CN104718777A - 在无线lan系统中更新系统信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及在无线LAN系统中更新系统信息的方法和装置。根据本发明的一个实施方式的用于在无线通信系统的站(STA)中更新系统信息的方法可以包括以下步骤：由存储预先链接的优选接入点(AP)的系统信息和配置改变计数值的STA向所述优选AP发送用于主动扫描的探测请求帧；以及从所述优选AP接收探测响应帧。在这种情形下，该探测请求帧包括从该优选AP预先获取的配置改变计数字段，并且如果在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述优选AP的目前配置改变计数值不同，则所述探测响应帧可以包括应该由所述STA更新的系统信息的一个或更多个元素。

Description

在无线LAN系统中更新系统信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及在无线LAN系统中更新系统信息的方法和装置。

背景技术

随着信息通信技术的迅速发展已经开发了各种无线通信技术系统。来自无线通信技术当中的WLAN技术基于射频(RF)技术使用移动终端允许在家里或在企业中或在特定服务提供区域处的无线互联网接入，所述移动终端诸如个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、膝上型计算机、便携式多媒体播放器(Portable MultimediaPlayer，PMP)等。

为了消除有限的通信速度，WLAN最近技术标准的优点之一已经提出了能够在同时扩展无线网络的覆盖区域的同时增加网络的速度和可靠性的演进型系统。例如，IEEE 802.11n使得数据处理速度能够支持540Mbps的最大高吞吐量(HighThroughput，HT)。另外，多输入多输出(Multiple Inputs and Multiple Output，MIMO)技术近来已经应用于发送器和接收器这二者，以使传输错误最小化以及优化数据传送速率。

发明内容

技术问题

M2M(Machine-to-Machine，机器对机器)通信技术作为下一代通信技术被讨论。在IEEE 802.11WLAN系统中，IEEE 802.11ah正作为用于支持M2M通信的技术标准被开发。可以在M2M通信中考虑有时在具有如此多的装置的环境中以低速度发送和接收少量数据的场景。

无线LAN系统中的通信通过由所有装置共享的介质(medium)来执行。当装置的数量像在M2M通信中那样增加时，对于一个装置的信道接入花费长时间不仅会引起系统性能劣化而且妨碍装置的省电。

本发明的目的在于提供一种更新系统信息的新的机制。

由本发明解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域技术人员可以从以下描述理解其它技术问题。

技术解决方案

为了实现本发明的目的，提供了一种在无线通信系统的站(STA)中更新系统信息的方法，该方法包括以下步骤：通过所述STA向预先关联的优选接入点(AP)发送用于主动扫描的探测请求帧，所述STA存储所述预先关联的优选AP系统信息和的配置改变计数(Configuration Change Count)值；以及从所述优选AP接收探测响应帧。所述探测请求帧包括从所述优选AP预先(previously)获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述优选AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要由所述STA更新的所需要的系统信息的一个或更多个元素。

为了实现本发明的目的，提供了一种用于在无线通信系统的AP中提供更新的系统信息的方法，该方法包括以下步骤：从与所述AP预先关联并且存储所述AP的系统信息和配置改变计数(Configuration Change Count)值的优选STA接收用于主动扫描的探测请求帧；以及向所述优选STA发送探测响应帧。所述探测请求帧包括由所述优选STA从所述AP预先(previously)获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要由所述优选STA更新的所需要的系统信息的一个或更多个元素。

为了实现本发明的目的，提供了一种在无线通信系统中更新系统信息的站(STA)，该STA包括：存储器，该存储器存储预先关联的优选AP的系统信息和配置改变计数(Configuration Change Count)值；收发器；以及处理器，该处理器被构造成向所述优选AP发送用于主动扫描的探测请求帧并且从所述AP接收探测响应帧。所述探测请求帧包括从所述优选AP预先(previously)获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述优选AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要由所述STA更新所需要的系统信息的一个或更多个元素。

为了实现本发明的目的，提供了一种在无线通信系统中提供更新的系统信息的AP，该AP包括：收发器；以及处理器，该处理器被构造成从与所述AP预先关联并且存储所述AP的系统信息和配置改变计数(Configuration Change Count)值的优选STA接收用于主动扫描的探测请求帧，并且构造成向所述优选STA发送探测响应帧。所述探测请求帧包括由所述优选STA从所述AP预先(previously)获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要由所述优选STA更新所需要的系统信息的一个或更多个元素。

上述描述和以下描述是示例性的并且用于权利要求的附加说明。

有益效果

本发明能够提供一种用于更新系统信息的新的设备和方法。

本领域技术人员应当了解，能够通过本发明实现的效果不限于已经在上文特别描述的，并且根据以下详细描述，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的进一步理解，附图例示了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用来说明本发明的原理。

图1示例性地示出了根据本发明的一个实施方式的IEEE 802.11系统。

图2示例性地示出了根据本发明的另一实施方式的IEEE 802.11系统。

图3示例性地示出了根据本发明的再一个实施方式的IEEE 802.11系统。

图4是例示了WLAN系统的概念图。

图5是例示了用于在WLAN系统中使用的链路建立过程的流程图。

图6是例示了退避过程的概念图。

图7是例示了隐藏节点和暴露节点的概念图。

图8是例示了RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的概念图。

图9是例示了功率管理操作的概念图。

图10至图12是例示了已接收到业务指示图(TIM)的站(STA)的详细操作的概念图。

图13是例示了基于组的AID的概念图。

图14是例示了短信标的概念图。

图15是例示了在短信标帧中包括的示例性字段的概念图。

图16例示了根据本发明的实施方式的短信标帧格式。

图17例示了根据本发明的另一实施方式的短信标帧格式。

图18是例示了根据本发明的实施方式的用于发送和接收全信标帧的方法的图。

图19是例示了根据本发明的另一实施方式的用于发送和接收全信标帧的方法的图。

图20是例示了根据本发明的另一实施方式的用于发送和接收全信标帧的方法的图。

图21是例示了以广播方式发送探测响应帧的图。

图22例示了改变顺序字段。

图23是例示了根据本发明的实施方式的探测请求/响应过程的图。

图24是例示了根据本发明的另一实施方式的探测请求/响应过程的图。

图25是例示了根据本发明的另一实施方式的探测请求/响应过程的图。

图26是例示了根据本发明的实施方式的SI更新请求/响应过程的图。

图27是例示了用于使用全信标请求帧来更新系统信息的方法的图。

图28是例示了在主动扫描期间执行快速初始链路建立的示例的图。

图29是例示了在被动扫描期间执行快速初始链路建立的示例的图。

图30是例示了将关联的AP设定为优选AP的过程的图。

图31例示了当对于被去关联的优选AP执行主动扫描时的操作。

图32例示了示例性FILS探测请求帧。

图33例示了应用有短MAC报头的示例性FILS探测请求帧。

图34例示了短MAC报头。

图35例示了另一示例性短MAC报头。

图36例示了另一示例性FILS探测请求帧。

图37例示了示例性FILS探测响应帧。

图38是例示了根据本发明的实施方式的系统信息更新请求/响应过程的图。

图39例示了以单播方式发送探测响应帧的示例。

图40例示了以广播方式发送探测响应帧的示例。

图41是例示了其中FILS响应帧包括到下一个全信标字段的持续时间或关于下一个TBTT的信息的示例的图。

图42是例示了其中FILS响应帧包括用于请求正常探测请求帧的发送的信息的示例的图。

图43是例示了根据本发明的实施方式的无线设备的配置的框图。

具体实施方式

现在将详细地参照本发明的优选实施方式，其示例被例示在附图中。将在下面参照附图给出的详细描述旨在说明本发明的示例性实施方式，而不是示出能够根据本发明实现的仅有的实施方式。以下详细描述包括特定细节以便提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在没有这样的特定细节的情况下实践本发明。

以下实施方式通过根据预定格式组合本发明的构成部件和特性来提出。在不存在附加备注的条件下单独的构成部件或特性应该被认为是可选因素。如果需要，单独的构成部件或特性可以不与其它部件或特性组合。另外，可以组合一些构成部件和/或特性以实现本发明的实施方式。可以改变待在本发明的实施方式中公开的操作的顺序。任何实施方式的一些部件或特性还可以被包括在其它实施方式中，或者必要时可以用其它实施方式的那些部件或特性代替。

应该注意，本发明中公开的特定术语是为了描述的方便和对本发明的更好理解而提出的，并且在本发明的技术范围或精神内，可以将这些特定术语的用途改变为其它格式。

在一些情况下，省略了公知的结构和装置以便避免使本发明的构思混淆，并且结构和装置的重要功能用方框图形式加以示出。相同的附图标记将在所有附图中用来指代相同或相似的部分。

本发明的示例性实施方式由针对包括电气与电子工程师学会(IEEE)802系统、第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP长期演进(LTE)系统、高级的LTE(LTE-Advanced，LTE-A)系统和3GPP2系统的无线接入系统中的至少一个所公开的标准文献支持。具体地，在本发明的实施方式中未被描述为清楚地揭示本发明的技术思想的步骤或部分可以由上述文献支持。本文所使用的所有技术可以由以上提到的文献中的至少一个支持。

本发明的以下实施方式能够应用于各种无线接入技术，例如，CDMA(CodeDivision Multiple Access，码分多址)、FDMA(Frequency Division Multiple Access，频分多址)、TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)、OFDMA(OrthogonalFrequency Division Multiple Access，正交频分多址)、SC-FDMA(Single CarrierFrequency Division Multiple Access，单载波频分多址)等。CDMA可以通过诸如UTRA(Universal Terrestrial Radio Access，通用地面无线接入)或CDMA2000的无线(或无线)技术来具体实现。TDMA可以通过诸如GSM(Global System for Mobilecommunications，全球移动通信系统)/GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution，增强型数据速率GSM演进)的无线(或无线)技术来具体实现。OFDMA可以通过诸如电气与电子工程师学会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20和E-UTRA(EvolvedUTRA，演进型UTRA)的无线(或无线)技术来具体实现。为了清楚，以下描述集中于IEEE 802.11系统。然而，本发明的技术特征不限于此。

WLAN系统结构

图1示例性地示出了根据本发明的一个实施方式的IEEE 802.11系统。

IEEE 802.11系统的结构可以包括多个部件。对于更高层支持透明STA移动性的WLAN可以由这些部件的相互操作来提供。在IEEE 802.11LAN中基本服务集(BasicService Set，BSS)可以对应于基本构成块。在图1中，示出了两个BSS(BSS1和BSS2)并且两个STA被包括在这些BSS中的每一个中(即STA1和STA2被包括在BSS1中，并且STA3和STA4包括在BSS2中)。图1中指示BSS的椭圆可以被理解为在所对应的BSS中包括的STA维持通信的覆盖区域。该区域可以被称为基本服务区域(Basic Service Area，BSA)。如果STA移出BSA，则STA不能够直接与所对应的BSA中的其它STA进行通信。

在IEEE 802.11LAN中，最基本类型的BSS是独立BSS(Independent BSS，IBSS)。例如，IBSS可以具有由仅两个STA构成的最小形式。作为最简单形式并且其中省略了其它部件的图1的BSS(BSS1或BSS2)可以对应于IBSS的典型示例。当STA能够直接与彼此进行通信时这样的配置是可能的。当LAN是必要的时这种LAN未被预先调度并且可以被配置。这可以被称为自组织网络。

当STA被接通或断开或者STA进入或离开BSS区域时，可以动态地改变BSS中的STA的会员资格。STA可以使用同步过程来加入BSS。为了访问BSS基础设施的所有服务，STA应该与BSS相关联(associated)。这种关联(association)可以被动态地配置并且可以包括分配系统服务(Distribution System Service，DSS)的使用。

图2是示出了本发明适用于的IEEE 802.11系统的另一示例性结构的图。在图2中，诸如分配系统(Distribution System，DS)、分配系统介质(Distribution SystemMedium，DSM)和接入点(Access Point，AP)的部件被添加到图1的结构。

LAN中的直接STA到STA距离可能受PHY性能限制。在一些情况下，距离的这种限制对于通信来说可能是足够的。然而，在其它情况下，越过长距离在STA之间的通信可能是必要的。DS可以被构造成支持扩展覆盖范围。

DS是指BSS彼此连接的结构。具体地，BSS可以被构造成由多个BSS构成的网络的扩展形式的部件，而不是如图1所示的独立配置。

DS是逻辑概念并且可以由DSM的特性指定。关于此，无线介质(WirelessMedium，WM)和DSM在IEEE 802.11中逻辑上区分开。相应的逻辑介质被用于不同目的并且由不同部件使用。在IEEE 802.11的定义中，这种介质不局限于相同或不同的介质。能够说明IEEE 802.11LAN架构(DS架构或其它网络架构)的灵活性，原因在于多个介质是逻辑上不同的。也就是说，IEEE 802.11LAN架构能够被多样地实现，并且可以由各个实施方式的物理特性独立地指定。

DS可以通过提供多个BSS的无缝(seamless)集成并且向目的地提供用于处理地址所必需的逻辑服务来支持移动装置。

AP是指使得关联的STA能够通过WM访问DS并且具有STA功能性的实体。数据可以通过AP在BSS与DS之间移动。例如，图2所示的STA2和STA3具有STA功能性并且提供使关联的STA(STA1和STA4)访问DS的功能。而且，因为所有AP基本上对应于STA，所以所有AP是可寻址实体。由AP用于在WM上通信的地址不必总是与由AP用于在DSM上通信的地址相同。

从与AP相关联的这些STA中的一个发送到AP的STA地址的数据可以总是由不受控端口(uncontrolled port)接收到，并且可以由IEEE 802.1X端口接入实体处理。如果受控端口(controlled port)被认证，则可以向DS发送传输数据(或帧)。

图3是示出了本发明适用于的IEEE 802.11系统的另一个示例性结构的图。除图2的结构之外，图3概念地示出了用于提供宽覆盖范围的扩展服务集(Extended ServiceSet，ESS)。

具有任意(arbitrary)尺寸和复杂性的无线网络可以由DS和BSS组成。在IEEE802.11系统中，这种类型的网络被称为ESS网络。ESS可以对应于连接至一个DS的BSS的集合。然而，ESS不包括DS。ESS网络特征在于ESS网络作为IBSS网络出现在逻辑逻辑控制(Logical Link Control，LLC)层中。在ESS中包括的STA可以与彼此进行通信，并且移动STA可在LLC中从一个BSS透明地移动到另一BSS(在同一ESS内)。

