CN104718778B - 在无线lan系统中保持关联的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开一种在WLAN系统中保持关联的方法和设备。在无线LAN(WLAN)系统中通过站(STA)执行关联的方法包括：将来自于站(STA)的关联请求帧发送到接入点(AP)；以及响应于关联请求帧从接入点(AP)接收关联响应帧。如果通过接入点(AP)接受关联请求，则关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息。

Description

在无线LAN系统中保持关联的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种在无线LAN(WLAN)系统中保持关联的方法和装置。
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)等在家庭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，电气与电子工程师协会(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以及优化数据传输速率。
发明内容
技术问题
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通信可能考虑能够在包括大量设备的环境下以低速频繁地通信少量数据的场景。
本发明的目的是为了提供一种用于使站(STA)保持与接入点(AP)的正确的关联的方法。
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他技术目的。
技术方案
通过提供一种在无线LAN(WLAN)系统中通过站(STA)执行关联的方法来实现本发明的目的，包括：将来自于站(STA)的关联请求帧发送到接入点(AP)；以及响应于关联请求帧，从接入点(AP)接收关联响应帧，其中，如果通过接入点(AP)接受关联请求，则关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息。
根据本发明的另一方面，一种在无线LAN(WLAN)系统中通过接入点(AP)支持站(STA)的关联的方法包括：从站(STA)接收关联请求帧；以及响应于关联请求帧，将关联响应帧发送到站(STA)，其中，如果通过接入点(AP)接受关联请求，则关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息。
根据本发明的另一方面，一种在无线LAN(WLAN)系统中执行关联的站(STA)装置，包括：收发器；以及处理器；其中该处理器使用收发器将关联请求帧发送到接入点(AP)，以及响应于关联请求帧从接入点(AP)接收关联响应帧，其中，如果通过接入点(AP)接受关联请求，则关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息。
根据本发明的另一方面，一种在无线LAN(WLAN)系统中支持站(STA)的关联的接入点(AP)装置，包括：收发器；以及处理器；其中该处理器使用收发器从站(STA)接收关联请求帧，以及使用收发器，响应于关联请求帧，将关联响应帧发送到站(STA)，其中，如果通过接入点(AP)接受关联请求，则关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息。
下面的描述可以被共同地应用于本发明的实施例。
STA可以基于关联恢复时间唤醒，以及尝试从AP接收安全关联(SA)查询请求帧。
STA可以在与由关联恢复时间指示的预定时间相比相同或较短的时间的间隔处唤醒，以及尝试接收SA查询请求帧。
在从AP接收SA查询请求帧时，STA可以将SA查询响应帧发送到AP。
通过SA查询请求帧的接收或者SA查询响应帧的传输，可以保持STA的有效的SA状态。
可以基于关联恢复时间来建立SA查询过程的超时值。
SA查询过程的超时值可以被设置为dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout参数的值。
如果通过AP接受关联请求，则关联响应帧的状态代码可以被设置为零(0)，其中状态代码“0”指示“成功”。
如果通过AP拒绝关联请求，则关联响应帧可以包括关于关联恢复时间的信息。
如果通过AP拒绝关联请求，则关联响应帧的状态代码可以被设置为30，其中状态代码“30”指示“关联请求被暂时拒绝；稍后重试”。
STA可以在省电(PS)模式中操作。
站(STA)可以在发送关联请求帧之前具有与接入点(AP)的安全关联(SA)状态。
要理解的是，本发明的前述的总体描述和下面的详细描述都是示例性的和说明性的并且旨在提供如要求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提供一种用于允许站(STA)保持与接入点(AP)的正确关联的方法。
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具有描述的效果，并且从结合附图进行的下面的详细描述将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
附图被包括以提供对本发明进一步的理解，附图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系统中使用的链路建立过程的流程图。
图6是图示功率管理操作的概念图。
