在wlan系統(tǒng)中低功耗掃描的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，并且更加具體地，公開用于在WLAN系統(tǒng)中低功率掃描的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于在無線通信系統(tǒng)中站(STA)掃描的方法包括下述步驟：發(fā)送空數(shù)據(jù)分組(NDP)探測請求幀；和從接入點(AP)接收作為對NDP探測請求幀的答復(fù)的探測答復(fù)幀，其中NDP探測請求幀能夠包括壓縮的服務(wù)集ID(SSID)。
【專利說明】在WLAN系統(tǒng)中低功耗掃描的方法和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 下面的描述涉及一種無線通信系統(tǒng)，并且更加具體地，涉及一種用于在WLAN系統(tǒng) 中低功耗掃描的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息通信技術(shù)的增長，各種無線通信技術(shù)正在開發(fā)中。在無線通信技術(shù)當中， 無線局域網(wǎng)（WLAN)技術(shù)基于射頻技術(shù)使用諸如個人數(shù)字助理（PDA)、膝上型計算機、便攜 式多媒體播放器（PMP)等等能夠在家或者在辦公室或者特定服務(wù)供應(yīng)區(qū)域進行無線互聯(lián) 網(wǎng)接入。
[0003] 為了克服已經(jīng)被認為是WLAN的弱點的通信速率的限制，最近的技術(shù)標準已經(jīng)引 入具有增加的網(wǎng)絡(luò)速率和可靠性并且擴展的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的系統(tǒng)。例如，IEEE802.lln支 持540Mbps或者更高的數(shù)據(jù)速率的高吞吐量（HT)并且引入對于發(fā)射機和接收機兩者使用 多個天線的MIM0(多輸入多輸出）技術(shù)，以便于最小化傳輸誤差并且優(yōu)化數(shù)據(jù)速率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問題
[0005] M2M(機器對機器）通信技術(shù)作為下一代通信技術(shù)正在討論當中。在IEEE802. 11 WLAN系統(tǒng)中，IEEE802.llah被發(fā)展成用于支持M2M通信的技術(shù)標準。在M2M通信中，能夠 考慮在存在很多裝置的環(huán)境下偶爾以低速率發(fā)送少量數(shù)據(jù)的場景。
[0006] WLAN系統(tǒng)中的通信通過由所有的裝置共享的媒質(zhì)來執(zhí)行。當裝置的數(shù)目增加時， 如在M2M通信中那樣，對于一個裝置的信道接入要求很長的時間。這可能劣化系統(tǒng)性能并 且妨礙裝置的省電。
[0007] 被設(shè)計以解決問題的本發(fā)明的目的在于有效地執(zhí)行掃描同時防止功率的浪費的 方法和設(shè)備。
[0008] 通過本發(fā)明解決的技術(shù)問題不限于上述技術(shù)問題并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從 下面的描述中理解其它的技術(shù)問題。
[0009] 技術(shù)方案
[0010] 通過提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中通過站（STA)執(zhí)行掃描的方法能夠?qū)崿F(xiàn)本 發(fā)明的目的，包括：發(fā)送空數(shù)據(jù)分組（NDP)探測請求幀；和從接入點（AP)接收響應(yīng)于NDP探 測請求幀的探測響應(yīng)幀，其中NDP探測請求幀包括壓縮的服務(wù)集ID(SSID)字段。
[0011] 在本發(fā)明的另一方面中，在此提供一種在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行掃描的站（STA)，包 括：收發(fā)器；和處理器，其中該處理器被配置成使用收發(fā)器發(fā)送NDP探測請求幀并且使用收 發(fā)器從AP接收響應(yīng)于NDP探測請求幀的探測響應(yīng)幀，其中NDP探測請求幀包括壓縮的SSID 字段。
[0012] 下述可共同地應(yīng)用于本發(fā)明的前述實施例。
[0013] STA可以將正常探測請求幀發(fā)送到AP，一旦從AP接收探測響應(yīng)幀，將關(guān)聯(lián)請求幀 發(fā)送到AP或者監(jiān)聽來自于AP的信標中貞。
[0014] 當AP接收NDP探測請求幀并且被包括在NDP探測請求幀中的壓縮的SSID字段的 值與基于AP的SSID生成的壓縮的SSID的值相同時，可以從AP發(fā)送探測響應(yīng)幀。
[0015] 壓縮的SSID字段在壓縮的SSID字段被定義為32比特字段時可以被設(shè)置為32比 特循環(huán)冗余校驗（CRC)計算值，并且在壓縮的SSID字段被定義為16比特字段時可以被設(shè) 置為SSID的32比特CRC計算值的16個最低有效比特（LSB)。
