CN105027470B

CN105027470B - 在无线lan系统中通过站接收信号的方法和设备

Info

Publication number: CN105027470B
Application number: CN201480012631.3A
Authority: CN
Inventors: 崔镇洙; 赵汉奎
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2018-03-23
Anticipated expiration: 2034-03-06
Also published as: WO2014137172A1; EP2966789A1; JP2016509815A; US9661659B2; JP6120994B2; KR20150138169A; US20150365973A1; EP2966789A4; KR101781876B1; EP2966789B1; CN105027470A

Abstract

公开一种用于在无线LAN系统中通过站(STA)发送和接收信号的方法，该方法包括下述步骤：执行空闲信道评估(CCA)；作为CCA的结果当检测到等于或者高于预先确定的水平的功率时，将与间隔的配置有关的请求发送到AP；以及接收间隔信息作为对请求的响应，其中，当从上行链路传输已经产生等于或者高于预先确定的水平的功率时，接收到的间隔信息是与关于上行链路的基本服务集(BSS)的间隔信息同步的信息。

Description

在无线LAN系统中通过站接收信号的方法和设备

技术领域

下面的描述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LAN系统中发送和接收信号的方法和设备。

背景技术

随着信息通信技术的发展，各种无线通信技术正在开发中。在无线通信当中，无线局域网(WLAN)技术基于射频技术在家庭、或者在办公室或者在特定服务供应区域中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)等的移动终端能够进行无线互联网接入。

为了克服作为WLAN的弱点已经引证的通信速度的的限制，最近的技术标准已经引入具有增加网络速率和可靠性和扩展无线网络覆盖的系统。例如，IEEE 802.11n支持540Mbps或者更高的数据率的高吞吐量(HT)并且引入对于发射器和接收器两者使用多个天线的MIMO(多输入多输出)技术以便于最小化传输错误并且优化数据速率。

M2M(机器对机器)通信技术作为下一个通信技术在讨论中。在IEEE 802.11WLAN系统中，IEEE 802.11ah被发展成用于支持M2M通信的技术标准。对于M2M通信，能够考虑其中在具有相当大量的装置的环境中偶尔以低速发送/接收少量数据的场景。

通过由所有的装置共享的媒质执行在WLAN系统中的通信。当装置的数目如在M2M通信中那样增加时，有必要更加有效地改进信道接入机制以便于减少不必要的功率消耗和干扰的产生。

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为了减少通过站施加到另一基本服务集的站的干扰发送和接收的信号的方法和设备。

本发明解决的技术问题不受到上述技术问题的限制并且从下面的描述中本领域的技术人员可以理解其它的技术问题。

技术方案

在本发明的第一技术方面中，一种用于在无线LAN系统中通过站(STA)执行发送和接收的方法包括：执行空闲信道评估(CCA)；作为CCA的结果当检测到等于或者高于预先确定的水平的功率时，将与间隔的配置有关的请求发送到AP；以及接收间隔信息作为对请求的响应，其中，当从上行链路传输已经产生等于或者高于预先确定的水平的功率时，接收到的间隔信息是与关于上行链路传输的基本服务集(BSS)的间隔信息同步的信息。

在本发明的第二技术方面中，在无线LAN系统中的STA包括：接收器模块；和处理器，其中处理器被配置成执行CCA，作为CCA的结果当检测到等于或者高于预先确定的水平的功率时，将与间隔的配置有关的请求发送到AP并且接收间隔信息作为对请求的响应，其中，当从上行链路传输已经产生等于或者高于预先确定的水平的功率时，接收到的间隔信息是与关于上行链路传输的基本服务集(BSS)的间隔信息同步的信息。

当从下行链路传输已经产生等于或者高于预先确定的水平的功率时，可以在与接收到的间隔信息相对应的间隔中禁止STA的信道接入。

接收到的间隔信息的链路方向可以与关于上行链路传输的BSS的间隔信息的链路方向相同。

接收到的间隔信息可以与限制接入窗口(RAW)有关。

STA可以在与包括时隙的RAW相对应的链路方向中在与其关联标识符(AID)相对应的时隙中执行发送或者接收。

通过信标帧可以发送间隔信息。

接收到的间隔信息可以是传输时机(TXOP)持续时间。

STA可以在TXOP持续时间中设置的链路方向中在TXOP持续时间中执行发送或者接收。

当TXOP截断被应用于TXOP持续时间时，关于TXOP截断的信息可以被发送到与上行链路传输有关的BSS的AP。

当STA所属于的BSS包括与上行链路传输有关的BSS的AP的覆盖时，STA可以位于与上行链路传输有关的BSS的AP的覆盖之外。

该方法可以进一步包括接收与上行链路传输有关的从STA发送的中请求发送(RTS)帧，其中，当STA在接收RTS帧之后在预先确定的时间内没有接收到准备发送(CTS)帧时，STA被确定为位于与上行链路传输有关的BSS的AP的覆盖外。

与间隔的配置有关的请求可以包括用于与在与上行链路传输有关的BSS中使用的波束图案不同的波束图案的请求。

该方法可以进一步包括将探测请求帧发送到AP，其中探测请求帧包括指示是否对探测请求帧的直接探测响应被接收的指示。

可以基于是否STA是延迟容许(DT)的STA或者延迟敏感(DS)的STA确定该指示。

有益效果

根据本发明的实施例，能够减少通过基本服务集中的信号发送和接收引起的并且被施加到其它的服务集的干扰。另外，能够通过减少干扰的影响增加在基本服务集的布置/操作中的自由度。

本发明的作用不限于上述作用并且从下面的描述中对于本领域的技术人员来说在此没有描述的其它的作用将会变得显而易见。

附图说明

附图被包括以提供本发明的进一步理解，图示本发明的实施例并且连同描述一起用以解释本发明的原理。在附图中：

图1是本发明可适用的IEEE 802.11系统的示例性配置；

图2图示本发明可适应的IEEE 802.11系统的另一示例性配置；

图3图示本发明可适用的IEEE 802.11系统的另一示例性配置；

图4图示WLAN系统的示例性配置；

图5是涉及描述无线LAN系统中的链路设立过程的视图；

图6是涉及描述回退过程的视图；

图7是涉及描述隐藏节点和暴露节点的视图；

图8是涉及描述RTS和CTS的视图；

图9是涉及描述功率管理操作的视图；

图10、图11、以及图12是涉及详细地描述已经接收到TIM的STA的操作的视图；

图13是涉及描述基于组的AID的视图；

图14和图15是涉及描述RAW的视图；

图16和图17图示本发明的实施例可适用的干扰情形；

图18至图23是涉及描述本发明的实施例的视图；以及

图24是图示根据本发明的实施例的无线设备的配置的框图。

具体实施方式

参考附图现在将详细地参考本发明的优选实施例。将在下面参考附图给出的具体描述旨在说明本发明的示例性实施例，而不是旨在示出根据本发明仅能够实现的实施例。以下具体描述包括特定细节以便提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，可以在没有这样的特定细节的情况下实践本发明。

在下面描述的实施例是本发明的要素和特征的组合。除非另作说明，可以选择性的考虑要素或者特征。每个要素或者特征可以在没有与其他要素或者特征结合的情况下实践。此外，本发明的实施例可以通过组合要素和/或特征的部分而构造。可以重新安排在本发明的实施例中描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造可以被包括在另一个实施例中，并且可以以另一个实施例的相应构造来替换。

被用于本发明的实施例的特定术语被提供以帮助本发明的理解。在本发明的范围和精神内这些特定术语可以以其他术语来替换。

在一些情况下，已知的结构和设备被省略，或者以集中于结构和设备的重要特点的框图形式示出，以便不混淆本发明的概念。贯穿说明书相同的附图标记表示相同的组件。

本发明的实施例可以通过对于无线接入系统、电气与电子工程师协会(IEEE)802、第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP长期演进(3GPP LTE)、高级LTE(LTE-A)和3GPP2中的至少一个公开的标准文献来被支持。那些文献可以支持未被描述以澄清本发明的技术特征的步骤或部件。此外，能够通过该标准文献来解释在此阐述的所有术语。

