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CN104272809B - 主动扫描方法和装置 - Google Patents

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CN104272809B
CN104272809B CN201380022996.XA CN201380022996A CN104272809B CN 104272809 B CN104272809 B CN 104272809B CN 201380022996 A CN201380022996 A CN 201380022996A CN 104272809 B CN104272809 B CN 104272809B
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Abstract

本发明涉及主动扫描方法和装置。在无线局域网(WLAN)中执行扫描的方法包括：扫描产生扫描请求信息的站以便命令主动扫描的步骤；扫描从站接收扫描帧的扫描站的步骤；以及扫描发送探测请求帧的站，以便在接收的扫描帧不包括在扫描请求信息中命令的元素中的任何一个的情况下执行主动扫描的步骤。因此，扫描过程可以迅速地执行。

Description

主动扫描方法和装置
技术领域
本发明涉及STA的扫描方法和装置，并且更具体地说，涉及STA执行主动扫描的方法和装置。
背景技术
无线LAN技术现今主要地正在三个方向演进。与现有的无线LAN演进一致，进一步加快传输速率的努力包括IEEE(电气和电子工程师协会)802.11ac和IEEE 802.11ad。IEEE802.11ad是采用60GHz带的无线LAN技术。此外，宽带无线LAN技术被突出以允许与现有的WLAN技术相比较更宽的传输区域，并且这种技术采用1GHz或者更小的频带，其包括使用TVWS(TV白色空间)带的IEEE 802.11af和使用900MHz带的IEEE 802.11ah。这些技术主要地面向扩展范围Wi-Fi服务以及智能网格和宽区域传感器网络的扩展。另外，传统的WLNAMAC(媒体访问控制)技术有时遭受延迟的初始链路建立时间。为了处理上述的问题以允许将STA快速接入AP，近来标准化IEEE 802.11ai的活跃的动作正在进行中。
IEEE 802.11ai是处置用于显著地节省WLAN的初始建立和关联时间的快的验证过程的MAC技术，并且其标准化通过常规的任务组使日期回到2011年1月。为了快速接入过程，按照进行中的AP发现、网络发现、TSF同步(时间同步功能同步)、验证和关联、以及与较高层合并的观点，IEEE 802.11ai在讨论中用于过程的简化。此外，利用DHCP(动态主机配置协议)的背负的过程合并、使用并行IP的全EAP(可扩展的验证协议)的优化以及有效率的选择AP(接入点)扫描或者其他想法在有力的讨论中。
发明内容
本发明的目的是提供一种主动扫描方法。
本发明的另一个目的是提供一种执行主动扫描的装置。
为了实现以上描述的本发明的目的，按照本发明的一个方面，在无线LAN系统中执行扫描的方法可以包括：产生用于扫描站以指示主动扫描的扫描请求信息；由扫描站从站接收扫描帧；以及当接收的扫描帧不包括与由扫描请求信息指示的元素相同的至少一个元素时，由扫描站发送执行主动扫描的探测请求帧。该扫描请求信息可以包括以下的至少一个：指示特定BSSID或者通配符BSSID的BSSID(基本服务集标识符)元素；指示要求的SSID或者通配符SSID的SSID(服务集标识符)元素；指示在主动扫描期间在发送探测请求帧之前使用的延迟的探测延迟元素；以及用于确定是否响应站响应于该探测请求帧而发送探测响应帧的请求参数元素。该请求参数元素可以包括：指示请求在探测响应帧中包括的其他BSS的信息的报告请求字段；指示应用于对探测请求帧响应的延迟类型的延迟准则字段；以及在由延迟准则字段指示的延迟类型中指示最大接入延迟的最大延迟限制。
为了实现以上描述的本发明的目的，按照本发明的一个方面，提供一种扫描站的无线设备，该无线设备包括处理器，该处理器可以被配置成：产生用于扫描站以指示主动扫描的扫描请求信息；由扫描站从站接收扫描帧；以及当接收的扫描帧不包括与由扫描请求信息指示的元素相同的至少一个元素时，由扫描站发送执行主动扫描的探测请求帧。该扫描请求信息可以包括以下的至少一个：指示特定BSSID或者通配符BSSID的BSSID(基本服务集标识符)元素；指示要求的SSID或者通配符SSID的SSID(服务集标识符)元素；指示在主动扫描期间在发送探测请求帧之前使用的延迟的探测延迟元素；以及用于确定是否响应站响应于该探测请求帧而发送探测响应帧的请求参数元素。该请求参数元素可以包括：指示请求在探测响应帧中包括的其他BSS的信息的报告请求字段；指示应用于对探测请求帧响应的延迟类型的延迟准则字段；以及在由延迟准则字段指示的延迟类型中指示最大接入延迟的最大延迟限制。
该扫描过程可以被迅速地执行。
附图说明
图1是图示无线局域网(WLAN)结构的概念图。
图2是图示由IEEE 802.11支持的WLAN系统的层结构的图。
图3是图示在WLAN中的扫描方法的概念图。
图4是图示在由AP和STA执行的扫描之后的验证和关联过程的概念图。
图5是图示主动扫描过程的概念图。
图6是图示探测请求帧传输方法的概念图。
图7是图示按照本发明实施例的由STA进行的扫描过程的概念图。
图8是图示按照本发明实施例的由STA进行的扫描过程的概念图。
图9是图示按照本发明实施例的探测请求帧的概念图。
图10是图示按照本发明实施例的探测请求帧发送方法的概念图。
图11是图示按照本发明实施例的简化的探测请求帧的概念图。
图12是图示按照本发明实施例的确定是否发送探测请求帧的方法的概念图。
图13是图示按照本发明实施例的探测请求帧的概念图。
图14是图示按照本发明实施例的从AP到STA发送探测响应帧的方法的概念图。
图15是图示本发明的实施例可以应用于其的无线设备的框图。
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)示出IEEE(电气和电子工程师协会)802.11基础结构网络的结构。
