CN104919723A - 在无线通信系统中发送/接收与关联标识符相关的信息的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施例涉及一种用于在无线通信系统中发送/接收与关联标识(AID)相关的信息的方法，该发送/接收方法包括下述步骤：具有对第一STA的直接链路的第二STA从第一STA接收与更新的AID有关的通告帧；和响应于通告帧，第二STA发送ACK帧，其中通告帧包括一个或者多个AID-MAC地址对，并且第二STA更新与第一和多个AID-MAC地址对相对应的STA的AID。

Description

在无线通信系统中发送/接收与关联标识符相关的信息的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地，涉及一种用于在无线局域网(WLAN)系统中发送/接收与关联标识符(AID)相关的信息的方法和装置。
背景技术
随着信息通信技术的最新发展，已经开发了各种无线通信技术。在这样的技术之中，WLAN是一种基于射频技术允许使用诸如个人数字助理(PDA)、膝上计算机以及便携式多媒体播放器(PMP)的移动终端在家里、公司中或者在特定服务提供区域中无线互联网接入的技术。
为了克服已经作为WLAN的弱点而指出的有限的通信速度，近来已经引入在扩展无线网络的覆盖区域时能够提高网络的速度和可靠性的系统的技术标准。例如，IEEE 802.11n支持具有540Mbps的最大数据处理速度的高吞吐量(HT)。此外，已经引入多输入和多输出(MIMO)技术，对于发送器和接收器这两者其采用多个天线，以便将传输误差最小化，并且优化数据速率。
发明内容
技术问题
被设计以解决问题的本发明的目的在于当AID改变时处理直接的链路。
本发明的目的不局限于前面提到的目的，并且在审查以下的描述时，上面没有提及的本发明的其他目的对于本领域技术人员将变得显而易见。
技术方案
在本发明的第一方面中，在此提供一种用于在无线通信系统中发送和接收与关联标识(AID)有关的信息，该方法包括：通过具有到第一STA的直接链路的第二站(STA)从第一STA接收与更新的AID相关的通告帧；和，响应于通告帧，通过第二STA发送肯定应答(ACK)帧，其中通告帧包含一个或者多个AID-MAC地址对，其中第二STA更新与一个或者多个AID-MAC地址对相对应的STA的AID。
本发明的第一方面可以包括下述详情。
通告帧可以包含AID通告元素，其中AID通告元素可以包含一个或者多个AID-MAC地址对。
一个或者多个AID-MAC地址对的MAC地址可以是被更新的STA的MAC地址，并且一个或者多个AID-MAC地址对的AID可以是与MAC地址相对应的STA的AID。
直接链路可以是隧道的直接链路设立(TDLS)或者直接链路设立(DLS)中的一个。
更新的AID可以是通过接入点(AP)被指配给第一STA的新的AID。
通过AID切换响应帧可以将新的AID从AP递送给第一STA。
当更新的AID属于不同于第二STA的AID的组时，通告帧可以包含请求第二STA的AID的变化的信息。
在本发明的第二方面中，在此提供一种用于在无线通信系统中发送和接收与关联识别(AID)相关的信息的方法，该方法包括：通过第一站(STA)，将与更新的AID有关的通告帧发送到具有对第一STA的直接链路的第二STA；和响应于通告帧，通过第一STA从第二STA接收肯定应答(ACK)帧，其中通告帧包含一个或者多个AID-MAC地址对，其中一个或者多个AID-MAC地址对被用于通过第二STA更新与一个或者多个AID-MAC地址相对应的STA的AID。
本发明的第二方面可以包括下述详情。
通告帧包含AID通告元素，其中AID通告元素可以包括一个或者多个AID-MAC地址对。
一个或者多个AID-MAC地址对的MAC地址可以是更新的STA的MAC地址，并且一个或者多个AID-MAC地址对的AID可以是与MAC地址相对应的STA的AID。
根据权利要求8所述的方法，其中直接链路可以是隧道的直接链路设立(TDLS)或者直接链路设立(DLS)中的一个。
更新的AID可以是通过接入点(AP)被指配给第一STA的新的AID。
该方法可以进一步包括从AP接收包含新的AID的AID切换响应帧。
AID切换响应帧可以是对通过第一STA发送到AP的AID切换请求帧的响应。
有益效果
根据本发明的实施例，即使STA的AID改变，也可以平滑地保持直接的链路。另外，可以减少对于与直接链路有关的在STA之间的AID更新所需要的处理时间。
从本发明可获得的效果不限于已在上文特别描述的效果，并且从结合附图的下面的具体描述将更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
附图旨在提供对本发明进一步的理解，其图示本发明的各种实施例，并且与本说明书中的描述一起用于解释本发明的技术特征。
图1是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的示例性结构的示意图。
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。
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。
图4是示出WLAN系统的示例性结构的示意图。
图5是图示本发明可适用的IEEE 802.11系统的数据链路层和物理层的架构的图。
图6是图示本发明可适用的WLAN系统的正常链路设立过程的图。
图7图示动作字段的格式。
图8图示TDLS帧的配置。
图9图示TDLS直接链路设立过程。
图10示例性地示出本发明可适用的IEEE 802.11系统的MAC帧格式。
图11示例性示出在图10的MAC帧中的HT控制字段的HT格式。
图12示例性示出在图10的MAC帧中的HT控制字段的VHT格式。
图13图示本发明可适用的IEEE 802.11系统的PPDU帧格式。
图14示例性示出本发明可适应的IEEE 802.11ac系统的VHTPPDU帧格式。
图15图示本发明可适用的用于IEEE 802.11系统的单用户(SU)开环分组的典型的帧格式。
图16图示本发明可适用的用于IEEE 802.11系统的具有1MHz的带宽的前导格式。
图17图示在本发明可适用的WLAN系统的回退过程。
图18图示隐藏节点和暴露节点。
图19图示RTS和CTS。
图20图示功率管理操作。
图21至图23详细地图示具有接收到的TIM的站(STA)的操作。
图24图示基于组的AID。
图25图示集中于信令的相同组中的STA的AID的变化。
图26图示用于改变相同组中的STA的AID的相同组中的AID指配帧的结构。
图27图示将属于特定组的STA的AID变成另一组的AID，专注于信令。
图28图示当对其设立对另一STA的直接链路的STA的AID改变时可能出现的问题。
图29至图43图示本发明的第一实施例及其变化。
图44图示根据第一实施例的处理时间。
图45至图47图示本发明的第二实施例及其变化。
图48图示根据本发明的实施例的装置的配置。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中图示。该详细说明将在下面参考附图给出，其意欲解释本发明的示例性实施例，而不是仅呈现能够根据本发明实现的实施例。以下的详细说明包括特定的细节以便提供本发明的全面理解。然而，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细节来实践。
在一些情况下，公知的结构和设备被省略，以免使本发明的概念难以理解，并且结构和设备的重要功能可以主要以框图的形式图示。
为了更好地理解本发明在下面的描述中采用特定的术语。这样的特定的术语可以在本发明的技术范围或者精神内采用其它的形式。
本发明的示例性实施例由对于作为无线接入系统的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系统中的至少一个公开的标准文献支持。即，在本发明的实施例中没有描述来清楚展现本发明的技术精神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前面提到的文献中的至少一个来支持。
本发明的以下的实施例例如能够适用于诸如CDMA(码分多址)、FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、OFDMA(正交频分多址)以及SC-FDMA(单载波频分多址)的各种无线接入技术。CDMA可以通过诸如UTRA(通用陆上无线电接入)或者CDMA2000的无线电技术来实现。TDMA可以通过诸如GSM(全球移动通信系统)/GPRS(通用分组无线电服务)/EDGE(用于GSM演进的增强数据速率)的无线电技术来实现。OFDMA可以通过诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和E-UTRA(演进的UTRA)的无线电技术来实现。UTRAN是UMTS(通用移动通信系统)的一部分。3GPP(第三代合作伙伴项目)LTE(长期演进)，是使用E-UTRAN的E-MTS(演进的UMTS)的一部分，在下行链路中采用OFDMA并且在上行链路中采用SC-FDMA。LTE-A(高级LTE)是3GPP LTE的演进版本。
为了清楚，以下的描述主要地集中于IEEE 802.11系统，但是本发明的技术特征不受限于此。
WLAN系统的结构
图1是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的示例性结构的示意图。
IEEE 802.11系统的结构可以包括多个组件。对于较高层支持透明STA移动性的WLAN可以通过组件的相互操作被提供。基本服务集(BSS)可以对应于在IEEE 802.11 LAN中的基本构造块。在图1中，存在两个BSS(BSS1和BSS2)，并且两个STA被包括在BSS中(即，STA1和STA2被包括在BSS1中，并且STA3和STA4包括在BSS2中)。在图1中指示BSS的椭圆形可以被理解为其中包括在相对应的BSS中的STA保持通信的覆盖区域。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不能直接与在相对应的BSA内的其他STA通信。
在IEEE 802.11 LAN中，最基本型的BSS是独立的BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有仅由两个STA组成的最小形式。图1的BSS(BSS1或者BSS2)可以对应于IBSS的典型示例，其是最简单的形式并且没有包括除了STA的其它组件。当STA能够互相直接通信时，这样的配置是可能的。这种类型的LAN可以在必要时被配置，而不是被预先调度，并且也被称为自组织网络。
当STA变成接通或者切断状态或者STA进入或离开BSS的区域时可以动态地改变BSS中的STA的成员资格。为了变成BSS的成员，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将与BSS相关联。这样的关联可以动态地配置，并且可以包括分布式系统服务(DSS)的使用。