可以在诸如码分多址(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)等的各种无线接入系统中使用在此描述的技术。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)/通用分组无线电业务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术。OFDMA可以被实现为诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、演进UTRA(E-UTRA)等的无线电技术。尽管为了清楚起见在IEEE802.11系统的背景下在下面将会描述本发明的实施例，但是这仅是示例性的并且从而不应被解释为限制本发明。

无线局域网(WLAN)系统的架构

图1图示本发明可适用于的IEEE 802.11系统的示例性配置。

IEEE 802.11架构可以包括多个组件。可以通过在组件之间交互来提供支持对于高层透明的站(STA)移动性的WLAN。基本服务集(BSS)是IEEE 802.11 LAN的基本建造块。图1图示两个BSS，BSS1和BSS2，其中的每一个具有两个作为BSS成员的STA(STA1和STA2被包括在BSS1中并且STA3和STA4被包括在BSS2中)。BSS中的每个覆盖其中BSS的STA保持通信的区域，如通过椭圆形来指示的。此区域可以被称为基本服务区域(BSA)。当STA移出其BSA之外时，其不再能够与BSA的其他成员直接地通信。

独立基本服务集(IBSS)是IEEE 802.11 LAN中BSS的最基本的类型。例如，最小的IBSS仅包括两个STA。在不具有图1的其他组件的情况下，作为最基本的类型的BSS，BSS1或者BSS2可以被采用为IBSS的主要示例。当STA直接地通信时可以实现此配置。因为经常在没有预先计划的情况下形成这种类型的LAN，仅仅只要需要LAN，所以其可以经常被称为adhoc(自组织)网络。

当STA被通电或者断电或者STA移入或者移出BSS的覆盖范围时可以动态地改变BSS中的STA的成员。要成为BSS的成员，STA可以通过同步来加入BSS。为了接入BSS基础设施的所有服务，STA应与BSS相关联。这关联可以被动态地执行并且可以涉及分布式系统服务(DSS)的使用。

图2图示本发明可适用于的IEEE 802.11系统的另一示例性配置。在图2中，诸如分布式系统(DS)、分布式系统机制(DSM)、以及接入点(AP)的组件可以被添加到图1中图示的架构。

物理(PHY)性能可以限制直接的STA至STA距离。虽然在一些情况下此距离限制是充分的，但是可能需要在彼此分开了长距离的STA之间的通信。为了支持扩展的覆盖，可以部署DS。

DS是由互连的多个BSS建造而成。具体地，BSS可以作为具有多个BSS的扩展网络的组件而存在，而不是独立地存在，如在图1中所图示。

DS是逻辑概念并且可以通过DSM的特性被指定。在这一点上，IEEE 802.11标准在逻辑上区分无线媒质(WM)与DSM。通过不同的组件，每个逻辑媒质被用于不同的用途。IEEE802.11标准没有定义这些媒质应是相同的或者不同的。在多个媒质在逻辑上不同的意义上可以解释IEEE 802.11 LAN架构(DS结构或者其他网络结构)的灵活性。即，IEEE 802.11LAN架构可以以各种方式建造并且可以独立于每个实现示例的物理特性被指定。

DS可以通过提供对于处理到目的地映射的寻址所需要的服务和多个BSS的无缝集成来支持移动装置。

AP是使其关联的STA能够通过WM接入DS并且具有STA功能性的实体。数据可以通过AP在BSS和DS之间移动。例如，在图2中图示的STA2和STA3具有STA功能性并且提供使相关联的STA(STA1和STA4)能够接入DS的功能。因为所有的AP基本上是STA，所以它们是可寻址的实体。用于WM上的通信的AP所使用的地址没有必要与用于DSM上的通信的AP所使用的地址相同。

与AP相关联的STA中的一个发送到AP的STA地址的数据在未被控制的端口处始终可以被接收并且通过IEEE 802.1X端口接入实体处理。如果被控制的端口被授权，则传输数据(或者帧)可以被发送到DS。

图3图示本发明可适用于的IEEE 802.11系统的另一示例性配置。除了在图2中图示的架构之外，图3在概念上图示提供扩展的覆盖的扩展服务集(ESS)。

DS和BSS允许IEEE 802.11创建任意大小和复杂性的无线网络。IEEE 802.11指的是如ESS网络的这种类型的网络。ESS可以是被连接到单个DS的BSS的集合。然而，ESS不包括DS。对于逻辑链路控制(LLC)层，ESS网络表现为IBSS网络。在ESS内的STA可以相互通信，并且移动STA可以从一个BSS对于LLC层来透明地移动到另一个(相同的ESS内)。

IEEE 802.11对关于图3中的BSS的相对物理位置不进行任何假定。下述所有是可能的。BSS可以部分地重叠。这通常用于布置连续的覆盖。BSS可以在物理上被分离。在逻辑上，对BSS之间的距离不存在限制。BSS可以在物理上被驻留在同一地点。这样做是为了提供冗余。一个(或者多个)IBSS或者ESS网络可以在物理上存在于与一个(或者多个)ESS网络相同的空间中。当ad hoc网络在也具有ESS网络的位置处操作时，当通过不同的组织已经设定物理重叠IEEE802.11网络时，或者当在相同的位置需要两个或者更多个不同的接入和安全策略时，这可能出现。

图4图示WLAN系统的示例性配置。在图4中，图示包括DS的示例性基础设施BSS。

在图4的示例中，ESS包括BSS1和BSS2。在WLAN系统中，STA是遵循IEEE 802.11的媒质接入控制/物理(MAC/PHY)规则的装置。STA被归类成AP STA和非AP STA。非AP STA是用户直接处理的装置，诸如膝上型计算机和移动电话。在图4中，STA1、STA3、以及STA4是非APSTA，而STA2和STA5是AP STA。

在下面的描述中，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(MT)、或者移动订户站(MSS)。AP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。

链路设定过程

图5是涉及描述通用的链路设定过程的视图。

为了建立与网络的链路并且将数据发送到网络以及从网络接收数据，STA应关于网络发现、认证、关联、并且执行用于安全的认证过程。链路设定过程可以被称为会话发起过程或者会话设定过程。链路设定过程的发现、认证、关联、以及安全设定可以被统称为关联过程。

下面将会参考图5描述示例性的链路设定过程。

在步骤S510中，STA可以发现网络。该网络发现可以包括STA的扫描。即，STA应搜寻可加入的网络以接入网络。在加入无线网络之前STA需要识别可兼容的网络。在特定区域中存在的网络的识别被称为扫描。

扫描被归类成主动扫描和被动扫描。

举例来说，图5图示包括主动扫描的网络发现操作。执行主动扫描的STA发送探测请求帧并且等待接收对发送的探测请求帧的响应，同时在信道之间切换，以确定在STA周围存在哪一个AP。响应器响应于探测请求帧将探测响应帧发送到已经发送探测请求帧的STA。在此，响应器可以是在被扫描的信道的BSS中已经发送最后的信标帧的STA。因为在BSS中AP发送信标帧，所以AP是响应器。因为STA顺序地发送信标帧，所以在IBSS中响应器不是相同的。例如，在信道#1中已经发送探测请求帧并且在信道#1中已经接收探测响应帧的STA存储在接收到的探测响应帧中包括的BSS有关的信息，并且移动到下一个信道(例如，信道#2)。以相同的方式，STA可以在下一个信道上执行扫描(即，信道#2中的探测请求/响应发送和接收)。

