Способ и устройство для приема и передачи кадра, содержащего идентификатор частичной ассоциации в системе беспроводной локальной сети (lan)

Способ и устройство для приема и передачи кадра, содержащего идентификатор частичной ассоциации в системе беспроводной локальной сети (lan)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[1] Изобретение относится к системе беспроводной связи, в частности к способу и к устройству для передачи и приема кадра, включающего в себя Идентификатор Частичной Ассоциации (PAID) в системе Беспроводной Локальной Сети (WLAN).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[2] С быстрым развитием информационно-коммуникационных технологий были разработаны системы с различными технологиями беспроводной связи. Технология WLAN из числа технологий беспроводной связи позволяет осуществлять беспроводной доступ к Интернету дома, на предприятиях или в конкретной области предоставления услуг, используя мобильные терминалы, такие как Карманный Персональный Компьютер (PDA), портативный компьютер, Портативный Мультимедийный Проигрыватель (PMP) и т.д. на основе Радиочастотной (RF) технологии.

[3] Чтобы устранить ограничение скорости связи, в недавнем техническом стандарте была предложена усовершенствованная система, способная увеличить скорость и надежность сети, одновременно увеличивая зону покрытия беспроводной сети, что является одним из преимуществ WLAN. Например, IEEE 802.11n обеспечивает скорости обработки данных для поддержки максимально Высокой Пропускной способности (HT) в 540 Мбит/с. Кроме того, недавно и к передатчику, и к приемнику была применена технология Многоканальный Вход - Многоканальный Выход (MIMO), чтобы минимизировать ошибки передачи, а также оптимизировать скорость передачи данных.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[4] Связь машина-машина (MTM) рассматривается как технология связи будущего поколения. Технический стандарт, поддерживающий связь M2M, также разрабатывается как стандарт Института Инженеров по Электронике и Радиотехнике (IEEE) 802.11ah в WLAN IEEE 802.11. Для связи M2M можно рассмотреть сценарий, в котором очень небольшое количество данных время от времени передается и принимается с низкой скоростью в среде с очень большим числом устройств.

[5] Связь осуществляется в среде, совместно используемой всеми устройствами в системе WLAN. Если число устройств увеличивается, как это имеет место в случае со связью M2M, расход большого количества времени на доступ к каналу одного устройства может препятствовать экономии энергии каждого устройства, а также ухудшать общую производительность системы.

[6] Задачей настоящего изобретения является обеспечение нового способа для конфигурирования кадра, включающего в себя Идентификатор Частичной Ассоциации (PAID).

[7] Следует понимать, что технические задачи, которые должны быть решены настоящим изобретением, не ограничиваются упомянутыми выше техническими задачами, и другие технические задачи, которые не упоминаются в настоящем документе, будут очевидны из следующего ниже описания обычным специалистам в данной области техники, к которой принадлежит настоящее изобретение.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

[8] В одном аспекте настоящего изобретения способ для передачи кадра Станцией (STA) в системе беспроводной связи включает в себя этап, на котором передают кадр, включающий в себя поле Идентификатора Частичной Ассоциации (PAID), если упомянутый кадр является кадром восходящей линии связи, переданным Точке Доступа (AP), и упомянутый кадр восходящей линии связи не является управляющим кадром, поле PAID задается равным ненулевому значению, вычисленному на основании Идентификатора Базового Набора Служб (BSSID) AP, и если упомянутый кадр является кадром восходящей линии связи, переданным Точке Доступа (AP), и упомянутый кадр восходящей линии связи является управляющим кадром, поле PAID задается равным нулю.

[9] В другом аспекте настоящего изобретения STA для передачи кадра в системе беспроводной связи включает в себя приемопередатчик и процессор. Процессор выполнен с возможностью передачи кадра, включающего в себя поле PAID, путем управления приемопередатчиком. Если упомянутый кадр является кадром восходящей линии связи, переданным Точке Доступа (AP), и упомянутый кадр восходящей линии связи не является управляющим кадром, поле PAID задается равным, ненулевому значению, вычисленному на основании BSSID AP, и если упомянутый кадр является кадром восходящей линии связи, переданным Точке Доступа (AP), и упомянутый кадр восходящей линии связи является управляющим кадром, поле PAID задается равным нулю.

[10] К упомянутым выше аспектам настоящего изобретения применимо следующее.

