無線通信中的快速接入和控制的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了無線通信中的快速接入和控制。無線局域網絡包括接入點和至少一個無線設備。接入點指示在下行鏈路傳輸中到網絡的接入是否基于主動掃描或輪詢。該指示響應于信標傳輸時間是否將至，是否強迫進行新的掃描或網絡流量是否即將達到過載條件可被改變。
【專利說明】無線通信中的快速接入和控制
[0001]相關申請的交叉引用[0002]本專利文件根據35U.S.C.§ 119(a)和巴黎公約要求于2012年9月10日提交的國際專利申請?zhí)朠CT/CN2012/081206以及于2013年2月26日提交的國際專利申請?zhí)朠CT/CN2013/071889的優(yōu)先權。前述專利申請的全部內容通過引用并為本申請的公開內容的一部分。
【背景技術】
[0003]本申請涉及無線通信。
[0004]目前使用的許多智能手機通過蜂窩網絡(例如3G和4G無線技術，諸如長期演進或LTE)和通過無線局域網(WLAN)技術(如支持IEEE802.11標準的各種技術)兩者提供互聯網連接。
[0005]802.11標準最初針對以數據為中心的應用(例如，Web瀏覽)被定義。隨著802.11接入點的數量不斷增長，客戶端設備如智能手機，常常在多個接入點的覆蓋區(qū)域內。將有益的是提供擴展802.11標準的有用性的技術，以滿足來自智能手機用戶的通過WLAN連接來接入多媒體內容的不斷增長的需求。

【發(fā)明內容】

[0006]本文件尤其描述了關于快速鏈接建立和快速鏈接建立中的接入控制的技術。所描述的技術可用于能夠快速建立初始鏈接的無線站或節(jié)電的站(power saving stations)。
[0007]在一個方面，提供了用于由能夠快速建立初始鏈接的站使用的主動掃描或由節(jié)電站使用的PS-Poll的接入控制的方法，以包括在從AP傳輸的幀的PHY報頭或MAC報頭字段中定義接入閉塞字段，以指示是否啟動接入閉塞。在某些實施方式中，可以指示接入延遲或接入許可。
[0008]在另一個方面，提供了用于站接收接入閉塞指示以及根據來自AP的指示來執(zhí)行接入控制的方法。
[0009]此外，提供了用于減少無競爭時段的幀間間隔的方法，以減少介質中的時間浪費，進而改善介質使用效率，這反過來有助于加快鏈接建立。
[0010]在又一方面，提供了一種包括例如用于傳輸站指不當前無競爭傳輸的結束的方法，以及提供了一種用于空閑站檢測當前無競爭傳輸間隔的結束并使用減少的幀間間隔來在下一競爭窗口中競爭介質的方法。
[0011]在又一方面，所述方法可以在其上存儲有程序指令的計算機可讀介質中實現，當所述程序指令被執(zhí)行時，使處理器執(zhí)行相應的方法。
[0012]在又一方面，所述方法可以在包括處理器和用于接收或發(fā)送無線數據的收發(fā)器的裝置中實現。
[0013]上述方面及它們的實現的細節(jié)在附圖、說明書和權利要求書中進行闡述?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1示出了無線通信系統(tǒng)中的基礎設施BSS的例子。
[0015]圖2示出了無線電收發(fā)站的例子，其可用來構建圖1中的無線站或接入點。
[0016]圖3示出了 IEEE802.11中的主動掃描過程的例子。
[0017]圖4示出了用在IEEE802.11中的幀間空間的例子。
[0018]圖5 示出了 IEEE802.1lPHY PPDU 結構的例子。
[0019]圖6示出了包括在PHY L-SIG中的接入閉塞位的例子。
[0020]圖7示出了包括在PHY HT-SIG中的接入閉塞位的例子。
[0021]圖8示出了包括在短信標的MAC報頭中的接入閉塞位的例子。
[0022]圖9是用于站確定接入閉塞的過程的流程圖表示。
[0023]圖10示出了減少的幀間空間的例子。
[0024]圖11示出了在MAC報頭中的更多數據字段的例子。
[0025]圖12示出了指示當前CFP的結束的例子。
[0026]圖13示出了通過NAV確定CFP間的幀間空間的例子。
[0027]圖14示出了在CFP中重新傳輸的例子。
[0028]圖15示出了使用RPIFS傳輸信標信號的例子。
[0029]圖16示出了在RDIFS中傳輸PS-Poll的例子。
[0030]圖17是無線通信過程的流程圖表示。
[0031]圖18是無線通信裝置的一部分的框圖表示。
[0032]圖19是無線通信過程的流程圖表示。
[0033]圖20是無線通信裝置的一部分的框圖表示。
[0034]圖21是無線通信過程的流程圖表示。
[0035]圖22是無線通信裝置的一部分的框圖表示。
[0036]圖23是無線通信過程的流程圖表示。
[0037]圖24是無線通信裝置的一部分的框圖表示。
【具體實施方式】
[0038]本文件描述了用于無線通信的快速鏈接建立和接入控制的技術、機制、設備和系統(tǒng)。
[0039]無線通信系統(tǒng)可以包括一個或多個接入點(AP)的網絡來與一個或多個無線站(STA)通信。接入點可以發(fā)射將數據傳送到一個或多個無線站的無線電信號，以及站也可以在相同的頻道中通過時分雙工(TDD)或在不同的頻道中通過頻分雙工(FDD)將無線電信號傳輸到接入點。
