發送到DS。
[0062] 圖3是示出本發明可適用于的IEEE 802. 11系統的又一個示例性結構的示意圖。 除了圖2的結構之外,圖3概念地示出用于提供寬的覆蓋范圍的擴展服務集(ESS)。
[0063] 具有任意大小和復雜度的無線網絡可以由DS和BSS組成。在IEEE 802. 11系統 中,這種類型的網絡稱為ESS網絡。ESS可以對應于連接到一個DS的BSS集合。但是,ESS 不包括DS。ESS網絡特征在于ESS網絡在邏輯鏈路控制(LLC)層中作為IBSS網絡出現。包 括在ESS中的STA可以互相通信,并且移動STA在LLC中從一個BSS到另一個BSS (在相同 的ESS內)透明地可移動。
[0064] 在IEEE 802. 11中,不假定在圖3中的BSS的任何相對物理位置,并且以下的形 式都是可允許的。BSS可以部分地重疊,并且這種形式通常用于提供連續的覆蓋范圍。BSS 可以不物理地連接,并且在BSS之間的邏輯距離沒有限制。BSS可以位于相同的物理位置, 并且這種形式可用于提供冗余。一個(或多個)IBSS或者ESS網絡可以物理地位于與一個 (或多個)ESS網絡相同的空間之中。這可以對應于在對等網絡在存在ESS網絡的位置中操 作的情形下,在通過IEEE 802. 11網絡不同組織物理上重疊的情形下,或者在兩個或更多 個不同的接入和安全策略在相同的位置中是必要的情形下的ESS網絡形式。
[0065] 圖4是示出WLAN系統的示例性結構的示意圖。在圖4中,示出包括DS的基礎結 構BSS的示例。
[0066] 在圖4的示例中,BSS1和BSS2構成ESS。在WLAN系統中,STA是根據IEEE 802. 11 的MAC/PHY規則操作的設備。STA包括AP STA和非AP STA。非AP STA對應于由用戶直 接操縱的設備,諸如膝上計算機或者移動電話。在圖4中,STA1、STA3和STA4對應于非AP STA,并且STA2和STA5對應于AP STA。
[0067] 在以下描述中,非AP STA可以稱作終端、無線發送/接收單元(WTRU)、用戶設備 (UE)、移動站(MS)、移動終端或者移動訂戶站(MSS)。在其他無線通信領域中,AP是對應于 基站(BS)、節點B、演進的節點B(e-NB)、基站收發器系統(BTS),或者毫微微BS的概念。
[0068] 層結構
[0069] 將會從層結構的角度描述在WLAN系統中操作的STA的操作。在設備的配置方面, 可以通過處理器實現層結構。STA可以具有多個層結構。例如,在802. 11標準中處理的層 結構可以主要包括在數據鏈路層〇)LL)和物理(PHY)層上的MAC子層。PHY層可以包括物 理層會聚協議(PLCP)實體、物理介質獨立(在下文中,被稱為PMD)實體等。MAC子層和PHY 層分別可以包括諸如MAC子層管理實體(MLME)和物理層管理實體(PLME)的管理實體。這 樣的實體提供用于執行層管理功能的層管理服務接口。
[0070] 為了提供精確的MAC操作,站管理實體(SME)可以被包括在每個STA中。STA是 在單獨的管理面中存在并且對于側面存在的層獨立的實體。雖然在本發明中沒有詳細地描 述SME的精確的功能,但是SME負責用于從各種層管理實體(LME)收集層獨立的狀態信息 并且類似地設置層特定的參數值。SME可以對一般系統管理實體的利益執行這樣的功能并 且實現標準管理協議。
[0071] 上述實體可以使用各種方法相互作用。例如,實體可以通過改變GET/SET基元相 互作用。基元意指與特定用途有關的元素或者參數的集合。XX-GET.request基元被用于請 求給定的管理信息基礎(MIB)屬性信息值。如果其狀態是"成功"則XX-GET.confirm基元被 用于返回適當的MIB屬性信息值并且,否則,在狀態字段中返回錯誤指示。XX-SET.request 基元被用于請求將被指示的MIB屬性值設置為給定值。如果MIB屬性值指示特定操作,則 特定操作的執行被請求。如果狀態是"成功"則XX-SET.confirm基元被用于確認被指示的 MIB屬性值被設置為被請求的值并且,否則,在狀態字段中返回錯誤條件。如果此MIB屬性 值指示特定操作,則此基元可以指示已經執行特定操作。
[0072] 另外,MLME和SME可以經由MLME_service接入點(SAP)交換各種MLME_GET/ SET基元。另外,各種基元PLME_GET/SET可以經由PLME_SAP在PLME和SME之間并且經由 MLME-PLME_SAP在MLME和PLME之間被交換。