图7是图示安全关联(SA)查询请求帧和安全关联(SA)查询响应帧的示例性格式的概念图。
图8图示SA查询过程的示例的概念图。
图9是图示SA查询过程的另一示例的概念图。
图10是图示SA查询过程的另一示例的概念图。
图11是图示安全PS-轮询过程的各种实施例的概念图。
图12是图示根据本发明的示例的用于保持关联的方法的流程图。
图13是图示根据本发明的一个实施例的射频(RF)装置的框图。
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他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他实施例中，或者必要时可以被其他实施例的替代。
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他格式。
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。具体地，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。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IEEE802.11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应的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无法直接与在相应的BSA内的其他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他组件，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，组件，诸如分布式系统(DS)、分布式系统介质(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，在其他情况下，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。IEEE802.11LAN架构(DS结构或者其他网络架构)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认证，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AP STA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)。在其他无线通信领域中，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。
层结构
在下文中将会在层结构方面描述对于在WLAN系统中使用的AP和/或STA的操作。在装置构造方面通过处理器可以实现层结构。AP或者STA可以包括多个层结构。例如，在802.11文献中描述的层结构主要是由数据链路层(DLL)上的MAC子层和PHY层组成。PHY层可以包括物理层会聚过程(PLDP)实体、物理介质相关(PMD)实体等。MAC子层和PHY层可以在概念上包括被称为MAC子层管理实体(MLME)的一个管理实体和被称为物理层管理实体(PLME)的另一管理实体。上述实体可以提供用于操作层管理功能的层管理服务接口。
为了提供正确的MAC操作，在每个AP或者每个STA内存在站管理实体(SME)。SME可以是能够被视为存在于单独的管理平面中或者被存在于“到一边”的层独立的实体。为了提供正确的MAC操作，SME(站管理实体；1430)存在于每个STA内。SME(1430)是能够被视为存在于单独的管理平面或者存在于“到一边”的层独立的实体。在本文献中没有指定SME的精确的功能，但是通常此实体能够被视为负责诸如从各种层管理实体(LME)收集层独立的状态，并且类似地设置层特定的参数的值的功能。SME应典型地执行代表一般系统管理实体的这样的功能并且应实现标准管理协议。
上述实体以各种方式相互作用。例如，GET/SET基元在实体之间被交换，使得上述实体相互作用。XX-GET.request基元被用于请求给定的MIBattibute(管理信息基本属性)的值。如果状态＝“成功”，则XX-GET.confirm基元被用于返回适当的MIB属性值，否则返回状态字段中的错误指示。XX-SET.request基元被用于请求被指示的MIB属性被设置为给定值。如果此MIB属性意味着特定的动作，则请求被执行的动作。并且，XX-SET.confirm基元被使用使得，如果状态＝“成功”，则确认被指示的MIB属性被设置为被请求的值，否则其返回到状态字段中的错误条件。如果此MIB属性意味着特定的动作，则此确认动作被执行。
而且，经由MLME_SAP(服务接入点)各种MLME_GET/SET基元可以在MLME和SME之间交换。各种PLME_GET/SET基元可以经由PLME_SAP在PLME和SME之间交换，并且可以经由MLME-PLME_SAP在MLME和PLME之间交换。
链路建立过程
图5是解释根据本发明的示例性实施例的通用链路建立过程的流程图。
为了允许STA在网络上建立链路建立以及通过网络发送/接收数据，STA必须通过网络发现、认证，和关联的过程执行这样的链路建立，并且必须建立关联并且执行安全认证。链路建立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建立过程的发现、认证、关联和安全设定步骤的通用术语。
参考图5描述示例性链路建立过程。
