CN117715151A - 用于接入协议的系统及方法 - Google Patents

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CN117715151A CN202311168556.7A CN202311168556A CN117715151A CN 117715151 A CN117715151 A CN 117715151A CN 202311168556 A CN202311168556 A CN 202311168556A CN 117715151 A CN117715151 A CN 117715151A
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Abstract

本申请涉及用于接入协议的系统及方法。方法包含在接入点与站的关联期间使用的信标帧或探测响应帧的扩展能力信息元素中提供至少一个位。所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性。所述方法还包含接收所述信标帧或所述探测响应帧并响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述不可用性而取消所述关联。

Description

用于接入协议的系统及方法
技术领域
本公开一般来说涉及用于站(STA)与接入点(AP)之间或其它通信装置之间的通信的系统及方法。
背景技术
在过去的几十年中，由于便携式装置的使用以及各种各样的装置之间的连接性及数据传送的增加，无线通信装置的市场已增长了若干数量级。数字交换技术促进了廉价易用的无线通信网络的大规模部署。此外，数字及射频(RF)电路制作改进以及电路集成及其它方面的进展已使得无线设备更小、更便宜且更可靠。无线通信可根据例如IEEE 802.11x、蓝牙、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)等各种标准进行操作。随着更高的数据吞吐量及其它改变的开发，更新的标准不断被开发采用，例如从IEEE 802.11n到IEEE802.11ac的发展。传入连接通常必须被STA或AP接受或授权。用于接受或授权连接的协议可增加通信开销。
发明内容
本公开的一个方面涉及一种方法，其包括：在接入点与站的关联之前使用的信标帧或探测响应帧的扩展能力信息元素中提供至少一个位，所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性；及接收所述信标帧或所述探测响应帧且响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述不可用性而取消所述关联。
本公开的另一方面涉及一种装置，其包括：电路，其经配置以提供在接入点与站的关联之前使用的信标帧或探测响应帧的至少一个位，所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性。
本公开的另一方面涉及一种装置，其包括：电路，其经配置以在接入点与站的关联之前从所述接入点接收信标帧或探测响应帧，所述电路经配置以处理所述信标帧或所述探测响应帧中指示所述接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性的至少一个位，且响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述不可用性而取消所述关联。
附图说明
通过参考结合附图进行的详细描述，本公开的各种目标、方面、特征及优点将变得更加显而易见且更好理解，在附图中相似参考字符始终指示对应元件。在图式中，相似参考数字通常指示相同的、功能上类似的及/或结构上类似的元件。
图1A是描绘根据一些实施例的包含与一或多个装置或站进行通信的一或多个接入点的网络环境的框图。
图1B及1C是描绘根据一些实施例的与本文中所描述的方法及系统结合使用的计算装置的框图。
图2是描绘根据一些实施例的包含接入点(AP)及站(STA)的网络的框图。
图3是描述根据一些实施例的信标帧或探测响应帧中的字段的框图，所述字段指示AP或STA对于新连接的可用性。
图4是图解说明根据一些实施例的使用图3中所图解说明的字段的针对图2中所图解说明的网络的实例性AP接入操作的流程图。
图5是根据一些实施例的使用图3中所图解说明的字段的AP接入操作的实例性时序图。
方法及系统的各种实施例的细节在附图及以下描述中陈述。
具体实施方式
以下IEEE标准(包含此(类)标准的任何草案版本)据此以其全文引用的方式并入本文中并出于所有目的构成本公开的一部分：WiFi联盟标准及IEEE 802.11标准，包含但不限于IEEE 802.11aTM、IEEE 802.11bTM、IEEE 802.11gTM、IEEE P802.11nTM；及IEEEP802.11acTM标准。尽管本公开可参考这些标准的方面，但本公开决不受这些标准限制。
出于阅读下文对各种实施例的描述的目的，以下对说明书各章节及其相应内容的描述可有所帮助：
-章节A描述了可用于实践本文中所描述的实施例的网络环境及计算环境；及
-章节B描述了接入协议以及使用接入协议的方法及装置的实施例。
