Способ динамического контроля канала в системе беспроводной lan и соответствующее устройство

Способ динамического контроля канала в системе беспроводной lan и соответствующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[1] Нижеследующее описание относится к системе беспроводной связи и, в частности, к способу и устройству динамического контроля канала в системе беспроводной LAN.

Уровень техники

[2] В связи с развитием технологии передачи информации, были разработаны различные технологии беспроводной связи. Из перечня таких технологий, WLAN является технологией, которая позволяет осуществлять беспроводной доступ к интернету дома, на работе или в конкретных зонах предоставления услуг с использованием мобильного терминала, например, карманного персонального компьютера (PDA), портативного компьютера и портативного мультимедийного проигрывателя (PMP), на основе радиочастотной технологии.

[3] Для преодоления ограничений скорости связи, которое считается слабым местом WLAN, последние технические стандарты предусматривают систему, способную повысить скорость и надежность сети, в то же время расширяя зону покрытия беспроводной сети. Например, IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT) с максимальной скоростью обработки данных 540 мбит/с. Кроме того, предложена технология множественных входов и множественных выходов (MIMO), где применяются множественные антенны для передатчика и приемника для минимизации ошибок передачи и для оптимизации скорости передачи данных.

Раскрытие

Техническая задача

[4] Рассматривается технология межмашинной (M2M) связи как технология связи нового поколения. В системах WLAN IEEE 802.11, разрабатывается IEEE 802.11ah как технический стандарт для M2M-связи. Для M2M-связи, можно рассматривать сценарий передачи и приема время от времени малого объема данных с низкой скоростью в окружении, где присутствует большое количество устройств.

[5] Задачей настоящего изобретения является обеспечение новой схемы отсрочки передачи, включающей в себя операцию определения, занята или не занята беспроводная среда (WM), путем применения надлежащего параметра согласно ситуации.

[6] Технические проблемы, разрешаемые настоящим изобретением, не ограничиваются вышеперечисленными техническими проблемами, и специалисты в данной области техники могут понять другие технические проблемы из нижеследующего описания.

Техническое решение

[7] Для осуществления задачи настоящего изобретения, предусмотрен способ осуществления оценки незанятости каналов (CCA) станцией (STA) в системе беспроводной LAN, причем способ включает в себя: прием, посредством физического уровня (PHY) STA, примитив запроса, включающий в себя параметр, указывающий тип уровня CCA, от верхнего уровня; и определение, регистрируется ли сигнал, больший или равный набору порогов CCA, на основании значения параметра, причем параметр устанавливается равным первому типу уровня CCA для передачи блока данных, имеющего ширину канала, большую или равную первой ширине канала, причем параметр устанавливается равным второму типу уровня CCA для передачи блока данных, имеющего ширину канала, большую или равную второй ширине канала, причем вторая ширина канала больше первой ширины канала, причем второй набор порогов CCA для второго типа уровня CCA выше первого набора порогов CCA для первого типа уровня CCA.

[8] Для осуществления другой задачи настоящего изобретения, предусмотрена STA, осуществляющая CCA в системе беспроводной LAN, включающий в себя: модуль физического уровня; и модуль верхнего уровня. Модуль физического уровня может быть выполнен с возможностью приема примитива запроса, включающего в себя параметр, указывающий тип уровня CCA, от верхнего уровня, и определения, регистрируется ли сигнал, больший или равный набору порогов CCA, на основании значения параметра. Параметр может устанавливаться на первый тип уровня CCA для передачи блока данных, имеющего ширину канала, большую или равную первой ширине канала. Параметр может устанавливаться на второй тип уровня CCA для передачи блока данных, имеющего ширину канала, большую или равную второй ширине канала. Вторая ширина канала может превышать первую ширину канала, и второй набор порогов CCA для второго типа уровня CCA может превышать первый набор порогов CCA для первого типа уровня CCA.

[9] Нижеследующее может применяться к вариантам осуществления настоящего изобретения.

[10] Когда параметр установлен равным первому типу уровня CCA, примитив указания CCA, включающий в себя информацию, указывающую, что среда занята, может передаваться от физического уровня на верхний уровень, когда регистрируется сигнал, больший или равный первому порогу CCA, и примитив указания CCA, включающий в себя информацию, указывающую, что среда не занята, может передаваться от физического уровня на верхний уровень, когда сигнал, больший или равный первому порогу CCA, не регистрируется.

