞吐量的情况下不充分的电力消耗可能出现，并且因此，在电力管理方面其是不适当的。
为了补偿这样的问题，WLAN系统支持用于STA的电力管理(PM)模式。STA电力管理模式被分离成活跃模式和省电(PS)模式。STA主要地在活跃模式下操作。在活跃模式下操作的STA保持唤醒状态。即，STA保持在能够执行诸如帧传输和接收或者信道感测的正常操作的状态中。
当在正常操作下时，STA在瞌睡状态和唤醒状态之间切换。在瞌睡状态中，STA以最小的电力操作并且没有从AP接收包括数据帧的无线电信号。此外，在瞌睡状态中，STA没有进行信道感测。
当STA尽可能长地操作时，电力消耗减少，使得STA的操作时段被增加。然而，因为在瞌睡状态中帧传输和接收是不可能的，所以其不能够无条件地保留在操作状态中。在存在要从在瞌睡中操作的STA发送到AP的帧的情况下，STA切换到唤醒状态，从而能够接收帧。然而，在AP具有要被发送到在瞌睡状态中操作的STA的帧的情况下，STA既不能够接收帧，STA也不能够意识到STA的存在。因此，STA可以要求意识到是否存在要被发射到STA的帧的操作，并且如果有，则在特定时段切换到唤醒状态使得接收帧。下面结合图2进行描述。
图2是图示电力管理操作的示例的视图。
参考图2，AP210在恒定的时段处在BSS中将信标帧发射到STA(S210)。信标帧包括业务指示映射(TIM)信息元素。TIM元素包括指示AP210缓冲用于与AP210相关联的STA的可缓冲的帧(或者可缓冲的单元；BU)和要发射帧的信息。TIM元素包括被用于指示单播帧的TIM和被用于指示多播或者广播帧的递送业务指示映射(DTIM)。
AP210在传输的每三个信标帧发送DTIM一次。
STA1 221和STA2 222是在PS模式下操作的STA。STA1 221和STA2 222在特定时段的每个唤醒间隔从瞌睡状态切换到唤醒状态使得STA可以接收从AP210发送的TIM元素。
特定唤醒间隔可以被配置成使得STA1 221可以在每一个信标间隔处转换成唤醒状态从而接收TIM元素。因此，当AP210首先发出信标帧(211)时，STA1 221切换到唤醒状态(S221)。STA1 221接收信标帧并且获得TIM元素。在获得的TIM元素指示要被发射到STA1221的可缓冲的帧正在被缓冲的情况下，STA1 221将PS轮询帧发送到AP210以请求AP210发射帧(S221a)。响应于PS轮询帧，AP210将帧发射到STA1 221(S231)。当完全地接收帧时，STA1221返回到瞌睡状态。
当AP210发出第二信标帧时，因为介质被占用，例如，彷佛另一装置得到到对介质的访问，所以AP210不能够在精确的信标间隔处发射信标帧并且可以推迟信标帧的传输(S212)。在这样的情况下，STA1221根据信标间隔将其操作模式变成唤醒状态，但是不能够接收被推迟的信标帧，使得STA1 221切回到瞌睡状态(S222)。
当AP210发出第三信标帧时，信标帧可以包括被设置为DTIM的TIM元素。然而，因为介质被占用，所以AP210的信标帧的传输被延迟(S213)。STA1 221根据信标间隔切换到唤醒状态并且可以通过由AP210发送的信标帧获得DTIM。通过STA1 221获得的DTIM指示不存在要被发送到STA1 221的帧并且存在用于其它STA的帧。因此，STA1 221转回瞌睡状态。在信标帧的传输之后，AP210将帧发射到STA(S232)。
AP210发射第四信标帧(S214)。然而，STA1 221不能获得指示用于本身的可缓冲的帧通过TIM元素的先前的两次接收保持被缓冲的信息，并且因此，STA1 221可以调节用于TIM元素的接收的唤醒间隔。或者，在通过AP210发送的信标帧包括用于调节STA1 221的唤醒间隔值的信令信息的情况下，STA1 221的唤醒间隔值可以被调节。在本示例中，STA1 221可以改变其配置使得在每三个信标间隔处而不是在每一个信标间隔处执行用于接收TIM元素的操作状态的转换。因此，在AP210发射第四信标帧之后并且当AP210发送第五信标帧时STA1221保持在瞌睡状态(S215)，并且因此，其不能够获得TIM元素。
当AP210发出第六信标帧(S216)时，STA1 221切换到唤醒状态并且获得被包括在信标帧中的TIM元素(S224)。TIM元素是指示存在广播帧的DTIM，使得STA1 221没有将PS轮询帧发送给AP210并且接收通过AP210发送的广播帧(S234)。
同时，在STA2 222中配置的唤醒间隔可以具有比STA1 221长的时段。因此，当AP210发射第五信标帧(S215)时，STA2 222可以切换到唤醒状态以接收TIM元素(S225)。STA2225意识到存在要通过TIM元素被发射到其的帧，并且为了请求传输，将PS轮询帧发射到AP210(S225a)。AP210响应于PS轮询帧将帧发射到STA2 222(S233)。
为了操作如在图2中所示的省电模式，TIM元素包括指示是否存在要被发射到STA的帧的TIM或者指示是否存在广播/多播帧的DTIM。可以通过配置TIM元素的字段来实施DTIM。
图3是图示TIM元素格式的示例的框图。
参考图3，TIM元素300包括元素ID字段310、长度字段320、DTIM计数字段330、DTIM时段字段340、位图控制字段350、以及部分虚拟位图字段360。
元素ID字段310指示信息元素是TIM元素。长度字段320指示包括本身和后续字段的整个长度。最大值可以是255并且可以设置为八位字节。
DTIM计数字段330指示是否当前TIM元素是DTIM，并且除非其是DTIM，指示剩余的TIM的数目直到DTIM被发送。DTIM时段字段340指示发送DTIM所处的时段，以及发送DTIM所处的时段可以被设置为信标帧的传输的计数的倍数。
位图控制字段350和部分虚拟位图字段360指示是否为特定STA缓冲可缓冲的帧。位图控制字段350中的第一比特指示是否存在要被发射的多播/广播帧。剩余的比特被设置以指示偏移值以解释后续的部分虚拟位图字段360。
部分虚拟位图字段360被设置为指示是否存在要发射到每个STA的可缓冲的帧的值。可以以其中与特定STA的AID值相对应的位图被设置为1的位图形式进行设置。根据AID顺序，可以从1至2007进行分配，并且作为示例，如果第四比特被设置为1，则意指在其要被发射到其AID是4的STA的AP中缓冲业务。
同时，在其中配置部分虚拟位图字段360的比特序列中被设置为连续的0的比特频繁地出现的情形下，使用配置位图的整个比特序列可以是不充分的。为此，位图控制字段350可以包含用于部分虚拟位图字段360的偏移信息。
图4是图示根据本发明实施例的位图控制字段和部分虚拟位图字段的示例的视图。
