Способ для доступа к каналу в системе на основе беспроводной lan и устройство для этого

Способ для доступа к каналу в системе на основе беспроводной lan и устройство для этого

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[1] Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи, а более конкретно, к способу и устройству для доступа к каналу в системе на основе беспроводной LAN (WLAN).

Уровень техники

[2] Вследствие быстрого развития технологий обмена информацией разрабатываются различные системы на основе технологий беспроводной связи. WLAN-технология из числа технологий беспроводной связи обеспечивает возможность беспроводного доступа в Интернет дома или в организациях либо в конкретной области предоставления услуг с использованием мобильных терминалов, таких как персональное цифровое устройство (PDA), переносной компьютер, портативный мультимедийный проигрыватель (PMP) и т.д. на основе радиочастотной (RF) технологии.

[3] Чтобы исключать ограниченную скорость передачи данных, одно из преимуществ WLAN, последний технический стандарт предлагает усовершенствованную систему, допускающую повышение скорости и надежности сети при одновременном расширении зоны покрытия беспроводной сети. Например, Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11n обеспечивает такую скорость обработки данных, чтобы поддерживать максимальную высокую пропускную способность (HT) в 540 Мбит/с. Помимо этого, технология со многими входами и многими выходами (MIMO) в последнее время применяется как к передающему устройству, так и к приемному устройству, с тем чтобы минимизировать ошибки при передаче, а также оптимизировать скорость передачи данных.

Сущность изобретения

Техническая задача

[4] Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять способ и устройство для регулирования и управления расширенным межкадровым интервалом (EIFS) в системе на основе беспроводной LAN (WLAN), чтобы поддерживать защиту ответных кадров и поддерживать эффективность доступа к каналу.

[5] Следует понимать, что технические цели, которые должны достигаться посредством настоящего изобретения, не ограничены вышеуказанными техническими целями, и другие технические цели, которые не упоминаются в данном документе, должны становиться очевидными из нижеприведенного описания для специалистов в области техники, к которой относится настоящее изобретение.

Техническое решение

[6] В аспекте настоящего изобретения, цель настоящего изобретения может достигаться посредством предоставления способа для станции (STA) для доступа к каналу в системе на основе беспроводной локальной вычислительной сети, способ может содержать: прием кадра; и определение того, является или нет беспроводная среда бездействующей, с использованием временного интервала, указываемого посредством расширенного межкадрового интервала (EIFS), перед выполнением передачи в беспроводной среде, при этом EIFS задается равным динамическому значению на основе состояния циклического избыточного кода (CRC) поля SIGNAL-A (SIG-A) принимаемого кадра.

[7] В другом аспекте настоящего изобретения, устройство станции (STA) для доступа к каналу в системе на основе беспроводной локальной вычислительной сети, STA-устройство может содержать: приемо-передающее устройство; и процессор, при этом процессор выполнен с возможностью: управлять приемо-передающим устройством таким образом, чтобы принимать кадр; и определять то, является или нет беспроводная среда бездействующей, с использованием временного интервала, указываемого посредством расширенного межкадрового интервала (EIFS), перед выполнением передачи в беспроводной среде, при этом EIFS задается равным динамическому значению на основе состояния циклического избыточного кода (CRC) поля SIGNAL-A (SIG-A) принимаемого кадра.

[8] Нижеприведенное может применяться к одному или более из вышеуказанных аспектов настоящего изобретения.

[9] Динамическое значение EIFS может означать то, что значение EIFS является изменяемым согласно CRC-состоянию поля SIG-A.

[10] Поле SIG-A может переносить информацию, требуемую для того, чтобы интерпретировать принимаемый кадр.

[11] EIFS может задаваться равным значению, меньшему суммы aSIFSTime, межкадрового интервала функции распределенной координации (DIFS) и ACKTxTime, если кадр не имеет CRC-сбоя при приеме поля SIG-A принимаемого кадра, при этом aSIFSTime является номинальным значением короткого межкадрового интервала (SIFS), и при этом ACKTxTime является временем, требуемым для того, чтобы передавать ACK-кадр.

[12] EIFS может задаваться значению, равному DIFS, если кадр не имеет CRC-сбоя при приеме поля SIG-A принимаемого кадра.

[13] Примитив PHY-RXEND.indication может не содержать значение FormatViolation, если кадр не имеет CRC-сбоя при приеме поля SIG-A принимаемого кадра.

