CN104685800A - 在无线lan系统中执行中继操作的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开一种用于通过无线LAN(WLAN)系统中执行中继操作的方法和设备。一种用于通过无线LAN(WLAN)系统的实体执行中继操作的方法包括：将包括指示是否实体是中继接入点(AP)或者根AP的信息的帧发送到至少一个站(STA)，其中，如果实体是中继AP，则帧进一步包括与实体相关联的根AP的媒质访问控制(MAC)地址。

Description

在无线LAN系统中执行中继操作的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地涉及一种用于在无线LAN(WLAN)系统中执行中继操作的方法和装置。

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的缺点之一，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，IEEE 802.11n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)的帧的方法和装置，其在实质上避免由于现有技术的限制和缺点造成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 802.11WLAN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。

另外，用于扩展覆盖的中继能够被引入到无线LAN(WLAN)系统。中继可以作为用于接入点(AP)的非AP站(STA)，并且可以作为用于另一个非AP STA的AP操作。为了支持上述中继，应定义协议，并且其详细描述还没有被定义。

本发明的目的是为了提供一种用于简化被配置成在WLAN系统中支持中继的协议的复杂性，并且正确地和有效地操作中继的方法。本发明的另一目的是为了提供对于其中使用低成本、低复杂性、以及低功率装置的M2M通信有益的被简化的中继协议。

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

通过提供用于通过无线LAN(WLAN)系统的实体执行中继操作的方法能够实现本发明的目的，包括：将包括指示是否实体是中继接入点(AP)或者根AP的信息的帧发送到至少一个站(STA)，其中，如果实体是中继AP，则帧进一步包括与实体相关联的根AP的媒质访问控制(MAC)地址。

在本发明的另一方面中，一种用于在无线LAN(WLAN)系统中执行中继操作的实体包括：收发器；和处理器，其中处理器使用收发器将包括指示是否实体是中继接入点(AP)或者根AP的信息的帧发送到至少一个站(STA)，其中，如果实体是中继AP，则帧进一步包括与实体相关联的根AP的媒质访问控制(MAC)地址。

下面的描述可以被共同地应用于本发明的实施例。

帧进一步包括服务集标识符(SSID)信息，并且被包含在帧中的SSID信息可以被设置为与被关联实体的根AP的SSID相同。

通过聚合-MSDU(A-MSDU)格式帧的MAC协议数据单位(MACPDU)，由实体从至少一个STA接收的至少一个MAC服务数据单位(MSDU)可以有实体转发给与实体相关联的根AP。

A-MSDU格式帧的地址1字段可以被设置为MAC PDU的接收器地址(RA)，并且A-MSDU格式帧的地址2字段可以被设置为MAC PDU的发射器地址(TA)，并且A-MSDU格式帧的地址3字段可以被设置为基本服务集标识符(BSSID)。

地址1字段可以被设置为根AP的MAC地址，地址2字段可以被设置为实体的MAC地址，并且地址3字段可以被设置为根AP的MAC地址。

A-MSDU格式帧可以包括第一A-MSDU子帧和第二A-MSDU子帧，第一A-MSDU子帧的目的地地址(DA)字段可以被设置为第一MSDU的目的地地址(DA)，第一A-MSDU子帧的源地址(SA)字段可以被设置为第一MSDU的源地址(SA)，第二A-MSDU子帧的目的地地址(DA)字段可以被设置为第二MSDU的目的地地址(DA)，并且第二A-MSDU子帧的源地址(SA)字段可以被设置为第二MSDU的源地址(SA)。

实体通过聚合MAC服务数据单位(A-MSDU)格式帧的MAC协议数据单位(PDU)从与实体相关联的AP接收的至少一个MSDU可以被实体转发到至少一个MSDU的各个目的地STA。

A-MSDU格式帧的地址1字段可以被设置为MAC PDU的接收器地址(RA)，并且A-MSDU格式帧的地址2字段可以被设置为MAC PDU的发射器地址(TA)，并且A-MSDU格式帧的地址3字段可以被设置为基本服务集标识符(BSSID)。

地址1字段可以被设置为实体的MAC地址，地址2字段可以被设置为根AP的MAC地址，并且地址3字段可以被设置为根AP的MAC地址。

A-MSDU格式帧可以包括第一A-MSDU子帧和第二A-MSDU子帧，第一A-MSDU子帧的目的地地址(DA)字段可以被设置为第一MSDU的目的地地址(DA)，第一A-MSDU子帧的源地址(SA)字段可以被设置为第一MSDU的源地址(SA)，第二A-MSDU子帧的目的地地址(DA)字段可以被设置为第二MSDU的目的地地址(DA)，并且第二A-MSDU子帧的源地址(SA)字段可以被设置为第二MSDU的源地址(SA)。

与实体相关联的根AP可以包括通过实体可到达的至少一个STA地址的列表。

至少一个STA地址的列表可以以从实体发送的信息为基础。

通过与实体关联的根AP分配给实体的关联标识符(AID)可以是AID，通过该AID，(dec(AID[0:8]+dec(根BSSID[44:47]XOR根BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)的计算值与(dec(中继BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)的计算结果相同，其中XOR是异或运算，dec(A)是从二进制数A转换的十进制数的值，当二进制数A的第一比特位置是比特0时，A[b:c]是从二进制数A的比特b到比特c，并且mod是模运算。

帧可以是探测响应帧或者信标帧。

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

从上面的描述显而易见的是，本发明的示例性实施例能够提供一种用于在WLAN系统中支持用于中继的被简化的协议的方法和设备。

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(准备发送)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的概念图。

