CN104995982B - 在wlan系统中根据带宽发送/接收帧的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，提供一种用于在WLAN系统中根据其带宽发送/接收帧的方法和装置。根据本发明的一个实施例的用于在WLAN系统中执行响应过程的方法可以包括：其中第一站(STA)将请求响应帧的帧发送到第二STA的步骤；以及其中第一STA在ACKTimeout间隔内等待响应帧的步骤。根据帧的前导信道带宽类型可以不同地确定ACKTimeout间隔的值。

Description

在WLAN系统中根据带宽发送/接收帧的方法和装置
技术领域
下面的描述涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种用于在无线局域网(WLAN)系统中根据带宽发送和接收帧的方法和设备。
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，电气和电子工程师协会(IEEE)802.11n使数据处理速度能够支持最高540Mbps的高吞吐量(HT)。另外，多输入和多输出(MIMO)技术最近已经被应用于发射器和接收器使得最小化传输误差以及优化数据传输速率。
发明内容
技术问题
机器对机器(M2M)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802.11WLAN中的支持M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE 802.11ah。M2M通信可以考虑能够在包括大量设备的环境下以低速不频繁地通信少量数据的场景。
本发明的目的是为了提供一种用于考虑到响应帧类型和/或信道带宽通过等待响应帧或者推迟信道接入防止资源浪费并且正确地执行帧切换的方案。
将被理解的是，从下面的描述对于本发明属于的本领域的普通技术人员之一来说显然的是，通过本发明实现的技术目的不限于前述的技术目的和在此没有提及的其他技术目的。
技术方案
通过提供一种用于在无线局域网(WLAN)系统中执行响应处理的方法能够实现本发明的目的，该方法包括：通过第一站(STA)将要求响应帧的帧发送到第二STA；以及通过第一STA在ACKTimeout间隔期间等待响应帧。根据帧的前导信道带宽类型，ACKTimeout间隔可以被设置为不同的值。响应帧的前导信道带宽可以被设置为等于帧的前导信道带宽类型的值。
在本发明的另一方面中，在此提供一种用于在无线局域网(WLAN)系统中执行响应处理的站(STA)，包括收发器和处理器。该处理器可以被配置成通过收发器将要求响应帧的帧发送到第二STA并且在ACKTimeout间隔期间等待响应帧。根据帧的前导信道带宽类型，ACKTimeout间隔可以被设置为不同的值。响应帧的前导信道带宽可以被设置为等于帧的前导信道带宽类型的值。
根据本发明的实施例，可以共同地应用下述。
如果帧的前导信道带宽类型是1MHz的前导类型，则可以基于用于1MHz的前导的aPHY-RX-START-Delay值来计算ACKTimeout间隔。aPHY-RX-START-Delay值可以指示直到发布PHY-RXSTART.indication的延迟时间。PHY-RXSTART.indication可以表示具有有效的PLCP报头的物理层会聚过程(PLCP)分组数据单元(PPDU)开始被接收。
如果帧的前导信道带宽类型是2MHz或者更多的前导类型，则可以基于用于2MHz或者更多的前导的aPHY-RX-START-Delay值来计算ACKTimeout间隔。aPHY-RX-START-Delay可以指示直到发布PHY-RXSTART.indication的延迟时间。PHY-RXSTART.indication可以表示具有有效的PLCP报头的物理层会聚过程(PLCP)分组数据单元(PPDU)开始被接收。
如果帧具有2MHz或者更多的前导类型，则响应帧可以具有除了1MHz的前导类型之外的类型。
如果帧具有2MHz或者更多的前导类型，则响应帧可以具有2MHz的前导类型。
如果帧具有1MHz或者更多的前导类型，则响应帧可以具有1MHz的前导类型。
如果在ACKTimeout间隔期间接收到响应帧，则帧的传输可以被确定为是成功的。
如果在ACKTimeout间隔期间没有接收到响应帧，则帧的传输可以被确定为是失败的并且当ACKTimeout间隔被结束时通过第一STA执行退避过程。
帧可以是数据帧、请求发送(RTS)帧和省电轮询(PS-轮询)帧中的一个。
响应帧可以是肯定应答(ACK)帧、清除发送(CTS)帧以及数据帧中的一个。
STA可以是在子1GHz(S1G)频带中操作的STA。
要理解的是，本发明的前述的总体描述和下面的详细描述都是示例性的和说明性的并且旨在提供对如所要保护的本发明的进一步解释。
有益效果
根据本发明，考虑到响应帧和/或信道带宽通过提供等待响应帧或者推迟信道接入的方法和设备能够防止资源浪费并且能够正确地执行帧切换。
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，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示例性地示出根据本发明的一个实施例的IEEE 802.11系统。
图2示例性地示出根据本发明的另一实施例的IEEE 802.11系统。
图3示例性地示出根据本发明的又一实施例的IEEE 802.11系统。
图4是图示WLAN系统的概念图。
图5是图示对于在WLAN系统中使用的链路设立过程的流程图。
图6是图示退避过程的概念图。
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(清除发送)的概念图。
图9是用于解释在IEEE 802.11系统中使用的示例性帧结构的图。
图10是图示示例性的S1G 1MHz格式的图
图11是图示大于或者等于2MHz的S1G的示例性短格式的图。
图12是图示大于或者等于2MHz的S1G的示例性长格式的图。
图13是用于解释ACK过程的图。
图14是用于解释根据本发明的是否允许帧交换序列的图。
图15是用于解释使用PLCP报头的SIG字段的响应帧类型字段的本发明的示例的图。
图16是用于解释本发明的示例性方法的图。
图17是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他组件或者特性相组合。另外，可以组合一些构成组件和/或特性以实现本发明的实施例。可以改变要在本发明的实施例中公开的操作的顺序。任何实施例的一些组件或者特性也可以被包括在其他实施例中，或者必要时可以被其他实施例的替代。
应注意的是，为了便于描述和更好地理解本发明，提出在本发明中公开的特定术语，并且在本发明的技术范围或者精神内这些特定术语的使用可以变成其他格式。
在一些实例中，为了避免晦涩本发明的概念，公知的结构和设备被省略并且以框图的形式示出结构和设备的重要功能。在整个附图中将会使用相同的附图标记以指定相同或者相似的部件。
本发明的示例性实施例由对于包括电气与电子工程师协会(IEEE)802系统、第三代合作计划(3GPP)系统、3GPP长期演进(LTE)系统、高级LTE(LTE-A)系统和3GPP2系统的无线接入系统中的至少一个公开的标准文献支持。具体地，在本发明的实施例中没有描述以清楚展现本发明的技术理念的步骤或者部分可以由以上的文献支持。在此处使用的所有术语可以由上面提及的文献的至少一个支持。
本发明的以下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 802.11 LAN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BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有仅由两个STA组成的最简形式。图1的BSS(BSS1或者BSS2)，是最简形式并且其中省略了其他组件，可以对应于IBSS的典型示例。当STA能够互相直接通信时，上述的配置是可允许的。这种类型的LAN没有被预先调度，并且当LAN是必要时可以被配置。这可以称为自组织网络。
