【文献】
Santosh Abraham, 外39名,Short Beacon,IEEE 802.11-12/0129r3,[online],2012年 5月14日,[検索日:2016.02.16],URL,https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/12/11-12-0129-03-00ah-short-beacon.pptx
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記隣接AP情報フィールドは、前記隣接AP情報フィールドに各隣接APに対して、動作クラスフィールドと、チャネル数フィールドと、ネクストターゲットビーコン伝送時間フィールドとを含む、請求項6の方法。
前記FDフレームに基づいて前記APとアソシエートするかどうかの前記判定が肯定であるという条件で、前記APにアソシエーション要求フレームを伝送することをさらに備える、請求項1の方法。
前記FDフレームに基づいて前記APとアソシエートするかどうかの前記判定が肯定であるという条件で、前記APにアソシエーション要求フレームを伝送するように構成された送信機をさらに備えた、請求項12のSTA。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図2Aは、1つまたは複数の開示される実施形態を実行可能な例示的通信システム200の図である。通信システム200は、音声、データ、映像、メッセージング、ブロードキャスト等の内容を複数の無線ユーザに提供する多元接続システムとすることができる。通信システム200は、複数の無線ユーザが無線帯域幅を含むシステムリソースの共有によってこのような内容にアクセスできるようにすることができる。例えば、通信システム200は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)などの、1つまたは複数のチャネルアクセス方法を使用することができる。
【0013】
図2Aに示すように、通信システム200は、無線送受信ユニット(WTRU)202a、202b、202c、202d、無線アクセスネットワーク(RAN)204、コアネットワーク206、公衆交換電話ネットワーク(PSTN)208、インターネット210、および他のネットワーク212を含むことができるが、開示する実施形態は、任意数のWTRU、基地局、ネットワーク、および/またはネットワーク要素についても考えられることを理解されよう。WTRU202a、202b、202c、202dのそれぞれは、無線環境で動作し、および/または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであることも可能である。例えば、WTRU202a、202b、202c、202dは、無線信号を送信し、および/または受信するように構成されることが可能であり、ユーザ機器(UE)、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家庭用電化製品などを含むことができる。
【0014】
通信システム200はまた、基地局214aおよび基地局214bを含むことができる。基地局214a、214bのそれぞれは、WTRU202a、202b、202c、202dの少なくとも1つと無線でインターフェースし、コアネットワーク206、インターネット210、および/または他のネットワーク212のような、1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意のタイプのデバイスとすることもできる。例えば、基地局214a、214bは、無線基地局(BTS)、Node−B、eNode B、Home Node B、Home eNode B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、無線ルータなどであることが可能である。基地局214a、214bは、それぞれ単一要素として示されているが、基地局214a、214bは、任意数の相互に接続された基地局および/またはネットワーク要素も含むことができることは理解されよう。
【0015】
基地局214aは、RAN204の一部とすることができ、RAN204は、基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなど、他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)も含むことがある。基地局214aおよび/または基地局214bは、セル(図示せず)と呼ばれることがある特定の地理的領域内の無線信号を送信し、かつ/または受信するように構成されることができる。セルはさらに、セルセクタに分割されることができる。例えば、基地局214aと関連付けられたセルは、3つのセクタに分割されることができる。したがって、一実施形態では、基地局214aは3つのトランシーバ、すなわちセルの各セクタに1つを含むことができる。別の実施形態では、基地局214aは、多入力多出力(MIMO)技術を使用することができ、従って、セルの各セクタに複数のトランシーバを利用することができる。
【0016】
基地局214a、214bは、エアインターフェース216によってWTRU202a、202b、202c、202dの1つまたは複数と通信することができ、エアインターフェース216は、任意の好適な無線通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光線など)であってもよい。エアインターフェース216は、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立されることもできる。
【0017】
より詳細には、上記のように、通信システム200は、多元接続システムであることが可能であり、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなどの、1つまたは複数のチャネルアクセス方式を使用することができる。例えば、RAN204中の基地局214aおよびWTRU202a、202b、202cは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))を使用してエアインターフェース216を確立することができるユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上無線アクセス(UTRA)などの無線技術を実装することができる。WCDMAは、高速パケットアクセス(HSPA)および/または進化型HSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/または高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
【0018】
別の実施形態では、基地局214aおよびWTRU202a、202b、202cは、LTE(登録商標)および/またはLTE−Advanced(LTE−A)を使用してエアインターフェース216を確立することができる、E−UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装することができる。
【0019】
別の実施形態では、基地局214aおよびWTRU202a、202b、202cは、IEEE802.16(すなわち、WiMAX)、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV−DO、IS(Interim Standard)−2000、IS−95、IS−856、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)、GSM EDGE(GERAN)などの無線技術を実装することができる。
【0020】
図2Aの基地局214bは、例えば、無線ルータ、Home Node B、Home eNode Bまたはアクセスポイントとすることができ、職場、家庭、車、学校などの局所的エリアにおける無線接続を容易にするための任意の好適なRATを利用することもできる。一実施形態では、基地局214bおよびWTRU202c、202dは、IEEE802.11などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立することができる。別の実施形態では、基地局214bおよびWTRU202c、202dは、IEEE802.15などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立することができる。さらに別の実施形態では、基地局214bおよびWTRU202c、202dは、セルラベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。
図2Aに示すように、基地局214bは、インターネット210への直接接続を有することがある。したがって基地局214bは、コアネットワーク206を介してインターネット210にアクセスすることを要求されないことがある。
【0021】
RAN204は、コアネットワーク206と通信していることがあり、コアネットワーク206は、音声、データ、アプリケーション、および/またはVoIPサービスをWTRU202a、202b、202c、202dの1つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであってもよい。例えば、コアネットワーク206は、呼制御、課金サービス、モバイル位置情報サービス、プリペイド通話、インターネット接続、ビデオ分配などを提供すること、および/または、ユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を行うことができる。
図2Aには示していないが、RAN204および/またはコアネットワーク206は、RAN204と同じRATを、または異なるRATを使用する他のRANと直接通信または間接通信している場合があることを理解されよう。例えば、E−UTRA無線技術を使用している可能性があるRAN204に接続されていることに加えて、コアネットワーク206は、GSM無線技術を使用している別のRAN(図示しない)とも通信していることがある。
【0022】
コアネットワーク206は、WTRU202a、202b、202c、202dが、PSTN208、インターネット210および/または他のネットワーク212にアクセスするためのゲートウェイとして働くこともできる。PSTN208は、旧来の電話サービス(POTS)を提供する回線交換電話ネットワークを含むことができる。インターネット210は、TCP/IPインターネットプロトコルスイート中のTCP、UDP、IPなどの共通の通信プロトコルを使用する、相互接続したコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク212は、他のサービスプロバイダによって所有され、かつ/または運用される有線通信ネットワークまたは無線通信ネットワークを含むことができる。例えばネットワーク212は、RAN204と同じRATを、または異なるRATを使用することができる、1つまたは複数のRANに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【0023】
通信システム200のWTRU202a、202b、202c、202dの一部または全部は、マルチモード機能を含むことができる、すなわち、WTRU202a、202b、202c、202dは、様々な無線リンクを通じて様々な無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含むことができる。例えば
図2Aに示すWTRU202cは、セルラベースの無線技術を使用することができる基地局214aと通信する、およびIEEE802無線技術を使用することができる基地局214bと通信するように構成されることが可能である。
【0024】
図2Bは、例示的WTRU202のシステム図である。
図2Bに示すように、WTRU202は、プロセッサ218、トランシーバ220、送受信要素222、スピーカ/マイク224、キーパッド226、ディスプレイ/タッチパッド228、ノンリムーバブルメモリ230、リムーバブルメモリ232、電源234、GPSチップセット236、および他の周辺機器238を含むことができる。WTRU202は、依然として一実施形態と一致しながら、前述の要素の任意のサブコンビネーションも含むことができることは理解されよう。
【0025】
プロセッサ218は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ASIC、FPGA回路、他の型の集積回路(IC)、状態機械等であることが可能である。プロセッサ218は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および/またはWTRU202が無線環境で動作できるようにする他の機能を行うことができる。プロセッサ218は、トランシーバ220に結合されることができ、トランシーバ220は、送受信要素222に結合されることができる。
図2Bはプロセッサ218およびトランシーバ220を別々の構成要素として示しているが、プロセッサ218およびトランシーバ220は、電子部品パッケージまたはチップに統合されることができることは理解されよう。
【0026】