[0016] NDP探測請求幀可以包括壓縮的SSID字段和接入網(wǎng)絡(luò)選項字段中的一個，其中 NDP探測請求幀進一步包括1比特SSID/交互存在字段，其中SSID/交互存在字段指示壓縮 的SSID字段和接入網(wǎng)絡(luò)選項字段中的哪一個被包括在NDP探測請求幀中。
[0017] 當AP接收NDP探測請求幀并且被包括在NDP探測請求幀中的接入網(wǎng)絡(luò)選項字段 的值與AP的接入網(wǎng)絡(luò)選項相同時，可以從AP發(fā)送探測響應(yīng)幀。
[0018] 接入網(wǎng)絡(luò)選項字段可以具有8個比特的大小并且包括4比特接入網(wǎng)絡(luò)類型字段、 1比特互聯(lián)網(wǎng)字段、1比特接入所需附加步驟（ASRA)字段、1比特緊急服務(wù)可達到（ESR)字 段以及1比特未授權(quán)緊急服務(wù)可接入（UESA)字段。
[0019] 探測響應(yīng)幀可以是正常探測響應(yīng)幀或者短探測響應(yīng)幀。
[0020] 探測響應(yīng)幀可以是廣播。
[0021] 一旦接收NDP探測請求幀，AP可以在DIFS(DCF((分布式協(xié)調(diào)功能）幀間空間）的 流逝之后通過退避過程發(fā)送探測響應(yīng)幀。
[0022] -旦在第一信道上發(fā)送NDP探測請求幀，當在SIFS(短幀間空間）的流逝之后在 第一信道上檢測到幀時，STA可以識別在第一信道上存在AP，并且當在預(yù)定的時間內(nèi)在第 一信道上沒有檢測到幀時，STA可以移向第二信道并且執(zhí)行掃描。
[0023] 當在第一信道上NDP探測請求幀的傳輸之后在最小信道時間期滿之前沒有檢測 到指示忙碌狀態(tài)的物理層-CCA.指示原始值時，STA可以移向第二信道并且執(zhí)行掃描。
[0024] NDP探測請求幀可以是包括STF(短訓(xùn)練字段）、LTF(長訓(xùn)練字段）以及SIG(信 號）字段而沒有數(shù)據(jù)字段的PPDU(PLCP(物理層會聚協(xié)議）分組數(shù)據(jù)單元）幀。
[0025] SSID/交互存在字段、壓縮的SSID字段以及接入網(wǎng)絡(luò)選項字段中的一個可以被包 括在NDP探測請求幀的SIG字段中。
[0026] 本發(fā)明的上面的說明和下面的詳細說明是示例性，并且用于在權(quán)利要求中公開的 本發(fā)明的附加解釋。
[0027] 有益效果
[0028] 本發(fā)明能夠提供一種用于通過提出新掃描機制有效地執(zhí)行掃描同時減少功耗的 方法和設(shè)備。
[0029] 本發(fā)明的效果不限于上述效果，并且在此沒有描述的其它效果從下面的描述中將 會對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 被包括以提供對本發(fā)明進一步的理解的附圖圖示了本發(fā)明的實施例，并且連同描 述一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中：
[0031] 圖1圖示本發(fā)明可應(yīng)用到的IEEE802. 11系統(tǒng)的示例性配置；
[0032] 圖2圖示本發(fā)明可應(yīng)用到的IEEE802. 11系統(tǒng)的另一示例性配置；
[0033] 圖3圖示本發(fā)明可應(yīng)用到的IEEE802. 11系統(tǒng)的另一示例性配置；
[0034] 圖4圖示W(wǎng)LAN系統(tǒng)的示例性配置；
[0035] 圖5圖示在WLAN系統(tǒng)中的鏈路設(shè)定過程；
[0036] 圖6是圖示退避過程的概念圖；
[0037] 圖7是圖示隱藏節(jié)點和暴露節(jié)點的概念圖；
[0038] 圖8是圖示RTS(請求發(fā)送）和CTS(允許發(fā)送）的概念圖；
[0039] 圖9是圖示功率管理（PM)操作的概念圖；
[0040] 圖10至圖12是圖示已經(jīng)接收到業(yè)務(wù)指示映射（TM)的STA的詳細操作的概念 圖；
[0041] 圖13圖示基于組的AID;
[0042] 圖14圖示在IEEE802. 11中使用的常規(guī)幀；
[0043] 圖15圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的NDP探測過程；
[0044] 圖16圖示在其中存在多個AP的環(huán)境下的NDP探測過程；
[0045] 圖17圖示示例性的MAC管理幀；
[0046] 圖18圖示在多信道環(huán)境下的NDP探測過程；
[0047] 圖19圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的NDP探測過程；
[0048] 圖20圖示接入網(wǎng)絡(luò)選項字段的示例性格式；
[0049] 圖21圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的NDP探測請求幀的SIG字段的格式的示例；
[0050] 圖22圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的NDP探測過程；