参考图1(A)，WLAN系统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并且不是指示特定区域的概念的诸如STA1(站)100-1的STA和诸如AP(接入点)125的AP的集合。BSS 105可以包括一个AP 130以及一个或多个可连接的STA 105-1和105-2。
基础结构BSS可以包括至少一个STA、提供分配服务的AP 125和130、以及连接多个AP的分配系统(DS)110。
分配系统110可以连接许多的BSS 100和105以实现扩展的服务集140。ESS 140可以用作表示被配置为经由分配系统110连接的一个或多个AP 125和230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可以用作执行将WLAN网络(IEEE 802.11)与其他网络(例如，802.X)连接的桥梁。
在如图1(A)所示的基础结构网络中，网络可以在AP 125和130之间、以及在AP 125和130以及STA 100-1、105-1和105-2之间实现。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点对点网络或者独立的BSS(基本服务集)。
图1(B)是图示独立的BSS的概念图。
参考图1(B)，独立的BSS(IBSS)是以点对点模式操作的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、155-1和155-2被以分布方式管理。在IBSS中，所有STA 150-1、150-2、150-3、155-1和155-2可以是移动STA，并且不允许接入分配系统，使得IBSS是自含的网络。
STA是某些功能媒体，其包括遵循IEEE(电气与电子工程师协会)802.11标准的媒体访问控制(MAC)、以及用于无线电媒体的物理层接口，以及可以通常用作包括AP和非APSTA(站)的概念。
STA可以与各种术语有关，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)、移动订户单元或者仅仅用户。
图2是图示由IEEE 802.11支持的WLAN系统的层结构的图。
图2概念地示出WLAN系统的层结构(PHY结构)。
WLAN系统层结构可以包括MAC(媒体访问控制)子层220、PLCP(物理层会聚过程)子层210和PMD(物理媒体关联的)子层200。PLCP子层210至少根据PMD子层200来实现能够与MAC子层220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)，以及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实施层管理操作的接口。MLME 225与PLME 215连接以能够在PLCP子层210和PMD子层200上执行管理操作，以及MLME225也与PLME 215连接以能够在MAC子层220上执行管理操作。
可以是执行正确的MAC层操作的SME(STA管理实体，250)。SME 250可以操作为层独立分量。MLME、PLME和SME可以基于基元在相互分量之间通信信息。
每个子层的操作简要地在下面描述。PLCP子层110按照在MAC子层220和PMD子层200之间的MAC层的命令将从MAC子层220接收的MPDU(MAC协议数据单元)传送给PMD子层200，或者将来自PMD子层200的帧传送给MAC子层220。PMD子层200是PLCP子层，并且可以通过无线电媒体在多个STA之间通信数据。从MAC子层220传送的MPDU(MAC协议数据单元)表示为在PLCP子层210中的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)已经传送的情况下，各个MPDU可以不同于PSDU。
在从MAC子层220接收PSDU以及将其传送给PMD子层200时，PLCP子层210通过物理层收发器增加包括必需信息的附加字段。此时，增加的字段可以包括对将卷积编码器返回为零状态所必需的对PSDU的PLCP前导、PLCP报头和尾位。PLCP前导可以起在PSDU被发送前允许接收机准备同步功能和天线分集的作用。数据字段可以包括对PSDU的填充位、包括初始化加扰器的位序列的服务字段、以及增加有尾位的位序列已经编码的编译序列。此时，作为编码方案，BCC(二进制卷积编译)编码或者LDPC(低密度奇偶校验)编码中的一个可以根据在接收PPDU的STA中支持的编码方案来选择。PLCP报头可以包括包含有关要发送的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，以及接收站接收PPDU，以及从PLCP前导和PLCP报头获得为数据恢复所必需的信息以恢复其。
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)，被动扫描300可以由从AP 300周期地广播的信标帧330执行。在WLAN中的AP 300以特定周期(例如，每100msec)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可以在信道和AP 310上执行扫描，以通过接收周期地广播以接收网络信息的信标帧330来执行验证/关联过程。
在无需非AP STA 340以发送帧的情况下，被动扫描方法300仅仅接收从AP 310发送的信标帧330。因此，被动扫描300对降低在经网络的数据传输/接收时产生的整个开销是有益的。但是，由于扫描不能与信标帧330的周期成比例消极地执行，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草稿P802.11-REVmbTM/D12(于2011年11月公开的“用于在系统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媒体访问控制(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，其可以称为FILS(快速初始链路建立)信标帧。此外，测量导频帧是仅仅包含可以在扫描过程中使用的信标帧的一些信息的帧。测量导频帧在IEEE 802.118.5.8.3测量导频格式中阐述。