本文中所公开的各种实施例涉及用于授权或接受新连接的协议。所述连接可为到STA或AP或者在其它类型的通信装置当中的无线连接。STA或AP可在由一或多个集成电路(IC)组成的装置中实施。在一些实施例中，AP经配置以提供加速的连接接受或拒绝，使得不在网络上发送及接收不必要的帧及确认。在一些实施例中，AP经配置以在对传入连接的拒绝发生时消除由STA及AP进行的三个帧及三个确认的传输。
系统及方法可有利地在字段中采用数据单元(例如，位)来指示AP或STA对于新连接的可用性。在一些实施例中，数据单元是扩展能力信息元素(IE)中的位。扩展能力信息元素(IE)是信标帧及探测响应帧中的字段，其包含可用于AP对于新连接的可用性的位位置。在一些实施例中，所述位被提供在信标帧或探测响应帧的位位置中且指示AP向新客户端提供服务的可用性。向新客户端提供服务是指AP作为用于连接到新客户端的网络的节点来操作。作为由AP提供的服务的一部分，新客户端可通过AP与网络上的其它装置进行通信。在一些实施例中，在STA达到鉴认状态及关联状态之后，所述服务是在移动站与网络上的其它装置之间桥接业务。在一些实施例中，当AP由于AP处与STA能力/配置无关的问题而不能够服务任何新客户端时，所述位被设定。指示AP或STA对于新连接的可用性的数据单元可在信标帧中、在855负载IE(例如，对于802.11e)中、在探测响应中或在关联/重新关联响应中提供。在一些实施例中，一旦AP准备好服务新客户端或新连接，指示可用性的数据单元(例如，位)便由AP复位。
在一些实施例中，扫描AP的装置剖析信标/探测响应消息中指示AP或STA对于新连接的可用性的数据单元(例如，位)并在所述位被设定时不将AP视为可行目标，借此允许装置跳过与不可用AP关联的关联尝试且将关联尝试导向可用目标AP。系统及方法可有利地减少媒体拥塞，这是因为减少了为尝试与不可用AP连接而发送到AP及来自AP的帧的数量。在一些实施例中，所述系统及方法可有利地增加成功加入的机会(这是因为失败的加入操作显著减少)、降低功率消耗(这是因为被传输的帧的数量减少)，且增加带宽利用率(这是因为由于不必要传输的帧的减少而增加媒体可用性)。
在一些实施例中，指示AP或STA对于新连接的可用性的数据单元(例如，位)也可扩展到精简邻居报告(RNR)IE，借此通告6G AP接受新客户端的可用性。
一些实施例涉及一种方法。所述方法包含在接入点与站的关联期间使用的信标帧或探测响应帧的扩展能力信息元素中提供至少一个位。所述至少一个位指示接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性。所述方法还包含接收信标帧或探测响应帧并响应于至少一个位指示接入点向所述站提供服务的不可用性而取消关联。
在一些实施例中，由接入点根据802.11协议提供信标帧或探测响应帧。在一些实施例中，由接入点根据802.11e协议提供信标帧或探测响应帧。在一些实施例中，在BSS负载信息元素中提供至少一个位。在一些实施例中，在RNR信息元素中提供至少一个位。在一些实施例中，取消关联为完成与另一接入点的关联节省了40毫秒或更多时间。
在一些实施例中，所述方法还包含响应于至少一个位指示接入点向所述站提供服务的可用性而完成关联。在一些实施例中，在信标帧中提供至少一个位且在从所述站向接入点提供探测请求之前取消关联。在一些实施例中，所述站包括膝上型计算机、桌上型计算机、个人数字助理、另一接入点或Wi-Fi电话。
一些实施例涉及一种接入点。所述接入点包含经配置以提供在接入点与站的关联期间使用的信标帧或探测响应帧的至少一个位的电路。所述至少一个位指示接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性。
在一些实施例中，由接入点根据802.11协议提供信标帧或探测响应帧。在一些实施例中，在信标帧或探测响应帧的扩展能力信息元素中提供至少一个位。在一些实施例中，在信标帧或探测响应帧的BSS负载信息元素中提供至少一个位。在一些实施例中，在信标帧或探测响应帧的RNR信息元素中提供至少一个位。在一些实施例中，电路经配置以确定接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性且在接入点具有可用性时对至少一个位进行复位。在一些实施例中，服务是新连接。
一些实施例涉及一种站。所述站包含经配置以在接入点与站的关联期间从接入点接收信标帧或探测响应帧的电路。所述电路经配置以处理信标帧或探测响应帧中指示接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性的至少一个位且响应于所述至少一个位指示接入点向所述站提供服务的不可用性而取消关联。
在一些实施例中，在信标帧或探测响应帧的扩展能力信息元素中、在信标帧或探测响应帧的BSS负载信息元素中或者在信标帧或探测响应帧的RNR信息元素中接收至少一个位。在一些实施例中，电路经配置以响应于所述至少一个位指示接入点提供服务的可用性而向所述站提供探测请求或鉴认请求的服务。在一些实施例中，电路经配置以处理信标帧中指示接入点的可用性或不可用性的至少一个位且在向接入点提供探测请求之前，响应于所述至少一个位指示接入点向所述站提供服务的不可用性而取消关联。
基本服务集(BSS)负载信息元素是指提供信道利用率信息的字段。信道利用率的提供允许非关联STA基于信道利用率而选择适当的AP。经扩展BSS负载信息元素为繁忙信道提供空间流利用不足，使得具有MU-MIMO能力的非关联STA可选择适当的AP。BSS负载信息元素可为来自802.11e标准的QoS基本服务集(QBSS)负载元素。在一些实施例中，在QBSS的每个信标及每个探测响应帧中通告QBSS负载元素。
