CN104956735B - 用于在无线lan系统中扫描多个频带的方法及装置 - Google Patents
用于在无线lan系统中扫描多个频带的方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及无线通信系统,更具体地,涉及用于在无线LAN系统中扫描多个频带的方法及装置。根据本发明的一个实施方式,站STA在无线通信系统中进行扫描的方法包括以下步骤:将第一帧发送到第一接入点AP;以及从所述第一AP接收响应于所述第一帧的第二帧,其中,所述第一帧包括服务集标识符SSID信息和关于由所述STA支持的操作类的信息,并且所述第二帧能够包括用于指示是否进行过滤的信息和关于第二AP的信息。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统,更具体地,涉及无线局域网系统中的多频带扫描方法及装置。
背景技术
随着信息技术和通信技术的最新进展,已经开发了各种无线通信技术。其中,无线局域网(WLAN)使得用户能够基于无线频率技术在家、办公室或特定服务区域中通过诸如个人数字助理(PDA)、膝上型计算机和便携式多媒体播放器(PMP)的便携式终端以无线方式接入互联网。
为了克服作为WLAN的弱点的有限的通信速度,已经在最近的技术标准中引入了用于提高网络的速度和可靠性并且扩展无线网络覆盖范围的系统。例如,为了使传输错误最小化以及使数据速率最优化,电气和电子工程师协会(IEEE)802.11n支持具有高达540Mbps的数据处理速率的高吞吐量(HT),并且在发送器和接收器两者中采用多输入和多输出(MIMO)技术。
发明内容
技术问题
本发明的技术目的在于提供一种用于使支持多个频带的装置在WLAN系统中准确且有效地执行扫描的方法和装置。
能够通过本发明实现的技术目的不限于已经在上文具体描述的技术目的,并且本领域技术人员将从以下详细描述更清楚地理解本文中未描述的其它技术目的。
技术解决方案
根据本发明的一个方面,本文中提供了一种用于在无线通信系统中由站(STA)执行扫描的方法,所述方法包括以下步骤:将第一帧发送到第一接入点(AP);以及从所述第一AP接收响应于所述第一帧的第二帧,其中,所述第一帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符(SSID)信息,并且其中,所述第二帧包括过滤指示符和关于第二AP的信息。
在本发明的另一方面中,一种用于在无线通信系统中由接入点(AP)支持站(STA)的扫描的方法,所述方法包括以下步骤:从所述STA接收第一帧;以及响应于所述第一帧,将第二帧发送到所述STA,其中,所述第一帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符(SSID)信息,并且其中,所述第二帧包括过滤指示符和关于另一AP的信息。
在本发明的另一方面中,一种用于在无线通信系统中执行扫描的站(STA),所述STA包括:收发器;以及处理器,其中,所述处理器被构造为控制所述收发器将第一帧发送到第一接入点(AP)并且从所述第一AP接收响应于所述第一帧的第二帧,其中,所述第一帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符(SSID)信息,并且其中,所述第二帧包括过滤指示符和关于第二AP的信息。
在本发明的另一方面中,一种用于在无线通信系统中支持扫描的接入点(AP),所述AP包括:收发器;以及处理器,其中,所述处理器被构造为控制所述收发器从所述STA接收第一帧并且响应于所述第一帧而将第二帧发送到所述STA,其中,所述第一帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符(SSID)信息,并且其中,所述第二帧包括过滤指示符和关于另一AP的信息。
下文可以被共同地应用于本发明的以上方面。
在本发明的另一方面中,所述第二帧包括关于所述第二AP的、具有当所述过滤指示符指示第一值时与所述第一帧中包括的所述SSID信息匹配的SSID的信息。
在本发明的另一方面中,所述第二帧包括关于所述第二AP的、具有与关于由所述STA支持的所述操作类的所述信息对应的一个或更多个操作类的信息。
在本发明的另一方面中,所述第二帧包括所述第二AP的一个或更多个操作类字段和信道编号字段。
在本发明的另一方面中,所述第二帧还包括目标信标传输时间(TBTT)偏移信息。
在本发明的另一方面中,所述TBTT偏移具有指示所述第一AP的前一TBTT与所述第二AP的下一TBTT之间的时间差的值。
在本发明的另一方面中,所述方法还包括以下步骤:使用通过所述第二帧获得的信息来执行用于发现所述第二AP的被动扫描。
在本发明的另一方面中,所述第一帧还包括接入网络类型信息,并且所述第二帧包括关于所述第二AP的、具有与所述第一帧中包括的所述接入网络类型信息对应的接入网络类型的信息。
在本发明的另一方面中,所述第二帧包括关于一个或更多个第二AP的信息。
在本发明的另一方面中,所述第二AP是所述第一AP的相邻AP。
在本发明的另一方面中,所述第一帧和所述第二帧在第一频带中被发送和接收,并且所述第二AP是在第二频带中操作的AP。
在本发明的另一方面中,所述第一帧是探测请求帧,并且所述第二帧是探测响应帧。
本发明的以上总体描述和以下详细描述是示例性和解释性的,并且旨在提供对要求保护的发明的进一步解释。
有益效果
根据本发明,能够提供一种用于使支持多个频带的装置在WLAN系统中准确且有效地执行扫描的方法和装置。
根据本发明的效果不限于已经在上文具体描述的效果,并且本领域技术人员将从本发明的以下详细描述更清楚地理解本文中未描述的其它优点。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解,附图例示了本发明的实施方式,并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是例示了本发明可适用的IEEE 802.11系统的示例性构造的图。
图2是例示了本发明可适用的IEEE 802.11系统的另一示例性构造的图。
图3是例示了本发明可适用的IEEE 802.11系统的另一示例性构造的图。
图4是例示了WLAN系统的示例性构造的图。
图5是例示了一般链路建立处理的图。
图6是例示了退避(backoff)处理的图。
图7是例示了隐藏节点和暴露节点的图。
图8是例示了请求发送(RTS)和清除发送(CTS)的图。
图9是例示了根据本发明的多频带扫描方法的图。
图10是例示了被支持操作类信息元素的示例性格式的图。
图11是例示了多频带信道信息元素的示例性格式的图。
图12是例示了另一示例性多频带信道信息元素的图。
图13是例示了另一示例性多频带信道信息元素的图。
图14是例示了根据本发明的实施方式的无线电装置的框图。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明进行更充分的描述,附图中示出了本发明的实施方式。然而,本发明可以按照许多不同的形式来具体实现,并且不应当被理解为局限于本文中阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式,使得本公开将是彻底和完整的并且将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