送受信要素222は、エアインターフェース216を通じて基地局(例えば、基地局214a)へ信号を送信する、または基地局(例えば、基地局214a)から信号を受信するように構成されることができる。例えば、一実施形態では、送受信要素222は、RF信号を送信し、かつ/または受信するように構成されたアンテナであることができる。別の実施形態では、送受信要素222は、例えば、IR、UVまたは可視光線信号を送信し、かつ/または受信するように構成されたエミッタ/検波器であることができる。さらに別の実施形態では、送受信要素222は、RFと光信号の両方を送受信するように構成されることができる。送受信要素222は、無線信号の任意の組合せも送信し、かつ/または受信するように構成されることができることは理解されよう。
【0027】
さらに、送受信要素222は
図2Bでは単一要素として表されるが、WTRU202は任意数の送受信要素222を含むこともできる。さらに詳細には、WTRU202はMIMO技術を使用することができる。したがって、一実施形態では、WTRU202は、エアインターフェース216を通じて無線信号を送受信するための2つ以上の送受信要素222(例えば複数のアンテナ)を含むことができる。
【0028】
トランシーバ220は、送受信要素222によって送信されることになる信号を変調し、送受信要素222によって受信される信号を復調するように構成されることができる。上述のように、WTRU202は、マルチモード能力を有することができる。従って、トランシーバ220は、WTRU202が例えばUTRAおよびIEEE802.11など、複数のRATによって通信できるための複数のトランシーバを含むことができる。
【0029】
WTRU202のプロセッサ218は、スピーカ/マイク224、キーパッド226、および/またはディスプレイ/タッチパッド228(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合されることができ、これらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ218は、スピーカ/マイク224、キーパッド226、および/またはディスプレイ/タッチパッド228にユーザデータを出力することもできる。さらにプロセッサ218は、ノンリムーバブルメモリ230および/またはリムーバブルメモリ232など、任意のタイプの好適なメモリからの情報にアクセスすることもでき、また任意のタイプの好適なメモリにデータを格納することもできる。ノンリムーバブルメモリ230は、RAM、ROM、ハードディスク、または任意のタイプのメモリ記憶装置も含む。リムーバブルメモリ232は、SIMカード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含む。他の実施形態では、プロセッサ218は、サーバまたは家庭用コンピュータ(図示せず)など、WTRU202に物理的に設置されていないメモリからの情報にアクセスする、およびこのメモリにデータを格納することができる。
【0030】
プロセッサ218は、電源234から電力を受け取ることができ、WTRU202内の他の構成要素に対して電力を分配および/または制御するように構成されることができる。電源234は、WTRU202に電力を供給するための任意の好適なデバイスであってもよい。例えば、電源234は、1つまたは複数の乾電池(例えば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)、その他)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
【0031】
プロセッサ218は、WTRU202の現在の位置に関する位置情報(例えば、経度および緯度)を提供するように構成されることが可能なGPSチップセット236に結合されることもできる。GPSチップセット236からの情報に加えて、またはこれに代えて、WTRU202は基地局(例えば基地局214a、214b)からエアインターフェース216を通じて位置情報を受信し、かつ/または2以上の近傍基地局から受信されている信号のタイミングに基づいてその位置を決定することができる。WTRU202は、依然として一実施形態と一致しながら、任意の好適な位置決定方法によって位置情報を取得することができることは理解されよう。
【0032】
プロセッサ218は、他の周辺機器238にさらに結合されることができ、他の周辺機器238は、追加の特徴、機能、および/または有線接続もしくは無線接続を提供する1つもしくは複数のソフトウェアモジュールおよび/またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器238は、加速度計、eコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、USBポート、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
【0033】
図2Cは、一実施形態によるRAN204およびコアネットワーク206のシステム図である。RAN204は、IEEE802.16無線技術を使用して、エアインターフェース216を通じてWTRU202a、202b、202cと通信するアクセスサービスネットワーク(ASN)とすることができる。以下にさらに説明するように、WTRU202a、202b、202c、RAN204、およびコアネットワーク206の異なる機能エンティティ間の通信リンクは、参照点(reference point)として定義されることが可能である。
【0034】
図2Cに示すように、RAN204は、基地局240a、240b、240c、およびASNゲートウェイ242を含むことができるが、RAN204は、依然として一実施形態と一致しながら、任意数の基地局およびASNゲートウェイも含むことができることは理解されよう。基地局240a、240b、240cは、それぞれRAN204において特定のセル(図示せず)とアソシエートされることが可能であり、それぞれエアインターフェース216を通じてWTRU202a、202b、202cと通信するための1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、基地局240a、240b、240cは、MIMO技術を実装することができる。したがって、例えば基地局240aは、複数のアンテナを使用してWTRU202aに無線信号を送信し、WTRU202aから無線信号を受信することができる。基地局240a、240b、240cは、ハンドオフトリガリング(handoff triggering)、トンネル構築、無線リソース管理、トラフィック分類、サービス品質(QoS)ポリシー実行など、モビリティ管理機能を提供することもできる。ASNゲートウェイ242は、トラフィック集約ポイントとして機能することができ、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク206へのルーティングなどを担うことができる。
【0035】
WTRU202a、202b、202cとRAN204との間のエアインターフェース216は、IEEE802.16規格を実行するR1参照点として定義されることができる。さらに、WTRU202a、202b、202cのそれぞれは、コアネットワーク206との論理インターフェース(図示せず)を確立することができる。WTRU202a、202b、202cとコアネットワーク206との間の論理インターフェースは、R2参照点として定義されることができ、R2参照点は、認証、認可、IPホスト構成管理、および/またはモビリティ管理のために使用されることができる。
【0036】
基地局240a、240b、240cのそれぞれの間の通信リンクは、基地局間のWTRUハンドオーバおよびデータの伝送を容易にするためのプロトコルを含むR8参照ポイントとして定義されることができる。基地局240a、240b、240cとASNゲートウェイ242の間の通信リンクは、R6参照点として定義されることができる。R6参照点は、WTRU202a、202b、202cのそれぞれに関連付けられたモビリティイベントに基づいたモビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含むことができる。
【0037】
図2Cに示されるように、RAN204は、コアネットワーク206に接続されることができる。RAN204とコアネットワーク206との間の通信リンクは、例えば、データ伝送およびモビリティ管理能力を容易にするためのプロトコルを含むR3参照点として定義されることができる。コアネットワーク206は、モバイルIPホームエージェント(MIP−HA)244と、認証、許可、課金(AAA)サーバ246と、ゲートウェイ248とを含むことができる。前述の要素のそれぞれはコアネットワーク206の一部として示されているが、これらの要素のいずれか1つがコアネットワーク事業者以外の事業体によって所有される、および/または動作される場合があることは理解されよう。
【0038】
MIP−HAは、IPアドレス管理を担うことができ、WTRU202a、202b、202cが様々なASNおよび/または様々なコアネットワーク間でローミングできるようにすることができる。MIP−HA244は、WTRU202a、202b、202cに、インターネット210などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供し、WTRU202a、202b、202cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。AAAサーバ246は、ユーザ認証およびユーザサービスをサポートすることを担うことができる。ゲートウェイ248は、他のネットワークとの網間接続を容易にすることができる。例えばゲートウェイ248は、WTRU202a、202b、202cに、PSTN208などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供し、WTRU202a、202b、202cと伝統的な固定通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。さらにゲートウェイ248は、WTRU202a、202b、202cにネットワーク212へのアクセスを提供することができ、ネットワーク212は、他のサービスプロバイダによって所有されるおよび/または運用される他の有線ネットワークまたは無線ネットワークを含むことがある。
【0039】
図2Cには示されないが、RAN204は、他のASNに接続可能であり、コアネットワーク206は、他のコアネットワークに接続可能であることは理解されよう。RAN204と他のASNとの間の通信リンクは、R4参照点として定義されることができ、R4参照点は、RAN204と他のASNとの間のWTRU202a、202b、202cのモビリティを調整するためのプロトコルを含むことができる。コアネットワーク206と他のコアネットワークとの間の通信リンクは、R5参照点として定義されることができ、R5参照点は、ホームコアネットワークと訪問先コアネットワークとの間の網間接続を容易にするプロトコルを含むことができる。他のネットワーク212は、IEEE802.11ベースの無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)260にさらに接続されることができる。WLAN260は、アクセスルータ265を含むことができる。アクセスルータは、ゲートウェイ機能を含むことができる。アクセスルータ265は、複数のアクセスポイント(AP)270a、270bと通信していることがある。アクセスルータ265とAP270a、270bとの間の通信は、有線のイーサネット(登録商標)(IEEE802.3規格)、または任意のタイプの無線通信プロトコルによることができる。AP270aは、エアインターフェースを通じてWTRU202dと無線通信している。
【0040】
パッシブスキャニング機構を改善して、FILSを容易にし、かつ/またはスキャニングに使用されるMACフレームの通信時間(airtime)占有を低減することが望ましい。APは、完全なビーコンインスタンスの間に、本明細書では「FILS探索(FD)フレーム」と呼ばれるMACフレームを送信して、高速初期リンク設定のための高速AP/ネットワーク探索をサポートすることができる。FDフレームは、定期的におよび/または不定期的に伝送されることができる。定期的に伝送される場合、FDフレームの周期性は変更されることがある。FDフレームは、パブリックアクションフレームであり、次のうちの1つとすることができる:修正された測定パイロットフレーム、修正された短いビーコンフレーム、または新しく設計されたMACパブリックアクションフレーム。
【0041】
FDフレームは、5GHz帯で(送信機の動的周波数選択(DFS)所有権を与えられた)20、40、80、160MHzのうちの20MHzで非HT重複物理層コンバージェンスプロシージャ(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)として伝送されることができる。FDフレームは次の情報項目を含むことができる:SSID、能力、アクセスネットワークオプション、セキュリティ、AP構成変更カウント(CCC)、APのネクストターゲットビーコン伝送時間(TBTT)、および隣接APの次のTBTT。
【0042】
パッシブスキャニングの性能を改善する1つの手法は、STAがプローブ要求フレームを送信することなくAP/ネットワーク情報を取得することである。例は、測定パイロット(MP)フレームまたは短いビーコンフレームを使用することを含む。
【0043】