在IEEE 802.11中，未假定图3中的BSS的相对物理位置并且以下形式全部是可能的。BSS可以部分地交叠并且这个形式通常用来提供连续的覆盖范围。BSS可能不物理上连接并且BSS之间的逻辑距离没有限制。BSS可以位于同一物理位置处并且这个形式可以用来提供冗余。一个或更多个IBSS或ESS网络可以物理上位于与一个或更多个ESS网络相同的空间中。这在自组织网络在ESS网络存在于其中的位置中操作的情况、不同组织(organizations)的IEEE 802.11网络物理上交叠的情况、或两个或更多个不同的访问和安全策略在同一位置中是必要的情况下可以对应于ESS网络形式。

图4是示出了WLAN系统的示例性结构的图。在图4中，示出了包括DS的基础设施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IEEE802.11的MAC/PHY规则进行操作的装置。STA包括AP STA和非AP(non-AP)STA。非AP STA对应于直接由用户手持的装置，诸如膝上型计算机或移动电话。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可以被称为终端(terminal)、无线发送/接收单元(Wireless Transmit/Receive Unit，WTRU)、用户设备(User Equipment，UE)、移动站(Mobile Station，MS)、移动终端(Mobile Terminal)或移动订户站(Mobile SubscriberStation，MSS)。在其它无线通信领域中AP是与基站(Base Station，BS)、Node-B、演进型Node-B(evolved Node-B，e-NB)、基站收发器系统(Base Transceiver System，BTS)或毫微微BS(Femto BS)对应的概念。

链路建立过程

图5是说明了根据本发明的示例性实施方式的通用链路建立((link setup))过程的流程图。

为了使得STA能够在网络上建立链路建立以及能够通过网络发送/接收数据，STA必须通过网络发现(discovery)、认证(authentication)和关联(association)的过程来执行这种链路建立(establish)，并且必须建立关联以及执行安全认证(security)。链路建立过程还可以被称为会话发起过程或会话建立过程。另外，关联步骤是针对路建立过程的发现、认证、关联和安全建立步骤的通用术语。

参照图5对链路建立过程进行描述。

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(scanning)动作。也就是说，STA必须搜索可用网络以便接入网络。STA必须在参与无线网络之前识别兼容网络。这里，用于识别在特定区域中包含的网络的过程被称为扫描过程。

扫描方案被分类为主动扫描(active scanning))和被动扫描(passive scanning)。

图5是例示了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，构造成执行扫描的STA发送探测请求帧(probe request frame)并且等待对该探测请求帧的响应，使得STA能够在信道之间移动并且同时能够确定哪一个AP(接入点)存在于周边区域中。响应方(responder)向已发送探测请求帧的STA发送作为对该探测请求帧的响应的探测响应帧(probe response frame)。在这种情况下，响应方可以是已经在已扫描信道的BSS中最后发送了信标帧(beacon frame)的STA。在BSS中，因为AP发送信标帧，所以AP作为响应方。在IBSS中，因为IBSS的STA依次发送信标帧，所以响应方是不恒定的。例如，已在信道#1处发送了探测请求帧并且已在信道#1处接收到探测响应帧的STA存储在所接收到的探测响应帧中包含的BSS相关信息，并且移动到下一个信道(例如，信道#2)，使得STA可以使用同一方法(即，在信道#2处的探测请求/响应发送/接收)执行扫描。

尽管图5中未示出，但是还可以使用被动扫描来执行扫描动作。被构造成在被动扫描模式下执行扫描的STA在同时从一个信道移动到另一信道的同时等待信标帧。信标帧是IEEE 802.11中的管理帧(management frame)之一，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，并且被以STA能够参与该无线网络的方式周期性地发送。在BSS中，AP被构造成周期性地发送信标帧。在IBSS中，IBSS的STA被构造成依次发送信标帧。如果用于扫描的各个STA接收到信标帧，则STA存储在信标帧中包含的BSS信息，并且移动到另一信道并记录在各个信道处的信标帧信息。已接收到信标帧的STA存储在所接收到的信标帧中包含的BSS相关信息，移动到下一个信道，进而使用同一方法来执行扫描。

在主动扫描和被动扫描之间的比较中，主动扫描在延迟(delay)和功耗方面比被动扫描有利。

在STA发现网络之后，STA可以在步骤S520中执行认证过程。认证过程可以被以该认证过程能够与步骤S540的安全建立过程清楚地区分开的这样一种方式称为第一认证(first authentication)过程。

认证过程可以包括由STA向AP发送认证请求帧(authentication request frame)，以及响应于认证请求帧由AP向STA发送认证响应帧(authentication response frame)。用于认证请求/响应的认证帧(authentication frame)可以对应于管理帧。

认证帧可以包括认证算法号(authentication algorithm number)、认证事务顺序号(authentication transaction sequence number)、状态代码(status code)、质询文本(challenge text)、鲁棒安全网络(Robust Security Network，RSN)、有限循环群(FiniteCyclic Group，FCG)等。在认证帧中包含的以上提到的信息可以对应于能够被包含在认证请求/响应帧中的信息的某些部分，可以用其它信息代替，或者可以包括附加的信息。

STA可以向AP发送认证请求帧。AP可以判定是否基于在所接收到的认证请求帧中包含的信息对所对应的STA进行认证。AP可以通过认证响应帧将认证结果提供给STA。

在STA已被成功地认证之后，可以在步骤S530中执行关联过程。关联过程可能涉及由STA向AP发送关联请求帧(association request frame)，以及响应于关联请求帧由AP向STA发送关联响应帧(association response frame)。

例如，关联请求帧可以包括与各种能力(capability)、信标侦听间隔(listeninterval)、服务集标识符(service set identifier，SSID)、支持速率(supported rates)、支持信道(supported channels)、RSN、移动性域、支持操作类(supported operatingclasses)、TIM(Traffic Indication Map Broadcast request，业务指示图)广播请求、互通(interworking)服务能力等相关联的信息。

例如，关联响应帧可以包括与各种能力、状态代码、关联ID(Association ID，AID)、支持状态、增强型分布式信道访问(Enhanced Distributed Channel Access，EDCA)、参数集、接收信道功率指示符(Received Channel Power Indicator，RCPI)、接收信噪指示符(Received Signal to Noise Indicator，RSNI)、移动性域、超时间隔(association comeback time，关联复原时间)、交叠(overlapping)BSS扫描参数、TIM广播响应、QoS图等相关联的信息。

以上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，可以用其它信息代替，或者可以包括附加的信息。

在STA已与网络成功地相关联之后，可以在步骤S540中执行安全建立过程。步骤S540的安全建立过程可以被称为基于鲁棒安全网络关联(Robust Security NetworkAssociation，RSNA)请求/响应的认证过程。步骤S520的认证过程可以被称为第一认证(first authentication)过程，并且步骤S540的安全建立过程还可以被简单地称为认证过程。

例如，步骤S540的安全建立过程可以包括通过基于(LAN可扩展认证协议(Extensible Authentication Protocol over LAN，EAPOL))帧的4向(way)握手的私钥建立过程。另外，还可以根据IEEE 802.11标准中未定义的其它安全方案执行安全建立过程。

WLAN演进

为了排除WLAN通信速度方面的限制，IEEE 802.11n最近已作为通信标准被建立。IEEE 802.11n旨在增加网络速度和可靠性以及旨在扩展无线网络的覆盖范围区域。更详细地，IEEE 802.11n支持最大540Mbps的高吞吐量(HT)，并且基于其中多个天线被安装到发送器和接收器中的每一个的MIMO(Multiple Inputs and MultipleOutputs)技术。

随着WLAN技术的普遍使用和WLAN应用的多样化，需要开发能够支持比由IEEE 802.11n支持的数据处理速度更高的HT的新的WLAN系统。用于支持甚高吞吐量(Very High Throughput，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)，并且是最近提出来在MAC SAP(介质访问控制服务接入点(Service Access Point))支持1Gbps或1Gbps以上的数据处理速度的IEEE 802.11WLAN系统之一。

为了高效地利用射频(RF)信道，下一代WLAN系统支持其中多个STA能够同时访问信道的MU-MIMO(Multi User Multiple Input Multiple Output，多用户多输入多输出)传输。根据MU-MIMO传输方案，AP可以向至少一个MIMO配对的STA同时发送分组。

另外，最近已讨论了用于在白空间(whitespace)中支持WLAN系统操作的技术。例如，已经在IEEE 802.11af标准下讨论了用于在诸如因为过渡到数字TV而留下的空闲频带(例如，54～698MHz频带)的白空间中引入WLAN系统(TV WS)的技术。然而，以上提到的信息被公开仅用于例示性目的，并且白空间可以是能够主要仅由特许用户(licensed user)使用的特许频带。特许用户可以是有权使用特许频带的用户，并且还可以被称为特许装置(licensed device)、主要用户(primary user)、现任用户(incumbent user)等。

例如，在白空间(WS)中操作的AP和/或STA必须提供用于保护(protection)特许用户的功能。例如，假定诸如麦克风(microphone)的特许用户已经以从WS频带占据了特定带宽的方式在规则(regulation)方面使用作为划分的频带的特定WS信道，AP和/或STA不能够使用与所对应的WS信道对应的频带以便保护受特许用户。另外，AP和/或STA在特许用户使用用于当前帧的发送和/或接收的频带的条件下必须停止使用所对应的频带。

因此，AP和/或STA必须确定是否使用WS频带的特定频带。换句话说，AP和/或STA必须确定现任用户或特许用户在频带中的存在与否。用于确定现任用户在特定频带中的存在与否的方案被称为频谱感测(spectrum sensing)方案。能量检测(energy detection)方案、标记图检测(signature detection)方案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当检测到DTV前导码时，AP和/或STA可以确定频带正由现任用户使用。

M2M(Machine-to-Machine，机器对机器)通信技术已作为下一代通信技术被讨论。用于支持M2M通信的技术标准已在IEEE 802.11WLAN系统中作为IEEE802.11ah被开发。M2M通信是指包括一个或更多个机器(Machine)的通信方案，或者还可以被称为机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)或机器对机器(M2M)通信。在这种情况下，机器可以是不需要用户的直接处理和干预的实体(entity)。例如，不仅包括RF模块的仪表(meter)或售货机、而且能够通过在没有用户干预/处理的情况下自动地接入网络来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通信可以包括装置对装置(Device-to-Device，D2D)通信以及装置与应用服务器之间的通信等。作为装置与应用服务器之间的示例性通信、售货机与应用服务器(application server)之间的通信、销售点(Point of Sale，POS)装置与应用服务器之间的通信以及电表、气量计或水量计与应用服务器之间的通信。基于M2M的通信应用(application)可以包括安全(security)、运输(transportation)、保健(health care)等。在考虑以上提到的应用示例的情况下，M2M通信必须支持用于有时在包括大量装置的环境下以低速度发送/接收少量数据的方法。

更详细地，M2M通信必须支持大量STA。尽管当前的WLAN系统假定一个AP与最多2007个STA相关联，但是最近已经在M2M通信中讨论了用于支持更多的STA(例如，大约6000个STA)与一个AP相关联的其它情况的各种方法。另外，期望用于支持/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(Traffic Indication Map，业务指示图)来识别要发送到STA的数据的存在与否，并且最近已经讨论了用于减小TIM的位图尺寸的各种方法。另外，期望具有非常长发送/接收间隔的许多业务数据存在于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)需要以长间隔(例如，每月)发送。因此，尽管与一个AP相关联的STA的数量在WLAN系统中增加，但是许多开发者和公司正对能够高效地支持其中存在非常少数量的STA的情况的WLAN系统进行深入研究，所述STA中的每一个具有要在一个信标周期期间从AP接收的数据帧。

如上所述，WLAN技术正在迅速地发展，并且正在深入地开发不仅以上提到的示例性技术而且诸如直接链路建立、媒体流吞吐量的改进、高速度和/或对大规模初始会话建立的支持以及对扩展带宽和操作频率的支持的其它技术。

介质访问机制

在基于IEEE 802.11的WLAN系统中，MAC(Medium Access Control，介质访问控制)的基本访问机制是带冲突避免的载波侦听多路访问(Carrier Sense MultipleAccess with Collision Avoidance，CSMA/CA)机制。CSMA/CA机制被称为IEEE 802.11MAC的分布式协调功能(Distributed Coordination Function，DCF)，并且基本上包括“通话前侦听”访问机制。根据以上提到的访问机制，AP和/或STA可以执行用于在数据传输之前在预定时间间隔[例如，DCF帧间空间(DCF Inter-Frame Space，DIFS)]期间感测(sensing)RF信道或介质(medium)的净信道评估(Clear Channel Assessment，CCA)。如果确定了介质处于空闲状态(idle status)，则通过所对应的介质的帧传输开始。另一方面，如果确定了介质处于被占据状态(occupied status)，则所对应的AP和/或STA不开始它自己的传输，为介质访问建立延迟时间(例如，随机退避周期(random backoff period))，并且试图在等待预定时间之后开始帧传输。通过随机退避周期的应用，期望多个STA将试图在等待不同时间之后开始帧传输，从而导致最小冲突(collision)。

另外，IEEE 802.11MAC协议提供了混合协调功能(Hybrid Coordination Function，HCF)。HCF基于DCF和点协调功能(Point Coordination Function，PCF)。PCF是指基于轮询(polling)的同步访问方案，在所述同步访问方案中，周期性轮询被以所有接收(Rx)AP和/或STA能够接收数据帧的方式执行。另外，HCF包括增强型分布式信道访问(Enhanced Distributed Channel Access，EDCA)和HCF受控信道访问(HCFControlled Channel Access，HCCA)。当从提供商向多个用户提供的访问方案是基于争用的时实现了EDCA。HCCA由基于轮询(polling)机制的基于无争用的信道访问方案实现。另外，HCF包括用于改进WLAN的服务质量(Quality of Service，QoS)的介质访问机制，并且可以在争用周期(Contention Period，CP)和无争用周期(Contention Free Period，CFP)这二者中发送QoS数据。