虽然在图5中未示出，但是扫描可以是被动扫描。执行被动扫描的STA等待信标帧的接收，同时从一个信道移动到另一个信道。信标帧是IEEE 802.11的管理帧之一。信标帧被周期地发送以通告无线网络的存在并且允许扫描STA搜寻无线网络并且从而加入该无线网络。在BSS中，AP被配置成周期地发送信标帧，而在IBSS中，STA被配置成顺序地发送信标帧。在接收信标帧时，扫描STA存储在信标帧中包括的BSS有关的信息并且移动到另一信道。以这样的方式，STA存储关于每个信道的信标帧信息。在接收信标帧时，STA可以存储在接收到的信标帧中包括的BSS有关的信息，移动到下一个信道，并且以相同的方式在下一个信道上执行扫描。

就延迟和功率消耗方面而言，主动扫描比被动扫描更加有利。

在发现网络之后，在步骤S520中STA可以执行认证过程。该认证过程可以被称为第一认证过程以区分于在步骤S540中执行的安全设定过程。

认证过程包括通过STA将认证请求帧发送到AP以及响应于认证请求帧通过AP将认证响应帧发送到STA。被用于认证请求/响应的认证帧是管理帧。

认证帧可以包括关于认证算法编号、认证事务序列编号、状态代码、挑战文本、稳健的安全网络(RSN)、有限循环组(FCG)等的信息。在认证帧中包括的在上面提及的信息是可以在认证请求/响应帧中包括的信息的示例性部分。该信息可以被替换成其他信息或者包括附加的信息。

STA可以将认证请求帧发送到AP。AP可以基于在接收到的认证请求帧中包括的信息来确定是否接受STA的认证。在认证响应帧中，AP可以将认证处理结果提供给STA。

在STA被成功地认证之后，在步骤S530中可以执行关联过程。关联过程包括通过STA将关联请求帧发送到AP以及响应于关联请求帧通过AP将关联响应帧发送到STA。

例如，关联请求帧可以包括与各种性能、信标侦听间隔、服务集标识符(SSID)、支持的速率、支持的信道、RSN、移动性域、支持的操作分类、业务指示映射(TIM)广播请求、互通服务性能信息等有关的信息。

例如，关联响应帧可以包括与各种性能、状态代码、关联标识(AID)、支持的速率、增强型分布信道接入(EDCA)参数集、接收信道功率指示符(RCPI)、接收信号噪声指示符(RSNI)、移动性域、超时间隔(关联复原时间)、重叠的BSS扫描参数、TIM广播响应、服务质量(QoS)映射等相关联的信息。

在上面提及的信息是可以在关联请求/响应帧中包括的信息的示例性部分。该信息可以被替换成其他信息或者可以包括附加信息。

在STA与网络成功地关联之后，在步骤S540中可以执行安全设定过程。步骤S540的安全设定过程可以被称为基于稳健的安全网络关联(RSNA)请求/响应的认证过程。步骤S520的认证过程可以被称为第一认证过程并且步骤S540的安全设定过程可以被简单地称为认证过程。

步骤S540的安全设定过程可以包括通过四路握手，例如，通过LAN上扩展认证协议(EAPOL)帧的私钥设定。另外，可以根据在IEEE802.11标准中没有定义的任何其他安全方案来执行安全设定过程。

WLAN的演进

为了克服在通信速度中WLAN的限制，IEEE 802.11n最近已经作为通信标准被建立。IEEE 802.11n寻求增加网络速度和可靠性以及扩展无线网络覆盖。更加具体地，IEEE802.11n支持高达540Mbps或者更高的高吞吐量(HT)。为了最小化传输误差并且优化数据速率，IEEE802.11n基于以在每个发射器和接收器处使用多个天线的多输入多输出(MIMO)。

随着WLAN的增加的使用和各种基于WLAN的应用的开发，存在对于支持比由IEEE802.11n支持的吞吐量更高的吞吐量的新WLAN系统的迫切需求。支持非常高的吞吐量(VHT)的下一代WLAN系统是IEEE 802.11n WLAN的下一代版本(例如，IEEE 802.11ac)。这是最近已经提出的在MAC服务接入点(SAP)中支持1Gbps或者更高的数据处理速率的系统之一。

下一代WLAN系统支持多用户(MU)-MIMO传输方案，其中多个STA同时接入信道，以便于有效率地利用无线电信道。在MU-MIMO传输方案中，AP可以将分组同时发送给至少一个MIMO配对的STA。

另外，白空间(WS)中的WLAN系统操作的支持正在讨论当中。例如，在IEEE802.11af标准下已经论述了由于从模拟TV到数字TV的转变而在诸如空闲的频带(例如，54至698MHz带)的TV WS中的WLAN系统的引入。然而，这纯粹是示例性的并且WS可以是许可用户可以使用的具有优先级的许可带。许可用户是具有权限使用许可带的用户。许可用户也可以被称为许可装置、主用户、责任用户等。

例如，在WS中操作的AP和/或STA应保护许可用户。例如，如果诸如麦克风的许可用户已经在使用特定的WS信道，即，被约束为通过在WS带中的特定带宽划分的频带，则不允许AP和/或STA使用WS信道的频带以便于保护许可用户。如果许可用户使用AP和/或STA用于帧发送和/或接收的频带，则AP和/或STA应该中断使用该频带。

因此，AP和/或STA需要确定是否WS带的特定频带是可用的，即，是否许可用户占用频带。确定是否在特定频带中存在许可用户被称为频谱感测。能量检测方案、签名检测等被用作频谱感测机制。如果接收到的信号强度等于或者大于预定值或者检测到DTV前导，则AP和/或STA可以确定许可用户正在使用特定的频带。

作为下一代通信技术的M2M(机器对机器)通信正在讨论中。在IEEE 802.11WLAN系统中，支持M2M通信的技术标准已经被发展为IEEE 802.11ah。M2M通信是涉及一个或者多个机器的通信方案。M2M通信也可以被称为机器型通信(MTC)或者机器对机器通信。机器是不要求人的直接操纵或者干预的实体。例如，不仅装备有无线通信模块的仪表或者售货机而且诸如在没有用户操纵/干预的情况下自动接入网络并且与网络通信的智能电话的用户设备(UE)可以是机器。M2M通信可以包括装置对装置(D2D)通信、在装置和应用服务器之间的通信等。在装置和应用服务器之间的通信的示例包括在售货机和服务器之间的通信、在销售点(POS)装置和服务器之间的通信、以及在电表、煤气表或者水表与服务器之间的通信。基于M2M的应用也可以包括安全、运输、医疗保健等。考虑到前述的应用示例，M2M通信应支持在具有非常多的装置的环境下以低速率的少量数据的偶尔发送和接收。

更具体地，M2M通信应支持大量的STA。尽管当前定义的WLAN系统是基于最多2007个STA与一个AP相关联的前提，但是在M2M通信中已经论述了用于通过单个AP支持多个(大约6000个)STA的关联的方法。预期许多的应用将支持/要求M2M通信中的低速率。为了实现这些要求，STA可以基于WLAN系统中的TIM元素来识别要接收的数据的存在或者不存在。在这一点，已经论述了用于减少TIM的位图大小的方法。也预期在M2M通信中很多的业务将会具有非常长的发送/接收间隔。例如，在长间隔(例如，每个月)需要发送和接收非常少量的数据，如电/气/水测量的情况。因此，尽管在WLAN系统中越来越多的STA能够与单个API相关联，但是已经论述了用于有效率地支持其中数目非常少的STA被假定在一个信标间隔期间从AP接收数据帧的情况的方法。

如上所述，WLAN技术正在快速地演进。除了上述示例之外，用于执行直接链路设定、提高媒质流吞吐量、支持高速和/或大规模的初始会话设定、以及支持扩展的带宽和操作频率的其他技术正在开发中。

