在无线LAN系统中通过站接收信号的方法和装置

摘要

本发明的实施例提供一种用于在无线通信系统中通过站(STA)从接入点(AP)接收信号的方法，该方法包括下述步骤：接收包括限制接入窗口(RAW)分配字段的RAW参数集合(RPS)元素；以及在RAW分配字段中识别指示是否RAW分配字段与周期性RAW有关的第一信息和指示是否RAW分配字段与AP功率管理(PM)有关的第二信息，其中当RAW与AP PM有关时，在除了包括第一信息和第二信息的子字段之外的子字段中，STA能够仅获取与RAW的时间间隔有关的信息。

权利要求

1.一种用于在无线通信系统中通过站STA(20)从接入点AP(10)接收信号的方法，所述方法包括：接收包括RAW指配字段的限制接入窗口RAW参数集合RPS元素，所述RAW指配字段具有多个子字段；以及在所述RAW指配字段中检查指示是否所述RAW指配字段与周期性RAW有关的第一信息和指示是否所述RAW指配字段与AP功率管理AP PM有关的第二信息，其中，当所述RAW与AP PM有关时，所述RAW指配字段具有减少的子字段数目以及所述STA从所述RAW指配字段的至少一个子字段获取与所述RAW的持续时间有关的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，除了包含所述第一信息和所述第二信息的子字段之外，所述RAW指配字段仅包括用于提供与所述RAW的持续时间有关的子字段。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于提供与所述RAW的持续时间有关的子字段包括指示所述RAW的开始点的子字段和包含用于所述RAW持续时间的信息的子字段。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述第一信息指示所述RAW指配字段与周期性RAW有关时，所述RAW指配字段包括包含关于所述周期性RAW的开始时间信息、关于所述周期性RAW的指配周期信息以及用于所述RAW持续时间的信息的子字段。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AP(10)在所述RAW的持续时间内保持在省电(PS)模式中。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AP在所述RAW的持续时间内处于瞌睡状态中。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述STA在所述RAW的持续时间内在省电(PS)模式中操作。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RPS元素被包含在信标帧和短信标帧中的一个中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一信息是在1-比特子字段中。

10.一种用于在无线通信系统中从接入点AP(10)接收信号的站，所述站(20)包括：收发器模块(23)；以及

处理器(21)，

其中，所述处理器被配置成：

接收包括RAW指配字段的限制接入窗口RAW参数集合RPS元素，所述RAW指配字段具有多个子字段；以及在所述RAW指配字段中检查指示是否所述RAW指配字段与周期性RAW有关的第一信息和指示是否RAW指配字段与AP功率管理AP PM有关的第二信息，其中，当所述RAW与AP PM有关时，所述RAW指配字段具有减少的子字段数目并且所述处理器(21)被配置成从所述RAW指配字段的至少一个子字段获取与所述RAW的持续时间有关的信息。

说明书

在无线LAN系统中通过站接收信号的方法和装置

技术领域

[0001] 本公开涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种用于在无线LAN系统中从接入点通过站接收信号的方法和装置。

背景技术

[0002] 随着信息通信技术的最新发展，已经开发了各种无线通信技术。在这样的技术之中，WLAN是一种基于射频技术允许使用诸如个人数字助理(PDA)、膝上计算机或者便携式多媒体播放器(PMP)的移动终端在家里、公司中或者在特定服务提供区域中无线互联网接入的技术。

[0003] 为了克服已经作为WLAN的弱点而指出的有限的通信速度，近来已经引入在扩展无线网络的覆盖区域时能够提高网络的速度和可靠性的系统的技术标准。例如，IEEE 802.11n支持具有540Mbps的最大数据处理速度的高吞吐量(HT)。此外，已经引入多输入和多输出(MIMO)技术，对于发送器和接收器这两者其采用多个天线，以便将传输误差最小化，并且优化数据速率。

[0004] 机器对机器(M2M)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802.11WLAN系统中支持M2M通信的技术标准IEEE 802.11ah也正在发展中。在M2M通信中，可以考虑其中在具有大量的设备的环境下以低速度偶然地通信少了数据的场景。

[0005] 对通过所有设备共享的介质执行WLAN系统中的通信。如果在M2M通信中设备的数目增加，则信道接入介质需要被有效地改进以便于减少不必要的功耗和干扰。

发明内容

[0006] 技术问题

[0007] 本说明书公开与用于在RAW与接入点的省电模式有关的情况下接收限制接入窗口(RAW)指配字段的信号和配置的方法。

[0008] 本发明的目的不限于前述的目的，并且在下面的描述的检查时对于本领域的普通技术人员来说在上面没有提及的本发明的其他目的将会变得明显。

[0009] 技术方案

[0010] 在本发明的第一方面中，在此提供一种用于在无线通信系统中通过站(STA)从接入点(AP)接收信号的方法，该方法包括：接收包括RAW指配字段的限制接入窗口(RAW)参数集合(RPS)元素；以及在RAW指配字段中检查指示是否RAW指配字段与周期性RAW有关的第一信息和指示是否RAW指配字段与AP功率管理(PM)有关的第二信息，其中，当RAW与AP PM有关时，STA从除了包含第一信息和第二信息的子字段之外的子字段仅获取与RAW的持续时间有关的信息。

[0011] 在本发明的第二方面中，在此提供一种用于在无线通信系统中从接入点(AP)接收信号的站，该站包括收发器模块；以及处理器，其中处理器被配置成接收包括RAW指配字段的限制接入窗口(RAW)参数集合(RPS)元素，以及在RAW指配字段中检查指示是否RAW指配字段与周期性RAW有关的第一信息和指示是否RAW指配字段与AP功率管理(PM)有关的第二信息，其中，当RAW与AP PM有关时，从除了包含第一信息和第二信息的子字段之外的子字段中仅可获取与RAW的持续时间有关的信息。

[0012] 本发明的第一和第二方面可以包括下述详情。

[0013] 除了包含第一信息和第二信息的子字段之外，RAW指配字段可以仅包括用于确认RAW的持续时间的子字段。

[0014] 用于确认RAW的持续时间的子字段可以包括指示RAW的开始点的子字段和包含用于RAW持续时间的信息的子字段。

[0015] 第一信息可以指示RAW指配字段与周期性RAW无关。

[0016] RAW指配字段可以进一步包括包含关于周期性RAW的开始时间信息和关于周期性RAW的指配周期信息的子字段和包含用于RAW持续时间的信息的子字段。

[0017] 第一信息可以指示RAW指配字段与周期性RAW有关。

[0018] AP可以在RAW的持续时间内保持在省电(PS)模式中。

[0019] AP在RAW的持续时间内可能处于瞌睡状态中。

[0020] STA在RAW的持续时间内可能在省电(PS)模式中操作。

[0021] RPS元素可以被包含在信标帧和短信标帧中的一个中。

[0022] 第一信息的子字段可以是1-比特子字段。

[0023] RPS元素可以包括一个或者多个RAW指配字段。

[0024] 有益效果

[0025] 根据本发明的实施例，当RAW与接入点的省电模式有关时，RAW指配字段仅包含与RAW的时间间隔有关的信息。因此，信令开销可以被显著地减少。

[0026] 从本发明能够获得的效果不限于前述的效果，并且从下面给出的描述，本领域的技术人员可以清楚地理解其他效果。

附图说明

[0027] 旨在提供本发明的进一步理解的附图，图示本发明的各种实施例并且连同本说明书的描述一起用以解释本发明的原理。

[0028] 图1是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的示例性结构的示意图。

[0029] 图2是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的另一示例性结构的示意图。

[0030] 图3是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的又一示例性结构的示意图。

[0031] 图4是示出WLAN系统的示例性结构的示意图。

[0032] 图5图示WLAN系统中的链路设立过程。

[0033] 图6图示退避过程。

[0034] 图7图示隐藏节点和暴露节点。

[0035] 图8图示RTS和CTS。

[0036] 图9图示功率管理操作。

[0037] 图10至图12详细地图示已经接收到TIM的站(STA)的操作。

[0038] 图13图示基于组的AID。

[0039] 图14至图16图示RAW和RPS元素。

[0040] 图17和图18图示本发明的实施例。

[0041] 图19是图示根据本发明的一个实施例的无线装置的框图。

具体实施方式

[0042] 在下文中，将会参考附图描述本发明的示例性实施例。将会与附图一起公开的详细描述，意欲描述本发明示例性实施例，并且意欲没有描述唯一的实施例，通过其根据本发明能够被实现。以下的详细说明包括特定细节以便对本发明提供深入理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见，本发明可以无需这些特定细节来实践。