[0051] 圖23圖示在短信標幀中的示例性字段；
[0052] 圖24圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的NDP探測過程；
[0053] 圖25圖示在其中存在多個AP的環(huán)境下的另一示例性的NDP探測過程；
[0054] 圖26圖示在多信道環(huán)境下的另一示例性的NDP探測過程；
[0055] 圖27圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的掃描方法；以及
[0056] 圖28示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的射頻設(shè)備的配置的框圖。

【具體實施方式】
[0057] 現(xiàn)在將在下文中參考附圖更加充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出本發(fā)明的實施 例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，并且不應(yīng)被解釋為受到在此闡述的實施例的 限制。而是，提供了這些實施例，使得本公開將會是全面和完整，并且將會向本領(lǐng)域的技術(shù) 人員充分地表達本發(fā)明的范圍。
[0058] 在下面描述的實施例是本發(fā)明的要素和特征的組合。除非另作說明，否則可以選 擇性的考慮要素或者特征。每個要素或者特征可以在沒有與其它要素或者特征結(jié)合的情況 下實踐。此外，本發(fā)明的實施例可以通過組合要素和/或特征的部分來構(gòu)造?？梢灾匦掳?排在本發(fā)明的實施例中描述的操作順序。任何一個實施例的一些構(gòu)造可以被包括在另一個 實施例中，并且可以以另一個實施例的相應(yīng)構(gòu)造來替換。
[0059] 被用于本發(fā)明的實施例的特定術(shù)語被提供以幫助本發(fā)明的理解。在本發(fā)明的范圍 和精神內(nèi)這些特定術(shù)語可以以其它的術(shù)語來替換。
[0060] 在一些情況下，為了防止本發(fā)明的概念模糊，已知技術(shù)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備將被省略，或 者基于每個結(jié)構(gòu)和設(shè)備的主要功能將以框圖的形式示出。而且，只要可能，貫穿附圖和說明 書中將使用相同的附圖標記以指示相同的或者類似的部件。
[0061] 本發(fā)明的實施例能夠由對于無線接入系統(tǒng)、電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE) 802、 3GPP、3GPPLTE、LTE-A和3GPP2中的至少一個公開的標準文獻支持。這些文獻可以支持未 被描述來闡明本發(fā)明的技術(shù)特征的步驟或部件。此外，能夠通過該標準文獻來解釋在此闡 述的所有術(shù)語。
[0062]能夠在諸如碼分多址（CDMA)、頻分多址（FDMA)、時分多址（TDMA)、正交頻分多址 (0FDMA)、單載波頻分多址（SC-FDMA)等等的各種無線接入系統(tǒng)中使用在此描述的技術(shù)。 CDMA可以被實現(xiàn)為諸如通用陸地無線電接入（UTRA)或CDMA2000的無線電技術(shù)。TDMA可 以被實現(xiàn)為諸如全球移動通信系統(tǒng)（GSM)/通用分組無線電業(yè)務(wù)（GPRS)/增強型數(shù)據(jù)速 率GSM演進（EDGE)的無線電技術(shù)。0FDMA可以被實現(xiàn)為諸如IEEE802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE802. 20、演進UTRA(E-UTRA)等等的無線電技術(shù)。為了清楚起見，此申 請集中于IEEE802. 11系統(tǒng)。然而，本發(fā)明的技術(shù)特征不限于此。
[0063] WLAN系統(tǒng)的配置
[0064] 圖1圖示本發(fā)明可應(yīng)用到的IEEE802. 11系統(tǒng)的示例性配置。
[0065]IEEE802. 11能夠由多個組件組成并且根據(jù)組件的交互提供支持對于更高層透明 的STA移動性的WLAN?；痉?wù)集（BSS)可以對應(yīng)于IEEE802. 11LAN中的基本組件塊。 圖1示出2個BSS(BSS1和BSS2)，2個BSS中的每一個包括2個STA(被包括在BSS1中的 STA1和STA2和被包括在BSS2中的STA3和STA4)作為成員。在圖1中，定義BSS的橢圓形 指示其中屬于相對應(yīng)的BSS的STA執(zhí)行通信的覆蓋區(qū)域。此區(qū)域可以被稱為基本服務(wù)區(qū)域 (BSA)。當STA移出BSA時，STA不能夠與BSA中的其它STA直接通信。
[0066] IEEE802. 11LAN中的最基本的BSS是獨立BSS(IBSS)。例如，IBSS能夠具有僅 包括2個STA的最小配置。IBSS具有最簡單的形式并且對應(yīng)于在圖1中示出的BSS(BSS1 或者BSS2)，其中除了STA之外的組件被省略。當STA能夠相互直接通信時此配置是可能 的。這種類型的LAN可以在必要時被配置，而不是被預(yù)先地設(shè)計和配置，并且可以被稱為自 組織網(wǎng)絡(luò)。
