TW201424435A - Wlan系統mac訊框可延伸性及訊框特定mac標頭設計方法 - Google Patents

Abstract

提供了用於處理類別3 MAC資料訊框的方法和裝置。類別3 MAC資料訊框可以包括類型欄位、子類型欄位、和包括基本服務組識別符（BSSID）欄位的類別3 MAC資料訊框特定MAC子標頭、關聯識別符（AID）欄位、和方向指示符。站台（STA）可以根據BSSID欄位、AID欄位、和方向指示符確定類別3 MAC資料訊框的預期接收者。

Description

WLAN系統MAC訊框可延伸性及訊框特定MAC標頭設計方法

相關申請案的交叉引用

本申請案要求2012年9月5日提出的美國臨時專利申請案No. 61/697,126的權益，該申請案的內容作為引用目的結合於此。

基於IEEE 802.11的無線區域網路（WLAN）系統經由無線媒體在站台（STA）間提供了基於封包的資料通信。在媒體存取控制（MAC）子層處，MAC服務資料單元（MSDU）從較高層中被接收或遞送至較高層；以及MAC協定資料單元（MPDU）在MAC對等STA之間形成並傳送。MPDU也被稱作IEEE 802.11標準中的MAC訊框。

MAC訊框類型由MAC標頭的訊框控制欄位中的2位元類型欄位和4位元組子類型欄位的組合所識別。存在三種在IEEE 802.11-2012規範中定義的訊框類型，包括管理訊框、控制訊框、和資料訊框。對於每個訊框類型，多個子類型已經在IEEE 802.11-2012規範中定義，如表8-1所示。在IEEE 802.11ad草案標準中，另一訊框類型被定義，稱作延伸訊框。兩個子類型值已經被定義用於延伸訊框類型，定向（directional）多千兆（DMG）信標子類型和短信標訊框子類型。

MAC訊框通常包括三個基本元件：MAC標頭，其包括訊框控制欄位、持續時間欄位、位址欄位、可選序列控制資訊、可選服務品質（QoS）控制資訊（僅QoS資料訊框）、和可選HT控制欄位（僅+HTC訊框）；可變長度訊框主體，其包含特定於訊框類型和子類型的資訊；以及訊框檢查序列（FCS），其包含IEEE 32位元循環冗餘檢查（CRC）。

提供了用於處理類別3 MAC資料訊框的方法和裝置。類別3 MAC資料訊框可以包括類型欄位、子類型欄位、和包括基本服務組識別符（BSSID）欄位的類別3 MAC資料訊框特定的MAC子標頭、關聯識別符（AID）欄位、和方向指示符。站台（STA）可以根據BSSID欄位、AID欄位和方向指示符來確定類別3 MAC資料訊框的預期接收者。

第1A圖為可以在其中實施一個或者多個所揭露實施方式的示例通信系統100的圖式。通信系統100可以是將諸如語音、資料、視訊、訊息、廣播等之類的內容提供給多個無線使用者的多重存取系統。通信系統100可以經由系統資源（包括無線頻寬）的分享使得多個無線使用者能夠存取這些內容。例如，通信系統100可以使用一個或多個頻道存取方法，例如分碼多重存取（CDMA）、分時多重存取（TDMA）、分頻多重存取（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、單載波FDMA（SC-FDMA）等等。

如第1A圖所示，通信系統100可以包括無線傳輸/接收單元（WTRU） 102a、102b、102c、102d、無線電存取網路（RAN）104、核心網路106、公共交換電話網路（PSTN）108、網際網路110、和其他網路112，但可以理解的是所揭露的實施方式涵蓋任何數量的WTRU、基地台、網路、及/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一個可以是被配置為在無線通訊中操作及/或通信的任何類型的裝置。作為示例，WTRU 102a、102b、102c、102d可以被配置為傳送及/或接收無線信號、並且可以包括使用者設備（UE）、站台（STA）、行動站、固定或行動使用者單元、呼叫器、行動電話、個人數位助理（PDA）、智慧型電話、膝上型電腦、隨身型易網機、個人電腦、無線感測器、消費電子產品等等。

通信系統100也可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a、114b中的每一個可以是被配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者無線介接，以便於存取一個或多個通信網路（例如，核心網路106、網際網路110及/或其他網路112）的任何類型的裝置。例如，基地台114a、114b可以是基地台收發站（BTS）、節點B、e節點B、家用節點B、家用e節點B、站台控制器、存取點（AP）、無線路由器站台（STA）以及類似裝置。儘管基地台114a、114b每個均被描述為單一元件，但是可以理解的是基地台114a、114b可以包括任何數量的互連基地台及/或網路元件。

基地台114a可以是RAN 104的一部分，該RAN 104也可以包括諸如站台控制器（BSC）、無線電網路控制器（RNC）、中繼節點之類的其他基地台及/或網路元件（未示出）。基地台114a及/或基地台114b可以被配置為傳送及/或接收特定地理區域內的無線信號，該特定地理區域可以被稱作胞元（未示出）。胞元也可以被劃分成胞元扇區。例如與基地台114a相關聯的胞元可以被劃分成三個扇區。因此，在一種實施方式中，基地台114a可以包括三個收發器，即針對該胞元的每個扇區都有一個收發器。在另一實施方式中，基地台114a可以使用多輸入多輸出（MIMO）技術、並且由此可以使用針對胞元的每個扇區的多個收發器。

基地台114a、114b可以經由空中介面116以與WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者進行通信，該空中介面116可以是任何合適的無線通訊鏈路（例如射頻（RF）、微波、紅外（IR）、紫外（UV）、可見光等）。空中介面116可以使用任何合適的無線電存取技術（RAT）來建立。

更為具體地，如前所述，通信系統100可以是多重存取系統、並且可以使用一個或多個頻道存取方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及類似的方案。例如，在RAN 104中的基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如通用行動電信系統（UMTS）陸地無線電存取（UTRA）之類的無線電技術，其可以使用寬頻CDMA（WCDMA）來建立空中介面116。WCDMA可以包括諸如高速封包存取（HSPA）及/或演進型HSPA（HSPA+）。HSPA可以包括高速下鏈封包存取（HSDPA）及/或高速上鏈封包存取（HSUPA）。

在另一實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、 102b、102c可以實施諸如演進型UMTS陸地無線電存取（E-UTRA）之類的無線電技術，其可以使用長期演進（LTE）及/或高級LTE（LTE-A）來建立空中介面116。

在其他實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如IEEE 802.16（即全球互通微波存取（WiMAX））、CDMA2000、CDMA2000 1x、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000（IS-2000）、臨時標準95（IS-95）、臨時標準856（IS-856）、全球行動通信系統（GSM）、增強型資料速率GSM演進（EDGE）、GSM EDGE（GERAN）之類的無線電技術。

舉例來講，第1A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家用節點B、家用e節點B或者存取點、並且可以使用任何合適的RAT，以用於促進在諸如公司、家庭、車輛、校園之類的局部區域的無線連接。在一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路（WLAN）。在另一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路（WPAN）。在又一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以使用基於蜂巢的RAT（例如，WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等）以建立超微型（picocell）胞元和毫微微胞元（femtocell）。如第1A圖所示，基地台114b可以具有至網際網路110的直接連接。因此，基地台114b不必經由核心網路106來存取網際網路110。

RAN 104可以與核心網路106通信，該核心網路可以是被配置為將語音、資料、應用、及/或網際網路協定語音（VoIP）服務提供到WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何類型的網路。例如，核心網路106可以提供呼叫控制、帳單服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路連接性、視訊分配等、及/或執行高階安全性功能，例如用戶驗證。儘管第1A圖中未示出，需要理解的是RAN 104及/或核心網路106可以直接或間接地與其他RAN進行通信，這些其他RAT可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了連接到可以採用E-UTRA無線電技術的RAN 104，核心網路106也可以與使用GSM無線電技術的其他RAN（未示出）通信。

核心網路106也可以充當WTRU 102a、102b、102c、102d存取PSTN 108、網際網路110、及/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務（POTS）的電路交換電話網路。網際網路110可以包括互連電腦網路的全球系統以及使用公共通信協定的裝置，該公共通信協定例如傳輸控制協定（TCP）/網際網路協定（IP）網際網路協定套件的中的TCP、使用者資料包通訊協定（UDP）和IP。網路112可以包括由其他服務提供方擁有及/或操作的無線或有線通信網路。例如，網路112可以包括連接到一個或多個RAN的另一核心網路，這些RAN可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。