[11] Когда параметр установлен равным второму типу уровня CCA, примитив указания CCA, включающий в себя информацию, указывающую, что среда занята, может передаваться от физического уровня на верхний уровень, когда сигнал, больший или равный второму порогу CCA, регистрируется, и примитив указания CCA, включающий в себя информацию, указывающую, что среда не занята, может передаваться от физического уровня на верхний уровень, когда сигнал, больший или равный второму порогу CCA, не регистрируется.

[12] Первый процесс отсрочки передачи может осуществляться на первом первичном канале, ширина канала которого меньше первой ширины канала, с использованием первых условий CCA, включающих в себя первый порог CCA, когда параметр установлен равным первому типу уровня CCA. Второй процесс отсрочки передачи может осуществляться на втором первичном канале, ширина канала которого меньше второй ширины канала с использованием вторых условий CCA, включающих в себя второй порог CCA, когда параметр установлен равным второму типу уровня CCA.

[13] Значение таймера отсрочки передачи первого процесса отсрочки передачи может уменьшаться с каждым слотом отсрочки передачи, когда первый первичный канал не занят, и значение таймера отсрочки передачи второго процесса отсрочки передачи может уменьшаться с каждым слотом отсрочки передачи, когда второй первичный канал не занят.

[14] Блок данных, ширина канала которого больше или равна первой ширине канала, может передаваться, когда возможность передачи (TXOP) разрешена в результате первого процесса отсрочки передачи, и блок данных, ширина канала которого больше или равна второй ширине канала, может передаваться, когда TXOP разрешена в результате второго процесса отсрочки передачи.

[15] Разрешение TXOP в результате первого процесса отсрочки передачи может включать в себя достижение 0 значения таймера отсрочки передачи первого процесса отсрочки передачи, и разрешение TXOP в результате второго процесса отсрочки передачи может включать в себя достижение 0 значения таймера отсрочки передачи второго процесса отсрочки передачи.

[16] Передача блока данных, ширина канала которого больше или равна первой ширине канала, может осуществляться согласно состояниям незанятости одного или более вторичных каналов, когда TXOP разрешена в результате первого процесса отсрочки передачи. Передача блока данных, ширина канала которого больше или равна второй ширине канала, может осуществляться согласно состояниям незанятости одного или более вторичных каналов, когда TXOP разрешена в результате второго процесса отсрочки передачи.

[17] Когда TXOP разрешена в результате второго процесса отсрочки передачи, и один или более вторичных каналов занято, может осуществляться новый процесс отсрочки передачи.

[18] Первый порог CCA может быть равен A дБм, и второй порог CCA может быть равен A+3 дБм.

[19] Первая ширина канала может быть равна W МГц, 2W МГц, 4W МГц или 8W МГц, и вторая ширина канала может быть равна 2W МГц, 4W МГц или 8W МГц.

[20] Примитив запроса может быть примитивом PHY-CONFIG.request.

[21] Примитив PHY-CONFIG.confirm может передаваться от физического уровня на верхний уровень в ответ на примитив PHY-CONFIG.request.

[22] Блоки данных могут представлять собой PPDU (блоки пакетных данных протокола конвергенции физического уровня (PLCP)).

[23] Следует понимать, что вышеприведенное общее описание и нижеследующее подробное описание являются лишь иллюстрацией изобретения и призваны обеспечивать обзор или основу для понимания природы и характера заявленного изобретения.

Положительные результаты изобретения

[24] Согласно настоящему изобретению, можно обеспечивать новые способ и устройство отсрочки передачи, включающие в себя операцию определения, занята или не занята беспроводная среда (WM), путем применения надлежащего параметра.

[25] Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что результаты, которых можно добиться посредством настоящего изобретения, не ограничиваются конкретно описанными выше, и другие преимущества настоящего изобретения будут отчетливо понятны из нижеследующего подробного описания.

Описание чертежей

[26] Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения дополнительного понимания настоящего изобретения, демонстрируют различные варианты осуществления настоящего изобретения и, совместно с описаниями в этом описании изобретения, служат для объяснения принципа изобретения.

[27] Фиг. 1 – схема, демонстрирующая иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[28] Фиг. 2 - схема, демонстрирующая другую иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[29] Фиг. 3 – схема, демонстрирующая еще одну иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[30] Фиг. 4 – схема, демонстрирующая иллюстративную структуру системы WLAN.