图14是图示对于在IEEE 802.11中使用的帧结构的概念图。

图15是图示对于在中继STA和根AP中使用的帧格式的概念图。

图16是图示在UL传输中使用A-MSDU帧结构的PPDU中继操作的概念图。

图17是图示在DL传输中使用A-MSDU帧结构的PPDU中继操作的概念图。

图18是图示根据本发明的一个示例的中继操作的概念图。

图19是图示根据本发明的一个实施例的射频(RF)设备的框图。

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 802.11LAN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相对应一个的BSS中包括的STA在其中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 802.11LAN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基础架构的所有服务，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，组件，诸如分布系统(DS)、分布系统介质(DSM)和接入点(AP)，被增加给图1的结构。

在LAN中直接STA到STA距离可能受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BSS被相互连接的结构。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是一个逻辑概念，并且可以由DSM的特征指定。关于此，无线介质(WM)和DSM在IEEE 802.11中在逻辑上被区分。相应的逻辑介质用于不同的目的，并且由不同的组件使用。在IEEE 802.11的定义中，这样的介质不局限于相同的或者不同的介质。IEEE 802.11LAN架构(DS架构或者其它的网络架构)的灵活性能够被解释为在于多个介质逻辑上是不同的。即，IEEE 802.11LAN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的任何相对物理位置，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IEEE802.11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发送探测请求帧并且已经在信道#1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IEEE 802.11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，并且在每个信道上记录信标帧信息。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。此验证过程可以称为第一验证过程，以此方式验证过程能够与步骤S540的安全设定过程清楚地区分。

验证过程可以包括通过STA发送验证请求帧给AP，并且通过AP响应于验证请求帧而发送验证响应帧给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判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帧上的可扩展验证协议(EAPOL)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实现。

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IEEE 802.11n支持的数据处理速率更高的高吞吐量(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IEEE 802.11WLAN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的转变而留下的空闲频带(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，假定诸如麦克风的许可用户以占用WS带的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必须确定频道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，但是在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，用于支持/请求低传送速率的许多应用存在于M2M通信中。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，具有非常长的传输/接收间隔的很多业务数据存在于M2M通信中。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在一个信标时段期间具有要从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，介质流吞吐量的改进，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。

媒质访问机制

在基于IEEE 802.11的WLAN系统中，MAC(媒质访问控制)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 802.11MAC的分布协调功能(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信道或者介质的空闲信道评估(CCA)。如果确定介质是处于空闲状态，则通过相对应的介质的帧传输开始。另一方面，如果确定介质处于占用状态，则相对应的AP和/或STA不开始其自身的传输，建立用于介质接入的延迟时间(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 802.11MAC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)的介质接入机制，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介质转换为空闲状态，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。随机退避计数是伪随机整数，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(这里n＝0、1、2、…)。

如果随机退避过程开始操作，则STA连续地监测介质，同时响应于所判定的退避计数值递减计数退避时隙。如果介质被监测为占用状态，则停止递减计数并且等待预定的时间。如果介质处于空闲状态，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期间该介质处于空闲状态中，并且可以直接开始帧传输。同时，剩余的STA监测是否介质处于忙碌状态中，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。如果介质处于空闲状态中，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占用介质时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，并且介质返回到空闲状态，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占用介质时，要发送的数据可能出现在STA4中。在这样的情况下，当介质处于空闲状态时，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STA5的残留退避时间偶然与STA4选择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之间出现意外的冲突。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的传输导致介质处于占用状态时，STA1等待预定的时间。在这样的情况下，如果介质返回到空闲状态，则STA1等待DIFS时间，并且然后在残留退避时间的流逝之后开始帧传输。

STA感测操作

如上所述，CSMA/CA机制不仅包括AP和/或STA能够直接地感测介质的物理载波感测介质，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介质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，AP和/或STA，其每一个当前使用介质或者具有使用介质权限，可以向另一AP和/或另一STA通知介质可用的剩余时间。因此，NAV值可以对应于其中介质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介质接入(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可以确定介质处于空闲状态中。因为在STA C的位置处不可以检测到STA A(即，占用介质)的传输，所以确定介质是处于空闲状态下。在这样的情况下，STA B同时接收STA A的信息和STAC的信息，导致冲突的发生。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的传输导致介质被占用。因此，虽然STA C具有要发送到STA D的信息，但是感测到介质占用的状态，使得STA C必须等待预定的时间(即，待机模式)直到介质处于空闲状态。然而，因为STA A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，STA C被称为STA B的暴露节点。

图8是图示RTS(请求发送)和CTS(准备发送)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(准备发送)。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。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STA B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STA C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通常可以执行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，根据特定时段STA可能需要周期地切换到唤醒状态，以便于识别要发送到STA的帧的存在或者不存在(或者在判定要被发送到STA的帧的存在的假定下为了接收指示帧的存在的信号)。

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AP 210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STA1 220。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介质的忙碌的介质状态，在步骤S212AP 210可能不以精确的信标间隔发送信标帧，并且可能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，但是其未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，因为给出忙碌的介质状态，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，但是存在用于另一STA的帧。在这样的情况下，STA1 220确认不存在要在STA1220中接收的帧，并且重新进入睡眠状态，使得STA1 220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16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施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竞争以接入介质用于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，并且在预定的时间[例如，短帧间间隔(SIFS)]的流逝之后发送数据帧。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替代发送数据帧。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可以将包括数据帧的成功接收的ACK帧发送到AP，并且然后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可以在没有发送/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值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均具有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，从位图的头部省略连续的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，尽管均包括被缓冲的帧的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描述基于这样的分组分配的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，则这意指位图上的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GID 3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介质。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，并且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RAM)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均具有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RAM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分级结构的TIM。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，如果大尺寸的TIM被划分为小尺寸的块/组，则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)，并且下N2比特可以表示块ID，下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。

