CN104885549B

CN104885549B - 在无线lan系统中执行回退的方法及其装置

Info

Publication number: CN104885549B
Application number: CN201380069183.6A
Authority: CN
Inventors: 石镛豪
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2018-09-18
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: CN104885549A; KR20150090051A; KR101625068B1; US20160007379A1; JP2016508326A; EP2947946A4; EP2947946B1; EP2947946A1; WO2014112707A1; JP2016220262A; US9913296B2; JP6204558B2; JP6018323B2

Abstract

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使站(STA)在无线LAN系统中执行回退的方法及其装置。在根据本发明的实施例的无线LAN系统中，用于使站(STA)执行回退的方法包括下述步骤：对于具有第一信道宽度的大小的数据单元的传输，在第一主信道处执行第一回退过程；对于具有等于或者大于第二信道宽度的大小的数据单元的传输，在第二主信道处执行第二回退过程；如果作为第一回退过程的结果传输机会(TXOP)被许可，则发送具有第一信道宽度的数据单元；以及如果作为第二回退过程的结果TXOP被许可，则发送具有等于或者大于第二信道宽度的大小的数据单元。

Description

在无线LAN系统中执行回退的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种在无线局域网(WLAN)系统中执行回退的方法和装置。

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。无线通信技术之中的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以及优化数据传输速率。

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通信有时候会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。

发明内容

技术问题

被设计以解决传统问题的本发明的目的是为了提供一种被应用于具有多个主信道的无线局域网(WLAN)系统的新的回退方案。

本领域技术人员将会理解，利用本发明可以实现的目的不局限于已经在上文中特别描述的那些，并且本发明的以上和其它的目的将从以下的详细说明中更加清楚地获得。

技术方案

在本发明的一个方面中，一种用于在无线局域网(WLAN)系统中通过站(STA)执行回退的方法，包括：对于具有等于第一信道宽度的大小的数据单元的传输，在具有第一信道宽度的第一主信道上执行第一回退过程；并且对于具有等于第二信道宽度的大小的数据单元的传输，在具有第二信道宽度的第二主信道上执行第二回退过程；如果作为第一回退过程的结果允许传输机会(TXOP)，则发送具有等于第一信道宽度的大小的数据单元；并且如果作为第二回退过程的结果允许TXOP，则发送具有等于第二信道宽度的大小的数据单元。

在本发明的另一方面中，用于在WLAN系统中执行回退的STA包括：收发器和处理器。处理器被配置成：对于具有等于第一信道宽度的大小的数据单元的传输，在具有第一信道宽度的第一主信道上执行回退过程；对于具有等于第二信道宽度的大小的数据单元的传输，在具有第二信道宽度的第二主信道上执行第二回退过程；如果作为第一回退过程的结果允许TXOP，则通过收发器发送具有等于第一信道宽度的大小的数据单元，并且如果作为第二回退过程的结果允许TXOP，则通过收发器发送具有等于第二信道宽度的大小的数据单元。

根据本发明的实施例，下述可以被共同地应用。

如果作为第一回退过程的结果允许TXOP，则仅具有等于第一信道宽度的大小的数据单元可以被发送。

如果作为第一回退过程的结果允许TXOP，则不可以发送具有大于第一信道宽度的大小的数据单元。

第一信道宽度可以是1MHz。

如果作为第一回退过程的结果允许TXOP，则在第一主信道上可以发送1MHz的数据单元。

如果作为第二回退过程的结果允许TXOP，则根据一个或者多个辅助信道的空闲状态可以发送具有等于或者大于第二信道宽度的大小的数据单元。

第二信道宽度可以是2MHz。

如果作为第二回退过程的结果允许TXOP，则可以在2MHz的第二主信道上发送2MHz的数据单元。

如果作为第二回退过程的结果允许TXOP并且就在TXOP的开始之前的点协调功能(PCF)帧间空间(PIFS)期间2MHz的辅助信道是空闲的，则可以在2MHz的第二主信道和2MHz的辅助信道上发送4MHz的数据单元。

如果作为第二回退过程的结果允许TXOP并且就在TXOP的开始之前的PIFS期间2MHz的辅助信道和4MHz的辅助信道是空闲的，则可以在2MHz的第二主信道、2MHz的辅助信道、以及4MHz的辅助信道上发送8MHz的数据单元。

如果在第一回退过程期间回退定时器值达到0，则作为第一回退过程的结果可以允许TXOP。

如果在第二回退过程期间回退定时器值达到0，则作为第二回退过程的结果可以允许TXOP。

STA可以是子1GHz(S1G)STA。

数据单元可以是物理层会聚协议(PLCP)分组数据单元。

本发明的前述的全面的描述和下面的详细描述是示例性的，并且为了如在随附的权利要求中所描述的本发明的附加描述被给出。

有益效果

根据本发明，能够提供可应用于具有多个主信道的无线局域网(WLAN)系统的有效回退方法和装置。

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体描述的效果，并且从结合附图进行的下面的具体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并且被合并和组成本申请的一部分，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。在附图中：

图1示例性地实处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立过程的流程图。

图6是图示回退过程的概念图。

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图示示例性的子1GHz(S1G)1MHz格式；

图16图示大于或者等于2MHz短格式的示例性S1G；

图17图示大于或者等于2MHz长格式的示例性S1G；

图18图示SIG操作元素的示例性格式；

图19图示在主信道和辅助信道之间的关系；

图20图示STA的示例性回退操作；

图21图示根据本发明的STA的示例性回退操作；

图22图示根据本发明的示例的回退方法；以及

图23是图示根据本发明的实施例的无线装置的框图。

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BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有仅由两个STA组成的最简形式。图1的BSS(BSS1或者BSS2)，是最简形式并且其中省略了其它组件，可以对应于IBSS的典型示例。当STA能够互相直接通信时，上述的配置是可允许的。这种类型的LAN没有被预先调度，并且当LAN是必要时可以被配置。这可以称为自组织网络。