[0043] 在下文中描述的本发明的实施例是本发明的要素和特征的组合。可以认为，组件或者特征是可选的，除非被特别地提及。在没有与其他要素或者特征相组合的情况下，可以实现要素或者特征。通过要素和/或特征的部分的组合可以实现本发明的实施例。可以重新排列在本发明的实施例中描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造或者特征可以被包括在另一实施例中，并且可以由另一实施例的相应的构造或者特征替代。

[0044] 在下面的描述中使用的特定术语被提供以帮助本发明的理解。在本发明的范围和精神内这些特定术语可以被替换成其他术语。

[0045] 在一些实例中，为了避免模糊本发明的概念，公知的结构和设备被省略并且以框图的形式示出结构和设备的重要功能。在整个附图中将会使用相同的附图标记以指定相同或者相似的部件。

[0046] 本发明的示例性实施例能够由对于诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802、第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP长期演进(LTE)、3GPP高级LTE(LTE-A)和3GPP2系统的无线接入系统中的至少一个公开的标准文献支持。对于为了阐明本发明的技术特征而省略其描述的步骤或者部分，可以参考这些文献。此外，通过标准文献能够解释如在此提出的所有术语。

[0047] 能够以诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单个载波频分多址(SC-FDMA)等的各种无线接入系统使用下述技术。CDMA可以通过诸如通用陆上无线电接入(UTRA)或者CDMA2000的无线电技术来实现。TDMA可以通过诸如全球数字移动电话系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA可以通过诸如802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20和演进的UTRA(E-UTRA)的无线电技术来实现。为了清楚起见，本公开集中于3GPP LTE和LTE-A系统。然而，本发明的技术特征不受限于此。

[0048] WLAN系统的结构

[0049] 图1是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的示例性结构的示意图。

[0050] IEEE 802.11系统的结构可以包括多个组件。可以通过组件的相互操作来提供对于更高层支持透明站(STA)移动性的WLAN。基本服务集(BSS)可以对应于在IEEE 802.11LAN中的基本构造块。在图1中，存在两个BSS(BSS1和BSS2)，并且在BSS的每一个中包括两个STA(即，STA1和STA2被包括在BSS1中，并且STA3和STA4被包括在BSS2中)。在图1中指示BSS的椭圆形可以被理解为相应的BSS中包括的STA在其中保持通信的覆盖范围。这个区域可以称为基本服务区域(BSA)。如果STA移动到BSA以外，则STA无法直接与在相应的BSA内的其他STA通信。

[0051] 在IEEE 802.11LAN中，最基本型的BSS是独立BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有仅由两个STA组成的最简形式。图1的BSS(BSS1或者BSS2)，是最简单形式并且没有包括除了STA之外的其他组件，可以对应于IBSS的典型示例。当STA能够互相直接通信时，此配置是可能的。这种类型的LAN必要时可以被配置，替代被预先调度，并且也被称为ad-hoc网络。

[0052] 当STA变成接通或者关闭状态或者STA进入或者离开BSS的区域时，在BSS中STA的成员可以动态地变化。为了成为BSS的成员，STA可以使用同步过程加入BSS。为了接入BSS基础结构的所有服务，STA应当与BSS相关联。这样的关联可以动态地配置，并且可以包括分布式系统服务(DSS)的使用。

[0053] 图2是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的另一个示例性结构的示意图。在图2中，诸如分布式系统(DS)、分布式系统介质(DSM)和接入点(AP)的组件被增加给图1的结构。

[0054] 在LAN中直接STA到STA距离可能受物理(PHY)性能的限制。有时候，这样的距离限制可能对于通信是足够的。但是，在其他情况下，经长距离在STA之间的通信可能是必要的。DS可以被配置为支持扩展的覆盖范围。

[0055] DS指的是BSS被相互连接的结构。具体地，BSS可以被配置为由多个BSS组成的扩展形式的网络的组件，替代如图1所示的独立的配置。

[0056] DS是一个逻辑概念，并且可以由DSM的特征指定。关于此，无线介质(WM)和DSM在IEEE 802.11中在逻辑上被区分。相应的逻辑介质用于不同的目的，并且由不同的组件使用。在IEEE  802.11的定义中，这样的介质不局限于相同的或者不同的介质。IEEE 802.11LAN架构(DS架构或者其他网络架构)的灵活性能够被解释为在于多个介质逻辑上是不同的。即，IEEE 802.11LAN架构能够不同地实现，并且可以由每种实现的物理特性独立地指定。

[0057] DS可以通过提供多个BSS的无缝集成并且提供操纵到目的地的寻址所必需的逻辑服务来支持移动设备。

[0058] AP指的是使得相关联的STA能够通过WM接入DS并且具有STA功能的实体。数据能够通过AP在BSS和DS之间移动。例如，在图2中示出的STA2和STA3具有STA功能，并且提供使相关联的STA(STA1和STA4)接入DS的功能。另外，由于所有AP基本上对应于STA，所以所有AP是可寻址的实体。由AP用于在WM上通信使用的地址必然不需要与由AP用于在DSM上通信使用的地址相同。

[0059] 从与AP相关联的STA的一个发送到AP的STA地址的数据可以始终由不受控制的端口接收，并且可以由IEEE 802.1X端口接入实体处理。如果受控制的端口被验证，则传输数据(或者帧)可以被发送到DS。

[0060] 图3是示出本发明可适用于的IEEE 802.11系统的又一个示例性结构的示意图。除了图2的结构之外，图3概念地示出用于提供宽的覆盖范围的扩展服务集(ESS)。

[0061] 具有任意大小和复杂度的无线网络可以由DS和BSS组成。在IEEE 802.11系统中，这种类型的网络称为ESS网络。ESS可以对应于连接到一个DS的BSS集合。但是，ESS不包括DS。ESS网络特征在于ESS网络在逻辑链路控制(LLC)层中作为IBSS网络出现。包括在ESS中的STA可以互相通信，并且移动STA在LLC中从一个BSS到另一个BSS(在相同的ESS内)透明地可移动。

[0062] 在IEEE 802.11中，不假定在图3中的BSS的任何相对物理位置，并且以下的形式都是可允许的。BSS可以部分地重叠，并且这种形式通常用于提供连续的覆盖范围。BSS可以不物理地连接，并且在BSS之间的逻辑距离没有限制。BSS可以位于相同的物理位置，并且这种形式可用于提供冗余。一个(或多个)IBSS或者ESS网络可以物理地位于与一个(或多个)ESS网络相同的空间之中。这可以对应于在对等网络在存在ESS网络的位置中操作的情形下，在通过IEEE 802.11网络不同组织物理上重叠的情形下，或者在两个或更多个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网络形式。

[0063] 图4是示出WLAN系统的示例性结构的示意图。在图4中，示出包括DS的基础结构BSS的示例。

[0064] 在图4的示例中，BSS1和BSS2构成ESS。在WLAN系统中，STA是根据IEEE 802.11的MAC/PHY规则操作的设备。STA包括AP STA和非AP STA。非AP STA对应于由用户直接操纵的设备，诸如膝上计算机或者移动电话。在图4中，STA1、STA3和STA4对应于非AP STA，并且STA2和STA5对应于AP STA。

[0065] 在以下描述中，非AP STA可以称作终端、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动终端或者移动订户站(MSS)。在其他无线通信领域中，AP是对应于基站(BS)、节点B、演进的节点B(e-NB)、基站收发器系统(BTS)或者毫微微BS的概念。