当STA接通或者关闭或者STA进入或者离开BSS区域时，在BSS中STA的成员可以动态地变化。STA可以使用同步过程加入BSS。为了接入BSS基础结构的所有服务，STA应当与BSS相关联。这样的关联可以动态地配置，并且可以包括分布系统服务(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，诸如分布系统(DS)、分布系统介质(DSM)和接入点(AP)的组件被增加给图1的结构。
在LAN中直接STA到STA距离可能受PHY性能的限制。有时候，这样的距离限制可能对于通信是足够的。但是，在其他情况下，经长距离在STA之间的通信可能是必要的。DS可以被配置为支持扩展的覆盖范围。
DS指的是BSS被相互连接的结构。具体地，BSS可以被配置为由多个BSS组成的扩展形式的网络的组件，替代如图1所示的独立的配置。
DS是一个逻辑概念，并且可以由DSM的特征指定。关于此，无线介质(WM)和DSM在IEEE 802.11中在逻辑上被区分。相应的逻辑介质用于不同的目的，并且由不同的组件使用。在IEEE 802.11的定义中，这样的介质不局限于相同的或者不同的介质。IEEE 802.11LAN架构(DS架构或者其他网络架构)的灵活性能够被解释为在于多个介质逻辑上是不同的。即，IEEE 802.11 LAN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)。在其他无线通信领域中，AP是对应于基站(BS)、节点B、演进的节点B(e-NB)、基站收发器系统(BTS)或者毫微微BS的概念。
层结构
在WLAN系统中，从层结构的观点可以描述本发明中的AP和/或STA的操作。通过处理器可以实现在装置配置方面的层结构。AP或者STA可以具有多个层结构。例如，802.11标准说明书主要处理数据链路层(DLL)和物理(PHY)层的介质接入控制(MAC)子层。PHY层可以包括物理层会聚协议(PLCP)实体和物理介质独立(PMD)实体。MAC子层和PHY层两者在概念上包括关联实体，分别称为MAC子层管理实体(MLME)和PHY层管理实体(PLME)。这些实体提供层管理服务接口，通过其可以调用层管理功能。
为了提供正确的MAC操作，在AP和STA的每一个内存在站管理实体(SME)。SME是可以被视为存在于单独的管理面中或者被视为远离侧面的层独立实体。没有详细地描述SME的精确的功能，但是通常此实体可以被视为负责诸如从各种层管理实体(LME)收集关于层独立的状态的信息并且类似地设置层特定的参数的值的功能。SME通常可以执行代表一般系统管理实体的这样的功能并且可以实现标准管理协议。
前述的实体以各种方式相互作用。例如，实体可以通过交换GET/SET基元相互作用。XX-GET.request基元被用于请求给定的MIB属性的值(基于管理信息的属性信息)。如果状态被设置＝“成功”则XX-GET.confirm基元返回适当的MIB属性值并且否则，返回状态字段中的错误指示。XX-SET.request基元被用于请求被设置为给定值的被指示的MIB属性。如果MIB属性意味着特定的动作，则此请求可以执行动作。如果状态被设置＝“成功”，则XX-SET.confirm基元确认被指示的MIB属性已经被设置为被请求的值，并且否则，XX-SET.confirm基元返回到状态字段中的错误条件。如果MIB属性意味着特定的动作，则此确认动作已经被执行。
MLME和SME可以经由MLME_SAP(服务接入点)交换各种基元MLME_GET/SET基元。另外，经由PLME_SAP在PLME和SME之间并且经由MLME-PLME_SAP在MLME和PLME之间可以交换各种PLMEM_GET/SET基元。
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，可以替换为其他信息，或者可以包括附加信息。
STA可以发送认证请求帧给AP。AP可以基于在接收的认证请求帧中包含的信息决定是否认证相应的STA。AP可以通过认证响应帧提供认证结果给STA。
在STA已经被成功认证之后，可以在步骤S630中执行关联过程。关联过程可以涉及通过STA发送关联请求帧给AP，并且响应于关联请求帧通过AP发送关联响应帧给STA。
例如，关联请求帧可以包括与各种能力、信标收听间隔、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，可以以其他信息替换，或者可以包括附加信息。
在STA已经被成功地与网络关联之后，可以在步骤S540中执行安全设定过程。步骤S540的安全设定过程可以称为基于稳健安全网络关联(RSNA)请求/响应的认证过程。步骤S520的认证过程可以称为第一认证过程，并且步骤S540的安全设定过程可以简称为认证过程。
例如，步骤S540的安全设定过程可以包括基于在LAN帧上的可扩展认证协议(EAPOL)通过4路握手的私钥设定过程。此外，该安全设定过程也可以根据未在IEEE 802.11标准中定义的其他安全方案实现。
WLAN演进
为了避免在WLAN通信速度方面的限制，IEEE 802.11n近来已经作为通信标准被建立。IEEE 802.11n目的在于提高网络速度和可靠性以及扩展无线网络的覆盖区域。更加详细地，IEEE 802.11n支持最多540Mbps的高吞吐量(HT)，并且基于多个天线被安装到发射器和接收器中的每一个中的MIMO技术。
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 802.11 WLAN系统的一个。
为了有效率地利用射频(RF)信道，下一代WLAN系统支持其中多个STA能够同时接入信道的MU-MIMO(多用户多输入多输出)传输。根据MU-MIMO传输方案，AP可以同时发送分组给至少一个MIMO配对的STA。
此外，近来已经论述了用于在白空间中支持WLAN系统操作的技术。例如，已经在IEEE 802.11af标准下论述用于在诸如由于到数字TV的转变而留下的空闲频带(例如，54～698MHz带)的白空间(TV WS)中引入WLAN系统的技术。但是，仅为了说明性目的公开在上面提及的信息，并且白空间可以是能够主要地仅由许可用户使用的许可带。许可用户可以是具有权限使用许可带的用户，并且也可以称为许可设备、主用户、现任用户等等。
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不能够使用与相应的WS信道相对应的频带以便保护许可用户。此外，在许可用户使用被用于当前帧的传输和/或接收的频带的条件下，AP和/或STA必须停止使用相应的频带。
因此，AP和/或STA必须确定是否使用WS带的特定的频带。换言之，AP和/或STA必须确定频道中现任用户或者许可用户的存在或者不存在。用于在特定频带中确定现任用户的存在或者不存在的方案被称为频谱感测方案。能量检测方案、签名检测方案等等可以被用作频谱感测机制。如果接收信号的强度超过预定值，或者当检测到DTV前导时，AP和/或STA可以确定现任用户正在使用该频带。
M2M(机器对机器)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802.11WLAN系统中用于支持M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE 802.11ah。M2M通信指的是包括一个或多个机器的通信方案，或者也可以称为机器型通信(MTC)或者机器对机器(M2M)通信。在这样的情况下，机器可以是不要求用户的直接操纵和干涉的实体。例如，不仅包括RF模块的测量计或者售货机，而且能够在没有用户干涉/处理的情况下通过自动接入网络执行通信的用户设备(UE)(诸如智能电话)，可以是这样的机器的示例。M2M通信可以包括设备对设备(D2D)通信、以及在设备与应用服务器之间的通信等等。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相关联的其他情形的各种方法。此外，所期待的是，用于支持/请求低传送速率的许多应用存在于M2M通信中。为了平滑地支持许多STA，WLAN系统可以基于TIM(业务指示映射)识别要向STA发送的数据的存在与否，并且最近已经论述了用于减小TIM的位图大小的各种方法。此外，所期待的是，具有非常长的发送/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率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、以及扩展带宽和工作频率的支持的其他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 802.11 MAC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，随机退避时段)，并且等待预定时间之后尝试开始帧传输。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，导致将冲突降到最小。