媒质接入机制

在符合IEEE 802.11的WLAN系统中，MAC层的基本接入机制是具有冲突避免的载波侦听多路接入(CSMA/CA)。CSMA/CA机制也被称为IEEE 802.11 MAC层的分布式协调功能(DCF)，其基本上采用“先听后说”接入机制。在这种类型的接入机制中，AP和/或STA可以在开始传输之前通过空闲信道评估(CCA)在预定时段(例如，DCF帧间间隙(DIFS))期间感测无线电信道或者媒质。如果作为感测的结果AP和/或STA确定媒质空闲，则AP和/或STA使用媒质开始帧传输。另一方面，如果AP和/或STA确定媒质被占用，则AP和/或STA不开始其传输。替代地，AP和或STA可以试图在设置用于媒质接入的延迟时间(例如，随机退避时段)并且等待延迟时间之后执行帧传输。由于预期多个STA通过应用随机退避时段在等待不同的时间段之后试图执行帧传输，所以能够最小化冲突。

IEEE 802.11 MAC协议提供混合协调功能(HCF)，该混合协调功能(HCF)是基于DCF和点协调功能(PCF)。PCF是基于轮询的同步接入方案，其中周期地执行周期的轮询以允许所有的接收AP和/或者STA接收数据帧。HCF包括增强分布式信道接入(EDCA)和控制HCF的信道接入(HCCA)。EDCA是被用于供应商将数据帧提供给多个用户的基于竞争的接入方案，并且HCCA是基于轮询的无竞争的信道接入方案。HCF包括用于改进WLAN的QoS的媒质接入机制。在HCF中，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6是涉及描述退避过程的视图。

将参考图6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变到空闲状态，则多个STA可以试图发送数据(或者帧)。为了最小化冲突，每个STA可以选择随机退避计数，等待与所选择的退避计数一样长的时隙时段，并且然后试图传输。随机退避计数可以是伪随机整数并且从0至CW的范围选择。CW是竞争窗口参数。虽然CWmin最初被设置为CWmin，但是在传输失败之后(例如，在没有接收到用于被发送的帧的ACK的情况下)其可以被加倍。如果CW达到CWmax，则STA可以使用CWmax来试图进行数据传输直到数据传输是成功的。如果数据传输是成功的，则CW被重置为CWmin。优选地，CW、CWmin、以及CWmax可以被设置为2ⁿ-l(其中n＝0、1、2、...)。

当随机退避过程开始时，STA连续地监测媒质，同时根据被确定的退避计数来倒计数退避时隙。如果媒质被监测为被占用，则STA中断倒计数并且等待。当媒质变成空闲时，STA恢复剩余的退避时隙的倒计数。

在被图示的图6的情况下，如果传输分组到达STA3的MAC层，则STA3可以立即发送帧，确认媒质是空闲的。同时，剩余的STA监测媒质为忙碌的并且等待。虽然剩余的STA等待，但是在STA1、STA2以及STA5中的每个中可以产生传输数据。如果STA1、STA2以及STA5中的每个监测媒质为空闲的，则STA可以等待DIFS并且然后根据被选择的随机退避计数来倒计数退避时隙。在图6中，STA2选择最小的退避计数并且STA1选择最大的退避计数。即，此刻STA2完成退避计数并且然后开始发送帧，STA5的剩余退避时间比STA1的剩余退避时间短。虽然STA正在占用媒质，但是STA1和STA5暂时中断倒计数并且等待。如果STA2不再占用媒质并且从而媒质变成空闲的，则STA1和STA5等待DIFS并且恢复退避计数。即，在倒计数与剩余的残留退避时间一样多的剩余退避时隙之后，STA1和STA5中的每个可以开始帧传输。因为STA5的剩余退避时间比STA1的剩余退避时间短，所以STA5开始帧传输。虽然STA2正在占用媒质，但是在STA4中也可以产生传输数据。如果媒质变成空闲的，则STA4可以等待DIFS，根据其所选择的随机退避计数来倒计数退避时隙，并且然后开始帧传输。在图6中，STA5的剩余退避时间恰好等于STA4的剩余退避时间。在这样的情况下，在STA4和STA5之间会出现冲突。当冲突出现时，STA4或者STA5没有接收ACK，导致数据传输失败。然后，STA4和STA5可以加倍CW值，选择随机退避计数，并且然后倒计数退避时隙。在为了STA和STA5的传输占用了媒质时，STA1可以等待。然后如果媒质变成空闲的，则在其剩余退避时间之后STA1可以等待DIFS并且开始帧传输。

STA的感测操作

如上所述，CSMA/CA机制包括虚拟载波感测以及其中AP和/或STA直接感测媒质的物理载波感测。执行虚拟载波感测以克服媒质接入可能遇到的问题，诸如隐藏节点问题。对于虚拟载波感测，WLAN系统的MAC层可以使用网络分配向量(NAV)。当前正在使用媒质或者具有权限使用媒质的AP和/或STA，通过NAV指示直到媒质可用于另一AP和/或另一STA的剩下的时间。因此，NAV指示为发送帧的AP和/或STA使用媒质而调度的时间段。一旦接收NAV，不允许STA在该时间段期间接入媒质。例如，根据在帧的MAC报头的“持续时间”字段中设置的值，可以设置NAV。

稳健的冲突检测机制已经被引入以减少冲突的可能性。将参考图7和图8描述此稳健的冲突检测机制。虽然在实际实现中载波感测范围可以不同于传输范围，但是为了便于描述，假定载波感测范围和传输范围相同。

图7涉及描述隐藏节点和暴露节点的视图。

图7(a)图示示例性的隐藏节点。在图7(a)中，STA A正在与STA B通信，并且STA C具有要被发送的信息。具体地，在将数据发送到STA B之前STA A可以确定在载波感测期间媒质是空闲的，尽管STA A正在将信息发送到STA B。这会因为在STA C的位置处可以不检测STA A的传输(即，媒质的占用)而出现。结果，STA B从STA A和STA C同时接收信息并且从而冲突出现。在此，对于STA C来说STA A可以是隐藏的节点。

图7(b)图示示例性的暴露节点。在图7(b)中，当STA B将数据发送到STA A时，STAC具有要被发送到STA D的信息。如果STA C执行载波感测，则STA C可以确定由于STA B的传输而使媒质被占用。因此，尽管STA C具有要被发送到STA D的信息，但是STA C应等待直到媒质是空闲的，因为媒质被感测为被占用。然而，因为STA A实际上位于STA C的传输范围之外，所以从STA A的角度来看，来自于STA C的传输可以与来自于STA B的传输不冲突。因此，STA C没有必要等待直到STA B中断传输。在此，对于STA B来说，STA C可以是暴露节点。

图8是涉及描述RTS和CTS的视图。

为了在图7的示例性情况下有效率地利用冲突避免机制，诸如RTS(请求发送)和CTS(准备发送)的短信令分组可以被使用。通过相邻的STA，可以旁听在两个STA之间的RTS/CTS，使得相邻的STA可以确定是否在两个STA之间发送信息。例如，如果发送的STA将RTS帧发送给接收的STA，则接收的STA可以通过发送CTS帧给外围的STA向其相邻的STA指示其将接收数据。

图8(a)图示用于解决隐藏节点问题的示例性方法。在图8(a)中，假定STA A和STAC这两者要将数据发送给STA B。如果STA A将RTS帧发送给STA B，则STA B将CTS帧发送给其相邻的STA，STA A和STA C这两者。因此，STA C等待直到STA A和STA B完成数据传输，从而避免冲突。

图8(b)图示用于解决暴露节点的问题的示例性方法。STA C可以旁听在STA A和STA B之间的RTS/CTS传输并且从而可以确定将不发生冲突，尽管STA C将数据发送给另一STA(例如，STA D)。即，STA B将RTS帧发送给相邻的STA，并且仅具有实际传输数据的STA A可以发送CTS帧。因为STA C在没有从STA A接收CTS帧的情况下仅接收RTS帧，所以可以确定STA A位于STA C的载波感测范围之外。