[0040]無線通信可以被歸類為:
[0041]無線廣域網(WffAN)
[0042]無線局域網(WLAN)
[0043]無線個人區(qū)域網(WPAN)
[0044]WLAN鏈接無線電覆蓋區(qū)域中的兩個或多個站，并通過接入點提供到互聯網的連接。接入點和無線站可以使用一種或多種無線技術進行通信。各種無線技術的例子包括各種版本的IEEE802.11及其它局域網絡技術。
[0045]IEEE802.11是指定用于WLAN的異步時分雙工技術。WLAN的基礎網絡架構建立在基本服務集(BSS)上?；A設施BSS是具有與其它站相關聯并致力于管理該BSS的中央站(AP)的BSS。在基礎設施BSS中，接入點和站兩者共享同一頻道，并使用TDD進行數據及信令傳輸。
[0046]在IEEE802.11中，基本服務集(BSS)是無線局域網(WLAN)的結構塊。在無線電覆蓋區(qū)域中的具有某些關聯的無線站(也稱為站)建立BSS。
[0047]圖1示出了基礎設施BSS的例子。BSSl和BSS2是基礎設施BSS。BSSl包含一個接入點(API)和多個非 AP 站，STA11、STA12 和 STA13。APl 保持與站 STA1USTA12 和 STA13的關聯。BSS2包含一個接入點(AP2)和兩個非AP站，STA21和STA22。AP2保持與站STA21和STA22的關聯?；A設施BSSl和BSS2可以通過APl和AP2相互連接，或通過分配系統(tǒng)(DS)連接到服務器。
[0048]無線站在它們能夠交換信息或傳輸數據之前需要建立通信鏈接(或關聯)。通常，鏈接的建立包括三個步驟:
[0049]1.網絡發(fā)現是站掃描無線電頻道以在其區(qū)域內發(fā)現BSS的步驟。
[0050]2.認證是將要進行通信的兩個站通過其建立它們的相互信任的過程。IEEE802.11支持在鏈路級操作的兩種認證方法:開放系統(tǒng)認證和共享密鑰認證。
[0051]3.關聯是提供站與AP之間的映射的步驟。只有相關聯的站才被允許通過AP在分配系統(tǒng)內傳輸數據。關聯由介質接入控制(MAC)層控制，并通過向AP發(fā)送關聯請求消息由非AP站啟動。如果站的關聯被許可，則AP使用具有用在BSS中的所支持的能力信息和具體配置參數的關聯響應來響應。對于IEEE802.11規(guī)范的另外的細節(jié)，2012年3月由電氣和電子工程師學會(IEEE)出版的IEEE802.11標準通過引用被全部并入本文件中。
[0052]圖2示出了無線電收發(fā)站的例子。無線電站的各種例子包括圖1中的接入點和站。無線電站205，例如接入點或無線站，可以包括處理器電子設備210，例如微處理器，其實現例如在本文件中所提出的一種或多種技術的方法。無線電站205可包括收發(fā)器電子設備215以通過一個或多個通信接口例如一個或多個天線220發(fā)送和/或接收無線信號。無線電站205可包括用于傳輸和接收數據的其它通信接口。在一些實現中，無線電站205可以包括與有線網絡通信的一個或多個有線通信接口。無線電站205可包括被配置為存儲信息例如數據和/或指令的一個或多個存儲器225。在一些實現中，處理器電子設備210可以包括收發(fā)器電子設備215和存儲器225中的至少一部分。
[0053]在一些實現中，無線電站205可以基于IEEE802.11直接序列擴頻空中接口相互通信。在一些實現中，無線電站205可以基于IEEE802.11正交頻分復用(OFDM)或高吞吐量(HT)空中接口相互通信。在一些實現中，無線電站205可以使用一種或多種無線技術進行通信，例如IEEE802.11、CDMA2000、通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)和/或演進的UMTS陸地無線接入網絡(E-UTRAN)。
[0054]在IEEE802.11無線通信中，站可以使用被動掃描或主動掃描來在無線電覆蓋區(qū)域中的無線電頻道上發(fā)現AP。通常，網絡發(fā)現在鏈接建立尤其是在第一初始鏈接建立上花費大量時間。
[0055]對于被動掃描，站試圖檢測從AP傳輸的信標信號以找出AP的存在。信標信號由AP周期性地廣播以傳送AP的系統(tǒng)信息。當站檢測到信標時，它知道AP的存在及其系統(tǒng)能力和配置參數。然后，該站可以開始認證過程，以與AP相互認證。在正常的配置中，信標信號不能被太頻繁地傳輸，因為它將占去空中鏈路容量。如果有許多信道要被掃描且每次掃描需要較長的時間，則在被動掃描中總的發(fā)現過程會花費較長的時間。在5GHz頻段中，有20/40MHZ信道帶寬的9至25個信道，這取決于各個國家的規(guī)定。在2.4GHz頻段中，有20MHz信道帶寬的11至14個信道。對于每個信道，站必須停留至少dotllOBSSScanPassiVeTotalPerChannel的時間。因此，對于在2.4GHz和5GHz兩個頻段中的完整的搜索，總的發(fā)現時間可能會更長。
[0056]另一方面，主動掃描可以減少在該站操作的每次頻率掃描中的發(fā)現時間。站使用主動掃描在每個信道上傳輸探測請求幀，包括尋址信息:
[0057]a.服務集識別符(SSID)或通配符SSID，
