用于在無線lan系統中基于分組收發數據的方法和用于支持該方法的裝置制造方法
【專利摘要】提供一種用于在無線LAN系統中基于站(STA)收發數據的方法。該方法包括：通過與接入點(AP)相關聯接收用于關聯ID(AID)的分配；以及在用于包括STA的STA組的信道接入時段期間與AP交換數據。基于AID對STA組進行分組。
【專利說明】用于在無線LAN系統中基于分組收發數據的方法和用于支
持該方法的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無線通信，并且更加具體地，涉及一種用于在無線WLAN系統中基于站(STA)分組的數據收發方法以及支持該方法的設備。
【背景技術】
[0002]隨著信息通信技術的發展，近來已經開發了各種無線通信技術。其中，無線局域網(WLAN)是在家庭或者商業處，或者在特定的服務區中，允許使用諸如個人數字助理(PDA)、膝上型電腦、便攜式多媒體播放器(PMP)等的手持終端無線接入因特網的技術。
[0003]不同于用于使用2GHz和/或5GHz帶的20/40/80/160/80+80MHz帶寬支持高吞吐量(HT)和高吞吐量(VHT)的現有的無線LAND系統，能夠在小于IGHz的帶處操作的無線LAN系統被建議。如果在小于IGHz的帶處操作無線LAN系統，則與現有的LAN系統相比較可以擴大接入點AP的服務覆蓋。因此，一個AP管理多個SAT。
[0004]如果與AP相關聯的STA的數目大大地增加，則在業務指示圖譜(--Μ)協議(其是用于在省電模式下 操作的STA的收發協議)中和在STA的信道接入操作中可能出現問題。因此，存在對于其中非常多的STA共存的無線LAN系統有效地接近信道以收發數據的方法的需求。
【發明內容】
[0005]技術問題
[0006]本發明為了解決上述問題提供一種在無線局域網系統中基于分組的數據收發方法和用于支持該方法的設備。
[0007]問題的解決方案
[0008]在一個方面中，提供用于在無線局域網系統中發送和接收數據的方法。由站(STA)執行的方法包括:通過與接入點(AP)相關聯接收用于關聯標識符(AID)的關聯；和在用于STA所屬的STA組的信道接入時段期間與AP交換數據。基于AID對STA組進行分組。
[0009]該方法可以進一步包括，從AP接收AID指配幀，該AID指配幀包括AID字段以指示要被指配給STA的新的AID。
[0010]該方法可以進一步包括，在接收AID指配幀之后，基于新的AID在用于新的STA組的信道接入時段期間與AP交換數據。
[0011 ] 該方法可以進一步包括發送AID指配請求幀。可以接收AID指配幀作為對AID指配請求幀的響應。
[0012]AID指配請求幀可以包括指示STA的裝置類型的裝置類型字段。
[0013]可以基于STA的裝置類型確定新的AID。
[0014]AID指配請求幀可以包括請求組ID字段以指示STA所屬的STA組的組ID。
[0015]可以基于由請求組ID指示的組ID確定新的ID。[0016]在另一方面中，提供一種用于在無線局域網系統中操作的無線設備。該無線設備包括，收發器，該收發器被配置成發送和接收無線電信號；和處理器，該處理器在功能上與收發器連接，并且被配置成通過與接入點(AP)相關聯接收用于關聯標識符(AID)的分配，并且在用于STA所屬的STA組的信道接入時段期間與AP交換數據。基于AID對STA組進行分組。
[0017]有益效果
[0018]基于站(STA)分組的信道接入方法能夠基于STA的關聯ID (AID)執行STA分組以對信道接入時段進行分組作為STA組，使得信道接入時段被指配給STA組。各個STA組或者各個STA子 組可以在被指配給各個STA組或者各個STA子組的信道接入時段期間與AP交換數據。因此，具有非常多的STA的無線LAN系統能夠按照STA組有效地交換數據。
[0019]STA通過指配新的AID可以屬于新的STA組。STA可以請求以指配要被包括在所期待的STA中的AID。因此，STA可以選擇性地接收信道接入時段的指配并且在被指配的信道接入時段期間接入信道。因此，可以有效地交換與AP的數據。