功率管理

如前面所描述的，在WLAN系统中STA应在发送和接收之前执行信道感测。连续的信道感测引起STA的连续功率消耗。考虑到接收状态下的功率消耗几乎与传输状态下的功率消耗相同，保持接收状态对限制功率的STA(即，通过电池操作的STA)造成大的负担。因此，在就WLAN吞吐量而言不具有任何特殊的优点的情况下，如果STA保持在接收待机状态下以连续地感测信道，则STA无效率地消耗功率。在避免此问题中，WLAN系统支持用于STA的功率管理(PW)模式。

STA的PM模式被分类成激活模式和功率节省(PS)模式。STA基本上在激活模式下操作。在激活模式下操作的STA被保持唤醒。在唤醒状态下，STA可以执行包括帧发送和接收、信道扫描等的正常操作。另一方面，STA在PS模式下在睡眠状态和唤醒状态之间切换。在睡眠状态下，在没有执行帧发送和接收以及信道扫描的情况下，STA以最小的功率操作。

当STA在睡眠状态下较长地操作时，STA消耗较少的功率，从而延长操作时间。然而，STA不可以无条件地保持在睡眠状态下，因为其不能够在睡眠状态下发送或者接收帧。在要被发送到AP的帧的存在的情况下，睡眠状态下的STA可以切换到唤醒状态并且然后在唤醒状态下发送帧。如果AP具有要被发送到STA的帧，则睡眠状态下的STA不能够接收帧并且没有获知要被接收的帧的存在。因此，STA可能需要在每个特定时段中切换到唤醒状态以确定要接收的帧的存在或者不存在(或者在要接收的帧存在的情况下接收帧)。

图9是涉及描述功率管理操作的视图。

参考图9，AP 210在每个预定间隔将信标帧发送到在BSS内的STA(S211、S212、S213、S214、S215、以及S216)。信标帧包括TIM信息元素。TIM信息元素包括指示AP 210已经缓冲与AP 210相关联的STA的业务并且将会将帧发送给STA的信息。TIM信息元素包括指示单播帧的TIM和指示多播或者广播帧的递送业务指示映射(DTIM)。

AP 210可以每三个信标帧传输发送DTIM一次。STA1 220和STA2220中的每个在PS模式下操作。STA1 220和STA2 220可以被配置成在预定时段的每个唤醒间隔从睡眠状态切换到唤醒状态并且从AP 210接收TIM信息元素。每个STA可以计算切换时间，在该切换时间其将基于其自己的本地时钟切换到唤醒状态。在图9中，假定STA具有与AP相同的时钟。

例如，可以以STA1 220可以在每个信标间隔中切换到唤醒状态以接收TIM元素的方式来设置预定的唤醒间隔。因此，当AP 210第一次发送信标帧(S211)时，STA1 220可以切换到唤醒状态(S212)。STA1220可以接收信标帧并且从该信标帧获取TIM信息元素。如果TIM信息元素指示要被发送到STA1 220的帧的存在，则STA1 220可以将请求帧的传输的功率节省轮询(PS轮询)帧发送到AP 210a(S221a)。AP 210可以响应于PS轮询帧将帧发送到STA1220(S231)。一旦完成帧的接收，STA1 220返回到睡眠状态。

当AP 210在第二时间发送信标帧时，另一装置接入媒质并且从而媒质是忙碌的。因此，AP 210可以不在精确的信标间隔发送信标帧。而是，AP 210可以在被延迟的时间发送信标帧(S212)。在这样的情况下，尽管STA1 220在信标间隔切换到唤醒状态，但是STA1未能接收延迟的信标帧并且从而返回到睡眠状态(S222)。

当AP 210第三次发送信标帧时，信标帧可以包括被配置成DTIM的TIM信息元素。然而，因为媒质是忙碌的，所以AP 210在延迟的时间发送信标帧(S213)。STA1 220可以在信标间隔切换到唤醒状态并且从自AP 210接收到的信标帧获取DTIM。假定DTIM指示要被发送到STA1 220的帧的不存在以及要被发送到另一STA的帧的存在。然后，STA1 220可以返回到睡眠状态，确定没有要被接收的帧。在发送信标帧之后，AP 210将帧发送到相应的STA(S232)。

AP 210第四次发送信标帧(S214)。然而，因为STA1 220还没有从先前两次接收的TIM信息元素中获取指示为STA1 220缓冲的业务的存在的信息，所以STA1 220可以调节唤醒间隔以接收TIM信息元素。或者如果AP 210发送的信标帧包括用于调节STA1 220的唤醒间隔的信令信息，则STA1 220的唤醒间隔可以被调节。在本示例中，STA1 220可以被配置成将其操作状态从每个信标间隔中一次唤醒变成每三个信标间隔中一次唤醒，以便于接收TIM信息元素。因此，当AP210发送第四信标帧(S214)并且发送第五信标帧(S215)时，STA1220被保持在睡眠状态下并且从而不可以获取相应的TIM信息元素。

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从信标帧获取TIM信息元素(S224)。TIM信息元素是指示广播帧的存在的DTIM。因此，在没有将PS轮询帧发送到AP 210的情况下STA1 220可以从AP 210接收广播帧(S234)。同时，为STA2230配置的唤醒间隔可以被设置为比STA1 220的唤醒间隔长。因此，当AP 210在第五次发送信标帧(S215)时，STA2 230可以进入唤醒状态并且接收TIM信息元素(S241)。STA2 230可以通过TIM信息元素来确定要接收的帧的存在并且将PS轮询帧发送到AP 210以请求帧传输(S214a)。AP 210可以响应于PS轮询帧将帧发送到STA2 230。

为了实现如在图9中所图示的PS模式，TIM信息元素包括指示要被发送到STA的帧的存在或者不存在的TIM或者指示广播/多播帧的存在或者不存在的DTIM。通过在TIM元素中设置字段，可以配置DTIM。

图10、图11、以及图12是涉及详细地描述已经接收TIM的STA的操作的视图。

参考图10，STA从睡眠状态切换到唤醒状态以从AP接收包括TIM元素的信标帧。STA可以通过解释接收的TIM元素来确定针对STA的被缓冲的业务的存在。在与其他STA竞争以接入用于PS轮询帧的传输的媒质之后，STA可以将请求数据帧传输的PS轮询帧发送到AP。在从STA接收到PS轮询帧时，AP可以将帧发送到STA。STA可以接收数据帧并且然后响应于接收到的数据帧将应答(ACK)帧发送到AP。随后，STA可以返回到睡眠状态。

如在图10中所图示，AP可以从STA接收PS轮询帧并且根据立即响应方案在预定时间(例如，短帧间间隔(SIFS))之后发送数据帧。如果在接收PS轮询帧之后在SIFS期间AP没有准备要被发送到STA的数据帧，则AP可以根据延期响应方案来操作，将参考图11对其加以描述。

如在图10的示例中一样，STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态，从AP接收TIM，并且通过在图11的图示的情况中的竞争将PS轮询帧发送到AP。如果AP在接收PS轮询帧之后在SIFS期间没有准备数据帧，则AP可以将ACK帧发送到STA，而不是数据帧。如果AP在发送ACK帧之后准备数据帧，则AP可以在竞争之后将数据帧发送到STA。STA可以将指示已经成功地接收数据帧的ACK帧发送到AP，并且可以切换到睡眠状态。

图12图示其中AP发送DTIM的示例性情况。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态以从AP接收包括DTIM元素的信标帧。STA可以从接收到的DTIM确定多播/广播帧将被发送给它们。在发送包括DTIM的信标帧之后，AP可以在没有接收PS轮询帧的情况下直接地发送数据(即，多播/广播帧)。在接收包括DTIM的信标帧之后，STA在其中它们被保持的唤醒状态下接收数据。在完成数据的接收时，STA可以返回到睡眠状态。