通信系統100中的WTRU 102a、102b、102c、102d中的一些或者全部可以包括多模式能力，即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用於經由多個通信鏈路與不同的無線網路進行通信的多個收發器。例如，第1A圖中示出的WTRU 102c可以被配置為與使用基於蜂巢的無線電技術的基地台114a進行通信、並且與使用IEEE 802無線電技術的基地台114b進行通信。

第1B圖為示例WTRU 102的系統圖。如第1B圖所示，WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、傳輸/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸控板128、不可移式記憶體130、可移式記憶體132、電源134、全球定位系統晶片組136、和其他週邊裝置138。需要理解的是，在保持與實施方式一致的同時，WTRU 102可以包括上述元件的任何子集合。

處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位訊號處理器（DSP）、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）電路、其他任何類型的積體電路（IC）、狀態機等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理、及/或使得WTRU 102能夠在無線環境中操作的其他任何功能。處理器118可以耦合到收發器120，該收發器120可以耦合到傳輸/接收元件122。儘管第1B圖中將處理器118和收發器120描述為獨立的元件，但是可以理解的是處理器118和收發器120可以被一起集成到電子封裝或者晶片中。

傳輸/接收元件122可以被配置為經由空中介面116以將信號傳送到基地台（例如基地台114a）、或者從基地台（例如基地台114a）接收信號。例如，在一種實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送及/或接收RF信號的天線。在另一實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送及/或接收例如IR、UV或者可見光信號的發射器/偵測器。在又一實施方式中，傳輸/接收元件122可以被配置為傳送和接收RF信號和光信號兩者。需要理解的是傳輸/接收元件122可以被配置為傳送及/或接收無線信號的任何組合。

此外，儘管傳輸/接收元件122在第1B圖中被描述為單一元件，但是WTRU 102可以包括任何數量的傳輸/接收元件122。更特別地，WTRU 102可以使用MIMO技術。因此，在一種實施方式中，WTRU 102可以包括兩個或更多個傳輸/接收元件122（例如多個天線）以用於經由空中介面116傳送和接收無線信號。

收發器120可以被配置為對將由傳輸/接收元件122傳送的信號進行調變、並且被配置為對由傳輸/接收元件122接收的信號進行解調。如以上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。因此，收發器120可以包括多個收發器以用於使得WTRU 102能夠經由多RAT進行通信，例如UTRA和IEEE 802.11。

WTRU 102的處理器118可以被耦合到揚聲器/麥克風124、鍵盤126及/或顯示器/觸控板128（例如，液晶顯示（LCD）單元或者有機發光二極體（OLED）顯示單元）、並且可以從上述裝置接收使用者輸入資料。處理器118也可以向揚聲器/麥克風124、鍵盤126及/或顯示器/觸控板128輸出資料。此外，處理器118可以存取來自任何類型的合適的記憶體中的資訊、以及向任何類型的合適的記憶體中儲存資料，所述記憶體例如可以是不可移式記憶體130及/或可移式記憶體132。不可移式記憶體130可以包括隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、硬碟或者任何其他類型的記憶體儲存裝置。可移式記憶體132可以包括用戶身份模組（SIM）卡、記憶條、安全數位（SD）記憶卡等類似裝置。在其他實施方式中，處理器118可以存取來自實體上未位於WTRU 102上而位於伺服器或者家用電腦（未示出）上的記憶體的資料、以及向上述記憶體中儲存資料。

處理器118可以從電源134接收功率、並且可以被配置為將功率分配給WTRU 102中的其他元件及/或對至WTRU 102中的其他元件的功率進行控制。電源134可以是任何適用於為WTRU 102供電的裝置。例如，電源134可以包括一個或多個乾電池（鎳鎘（NiCd）、鎳鋅（NiZn）、鎳氫（NiMH）、鋰離子（Li-ion）等）、太陽能電池、燃料電池等。

處理器118也可以耦合到GPS晶片組136，該GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102的目前位置的位置資訊（例如經度和緯度）。作為來自GPS晶片組136的資訊的補充或者替代，WTRU 102可以經由空中介面116從基地台（例如基地台114a，114b）接收位置資訊，及/或基於從兩個或更多個相鄰基地台接收到的信號的時序來確定其位置。需要理解的是，在保持與實施方式一致的同時，WTRU 102可以用任何合適的位置確定方法來獲取位置資訊。

處理器118也可以耦合到其他週邊裝置138，該週邊裝置138可以包括提供附加特徵、功能性及/或無線或有線連接的一個或多個軟體及/或硬體模組。例如，週邊裝置138可以包括加速度計、電子指南針（e-compass）、衛星收發器、數位相機（用於照片或者視訊）、通用序列匯流排（USB）埠、震動裝置、電視收發器、免持耳機、藍芽R模組、調頻（FM）無線電單元、數位音樂播放機、媒體播放機、視訊遊戲播放機模組、網際網路瀏覽器等等。

如第1C圖所示，RAN 104可以包括基地台140a、140b、140c、和ASN 閘道142，儘管應該理解的是RAN 104可以包括任何數量的基地台和ASN閘道而仍然與實施方式保持一致。基地台 140a、140b、140c分別與RAN 104中的特定單元（未示出）相關聯、並且可以分別包括一個或多個收發器，該收發器經由空中介面116來與WTRU 102a、102b、102c通信。在一種實施方式中，基地台140a、140b、140c可以使用MIMO技術。由此，例如基地台140a可以使用多個天線來傳送無線信號至WTRU 102a並且從WTRU 102a中接收無線資訊。基地台140a、140b、140c也可以提供移動性管理功能，例如切換觸發、隧道建立、無線電資源管理、訊務分類、服務品質（QoS）策略執行等等。ASN閘道142可以作為訊務聚合點且可以負責使用者設定檔的傳呼、快取、路由到核心網路106等等。

WTRU 102a、102b、102c與RAN 104之間的空中介面116可以被定義為執行IEEE 802.16規範的R1參考點。另外，WTRU 102a、102b、102c中的每個可以建立與核心網路106間的邏輯介面（未示出）。WTRU 102a、102b、102c與核心網路106間的邏輯介面可以被定義為R2參考點，可以被用來認證、授權、IP主機配置管理、及/或移動管理。

基地台140a、140b、140c中的每個之間的通信鏈路可以被定義為包括用於便於WTRU切換和基地台之間的資料傳輸的協定的R8參考點。基地台140a、140b、140c和ASN閘道215之間的通信鏈路可以被定義為R6參考點。R6參考點可以包括用於便於基於與每個WTRU 102a、102b、102c相關的移動事件的移動管理的協定。

如第1C圖所示，RAN 104可以被連接到核心網路106。RAN 104和核心網路106之間的通信鏈路可以被定義為例如包括用於便於資料傳輸和移動管理能力的協定的R3參考點。核心網路106可以包括行動IP本地代理（MIP-HA）144、驗證、授權、計費（AAA）服務146和閘道148。儘管每個上述元素被描述為核心網路106的一部分，但是應該理解的是這些元素中的任何一個可以被除了核心網路操作者以外的實體擁有及/或操作。

MIP-HA 可以負責IP位址管理、且可以使得WTRU 102a、102b、102c在不同的ASN及/或不同的核心網路之間漫遊。MIP-HA 144可以向WTRU 102a、102b、102c提供至封包交換網路（例如網際網路110）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c和IP賦能裝置之間的通信。AAA伺服器146可以負責使用者認證和支援使用者服務。閘道148可以促進與其他網路之間的交互作用。例如，閘道148可以向WTRU 102a、102b、102c提供至電路切換式網路（例如PSTN 108）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通信裝置之間的通信。另外，閘道148可以向WTRU 102a、102b、102c提供至網路112的存取，該網路112可以包含被其他服務提供者擁有及/或操作的其他有線或無線網路。

雖然在第1C圖中未示出，但應該理解的是RAN 104可以被連接到其他ASN且核心網路106可以被連接到其他核心網路。RAN 104和其他ASN之間的通信鏈路可以被定義為R4參考點，該R4參考點可以包括用於協調RAN 104和其他ASN之間的WTRU 102a、102b、102c移動性的協定。核心網路106和其他核心網路之間的通信鏈路可以被定義為R5參考點，該R5參考點可以包括用於便於本地核心網路和受訪核心網路之間的交互作用的協定。

其他網路112也可以被連接到基於IEEE 802.11的無線區域網路（WLAN）160。此處所示的WLAN 160可以被設計成實現本申請案的創新特徵。WLAN 160可以包括存取路由器165。存取路由器可以包含閘道功能性。存取路由器165可以與多個存取點（AP）170a、170b進行通信。AP 170a、170b可以被配置為執行以下描述的方法。存取路由器165和AP 170a、170b之間的通信可以經由有線網路（IEEE 802.3標準）或任何類型的無線通訊協定。AP 170a經由無線介面與WTRU 102d進行無線通訊。WTRU 102可以為IEEE 802.11 STA、並且也可以被配置為執行此處描述的方法。