精简邻居报告(RNR)负载信息元素是指提供关于AP的接口的信息的字段。在一些实施例中，精简邻居报告(RNR)负载信息元素提供RNR信息，使得非关联STA可选择适当的AP。
A.计算及网络环境
在论述本解决方案的特定实施例之前，结合本文中所描述的方法及系统来描述操作环境的各方面以及相关联系统组件(例如，硬件元件)可有所帮助。参考图1A，描绘了网络环境的实施例。简言之，网络环境包含无线通信系统，所述无线通信系统包含一或多个接入点(AP)或网络装置106、一或多个站或无线通信装置102以及网络硬件组件或网络硬件192。举例来说，无线通信装置102可包含膝上型计算机、平板计算机、个人计算机及/或蜂窝电话装置。参考图1B及1C更详细地描述每一站或无线通信装置102及AP或网络装置106的实施例的细节。在一个实施例中，网络环境可为自组织网络环境、基础设施无线网络环境、子网环境等。网络装置106或AP可经由局域网连接而可操作地耦合到网络硬件192。在一些实施例中，网络装置106是5G基站。网络硬件192(其可包含路由器、网关、交换机、桥接器、调制解调器、系统控制器、器具等)可为通信系统提供局域网连接。网络装置106或AP中的每一者可具有相关联天线或天线阵列，以与其区域中的无线通信装置进行通信。无线通信装置102可向特定网络装置106或AP注册以从通信系统接收服务(例如，经由SU-MIMO或MU-MIMO配置)。对于直接连接(例如，点对点通信)，一些无线通信装置可经由分配的信道及通信协议而直接进行通信。一些无线通信装置102相对于网络装置106或AP可为移动的或相对静止的。
在一些实施例中，网络装置106或AP包含允许无线通信装置102使用无线保真(WiFi)或其它标准连接到有线网络的装置或模块(包含硬件与软件的组合)。网络装置106或AP有时可被称为无线接入点(WAP)。网络装置106或AP可经实施(例如，经配置、设计及/或构建)以用于在无线局域网(WLAN)中操作。在一些实施例中，网络装置106或AP可作为独立装置连接到路由器(例如，经由有线网络)。在其它实施例中，网络装置106或AP可为路由器的组件。网络装置106或AP可向多个装置提供对网络的接入。举例来说，网络装置106或AP可连接到有线以太网连接并使用射频链路为其它装置102提供无线连接以利用所述有线连接。网络装置106或AP可经实施以支持用于使用一或多个射频发送及接收数据的标准。那些标准以及其使用的频率可由IEEE(例如，IEEE 802.11标准)定义。网络装置106或AP可被配置及/或用于支持公共因特网热点及/或在网络上扩展网络的Wi-Fi信号范围。
在一些实施例中，接入点或网络装置106可用于(例如，家中、交通工具内或建筑物内)无线网络(例如，IEEE 802.11、蓝牙、ZigBee、任何其它类型的基于射频的网络协议及/或其变化形式)。无线通信装置102中的每一者可包含内建无线电及/或耦合到无线电。此类无线通信装置102及/或接入点或网络装置106可根据本文中呈现的本公开的各个方面进行操作，以增强性能、降低成本及/或尺寸及/或增强宽带应用。每一无线通信装置102可具有用作客户端节点的能力，所述客户端节点寻求经由一或多个接入点或网络装置106而存取资源(例如，数据及去往例如服务器等联网节点的连接)。
网络连接可包含任何类型及/或形式的网络且可包含以下各项中的任一者：点对点网络、广播网络、电信网络、数据通信网络、计算机网络。网络的拓扑可为总线、星形或环形网络拓扑。所述网络可为所属领域的技术人员已知的能够支持本文中所描述的操作的任何此网络拓扑。在一些实施例中，不同类型的数据可经由不同的协议而传输。在其它实施例中，相同类型的数据可经由不同的协议而传输。
通信装置102及接入点或网络装置106可被部署为任何类型及形式的计算装置(例如能够在任何类型及形式的网络上通信并执行本文中所描述操作的计算机、网络装置或器具)及/或在所述任何类型及形式的计算装置上执行。图1B及1C描绘用于实践无线通信装置102或网络装置106的实施例的计算装置100的框图。如图1B及1C中所图解说明，每一计算装置100包含处理器121(例如，中央处理单元)及主存储器单元122。如图1B中所展示，计算装置100可包含存储装置128、安装装置116、网络接口118、I/O控制器123、显示装置124a到124n、键盘126以及例如鼠标等指向装置127。存储装置128可包含操作系统及/或软件。如图1C中所展示，每一计算装置100还可包含额外任选元件，例如存储器端口103、桥接器170、一或多个输入/输出装置130a到130n以及与中央处理单元或处理器121进行通信的高速缓冲存储器140。
中央处理单元或处理器121是响应于及处理从主存储器单元122提取的指令的任何逻辑电路。在许多实施例中，中央处理单元或处理器121由微处理器单元提供，例如：由加利福尼亚州圣克拉拉(Santa Clara,California)的英特尔公司(Intel Corporation)制造的微处理器单元；由纽约怀特普莱恩斯(White Plains,New York)的国际商业机器公司(International Business Machines)制造的微处理器单元；或由加利福尼亚州森尼维尔(Sunnyvale,California)的高级微装置公司(Advanced Micro Devices)制造的微处理器单元。计算装置100可基于这些处理器中的任一者，或能够如本文中所描述进行操作的任何其它处理器。