[0073]鏈路設立討稈
[0074] 圖5是用于解釋一般鏈路設立過程的示意圖。
[0075] 為了允許STA在網絡上建立鏈路設立并且通過網絡發送/接收數據,STA應執行 網絡發現、驗證、關聯建立、安全設定等的過程。鏈路設定過程也可以稱為會話啟動過程或 者會話設定過程。另外,鏈路設定過程的發現、驗證、關聯和安全設定也可以被稱為關聯過 程。
[0076] 參考圖5描述示例性鏈路設定過程。
[0077] 在步驟S510中,STA可以執行網絡發現動作。網絡發現動作可以包括STA掃描動 作。即,為了接入網絡,STA應搜索可用的網絡。STA需要在參與無線網絡之前識別兼容的 網絡并且識別在特定區域中存在的網絡的過程被稱為掃描。
[0078] 掃描被歸類成主動掃描和被動掃描。
[0079] 圖5示例性地圖示包括主動掃描過程的網絡發現動作。執行主動掃描的STA發送 探測請求幀以便于確定在外圍區域中存在哪一個AP并且在信道之間移動,并且等待對探 測請求幀的響應。響應者將對探測請求幀的響應的探測響應幀發送給已經發送探測請求幀 的STA。在此,響應者可以是在掃描的信道的BSS中最后已經發送信標幀的STA。因為在 BSS中AP發送信標幀,所以AP是響應者。在IBSS中,因為IBSS的STA順序地發送信標幀, 所以響應者不相同。例如,已經在信道#1發送探測請求幀并且已經在信道#1接收探測響 應幀的STA,存儲包含在接收的探測響應幀中的BSS相關信息,并且移動到下一個信道(例 如,信道#2)。以相同的方式,STA可以執行掃描(即,在信道#2處的探測請求/響應的傳 輸和接收)。
[0080] 雖然在圖5中未示出,但是也可以使用被動掃描執行掃描動作。執行被動掃描 模式的STA等待信標幀的接收,同時從一個信道移動到另一個信道。該信標幀,是在IEEE 802. 11中管理幀的一個。信標幀被周期地發送以指示無線網絡的存在并且允許掃描的STA 搜索無線網絡并且從而接入無線網絡。在BSS中,AP被配置為周期地發送信標幀并且,在 IBSS中,在IBSS中的STA被配置為順序地發送信標幀。在接收信標幀之后,掃描的STA存 儲被包含在信標幀中的BSS有關信息并且在每個信道上記錄信標幀信息同時移向另一信 道。在接收信標幀之后,STA可以存儲包含在接收的信標幀中的BSS相關聯的信息,移動到 下一個信道,并且使用相同的方法在下一個信道上執行掃描。
[0081] 在延遲和功率消耗方面主動掃描比被動掃描更加有利。
[0082] 在STA發現網絡之后,STA可以在步驟S520中執行驗證過程。為了清楚地區分此 過程與步驟S540中的安全設定過程,此驗證過程可以稱為第一驗證過程。
[0083] 驗證過程可以包括其中STA發送驗證請求幀給AP并且AP響應于驗證請求幀發送 驗證響應幀給STA的過程。用于驗證請求/響應的驗證幀對應于管理幀。
[0084] 驗證幀可以包括關于驗證算法編號、驗證交易序列號、狀態碼、挑戰文本、穩健安 全網絡(RSN)、有限循環群(FCG)等的信息。在驗證幀中包含的在上面提及的信息可以對應 于能夠被包含在驗證請求/響應幀中信息的一些部分,并且可以替換為其他信息,或者包 括附加信息。
[0085] STA可以發送驗證請求幀給AP。AP可以基于在接收的驗證請求幀中包含的信息決 定是否允許對于相應的STA的驗證。AP可以通過驗證響應幀提供驗證處理結果給STA。
[0086] 在STA已經被成功驗證之后,可以在步驟S630中執行關聯過程。關聯過程包括其 中通過STA發送關聯請求幀給AP并且AP響應于關聯請求幀發送關聯響應幀給STA的過程。
[0087] 例如,關聯請求幀可以包括與各種能力、信標收聽間隔、服務集標識符(SSID)、支 持速率、支持信道、RSN、移動域、支持的操作類別、業務指示映射(TM)廣播請求、交互工作 服務能力等相關聯的信息。
[0088] 例如,關聯響應幀可以包括與各種能力、狀態碼、關聯ID(AID)、支持速率、增強 的分布信道接入(EDCA)參數集、接收的信道功率指標(RCPI)、接收的信號對噪聲指標 (RSNI)、移動域、超時間隔(關聯回復時間)、重疊BSS掃描參數、TIM廣播響應、服務質量 (QoS)映射等相關聯的彳目息。
[0089] 上面提到的信息,可以對應于能夠被包含在關聯請求/響應幀中的信息的某些部 分,可以以其他信息替換,或者可以包括附加信息。
