CN104823488A - 在无线lan中用于主动扫描的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开一种在无线LAN中用于主动扫描的方法和设备。在无线LAN中用于主动扫描的方法可以包括下述步骤：第一站(STA)将第一探测请求帧发送到接入点(AP)；和第一STA从AP接收探测响应帧，其中探测响应帧是对于探测请求帧的响应，并且第一探测请求帧包括快速初始链路设立(FILS)性能信息，其能够指示第一STA是否支持FILS。

Description

在无线LAN中用于主动扫描的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于在无线局域网(WLAN)中执行主动扫描的方法和设备，并且更加具体地，涉及一种用于执行快速初始链路设立(FILS)的方法和设备。
背景技术
无线局域网(WLAN)技术最近已经被大致地演进成三个方向。作为传统WLAN的演进的扩展进行对进一步增加传输速率的努力，并且其示例包括电气和电子工程协会(IEEE)802.11ac和IEEE 802.11ad。IEEE 802.11ad是使用60GHz带的WLAN技术。另外，与传统的WLAN相比较，利用小于1GHz的频带的宽带WLAN最近出现能够进行更宽的带传输，并且其示例包括利用TV空白空间(TVWS)带的IEEE802.11af和利用900MHz带的IEEE 802.11ah。这些技术不仅主要针对智能网格和宽带传感器网络，而且针对扩展范围的Wi-Fi服务的扩展。另外，传统的WALN媒质接入控制(MAC)技术在初始链路设立时间在一些情况下变得极其长的方面存在问题。为了解决这样的问题，最近积极地执行IEEE 802.11ai标准化行动以允许站(STA)能够快速地接入接入点(AP)。
IEEE 802.11ai是处理快速认证过程以显著地减少WLAN的初始设立和关联时间的MAC技术，并且标准化行动作为2011年1月的任务组被正式地启动。为了启用快速接入过程，在IEEE 802.11ai中对AP发现的区域中的过程简化、网络发现、时间同步功能(TSF)同步、认证&关联、与较高层的过程组合等等进行讨论。在它们当中，对诸如利用动态主机配置协议(DHCP)的搭载的过程组合、使用协作的IP的全部可扩展认证协议(EAP)的优化、有效的选择接入点(AP)扫描等等的理念进行积极地讨论。
发明内容
技术问题
本发明提供一种在无线局域网(WLAN)中执行主动扫描的方法。
本发明也提供用于在WLAN中执行主动扫描的设备。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种在无线局域网(WLAN)中执行主动扫描的方法。该方法包括：通过第一站(STA)将第一探测请求帧发送到接入点(AP)；和通过第一STA从AP接收探测响应帧，其中探测响应帧是对于第一探测请求帧的响应，其中第一探测请求帧包括快速初始链路设立(FILS)性能信息，并且其中FILS性能信息指示第一STA是否支持FILS。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在WLAN中执行主动扫描的STA。STA包括：射频(RF)单元，该射频(RF)单元被执行为发送无线电信号；和处理器，该处理器被选择性地耦合到RF单元，其中处理器被实施为将第一探测请求帧发送到AP，并且响应于第一探测请求帧从AP接收探测响应帧，其中第一探测请求帧包括FILS性能信息，并且其中FILS性能信息指示第一STA是否支持FILS。
有益效果
因为关于站(STA)是否支持快速初始链路设立(FILS)的信息被发送到FILS接入点(AP)，所以FILS AP能够确定发送探测响应帧的方法。因此，支持FILS的FILS STA能够快速地执行关于FILS AP的初始链路设立过程。
附图说明
图1示出无线局域网(WLAN)的结构的概念。
图2示出通过电气电子工程协会(IEEE)802.11支持的WLAN***的层架构。
图3示出在WLAN中的扫描方法的概念。
图4示出在接入点(AP)和站(STA)的扫描过程之后执行的认证过程和关联过程的概念。
图5示出主动扫描过程的概念。
图6示出发送探测请求帧的方法的概念。
图7示出根据本发明的实施例的初始链路设立过程的概念。
图8示出根据本发明的实施例的初始链路设立过程的概念。
图9示出根据本发明的实施例的初始链路设立过程的概念。
图10示出根据本发明的实施例的发送快速初始链路设立(FILS)AP的探测响应帧的方法的概念。
图11示出根据本发明的实施例的发送FILS AP的探测响应帧的方法的概念。
图12示出根据本发明的实施例的探测请求帧的概念。
图13示出根据本发明的实施例的探测请求帧的概念。
图14示出根据本发明的实施例的发送探测响应帧的方法的概念。
图15示出根据本发明的实施例的发送探测响应帧的方法的概念。
图16是示出根据本发明的实施例的无线装置的框图。
具体实施方式
图1是图示无线局域网(WLAN)结构的概念图。
图1(A)的上部分示出IEEE(电气和电子工程师协会)802.11基础设施网络的结构。
参考图1(A)的上部分，WLAN***可以包括一个或多个基本服务集(BSS，100和105)。BSS 100或者105是可以成功地互相同步以互相通信的诸如STA1(站)100-1的STA和诸如AP(接入点)125的AP的集合，并且不是指示特定区域的概念。BSS 105可以包括一个AP 130以及一个或多个可连接到AP 130的STA 105-1和105-2。
基础设施BSS可以包括至少一个STA、提供分布服务的AP 125和130、以及连接多个AP的分布***(DS)110。
分布***110可以通过连接许多的BSS 100和105来实现扩展的服务集(ESS)140。ESS 140可以用作表示是由经由分布***110连接的一个或多个AP 125和130的一个网络的术语。包括在一个ESS 140中的AP可以具有相同的SSID(服务集标识)。
入口120可以用作执行WLAN网络(IEEE 802.11)与其他网络(例如，802.X)的连接的桥。
在如图1的上部分中示出的基础设施网络中，在AP 125和130之间的网络和在AP 125和130以及STA 100-1、105-1和105-2之间的网络可以被实现。然而，在没有AP 125和130的情况下，网络可以在STA之间建立以执行通信。在没有AP 125和130的情况下在STA之间建立以执行通信的网络被定义为自组织(ad-hoc)网络或者独立的BSS(基本服务集)。
图1的下部分是图示独立的BSS的概念图。
