Способ и устройство для выполнения доступа в системе на основе беспроводной lan

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к способу выполнения доступа к среде посредством станции (STA) в системе беспроводной связи. Технический результат заключается в возможности определения начального времени окна для ограниченного доступа (RAW) на основе подполя индикатора начального времени. Способ содержит этапы, на которых: принимают кадр, содержащий элемент набора параметров (RPS) для RAW; проверяют поле RAW-назначения в RPS-элементе; и выполняют доступ на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения. При этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени, и подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 табл., 23 ил.

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[1] Настоящее раскрытие сущности относится к системе беспроводной связи, а более конкретно, к способу и устройству для выполнения доступа в системе на основе беспроводной LAN.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] В силу развития в последнее время технологий обмена информацией, разработано множество технологий беспроводной связи. Из числа таких технологий, WLAN представляет собой технологию, которая предоставляет беспроводной доступ в Интернет дома, в компаниях или в конкретных областях предоставления услуг с использованием мобильного терминала, такого как персональное цифровое устройство (PDA), переносной компьютер или портативный мультимедийный проигрыватель (PMP), на основе радиочастотной технологии.

[3] Чтобы преодолевать ограниченную скорость передачи данных, которая указывается в качестве слабого места WLAN, технические стандарты недавно ввели систему, допускающую повышение скорости и надежности сети при одновременном расширении покрытия беспроводной сети. Например, IEEE 802.11n поддерживает стандарт высокой пропускной способности (HT) с максимальной скоростью обработки данных в 540 Мбит/с. Помимо этого, введена технология со многими входами и многими выходами (MIMO), которая использует несколько антенн как для передающего устройства, так и для приемного устройства, чтобы минимизировать ошибки при передаче и оптимизировать скорость передачи данных.

[4] Технология межмашинной (M2M) связи обсуждается в качестве технологии связи следующего поколения. Технический стандарт для того, чтобы поддерживать M2M-связь в WLAN-системе IEEE 802.11, также разрабатывается в качестве IEEE 802.11ah. В M2M-связи, может рассматриваться сценарий, в котором небольшой объем данных иногда передается на низкой скорости в окружении, имеющем большое число устройств.

[5] Связь в WLAN-системе выполняется в среде, совместно используемой посредством всех устройств. Если число устройств возрастает, как в M2M-связи, механизм доступа к каналу должен эффективно совершенствоваться для того, чтобы уменьшать необязательное потребление мощности и помехи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

[6] Данное подробное описание раскрывает технологии, связанные со способом для указания начального времени окна для ограниченного доступа (RAW).

[7] Цели настоящего изобретения не ограничены вышеуказанной целью, и другие цели настоящего изобретения, которые не упомянуты выше, должны становиться очевидными для специалистов в данной области техники после изучения нижеприведенного описания.

Техническое решение

[8] В первом аспекте настоящего изобретения, в данном документе предусмотрен способ для выполнения доступа к среде посредством станции (STA) в системе беспроводной связи, причем способ включает в себя прием кадра, содержащего элемент набора параметров окна для ограниченного доступа (RAW) (RPS), проверку поля RAW-назначения в RPS-элементе, и выполнение доступа на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения, при этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени, при этом подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения.

[9] Во втором аспекте настоящего изобретения, в данном документе предусмотрена станция для выполнения доступа к среде в системе беспроводной связи, причем станция включает в себя модуль приемо-передающего устройства и процессор, при этом процессор выполнен с возможностью принимать кадр, содержащий элемент набора параметров окна для ограниченного доступа (RAW) (RPS), проверять поле RAW-назначения в RPS-элементе и выполнять доступ на основе начального времени RAW, когда STA соответствует RAW-группе, связанной с полем RAW-назначения, при этом начальное время RAW получается на основе подполя индикатора начального времени, при этом подполе индикатора начального времени указывает то, включено или нет подполе начального времени RAW, указывающее начальное время RAW, в поле RAW-назначения.

[10] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 0, начальное время RAW может определяться в зависимости от позиции поля RAW-назначения из числа полей из числа полей RAW-назначения в RPS-элементе.

[11] Когда поле RAW-назначения представляет собой поле назначения первого RAW в RPS-элементе, начальное время RAW может представлять собой время сразу после передачи кадра.