图2是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的另一个示例性结构的示意图。在图2中，诸如分布式系统(DS)、分布式系统媒质(DSM)和接入点(AP)的组件被增加到图1的结构。
在LAN中直接的STA到STA距离可能会受物理层(PHY)性能的限制。在一些情况中，这样的距离的限制对于通信可能是足够的。然而，在其他情况下，经长距离在STA之间的通信会是必要的。DS可以被配置为支持扩展的覆盖。
DS指的是BSS相互连接的结构。具体地，BSS可以被配置为由多个BSS组成的扩展形式的网络的组件，替代如在图中所示的独立的配置。
DS是一个逻辑概念，并且可以由DSM的特征指定。与此相关，无线媒质(WM)和DSM在IEEE 802.11中逻辑上相互区分。各个逻辑媒质用于不同的目的，并且由不同的组件使用。在IEEE 802.11的定义中，这样的媒质不局限于相同的或者不同的媒质。能够解释多个媒质逻辑上是不同的IEEE 802.11 LAN架构(DS架构或者其他网络架构)的灵活性。即，IEEE 802.11 LAN架构能够以不同方式实现，并且可以由每个实施例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为操纵到目的地的地址所需要的逻辑服务来持移动设备。
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。数据能够通过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，所有AP是可寻址的实体。由AP用于在WM上通信使用的地址没有必要与由AP用于在DSM上通信使用的地址相同。
从与AP相关联的STA中的一个发送到AP的STA地址的数据可以始终由不受控制的端口接收，并且可以由IEEE 802.1X端口接入实体处理。如果受控制的端口被验证，则传输数据(或者帧)可以被发送到DS。
图3是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的又一个示例性结构的示意图。除了图2的结构之外，图3概念地示出用于提供宽的覆盖的扩展的服务集(ESS)。
具有任意大小和复杂度的无线网络可以有DS和BSS组成。在IEEE 802.11系统中，这种类型的网络被称为ESS网络。ESS可以对应于连接到一个DS的BSS集合。然而，ESS不包括DS。ESS网络特征在于在逻辑链路控制(LLC)层中ESS网络作为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)是透明地可移动的。
在IEEE 802.11中，在图3中的BSS的相对物理位置没有被假定并且所有下面的形式都是可能的。BSS可以部分地重叠，并且此形式通常用于提供连续的覆盖。BSS不可以被物理地连接，并且在BSS之间的逻辑距离不具有限制。BSS可以位于相同的物理位置，并且此形成可以被用于以提供冗余。一个(或者超过一个)IBSS或者ESS网络可以物理地存在于与一个(或者超过一个)ESS网络相同的一个空间中。这可以对应于在自组织网络在其中存在ESS网络的位置中操作的情况下、在不同组织的IEEE 802.11网络在物理上重叠的情况下、或者在相同的位置中两个或者更多个不同的接入或者安全政策是必需的情况下的ESS网络形式。
图4是示出WLAN系统的示例性结构的示意图。在图4中，示出包括DS的基础结构BSS的示例。
在图4的示例中，BSS1和BSS2构成ESS。在WLAN系统中，STA是根据IEEE 802.11的MAC/PHY规则操作的设备。STA包括APSTA和非AP STA。非AP STA对应于诸如由用户直接操纵的移动电话的设备。在图4中，STA 3、STA 4对应于非AP STA，并且STA 2和STA 5对应于AP STA。
在以下描述中，非AP STA可以被称为终端、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)。AP在其他无线通信领域中是对应于基站(BS)、节点-B、演进的节点-B(eNB)、基站收发器系统(BTS)或者毫微微BS的概念。
图5是图示本发明可适用的IEEE 802.11系统的数据链路层和物理层的架构的图。
参考图5，物理层520可以包括物理层会聚过程(PLCP)实体521和物理媒质独立(PMD)实体522。PLCP实体51用作连接MAC子层510和数据帧。PMD实体522使用OFDM方案以将数据发送到两个或者多个STA并且从两个或者多个STA接收数据。
MAC子层510和物理层520两者可以包括概念管理实体。概念管理实体可以分别被称为MAC子层管理实体(MLME)511和物理层管理实体(PLME)523。这些实体511和521通过层管理功能的操作提供层管理服务接口。
为了提供精确的MAC操作，站管理实体(SME)530可以存在于各个STA中。SME 530从多个层管理实体收集基于层的状态信息或者将各个层的特定参数的值设置为与各个层独立的管理实体。SME 530可以执行一般系统管理实体的功能并且实现标准管理协议。
在上面描述的各种实体可以以各种方式相互作用。在图5中，实体交换GET/SET原语。XX-GET.request原语被用于请求管理信息基本(MIB)属性的值。如果状态是“成功”，则XX-GET.confirm原语返回到MIB属性的相对应的值。否则，XX-GET.confirm标记状态字段中的错误并且返回。XX-SET.request原语被用于请求所指定的MIB属性被设置为给定值。如果MIB属性指示特定的操作，则原语请求特定操作的执行。另外，如果状态是“成功的”，则XX-SET.confirm原语指示所指定的MIB属性被设置为被请求的值。否则，状态字段指示错误的发生。如果MIB属性指示特定的操作，此原语可以确认已经执行操作。
如在图5中所示，MLME 511和SME 530，以及PLME 523和SME530可以通过MLME_SAP(MLME_Service接入点)550和PLME_SAP(PLME_Service接入点)560分别交换各种原语。另外，通过MLME-PLME_SAP(MLME-PLME_Service接入点)570可以在MLME511和PLME 523之间交换原语。
链路设定过程
图6图示通常的链路设立过程。
为了建立对网络的链路设立并且通过网络发送/接收数据，STA应当执行网络发现和验证，建立关联，并且执行用于安全的验证过程。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，链路设定过程中的发现、验证、关联和安全设定步骤在通常意义下可以被统称为关联步骤。
在下文中，将会参考图6描述示例性的链路设立过程。
在步骤S610中，STA可以执行网络发现操作。网络发现操作可以包括STA的扫描操作。即，STA需要搜索可用的网络以便接入网络。STA需要在参与无线网络之前识别兼容的网络。在此处，识别在特定区域中包含的网络的过程被称为扫描。
扫描操作被划分为主动扫描和被动扫描。
图6示例性地示出包括主动扫描过程的网络发现操作。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，以便在信道之间移动并且搜索附近存在的AP。响应器响应于探测请求帧发送探测响应帧到已经发送探测请求帧的STA。在此处，响应器可以是在扫描的信道的BSS中已经发送信标帧的最后STA。在BSS中，因为AP发送信标帧，并且从而AP用作响应器。在IBSS中，在IBSS内的STA轮流发送信标帧，并且因此，响应器被固定。例如，已经在信道#1上发送探测请求帧并且已经在信道#1上接收探测响应帧的STA可以存储在接收的探测响应帧中包含的BSS相关联的信息，并且移动到下一个信道(例如，信道#2)以同样方式执行扫描(即，在信道#2上探测请求/响应的发送/接收)。
虽然在图6中未示出，但是可以执行主动扫描操作。在执行被动扫描操作中，执行扫描的STA通过从一个信道移动到另一个信道等待信标帧。该信标帧，作为在IEEE 802.11中的管理帧之一，被周期地发送以指示无线网络的存在并且允许执行扫描的STA搜寻无线网络并且参与无线网络。在BSS中，AP周期地发送信标帧。在IBSS中，IBSS的STA轮流发送信标帧。如果执行扫描的STA接收信标帧，则STA存储有关在信标帧中包含的BSS的信息，并且然后移动到下一个信道并且STA记录在每个信道上的信标帧信息。已经接收信标帧的STA存储在接收的信标帧中包含的BSS相关信息，移动到下一个信道并且然后以与上述相同的方式执行扫描。
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S620中执行验证。这个验证过程可以称为第一验证，其与步骤S640的安全设定操作清楚地区分，稍后将会描述。
验证过程可以包括由STA发送验证请求帧给AP，并且由AP响应于验证请求帧而发送验证响应帧给STA。被用于验证请求/响应的验证帧可以对应于管理帧。
验证帧可以包括有关验证算法编号、验证交易序列号、状态码、挑战文本、稳健安全网络(RSN)、有限循环群等的信息。这个信息，作为可以在验证请求/响应帧中包含的信息的示例，可以替换为其他信息，或者包括附加信息。
STA可以发送验证请求帧给AP。AP可以基于在接收的验证请求帧中包含的信息来确定是否验证STA。AP可以通过验证响应帧提供验证结果给STA。
在STA成功验证之后，关联过程可以在步骤S630中进行。关联过程可以包括由STA发送关联请求帧给AP，并且作为响应由AP发送关联响应帧给STA的步骤。
例如，关联请求帧可以包括与各种能力相关的信息、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、业务指示映射(TIM)广播请求、交互服务能力等。
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、增强的分布式信道接入(EDCA)参数集、接收的信道功率指示符(RCPI)、接收的信号对噪声指示符(RSNI)、移动域、超时间隔(关联恢复时间)、重叠BSS扫描参数、TIM广播响应、QoS映射等相关的信息。
与能够在关联请求/响应帧中包含的信息的一些部分相对应的前面提到的信息可以以其他信息替换，或者包括附加信息。
在STA成功地与网络关联之后，可以在步骤S640中执行安全设定过程。步骤S640的安全设定过程可以称为基于稳健安全网络关联(RSNA)请求/响应的验证过程。步骤S620的验证过程可以称为第一验证过程，并且步骤S640的安全设定过程可以简称为验证过程。
步骤S640的安全设定过程可以包括例如基于在LAN(EAPOL)帧上的可扩展验证协议的通过4路握手的私钥设定过程。此外，也可以在IEEE 802.11标准中没有定义的其他安全方案来执行该安全设定过程。
直接链路设立过程
为了支持在支持QoS的STA(在下文中，被称为“QSTA”)之间的直接的链路设立，QSTA需要在没有来自于AP的关联的情况下递送其自身的管理动作帧，诸如DLS(直接链路设立)设立请求、DLS设立响应以及DLS拆解。隧道的直接链路设立(TDLS)是封装和发送诸如DLS设立请求、DLS设立响应以及DLS拆解的管理动作的技术。此技术可以使得能够在STA之间的智能协商和网络拥塞的减少。