在下文描述的实施方式是本发明的部件和特征的组合。除非另外提到,否则这些要素或特征可以被认为是选择性的。各个部件或特征可以在不与其它部件或特征结合的情况下来实践。另外,本发明的实施方式可以通过组合部件和/或特征的一部分来构建。本发明的实施方式中描述的操作顺序可以重新排列。任何一个实施方式的一些构造可以被包括在另一实施方式中,并且可以用另一实施方式的相应构造替换。
本发明的实施方式中使用的特定术语被提供以帮助理解本发明。这些特定术语可以用本发明的范围和精神内的其它术语来替换。
在一些情况下,为了防止本发明的概念模糊不清,已知技术的结构和装置将被省略,或者将基于各个结构和装置的主要功能以框图的形式示出。另外,在任何可能的情况下,将在整个附图和说明书中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。
本发明的实施方式能够被针对以下项中的至少一个而公开的标准文件支持:无线接入系统、电气和电子工程师协会(IEEE)802、3GPP、3GPP LTE、LTE-A以及3GPP2。未被描述以使本发明的技术特征清楚的步骤或部件能够被这些文件支持。另外,本文中阐述的所有术语能够通过这些标准文献进行解释。
本文中描述的技术能够被用于各种无线接入系统,诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。CDMA可以被实现为诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA2000的无线电技术。TDMA可以被实现为诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/GSM演进增强型数据速率(EDGE)。OFDMA可以被实现为诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE802.20、演进UTRA(E-UTRA)等的无线电技术。为清楚起见,本申请集中于IEEE 802.11系统。然而,本发明的技术特征不限于此。
WLAN系统的构造
图1例示了本发明可适用的IEEE 802.11系统的示例性构造。
IEEE 802.11能够由多个组件组成,并且根据组件的交互提供对于更高层透明的WLAN支持站(STA)移动性。基本服务集(BSS)可以对应于IEEE 802.11LAN中的基本组件块。图1示出了两个BSS(BSS1和BSS2),这两个BSS中的每一个包括两个STA作为构件(在BSS1中包括STA1和STA2并且在BSS2中包括STA3和STA4)。在图1中,限定BSS的椭圆形指示属于相应BSS的STA执行通信的覆盖区域。该区域可以被称为基本服务区域(BSA)。当STA移出BSA时,STA无法与该BSA中的其它STA直接通信。
IEEE 802.11LAN中的最基本的BSS是独立BSS(IBSS)。例如,IBSS能够具有仅包括两个STA的最小构造。IBSS具有最简单的形式并且对应于图1中示出的BSS(BSS1或BSS2),在图1中省去了除了STA以外的组件。当STA能够彼此直接通信时,这种构造是可能的。这种类型的LAN能够在必要时进行构造,而不是被预先设计和构造,并且可以被称为自组织网络。
当STA开机或关机,或者进入或离开BSS的覆盖范围时,BSS中的STA的成员资格能够被动态地改变。为了成为BSS的成员,STA能够使用同步处理加入BSS。为了接入基于BSS的所有服务,STA需要与BSS关联。关联可以被动态地设置,并且可以使用分布系统服务(DSS)。
图2例示了本发明可适用的IEEE 802.11系统的另一示例性构造。除了图1中的构造之外,图2还示出了分布系统(DS)、分布系统介质(DSM)和接入点(AP)。
在LAN中,直接站到站距离可能受到PHY性能的限制。尽管这种距离限制在一些情况下能够是足够的,然而在一些情况下可能需要在其间具有长距离的站之间的通信。DS可以被构造为支持扩展的覆盖范围。
DS是指BSS彼此连接的结构。具体地,BSS可以作为由多个BSS组成的网络的扩展形式的组件而存在,而不是如图1中所示独立地存在。
DS是逻辑概念,并且可以通过DSM的特性来指定。IEEE 802.11在逻辑上将无线介质(WM)与DSM区别开。逻辑介质被用于不同的目的,并且被不同的组件使用。IEEE 802.11不限制介质是相同的介质还是不同的介质。多个介质在逻辑上彼此不同的事实能够解释IEEE802.11 LAN的灵活性(DS结构或者其它网络结构)。也就是说,IEEE 802.11LAN能够按照各种方式来实现,并且实现的物理特性能够独立地指定相应的LAN结构。
DS能够通过提供多个BSS和处理到目的地的地址所需的逻辑服务的无缝整合来支持移动装置。
AP是指使得关联的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之间进行发送。例如,图2中所示的STA2和STA3具有STA功能,并且提供使得关联的STA(STA1和STA4)能够接入DS的功能。此外,所有AP都是可寻址的实体,因为它们基本上对应于STA。AP针对在WM上的通信所使用的地址与该AP针对在DSM上的通信所使用的地址不一定相等。
从与AP关联的STA中的一个STA向该AP的STA地址发送的数据能够随时在非受控端口处进行接收,并且由IEEE 802.1X端口接入实体进行处理。此外,当受控端口被认证时,已发送的数据(或帧)能够被传送到DS。
图3例示了本发明可适用的IEEE 802.11系统的另一示例性构造。除了图2中的构造之外,图3还示出了用于提供扩展覆盖范围的扩展服务集(ESS)。
具有任意大小和复杂性的无线网络可以由DS和BSS组成。在IEEE 802.11中,这种类型的网络被称作ESS网络。ESS可以对应于与DS连接的BSS的集合。然而,ESS不包括DS。ESS网络在逻辑链接控制(LLC)层看起来像IBSS网络。属于ESS的STA能够彼此通信,并且移动STA能够以对于LCC透明的方式从BSS移动到另一BSS(在相同的ESS中)。
IEEE 802.11没有限定图3中的BSS的相对物理位置,并且BSS可以被定位如下。BSS能够部分地交叠,这是正常情况下用来提供连续的覆盖范围的结构。BSS可以彼此不物理连接,并且在BSS之间的逻辑距离方面存在限制。另外,为了提供冗余,BSS可以被在物理上定位在相同的位置处。此外,一个(或更多个)IBSS或ESS网络可以被在物理上定位在相同的空间中,作为一个(或更多个)ESS网络。当自组织(ad-hoc)网络在ESS网络的位置中操作时,这可以对应于ESS网络形式,物理上交叠的IEEE 802.11网络通过不同的组织或者两个或更多个不同的接入来进行构造,并且在相同的位置处需要安全策略。