[14] DIFS может получаться посредством уравнения DIFS=aSIFSTime+2 x aSlotTime, при этом aSIFSTime является номинальным значением короткого межкадрового интервала (SIFS), и при этом aSlotTime является номинальной длительностью временного слота.

[15] EIFS может получаться посредством уравнения EIFS=aSIFSTime+DIFS+ACKTxTime, если кадр имеет CRC-сбой при приеме поля SIG-A принимаемого кадра, при этом aSIFSTime является номинальным значением короткого межкадрового интервала (SIFS), и при этом ACKTxTime является временем, требуемым для того, чтобы передавать ACK-кадр.

[16] Примитив PHY-RXEND.indication может содержать значение FormatViolation, если кадр имеет CRC-сбой при приеме поля SIG-A принимаемого кадра.

[17] Поле SIG-A может включать в себя поле индикатора ответного кадра.

[18] Поле индикатора ответного кадра может указывать одно из отсутствия ответа, ответа с пакетом без данных (NDP), нормального ответа или длинного ответа.

[19] STA может начинать передачу в беспроводной среде, если беспроводная среда определяется как бездействующая в течение временного интервала, указываемого посредством EIFS.

[20] STA может выполнять процедуру задержки после ожидания в течение временного интервала, указываемого посредством EIFS, если беспроводная среда определяется как занятая.

[21] STA может работать в нелицензированной полосе частот до 1 ГГц.

[22] EIFS может задаваться на основе CRC-состояния поля SIG-A принимаемого кадра, независимо от CRC-состояния поля SIG-B принимаемого кадра.

[23] Следует понимать, что вышеприведенное общее описание и нижеприведенное подробное описание настоящего изобретения являются примерными и пояснительными и имеют намерение предоставлять дополнительное пояснение изобретения согласно формуле изобретения.

Преимущества изобретения

[24] Как очевидно из вышеприведенного описания, примерные варианты осуществления настоящего изобретения могут предоставлять способ и устройство для регулирования и управления расширенным межкадровым интервалом (EIFS) в системе на основе беспроводной LAN (WLAN), чтобы поддерживать защиту ответных кадров и поддерживать эффективность доступа к каналу.

[25] Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что преимущества, которые могут достигаться с помощью настоящего изобретения, не ограничены тем, что конкретно описано выше, и другие преимущества настоящего изобретения должны более ясно пониматься из нижеприведенного подробного описания, рассматриваемого в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

[26] Прилагаемые чертежи, которые включены для того, чтобы обеспечивать дополнительное понимание изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для того, чтобы пояснять принципы настоящего изобретения.

[27] Фиг. 1 примерно показывает систему IEEE 802.11 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[28] Фиг. 2 примерно показывает систему IEEE 802.11 согласно другому варианту осуществления, настоящего изобретения.

[29] Фиг. 3 примерно показывает систему IEEE 802.11 согласно еще одному другому варианту осуществления настоящего изобретения.

[30] Фиг. 4 является концептуальной схемой, иллюстрирующей WLAN-систему.

[31] Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс установления линии связи для использования в WLAN-системе.

[32] Фиг. 6 является концептуальной схемой, иллюстрирующей процесс задержки.

[33] Фиг. 7 является концептуальной схемой, иллюстрирующей маскированный узел и демаскированный узел.

[34] Фиг. 8 является концептуальной схемой, иллюстрирующей RTS (готовность к передаче) и CTS (готовность к приему).

[35] Фиг. 9 является концептуальной схемой, иллюстрирующей структуру кадра для использования в системе IEEE 802.11.

[36] Фиг. 10 примерно показывает взаимосвязи DCF-синхронизаций.

[37] Фиг. 11 является концептуальной схемой, иллюстрирующей структуру кадра для NDP-кадров.

[38] Фиг. 12 является концептуальной схемой, иллюстрирующей структуру кадра для SU/MU-кадра.

[39] Фиг. 13 показывает пример использования поля индикатора ответного кадра поля SIG PLCP-заголовка принимаемого кадра.

[40] Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей способ для доступа к каналу согласно настоящему изобретению.

[41] Фиг. 15 является блок-схемой, иллюстрирующей беспроводное устройство согласно настоящему изобретению.

Оптимальный режим осуществления изобретения

[42] Далее приводится подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Подробное описание, которое приведено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, имеет намерение пояснять примерные варианты осуществления настоящего изобретения вместо того, чтобы показывать только варианты осуществления, которые могут быть реализованы согласно настоящему изобретению. 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.