[0066] 链路设立过程

[0067] 图5是用于解释一般链路设立过程的示意图。

[0068] 为了允许STA在网络上建立链路设立并且通过网络发送/接收数据，STA应执行网络发现、验证、关联建立、安全设定等的过程。链路设定过程也可以称为会话启动过程或者会话设定过程。另外，链路设定过程的发现、验证、关联和安全设定也可以被称为关联过程。

[0069] 参考图5描述示例性链路设定过程。

[0070] 在步骤S510中，STA可以执行网络发现动作。网络发现动作可以包括STA扫描动作。即，为了接入网络，STA应搜索可用的网络。STA需要在参与无线网络之前识别兼容的网络并且识别在特定区域中存在的网络的过程被称为扫描。

[0071] 扫描被归类成主动扫描和被动扫描。

[0072] 图5示例性地图示包括主动扫描过程的网络发现动作。执行主动扫描的STA发送探测请求帧以便于确定在外围区域中存在哪一个AP并且在信道之间移动，并且等待对探测请求帧的响应。响应者将对探测请求帧的响应的探测响应帧发送给已经发送探测请求帧的STA。在此，响应者可以是在扫描的信道的BSS中最后已经发送信标帧的STA。因为在BSS中AP发送信标帧，所以AP是响应者。在IBSS中，因为IBSS的STA顺序地发送信标帧，所以响应者不相同。例如，已经在信道#1发送探测请求帧并且已经在信道#1接收探测响应帧的STA，存储包含在接收的探测响应帧中的BSS相关信息，并且移动到下一个信道(例如，信道#2)。以相同的方式，STA可以执行扫描(即，在信道#2处的探测请求/响应的传输和接收)。

[0073] 虽然在图5中未示出，但是也可以使用被动扫描执行扫描动作。执行被动扫描模式的STA等待信标帧的接收，同时从一个信道移动到另一个信道。该信标帧，是在IEEE 802.11中管理帧的一个。信标帧被周期地发送以指示无线网络的存在并且允许扫描的STA搜索无线网络并且从而接入无线网络。在BSS中，AP被配置为周期地发送信标帧并且，在IBSS中，在IBSS中的STA被配置为顺序地发送信标帧。在接收信标帧时，扫描的STA存储被包含在信标帧中的BSS有关信息并且在每个信道上记录信标帧信息同时移向另一信道。在接收信标帧时，STA可以存储包含在接收的信标帧中的BSS相关联的信息，移动到下一个信道，并且使用相同的方法在下一个信道上执行扫描。

[0074] 在延迟和功率消耗方面主动扫描比被动扫描更加有利。

[0075] 在STA发现网络之后，STA可以在步骤S520中执行验证过程。为了清楚地区分此过程与步骤S540中的安全设定过程，此验证过程可以称为第一验证过程。

[0076] 验证过程可以包括其中STA发送验证请求帧给AP并且AP响应于验证请求帧发送验证响应帧给STA的过程。用于验证请求/响应的验证帧对应于管理帧。

[0077] 验证帧可以包括关于验证算法编号、验证交易序列号、状态码、挑战文本、稳健安全网络(RSN)、有限循环群(FCG)等的信息。在验证帧中包含的在上面提及的信息可以对应于能够被包含在验证请求/响应帧中信息的一些部分，并且可以替换为其他信息，或者包括附加信息。

[0078] STA可以发送验证请求帧给AP。AP可以基于在接收的验证请求帧中包含的信息决定是否允许对于相应的STA的验证。AP可以通过验证响应帧提供验证处理结果给STA。

[0079] 在STA已经被成功验证之后，可以在步骤S630中执行关联过程。关联过程包括其中通过STA发送关联请求帧给AP并且AP响应于关联请求帧发送关联响应帧给STA的过程。

[0080] 例如，关联请求帧可以包括与各种能力、信标收听间隔、服务集标识符(SSID)、支持速率、支持信道、RSN、移动域、支持的操作类别、业务指示映射(TIM)广播请求、交互工作服务能力等相关联的信息。

[0081] 例如，关联响应帧可以包括与各种能力、状态码、关联ID(AID)、支持速率、增强的分布信道接入(EDCA)参数集合、接收的信道功率指标(RCPI)、接收的信号对噪声指标(RSNI)、移动域、超时间隔(关联回复时间)、重叠BSS扫描参数、TIM广播响应、服务质量(QoS)映射等相关联的信息。

[0082] 上面提到的信息，可以对应于能够被包含在关联请求/响应帧中的信息的某些部分，可以以其他信息替换，或者可以包括附加信息。

[0083] 在STA已经被成功地与网络关联之后，可以在步骤S540中执行安全设定过程。步骤S540的安全设定过程可以称为基于稳健安全网络关联(RSNA)请求/响应的验证过程。步骤S520的验证过程可以称为第一验证过程，并且步骤S540的安全设定过程可以简称为验证过程。

[0084] 步骤S540的安全设定过程可以包括基于例如在LAN帧上的可扩展验证协议(EAPOL)通过4路握手的私钥设定过程。此外，该安全设定过程也可以根据未在IEEE 802.11标准中定义的其他安全方案实现。

[0085] WLAN演进

[0086] 为了克服在WLAN中通信速度方面的限制，IEEE 802.11n近来已经作为通信标准被建立。IEEE 802.11n目的在于提高网络速度和可靠性并且扩展无线网络的覆盖。更加详细地，IEEE 802.11n支持540Mbps或者更多的高吞吐量(HT)。为了最小化传输错误并且优化数据速率，IEEE 802.11n以在发射器和接收器中的每一个处使用多个天线的MIMO为基础。

[0087] 随着WLAN的广泛供应和使用WLAN的多样化应用，最近已经出现用于支持比由IEEE 802.11n支持的数据处理速率更高的处理速率的新WLAN系统的必要性。支持非常高吞吐量(VHT)的下一代WLAN系统是IEEE 802.11n WLAN系统的下一个版本，其近来已经被提出以在MAC服务接入点(SAP)中支持1Gbps或者更多的数据处理速度的IEEE 802.11WLAN系统的一个，作为IEEE 802.11n WLAN系统的下一个版本(例如，IEEE 802.11ac)。

[0088] 为了有效率地利用射频(RF)信道，下一代WLAN系统支持其中多个STA同时接入信道的多用户(MU)-MIMO传输方案。根据MU-MIMO传输方案，AP可以同时发送分组给至少一个MIMO配对的STA。

[0089] 此外，已经论述了在白空间(WS)中WLAN系统操作的支持。例如，已经在IEEE 802.11af标准下论述用于在诸如由于从模拟TV到数字TV的转变在诸如空闲频带(例如，54～698MHz带)的TV WS中引入WLAN系统的技术。然而，这仅为了说明性目的，并且WS可以是能够主要地仅由许可用户使用的许可带。许可用户是具有权限使用许可带的用户，并且也可以称为许可设备、主用户、现任用户等。

[0090] 例如，在WS中操作的AP和/或STA必须提供用于保护许可用户的功能。例如，假定在诸如麦克风的许可用户已经使用其是通过规定划分的频带的特定WS信道使得在WS带中包括特定带宽，AP和/或STA不能够使用与相应的WS信道相对应的频带以便于保护许可用户。此外，在许可用户使用被用于当前帧的传输和/或接收的频带的条件下，AP和/或STA应停止使用相应的频带。

[0091] 因此，AP和/或STA需要确定是否能够使用WS带的特定频带，换言之，在频带中是否存在许可用户。用户与确定是否在特定频带中存在许可用户的方案被称为频谱感测。能量检测方案、签名检测方案等被用作频谱感测机制。如果接收信号的强度超过预定值，或者如果检测到DTV前导，则AP和/或STA可以确定许可用户正在使用该频带。