当STA接通或者关闭或者STA进入或者离开BSS区域时，在BSS中STA的成员可以动态地变化。STA可以使用同步过程加入BSS。为了接入BSS基础结构的所有服务，STA应当与BSS相关联。这样的关联可以动态地配置，并且可以包括分布系统服务(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。IEEE802.11LAN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IEEE 802.11网络物理上重叠的情形下，或者在两个或更多个不同的接入和安全策略在相同的位置中是必要的情形下的ESS网络形式。

图4是示出WLAN系统的示例性结构的示意图。在图4中，示出包括DS的基础结构BSS的示例。

在图4的示例中，BSS1和BSS2构成ESS。在WLAN系统中，STA是根据IEEE 802.11的MAC/PHY规则操作的设备。STA包括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一般的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、认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认证。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、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/响应的发送/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第一认证过程，以此这样的方式该认证过程能够与步骤S540的安全设定过程清楚地区分。

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，可以替换为其它信息，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对应的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IEEE802.11n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，假定在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，具有非常长的发送/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具有在一个信标时段期间要从AP接收的数据帧的非常少量的STA的情况的WLAN系统进行深入研究。

如上所述，WLAN技术正在迅速地发展，并且不仅在上面提到的示例性技术，而且诸如直接链路设定，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的其它技术正在深入地发展中。

介质接入机制

在基于IEEE 802.11的WLAN系统中，MAC(介质接入控制)的基本接入机制是具有冲突避免(CSMA/CA)机制的载波监听多址接入。CSMA/CA机制，也称为IEEE 802.11MAC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没有开始其自己的传输，建立用于介质接入的延迟时间(例如，随机回退时段)，并且等待预定时间之后尝试开始帧传输。通过随机回退时段的应用，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是图示回退过程的概念图。

在下文中将会参考图6描述基于随机回退时段的操作。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选择随机回退计数，等待对应于选择的回退计数的时隙时间，并且然后尝试开始数据传输。随机回退计数是伪随机整数，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、…)。

如果随机回退过程开始操作，则STA连续地监测介质，同时响应于决定的回退计数值递减计数回退时隙。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置。

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选择的随机回退计数值执行回退时隙的递减计数。图6的示例示出，STA2选择最低的回退计数值，并且STA1选择最高的回退计数值。即，在STA2完成回退计数之后，在帧传输开始时间STA5的残留回退时间比STA1的残留回退时间短。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，并且重新开始回退计数。即，在残留回退时隙之后，只要残留回退时间被递减计数，则帧传输可以开始操作。因为STA5的残留回退时间比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选择的随机回退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的残留回退时间偶然与STA4选择的随机回退计数值相同的情况。在这样的情况下，可能在STA4和STA5之间出现不可期待的冲突。如果冲突在STA4和STA5之间出现，则STA4和STA5中的每一个没有接收ACK，导致数据传输失败的发生。在这样的情况下，STA4和STA5中的每一个增加CW值到两倍，并且STA4或者STA5可以选择随机回退计数值，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，并且然后在残留回退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，其中的每一个当前使用介质或者具有使用介质权限的AP和/或STA，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STA B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STAB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STA C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STAA实际上位于STA C的传输范围之外，所以从STA A的观点来看，来自STA C的传输可能不与来自STA B的传输冲突，使得STA C没有必要进入待机模式直到STA B停止传输。在这里，STAC被称为STA B的暴露节点。

图8是图示RTS(请求发送)和CTS(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STAB之间的RTS/CTS传输的旁听，使得STA C可以确定没有冲突，尽管其将数据发送给另一个STA(例如，STA D)。即，STA将RTS发送给所有外围STA，并且仅具有要被实际发送的数据的STA A能够发送CTS。STA C仅接收RTS并且不接收STA A的CTS，使得能够识别STA A位于STAC的载波感测范围的外部。

功率管理

如上所述，在STA执行数据发送/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，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发送/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，并且不执行帧发送/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(或者为了接收指示帧的存在的信号，假定判定要被发送到STA的帧的存在)。

图9是图示功率管理(PM)操作的概念图。

参考图9，AP 210在步骤中以预定时段的间隔将信标帧发送给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STA1220。已经接收到帧的STA1 220被重新切换到睡眠状态，并且在睡眠状态下操作。

当AP 210第二次发送信标帧时，获得由另一设备接入介质的忙碌的介质状态，在步骤S212AP 210可以不以精确的信标间隔发送信标帧，并且可以在被延迟的信标帧发送信标帧。在这样的情况下，虽然响应于信标间隔STA1 220被切换到唤醒状态，但是其不接收延迟发送的信标帧，使得在步骤S222中其重新进入睡眠状态。

当AP 210第三次发送信标帧时，相对应的信标帧可以包括通过DTIM表示的TIM元素。然而，因为给出忙碌的介质状态，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STA1 220中接收的帧，并且重新进入睡眠状态，使得STA1220可以在睡眠状态下操作。在AP 210发送信标帧之后，在步骤S232中AP 210将帧发送到相对应的STA。

在步骤S214中AP 210第四次发送信标帧。然而，对于STA1 220来说不能够通过TIM元素的两次接收获取关于与STA1 220相关联的缓存的业务的存在的信息，使得STA1 220可以调整用于接收TIM元素的唤醒间隔。可替选地，倘若用于STA1 220的唤醒间隔值的协调的信令信息被包含在由AP 210发送的信标帧中，则STA1 220的唤醒间隔值可以被调整。在本示例中，已经被切换以每个信标间隔接收TIM元素的STA1 220可以被切换到每三个信标间隔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，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9中所示的省电(PS)模式，TIM元素可以包括指示要发送到STA的帧存在或者不存在的TIM，或者指示广播/多播帧的存在或者不存在的DTIM。可以通过TIM元素的字段设置来实施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。

图11的STA操作，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，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，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GID3中包含的AID，并且通过偏移(N3+1)和长度(N4-N3+1)可以表示在GID 4中包含的AID。

