CN105474685B - 用于接收数据单元的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于接收数据单元的方法和设备。STA的用于接收包括PPDU报头和数据字段的PPDU的方法可以包括下述步骤：STA从AP接收PPDU报头；STA基于PPDU报头确定是否PPDU传送扫描帧；以及STA基于是否执行扫描过程并且是否PPDU传送扫描帧确定是否解码数据字段。

Description

用于接收数据单元的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信，更具体地，涉及一种用于在无线局域网(WLAN)中接收数据单元的方法和设备。
背景技术
电气和电子工程师协会(IEEE)802.11的下一代无线标准委员会(WNG SC)是中长期的下一代无线局域网(WLAN)的AD-HOC委员会。
2013年3月的IEEE会议中，当基于WLAN的标准化历史完成IEEE 802.11ac标准时，Broadcom提出讨论2013年上半年的IEEE 802.11ac之后的下一代WLAN的需要。Orange和Broadcom在2013年3月在IEEE会议上提出建立研究小组的动议，并且已获得大多数成员同意。
被称为高效WLAN(HEW)的下一代WLAN研究小组主要讨论的HEW的范围包括1)改进在2.4GHz和5GHz段的802.11物理(PHY)层和介质接入控制(MAC)层，2)提高频谱效率和区域吞吐量，3)在实际室内和室外环境，如存在干扰源的环境、密集的异构网络环境、以及高用户负载存在的环境等，提高性能。即，类似于现有的WLAN***，HEW在2.4GHz和5GHz操作。主要考虑的场景是存在大量接入点(AP)和站(STA)的密集环境，在这样的情况下，讨论频谱效率和区域吞吐量的提高。特别是，除了室内环境之外，在没有被现有WLAN中主要考虑的室外环境中，实质的性能改进被关注。
在HEW中，诸如无线办公、智能家居、体育场、热点、以及建筑/公寓的场景被大量关注，并且基于相应的场景执行关于在其中存在大量AP和STA的密集环境中的***性能的改进的讨论。
在未来，在HEW中，预期积极讨论重叠基本服务集(OBSS)环境中***性能的改进和户外环境中性能的改进，以及蜂窝卸载，而不是在一个基本服务集(BSS)中单个链路性能的改进。HEW的方向意味着下一代WLAN逐渐具有类似于移动通信的技术范围。考虑到移动通信和WLAN技术近年来在小型小区和直接(D2D)通信领域已经被讨论的情况，基于HEW的下一代WLAN和移动通信的技术和业务融合，预计将进一步活跃。
发明内容
技术问题
本发明的目的是为了提供一种用于接收数据单元的方法。
本发明的另一目的是为了提供一种用于执行接收数据单元的方法的设备。
技术方案
在一个方面中，一种用于接收通过站(STA)执行的包括PPDU报头和数据字段的物理层(PHY)协议数据单元(PPDU)的方法可以包括：通过STA从接入点(AP)接收PPDU报头；通过STA基于PPDU报头确定是否PPDU承载扫描帧；以及通过STA基于是否执行扫描过程并且是否PPDU承载扫描帧确定是否执行解码数据字段。
在另一方面中，一种用于接收包括PPDU报头和数据字段的物理层(PHY)协议数据单元(PPDU)的站(STA)，可以包括：射频(RF)单元，该RF单元被实现以发送和接收无线电信号；和处理器，该处理器可选择地连接到RF单元，其中处理器被配置成执行：从接入点(AP)接收PPDU报头，基于PPDU报头确定是否PPDU承载扫描帧，并且基于是否执行扫描过程并且是否PPDU承载扫描帧确定是否执行解码数据字段。
有益效果
在无需对传送经由无线介质发送的不必要的扫描帧的数据单元的解码过程的情况下，将会减少STA的不必要的功耗。
附图说明
图1是图示无线局域网(WLAN)的结构的概念视图。
图2是图示由IEEE 802.11支持的WLAN***的层结构的视图。
图3是图示在WLAN中的扫描方法的概念视图。
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视图。
图5是图示主动扫描过程的概念视图。
图6是图示根据现有技术的在无线局域网(WLAN)环境下发送或者接收的帧的比率的曲线图。
图7是图示根据本发明的实施例的PPDU格式的概念图。
图8是图示根据本发明的实施例的PPDU格式的概念图。
图9是图示根据本发明的实施例的执行主动扫描的STA的PPDU的处理过程的流程图。
图10是图示根据本发明的实施例的执行被动扫描的STA的PPDU的处理过程的流程图。
图11是图示根据本发明的实施例的在完成关联之后通过STA进行的PPDU处理过程的流程图。
图12是图示根据本发明的实施例的帧格式的概念图。
图13是图示根据本发明的实施例的扫描过程的概念图。
图14是图示可以应用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)的结构的概念视图。
图1的上部分示出IEEE(电气和电子工程师协会)802.11基础设施基本服务集(BSS)的结构。
参考图1的上部分，WLAN***可以包括一个或多个基础设施基本服务集(BSS，100和105)。BSS 100或105是可以成功地相互同步以相互通信的诸如AP(接入点)125的AP和诸如STA1(站)100-1的STA的集合，而不是指示特定区域的概念。BSS 105可以包括AP130和可连接到AP130的一个或多个STA105-1和105-2。
BSS可以包括至少一个STA、提供分布服务的AP125和130、以及与多个AP连接的分布***(DS)110。
通过连接多个BSS 100和105，分布***110可以实现扩展服务集(ESS)140。ESS140可以被用作表示由经由分布***110连接的一个或多个AP 125和130配置的一个网络的术语。一个ESS 140中包含的AP可以具有相同的SSID(服务集标识)。
门户(portal)120可以起执行连接WLAN网络(IEEE 802.11)与其他网络(例如，802.x)的桥梁的作用。