[0058]b.BSS 識別符(BSSID)或通配符 BSSID。
[0059]當接收到探測請求時，如果滿足下列情況，則AP將使用探測響應來對發(fā)出該請求的站進打響應:
[0060]a.探測請求中的地址是廣播地址，或
[0061]b.探測請求中的SSID是通配符SSID或匹配AP的SSID，或
[0062]c.探測請求中的地址字段是通配符BSSID或匹配AP的BSSID。
[0063]如果在無線電覆蓋區(qū)域中有多個AP，則這些AP可能需要分別對探測請求作出響應。
[0064]圖3示出了在WLAN中在重疊的(OBSS)情況下的主動掃描過程的例子，其在重疊區(qū)域中具有兩個AP。在探測延遲時間到期后，掃描站在掃描頻道(稱為介質)上沒有檢測到傳輸，它發(fā)送具有通配符SSID的探測請求并啟動探測定時器。在該掃描頻道上操作的響應器(AP2)檢測到探測請求。在DCF幀間空間(DIFS)+隨機退避時間之后，AP2競爭介質并發(fā)送探測響應。如果掃描站接收到該探測響應，則它將在短幀間空間(SIFS)后發(fā)送ACK。如果在相同的無線電覆蓋區(qū)域中的相同頻率上操作的另一個響應器(API)也接收到探測請求，則它可以與AP2競爭介質。由于AP2首先獲得該介質，所以APl將推遲DIFS+隨機退避時間，以在AP2的探測響應被確認后將其探測響應發(fā)送到掃描站。掃描站將在它接收到探測響應后向APl發(fā)送ACK。根據IEEE802.11規(guī)范，主動掃描站將停留在每個信道上，直到探測定時器達到最小信道時間。如果沒有檢測到無線電信號，則掃描站將復位網絡可用性矢量(NAV)并移動到下一頻道。
[0065]IEEE802.11定義了用于站競爭介質的幀優(yōu)先級和幀間空間。
[0066]圖4示出了 IEEE802.11中所使用的不同的幀間空間(IFS)的例子。IEEE802.11將介質時間分為無競爭期(CFP)和競爭期(CP)。在CFP時間，介質被保證用于通信站交換數據。除通信站以外的其他站不被允許來競爭該時間段。在表示網絡可用性矢量(NAV)被復位的CP時間，所有空閑站都被允許競爭介質用于數據傳輸。所有站應監(jiān)控介質的介質狀態(tài)。在介質從繁忙狀態(tài)變?yōu)榭臻e后，所有站都可以競爭介質用于數據傳輸。為了提供不同級別的競爭，IEEE802.11定義了不同的IFS。短幀間間隔(SIFS)是給予最高優(yōu)先級的幀例如ACK和CTS控制幀競爭介質的時間間隔。如果在SIFS后沒有檢測到控制幀的傳輸，則允許下一優(yōu)先級幀(如由AP傳輸的信標幀)以點協(xié)調功能幀間間隔(PIFS)競爭介質。如果在PIFS后沒有檢測到傳輸，那么允許較低等級的幀，如管理幀或數據幀以分布式協(xié)調功能(DCF)幀間間隔(DIFS)競爭介質。在檢測到錯誤之后，擴展幀間間隔(EIFS)用于接入。
[0067]根據IEEE802.11的規(guī)范，響應站在接收到探測請求后應在最大探測響應時間內發(fā)送響應。當許多站執(zhí)行主動掃描以加快鏈接建立過程時，它可以在該期間內通過空中鏈路觸發(fā)擁塞，因為:
[0068]a)每個探測請求消息只允許傳送一個SSID。因此，如果其需要尋址多個SSID，則站必須發(fā)送多個探測請求，
[0069]b)如果該站使用通配符SSID發(fā)送探測請求且在無線電覆蓋區(qū)域中有多個APJlJ它可能觸發(fā)許多AP以使用探測響應進行響應，
[0070]c)如果BSS中的AP被復位，則它可能導致相關聯的站發(fā)送探測請求。
[0071]除了可能導致太多的探測請求和探測響應通過介質傳輸的以上原因外，現有的IEEE802.11規(guī)范中的另一個問題影響鏈接建立，并導致介質時間浪費，尤其是在頻繁的短長度幀傳輸中。在圖4中，其示出了如果在前一幀間間隔中沒有其它幀占用介質，則數據幀或管理幀只能在S3 (DIFS=SIFS+2X時隙時間)時間后競爭介質。所有空閑站不能在SIFS時間間隔中進入介質，因為該時間間隔被保留用于信令例如ACK或CTS。由于掃描站僅發(fā)送ACK信令，所以前一 CFP結束，且沒有ACK或CTS需要傳輸。因此，所有空閑站在它們可以開始競爭之前必須等待一些不必要的時間。這浪費了兩個CFP之間的介質時間。
[0072]IEEE802.11支持電池供電的站的節(jié)電模式操作。節(jié)電的站可能是非--Μ站，其沒必要收聽從AP周期性地傳輸的具有--Μ的信標。節(jié)電的站被允許使用節(jié)電輪詢(PS-Poll)消息來檢查AP是否有待用于它們的數據。如果AP有用于這個請求站的一些緩存數據，則AP應使用緩存數據或指示數據被緩存且請求站保持醒著的RTS幀立即對該站進行響應。如果AP沒有待用于該站的數據，則它將不發(fā)送數據指示。然后，如果該站沒有其它數據要發(fā)送到AP，則它將回到休眠。以這種方式，站可以與AP進行通信，但可能沒必要周期性地收聽信標。因此，非TIM模式操作可能能夠休眠更長時間以節(jié)省電力。