参考图4，组成部分虚拟位图字段360的位图序列指示是否具有与位图索引相对应的AID的STA包括被缓冲的帧。位图序列组成关于AID0至2007的指示信息。
位图序列可以具有从第一比特至第k比特的连续的0。此外，可以从其它第1比特到最后的比特设置连续的0。这指示被指配AID0至k的STA和被指配有1至2007的STA不具有任何被缓冲的帧。正因如此，在位图序列的前部分中从第0至第k的连续的0的序列可以被提供偏移信息并且在后部分中0的序列可以被省略，从而减少TIM元素的大小。
为此，位图控制字段350可以包括位图偏移子字段351，其包含在位图序列中的连续的0的序列的偏移信息。位图偏移子字段351可以被设置为指示k，并且部分虚拟位图字段360可以被设置为包括原始的位图序列的第k+1比特至第l-1比特。
参考图5至图7描述已经接收到TIM元素的STA的详细响应过程。
图5是图示在TIM协议中的AP的响应过程的示例的流程图。
参考图5，STA520将其操作状态从瞌睡状态转换成唤醒状态以便从AP510接收包括TIM的信标帧(S510)。STA520可以意识到存在通过解释接收到的TIM元素要被发射到其的被缓冲的帧。
为了介质接入STA520与其它STA竞争以发送PS轮询帧(S520)并且为了请求数据帧的传输将PS轮询帧发射到AP510(S530)。
当接收从STA520发送的PS轮询帧时，AP510将帧发射到STA520(S540)。STA520接收数据帧并且做出响应将ACK(肯定应答)帧发送到AP510(S550)。其后，STA520将其操作模式转回瞌睡状态(S560)。
AP可以在接收PS轮询帧之后的特定时间处发送数据而不是在从STA接收PS轮询帧之后马上发射数据帧，如在图5中所示。
图6是图示在TIM协议中的AP的响应过程的另一示例的流程图。
参考图6，STA620将其操作模式从瞌睡状态转换到唤醒状态以便从AP610接收包括TIM的信标帧(S610)。STA620可以意识到存在通过解释接收到的TIM元素要被发射到其的被缓冲的帧。
STA620为了用于PS轮询帧的传输的介质接入与其它STA竞争(S620)并且为了请求数据帧的传输将PS轮询帧发射到AP610(S630)。
在这样的情况下，尽管接收PS轮询帧，但是AP610不能在特定时间间隔内准备数据帧，替代地AP610立即发送数据帧，将ACK帧发射到STA620(S640)。这是不同于其中在图5中示出的AP510响应于PS轮询帧立即将数据帧发射到STA520的步骤S540的被推迟的响应的特征。
如果在ACK帧的传输之后准备好数据帧，则AP610执行竞争(S650)，并且然后将数据帧发射到STA620(S660)。
STA620响应于数据帧的接收将ACK帧发射到AP610(S670)并且将其操作模式切换到瞌睡状态(S680)。
如果AP将DTIM发射到STA，则其后执行的TIM协议过程可以不同。
图7是图示通过DTIM的TIM协议的过程的流程图。
参考图7，STA720将它们的操作模式从瞌睡状态切换到唤醒状态，以便接收包括TIM元素的信标帧(S710)。STA710可以意识到要通过接收到的DTIM发送多播/广播帧。
AP710在包括DTIM的信标帧的传输之后发出多播/广播帧(S720)。在接收通过AP710发送的多播/广播帧之后STA720将它们的操作状态切回瞌睡状态。
在基于结合图2至图7描述的TIM协议的省电模式操作方法中，STA可以验证是否存在通过被包括在TIM元素中的STA识别信息由于被缓冲的业务导致要发送的被缓冲的帧。STA识别信息可以是与是当STA与AP相关联时指配的标识符的关联标识符(AID)相关联的信息。STA识别信息可以被配置成直接地指示具有被缓冲的帧的STA的AID或者可以在其中与AID值相对应的比特阶被设置为特定值的位图类型中配置。STA可以意识到如果STA识别信息指示其AID则存在被缓冲到其的帧。
在下文中，描述隧道直接链路设置(TDLS)。
TDLS是通过STA确定STA之间的谈判和方法以便避免和减少网络拥塞的协议。为了支持支持质量服务(QoS)的STA之间的DLS，在没有来自AP的帮助下在STA之间可以传输诸如DLS设置请求、DLS设置响应、以及DLS拆解的管理帧。TDLS是基于诸如DLS设置请求、DLS设置响应、以及DLS拆解的管理帧到数据帧的封装和传输。
通过在两个STA之间的信令可以执行建立TDLS直接链路的过程，如在图8中所图示。
图8是图示建立TDLS直接链路的信令过程的图。
参考图8，可以在初始化STA建立TDLS直接链路的TDLS与是TDLS直接链路的建立的目标的TDLS对等STA之间收发帧。
TDLS直接链路可以被建立，其中通过AP初始化STA的TDLS将TDLS设置请求帧发送到TDLS对等STA，TDLS对等STA通过AP发送TDLS设置响应帧作为对TDLS设置请求的响应，并且初始化STA的TDLS通过AP将TDLS设置确认帧发送到TDLS对等STA，以便确认接收到的TDLS设置响应帧。
当TDLS直接链路被建立时，初始化STA的TDLS和TDLS对等STA可以在没有通过AP的情况下直接地收发帧。
近年来，M2M作为下一个通信技术引起注意。下一代无线LAN系统支持上述M2M。同时，在当前无线LAN系统中收发在省电模式下操作的STA的数据帧的TIM协议需要考虑下述与M2M相关特性以便支持M2M。
1.大量的STA：在支持M2M的下一代无线LAN系统中，与一个AP相关联的STA的数目可以显著地大于现有的无线LAN系统的数目。即，在现有的无线LAN系统中，比是能够被指配给STA的AID的最大数目的2007多的STA可以与AP相关联。在这样的情况下，如果使用被保留的AID，则AID可以指配给最多16383个STA。用于支持M2M的下一代无线LAN系统的使用情况考虑其中至少6000个STA与AP相关联的情况。
2.低传输速率：存在用于支持M2M的无线LAN系统中支持低传输速率的多种应用。因此，当被包括在TIM元素中的位图类型信息的大小大但是以低速率发送TIM元素时，与现有的LAN系统相比较确定用于STA的被缓冲的帧是否存在所耗费的时间被增加。在这样的情况下，在省电模式下操作的STA可能没有必要消耗功率。因此，存在对于减少TIM元素的位图类型信息的数量的方案的需求。
3.具有非常长的间隔的业务：用于支持M2M的大多数STA具有定期地交换少量数据的业务。因为业务的传输时段非常长，所以具有能够在一个信标时段期间从AP接收的帧的STA的数目比现有的LAN系统的少。