術語“STA”包括但不限於無線傳輸/接收單元（WTRU）、使用者設備（UE）、行動站、固定或行動用戶單元、AP、呼叫器、蜂巢電話、個人數位助理(PDA)﹑電腦、行動網際網路裝置（MID）或能夠在無線環境中操作的任何其他類型的使用者設備。此處所指的術語“AP”包括但不限於基地台、節點B、站台控制器、或者能夠在無線環境中操作的任何其他類型的連接裝置。

本申請解決了目前MAC訊框設計的多種限制。在IEEE 802.11-2012標準中，可識別的MAC訊框的最大數量受類型欄位和子類型欄位限制。使用2位元類型欄位和4位元子類型欄位，多達22*24=4*16=64 個MAC訊框可以被定義。目前和所提出的使用合併後的類型欄位和子類型欄位的可用碼點為如下：IEEE 802.11-2012: 所使用的38個碼點；IEEE 802.11ad: 所使用的2個附加碼點；IEEE 802.11ac: 所使用的2 個附加碼點；IEEE 802.11ah: 目前為止所提出的1個附加的碼點；IEEE 802.11ai: 目前為止所提出的1個附加的碼點。總之，存在已經在類型欄位和子類型欄位的組合中使用或提出的44個碼點。隨著IEEE 802.11標準的不斷發展，針對新的MAC訊框的類型和子類型欄位的可用碼點被快速用完。

此外，對於不同訊框類型存在添加新訊框的不同需求。例如，在類型=0b10的資料訊框的子類型欄位中僅存在一個可用的（目前保留的）碼點，在類型=0b00的管理訊框的子類型欄位中僅存在兩個可用的（目前保留的）碼點。

應當指出目前存在一種用於定義新的MAC管理動作訊框的機制，其用來定義動作訊框中的新目錄值及/或定義針對公共動作訊框的新公共動作欄位值。然而，這一機制僅應用到動作訊框或公共動作訊框的特定情況，並且其給MAC訊框負荷增加了額外的1或2個位元組。因此，在基於IEEE 802.11的WLAN系統中很需要開發支援MAC訊框延伸性的有效機制。

在IEEE 802.11-2012標準中，MAC標頭被設計成盡可能對於所有MAC訊框通用。這對於單一類型的MAC訊框中的不同訊框尤其正確。例如，對於MAC管理訊框（即類型=0b00），MAC標頭格式如第2圖所示。第2圖示出的MAC管理訊框格式應用到所有的MAC管理訊框200。然而，不是MAC標頭202中的所有資訊欄位和子欄位對於所有MAC管理訊框200都需要，由此對於一些MAC訊框導致了額外的MAC訊框負荷。例如，對於信標訊框（類型=0b00和子類型=0b1000)，因為信標訊框是廣播訊框，6位元組目的位址204是不需要的。此外，信標訊框由AP STA傳送，由此源位址206和基本服務組識別符（BSSID）208是相同的，即AP的6位元組MAC位址。此外，2位元組序列控制（SC）欄位210不被信標訊框需要。由此，MAC管理訊框中的6+6+2=14位元組實際上對於信標訊框是不需要的，這是目前28位元組標頭的50%。此外，訊框控制（FC）欄位212的第2個位元組，即位元8至15，僅1位元順序指示符214應用到信標訊框，而其他7位元未應用。

為了保持基於802.11WLAN系統的反向相容性，改變現有MAC訊框的MAC格式/MAC標頭設計是不實際的。然而，在解決MAC訊框延伸性和引入新的MAC訊框時，藉由最小化MAC訊框負荷來增強編碼效率是可能的。這對於具有低資料率的WLAN系統（例如具有很小頻道頻寬的IEEE 802.11ah系統）特別重要。這對於被設計成頻繁傳送的新的MAC訊框（例如IEEE 802.11ai系統中的快速初始鏈路建立（FILS）發現訊框）也很重要。

還應當指出的是對於資訊元素（IE）編碼格式存在類似問題，其中1位元組元素ID（EID）欄位的可用碼點被快速用完，由此導致對於無線LAN系統的未來演進的嚴重擔憂。注意到1位元組EID欄位給出了總共256個碼點，即其可以被用於識別最大256個IE。在上至和包括IEEE 802.11ad的IEEE 802.11標準中，大約164個IE已經被定義。還有多個IEEE 802.11開發項目目前在進行中，例如IEEE 802.11ah、IEEE 802.11ai等等。這些進行中的IEEE 802.11項目中的每一個都希望引入新的IE，例如在2013年5月的目前IEEE 802.11ah規範草案0.1中引入了大約25個新IE，在2013年8月的目前IEEE 802.11ai規範草案1.0中引入了大約14個新IE。這意味著已經定義了大約203個IE，剩下僅53個EID碼點剩餘。還有，注意，IE格式對於IEEE 802.11MAC管理訊框十分重要，因為其是用於編碼可變大小資訊項和可選資訊項的基礎機制。解決IE的延伸性問題非常重要。

下面四種方案解決了上面指出的MAC訊框延伸性、MAC標頭低效和IE延伸性的問題。第一，對於MAC訊框設計的多等級延伸方案支援隨著基於IEEE 802.11的WLAN技術演進引入新的MAC訊框。第二，由兩個基本子標頭、通用MAC子標頭（GMSH）和訊框特定MAC子標頭組成的創新性的MAC標頭結構，藉由允許定製MAC標頭使得MAC訊框負荷最小化。第三，在類別3 MAC資料訊框中的新的解決方案使用BSSID、關聯識別符（AID）、和唯一識別源STA和目的STA的方向指示符的組合。第四，對於IE的多等級延伸方案給IE格式延伸性問題提供了與反向相容的方案。這些實施方式的進一步的細節在此處被提供。

在MAC訊框設計中引入多等級延伸方案將給MAC訊框設計提供靈活的延伸性、並且允許傳統STA適當地識別和跳過延伸訊框。如此處使用，術語“傳統STA”指的是在引入延伸訊框之前與WLAN規範相容的STA。多等級延伸方案的基本實施方式首先包括類型值和子類型值的組合以識別延伸訊框，其中類型值和子類型值基於目前IEEE 802.11 MAC訊框從可用值中選取，即目前被保留的那些值。另一等級的“類型”資訊隨後在延伸訊框中引入，稱作子2類型（Sub2type），從而在相同的類型/子類型組合中識別每個獨立的訊框。這些訊框稱作延伸2訊框、並且可以由三位元組（triplet）：（類型、子類型、子2類型）識別。本發明更包括針對下一等級的延伸訊框（稱作延伸3訊框）遞迴分派一個或多個延伸2訊框識別符三位元組。另一等級的“類型”資訊可以被引入以識別每個延伸3訊框，稱作子3類型（Sub3type）。延伸3訊框識別符則成為四元組（quadruplet）：（類型，子類型、子2類型、子3類型）。這一步驟可以根據需要多次被再應用，每一次引入另一等級的延伸訊框。

基於以上描述的基本實施方式，多等級MAC訊框設計的多種變型（variant）可以引入到基於IEEE 802.11的WLAN系統中。下面提供了三個示例。第一個利用使用延伸訊框類型和延伸2訊框子類型的通用延伸2訊框。第二實施方式利用了具有延伸訊框類型和延伸2管理訊框子類型、延伸2控制訊框子類型、或延伸2資料訊框子類型的訊框類型特定延伸2訊框。第三實施方式利用具有管理訊框類型、控制訊框類型、或資料訊框類型的訊框類型特定延伸2訊框。下面給出了進一步的細節。

在本發明的第一實施方式中，在延伸訊框類型下的一個子類型至可以作為通用延伸2訊框子類型被保留，這為MAC訊框設計提供了進一步的延伸性。例如，如果子類型值表明延伸2訊框，則具有“類型”資訊的附加欄位將在MAC標頭中呈現。通用延伸2訊框可以是任何類型的MAC訊框，例如管理訊框，控制訊框或資料訊框。下面的表1示出了對於延伸訊框的子類型值分配的示例。其中延伸2訊框子類型被分派用於通用延伸2訊框。下面顯示的類型和子類型值是示例性的並非限制。

