CN105052213A - 在无线lan系统中交换用于低功率设备的帧的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地涉及一种用于在无线LAN系统中交换用于低功率设备的帧的方法及其装置。根据本发明的实施例的用于使接入点(AP)能够在无线LAN系统中与站(STA)交换帧的方法包括下述步骤：从STA接收最大唤醒时间的信息。当预期在最大唤醒时间内完成帧交换时，能够执行帧交换。当预期帧交换超过最大唤醒时间时，帧交换被停止，并且能够调用新的退避过程。

Description

在无线LAN系统中交换用于低功率设备的帧的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地涉及一种用于在无线LAN(WLAN)系统中交换用于低功率设备的帧的方法和装置。
背景技术
随着信息技术的快速发展已经开发各种通信技术。基于射频(RF)技术在无线通信技术当中的WLAN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)等等的移动终端在家中、在企业或者在特定的服务供应区域中的无线电互联网接入。
为了克服被限制的通信速度，WLAN的缺点之一，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，IEEE802.11n能够进行数据处理速度以支持540Mbps的最大高吞吐量(HT)。另外，多输入多输出(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错误和优化数据传输速率。
发明内容
技术问题
设备对设备(M2M)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。用于支持IEEE802.11WLAN的M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE802.11ah。M2M通信有时候可以考虑能够在包括大量设备的环境下以低速通信少量的数据的场景。
本发明的目的是为了提供一种用于当以仅在特定时间间隔中能够执行Tx/Rx操作的方式来限制低功率设备的传输/接收(Tx/Rx)操作时有效率地和正确地执行帧交换的方法。本发明的另一目的是为了提供一种用于在配置成执行帧交换的设备之间有效率地执行时间同步的方法。
要理解的是，要通过本发明实现的技术目的不限于前述的技术目的并且对于本发明属于的本领域的普通技术人员来说从下面的描述中在此没有提及的其他技术目的将是明显的。
技术方案
通过提供一种用于在无线LAN(WLAN)系统中允许接入点(AP)执行与站(STA)的帧交换的方法能够实现本发明的目的，包括：从站(STA)接收关于最大唤醒时间的信息；如果预期在最大唤醒时间内将完成帧交换，则执行帧交换；以及如果预期帧交换将超过最大唤醒时间，则停止帧交换，并且执行新的退避过程。
AP可以假定最大唤醒时间从特定时间开始，在该特定时间处接入点(AP)从站(STA)接收PS(省电)-轮询帧。
通过探测请求帧、关联请求帧、或者重新关联请求帧，通过接入点(AP)可以从站(STA)接收关于最大唤醒时间的信息。
站(STA)可以是能量受限的站(STA)。
帧交换可以包括：将PS-轮询帧从站(STA)发送到接入点(AP)；以及将来自接入点(AP)的ACK帧发送到站(STA)。
PS-轮询帧可以包括指示关于时间同步功能(TSF)定时器的一些字节的信息被请求的指示信息。
ACK帧可以包括关于接入点(AP)的TSF定时器的一些字节的信息。
TSF定时器的一些字节可以是接入点(AP)的TSF定时器的预定数目的低字节。
当站(STA)唤醒时PS-轮询帧可以被发送。
在站(STA)没有收听信标的条件下可以发送PS-轮询帧。
根据本发明的另一方面，一种用于在无线LAN(WLAN)系统中允许站(STA)执行与接入点(AP)的帧交换的方法包括：将关于最大唤醒时间的信息发送到接入点(AP)；如果预期在最大唤醒时间内将完成帧交换，则执行帧交换；以及如果预期帧交换将超过最大唤醒时间，则停止帧交换，并且执行新的退避过程。
根据本发明的另一方面，一种用于在无线LAN(WLAN)系统中执行与站(STA)的帧交换的接入点(AP)，包括：收发器；以及处理器。该处理器控制收发器以从站(STA)接收关于最大唤醒时间的信息；如果预期在最大唤醒时间内将完成帧交换，则执行帧交换；以及如果预期帧交换将超过最大唤醒时间，则停止帧交换，并且执行新的退避过程。
根据本发明的另一方面，一种用于在无线LAN(WLAN)系统中执行与接入点(AP)的帧交换的站(STA)，包括：收发器；以及处理器。该处理器控制收发器以将关于最大唤醒时间的信息发送到接入点(AP)；如果预期在最大唤醒时间内将完成帧交换，则执行帧交换；以及如果预期帧交换将超过最大唤醒时间，则停止帧交换，并且执行新的退避过程。
下述项目能够被共同地应用于本发明的实施例。
要理解的是，本发明的前述总体描述和下述详细描述是示例性的和说明性的，并且旨在提供如主张的本发明的进一步解释。
有益效果
从上面的描述中显然的是，本发明的实施例能够提供一种用于当在特定时间间隔中以仅能够执行Tx/Rx操作的方式来限制低功率设备的传输/接收(Tx/Rx)操作时有效率地和正确地执行帧交换的方法和装置。另外，本发明的实施例能够提供一种用于在配置成执行帧交换的设备之间有效率地执行时间同步的方法和装置。
本领域的技术人员将会理解，能够利用本发明实现的效果不限于已在上文具体描述的效果，并且从结合附图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。
图1示例性地示出根据本发明的一个实施例的IEEE802.11系统。
图2示例性地示出根据本发明的另一实施例的IEEE802.11系统。
图3示例性地示出根据本发明的又一实施例的IEEE802.11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是图示功率管理操作的概念图。
图10至图12是图示已经接收到业务指示映射(TIM)的站(STA)的详细操作的概念图。
图13是图示基于组的AID的概念图。
图14是图示对于在IEEE802.11中使用的帧结构的概念图。
图15是图示其中最大唤醒时间被应用的一个示例的概念图。
图16是图示其中最大唤醒时间被应用的另一示例的概念图。
图17是图示在其中最大唤醒时间被应用的情况下的本发明的操作的概念图。
图18是图示根据本发明的实施例的PS-轮询帧和ACK帧的示例性格式的概念图。
图19是图示根据本发明的实施例的用于执行帧交换的方法的流程图。
图20是图示根据本发明的实施例的射频(RF)设备的框图。
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)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20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IEEE802.11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IEEE802.11系统。
IEEE802.11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IEEE802.11LAN中的基本组成块。在图1中，示出了两个BSS(BSS1和BSS2)，并且在BSS的每一个中包括两个STA(即，STA1和STA2被包括在BSS1中，并且STA3和STA4被包括在BSS2中)。在图1中指示BSS的椭圆形可以被理解为相对应一个的BSS中包括的STA在其中保持通信的覆盖范围。这个区域可以称为基本服务区域(BSA)。如果STA移动到BSA以外，则STA无法直接与在相应的BSA内的其他STA通信。
在IEEE802.11LAN中，最基本型的BSS是独立BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有仅由两个STA组成的最简形式。图1的BSS(BSS1或者BSS2)，是最简形式并且其中省略了其他组件，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，并且可以包括分布式系统服务(DSS)的使用。
图2是示出本发明可适用于的IEEE802.11系统的另一个示例性结构的示意图。在图2中，组件，诸如分布式系统(DS)、分布式系统介质(DSM)和接入点(AP)，被增加给图1的结构。
在LAN中直接STA到STA距离可能受物理层(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IEEE802.11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IEEE802.11的定义中，这样的介质不局限于相同的或者不同的介质。IEEE802.11LAN架构(DS架构或者其他网络架构)的灵活性能够被解释为在于多个介质逻辑上是不同的。即，IEEE802.11LAN架构能够不同地实现，并且可以由每种实现的物理特性独立地指定。
DS可以通过提供多个BSS的无缝集成并且提供操纵到目的地的寻址所必需的逻辑服务来支持移动设备。
AP指的是使得相关联的STA能够通过WM接入DS并且具有STA功能的实体。数据可以通过AP在BSS和DS之间移动。例如，在图2中示出的STA2和STA3具有STA功能，并且提供使相关联的STA(STA1和STA4)接入DS的功能。另外，由于所有AP基本上对应于STA，所以所有AP是可寻址的实体。由AP用于在WM上通信使用的地址不需要始终与由AP用于在DSM上通信使用的地址相同。
从与AP相关联的STA的一个发送到AP的STA地址的数据可以始终由不受控制的端口接收，并且可以由IEEE802.1X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IEEE802.11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IEEE802.11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IEEE802.11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IEEE802.11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IEEE802.11的MAC/PHY规则操作的设备。STA包括APSTA和非APSTA。非APSTA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APSTA，并且STA2和STA5对应于APSTA。
在以下描述中，非APSTA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。