图4例示了WLAN系统的示例性构造。图4示出了基于包括DS的结构的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规则操作的装置。STA包括AP STA和非AP STA。非AP STA对应于由用户直接处理的装置,例如膝上型计算机、蜂窝电话等。在图4的示例中,STA1、STA3和STA4对应于非AP STA,并且STA2和STA5对应于AP STA。
在以下描述中,非AP STA可以被称作终端、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动终端、移动用户站(MSS)等。在其它的无线通信领域中,AP对应于基站(BS)、节点B、演进节点B、基站收发器系统(BTS)、毫微微BS等。
链路建立过程
图5例示了一般链路建立过程。
为了建立到网络的链路并且发送/接收数据,STA需要发现网络,执行认证,建立关联并且经过针对安全的认证过程。链路建立过程可以被称作会话发起过程和会话建立过程。另外,链路建立过程的发现、认证、关联和安全建立可以被称作关联过程。
现在将参照图5描述示例性链路建立过程。
STA可以在步骤S510中发现网络。网络发现可以包括STA的扫描操作。也就是说,为了接入网络,STA需要发现能够参与通信的网络。在参与到无线网络中之前,STA需要识别可兼容的网络。识别存在于特定区域中的网络的过程被称作扫描。
扫描包括主动扫描和被动扫描。
图5例示了包括主动扫描的网络发现操作。为了在改变信道的同时搜索周围的AP,执行主动扫描的STA发送探测请求帧,并且等待针对探测请求帧的响应。响应方响应于探测请求帧而将探测响应帧发送到STA。这里,响应方可以是最终在正被扫描的信道的BSS中发送了信标帧的STA。由于AP发送信标帧,因此AP对应于BSS中的响应方,然而由于IBSS中的STA轮流地发送信标帧,因此在IBSS中响应方不是固定的。例如,在信道#1上发送了探测请求帧并且在信道#1上接收到探测响应帧的STA可以存储在所接收到的探测响应帧中包括的BSS相关信息,移动到下一信道(例如,信道#2)并且以相同的方式执行扫描(即,信道#2上的探测请求/响应发送和接收)。
扫描操作可以按照被动的方式来执行,其没有被显示在图5中。执行被动扫描的STA在改变信道的同时等待信标帧。作为IEEE 802.11中的管理帧中的一种的信标帧指示无线网络的存在并且被定期地发送到执行扫描的STA,以使得STA能够发现无线网络并参与到无线网络中。AP在BSS中定期地发送信标帧,而IBSS中的STA在IBSS的情况下轮流地发送信标帧。在接收到信标帧时,执行扫描的STA存储在信标帧中包括的、关于BSS的信息,并且在移动到另一信道的同时记录各个信道中的信标帧信息。接收到信标帧的STA可以存储在所接收到的信标帧中包括的BSS相关信息,移动到下一信道并且通过相同的方法执行对下一信道的扫描。
将主动扫描与被动扫描进行比较,主动扫描具有比被动扫描小的延迟和低的功耗。
在发现网络时,可以在步骤S520中执行对STA的认证。该认证过程可以被称为要与稍后将要描述的步骤S540的安全设置操作区分开的第一认证。
认证包括STA向AP发送认证请求帧的过程以及AP响应于该认证请求帧而向STA发送认证响应帧的过程。用于认证请求/响应的认证帧对应于管理帧。
认证帧可以包括关于认证算法编号、认证事务序列号、状态代码、挑战文本、RSN(强健安全网络)、有限循环群等的信息。该信息是可以被包括在关联请求/响应帧中的信息的一部分,并且可以被其它信息代替或者还可以包括附加信息。
STA可以向AP发送认证请求帧。AP可以基于在所接收到的认证请求帧中包括的信息来决定允许STA的认证。AP可以通过认证响应帧将认证结果提供到STA。
在成功地认证STA时,可以在步骤S530中执行关联。关联包括STA向AP发送关联请求帧的过程以及AP响应于该关联请求帧而向STA发送关联响应帧的过程。
例如,关联请求帧可以包括与各种能力、信标侦听间隔、服务集标识符(SSID)、被支持速率、被支持信道、RSN、移动性域、被支持操作类、TIM(业务指示图)广播请求、交互工作服务能力等相关的信息。
例如,关联响应帧可以包括与各种能力、状态代码、AID(关联ID)、被支持速率、EDCA(增强型分布式信道访问)参数集、RCPI(接收的信道功率指示符)、RSNI(接收的信噪比指示符)、移动性域、超时间隔(关联恢复时间)、交叠BSS扫描参数、TIM广播响应、QoS图等相关的信息。
上述信息是可以被包括在关联请求/响应帧中的信息的一部分,并且附加信息也可以被包括在关联请求/响应帧中。
在利用网络成功地关联STA时,可以在步骤S540中执行安全设置。步骤S540中的安全设置可以被视为通过RSNA(强健安全网络关联)请求/响应的认证。步骤S520的认证可以被称为第一认证,并且步骤S540的安全设置可以被称为认证。
步骤S540的安全设置可以包括通过使用EAPOL(通过LAN的可扩展认证协议)帧的四次握手的私有密钥设置。另外,安全设置可以根据IEEE 802.11中没有定义的安全方案来执行。
WLAN的演进
为了克服WLAN的有限的通信速度,IEEE 802.11n最近已经被确定作为技术标准。IEEE 802.11n已经被开发以提高网络速度和可靠性并且扩展无线网络覆盖范围。更具体地,为了使传输错误最小化并且使传输速度最优化,IEEE 802.11n支持高于540Mbps的高吞吐量(HT)并且基于使用针对发送器和接收器双方的多个天线的MIMO。
由于WLAN的供应被激活以及使用WLAN的应用被多样化,因此需要用于支持比由IEEE 802.11n支持的数据吞吐量高的吞吐量的新WLAN系统。支持非常高吞吐量(VHT)的下一代WLAN系统是继IEEE 802.11n之后的版本(例如,IEEE 802.11ac),并且是为了在MAC服务接入点(SAP)中支持高于1Gbps的数据吞吐量而最近新提出的IEEE 802.11 WLAN系统中的一种。
下一代WLAN系统支持MU-MIMO(多用户多输入多输出)传输,在该MU-MIMO传输中,多个STA同时接入信道以便有效地使用无线电信道。根据MU-MIMO,AP能够将分组同时发送到一个或更多个MIMO成对的STA。
另外,支持空白中的WLAN系统操作正在讨论中。例如,在IEEE 802.11af中讨论了根据模拟TV的数字化在诸如空闲状态下的频段(例如,54MHz至698MHz)的TV空白(TV WS)中引入WLAN系统。然而,这是示例性的,并且空白能够被视为能够由被许可用户优先地使用的被许可频带。被许可用户是指被允许使用被许可频带的用户,并且可以被称为经许可的装置、主用户、现任用户等。
例如,在WS中操作的AP和/或STA需要为被许可用户提供保护。当诸如麦克风的被许可用户正在使用与具有按照规则的特定带宽的频段对应的特定WS信道时,为了保护被许可用户,AP和/或STA不能使用与WS信道对应的频段。另外,当被许可用户使用被用来发送和/或接收当前帧的频段时,AP和/或STA需要停止使用相应的频段。
因此,AP和/或STA需要优选地执行检查WS中的特定频段是否能够被使用(即,是否存在使用该频段的被许可用户)的过程。检查是否存在针对特定频段的被许可用户被称为频谱感测。能量检测、签名检测等被用作频谱感测机制。当接收的信号的强度超过预定值或者检测到DTV前导码时,能够确定被许可用户正在使用相应频段。
