CN104488347B - 在无线lan系统中控制信道接入的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，提供一种在无线LAN系统中控制信道接入的方法和装置。一种根据本发明的一个实施例的用于在无线通信系统中通过站(STA)控制信道接入的方法包括下述步骤：将用于开始传输机会(TXOP)的第一帧发送到接入点(AP)；和如果从AP发送答复第一帧的第二帧则接收第二帧，其中基于是否TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间从AP能够发送第二帧。

Description

在无线LAN系统中控制信道接入的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地涉及一种用于在无线LAN(WLAN)系统中控制信道接入的方法和设备。
背景技术
随着信息通信技术的快速发展，已经开发了各种无线通信技术系统。无线通信技术当中的WLAN技术基于射频(RF)技术允许使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)等等在家或者在企业或者在特定的服务供应区域处进行无线互联网接入。
为了克服消除WLAN的优点之一，受限的通信速度，最近的技术标准已经提出能够增加网络的速度和可靠性同时扩展无线网络的覆盖区域的演进的系统。例如，IEEE802.11n使数据处理速度能够支持最高540Mbps的高吞吐量(HT)。另外，多输入和多输出(MIMO)技术最近已经被应用于发射器和接收器使得最小化传输误差并且优化数据传输速率。
发明内容
技术问题
因此，本发明针对一种用于在WLAN系统中发送和接收包括部分关联标识符(PAID)的帧的方法和设备，其实质上避免由于现有技术的限制和缺点的一个或者多个问题。机器对机器(M2M)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802.11 WLAN中的用于支持M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE 802.11ah。M2M通信有时候可能考虑能够在包括大量设备的环境下以低速通信少量数据的场景。
本发明的目的是为了提供一种通过允许不检查信标的装置控制信道接入的方法。
本领域的技术人员将会理解，从下面的描述对于本发明属于的本领域的普通技术人员来说显然的是，通过本发明实现的技术目的不限于前述的技术目的和在此没有提及的其它技术目的。
技术方案
通过提供一种在无线通信系统的站(STA)处控制信道接入的方法能够实现本发明的目的，该方法包括：将用于发起传输机会(TXOP)的第一帧发送到接入点(AP)；和当响应于来自于AP的第一帧发送第二帧时接收第二帧，其中取决于是否TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间从AP发送第二帧。
在本发明的另一方面中，在此提供一种在无线通信系统的接入点(AP)处控制站(STA)的信道接入的方法，该方法包括：从STA接收用于发起STA的传输机会(TXOP)的第一帧；和取决于是否TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间将响应于第一帧的第二帧发送到STA。
在本发明的另一方面中，在此提供一种站(STA)设备，该站(STA)设备用于在无线通信系统中控制信道接入，包括：收发器和接收器，其中该处理器被配置成，使用收发器将用于发起传输机会(TXOP)的第一帧发送到接入点(AP)，并且使用收发器当响应于来自于AP的第一帧发送第二帧时接收第二帧，并且其中取决于是否TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间从AP发送第二帧。
在本发明的另一方面中，在此提供一种接入点(AP)设备，该接入点(AP)设备用于在无线通信系统中控制站(STA)的信道接入，包括收发器和处理器，其中处理器被配置成使用收发器从STA接收用于发起STA的传输机会(TXOP)的第一帧并且取决于是否TXOP的持续时间重叠由STA设置的预定时间使用收发器将响应于第一帧的第二帧发送到STA。
本发明的实施例具有下述共同的特征。
第一帧可以是请求发送(RTS)帧。当TXOP的持续时间没有重叠由AP设置的预定时间时，AP可以发送清除发送(CTS)帧作为第二帧，并且，当TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间时，AP不可以发送响应于第一帧的CTS帧。
当没有接收响应于RTS帧的CTS帧时，STA可以经由退避过程发送新的RTS帧。
当TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间时，可以通过AP发送包括指示STA的信道接入允许时间的信息的信道接入控制帧作为第二帧。
第一帧可以是请求发送(RTS)帧。当TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间时，AP可以发送清除发送(CTS)帧作为第二帧，并且CTS帧的持续时间字段被设置为0或者指示持续时间少于TXOP的持续时间的值。
在CTS帧已经被发送之后，AP可以发送包括指示STA的信道接入允许时间的信息的信道接入控制帧。
预定时间可以包括目标信标传输时间(TBTT)或者被限制的接入窗口(RAW)。
当在STA已经从瞌睡状态变成唤醒状态之后确定媒介是处于空闲状态时可以发送第一帧。
第一帧可以是省电轮询(PS轮询)帧。当TXOP的持续时间重叠由AP设置的预定时间时，可以通过AP发送ACK帧或者信标帧作为第二帧。当发送ACK帧作为第二帧时，可以响应于PS轮询帧而不是在AP处缓冲的数据帧通过AP发送ACK帧并且不可以发送在AP处缓冲的数据帧。当发送信标帧作为第二帧时，不可以发送响应于PS轮询帧的数据帧或者ACK帧。
ACK帧的更多数据(MD)字段可以被设置为指示要被发送到STA的数据存在的值。
STA可以操作作为允许不检查来自于AP的信标帧的非业务指示映射(非TIM)STA。
可以经由第二帧的功率管理(PM)比特指示STA作为TIM STA操作。
要理解的是，本发明的前述的总体描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的并且旨在提供如主张的本发明的进一步解释。
有益效果
根据本发明，能够提供一种通过允许不检查信标的装置控制信道接入的方法。
本领域的技术人员将会理解，能够利用本发明实现的效果不限于已在上文特别描述的效果，并且从结合附图的下面的具体描述将更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
附图被包括以提供对本发明进一步的理解，其图示本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1示例性地示出根据本发明的一个实施例的IEEE 802.11系统。
图2示例性地示出根据本发明的另一实施例的IEEE 802.11系统。
图3示例性地示出根据本发明的又一实施例的IEEE 802.11系统。
图4是图示WLAN系统的概念图。
图5是图示对于在WLAN系统中使用的链路设定过程的流程图。
图6是图示退避过程的概念图。
图7是图示隐藏节点和暴露节点的概念图。
图8是图示RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的概念图。
图9是图示功率管理操作的概念图。
图10至图12是图示已经接收到业务指示映射(TIM)的站(STA)的详细操作的概念图。
图13是图示基于组的AID的图。
图14是图示TXOP截断的示例的图。
图15是图示隐藏节点环境下的TXOP截断的示例的图。
图16是图示根据本发明的示例的控制信道接入的方法的图。
图17是图示根据本发明的另一示例的控制信道接入的方法的图。
图18是图示根据本发明的另一示例的控制信道接入的方法的图。
图19是图示根据本发明的示例的控制信道接入的方法的流程图。
图20是图示根据本发明的一个实施例的无线设备的配置的框图。
具体实施方式
现在将详细地介绍本发明的优选实施例，其示例在附图中图示。该详细说明将在下面参考附图给出，其意欲解释本发明示例性实施例，而不是示出根据本发明仅能够实现的实施例。以下的详细说明包括特定的细节以便对本发明提供深入理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见，本发明可以无需这些特定的细节来实践。
根据预定的格式通过组合本发明的构成组件和特性提出下面的实施例。在不存在附加的备注的情况下，单独的构成组件或者特性应被视为可选的因素。根据需要，不需要将单独的构成组件或者特性与其它的组件或者特性相组合。另外，可以组合一些构成组件和/或特性以实现本发明的实施例。可以改变要在本发明的实施例中公开的操作的顺序。任何实施例的一些组件或者特性也可以被包括在其它的实施例中，或者必要时可以被其它的实施例的替代。
应注意的是，为了便于描述和更好地理解本发明，提出在本发明中公开的特定术语，并且在本发明的技术范围或者精神内这些特定术语的使用可以变成其它格式。
在一些实例中，为了避免晦涩本发明的概念，公知的结构和设备被省略并且以框图的形式示出结构和设备的重要功能。在整个附图中将会使用相同的附图标记以指定相同或者相似的部件。
本发明的示例性实施例由对于包括电气与电子工程师协会(IEEE)802系统、第三代合作伙伴计划(3GPP)系统、3GPP长期演进(LTE)系统、高级LTE(LTE-A)系统和3GPP2系统的无线接入系统中的至少一个公开的标准文献支持。特别地，在本发明的实施例中没有描述以清楚展现本发明的技术理念的步骤或者部分可以由以上的文献支持。在此处使用的所有术语可以由上面提及的文献的至少一个支持。
本发明的以下的实施例能够适用于各种无线接入技术，例如，CDMA(码分多址)、FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、OFDMA(正交频分多址)、SC-FDMA(单个载波频分多址)等等。CDMA可以通过无线(或者无线电)技术，诸如，UTRA(通用陆上无线电接入)或者CDMA2000来实现。TDMA可以通过无线(或者无线电)技术实现，诸如GSM(全球数字移动电话系统)/GPRS(通用分组无线电服务)/EDGE(用于GSM演进的增强数据速率)来实现。OFDMA可以通过无线(或者无线电)技术，诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20和E-UTRA(演进的UTRA)来实现。为了清楚，以下的描述主要地集中于IEEE 802.11系统。然而，本发明的技术特征不受限于此。