MPフレームは、ビーコン間隔と比べて短い間隔でAPによって擬似定期的に伝送されるコンパクトなパブリックアクションフレームである。MPフレームは、ビーコンフレームよりも少ない情報を提供して、要求される短い間隔を可能にする。MPフレームは、パッシブスキャニングによるBSSの存在の高速探索でSTAを支援する、STAがパッシブスキャニングによる隣接AP信号強度測定結果を迅速に収集することを可能にする、およびSTAがプローブ要求を伝送できるようにするために使用される。
【0044】
MPフレームの構成パラメータは、MPに対するサポートのレベル、およびMPフレーム間隔を含む。
図3は、MACヘッダ302と、フレームボディ304と、FCSフィールド306とを含んだ、MPフレーム300の例示的フォーマットを示す。MACヘッダ302は、フレーム制御フィールド310と、継続時間フィールド312と、宛先アドレスフィールド314と、発信元アドレスフィールド316と、BSSIDフィールド318と、シーケンス制御フィールド320と、HT制御フィールド322とを含む。
【0045】
フレーム制御フィールド310は、プロトコルバージョンサブフィールド330と、タイプサブフィールド332と、サブタイプサブフィールド334と、to分配システム(DS)サブフィールド336と、from DSサブフィールド338と、追加フラグメント(more fragments)サブフィールド340と、リトライ(retry)サブフィールド342と、電力管理(power management)サブフィールド344と、追加データ(more data)サブフィールド346と、保護フレーム(protected frame)サブフィールド348と、オーダー(order)サブフィールド350とを含む。
【0046】
フレームボディ304は、アクションフレーム部分360と、1つまたは複数のベンダ固有IE362と、オプションの管理メッセージ完全性符号(MIC)要素364とを含む。アクションフレーム部分360は、カテゴリフィールド370と、パブリックアクションフィールド372と、能力情報フィールド374と、簡約された国文字列(country string)フィールド376と、動作クラス(operating class)フィールド378と、チャネルフィールド380と、MP間隔フィールド382と、1つまたは複数のオプションのサブ要素384とを含む。能力情報フィールド374は、スペクトル管理サブフィールド390と、短いスロット時間サブフィールド392と、予約済みサブフィールド394とを含む。
【0047】
MPフレームは、APによってブロードキャストされ、伝送は、擬似乱数的である。基本的なMP間隔は、ビーコン間隔よりも小さい。TBTTからの最小ギャップを満たす目標測定パイロット伝送時間(TMPTT)ごとに、APは、アクセスカテゴリ音声(AC_VO)の拡張された分配チャネルアクセス(enhanced distributed channel access:EDCA)パラメータを使用して、キューに入れられた他のフレームの前に、MPフレームを伝送のための次のフレームとしてスケジュールする。TMPTTとTBTTとの間の最小ギャップは、MP間隔の2分の1である。TMPTTでは、APがMPフレームを送信するのに媒体が利用できない場合、APは1MP間隔という最大期間の間、MP伝送を遅らせ、次のTMPTTで遅延MPフレーム伝送をドロップする。
【0048】
MPフレームは、FDフレームとして機能することができるが、FDフレームでは現在のMPフレーム設計に存在するよりも多くの能力情報が搬送される必要があるので、それは適切ではない。この追加の能力情報は、例えば、完全なTBTT/通常のTBTTを指し示す時間ポインタフィールド、スキャン中のSTAが通常のビーコンまたはプローブ要求/応答を待つ必要がないように、リンク設定のための全ての不可欠な情報、隣接BSS動作パラメータの探索を可能にする、隣接BSSに関する情報、および他のBSSのFILSビーコン伝送時間の情報を含むことができる。
【0049】
短いビーコンフレームは、詳細には、小さいチャネル帯域幅、例えば1MHz、2MHzなどを有するシステムにおいて、ビーコン伝送の媒体占有を低減し、したがって結果として低減された電力消費(低減されたAP伝送時間および低減されたSTA受信時間)がもたらされるように設計される。短いビーコンフレームは、長いビーコン間隔、例えば500ms(一般的に使用される100msビーコン間隔よりも5倍長い)を可能にするが、長いスリープ期間にあり、ランダム時間にウェイクアップする可能性があるSTA、例えばマシンツーマシン(machine-to-machine)用途のメータ/センサに対して迅速な同期を依然として実現することを意図される。
【0050】
完全なビーコンの同じオーバヘッドに対して、短いビーコンフレームフォーマットは、ビーコンがより頻繁に伝送されることを可能にし、ランダム時間にウェイクアップする非同期STAに対する同期時間を改善し、迅速に同期することができる。短いビーコンフレームは、APの存在をアドバタイズすること、STAの同期、STAに伝送させるために必要とされる最小情報を共有すること、およびTIM(traffic indication map)などの省電力表示(power saving indication)を含む、ビーコンの主要機能のための不可欠な情報のみを搬送する。他の不可欠ではない情報は、完全なビーコンから、またはプローブ要求/応答機構を使用して、アソシエーションプロセス中に検索されることができる。
【0051】
図4は、フレーム制御フィールド402と、発信元アドレス(SA)フィールド404と、タイムスタンプフィールド406と、変更シーケンスフィールド408と、次の完全なビーコンの時間フィールド410と、圧縮されたSSIDフィールド412と、アクセスネットワークオプションフィールド414と、1つまたは複数のオプションのIE416と、FCSフィールド418とを含む、例示的な短いビーコンフレーム400フォーマットを示す。
【0052】
フレーム制御フィールド402は、バージョンサブフィールド420と、タイプサブフィールド422と、サブタイプサブフィールド424と、次の完全なビーコン存在時間(time of next full beacon present)サブフィールド426と、SSID存在サブフィールド428と、網間接続存在サブフィールド430と、BSS帯域幅サブフィールド432と、セキュリティサブフィールド434と、予約済みサブフィールド436とを含む。サブフィールド426〜430は、(
図4では破線矢印で示されるように)対応するフィールド410〜414が短いビーコンフレーム400に存在するかどうかを示すために使用される。
【0053】
短いビーコンフレームの要件は、次の情報フィールドを備えた、17バイトの最小フレームサイズを含む:BSS帯域幅、SA、タイムスタンプ、および変更シーケンス値。短いビーコンフレームはまた、フレーム制御(FC)フィールドが次の完全なビーコンの時間、圧縮されたSSID、およびアクセスネットワークオプションを示すための3ビットのインジケータなど、オプションの情報フィールド、並びに様々なサイズを有するオプションのIEを含むこともできる。
【0054】
短いビーコンフレームが設計された使用事例は、FDフレーム使用事例とは異なるので、短いビーコンフレームフォーマットは、FDフレームを有して使用するのに適していない可能性がある。短いビーコンフレーム使用事例は、アソシエートされないSTA(例えば、長いスリープサイクルを有するメータおよびセンサ)と、アソシエートされるSTAの両方を含み、レガシーSTAをサポートする必要はない。より小さいチャネルサイズおよびより長いビーコン間隔とともに(100kbpsもの)低伝送率のために、非常に高い無線媒体占有が予測される。さらに、FDフレーム使用事例は、主としてアソシエートされないSTAを含み、レガシーSTAとの互換性を必要とし、より大きい従来のチャネルサイズで作動する。さらに、様々な使用事例は、様々なフレーム内容をサポートする。短いビーコンフレームでは、「変更シーケンス」情報を含むことが重要であり、それは、アソシエートされるSTAのTIMを必要とするが、FDフレーム使用事例は、「変更シーケンス」値またはTIMへのサポートを必要としない。
【0055】
現在のMACフレームフォーマットは、FILS探索(FD)FDフレームサイズを最小化する、およびFILS対応のAPベースのWLANシステムにおいてレガシー非AP STAがFILS対応の非AP STAと共存することを可能にするという目的のために、FILS探索(FD)フレームを設計する際に問題を提示する。
【0056】
FDフレーム設計目的の1つは、無線媒体占有を低減することであり、これは、FDフレームが小さいサイズを有する、好ましくはビーコンフレームよりも小さいことを必要とする。例えば、WLANシステムトラフィック測定調査に基づいて、典型的なビーコンフレームボディサイズは、約130バイトであり、したがってFDフレームボディは、50バイト未満であることが望まれる。これは、2つの設計問題を課す、すなわちFDフレーム中の各内容項目に対して必要な情報を識別し、様々な長さ情報項目およびFDフレーム中のオプションの情報項目を効率的にサポートする。
【0057】
現在、情報要素(IE)は、可変長情報項目およびオプションの情報項目を符号化するために最も一般的に使用されるフォーマットである。各IEに対して2バイトのオーバヘッド、即ち、要素IDフィールド(1バイト)および長さフィールド(1バイト)がある。IEはまた、長さフィールドによってそのサイズが指定された情報ボディフィールドも含む。FILS探索必須内容項目およびオプション内容項目とともに、SSID(可変長情報項目)と、6つの他のオプション情報項目とを含む、7つのIEが必要とされる(符号化オーバヘッドのうちの14バイト)。従って、可変長情報項目およびオプション情報項目をサポートするために、FDフレームにおいて、代替的符号化方式が必要とされる。
【0058】
次の情報は、高速AP/ネットワーク選択を容易にするために、FDフレームに含まれることが可能である:次のTBTTまでの時間、能力情報、BSS負荷情報、セキュリティ情報、アクセスネットワークオプション、および隣接AP情報。
【0059】
TBTT情報は、現在、APとSTAとの間で同期される共通クロックに基づいて時間値として提供される。例えば、次のTBTTは、通常のビーコンフレーム中の2つのパラメータ、すなわち8バイトのタイムスタンプ、および2バイトのビーコン間隔フィールドから導出されることが可能である。次のTBTTに必要なタイムスタンプ情報は、3バイトの次のTBTT時間情報フィールドによって、APのタイムスタンプの下位3バイトを使用して提供される。共通の同期されたクロックに基づいた時間値が使用されるとき、STAが次のTBTT時間情報を正しく解釈するために、APとSTAとの間で同期が必要とされる。FDフレームは、初期リンク設定中にSTAによって受信される最初のフレームとなることを意図されるので、タイムスタンプベースのパラメータは、FDフレームにおいて次のTBTT情報を示すために適切ではない。これらの欠点に対処するために、(1つまたは複数の)代替的方法が必要とされる。
【0060】
次のTBTTまでの時間のインジケーションが、現在のFDフレームの伝送中のAPからの次の通常の完全なビーコンフレームの到着時間を示す。インジケーションは、時間単位(TU)、すなわち、1024μsの数で、1バイトを使用する。オフセット値は、現在のFDフレーム伝送時間から参照される。
【0061】
能力情報は、高速AP/ネットワーク探索でSTAを支援し、例えば短いプリアンブルもしくはパケット型2値畳み込み符号(PBCC)などのPHY能力インジケーション、セキュリティ能力インジケーション、ESSインジケータ、短い時間スロット、スペクトル管理情報およびIP4/IPv6インジケーションを含むが、これらに限定されない。
【0062】
既存BSS負荷情報の多くは、BSSによって必要とされないことがある。従って、AP/BSS負荷の単純なインジケーションが使用されることがある。例えば、AP/BSSの現在の負荷は、1バイト長もの短いフィールドに圧縮されることがあり、チャネル利用、平均アクセス遅延、および/または現在のAP負荷を正確に反映する他の測定を含む。1つまたは2つのパラメータは、BSS負荷をシグナルするのに十分であることがある。一実施形態では、平均アクセス遅延またはチャネル利用のための1バイトのフィールドが使用されることがある。別の実行では、平均アクセス遅延およびチャネル利用の両方のための1バイトのフィールドが使用されることが可能であり、5ビットが平均アクセス遅延に使用され、3ビットがチャネル利用に使用される。
【0063】
セキュリティ情報は、2から4オクテットで表されることが可能なロバストセキュリティネットワーク要素(RSNE)と、プライバシー能力インジケーションとを含むことができる。
【0064】
他のセキュリティ情報検討事項(considerations)は、追加のFILSフィールドを含むことによって対処されることが可能である。例えば、APは、それがFILS拡張可能認証プロトコル(EAP)および/またはFILS非EAP認証など、最適化されたFILS認証手順をサポートすることをアドバタイズすることができる。FILS認証手順のAPのサポートは、RSNE能力フィールド中のビットを使用してフラグを立てられることが可能である。このような場合、追加フィールドがRSNEに追加されて、特定のFILS認証手順(例えば、FILS識別(identity)、暗号スイート(cryptographic suites)など)の追加属性を搬送することができる。
【0065】