此外,M2M(机器到机器)作为下一代通信方案被讨论。在IEEE 802.11 WLAN系统中,IEEE 802.11ah被开发以便支持M2M。M2M是指使用一个或更多个机器的通信方案,并且可以被称为MTC(机器类型通信)或机器通信。这里,机器是指不需要人的直接操纵或干预的实体。例如,机器的示例包括诸如配备有无线电通信模块的仪表或自动售货机的装置以及诸如能够自动地接入网络以在不需要用户的操纵/干预的情况下执行通信的智能电话的用户设备。M2M可以包括装置之间(装置到装置(D2D))的通信以及装置和应用服务器之间的通信。装置和应用服务器之间的通信的示例可以包括自动售货机和服务器之间的通信、POS(销售点)装置和服务器之间的通信以及电表、气表或水表和服务器之间的通信。另外,基于M2M通信的应用可以包括安全、交通、医疗保健等。考虑到这些应用的特性,M2M需要支持在存在大量装置的环境中偶尔以低速率发送和接收少量数据。
具体地,M2M通信需要支持大量的STA。即使假定在当前限定的WLAN系统中最多2007个STA与一个AP关联,也针对M2M正在讨论用于支持大量(约6000个)STA与一个AP关联的情况的方法。此外,期望存在支持/要求M2M通信中的低传输速率的很多应用。在WLAN系统中,STA能够基于TIM(业务指示图)元件识别要向其发送的数据的存在。为了支持上述应用,讨论用于减小TIM的位图大小的方法。另外,期望在M2M通信中存在具有非常长的发送/接收间隔的大量业务。例如,诸如电/气/水消耗的非常少量的数据能够以长间隔(例如,每个月)被发送和接收。另外,由于在M2M通信中根据通过下行链路(即,从AP到非AP STA的链路)提供的命令来执行STA的操作并且通过上行链路(即,从非AP STA到AP的链路)来报告结果数据,因此M2M通信在用来发送主要数据的上行链路上使用改进的通信方案。另外,大多数M2MSTA使用电池来操作,因此需要通过使电池消耗最小化来保证长的使用时间。此外,由于在特定情况下用户可能难以直接操纵M2M STA,因此M2M STA需要具有自恢复功能。因此,在WLAN系统中正在讨论这样的方法:该方法用于即使与AP关联的STA的数目非常大,也有效地支持具有要被AP在一个信标周期期间接收的数据帧的STA的数目非常小的情况并且降低功耗。
如上所述,WLAN技术正在快速地演进,因此除了上述示例之外,正在开发用于直接链路建立、改进媒体流性能、支持快速和/或大规模初始会话建立、扩展带宽和工作频率等的技术。
介质访问机制
在基于IEEE 802.11的WLAN系统中,MAC(介质访问控制)的基本访问机制是具有避免冲突的载波侦听多路访问(CSMA/CA)机制。CSMA/CA机制被称为IEEE 802.11 MAC的分布式协调功能(DCF),并且基本上包括“先听后讲”访问机制。根据上述访问机制,AP和/或STA可以在数据发送之前执行用于在预定时间间隔[例如,DCF帧间间隔(DIFS)]期间感测RF信道或介质的空闲信道评估(CCA)。如果确定介质处于空闲状态,则通过相应介质的帧发送开始。另一方面,如果确定介质处于被占用状态,则相应AP和/或STA不开始其自己的发送,建立针对介质访问的延迟时间(例如,随机退避周期),并且尝试在等待预定时间之后开始帧发送。通过应用随机退避周期,期望多个STA将尝试在等待不同的时间之后开始帧发送,导致最小冲突。
另外,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是指基于轮询的同步访问方案,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轮询。另外,HCF包括增强型分布式信道访问(EDCA)和HCF受控信道访问(HCCA)。EDCA在从供应商提供到多个用户的访问方案基于竞争时被实现。HCCA是通过基于轮询机制的不基于竞争的信道访问方案来实现的。另外,HCF包括用于改进WLAN的服务质量(QoS)的介质访问机制,并且可以在竞争周期(CP)和无竞争周期(CFP)两者中发送QoS数据。
图6是例示了退避处理的概念图。
下面将参照图6描述基于随机退避周期的操作。如果占用状态或忙状态的介质被转变成空闲状态,则多个STA可以尝试发送数据(或帧)。作为用于实现最小数目的冲突的方法,各个STA选择随机退避计数,等待与所选择的退避计数对应的时隙,并且然后尝试开始数据发送。随机退避计数是伪随机整数,并且可以被设置为零到CW值中的一个。在这种情况下,CW是指竞争窗口参数值。尽管CW参数的初始值由CWmin表示,但是该初始值可以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)被加倍。如果CW参数值由CWmax表示,则CWmax在数据发送成功之前被保持,并且同时能够尝试开始数据发送。如果数据发送成功,则CW参数值被重置为CWmin。优选地,CW、CWmin和CWmax被设置为2n-1(其中n=0、1、2、...)。
如果随机退避处理开始操作,则STA在响应于所决定的退避计数值对退避时隙进行倒计时的同时连续地监测介质。如果介质被监测为被占用状态,则倒计时停止并且等待预定时间。如果介质处于空闲状态,则剩余的倒计时重新开始。
如图6的示例中所示,如果要被发送到STA3的MAC的分组到达STA3,则STA3确定介质在DIFS期间是否处于空闲状态,并且可以直接开始帧发送。同时,剩余的STA监测介质是否处于忙状态,并且等待预定时间。在该预定时间期间,要被发送的数据可以出现在STA1、STA2和STA5中的每一个中。如果介质处于空闲状态,则各个STA等待DIFS时间,并且然后响应于由各个STA选择的随机退避计数值来执行退避时隙的倒计时。图6的示例示出了STA2选择最小退避计数值并且STA1选择最大退避计数值。也就是说,在STA2完成退避计数之后,STA5在帧发送开始时间的剩余退避时间比STA1的剩余退避时间短。当STA2占用介质时,STA1和STA5中的每一个暂时地停止倒计时,并且等待预定时间。如果STA2的占用完成并且介质重新进入空闲状态,则STA1和STA5中的每一个等待预定时间DIFS,并且重新开始退避计数。也就是说,在对与剩余退避时间一样长的剩余退避时隙进行倒计时之后,帧发送可以开始操作。由于STA5的剩余退避时间比STA1的剩余退避时间短,因此STA5开始帧发送。此外,当STA2占用介质时,要被发送的数据可以出现在STA4中。在这种情况下,如果介质处于空闲状态,则STA4等待DIFS时间,响应于由STA4选择的随机退避计数值来执行倒计时,并且然后开始帧发送。图6示例性地示出了STA5的剩余退避时间偶然地与STA4的随机退避计数值相同的情况。在这种情况下,在STA4和STA5之间可能发生意外的冲突。如果在STA4和STA5之间发生冲突,则无论STA4还是STA5都不接收ACK,导致在数据发送中发生失败。在这种情况下,STA4和STA5中的每一个将CW值增加两倍,并且STA4或STA5可以选择随机退避计数值,然后执行倒计时。此外,当介质由于STA4和STA5的发送而处于被占用状态时,STA1等待预定时间。在这种情况下,如果介质处于空闲状态,则STA1等待DIFS时间,并且然后在经过剩余退避时间之后开始帧发送。