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到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中执行认证过程。此认证过程可以称为以能够将认证过程与步骤S540的安全设定过程清楚地区分的方式的第一认证过程。
认证过程可以包括通过STA发送认证请求帧给AP，并且通过AP响应于认证请求帧而发送认证响应帧给STA。用于认证请求/响应的认证帧可以对应于管理帧。
认证帧可以包括认证算法编号、认证事务序列号、状态码、挑战文本、稳健安全网络(RSN)、有限循环群等的信息。在认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认证请求/响应帧中信息的一些部分，可以替换为其他信息，或者可以包括附加信息。
STA可以发送认证请求帧给AP。AP可以基于在接收的认证请求帧中包含的信息决定是否认证相应的STA。AP可以通过认证响应帧提供认证结果给STA。
在STA已经被成功认证之后，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、信标监听间隔、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，可以以其他信息替换，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/响应的认证过程。步骤S520的认证过程可以称为第一认证过程，并且步骤S540的安全设定过程可以简称为认证过程。
例如，步骤S540的安全设定过程可以包括基于在LAN帧上的可扩展认证协议(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标准中定义的其他安全方案实现。
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。。
为了避免WLAN通信速度的限制，IEEE 802.11n最近已经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)，并且以其中多个天线被安装到发射器和接收器中的每一个的MIMO技术。
为了有效率地利用射频(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、现任用户等。
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不能够使用与相应的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必须确定频道中现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现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可以确定现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)通信以及在设备与应用服务器之间的通信等。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。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相关联的其他情形的各种方法。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。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率地支持其中存在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，而且诸如直接链路建立的其他技术，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，以及扩展带宽和工作频率的支持正在集中发展中。
功率管理
如上所述，在STA执行数据传输/接收之前WLAN系统不得不执行信道感测。经常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被限制的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，而没有特殊的优势。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模式被分类成主动模式和省电(PS)模式。基本上在主动模式中操作STA。在主动模式中操作的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。另一方面，在PS模式中操作的STA被配置为从休眠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中操作的STA，并且不执行帧传输/接收和信道扫描。
功率消耗量与其中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6是图示功率管理(PM)操作的概念图。