[11] Если кадр восходящей линии связи не является управляющим кадром, значение поля PAID может быть вычислено с помощью (dec(BSSID[39:47])mod(2⁹-1))+1, где BSSID представляет собой BSSID AP, dec(A) представляет собой десятичное значение двоичного числа A, [B:C] представляет собой биты с бита B по бит C двоичного числа A, когда начальный бит двоичного числа A является битом 0, и mod представляет собой операцию по модулю.

[12] Кадр может быть кадром ненулевого Пакета Данных (non-NDP).

[13] Кадр может включать в себя поле указания восходящей/нисходящей линии связи, и поле указания восходящей/нисходящей линии связи может быть задано равным значению, указывающему, что кадр является кадром восходящей линии связи.

[14] Размер поля PAID может быть равен 9 битам.

[15] В другом аспекте настоящего изобретения способ для приема кадра в STA в системе беспроводной связи включает в себя прием кадра, включающего в себя поле PAID. Если упомянутый кадр является кадром нисходящей линии связи, принятым от AP, и упомянутый кадр нисходящей линии связи не является управляющим кадром, поле PAID задается равным значению, вычисленному на основании AID, выделенного STA Точкой Доступа (AP), и BSSID AP, и если упомянутый кадр является кадром нисходящей линии связи, принятым от AP, и упомянутый кадр нисходящей линии связи является управляющим кадром, поле PAID задается равным нулю.

[16] В другом аспекте настоящего изобретения STA для приема кадра в системе беспроводной связи включает в себя приемопередатчик и процессор. Процессор выполнен с возможностью приема кадра, включающего в себя поле PAID, путем управления приемопередатчиком. Если упомянутый кадр является кадром нисходящей линии связи, принятым от AP, и упомянутый кадр нисходящей линии связи не является управляющим кадром, поле PAID задается равным значению вычисленному на основании AID, выделенного STA точкой доступа (AP), и BSSID AP, и если упомянутый кадр является кадром нисходящей линии связи, принятым от AP, и упомянутый кадр нисходящей линии связи является управляющим кадром, поле PAID задается равным нулю.

[17] К упомянутым выше аспектам настоящего изобретения применимо следующее.

[18] Если кадр нисходящей линии связи не является управляющим кадром, значение PAID может быть вычислено с помощью dec(AID[0:8]+dec(BSSID[44:47] XOR BSSID[40:43])×2⁵)mod2⁶, где AID представляет собой AID, выделенный STA, BSSID представляет собой BSSID AP, dec(A) представляет собой десятичное значение двоичного числа A, [B:C] представляет собой биты с бита B по бит C двоичного числа A, когда начальный бит двоичного числа A является битом 0, и mod представляет собой операцию по модулю.

[19] Если кадр нисходящей линии связи не является управляющим кадром, значение поля PAID может быть задано равным ненулевому значению.

[20] Если кадр является кадром нисходящей линии связи, кадр может дополнительно включать в себя поле COLOR, и поле COLOR может быть задано равным значению в пределах от от 0 до 7.

[21] Кадр может быть кадром non-NDP.

[22] Кадр может включать в себя поле указания восходящей/нисходящей линии связи, и поле указания восходящей/нисходящей линии связи может быть задано равным значению, указывающему, что кадр является кадром нисходящей линии связи.

[23] Размер поля PAID может быть равен 6 битам.

[24] Следует понимать, что и предшествующее общее описание, и следующее ниже подробное описание настоящего изобретения являются иллюстративными и объяснительными и предназначены для обеспечения дополнительного объяснения изобретения, заявленного в формуле изобретения.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ

[25] В соответствии с настоящим изобретением могут быть обеспечены новый способ и устройство для конфигурирования кадра, включающего в себя Идентификатор Частичной Ассоциации (PAID).

[26] Специалистам в данной области техники будет понятно, что эффекты, которые могут быть достигнуты с помощью настоящего изобретения, не ограничиваются тем, что было конкретно описано выше, и другие преимущества настоящего изобретения будут более понятны из следующего ниже подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[27] Прилагаемые чертежи, которые добавлены для обеспечения более глубокого понимания изобретения, включены и составляют часть этой заявки, изображают варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципа изобретения.