动作字段提供用于显式地指示扩展的管理动作的机制。下面将会参考图7描述详情。
图7图示动作字段的格式。如在图7中所示，动作字段可以包括种类字段和动作详情字段(也被称为“TDLS动作字段”)。
一些动作帧字段被定义以支持TDLS。就位于种类字段之后的TDLS动作字段分类TDLS动作帧格式。与TDLS种类内的各自的帧格式有关的TDLS动作字段的值在下面的表1中被示例性地示出。
表1
TDLS动作字段值 含义
0 TDLS设立请求
1 TDLS设立响应
2 TDLS设立确认
3 TDLS拆解
4 TDLS对端业务指示
5 TDLS信道切换请求
6 TDLS信道切换响应
7 TDLS对端PSM请求
8 TDLS对端PSM响应
9 TDLS对端业务响应
10 TDLS发现请求
11-255 保留
图8图示TDLS帧的配置。通过将新的值指配给在图8中示出的LLC/SNAP报头的类型，可以指示数据帧对应于TDLS帧。
在下面表2中示出在图8中示出的有效载荷类型字段的示例性配置。
[表2]
协议名称 有效载荷类型 子条款
远程请求/响应 1 12.10.3(远程请求/响应帧定义)
TDLS 2 10.22.2(TDLS有效载荷)
保留 3-255
MLME原语可以支持TDLS的信令。图9图示TDLS直接链路设立过程。图9的过程仅是基本过程的示例，并且没有意指协议的所有实用性。
WLAN的演进
为了克服在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。更具体地，IEEE 802.11n支持大于或者等于540Mbps的最大数据处理速度的高吞吐量(HT)，并且基于在发送器和接收器这两者处使用多个天线的多输入多输出(MIMO)技术。
随着WLAN技术的广泛应用和WLAN应用的多样化，已经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服务接入点(MAC SAP)支持大于或者等于1Gbps的数据处理速度的IEEE 802.11 WLAN系统中的一个。
为了有效地利用射频信道，下一代WLAN系统支持其中多个STA能够同时接入信道的多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输方案。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，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标准之下论述用于在诸如由于从模拟TV到数字TV的转变而留下空闲的频带(例如，在54MHz和698MHz之间的带)的TV白空间(TV WS)中引入WLAN系统的技术。然而，这仅仅是说明性的，并且白空间可以被视为主要由许可用户可使用的许可带。许可用户指的是已经准许使用许可带的用户，并且也可以称为许可设备、主用户、责任用户等。
例如，在白空间(WS)中操作的AP和/或STA应当提供保护许可用户的功能。例如，在其中诸如麦克风的许可用户已经使用作为在WS带中根据规定划分为具有特定带宽的频带的特定WS信道的情形下，AP和/或STA不允许使用与WS信道相对应的频带以便保护许可用户。此外，当许可用户使用该频带时，AP和/或STA应当停止使用该频带用于当前帧的发送和/或接收。
因此，AP和/或STA需要预先检查是否使用在WS带内的特定频带，即是否许可用户在该频带中。检查是否许可用户在特定频带中称为频谱感测。能量检测方案、签名检测方案等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，则AP和/或STA可以确定许可用户正在使用该特定频带。
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系统中支持M2M通信的技术标准IEEE 802.11ah也正在发展中。M2M通信，表示一个或多个机器的通信方案，也可以称为机器型通信(MTC)或者机器对机器(M2M)通信。在此处，机器可以表示不需要来自于用户直接操纵或者干涉的实体。例如，不仅配备有无线通信模块的测量计或者售货机，而且诸如无需由用户操纵/干涉能够通过自动接入网络来执行通信的智能电话的用户设备也可以是机器的示例。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。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、运输和医疗应用。考虑到前面提到的应用示例的特征，M2M通信需要支持在包括大量设备的环境下以低速度偶然发送/接收少量的数据。
具体地，M2M通信需要支持大量的STA。虽然当前的WLAN系统假设一个AP与高达2007个STA相关联，但是已经关于M2M通信论述了支持其中更多的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，所期待的是在M2M通信中支持/需要低传送速率的许多应用。为了平滑地支持许多STA，在WLAN系统中的STA可以基于业务指示映射(TIM)识别要向其发送的数据的存在或不存在，并且减小TIM的位图大小的几个方法已经在讨论中。此外，所期待的是在M2M通信中将有具有非常长的发送/接收间隔的很多业务数据。例如，在M2M通信中，非常少量的数据，诸如电/气/水计量，需要以长的间隔(例如，每月)发送和接收。因此，已经论述了关于有效率地支持下述情况的方法，即，在一个信标周期期间非常少数的STA具有从AP接收的数据帧，同时要与一个AP相关联的STA的数目在WLAN系统中增加。
如上所述，WLAN技术正在迅速地演进，并且不仅前面提到的示例性技术，而且用于直接链路设定的其他技术，媒质流吞吐量的改进、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开发中。
帧结构
图10示例性地示出本发明可适用的IEEE 802.11系统的MAC帧格式。
参考图10，MAC帧格式包括MAC报头(MHR)、MAC有效载荷和MAC帧尾。MHR包括帧控制字段、持续时间/ID字段、地址1字段、地址2字段、地址3字段、序列控制字段、地址4字段、服务质量(QoS)控制字段以及HT控制字段。通过MAC有效载荷定义的帧主体字段，具有在较高层中发送的数据，并且具有可变的大小。帧检验序列(FCS)字段通过MAC帧尾被定义并且被用于MAC帧的错误检测。
前面的三个字段(帧控制字段、持续时间/ID字段以及地址1字段)和最后的字段(FCS字段)构造最小帧格式并且在所有的帧中存在。其它的字段可以仅在特定的帧类型中存在。
被包含在前述字段中的每一个的信息可以遵循IEEE 802.11系统的定义。另外，前述字段中的每一个可以是可以被包括在MAC帧中的字段的示例，并且可以被替换成其它的字段或者包括附加的字段。
图11示例性地示出在图10的MAC帧中的HT控制字段的HT格式。
参考图11，HT控制字段可以包括VHT子字段、链路自适应子字段、校准位置子字段、校准序列子字段、CSI(信道状态信息)/操纵子字段、NDP(空数据分组)公告子字段、AC(接入种类)限制子字段、RDG(反方向许可)/更多PPDU子字段以及保留的子字段。
链路自适应控制字段可以包括TRQ(训练请求)子字段、MAI(MCS(调制和编译方案)请求或者ASEL(天线选择)指示)子字段、MFSI(MCS反馈序列标识符)子字段以及MFB/ASELC(MCS反馈和天线选择命令/数据)子字段。
当请求响应方发送探测PPDU时TRQ子字段被设置为1，并且当没有请求响应方发送探测PPDU时其被设置为0。当MAC子字段被设置为14时，其表示ASEL指示，并且MFB/ASELC子字段被解释为天线选择命令/数据。否则，MAI子字段表示MCS请求，并且MFB/ASELC子字段被解释为MAC反馈。在其中MAI子字段指示MCS请求(MRQ)的情况下，当没有请求MCS反馈时子字段被设置为0，并且当请求MCS反馈时被设置为1。可以用于信道估计的探测PPDU表示用于发送训练符号的PPDU。
前述子字段中的每一个，是能够被包括在HT控制字段中的子字段的示例，可以被替换成其它的子字段或者包括附加的子字段。
图12示例性地示出图10的MAC帧中的HT控制字段的VHT格式。
参考图12，HT控制字段可以包括VHT子字段、MRQ子字段、MSI子字段、MFSI/GID-L(MCS反馈序列指示/组ID)子字段、MFB子字段、GID-H(组ID的MSB)子字段、编译类型子字段、FB Tx类型(传输类型的MFB响应)子字段、未经请求的MFB子字段、AC限制子字段以及RDG/更多PPDU子字段。另外，MFB子字段可以包括VHT N_STS(空间时间流的数目)子字段、MCS子字段、BW(带宽)子字段以及SNR(信噪比)子字段。
表3提供HT控制字段的VHT格式中的各自的子字段的描述。
表3
作为能够被包括在HT控制字段中的子字段的示例的前述子字段中的每一个可以被替换成其它的子字段或者包括附加的子字段。
同时，MAC子层将MAC协议数据单元(MPDU)作为PHY服务数据单元(PSDU)传送到物理层。PLCP实体将PHY报头和前导添加给接收到的PSDU以创建PLCP协议数据单元(PPDU)。
图13示例性地示出本发明可适用的IEEE 802.11n系统的PPDU帧格式。
图13(a)示例性示出根据非HT格式、HT混合格式以及HT-未开发的格式的PPDU帧。
非HT格式表示用于常规传统系统(IEEE 802.11a/g)的STA的帧格式。非HT格式PPDU包括传统格式前导，其被配置有L-SF(传统短训练字段)、L-LTE(传统长训练字段)以及L-SIG(传统信号)字段。
HT混合格式允许常规传统系统的STA执行通信，并且同时表示用于IEEE 802.11n的STA的帧格式。HT混合格式PPDU包括：传统格式前导，其包括L-STF、L-LTF以及L-SIG字段；和HT格式前导，其包括HT短训练字段(HT-STF)、HT长训练字段(HT-LTF)以及HT信号(HT-SIG)字段。因为L-STF、L-LTF以及L-SIG表示用于向后兼容性的传统字段，所以L-STF、L-LTE以及L-SIG字段与非HT格式的相同，并且STA可以基于紧跟这些字段的HT-SIG字段识别混合格式PPDU。
HT-未开发的格式与常规传统系统不兼容，表示用于IEEE 802.11n的STA的帧格式。HT未开发的格式PPDU包括被配置有HT-GF-SIF(HT-未开发-SIF)、HT-LTF1、HT-SIG、以及至少一个HT-LTF的未开发的前导。
数据字段包括服务字段、PSDU、尾部比特、以及填充比特。数据字段的所有比特被加扰。
图13(b)示出被包括在数据字段中的服务字段。服务字段具有16个比特。从0到15的数字分别被指配给比特，并且从比特#0顺序地发送比特。从比特#0到比特#6的比特被设置为0并且被用于同步接收器中的解扰器。
图14示例性地示出本发明可适用的IEEE 802.11ac系统的VHTPPDU帧格式。