[43] Следующие варианты осуществления предлагаются посредством комбинирования составляющих компонентов и характеристик настоящего изобретения согласно предварительно определенному формату. Отдельные составляющие компоненты или характеристики должны считаться необязательными факторами при условии, что нет дополнительных указаний. При необходимости отдельные составляющие компоненты или характеристики могут не комбинироваться с другими компонентами или характеристиками. Помимо этого, некоторые составляющие компоненты и/или характеристики могут комбинироваться, с тем чтобы реализовывать варианты осуществления настоящего изобретения. Порядок операций, которые раскрываются в вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть изменен. Некоторые компоненты или характеристики любого варианта осуществления при необходимости также могут быть включены в другие варианты осуществления либо могут быть заменены компонентами или характеристиками других вариантов осуществления.

[44] Следует отметить, что конкретные термины, раскрытые в настоящем изобретении, предлагаются для удобства описания и лучшего понимания настоящего изобретения, и использование этих конкретных терминов может быть изменено для других форматов в объеме или сущности настоящего изобретения.

[45] 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.

[46] Примерные варианты осуществления настоящего изобретения поддерживаются посредством стандартных документов, раскрытых, по меньшей мере, для одной из систем беспроводного доступа, включающих в себя систему по стандарту 802 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), систему по стандарту Партнерского проекта третьего поколения (3GPP), систему по стандарту долгосрочного развития 3GPP (LTE), систему по усовершенствованному стандарту LTE (LTE-A) и 3GPP2-систему. В частности, этапы или части, которые не описываются, чтобы понятно раскрывать техническую идею настоящего изобретения, в вариантах осуществления настоящего изобретения могут поддерживаться посредством вышеуказанных документов. Вся терминология, используемая в данном документе, может поддерживаться посредством, по меньшей мере, одного из вышеуказанных документов.

[47] Следующие варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться ко множеству технологий беспроводного доступа, например, CDMA (множественного доступа с кодовым разделением каналов), FDMA (множественного доступа с частотным разделением каналов), TDMA (множественного доступа с временным разделением каналов), OFDMA (множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов), SC-FDMA (множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей) и т.п. CDMA может быть осуществлен через технологию беспроводной (или радио-) связи, такую как UTRA (универсальный наземный радиодоступ) или CDMA2000. TDMA может быть осуществлен через технологию беспроводной (или радио-) связи, такую как GSM (глобальная система мобильной связи)/GPRS (общая служба пакетной радиопередачи)/EDGE (развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных). OFDMA может быть осуществлен через технологию беспроводной (или радио-) связи, такую как стандарт Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20 и E-UTRA (усовершенствованный UTRA). Для понятности, нижеприведенное описание фокусируется на системах IEEE 802.11. Тем не менее, технические признаки настоящего изобретения не ограничены этим.

[48] Структура WLAN-системы

[49] Фиг. 1 примерно показывает систему IEEE 802.11 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

[50] Структура IEEE 802.11-системы может включать в себя множество компонентов. WLAN, которая поддерживает прозрачную STA-мобильность для верхнего уровня, может предоставляться посредством взаимных операций компонентов. Базовый набор служб (BSS) может соответствовать базовому составляющему блоку в LAN IEEE 802.11. На фиг. 1, показаны 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.

[51] 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 в котором опускаются другие компоненты, может соответствовать типичному примеру IBSS. Такая конфигурация является возможной, когда STA могут непосредственно обмениваться данными между собой. Такой тип LAN не диспетчеризуется заранее и может быть сконфигурирован, когда LAN необходима. Она может называться "самоорганизующейся сетью".

[52] Членства STA в BSS могут быть динамически изменены, когда STA включается или выключается, либо STA входит или выходит из BSS-области. STA может использовать процесс синхронизации для того, 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 службы системы распространения (DSS).

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

[54] Прямое расстояние между STA в LAN может ограничиваться посредством PHY-производительности. 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.

[55] 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.

[56] 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.

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

[58] 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 всегда должен быть идентичным адресу, используемому посредством AP для связи по DSM.

[59] 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 порту IEEE 802.1X. Если управляемый порт аутентифицируется, передаваемые данные (или кадр) могут быть переданы в DS.

[60] 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.

[61] 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).