TIM结构

在基于参考图9至图12的在上面描述的TIM(或者DTIM)协议的PS模式操作方法中，STA可以通过在TIM元素中包括的STA识别信息来确定是否存在要被发送到STA的数据帧。STA识别信息可以是与当STA与AP相关联时被分配给STA的AID有关的信息。

AID被用作一个BSS内的每个STA的唯一ID。例如，在当前WLAN系统中AID可以是1至2007中的一个。在当前定义的WLAN系统中，在通过AP和/或STA发送的帧中，14个比特可以被分配给AID。尽管AID值可以被指配多达16383个，但是2008至16383的值被保留。

已经定义的TIM元素不适合于M2M应用，通过M2M应用，许多的STA(例如，超过2007个STA)可以与一个AP相关联。如果在没有任何变化的情况下扩展常规TIM结构，则TIM位图在大小上变得太大。因此，使用传统帧格式不可以支持被扩展的TIM结构，并且其不适合于考虑低速率应用的M2M通信。另外，预期非常少量的STA应在一个信标间隔期间接收数据帧。因此，考虑到前述M2M通信应用示例，预期将增加TIM位图的大小但是在很多情况下TIM位图的最高位被设置为零(0)。在此背景下，存在对于用于有效率地压缩位图的方法的需要。

习惯上，在位图的开始处的连续的零被省略并且通过偏移(或者开始点)来表示以便于压缩位图。然而，如果存在用于少量STA的被缓冲的帧但是STA的AID值彼此非常不同，则压缩效率不高。例如，如果仅为具有10和2000的AID的两个STA分别指定被缓冲的帧，则得到的压缩位图具有长度1990并且除了在两个端部处具有非零之外全是零。如果少量的STA能够与一个AP相关联，则位图压缩的无效率没有多大关系。相反地，如果可与一个AP相关联的STA的数目增加，则这样的无效率会降低整个系统性能。

为了克服问题，AID可以被划分为多个组，用于更加有效的数据传输。预定的组ID(GID)被分配给每个组。下面参考图13将会描述基于组分配的AID。

图13(a)图示基于组分配的AID的示例。在图13(a)中，AID位图的一些最前面的比特可以被用于指示GID。例如，在AID位图的最前面的2个比特中可以表示4个GID。如果AID位图包括总共N个比特，则最前面的2个比特(B1和B2)可以表示AID的GID。

图13(a)图示基于组分配的AID的另一示例。在图13(b)中，根据AID的位置可以分配GID。在这样的情况下，通过偏移和长度可以表示具有相同GID的AID。例如，如果通过偏移A和长度B表示GID 1，则这意指在位图中从A至A+B-1的范围的AID具有GID 1。例如，假定在图13(b)中从1至N4的范围的AID被划分为四个组。在这样的情况下，属于GID 1的AID是1至N1并且从而可以通过偏移1和长度N1表示。通过偏移N1+1和长度N2-N1+1可以表示属于GID2的AID，通过偏移N2+1和长度N3-N2+1可以表示属于GID 3的AID，并且通过偏移N3+1和长度N4-N3+1可以表示属于GID 4的AID。

由于此基于组的AID分配根据GID在不同的时间段期间能够进行信道接入，所以对于大量的STA的TIM元素的缺乏可以被克服并且也可以有效率地发送和接收数据。例如，在特定时间段期间，信道接入仅对于特定组的STA是可用的，同时对于其他STA可以限制信道接入。在其期间信道接入仅对于特定组的STA可用的特定时间段可以被称为限制接入窗口(RAW)。

参考图13(c)，下面将会描述基于GID的信道接入。图13(c)图示当AID被划分为三个组时基于信标间隔的示例性的信道接入机制。第一信标间隔(或者第一RAW)是时间段，在该时段期间仅允许具有GID 1的AID的STA信道接入并且拒绝属于其他GID的STA信道接入。为了实现此机制，仅用于GID 1的AID的TIM元素被包括在第一信标中。仅用于GID 2的AID的TIM元素被包括在第二信标帧中。因此，在第二信标间隔(或者第二RAW)期间仅允许针对具有GID 2的AID的STA进行信道接入。仅用于GID 3的AID的TIM元素被包括在第三信标帧中，使得在第三信标间隔(或者第三RAW)期间仅允许针对具有GID 3的AID的STA进行信道接入。仅用于GID 1的AID的TIM元素被包括在第四信标帧中，使得在第四信标间隔(或者第四RAW)期间仅允许针对具有GID 1的AID的STA进行信道接入。以相同的方式，在第五信标间隔之后的每个信标间隔期间(或者在跟随第五RAM的每个RAW期间)仅允许针对被包括在相应的信标帧中的TIM指示的特定组的STA进行信道接入。

虽然根据在图13(c)中的信标间隔，被允许的GID的顺序是循环的或者周期的，但是这不应被解释为限制本发明。即，当仅具有特定的GID的AID可以被包括在TIM元素中时，在特定的时间间隔(例如，特定的RAW)期间，可以仅允许针对具有特定AID的STA的信道接入并且拒绝剩余的STA信道接入。

上述基于组的AID分配方案可以被称为分级TIM结构。即，总的AID空间被划分为多个块并且仅允许针对与具有非零值的特定块相对应的STA(即，特定组的STA)进行信道接入。因此，因为大尺寸的TIM被划分为小尺寸的块/组，所以STA可以容易地保持TIM信息并且根据STA的分类、QoS、或者使用，可以容易地管理块/组。尽管图13示例性地图示2级的层，但是可以配置具有两个或者更多个级的分级TIM结构。例如，可以将总的AID空间划分为多个分页组，可以将每个分页组划分为多个块，并且可以将每个块划分为多个子块。然后，可以以AID位图的最前面的N1个比特表示页ID(即，PID)、接下来的N2个比特表示块ID、接下来的N3个比特表示子块ID、以及剩余的比特表示在子块中包括的STA比特的位置的方式扩展图13(a)的示例。

在本发明的下述示例中，STA(或者被分配给各个STA的AID)可以被划分为预定的分级组并且以各种方式进行管理。然而，基于组的AID分配方案不限于特定示例。

RAW(限制接入窗口)

当STA同时执行接入时出现的冲突可能劣化媒质使用率。因此，RAW可以被用作用于分散(基于组的)STA的信道接入的方法。AP可以在信标间隔之间分配被称为RAW的媒质接入间隔。使用(短)信标帧能够发送与其有关的信息(限制接入窗口参数集合(RPS)元素)。除了RAW之外，AP还可以在信标间隔之间分配与用于不同的组的不同的RAW参数有关的一个或者多个RAW。

图14图示示例性的RAW。参考图14，在与RAW相对应的特定组中的STA能够在RAW中(更加具体地，与RAW相对应的时隙中的一个中)执行接入。在此，特定的组可以通过RAW组字段等等被指示，这稍后将会描述。即，STA能够通过确定是否其AID属于通过RAW组字段等等指示的AID范围来识别是否STA对应于特定的组(RAW组)。例如，当STA的AID等于或者大于被分配给RAW的最低的AID(N1)并且等于或者小于被分配给RAW的最高的AID(N2)时，能够认为STA属于通过RAW组字段指示的RAW组。在此，N1能够被确定为页索引子字段和RAW开始AID子字段的链，并且N2能够被确定为页索引子字段和RAW结束AID子字段的链。子字段能够被包括在RPS元素中的RAW组子字段中。

当STA对应于在图14中图示的RAW组(并且被分页)时，STA能够通过基于在被分配的时隙中的DCF和EDCA发送PS轮询帧执行接入。在此，被分配给的时隙可以是通过AP分配的被包括在RAW中的时隙中的一个。以如在图15中所示的方式可以执行时隙分配。在图15(a)和图15(b)中，基本上通过i_slot＝(x+N_offset)modN_RAW确定时隙。在此，x指示STA的AID，i_slot指示被分配给STA的时隙索引，N_offset表示(短)信标帧的FCS字段的两个LSB(最低有效字节)，并且N_RAW表示被包括在RAW中的时隙的数目并且能够从RPS元素中的RAW时隙定义子字段确定。图15(a)图示时隙分配，其不受在TIM位图中相对应的AID是否被设置为1限制，并且图15(b)图示其中时隙仅被分配给在TIM位图中被设置为1的AID的情况。