帧格式

图14是用于解释在IEEE 802.11系统中使用的示例性帧格式的图。

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RATE字段、LENGTH字段等等。RATE字段可以包括关于数据调制和编码速率的信息。LENGTH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解扰器。PSDU可以对应于在MAC层处定义的MAC PDU(协议数据单元)，并且可以包括在较高层中产生/使用的数据。PPDU TAIL比特可以被用于将编码器返回到零(0)状态。填充比特可以被用于根据预定的单位调节数据字段的长度。

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、以及帧检验序列。MAC帧是由MAC PDU组成，使得其能够通过PPDU帧格式的数据部分的PSDU被发送/接收。

MAC报头可以包括帧控制字段、持续时间/ID字段、地址字段等等。帧控制字段可以包括用于帧传输/接收所必需的控制信息。持续时间/ID字段可以被建立为用于发送相对应的帧等等的特定时间。四个地址字段(地址1、地址2、地址3、地址4)可以指示基本服务集标识符(BSSID)、源地址(SA)、目的地地址(DA)、发射器地址(TA)、接收器地址(RA)等等。根据帧类型仅来自于四个地址字段当中的一些部分可以被包括。

例如，“地址1”字段可以被设置为与被配置成接收相对应的MAC帧的接收器的接收器地址(RA)相对应的特定值，并且“地址2”字段可以被设置为与被配置成发送相对应的MAC帧的发射器的发射器地址(TA)相对应的特定值。

如果三个地址字段被使用，则“地址1”字段可以被设置为RA，并且“地址2”字段可以被设置为TA。“地址3”字段可以被设置为BSSID。在下行链路(DL)的情况下(即，在“来自于DS”的情况下)，“地址3”字段可以被设置为相对应的MAC帧的源地址(SA)。在上行链路(UL)的情况下(即，在“到DS”的情况下)，“地址3”字段可以被设置为相对应的MAC帧的目的地地址(DA)。

如果所有的四个地址字段被使用，则“地址1”字段可以被设置为RA，“地址2”字段可以被设置为TA，“地址3”字段可以被设置为DA，并且“地址4”字段可以被设置为SA。

各个地址字段(地址1、地址2、地址3、或地址4)的值可以被设置为由48个比特组成的以太网MAC地址。

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帧包括普通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。

中继协议

用于扩展网络覆盖的中继可以被引入到诸如M2M和智能网格的通信环境。因为在M2M和智能网格环境中使用低成本、低复杂性、以及低功率的设备，所以复杂的中继协议不是合适的。因此，由本发明提出的被简化的中继协议被限于两跳中继操作。如果中继协议的范围被限于简化的两跳中继操作，则中继帧转发能够被简化。

中继可以用作用于其它的STA的AP。即，STA可以考虑成为AP的中继，并且可以执行链路建立，使得该中继可以被称为中继AP。然而，中继没有被直接地耦合到分布系统(DS)。因此，为了实现在中继和DS之间的连接，中继必须作为STA操作。即，从AP直接地耦合到DS的角度来看，中继可以对应于多个STA中的一个，使得中继可以被称为中继STA。例如，中继可以在逻辑上被理解为由中继AP和中继STA组成的实体。

虽然从中继操作的角度来看下面的描述将会公开中继AP和中继STA，但是必须理解中继AP和中继STA可以包括相同的单一的中继实体。

另外，为了在中继AP和中继STA之间的区别，被直接地耦合到DS的AP可以被称为门户AP和根AP。

从链路建立的角度来看，STA、中继、以及根AP操作能够被总结如下。

STA可以通过主动/被动扫描搜寻中继AP。例如，如果STA将探测请求帧发送到中继AP，则中继AP可以以与一般AP相同的方式将探测响应帧发送到STA。另外，因为中继AP以与AP相同的方式发送信标帧，所以STA可以通过被动扫描搜寻中继AP。

如果STA搜寻多个中继AP，则STA可以选择具有最高链路质量的一个中继AP使得STA可以与相对应的中继AP相关联。如果各个STA能够被连接到根AP，则其可以直接与相对应的根AP关联。

另一方面，虽然中继作为用于其它STA的AP操作，但是中继必须经过根AP以连接到DS。即，中继STA可以搜寻根AP，并且可以与根AP关联使得执行链路建立。

用于在中继AP和根AP之间区别的方法

如上所述，中继执行两个功能。更加详细地，中继可以作为用于被连接到中继的STA的AP(即，中继AP)操作，并且另一中继可以作为被连接到根AP的STA(即，中继STA)操作。

从STA的角度来看，中继AP和根AP可以被视为是AP。然而，为了正确地定义中继操作，指示哪一个AP要作为根AP或者中继AP操作的特定信息需要被定义。

本发明提出一种用于在从AP发送的信标帧、探测响应帧、被关联的响应帧等等中包括指示是否AP被用作的根AP或者中继AP的特定信息的方法。例如，上述信息可以被称为设备种类信息或中继元素信息。

从中继AP发送的信标帧和/或探测响应帧可以包括用于识别作为中继STA被连接的根AP的ID信息(例如，MAC地址或者BSSID)。即，假定充当中继STA的中继以中继被连接到BS的方式与根AP相关联，从中继(即，具有与中继STA相同的实体的中继AP)发送的信标帧和/或探测响应帧可以包括根AP(即，与中继STA相关联的根AP)的MAC地址或者BSSID。

从中继发送的信标帧和/或探测响应帧可以包括SSID信息，并且SSID信息值可以与关联于中继STA的根AP的SSID信息相同。

中继帧格式

为了使中继AP能够用作用于与其连接的STA的AP，中继AP能够以一般的AP的方式进行操作。例如，中继AP通过信标帧、探测响应帧等等支持其它STA的扫描，并且支持各种信道接入机制、管理帧交换等等。

