(57)【要約】  本開示のいくつかの態様は、一般にワイヤレス通信に関し、より詳細には、起動および発見のための超低電力ページングフレームに関する。例示的な装置は、概して、第１の無線機および第２の無線機を介してフレームを取得するように構成された少なくとも１つのインターフェース、ここにおいて、インターフェースは、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して他の装置からフレームを受信する、と、フレーム中に含まれるコマンドフィールドに基づいて１つまたは複数のアクションをとるように構成された処理システムとを含む。
2018512003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための装置であって、
第１の無線機または第２の無線機のうちの少なくとも１つを介してフレームを取得するように構成された少なくとも１つのインターフェース、ここにおいて、前記少なくとも１つのインターフェースは、前記第１の無線機が第１の電力状態にある間に、前記第２の無線機を介して他の装置から前記フレームを取得する、と、
前記フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとる
ように構成された処理システムと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記処理システムが、前記他の装置との前の通信から決定されたトランジェント鍵（ＴＫ）から前記ローカル認証コードを導出するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記処理システムが、前記他の装置との前の通信から決定された前記他の装置の送信機アドレスから前記ローカル認証コードを導出するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記フレームが受信機アドレスを備え、
前記処理システムは、前記装置が前記フレームのターゲットにされた受信側でないことを前記受信機アドレスが示す場合、前記第１の無線機を前記第１の電力状態に保つように構成された、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記１つまたは複数のアクションが、前記第１の無線機に前記第１の電力状態から出ることを行わせることを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのインターフェースが、前記他の装置から前記ローカル認証コードを取得するようにさらに構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのインターフェースが、前記他の装置からローカル認証コードのリストを取得するようにさらに構成され、前記リストが前記ローカル認証コードを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記１つまたは複数のアクションが、前記フレーム中の時間値に基づいて前記装置のクロックを設定することを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記フレームがシーケンス番号を備え、
前記１つまたは複数のアクションは、前記シーケンス番号がしきい値に等しいかまたはそれを超える場合、前記フレーム中の時間値に基づいて前記装置のクロックを設定することを備える、
請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記処理システムは、前記シーケンス番号を前記しきい値と比較し、前記シーケンス番号が前記しきい値に等しいかまたはそれを超える場合、その後、前記シーケンス番号に基づいて前記しきい値を調整するように構成された、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記処理システムは、前記１つまたは複数のアクションが、前記第１の無線機に前記第１の電力状態から出ることを行わせる場合、前記しきい値をリセットするように構成された、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
ワイヤレス通信のための装置であって、
他の装置との通信を介して取得された前記他の装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、前記他の装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、
前記決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備える前記フレームを生成することと、
を行うように構成された処理システムと、
前記他の装置への送信のために前記フレームを出力するように構成された少なくとも１つのインターフェースと、
を備える、装置。
【請求項１３】
前記処理システムが、前記他の装置との前の通信から決定されたトランジェント鍵（ＴＫ）から前記認証コードを導出するように構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記処理システムが、前記装置の送信機アドレスから前記認証コードを導出するように構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理システムが、前記他の装置の受信機アドレスに基づいて前記フレームを生成するようにさらに構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理システムが、前記他の装置への前記フレームの送信の後に前記第１の無線機を介して前記他の装置と通信するようにさらに構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記処理システムが、前記認証コードを備える他のフレームを生成するようにさらに構成され、前記少なくとも１つのインターフェースが、前記第１の無線機を介した前記他の装置への送信のために前記他のフレームを出力するようにさらに構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記処理システムが、前記認証コードを含む認証コードのリストを備える１つまたは複数の他のフレームを生成するようにさらに構成され、前記少なくとも１つのインターフェースが、前記第１の無線機を介した前記他の装置への送信のために前記１つまたは複数の他のフレームを出力するようにさらに構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記フレームが前記装置の時間値を備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記フレームがシーケンス番号を備え、ここにおいて、前記シーケンス番号が時間値のセット中の前記時間値の位置を示し、
前記処理システムが、前記他の装置との通信に基づいて前記シーケンス番号を生成するようにさらに構成された、
請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記処理システムは、前記他の装置との直近の通信が前記第１の無線機を介したものであった場合、前記シーケンス番号を初期化するようにさらに構成された、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
ワイヤレス通信のための装置であって、
第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して他の装置からフレームを受信するための手段と、
前記フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとるための手段と、
を備える、装置。
【請求項２３】
前記他の装置との前の通信から決定されたトランジェント鍵（ＴＫ）から前記ローカル認証コードを導出するための手段
をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記他の装置との前の通信から決定された前記他の装置の送信機アドレスから前記ローカル認証コードを導出するための手段
をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記フレームが受信機アドレスを備え、
前記１つまたは複数のアクションは、前記装置が前記フレームのターゲットにされた受信側でないことを前記受信機アドレスが示す場合、前記第１の無線機を前記第１の電力状態に保つことを備える、
請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記１つまたは複数のアクションが、前記第１の無線機に前記第１の電力状態から出ることを行わせることを備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
前記他の装置から前記ローカル認証コードを取得するための手段
をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
前記他の装置からローカル認証コードのリストを取得するための手段をさらに備え、前記リストが前記ローカル認証コードを含む、
請求項２２に記載の装置。
【請求項２９】
前記１つまたは複数のアクションが、前記フレーム中の時間値に基づいて前記装置のクロックを設定することを備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項３０】
前記フレームがシーケンス番号を備え、
前記１つまたは複数のアクションは、前記シーケンス番号がしきい値に等しいかまたはそれを超える場合、前記フレーム中の時間値に基づいて前記装置のクロックを設定することを備える、
請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記１つまたは複数のアクションは、前記シーケンス番号を前記しきい値と比較することと、前記シーケンス番号が前記しきい値に等しいかまたはそれを超える場合、その後、前記シーケンス番号に基づいて前記しきい値を調整することとを備える、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記１つまたは複数のアクションは、前記１つまたは複数のアクションが、前記第１の無線機に前記第１の電力状態から出ることを行わせる場合、前記しきい値をリセットすることを備える、請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
ワイヤレス通信のための装置であって、
他の装置との通信を介して取得された前記他の装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、前記他の装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定するための手段と、
前記決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備える前記フレームを生成するための手段と、
前記他の装置に前記フレームを送信するための手段と、
を備える、装置。
【請求項３４】
前記他の装置との前の通信から決定されたトランジェント鍵（ＴＫ）から前記認証コードを導出するための手段
をさらに備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記装置の送信機アドレスから前記認証コードを導出するための手段
をさらに備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記フレームを生成するための前記手段が、前記他の装置の受信機アドレスに基づいて前記フレームを生成する、請求項３３に記載の装置。
【請求項３７】
前記第１の無線機を介して前記他の装置と通信するための手段
をさらに備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項３８】
前記認証コードを備える他のフレームを生成するための手段と、
前記第１の無線機を介して前記他の装置に前記他のフレームを送信するための手段と、
をさらに備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項３９】
前記認証コードを含む認証コードのリストを備える１つまたは複数の他のフレームを生成するための手段と、
前記第１の無線機を介して前記他の装置に前記他のフレームを送信するための手段と、
をさらに備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項４０】
前記フレームが前記装置の時間値を備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項４１】
前記他の装置との通信に基づいて、時間値のセット中の前記時間値の位置を示すシーケンス番号を生成するための手段をさらに備え、ここにおいて、
前記フレームを生成するための前記手段が前記フレーム中の前記シーケンス番号を含む、
請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記シーケンス番号を生成するための前記手段は、前記他の装置との直近の通信が前記第１の無線機を介したものであった場合、前記シーケンス番号を初期化する、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
ワイヤレス通信のための方法であって、
第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して他の装置からフレームを受信することと、
前記フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとることと、
を備える、方法。
【請求項４４】
前記他の装置との前の通信から決定されたトランジェント鍵（ＴＫ）から前記ローカル認証コードを導出すること
をさらに備える、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記他の装置との前の通信から決定された前記他の装置の送信機アドレスから前記ローカル認証コードを導出すること
をさらに備える、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
前記フレームが受信機アドレスを備え、
前記１つまたは複数のアクションは、前記装置が前記フレームのターゲットにされた受信側でないことを前記受信機アドレスが示す場合、前記第１の無線機を前記第１の電力状態に保つことを備える、
請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
前記１つまたは複数のアクションが、前記第１の無線機に前記第１の電力状態から出ることを行わせることを備える、請求項４３に記載の方法。
【請求項４８】
前記他の装置から前記ローカル認証コードを取得すること
をさらに備える、請求項４３に記載の方法。
【請求項４９】
前記他の装置から、前記認証コードを含むローカル認証コードのリストを取得すること
をさらに備える、請求項４３に記載の方法。
【請求項５０】
前記１つまたは複数のアクションが、前記フレーム中の時間値に基づいて前記装置のクロックを設定することを備える、請求項４３に記載の方法。
【請求項５１】
前記フレームがシーケンス番号を備え、
前記１つまたは複数のアクションは、前記シーケンス番号がしきい値に等しいかまたはそれを超える場合、前記フレーム中の前記時間値に基づいて前記装置のクロックを設定することを備える、
請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記シーケンス番号を前記しきい値と比較することと、
前記シーケンス番号が前記しきい値に等しいかまたはそれを超える場合、その後、前記シーケンス番号に基づいて前記しきい値を調整することと、