层架构
在WLAN系统中，从层架构的角度可以描述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架构。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，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，在每个AP/STA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。在此没有指定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)。如果状态被设置为“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。如果此MIB属性意味着特定的动作，则此请求可以执行动作。如果状态被设置为“成功”，则XX-SET.confirm基元确认被指示的MIB属性被设置为被请求的值，并且否则，其返回到状态字段中的错误条件。如果此MIB属性意味着特定的动作，则此确认动作被执行。
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。此外，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。
链路设立过程
图5是图示一般链路设立过程的流程图。
为了允许STA设立与网络的链路并且将数据发送到网络/从网络接收数据，STA应执行用于安全性的网络发现、认证、关联、以及认证。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。另外，链路设立过程的发现、认证、关联、安全设定步骤一般可以被称为关联过程。
将参考图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的扫描。即，STA必须搜索可用的网络以便接入网络。STA应在加入无线网络之前识别兼容的网络。用于在特定区域中识别网络的过程称为扫描。
扫描被划分为主动扫描和被动扫描。
图5图示包括主动扫描的网络发现操作。在主动扫描的情况下，STA发送探测请求帧，并且等待对探测请求帧的响应，同时改变信道以便于确定在STA周围存在的AP。响应器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。响应器可以是在已扫描的信道的BSS中最后已经发送信标帧的STA。在BSS中，因为AP发送信标帧，所以AP是响应器。在IBSS中，因为IBSS的STA顺序地发送信标帧，所以响应器不是恒定的。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，可以存储包括在接收的探测响应帧中的BSS相关信息，移动到下一个信道(例如，信道#2)，并且以相同的方法对下一个信道执行扫描(即，在信道#2处的探测请求/响应的发送/接收)。
虽然在图5中未图示，但是也可以通过被动扫描执行扫描动作。执行被动扫描的STA等待信标帧，同时从一个信道移动到另一个信道。信标帧是在IEEE802.11中管理帧的一个，指示无线网络的存在，使STA能够执行扫描以搜索无线网络，并且以STA可以加入无线网络的方式被周期地发送。在BSS中，AP周期地发送信标帧。在IBSS中，IBSS的STA顺序地发送信标帧。在扫描期间接收信标帧之后，STA存储被包含在信标帧中BSS信息，移动到另一个信道，并且为每个信道记录信标帧信息。在接收信标帧之后，STA存储被包括在接收的信标帧中的BSS相关联的信息，移动到下一个信道，并且以相同的方法对下一个信道执行扫描。
在主动扫描和被动扫描之间比较，主动扫描有利地具有比被动扫描更短的延迟和更少的功耗。
在STA发现网络之后，STA可以在步骤S520中执行认证过程。该认证过程可以称为第一认证过程，以清楚地区分认证过程与步骤S540的安全设立过程。
认证过程可以包括通过STA到AP的认证请求帧的传输、和响应于认证请求帧通过AP到STA的认证响应帧的传输。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、认证事务序列号、状态码、挑战文本、稳健安全网络(RSN)、有限循环群等等。在认证请求/响应帧中包括的在上面提及的信息可以是可以被包括在认证请求/响应帧中的信息的部分的示例，或者可以包括附加的信息。
STA可以将认证请求帧发送到AP。AP可以基于在接收的认证请求帧中包括的信息决定是否认证STA。AP可以在认证响应帧中将认证过程的结果提供给STA。
在STA被成功认证之后，可以在步骤S530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、业务指示映射(TIM)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，可以是可以被包括在关联请求/响应帧中的信息的部分的示例，可以以其他信息替换，或者可以包括附加信息。
在STA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IEEE802.11标准中定义的安全方案执行。
WLAN演进
为了避免在WLAN通信速度方面的限制，IEEE802.11n近来已经作为通信标准被建立。IEEE802.11n旨在增加网络速度和可靠性并且扩展无线网络的覆盖区域。更加详细地，IEEE802.11n支持最多540Mbps的高吞吐量(HT)，并且以在发射器和接收器两者处使用多个天线的多输入多输出(MIMO)为基础以便于最小化传输错误并且优化数据速率。
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IEEE802.11nWLAN系统的下一个版本(例如，IEEE802.11ac)，并且是近来提出的在MAC服务接入点(SAP)处支持1Gbps或以上的数据处理速度的IEEE802.11WLAN系统的一个。
为了有效率地利用无线电信道，下一代WLAN系统支持其中多个STA可以同时接入信道的多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输。在MU-MIMO传输中，AP可以同时发送分组给至少一个MIMO配对的STA。
另外，正在讨论在白空间中支持WLAN系统操作。例如，因为从模拟TV到数字TV的转变而变成空闲的诸如频带(例如，从54MHz～698MHz的范围)的白空间(TVWS)中的WLAN系统的引进已经作为IEEE802.11af标准被论述。但是，这仅是示例性的并且白空间可以是许可用户可以主要地使用的许可带。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应提供用于保护许可用户的功能。例如，如果在诸如麦克风的许可用户已经使用是被调节为在WS带中具有特定带宽的特定WS信道，则AP和/或STA不可以使用与WS信道相对应的频带使得保护许可用户。此外，如果许可用户使用被用于当前帧的传输和/或接收的频带，则AP和/或STA应停止使用频带。
因此，AP和/或STA应确定是否WS带的特定的频带是可用的。换言之，AP和/或STA应确定频带中许可用户的存在或者不存在。关于在特定频带中许可用户的存在或者不存在的确定被称为频谱感测。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等于或者大于预先确定的值，则AP和/或STA可以确定许可用户正在使用该频带。如果DTV前导被检测，则AP和/或STA可以确定通过许可用户正在使用频带。
M2M(机器对机器)通信作为下一代通信技术正在讨论当中。在IEEE802.11WLAN系统中用于支持M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE802.11ah。M2M通信指的是涉及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。机器指的是不要求用户的直接操纵和干涉的实体。例如，不仅被装备有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诸如智能电话的用户设备(UE)可以是这样的机器的示例。M2M通信可以包括D2D通信、和在设备与应用服务器之间的通信等等。作为在设备与应用服务器之间的通信的示例，存在在售货机和应用服务器之间的通信、在销售点(POS)设备和应用服务器之间的通信、以及在电表、煤气表或者水表与应用服务器之间的通信。基于M2M通信的应用可以包括安全、运输、医疗等等。考虑到在上面提到的应用示例，M2M通信应能够支持在包括大量设备的环境下以低速度的少量的数据的间隙的发送/接收。
具体地，M2M通信应能够支持大量的STA。虽然当前的WLAN系统以假设一个AP与最多2007个STA相关联为基础，但是为了M2M通信，最近已经论述了用于支持更多的STA(例如，大约6000个STA)与一个AP相关联的各种方法。此外，所预期的是，支持/请求低传送速率的许多应用存在于M2M通信中。为了平滑地支持此，在WLAN系统中STA可以基于业务指示映射(TIM)元素识别要向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，所预期的是，在M2M通信中具有非常长的发送/接收间隔的业务数据存在。例如，非常少量的数据，诸如，使用的电/气/水的数量，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其中存在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。
为了支持应用，诸如M2M、物联网(IoT)、智能电网等等，需要达范围通信和低功率通信。为此，已经强烈地研究和讨论用于基于S1G(子1GHz)频带(例如，902～928MHz)中的1MHz/2MHz/4MHz/8MHz/16MHz信道带宽采用通信协议的各种方法。
如上所述，WLAN技术正在快速地发展，并且不仅在上面提到的示例性技术，而且诸如直接链路设定、介质流吞吐量的改进、高速和/或大规模的初始会话设定的支持、和扩展带宽和工作频率的支持的其他技术正在深入地发展中。
介质接入机制
在IEEE802.11WLAN系统中，基本的MAC接入机制是具有冲突避免(CSMA/CA)的载波监听多址接入。CSMA/CA机制，称为IEEE802.11MAC的分布协调功能(DCF)，并且基本上包括“先听后讲”接入机制。根据在上面提及的接入机制，在数据传输之前，AP和/或STA可以在预先确定的时间间隔期间(例如，DCF帧间间隔(DIFS))执行用于感测RF信道或者介质的空闲信道评估(CCA)。如果确定介质是处于空闲状态，则AP和/或STA通过介质开始帧传输。另一方面，如果AP和/或STA感测介质为被占用，则AP和/或STA不开始其自己的传输，设置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。预期通过应用随机退避时段在等待不同的时间之后多个STA尝试开始帧传输，从而最小化冲突。