参考图14，VHT格式PPDU包括：传统格式前导，其在数据字段的前面的并且包括L-STF、L-LTF以及L-SIG字段；和VHT格式前导，其包括VHT-SIG-A字段、HT-STF以及HT-LTF。因为L-STF、L-LTF以及L-SIG字段表示用于向后兼容性的传统字段，所以从L-STF到L-SIG的字段与非HT字段的那些相同，并且STA可以使用继这些字段之后的VHT-SIG字段识别VHT格式PPDU。
L-STF是用于帧检测、自动增益控制(AGC)、分集检测、粗频率/时间同步等等的字段。L-LTF是用于精细频率/时间同步、信道估计等等的字段。L-SIG字段是用于传统控制信息传输的字段。VHT-SIG-A字段是用于通过VHT STA共享的控制信息的传输的VHT字段。VHI-STF是用于MIMO和波束形成的流的AGC的字段。VHT-LTF是用于MIMO和波束形成的流的AGC的字段。VHT-SIG-B字段是用于STA指定的控制信息的传输的字段。
图15图示本发明可适用的IEEE 802.11系统的单用户(SU)开环分组的典型的帧格式。用于SU开环分组的典型的帧格式的结构与IEEE802.11n系统的未开发字段前导的相似。特别地，参考图15，用于SU开环分组的帧格式包括STF、LTF1、SIG、一个或者多个LTF以及数据字段。
STF字段使用如在IEEE 802.11n中定义的相同的音(即，各个2MHz)。以与IEEE 802.11n GF前导相同的方式，使用矩阵P的第一列，非零音被映射到空间-时间流。
LTF字段占用超过2MHz并且具有与对应于IEEE 802.11ac分组的VHTLTF信号相同的FFT。
如在IEEE 802.11n的未开发字段前导的情况下SIG字段使用被调制有Q-BPSK的两个符号。48个数据音中的每一个占用2MHz内的子带，并且使用IEEE 802.11n或者IEEE 802.11ac MCS0调制。以与IEEE802.11n GF前导相同的方式，使用矩阵P的第一列，被复用的数据音被映射到多个空间-时间流。
占用2MHz或者更多的SIG字段的内容可以被划分成SIGA和SIGB。虽然在SU环境和多用户(MU)环境两者中可以使用SIGA，但是可以仅在MU环境中使用SIGB。
可以通过自动检测通过在SU和MU之间的划分改变SIGA的结构。表4示出SU和MU环境中的SIGA中的各个字段的大小。
表4
SIG的字段 SU(比特) MU(比特)
长度/持续时间 9 9
MCS 4
BW 2 2
聚合 1
STBC 1 1
编译 2 5
SGI 1 1
GID 6
Nsts 2 8
PAID 9
Ack指示 2 2
保留 5 4
CRC 4 4
尾部 6 6
总计 48 48
当委托AMPDU(聚合的MAC协议数据单元)大于511个字节并且当MU环境被给定时，当聚合是1(开启)时长度/持续时间字段具有符号的大小，并且当聚合是0(关闭)时具有字节的大小。
Nsts表示在SU环境下的2个比特中的1个STS至4个STS，并且表示在MU环境下的用于各个用户的8个比特的0至3个STS。
编译指示在SU环境下的具有1比特的BCC/LDPC并且在LDPC编译过程中指示具有其它比特的附加的符号。编译指示如在IEEE802.11ac的情况下的在MU环境下的4个比特中的4个客户端的BCC/LDPC，并且向任意的用户指示当以1比特编译LDPC时是否附加的符号被产生。
MCS是SU环境下的4比特索引。在MU环境下，MCS重用3个比特作为用于2至4个用户的BCC/LDCP指示符，与IEEE 802.11ac的VHTSIGA相似。
可以在SU环境中主要地应用聚合并且可以在MU环境下保留。
通过4个比特可以充分地实现CRC。
GID可以在MU环境下以6个比特使用，但是在SU环境下不需要。
在MU环境下不需要具有9个比特的大小的PAID。
2个比特可以被指配给Ack指示。
表5示出根据带宽(BW)的SIGB中的各个字段的大小。
表5
图16图示用于本发明的IEEE 802.11ah系统可适用的具有1MHz的带宽的前导格式。参考图16，具有1MHz的BW的前导格式包括STF1、LTF1、重复编译的SIG、一个或者多个LTF和重复或者非重复编码的数据字段。
表6示出重复编译的SIG的字段。
表6
媒质接入机制
在基于IEEE 802.11的WLAN系统中，媒质接入控制(MAC)的基本接入机制是具有冲突避免(CSMA/CA)机制的载波监听多路访问。CSMA/CA机制，也称作IEEE 802.11 MAC的分布协调功能(DCF)，基本上采用“先听后讲”接入机制。根据这种接入机制，在数据传输之前，AP和/或STA可以以预先确定的时间间隔(例如，DCF帧间空间(DIFS))执行感测射频信道或者媒质的空闲信道评估(CCA)。当在感测中确定媒质是处于空闲状态时，帧传输通过该媒质开始。另一方面，当感测媒质处于占用状态时，AP和/或STA不开始传输，而是建立用于媒质接入的延迟时间(例如，随机退避时段)，并且在该时段期间的等待之后，尝试执行帧传输。通过随机退避时段的应用，所期待的是在等待不同的时间之后，多个STA将尝试开始帧传输，导致将冲突减到最小。
此外，IEEE 802.11 MAC协议提供混合协调功能(HCF)。HCF基于DCF和点协调功能(PCF)。PCF指的是基于轮询的同步接入方案，其中周期地执行轮询以允许所有接收AP和/或STA接收数据帧。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基于竞争时，实现EDCA。在采用轮询机制的无竞争信道接入方案中实现HCCA。此外，HCF包括用于改善WLAN的服务质量(QoS)的媒质接入机制，并且可以在竞争时段(CP)和无竞争时段(CFP)这两者期间发送QoS数据。
图17图示本发明可适用的WLAN系统的退避过程。
在下文中，将会参考图17描述基于随机退避时段的操作。
如果媒质从占用或者忙碌状态转换为空闲状态，则几个STA可以尝试发送数据(或者帧)。在最小化冲突的方法中，每个STA选择随机退避计数，等待与选择的退避计数相对应的时隙时间，然后尝试开始传输。随机退避计数具有伪随机整数的值，并且可以被设置为在0和CW之间的范围中的值。在此处，CW是竞争窗口参数值。虽然CW参数作为初始值被给定为CWmin，但是如果传输失败(例如，如果没有接收到传输帧的ACK)，则初始值可以被加倍。如果CW参数值是CWmax，则维持CWmax直至数据传输成功，并且同时可以尝试数据传输。如果数据传输成功，则CW参数值被重置为CWmin。优选地，CW的值CWmin和CWmax被设置为2n-1(这里n＝0、1、2、…)。
一旦随机退避过程开始，STA连续地监测媒质，同时根据确定的退避计数值倒计数退避时隙。如果该媒质被监测为处于占用状态，则STA停止倒计数，并且等待预先确定的时间。如果媒质处于空闲状态，则剩余的倒计数重新开始。
在图17示出的示例中，如果STA3发送的分组到达STA3的MAC，则STA3可以确认在DIFS中该媒质处于空闲状态，并且立即发射帧。其间，剩余的STA监测媒质的忙碌状态，并且在待机模式下操作。在STA3的操作期间，STA1、STA2和STA5中的每一个可以具有要被发送的数据。如果媒质的空闲状态被监测，则STA1、STA2、以及STA5中的每一个等待DIFS时间，然后根据由它们已经选择的随机退避计数值执行退避时隙的倒计数。在图17示出的示例中，STA2选择最小的退避计数值，并且STA1选择最大的退避计数值。即，在STA2完成退避计数之后开始数据传输时，STA5的剩余退避时间比STA1的剩余退避时间短。在STA2占用媒质时，STA1和STA5中的每一个临时地停止倒计数，并且等待。当STA2占用终止，并且媒质返回到空闲状态时，STA1和STA5中的每一个等待预先确定的DIFS时间，并且重新开始退避计数。即，在剩余退避时隙之后，只要剩余退避时间被倒计数，则帧传输可以开始。由于STA5的剩余退避时间比STA1的短，所以STA5开始帧传输。同时，在STA2占用媒质时STA4可以给出要发送的数据。在这种情况下，当媒质处于空闲状态时，STA4可以等待DIFS时间，根据由STA4选择的随机退避计数值执行倒计数，然后开始帧传输。在图17的示例中，STA5的剩余退避时间意外地与STA4的随机退避计数值一致。在这种情况下，冲突会在STA4和STA5之间出现。如果冲突在STA4和STA5之间出现，则STA4或STA5都不接收ACK，并且因此，数据传输失败。在这种情况下，STA4和STA5中的每一个可以将CW值加倍，选择随机退避计数值，然后执行倒计数。同时，在媒质由于由STA4和STA5进行的传输操作而处于占用状态时，STA1等待。在这种情况下，当媒质返回到空闲状态时，STA1可以等待DIFS时间，然后在经过了剩余退避时间之后，开始帧传输。
STA的感测操作
如上所述，CSMA/CA机制不仅包括AP和/或STA通过其直接感测媒质的物理载波感测，而且包括虚拟载波感测。执行虚拟载波感测以解决在媒质接入中遇到的一些问题(诸如，隐藏节点问题)。在虚拟载波感测中，WLAN系统的MAC可以使用网络分配矢量(NAV)。借助于NAV值，正在使用媒质或者具有使用媒质权限的AP和/或STA对另一个AP和/或另一个STA指示在媒质变为可用时间之前的剩余时间。因此，NAV值可以对应于在其期间媒质将由发送帧的AP和/或STA使用的预留的时段。已经接收NAV值的STA可以在相对应的时段期间禁止媒质接入。例如，可以根据帧的MAC报头中的持续时间字段的值来设置NAV。
稳健冲突检测机制已经被引入以降低这样的冲突的概率。在下文中，将参考图18和19描述此机制。实际的载波感测范围可以不与传输范围相同，然而，为了描述简单起见，将假设实际的载波感测范围与传输范围相同。
图18图示隐藏节点和暴露节点。
图18(a)示例性地示出隐藏节点。在图13(a)中，STA A与STA B通信，并且STA C具有要发送的信息。具体地，在将数据传输给STA B之前在执行载波感测中STA C可以确定媒质处于空闲状态，甚至在其中STA A正在发送信息给STA B的情形下。这是因为由STAA进行的传输(即，占用媒质)可能无法在STA C的位置处被感测到。在这种情况下，由于STA B同时地接收STA A的信息和STA C的信息，所以可能出现冲突。在这样的情况下，STA A可以被认为是STA C的隐藏节点。
图18(b)示例性地示出暴露节点。在图13(b)中，在其中STAB正在发送数据给STA A的情形下，STA C具有要发送到STA D的信息。在这种情况下，STA C可以执行载波感测并且确定媒质由于由STAB的传输而被占用。因此，虽然STA C具有要发送到STA D的信息，但是由于感测到媒质的占用状态，所以STA C将等待直到媒质返回到空闲状态。然而，由于STA A实际上位于STA C的传输范围以外，所以就STA A而言，来自STA C的传输可能不与来自STA B的传输冲突，并且STA C不必等待直到STA B停止传输。在这样的情况下，STA C可以被视为STA B的暴露节点。
图19图示RTS和CTS。
为了在如图18所示的示例性情形下有效率地利用冲突避免机制，可以使用短信令分组，诸如RTS(请求发送)和CTS(准备发送)。在两个STA之间的RTS/CTS可以由附近的STA旁听，使得附近的STA可以考虑信息是否在两个STA之间通信。例如，如果发送数据的STA发送RTS帧给要接收数据的另一个STA，则接收数据的STA可以发送CTS帧给附近的STA，从而通知附近的STA该STA将要接收数据。
