Способ и устройство отсрочки передачи при слотовом типе доступа к каналам в системе беспроводной локальной сети

Способ и устройство отсрочки передачи при слотовом типе доступа к каналам в системе беспроводной локальной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ]

Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи, и более конкретно, к способу и устройству для передачи или приема опорного сигнала.

[УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ]

Системы, основанные на различных технологиях беспроводной связи, были разработаны в процессе быстрого развития технологий передачи информации. Технология WLAN из числа технологий беспроводной связи позволяет осуществлять беспроводной доступ к Интернету дома, или на предприятиях, или в определенной области предоставления услуг с применением мобильных терминалов, таких как карманный персональный компьютер (КПК), ноутбук, портативный мультимедиа-проигрыватель (PMP) и т.д., на основе радиочастотной (RF) технологии.

Для того чтобы устранить ограниченную скорость связи, в качестве одного из преимуществ WLAN новый технический стандарт предложил систему нового поколения, способную к повышению скорости и надежности сети при одновременном расширении зоны обслуживания беспроводной сети. Например, IEEE 802.11n допускает скорость обработки данных с поддержкой максимальной высокой пропускной способности (HT), равной 540 Мбит/с. Кроме того, технология многоканального входа – многоканального выхода (MIMO) в последнее время стала применяться как к передатчику, так и к приемнику, с тем чтобы минимизировать ошибки передачи, а также оптимизировать скорость передачи данных.

[СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

[ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА]

Технология межмашинной связи (M2M) обсуждалась как технология связи следующего поколения. Технический стандарт для поддержки передачи M2M в IEEE 802.11 WLAN был разработан как IEEE 802.11аh. При M2M-связи иногда может рассматриваться сценарий, способный к передаче небольшого объема данных на низкой скорости в среде, включающей в себя количество устройств.

В системе беспроводной LAN устройства могут осуществлять ассоциативный доступ к каналу (или носителю).

Соответственно, настоящее изобретение направлено на новую схему состязательного доступа к каналу для повышения эффективности использования сетевых ресурсов и равнодоступности, когда интервал (например, RAW (окно ограниченного доступа)), в котором только определенным устройствам разрешают получить доступ к каналам, устанавливается в системе беспроводной LAN, которая, по существу, устраняет одну или более проблем, возникающих вследствие ограничений и недостатков текущего уровня техники.

Следует понимать, что технические цели, которые должны быть достигнуты настоящим изобретением, не ограничиваются указанными выше техническими целями и другие технические цели, которые не упоминаются в настоящем описании, будут очевидны из приведенного ниже описания специалисту в области техники, к которой принадлежит настоящее изобретение.

[ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ]

Для того, чтобы достигнуть цели и других преимуществ и в соответствии с предназначением изобретения, как воплощено и подробно описано в настоящем описании, способ осуществления доступа к каналу станцией (STA) в системе беспроводной LAN включает в себя: прием информации конфигурации окна ограниченного доступа (RAW) в отношении STA от точки доступа (AP); выполнение процедуры отсрочки передачи с использованием второго состояния функции отсрочки передачи для доступа к каналу в пределах RAW, соответствующего информации конфигурации RAW; и выполнение процедуры отсрочки передачи с использованием первого состояния функции отсрочки передачи, когда RAW заканчивается. STA может поддержать множество состояний функции отсрочки передачи, включая первое состояние функции отсрочки передачи, используемое вне RAW, и второе состояние функции отсрочки передачи, используемое в пределах RAW.

В другом аспекте настоящего изобретения, в настоящем описании представлена станция (STA), осуществляющая доступ к каналу в системе беспроводной LAN, содержащая приемопередатчик, процессор и память. Процессор может быть сконфигурирован для получения информации конфигурации в отношении STA от AP с применением приемопередатчика, выполнения процедуры отсрочки передачи с использованием второго состояния функции отсрочки передачи для доступа к каналу в пределах RAW, в соответствии с информацией конфигурации RAW и выполнения процедуры отсрочки передачи с использованием первого состояния функции отсрочки передачи, когда RAW заканчивается. В памяти может храниться множество состояний функции отсрочки передачи, включая первое состояние функции отсрочки передачи, используемое вне RAW, и второе состояние функции отсрочки передачи, используемое в пределах RAW.