当考虑到下一个无线LAN系统的前述有关特性时，如果位图类型信息的大小大但是其大部分大小是0，则可以建议压缩位图类型信息的格式的方法。然而，根据无线LAN系统的当前标准，当STA的数目超过2008时，现有的TIM元素实际上不可应用。这是因为位图类型信息的大小被大大地增加，使得现有的帧格式不能够支持位图类型信息。
如在图4中所图示的实现信息的方法可应用于压缩位图类型信息的方法。因此，通过省略在指示被缓冲的帧是否被包括在每个STA中以提供偏移信息的整个比特序列之前的部分处由连续的0组成的序列由整个位图序列当中的剩余的位图序列可以实现配置实际位图信息的序列。在这样的情况下，当具有被缓冲的帧的STA的数目小但是被指配给各自的STA的AID的差大时，可能不是充分的。例如，如果与具有10和2000的值的AID被指配到的两个STA有关的帧被缓冲，则位图类型信息的长度是1990但是除了其两个末端之外的位图信息的值是0。即，当与AP相关联的STA的数目小时，不可能出现大问题。然而，当STA的数目被增加使得被指配的AID的值被增加时，通过以这样的方式压缩位图类型信息可能难以显著地减少信息。
在当前WLAN系统中，与AP相关联的站的数目是数十个。然而，当M2M被支持时，关联站的数目被快速地增加。如上所述，存在对于与在其中与AP相关联的STA的数目被快速地增加的无线LAN系统中能够被设置为非常高的值的AID相关联的有效的操作方法的需求。
在下文中，将AID指配给大量的(例如，至少2007个)STA使得STA有效地接近信道以收发数据的方法被建议。为此，建议将STA分组的方法。
基于STA的将AID分组根据本发明的STA分组可以被执行。能够识别组的标识(ID)信息可以被应用于每个组。在下文中，识别组的信息可以被称为“组ID”。下面提供的组ID是不同于用于MU-MIMO的上述组ID的ID信息。
存在基于AID将STA分组的各种方法。作为一个示例，在被指配给STA的AID之前的比特的特定数目被用作组ID。这可以被实现，如在图9中所图示。
图9是图示根据本发明的实施例的STA分组方法的示例的图。
参考图9，被指配给STA的AID的前面的两个比特B1和B2可以被设置以指示STA的组ID。在实施例中，组ID通过两个比特被实现，总共4个组ID可以被实现。与AP相关联的所有STA可以被分组为总共4个组。同时，通过调节指示组ID的比特的数目可以不同地设置被划分的组的数目。
作为基于AID将STA分组的方法的另一示例，特定范围的多个AID被指配给特定的STA组。例如，当组ID1被表达为偏移A，长度B时，指配A至A+B-1的AID的STA被包括在通过组ID1识别的STA组中。可以实现STA分组的示例，如在图10中所图示。
图10是图示根据本发明的实施例的STA分组方法的另一示例的图。
参考图10，假定整个AID为1至N4AID，并且STA被分组为总共4个STA组。
属于组ID1的AID为1至N1AID，其意指，AID1至N1被指配到的STA被分组为根据组ID1的STA组。同时，相对应的AID可以被表达为偏移1、长度N1。
属于组ID2的AID是N1+1至N2，其意指，N1+1至N2AID被指配到的STA被分组为根据组ID2的STA组。同时，相对应的AID可以被表达为偏移N1+1和长度N2-N1。
属于群组ID3的AID是N2+1至N3AID，其意指，N2+1至N3AID将指配到的STA被分组为根据组ID3的STA组。同时，相对应的AID可以被表达为偏移N2+1、长度N3-N2。
属于群组ID4的AID是N2+1至N3AID，其意指，N2+1至N3AID被指配到的STA被分组为根据组ID4的STA组。同时，相对应的AID可以被表达为偏移N3+1和长度N4-N3。相同的组ID被指配到的STA可以通过AID的长度和偏移来表达。
同时，当如在图10中所示STA被分组时，相同数目的AID被指配给每个STA的组。如果在STA中的组的数目被设置是2的平方，如在图9中所图示，则在组ID之前的特定比特可以被用作组ID，以识别STA组。
根据图9和图10，通过一个步骤可以实现STA的分组。然而，通过多个步骤可以实现STA的分组。例如，整个STA可以被分组为STA组，并且被包括在特定的STA组中的STA可以被分组为STA子组。在这样的情况下，配置AID的比特序列的第一特定比特是识别STA组的组ID，并且在比特序列的第一特定比特之后的特定比特可以被用作识别STA子组的子组索引。这可以如在图11中所图示被实现。
图11是图示根据本发明的实施例的STA分组的另一示例的图。
参考图11的子图(a)，AID比特序列中的前面的两个B1和B2可以被设置为指示STA的组ID，并且接下来的三个比特B3、B4、以及B5可以被设置为指示STA的子组索引。
在图11的子图(b)中的STA分组的示例中，因为通过2个比特实现组ID，所以可以实现总共4个组ID，并且所有的STA可以被分组为总共4个组。因为通过3个比特实现子组索引，所以可以实现总共8个子帧索引，并且被包括在特定STA组中的STA可以被分组为总共8个STA子组。
如在图11中所示，当执行STA分组时，特定的STA组可以被指示，并且可以基于组ID和子组索引指示属于特定的STA的特定的子组。
另外，基于组ID、子组偏移和子帧长度可以指示至少一个STA子组。子组偏移指示在通过组ID指示的STA组的多个STA子组当中的至少一个STA子组中具有最小的子组索引的STA子组。子组长度指示包括通过子组偏移指示的STA子组的连续索引的STA的数目。例如，当如在图11(b)中所图示执行分组时，通过组ID1(00)、子组偏移3(010)以及子组长度3可以指示STA组1的STA子组3至5。
同时，图11的比特的数目仅是说明性目的并且通过具有各种长度的比特可以实现组ID和子组索引。本发明的范围可以包括比特的数目的简单变化的示例。
如果STA被分组，则STA可以根据组ID和/或子组索引在不同的时间间隔处接入信道。当STA在省电模式下操作时，STA在用于STA接入信道的信道接入时段处进入唤醒状态。如果信道接入时段终止，则STA可以进入睡眠状态。因此，由于可能由大量的STA引起的被增加的TIM大小导致的过载相关联的问题和信道接入问题可以被解决，并且可以有效地收发数据。此外，可以增加省电模式的效率。在图12中图示根据STA组的信道接入的示例。
图12是图示根据本发明的实施例的基于STA分组的信道接入方法的示例的图。
图12图示通过STA组不同地设置信道接入间隔的信道接入方法的示例。
参考图12，当整个STA被分组为三个STA组时，示出根据信标间隔的信道接入机制。