[28] Фиг. 1 иллюстративно показывает систему стандарта Института Инженеров по Электротехнике (IEEE) 802.11 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[29] Фиг. 2 иллюстративно показывает систему IEEE 802.11 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

[30] Фиг. 3 иллюстративно показывает систему IEEE 802.11 в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[31] Фиг. 4 является концептуальной схемой, изображающей систему Беспроводной Локальной Сети (WLAN).

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

[33] Фиг. 6 является концептуальной схемой, изображающей процесс отсрочки передачи.

[34] Фиг. 7 является концептуальной схемой, изображающей скрытый узел и уязвимый узел.

[35] Фиг. 8 является концептуальной схемой, изображающей RTS (запрос на передачу) и CTS (разрешение на передачу).

[36] Фиг. 9 является схемой, изображающей иллюстративный формат однопользовательского (SU)/многопользовательского (MU) кадра.

[37] Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций, изображающей иллюстративный способ для передачи и приема кадра в соответствии с настоящим изобретением.

[38] Фиг. 11 является блок-схемой беспроводных устройств в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[39] Теперь будет дано подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых иллюстрируются на прилагаемых чертежах. Подробное описание, которое будет дано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, предназначено для объяснения иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения, а не для того, чтобы показать единственные варианты осуществления, которые могут быть реализованы в соответствии с настоящим изобретением. Следующее ниже подробное описание включает в себя конкретные подробности для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть реализовано без таких конкретных подробностей.

[40] Следующие ниже варианты осуществления предлагаются путем объединения составляющих компонентов и характеристик настоящего изобретения в соответствии с предварительно определенным форматом. Отдельные составляющие компоненты или характеристики следует считать дополнительными факторами при условии, что отсутствуют какие-либо дополнительные замечания. При необходимости отдельные составляющие компоненты или характеристики не могут быть объединены с другими компонентами или характеристиками. Кроме того, некоторые составляющие компоненты и/или характеристики могут быть объединены для реализации вариантов осуществления настоящего изобретения. Порядок операций, которые будут раскрыты в вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть изменен. Некоторые компоненты или характеристики любого варианта осуществления могут быть также включены в другие варианты осуществления или могут быть заменены таковыми из других вариантов осуществления при необходимости.

[41] Следует отметить, что конкретные термины, раскрытые в настоящем изобретении, предложены для удобства описания и лучшего понимания настоящего изобретения, и использование этих конкретных терминов может быть изменено на другие форматы в пределах технического объема или сущности настоящего изобретения.

[42] В некоторых случаях хорошо известные структуры и устройства опускаются, чтобы избежать запутывания концепции настоящего изобретения, а важные функции структур и устройств показаны в форме блок-схем. Одинаковые ссылочные позиции будут использоваться на всех чертежах для обозначения одинаковых или подобных частей.

[43] Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения обеспечиваются с помощью документов, относящихся к стандартам, раскрытым по меньшей мере для одной из систем беспроводного доступа, включающих в себя систему стандарта Института Инженеров по Электронике и Радиотехнике (IEEE) 802, систему стандарта Партнерского Проекта по Системам 3-го Поколения (3GPP), систему стандарта Долгосрочное Развитие Сетей Связи (LTE) 3GPP, систему стандарта Усовершенствованный LTE (LTE-A) и систему стандарта 3GPP2. В частности, этапы или части, которые не описываются для ясности раскрытия технической идеи настоящего изобретения, в вариантах осуществления настоящего изобретения могут обеспечиваться с помощью упомянутых выше документов. Вся терминология, используемая в настоящем документе, может обеспечиваться с помощью по меньшей мере одного из упомянутых выше документов.

[44] Следующие ниже варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены ко множеству технологий беспроводного доступа, например, Множественному Доступу с Кодовым Разделением (CDMA), Множественному Доступу с Частотным Разделением (FDMA), Множественному Доступу с Временным Разделением (TDMA), Множественному Доступу с Ортогональным Частотным Разделением (OFDMA), Множественному Доступу с Частотным Разделением с Одной Несущей (SC-FDMA) и т.п. CDMA может быть воплощен посредством беспроводной (или радио) технологии, такой как Универсальный Наземный Радиодоступ (UTRA) или CDMA2000. TDMA может быть воплощен посредством беспроводной (или радио) технологии, такой как Глобальная Система Мобильной Связи (GSM)/Услуги Пакетной Радиосвязи Общего Пользования (GPRS)/Развитие Стандарта GSM с Увеличенной Скоростью Передачи Данных (EDGE). OFDMA может быть воплощен посредством беспроводной (или радио) технологии, такой как стандарт Института Инженеров по Электронике и Радиотехнике (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20 и Развитый UTRA (E-UTRA). Для ясности следующее ниже описание относится к системам IEEE 802.11. Однако технические характеристики настоящего изобретения не ограничиваются этим.