В вышеописанных аспектах согласно настоящему изобретению обычно применимо следующее.

Когда процедура отсрочки передачи выполняется до RAW, процедура отсрочки передачи до RAW может быть приостановлена после начала RAW.

Состояние функции отсрочки передачи для процедуры отсрочки передачи, выполняемой до RAW, может быть сохранено как первое состояние функции отсрочки передачи на начало RAW.

Сохраненное первое состояние функции отсрочки передачи может быть восстановлено, и процедура отсрочки передачи, выполнявшаяся до RAW, может быть возобновлена после завершения RAW.

В случае, когда первое состояние функции отсрочки передачи не сохраняется, процедура отсрочки передачи, выполняемая, когда RAW заканчивается, может выполняться как новая процедура отсрочки передачи.

Когда информация конфигурации RAW не допускает границу между слотами, обратный отсчет отсрочки передачи может быть выполнен только в одном или более слотах, выделенных STA в пределах RAW.

Информация конфигурации RAW допускает границу между слотами, обратный отсчет отсрочки передачи может выполняться после того, как STA был выделен слот в пределах RAW.

Процедура отсрочки передачи может выполняться на основании улучшенного распределенного доступа к каналу (EDCA).

Следует понимать, что как предшествующее общее описание, так и приведенное ниже подробное описание настоящего изобретения являются примерными и пояснительными и предназначены для предоставления дальнейшего объяснения изобретения, соответствующего формуле изобретения.

[ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ]

Согласно настоящему изобретению, возможно предоставить новую схему состязательного доступа к каналу для повышения эффективности использования сетевых ресурсов и равнодоступности, когда интервал (например, RAW (окно ограниченного доступа)), в котором только определенным устройствам разрешают получить доступ к каналам, устанавливается в системе беспроводной LAN.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что эффекты, которые могут быть достигнуты с помощью настоящего изобретения, не ограничиваются тем, что было, в частности, описано выше, и другие преимущества настоящего изобретения будут лучше поняты на основании приведенного ниже подробного описания при его рассмотрении вместе с прилагаемыми чертежами.

[КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ]

Прилагаемые чертежи, которые приведены для обеспечения дальнейшего понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и, вместе описанием, служат для объяснения принципа изобретения.

На фиг. 1 показан пример системы IEEE 802.11 в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 показан пример системы IEEE 802.11 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 показан пример системы IEEE 802.11 в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую систему WLAN.

Фиг. 5 представляет собой схему процесса, иллюстрирующую процесс установки канала для использования в системе WLAN.

Фиг. 6 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую процесс отсрочки передачи.

Фиг. 7 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую скрытый узел и открытый узел.

Фиг. 8 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую RTS (запрос на отправку) и CTS (сброс передачи).

Фиг. 9 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую операцию управления питанием.

Фиг. 10-12 представляют собой концептуальные схемы, подробно иллюстрирующие операции станции (STA), получившей карту индикации трафика (TIM).

Фиг. 13 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую групповую AID.

Фиг. 14 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую структуру кадра для применения в IEEE 802.11.

Фиг. 15 иллюстрирует обычную основанную на TIM схему доступа к каналу.

Фиг. 16 иллюстрирует концептуальную схему, иллюстрирующую схему слотового доступа к каналу.

Фиг. 17 иллюстрирует примерный формат IE RPS;

Фиг. 18 иллюстрирует примерную конфигурацию RAW согласно настоящему изобретению.

Фиг. 19 иллюстрирует примерную схему слотового доступа к каналу согласно настоящему изобретению.

Фиг. 20 иллюстрирует другую примерную схему слотового доступа к каналу согласно настоящему изобретению.

Фиг. 21 иллюстрирует примерный процесс отсрочки передачи при слотовом доступе к каналу.

Фиг. 22 иллюстрирует примерный процесс отсрочки передачи при слотовом доступе к каналу согласно настоящему изобретению.

Фиг. 23 иллюстрирует другой примерный процесс отсрочки передачи при слотовом доступе к каналу.