STA感测操作
如上所述,CSMA/CA机制不仅包括AP和/或STA能够直接感测介质的物理载波侦听机制,而且包括虚拟载波侦听机制。虚拟载波侦听机制能够解决在介质访问中遇到的一些问题(诸如隐藏节点问题)。对于虚拟载波侦听,WLAN系统的MAC能够利用网络分配向量(NAV)。更详细地,借助于NAV值,AP和/或STA(其中的每一个当前使用介质或者具有使用介质的权限)可以向另一AP和/或另一STA通知介质可用的剩余时间。因此,NAV值可以对应于介质将由被构造为发送相应帧的AP和/或STA使用的预留时间。接收到NAV值的STA可以在相应的预留时间期间禁止介质访问(或信道访问)。例如,NAV可以根据帧的MAC头的“持续时间(duration)”字段的值来设置。
强健冲突检测机制已经被提出以减小这种冲突的概率,因此下文中将参照图7和图8描述其详细描述。尽管实际的载波侦听范围与传输范围不同,然而为了便于描述并且更好地理解本发明,假定实际的载波侦听范围与传输范围相同。
图7是例示了隐藏节点和暴露节点的概念图。
图7的(a)示例性地示出了隐藏节点。在图7的(a)中,STA A与STA B通信,并且STAC具有要被发送的信息。在图7的(a)中,在STA A向STA B发送信息的条件下,STA C可以在向STA B发送数据之前执行载波侦听时确定介质处于空闲状态。由于在STA C的位置处可能检测不到STA A(即,被占用介质)的发送,因此确定介质处于空闲状态。在这种情况下,STA B同时接收STA A的信息和STA C的信息,导致冲突的发生。这里,STA A可以被认为是STA C的隐藏节点。
图7的(b)示例性地示出了暴露节点。在图7的(b)中,在STA B向STA A发送数据的条件下,STA C具有要被发送到STA D的信息。如果STA C执行载波侦听,则确定介质由于STAB的发送而被占用。因此,即使STA C具有要被发送到STAD的信息,也感测到介质被占用状态,使得STA C必须在介质处于空闲状态之前等待预定时间(即,待机模式)。然而,由于STAA实际上位于STA C的传输范围之外,因此从STA A的角度来看,从STA C的发送可能与从STAB的发送不冲突,使得STAC不一定要在STA B停止发送之前进入待机模式。这里,STA C被称为STA B的暴露节点。
图8是例示了RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的概念图。
为了在图7的上述情况下有效地利用冲突避免机制,能够使用诸如RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的短信令分组。两个STA之间的RTS/CTS可能被外围STA无意中听到,使得所述外围STA可以考虑是否在这两个STA之间传送信息。例如,如果要被用于数据传输的STA将RTS帧发送给接收到数据的STA,则接收到数据的STA将CTS帧发送给外围STA,并且可以向这些外围STA通知该STA将要接收数据。
图8的(a)示例性地示出了用于解决隐藏节点的问题的方法。在图8的(a)中,假定STA A和STA C中的每一个准备向STA B发送数据。如果STA A将RTS发送到STA B,则STA B将CTS发送到位于STA B附近的STA A和STA C中的每一个。结果,STA C必须在STA A和STA B停止数据发送之前等待预定时间,使得防止发生冲突。
图8的(b)示例性地示出了用于解决暴露节点的问题的方法。STA C执行STA A和STA B之间的RTS/CTS发送的串音,使得即使STA C向另一STA(例如,STA D)发送数据,STA C也可以确定没有冲突。也就是说,STA B将RTS发送到所有外围STA,并且仅具有要实际上发送的数据的STA A能够发送CTS。STA C仅接收RTS并且不接收STA A的CTS,使得能够识别出STA A位于STA C的载波侦听范围的外部。
多频带扫描机制
WLAN技术的标准已经被开发作为IEEE 802.11标准。IEEE 802.11a和802.11b使用2.4GHz或5GHz处的未经许可的频带。IEEE 802.11b提供11Mbps的传输速率,并且IEEE802.11a提供54Mbps的传输速率。IEEE 802.11g通过在2.4GHz下应用正交频分复用(OFDM)来提供54Mbps的传输速率。IEEE 802.11n通过应用多输入多输出(MIMO)-OFDM来针对四个空间流提供300Mbps的传输速率。IEEE 802.11n支持高达40MHz的信道带宽,并且在这种情况下提供600Mbps的传输速率。
IEEE 802.11af标准已经被开发以建立未经许可的装置在除了2.4GHz或5GHz的现有频带之外的TV空白(TVWS)频带中的操作。TVWS是被分配给广播TV的频段,包括超高频(UHF)段和甚高频(VHF)段。TVWS是指未经许可的装置被允许在该未经许可的装置的使用不阻碍在相应频段中操作的经许可的装置的通信的条件下使用的频段。经许可的装置可以包括TV、无线麦克风等。经许可的装置可以被称为现任用户或者主用户。为了解决使用TVWS的未经许可的装置之间的共存问题,可能需要诸如公共信标帧的信令协议、频率感测机制等。
除了少数特殊情况以外,在512MHz至608MHz以及614MHz至698MHz的频段中允许所有未经许可的装置的操作。然而,在54MHz至60MHz、76MHz至88MHz、174MHz至216MHz以及470MHz至512MHz的频段中允许仅在固定装置之间的通信。固定装置是指仅在给定位置处发送信号的装置。IEEE 802.11 TVWS装置是指在TVWS频谱中使用IEEE 802.11介质访问控制(MAC)层和物理层(PHY)操作的未经许可的装置。
希望使用TVWS的未经许可的装置应当为经许可的装置提供保护功能。因此,在TVWS中开始信号发送之前,未经许可的装置必须确认经许可的装置是否占用相应频带。为此,未经许可的装置可以通过执行频谱感测来确定相应频带是否正在被经许可的装置使用。频谱感测机制包括功率检测方案和特征检测方案。如果在特定信道上接收到的信号的强度高于规定值或者如果检测到DTV前导码,则未经许可的装置可以确定经许可的装置正在使用该特定信道。如果确定经许可的装置正在与未经许可的装置当前使用的信道紧邻的信道上使用,则该未经许可的装置应当降低其发送功率。
在频谱感测机制中,感测持续时间为10ms或更长,该感测持续时间相对较长,导致STA的相对高的功耗。特别地,感测持续时间与检测到经许可的装置的信号的可能性成比例,因此当感测持续时间被延长时,检测到经许可的装置的信号的可能性增大。
能够支持多个频带(例如,2.4GHz、5GHz和TVWS频带)的STA可以被称为多频带STA。根据照惯例定义的扫描操作,为了发现正在特定频带中操作的AP,STA需要移动(或切换)到该特定频带并且然后执行扫描操作(例如,信标帧侦听或者探测请求/响应帧发送和接收)。根据常规的扫描操作,为了使正在第一频带中操作的多频带STA发现正在第二频带中操作的AP,该多频带STA应当移动(或切换)到第二频带并且执行扫描。当多频带STA执行扫描操作时,由于当多频带STA移动(或切换)到另一频带时消耗的时间会出现扫描延迟。
