CN114009140A - 用于增强型直接链路通信的通信装置和通信方法 - Google Patents

用于增强型直接链路通信的通信装置和通信方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了用于增强型直接链路通信的通信装置和通信方法。一种在第一信道上与接入点(AP)进行无线通信的通信装置，该通信装置包括：电路系统，其生成信道使用许可请求帧，信道使用许可请求帧包括指示通信装置、另一通信装置和不同于第一信道的第二信道的信息；发送器，其向AP发送生成的信道使用许可请求帧，以从AP寻求许可来使用第二信道与另一通信装置进行直接链路通信；以及接收器，其从AP接收许可使用第二信道的信道使用许可响应帧，其中该通信装置还在接收到信道使用许可响应帧之后在第二信道中的直接链路上与另一通信装置进行通信。

Description

用于增强型直接链路通信的通信装置和通信方法
技术领域
本公开涉及用于增强型直接链路通信的通信装置和方法，更具体地，涉及用于在诸如6GHz频带的规定频带中的增强型直接链路通信的通信装置和方法。
背景技术
USA FCC(联邦通信委员会)最近开放了6GHz频带供未授权的使用。6GHz频带将在实现即将到来的无线标准(诸如IEEE 802.11ax(HE)、IEEE 802.11be(EHT)、3GPP 5G标准等)的吞吐量目标方面发挥重要作用。
为了保护现有用户，在最新的拟议规则制定通知(Ntoice for ProposedRulemaking，NPRM)中，FCC提出了以下规则：
-U-NII-5和U-NII-7子频带被点对点微波链路大量使用，包括必须维持高水平的可用性的链路。因此，这些子频带只许可使用U-NII-1和U-NII-3频带的功率水平的“标准功率接入点(AP)”在由AFC(Automated Frequency Coordination，自动化频率协调)系统确定的频率上进行操作。U-NII代表未授权的国家信息基础设施。
-U-NII-6和U-NII-8子频带被移动站使用，在这些移动站中，现有接收器的位置不容易从现有数据库中确定，使得AFC的使用变得困难。因此，这些子频带可能只许可使用U-NII-2频带的较低功率水平的室内“低功率接入点”。
-在标准功率AP或低功率AP的控制下，客户端设备可以被许可在整个6GHz频带上进行操作。
然而，还没有关于用于在6GHz频带中进行直接链路通信的通信装置和方法的讨论。特别是在U-NII-5和U-NII-7子频带中，不清楚直接链路通信中涉及的设备如何进行操作，因为这些设备可能没有与AFC系统的直接连接。
因此，需要为6GHz频带中的增强型直接链路通信提供可行的技术方案的通信装置和方法。此外，结合附图和本公开的背景，从随后的详细描述和所附权利要求中，其他期望的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
非限制性和示例性实施例有助于提供用于增强型直接链路通信的通信装置和通信方法。
根据本公开的第一实施例，提供了一种在第一信道上与接入点(AP)进行无线通信的通信装置，该通信装置包括：电路系统，其生成信道使用许可请求帧，信道使用许可请求帧包括指示通信装置、另一通信装置和不同于第一信道的第二信道的信息；发送器，其向AP发送生成的信道使用许可请求帧，以从AP寻求许可来使用第二信道与另一通信装置进行直接链路通信；以及接收器，其从AP接收许可使用第二信道的信道使用许可响应帧，其中该通信装置还在接收到信道使用许可响应帧之后在第二信道中的直接链路上与另一通信装置进行通信。
根据本公开的第二实施例，提供了一种与接入点(AP)进行无线通信的通信装置，该通信装置包括：电路系统，其生成隧道直接链路建立(TDLS)请求发送(RTS)帧，该TDLSRTS帧包括指示另一通信装置的信息；发送器，其向AP发送生成的TDLS RTS帧，以请求用于与另一通信装置进行TDLS发送的发送时机(TXOP)；以及接收器，其从AP接收TDLS清除发送(CTS)帧，其中发送器还在接收到TDLS CTS帧之后，在所请求的TXOP内，在TDLS直接链路上向另一通信装置发送一个或多个数据帧。
根据本公开的第三实施例，提供了一种在第一信道上与通信装置进行无线通信的接入点(AP)；该AP包括：接收器，其从通信装置接收信道使用许可请求帧，该信道使用许可请求帧请求使用不同于第一信道的第二信道来与另一通信装置进行直接链路通信；电路系统，其在接收到信道使用许可请求帧之后从频率协调数据库中确定第二信道是否能够被通信装置和另一通信装置使用，该电路系统还生成信道使用许可响应帧，该信道使用许可响应帧包括指示该确定的信息；以及发送器，其向通信装置发送信道使用许可响应帧，信道使用许可请求帧包括指示该确定的信息，其中该通信装置基于该确定在第二信道中的直接链路上与另一通信装置进行通信。
根据本公开的第四实施例，提供了一种与通信装置进行无线通信的接入点(AP)；该AP包括：接收器，其从通信装置接收隧道直接链路建立(TDLS)请求发送(RTS)帧，该TDLSRTS帧向AP请求用于与另一通信装置进行TDLS发送的发送时机(TXOP)，TDLS RTS帧包括指示另一通信装置的信息；电路系统，其生成TDLS清除发送(CTS)帧；以及发送器，其向通信装置发送TDLS CTS帧，其中该通信装置在接收到TDLS CTS帧之后，在所请求的TXOP内，在TDLS直接链路上向另一通信装置发送一个或多个数据帧。
根据本公开的第五实施例，提供了一种通信方法，包括：生成信道使用许可请求帧，该信道使用许可请求帧包括指示通信装置、另一通信装置和不同于第一信道的第二信道的信息；向AP发送生成的信道使用许可请求帧，以从AP寻求许可来使用第二信道与另一通信装置进行直接链路通信；从AP接收许可使用第二信道的信道使用许可响应帧，以及在接收到信道使用许可响应帧之后，在第二信道中的直接链路上与第二信道上的另一通信装置进行通信。
应当注意，一般或特定的实施例可以被实施为系统、方法、集成电路、计算机程序、存储介质或其任意选择性组合。
从说明书和附图中，所公开的实施例的附加益处和优点将变得显而易见。益处和/或优点可以通过说明书和附图的各种实施例和特征单独获得，为了获得一个或多个这样的益处和/或优点，不需要全部提供这些实施例和特征。
附图说明
通过下面的书面描述，仅作为示例，并结合附图，本领域普通技术人员将更好地理解和容易明白本公开的实施例，其中：
图1A描绘了在两个站(STA)之间建立直接链路通信的示意图。
图1B描绘了基础设施网络中两个站(STA)之间的直接链路通信的示意图。
图1C描绘了Wi-Fi直连(对等)网络中两个站(STA)之间的直接链路通信的示意图。
图2描绘了根据第一实施例的说明6GHz频带的扩展信道(off-channel)中的TDLS建立的消息流。
图3描绘了根据第一实施例的说明TDLS信道切换到6GHz频带中的扩展信道的消息流。
图4A示出了根据各种实施例的用于请求TDLS直接链路建立的TDLS建立请求帧的格式。
图4B示出了根据第一实施例的用于请求许可来使用信道进行直接链路通信的TDLS信道使用许可请求帧的格式。
图4C示出了根据第一实施例的用于响应TDLS信道使用许可请求帧的TDLS信道使用许可响应帧的格式。
图5描绘了根据第一实施例的说明在6GHz频带中为TDLS直接链路建立业务流的消息流。
图6描绘了根据第一实施例的说明在6GHz频带中为TDLS直接链路建立多频带业务流的流程图。
图7示出了根据第一实施例的EDCA(Enhanced Distributed ChannelAccess，增强型分布式信道接入)参数集元素的格式。
图8示出了根据第一实施例的ADDTS(Add Traffic Stream，添加业务流)请求帧和ADDTS响应帧的格式。
图9示出了根据第一实施例的用于终止操作指令的终止操作元素的格式。
图10描绘了根据第二实施例的说明两个STA之间通过TXOP(发送时机)进行直接链路通信的流程图。
图11A示出了根据第二实施例的用于发起直接链路通信的TDLS触发帧的格式。
图11B示出了根据第二实施例的用于发起直接链路通信的TDLS触发帧的替代格式。