Фиг. 24 иллюстрирует другой примерный процесс отсрочки передачи при слотовом доступе к каналу согласно настоящему изобретению.

Фиг. 25 иллюстрирует другой примерный процесс отсрочки передачи при слотовом доступе к каналу согласно настоящему изобретению.

Фиг. 26 иллюстрирует способ доступа к каналу согласно настоящему изобретению.

Фиг. 27 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию радиоустройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

Ниже будут подробно рассматриваться предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых иллюстрируются на прилагаемых чертежах. Подробное описание, которое будет дано ниже в отношении прилагаемых чертежей, предназначено для объяснения примерных вариантов осуществления настоящего изобретения, а не демонстрации единственных вариантов осуществления, которые могут быть реализованы согласно настоящему изобретению. Приведенное ниже подробное описание содержит определенные детали в целях обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может применяться на практике без таких определенных деталей.

Следующие варианты осуществления предлагаются посредством комбинирования составляющих компонентов и характеристик настоящего изобретения согласно предварительно определенному формату. Индивидуальные составляющие компоненты или характеристики следует считать необязательными факторами при условии отсутствия каких-либо дополнительных комментариев. При необходимости, индивидуальные составляющие компоненты или характеристики могут не объединяться с другими компонентами или характеристиками. Кроме того, некоторые составляющие компоненты и/или характеристики могут быть объединены в целях реализации вариантов осуществления настоящего изобретения. Порядок операций, который будет раскрыт в вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть изменен. Некоторые компоненты или характеристики любого варианта осуществления могут также быть включены в другие варианты осуществления или могут быть заменены таковыми из других вариантов осуществления по мере необходимости.

Следует отметить, что определенные термины, раскрытые в настоящем изобретении, предлагаются для удобства описания и лучшего понимания настоящего изобретения, и использование этих определенных терминов может быть изменено на другие форматы в пределах технического объема или формы настоящего изобретения.

В некоторых случаях, известные структуры и устройства опускаются во избежание усложнения описания концепций настоящего изобретения, и важные функции структур и устройств показаны в форме блок-схем. Одни и те же цифровые обозначения будут использоваться на всех чертежах для указания одних и тех же или аналогичных компонентов.

Примерные варианты осуществления настоящего изобретения поддерживаются стандартными документами, раскрытыми по меньшей мере для одной из систем беспроводного доступа, включая систему 802 Института инженеров по электронике и электротехнике (IEEE) систему проекта партнерства третьего поколения (3GPP), систему долгосрочного развития 3GPP (LTE), усовершенствованную систему LTE (LTE-A) и систему 3GPP2. В частности, этапы или компоненты, которые явно не описаны как раскрывающие техническую идею настоящего изобретения, в вариантах осуществления настоящего изобретения могут поддерживаться вышеупомянутыми документами. Вся терминология, используемая в настоящем описании, может поддерживаться по меньшей мере одним из указанных выше документов.

Приведенные ниже варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены ко множеству технологий беспроводного доступа, например CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов), FDMA (множественный доступ с частотным разделением каналов), TDMA (множественный доступ с временным разделением каналов), OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов), SC-FDMA (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов с одной несущей), и т.п. CDMA может быть воплощен посредством такой технологии беспроводной (или радио) связи, как UTRA (универсальный наземный радиодоступ) или CDMA2000. TDMA может быть воплощен посредством такой технологии беспроводной (или радио) связи, как GSM (глобальная система мобильной связи)/GPRS (общая служба пакетной радиопередачи)/EDGE (развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных). OFDMA может быть воплощен посредством такой технологии беспроводной (или радио) связи, как технология Института инженеров по электронике и электротехнике (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20 и E-UTRA (улучшенный UTRA). Для ясности, следующее описание сосредотачивается на системах IEEE 802.11. Однако технические характеристики настоящего изобретения ими не ограничиваются.