第一信标间隔是根据组ID1的用于STA组1的第一信道接入时段。因此，第一信标时段的信标帧可以包括指示被包括在通过组ID1指示的STA组中的STA可以接近信道的信道接入信息元素。STA可以通过信道接入信息元素确定在相对应的时段期间STA是否可以接入信道。此外，信标帧可以包括用于被包括在相对应的STA组中的STA的TIM元素。TIM元素可以包括被实现以指示是否存在通过与相对应的STA组相关联的AID缓冲的帧的位图信息。因此，在第一信道接入时段期间被包括在STA组1中的STA可以接入信道以与AP收发数据。
第二信标时段是根据组ID2用于STA组2的第二信道接入时段。因此，第二信标时段的信标帧可以包括指示被包括在由组ID2指示的STA组中的STA可以接近信道的信道接入信息元素。STA可以通过信道接入信息元素确定在相对应的时段期间STA是否可以接入信道。此外，信标帧可以包括用于被包括在相对应的STA组中的STA的TIM元素。TIM元素可以包括被实现以指示是否存在通过与相对应的STA组相关联的AID缓冲的帧。因此，在第二信道接入时段期间被包括在STA组2中的STA可以接入信道以与AP收发数据。
第三信标时段是根据组ID3用于STA组3的第三信道接入时段。可以执行在相对应的时段中的STA的操作，如上所述。
第四信标间隔是根据组ID1用于STA组1的第二信道接入时段。第五信标间隔是根据组ID2用于STA组2的第二信道接入时段。第六信标间隔是根据组ID2的用于STA组3的第三信道接入时段。即，当整个STA被分组为三个STA组时，可以周期性地重复和形成用于三个STA组的信道接入时段。
在如在图12中图示的信道接入方法中，不同的STA组的STA可以在每一个信道接入时段接近信道。因此，AP可以生成能够位图信息，其能够指示是否存在关于为了生成TIM元素在相对应的信道接入时段处能够接入的STA组有关的被缓冲的帧。参考图9至图11，因为特定的STA组是特定的AID范围中的AID被指配到的STA的集合，所以位图信息的大小和偏移信息一起被减少并且位图信息可以配置能够指示被缓冲的帧的存在的有效信息。即，在基于STA分组的信道接入方法中，当STA的数目非常大使得被指配的AID的数目大于现有的AID的数目时，因为基于AID可以执行STA的分组，所以可以生成有效的TIM元素。因此，基于TIM协议可以有效地收发数据。
同时，虽然在图12中示出的信道接入方法的示例中以在每个信标间隔期间一个STA组接入的这样的方式执行一个步骤的STA组，但是本发明建议各种信道接入方案。根据本发明的实施例的信道接入方案可以根据STA的分组步骤进一步指配用于STA子组的信道接入时段。在一个信标间隔期间每个信道接入时段可以被指配给至少一个STA组和/或至少一个STA子组。稍后将会描述根据本发明的信道接入方法。
AP可以通过关联响应帧和/或重新关联响应帧的AID字段指示STA的AID以便指配STA的AID。同时，如果基于AID将STA分组，则AP可以将AID指配给STA并且提供分组有关信息。当通过一个步骤将STA分组时，AP可以向STA报告AID和组ID。当通过至少两个步骤将STA分组时，AP可以提供详细的分组有关的ID信息以及AID、组ID、以及子组索引。为了向STA报告分组有关信息，可以限定组指配信息元素，并且组指配信息元素可以被包括在要发送的关联响应帧和/或重新关联响应帧中。
图13是图示根据本发明的实施例的组指配信息元素格式的示例的框图。
参考图13，组指配信息元素1300包括元素ID字段1310、长度字段1320、组信息字段1330、当前组ID字段1340、以及组ID数目字段1350。
元素ID字段1310可以被设置为指示相对应的信息元素是组指配信息元素1200。
长度字段1320可以被设置为指示配置在长度字段1320之后的被包括在组指配信息元素1300中的其它字段的比特序列的总长度。
组信息字段1330包括用于接收组指配信息元素的STA的分组信息。组信息字段1330可以包括组ID子字段1331、AID的当前数目的子字段1332、以及AID的总数目的子字段1333。
组ID子字段可以被设置为指示组ID以识别包括STA的STA组。
AID的当前数目子字段1332可以根据由组ID子字段1331指示的组ID指示被包括在STA组中的AID的数目，并且可以根据组ID指示被包括在STA组中的STA的数目。
AID的总数目子字段1333可以根据由组ID子字段1331指示的组ID指示可以被包括在STA组中的AID的总数目。AID的总数目子字段1333可以根据组ID指示可以被包括在STA组中的STA的总数目。
当前组ID字段1340可以指示其中当相对应的信息被传输到STA时允许信道接入的STA组的组ID。
组ID的数目字段1350可以指示STA组的总数目。
在通过信标间隔根据特定的组ID指配用于STA组的信道接入时段的信道接入方法中，STA可以通过当前组ID字段1340和组ID数目字段1350确定用于STA属于的STA组的信道接入时段。因此，当存在通过TIM元素缓冲的帧时STA可以根据相对应的信道接入时段接收信标帧以从AP接收被缓冲的帧，并且在相对应的信道接入时段期间可以与AP收发数据。
同时，根据STA的装置类型AID可以被指配给STA。处于特定AID范围内的一个AID可以被指配给特定装置类型的STA。当基于AID执行STA组时，可以根据装置类型执行STA分组。
例如，两个STA组被设置并且因此AID可以被划分成两个组。属于第一STA组的AID可以被指配给要被用于过载的STA。属于第二STA组的AID可以被指配给要被用于传感器/计量器的STA。
同时，根据装置类型可以改变所要求的装置特性。作为特性的一个示例，为了根据装置类型减少功率消耗，可以不同地设置最大传输功率限制。因此，指配一组STA，可以提供要指示最大传输功率值的信息。通过图4可以执行并且提供组指配信息元素。
图14是图示根据本发明的实施例的组指配信息元素格式的另一示例的框图。
参考图14，组指配信息元素1400包括元素ID字段1410、长度字段1420、组信息字段1430、当前组ID字段1440、以及组ID数目字段1450。然而，因为组指配信息元素1400的元素ID字段1410、长度字段1420、组信息字段1430、当前组ID字段1440、以及组ID数目字段1450分别与图13的组指配信息元素1330的元素ID字段1310、长度字段1320、组信息字段1330、当前组ID字段1340、以及组ID数目字段1350相同，所以其详细描述被省略。
组指配信息元素1400的组信息字段1430包括组ID子字段1431、最大传输功率子字段1432、AID的当前数目子字段1433、以及AID的总数目子字段1434。因为组ID子字段1431、当前数目子字段1433、以及AID的总数目子字段1434与在图13中示出的组ID子字段1331、AID的当前数目子字段1332、以及AID的总数目子字段1333分别相同，所以其详细描述被省略。