图12示出了根据第二实施例的用于报告TDLS缓冲状态的TDLS动作帧的格式。
图13示出了根据第三实施例的TDLS RTS(请求发送)帧和TDLS CTS(清除发送)帧的格式。
图14描绘了根据第三实施例的说明两个STA之间通过TXOP进行直接链路通信的消息流。
图15示出了根据各种实施例的通信装置的示意性示例。根据本公开的各种实施例，通信装置可以被实施为AP或STA，并且用于增强型直接链路通信。
图16示出了根据各种实施例的说明通信方法的流程图。
图17示出了根据各种实施例的通信设备(例如通信装置或站(STA))的配置。
图18示出了根据各种实施例的通信设备(例如AP)的配置。
图19示出了根据各种实施例的可以参与直接链路通信的多频带通信设备(例如STA)的参考架构。
本领域技术人员将理解，附图中的元素是为了简单和清楚而示出的，并不一定按比例描绘。例如，图示、框图或流程图中的一些元素的尺寸可能相对于其他元素被夸大，以帮助准确理解这些实施例。
具体实施方式
将参考附图仅通过示例的方式描述本公开的一些实施例。附图中相同的附图标记和字符是指相同的元素或等同物。
在以下段落中，参考用于增强型直接链路通信的接入点(AP)和站(STA)来解释某些示例性实施例。
在IEEE 802.11(Wi-Fi)技术的上下文中，站(可互换地称为STA)是有能力使用802.11协议的通信装置。基于IEEE 802.11-2016定义，STA可以是包含到无线介质(WM)的符合IEEE 802.11的介质接入控制(MAC)层和物理层(PHY)接口的任何设备。
例如，STA可以是膝上型计算机、台式个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、接入点、或者无线局域网(WLAN)环境中的Wi-Fi电话。STA可以是固定的或移动的。在WLAN环境中，术语“STA”、“无线客户端”、“用户”、“用户设备”和“节点”经常互换地使用。
同样，AP(在IEEE 802.11(Wi-Fi)技术的上下文中可互换地称为无线接入点(WAP))是允许WLAN中的STA连接到有线网络的通信装置。AP通常作为独立设备(经由有线网络)连接到路由器，但是它也可以与路由器集成或在路由器中采用。
如上所述，WLAN中的STA可以在不同的时机作为AP进行操作，反之亦然。这是因为在IEEE 802.11(Wi-Fi)技术的上下文中的通信装置可以包括STA硬件组件和AP硬件组件。以这种方式，通信装置可以基于实际的WLAN条件和/或要求在STA模式与AP模式之间切换。
直接链路通信(也称为对等通信或设备到设备通信)提供了许多益处。在传统的无线网络(诸如IEEE 802.11WLAN)中，所有的通信都需要经过接入点(AP)，即使通信中所涉及的两个设备是相同无线网络的一部分(在802.11中称为基本服务集(BSS))。为了使这种设备到设备通信更加有效，在IEEE 802.11z修正案中引入了隧道直接链路建立(TunneledDirect Link Setup，TDLS)。TDLS的特点是使用封装在数据帧中的建立帧，这些数据帧可以通过AP透明地发送，因此称为“隧道”。TDLS建立中所涉及的所有管理帧(诸如，例如TDLS建立请求帧和TDLS建立响应帧)都封装在数据帧中，因此TDLS的建立对于AP完全透明。事实上，AP可能甚至不需要支持TDLS。使用TDLS的两个设备之间的通信链路称为TDLS直接链路或简称为TDLS链路。由于两个设备之间的数据包直接通过TDLS链路交换，并且不经过AP，因此TDLS可以将数据包发送的数量减少一半。因此，TDLS链路提高了无线网络的效率，尤其是当两个设备到彼此的距离比到AP的距离相对更近时。与AP的无线链路相比，由于设备之间的距离减小，TDLS链路甚至可以利用更高的数据速率。
图1A描绘了在两个非AP STA之间建立直接对等通信的示意图100。STA 104可以经由AP 102向STA 106发送TDLS建立请求帧(如发送路径1a和1b所示)，以在STA 104与STA106之间建立直接链路通信。然后，响应于接收到TDLS请求帧，STA 106可以经由AP 102向STA 104发送TDLS建立响应帧(如发送路径2a和2b所示)。TDLS建立请求帧和TDLS建立响应帧是用于建立TDLS的管理帧，并且利用数据封装向/从AP直接发送，使得TDLS建立对于AP102是透明的。一旦TDLS被建立，两个STA 104和106可以经由“直接链路”彼此直接通信。直接链路还可以被切换到与BSS(base channel，基本信道)的操作信道不同的信道，并且甚至可以在不同的频带上；这种直接链路信道被称为“扩展信道”。
目前，AP无法控制TDLS建立/使用。然而，在6GHz频带中，客户端设备只被许可在AP的控制下在6GHz频带中进行操作。当在5GHz DFS(Dynamic Frequency Selection，动态频率选择)频带中进行操作时，TDLS发起方STA充当DFS所有者(DFS Owner，DO)；然而，在6GHz频带中，TDLS STA可能没有这种能力。
因此，本发明提出了增强型直接链路通信过程，该过程允许AP对特定频带/信道中的直接链路通信进行更多控制。在没有这种增强的情况下，在6GHz频带可能不允许直接链路(诸如TDLS)。
当在6GHz频带的某些子频带(例如U-NII-5和U-NII-7)中进行操作时，AP可能需要咨询AFC数据库(自动化频率控制数据库)，以确定可许可的操作频率和发送参数。这种AP可以被称为AFC数据库相关(添加)启用STA，而与这种AP相关联的非AP STA可以被称为ADD相关STA。非AP STA只有在被启用STA“启用”时，才可以在这些子频带上的信道上进行通信，并且这种非AP STA可以被称为处于AP的“控制之下”。AP可以通过在信道上周期性地发送启用信号，例如通过在信标帧中包括这种启用信号，来指示其在需要启用的信道上的存在。
当两个ADD相关STA在基本信道上协商TDLS直接链路时，它们可以将用于AP链路的相同发送参数用于TDLS直接链路上的发送。
图1B描绘了信道基础设施网络中两个站(STA)之间的TDLS直接链路通信的示意图110。TDLS的另一益处是，由于TDLS对于AP是透明的，因此，如果两个设备都支持比AP更先进的能力，那么TDLS链路可以在比AP可能不支持的更高的能力下进行操作。例如，AP 112可能仅支持802.11ac，但是两个TDLS设备可能都支持最新的802.11ax修正案，那么设备可以通过直接链路以更高的802.11ax数据速率进行通信。此外，如果两个设备是多频带设备，并且它们连接到5GHz频带(基本信道)中的AP，但是如果两个设备都支持6GHz频带，则两个设备也可以选择将TDLS链路切换到6GHz频带中的更宽信道(扩展信道TDLS链路)，即使AP本身不在6GHz频带中进行操作。
如上所述，AP 112可以咨询AFC数据库118，以确定可许可的操作频率和发送参数。如果TDLS链路在BSS的操作信道内，即直接链路在基本信道上，那么ADD相关STA 114和116可以将用于AP链路的相同发送参数用于STA 114与116之间的TDLS链路上的发送。尽管在图1B中，描述了AP与AFC数据库之间的直接链路，但是实际上，AP可以通过AFC系统来检查AFC数据库中的信道的可用性。可替代地，AP与AFC数据库之间可能不存在直接交互，并且关于特定地理位置中的信道可用性(频率使用)的所有决策可以由AFC系统做出。
然而，当两个非AP STA打算将TDLS直接链路建立或切换到6GHz频带中并非基本信道的信道时，应当适用以下规则：
-相关联的AP应是ADD启用STA。
-TDLS发起方STA应通过向AP发送TDLS信道使用许可请求帧，从AP寻求许可来使用信道用于直接链路。
-AP通过发送TDLS信道使用许可响应帧进行响应。
-只有在从AP接收到状态为“成功”(SUCCESS)的TDLS信道使用许可响应帧之后，才可以在6GHz频带中并非基本信道的信道中建立/切换直接链路。