[45] СТРУКТУРА СИСТЕМЫ WLAN

[46] Фиг. 1 иллюстративно показывает систему IEEE 802.11 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[47] Структура системы IEEE 802.11 может включать в себя множество компонентов. WLAN, которая поддерживает прозрачную мобильность STA для более высокого уровня, может быть обеспечена с помощью взаимной работы 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 включены в состав каждого из BSS (то есть STA1 и STA2 включены в в состав BSS1, а STA3 и STA4 включены в состав BSS2). Эллипс, указывающий BSS на фиг. 1, можно понимать как зону покрытия, в которой STA включены в состав соответствующего BSS, поддерживающего связь. Эта область может называться Базовой Зоной Обслуживания (BSA). Если STA перемещается за пределы BSA, STA не может напрямую осуществлять связь с другими STA в соответствующей BSA.

[48] В LAN IEEE 802.11 наиболее базовым типом BSS является Независимый BSS (IBSS). Например, IBSS может иметь минимальную форму, состоящую только из двух STA. BSS (BSS1 или BSS2) на фиг. 1, который является самой простой формой и в котором опущены другие компоненты, может соответствовать типичному примеру IBSS. Такая конфигурация возможна, когда STA могут осуществлять связь непосредственно друг с другом. Такой тип LAN не является предварительно запланированным и может быть сконфигурирован, когда необходима LAN. Это может называться специализированной (ad-hoc) сетью.

[49] Принадлежность STA к BSS может динамически изменяться, когда STA включается или выключается или когда STA входит или покидает область BSS. STA может использовать процесс синхронизации, чтобы присоединиться к BSS. Чтобы получить доступ ко всем услугам инфраструктуры BSS, STA должна быть ассоциирована с BSS. Такая ассоциация может конфигурироваться динамически и может включать в себя использование Службы Системы Распределения (DSS).

[50] Фиг. 2 является схемой, показывающей другую иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. На фиг. 2 к структуре на фиг. 1 добавлены такие компоненты, как Система Распределения (DS), Среда Системы Распределения (DSM) и Точка Доступа (AP).

[51] Прямое расстояние STA-STA в LAN может быть ограничено производительностью физического уровня (PHY). В некоторых случаях, такое ограничение расстояния может быть достаточным для связи. Однако в других случаях может быть необходима связь между STA на большом расстоянии. DS может быть выполнена с возможностью поддержки расширенного покрытия.

[52] DS называется структура, в которой BSS соединены друг с другом. В частности, BSS может быть сконфигурирован как компонент расширенной формы сети, состоящей из множества BSS, вместо независимой конфигурации, как показано на фиг. 1.

[53] DS является логической концепцией и может быть указана с помощью характеристики DSM. В связи с этим Беспроводная Среда (WM) и DSM логически различаются в IEEE 802.11. Соответствующие логические среды используются для различных целей и используются различными компонентами. В определении IEEE 802.11 такие среды не ограничиваются одной и той же или различными средами. Гибкость архитектуры LAN IEEE 802.11 (архитектура DS или другие сетевые архитектуры) может быть объяснена тем, что множество сред логически отличаются. То есть архитектура LAN IEEE 802.11 может быть реализована по-разному и может быть независимо указана с помощью физической характеристики каждой реализации.

[54] DS может поддерживать мобильные устройства путем обеспечения полной интеграции нескольких BSS и предоставления логических служб, необходимых для обработки адреса к пункту назначения.

[55] Точкой Доступа (AP) называется объект, который позволяет ассоциированным STA получать доступ к DS через WM и у которого есть функциональность STA. Данные могут перемещаться между BSS и DS через AP. Например, STA2 и STA3, показанные на фиг. 2, имеют функциональность STA и обеспечивают функцию, позволяющую соответствующим STA (STA1 и STA4) получить доступ к DS. Кроме того, так как все AP соответствуют в основном STA, все AP являются адресуемыми объектами. Адрес, используемый AP для связи в WM, не обязательно всегда должен быть идентичным адресу, используемому AP для связи в DSM.