[12] Когда поле RAW-назначения представляет собой поле назначения второго RAW или поле RAW-назначения после поля назначения второго RAW в RPS-элементе, начальное время RAW может представлять собой время сразу после конца предыдущего RAW.

[13] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 0, поле RAW-назначения может не включать в себя подполе начального времени RAW.

[14] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 1, начальное время RAW может определяться посредством подполя начального времени RAW.

[15] Когда подполе индикатора начального времени задается равным 1, поле RAW-назначения может включать в себя подполе начального времени RAW.

[16] Подполе начального времени RAW может указывать длительность от кадра до начального времени RAW.

[17] Кадр может представлять собой либо кадр маякового радиосигнала, либо кадр короткого маякового радиосигнала.

[18] Выполнение может включать в себя определение временного кванта для выполнения доступа из одного или более временных квантов, включенных в RAW, и выполнение конкурентного доступа в определенном временном кванте.

[19] Временной квант для выполнения доступа может определяться посредством идентификатора ассоциирования (AID) STA.

[20] RPS-элемент может содержать одно или более полей RAW-назначения.

Преимущества изобретения

[21] Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, даже если кадр маякового радиосигнала не включает в себя подполе начального времени RAW, STA допускает идентификацию начального времени RAW. Соответственно, может уменьшаться размер кадра маякового радиосигнала.

[22] Преимущества, которые могут получаться из настоящего изобретения, не ограничены вышеуказанными преимуществами, и другие преимущества могут ясно пониматься специалистами в данной области техники из описаний, приведенных ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[23] Прилагаемые чертежи, которые имеют намерение предоставлять дополнительное понимание настоящего изобретения, иллюстрируют различные варианты осуществления настоящего изобретения и наряду с описаниями в этом подробном описании служат для того, чтобы пояснять принцип изобретения.

[24] Фиг. 1 является схемой, показывающей примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[25] Фиг. 2 является схемой, показывающей другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[26] Фиг. 3 является схемой, показывающей еще одну другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[27] Фиг. 4 является схемой, показывающей примерную структуру WLAN-системы.

[28] Фиг. 5 иллюстрирует процесс установления линии связи в WLAN-системе.

[29] Фиг. 6 иллюстрирует процесс отката с возвратом.

[30] Фиг. 7 иллюстрирует маскированный узел и демаскированный узел.

[31] Фиг. 8 иллюстрирует RTS и CTS.

[32] Фиг. 9 иллюстрирует операцию управления питанием.

[33] Фиг. 10-12 подробно иллюстрируют операции станции (STA), принимающей TIM.

[34] Фиг. 13 иллюстрирует групповой AID.

[35] Фиг. 14-16 иллюстрируют RAW и RPS-элемент.

[36] Фиг. 17-22 иллюстрируют вариант осуществления настоящего изобретения.

[37] Фиг. 23 является блок-схемой, иллюстрирующей беспроводное устройство согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Оптимальный режим осуществления изобретения

[38] Далее описываются примерные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. Подробное описание, которое раскрывается вместе с прилагаемыми чертежами, имеет намерение описывать примерные варианты осуществления настоящего изобретения и не имеет намерения описывать уникальный вариант осуществления, посредством которого может осуществляться настоящее изобретение. Нижеприведенное подробное описание включает в себя конкретные подробности для того, чтобы предоставлять полное понимание настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники должно быть очевидным, что настоящее изобретение может быть использовано на практике без этих конкретных подробностей.

[39] Варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, являются комбинациями элементов и признаков настоящего изобретения. Элементы или признаки могут считаться избирательными, если не указано иное. Каждый элемент или признак может осуществляться на практике без комбинирования с другими элементами или признаками. Дополнительно, вариант осуществления настоящего изобретения может создаваться посредством комбинирования частей элементов и/или признаков. Порядок операций, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения, может перекомпоновываться. Некоторые структуры или признаки любого варианта осуществления могут быть включены в другой вариант осуществления и могут заменяться соответствующими структурами или признаками другого варианта осуществления.

[40] Конкретные термины, используемые в нижеприведенном описании, предоставляются для того, чтобы помогать в понимании настоящего изобретения. Эти конкретные термины могут быть заменены другими терминами в пределах объема и сущности настоящего изобретения.