图1C描绘了Wi-Fi直连(对等)网络中两个站(STA)之间的直接链路通信的示意图120。TDLS链路也可以在临时无线网络(诸如Wi-Fi联盟Wi-Fi直连网络)中进行操作。Wi-Fi直连网络是其中单个设备充当“组所有者(Group Owner，GO)”且不需要传统AP的设备到设备网络。例如，在图1C中，智能电话122可以充当GO，而支持Wi-Fi的打印机124和支持Wi-Fi的数码相机126可以通过与GO形成Wi-Fi直连连接来加入Wi-Fi直连网络。在这种情况下，GO充当AP，并且可以在数码相机126与打印机124之间建立TDLS链路，使得数码相机126可以将照片直接发送到打印机124进行打印。同样，如果数码相机126和打印机124都是多频带设备并且都支持6GHz频带，则这两个设备也可以选择将TDLS链路切换到6GHz频带中的更宽信道(扩展信道TDLS链路)。在该示例中，只要智能电话122能够访问互联网并且能够访问AFC数据库128(经由AFC系统)，它还可以充当ADD启用STA，并且还为两个TDLS设备提供许可，以在6GHz频带的U-NII-5子频带和U-NII-7子频带的信道中的TDLS直接链路上进行发送。
图2描绘了根据第一实施例的说明6GHz频带的扩展信道中的TDLS建立的消息流。AP 202可以是ADD启用STA。非AP STA 204和非AP STA 206在6GHz频带的信道中与AP 202相关联。出于各种理由，非AP STA 204和非AP STA 206可以选择在与BSS的操作信道不同的信道中通过直接链路进行通信。由于6GHz频带的法规要求，在信道上进行任何发送之前，可能必须确保来自AFC系统的信道的可用性。作为TDLS发起方STA的非AP STA 204可以通过向AP202发送TDLS信道使用许可请求帧208，从AP 202寻求许可来使用6GHz频带中的不同信道与非AP STA 206进行直接链路通信。该信道例如可以是6GHz频带的U-NII-5子频带或U-NII-7子频带中与6GHz频带中用于AP 202与STA 204和206之间的通信的基本信道不同的信道。
在从STA 204接收到TDLS信道使用许可请求帧208之后，AP 202关于所请求的信道的可用性来检查AFC数据库(例如经由AFC系统)。在成功的情况下，AP 202可以向STA 204发送具有“成功”状态的TDLS信道使用许可响应帧210，以指示所请求的信道可用于直接链路通信。然后，STA 204可以通过经由AP 202向STA 206发送TDLS建立请求帧212，发起在所请求的信道上建立与STA 204的直接链路。然后，STA 206可以通过经由AP 202向STA 204发送TDLS建立响应帧214来进行响应。此后，STA 204经由AP 202向STA 206发送TDLS建立确认帧216，并且在6GHz频带中的所请求的信道上建立TDLS直接链路。在所请求的信道基于AFC数据库检查为不可用的不成功情况下，AP 202可以向STA 204发送具有不成功状态(例如TDLS_CHANNEL_USE_DENIED)的TDLS信道使用许可响应帧210，以指示对使用所请求的信道进行直接链路通信的许可被拒绝。
图3描绘了根据第一实施例的说明TDLS直接链路信道切换到6GHz频带中的扩展信道的消息流。在该示例中，非AP STA 304和306在5GHz频带的信道上与AP 302相关联，并且已经在基本信道上建立了TDLS直接链路。然而，STA 304打算将直接链路切换到6GHz频带中的扩展信道。因此，作为TDLS发起方STA的STA 304可以通过向AP 302发送TDLS信道使用许可请求帧308，从AP 302寻求许可来使用6GHz频带中的另一信道与STA 306进行直接链路通信。该信道例如可以是6GHz频带中与5GHz频带中用于AP 302与STA 304和306之间的通信的基本信道不同的信道。
在从STA 304接收到TDLS信道使用许可请求帧308之后，AP 302关于所请求的信道的可用性来检查AFC数据库。在成功的情况下，AP 302可以向STA304发送具有“成功”状态的TDLS信道使用许可响应帧310，以指示所请求的信道可用于直接链路通信。然后，STA 304可以通过向STA 306发送TDLS信道切换请求帧312，发起与STA 304的直接链路切换到6GHz频带上的所请求的信道。然后，STA 306可以通过向STA 304发送具有“成功”状态的TDLS信道切换响应帧来进行响应，并且TDLS直接链路被切换到6GHz频带中的所请求的信道。在所请求的信道基于AFC数据库检查为不可用的不成功情况下，AP 302可以向AP 304发送具有不成功状态的TDLS信道使用许可响应帧310，以指示对将直接链路切换到所请求的信道的许可被拒绝。
应当理解，如果STA 204/304(TDLS发起方STA)能够关于将6GHz频带中的扩展信道用于直接链路(例如通过蜂窝互联网链路)来直接检查AFC数据库，则它不需要从AP 202/302寻求许可，并且可以直接将直接链路建立/切换到扩展信道。
图4A示出了根据各种实施例的用于请求TDLS直接链路建立的TDLS建立请求帧400的格式。如图2所示，TDLS建立请求帧400可以以由STA 202经由AP 202发送到STA 204的TDLS建立请求帧212的形式使用。TDLS建立请求帧400可以包括帧控制字段、持续时间字段、一个或多个地址字段、序列控制字段、HT控制字段、类别字段、TDLS动作字段、对话令牌字段、目标信道(可选)字段、宽带信道切换元素(可选)字段和FCS(帧校验序列)字段(或由它们组成)。目标信道字段可以包括操作类字段和信道编号字段(或由它们组成)。信道编号字段可以指示用于所请求的直接链路通信的信道。目标信道字段和宽带信道切换元素字段可以出现在TDLS建立请求帧400中，以请求在与基本信道不同的信道上进行TDLS建立。此外，如果TDLS建立请求帧400将用于请求宽于20MHz的信道，则可以存在宽带信道切换元素字段。尽管图中未示出，但是如果TDLS链路将被建立在不同的频带上，并且如果该频带上的STA的MAC地址不同于基本信道所在的频带，则另一频带上的MAC地址也可以被包括在TDLS建立请求帧中。如果对等方STA接受TDLS建立请求，则它也可以在TDLS建立请求响应帧中包括它在另一频带上的MAC地址。如果需要，则在不同信道上建立TDLS链路也可以触发在另一信道上建立TDLS对等密钥(PeerKey)(TPK)安全关联。
图4B示出了根据第一实施例的用于请求许可来使用信道进行直接链路通信的TDLS信道使用许可请求帧410的格式。TDLS信道使用许可请求帧410可以以由STA 202/302发送到AP 202/302的TDLS信道使用许可请求帧208/308的形式使用，如图2和图3所示。TDLS信道使用许可请求帧410可以包括帧控制字段、持续时间字段、一个或多个地址字段、序列控制字段、HT控制字段、类别字段、TDLS动作字段、对话令牌字段、链路标识符元素字段、设备信息(可选)字段、目标信道字段、宽带信道交换元素(可选)字段和FCS字段(或由它们组成)。设备信息字段可以包括第一设备ID字段、第一设备位置字段、第二设备ID字段和第二设备位置字段(或由它们组成)。例如，设备ID可以是设备的FCC ID，并且可以被AFC系统用来验证设备是否可以在该信道中使用。类似地，设备位置字段可以提供设备的地理位置信息，例如纬度、经度和可选的天线高度。目标信道字段可以包括标识为直接链路通信请求的信道的操作类字段和信道编号字段(未示出)(或由它们组成)。此外，如果请求宽于20MHz的信道，则可能存在宽带信道切换元素字段。AFC系统可以使用设备位置信息来计算在所请求的信道上来自任一TDLS设备的发送是否会对在附近进行操作的授权用户造成干扰。AFC系统在进行这种确定时可以考虑许多因素，包括授权用户的接收天线的信息、地形的拓扑(无论是农村、城市还是半农村)等。如果AFC系统确定请求信道中的直接链路发送不会对附近的授权用户造成任何干扰，则可以准许使用所请求的信道进行直接链路通信的许可。在其他情况下，AFC系统可以通过使用关于AP的信息(位置、天线高度等)执行干扰计算来简化干扰计算，假设如果AP在所请求的信道上的发送不会对授权用户造成干扰，那么任何客户端设备(即TDLS STA)的发送也不会对授权用户造成任何干扰。