为了解决这个问题,本发明提出了一种多频带扫描机制。该多频带扫描机制是指这样的机制:支持多个频带的STA使用当前使用的频带(或当前工作频带)发现正在另一频带(对应于支持STA的操作但是STA没有正被使用或正在操作的频带)中操作的AP。也就是说,本发明提出了一种用于使得多频带STA即使在不需要从第一频带移动到第二频带的情况下(或者在不需要在操作频带之间进行切换的情况下)也能够发现正在第二频带中操作的AP的方法。虽然将基于IEEE 802.11 WLAN系统对本发明的多频带扫描机制进行描述,但是本发明的范围不限于此。
例如,假定存在支持IEEE 802.11a/b/g标准(在2.4GHz或5GHz的频带中操作的802.11 MAC/PHY标准)和IEEE 802.11af标准(在TVWS中操作的802.11 MAC/PHY标准)二者的STA和AP,并且假定STA在2.4GHz的频带(或者工业、科学和医疗(ISM)无线电频带)中根据扫描机制发现AP并且与AP关联。
为了获得AP的TVWS BSS信息,STA可以在STA当前连接到AP的2.4GHz的ISM频带中发送探测请求帧并且从该AP接收探测响应帧(这里,TVWS BSS信息表示在TVWS中操作的AP的BSS的信息并且可以包括例如诸如时间戳、信标间隔、能力、SSID、被支持速率、信道编号和功率限制的信息)。由STA发送到AP的探测请求帧包括STA希望发现的操作类信息(在这种情况下,操作类对应于被应用于无线装置的规则的集合(例如,信道开始频率、信道间隔、信道集和行为极限集))。接收到包括操作类信息的探测请求帧的AP可以将被STA发现的操作类中操作的TVWS BSS信息包括在探测响应帧中进行发送。如果由STA请求的操作类不被AP支持,则AP不向STA发送探测响应帧。
常规的主动扫描机制是这样的方案:STA通过在相应信道上发送探测请求帧来发现在STA正在扫描(即,STA正在操作)的信道上操作的AP。更具体地,从STA接收到探测请求帧的AP通过探测响应帧将在接收到探测请求帧的信道上操作的AP的BSS信息发送给STA。
根据本发明中提出的多频带扫描机制,为了发现在除了STA正在其上操作的信道(例如,第一信道)以外的信道(例如,第二信道)上操作的AP,如果STA在第一信道上将包括关于STA希望发现的第二信道的信息的探测请求帧发送给AP,则接收到探测请求帧的AP通过探测响应帧将在第二信道上操作的AP的BSS信息发送到STA。
另外,STA可以请求针对除了当前使用的信道(即,在其上发送探测请求帧的信道)以外的信道(由STA支持的操作类或者由STA支持但是包括除了当前使用的信道以外的信道的操作类)的扫描(或者针对在另一信道/操作类上操作的BSS的恢复)。STA请求针对一个或更多个信道/操作类的发现/扫描。也就是说,STA可以同时请求针对当前使用的信道和其它信道/操作类的扫描。
通过探测响应帧提供的BSS信息(即,关于STA请求扫描的操作类的BSS信息)可以包括时间戳、信标间隔、能力、SSID、被支持速率、跳频(FH)参数集、直接序列(DS)参数集、无竞争(CF)参数集和IBSS参数集。根据本发明的多频带扫描方法,接收到用于请求针对一个或更多个信道/操作类的扫描的探测请求帧的AP可以响应于该探测请求帧而将包括关于所述一个或更多个信道/操作类中的每一个的BSS信息的探测响应帧发送到STA。
图9是例示了根据本发明的多频带扫描方法的图。
STA可以在步骤S910中向AP发送请求帧。请求帧的目的地地址可以被设置为由STA访问的特定AP的MAC地址。另选地,请求帧的目的地地址可以被设置为广播地址。例如,在步骤S910中发送的请求帧可以是探测请求帧。
请求帧包括操作类信息元素。该操作类信息元素可以表示已发送请求帧的STA希望发现(或扫描)的操作类。为了确认是否存在支持相应操作类的AP(或者在该相应操作类中操作的AP),STA发送包括关于希望被发现的操作类的信息的请求帧。STA确认是否存在在该相应操作类中操作的AP,以便当存在在该相应操作类中操作的AP时连接到该AP或者与该AP关联。这种操作基于STA能够在该相应操作类中操作的前提。因此,STA希望发现的操作类信息元素可以对应于由STA支持的操作类。
在步骤S920中,AP可以响应于在步骤S910中从STA接收到的请求帧而向STA发送响应帧。例如,步骤S920的响应帧可以是探测响应帧。
响应帧包括在由STA发现的操作类(或者由STA支持的操作类)中操作的AP的BSS信息。如果AP不在STA请求发现的操作类中操作,则AP可以不向STA发送响应帧。
另外,请求帧(步骤S910)中包括的操作类信息元素可以包括关于一个或更多个操作类的信息。为了支持针对多个操作类的扫描,关于所述多个操作类的信息被包括在请求帧中。例如,当在2.4GHz的频带中操作(例如,根据IEEE 802.11b/g标准操作)的STA发送请求帧时,可以假定在该请求帧中包括操作类信息元素并且这些操作类信息元素被设置为指示5GHz的频带的特定操作类和TVWS频带(例如,512MHz至698MHz的频带)的特定操作类的值。在接收到请求帧时,AP可以将包括关于支持5GHz的频带的特定操作类和TVWS频带的特定操作类的BSS的信息的响应帧(步骤S920)作为响应发送到STA。于是,即使STA在2.4GHz的频带中操作(或者即使STA在2.4GHz的频带中发送请求帧),STA也可以获得5GHz的频带和TVWS频带中的BSS信息。
根据本发明,在从STA接收到请求帧(步骤S910)时,当相邻AP在STA请求发现的操作类(或者由STA支持的操作类)中操作时,AP可以将包括该相邻AP的BSS信息的响应帧(步骤S920)发送到STA。也就是说,由AP发送的响应帧可以包括一个或更多个相邻AP信息字段。
表1示出了针对多频带扫描方案的探测请求帧格式。
[表1]
顺序 | 信息 |
1 | SSID |
2 | 被支持速率 |
3 | 请求信息 |
4 | 扩展的被支持速率 |
5 | 被支持操作类 |
最后 | 售货机特定 |
表1例示了探测请求帧中包括的信息的示例。本发明的范围不限于表1,并且探测请求帧可以包括表1的示例性字段的一部分或者还可以包括未在表1中示出的字段。
为了支持多频带扫描,探测请求帧可以至少包括在表1中示出的字段当中的被支持操作类字段。
关于在本发明中提出的探测请求帧中包括的被支持操作类的信息包括与在本发明的以上示例中描述的STA请求发现的操作类对应的信息。
图10是例示了被支持操作类信息元素的示例性格式的图。
元素ID字段可以被设置为指示关联元素对应于操作类信息元素的值,并且可以由一个八位字节的长度限定。
长度字段可以被设置为表示在该长度字段之后的字段的长度的值(这个值可以由长度参数来表示),并且可以由一个八位字节的长度限定。
当前操作类字段可以被设置为表示正在操作或者正在被使用的操作类的值,并且可以由一个八位字节的长度限定。