[41] В некоторых случаях, известные структуры и устройства опускаются во избежание затруднения понимания принципов настоящего изобретения, и важные функции структур и устройств показаны в форме блок-схемы. Идентичные номера ссылок используются на всех чертежах для того, чтобы ссылаться на идентичные или аналогичные части.

[42] Варианты осуществления настоящего изобретения могут поддерживаться посредством документов по стандартизации, раскрытых, по меньшей мере, для одной из систем беспроводного доступа, таких как системы по стандарту Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802, системы по стандарту Партнерского проекта третьего поколения (3GPP), системы по стандарту долгосрочного развития 3GPP (3GPP LTE), системы по усовершенствованному стандарту LTE (LTE-A) и 3GPP2-системы. Для этапов или частей, описание которых опускается для того, чтобы прояснять технические признаки настоящего изобретения, следует обратиться к этим документам. Дополнительно, все термины, изложенные в данном документе, могут поясняться посредством документов по стандартизации.

[43] Следующая технология может использоваться в различных системах беспроводного доступа, таких как системы для множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) и т.д. CDMA может реализовываться посредством такой технологии радиосвязи, как универсальный наземный радиодоступ (UTRA) или CDMA2000. TDMA может быть реализован посредством такой технологии радиосвязи, как глобальная система мобильной связи (GSM)/общая служба пакетной радиопередачи (GPRS)/развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE). OFDMA может реализовываться посредством такой технологии радиосвязи, как IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, усовершенствованный UTRA (E-UTRA) и т.д. Для понятности, настоящее раскрытие сущности акцентирует внимание на 3GPP LTE- и LTE-A-системах. Тем не менее, технические признаки настоящего изобретения не ограничены этим.

[44] Структура WLAN-системы

[45] Фиг. 1 является схемой, показывающей примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение.

[46] Структура IEEE 802.11-системы может включать в себя множество компонентов. WLAN, которая поддерживает прозрачную мобильность станций (STA) для верхнего уровня, может предоставляться посредством взаимных операций компонентов. Базовый набор служб (BSS) может соответствовать базовому компоновочному блоку в IEEE 802.11 LAN. На фиг. 1, присутствуют два BSS (BSS1 и BSS2), и две STA включаются в каждый из BSS (т.е. STA1 и STA2 включаются в BSS1, а STA3 и STA4 включаются в BSS2). Эллипс, указывающий BSS на фиг. 1, может пониматься как зона покрытия, в которой поддерживают связь STA, включенные в соответствующий BSS. Эта область может называться "базовой зоной обслуживания (BSA)". Если STA перемещается за пределы BSA, STA не может непосредственно обмениваться данными с другими STA в соответствующей BSA.

[47] В IEEE 802.11 LAN, самый базовый тип BSS представляет собой независимый BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную форму, состоящую только из двух STA. BSS (BSS1 или BSS2) по фиг. 1, который представляет собой простейшую форму и не включает в себя другие компоненты за исключением STA, может соответствовать типичному примеру IBSS. Эта конфигурация является возможной, когда STA могут непосредственно обмениваться данными между собой. Такой тип LAN может быть сконфигурирован требуемым образом вместо предварительной диспетчеризации и также называется "самоорганизующейся сетью".

[48] Членства STA в BSS могут быть динамически изменены, когда STA переходит во включенное или выключенное состояние, либо STA входит или выходит из области BSS. Чтобы становиться членом BSS, STA может использовать процесс синхронизации, чтобы присоединяться к BSS. Чтобы осуществлять доступ ко всем службам BSS-инфраструктуры, STA должна быть ассоциирована с BSS. Такое ассоциирование может быть динамически сконфигурировано и может включать в себя использование распределенной системной службы (DSS).

[49] Фиг. 2 является схемой, показывающей другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение. На фиг. 2, такие компоненты, как система распределения (DS), среда системы распределения (DSM) и точка доступа (AP), добавляются в структуру по фиг. 1.

[50] Прямое расстояние между STA в LAN может ограничиваться посредством производительности физического уровня (PHY). В некоторых случаях, такое ограничение расстояния может быть достаточным для связи. Тем не менее, в других случаях, может требоваться связь между STA на большое расстояние. DS может быть выполнена с возможностью поддерживать расширенное покрытие.