主存储器单元122可为能够存储数据并允许微处理器或处理器121直接存取任何存储位置的一或多个存储器芯片，例如任何类型或变体的静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、铁电RAM(FRAM)、NAND快闪、NOR快闪及固态驱动器(SSD)。主存储器单元122可基于上文所描述存储器芯片中的任一者，或能够如本文中所描述进行操作的任何其它可用的存储器芯片。在图1B中所图解说明的实施例中，处理器121经由系统总线150与主存储器单元122进行通信(下文将更详细地描述)。图1C描绘计算装置100的实施例，其中处理器经由存储器端口103直接与主存储器单元122进行通信。举例来说，在图1C中，主存储器单元122可为DRDRAM。
图1C描绘一实施例，其中主处理器121经由次级总线(有时称为背面总线)与高速缓冲存储器140直接进行通信。在其它实施例中，主处理器121使用系统总线150与高速缓冲存储器140进行通信。高速缓冲存储器140通常具有比主存储器单元122更快的响应时间且由(举例来说)SRAM、BSRAM或EDRAM提供。在图1C中所图解说明的实施例中，处理器121经由本地系统总线150与各种I/O装置130进行通信。各种总线可用于将中央处理单元或处理器121连接到I/O装置130(例如，VESA VL总线、ISA总线、EISA总线、微信道架构(MCA)总线、PCI总线、PCI-X总线、PCI-Express总线或NuBus)中的任一者。对于其中I/O装置是视频显示器124的实施例，处理器121可使用高级图形端口(AGP)来与显示器124进行通信。图1C描述计算机或计算机系统100的实施例，其中主处理器121可(举例来说)经由HYPERTRANSPORT、RAPIDIO或INFINIBAND通信技术直接与I/O装置130b进行通信。图1C还描绘其中将本地总线与直接通信混合的实施例：处理器121使用本地互连总线与I/O装置130a进行通信，同时直接与I/O装置130b进行通信。
计算装置100中可存在各种各样的I/O装置130a到130n。输入装置包含键盘、鼠标、轨迹垫、轨迹球、麦克风、拨号盘、触摸垫、触摸屏及绘图板。输出装置包含视频显示器、扬声器、喷墨打印机、激光打印机、投影仪及染料升华打印机。I/O装置可由如图1B中所展示的I/O控制器123控制。I/O控制器可控制一或多个I/O装置，例如键盘126及指向装置127(例如，鼠标或光学笔)。此外，I/O装置还可为计算装置100提供存储及/或安装媒体。在其它实施例中，计算装置100可提供USB连接(未展示)以接收手持式USB存储装置，例如由加利福尼亚州洛斯阿拉米斯(Los Alamitos,California)的兄弟科技工业公司(Twintech Industry,Inc.)制造的装置的USB快闪驱动器线。
再次参考图1B，计算装置100可支持任何适合的安装装置116，例如磁盘驱动器、CD-ROM驱动器、CD-R/RW驱动器、DVD-ROM驱动器、快闪存储器驱动器、各种格式的磁带驱动器、USB装置、硬盘驱动器、网络接口或适合安装软件及程序的任何其它装置。计算装置100可进一步包含存储装置(例如一或多个硬盘驱动器或独立磁盘冗余阵列)，以用于存储操作系统及其它相关软件以及用于存储应用软件程序，例如用于实施(例如，配置及/或设计用于)本文中所描述的系统及方法的任何程序或软件120。视情况，安装装置116中的任一者也可用作存储装置。另外，可从可引导媒体运行操作系统及软件。
此外，计算装置100可包含网络接口118以通过各种连接介接到网络，所述各种连接包含但不限于标准电话线、LAN或WAN链路(例如，802.11、T1、T3、56kb、X.25、SNA、DECNET)、宽带连接(例如，ISDN、帧中继、ATM、千兆以太网、SONET上的以太网)、无线连接或以上任何或所有连接的某一组合。可使用各种通信协议(例如，TCP/IP、IPX、SPX、NetBIOS、以太网、ARCNET、SONET、SDH、光纤分布式数据接口(FDDI)、RS232、IEEE 802.11、IEEE802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ad、CDMA、GSM、WiMax及直接异步连接)来建立连接。在一个实施例中，计算装置100经由任何类型及/或形式的网关或隧道协议(例如安全套接字层(SSL)或传输层安全性(TLS))与其它计算装置100’进行通信。网络接口118可包含内建网络适配器、网络接口卡、PCMCIA网络卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、USB网络适配器、调制解调器或者适合将计算装置100介接到能够通信并执行本文中所描述的操作的任何类型的网络的任何其它装置。