图19(a)示例性地示出解决隐藏节点问题的方法。该方法假定其中STA A和STA C这两者试图发送数据给STA B的情形。如果STA A发送RTS给STA B，则STA B发送CTS给位于STA B周围的STA A和STA C这两者。因此，STA C等待直到STA A和STA B停止数据传输为止，并且因此避免冲突。
图19(b)示例性地示出解决暴露的节点问题的方法。STA C可以旁听在STA A和STA B之间的RTS/CTS传输，从而确定当其发送数据给另一个STA(例如，STA D)时，将不出现冲突。即，STA B可以发送RTS给所有附近的STA，并且仅仅发送CTS给实际上具有要发送的数据的STA A。由于STA C仅仅接收RTS，但是未能接收STAA的CTS，所以STA C可以识别STA A位于STA C的载波感测范围以外。
功率管理
如上所述，在WLAN系统中的STA在它们执行发送/接收操作之前应执行信道感测。持久执行信道感测导致STA持续的功率消耗。在接收状态和传输状态之间在功率消耗方面没有很大差别，并且连续保持接收状态会导致对提供有有限功率(即，由电池操作)的STA的大负载。因此，如果STA保持接收待机模式以便持续地感测信道，则就WLAN吞吐量而言，功率被无效率地耗费而没有特殊优势。为了解决这个问题，WLAN系统支持STA的功率管理(PM)模式。
STA的PM模式被划分为激活模式和节能(PS)模式。STA基本上以激活模式操作。以激活模式操作的STA保持唤醒状态。当STA处于唤醒状态时，则STA可以正常地执行帧发送/接收、信道扫描等。另一方面，在PS模式中的STA通过在睡眠状态和唤醒状态之间切换来操作。睡眠状态下的STA以最小功率操作，并且既不执行帧发送/接收也不执行信道扫描。
随着STA在睡眠状态下操作的时间增加，STA的功率消耗的数量减少，并且因此STA操作持续时段增加。然而，因为在睡眠状态下不允许帧的发送或者接收，所以STA不能够长时间无条件地在睡眠状态下操作。当在睡眠状态下操作的STA被给出要发送到AP的帧时，其可以被切换到唤醒状态以发送/接收帧。另一方面，当AP具有发送到处于睡眠状态下的STA的帧时，STA不能接收该帧，也不能识别帧的存在。因此，为了识别要发送到STA的帧的存在或者不存在(或者如果帧存在则为了接收帧)，STA可能需要根据特定的周期切换到唤醒状态。
图20图示功率管理操作。
参考图9，AP 210以预先确定的时间间隔发送信标帧给存在于BSS之中的STA(S211、S212、S213、S214、S215和S216)。该信标帧包括业务指示映射(TIM)信息元素。TIM信息元素包含指示AP 210已经缓存用于与AP 210相关联的STA业务和将发送帧的信息。TIM元素包括用于通知单播帧的TIM和用于通知多播或者广播帧的传递业务指示映射(DTIM)。
信标帧每发送三次，AP 210可以发送DTIM一次。
STA1 220和STA2 222是在PS模式下操作的STA。STA1 220和STA2 222中的每一个可以被设置为在预先确定的周期的每个唤醒间隔处从睡眠状态转换到唤醒状态，以接收由AP 210发送的TIM元素。每个STA可以基于其自身的本地时钟来计算切换到唤醒状态的切换时间。在图20示出的示例中，假设STA的时钟与AP的时钟一致。
例如，预先确定的唤醒间隔可以以这样的方式设置，即，STA1 220能够在每个信标间隔处切换到唤醒状态来接收TIM元素。因此，当AP210首次发送信标帧时(S211)，STA1 220可以切换到唤醒状态(S221)。因此，STA1 220可以接收该信标帧，并且获取TIM元素。如果获取的TIM元素指示存在要发送到STA1 220的帧，则STA1 220可以发送请求帧的传输的节能轮询(PS-轮询)帧给AP 210(S221a)。响应于PS-轮询帧，AP 210可以发送该帧给STA 1 220(S231)。在完成接收该帧之后，STA1 220被切换回到睡眠状态以在睡眠状态下操作。
当AP 210第二次发送信标帧时，媒质处于忙碌状态下，其中媒质由另一个设备接入，并且因此，AP 210不可以在正确的信标间隔处发送信标帧，但是可以在延迟时间处发送信标帧(S212)。在这种情况下，STA1 220根据信标间隔被切换到唤醒状态，但是其没有接收其传输被延迟的信标帧，并且因此被切换回到睡眠状态(S222)。
当AP 210第三次发送信标帧时，信标帧可以包括设置为DTIM的TIM元素。然而，由于媒质处于忙碌状态，所以AP 210在延迟时间处发送信标帧(S213)。STA1 220根据信标间隔被切换到唤醒状态，并且可以通过由AP 210发送的信标帧获取DTIM。假设由STA1 220获取的DTIM指示没有要发送到STA1 220的帧，而是存在用于另一个STA的帧。在这种情况下，STA1 220可以确认没有要接收的帧，并且切换回到睡眠状态以在睡眠状态下操作。在信标帧的传输之后，AP 210将帧发送到相应的STA(S232)。
AP 210第四次发送信标帧(S214)。由于其没有通过两次先前的TIM元素接收操作获取指示用于STA1 220的缓存的业务存在的信息，所以STA1 220可以调整用于TIM元素接收的唤醒间隔。可替选地，提供用于STA1 220的唤醒间隔值调整的信令信息被包含在由AP 210发送的信标帧中，STA1 220的唤醒间隔值可以被调整。在本示例中，在接收TIM元素的每三个信标间隔处，STA1 220可以被设置为切换到唤醒状态一次，而不是被设置为在每个信标间隔处在操作状态之间切换。因此，当AP 210在信标帧的第四次传输(S214)之后第五次发送信标帧(S215)时，STA1 220保持睡眠状态，并且因此不能获取相应的TIM元素。
当AP 210第六次发送信标帧(S216)时，STA1 220可以切换到唤醒状态，并且获取包含在信标帧中的TIM元素(S224)。由于TIM元素是指示广播帧存在的DTIM，所以在无需发送PS-轮询帧给AP 210的情况下，STA1 220可以接收由AP 210发送的广播帧(S234)。同时，通过STA2 230设置的唤醒间隔可以具有比STA1 220的唤醒间隔大的长度。因此，STA2 230在AP 210第五次发送信标帧的时间点处被切换到唤醒状态(S215)，使得STA2 230可以接收TIM元素(S241)。STA2 230通过TIM元素可以识别要发送到其的帧的存在，并且发送PS-轮询帧给AP 210以便请求帧传输(S241a)。AP 210可以响应于PS-轮询帧将帧发送到STA2 230(S233)。
为了如图20所示操作/管理PS模式，TIM元素包括指示要发送到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。可以通过用于TIM元素的字段设置来实施DTIM。
图21至23详细地图示已经接收TIM的STA的操作。
参考图21，STA从睡眠状态切换到唤醒状态以从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对其发送的缓存业务的存在。在STA与其他STA竞争以接入用于PS-轮询帧传输的媒质之后，STA可以发送PS-轮询帧给AP以请求数据帧传输。在接收从STA发送的PS-轮询帧时，AP可以发送帧给STA。STA可以接收数据帧，然后响应于接收的数据帧发送ACK帧给AP。此后，STA可以被切换回到睡眠状态。
如图21所示，AP可以以立即响应方式操作，其中在AP从STA接收PS-轮询帧之后，当经过预先确定的时间(例如，短帧间空间(SIFS))时，AP发送数据帧。然而，如果在接收到PS-轮询帧之后，AP在SIFS时间内未能准备要发送到STA的数据帧，则AP可以以推迟响应方式操作，这将参考图22详细描述。
在图22的示例中，STA从睡眠状态转换到唤醒状态、从AP接收TIM、以及通过竞争发送PS-轮询帧给AP的操作与图21的示例相同。如果已经接收到PS-轮询帧的AP在SIFS时间内未能准备数据帧，则AP可以发送ACK帧给STA替代发送数据帧。如果在ACK帧的传输之后准备了数据帧，则AP可以执行竞争并且将数据帧发送到STA。STA可以发送指示数据帧的成功接收的ACK帧给AP，然后切换到睡眠状态。
图23示出其中AP发送DTIM的示例性情形。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态，以便从AP接收包括DTIM元素的信标帧。STA可以通过接收的DTIM识别多播/广播帧将被发送。在发送包括DTIM的信标帧之后，在无需发送/接收PS-轮询帧的情况下，AP可以立即发送数据(即，多播/广播帧)。甚至在接收到包括DTIM的信标帧之后STA继续保持唤醒状态时，STA可以接收数据，然后在数据接收完成之后，切换回到睡眠状态。
TIM结构
在上面参考图21至图23描述的用于基于TIM(或者DTIM)协议操作省电(PS)模式的方法中，STA可以通过在TIM元素中包含的STA识别信息来确定要向其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相关联时分配的关联标识符(AID)相关联的特定信息。
AID被用作在BSS内的每个STA的唯一ID。例如，在当前的WLAN系统中，AID可以被指配在1和2007之间的值。在当前定义的WLAN系统中，用于AID的14个比特可以分配给由AP和/或STA发送的帧。尽管AID可以被指配高达16383的任何值，但是从2008到16383的值被设置为预留的值。
根据传统定义的TIM元素不适合于M2M应用，在M2M应用中大量的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传统的TIM结构，则TIM位图大小可能过多地增加。因此，可能无法使用传统帧格式支持扩展的TIM结构，并且被扩展的TIM结构不适合于其中低传输速率的应用被考虑的M2M通信。另外，预期在一个信标时段期间具有接收数据帧的STA的数目非常小。因此，就M2M通信的前述示例性应用而言，预计在很多情况下TIM位图将会具有大多数比特被设置为零(0)的大的尺寸。因此，存在对于能够有效率地压缩位图的技术的需求。
在传统位图压缩技术中，从位图的前部分省略一系列的0以定义偏移(或者开始点)值。然而，在其中包括被缓冲的帧的STA的数目小的情况下压缩效率不高，但是在STA的AID值之间存在大的差。例如，在其中仅被发送到其AID被设置为10和2000的STA的帧被缓冲的情况下，压缩的位图的长度是1990，但是除了两个端部之外位图的所有部分被设置为零(0)。如果与一个AP相关联的STA的数目小，则位图压缩的低效可能不是严重的问题。然而，如果与一个AP相关联的STA的数目增加，则这样的低效可能劣化整个系统性能。
为了解决此问题，AID可以被划分为多个组，使得通过AID能够更加有效率地发送数据。被指定的组ID(GID)被分配给每个组。在下文中，将会参考图24描述基于组分配的AID。
图24图示基于组的AID。