图6是例示了退避过程的概念图。

将在下文中参照图6描述基于随机退避周期的操作。如果占据(occupy)或忙(busy)状态介质被转移到空闲(idle)状态，则数个STA可以试图发送数据(或帧)。作为用于实现最小数量的冲突的方法，各个STA选择随机退避计数，等待与所选择的退避计数对应的时隙，并且然后试图开始数据传输。随机退避计数是伪随机整数(pseudo-random integer)，并且可以被设定为0至CW值中的一个。在这种情况下，CW是指争用窗口(Contention Window)值。尽管CW参数的初始值由CWmin表示，但是该初始值可能在传输失败情况下(例如，在未接收到传输帧的ACK的情况下)加倍。如果CW参数值由CWmax表示，则CWmax被维持直到数据传输成功为止，并且同时能够试图开始数据传输。如果数据传输成功了，则CW参数值被重置为CWmin。优选地，CW、CWmin和CWmax被设定为2n-1(其中n＝0,1,2,...)。

如果随机退避过程开始操作，则STA在响应于所判定的退避计数值而递减计数退避时隙的同时连续地监测介质。如果介质被监测作为被占据状态，则递减计数停止并且等待预定时间。如果介质处于空闲状态，则剩余的递减计数重新开始。

如图6的示例中所示，如果要发送到STA3的MAC的分组到达STA3，则STA3确定介质在DIFS期间是否处于空闲状态，并且可以直接开始帧传输。同时，剩余的STA监测介质是否处于忙状态，并且等待预定时间。在预定时间期间，要发送的数据可以在STA1、STA2和STA5中的每一个中发生。如果介质处于空闲状态，则各个STA等待DIFS时间并且然后响应于由各个STA选择的随机退避计数值来执行退避时隙的递减计数。图6的示例示出了STA2选择最低退避计数值而STA1选择最高退避计数值。也就是说，在STA2完成退避计数之后，STA5在帧传输开始时间的残余退避时间比STA1的残余退避时间短。STA1和STA5中的每一个在STA2占据介质的同时暂时停止递减计数，并且等待预定时间。如果STA2的占据完成并且介质重新进入空闲状态，则STA1和STA5中的每一个等待预定时间DIFS，并且重新开始退避计数。也就是说，在和残余退避时间一样长的剩余退避时隙递减计数之后，帧传输可以开始操作。因为STA5的残余退避时间比STA1的残余退避时间短，所以STA5开始帧传输。此外，要发送的数据可能在STA2占据介质的同时在STA4中发生。在这种情况下，如果介质处于空闲状态，则STA4等待DIFS时间，响应于由STA4选择的随机退避计数值来执行递减计数，并且然后开始帧传输。图6示例性地示出了STA5的残余退避时间偶然与STA4的随机退避计数值相同的情况。在这种情况下，可能在STA4与STA5之间发生出乎意外的冲突。如果在STA4与STA5之间发生冲突，则STA4和STA5中的每一个未接收到ACK，导致在数据传输中发生失败。在这种情况下，STA4和STA5中的每一个将CW值增加两倍，并且STA4或STA5可以选择随机退避计数值并且然后执行递减计数。此外，在介质由于STA4和STA5的传输而处于被占据状态的同时STA1等待预定时间。在这种情况下，如果介质处于空闲状态，则STA1等待DIFS时间，并且然后在经过残余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能够直接感测介质的物理载波感测(physical carrier sensing)机制，而且包括虚拟载波感测(virtual carriersensing)机制。虚拟载波感测机制能够解决在介质访问中遇到的一些问题(诸如隐藏节点问题(hidden node problem))。对于虚拟载波感测，WLAN系统的MAC能够利用网络分配向量(Network Allocation Vector，NAV)。更详细地，借助于NAV值，AP和/或STA(其中的每一个当前使用介质或者有权使用介质)可以为其中介质可用的剩余时间而通知另一AP和/或另一STA。因此，NAV值可以对应于其中介质将由被构造成发送对应帧的AP和/或STA使用的保留时间。已接收到NAV值的STA可以在所对应的保留时间期间禁止(prohibit)或推迟(defer)介质访问(或信道访问)。例如，可以根据帧的MAC报头(header)的“持续时间(duration)”字段的值设定NAV。

鲁棒冲突检测(robust collision detect)机制已被提出来减小这种冲突的概率，并且因此将在下文中参照图7和图8描述其详细描述。尽管实际载波感测范围与传输范围不同，但是为了描述的方便和对本发明的更好理解，假定了实际载波感测范围与传输范围相同。

图7是例示了隐藏节点和暴露节点的概念图。

图7的(a)示例性地示出了隐藏节点。在图7的(a)中，STA A与STA B进行通信，并且TA C有要发送的信息。在图7的(a)中，在STA A向STA B发送信息的条件下，STA C可以在向STA B发送数据之前执行载波感测时确定介质处于空闲状态。因为可能未在STA C的位置处检测到STA A(即，被占据介质)的传输，所以确定了介质处于空闲状态。在这种情况下，STA B同时接收STA A的信息和STA C的信息，从而导致冲突的发生。这里，STA A可以被认为是STA C的隐藏节点。

图7的(b)示例性地示出了暴露节点(exposed node)。在图7的(b)中，在STA B向STA A发送数据的条件下，STA C有要发送到STA D的信息。如果STA C执行载波感测，则确定了介质由于STA B的传输而被占据。因此，尽管STA C有要发送到STA D的信息，但是感测到介质被占据状态，使得STA C必须等待预定时间(即，备用模式)直到介质处于空闲状态为止。然而，因为STA A实际上位于STA C的传输范围外，所以从STA A观点看来自STA C的传输可能不与来自STA B的传输冲突，使得STA C不必要地进入备用模式直到STA B停止传输为止。这里，STA C被称为STA B的暴露的节点。

图8是例示了RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的概念图。

为了在图7的以上提到的情形下高效地利用冲突避免(collision avoidance)机制，能够使用诸如RTS(request to send，请求发送)和CTS(clear to send，清除发送)的短信令分组(short signaling packet)。两个STA之间的RTS/CTS可以被周边STA偷听到(overhearing)，使得周边STA可以考虑信息是否是在两个STA之间传送。例如，如果要用于数据传输的STA向已接收到数据的STA发送RTS帧，则已接收到数据的STA向周边STA发送CTS帧，并且可以通知周边STA该STA将接收数据。

图8的(a)示例性地示出了用于解决隐藏的节点的问题的方法。在图8的(a)中，假定了STA A和STA C中的每一个准备向STA B发送数据。如果STA A向STA B发送RTS，则STA B向位于STA B附近的STA A和STA C中的每一个发送CTS。结果，STA C必须等待预定时间直到STA A和STA B停止数据传输为止，使得防止了冲突发生。

图8的(b)示例性地示出了用于解决暴露节点的问题的方法。STA C执行STA A与STA B之间的RTS/CTS传输的偷听，使得STA C可以确定没有冲突，但是它向另一STA(例如，STA D)发送数据。也就是说，STA B向所有周边STA发送RTS，并且仅有要实际上发送的数据的STA A能够发送CTS。STA C仅接收RTS并且不接收STA A的CTS，使得可以识别到STA A位于STA C的载波感测范围外面。

功率管理

如上所述，在STA执行数据发送/接收之前WLAN系统必须执行信道感测。一直感测信道的操作引起STA的持久功耗。在接收(Rx)状态与发送(Tx)状态之间功耗方面不存在太多差异。Rx状态的持续维持可能对功率有限的STA(即，由电池操作的STA)引起大负荷。因此，如果STA维持Rx备用模式以便持续不断地感测信道，则功率被无效率地消耗，而在WLAN吞吐量方面没有特殊优点。为了解决以上提到的问题，WLAN系统支持STA的功率管理(power management，PM)模式。

STA的PM模式被分类为活动(active)模式和省电(power save，PS)模式。STA基本上在活动模式下操作。在活动模式下操作的STA维持唤醒状态(awake state)。如果STA处于唤醒状态，则STA可以正常地操作，使得它能够执行帧发送/接收、信道扫描等。另一方面，在PS模式下操作的STA被构造成从睡眠状态(sleep state)或瞌睡状态(doze state)切换(switch)到唤醒状态(awake state)或者反之亦然。在睡眠状态下操作的STA以最小功率加以操作，并且STA不执行帧发送/接收和信道扫描。

功耗的量与其中STA停留在睡眠状态下的特定时间成比例地减小，使得STA操作时间响应于经减小的功耗而增加。然而，能够在睡眠状态下发送或接收帧，使得STA不能够强制操作达长时间段。如果存在要发送到AP的帧，则在睡眠状态下操作的STA被切换到唤醒状态，使得它能够在唤醒状态下发送/接收帧。另一方面，如果AP有要发送到STA的帧，则睡眠状态STA不能接收帧并且不能够识别要接收的帧的存在。因此，STA可能需要根据特定周期切换到唤醒状态，以便识别要发送到STA的帧的存在与否(或者以便接收在判定了要发送到STA的帧的存在的假定下指示帧的存在的信号)。

图9是例示了功率管理(PM)操作的概念图。

参照图9，在步骤(S211、S212、S213、S214、S215、S216)中AP 210以预定时间段的间隔向存在于BSS中的STA发送信标帧(beacon frame)。信标帧包括TIM(业务指示图，Traffic Indication Map)信息元素(Information Element)。该TIM信息元素包括有关与AP 210相关联的STA的缓冲业务，并且包括指示帧将被发送的特定信息。TIM信息元素包括用于指示单播(unicast)帧的TIM以及用于指示组播(multicast)帧或广播(broadcast)帧的递送流量指示图(delivery traffic indication map，DTIM)。

每当发送了信标帧三次时AP 210可以发送DTIM一次。STA1220和STA2222中的每一个在PS模式下操作。STA1220和STA2222中的每一个每唤醒间隔(wakeupinterval)被从睡眠状态切换到唤醒状态，使得STA1220和STA2222可以被构造成接收由AP 210发送的TIM信息元素。各个STA可以基于它自己的本地时钟来计算各个STA可以开始切换到唤醒状态的切换开始时间。在图9中，假定了STA的时钟与AP的时钟相同。

例如，可以以STA1220能够切换到唤醒状态以每信标间隔接收TIM元素的这样一种方式配置预定唤醒间隔。因此，当AP 210在步骤S211中首先发送信标帧时，STA1220可以在步骤S221中切换到唤醒状态。STA1220接收信标帧，并且获得TIM信息元素。如果所获得的TIM元素指示要发送到STA1220的帧的存在，则STA1220可以在步骤S221a中向AP 210发送请求AP 210发送帧的省电轮询(Power Save-Poll，PS-Poll)帧。AP 210可以在步骤S231中响应于PS-Poll帧将帧发送到STA1220。已接收到帧的STA1220被重新切换到睡眠状态，并且在睡眠状态下操作。

当AP 210其次发送信标帧时，获得了介质被另一装置访问的忙介质((busymedium)状态，AP 210可以不以准确的信标间隔发送信标帧并且可以在步骤S212中以延迟时间发送信标帧。在这种情况下，尽管STA1220响应于信标间隔而被切换到唤醒状态，但是它未接收到延迟发送的信标帧，使得它在步骤S222中重新进入睡眠状态。

当AP 210第三发送信标帧时，所对应的信标帧可以包括由DTIM表示的TIM元素。然而，因为给出了忙介质(busy medium)状态，所以在步骤S213中AP 210以延迟时间发送信标帧。STA1220响应于信标间隔而被切换到唤醒状态，并且可以通过由AP 210发送的信标帧来获得DTIM。假定了由STA1220A获得的DTIM不具有要发送到STA1220的帧并且存在针对另一STA的帧。在这种情况下，STA1220确认要在STA1220中接收的帧的存在，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，AP 210在步骤S232中将该帧发送到所对应的STA。

AP 210在步骤S214中第四发送信标帧。然而，对于STA1220来说不可能通过TIM元素的双重接收来获得有关与STA1220相关联的缓冲业务的存在的信息，使得STA1220可以调整用于接收TIM元素的唤醒间隔。另选地，只要用于STA1220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，可以调整STA1220的唤醒间隔值。在该示例中，已被切换以每信标间隔接收TIM元素的STA1220可以被切换到STA1220能够每三个信标间隔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，STA1220维持睡眠状态，使得它不能够获得所对应的TIM元素。

当AP 210在步骤S216中第六发送信标帧时，STA1220被切换到唤醒状态并且在唤醒状态下操作，使得STA1220不能在步骤S224中获得在信标帧中包含的TIM元素。TIM元素是指示广播帧的存在的DTIM，使得STA1220不向AP 210发送PS-Poll帧并且可以在步骤S234中接收由AP 210发送的广播帧。同时，STA2230的唤醒间隔可以比STA1220的唤醒间隔长。因此，STA2230在AP 210第五发送信标帧的特定时间S215进入唤醒状态，使得STA2230可以在步骤S241中接收到TIM元素。STA2230通过TIM元素来识别要发送到STA2230的帧的存在，并且在步骤S241a中向AP 210发送PS-Poll帧以便请求帧传输。AP 210可以在步骤S233中响应于PS-Poll帧而将帧发送到STA2230。

为了操作/管理图9所示的省电(PS)模式，TIM元素可以包括指示要发送到STA的帧的存在与否的TIM、或指示广播/组播帧的存在与否的DTIM。可以通过TIM元素的字段设定来实现DTIM。

图10至图12是例示了已接收到业务指示图(TIM)的STA的详细操作的概念图。

参照图10，STA被从睡眠状态切换到唤醒状态以便从AP接收包括TIM的信标帧。STA解释所接收到的TIM元素，使得它能够识别要发送到STA的缓冲业务的存在与否。在STA与其它STA竞争以访问用于PS-Poll帧传输的介质之后，STA可以向AP发送用于请求数据帧传输的PS-Poll帧。已接收到由STA发送的PS-Poll帧的AP可以将该帧发送到STA。STA可以接收数据帧并且然后响应于所接收到的数据帧向AP发送ACK帧。其后，STA可以重新进入睡眠状态。

如可以从图10看到的，AP可以根据立即响应(immediate response)方案操作，使得AP从STA接收PS-Poll帧并且在经过预定时间[例如，短帧间空间(ShortInter-Frame Space，SIFS)]之后发送数据帧。相比之下，已接收到PS-Poll帧的AP在SIFS时间期间不准备要发送到STA的数据帧，使得AP可以根据推迟响应(deferredresponse)方案操作，并且因此将在下文中参照图11描述其详细描述。