[0073]節(jié)電站使用關聯請求中的收聽間隔字段來指示隔多久收聽信標管理幀。當節(jié)電站醒著時，它被允許在任何時間發(fā)送PS-Poll。因為節(jié)電站可以休眠幾個小時，且AP可以在其休眠期間更新其參數，所以可能必要的是AP指示是否站的配置已經改變或未改變。如果AP指示配置已經改變，則節(jié)電站在向AP發(fā)送PS-Poll或其它消息之前可能需要執(zhí)行主動或被動掃描。然而，現有的規(guī)范未提供允許AP指示配置是否改變以及允許非AP節(jié)電站檢查該指示以確定新的信道掃描是否有必要的機制。
[0074]本文件公開了根據AP的資源可用性(例如，計算資源或傳輸帶寬資源)使AP快速控制主動掃描、認證、關聯或PS-Poll的技術和通過減少的幀間間隔(間隙)來提高介質使用效率用于快速鏈接建立的機制。
[0075]為了控制能夠主動掃描的站或節(jié)電的站使介質擁塞，被稱為接入閉塞(AB)或接入控制閉塞(ACB)的指示被引入由AP傳輸的下行鏈路幀中。
[0076]AB是用于指示由AP控制的以下接入模式的指示:接入許可模式，接入閉塞模式和/或接入延遲模式。如果AP將AB字段設置為“0”，這意味著接入閉塞被禁用，且站被允許使用IEEE802.11中的當前接入程序接入到AP并向AP發(fā)送探測請求、認證請求、關聯請求或PS-PolI。如果AP將AB字段設置為“ I ”，則它可以指示接入閉塞被啟用，且站現在不被允許向AP傳輸探測請求、認證請求、關聯請求或PS-Poll。站能夠在稍后的時間檢查介質可用性，這取決于站的實現。如果接收到的AB變?yōu)椤?”，則站可以按照接入程序在競爭窗口中
競爭介質。
[0077]在接入延遲模式下，AP可以將AB字段設置為大于“I”的值，其可以向站指示對介質的接入被延遲。能夠主動掃描的站或節(jié)電的站可延遲對介質的接入至少在AB字段所指示的時間值。實際延遲時間對每個站而言可能是隨機的，這取決于站的實現。延遲時間之后，主動掃描的站或節(jié)電的站可以檢查AP的可用性，以確定它們是否可以通過介質接入AP。例如，AB字段中的值“2”向站指示它們應該延遲接入過程2秒。在這2秒的時段里，站可以進入休眠模式。在字段所指定的時間(在這個例子中為2秒)的結尾，該站可以在隨機時間(例如，在2秒時段之后的O到I秒之間的隨機時間)后醒來，然后在第二隨機時間間隔(例如，在O到I秒之間的另一隨機時間段)后，嘗試接入過程。[0078]AB指示可以包括在由AP傳輸的下行鏈路幀的PHY報頭字段或MAC報頭中。
[0079]圖5示出了 IEEE802.1lPHY PPDU結構的例子。對于非HT協(xié)議數據單元(PTOU)，PHY幀包括非高吞吐量的短訓練幀(L-STF)、非高吞吐量的長訓練幀(L-LTF)、非高吞吐量的信號幀(L-SIG)和數據幀。對于混合HT ProU，它包括L-STF、L-LTF、L-SIG、高吞吐量的信號幀(HT-SIG)、高吞吐量的短訓練幀(HT-STF)、一個或多個高吞吐量的長訓練幀(HT-LTF)和數據幀。該數據幀可以攜帶MAC控制信令、MAC管理消息或用戶數據。對于greenfieldHT PPDU,它包括HT-GF-STF、HT-LTFl、HT-SIG、一個或多個HT-LTF、數據幀。該數據幀可以攜帶MAC控制信令、MAC管理消息或用戶數據。
[0080]圖6示出了在PHY幀的L-SIG中包括AB (在這個例子中為一位)的例子。其它可能的位置和位數可以是可行的。因為AB位可以通過再利用保留字段來傳輸，所以期望遺留站忽略該位。
[0081]圖7示出了包括在PHY幀的HT-SIG字段中的AB位的例子。AB位也可以包括在PHY的短HT-SIG格式中。
[0082]圖8示出了包括在短信標的IEEE802.1lMAC報頭中的AB指示的例子。AB字段還可被封裝在MAC幀中的信息單元(IE)中。
[0083]AP可以根據下列條件將AB字段設置為“ I ”并廣播AB字段:
[0084]a)當AP接收到探測請求幀時，目標信標傳輸時間(TBTT)將至。沒必要在探測響應中包括BSS的系統(tǒng)參數。然后，AP可以在下行鏈路幀的PHY SIG中將AB暫時設置為“1”，直到TBTT迫使能夠主動掃描的站或節(jié)電的站收聽信標以獲得最新的系統(tǒng)信息，或
[0085]b) AP改變了它的配置參數以及想要節(jié)電的站執(zhí)行新的掃描，或
[0086]c)AP經歷了基于--Μ的流量或例如處理器或回程鏈路中的其它擁塞的超載，且想要通過禁用主動掃描、認證、關聯或PS-Poll暫時減少來自新站的流量。在這種情況下，AP可以將每個下行鏈路幀傳輸的PHY或MAC報頭中的AB設置為“ I ”。
[0087]如果AP經歷了介質或回程擁塞，但并沒有嚴重到閉塞閾值，則它可以通過將AB設置為大于“I”的值來指示站可以重新檢查AP的可用性的時間間隔，以選擇延遲來自新站的接入。
[0088]否則，AP可以將AB設置為“0”，以允許主動掃描的站或節(jié)電的站根據其接入類別使用接入控制機制接入介質。[0089]非AP站可以監(jiān)控介質以確定從AP傳輸的AB字段。