アクセスネットワークオプションは、(アクセスネットワークタイプを含む)AP/ネットワークによって提供されるアクセスサービスを示す。
図5は、FDフレームにおいてこの情報をシグナリングするために使用されることができるアクセスネットワークオプション(ANO)IE500フォーマットを示す。アクセスネットワークオプションIE500は、アクセスネットワークタイプフィールド502と、インターネットフィールド504と、ASRA(additional step required for access)フィールド506と、ESR(emergency services reachable)フィールド508と、UESA(unauthenticated emergency service accessible)フィールド510とを含む。
【0066】
隣接APは、現在、そのBSSID(6バイト)またはSSID(一般的には6から8バイト、ただし32バイトも可能)を使用して識別される。複数の隣接APが存在するとき、隣接AP情報項目は、FDフレームに隣接AP情報を含むことの有効性が、最小限の必要情報が含まれて達成可能となるように、FDフレームで整理される必要がある。
【0067】
隣接AP情報は、隣接AP/チャネルに関する情報を提供し、チャネルクラス、チャネル数、次のTBTT、および場合によりBSSIDもしくはSSIDを含む。
図6は、FDフレームで使用するための隣接AP IE600の例を示す。隣接AP IE600は、要素IDフィールド602と、長さフィールド604と、各隣接APのための情報606とを含む。隣接AP606のための情報は、動作クラスフィールド610と、動作チャネルフィールド612と、次のTBTTまでの時間フィールド614とを含む。
【0068】
次の情報は、APの存在をアドバタイズするために、FDフレームに含まれることが可能である:BSSID、圧縮されたSSIDおよびチャネル記述子。BSSIDは、各BSSを一意に識別し、インフラストラクチャBSSのためのAPの6バイトのMACアドレスである。BSSID中の情報は、FDフレームのMACヘッダにおいて、SA(発信元アドレス)フィールドまたはアドレス−3フィールドで搬送されることが可能である。
【0069】
圧縮されたSSIDは、拡張サービスセット(ESS)または独立基本サービスセット(IBSS)の識別情報を含む。完全なSSIDを知っているデバイスが、圧縮されたSSIDを復号することによって、BSSの存在を探索することができる。SSIDに対して標準化されたハッシュ関数が行われて、圧縮されたSSIDを作成することが可能である。ある実装では、圧縮されたSSIDフィールドは、4バイト長である。
【0070】
チャネル記述子は、国、動作クラス、および動作チャネルによって指定される、動作チャネルのためのチャネル周波数およびスペーシングを含む。国文字列は、STAが動作している国を識別し、簡約された国文字列(例えば、文字列中の初めの2バイト)がFDフレームに使用されることが可能である。動作クラスは、動作チャネルの動作クラスを識別する。動作チャネルは、動作クラス内の動作チャネルを識別する。
【0071】
短いビーコンフレームに使用される短縮されたタイムスタンプ(APにおけるタイムスタンプの最下位4バイト)は、FDフレームに再使用されることが可能である。
【0072】
ロバストセキュリティネットワーク要素(RSNE)を最適化することのいくつかのバージョンについて、
図7〜
図12で説明する。これらの実施形態のいずれも、以下に開示される実施形態と、特に
図15〜
図26のいずれかに開示されるFDフレーム構造と、結合できるものである。
図7は、要素IDフィールド702と、長さフィールド704と、バージョンフィールド706と、グループデータ暗号化スイートフィールド708と、ペア暗号化スイートカウントフィールド710と、mがペア暗号化スイートカウントを示す、ペア暗号化スイートリストフィールド712と、認証および鍵管理(AKM)スイートカウントフィールド714と、nがAKMスイートカウントを示す、AKMスイートリストフィールド716と、RSN能力フィールド718と、ペアマスター鍵(PMK)識別子(PMKID)カウントフィールド720と、sがPMKIDカウントを示す、PMKIDリストフィールド722と、グループ管理暗号化スイートフィールド724とを含む、RSNE700フォーマットを示す。RSNEは、最大255オクテットの長さとすることができ、それがFDフレームに含まれるには、RSNE最適化が必要とされる。言い換えれば、
図7〜
図12に関する詳細な説明を参照すると、セキュリティフィールドは、APによって使用される1つまたは複数のタイプのセキュリティを示す。
【0073】
図8は、固定長の4オクテットコーディングを使用するFDフレームで使用するための最適化されたRSNE800を示す。RSNE800は、4ビット長とすることができる、グループデータ暗号化スイートフィールド802と、8ビット長とすることができ、最大2ペアスイートを可能にするペア暗号化スイートリストフィールド804と、8ビット長とすることができ、最大2AKMスイートを可能にするAKMスイートリストフィールド806と、8ビット長とすることができる、最適化されたRSN能力フィールド808と、4ビット長とすることができる、グループ管理暗号化スイートフィールド810とを含む。RSN能力フィールド808は、1ビット事前認証サブフィールドと、1ビット管理フレーム保護要求サブフィールドとを含むことができる。RSN能力フィールド808の残りの6ビットは、FILS認証手続きのAPサポートのためのフラグを含む、他の情報、例えば1ビットFILS EAP認証フィールド、および1ビットFILS非EAP認証フィールドを搬送することができる。
【0074】
図9は、最大4オクテットの可変長コーディングを使用するFDフレームで使用するための最適化されたRSNE900を示す。RSNE900は、4ビット長とすることができる、グループデータ暗号化スイートフィールド902と、2ビット長とすることができる、ペア暗号化スイートカウントフィールド904と、ペア暗号化スイートカウントフィールド904の値によって決まる、0ビット、4ビット、または8ビット長とすることができる、ペア暗号化スイートリストフィールド906と、2ビット長とすることができる、AKMスイートカウントフィールド908と、AKMスイートカウントフィールド908の値によって決まる、0ビット、4ビット、または8ビット長とすることができる、AKMスイートリストフィールド910と、4ビット長とすることができる、最適化されたRSN能力フィールド912と、4ビット長とすることができる、グループ管理スイートフィールドとを含む。RSN能力フィールド912は、1ビット事前認証サブフィールドと、1ビット管理フレーム保護要求サブフィールドと、1ビットFILS EAP認証サブフィールドと、1ビットFILS非EAP認証サブフィールドとを含むことができる。
【0075】
図10は、4オクテットの固定長ビットマップコーディングを使用するFDフレームで使用するための最適化されたRSNE1000を示す。RSNE1000は、4ビット長とすることができる、グループデータ暗号化スイートフィールド1002と、8ビット長とすることができ、最大8ペアスイート選択を可能にするペア暗号化スイートリストフィールド1004と、8ビット長とすることができ、最大8AKMスイート選択を可能にするAKMスイートリストフィールド1006と、8ビット長とすることができる、最適化されたRSN能力フィールド1008と、4ビット長とすることができる、グループ管理スイートフィールドとを含む。RSN能力フィールド1008は、1ビット事前認証サブフィールドと、1ビット管理フレーム保護要求サブフィールドとを含むことができる。RSN能力フィールド1008の残りの6ビットは、FILS認証手続きのAPサポートを反映する、他の情報を搬送することができる。
【0076】
図11は、固定長の2オクテットコーディングを使用するFDフレームで使用するための最適化されたRSNE1100を示す。RSNE1100は、4ビット長とすることができる、結合されたグループおよびペア暗号化スイートフィールド1102と、4ビット長とすることができる、AKMスイートリストフィールド1104と、4ビット長とすることができる、最適化されたRSN能力フィールド1106と、4ビット長とすることができる、グループ管理スイートフィールド1108とを含む。ペア暗号化スイートフィールド1102は、グループデータとペアデータの両方を保護するために使用されるように選択される暗号化スイートを表す。RSN能力フィールド1106は、1ビット事前認証サブフィールドと、1ビット管理フレーム保護要求サブフィールドと、1ビットFILS EAP認証サブフィールドと、1ビットFILS非EAP認証サブフィールドとを含むことができる。
【0077】
図12は、固定長の2オクテットコーディングを使用するFDフレームで使用するための代替の最適化されたRSNE1200を示す。RSNE1200は、4ビット長とすることができる、グループ暗号化スイートフィールド1202と、4ビット長とすることができる、ペア暗号化スイートリストフィールド1204と、4ビット長とすることができる、AKMスイートリストフィールド1206と、4ビット長とすることができる、グループ管理暗号化スイートフィールド1208とを含む。RSNE1200では、RSN能力フィールドは、FDフレームに含まれない。
【0078】
RSNE700〜1200では、暗号化スイートは、表1に示すように4ビットで表されることが可能である。
【0080】
RSNE700〜1200において、AKMスイートは、表2に示すように4ビットで表されることが可能である。
【0082】
PHY固有の情報および電力制限を含む、次の情報は、FDフレームに含まれて、STAが送信できるようにすることが可能である。PHY固有の情報は、802.11g、802.11n、および802.11ac PHY固有の情報を含む。802.11g PHY固有の情報は、拡張レートPHY(ERP)IEからの3ビット(NonERP_Present、Use_Protection、およびBarker_Preamble_Mode)を含む。5つの予約済みビットは、能力フィールド中の他の情報をシグナリングするために使用されることが可能である。
【0083】
802.11n PHY固有の情報は、表3に示すように1バイト情報ボディに圧縮されることが可能である短縮されたHT能力要素を含むことができる。
【0085】
802.11n PHY固有の情報は、プライマリチャネルフィールドのみを使用する、1バイト情報ボディに圧縮されることが可能な短縮されたHT動作要素もまた含むことができる。オプションで、1ビットSTAチャネル幅サブフィールドが含まれることが可能であり、表3中の1予約済みビットが、オーバヘッドを保存するために再使用されることが可能である。
【0086】
図13は、FDフレームに使用するためのHT PHY固有IE1300の例を示す。HT PHY固有IE1300は、STAによってサポートされるチャネル幅を示す、サポートされるチャネル幅セットフィールド1302と、HTグリーンフィールドフォーマットを有するPPDUを受信するためのサポートを示す、HTグリーンフィールドフィールド1304と、STBCを使用したPPDUの伝送のサポートを示す伝送空間−時間ブロックコーディング(STBC)フィールド1306と、STBCを使用したPPDUを受信するためのサポートを示す受信STBCフィールド1308と、予約済み部分1310と、40MHz伝送が禁止されるかどうかを示す40MHz非許容フィールド1312と、プライマリ動作チャネルを示すプライマリチャネルフィールド1314とを含む。
【0087】
802.11ac PHY固有の情報は、表4に示すように1バイト情報ボディに圧縮されることが可能である短縮されたVHT能力要素を含むことができる。
【0089】
802.11ac PHY固有の情報は、短縮されたVHT動作要素と、4バイト情報ボディに圧縮されることが可能であるHT動作要素とを含むこともできる。
【0090】
BSS動作チャネル幅は、HT動作要素HT動作情報フィールド中のSTAチャネル幅サブフィールド、およびVHT動作要素VHT動作情報フィールド中のチャネル幅サブフィールドの組合せによって示されることができる。STAチャネル幅サブフィールドは、上記の表4に示すように、1バイト情報ボディ中の他の項目で埋められる可能性がある。
【0091】
チャネライゼーションは、HT動作要素プライマリチャネルフィールドおよびVHT動作要素VHT動作情報フィールドチャネル中心周波数セグメント0およびチャネル中心周波数セグメント1サブフィールドにおける情報の組合せを使用することによって、示されることが可能である。
【0092】
図14は、FDフレームに使用するためのVHT PHY固有IE1400の例を示す。VHT PHY固有IE1400は、VHT能力要素から圧縮された要素を有する第1の部分1402と、HT動作要素から圧縮された要素を有する第2の部分1404と、VHT動作要素からの要素を有する第3の部分1406とを含む。第1の部分1402は、サポートされるチャネル幅セットフィールド1410と、送信STBCフィールド1412と、受信STBCフィールド1414とを含む。第2の部分1404は、STAチャネル幅フィールド1416と、予約済み部分1418と、プライマリチャネルフィールド1420とを含む。第3の部分1406は、チャネル幅フィールド1422と、チャネル中心周波数セグメント0フィールド1412と、チャネル中心周波数セグメント1フィールド1426とを含む。
【0093】