[51] DS означает структуру, в которой BSS соединяются между собой. В частности, BSS может быть сконфигурирован как компонент расширенной формы для сети, состоящей из множества BSS, вместо независимой конфигурации, как показано на фиг. 1.

[52] DS является логическим понятием и может указываться посредством характеристики DSM. Относительно этого, беспроводная среда (WM) и DSM логически отличаются в IEEE 802.11. Соответствующие логические среды используются в различных целях и используются посредством различных компонентов. В определении IEEE 802.11, такие среды не ограничиваются идентичными или различными средами. Гибкость IEEE 802.11 LAN-архитектуры (DS-архитектуры или других сетевых архитектур) может поясняться в отношении того, что множество сред логически отличаются. Иными словами, IEEE 802.11 LAN-архитектура может по-разному реализовываться и может независимо указываться посредством физической характеристики каждой реализации.

[53] DS может поддерживать мобильные устройства посредством предоставления прозрачной интеграции нескольких BSS и предоставления логических служб, необходимых для обработки адреса назначения.

[54] AP означает объект, который предоставляет возможность ассоциированным STA осуществлять доступ к DS через WM и который имеет STA-функциональность. Данные могут перемещаться между BSS и DS через AP. Например, STA2 и STA3, показанные на фиг. 2, имеют STA-функциональность и предоставляют функцию инструктирования ассоциированным STA (STA1 и STA4) осуществлять доступ к DS. Кроме того, поскольку все AP, по сути, соответствуют STA, все AP являются адресуемыми объектами. Адрес, используемый посредством AP для связи по WM, не обязательно должен быть идентичным адресу, используемому посредством AP для связи по DSM.

[55] Данные, передаваемые из одной из STA, ассоциированных с AP, на STA-адрес AP, могут всегда приниматься посредством неуправляемого порта и могут обрабатываться посредством объекта доступа к IEEE 802.1X-порту. Если управляемый порт аутентифицируется, передаваемые данные (или кадр) могут быть переданы в DS.

[56] Фиг. 3 является схемой, показывающей еще одну другую примерную структуру IEEE 802.11-системы, к которой применимо настоящее изобретение. В дополнение к структуре по фиг. 2, фиг. 3 концептуально показывает расширенный набор служб (ESS) для предоставления широкого покрытия.

[57] Беспроводная сеть, имеющая произвольный размер и сложность, может состоять из DS и BSS. В IEEE 802.11-системе, такой тип сети называется "ESS-сетью". ESS может соответствовать набору BSS, подключенных к одной DS. Тем не менее, ESS не включает в себя DS. ESS-сеть отличается тем, что ESS-сеть выглядит как IBSS-сеть на уровне управления логической связью (LLC). STA, включенные в ESS, могут обмениваться данными между собой, и мобильные STA могут прозрачно перемещаться в LLC из одного BSS в другой BSS (в идентичном ESS).

[58] В IEEE 802.11, относительные физические местоположения BSS на фиг. 3 не предполагаются, и возможны все следующие формы. BSS могут частично перекрываться, и эта форма, в общем, используется для того, чтобы предоставлять непрерывное покрытие. BSS могут не соединяться физически, и логические расстояния между BSS не имеют предела. BSS могут быть расположены в идентичной физической позиции, и эта форма может быть использована для того, чтобы предоставлять избыточность. Одна (или несколько) IBSS- или ESS-сетей могут физически находиться в пространстве, идентичном с пространством одной (или нескольких) ESS-сетей. Это может соответствовать форме ESS-сети в случае, если самоорганизующаяся сеть работает в местоположении, в котором присутствует ESS-сеть, в случае если IEEE 802.11-сети различных организаций физически перекрываются, или в случае, если две или более различных политик доступа и безопасности требуются в идентичном местоположении.

[59] Фиг. 4 является схемой, показывающей примерную структуру WLAN-системы. На фиг. 4, показан пример инфраструктурного BSS, включающего в себя DS.

[60] В примере по фиг. 4, BSS1 и BSS2 составляют ESS. В WLAN-системе, STA представляет собой устройство, работающее согласно нормативным требованиям по MAC/PHY IEEE 802.11. STA включают в себя AP STA и не-AP STA. Не-AP STA соответствуют таким устройствам, как мобильные телефоны, носимые непосредственно пользователями. На фиг. 4, STA1, STA3 и STA4 соответствуют не-AP STA, и STA2 и STA5 соответствуют AP STA.