在一些实施例中，计算装置100可包含或连接到一或多个显示装置124a到124n。如此，I/O装置130a到130n及/或I/O控制器123中的任一者可包含任何类型及/或形式的适合硬件、软件或硬件与软件的组合，以支持、启用或提供计算装置100对显示装置124a到124n的连接及使用。举例来说，计算装置100可包含任何类型及/或形式的视频适配器、视频卡、驱动程序及/或库，以对显示装置124a到124n进行介接、通信、连接或以其它方式使用。在一个实施例中，视频适配器可包含多个连接器以介接到显示装置124a到124n。在其它实施例中，计算装置100可包含多个视频适配器，其中每一视频适配器连接到显示装置124a到124n。在一些实施例中，计算装置100的操作系统的任何部分可经配置以使用多个显示装置124a到124n。在其它实施例中，I/O装置130可为系统总线150与外部通信总线(例如USB总线、苹果桌上型计算机总线、RS-232串行连接、SCSI总线、FireWire总线、FireWire 800总线、以太网总线、AppleTalk总线、千兆以太网总线、异步传送模式总线、光纤信道总线、光纤总线、串行附接小型计算机系统接口总线、USB连接或HDMI总线)之间的桥接器。
图1B及1C中所描绘类型的计算装置100可在操作系统的控制下操作，所述操作系统控制任务安排及对系统资源的存取。计算装置100可运行任何操作系统，例如MICROSOFTWINDOWS操作系统的任何版本、Unix及Linux操作系统的不同发行版本、用于Macintosh计算机的MAC OS的任何版本、任何嵌入式操作系统、任何实时操作系统、任何开放源操作系统、任何专有操作系统、用于移动计算装置的任何操作系统或者能够在计算装置上运行且执行本文中所描述的操作的任何其它操作系统。典型的操作系统包含但不限于：由谷歌公司(Google Inc.)生产的Android；由华盛顿州雷德蒙市(Redmond,Washington)的微软公司生产的WINDOWS 7、8及10；由加利福尼亚州库比蒂诺(Cupertino,California)的苹果计算机(Apple Computer)生产的MAC OS；由行动研究公司(Research In Motion(RIM))生产的WebOS；由纽约州阿蒙克(Armonk,New York)的国际商业机器公司生产的OS/2；及由犹他州盐湖城(Salt Lake City,Utah)的卡尔德拉公司(Caldera Corp.)发布的可免费获得的操作系统Linux或任何类型及/或形式的Unix操作系统以及其它。
计算机系统或计算装置100可为任何工作站、电话、桌上型计算机、膝上型或笔记本计算机、服务器、手持式计算机、移动电话或其它便携式电信装置、媒体播放装置、游戏系统、移动计算装置或能够通信的任何其它类型及/或形式的计算、电信或媒体装置。在一些实施例中，计算装置100可具有与所述装置一致的不同处理器、操作系统及输入装置。举例来说，在一个实施例中，计算装置100是智能电话、移动装置、平板计算机或个人数字助理。此外，计算装置100可为任何工作站、桌上型计算机、膝上型或笔记本计算机、服务器、手持式计算机、移动电话、任何其它计算机或其它形式的计算或电信装置，其能够通信且具有足够的处理器能力及存储器容量来执行本文中所描述的操作。
在本文中公开的系统及方法的上下文中，上文所描述的操作环境及组件的方面将变得显而易见。
B.站与AP通信
根据一些实施例，本文中公开了用于在装置(例如，STA(例如，无线客户端)与AP)之间建立通信的系统及方法。在一些实施例中，向帧提供AP对于服务(例如，新连接)是可用还是不可用的指示。AP与STA建立无线连接来传递数据。在一些实施例中，建立连接涉及三步过程，包含探测、关联及鉴认。通常，当STA开始扫描无线AP的无线频率时或如果使用自组织模式扫描其它无线装置时，探测过程开始。在探测过程期间，STA发送探测请求。在一些实施例中，探测请求是一种类型的WiFi管理帧，其询问在特定信道上哪些网络可用或特定网络是否可用且使用广播地址被发送。在一些实施例中，可在从AP接收到信标消息或帧之后发送探测请求。在一些实施例中，探测请求包含特定网络名称或服务集标识符(SSID)。探测过程进一步包含如果AP及STA具有兼容的数据速率，那么响应于探测请求而提供来自AP的探测响应。探测响应是响应于探测请求而提供的一种类型的WiFi管理帧。在一些实施例中，探测响应包含SSID(无线网络名称)、支持的数据速率、加密类型及AP的其它能力。在接收到探测响应之后，STA使用探测响应中的信息及从其它AP接收的其它探测响应(如果存在)来选择AP，且探测过程完成。
在探测过程完成之后，鉴认过程开始，使得可实现经鉴认状态。通常，当STA发送鉴认请求时，鉴认过程开始。鉴认过程进一步包含响应于鉴认请求而从AP提供鉴认帧。在STA接收到鉴认帧之后，鉴认过程完成。此时，STA处于经鉴认状态中，但尚未达到关联状态。
关联过程是在其期间STA达到与AP的关联状态的过程且可为开放或键控关联过程。在一些实施例中，当STA确定其选择与哪一AP关联时，关联过程在鉴认过程之后开始。STA可基于与和AP的通信相关联的SSID、信号强度及误帧率特性而选择AP。通常，当STA向选定AP发送关联请求时，关联过程开始。在一些实施例中，关联请求是管理帧，其含有所选择的加密类型(如果需要)及其它兼容的802.11能力。关联过程进一步包含在AP中为AP提供关联ID且响应于关联请求而从AP发送关联响应。关联响应是管理帧，其包含向STA授予网络接入的成功消息。在STA接收到关联响应且STA达到关联状态之后，关联过程完成。
STA被分配有AP的信道并协商端口的使用。应用键控安全措施，以便在连接上进行通信。在满足安全性要求之后，实现已建立的IP级通信连接且使用网络标准及协议执行通信。在AP将在STA与网络上的其它装置之间桥接业务之前，STA通常必须处于经鉴认及关联状态中。尽管上文描述了关联及鉴认，但系统及方法可与其它接入过程及协议(包含不使用关联或鉴认的接入过程)一起使用。举例来说，系统及方法可与不跟随有授权协议的关联协议一起使用。