СТРУКТУРА СИСТЕМ WLAN

На фиг. 1 показан пример системы IEEE 802.11 системы согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Структура системы IEEE 802.11 может включать в себя множество компонентов. WLAN, которая поддерживает прозрачную мобильность STA для более высокого уровня, может быть обеспечен посредством совместных операций компонентов. Базовый набор услуг (BSS) может соответствовать основному составляющему блоку в LAN IEEE 802.11. На фиг. 1 показаны два BSS (BSS1 и BSS2) и две STA включены в каждый из BSS (то есть, STA1 и STA2 включены в BSS1, и STA3, и STA4 включены в BSS2). Эллипс, обозначающий BSS на фиг. 1, может рассматриваться как зона покрытия, в которой STA, включенные в соответствующий BSS, поддерживают передачу. Эта зона может называться зоной базовых услуг (BSA). Если STA выходит за пределы BSA, STA не может напрямую связаться с другими STA в соответствующей BSA.

В LAN IEEE 802.11 самым базовым типом BSS является независимый BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную форму, состоящую только из двух STA. BSS (BSS1 или BSS2) с фиг. 1, который представлен в самой простой форме и в котором опускаются другие компоненты, может соответствовать типичному примеру IBSS. Такая конфигурация возможна, когда STA могут напрямую осуществлять связь друг с другом. Такой тип LAN не является предварительно планируемым и может быть сконфигурирован, когда LAN будет необходима. Он может называться динамической сетью.

Принадлежность STA к BSS может быть динамически изменена, когда STA включается или выключается, или когда STA входит или выходит из зоны BSS. STA может применять процесс синхронизации для присоединения к BSS. Для того чтобы получить доступ ко всем службам инфраструктуры BSS, STA должна быть ассоциирована с BSS. Такая ассоциация может быть динамически сконфигурирована и может включать использование службы распределительной системы (DSS).

Фиг. 2 представляет собой концептуальную схему, показывающую другую примерную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. На фиг. 2 компоненты, такие как распределительная система (DS), среда распределительной системы (DSM) и точка доступа (AP), добавлены к структуре с фиг. 1.

Прямое расстояние между STA в LAN может быть ограничено рабочими характеристиками PHY. В некоторых случаях, такое ограничение может быть достаточным для передачи. Однако, в других случаях может быть необходимой передача между STA на большие расстояния. DS может быть сконфигурирована для поддержки расширенного покрытия.

DS относится к структуре, в которую BSS соединяются друг с другом. В частности, BSS может быть сконфигурирован как компонент расширенной формы сети, состоящий из множества BSS, вместо независимой конфигурации, показанной на фиг. 1.

DS является логическим понятием и может определяться характеристикой DSM. В этом отношении, беспроводная среда (WM) и DSM являются логически различными в IEEE 802.11. Соответствующие логические среды применяются для различных целей и используются различными компонентами. В определении IEEE 802.11 такие среды не ограничиваются одними и теми же или различными средами. Гибкость архитектуры LAN IEEE 802.11 (архитектура DS или другие сетевые архитектуры) может объясняться тем, что множество сред являются логически различными. Таким образом, архитектура LAN IEEE 802.11 может быть по-разному реализована и может быть независимо определена физической характеристикой каждой реализации.

DS может поддерживать мобильные устройства, обеспечивая посредством предоставления полной интеграции множества BSS и предоставления логических услуг, необходимых для передачи адреса к месту назначения.

AP относится к объекту, обеспечивает ассоциированным STA возможность получения доступа к DS через WM, и который обладает функциональностью STA. Данные могут перемещаться между BSS и DS через AP. Например, STA2 и STA3, показанные на фиг. 2, обладают функциональностью STA и обеспечивают функцию обеспечения доступа ассоциированным STA (STA1 и STA4) к DS. Кроме того, так как все AP соответствуют, по существу, STA, все AP представляют собой адресуемые объекты. Адрес, используемый AP для связи с WM, не обязательно должен всегда быть идентичным адресу, используемому AP для связи с DSM.

Данные, переданные от одной из STA, ассоциированной с AP, на STA-адрес AP, всегда могут приниматься неконтролируемым портом и могут быть обработаны элементом доступа к порту IEEE 802.1X. Если управляемый порт аутентифицирован, данные (или кадр) передачи могут быть переданы на DS.

Фиг. 3 представляет собой концептуальную схему, показывающую еще одну примерную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. В дополнение к структуре с фиг. 2, фиг. 3 концептуально показывает расширенный набор услуг (ESS) для обеспечения широкого покрытия.