参考图1的下部分，独立的BSS(IBSS)是以ad-hoc模式操作的BSS。IBSS不包括AP，使得其缺少集中的管理实体。换句话说，在IBSS中，STA 150-1、150-2、150-3、155-4和155-5被以分布方式管理。在IBSS中，所有STA 150-1、150-2、150-3、155-4和155-5可以是移动STA，并且不允许接入分布***，使得IBSS形成自包含的网络。
STA是某些功能媒质，其包括遵循IEEE(电气与电子工程师协会)802.11标准的媒质接入控制(MAC)，并且包括用于无线电媒质的物理层接口，并且术语“STA”可以在其定义中包括AP和非AP STA(站)两者。
STA可以通过各种术语指代，诸如移动终端、无线设备、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动订户单元或者简单地被称为用户。
图2是图示由IEEE 802.11支持的WLAN***的层架构的图。
图2概念地图示WLAN***的层架构(PHY架构)。
WLAN***层架构可以包括MAC(媒质接入控制)子层220、PLCP(物理层汇聚过程)子层210和PMD(物理媒质相关的)子层200。PLCP子层210被实现使得以关于PMD子层200的最小依赖性操作。PMD子层200可以用作传输接口以在多个STA之间通信数据。
MAC子层220、PLCP子层210和PMD子层200可以概念地包括管理实体。
MAC子层220的管理实体表示为MLME(MAC层管理实体，225)，并且物理层的管理实体表示为PLME(PHY层管理实体，215)。这样的管理实体可以提供进行层管理操作的接口。PLME 215与MLME 225连接以能够在PLCP子层210和PMD子层200上执行管理操作，以及MLME 225也与PLME 215连接以能够在MAC子层220上执行管理操作。
可以存在执行适当的MAC层操作的SME(STA管理实体，250)。SME 250可以作为层独立分量操作。MLME、PLME和SME可以基于原语在相互分量之间通信信息。
在下面简要地描述每个子层的操作。PLCP子层210按照来自于MAC子层220和PMD子层200之间的MAC层的指令将从MAC子层220接收的MPDU(MAC协议数据单元)递送给PMD子层200，或者将来自PMD子层200的帧递送给MAC子层220。PMD子层200是PLCP子层，并且PMD子层200可以通过无线电媒质在多个STA之间通信数据。从MAC子层220递送的MPDU(MAC协议数据单元)表示为在PLCP子层210的一侧上的PSDU(物理服务数据单元)。MPDU类似于PSDU，但是在通过聚合多个MPDU获得的A-MPDU(聚合的MPDU)已经被递送的情况下，各个MPDU可以不同于PSDU。
在从MAC子层220接收PSDU以及将其递送给PMD子层200时，PLCP子层210添加由物理层收发器所必需的信息的附加字段。在这样的情况下，增加的字段可以包括到PSDU的PLCP前导、PLCP报头，以及对将卷积编码器返回为零状态所必需的尾比特。PLCP前导可以起在PSDU被发送前允许接收器准备同步和天线分集的作用。数据字段可以包括对PSDU的填充比特、包括初始化加扰器的比特序列的服务字段、以及增加有尾比特的比特序列已经被编码的编码序列。在这样的情况下，作为编码方案，可以根据接收PPDU的STA所支持的编码方案来选择BCC(二进制卷积编码)编码或者LDPC(低密度奇偶校验)编码中的一个。PLCP报头可以包括含有关要发送的PPDU(PLCP协议数据单元)信息的字段。
PLCP子层210将以上描述的字段增加给PSDU以产生PPDU(PLCP协议数据单元)，以及经由PMD子层200将其发送给接收站，并且接收站接收PPDU，以及从PLCP前导和PLCP报头获得为数据恢复所必需的信息从而进行恢复。
图3是图示在WLAN中的扫描方法的概念图。
参考图3，扫描方法可以被分成被动扫描300和主动扫描350。
参考图3(A)的左部分，被动扫描300可以由从AP 310周期地广播的信标帧330执行。在WLAN中的AP 310以特定周期(例如，每100毫秒)将信标帧330广播给非AP STA 340。信标帧330可以包含有关当前网络的信息。非AP STA 340可以通过AP 310在信道上执行扫描，以通过从周期地广播的信标帧330获得网络信息来执行认证/关联过程。
在无需非AP STA 340发送帧的情况下，被动扫描方法300仅接收从AP 310发送的信标帧330。因此，被动扫描300对降低在通过网络的数据发送/接收时产生的整个开销的减少有利。但是，由于扫描被迫使以与信标帧330的周期成比例地被动地执行，所以执行扫描花费的时间会增加。信标帧的细节在2011年11月的IEEE草案P802.11-REVmbTM/D12(于2011年11月公开的“IEEE Standard forInformation Technology Telecommunications and information exchangebetween systems—Local and metropolitan area networks—Specificrequirements Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)Specifications(用于在***之间信息技术电信和信息交换的IEEE标准-本地和城域网-特定要求部分11：无线LAN媒质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范)(在下文中，IEEE 802.11)”8.3.3.2信标帧)中阐述。IEEE 802.11ai可以另外使用信标帧的其他格式，并且这样的信标帧可以称为FILS(快速初始链路设立)信标帧。此外，测量导频帧是仅包含信标帧的一些信息的帧，并且测量导频帧可以在扫描过程中被使用。测量导频帧在IEEE 802.118.5.8.3测量导频格式中阐述。
而且，可以定义快速初始链路设立(FILS)发现帧。FILS发现帧是在各个AP中在各个传输时段之间发送的帧，可以是以比信标帧更短的时段发送的帧。即，FILS发现帧是以比信标帧的传输时段更短的时段发送的帧。FILS发现帧可以包括发送FILS发现帧的AP的标识信息(SSID，BSSID)。可以实现在信标帧被发送之前将FILS发现帧发送到STA，并且因此，STA可以事先搜索在相对应的信道中存在AP。在一个AP中发送FILS发现帧的间隔被称为FILS发现帧传输间隔。FILS发现帧可以被发送，包括了在信标帧中包括的一部分信息。FISL发现帧也可以包括用于相邻AP的信标帧的传输时间的信息。