在图1上部分所示的BSS中，AP 125和130之间的网络和AP 125和130与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，可以在STA之间建立网络以进行通信。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ad-hoc网络或独立的BSS(基本服务集)，IBSS。
图1的下部是图示独立的BSS的概念视图。
参考图1的下部，IBSS是一种以ad-hoc模式运行的BSS。IBSS不包含AP，使得它缺少集中的管理实体。换句话说，在IBSS中，STA150-1、150-2、150-3、155-4和155-5以分布式进行管理。在IBSS中，STA150-1、150-2、150-3、155-4和155-5的全部可能是移动STA，并且对分布***的接入不被允许，使得IBSS形成自包含的网络。
STA是包含遵循IEEE(电气和电子工程师协会)802.11标准的介质接入控制(MAC)并包含用于无线电介质的物理层接口的某种功能介质，且术语“STA”在其定义中包含AP和非AP STA(站)二者。
STA可以被称为各种术语，如移动终端、无线设备、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动台(MS)、移动订户单元、或简单地称为用户。
图2是图示由IEEE 802.11支持的WLAN***的层结构的视图。
图2概念性地图示WLAN***的层结构(PHY结构)。
WLAN***层结构可以包括MAC(介质接入控制)子层220、PLCP(物理层会聚过程)子层210和PMD(物理介质依赖)子层200。实现PLCP子层210，使得MAC子层220以对PMD子层200的依赖性最小运行。PMD子层200可以用作在多个STA之间通信数据传输接口。
MAC子层220、PLCP子层210、和PMD子层200可以概念性地包含管理实体。
MAC子层220的管理实体被表示为MLME(MAC层管理实体，225)，并且物理层的管理实体被表示为PLME(PHY层管理实体，215)。这样的管理实体可以提供在其中进行层管理操作的接口。PLME 215与MLME 225连接以便能够对PLCP子层210和PMD子层200执行管理操作，并且MLME 225也与PLME 215连接以便能够对MAC子层220执行管理操作。
可能存在SME(STA管理实体，250)来执行适当的MAC层操作。SME 250可以***作为层独立组件。MLME、PLME和SME可以基于原语在相互的组件之间通信信息。
下面简要描述每个子层的操作。PLCP子层210按照来自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)递送到PMD子层200，或将来自PMD子层200的帧递送到MAC子层220。PMD子层200是PLCP子层，且PMD子层200可以通过无线电介质在多个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PLCP子层210一侧的PSDU(物理服务数据单元)。MPDU与PSDU相似，但在通过聚合多个MPDU得到的A-MPDU(聚合MPDU)已被递送的情况下，每个MPDU可以与PSDU不同。
当从MAC子层220接收PSDU并将其递送给PMD子层200时，PLCP子层210添加了包含物理层收发器所需的信息的额外的字段。在这种情况下，添加的字段可以包括到PSDU的PLCP前导、PLCP报头、对将卷积编码器返回零状态所需的尾比特。PLCP前导可以起允许接收器准备同步和在发送PSDU之前的天线分集的作用。数据字段可以包括PSDU的填充位，包含初始化加扰器的比特序列的服务字段、和在其中添加有尾部比特的比特序列被编码的编码序列。在这种情况下，可以取决于由接收PPDU的STA支持的编码方案选择BCC(二进制卷积编码)编码或LDPC(低密度奇偶校验)编码中的一个作为编码方案。PLCP报头可以包括含有关于将被发送的PPDU(PLCP协议数据单元)的信息的字段。
PLCP子层210将上述字段添加到PSDU以生成PPDU(PLCP协议数据单元)并将其经由PMD子层200发送到接收站，接收站接收PPDU并获得对于从PLCP前导和PLCP报头的数据恢复必要的信息，并且从而将其恢复。
图3是图示在WLAN中的扫描方法的概念视图。
参考图3，扫描方法可以被划分成被动扫描300和主动扫描350。
参考图3的左部分，通过从AP 310定期地广播的信标帧330可以执行被动扫描300。在WLAN中的AP 310在特定的时段(例如，每100毫秒)向非AP STA 340广播信标帧330。信标帧330可以包含关于当前网络的信息。非AP STA 340可以通过从定期广播的信标帧330获得网络信息对关于AP 310的信道执行扫描以执行认证/关联过程。
在不需要非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优点在于，在网络上的数据发送/接收之后创建的整体开销中的减少。因此，因为不得不与信标帧330的时段成比例地被动执行扫描，所以与主动扫描方法相比较，对于执行扫描所耗费的时间可能被增加。在2011年11月的IEEE草案P802.11-REVmbTM/D12，2011年11月公开的“EEE Standard for Information TechnologyTelecommunications and information exchange between systems—Local andmetropolitan area networks—Specific requirements Part 11:Wireless LAN MediumAccess Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications(在***-局域和城域网络之间的信息技术通信和信息交换的IEEE标准-特定要求部分11：无线LAN介质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范)(在下文中，IEEE 802.11)”8.3.3.2信标帧中提出信标帧的详情。IEEE 802.11ai可以另外使用信标帧的其它格式，并且这样的信标帧可以被称为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。在IEEE 802.11 8.5.8.3测量导频格式中提出测量导频帧。