参考图3(B)，主动扫描350指的是非AP STA 390通过将探测请求帧370发送给AP360引导扫描的方法。
在从非AP STA 390接收到探测请求帧之后，AP 360可以等待随机时间以防止帧冲突，然后在帧响应帧380中包括网络信息，然后将其发送给非AP STA 390。非AP STA 390可以基于接收的探测响应帧380获得网络信息，以及可以暂停扫描过程。
主动扫描350在扫描中使非AP STA 390起引导作用，并且因此，对短扫描时间是有益的。但是，非AP STA 390应该发送探测请求帧37，导致在用于帧传输和接收的网络开销增加。探测请求帧370在IEEE802.11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。
在扫描之后，AP和STA可以实施验证和关联过程。
图4是图示在由AP和STA执行扫描之后的验证和关联过程的概念图。
参考图4，在被动/主动扫描之后，验证和关联可以利用扫描的AP中的一个来实施。
验证和关联过程可以例如通过双路握手来实现。图4(A)是图示在被动扫描之后的验证和关联过程的概念图，以及图4(B)是图示在主动扫描之后的验证和关联的概念图。
在不考虑已经使用主动扫描方法和被动扫描方法的哪一个的情况下，验证和关联可以通过在AP 400或者450和非AP STA 405或者455之间交换验证请求帧410/验证响应帧420和关联请求帧330/关联响应帧440来同样地执行。
验证过程可以通过将验证请求帧410从非AP STA 405或者455发送给AP 400或者450来实施。响应于验证请求帧410，验证响应帧420可以从AP 400或者450发送给非AP STA405或者455。验证帧格式在IEEE 802.11章节8.3.3.11中阐述。
关联过程可以通过将关联请求帧430从非AP STA 405或者455发送给AP 400或者405来执行。响应于关联请求帧430，关联响应帧440可以从AP 405或者455发送给非AP STA400或者450。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350可以确定是否有可能支持非AP STA405或者355。在支持可允许的情况下，AP 300或者450可以包括在关联响应帧440是否接受关联请求帧440和其原因以及其可支持的能力信息以及将其发送给非AP STA 405或者455。关联帧格式在IEEE 802.11章节8.3.3.5/8.3.3.6中阐述。
在执行关联步骤之后，执行正常数据传输和接收。除非该关联被执行，基于不执行关联的原因来重新执行关联，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)确定是否STA 500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，或者接收到以执行主动扫描的特定信令信息(例如，PHY-RXSTART.indication基元)。
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(媒体访问控制)层的信号。PHY-RXSTART.indication基元可以用信号将指示包括有效PLCP报头的PLCP(物理层会聚协议)已经接收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)来共享无线电媒体。DCF可以使用载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)作为其接入协议，经由退避方案来防止在STA之间冲突。STA 500可以使用基本接入方法将探测请求帧510发送给AP560和570。
(3)在探测请求帧510中用于指定包括在MLME-SCAN.request基元(例如，SSID(服务集标识)和BSSID(基本服务集标识)信息)中的AP 560和570的信息，并且发送其。
BSSID可以具有与作为指定AP的指标的AP的MAC地址相对应的值。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基元所包括的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550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，以及发送其以单播、多播或者广播探测请求帧510。使用SSID和BSSID信息单播、多播或者广播探测请求帧510的方法进一步参考图5描述。
例如，在SSID列表被包括在MLME-SCAN.request基元中的情况下，STA 500可以在探测请求帧510中包括SSID列表，并且发送其。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550和550发送给STA 200。
(4)探测定时器被初始化为0，并且然后被操作。
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可以用于执行用于改变供实施主动扫描的信道的操作。例如，在STA 500没有接收探测响应帧550和550，直到最小信道时间520的情况下，STA 500移动扫描信道以在其他信道上执行扫描。在STA 500接收探测响应帧550，直到最小信道时间520的情况下，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550和550。
STA 500可以检测PHY-CCA.indication基元，直到探测定时器达到最小信道时间520，以及可以确定是否其他帧(例如，探测响应帧550和550)已经由STA 500接收，直到最小信道时间520之前。