[62] 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 более IBSS- или ESS-сетей могут физически находиться в пространстве, идентичном с пространством одной или более ESS-сетей. Это может соответствовать форме ESS-сети в случае, если самоорганизующаяся сеть работает в местоположении, в котором присутствует ESS-сеть, в случае если сети по стандарту IEEE 802.11 различных организаций физически перекрываются, или в случае, если две или более различных политик доступа и безопасности требуются в идентичном местоположении.

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

[64] 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 переносные компьютеры или мобильные телефоны, носимые непосредственно пользователями. На фиг. 4, STA1, STA3 и STA4 соответствуют не-AP STA, и STA2 и STA5 соответствуют AP STA.

[65] 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.

[66] Процесс установления линии связи

[67] Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, поясняющей общий процесс установления линии связи согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

[68] Чтобы давать возможность STA устанавливать установление линии связи в сети, а также передавать/принимать данные по сети, STA должна выполнять установление этой линии связи через процессы обнаружения, аутентификации и ассоциирования сети и должна устанавливать ассоциирование и выполнять аутентификацию для обеспечения безопасности. Процесс установления линии связи также может называться "процессом инициирования сеанса" или "процессом установления сеанса". Помимо этого, этап ассоциирования является общим термином для этапов обнаружения, аутентификации, ассоциирования и установления безопасности в процессе установления линии связи.

[69] Процесс установления линии связи описывается со ссылкой на фиг. 5.

[70] На этапе S510, STA может выполнять этап обнаружения сети. Этап обнаружения сети может включать в себя этап STA-сканирования. Иными словами, STA должна выполнять поиск доступной сети, с тем чтобы осуществлять доступ к сети. STA должна идентифицировать совместимую сеть до участия в беспроводной сети. Здесь, процесс для идентификации сети, содержащейся в конкретной области, называется "процессом сканирования".

[71] Схема сканирования классифицируется на активное сканирование и пассивное сканирование.

[72] Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей этап обнаружения сети, включающий в себя процесс активного сканирования. В случае активного сканирования STA, выполненная с возможностью осуществлять сканирование, передает кадр тестового запроса и ожидает ответа на кадр тестового запроса, так что STA может перемещаться между каналами и одновременно может определять то, какая AP (точка доступа) присутствует в периферийной области. Ответчик передает кадр тестового ответа, выступающий в качестве ответа на кадр тестового запроса, в STA, передающую кадр тестового запроса. В этом случае, ответчик может представлять собой STA, которая в завершение передает кадр маякового радиосигнала в BSS сканированного канала. В BSS, поскольку AP передает кадр маякового радиосигнала, AP работает в качестве ответчика. В IBSS, поскольку STA IBSS последовательно передают кадр маякового радиосигнала, ответчик не является постоянным. Например, STA, которая передает кадр тестового запроса на канале #1 и принимает кадр тестового ответа на канале #1, сохраняет ассоциированную с BSS информацию, содержащуюся в принимаемом кадре тестового ответа, и перемещается (или коммутируется) на следующий канал (например, канал #2), так что STA может выполнять сканирование с использованием идентичного способа (т.е. передачи/приема тестового запроса/ответа на канале #2).

[73] Хотя не показано на фиг. 5, этап сканирования также может быть выполнен с использованием пассивного сканирования. STA, выполненная с возможностью осуществлять сканирование в режиме пассивного сканирования, ожидает кадра маякового радиосигнала при одновременном перемещении из одного канала на другой канал. Кадр маякового радиосигнала представляет собой один из управляющих кадров в IEEE 802.11, указывает присутствие беспроводной сети, предоставляет возможность STA, выполняющей сканирование, выполнять поиск беспроводной сети, и периодически передается таким образом, что STA может участвовать в беспроводной сети. В BSS, AP выполнена с возможностью периодически передавать кадр маякового радиосигнала. В IBSS, STA IBSS выполнены с возможностью последовательно передавать кадр маякового радиосигнала. Если каждая STA для сканирования принимает кадр маякового радиосигнала, STA сохраняет информацию BSS, содержащуюся в кадре маякового радиосигнала, и перемещается (коммутируется) на другой канал и записывает информацию кадров маякового радиосигнала в каждом канале. STA, принимающая кадр маякового радиосигнала, сохраняет ассоциированную с BSS информацию, содержащуюся в принимаемом кадре маякового радиосигнала, перемещается (или коммутируется) на следующий канал и в силу этого выполняет сканирование с использованием идентичного способа.

[74] При сравнении между активным сканированием и пассивным сканированием, активное сканирование является более преимущественным по сравнению с пассивным сканированием с точки зрения запаздывания и потребления мощности.