图11的其中STA被从睡眠状态切换到唤醒状态、从AP接收TIM、并且通过争用向AP发送PS-Poll帧的STA操作与图10的那些操作相同。如果已接收到PS-Poll帧的AP在SIFS时间期间未准备数据帧，则AP可以向STA发送ACK帧而不是发送数据帧。如果在ACK帧的发送之后准备了数据帧，则AP可以在这种争用完成之后将该数据帧发送到STA。STA可以向AP发送指示数据帧的成功接收的ACK帧，并且可以被转移到睡眠状态。

图12示出了其中AP发送DTIM的示例性情况。可以将STA从睡眠状态切换到唤醒状态，以便从AP接收包括TIM元素的信标帧。STA可以识别到(一个或更多个)组播/广播帧将通过所接收到的DTIM来发送。在包括DTIM的信标帧的发送之后，AP可以直接发送数据(即，组播/广播帧)，而不用发送/接收PS-Poll帧。虽然STA在包括DTIM的信标帧的接收之后连续地维持唤醒状态，但是STA可以接收数据，并且然后在数据接收完成之后切换到睡眠状态。

TIM结构

在基于图9至图12所示的TIM(或DTIM)协议的省电(PS)模式的操作和管理方法中，STA可以通过在TIM元素中包含的STA识别信息来确定要针对STA发送的数据帧的存在与否。STA识别信息可以是与当STA与AP相关联(association)时要分配的关联标识符(Association Identifier，AID)相关联的特定信息。

AID被用作一个BSS内的各个STA的唯一的(unique)ID。例如，可以将用于在当前WLAN系统中使用的AID分配给1至2007中的一个。在当前WLAN系统的情况下，可以将用于AID的14个比特分配给由AP和/或STA发送的帧。尽管AID值可以分配有最大16383，但是2008～16383的值被设定为保留(reserved)值。

根据旧定义的TIM元素不适于许多STA(例如，至少2007个STA)通过其与一个AP相关联的M2M应用的应用。如果在没有任何改变的情况下扩展了常规TIM结构，则TIM位图尺寸过度地增加，使得不可能使用旧帧格式来支持经扩展的TIM结构，并且经扩展的TIM结构不适于其中考虑了低传送速率的应用的M2M通信。另外，期望在一个信标周期期间存在各自具有Rx数据帧的非常少量的STA。因此，根据以上提到的M2M通信的示例性应用，期望TIM位图尺寸增加并且大多数比特被设定为零(0)，使得需要能够高效地对这种位图进行压缩的技术。

在旧位图压缩技术中，从位图的头部省略了0的连续值(其中的每一个被设定为零)，并且省略结果可以被定义为偏移(offset)(或起始点)值。然而，尽管各自包括缓冲帧的STA在数量上较小，但是如果在相应STA的AID值之间存在大差异，则压缩效率不高。例如，假定要发送到仅具有AID为10的第一STA和具有AID为2000的第二STA的帧被缓冲，压缩位图的长度被设定为1990，除两个边缘部分以外的剩余部分分配了零(0)。如果与一个AP相关联的STA在数量上较小，则位图压缩的无效不引起严重问题。然而，如果与一个AP相关联的STA的数量增加，则这种无效可能使总系统吞吐量劣化。

为了解决以上提到的问题，AID被划分为多个组，使得能够使用AID更高效地发送数据。指定组ID(GID)被分配给各个组。将在下文中参照图13描述基于这种组分配的AID。

图13的(a)是例示了基于组的AID的概念图。在图13的(a)中，位于AID位图的前部的一些比特可以用来指示组ID(GID)。例如，能够使用AID位图的前两个比特来指定四个GID。如果AID位图的总长度由N个比特表示，则前两个比特(B1和B2)可以表示对应AID的GID。

图13的(a)是例示了基于组的AID的概念图。在图13的(b)中，可以根据AID的位置分配GID。在这种情况下，具有相同GID的AID可以由偏移(offset)和长度(length)值表示。例如，如果GID 1由偏移A和长度B表示，则这意味着位图上的AID(A～A+B-1)被分别设定为GID 1。例如，图13的(b)假定AID(1～N4)被划分为四个组。在这种情况下，在GID 1中包含的AID由1～N1表示，并且在该组中包含的AID可以由偏移1和长度N1表示。在GID 2中包含的AID可以由偏移(N1+1)和长度(N2-N1+1)表示，在GID 3中包含的AID可以由偏移(N2+1)和长度(N3-N2+1)表示，并且在GID 4中包含的AID可以由偏移(N3+1)和长度(N4-N3+1)表示。

在使用前述基于组的AID情况下，根据单独GID在不同的时间间隔中允许信道访问，能够解决与大量STA相比由不足数量的TIM元素所引起的问题，并且同时能够高效地发送/接收数据。例如，在特定时间间隔期间，仅对于与特定组对应的STA允许信道访问，并且可被限制(restrict)对(一个或更多个)剩余STA的信道访问。其中允许对仅特定STA的访问的预定时间间隔还可以被称为限制访问窗口(Restricted Access Window，RAW)。

将在下文中参照图13的(c)描述基于GID的信道访问。如果AID被划分为三个组，则根据信标间隔的信道访问机制被示例性地示出在图13的(c)中。第一信标间隔(或第一RAW)是其中允许对与在GID 1中包含的AID对应的STA的信道访问、并且不允许在其它GID中包含的STA的信道访问的特定间隔。对于以上提到的结构的实现，仅用于与GID 1对应的AID的TIM元素被包含在第一信标帧中。仅用于与GID 2对应的AID的TIM元素被包含在第二信标帧中。因此，在第二信标间隔(或第二RAW)期间允许仅对与在GID 2中包含的AID对应的STA的信道访问。仅用于具有GID 3的AID的TIM元素被包含在第三信标帧中，使得使用第三信标间隔(或第三RAW)允许对与在GID 3中包含的AID对应的STA的信道访问。仅用于各自具有GID 1的AID的TIM元素被包含在第四信标帧中，使得使用第四信标间隔(或第四RAW)允许对与在GID 1中包含的AID对应的STA的信道访问。其后，可以在继第五信标间隔之后的信标间隔中的每一个中(或在继第五RAW之后的RAW中的每一个中)允许仅对与由在所对应的信标帧中包含的TIM指示的特定组对应的STA的信道访问。

尽管图13的(c)示例性地示出了允许GID的顺序根据信标间隔是周期性的或循环的，但是本发明的范围或精神不限于此。也就是说，仅在(一个或更多个)特定GID中包含的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(一个或更多个)特定AID对应的(一个或更多个)STA的信道访问，并且不允许对(一个或更多个)剩余STA的信道访问。

前述基于组的AID分配方案还可以被称为TIM的分层(hierarchical)结构。也就是说，总的AID空间被划分为多个块，并且可以允许对与具有除‘0’以外的剩余值中的任一个的特定块对应的(一个或更多个)STA(即，特定组的(一个或更多个)STA)的信道访问。因此，大尺寸的TIM被划分为小尺寸的块/组，STA能够容易地维持TIM信息，并且可以根据STA的类、QoS或使用容易地管理块/组。尽管图13示例性地示出了二级层，但是可以配置由两个或更多个级组成的分层TIM结构。例如，可以将总的AID空间划分为多个页组，可以将各个页组划分为多个块，并且可以将各个块划分为多个子块。在这种情况下，根据图13的(a)的扩展版本，AID位图的前N1个比特可以表示页ID(即，PID)，接下来N2个比特可以表示块ID，接下来N3个比特可以表示子块ID，并且剩余比特可以表示在子块中包含的STA比特的位置。

在本发明的示例中，用于将STA(或分配给相应STA的AID)划分为预定分层组单元、并且管理所划分的结果的各种方案可以应用于实施方式，然而，基于组的AID分配方案不限于上述示例。

PPDU帧格式

物理层汇聚协议(Physical Layer Convergence Protocol，PLCP)分组数据单元(Packet Data Unit，PPDU)帧格式可以包括短训练字段(Short Training Field，STF)、长训练字段(Long Training Field，LTF)、信号(SIG)字段和数据(Data)字段。最基本的(例如，非HT(High Throughput))PPDU帧格式可以由旧STF(Legacy-LTF，L-STF)字段、旧LTF(Legacy-STF，L-LTF)字段、SIG字段和数据字段组成。另外，最基本的PPDU帧格式还可以根据PPDU帧格式类型(例如，HT混合格式PPDU、HT未开发格式PPDU、VHT(Very High Throughput)PPDU等)在SIG字段与数据字段之间包括附加的字段(即，STF、LTF和SIG字段)。

STF是用于信号检测、自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)、分集选择、精确时间同步等的信号。LTF是用于信道估计、频率误差估计等的信号。STF和LTF的和可以被称为PCLP前导码。PLCP前导码(preamble)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(速率)字段、LENGTH(长度)字段等。RATE字段可以包括有关数据调制和编码速率的信息。LENGTH字段可以包括有关数据的长度的信息。此外，SIG字段可以包括奇偶(parity)字段、SIG TAIL比特等。

数据字段可以包括服务字段、PLCP服务数据单元(PLCP Service Data Unit，PSDU)和PPDU TAIL比特。必要时，数据字段还可以包括填充比特。服务字段的某些比特可以用来使接收器的解扰器同步。PSDU可以对应于在MAC层中定义的MACPDU，并且可以包括在更高层中生成/使用的数据。PPDU TAIL比特可以使得编码器能够返回到零(0)的状态。填充比特可以用来根据预定单元来调整数据字段的长度。

可以根据各种MAC帧格式定义MAC PDU，并且基本MAC帧由MAC报头、帧主体和帧校验序列(Frame Check Sequence，FCS)组成。MAC帧由MAC PDU组成，使得能够通过PPDU帧格式的数据部分的PSDU来发送/接收它。

另一方面，空数据分组(NDP)帧格式可以指示没有数据分组的帧格式。也就是说，NDP帧包括通用PPDU格式的PLCP报头部分(即，STF、LTF和SIG字段)，然而它不包括剩余部分(即，数据字段)。NDP帧可以被称为短(short)帧格式。

短信标

正常信标帧由MAC报头、帧主体和FCS组成，并且帧主体可以包括以下字段。

时间戳(timestamp)字段用于同步(synchronization)并且已接收到信标帧的所有STA能够根据时间戳值改变/更新其本地时钟信号。

信标间隔字段指示信标发送之间的间隔并且被表示为时间单位(TU)。例如，TU可以用微秒表示并且能够被定义为1024μs。当AP需要发送信标时的时间能够被表示为目标信标发送时间(Target Beacon Transmission Time，TBTT)。也就是说，信标间隔字段对应于信标帧发送时间与下一个TBTT之间的间隔。已接收到前一个信标的STA能够根据信标间隔字段计算下一个信标的发送时间。一般而言，能够将信标间隔设定100TU。

能力信息(capability information)字段包括关于装置/网络的能力的信息。例如，能够通过能力信息字段来指示自组织或基础设施网络的网络类型(type)。此外，能力信息字段可以用来用信号通知是否支持轮询、加密的细节等。

另外，信标帧能够包括SSID、支持速率(supported rates)、跳频(FrequencyHopping，FH)参数集、直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)参数集、无争用(Contention Free，CF)参数集、IBSS参数集、TIM、国家(Country)IE、功率约束(Power Constraint)、QoS能力、高吞吐量(High-Throughput，HT)能力等。然而，在信标帧中包括的前述字段/信息是示例性的，并且本发明中提到的信标帧不限于此。

有别于以上描述的正常信标帧，能够定义短(short)信标帧。常规的正常信标可以被称为全信标以与短信标区分开。

图14是例示了短信标的图。

短信标间隔用TU表示，并且信标间隔(即，全信标的信标间隔)能够被定义为短信标间隔的整数倍。如图14所示，全信标间隔能够被定义为全信标间隔＝N*短信标间隔(这里，N≥1)。例如，能够在连续全信标发送时间之间的间隔期间发送短信标不止一次。图14例示了其中短信标(Beacon)短B在全信标间隔期间被发送三次的示例。

STA可以使用在短信标中包括的SSID(或压缩的SSID)来确定期望的网络是否可用。STA可以将关联请求发送到AP的MAC地址，其被包括在从所期望的网络发送的短信标中。因为短信标被比全信标更频繁地发送，所以一般而言，无关STA能够通过支持短信标迅速地与期望的AP相关联。当STA需要附加信息用于关联时，STA能够向期望的AP发送探测请求。此外，STA能够使用在短信标中包括的时间戳信息来执行同步。另外，能够通过短信标用信号通知系统信息(或网络信息或系统参数(系统/网络信息(参数)在下文中被统称为“系统信息”))是否已被改变。当系统信息已被改变时，STA可以通过全信标获取经改变的系统信息。短信标可以包括TIM。也就是说，可以通过全信标或短信标提供TIM。

图15是例示了在短信标帧中包括的示例性字段的图。

帧控制(Frame Control，FC)字段可以包括协议版本(protocol version)、类型、子类型、下一个全信标存在(Next full beacon present)、SSID存在(SSID present)、BSS带宽(bandwidth，BW)和安全(Security)字段。FC可以具有2个八位位组的长度。

从FC字段的子字段当中，协议版本字段具有2个比特的长度并且可以在默认情况下被设定为0。类型字段和子类型字段被分别定义为2比特字段和4比特字段，并且能够一起指示对应帧的功能(例如，类型字段和子类型字段能够指示对应帧是短信标帧)。下一个全信标存在字段被定义为1比特字段并且能够被设定为指示到下一个全信标字段的持续时间(或关于下一个TBTT的信息)是否被包括在短信标帧中的值。SSID存在字段被定义为1比特字段并且能够被设定为指示压缩(compressed)的SSID字段是否存在于短信标帧中的值。BSS BW字段被定义为3比特字段并且能够被设定为指示BSS的当前操作带宽(例如，1MHz、2MHz、4MHz、8MHz或16MHz)的值。安全字段被定义为1比特字段并且能够被设定为指示对应AP是否是RSNA AP的值。可以保留(reserved)剩余比特(例如，2个比特)。

短信标帧中的源地址(Source Address，SA)字段可以是发送短信标的AP的MAC地址。SA可以具有6个八位位组的长度。

短信标帧中的时间戳可以包括AP的时间戳的LSB(Least Significant Bit，最低有效位)4个字节(即4个八位位组)。即使当提供了仅LSB 4个字段，而不是所有时间戳值，已接收到所有时间戳值的STA(例如，关联的STA)也能够使用LSB 4个字节来执行同步。