图24(a)是图示基于组分配的示例性的AID的图。在图24(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，AID位图的前两个比特可以被用于指定四个GID。如果AID位图的总长度是N个比特，则前两个比特(B1和B2)可以表示相应的AID的GID。
图24(b)是图示基于组分配的另一示例性的AID的图。在图24(b)中，根据AID的位置可以分配GID。在这样的情况下，具有相同GID的AID可以通过偏移和长度值来表示。例如，如果通过偏移A和长度B来表示GID 1，则这意指在位图上AID A至A+B-1被设置为GID1。例如，图24(b)假定AID 1至N4被划分为四个组。在这样的情况下，通过1至N1来表示属于GID 1的AID，并且可以通过1的偏移和N1的长度来表示。可以通过N1+1的偏移和N2-N1+1的长度来表示属于GID 2的AID，可以通过N2+1的偏移和N3-N1+1的长度来表示属于GID 3的AID，以及可以通过N3+1的偏移和N4-N3+1的长度来表示属于GID 4的AID。
如果引入基于组分配的AID，则根据GID在不同的时间间隔中可以允许信道接入。因此，可以解决用于大量的STA的TIM元素不足的问题并且同时可以有效率地执行数据发送/接收。例如，在特定的时间间隔中，仅对于与特定组相对应的STA允许信道接入，并且可以限制剩余的STA的信道接入。其中仅特定的STA被允许执行信道接入的预定时间间隔可以被称为限制接入窗口(RAW)。
在下文中，将会参考图24(c)描述基于GID的信道接入。图24(c)图示根据具有被划分为三个组的AID的信标间隔的示例性信道接入机制。第一信标间隔(或者第一RAW)是其中允许与属于GID 1的AID相对应的STA的信道接入的间隔，并且不允许属于其他GID的STA的信道接入。为了实现此机制，仅被用于与GID 1相对应的AID的TIM元素被包含在第一信标帧中。仅用于与GID 2相对应的AID的TIM元素被包含在第二信标帧中。因此，在第二信标间隔(或者第二RAW)中仅对于与属于GID 2的AID相对应的STA允许信道接入。仅被用于与GID 3相对应的AID的TIM元素被包含在第三信标帧中。因此，在第三信标间隔(或者第三RAW)中仅对于与属于GID 3的AID相对应的STA允许信道接入。仅被用于与GID 1相对应的AID的TIM元素被包含在第四信标帧中。因此，在第四信标间隔(或者第四RAW)中仅对于与属于GID 1的AID相对应的STA允许信道接入。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(或者在第五RAW之后的RAW中的每一个中)仅允许与由在相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。
虽然图24(c)示例性地示出其中根据信标间隔被允许的GID的顺序是周期的或者循环的情况，但是本发明的实施例不限于此。即，通过仅包括属于TIM元素中的特定GID的AID(在下文中，被称为“分离的TIM操作”)，在特定时间间隔(例如，特定RAW)中可以仅允许与特定AID相对应的STA的信道接入，并且不可以允许其他STA的信道接入。
前述的基于组的AID分配方案也可以被称为TIM的分级结构。即，整个AID空间可以被划分成多个块，并且仅与具有大于“0”的值的特定块相对应的STA(即，特定组的STA)可以被允许执行信道接入。因此，大尺寸的TIM被划分成小尺寸的块/组，STA能够容易地保持TIM配置，并且根据STA的分类、QoS以及用法可以容易地管理块/组。虽然图24示例性地示出2层分级，但是有两个或者多个层组成的分级的TIM结构可以被配置。例如，整个AID空间可以被划分成多个寻呼组，各个寻呼组可以被划分成多个块，并且各个块可以被划分成多个子块。在这样的情况下，图13(a)的扩展版本可以被配置使得AID位图中的前面的N1比特表示寻呼ID(PID)、接下来的N2比特表示块ID，接下来的N3比特表示子块ID，并且剩余的比特表示子块内的STA比特的位置。
虽然在图24中未示出，但是STA可以根据通过以长的周期性发送的正常信标(例如，DTIM信标、长信标)获取关于根据在上面描述的各个组分类的TIM元素的信息。例如，虽然STA正在执行与AP的关联的过程，但是STA可以从以长的周期性发送的信标获取关于根据各个组分类的TIM元素(例如，用于GID 1、2、3的TIM)的信息(例如，根据各个组分类的TIM元素的传输时段/长度、各个组接入间隔中的时隙时间等等)，并且在STA属于的组的TIM元素被发送的时段期间通过切换到唤醒状态接收TIM元素。根据各个组分类的TIM元素可以被称为TIM分段。
用于将STA(或者被分配给STA的AID)划分成预定的分级组单元并且进行管理的各种方案可以被应用于在下面描述的本发明的示例。然而，基于组的AID分配方案不限于这些示例。
AID变化
由于各种理由，被指配给STA的AID可以被重新指配和改变。AID可以变成相同组中的另一AID，或者可以变成属于另一组的AID。例如，当TIM压缩被执行以减少TIM元素的长度时，如果被指配给STA的AID的值彼此靠近，则可以确保有效的TIM压缩。因此，STA可以需要将AID变成相同组中的另一AID。在这样的情况下，AP可以通过将STA的AID变成相同组中的另一AID来执行有效的TIM压缩。
作为另一示例，如果被指配给STA的AID所属于的组达到其最大容量，并且因此STA在执行信道接入中具有困难，则STA可能需要发出用于将STA的组变成另一组的请求。在这样的情况下，STA可以向AP发出用于将AID变成另一组的AID的请求，或者AP可以做出被重新指配给STA的另一组的AID。
图25图示相同组中的STA的AID的变化，专注于信令。AP可以将“具有相同GID的AID指配”帧发送给STA使得重新指配STA的AID。图26示出具有相同的GID帧的AID指配。
在图26中，AID字段指示被指配给STA的新的AID，并且AID字段的当前数目指示被包括在要被重新指配的AID所属于的组中的被指配的AID(STA)的数目。
AP可以在必要的时间将具有相同的GID帧的AID指配发送给STA，从而通知STA新的AID。一旦接收该帧，STA可以将ACK帧发送给AP以通知新的AID已经被成功地指配。
图27图示将属于特定组的STA的AID变成其它组的AID，专注于信令。期待重新指配属于另一组的AID的STA可以将AID指配请求帧发送给AP以请求对属于另一GID的AID的AID重新指配。AP可以将具有不同的GID帧的AID指配发送给STA使得STA被指配属于另一GID的AID。在此，AP可以响应于来自于STA的AID指配请求帧发送具有不同的GID帧的AID指配，或者可以独立地发送具有不同的GID帧的AID指配。
图27(a)是图示通过AP独立地执行的STA的AID的变化的图。图27(b)是图示根据来自于STA的请求的STA的AID的变化的图。
当假定属于特定的组的STA被允许仅在用于指配的组的信道接入间隔中使用信道时，用于STA的业务可能偶然被集中在用于特定组的信道接入间隔中。在这样的情况下，AP可以将STA属于的业务集中的组变成另一组以实现负载分布。在图27(a)中，假定处于BSS中的STA可以被分组成组1、组2以及组3，并且STA1、STA2以及STA3属于组1。如果在特定的时段期间组1的业务密度大于另一组，则AP可以将属于组1的一些STA移动到另一组。在图27(a)的示例中，AP重新指配STA2和STA3的AID以便于将STA2和STA3从组1移动到组2。
另外，可以改变STA的业务属性。在这样的情况下，根据被改变的业务属性需要改变STA的组。其业务属性已经被改变的STA可以对AP发出用于变成用于适合于改变的业务的组的变化的请求。即，STA对AP发出用于组变化的AID重新指配的请求。如果AP接收用于AID重新指配的请求，则AP可以将另一组的AID重新指配给STA。在图27(b)的示例中，STA被分组成组1、组2以及组3，并且STA 1属于组3直到AID重新指配出现。从图27(b)的DTIM元素能够看到组1和组2具有高工作周期，并且组3具有低工作周期。即，虽然组1和组2的信道接入间隔以短的周期性被重复，但是组3的信道接入间隔以长的周期性被替换。如果属于组3的STA 1的业务属性从低工作周期变成高工作周期，则STA 1可以将包含关于适合于改变的属性的组的信息的AID重新指配请求帧发送给AP(即，高工作周期)(即，通过STA 1首选的组信息)。基于从STA接收到的AID重新指配请求帧，AP可以重新指配适用于旧组被改变成的组的AID。在图27(b)的示例中，STA 1被切换到具有高的工作周期的组2。
配置有直接链路的AID变化
STA可以在没有来自于AP的协助的情况下直接地与另一STA通信。例如，STA可以基于诸如直接链路设立(DLS)、TDLS以及Wi-Fi直连的技术经由直接链路与另一STA直接地通信。在这样的情况下，STA可能经历检查从对方STA接收到的帧是否指向其的过程，以便于减少不必要的处理开销。例如，如果在图15中图示的SIGA包括部分AID，则接收帧的STA可以检查SIGA中的部分AID以识别是否帧指向其。如果部分AID没有与STA的AID冲突，则STA确定帧没有指向其并且没有解码有效载荷部分。因此，STA可以减少不必要的处理开销。然而，如果STA的AID被改变，则执行与其AID已经被改变的STA的直接通信的对方STA可能在执行直接通信中具有困难，因为对方STA没有获知被改变的STA的AID。下面将会参考图28详细地描述此情形。
图28图示当对其设立到另一STA的直接链路的STA的AID改变时可能出现的问题。为了描述的简洁，假定采用TDLS作为用于STA之间的直接通信的技术。然而，本发明的实施例不限于此。下面给出的描述也可以被应用于根据诸如DLS、Wi-Fi直连等等的技术经由直接链路的直接通信。
利用通过TDLS启用的在图28中示出的在STA 1和STA 2之间的直接通信，当AP重新指配STA 1的AID时，STA 2尝试使用旧的STA 1的AID执行到STA 1的帧传输直到STA 1的被改变的AID被更新。在这样的情况下，被更新的AID与包含在帧中的AID(例如，部分AID)不冲突，并且因此STA确定帧不是向其发送的帧并且省略有效载荷部分的解码。因此，当STA 1的AID被更新时，没有识别更新的STA 2在执行与STA 1的通信中具有困难。在下文中，将会给出用于解决在配置有直接链路的情况下当AID改变时可能出现的问题的发送/接收方法的描述。
实施例1-具有直接链路的STA中的AID更新
根据第一实施例，通过AP已经重新指配AID的STA通知直接链路上的另一STA关于AID变化，使得在具有直接链路的另一STA中更新AID。将会参考图29至图44详细地描述本实施例。