[75] После того, как STA обнаруживает сеть, STA может выполнять процесс аутентификации на этапе S520. Процесс аутентификации может называться "первым процессом аутентификации" таким образом, что процесс аутентификации может четко отличаться от процесса установления безопасности этапа S540.

[76] Процесс аутентификации может включать в себя передачу кадра запроса на аутентификацию в AP посредством STA и передачу кадра ответа по аутентификации в STA посредством AP в ответ на кадр запроса на аутентификацию. Аутентификационный кадр, используемый для запроса/ответа по аутентификации, может соответствовать управляющему кадру.

[77] Аутентификационный кадр может включать в себя номер алгоритма аутентификации, порядковый номер транзакции аутентификации, код состояния, текст оклика, помехоустойчивую защитную сеть (RSN), конечную циклическую группу (FCG) и т.д. Вышеуказанная информация, содержащаяся в аутентификационном кадре, может соответствовать некоторым частям информации, допускающей содержание в кадре запроса/ответа по аутентификации, может быть заменена другой информацией или может включать в себя дополнительную информацию.

[78] STA может передавать кадр запроса на аутентификацию в AP. AP может определять то, следует или нет аутентифицировать соответствующую STA, на основе информации, содержащейся в принимаемом кадре запроса на аутентификацию. AP может предоставлять результат аутентификации в STA через кадр ответа по аутентификации.

[79] После того, как STA успешно аутентифицирована, процесс ассоциирования может быть выполнен на этапе S530. Процесс ассоциирования может заключать в себе передачу кадра запроса на ассоциирование в AP посредством STA и передачу кадра ответа по ассоциированию в STA посредством AP в ответ на кадр запроса на ассоциирование.

[80] 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 TIM (карты индикаторов трафика), поддержку услуг для межсетевого взаимодействия и т.д.

[81] 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 QoS (качества обслуживания) и т.д.

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

[83] 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".

[84] Например, процесс установления безопасности этапа S540 может включать в себя процесс установления закрытого ключа через четырехстороннее квитирование 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 стандартах IEEE 802.11.

[85] Развитие WLAN

[86] WLAN-стандарт разрабатывается в качестве стандарта IEEE 802.11. IEEE 802.11a и IEEE 802.11b используют нелицензированный диапазон в 2,4 ГГц или 5 ГГц. IEEE 802.11b может предоставлять скорость передачи в 11 Мбит/с, а IEEE 802.11a может предоставлять скорость передачи в 54 Мбит/с. IEEE 802.11g может использовать мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) при 2,4 ГГц и предоставлять скорость передачи в 54 Мбит/с. IEEE 802.11n может использовать OFDM со многими входами и многими выходами (MIMO) и предоставлять скорость передачи в 300 Мбит/с для четырех пространственных потоков. IEEE 802.11n может поддерживать максимум 40 МГц для полосы пропускания канала и поддерживать стандарт высокой пропускной способности (HT) максимум в 540 Мбит/с.

[87] Чтобы исключать ограничения по скорости WLAN-связи, IEEE 802.11n недавно установлен в качестве стандарта связи. IEEE 802.11n стремится повышать скорость и надежность работы сети, а также расширять зону покрытия беспроводной сети. Подробнее, IEEE 802.11n поддерживает стандарт высокой пропускной способности (HT) максимум в 540 Мбит/с и основан на MIMO-технологии, в которой несколько антенн устанавливаются на каждом из передающего устройства и приемного устройства.

[88] Чтобы предоставлять пропускную способность 1 Гбит/с или выше для MAC SAP, VHT-система IEEE 802.11 запрашивает полосу пропускания канала в 80 МГц или выше и, по меньшей мере, 8 пространственных потоков. Чтобы назначать, по меньшей мере, 1 Гбит/с для агрегированной пропускной способности VHT BSS, несколько VHT не-AP STA должны одновременно использовать канал. Чтобы разрешать нескольким VHT не-AP STA одновременно использовать канал, VHT AP STA может использовать либо множественный доступ с пространственным разделением каналов (SDMA), либо MU-MIMO. Другими словами, одновременная передача/прием может осуществляться между VHT AP STA и несколькими VHT не-AP STA.