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是图示退避过程的概念图。
在下文中将会参考图6描述基于随机退避时段的操作。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选择随机退避计数，等待对应于选择的退避计数的时隙时间，并且然后尝试开始数据传输。随机退避计数是伪随机整数，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、…)。
如果随机退避过程开始操作，则STA连续地监测介质，同时响应于决定的退避计数值递减计数退避时隙。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选择的随机退避计数值执行退避时隙的递减计数。图6的示例示出，STA2选择最低的退避计数值，并且STA1选择最高的退避计数值。即，在STA2完成退避计数之后，在帧传输开始时间STA5的残留退避时间比STA1的残留退避时间短。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，并且重新开始退避计数。即，在残留退避时隙之后，只要残留退避时间被递减计数，则帧传输可以开始操作。因为STA5的残留退避时间比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选择的随机退避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的残留退避时间偶然与STA4选择的随机退避计数值相同的情况。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可以选择随机退避计数值，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，并且然后在残留退避时间的经过之后开始帧传输。
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成发送相对应帧的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(清除发送)的概念视图。
为了在上面提及的图7的情形下有效率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(清除发送)。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。
帧结构
图9是用于解释在IEEE 802.11系统中使用的示例性帧结构的图。
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(DATA)字段。最基本的(例如，非高吞吐量(HT))PPDU帧格式可以仅包括传统STF(L-STF)字段、传统LTF(L-LTF)字段、SIG字段、以及DATA字段。根据PPDU帧格式类型(例如，HT混合格式PPDU、HT未开发格式PPDU、非常高吞吐量(VHT)PPDU等等)，附加的(或者另一类型的)STE、LTF、以及SIG字段可以被包括在SIG字段和DATA字段之间。
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的字段。LTF是用于信道估计、频率误差估计等等的信号的字段。STF和LTF两者可以被称为PCLP前导。PLCP前导可以是用于OFDM物理层同步和信道估计的信号。
SIG字段可以包括速率字段和长度字段。速率字段可以包括关于数据调制方案和编码速率的信息。长度字段可以包括关于数据长度的信息。另外，SIG字段可以进一步包括奇偶字段、SIG尾部比特等等。
数据字段可以包括服务字段、PLCP服务数据单元(PSDU)、以及PPDU尾部比特并且必要时可以进一步包括填充(PAD)比特。服务字段中的一些比特可以被用于在接收器中的解扰器的同步。PSDU可以对应于在MAC层中定义的MAC分组数据单元(PDU)，并且包括在较高层中产生/使用的数据。PPDU尾部比特可以被用于将编码器返回到0的状态。PAD比特可以被用于将数据字段的长度调节成预定的单元。
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对于帧发送/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，参考IEEE 802.11-1012标准规范。
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、以及保护的帧顺序子字段。对于帧控制字段和帧控制字段的子字段的描述，参考IEEE 802.11-1012标准规范。
同时，空数据分组(NDP)帧格式指的是不包括数据分组的帧格式。即，NDP帧仅包括正常的PPDU格式的PLCP报头(即，STF、LTF、以及SIG字段)，并且不包括其他部分(即，数据字段)。NDP帧格式也可以被称为短帧格式。
S1G帧格式
为了支持诸如M2M、物联网(IoT)、智能电网等等的应用，要求低功率通信。为此，在1GHz或者更低(子1GHz：S1G)(例如，902至928MHz)的频带中使用1MHz/2MHz/4MHz/8MHz/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，在大于或者等于2MHz的S1G的带宽中使用的短格式、在大于或者等于2MHz的S1G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10是示出S1G 1MHz格式的图。
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10中图示的S1G 1MHz格式包括STF、LTF1、SIG、LTF2-LTFNLTF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通过重复增加了两倍或者更多倍。
虽然图10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10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)正交并且在时间上可以被重复两次以具有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子字段。
图15的SIG字段可以被重复地编码。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)可以被应用于SIG字段。SIG字段可以被配置成具有1/2的比率并且被定义为6个符号的长度。
在MIMO的情况下，可以包括图10的LTF2至LTFNLTF字段。每个LTF字段可以是一个符号长。
在图10中的1-MHz PPDU的前导格式中，STF、LTEF1、SIG以及LTF2-LTFNLTF字段对应于在每个方向中发送的全部分(omni portion)并且在没有波束形成的情况下发送使得所有的STA可以接收字段。
图11图示大于或者等于2MHz的S1G的示例性的短格式。
大于或者等于2MHz的S1G的短格式可以被用于2MHz、4MHz、8MHz或者16MHz的PPDU中的SU传输。
图11的STF字段可以具有2个符号的长度。
图11的LTF1字段可以具有2个符号的长度，并且包括DGI、LTS以及LTS。
图11的SIG字段可以被经历正交PSK(QPSK)、BPSK等等作为MCS。
图11的LTF2至LTFNLTF字段中的每一个可以具有一个符号的长度。
图12图示大于或者等于2MHz的S1G的示例性长格式。