[61] В нижеприведенном описании, не-AP STA может называться терминалом, беспроводным приемо-передающим модулем (WTRU), абонентским устройством (UE), мобильной станцией (MS), мобильным терминалом или мобильной абонентской станцией (MSS). AP является понятием, соответствующим базовой станции (BS), узлу B, усовершенствованному узлу B (e-NB), приемо-передающей подсистеме базовой станции (BTS) или фемто-BS в других областях техники беспроводной связи.

[62] Процесс установления линии связи

[63] Фиг. 5 является схемой для пояснения общего процесса установления линии связи.

[64] Чтобы давать возможность STA устанавливать линию связи в сети и передавать/принимать данные по сети, STA должна выполнять процессы обнаружения сети, аутентификации, установления ассоциирования, установления безопасности и т.д. Процесс установления линии связи также может упоминаться в качестве процессора инициирования сеансов или процесса установления сеанса. Помимо этого, обнаружение, аутентификация, ассоциирование и установление безопасности из процесса установления линии связи также могут называться "процессом ассоциирования".

[65] Примерный процесс установления линии связи описывается со ссылкой на фиг. 5.

[66] На этапе S510, STA может выполнять этап обнаружения сети. Этап обнаружения сети может включать в себя этап STA-сканирования. Иными словами, чтобы осуществлять доступ к сети, STA должна выполнять поиск доступной сети. STA должна идентифицировать совместимую сеть до участия в беспроводной сети, и процесс идентификации сети, присутствующей в конкретной области, упоминается в качестве сканирования.

[67] Сканирование классифицируется на активное сканирование и пассивное сканирование.

[68] Фиг. 5 примерно иллюстрирует этап обнаружения сети, включающий в себя процесс активного сканирования. STA, выполняющая активное сканирование, передает кадр тестового запроса, чтобы определять то, какая AP присутствует в периферийной области при перемещении между каналами, и ожидает ответа на кадр тестового запроса. Ответчик передает кадр тестового ответа в ответ на кадр тестового запроса в STA, которая передала кадр тестового запроса. Здесь, ответчик может представлять собой STA, которая в завершение передала кадр маякового радиосигнала в BSS сканированного канала. Поскольку AP передает кадр маякового радиосигнала в BSS, AP является ответчиком. В IBSS, поскольку STA IBSS последовательно передают кадр маякового радиосигнала, ответчик не является идентичным. Например, STA, которая передала кадр тестового запроса в канале #1 и приняла кадр тестового ответа в канале #1, сохраняет связанную с BSS информацию, содержащуюся в принимаемом кадре тестового ответа, и перемещается в следующий канал (например, в канал #2). Таким же образом STA может выполнять сканирование (т.е. передачу и прием тестовых запросов/ответов в канале #2).

[69] Хотя не показано на фиг. 5, этап сканирования также может быть выполнен с использованием пассивного сканирования. STA, которая выполняет пассивное сканирование, ждет приема кадра маякового радиосигнала при перемещении из одного канала в другой канал. Кадр маякового радиосигнала представляет собой один из управляющих кадров в IEEE 802.11. Кадр маякового радиосигнала периодически передается, чтобы указывать присутствие беспроводной сети и давать возможность сканирующей STA выполнять поиск беспроводной сети и за счет этого присоединяться к беспроводной сети. В BSS, AP выполнена с возможностью периодически передавать кадр маякового радиосигнала, а в IBSS, STA в IBSS выполнены с возможностью последовательно передавать кадр маякового радиосигнала. При приеме кадра маякового радиосигнала, сканирующая STA сохраняет связанную с BSS информацию, содержащуюся в кадре маякового радиосигнала, и записывает информацию кадров маякового радиосигнала по каждому каналу при перемещении в другой канал. При приеме кадра маякового радиосигнала, STA может сохранять связанную с BSS информацию, содержащуюся в принимаемом кадре маякового радиосигнала, перемещаться в следующий канал и выполнять сканирование для следующего канала с использованием идентичного способа.

[70] Активное сканирование является более преимущественным по сравнению с пассивным сканированием с точки зрения задержки и потребления мощности.