此外，IEEE802.11MAC协议提供混合协调功能(HCF)。HCF基于DCF和点协调功能(PCF)。PCF指的是基于轮询的同步接入方案，其中以所有接收AP和/或STA能够接收数据帧的方式执行定期的轮询的基于轮询的同步接入方案。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)。在EDCA中，基于竞争执行接入以由提供商向多个用户提供数据帧，而在HACCA中，基于轮询机制的无竞争的信道接入方案被使用。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)两者期间发送QoS数据。
图6是被引用以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。如果占用或者忙碌介质变成空闲的，则多个STA可以尝试以发送数据(或者帧)。作为用于最小化冲突的方法，每个STA可以选择随机退避计数，等待与选择的退避计数相对应的时隙时间，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，其中为了传输帧没有接收到ACK的情况下)初始值可以被翻倍。如果CW参数值达到CWmax，则可以尝试数据传输，维持CWmax直至数据传输成功。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(其中n＝0、1、2、…)。
一旦随机退避过程开始，则STA连续地监控介质，同时根据被确定的退避计数值来倒计数退避时隙。如果介质被监控为占用，则STA停止倒计数并且等待预定的时间。如果介质变成空闲的，则STA恢复剩余的时隙时间的倒计数。
在图6的示例中，如果要发送到STA3的MAC的分组到达STA3，则STA3确定在DIFS期间该介质是空闲的，并且立即发送帧。同时，其他STA监控介质为忙碌，并且等待预先确定的时间。在预定的时间期间，在STA1、STA2和STA5的每一个中可以产生传输数据。如果介质被监控为空闲，则每个STA可以等待DIFS，并且然后根据由STA选择的随机退避计数值来倒计数退避时隙。在图6的示例中，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，在当STA2完成退避计数并且开始帧传输时，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倒计数，并且等待预定的时间。如果STA2完成占用介质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倒计数，则可以开始操作帧传输。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，当STA2占用介质时，在STA4中可以。在这样的情况下，如果介质处于空闲状态，则STA4等待DIFS，根据由STA4选择的随机退避计数值执行来倒计数，然后开始帧传输。图6示例性地示出STA5的残留退避时间与STA4选择的随机退避计数值冲突的情况。在这样的情况下，可能在STA4和STA5之间出现不可预期的冲突。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中的每一个可以使CW值翻倍，选择随机退避计数值，并且然后执行倒计数。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，如果介质处于空闲状态，则STA1等待DIFS，并且然后在残留退避时间的经过之后开始帧传输。
STA的感测操作
如上所述，CSMA/CA机制不仅包括其中AP和/或STA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。虚拟载波感测机制被用于解决通过介质接入遇到的一些问题，诸如隐藏节点问题。对于虚拟载波感测，WLAN系统的MAC可以利用网络分配矢量(NAV)。NAV指示剩余的时间直到通过AP和/或STA向其他AP和/或STA指示介质是可用的，其中的每一个当前使用介质或者具有使用介质的权限。因此，NAV值对应于其中介质将由被配置以发送相对应帧的AP和/或STA使用的预留的时段。已经接收到NAV值的STA可以在相应的预留的时段期间推迟介质接入。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介绍以减少冲突的概率。将参考图7和8描述稳健冲突检测机制。尽管实际的载波感测范围不同于传输范围，但是为了描述方便假定实际感测范围与传输范围相同。
图7被引用以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，STAA与STAB通信，并且STAC具有要发送的信息。在图7(a)中，虽然STAA正在将数据发送到STAB，当在数据被发送到STAB之前执行载波感测时，STAC可以确定介质处于空闲状态中。这是因为在STAC的位置处不可以感测到STAA(即，介质占用)的传输。在这样的情况下，因为STAB同时从STAA和STAC接收信息，冲突发生。在此，STAA可以被认为是STAC的隐藏节点。
图7(b)图示示例性的暴露节点。在图7(b)中，当STAB将数据发送给STAA时，STAC具有要发送到STAD的信息。如果STAC执行载波感测，确定由于STAB的传输介质被占用。因此，虽然STAC具有要发送到STAD的信息，STAC感测介质被占用，并且应等待直到介质是空闲的。然而，因为STAA实际上位于STAC的传输范围之外，所以从STAA的观点来看，来自STAC的传输可能不与来自STAB的传输冲突。因此STAC没有必要等待直到STAB停止传输。在这里，STAC可以是STAB的暴露节点。
图8是被引用以描述RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的视图。
为了在图7的示例性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和CTS。可以通过相邻的STA旁听在两个STA之间的RTS/CTS，使得相邻的STA可以考虑信息是否在两个STA之间被发送。例如，如果想要发送数据的STA将RTS帧发送到接收STA，则接收STA可以指示通过将CTS帧发送给相邻STA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STAA和STAC的每一个准备将数据发送给STAB。如果STAA将RTS帧发送给STAB，则STAB将CTS帧发送给相邻的STA，STAA和STAC。结果，STAC应等待直到STAA和STAB完全地发送数据，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。当STAC在STAA和STAB之间旁听RTS/CTS传输时，STAC可以确定没有冲突将发生，尽管其将数据发送给另一个STA(例如，STAD)。即，STAB将RTS帧发送给其相邻的STA，并且仅具有传输数据的STAA可以发送CTS帧。STAC仅接收RTS帧而没有从STAA接收CTS帧。因此，STAA可以意识到其位于STAC的载波感测范围外。
功率管理
如上所述，在STA执行数据传输/接收操作之前WLAN系统需要执行信道感测。始终感测信道的操作引起STA的持续的功率消耗。在接收状态中的功耗很大地不同于传输状态下的功耗。接收状态的连续保持可能引起功率受限的STA(即，由电池操作的STA)的大的负载。因此，如果STA保持接收待机模式使得持续地感测信道，则就WLAN吞吐量而言，功率被无效率地耗费，而没有特殊的优势。为了解决在上面提及的问题，WLAN系统支持STA的功率管理(PM)模式。
STA的PM模式被分类成活跃模式和省电(PS)模式。STA基本上在活跃模式下操作。在活跃模式下操作的STA保持唤醒状态。在唤醒状态下，STA可以执行诸如帧传输/接收或者信道扫描的正常的操作。另一方面，在PS模式下操作的STA被配置为在睡眠状态切和唤醒状态之间切换。在睡眠状态下，STA以最小功率操作并且既不执行帧传输/接收也不执行信道扫描。
因为功率消耗与其中STA处于睡眠状态下的具体时间成比例地减少，所以STA操作时间被增加。然而，不能够在睡眠状态下发送或者接收帧，使得STA不能够始终在长的时间段内操作。如果存在要被发送到AP的帧，则在睡眠状态下操作的STA被切换到唤醒状态，以发送/接收帧。另一方面，如果AP具有发送到STA的帧，则处于睡眠状态的STA不能接收该帧并且不能够识别要接收的帧的存在。因此，STA可能需要根据特定时段切换到唤醒状态，以便于识别要发送的帧的存在或者不存在(或者以便于如果AP具有要被发送的帧接收帧)。
图9是用于解释PM操作的概念图。
参考图9，AP210以预定时段的间隔将信标帧发送给BSS中存在的STA(S211、S212、S213、S214、S215、以及S216)。信标帧包括TIM信息元素。TIM信息元素包括关于与AP210相关联的STA的缓冲的业务，并且包括指示帧要被发送的信息。TIM信息元素包括用于指示单播帧的TIM和用于指示多播或者广播帧的传递业务指示映射(DTIM)。
每当信标帧被发送三次，AP210可以发送DTIM一次。在PS模式下STA1220和STA2222中的每一个操作。每个预定时段的唤醒间隔STA1220和STA2222中的每一个从睡眠状态切换到唤醒状态，使得STA1220和STA2222可以被配置为接收通过AP210发送的TIM信息元素。每个STA可以基于其自身的本地时钟计算切换开始时间，在该切换开始时间每个STA可以开始切换到唤醒状态。在图9中，假定STA的时钟与AP的时钟相同。
例如，可以以每个信标间隔STA1220能够切换到唤醒状态以接收TIM元素的方式配置预定的唤醒间隔。因此，当AP210首先发送信标帧时STA1220可以切换到唤醒状态(S211)。STA1220可以接收信标帧，并且获得TIM信息元素。如果获得的TIM元素指示要被发送到STA1220的帧的存在，则STA1220可以将请求AP210发送帧的省电轮询(PS-轮询)帧发送到AP210(S221a)。AP210可以响应于PS-轮询帧将帧发送到STA1220(S231)。已经接收到帧的STA1220被重新切换到睡眠状态，并且在睡眠状态下操作。
当AP210第二次发送信标帧时，因为获得其中由另一设备接入介质的忙碌的介质状态，所以AP210可以不以精确的信标间隔发送信标帧，并且可以在被延迟的时间处发送信标帧(S212)。在这样的情况下，虽然响应于信标间隔STA1220被切换到唤醒状态，但是STA1没有接收延迟发送的信标帧，使得其重新进入睡眠状态(S222)。