[0020]當STA通過隧道化直接鏈路建立(TDLS)與另一 STA交換數據時，STA可以請求指配被屬于與對等STA相同的STA組的AID。因此，基于STA分組在無線LAN系統中基于TDLS的通信是可能的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是圖示本發明實施例可以應用到的通用無線局域網(WLAN)系統的配置的視圖。
[0022]圖2是圖示電力管理操作的示例的視圖。
[0023]圖3是圖示TIM元素格式的示例的框圖。
[0024]圖4是圖示根據本發明實施例的位圖控制字段和部分虛擬位圖字段的示例的視圖。
[0025]圖5是圖示在TM協議中的AP的響應過程的示例的流程圖。
[0026]圖6是圖示在TIM協議中的AP的響應過程的另一示例的流程圖。
[0027]圖7是圖示通過DHM的--Μ協議的過程的流程圖。
[0028]圖8是圖示建立TDLS直接鏈路的信令過程的圖。
[0029]圖9是圖示根據本發明的實施例的STA分組方法的示例的圖。
[0030]圖10是圖示根據本發明的實施例的STA分組方法的另一示例的圖。
[0031 ]圖11是圖示根據本發明的實施例的STA分組的另一示例的圖。
[0032]圖12是圖示根據本發明的實施例的基于STA分組的信道接入方法的示例的圖。
[0033]圖13是圖示根據本發明的實施例的組指配信息元素格式的示例的框圖。
[0034]圖14是圖示根據本發明的實施例的組指配信息元素格式的另一示例的框圖。
[0035]圖15是圖示根據本發明的實施例的AID指配請求幀格式的示例的框圖。
[0036]圖16是圖示根據本發明的實施例的AID指配響應幀格式的示例的框圖。
[0037]圖17是圖示根據本發明的實施例的具有相同的組ID的AID指配幀格式的示例的框圖。
[0038]圖18是圖示根據本發明的AID指配請求幀格式的示例的框圖。[0039]圖19是圖示根據本發明的實施例的具有不同的組ID幀格式的AID指配的框圖。
[0040]圖20是圖示根據本發明的實施例的信道接入方法的示例的圖。
[0041]圖21是圖示根據本發明的實施例的信道接入方法的另一示例的圖。
[0042]圖22是圖示信道接入信息元素格式的示例的框圖。
[0043]圖23是圖示根據本發明的實施例的信道接入方法的示例的圖。
[0044]圖24是圖示根據本發明的實施例的信道接入信息元素格式的另一示例的框圖。
[0045]圖25是圖示根據本發明的實施例的信道接入方法的另一示例的圖。
[0046]圖26是圖示根據本發明的實施例的信道接入方法的另一示例的圖。
[0047]圖27是圖示根據本發明的實施例的設置TDLS的過程的示例的圖。
[0048]圖28是圖示根據本發明的實施例的TDLS建立過程的另一示例的圖。
[0049]圖29是圖示根據本發明的實施例的TDLS建立過程的另一示例的圖。
[0050]圖30是圖示根據本發明的實施例的AID變化請求幀的框圖。
[0051]圖31是圖示根據本發明的實施例的無線設備的框圖。
【具體實施方式】
[0052]圖1是圖示本發明的實施例可以應用到的通用無線局域網(WLAN)系統的配置的圖。
[0053]參考圖1，WLAN系統包括一個或多個基本服務集合(BSS)。BSS是可以彼此成功地同步，并且可以互相通信的站的集合(STA)，而且不是指示特定區域的概念。
[0054]基礎結構BSS包括一個或多個非接入點(AP)站(非AP STAl (21)、非APSTA2(22)、非AP STA3(23)、非AP STA4(24)和非AP STAa(30))，提供分布服務的AP10，和鏈接多個AP的分布系統(DS)。在基礎結構BSS中，AP管理BSS的非AP STA。
[0055]相比之下，獨立的BSS (IBSS)是在ad_hoc模式中操作的BSS。IBSS不包括AP，并且因此，缺少集中式管理實體。也就是說，在IBSS中，非AP STA被以分布方式管理。在IBSS中，所有STA可以是移動STA，并且由于不許可接入DS，導致構成自含的(self-contained)網絡。