等于或者大于2MHz的S1G的长格式可以被用于2MHz、4MHz、8MHz、或者16MHz中的MU传输和SU波束形成的传输。大于或者等于2MHz的S1G的长格式可以包括在全向中发送的全部分使得所有的STA可以接收经历波束形成的格式和数据部分使得特定的STA可以接收格式。
在大于或者等于2MHz的长格式的SIG中，全部分可以包括STF、LTF1以及信号A(SIG-A)字段。
图12的STF字段可以具有2个符号的长度。
图12的LTF1字段可以具有2个符号的长度并且包括DGI、LTS以及LTS。
图12的SIG-A字段可以被经历QPSK、BPSK等等作为MCS并且具有2个符号的长度。
在大于或者等于2MHz的长格式的SIG中，数据部分可以包括用于数据的短训练字段(D-STF)、用于数据的长训练字段(D-LTF)、信号-B(SIF-B)以及数据字段。在图12的PPDU格式中的数据部分可以被称为MU部分。在此意义上，D-STF可以被称为MU-STF并且D-LTF可以被称为MU-LTF。
图12的D-STF字段可以具有1个符号的长度。
图12的D-LTF字段的每个子字段，即，D-LTF1至D-LTFNLTF中的每一个可以具有1个符号的长度。
图12的SIG-B字段可以具有1个符号的长度。
现在将会更加详细地描述如上所述的大于或者等于2MHz的SIG的前导格式的每个字段。
在全部分中，相对于各个子载波可以发送STF、STF1以及SIG-A字段作为单个流。这可以被如下地指示。
[等式1]
在等式1中，k表示子载波(或者音调)索引，xk表示在子载波k中发送的信号，NTX表示传输天线的数目，Qk表示用于编码(例如，空间映射)在子载波k中发送的信号的列矢量，并且dk表示输入到编码器的数据。在等式1中，在时域中的循环移位延迟(CSD)可以被应用于Qk。时域中的CSD指示频域中的相位旋转或者相位移位。因此，Qk可以包括通过时域中的CSD产生的音调k中的相位移位值。
当如在图12中图示的帧格式被使用时，通过所有的STA可以接收STF、LTF-1以及SIG-A字段并且STA中的每一个可以基于STF和LTF1字段通过信道估计解码SIG-A字段。
SIG-A字段可以包括关于长度/持续时间、信道带宽、空间流的数目等等的信息。SIG-A字段具有两个OFDM符号的长度。一个OFDM符号使用与48个数据音调有关的BPSK调制，并且因此24个比特的信息可以在一个OFDM符号上被承载。然后，SIG-A字段可以包括48比特信息。
下面的[表1]示出用于SU帧和MU帧中的每一个的SIG-A字段的示例性比特分配。
[表1]
SU MU
SU/MU指示 1 1
长度/持续时间 9 9
MCS 4
BW 2 2
聚合 1
STBC 1 1
编译 2 5
SG1 1 1
GID 6
Nsts 2 8
PAID 9
ACK指示 2 2
保留 3 3
CRC 4 4
尾部 6 6
总共 48 48
在表1中，SU/MU指示字段被用于在SU帧格式与MU帧格式之间进行区分。
长度/持续时间字段指示帧的OFDM符号的数目(即，持续时间)或者字节的数目(即，长度)。在SU帧中，当聚合字段的值是1时，长度/持续时间字段被解释为持续时间字段。同时，当聚合字段的值是0时，长度/持续时间字段被解释为长度字段。在MU帧中，因为聚合字段没有被定义，并且MU帧被配置成始终应用聚合，所以长度/持续时间字段被解释为持续时间字段。
MCS字段指示用于PSDU传输的MCS。仅在SU帧中通过SIG-A字段发送MCS字段。如果其他STA(即，与两个STA之间的传输和接收不直接关联的第三方STA(即，第三方STA(也被称为第三STA)接收SU帧，则可以基于长度/持续时间字段的长度值和MCS字段的值计算当前接收到的SU帧(即，其中聚合字段被设置为0的SU波束形成的帧)的持续时间。同时，MCS帧的MCS字段没有被包括在SIG-A字段中而在承载用户特定的信息的SIG-B字段中，并且MCS可以被独立地应用于每个用户。
BW字段指示发送的SU帧或者MU帧的信道带宽。例如，BW字段可以被设置为指示2MHz、4MHz、8MHz、16MHz以及8+8MHz中的一个的值。
聚合字段指示是否以聚合MAC PDU(即，A-MPDU)的形式聚合PSDU。如果聚合字段被设置为1，则这指示PSDU被以A-MPDU的形式聚合并且发送。如果聚合字段被设置为0，则这表示在没有聚合的情况下发送PSDU。在MU帧中，因为以A-MPDU的形式始终发送PSDU，则聚合字段不需要被用信号发送并且因此聚合字段没有被包括在SIG-A字段中。
空间时间块编译(STBC)字段指示是否STBC被应用于SU帧或者MU帧。
编译字段指示用于SU帧或者MU帧的编译方案。二进制卷积编译(BCC)方案或者低密度奇偶检验(LDPC)方案可以被用于SU帧。另一方面，可以应用每个用户的独立的编译方案并且，为了支持此方案，编译字段可以通过2个或者更多个比特的大小来定义。
短保护间隔(SGI)字段指示是否SGI被用于SU帧或者MU帧的PSDU传输。如果SGI被用于MU帧，则这可以指示SGI被共同地应用于属于MU-MIMO组的所有用户。
组标识符(GID)字段指示在MU帧中的MU组信息。在SU帧中，因为不需要定义用户组，所以GID字段没有被包括在SIG-A字段中。
时/空流的数目(Nsts)字段指示在SU帧或者MU帧中的空间流的数目。在MU帧中，Nsts字段指示用于属于MU组的每个STA的空间流的数目，并且为此，需要八个比特。具体地，一个MU组可以包括最多四个用户并且最多四个空间流能够被发送给每个用户。为了正确地支持此，需要八个比特。
部分AID(PAID)字段指示用于识别SU帧中的接收STA的STA ID。在上行链路(UL)帧中，PAID的值可以是由基本服务集ID(BSSID)的部分组成。在下行链路(DL)帧中，PAID的值可以被设置为散列STA的AID的合成值。例如，BSSID可以具有48个比特的长度，AID可以具有16个比特的长度，并且PAID可以具有9个比特的长度。
可替选地，在UL帧中，PAID可以被设置为散列BSS ID的一部分的合成值并且，在DL帧中，PAID可以被设置为散列AID的部分和BSSID的部分的合成值。
表1的肯定应答(ACK)指示字段指示在SU帧或者MU帧之后发送的ACK的类型。例如，如果ACK指示字段被设置为00，则这指示正常的ACK，并且如果被设置为01，则这可以指示阻止ACK。如果ACK指示字段被设置为10，则这可以指示无ACK。应注意的是，ACK的类型没有始终受到三种类型的限制并且根据响应帧的属性可以被分类成三种以上的类型。
虽然在表1中未包括，但是SIG字段可以包括用于显式地指示是否相应的帧是DL帧或者UL帧的DL/UL指示字段(例如，一个比特大小)。DL/UL指示字段仅在SU字段中可以定义，并且不可以在MU帧中定义使得MU帧可以被预先确定以被始终仅用作DL帧。可替选地。DL/UL指示字段可以被包括，不考虑SU帧或MU帧。
同时，如在图12中图示的MU帧中，SIG-B字段可以包括用户特定的信息。表2示例性地示出MU帧中的组成SIG-B字段的字段。[表2]也示例性地示出以2、4、8或16MHz的带宽映射到PPDU的各种参数。
[表2]
在表2中，MCS字段指示以MU帧的形式发送到每个用户的PPDU的MCS值。
尾部比特可以被用于将编码器返回到0的状态。
循环冗余校验(CRC)字段可以被用于检测在接收MU帧的STA中的错误。
用于S1G直接响应帧的带宽选择方案
本发明提出一种在S1G频带(例如，902至928MHz)中操作的WLAN系统中选择直接响应帧的带宽的方法。
当传输STA发送控制帧或数据帧并且已经接收数据帧的接收STA在短帧间间隔(SIFS)后向传输STA发送响应帧时，将响应帧称为直接响应帧。
将SIFS确定为aRxRFDelay+aRxPLCPDelay+aMACProcessingDelay+aRxTxTurnaroundTimer的值。aRxRFDelay指示射频传播延迟，aRxPLCPDelay指示PLCP接收延迟，并且aMACProcessingDelay指示用于在MAC中事件处理的处理延迟。aRxTxTurnaroundTimer指示从接收(Rx)模式转换为传输(Tx)模式所必需的转换时间。
直接响应方案可以借助于示例如下地操作。传输STA可以发送数据帧，并且已经成功地接收了数据帧的接收STA可以在SIFS之后发送ACK帧。此外，传输STA可以发送RTS帧，并且接收STA可以在SIFS之后发送CTS帧作为对RTS帧的响应。另外，传输STA可以发送省电轮询(PS-Poll)帧，并且接收STA可以在SIFS后发送ACK帧或者缓冲的数据帧作为对PS轮询帧的响应。