電力制限情報は、STAが現在のチャネルにおけるローカル最大伝送電力を決定することを可能にする必要な情報を含む。ビーコンまたはプローブ応答フレーム中の1バイト電力制限IEは、FDフレームにおいてこの情報を信号で伝えるために再使用されることが可能である。
【0094】
上述のように、APは、完全なビーコンインスタンス間にFDフレームを送信して、高速初期リンク設定のための高速AP/ネットワーク探索をサポートすることができる。これに対応して、一実施形態は、完全なビーコンフレームのインスタンス間でAPからFDフレームを受信することと、受信されたFDフレームに基づいてAPとアソシエートするかどうかを決定することとを含む、ワイヤレスステーションで使用する方法に関連する。FDフレームおよびそれが使用される方法のさらなる詳細について、図面を参照して、特に上記で開示された実施形態に関連する特徴、および本発明の概念の範囲内で可能にされる特定の実施形態の特徴の様々な組合せを開示する
図15〜
図26を参照して、以下に開示する。上記の実施形態と結合できる特定の実施形態および以下に開示される他の特定の実施形態によれば、FDフレーム制御フィールドと呼ばれる制御フィールドは、FDフレームに導入されて、FDフレームボディ中の内容項目の効率的な符号化をサポートする。
図15は、FDフレームヘッダ1502、FDフレームボディ1504、およびFCSフィールド1506を含んだ、FDフレーム1500の例を示す。FDフレームヘッダ1502は、使用されるフレームフォーマットによって決まる、MAC管理フレームヘッダと、他のフレーミングフィールドとを含むことができる。FDフレームボディ1504は、FDフレーム制御フィールド1510と、FDフレーム内容1512とを含む。
【0095】
FDフレーム制御フィールド1510は、FDフレーム1500を受信するSTAが制御フィールドを厳密に配置することができる限り、FDフレームボディ1504中のいかなる確定的場所(deterministic place)に配置されることも可能である。一実施形態では、FDフレーム制御フィールド1510は、FDフレームボディ1504中の最初の情報フィールドとして配置されることが可能である。
【0096】
FDフレーム制御フィールド1510は、FDフレームボディ1504中の内容項目を確定的に復号し、解釈する際に受信STAをサポートするように使用される、1つまたは複数の制御サブフィールドを含む。典型的な例は、FDフレームボディ1504中のオプション情報項目の存在を示すこと、およびFDフレームボディ1504に可変サイズの情報項目を入れることを含む。ある実装では、FDフレーム制御フィールド1510は、特定のFDフレームインスタンスにオプションの内容項目が存在するかどうかを示す1ビットインジケータを含むことができる。1ビットインジケータを使用することは、その2バイトの符号化オーバヘッドを有するIEフォーマットと比べてより効率的な符号化方式である。FDフレーム制御フィールド1510は、FDフレームボディ1504中の内容項目のための必要とされる制御情報の全てを単一の制御フィールドに集め、一方、IEフォーマットは、制御情報を各内容項目に分配する。
【0097】
SSID情報は、APがチャネル上のその存在をアドバタイズすることを可能にするために、およびSTAがアソシエーションを開始できるようにするために、FDフレームにおいて必要とされる。SSID情報は、FDフレームにあることを要求される唯一の情報であり、FDフレームに含まれるいかなる追加情報もオプションであることに留意されたい。現在、(0から32バイト長である)完全なSSIDは、アソシエーションを開始するために必要とされる。初期リンク設定中、SSID情報は、SSID IEに符号化され、ビーコンおよびプローブ応答フレームでSTAに提供される。
【0098】
SSIDの最大サイズは32バイトであるが、実際にはSSIDは、通常より小さいサイズ、例えば一般的には6から8バイトを有する。本明細書に開示する他の実施形態と結合できる特定の実施形態によれば、可変長SSID情報項目が、FDフレームにおいてサポートされることが可能である。この特定の実施形態が、FDフレームに使用されるビット数の削減を可能にし、したがって、利用できる帯域幅リソースのより効率的な使用を可能にする。分かれた制御サブフィールドが、FDフレーム制御フィールドに含まれて、SSID IEフォーマットを使用する代わりに、FDフレームでSSIDの実際のサイズをシグナリングすることが可能である。FDフレームのサイズを最小にするために、FDフレーム中のSSID情報項目は、簡約されたフォーマット、例えば圧縮、一部切捨て(truncated)などのフォーマットで送信されることが可能である。
【0099】
図16A〜
図16Bは、FDフレームのためのSSID情報項目設計の2つの例を示す。
図16Aは、FDフレームヘッダ1602、FDフレームボディ1604、およびFCSフィールド1606を含んだ、FDフレーム1600を示す。FDフレームヘッダ1602は、使用されるフレームフォーマットによって決まる、MAC管理フレームヘッダと、他のフレーミングフィールドとを含むことができる。FDフレームボディ1604は、FDフレーム制御フィールド1610と、SSIDフィールド1612と、FDフレームのための他の情報項目1614とを含む。他の情報項目1614はオプションであり、いくつかの実施形態では、SSIDフィールド1612のみが、FDフレームボディ1604に含まれる場合があることに留意されたい。
【0100】
FDフレーム制御フィールド1610は、SSID長さフィールド1620と、他の制御サブフィールド1622とを含む。SSID長さフィールド1620は、SSIDフィールド1612の実際のサイズをバイトで示すために使用される。この実施形態では、SSIDは、典型的なサイズ範囲、すなわち0から32バイトを保有する。
【0101】
図16Bは、FDフレームヘッダ1652、FDフレームボディ1654およびFCSフィールド1656を含んだ、FDフレーム1650を示す。FDフレームヘッダ1652は、使用されるフレームフォーマットによって決まる、MAC管理フレームヘッダと、他のフレーミングフィールドとを含むことができる。FDフレームボディ1654は、FDフレーム制御フィールド1660と、SSIDフィールド1662と、FDフレームのための他の情報項目1664とを含む。他の情報項目1664はオプションであり、いくつかの実施形態では、SSIDフィールド1662のみが、FDフレームボディ1654に含まれる場合があることに留意されたい。
【0102】
FDフレーム制御フィールド1660は、SSIDインジケータサブフィールド1670と、SSID長さサブフィールド1672と、他の制御サブフィールド1674とを含む。SSIDインジケータサブフィールド1670はSSIDフィールド1662が完全なSSID、または簡約されたSSIDを含んでいるかどうかを示すために使用される。一実施形態では、SSIDインジケータサブフィールド1670は、1ビットインジケータとして実行されることが可能であるが、他のタイプのインジケータが使用されてもよい。SSID長さサブフィールド1672は、SSIDフィールド1662の長さをバイトで示すために使用される。この実施形態では、SSIDは、一部を切り捨てられた範囲で、例えば0から8バイトまでで提示されている。
【0103】
STAがアソシエーションを開始するために、完全なSSIDが必要とされるので、(例えば、圧縮されたSSIDまたは一部を切り捨てられたSSIDを含むことができる)簡約されたいかなるSSIDも、もとのその完全なSSIDに確定的にマップされる必要がある。送信機側でSSIDを簡約するまたは圧縮するためのいくつかのオプションがあり、受信機側でSSIDをマップするまたは展開するためのいくつかのオプションがある。選択される特定のオプションは、FDフレーム1650の内容に影響を与えない。
【0104】
本明細書に開示される他の実施形態と、特に
図16に関連して開示される特定の実施形態と結合できる特定の実施形態によれば、FDフレーム中の能力情報項目は、次の特徴を含む。それは、初期リンク設定におけるAP/ネットワーク探索中にSTAがAP/ネットワークの選択を解除する(de-select)のに必要なAP/ネットワーク能力情報の最小セットを含む。既存の2バイト能力フィールドは、開始点としてこの状況で使用されるように修正されることが可能であり、FDフレーム使用に不必要なサブフィールドを除去する。例えば、サポートされる最低レート、PHYタイプ、(1つまたは複数の)PHYモード、IPv4/IPv6サポートなど、FDフレーム関連情報項目が追加される。FDフレーム制御フィールド中の1ビットインジケータが使用されて、FDフレームにおける能力情報項目の存在を示すことができる。
【0105】
図17は、3バイト長FD能力情報項目を含むFDフレーム1700の例を示す。FDフレーム1700は、FDフレームヘッダ1702と、FDフレームボディ1704と、FCSフィールド1706とを含む。FDフレームボディ1704は、FDフレーム制御フィールド1710と、SSIDフィールド1712と、FD能力フィールド1714と、他の情報項目1716とを含む。他の情報項目1716はオプションであり、いくつかの実施形態では、他の情報項目1716は、FDフレームボディ1704から省略される場合があることに留意されたい。
【0106】
特定の実施形態によれば、FDフレーム制御フィールド1710は、SSID長さサブフィールド1720と、FD能力フィールド1714がFDフレーム1700に存在するかどうかを示す能力プレゼンスインジケータフィールド1722と、他の制御サブフィールド1724とを含む。
【0107】
特定の実施形態によれば、FD能力フィールドは、ESSサブフィールド1730と、IBSSサブフィールド1732と、無競合(CF)ポーリング可能サブフィールド1734と、CF−Poll要求サブフィールド1736と、プライバシーサブフィールド1738と、短いプリアンブルサブフィールド1740と、インターネットプロトコル(IP)v4サポートサブフィールド1742と、IPv6サポートサブフィールド1744と、スペクトル管理サブフィールド1746と、QoSサブフィールド1748と、短いスロットタイムサブフィールド1750と、第1の予約済みサブフィールド1752と、無線管理サブフィールド1754と、第2の予約済みサブフィールド1756と、遅延ブロックACKサブフィールド1758と、即時ACKサブフィールド1760と、PHYタイプサブフィールド1762と、サポートされる最低レートサブフィールド1764とを含む。言い換えれば、能力フィールドは、APのための能力情報を含む。
【0108】
上述の特徴に基づいて、FD能力フィールド1714の代替的設計が、生成されることが可能である。例えば、サポートされる最低レートサブフィールド1716は、この情報は最小必須レートとしてPHYタイプサブフィールド1762から推論されることが可能であると仮定して、削除されることが可能である。さらに、サポートされる最低レートサブフィールド1764は、予め定義された単位で、例えば0.5Mbps、1Mbpsなどの刻みで、数値として符号化されることが可能である。
【0109】
QoSサブフィールド1748は、AP/ネットワーク初期選択解除のための十分な情報を提供することができるので、CFポーリング可能サブフィールド1734およびCF−Poll要求サブフィールド1736は、FD能力フィールド1714では必要とされないことがある。
【0110】
ACK関連能力、例えば遅延ブロックACKサブフィールド1758および即時ACKサブフィールド1760は、FDフレーム1700など、第1のAPからSTAへのメッセージの代わりにリンク設定中に後のメッセージにおいて信号で伝えられることが可能である。これは、遅延ブロックACKおよび即時ACKのための2FD能力ビットが「予約される」または他の能力インジケーションのために使用されることを可能にする。
【0111】
さらに、FD能力フィールド1714(例えば、第1の予約済みサブフィールド1752、および第2の予約済みサブフィールド1756)に現在予約されているビットは、新しいシステム能力、例えば新しいレイヤ3プロトコル能力を示すために将来使用される可能性がある。
【0112】
本明細書に開示される他の実施形態と結合できる特定の実施形態により、また
図7〜
図12に関連する詳細な説明を参照して、FDセキュリティ情報項目は、固定長または可変長を有することがある。固定長FDセキュリティ情報項目は、4バイト長とすることができるが、任意の固定長が使用されてもよい。最小セットの必要なセキュリティ情報が含まれて、STAが初期リンク設定におけるAP/ネットワーク探索中にAP/ネットワークの選択を解除することを可能にする。既存のRSNEは、そのサイズをより小さくするように修正されることが可能である。例えば、RSN能力サブフィールドは、その実際の使用およびFDフレーム固有の検討事項を反映するように再設計されることが可能である。ペアスイートおよびAKMスイートの数は、例えばそれぞれ2に制限されることがある。暗号化スイートおよびAKMスイートを識別する4ビット符号が使用されることがある。PMKIDカウントおよびPMKIDリストフィールドは、取り除かれることがある。
【0113】
FDセキュリティ情報項目は、例えばFILS高速EAPによる認証、FILS EAP再認証プロトコル(RP)による認証、FILS非EAP高速認証、および第三者なしのFILS高速認証など、FILS認証方法サポートのために、セキュリティ能力インジケータもまた含むことができる。他のタイプのインジケータが使用されることも可能であるが、FDフレーム制御フィールド中の1ビットインジケータが使用されて、FDフレーム中のセキュリティ情報項目の存在を示すことが可能である。