当AP210第三次发送信标帧时，相应的信标帧可以包括通过DTIM表示的TIM元素。在第三信标帧的传输期间，因为给出忙碌的介质状态，所以在步骤S213中AP210可以发送信标帧。STA1220响应于信标间隔被切换到唤醒状态，并且可以通过由AP210发送的信标帧获得DTIM。假定通过STA1220获得的DTIM不具有要发送到STA1220的帧，但是存在用于另一STA的帧。在这样的情况下，STA1220确认不存在要在STA1220中接收的帧，并且重新进入睡眠状态，使得STA1220可以在睡眠状态下操作。在AP210发送信标帧之后，在步骤S232中AP210将帧发送到相应的STA。
在步骤S214中AP210第四次发送信标帧。然而，对于STA1220来说不能够通过TIM元素的两次接收获取关于与STA1220相关联的缓存的业务的存在的信息，使得STA1220可以调整用于接收TIM元素的唤醒间隔。可替选地，倘若用于STA1220的唤醒间隔值的协调的信令信息被包含在由AP210发送的信标帧中，则STA1220的唤醒间隔值可以被调整。在本示例中，已经被切换以每个信标间隔接收TIM元素的STA1220可以被切换到每三个信标间隔STA1220能够从睡眠状态唤醒的另一操作状态。因此，当AP210在步骤S214中发送第四信标帧并且在步骤S215中发送第五信标帧，STA1220保持睡眠状态，使得其不能够获得相应的TIM元素。
当在步骤S216中AP210第六次发送信标帧时，STA1220被切换到唤醒状态并且在唤醒状态下操作，使得在步骤S224中STA1220不能够获得被包含在信标帧中的TIM元素。TIM元素是指示广播帧的存在的DTIM，使得在步骤S234中STA1220没有将PS-轮询帧发送给AP210并且可以接收由AP210发送的广播帧。同时，STA2230的唤醒间隔可以比STA1220的唤醒间隔更长。因此，STA2230在AP210第五次发送信标帧的特定的时间S215进入唤醒状态，使得在步骤S241中SAT2230可以接收TIM元素。STA2230通过TIM元素识别要被发送到STA2230的帧的存在，并且在步骤S241a中将PS-轮询帧发送到AP210以便请求帧传输。在步骤S233中AP210可以响应于PS-轮询帧将帧发送到STA2230。
为了操作/管理如图9中所示的省电(PS)模式，TIM元素可以包括指示要发送到STA的帧存在或者不存在的TIM，或者指示广播/多播帧的存在或者不存在的DTIM。可以通过TIM元素的字段设置来实施DTIM。
图10至12是图示已经接收到业务指示映射(TIM)的站(STA)的详细操作的概念图。
参考图10，STA从睡眠状态切换到唤醒状态，使得从AP接收包括TIM的信标帧。STA解释接收到的TIM元素使得其能够识别要发送到STA的缓存的业务的存在或者不存在。在STA与其他STA竞争以接入介质用于PS-轮询帧传输之后，STA可以将用于请求数据帧传输的PS-轮询帧发送给AP。已经接收到由STA发送的PS-轮询帧的AP可以将帧发送给STA。STA可以接收数据帧，并且然后响应于接收的数据帧将ACK帧发送给AP。其后，STA可以重新进入睡眠状态。
如能够从图10中看到，AP可以根据立即响应方案操作，使得AP从STA接收PS-轮询帧，并且在预定的时间[例如，短帧间间隔(SIFS)]的经过之后发送数据帧。相反地，在SIFS时间期间已经接收到PS-轮询帧的AP没有准备要被发送到STA的数据帧，使得AP可以根据延期响应方案操作，并且在下文中将参考图11给出其详细描述。
图11的STA操作，其中STA从睡眠状态切换到唤醒状态、从AP接收TIM，并且通过竞争将PS-轮询帧发送到AP，与图10的操作相同。如果已经接收到PS-轮询帧的AP在SIFS时间期间没有准备数据帧，则AP可以将ACK帧发送到STA替代发送数据帧。如果在ACK帧的传输之后准备数据帧，则在这样的竞争完成之后AP可以将数据帧发送到STA。STA可以将包括数据帧的成功接收的ACK帧发送到AP，并且然后可以被转变到睡眠状态。
图12示出其中AP发送DTIM的示例性情况。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态，使得从AP接收包括DTIM元素的信标帧。通过接收到的DTIM，STA可以识别将发送多播/广播帧。在发送包括DTIM的信标帧之后，AP可以在没有发送/接收PS-轮询帧的情况下直接地发送数据(即，多播/广播帧)。当在接收到包括DTIM的信标帧之后STA连续地保持唤醒状态时，STA可以接收数据，并且然后在数据接收完成之后切换回到睡眠状态。
TIM结构
在基于在图9至图12中示出的TIM(或者DTIM)协议的省电(PS)模式的操作和管理方法中，STA可以通过被包含在TIM元素中的STA识别信息确定要为STA发送的数据帧的存在或者不存在。STA识别信息可以是与当STA与AP相关联时要分配的关联标识符(AID)相关联的特定信息。
AID被用作一个BSS内的每个STA的唯一的ID。例如，在当前WLAN系统中使用的AID可以被分配给1至2007中的一个。在当前WLAN系统的情况下，用于AID的14个比特可以被分配给通过AP和/或STA发送的帧。尽管AID值可以被指配为最大值16383，但是2008至16383的值可以被设置为保留值。
根据传统定义的TIM元素不适合于M2M应用的应用，通过该M2M应用许多的STA(例如，至少2007个STA)与一个AP相关联。如果在没有任何变化的情况下扩展常规TIM结构，则TIM位图大小过多地增加，使得不能够使用传统帧格式支持扩展的TIM结构，并且扩展的TIM结构不适合于其中考虑到低传输速率的应用的M2M通信。另外，预期在一个信标时段期间存在非常少量的均具有接收(Rx)数据帧的STA。因此，根据在上面提及的M2M通信的示例性应用，预期TIM位图大小被增加并且大多数比特被设置零(0)，使得需要能够有效率地压缩这样的位图的技术。
在传统位图压缩技术中，从位图的头部省略连续的0的值(其中的每一个被设置为零)，并且被省略的结果可以被定义为偏移(或者开始点)值。然而，尽管均包括被缓冲的帧的STA在数目上小，但是如果在相应的STA的AID值之间存在大的不同，则压缩效率不高。例如，假定要仅被发送到具有10的AID的第一STA和具有2000的AID的第二STA的帧被缓冲，则压缩的位图的长度被设置为1990，并且除了两个边缘部分之外的剩余部分被指配零(0)。如果与一个AP相关联的STA在数目上小，则位图压缩的无效率没有引起严重的问题。然而，如果与一个AP相关联的STA的数目增加，则这样的无效率可能劣化整个系统吞吐量。
为了解决在上面提及的问题，AID可以被划分为多个组使得能够使用AID更加有效率地发送数据。指定的组ID(GID)可以被分配给每个组。在下文中参考图13描述基于这样的分组分配的AID。
图13(a)是图示基于组的AID的示例的概念图。在图13(a)中，位于AID位图的前部分的一些比特可以被用于指示组ID(GID)。例如，能够使用AID位图的前两个比特指定四个GID。如果通过N个比特表示AID位图的总长度，则前两个比特(B1和B2)可以表示相应的AID的GID。
图13(b)是图示基于组的AID的概念图。在图13(b)中，根据AID的位置可以分配GID。在这样的情况下，通过偏移和长度值可以表示具有相同GID的AID。例如，如果通过偏移A和长度B表示GID1，则这意指位图上的AID(A～A+B-1)分别被设置为GID1。例如，图13(b)假定AID(1～N4)被划分为四个组。在这样的情况下，通过1～N1表示被包含在GID1中的AID，并且通过偏移1和长度N1可以表示在此组中包含的AID。通过偏移(N1+1)和长度(N2-N1+1)可以表示在GID2中包含的AID，并且通过偏移(N2+1)和长度(N3-N2+1)可以表示在GID3中包含的AID，并且通过偏移(N3+1)和长度(N4-N3+1)可以表示在GID4中包含的AID。
在使用前述的基于组的AID的情况下，根据单独的GID在不同的时间间隔中允许信道接入，能够解决通过与大量的STA相比较的数量不充足的TIM元素引起的问题并且同时能够有效率地发送/接收数据。例如，在特定的时间间隔期间，仅对于与特定组相对应的STA允许信道接入，并且对于剩余的STA的信道接入可能被限制。如上所述，其中允许仅对于特定的STA接入的预定时间间隔也可以被称为限制接入窗口(RAW)。
在下文中将参考图13(c)描述基于GID的信道接入。在图13(c)中示例性地示出当AID被划分为三个组时根据信标间隔的信道接入介质。第一信标间隔(或者第一RAW)是其中允许对于与被包含在GID1中的AID相对应的STA的信道接入，并且不允许被包含在其他GID中的STA的信道接入的特定间隔。为了在上面提及的结构的实现，在第一信标帧中包含仅被用于与GID1相对应的AID的TIM元素，并且在第二信标帧中包含仅被用于与GID2相对应的AID的TIM元素。因此，在第二信标间隔(或者第二RAW)期间仅允许对于与GID2中包含的AID相对应的STA的信道接入。在第三信标帧中包含仅用于具有GID3的AID的TIM元素，使得在第三信标间隔(或者第三RAM)期间允许对与在GID3中包含的AID相对应的STA的信道接入。在第四信标帧中包含仅被用于均具有GID1的AID的TIM元素，使得在第四信标间隔(或者第四RAW)期间允许对于与在GID1中包含的AID相对应的STA的信道接入。其后，在继第五信标间隔之后的每个信标间隔中(或者继第五信标帧之后的每个RAW)可以仅允许对于与通过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。
尽管图13(c)示例性地示出根据信标间隔允许的GID的顺序是周期的或者循环的，但是本发明的范围或者精神不限于此。即，仅被包含在特定GID中的AID可以被包含在TIM元素中，使得在特定时间间隔(例如，特定RAW)期间允许对与特定AID相对应的STA的信道接入，并且不允许对于剩余的STA的信道接入。
前述的基于组的AID分配方案也可以被称为分级结构的TIM。即，总的AID空间被划分为多个块，并且可以允许对于与具有除了“0”之外的剩余值中的任意一个的特定块相对应的STA(即，特定组的STA)的信道接入。因此，如果大尺寸的TIM被划分为小尺寸的块/组，则STA能够容易地保持TIM信息，并且根据STA的分类、QoS或者用途可以容易地管理块/组。尽管图13示例性地示出2级的层，但是可以配置由两个或者更多个级别组成的分级的TIM结构。例如，总的AID空间可以被划分为多个寻呼组，每个寻呼组可以被划分为多个块，并且每个块可以被划分为多个子块。在这样的情况下，根据图13(a)的扩展版本，AID位图的前N1个比特可以表示寻呼ID(即，PID)，并且接下来的N2个比特可以表示块ID，接下来的N3个比特可以表示子块ID，并且剩余的比特可以表示被包含在子块中的STA比特的位置。
在本发明的示例中，用于将STA(或者被分配给相应的STA的AID)划分成预定的分级组单元，并且管理划分的结果的各种方案可以被应用于实施例，然而，基于组的AID分配方案不限于上述示例。
帧格式
图14是用于解释在IEEE802.11系统中使用的示例性帧格式的图。