在使用前述的基于组的AID的情况下，根据单独的GID在不同的时间间隔中允许信道接入，能够解决通过与大量的STA相比较的数量不充足的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的GID中的STA的信道接入的特定间隔。为了在上面提及的结构的实现，在第一信标帧中包含仅被用于与GID 1相对应的AID的TIM元素，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)，并且接下来的N2个比特可以表示块ID，接下来的N3个比特可以表示子块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元调节数据字段的长度。

MAC报头可以包括帧控制字段、持续时间/ID字段、地址字段等。帧控制字段可以包括用于帧发送/接收所必需的控制信息。持续时间/ID字段可以被设置为用于发送相应的帧等的时间。对于MAC报头的序列控制、QoS控制和HT控制子字段的详细描述可以参考IEEE802.11-2012规范。

MAC报头的帧控制字段可以包括协议版本、类型、子类型、到DS、来自DS、更多分段、重试、功率管理、更多数据、保护的帧、以及顺序子字段。对于帧控制字段的各个子字段，参考IEEE 802.11-2012规范。

空数据分组(NDP)帧格式意指不包括数据分组的帧格式。即，NDP帧包括常规的PPDU格式的PLCP报头部分(即，STF、LTF、以及SIG字段)，而其不包括剩余部分(即，数据字段)。NDP帧可以被称为短帧格式。

子1GHz(S1G)帧格式

要求长范围、低功率通信以支持诸如M2M、物联网(IoT)、智能网格等等的应用。为此，在1GHz或者更低(子1GHz：S1G)(例如，902至928MHz)的频带中使用1/2/4/8/16MHz的信道带宽的通信协议正在讨论中。

对于S1G PPDU定义了三种类型的格式。它们是在S1G 2MHz或者以上中使用的短格式、在S1G 2MHz或者以上的带宽中使用的长格式、以及在S1G 1MHz的带宽中使用的格式。

图15图示示例性的S1G 1MHz格式。

S1G 1MHz格式可以被用于1MHz PPDU单用户(SU)传输。

像通过IEEE 802.11n定义的未开发字段格式一样，在图15中图示的S1G 1MHz格式包括STF、LTF1、SIG、LTF2-LTFN、以及数据字段。然而，与未开发字段格式相比较，S1G 1MHz格式的前导部分的传输时间重复增加了两倍或者更多倍。

虽然图15的STF字段具有与2MHz或者以上的带宽中的PPDU的STF(2符号长度)相同的周期性，但是STF字段在时间上被重复两次(rep2)并且因此具有4符号长度(例如，160μs)。因此可以应用3-dB功率升高。

图15的LTF1字段被设计为与频域中的2MHz或者以上的带宽中的PPDU的LTF1字段(具有2符号长度)正交并且在时间上被重复两次，从而具有4符号长度。LTF1字段可以包括双保护间隔(DGI)、长训练序列(LTS)、LTS、保护间隔(GI)、LTS、GI、以及LTS。

图15的SIG字段可以被迭代地编码。SIG字段可以被配置成被经历最低的调制和编译方案(MCS)(即，二进制相移键控(BPSK))和重复编译(rep2)，具有1/2的比率，并且具有6符号长度。

在多输入多输出(MIMO)的情况下，可以包括图15的LTF2至LTFN_LTF字段。各个LTF字段可以是一个符号长。

图16图示大于或者等于2MHz短格式的S1G。

大于或者等于2MHz短格式的S1G可以被用于2、4、6、8或者16MHz的PPDU中的SU传输。

图16的STF字段可以具有2符号长度。

图16的LTF1字段可以具有2符号长度，包括DGI、LTS以及LTS。

图16的SIG字段可以在正交PSK(QPSK)、BPSK等等中被调制为MCS。

图16的LTF2至LTFN_LTF字段中的每一个可以具有1符号长度。

图17图示大于或者等于2MHz长格式的示例性的S1G。

等于或者大于2MHz长格式的S1G可以被用于2、4、6、8、16MHz中的MU传输和SU波束形成的传输。大于或者等于2MHz长格式的S1G可以包括在所有的方向中发送的全向部分和被经历波束形成的数据部分。

图17的STF字段可以具有2个符号的长度。

图17的LTF1字段可以具有2个符号的长度，包括DGI、LTS、以及LTS。

图17的SIG-A(SIGNAL-A)可以使用QPSK、BPSK等等作为MCS并且具有2个符号的长度。

图17的D-STF(用于数据的短训练字段)可以具有1个符号的长度。

图17的D-LTF字段，即，D-LTF1至D-LTFN_LTF中的每一个可以具有1个符号的长度。

图17的SIG-B(SIGNAL-B)字段可以具有1个符号的长度。

在支持1MHz的信道带宽和2MHz和以上的信道带宽的BSS中的信道接入机制

本发明提出信道接入机制，特别地在支持1MHz的信道带宽和2MHz或者以上的信道带宽的BSS中的回退机制。

BSS的STA使用主信道执行回退机制。即，STA可以通过在主信道上执行CCA等等确定是否相应的信道(或者介质)是空闲的。主信道被定义为用于BSS的所有成员的公共信道，即，BSS的STA可以被用于发送诸如信标的基本信号。而且，主信道可以被表示为被用于发送数据单元(例如，PPDU)的基本信道。如果STA用于数据传输的信道带宽大于主信道的大小，则在相应的信道内除了主信道之外的信道被称为辅助信道。

虽然传统WLAN系统仅具有用于主信道的一个信道带宽，但是根据STA性能高级WLAN系统可以具有用于主信道的两个不同的信道带宽。本发明在这样的多信道环境下提出回退机制。

例如，传感器型STA可以(仅)支持1MHz或者2MHz以减少实现复杂性。然而，对于IoT型或者M2M型STA要求较高的吞吐量。为了满足较高的吞吐量，STA可以(仅)支持2、4、8、或者16MHz。