图4C示出了根据第一实施例的用于响应TDLS信道使用许可请求帧410的TDLS信道使用许可响应帧420的格式。如图2和图3所示，TDLS信道使用许可响应帧420可以以由AP202/302发送到STA 202/302的TDLS信道使用许可响应帧210/310的形式使用。TDLS信道使用许可响应帧420可以包括帧控制字段、持续时间字段、一个或多个地址字段、序列控制字段、HT控制字段、类别字段、TDLS动作字段、对话令牌字段、状态字段、最大功率水平字段、有效期字段、替代信道(可选)字段、宽带信道切换元素(可选)字段和FCS字段(或由它们组成)。
对于TDLS信道使用许可请求帧中所请求的信道可用于直接链路通信的情况，状态字段可以指示“成功”，并且对于TDLS信道使用许可请求帧中所请求的信道(例如，TDLS信道使用许可请求帧的信道编号字段中指示的信道)不可用于直接链路通信的情况，状态字段可以指示“TTDLS_CHANNEL_USE_DENIED”。如果状态不是“成功”，则AP可以在TDLS信道使用许可响应帧中包括替代信道字段和宽带信道切换元素，以推荐不同的信道来用于直接链路通信。TDLS信道使用许可响应帧420还可以包括适用的发送参数(例如，最大发送功率水平)、信道使用的有效期等。
最大功率水平字段可以指示允许在信道编号字段中所指示的信道上发送的最大功率(单位为0.5dBm)。有效期字段可以指示信道使用许可有效的时间段。预期STA在有效期期满时通过例如向相关联的AP发送另一TDLS信道使用许可请求帧来再次从相关联的AP寻求许可。应当理解，向/从AP直接传输TDLS信道使用许可请求/响应帧，而没有数据封装。
此外，在6GHz频带的TDLS直接链路上发送数据帧之前，可能需要非AP STA为TDLS直接链路建立业务流(TS)。图5描绘了根据第一实施例的说明在6GHz频带的信道上为TDLS直接链路建立TS的消息流。STA 504可以向AP 502发送ADDTS(Add Traffic Stream，添加业务流)请求帧508。ADDTS请求帧508可以包括标识TDLS直接链路的信息。例如，STA 504可以在ADDTS请求帧508中包括链路标识符元素，以指示TDLS的TS，并标识发起方STA(例如，STA504)和响应方STA(例如，STA 506)的地址。如果AP 502许可TS，那么AP 502为TDLS直接链路创建TS。具有关于TDLS链路中所涉及的两个STA的信息也可以帮助AP做出更好的决策，例如，如果AP知道这两个STA在物理上彼此靠近，则AP可以为直接链路提供更多的发送时机，而AP可以拒绝彼此远离的STA之间的业务建立请求，以防止对其他STA的干扰。
此外，AP 502可以向STA 504发送ADDTS响应帧510，并且在ADDTS响应帧510中包括链路标识符元素，该链路标识符元素指示TDLS链路。如果TS是双向的，则STA 504可以向STA506发送TDLS建立确认帧512，以向STA 606通知成功的TS建立，TDLS建立确认帧512可以指示TS的TSPEC(业务规范)/TID(业务ID)。可替代地，STA 506可以针对相反的方向重复TS建立。对于该示例，假设已经在STA 504与STA 506之间建立了TDLS直接链路。否则，两个STA504和506可以在成功建立TDLS链路的业务流之后立即执行TDLS建立。在成功的TS建立之后，属于TID的一个或多个数据帧514然后可以在TDLS直接链路上发送。如果TDLS直接链路需要TS，则如果TDLS TS建立失败，就不允许TDLS直接链路上的数据帧发送。有利的是，由AP502建立TS允许AP 502建立对非AP STA 504与506之间的通信业务的控制。
如果BSS操作信道在5GHz或2.4GHz频带上，并且TDLS直接链路被切换到6GHz频带的信道(扩展信道情况)，则TDLS TS可以针对6GHz频带来建立，但是实际的TDLS TS建立是在BSS操作信道上执行的。图6描绘了根据第一实施例的说明在6GHz频带扩展信道上为TDLS直接链路建立业务流的消息流。STA 604可以在BSS操作信道上向AP602发送ADDTS请求帧608。ADDTS请求帧608可以包括标识TDLS直接链路的信息。例如，STA 604可以在ADDTS请求帧608中包括链路标识符元素，以指示TDLS的TS，并标识发起方STA(例如，STA 604)和响应方STA(例如，STA 606)的地址。此外，ADDTS请求帧608可以包括指示6GHz频带和6GHz频带中要切换到的信道的多频带元素。如果AP 602许可TS，那么AP 602在6GHz频带上为TDLS直接链路创建TS。
此外，AP 602可以在BSS操作信道上向STA 604发送ADDTS响应帧610，并且在ADDTS响应帧610中包括链路标识符元素，该链路标识符元素指示TDLS链路。此外，ADDTS响应帧610可以包括指示6GHz频带中要切换到的信道的多频带元素。然后，STA 604可以经由AP602(即，封装在数据帧中)向STA 606发送TDLS建立确认帧612，以通知STA 606成功的TS建立。TDLS建立确认帧612可以指示TS的TSPEC(业务规范)/TID(业务ID)。对于该示例，假设在STA 504与STA 506之间已经在6GHz信道上建立了TDLS直接链路。在成功的TS建立之后，属于TID的一个或多个数据帧514然后可以在TDLS直接链路上发送，其中STA 604和STA 606可以与AP 602一起处于PS(省电)模式。有利的是，由AP 602建立TS允许AP 602建立对非APSTA 604与606之间的通信业务的控制。
AP可以通过6GHz频带的信标/探测响应帧中所发送的EDCA(增强型分布式信道接入)参数集元素中的AC(接入类别)的参数记录字段中设置“TDLS ACM”位来指示对于6GHz频带中的AC需要TDLS TS建立。图7示出了根据第一实施例的EDCA参数集元素700的格式。EDCA参数集元素700可以包括元素ID字段、长度字段、QoS信息字段、更新EDCA信息字段、AC_BE参数记录字段、AC_BK参数记录字段、AC_VI参数字段和AC_VO参数记录字段(或由它们组成)。AC_BK参数记录字段可以包括ACI/AIFSN字段、ECWmin/ECWmax字段和TXOP限制字段(或由它们组成)。ACI/AIFSN字段可以包括AIFSN子字段、ACM子字段、ACI子字段和TDLS ACM子字段(或由它们组成)。如果设置了TDLS ACM子字段位，则只有在STA已经为该AC建立了与AP的TDLS TS之后(与该AC的ACM位设置无关)，才允许在6GHz频带之后的TDLS直接链路上进行数据发送。另一方面，如果未设置TDLS ACM子字段位，则允许在6GHz频带中的TDLS直接链路上为该AC进行数据发送，而不需要TS建立。有利的是，TDLS ACM子字段使AP能够对非AP STA中的直接链路通信具有更多控制。
图8示出了根据第一实施例的ADDTS请求帧800和ADDTS响应帧802的格式。如图5和图6所示，ADDTS请求帧800可以以由STA 504/604发送到AP 502/602的ADDTS请求帧508/608的形式使用。ADDTS请求帧800可以包括帧控制字段、持续时间字段、地址1(RA)字段、地址2(TA)字段、地址3(BSSID)字段、序列控制字段、HT控制字段、类别字段、QoS动作字段、对话令牌字段、ESPEC元素字段、链路标识符元素字段和FCS字段(或由它们组成)。如图5和图6的示例所示，发起方STA向AP发送ADDTS请求帧，以请求AP为直接链路建立TS。
如图5和图6所示，ADDTS响应帧802可以以由AP 502/602发送到STA 504/604的ADDTS请求帧510/610的形式使用。ADDTS响应帧802可以包括帧控制字段、持续时间字段、地址1(RA)字段、地址2(TA)字段、地址3(BSSID)字段、序列控制字段、HT控制字段、类别字段、QoS动作字段、对话令牌字段、状态码字段、TS延迟字段、TSPEC元素字段、链路标识符元素字段和FCS字段(或由它们组成)。如图5和图6的示例所示，AP向发起方STA发送ADDTS响应帧，以确认TS被建立。TDLS直接链路可以在ADDTS请求/响应帧中由链路标识符元素字段来标识，该链路标识符元素字段可以包括元素ID字段、长度字段、BSSID字段、TDLS发起方STA地址字段和TDLS响应方STA地址字段(或由它们组成)。