[0056]STA是包括媒體訪問控制(MAC)、以及用于無線電介質(其遵循電氣與電子工程師協會(IEEE) 802.11標準)的物理層接口的任何功能實體，并且在廣義上包括AP和非AP站。
[0057]非AP STA是不是AP的STA，并且也可以稱為移動終端、無線設備、無線發送/接收單元(WTRU)、用戶設備(UE)、移動站(MS)、移動訂戶單元或者簡單的用戶。在下文中，為了容易描述，非AP STA表示STA。
[0058]AP是經由與AP相關聯的STA的無線電介質提供接入DS的功能實體。在包括AP的基礎結構BSS中，在STA之間的通信原則上經由AP實現，但是，在建立直接鏈接的情況下，STA可以在彼此之間執行直接通信。AP也可以稱為中央控制器、基站(BS)、節點B、BTS(基站收發器系統)、站點控制器或者管理STA。
[0059]包括在圖1中示出的BSS的多個BSS可以經由分布系統(DS)相互連接。經由DS互相鏈接的多個BSS稱為擴展的服務集合(ESS)。包括在ESS中的AP和/或STA可以互相通信，并且在相同的ESS中，STA可以從一個BSS行進到另一個BSS，同時保持無縫通信。
[0060]在根據IEEE802.11的WLAN系統中，媒體訪問控制(MAC)的基本接入機制是具有競爭避免(CSMA/CS)機制的載波監聽多路接入。CSMA/CS機制也稱為IEEE802.1lMAC的分布協調功能(DCF)，并且基本上，其采用“先聽后講”接入機制。遵循這樣的接入機制類型，AP和/或STA在傳輸之前感測無線電信道或者介質。如果作為感測的結果，該介質被確定為處于空閑狀態之中，則經由該介質啟動幀傳輸。相反地，如果感測到該介質處于占有狀態之中，則AP和/或STA設置用于介質接入的延遲時間，并且等待而無需開始其自己的傳輸。
[0061]除了其中AP和/或STA直接感測介質的物理載波感測之外，CSMA/CS機制包括虛擬載波感測。該虛擬載波感測將補償關于介質接入可能出現的問題，諸如隱藏節點問題。為了虛擬載波感測，WLAN系統的MAC使用網絡分配矢量(NAV)。NAV是一個值，通過當前使用介質，或者具有使用介質權限的AP和/或STA通知其他AP和/或STA在介質變為可用的以前的剩余時間。因此，由NAV設置的值對應于一個時段，在該時段期間由發送幀的AP和/或STA調度介質的使用。
[0062]IEEE802.1IMAC協議與DCF —起提供混合協調功能(HCF)，其是基于周期地執行輪詢使得所有接收AP和/或STA可以在具有DCF的基于輪詢的同步接入方案中接收數據分組的點協調功能(PCF)。HCF具有增強的分布信道接入(EDCA)，其具有用于給多個用戶提供數據分組的基于競爭的接入方案，和HCCA (HCF控制的信道接入)，其使用使用輪詢機制的基于無競爭的信道接入方案。HCF包括用于提高WLAN的服務質量(QoS)的介質接入機制，并且可以在競爭時段(CP)和無競爭時段(CFP)兩者中發送QoS數據。
[0063]在無線通信系統中，當STA加電并且開始操作時，由于無線電介質的特性，導致STA不能立即知道網絡的存在。因此，為了接入網絡，無論其是什么類型，STA將經歷網絡發現處理。當經由網絡發現處理發現網絡時，STA經由網絡選擇處理選擇網絡以預訂。此后，STA預訂所選擇的網絡，并且在發送端/接收端處執行數據交換。
[0064]在WLAN系統中，網絡發現處理被實現為掃描過程。掃描過程被分成被動掃描和主動掃描。基于由AP周期地廣播的信標幀實現被動掃描。通常，在WLAN系統中AP以特定的間隔(例如，100msec)廣播信標幀。信標幀包括有關由其管理的BSS的信息。STA被動地等待在特定信道處的信標幀的接收。當通過接收信標幀獲得關于網絡的信息時，STA終止在特定信道處的掃描過程。STA不需要在實現被動掃描時發送單獨的幀，并且一旦接收到信標幀，更合適完成被動掃描。因此，被動掃描可以降低整個開銷。但是，其遭受與信標幀的傳輸周期成比例增加的掃描時間。