[0090] 在STA已經被成功地與網絡關聯之后,可以在步驟S540中執行安全設定過程。步 驟S540的安全設定過程可以稱為基于穩健安全網絡關聯(RSNA)請求/響應的驗證過程。 步驟S520的驗證過程可以稱為第一驗證過程,并且步驟S540的安全設定過程可以簡稱為 驗證過程。
[0091] 步驟S540的安全設定過程可以包括基于例如在LAN幀上的可擴展驗證協議 (EAP0L)通過4路握手的私鑰設定過程。此外,該安全設定過程也可以根據未在IEEE 802. 11標準中定義的其他安全方案實現。
[0092] WLAN 涫講
[0093] 為了克服在WLAN中通信速度方面的限制,IEEE 802. lln近來已經作為通信標準 被建立。IEEE 802. lln目的在于提高網絡速度和可靠性并且擴展無線網絡的覆蓋。更加詳 細地,IEEE 802. lln支持540Mbps或者更多的高吞吐量(HT)。為了最小化傳輸錯誤并且優 化數據速率,IEEE 802. lln以在發射器和接收器中的每一個處使用多個天線的MM0為基 礎。
[0094] 隨著WLAN的廣泛供應和使用WLAN的多樣化應用,最近已經出現用于支持比由 IEEE 802. lln支持的數據處理速率更高的處理速率的新WLAN系統的必要性。支持非常高 吞吐量(VHT)的下一代WLAN系統是IEEE 802. lln WLAN系統的下一個版本,其近來已經 被提出以在MAC服務接入點(SAP)中支持lGbps或者更多的數據處理速度的IEEE 802. 11 WLAN系統的一個,作為IEEE 802. lln WLAN系統的下一個版本(例如,IEEE 802. llac)。
[0095] 為了有效率地利用射頻(RF)信道,下一代WLAN系統支持其中多個STA同時接入 信道的多用戶(MU) -MMO傳輸方案。根據MU-MMO傳輸方案,AP可以同時發送分組給至少 一個MMO配對的STA。
[0096] 此外,已經論述了在白空間(WS)中WLAN系統操作的支持。例如,已經在IEEE 802. llaf標準下論述用于在諸如由于從模擬TV到數字TV的轉變在諸如空閑頻帶(例如, 54~698MHz帶)的TV WS中引入WLAN系統的技術。然而,這僅為了說明性目的,并且WS 可以是能夠主要地僅由許可用戶使用的許可帶。許可用戶是具有權限使用許可帶的用戶, 并且也可以稱為許可設備、主用戶、現任用戶等。
[0097] 例如,在WS中操作的AP和/或STA必須提供用于保護許可用戶的功能。例如,假 定在諸如麥克風的許可用戶已經使用其是通過規定劃分的頻帶的特定WS信道使得在WS帶 中包括特定帶寬,AP和/或STA不能夠使用與相應的WS信道相對應的頻帶以便于保護許可 用戶。此外,在許可用戶使用被用于當前幀的傳輸和/或接收的頻帶的條件下,AP和/或 STA應停止使用相應的頻帶。
[0098] 因此,AP和/或STA需要確定是否能夠使用WS帶的特定頻帶,換言之,在頻帶中 是否存在許可用戶。用戶與確定是否在特定頻帶中存在許可用戶的方案被稱為頻譜感測。 能量檢測方案、簽名檢測方案等被用作頻譜感測機制。如果接收信號的強度超過預定值,或 者如果檢測到DTV前導,則AP和/或STA可以確定許可用戶正在使用該頻帶。
[0099] 機器對機器(M2M)通信技術已經作為下一代通信技術被論述。在IEEE 802. 11 WLAN系統中用于支持M2M通信的技術標準已經被發展成IEEE 802. llahJ2M通信指的是包 括一個或多個機器的通信方案,或者也可以稱為機器型通信(MTC)或者機器對機器(M2M) 通信。在這樣的情況下,機器指的是不要求用戶的直接操縱和干涉的實體。例如,不僅包括 無線電通信模塊的測量計或者售貨機,而且能夠在沒有用戶操縱/干預的情況下通過自動 接入網絡執行通信的諸如智能電話的用戶設備(UE),可以是機器。M2M通信可以包括設備 對設備(D2D)通信、以及在設備與應用服務器之間的通信。作為在設備與應用服務器之間 的通信的示例,存在在售貨機和應用服務器之間的通信、在銷售點(POS)設備和應用服務 器之間的通信、以及在電表、煤氣表或者水表與應用服務器之間通信。基于M2M通信的應用 可以包括安全、運輸、醫療等。在考慮到在上面提到的應用示例的情況下,M2M通信不得不 支持在包括大量設備的環境下偶爾以低速度發送/接收少量的數據。
[0100] 更加詳細地,M2M通信應支持大量的STA。雖然當前定義的WLAN系統假設一個AP 與最多2007個STA相關聯,在M2M通信中已經論述了用于支持其中比2007個STA更多的 S