当在特定的区域中安装多个AP以便于在前述的802.11系统中支持更大数目的UE/业务时或者当特定的AP的BSS覆盖重叠相邻AP的BSS覆盖的全部或者部分时，干扰可能变成问题。这参考图16和图17更加详细地描述。图16图示干扰的示例。根据链路方向可能出现严重的干扰。即，当STA-1执行上行链路传输时，如在图16中所示，STA-1的上行链路传输可以充当被施加于STA-2的下行链路接收的非常严重的干扰。图17图示干扰的另一示例。特别地，图17示出其中一个BSS被包括在其它的BSS中的情况。参考图17(a)，当STA-L从AP-L接收下行链路信号时，通过STA-A发送到AP-S的上行链路信号可以充当严重的干扰。参考图17(b)，当STA-S从AP-S接收下行链路信号时，通过STA-L发送到AP-L的上行链路信号可以充当严重的干扰。为了解决包括前述示例的这样的干扰问题，通过设置NAV，经由用于特定的持续时间的数据业务空白可以执行OBSS干扰管理。在这样的情况下，然而，在其中NAV被设置的间隔中禁止除了相对应的STA之外的所有的STA的接入并且因此资源可用性被显著地减少。随着STA的数目和共存的BSS的数目增加，该资源可用性进一步减少。因此，将会给出用于有效地处理干扰的本发明的实施例的描述。

实施例1

第一实施例使相互影响的STA的链路方向相互一致。即，在干扰中涉及的STA的下行链路业务间隔和上行链路业务间隔被对准。具体地，STA能够在数据的发送和接收之前执行CCA(或者前导/帧检测等等)。作为CCA的结果当等于或者高于预定的水平的功率被检测时，STA能够将用于设置(上行链路)间隔的请求发送到AP。

当从属于不同BSS的STA的上行链路传输已经产生等于或者高于预定的水平的功率时，AP能够将与不同BSS的间隔信息同步的间隔信息发送到STA。在此，与不同BSS的间隔信息同步的间隔信息可以具有与对应于不同BSS的间隔信息的链路方向相同的特定链路方向(例如，上行链路或者下行链路)。例如，AP可以设置用于上行链路传输的n个信标间隔，并且该n个信标间隔可以被用于不同BSS中的上行链路传输。当从下行链路传输已经产生等于或者高于预先确定的水平的功率，或者AP确定难以设置用于上行链路业务传输的间隔或者将间隔分配给已经发送用于设置间隔的请求的STA时，AP能够发送指示信道接入的限制的响应(或者关于被配置成空白间隔的间隔的信息)。

通过AP发送到STA的与不同的BSS的间隔信息同步的间隔信息可以与RAW或者TXOP有关，这在图18中被图示。在图18中，BSS-1指的是包括AP和STA的BSS并且BSS-2指的是不同的BSS。

参考图18，BSS-1的AP可以设置用于下行链路传输的RAW和用于上行链路传输的RAW。用于下行链路传输的RAW和用于上行链路传输的RAW可以与由BSS-2设置的RAW同步并且具有与通过BSS-2设置的RAW相同的链路方向。STA可以在包括与其AID相对应的时隙的RAW所对应的链路方向中执行发送或者接收。在这样的情况下，属于不同的BSS的所有的STA在相同的时序执行上行链路传输或者下行链路传输，并且因此能够避免其中特定的STA的上行链路传输干扰其他的STA的下行链路接收的情形。AP可以分组位于对应BS的边缘处的STA并且分配用于STA组的RAW。

通过AP发送的间隔信息可以是TXOP(传输时机)持续时间。在此，TXOP持续时间可以与在包括施加干扰的STA/AP的BSS中设置的TXOP持续时间同步，并且具有与对应于TXOP持续时间的相同的链路方向。在这样的情况下，STA可以在TXOP持续时间中执行在TXOP持续时间中设置的链路方向中的发送或者接收。当TXOP截断被应用于TXOP持续时间时，关于TXOP截断的信息可以被发送到与上行链路传输有关的BSS的AP。具体地，参考图18(b)，当在BSS-1中设置的TXOP被截断时，BSS-1的AP可以更新TXOP信息，并且关于TXOP配置更新(TXOP截断指示)的信息可以被发送到BSS-2的AP。然而，这是关于TXOP更新的推荐，并且BSS-2的AP可以更新其TXOP，如在图18中所示，或者根据业务状态可以不更新TXOP。

当STA和AP属于的BSS包括上面描述中的不同BSS的AP的覆盖时，STA需要被位于不同BSS的AP的覆盖外。即，当STA是图17(a)中的STA-L时，STA-L需要位于AP-S的覆盖外，如在图17(a)中所示。在此，能够通过STA-L基于不同BSS的帧发送/接收的检测确定是否STA-L位于AP-S的覆盖外。更加具体地，当在检测到从STA-S发送的预先确定的帧(例如，RTS帧)之后在预先确定的时间内STA-L没有检测到从AP-S(可能是非SP STA，不同于图示的示例)发送的CTS帧时，能够确定STA-L不属于AP-S的覆盖。

在图17(a)中，当STA-S执行CCA(或者前导/帧检测等等)并且检测到等于或者高于特定的水平的功率时，一旦确定在BSS-L中执行下行链路传输，AP-L可以被请求设置用于上行链路传输的间隔(RAW、TXOP等等)(或者其中下行链路业务传输被限制/避免的间隔)。AP-S可以发送对这样的请求的响应。另外，当检测到从AP-L到STA-L的下行链路传输为等于或高于特定水平的功率时，难以通过下行链路/上行链路业务对准解决干扰问题。因此，相对应的AP可以根据NAV配置清空(blank)其数据传输或者尝试对其他BSS的AP的新的接入。

实施例2

第二实施例涉及波速图案。更加具体地，为两个相邻地STA可以操作不同地波束图案。例如，当假定存在三个在物理上被划分地扇区时，相邻地BSS通过协调执行协调BSS的分区波束操作。

详细地描述在图16中的情形中的实施例2。当STA-2检测相邻BSS中的OBSS时(即，当STA-2检测包括不同BSSSID的数据的传输时)，STA-2可以使用不同于到AP-2的波束图案的波束图案检查被用于数据传输和请求传输的波束图案，替代设置用于相对应的信道接入间隔的NAV。AP-2可以检查是否相对应的波束图案是可用的，并且然后发送对STA-2的请求的响应。如果到STA-2的传输连续失败，则AP-2可以考虑不同于正在使用的波束图案的波束图案的使用，即使不存在来自于STA-2的请求。通过AP的波束图案变化可能涉及用于通知STA波束图案变化的信令。当STA-1检测OBSS时，STA-1可以不同于相邻的波束图案设置其上行链路传输的被分区的波束图案，或者调节传输功率。为此，关于是否被分区的波束图案能够被操作的性能协商需要在STA和AP之间执行。在固定的STA(例如，智能表、家庭装备的装置/传感器等等)的情况下，在初始链路设立步骤(接入/认证等等)中能够执行用于被分区的波束图案的性能协商。当被分区的波束图案能够被操作时，与独立的被分区的波束图案的数目一样多的TXOP能够被设置/操作。