参考图6，AP 210在步骤中以预定时段的间隔将信标帧发送到BSS中存在的STA(S211、S212、S213、S214、S215、S216)。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模式中操作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6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首先发送信标帧时在步骤S221中STA1220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，获得其中由另一设备接入介质的忙碌的介质状态，在步骤S212中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时间处发送信标帧。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中在被延迟的时间处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AP210将帧发送到相应的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一次STA1 220能够从睡眠状态唤醒的另一操作状态。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-轮询帧发送到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的唤醒间隔长。因此，STA2 230在AP 210第五次发送信标帧的特定的时间S215处进入唤醒状态，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6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。
安全关联(SA)查询过程
如从图5中能够看到的，STA可以将关联请求帧发送到AP，并且AP可以响应于关联请求帧将关联响应帧发送到STA。关联请求帧和关联响应帧可以属于管理帧。关联请求帧可以包括STA、SSID等的性能。关联响应帧可以包括AP的性能等。具体地，关联响应帧可以进一步包括被分配给请求关联的STA的关联ID(AID)。
表1示出关联请求帧主体的示例性格式。
[表1]
表2示出关联响应帧主体的示例性格式。
[表2]
通过本发明提出的关联保持方法包括用于防止在STA和AP之间的关联被破坏的方法。另外，当STA不能关联传统的AP并且尝试重新关联相应的AP时，对于减少这样的关联过程所消耗的时间的方法也包括在上述关联保持方法中。在这样的情况下，我们假定在STA和AP之间的关联故障的情形包括，例如，其中STA同时被断电的一种情况，和其中STA移动并且从传统的被连接的AP的服务范围逃离的另一情况。
从这样的故障恢复的STA可以重新执行扫描过程，并且可以将关联请求帧发送到通过扫描选择的AP。在这样的情况下，假定通过扫描选择的AP与STA已经关联，存在对于AP确认是否相应的STA是正确地认证的用户的需求。因此，假定已经将关联请求帧发送到AP的STA保持与相应的AP有关的安全关联(SA)状态，AP可以在响应于最新接收到的关联请求帧产生指示成功关联请求的响应信号之前执行SA查询过程。
在从处于与AP有关的SA状态下的STA中接收关联请求帧时，SA查询过程可以是其中相应的STA处于与AP有关的SA状态下的特定过程。
更加详细地，在从STA接收关联请求帧时，AP响应于关联请求帧发送关联响应帧。关联响应帧的状态代码可以被设置为30。状态代码字段“30”可以指示关联请求被暂时拒绝并且然后稍后被尝试。通过关联响应帧的超时间隔字段关联恢复时间被分配给STA。如果关联恢复时间值被指配给STA，则STA可以在关联恢复时间经过之后将关联请求帧重新发送到AP。关联恢复时间是诸如例如，1秒钟的默认值。
在AP拒绝STA的关联请求帧之后，AP可以与被配置成在关联恢复时间期间保持安全关联(SA)状态的STA交换SA查询请求/响应帧。SA查询请求/响应帧的交换可以被执行以确定是否被存储在AP中的SA状态是正常的或者无效的。
AP可以将SA查询请求帧发送到STA。在接收SA查询请求帧时，STA可以将指示SA状态正常的SA查询响应帧发送到AP。SA查询请求帧和SA查询响应帧可以对应于被保护的管理帧。
图7是图示安全关联(SA)查询请求帧和安全关联(SA)查询响应帧的示例性格式的概念图。
图7(a)示出SA查询请求帧的示例性格式。
参考图7(a)，种类字段可以被设置为指示SA查询种类的特定值(例如，8)。
SA查询动作字段可以设置为指示SA查询请求帧的特定值(例如，0)。
事务标识符字段可以被用作用于识别SA查询请求/响应事务的特定值。事务标识符的值可以通过将被配置成发送SA查询请求帧的传输侧(例如，AP)建立，并且可以被设置为16个比特的非负的计数器值。
图7(b)示出SA查询响应帧的示例性格式。
参考图7(b)，种类字段可以被设置为指示SA查询种类的特定值(例如，8)。
SA查询动作字段可以被设置为指示SA查询响应帧的特定值(例如，1)。
事务标识符字段可以具有与被包括在SA查询请求帧中的事务标识符字段的相同的值。
如果在SA查询请求帧的传输之后AP在预定的时间(例如，响应于“dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout”参数的值建立的时间间隔)期间没有从STA接收有效的SA查询响应帧，则AP没有执行用于稍后要接收的关联请求帧的SA查询过程。
在下文中将会详细地描述与SA过程相关联的AP和STA的SME和MLME操作。