物理层会聚协议(PLCP)分组数据单元(PPDU)帧格式可以包括短训练字段(STF)、长训练字段(LTF)、信号(SIG)字段、以及数据字段。最基本的(例如，非HT)PPDU帧格式可以由传统STF(L-STF)字段、传统LTF(L-LTF)字段、SIG字段、以及数据字段组成。另外，根据PPDU帧格式类型(例如，HT混合格式PPDU、HT未开发格式PPDU、VHTPPDU等等)，最基本的PPDU帧格式可以进一步包括在SIG字段和数据字段之间的附加的字段(即，STF、LTF以及SIG字段)。
STF是用于信号检测、自动增益控制(AGC)、分集选择、精确的时间同步等等的信号。LTF是用于信道估计、频率误差估计等等的信号。STF和LTF的总和可以被称为PCLP前导。PLCP前导可以被称为用于OFDM物理层的同步和信道估计的信号。
SIG字段可以包括速率字段、长度字段等等。速率字段可以包括关于数据调制和编译速率的信息。长度字段可以包括关于数据长度的信息。此外，SIG字段可以包括奇偶字段、SIG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。如有必要，数据字段可以进一步包括填充比特。服务字段中的一些比特可以被用于同步接收器的解扰器。PSDU可以对应于在MAC层处定义的MACPDU，并且包括在较高层中产生/使用的数据。PPDU尾部比特可以允许将编码器返回到零(0)状态。填充比特可以被用于根据预定的单元调节数据字段的长度。
MAC报头可以包括帧控制字段、持续时间/ID字段、地址字段等。帧控制字段可以包括用于帧发送/接收所必备的控制信息。持续时间/ID字段可以被建立为用于发送相应的帧等的特定时间等等。对于MAC报头参考的序列控制、QoS控制和HT控制子字段的详细描述，可以参考IEEE802.11-2012文献。
MAC报头的帧控制字段可以包括协议版本、类型、子类型、到DS、来自DS、更多分段、重试、功率管理、更多数据、保护的帧、以及顺序子字段。对于帧控制字段的各个子字段的详细描述，参考IEEE802.11-2012标准文献。
另一方面，空数据分组(NDP)帧格式可以指示不具有数据分组的帧格式。即，NDP帧包括常规的PPDU格式的PLCP报头部分(即，STF、LTF、以及SIG字段)，而其不包括剩余部分(即，数据字段)。NDP帧可以被称为短帧格式。
APSD机制
支持自动省电递送(APSD)的接入点(AP)可以使用包括在诸如信标帧、探测响应帧、或者关联的响应帧(或者重新关联的响应帧)的性能信息字段中的APSD子字段执行指示AP支持APSD的信息的信令。能够支持APSD的STA可以使用在帧的FC字段中包含的功率管理字段指示是否在激活模式中或者在PS模式下操作。
APSD是其中在PS模式下操作的STA能够发送DL数据和可缓冲的管理帧的机制。通过采用APSD的在PS模式下操作的STA发送的帧的FC比特的功率管理比特被设置为1，使得AP缓冲可以被触发。
APSD定义两个递送机制，即，未调度的APSD(U-APSD)和调度的APSD(S-APSD)。STA可以以在未调度的服务时段(SP)期间能够传输可缓冲的单元(BU)的全部或者一些部分的方式使用U-APSD。另外，STA可以在调度的SP期间使用S-APSD以递送BU的一些或者全部部分。
根据U-APSD机制，STA可以通知AP请求的传输持续时间使得使用U-APSDSP，并且AP可以在SP期间将帧发送到STA。根据U-APSD机制，SSTA可以使用其自己的SP从AP同时接收数个PSDU。
STA可以通过信标的TIM元素识别从AP接收到的数据的存在。其后，STA在所预期的时间处将触发帧发送到AP使得通知APSTA的SP的开始，使得STA可以将数据传输请求发送到AP。AP可以发送作为对触发帧的响应的ACK。其后，AP通过竞争将RTS发送到STA，从STA接收CTS帧，并且将数据发送到STA。在这样的情况下，从AP传输的数据可以是由一个或者多个数据帧组成。当AP发送最后的数据帧时，相应的数据帧的结束服务时段(EOSP)被设置为1并且然后被发送到STA，STA可以识别1的EOSP并且终止SP。因此，STA可以将指示成功的数据接收的ACK信号发送到AP。如上所述，根据U-APSD机制，STA可以在所预期的时间处启动其自己的SP使得接收数据，并且在一个SP内接收多个数据帧，使得其能够更有效地接收数据。
配置成使用U-APSD的STA由于干扰在服务时段(SP)期间不可以接收通过AP发送的帧。虽然AP不可以检测干扰，但是AP可以决定STA没有正确地接收帧。使用U-APSD共存性能，STA可以通知AP请求的传输持续时间，并且可以使用请求的传输持续时间作为用于U-APSD的SP。AP可以在SP期间发送帧，使得接收帧的可能性在STA接收干扰的条件下增加。另外，U-APSD可以减少在SP期间从AP传输的帧没有被成功地接收的可能性。
STA可以将包括共存元素的ADDTS(添加业务流)请求帧发送给AP。U-APSD共存元素可以包括关于请求的SP的信息。
AP可以处理请求的SP并且发送ADDTS响应帧作为对ADDTS请求帧的响应。ADDTS请求帧可以包括状态代码。状态代码可以指示请求的SP的响应信息。状态代码可以指示是否允许请求的SP，并且当请求的SP被拒绝时可以进一步指示拒绝的理由。
如果通过AP允许请求的SP，则AP可以在SP期间将帧发送到STA。可以通过包含在ADDTS请求帧中的U-APSD共存元素指定SP的持续时间。SP的开始点可以是特定的时间，在该特定的时间处STA将触发帧发送到AP，使得AP被正常地接收。
当U-APSDSP期满时STA可以进入睡眠状态(或者瞌睡状态)。
用于低功率STA的帧交换方法
可以以STA能够仅在特定的时间间隔期间执行Tx/Rx操作的方式限制配置成通过低能量供应来源(或者硬币电池)获得电力的STA。此STA可以被称为低功率STA或者能量受限的STA。
能量受限的STA可以具有限制的时间，其中能量受限的STA能够保持唤醒状态以实现Tx/Rx操作。其中能量受限的STA能够保持唤醒状态的最大时间可以被称为最大唤醒时间、帧交换序列(例如，STA发送PS-轮询帧)(AP发送ACK帧)，AP发送数据帧，并且STA发送ACK帧，使得(所有的序列被完成)需要在最大唤醒时间内被完成。如果确定的STA没有识别与确定的STA通信的对方是能量受限的STA，则STA不可以在帧交换序列的执行期间保持唤醒状态。
为了解决此问题，本发明提出用于允许STA将关于STA的最大唤醒时间的信息发送到AP的方法。例如，STA的最大唤醒时间信息可以被包含在从STA传输到AP的探测请求帧、关联请求帧、重新关联请求帧等等中。
已经接收到STA的最大唤醒时间的AP应用STA的最大唤醒时间的参考事件能够被如下地建立。
如果要发送到在省电(PS)模式下操作的STA的数据出现，则AP可以将上述数据存储在缓冲器中(存储在AP的缓冲器中的帧被称为可缓冲的单元(BU))，并且可以等待用于请求来自于STA的BU传输的帧(例如，PS-轮询帧)。如果AP接收上述请求帧(例如，PS-轮询帧)，则这意指着在请求帧接收时间处STA被切换到唤醒状态。即，AP可以在从特定时间开始的最大唤醒时间期间将BU发送到STA，在该特定时间处从STA接收到诸如PS-轮询的请求帧。
图15是图示其中最大唤醒时间被应用的一个示例的概念图。
参考图15，在PS模式下操作的STA从瞌睡状态切换到唤醒状态之后，STA执行退避过程。如果退避定时器达到零(0)，则PS-轮询帧被发送到AP。
已经接收到PS-轮询帧的AP可以发送用于相应的STA的缓冲的帧(例如，数据帧)。虽然图15示例性地公开AP一接收到PS-轮询帧(例如，在SIFS时间之后)就发送数据帧，但是注意的是，AP接收PS-轮询帧并且将ACK帧发送到STA。另外，在图15中示出的概念可以进一步包括在接收PS-轮询帧之后允许AP将ACK帧发送到STA的步骤、和在经过退避过程之后将数据帧发送到STA的步骤。
接收和正确地解码帧的STA可以将ACK帧发送到AP。如果AP接收ACK帧，则帧交换序列被终止。如上所述，帧交换序列可以在最大唤醒时间内被正确地执行。
图16是图示其中最大唤醒时间被应用的另一示例的概念图。
参考图16，在STA从瞌睡状态切换到唤醒状态之后，STA可以在经过退避过程之后将PS-轮询帧发送到AP。已经从STA接收到PS-轮询帧的AP可以发送用于相应的STA的缓冲的帧(例如，数据帧)，可以首先发送ACK帧，并且可以在经过退避过程之后发送数据帧。
在这样的情况下，未预期的错误可能在从AP传输到STA的帧的解码中出现。在这样的情况下，STA不可以将ACK帧发送到AP。如果已经将数据帧发送到STA的AP没有从STA接收用作响应帧的ACK帧，则AP可以执行指数退避过程(例如，其中竞争窗口的大小被翻倍的退避过程)。如果退避定时器达到零(0)，则AP可以向相应的STA发送(可以重发)数据帧。
图16示例性地图示由于数据的重传等等帧交换序列超过STA的最大唤醒时间。在这样的情况下，可能通过STA错误地接收重发的数据，并且STA不可以发送ACK帧。如果没有考虑到STA最大唤醒时间AP发送数据帧，则AP可以尝试重发要通过STA错误地接收到的数据帧，导致不必要的资源消耗。另外，如果由于数据帧的传输失败通过AP丢弃或者放弃数据帧，则对于STA来说不能够接收数据帧。
为了解决在上面提及的问题，通过本发明提出下面的操作。
如果AP在STA最大唤醒时间期间没有完成帧交换序列，则AP可以停止到相应的STA的下行链路(DL)BU传输。另外，如果AP不能够在STA最大唤醒时间期间完成帧交换序列，并且如果AP执行退避过程(或者如果AP执行数据传输)，则竞争参数(例如，竞争参数(CW)参数等等)可以被初始化。例如，CW可以被初始化为CWmin的值，并且重传计数可以被初始化为零。
如果AP由于STA最大唤醒时间的限制停止当前传输，则AP可以不放弃要被发送的帧。如果STA重发PS-轮询帧(例如，在最大唤醒时间经过之后被切换到瞌睡状态的STA可以重新唤醒并且然后发送PS-轮询帧)，则AP可以尝试将中断的帧重发到相应的STA。
图17是图示在其中最大唤醒时间被应用的情况下本发明的操作的概念图。
参考图17，在STA1从瞌睡状态切换到唤醒状态之后，STA1可以通过退避过程将PS-轮询帧发送到AP。已经从STA1接收到PS-轮询帧的AP可以发送为STA1缓冲的帧(例如，数据帧)，可以首先发送ACK帧，并且可以通过退避过程发送数据帧。
在从AP发送到STA1的帧的解码中可能出现预期的错误。在这样的情况下，STA1可以不向AP发送ACK帧。如果已经将数据帧发送到STA1的AP不从STA1接收用作响应的ACK帧，则AP可以考虑到STA最大唤醒时间决定数据帧的重传是否能够被完成。如从图17中能够看到的，如果在STA最大唤醒时间内不能够完成数据帧的重传，则AP可以不将数据帧发送到STA1。即，AP可以停止当前退避过程，并且可以调用新的退避过程以将帧发送到另一STA。
如从图17中能够看到的，AP可以停止到STA1的当前传输，并且可以调用用于将数据帧发送到STA2的新的退避过程。
同时，虽然用于将数据帧发送到STA1的退避过程由于STA1的最大唤醒时间的限制被停止，但是如果相应的帧没有被放弃并且STA1可以将PS-轮询帧发送到AP，则响应于发送的PS-轮询帧可以将数据帧发送到STA1。
虽然本发明的上述示例已经公开由于STA最大唤醒时间的限制的AP操作，但是STA可以根据相似的原理操作。