图29图示用于在具有直接链路的STA中更新AID的信令。在步骤S2901中，STA可以将AID切换请求帧发送到AP。在此，AID切换请求帧可以包括用于请求AID的重新指配/切换的信息，并且可以被称为AID重新指配请求帧。在步骤S2903中，AP可以响应于接收到的AID切换请求帧将AID切换响应帧发送给STA 1。AID切换响应帧可以被称为AID重新指配响应帧，并且包括关于通过AP被指配给STA 1的新的AID的信息。一旦接收AID切换响应帧，STA 1可以使用新的AID作为其AID。如果STA 1具有到另一STA(在图29中的STA 2)的诸如TDLS的直接链路，则STA 1可以将与AID有关的通告帧发送给STA 2。在此，通告帧可以被称为下面描述的AID更新请求帧、TDLSAID更新帧等等。不论通告帧被称呼的名称如何，通告帧是基于新的AID产生的帧，并且可以包括与STA 1的最新更新的AID有关的信息(以AID通告元素的形式)。一旦接收通告帧，STA 2可以更新与具有新的AID的帧相对应的STA的AID。其后，STA 2可以响应于通告帧将ACK帧发送给STA(步骤S2907)。
图30示出前述的通告帧的示例，其可以包括最新指配的AID信息、更新的AID信息、或者STA的AID列表(一个或者多个AID)。参考图30(a)，通告帧可以包括种类字段、SIG动作字段、以及AID通告元素字段。稍后将会参考图31至图33描述AID通告元素的特定示例。
通告帧可以被配置，如在图30(b)中所示。在此，更新的AID信息可以包括通过AP指配的新的AID、STA当前正在存储的整个新的AID列表、或者与对端STA相关联并且需要被更新的AID。即，更新的AID信息可以包括STA具有的至少一个AID。
图30(c)示出通告帧的另一示例。原因字段可以指示用于通告帧的传输的原因，即，关于是否AID被添加、改变、或者删除的信息。例如，用于原因字段的值0可以指示添加，1可以指示变化，并且2可以指示删除。在这样的情况下，如果原因字段的值是0，则被添加的AID可以被包括在更新的AID信息字段中。如果原因字段的值是1，则关于被改变的AID的信息(旧的AID和新的AID)可以被包括在更新的AID信息字段中。如果原因字段的值是2，则被删除的AID可以被包括在更新的AID信息字段中并且被发送。不同于在附图中示出的示例，原因字段可以被包括在更新的AID信息字段中。
图31示出AID通告元素字段(或者更新的AID信息字段)的特定示例。参考图31(a)，AID通告元素字段可以包括元素ID字段、长度字段、以及AID条目字段。AID条目字段可以包括，如在图31(b)中所示，STA MAC地址子字段和关联ID字字段。换言之，AID条目字段可以包括一个或者多个“AID-MAC地址对”。在此，通过STA MAC地址子字段指示的MAC地址可以是STA的被更新的MAC地址，并且AID可以是与MAC地址相对应的STA的新的AID。
图32示出AID通告元素字段的另一示例。AID条目模式字段可以指示被包括在AID条目字段中的信息。如果AID条目模式字段的值是0，则AID条目字段可以仅包括被重新指配给STA的AID。如果AID条目模式字段的值是1，则AID条目字段可以包括如在图32(b)中所示的一个或者多个“AID-MACI地址对”。
图33示出AID通告元素字段的另一示例。STA的AID和STA的MAC地址字段具有大于或者等于2个字节的长度(通过长度字段指示)。如果字段的长度是2个字节，则字段仅包括被重新指配给STA的AID。如果字段的长度是8n个八位字节，则字段包括一个或者多个“AID-MAC地址对”。在此，AID-MAC地址对与关于一个或者多个STA的信息有关。
图34示出AID通告元素字段的另一示例。相对应的AID通告元素字段包括旧的AID和新的AID的信息，其是STA的被更新的AID信息。AID字段的数目指示被更新的AID的数目以及旧的AID和新的AID的数目。如果AID的数目是0，则其指示将会改变当前使用的AID信息。在这样的情况下，除了旧的AID之外，仅新的AID被包括(即，2个字节)并且被发送。如果原因字段被包括在如在图30(c)中所示的通告帧并且指示添加/删除(即，新的AID被添加或者删除)，此字段将会指示新的被添加的AID或者被删除的AID，并且AID的数目将会被设置为0。
即，如果AID的数目的值是0则旧的AID和新的AID的长度可以是2个字节，并且如果AID的数目的值大于1则可以是4至N个字节。当原因字段指示“变化”时，被设置为0的AID字段的数目指示当前使用的AID(即，被用信号发送给对端STA的AID)被改变。如果仅AID被用信号发送给对端STA，则在“变化”的情况下AID字段的数目可以被设置为0。如果超过一个AID被用信号发送，则AID字段的数目可以被设置为等于或者大于1的值，通过数目N可以包括关于旧的AID和新的AID的信息。
在下文中，将会基于实施例1的描述论述各种示例。下面给出的描述以图29至图34的描述为假定。因此，除了特定地提及的特征，图29至图34的描述可以在下面给出的描述中被采用/应用。
参考图35，在STA 1为了新的AID更新而执行到STA 2的帧发送/接收的过程(TDLS AID更新帧的传输和TDLS AID确认帧的接收)之后，STA 1将AID重新指配确认帧(或者AID切换确认帧)发送给AP。在这样的情况下，仅在接收AID重新指配确认帧之后，AP可以使用被重新指配的AID通过STA 1执行帧发送/接收。关于STA 2，STA1可以在接收TDLS AID更新确认帧之后使用新的AID执行发送/接收。关于AP，STA 1可以在发送AID重新指配确认帧之后(或者在从AP接收用于AID重新指配确认帧的ACK帧之后)使用新的AID执行发送/接收。
图36的示例与图35的示例的不同之处在AP和STA之间发送和接收的帧具有不同的名称。如在上面所提及的，AID重新指配请求帧、AID重新指配响应帧、以及AID重新指配确认帧可以被理解为分别执行AID切换请求帧、AID切换响应帧、AID切换确认帧的基本上相同功能。
图37的示例不同于图36的示例，因为STA 2在时间流逝了SIFS之后响应于STA 1的TDLS AID更新帧发送ACK帧。
图38图示与TDLS连接相关联的信息被包括在AID切换请求帧中的情况。更加具体地，STA 1发送到AP的AID切换请求帧可以包括参数TDLS存在，其是指示是否STA 1具有TDLS连接(经由直接链路的连接)的信息。AP可以通过参数TDLS存在识别是否STA 1具有TDLS连接，从而确定是否重新指配的AID能够被用于与STA 1的帧发射和接收。更加具体地，参考图38(a)，如果参数TDLS存在被设置为1，则AP可以识别STA 1具有TDLS连接，并且在等待要被接收的AID切换确认帧之后使用新的AID。如果参数AID存在被设置为0，如在图38(b)中所示，这AP可以在发送AID切换请求帧之后在没有等待AID切换确认帧的情况下(或者当在AID切换请求帧被发送之后预定的时间流逝时)使用新的AID。
正因如此，如果参数TDSL存在被包括在AID切换请求帧中并且被设置为1，则AID切换请求帧可以进一步包括指示被提供的TDLS连接的数目的信息(TDLS的数目)，在图39中示出。
图40图示包括STA 1具有对其的直接链路的STA的AID(对端STA的AID)的示例性的AID切换请求帧。如果AP接收此AID切换请求帧，则AP可以指配属于相同组(或者相同的收听间隔)的AID作为STA 1和STA 2的AID。另外，AP也可以一起发送STA 1的新的AID和STA 1的STA 2。另外，AP也可以向STA 2发送包含AID切换信息的切换响应帧(STA 1的新的AID、STA 2的新AID)。
在图41之后，在STA 2更新STA 1的AID之后，STA 2将AID切换请求帧发送到AP。因此，STA 2可以请求属于与STA 1的新的AID的相同组或者分段的AID。因此，从STA 2发送到AP的AID切换请求帧可以包括STA 2的AID和STA 1的最新更新的AID。换言之，由于STA 1的AID的变化，STA 1和STA 2的AID变成属于不同的组/分段，并且如果STA 2期待继续保持与STA 1的TDLS链路，则STA2将AID切换请求帧发送到AP。AP可以响应于来自于STA 2的AID请求帧将包含STA 2的新的AID(属于与STA 1的新的AID相同的组或者分段)的AID切换响应帧发送给STA 2。在这样的情况下，STA 2的AID被改变并且因此可以执行用于STA 2的对端STA的AID更新的过程(TDLS AID更新帧传输和TDLS AID更新确认/ACK帧接收)。
如果相对于STA 2的AID上，被指配给STA 1的新的AID属于不同的组/分段，则STA 1可以将指示STA 2应接收与STA 1的相同组的AID的指示符发送给STA 2(STA 2的AID应变成与STA 1的相同组的AID)。例如，如在图42中所示，当将TDLS AID更新帧发送到STA 2时，STA 1可以将其AID更新为通过AP指配的新的AID(AID100)，并且然后在TDLS AID更新帧中包括AID切换启用信息。在此，AID切换启用信息是用于请求STA 2改变AID的信息，特别地通过其STA 1请求AID变成与STA 1的AID相同的组/分段的AID的信息。因此，在这样的情况下，STA 2应本质上将AID切换请求帧发送给AP。
如果对于STA 2来说难以保持与STA 1的TDLS链路，则STA 2可以发送指示/请求TDLS链路的释放的帧(TDLS拆解帧)，如在图43(a)中所示。TDLS拆解帧可以是在接收新的AID之后STA 1发送到STA 2的帧，如在图43(b)中所示。
如果如在图44中所示发送通告帧，则与常规情况相比较帧指示处理时间中的增益。具体地，参考图44(a)，在常规的情况下，需要与“3-EDCA时间(随机回退+AIFS)+帧的传输时间(TDLS设立请求帧+TDLS设立响应帧+TDLS设立确认帧+3–ACK帧)+3–SIFS”相对应的处理时间。参考图44(b)，当本发明被应用时，需要与“EDCA时间+TDLS更新通告TX时间+SIFS+ACK TX时间”相对应的处理时间，并且因此与图44(a)的情况相比较，可以减少显著数量的时间。
实施例2-基于定时器的操作
已经被指配AID的STA可以基于从AP接收到的定时器信息(或者时段信息)使用用于特定的定时器(或者特定时段)的AID两者。因此，使用在更新之前设置的旧的AID，已经被指配AID的STA可以执行与在AID被重新指配之前已经对其建立了直接链路的另一STA的数据发送/接收，直到确定的定时器期满。因此，与对其设定直接链路的另一STA的通信可以被平滑地保持。在定时器期满之前，重新指配AID的STA可以使用被重新指配的AID和在重新指配之前使用的AID中的一个执行与AP的数据发送/接收。在图45中图示有关具体示例。
图45图示被重新指配AID的STA使用两个AID的情况。在图45的示例中，在STA 1被重新指配AID之前，通过TDLS在STA 1和STA2之间设立直接的链路。此外，当STA 1将AID重新指配请求帧发送到AP时执行AID重新指配，并且AP作为响应发送包括被重新指配的AID信息(新的AID)和定时器信息(Timer_AID)的重新指配响应帧。在STA 1被重新指配新的AID之前，STA 1和STA 2可以使用旧的AID(在图45中被设置为1)执行通信。