[0090]圖9示出了接入閉塞確定程序900的例子。站監(jiān)控介質狀態(tài)(902)，以確定是否正在通過介質進行傳輸。如果它檢測到通過介質的傳輸(904)，則該站將通過比較源地址字段來檢查傳輸幀的PHY或MAC報頭，以確定該幀是否來自相關聯的AP或其它站(906)。如果傳輸是來自與該站相關聯的AP，則它檢查PHY或MAC報頭中的AB字段(908)。如果AB字段被接收到，則該站將存儲在AB的局部變量中(910)。否則，如果AB字段未被接收到或設置為“0”，則該站將AB的局部變量設置為“O”(912)。該站根據所存儲的AB判斷它是否能在下一競爭窗口中競爭用于傳輸探測請求、認證請求、關聯請求或PS-Poll的介質。如果所存儲的AB被設置為“0”，則該站按照目前的程序(例如，如IEEE802.11所指定的)來競爭介質。否則，該站抑制競爭例如用于傳輸探測請求、認證請求、關聯請求或PS-Poll的介質。
[0091]如果所接收的AB大于“1”，則主動掃描的站或節(jié)電的站可以延遲接入至少由AB字段指示的時間。延遲時間過后，該站可以重新檢查AP的狀態(tài)是否允許接入。
[0092]站繼續(xù)監(jiān)控從AP發(fā)送的幀，并根據接收到的信息更新所存儲的AB字段。
[0093]為了減少浪費的介質時間(S卩，沒有站或AP在傳輸的時間)以及因此提高介質使用效率，本文件還教導使用PIFS、DIFS和AIFS的減少的幀間間隔，用于無競爭之間的時段的競爭:
[0094]減少的PIFS (RPIFS) =PIFS-時隙時間=SIFS
[0095]減少的DIFS (RDIFS) =DIFS-時隙時間=SIFS+時隙時間
[0096]減少的AIFS (RAIFS): =AIFS-時隙時間。
[0097]圖10示出了減少的幀間間隔的例子。所有非休眠站監(jiān)控介質狀態(tài)。當通信站完成當前的TXOP后介質變?yōu)榭臻e時，進入競爭間隔。站被允許在RPIFS時間后傳輸優(yōu)先級幀如信標。如果在RDIFS前仍沒有檢測到流量，則站被允許在RDIFS時間內傳輸數據或管理幀。
[0098]為了避免空閑站偶然進入預留給通信站交換消息或數據的無競爭間隔，只有已檢測到CFP的末尾的空閑站可以開始在減少的PIFS/DIFS/AIFS間隔中的競爭。檢測到CFP的末尾的遺留站開始在常規(guī)的PIFS/DIFS/AIFS間隔中的競爭。為了有助于站檢測到無競爭時段的結尾，“更多數據”字段可被用在幀的MAC報頭中。
[0099]圖11示出了 MAC報頭1100中的更多數據字段1102的例子。更多數據字段1102的長度是I位，且由站用來指示是否有更多數據要發(fā)送。如果傳輸站有更多數據要發(fā)送，則它將更多數據字段設置為“I”。否則，傳輸站將該位設置為“O”。
[0100]如果傳輸站為AP，則“更多數據=1”還表示AP使至少一個另外的數據被緩存用于目的站。
[0101]圖12示出了使用更多數據字段來指示當前CFP的結尾的機制。作為例子，傳輸站根據以下規(guī)則來設置該更多數據字段:
[0102]如果滿足下列條件，則傳輸站(STAl)將更多數據字段設置為“I”:
[0103]a.在當前CFP中有更多數據要被傳輸，以及
[0104]b.要被傳輸的數據是單獨尋址的數據或管理類型幀。
[0105]否則，傳輸站將更多數據字段設置為“O”。
[0106]如果幀中的MAC報頭的更多數據字段被傳輸站設置為“0”，則接收站(在這種情況下為AP)可以將ACK或CF-ACK幀的持續(xù)時間字段設置為“O”，以指示當前CFP結束于該ACK或 CF-ACK 幀。
[0107]除了由持續(xù)時間字段指示CFP的結尾之外，接收站(AP)可發(fā)送CF-ACK+CF結束幀來明確指示無競爭時段的結束。
[0108]所有空閑站監(jiān)控介質，以確定到來的競爭間隔是否是CFP間的間隔。如果站檢測到ACK或CF-ACK幀的持續(xù)時間字段被設置為“O”或站接收到CF結束巾貞，則該站聲明下一競爭間隔是TXOP間的競爭間隔并且可以使用減少的幀間間隔:RPIFS、RDIFS或RAIFS競爭介質。否則，該站在下一競爭間隔中使用常規(guī)的PIFS、DIFS或AIFS競爭介質。
[0109]圖13示出了由其它站使用NAV確定無競爭之間的時段的結尾以減少總的傳輸時間的例子。如果源站發(fā)送RTS來請求介質，則目標站使用SIFS(S11302)中的CTS響應。除通信站以外的其它站可以延遲傳輸并使用網絡可用矢量(NAV)來確定當前無競爭時段的結束。其它站在它通過介質接收到RTS時標記NAV (RTS)，并且在它接收到從響應站傳輸的CTS時就設置NAV (RTS)。請求站(源)然后在它從目的站接收到CTS之后可以傳輸數據包或如探測請求的管理幀或如PS-Poll的控制幀。如果所傳輸的數據被確認或者管理幀或控制幀在源站和目的站之間的交換完成，則其它站將根據ACK或CF-ACK幀中的信息標記NAV結束并且能夠在減少的DIFS時間(S3’ 1304)中競爭介質。
[0110]在傳輸探測請求或PS-Poll之前首先使用RTS感測介質相比于直接發(fā)送探測請求或PS-Poll允許傳輸站能夠更早進入競爭時段并更快得到響應(CTS)。如果沒有來自AP的響應，則在主動掃描的情況下，傳輸站可以使用其它頻率。使用這種方法時，它可以幫助顯著改善鏈接建立性能。
[0111]圖14示出了在CFP中的重新傳輸的例子。站(STAl)將數據傳輸到AP。在第二數據包傳輸時，AP沒有從STAl (1402)接收到所傳輸的數據包，且沒有發(fā)送回CF-ACK。STAl在它完成第二數據包傳輸后在S2時間內未檢測到ACK，它將重新發(fā)送相同的數據包。當前CFP將被擴展。