如果STA与中继AP相关联，则从STA发送的帧能够通过中继AP被传输到根AP。在此，从STA发送到中继AP的帧格式可以在结构上与从STA发送到一般的AP的上行链路帧格式相同。相反地，当通过中继STA从STA接收到的帧被传输到根AP时使用的帧格式可以以聚合MAC服务数据单位(MAC SDU)(A-MSDU)的形式被配置。A-MSDU可以包括多个MAC SDU，并且可以被包含在一个MAC PDU中并且然后被发送。

图15是图示在中继STA和根AP之间使用的帧格式的概念图。图15(a)示出A-MSDU格式的示例，并且图15(b)示出一个A-MSDU子帧字段的示例。即，一个或者多个A-MSDU子帧字段可以被包含在图15(a)的帧格式中。

在中继STA和根AP之间中继的帧可以使用在图15(a)中示出的A-MSDU格式。

例如，假定中继STA将从STA接收到的帧中继到根AP，图15(a)中的地址1、地址2、以及地址3字段能够被如下地建立。

地址1字段可以被设置为根AP(即，MAC PDU的接收器)的MAC地址。

地址2字段可以被设置为中继STA(即，MAC PDU的发射器)的MAC地址。

地址3字段可以被设置为BSSID(即，根AP的MAC地址)。

另外，地址1、地址2、以及地址3字段可以被设置为用于将来自于中继STA的MAC PDU发送到根AP的地址。假定已经接收到地址的根AP没有识别被中继的帧开始的特定位置和被中继的帧将会到达的目的地位置，不能够正确地识别相对应的帧。另外，从中继STA传输到根AP的A-MSDU包括多个MSDU，并且相应的MSDU可以从不同的STA被发送到中继AP。因此，为了通过根AP正确地处理被包含在A-MSDU中的多个MSDU，各个MSDU的离开STA和目的地STA必须被清楚地指定。

因此，被中继的帧的源地址(SA)和被中继的帧的目的地地址(DA)必须被包含在中继AP和根AP之间被中继的帧中。

为此，A-MSDU子帧的子字段(即，DA字段和SA字段)能够被使用，如在图15(b)中所示。

例如，A-MSDU子帧字段的DA字段可以被设置为相对应的MSDU的目的地地址(DA)值，并且A-MSDU子帧字段的SA字段可以被设置为相对应的MDSU的源地址(DA)值。例如，与从STA发送到DS的MSDU相对应的A-MSDU子帧字段的DA字段可以被设置为DS的MAC地址，并且SA字段可以被设置为STA的MAC地址。可替选地，与从DS发送到STA的MSDU相对应的A-MSDU子帧字段的DA字段可以被设置为STA的MAC地址，并且SA字段可以被设置为DS的MAC地址。

图16是图示在UL传输中使用A-MSDU帧结构的PPDU中继操作的概念图。

在图16中，假定STA1、STA2、中继、以及根AP的MAC地址分别被设置为S1、S2、R1以及P1。假定DS的MAC地址或者通过DS与STA通信的对方实体的MAC地址被设置为D1。

STA1(S1)将MSDU1发送到中继(R1)，并且STA2(S2)将MSDU2发送到中继(R1)。MSDU1和MSDU2的各个目的地位置被设置为DS(D1)。

从STA1(S1)发送到中继(R1)的MAC报头的地址1(A1)字段(即，接收器地址)被设置为R1，地址2(A2)字段(即，发射器地址)被设置为S1，并且地址3(A3)地址(即，目的地地址)被设置为D1。

从STA1(S1)发送到中继(R1)的MAC报头的地址1(A1)字段(即，接收器地址)被设置为R1，地址2(A2)字段(即，发射器地址)被设置为S1，并且地址3(A3)地址(即，目的地地址)被设置为D1。

已经从STA1和STA2分别接收到MSDU1和MSDU2的中继可以将接收到的帧聚合成A-MSDU子帧，并且可以将聚合的结果中继到根AP。

为了将MSDU1和MSDU2提供给DS，中继必须将从STA1和STA2接收到的帧中继给根AP。在这样的情况下，通过中继STA以A-MSDU子帧的形式聚合MSDU1和MSDU2。

参考图16，以A-MSDU的形式配置从中继STA发送到根AP的PPDU的MAC PDU。参考图15(a)，A-MSDU报头的A1字段(即，接收器地址)被设置为P1，并且A2字段(即，发射器地址)被设置为R1，并且A3字段被设置为与BSSID相对应的P1。A-MSDU子帧1的报头的DA字段和SA字段可以分别被设置为MSDU1的目的地地址(D1)和源地址(S1)。A-MSDU子帧2的报头的DA字段和SA字段可以分别被设置为MSDU2的目的地地址(D1)和源地址(S1)。

在中继操作中使用A-MSDU格式的情况下，尽管相同的发射器地址(TA)和相同的接收器地址(RA)被建立，但是被分配给不同的源地址(SA)和不同的目的地地址(DA)的帧被聚合，导致吞吐量增加。假定A-MSDU格式没有被使用，指示RA、TA、SA以及DA的字段必须被包含在MAC帧的MAC报头中以便通过中继来中继MSDU1，并且指示RA、TA、SA以及DA的字段必须被包含在单独的MAC帧的MAC报头中。在不需要定义新的MAC报头使用A-MSDU格式的情况下，在从中继STA到根AP的MSDU1中继和MSDU2中继期间，具有相同值的RA和TA没有被重复地发送。并且具有各种SA和DA的帧能够被聚合和发送，使得资源能够被有效地使用。

图17是图示在DL传输中使用A-MSDU帧的PPDU中继操作的概念图。

在图17中，假定STA1、STA2、中继以及根AP的MAC地址分别被设置为S1、S2、R1以及P1。假定DS的MAC地址或者通过DS与STA通信的对方实体的MAC地址被设置为D1。