短信标帧中的改变顺序(Change Sequence)字段可以包括用于用信号通知系统信息是否已被改变的信息。具体地，当网络的关键(critical)信息(例如，全信标信息)被改变时，改变顺序计数器增加1。这个字段被定义为1个八位位组字段。

到下一个全信标的持续时间(Duration to Next Full Beacon)字段可以被包括在短信标中或者未被包括在短信标中。这个字段能够向STA用信号通知从所对应的短信标的发送时间到下一个全信标的发送时间的持续时间。因此，已侦听到短信标的STA可以通过在瞌睡(或睡眠)模式下操作直到下一个全信标为止来减小功耗。另选地，到下一个全信标的持续时间字段可以被构造成指示下一个TBTT的信息。例如，这个字段的长度能够被定义为3个八位位组。

压缩的SSID(Compressed SSID)字段可以被包括在短信标中或者未被包括在短信标中。这个字段可以包括对应网络的SSID的一部分或哈希(hashing)。能够允许已经知道对应网络的STA使用SSID来发现网络。例如，这个字段的长度能够被定义为4个八位位组。

短信标帧可以包括除前述示例性字段以外的附加或可选的(optional)字段或信息元素(IE)。

在短信标帧中包括的前向纠错(Forward Error Correction，FFC)字段能够用来检查该短信标帧是否有错误并且可以被构造成FCS字段。这个字段能够定义为4个八位位组字段。

改进的系统信息更新方法

虽然AP在常规的无线LAN环境中周期性地发送包括系统信息的全信标帧，但是可能不在增强的无线LAN环境中始终周期性地发送包括系统信息的全信标帧。例如，当关联的STA不存在于家庭LAN(home LAN)环境中时可以不发送信标。即使周期性地发送全信标帧，短信标也可能不包括到下一个全信标的持续时间字段以便减小短信标的开销。在这种情况下，AP能够将短信标帧的FC字段中的下一个全信标存在字段设定为0，并且发送不包括到下一个全信标的持续时间字段的短信标。

在这种情况下，当AP不通知STA全信标未被发送时，STA重复尝试并且未能接收全信标，进而STA的功耗可能增加。此外，当短信标不包括关于当能够接收到下一个全信标时的时间的信息时，即使STA已接收到短信标STA也连续地试图接收全信标直到全信标实际上被发送为止。这可能增加STA的功耗。因此，当AP迅速地通知STA该AP不发送全信标或者下一个全信标的发送未被周期性地执行时能够减小STA的功耗。

另外，当STA确定AP不发送全信标时，STA能够通过探测请求/响应操作来获得(obtain)系统信息，而不是等待全信标，并且高效地执行与对应AP的关联。例如，在从STA接收到探测请求帧后，AP能够响应于探测请求帧向STA发送包括系统信息(例如，SSID、支持速率、FH参数集、DSSS参数集、CF参数集、IBSS参数集、国家(country)IE等)的探测响应帧。因此，STA能够获得通过探测响应帧提供的系统信息，并且通过执行关联请求/响应与对应AP相关联。

因为在常规的无线LAN操作中周期性地发送包括系统信息的全信标，所以当系统信息被改变时STA能够通过接收下一个信标来获得改变的系统信息。然而，在其中不周期性地发送包括系统信息的全信标的环境下，STA在适当时间可能未获得经改变的系统信息。在这种情况下，STA不能够在所对应的无线LAN网络中正确地操作。

本发明提供了方法，通过所述方法STA能够正确地获得改变的系统信息并且将更新的系统信息保持在其中AP不周期性地发送全信标帧(即包括系统信息的帧)的系统中。

实施方式1

本实施方式涉及AP通过其通知STA包括系统信息的全信标帧是否被周期性地发送的方法。

例如，指示全信标帧是否被周期性地发送的信息能够被包括在短信标帧中并且用信号通知给STA。

图16例示了根据本发明的实施方式的短信标帧格式。

如图16所示，可以在短信标帧的FC字段中定义全信标存在(Full beacon present)字段。可以将全信标存在字段设定为指示周期性地发送的全信标是否存在的值。例如，当AP发送全信标(或者周期性地发送全信标)时，能够将全信标存在字段的值设定为1。当全信标存在字段的值被设定为0时，这个值可能意指AP不发送全信标(或者不周期性地发送全信标)。当全信标存在字段的值被设定为0时，能够将短信标帧的FC字段中的下一个全信标存在字段设定为指示到下一个全信标的持续时间字段不存在于短信标帧中的值(例如，0)。

图17例示了根据本发明的另一实施方式的短信标帧格式。

如图17所示，当短信标的FC字段中的下一个全信标存在字段被设定为1并且到下一个全信标的持续时间字段有预定值(全如，所有比特被设定为0或1)时，这能够指示全信标未被发送(或者全信标未被周期性地发送)。有别于图16的其中另外定义了指示全信标的存在与否的显式字段的示例，图17的示例可以被认为是当现有字段的值构成特定组合时隐式地(implicitly)指示全信标的不存在的方法。

图17的示例示出了当到下一个全信标的持续时间字段的值被设定为0时AP不发送全信标。在这种情况下，即使AP不发送全信标也需要始终在短信标帧中包括到下一个全信标的持续时间字段。

实施方式2

本实施方式根据是否发送了全信标来描述AP和STA的操作。

图18是例示了根据本发明的实施方式的用于发送和接收全信标帧的方法的图。

当与AP相关联的STA不存在时AP可能不发送全信标。在这种情况下，AP可以通过短信标的特定字段(例如，通过将到下一个全信标的持续时间字段的值设定为0，如图17所示)来通知STA全信标未被发送。

当与AP相关联的STA存在时，AP开始发送全信标。在这种情况下，能够将短信标帧的到下一个全信标的持续时间字段设定为指示下一个全信标的发送时间的值(例如，非零值)，并且已接收到短信标的STA能够确定下一个全信标的接收时间。

当AP不发送全信标时，如图16的示例中所示，可能不将到下一个全信标的持续时间字段包括在短信标帧中并且可以将下一个全信标存在字段设定为0。在接收到这个短信标帧后，STA可以确定全信标未被发送，进而STA能够立即执行主动扫描而不用等待全信标。另选地，在根据在短信标帧中包括的信息确定全信标未被发送后，当STA从短信标被接收到时起等待预定时间(例如，100ms(即，默认信标间隔))并且然后未接收到全信标达预定时间时STA可以执行主动扫描。

STA可以通过主动扫描向AP发送探测请求帧，从AP接收作为对探测请求帧的响应的探测响应帧并且获取在探测响应帧中包括的系统信息。探测响应帧可以包括指示系统信息是否被改变的信息(例如改变顺序(或版本)信息)。改变顺序信息可以被称作(AP)配置改变计数(Configuration Change Count，CCC)，因为每当系统信息被改变时改变顺序信息递增1。

图19是例示了根据本发明的另一实施方式的用于发送和接收全信标帧的方法的图。

当STA根据在短信标帧中包括的信息确定AP不发送全信标帧时(例如，如图16或图17的示例中所示)，STA可以请求AP发送全信标帧。

为此，STA可以向AP发送全信标请求(full beacon request)帧。在接收到全信标请求帧后，AP可以响应于全信标请求帧而开始发送全信标帧。

例如，AP能够在从STA接收到全信标请求帧之后周期性地发送全信标帧达预定时间或预定次数。可以根据由STA请求的值或基于根据系统特性预先确定的值来设定预定时间/预定次数。

图20是例示了根据本发明的另一实施方式的用于发送和接收全信标帧的方法的图。

如以上参照图18所描述的，当AP在从STA接收到全信标请求帧后不能够立即开始发送全信标帧时，AP能够向STA发送全信标响应帧。全信标响应帧可以包括用于STA确定下一个全信标的发送时间的信息(例如，到下一个全信标的持续时间字段或下一个TBTT字段)。因此，STA能够确定下一个全信标的接收时间。

虽然在图19和图20的示例中STA向AP发送全信标请求帧以请求AP发送全信标，但是STA可以通过探测请求帧来请求AP发送全信标。也就是说，STA能够在确定AP不发送全信标时通过向AP发送探测请求帧来请求AP发送全信标。为此，探测请求帧可以包括指示STA请求发送全信标帧的信息。在接收到包括该信息的探测请求帧后，AP可以向STA发送全信标帧，并且当AP不能够立即发送全信标帧时，可以通过发送探测响应帧来提供用于STA确定当下一个全信标能够由STA接收时的时间的信息。

也就是说，STA能够向AP发送全信标请求帧/探测请求帧，以便在确定AP不发送全信标帧时请求全信标帧。响应于全信标请求帧/探测请求帧，AP能够发送全信标帧/全信标响应帧/探测响应帧。

这里，AP能够以单播方式或广播(broadcast)方式向STA发送全信标响应帧/探测响应帧。

图21是例示了探测响应帧的广播传输的图。

在常规的无线LAN系统中，仅针对已发送探测请求帧的STA以单播方式发送控制响应帧作为对探测请求帧的响应。然而，因为探测响应帧可以提供关于下一个全信标的发送时间的信息，像如本发明中所提出的全信标响应帧一样，广播探测响应帧可能是适当的。

指示/请求以广播方式发送探测响应帧的信息(在图21的示例中指示探测响应的广播(broadcast of probe response))的信息)可以被包括在探测请求帧中。在这种情况下，AP能够以广播方式发送探测响应帧。

例如，能够将探测响应帧的接收地址字段的值设定为广播标识符(例如通配符(wildcard))。另外，最鲁棒(robust)的调制和编码方法(例如正交相移键控(QuadraturePhase Shift Keying，QPSK)1/12，2重复(repetition))能够应用于以广播方式发送使得BSS中的所有STA能够接收数据的探测响应帧的数据。

实施方式3

因为在常规的无线LAN操作中周期性地发送包括系统信息的全信标，所以当系统信息已被改变时STA能够通过接收下一个全信标来获得改变的系统信息。然而，当未周期性地发送包括系统信息的全信标或者未发送全信标并且仅发送了短信标时，即使当系统信息已被改变时STA也不能够立即更新系统信息。

本发明提供了用于在其中不发送全信标的系统中当系统信息已被改变时由STA更新改变的系统信息的方法。

在使用短信标帧的无线LAN系统(例如IEEE 802.11ah系统)中，可以定义全信标帧使得全信标帧包括指示系统信息是否被改变的信息。

指示系统信息是否被改变的信息可以被定义为改变顺序字段或配置改变顺序(configuration change sequence)字段，如图22所示。可以将改变顺序字段设定为指示系统信息是否被改变的值。具体地，当除诸如时间戳的动态元素(动态系统信息)以外的系统信息(例如非动态系统信息)被改变时，改变顺序字段被定义为使得其值递增(increment)1并且可以具有0至255范围内的值(即，应用了模数256)。如上所述，改变顺序字段可以被称作(AP)配置改变计数(Configuration Change Count，CCC)字段，因为每当系统信息被改变时改变顺序字段按1计数。

当在信标帧或探测响应帧中包括的改变顺序值被维持和前一个值相同时，STA能够立即确定在信标帧或探测响应帧中包括的剩余字段尚未被改变并且可以不理(disregard)剩余的字段。然而，即使当改变顺序值尚未被改变时，STA也能够操作来获得诸如时间戳值的动态信息。

根据本发明，可以定义探测响应帧使得指示系统信息是否已被改变的信息(例如改变顺序字段)被包括在其中。也就是说，当AP发送探测响应帧作为对从STA发送的探测请求帧的响应时，AP能够将对应于在探测响应帧中包括的系统信息的改变顺序包括在探测响应帧中并且发送该探测响应帧。

因此，当STA通过全信标帧或探测响应帧获取系统信息时，STA能够连同系统信息一起存储与所获取的系统信息相关联的改变顺序值。其后，当STA接收到短信标帧或全信标帧时，STA能够将存储在其中的改变顺序值与在短信标帧或全信标帧中包括的改变顺序值进行比较。当两个值彼此相同时，STA能够确定系统信息尚未被改变。当两个值彼此不同时，STA能够更新经改变的系统信息。

这里，当发送了全信标帧时，STA能够通过全信标帧获得经改变的系统信息。然而，当不发送全信标帧时STA不能够通过全信标帧获得经改变的系统信息。因此，当不发送全信标帧时可以执行以下过程以便更新经改变的系统信息。

实施方式3-1

本实施方式涉及用于使用探测请求/响应过程来更新系统信息的方法。

当STA发现AP时常规的探测请求/响应过程被执行以用于主动扫描。本发明提出了针对系统信息更新的探测请求/响应过程的使用。也就是说，虽然常规的探测请求/响应过程被执行以便使不与AP相关联的STA与AP相关联，但是根据本发明与AP相关联的STA能够向AP发送探测请求并且从AP接收探测响应以得到系统信息更新。

图23是例示了根据本发明的实施方式的探测请求/响应过程的图。

与AP相关联的STA可以接收短信标并且然后通过检查改变顺序值来确认系统信息是否已被改变。当存储在STA中的改变顺序值是1然而在短信标中包括的改变顺序值是2时，如图23所示，STA能够确定系统信息已被改变。

在这种情况下，STA能够向AP发送探测请求帧。这里，探测请求帧还可以包括指示探测请求帧是用于更新系统信息的探测请求帧的信息。

AP能够响应于来自STA的探测请求帧向STA发送探测响应帧。这里，AP能够将当前(current)系统信息(即更新的/改变的系统信息)包括在探测响应帧中并且将该探测响应帧提供给STA。

即使对应BSS中的一个STA发送对系统信息更新的探测请求，探测响应帧也可以针对BSS中的其它STA的系统信息更新被以广播方式发送，而不是被以单播方式发送到一个STA，因为经改变的系统信息需要通常应用于BSS中的所有STA。

图24是例示了根据本发明的另一实施方式的探测请求/响应过程的图。

前述探测响应帧可以包括所有系统信息元素。也就是说，能够将所有当前网络信息元素提供给STA，而不管存储在STA中的先前的系统信息如何。这是因为对于通过全信标提供的系统信息来说包括所有系统信息元素是适当的，因为系统信息是针对BSS中的所有STA而不是特定STA的，并且当STA不具有有关对应网络的信息时常规探测响应是适当的，因为探测响应被提供用于STA与网络的初始关联。