而且，可以定义FILS发现帧。FILS发现帧是在各个AP中的各个传输时段之间发送的帧，可以是具有比信标帧更短的时段的帧。即，FILS发现帧是在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搜索帧的AP的识别信息(SSID和BSSID)。可以实现在发送信标帧之前FILS发现帧被发送到STA，并且因此，STA可以预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，包括了被包括在信标帧的信息的一部分。
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在帧响应帧380中包括网络信息，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380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具有短扫描时间的优点。然而，非AP STA 390应发送探测请求帧37，导致用于帧发送和接收的网络开销的增加。在IEEE 802.11章节8.3.3.9中提出探测请求帧370，并且在IEEE 802.11章节8.3.3.10中提出探测响应帧380。
在扫描完成之后，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视图。
参考图4，在被动/主动扫描之后，可以利用扫描的AP中的一个进行认证和关联。
通过例如双向握手可以执行认证和关联过程。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视图，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视图。
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可以同等地执行认证和关联过程，不论主动扫描方法和被动扫描方法中的哪一个已经被使用。
通过将认证请求帧410从非AP STA 405或者455发送到AP 400或者450可以进行认证过程。响应于认证请求帧410，可以将认证响应帧420从AP 400或者450发送到非AP STA405或者455。在IEEE 802.11章节8.3.3.11中提出认证帧格式。
在关联过程中，非AP STA 405或者455可以将关联请求帧430发送到AP 400或者405。响应于关联请求帧430，AP 400或者450可以将关联响应帧440发送到非AP STA 405或者455。被发送的关联请求帧430包含关于非AP STA 405或者455的性能的信息。基于关于非AP STA 405或者455的性能的信息，AP 400或者450可以确定是否可以支持非AP STA 405或者455。在这样的支持是可用的情况下，AP 400或者450可以将关联响应帧440发送到非APSTA 405或者455。关联响应帧440可以包括是否接受关联请求帧440，和对于接受的理由、以及其可支持的性能信息。在IEEE 802.11章节8.3.3.5/8.3.3.6中提出关联帧格式。
在AP和非AP之间执行关联过程之后，可以在AP和非AP之间执行正常的数据发送和接收。在AP和非AP之间的关联过程失败的情况下，可以对为何关联失败的理由再次执行关联过程，或者可以执行与其它的AP的关联。
图5是图示主动扫描过程的概念视图。
参考图5，在下述的步骤中可以执行主动扫描过程。
(1)确定是否STA 500准备就绪执行扫描过程。
例如，STA 500可以等待，例如，直到探测延迟时间期满或者特定的信令信息(例如，PHY-RXSTART.indication基元)被接收，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基元是从物理(PHY)层发送到本地MAC(介质接入控制)层的信号。PHY-RXSTART.indication基元可以用信号发送指示PLCP(物理层会聚协议)已经接收到包括有效的PLCP报头的PPDU(PLCP协议数据单元)的信息。
(2)基本接入被执行
在802.11MAC层中，大量的STA可以使用基于竞争的功能的分布协调功能(DCF)共享无线电介质。DCF可以使用载波感测多址接入/冲突避免(CSMA/CA)作为其接入协议，通过回退方案防止冲突。STA 500可以使用基本接入方法将探测请求帧510发送到AP 560和570。
(3)STA(500)能够生成探测请求帧，包括用于指定被包括在MLME-SCAN.request基元(例如，SSID(服务集识别)和BSSID(基本服务集识别)信息)中的AP 560和570的信息。
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是用于指定AP的网络术语，其可以通过操作STA的人来读取。BSSID和/或SSID可以被用于指定AP。
STA 500可以将探测请求帧发送到被指定的AP1 560和AP2 570。接收探测请求帧510的AP1 560和AP2 570可以将探测响应帧发送到STA 500。
STA 500可以将SSID和BSSID信息包括在探测请求帧510中并且将其发送，从而单播、多播或者广播探测请求帧510。参考图6进一步描述使用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基元中的情况下，STA 500可以将SSID列表包括探测请求帧510中并且将其发送。AP 560和570可以接收探测请求帧510，确定在被包含在接收到的探测请求帧510中的SSID列表中包括的SSID，并且确定是否向STA 500发送探测响应帧540和550。