[31] Фиг. 5 демонстрирует процесс установления линии связи в системе WLAN.

[32] Фиг. 6 демонстрирует процесс отсрочки передачи.

[33] Фиг. 7 демонстрирует скрытый узел и открытый узел.

[34] Фиг. 8 демонстрирует RTS и CTS.

[35] Фиг. 9 демонстрирует операцию управления мощностью.

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

[37] Фиг. 13 демонстрирует AID на групповой основе.

[38] Фиг. 14 демонстрирует иллюстративную структуру кадра, используемую в IEEE 802.11.

[39] Фиг. 15 демонстрирует иллюстративный формат 1 МГц S1G.

[40] Фиг. 16 демонстрирует иллюстративный короткий формат S1G более 2 МГц.

[41] Фиг. 17 демонстрирует иллюстративный длинный формат S1G более 2 МГц.

[42] Фиг. 18 демонстрирует иллюстративный формат элемента операции S1G.

[43] Фиг. 19 демонстрирует соотношение между первичным каналом и вторичным каналом.

[44] Фиг. 20 демонстрирует иллюстративный процесс отсрочки передачи STA.

[45] Фиг. 21 демонстрирует иллюстративный процесс отсрочки передачи STA согласно настоящему изобретению.

[46] Фиг. 22 – блок-схема, поясняющая операцию передачи с использованием не-непрерывного канала.

[47] Фиг. 23 демонстрирует каналы, доступные для системы беспроводной LAN на 5 ГГц.

[48] Фиг. 24 демонстрирует схему CCA согласно примеру настоящего изобретения.

[49] Фиг. 25 демонстрирует схему CCA согласно дополнительному примеру настоящего изобретения.

[50] Фиг. 26 демонстрирует пример операции CCA согласно типу CCA.

[51] Фиг. 27 демонстрирует другой пример операции CCA согласно типу CCA.

[52] Фиг. 28 демонстрирует другой пример операции CCA согласно типу CCA.

[53] Фиг. 29 демонстрирует иллюстративный способ CCA согласно настоящему изобретению.

[54] Фиг. 30 – блок-схема беспроводного устройства согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления

[55] Перейдем к подробному рассмотрению иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых представлены в прилагаемых чертежах. Подробное описание, приведенное ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, призвано пояснять иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, а не представлять все варианты осуществления, которые можно реализовать согласно изобретению. Нижеследующее подробное описание включает в себя конкретные детали для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области очевидно, что настоящее изобретение можно осуществлять на практике без таких конкретных деталей.

[56] Описанные ниже варианты осуществления построены путем комбинирования элементов и признаков настоящего изобретения в заранее определенной форме. Элементы или признаки можно рассматривать выборочно, если явно не указано обратное. Каждый из элементов или признаков можно реализовать, не комбинируя его с другими элементами. Кроме того, некоторые элементы и/или признаки можно комбинировать для конфигурирования варианта осуществления настоящего изобретения. Последовательность операций, рассмотренную в вариантах осуществления настоящего изобретения, может изменяться. Некоторые элементы или признаки одного варианта осуществления также могут быть включены в другой вариант осуществления или могут быть заменены соответствующими элементами или признаками другого варианта осуществления.

[57] Конкретные термины используются в нижеследующем описании для лучшего понимания настоящего изобретения. Такие конкретные термины могут принимать другие формы в пределах технического объема или сущности настоящего изобретения.

[58] В ряде случаев, общеизвестные структуры и устройства опущены во избежание затемнения принципов настоящего изобретения, и важные функции структур и устройств могут быть, в основном, проиллюстрированы в форме блок-схем.

[59] Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения опираются на документы стандартов, раскрытые для, по меньшей мере, одной из системы Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802, системы проекта партнерства третьего поколения (3GPP), системы проекта долгосрочного развития систем связи 3GPP (LTE), системы LTE-Advanced (LTE-A) и системы 3GPP2, которые являются системами беспроводного доступа. Таким образом, этапы или части, которые не описаны для наглядного выявления технической сущности настоящего изобретения в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут поддерживаться вышеупомянутыми документами. Вся используемая здесь терминология может поддерживаться, по меньшей мере, одним из вышеупомянутых документов.