表1通用延伸2訊框

延伸2訊框可以使用子類型內的另一等級的“類型”資訊以延伸MAC訊框識別的域。這種新的“類型”等級可以被稱作微類型（Minitype）、子子類型（Subsubtype）、子2類型（Sub2type）等等。子2類型將在本文件的剩餘部分中使用以表示在延伸2訊框中引入的新等級的類型資訊。

第3圖示出了延伸2 訊框300的基本格式的示例。類型欄位302中的值表明通用延伸訊框，子類型欄位中的值表明通用延伸2訊框，以及6位元子2類型欄位306被用於識別每個單獨的延伸2訊框。一些替代的延伸2訊框基本格式可以使用從目前可用集合中選擇的及/或針對子2類型欄位306具有不同大小（即位元數）的不同子類型值被設計。延伸2訊框可以由三位元組（類型、子類型、子2類型）識別。使用表1示出的值，延伸2訊框識別符可以是三位元組（0b11、0b1111、子2類型），以及子2類型欄位306可以是6位元欄位，允許總共64個延伸2訊框被識別。以上表明的實際編碼純屬示例性的並且被提供用於簡化描述而不意在以任何方式限制這一實施方式。

為了保持延伸2訊框進一步可延伸，一個子2類型值可以被保留以識別下一等級的延伸，即延伸3訊框，其中另一等級的“類型”資訊被引入，稱作子3類型，從而識別每個單獨的延伸3訊框。由此，延伸3訊框可以由四位元組識別（類型、子類型、子2類型、子3類型）。例如，如果子2類型=0b111111被分派以表明延伸3訊框，則延伸3訊框識別符是四位元組（0b11、0b1111 、0b111111、子3類型）。子3類型的大小可以基於需要以及系統和技術發展趨勢來選擇，例如4位元、6位元、8位元等。以上建議的延伸方案可以被遞迴應用以便提供可縮放和靈活的MAC訊框設計。再次，實施方式不限於以上表明的編碼，這些純屬示例性。

如第3圖所示，延伸2訊框MAC標頭308由兩個基本成分(訊框控制（FC）欄位310和其他MAC標頭欄位312)組成。延伸2訊框300的FC欄位310的第一種類型與WLAN系統中的現有MAC訊框具有完全相同的格式，即2位元協定版本欄位314、2位元類型欄位302、和4位元子類型欄位304。這方便了延伸2訊框處理。標頭中包括其他MAC標頭欄位312的部分被設計成對於所有延伸2訊框通用或者特定於每個單獨的延伸2訊框。關於延伸2訊框300的處理和標頭中包括其他MAC標頭欄位312的部分的設計在下面提供了更多細節。

在另一實施方式中，表明MAC訊框是延伸訊框的指示可以被包括在PLCP標頭或者PHY前導碼中。這種指示可以使用下列中的任一者而被包括：PHY SIG欄位中的一個或多個位元、PLCP標頭的訓練欄位中的特定碼/模式、或者PHY SIG欄位中的特定調變。這一附加PHY層指示可以允許為不支援延伸訊框的STA節省一些額外的功率，因為如果存在表明訊框的MAC部分是延伸訊框的肯定指示，則這種STA可以在接收到PLCP標頭之後停止解碼封包。如果存在否定指示（即訊框的MAC部分不是延伸訊框）則STA可以在PLCP標頭之後繼續解碼封包。對於不支持延伸訊框的STA即傳統STA，由於表明訊框的MAC部分是延伸訊框的在PLCP中早期指示，PHY層指示可以加速MAC封包的解碼。

類似於在出版第一IEEE 802.11標準之後引入的任何其他MAC訊框，延伸2訊框可以在WLAN系統中使用，其中一些STA不能處理延伸2訊框，例如傳統STA。由此，對於延伸2訊框的一個基本設計需求是其引入不破壞傳統STA的操作。這進一步需要延伸2訊框以傳統STA可以適當地識別其並繼續到下一訊框的方式來引入。為了實現這些，下列資訊項被提供給STA：延伸2訊框的識別符，延伸2訊框的長度，和延伸2訊框的位置。延伸2訊框的識別符是在FC欄位310的第一位元組中給出的類型值和子類型值的組合，其是STA目前如何識別現有的MAC訊框。由此延伸2訊框可以由傳統STA和具有延伸2訊框能力的STA識別符。

長度資訊可以用與在現有MAC訊框中相同的方式提供，即PLCP標頭中的長度欄位，及/或以聚合MPDU（A-MPDU）格式在MPDU定界符中的長度欄位。諸如，這獨立於延伸2訊框的引入和延伸2訊框的設計。類似地，位置資訊可以用與現有MAC訊框相同的方式提供，即在PPDU中或者在A-MPDU中。

延伸2訊框可以在WLAN系統中使用，該WLAN系統利用第4圖中描述的以下通用處理程序400來允許傳統STA和具有延伸2訊框能力的STA共存。在接收到延伸2訊框時（步驟402），STA可以使用訊框檢查序列（FCS）來驗證接收到的訊框（步驟404）。STA隨後解碼MAC訊框的第一位元組（步驟406）。如果STA是傳統STA，其將發現接收到的訊框是類型值和子類型值未知的訊框（步驟408）。其隨後結束對接收到的訊框的處理（步驟410），並且選擇針對由長度所表明的剩餘接收封包休眠。

替代地，如果STA是具有延伸2訊框能力的STA，其可以解碼子2類型子欄位以識別特定的延伸2訊框（步驟412）。STA隨後基於整個延伸2訊框識別資訊三位元組（類型、子類型、，子2類型）來解碼剩餘的MAC標頭欄位（步驟414）。其可以基於解碼後的MAC標頭資訊來處理延伸2訊框主體（步驟416），並且最後其可以完成對接收訊框的處理（步驟418）。

注意利用FCS的訊框驗證（步驟404）可以與在目前IEEE 802.11標準中規定的相同，即其可以獨立於延伸2訊框的引入。第1B圖和第1C圖中描述的裝置，以及特別是第1C圖中的STA 102d，可以被配置為根據以上描述的和第4圖中說明的步驟來處理延伸2訊框。

作為對以上描述的通用延伸2訊框的替代設計，訊框類型特定延伸2訊框設計可以被使用，從而為不同的MAC訊框類型定義不同的延伸2訊框，包括MAC管理訊框、MAC控制訊框、和MAC資料訊框。在這一實施方式中，在通用延伸訊框類型下，子類型值可以被保留以表明延伸2管理訊框、以及延伸2控制訊框、或延伸2資料訊框。下面的表2示出了對於訊框類型特定延伸2訊框的子類型分派的示例。以下示出的類型和子類型值也僅是示例性的而不是限制性的。

表2 使用延伸訊框類型的訊框類型特定延伸2訊框

第5圖示出了訊框類型特定延伸2 訊框500的基本格式的示例，包括延伸2管理訊框502、延伸2控制訊框506、和延伸2資料訊框510的訊框控制欄位。注意，每個延伸2訊框在其子類型欄位504、508、512中具有表明延伸2管理訊框、和延伸2控制訊框、或延伸2資料訊框的值。在子類型欄位504、508、512中的值表明每個訊框中的附加“類型”欄位的存在，管理子2類型欄位514、控制子2類型欄位516、或資料子2類型欄位518。為了說明目的，第5圖示出了控制訊框506的控制子2類型欄位516為4位元子欄位，這與延伸2管理訊框502中的管理子2類型欄位514和延伸2資料訊框510中的資料子2類型欄位518不同。替代數量的位元被選擇用於控制、管理和資料訊框的子2類型欄位。此外，這一實施方式不限於表2中示出的值。以上表明的確切編碼純屬示例性，並且被提供以用於簡化描述，並且並不意味著以任何方式限制實施方式。

類似於以上描述的通用延伸2訊框，訊框類型特定延伸2訊框500可以使用多等級延伸訊框以在需要時提供進一步的延伸。此外，利用與在現有MAC訊框中完全相同的FC欄位的第一位元組，訊框類型特定延伸2訊框可以根據第4圖示出的方法由具有延伸2訊框能力的STA和傳統STA適當地接收並且處理。

作為替代實施方式，管理訊框類型、控制訊框類型、和資料訊框類型中的目前保留（可用）的子類型值被用於定義訊框類型特定延伸2訊框。表3示出了對於訊框類型特定延伸2訊框的類型和子類型分派的示例，其中選擇的類型/子類型目前在IEEE 802.11標準中被保留。下面示出的類型和子類型至也僅是示例性的並不是限制性的。