AP可以通过在寻址到相关联的非AP STA的广播/单播帧中包括终止操作元素来指示该STA终止在6GHz频带中的TDLS直接链路上的操作。例如，该终止操作指令可以由AP在检测到频谱的主要用户时(例如，由于AFC数据库中的变化)发送，或者在来自AFC系统的指令时发送，或者在其他类似情况下发送。这种终止操作的要求可以包括立即停止所有正在进行的发送，并且可以由监管机构强制要求保护频谱的授权用户免受有害干扰。图9示出了根据第一实施例的用于终止操作指令的终止操作元素900的格式。终止操作元素900可以包括元素ID字段、长度字段、扩展元素ID字段、BSSID字段、频带ID字段、操作类字段、操作信道字段和理由码字段(或由它们组成)。频带ID字段(如果存在)、操作类字段和操作信道字段一起标识终止操作所适用的频带和信道。理由码字段可以指示要求STA终止在直接链路上进行操作的理由，诸如值“0”指示已经检测到主要的或授权的使用，值“1”指示AFC系统已经在AFC数据库中不允许信道的使用，或者其他值2-255可以为其他理由保留。例如，一些其他理由可能是信道的授权用户向AFC系统提交干扰报告。
在STA从具有终止操作单元900的AP接收到终止操作指令之后，STA应当停止在所指示的信道中的TDLS直接链路上的所有操作。这可能涉及例如停止直接链路上的发送、拆除直接链路或删除与直接链路相关联的TDLS TS。有利的是，AP可以使用终止操作指令来控制6GHz频带中的TDLS直接链路建立/发送。
在第二实施例中，即使在TDLS直接链路中，AP也可以仅许可数据帧的调度发送，由此TDLS数据帧发送可能需要从AP接收TDLS触发帧。虽然要求TDLS STA为TDLS链路建立TS可以为AP提供对TDLS链路上的发送的一些控制，但是在一些监管域中，可能要求AP对哪个STA可以在无线介质上发送以及在什么时间发送有更严格的控制。在这种场景中，AP可以禁用所有基于竞争的发送(例如EDCA)，并且只允许由AP调度的发送。在接收到TDLS触发帧时，TDLS发起方STA可以在TXOP持续时间内在TDLS直接链路上向TDLS响应方STA发送一个或多个数据帧。图10描绘了根据第二实施例的说明在两个STA之间通过TXOP进行直接链路通信的消息流。AP 1002可以生成TDLS触发帧1008并将其发送到STA 1004。STA 1004接收TDLS触发帧1008，并且在SIFS(短帧间间隔)1010之后，在TXOP 1016内向STA 1006发送一个或多个TDLS数据帧1012。STA 1004可以通过向STA 1004发送确认帧1014(ACK帧或块ACK(BlockAck)帧)来确认从AP 1004接收的每个TDLS数据帧1012。在各种实施例中，TDLS触发帧1008可以包括指示STA 1004的MAC地址、允许的接入类别(AC)和最大发送功率水平的信息，其中一个或多个数据帧将被发送到MAC地址，并且来自在允许AC或更高AC中指定的TID，并且其中一个或多个数据帧以小于最大发送功率水平的发送功率被发送。
不允许在TDLS直接链路上基于EDCA发送数据帧。此外，根据第二实施例的这种触发发送仅在TDLS直接链路处于基本信道中时才是可能的。因此，可能不允许TDLS信道切换到6GHz频带中的扩展信道。AP 1002可以使用TDLS TS的参数以及TDLS缓冲状态报告来调度TDLS触发帧1008的发送。
图11A示出了根据第二实施例的用于发起直接链路通信的TDLS触发帧1100的格式。TDLS触发帧1100可以以如图10所示的TDLS触发帧1008的形式使用。TDLS触发帧1100可以包括帧控制字段、持续时间字段、RA字段、TA字段、公共信息字段、用户信息字段、填充字段和FCS字段(或由它们组成)。RA字段可以被设置为例如TDLS发起方STA的MAC地址。在图10所示的示例中，这将是发送数据帧1012的STA 1004的MAC地址。公共信息字段可以包括触发类型字段，其中触发类型字段可以包含值“8”，以指示该帧是TDLS触发帧。除了触发类型字段和要求CS字段之外，公共信息字段中的所有其他字段都可以被预留。触发相关公共信息字段不存在。用户信息字段可以包括AID12字段和触发相关用户信息字段。只能存在单个用户信息字段。AID 12字段可以被设置为TDLS发起方STA的AID。在图10所示的示例中，这将是STA 1004的AID。触发相关用户信息字段还可以包括目的地MAC地址字段、允许AC字段和最大功率水平字段(或由它们组成)。目的地MAC地址字段可以指示例如TDLS响应方STA的MAC地址。在图10所示的示例中，这将是作为数据帧1012的预期接收方的STA 1006的MAC地址。触发相关用户信息字段的所有其他字段都可以被预留。接收到TDLS触发帧1100的TDLS发起方STA可以被允许发送来自允许AC字段或任何更高优先级AC中指示的AC的任何TID的寻址到TDLS响应方STA的数据帧。
图11B示出了根据第二实施例的用于发起直接链路通信的TDLS触发帧的替代格式。可替代地，TDLS触发帧格式可以简化为TDLS触发帧1102所示的形式。TDLS触发帧1102可以包括帧控制字段、持续时间字段、RA字段、TA字段、触发类型字段、要求CS字段、允许AC字段、最大功率水平字段、目的地MAC地址字段和FCS字段(或由它们组成)。相应地，图10的TDLS触发帧1008也可以是简化的TDLS触发帧1102的形式。
此外，可以为STA定义新的TDLS动作帧(TDLS缓冲状态报告)，以向AP报告其TDLS缓冲状态。图12示出了根据第二实施例的用于报告TDLS缓冲状态的TDLS动作帧1200的格式。TDLS缓冲状态报告帧1200可以包括帧控制字段、持续时间字段、地址1字段、地址2字段、地址3字段、序列控制字段、HT控制字段、类别字段、链路标识符元素字段、一个或多个TDLS缓冲状态字段和FCS字段(或由它们组成)。每个TDLS缓冲状态字段可以包括TID字段和队列大小字段(或由它们组成)。TDLS动作字段可以具有例如“11”的值，以指示该动作帧是TDLS缓冲状态报告帧。链路标识符元素字段可以包含标识TDLS链路的信息。TID可以指示与TDLS数据帧相对应的TID。队列大小字段可以指示与寻址到TDLS对等方STA的数据帧相对应的TID的队列大小，并且可以利用与QoS控制字段的队列大小子字段相同的编码。如果为TDLS直接链路建立了TS，则TID字段也可以对应于TSID。
TDLS缓冲状态报告帧1200可以直接向/从AP进行传输，而无需数据封装。有利的是，AP可以使用TDLS缓冲状态报告帧1200中提供的信息来动态调度TDLS触发帧1100/1102，以在6GHz频带中发起TDLS发送。
例如，AP可以在信标/探测响应帧中的扩展能力字段中指示对于6GHz的TDLS直接链路是否需要TS建立(位#83)和/或对于6GHz的TDLS直接链路上的数据帧发送是否需要触发帧(位#84)。下表1示出了AP可以用于信标/探测响应帧中的扩展能力字段以指示上述要求的位值。有利的是，AP可以对用于在6GHz频带实现TDLS直接链路发送的要求具有更多控制。
Figure BDA0003413477750000171
Figure BDA0003413477750000181
表1
根据第三实施例，可以定义新的RTS(请求发送)和CTS(清除发送)帧来请求和清除TDLS发送。图13示出了根据第三实施例的TDLS RTS帧1300和TDLS CTS帧1302的格式。TDLSRTS帧1300可以从TDLS发起方STA发送到相关联的AP，以请求用于与另一STA(例如，TDLS响应方STA)进行TDLS发送的TXOP。TDLS RTS帧1300可以包括帧控制字段、持续时间字段、RA字段、TA字段、目的地MAC地址字段和FCS字段(或由它们组成)。RA字段可以被设置为例如TDLS发起方STA的MAC地址，而目的地MAC地址字段可以被设置为TDLS响应方STA的MAC地址。目的地MAC地址字段的存在将TDLS RTS帧与常规RTS帧区分开来。