[60] Нижеследующие варианты осуществления настоящего изобретения можно применять к различным технологиям беспроводного доступа, например, CDMA (множественный доступ с кодовым разделением), FDMA (множественный доступ с частотным разделением), TDMA (множественного доступа с временным разделением), OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением) и SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением с одной несущей). CDMA можно реализовать посредством технологии радиосвязи, например UTRA (универсальный наземный радиодоступ) или CDMA2000. TDMA можно реализовать посредством технологии радиосвязи например GSM (глобальной системы мобильной связи)/GPRS (общей радиослужбы пакетной передачи)/EDGE (повышенные скорости передачи данных развития GSM). OFDMA можно реализовать посредством технологии радиосвязи например, IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, и E-UTRA (усовершенствованный UTRA). Для наглядности, нижеследующее описание, в основном, посвящено системам IEEE 802.11, но технические признаки настоящего изобретения этим не ограничиваются.

[61] Структура системы WLAN

[62] На фиг. 1 показана схема, демонстрирующая иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение.

[63] Структура системы IEEE 802.11 может включать в себя множество компонентов. WLAN, которая поддерживает транспарентную мобильность станции (STA) для верхнего уровня может обеспечиваться взаимодействием компонентов. Базовый набор служб (BSS) может соответствовать базовому компонентному блоку в IEEE 802.11 LAN. На фиг. 1 показано два BSS (BSS1 и BSS2), и каждый из BSS включает в себя две STA в качестве своих членов (т.е. STA1 и STA2 включены в BSS1, и STA3 и STA4 включены в BSS2). На фиг. 1, эллипс, указывающий каждый BSS, можно рассматривать как зону покрытия, в которой STA, включенные в BSS, поддерживают связь. Эта зона может именоваться базовой зоной обслуживания (BSA). Если STA перемещается за пределы BSA, STA не может непосредственно осуществлять связь с другими станциями (STA) в BSA.

[64] В LAN IEEE 802.11, наиболее распространенным типом BSS является независимый BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную форму состоящую только из двух STA. BSS (BSS1 или BSS2), показанный на фиг. 1, который является простейшей формой и в котором другие компоненты опущены, может соответствовать типичному примеру IBSS. Такая конфигурация возможна, когда станции (STA) могут непосредственно осуществлять связь друг с другом. Такой тип LAN можно конфигурировать по необходимости, а не предварительно планировать. Эта сеть может именоваться сетью прямого подключения.

[65] Отношения членства станции (STA) в BSS могут динамически изменяться в зависимости от того, включена или выключена STA, и от того, входит ли STA в зону BSS или покидает ее. STA может использовать процесс синхронизации для вступления в BSS. Для осуществления доступа ко всем службам инфраструктуры BSS, STA должна ассоциироваться с BSS. Такая ассоциация может устанавливаться динамически и может предусматривать использование службы системы распространения (DSS).

[66] На фиг. 2 показана схема, демонстрирующая другую иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. Согласно фиг. 2, в структуру, показанную на фиг. 1, добавлены следующие компоненты: система распространения (DS), среда системы распространения (DSM) и точка доступа (AP).

[67] Прямое расстояние между STA в LAN может ограничиваться производительностью физического уровня (PHY). В ряде случаев, такого ограниченного расстояния может быть достаточно для осуществления связи. Однако, в других случаях, может потребоваться связь между станциями (STA) на большом расстоянии. DS можно конфигурировать для поддержки расширенного покрытия.

[68] DS представляет собой структуру, в которой BSS соединены друг с другом. В частности, BSS может быть выполнен как компонент расширенной формы сети, включающий в себя множество BSS, а не независимый компонент, как показано на фиг. 1.

[69] DS является логическим понятием и может задаваться характеристиками DSM. В связи с этим, беспроводная среда (WM) и DSM логически отличаются друг от друга в IEEE 802.11. Соответствующие логические среды используются для различных целей и используются различными компонентами. Согласно IEEE 802.11, такие среды не ограничиваются одной и той же или разными средами. Гибкость архитектуры LAN IEEE 802.11 (архитектуры DS или других сетевых архитектур) можно объяснить тем, что множественные среды логически отличаются друг от друга. Таким образом, архитектура LAN IEEE 802.11 может быть реализована по-разному и может независимо задаваться физическим свойством каждой реализации.

[70] DS может поддерживать мобильные устройства за счет обеспечения неразрывной интеграции множественных BSS и обеспечения логических служб, необходимых для манипулирования адресом назначения.