Беспроводная сеть, имеющая произвольный размер и сложность, может состоять из DS и множества BSS. В системе IEEE 802.11 такой тип сети называется сетью ESS. ESS может соответствовать множеству BSS, соединенных с одной DS. Однако, ESS не включает в себя DS. Сеть ESS отличается тем, что ESS появляется как сеть IBSS на уровне управления логическим каналом (LLC). STA, включенные в ESS, могут осуществлять связь друг с другом, и мобильные STA могут прозрачно перемещаться в LLC от одного BSS к другому BSS (в пределах одного и того же ESS).

В IEEE 802.11 не принимаются относительные физические положения BSS на фиг. 3, и все следующие формы являются возможными. BSS могут частично перекрываться, и эта форма обычно применяется для обеспечения непрерывного покрытия. BSS могут не быть соединены физически, и логические расстояния между BSS не имеют пределов. BSS могут быть расположены в одном и том же физическом местоположении, и эта форма может применяться для обеспечения избыточности. Одна или более сетей IBSS или ESS могут быть физически расположены в том же самом пространстве, что и одна или более сетей ESS. Это может соответствовать форме сети ESS в случае, в котором динамическая сеть функционирует в местоположении, в котором присутствует сеть ESS, в случае, когда сети IEEE 802.11 различных организаций физически перекрываются, или в случае, когда две или более различных политик доступа и безопасности являются необходимыми в одном и том же местоположении.

Фиг. 4 представляет собой концептуальную схему, показывающую примерную структуру системы WLAN. На фиг. 4 показан пример инфраструктуры BSS, включающей в себя DS.

В примере с фиг. 4, BSS1 И BSS2 составляют ESS. В системе WLAN STA представляет собой устройство, функционирующее в соответствии с правилами MAC/PHY IEEE 802.11. STA включают AP STA и не являющиеся AP STA. Не являющиеся AP STA соответствуют устройствам, таким как ноутбуки или мобильные телефоны, управляемые непосредственно пользователями. На фиг. 4 STA1, STA3 и STA4 соответствуют не являющимся AP STA, и STA2 и STA5 соответствуют AP STA.

В приведенном ниже описании не являющаяся AP STA может называться терминалом, блоком беспроводной передачи/приема (WTRU), пользовательским оборудованием (UE), мобильной станцией (MS), мобильным терминалом или мобильной абонентской станцией (MSS). AP представляет собой концепцию, соответствующую базовой станции (BS), узлу B, усовершенствованному узлу B (e-NB), базовой приемопередающей системе (BTS), или фемто-BS в других областях беспроводной связи.

ПРОЦЕСС УСТАНОВКИ КАНАЛА

Фиг. 5 представляет собой схему процесса, объясняющую обычный процесс установки канала согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

В целях обеспечения возможности установки канала для STA в сети, а также передачи/приема данных по сети, STA должна выполнять такую установку канала посредством процессов поиска сети, аутентификации в сети и ассоциации с сетью, и должна установить ассоциацию и выполнить аутентификацию безопасности. Процесс установки канала может также называться процессом инициирования сеанса или процессом установки сеанса. Кроме того, этап ассоциации является общим обозначением для этапов открытия, аутентификации, ассоциации и установки безопасности процесса установки канала.

Процесс установки канала описывается в отношении фиг. 5.

На этапе S510, STA может выполнять действие поиска сети. Действие поиска сети может включать действие сканирования STA. Таким образом, STA должна осуществлять поиск доступной сети, с тем чтобы получить доступ к сети. STA должна идентифицировать совместимую сеть до участия в беспроводной сети. Здесь, процесс для идентификации сети, содержащейся в определенной области, называется процессом сканирования.

Схема сканирования классифицируется как активное сканирование и пассивное сканирование.