表3使用管理訊框類型、控制訊框類型、和資料訊框類型的訊框類型特定延伸2訊框

類似於以上描述的實施方式，另一等級的“類型”資訊，子2類型在每個訊框類型特定延伸2訊框中引入，在這種情況中，使用類型值來表明管理訊框類型、控制訊框類型、和資料訊框類型，使用子類型值來表明訊框是延伸2訊框。第6圖示出了訊框類型特定延伸2 訊框600的基本格式的示例。例如，對於延伸2管理訊框600，類型欄位602中的值可以表明管理訊框，以及子類型欄位604中的值可以表明延伸2管理訊框。類似地，對於延伸2控制訊框612，類型欄位608中的值可以表明控制訊框，以及子類型欄位610中的值可以表明延伸2控制訊框。最後，對於延伸2資料訊框618，類型欄位614中的值可以表明資料訊框，以及子類型欄位616中的值可以表明延伸2資料訊框。子2類型欄位針對每個延伸2訊框類型被定義，如第6圖所示，其中控制子2類型欄位620是4位元，與管理子2類型欄位618和資料子2類型欄位622不同。再一次，子2類型欄位618、620、622的位元數純為示例性的並不是限制性的。

類似於以上描述的通用延伸2訊框和使用通用延伸訊框類型的訊框類型特定延伸2訊框，使用管理訊框類型、控制訊框類型、和資料訊框類型的訊框類型特定延伸2訊框可以根據第4圖示出的方法由具有延伸2訊框能力的STA和傳統STA適當地接收並且處理。雖然在這一實施方式中使用如表3中示出的值，但是實施方式並不限於這些值。以上表明的確切編碼純為示例性的並且被提供以用於簡化描述，並且並不意味著以任何方式限制實施方式。

焦點現在轉向MAC訊框低效。用於基於IEEE 802.11的WLAN系統的創新性MAC標頭可由兩個子標頭：通用MAC子標頭（GMSH）和訊框特定MAC子標頭（FS-MSH）組成。GMSH在所有MAC訊框中具有相同格式，MAC訊框包括傳統MAC訊框和具有創新性MAC標頭設計的MAC訊框。GMSH可以包含區分使用哪種MAC標頭格式（例如傳統MAC標頭格式或者創新性MAC標頭格式）所需要的資訊。FS-MSH具有為特定MAC訊框或一組MAC訊框設計的內容和格式。FS-MSH可以包含正確解碼和處理MAC訊框所需要的所有資訊。

第7圖示出了具有創新性MAC標頭設計的基本MAC訊框700的格式示例，其中GMSH 702為1個位元組並且與在IEEE 802.11標準中規定的現有MAC訊框標頭的FC欄位的第一位元組具有相同的格式。FS-MSH 704在GMSH 702之後，並且在下面更詳細描述。

注意具有創新性MAC標頭設計的MAC訊框可以由STA經由MAC訊框（例如以上描述的延伸MAC訊框）的第一位元組中的類型和子類型的特定值所識別。如果STA能夠處理這一實施方式的MAC訊框格式，其可以使用在FS-MSH中給出的資訊來解碼和處理剩餘的MAC訊框。否則，STA可以使用在實體層聚合程序（PLCP）標頭給出的及/或聚合MPDU（A-MPDU）格式中的MPDU定界符中給出的長度資訊，以繞開目前訊框的剩餘部分並繼續到下一訊框。因此，這一實施方式中的MAC格式的引入將不會破壞不能夠處理具有創新性格式的MAC訊框的傳統STA的操作。這允許這一實施方式的MAC訊框格式與WLAN系統中的傳統MAC訊框格式共存，其中傳統STA可以正常操作，並且新的STA（即能夠處理創新性MAC訊框格式）可以從由創新性MAC訊框格式帶來的編碼效率中受益。

第8圖描述了基本MAC訊框800中的FS-MSH 802的基本結構。FS-MSH 802被設計為包含用於解碼和處理特定MAC訊框或者MAC訊框的特定集合的最小必要資訊，從而最小化MAC訊框負荷。其通常包括三個成分：包含關於FS-MSH結構和MAC訊框結構的控制資訊的訊框特定訊框控制欄位（FS-FC）804，例如在FS-MSH中表明可選FS-MSH欄位的存在；必須出現在MAC訊框或MAC訊框的集合中的一個或多個強制FS-MSH欄位806；以及可以出現在MAC訊框或者MAC訊框集合中的一個或多個可選FS-MSH欄位808。下面將藉由示例描述FS-MSH設計的進一步細節。

在架構BSS中，信標訊框由AP STA週期性地廣播。IEEE 802.11信標訊框具有第2圖中示出的MAC管理訊框格式，其中一些MAC標頭欄位實際上在架構BSS的信標訊框中並不需要，如本文先前所指出的。第9圖示出了具有創新性MAC標頭設計的架構BSS信標訊框900的示例。架構BSS信標訊框900可以被編碼為具有在類型欄位904中表明通用延伸訊框的值、在子類型欄位906中表明延伸2訊框的值、和在子2類型欄位908中表明架構BSS信標訊框的值的延伸2訊框。然而，也可以使用其他類型、子類型、和子2類型值。在第9圖中，用於架構BSS信標訊框的FS-MSH 902由1位元組訊框特定訊框控制（FS-FC）欄位910、6位元組BSSID欄位912、和4位元組可選高輸送量控制（HTC）欄位914組成。注意HTC欄位914可以包括HT版本/形式或者非常高的輸送量（VHT）版本/形式。

1位元組FS-FC欄位910可以包含6位元子2類型欄位908以識別MAC訊框。其也可以包含1位元指示符“HTC存在”916以表明4位元組HTC欄位914是否存在於FS-MSH 902中。當與TXVECTOR的FORMAT參數的HT_GF或者HT_MF值一起傳送時，HTC存在指示符916可以被設定為1以指示訊框包含HT控制欄位。第9圖也示出了在FS-FC欄位910中被保留的位元918。6位元組BSSID欄位912可以是AP STA的位址。如果由架構BSS的AP STA傳送，其也可以是訊框的源位址。

將第9圖與第2圖比較，用於架構BSS信標訊框的MAC訊框負荷可以由這一實施方式的MAC標頭設計顯著降低，即由於移除若干MAC標頭欄位，根據HTC存在性從28或32位元組到12或16位元組。例如，參考第2圖，兩個位址欄位204和206、持續時間/ID欄位216、和序列控制欄位210可以被移除。MAC訊框負荷降低對於廣播訊框尤為重要，因為廣播訊框使用最強健調變/編碼方案傳送，並且由此在無線媒體佔用方面非常昂貴。MAC訊框負荷降低對於週期性或者重複訊框、以及具有很小頻道頻寬的WLAN系統（例如基於IEEE 802.11ah的系統）也尤為重要。在這些系統中，頻道頻寬可能小到1MHz或2MHz，並且資料率可能低到100 Kbps。在這種系統中，MAC訊框會比20MHz WLAN系統佔用多達20倍，這使得MAC訊框負荷降低非常重要。

架構BSS信標訊框應用到所有以上提及的情況。基於IEEE 802.11ah規範訊框文件（SFD），常規信標訊框仍然需要被傳送，因為IEEE 802.1111ah短信標訊框可能不包含常規信標中包含的所有資訊。考慮到在基於IEEE 802.11ah的系統中沒有傳統STA，如第9圖示出的具有MAC標頭設計的架構BSS信標訊框900可以在基於IEEE 802.11ah的WLAN系統中作為現有信標訊框的替代來使用。這些系統將從16位元組MAC訊框負荷降低中受益，其意味著在100 Kbps處1.28 ms的無線媒體佔用降低。除了MAC訊框負荷降低，這一實施方式的具有MAC標頭設計的架構BSS信標訊框900也允許最佳化甚至重新設計信標訊框主體，因為其是新的MAC訊框，不需要遵循與現有信標訊框相同的訊框主體設計。

可以從創新性MAC標頭設計中受益的另一類型訊框是快速初始鏈路建立（FILS）發現訊框。FILS發現（FD）訊框已經建議給IEEE 802.11ai，並且被設計為針對快速初始鏈路建立提供從AP到STA傳送的必要資訊。其可以傳送得比常規信標傳輸更頻繁，由此其對於最小化MAC訊框負荷尤其重要。如第10圖所示，FD訊框1000可以被設計為具有在類型欄位1006中表明延伸訊框的值和在子類型欄位1008中表明FD訊框的值的延伸訊框，然而，也可以使用其他類型和子類型值。第10圖中的FD訊框設計給出了具有通用MAC子標頭（GMSH）1002和訊框特定MAC子標頭（FS-MSH）1004的MAC標頭設計的另一示例。FD訊框1000的FS-MSH 1004可以由2位元組FD訊框特定訊框控制（FS-FC）欄位1010、6位元組BSSID欄位1012、和4位元組可選HTC欄位1014，其中BSSID和HTC與在第9圖的架構BSS信標訊框中的相同。2位元組FD FS-FC欄位1010可以由多個存在指示符組成，包括HTC存在指示符1016、能力存在指示符1018、存取網路選項（ANO）存在指示符1020、安全存在指示符1022、AP配置改變計數（AP-CCC）存在指示符1024、和AP的下一目標信標傳輸時間（TBTT）（ANT）存在指示符1026，以表明訊框是否包含FS-MSH 1004和訊框主體1028中的相應資訊項。2位元組FD FS-FC欄位1010也可以包括控制子欄位以為解碼和處理訊框提供必要的資訊，例如SSID長度子欄位1030和鄰近AP資訊控制子欄位1032。