(4)探测定时器被初始化为0并且然后***作。
探测定时器可以被用于检测最小信道时间(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可以被用于控制STA 500的主动扫描操作。
最小信道时间520可以被用于执行用于更改其中STA 500执行主动扫描的信道的操作。例如，在STA 500直到探测定时器达到最小信道时间520未能检测其它的帧(例如，探测响应帧550和560)的传输的情况下，STA 500移位扫描信道以在其它的信道上执行扫描。在STA 500直到探测定时器达到最小信道时间520检测到其它帧的传输的情况下，STA 500可以监测该信道直到探测定时器达到最大信道时间530。当探测定时器达到最大信道时间530时，STA可以处理接收到的探测响应帧540和550。
STA 500可以搜索PHY-CCA.indication基元直到探测定时器达到最小信道时间520并且可以确定是否通过信道接收到的其它帧存在直到最小信道时间520。
PHY-CCA.indication基元可以将关于来自于物理层的介质的状态的信息发送到MAC层。HY-CCA.indication基元可以指示使用诸如当信道不可用时的“忙碌的”和当信道可用时的“空闲”的信道状态参数指示信道的当前状态。当PHY-CCA.indication被检测为忙碌时STA 500可以确定存在通过STA 500接收到的探测响应帧540和550，并且当PHY-CCA.indication被检测为空闲时，可以确定不存在通过STA 500接收到的探测响应帧540和550。
在PHY-CCA.indication被检测为是空闲的情况下，STA 500可以将网络分配向量(NAV)设置为0，并且STA 500可以扫描下一个信道。在PHY-CCA.indication被检测为是忙碌的情况下，在探测定时器达到最大信道时间530之后STA 500可以对接收到的探测响应帧540和5050执行过程。在对接收到的探测响应帧540和550的过程完成之后，STA 500可以将网络分配向量(NAV)设置为0并且然后可以扫描下一个信道。
(5)在被包括在信道列表(ChannelList)中的所有信道被扫描的情况下，MLME可以用信号发送MLME-SCAN.confirm基元。MLME-SCAN.confirm基元可以包含包括在扫描过程中获得的所有信息的BSSDescriptionSet。
在STA 500使用主动扫描方法的情况下，STA 500应执行监测以确定是否PHY-CCA.indication的参数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。为了让STA执行扫描，MLME可以接收MLME-SCAN.request primitive。MLME-SCAN.request primitive是通过SME创建的基元。MLME-SCAN.request primitive可以被用于确定是否存在要连接STA的其它的BSS。
MLME-SCAN.request primitive可以具体地包含诸如BSSType、BSSID、SSID、ScanType、ProbeDelay、ChannelList、MinChannelTime、MaxChannelTime、RequestInformation、SSID List、ChannelUsage、AccessNetworkType、HESSID、MeshID、VendorSpecificInfo的信息。在2011年的11月的IEEE草案P802.11-REVmbTM/D12，2011年11月公开的“IEEE Standard for Information Technology Telecommunications andinformation exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)Specifications(在***-局域和城域网络之间的信息技术通信和信息交换的IEEE标准-特定要求部分11：无线LAN介质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范”6.3.3.2MLME-SCAN.request中提出MLME-SCAN.request基元的详情。
图6是图示根据传统技术的在无线局域网(WLAN)环境下发送或者接收帧的比率的曲线图。
在图6的上部分中，其图示根据帧的特性分类在2.4GHz的频带中在监测无线介质5分钟的整个帧的曲线图。整个帧可以被分类成应答(ACK)帧、数据帧、控制帧以及管理帧中的一个。
参考在图6中示出的曲线图的上部分，管理帧占用大约整个帧的65％。即，管理帧占用在2.4GHz的频带中通过无线介质发送或者接收帧的较大部分。
在图6中的下部分中示出的曲线图详细地分类在2.4GHz的频带中当前发送或者接收的管理帧。
参考在图6中示出的曲线图的下部分，通过探测请求帧/探测响应帧占用管理帧的大约三分之二，并且通过信标帧和其它的管理帧占用管理帧的大约三分之一。
在密集的WLAN环境下，STA和AP的数目增加。因此，整个帧当中的诸如探测请求帧/探测响应帧的管理帧或者用于关联AP和STA的信标帧可能更多地增加。
在密集的WLAN环境中管理帧增加的情况下，过多的无线电资源可能被用于发送管理帧。另外，由于关联帧的增加，不必要的STA的功率消耗可能发生。作为特定的示例，即使在关联帧不是针对STA的情况下，在接收用于管理帧的PPDU之后，通过不必要地解码直到MAC地址级别，STA应识别MAC报头的目的地地址、帧类型或者子帧字段类型等等。由于不必要的解码的这样的增加，STA的不必要的功耗可能发生。