[56] Данные, передаваемые от одной из STA, ассоциированных с AP, адресу STA AP, всегда могут быть приняты неуправляемым портом и могут быть обработаны объектом доступа к порту IEEE 802.1X. Если управляемый порт аутентифицирован, данные (или кадр) передачи может быть передан системе распределения (DS).

[57] Фиг. 3 является схемой, показывающей еще одну иллюстративную структуру системы IEEE 802.11, к которой применимо настоящее изобретение. В дополнение к структуре на фиг. 2, фиг. 3 концептуально показывает Расширенный Набор Служб (ESS) для обеспечения широкого покрытия.

[58] Беспроводная сеть, имеющая произвольный размер и сложность, может состоять из DS и нескольких BSS. В системе IEEE 802.11 такой тип сети называется сетью ESS. ESS может соответствовать набору BSS, соединенных с одной DS. Однако, ESS не включает в себя DS. Сеть ESS отличается тем, что сеть ESS предстает сетью IBSS на уровне управления логическими связями (LLC). STA, входящие в состав ESS, могут осуществлять связь друг с другом, и мобильные STA могут прозрачно перемещаться на LLC от одного BSS к другому BSS (в пределах одного и того же ESS).

[59] В IEEE 802.11 не предполагаются относительные физические местоположения BSS на фиг. 3, и возможны все приведенные ниже формы. BSS могут частично перекрываться, и эта форма, как правило, используется для обеспечения непрерывного покрытия. BSS могут быть физически не соединены, и логические расстояния между BSS не имеют ограничения. BSS могут быть расположены в одном и том же физическом местоположении, и эта форма может использоваться для обеспечения избыточности. Один или несколько IBSS или сетей ESS могут быть физически расположены в одном и том же пространстве как одна или несколько сетей ESS. Это может соответствовать форме сети ESS в случае, в котором ad-hoc сеть работает в месте, в котором присутствует сеть ESS, в случае, в котором сети IEEE 802.11 различных организаций физически накладываются, или в случае, в котором необходимы две или более различных политик доступа и безопасности в одном и том же месте.

[60] Фиг. 4 является схемой, показывающей иллюстративную структуру системы WLAN. На фиг. 4 показан пример инфраструктуры BSS, включающей в себя DS.

[61] В примере на фиг. 4 BSS1 и BSS2 составляют ESS. В системе WLAN STA является устройством, работающим в соответствии с регулированием MAC/PHY IEEE 802.11. STA включают в себя STA, являющиеся AP, и STA, не являющиеся AP. STA, не являющиеся AP, соответствуют таким устройствам, как портативные компьютеры или мобильные телефоны, которые используются непосредственно пользователями. На фиг. 4 STA1, STA3 и STA4 соответствуют STA, не являющимся AP, а STA2 и STA5 соответствуют STA, являющимся AP.

[62] В следующем ниже описании STA, не являющаяся AP, может называться терминалом, Блоком Беспроводной Передачи и Приема (WTRU), Пользовательским Оборудованием (UE), Мобильной Станцией (MS), мобильным терминалом или Мобильной Абонентской Станцией (MSS). AP является концепцией, соответствующей Базовой Станции (BS), узлу-B, усовершенствованному узлу-B (eNB), Базовой Приемопередающей Системе (BTS) или фемто BS в других областях беспроводной связи.

[63] АРХИТЕКТУРА УРОВНЕЙ

[64] Работа STA в системе WLAN может быть описана с точки зрения архитектуры уровней. Процессор может реализовывать архитектуру уровней с точки зрения конфигурации устройства. STA может иметь множество уровней. Например, эти стандарты 802.11 главным образом имеют дело с подуровнем MAC и уровнем PHY на Уровне Канала Данных (DLL). Уровень PHY может включать в себя объект Протокола Конвергенции Физического Уровня (PLCP), объект Зависящий от Физической Среды (PMD) и т.п. Каждый подуровень MAC и уровень PHY концептуально включает в себя объекты управления, называемые Объектом Управления Подуровнем MAC (MLME) и Объектом Управления Физическим Уровнем (PLME). Эти объекты обеспечивают интерфейсы служб управления уровнями, с помощью которых выполняется функция управления уровнями.