在PS模式下操作的STA在唤醒状态下执行退避过程使得向AP发送PS-轮询帧。通过载波感测或者通过收听帧，相应的STA的剩余电池寿命被减少。在退避过程期间，如果预期基于STA剩余电池寿命在最大唤醒时间内不能够完成帧交换帧，则STA可以停止用于当前传输的退避过程。另外，在用于当前传输的退避过程中使用的所有竞争参数可以通过STA被初始化。如果以在最大唤醒时间内能够实现帧交换序列的方式认为STA剩余电池寿命是充分地(例如，如果电池被再充电有电)，则可以调用新的退避过程。
STA时序同步方法
为了最小化低功率STA的功耗或者能量受限的STA，低功率的STA或者能量受限的STA可以具有比正常的STA更长的睡眠时段。此STA可以被称为长睡眠STA。
如果STA睡眠时段长，则存在在AP和STA之间的时序同步的错配的高可能性。
例如，假定STA的时间同步功能(TSF)定时器具有+/-0.01％的正确率，如果STA具有1000秒的睡眠时段，则STA的TSF定时器错误在+/-100毫秒的范围中。
假定AP具有100毫秒的信标间隔，如果STA的TSF定时器错误比信标间隔长，则在上述环境下在基于TIM的PS模式的STA中不预期的问题出现。例如，在PS模式下操作的STA能够最小化STA的功耗。如果相应的STA的时间同步被认为是不适当的，则预期STA能够接收信标帧，使得存在在STA从瞌睡状态切换到唤醒状态的特定时间处没有接收到信标帧的高可能性。在错误的情况下，在与一个信标间隔相对应的预先确定的时间期间在唤醒状态下必须保持STA使得接收信标帧。如上所述，如果时间同步被认为是不适当的，则STA功耗可能被不可避免地增加。
为了解决在上面提及的问题，通过本发明提出下述操作。
假定低功率STA被设置为配置成执行例如传感器、仪表等等的功能的低成本设备。大多数STA能够具有TSF定时器的低准确性和低电池容量。用于允许低功率STA确定是否通过信标帧的TIM元素执行唤醒过程的上述方法在减少功耗中具有困难。结果，信标接收没有被实现(此操作模式被称为非TIM模式)。代替使用信标接收，使用AP请求/响应帧(例如，轮询帧的传输和响应帧的接收)能够更加有效率地同步唤醒关联信息(例如，TSF定时器)。
例如，为了询问STA关于是否在AP中已经缓冲用于STA的BU，在随机的时间处瞌睡状态的STA被切换到唤醒状态(或者激活状态)，使得STA能够将PS-轮询帧发送到AP(此方案可以被称为激活轮询方案)。在随机时间处可以发送PS-轮询帧，而不考虑AP的信标间隔，并且STA可以使用CSMA/CA退避机制发送PS-轮询帧。
已经从STA接收到PS-轮询帧的AP可以将ACK帧发送到相应的STA使得指示是否要被发送到相应的STA的BU被缓冲。
图18是图示根据本发明的实施例的PS-轮询帧和ACK帧的示例性格式的概念图。
图18(a)图示PS-轮询帧的示例性格式。
在下文中将参考图14详细地描述PS-轮询帧的帧控制字段和帧检验序列(FCS)。
使用已经发送PS-轮询帧的STA，PS-轮询帧的AID字段可以被设置为通过AP分配的AID值。RA字段是接收器地址。PS-轮询帧从STA发送到AP，使得RA字段被设置为AP的MAC地址(即，BSSID值)。TA字段是发射器地址，并且被设置为配置成发送PS-轮询帧的STA的MAC地址值。
图18(b)图示ACK帧的示例性格式。
ACK帧的帧控制字段可以包括更多数据(MD)子字段。
如果要被发送到已经发送PS-轮询帧的STA的BU不存在，则ACK帧的帧控制字段的MS子字段可以被设置为零(0)。如果要被发送到相应的STA的BU存在，则ACK帧的帧控制字段的MD子字段可以被设置为1。
帧控制字段和ACK帧的FCS将参考图14的内容。
ACK帧的持续时间字段可以被用于建立接收ACK帧的第三方STA的NAV(即，排除AKC帧的目的地STA的其他STA)。ACK帧的持续时间字段可以被设置为具有要在ACK的经过之后保护的随后帧的传输时间的特定值。
ACK帧的RA字段可以被设置为已经发送PS-轮询帧的STA的MAC地址值。
如果AP期待执行STA的TSF定时器的同步，则ACK帧可以以在图18(c)中示出的形式被发送。通过本发明提出的项目可以包括关于从AP发送到STA的ACK帧中的TSF定时器的信息。即，图18(c)的帧格式仅是示例性的ACK帧格式，并且通过本发明提出的ACK帧格式不限于在图18(c)中示出的控制封装帧格式。
在图18(c)中示出的控制封装帧可以被用于包括其他控制帧(例如，RTS帧、CTS帧、ACK帧等等)中的附加信息。根据本发明，在图18(c)中示出的帧可以被称为扩展的ACK帧。
扩展的ACK帧的帧控制字段和FCS将参考图14的内容。
扩展的ACK帧的持续时间字段可以被用于建立已经接收到相应的帧的第三方STA的NAV，并且可以被设置为包括在扩展的ACK帧的经过之后保护的后续帧的传输时间的特定值。
扩展的ACK帧的“地址1”字段可以被设置为已经接收到相应的帧的STA的地址值。
伴随扩展的ACK帧的载波帧控制可以被设置为通过扩展的ACK帧封装的控制帧(例如，ACK帧)的帧控制字段并且然后被发送。
扩展的ACK帧的TSF定时器字段被用于执行已经接收到相应的帧的STA的TSF定时器的同步，并且配置成发送扩展的ACK帧的装置(例如，AP)的TSF定时器的一些部分被包括在TSF定时器字段中。例如，TSF定时器的一些部分可以对应于TSF定时器的4个低字节(例如，4个最低有效字节(LSB))。这些部分可以被称为部分时间戳信息。虽然AP仅提供TSF定时器的一些部分，但是AP能够校正STA的TSF定时器，用于仅提供TSF定时器的一些部分的方法可以被认为更加有效使得减少信令开销。例如，虽然在AP和STA之间出现TSF定时器值的错误，但是引起TSF定时器的高字节(最高有效字节(MSB))的变化的大或者严重的错误几乎不出现。因此，仅提供TSF定时器值的一些部分(例如，一些LSB)使得信令开销能够被减少并且TSF定时器错误能够被正确地同步。
扩展的ACK帧的载波帧字段可以被建立以与排除通过扩展的ACK帧封装的控制帧(例如，ACK帧)的帧控制字段的剩余字段相同并且然后被发送。
能够根据下述示例执行用于使用在图18(c)中示出的扩展的ACK帧同步长期睡眠的STA的TSF定时器的方法。
例如，如果在至少10分钟内保持在睡眠模式中的长期睡眠STA唤醒，则STA可以不收听信标并且然后可以将PS-轮询帧发送到AP。然后，AP可以响应于PS-轮询帧来发送ACK帧(或者扩展的ACK帧)。
如果对于已经接收到PS-轮询帧的AP来说有必要将长期睡眠的STA的TSF定时器与其自己的TSF定时器同步，则AP可以使用包括TSF定时器信息(AP的TSF定时器的一些低字节)的ACK帧(例如，图18(c)的扩展的ACK帧)应答STA。
已经从AP接收到TSF定时器信息的STA(或者AP的TSF定时器的一些部分)可以根据AP的TSF定时器信息校正其自己的TSF定时器。
在这样的情况下，用于允许AP使用扩展的ACK帧执行TSF定时器同步的方法可以响应于用于提供从长期睡眠的STA传输到AP的TSF定时器信息的直接请求信号。为此，如果从长期睡眠STA发送的PS-轮询帧的特定比特(例如，帧控制字段的顺序比特)被设置为特定值(例如，1)，则这意指相应的STA可以请求AP提供TSF定时器信息。如果PS-轮询帧的特定比特被设置为零(0)，则这意指相应的STA不请求来自于AP的TSF定时器信息供应。
图19是图示根据本发明的实施例的用于执行帧交换的方法的流程图。
参考图19，STA在步骤S1910中将最大唤醒时间信息发送到AP。可以通过探测请求帧、关联请求帧、以及重新关联请求帧中的一个发送最大唤醒时间信息。
在步骤S1920中，AP可以确定是否在STA最大唤醒时间内将完成与STA的帧交换。可替选地，AP可以确定是否与STA的帧交换将超过最大唤醒时间。在这样的情况下，假定最大唤醒时间从AP从STA接收PS-轮询帧等等的特定时间开始，最大唤醒时间可以确定是否帧交换将在最大唤醒时间内被完成。
如果通过是表示步骤S1920的结果，则在步骤S1930中执行帧交换。
如果通过否表示步骤S1920的结果，则执行步骤S1940。在步骤S1940中，SP可以停止当前帧交换或者退避过程，并且可以调用用于新传输的新退避过程。在这样的情况下，必要时可以初始化退避参数(例如，竞争参数)。
同时，如果在步骤S1930中执行帧交换，则帧交换步骤可以包括将PS-轮询帧从STA发送到AP的步骤、将来自AP的ACK帧发送到STA的步骤、将来自AP的数据帧发送到STA的步骤、以及其他步骤。
在步骤S1950中，STA可以将PS-轮询帧发送到AP。在这样的情况下，用于允许STA使用PS-轮询帧的特定比特请求AP的TSF定时器信息(或请求TSF定时器同步)的方法可以被指示。
在步骤S1960中，AP可以响应于PS-轮询帧将ACK帧(或者扩展的ACK帧)发送到STA。在这样的情况下，ACK帧(或者扩展的ACK帧)可以包括AP的TSF定时器信息。具体地，TSF定时器信息可以包括TSF定时器信息的一些部分(例如，一些低字节)。
另外，步骤S1950和S1960的范围或者精神不限于在最大唤醒时间内的执行，并且步骤S1950和S1960可以被应用于用于在没有通过已唤醒的STA收听信标的情况下发送轮询消息的方案(即，激活轮询方案)。
虽然为了描述的清楚起见通过一系列步骤表示在图19中示出的示例性方法，但是此方法不被用于限制步骤的执行顺序，并且必要时可以同时或者按照不同的顺序执行个别的步骤。另外，不是始终需要在图19中示出的所有步骤以实现通过本发明提出的方法。
根据在图19中示出的上述方法，本发明的各种实施例被独立地执行或者本发明的两个或者更多个实施例被同时执行。
图20是图示根据本发明的实施例的射频(RF)装置的框图。
参考图20，AP10可以包括处理器11、存储器12、以及收发器13。STA20可以包括处理器21、存储器22、以及收发器23。收发器12和23可以发送/接收射频(RF)信号并且可以根据IEEE802系统实现物理层。处理器11和21分别被连接到收发器13和21，并且可以根据IEEE802系统实现物理层和/或MAC层。处理器11和21能够被配置为根据本发明的上述实施例执行操作。用于根据本发明的上述各种实施例实现AP和STA的操作的模块被存储在存储器12和22中并且可以通过处理器11和21被实现。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的外部处以通过公知的装置被连接到处理器11和21。
在图20中，AP可以被建立以与STA20交换帧。处理器11可以控制收发器13以从STA20接收关于最大唤醒时间的信息。另外，如果预期在最大唤醒时间内将完成帧交换，则处理器11可以被建立以执行上述帧交换。另外，如果预期帧交换将超过最大唤醒时间，则处理器11可以停止上述帧交换并且可以执行新的退避过程。
另外，在图20中示出的AP10可以被建立以执行与STA20的TSF定时器同步。处理器11可以控制收发器13以从STA20接收包括请求关于TSF定时器的一些部分的信息的特定指示信息的PS-轮询帧。另外，处理器11可以控制收发器13以通过ACK帧(或者扩展的ACK帧)将关于TSF定时器的一些部分的信息发送到STA20。