在本发明中，支持1MHz或者2MHz的信道带宽的STA被称为低速率(LR)STA并且支持2、4、8或者16MHz的信道带宽的STA被称为高速率(HR)STA。假定LR STA的主信道具有1MHz的信道带宽并且HR STA的主信道具有2MHz的信道带宽。

将会给出在其中取决于根据本发明的STA的性能主信道具有两个信道带宽的多信道环境中的STA的回退机制的详细描述。

AP可以通过信标帧指示用于LR STA的主信道。在本发明中这被称为第一主信道。AP也可以指示用于HR STA的主信道。在本发明中这被称为第二主信道。例如，第一主信道可以对应于具有1MHz的带宽的主信道，并且第二主信道可以对应于具有2MHz的带宽的主信道。

图18图示SIG操作元素的示例性格式。

通过信标帧或者探测响应帧图18的SIG操作元素可以被发送到属于BSS的STA。因此，SIG BSS信道集合可以被建立。

SIG操作元素格式可以包括元素ID字段、长度字段、SIG操作信息字段、基本SIG-MCS以及空间流数目(NSS)集合字段。

在SIG操作元素中，元素ID字段可以被设置为指示信息元素是SIG操作元素的值。

长度字段可以被设置为指示下述字段的长度的值。

SIG操作信息字段可以包括信道宽度字段和主信道编号字段。

例如，信道宽度字段的比特0至比特5(B0至B5)可以被设置为指示1、2、4、8、以及16MHz中的一个的值。信道宽度字段的比特6和7(B6和B7)可以被设置为指示第一主信道的位置的值。例如，00可以指示无第一主信道，01可以指示第二主信道的下侧，10可以指示第二主信道的上侧，并且11可以被保留。

或者信道宽度字段的比特0至比特5(B0至B5)可以被如下地配置。如果S1G BSS允许1MHz PPDU传输，则B0可以被设置为1。如果SIG BSS允许2MHz PPDU传输，则B1可以被设置为1。如果S1G BSS允许4MHz PPDU传输，则B2可以被设置为1。如果S1G BSS允许8MHz PPDU传输，则B3可以被设置为1。如果S1G BSS允许16MHz PPDU传输，则B4可以被设置为1。B5可以指示1MHz主信道的位置(例如，如果B5被设置为0，则这指示2MHz主信道的下侧，并且如果B5被设置为1，则这指示2MHz主信道的上侧)。

第一主信道对应于第二主信道的一部分。即，第一主信道存在于第二主信道上。而且，第一主信道具有比第二主信道小的信道带宽。例如，第二主信道(或者2MHz主信道)可以包括第一主信道(或者1MHz主信道)，并且第一主信道可以位于第二主信道的2MHz带宽的上1MHz侧和下1MHz侧中的一个中。

主信道编号字段可以被设置为指示第二主信道的信道编号的值。

以这样的方式，通过被包括在SIG操作信息字段中的信道带宽字段和主信道编号字段可以指定第二主信道和第一主信道(当存在时)的位置。

SIG操作元素的基本SIG-MCS和NSS集合字段可以包括用于1SS字段的最大SIG-MCS、用于2SS字段的最大SIG-MCS、用于3SS字段的最大SIG-MCS、以及用于4SS字段的最大SIG-MCS。用于N个SS(N＝1、2、3、或者4)的最大SIG-MCS字段可以被设置为指示对于N个SS支持的最高的MCS的索引的值。

参考图18，AP可以使用上述SIG操作元素支持以下三种类型的BSS。

首先，AP可以支持仅包括LR STA的BSS。在这样的情况下，SIG操作元素中的信道宽度的比特B6和B7可以被限于01和10中的一个。即，仅当通过LR STA使用的第一主信道的位置被设置为第二主信道的上侧和下侧中的一个时，第一主信道的位置可以被指定。

第二，AP可以支持仅包括HR STA的BSS。在这样的情况下，在图18中图示的SIG操作元素中的信道宽度字段的比特B6和B7可以被限于00。这意味着对于LR STA第一主信道没有被配置(或者不存在)并且BSS不支持1MHz PPDU传输。

第三，AP可以支持其中LR STA与HA STA共存的BSS。在这样的情况下，在图18中图示的SIG操作元素的信道宽度字段的比特B6和B7可以被设置为00、01或者11。

如上所述，如果在BSS中的主信道的带宽被设置为1MHz和/或2MHz，则在下面将会描述属于BSS的STA的回退操作。

基本上，STA对主信道执行回退操作。然后当回退计数(或者回退定时器值)达到0时，STA可以通过在相对应的时间检查辅助信道的空闲/忙碌状态确定传输带宽。

例如，如果如在仅包括HR STA的BSS中一样没有建立第一主信道，则STA可以调用对第二主信道(或者2MHz主信道)的回退操作。如果在回退时隙期间在第二主信道上信道是空闲的，则每次STA将回退定时器值减1。如果回退定时器值达到0，则STA可以确定辅助信道是否是空闲的。即，在回退定时器值达到0之后，STA可以对2MHz辅助信道、4MHz辅助信道、或者8MHz辅助信道执行CCA。STA可以根据辅助信道的CCA结果通过包括空闲的辅助信道发送PPDU(例如，2、4、8、或者16MHz PPDU)。

例如，如果如在仅包括LR STA的BSS中一样建立第一主信道，则STA可以调用对第一主信道(或者1MHz主信道)的回退操作。如果在回退时隙期间信道在第一主信道上是空闲的，则STA每次将回退定时器值减1。如果回退定时器值达到0，则STA可以确定辅助信道是否是空闲的。即，在回退定时器值达到0之后，STA可以对1MHz辅助信道、2MHz辅助信道、4MHz辅助信道或者8MHz辅助信道执行CCA。STA可以根据辅助信道的CCA结果通过包括空闲的辅助信道发送PPDU(例如，1、2、4、8、或者16MHz PPDU)。