[0112]如果AP接收到從STAl傳輸的數據，則它將發(fā)送CF-ACK以響應重新傳輸的數據包。
[0113]使用CFP間確定機制的其它站將不與STAl競爭重新傳輸時段。在擴展的CFP結束后，具有CFP間確定能力的其它站將使用減少的幀間間隔競爭介質。
[0114]如果AP發(fā)送CF-ACK以響應重新傳輸的數據包，但通信站(STA1)沒有接收到它，則STAl可以根據S3’之后的介質占用情況得知重新傳輸的數據包已被確認。
[0115]圖15示出了在減少的PIFS間隔中由AP傳輸信標幀的例子。在AP結束前一無競爭時段，即完成了 ACK幀的PLCP包的解碼后，AP可以進入競爭時段。由于信標幀比數據幀或管理幀具有更高的優(yōu)先級(RPIFS)，所以它將在RPIFS中比數據幀或管理幀更早競爭介質。
[0116]圖16示出了在前一無競爭時段結束后在減少的DIFS中傳輸PS-Poll的例子。在競爭時段中，包括AP的其它站可以能夠完成ACK幀的PLCP包的解碼并準備競爭。
[0117]圖17是控制無線站接入到無線網絡的過程1700的流程圖表示。在1702處，確定網絡運行狀態(tài)。在1704處，在來自接入點的傳輸中，指定接入點不允許無線站主動掃描、認證、關聯或節(jié)電輪詢的接入閉塞信息根據該網絡運行狀態(tài)被發(fā)送。[0118]圖18是無線通信裝置1800的框圖表示。模塊1802用于確定網絡運行狀態(tài)。模塊1804用于在來自接入點的傳輸中根據網絡運行狀態(tài)發(fā)送指定接入點不允許無線站主動掃描或節(jié)電輪詢的接入閉塞信息。在一些實現中，模塊1804還可以指示接入延遲。
[0119]圖19是無線通信過程1900的流程圖表示。在1902處，從接入點傳輸的指示接入點是否已經開啟接入閉塞或延遲操作模式的消息被接收到。在1904處，當指示接入點已開啟接入閉塞操作模式時，節(jié)電輪詢消息、探測請求消息、認證請求消息或關聯請求消息的傳輸被抑制。當指示接入點已開啟接入延遲操作模式時，節(jié)電輪詢消息、探測請求消息、認證請求消息或關聯請求消息的傳輸被延遲到稍后的時間。在1906處，當指示接入點已關閉接入閉塞或延遲操作模式時，節(jié)電輪詢消息、探測請求消息、認證請求消息或關聯請求消息被傳輸。正如前面所討論的，網絡運行狀態(tài)可包括檢查到下一信標傳輸的時間(例如，目標信標傳輸時間)或檢查強迫無線站執(zhí)行新的掃描或監(jiān)控網絡流量負荷(例如，負荷是否小于容量的70%或其它預先設定的閾值)的需要。
[0120]圖20是無線通信裝置2000的一部分的框圖表示。模塊2002用于接收從接入點傳輸的指示接入點是否已經開啟接入閉塞或延遲操作模式的消息。模塊2004用于在指示接入點已開啟接入閉塞或延遲操作模式時抑制節(jié)電輪詢消息、探測請求消息、認證請求消息或關聯請求消息的傳輸或推遲到稍后的時間。模塊2006用于在指示接入點已關閉接入閉塞操作模式時傳輸節(jié)電輪詢消息、探測請求消息、認證請求消息或關聯請求消息。
[0121]圖21是無線通信過程2100的流程圖表示。在2102處，數據在無競爭時段中被傳輸，其中無線站已經被準許對介質獨有的傳輸接入。在2104處，在無競爭時段的傳輸中，在更多數據待被發(fā)送時，更多數據的指示被傳輸。
[0122]圖22是無線通信裝置2200的框圖表示。模塊2202用于在無競爭時段中傳輸數據，其中無線站已經被準許對介質獨有的傳輸接入。模塊2204用于在無競爭時段的傳輸中，在更多數據待被發(fā)送時傳輸更多數據的指示。
[0123]圖23是無線通信過程2300的流程圖表示。在2302處，數據在無競爭時段被接收。在2304處，基于所接收到的更多數據字段，確認無競爭時段可被終止。在2306處，指示無競爭時段已經結束的消息基于所述確認而被傳輸。
[0124]圖24是無線通信裝置2400的一部分的框圖表示。模塊2402用于在無競爭時段接收數據。模塊2404用于基于所接收到的更多數據字段來確認無競爭時段可被終止。模塊2406用于基于所述確認傳輸指示無競爭時段已經結束的消息。
[0125]將了解，提供了用于WLAN網絡中的快速接入鏈接建立的多種機制。還應了解，所公開的技術使得能夠進行WLAN中的無線設備的接入控制。
[0126]參照圖19至圖24，在一些實施方式中，使用本文件中所概述的修改時，所公開的方法和裝置可以在IEEE802.11網絡中操作。
[0127]本文件中公開的和其它實施方式以及所描述的功能操作可以用數字電子電路或者計算機軟件、固件或硬件實現，包括本文件中所公開的結構及其結構等同物或它們中一個或多個的組合。所公開的和其它實施方式可被實現為一種或多種計算機程序產品，即被編碼在計算機可讀介質上的計算機程序指令的一個或多個模塊，該指令用于由數據處理裝置執(zhí)行或控制數據處理裝置的操作。計算機可讀介質可以是機器可讀的儲存設備、機器可讀的存儲載體、存儲設備、使機器可讀的傳播信號起作用的物質的組合、或它們中的一個或多個的組合。術語“數據處理裝置”包括用于處理數據的所有裝置、設備和機器，例如，其包括可編程處理器、計算機或者多個處理器或計算機。除了硬件之外，裝置可以包括為討論中的計算機程序創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境的代碼，例如，構成處理器固件、協(xié)議棧、數據庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、或它們中的一個或多個的組合的代碼。傳播信號是人工生成的信號，例如，機器生成的電信號、光信號或電磁信號，其被生成來對信息進行編碼以傳輸到合適的接收裝置。