[0067] 當STA被接通或者切斷，或者進入或者退出BSS的覆蓋時，能夠動態(tài)地改變BSS中 的STA的成員。為了變成BSS的成員，STA能夠使用同步處理加入BSS。為了基于BSS接入 所有的服務(wù)，STA需要與BSS相關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)可以被動態(tài)地設(shè)置并且可以使用分布系統(tǒng)服務(wù) (DSS)。
[0068] 圖2圖示本發(fā)明可應(yīng)用到的IEEE802. 11系統(tǒng)的另一示例性配置。除了圖1中的 配置之外，圖2示出分布系統(tǒng)（DS)、分布系統(tǒng)媒質(zhì)（DSM)和接入點（AP)。
[0069] 在LAN中，直接的站到站距離可能受PHY性能限制。雖然在一些情況下此距離限 制能夠是充分的，但是在一些情況下可能需要其間具有長距離的站之間的通信。DS可以被 配置成支持擴展的覆蓋。
[0070] DS指的是其中BSS被相互連接的結(jié)構(gòu)。具體地，BSS可以作為由多個BSS組成的 網(wǎng)絡(luò)的擴展的形式的組件存在，而不是如在圖1中示出獨立地存在。
[0071] DS是邏輯概念并且可以通過DSM的特性指定。IEEE802. 11在邏輯上區(qū)分無線媒 質(zhì)（WM)與DSM。邏輯媒質(zhì)被用于不同的目的并且由不同的組件使用。IEEE802. 11沒有將 媒質(zhì)限制為相同的媒質(zhì)或者不同的媒質(zhì)。多個媒質(zhì)在邏輯上相互不同的事實能夠解釋IEEE 802. 11LAN(DS結(jié)構(gòu)或者其它網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）的靈活性。即，IEEE802. 11LAN能夠以各種方式 實現(xiàn)并且實現(xiàn)方式的物理特性能夠獨立地指定相對應(yīng)的LAN結(jié)構(gòu)。
[0072] DS能夠通過提供對于處理到目的地的地址所必需的多個BSS和邏輯服務(wù)的無縫 集成支持移動裝置。
[0073] AP指的是使相關(guān)聯(lián)的STA能夠通過麗接入DS并且具有STA功能性的實體。能夠 通過AP在BSS和DS之間發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，圖2中示出的STA2和STA3具有STA功能性并 且提供使相關(guān)聯(lián)的STA(STA1和STA4)能夠接入DS的功能。此外，所有的AP是可尋址的實 體，因為它們基本上對應(yīng)于STA。用于在WM上的通信的AP使用的地址沒有必要等于用于在 DSM上的通信的AP使用的地址。
[0074] 從與AP相關(guān)聯(lián)的STA中的一個發(fā)送到AP的STA地址的數(shù)據(jù)能夠總是在未受控的 端口處被接收并且通過IEEE802.IX端口接入實體來處理。此外，當受控端口被認證時，發(fā) 送的數(shù)據(jù)（或者幀）能夠被遞送給DS。
[0075] 圖3圖示本發(fā)明可應(yīng)用到的IEEE802. 11系統(tǒng)的另一示例性配置。除了圖2的配 置，圖3還示出用于提供擴展的覆蓋的擴展服務(wù)集（ESS)。
[0076] 具有任意的大小和復(fù)雜性的無線網(wǎng)絡(luò)可以由DS和BSS組成。在IEEE802. 11中 此類型的網(wǎng)絡(luò)被稱為ESS網(wǎng)絡(luò)。ESS可以對應(yīng)于被連接到DS的BSS的集合。然而，ESS沒 有包括DS。在邏輯鏈路控制（LLC)層處ESS網(wǎng)絡(luò)看起來像IBSS網(wǎng)絡(luò)。屬于ESS的STA能 夠相互通信并且移動STA能夠?qū)τ贚CC透明地從BSS移向（在相同ESS中的）另一BSS。
[0077] IEEE802. 11沒有定義在圖3中的BSS的相對物理位置并且BSS可以定位如下。 BSS能夠部分地重疊，其是通常被用于提供連續(xù)覆蓋的結(jié)構(gòu)。BSS可以不在物理上相互連接 并且對BSS之間的邏輯距離存在限制。另外，BSS可以在物理上位于相同的位置處以便提 供冗余。此外，一個（或者多個）IBSS或者ESS網(wǎng)絡(luò)可以在物理上位于與一個（或者多個 ESS)網(wǎng)絡(luò)相同的空間中。當自組織網(wǎng)絡(luò)在ESS網(wǎng)絡(luò)的位置中操作時這可以對應(yīng)于ESS網(wǎng)絡(luò) 形式，在物理上重疊的IEEE802. 11網(wǎng)絡(luò)通過不同的組織或者兩個或者更多個不同的接入 來配置并且在相同的位置處需要安全政策。
[0078] 圖4圖示W(wǎng)LAN系統(tǒng)的示例性配置。圖4示出基于包括DS的結(jié)構(gòu)的BSS的示例。