现在将会给出辅助信道的详细描述。

AP可以通过信标帧等等指示要被用于LR STA的辅助信道。在本发明中，此辅助信道将会被称为第一辅助信道。而且，AP可以指示要被用于HR STA的辅助信道。在本发明中，此辅助信道将会被称为第二辅助信道。

第一辅助信道对应于第二主信道的一部分。多个第二辅助信道可以存在并且可以具有不同的信道带宽。

图19图示在主信道和辅助信道之间的关系。

第一主信道和第一辅助信道中的每一个对应于第二主信道的一部分。可以建立一个或者多个辅助信道。如果建立多个第二辅助信道，则第二辅助信道可以具有不同的信道带宽(例如，信道带宽1和信道带宽2)。

如果第一主信道和第一辅助信道被结合到第二主信道，则AP可以仅指示第一主信道、第二主信道、以及第二辅助信道的数目而没有第一辅助信道的数目。

下面将会描述如在图19中所图示的在主信道和辅助信道被建立的情况下的示例性回退操作。

LR STA可以对第一主信道执行信道接入。例如，LR STA可以确定在第一主信道上的信道的空闲/忙碌状态并且根据确定执行回退机制。如果第一主信道在回退时隙期间是空闲的，则STA将回退定时器值减1，并且否则，STA冻结回退定时器(即，STA保持先前的回退计数而不减少)。

HR STA可以对第二主信道执行信道接入。例如，HR STA可以确定在第二主信道上的信道的空闲/忙碌状态，并且根据确定执行回退机制。如果在回退时隙期间第二主信道是空闲的，则STA将回退定时器值减1，并且否则，STA冻结回退定时器(即，STA保持先前的回退计数而不减少)。

如果STA对第二主信道执行信道感测，并且感测属于第二主信道的第一主信道或者第一辅助信道的其它STA的使用，则STA应确定第二主信道本身是忙碌的。

图20图示STA的示例性的回退操作。

图20(a)图示LR STA的回退操作并且图20(b)图示HR STA的回退操作。在图20(a)和图20(b)的示例中，假定LR STA和HR STA在相同的时间点开始回退，并且分别选择7和5作为回退定时器值。

参考图20(a)，LR STA仅对第一主信道执行信道感测，并且根据信道感测的结果通过执行回退操作将回退定时器值从7顺序地减少到6、5、4、3、2以及1。虽然由于另一BSS的通信导致第一辅助信道是忙碌的，但是LR STA对第一主信道执行信道感测并且因此回退定时器值达到0，不论第一辅助信道的使用如何。因此，允许STA开始传输机会(TXOP)并且可以发送数据帧。然而，因为在当回退定时器值达到0时的时刻第一辅助信道是忙碌的，所以LRSTA不可以使用第一辅助信道用于数据帧传输。而是，LR STA可以仅在第一主信道上发送数据帧(即，使用1MHz的信道带宽的PPDU)。然后LR STA可以从AP接收ACK帧。

LR STA可以再次执行回退操作以发送附加的数据。如果LR STA已经选择5作为随机回退定时器值，则在第一主信道上信道是空闲的同时LR STA将回退定时器值从5顺序地减少到4和3。此时，第一主信道由于来自于HR STA的数据帧传输变成忙碌的。因此，LR STA冻结回退定时器的倒计数。在HR STA完成数据帧传输和ACK帧接收之后，LR STA恢复回退操作同时第一主信道是空闲的并且将回退定时器值减少到2、1，并且然后0。如果回退定时器值是0，则STA可以发送数据帧，确定允许STA开始TXOP。因为在当回退定时器值达到0时的时刻第一辅助信道是空闲的，所以LR STA可以使用第一主信道和第二辅助信道两者发送数据帧(即，使用2MHz的信道带宽的PPDU帧)。

参考图20(b)，HR STA对第二主信道执行信道感测并且根据信道感测的结果通过回退操作将回退定时器值从5减到4。如果通过另一LR STA使用第二主信道的一部分(即，与第一辅助信道相对应的部分)并且因此这时信道是忙碌的，则HR STA冻结回退定时器的倒计数。如果虽然第二主信道的部分(即，与第一辅助信道相对应的部分)变得空闲的，但是第二主信道的另一部分(与第一主信道相对应的部分)是忙碌的，则HR STA确定第二主信道是忙碌的。因此，如果第二主信道的任何部分都不是忙碌的(即，整个第二主信道是空闲的)，则HR STA恢复回退定时器的倒计数并且因此将回退定时器值顺序地减少到3、2以及1。如果回退定时器值达到0，则HR STA可以发送数据帧，确定允许HR STA开始TXOP。因为第二辅助信道是空闲的，所以HR STA可以使用第二主信道和第二辅助信道发送数据帧(即，4MHzPPDU帧)。

从图20的示例中注意的是，LR STA具有比HR STA更高的概率得到TXOP。即，虽然LRSTA和HR STA使用第一主信道和第二主信道分别执行回退操作，因为整个第二主信道是空闲的概率低于第一主信道是空闲的概率，所以HR STA具有比LR STA更少机会执行回退倒计数。因此，HR STA具有比LR STA更低概率得到TXOP。即，在LR STA和HR STA之间的信道接入的公平被削弱。

为了解决此问题，可以考虑LR STA和HR STA两者仅在第一主信道上执行回退操作。例如，可以调节LR STA和HR STA两者仅支持第一主信道的接收性能并且仅在第一主信道上执行回退机制。

例如，在支持1、2、4、8以及16MHz的信道带宽的BSS中，LR STA和HR STA两者共同地支持1MHz传输的接收性能并且共同地执行在1MHz信道上的回退机制。如果STA仅在1MHz信道上执行信道感测，并且因此执行回退操作，则在回退定时器达到0之后，STA(不论LR STA或者HR STA如何)可以发送数据，确定允许开始TXOP。不论在回退倒计数期间辅助信道是否是空闲/忙碌的，在STA的回退定时器值达到0之后，根据辅助信道的空闲/忙碌状态可以确定1、2、4、8、或者16MHz PPDU帧的传输。而且，根据STA的传输性能，在回退定时器值达到0之后要发送的数据帧的带宽可能被限制。