最大传输功率子字段1432可以指示根据由组ID子字段1431指示的组ID的STA组能够使用的最大传输功率的极限值。被包括在特定的AID范围中的特定的AID可以被指配给特定的装置类型的STA并且可以被包括在具有被限制的最大传输功率的STA组中。此外，使用在由最大传输功率子字段1432指示的极限值内的传输功率在信道接入时段期间可以执行与AP的数据收发。
虽然参考图12描述了信道接入方法，但是现在将会描述基于STA分组的各种信道接入方法。
图15是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的示例的图。
参考图15，一个信标间隔可以包括三个信道接入时段。可以为每个STA设置每个信道接入时段。根据实施例，在第一信标间隔期间属于STA组1的STA在第一信道接入时段期间接入信道以与AP收发数据。接下来，属于STA组2的STA在第二信道接入时段期间接入信道以与AP收发数据，并且属于STA组3的STA在第三信道接入时段接入信道以与AP收发数据。在第二信标间隔期间，根据第一信标间隔的信道接入时段可以被重复和形成。
在图15中，通过STA组的总数目同等地指配在一个信标间隔中的信道接入时段，并且按照STA组的顺序顺次地指配信道接入时段。因此，虽然特定信息没有被包括在信标帧中，但是当开始和终止信道接入时段时获知STA组的总数目的STA和STA属于的STA组可以识别。
同时，不同于图15，在一个信标间隔中信道接入时段没有被同等地指配给每个STA组，并且可以指配信道接入时段的指配顺序，不论STA组的顺序如何。参考图16可以执行信道接入方法。
图16是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的另一示例的图。
参考图16，可以理解，在一个信标间隔中可以指配多个信道接入时段，并且可以相互不同地设置各自的接入时段的长度。在这样的情况下，STA另外需要关于相对应的信道接入时段的信息以根据用于STA属于的STA组的信道接入时段接入信道。为此，信标帧可以包括信道接入信息元素。
图17是图示信道接入信息元素格式的示例的框图。
参考图17，信道接入信息元素1700包括元素ID字段1710、长度字段1720、组ID字段1731、信道接入时段开始字段1732、以及信道接入时段持续时间字段1733。
元素ID字段1710可以被设置为指示相对应的信息元素是信道接入信息元素1700。
长度字段1720可以被设置为指示配置在信道接入信息元素1700中的长度字段1720之后包括的字段的比特序列的总长度。
组ID字段7131、信道接入时段开始字段1732、以及信道接入时段持续时间字段1733实现关于与特定STA组有关的信道接入时段的信息。
组ID字段1731可以包括与能够在由信道接入时段开始字段1732和信道接入时段持续时间字段1733指定的信道接入时段期间接入信道的STA组相关联的组ID。
信道接入时段开始字段1732指示当通过用于由组ID字段1731指示的STA组的信道接入时段开始时的时间点。当包括和发送信道接入信息元素1700时基于信标帧传输时间点通过信道接入时段开始字段1732指示的值可以指示到开始时间点的时间间隔。
信道接入时段持续时间字段1733可以被设置为指示由组ID字段1731指示的STA组的信道接入时段的持续时间。
同时，通过在与信道接入信息元素1700被包括和发送到的信标帧相关联的信标间隔中指配的信道接入时段的数目可以重复地包括组ID字段1731、信道接入时段开始字段1732、以及信道接入时段持续时间字段1733。因此，当STA解释信标帧的信道接入信息元素1700时，STA可以通过长度字段1720的值获知在相对应的信息元素中重复信道接入时段的多少个字段。
再次参考图16，第一信标间隔和第二信标间隔分别包括三个信道接入时段。因此，具有关于第一信标间隔中的信道接入时段的信息的信道接入时段信息元素和具有关于第二信标间隔中的信道接入时段的信息的信道接入时段信息元素可以包括用于第一信道接入时段的字段、用于第二信道接入时段的字段、以及用于第三信道接入时段的字段。
基于信标帧的信道接入时段信息元素STA可以确定当STA可以接近信道时的时段。每个STA可以在用于每个STA与AP交换数据的信道接入时段处接入信道。当当前时段是用于在省电模式下操作的STA的信道接入时段时，STA在睡眠状态下操作。如果用于STA的信道接入时段开始，则STA可以进入唤醒状态以操作。
同时，在基于STA分组的信道接入方法中，所有的STA可以通过设置是所有的信道接入时段的特定时段在相对应的时段期间接入信道并且可以被设置为与AP交换数据。仅在是所有的信道接入时段的特定时段期间与AP不相关联的特定的STA可以被实现为通过信道接入将帧发送到AP。
当所有的信道接入时段被设置时，信道接入方法可以被执行，如在图18中所图示。
图18是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的示例的图。
参考图18的子图(a)，特定的信标间隔可以被设置为所有的信道接入时段。子图(a)可以图示当在如在图12中所图示的信道接入方法中添加所有的信道接入时段时的示例。
在子图(a)的情况下，因为在信标间隔中设置与一个STA组有关的信道接入时段，所以信标帧可以被发送以包括用于相对应的STA组的TIM。在这样的情况下，在用于STA组的信道接入时段期间可以执行基于TIM接收被缓冲的帧的操作。
参考图18的子图(b)，在信标间隔中可以指配所有的信道接入时段和用于特定的STA组的信道接入时段。根据在子图(b)中示出的示例，可以理解，所有的信道接入时段和用于特定的STA组的信道接入时段的持续时间相互相同，并且在信标帧的传输之后设置所有的信道接入时段。在这样的情况下，STA不能清楚地接收关于在相对应的信标间隔中设置的信道接入时段的信息，但是可以区分所有的信道接入时段和用于特定的STA组的信道接入时段。这是因为STA获知通过STA组可以顺次地设置信道接入时段并且在信标间隔的一半之后用于特定的STA组的信道接入时段开始。因此，STA可以确定在特定的STA组操作的信道接入时段期间STA是否具有信道接入权限。
在子图(b)的情况下，在用于特定STA组的信道接入时段之前公开所有的信道接入时段，这仅是说明性目的。即，在可以考虑用于特定的STA组的信道接入时段之后公开所有的信道接入时段的方法。