WLAN系统结构
图1是示例性地示出根据本发明的一个实施例的IEEE 802.11系统。
IEEE 802.11系统的结构可以包括多个组件。可以通过组件的相互操作来提供对于更高层支持透明的STA移动性的WLAN。基本服务集(BSS)可以对应于在IEEE 802.11 LAN中的基本组成块。在图1中，示出了两个BSS(BSS1和BSS2)，并且在BSS的每一个中包括两个STA(即，STA1和STA2被包括在BSS1中，并且STA3和STA4被包括在BSS2中)。在图1中指示BSS的椭圆形可以被理解为其中在相对应的BSS中包括的STA保持通信的覆盖范围。这个区域可以称为基本服务区域(BSA)。如果STA移动到BSA以外，则STA无法直接与在相对应的BSA内的其它的STA通信。
在IEEE 802.11 LAN中，最基本型的BSS是独立的BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有仅由两个STA组成的最简形式。图1的BSS(BSS1或者BSS2)是最简形式并且其中省略了其它组件，可以对应于IBSS的典型示例。当STA能够互相直接通信时，上述的配置是可允许的。这种类型的LAN没有被预先调度，并且当LAN是必要时可以被配置。这可以称为自组织网络。
当STA接通或者关闭或者STA进入或者离开BSS区域时，在BSS中STA的成员可以动态地变化。STA可以使用同步过程加入BSS。为了接入BSS基础结构的所有服务，STA应当与BSS相关联。这样的关联可以动态地配置，并且可以包括分布式系统服务(DSS)的使用。
图2是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的另一个示例性结构的示意图。在图2中，诸如分布式系统(DS)、分布式系统媒介(DSM)和接入点(AP)的组件被增加给图1的结构。
在LAN中直接STA到STA距离可能受物理层(PHY)性能的限制。有时候，这样的距离限制可能对于通信是足够的。但是，在其它情况下，经长距离在STA之间的通信可能是必要的。DS可以被配置为支持扩展的覆盖范围。
DS指的是其中BSS相互连接的结构。具体地，BSS可以被配置为由多个BSS组成的扩展形式的网络的组件，替代如图1所示的独立的配置。
DS是逻辑概念，并且可以由DSM的特征指定。关于此，无线媒介(WM)和DSM在IEEE802.11中在逻辑上被区分。相应的逻辑媒介用于不同的目的，并且由不同的组件使用。在IEEE 802.11的定义中，这样的媒介不局限于相同的或者不同的媒介。IEEE 802.11 LAN架构(DS结构或者其它的网络架构)的灵活性能够被解释为在于多个媒介逻辑上是不同的。即，IEEE 802.11 LAN架构能够不同地实现，并且可以由每种实现的物理特性独立地指定。
DS可以通过提供多个BSS的无缝集成并且提供操纵到目的地的寻址所必需的逻辑服务来支持移动设备。
AP指的是使得相关联的STA能够通过WM接入DS并且具有STA功能的实体。数据可以通过AP在BSS和DS之间移动。例如，在图2中示出的STA2和STA3具有STA功能，并且提供使相关联的STA(STA1和STA4)接入DS的功能。另外，由于所有AP基本上对应于STA，所以所有AP是可寻址的实体。由AP用于在WM上通信使用的地址不需要始终与由AP用于在DSM上通信使用的地址相同。
从与AP相关联的STA的一个发送到AP的STA地址的数据可以始终由不受控制的端口接收，并且可以由IEEE 802.1X端口接入实体处理。如果受控制的端口被验证，则传输数据(或者帧)可以被发送到DS。
图3是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的又一个示例性结构的示意图。除了图2的结构之外，图3概念地示出用于提供宽的覆盖范围的扩展的服务集(ESS)。
具有任意大小和复杂度的无线网络可以由DS和BSS组成。在IEEE 802.11系统中，这种类型的网络称为ESS网络。ESS可以对应于连接到一个DS的BSS集合。但是，ESS不包括DS。ESS网络特征在于ESS网络在逻辑链路控制(LLC)层中作为IBSS网络出现。包括在ESS中的STA可以互相通信，并且移动STA在LLC中从一个BSS到另一个BSS(在相同的ESS内)透明地可移动。
在IEEE 802.11中，不假定在图3中的BSS的相对物理位置，并且以下的形式都是可允许的。BSS可以部分地重叠，并且这种形式通常用于提供连续的覆盖范围。BSS可以不物理地连接，并且在BSS之间的逻辑距离没有限制。BSS可以位于相同的物理位置，并且这种形式可用于提供冗余。一个或多个IBSS或者ESS网络可以物理地位于与一个或多个ESS网络相同的空间之中。这可以对应于在点对点网络在其中存在ESS网络的位置中操作的情形下，在不同组织的IEEE 802.11网络物理上重叠的情形下，或者在两个或更多个不同的接入和安全策略在相同的位置中是必要的情形下的ESS网络形式。
图4是示出WLAN系统的示例性结构的示意图。在图4中，示出包括DS的基础结构BSS的示例。
在图4的示例中，BSS1和BSS2构成ESS。在WLAN系统中，STA是根据IEEE 802.11的MAC/PHY规则操作的设备。STA包括APSTA和非AP STA。非AP STA对应于由用户直接操纵的设备，诸如膝上计算机或者移动电话。在图4中，STA1、STA3和STA4对应于非AP STA，并且STA2和STA5对应于AP STA。
在以下描述中，非AP STA可以称作终端、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动终端，或者移动订户站(MSS)。在其它的无线通信领域中，AP是对应于基站(BS)、节点B、演进的节点B(e-NB)、基站收发器系统(BTS)或者毫微微BS的概念。
链路设定过程
图5是解释根据本发明的示例性实施例的通用链路设定过程的流程图。
为了允许STA在网络上建立链路设定以及通过网络发送/接收数据，STA必须通过网络发现、验证，和关联的过程执行这样的链路设定，并且必须建立关联并且执行安全验证。链路设定过程也可以称为会话启动过程或者会话设定过程。此外，关联步骤是用于链路设定过程的发现、验证、关联和安全设定步骤的通用术语。
参考图5描述示例性链路设定过程。
在步骤S510中，STA可以执行网络发现动作。网络发现动作可以包括STA扫描动作。即，STA必须搜索可用的网络以便接入网络。STA必须在参与无线网络之前识别兼容的网络。在此处，对于识别在特定区域中包含的网络的过程称为扫描过程。
扫描方案被划分为主动扫描和被动扫描。
图5是图示包括主动扫描过程的网络发现动作的流程图。在主动扫描的情况下，配置为执行扫描的STA发送探测请求帧，并且等待对探测请求帧的响应，使得STA能够在信道之间移动并且同时能够确定在外围区域之中存在哪个AP(接入点)。响应者将用作对探测请求帧的响应的探测响应帧发送给已经发送探测请求帧的STA。在这样的情况下，响应者可以是在扫描的信道的BSS中最后已经发送信标帧的STA。在BSS中，由于AP发送信标帧，所以AP作为响应者进行操作。在IBSS中，因为IBSS的STA顺序地发送信标帧，所以响应者不是恒定的。例如，已经在信道#1处发送探测请求帧并且已经在信道#1处接收探测响应帧的STA，存储包含在接收的探测响应帧中的BSS相关信息，并且移动到下一个信道(例如，信道#2)，使得STA可以使用相同的方法执行扫描(即，在信道#2处的探测请求/响应的传输/接收)。
虽然在图5中未示出，但是也可以使用被动扫描执行扫描动作。配置为以被动扫描模式执行扫描的STA等待信标帧，同时从一个信道移动到另一个信道。该信标帧，是在IEEE802.11中管理帧的一个，指示无线网络的存在，使得执行扫描的STA能够搜索无线网络，并且以STA能够参与无线网络的方式被周期地发送。在BSS中，AP被配置为周期地发送信标帧。在IBSS中，IBSS的STA被配置为顺序地发送信标帧。如果用于扫描的每个TA接收信标帧，则STA存储被包含在信标帧中BSS信息，并且移动到另一个信道，并且在每个信道处记录信标帧信息。已经接收信标帧的STA存储包含在接收的信标帧中的BSS相关联的信息，移动到下一个信道，并且从而使用相同的方法执行扫描。
在主动扫描和被动扫描之间比较，就延迟和功率消耗而言，主动扫描比被动扫描更加有利。
在STA发现网络之后，STA可以在步骤S520中执行验证过程。以验证过程能够与步骤S540中的安全设定过程清楚地区分的方式，此验证过程可以称为第一验证过程。
验证过程可以包括通过STA发送验证请求帧给AP，并且响应于验证请求帧通过AP发送验证响应帧给STA。用于验证请求/响应的验证帧可以对应于管理帧。
验证帧可以包括验证算法编号、验证交易序列号、状态码、挑战文本、稳健安全网络(RSN)、有限循环群等等的信息。在验证帧中包含的在上面提及的信息可以对应于能够被包含在验证请求/响应帧中信息的一些部分，可以替换为其它信息，或者可以包括附加信息。
STA可以发送验证请求帧给AP。AP可以基于在接收的验证请求帧中包含的信息决定是否验证相对应的STA。AP可以通过验证响应帧提供验证结果给STA。
在STA已经被成功验证之后，可以在步骤S630中执行关联过程。关联过程可以涉及通过STA发送关联请求帧给AP，并且响应于关联请求帧通过AP发送关联响应帧给STA。
例如，关联请求帧可以包括与各种能力、信标收听间隔、服务集标识符(SSID)、支持速率、支持信道、RSN、移动域、支持的操作类别、TIM(业务指示映射)广播请求、交互工作服务能力等等相关联的信息。
例如，关联响应帧可以包括与各种能力、状态码、关联ID(AID)、支持速率、增强的分布信道接入(EDCA)参数集、接收的信道功率指标(RCPI)、接收的信号对噪声指标(RSNI)、移动域、超时间隔(关联回复时间)、重叠BSS扫描参数、TIM广播响应、QoS映射等等相关联的信息。
上面提到的信息，可以对应于能够被包含在关联请求/响应帧中的信息的某些部分，可以以其它信息替换，或者可以包括附加信息。
在STA已经被成功地与网络关联之后，可以在步骤S540中执行安全设定过程。步骤S540的安全设定过程可以称为基于稳健安全网络关联(RSNA)请求/响应的验证过程。步骤S520的验证过程可以称为第一验证过程，并且步骤S540的安全设定过程可以简称为验证过程。