[0092] 机器对机器(M2M)通信技术已经作为下一代通信技术被论述。在IEEE 802.11WLAN系统中用于支持M2M通信的技术标准已经被发展成IEEE 802.11ah。M2M通信指的是包括一个或多个机器的通信方案，或者也可以称为机器型通信(MTC)或者机器对机器(M2M)通信。在这样的情况下，机器指的是不要求用户的直接操纵和干涉的实体。例如，不仅包括无线电通信模块的测量计或者售货机，而且能够在没有用户操纵/干预的情况下通过自动接入网络执行通信的诸如智能电话的用户设备(UE)，可以是机器。M2M通信可以包括设备对设备(D2D)通信、以及在设备与应用服务器之间的通信。作为在设备与应用服务器之间的通信的示例，存在在售货机和应用服务器之间的通信、在销售点(POS)设备和应用服务器之间的通信、以及在电表、煤气表或者水表与应用服务器之间通信。基于M2M通信的应用可以包括安全、运输、医疗等。在考虑到在上面提到的应用示例的情况下，M2M通信不得不支持在包括大量设备的环境下偶尔以低速度发送/接收少量的数据。

[0093] 更加详细地，M2M通信应支持大量的STA。虽然当前定义的WLAN系统假设一个AP与最多2007个STA相关联，在M2M通信中已经论述了用于支持其中比2007个STA更多的STA(例如，大约6000个STA)与一个AP相关联的其他情形的各种方法。此外，所期待的是，在M2M通信中存在用于支持/请求低传送速率的许多应用。为了平滑地支持这些要求，WLAN系统中的STA可以基于TIM元素识别要被发送的数据的存在与否，并且已经论述了用于减小TIM的位图大小的方法。此外，所期待的是，在M2M通信中存在具有非常长的传输/接收间隔的很多业务数据。例如，需要以长的间隔(例如，每月)发送和接收诸如电/气/水计量的非常少量的数据。因此，尽管在WLAN系统中与一个AP相关联的STA的数目增加，但是已经论述了用于有效率地支持其中存在均包括在一个信标时段期间从AP接收到的数据站的非常少量的STA的情况的方法。

[0094] 如上所述，WLAN技术正在迅速地发展，并且不仅在上面提到的示例性技术，而且包括直接链路设定、介质流吞吐量的改进、高速和/或大规模的初始会话设定的支持、和扩展带宽和工作频率的支持的其他技术正在发展中。

[0095] 介质接入机制

[0096] 在基于IEEE 802.11的WLAN系统中，介质接入控制(MAC)的基本接入机制是具有冲突避免(CSMA/CA)机制的载波感测多址接入。CSMA/CA机制也称为IEEE 802.11MAC的分布协调功能(DCF)，并且基本上采用“先听后讲”接入机制。在这种类型的接入机制中，AP和/或STA可以在开始传输之前在预先确定的时间持续期间(例如，DCF帧间间隔(DIFS)感测无线信道或者介质。作为感测的结果，如果确定介质是处于空闲状态，则AP和/或STA使用介质开始帧传输。同时，如果感测到介质处于占用状态，则AP和/或STA没有开始其传输并且在用于介质接入的设置和等待延迟持续时间(例如，随机退避时段)之后尝试执行帧传输。因为期待通过应用随机退避时段等待不同的持续时间之后多个STA尝试执行帧传输，所以能够最小化冲突。

[0097] IEEE 802.11MAC协议基于DCF和点协调功能(PCF)提供混合协调功能(HCF)。PCF指的是通过使用基于轮询的同步接入方法执行周期性的轮询的方案，使得所有接收(Rx)AP和/或STA能够接收数据帧。HCF包括增强的分布信道接入(EDCA)和HCF控制的信道接入(HCCA)。EDCA是将数据帧提供给多个用户的提供商使用的基于竞争的接入方案。HCCA使用采用轮询机制的无竞争的信道接入方案。HCF包括用于改善WLAN的QoS的介质接入机制，并且可以在竞争时段(CP)和无竞争时段(CFP)两者中发送QoS数据。

[0098] 图6是用于解释退避过程的示意图。

[0099] 现在将会参考图6描述基于随机退避时段的操作。如果占用或者忙碌状态的介质转换为空闲状态，则数个STA可以尝试发送数据(或者帧)。作为用于最小化冲突的方法，每个STA可以选择随机退避计数，等待对应于选择的退避计数的时隙时间，并且然后尝试开始数据或者帧传输。随机退避计数可以是伪随机整数，并且可以被设置为0至CW值中的一个。在这样的情况下，CW是竞争窗口参数值。虽然CWmin作为CW参数的初始值被给出，在传输失败的情况下(例如，在没有接收到用于传输帧的ACK的情况下)初始值可以被加倍。如果CW参数值达到CWmax，则STA可以尝试执行数据传输同时CWmax被保持直到数据传输是成功。如果数据已经被成功地发送，则CW参数值被重置为CWmin。优选地，CW、CWmin和CWmax被设置为
2n-1(这里n＝0、1、2、…)。

[0100] 如果随机退避过程被启动，则STA连续地监控介质，同时响应于被确定的退避计数值递减计数退避时隙。如果介质被监控为处于占用状态，则停止递减计数并且等待预定的时间。如果介质处于空闲状态，则剩余的递减计数重置。

[0101] 如在图6的示例中所示，如果发送到STA3的MAC的分组到达STA3，则STA3可以确认在DIFS期间该介质处于空闲状态中，并且直接开始帧传输。同时，剩余的STA监控是否介质处于忙碌状态中，并且等待预定的时间。在预定的时间期间，要发送的数据可能在STA1、STA2和STA5的每一个中出现。如果监控到介质处于空闲状态中，则每个STA等待DIFS时间，并且然后响应于由每个STA选择的随机退避计数值可以执行退避时隙的递减计数。图6的示例示出，STA2选择最低的退避计数值，并且STA1选择最高的退避计数值。即，在STA2完成退避计数之后，在帧传输开始时间STA5的残留退避时间比STA1的残留退避时间短。当STA2占用介质时STA1和STA5中的每一个临时地停止递减计数，并且等待预定的时间。如果STA2的占用完成，并且介质返回到空闲状态，则STA1和STA5中的每一个等待预定的时间DIFS，并且重新开始退避计数。即，在倒计数与残留退避时间相对应的剩余退避时间之后，STA1和STA5中的每一个可以开始帧传输。因为STA5的残留退避时间比STA1的更短，所以STA5开始帧传输。同时，当STA2占用介质时，要发送的数据甚至可能出现在STA4中。在这样的情况下，当介质处于空闲状态时，STA4可以等待DIFS时间，响应于这样选择的随机退避计数值执行递减计数，然后开始帧传输。图6示例性地示出STA5的残留退避时间偶然与STA4选择的随机退避计数值相同的情况。在这样的情况下，可能在STA4和STA5之间出现冲突。然后，在STA4和STA5中的每一个没有接收ACK，导致STA4和STA5中的每一个数据传输失败的发生。在这样的情况下，STA4和STA5中的每一个可以将CW值增加到两倍，选择随机退避计数值，并且然后执行递减计数。同时，当由于STA4和STA5的传输介质处于占用状态时，STA1等待预定的时间。如果介质处于空闲状态，则STA1可以等待DIFS时间，并且然后在残留退避时间的经过之后开始帧传输。

[0102] STA感测操作

[0103] 如上所述，CSMA/CA机制不仅包括其中AP和/或STA直接地感测介质的物理载波感测介质，而且包括虚拟载波感测机制。虚拟载波感测机制能够解决在介质接入中遇到的诸如隐藏节点问题的一些问题。对于虚拟载波感测，WLAN系统的MAC可以使用网络分配矢量(NAV)。NAV是被用于向另一AP和/或STA指示在当前使用介质或者具有使用介质的权限的AP和/或STA进入可用的状态之前剩余的时间的值。因此，被设置为NAV的值对应于其中通过被配置成发送相应的帧的AP和/或STA将会使用介质的预留的时间。不允许接收NAV值的STA在相应的预留的时间期间执行介质接入。例如，NAV可以根据帧的MAC报头的“持续时间”字段的值来设置。