参考图3的右部分，主动扫描350指的是其中非AP STA 390通过将探测请求帧370发送到AP 360引导扫描的方法。
在从非AP STA 390接收探测请求帧370之后，AP 360可以等待随机时间以防止帧冲突，并且然后AP 360包括信标响应帧380中的网络信息，然后将其发送到非AP STA 390。非AP STA 390可以基于接收到的探测响应帧获得网络信息以停止扫描过程。
主动扫描350允许非AP STA 390引导扫描过程，并且主动扫描350具有短的扫描时间的优点。然而，非AP STA 390应发送探测请求帧37，导致对于帧发送和接收的网络开销的增加。探测请求帧370在IEEE 802.11章节8.3.3.9中阐述，以及探测响应帧380在IEEE 802.11章节8.3.3.10中阐述。
在扫描进行之后，AP和STA可以进行认证和关联过程。
图4是图示在AP和STA之间的扫描之后的认证和关联过程的概念图。
参考图4，在被动/主动扫描之后，认证和关联可以利用扫描的AP中的一个来实施。
认证和关联过程可以例如通过双路握手来实现。图4的左部分是图示在被动扫描之后的认证和关联过程的概念图，并且图4的右部分是图示在主动扫描之后的认证和关联的概念图。
不论已经使用主动扫描方法和被动扫描方法的哪一个，认证和关联过程可以通过在AP 400或者450和非AP STA 405或者455之间交换认证请求帧410/认证响应帧420和关联请求帧430/关联响应帧440来同样地执行。
认证过程可以通过将认证请求帧410从非AP STA 405或者455发送给AP 400或者450来进行。响应于认证请求帧410，认证响应帧420可以从AP 400或者450发送给非AP STA 405或者455。认证帧格式在IEEE 802.11章节8.3.3.11中阐述。
可以通过将关联请求帧430从非AP STA 405或者455发送给AP400或者405来进行关联过程。响应于关联请求帧430，相关响应帧440可以从AP 400或者450发送给非AP STA 405或者455。发送的关联请求帧430包含有关非AP STA 405或者455的能力的信息。基于有关非AP STA 405或者455的能力的信息，AP 400或者450可以确定是否可以支持非AP STA 405或者455。在这样的支持是可能的情况下，AP 400或者450可以包括在相关响应帧440是否接受关联请求帧430和其原因以及其可支持的能力信息，并且AP 400或者450可以将其发送给非AP STA 405或者455。相关帧格式在IEEE 802.11章节8.3.3.5/8.3.3.6中阐述。
在进行关联步骤之后，执行正常数据发送和接收。除非进行，否则基于不执行关联的原因来重新进行关联，或者可以执行对其他AP的关联。
图5是图示主动扫描过程的概念图。
参考图5，主动扫描过程可以在以下的步骤中执行。
(1)确定STA 500是否准备执行扫描过程。
STA 500可以等待，例如，直到探测延迟时间期满，或者接收到特定信令信息(例如，PHY-RXSTART.indication原语)以执行主动扫描。
探测延迟时间是当执行主动扫描时，在STA 500发送探测请求帧510之前出现的延迟。PHY-RXSTART.indication原语是从物理(PHY)层发送到本地MAC(媒质接入控制)层的信号。PHY-RXSTART.indication原语可以用信号将指示PLCP(物理层汇聚协议)已经接收包括有效PLCP报头的PPDU(PLCP协议数据单元)的信息通知给MAC层。
(2)执行基本接入。
在802.11MAC层中，许多STA可以使用基于竞争功能的分布协调功能(DCF)来共享无线电媒质。DCF可以使用载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)作为其接入协议，经由退避方案来防止在STA之间的冲突。STA 500可以使用基本接入方法将探测请求帧510发送给AP 560和570。
(3)被包括在MLME-SCAN.request原语(例如，SSID(服务集标识)和BSSID(基本服务集标识)信息)中的用于指定AP 560和570的信息可以被包括在探测请求帧510中，并且可以被发送。
BSSID可以具有与AP的MAC地址相对应的值作为指定AP的指示符。SSID(服务集标识)是用于指定可以由操作STA的人读取的AP的网络术语。BSSID和/或SSID可以用于指定AP。
STA 500可以基于指定由MLME-SCAN.request原语所包括的AP560和570的信息来指定AP。指定的AP 560和570可以将探测响应帧540和550发送给STA 500。
STA 500可以在探测请求帧510中包括SSID和BSSID信息，并且将其发送，从而单播、多播或者广播探测请求帧510。进一步参考图5描述使用SSID和BSSID信息单播、多播或者广播探测请求帧510的方法。例如，在SSID列表被包括在MLME-SCAN.request原语中的情况下，STA 500可以在探测请求帧510中包括SSID列表，并且将其发送。AP 560和570可以接收探测请求帧510，确定在接收的探测请求帧510中包含的SSID列表中包括的SSID，以及确定是否将探测响应帧540和550发送给STA 500。
(4)探测定时器被初始化为0，并且然后***作。
探测定时器可以用于检查最小信道时间(MinChanneltime，520)和最大信道时间(MaxChanneltime，530)。最小信道时间520和最大信道时间530可以用于控制STA 500的主动扫描操作。
最小信道时间520可以用于执行为进行主动扫描而改变信道的操作。例如，在直到最小信道时间520STA 500没有接收探测响应帧540和550的情况下，STA 500移动扫描信道以在其他信道上执行扫描。在直到最小信道时间520 STA 500接收探测响应帧550情况下，其可以处理在等待直到最大信道时间530之后接收的探测响应帧540和550。
STA 500可以检测PHY-CCA.indication原语，直到探测定时器达到最小信道时间520，并且直到最小信道时间520之前可以确定其他帧(例如，探测响应帧540和550)是否已经由STA 500接收。