[0079] 在圖4的示例中，BSS1和BSS2構(gòu)成ESS。在WLAN系統(tǒng)中，STA是根據(jù)IEEE802. 11 的MAC/PHY規(guī)則操作的裝置。STA包括APSTA和非APSTA。非APSTA對應(yīng)于用戶直接操 縱的裝置，諸如膝上型計算機、蜂窩電話等等。在圖4的示例中，STA1、STA3以及STA4對應(yīng) 于非APSTA并且STA2和STA5對應(yīng)于APSTA。
[0080] 在下面的描述中，非APSTA可以被稱為終端、無線發(fā)送/接收單元（WTRU)、用戶設(shè) 備（UE)、移動站（MS)、運動終端、移動訂戶站（MSS)等等。在其它的無線通信領(lǐng)域中AP對 應(yīng)于基站（BS)、節(jié)點B、演進的節(jié)點B、基本收發(fā)器系統(tǒng)（BTS)、毫微微BS等等。
[0081] 鏈路設(shè)定討稈
[0082] 圖5圖示一般鏈路設(shè)定過程。
[0083] 為了設(shè)定到網(wǎng)絡(luò)的鏈路并且發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，STA需要發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行認證，建立 關(guān)聯(lián)并且經(jīng)過用于安全的認證過程。鏈路設(shè)定過程可以被稱為會話發(fā)起過程和會話設(shè)定過 程。另外，鏈路設(shè)定過程的發(fā)現(xiàn)、認證、關(guān)聯(lián)以及安全建立可以被稱為關(guān)聯(lián)過程。
[0084] 現(xiàn)在將會參考圖5描述示例性的鏈路設(shè)定過程。
[0085] 在步驟S510中STA可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)可以包括STA的掃描操作。即，STA 需要發(fā)現(xiàn)能夠參與通信的網(wǎng)絡(luò)以便于接入網(wǎng)絡(luò)。STA需要在參與無線網(wǎng)絡(luò)之前識別可兼容 的網(wǎng)絡(luò)。識別在特定的區(qū)域中存在的網(wǎng)絡(luò)的過程被稱為掃描。
[0086] 掃描包括主動掃描和被動掃描。
[0087] 圖5圖示包括主動掃描的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)操作。執(zhí)行主動掃描的STA發(fā)送探測請求幀， 以便于搜索周圍的AP同時改變信道，并且等待對探測請求幀的響應(yīng)。響應(yīng)器響應(yīng)于探測請 求幀向STA發(fā)送探測響應(yīng)幀。在此，響應(yīng)器可以是在被掃描的信道的BSS中最終已經(jīng)發(fā)送 信標幀的STA。AP對應(yīng)于BSS中的響應(yīng)器，因為AP發(fā)送信標幀，然而響應(yīng)器在IBSS中不固 定，因為在IBSS中STA交替地發(fā)送信標幀。例如，已經(jīng)在信道#1上發(fā)送探測請求幀并且已 經(jīng)在信道#1上接收到探測響應(yīng)幀的STA，可以存儲在接收到的探測響應(yīng)幀中包括的BSS有 關(guān)的信息，移動到下一個信道（例如，信道#2)并且以相同的方式執(zhí)行掃描（即，在信道#2 上的探測請求/響應(yīng)傳輸和接收）。
[0088] 可以以被動方式執(zhí)行掃描操作，這在圖5中未被示出。執(zhí)行被動掃描的STA等待 信標幀同時改變信道。信標幀，IEEE802. 11中管理幀之一，指示無線網(wǎng)絡(luò)的存在并且被定 期地發(fā)送到執(zhí)行掃描的STA以使STA能夠發(fā)現(xiàn)并且參與無線網(wǎng)絡(luò)中。AP在BSS中定期地 發(fā)送信標幀，然而IBSS中的STA在IBSS的情況下交替地發(fā)送信標幀。一旦接收信標幀，執(zhí) 行掃描的STA存儲關(guān)于被包括在信標幀中的BSS的信息，并且記錄各個信道中的信標幀信 息同時移動到另一信道。已經(jīng)接收到信標幀的STA可以存儲在接收到的信標幀中包括的與 BSS有關(guān)的信息，移動到下一個信道并且通過相同的方法在下一個信道上執(zhí)行掃描。
[0089] 將主動掃描與被動掃描進行比較，主動掃描比被動掃描具有更小的延遲和更低的 功耗的優(yōu)點。
[0090] 一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，在步驟S550中可以在STA上執(zhí)行認證。此認證過程可以被稱為第 一認證以與步驟S540的安全設(shè)定操作區(qū)分，稍后將會加以描述。
[0091] 認證包括STA將認證請求幀發(fā)送到AP的過程和AP響應(yīng)于認證請求幀將認證響應(yīng) 幀發(fā)送到STA的過程。被用于認證請求/響應(yīng)的認證幀對應(yīng)于管理幀。
[0092] 認證幀可以包括關(guān)于認證算法編號、認證交易序列編號、狀態(tài)代碼、挑戰(zhàn)文本、 RSN(穩(wěn)健安全網(wǎng)絡(luò)）、有限循環(huán)群等等的信息。此信息是可以被包括在關(guān)聯(lián)請求/響應(yīng)幀 中的信息的一部分并且可以被其它信息替代或者可以進一步附加的信息。