操作类列表字段可以被设置为表示STA请求发现的操作类的值。也就是说,操作类列表字段可以被设置为表示除了由STA支持的当前操作类以外的操作类的值。操作类列表字段可以由与通过从由长度字段指示的值(即,长度)中减去一而得到的值对应的八位字节长度限定。
当接收到包括STA的被支持操作类字段的探测请求帧时,如果存在支持与STA的被支持操作类相同的操作类的BSS(包括相邻AP的BSS),则AP可以通过探测响应帧将相应BSS的BSS信息提供到STA。
探测响应帧可以包括在除了STA的当前操作类以外的操作类中操作的BSS的BSS信息。在这种情况下,探测响应帧可以包括关于支持除了STA的当前操作类以外的操作类的BSS操作的信道编号的信息。为此,探测响应帧可以包括多频带信道信息元素。
图11是例示了多频带信道信息元素的示例性格式的图。
元素ID字段可以被设置为指示关联元素对应于多频带信道信息元素的值,并且可以由一个八位字节的长度限定。
长度字段可以被设置为表示在该长度字段之后的字段的长度的值,并且可以由一个八位字节的长度限定。
多频带信道信息元素的操作类字段和信道编号字段指示特定BSS操作的操作类和信道编号,并且各个字段的长度可以被限定为一个八位字节。在这种情况下,可以通过探测响应帧来提供特定BSS的BSS信息。
图12是例示了多频带信道信息元素的另一示例性格式的图。与图11的多频带信道信息元素相比,图12的多频带信道信息元素还包括目标信标传输时间(TBTT)偏移字段。
TBTT是指示BSS(或AP)应当发送信标的时间的值,并且以时间单位(TU)(TU可以按照微秒(μs)为单位来限定,例如1024μs)来表示。
TBTT偏移字段被设置为指示用于确定在由多频带信道信息元素的操作类字段和信道编号字段指示的特定信道上操作的BSS的TBTT的偏移的值。
例如,在2.4GHz的频带中操作的STA可以在将探测请求帧发送到第一AP(例如,在2.4GHz的频带中操作的AP)的同时使用被支持操作类字段来指示STA支持在5GHz的频带或TVWS频带中的操作类。然后,第一AP可以通过探测响应帧将在5GHz的频带或TVWS频带中操作的BSS(包括相邻AP的BSS)的BSS信息提供到STA。探测响应帧可以包括如图12中所示的多频带信道信息元素。通过探测响应帧,STA能够知道BSS信息的BSS在5GHz的频带或TVWS频带中操作。为了保护在5GHz的频带或TVWS频带中的主用户,未被关联的STA的主动扫描(即,探测请求帧的发送)不会被允许。于是,STA无法执行对由多频带信道信息元素指示的信道的主动扫描并且应当执行被动扫描(即,侦听信标帧)。如果STA不知道信标从第二AP(例如,在5GHz的频带或TVWS频带中操作的BSS的AP)被发送的时机,则STA应当在从第二AP接收到信标之前尝试继续接收信标。然而,如果STA使用上述TBTT偏移字段能够知道信标从第二AP被发送的时机,则能够减少不必要的功耗。
为此,TBTT偏移字段可以被设置为指示发送包括TBTT偏移字段的探测响应帧的AP(例如,第一AP)的前一信标发送时机(即,前一TBTT)与关于通过探测响应帧被发送的BSS信息的BSS的AP(例如,第二AP)的下一TBTT之间的时间差的值。TBTT偏移可以按照TU为单位来表示。
如果本发明中提出的探测请求帧中包括的SSID字段指示特定SSID,则可以通过探测响应帧来提供仅与相应SSID对应的BSS(或者BSS的多频带信道信息元素)的BSS信息。能够说在探测响应帧中包括的BSS信息仅限于关于通过探测请求帧的SSID过滤的BSS的信息。
如果由STA发送的探测请求帧包括SSID字段和被支持操作类字段二者,则与SSID字段的SSID对应并且同时支持与STA的被支持操作类相同的操作类的BSS(包括相邻AP的BSS)的BSS信息(或者BSS的多频带信道信息元素)可以作为响应通过探测响应帧被发送到STA。
由STA发送的探测请求帧可以包括接入网络类型信息。接入网络类型信息可以被设置为指示STA希望发现的网络的类型的值。接入网络类型指示BSS的网络类型,并且可以被划分成诸如以下类型:互联网可接入性/不可接入性、私有网络、具有访客接入的私有网络、收费公共网络、免费公共网络、个人装置网络、仅紧急服务网络、测试或实验等。然后,可以通过探测响应帧来提供仅与由探测请求帧中包括的接入网络类型信息指示的值对应的BSS的BSS信息(或者BSS的多频带信道信息元素)。能够说在探测响应帧中包括的BSS信息仅限于关于通过探测请求帧的SSID过滤的BSS的信息。
在由STA发送的探测请求帧中包括的同质扩展服务集标识符(HESSID)可以被设置为指示BSS的移动性域的值。在这种情况下,可以通过探测响应帧来提供仅与由探测请求帧的HESSID指示的值对应的BSS的BSS信息(或者相应BSS的多频带信道信息元素)。
如果AP不知道特定BSS的SSID或者接入网络类型,则没有通过由探测请求帧指示的特定SSID或特定接入网络类型过滤的BSS的信息可以被包括在多频带信道信息元素中。因此,指示过滤是否被应用的信息可以被包括在探测响应帧(或者探测响应帧的多频带信道信息元素)中。
图13是例示了另一示例性多频带信道信息元素的图。与图12的多频带信道信息元素相比,图13的多频带信道信息元素还包括多频带信道滤波器字段。
例如,如果多频带信道滤波器比特的值被设置为0,则这表示多频带信道信息元素中包括的BSS信息是关于不与在探测请求帧中指定的SSID或接入网络类型对应的BSS的。如果多频带信道滤波器比特的值被设置为1,则这表示多频带信道信息元素中包括的BSS信息是关于与在探测请求帧中指定的SSID或接入网络类型对应的BSS的。
根据本发明中提出的请求帧、响应帧以及针对请求帧和响应帧的信息元素(或字段),能够支持多个频带的STA能够在不需要信道移动性(或信道切换)的情况下发现在除了STA正在其中操作(或者STA正被接入)的信道或频带以外的信道或频带中操作的BSS或AP。为此,STA可以将包括STA希望发现(或者STA支持)的信道或频带的操作类信息的请求帧发送到AP。请求帧还可以包括指定STA希望发现的网络的信息(例如,SSID、接入网络类型、HESSID等)。在接收到请求帧时,AP可以将包括在由STA支持的操作类中操作的BSS的操作类和信道编号的响应帧发送到STA。除了BSS的操作类和信道编号信息之外,响应帧还可以包括BSS信息(例如,相邻AP信息)。BSS信息可以包括指示相应BSS的TBTT偏移的信息以及指示过滤是否被应用的信息。
本发明中提出的请求帧、响应帧以及针对请求帧和响应帧的信息元素(或字段)不受其名称的限制。例如,参照图11至图13描述的多频带信道信息元素可以被包括在由接收到探测请求帧的AP(例如,第一AP)发送的探测响应帧中,并且可以包括除了第一AP以外的其它AP(例如,第二AP)的信息。因此,多频带信道信息元素可以被称为相邻AP信息字段。
以上描述的本发明的各种实施方式可以被独立地实现,或者其两个或更多个可以按照组合的形式来实现。
图14是例示了根据本发明的实施方式的无线电装置的框图。