[71] После обнаружения сети, STA может выполнять процесс аутентификации на этапе S520. Процесс аутентификации может упоминаться в качестве первого процесса аутентификации, чтобы ясно отличать этот процесс от процесса установления безопасности этапа S540.

[72] Процесс аутентификации включает в себя процесс, в котором STA передает кадр запроса на аутентификацию в AP, и AP передает кадр ответа по аутентификации в STA в ответ на кадр запроса на аутентификацию. Аутентификационный кадр, используемый для запроса/ответа по аутентификации, соответствует управляющему кадру.

[73] Аутентификационный кадр может включать в себя информацию относительно номера алгоритма аутентификации, порядкового номера транзакции аутентификации, кода состояния, текста оклика, помехоустойчивой защитной сети (RSN), конечной циклической группы (FCG) и т.д. Вышеуказанная информация, содержащаяся в аутентификационном кадре, может соответствовать некоторым частям информации, допускающей содержание в кадре запроса/ответа по аутентификации, и может быть заменена другой информацией либо может включать в себя дополнительную информацию.

[74] STA может передавать кадр запроса на аутентификацию в AP. AP может определять то, следует или нет разрешать аутентификацию для соответствующей STA, на основе информации, содержащейся в принимаемом кадре запроса на аутентификацию. AP может предоставлять результат обработки аутентификации в STA через кадр ответа по аутентификации.

[75] После того, как STA успешно аутентифицирована, процесс ассоциирования может быть выполнен на этапе S530. Процесс ассоциирования включает в себя процесс, в котором STA передает кадр запроса на ассоциирование в AP, и AP передает кадр ответа по ассоциированию в STA в ответ на кадр запроса на ассоциирование.

[76] Например, кадр запроса на ассоциирование может включать в себя информацию, ассоциированную с различными характеристиками, интервал прослушивания маяковых радиосигналов, идентификатор набора служб (SSID), поддерживаемые скорости, поддерживаемые каналы, RSN, область мобильности, поддерживаемые функциональные классы, запрос на широковещательную передачу на основе карты индикаторов трафика (TIM), поддержку услуг для межсетевого взаимодействия и т.д.

[77] Например, кадр ответа по ассоциированию может включать в себя информацию, ассоциированную с различными характеристиками, код состояния, идентификатор ассоциирования (AID), поддерживаемые скорости, набор параметров усовершенствованного распределенного доступа к каналу (EDCA), индикатор мощности приема канала (RCPI), индикатор отношения "мощность-принимаемого-сигнала-к-шуму" (RSNI), область мобильности, интервал тайм-аута (время возвращения ассоциирования), перекрывающийся параметр BSS-сканирования, широковещательный TIM-ответ, карту качества обслуживания (QoS) и т.д.

[78] Вышеуказанная информация может соответствовать некоторым частям информации, допускающей содержание в кадре запроса/ответа по на ассоциированию, и может быть заменена другой информацией или может включать в себя дополнительную информацию.

[79] После того, как STA успешно ассоциирована с сетью, процесс установления безопасности может быть выполнен на этапе S540. Процесс установления безопасности этапа S540 может называться "процессом аутентификации на основе запроса/ответа по ассоциированию с помехоустойчивой защитной сетью (RSNA)". Процесс аутентификации этапа S520 может называться "первым процессом аутентификации", а процесс установления безопасности этапа S540 также может называться просто "процессом аутентификации".

[80] Процесс установления безопасности этапа S540 может включать в себя процесс установления закрытого ключа через четырехстороннее квитирование, например, на основе кадра на основе расширяемого протокола аутентификации по LAN (EAPOL). Помимо этого, процесс установления безопасности также может быть выполнен согласно другим схемам обеспечения безопасности, не заданным в IEEE 802.11-стандартах.

[81] Развитие WLAN

[82] Чтобы преодолевать ограничения скорости передачи данных в WLAN, IEEE 802.11n недавно установлен в качестве стандарта связи. IEEE 802.11n нацелен на повышение скорости и надежности работы сети и расширение покрытия беспроводной сети. Более конкретно, IEEE 802.11n поддерживает стандарт высокой пропускной способности (HT) в 540 Мбит/с или более. Чтобы минимизировать ошибки при передаче и оптимизировать скорость передачи данных, IEEE 802.11n основан на MIMO с использованием множества антенн в каждом из передающего устройства и приемного устройства.