使用A-MSDU格式能够将从DS(D1)分别发送到STA1(S1)和STA2(S2)的帧从根AP发送到中继STA。参考图15(a)，在从根AP(P1)发送到中继STA(R1)的A-MSDU格式的MAC报头中，A1字段(即，RA)被设置为R1，A2字段(即，TA)被设置为P1，并且A3字段被设置为充当BSSID的P1。A-MSDU子帧1的DA字段和SA字段分别被设置为目的地地址(S1)和源地址(D1)。A-MSDU子帧2的DA字段和SA字段分别被设置为MSDU2的目的地地址(S2)和源地址(D1)。

中继STA(R1)可以在从根AP(P1)接收到的A-MSDU格式中提取MSDU1和MSDU2，并且可以将MSDU1和MSDU2分别中继到STA1和STA2。因为MSDU1和MSDU2具有不同的接收器地址(RA)，所以MSDU1和MSDU2不能够作为一个MAC PDU被发送，并且被配置成不同的MAC PDU并且然后被发送。即，从中继AP(R1)发送到STA1(S1)和STA2(S2)中的每一个的帧没有以A-MSDU子帧的形式被配置，并且被配置成使用一般的DL帧格式。更加详细地，中继AP(R1)可以将S1的值分配给包括被发送到STA1(S1)的MSDU1的MAC PDU的报头的A1字段(即，RA)，将R1的值分配给A2字段(即，TA)，并且将D1的值分配给A3字段(即，SA)。另外，中继AP(R1)可以将“S2”分配给包括被发送到STA2(S2)的MSDU2的MAC PDU的报头的A1字段(即，RA)，将“R1”分配给A2字段(即，TA)，并且将“D1”分配给A3字段(即，SA)。

相反地，假定从DS发送到根AP的帧是与没有被直接耦合到根AP(即，通过中继STA被连接到根AP)的STA有关的帧，根AP必须判定哪一个中继STA应被用于将上述的帧发送到相对应的STA。为此，根AP可以具有指示一旦接收从中继STA接收到的信息哪一个STA能够通过相对应的中继STA到达的列表(即，可到达的地址的列表)。可到达的地址的列表可以基于被包含在通过中继STA从根AP接收到的UL帧中的信息。例如，如从图16中能够看到的，基于被包含在从具有R1的MAC地址的中继STA接收到的UL帧中的特定信息(例如，A-MSDU子帧的SA字段)能够识别从具有R1的MAC地址的中继STA中继从具有S1和S2的MAC地址的STA1和STA2接收到的帧。可替选地，中继STA可以将上述可到达的地址的列表发送到与其有关的根AP。在从DS接收到的帧的DA被设置为S1和/或S2的条件下，具有可到达的地址的列表的根AP可以将相对应的帧发送到具有R1的MAC地址的中继STA。

考虑中继的AID分配

如果中继STA与根AP相关联，则从根AP的角度来看中继STA被视为是一个STA。因此，根AP以与其它STA相同的方式将相关联的ID(AID)分配给中继STA，并且AID可以被用于被发送到相对应的中继STA的帧的部分AID(PAID)。

PAID可以被用作用于识别其中要接收特定帧的STA的ID。例如，UL帧中的PAID值可以由基本服务集ID(BSSID)的一些部分组成，并且DL帧中的PAID值可以由STA(一般STA或者中继STA)的AID的散列值组成。例如，BSSID可以是48比特长，AID可以是16比特长，并且PADI可以是9比特长。PAID是以BSSID或者AID的一些部分为基础，并且正因如此，PAID是非唯一的ID。

在下文中将会详细地描述单个BSS中的AID分配和PAID使用。

通过下述等式1计算对于在AP将DL帧发送到STA的情况中使用的PAID，和对于在STA在直接的路径通过直接链路设立(DLS)/隧道直接链路设立(TDLS)链路发送帧的另一情况下的使用的PADI。

[等式1]

(dec(AID[0：8])+dec(BSSID[44：47]XOR BSSID[40：43])×2⁵)mod2⁹

在等式1中，XOR可以指示异或运算。例如，能够计算1XOR 1＝0，0XOR 1＝1，1XOR 0＝1，并且0XOR 0＝O。dec(A)是通过将“A”转换成十进制数来获得。如果二进制数A的第一比特位置通过“比特0”表示，则二进制数A范围从“比特B”到“比特C”，并且“mod”是模运算。

如果DL帧或者DLS/TDLS帧被使用，则当BSSID和AID的部分信息被散列时获得的散列结果被用作如在等式1中所示的PAID。更加详细地，从AID的比特0到比特8的9个比特被转换成十进制数(即，dec(AID[0:8]))。另外，从BSSID的比特44到比特47的4个比特(即，BSSID[44:47])和比特41至比特44的4个比特(即，BSSID[40:43])被异或(即，BSSID[44:47]XOR BSSID[40:43])，并且异或的结果被转换成十进制数(即，dec(BSSID[44:47]XOR BSSID[40:43]))。在计算结果中，当4个比特被转换成十进制数时基于BSSID的异或结果被获得，并且当9个比特被转换成十进制数时基于AID的计算结果被获得。为了将二进制数转换成十进制数，2⁵被乘以从BSSID获得的十进制数(2⁵的乘法与5比特的长度被添加到二进制数的情况意义相同)。因此，从BSSID获得的结果和从AID获得的结果被求和。对被求和的结果执行“mod 2⁹”，使得从0至511中的一个值可以被设置为PAID。