如果AP具有对于STA有效的安全关联(SA)，则能够如下地操作AP。AP的SME产生指示“关联请求临时拒绝；稍后再试”的MLME-ASSOCIATE.response响应基元，并且拒绝关联请求。AP的SME可以包括MLME-ASSOCIATE.response基元中的超时间隔元素。在这样的情况下，超时间隔元素可以具有三种超时间隔类型(即，关联恢复时间)，并且超时间隔值可以指定其中AP能够接受与相应的STA的关联的恢复时间。随后，AP的SME可以在与时间单元(TU)的“dot11AssociationSAQueryRetryTimeout”数目相对应的预定时间的间隔将MLME-SAQuery.request基元直接地发送到STA。在这样的情况下，在与MLME-SAQuery.request基元相对应的“MLME-SAQuery.confirm”基元被接收之前可以执行MLME-SAQuery.request基元的传输，或者其可以被执行直到在SA查询过程开始之后与TU的“dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout”数目相对应的预定时间经过。
图8是图示SA查询过程的示例的概念图。
在如在图8中所示的保持AP和STA之间的有效的SA状态的条件下，AP可以从具有与相应的STA的相同的MAC地址的其他STA(在下文中被称为攻击者)接收新关联请求帧。在这样的情况下，AP将从攻击者发送的关联请求帧视为从具有有效的SA状态的STA发送的关联请求帧，将拒绝相应的关联请求帧的关联请求帧发送到攻击者，并且通过关联响应帧通知攻击者关联恢复时间。在关联恢复时间经过之后攻击者可以重新尝试实现关联。
另一方面，在AP拒绝来自攻击者的关联请求之后，AP可以将SA查询请求帧发送到相应的STA使得确定是否相应的STA保持有效的SA状态。STA保持SA状态，使得其能够应答从AP接收到的SA查询请求帧。如果AP成功地接收SA查询响应帧，则AP考虑相应的STA保持有效的SA状态，并且然后拒绝从攻击者接收到的关联请求帧。
另外，在关联恢复时间过期之前拒绝从攻击者发送的关联请求帧。
在图8中，基于通过其关联过程开始操作的第一SA查询请求“dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout”值被设置为时间单位(TU)的数目。更加详细地，在启动关联过程的第一SA查询请求的调度之后，如果SA查询过程没有被接收，则AP在每个TU期间没有启动附加的SA查询过程的情况下处于待机模式中。
通常，dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout值和关联恢复时间具有相同的值。如有必要，考虑到通过MAC处理的时间延迟关联恢复时间可以比dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout值高。当关联请求帧被拒绝并且然后SA查询过程开始操作时在MAC中时间延迟不可避免地出现。
图9是图示SA查询过程的另一示例的概念图。
图9示出保持与AP有关的有效的SA状态的STA从关联故障恢复。如果在STA中出现故障，则与AP有关的SA状态信息从STA消失。因此，被恢复的STA重复地执行AP关联过程，并且可以将关联请求帧重新发送到AP。
另一方面，AP可以保持与相应的STA有关的SA状态。因此，假定AP识别来自于具有有效的SA状态的关联请求的接收，AP可以发送拒绝从STA产生的关联请求的状态代码的关联响应帧。在这样的情况下，AP可以通过关联请求帧建立作为预定值(例如，1秒钟或者1分钟)的关联恢复时间，并且可以将预定值的关联恢复时间发送到STA。
同时，在AP拒绝来自于STA的关联请求之后，AP可以将SA查询请求帧发送到相应的STA。虽然STA从故障状态恢复，但是所有的先前的SA状态信息已经被丢失，使得STA不能够应答从AP接收到的SA查询帧。如果AP在dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout时间期间从STA接收有效的SA查询响应帧，则AP认为相应的STA具有无效的SA状态。因此，通过AP接受在关联恢复时间经过之后从STA发送的关联请求帧。
如上所述，首先拒绝从具有SA状态的STA接收到的关联请求帧，并且AP在关联恢复时间期间执行对于STA的SA查询操作。如果STA没有应答SA查询请求，则AP可以接受在关联恢复时间经过之后产生的下一个关联请求。即，如果STA应答SA查询，则确定第一关联请求帧属于攻击者，使得在关联恢复时间经过之后产生的关联请求被拒绝。如果STA没有应答SA查询，则确定实际的STA而不是攻击者已经发送关联请求，使得在关联恢复时间经过之后产生的关联请求被接受。
图10是图示SA查询过程的另一示例的概念图。
以与图8中相同的方式，图10的示例假定STA保持对于AP有效的SA状态，并且攻击者使用STA的MAC地址将关联请求发送到AP。AP发送拒绝攻击者的关联请求的关联请求帧，并且同时通知STA关联恢复时间。
AP可以在关联恢复时间或者dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout时间期间尝试与STA交换SA查询请求/响应。
例如，为了通过能够在长的时间段内保持低功率状态的STA(例如，长睡眠类型的STA或者S1G(子1GHz)STA)在1GHz或者更少的带下支持应用(诸如传感器、智能电网、M2M通信等)，在dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout时间期间STA可以继续地保持在瞌睡状态下。在这样的情况下，STA可以不应答从AP接收到的SA查询请求帧。因此，AP可以在关联恢复时间经过之后接受攻击者的关联请求，使得不可能正确地保护合法的STA。