[0128]計算機程序(也稱為程序、軟件、軟件應用程序、腳本或代碼)可以用任何形式的編程語言編寫，包括編譯語言或解釋語言，并且它可以任何形式來部署，包括作為獨立的程序或者作為模塊、組件、子例程或其它適于在計算環(huán)境中使用的單元。計算機程序并不一定對應于文件系統(tǒng)中的文件。程序可被儲存在保存其它程序或數據(例如，存儲在標記語言文件中的一個或多個腳本)的文件的一部分中、儲存在專用于討論中的程序的單個文件中、或者儲存在多個協(xié)調文件(例如，存儲一個或多個模塊、子程序或代碼的部分的文件)中。計算機程序可被部署成在一臺計算機上執(zhí)行或在位于一個地點或分布在多個地點并通過通信網絡互連的多臺計算機上執(zhí)行。
[0129]本文件中所描述的過程和邏輯流程可由一個或多個可編程處理器執(zhí)行，可編程處理器運行一個或多個計算機程序以通過對輸入數據進行操作并生成輸出來執(zhí)行功能。過程和邏輯流程還可以由專用邏輯電路來執(zhí)行，并且裝置還可被實現為專用邏輯電路，例如，FPGA (現場可編程門陣列)或ASIC (專用集成電路)。
[0130]適于運行計算機程序的處理器包括，例如，通用和專用微處理器二者，以及任何類型的數字計算機的任何一個或多個處理器。通常，處理器將從只讀存儲器或隨機存取存儲器或從二者接收指令和數據。計算機的基本單元是用于執(zhí)行指令的處理器和用于存儲指令和數據的一個或多個存儲設備。通常，計算機還將包括用于存儲數據的一個或多個大容量存儲設備或者可操作地耦合來從所述一個或多個大容量存儲設備接收數據或將數據傳送到其中，所述一個或多個大容量存儲設備例如磁盤、磁光盤或光盤。然而，計算機不必具有這樣的設備。適合于存儲計算機程序指令和數據的計算機可讀介質包括所有形式的非易失性存儲器、介質和存儲設備，包括例如半導體存儲設備，例如EPROM、EEPROM和閃存設備；磁盤，例如，內部硬盤或可移動磁盤；磁光盤；以及⑶ROM和DVD-ROM盤。處理器和存儲器可由專用邏輯電路補充或并入專用邏輯電路。
[0131]雖然本文件包含許多細節(jié)，但這些細節(jié)不應被解釋為限制要求權利的本發(fā)明的范圍或可要求權利的范圍，而應被解釋為對特定于【具體實施方式】的功能的描述。在本文件中在分開的實施方式的上下文中描述的某些特征還可組合在單個實施方式中實現。相反，在單個實施方式的上下文中描述的各個特征還可以分開在多個實施方式中實現或以任何適當的子組合的形式實現。此外，雖然特征在上面可以被描述為在某些組合中起作用甚至最初如此要求權利，但是來自所要求權利的組合的一個或多個特征在某些情況下可以從該組合中刪除，并且所要求權利的組合可針對子組合或子組合的變型。類似地，盡管操作在附圖中以特定的順序被描繪，但這不應被理解為要求以示出的特定順序或按順序執(zhí)行這樣的操作，或者不應被理解為要求執(zhí)行示出的所有操作以實現所需的結果。
[0132]只公開了幾個例子和實現?？梢曰谒_的內容對所描述的例子和實現以及其它實現進行改變、修改和增強。
【權利要求】
1.一種在包括接入點的無線網絡中控制無線站接入到所述無線網絡的方法，包括: 確定網絡運行狀態(tài)；以及 在來自接入點的傳輸中，根據所述網絡運行狀態(tài)發(fā)送指定所述接入點目前不允許所述無線站進行主動掃描或節(jié)電輪詢的接入閉塞信息的信號。
2.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述網絡運行狀態(tài)包括檢查到下一信標傳輸的時間。
3.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述網絡運行狀態(tài)包括檢查強迫所述無線站執(zhí)行新的掃描的需要。
4.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述網絡運行狀態(tài)包括監(jiān)控網絡流量負荷，且其中，當所監(jiān)控的網絡流量負荷超過閾值時，執(zhí)行所述信號發(fā)送。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述接入閉塞信息還指定所述無線站進行的所述主動掃描或節(jié)電輪詢被延遲的時間段。
6.一種無線通信裝置，其在無線網絡中可操作以控制到所述無線網絡的接入，所述裝置包括: 網絡狀態(tài)確定器，其確定無線網絡運行狀態(tài)； 接入閉塞信號發(fā)送器，其在來自接入點的傳輸中，根據所述網絡運行狀態(tài)發(fā)送指定所述接入點不允許所述無線站進行主動掃描或節(jié)電輪詢的接入閉塞信息的信號。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述網絡狀態(tài)確定器包括檢查到下一信標傳輸的時間的信標時間檢查器。