PHY-CCA.indication基元可以从物理层到MAC层发送有关媒体的状态信息。PHY-CCA.indication基元可以使用信道状态参数，诸如当信道是不可用时忙碌以及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550和550，以及可以确定当检测到PHY-CCA.indication是空闲时，没有由STA 500接收的探测响应帧550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，以及扫描下一个信道。在检测到PHY-CCA.indication是忙碌的情况下，STA500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550和550执行处理。在对接收的探测响应帧550和550处理之后，STA 500可以将NAV(网络分配矢量)设置为0，并且然后扫描下一个信道。
在下文中，在本发明的实施例中，确定是否存在由STA 500接收的探测响应帧550和550可以包括信道状态使用PHY-CCA.indication基元确定的含义。
(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，其将执行监控以确定是否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。
图6是图示探测请求帧传输方法的概念图。
图6公开STA广播、多播和单播探测请求帧的方法。
图6(A)示出STA 600广播探测请求帧610的方法。
STA 600可以在探测请求帧610中包括通配符SSID和通配符BSSID，以及广播探测请求帧610。
通配符SSID和通配符BSSID可以用作指示在STA 600的传输范围中包括的所有AP606-1、606-2、606-3、606-4和606-6的标识符。
在STA 600发送具有在探测请求帧610中包括的通配符SSID和通配符BSSID的探测请求帧610的情况下，已经从STA 600接收探测请求帧610的AP 606-1、606-2、606-3、606-4和606-6可以响应于接收的探测请求帧而将探测响应帧发送给STA 600。
在已经接收广播探测请求帧610的AP 606-1、606-2、606-3、606-4和606-6响应于在恒定时间内接收的探测请求帧610而将探测响应帧发送给STA 600的情况下，会出现STA600立即将接收和处理太多探测响应帧的问题。
图6(B)示出STA 620单播探测请求帧630的方法。
参考图6(B)，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SSID/BSSID信息的探测请求帧630。在接收探测请求帧630的AP之中，仅仅与由STA 620指定的SSID/BSSID相对应的AP 626可以将探测响应帧发送给STA 620。
图6(C)示出STA 640多播探测请求帧660的方法。
参考图6(C)，STA 640可以在探测请求帧660中包括SSID列表和通配符BSSID，并且发送其。在接收探测请求帧660的AP之中，与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给STA 640。
按照本发明实施例，STA可以基于接收的信标帧信息来确定是否STA要发送探测请求帧。
如上所述，为了使STA执行扫描，MLME可以接收MLME-SCAN.request基元。MLME-SCAN.request基元是由SME生成的基元。MLME-SCAN.request基元可以用于确定是否存在STA将连接到其的其他BSS。
MLME-SCAN.request基元可以具体地包含诸如BSSType、BSSID、SSID、ScanType、ProbeDelay、ChannelList、MinChannelTime、MaxChannelTime、RequestInformation、SSID列表、ChannelUsage、AccessNetworkType、HESSID、MeshID、VendorSpecificInfo的信息。MLME-SCAN.request基元的细节在2011年11月的IEEE草稿P802.11-REVmbTM/D12(于2011年11月公开的“用于在系统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媒体访问控制(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基元中的示例信息。
<表1>
包括在MLME-SCAN.request基元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、延迟准则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，延迟准则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准则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为探测请求帧的接收者以响应所必需的信号的限制值的信息。
按照本发明实施例，在由STA的MLME接收的MLME-SCAN.request基元的ScanType被主动扫描，以及STA接收从AP发送的信标帧的情况下，STA可以不在经由其已经接收信标帧的信道上发送探测请求帧。在信标帧之中，包括至少与由MLME-SCAN.request基元指示的给STA的信息相同的信息的帧可以表示匹配的信标帧。匹配的信标帧可以是其信息类似于由MLME-SCAN.request基元指示的给STA的信息的至少一部分的帧。
例如，在接收的MLME-SCAN.request基元的ScanType是主动扫描的情况下，在发送探测请求帧之前，STA可以具有像由探测延迟指示的一样长的扫描延迟。在AP的信标帧的传输时间在STA的探测延迟时间内返回的情况下，STA可以接收信标帧。在由STA接收的信标帧是匹配的信标帧的情况下，无需基于MLME-SCAN.request基元执行主动扫描，STA可以基于接收的匹配信标帧执行扫描过程。在此情况下，STA不需要通过发送单独的探测请求帧给AP执行主动扫描。因此，STA可以暂停探测请求帧的传输。