图20图示被分区的波束图案可应用的示例性环境。参考图20，在AP-L和STA-L之间的数据发送和接收干扰在AP-S和STA-S之间的数据发送和接收。当因为在AP-L和STA-L之间的发送和接收被连续地检测而确定信道接入难以在BSS-S中执行时，AP-S能够将用于请求被分区的波束图案的请求信号发送到AP-L。一旦接收请求信号，AP-L能够发起被分区的波束训练序列/帧传输间隔，并且周期性地或者在特定的时间内将训练序列/帧发送到STA-L/从STA-L接收训练序列/帧。(训练序列/帧可以是NDP TRS/CTS类型，并且传输间隔信息或者时段信息被包括在对AP-S的响应帧中使得AP-S或者STA-S能够扫描训练帧。)当AP-S或者STA-S确定在AP-L和STA-S之间的使用特定的被分区的波束图案的帧交换没有影响AP-S或者STA-S时(即，当AP-S或者STA-S确定帧交换没有充当有效的干扰时)，AP-S或者STA-S能够将相对应的被分区的波束图案信息(或者扇区ID信息)反馈到AP-L。一旦接收这样的信息，AP-L和STA-L能够使用相对应的被分区的波束图案执行发送和接收。当可用的被分区的波束图案不存在时，AP-L可以配置用于限制信道接入的反馈响应和用于AP-S的空白间隔。当在AP-S和STA-S之间的通信结束时(当数据业务发送和接收完成时)，指示通信结束的信号(服务结束指示等等)能够被用信号发送给AP-L。

实施例3

第三实施例涉及改进的探测请求和响应帧的发送和接收。下面的描述能够被应用于实施例1和2。在下面的描述中假定STA 2和STA 4是延迟敏感(DS)的STA并且STA 1和STA3是容许延迟(DT)的STA。基于STA性能或者业务模式/服务类型，STA可以被分类成DS和DTSTA，或者根据装置类型/分类可以被预先确定为DS和DT STA。

STA可以发送探测请求帧。在此，探测请求帧可以包括指示是否STA基于装置分类/类型(DT/DS、传感器/卸载等等)、业务模式/服务类型(诸如VoIP/HTTP业务/流的实时业务)以及装置性能中的一个或者多个将会接收或者想要接收对探测请求的直接探测响应的指示。参考图21，STA 1和STA 3能够发送包括请求直接(或者单播)探测响应帧的指示(例如，DS STA、传感器STA、发送实时业务的STA等等)的探测请求。STA 2和STA 4能够发送包括指示不需要响应(或者不允许响应)的指示(例如，DT STA、卸载STA、发送非实时业务的STA等等)的探测请求帧。图22图示用于前述的指示的示例性的探测响应指示信息元素。

一旦(通过探测响应指示字段等等)从STA接收探测响应帧，AP能够将探测响应帧发送到已经请求探测响应帧的STA(在空闲信道接入时机的获取之后)。当探测响应指示没有请求直接的探测响应时，AP能够向STA(例如，图21中的STA 2和STA 4)广播与探测响应指示有关的一个探测响应帧。更加具体地，AP能够基于特定间隔/时序确定探测响应帧将被广播到的STA。在此，特定的间隔/时序可以被包括在与相对于下一个TBTT(或者就在之前的TBTT)的预先确定的偏移相对应的间隔中。可替选地，一旦接收已经请求探测响应帧的STA的所有探测请求帧，AP可以发送探测响应帧。当接收一个探测响应帧的STA的探测请求帧的内容不同于探测响应帧的内容时，AP可以分组具有相同的内容的STA，并且向其发送探测响应帧。可替选地，AP可以允许没有请求直接的探测响应的STA接收下一个信标帧。

图23图示通过下一个(全)信标帧允许没有请求直接探测响应帧的STA获取系统信息的示例。不同于在图23中示出的示例，通过短帧格式替代(全)信标帧，响应可以被发送到没有请求直接探测响应帧的STA。可替选地，在下一个(全)信标帧之前，快速初始链路设立(FILS)帧可以被发送。因此，当STA接收前述的帧(短帧格式、FILS帧等等)时，STA能够通过帧获取系统信息。当STA没有接收前述的帧时，STA能够通过下一个信标帧接收系统信息。

根据本发明的实施例的装置配置

图24是根据本发明的实施例的无线设备的配置的框图。

AP 10可以包括处理器11、存储器12、以及收发器13。STA 20可以包括处理器21、存储器22、以及收发器23。收发器13和23能够发送/接收RF信号并且根据例如IEEE 802实现物理层。处理器11和21可以分别被连接到收发器13和23以根据IEEE 802实现物理层和/或MAC层。处理器11和21可以被配置成根据本发明的上述各种实施例执行操作。用于实现根据前述的本发明的各种实施例的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执行。存储器12和22可以被包括在处理器11和21中或者被提供到处理器11和21的外部并且通过已知的手段连接到处理器11和21。

AP和STA的配置可以被实现本发明的前述实施例被独立地应用或者其两个或者多个被同时应用，并且为了清楚起见冗余部分的描述被省略。

通过各种手段，例如，硬件、固件、软件、或者其组合可以实现本发明的实施例。

在硬件配置中，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、微控制器或微处理器等来实现根据本发明实施例的方法。

在固件或软件配置中，可以以模块、程序、功能等来实现根据本发明实施例。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处，并且可以经由通过各种公知的手段来向处理器发送数据并且从处理器接收数据。

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而描述了本发明，但是本领域内的技术人员能够明白，在不偏离所附的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，但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

虽然基于IEEE 802.11已经描述本发明的前述实施例，但是实施例能够被同等地应用于各种移动通信系统。

Claims

1.一种用于在无线LAN系统中通过站(STA)执行发送和接收的方法，包括：

执行空闲信道评估(CCA)；

作为所述CCA的结果，当检测到等于或者高于预先确定的水平的功率时，将用于设置上行链路间隔的请求发送到接入点(AP)；以及

当从包括在另一个基本服务集(BSS)的STA的上行链路传输已经产生等于或者高于预先确定的水平的功率时，接收与另一个BSS的间隔信息同步的间隔信息作为对所述请求的响应，

其中，所述接收的与另一个BSS的间隔信息同步的间隔信息具有与另一个BSS的间隔信息对应的链路方向相同的链路方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当从下行链路传输已经产生等于或者高于所述预先确定的水平的功率时，在与所述接收到的间隔信息相对应的间隔中禁止所述STA的信道接入。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收到的间隔信息与限制接入窗口(RAW)有关。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述STA在与包括时隙的RAW相对应的链路方向中在与其关联标识符(AID)相对应的时隙中执行发送或者接收。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，通过信标帧发送所述间隔信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收到的间隔信息是传输时机(TXOP)持续时间。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述STA在所述TXOP持续时间中设置的链路方向中在所述TXOP持续时间中执行发送或者接收。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，当TXOP截断被应用于所述TXOP持续时间时，关于所述TXOP截断的信息被发送到与所述上行链路传输有关的所述BSS的AP。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述STA所属于的BSS包括与所述上行链路传输有关的所述BSS的所述AP的覆盖时，所述STA位于与所述上行链路传输有关的所述BSS的所述AP的覆盖之外。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括接收与所述上行链路传输有关的从STA发送的请求发送(RTS)帧，

其中，当所述STA在接收到所述RTS帧之后在预先确定的时间内没有接收到准备发送(CTS)帧时，所述STA被确定为位于与所述上行链路传输有关的所述BSS的所述AP的覆盖之外。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，与间隔的配置有关的请求包括用于与在与所述上行链路传输有关的所述BSS中使用的波束图案不同的波束图案的请求。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将探测请求帧发送到所述AP，

其中，所述探测请求帧包括指示是否对所述探测请求帧的直接探测响应被接收的指示。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，基于是否所述STA是延迟容许(DT)的STA或者延迟敏感(DS)的STA确定所述指示。

14.一种无线LAN系统的STA，包括：

收发器模块；和

处理器，

其中所述处理器被配置成：

执行空闲信道评估(CCA)，

作为所述CCA的结果，当检测到等于或者高于预先确定的水平的功率时，将用于设置上行链路间隔的请求发送到接入点(AP)，并且