如果AP允许TDLS发送，则AP可以将TDLS CTS帧1302发送到TDLS发起方STA。TDLSCTS帧1302可以包括帧控制字段、持续时间字段、RA字段、目的地MAC地址字段和FCS字段(或由它们组成)。类似于TDLS RTS帧1300的目的地MAC地址字段，TDLS CTS帧1302的目的地MAC地址字段可以被设置为TDLS响应方STA的MAC地址。目的地MAC地址字段的存在将TDLS CTS帧与常规CTS帧区分开来。
根据第三实施例，数据帧在TDLS直接链路上的发送可能仅在与AP进行RTS/CTS交换之后才被允许。此外，发送只有在TDLS直接链路处于基本信道中时才是可能的，使得不允许TDLS信道切换到6GHz频带中的扩展信道。有利的是，RTS/CTS交换使得AP能够动态地允许/拒绝6GHz频带中的TDLS发送。使用该RTS/CTS序列来发起TDLS链路上的通信的一个优点是，AP减轻了TDLS链路上的调度负担，并且TDLS发起方STA(在该示例中为STA1 1404)负责发起TDLS TXOP；然而，AP仍然能够维持对是否允许在TDLS直接链路上进行发送的严格控制。
图14描绘了根据第三实施例的说明通过TXOP在两个STA之间进行直接链路通信的消息流。STA 1404可以生成TDLS RTS帧1408并将其发送到AP 1402，以请求用于与STA 1406进行TDLS发送的TXOP 1416。TDLS RTS帧1410可以是如图13所示的TDLS RTS帧1300的形式，并且可以包括指示STA 1406的信息，诸如STA 1406的MAC地址。AP 1402然后可以在接收到TDLS RTS帧1408时生成TDLS RTS帧1410并将其发送到STA 1402，以允许进行发送。TDLSCTS帧1410可以是如图13所示的TDLS CTS帧1302的形式，并且可以包括指示STA 1406的信息，诸如STA 1406的MAC地址。在接收到TDLS CTS帧1410之后，STA 1404然后可以在请求TXOP 1416内向STA 1406发送一个或多个数据帧1412。STA 1406可以通过向STA 1404发送确认帧1414来确认每个数据帧。在该示例中，假设STA 1404和STA 1406都在活动模式下(即不在省电模式下)进行操作。
图15示出了根据各种实施例的通信装置1500的示意性局部剖视图。根据各种实施例，通信装置1500可以被实施为AP或STA。
如图15所示，通信装置1500可以包括电路系统1514、至少一个无线电发送器1502、至少一个无线电接收器1504和至少一个天线1512(为了简单起见，出于说明的目的在图15中仅描绘了一个天线)。电路系统1514可以包括至少一个控制器1506，以用于对至少一个控制器1506被设计来执行的任务(包括控制与无线网络中的一个或多个其他通信装置的通信)的软件和硬件辅助执行。电路系统1514还可以包括至少一个发送信号生成器1508和至少一个接收信号处理器1510。至少一个控制器1506可以控制至少一个发送信号生成器1508来生成要通过至少一个无线电发送器1502发送到一个或多个其他通信装置的帧(例如，在通信装置300是STA的情况下的TDLS建立请求帧、TDLS建立响应帧、TDLS信道使用许可请求帧、ADDTS请求帧和TDLS RTS帧，以及例如，在通信装置300是AP的情况下的TDLS信道使用许可响应帧、ADDTS响应帧、EDCA参数集元素帧、终止操作指令帧、TDLS触发帧、TDLS缓冲状态报告帧和TDLS CTS帧)，并且可以控制至少一个接收信号处理器1510处理在至少一个控制器1506的控制下通过至少一个无线电接收器1504从一个或多个其他通信装置接收的帧(例如，在通信装置300是STA的情况下的TDLS信道使用许可响应帧、ADDTS响应帧、EDCA参数集元素帧、终止操作指令帧、TDLS触发帧、TDLS缓冲状态报告帧和TDLS CTS帧，以及例如，在通信装置300是AP的情况下的TDLS建立请求帧、TDLS建立响应帧、TDLS信道使用许可请求帧、ADDTS请求帧和TDLS RTS帧)。至少一个发送信号生成器1508和至少一个接收信号处理器1510可以是通信装置1500中与用于上述功能的至少一个控制器1506进行通信的独立模块，如图15所示。可替代地，至少一个发送信号生成器1508和至少一个接收信号处理器1510可以被包括在至少一个控制器1506中。本领域技术人员可以理解，这些功能模块的布置是灵活的，并且可以取决于实际需要和/或要求而变化。数据处理、存储和其他相关的控制装置可以设置在适当的电路板上和/或芯片组中。在各种实施例中，至少一个无线电发送器1502、至少一个无线电接收器1504和至少一个天线1512可以由至少一个控制器1506控制。
通信装置1500提供增强型直接链路通信所需的功能。例如，通信装置1500可以是在第一信道上与AP进行无线通信的STA，并且电路系统1514(例如，电路系统1514的至少一个发送信号生成器1508)可以生成信道使用许可请求帧，该信道使用许可请求帧包括指示通信装置1500、另一通信装置和不同于第一信道的第二信道的信息。无线电发送器1502可以向AP发送生成的信道使用许可请求帧，以从AP寻求许可来使用第二信道与另一通信装置进行直接链路通信。无线电接收器1504可以从AP接收许可使用第二信道的信道使用许可响应帧，其中通信装置1500还在接收到信道使用许可响应帧之后在第二信道中的直接链路上与另一通信装置进行通信。
直接链路可以是TDLS直接链路。信道使用许可响应帧可以包括指示第二信道的使用的最大发送功率水平和有效期的信息，其中在有效期期满时，直接链路上的通信装置与另一通信装置之间的通信被停止。
此外，无线电接收器1504还可以从AP接收终止操作指令，其中通信装置1500还在接收到终止操作指令之后停止在直接链路上进行通信。
此外，电路系统1514(例如，电路系统1514的至少一个发送信号生成器1508)还可以生成ADDTS请求帧，该ADDTS请求帧包括标识直接链路的信息；其中无线电发送器1502还可以向AP发送生成的ADDTS请求帧，以请求AP为直接链路建立业务流；其中无线电接收器1504还可以从AP接收确认业务流被建立的ADDTS响应帧；并且其中无线电发送器1502还可以向另一通信装置发送属于业务流的数据帧。
例如，通信装置1500可以是STA，并且无线电接收器1504可以从AP接收触发帧；并且其中无线电发送器1502可以在接收到触发帧之后在直接链路上向另一通信装置发送一个或多个数据帧。触发帧可以是例如TDLS触发帧。触发帧可以包括指示另一通信装置的MAC地址、允许的接入类别(AC)和最大发送功率水平的信息，其中一个或多个数据帧被发送到MAC地址，并且来自在允许AC或更高AC中指定的业务标识符(TID)，并且其中一个或多个数据帧以小于最大发送功率水平的发送功率被发送。此外，无线电发送器1502还可以周期性地向AP发送缓冲状态报告帧，以报告对应于TID并寻址到另一通信装置的缓冲数据的大小，缓冲状态报告帧还包括指示直接链路的信息。
例如，通信装置1500可以是与AP进行无线通信的STA，并且电路系统1514(例如，电路系统1514的至少一个发送信号生成器1508)可以生成TDLS RTS帧，TDLS RTS帧包括指示另一通信装置的信息。无线电发送器1502可以向AP发送生成的TDLS RTS帧，以请求用于与另一通信装置进行TDLS发送的发送时机(TXOP)。无线电接收器1504可以从AP接收TDLS CTS帧，其中无线电发送器1502还在接收到TDLS CTS帧之后，在所请求的TXOP内，在TDLS直接链路上向另一通信装置发送一个或多个数据帧。
例如，通信装置1500可以是在第一信道上与通信装置进行无线通信的AP，并且无线电接收器1504可以从通信装置接收信道使用许可请求帧，该信道使用许可请求帧请求使用不同于第一信道的第二信道来与另一通信装置进行直接链路通信。电路系统1514可以在接收到信道使用许可请求帧之后从频率协调数据库中确定第二信道是否可以被通信装置和另一通信装置使用。电路系统1514(例如电路系统1514的至少一个发送信号生成器1508)还可以生成信道使用许可响应帧，该信道使用许可请求帧包括指示该确定的信息。无线电发送器1502可以向通信装置发送信道使用许可响应帧，其中通信装置基于该确定在第二信道中的直接链路上与另一通信装置进行通信。