PHY-CCA.indication原语可以从物理层向MAC层发送有关媒质的状态信息。PHY-CCA.indication原语可以使用信道状态参数，诸如当信道是不可用时“忙碌”和当信道是可用时“空闲”来指示当前信道的状态。STA 500可以确定当检测到PHY-CCA.indication是忙碌时，存在由STA 500接收的探测响应帧540和550，并且可以确定当检测到PHY-CCA.indication是空闲时，没有由STA 500接收的探测响应帧540和550。
在检测到PHY-CCA.indication是空闲的情况下，STA 500可以将NAV(网络分配矢量)设置为0，并且STA 500可以扫描下一个信道。在检测到PHY-CCA.indication是忙碌的情况下，STA 500可以对在探测定时器达到最大信道时间530之后接收的探测响应帧540和550执行处理。在对接收的探测响应帧540和550的处理进行之后，STA 500可以将NAV(网络分配矢量)设置为0，并且然后可以扫描下一个信道。
(5)在信道列表(ChannelList)中包括的所有信道被扫描的情况下，MLME可以用信号通知MLME-SCAN.confirm原语。MLME-SCAN.confirm原语可以包含BSSDescriptionSet，其包括在扫描过程中获得的所有信息。
在STA 500使用主动扫描方法的情况下，STA 500将执行监测以确定PHY-CCA.indication的参数是否是忙碌的，直到探测定时器达到最小信道时间。
被包括在上述MLME-SCAN中的特定信息如下。为了使STA执行扫描，MLME可以接收MLME-SCAN.request原语。MLME-SCAN.request原语是由SME生成的原语。MLME-SCAN.request原语可以用于确定是否存在STA被连接到其的其他BSS。
MLME-SCAN.request原语可以具体地包含诸如BSSType(BBS类型)、BSSID、SSID、ScanType(扫描类型)、ProbeDelay(探测延迟)、ChannelList(信道列表)、MinChannelTime(最小信道时间)、MaxChannelTime(最大信道时间)、RequestInformation(请求信息)、SSID列表、ChannelUsage(信道使用)、AccessNetworkType(接入网络类型)、HESSID、MeshID(网状ID)、VendorSpecificInfo的信息。MLME-SCAN.request原语的细节在2011年11月的IEEE草案P802.11-REVmbTM/D12(于2011年11月公开的“IEEE Standard forInformation Technology Telecommunications and information exchangebetween systems—Local and metropolitan area networks—Specificrequirements Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)Specifications(用于在***之间信息技术电信和信息交换的IEEE标准-本地和城域网-特定要求部分11：无线LAN媒质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范)”6.3.3.2MLME-SCAN.request)中阐述。
以下的表1简要地表示包括在MLME-SCAN.request原语中的示例信息。
[表1]
包括在MLME-SCAN.request原语中的请求参数可以用于确定是否响应的STA要发送探测响应帧。该请求参数可以包含用于请求其他BSS的信息被包括在探测响应帧中的信息。此外，该请求参数可以包括报告请求字段、延迟参考字段和最大延迟限制字段。
报告请求字段包含请求其他BSS的信息被包括在探测响应帧中的信息，延迟参考字段包含有关作为对探测请求帧响应适用的延迟类型的信息，以及最大延迟限制字段可以包含有关由延迟参考字段指示的延迟类型的最大接入延迟信息。
此外，请求参数可以包括最小数据速率字段和/或接收的信号强度限制字段。最小数据速率字段包含有关在发送MSDU或者A-MSDU时最低的整体数据速率的信息。接收的信号强度限制字段可以进一步包含有关对于探测请求帧的接收者进行响应所必需的信号的限制值的信息。
图6是图示探测响应帧传输方法的概念视图。
图6公开广播、多播以及单播来自于STA的探测请求帧的方法。
图6的上部分示出其中STA 600广播探测请求帧610的方法。
STA 600可以包括探测请求帧610中的通配符SSID和通配符BSSID并且广播该探测请求帧610。
通配符SSID和通配符BSSID可以被用作指示被包括在STA 600的传输范围中的AP 605-1、605-2、605-3、605-4、以及605-6的全部的标识符。
在STA 600发送具有被包括在探测请求帧610中的通配符SSID和通配符BSSID的探测请求帧610的情况下，已经从STA 600接收到探测请求帧610的AP 605-1、605-2、605-3、605-4、以及605-6可以响应于接收到的探测请求帧将探测响应帧发送到STA 600。
在已经接收到广播探测请求帧610的AP 605-1、605-2、605-3、605-4、以及605-6在预定的时间内响应于接收到的探测请求帧610将探测响应帧发送到STA 600的情况下，可能出现STA 600应同时接收和处理太多探测响应帧的问题。
图6的中间部分示出其中STA 620单播探测请求帧630的方法。
参考图6的中间部分，在STA 620单播探测请求帧630的情况下，STA 620可以发送包含AP的特定的SSID/BSSID信息的探测请求帧630。在接收探测请求帧630的AP当中，与通过STA 620指定的SSID/BSSID相对应的AP 625可以将探测响应帧发送到STA 620。
图6的下部分示出其中STA 640多播探测请求帧660的方法。
参考图6的下部分，STA 640可以包括探测请求帧660中的SSID列表和通配符BSSID并且对其进行发送。在接收探测请求帧660的AP当中，与在在探测请求帧中包含的SSID列表中包括的SSID相对应的AP 660-1和660-2可以将探测响应帧发送到STA 640。
如上所述，现有的STA可以基于被包括在MLME.SCAN请求原语中的SSID和BSSID确定是否它们单播、多播或者广播探测请求帧。基于MLME.SCAN请求原语的下述设置可以单播、多播、或者广播探测请求帧。
在MLME.SCAN请求原语包括特定的BSSID的情况下，STA通过特定的BSSID将探测请求帧单播到AP。AP的特定的BSSID可以被包括在单播探测请求帧中的MAC报头的地址字段中。