在下文中，在本发明的实施例中，将会描述用于减少不必要的MAC报头解码的方法。在下文中，为了描述的方便起见在IEEE802.11ax的标准中将会描述本发明的实施例，并且被应用于其它的WLAN标准的请求被包括在本发明的范围中。
图7是图示根据本发明的实施例的PPDU格式的概念图。
在图7中，描述PPDU的PHY报头(在下文中，高效率(HE)格式PPDU)或者被包括在PHY前导中的扫描帧指示符。PHY报头或者PHY前导可以通过术语PPDU报头700被表达。在PPDU中，除了PHY报头之外的部分也可以通过MPDU数据字段来表达。
在本发明中，扫描帧可以是信标帧、探测请求帧和探测响应帧中的至少一个帧。
参考图7，HE格式PPDU的PPUD报头700可以被区分成传统部分和HE部分。例如，传统部分可以包括L-SIG 730以及位于L-SIG 730的前面的字段L-STF 710和L-STF 720。另外，HE部分可以包括用于支持802.11ax的字段诸如HE-SIG740、HE-STF750、HE-LTF760以及HE-SIG2 770。用于支持这样的IEEE 802.11ax的字段可以被用于解释HE格式PPDU。
传统部分的L-STF 710可以包括短训练序列。L-STF 710可以被用于帧检测、自动增益控制(AGC)、分集检测和粗频率/时间同步。
传统部分的L-STF 720可以包括长训练序列。L-STF 720可以被用于精细的频率/时间同步和信道预期。
传统部分的L-SIG 730可以被用于发送控制信息。L-SIG 730可以包括数据速率和数据长度的信息。
HE部分的HE-SIG 740可以包括用于在IEEE 802.11ax***中支持的各种技术的信息。在IEEE 802.11ax中，在现有的WLAN***中还没有使用诸如正交频分多址(OFDMA)、上行链路(UL)多用户(MU)-多输入多输出(MIMO)等等的新技术。另外，在IEEE 802.11ax***中，这些技术可以被用于在多个AP和多个STA存在的密集环境中改进通信性能。因此，在IEEE802.11ax***中，可以为除了现有的WLAN之外的其它的功能定义附加的信息和/或字段。可以在两个OFDM符号或者扩展的三个OFDM符号上定义HE-SIG 740。
HE-STF 750可以被用于解释在HE-STF 750后面被包括在HE格式PPDU中的字段。例如，HE-STF 750可以被用于AGC、分集检测和粗频率/时间同步。
HE-LTF 760可以被用于解释在HE-LTF(760)之后发送的字段，例如，HE-LTF(760)被用于信道和精确的频率/时间同步的假定。
HE-SIG2 770可以包括用于解释HE格式PPDU的附加的信息。
在图7中示出的HE格式的结构是示例。HE格式PPDU的字段的顺序和术语可以被不同地确定。另外，仅前述的字段中的字段的一部分可以被包括在HE格式PPDU中。
根据本发明的实施例，HE格式PPDU的HE-SIG 740可以包括扫描帧指示符。扫描帧指示符可以指示通过PPDU承载的帧是与扫描过程有关的帧。与扫描过程有关的帧可以是可用于在扫描过程中使用的帧，诸如通过AP发送的信标帧和探测响应帧或者通过STA发送的探测请求帧等等。
在图7中，假定扫描帧指示符被包括在HE-SIG 740中。然而，通过显然地或者固有地被包括在PPDU报头的其它字段中，扫描帧指示符可以表示是否PPDU递送扫描帧。或者，可以指示是否通过除了HE-SIG 740之外的其它的字段(例如，L-STF 710、L-LTF 720、HE-LTF760、HE-STF 750以及L-SIG 730)承载PPDU的扫描帧。在下文中，为了方便描述，假定扫描帧指示符被包括在HE-SIG 740中。
例如，扫描帧指示符可以是1比特的信息。在扫描帧指示符指示“0”的情况下，扫描帧指示符可以指示被解码的PPDU是承载扫描帧的数据单元。另一方面，在扫描帧指示符指示“1”的情况下，扫描帧指示符可以指示解码的PPDU是承载非扫描帧而不是扫描帧的数据单元。
对于另一示例，扫描帧指示符可以指示哪个帧是扫描帧当中的被解码的PPDU。在这样的情况下，扫描帧指示符可以是1比特或者多个(例如，2个比特)的信息。例如，在扫描帧指示符是“00”的情况下，扫描帧指示符可以指示PPDU是承载非扫描帧的数据单元。另外，在扫描帧指示符是“01”的情况下，扫描帧指示符可以指示PPDU是承载信标帧的数据单元，并且在扫描帧指示符是“10”的情况下，扫描帧指示符可以指示PPDU是承载探测请求帧的数据单元。并且在扫描帧指示符是“11”的情况下，扫描帧指示符可以指示PPDU是承载探测响应帧的数据单元。
对于另一示例，扫描帧指示符是2个比特，并且通过扫描帧指示符指示的信息可以是不同的。在扫描帧指示符是“00”和“01”的情况下，扫描帧指示符指示与上面的相同。然而，在扫描帧指示符是“10”的情况下，扫描帧指示符可以指示PPDU是承载探测请求帧/探测响应帧的数据单元。扫描帧指示符“11”可以被保留而没有被映射到任何信息。
如果通过HE-SIG 740发送扫描帧指示符，则通过被包括在HE-SIG740中的子字段可以发送扫描帧指示符。虽然可以通过仅用于扫描帧指示符的单独的子字段发送扫描帧指示符，但是扫描帧指示符也可以通过用于发送其它信息的子字段被发送。例如，用于指示被包括在HE-SIG740中的STA的AID部分的特定值可以被用于指示是否通过PPDU发送的帧是扫描帧。
下面的表1表示通过HE-SIG 740的单独的子字段发送扫描帧指示符。
<表1>
下面的表2表示通过被包括在HE-SIG 740的子字段的一部分中发送扫描帧指示符。
<表2>
在基于诸如L-LTF720、L-STF 710、HE-LTF760以及HE-STF 750的训练序列发送扫描帧指示符的情况下，扫描帧指示符可以指示特定的训练序列是扫描帧。例如，在PPDU发送扫描帧的情况下，PPDU的HE-LTF 760的训练序列可以使用特定序列。接收PPDU的STA可以识别是否基于HE-LTF 760的训练序列接收到的PPDU正在承载扫描帧。另外，在扫描帧指示符是1比特的情况下，通过L-SIG的保留比特可以发送扫描帧指示符。