即，LR STA和HR STA两者使用第一主信道执行回退机制，并且根据回退定时器值达到0的STA的传输性能和第一辅助信道和第二辅助信道的空闲/忙碌状态确定数据传输的传输带宽。

然而，尽管对其而言仅在第一主信道上的数据传输不被支持(即，不支持1MHz主信道)的HR STA(即，HR STA应使用至少第二主信道(即，2MHz主信道)用于数据传输)被允许开始TXOP(或者尽管回退定时器值达到0)，但是如果所有的辅助信道是忙碌的并且仅第一主信道是空闲的则HR STA不可以发送数据。

在这样的情况下，HR STA可以再次执行回退操作。不同于通过冲突触发的新的回退操作，可以再次执行回退操作，保持竞争窗口在先前的值而不翻倍竞争窗口，并且使用未改变的重传计数。

然而，尽管此方案可以提供在LR STA和HR STA之间的信道接入公平，但是HR STA可能不执行信道接入，不论成功的回退倒计数如何，这是低效的。

同时，通过允许LR STA和HR STA两者仅支持第二主信道的接收性能并且限制LRSTA和HR STA对第二主信道的回退机制可以克服在如在图20中所图示的LR STA和HR STA之间的信道接入中的不公平问题。

在支持1、2、4、8以及16MHz的信道带宽的BSS中，例如，LR STA和HR STA两者共同地支持2MHz传输的接收性能，并且在2MHz信道上共同地执行回退机制。如果STA仅在2MHz信道上执行信道感测并且因此执行回退操作，则允许STA开始TXOP(或者回退定时器值达到0)，STA(不论LR STA或者HR STA如何)可以发送数据。如果回退定时器值达到0，则STA可以根据第一主信道、第一辅助信道、以及第二主信道的空闲/忙碌状态发送1或者2MHz PPDU帧。不论在回退倒计数期间第二主信道是否是空闲/忙碌的，在回退定时器值达到0之后根据第二辅助信道的空闲/忙碌状态可以确定4、6、8或者16MHz PPDU帧的传输。而且，根据STA的传输性能可以限制在回退定时器值达到0之后要发送的数据帧的带宽。

即，LR STA和HR STA两者使用第二主信道执行回退机制并且根据被允许开始TXOP(或者其回退定时器值达到0)的STA的传输性能和第一主信道、第一辅助信道、以及第二辅助信道的空闲/忙碌状态确定数据传输的传输带宽。

此方案可以提供LR STA和HR STA之间的信道接入公平性。然而，如果第一主信道是空闲的并且第一辅助信道是忙碌的，则甚至意图发送1MHz PPDU帧的LR STA没有继续回退倒计数，因为第二主信道是忙碌的。因此，因为空闲的第一主信道没有被利用，所以从整个系统的角度来看减少带宽的效率。

为了解决前述的问题，本发明提出，如果LR STA使用第一主信道执行回退操作，并且作为回退操作的结果被允许开始TXOP(或者在回退定时器值达到0之后)，尽管第二辅助信道是空闲的，也不允许LR STA使用第二辅助信道而是仅在第一主信道上发送数据。

换言之，在第一主信道和第一辅助信道被结合到第二主信道的情况下，如果在第一主信道上执行回退操作，并且结果，允许开始TXOP(或者在回退定时器值达到0之后)，禁止在第二主信道上的数据传输，然而允许在第一主信道上的数据传输。与HR STA在第二主信道上执行回退操作以在第二主信道上发送数据的情况相比较，这可以是为了克服在LRSTA和HR STA之间的公平性问题采取的最小措施。

根据此方案，如果LR STA使用第一主信道和第一辅助信道(即，在第二主信道上)想要发送数据，则可以理解LR STA应从开始在第二主信道上而不是在第一主信道上执行回退操作。

图21图示根据本发明的STA的示例性的回退操作。

如在图21的示例中所图示，如果LR STA意图使用第一主信道和第一辅助信道两者发送数据(或者具有2MHz或者以上的信道带宽的PPDU)，LR STA可以每次将回退定时器值减1，即使当第一主信道和第二辅助信道两者是空闲的时候。

如果STA具有LR STA和HR STA两者的性能(例如，STA支持在1、2、4、8以及16MHz的信道带宽中任意一个中的传输)，尽管通过对1MHz信道执行回退操作(或者尽管回退定时器值达到0)允许STA开始TXOP，但STA不可以在2、4、8、或者16MHz信道上发送数据。即，在STA在第一主信道上执行回退机制之后，禁止STA在第二主信道和第二辅助信道上发送数据。

总之，如果STA在第一主信道上执行回退操作，则定义了用于仅在第一主信道上发送数据(或者使用1MHz的信道带宽的PPDU)的操作。如果STA已经在第一主信道和第一辅助信道(即，第二辅助信道)上执行回退操作，则当允许开始TXOP时(或者在回退定时器值达到0之后)，STA可以根据第二辅助信道的信道状态仅在第二主信道上发送数据帧(或者使用2MHz的信道带宽的PPDU帧)，或者使用第二主信道和第二辅助信道两者发送数据帧(或者使用4MHz的信道带宽的PPDU帧)。

虽然在图20和图21的示例中示出STA发送具有高达4MHz带宽的数据单元(或者PPDU)，但是本发明不限于此。如在图19中所图示的，本发明的原理可以被应用于具有高达8MHz或者以上的带宽的PPDU的传输。例如，如果通过在第一主信道(或者1MHz主信道)上执行第一回退过程允许STA开始TXOP，则仅1-MHz PPDU传输被允许(即，没有执行具有2MHz或者以上的PPDU的传输)。如果通过在第二主信道(或者2MHz主信道)上执行第二回退过程允许STA开始TXOP，则就在TXOP之前的点协调功能(PCF)帧间空间(PIFS)期间，根据辅助信道(具有2、4、以及8MHz)的空闲状态，STA可以发送2MHz PPDU(仅当2-MHz第二主信道是空闲的时)、4MHz PPDU(仅当2-MHz第二主信道和2-MHz第二辅助信道是空闲的时)、8MHz PPDU(当2-MHz第二主信道、2-MHz第二辅助信道、以及4-MHz第二辅助信道是空闲的时候)、16MHzPPDU(当2-MHz第二主信道、2-MHz第二辅助信道、4-MHz第二辅助信道、以及8-MHz第二辅助信道是空闲的时候)。