同时，在图20中示出的STA20可以被建立以执行与AP10的帧交换。处理器11可以控制收发器23以向AP10发送关于最大唤醒时间的信息。另外，如果预期在最大唤醒时间内将完成帧交换，则可以执行帧交换。可替选地，如果预期帧交换将超过最大唤醒时间，则将停止帧交换并且能够执行新的退避过程。
另外，在图20中示出的STA20可以被建立以执行与STA20的TSF定时器同步。处理器21可以控制收发器23以将包括请求关于TSF定时器的一些部分的信息的特定指示信息的PS-轮询帧发送到AP10。另外，处理器21可以控制收发器23以通过ACK帧(或者扩展的ACK帧)从AP10接收关于TSF定时器的一些部分的信息。
AP10和STA20的具体配置可以被实现使得本发明的各种实施例可以被独立地执行或者本发明的两个或者更多个实施例可以被同时执行。为了清楚起见在此重复的事物将不会被描述。
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上述实施例。
通过硬件实现本发明的情况下，能够通过专用集成电路(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、微处理器等来实现本发明。
如果通过固件或软件实现本发明的操作或者功能的情况下，能够以例如模块、程序、功能的各种格式的形式来实现本发明。软件代码可以被存储在存储器单元中，以通过处理器执行。存储器可以位于处理器内部或外部，使得其能够经由通过各种公知的部件与前述的处理器通信。
已经给出了本发明的示例性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。虽然已经参考示例性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。例如，本领域内的技术人员能够使用在相互组合的上述实施例中描述的每个构造。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
虽然已经基于IEEE802.11系统描述本发明的上面的各种实施例，但是可以以与各种移动通信系统相同的方式应用实施例。

Claims (13)

1.一种用于在无线LAN(WLAN)系统中允许接入点(AP)执行与站(STA)的帧交换的方法，包括：
从所述站(STA)接收关于最大唤醒时间的信息；
如果预期在所述最大唤醒时间内将完成所述帧交换，则执行所述帧交换；以及
如果预期所述帧交换将超过所述最大唤醒时间，则停止所述帧交换，并且执行新的退避过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AP假定所述最大唤醒时间从特定时间开始，在所述特定时间处所述接入点(AP)从所述站(STA)接收PS(省电)-轮询帧。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过探测请求帧、关联请求帧、或者重新关联请求帧，通过所述接入点(AP)从所述站(STA)接收关于所述最大唤醒时间的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述站(STA)是能量受限的站(STA)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述帧交换包括：
将所述PS-轮询帧从所述站(STA)发送到所述接入点(AP)；以及
将来自所述接入点(AP)的ACK帧发送到所述站(STA)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述PS-轮询帧包括指示关于时间同步功能(TSF)定时器的一些字节的信息被请求的指示信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述ACK帧包括关于所述接入点(AP)的TSF定时器的一些字节的信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述TSF定时器的一些字节是所述接入点(AP)的TSF定时器的预定数目的低字节。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述站(STA)唤醒时所述PS-轮询帧被发送。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述站(STA)没有收听信标的条件下所述PS-轮询帧被发送。
11.一种用于在无线LAN(WLAN)系统中允许站(STA)执行与接入点(AP)的帧交换的方法，包括：
将关于最大唤醒时间的信息发送到所述接入点(AP)；
如果预期在所述最大唤醒时间内将完成所述帧交换，则执行所述帧交换；以及
如果预期所述帧交换将超过所述最大唤醒时间，则停止所述帧交换，并且执行新的退避过程。
12.一种用于在无线LAN(WLAN)系统中执行与站(STA)的帧交换的接入点(AP)，包括：
收发器；以及
处理器，
其中，所述处理器控制所述收发器以从所述站(STA)接收关于最大唤醒时间的信息；如果预期在所述最大唤醒时间内将完成所述帧交换，则执行所述帧交换；以及如果预期所述帧交换将超过所述最大唤醒时间，则停止所述帧交换，并且执行新的退避过程。
13.一种用于在无线LAN(WLAN)系统中执行与接入点(AP)的帧交换的站(STA)包括：
收发器；以及
处理器，
其中，所述处理器控制所述收发器以将关于最大唤醒时间的信息发送到所述接入点(AP)；如果预期在所述最大唤醒时间内将完成帧交换，则执行所述帧交换；以及如果预期所述帧交换将超过所述最大唤醒时间，则停止所述帧交换，并且执行新的退避过程。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107172691A (zh) * 2017-04-05 2017-09-15 新智数字科技有限公司 一种表计的通信模块的休眠方法及表计
CN109863811A (zh) * 2016-08-23 2019-06-07 韩国电子通信研究院 操作无线lan中的支持低功率模式的通信节点的方法
CN109981232A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 珠海市魅族科技有限公司 数据传输方法及装置、数据接收方法及装置
CN110199548A (zh) * 2017-01-24 2019-09-03 瑞典爱立信有限公司 唤醒信号传输
CN110235487A (zh) * 2017-01-19 2019-09-13 诺基亚技术有限公司 用于无线设备的功率节省
CN110870335A (zh) * 2017-06-21 2020-03-06 英特尔公司 用于唤醒分组认证的动态签名
CN111034278A (zh) * 2017-06-28 2020-04-17 Lg电子株式会社 无线lan系统中发送或接收帧的方法及其装置
CN111034281A (zh) * 2017-08-30 2020-04-17 松下电器（美国）知识产权公司 通信装置和通信方法
US20210153156A1 (en) * 2014-03-24 2021-05-20 Imagination Technologies Limited High definition timing synchronisation function
WO2022166157A1 (zh) * 2021-02-07 2022-08-11 Oppo广东移动通信有限公司 无线通信的方法、站点设备和接入点设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9380602B2 (en) * 2012-10-16 2016-06-28 Lg Electronics Inc. Method and station for accessing channel in wireless LAN
CN105359430A (zh) * 2013-07-10 2016-02-24 Kt株式会社 用于在无线lan系统中传输数据的方法和装置
US9807790B2 (en) * 2013-10-31 2017-10-31 Qualcomm Incorporated Maximum away duration
US9572105B2 (en) 2014-06-20 2017-02-14 Apple Inc. WLAN system with opportunistic transitioning to a low power state for power management
US9485734B2 (en) * 2014-06-30 2016-11-01 Intel Corporation Wireless communication system method for synchronizing Bluetooth devices based on received beacon signals
US9628999B2 (en) 2014-07-24 2017-04-18 Huawei Technologies Co., Ltd. System and methods for enabling coordinated beamforming in overlapping basic service set in WLAN
US9503911B2 (en) * 2014-07-24 2016-11-22 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for coordinated beamforming for overlapping basic service set in WLAN
US20160183187A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-23 Intel Corporation Adjacent channel interference mitigation for low-power wake-up radio
WO2016206608A1 (zh) 2015-06-26 2016-12-29 华为技术有限公司 一种双信道并行收发方法及装置
CN106550479B (zh) * 2015-09-17 2021-11-05 中兴通讯股份有限公司 一种信道接入方法、接入点、站点
US9924462B2 (en) 2016-07-13 2018-03-20 Intel IP Corporation Low-power wake-up receiver negotiation procedure
US10567986B2 (en) * 2016-09-06 2020-02-18 Qualcomm Incorporated Back-off mechanisms for fair joint access of unlicensed sidelink