與第2圖中示出的編碼管理格式中的FD訊框相比，具有創新性MAC標頭設計的FD訊框1000具有顯著的MAC訊框負荷降低，即根據HTC存在性，從28或32位元組降低到13或17位元組。此外，與使用可變大小資訊項和可選資訊項的資訊元素格式（這是在目前IEEE 802.11標準中使用的基本方法）相比，引入FD FS-FC欄位1010顯著改善了FD訊框主體編碼效率。在使用資訊元素時，FD訊框主體中的每個可變大小項或可選項需要附加的2位元組用於元素ID欄位和元素長度欄位。在第10圖示出的FD訊框示例中，在FD訊框主體中存在可變大小或可選的七種內容項。由此，在使用資訊元素格式取代使用FD FS-FC欄位1010時，需要另外的14位元組。

除了信標訊框和FILS發現訊框，類別3 MAC資料訊框也從創新性MAC標頭設計中受益。類別3 MAC資料訊框在IEEE 802.11-2012標準中定義為僅能夠在狀態3或狀態4的STA間傳輸的資料訊框，即在架構BSS或網格BSS（MBSS）中認證和關聯之後。在架構BSS中，關聯意味著AP STA和關聯的非AP STA已經建立了已知關係，由此他們具有彼此的特定知識，例如，MAC位址、能力等等，並且關聯識別符（AID）由AP STA分派以識別關聯的非AP STA。這種知識可以被用於最佳化MAC訊框設計。第11圖示出了這一實施方式的具有MAC標頭設計的類別3 MAC資料訊框。注意在第11圖示出的示例中，具有創新性MAC標頭的類別3資料訊框1100被定義為具有在通用MAC子標頭1112的類型欄位1114和子類型欄位1116中的表明類別3資料訊框的值的延伸訊框。例如類型欄位1114中的值可以表明通用延伸訊框，以及子類型欄位1116中的值可以表明類別3資料訊框。替代地，可以使用延伸訊框的其他可用類型和子類型值。此外，延伸2訊框格式可以被用於類別3MAC資料訊框。

對於架構BSS，目前IEEE 802.11-2012 MAC資料訊框1100包括三個6位元組位址欄位和兩個1位元指示符，到DS和自DS。參考第11圖，三個位址欄位可以由BSSID 1102的一個6位元組位址欄位和關聯ID（AID）1114的一個2位元組ID欄位代替。再者，兩個1位元指示符，到DS 1112和自DS 1114可以由1位元方向指示符1108代替。方向位元被用於表明在BSS中“關聯”上的訊框的方向，是自STA到AP或者是自AP到STA。在MBSS中，發起關聯的STA可以充當AP。在AP STA和關聯的STA之間，BSSID、AID和方向指示符的組合可以唯一識別在任何部署場景中的架構BSS（具有或不具有重疊BSS）的目的STA和源STA對。由此，這一實施方式的具有MAC標頭設計的類別3 MAC資料訊框1100可以使用BSSID欄位1102、AID欄位1104和方向指示符1108的組合來取代使用三個6位元組位址欄位和兩個1位元指示符的組合而被正確接收、解碼和處理，由此導致10位元組MAC訊框負荷降低。

此外，對於建立的關聯，可以使用AID來識別關聯兩側的關聯STA的MAC位址。由此，當對於發送針對接收到的資料訊框的確認需要傳輸器位址（TA）時，資料訊框的接收器可以基於資料訊框中的AID識別符TA。

目前IEEE 802.11-2012標準中規定的AID是識別兩個STA之間（例如架構BSS中的AP和非AP STA之間）建立的關聯的單播識別符。以類別3 MAC資料訊框格式的AID可以被用於單播資料訊框而不改變AID概念的定義。

第12圖示出了用於能夠接收這一實施方式的類別3 MAC資料訊框的STA的通用處理程序1200。STA首先偵聽信標並且將傳輸AP的BSSID儲存在記憶體元件中（步驟1202）。STA隨後與AP關聯（步驟1204）、並且接收分派的AID（步驟1206）。STA可以將AID儲存在記憶體元件中。STA隨後接收具有創新性MAC標頭的類別3 MAC資料訊框（步驟1208）。STA將類別3 MAC資料訊框的BSSID與其在關聯時接收的BSSID進行比較（步驟1210）。如果BSSID不匹配，則STA已經確定其不是類別3 MAC資料訊框的預期接收者，並且結束對訊框的處理（步驟1212）。如果BSSID匹配，則STA將類別3 MAC資料訊框的AID與其在關聯時接收的AID進行比較（步驟1214）。如果AID不匹配，則STA已經確定其不是類別3 MAC資料訊框的預期接收者，並且結束對訊框的處理（步驟1216）。如果AID匹配，STA可以檢查方向指示符以確定類別3 MAC資料訊框是否已經從AP發送到STA（步驟1218）。如果方向指示符表明類別3 MAC資料訊框已經從STA發送到AP，則STA可以結束對資料訊框的處理（步驟1220）。如果方向欄位表明類別3 MAC資料訊框已從AP發送到STA，則STA可以處理資料訊框的剩餘內容（步驟1222）。如果STA希望發送對類別3MAC資料訊框的確認，則STA可以使用接收到的類別3MAC資料訊框的BSSID作為確認訊框的接收STA位址。

現在描述針對AP用於接收和解碼這一實施方式的類別3 MAC資料訊框的通用處理程序。在關聯建立中，當AP分派AID給STA時，AP也可以在記憶體元件中記錄AID和關於STA的其他資訊，例如STA的MAC位址、能力、QoS需求等等。當AP接收具有創新性MAC標頭的類別3 MAC資料訊框時，AP可以將類別3 MAC資料訊框的BSSID與其自己的BSSID進行比較。如果BSSID不匹配，則AP已經確定其不是類別3 MAC資料訊框的預期接收者，並且可以結束對訊框的處理。如果BSSID匹配，則AP可以檢查其已經分派和記錄的AID中類別3 MAC資料訊框的AID。如果AID不在儲存的AID清單中，則AP已經確定其不是類別3 MAC資料訊框的預期接收者，並且可以結束對訊框的處理。如果AID在AP的儲存的AID清單中，則AP可以檢查方向指示符以確定類別3 MAC資料訊框是否已經從具有AID的STA發送。如果方向指示符表明類別3 MAC資料訊框已經從AP發送，則AP可以結束對資料訊框的處理。如果方向位元表明類別3 MAC資料訊框已從STA發送，則AP可以處理資料訊框的剩餘內容。如果AP希望發送類別3 MAC資料訊框的確認給STA，則AP可以使用接收到的類別3 MAC資料訊框的AID來擷取（retrieve）STA位址資訊，其可以作為確認訊框中的接收STA位址使用。

第1B圖和第1C圖示出的裝置可以被配置為按以上描述和第12圖中所示來處理類別3 MAC資料訊框。特別地，AP 170a、170b可以包括被配置為執行以上描述的方法的處理器、接收器、傳輸器和記憶體元件。第1C圖中的STA 102也可以包括被配置為執行此處描述的方法的處理器、接收器、傳輸器、和記憶體元件。此處描述的步驟作為示例提供。不要求執行所列出的所有步驟，也不要求以給定循序執行所有步驟。

以上描述的過程允許架構BSS中的STA使用僅BSSID、AID、和方向欄位來接收和處理類別3 MAC資料訊框。類別3 MAC資料訊框設計消除了三個位址欄位，帶來了10位元組的MAC訊框負荷降低。這種降低尤其對於典型地具有許多小資料封包的應用有益（如下面詳細描述），並且可以被應用到廣播和多播類別3 MAC資料訊框。