在这样的情况下，当AP将AID分配给STA时，其中通过AID计算的等式1的结果值被设置为零的AID不可以被分配给STA。如果通过AP判定被发送到所有的STA的广播/多播帧或者通过非关联的STA发送的帧，则PAID被设置为零(0)，使得引起等式1中的零的结果值的上述AID没有被分配给STA。更加详细地，如果引起等式1的结果值“0”的AID被分配给STA，则被发送到相对应的STA的帧的PAID被设置为零。虽然用于相对应的帧的接收器没有被判定，但是所有的其它的STA可以将相对应的帧确定为多播/广播帧，使得它们尝试执行相对应的帧的PSDU解码。因此，为了在不同类型的帧当中进行区分，引起等式1的结果值“0”的AID不可以被分配给STA。

同时，通过下述等式2计算当STA将UL帧发送到AP时获得的PAID值。

[等式2]

dec(BSSID[39：47])mod(2⁹-1)+1

在这样的情况下，当AP将AID分配给STA时，AP不可以分配导致基于AP的BSSID和被分配给STA的AID的等式2(即，dec(BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l))的计算结果和基于AP的BSSID的等式1(即，dec(AID[0:8]+dec(BSSID[44:47]XOR BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)的计算结果相同的AID。如果通过其使用于UL帧的PAID值(即，等式2的计算结果)与用于DL帧的PAID值(即，等式2的计算结果)相同的特定STA AID被分配，则该特定STA将从其它的STA发送到AP的UL帧确定为其DL帧，并且从而尝试执行相对应的帧的不必要的PSDU解码。因此，为了防止上述操作的隐式的发生，通过其等式1的计算结果与等式2的计算结果相同的AID不可以通过AP分配给STA。

另外，当重叠BSS(OBSS)存在时，AP(即，与STA相关联的AP)能够考虑OBSS(即，在与STA关联的AP的BSS相同信道中操作，并且重叠BSA的全部或者一些部分的BSS)的AP的OBSS BSSID分配STA AID。即，当将AID分配给STA时，被分配给STA的AID和通过其使基于AP的BSSID的等式1的计算结果(即，dec(AID[0:8]+dec(BSSID[44:47]XOR BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹))与等式2的另一计算结果(即，dec(OBSS BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l))相同的AID不可以被分配给STA(即，AP不应将AID指派给导致如使用等式1所计算的PARTIAL_AID值等于dec(OBSSBSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)的STA)。否则，STA可以将从被包含在OBSS中的STA发送到OBSS AP的OBSS UL帧确定为朝着STA的DL帧，使得STA执行相对应的帧的不必要的PSDU解码。因此，为了防止上述操作的隐式的发生，通过其使等式1的计算结果与等式2的计算结果相同的AID不可以通过AP被分配给STA。

换言之，当AP将AID分配给STA时，当等式1(即，dec(AID[0:8]+dec(BSSID[44:47]XOR BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹))被应用于被分配的AID时获得的PAID值应不与(dec(BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)相同，并且不应与(dec(OBSS BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)相同(即，AP应将AID指配给导致如使用等式3计算的PARTIAL_AID值等于(dec(BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)或者(dec(Overlapping BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+1)的STA)。即，AP可以排除特定的AID，通过该特定的AID当(dec(AID[0:8]+dec(BSSID[44:47]XOR BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)被应用于AID值获得的PAID与(dec(BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)相同，并且也可以排除下述AID，通过该AID PAID值与(dec(OBSS BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)相同，使得AP必须将剩余的AID的一些AID分配给STA。

相反，中继AP可以用作用于其它的STA的AP，并且可以发送信标帧。在这样的情况下，根AP收听从中继STA发送的信标帧，并且确定OBSS的存在(即，中继AP是OBSS)。因此，与朝着中继STA的移动的UL帧的PAID重叠的AID不应被分配给被包含在根AP的BSS中的STA。即，通过其(dec(AID[0:8]+dec(根BSSID[44:47]XOR根BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)的计算结果与(dec(中继BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)的计算结果相同的AID没有被分配给被耦合到根AP的STA。

然而，由于上述限制的出现中继STA可能不可避免地增加硬件复杂性。

因此，本发明提出用于通过根AP将AID分配给中继STA的方法，通过该AID，(dec(AID[0:8]+dec(根BSSID[44:47]XOR根BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)的计算值与(dec(中继BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)的计算结果相同。

例如，从中继AP相关联的STA发送到中继AP的UL帧的PAID可以具有(dec(Relay BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)的值。相反地，从中继STA发送到根AP的DL帧的PAID被设置为(dec(AID[0:8]+dec(根BSSID[44:47]XOR根BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)。假定根AP以(dec(AID[0:8]+dec(根BSSID[44:47]XOR根BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)的计算值与(dec(中继BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)的相同的方式分配中继STA的AID，对于在从根AP发送到中继STA的DL帧中使用的PAID值和STA与从各个STA分配给中继AP的UL帧的PAID值相同。

如上所述，假定帧(例如，来自于根AP的DL帧)的PAID值与被发送到中继AP的帧(例如，来自于其它的STA的UL帧)的PAID值相同，中继在作为中继STA接收到的一个帧和作为中继AP接收到的其它的帧之间没有进行区分，并且检查是否相对应的值是一个PAID值，使得中继操作能够被简化。

中继流控制

根据中继的设备性能，中继AP可能暂时无法从与其相关的STA接收帧。例如，假定在中继STA和根AP之间的链路吞吐量相对低于在与中继AP相关联的STA之间的链路吞吐量，缓冲溢出可能在中继中出现。

为了解决上述问题，中继AP可以在预定的时间期间发送特定信号以防止帧被发送到与中继AP相关联的STA。特定的信号被称为暂停信号。

暂停信号可以对应于被传输到与中继AP相关联的STA的流控制信号。如果暂停信号被设置为1，则在预定的时间期间已经接收到相对应的暂停信号的STA不可以将帧发送到中继AP(然而，没有防止将帧传输到其它的STA或者AP，替代将帧传输到中继AP)。如果暂停信号被设置为零，则已经接收到相对应的暂停信号的STA可以向中继AP发起帧传输。