[71] AP представляет собой объект, который позволяет ассоциированным станциям (STA) осуществлять доступ к DS через WM и которая имеет функциональные возможности STA. Данные могут перемещаться между BSS и DS через AP. Например, STA2 и STA3, показанные на фиг. 2, имеют функциональные возможности STA и обеспечивают функцию предписания ассоциированным станциям (STA) (STA1 и STA4) осуществлять доступ к DS. Кроме того, поскольку все AP соответствуют, в основном, станциям (STA), все AP являются адресуемыми объектами. Адрес, используемый AP (точкой доступа) для осуществления связи на WM, не обязан быть идентичным адресу, используемым AP для осуществления связи на DSM.

[72] Данные, передаваемые от одной из станций (STA), ассоциированных с AP, на STA-адрес AP, всегда могут приниматься неуправляемым портом и могут обрабатываться объектом доступа к порту IEEE 802.1X. Если управляемый порт аутентифицирован, данные (или кадры) передачи могут передаваться на DS.

[73] На фиг. 3 показана схема, демонстрирующая еще одну иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. Помимо структуры, показанной на фиг. 2, фиг. 3 в обобщенном виде демонстрирует расширенный набор служб (ESS) для обеспечения широкого покрытия.

[74] Беспроводная сеть произвольного размера и сложности может быть образована DS и BSS. В системе IEEE 802.11 сеть этого типа именуется сетью ESS. ESS может соответствовать набору BSS, подключенных к одной DS. Однако ESS не включает в себя DS. Сеть ESS отличается тем, что на уровне управления логическим соединением (LLC) сеть ESS рассматривается как сеть IBSS. Станции (STA), входящие в состав ESS, могут осуществлять связь друг с другом, и, на уровне LLC, мобильные STA могут транспарентно переходить из одного BSS в другой BSS (в одном и том же ESS) в LLC.

[75] В отношении относительных физических положений BSS на фиг. 3, IEEE 802.11 не предусматривает никакого размещения, и возможны все нижеследующие размещения. BSS могут частично перекрываться, и эта форма, в общем случае, используется для обеспечения непрерывного покрытия. Кроме того, BSS могут физически не соединяться, и расстояние между BSS не имеет логических ограничений. BSS могут находиться в одной и той же физической позиции, и это позиционное размещение может быть принято для обеспечения избыточности. Один (или, по меньшей мере, один) IBSS или сеть ESS может физически присутствовать в том же месте, что и окна (или, по меньшей мере, одна) сеть ESS. Это может соответствовать форме сети ESS в случае, когда сеть прямого подключения работает в положении, где присутствует сеть ESS, в случае, когда разные организации сетей IEEE 802.11 физически перекрываются, или в случае, когда в одном и том же месте необходимы две или более разные политики доступа и безопасности.

[76] На фиг. 4 показана схема, демонстрирующая иллюстративную структуру системы WLAN. На Фиг. 4 показан пример инфраструктуры BSS, включающей в себя DS.

[77] В примере, приведенном на фиг. 4, BSS1 и BSS2 составляют ESS. В системе WLAN, STA является устройством, работающим согласно предписанию IEEE 802.11 в отношении MAC (уровня управления доступом к среде)/PHY (физического уровня). Станции (STA) включают в себя станции AP-STA и станции не-AP-STA. Не-AP STA соответствуют таким устройствам, как портативные компьютеры или мобильные телефоны, которыми, в общем случае, непосредственно распоряжаются пользователями. В примере, приведенном на фиг. 4, STA 1, STA 3 и STA 4 соответствуют не-AP STA, и STA 2 и STA 5 соответствуют AP STA.

[78] В нижеследующем описании, не-AP STA может именоваться терминалом, беспроводным приемопередающим блоком (WTRU), пользовательским оборудованием (UE), мобильной станцией (MS), мобильным терминалом или мобильной абонентской станцией (MSS). AP это понятие, соответствующее базовой станции (BS), Node-B, усовершенствованному Node-B (e-NB), базовой приемопередающей системе (BTS), или фемто-BS в других областях беспроводной связи.