现在与直接响应方案有关的ACK过程将会被具体地描述为示例。
图13是用于解释ACK过程的图。
在发送作为响应的要求ACK帧的MPDU后，STA等待ACKTimeout的间隔。可以基于aSIFSTime+aSLotTime+aPHY-RX-START-Delay的值确定ACKTimeout，并且在PHY-TXEND.confirm基元的值处开始。在这样的情况下，SIFSTime指示当在空中接口上MAC层和PHY层接收帧的最后符号、处理该帧，以及发送在空中接口上可用的最早的响应帧的第一符号时所要求的正常时间。SlotTime是在MAC层使用的时间单位，以定义点协调函数(PCF)帧间空间(PIFS)和DIFS。aPHY-RX-START-Delay指示直到当发布PHY-RXSTART.indication基元时的时间的延迟时间。PHY-RXSTART.indication基元是通过其PHY层通知本地MAC层PLCP开始接收具有有效的PLCP报头的PPDU的基元。
在图13中，ACKTimeout被简化为ACKTimeout＝SIFS+时隙时间+PHY-RX-START-Delay。即，ACKTimeout可以是对于已经接收到数据帧的STA的来说在SIFS之后发送ACK帧所必需的时间并且考虑到时隙时间可以计算。
时隙时间被确定为aCCATime+aRxTxTurnarunTime+aAirPropagationTime+aMACProcessingDelay的值。aCCATime指示最大时间，在其期间STA能够在每个时隙中接入介质以便根据CCA机制确定介质是否处于忙碌状态或者空闲状态。aRxTxTurnaroundTimer指示从Rx模式切换到Tx模式所必需的转换时间。aAirPropagationTime指示当信号通过时隙同步的STA当中的最远的可用的STA信号被传播到最大距离时所消耗的时间的双倍时间。aMACProcessingDelay指示用于在MAC层中的事件处理的处理延迟。
在确定ACKTimeout的因素当中，PHY-RX-START-Delay是用于确认是否已经成功触发直接响应帧，诸如AC帧的时间，并且通常考虑直到对PLCP帧头的SIG字段解码所消耗的时间。
换句话说，在假定传输STA发送数据帧并且接收STA已经成功地接收数据帧将通过接收STA发送的ACK帧的PLCP帧头发送到传输STA之前的最长时间被用作ACKTimeout。
如果在ACKTimeout间隔期间没有出现PHY-RXSTART.indication基元，则STA断定MPDU的传输已经失败，并且在ACKTimeout间隔的期满之后调用退避过程。
如果在ACKTimeout间隔期间出现PHY-RXSTART.indication基元，则STA可以等待PHY-RXEND.indication基元，以确定MPDU发送是否成功。PHY-RXEND.indication基元是通过其PHY层通知MAC层完成了当前PSDU接收的基元。
如果识别与PHYRXEND.indication基元相对应的通过接收STA发送的有效的ACK帧，则这可以被解释为成功的ACK。然后，帧序列可以被允许继续或者可以根据适合于进行中的特定帧序列的方案在没有重试的情况下被结束。
如果识别包括另一有效帧的其他帧，则这被解释为MPDU传输的失败。在这样的情况下，STA需要在PHY-RXEND.indication基元中调用退避过程，并且可以处理接收到的帧。例外地，如果识别PS轮询帧的接收侧发送的有效的数据帧，则这可以被解释为用于PS轮询帧的成功的ACK。
总之，在已经发送数据帧的STA等待ACK以通过接收数据帧的STA被发送，当在ACKTimeout间隔期间没有产生PHY-RXSTART.indication基元时将数据帧的传输视为失败，并且然后执行发现过程(即，重新执行退避过程并且尝试重发数据帧的处理)。
如图13中所示，在确定ACKTimeout的值中考虑PHY-RX-START-Delay。PHY-RX-START-Delay可以根据帧的信道带宽而不同。例如，如在图10中所示的以S1G 1MHz格式的PHY-RX-START-Delay与在图11或图12中所示的以大于或者等于2MHz的S1G的数据格式的PHY-RX-START-Delay可以不同。
为了根据信道带宽比较PHY-RX-START-Delay的长度，如上所述地假定PHY-RX-START-Delay是直到解码PLCP报头的SIG字段所消耗的时间。
在1-MHz的PPDU的情况下，PLCP报头的STF、LTE1和SIG字段包括总共14个OFDM符号。假定一个OFDM符号的时隙时间约为40μs，用于1-MHz PPDU的PHY-RX-START-Delay约为560μs(＝14x40μs)。
在大于或等于2MHz(即，2、4、6、8或16MHz)的PPDU的情况下，PLCP报头的STF、LTE1和SIG-A字段包括总共6个OFDM符号。因此，用于2MHz PPDU的PHY-RX-START-Delay近似为240μs(＝6x40μs)。
因此，根据是否以1-MHz PPDU或等于或大于2MHz的PPDU发送直接响应帧而需要不同地设置ACKTimeout。例如，如果通过接收STA发送的直接响应帧是1MHz PPDU，则传输STA的ACKTimeout需要远远大于大于或者等于2MHz的PPDU。
如果与直接响应帧的信道带宽无关使用一个固定ACKTimeout值，则应将PHY-RX-START-Delay设置为至少560μs(或者560μs+延迟裕度)作为默认值。在这样的情况下，如果接收STA发送的直接响应帧是等于或大于2MHz的PPDU，则因为考虑到当传输STA解码包括直接响应帧的SIG字段的字段时是必需的560μs设置ACKTimeout，所以ACKTimeout不是问题。然而，如果接收STA发送的直接响应帧是1MHz PPDU，则进一步考虑到除了对于传输STA解码包括直接响应帧的SIG字段的字段必需的时间之外的不必要的320μs设置ACKTimeout。然后，在传输STA的传输失败之后与大约320μs相对应的时间消耗或者不必要的时间延迟出现，并且因此在整个吞吐量和能量消耗方面效率低的问题出现。
为了参考，假定在退避过程中的一个退避时隙时间是52μs，因为320μs的不必要的开销对应于退避定时器(或者退避计数值)中的大约6倍的差，在实际STA的信道接入效率方面此时间差可以被解释为显著的时间延迟。
因此，本发明提出一种在支持两种或更多种类型的信道带宽的系统中的直接响应帧的信道带宽选择方案和基于信道带宽选择方案的直接响应过程。
在本发明中，支持两种或更多种类型的信道带宽意指，当假定相同的MCS时能够在用于每个信道带宽的单位时间(例如，一个OFDM符号的持续时间)期间被发送的信息比特不同，或者用于每个信道带宽的单位时间的持续时间(例如，一个OFDM符号的持续时间)相等。因此，当20MHz的信道带宽被降频到1/10或者1/20时，这没有被包括在支持两个或者多种类型的信道带宽的情况中。
另外，在本发明中，触发直接响应帧的帧被称为直接触发帧。直接触发帧可以包括，例如，具有正常的ACK政策的数据帧、RTS帧、如在前述示例中的PS轮询帧。在这样的情况下，直接响应帧可以对应于ACK帧、CTS帧或数据帧。
当完成直接触发帧的传输时，发送直接触发帧的STA可以设置直接响应定时器开始。即，在完成直接触发帧的传输之后，传输STA可以在从PHY-TXEND.confirm基元的发生时间开始的aSIFSTime+aSlotTime+aPHY-RX-START-Delay时间期间操作直接响应定时器。
如果在直接响应定时器中存在超时之前没有产生PHY-RXSTART.indication基元，则传输STA可以断定通过接收STA没有发送直接响应帧并且执行恢复过程(或者退避过程)。
根据如先前所描述的信道带宽，以具有不同PHY-RX-START-Delay值的两个或更多个PPDU的形式发送直接触发帧。
例如，假定使用第一信道带宽(例如，1MHz)的PPDU具有作为PHY-RX-START-Delay值的A，并且使用第二信道带宽、第三信道带宽等等(例如，2MHz、4MHz等等)的PPDU具有作为PHY-RX-START-Delay值的B。假定A和B被设置为不同的值并且A大于B。