[0104] 稳健冲突检测机制已经被提出以降低这样的冲突的概率。将会参考图7和8对其进行描述。尽管实际的载波感测范围不同于传输范围，但是为了描述方便假定实际感测范围与传输范围相同。

[0105] 图7是用于解释隐藏节点和暴露节点的示意图。

[0106] 图7(a)示例性地示出隐藏节点。在图7(a)中，STA A与STA B通信，并且STA C具有要发送的信息。具体地，当在将信息发送到STA B之前执行载波感测时STA C可以确定介质处于空闲状态中，尽管STA A将信息发送到STA B。这是因为在STA C的位置处不可以检测到STA A(即，介质的占用)的传输。在这样的情况下，STA B同时接收STA A的信息和STA C的信息，导致冲突的发生。在此，STA A可以被认为是STA C的隐藏节点。

[0107] 图7(b)示例性地示出暴露节点。在图7(b)中，在STA B将数据发送给STA A的情形下，STA C具有要发送到STA D的信息。如果STA C执行载波感测，可以确定由于STA B的传输导致介质被占用。因此，虽然STA C具有要发送到STA D的信息，因为感测到介质占用的状态，STA C应等待预定的时间直到介质处于空闲状态。然而，因为STA A实际上位于STA C的传输范围之外，所以从STA A的观点来看，来自STA C的传输可能不与来自STA B的传输冲突，使得STA C没有必要进入待机状态直到STA B停止传输。在这里，STA C被称为STA B的暴露节点。

[0108] 图8是用于解释RTS(请求发送)和CTS(清除发送)的示意图。

[0109] 为了在上面提及的图7的情形下有效率地利用冲突避免机制，能够使用短信令分组，诸如RTS和CTS。可以通过外围STA旁听在两个STA之间的RTS/CTS，使得外围STA可以考虑是否在两个STA之间发送信息。例如，如果要被用于数据传输的STA将RTS帧发送到接收数据的STA，则接收数据的STA可以通知外围STA本身将会通过将CTS帧发送给外围STA接收数据。

[0110] 图8(a)示例性地示出用于解决隐藏节点问题的方法。在图8(a)中，假定STA A和STA C两者准备将数据发送给STA B。如果STA A将RTS发送给STA B，则STA B将CTS发送给位于STA B附近的STA A和STA C中的每一个。结果，STA C等待预定的时间直到STA A和STA B停止数据传输，使得避免冲突。

[0111] 图8(b)示例性地示出用于解决暴露节点的问题的方法。STA C执行在STA A和STA B之间的RTS/CTS传输的旁听，使得STA C可以确定没有冲突将会发生，尽管STA C将数据发送给另一个STA(例如，STA D)。即，STA将RTS发送给所有外围STA，并且仅具有要被实际发送的数据的STA A可以发送CTS。STA C仅接收RTS并且不接收STA A的CTS，使得能够识别STA A位于STA C的载波感测范围的外部。

[0112] 功率管理

[0113] 如上所述，在STA执行数据传输/接收操作之前WLAN系统需要执行信道感测。始终感测信道的操作引起STA的持续的功率消耗。在接收状态中的功耗很大地不同于传输状态中的功耗。接收状态的连续保持可能引起功率受限的STA(即，由电池操作的STA)的大的负载。因此，如果STA保持接收待机模式使得持续地感测信道，则就WLAN吞吐量而言，功率被无效率地耗费，而没有特殊的优势。为了解决在上面提及的问题，WLAN系统支持STA的功率管理(PM)模式。

[0114] STA的PM模式被分类成活跃模式和省电(PS)模式。STA基本上在活跃模式中操作。在活跃模式中操作的STA保持唤醒状态。在唤醒状态中，STA可以执行诸如帧传输/接收或者信道扫描的正常的操作。另一方面，在PS模式中操作的STA被配置为在瞌睡状态切和唤醒状态之间切换。在睡眠状态中，STA以最小功率操作并且既不执行帧传输/接收也不执行信道扫描。

[0115] 因为功率消耗与其中STA处于睡眠状态中的具体时间成比例地减少，所以STA操作时间被增加。然而，不能够在睡眠状态中发送或者接收帧，使得STA不能够始终在长的时间段内操作。如果存在要被发送到AP的帧，则在睡眠状态中操作的STA被切换到唤醒状态，以发送/接收帧。另一方面，如果AP具有发送到STA的帧，则处于睡眠状态的STA不能接收该帧并且不能够识别要接收的帧的存在。因此，STA可能需要根据特定时段切换到唤醒状态，以便于识别要发送的帧的存在或者不存在(或者以便于如果AP具有要被发送的帧接收帧)。

[0116] 图9是用于解释PM操作的概念图。

[0117] 参考图9，AP 210以预定时段的间隔将信标帧发送给BSS中存在的STA(S211、S212、S213、S214、S215、以及S216)。信标帧包括TIM信息元素。TIM信息元素包括关于与AP 210相关联的STA的缓冲的业务，并且包括指示帧要被发送的信息。TIM信息元素包括用于指示单播帧的TIM和用于指示多播或者广播帧的传递业务指示映射(DTIM)。

[0118] 每当信标帧被发送三次，AP 210可以发送DTIM一次。在PS模式中STA1220和STA2222中的每一个操作。每个预定时段的唤醒间隔STA1220和STA2222中的每一个从睡眠状态切换到唤醒状态，使得STA1220和STA2222可以被配置为接收通过AP 210发送的TIM信息元素。每个STA可以基于其自身的本地时钟计算切换开始时间，在该切换开始时间每个STA可以开始切换到唤醒状态。在图9中，假定STA的时钟与AP的时钟相同。

[0119] 例如，可以以每个信标间隔STA1220能够切换到唤醒状态以接收TIM元素的方式配置预定的唤醒间隔。因此，当AP 210首先发送信标帧时STA1220可以切换到唤醒状态(S211)。STA1220可以接收信标帧，并且获得TIM信息元素。如果获得的TIM元素指示要被发送到STA1220的帧的存在，则STA1220可以将请求AP 210发送帧的省电轮询(PS-轮询)帧发送到AP 210(S221a)。AP 210可以响应于PS-轮询帧将帧发送到STA1220(S231)。已经接收到帧的STA1220被重新切换到睡眠状态，并且在睡眠状态中操作。

[0120] 当AP 210第二次发送信标帧时，因为获得其中由另一设备接入介质的忙碌的介质状态，所以AP 210可以不以精确的信标间隔发送信标帧，并且可以在延迟的时间处发送信标帧(S212)。在这样的情况下，虽然响应于信标间隔STA1 220被切换到唤醒状态，但是STA1没有接收延迟发送的信标帧，使得其重新进入睡眠状态(S222)。

[0121] 当AP 210第三次发送信标帧时，相应的信标帧可以包括被配置成DTIM的TIM元素。然而，因为给出忙碌的介质状态，所以在延迟时间处AP 210发送信标帧(S213)。STA1220响应于信标间隔被切换到唤醒状态，并且可以通过由AP 210发送的信标帧获得DTIM。假定通过STA1 220获得的DTIM不具有要发送到STA1 220的帧并且存在用于另一STA的帧。在这样的情况下，STA1 220可以确认要在STA1 220中接收的帧的存在，并且重新进入睡眠状态，使得STA1 220可以在睡眠状态中操作。在发送信标帧之后，AP 210将帧发送到相应的STA(S232)。

[0122] AP 210第四次发送信标帧(S214)。然而，因为对于STA1 220来说不能够通过TIM元素的先前两次接收获取关于与其相关联的缓存的业务的存在的信息，STA1 220可以调整用于接收TIM元素的唤醒间隔。可替选地，倘若用于STA1 220的唤醒间隔值的协调的信令信息被包含在由AP 210发送的信标帧中，则STA1 220的唤醒间隔值可以被调整。在本示例中，已经被切换以每个信标间隔接收TIM元素的STA1 220可以被配置成被切换到其中每三个信标间隔STA1 220从睡眠状态唤醒一次的另一操作状态。因此，当AP 210发送第四信标帧(S214)并且发送第五信标帧(S215)时，STA1 220保持睡眠状态，使得其不能够获得相应的TIM元素。