在信标帧之中，包括至少与由MLME-SCAN.request基元指示的给STA的信息相同的信息的帧可以是匹配的信标帧，并且换句话说，甚至当匹配被认为STA包括在探测请求帧中的信息的一部分的信息被包含在信标帧中时，该信标帧可以是匹配的信标帧。
该匹配的信标帧可以是，例如如下的帧。
-1)包括与在STA被认为发送的探测请求帧中包括的信息相同的信息的信标帧。例如，STA可以产生包括标识符信息(例如，SSID、网络ID和目标BSSID等)的探测请求帧以指定探测请求帧要被发送给其的AP。在由STA接收的信标帧中包括的AP的标识符可以等于STA要发送探测请求帧给其的AP的标识符。这样的信标帧可以表示匹配的信标帧。即，在从STA意欲发送探测请求帧给其的目标AP接收到信标帧时，STA可以确定接收的信标帧是匹配的信标帧。
-2)STA可以在探测请求帧中包括用于指定AP的标识符信息和附加信息。包括指定AP的标识符信息和附加信息的列表可以表示白列表。白列表可以例如包括诸如SSID、BSSID、网格ID、HESSID()、网络ID、信号质量信息、STA的QoS要求信息。STA可以在探测请求帧中包括白列表，并且将其发送给AP。当接收到探测请求帧时，AP可以基于白列表来确定是否将探测响应帧发送给STA。满足在白列表中包括的信息的AP可以发送探测响应帧。即，白列表可以用以过滤AP以发送探测响应帧。按照本发明的实施例，STA可以基于白列表来确定是否从AP发送的信标帧是匹配的信标帧。例如，STA可以通过将AP的识别信息和在信标帧中包括的信标帧的信号质量信息与白列表信息比较来确定是否从AP接收的信标帧是匹配的信标帧。白列表是用于STA确定是否发送探测请求帧的参考信息的示例。
图7是图示按照本发明实施例的由STA进行的扫描过程的概念图。
在图7中假设在发送探测请求帧之前，STA正在执行主动扫描过程。STA可以基于接收的信标帧来确定是否发送探测请求帧。在发送探测请求帧之前执行主动扫描过程的STA由时间看来可以是在探测延迟时段中放置的STA。
参考图7，STA 750可以监控信标帧，直到探测延迟时段期满(步骤S700)。
在STA 750发送探测请求帧之前，探测延迟是其单位为ms的延迟。在STA 750的探测延迟时段内，AP 770的信标帧传输定时可以返回。在此情况下，STA 750可以在探测延迟时段内接收从AP 770发送的信标帧。
确定是否接收的信标帧是匹配的信标帧(步骤S720)。
STA 750可以确定是否接收的信标帧710是匹配的信标帧。STA750可以基于以上所述的匹配的信标帧确定方法来确定是否接收的信标帧710是匹配的信标帧。例如，其可以基于MLME-SCAN.request基元信息和包括在信标帧710中的信息来确定是否信标帧是匹配的信标帧。例如，在MLME-SCAN.request基元中包括的AP的标识符信息(例如，BSSID和SSID)和已经发送信标帧710的AP 770的标识符信息是相同的情况下，STA 750可以确定信标帧710是匹配的信标帧。此外，STA 750可以通过各种方法基于在信标帧710中包括的信息和MLME-SCAN.request基元信息来确定是否信标帧是匹配的信标帧。
在信标帧710是匹配的信标帧的情况下，STA 750不发送探测请求帧(步骤S740)。
在由STA 750接收的信标帧710是匹配的信标帧的情况下，STA750可以不在相应的信道上发送探测请求帧。STA 750也可以基于之后接收的信标帧来执行与AP 770关联过程。
除非接收的信标帧710是匹配的信标帧，STA 750发送探测请求帧(步骤S760)。
在由STA 750接收的信标帧710是匹配的信标帧的情况下，STA750可以在相应的信道上发送探测请求帧以执行主动扫描过程。如果此后响应于探测请求帧接收探测响应帧，则STA 750可以基于探测响应帧来将其本身与AP 770相关联。
如上所述，在STA接收匹配的信标帧的情况下，STA可以不发送探测请求帧。此外，在STA从其他STA接收匹配的探测请求帧的情况下，STA可以不发送探测请求帧。在下文中，描述当STA从其他STA接收探测请求帧时的STA的操作。
在发送探测请求帧之前执行主动扫描过程时，STA可以接收匹配的信标帧，以及也可以接收从其他STA广播的探测请求帧。由STA接收的探测请求帧可以匹配STA意欲发送的探测请求帧。
在广播探测请求帧之中，包括至少与由MLME-SCAN.request基元指示的给STA的信息相同的信息的帧可以表示匹配的探测请求帧。匹配的探测请求帧可以是其信息类似于由MLME-SCAN.request基元指示的给STA的信息中的至少一部分的帧。
匹配的探测请求帧可以是包括与在STA被认为发送的探测请求帧中包括的信息相同的信息的探测请求帧。该匹配的探测请求帧可以是如下的帧，例如。
-1)基于STA意欲包括在探测请求帧中的SSID、网络ID、目标BSSID、信号质量信息和STA的QoS请求信息和有关由STA接收的探测请求帧的信息中的至少一个信息，STA可以确定接收的探测请求帧是匹配的探测请求帧。
-2)作为另一个示例，STA可以基于用于过滤AP的白列表来确定是否接收的探测请求帧是匹配的探测请求帧。白列表是用于STA确定是否发送探测请求帧的参考信息的示例。即，STA可以基于诸如白列表的参考信息来确定是否发送探测请求帧。
在按照本发明实施例的STA的主动扫描过程中确定是否发送探测请求帧时，STA可以确定是否接收的帧是信标帧，以及是否接收的帧是匹配的探测响应帧。在接收的探测响应帧中包括的信息与基于MLME-SCAN.request基元所指示的信息相同的情况下，STA可以确定接收的探测响应帧是匹配的探测响应帧。
图8是图示按照本发明实施例的由STA进行的扫描过程的概念图。
在图8中假设在发送探测请求帧之前，STA正在执行主动扫描过程。STA可以基于接收的探测请求帧来确定是否发送探测请求帧。在发送探测请求帧之前正在进行主动扫描过程的STA由时间看来可以是放置在探测延迟时段内的STA。
参考图8，第一STA 850可以在探测延迟时段中接收从第二STA870发送的探测请求帧875(步骤S800)。
第一STA 850可以确定是否接收的探测请求帧875是匹配的探测请求帧以确定是否发送单独的探测请求帧(步骤S820)。