8.根據權利要求6所述的裝`置，其中所述網絡狀態(tài)確定器包括檢查強迫所述無線站執(zhí)行新掃描的需要的新掃描檢查器。
9.根據權利要求6所述的裝置，其中所述網絡狀態(tài)確定器包括監(jiān)控網絡流量負荷的流量負荷監(jiān)控器，且其中當所監(jiān)控的網絡流量負荷超過閾值時，執(zhí)行所述信號發(fā)送。
10.根據權利要求6所述的裝置，其中所述接入閉塞信號發(fā)送器還在來自接入點的傳輸中，根據所述網絡運行狀態(tài)在所述接入閉塞信息中發(fā)送所述接入點延遲允許所述無線站進行主動掃描或節(jié)電輪詢的時間段的信號。
11.一種無線通信裝置，其在無線網絡中可操作以控制到所述無線網絡的接入，所述裝置包括: 用于確定網絡運行狀態(tài)的工具；以及 用于在來自接入點的傳輸中，根據所述網絡運行狀態(tài)發(fā)送指定所述接入點不允許所述無線站進行主動掃描或節(jié)電輪詢的接入閉塞信息的信號的工具。
12.—種其上存儲有代碼的計算機可讀介質，在所述代碼由處理器執(zhí)行時，使所述處理器在無線網絡中操作并執(zhí)行控制無線站接入到所述無線網絡的方法，所述方法包括: 確定網絡運行狀態(tài)；以及 在來自接入點的傳輸中，根據所述網絡運行狀態(tài)發(fā)送指定所述接入點不允許所述無線站進行主動掃描或節(jié)電輪詢的接入閉塞信息的信號。
13.一種無線通信方法，包括: 接收來自接入點的指示所述接入點是否已經開啟接入閉塞操作模式的消息傳輸； 當指示所述接入點已經開啟所述接入閉塞操作模式時，抑制節(jié)電輪詢消息或探測請求消息的傳輸；以及 當指示所述接入點已關閉所述接入閉塞操作模式時，傳輸節(jié)電輪詢消息或探測請求消肩、O
14.根據權利要求13所述的方法，其中所接收到的消息傳輸指示物理層PHY報頭中的所述接入閉塞操作模式。
15.根據權利要求13所述的方法，其中所接收到的消息傳輸指示介質接入控制MAC報頭中的所述接入閉塞操作模式或接入延遲操作模式。
16.根據權利要求13所述的方法，還包括 接收來自接入點的指示所述接入閉塞操作模式生效一時間段的消息傳輸； 將節(jié)電輪詢消息或探測請求消息到所述接入點的傳輸延遲至少所述時間段。
17.一種無線通信裝置，包括: 用于從接入點接收指示所述接入點是否已經開啟接入閉塞操作模式或接入延遲操作模式的消息傳輸的工具； 用于當指示所述接入點已經開啟所述接入閉塞操作模式時抑制節(jié)電輪詢消息或探測請求消息的傳輸的工具； 用于當指示所述接入點已經開啟所述接入延遲操作模式時延遲節(jié)電輪詢消息或探測請求消息的傳輸的工具；以及 用于當指示所述接入點已經關閉所述接入閉塞操作模式時傳輸節(jié)電輪詢消息或探測請求消息的工具。
18.根據權利要求17所述的裝置，其中所接收到的消息傳輸指示物理層PHY報頭中的所述接入閉塞操作模式。
19.根據權利要求17所述的裝置，其中所接收到的消息傳輸指示介質接入控制MAC報頭中的所述接入閉塞操作模式或接入延遲操作模式。
20.一種無線通信方法，包括: 在其中無線站已經被準許對介質獨有的傳輸接入的無競爭時段傳輸數據；以及 在所述無競爭時段的傳輸中，在更多數據待被發(fā)送時，傳輸更多數據的指示。
21.一種包括計算機可讀介質的計算機程序產品，所述計算機可讀介質上存儲有指令，在所述指令由處理器執(zhí)行時，使所述處理器執(zhí)行無線通信方法，所述無線通信方法包括: 在其中無線站已經被準許對介質獨有的傳輸接入的無競爭時段傳輸數據；以及 在所述無競爭時段的傳輸中，在更多數據待被發(fā)送時，傳輸更多數據的指示。
22.一種無線通信方法，包括: 在無競爭時段接收數據； 基于所接收到的更多數據字段，確認所述無競爭時段能夠被終止；以及 基于所述確認來傳輸指示所述無競爭時段已經終止的消息。
23.根據權利要求22所述的無線通信方法，其中所傳輸的消息還包括認可。
24.一種無線通信裝置，包括: 數據接收器，其在無競爭時段期間接收數據； 處理器，其基于所接收到的更多數據字段確認所述無競爭時段能夠被終止；以及 傳輸器，其傳輸指示所述無競爭時段已經終止的消息。
25.根據權利要求24所述的無線通信裝置，其中所傳輸的消息還包括認可。
26.—種包括接入點和無線站的無線通信系統(tǒng)，其中 所述接入點被配置為: 確定網絡運行狀態(tài)；和 根據所述網絡運行狀態(tài)發(fā)送指定所述接入點不允許所述無線站進行主動掃描或節(jié)電輪詢的接入閉塞信息的信號；以及所述無線站被配置為: 在無競爭時段期間接收數據； 基于所接收到的更多數據字段，確認所述無競爭時段能夠被終止；以及 傳輸指示所述無競爭時段已經終止的消息。
【文檔編號】H04W48/16GK103686940SQ201310411057
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2012年9月10日
【發(fā)明者】方永剛, 孫波, 呂開穎 申請人:中興通訊股份有限公司, 中興通訊(美國)公司