如上所述，根据传统的SA查询操作，不能够在STA的一个关联请求和攻击者的其他关联请求之间进行区分。
安全问题补充
根据上述SA查询过程，要被发送到合法的STA的帧可以被传输到恶性的STA。具体地，低功率的STA可能易受到恶性的STA的攻击。
为了改进在上面提及的问题，假定SA连接的STA没有应答SA查询，并且在关联恢复时间经过之后AP接受从确定的STA产生的关联请求，如果通过AP缓冲要被发送到SA连接的STA的帧，则AP必须从缓冲器删除相应的帧，因为不能够确定是否尝试新的关联的STA是合法的STA或者恶性的STA。
另外，假定SA连接的SA没有应答SA查询并且AP在关联恢复时间经过之后接受从确定的STA接收到的关联请求，与AP相关联的相应的STA可以将PS-轮询帧发送到AP使得从AP接收被缓冲的帧。在这样的情况下，已经接收到PS-轮询帧的AP没有将被缓冲的帧立即发送到相应的STA，将SA查询请求帧发送到相应的STA，再一次确认SA状态信息，并且发送被确认的结果。在上面提及的过程可以确定是否发送PS-轮询帧的STA具有正常的SA状态信息，使得为其中恶性的STA从AP删除合法的STA的SA状态信息的情况做准备。因此，假定AP从相应的STA接收被配置成确认SA状态信息的任意的被保护的管理帧，在PS-轮询帧经过之后AP可以不始终发送SA查询请求帧。
图11是图示安全PS-轮询过程的各种实施例的概念图。
参考图11(a)，已经从STA接收到PS-轮询帧的AP发送SA查询请求帧，并且因此产生相应的STA的SA状态信息的确认请求。已经接收到SA查询请求帧的STA确认是否与被保护的管理帧相对应的SA查询请求帧被正常地加密，并且然后将SA查询响应帧发送到AP。即，如果AP的SA状态信息与相应的STA的相同，则STA可以发送SA查询响应帧并且将数据帧递送的确认消息发送到AP。另一方面，如果AP的SA状态信息不同于相应的STA的SA状态信息，则STA不能执行SA查询请求的完整性检查，使得STA不可以产生响应。如果响应于SA查询请求没有产生SA查询响应，则AP不可以执行到相应的STA的数据帧递送。
另外，在STA响应于如在图11(a)中所示的SA查询请求发送ACK帧之后，STA在预定的时间经过之后执行回退并且然后发送SA查询响应帧。已经接收到SA查询响应帧的AP发送ACK帧，在预定的时间经过之后执行回退，并且然后发送数据帧。结果，STA可以发送ACK帧。
虽然从STA已经接收到PS-轮询帧的AP可以立即发送如在图11(b)中所示的SA查询请求帧，但是AP可以首先发送ACK帧并且然后发送SA查询请求帧。
在图11(a)中示出的PS-轮询方案被称为直接安全PS-轮询方案，其中在没有使用ACK帧的情况下响应于PS-轮询帧发送SA查询请求帧。在图11(b)中示出的PS-轮询方案被称为被延迟的安全PS-轮询方案，其中响应于PS-轮询帧发送ACK帧并且然后发送SA查询请求帧。
另外，在图11(c)中示出的PS-轮询方案被称为“不具有ACK的被延迟的PS-轮询策略”，其中SA查询响应帧被立即发送作为对SA查询请求帧的响应。
如果在PS-轮询帧经过之后允许多个帧的传输，在如在图11(d)中所示的PS-轮询帧的ACK帧经过之后，则在较短的帧间空间(SIFS)之后可以发送SA查询请求帧。
在响应于SA查询请求帧从STA接收SA查询响应帧时，AP可以定义协议使得将被缓冲的帧传输到STA。因此，防止用于合法的STA的被缓冲的数据帧被应用于恶性的STA。
关联操作优化
本发明提出用于指示在关联恢复时间的期满之前是否接受相应的STA的关联使得防止STA的不必要的关联尝试的方法。
在AP拒绝新的关联请求之后，假定在关联恢复时间的期满之前成功地接收到用于SA查询请求的SA查询响应。在这样的情况下，AP可以指示通过信标帧、探测响应帧等拒绝相应的STA的MAC地址的关联。
例如，关联控制信息元素可以被包含在信标帧、探测响应帧等中。关联控制信息元素可以包括STA的MAC地址，要拒绝的关联请求。
另外，如果AP由于特定的原因旨在接受确定的STA的关联请求，则关联控制信息元素可以进一步包括关于期待接受关联请求的STA的MAC地址的信息。在这样的情况下，不仅指示是否相应的STA的关联被接受或者拒绝的类型字段，而且STA的MAC地址信息可以被包含在关联控制信息元素中。
关联保持方法
根据上述方法本发明能够防止要被应用于合法的STA的帧被错误地应用于恶性的STA。然而，本发明不能够基本地解决其中恶性的STA与AP相关联并且合法的STA与AP不相关联的问题。
为了避免在上面提及的问题，存在修改传统关联恢复时间设置的需求。例如，假定STA是处于低功率状态(例如，睡眠模式或者瞌睡状态)下10分钟，有必要将10分钟或者更长的时间分配给与SA查询过程相关联的关联恢复时间或者dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout参数。在AP拒绝初始关联请求帧之后，AP必须尝试在10分钟内交换SA查询请求/响应帧，使得具有大约10分钟的睡眠模式的STA可以具有发送SA查询响应的机会。即，考虑到STA睡眠模式保持时间关联恢复时间或者dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout时间可以被设置为长时间，使得确定是否STA没有应答SA查询请求帧，因为STA是处于低功率状态下，或者确定是否STA没有应答SA查询响应帧，因为相应的STA的SA状态不再有效。