[0123] 当AP 210第六次发送信标帧(S216)时，STA1 220被切换到唤醒状态并且在唤醒状态中操作，使得STA1 220可以获得被包含在信标帧中的TIM元素(S224)。TIM元素是指示广播帧的存在的DTIM。因此，STA1 220没有将PS-轮询帧发送给AP 210并且可以接收由AP 210发送的广播帧(S234)。同时，为STA2 230配置的唤醒间隔可以比STA1 220的唤醒间隔长。因此，STA2 230可以在AP 210第五次发送信标帧的特定时间进入唤醒状态(S215)，并且可以接收TIM元素(S241)。STA2 230可以通过TIM元素识别要被发送的帧的存在，并且将PS-轮询帧发送到AP 210以请求帧传输(S241a)。AP 210可以响应于PS-轮询帧将帧发送到STA2 230(S233)。

[0124] 为了管理如图9中所示的PS模式，TIM元素可以包括指示要发送到STA的帧存在或者不存在的TIM，或者包括指示广播/多播帧的存在或者不存在的DTIM。可以通过TIM元素的字段设置来实施DTIM。

[0125] 图10至12是用于解释已经接收到TIM的STA的详细操作的示意图。

[0126] 参考图10，STA从睡眠状态切换到唤醒状态，使得从AP接收包括TIM的信标帧。STA可以通过解释接收到的TIM元素识别要发送的缓存的业务的存在。在与其他STA竞争以接入介质用于PS-轮询帧传输之后，STA可以将用于请求数据帧传输的PS-轮询帧发送给AP。在接收到由STA发送的PS-轮询帧时，AP可以将帧发送给STA。STA可以接收数据帧，并且然后响应于接收的数据帧将ACK帧发送给AP。其后，STA可以重新进入睡眠状态。

[0127] 如在图10中所图示，AP可以根据立即响应方案操作，其中AP从STA接收PS-轮询帧，并且在预定的时间(例如，短帧间间隔(SIFS))之后发送数据帧。同时，如果在接收到PS-轮询帧之后在SIFS时间期间AP没有准备要被发送到STA的数据帧，则AP可以根据延期响应方案操作，并且将会参考图11描述。

[0128] 其中STA从睡眠状态切换到唤醒状态、从AP接收TIM，并且通过竞争将PS-轮询帧发送到AP的图11的STA操作与图10的操作相同。甚至在接收PS-轮询帧时，如果AP在SIFS时间期间没有准备数据帧，则AP可以将ACK帧发送到STA替代发送数据帧。如果在ACK帧的传输之后准备数据帧，则在竞争的完成之后AP可以将数据帧发送到STA。STA可以将指示数据帧已经成功接收的ACK帧发送到AP，并且可以转变到睡眠状态。

[0129] 图12图示其中AP发送DTIM的示例性情况。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态，使得从AP接收包括DTIM元素的信标帧。通过接收到的DTIM，STA可以识别将会发送多播/广播帧。在发送包括DTIM的信标帧之后，AP可以在没有发送/接收PS-轮询帧的情况下直接地发送数据(即，多播/广播帧)。当在接收到包括DTIM的信标帧之后STA连续地保持唤醒状态时，STA可以接收数据，并且然后在数据接收完成之后切换回到睡眠状态。

[0130] TIM结构

[0131] 在基于参考图9至图12描述的TIM(或者DTIM)协议的PS模式的操作和管理方法中，STA可以通过被包含在TIM元素中的STA识别信息确定要为STA发送的数据帧的存在或者不存在。STA识别信息可以是与当STA与AP相关联时要分配的AID相关联的信息。

[0132] AID被用作一个BSS内的每个STA的唯一的ID。例如，在当前WLAN系统中使用的AID可以被分配作为1至2007中的一个。在当前定义的WLAN系统中，用于AID的14个比特可以被分配给通过AP和/或STA发送的帧。尽管AID值可以被指配最大16383，但是2008至16383的值可以被设置为保留值。

[0133] 根据传统定义的TIM元素不适合于应用M2M应用，通过该M2M应用许多的STA(例如，超过2007个STA)与一个AP相关联。如果在没有任何变化的情况下扩展常规TIM结构，则因为TIM位图大小过多地增加，所以不能够使用传统帧格式支持扩展的TIM结构，并且扩展的TIM结构不适合于其中考虑到低传输速率的应用的M2M通信。另外，预期在一个信标时段期间存在非常少量的均具有接收数据帧的STA。因此，根据在上面提及的M2M通信的示例性应用，因为预期大多数比特被设置零(0)，所以尽管TIM位图大小被增加，需要能够有效率地压缩这样的位图的技术。

[0134] 在传统位图压缩技术中，从位图的前部省略过多的0的值，并且被省略的结果可以被定义为偏移(或者开始点)值。然而，尽管均包括被缓冲的帧的STA在数目上小，如果在各自的STA的AID值之间存在大的不同，则压缩效率不高。例如，假定仅要被发送到具有10和2000的AID值的两个STA的帧被缓冲，则压缩的位图的长度被设置为1990，但是处两个末端部分之外的剩余部分被指配零(0)。如果较少的STA与一个AP相关联，则位图压缩的无效率没有引起严重的问题。然而，如果与一个AP相关联的STA的数目增加，则这样的无效率可能劣化整个系统性能。

[0135] 为了解决在上面提及的问题，AID被划分为多个组使得能够更加有效率地发送数据。指定的组ID(GID)被分配给每个组。参考图13将会描述基于这样的组分配的AID。

[0136] 图13(a)是图示示例性的基于组的AID的概念图。在图13(a)中，位于AID位图的前部分的少许的比特可以被用于指示GID。例如，能够使用AID位图的前两个比特指定四个GID。如果AID位图的总长度是N个比特，则前两个比特(B1和B2)可以表示相应的AID的GID。

[0137] 图13(a)是图示另一示例性的基于组的AID的示意图。在图13(b)中，根据AID的位置可以分配GID。在这样的情况下，通过偏移和长度值可以表示具有相同GID的AID。例如，如果通过偏移A和长度B表示GID 1，则这意指位图上的A至A+B-1的AID具有GID 1。例如，图13(b)假定1至N4的AID被划分为四个组。在这样的情况下，通过1至N1表示被包含在GID 1中的AID，并且通过偏移1和长度N1可以表示在此组中包含的AID。接下来，通过偏移N1+1和长度N2-N1+1可以表示在GID 2中包含的AID，通过偏移N2+1和长度N3-N2+1可以表示在GID 3中包含的AID，并且通过偏移N3+1和长度N4-N3+1可以表示在GID 4中包含的AID。

[0138] 如果引入前述的基于组的AID，则根据GID在不同的时间间隔中可以允许信道接入，使得能够解决通过相对于大量的STA数量不充足的TIM元素引起的问题并且同时能够有效率地发送/接收数据。例如，在特定时间间隔期间，仅对于与特定组相对应的STA允许信道接入，并且对于剩余的STA的信道接入可能被限制。其中允许仅对于特定STA的接入的预定时间间隔也可以被称为限制接入窗口(RAW)。