参考图18的子图(c)，在信标间隔中可以设置所有的信道接入时段和用于各自的STA组的信道接入时段以具有相等的持续时间。因为STA可能获知在信标间隔中顺次地设置所有的信道接入时段和用于各自的STA组的信道接入时段，所以STA可以在用于STA属于的STA组的信道接入时段期间接入信道与AP交换数据。同时，根据设置可以实现所有的信道接入时段，使得所有的STA可以接入信道或者与AP不关联的STA可以接入信道。
如所示的，在用于各自的STA组的信道接入时段之前公开所有的信道时段，这仅是说明性目的。即，可以考虑在用于STA组的信道接入时段之后公开所有的信道时段的方法。
参考图18的子图(d)，在用于各自的STA组的信道接入时段之前在信标间隔中可以设置STA组的所有信道接入时段。
在图18中所示的各种信道接入时段的调度中，因为关于在相对应的信标间隔中指配的至少一个信道接入时段的信息被包括在要从AP发送的传输信标帧中，所以将信息传输到STA使得在AP和STA之间可以共享关于信道接入时段的信息。在这样的情况下，关于信道接入时段的信息可以是上述信道接入信息元素。在STA和AP之间事先实现与信道接入时段的调度有关的信令使得可以共享关于信道接入时段的信息。
根据参考附图描述的信道接入方法，已经建议通过STA组设置信道接入时段并且根据信道接入时段每个STA接入信道以与AP交换数据的方法。同时，如在图11中所示，可以STA被分组为STA子组。在这样的情况下，相对于STA组和/或STA子组设置信道接入时段，并且每个STA根据预设的信道接入时段接入信道以与AP交换数据。
图19是图示根据本发明的实施例的信道接入信息元素格式的另一示例的框图。
参考图19，信道接入时段信息元素1900包括元素ID字段1910、长度字段1920、组ID字段1930、子组ID字段1940、信道接入时段开始字段1950、以及信道接入时段持续时间字段1960。
元素ID字段1910可以被设置为指示相对应的信息元素是信道接入信息元素1900。
长度字段1920可以被设置为指示配置在信道接入信息元素1900中的长度字段1920之后包括的字段的比特序列的总长度。
组ID字段1930和子组ID字段1940实现能够在由信道接入时段开始字段1950和信道接入时段持续时间字段1960指定的信道接入时段期间接入信道的STA组和/或至少一个STA子组。
当信道接入时段是用于特定的STA组的信道接入时段时，组ID字段1930包括与相对应的STA组相关联的组ID，并且子组ID字段1940可以被设置为指示没有被指定的值(例如，空值)。在这样的情况下，信道接入时段开始字段1950和信道接入时段持续时间字段1960指定用于相对应的STA组的信道接入时段。
当信道接入时段是用于至少一个STA子组的信道接入时段时，组ID字段1930可以被设置为包括具有至少一个STA子组的STA组相关联的组ID。同时，可以以两种方案实现子组ID字段1940。
参考图19的子图(a)，子组ID字段包括子组索引子字段1940a。子组索引子字段1940a可以指示与能够在由信道接入时段开始字段1950和信道接入时段持续时间字段1960指定的信道接入时段期间接入信道的STA子组相关联的子组索引。
参考图19的子图(b)，子组ID字段1940b包括组偏移子字段1941b和子组长度字段1942b。组偏移子字段1941b指示在由组ID字段1930指示的STA组的多个STA子组当中的至少一个STA子组中具有最小的子组索引的STA子组。子组长度字段1942b指示包括由组偏移子字段1941b指示的STA子组的连续的索引的STA子组的数目。因此，通过组ID字段1930、组偏移子字段1941b、以及子组长度字段1942b可以指示至少一个STA子组。
信道接入时段开始字段1950指示当用于由组ID1930和子组ID字段1940指示的至少一个STA子组的信道接入时段开始时的时间点。信道接入时段持续时间字段1960可以被设置为指示用于由组ID1930和子组ID字段1940指示的至少一个STA子组的信道接入时段的持续时间。
图20是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的另一示例的图。
参考图20，STA1被包括在由组ID2和子组索引4指示的STA子组中。STA2被包括在由组ID1和子组索引3指示的STA子组中。STA3被包括在由组ID1和子组索引1指示的STA子组中。
STA1、STA2以及STA3在信标帧的传输时间点处进入唤醒状态以接收信标帧并且如在图19中所图示的格式的信道接入信息元素被包括在信标帧中使得发送信标帧。STA1至STA3通过信道接入信息元素获取关于信道接入时段的信息。
STA1至STA3可以通过信道接入信息元素的组ID字段和子组ID字段确定其信道接入时段是否开始。
因为组ID字段指示组ID1，所以STA1确认该信息不是关于用于STA1的信道接入时段的信息。因此，STA1可以在接收信标帧之后保持睡眠状态以进行操作。
因为组ID字段指示组ID1并且子组ID字段指示子组索引3，所以STA2可以确定关于信道接入时段的信息是否为用于STA2的信息。因此，STA2在由信道接入时段开始字段指示的时间点处进入唤醒状态以在由信道接入时段持续时间字段指示的持续时间期间与AP交换数据。如果信道接入时段终止，则STA2再次进入睡眠状态。
因为组ID字段指示组ID而子组ID字段指示子组索引1，所以STA3确认该信息不是关于用于STA3的信道接入时段的信息。因此，在接收信标帧之后STA3可以保持睡眠状态以进行操作。
图21是图示根据本发明的实施例的信道接入方法的另一示例的图。
参考图21，STA1包括被包括在由组ID2、子组索引2、以及子帧索引3指示的STA子组中的至少一个STA。STA2指示被包括在由子组索引5和子组索引6指示的STA子组中的至少一个STA。STA3包括由组ID3、子组索引1、以及子组索引2指示的STA子组中的至少一个STA。
STA1、STA2、以及STA3在信标帧的传输时间点处进入唤醒状态以接收信标帧，并且如在图19中所图示的格式的信道接入信息元素被包括在信标帧中使得发送信标帧。STA1至STA3通过信道接入信息元素获取关于信道接入时段的信息。
STA1至STA3可以通过信道接入信息元素的组ID字段和子组ID字段确定其信道接入时段是否开始。信道接入信息元素的组ID字段指示组ID3，并且子组偏移子字段指示子组索引4和子组长度子字段。因此，理解相对应的信道接入时段是用于由指示组ID3的STA组的子组索引4、5、以及6指示的STA子组。
因为组ID字段指示组ID3，所以STA1确认该信息是关于其信道接入时段的信息。因此，STA1可以在接收信标帧之后保持睡眠状态以进行操作。