可以使用被保留在MAC报头的帧控制字段中的比特实现暂停信号。可替选地，假定以与MAC报头的帧控制字段的功率管理比特中相同的方式仅使用STA，AP未使用的比特被重写，使得被重写的结果可以被用作暂停信号。可替选地，用于暂停信号的新的管理帧可以被定义和使用。

通过本发明提出的简化的中继协议假定根AP、中继、以及STA之间的两跳中继结构。对于在两跳中继操作中使用的暂停信号可以被用作用于防止其中当在中继和根AP之间的链路吞吐量中出现问题时STA将用于用作目标STA的根AP的帧发送到中继的STA操作的流控制方法。即，暂停信号可以通过中继将数据传输到根AP。

如果STA接收被分配1的值的暂停信号，则将仍然允许其中STA从中继AP接收下行链路缓冲的帧的STA操作。即，一旦从中继AP接收信标帧的TIM元素，在PS模式下操作的STA能够识别在中继AP中的被缓冲的帧的存在。因此，STA能够通过将PS轮询帧发送到中继AP接收被缓冲的帧。换言之，虽然STA接收1的暂停信号，但是从STA到中继AP的所有帧的传输没有被完全地防止。虽然STA接收1的暂停信号，但是STA能够根据未调度自动省电递送(U-APSD)机制操作。一旦从中继AP接收信标帧的TIM元素，已经识别到被传输的数据的存在的STA在所期待的时间将触发帧发送到中继AP，STA向中继AP通知服务时段(SP)的开始，使得STA可以输出数据传输请求。

如上所述，当STA接收1的暂停信号时，可以允许STA操作，其中STA接收用于从中继AP接收数据的请求帧(例如，PS轮询帧、触发帧等等)、与UL数据传输无关的帧、以及没有对中继AP引起在中继和根AP之间的链路吞吐量的负载的帧(被配置成仅使用在中继和STA之间的链路)。

例如，当STA接收1的暂停信号时，STA的信道接入过程没有被限制。即，STA可以通过退避过程尝试执行信道接入，通过分组调度过程能够发送帧，其中该帧的接收STA预定为另一STA而不是中继AP，在预定的时间内到中继AP的帧传输没有被防止/延迟。另外，即使当STA从中继AP接收1的暂停信号时，管理帧被发送到指示直接地耦合的(对端)STA的目的地STA。另外，如上所述，即使当STA与控制帧(诸如PS轮询帧、触发帧等等)相关联从中继AP接收1的暂停信号时，在相对应STA中的1的暂停信号的传输被允许。

图18是根据本发明的一个示例的中继操作的概念图。

参考图1，在图18中示例性地示出中继实体、与中继实体相关联的AP(即，根AP)、以及与中继实体相关联的STA1和STA2。然而，本发明的范围或者精神不限于，多个中继实体可以与一个AO(即，根AP)相关联，更多的STA可以与中继实体相关联，并且可以存在在没有经过中继的情况下与AP直接相关联的STA。

中继实体可以关联于根AP作为中继STA操作，并且作为用于STA1和STA2的中继AP操作。即，中继实体在逻辑上可以由中继STA和中继AP组成。

在其中能够布置中继的WLAN系统中，AP可以将包括指示是否AP是中继AP或者根AP的特定信息(例如，设备种类信息或者中继元素信息)的帧(即，信标帧或者探测响应帧)发送到一个或者多个STA(未被示出)。即，中继实体可以将包括指示中继实体是中继AP的特定信息的信标帧或者探测响应帧发送到STA1和/或STA2。在这样的情况下，中继AP可以进一步在信标帧或者探测响应帧中包括与中继AP相关联的MAC地址(即，BSSID)。另外，被包含在从中继AP发送的信标帧或者探测响应帧中的SSID字段可以以与中继实体相关联的AP的SSID的相同方式被建立。

在步骤S1810和S1820中，中继实体可以从STA1和STA2分别接收第一MSDU和第二MSDU。在步骤S1830中，中继实体可以通过A-MSDU帧格式的MAC PDU将第一MSDU和第二MSDU发送到AP。在这样的情况下，根据如在图16中所示的本发明的示例，A-MSDU格式帧的A1、A2以及A3地址字段值，和各个A-MSDU子帧的DA和SA字段值能够被建立。

另外，AP能够包括基于中继实体的传输信息中继实体能够到达的(一个或多个)STA地址的列表。因此，当AP接收要从DS(未被示出)传输到目的地STA的数据时，能够确定哪一个中继实体应被用于数据传输。

在步骤S1840中，AP能够通过A-MSDU格式帧的MAC PDU将目的地为STA1的第一MSDU和目的地为STA2的第二MSDU发送到中继实体。在这样的情况下，根据如在图17中所示的本发明的示例，能够建立A-MSDU格式帧的A1、A2以及A3地址字段值，和A-MSDU子帧的DA和SA字段值。在步骤S1840和S1850中，中继实体可以将第一MSDU发送到STA1，并且将第二MSDU发送到STA2。

在图18中示出的中继操作可以被实现使得本发明的上述各种实施例可以被独立地应用或者其两个或者更多个实施例可以被同时应用。

图19是图示根据本发明的一个实施例的射频(RF)装置的框图。

参考图19，STA 10可以包括处理器11、存储器12、以及收发器13。收发器13可以发送/接收射频(RF)信号并且可以根据IEEE 802系统实现物理层。处理器11可以被连接到收发器13，并且可以根据IEEE 802系统实现物理层和/或MAC层。处理器11可以被配置为根据本发明的上述实施例操作。用于根据本发明的上述各种实施例实现AP和STA的操作的模块被存储在存储器12中并且可以通过处理器11被实现。存储器12可以被包括在处理器11中或者可以被安装在处理器11的外部处以通过公知的装置被连接到处理器11。