频率协调数据库可以是例如AFC数据库。信道使用许可响应帧还可以包括指示第二信道的使用的最大发送功率水平和有效期的信息，其中在有效期期满时，直接链路上的通信装置与另一通信装置之间的通信被停止。
此外，电路系统1514(例如，电路系统1514的至少一个发送信号生成器1508)还可以生成终止操作指令帧。无线电发送器1502还可以向通信装置发送生成的终止操作指令，以指示其停止在直接链路上进行通信。
此外，电路系统1514(例如，电路系统1514的至少一个发送信号生成器1508)还可以生成包括标识另一通信装置的信息的触发帧，其中无线电发送器1502还可以向通信装置发送生成的触发帧；并且其中通信装置在接收到触发帧之后在直接链路上向另一通信装置发送一个或多个数据帧。触发帧例如可以是TDLS触发帧。
例如，通信装置1500可以是与通信装置进行无线通信的AP，并且无线电接收器1504可以从通信装置接收TDLS RTS帧，TDLS RTS帧向AP请求用于与另一通信装置进行TDLS发送的TXOP，TDLS RTS帧包括指示另一通信装置的信息。电路系统1514(例如电路系统1514的至少一个发送信号生成器1508)可以生成TDLS CTS帧。无线电发送器1502可以向通信装置发送TDLS CTS帧，其中通信装置在接收到TDLS CTS帧之后，在所请求的TXOP内，在TDLS直接链路上向另一通信装置发送一个或多个数据帧。
图16示出了根据各种实施例的说明通信方法的流程图1600。在步骤1602中，可以生成信道使用许可请求帧，该信道使用许可请求帧包括指示通信装置、另一通信装置和不同于第一信道的第二信道的信息。在步骤1604中，生成的信道使用许可请求帧可以被发送到AP，以从AP寻求许可来使用第二信道与另一通信装置进行直接链路通信。在步骤1606中，可以从AP接收许可使用第二信道的信道使用许可响应帧。在步骤1608中，在接收到信道使用许可响应帧之后，通信可以在第二信道中的直接链路上与另一通信装置进行。
图17示出了根据各种实施例的通信设备1700(例如，通信装置，例如STA)的配置。类似于图15所示的通信装置的示意性示例，图17的示意性示例中的通信装置1700包括至少一个天线1702和电路系统1704，天线1702具有至少一个无线电发送器和至少一个无线电接收器(为了简单起见，无线电发送器和接收器没有在图17中示出)。电路系统1704可以包括至少一个控制器或CPU 1706，以用于对CPU 1706被设计来执行的任务(包括控制与其他通信装置(诸如另一STA或AP)的通信)的软件和硬件辅助执行。
电路系统1702还可以包括位置确定模块1708，位置确定模块1708负责确定通信设备1700的位置，该位置可以包括其地理位置定位的纬度、经度信息。在一些管理域中，AFC系统可以使用位置信息来决定可以被STA用来进行直接链路通信的频率信道。电路系统1702还可以包括信道选择模块1710，信道选择模块1710负责选择用于与其他STA的直接链路的信道、跟踪每个信道上的信道使用有效期等等。该模块还可以负责处理来自相关联的AP的涉及用于直接链路的信道使用的信道使用许可响应。电路系统1702还可以包括直接链路记录模块1712，直接链路记录模块1712维护关于直接链路和相应业务的相关信息，例如为直接链路分配的信道及其有效期、为直接链路分配的业务流参数、各种直接链路的缓冲状态以及其他类似数据。
图18示出了根据各种实施例的通信设备1800(例如AP)的配置。类似于图15所示的通信装置的示意性示例，图18的示意性示例中的通信装置1800包括至少一个天线1802和电路系统1804，天线1802具有至少一个无线电发送器和至少一个无线电接收器(为了简单起见，无线电发送器和接收器没有在图18中示出)。电路系统1804可以包括至少一个控制器或CPU 1806，以用于对CPU 1806被设计来执行的任务(包括控制与其他通信装置(诸如STA或另一AP)的通信)的软件和硬件辅助执行。
电路系统1802还可以包括AFC系统接口模块1814，AFC系统接口模块1814维护与AFC系统进行通信所需的信息，并充当AFC系统和AFC数据库的网关。与AFC系统的实际通信可以通过有线接口进行。电路1802还可以包括位置确定模块1808，位置确定模块1808负责确定AP设备的位置，该位置可以包括AP地理位置定位的纬度、经度信息以及AP离地的姿态。AFC系统可以使用位置信息来决策AP和与AP相关联的STA可以使用的频率信道。电路系统1702还可以包括信道管理模块1810，信道管理模块1810用于管理与AP相关联的STA正使用的信道，并且可以包括在信道上发送启用信号、跟踪信道使用有效期等。该模块还可能负责处理来自相关STA的信道使用许可请求，并就用于直接链路的信道使用与AFC系统接口模块联系。电路系统1802还可以包括直接链路记录模块1812，直接链路记录模块1812维护关于直接链路和相应业务的相关信息，例如为直接链路分配的信道及其有效期、为直接链路分配的业务流参数、各种直接链路的缓冲状态以及其他类似数据。
图19示出了根据各种实施例的多频带设备(例如STA)的配置。多频带设备可以说是由多个STA组成，每个频带一个。例如，如果多频带设备支持5GHz频带和6GHz频带，则可以看到它包括5GHz STA(诸如STA 1902)和6GHz STA(诸如STA 1904)，每个STA具有其自己的MAC层和PHY层以及相关实体。每个STA可以具有其自己的站管理实体，站管理实体能够通过各自的MAC层管理实体(MLME)和PHY管理实体(PLME)访问每个频带的MAC层和PHY层。每个STA的MAC服务接入点(SAP)为上层协议提供了到频带特定MAC子层和PHY子层的接口。在传统的802.11网络中，即使AP设备和非AP设备都可以是多频带设备，它们在每个频带上也会表现为不同的STA，并且要求5GHz非AP STA与5GHz AP STA相关联，而要求6GHz非AP STA与6GHz AP STA相关联。在AP是单频带设备(例如802.11ac AP)并且仅在5GHz频带下进行操作的场景中，非AP设备可能无法利用其6GHz STA与AP进行通信。然而，通过在相应的6GHz STA之间建立TDLS链路，两个这种非AP设备将能够在6GHz频带上进行通信。在这种情况下，5GHz非AP STA可以代表6GHz STA从AP寻求许可，以使用6GHz频带中的信道与另一6GHz STA进行直接链路通信。如果6GHz STA所使用的MAC地址不同于5GHz STA所使用的MAC地址，则AP也可以记录6GHz MAC地址，以跟踪直接链路。
EHT AP和大多数EHT非AP STA都有望成为能够在多个频带上进行操作的多频带设备。传统上，每个频带具有其自己的MAC层和PHY层以及相关实体，并且802.11将与每个频带相关的实体视为不同的STA，即使它们被容纳在相同物理设备中。可替代地，不管其上多频带设备可以进行操作的频带有多少，每个设备可以由单个统一MAC地址以及由频带ID和信道编号区分的各种频率上的通信链路来表示。
如上所述，本公开的实施例提供了实现增强型直接链路通信的高级通信系统、通信方法和通信装置。尽管本公开中引用的大多数示例涉及IEEE 802.11网络和设备，但是本公开也可以同样很好地应用于蜂窝系统，例如用于高级LTE网络或即将到来的5G网络中的设备到设备(D2D)通信。在6GHz频带的信道中发起两个蜂窝用户设备(UE)之间的直接链路通信之前，UE可以通过向基站发送信道使用许可请求从其服务基站(例如，eNodeB)寻求许可，以使用该信道与可能与其非常接近的另一UE进行D2D通信。在从UE接收到信道使用许可请求之后，基站关于所请求的信道的可用性来检查AFC数据库(例如经由AFC系统)。在成功的情况下，基站可以向UE发送具有“成功”状态的信道使用许可响应，以指示所请求的信道可用于D2D通信。然后，UE可以继续使用该信道与另一UE进行D2D通信。