[0139] 现在将会参考图13(c)描述基于GID的信道接入。当AID被划分为三个组时，图13(c)示例性地示出根据信标间隔的信道接入机制。第一信标间隔(或者第一RAW)是其中允许对于与被包含在GID 1中的AID相对应的STA的信道接入，并且不允许被包含在其他GID中的STA的信道接入的特定间隔。为了实现此，在第一信标帧中包含仅被用于与GID 1相对应的AID的TIM元素。在第二信标帧中包含仅被用于与GID 2相对应的AID的TIM元素。因此，在第二信标间隔(或者第二RAW)期间仅允许对于与GID 2中包含的AID相对应的STA的信道接入。在第三信标帧中包含仅用于具有GID 3的AID的TIM元素，使得在第三信标间隔(或者第三RAM)期间允许对与在GID 3中包含的AID相对应的STA的信道接入。在第四信标帧中包含仅被用于均具有GID 1的AID的TIM元素，使得在第四信标间隔(或者第四RAW)允许对于与在GID 1中包含的AID相对应的STA的信道接入。其后，在继第五信标间隔之后的每个信标间隔中(或者在继第五RAM之后的每个RAW中)可以仅允许对属于与通过在相应的信标帧中包含的TIM指示的特定组的STA的信道接入。

[0140] 尽管图13(c)示例性地示出根据信标间隔允许的GID的顺序是循环的或者周期的，但是本发明的范围或者精神不限于此。即，仅被包含在特定GID中的AID可以被包含在TIM元素中，使得在特定时间间隔(例如，特定RAW)期间允许仅对与特定AID相对应的STA的信道接入，并且不允许对于剩余的STA的信道接入。

[0141] 前述的基于组的AID分配方案也可以被称为TIM的分级结构。即，总的AID空间被划分为多个块，并且可以允许对于与具有除了“0”之外的值中的任意一个的特定块相对应的STA(即，特定组的STA)的信道接入。因此，因为大尺寸的TIM被划分为小尺寸的块/组，所以STA能够容易地保持TIM信息，并且根据STA的分类、QoS或者用途可以容易地管理块/组。尽管图13示例性地示出2级的层，但是可以配置由两个或者更多个级别组成的分级的TIM结构。例如，总的AID空间可以被划分为多个寻呼组，每个寻呼组可以被划分为多个块，并且每个块可以被划分为多个子块。在这样的情况下，根据图13(a)的扩展版本，AID位图的前N1个比特可以表示寻呼ID(即，PID)，并且下N2比特可以表示块ID，下N3比特可以表示子块ID，并且剩余的比特可以表示被包含在子块中的STA比特的位置。

[0142] 在下面描述的本发明的实施例中，用于将STA(或者分别分配给STA的AID)划分成预定的等级组单元并且进行管理的各种方案可以被使用，但是基于组的AID分配不限于这些实施例。

[0143] 限制接入窗口(RAW)

[0144] 在同时执行接入的STA之间出现的冲突可以减少介质利用。因此，作为从(基于分组的)STA分布信道接入的方法，可以使用RAW。AP可以在信标间隔之间指配称为RAW的介质接入间隔。与RAW有关的信息(限制接入窗口参数集合(RPS)元素)可以在(短的)信标帧中被发送。除了RAW之外，AP可以进一步在信标间隔之间指配与用于组的其他RAW参数有关的一个或者多个不同的RAW。

[0145] 图14示出RAW的示例。参考图14，与RAW相对应的特定组的STA可以在RAW中(更加具体地，在RAW的时隙中的一个中)执行接入。在此，特定组可以通过例如稍后将会描述的RAW组字段指示。换言之，STA可以通过确定是否AID是在通过例如RAW组字段指示的AID范围内识别是否其AID对应于特定组(RAW组)。例如，如果STA的AID大于或者等于分配给RAW的最低的AID(N1)并且低于或者等于分配给RAW的最高的AID(N1)，则STA可以被视为属于通过RAW组字段指示的RAW组。在此，N1可以通过寻呼索引子字段和RAW开始AID子字段的串联被确定，并且N2可以通过寻呼索引子字段和RAW结束AID子字段的串联被确定。子字段可以被包括在RPS元素中的RAW组子字段中。

[0146] 如果STA对应于在图14中图示的RAW组(并且被寻呼)，则STA可以基于被分配的时隙中的DCF和EDCA通过发送PS轮询帧执行接入。在此，分配的时隙可以是包括在RAW中的时隙当中的通过AP分配的时隙。时隙可以以如在图15中所示的方式被分配。在图15(a)和图15(b)中，通过 基本上确定时隙，其中x是STA的AID， 是分配给STA的时隙索引，Noffset表示(短)信标帧的FCS字段的两个最低有效位(LSB)，并且NRAW是包括在RAW中的时隙的数目，其可以通过PRS元素中的RAW时隙定义子字段确定。图15(a)图示执行的AID的时隙的分配，不考虑在TIM位图中是否AID被设置为1，并且图15(b)图示在TIM位图中仅设置为1的AID的时隙的分配。

[0147] 限制接入窗口参数集合(RPS)元素

[0148] RPS元素包括对于在上面描述的RAW所必需的参数集合。此信息字段包括用于组1至N的RAW指配字段。图16示出RPS元素。具体地，图16(a)示出由RPS元素组成的字段，图16(b)示出组成RAW N指配字段的子字段，图16(c)示出在RAW N指配字段的子字段当中的RAW组子字段的配置，并且图16(d)示出在RAW N指配字段的子字段当中的选项子字段的配置。

[0149] 参考图16(a)，RPS元素可以包括元素ID字段、长度字段、以及RAW N指配字段。

[0150] 参考图16(b)，RAW N指配字段可以包括PRAW指示子字段、相同组指示子字段、RAW组子字段、RAW开始时间子字段、RAW持续时间子字段、选项子字段、RAW时隙定义子字段、信道指示子字段、以及AP PM(功率管理)子字段。

[0151] PRAW指示子字段指示是否当前RAW指配字段是正常的RAW或者PRAW。相同的组指示字段指示是否与当前RAW指配字段有关的RAW组与在先前的RAW指配字段中定义的RAW组相同。如果相同的组指示字段被设置为1，则这指示当前RAW指配字段的RAW组与在先前的RAW指配字段中定义的RAW组相同。在这样的情况下，当前RAW指配字段不包括RAW组字段。RAW组子字段指示与当前RAW指配字段有关的组的STA的AID范围。如在图16(c)中所示，RAW组字段可以包括寻呼索引、RAW开始AID以及RAW结束AID子字段。因为在上面已经给出与RAW有关的描述所以下面将会省略通过这些字字段如何确定AID的范围的描述。

[0152] RAW开始时间子字段以TU为单位指示从信标传输的结束时间到RAW的开始时间的时间。RAW持续时间子字段指示被分配给RAW的限制接入访问的TU的持续时间。选项子字段包括指示是否仅寻呼的STA被允许以执行RAW中的接入的仅限制接入的寻呼的STA的子字段。RAW时隙定义子字段可以包括时隙持续时间子字段、时隙指配子字段、以及跨时隙边界子字段。信标指示子字段包含允许被允许操作信道的识别的位图。AP PM子字段指示是否为了RAW AP在活跃模式或者省电模式中操作。对于被包括在RPS元素但是在上面没有描述的信息和在上面没有具体地描述的信息/字段的详情，参考IEEE P802.11ah/D0.1。

[0153] 如果AP PM字段被设置为1，则AP可以在RAW中在省电模式中操作并且可以处于瞌睡状态中。在这样的情况下，不需要使用如上所述的RAW指配字段的所有子字段。在这样的情况下，减少RAW指配字段的大小是可能的并且在信令开销方面是有利的。在下文中，将会给出用于发送用于设置AP PM模式的持续时间的RPS元素的方法的描述。

[0154] 实施例

[0155] 根据本发明的实施例，如果RAW与AP PM有关(即，如果RAW是AP PM RAW)，则RAW指配字段可以仅包括除了包含是否RAW与AP PM有关的信息的子字段之外的用于确认RAW持续时间的子字段。在此，对于不同于周期性RAW的正常的RAW被给出，用于确认RAW持续时间的子字段可以包括指示RAW的开始时间的子字段(例如，RAW开始时间子字段)和包含RAW持续时间的信息的子字段(例如，802.11ah D0.1参考RAW持续时间子字段和802.11ah D1.0参考RAW时隙定义子字段。本发明的实施例不限于特定字段/子字段。应注意的是，如果存在执行/包含相同的功能的字段/子字段/信息元素，则被图示的子字段可以被替换成相对应的字段/子字段/信息元素)。对于周期性RAW，用于确认RAW持续时间的子字段可以包括包含RAW持续时间的信息的子字段和包含关于周期性RAW的开始时间信息的子字段(例如，802.11ah D0.1参考PRAW开始时间子字段和802.11ah D1.0参考周期操作参数子字段)。