如上所述，在广播探测请求帧之中，包括至少与由MLME-SCAN.request基元指示的给STA的信息相同的信息的帧可以表示匹配的探测请求帧。例如，第一STA 850可以确定在接收的探测请求帧中包括的信息类似于由MLME-SCAN.request基元指示的给第一STA 850的信息中的至少一部分的帧是匹配的探测请求帧。
例如，在从第二STA 870发送的探测请求帧875中包括的AP的标识符信息(例如，BSSID、SSID)与在MLME-SCAN.request基元中包括的AP的标识符信息相同的情况下，第一STA 850可以确定从第二STA 870发送的探测请求帧875是匹配的探测请求帧。
在第一STA 850确定接收的探测请求帧875是匹配的探测请求帧的情况下，STA850可以不发送探测请求帧(步骤S840)。
STA 850可以确定接收的探测请求帧875是匹配的探测请求帧。在此情况下，STA850在相应的信道的主动扫描过程中可以不发送探测请求帧。
在STA 850确定接收的探测请求帧875是非匹配的探测请求帧的情况下，STA 850可以发送探测请求帧(步骤S860)。
STA 850可以确定接收的探测请求帧875是非匹配的探测请求帧。在此情况下，STA850可以执行主动扫描过程以发送该探测请求帧。
在传输探测请求帧时，STA 850可以在探测请求帧中另外包括指示STA 850已经从其他STA(例如，第二STA 870)接收探测请求帧的信息，并且发送其。例如，包括指示STA已经从其他STA接收探测请求帧的信息的字段可以表示信号检测字段。当从其他STA接收探测请求帧时，STA可以在探测请求帧中包括信号检测字段，并且发送其。
该信号检测字段不仅当从其他STA发送的探测请求帧由STA接收时，而且当STA接收其他帧或者信号时，帧检测字段可以包括在探测请求帧中，以及可以被发送。例如，其他帧和外部信号可以是非匹配的信标帧、非匹配的探测请求帧、从AP发送的探测响应帧、其他MAC帧或者物理层信号或者其他各种帧和/或信号。
例如，在STA在探测延迟时段内接收外部信号的情况下，STA可以利用设置作为最大信道时间(MaxchannelTime)的探测定时器从AP接收探测响应帧。在存在从STA发送的探测请求帧的外部信号检测字段的情况下，AP可以知道从STA接收探测响应帧的探测定时器被设置为最大信道时间。AP可以在最大信道时间内将探测响应帧发送给STA。
图9是图示按照本发明实施例的探测请求帧的概念图。
图9公开包括信号检测字段900的探测请求帧。
该信号检测字段900可以包括在探测请求帧的帧主体中，以指示在发送探测请求帧之前执行主动扫描过程时，已经发送探测请求帧的STA已经接收其他帧或者信号。
在发送探测请求帧之前执行主动扫描过程时STA接收其他帧或者信号的情况下，该信号检测字段900可以是另外包括在探测请求帧的帧主体中的信息。作为另一个示例，该信号检测字段作为标记信息可以指示为是否在主动扫描过程正在进行中时已经接收其他帧或者信号的0或者1。即，该信号检测字段900可以以各种格式实现。
按照本发明实施例，甚至当STA接收匹配的探测请求帧时，STA可以发送探测请求帧。在此情况下，从STA发送的探测请求帧可以是简化的探测请求帧。该简化的探测请求帧可以是仅仅包括在探测请求帧中包括的信息的一部分的帧。
图10是图示按照本发明实施例的探测请求帧发送方法的概念图。
参考图10，第一STA 1000可以偶然听到从第二STA 1020发送的探测请求帧1030。
例如，第一STA 1000可以在探测延迟1005中接收从第二STA1020广播的探测请求帧。
在第一STA 1000在探测延迟1005中接收从第二STA 1020发送的探测请求帧的情况下，第一STA 1000可以确定是否接收的探测请求帧1030是匹配的探测请求帧1015。
在由第一STA 1000接收的探测请求帧1030是匹配的探测请求帧1015的情况下，第一STA 1000可以发送简化的探测请求帧1060。该简化的探测请求帧1060例如可以是包括已经发送探测请求帧1060的STA 1000的标识符信息(例如，STA的MAC地址)的帧。STA 1000的标识符信息是包括在简化的探测请求帧1060中的信息，其是一个示例，以及其他信息可以包括在简化的探测请求帧1060中。例如，包括在简化的探测请求帧1060中的信息可以根据有关由STA 1000接收的探测请求帧1030的信息而改变。基于由STA 1000接收的探测请求帧1030，要另外发送给AP 1040的信息可以被确定，以及仅仅包括要另外发送的信息的帧可以称为简化的探测请求帧1060。作为另一个示例，由STA 1000接收的探测请求帧1030可以与STA 1000意欲包括在探测请求帧中的信息相比较，以及在相同的信息被排除的情况下，仅仅包括不同的信息的帧可以是简化的探测请求帧1060。即，简化的探测请求帧1060可以根据实施例而具有各种形式，其也属于本发明的范围。
在由第一STA 1000接收的探测请求帧1030不是匹配的探测请求帧1015的情况下，包括全信息的探测请求帧可以被发送。
AP 1040可以接收从第二STA 1020发送的探测请求帧1030以及从第一STA 1000发送的简化的探测请求帧1060。当发送对探测请求帧1030和1060的响应时，AP 1040可以将探测响应帧1050广播给第一STA 1000和第二STA 1020。即，无需分别地发送探测响应帧给第一STA 1000和第二STA 1020，AP 1040可以以广播方式发送探测响应帧1050给二个STA1000和1020。例如，在从多个STA 1000和1020发送的探测请求帧1030和简化的探测请求帧1060不包含单独的请求信息的情况下，AP 1040可以广播探测响应帧1050。在探测请求帧1030和简化的探测请求帧1060不包含单独的请求信息的情况下，AP 1040不需要分别地单播单独的探测响应帧给STA 1000和1020，并且因此可以广播探测响应帧1050。由AP 1040发送探测响应帧1050的这样的方法仅仅是一个实施例，以及甚至当分别地从多个STA 1000和1020发送的探测请求帧1030和1060根据AP 1040的确定来包含单独的请求信息时，在相同的信息要被发送给多个STA 1000和1020的情况下，探测响应帧1050可以被广播。此外，甚至当不同的信息被从AP 1040发送给多个1000和1020时，探测响应帧1050可以根据AP 1040的确定来被广播。