图19的STA 10可以作为中继实体被建立。在这样的情况下，处理器11可以使用收发器13将指示是否中继实体10是中继AP或者根AP的特定信息的帧发送到一个或者多个其它的STA。如果STA 10被用作中继AP，则帧可以进一步包括与中继AP相关联的AP(即，根AP)的MAC地址(即，BSSID)。另外，中继实体10可以使用A-MSDU格式将来自于其它的STA的MSDU发送到AP，并且可以从AP接收MSDU并且将接收到的MSDU发送到各个目的地STA。

中继实体的整体配置可以被实现为使得本发明的上述各种实施例可以被独立地应用或者其两个或者更多个实施例可以被同时应用并且为了清楚起见重复的描述被省略。

通过各种手段，例如，硬件、固件、软件、或者其组合能够实现上述实施例。

在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(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、微处理器等来实现根据本发明的实施例的方法。

在固件或软件配置的情况下，可以以执行如上所述的功能或操作的模块、程序、功能等来实现根据本发明的实施例的方法。软件代码可以被存储在存储器单元中，并且通过处理器执行。存储器单元可以位于处理器内部或外部，并且可以经由通过各种公知的手段来向处理器发送数据和从处理器接收数据。

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。因此，本发明应当不限于在此所述的特定实施例，而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

虽然已经基于IEEE 802.11系统描述本发明的上面的各种实施例，但是可以以与各种移动通信系统相同的方式应用实施例。

Claims (15)

1.一种用于通过无线LAN(WLAN)系统的实体执行中继操作的方法，所述方法包括：

将包括指示是否所述实体是中继接入点(AP)或者根AP的信息的帧发送到至少一个站(STA)，

其中，如果所述实体是所述中继AP，则所述帧进一步包括与所述实体相关联的所述根AP的媒质访问控制(MAC)地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述帧进一步包括服务集标识符(SSID)信息，并且被包含在所述帧中的所述SSID信息被设置为与关联所述实体的所述根AP的SSID相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过聚合-MSDU(A-MSDU)格式帧的MAC协议数据单位(MAC PDU)由所述实体从所述至少一个STA接收的至少一个MAC服务数据单位(MSDU)被所述实体转发给与所述实体相关联的所述根AP。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述A-MSDU格式帧的地址1字段被设置为所述MAC PDU的接收器地址(RA)，

所述A-MSDU格式帧的地址2字段被设置为所述MAC PDU的发射器地址(TA)，并且

所述A-MSDU格式帧的地址3字段被设置为基本服务集标识符(BSSID)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中

所述地址1字段被设置为所述根AP的MAC地址，

所述地址2字段被设置为所述实体的MAC地址，并且

所述地址3字段被设置为所述根AP的MAC地址。

6.根据权利要求4所述的方法，其中：

所述A-MSDU格式帧包括第一A-MSDU子帧和第二A-MSDU子帧，

所述第一A-MSDU子帧的目的地地址(DA)字段被设置为第一MSDU的DA，

所述第一A-MSDU子帧的源地址(SA)字段被设置为所述第一MSDU的SA，

所述第二A-MSDU子帧的DA字段被设置为第二MSDU的DA，并且

所述第二A-MSDU子帧的SA字段被设置为所述第二MSDU的SA。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，通过聚合MAC服务数据单位(A-MSDU)格式帧的MAC协议数据单位(PDU)由所述实体从与所述实体相关联的所述根AP接收的至少一个MSDU被所述实体转发到所述至少一个MSDU的各个目的地STA。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

所述A-MSDU格式帧的地址1字段被设置为所述MAC PDU的接收器地址(RA)，

所述A-MSDU格式帧的地址2字段被设置为所述MAC PDU的发射器地址(TA)，并且

所述A-MSDU格式帧的地址3字段被设置为基本服务集标识符(BSSID)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述地址1字段被设置为所述实体的MAC地址，

所述地址2字段被设置为所述根AP的MAC地址，并且

所述地址3字段被设置为所述根AP的所述MAC地址。

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述A-MSDU格式帧包括第一A-MSDU子帧和第二A-MSDU子帧，

所述第一A-MSDU子帧的目的地地址(DA)字段被设置为第一MSDU的DA，

所述第一A-MSDU子帧的源地址(SA)字段被设置为所述第一MSDU的SA，

所述第二A-MSDU子帧的DA字段被设置为第二MSDU的DA，并且

所述第二A-MSDU子帧的SA字段被设置为所述第二MSDU的SA。

11.根据权利要求11所述的方法，其中，与所述实体相关联的所述根AP包括通过所述实体可到达的至少一个STA地址的列表。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个STA地址的列表以从所述实体发送的信息为基础。

13.根据权利要求1所述的方法，其中：

通过与所述实体关联的所述根AP分配给所述实体的关联标识符(AID)是下述AID，通过所述AID，(dec(AID[0:8]+dec(根BSSID[44:47]XOR根BSSID[40:43])×2⁵)mod 2⁹)的计算值与(dec(中继BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+l)的计算结果相同，

其中XOR是异或运算，

dec(A)是从二进制数A转换的十进制数的值，

当所述二进制数A的第一比特位置是比特0时，A[b:c]是从所述二进制数A的比特b到比特c，并且

mod是模运算。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述帧是探测响应帧或者信标帧。

15.一种用于在无线LAN(WLAN)系统中执行中继操作的实体，包括：

收发器；和

处理器，

其中，所述处理器使用所述收发器将包括指示是否所述实体是中继接入点(AP)或者根AP的信息的帧发送到至少一个站(STA)，

其中，如果所述实体是所述中继AP，则所述帧进一步包括与所述实体相关联的所述根AP的媒质访问控制(MAC)地址。