在MLME.SCAN请求原语包括SSID或者SSID列表以及通配符BSSID的情况下，STA可以将探测请求帧多播到与SSID或者SSID列表相对应的AP。SSID或者SSID列表可以被包括在探测请求帧中，并且BSSID可以被包括在探测请求帧的MAC报头的地址字段中。
在MLME.SCAN请求原语包括通配符SSID的情况下，STA可以广播探测请求帧。通配符SSID可以被包括在探测请求帧中，并且通配符BSSID可以被包括在MAC报头的地址字段中。
如果从STA接收探测请求帧，则AP可以响应于探测请求帧发送探测响应帧。在传统AP的情况下，响应于探测请求帧单播探测响应帧。然而，如果AP是支持FILS的FILS AP，则探测响应帧可以被广播。如果STA和AP支持FILS，则可以响应于通过STA发送的探测请求帧广播探测响应帧。
在下文中，在本发明的实施例中，支持FILS的STA可以被称为FILS STA，并且支持FILS的AP可以被称为FILS AP。相反地，不支持FILS的STA可以被称为传统STA，并且不支持FILS的AP可以被称为传统AP。
当提到AP或者STA支持FILS时，其可以以各种意义解释。像本发明的实施例中一样，如果AP广播探测响应帧并且STA能够解码要被广播的探测响应帧，则AP和STA可以被称为支持FILS的FILS STA和FILS AP。除此之外，基于IEEE 802.11ai标准的STA和AP可以被称为FILS STA和FILS AP。可替选地，发送FILS发现帧的AP和接收FILS发现帧的STA可以被称为FILS AP和FILS STA。FILS发现帧可以包括AP的下一个目标信标传输时间(TBTT)偏移信息。AP的下一个TBTT偏移信息可以包括关于下一个信标帧的传输定时的信息。下一个TBTT偏移信息可以包括在发现帧和紧挨着发现帧的要发送的信标帧之间的时间偏移的信息。
图7示出根据本发明的实施例的初始链路设立过程的概念。
在图7中，公开在多个FLS STA 710、720、以及730和FILS AP 700之间的初始链路设立过程。
参考图7，多个FILS STA 710、720、以及730可以将多个探测请求帧发送到FILS AP 700。
根据本发明的实施例，在从FILS STA 710、720、以及730接收多个探测请求帧时，FILS AP 700可以广播探测响应帧。可替选地，FILSAP 700可以基于被包括在接收到的多个探测请求帧确定是否广播探测响应帧。
更加具体地，可以假定FILS AP 700从多个FILS STA 710、720、以及730接收多个探测请求帧715、725、以及735。FILS AP 700可以基于从多个FILS STA 710、720、以及730接收到的多个探测请求帧715、725以及735确定是否能够发送相同的探测响应帧。更加具体地，如果通过探测请求帧715、725、以及735请求相同的信息，则FILS AP700可以将相同的探测响应帧705广播到多个FILS STA 710、720、以及730。
如果FILS AP 700向多个FILS STA 710、720、以及730广播探测响应帧，则不可以向多个FILS STA 710、720、以及730中的每一个单播探测响应帧。因此，在FILS AP 700和多个FILS STA 710、720、以及730之间执行FILS。
如果FILS AP 700从多个FILS STA 710、720、以及730接收多个探测请求帧715、725以及735，则前述的操作可以被执行。然而，如果通过传统STA发送的探测请求帧被包括在通过FILS AP 700接收到的多个探测请求帧中，则AP可以执行不同的操作。
图8示出根据本发明的实施例的初始链路设立过程的概念。
在图8中，公开了在FILS STA 810和820中的至少一个、至少一个传统STA 830、以及FISL AP 800之间的初始链路设立过程。
在WLAN环境下，FILS AP 800、传统STA 830、以及FILS STA 810或者820可以在相同的BSS中操作。根据本发明的实施例，基于STA和/或AP是否支持FILS可以不同地执行在STA和AP之间的初始接入过程。
FILS AP 800可以从多个STA(即，FILS STA 810、820、830以及至少一个传统STA 830中的至少一个)接收多个探测请求帧815、825、以及835。
可以假定FILS AP 800广播用于多个探测请求帧815、825、以及835的探测响应帧805的情况。在这样的情况下，FILS STA 810和820可以接收广播探测响应帧805。然而，传统STA 830可以响应于探测请求帧835期待单播探测响应帧。在这样的情况下，如果被监测的探测响应帧805不是单播帧而是广播探测响应帧，则传统STA 830不可以接收该帧。因此，FILS AP 800不必响应于从传统STA 830接收到的探测请求帧835单播探测响应帧。
FILS AP 800必须预先确定发送探测请求帧815、825以及835的STA 810、820以及830是FILS STA还是传统STA，以便于确定发送探测响应帧的方法。如果FILS AP 800不能确定发送和接收数据的STA810、820、以及830是FILS STA还是传统STA，则FILS AP 800不能确定是否执行用于FILS的过程。更加具体地，FILS AP要求关于发送探测请求帧的STA是传统STA还是FILS STA的信息，以便于确定是否广播探测响应帧。在下文中，根据本发明的实施例公开了将关于用于STA的FILS的支持的信息发送到AP的方法。
在下文中，为了方便解释，本发明的实施例的描述从其中FILSSTA发送探测请求帧的步骤开始。然而，根据本发明的实施例，如果从不同STA接收探测请求帧，则FILS STA可以确定是否直接地发送探测请求帧。
例如，如果用于从不同的STA接收到的探测请求帧的AP的响应等同于对于通过由FILS STA接收到的MLME-SCAN.request原语指示的信息的响应，则STA可以不发送探测请求帧。AP可以响应于由不同的STA发送的探测请求帧广播探测响应帧，并且STA可以接收广播探测响应帧。以这样的方式，用于不同的探测请求帧的传输可以被省略。
具体地，STA可以接收通过不同的STA广播的探测请求帧。STA可以确定通过不同的STA广播的探测请求帧是否是要发送到意图直接发送探测请求帧的AP的探测请求帧。如果接收到的探测请求帧不是要被发送到意图直接发送探测请求帧的AP的探测请求帧，则STA可以基于MLME-SCAN.request原语直接地产生探测请求帧。
图9示出根据本发明的实施例的初始链路设立过程的概念。