本公开可以通过软件、硬件或与硬件协作的软件来实现。在上述每个实施例的描述中使用的每个功能框可以部分或全部由诸如集成电路的LSI来实现，并且每个实施例中描述的每个过程可以部分或全部由相同的LSI或LSI的组合来控制。LSI可以单独形成为芯片，或者一个芯片可以形成为包括部分或全部功能框。LSI可以包括耦合到其上的数据输入和输出。取决于集成程度的不同，这里的LSI可以被称为IC、系统LSI、超级LSI或超LSI。然而，实施集成电路的技术不限于LSI，并且可以通过使用专用电路、通用处理器或专用处理器来实现。此外，可以使用可以在制造LSI之后被编程的FPGA(现场可编程门阵列)或者其中可以重新配置设置在LSI内部的电路单元的连接和设定的可重新配置处理器。本公开可以被实现为数字处理或模拟处理。如果未来的集成电路技术由于半导体技术或其他衍生技术的进步而取代了LSI，则可以使用未来的集成电路技术来集成功能框。生物技术也可以应用。
本公开可以通过任何种类的具有通信功能的装置、设备或系统(其称为通信装置)来实现。
通信装置可以包括收发器和处理/控制电路系统。收发器可以包括和/或用作接收器和发送器。作为发送器和接收器的收发器可以包括RF(射频)模块以及一个或多个天线，该RF模块包括放大器、RF调制器/解调器等。
这种通信装置的一些非限制性示例包括电话(例如蜂窝型(蜂窝)电话、智能电话)、平板电脑、个人计算机(PC)(例如膝上型电脑、台式电脑、上网本)、相机(例如数字静态/视频相机)、数字播放器(数字音频/视频播放器)、可穿戴设备(例如可穿戴相机、智能手表、跟踪设备)、游戏控制台、数字图书阅读器、远程健康/远程医疗(远程健康和医疗)设备以及提供通信功能性的车辆(例如汽车、飞机、轮船)及其各种组合。
通信装置不限于便携式的或可移动的，并且还可以包括任何种类的非便携式的或固定的装置、设备或系统，诸如智能家居设备(例如，电器、照明、智能仪表、控制面板)、自动售货机以及“物联网(IoT)”网络中的任何其他“事物”。
通信可以包括通过例如蜂窝系统、无线LAN系统、卫星系统等及其各种组合来交换数据。
通信装置可以包括诸如控制器或传感器之类的设备，其耦合到执行本公开中描述的通信功能的通信设备。例如，通信装置可以包括生成控制信号或数据信号的控制器或传感器，这些控制信号或数据信号被执行通信装置的通信功能的通信设备使用。
通信装置还可以包括基础设施，诸如基站、接入点、以及与装置(诸如上述非限制性示例中的装置)通信或控制这些装置的任何其他装置、设备或系统。
应当理解，虽然已经参考设备描述了各种实施例的一些属性，但是相应的属性也适用于各种实施例的方法，反之亦然。
本领域技术人员将会理解，在不脱离广泛描述的本公开的精神或范围的情况下，可以对具体实施例中所示的本公开进行多种变化和/或修改。因此，这些实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种在第一信道上与接入点AP进行无线通信的通信装置，所述通信装置包括：
电路系统，其生成信道使用许可请求帧，所述信道使用许可请求帧包括指示通信装置、另一通信装置和不同于第一信道的第二信道的信息；
发送器，其向所述AP发送生成的信道使用许可请求帧，以从所述AP寻求许可来使用所述第二信道与所述另一通信装置进行直接链路通信；以及
接收器，其从所述AP接收许可使用所述第二信道的信道使用许可响应帧，所述通信装置还在接收到所述信道使用许可响应帧之后在所述第二信道中的直接链路上与所述另一通信装置进行通信。
2.根据权利要求1所述的通信装置，所述信道使用许可响应帧包括指示所述第二信道的使用的最大发送功率水平和有效期的信息，在所述有效期期满时，所述直接链路上的所述通信装置与所述另一通信装置之间的通信被停止。
3.根据权利要求1所述的通信装置，所述直接链路是隧道直接链路建立TDLS。
4.根据权利要求1所述的通信装置，所述接收器还从所述AP接收终止操作指令，所述通信装置还在接收到所述终止操作指令之后停止在所述直接链路上进行通信。
5.根据权利要求1所述的通信装置，所述电路还生成添加业务流ADDTS请求帧，所述ADDTS请求帧包括标识所述直接链路的信息；
所述发送器还向所述AP发送生成的ADDTS请求帧，以请求所述AP为所述直接链路建立业务流；
所述接收器还从所述AP接收确认所述业务流被建立的ADDTS响应帧；以及
所述发送器还向所述另一通信装置发送属于所述业务流的数据帧。
6.根据权利要求1所述的通信装置，所述接收器还从所述AP接收触发帧；并且所述发送器还在接收到所述触发帧之后在所述直接链路上向所述另一通信装置发送一个或多个数据帧。
7.根据权利要求6所述的通信装置，所述触发帧包括指示所述另一通信装置的MAC地址、允许的接入类别AC和最大发送功率水平的信息，所述一个或多个数据帧将被发送到所述MAC地址并且来自在所述允许的AC或更高的AC中指定的业务标识符TID，并且所述一个或多个数据帧以小于所述最大发送功率水平的发送功率被发送。
8.根据权利要求1所述的通信装置，所述发送器还周期性地向所述AP发送缓冲状态报告帧，以报告对应于TID并寻址到所述另一通信装置的缓冲数据的大小，所述缓冲状态报告帧还包括指示所述直接链路的信息。
9.一种与接入点AP进行无线通信的通信装置，所述通信装置包括：
电路系统，其生成隧道直接链路建立TDLS请求发送RTS帧，所述TDLS RTS帧包括指示另一通信装置的信息；
发送器，其向所述AP发送生成的TDLS RTS帧，以请求用于与所述另一通信装置进行TDLS发送的发送时机TXOP；以及
接收器，其从所述AP接收TDLS清除发送CTS帧，所述发送器还在接收到所述TDLS CTS帧之后，在所请求的TXOP内，在TDLS直接链路上向所述另一通信装置发送一个或多个数据帧。
10.一种在第一信道上与通信装置进行无线通信的接入点AP；所述AP包括：
接收器，其从所述通信装置接收信道使用许可请求帧，所述信道使用许可请求帧请求使用不同于所述第一信道的第二信道来与另一通信装置进行直接链路通信，
电路系统，其在接收到所述信道使用许可请求帧之后从频率协调数据库中确定所述第二信道是否能够被所述通信装置和所述另一通信装置使用，所述电路系统还生成信道使用许可响应帧，所述信道使用许可请求帧包括指示所述确定的信息；以及
发送器，其向所述通信装置发送所述信道使用许可响应帧，所述通信装置基于所述确定在所述第二信道中的直接链路上与所述另一通信装置进行通信。
11.根据权利要求10所述的AP，所述信道使用许可响应帧还包括指示所述第二信道的使用的最大发送功率水平和有效期的信息，在所述有效期期满时，所述直接链路上的所述通信装置与所述另一通信装置之间的通信被停止。
12.根据权利要求10所述的AP，所述发送器还向所述通信装置发送终止操作指令，以指示所述通信装置停止在所述直接链路上进行通信。
13.根据权利要求10所述的AP，所述发送器还向所述通信装置发送触发帧，所述触发帧包括标识所述另一通信装置的信息；并且所述通信装置在接收到所述触发帧之后在所述直接链路上向所述另一通信装置发送一个或多个数据帧。
14.一种与通信装置进行无线通信的接入点AP；所述AP包括：
接收器，其从所述通信装置接收隧道直接链路建立TDLS请求发送RTS帧，所述TDLS RTS帧向所述AP请求用于与另一通信装置进行TDLS发送的发送时机TXOP，所述TDLS RTS帧包括指示所述另一通信装置的信息；
电路系统，其生成TDLS清除发送CTS帧；以及
发送器，其向所述通信装置发送所述TDLS CTS帧，所述通信装置在接收到所述TDLSCTS帧之后，在所请求的TXOP内，在TDLS直接链路上向所述另一通信装置发送一个或多个数据帧。
15.一种通信方法，包括：
生成信道使用许可请求帧，所述信道使用许可请求帧包括指示通信装置、另一通信装置和不同于第一信道的第二信道的信息；
向AP发送生成的信道使用许可请求帧，以从所述AP寻求许可来使用所述第二信道与所述另一通信装置进行直接链路通信；
从所述AP接收许可使用所述第二信道的信道使用许可响应帧，以及
在接收到所述信道使用许可响应帧之后，在所述第二信道中的直接链路上与所述第二信道上的所述另一通信装置进行通信。
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