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和收发器23。收发器13和23可以发送/接收无线电信号,并且可以基于IEEE802系统来实现物理层。处理器11和21分别与收发器13和23连接,并且可以基于IEEE 802系统来实现物理层和/或MAC层。处理器11和21可以被构造为根据以上描述的本发明的各种实施方式来执行操作。用于实现根据以上描述的本发明的各种实施方式的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来执行。存储器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的外部以通过已知的手段连接到处理器11和21。
AP和STA的详细构造可以被实现为使得以上描述的本发明的各种实施方式被独立地应用,或者其两个或更多个以组合的方式来实现。为了清楚起见,省去了重复的描述。
上述实施方式可以通过各种手段(例如,通过硬件、固件、软件或其组合)来实现。
在硬件构造中,根据本发明的实施方式的方法可以通过一个或更多个专用集成电路(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、微控制器或微处理器来实现。
在固件或软件构造中,根据本发明的实施方式的方法可以按照执行上述功能或操作的模块、程序、功能等的形式来实现。软件代码可以被存储在存储单元中并且由处理器来执行。存储单元可以位于处理器的内部或外部,并且可以经由各种已知手段向处理器发送数据以及从处理器接收数据。
已经给出了本发明的优选实施方式的详细描述,以使得本领域技术人员能够实现和实践本发明。虽然已经参照优选实施方式描述了本发明,但是本领域技术人员将要领会的是,在不脱离在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对本发明进行各种修改和变型。因此,本发明不应当被局限于本文中描述的具体实施方式,而应当符合与本文中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系统对本发明的上述各种实施方式进行了描述,但是这些实施方式可以按照相同的方式适用于各种移动通信系统。
Claims (12)
1.一种用于在无线通信系统中由站STA执行扫描的方法,所述方法包括以下步骤:
将探测请求帧发送到在第一频带中操作的第一接入点AP;以及
响应于所述探测请求帧,从所述第一AP接收探测响应帧,
其中,所述探测请求帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符SSID信息,
其中,所述探测响应帧包括具有1比特的滤波器字段和关于在与所述第一频带不同的第二频带中操作的相邻AP的信息,并且
其中,当所述滤波器字段的1比特被设置为1时,所述相邻AP的SSID与由所述STA发送的所述SSID信息对应,并且当所述滤波器字段的1比特被设置为0时,所述相邻AP的SSID与由所述STA发送的所述SSID信息不对应。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测响应帧包括关于所述相邻AP的、具有与关于由所述STA支持的所述一个或更多个操作类的所述信息对应的一个或更多个操作类的信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测响应帧包括所述相邻AP的一个或更多个操作类字段和信道编号字段。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测响应帧还包括目标信标传输时间TBTT偏移信息。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述TBTT偏移具有指示所述第一AP的前一TBTT与所述相邻AP的下一TBTT之间的时间差的值。
6.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:使用通过所述探测响应帧获得的信息来执行用于发现所述相邻AP的被动扫描。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测请求帧还包括接入网络类型信息,并且所述探测响应帧包括关于所述相邻AP的、具有与所述探测请求帧中包括的所述接入网络类型信息对应的接入网络类型的信息。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测响应帧包括关于一个或更多个相邻AP的信息。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测请求帧和所述探测响应帧在第一频带中被发送和接收,并且所述相邻AP是在第二频带中操作的AP。
10.一种用于在无线通信系统中由在第一频带中操作的接入点AP支持站STA的扫描的方法,所述方法包括以下步骤:
从所述STA接收探测请求帧;以及
响应于所述探测请求帧,将探测响应帧发送到所述STA,
其中,所述探测请求帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符SSID信息,
其中,所述探测响应帧包括具有1比特的滤波器字段和关于在与所述第一频带不同的第二频带中操作的相邻AP的信息,并且
其中,当所述滤波器字段的1比特被设置为1时,所述相邻AP的SSID与从所述STA接收的所述SSID信息对应,并且当所述滤波器字段的1比特被设置为0时,所述相邻AP的SSID与从所述STA接收的所述SSID信息不对应。
11.一种用于在无线通信系统中执行扫描的站STA,所述STA包括:
收发器;以及
处理器,
其中,所述处理器被构造为:
控制所述收发器将探测请求帧发送到在第一频带中操作的第一接入点AP并且响应于所述探测请求帧,从所述第一AP接收探测响应帧,
其中,所述探测请求帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符SSID信息,并且
其中,所述探测响应帧包括具有1比特的滤波器字段和关于在与所述第一频带不同的第二频带中操作的相邻AP的信息,
其中,当所述滤波器字段的1比特被设置为1时,所述相邻AP的SSID与由所述STA发送的所述SSID信息对应,并且当所述滤波器字段的1比特被设置为0时,所述相邻AP的SSID与由所述STA发送的所述SSID信息不对应。
12.一种用于支持无线通信系统中的扫描的接入点AP,所述AP包括:
收发器;以及
处理器,
其中,所述处理器被构造为:
控制所述收发器从站STA接收探测请求帧并且响应于所述探测请求帧而将探测响应帧发送到所述STA,
其中,所述探测请求帧包括关于由所述STA支持的一个或更多个操作类的信息以及服务集标识符SSID信息,
其中,所述AP在第一频带中操作,所述探测响应帧包括具有1比特的滤波器字段和关于在与所述第一频带不同的第二频带中操作的相邻AP的信息,并且
其中,当所述滤波器字段的1比特被设置为1时,所述相邻AP的SSID与从所述STA接收的所述SSID信息对应,并且当所述滤波器字段的1比特被设置为0时,所述相邻AP的SSID与从所述STA接收的所述SSID信息不对应。
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