例如，步骤S540的安全设定过程可以包括基于在LAN上的可扩展验证协议(EAPOL)帧通过4路握手的私钥设定过程。此外，该安全设定过程也可以根据未在IEEE 802.11标准中定义的其它安全方案被执行。
WLAN演进
为了避免在WLAN通信速度方面的限制，IEEE 802.11n近来已经作为通信标准被建立。IEEE 802.11n目的在于提高网络速度和可靠性以及扩展无线网络的覆盖区域。更加详细地，IEEE 802.11n支持最多540Mbps的高吞吐量(HT)，并且基于其中多个天线被安装到发射器和接收器中的每一个中的MIMO技术。。
随着WLAN技术的广泛使用和WLAN应用的多样化，需要开发能够支持比由IEEE802.11n支持的数据处理速率更高的HT的新WLAN系统。用于支持非常高吞吐量(VHT)的下一代WLAN系统是IEEE 802.11n WLAN系统的下一个版本(例如，IEEE 802.11ac)，并且是近来提出的在MAC SAP(媒介接入控制服务接入点)处支持1Gbps以上的数据处理速度的IEEE802.11 WLAN系统的一个。
为了有效地利用射频(RF)信道，下一代WLAN系统支持其中多个STA能够同时接入信道的MU-MIMO(多用户多输入多输出)传输。根据MU-MIMO传输方案，AP可以同时发送分组给至少一个MIMO配对的STA。
此外，近来已经论述了用于在白空间中支持WLAN系统操作的技术。例如，已经在IEEE 802.11af标准下论述用于在诸如由于到数字TV的转变而留下空闲频带(例如，54～698MHz带)的白空间(TV WS)中引入WLAN系统的技术。但是，仅为了说明性目的公开在上面提及的信息，并且白空间可以是能够主要地仅由许可用户使用的许可带。许可用户可以是具有权限使用许可带的用户，并且也可以称为许可设备、主用户、责任用户等等。
例如，在白空间(WS)中操作的AP和/或STA必须提供用于保护许可用户的功能。例如，假定在诸如麦克风的许可用户以从WS带占用特定带宽的方式已经使用按规定划分的频带的特定的WS信道，AP和/或STA不能够使用与对应的WS信道相对应的频带以便保护许可用户。此外，在许可用户使用被用于当前帧的传输和/或接收的频带的条件下，AP和/或STA必须停止使用相对应的频带。
因此，AP和/或STA必须确定是否使用WS带的特定的频带。换言之，AP和/或STA必须确定频带中责任用户或者许可用户的存在或者不存在。用于在特定频带中确定责任用户的存在或者不存在的方案被称为频谱感测方案。能量检测方案、签名检测方案等等可以被用作频谱感测机制。如果接收信号的强度超过预定值，或者当检测到DTV前导时，AP和/或STA可以确定责任用户正在使用该频带。
M2M(机器对机器)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802.11WLAN系统中用于支持M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE 802.11ah。M2M通信指的是包括一个或多个机器的通信方案，或者也可以称为机器型通信(MTC)或者机器对机器(M2M)通信。在这样的情况下，机器可以是不要求用户的直接操纵和干涉的实体。例如，不仅包括RF模块的测量计或者售货机，而且能够在没有用户干涉/处理的情况下通过自动接入网络执行通信的用户设备(UE)(诸如智能电话)，可以是这样的机器的示例。M2M通信可以包括设备对设备(D2D)通信，和在设备与应用服务器之间的通信等等。作为在设备与应用服务器之间的通信的示例，存在在售货机和应用服务器之间的通信，在销售点(POS)设备和应用服务器之间的通信，以及在电表、煤气表或者水表与应用服务器之间通信。基于M2M通信的应用可以包括安全、运输、医疗等等。在考虑到在上面提到的应用示例的情况下，M2M通信必须支持在包括大量设备的环境下有时候以低速度发送/接收少量的数据的方法。
更加详细地，M2M通信必须支持大量的STA。虽然当前的WLAN系统假设一个AP与最多2007个STA相关联，在M2M通信中最近已经论述了用于支持其中更多的STA(例如，大约6000个STA)与一个AP相关联的其它情形的各种方法。此外，所期待的是，在M2M通信中存在用于支持/请求低传送速率的许多应用。为了平滑地支持许多STA，WLAN系统可以基于TIM(业务指示映射)识别要向STA发送的数据的存在与否，并且最近已经论述了用于减小TIM的位图大小的各种方法。此外，所期待的是，在M2M通信中存在具有非常长的传输/接收间隔的很多业务数据。例如，在M2M通信中，非常少量的数据(例如，电/气/水计量)需要以长的间隔(例如，每月)发送。因此，尽管在WLAN系统中与一个AP相关联的STA的数目增加，但是许多的开发者和公司对能够有效地支持存在其每一个具有在一个信标时段期间要从AP接收的数据帧的非常少量的STA的情况的WLAN系统进行深入研究。
如上所述，WLAN技术正在迅速地发展，并且不仅在上面提到的示例性技术，而且诸如直接链路设定的其它技术，媒介流吞吐量的改进，高速和/或大规模的初始会话设定的支持，和扩展带宽和工作频率的支持正在集中发展中。
媒介接入机制
在基于IEEE 802.11的WLAN系统中，MAC(媒介接入控制)的基本接入机制是具有冲突避免(CSMA/CA)机制的载波监听多址接入。CSMA/CA机制，也称为IEEE 802.11 MAC的分布式协调功能(DCF)，并且基本上包括“先听后讲”接入机制。根据在上面提及的接入机制，在数据传输之前，AP和/或STA可以在预先确定的时间间隔期间(例如，DCF帧间间隔(DIFS))执行用于感测RF信道或者媒介的空闲信道评估(CCA)。如果确定媒介是处于空闲状态，则通过相对应的媒介的帧传输开始。另一方面，如果确定媒介处于占用状态，则相对应的AP和/或STA没有开始其自身的传输，建立用于媒介接入的延迟时间(例如，随机退避时段)，并且等待预定时间之后尝试开始帧传输。通过随机退避时段的应用，所期待的是，在等待不同的时间之后，多个STA将尝试开始帧传输，导致将冲突降到最小。
此外，IEEE 802.11 MAC协议提供混合协调功能(HCF)。HCF基于DCF和点协调功能(PCF)。PCF指的是基于轮询的同步接入方案，其中以所有接收(Rx)AP和/或STA能够接收数据帧的方式执行定期的轮询。此外，HCF包括增强的分布信道接入(EDCA)和HCF控制的信道接入(HCCA)。当由提供商提供给多个用户的接入方案是以竞争为基础时实现EDCA。基于轮询机制，通过基于无竞争信道接入方案实现HCCA。此外，HCF包括用于改善WLAN的服务质量(QoS)的媒介接入机制，并且可以在竞争时段(CP)和无竞争时段(CFP)两者中发送QoS数据。
图6是图示退避过程的概念图。
在下文中将会参考图6描述基于随机退避时段的操作。如果占用或者忙碌状态的媒介转换为空闲状态，则STA可以尝试发送数据(或者帧)。作为用于实现最小数目的冲突的方法，每个STA选择随机退避计数，等待对应于选择的退避计数的时隙时间，并且然后尝试开始数据传输。随机退避计数具有伪随机整数的值，并且可以被设置为0至CW值中的一个。在这样的情况下，CW指的是竞争窗口参数值。虽然通过CWmin表示CW参数的初始值，在传输失败的情况下(例如，在没有接收到传输帧的ACK的情况下)初始值可以被加倍。如果通过CWmax表示CW参数值，则维持CWmax直至数据传输成功，并且同时能够尝试开始数据传输。如果数据传输成功，则CW参数值被重置为CWmin。优选地，CW、CWmin和CWmax被设置为2n-1(其中n＝0、1、2、…)。
如果随机退避过程开始操作，则STA连续地监测媒介，同时响应于被决定的退避计数值递减计数退避时隙。如果媒介被监测为处于占用状态，则停止递减计数并且等待预定的时间。如果媒介处于空闲状态，则剩余的递减计数重新开始。
如在图6的示例中所示，如果发送到STA3的MAC的分组到达STA3，则STA3确认在DIFS期间该媒介处于空闲状态中，并且可以直接开始帧传输。同时，剩余的STA监测是否媒介处于忙碌状态中，并且等待预定的时间。在预定的时间期间，要发送的数据可能在STA1、STA2和STA5的每一个中出现。如果媒介处于空闲状态中，则每个STA等待DIFS时间，并且然后响应于由每个STA选择的随机退避计数值执行退避时隙的递减计数。图6的示例示出，STA2选择最低的退避计数值，并且STA1选择最高的退避计数值。即，在STA2完成退避计数之后，在帧传输开始时间STA5的残留退避时间比STA1的残留退避时间短。当STA2占用媒介时STA1和STA5中的每一个临时地停止递减计数，并且等待预定的时间。如果STA2的占用完成，并且媒介返回到空闲状态，则STA1和STA5中的每一个等待预定的时间DIFS，并且重新开始退避计数。即，在残留退避时隙之后，只要残留退避时间被递减计数，则帧传输可以开始操作。因为STA5的残留退避时间比STA1的更短，所以STA5开始帧传输。同时，在STA2占用媒介时，要发送的数据可能出现在STA4中。在这样的情况下，如果媒介处于空闲状态，则STA4等待DIFS时间，响应于由STA4选择的随机退避计数值执行递减计数，然后开始帧传输。图6示例性地示出其中STA5的残留退避时间偶然与STA4的随机退避计数值相同的情况。在这样的情况下，可能在STA4和STA5之间出现不可期待的冲突。如果冲突在STA4和STA5之间出现，则STA4和STA5中的每一个没有接收ACK，导致数据传输失败的发生。在这样的情况下，STA4和STA5中的每一个增加CW值到两倍，并且STA4或者STA5可以选择随机退避计数值，并且然后执行递减计数。同时，当由于STA4和STA5的传输导致媒介处于占用状态时，STA1等待预定的时间。在这样的情况下，如果媒介处于空闲状态，则STA1等待DIFS时间，并且然后在经过残留退避时间之后开始帧传输。
STA感测操作
如上所述，CSMA/CA机制不仅包括其中AP和/或STA能够直接地感测媒介的物理载波感测媒介，而且包括虚拟载波感测机制。虚拟载波感测机制能够解决在媒介接入中遇到的一些问题(诸如隐藏节点问题)。对于虚拟载波感测，WLAN系统的MAC能够利用网络分配矢量(NAV)。更加详细地，借助于NAV值，其中的每一个当前使用媒介或者具有使用媒介权限的AP和/或STA，可以向另一AP和/或另一STA通知其中媒介可用的剩余时间。因此，NAV值可以对应于其中媒介将由被配置以发送相对应帧的AP和/或STA使用的预留的时段。已经接收到NAV值的STA可以在相对应的预留的时段期间禁止或者推迟媒介接入(或信道接入)。例如，NAV可以根据帧的MAC报头的“持续时间”字段的值来设置。
稳健冲突检测机制已经被提出以降低这样的冲突的概率，并且将会参考图7和8描述其详细描述。尽管实际的载波感测范围不同于传输范围，但是为了描述方便并且更好地理解本发明假定实际感测范围与传输范围相同。