引入創新性類別3 MAC資料訊框，廣播或多播（組播）類別3 MAC資料訊框可以繼續以目前三位址或四位址類別3 MAC資料訊框格式被傳送，或者他們可以利用以下關於AID定義和處理的支持機制以第11圖示出的類別3 MAC資料訊框格式被傳送。第一，AID的定義可以被改變以除了單播AID外還允許多播AID和廣播AID，其中多播AID代表BSS中的一組關聯STA，以及廣播AID是代表BSS中所有關聯STA的保留AID碼。

作為第二支持機制，可以定義用於形成STA組和用於添加STA到STA組或者從STA組移除STA的MAC傳訊和程序。例如，多播AID可以在BSS域中是有效的。在架構BSS中，AP可以管理AID分派，包括多播AID。AP可以由其自身或者在非AP STA或STA請求時形成STA組。STA組可以由BSS中的多播AID唯一地識別。當AP將該組的多播AID分派給STA時，非AP STA可以變為STA組的一員。這種多播AID分派可以用未經請求（unsolicited）方式或者在STA請求時完成。AP可以在關聯建立時（例如使用關聯回應訊框），或者在STA與AP關聯後的任何時間（例如使用MAC管理訊框）來分派多播AID給STA。

在多播AID被分派給關聯STA時，組資訊也可以傳遞給STA或者儲存在STA處，例如在目前三位址或四位址MAC訊框的位址欄位中傳遞的資訊。以這種方式，這種資訊可以在需要時使用在接收到的多播訊框中存在的多播AID由STA獲取。關聯STA可以為零、一或多個STA組中的一員，由此AP可以為其分派零、一或多個多播AID。AP也可以由AP的決定或者在接收到來自STA的請求時，從STA組中移除STA。這種從組中移除STA可以由指示組的多播AID、動作（即移除）、和任何其他必要資訊的MAC管理訊息用信號發送。此外，可以定義多播AID表示的資訊，例如將AID映射到目前三位址或四位址MAC訊框。

作為附加支援機制，可以為STA定義諸如第13圖中示出的程序以接收和處理具有多播AID的多播類別3MAC資料訊框。程序1300可以從STA偵聽信標和在記憶體元件中儲存傳輸AP的BSSID開始（步驟1302）。STA可以隨後與AP關聯（步驟1304）。STA可以接收分派的多播AID（步驟1306），以及關於多播組的資訊，並且可以在記憶體元件中儲存多播AID和組資訊。STA可以接收具有創新性MAC標頭的多播類別3 MAC資料訊框（步驟1308）。STA可以將多播類別3 MAC資料訊框的BSSID與其在關聯時接收的BSSID進行比較（步驟1310）。如果BSSID不匹配，則STA已經確定其不是多播類別3 MAC資料訊框的預期接收者，並且可以結束對訊框的處理（步驟1312）。如果BSSID匹配，則STA可以將類別3 MAC資料訊框的多播AID與其從AP接收到的多播AID進行比較（步驟1314）。如果多播AID不匹配，則STA已經確定其不是多播類別3 MAC資料訊框的預期接收者，並且可以結束對訊框的處理（步驟1316）。如果多播AID匹配，STA可以檢查方向指示符以確定多播類別3 MAC資料訊框是否已經從AP發送到STA（步驟1318）。如果方向指示符表明多播類別3 MAC資料訊框已經從STA發送到AP，則STA可以結束對資料訊框的處理（步驟1320）。如果方向欄位表明多播類別3 MAC資料訊框已從AP發送到STA，則STA可以處理資料訊框的剩餘內容（步驟1322）。當處理接收到的多播資料訊框時，STA也可以使用多播AID來獲取關於在分派多播AID時傳遞和儲存的多播組的資訊。如果STA希望發送對多播類別3MAC資料訊框的確認，則STA可以使用接收到的資料訊框的BSSID作為確認訊框的接收STA位址。第1B圖和第1C圖示出的裝置可以被配置為按照以上描述和第13圖所示來處理多播類別3 MAC資料訊框。

由這一實施方式的類別3 MAC資料訊框格式帶來的MAC訊框負荷降低對於典型地具有許多小資料封包的應用尤為有用，例如具有計量器/感測器的機器對機器（M2M）應用，其中典型的資料封包大小在10個位元組左右。為了使用基於IEEE 802.11的WLAN作為M2M通信系統的存取技術，其對降低MAC訊框負荷十分重要，特別是在具有小頻道頻寬的WLAN系統，例如在基於IEEE 802.11ah的WLAN系統中。

除了如第11圖示出的由類別3 MAC資料訊框格式帶來的MAC訊框負荷降低，可以用下列改變來為小尺寸資料訊框實現進一步的負荷降低。第一，在考慮對於小尺寸資料訊框不需要分割的情況下，第11圖中的2位元組序列控制（SC）1106可以被改變為包含8位元序號的1位元組SC。第二，FS－FC欄位1110中的“更多分割”位元1118可以被改變為“保留”。

為了解決以上描述的資訊元素（IE）延伸性問題，多等級延伸方案可以使用與多等級MAC訊框延伸類似的基本概念，即在目前IE格式中為特定的預定EID引入另一等級的識別符。第14圖示出了延伸的資訊元素（EIE）1400的示例。參考第14圖，目前可用的EID碼點可以為延伸的資訊元素（EIE）保留。EID欄位1402中的這一值可以表明另一ID欄位，即延伸的元素識別符（EEID）欄位1406的存在。EEID欄位1406可以在長度欄位1404後引入以識別延伸的資訊元素（EIE）。允許的EIE的數目依賴於EEID欄位1406的大小，例如使用8位元EEID欄位可以識別256個EIE。當使用16位元EEID欄位時，可以識別總共65,536個EIE。注意，EIE的資訊主體欄位1408等於長度欄位1404的值減去EEID欄位1406的大小。

EIE格式可以被進一步延伸。例如，EEID可以藉由使用EIE資訊主體中的第三識別符欄位來引入另一等級的延伸，例如稱作延伸2 EID（E2EID）。由此，延伸2資訊元素（E2IE）可以由三位元組（EID，EEID，E2EID）識別。這一步驟可以根據需要多次被再應用，每一次引入另一等級的延伸的資訊元素。

進一步延伸EIE格式的另一替代方法是為IE延伸目的保留多個EID碼點。例如，如果在第14圖中在EID欄位1402中保留N個EID碼點來使用，對於8位元EEID欄位1406，可以定義總數為N倍256（N*256）個EIE。

以上描述的資訊元素（IE）延伸機制為IE格式設計提供了靈活性延伸，同時也允許傳統STA適當識別和繞過EIE。術語“傳統STA”這裡指在引入EIE之前與WLAN規範相容的STA。當STA接收到具有EIE的MAC管理訊框時，其可以使用EID欄位值來識別IE是已知還是未知。如果值未知，可能是對於傳統STA的情況，其可以使用長度欄位值來適當繞過IE。如果值已知，則STA可以使用EEID欄位來識別和處理EID。

雖然本發明的特徵和元素以特定的結合在以上進行了描述，但本領域中具有通常知識者可以理解的是，每個特徵或元素可以在沒有其他特徵和元素的情況下單獨使用，或在與本發明的任何其他特徵和元素結合的各種情況下使用。此外，此處描述的方法可以在由電腦或處理器執行的電腦程式、軟體或韌體中實施，其中所述電腦程式、軟體或韌體被包含在電腦可讀儲存媒體中。電腦可讀媒體的實例包括電子信號（經由有線或無線連接而傳送）和電腦可讀儲存媒體。關於電腦可讀儲存媒體的實例包括但不限於唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、暫存器、快取記憶體、半導體儲存裝置、磁性媒體（例如內部硬和抽取式磁碟）、磁光媒體和CD-ROM光碟和數位多功能光碟（DVD）之類的光學媒體。與軟體有關的處理器可以被用於實施在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或任何主機電腦中使用的射頻收發器。

100．．．通信系統

102．．．無線傳輸/接收單元(WTRU)

104．．．無線電存取網路(RAN)

106．．．核心網路

108．．．公共交換電話網路(PSTN)

110．．．網際網路

112．．．其他網路

114、140．．．基地台

116．．．空中介面

118．．．處理器

120．．．收發器

122．．．傳輸/接收元件

124．．．揚聲器/麥克風

126．．．鍵盤

128．．．顯示器/觸控板

130．．．不可移式記憶體

132．．．可移式記憶體

134．．．電源

136．．．全球定位系統(GPS)晶片組

138．．．週邊裝置

142．．．ASN閘道

144．．．行動IP本地代理(MIP-HA)

146．．．驗證、授權、計費(AAA)服務

148．．．閘道

160．．．無線區域網路(WLAN)