Фиг. 5 представляет собой схему процесса, иллюстрирующую действие поиска сети, включающее в себя процесс активного сканирования. В случае активного сканирования STA, сконфигурированная для выполнения сканирования, передает тестовый кадр запроса и ожидает ответа на тестовый кадр запроса таким образом, что STA может перемещаться между каналами и одновременно может определять, какая AP (точка доступа) присутствует в периферийной области. Отвечающий элемент передает тестовый кадр ответа, выполняющий роль ответа на тестовый кадр запроса, на STA, передававшую тестовый кадр запроса. В этом случае, отвечающим элементом может быть STA, которая в итоге передала маяковый кадр в BSS сканированного канала. В BSS, поскольку AP передает маяковый кадр, AP выполняет функцию отвечающего элемента. В IBSS, поскольку STA IBSS последовательно передают маяковый кадр, отвечающий элемент не является постоянным. Например, STA, которая передала тестовый кадр запроса в канале #1 и приняла тестовый кадр ответа в канале #1, сохраняет связанную с BSS информацию, содержавшуюся в принятом тестовом кадре ответа, и переходит в следующий канал (например, канал #2), с тем чтобы STA могла выполнять сканирование с применением того же самого способа (то есть, передача/прием тестового запроса/ответа в канале #2).

Хотя это не показано на фиг. 5, действие сканирования может также выполняться с применением пассивного сканирования. STA, сконфигурированная для выполнения сканирования в пассивном режиме сканирования, ожидает маякового кадра, одновременно перемещаясь от одного канала к другому каналу. Маяковый кадр является одним из кадров управления в IEEE 802.11, показывает наличие беспроводной сети, позволяет STA, выполняющей сканирование, искать беспроводную сеть, и периодически передается, с тем чтобы STA смогла участвовать в беспроводной сети. В BSS AP конфигурируется для периодической передачи маякового кадра. В IBSS STA из IBSS конфигурируются для последовательной передачи маякового кадра. Если каждая STA для сканирования принимает маяковый кадр, STA сохраняет информацию BSS, содержавшуюся в маяковом кадре, и перемещается в другой канал и записывает информацию о маяковом кадре в каждом канале. STA, принявшая маяковый кадр, сохраняет связанную с BSS информацию, содержавшуюся в полученном маяковом кадре, перемещается в следующий канал, и таким образом выполняет сканирование с применением одного и того же способа.

В сравнении между активным сканированием и пассивным сканированием, активное сканирование более выгодно, чем пассивное сканирование, с точки зрения задержки и потребляемой мощности.

После того, как STA обнаруживает сеть, STA может выполнить процесс аутентификации на этапе S520. Процесс аутентификации может называться первым процессом аутентификации, с тем чтобы процесс аутентификации можно было явно отличить от процесса установки безопасности этапа S540.

Процесс аутентификации может включать в себя передачу кадра запроса аутентификации на AP от STA и передачу кадра ответа аутентификации на STA от AP в ответ на кадр запроса аутентификации. Кадр аутентификации, используемый для запроса/ответа аутентификации, может соответствовать кадру управления.

Кадр аутентификации может содержать номер алгоритма аутентификации, порядковый номер транзакции аутентификации, код состояния, текст вызова, сеть усиленной безопасности (RSN), конечную циклическую группу (FCG) и т.д. Указанная выше информация, содержащаяся в кадре аутентификации, может соответствовать некоторым частям информации, которая может содержаться в кадре запроса/ответа аутентификации, может быть заменена другой информацией или может содержать дополнительную информацию.

STA может передавать кадр запроса аутентификации на AP. AP может принимать решение, аутентифицировать ли соответствующую STA, на основе информации, содержащейся в принятом кадре запроса аутентификации. AP может предоставить результат аутентификации STA через кадр ответа аутентификации.

После того как STA была успешно аутентифицирована, процесс ассоциации может быть выполнен на этапе S530. Процесс ассоциации может включать в себя передачу кадра запроса ассоциации на AP от STA и передачу кадра ответа ассоциации на STA от AP в ответ на кадр запроса ассоциации.

Например, кадр запроса ассоциации может содержать информацию, связанную с различными возможностями, интервал прослушивания маяка, идентификатор комплекта услуг (SSID), поддерживаемые скорости, поддерживаемые каналы, RSN, домен мобильности, поддерживаемые операционные классы, TIM (карта индикации трафика) широковещательный запрос, возможность взаимодействия служб, и т.д.