图7是图示隐藏节点和暴露节点的概念图。
图7(a)示例性地示出隐藏节点。在图7(a)中，STA A与STAB通信，并且STA C具有要发送的信息。在图7(a)中，在STA A将信息发送到STA B的条件下，当在数据被发送到STA B之前执行载波感测时，STA C可以确定媒介处于空闲状态中。因为在STA C的位置处不可以检测到STA A(即，占用媒介)的传输，所以确定媒介是处于空闲状态下。在这样的情况下，STA B同时接收STA A的信息和STAC的信息，导致出现冲突。在此，STA A可以被认为是STA C的隐藏节点。
图7(b)示例性地示出暴露节点。在图7(b)中，在STA B将数据发送给STA A的条件下，STA C具有要发送到STA D的信息。如果STA C执行载波感测，可以确定由于STA B的传输导致媒介被占用。因此，虽然STA C具有要发送到STA D的信息，但是感测到媒介占用的状态，使得STA C必须等待预定的时间(即，待机模式)直到媒介处于空闲状态。然而，因为STAA实际上位于STA C的传输范围之外，所以从STA A的观点来看，来自STA C的传输可能不与来自STA B的传输冲突，使得STA C没有必要进入待机模式直到STA B停止传输。在这里，STAC被称为STA B的暴露节点。
图8是图示RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的概念视图。
为了在上面提及的图7的情形下有效地利用冲突避免机制，能够使用短信令分组，诸如RTS(请求发送)和CTS(清除发送)。可以通过外围STA旁听在两个STA之间的RTS/CTS，使得外围STA可以考虑信息是否在两个STA之间通信信息。例如，如果要被用于数据传输的STA将RTS帧发送到已经接收数据的STA，则已经接收数据的STA将CTS帧发送给外围STA，并且可以通知外围STA该STA将要接收数据。
图8(a)示例性地示出用于解决隐藏节点问题的方法。在图8(a)中，假定STA A和STA C的每一个准备将数据发送给STA B。如果STA A将RTS发送给STA B，则STA B将CTS发送给位于STA B附近的STA A和STA C中的每一个。结果，STA C必须等待预定的时间直到STA A和STA B停止数据传输，使得防止冲突发生。
图8(b)示例性地示出用于解决暴露节点的问题的方法。STA C执行在STA A和STAB之间的RTS/CTS传输的旁听，使得STA C可以确定没有冲突，尽管其将数据发送给另一个STA(例如，STA D)。即，STA将RTS发送给所有外围STA，并且仅具有要被实际发送的数据的STA A能够发送CTS。STA C仅接收RTS并且不接收STA A的CTS，使得能够识别STA A位于STAC的载波感测范围的外部。
功率管理
如上所述，在STA执行数据传输/接收操作之前WLAN系统不得不执行信道感测。始终感测信道的操作引起STA的持续的功率消耗。在接收(Rx)状态和传输(Tx)状态之间在功率消耗方面没有很大的不同。Rx状态的连续保持可能引起功率受限的STA(即，由电池操作的STA)的大的负载。因此，如果STA保持Rx待机模式使得持续地感测信道，则就WLAN吞吐量而言，功率被无效地耗费，额没有特殊的优势。为了解决在上面提及的问题，WLAN系统支持STA的功率管理(PM)模式。
STA的PM模式被分类成活跃模式和省电(PS)模式。基本上在活跃模式下操作STA。在活跃模式下操作的STA保持唤醒状态。如果STA处于唤醒状态，则STA通常可以操作使得其能够执行帧传输/接收、信道扫描等等。另一方面，在PS模式下操作的STA被配置为从瞌睡状态切换到唤醒状态，或者反之亦然。以最小功率操作在睡眠模式下操作的STA，并且不执行帧传输/接收和信道扫描。
功率消耗的量与其中STA处于睡眠状态下的具体时间成比例地减少，使得响应于减少的功率消耗增加STA操作时间。然而，不能够在睡眠状态下发送或者接收帧，使得STA不能够强制地操作长的时间段。如果存在要被发送到AP的帧，则在睡眠状态下操作的STA被切换到唤醒状态，使得其在唤醒状态下能够发送/接收帧。另一方面，如果AP具有发送到STA的帧，则处于睡眠状态的STA不能接收该帧并且不能够识别要接收的帧的存在。因此，STA可能需要根据特定的时段切换到唤醒状态，以便于识别要发送到STA的帧的存在或者不存在(或者为了接收指示帧的存在的信号，假定决定要被发送到STA的帧的存在)。
图9是图示功率管理(PM)操作的概念图。
参考图9，AP 210在步骤(S211、S212、S213、S214、S215、S216)中以预定时段的间隔将信标帧发送给BSS中存在的STA。信标帧包括TIM信息元素。TIM信息元素包括关于与AP210相关联的STA的被缓冲的业务，并且包括指示帧要被发送的特定信息。TIM信息元素包括用于指示单播帧的TIM和用于指示多播或者广播帧的传递业务指示映射(DTIM)。
每当信标帧被发送三次，AP 210可以发送DTIM一次。在PS模式下操作STA1 220和STA2 222中的每一个。每个唤醒间隔STA1 220和STA2 222中的每一个从睡眠状态切换到唤醒状态，使得STA1 220和STA2 222可以被配置为接收通过AP 210发送的TIM信息元素。每个STA可以基于其自身的本地时钟计算切换开始时间，在该切换开始时间处每个STA可以开始切换到唤醒状态。在图9中，假定STA的时钟与AP的时钟相同。
例如，可以以每个信标间隔STA1 220能够切换到唤醒状态以接收TIM元素的方式配置预定的唤醒间隔。因此，当在步骤S211中AP 210首先发送信标帧时STA1 220可以切换到唤醒状态。STA1 220接收信标帧，并且获得TIM信息元素。如果获得的TIM元素指示要被发送到STA1 220的帧的存在，则在步骤S221a中STA1 220可以将请求AP 210发送帧的省电轮询(PS-轮询)帧发送到AP 210。在步骤S231中AP 210可以响应于PS轮询帧将帧发送到STA1220。已经接收到帧的STA1 220被重新切换到睡眠状态，并且在睡眠状态下操作。
当AP 210第二次发送信标帧时，获得由另一设备接入媒介的忙碌的媒介状态，在步骤S212 AP 210可以不以精确的信标间隔发送信标帧，并且可以在被延迟的信标帧发送信标帧。在这样的情况下，虽然响应于信标间隔STA1 220被切换到唤醒状态，但是其不接收延迟发送的信标帧，使得在步骤S222中其重新进入睡眠状态。
当AP 210第三次发送信标帧时，相对应的信标帧可以包括通过DTIM表示的TIM元素。然而，因为给出忙碌的媒介状态，所以在步骤S213中AP 210发送信标帧。STA1 220响应于信标间隔被切换到唤醒状态，并且可以通过由AP 210发送的信标帧获得DTIM。假定通过STA1 220获得的DTIM不具有要发送到STA1 220的帧并且存在用于另一STA的帧。在这样的情况下，STA1 220确认不存在要在STA1 220中接收的帧，并且重新进入睡眠状态，使得STA1220可以在睡眠状态下操作。在AP 210发送信标帧之后，在步骤S232中AP 210将帧发送到相对应的STA。
在步骤S214中AP 210第四次发送信标帧。然而，对于STA1 220来说不能够通过TIM元素的两次接收获取关于与STA1 220相关联的缓存的业务的存在的信息，使得STA1 220可以调整用于接收TIM元素的唤醒间隔。可替选地，倘若用于STA1 220的唤醒间隔值的协调的信令信息被包含在由AP 210发送的信标帧中，则STA1 220的唤醒间隔值可以被调整。在本示例中，已经被切换以每个信标间隔接收TIM元素的STA1 220可以被切换到其中每三个信标间隔STA1 220能够从睡眠状态唤醒一次的另一操作状态。因此，当AP 210在步骤S214中发送第四信标帧并且在步骤S215中发送第五信标帧时，STA1 220保持睡眠状态，使得其不能够获得相对应的TIM元素。
当在步骤S216中AP 210第六次发送信标帧时，STA1 220被切换到唤醒状态并且在唤醒状态下操作，使得在步骤S224中STA1 220不能够获得被包含在信标帧中的TIM元素。TIM元素是指示广播帧的存在的DTIM，使得在步骤S234中STA1 220没有将PS轮询帧发送给AP 210并且可以接收由AP 210发送的广播帧。同时，STA2 230的唤醒间隔可以比STA1 220的唤醒间隔更长。因此，STA2 230在AP 210第五次发送信标帧的特定的时间处S215进入唤醒状态，使得在步骤S241中SAT2 230可以接收TIM元素。STA2 230通过TIM元素识别要被发送到STA2 230的帧的存在，并且在步骤S241a中将PS轮询帧发送到AP 210以便请求帧传输。在步骤S233中AP 210可以响应于PS轮询帧将帧发送到STA2 230。
为了操作/管理如图9中所示的省电(PS)模式，TIM元素可以包括指示要发送到STA的帧存在或者不存在的TIM，或者指示广播/多播帧的存在或者不存在的DTIM。可以通过TIM元素的字段设置来实现DTIM。
图10至12是图示已经接收到业务指示映射(TIM)的STA的详细操作的概念图。
参考图10，STA从睡眠状态切换到唤醒状态，使得从AP接收包括TIM的信标帧。STA解释接收到的TIM元素使得其能够识别要发送到STA的缓存的业务的存在或者不存在。在STA与其它的STA竞争以接入媒介用于PS轮询帧传输之后，STA可以将用于请求数据帧传输的PS轮询帧发送给AP。已经接收到由STA发送的PS轮询帧的AP可以将帧发送给STA。STA可以接收数据帧，并且然后响应于接收的数据帧将ACK帧发送给AP。其后，STA可以重新进入睡眠状态。
如能够从图10中看到，AP可以根据立即响应方案操作，使得AP从STA接收PS轮询帧，并且在经过预定的时间[例如，短帧间空间(SIFS)]之后发送数据帧。相反地，在SIFS时间期间已经接收到PS轮询帧的AP没有准备要被发送到STA的数据帧，使得AP可以根据延期响应方案操作，并且在下文中将会参考图11描述其详细描述。
其中STA从睡眠状态切换到唤醒状态、从AP接收TIM，并且通过竞争将PS轮询帧发送到AP的图11的STA操作与图10的操作相同。如果已经接收到PS轮询帧的AP在SIFS时间期间没有准备数据帧，则AP可以将ACK帧发送到STA而不是发送数据帧。如果在ACK帧的传输之后准备数据帧，则在这样的竞争完成之后AP可以将数据帧发送到STA。STA可以将指示数据帧的成功接收的ACK帧发送到AP，并且可以被转换到睡眠状态。