[83] В силу повсеместного распространения WLAN и диверсифицированных вариантов применения с использованием WLAN, недавно появилась необходимость новой WLAN-системы для поддержки более высокой скорости обработки, чем скорость обработки данных, поддерживаемая посредством IEEE 802.11n. WLAN-система следующего поколения, поддерживающая стандарт сверхвысокой пропускной способности (VHT), представляет собой одну из IEEE 802.11 WLAN-систем, которые недавно предложены с возможностью поддерживать скорость обработки данных в 1 Гбит/с или более в MAC-точке доступа к службам (SAP), в качестве следующей версии (например, IEEE 802.11ac) IEEE 802.11n WLAN-системы.

[84] Чтобы эффективно использовать радиочастотный (RF) канал, WLAN-система следующего поколения поддерживает схему многопользовательской (MU) MIMO-передачи, в которой множество STA одновременно осуществляет доступ к каналу. В соответствии со схемой MU-MIMO-передачи, AP может одновременно передавать пакеты, по меньшей мере, в одну MIMO-спаренную STA.

[85] Помимо этого, обсуждается поддержка операций WLAN-системы в незаполненном частотном пространстве (WS). Например, технология для введения WLAN-системы в телевизионном WS, таком как бездействующая полоса частот (к примеру, полоса частот в 54-698 МГц) вследствие перехода на цифровые телевизоры с аналоговых телевизоров обсуждается согласно IEEE 802.11af- стандарту. Тем не менее, это служит только в качестве иллюстрации, и WS может представлять собой лицензированную полосу частот, допускающую использование главным образом только лицензированным пользователем. Лицензированный пользователь является пользователем, который имеет полномочие использовать лицензированную полосу частот, и также может упоминаться в качестве лицензированного устройства, первичного пользователя, доминирующего пользователя и т.д.

[86] Например, AP и/или STA, работающая в WS, должна предоставлять функцию для защиты лицензированного пользователя. В качестве примера, при условии, что лицензированный пользователь, к примеру, микрофон, уже использовал конкретный WS-канал, который представляет собой полосу частот, разделенную посредством нормативных требований таким образом, что она включает в себя конкретную полосу пропускания в полосе WS-частот, AP и/или STA не может использовать полосу частот, соответствующую соответствующему WS-каналу, для того чтобы защищать лицензированного пользователя. Помимо этого, AP и/или STA должна прекращать использование соответствующей полосы частот при условии, что лицензированный пользователь использует полосу частот, используемую для передачи и/или приема текущего кадра.

[87] Следовательно, AP и/или STA должна определять то, может или нет использоваться конкретная полоса частот полосы WS-частот, другими словами, то, присутствует или нет лицензированный пользователь в полосе частот. Схема для определения того, присутствует или нет лицензированный пользователь в конкретной полосе частот, упоминается в качестве считывания спектра. Схема обнаружения энергии, схема обнаружения подписи и т.д. используются в качестве механизма считывания спектра. AP и/или STA может определять то, что полоса частот используется лицензированным пользователем, если интенсивность принимаемого сигнала превышает предварительно определенное значение, либо если обнаруживается DTV-преамбула.

[88] Технология межмашинной (M2M) связи обсуждается в качестве технологии связи следующего поколения. Технический стандарт для поддержки M2M-связи разработан в качестве IEEE 802.11ah в IEEE 802.11 WLAN-системе. M2M-связь означает схему связи, включающую в себя одну или более машин, либо также может называться "машинной связью (MTC)" или "межмашинной связью". В этом случае, машина означает объект, который не требует непосредственного управления или вмешательства пользователя. Например, не только счетчик или торговый автомат, включающий в себя модуль радиосвязи, но также и абонентское устройство (UE), к примеру, смартфон, допускающий осуществление связи посредством автоматического осуществления доступа к сети без обработки/вмешательства пользователя, могут представлять собой машины. M2M-связь может включать в себя связь между устройствами (D2D) и связь между устройством и сервером приложений. В качестве примерной связи между устройством и сервером приложений, связь между торговым автоматом и сервером приложений, связь между торговым (POS) терминалом и сервером приложений и связь между электрическим счетчиком, газовым счетчиком или счетчиком воды и сервером приложений. Варианты применения на основе M2M-связи могут включать в себя безопасность, транспортные перевозки, здравоохранение и т.д. В случае рассмотрения вышеуказанных примеров вариантов применения, M2M-связь должна поддерживать периодическую передачу/прием небольшого объема данных на низкой скорости в окружении, включающем в себя большое число устройств.