Например, кадр ответа ассоциации может содержать информацию, связанную с различными возможностями, код состояния, идентификатор ассоциации (AID), поддерживаемые уровни, набор параметров улучшенного распределенного доступа к каналу (EDCA), принятый указатель мощности канала (RCPI), указатель принятого отношения сигнал-шум (RSNI), домен мобильности, интервал блокировки по времени (время возврата ассоциации), параметр сканирования перекрывающегося BSS, широковещательный ответ TIM, карту QoS, и т.д.

Указанная выше информация может соответствовать некоторым частям информации, которая может содержаться в кадре запроса/ответа ассоциации, может быть заменена другой информацией или может содержать дополнительную информацию.

После того как STA была успешно ассоциирована с сетью, процесс установки безопасности может быть выполнен на этапе S540. Процесс установки безопасности этапа S540 может называться процессом аутентификации, основанным на запросе/ответе ассоциации сети усиленной безопасности (RSNA). Процесс аутентификации этапа S520 может называться первым процессом аутентификации, и процесс установки безопасности этапа S540 может также называться просто процессом аутентификации.

Например, процесс установки безопасности этапа S540 может включать в себя процесс установки закрытого ключа посредством четырехстороннего квитирования, основанного на кадре расширенного протокола аутентификации по LAN (EAPOL). Кроме того, процесс установки безопасности может также быть выполнен согласно другим схемам безопасности, не определенным в стандартах IEEE 802.11.

РАЗВИТИЕ WLAN

В целях устранения ограничений в скорости передачи WLAN, IEEE 802.11n был недавно установлен в качестве стандарта связи. IEEE 802.11n направлен на повышение скорости и надежности сети, а также на расширение зоны покрытия беспроводной сети. Более подробно, IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT), максимально составляющую 540 Мбит/с, и основан на технологии MIMO, в которой множество антенн устанавливается в каждый передатчик и приемник.

Вследствие широкого применения технологии WLAN и разнообразия приложений WLAN, существует потребность в разработке новой системы WLAN, способной к поддержке HT, превышающей скорость обработки данных, поддерживаемую IEEE 802.11n. Система WLAN следующего поколения для поддержки очень высокой пропускной способности (VHT) представляет собой следующую версию (например, IEEE 802.11ac) системы WLAN IEEE 802.11n, и является одной из недавно предложенных систем WLAN IEEE 802.11, поддерживающей скорость процесса обработки, составляющую 1 Гбит/c или более в SAP MAC (точка доступа к службе управления доступом в эфир).

Для того, чтобы эффективно использовать высокочастотный (RF) канал, система WLAN следующего поколения поддерживает передачу MU-MIMO (многопользовательскую с многоканальным входом – многоканальным выходом), в которой множество STA может одновременно получать доступ к каналу. В соответствии со схемой передачи MU-MIMO, AP может одновременно передавать пакеты по меньшей мере к одному MIMO-парному STA.

Кроме того, недавно обсуждалась технология для поддержки операций системы WLAN в свободной области. Например, технология для введения системы WLAN в свободную область (TV WS), такую как неактивная полоса частот (например, полоса 54~698 МГц), оставшаяся вследствие перехода к цифровому телевидению, обсуждалась в стандарте IEEE 802.11af. Однако, указанная выше информация раскрывается только для иллюстративных целей, и свободная область может представлять собой лицензируемую полосу, обеспечивающую возможность основного использования только лицензируемым пользователем. Лицензируемый пользователь может являться пользователем, который имеет полномочия на использование лицензируемой полосы, и может также называться лицензированным устройством, основным пользователем, надлежащим пользователем и т.п.

Например, AP и/или STA, работающие в свободной области (WS), должны предоставлять функцию защиты лицензированного пользователя. Например, если предположить, что лицензированный пользователь, такой как микрофон, уже использовал определенный канал WS, функционирующий в соответствии с требованиями как разделенная полоса частот, таким образом, что занимается определенная полоса частот из полосы WS, то AP и/или STA не могут использовать полосу частот, соответствующую соответствующему каналу WS, с тем чтобы обеспечивалась защита лицензированного пользователя. Кроме того, AP и/или STA должны прекратить использование соответствующей полосы частот при условии, что лицензированный пользователь использует полосу частот, используемую для передачи и/или приема текущего кадра.