在下文中，假定本发明的实施例中通过HE-SIG 740发送扫描帧指示符。
在执行扫描的STA接收PPDU的情况下，基于被包括在接收到的PPDU的PPDU报头(例如，HE-SIG 740)中的扫描帧指示符，STA可以确定是否接收到的PPDU是用于承载扫描帧的PPDU。如果扫描帧指示符指示接收到的PPDU承载扫描帧(例如，信标帧或者探测响应帧)，则执行扫描的STA可以解码HE-SIG 740之后的字段和MPDU。另一方面，如果扫描帧指示符指示PPDU承载不是扫描帧的帧，则执行扫描的STA可以停止在HE-SIG 740之后的字段的解码。在使用这样的方法的情况下，因为执行扫描的STA的不必要的解码过程被省略，所以STA的不必要的功耗可以被防止，从而减少STA的帧处理的复杂性。
或者，处于睡眠模式中的STA可以根据预先确定的周期通过被切换到激活模式接收信标帧以便于接收信标帧。因此，如果接收到的PPDU的扫描帧指示符指示接收到的PPDU承载扫描帧(例如，信标帧)，则从睡眠模式切换到激活模式的STA可以通过解码在包括扫描帧指示符的字段后面的剩余部分(例如，MPDU)识别业务指示映射(TIM)。如果STA接收一个或者多个信标帧，则即使在扫描帧指示符指示承载PPDU的信标帧的情况下，STA可以不执行对于PPDU的解码。
在处于睡眠模式下的STA被切换到激活模式并且通过被切换到激活模式的STA接收到的PPDU承载探测请求帧和探测响应帧的情况下，STA可以不执行用于PPDU的附加的解码(用于在包括扫描帧指示符的字段后面的剩余部分的解码)。
在下文中，在本发明的实施例中，将会详细地描述通过执行主动扫描的STA执行的PPDU过程操作、执行被动扫描的STA以及被关联的STA。
图8是图示根据本发明的实施例的PPDU格式的概念图。
图8示出被单独地包括在HE-SIG字段中的扫描帧指示符。
参考图8的上部分，在PPDU承载诸如探测请求帧、探测响应帧或者信标帧的扫描帧的情况下，扫描帧指示符可以是1。
参考图8的下部分，在PPDU承载非扫描帧的情况下，扫描帧指示符可以是0。
图9是图示根据本发明的实施例的执行主动扫描的STA的PPDU的处理过程的流程图。
图9示出通过STA从AP接收PPDU报头，并且通过STA基于PPDU报头确定是否PPDU承载扫描帧的方法。STA可以基于是否执行扫描过程并且是否PPDU承载扫描帧确定是否执行数据字段的解码。
参考图9，在发送探测请求帧之后，STA执行CCA搜索并且从介质接收PPDU(步骤，S900)。
在基于通过参考图5在上面描述的主动扫描过程发送探测请求帧之后，STA可以通过介质接收PPDU。例如，在发送探测请求帧之后，基于CCA搜索，STA可以搜索介质上的其它帧的传输直到探测定时器达到最小信道时间。在这样的情况下，STA可以通过监测信道，直到探测定时器达到最大信道时间，来接收PPDU。接收PPDU可以意指接收PPDU的整个或者一部分(例如，PPDU报头)。
STA解码接收到的PPDU的PPDU报头(步骤，S910)，并且确定是否通过PPDU发送扫描帧(步骤，S920)。
在PPDU是HE格式PPUD的情况下，通过PPDU报头扫描帧指示符可以被发送到STA。扫描帧可以是探测响应帧或者信标帧。解码PPDU报头可以意指解码PPDU的整体或者一部分(例如，包括扫描帧指示符的信息的字段)。
在通过PPDU没有承载扫描帧，并且接收到的PPDU的解码被停止(步骤，S930)的情况下以及在通过PPDU承载扫描帧的情况下，STA可以执行解码接收到的PPDU(步骤，S940)。
例如，在被包括在HE-SIG中的扫描帧指示符指示1的情况下，STA可以连续地执行在PPDU的HE-SIG的剩余部分(例如，数据字段(MPDU))的解码。另一方面，在扫描帧指示符指示0的情况下，STA可以停止(或者跳过)HE-SIG之后的字段的解码。即，在STA执行扫描过程并且PPDU承载扫描帧的情况下，STA可以确定解码数据字段。另一方面，在STA执行扫描过程并且PPDU没有承载扫描帧的情况下，STA可以确定数据字段中的非解码。
在停止在STA的HE-SIG后面的字段的解码之后，通过在省电模式下操作STA可以被切换到睡眠状态。否则，在HE-SIG后面的字段的解码被停止的情况下，STA可以执行其它帧的监测或者处理过程。
即，在通过PPDU没有承载扫描帧的情况下，下一个字段的解码被停止(步骤，S930)，并且在通过PPUD承载扫描帧的情况下，STA可以执行解码下一个字段(步骤，S940)。
图10是图示根据本发明的实施例的执行被动扫描的STA的PPDU的处理过程的流程图。
参考图10，在扫描类型参数指示被动扫描的情况下，STA可以在通过最大信道时间参数(MaxChannelTimeparameter)定义的最大持续时间的范围中执行被动扫描。
STA可以监测信道和通过介质接收PPDU(步骤，S1000)。
STA执行用于接收信标帧的被动扫描。接收PPDU可以意指接收PPDU的整体或者部分(例如，PPDU报头)。
STA解码接收到的PPDU的PPDU报头(步骤，S1010)，并且确定是否通过PPDU承载扫描帧(步骤，S1020)。
通过PPDU报头的训练字段或者SIG字段(LTF、STF、SIG、HE-LTF、HE-STF、HE-SIG等等)可以发送扫描帧指示符。扫描帧可以是探测响应帧或者信标帧。解码PPDU报头可以意指解码PPDU的整体或者部分(例如，包括扫描帧指示符的信息的字段)。
在通过PPDU没有承载扫描帧的情况下，下一个字段的解码被停止(步骤，1030)，并且在通过PPDU承载扫描帧的情况下，STA可以执行下一个字段的解码(步骤，S1040)。
可以假定STA试着接收信标帧并且2个比特的扫描帧指示符“01”指示PPDU是用于通过PPDU承载信标帧的数据单元。在这样的情况下，例如，可以仅在被包括在HE-SIG中的扫描帧指示符是“01”的情况下执行对于挨着HE-SIG的附加的字段的解码。另一方面，在被包括在HE-SIG的扫描帧指示符不是“01”的情况下，对于挨着HE-SIG的附加字段的解码可以被停止。即，在STA执行扫描过程并且在PPDU承载扫描帧(例如，信标帧或者探测响应帧)的情况下，STA可以确定PPDU的数据字段的解码。另一方面，在STA执行扫描过程并且在PPDU没有承载扫描帧的情况下，STA可以确定数据字段的非解码。