根据本发明，在接收STA的观点上，要被用作直接响应帧的PPDU的信道带宽应被确定使得要被用作直接响应帧的基于PPDU确定的PHY-RX-START-Delay值等于或者小于基于接收到的直接触发帧的PPDU确定的PHY-RX-START-Delay值。
例如，如果传输STA使用第一信道带宽发送直接触发帧，则接收STA可以使用第一信道带宽发送直接响应帧。
另外，当传输STA使用第二信道带宽或第三信道带宽发送直接触发帧时，接收STA在发送直接响应帧之后不应使用第一信道带宽。在接收STA的观点上，要被用作直接响应帧的PPDU的信道带宽应被确定使得基于要被用作直接响应帧的PPDU确定的PHY-RX-START-Delay值等于或者小于B，其是基于接收到的直接触发帧的PPDU确定的PHY-RX-START-Delay值。如果传输STA使用第二信道带宽或者第三信道带宽发送直接触发帧，则当接收STA使用第二信道带宽或者第三信道带宽发送直接响应帧时不存在问题，因为PHY-RX-START-Delay值等于B。然而，如果接收STA使用第一信道带宽的PPDU发送直接响应帧，则PHY-RX-START-Delay值变成大于B的A。
另外，如果使用具有相同PHY-RX-START-Delay值的信道带宽(例如，第二信道带宽、第三信道带宽等等)的PPDU发送直接响应帧，则直接响应帧的信道带宽应等于或小于直接触发帧的信道带宽。
如果当接收STA选择直接响应帧的带宽时应用上面的规则，则已经发送直接触发帧的传输STA将直接响应定时器的直接响应超时值设置为aSIFSTime+aSlotTime+aPHY-RX-START-Delay。aPHY-RX-START-Delay被设置为通过传输STA发送的直接触发帧的aPHY-RX-START-Delay值。这意指直接响应超时值可以随着通过传输STA发送的直接触发帧的信道带宽而变化。
在下文中将会描述将在本发明中定义的直接响应过程应用于S1G WLAN系统(或者遵循IEEE 802.11ah标准的系统)的示例。
在发送作为响应的要求ACK帧的MPDU之后，STA在ACKTimeout间隔期间等待。可以基于aSIFSTimeout+aSlotTime+aPHY-RX-START-Delay的值确定ACKTimeout，并且在PHY-TXEND.confirm基元的值处开始。
在这样的情况下，通过TXVECTOR的CH_BANDWIDTH(或者前导类型)参数确定aPHY-RX-START-Delay。如果TXVECTOR的CH_BANDWIDTH参数对应于(被复制的)1MHz，则aPHY-RX-START-Delay被设置为601μs。如果TXVECTOR的CH_BANDWIDTH参数对应于(被复制的)2MHz/4MHz/8MHz/16MHz，则aPHY-RX-START-Delay被设置为281μs。
响应于通过S1G PPDU发送的帧发送控制帧(即，响应帧)的S1G STA可以被配置成使得通过TXVECTOR参数CH_BANDWIDTH指示与通过得出响应帧的帧的RXVECTOR参数CH_BANDWIDTH指示的信道带宽相同的信道带宽。
另外，不允许S1G STA发送1MHz前导作为对大于或者等于2MHz的前导(>＝2MHz前导)的响应。
图14是用于解释根据本发明是否允许帧交换序列的图。
在图14中，图示用于在数据帧传输之后接收ACK帧的操作。图14(a)图示其中允许ACK帧的接收的情况并且图14(b)图示其中不允许ACK帧的接收的情况。
如在图14(a)中所图示，在4MHz PPDU的数据帧被发送之后，允许接收复制的2MHzPPDU的ACK帧。另外，在2MHz PPDU的数据帧被发送之后，允许接收2MHz PPDU的ACK帧。在发送1MHz PPDU的数据帧之后也允许接收1MHz PPDU的ACK帧。
同时，如在图14(b)中所图示，在发送4MHz PPDU的ACK帧之后不允许接收被复制的1MHz PPDU的ACK帧。另外，在发送2MHz PPDU的数据帧之后不允许接收被复制的1MHz PPDU的ACK帧。
已经发送2MHz或者4MHz的信道带宽的数据帧的STA期待具有2MHz信道带宽的前导的PPDU作为对数据帧的响应帧，将aPHY-RX-START-Delay视为大约281μs以计算超时值，并且接收和处理响应帧。
如果响应于如在图14(b)中所图示的2MHz或者4MHz信道带宽的数据帧接收到具有1MHz信道带宽的前导的PPDU的响应帧，则应基于大约601μs的aPHY-RX-START-Delay计算用于正确地解码响应帧的超时值。然而，因为传输STA基于大约281μs的aPHY-RX-START-Delay计算超时值并且接收和处理响应帧，所以传输STA不能够正确地接收响应帧。
在本发明的前述各种示例中，诸如601μs或者281μs的aPHY-RX-START-Delay的值仅是示例性的并且仅为了清楚描述起见提供。因此，本发明的范围不限于这样的特定的数目。
VCM机制
载波感测(CS)机制被用于信道接入并且指的是用于确定相对应信道的忙碌/空闲状态的操作。
现有的NAV配置方案基于通过来自于另一STA的任何STA接收到的帧的持续时间字段确定在规定的持续时间期间通过另一STA使用信道，并且根据被确定的结果执行操作(即，在规定的持续时间期间没有尝试介质接入)。此操作可以被称为虚拟CS(VCS)机制，因为与关于是否通过执行物理CS占用介质的确定相比较相应的介质看起来被确定为被占用作为执行CS的结果(尽管介质在物理上处于空闲状态下)。
例如，除了接收到的帧的目的地STA之外的第三方STA确定当接收到的帧的CRC值是无效时接收到的帧具有错误。接收到具有错误的帧的STA可以在扩展的帧间空间(EIFS)期间等待并且然后当信道处于空闲状态时恢复退避过程。通常，基于aSIFSTime+DIFS+ACKTxTime计算EIFS。
在这样的情况下，ACKTxTime指示STA发送ACK帧所要求的时间。根据在本发明中提出的响应帧的上述带宽选择方案，取决于调用ACK帧的帧(例如，直接触发帧)的信道带宽确定ACK帧的信道带宽。例如，如果直接触发帧具有2MHz或者更大的前导类型，则直接响应帧不允许1MHz前导类型。另外，直接响应帧的前导信道带宽类型被配置成与直接触发帧的前导信道带宽类型相同。
因此，在接收错误的帧之后，第三方STA需要确认接收到的帧的信道带宽以便于在EIFS期间推迟信道接入。如果通过第一信道带宽接收到的PPDU具有错误，则通过假定用于与第一信道带宽相同的信道带宽的aRHY-RX-START-Delay的值计算EIFS的ACKTxTime(如上所述，是用于识别是否诸如ACK帧的直接响应帧已经被成功地触发的时间并且通常考虑在解码PLCP报头的SIG字段之前消耗的时间)。
这是因为也使用第一信道带宽发送通过第一信道带宽接收到的用于PPDU的ACK帧并且用于第一信道带宽的aPHY-RX-START-Delay的值应被应用于ACK帧。如果除了第一信道带宽之外的第二信道带宽或者第三带宽具有错误，则通过假定用于第二信道带宽或者第三信道带宽的aPHY-RX-START-Delay的值计算EIFS的ACKTxTime。
如果接收到的帧的CRC值是有效的，则除了接收到的帧的目的地STA之外的第三方STA确定接收到的帧不具有错误。已经接收到无错误的帧的STA在与通过被包括在接收到的帧的MAC报头中的持续时间字段指示的值相对应的时间期间设置NAV。在任何帧中的MAC报头的持续时间字段被设置为指示用于保护随后要被发送的帧的帧传输时间的值。
同时，诸如短MAC帧的帧不包括MAC报头中的持续时间字段以便于减少MAC报头开销。因此，用于使用如上所述的持续时间字段设置NAV的方案不能够被应用。
在短MAC帧被接收或者正常的MAC帧被接收的任何情况下，关于随后发送的帧的信息需要通过除了MAC报头之外的一部分被发送以便于STA正确地设置NAV值。
不同于用于基于接收到的帧的持续时间字段设置NAV值的现有的VCS机制，在本发明中提出的VCS机制基于除了持续时间字段之外的特定信息操作。因此，基于如在本发明中提出的接收到的帧的特定信息设置的值(即，通过与现有的NAV值相似的用途设置的值)被称为“VCS时间长度值”，因为该值是持续时间，在其期间信道被确定为处于忙碌状态下作为VCS的结果。然而，在本发明中提出的VCS时间长度值的概念没有排除基于除了持续时间字段之外的信息设置NAV值。