如果STA 1被重新指配AID，则AP和STA 1可以启动定时器。直至定时器期满，STA 1可以使用新指配的AID(通过图45中的100指示)和旧的AID(通过图45中的1指示)。因此，STA 1可以将不知道到AID更新的STA 2发送的包括AID 1的帧视为其帧，并且解码该帧。STA 1可以使用新的AID 100和旧的AID 1中的一个执行与AP的数据通信。在图45(a)的示例中，AP和STA 1使用被重新指配的AID 100相互通信直到定时器期满。可替选地，AP和STA 1可以使用旧的AID 1相互通信直到定时器期满。
一旦定时器期满，STA 1返回到先前指配的AID 1，并且从定时器期满的时间开始允许AP将AID 1指配给另一STA。当定时器期满时，STA 1和AP将会使用最新指配的AID 100相互通信。
允许STA使用两个AID直到定时器期满是简单的临时权宜之计。例如，STA在定时器期满之后仅使用被重新指配的AID，并且因此当STA与不知道AID更新的对方STA通信时问题可能出现。为了解决此问题，在定时器期满之前，STA可以通知对其设立直接链路的对方STAAID的更新。具体地，STA可以将包含重新指配的AID信息的更新请求帧发送到对方STA以通知对方STA AID已经被更新。然后，对方STA可以响应于更新请求帧将更新响应帧发送给STA。下面参考图46和图47给出详细描述。
图46图示STA向对方STA报告AID更新的情况。
在图46(a)中图示的示例中，从AP指配新的AID 100的STA 1可以启动定时器，并且保持旧的AID 1直到定时器期满。因此，STA 2可以使用STA 1先前使用的AID 1与STA 1通信直到识别STA 1的AID。为了向对其建立直接链路的STA 2报告STA 1的AID更新，STA1可以发送包含新指配的AID信息(新的AID)的AID更新请求帧。如果在STA 1和STA 2之间的直接链路以TDLS为基础，则AID更新请求帧可以被称为TDLS AID更新请求帧。
一旦接收AID更新请求帧，STA 2可以识别STA 1的AID变化，并且响应于AID更新请求帧发送AID更新响应帧。如果在STA 1和STA 2之间的直接链路以TDLS为基础，则AID更新响应帧可以被称为TDLS AID响应帧。
因为STA 2通过AID更新已经识别STA 1的AID从1变成100，所以STA 2可以使用被重新指配给STA 1的AID与STA 1通信。
虽然图46(a)图示在定时器期满之前执行AID更新请求帧和AID更新响应帧的传输，但是本发明的实施例不限于此。例如，如果直到定时器期满AID更新没有被有效地完成，则在定时器期满之后AID更新请求帧和AID更新响应帧可以被发送。
在图46(a)的示例中，AID更新请求帧和AID更新响应帧作为更新请求帧和更新响应帧的示例被给出。可替选地，常规定义的帧可以被用作更新请求帧和更新响应帧。例如，更新请求帧可以包括TDLS设立请求帧，并且更新响应帧可以包括TDLS设立响应帧。在一些情况下，STA可以响应于从对方STA发送的TDLS设立响应帧采用TDLS设立确认帧。下面参考图47给出详细描述。
图47图示通过TDLS管理动作帧更新的AID被提供给对方STA的情况。如在图47(a)中所示，通过AP已经被指配AID的STA 1可以将包含新指配的AID信息(新的AID)的TDLS设立请求帧发送给STA 2。STA 2可以使用被包含在TDLS设立请求帧中的新指配的AID信息识别STA 1的AID变化。STA 2可以响应于TDLS设立请求帧发送TDLS设立响应帧，并且STA 1可以响应于TDLS设立响应帧发送TDLS设立确认帧。因此，AID更新过程可以完成。已经被指配新的AID 100的STA 1可以启动定时器并且保持旧的AID 1直到定时器期满，如在图30(a)的先前的示例中一样。
根据本发明的实施例，如果已经更新AID的STA被配置为向对方STA报告被更新的AID，如在图46(b)和图47(b)中示出的，则收发定时器信息和启动在更新AID的AP和和STA之间的定时器的过程可以被省略。如果对于STA将被更新的AID发送给对方STA所耗费的时间非常短，则在STA和对方STA之间的通信期间错误几乎不能出现，即使STA没有使用两个AID。在这样的情况下，为了最小化在STA和对方STA之间的通信期间出现的问题，就在AID重新指配之后STA可能需要向对方STA报告被更新的AID。
虽然在附图中未示出，但是更新响应帧可以包括ACK帧。即，对方STA可以响应于来自于STA的更新请求帧发送ACK帧。
实施例3-在预定的时间内停止部分AID PHY筛选
如果通过AP已经重新指配AID的STA具有直接的链路，则STA可以停止部分AID PHY筛选的功能直到STA向对方STA报告改变的AID(即，直到AID更新过程完成)。如果部分AID PHY筛选的功能被停止，则STA可以解码从对方STA发送的帧的所有MAC报头并且检查是否STA是帧的目的地。其后，当AID更新过程被完成时，STA可以恢复部分AID筛选的功能并且确认部分AID以识别是否STA是被发送的帧的目的地。
因此，STA可能执行不必要的帧解码直到STA向对方STA报告改变的AID，但是可以从不知道新的AID的对方STA有效地接收帧。
根据本发明的实施例的装置的配置
图48是图示根据本发明的一个实施例的射频装置的框图。
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、以及收发器23。收发器13和23可以根据IEEE 802系统发送/接收射频信号并且实现物理层。处理器11和21可以被配置成根据在上面描述的本发明的各种实施例执行各种操作。另外，根据在上面描述的本发明的各种实施例执行AP和STA的操作的模块可以被存储在存储器12和22中并且通过处理器11和21执行。存储器12和22可以被包含在处理器11和21中或者可以被安装在处理器11和21的外部处并且通过公知的装置被连接到处理器11和21。
AP和STA的组成可以被提供，使得上述本发明的各种实施例的详情被独立地采用或者两个或更多个实施例被同时实现。为了清楚起见，冗余描述已经被省略。
可以通过各种手段来实现上述本发明的实施例。例如，通过硬件、固件、软件或者其组合实现本发明的实施例。
当通过硬件实现时，根据本发明实施例的方法可以通过一个或多个ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理器件)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(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。
当以固件或者软件实施时，根据本发明实施例的方法可以以执行上述功能和或操作的模块、步骤、功能等的形式来实现。软件代码可以存储在存储器单元中，并且由处理器执行。存储器单元可以被布置在处理器的内部或者外部，以通过各种已知的装置与处理器收发数据。
已经给出本发明的优选实施例的详细描述以允许本发明的技术人员实现和实践本发明。尽管已经给出本发明的优选实施例的描述，但是对于本领域的技术人员来说显然的是，在没有脱离本发明的精神和范围的情况下在本发明中能够进行各种修改和变化。因此，本发明旨在不受在此描述的实施例的限制，但是旨在具有与在此公开的原理和新颖特征一致的最宽的范围。
工业实用性
虽然通过被应用于IEEE 802.11系统的示例已经描述了本发明的各种实施例，但是它们也可以被应用于除了IEEE 802.11系统的各种无线接入系统。

Claims (14)

1.一种用于在无线通信系统中发送和接收与关联标识(AID)有关的信息，所述方法包括：
通过具有到第一STA的直接链路的第二站(STA)从所述第一STA接收与更新的AID相关的通告帧；和
响应于所述通告帧，通过所述第二STA发送肯定应答(ACK)帧，
其中，所述通告帧包含一个或者多个AID-MAC地址对，
其中，所述第二STA更新与所述一个或者多个AID-MAC地址对相对应的STA的AID。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通告帧包含AID通告元素，
其中，所述AID通告元素包括所述一个或者多个AID-MAC地址对。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或者多个AID-MAC地址对的MAC地址是更新的STA的MAC地址，并且所述一个或者多个AID-MAC地址对的AID是与所述MAC地址相对应的STA的AID。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述直接链路是隧道的直接链路设立(TDLS)或者直接链路设立(DLS)中的一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述更新的AID是通过接入点(AP)被指配给所述第一STA的新的AID。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过AID切换响应帧将所述新的AID从所述AP递送给所述第一STA。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述更新的AID属于不同于所述第二STA的AID的组时，所述通告帧包含请求所述第二STA的AID的变化的信息。
8.一种用于在无线通信系统中发送和接收与关联识别(AID)相关的信息的方法，所述方法包括：
通过第一站(STA)，将与更新的AID相关的通告帧发送到具有到所述第一STA的直接链路的第二STA；和
响应于所述通告帧，通过所述第一STA从所述第二STA接收肯定应答(ACK)帧，
其中，所述通告帧包含一个或者多个AID-MAC地址对，
其中，所述一个或者多个AID-MAC地址对被用于通过所述第二STA更新与所述一个或者多个AID-MAC地址相对应的STA的AID。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述通告帧包含AID通告元素，
其中，所述AID通告元素包括所述一个或者多个AID-MAC地址对。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或者多个AID-MAC地址对的MAC地址是更新的STA的MAC地址，并且所述一个或者多个AID-MAC地址对的AID是与所述MAC地址相对应的STA的AID。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述直接链路是隧道的直接链路设立(TDLS)或者直接链路设立(DLS)中的一个。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述被更新的AID是通过接入点(AP)被指配给所述第一STA的新的AID。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
从所述AP接收包含所述新的AID的AID切换响应帧。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述AID切换响应帧是对通过所述第一STA发送到所述AP的AID切换请求帧的响应。
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