[65] Для обеспечения правильной работы MAC Объект Управления Станцией (SME) находится в каждой STA. SME является не зависящим от уровней объектом, который можно понимать как объект, присутствующий в отдельной плоскости управления или находящийся в стороне. Хотя конкретные функции SME не описываются подробно в настоящем документе, SME может отвечать за сбор зависящих от уровней состояний у различных Объектов Управления Уровнями (LME) и установление зависящих от уровней параметров равными аналогичным значениям. SME может выполнять эти функции и реализовывать стандартный протокол управления от имени объектов общего управления системой.

[66] Описанные выше объекты взаимодействуют друг с другом различным образом. Например, объекты могут взаимодействовать друг с другом путем обмена между ними примитивами GET/SET. Примитивом называется набор элементов или параметров, связанных с конкретной целью. Примитив XX-GET.request используется для запроса предварительно определенного значения MIB-атрибута (информация об основанных на управляющей информации (MIB) атрибутах). Примитив XX-GET.confirm используется для возврата соответствующего значения информации о MIB-атрибуте, когда поле состояния (Status) указывает "Успех" ("Success"), и возврата указания об ошибке в поле состояния, когда поле состояния не указывает "Успех". Примитив XX-SET.request используется для запроса установки указанного MIB-атрибута равным предварительно заданному значению. Когда MIB-атрибут указывает конкретную операцию, MIB-атрибут запрашивает выполнение конкретной операции. Примитив XX-SET.confirm используется для подтверждения, что указанный MIB-атрибут был установлен равным запрошенному значению, когда поле состояния указывает "Успех", и возврата состояния ошибки в поле состояния, когда поле состояния не указывает "Успех". Когда MIB-атрибут указывает конкретную операцию, он подтверждает, что операция была выполнена.

[67] Кроме того, MLME и SME могут обмениваться различными примитивами MLME_GET/SET через Точку Доступа к Службе MLME (MLME_SAP). Кроме того, различными примитивами PLME_GET/SET можно обмениваться между PLME и SME через PLME_SAP, и обмениваться между MLME и PLME через MLME-PLME_SAP.

[68] ПРОЦЕСС УСТАНОВЛЕНИЯ ЛИНИИ СВЯЗИ

[69] Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций, объясняющей общий процесс установления линии связи в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

[70] Чтобы позволить STA устанавливать линию связи в сети, а также принимать и передавать данным по сети, STA должна выполнить такое установление линии связи посредством процессов обнаружения сети, аутентификации и ассоциации, и должна установить ассоциацию и выполнить аутентификацию безопасности. Процесс установления линии связи может также называться процессов инициации сеанса или процессом установления сеанса. Кроме того, этап ассоциации является общим термином для этапов обнаружения, аутентификации, ассоциации и установления безопасности процесса установления линии связи.

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

[72] На этапе S510 STA может выполнить действие обнаружения сети. Действие обнаружения сети может включать в себя действие сканирования STA. То есть STA должна искать доступную сеть, чтобы получить доступ к сети. STA должна идентифицировать совместимую сеть, прежде чем принять участие в беспроводной сети. Здесь процесс идентификации сети, содержащейся в конкретной области, называется процессом сканирования.

[73] Схемы сканирования подразделяются на активное сканирование и пассивное сканирование.

[74] Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций, изображающей действие обнаружения сети, включающее в себя процесс активного сканирования. В случае активного сканирования STA, выполненная с возможностью выполнения сканирования, передает кадр пробного запроса и ожидает ответ на кадр пробного запроса, так что STA может перемещаться между каналами и одновременно может определять, какая точка доступа (AP) присутствует в периферийной области. Ответчик передает кадр ответа на пробный запрос, выступающий в качестве ответа на кадр пробного запроса, STA, передававшей кадр пробного запроса. В этом случае ответчиком может быть STA, которая наконец передала сигнальный кадр в BSS сканируемого канала. В BSS, так как AP передает сигнальный кадр, AP выступает в качестве ответчика. В IBSS, так как STA IBSS последовательно передают сигнальный кадр, ответчик не является постоянным. Например, STA, которая передала кадр пробного запроса на канале #1 и приняла кадр ответа на пробный запрос на канале #1, сохраняет ассоциированную с BSS информацию, содержащуюся в принятом кадре ответа на пробный запрос, и переходит к следующему каналу (например, каналу #2), в результате чего STA может выполнить сканирование с использованием того же самого способа (то есть передачи/приема пробного запроса/ответа на пробный запрос на канале #2).