本发明提出用于允许AP根据STA类型提供不同的关联恢复时间的方法。例如，诸如传感器、智能电网、M2M等的支持应用的STA类型(例如，S1G(子1GHz)STA)具有低占空比，使得相对高的值可以被指配给关联恢复时间。相反地，其他一般的STA(例如，业务导向的STA)具有高的占空比，使得相对低的值可以被指配给关联恢复时间。
另外，如果大量的STA从故障状态中被同时恢复，则STA同时尝试执行关联，导致冲突的频率增加。为了解决上述问题，即使当STA类型彼此相同时关联恢复时间被随机化，并且被随机化的结果可以被应用于STA。如果STA具有被分配给具有相同的初始关联尝试时间的STA的不同的恢复时间，则单独的STA具有不同的等待时间直到重新尝试执行关联，导致执行同时信道接入的可能性减少。
为此，当STA发送关联请求帧时，STA类型信息可以被包含在关联请求帧中。如果AP接收被包含在关联请求帧中的STA类型信息，则AP可以基于接收到的信息决定相应的STA的关联恢复时间。
AP可以通过关联响应帧通知STA关联恢复时间。根据本发明，即使当STA尝试执行与AP的初始关联时，AP可以包括关于关联响应帧中的关联恢复时间的信息。另外，根据本发明，当STA请求关联，并且通过AP指示成功的状态代码(0)被指配给关联响应帧时，关于关联恢复时间的信息可以被包含在相应的关联响应帧中。
即，根据本发明的提议，当AP拒绝关联请求时，AP通知STA关联恢复时间，使得相应的STA在关联恢复时间期间没有重新尝试执行关联。另外，即使当AP接受STA关联请求时，关联恢复时间可以被包含在关联响应帧中。因此，如果STA期待继续保持SA状态，则AP可以在关联恢复时间的间隔处将必要的信息(例如，指示关联恢复时间或者dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout的特定信息被指配给STA的唤醒间隔)提供给STA，使得STA在关联恢复时间的间隔处能够唤醒。因此，STA基于关联恢复时间或者dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout间隔(例如，比dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout短的时间)唤醒，使得STA能够尝试接收SA查询请求帧并且能够保持有效的SA状态。
另外，如果AP期待改变被应用于STA的关联恢复时间，则AP可以通过信标帧、探测响应帧等通知STA被改变的关联恢复时间值。
另外，如果AP将不同的关联恢复时间值指配给STA类型，则不同的dot11AssociatioSAQueryMaximumTimeout值可以被指配给STA类型。可替选地，虽然相同的STA类型被使用，但是不同的dot11AssociatioSAQueryMaximumTimeout值可以被指配给单独的STA。
通过关联响应帧或者重新关联响应帧从AP传输到STA的关联恢复时间可以被指配与dot11AssociatioSAQueryMaximumTimeout值相同的值，或者可以被指配比dot11AssociatioSAQueryMaximumTimeout值高的值。
如果已经成功地完成关联过程的STA从AP接收关联恢复时间(或者dot11AssociatioSAQueryMaximumTimeout)，则STA在比关联恢复时间(或者dot11AssociatioSAQueryMaximumTimeout)间隔短的时间的间隔处唤醒，使得STA必须识别从AP接收到的SA查询请求帧的存在或者不存在。
即，STA比关联恢复时间(或者dot11AssociatioSAQueryMaximumTimeout)间隔更加频繁地唤醒并且发送PS-轮询帧，或者STA通过信标帧的TIM元素确认是否在AP中存在被缓冲的帧并且接收被缓冲的帧。
图12是图示根据本发明的示例的关联保持方法的流程图。
在步骤S1110中，STA可以将关联请求帧发送到AP。在这样的情况下，STA具有与AP有关的有效的SA状态。另外，STA可以在PS(省电)模式中操作。
在步骤S1120中，即使当AP接受STA的关联请求时，关联恢复时间信息可以被包含在关联响应帧中。例如，关联响应帧的状态代码被设置为零(0)(即，成功)，并且关联响应帧可以包括关联恢复时间信息。
因此，在从AP接收关联恢复时间时，STA在与从AP接收到的关联恢复时间相比相同或较短的时间的间隔处唤醒，并且尝试从AP接收SA查询请求帧。在接收SA查询请求时，STA可以将SA查询响应发送到AP。因此，在STA和AP之间的有效的SA状态能够被保持。
在图12中示出的根据实施例的关联保持方法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13是图示根据本发明的一个实施例的射频(RF)设备的框图。
参考图13，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。收发器12和23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和21分别被连接到收发器13和21，并且可以根据IEEE 802系统实现物理层和/或MAC层。处理器11和21能够被配置为根据本发明的上述实施例执行操作。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和22中并且可以通过处理器11和21被实现。处理器12和22可以被包括在处理器11和21中或者可以被安装在处理器11和21的外部处以通过公知的装置被连接到处理器11和21。
在图13中示出的AP 10的处理器11可以使用收发器13从STA 20接收关联请求帧。另外，处理器11可以使用收发器13将关联响应帧发送到STA 20。在这样的情况下，即使当关联请求被接受时，关于关联恢复时间的信息可以被包含在关联响应帧中。