Следовательно, AP и/или STA должны определить, использовать ли конкретную полосу частот полосы WS. Другими словами, AP и/или STA должны определить наличие или отсутствие надлежащего пользователя или лицензированного пользователя в полосе частот. Схема определения наличия или отсутствия надлежащего пользователя в конкретной полосе частот называется схемой обнаружения спектра. Энергетическая схема обнаружения, схема обнаружения сигнатуры и т.п. может применяться в качестве механизма обнаружения спектра. AP и/или STA могут определить, что полоса частот используется надлежащим пользователем, если интенсивность принятого сигнала превышает предварительно заданное значение, или когда была обнаружена начальная часть DTV.

Технология M2M (межмашинной) связи обсуждалась как технология связи следующего поколения. Технический стандарт для поддержки M2M-связи был разработан как IEEE 802.11аh в системе WLAN IEEE 802.11. M2M-связью называется схема связи, включающая в себя одну или более машин, и также может называться связью машинного типа (MTC) или межмашинной (M2M) связью. В этом случае, машина может являться объектом, для которого не требуется непосредственное управление и вмешательство пользователя. Например, не только измерительный прибор или торговый автомат, содержащие модуль RF, но также и пользовательское оборудование (UE) (такое как смартфон), способное осуществлять связь посредством автоматического получения доступа к сети без вмешательства/управления пользователя, могут являться примерами таких машин. Связь M2M может включать в себя связь устройства с устройством (D2D) и связь между устройством и сервером приложений, и т.д. В качестве примерной связи между устройством и сервером приложений может рассматриваться связь между торговым автоматом и сервером приложений, связь между кассовым аппаратом (POS) и сервером приложений и связь между электрическим счетчиком, газовым счетчиком или счетчиком и сервером приложений. Основанные на M2M-связи приложения включать в себя безопасность, перевозку, здравоохранение, и т.д. В случае рассмотрения указанных выше примеров приложений, M2M-связь должна поддерживать способ передачи/приема в некоторых случаях небольшого объема данных на низкой скорости в среде, содержащей большое количество устройств.

Более подробно, M2M-связь должна поддерживать большое количество STA. Хотя текущая система WLAN предполагает, что одна AP связана максимум с 2007 STA, различные способы поддержки других случаев, в которых намного больше STA (например, около 6000 STA) ассоциированы с одной AP, недавно обсуждались для M2M-связи. Кроме того, ожидается, что множество приложений для поддержки/запроса низкой скорости передачи присутствует в M2M-связи. Для того, чтобы безотказно поддерживать множество STA, система WLAN может распознавать наличие или отсутствие данных, которые должны быть переданы на STA, на основании TIM (карта индикации трафика), и различные способы снижения размера битового массива TIM недавно обсуждались. Кроме того, ожидается, что множество данных трафика, имеющих очень длинный интервал передачи/приема, присутствует в M2M-связи. Например, при M2M-связи очень небольшой объем данных (например, электрические/газовые/водяные измерения) должен быть передан через длинные интервалы (например, каждый месяц). Поэтому, хотя количество STA, ассоциированных с одной AP, в системе WLAN увеличивается, многие разработчики и компании проводят интенсивные исследования относительно системы WLAN, которая может эффективно поддерживать случай, в котором имеется очень небольшое количество STA, каждая из которых должна получить кадр данных от AP в течение одного маякового периода.

Как описано выше, технология WLAN быстро развивается, и интенсивно разрабатываются не только указанные выше примерные технологии, но также и другие технологии, такие как прямая установка канала, улучшение пропускной способности потока данных, высокая скорость и/или поддержка крупномасштабной начальной установки сеанса, и поддержка расширенной пропускной способности и рабочей частоты.

МЕХАНИЗМ ДОСТУПА В ЭФИР

В основанной на IEEE 802.11 системе WLAN основным механизмом доступа MAC (управление доступом в эфир) является механизм множественного доступа с контролем несущей с предотвращением коллизий (CSMA/CA). Механизм CSMA/CA называется распределенной функцией координации (DCF) MAC IEEE 802.11 и по существу включает в себя механизм доступа "слушать, з