参考图9，STA将关于对于FILS的支持的信息发送到FILS AP(步骤S900)。
例如，STA可以通过其中包括FILS性能元素元素将探测请求帧发送到FILS AP。FILS性能元素可以包括用于指示STA是否是支持FILS的FILS STA的信息。为了发送关于对于FILS的支持的信息，STA可以通过除了探测请求帧之外的帧发送信息。通过使用其它的各种信息格式和各种传输方法可以将关于对于STA的FILS的支持的信息从STA发送到FILS AP。
FILS AP基于关于对于FILS的支持和从STA接收到的信息确定发送探测响应帧的方法(步骤S910)。
FILS AP可以通过确定发送探测请求帧的至少一个STA是否是传统STA确定发送探测响应帧的方法。
如上所述，如果从多个FILS STA接收到多个探测请求帧，则FILSAP可以响应于多个探测请求帧广播探测响应帧。根据实现，即使从一个FILS STA接收到探测请求帧，FILS AP也可以响应于探测请求帧广播探测响应帧。
然而，如果从传统STA接收在接收到的多个探测请求帧当中的至少一个探测请求帧，则FILS AP可以向传统STA单播附加的探测响应帧。
例如，FILS AP可以基于被包括在接收到的探测请求帧中的FILS性能元素确定在接收到的探测请求帧当中的从传统STA接收到的探测请求帧存在。
FILS性能元素可以不存在于接收到的探测请求帧当中，或者FILS性能元素可以存在于用于指示STA不支持FILS的探测请求帧中。在这样的情况下，FILS AP可以响应于指示FILS性能元素不存在或者STA不支持FILS的探测请求帧单播探测响应帧。另外，FILS AP可以响应于其中FILS性能元素指示STA支持FILS的剩余的探测请求帧广播探测响应帧。
对于另一示例，所有接收到的探测请求帧的FILS性能元素可以指示STA支持FILS。在这样的情况下，FILS AP可以响应于多个探测请求帧广播探测响应帧。
FILS AP通过使用所确定的传输方法发送探测响应帧(步骤S920)。
FILS AP可以发送基于在步骤S910中确定的传输方法产生的探测响应帧。
在图10和图11中，公开FILS AP的详细操作。
图10示出根据本发明的实施例的发送FILS AP的探测响应帧的方法的概念。
在图10中假定发送探测请求帧的所有的STA支持FILS的情况。虽然为了方便解释在图10中假定多个FILS STA，但即使使用一个FILSSTA，也可以在FILS AP和FILS STA之间应用下面描述的过程。
多个FILS SA 1010、1020以及1030可以将各自的探测请求帧1015、1025以及1035发送到FILS AP 1000。
通过多个FILS STA 1010、1020以及1030分别发送的探测请求帧1015、1025以及1035可以包括FILS性能元素，并且FILS性能元素可以指示STA支持FILS。
FILS AP 1000可以基于被包括在接收到的多个探测请求帧1015、1025、以及1035中的FILS性能元素获取指示发送探测请求帧的STA1010、1020以及1030的全部是FILS STA的信息。在这样的情况下，FILS AP 1000可以向多个FILS SAT 1010、1020、以及1030广播探测响应帧1005。
根据本发明的另一实施例，FILS AP 1000可以通过另外确定单独的请求信息是否存在于接收到的多个探测请求帧1015、1025以及1035中确定发送探测响应帧1005的方法。例如，在从多个FILS STA 1010、1020以及1030接收到的多个探测请求帧1015、1025以及1035的特定探测请求帧可以包括用于通过要从FILS AP 1000发送的探测响应帧请求附加的信息的被请求的元素。在这样的情况下，响应于包括被请求的元素的特定探测请求帧，FILS AP 1000可以向发送特定探测请求帧的FILS STA单播包括用于被请求的元素的响应的探测响应帧。如果通过除了包括被请求的元素的特定探测请求帧之外的剩余的探测请求帧请求相同的信息，则FILS AP 1000可以向发送剩余的探测请求帧的多个FILS STA广播相同的探测响应帧。
除了基于被请求的元素的确定方法之外，如果从多个FILS STA接收多个探测请求帧，则FILS AP 1000可以基于其它的各种确定另外确定是否向多个FILS STA广播或者多播探测响应帧。
根据本发明的另一实施例，即使取决于实现接收包括被请求的元素的特定探测请求帧，FILS AP 1000也可以向多个FILS STA广播包括用于被请求的元素的响应的探测响应帧。
图11示出根据本发明的实施例的发送FILS AP的探测响应帧的方法的概念。
在图11中假定发送探测请求帧的多个STA 1110、1120、以及1130当中的至少一个STA是传统STA 1130的情况。虽然为了方便解释在图11中假定多个FILS STA，但即使使用一个FILS STA，在FILS AP和FILS STA之间也可以应用下面描述的过程。
参考图11，多个FILS STA 1110和1120和传统STA 1130可以向FILS AP 1100发送探测请求帧1115、1125、以及1135。虽然为了方便解释在图11中假定存在一个传统STA，也可以存在多个传统STA。
通过各自的FILS STA 1110和1120发送的探测请求帧1115和1125可以包括FILS性能元素。FILS性能元素可以指示STA支持FILS。
通过传统STA 1130发送的探测请求帧1135不包括FILS性能元素，或者可以包括FILS性能元素但是被包括的FILS可以指示STA不支持FILS。在下文中，在本发明的实施例中假定通过传统STA 1130发送的探测请求帧1135不包括FILS性能元素。
FILS AP 1100可以基于FILS性能元素是否被包括在接收到的多个探测请求帧1115、1125、以及1135中获取指示发送多个探测请求帧1115、1125、以及1135的STA 1110、1120、以及1130是FILS STA 1110和1120以及传统STA 1130的信息。在这样的情况下，FILS AP 1100可以向多个FILS STA 1110和1120广播探测响应帧1103，并且可以向传统STA 1130单播探测响应帧1106。通过使用此方法，传统STA 1130可以通过从FILS AP 1100接收单播探测响应帧执行初始接入。