图11是图示按照本发明实施例的简化的探测请求帧的概念图。
图11图示作为简化的探测请求帧的例子的示例，发送简化的探测请求帧的STA的地址被包括在帧主体中，并且被发送。STA地址字段1100可以包含STA的地址(例如，MAC地址)，其从其他STA接收匹配的探测请求帧，以及发送简化的探测请求帧。如上所述，简化的探测请求帧可以具有各种格式。
按照本发明的另一个实施例，在STA从其他STA接收探测请求帧的情况下，其可以确定是否接收的探测请求帧包括探测请求帧检测字段以确定是否发送探测请求帧。该探测请求帧检测字段可以指示是否STA在主动扫描过程中已经从其他STA接收探测请求帧。该探测请求帧检测字段可以具有各种数据格式。
例如，该探测请求帧检测字段可以是标记信息。在从其他STA接收到探测请求帧的情况下，该探测请求帧检测字段可以具有“1”的值。相比之下，除非从其他STA接收到探测请求帧，该探测请求帧检测字段可以具有“0”的值。作为另一个示例，在从其他STA接收到探测请求帧的情况下，可以发送包括探测请求帧检测字段的探测请求帧，以及除非从其他STA接收到探测请求帧，可以发送不包括探测请求帧检测字段的探测请求帧。此外，指示是否STA已经从其他STA接收探测请求帧的信息可以被包括以及由其他各种方法发送。
在下文中，按照本发明实施例，在接收到从其他STA发送的探测请求帧的情况下，为了便于描述假设该探测请求帧利用在探测请求帧中包括的探测请求帧检测字段来产生。相比之下，除非STA接收从其他STA发送的探测请求帧，假设探测请求帧不利用在探测请求帧中包括的探测请求帧检测字段来产生。例如，在主动扫描过程中发送探测请求帧之前，在STA在探测延迟时段中从其他STA接收探测请求帧的情况下，STA可以在探测请求帧中包括探测请求帧检测字段，并且发送其。
图12是图示按照本发明实施例的确定是否发送探测请求帧的方法的概念图。
在图12中假设在发送探测请求帧之前，STA执行主动扫描过程。在发送探测请求帧之前正在进行主动扫描过程的STA由时间看来可以是放置在探测延迟时段内的STA。STA可以在探测延迟时段中接收从其他STA发送的探测请求帧。在接收的探测请求帧是匹配的探测请求帧的情况下，STA可以确定是否存在接收的探测请求帧中包括的探测请求帧检测字段。基于确定是否存在探测请求帧检测字段的结果，可以确定是否STA发送探测请求帧以及是否探测请求帧包括探测请求帧检测字段。
在下文中，按照本发明的实施例，其可以假设由第一STA 1210接收的探测请求帧是匹配的探测请求帧。除非由第一STA 1210接收的探测请求帧是匹配的探测请求帧，单独的探测请求帧可以由第一STA1210产生，并且可以被发送。
参考图12，第一STA 1210可以确定在从其他STA接收的探测请求帧中包括的探测请求帧检测字段中的信息，以便确定是否发送探测请求帧，以及是否在探测请求帧中包括探测请求帧检测字段。
第一STA 1210可以接收从第二STA 1220发送的匹配的探测请求帧。第一STA 1210可以确定是否从第二STA 1220发送的探测请求帧包括探测请求帧检测字段。
第二STA 1220可以在以下的情形中将探测请求帧发送给第一STA 1210。
-1)在第二STA 1220从其他STA(第三STA 1230)接收匹配的探测请求帧，以及从第三STA 1230发送的探测请求帧不包含探测请求帧检测字段的情况下，第二STA 1220可以在探测请求帧中包括探测请求帧检测字段，以及发送产生的探测请求帧。
-2)在第二STA 1220从其他STA(第三STA 1230)接收非匹配的探测请求帧的情况下，第二STA 1220可以发送不包括探测请求帧检测字段的探测请求帧。
-3)在第二STA 1220不从其他STA(第三STA 1230)接收探测请求帧的情况下，第二STA 1220可以发送不包括探测请求帧检测字段的探测请求帧。
也就是说，只有当第二STA 1220从其他STA(第三STA 1230)接收匹配的探测请求帧，以及从第三STA 1230发送的探测请求帧不包含探测请求帧检测字段时，第二STA 1220可以在要发送的探测请求帧中包括探测请求帧检测字段，并且发送其。
第一STA 1210可以基于是否从第二STA 1220发送的匹配的探测请求帧包括探测请求帧检测字段来如下确定是否发送探测请求帧。
-1)在从第二STA 1220发送的探测请求帧包含探测请求帧检测字段的情况下。
在此情况下，第一STA 1210可以不发送单独的探测请求帧。考虑到AP 1200，匹配的探测请求帧已经从二个不同的STA(第二STA 1220和第三STA 1230)接收。例如，当接收的探测请求帧具有探测请求帧检测字段时，AP 1200可以广播探测响应帧。即使没有发送单独的探测请求帧，第一STA 1210可以接收从AP 1200广播的探测响应帧。
-2)在从第二STA 1220发送的探测请求帧不包含探测请求帧检测字段的情况下。
在此情况下，第一STA 1210可以发送单独的探测请求帧。第一STA 1210可以在要发送的探测请求帧中包括探测请求帧检测字段，并且可以发送其。AP 1200可以从第一STA1210和第二STA 1220接收探测请求帧。由于从第一STA 1210发送的探测请求帧例如具有探测请求帧检测字段，AP 1210可以广播探测响应帧。
图13是图示按照本发明实施例的探测请求帧的概念图。
参考图13，探测请求帧的帧主体可以包括发送探测请求帧的STA的标识符信息(例如，MAC地址，1350)和探测请求帧检测字段1300。
如上所述，在接收的探测请求帧不包括探测请求帧检测字段1300时STA从其他STA接收匹配的探测请求帧的情况下，STA可以发送包括探测请求帧检测字段1300和STA的标识符信息1350的探测请求帧。包括从STA发送的探测请求帧检测字段1300的探测请求帧可以以简化形式产生。该简化的探测请求帧可以是仅仅包括在探测请求帧中包括的信息的一部分的帧。例如，在相同的信息基于匹配的探测请求帧的情况下，STA可以以从探测请求帧中排除的信息来产生和发送探测请求帧。