然而，如由本发明所提出的，当已经与AP相关联并且存储了对应网络的信息(即改变之前的信息)的STA执行针对系统信息更新的操作更期望更高效地提供系统信息。也就是说，因为通过探测响应帧提供与预先存储在STA中的系统信息相同的系统信息是不必要的并且可能浪费资源，所以有必要防止系统信息的冗余提供。

因此，本发明提供了已从预先存储在STA中的系统信息(即先前的系统信息)改变了的当前系统信息的仅一部分(即需要由STA更新的系统信息的仅一个或更多个元素)的提供。仅包括有关系统信息改变的信息的探测响应帧可以被称为优化的(optimized)探测响应帧。

参照图24，当预先存储在STA中的改变顺序值是1并且在来自AP的短信标中包括的改变顺序值是2时，STA能够确定系统信息已被改变。

当STA发送用于系统信息更新的探测请求帧时，STA可以将存储在其中的改变顺序值包括在探测请求帧中并且发送该探测请求帧。另外，STA还可以将指示探测请求帧是用于系统信息更新的探测请求帧的信息包括在探测请求帧中。

当由AP接收到的探测请求帧包括改变顺序值时(或者当探测请求帧包括指示改变顺序值和探测请求帧是用于系统信息更新的信息时)，AP能够将当前系统信息与存储在STA中的系统信息(即与存储在STA中的改变顺序值对应的系统信息)进行比较。在比较时，AP能够仅选择系统信息的改变部分，将所选择的部分包括在探测响应帧中并且将该探测响应帧提供给STA。当在图24的示例中AP接收到包括1的改变顺序值的探测请求帧时，AP能够将仅有关2的改变顺序值中的(一个或更多个)改变的系统信息元素的当前值包括在探测响应帧中并且将该探测响应帧发送到STA。

图25是例示了根据本发明的另一实施方式的探测请求/响应过程的图。

在图25的示例中，从AP发送的短信标帧可以被广播到多个STA(即STA1、STA2和STA3)。这里，假定了在短信标帧中包括的改变顺序值是5并且与预先存储在STA1、STA2和STA3中的系统信息对应的改变顺序值分别是1、2和2。

因此，多个STA能够确定系统信息已被改变，并且向AP发送包括设定为预先存储在其中的值的改变顺序字段的探测请求帧。

在图25的示例中，AP能够在接收到探测请求帧后以广播方式发送包括改变的系统信息(即与改变顺序＝5对应的系统信息)的探测响应帧。以广播方式发送的探测响应帧可以包括当前系统信息的所有信息元素。

另选地，AP可以在从多个STA接收到探测请求帧后单独地(即以单播方式)向多个STA中的每一个发送探测响应帧。在这种情况下，在针对每个STA的探测响应帧中包括的系统信息可以仅包括从存储在对应STA中的系统信息改变的一部分。例如，发送到STA 1的探测响应帧能够仅包括从与改变顺序值1对应的系统信息改变的、与改变顺序值5对应的系统信息(即，改变顺序值2、3、4和5中的一个或更多个中的(一个或更多个)改变的信息元素的当前值)。例如，发送到STA 2或STA 3的探测响应帧能够仅包括从与改变顺序值2对应的系统信息改变的、与改变顺序值5对应的系统信息(即，改变顺序值3、4和5中的一个或更多个中的(一个或更多个)改变的信息元素的当前值)。

在从多个STA接收到用于系统信息更新的探测请求帧后，AP能够考虑到系统信息的数量、请求系统信息更新的STA的数量、系统拥塞状态等而确定是否以广播方式或单播方式发送探测响应帧。

实施方式3-2

可以使用新的请求/响应帧来执行与实施方式3-1中描述的使用探测请求帧/探测响应帧的系统信息更新方法相似的操作。新的请求/响应帧可以被称为系统信息更新请求和系统信息更新响应帧。否则，新的请求/响应帧可以被称为系统信息(SI)更新请求和SI更新响应帧。然而，本发明的范围不限于新的请求/响应帧的名称并且包括用于由本发明提供的操作的不同名称的请求/响应帧。

图26是例示了根据本发明的实施方式的SI更新请求/响应过程的图。

除了探测请求帧用SI更新请求帧代替并且探测响应帧用SI更新响应帧代替图26的示例对应于图25的示例，进而省略了冗余描述。

实施方式3-3

图27是例示了用于使用全信标请求帧来更新系统信息的方法的图。

图27的示例与图19的示例区别开的原因在于STA考虑到在短信标中包括的改变顺序值来发送全信标请求帧。

具体地，在图27的示例中当在短信标帧中包括的改变顺序值不同于存储在STA中的改变顺序值时，STA能够确定系统信息已被改变。因此，STA可以向AP发送全信标请求帧。也就是说，即使当STA确定AP不发送全信标帧时，如果系统信息未被改变则STA也可能不发送全信标请求帧。

在接收到全信标请求帧后，AP能够响应于全信标请求帧开始发送全信标帧。例如，AP能够在从STA接收到全信标请求帧之后周期性地发送全信标帧达预定时间或预定次数。可以根据由STA请求的值或基于根据系统特性预先确定的值来设定预定时间/预定次数。

实施方式4

如前述实施方式中所提出的，AP能够在从STA接收到包括STA的改变顺序值的请求帧(例如探测请求帧或SI更新请求帧)后发送包括参照STA的改变顺序值在当前系统信息中改变的(一个或更多个)信息元素的当前值的响应帧(例如探测响应帧或SI更新响应帧)。

为了确定已从先前的系统信息(例如存储在STA中的系统信息)改变了的当前系统信息的一部分并且发送该部分，AP需要存储与先前的改变顺序值对应的系统信息。这里，AP能够仅存储系统信息的改变的信息元素(IE)的元素ID(element ID)，而不是存储系统信息的经改变的IE。

能够像表1所示的那样提供系统信息中的改变的IE的元素ID。

表1

[表1]

信息元素	元素ID
		信道切换通告的包括	37
扩展信道切换通告的包括	60
		EDCA参数的修改	12
安静元素的包括	40
		DSSS参数集的修改	3
CF参数集的修改	4
		FH参数集的修改	8
HT操作元素的修改	45
		信道切换分配的修改	35
...	...

当像表1所示的那样提供改变的IE的元素ID时，能够根据系统信息改变将存储在AP中的改变顺序值映射到改变的IE的元素ID。

例如，假定了EDCA参数在改变顺序1中被改变，CF参数在改变顺序2中被改变，则HT操作元素在改变顺序3中被改变并且EDCA参数在改变顺序4中被改变。在这种情况下，AP能够将改变顺序值映射到与经改变的IE对应的元素ID，并且存储改变顺序值和元素ID。也就是说，AP能够存储有关系统信息改变的列表(在下文中被称为改变顺序列表或配置改变计数列表)，如表2所示。

表2

[表2]

改变顺序＝1	元素ID＝12
		改变顺序＝2	元素ID＝4
改变顺序＝3	元素ID＝45
		改变顺序＝4	元素ID＝12

如表12所示，一个IE的ID能够被映射到一个改变顺序并且存储。当改变顺序信息是1个字节(即能够表示256种情况的数量的信息)并且映射到其的元素ID信息也是1个字节时，2个字节的存储空间有必要表示映射到一个改变顺序的一个元素ID。

当假定了系统信息根据前述示例被改变时，能够执行系统信息更新操作如下。

假定STA发送包括改变顺序＝2的请求帧(例如探测请求帧或SI更新请求帧)并且网络的当前系统信息对应的改变顺序值是4，则AP能够确定已从改变顺序2的系统信息改变了的系统信息(即表2中的元素ID＝45和12)。因此，AP能够将分别与元素ID 45和元素ID 12对应的HT操作元素和EDCA参数包括在响应帧中并且将该响应帧发送到STA。

如上所述，AP能够存储其中改变顺序值被映射到改变的系统信息在改变顺序值处的ID的改变顺序列表(或配置改变计数(CCC)列表)。

当AP将改变的元素的ID映射到改变顺序值并且每当系统信息被改变时存储所映射的值时，AP的存储器开销可能增加。例如，当改变顺序信息是1个字节并且元素ID信息是1个字节时，512个字节的存储空间有必要存储映射到256个不同的改变顺序值的元素ID信息。然而，有关旧系统信息的改变的信息(即，改变顺序值和映射到其的元素ID)可能是不必要的，因为一般而言系统信息不频繁地改变。也就是说，当AP始终维持512个字节的存储空间以便存储有关系统信息改变的信息时，可能在AP的存储器中生成不必要的开销。

因此，为了减小用于存储有关AP中的系统信息改变的信息，能够根据诸如时间、改变顺序的数量等的条件刷新(refresh)或限制存储的信息的条数(即，改变顺序列表)。

例如，AP能够根据时间限制所存储的信息。具体地，AP能够确定预定周期的单位(例如，几分钟、几小时、几天、几个月、几年等)，保持存储的信息仅达所对应的周期并且删除期满的信息。例如，当有关系统信息改变的信息(即改变顺序值和映射到其的元素ID值)被保持达一月时，AP可能在一个月之后不保持有关系统信息改变的信息。在这种情况下，用于AP存储有关系统信息改变的信息所必需的存储空间的大小不一致。例如，虽然当系统信息在最后一个月中已改变一次时2字节存储空间是必要的，但是当系统信息在最后一个月中已改变十次时20字节存储空间是必要的。然而，当根据时间限制所存储的信息时，能够改进系统信息管理稳定性，因为即使当系统信息被频繁地改变时先前的系统信息也不丢失。

另选地，AP可以根据改变顺序的数量来限制所存储的信息。例如，能够将保持的信息的条数设定为4、8、12、16...。假定了AP被配置为保持仅与最近8个改变顺序对应的信息并且当前系统信息的改变顺序值是16。在这种情况下，AP可以保持9、10、...、16的改变顺序和映射到其的元素ID，但是可能不保持或者可以删除有关先前的系统信息的改变的信息(即，8、7、6、5、...的改变顺序和映射到其的元素ID)。这里，用于AP存储有关系统信息所必需的存储空间能够被维持为16个字节。因此，能够改进系统信息管理效率。

在存储有关系统信息改变的信息的前述方法中，可以同时应用存储的信息的时间和条数的条件。例如，在存储有关最后一个月的系统信息改变的信息的同时，能够通过将存储的信息的最大条数限制为10、使用小于20个字节的灵活存储空间来管理系统信息。

实施方式5

当根据本发明的STA已通过全信标、探测响应帧和系统信息响应帧中的至少一个从与其相关联的(associated)AP接收到系统信息和改变顺序信息时，STA甚至在与AP去关联(dissociate)之后也可以连续地存储关联AP的系统信息和改变顺序信息。通过存储去关联的AP的系统信息和改变顺序信息，当与去关联的AP重新关联时STA能够执行快速初始链路建立(Fast Initial Link Setup，FILS)。将参照图28和图29给出在主动扫描和被动扫描期间通过存储关于去关联的AP的系统信息和改变顺序信息来执行快速初始链路建立的示例的描述。

图28是例示了在主动扫描期间执行快速初始链路建立的示例的图。

当STA针对目标AP(或BSS)执行主动扫描时，目标AP是STA与其相关联的AP，并且STA存储关于目标AP的系统信息和改变顺序信息，STA能够配置探测请求帧使得该探测请求帧包括改变顺序信息(S2801)。

在接收到包括改变顺序信息的探测请求帧后，AP能够将当前系统信息与存储在STA中的系统信息(即，存储在STA中的与改变顺序值对应的系统信息)进行比较。当从STA接收到的改变顺序值不同于AP的当前改变顺序值时，AP能够将各条系统信息的改变部分包括在探测响应帧中并且将该探测响应帧提供给STA(S2802)。

例如，当从STA接收到的改变顺序值(＝1)对应于先前的改变顺序值而不是图28中的改变顺序列表中的当前改变顺序值(＝2)时，AP能够将仅需要被更新的(一个或更多个)系统信息元素的当前值(即，系统信息元素的在当前改变顺序(＝2)中已从先前的改变顺序(＝1)改变了的当前值)包括在探测响应帧中并且将该探测响应帧发送到STA。

如上所述，能够通过将仅改变的系统信息而不是整个系统信息包括在探测响应帧中来减小探测响应帧的尺寸，从而导致快速初始链路建立。

当存储在AP中的改变顺序列表不具有与从STA接收到的改变顺序值对应的值时，AP不能够知道已被改变的系统信息。因此，AP可以配置包括整个系统信息和当前改变顺序值的探测响应帧。这里，能够被包括在探测响应帧中的系统信息可能限于仅非动态元素或者限于非动态元素和一些动态元素。为得到非动态元素和动态元素的详细描述，参照将稍后描述的实施方式5-1。

图29是例示了在被动扫描期间执行快速初始链路建立的示例的图。

执行被动扫描的STA可以从AP接收包括改变顺序信息的短信标(S2901)。如果AP与STA相关联并且关于AP的系统信息和改变顺序信息已被存储在STA中，则STA可以将从AP接收到的改变顺序信息与存储在其中的改变顺序信息进行比较，以便确定系统信息是否具有改变的部分。当存储在STA中的改变顺序值与从AP接收到的改变顺序值(即当前改变顺序值)相同时，STA能够使用存储在其中的系统信息与AP相关联，而不用接收全信标。

相反地，当存储在STA中的改变顺序值不同于从AP接收到的改变顺序值(即当前改变顺序值)时，STA能够通过在全信标发送时间接收全信标帧(S2902a)(如图29的(a)所示)、或者通过响应于探测请求帧接收探测响应帧(如图29的(b)所示)从AP获得系统信息。

全信标发送时间可以由在短信标中包括的到下一个全信标的持续时间(Durationto Next Full Beacon)字段指示，如以上参照图19和图20所描述的，全信标发送时间不限于此。

当STA通过探测请求帧和探测响应帧接收到系统信息时，STA能够发送包括存储在其中的改变顺序值的探测请求帧(S2902b)。当从STA接收到的改变顺序值不同于存储在AP中的改变顺序值时，即，当从STA接收到的改变顺序值与先前的改变顺序值而不是当前改变顺序值相同时，AP可以将仅在当前改变顺序(＝2)中已从先前的改变顺序(＝1)改变了的(一个或更多个)系统信息元素的当前值包括在探测响应帧中并且将该探测响应帧发送到STA(S2902b)。AP可以配置探测响应帧，使得该探测响应帧包括整个系统信息，而不管改变顺序值如何。