图12示出其中AP发送DTIM的示例性情况。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态，使得从AP接收包括DTIM元素的信标帧。通过接收到的DTIM，STA可以识别将会发送多播/广播帧。在发送包括DTIM的信标帧之后，AP可以在不发送/接收PS轮询帧的情况下直接地发送数据(即，多播/广播帧)。当在接收到包括DTIM的信标帧之后STA连续地保持唤醒状态时，STA可以接收数据，并且然后在数据接收完成之后切换回到睡眠状态。
TIM结构
在基于在图9至图12中示出的TIM(或者DTIM)协议的省电(PS)模式的操作和管理方法中，STA可以通过被包含在TIM元素中的STA识别信息确定要为STA发送的数据帧的存在或者不存在。STA识别信息可以是与当STA与AP相关联时要分配的关联标识符(AID)相关联的特定信息。
AID被用作一个BSS内的每个STA的唯一的ID。例如，在当前WLAN系统中使用的AID可以被分配给1至2007中的一个。在当前WLAN系统的情况下，用于AID的14个比特可以被分配给通过AP和/或STA发送的帧。尽管AID值可以被指配为最大16383，但是2008～16383的值可以被设置为保留值。
根据传统定义的TIM元素不适合于M2M应用的应用，通过该M2M应用许多的STA(例如，至少2007个STA)与一个AP相关联。如果在没有任何变化的情况下扩展常规TIM结构，则TIM位图大小过多地增加，使得不能够使用传统帧格式支持扩展的TIM结构，并且扩展的TIM结构不适合于其中考虑到低传输速率的应用的M2M通信。另外，预期在一个信标时段期间存在非常少量的每个具有Rx数据帧的STA。因此，根据在上面提及的M2M通信的示例性应用，预期TIM位图大小被增加并且大多数比特被设置零(0)，使得需要能够有效地压缩这样的位图的技术。
在传统位图压缩技术中，从位图的头部省略过多的0的值(其中的每一个被设置为零)，并且被省略的结果可以被定义为偏移(或者开始点)值。然而，尽管每个包括被缓冲的帧的STA在数目上小，但是如果在相应的STA的AID值之间存在大的不同，则压缩效率不高。例如，假定要仅被发送到具有10的AID的第一STA和具有2000的AID的第二STA的帧被缓冲，则压缩的位图的长度被设置为1990，除了两个边缘部分之外的剩余部分被指配零(0)。如果与一个AP相关联的STA在数目上小，则位图压缩的无效率没有引起严重的问题。然而，如果与一个AP相关联的STA的数目增加，则这样的无效率可能劣化整个系统吞吐量。
为了解决在上面提及的问题，AID被划分为多个组使得能够使用AID更加有效地发送数据。指定的组ID(GID)被分配给每个组。在下文中参考图13描述基于这样的组分配的AID。
图13(a)是图示基于组的AID的概念图。在图13(a)中，位于AID位图的前部分处的一些比特可以被用于指示组ID(GID)。例如，能够使用AID位图的前两个比特指定四个GID。如果通过N个比特表示AID位图的总长度，则前两个比特(B1和B2)可以表示相对应的AID的GID。
图13(b)是图示基于组的AID的概念图。在图13(b)中，根据AID的位置可以分配GID。在这样的情况下，通过偏移和长度值可以表示具有相同GID的AID。例如，如果通过偏移A和长度B表示GID 1，则这意指关于位图的AID(A～A+B-1)分别被设置为GID 1。例如，图13(b)假定AID(1～N4)被划分为四个组。在这样的情况下，通过1～N1表示被包含在GID 1中的AID，并且通过偏移1和长度N1可以表示在此组中包含的AID。通过偏移(N1+1)和长度(N2-N1+1)可以表示在GID 2中包含的AID，并且通过偏移(N2+1)和长度(N3-N2+1)可以表示在GID3中包含的AID，并且通过偏移(N3+1)和长度(N4-N3+1)可以表示在GID 4中包含的AID。
在使用前述的基于组的AID的情况下，根据单独的GID在不同的时间间隔中允许信道接入，能够解决通过与大量的STA相比较的数量不充足数量的TIM元素引起的问题并且同时能够有效地发送/接收数据。例如，在特定的时间间隔期间，仅对于与特定组相对应的STA允许信道接入，并且对于剩余的STA的信道接入可能被限制。其中允许仅对于特定的STA的接入的预定时间间隔也可以被称为限制接入窗口(RAW)。
在下文中将会参考图13(c)描述基于GID的信道接入。如果AID被划分为三个组，则在图13(c)中示例性地示出根据信标间隔的信道接入媒介。第一信标间隔(或者第一RAW)是其中允许对于与被包含在GID 1中的AID相对应的STA的信道接入，并且不允许被包含在其它的GID中的STA的信道接入的特定间隔。为了在上面提及的结构的实现，在第一信标帧中包含仅被用于与GID 1相对应的AID的TIM元素。在第二信标帧中包含仅被用于与GID 2相对应的AID的TIM元素。因此，在第二信标间隔(或者第二RAW)期间仅允许对于与GID 2中包含的AID相对应的STA的信道接入。在第三信标帧中包含仅用于具有GID 3的AID的TIM元素，使得使用第三信标间隔(或者第三RAW)允许对与在GID 3中包含的AID相对应的STA的信道接入。在第四信标帧中包含仅被用于每个具有GID 1的AID的TIM元素，使得使用第四信标间隔(或者第四RAW)允许对于与在GID 1中包含的AID相对应的STA的信道接入。其后，在继第五信标间隔之后的每个信标间隔中(或者在继第五RAW之后的每个RAW中)可以仅允许对于与通过在对应的信标帧中包含的TIM指示的特定组相对应的STA的信道接入。
尽管图13(c)示例性地示出根据信标间隔被允许的GID的顺序是周期的或者循环的，但是本发明的范围或者精神不限于此。即，仅被包含在特定GID中的AID可以被包含在TIM元素中，使得在特定时间间隔(例如，特定RAW)期间允许对与特定AID相对应的STA的信道接入，并且不允许对于剩余的STA的信道接入。
前述的基于组的AID分配方案也可以被称为TIM的分级结构。即，总的AID空间被划分为多个块，并且可以允许对于与具有除了“0”之外的剩余值中的任意一个的特定块相对应的STA(即，特定组的STA)的信道接入。因此，大尺寸的TIM被划分为小尺寸的块/组，STA能够容易地保持TIM信息，并且根据STA的分类、QoS或者用途可以容易地管理块/组。尽管图13示例性地示出2级的层，但是可以配置由两个或者更多个级别组成的分级的TIM结构。例如，总的AID空间可以被划分为多个寻呼组，每个寻呼组可以被划分为多个块，并且每个块可以被划分为多个子块。在这样的情况下，根据图13(a)的扩展版本，AID位图的前N1个比特可以表示寻呼ID(即，PID)，并且接下来的N2比特可以表示块ID，接下来的N3比特可以表示子块ID，并且剩余的比特可以表示被包含在子块中的STA比特的位置。
在本发明的示例中，用于将STA(或者被分配给相应的STA的AID)划分成预定的分级组单元，并且管理划分的结果的各种方案可以被应用于实施例，然而，基于组的AID分配方案不限于上述示例。
U-APSD机制
根据非调度-自动省电传递(U-APSD)机制，为了使用U-APSD服务时段(SP)，STA可以通知AP被请求的传输持续时间并且AP可以在SP持续期间将帧发送到STA。根据U-APSD机制，STA可以使用其SP从AP同时接收数个PSDU。
STA可以经由信标的TIM元素识别要通过AP发送到其的数据的存在。其后，STA可以在所期待的时间处将触发帧发送到AP并且请求AP发送数据同时通知AP其SP开始。AP可以响应于触发帧发送ACK。其后，AP可以经由竞争将RTS发送到STA，从STA接收CTS帧并且将数据发送到STA。在此，通过AP发送的数据可以是由一个或者多个数据帧组成。当AP发送最后的数据帧时，如果其服务时段结束(EOSP)被设置为1的数据帧被发送，则STA可以基于EOSP结束SP。因此，STA可以将指示成功的数据接收的ACK发送到AP。根据U-APSD机制，STA可以在所期待的时间处开始SP以接收数据并且在一个SP内接收数个数字帧以更加有效地接收数据。
PPDU帧格式
物理层会聚协议(PLCP)分组数据单元(PPDU)帧格式可以包括短训练字段(STF)、长训练字段(LTF)、信号(SIG)字段、以及数据字段。最基本的(例如，非HT)PPDU帧格式可以由传统STF(L-STF)字段、传统LTF(L-LTF)字段、SIG字段、以及数据字段组成。另外，根据PPDU帧格式类型(例如，HT混合格式PPDU、HT未开发格式PPDU、VHT PPDU等等)，最基本的PPDU帧格式可以进一步包括在SIG字段和数据字段之间的附加的字段(即，STF、LTF以及SIG字段)。
STF是用于信号检测、自动增益控制(AGC)、分集选择、精确的时间同步等等的信号。LTF是用于信道估计、频率误差估计等等的信号。STF和LTF的总和可以被称为PCLP前导。PLCP前导可以被称为用于OFDM物理层的同步和信道估计的信号。
SIG字段可以包括速率字段、长度字段等等。速率字段可以包括关于数据调制和编译速率的信息。长度字段可以包括关于数据长度的信息。此外，SIG字段可以包括奇偶字段、SIG TAIL比特等等。
数据字段可以包括服务字段、PLCP服务数据单元(PSDU)、以及PPDU TAIL比特。如有必要，数据字段可以进一步包括填充比特。服务字段中的一些比特可以被用于同步接收器的加扰器。PSDU可以对应于在MAC层处定义的MAC PDU，并且包括通过较高层中产生/使用的数据。PPDU TAIL比特可以被用于将编码器返回到零状态。填充比特可以被用于使数据字段的长度与预定长度匹配。
根据各种MAC帧格式定义MAC PDU，并且基本的MAC帧可以包括MAC报头、帧主体、以及FCS(帧检验序列)。MAC帧可以被配置成MAC PDU，并且可以通过PPDU帧格式的数据部分的PSDU发送/接收。
另一方面，空数据分组(NDP)帧格式可以指示不具有数据分组的帧。即，NDP帧包括通用的PPDU格式的PLCP报头部分(即，STF、LTF、以及SIG字段)，然而其不包括剩余的部分(即，数据字段)。NDP帧可以被称为短帧格式。
TXOP截断
如果能够接入信道的STA能够使用EDCA清空其自己的传输序列，则剩余的时间持续时间足以进行帧传输，无竞争(CF)-END帧能够被发送。通过CF-END帧的传输，相对应的STA能够明确地表示其传输机会(TXOP)的结束。在此，TXOP可以被定义为时间间隔，在该时间间隔期间特定的STA具有发起帧交换的权利，并且可以通过开始时序和最大持续时间值配置。
被配置成发送CF-END帧的TXOP拥有者不应在当前TXOP内发起附加的帧交换序列。
非AP STA而不是TXOP拥有者必须不发送CF-END帧。