根据本发明的另一实施例，FILS AP 1100可以通过另外确定在从多个FILS STA接收到的多个探测请求帧中是否存在单独的请求信息确定发送探测响应帧的方法。例如，在从多个FILS STA接收到的多个探测请求帧当中的特定的探测请求帧可以包括用于向FLS AP 1100请求附加的信息的被请求的元素。在这样的情况下，响应于包括被请求的元素的特定探测请求帧，FILS AP 1100可以向发送特定探测请求帧的FILS STA单播包括用于被请求的元素的响应的探测响应帧。如果通过除了特定的FILS STA之外的剩余的FILS STA请求相同的信息，则可以向多个FILS STA广播相同的探测响应帧。
除了基于被请求的元素的确定方法之外，如果从多个FILS STA接收多个探测请求帧，则FILS AP 1100可以基于其它的各种实施例另外确定是否向多个FILS STA广播或者单播探测响应帧。
根据本发明的另一实施例，即使取决于实现接收包括被请求的元素的特定探测请求帧，FILS AP 1100也可以向多个FILS STA广播包括用于被请求的元素的响应的探测响应帧。
图12示出根据本发明的实施例的探测请求帧的概念。
参考图12，探测请求帧的帧主体可以包括FILS性能元素。
FILS性能元素可以包括元素ID、长度、以及FILS STA信息1200。FILS STA信息1200可以包括FILS STA指示1250和被保留的比特。
元素ID可以被用于指示相对应的信息元素是FILS性能元素。
长度可以包括关于FILS STA信息的长度的信息。
FILS STA指示可以指示STA是否支持FILS。例如，如果FILS STA指示是1，则其可以指示STA支持FILS，并且如果FILS STA指示是0，则其可以指示STA不支持FILS。
这样的信息格式仅是一个示例，但是各种其它的方法可以被用于将关于对于STA的FILS的支持的信息发送到FILS AP。
图13示出根据本发明的实施例的探测请求帧的概念。
在图13中，公开了基于扩展的性能元素1300递送关于对于STA的FILS的支持的信息的方法。
根据本发明的实施例，可以通过包括如下面表2中所示的FILS性能信息1350递送扩展的性能元素1300。可以通过被包括在探测请求帧、认证请求帧、以及关联请求帧中递送扩展的性能元素1300。
<表2>
参考图13，探测请求帧可以包括扩展的性能元素1300。扩展的性能元素1300可以是关于STA能够支持的功能的信息的信息元素。
根据本发明的实施例，STA可以基于扩展的性能元素1300递送关于对于STA的FILS的支持的信息。更加特别地，通过使用利用扩展的性能元素1300中的特定比特(例如，1比特)定义的FILS性能信息1350可以发送STA是否支持FILS。更加具体地，如果FILS性能信息的值是1，则其可以指示STA支持FILS。
FILS AP可以基于被包括在接收到的探测请求帧的扩展的性能元素中的FILS性能信息确定发送探测响应帧的方法。
图14示出根据本发明的实施例的发送探测响应帧的方法的概念。
在图14中，公开了一种如果FILS AP 1400从多个FILS STA 1410和1420和至少一个传统STA 1430接收探测请求帧则向多个FILS STA1410和1402和至少一个传统STA 1430发送探测响应帧的方法。在图14中假定使用两个FILS STA和一个传统STA的情况。尽管为了方便解释在图14中假定多个FILS STA，但即使使用一个FILS STA下面描述的过程也可以被应用于FILS AP和FILS STA之间。
参考图14，FILS AP 1400在第一时间持续时间1450中向多个FILSSTA 1410和1420广播探测响应帧1455。
FILS AP 1400可以在第一时间持续时间1450中向多个FILS STA1410和1420优先地广播探测响应帧1455。第一时间持续时间1450可以是作为最大信道时间(MaxChannelTime)的一部分的持续时间，最大信道时间是在特定的信道中STA监测探测响应帧的最大时间。
根据本发明的实施例，如果从多个FILS STA 1410和1420和至少一个传统STA 1430接收到探测请求帧，则FILS AP 1400可以将MaxChannelTime内的特定持续时间确定为其中向FILS STA广播探测响应帧的第一持续时间1450，并且可以将剩余的持续时间确定为其中向传统STA单播探测响应者帧的第二持续时间1460。
例如，其中通过FILS AP 1400广播探测响应帧1455的持续时间可以是被包括在最小信道时间(MinChannelTime)中的持续时间。如果直到MinChannelTime FILS AP 1400广播探测响应帧1455，则监测要被单播的探测响应帧1465的传统STA 1430可以侦听通过信道广播的探测响应帧1455。作为侦听的结果，CCA.indication原语可以被发现为在传统STA 1430中是忙碌的，并且传统STA 1430可以监测从FILS AP 1400单播的探测响应帧1465直到探测定时器达到MaxChannelTime。
FILS AP 1400可以在第二时间持续时间1460中向传统STA 1430广播探测响应帧。
第二时间持续时间1460可以对应于在第一时间持续时间1450之后和MaxChannelTime之前的持续时间。MaxChannelTime可以是其中STA监测相对于信道的探测响应帧的最大持续时间。
不同于图14，可以以颠倒的顺序从FILS AP 1400发送探测响应帧。
图15示出根据本发明的发送探测响应帧的方法的概念。
在图15中，公开了一种如果FILS AP 1500从多个FILS STA 1510和1520和至少一个传统STA 1530接收探测请求帧，则将探测响应帧发送到多个FILS STA 1510和1520和至少一个传统STA 1530的方法。在图15中假定使用两个FILS STA和一个传统STA的情况。虽然为了方便解释在图15中假定多个FILS STA，但是即使使用一个FILS STA在FILS AP和FILS STA之间也可以应用下面描述的过程。
参考图15，FILS AP 1500在第一时间持续时间1550中向传统STA1530单播探测响应帧1555。
FILS AP 1500可以在第一时间持续时间1550中向多个FILS STA1530优先地单播探测响应帧1555。第一时间持续时间1550可以是作为其中STA扫描特定信道的最大信道时间(MaxChannelTime)的一部分的持续时间。
根据本发明的实施例，如果从多个FILS STA和至少一个传统STA接收到探测请求帧，则FILS AP 1500可以将MaxChannelTime内的特定持续时间确定为其中向至少一个传统STA单播探测响应帧的持续时间，并且可以将剩余的持续时间确定为其中向多个FILS STA广播探测响应者帧的持续时间。