如果存储在AP中的改变顺序列表不包括与从STA接收到的改变顺序值对应的值，则AP不能够知道哪一个系统信息已被改变。因此，AP可以配置探测响应帧，使得该探测响应帧包括整个系统信息和当前改变顺序值。这里，能够被包括在探测响应帧中的系统信息可能限于仅非动态元素或者限于非动态元素和一些动态元素。

当STA存储关于去关联的AP的系统信息和改变顺序信息时，如上所述，STA能够通过探测请求帧和探测响应帧的交换来接收仅改变的系统信息(当所存储的改变顺序值不同于所接收到的改变顺序值时)或者通过省略全信标的接收来执行快速初始链路建立(当所存储的改变顺序值与所接收到的改变顺序值相同时)。

为此，即使在STA与AP去关联之后，STA也能够连续地存储已通过探测响应帧或信标帧(短信标或全信标)从AP接收到的(一个或更多个)系统信息元素和改变顺序信息。

此外，每当系统信息被改变时AP能够存储先前的改变顺序信息和改变的系统信息。这里，AP能够仅存储改变的信息元素(IE)的ID而不是经改变的IE。

例如，如果当改变顺序值＝0时信道切换分配信息元素(channel switch assignmentIE)已被改变，则AP能够将改变顺序值递增1，使改变顺序值与信道切换分配信息元素的ID相关联，并且存储所关联的改变顺序值和信道切换分配信息元素ID。例如，当使用了表1所示的信息元素的ID时AP能够存储诸如[改变顺序＝1，信道切换分配信息元素ID＝35]的数据。根据相同原则，如果当改变顺序值＝1时EDCA参数集信息元素(EDCA parameter set IE)已被改变(添加或删除)，则AP能够存储诸如[2,12]的数据作为[改变顺序，系统信息元素]对。如果当改变顺序值＝2时HT操作信息元素(HT operation IE)已被改变(或添加)，则AP能够存储诸如[3,45]的数据作为[改变顺序，系统信息元素]对。如上所述，AP能够生成并且存储改变顺序列表(或配置改变计数列表(CCC))，其中改变顺序值被映射到以所对应的改变顺序值改变的系统信息的ID。

当改变的信息元素的ID被映射到对应的改变顺序值并且每当系统信息被改变时存储时，AP的存储器开销可能增加。因此，可以根据诸如时间、信息元素的数量等的条件来刷新(refresh)或限制存储的信息元素(即，改变顺序列表)的数量。

因为已经在实施方式4中描述了根据时间或信息元素的数量来限制存储的信息元素的数量的示例，所以省略了其详细描述。

实施方式5-1

系统信息的信息元素能够被分类为时不变非动态元素(或固定元素)和时变动态元素。具体地，时间戳(Time Stapm)、BSS负荷(BSS load)、相邻STA的信标定时(Becon timing:Of Neighbor STAs)、时间通告(Time advertisement)、BSS访问类别(Access Category，AC)、BSS AC访问延迟(BSS AC access delay)、BSS平均访问延迟(BSS Average Access Delay)、BSS可用接纳容量(BSS available admissioncapacity)和TPC报告元素(TPC Report element)(能够改变TPC报告元素每天两次至五次)能够对应于动态元素。

因为动态元素随着时间的推移而变化，所以由于动态元素改变而增加改变顺序值(或配置改变计数值)可能无效。因此，仅当与除动态元素以外的元素(即，非动态元素)对应的系统信息已被改变时AP可以增加改变顺序值(或配置改变计数值)。

因此，AP能够将从STA发送的改变顺序值与存储在AP中的改变顺序值进行比较，并且确定是否将非动态元素包括在探测响应帧中。动态元素可以在默认(default)情况下被包括在探测响应帧或短信标帧中并且发送。

也就是说，不能够影响改变顺序值的动态元素被包括在探测响应帧或短帧中，然而影响改变顺序值的非动态元素通过存储在STA中的改变顺序值和存储在AP中的改变顺序值的比较而被选择性地包括在探测响应帧中。

然而，当所有动态元素被包括在探测响应帧或短信标帧中时，探测响应帧或短信标帧的开销可能过度地增加。因此，AP可以将用于AP选择的重要信息(例如时间戳和BSS负荷)包括在探测响应帧或短信标帧中，将该探测响应帧或短信标帧发送到STA，并且在认证过程或关联过程中另外向STA发送剩余的动态元素(例如，时间通告、TPC报告元素等)。

另选地，AP可以在认证过程或关联过程中向所有STA发送所有动态元素，而不用将任何动态元素插入到探测响应帧或短信标帧中。

也就是说，能够通过经由认证或关联向STA发送动态元素的至少一部分来减小扫描过程中的不必要开销(即，短信标帧或探测响应帧的开销)以便使得STA能够执行快速初始链路建立。

STA可以在保持预先关联的AP的系统信息时仅保持(retain)除动态元素以外的非动态元素。因为动态元素随着时间的推移而变化，所以更期望通过从AP接收到的信标帧(短信标帧或全信标帧)或探测响应帧或者通过认证或关联来获得动态元素。

实施方式5-2

STA可以存储来自先前关联的AP当中的仅优选AP(preferred AP)的(一个或更多个)系统参数和配置改变计数值(或改变顺序值)。在这种情况下，AP能够维持用于存储有关系统信息改变的信息的适当存储空间以改进系统信息管理效率。

为了将关联的AP设定为优选AP，STA可以请求AP将STA设定为优选STA。图30是例示了将关联的AP设定为优选AP的过程的图。STA能够请求所关联的AP将STA设定为优选STA。这里，STA可以通过在链路建立(即扫描、认证和关联)之后向AP发送现有的请求帧(例如关联请求帧)或新的请求帧(例如短探测请求帧、优化的探测请求帧、FILS探测请求帧、优选STA请求帧(Preferred STA request fame)等)来请求所关联的AP将STA设定为优选STA，如图30中所示。

另选地，STA可以通过在链路建立过程期间发送现有的请求帧或包括指示请求的字段的新的请求帧来请求关联的AP将STA设定为优选STA。

在从STA接收到请求后，AP可以拒绝或接受STA的请求。当AP拒绝STA的请求时，AP可以通过发送现有的响应帧(例如关联响应帧)或新的响应帧(例如，短探测响应帧、优化的探测响应帧、FILS探测响应帧、优选STA响应帧(Preferred STAresponse frame)等)来向STA通知STA的请求的拒绝。例如，当许多STA被注册为优选STA时，AP能够拒绝STA的请求。当AP拒绝STA的请求时，AP可以在STA与AP去关联(de-association)时删除STA的信息(例如STA的能力)(参照图30(a))。

当AP接受STA的请求时，AP可以存储STA的系统信息和关于STA的能力(capability)的系统信息，并且通过发送现有的响应帧或新的响应帧来向STA通知STA的请求的接受。当AP接受STA的请求时，即使STA与AP去关联时AP也能够保持STA的信息(例如STA的能力)(参照图30(b))。

在接收到指示STA的请求已被接受的响应帧后，STA可以将AP设定为优选AP。然后，即使当STA与AP去关联时STA也可以存储有关优选AP(preferred AP)的(一个或更多个)系统参数和配置改变计数值(或改变顺序值)。

当STA存储有关优选AP(Preferred AP)的(一个或更多个)系统参数时，STA可以将关于AP的AP配置改变计数信息(或改变顺序信息)包括在探测请求帧中并且在针对优选AP(或目标AP)尝试主动扫描时将该探测请求帧发送到AP。

图31是例示了当对预先去关联的优选AP执行主动扫描时的操作。如图31所示，当STA针对优选AP尝试主动扫描时，STA可以将关于AP的AP配置改变计数信息(或改变顺序信息)包括在探测请求帧中并且将该探测请求帧发送到AP(S3101)。

在从STA接收到包括配置改变计数信息的探测请求帧后，AP可以将所接收到的配置改变计数值与当前配置改变计数值进行比较并且基于比较结果来配置探测响应帧(S3102)。

例如，当所接收到的配置改变计数值与当前配置改变计数值相同时，AP能够排除可选(optional)信息元素，并且连同当前AP配置改变计数值(与存储在STA中的配置改变计数值相同)一起将与改变顺序值无关的强制(mandatory)字段(例如时间戳(Time Stamp)、能力(Capability)和信标间隔(Beacon Interval))或元素(即，频率变化信息元素(例如系统信息的动态元素)包括在探测响应帧中，以及将包括(一个或更多个)强制字段或元素和当前AP配置改变计数值的探测响应帧发送到STA。

当所接收到的配置改变计数值不同于当前配置改变计数值但是对应于先前的配置改变计数值时，AP可以确定需要发送改变的系统参数，将(一个或更多个)强制字段和可选(optional)信息元素(即经改变的系统参数)包括在探测响应帧中并且将该探测响应帧发送到STA。

当存储在AP中的配置改变计数列表不包括与从STA接收到的配置改变计数值时，AP不能够知道哪一个系统信息已被改变。因此，AP可以配置探测响应帧，使得该探测响应帧包括整个系统信息和当前改变顺序值。这里，能够被包括在探测响应帧中的系统信息可能仅限于仅非动态元素或限于非动态元素和一些动态元素。

当AP确定即使所接收到的配置改变计数值不同于当前配置改变计数值也不必向STA发送经改变的系统参数时，AP可以排除可选(optional)信息元素并且配置探测响应帧，使得该探测响应帧包括(一个或更多个)强制字段和当前AP配置改变计数值。

实施方式5-3

如以上参照图5和有关实施方式所描述的，当STA针对优选AP执行主动扫描时，能够使用包括仅有关系统信息改变的信息的经优化的(optimized)探测响应帧而不是正常(normal)探测请求帧。

经优化的探测请求帧可以被称作短探测请求帧、FILS探测请求帧等，因为经优化的探测请求帧与正常探测请求帧相比使用更少量的信息(在本实施方式中FILS探测请求帧被用作代表性示例)。

FILS探测请求帧能够包括以下信息中的一个。

i)STA地址(MAC地址)：执行主动扫描的STA能够将在其上的MAC地址包括在FILS探测请求帧中。

ii)BSSID或部分(Partial)BSSID：因为STA知道优选AP的地址信息，所以STA能够将所对应的BSSID或部分BSSID包括在FILS探测请求帧的MAC PDU中。

iii)优选AP的配置改变计数信息(或改变顺序信息)：配置改变计数信息指示AP的系统信息是否已被改变。STA即使在与优选AP去关联之后也能够存储(保持)从预先关联的优选AP接收到的配置改变计数值，并且在针对优选AP执行主动扫描时将所存储的配置改变计数值包括在FILS探测请求帧中。

iv)通过与系统信息有关的探测请求帧或(一个或更多个)可选信息元素(optionalinformation element)发送的STA能力(Capability)：当STA能力或(一个或更多个)可选信息元素已被改变时，STA需要通知AP能力或(一个或更多个)可选信息元素已被改变。因此，当STA能力或(一个或更多个)可选信息元素在STA与优选AP去关联之后已被改变时，经改变的信息能够被包括在FILS探测请求帧中。

然而，FILS探测请求帧可能不包括STA能力或(一个或更多个)可选信息元素，因为一般而言STA能力不改变。

现在将参照附图更详细地描述FILS探测请求帧。

图32例示了示例性FILS探测请求帧。参照图32，FILS帧请求帧可以包括MAC报头、探测请求主体和FCS字段。

STA的地址(MAC地址)和BSSID(或部分BSSID)可以被包括在MAC报头中。

MAC报头是36个字节并且FCS是4个字节。当1字节配置改变计数信息被以信息元素的形式包括在探测请求主体中时，添加了2字节(配置改变计数字段的元素ID字段(1个字节)和长度字段(1个字节))开销。因此，用于包括1字节配置改变计数信息的FILS探测请求帧的总开销可以是42个字节，并且不包括(一个或更多个)可选信息元素的FILS探测请求帧的AMC PDU的尺寸可以是43个字节。

如果配置改变计数值总是作为默认值代替信息元素被包括在FILS探测请求帧中，则FILS探测请求帧的MAC PDU将成为41个字节。

为了进一步减小FILS探测请求帧的开销，可以使用短MAC报头代替MAC报头。图33例示了应用有短MAC报头的示例性FILS探测请求帧。参照图33，FILS帧请求帧可以包括短MAC报头、探测请求主体和FCS字段。当使用了短MAC报头时，能够进一步减少FILS探测请求帧。图34例示了短MAC报头的示例。

图34例示了短MAC报头。参照图34，短MAC报头包括帧控制(Frame Control，FC)字段、AID字段、BSSID(或接收器地址(Receiver Address，RA))字段和顺序控制字段，并且可以选择性地包括A3字段。

在图34的(b)中示出了帧控制字段的子字段。帧控制字段能够指示MAC报头是否是短MAC报头。此外，帧控制字段能够指示短MAC报头是否包括A3字段。

可以根据在FC字段中包括的来自分配系统(Distribution System，DS)的值控制AID字段和BSSID字段的位置。因为在STA所属于的同一BSS中向AP发送短探测请求帧，所以一般而言，From-DS将被设定为“0”。因此，一般而言BSSID字段被布置在紧跟FC字段之后的A1中并且STA的AID被包括在A2中。然而，位置不是局限于此。

短MAC报头还可以包括顺序控制(Sequence Control)字段。在图34的(c)中示出了帧控制字段的子字段。

当使用了图34所示的短MAC报头时，短MAC报头的尺寸是12个字节，FCS字段的尺寸是4个字节，生成了用于包括1字节配置改变计数值、包括配置改变计数信息的2字节信息元素开销的14字节开销以便包括1字节配置改变计数值、包括配置改变计数信息的2字节信息元素开销被生成。FILS探测请求帧的MAC PDU的尺寸可以是19个字节。如果配置改变计数信息作为缺省值而不是信息元素被包括并且不包括可选信息元素，则FILS探测请求帧的MAC PDU成为17个字节。

短MAC报头的格式不限于图34的示例。图35例示了另一示例性MAC报头。如图35所示，短MAC报头可以包括帧控制字段、目的地MAC地址字段、源MAC地址(Source MAC Address)字段、顺序控制字段、主体字段和FCS字段。