【0114】
図18は、4バイトFDセキュリティ情報項目を含むFDフレーム1800の例を示す。FDフレーム1800は、FDフレームヘッダ1802と、FDフレームボディ1804と、FCSフィールド1806とを含む。FDフレームボディ1804は、FDフレーム制御フィールド1810と、SSIDフィールド1812と、FD能力フィールド1814と、APによって提供されるアクセスサービスを示すアクセスネットワークオプション(ANO)フィールド1816と、FDセキュリティフィールド1818と、他の情報項目1820とを含む。他の情報項目1820はオプションであり、いくつかの実施形態では、他の情報項目1820は、FDフレームボディ1804から省略される場合があることに留意されたい。上記に示すように、ANOフィールドは、アクセスネットワークタイプフィールド、アクセスフィールドに要求される追加ステップ、緊急サービス到達可能フィールド(emergency services reachable field)または非認証緊急サービスアクセス可能フィールド(unauthenticated emergency services accessible field)のうちの、いずれか1つまたは複数を含むことが好ましい。
【0115】
本明細書に開示される他の実施形態と結合できる特定の実施形態によれば、FDフレーム制御フィールド1810は、SSID長さサブフィールド1830と、能力プレゼンスインジケータフィールド1832と、対応するANOフィールドがFDフレームに存在するかどうかを示すANOプレゼンスインジケータサブフィールド1834と、対応するセキュリティフィールドがFDフレーム内容に存在するかどうかを示すセキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド1836と、他の制御サブフィールド1838を含む。
【0116】
FDセキュリティフィールド1818は、グループデータ暗号化スイートセレクタサブフィールド1840と、グループ管理暗号化スイートセレクタサブフィールド1842と、ペア暗号化スイートセレクタ1サブフィールド1844と、ペア暗号化スイートセレクタ2サブフィールド1846と、AKMスイートセレクタ1サブフィールド1848と、AKMスイートセレクタ2サブフィールド1850と、FD RSN能力サブフィールド1852とを含む。FD RSN能力サブフィールド1852は、事前認証インジケータサブフィールド1860と、管理フレーム保護要求(management frame protection required)インジケータサブフィールド1862と、FILS高速EAPインジケータサブフィールド1864と、FILS EAPーRPインジケータサブフィールド1866と、FILS非EAPインジケータサブフィールド1868と、第三者なしのFILS認証インジケータサブフィールド1870と、管理フレーム保護対応インジケータサブフィールド1872と、完全転送秘密(perfect forward secrecy)インジケータサブフィールド1874とを含む。一実施形態では、インジケータサブフィールドのそれぞれは、1ビットインジケータとすることができるが、他のタイプのインジケータが使用されてもよい。
【0117】
上述の特徴に基づいて、FDセキュリティフィールド1818の代替的設計が、生成されることが可能である。例えば、1つのAKMスイートセレクタが、AP/ネットワーク初期選択解除のために十分な情報を提供すると仮定する場合、FDセキュリティフィールド1818は、2つの代わりに、1つのAKMスイートセレクタを含むことができる。
【0118】
可変長FDセキュリティ情報項目は、固定長変形物と同様の情報を含むが、その可変長に反映する次の変化を有する。可変長セキュリティフィールド(RSNE)が使用されることが可能であり、その長さは、例えば0から6オクテットとすることができる。RSNEフィールド内のオプションのRSN能力(RSNC)サブフィールドもまた、可変長を有し、例えば0から3オクテットとすることができる。ペアスイートおよびAKMスイートの数は、例えばそれぞれ最大2に制限されることが可能である。
【0119】
図19は、可変長FDセキュリティ情報項目を含むFDフレーム1900の例を示す。FDフレーム1900は、FDフレームヘッダ1902と、FDフレームボディ1904と、FCSフィールド1906とを含む。FDフレームボディ1904は、FDフレーム制御フィールド1910と、SSIDフィールド1912と、FD能力フィールド1914と、ANOフィールド1916と、FDセキュリティフィールド1918と、他の情報項目1920とを含む。他の情報項目1920はオプションであり、いくつかの実施形態では、他の情報項目1920は、FDフレームボディ1904から省略される場合があることに留意されたい。
【0120】
FDフレーム制御フィールド1910は、SSID長さサブフィールド1930と、能力プレゼンスインジケータサブフィールド1932と、ANOプレゼンスインジケータサブフィールド1934と、セキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド1936と、他の制御サブフィールド1938とを含む。
【0121】
FDセキュリティフィールド1918は、RSNE長さサブフィールド1940と、RSNC長さサブフィールド1942と、グループデータ暗号化スイートセレクタサブフィールド1944と、ペア暗号化スイートセレクタ1サブフィールド1946と、AKMスイートセレクタ1サブフィールド1948とを含む。
【0122】
FDセキュリティフィールド1918はオプションで、可変長FD RSN能力サブフィールド1950と、ペア暗号化スイートセレクタ2サブフィールド1952と、AKMスイートセレクタ2サブフィールド1954と、グループ管理暗号化スイートセレクタサブフィールド1956とを含む。FD RSN能力サブフィールド1950は、事前認証サブフィールド1960と、管理フレーム保護要求サブフィールド1962と、管理フレーム保護対応サブフィールド1964と、FILS高速EAPサブフィールド1966と、FILS EAPーRPサブフィールド1968と、FILS非EAPサブフィールド1970と、第三者なしのFILS認証サブフィールド1972と、完全転送秘密サブフィールド1974と、予約済みサブフィールド1976とを含む。
【0123】
図19では、サブフィールド1950〜1956および1976が、破線の輪郭線で示され、これらがFDフレーム1900中のオプションの項目であることを示す。FD RSN能力サブフィールド1950がFDフレーム1900に含まれる限り、サブフィールド1960〜1974は必須であるが、予約済みサブフィールド1976は依然としてオプションである。
【0124】
TBTT情報は、一般的に、APとSTAとの間で同期される共通クロックに基づいてタイムスタンプ値として提供される。しかし、タイムスタンプ情報は、FDフレームに存在すると考えられない。さらに、FDフレームは、初期リンク設定でSTAによって受信される最初のフレームとなるよう意図される。従って、タイムスタンプに基づくパラメータは、FDフレームにおいて次のTBTT情報を示すのに適切な方法ではない。
【0125】
APとSTAとの間の同期を求めることなく、次のTBTT情報をシグナリングするには、FDフレーム伝送時間と次のビーコンフレーム伝送時間との間の時間オフセットの1バイトオフセット値が、FDフレーム中のFD APの次のTBTT情報項目として使用されることが可能である。オフセット値は、時間単位(TU)の時間、例えば1024μsである。1ビットインジケータは、FDフレーム制御フィールドで使用されて、FDフレームにおけるAPの次のTBTT情報フィールドの存在を示すことができる。
【0126】
図20は、APの次のTBTT情報項目を含むFDフレーム2000の例を示す。本明細書に開示される他の実施形態と結合できる、この特定の実施形態によれば、FDフレーム2000は、FDフレームヘッダ2002と、FDフレームボディ2004と、FCSフィールド2006とを含む。FDフレームボディ2004は、FDフレーム制御フィールド2010と、SSIDフィールド2012と、FD能力フィールド2014と、ANOフィールド2016と、FDセキュリティフィールド2018と、AP構成パラメータのセットが変わった回数を示すAP構成変更カウント(CCC)フィールド2020と、APからの次の完全なビーコンフレームの伝送時間を示すFD AP次のTBTT(ANT)フィールド2022と、他の情報項目2024とを含む。他の情報項目2024はオプションであり、いくつかの実施形態では、他の情報項目2024は、FDフレームボディ2004から省略される場合があることに留意されたい。
【0127】
特定の実施形態によれば、FDフレーム制御フィールド2010は、SSID長さサブフィールド2030と、能力プレゼンスインジケータサブフィールド2032と、ANOプレゼンスインジケータサブフィールド2034と、セキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド2036と、対応するAP構成変更カウントフィールドがFDフレーム内容に存在するかどうかを示すAP CCCプレゼンスインジケータサブフィールド2038と、対応するAPネクストターゲットビーコン伝送時間フィールドがFDフレーム内容に存在するかどうかを示すANTプレゼンスインジケータサブフィールド2040と、他の制御サブフィールド2042とを含む。
【0128】
WLANリンクを設定しようと試みるSTAが、チャネルをスキャンし、伝送中のAPの次のTBTT情報を含んだFDフレームを受信する。STAがAPからのさらなる情報を引き続き必要とする場合、それは、受信した次のTBTT情報を使用して、次に何をすべきかに関する知的決定(intelligent decision)を行うことができる。例えば、次のTBTT情報がSTAに、次のTBTTまでに比較的長い間隔がある(例えば、50msを超える)ことを伝える場合、STAは、省電力状態に入るか、または別のチャネルをスキャンすることに切り替えて、次のTBTTまでにこのチャネルに戻る。次のTBTT情報が、短い時間間隔(例えば、20ms未満)でビーコンフレーム伝送が行われることになると示す場合、STAは、このチャネルを監視し続けることを決定して、次のビーコンフレームを受信する、または省電力状態に入り、次のビーコンフレームに間に合うようにこのチャネルに戻る。さらに、FDフレームで提供される次のTBTT情報は、プローブ要求伝送の数を効果的に削減することができる。
【0129】
FD隣接AP情報項目は、初期リンク設定中に複数のAP/チャネルの高速スキャニングを容易にすることを意図される。FD隣接AP情報項目に対して、2つの基本的な設計課題、すなわち、隣接APをどのように識別するか、および、隣接APに関するどの情報がFDフレームにおいて必要とされるかという課題がある。FDフレーム中の他の情報と同様に、FD隣接AP情報項目のサイズを小さく維持することが望ましい。
【0130】
各隣接APに対する隣接APの次のTBTTは、FDフレームにおいて必要とされる最小限の情報である。STAとAPとの間の非同期状態により、FDフレームが受信されるとき、伝送中のAPのタイムスタンプまたは隣接APのタイムスタンプからの値が、隣接APの次のTBTTを示すために使用されることは可能ではない。したがって、FDフレーム伝送時間と隣接APのTBTTとのオフセット時間値が使用されることがある。隣接APの情報は、隣接APとの、または第三者、例えば非AP STAもしくは他のネットワーク要素との通信を通して、伝送中のAPによって収集されることが可能である。伝送中のAPが、隣接APのTBTTに関する適切な情報を有し、FDフレーム伝送に情報を含めることを決定するとき、それは、そのシステムクロック時間値、推定されるFDフレーム伝送時間、および事前に収集された隣接APのTBTT情報に基づいて、FDフレーム伝送時間と隣接APの次のTBTTとのオフセット値を計算する。言い換えれば、上に開示される実施形態と結合できる特定の実施形態により、また特に
図15〜
図19に関連して、APネクストターゲットビーコン伝送時間は、FDフレーム伝送時間に対するオフセット値として表される。
【0131】
2つのパラメータ、動作クラスおよびチャネル数が、隣接APを識別するために使用されることが可能である。動作クラスは、隣接APの動作クラスを指定する1バイト列挙値とすることができる。チャネル数は、隣接APの動作クラス内の動作チャネルを指定する1バイト列挙値とすることができる。
【0132】
FDフレームのサイズを小さく維持しようと試みながら、十分な量の隣接情報を提供するために、隣接AP情報項目に含まれる隣接数は、例えば最大2つの隣接APに限定されることが可能である。FD隣接AP情報項目の存在および含まれる隣接APの数を示すために、FDフレーム制御フィールド中の制御サブフィールドが、使用されることが可能であり、そのサイズは、FD隣接AP情報項目における隣接APの最大許容数によって決まる。例えば、隣接APの最大許容数がkである場合、nが2n≧(k+1)を満たす最小の整数であるとすると、nビット制御サブフィールドが必要とされる。
【0133】