をさらに備える、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記１つまたは複数のアクションは、前記１つまたは複数のアクションが、前記第１の無線機に前記第１の電力状態から出ることを行わせる場合、前記しきい値をリセットすることを備える、請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
ワイヤレス通信のための方法であって、
他の装置との通信を介して取得された前記他の装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、前記他の装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、
前記決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備える前記フレームを生成することと、
前記他の装置に前記フレームを送信することと、
を備える、方法。
【請求項５５】
前記他の装置との前の通信から決定されたトランジェント鍵（ＴＫ）から前記認証コードを導出すること
をさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記装置の送信機アドレスから前記認証コードを導出すること
をさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
前記フレームを生成することが、前記他の装置の受信機アドレスに基づいて前記フレームを生成することを備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
前記他の装置に前記フレームを送信することの後に前記第１の無線機を介して前記他の装置と通信すること
をさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項５９】
前記認証コードを備える他のフレームを生成することと、
前記第１の無線機を介して前記他の装置に前記他のフレームを送信することと、
をさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項６０】
前記認証コードを含む認証コードのリストを備える１つまたは複数の他のフレームを生成することと、
前記第１の無線機を介して前記他の装置に前記他のフレームを送信することと、
をさらに備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項６１】
前記フレームが前記装置の時間値を備える、請求項５４に記載の方法。
【請求項６２】
前記フレームがシーケンス番号を備え、ここにおいて、前記シーケンス番号が時間値のセット中の前記時間値の位置を示し、
前記方法が、
前記他の装置との通信に基づいて前記シーケンス番号を生成すること
をさらに備える、
請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記シーケンス番号を生成することは、前記他の装置との直近の通信が前記第１の無線機を介したものであった場合、前記シーケンス番号を初期化することを備える、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して装置からフレームを受信することと、
前記フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとることと、
を行うための命令を記憶したコンピュータ可読媒体を備えるワイヤレス通信のためのコンピュータプログラム製品。
【請求項６５】
装置との通信を介して取得された前記装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、前記装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、
前記決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備える前記フレームを生成することと、
前記装置に前記フレームを送信することと、
を行うための命令を記憶したコンピュータ可読媒体を備えるワイヤレス通信のためのコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、２０１５年３月３０日に出願された米国特許出願第１４／６７３，６２８号の優先権を主張する。
【０００２】
[0002]本開示のいくつかの態様は、一般にワイヤレス通信に関し、より詳細には、起動および発見のための超低電力ページングフレーム（たとえば、ショート媒体アクセス制御（ＭＡＣ）フレーム）に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなどの様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。これらのワイヤレスネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザをサポートすることが可能な多元接続ネットワークであり得る。そのような多元接続ネットワークの例としては、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークがある。
【０００４】
[0004]より大きいカバレージおよび増加された通信範囲に対する要望に対処するために、様々な方式が開発されている。１つのそのような方式は、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ａｈタスクフォースによって開発されている（たとえば、米国では９０２〜９２８ＭＨｚ範囲中で運用している）サブ１ＧＨｚ周波数範囲である。この開発は、他のＩＥＥＥ８０２．１１グループよりも大きいワイヤレス範囲を有し、より低い障害損失を有する周波数範囲を利用する要望によって推進される。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本開示のシステム、方法、およびデバイスは、それぞれいくつかの態様を有し、それらのうちの単一の態様が単独で本開示の望ましい属性を担当するとは限らない。次に、以下の特許請求の範囲によって表される本開示の範囲を限定することなしに、いくつかの特徴が手短に説明される。この説明を考察すれば、特に「発明を実施するための形態」と題するセクションを読めば、本開示の特徴が、ワイヤレスネットワークにおけるアクセスポイントと局との間の改善された通信を含む利点をどのように提供するかが理解されよう。
【０００６】
[0006]本開示のいくつかの態様は、起動および発見のための超低電力ページングフレーム（たとえば、ショート媒体アクセス制御（ＭＡＣ）フレーム）を与える。
【０００７】
[0007]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、第１の無線機および第２の無線機を介して受信するように構成された少なくとも１つのインターフェース、ここにおいて、少なくとも１つのインターフェースは、第１の無線機が低電力状態にある間に、第２の無線機を介して他の装置からページングフレームを受信する、と、ページングフレーム中に含まれるコマンドフィールドに基づいて１つまたは複数のアクションをとるように構成された処理システムとを含む。
【０００８】
[0008]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、第１の無線機が低電力状態にある間に、他の装置が第２の無線機を介してページングフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、他の装置がとるべき１つまたは複数のアクションを示すコマンドフィールドを備えるページングフレームを生成することとを行うように構成された処理システムと、他の装置への送信のためにページングフレームを出力するように構成された少なくとも１つのインターフェースとを含む。
【０００９】