[89] В дополнение к традиционной полосе частот на 2,4 ГГц или полосе частот на 5 ГГц, в настоящее время разрабатывается стандарт IEEE 802.11af для задания работы нелицензированного устройства в полосе частот TV Whitespace (TVWS), к примеру, в полосе частот для состояния бездействия (например, в полосе частот на 54-698 МГц), вызываемой посредством оцифровки аналоговых телевизоров. Полоса TVWS-частот, которая представляет собой полосу частот, выделяемую широковещательному телевидению, включает в себя полосу ультравысоких частот (UHF) и полосу сверхвысоких частот (VHF). В частности, полоса TVWS-частот представляет собой полосу частот, которая разрешена для использования посредством нелицензированного устройства при условии, что она не затрудняет связь лицензированного устройства, которое работает в полосе частот. Лицензированное устройство может включать в себя телевизор или беспроводной микрофон. Лицензированное устройство может упоминаться в качестве доминирующего пользователя или первичного пользователя. Чтобы преодолевать проблему совместного использования между нелицензированными устройствами, протокол передачи служебной информации, такой как общий кадр маякового радиосигнала, механизм считывания частоты и т.п., может требоваться для нелицензированных устройств.

[90] Операции всех нелицензированных устройств разрешаются в полосе частот 512-608 МГц и полосе частот 614-698 МГц. Тем не менее, только связь между стационарными устройствами разрешается в полосах частот 54-60 МГц, 76-88 МГц, 174-216 МГц и 470-512 МГц. Термин "стационарное устройство" означает устройство, которое выполняет передачу сигналов только в стационарном местоположении. IEEE 802.11 TVWS-терминал представляет собой нелицензированное устройство, которое работает, в TVWS-спектре, с использованием уровня управления доступом к среде (MAC) IEEE 802.11 и физического уровня (PHY).

[91] Нелицензированное устройство, которое хочет использовать полосу TVWS-частот, должно предоставлять функцию для того, чтобы защищать лицензированные устройства. Соответственно, нелицензированное устройство должно проверять то, занимает или нет лицензированное устройство полосу частот, до того, как нелицензированное устройство начинает передачу сигналов. Для этого нелицензированное устройство может проверять то, используется или нет полоса частот посредством лицензированного устройства, посредством выполнения считывания спектра. Примеры механизма считывания спектра включают в себя схему обнаружения энергии и схему обнаружения признаков. Нелицензированное устройство может определять то, что лицензированное устройство использует конкретную полосу частот, когда интенсивность принимаемого сигнала превышает конкретный уровень, либо когда обнаруживается DTV-преамбула. После определения того, что лицензированное устройство работает в канале, который является непосредственно смежным с каналом, в настоящий момент используемым посредством нелицензированного устройства, нелицензированное устройство должно уменьшать мощность передачи.

[92] Технология M2M (межмашинной) 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, или также может называться "машинной связью (MTC)" или "межмашинной (M2M) связью". В этом случае, машина может представлять собой объект, который не требует прямой обработки и вмешательства пользователя. Например, не только счетчик или торговый автомат, включающий в себя RF-модуль, но также и абонентское устройство (UE) (к примеру, смартфон), допускающее осуществление связи посредством автоматического осуществления доступа к сети без вмешательства/обработки пользователя, может представлять собой пример таких машин. M2M-связь может включать в себя связь между устройствами (D2D) и связь между устройством и сервером приложений и т.д. В качестве примерной связи между устройством и сервером приложений, приводится связь между торговым автоматом и сервером приложений, связь между кассовым (POS) терминалом и сервером приложений и связь между электрическим счетчиком, газовым счетчиком или счетчиком воды и сервером приложений. Варианты применения связи на основе M2M могут включать в себя безопасность, транспортные перевозки, здравоохранение и т.д. В случае рассмотрения вышеуказанных примеров вариантов применения, M2M-связь должна поддерживать способ для периодической передачи/приема небольшого объема данных на низкой скорости в окружении, включающем в себя большое число устройств.

[93] Подробнее, M2M-связь должна поддерживать большое число STA. Хотя текущая WLAN-система допускает то, что одна AP ассоциирована максимум с 2007 STA, различные способы для поддержки других случаев, в которых гораздо большее число STA (например, приблизительно 6000 STA) ассоциированы с одной AP, в последнее время обсуждаются касательно M2M-связи. Помимо этого, предполагается, что множество вариантов применения для поддержки/запроса низкой скорости передачи присутствуют в M2M-связи. Чтобы безотказно поддерживать множество STA, WLAN-система может распознавать присутствие или отсутствие данных, которые должны быть переданы в STA, на основе TIM (карты индикаторов трафика), и в последнее время