[0093] STA可以將認證請求幀發(fā)送到AP。AP可以基于被包括在接收到的認證請求幀中的 信息確定準許STA的認證。AP可以通過認證響應(yīng)幀將認證結(jié)果提供給STA。
[0094] 一旦STA的成功認證，在步驟S530中可以執(zhí)行關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)包括STA將關(guān)聯(lián)請求幀 發(fā)送到AP的過程和AP響應(yīng)于關(guān)聯(lián)請求幀將關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀發(fā)送到STA的過程。
[0095] 例如，關(guān)聯(lián)請求幀可以包括與各種性能、信標監(jiān)聽間隔、服務(wù)集標識符（SSID)、支 持的速率、支持的信道、RSN、移動性域、支持的操作類別、TIM(業(yè)務(wù)指示映射）廣播請求、交 互工作的服務(wù)性能等等有關(guān)的信息。
[0096] 例如，關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀可以包括與各種性能、狀態(tài)代碼、AID(關(guān)聯(lián)ID)、支持的速率、 EDCA(增強型分布式信道接入）參數(shù)集、RCPI(接收信道功率指示符）、RSNI(接收信號噪聲 指示符）、移動性域、超時間隔（關(guān)聯(lián)恢復(fù)時間）、重疊的BSS掃描參數(shù)、TIM廣播響應(yīng)、QoS映射等等有關(guān)的彳目息。
[0097] 前述的信息是可以被包括在關(guān)聯(lián)請求/響應(yīng)幀中的信息的一部分并且附加的信 息可以進一步被包括在關(guān)聯(lián)請求/響應(yīng)幀中。
[0098] 一旦成功地將STA與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)，在步驟S540中可以執(zhí)行安全設(shè)定。步驟S540中 的安全設(shè)定可以被視為通過RSNA(穩(wěn)健安全網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)）請求/響應(yīng)的認證。步驟S520的 認證可以被稱為第一認證并且步驟S540的安全設(shè)定可以被稱為認證。
[0099] 步驟S540的安全設(shè)定可以包括使用EAP0L(局域網(wǎng)擴展認證協(xié)議）幀通過四次握 手的私鑰設(shè)定。另外，可以根據(jù)在IEEE802. 11標準中未定義的安全方案執(zhí)行安全設(shè)定。
[0100] WLAN的澝講
[0101] 為了克服受限的WLAN的通信速度，IEEE802.lln最近已經(jīng)被建立為技術(shù)標準。 IEEE802.lln已經(jīng)被發(fā)展成增加網(wǎng)絡(luò)速率和可靠性并且擴展無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。更加具體地， IEEE802.lln支持高于540Mbps的吞吐量（HT)并且基于使用用于對于發(fā)射機和接收機兩 者使用多個天線的MIM0以便于最小化傳輸誤差并且優(yōu)化傳輸速度。
[0102] 隨著WLAN供應(yīng)的活躍并且使用WLAN的應(yīng)用被多樣化，要求用于支持比由IEEE 802.lln支持的數(shù)據(jù)吞吐量更高的吞吐量的新的WALN系統(tǒng)。支持非常高的吞吐量（VHT)的 下一代WLAN系統(tǒng)是遵循IEEE802.lln的版本（例如，IEEE802. 1lac)并且是為了在MAC 服務(wù)接入點（SAP)中支持高于1Gbps的數(shù)據(jù)吞吐量而最近新提議的IEEE802. 11WLAN系 統(tǒng)之一。
[0103] 下一代WLAN系統(tǒng)支持其中多個STA同時接入信道以便于有效地使用無線電信道 的MU-MM0(多用戶MM0)傳輸。根據(jù)MU-MMO,AP能夠?qū)⒎纸M同時發(fā)送到一個或者多個 MM0配對的STA。
[0104] 此外，支持在白空間中操作WLAN正在討論當中。例如，在IEEE802.llaf中論述了 在根據(jù)模擬TV的數(shù)字化的、諸如空閑狀態(tài)的頻帶（例如，54至698MHz)的TV白空間（TV WS)中引入WLAN系統(tǒng)。然而，這是示例性的并且白空間能夠被視為由授權(quán)用戶能夠優(yōu)先使 用的被授權(quán)的帶。授權(quán)用戶指的是被允許使用授權(quán)帶的用戶并且可以被稱為授權(quán)裝置、主 用戶、責任用戶等等。
[0105] 例如，在WS中操作的AP和/或STA需要為授權(quán)用戶提供保護。例如，當諸如麥克 風的授權(quán)用戶根據(jù)規(guī)則正在使用與具有特定帶寬的頻帶相對應(yīng)的特定的WS信道時，AP和 /或STA不能夠使用與WS信道相對應(yīng)的頻帶以便于保護授權(quán)用戶。另外，當授權(quán)用戶使用 用于發(fā)送和/或接收當前幀的頻帶時，AP和/或STA需要停止使用相對應(yīng)的頻帶。