[75] Хотя это не показано на фиг. 5, действие сканирования также может быть выполнено с использованием пассивного сканирования. STA, выполненная с возможностью выполнения сканирования в пассивном режиме сканирования, ожидает сигнального кадра, при этом одновременно переходя с одного канала на другой. Сигнальный кадр является одним из управляющих кадров в IEEE 802.11, он указывает наличие беспроводной сети, позволяет STA выполнять сканирование для поиска беспроводной сети, и он периодически передается таким образом, что STA может принять участие в беспроводной сети. В BSS AP выполнена с возможностью периодической передачи сигнального кадра. В IBSS STA IBSS выполнены с возможностью последовательной передачи сигнального кадра. Если каждая STA для сканирования принимает сигнальный кадр, STA сохраняет информацию о BSS, содержащуюся в сигнальном кадре, переходит к другому каналу и записывает информацию сигнального кадра в каждом канале. STA, приняв сигнальный кадр, сохраняет ассоциированную с BSS информацию, содержащуюся в принятом сигнальном кадре, переходит к следующему каналу и, таким образом, выполняет сканирование с использованием того же самого способа.

[76] При сравнении между активным сканированием и пассивным сканированием, активное сканирование более выгодно, чем пассивное сканирование, с точки зрения задержки и потребления энергии.

[77] После того как STA обнаружит сеть, STA может выполнить процесс аутентификации на этапе S520. Процесс аутентификации может называться первым процессом аутентификации, чтобы процесс аутентификации можно было четко отличить от процесса установления безопасности этапа S540.

[78] Процесс аутентификации может включать в себя передачу кадра запроса аутентификации Точке Доступа (AP) Станцией (STA), и передачу кадра ответа на запрос аутентификации Станции (STA) Точкой Доступа (AP) в ответ на кадр запроса аутентификации. Кадр аутентификации, используемый для запроса/ответа на запрос аутентификации, может соответствовать управляющему кадру.

[79] Кадр аутентификации может включать в себя число алгоритма аутентификации, порядковый номер транзакции аутентификации, код состояния, текст запроса, Устойчивую Сеть Безопасности (RSN), Конечную Циклическую Группу (FCG) и т.д. Упомянутая выше информация, содержащаяся в кадре аутентификации, может соответствовать некоторым частям информации, которая может содержаться в запросе аутентификации/кадре ответа, может быть заменена другой информацией или может включать в себя дополнительную информацию.

[80] STA может передать кадр запроса аутентификации Точке Доступа (AP). AP может решить, аутентифицировать ли соответствующую STA, на основе информации, содержащейся в принятом кадре запроса аутентификации. AP может предоставить результат аутентификации STA с помощью кадра ответа на запрос аутентификации.

[81] После того как STA была успешно аутентифицирована, может быть выполнен процесс ассоциации на этапе S530. Процесс ассоциации может включать в себя передачу кадра запроса ассоциации Точке Доступа (AP) Станцией (STA), и передачу кадра ответа на запрос ассоциации Станции (STA) Точкой Доступа (AP) в ответ на кадр запроса ассоциации.

[82] Например, кадр запроса ассоциации может включать в себя информацию, ассоциированную с различными возможностями, сигнальный интервал прослушивания, Идентификатор Набора Служб (SSID), поддерживаемые скорости передачи, поддерживаемые каналы, RSN, домен мобильности, поддерживаемые операционные классы, широковещательный запрос TIM (Карты Указания Трафика), способности службы взаимодействия и т.д.

[83] Например, кадр ответа на запрос ассоциации может включать в себя информацию, ассоциированную с различными возможностями, код состояния, ID Ассоциации (AID), поддерживаемые скорости передачи, набор параметров Усовершенствованного Распределенного Доступа к Каналу (EDCA), Принятый Индикатор Мощности Канала (RCPI), Принятый Индикатор Отношения Сигнал-Шум (RSNI), домен мобильности, интервал тайм-аута (время возвращения ассоциации), параметр сканирования перекрывающихся BSS, широковещательный ответ на запрос TIM, карту Качества Обслуживания (QoS) и т.д.

[84] Упомянутая выше информация может соответствовать некоторым частям информации, которая может содержаться в кадре запроса/ответа на запрос ассоциации, может быть заменена на другую информацией или может включать в себя дополнительную информацию.