[0065]主動掃描是STA在特定信道處主動地廣播探測請求幀，以請求所有AP去接收探測請求幀發送網絡信息到STA。當接收探測請求幀時，AP等待隨機時間以便防止幀沖突，并且然后在探測響應幀中包括網絡信息，然后將探測響應幀發送到STA。STA接收探測響應幀，從而獲得網絡信息，并且然后結束掃描過程。主動掃描可以使掃描相對迅速地完成，但是，由于需要來自請求-響應的幀序列，導致可能增加整個網絡開銷。
[0066]當結束掃描過程時，STA在每特定標準本身選擇網絡，并且然后與AP —起執行驗證過程。該驗證過程以雙向握手實現。當完成驗證過程時，STA與AP—起繼續進行關聯過程。
[0067]該關聯過程以雙向握手執行。首先，STA將關聯請求幀發送到AP。該關聯請求幀包括關于STA的能力的信息。基于該信息，AP確定是否允許與STA相關聯。當確定是否允許關聯時，AP將關聯響應巾貞發送到STA。該關聯響應巾貞包括指不是否允許關聯的/[目息，和指示允許關聯或者關聯失敗的理由的信息。該關聯響應巾貞進一步包括有關由AP可支持的能力的信息。在成功地完成關聯的情況下，在AP和STA之間完成正常幀交換。在關聯失敗的情況下，基于關于在關聯響應幀中包括的失敗理由的信息，重試關聯過程，或者STA可以將用于關聯的請求發送到其他AP。
[0068]為了克服在WLAN中被認為是弱點的速度限制，近年來已經相對地建立了IEEE802.llnoIEEE802.1ln目的在于提高網絡速度和可靠性，同時擴展無線網絡覆蓋范圍。更具體地說，IEEE802.1 In支持達到數據處理速度高達540Mbps的高吞吐量(HT)，并且基于MIMO(多輸入和多輸出)技術，其在發送端和接收端兩者處采用多個天線，以便優化數據速度，并且將傳輸誤差最小化。
[0069]由于WLAN擴展，并且顯示使用WLAN的更加多樣化的應用，出現用于支持比由IEEE802.1 In支持的數據處理速度更高的吞吐量的新的WLAN系統的需要。支持非常高吞吐量(VHT)的WLAN系統是IEEE802.1ln WLAN系統的后續版本，其是近來提出的在MAC服務接入點(SAP)中對于單個用戶支持500Mbps以上吞吐量，和對于多個用戶支持IGpbs以上數據處理速度的新的WLAN系統。
[0070]對支持20MHz或者40MHz的現有的WLAN系統進一步改進，VHT WLAN系統意欲支持80MHz、連續的160MHz、非連續的160MHz頻帶傳輸和/或更高的帶寬傳輸。此外，VHT WLAN系統支持250正交調幅(QAM)，其超過現有的WLAN系統的64QAM的最大值。
[0071]由于VHT WLAN系統支持用于更高吞吐量的多用戶多輸入多輸出(MU-MMO)傳輸方法，AP可以同時地將數據幀發送到至少一個或多個MMO配對的STA。配對的STA的數目可以最大是4，并且當空間流的最大數是八時，每個STA可以被分配高達四個空間流。
[0072]參考回到圖1，在附圖示出的WLAN系統中，APlO可以同時地將數據發送到包括在與APlO相關聯的多個STA21、22、23、24和30之中的至少一個或多個STA的STA組。在圖1中，舉例來說，AP進行到STA的MU-MMO傳輸。但是，在支持隧道直接鏈接建立(TDLS)或者直接鏈接建立(DLS)或者網狀網絡的WLAN系統中，發送數據的STA可以使用MU-MMO傳輸方案將物理層收斂過程(PLCP)協議數據單元(prou)發送到多個STA。在下文中，描述其中根據MU-MMO傳輸方案AP將PPDU發送到多個STA的示例。
[0073]數據可以經由不同的空間流發送到每個STA。由APlO發送的數據分組可以稱為PPDU,其被在WLAN系統的物理層處產生并且發送，或者作為被包括在PPDU中的數據字段的幀。也就是說，用于單用戶多輸入多輸出(SU-MMO)和/或MU-MMO的PPDU或者包括在PPDU中的數據字段可以稱作MMO分組。在它們之中，用于MU的PPDU可以稱作MU分組。在本發明的示例中，假設與APlO配對的傳輸目標STA組MU-MMO包括STA121、STA222、STA323和STA424。此時，沒有空間流被分配給在傳輸目標STA組中的特定STA，使得沒有數據可以被發送到特定STA。同時，假設STAa30與AP相關聯，但是不被包括在傳輸目標STA組中。