[79] Многоуровневая структура

[80] Работу STA в системе беспроводной LAN можно описать применительно к многоуровневой структуре. Многоуровневая структура в конфигурации устройства может быть реализована процессором. Например, процессор устройства STA, которое будет описано ниже, может включать в себя множество уровневых модулей, соответствующих множеству уровневых структур, которые будут описаны ниже. Например, процессор может включать в себя модуль физического (PHY) уровня и модуль верхнего уровня (например, MAC). Приемопередатчик устройства STA может быть выполнен с возможностью выполнения всех или некоторых функций уровня PHY из множества уровней, которые будут описаны ниже, и процессор может быть выполнен с возможностью выполнения всех или некоторых (других) функций уровня PHY и/или всех или некоторых функций верхнего уровня (например, уровня MAC), чем уровень PHY.

[81] Например, в документе стандарта 802.11 в основном описан подуровень MAC и физический (PHY) уровень на канальном уровне (DLL). Уровень PHY может включать в себя объект PLCP (процедуры конвергенции физического уровня), объект PMD (зависимого от физической среды) и пр. Подуровень MAC и уровень PHY соответственно включают в себя объекты управления, которые, соответственно, именуются MLME (объектом управления подуровня MAC) и PLME (объект управления физического уровня). Эти объекты обеспечивают интерфейс службы уровневого управления, через который действует функция уровневого управления.

[82] Для обеспечения точной работы MAC, на каждой STA присутствует SME (объект управления станции). SME является объектом, не зависящим от уровня, который присутствует в отдельной плоскости управления или может рассматриваться как сторонний. Хотя функции SME не описаны подробно в описании изобретения, SME можно рассматривать как выполняющий функции сбора зависящих от уровня статуй из различных уровневых объектов управления (LME), установления зависящих от уровня параметров на аналогичные значения и пр. SME может выполнять такие функции со стороны нормальных системных объектов управления и реализовать стандартный протокол управление, в целом.

[83] Вышеупомянутые объекты взаимодействуют различными способами. Например, объекты могут взаимодействовать, обмениваясь между собой примитивами GET/SET. Примитив означает набор элементов параметров, относящихся к конкретной цели. Примитив XX-GET.request используется для запрашивания значения данного атрибута MIB (информации атрибута на основе информации управления). Примитив XX-GET.confirm используется для возврата надлежащего значения информации атрибута MIB в случае статуса “успех” и для возврата указания ошибки в поле статуса в противном случае. Примитив XX-SET.request используется для запрашивания присвоения указанному атрибуту MIB данного значения. Когда атрибут MIB относится к конкретной операции, это представляет запрос выполнения операции. Примитив XX-SET.confirm используется для подтверждения присвоения указанному атрибуту MIB запрашиваемого значение в случае статуса “успех” и для возврата состояния ошибки в поле статуса в противном случае. Когда атрибут MIB относится к конкретной операции, это подтверждает осуществление соответствующей операции.

[84] Кроме того, MLME и SME могут обмениваться между собой различными примитивами MLME_GET/SET через MLME_SAP (обслуживающую точку доступа). Кроме того, PLME и SME могут обмениваться между собой различными примитивами PLME_GET/SET через PLME_SAP, а между MLME и PLME – через MLME-PLME_SAP.

[85] Процесс установления линии связи

[86] Фиг. 5 демонстрирует общий процесс установления линии связи.

[87] Для установления линии связи в отношении сети и передачи/приема данных по сети, STA должна осуществлять обнаружение и аутентификацию сети, устанавливать ассоциацию и осуществлять процедуру аутентификации для безопасности. Процесс установления линии связи также могут именоваться процессом инициирования сеанса или процессом установления сеанса. Кроме того, этапы обнаружения, аутентификации, ассоциирования и настройки безопасности в процессе установления линии связи можно совместно называть этапом ассоциирования в общем смысле.

[88] Далее, иллюстративный процесс установления линии связи будет описан со ссылкой на фиг. 5.

[89] На этапе S510, STA может осуществлять операцию обнаружение сети. Операция обнаружения сети может включать в себя операцию сканирования станции (STA). Таким образом, станции STA нужно искать доступную сеть для осуществления доступа к сети. Станции STA нужно идентифицировать совместимую сеть, прежде чем подключиться к беспроводной сети. Процесс идентификации сети, содержащейся в конкретном районе, именуется здесь сканированием.

[90] Операция сканирования подразделяется на активное сканирование и пассивное сканирование.