已经接收到CF-END帧的STA可以将CF-END帧解释为NAV重置。即，相对应的STA可以在包括CF-END帧的数据单元(例如，PPDU)的结束时间处将NAV定时器重置为零。
如果AP接收具有与AP的BSSID相同的BSSID的CF-END帧，则其在经过SIFS时间之后发送CF-END帧使得应答CF-END帧。
通过TXOP拥有者的单个CF-END帧的传输可以重置能够收听相对应的TXOP拥有者的传输的STA的NAV。而STA不能够收听引起NAV重置的CF-END帧，可能存在能够收听被配置成重置NAV的TXOP回答者的传输的其它的STA。(例如，隐藏节点的情形)。在原始的NAV保留的期满之前STA可以防止媒介中的竞争。
图14是图示TXOP截断的示例的概念图。
STA能够使用EDCA信道接入来接入媒介。其后，STA能够发送NAV设置序列(例如，RTS/CTS)。在经过SIFS时间之后，STA发送发起者序列，使得在TXOP拥有者和TXOP回答者之间能够执行多个PPDU的传输/接收。在PPDU传输/接收序列的结束时间处，如果TXOP拥有者不具有适合于相对应的TXOP内的传输的数据，则TXOP拥有者STA发送CF-END帧使得截断TXOP操作。
已经接收到CF-END帧的STA可以重置它们的NAV并且因此能够在没有引起附加的延迟的情况下发起媒介中的竞争。
如上所述，当已经获取TXOP的STA不再具有要被发送的数据时，通过TXOP的拥有者(或者持有者)通过CF-END帧的广播可以截断TXOP。已经接收到CF-END帧的STA可以重置NAV并且在CF-END帧之后再次执行信道接入(或者信道竞争)。
当无线LAN服务的覆盖被增加(例如，在1 km或者更多的范围中的用于提供服务的无线LAN系统)时，隐藏节点可以被频繁地产生。在隐藏节点情形下，其它的STA可以不收听由TXOP拥有者发送的CF-END帧。
因此，即使当TXOP拥有者发送CF-END帧以截断TXOP时，其它的STA中的一些可以推迟其传输同时等待当前TXOP的结束，没有获知TXOP被截断。
为了解决这样的问题，已经接收到由TXOP拥有者发送的CF-END帧的AP再一次广播CF-END帧以通知没有收听由TXOP拥有者发送的CF-END帧的其它的STA TXOP截断。然而，根据此方法，CF-END帧的开销增加。
图15是图示隐藏节点环境下的TXOP截断的示例的图。
在图15的示例中，假定STA3是STA1的隐藏节点。即，假定STA2收听STA1的传输但是STA3没有收听STA1的传输。
STA1可以执行与AP的NAV设置序列(例如，RTS/CTS传输和接收)使得其它的STA可以设置NAV。在此，STA2可以收听STA1的RTS，基于RTS的持续时间字段等设置NAV，并且在设置的NAV时段期间禁止媒介接入(或者信道接入)。STA3可以不收听STA1的RTS但是可以收听AP的CTS，从而设置NAV。
STA1可以变成TXOP拥有者并且执行将数据帧传输到AP和从AP接收数据帧。在图15的示例中，STA1可以在TXOP期间发送多个数据帧并且响应于其从AP接收块ACK。在此，在多个数据帧当中的时间长度可以是SIFS。另外，当在STA1发送最后的数据帧之后SIFS已经经过时可以从AP发送块ACK帧。
块ACK机制是在没有提供与每个MPDU有关的单独的ACK的情况下响应于多个MAC分组数据单元(MPDU)经由一个块ACK帧同时提供ACK的方法。块ACK可以包括块ACK位图并且位图中的每个比特可以指示一个MPDU的接收成功/失败。
当已经接收到块ACK帧的STA1不再具有要被发送的数据时，STA1可以发送CF-END帧。在这样的情况下，STA2可以收听STA1的CF-END帧以识别STA1的TXOP被截断并且重置NAV。然而，因为STA3没有收听STA1的CF-END帧，所以STA3可以不重置NAV并且等待TXOP的结束。为了解决此问题，已经接收到STA1的CF-END帧的AP可以再一次广播CF-END帧。因此，已经从AP收听CF-END帧的STA3可以识别TXOP截断并且重置NAV。
非TIM STA的TXOP截断方法
一般的STA可以经由诸如关联或者协商的管理操作通知AP其存在并且可以通知AP下行链路传输的优先。例如，经由在STA和AP之间的关联请求/响应过程或者探测请求/响应过程可以执行这样的信息的指示和确认。
用于下行链路传输的STA的优先可以包括经由TIM识别下行链路数据的存在/不存在并且基于TIM接收下行链路数据的方法或者在没有TIM的情况下接收下行链路数据的方法中的一个。例如，传感器、智能电网、M2M、物联网或者仪表型的STA(在下文中，被称为传感器型STA)可以在具有根据应用的特性(例如，煤气表报告)固定的时段(例如，一个月)的长时间期间处于睡眠模式中，并且然后在短时间期间唤醒以执行信道接入，以便于最小化功率消耗。
AP向STA提供TIM信息以便于使STA使用仅由TIM指示的时间资源执行信道接入以增加资源使用效率。然而，因为仅在非常短的时间期间存在要被发送到传感器型STA的下行链路数据，所以当经由每个信标AP将TIM信息发送到传感器型STA时引起的信令开销可能引起网络资源使用无效。因此，对于AP来说没有必要通知传感器型STA数据缓冲状态同时忍耐TIM信令开销。不以TIM为基础的操作模式可以被称为非TIM模式并且以TIM为基础的操作模式可以被称为TIM模式。没有从AP接收TIM的非TIM STA意指在没有从AP接收信标的情况下非TIM STA可以操作。即，允许不检查信标帧的STA可以被称为非TIM STA。
因为在非常长的时间期间非TIM STA在瞌睡状态下操作，所以由于非TIM STA的本地时钟的时钟漂移在与AP的时间同步功能(TSF)中很有可能出现错误。当在100 ms或者更多的时间内在STA和AP之间TSF错误出现时，STA不可以精确地预测何时AP发送信标(即，目标信标传输时间(TBTT))。考虑到此，非TIM STA在没有接收信标的情况下操作。
非TIM STA可以不接收信标帧而是可以在任意的时间处唤醒并且将PS轮询帧发送到AP，从而检查是否存在因此要接收的被缓冲的数据。另外，非TIM STA可以在任意的时间处唤醒并且将触发帧发送到AP，从而通知AP服务时段已经开始，在该服务时段期间能够从AP接收数据。另外，非TIM STA可以在任意的时间处唤醒并且将上行链路数据发送到AP。当非TIM STA在任意的时间处唤醒并且发送PS轮询帧、触发帧或者上行链路数据帧时的时间可能重叠当AP发送信标时的TBTI或者为另一STA分配的RAW。在这样的情况下，通过其它的STA的信标的接收可能被中断或者被限制性地分配给其它的STA的持续时间可能被侵入。
因此，在本发明中，为了解决此问题，提出当非TIM STA发起TXOP时为了特定的目的(例如，TBTT或者RAW)如果TXOP持续时间重叠由AP设置/分配的时间则截断TXOP的详细方法。
因此，在根据本发明的TXOP截断方法中，当已经从瞌睡状态变成唤醒状态的非TIMSTA经由CCA过程执行媒介同步(或者经由CCA过程确定媒介处于空闲状态)并且然后响应于其将第一帧发送到AP并且AP将第二帧发送到非TIM STA时，如果当第二帧被发送的时间重叠当为了特定的用途(例如，TBTT或者RAW)通过AP分配继第二帧之后发送和接收的帧时的时间，第二帧可以不被发送或者其它的帧可以被发送而不是第二帧。例如，第一帧可以是PS轮询帧、触发帧或者上行链路数据帧，并且第二帧可以是ACK帧或者下行链路数据帧。
首先，当TIM STA发送PS轮询帧时，AP可以在SIFS(参见图10)之后将数据帧发送到STA并且，当需要在已经接收到PS轮询帧的AP处准备数据帧的时间时，在SIFS之后可以发送ACK帧并且然后可以发送数据帧(参见图11)。
实施例1
为了描述本发明的第一示例，假定当已经执行CCA的非TIM STA发送PS轮询帧时，AP准备将数据发送到非TIM STA。
在这样的情况下，AP可以确定是否数据帧的传输时间重叠为了特定的用途由AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)。如果这些时间相互重叠，则由AP准备的数据帧可以不被发送，而是可以将ACK帧发送到非TIM STA。AP可以使用被发送的ACK帧的帧控制字段的更多数据(MD)字段通知非TIM STA AP具有被缓冲的帧。例如，如果MD字段的值被设置为1，则其可以指示存在用于STA的被缓冲的数据。
根据传统技术，响应于通过STA发送的PS轮询帧，取决于是否要被发送的数据被准备，AP选择性地发送ACK帧或者数据帧。然而，本实施例不同于传统的技术，因为尽管响应于由STA发送的PS轮询帧可以发送数据帧，如果数据帧传输时间重叠特定持续时间(例如，TBTT或者RAW)，则数据帧可以不被发送而是可以仅发送ACK帧。
另外，尽管如在传统技术中一样在SIFS之后(在没有执行CCA的情况下)响应于PS轮询帧可以发送ACK帧，为了防止为了特定用途通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)的中断，在执行CCA之后AP可以响应于PS轮询帧向非TIM STA发送ACK帧。
实施例2
为了描述本发明的第二示例，假定当已经执行CCA的非TIM STA发送PS轮询帧或者触发帧(例如，QoS空帧)时，AP具有要被发送到非TIM STA的数据但是没有准备发送数据并且从而应发送ACK帧。
在这样的情况下，AP可以确定是否ACK帧的传输时间重叠为了特定用途通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)。如果这些时间相互重叠，则AP不发送ACK帧。例如，如果当AP响应于PS轮询帧或者触发帧发送ACK帧时的时间重叠TBTT，则AP发送信标帧而不是ACK帧。
实施例3
作为本发明的第三示例，假定已经执行CCA的非TIM STA发起TXOP，以便于发送上行链路数据帧。
例如，发起TXOP的STA包括执行RTS/CTS操作、发送CTS到自我、在没有RTS/CTS的情况下立即发送数据等等。虽然可以执行RTS/CTS操作以便于在确定的STA发送此帧之前检查是否信道处于空闲状态下，但是为了减少RTS/CTS操作的开销，也允许在没有RTS/CTS的情况下(即，在没有检查信道的空闲状态下)立即发送数据的方法。CTS到自我是在发送数据之前发送低速率数据的方法并且在执行RTS/CTS操作的方法和在没有RTS/CTS的情况下立即发送数据的方法之间是折衷的。虽然CTS到自我方法被使用，但是与执行RTS/CTS操作的方法相比较可以不确保信道的空闲状态。