例如，其中通过FILS AP 1500单播探测响应帧1555的持续时间可以是与最小信道时间(MinChannelTime)相对应的持续时间。如果直到MinChannelTime FILS AP 1500单播探测响应帧1555，则监测要被广播的探测响应帧的FILS STA 1510和1520可以侦听通过信道单播的探测响应帧1555。作为侦听的结果，CCA.indication原语可以被发现为在FILS STA 1510和1502中是忙碌的，并且FILS STA 1510和1520可以监测从FILS AP 1500广播的探测响应帧1565直到探测定时器达到MaxChannelTime。
FILS AP 1500可以在第二持续时间1560中向FILS STA 1510和1502广播探测响应帧1565。
第二时间持续时间1560可以对应于在第一时间持续时间1550之后和MaxChannelTime之前的持续时间。MaxChannelTime可以是其中STA监测相对于信道的探测响应帧的最大持续时间。
图16是图示本发明的实施例可以应用的无线装置的框图。
参考图16，无线装置1600可以是STA，其可以实现上述实施例，并且无线装置1600可以是AP或者非AP STA(站)。
AP 1600包括处理器1610、存储器1620、以及RF(射频)单元1630。
RF单元1630可以与处理器1620连接以发送/接收无线电信号。
处理器1620实现如在此提出的功能、过程、以及/或者方法。例如，处理器1620可以被实现以执行根据在图7至图15中公开的本发明的实施例的上述无线装置的操作。
例如，处理器1620可以基于从STA接收到的探测请求帧确定是否广播或者单播探测响应帧。例如，AP可以通过使用接收到的探测请求帧的FILS性能信息确定STA是否支持FILS。作为确定的结果，AP可以响应于包括从FILS STA发送的FILS性能信息的探测请求帧广播探测响应帧。另外，作为确定的结果，AP可以响应于不包括从传统STA发送的FILS性能信息的探测请求帧或者其中FILS性能信息指示STA不支持FILS的FILS性能信息的探测请求帧单播探测响应消息。
STA 1650包括处理器1660、存储器1670、以及RF(射频)单元1680。
RF单元1680可以与处理器1680连接以发送/接收无线电信号。
处理器1660实现如在此提出的功能、过程和/或方法。例如，处理器1660可以被实现以执行根据在图7至图15中公开的本发明的实施例的上述无线装置的操作。
例如，处理器1660可以被配置成将第一探测请求帧发送到接入点(AP)，并且响应于第一探测请求帧从AP接收探测响应帧。第一探测请求帧可以包括快速初始链路设立(FILS)性能信息，并且FILS性能信息可以指示第一STA是否支持FILS。
处理器1610、1660可以包括ASIC(专用集成电路)、其他芯片组、逻辑电路、数据处理装置和/或在基带信号和无线电信号之间执行转换的转换器。存储器1620、1640可以包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、闪存、存储卡、存储介质和/或其他存储设备。RF单元1630可以包括发送和/或接收无线电信号的一个或多个天线。
当实施例以软件实现时，以上描述的方案可以以执行以上描述的功能的模块(处理、功能等)来实施。该模块可以存储在存储器1620、1640中，并且可以由处理器1610、1660执行。存储器1620、1640可以被定位在处理器1610、1660中或者外部，并且可以经由公知的手段与处理器1610、1660相连接。

Claims (10)

1.一种在无线局域网(WLAN)中执行主动扫描的方法，所述方法包括：
通过第一站(STA)将第一探测请求帧发送到接入点(AP)；和
通过所述第一STA从所述AP接收探测响应帧，所述探测响应帧是对于所述第一探测请求帧的响应，
其中，所述第一探测请求帧包括快速初始链路设立(FILS)性能信息，并且
其中，所述FILS性能信息指示所述第一STA是否支持FILS。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述FILS性能信息指示所述第一STA支持所述FILS时，基于广播方法发送所述探测响应帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述FILS性能信息不指示所述第一STA支持所述FILS时，基于单播方法将所述探测响应帧发送到所述第一STA。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过所述第一STA接收第二探测请求帧，其中通过第二STA基于所述广播方法发送所述第二探测请求帧；以及
通过所述第一STA确定所述第二探测请求帧是否被发送到所述AP，
其中，当所述第一STA确定所述第二探测请求帧不被发送到所述AP时，所述第一探测请求帧被发送。
5.根据权利要求4所述的方法，
其中，所述FILS性能信息被包括在所述探测请求帧的扩展性能元素中，并且
其中，所述扩展性能元素包括关于所述第一STA的性能的信息。
6.一种用于在无线局域网(WLAN)中执行主动扫描的站(STA)，所述STA包括：
射频(RF)单元，所述射频(RF)单元被配置为发送无线电信号；和
处理器，所述处理器***作地耦合到所述RF单元并且被配置成：
将第一探测请求帧发送到接入点(AP)，并且
响应于所述第一探测请求帧从所述AP接收探测响应帧，
其中，所述第一探测请求帧包括快速初始链路设立(FILS)性能信息，并且
其中，所述FILS性能信息指示第一STA是否支持FILS。
7.根据权利要求6所述的STA，
其中，当所述FILS性能信息指示所述STA支持所述FILS时，基于广播方法发送所述探测响应帧。
8.根据权利要求7所述的STA，
其中，当所述FILS性能信息不指示所述STA支持所述FILS时，基于单播方法将所述探测响应帧发送到所述第一STA。
9.根据权利要求6所述的STA，
其中，所述处理器进一步被配置成：
接收第二探测请求帧，其中通过不同的STA基于所述广播方法发送第二探测请求帧；以及
确定所述第二探测请求帧是否被发送到所述AP，
其中，当所述处理器确定所述第二探测请求帧不被发送到所述AP时，所述第一探测请求帧被发送。
10.根据权利要求9所述的STA，
其中，所述FILS性能信息被包括在所述探测请求帧的扩展性能元素中，并且
其中，所述扩展性能元素包括关于所述第一STA的性能的信息。
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