[91] На фиг. 5 показан пример операции обнаружения сети, включающей в себя процесс активного сканирования. В случае активного сканирования, STA, выполненная с возможностью осуществлять сканирование, передает кадр пробного запроса и ожидает ответа на кадр пробного запроса, для переключения между каналами и поиск близлежащих AP. Ответчик передает кадр пробного ответа на STA, передавшую кадр пробного запроса, в ответ на кадр пробного запроса. При этом ответчиком может быть последняя STA, передавшая кадр маяка в BSS сканированного канала. В BSS, AP передает кадр маяка, и, таким образом AP играет роль ответчика. В IBSS, станции (STA) в IBSS по очереди передают кадр маяка, и, таким образом, ответчик не является фиксированным. Например, STA, передавшая кадр пробного запроса на канале #1 и принявшая кадр пробного ответа на канале #1, может сохранять информацию, относящуюся к BSS, которая содержится в принятом кадре пробного ответа и переходить к следующему каналу (например, каналу #2) для осуществления сканирования (т.е. передачи/приема пробного запроса/ответа на канале #2) таким же образом.

[92] Хотя это не показано на фиг. 5, сканирование может осуществляться в режиме пассивное сканирование. При осуществлении операции пассивного сканирования, STA, чтобы осуществлять сканирование, ожидает кадра маяка, переходя с одного канала на другой. Кадр маяка, который является одним из кадров управления в IEEE 802.11, периодически передается для информирования о наличии беспроводной сети и позволяет STA, осуществляющей сканирование, находить беспроводную сеть и участвовать в беспроводной сети. В BSS, AP периодически передает кадр маяка. В IBSS, станции (STA) из IBSS по очереди передают кадр маяка. Когда STA, осуществляющая сканирование, принимает кадр маяка, STA сохраняет информацию о BSS, содержащуюся в кадре маяка, и переходит к следующему каналу. Таким образом, STA записывает информацию кадра маяка, принятую на каждом канале. Приняв кадр маяка, STA, сохраняет информацию, относящуюся к BSS, содержащуюся в принятом кадре маяка, и затем переходит к следующему каналу и осуществляет сканирование вышеописанным образом.

[93] Если сравнивать активное сканирование и пассивное сканирование, активное сканирование имеет преимущество перед пассивным сканированием в отношении задержки и энергопотребления.

[94] Когда STA обнаруживает сеть, STA может осуществлять аутентификацию на этапе S520. Этот процесс аутентификации может именоваться первой аутентификацией, которая явно отличается от операции настройки безопасности, осуществляемой на этапе S540, который будет описан ниже.

[95] Процесс аутентификации может включать в себя передачу, посредством STA, кадра запроса аутентификации на AP и передачу, посредством AP, кадра ответа аутентификации на STA в ответ на кадр запроса аутентификации. Кадр аутентификации, используемый в передаче запроса/ответа аутентификации, может соответствовать кадру управления.

[96] Кадр аутентификации может содержать информацию о номере алгоритма аутентификации, порядковом номере транзакции аутентификации, коде статуса, тексте вызова, сети повышенной безопасности (RSN), конечной циклической группе и т.д. Эта информация, которая является примером информации, которая может содержаться в кадре запроса/ответа аутентификации, может быть заменена другой информацией или включать в себя дополнительную информацию.

[97] STA может передавать кадр запроса аутентификации на AP. AP может определять, аутентифицировать ли STA, на основании информации, содержащейся в принятом кадре запроса аутентификации. AP может сообщать результат аутентификации на STA в кадре ответа аутентификации.

[98] После успешной аутентификации STA, на этапе S530 может проводиться процесс ассоциирования. Процесс ассоциирования может включать в себя этапы передачи, посредством STA, кадра запроса ассоциирования на AP и, в ответ, передачи, посредством AP, кадра ответа ассоциирования на STA.

[99] Например, кадр запроса ассоциирования может включать в себя информацию, связанную с различными возможностями, интервал прослушивания маяка, идентификатор набора служб (SSID), поддерживаемые скорости, поддерживаемые каналы, RSN, область мобильности, поддерживаемые классы работы, широковещательный запрос карты указания трафика (TIM), служебные возможности взаимодействия, и т.д.

[100] Например, кадр ответа ассоциирования может включать в себя информацию, связанную с различными возможностями, код статуса, идентификатор ассоциации (AID), поддерживаемые скорости, набор параметров расширенного распределенного доступа к каналу (EDCA), индикатор отношения сигнал-шум принятого сигнала (RSNI), область мобильности, интервал перерыва (время возврата ассоциации), параметр сканирования наложения BSS, ответ на широковещательный запрос TIM, карту QoS, и т.д.