例如，使用任何帧的PLCP SIG字段中的响应帧类型字段(此字段可以被称为ACK指示参数或者响应指示参数)NAV值(或者VCS时间长度值)可以被设置。例如，因为根据任何帧的响应帧类型参数的指示能够获知后续帧的类型，所以如果帧包括持续时间字段，则持续时间字段的值可以被假定并且基于被假定的值可以确定NAV值(或者VCS时间长度值)。显然地，与现有的NAV配置机制相比较不必预测/假定持续时间字段的值并且被用于旨在理解本发明。
响应帧类型参数可以被配置成指示诸如无响应、NDP控制响应、正常控制响应、长响应等等的类型之一。
图15是用于解释使用PLCP报头的SIG字段的响应帧类型字段的本发明的示例的图。
在图15的示例中，在被包括在数据帧的PLCP报头的SIG字段中的信息当中的响应帧类型字段(或者响应指示参数)可以根据继数据帧之后发送的ACK帧的类型被设置为指示无响应、NDP控制响应、正常控制响应以及长响应中的任意一个的值。
如果响应帧类型是无响应，则其可以估计/假定如果存在接收到的帧的MAC报头的持续时间字段的值将会是0。因此，如果响应指示参数的值指示无响应，则NAV值(或者VCS时间长度值)被设置为0。
如果响应帧类型是NDP控制响应，则其可以估计/假定如果存在则接收到的帧的MAC报头的持续时间字段的值将会是PCLP报头传输时间+SIFS(PLCP报头传输时间+SIFS)的值。因为NDP帧指示仅由PLCP报头组成的帧，则PLCP报头传输时间可以被表达为NDP帧传输时间(即，NDPTxTime)。因此，如果响应指示参数的值指示NDP控制响应，则NAV值(或者VCS时间长度值)被设置为NDPTxTime+aSIFSTime。
如果响应帧类型是正常控制响应，则其被估计/假定如果存在则接收到的帧的MAC报头的持续时间字段的值将会是CTS/ACK/阻止ACK传输时间+SIFS(CTS/ACK/阻止ACK传输时间加上SIFS)的值。因为CTS/ACK/阻止ACK帧传输对应于正常的帧，则CTS/ACK/阻止ACK传输时间可以被解释为正常帧传输时间(即，NoramlTxTime)。因此，如果响应指示参数的值指示正常控制响应，则NAV值(或者VCS时间长度值)被设置为NormalTxTime+aSIFSTime。
如果响应帧类型是长响应，则其被估计/假定如果存在则接收到的帧的MAC报头的持续时间字段的值将会是最大PPDU传输时间+SIFS(MAX_PPDU传输时间加上SIFS)的值，以便指示任何响应帧。因此，如果响应指示参数的值指示长响应，则NAV值(或者VCS时间长度值)被设置为MaxPPDUTxTime+aSIFSTime。
这样，虽然通过关于被包括在接收到的帧中的响应帧类型的信息可以估计/假定随后要发送的帧的类型，应确定响应帧的传输时间长度以便于第三方STA正确地设置NAV值(或者VCS时间长度值)。这是因为每个帧的传输时间根据信道带宽不同。
具体地，为了让第三方STA设置NAV值(或者VCS时间长度值)，应正确地确定响应帧的MPDU部分的传输时间长度和响应帧的前导部分的传输时间长度。
基于接收到的帧的PLCP SIG字段的响应帧类型确定响应帧的MPDU部分的传输时间长度。例如，如果响应帧类型指示无响应、NDP控制响应、正常控制响应以及长响应中的任意一个，则根据被指示的类型确定MPDU值。
通过信道带宽确定响应帧的前导部分的传输时间长度。例如，在1MHz信道带宽的前导类型和大于或者等于2MHz的信道带宽的前导类型中，响应帧的前导部分的时间长度被不同地/单独地确定(参考图10至图12)。另外，通过由第三方STA接收到的帧的信道带宽确定响应帧的信道带宽。
因此，通过响应帧的信道带宽(或者根据接收到的帧的信道带宽确定的响应帧的前导类型)和被包括在接收到的帧的PLCP报头中的响应帧类型字段的值(或者响应指示参数值)确定通过第三方STA设置的NAV值(或者VCS时间长度值)。换言之，基于被包括在通过第三方STA接收到的帧的PLCP报头中的响应帧类型字段的值(或者响应指示参数值)确定响应帧类型，通过接收到的帧的信道带宽确定响应帧类型中的前导的长度/类型，并且基于响应帧类型的信道带宽和值可以确定包括发送响应帧所需的时间的NAV值(或者VCS时间长度值)。然后，第三方STA能够正确地设置NAV值(或者VCS时间长度值)而不在接收到的帧的类型(例如，短MAC帧或者其他帧(即，在不具有持续时间字段的帧或者具有持续时间字段的帧)之间区分。
在实现上述VCS机制中，STA可以使用一个参数(例如，NAV值(或者VCS时间长度值)设计协议或者根据用作确定VCS时间长度值的基础的信息(例如，MAC报头的持续时间字段或者PLCP报头的响应帧类型字段)设计通过单独的参数区分的协议。在本发明的前述示例中，虽然一个参数(即，NAV值或者VCS时间长度值)被用于实现VCS机制，但是其中基于如在传统的方案中的持续时间字段的值设置NAV值并且基于响应帧类型字段(也基于信道带宽)的值设置附加的VCS时间长度值的情况被包括在本发明的实施例中。
第三方STA检测方案
在诸如短MAC帧的帧中，在接收器地址(RA)字段和发射器地址(TA)字段的部分中可以使用除了MAC地址之外的AID(AID是通过AP分配给关联的STA的本地ID)以便于减少MAC报头开销。例如，通过STA发送到AP的UL短MAC帧的MAC报头包括RA字段(例如，地址1(A1)字段)中的AP的MAC地址并且包括TA字段(例如，地址2(A2)字段)中的STA的AID。相反地，通过AP发送到STA的DL短MAC帧的MAC报头包括RA字段(或者A1字段)中的STA的AID并且包括TA字段(或者A2字段)中的STA的MAC地址。因为通过6个字节的长度定义MAC地址并且通过2个八位字节的长度定义AID，所以与长度差相对应的MAC报头开销能够被减少。
根据是否STA是相应的帧的目的地STA确定是否已经接收到短MAC帧的STA设置NAV值(或者VCS时间长度值)。当接收到的帧的CRC值是有效的时除了目的地STA之外的第三方STA将接收到的帧视为无错误的帧并且已经接收到无错误的帧的STA设置NAV值(或者VCS时间长度值)。
如果STA接收帧，则是否STA是应被确定的帧的目的地STA。
如果通过STA接收到的短MAC帧的RA是由MAC地址组成，则STA将RA与其MAC地址相比较。如果地址是相等的，则STA可以确定其是目的地STA并且，否则，STA可以确定其是第三方STA。
如果通过STA接收到的短MAC帧的RA是由AID组成，则STA将RA与其AID进行比较。如果地址是不同的，则STA可以确定其是第三方STA。
同时，如果通过STA接收到的短MAC帧的RA是由AID组成，则STA不应确定其是目的地STA，尽管RA等于STA的AID作为比较的结果。这是因为，即使当AID值是相等的，如果分配AID值的AP是不同的，则帧的目的地STA可以不同。因此，如果通过STA接收到的短MAC帧的RA是由AID组成，则STA将RA与其AID进行比较。如果地址是相等的，则STA将短MAC帧的TA与被关联的AP的MAC地址进行比较。如果通过STA接收到的短MAC帧的TA等于STA关联的AP的MAC地址，则STA可以确定其是目的地STA并且，否则，STA可以确定其是第三方STA。
如果STA在其中STA与AP不相关联的状态(即，预先关联的状态)下接收短MAC帧，则没有应用基于由AID组成的RA值和由MAC地址组成的TA值确定是否STA是目的地STA或者第三方STA的上述方案。这是因为AP不能够将短MAC帧(即，其中RA字段或TA字段是由AID组成的MAC帧)发送到不关联AP的STA。因此，如果STA在预先关联的状态下接收短MAC帧，则STA应确定其不是目的地STA而是第三方STA。
因此，如果已经接收到帧的STA确定其是第三方STA，则STA可以根据如在本发明中描述的接收到的帧的特定字段设置NAV值(或者VCS时间长度值)。
另外，即使当任何STA应确定其是应发送直接响应帧(例如，响应于短MAC数据帧发送的ACK帧)的STA时，上述第三方STA确定方案可以被应用。例如，如果通过STA接收到的短MAC数据帧的RA等于STA的AID，则STA可以另外将TA与关联STA的AP的MAC地址进行比较并且仅当地址是相等的时确定其是目的地STA。接下来，STA可以发送直接响应帧。
即，在其中接收到的短的MAC帧的RA对应于AID的情况下，STA将RA与AID进行比较。如果RA等于STA的AID，则STA将TA与MAC地址进行比较。仅当接收到的短MAC帧的TA等于STA关联的AP的MAC地址时，STA确定其是目的地STA并且发送诸如ACK帧的直接响应帧。