目的地MAC地址字段可以包括对应AP的BSSID(或部分BSSID)，并且源MAC地址字段可以包括对应STA的MAC地址。能够通过帧控制字段指示MAC报头是否是短MAC报头。

当使用了图35所示的短MAC报头时，短MAC报头的尺寸是16个字节，FCS字段的尺寸是4个字节，并且生成了包括有关配置改变计数值的2字节信息元素开销的22字节的开销。FILS探测请求帧的MAC PDU的尺寸可以是23个字节。如果配置改变计数值作为缺省值而不是信息元素被包括并且不包括可选信息元素，则FILS探测请求帧的MAC PDU成为21个字节。

可以与图32所示的FILS探测请求帧不同地FILS探测请求帧。图36例示了FILS探测请求帧的另一示例。参照图36，FILS探测请求帧可以包括帧控制(FC)字段、目的地地址(Destination Address，DA)字段、源地址(Source AddressSA)字段、改变顺序(或配置改变计数)字段、可选信息元素和FCS字段。

能够通过FC字段(具体地，FC字段的类型字段和子类型字段)指示探测请求帧是否是FILS探测请求帧。例如，类型＝11和子类型＝0010能够指示探测请求帧是FILS探测请求帧。可以使用除类型字段和子类型字段以外的方法来指示探测请求帧是否是FILS探测请求帧。

可以将DA字段设定为BSSID(或部分BSSID)并且可以将SA字段设定为STA的MAC地址。

当使用了图36所示的FILS探测请求帧时，FILS探测请求帧的MPDU可能具有13个字节的尺寸。

如以上参照图5和有关实施方式所描述的，AP能够在向STA发送系统信息时使用仅包括需要被改变的信息的经优化的探测响应帧。因为经优化的探测响应帧与正常探测响应帧相比包括更少量的信息，经优化的探测响应帧可以被称作短探测响应帧、FILS探测响应帧等(在本实施方式中FILS探测响应帧被用作代表)。

图37例示了FILS探测响应帧的示例。如图37所示，FILS探测响应帧可以包括帧控制字段、目的地地址字段、源地址字段、时间戳字段、改变顺序字段(或配置改变计数字段)、可选信息元素字段和FCS字段。

能够通过帧控制字段指示探测响应帧是否是FILS探测响应帧。

目的地地址字段可以包括对应STA的MAC地址，并且源地址字段可以包括对应AP的BSSID(或部分BSSID)。

因为时间戳是实时地变化的动态系统信息，所以时间戳是否被改变不由配置改变计数来指示。STA总是能够通过FILS探测请求帧的时间戳字段来获得时间戳值，而不管该配置改变计数值是否已被改变。

配置改变计数字段可以包括改变顺序值(或配置改变计数值)，其是当STA与AP相关联时由STA从优选AP获得的。虽然配置改变计数字段可以作为缺省值被包括在FILS探测响应帧中，如图37所示，但是可以以信息元素的形式(即改变顺序字段的元素ID字段和长度字段的添加)包括配置改变计数字段。

可选信息元素字段可以包括需要由STA更新的系统信息的信息元素。此外，如果动态元素由AP支持，则除时间戳以外的动态元素(即，不影响配置改变计数值的系统信息)能够被包括在可选信息元素字段中。具体地，，可选信息元素字段可以根据AP是否支持这些元素而包括BSS负荷(BSS load)、相邻STA的信标定时(Becontiming:Of Neighbor STAs)、事件通告(Time advertisement)、BSS访问类别(AccessCategory，AC)、BSS AC访问延迟(BSS AC access delay)、BSS平均访问延迟(BSSAverage Access Delay)、BSS可用接纳容量(BSS available admission capacity)和TPC报告元素(TPC Report element)(能够改变TPC报告元素一天二次到五次)。

图38是例示了根据本发明的实施方式的系统信息更新请求/响应过程的图。

除了探测请求帧用FILS探测请求帧代替并且探测响应帧用FILS探测响应帧代替，图38的示例与图31的示例相同，进而省略了其描述。

实施方式5-4

可以使用与实施方式5-4中描述的那些请求/响应帧不同的新的请求/响应帧来执行与使用探测请求帧/探测响应帧的前述系统信息更新方法相似的操作。新的请求/响应帧能够被称作系统信息更新请求和/响应帧。否则，新的请求/响应帧可以被称为系统信息(SI)更新请求/响应帧。然而，本发明的范围不限于新的请求/响应帧的名称并且包括在由本发明提出的操作中使用的不同名称的请求/响应帧。

新的请求/响应帧可以具有空数据分组(NDP)帧格式。

实施方式5-5

当AP从一个或更多个STA接收包括配置改变计数值的探测请求帧时，AP可以将所接收到的配置改变计数值与当前配置改变计数值进行比较，并且然后向需要系统信息更新的STA单播(unicast)适当地配置的探测响应帧。

图39例示了单播探测响应帧的示例。如图39所示，当AP的当前配置改变计数值是6然而从STA 1、STA 2和STA 3接收到的配置改变计数值分别是3、4和5时，AP能够向STA 1单播包括与配置改变计数4、5和6对应的系统信息的探测响应帧，向STA 2单播包括与配置改变计数5和6对应的系统信息的探测响应帧，并且向STA3单播包括与配置改变计数6对应的系统信息的探测响应帧。

然而，在图39所示的示例中，即使冗余信息(STA 1、STA 2和STA 3需要共同地接收与配置改变计数6对应的系统信息)存在，AP也需要发送和已发送探测请求帧的STA的数目一样多的探测响应帧。

因此，AP可以将需要由相应的STA更新的系统信息元素包括在一个探测响应帧中，然后将该探测响应帧广播到STA。

图40例示了广播探测响应帧的示例。当AP的当前配置改变计数值是6然而从STA 1、STA 2和STA 3接收到的配置改变计数值分别是3、4和5时，如在图31所示的示例中一样，AP能够基于最低配置改变计数值来确定需要被更新的系统信息。因为在图31的示例中从STA 1接收到的配置改变计数值是最小的，所以AP能够基于从STA 1接收到的配置计数值来确定系统信息能够配置包括与配置改变计数4、5和6对应的系统信息的探测响应帧并且广播该探测响应帧。

STA 1、STA 2和STA 3能够接收广播探测响应帧并且更新系统信息。

实施方式5-6

在一些前述实施方式中，STA通过从AP接收短信标来识别AP的当前改变顺序值(或配置改变计数值)。另选地，可以通过FILS发现帧(FILS Discovery Frame)将AP的改变顺序值(或配置改变计数值)发送到STA。

FILS发现帧支持用于快速初始连接建立的快(quick)AP(或网络)，并且能够由发送信标帧的STA(即AP)发送。

实施方式6

即使STA甚至在与优选AP去关联后在优选AP上存储配置改变计数信息和系统信息，如果AP由于AP的重置或停电(power outage)而被重新启动，则也可以从AP中删除STA上的信息(即STA的能力)和配置改变计数信息。然而，即使STA比较配置改变计数信息STA也不能够正确地接收系统信息，因为STA不能够知道优选AP是否被重新启动。

为解决该问题，当经重新启动的AP从优选STA接收到FILS探测请求帧时，AP能够在FILS探测响应帧中包括到下一个全信标的持续时间字段、关于下一个TBTT的信息或用于请求正常(Normal)探测请求帧的信息，使得STA能够正确地接收系统信息。

图41例示了其中FILS响应帧包括到下一个全信标的持续时间字段或关于下一个TBTT的信息的示例。在重新启动后从优选STA接收到包括改变顺序信息(或配置改变计数信息)的FILS探测请求帧后，AP能够向AP发送包括关于下一个TBTT的信息或到下一个全信标的持续时间字段的FILS探测响应帧。

STA能够在由FILS探测响应帧指示的全信标发送时间接收全信标并且更新系统信息。

图42例示了其中FILS响应帧包括用于请求发送正常探测请求帧的信息的示例。在重新启动后从优选STA接收到包括改变顺序信息(或配置改变计数信息)的FILS探测请求帧后，AP能够发送包括用于请求发送正常探测请求帧的信息的FILS探测响应帧，如图42所示。在接收到FILS探测响应帧后，STA能够发送正常探测请求帧、从AP接收作为对正常探测请求帧的响应的正常探测响应帧并且更新系统信息。

能够根据到下一个信标的发送时间(即下一个TBTT)的持续时间来确定关于下一个TBTT的信息(或到下一个全信标的持续时间字段)和用于请求发送正常探测请求帧的信息中的哪一个被包括在FILS响应帧中。当STA因为下一个TBTT短而能够立即接收全信标时，AP能够将关于下一个TBTT的信息(或到下一个全信标的持续时间字段)包括在FILS响应帧中。当STA由于下一个TBTT长而暂时不能够接收全信标时，AP能够将用于请求发送正常探测请求帧的信息包括在FILS响应帧中以便支持快速初始链路建立。

在根据本发明的前述系统信息更新方法中，可以独立地应用本发明的以上描述的各种实施方式或者可以同时应用其两个或更多个。

图43是例示了根据本发明的实施方式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和收发器13。STA 20可以包括处理器21、存储器22和收发器23。例如，收发器13和收发器23可以发送/接收无线信号并且根据IEEE 802实现物理层。处理器11和处理器21可以连接至收发器13和收发器23，并且根据IEEE 802实现物理层和/或MAC层。处理器11和处理器21可以被配置为根据本发明的前述各种实施方式执行操作。此外，根据本发明的前述各种实施方式实现AP和STA的操作的模块可以被存储在存储器12和存储器22中并且由处理器11和处理器21执行。存储器12和存储器22可以被包括在处理器11和处理器21中或者被提供到处理器11和处理器21的外面，并且使用已知手段连接至处理器11和处理器21。

可以实现前述AP和STA的详细配置，使得能够独立地应用本发明的以上描述的各种实施方式或者能够同时应用其两个或更多个，并且为了清楚省略了冗余描述。

本发明的实施方式可以由各种手段(例如，硬件、固件、软件或其组合)来实现。

在硬件配置中，本发明的实施方式可以由一个或更多个ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuits，专用集成电路)、DSP(Digital Signal Processors，数字信号处理器)、DSPD(Digital Signal Processing Devices，数字信号处理器件)、PLD(Programmable Logic Devices，可编程逻辑器件)、FPGA(Field Programmable GateArrays，现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。

在固件或软件配置中，可以以模块、过程、函数等的形式实现本发明的实施方式。软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知手段向处理器发送数据并从处理器接收数据。

本领域技术人员应当了解，在不脱离本发明的精神和必要特性的情况下，可以以除本文所阐述的那些方式以外的其它特定方式执行本发明。上述实施方式因此将在所有方面被解释为例示性的，而不是限制性的。本发明的范围应该由所附权利要求及其合法等同物确定，而不由上述描述确定，并且落入所附权利要求的意义和等效范围内的所有改变旨在被包含在其中。

工业适用性

虽然已经基于IEEE 802/11描述了本发明的各种实施方式，但是这些实施方式能够同样地应用于各种移动通信系统。

Claims (14)

1.一种在无线通信系统的站STA中更新系统信息的方法，该方法包括以下步骤：

由所述STA向优选接入点AP发送用于主动扫描的探测请求帧，所述STA存储预先关联的所述优选AP的系统信息和配置改变计数值；以及

从所述优选AP接收探测响应帧，

其中，所述探测请求帧包括从所述优选AP预先获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述优选AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要更新到所述STA的所需要的系统信息的一个或更多个元素。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述系统信息中的除动态元素以外的非动态元素被改变时，所述配置改变计数字段的值递增1。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述系统信息中的所述动态元素包括时间戳、基本服务集BSS、BSS负荷、信标定时、时间通告、BSS访问类别AC、BSS AC访问延迟、BSS平均访问延迟、BSS可用接纳容量和TPC报告元素中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述配置改变计数字段被定义为1个八位位组字段并且设定为0至255范围内的值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述探测响应帧包括时间戳字段、能力字段和信标间隔字段中的至少一个，而不管所述配置改变计数字段的值是否与所述当前配置改变计数值相同。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，当包括所述STA的多个STA向所述AP发送所述探测请求帧时，所述探测响应帧被广播到所述多个STA。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述优选AP是与所述STA预先关联并且然后与所述STA去关联的AP。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，当所述优选AP在与所述STA去关联之后在接收所述探测请求帧之前被重新启动时，所述探测请求帧包括指示下一个信标接收时间的信息。

9.一种用于在无线通信系统的AP中提供更新的系统信息的方法，该方法包括以下步骤：

从与所述AP预先关联并且存储所述AP的系统信息和配置改变计数值的优选STA接收用于主动扫描的探测请求帧；以及

向所述优选STA发送探测响应帧，

其中，所述探测请求帧包括由所述优选STA从所述AP预先获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要更新到所述优选STA的所需要的系统信息的一个或更多个元素。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述系统信息中的除动态元素以外的非动态元素被改变时，所述配置改变计数字段的值递增1。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述系统信息中的所述动态元素包括时间戳、基本服务集BSS、BSS负荷、信标定时、时间通告、BSS访问类别AC、BSSAC访问延迟、BSS平均访问延迟、BSS可用接纳容量和TPC报告元素中的至少一个。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述探测响应帧包括时间戳字段、能力信息和信标间隔字段中的至少一个，而不管所述配置改变计数字段的值是否与所述当前配置改变计数值相同。

13.一种在无线通信系统中更新系统信息的STA，该STA包括：

存储器，该存储器存储预先关联的优选AP的系统信息和配置改变计数值；

收发器；以及

处理器，

其中，所述处理器被构造成向所述优选AP发送用于主动扫描的探测请求帧并且从所述AP接收探测响应帧，

其中，所述探测请求帧包括从所述优选AP预先获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述优选AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要更新到所述STA的所需要的系统信息的一个或更多个元素。

14.一种在无线通信系统中提供更新的系统信息的AP，该AP包括：

收发器；以及

处理器，

其中，所述处理器被构造成从与所述AP预先关联并且存储所述AP的系统信息和配置改变计数值的优选STA接收用于主动扫描的探测请求帧，并且构造成向所述优选STA发送探测响应帧，

其中，所述探测请求帧包括由所述优选STA从所述AP预先获取的配置改变计数字段，并且当在所述探测请求帧中包括的所述配置改变计数字段的值与所述AP的当前配置改变计数值不同时，所述探测响应帧包括要更新到所述优选STA的所需要的系统信息的一个或更多个元素。