AP可出于多种原因拒绝新连接。举例来说，IEEE 802.11标准针对拒绝提供以下原因代码：
5-由于AP不能够处置所有当前相关联的站而解除关联
32-由于未指明的服务质量(QoS)相关原因而解除关联
33-由于QoS AP缺乏用于此QoS STA的足够带宽(BW)而解除关联。
这些原因代码在解除关联/解除授权帧中提供。参见IEEE 802.11标准，章节8.4.1.7。可响应于管理帧而提供状态代码，所述管理帧是由IEEE 802.11标准使用以准许无线客户端与AP协商的广播帧。举例来说，IEEE 802.11标准提供与关联相关的以下状态代码：
12-由于此标准范围之外的原因而拒绝关联
17-由于AP不能够处置额外关联站(适用于非QOS增强基本服务集(QBSS)AP)而拒绝关联
30-暂时拒绝关联，稍后再试
32-未指明的QoS相关故障
33-由于QoS AP不具有足够带宽来处置另一QoS STA而拒绝关联
34-由于当前操作信道上的过多帧丢失/条件不佳而拒绝关联
92-重新(关联)由于外部原因被拒绝
93-重新(关联)由于AP处的存储限制被拒绝
参见IEEE 802.11标准，章节8.4.1.7。
参考图2，无线通信网络或系统200包含STA 202、204、206及208以及AP 212、214及216。STA 202、204、206及208以及AP 212、214及216可用于参考图1A到1C所论述的系统中。任何数量的STA 202、204、206及208以及AP 212、214及216可用于网络或系统200中。
STA是用于在通信系统200中进行通信的任何装置且包含但不限于固定、便携式或移动膝上型计算机、桌上型个人计算机、个人数字助理、接入点、工作站、可穿戴式装置、智能电话或Wi-Fi电话。如本文中所使用，“接入点”(AP)是指用于将一或多个“非AP”装置(例如，客户端装置)通信地耦合到网络的装置。更具体来说，AP可使得非AP装置能够与网络连接及通信。在一些实施例中，AP可为经配置以实现非AP装置之间的无线通信的“无线接入点”(WAP)。AP包含但不限于移动、便携式或固定热点、路由器、桥接器或其它通信装置。AP可向STA提供服务，例如充当到另一网络的连接点。STA 202、204、206及208以及AP 212、214及216可各自包含无线收发器及用于经由连接进行通信的各种模块。所述模块可为软件(例如，固件)及/或硬件组件。在一些实施例中，STA 202、204及206以及AP 212、214及216中的每一者包含符合IEEE 802.11的媒体接入控制(MAC)电路及到无线媒体的物理层(PHY)接口，且可为更大装置或系统的一部分。在一些实施例中，STA 202、204、206及208以及AP212、214及216中的每一者根据除IEEE 802.11之外的其它标准进行操作。
可在STA 202、204、206及208中的至少一者与AP 212、214及216中的至少一者之间建立用于无线通信的连接。举例来说，STA 202具有到AP 212的连接218。STA 202、204、206及208各自包含电路(例如，处理器230)，且AP 212、214及216各自包含电路(例如，处理器220)。在一些实施例中，连接218是使用关联及授权操作形成的无线连接。
STA 208的处理器220包含：信标模块222，其经配置以处理信标消息或帧；探测模块224，其经配置以提供探测或探测请求消息或帧；及关联模块226，其用于执行关联操作以建立连接，例如连接218。信标模块222、探测模块224及关联模块226可为软件(例如，固件)及/或硬件组件。
处理器230包含：信标模块232，其经配置以提供信标消息或帧；探测响应模块234，其经配置以提供探测响应消息或帧；可用性模块236，其经配置以确定AP 212对于新服务(例如，新连接)是可用还是不可用；及关联模块238，其用于执行关联操作以建立连接，例如连接218。关联模块238与226交换用于建立连接及/或完成关联的数据。信标模块232、探测响应模块234及可用性模块236可为软件(例如，固件)及/或硬件组件。在一些实施例中，新服务是指新通信开销或任务且可包含新连接。
参考图2及3，处理器230经配置以在字段300中提供数据单元(例如位302)，所述字段指示AP(例如，AP 212)是可用于还是不可用于承担新服务或连接。由信标模块232或探测响应模块234响应于可用性模块236确定AP(例如，AP 212)可用于或不可用于承担新服务或连接(例如，可接受新客户端)而提供字段300中的位302。当AP不可用于承担新服务时，字段300中的位302被设定，且当AP可用于承担新服务时，所述位被复位。在一些实施例中，字段300中的位302可在以下帧的扩展能力IE中：信标帧、探测响应帧及关联/重新关联响应帧。在一些实施例中，字段300中的位302可在IEEE 802.11n标准下的855负载IE中。替代地，在一些实施例中，位302可被合并到不同管理帧或动作帧的不同IE中。