CCA阈值

当STA在第一主信道和第二主信道上执行回退操作时，根据本发明中的CCA阈值(或者CCA功率阈值)主要地确定用于确定是否信道是空闲或者忙碌的CCA操作。例如，如果从信道检测到的接收信号强度等于或者大于CCA阈值，则信道可以被确定为是忙碌的。当更高的CCA阈值被设置时，其它的信号被较少地保护(即，与通过其它的装置发送的信号的冲突的概率较高)，然而当较低的CCA阈值被设置时，其它的信号被更多的保护(即，与通过其它的装置发送的信号的冲突的概率较低)。

同时，LR STA和HR STA可以具有不同的使用场景。LR STA想要以低功率服务长距离，然而与功率消耗相比，HR STA寻求实现更高的吞吐量。因为LR STA和HR STA用作冲突用途，所以根据使用环境是用于通过LR STA和HR STA确定信道(或者介质)是否是空闲或者忙碌的准则的CCA阈值需要是不同的。

在此背景下，本发明提出应定义两个或者更多个CCA阈值。例如，LR CCA阈值和HRCCA阈值可以被单独地定义并且HR CCA阈值可以被设置为比LR CCA阈值高。例如，如果小于HR CCA阈值并且大于LR CCA阈值的信号被检测，则使用HR CCA的STA确定信道不是忙碌的(即，空闲的)，不管信号的检测如何，然而使用LR CCA阈值的STA确定当检测到信号时信道是忙碌的。与使用LR CCA阈值的STA相比较，使用HR CCA阈值的STA可能很少地保护来自于其他装置的信号。因此，与使用LR CCA阈值的STA相比较使用HR CCA阈值的STA将缩小服务范围。

假定在本发明中STA基本上使用HR CCA阈值(作为默认值)。如果由于干扰信号导致没有适当地服务STA，则STA可以将请求HR CCA禁止的管理帧发送给AP。在接收请求HRCCA禁止的管理帧之后，AP可以将命令HR CCA禁止的管理帧广播给S1G BSS的所有的STA。在接收命令HR CCA禁止的管理帧时，STA从HR CCA阈值切换到LR CCA阈值。

如果不同的BSS的BSA被部分地或者整体地重叠并且在相同的信道上操作，则这些BSS被称为OBSS。如果STA在具有OBSS的环境下从相邻的BSS的AP中接收命令HR CCA禁止的管理帧，则STA将其CCA阈值变成LR CCA阈值。虽然STA可以使用被改变的LR CCA阈值，但LRCCA阈值没有被连续地应用。如果已经发送HR CCA禁止管理帧的相邻BSS的AP不再服务，则不需要使用LR CCA阈值。

因此，已经接收到命令HR CCA禁止的管理帧的STA可以从HR CCA阈值变成LR CCA阈值，并且在预定的时间内应用LR CCA阈值(例如，HR CCA禁止超时)。在HR CCA禁止超时之后，STA返回到HR CCA阈值。因此，如果LR CCA阈值被连续地使用，则命令HR CCA禁止的管理帧应以小于HR CCA禁止超时的间隔被连续地发送。

请求HR CCA禁止的管理帧可以包括指示在其期间HR CCA禁止被应用的时间段(例如，HR CCA禁止开始时间、HR CCA禁止超时等等)的信息。即，如果由于干扰信号而没有适当地服务STA，则关于限定时间段的HR CCA禁止开始时间和HR CCA禁止超时的信息可以被包括在请求HR CCA禁止的管理帧中，以便于在干扰信号的时段期间请求HR CCA禁止。

即使当AP发送命令HR CCA禁止的管理帧时，指示诸如HR CCA禁止开始时间和HRCCA禁止超时的时段的信息可以被包括在命令HR CCA禁止的管理帧中，使得AP在特定的时间段内命令HR CCA禁止。

一旦接收包括HR CCA禁止开始时间和HR CCA禁止超时的HR CCA禁止管理帧，STA可以仅在通过HR CCA禁止开始时间和HR CCA禁止超时定义的时段内从HR CCA阈值变成LRCCA阈值。STA可以在未被指定的时段期间连续地使用HR CCA阈值。

如果已经接收到与HR CCA禁止有关的管理帧的AP或者STA移动到其它的信道，则HR CCA禁止没有被应用于信道。这意指每个信道执行用于HR CCA禁止的信令。如果已经接收到HR CCA禁止管理帧的AP执行信道切换，则当已经接收到HR CCA禁止管理帧的STA在其它的信道上扫描时，使用HR CCA阈值能够执行信道接入，而忽略用于HR CCA禁止的先前的信令。

图22图示根据本发明的示例性的回退方法。

在步骤S2210中，为了发送具有等于第一信道宽度(例如，1MHz)的数据单元(例如，1MHz PPDU)，STA可以在具有第一信道宽度的第一主信道上执行第一回退过程。

另一方面，为了发送具有等于或者大于第二信道宽度的大小(例如，2MHz或者以上)的数据单元(例如，2、4、8、或者16MHz PPDU)，STA可以在步骤S210中在具有第二信道宽度的第二主信道上执行第二回退过程。

如果作为步骤S2210的结果对于STA允许TXOP，则STA可以在步骤S2230中发送具有第一信道宽度的数据单元(例如，1MHz PPDU)。如果作为步骤S2210的结果对于STA允许TXOP，则STA被允许仅发送具有第一信道宽度的数据单元(例如，1MHz PPDU)，而不是具有大于第一信道宽度的信道宽度的数据单元(例如，2MHz PPDU)。