在图13中示出的STA 20的处理器21可以使用收发器23将关联请求帧发送到AP10。另外，处理器21可以使用收发器23从AP 10接收关联响应帧。在这样的情况下，即使当AP10接受关联请求时，关联恢复时间信息可以被包含在关联响应帧中。因此，STA 20的处理器21可以在与关联恢复时间相比相同或较短的时间的间隔处唤醒，并且可以尝试从AP 10接收SA查询请求帧。在接收SA查询请求时，SA查询响应可以被传输到AP 10。
在图13中示出的AP 10和STA 20的整体配置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 (14)

1.一种在无线LAN(WLAN)系统中通过站(STA)执行关联的方法，所述方法包括：
将来自于所述站(STA)的关联请求帧发送到接入点(AP)；以及
响应于所述关联请求帧，从所述接入点(AP)接收关联响应帧，
其中，如果通过所述接入点(AP)接受所述关联请求，则所述关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息，以及
其中，所述关联恢复时间是用于保持安全关联(SA)状态的持续时间，并且STA基于用于接收安全关联(SA)查询请求帧的关联恢复时间唤醒。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA在与由所述关联恢复时间指示的预定时间相比相同或较短的时间的间隔处唤醒，以及尝试接收所述SA查询请求帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
在从所述AP接收所述SA查询请求帧时，所述STA将所述SA查询响应帧发送到所述AP。
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
通过所述SA查询请求帧的接收或者所述SA查询响应帧的传输，保持所述STA的有效的SA状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：
基于所述关联恢复时间来建立SA查询过程的超时值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述SA查询过程的超时值被设置为dot11AssociationSAQueryMaximumTimeout参数的值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
如果通过所述AP接受所述关联请求，则所述关联响应帧的状态代码被设置为零(0)，
其中，所述状态代码“0”指示“成功”。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
如果通过所述AP拒绝所述关联请求，则所述关联响应帧包括关于所述关联恢复时间的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中：
如果通过所述AP拒绝所述关联请求，则所述关联响应帧的状态代码被设置为30，
其中，所述状态代码“30”指示“关联请求被暂时拒绝；稍后重试”。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA在省电(PS)模式中操作。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述站(STA)在发送所述关联请求帧之前具有与所述接入点(AP)的安全关联(SA)状态。
12.一种在无线LAN(WLAN)系统中通过接入点(AP)支持站(STA)的关联的方法，所述方法包括：
从所述站(STA)接收关联请求帧；以及
响应于所述关联请求帧，将关联响应帧发送到所述站(STA)，
其中，如果通过所述接入点(AP)接受所述关联请求，则所述关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息，以及
其中，所述关联恢复时间是用于保持安全关联(SA)状态的持续时间，并且通知STA基于用于接收安全关联(SA)查询请求帧的关联恢复时间唤醒。
13.一种在无线LAN(WLAN)系统中执行关联的站(STA)装置，所述装置包括：
收发器；以及
处理器；
其中，所述处理器使用所述收发器将关联请求帧发送到接入点(AP)，以及响应于所述关联请求帧从所述接入点(AP)接收关联响应帧，
其中，如果通过所述接入点(AP)接受所述关联请求，则所述关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息，以及
其中，所述关联恢复时间是用于保持安全关联(SA)状态的持续时间，并且STA基于用于接收安全关联(SA)查询请求帧的关联恢复时间唤醒。
14.一种在无线LAN(WLAN)系统中支持站(STA)的关联的接入点(AP)装置，所述装置包括：
收发器；以及
处理器；
其中，所述处理器使用所述收发器从所述站(STA)接收关联请求帧，以及使用所述收发器，响应于所述关联请求帧，将关联响应帧发送到所述站(STA)，
其中，如果通过所述接入点(AP)接受所述关联请求，则所述关联响应帧包括关于关联恢复时间的信息，以及
其中，所述关联恢复时间是用于保持安全关联(SA)状态的持续时间，并且通知STA基于用于接收安全关联(SA)查询请求帧的关联恢复时间唤醒。
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