[0106] 因此，AP和/或STA需要優(yōu)先地執(zhí)行檢查是否WS帶中的特定頻帶能夠被使用，換 言之，是否存在使用頻帶的授權(quán)用戶的過程。為了檢查是否存在用于特定頻帶的授權(quán)用戶 被稱為頻譜感測。能量檢測、簽名檢測等等被用作頻譜感測機制。當接收到的信號強度超 過預(yù)定值或者檢測到DTV前導(dǎo)時，能夠確定授權(quán)用戶正在使用相對應(yīng)的頻帶。
[0107] 此外，論述作為下一代通信方案的M2M(機器對機器）。在IEEE802. 11WLAN系統(tǒng) 中，IEEE802.llah被發(fā)展以便于支持M2M。M2M指的是使用一個或者多個機器的通信方案 并且可以被稱為MTC(機器型通信）或者機器通信。在此，機器意指不要求人的直接操縱或 者人的干預(yù)的實體。例如，機器的示例包括諸如被裝備有無線通信模塊的儀表或者售貨機 的裝置和諸如能夠在沒有用戶操縱/干預(yù)的情況下自動接入網(wǎng)絡(luò)并且執(zhí)行通信的智能電 話的用戶設(shè)備。M2M通信可以包括裝置之間的通信（裝置對裝置（D2D))和在裝置和應(yīng)用服 務(wù)器之間的通信。在裝置和應(yīng)用服務(wù)器之間的通信的示例可以包括在售貨機和服務(wù)器之間 的通信、在銷售點（POS)裝置和服務(wù)器之間的通信和在電表、煤氣表或者水表與服務(wù)器之 間的通信。另外，基于M2M通信的應(yīng)用可以包括安全、運輸、醫(yī)療保健等等?？紤]到這些應(yīng) 用的特性，M2M需要支持在其中存在非常多的設(shè)備的環(huán)境下偶爾以低速率的少量數(shù)據(jù)的傳 輸和接收。
[0108] 具體地，M2M通信需要支持大量的STA。盡管假定在當前定義的WLAN系統(tǒng)中最多 2007個STA與一個AP相關(guān)聯(lián)，關(guān)于M2M，用于支持更多數(shù)量的（大約6000個）STA與一個 AP相關(guān)聯(lián)的情況的方法正在討論當中。此外，預(yù)計在M2M通信中存在許多支持/要求低傳 輸速度的應(yīng)用。在WLAN系統(tǒng)中，STA能夠基于TM(業(yè)務(wù)指示映射）元素識別要被發(fā)送的 數(shù)據(jù)的存在。為了支持前述的應(yīng)用，論述了用于減少TIM的位圖大小的方法。另外，預(yù)計在 M2M通信中存在具有非常長的傳輸/接收間隔的大量的流量。例如，在長間隔（例如，每個 月）能夠發(fā)送和接收諸如電/氣/水消耗的非常少量的數(shù)據(jù)。此外，因為在M2M通信中根 據(jù)通過下行鏈路（即，從AP到非APST的鏈路）提供的命令執(zhí)行STA的操作并且通過上行 鏈路（即，從非APSTA到AP的鏈路）報告結(jié)果數(shù)據(jù)，M2M通信在通過其發(fā)送重要數(shù)據(jù)的上 行鏈路上使用改進的通信方案。另外，大多數(shù)M2MSTA使用電池操作并且從而有必要通過 最小化電池消耗來確保長的使用時間。此外，M2MSTA需要具有自我恢復(fù)功能，因為用戶可 能難以在特定情形下直接操縱M2MSTA。因此，在WLAN系統(tǒng)中，正在討論用于有效地支持盡 管與AP相關(guān)聯(lián)的STA的數(shù)目非常大但是在一個信標時段期間具有接收AP的數(shù)據(jù)幀的STA 的數(shù)目非常小的情況并且減少功耗的方法。
[0109] 如上所述，除了前述示例之外，WLAN技術(shù)正在快速地演進并且從而用于直接鏈路 設(shè)定、提高媒質(zhì)流式傳輸性能、支持快速和/或大規(guī)模的初始會話設(shè)定、擴展的帶寬以及操 作頻率等等的技術(shù)正在開發(fā)當中。
[0110]以次1GHz橾作的WLAN
[0111] 如上所述，具有M2M通信作為使用情況的IEEE802.llah正在論述當中。IEEE 802.llah以次1GHz的操作頻率在除了TV白空間帶之外的未授權(quán)的帶中操作，并且可以具 有比支持室內(nèi)覆蓋的常規(guī)WLAN顯著更寬的覆蓋（例如，最大lkm)。即，當在次lGHz(例如， 700至900MHz)操作頻率帶中使用WLAN時，該WLAN與在2. 4GHz或者5GHz的頻率下操作的 常規(guī)WLAN區(qū)分開，由于相對應(yīng)的頻帶的傳播特性對于相同的傳輸功率AP覆蓋近似翻倍或 者三倍。在這樣的情況下，每個AP能夠連接非常多的STA。在IEEE802.llah中考慮的使 用情況如表1中所示概述。
[0112] [表 1]
[0113]

【權(quán)利要求】