因为组ID字段指示组ID3，并且子组长度子字段和子组ID字段的子组偏移根据子组索引4、5、以及6指示STA子组，并且STA2可以确定关于信道接入时段的信息是其信息。因此，STA2在由信道接入时段开始字段指示的时间点处进入唤醒状态以在由信道接入时段持续时间字段指示的持续时间期间与AP交换数据。如果信道接入时段终止，则STA2再次进入睡眠状态。
因为组ID字段指示组ID3而子组ID字段的子组偏移和子组长度子字段根据索引4、5、以及6指示STA子组，所以STA3确认该信息是关于其信道接入时段的信息。因此，在信标帧的接收之后STA3可以保持睡眠状态以进行操作。
基于STA分组的上述信道接入方法可以基于STA的AID执行STA分组以通过STA组划分和指配信道接入时段。每个STA组或者每个STA子组可以在被指配到其的信道接入时段期间与AP交换数据。因此，具有非常多的STA的无线LAN系统可以通过STA组有效地交换数据。
同时，AP可以动态地校正STA组的数目和属于每个STA组的终端的数目。以这样的方式，通过动态地调节STA组的数目和被包括在每个STA组中的STA的数目可以更加有效地操作TIM协议。为此，存在有效地更新分组参数以改变STA的需求。为此，AP在预定的时间间隔处将分组参数信息传输到STA，并且STA收听到相对应的分组参数以与AP同步分组参数信息。
当STA被分组为STA组1、2、以及3时，STA接收第一信标帧开始分组以便于从AP收听到分组参数。通常，因为所有的STA在DTIM间隔处接收信标帧，所以第一信标帧开始分组，即，包括分组参数的信标帧可以是具有DTIM的信标帧。DTIM信标帧包括在图13和图14中图示的分组参数。此外，STA可以通过组ID以位图形式指示与属于每个STA组的终端有关的被缓冲的业务是否存在。
图22是示出根据本发明的实施例的分组参数信息元素格式的示例的框图。
参考图22，分组参数信息元素2200包括元素ID字段2210、长度字段2220、当前组ID字段2230、组ID数目字段2240、每个STA组的AID总数目字段2250、以及组ID位图字段2260。
元素ID字段2210可以被设置为指示相对应的信息元素是分组参数信息元素2200。
长度字段2220可以被设置为指示分组参数信息元素2200的长度和/或配置在分组参数信息元素2200中的长度字段2220之后包括的字段的比特序列的长度。同时，长度字段2220可以被设置为指示组ID位图字段2260的长度。接收分组参数信息元素2200的STA可以通过由长度字段220指示的信息计算组ID位图字段2260的可变长度。
当前组ID字段2230可以通过分组参数信息元素2200指示哪一个AP想要更新与组ID有关的信息的组ID。当AP更新多个组ID时，可以解释通过当前组ID字段2230指示的组ID指示多个被更新的组ID当中的第一组ID。例如，当与组ID1、2、以及3相关联的分组参数被更新时，当前组ID字段2230可以指示组ID1。同时，表达组ID的形式可以参考图9至图11。
AP可以动态地校正STA组的数目和属于每个STA组的终端的数目。为此，AP可以设置并且将组ID字段的数目2240和每个STA组2250的AID字段的总数目2250添加到分组参数信息元素2200中以发送分组参数信息元素2200。
组ID字段的数目2240可以指示其中通过分组参数信息元素2200更新分组信息的STA组的数目。每个STA组可以提供TIM元素。
每个STA组的AID字段的总数目2250可以指示属于STA组的AID的总数目，并且可以被解释为指示属于每个STA组的STA的数目。每个STA组2250的AID的总数目可以指示通过每个STA组的TIM元素覆盖的AID范围。
组ID位图字段2260指示是否存在每个STA组的被缓冲的帧，并且可以被实现为位图序列。
例如，当当前组ID字段2230指示组ID1并且组ID字段2240的数目指示组ID3时，如果组ID位图字段2260指示0、0、1，则根据组ID1和组ID2意指不存在与属于STA组1和2的STA有关的被缓冲的帧。同时，根据组ID3其意指存在与属于STA组3的STA有关的被缓冲的帧。因此，属于STA组3的STA可以在用于STA组3的信道接入时段期间进入唤醒状态，并且可以从AP接收TIM元素以确认是否存在在其中被缓冲的帧。
TIM元素的位图信息可以被实现为指示用于特定的STA组属于的STA的被缓冲的帧是否存在。即，虽然现有的TIM元素包括位图类型信息以指示是否存在与整个STA有关的被缓冲的帧，但是在用于特定的STA组的信道接入时段期间发送的TIM元素可以包括，与分组参数信息元素被应用到的无线LAN系统中的相对应的STA组有关的位图类型信息。TIM元素可以进一步包括组ID字段以便指示被包括的位图类型信息被应用到的STA组。
如果STA确定存在用于STA属于的STA组的被缓冲的帧，则STA可以在用于相对应的STA组的信道接入时段期间接收TIM元素以确认相对应的TIM元素包括用于相对应的STA组的信息。当STA确认TIM元素是用于相对应的STA组的信息时，STA可以基于位图类型信息确定是否存在用于STA的被缓冲的帧。当存在用于STA的被缓冲的帧时，STA可以在信道接入时段期间向AP请求被缓冲的帧的传输以获取被缓冲的帧。
以这样的方式，当实现TIM元素时，与现有技术相比较可以减少由于被包括在TIM元素中的位图类型信息的开销，并且可以有效地处理基于TIM协议的被缓冲的业务。
如果STA通过传输DTIM的信标帧和/或传输TIM的信标帧接收分组参数信息元素2200，则根据最新分组的STA组在用于STA的信道接入时段期间可以操作STA。即，STA可以在信道接入时段期间接入唤醒状态以与AP交换数据，并且可以在剩余的时段期间进入瞌睡状态以进行操作。
与STA子组相关联地可应用与上述分组参数的更新相关联的分组参数信息元素和根据分组参数信息元素的STA的操作。
图23是图示根据本发明的实施例的子分组参数信息元素格式的示例的框图。
参考图23，分组参数信息元素2300可以包括元素ID字段2310、长度字段2320、组ID字段2330、子组字段的数目2340、以及子组索引位图字段2350。
元素ID字段2310可以被设置为指示相对应的信息元素是子分组参数信息元素2300。
长度字段2320可以被设置为指示子分组参数信息元素2300的长度和/或配置在子分组参数信息元素2300中的长度字段2320之后包括的字段的比特序列的长度。同时，长度字段2320可以被设置为指示子组索引位图字段2350的长度。接收分组参数信息元素2300的STA可以通过由长度字段2320指示的信息计算子组索引位图字段2350的可变长度。
组ID字段2330可以包括组ID以识别与分组参数信息元素2300相关联的组STA。即，AP可以指示组ID以通过分组参数信息元素2300为了子组有关信息识别STA组。