図21は、FD隣接AP情報項目を含むFDフレーム2100の例を示す。本明細書に開示される他の実施形態と結合できる特定の実施形態によれば、FDフレーム2100は、FDフレームヘッダ2102と、FDフレームボディ2104と、FCSフィールド2106とを含む。FDフレームボディ2104は、FDフレーム制御フィールド2110と、SSIDフィールド2112と、FD能力フィールド2114と、ANOフィールド2116と、FDセキュリティフィールド2118と、CCCフィールド2120と、FD ANTフィールド2122と、隣接AP情報フィールド2124と、他の情報項目2126とを含む。他の情報項目2126はオプションであり、いくつかの実施形態では、他の情報項目2126は、FDフレームボディ2104から省略される場合があることに留意されたい。
【0134】
特定の実施形態によれば、FDフレーム制御フィールド2110は、SSID長さサブフィールド2130と、能力プレゼンスインジケータサブフィールド2132と、ANOプレゼンスインジケータサブフィールド2134と、セキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド2136と、CCCプレゼンスインジケータサブフィールド2138と、ANTプレゼンスインジケータサブフィールド2140と、対応する隣接AP情報フィールドがFDフレーム内容に存在するかどうかを示す、隣接AP情報プレゼンスインジケータサブフィールド2142と、他の制御サブフィールド2144とを含む。隣接AP情報プレゼンスインジケータサブフィールド2142は、隣接AP情報が存在するかどうか、および隣接AP情報フィールド2124に含まれる隣接APの数を示すように使用される。
【0135】
ある実装では、隣接AP情報フィールド2124は、最大2の隣接AP2150aおよび2150bのための隣接AP情報を含む。隣接AP情報2150は、隣接AP情報フィールドの各隣接APのための、動作クラスサブフィールド2152と、チャネル数サブフィールド2154と、次のTBTTオフセットサブフィールド2156とを含む。隣接APの動作クラスおよびチャネル数は、伝送中のAPの動作チャネルと同じであることがあり、その場合隣接APは、同じチャネル上で動作している。同様に、複数の隣接APが含まれるとき、それらのいくつかは、動作クラスおよびチャネル数に対して同じパラメータ値を有するが、異なる次のTBTTオフセット値を持つことがある。
【0136】
図20に関連して開示される実施形態と有利に結合できる特定の実施形態によれば、各ネクストターゲットビーコン伝送時間フィールドは、対応する隣接APからの次の完全なビーコンフレームの伝送時間を示す。上記の実施形態と有利に結合できる別の特定の実施形態によれば、ネクストターゲットビーコン伝送時間は、FDフレーム伝送時間に対するオフセット値として表されることがある。さらに、
図20を参照すると、特定の実施形態によれば、オフセット値は、時間単位の数として表される。
【0137】
含まれる隣接APは、全ての隣接APの中から、互いに対する、および現在のAPの次のTBTTオフセットに対する、それらの次のTBTTオフセットに基づいて、選択されることができる。例えば、最大2つの隣接APのTBTT情報、プラス伝送中のAPの次のTBTT情報とともに、最大3つのAPのTBTT情報がFDフレームに含まれる。Tは、典型的なチャネルスキャニング時間に、スキャニングプロセス中にチャネルを切り替えるために使用される時間を加えたものを示すと仮定する。2つの隣接AP、AP−aおよびAP−bは、AP−aの次のTBTT(TBTT−a)およびAP−bの次のTBTT(TBTT−b)が互いからおよび送信中のAPの次のTBTTから予め定義された間隔、例えばTを有して離れるように、隣接APの中から選択されることが可能である。FDフレーム伝送時間と選択された隣接APの次のTBTTとのオフセットの合計は、任意の他の選択された隣接AP以下である。
【0138】
他の代替的隣接AP選択方式が使用されることもできる。例えば、FDフレームを伝送するAPは、隣接APのトラフィック負荷、信号強度、セキュリティ機能、能力などに基づいて、そのFD隣接AP情報項目に含まれる隣接APを選択することができる。
【0139】
上述の情報項目に加えて、他の情報項目が、必須フィールドまたはオプションフィールドとして、FDフレームに含まれてさらなる情報をSTAに提供し、STAが初期リンク設定を改善することを可能にすることができる。同様に、対応する制御サブフィールドが、FDフレーム制御フィールドに含まれて、情報項目の復号化および解釈、すなわちそれらがオプション情報項目であるかどうか、およびそれらが可変サイズであるかどうかをサポートすることができる。
【0140】
図22は、FDフレーム2200の例を示す。FDフレーム2200は、FDフレームヘッダ2202と、FDフレームボディ2204と、FCSフィールド2206とを含む。FDフレームボディ2204は、FDフレーム制御フィールド2210と、SSIDフィールド2212と、FD能力フィールド2214と、ANOフィールド2216と、FDセキュリティフィールド2218と、CCCフィールド2220と、FD ANTフィールド2222と、隣接AP情報フィールド2224とを含む。
【0141】
FDフレーム制御フィールド2210は、SSID長さサブフィールド2230と、能力プレゼンスインジケータサブフィールド2232と、ANOプレゼンスインジケータサブフィールド2234と、セキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド2236と、CCCプレゼンスインジケータサブフィールド2238と、ANTプレゼンスインジケータサブフィールド2240と、隣接AP情報プレゼンスインジケータサブフィールド2242と、予約済みサブフィールド2244とを含む。
【0142】
ANOフィールド2216は、アクセスネットワークタイプを識別する1バイトフィールド、ネットワークがインターネット接続を提供するかどうかのインジケーション、ネットワークがアクセスのための追加ステップを要求するかどうかのインジケーション、緊急サービスがAPを通して到達可能であるかどうかのインジケーション、および非認証緊急サービスがAPを通して到達可能であるかどうかのインジケーションとすることができる。AP CCCフィールド2220は、AP構成パラメータのセットが変わる度にインクリメントする1バイトの符号なし整数とすることができる。
【0143】
図22のFDフレームボディ2204設計に基づくと、および8バイトの典型的なSSIDフィールド2212を仮定すると、オプションの情報項目がなければ、すなわちSSIDフィールド2212のみであれば、FDフレームボディ2204サイズは10バイトである。全てのオプション情報項目(2214〜2224)が含まれる場合、FDフレームボディ2204サイズは26バイトであり、これは典型的なSSIDの最大FDフレームボディサイズでもある。
【0144】
システムトラフィック測定に基づくと、ビーコンフレームのおよそ75%が、158バイトの長さである。MACフレーミングオーバヘッドは28バイトである(測定フレームMACヘッダおよびFCSを含む)ので、典型的なビーコンフレームボディサイズは、約130バイトである。従って、オプション情報項目が含まれない場合、
図22に示すFDフレームボディは、典型的なビーコンフレームボディサイズ(130バイト)のおよそ7.7%である。全てのオプション情報項目が含まれる場合、FDフレームボディは、典型的なビーコンフレームボディサイズ(130バイト)の20%である。
【0145】
FDフレームに追加の情報項目が必要とされるとき、FDフレームボディ設計は、拡張可能である。拡張可能FDフレームボディ設計をサポートする2つの機構がある。1つのオプションでは、FDフレーム制御フィールド中の利用可能ビットが使用され、これはあらかじめ予約されたビット、またはFDフレーム制御フィールドのサイズを拡張することに由来する新しいビットである。第2のオプションでは、IEが、3つの構成要素、すなわち要素ID、長さ、およびボディからなる各情報項目に使用される。
【0146】
図23は、拡張された情報項目を有するFDフレーム2300の例を示す。FDフレーム2300は、FDフレームヘッダ2302と、FDフレームボディ2304と、FCSフィールド2306とを含む。FDフレームボディ2304は、FDフレーム制御フィールド2310と、SSIDフィールド2312と、能力フィールド2314と、ANOフィールド2316と、セキュリティフィールド2318と、CCCフィールド2320と、ANTフィールド2322と、隣接AP情報フィールド2324と、追加オプションフィールド2326と、オプションIE2328とを含む。
【0147】
FDフレームボディ拡張性を有して、APは、FDフレームに追加情報項目を柔軟に含んで、FILSを容易にするおよび/またはプローブ要求/応答フレーム伝送の数を削減することができる。追加のオプション情報項目の1つの例は、例えば完全なタイムスタンプ値または何らかの形式の簡約されたタイムスタンプ情報など、時間同期情報であることがある。別の例は、既存のBSS負荷関連IEを使用した、または高度なBSS負荷情報選択および符号化を有する新しいオプションの情報フィールドもしくは要素を導入した、BSS負荷情報である。
【0148】
FDフレームは、パブリックアクションフレームまたは拡張フレームとして設計されることが可能である。パブリックアクションフレームは、MAC管理フレームである。「パブリックアクションフィールド」には、現在予約されているいくつかの未使用の符号がある。新しいパブリックアクションフレームは、予約済み符号の1つを使用することによって定義されることが可能である。
図24は、新しいパブリックアクションフレームとしてFDフレーム2400を符号化する例を示し、パブリックアクションフィールド=16が、FDフレーム2400に割り当てられている。
【0149】
FDフレーム2400は、MACヘッダ2402と、フレームボディ2404と、FCSフィールド2406とを含む。MACヘッダ2402は、フレーム制御フィールド2410と、継続時間/ID(DU)フィールド2412と、宛先アドレスフィールド2414と、発信元アドレスフィールド2416と、BSSIDフィールド2418と、シーケンス制御(SC)フィールド2420と、HT制御(HTC)フィールド2422とを含む。フレームボディ2404は、アクションフィールド2430と、1つまたは複数のオプションのベンダ固有IE2432と、オプションの管理メッセージ完全性符号(MIC)要素2434とを含む。
【0150】
アクションフィールドは、カテゴリフィールド2440と、パブリックアクションフィールド2442と、FDフレーム制御フィールド2444と、SSIDフィールド2446と、能力フィールド2448と、ANOフィールド2450と、セキュリティフィールド2452と、CCCフィールド2454と、ANTフィールド2456と、隣接AP情報フィールド2458とを含む。FDフレーム制御フィールド2444は、SSID長さサブフィールド2460と、能力プレゼンスインジケータサブフィールド2462と、ANOプレゼンスインジケータサブフィールド2464と、セキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド2466と、CCCプレゼンスインジケータサブフィールド2468と、ANTプレゼンスインジケータサブフィールド2470と、隣接AP情報プレゼンスインジケータサブフィールド2472と、予約済みサブフィールド2474とを含む。
【0151】
図24では証明のために、802.11gベースのMACヘッダが使用される。HT_GFまたはHT_MF PPDUを有する802.11n WLANシステムでは、4バイトHT制御フィールドもまた、MAC管理フレームのMACヘッダに含まれる。
【0152】
拡張フレームは、MACヘッダのフレーム制御フィールドにおいてタイプ=0b11を使用するMACフレームタイプである。4ビットサブタイプフィールドとともに、定義されることが可能である最大16の拡張フレームがある。拡張フレームの1つの利用可能なサブタイプ値、例えば、サブタイプ=0b0010が使用されて、新しい拡張フレームとしてFDフレームを定義することが可能である。
【0153】
複数の代替的な詳細にわたるMACフレーミング設計が、分かれたフレーム制御(FC)フィールドおよび特定のFDフレーム制御フィールドおよび結合されたFCフィールドを含む、FD拡張フレームに対して可能である。これらの設計間の1つの違いは、フレーム制御情報が整理される方法、詳細には、全般的なフレーム制御情報およびFDフレーム固有の制御情報が、分かれている、または結合されているかどうかである。
【0154】
図25は、分かれたFCフィールドおよびFDフレーム固有フレーム制御フィールド(FD FC)を有するFDフレーム2500設計を示す。FDフレーム2500は、MACヘッダ2502と、フレームボディ2504と、FCSフィールド2506とを含む。MACヘッダ2502は、フレーム制御フィールド2510と、発信元アドレスフィールド2512と、HTCフィールド2514とを含む。発信元アドレスフィールド2512は、インフラストラクチャBSSのAP STAのBSSIDでもある、FDフレームの伝送中のSTAのMACアドレスを含む。ある実装では、発信元アドレスフィールド2512は、6バイト長である。フレーム制御フィールド2510は、プロトコルバージョンサブフィールド2520と、タイプサブフィールド2522と、サブタイプサブフィールド2524と、予約済み部分2526と、オーダーサブフィールド2528とを含む。オーダーサブフィールド2528は、HTCが存在するかどうかを示すために使用される。
【0155】