1. 一種在無線通信系統(tǒng)中通過站（STA)執(zhí)行掃描的方法，所述方法包括： 發(fā)送空數(shù)據(jù)分組（NDP)探測請求幀；和 從接入點（AP)接收響應(yīng)于所述NDP探測請求幀的探測響應(yīng)幀， 其中，所述NDP探測請求幀包括壓縮的服務(wù)集ID(SSID)字段。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述STA將正常探測請求幀發(fā)送到所述AP，一旦 從所述AP接收所述探測響應(yīng)幀，將關(guān)聯(lián)請求幀發(fā)送到所述AP或者監(jiān)聽來自于所述AP的信 標中貞。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當所述AP接收所述NDP探測請求幀并且在所述 NDP探測請求幀中包括的所述壓縮的SSID字段的值與基于所述AP的SSID生成的壓縮的 SSID的值相同時，從所述AP發(fā)送所述探測響應(yīng)幀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當所述壓縮的SSID字段被定義為32比特字段 時，所述被壓縮的SSID字段被設(shè)置為32比特循環(huán)冗余校驗（CRC)計算值，并且當所述壓縮 的SSID字段被定義為16比特字段時，所述被壓縮的SSID字段被設(shè)置為SSID的32比特 CRC計算值的16個最低有效比特（LSB)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述NDP探測請求幀包括所述壓縮的SSID字段 和接入網(wǎng)絡(luò)選項字段中的一個， 其中，所述NDP探測請求幀進一步包括1比特SSID/交互存在字段， 其中，所述SSID/交互存在字段指示所述壓縮的SSID字段和所述接入網(wǎng)絡(luò)選項字段中 的哪一個被包括在所述NDP探測請求幀中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，當所述AP接收所述NDP探測請求幀并且在所述 NDP探測請求幀中包括的所述接入網(wǎng)絡(luò)選項字段的值與所述AP的接入網(wǎng)絡(luò)選項相同時，從 所述AP發(fā)送所述探測響應(yīng)幀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述接入網(wǎng)絡(luò)選項字段具有8個比特的大小，并 且包括4比特接入網(wǎng)絡(luò)類型字段、1比特互聯(lián)網(wǎng)字段、1比特接入所需附加步驟（ASRA)字 段、1比特緊急服務(wù)可達到（ESR)字段以及1比特未授權(quán)緊急服務(wù)可接入（UESA)字段。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述探測響應(yīng)幀是正常探測響應(yīng)幀或者短探測 響應(yīng)幀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述探測響應(yīng)幀是廣播。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，一旦接收所述NDP探測請求幀，在 DIFS(DCF((分布式協(xié)調(diào)功能）幀間空間）的流逝之后，所述AP通過退避過程發(fā)送所述探測 響應(yīng)幀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，一旦在所述第一信道上發(fā)送所述NDP探測請求 幀，當在SIFS (短幀間空間）的流逝之后在所述第一信道上檢測到幀時，所述STA識別在所 述第一信道上存在所述AP，并且當在預(yù)定的時間內(nèi)在所述第一信道上沒有檢測到幀時，所 述STA移向第二信道并且執(zhí)行掃描。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當在所述第一信道上所述NDP探測請求幀的傳 輸之后在最小信道時間期滿之前沒有檢測到指示忙碌狀態(tài)的物理層-CCA.指示原始值時， 所述STA移向所述第二信道并且執(zhí)行掃描。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述NDP探測請求幀是包括STF(短訓(xùn)練字段）、 LTF (長訓(xùn)練字段）以及SIG (信號）字段而沒有數(shù)據(jù)字段的PPDU (PLCP (物理層會聚協(xié)議） 分組數(shù)據(jù)單元）中貞。
14. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述SSID/交互存在字段、所述壓縮的SSID字 段以及所述接入網(wǎng)絡(luò)選項字段中的一個被包括在所述NDP探測請求幀的所述SIG字段中。
15. -種在無線通信系統(tǒng)中執(zhí)行掃描的站（STA)，包括： 收發(fā)器；和 處理器， 其中，所述處理器被配置成使用所述收發(fā)器發(fā)送NDP探測請求幀并且使用所述收發(fā)器 從AP接收響應(yīng)于所述NDP探測請求幀的探測響應(yīng)幀， 其中，所述NDP探測請求幀包括壓縮的SSID字段。
【文檔編號】H04W48/16GK104322110SQ201380026093
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】石鏞豪 申請人:Lg 電子株式會社