按照本发明实施例，AP可以如上所述广播探测响应帧。或者，在用于发送信标帧的定时在用于发送探测响应帧的定时处返回的情况下，AP可以在不广播探测响应帧的情况下仅仅发送信标帧。按照实施例，AP可以发送各种帧以及用于STA的扫描操作的探测响应帧。例如，AP可以通过发送诸如探测响应帧、信标帧、测量导频帧、FILS(快速初始链路建立)信标帧等的各种帧，利用STA来实施扫描过程。这样的帧被限定和用作响应帧。
AP可以仅仅发送包括全信息(例如，全信息探测响应帧)的响应帧。包括全信息的响应帧指的是包括所有不可避免的信息的帧。但是，在另一个实施例中，在发送响应帧之前，当AP将发送包括全信息的响应帧时，包括有关定时的信息的帧可以在响应帧发送给STA之前被发送。
图14是图示按照本发明实施例的从AP到STA发送探测响应帧的方法的概念图。
图14公开发送对从AP 1450发送的多个探测请求帧响应的响应帧的方法。该响应帧可以是从AP 1450发送以便在STA 1400和AP之间执行扫描的帧。为了便于描述，在图14中假设响应帧是探测响应帧。
AP 1450可以在发送包括全信息的探测响应帧1420之前，将包括有关广播响应帧的定时的信息的帧1410发送给STA 1400。包括有关在发送响应帧之前广播响应帧的定时的信息的帧表示传输定时信息帧1410。
STA 1400可以基于从AP 1450发送的传输定时信息帧1410、从AP 1450获得有关发送探测响应帧1420的定时的信息。STA 1400可以基于获得的探测响应帧传输定时信息来接收从AP 1450发送的探测响应帧1420。
图15是图示本发明的实施例可以应用于其的无线设备的框图。
参考图15，无线设备1500是可以实现以上描述的实施例的STA，以及可以是AP或者非AP STA(站)。
无线设备1500包括处理器1520、存储器1540和RF(射频)单元1560。
RF单元1560可以与处理器1520连接以发送/接收无线电信号。
处理器1520实现如在此处提出的功能、处理和/或方法。例如，处理器1520可以按照以上描述的本发明的实施例来实现以执行无线设备的操作。
例如，在扫描站产生指示主动扫描的扫描请求信息，确定从站接收的扫描帧，以及接收的扫描帧甚至不包括与由扫描请求信息指示的元素相等的至少一个元素的情况下，处理器1520可以被实现，使得扫描站发送用于执行主动扫描的探测请求帧。
处理器1520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/或在其间转换基带信号和无线电信号的转换器。存储器1540可以包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、快闪存储器、存储器卡、存储介质和/或其他存储设备。RF单元1560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1540中，以及可以由处理器1520执行。存储器1540可以放置在处理器1520中或者外面，并且可以通过公知的手段与处理器1520连接。

Claims (6)

1.一种在无线LAN系统中由扫描站执行主动扫描过程的方法，所述方法包括：
由所述扫描站接收指示主动扫描的具有ScanType的MLME-SCAN.request基元，其中，所述MLME-SCAN.request基元由所述扫描站的MAC层管理实体(MLME)接收；
由所述扫描站从其他站接收广播地址的探测请求帧；
由所述扫描站等待，直到由所述MLME-SCAN.request基元指示的探测延迟时间期满、或接收到PHY-RXSTART.indication基元；以及
如果包括在所述广播地址的探测请求帧中的接入点(AP)标识符信息与包括在所述MLME-SCAN.request基元中的AP标识符信息相同，则由所述扫描站确定所述扫描站不发送探测请求帧。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述MLME-SCAN.request基元包括以下中的至少一个：
指示特定BSSID或者通配符BSSID的基本服务集标识符(BSSID)元素；
指示要求的SSID或者通配符SSID的服务集标识符(SSID)元素；以及
由响应站使用以确定是否响应于所述探测请求帧而发送探测响应帧的请求参数元素。
3.根据权利要求2所述的方法，
其中，所述请求参数元素包括：
指示请求在所述探测响应帧中包括的其他BSS的信息的报告请求字段；
指示应用于对所述探测请求帧响应的延迟类型的延迟准则字段；以及
在由所述延迟准则字段指示的延迟类型中指示最大接入延迟的最大延迟限制字段。
4.一种在无线LAN系统中执行主动扫描过程的扫描站，所述扫描站包括：
射频单元，所述射频单元用于接收和发送信号；以及
处理器，所述处理器被连接到射频单元且被配置成：
接收指示主动扫描的具有ScanType的MLME-SCAN.request基元，其中，所述MLME-SCAN.request基元由扫描站的MAC层管理实体(MLME)接收；
从其他站接收广播地址的探测请求帧；
等待、直到由所述MLME-SCAN.request基元指示的探测延迟时间期满或接收到PHY-RXSTART.indication基元；以及
如果包括在所述广播地址的探测请求帧中的接入点(AP)标识符信息与包括在所述MLME-SCAN.request基元中的AP标识符信息相同，则确定所述扫描站不发送探测请求帧。
5.根据权利要求4所述的扫描站，其中，所述MLME-SCAN.request基元包括以下中的至少一个：
指示特定BSSID或者通配符BSSID的基本服务集标识符(BSSID)元素；
指示要求的SSID或者通配符SSID的服务集标识符(SSID)元素；以及
由响应站使用以确定是否响应于所述探测请求帧而发送探测响应帧的请求参数元素。
6.根据权利要求5所述的扫描站，其中，所述请求参数元素包括：
指示请求在所述探测响应帧中包括的其他BSS的信息的报告请求字段；
指示应用于对所述探测请求帧响应的延迟类型的延迟准则字段；以及
在由所述延迟准则字段指示的延迟类型中指示最大接入延迟的最大延迟限制字段。
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