子组的数目字段2340可以指示从由组ID字段2330指示的STA组划分的STA子组的数目。
子组索引位图字段2350指示是否存在每个STA子组的被缓冲的帧。当子组的数目字段2340指示4时，子组索引位图字段2350可以指示是否存在具有作为位图类型的4个STA子组的被缓冲的帧。如果子组索引位图字段2350指示0、0、0、1，则其意指根据子组索引1至3意指不存在与属于STA子组1至3的STA有关的被缓冲的帧。因此，因为属于相对应的STA组的STA子组1至3的STA获知不存在用于其的被缓冲的帧，所以虽然以后STA在用于相对应的STA子组的信道接入时段中接收TIM元素，但是STA可以不请求被缓冲的帧的传输。
相反地，根据子组索引4其意指存在与属于STA子组4的STA有关的被缓冲的帧。因此，被包括在STA子组4中的STA可以在用于相对应的STA组的STA子组4的信道接入时段期间进入唤醒状态并且可以从AP接收TIM元素以确认是否存在在其中被缓冲的帧。
TIM元素包括位图类型信息以识别是否存在与被包括在特定的STA组的特定STA子组中的STA有关的被缓冲的帧。因此，TIM元素可以包括信息以指示与被包括的位图类型信息相对应的STA组和STA子组。为此，TIM元素可以进一步包括组ID字段和子组索引ID字段。接收TIM元素的STA可以基于组ID字段和子组索引字段确定相对应的TIM元素是否包括指示用于STA的被缓冲的帧的存在的位图类型信息。此外，可以通过被映射到被包括在由组ID字段和子组索引字段指示的至少一个STA子组中的STA的位图序列来实现位图类型信息。因此，STA可以接收位图类型信息以确认是否存在用于STA的被缓冲的帧。当存在用于STA的被缓冲的帧时，STA可以向AP请求被缓冲的帧的传输。
当接收子分组参数信息元素2300的STA在省电模式下操作时，STA可以在与STA属于的STA子组有关的信道接入时段期间进入唤醒状态以与AP交换数据，并且可以在剩余的时段期间进入睡眠状态以进行操作。
上述子分组参数信息元素可以被添加到DTIM被发送到的第一信标帧和/或TIM被发送到的第二信标帧使得第一信标帧和/或第二信标帧可以被发送。
通过分组参数信息元素和子分组参数信息元素基于具有压缩位图类型信息的TIM元素能够收发数据。这可以根据现有的TIM元素显著地减少开销以提供基于有效的TIM元素的数据收发。此外，与信道接入时段相对应的STA向AP请求被缓冲的帧的传输使得数据的吞吐量速率能够被提高并且剩余的STA在睡眠模式下操作以增加省电效率。
图24是图示实现本发明的实施例的无线设备的框图。
参考图24无线设备2400可以包括处理器2410、存储器2420和收发器2430。收发器2430发送和/或接收无线电信号，并且实现IEEE802.11的物理层。处理器2410可以在功能上被连接到收发器2230以被操作。处理器2410可以被设置为实现在图9至图23中示出的基于STA分组的数据收发方法。
处理器2410和/或收发器2430可以包括ASIC(专用集成电路)、其它芯片组、逻辑电路、和/或数据处理器。当实施例通过软件被实现时，通过执行上述操作的模块(处理或者功能)可以实施上述方案。该模块可以存储在存储器2420中，并且由处理器2410执行。存储器2420可以被包括在处理器2410内部。存储器2420被分离地位于处理器2410外部，并且在功能上可以经由各种装置被连接到处理器2410。
在上面的示例性系统中，虽然基于一系列步骤或者块的流程图已经描述了方法，但是本发明不限于步骤的顺序，并且一些步骤可以以和剩余的步骤不同的顺序被执行或者以和剩余的步骤同时被执行。此外，本领域的普通技术人员可以理解的是，流程图中的步骤不是排他的并且在没有影响本发明的范围的情况下可以包括其它的步骤或流程图中的一个或者多个步骤可以被删除。

Claims (8)

1.一种用于在无线局域网系统中接收数据的方法，所述方法由在省电模式下操作的站(STA)执行，包括：
从接入点(AP)接收包括业务指示映射(TIM)元素和分组参数信息元素的信标帧；以及
基于所述TIM元素和所述分组参数信息元素确定是否存在用于所述STA的被缓冲的帧，
其中，所述分组参数信息元素包括：
组ID字段，所述组ID字段指示多个STA组的数目，以及
组ID位图字段，所述组ID位图字段指示是否存在每个STA组的被缓冲的帧，并且
其中，所述TIM元素包括指示与分组参数信息元素被应用到的相对应的STA组有关的位图类型信息的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分组参数信息元素进一步包括指示用于所述多个STA组中的每一个的AID的范围的关联标识符(AID)字段。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述组ID位图字段包括多个比特，所述多个比特中的每一个指示是否存在用于所述多个STA组中的相对应的一个的被缓冲的帧。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当确定存在用于所述STA的被缓冲的帧时，将省电轮询帧发送到所述AP。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当所述TIM元素不包括关于所述STA属于的STA组的信息时，进入瞌睡状态。
6.一种在无线局域网系统中接收数据的站(STA)，所述站包括：
收发器，所述收发器被配置成接收无线电信号；和
处理器，所述处理器可操作地耦合所述收发器，并且被配置成：
指示所述收发器从接入点(AP)接收包括业务指示映射(TIM)元素和分组参数信息元素的信标帧；和
基于所述TIM元素和所述分组参数信息元素确定是否存在用于所述STA的被缓冲的帧，
其中，所述分组参数信息元素包括：
组ID字段，所述组ID字段指示多个STA组的数目，以及
组ID位图字段，所述组ID位图字段指示是否存在每个STA组的被缓冲的帧，并且
其中，所述TIM元素包括指示与分组参数信息元素被应用到的相对应的STA组有关的位图类型信息的信息。
7.根据权利要求6所述的STA，其中，所述分组参数信息元素进一步包括指示用于所述多个STA组中的每一个的AID的范围的关联标识符(AID)字段。
8.根据权利要求6所述的STA，其中，所述组ID位图字段包括多个比特，所述多个比特中的每一个指示是否存在用于所述多个STA组中的相对应的一个的被缓冲的帧。
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