FDフレームボディ2504は、FDフレーム制御フィールド2530と、SSIDフィールド2532と、FD能力フィールド2534と、ANOフィールド2536と、FDセキュリティフィールド2538と、CCCフィールド2540と、ANTフィールド2542と、隣接AP情報フィールド2544とを含む。FDフレーム制御フィールド2530は、SSID長さサブフィールド2550と、能力プレゼンスインジケータサブフィールド2552と、ANOプレゼンスインジケータサブフィールド2554と、セキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド2556と、CCCプレゼンスインジケータサブフィールド2558と、ANTプレゼンスインジケータサブフィールド2560と、隣接AP情報プレゼンスインジケータサブフィールド2562と、予約済みサブフィールド2564とを含む。
【0156】
MACヘッダ2502中のフレーム制御フィールド2510の第1のバイトは、FD拡張フレームの包括的フレーム制御(FC)フィールドであり、これは、管理フレーム、制御フレーム、およびデータフレームを含む他のMACフレームの第1のバイトと同じフォーマットである。このフォーマットを使用することは、受信中のSTAがフレーム制御フィールド中の情報、例えばタイプおよびサブタイプを使用して、受信されたフレームを識別するために重要である。それが知られているフレームタイプである場合、受信中のSTAは、フレーム制御情報を使用して、受信されたフレームの残りを復号することができる。それが不明のフレームタイプである場合、受信中のSTAは、PLCPヘッダで得られる長さ情報またはアグリゲートMPDU(A−MPDU)中のMPDUデリミタを使用してこのフレームをスキップする。
【0157】
フレーム制御フィールド2510の第2のバイトもまた汎用であり、4バイトのHTCフィールドが存在するかどうかを示すために使用されるオーダーサブフィールド2528を含む。フレーム制御フィールド2510の第2のバイト中の他の7ビットは、予約される、または他の目的に使用されることが可能である。元のサブフィールドは、FDフレームに適用されないからである。
【0158】
図26は、包括的フレーム制御情報およびFDフレーム固有フレーム制御情報とともに、結合されたフレーム制御フィールドを有するFD拡張フレーム2600設計を示す。FDフレーム2600は、MACヘッダ2602と、フレームボディ2604と、FCSフィールド2606とを含む。MACヘッダ2602は、フレーム制御フィールド2610と、発信元アドレスフィールド2612と、HTCフィールド2614とを含む。
【0159】
フレーム制御フィールド2610は、プロトコルバージョンサブフィールド2620と、タイプサブフィールド2622と、サブタイプサブフィールド2624と、HTCプレゼンスインジケータサブフィールド2626と、SSID長さサブフィールド2628と、能力プレゼンスインジケータサブフィールド2630と、ANOプレゼンスインジケータサブフィールド2632と、セキュリティプレゼンスインジケータサブフィールド2634と、CCCプレゼンスインジケータサブフィールド2636と、ANTプレゼンスインジケータサブフィールド2638と、隣接AP情報プレゼンスインジケータサブフィールド2640と、予約済みサブフィールド2642とを含む。フレーム制御フィールド2610の第1のバイトは、他の全てのMACフレームと同じフォーマットを有する。それは、受信中のSTAが受信されるフレームを識別し、それに応じてこれを処理するための情報を含む。
【0160】
フレームボディ2604は、SSIDフィールド2650と、FD能力フィールド2652と、ANOフィールド2654と、FDセキュリティフィールド2656と、CCCフィールド2658と、ANTフィールド2660と、隣接AP情報フィールド2662とを含む。
【0161】
上述のように、APとアソシエートするかどうかの決定は、受信されるFDフレームに基づく。上に開示される実施形態と有利に結合できる特定の実施形態によれば、アソシエーション要求フレームは、受信されるFDフレームに基づく、APとアソシエートするかどうかの決定が肯定である状況に応じてAPに伝送される。
【0162】
特定の実施形態によれば、
図13と関連する開示を参照して、FDフレーム内容は、ワイヤレスステーションによってアクセスされる無線ネットワークのタイプによって決まる、物理層固有の情報を含む。さらに、物理層固有の情報は、超高スループット能力情報、超高スループット動作情報、または高スループット動作情報のうちのいずれか1つまたは複数を有利に含むことができる。
【0163】
特徴および要素が特定の組合せで上述されているが、各特徴または要素は、単独で、または他の特徴および要素とのいかなる組合せでも使用されることが可能なことを当業者は理解するであろう。本発明の概念の理解を高めるために、特に
図15〜
図26を参照して、FDフレームの構造の例が詳細に開示された。図に詳細に開示されるFDフレーム要素の様々な組合せは、変更可能であることを理解されよう。例えば、
図22は、FDフレームヘッダと、FDフレームボディと、FCSフィールドとを含むFDフレームを示し、FDフレームボディは、FDフレーム制御フィールドと、SSIDフィールドと、FD能力フィールドと、ANOフィールドと、FDセキュリティフィールドと、CCCフィールドと、FD ANTフィールドと、隣接AP情報フィールドとを含む。しかしながら、大方の場合、FDフレーム中の様々なフィールドおよび項目が、
図22に関連する実施形態の開示において強調されるように、フィールドの残りの機能から独立したそれらの独自の認識可能な機能を有することを理解されよう(例えば、FD能力フィールドは、オプションとすることができるので、特定の実施形態は単に、FD能力フィールドを除く、上に開示される全てのフィールドを含むことができ、これはまた、特にオプションとして示される他のフィールドに、ただしこれらに限定されず、適用される)。
【0164】
本明細書に記載された方法は、コンピュータまたはプロセッサにより実行するためにコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェアまたはファームウェアで実行され得る。コンピュータ可読媒体の例は、(有線接続または無線接続を通じて伝送される)電子信号およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、ROM、RAM、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスク等の磁気媒体、光磁気媒体、並びにCD−ROMディスクおよびDVDなどの光媒体を含むが、これらに限定されない。ソフトウェアと関連したプロセッサが使用されて、WTRU、UE、端末、基地局、RNCまたは任意のホストコンピュータで使用する無線周波数トランシーバを実行することができる。
【0165】
実施形態
1.ワイヤレスステーションで用いる方法が、完全なビーコンフレームのインスタンス間にアクセスポイント(AP)からの高速初期リンク設定探索(FD)フレームを受信することと、受信されたFDフレームに基づいてAPとアソシエートするかどうかを決定することとを含む。
【0166】
2.FDフレームは、FDフレーム内容を含む実施形態1の方法。
【0167】
3.FDフレームは、FDフレーム制御フィールドを含む実施形態1または2の方法。
【0168】
4.FDフレーム制御フィールドは、FDフレーム内容における可変長SSIDフィールドの長さに対応する、サービスセット識別子(SSID)長さフィールドを含む実施形態3の方法。
【0169】
5.FDフレーム制御フィールドは、対応する能力フィールドがFDフレーム内容に存在するかどうかを示す、能力プレゼンスインジケータを含む実施形態4の方法。
【0170】
6.能力フィールドは、APの能力情報を含む実施形態5の方法。
【0171】
7.能力情報は、拡張サービスセット情報、独立基本サービスセット情報、無競合(CF)ポーリング可能インジケーション、CF−Poll要求インジケーション、プライバシー情報、短いプリアンブルインジケーション、インターネットプロトコル(IP)v4サポートインジケーション、IPv6サポートインジケーション、スペクトル管理情報、サービス品質情報、短いスロット時間情報、無線管理情報、遅延ブロック確認応答(ACK)インジケーション、即時ACKインジケーション、物理層タイプ情報、またはサポートされる最低レート情報、のいずれか1つまたは複数を含む実施形態6の方法。
【0172】
8.FDフレーム制御フィールドは、対応するアクセスネットワークオプションフィールドがFDフレーム内容に存在しているかどうかを示す、アクセスネットワークオプションプレゼンスインジケータを含む実施形態4乃至7のいずれか1つの方法。
【0173】
9.アクセスネットワークオプションフィールドは、APによって提供されるアクセスサービスを示す実施形態8の方法。
【0174】
10.アクセスネットワークオプションフィールドは、アクセスネットワークタイプフィールド、アクセスフィールドに要求される追加ステップ、緊急サービス到達可能フィールド、または非認証緊急サービスアクセス可能フィールドのいずれか1つまたは複数を含む実施形態8または9の方法。
【0175】
11.FDフレーム制御フィールドは、対応するセキュリティフィールドがFDフレーム内容に存在しているかどうかを示す、セキュリティプレゼンスインジケータを含む実施形態4乃至10のいずれか1つの方法。
【0176】
12.セキュリティフィールドは、APによって使用されるセキュリティの1つまたは複数のタイプを示す実施形態11の方法。
【0177】
13.セキュリティフィールドは、グループデータ暗号化スイートフィールド、ペア暗号化スイートカウントフィールド、ペア暗号化スイートリストフィールド、認証および鍵管理(AKM)スイートカウントフィールド、AKMスイートリストフィールド、ロバストセキュリティネットワーク能力フィールド、ペアマスター鍵識別子(PMKID)カウントフィールド、PMKIDリストフィールド、グループ管理暗号化スイートフィールド、または結合されたグループおよびペア暗号化スイートフィールド、のいずれか1つまたは複数を含む実施形態12の方法。
【0178】
14.ロバストセキュリティネットワーク能力フィールドは、事前認証インジケータ、管理フレーム保護要求インジケータ、高速初期リンク設定(FILS)高速拡張可能認証プロトコル(EAP)インジケータ、FILS EAP再認証プロトコルインジケータ、FILS非EAPインジケータ、第三者なしのFILS認証インジケータ、管理フレーム保護対応インジケータ、または完全転送秘密インジケータ、のいずれか1つまたは複数を含む実施形態13の方法。
【0179】
15.FDフレーム制御フィールドは、対応するAP構成変更カウントフィールドがFDフレーム内容に存在しているかどうかを示す、AP構成変更カウントプレゼンスインジケータを含む実施形態4乃至14のいずれか1つの方法。
【0180】
16.AP構成変更カウントフィールドは、AP構成パラメータのセットが変わった回数を示す実施形態15の方法。
【0181】
17.FDフレーム制御フィールドは、対応するAPネクストターゲットビーコン伝送時間フィールドが、FDフレーム内容に存在しているかどうかを示す、APネクストターゲットビーコン伝送時間プレゼンスインジケータを含む実施形態4乃至16のいずれか1つの方法。
【0182】
18.APネクストターゲットビーコン伝送時間フィールドは、APからの次の完全なビーコンフレームの伝送時間を示す実施形態17の方法。
【0183】
19.APネクストターゲットビーコン伝送時間は、FDフレーム伝送時間に対するオフセット値として表される実施形態18の方法。
【0184】
20.FDフレーム制御フィールドは、対応する隣接AP情報フィールドがFDフレーム内容に存在しているかどうかを示す、隣接AP情報プレゼンスインジケータを含む実施形態4乃至19のいずれか1つの方法。
【0185】
21.隣接AP情報フィールドは、隣接AP情報フィールドに各隣接APに対して、動作クラスフィールドと、チャネル数フィールドと、ネクストターゲットビーコン伝送時間フィールドとを含む実施形態20の方法。
【0186】
22.各ネクストターゲットビーコン伝送時間フィールドは、対応する隣接APからの次の完全なビーコンフレームの伝送時間を示す実施形態21の方法。
【0187】
23.ネクストターゲットビーコン伝送時間は、FDフレーム伝送時間に対するオフセット値として表される実施形態22の方法。
【0188】
24.オフセット値は、時間単位の数として表される実施形態19または23の方法。
【0189】
25.FDフレーム内容は、オプションフィールドまたはオプション情報要素を含む実施形態1乃至24のいずれか1つの方法。
【0190】
26.FDフレーム内容がいずれかのオプションフィールドを含む状況に応じて、オプションフィールドに対応するプレゼンスインジケータが、FDフレーム制御フィールドに含まれる実施形態25の方法。
【0191】
27.受信されたFDフレームに基づいてAPとアソシエートするかどうかの決定が肯定である状況に応じて、APにアソシエーション要求フレームを伝送することをさらに含む実施形態1乃至26のいずれか1つの方法。
【0192】
28.FDフレーム内容は、ワイヤレスステーションによってアクセスされる無線ネットワークのタイプによって決まる、物理層固有の情報を含む実施形態1乃至27のいずれか1つの方法。
【0193】
29.物理層固有の情報は、超高スループット能力情報、超高スループット動作情報、または高スループット動作情報、のいずれか1つまたは複数を含む実施形態28の方法。