非TIM STA可以具有与AP的TSF错误。因此，当非TIM STA发送CIS到自我或者在没有RTS/CTS的情况下发送数据帧时，在BSS内为了特定的目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)可以不被保护。因此，非TIM STA可以执行RTS传输和CTS接收作为TXOP发起操作以便于获取用于发送上行链路数据帧的TXOP。
另外，当非TIM STA发送RTS帧以发起TXOP时，AP可以确定是否通过非TIM STA发起的TXOP的持续时间重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)。通过由非TIM STA发送RTS发起的TXOP的持续时间可以通过RTS帧的持续时间字段的值被确定。
根据传统的技术，如果信道处于空闲状态下则已经接收到STA的RTS的AP始终发送CTS帧作为响应。然而，本发明不同于传统的技术在于，取决于是否通过STA的RTS发起的TXOP的持续时间重叠特定的时间持续时间或者附加的信息被提供供给STA确定是否发送CTS帧作为响应。
即，根据传统技术的STA(或者TIM STA)可以接收信标以检查为了特定的目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)并且从而可以发起TXOP使得不包括为了特定目的由AP分配的时间，但是非TIM STA可以不检查为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)并且从而在不考虑为了特定目的通过AP分配的时间的情况下发送用于发起TXOP的RTS。在本发明中，已经接收到RTS的AP可以确定是否发送CTS帧作为对确定是否允许TXOP的响应。
如果通过非TIM STA发起的TXOP的持续时间没有重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)，则AP允许响应于CTS帧要发起的非TIM STA的TXOP。
如果通过非TIM STA发起的TXOP的持续时间重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)，则AP可以根据下述两种方法之一操作。
实施例3-1
作为第一方法，AP不发送CTS帧作为响应。即，如果通过非TIM STA发送RTS帧发起的TXOP的持续时间重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)，则AP不响应于RTS帧发送CTS帧。在这样的情况下，已经发送RTS帧但是还没有接收到CTS帧的非TIMSTA，可以经由退避过程再次尝试信道接入。
在此，当已经发送RTS帧的非TIM STA没有接收CTS帧时，非TIM STA可以再次发送RTS帧。虽然当RTS帧被首先发送时的时间没有重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)，当还没有接收到CTS帧的非TIM STA发送RTS帧时的时间可能重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)。在这样的情况下，由于通过非TIM STA重复地发送的RTS帧导致信标帧传输和接收或者RAW可能被中断。因此，当AP响应于RTS帧不发送CTS帧时，必要的信息可以被提供使得已经发送RST的非TIM STA能够精确地执行信道接入(即，在没有中断其它的STA的情况下)。
如果通过非TIM STA发起的TXOP的持续时间重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)，则当在从非TIM STA接收RTS之后预定的时间(例如，SIFS或者PCF帧间空间(PIFS))已经经过时AP可以将信道接入控制帧(或者信道接入控制响应帧)发送到非TIM STA。本发明提出的信道接入控制帧可以包括用于等待直到允许STA的信道接入的被推迟的信道接入时间、时间戳以及系统信息变化。
图16是图示根据本发明的示例的控制信道接入的方法的图。
在图16中，其中非TIM STA的信道接入被限制(即，其它的STA的接入被限制性地允许)的RAW存在。如果非TIM STA在RAW中发送RTS帧，则当AP确定通过RTS帧发起的TXOP的持续时间重叠RAW时，AP不发送CTS帧(即使当信道处于空闲状态下)。这时，当在接收RTS帧之后PIFS已经经过时AP可以不发送CTS帧并且替代地可以将信道接入控制帧发送到非TIMSTA。因此，通过由非TIM STA发送RTS发起的TXOP可以被截断。已经接收到信道接入控制帧的非TIM STA可以基于被包括在信道接入控制帧中的信息(例如，被推迟的信道接入时间信息)确定信道接入容许时间并且在被确定的时间处再次尝试信道接入(例如，发送RTS帧)。在图16的示例中，在第一RAW期间在PIFS之后已经发送RTS并且响应于其已经接收信道接入控制的非TIM STA可以设置TXOP，其中在开放的接入窗口(OAW)期间执行RTS传输、CTS接收、上行链路数据帧传输以及ACK接收。
实施例3-2
作为第二方法，AP发送CTS作为响应并且通知STA是否需要经由CTS的特定字段截断TXOP。即，如果通过非TIM STA发送RTS帧发起的TXOP的持续时间重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)，则AP可以修改CTS帧的特定字段的值同时将CTS帧发送到非TIM STA以指示非TIM STA的TXOP的持续时间重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)。
例如，当AP响应于对非TIM STA的RTS帧发送CTS时，如果CTS帧的持续时间字段的值被设置为预定的值(例如，0)，则已经接收到CTS的非TIM STA不再发送数据帧并且立即截断TXOP。即，CTS帧的持续时间字段可以被设置为预定的时间以指示已经接收到CTS的STA的TXOP应被截断。
另外，即使当AP发送具有被设置为预定值的持续时间字段的CTS帧时，当在CTS被发送之后预定的时间(例如，SIFS或者PIFS)已经经过时可以发送信道接入控制帧。已经接收到具有被设置为预定值的持续时间字段的CTS帧的非TIM STA可以确认TXOP应被截断并且从被包括在随后接收到的信道接入控制帧中的信息确定信道接入间隔。
图17是图示根据本发明的另一示例的控制信道接入的方法的图。
不同于其中当在第一RAW间隔中STA发送RTS之后PIFS已经经过时接收到信道接入控制帧的图16的示例，STA发送RTS帧，接收CTS帧并且然后接收信道接入控制帧。AP确定通过由非TIM STA发送的RTS发起的TXOP的持续时间重叠RAW并且从而将具有被设置为预定值的持续时间字段的CTS帧发送到非TIM STA以便于截断非TIM STA的TXOP。因此，非TIM STA立即截断TXOP。在此，当在AP接收RTS帧之后SIFS已经经过时可以发送CTS帧并且当在AP发送CTS帧之后SIFS或者PIFS已经经过时可以发送信道接入控制帧。已经接收信道接入控制帧的非TIM STA可以基于被包括在信道接入控制帧中的信息(例如，被推迟的信道接入时间信息)确定信道接入容许时间并且在被确定的时间处再次尝试信道接入(例如，发送RTS帧)。在图17的示例中，在第一RAW期间已经发送RTS并且已经接收CTS和信道接入控制帧的非TIM STA可以设置TXOP，其中在开放的接入窗口(OAW)期间执行RTS传输、CTS接收、上行链路数据传输和ACK接收。
实施例3-3
作为本发明的附加示例，在通过将CTS帧的持续时间字段的值设置为预定值，而不是0，通知已经发送RTS帧的非TIM STA TXOP截断的方法中，指示可允许的TXOP持续时间的值可以被用作预定值。即，已经从非TIM STA接收RTS帧的AP可以不基于RTS帧的持续时间字段的值设置CTS帧的持续时间字段的值，而是可以将CTS帧的持续时间字段设置为指示AP允许的TXOP的持续时间的值。更加具体地，如果通过非TIM STA经由RTS帧的持续时间字段指示的TXOP的持续时间重叠为了其它目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)，则基于除了重叠时间之外的时间的时间长度可以设置CTS帧的持续时间字段的值。因此，非TIM STA可以根据CTS帧的持续时间字段设置TXOP持续时间并且仅在该持续时间期间使用TXOP。
另外，在向非TIM STA发送具有被修改的持续时间字段值的CTS帧作为相应之后，当在CTS帧被发送之后SIFS或者PIFS已经经过时AP可以发送信道接入控制帧，以便于通知非TIM STA更加精确的信道接入允许时间。
图18是图示根据本发明的另一实施例的控制信道接入的方法的图。
在示例中，当STA1(例如，非TIM STA)发送RTS帧时，包括AP和STA2的其它的STA基于RTS帧的持续时间字段的值设置NAV。通过RTS设置的NAV的长度等于STA1的TXOP的长度。已经接收到STA1的RTS的AP可以发送CTS帧。这时，AP确定是否通过STA1的RTS的持续时间字段指示的TXOP的持续时间重叠为了特定目的通过AP分配的时间(例如，TBTT或者RAW)。在图18的示例中，假定通过RTS设置的NAV重叠AP的TBTT。因此，当发送CTS时，考虑到TBTT(或者TXOP的截断时间)，AP可以将CTS帧的持续时间字段的值设置为指示通过修改STA1的TXOP的持续时间获得的时间的值。已经接收到CTS帧的其它的STA可以设置NAV在TBTT处结束。即，在TBTT处截断STA1的TXOP的持续时间。通过CTS重新设置的NAV的长度等于被分配给STA1的被修改的TXOP持续时间。然后，STA1可以在被修改的TXOP持续时间期间执行上行链路数据传输并且接收ACK帧。虽然在图18中未示出，但是当在发送CTS帧之后SIFS或者PIFS已经经过时AP可以将信道接入控制帧发送到STA1。
实施例4
本发明的上述实施例涉及在AP处控制非TIM STA的TXOP发起过程的方法使得当由于STA的TSF错误导致主要问题出现时防止附加的问题出现。本发明另外提出的实施例涉及事先校正TSF错误使得防止主要问题由于STA的TSF错误出现的方法。请求非TIM STA接收信标帧以校正TSF错误或者执行与重要系统信息的同步的方法被提出。
通过将被发送到非TIM STA的帧的帧控制字段的功率管理(PM)比特设置为特定值，AP可以请求将非TIM STA的操作模式变成用于接收信标并且基于该信标执行操作的模式(即，TIM STA操作模式)。即，已经接收具有被设置为特定值的PM比特的帧的非TIM STA不再在非TIM STA模式下操作而是在TIM STA模式下操作。