[85] После того как STA была успешно ассоциирована с сетью, может быть выполнен процесс установления безопасности на этапе S540. Процесс установления безопасности этапа S540 может называться процессом аутентификации на основании запроса/ответа на запрос Ассоциации Сети Высокой Безопасности (RSNA). Процесс аутентификации этапа S520 может называться первым процессом аутентификации, а процесс установления безопасности этапа S540 может также называться просто процессом аутентификации.

[86] Например, процесс установления безопасности этапа S540 может включать в себя процесс установления закрытого ключа посредством четырехстороннего квитирования на основании кадра Расширяемого Протокола Аутентификации по LAN (EAPOL). Кроме того, процесс установления безопасности может также быть выполнен в соответствии с другими схемами безопасности, не заданными в стандартах IEEE 802.11.

[87] РАЗВИТИЕ WLAN

[88] Чтобы устранить ограничения по скорости связи WLAN, IEEE 802.11n был недавно установлен в качестве стандарта связи. Целью IEEE 802.11n является увеличение скорости и надежности сети, а также увеличение зоны покрытия беспроводной сети. Более подробно, IEEE 802.11n поддерживает Высокую Пропускную Способность (HT) с максимумом в 540 Мбит/с, и он основан на технологии MIMO, в которой устанавливается несколько антенн для каждого передатчика и приемника.

[89] С широким применением технологии WLAN и диверсификацией применения WLAN существует потребность в разработке новой системы WLAN, способной поддерживать более Высокую Пропускную Cпособность (HT), чем скорость обработки данных, поддерживаемая IEEE 802.11n. Система WLAN следующего поколения для поддержки Очень Высокой Пропускной Способности (VHT) является следующей версией (например, IEEE 802.11ac) системы WLAN IEEE 802.11n, и она является одной из систем WLAN IEEE 802.11, недавно предложенных для поддержки скорости обработки данных в 1 Гбит/с или более в Точке Доступа к Службе Управления Доступом к Среде (SAP MAC).

[90] Чтобы эффективно использовать радиочастотный (RF) канал, система WLAN следующего поколения поддерживает передачу Многопользовательский Многоканальный Вход - Многоканальный Выход (MU-MIMO), в которой множество STA может одновременно получать доступ к каналу. В соответствии со схемой передачи MU-MIMO, AP может одновременно передавать пакеты по меньшей мере одной MIMO-спаренной STA.

[91] Кроме того, недавно обсуждалась технология для поддержки работы системы WLAN в свободной области. Например, технология внедрения системы WLAN в свободной области (TV WS), такой как неактивная полоса частот (например, полоса 54~698 МГц), оставленная из-за перехода к цифровому телевидению (TV), обсуждалась для стандарта IEEE 802.11af. Однако упомянутая выше информация раскрыта только для иллюстративных целей, и свободная область может быть лицензированной полосой, которая может использоваться прежде всего только лицензированным пользователем. Лицензированный пользователь может быть пользователем, который имеет право использовать лицензированную полосу, и он может также называться лицензированным устройством, основным пользователем, действующим пользователем и т.п.

[92] Например, AP и/или STA, работающая в Свободной Области (WS), должна обеспечивать функцию для защиты лицензированного пользователя. Например, предположим, что лицензированный пользователь, такой как микрофон, уже использует конкретный канал WS, выступающий в качестве разделенной полосы частот, на основе регулирования, что конкретная полоса частот занята из полосы WS, AP и/или STA не могут использовать эту полосу частот, соответствующую соответствующему каналу WS, чтобы защитить лицензированного пользователя. Кроме того, AP и/или STA должны прекратить использовать соответствующую полосу частот при условии, что лицензированный пользователь использует полосу частот, используемую для передачи и/или приема текущего кадра.

[93] Поэтому AP и/или STA должны определить, использовать ли конкретную полосу частот полосы WS. Другими словами, AP и/или STA должны определить наличие или отсутствие действующего пользователя или лицензированного пользователя в полосе частот. Схема определения наличия или отсутствия действующего пользователя в конкретной полосе частот называется схемой зондирования спектра. Схема обнаружения энергии, схема обнаружения подписи и т.п. могут использоваться в качестве механизма зондирования спектра. AP и/или STA могут определить, что полоса частот используется действующим пользователем, если интенсивность принято