类似地，在挨着STA的HE-SIG的字段的解码被停止的情况下，通过在省电模式下操作STA可以被切换到睡眠状态。或者，在挨着STA的HE-SIG的字段的解码被停止的情况下，STA可以执行监测其它帧或者处理过程。
图11是图示根据本发明的实施例的在完成关联之后通过STA的PPDU处理过程的流程图。
参考图11，在与AP关联之后，STA通过搜索介质接收PPDU(步骤，S1100)。
接收PPDU可以意指接收PPDU的整体或者部分(例如，PPDU报头)。
STA解码接收到的PPDU的PPDU报头(步骤，S1110)，并且确定是否通过PPDU发送的帧是扫描帧(步骤，S1120)。
解码PPDU报头可以意指解码PPDU的整体或者部分(例如，包括扫描帧指示符的信息的字段)。PPDU报头可以包括扫描帧指示符。扫描帧可以是探测响应帧、探测请求帧或者信标帧。
在STA与AP关联之后，STA可能不需要接收扫描帧(探测响应帧、探测请求帧或者信标帧)。
如果接收到的PPDU是扫描帧，则STA可以停止对于挨着包括扫描帧指示符的字段的附加字段的解码(步骤，S1130)。另一方面，如果接收到的PPDU不是扫描帧，则STA可以另外执行对于挨着包括扫描帧指示符的字段的附加字段的解码(步骤，S1140)。
根据本发明的实施例，STA确定是否PPDU是被发送到STA的数据单元(步骤，S1150)。
STA可以基于被包括在HE-SIG中的部分AID执行附加的解码。例如，在被包括在SIG中的部分AID信息与STA的部分AID信息相同的情况下，STA可以执行对于MPDU的解码(步骤，S1170)。另一方面，在被包括在SIG中的部分AID信息与STA的部分AID信息不相同的情况下，STA可以停止对于MPDU的解码(步骤，S1160)。
即，在STA不执行扫描过程并且PPDU不承载扫描帧的情况下，STA可以基于PPDU报头确定是否PPDU专用于STA。如果PPDU专用于STA，则STA可以确定数据字段的解码。另一方面，如果PPDU不专用于STA，则STA可以确定数据字段的非解码。
在接收到的PPDU是扫描帧或者SIG的部分AID与STA的部分AID不相同的情况下，在停止对于MPDU的解码之后，通过在剩余解码持续时间内在省电模式下操作，STA可以被切换到睡眠状态。或者，在对于挨着STA的HE-SIG的字段的解码被停止的情况下，STA也可以执行其它的帧监测或者处理过程。
图12是图示根据本发明的实施例的帧格式的概念图。
图12图示通过被包括在传统格式PPDU的L-SIG中发送扫描帧指示符的情况。
例如，在STA或者AP使用现有的传统格式PPDU的情况下，当发送传统格式PPDU时，扫描帧指示符可以分配给L-SIG的保留比特。传统格式PPDU可以意指现有的PPDU(非HT格式PPUD、HT格式PPDU或者VHT格式PPDU)。
被分配给L-SIG的保留比特的扫描帧指示符可以指示是否传统PPDU发送信标帧、探测响应帧或者探测请求帧。
参考图12，传统格式PPDU的L-SIG可以与被包括的上述扫描帧一起被发送。如上所述，扫描帧指示符可以是1比特的信息。在扫描帧指示符是“0”的情况下，扫描帧指示符可以指示被解码的PPDU是承载扫描帧的数据单元。另一方面，扫描帧指示符是“1”的情况下，扫描帧指示符可以指示PPDU是承载非扫描帧的数据单元。即，可以通过被分配给传统格式PPDU的L-SIG的保留字段发送1比特的扫描帧指示符。
图13是图示根据本发明的实施例的扫描过程的概念图。
图13示出在支持802.11ax的AP(ax AP)和支持802.11ax的STA(ax STA)之间的扫描操作。
通常，在ax STA位于ax AP周围的情况下，ax STA可以通过发送HE PPDU格式的扫描帧来执行扫描过程。然而，在ax STA的情况下，STA不能够注意是否ax AP位于周围。因此，ax STA可以通过传统格式PPDU发送扫描帧(探测请求帧1300)。当通过传统格式PPDU发送扫描帧时，ax STA可以发送具有可以支持11ax的ax STA的性能的信息的扫描帧。可用于支持11ax的ax STA的性能的信息可以被表达为ax性能信息。
接收包括可用于支持11ax的ax STA的性能的性能信息的PPDU的ax AP可以通过HE格式PPDU将扫描帧(探测响应帧)1350或者信标帧发送到ax STA。
通过使用这样的方法，11ax STA可以从传统AP和ax AP接收扫描帧。
图14是图示本发明的实施例可以应用的无线设备的框图。
参考图14，无线设备可以是可以实现上述实施例的STA，并且无线设备可能是AP1400或非-AP STA(或STA)(1450)。
AP 1400包括处理器1410、存储器1420、RF(射频)单元1430。
射频单元1430可以与处理器1410连接以发送/接收无线电电信号。
处理器1410实现此处提到的功能、过程、和/或方法。例如，处理器1410可以被实现以执行根据在本发明的图7到图13中公开的实施例的上述无线设备的操作。
例如，当产生扫描帧时，处理器1420可以被实现以生成扫描帧使得扫描帧指示符被显然地或者固有地包括在PPDU报头中。
STA1450包括处理器1460、存储器1470、RF(射频)单元1480。
射频单元1480可以与处理器1460连接以发送/接收无线电信号。
处理器1460实现此处提到的功能、过程、和/或方法。例如，处理器1460可以被实现为执行根据在本发明的图7到图13中公开的实施例的上述无线设备的操作。
例如，处理器1460可以被实现以从AP接收PPDU报头，基于PPDU报头确定是否PPDU承载扫描帧，并且基于是否执行扫描过程并且是否PPDU承载扫描帧确定是否执行解码数据字段。