[0074]在WLAN系統中，標識符可以被指配給傳輸目標STA組以便于支持MU-MMO傳輸，并且此標識符表示組ID。AP發送組ID管理幀，組ID管理幀包括用于將組ID分配給支持MU-MIMO傳輸的STA的組定義信息，并且因此在PPDU傳輸之前組ID被指配給STA。一個STA可以被指配多個組ID。
[0075]下面表I表示包括在組ID管理幀中的信息元素。
[0076]表I[0077]
【權利要求】
1.一種用于在無線局域網中發送和接收數據的方法，所述方法由站(STA)執行，包括: 通過與接入點(AP)相關聯接收用于關聯標識符(AID)的關聯；以及 在用于所述STA所屬的STA組的信道接入時段期間與所述AP交換數據， 其中，基于所述AID對所述STA組進行分組。
2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括: 從所述AP接收AID指配幀，所述AID指配幀包括指示要指配給所述STA的新的AID的AID字段。
3.根據權利要求2所述的方法，進一步包括: 在接收所述AID指配幀之后，基于所述新的AID在用于新的STA組的信道接入時段期間與所述AP交換數據。
4.根據權利要求2所述的方法，進一步包括: 發送AID指配請求中貞， 其中，接收所述AID指配幀作為對所述AID指配請求幀的響應。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述AID指配請求幀包括指示所述STA的裝置類型的裝置類型字段。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，基于所述STA的裝置類型確定所述新的AID。
7.根據權利要求4所述的方法，其中，所述AID指配請求幀包括請求組ID字段以指示所述STA所屬的STA組的組ID。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，基于由所述請求組ID指示的組ID確定所述新的ID0
9.一種用于在無線局域網系統中操作的無線設備，所述無線設備包括: 收發器，所述收發器被配置成發送和接收無線電信號；和 處理器，所述處理器在功能上與所述收發器連接，并且被配置成: 通過與接入點(AP)相關聯接收用于關聯標識符(AID)的分配；以及 在用于所述STA所屬的STA組的信道接入時段期間與所述AP交換數據， 其中，基于所述AID對所述STA組進行分組。
10.根據權利要求9所述的無線設備，其中，所述處理器進一步被配置成從所述AP接收AID指配幀，所述AID指配幀包括指示要指配給所述STA的新的AID的AID字段。
11.根據權利要求10所述的無線設備，其中，所述處理器被配置成在接收所述AID指配幀之后，基于所述新的AID在用于新的STA組的信道接入時段期間與所述AP交換數據。
12.根據權利要求10所述的無線設備，其中，所述處理器被配置成發送AID指配請求中貞，以及 其中，接收所述AID指配幀作為對所述AID指配請求幀的響應。
13.根據權利要求12所述的無線設備，其中，所述AID指配請求幀包括指示所述無線設備的裝置類型的裝置類型字段。
14.根據權利要求13所述的無線設備，其中，基于所述無線設備的裝置類型確定所述新的AID。
15.根據權利要求12所述的無線設備，其中，所述AID指配請求幀包括請求組ID字段以指示 所述無線設備所屬的STA組的組ID。
16.根據權利要求15所述的無線設備， 其中，基于由所述請求組ID指示的組ID確定所述新的ID。
【文檔編號】H04B7/26GK103959681SQ201280058066
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月26日 優先權日:2011年11月24日
【發明者】石鏞豪, 樸鐘賢, 柳向善 申請人:Lg電子株式會社