图16是用于解释本发明的示例性方法的图。
在图16的示例中，第一STA STA1的操作与用于本发明的S1G直接响应帧的上述带宽选择方案(或者响应过程)有关。另外，在图16的示例中，第三STA STA3的操作与本发明的VCS机制有关。STA的操作可以被理解为单独的操作，尽管为了方便描述参考一个附图给出描述。
在步骤S1610中，第一STA STA1可以将帧发送到第二STA STA2。此帧可以是通过直接响应帧发送的直接触发帧。已经从STA1接收到帧的STA2可以发送响应帧(例如，直接响应帧)。
在这样的情况下，通过STA2发送的响应帧的信道带宽类型可以被配置成与通过STA1发送的帧的信道带宽类型相同。如果通过STA1发送的帧具有2MHz或者更多的前导类型，则通过STA2发送的响应帧可以被限于除了1MHz前导类型之外的类型(即，不允许1MHz前导类型)。
另外，在步骤S1610中，STA1可以在ACKTimeout间隔期间等待要通过STA2发送的响应帧。根据帧的前导信道带宽类型ACKTimeout间隔被确定为不同的值。换言之，因为根据帧的前导信道带宽响应帧的前导信道带宽不同，所以考虑到帧的前导信道带宽ACKTimeout间隔可以被设置。
在步骤S1620中，STA1可以从STA2接收响应帧。如果在ACKTimeout间隔内接收到响应帧，则其被确定已经成功地发送帧并且，否则，确定帧的传输失败。如果ACKTimeout间隔已经经过，则STA1可以执行退避过程(未示出)。
同时，如在步骤S1630中一样，第三方STA(例如，STA3)可以接收通过另一STA(例如，STA1)发送到又一STA(例如，STA2)的帧。
在步骤S1640中，STA3可以基于接收到的帧的响应指示参数(或者响应帧类型字段)和/或信道带宽类型接收NAV值(或者VCS时间长度值)。STA3可以在与NAV值(或者VCS时间长度值)相对应的时间期间推迟信道接入。
信道带宽类型指示响应帧的信道带宽类型。响应帧的信道带宽类型可以被设置为与帧(例如，从STA1发送到STA2的帧)的信道带宽类型相同。
例如，根据响应长指示参数指示的无响应、正常响应、NDP响应以及长响应中的一个基本上确定NAV值(或者VCS时间长度值)。另外，根据信道带宽NAV值(或者VCS时间长度值)可以被特定地确定。
虽然为了描述的简单起见在图16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属性。必要时，可以同时或者以不同的顺序执行一些步骤。此外，在图16中图示的所有步骤不是必要的以实现本发明的被提出的方法。
可以通过单独地或者两个或者更多个的组合实现本发明的前述各种实施例执行在图16中图示的本发明的方法。
图17是根据本发明的实施例的无线设备的框图。
STA110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IEEE 802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可以位于处理器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17中，根据本发明的实施例的STA 10可以被配置成执行响应处理。处理器11可以被配置成通过收发器13将请求响应帧的帧发送到另一STA。处理器11可以被配置成在ACKTimeout间隔期间等待响应帧。根据帧的前导信道带宽类型ACKTimeout间隔可以被设置为不同的值。
根据本发明的另一实施例的图17的STA 10可以被配置成执行VCS。第三STA的处理器11可以被配置成通过收发器12接收从第一STA发送到第二STA的帧。处理器11可以被配置成基于响应指示参数或者信道带宽类型确定VCS时间长度。处理器11可以被配置成在与VCS时间长度值相对应的时间期间推迟通过第三STA引起的信道接入。
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，或者其两个或者更多个可以被同时应用。为了清楚期间省略被重复的描述
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，但是通过相同的方案本发明也可应用于各种移动通信系统。

Claims (12)

1.一种在无线局域网WLAN系统中执行响应处理的方法，所述方法包括：
通过第一站STA将要求响应帧的帧发送到第二STA；以及
通过所述第一STA，在根据是否所述帧的前导信道带宽类型是1MHz前导类型或者大于或等于2MHz前导类型来不同地配置的肯定应答超时ACKTimeout间隔期间等待所述响应帧，
通过所述第一STA确定所述帧的传输已经失败，并且当所述ACKTimeout间隔被结束时通过所述第一STA执行退避过程，
其中，基于根据是否所述帧的前导信道带宽类型是1MHz前导类型或者大于或等于2MHz前导类型将aPHY-RX-START-Delay设置成不同值来确定所述配置的ACKTimeout间隔，
其中，所述响应帧的前导信道带宽被设置为等于所述帧的前导信道带宽类型的值，以及
其中，aPHY-RX-Start-Delay值与用于识别是否成功地触发所述响应帧的延迟时间有关。
2.一种用于在无线局域网WLAN系统中执行响应处理的站STA，所述STA包括：
收发器；以及
处理器，所述处理器被配置成控制所述收发器以：
通过所述收发器将要求响应帧的帧发送到第二STA；
在根据所述帧的前导信道带宽类型是1MHz前导类型或者大于或等于2MHz前导类型来不同地配置的ACKTimeout间隔期间等待所述响应帧，以及
确定所述帧的传输已经失败，并且当所述ACKTimeout间隔被结束时执行退避过程，
其中，根据是否所述帧的前导信道带宽类型是1MHz前导类型或者大于或等于2MHz前导类型将aPHY-RX-START-Delay设置成不同值来确定所述配置的ACKTimeout间隔，以及
其中，所述响应帧的前导信道带宽被设置为等于所述帧的前导信道带宽类型的值。
3.根据权利要求2所述的STA，
其中，如果所述帧的前导信道带宽类型是1MHz的前导类型，则基于用于1MHz的前导的aPHY-RX-START-Delay值来计算所述ACKTimeout间隔，
所述aPHY-RX-START-Delay值指示直到发布PHY-RXSTART.indication的延迟时间，以及
所述PHY-RXSTART.indication表示具有有效的物理层会聚过程PLCP报头的PLCP分组数据单元PPDU开始被接收。
4.根据权利要求2所述的STA，
其中，如果所述帧的前导信道带宽类型是2MHz或者更多的前导类型，则基于用于2MHz或者更多的前导的aPHY-RX-START-Delay值来计算所述ACKTimeout间隔，
所述aPHY-RX-START-Delay指示直到发布PHY-RXSTART.indication的延迟时间，以及
所述PHY-RXSTART.indication表示具有有效的物理层会聚过程PLCP报头的PLCP分组数据单元PPDU开始被接收。
5.根据权利要求2所述的STA，
其中，如果所述帧具有2MHz或者更多的前导类型，则所述响应帧具有除了1MHz的前导类型之外的类型。
6.根据权利要求2所述的STA，
其中，如果所述帧具有2MHz或者更多的前导类型，则所述响应帧具有2MHz的前导类型。
7.根据权利要求2所述的STA，
其中，如果所述帧具有1MHz或者更多的前导类型，则所述响应帧具有1MHz的前导类型。
8.根据权利要求2所述的STA，
其中，如果在所述ACKTimeout间隔期间接收到所述响应帧，则所述帧的传输被确定为是成功的。
9.根据权利要求2所述的STA，
其中，所述帧是数据帧、请求发送RTS帧和省电轮询帧中的一个。
10.根据权利要求2所述的STA，
其中，所述响应帧是肯定应答ACK帧、清除发送CTS帧以及数据帧中的一个。
11.根据权利要求2所述的STA，
其中，所述STA是在子1GHz频带中操作的STA。
12.根据权利要求2所述的STA，
其中，当所述帧的前导信道带宽类型是1MHz前导类型时的aPHY-RX-START-Delay的值比当所述帧的前导信道带宽类型大于或等于2MHz前导类型时的aPHY-RX-START-Delay的值大320微秒。
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