[101] Вышеупомянутая информация, которая соответствует некоторым частям информации, которые могут содержаться в кадре запроса/ответа ассоциирования, может быть заменена другой информацией или включать в себя дополнительную информацию.

[102] После успешного ассоциирования STA с сетью, на этапе S540 может осуществляться процесс настройки безопасности. Процесс настройки безопасности, осуществляемый на этапе S540, может именоваться процессом аутентификации на основании запроса/ответа ассоциации сети повышенной безопасности (RSNA). Процесс аутентификации, осуществляемый на этапе S520, может именоваться первым процессом аутентификации, и процесс настройки безопасности, осуществляемый на этапе S540 может именоваться просто процессом аутентификации.

[103] Процесс настройки безопасности, осуществляемый на этапе S540, может включать в себя, например, процесс осуществления установления личного ключа на основании 4-стороннего квитирования посредством кадра расширяемого протокола аутентификации по LAN (EAPOL). Кроме того, процесс настройки безопасности может осуществляться с использованием другой схемы безопасности, не заданной в стандартах IEEE 802.11.

[104] Развитие WLAN

[105] Стандарты WLAN IEEE 802.11 обеспечивают скорость передачи 11 Мбит/с (IEEE 802.11b) или 54 Мбит/с (IEEE 802.11a) с использованием нелицензированной полосы на частоте 2.4 ГГц или 5 ГГц. IEEE 802.11g обеспечивает скорость передачи 54 Мбит/с с использованием OFDM на частоте 2.4 ГГц.

[106] Для преодоления ограничения скорости связи WLAN, недавно был установлен IEEE 802.11n в качестве стандарта связи. IEEE 802.11n призван повышать скорость и надежность сети, а также расширять зону покрытия беспроводной сети. В частности, IEEE 802.11n поддерживает высокую пропускную способность (HT) при максимальной скорости обработки данных 540 Мбит/с, и основан на технологии множественных входов и множественных выходов (MIMO) в которой множественные антенны используются на передатчике и на приемнике. Таким образом, IEEE 802.11n обеспечивает скорость передачи 300 Мбит/с для 4 пространственных потока с использованием MIMO-OFDM. IEEE 802.11n поддерживает полосу канала до 40 МГц. В этом случае обеспечивается скорость передачи 600 Мбит/с.

[107] С распространением технологии WLAN и диверсификацией применений WLAN, возникла необходимость в разработке новой системы WLAN, способной поддерживать более высокую пропускную способность, чем скорость обработки данных, поддерживаемая стандартом IEEE 802.11n. Система WLAN нового поколения для поддержки очень высокой пропускной способности (VHT) является следующей версией (например, IEEE 802.11ac) системы WLAN IEEE 802.11n и является одной из IEEE 802.11 систем WLAN, недавно предложенных для поддержки скорости обработки данных, большей или равной 1 Гбит/с на обслуживающей точке доступа MAC (MAC SAP). Для этого, системы VHT обеспечивают полосу канала 80 МГц или 160 МГц и до 8 пространственных потоков. В случае реализации полосы канала 160 МГц, 8 пространственных потоков, 256 QAM (квадратурной амплитудной модуляции) и короткого защитного интервала (короткого GI), обеспечивается скорость передачи до 6.9 Гбит/с.

[108] Для эффективного использования радиочастотного канала, система WLAN нового поколения поддерживает многопользовательскую схему передачи с множественными входами и множественными выходами (MU-MIMO), в которой множество станций (STA) может одновременно осуществлять доступ к каналу. В соответствии со схемой передачи MU-MIMO, AP может одновременно передавать пакеты на, по меньшей мере, одну сопряженную с MIMO STA.

[109] Кроме того, рассматривается технология для поддержки операций системы WLAN в свободном частотном диапазоне. Например, технология для внедрения системы WLAN в частотный диапазон, свободный от телевизионного сигнала (TV WS), например, полосу частот (например, полосу от 54 МГц до 698 МГц), оставшуюся незанятой вследствие перехода с аналогового телевидения к цифровому телевидению, рассмотрена в рамках стандарта IEEE 802.11af. Однако это просто иллюстративный пример, и свободный частотный диапазон можно рассматривать как лицензированную полосу, которую, в основном, использует лицензированный пользователь. Л