165．．．存取路由器

170．．．存取點(AP)

200．．．MAC管理訊框

202．．．MAC標頭

204、206．．．位址

208、912、1012、1102．．．基本服務組識別符(BSSID)

210、1106．．．序列控制(SC)

212、310、FC．．．訊框控制

214．．．順序指示符

216．．．持績時間/ID

300．．．延伸2訊框

302、602、608、614、904．．．2位元類型

304、604、610、616、906．．．4位元子類型

306、908．．．6位元子2類型

308．．．延伸2訊框MAC標頭

312．．．其他MAC標頭欄位

314．．．2位元協定版本

400．．．通用處理程序

500．．．訊框類型特定延伸2訊框

600．．．延伸2管理訊框

606．．．延伸2管理訊框

612．．．延伸2控制訊框

618．．．延伸2資料訊框、管理子2類型

620．．．控制子2類型

622．．．資料子2類型

700、800．．．基本MAC訊框

702、1002、1112．．．通用MAC子標頭(GM SH)

704、802、902、1004．．．訊框特定MAC子標頭(FS-MSH)

804、910、1010、1110．．．訊框特定訊框控制(FS-FC)

806．．．強制FS-MSH欄位

808．．．可選FS-MSH

900．．．架構BSS信標訊框

914、1014．．．高輸送量控制(HTC)

916、1016．．．HTC存在指示符

1000．．．FILS發現(FD)訊框

1006、1114．．．類型欄位

1008．．．子類型欄位

1018．．．能力存在指示符

1020．．．存取網路選項(ANO)存在指示符

1022．．．安全存在指示符

1024．．．AP配置改變計數(AP-CCC)存在指示符

1026．．．AP的下一目標信標傳輸時間(TBTT)(ANT)存在指示符

1028．．．訊框主體

1030．．．SSID長度子欄位

1032．．．鄰近AP資訊控制子欄位

1100．．．類別3資料訊框

1104．．．關聯識別符(AID)

1108．．．方向指示符

1116．．．子類型攔位

1118．．．“更多分割”位元

AP．．．存取點

BSS．．．架構

FCS．．．訊框檢查序列

FILS．．．快速初始鏈路建立

MAC．．．媒體存取控制

QoS．．．服務品質

STA．．．站台

1200、1300．．．程序

1400．．．延伸的資訊元素(EIE)

1402．．．元素識別符(EID)

1404．．．長度

1406．．．延伸元素識別符(EEID)

1408．．．EIE的資訊主體

從以下描述中可以更詳細地理解本發明，這些描述是以實例方式給出的，並且可以結合附圖加以理解，其中： 第1A圖為可以在其中實施一個或多個所揭露的實施方式的示例通信系統的系統圖； 第1B圖為可以在如第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線傳輸/接收單元（WTRU）的系統圖； 第1C圖為可以在如第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線電存取網路和示例核心網路的系統圖； 第2圖示出了IEEE 802.11 MAC管理訊框格式； 第3圖描述了示例IEEE 802.11 MAC延伸2 訊框格式； 第4圖示出了針對可能的延伸2訊框處理程序的流程圖； 第5圖描述了使用通用延伸2訊框類型的示例IEEE 802.11 MAC訊框類型特定的延伸2 訊框格式； 第6圖示出了使用管理訊框類型、延伸訊框類型、和資料訊框類型的示例IEEE 802.11 MAC訊框類型特定的延伸2 訊框格式； 第7圖示出了具有創新性MAC標頭的可能的基本MAC訊框格式； 第8圖描述了訊框特定的MAC子標頭的可能的基本結構； 第9圖示出了具有創新性MAC標頭設計的架構BSS信標訊框； 第10圖示出了具有創新性MAC標頭設計的快速初始鏈路建立（FILS）發現訊框； 第11圖說明了具有創新性MAC標頭設計的類別3 MAC資料訊框； 第12圖示出了針對可能的類別3 MAC資料訊框處理程序的流程圖； 第13圖示出了針對可能的多播類別3 MAC資料訊框處理程序的流程圖；以及 第14圖示出了示例延伸的資訊元素（EIE）格式。

1100．．．類別3資料訊框

1102．．．基本服務組識別符(BSSID)

1104．．．關聯識別符(AID)

1106．．．序列控制(SC)

1108．．．方向指示符

1110．．．訊框特定訊框控制(FS-FC)

1112．．．通用MAC子標頭

1114．．．類型欄位

1116．．．子類型欄位

1118．．．“更多分割”位元

AP．．．存取點

BSS．．．架構

FCS．．．訊框檢查序列

GM SH．．．通用MAC子標頭

HTC．．．高輸送量控制

MAC．．．媒體存取控制

QoS．．．服務品質

STA．．．站台

Claims (20)

1. 一種在一IEEE 802.11 站台（STA）中使用的方法，該方法包括： 認證和關聯一存取點（AP）； 接收一類別3 MAC資料訊框，該類別3MAC資料訊框包括一類型欄位、一子類型欄位、和一類別3 MAC資料訊框特定MAC子標頭，該類別3 MAC資料訊框特定MAC子標頭包括一基本服務組識別符（BSSID）欄位、一關聯識別符（AID）欄位、和一方向指示符； 解碼該訊框特定MAC子標頭，以基於該BSSID欄位、該AID欄位、和該方向指示符來確定一預期接收者。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該BSSID欄位包含表明該預期接收者的一BSSID的一值。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該AID欄位包含表明該預期接收者的一AID的一值。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該AID欄位包含在該關聯期間確定的、且識別在該AP與該預期接收者之間的一建立的關聯的一AID。
5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該方向指示符包括在該類別3 MAC資料訊框從該AP被發送到該STA的條件下的一預定值。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法更包括： 在該BSSID欄位中的一值匹配該STA的一BSSID的條件下，確定該STA是該預期接收者。
7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法更包括： 在該AID欄位中的一值匹配該STA的一AID的條件下，確定該STA是該預期接收者。
8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法更包括： 在該方向指示符表明該類別3 MAC資料訊框正從該AP被發送到該STA的條件下，確定該STA是該預期接收者。
9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法更包括： 在該STA是該預期接收者的條件下，處理該類別3 MAC資料訊框的剩餘部分。
10. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法更包括： 回應於接收到該類別3 MAC資料訊框而發送一確認到該AP，其中該確認包括一接收STA位址欄位，並且其中在接收STA位址欄位中的一值與在該接收到的類別3 MAC資料訊框的該訊框特定MAC子標頭的該BSSID欄位中的一值相匹配。
11. 一種IEEE 802.11 站台（STA），該STA包括： 一處理器，被配置為認證和關聯一存取點（AP）；以及 一接收器，被配置為接收一類別3 MAC資料訊框，該類別3MAC資料訊框包括一類型欄位、一子類型欄位、和一類別3 MAC資料訊框特定MAC子標頭，該類別3 MAC資料訊框特定MAC子標頭包括一基本服務組識別符（BSSID）欄位、一關聯識別符（AID）欄位、和一方向指示符； 其中該處理器更被配置為解碼該訊框特定MAC子標頭，以基於該BSSID欄位、該AID欄位、和該方向指示符來確定一預期接收者。
12. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該BSSID欄位包含表明該預期接收者的一BSSID的一值。
13. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該AID欄位包含表明該預期接收者的一AID的一值。
14. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該AID欄位包含在該關聯期間確定的、且識別在該AP與該預期接收者之間的一建立的關聯的一AID。
15. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該方向指示符包括在該類別3 MAC資料訊框從該AP被發送到該STA的條件下的一預定值。
16. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該處理器更被配置為：在該BSSID欄位中的一值匹配該STA的一BSSID的條件下，確定該STA是該預期接收者。
17. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該處理器更被配置為：在該AID欄位中的一值匹配該STA的一AID的條件下，確定該STA是該預期接收者。
18. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該處理器更被配置為：在該方向指示符表明該類別3 MAC資料訊框正從該AP被發送到該STA的條件下，確定該STA是該預期接收者。
19. 如申請專利範圍第11項所述的STA，其中該處理器更被配置為：在該STA是該預期接收者的條件下，處理該類別3 MAC資料訊框的剩餘部分。
20. 如申請專利範圍第11項所述的STA，該STA更包括： 一傳輸器，其中該傳輸器被配置為回應於接收到該類別3 MAC資料訊框而發送確認到該AP，其中該確認包括一接收STA位址欄位，並且其中在接收STA位址欄位中的一值與在該接收到的類別3 MAC資料訊框的該訊框特定MAC子標頭的該BSSID欄位中的一值相匹配。