JP2020500470A (ja) * 2016-11-03 2020-01-09 インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド ウェイクアップ無線機のための効率的電力節約のための方法
US11375543B2 (en) * 2017-01-10 2022-06-28 Qualcomm Incorporated Co-existence of millimeter wave communication and radar
TWI602459B (zh) * 2017-02-22 2017-10-11 芯光飛股份有限公司 通訊系統及物聯網系統
FR3067546A1 (fr) * 2017-06-19 2018-12-14 Orange Procedes d’identification operateur de trames a emettre, et de verification d’appartenance operateur, un dispositif de communication et une passerelle de communication
EP3697137A4 (en) * 2017-11-02 2021-06-30 LG Electronics Inc. METHOD OF SENDING OR RECEIVING A FRAME IN WLAN AND DEVICE FOR THEREFORE
US11812438B2 (en) 2019-03-05 2023-11-07 Apple Inc. Specifying a transmission-time limit for uplink multi-user communication
JP7193859B2 (ja) * 2019-09-30 2022-12-21 サイレックス・テクノロジー株式会社 基地局及び通信方法
US20230345362A1 (en) * 2020-05-18 2023-10-26 Hyundai Motor Company Method and device for low-power operation-based communication in communication system supporting multi-link
CN114189914B (zh) * 2021-11-04 2023-12-19 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 一种基于业务优先级的WiFi6优化切换决策方法及系统
CN114980297B (zh) * 2022-04-27 2023-05-23 重庆邮电大学 基于部分时间戳信息交互和监听机制的时间同步方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101087172A (zh) * 2006-06-08 2007-12-12 索尼株式会社 通信系统、通信装置、通信方法及计算机程序
US7668128B1 (en) * 2004-05-17 2010-02-23 Avaya Inc. Features of power save in 802.11e wireless local area networks (WLANs)
CN101964735A (zh) * 2009-03-12 2011-02-02 美国博通公司 以太网方法和以太网设备中使用的方法
US20110122780A1 (en) * 2009-11-25 2011-05-26 Nokia Corporation Graceful Wakeup Of Power Saving Communication Apparatuses
WO2012096549A2 (en) * 2011-01-16 2012-07-19 Lg Electronics Inc. Method for communication based on identifying information assignment and apparatus for the same
WO2013019225A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Draeger Medical Systems, Inc. Throughput-based active mode trigger

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7551592B2 (en) * 2003-12-22 2009-06-23 Agere Systems Inc. Power management method for creating deliver opportunities in a wireless communication system
DE102004048004A1 (de) * 2004-10-01 2006-04-06 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Bewertungsgleichrichter für Pulsstörungen
US20060285528A1 (en) 2005-06-21 2006-12-21 Xia Gao Method and apparatus for power saving in beacon generation of wireless networks in ad hoc mode
US9088946B2 (en) 2008-04-30 2015-07-21 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for power saving for mesh nodes
KR101670561B1 (ko) 2011-07-14 2016-10-28 엘지전자 주식회사 무선랜 시스템에서 파워 세이브 모드 기반 통신 방법 및 이를 지원하는 장치
US8902803B2 (en) * 2012-03-05 2014-12-02 Qualcomm Incorporated Systems and methods for reducing collisions after traffic indication map paging
US8982774B2 (en) * 2012-06-27 2015-03-17 Qualcomm Incorporated Method for ranging to a station in power saving mode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668128B1 (en) * 2004-05-17 2010-02-23 Avaya Inc. Features of power save in 802.11e wireless local area networks (WLANs)
CN101087172A (zh) * 2006-06-08 2007-12-12 索尼株式会社 通信系统、通信装置、通信方法及计算机程序
CN101964735A (zh) * 2009-03-12 2011-02-02 美国博通公司 以太网方法和以太网设备中使用的方法
US20110122780A1 (en) * 2009-11-25 2011-05-26 Nokia Corporation Graceful Wakeup Of Power Saving Communication Apparatuses
WO2012096549A2 (en) * 2011-01-16 2012-07-19 Lg Electronics Inc. Method for communication based on identifying information assignment and apparatus for the same
WO2013019225A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Draeger Medical Systems, Inc. Throughput-based active mode trigger

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210153156A1 (en) * 2014-03-24 2021-05-20 Imagination Technologies Limited High definition timing synchronisation function
CN109863811A (zh) * 2016-08-23 2019-06-07 韩国电子通信研究院 操作无线lan中的支持低功率模式的通信节点的方法
CN109863811B (zh) * 2016-08-23 2023-05-23 韩国电子通信研究院 操作无线lan中的支持低功率模式的通信节点的方法
CN110235487A (zh) * 2017-01-19 2019-09-13 诺基亚技术有限公司 用于无线设备的功率节省
CN110199548B (zh) * 2017-01-24 2022-07-12 瑞典爱立信有限公司 唤醒信号传输
CN110199548A (zh) * 2017-01-24 2019-09-03 瑞典爱立信有限公司 唤醒信号传输
CN107172691A (zh) * 2017-04-05 2017-09-15 新智数字科技有限公司 一种表计的通信模块的休眠方法及表计
CN110870335A (zh) * 2017-06-21 2020-03-06 英特尔公司 用于唤醒分组认证的动态签名
CN110870335B (zh) * 2017-06-21 2023-11-21 英特尔公司 用于唤醒分组认证的动态签名
CN111034278A (zh) * 2017-06-28 2020-04-17 Lg电子株式会社 无线lan系统中发送或接收帧的方法及其装置
CN111034281A (zh) * 2017-08-30 2020-04-17 松下电器（美国）知识产权公司 通信装置和通信方法
CN111034281B (zh) * 2017-08-30 2023-08-15 松下电器（美国）知识产权公司 通信装置和通信方法
CN109981232A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 珠海市魅族科技有限公司 数据传输方法及装置、数据接收方法及装置
WO2022166157A1 (zh) * 2021-02-07 2022-08-11 Oppo广东移动通信有限公司 无线通信的方法、站点设备和接入点设备

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