模块232、234、236及238可在AP软件(例如，MAC层软件)中实施。模块222、224及226可在STA软件(例如，MAC层软件)中实施。处理器220及230是可执行逻辑及通信处理的任何电路或组件。在一些实施例中，处理器220及230实施为现场可编程门阵列、专用集成电路、硬件、软件执行处理器或状态机。在一些实施例中，处理器220及230是IEEE 802.11标准装置的层(例如，MAC层、网络层、PHY层)的部分。在一些实施例中，处理器220及230可经配置以执行通信操作、帧构建及处理、关联操作、授权操作及连接建立。在一些实施例中，用于处理器220及230的指令存储在例如存储器的非暂时性媒体中。
参考图2到4，流程400用于在STA 202、204及206中的至少一者与AP 212、214及216中的至少一者之间建立连接，或者将STA 202、204及206中的至少一者与AP 212、214及216中的至少一者关联。在操作402处，AP 212确定其可用于还是不可用于承担新服务或新连接。在一些实施例中，操作402由可用性模块236执行。可用性模块236可通过确定多少端口可用或通过确定多少带宽可用而确定新服务是否可用。在一些实施例中，用于上文所论述的拒绝的原因代码以及状态代码的数据可用于确定AP 212是可用于还是不可用于承担新服务或连接。举例来说，如果AP 212确定其不具有足够带宽来处置另一STA或确定其不能够处置所有当前相关联的站，那么可用性模块236可确定新服务不可用。
如果AP 212可用，那么在操作404中，在字段300中将数据单元或位302复位为零。在操作404中，由模块232或模块234在信标帧或探测响应帧中提供字段300。信标帧或消息是一种类型的管理帧。在一些实施例中，信标帧是根据IEEE 802.11标准由AP 212发送的周期性信标消息的数据格式。探测响应帧是一种类型的管理帧。在一些实施例中，探测响应帧是根据IEEE 802.11标准由AP 212响应于来自STA 202的探测消息而发送的消息的数据格式。
在操作406中，信标消息或探测响应消息由AP 212发送并由STA 202接收。在一些实施例中，STA 202使用信标模块222处理信标消息或使用探测模块224处理探测响应消息，且响应于位302为零而使用关联模块238及226完成关联及鉴认以建立新连接。
如果AP 212不可用，那么在操作408中，在字段300中将数据单元或位302设定为1。在操作408中，由模块232或模块234在信标帧或探测响应帧中提供字段300。在操作410中，信标消息或探测响应消息由AP 212发送并由STA 202接收。STA 202使用信标模块232处理信标消息或使用探测模块224处理探测响应消息，且使用关联模块238及226取消关联及鉴认。在一些实施例中，取消关联操作涉及在一定时间周期内停止尝试与AP关联。在一些实施例中，所述时间周期可为设定的时间周期或者直到下一消息(例如，当接收到下一信标消息时)。在一些实施例中，在操作412处，STA 202使用流程400寻求与其它AP(例如，AP 214及216)的连接。在操作406、410及/或412之后，AP 212返回到操作402。
在一些实施例中，流程400的若干个实施方案可在通信系统200中同时操作。流程400可在STA 202、204及206以及AP 212、214及216的硬件上执行的固件中执行。固件可在STA 202、204及206以及AP 212、214及216中的至少一者的协议堆栈层或MAC层中操作。
参考图5，STA 502(例如，STA 202、204及206)与AP 504(例如，AP 212、214及216)之间的管理通信的时序图500包含信标或探测响应消息506。信标或探测响应消息包含字段300中的位302(图3)。AP 504在时间t1提供信标或者信标或探测响应消息506。在时间t1之后的时间t2，STA 502接收信标或探测响应消息并处理所述消息以确定字段300中的位302是否被设定，借此指示AP 504是否可用于新连接。如果否，那么STA 502取消与AP 504的连接尝试(例如，鉴认及关联操作)且向其它AP提交探测请求消息508。如果是，那么STA 502继续鉴认及关联操作且不向其它AP提供探测请求消息508。在一些实施例中，取消发生在鉴认及关联操作开始之前或者发生在探测操作的时间期间。
有利地，通过使用字段300中的位302，STA 502可将建立连接(例如，关联或加入AP)的时间减少至少10毫秒到200毫秒或更多，这取决于媒体活动(例如，至少40毫秒到50毫秒)。如果字段300中的位302未被使用，那么STA 502及AP继续发送及接收关联及授权消息(授权请求、授权确认、关联请求及关联确认消息)，直到AP 504提供解除关联/解除授权消息。这些消息通常在时间t2之后提供。在等待关联及授权消息的同时提供关联及授权消息会消耗时间及通信开销。在一些实施例中，探测请求消息、确认探测请求消息、探测响应消息及探测响应确认消息也在时间t2之后被发送及接收，从而进一步造成了时间及开销损失。在一些实施例中，STA 502可向AP 504发送对信标或探测响应消息506的确认消息，所述确认消息指示STA 502已接收到新连接不可用的指示。