例如，当AP将被发送到非TIM STA的帧的帧控制字段(例如，ACK帧、CTS帧等等)的PM比特的值设置为0时，允许已经接收到帧的非TIM STA在没有接收信标帧的情况下操作(即，被指示以在非TIM STA模式下操作)。相反地，当AP将被发送到非TIM STA的帧(例如，ACK帧、CTS帧等等)的PM比特的值设置为1时，要求已经接收到帧的非TIM STA被要求接收下一个信标并且基于下一个信标进行操作(即，被指示以在TIM STA模式下操作)。如果STA在TIMSTA模式下操作，则STA可以接收下一个信标帧，获取被包括在信标帧中的时间同步信息、系统信息等等，执行TSF同步，更新系统信息并且根据被更新的系统信息操作。
图19是图示根据本发明的示例的控制信道接入的方法的流程图。
在步骤S1910中，STA可以将用于发起TXOP的第一帧发送到AP。如关于本发明的示例所描述的，第一帧可以是PS轮询帧或者RTS帧。STA可以是在没有检查AP的信标的情况下允许进行操作的非TIMSTA。
虽然在图19中未示出，但是在STA从瞌睡状态已经变成唤醒状态之后可以发送第一帧。更加具体地，在处于唤醒状态下的STA执行CCA以确定媒介处于空闲状态下之后，第一帧可以被发送。
在步骤S1920中，AP可以确定是否允许通过STA要发起TXOP。更加具体地，AP可以确定是否STA的TXOP的持续时间重叠通过AP设置的预定时间(例如，用于另一STA的TBTT或者RAW)。
在步骤S1930中，AP可以根据步骤S1930的确定结果响应于第一帧将第二帧发送给STA。
如果确定STA的TXOP的持续时间重叠预定时间，则AP可以截断STA的TXOP并且，否则，AP可以根据一般方法响应于第一帧发送帧(例如，响应于PS轮询帧的数据帧或者ACK帧或者响应于RTS帧的CTS帧)。
当用于截断TXOP的第二帧被发送时，可以执行下述操作。如果发送PS轮询帧作为第一帧，即使当存在响应于PS轮询帧要发送的数据时，AP可以发送ACK帧作为第二帧(参见实施例1)或者在不发送数据帧或者ACK帧的情况下在TBTT处发送信标帧(参见实施例2)。如果发送RTS帧作为第一帧，则AP可以在不发送CTS帧作为第二帧的情况下发送信道接入控制帧(参见实施例3-1)或者发送CTS帧作为第二帧，将CTS帧的持续时间字段设置为特定值(例如，0)，并且发送信道接入控制帧(参见实施例3-2)或者发送CTS帧作为第二帧，将CTS帧的持续时间字段设置为指示持续时间低于TXOP的持续时间的值，并且发送信道接入控制帧(参见实施例3-3)。另外，AP可以使非TIM STA在TIM STA模式下操作(例如，将第二帧的PM比特设置为特定值)以便于解决在通过非TIM STA的TXOP与TBTT/RAW之间的冲突。
在图19中示出的根据本发明的控制信道接入的方法中，本发明的上述实施例中描述的详情可以被独立地应用或者两个或者更多个实施例可以被同时应用。
图20是示出根据本发明的一个实施例的无线设备的配置的框图。
AP 10可以包括处理器11、存储器12以及收发器13。STA 20可以包括处理器21、存储器22以及收发器23。例如，收发器13和23可以发送/接收射频(RF)信号和根据IEEE 802系统实现物理层。处理器11和21可以分别被连接到收发器13和21以根据IEEE 802系统实现物理层和/或MAC层。处理器11和21可以被配置为根据本发明的上述各种实施例执行操作。另外，实现根据本发明的上述实施例的AP和STA的操作的模块可以被存储在存储器12和22中并且可以通过处理器11和21分别执行。存储器12和22可以被安装在处理器11和21的内部或者外部以通过已知的装置分别被连接到处理器11和21。
AP和STA设备的详细配置可以被实现使得在本发明的上述实施例中描述的详情被独立地应用或者两个或者更多个实施例被同时应用。在这样的情况下，为了清楚起见将会省略重叠的描述。
通过各种手段，例如，硬件、固件、软件、或者其组合能够实现本发明的上述实施例。
在通过硬件实现本发明的情况下，能够通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现本发明。
如果通过固件或软件来实现本发明的操作或功能，则可以以例如模块、过程、函数等的各种格式的形式来实现本发明。可以在存储器中存储软件代码，使得能够通过处理器来驱动。存储器单元可以位于处理器内部或外部，使得它能够经由各种公知部件来与前述处理器进行通信。
已经给出了本发明的示例性实施例的详细描述以使得本领域内的技术人员能够实现和实施本发明。虽然已经参考示例性实施例而描述了本发明，但是本领域内的技术人员能够明白，在不偏离所附的权利要求中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和改变。例如，本领域内的技术人员可以彼此组合地使用在上面的实施例中描述的各种构造。因此，本发明应当不限于在此所述的特定实施例，但是应当符合与在此公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
工业实用性
虽然基于IEEE 802.11系统已经描述了本发明的上述各种实施例，但是可以以相同的方式将实施例应用于各种移动通信系统。

Claims (13)

1.一种在无线通信系统的操作为非业务指示映射STA(非-TIM STA)的站(STA)处控制信道接入的方法，所述方法包括：
将用于发起传输机会(TXOP)的第一帧发送到接入点(AP)；和
响应于来自于所述AP的第一帧接收第二帧，
其中，如果所述TXOP的持续时间重叠由所述AP设置的预定时间，所述第二帧包括指示所述STA的信道接入允许时间被设置为直到目标信标传输时间(TBTT)的时间段的信息，以及
其中，操作为非-TIM STA的STA切换到业务指示映射STA(TIM STA)，并且从所述TBTT开始的时间段从所述AP接收信标帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一帧是请求发送(RTS)帧，
当所述TXOP的持续时间没有重叠由所述AP设置的所述预定时间时，所述AP发送清除发送(CTS)帧作为所述第二帧，并且
当所述TXOP的持续时间重叠由所述AP设置的所述预定时间时，所述AP不响应于所述第一帧发送所述CTS帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，当没有接收响应于所述RTS帧的所述CTS帧时，所述STA经由退避过程发送新的RTS帧。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一帧是请求发送(RTS)帧，
当所述TXOP的持续时间重叠由所述AP设置的所述预定时间时，所述AP发送清除发送(CTS)帧作为所述第二帧，并且
所述CTS帧的持续时间字段被设置为0或者指示持续时间少于所述TXOP的持续时间的值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述CTS帧已经被发送之后，所述AP发送包括指示所述STA的信道接入允许时间的信息的信道接入控制帧。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述STA从瞌睡状态已经变成唤醒状态之后确定媒介是处于空闲状态时发送所述第一帧。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一帧是省电轮询(PS轮询)帧，
所述第二帧是ACK帧，
响应于所述PS轮询帧的所述ACK帧包括指示在所述AP处缓冲的数据帧是否存在的信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述ACK帧的更多数据(MD)字段被设置为指示在所述AP处缓冲的数据帧是否存在的值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA操作作为允许不检查来自于所述AP的信标帧的非业务指示映射(非TIM)STA。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA在所述STA的信道接入允许时间处从所述AP接收信标帧，并且所述STA操作作为TIM STA。
11.一种在无线通信系统的操作为非业务指示映射STA(非-TIM STA)的接入点(AP)处控制站(STA)的信道接入的方法，所述方法包括：
从所述STA接收用于发起所述STA的传输机会(TXOP)的第一帧；和
将响应于所述第一帧的第二帧发送到所述STA，
其中，如果所述TXOP的持续时间重叠由所述AP设置的预定时间，所述第二帧包括指示所述STA的信道接入允许时间被设置为直到目标信标传输时间(TBTT)的时间段的信息，以及
其中，所述AP设置操作为非-TIM STA的STA以切换到业务指示映射STA(TIM STA)，并且从所述TBTT开始的时间段从所述AP接收信标帧。
12.一种操作为非业务指示映射STA(非-TIM STA)的站(STA)设备，所述站(STA)设备在无线通信系统中控制信道接入，所述STA包括：
收发器；和
处理器，
其中，所述处理器被配置成，使用所述收发器将用于发起传输机会(TXOP)的第一帧发送到接入点(AP)，并且使用所述收发器从所述AP接收响应于所述第一帧的第二帧，并且
其中，如果所述TXOP的持续时间重叠由所述AP设置的预定时间，所述第二帧包括指示所述STA的信道接入允许时间被设置为直到目标信标传输时间(TBTT)的时间段的信息，以及
其中，操作为非-TIM STA的STA切换到业务指示映射STA(TIM STA)，并且从所述TBTT开始的时间段从所述AP接收信标帧。
13.一种接入点(AP)设备，所述接入点(AP)设备用于在无线通信系统中控制操作为非业务指示映射STA(非-TIM STA)的站(STA)的信道接入，所述STA设备包括：
收发器；和
处理器，
其中，所述处理器被配置成，使用所述收发器从STA接收用于发起所述STA的传输机会(TXOP)的第一帧，并且使用所述收发器将响应于所述第一帧的第二帧发送到所述STA，
其中，如果所述TXOP的持续时间重叠由所述AP设置的预定时间，所述第二帧包括指示所述STA的信道接入允许时间被设置为直到目标信标传输时间(TBTT)的时间段的信息，以及
其中，所述AP设置操作为非-TIM STA的STA以切换到业务指示映射STA(TIM STA)，并且从所述TBTT开始的时间段从所述AP接收信标帧。
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