如果作为步骤S2210的结果对于STA允许TXOP，则允许STA发送具有第二信道宽度(例如，2MHz)或者以上的数据单元(例如，2、4、8、或者16MHz PPDU)。例如，如果就在TXOP开始之前的PIFS期间2-MHz第二辅助信道、4-MHz第二辅助信道、以及8-MHz第二辅助信道是空闲的，则STA可以发送16MHz PPDU。如果就在TXOP开始之前的PIFS期间2-MHz第二辅助信道是空闲的，则STA可以发送8MHz PPDU。如果就在TXOP开始之前的PIFS期间2-MHz第二辅助信道是空闲的，则STA可以发送4个2MHz PPDU。在任何其它的情况下，可以发送2MHz PPDU。

虽然为了描述简单在图22中图示的示例性方法被表示为一系列的步骤，但是这没有限制步骤的顺序。当需要时，相同的步骤可以同时或者以不同的顺序执行。此外，不需要在图22中图示的所有步骤实现本发明的所提出的方法。

通过独立地或者以两个或者更多个的组合实现本发明的前述各种实施例可以执行在图22中图示的本发明的方法。

图23是根据本发明的实施例的无线设备的框图。

STA1 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/接收无线信号，例如，实现IEEE 802系统的物理层。处理器11被连接到收发器13，并且实现IEEE802系统的物理层和/或MAC层。处理器11可以被配置为根据本发明的前述各种实施例执行操作。此外，用于根据本发明的各种实施例执行操作的模块可以被存储在存储器12中并且通过处理器11执行。存储器12可以被包括在处理器11的内部或者外部并且通过已知的装置被连接到处理器11。

在图23中，STA 10可以被配置成在其中建立两个或者多个主信道的环境下执行回退。为了发送具有等于第一信道宽度的大小(例如，1MHz)的数据单元(例如，1-MHz PPDU)，处理器11可以被配置成在第一主信道上执行第一回退过程。为了将具有等于或者大于第二信道宽度的大小(例如，2MHz)的数据单元(例如，2、4、8、或者16-MHz PPDU)，处理器11可以被配置成在第二主信道上执行第二回退过程。如果作为第一回退过程的结果允许TXOP，则处理器11可以被配置成通过收发器13发送具有第一信道宽度的数据单元。如果作为第二回退过程的结果允许TXOP，则处理器11可以被配置成通过收发器13发送具有第二信道宽度或者更大的数据单元。

上述设备的具体配置可以被实现为使得本发明的前述各种实施例可以被独立地应用，或者它们中的两个或者更多个实施例可以被同时应用。为了避免重复，在此不提供相同的描述。

通过各种手段，例如，硬件、固件、软件、或者其组合能够实现本发明的实施例。

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已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优选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。虽然已经参考优选实施例描述了本发明，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

虽然已经在IEEE 802.11系统的背景下描述了本发明的各种实施例，但是本发明也可应用于各种移动通信系统。

Claims

1.一种用于在无线局域网WLAN系统中通过站STA执行回退的方法，所述方法包括：

根据将要传输的数据单元的大小，在具有第一信道宽度的第一主信道上执行第一回退过程，或者在具有第二信道宽度的第二主信道上执行第二回退过程；

其中，所述第二信道宽度大于所述第一信道宽度，且所述第一主信道被包括在所述第二主信道中，

其中，当将要传输的数据单元的大小等于所述第一信道宽度时，所述方法包括：

在所述第一主信道上执行第一回退过程，以及

当作为所述第一回退过程的结果传输机会(TXOP)被允许时，发送所述数据单元；以及

其中，当将要传输的数据单元的大小等于或大于所述第二信道宽度时，所述方法包括：

在所述第二主信道上执行第二回退过程，以及

当作为所述第二回退过程的结果TXOP被允许时，发送所述数据单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道宽度是1MHz。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，当作为所述第一回退过程的结果所述TXOP被允许时，在所述第一主信道上发送1MHz的所述数据单元。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述第二信道宽度是2MHz，以及

其中，当作为所述第二回退过程的结果所述TXOP被允许时，在所述第二主信道上发送2MHz的数据单元。

5.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述第二信道宽度是2MHz，以及

其中，当作为所述第二回退过程的结果所述TXOP被允许，并且就在所述TXOP的开始之前的点协调功能PCF帧间空间PIFS期间2MHz的辅助信道是空闲的时，在所述第二主信道和2MHz的辅助信道上发送4MHz的数据单元。

6.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述第二信道宽度是2MHz，以及

其中，当作为所述第二回退过程的结果所述TXOP被允许，并且就在所述TXOP的开始之前的PIFS期间2MHz的辅助信道和4MHz的辅助信道两者都是空闲的时，在2MHz的所述第二主信道、2MHz的所述辅助信道、以及4MHz的所述辅助信道上发送8MHz的数据单元。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述第一回退过程期间回退定时器值达到0时，作为所述第一回退过程的结果所述TXOP被允许。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述第二回退过程期间回退定时器值达到0时，作为所述第二回退过程的结果所述TXOP被允许。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA是子1GHz，S1G，STA。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据单元是物理层会聚协议PLCP分组数据单元。

11.一种用于在无线局域网络WLAN系统中执行回退的站STA，所述STA包括：

收发器；和

处理器，

其中，所述处理器被配置成：

其中，当将要传输的数据单元的大小等于所述第一信道宽度时，

所述处理器配置为：在所述第一主信道上执行第一回退过程，以及

当作为所述第一回退过程的结果传输机会TXOP被允许时，所述处理器配置为控制所述收发器发送所述数据单元；并且

其中，当将要传输的数据单元的大小等于或大于所述第二信道宽度时，

所述处理器配置为：在所述第二主信道上执行第二回退过程，以及

当作为所述第二回退过程的结果所述TXOP被允许时，所述处理器配置为控制所述收发器发送所述数据单元。