应注意，本公开的特定段落可结合传输空间流、探测帧、响应及装置的子集而引用例如“第一”及“第二”等术语，以用于彼此进行识别或区分。这些术语不打算仅仅在时间上或根据序列来关联实体(例如，第一装置及第二装置)，尽管在一些情形中，这些实体可包含此关系。这些术语也不限制可在系统或环境内操作的可能实体(例如，STA、AP、波束成形器及/或波束成形接收端(beamformee))的数量。应理解，上文所描述的系统可提供那些组件中的任何者或每一者中的多个组件，且这些组件可在独立的机器上提供，或在一些实施例中，在分布式系统中的多个机器上提供。此外，可改变位字段位置且可使用多位字。另外，上文所描述的系统及方法可作为体现在一或多个制品(例如，软盘、硬盘、CD-ROM、快闪存储卡、PROM、RAM、ROM或磁带)上或其中的一或多个计算机可读程序或可执行指令来提供。程序可以任何程序设计语言(例如LISP、PERL、C、C++、C#)或以任何字节代码语言(例如JAVA)实施。软件程序或可执行指令可作为目标代码存储在一或多个制品上或其中。
虽然方法及系统的前述书面描述使得所属领域的技术人员能够制作及使用其实施例，但所属领域的技术人员将理解及了解本文中特定实施例、方法及实例的变化、组合及等效物的存在。因此，本方法及系统不应受上文所描述实施例、方法及实例限制，而是受本公开的范围及精神内的所有实施例及方法限制。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：
在接入点与站的关联之前使用的信标帧或探测响应帧的扩展能力信息元素中提供至少一个位，所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性；及
接收所述信标帧或所述探测响应帧且响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述不可用性而取消所述关联。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信标帧或所述探测响应帧由所述接入点根据802.11协议提供。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述802.11协议是802.11e协议。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在BSS负载信息元素中提供所述至少一个位。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在RNR信息元素中提供所述至少一个位。
6.根据权利要求1所述的方法，借此所述取消节省时间，这是因为不执行鉴认及关联操作。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述可用性而完成所述关联。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述信标帧中提供所述至少一个位，且在从所述站向所述接入点提供探测请求之前取消所述关联。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述站包括膝上型计算机、桌上型计算机、个人数字助理、另一接入点或电话。
10.一种装置，其包括：
电路，其经配置以提供在接入点与站的关联之前使用的信标帧或探测响应帧的至少一个位，所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述信标帧或所述探测响应帧由所述接入点根据802.11协议提供。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述至少一个位是在所述信标帧或所述探测响应帧的扩展能力信息元素中提供。
13.根据权利要求10所述的装置，其中所述至少一个位是在所述信标帧或所述探测响应帧的BSS负载信息元素中提供。
14.根据权利要求10所述的装置，其中所述至少一个位是在所述信标帧或所述探测响应帧的RNR信息元素中提供。
15.根据权利要求10所述的装置，其中所述电路经配置以确定所述接入点向所述站提供所述服务的所述可用性或所述不可用性，且在所述接入点具有所述可用性时对所述至少一个位进行复位。
16.根据权利要求10所述的装置，其中所述服务是新连接。
17.一种装置，其包括：
电路，其经配置以在接入点与站的关联之前从所述接入点接收信标帧或探测响应帧，所述电路经配置以处理所述信标帧或所述探测响应帧中指示所述接入点向所述站提供服务的可用性或不可用性的至少一个位，且响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述不可用性而取消所述关联。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述至少一个位是在所述信标帧或所述探测响应帧的扩展能力信息元素中、在所述信标帧或所述探测响应帧的BSS负载信息元素中或者在所述信标帧或所述探测响应帧的RNR信息元素中接收。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述电路经配置以响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述可用性而提供探测请求，或者响应于所述至少一个位指示所述接入点提供所述服务的所述可用性而提供鉴认请求。
20.根据权利要求17所述的装置，其中所述电路经配置以处理所述信标帧中指示所述接入点的所述可用性或所述不可用性的所述至少一个位，且在向所述接入点提供探测请求之前，响应于所述至少一个位指示所述接入点向所述站提供所述服务的所述不可用性而取消所述关联。
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