[0156] 当在上面提出的方案被应用时，STA如下地操作。在通过(短的)信标帧从AP接收到的RPS元素中包含的RAW指配字段中，STA可以检查指示是否RAW指配字段与周期性RAW有关的第一信息和指示是否RAW与AP PM有关的第二信息。如果作为检查信息的结果RAW与AP PM有关，则这意指RAW指配字段仅包括除了包含第一信息和第二信息的子字段之外的用于确认RAW的持续时间的子字段(指示RAW的开始时间的子字段和包含RAW持续时间的信息的子字段)。因此，STA可以仅从除了包含RAW中的第一信息和第二信息的子字段之外的子字段中获取与RAW的持续时间有关的信息。

[0157] 因为RAW与AP PM有关，所以STA可以从与RAW的持续时间有关的信息识别诸如RAW的开始位置和持续时间的信息并且识别AP在省电模式中(并且可能在瞌睡状态中)操作。因此，STA可以在相对应的RAW中进入省电模式。

[0158] 图17图示用于除了周期性RAW之外的作为正常的RAW给出的RAW并且与AP PM无关(图17(a))的RAW指配字段和用于AP PM RAW的RAW指配字段。在图17中，组成RAW指配字段的子字段以802.11ah D0.1文献为基础。每个子字段的名称是可改变的。

[0159] 参考图17(a)，RAW指配字段包括PRAW指示子字段、AP PM子字段、相同组指示子字段、RAW组子字段、RAW开始时间子字段、RAW持续时间子字段、选项子字段、RAW时隙定义子字段、以及信道指示子字段。如果在图17(a)中示例性地示出的RAW指配字段预期用于AP PM RAW(并且RAW是正常的RAW，不是PRAW)，则RAW指配字段可以被配置，如在图17(b)中所示。具体地，除了包含指示是否RAW指配字段与周期性RAW的第一信息的PRAW指示子字段和包含指示是否RAW与AP PM有关的第二信息的AP PM子字段之外，RAW指配字段可以仅包括是指示RAW的开始时间的子字段的RAW开始时间子字段、以及是包含RAW持续时间的信息的子字段的RAW持续时间子字段。如果在RAW指配字段中AP PM＝1，则RAW指配字段通知AP瞌睡持续时间，并且因此使用RAW的组信息(例如，相同组指示子字段、RAW组子字段)和包括寻呼的STA的接入、帧类型限制、以及资源分配帧存在指示符子字段的选项子字段可以被省略。对于相似的理由，用于分配用于STA在RAW内使用的时隙的RAW时隙定义子字段和信道指示子字段也可以被省略。

[0160] 下面的表1给出对于如在图17(a)中所示的传统的RAW指配字段所必需的，并且表2示出如在图17(b)中所示的根据本发明实施例的RAW指配字段所必需的比特。

[0161] 表1

[0162]特征 值(比特)
IE类型 8
IE长度 8
PRAW指示(0) 1
相同组指示 1
寻呼ID 2
RAW开始AID 11
RAW结束AID 11
RAW开始时间 8
RAW持续时间 8
接入限制 1
帧类型限制 1
组/RA帧指示 1
RAW时隙定义 12
信道 8
AP PM 1
保留 6
总共： 88

[0163] 表2

[0164]特征 值(比特)
IE类型 8
IE长度 8
PRAW指示(0) 1
RAW开始时间 8
RAW持续时间 8
AP PM(1) 1
保留 6
总共： 40

[0165] 根据表1和2，传统的RAW指配字段需要11个字节(88个比特)，而根据本发明实施例的RAW指配字段(采用是除了PRAW之外的RAW的AP PM RAW)需要5个字节(40个比特)。换言之，本发明的实施例可以将必需的比特的数目减少了6个字节，从而实现54％开销减少。

[0166] 图18图示用于作为周期性RAW(PRAW)给出的RAW和AP PM RAW的RAW指配字段。

[0167] 参考图18，除了包含指示是否RAW指配字段与周期性RAW有关的第一信息的PRAW指示子字段和包含指示是否RAW与AP PM有关的第二信息的AP PM子字段之外，RAW指配字段包括指示PRAW的开始时间的PRAW开始时间子字段、包含RAW持续时间的信息的PRAW持续时间子字段、包含关于PRAW周期性的信息的PRAW周期性子字段、以及PRAW开始偏移子字段。

[0168] 下面的表3给出对于在图18中所图示的RAW指配字段所必需的比特的数目。

[0169] 表3

[0170]特征 值(比特)
IE类型 8
IE长度 8
PRAW指示(0) 1
PRAW开始时间 8
PRAW持续时间 8
PRAW周期性 8
PRAW开始偏移 8
AP PM(1) 1
保留 6
总和： 56

[0171] 参考表1和3，当PRAW被使用时(即，对一个长信标和三个短信标执行的传输)时，传统的方法需要11个字节(88个比特)×4＝44个字节。在图18的示例(具有AP PM＝1并且PRAW指示(1))中，需要7个字节(56个比特)。即，比特的数目可以被减少了37个字节(增益＝84％开销减少)。

[0172] 对于一个长信标和三个短信标的传输，图17(b)的示例(具有AP PM＝1和PRAW指示(0))需要5个字节(40个比特)×4＝20个字节，并且图18的示例(具有AP PM＝1并且PRAW指示(1))需要7个字节(56个比特)。即，图18的示例具有超过图17(b)的示例的总共13个字节的增益。

[0173] 可以独立地采用在上面描述的本发明的各种实施例的详情或者两个或者更多个实施例的组合可以被实现。

[0174] 根据本发明实施例的装置的配置

[0175] 图19是图示根据本发明的一个实施例的无线装置的框图。

[0176] AP 10可以包括处理器11、存储器12以及收发器13。STA 20可以包括处理器21、存储器22以及收发器23。例如，收发器13和23可以发送/接收无线信号并且根据例如IEEE 802系统实现物理层。处理器11和21可以分别被连接到收发器13和23以根据IEEE 802系统实现物理层和/或MAC层。处理器11和21可以被配置为根据本发明的上述各种实施例执行操作。另外，实现根据本发明的上述各种实施例的AP和STA的操作的模块可以被存储在存储器12和22中并且可以通过处理器11和21执行。存储器12和22可以被包含或安装在处理器11和21的内部或者外部并且通过已知的装置被连接到处理器11和21。

[0177] AP和STA的配置可以被实现使得在上面描述的本发明的各种实施例的详情被独立地应用或者两个或者更多个实施例的组合被应用。为了清楚起见，省略多余的描述。

[0178] 通过各种手段，例如，硬件、固件、软件、或者其组合可以实现本发明的上述实施例。

[0179] 当作为硬件实现时，可以通过一个或者多个ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理器件)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明实施例的方法。

[0180] 当被实现为固件或软件时，则可以以在上面描述的功能或者操作的模块、过程、函数等的形式来实现根据本发明实施例的方法。可以在存储器中存储软件代码，并且通过处理器执行。存储器单元可以被布置在处理器内部或外部，以经由各种公知装置来与处理器收发数据。

[0181] 已经详细地给出了本发明的优选实施例以使得本领域内的技术人员能够实现和实施本发明。虽然已经参考示例性实施例而描述了本发明，但是本领域内的技术人员能够明白，在不偏离所附的权利要求中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和改变。因此，本发明不意欲限于在此所述的特定实施例，但是意欲包含与在此公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

[0182] 工业实用性

[0183] 虽然通过应用于IEEE 802.11系统的示例已经描述了本发明的各种实施例，但是其也可以以相同的方式应用于其他无线接入系统。