处理器1410、1460可以包括ASIC(专用集成电路)、其他的芯片组、逻辑电路、数据处理设备、和/或执行基带信号和无线电信号之间的转换的转换器。存储器1420、1470可以包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、闪速存储器、存储卡、存储介质、和/或其他存储设备。RF单元1430、1480可以包括一个或多个发送和/或接收无线电信号的天线。
当实施例以软件实现时，上述方案可以以执行上述功能的模块(过程或函数等)具体实现。模块可以被存储在存储器1420、1470中，并被处理器1410、1460执行。存储器1420、1470可以位于处理器1410、1460内部或外部，并可能通过各种众所周知的手段与处理器1410、1460连接。

Claims (10)

1.一种用于接收物理层(PHY)协议数据单元(PPDU)的方法，所述方法包括：
由站(STA)发送请求第一关联信息以与接入点(AP)关联的第一PPDU，
其中，所述第一PPDU包括第一PPDU报头和第一数据字段，以及
其中，所述第一数据字段是所述第一PPDU报头之后的所述第一PPDU的剩余部分；
通过所述STA从接入点(AP)接收包括第一扫描信息的第二PPDU，
其中，所述第二PPDU包括第二PPDU报头和第二数据字段，
其中，所述第二数据字段是所述第二PPDU报头之后的所述第二PPDU的剩余部分，
其中，所述第一扫描信息被包括在所述第二PPDU报头中，并且
其中，所述第一扫描信息用于通知所述第一关联信息是否被包括在所述第二数据字段中；
通过所述STA基于所述第一扫描信息确定是否执行对所述第二数据字段的解码；以及
当所述第一扫描信息通知所述第一关联信息被包括在所述第二数据字段中时，由所述STA执行对所述第二数据字段的解码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一PPDU包括探测请求帧，以及
其中，所述第一扫描信息被包括在响应于所述探测请求帧接收的探测响应帧中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二PPDU报头包括训练序列字段，以及
其中，被包括在所述训练序列字段中的特定训练序列包括关于是否所述第二PPDU承载所述第一扫描信息的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当所述第一扫描信息通知所述第一关联信息不包括在所述第二数据字段中时，由所述STA确定执行对所述第二数据字段的非解码。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
由所述STA从所述STA与AP关联之后的第二AP接收包括第二扫描信息的第三PPDU，
其中，所述第三PPDU包括第三PPDU报头和第三数据字段，
其中，所述第三数据字段是所述第三PPDU报头之后的所述第三PPDU的剩余部分，
其中，所述第二扫描信息被包括在所述第三PPDU报头中，并且
其中，所述第二扫描信息用于通知用于与所述第二AP相关联的第二关联信息是否包括在所述第三数据字段中；
当所述第二关联信息通知所述第二关联信息不被包括在所述第三数据字段中时，由所述STA基于所述第三PPDU报头确定是否所述第三PPDU被专用于所述STA；
当所述第三PPDU被专用于所述STA时，由所述STA确定执行对所述数据字段的解码；并且
当所述第三PPDU不被专用于所述STA时，由所述STA确定执行对所述数据字段的非解码。
6.一种用于接收物理层(PHY)协议数据单元(PPDU)的STA，所述STA包括：
射频(RF)单元，所述RF单元被配置为发送和接收无线电信号；和
处理器，所述处理器可操作地连接到所述RF单元并且被配置为：
发送请求第一关联信息以与接入点(AP)关联的第一PPDU，
其中，所述第一PPDU包括第一PPDU报头和第一数据字段，以及
其中，所述第一数据字段是所述第一PPDU报头之后的所述第一PPDU的剩余部分；
从接入点(AP)接收包括第一扫描信息的第二PPDU，
其中，所述第二PPDU包括第二PPDU报头和第二数据字段，
其中，所述第二数据字段是所述第二PPDU报头之后的所述第二PPDU的剩余部分，
其中，所述第一扫描信息被包括在所述第二PPDU报头中，并且
其中，所述第一扫描信息用于通知所述第一关联信息是否被包括在所述第二数据字段中，
基于所述第一扫描信息确定是否执行对所述第二数据字段的解码；以及
当所述第一扫描信息通知所述第一关联信息被包括在所述第二数据字段中时，执行对所述第二数据字段的解码。
7.根据权利要求6所述的STA，其中，所述第一PPDU包括探测请求帧，以及
其中，所述第一扫描信息被包括在响应于所述探测请求帧接收的探测响应帧中。
8.根据权利要求6所述的STA，其中，所述第二PPDU报头包括训练序列字段，以及
其中，被包括在所述训练序列字段中的特定训练序列包括关于是否所述第二PPDU承载第一扫描信息的信息。
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：
当所述第一扫描信息通知所述第一关联信息不被包括在所述第二数据字段中时，确定执行对所述第二数据字段的非解码。
10.根据权利要求9所述的STA，
其中，所述处理器进一步被配置成：
从所述STA与AP关联之后的第二AP接收包括第二扫描信息的第三PPDU，
其中，所述第三PPDU包括第三PPDU报头和第三数据字段，
其中，所述第三数据字段是所述第三PPDU报头之后的所述第三PPDU的剩余部分，
其中，所述第二扫描信息被包括在所述第三PPDU报头中，并且
其中，所述第二扫描信息用于通知用于与所述第二AP相关联的第二关联信息是否被包括在所述第三数据字段中；
当所述第二关联信息通知所述第二关联信息不被包括在所述第三数据字段中时，基于所述第三PPDU报头确定是否所述第三PPDU被专用于所述STA；
当所述第三PPDU被专用于所述STA时，确定执行对所述数据字段的解码；并且
当所述第三PPDU不被专用于所述STA时，确定执行对所述数据字段的非解码。
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