[89] Более конкретно, M2M-связь должна поддерживать большое число STA. Хотя текущая заданная WLAN-система допускает то, что одна AP ассоциирована максимум с 2007 STA, способы для поддержки других случаев, в которых большее число STA (например, приблизительно 6000 STA), чем 2007 STA, ассоциированы с одной AP, обсуждаются в M2M-связи. Помимо этого, предполагается, что множество вариантов применения для поддержки/запроса низкой скорости передачи присутствуют в M2M-связи. Чтобы безотказно поддерживать эти требования, STA в WLAN-системе может распознавать присутствие или отсутствие данных, которые должны передаваться в нее, на основе TIM-элемента, и обсуждаются способы для уменьшения размера битовой карты TIM. Помимо этого, предполагается, что значительный объем трафика, имеющих очень большой интервал передачи/приема, присутствует в M2M-связи. Например, очень небольшой объем данных, таких как измерение расхода электричества/газа/воды, должен передаваться и приниматься с длительными интервалами (например, каждый месяц). Соответственно, хотя число STA, ассоциированных с AP, увеличивается в WLAN-системе, обсуждаются способы для эффективной поддержки случая, в котором имеется очень небольшое число STA, включающих в себя кадр данных, который должен приниматься из AP в течение одного периода маякового радиосигнала.

[90] Как описано выше, WLAN-технология быстро развивается, и разрабатываются не только вышеуказанные примерные технологии, но также и другие технологии, включающие в себя установление прямой линии связи, повышение пропускной способности потоковой передачи мультимедиа, поддержку высокоскоростного и/или крупномасштабного начального установления сеанса и поддержку расширенной полосы пропускания и рабочей частоты.

[91] Механизм доступа к среде

[92] В WLAN-системе на основе IEEE 802.11, базовый механизм доступа для уровня управления доступом к среде (MAC) представляет собой механизм множественного доступа с контролем несущей и с предотвращением коллизий (CSMA/CA). CSMA/CA-механизм также упоминается как функция распределенной координации (DCF) IEEE 802.11 MAC и по существу приспосабливает механизм доступа по принципу "слушай перед этим, как сказать". В этом типе механизма доступа, AP и/или STA может считывать беспроводной канал или среду в течение предварительно определенной длительности (например, межкадрового интервала DCF (DIFS)) до начала передачи. В качестве результата считывания, если определено то, что среда находится в бездействующем состоянии, AP и/или STA начинает передачу кадров с использованием среды. Между тем, если считывается то, что среда находится в занятом состоянии, AP и/или STA не начинает передачу и может пытаться выполнять передачу кадров после задания и ожидания в течение длительности задержки (например, периода случайного отката с возвратом) для доступа к среде. Поскольку предполагается, что несколько STA пытаются выполнять передачу кадров после ожидания в течение различных длительностей посредством применения периода случайного отката с возвратом, коллизия может быть минимизирована.

[93] IEEE 802.11 MAC-протокол предоставляет функцию гибридной координации (HCF) на основе DCF и функцию координации точкой доступа (PCF). PCF означает схему выполнения периодического опроса посредством использования способа синхронного доступа на основе опроса, так что все приемные AP и/или STA могут принимать кадр данных. HCF включает в себя усовершенствованный распределенный доступ к каналу (EDCA) и доступ к каналу под управлением HCF (HCCA). EDCA является схемой конкурентного доступа, используемой посредством поставщика для того, чтобы предоставлять кадр данных множеству пользователей. HCCA использует схему неконкурентного доступа к каналу с использованием механизма опроса. HCF включает в себя механизм доступа к среде для повышения QoS WLAN, и данные по QoS могут передаваться как в конкурентный период (CP), так и в неконкурентный период (CFP).

[94] Фиг. 6 является схемой для пояснения процесса отката с возвратом.

[95] Далее описываются операции на основе периода случай