[0009]本開示のいくつかの態様は、ユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、概して、第１の無線機が低電力状態にある間に、第２の無線機を介して装置からページングフレームを受信することと、ページングフレーム中に含まれるコマンドフィールドに基づいて１つまたは複数のアクションをとることとを含む。
【００１０】
[0010]本開示のいくつかの態様は、装置によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、概して、第１の無線機が低電力状態にある間に、他の装置が第２の無線機を介してページングフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、他の装置がとるべき１つまたは複数のアクションを示すコマンドフィールドを備えるページングフレームを生成することと、他の装置にページングフレームを送信することとを含む。
【００１１】
[0011]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、第１の無線機が低電力状態にある間に、第２の無線機を介して他の装置からページングフレームを受信するための手段と、ページングフレーム中に含まれるコマンドフィールドに基づいて１つまたは複数のアクションをとるための手段とを含む。
【００１２】
[0012]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、第１の無線機が低電力状態にある間に、他の装置が第２の無線機を介してページングフレームを受信することが可能であるかどうかを決定するための手段と、決定に基づいて、他の装置がとるべき１つまたは複数のアクションを示すコマンドフィールドを備えるページングフレームを生成するための手段と、他の装置にページングフレームを送信するための手段とを含む。
【００１３】
[0013]本開示のいくつかの態様は、コンピュータプログラム製品を提供する。本コンピュータプログラム製品は、概して、第１の無線機が低電力状態にある間に、第２の無線機を介して装置からページングフレームを受信することと、ページングフレーム中に含まれるコマンドフィールドに基づいて１つまたは複数のアクションをとることとを行うための命令を記憶したコンピュータ可読媒体を含む。
【００１４】
[0014]本開示のいくつかの態様は、コンピュータプログラム製品を提供する。本コンピュータプログラム製品は、概して、第１の無線機が低電力状態にある間に、装置が第２の無線機を介してページングフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、装置がとるべき１つまたは複数のアクションを示すコマンドフィールドを備えるページングフレームを生成することと、装置にページングフレームを送信することとを行うための命令を記憶したコンピュータ可読媒体を含む。
【００１５】
[0015]本開示のいくつかの態様は、局を提供する。局は、概して、第１の無線機と、第１の無線機が低電力状態にある間に、装置からページングフレームを受信するように構成された第２の無線機と、ページングフレーム中に含まれるコマンドフィールドに基づいて１つまたは複数のアクションをとるように構成された処理システムとを含む。
【００１６】
[0016]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、少なくとも１つのアンテナと、第１の無線機が低電力状態にある間に、装置が第２の無線機を介してページングフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、装置がとるべき１つまたは複数のアクションを示すコマンドフィールドを備えるページングフレームを生成することと、少なくとも１つのアンテナを介した装置への送信のためにページングフレームを出力することとを行うように構成された処理システムとを含む。
【００１７】
[0017]本開示のいくつかの態様は、超低電力ページングフレームを認証するために、超低電力ページングフレームとともにフレーム認証コード（ＦＡＣ：frame authentication code）を使用することを可能にする。
【００１８】
[0018]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、第１の無線機または第２の無線機のうちの少なくとも１つを介してフレームを取得するように構成された少なくとも１つのインターフェースと、ここにおいて、少なくとも１つのインターフェースは、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して他の装置からフレームを取得する、フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとるように構成された処理システムとを含む。
【００１９】
[0019]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、他の装置との通信を介して取得された他の装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、他の装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備えるフレームを生成することとを行うように構成された処理システムと、他の装置への送信のためにフレームを出力するように構成された少なくとも１つのインターフェースとを含む。
【００２０】
[0020]本開示のいくつかの態様は、ユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、概して、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して装置からフレームを受信することと、フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとることとを含む。
【００２１】
[0021]本開示のいくつかの態様は、装置によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、概して、他の装置との通信を介して取得された他の装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、他の装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備えるフレームを生成することと、他の装置にフレームを送信することとを含む。
【００２２】
[0022]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して他の装置からフレームを受信するための手段と、フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとるための手段とを含む。
【００２３】
[0023]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、他の装置から通信を受信するための手段と、通信から他の装置の能力情報を取得するための手段と、能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、他の装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定するための手段と、決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備えるフレームを生成するための手段と、他の装置にフレームを送信するための手段とを含む。
【００２４】
[0024]本開示のいくつかの態様は、コンピュータプログラム製品を提供する。本コンピュータプログラム製品は、概して、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、第２の無線機を介して装置からフレームを受信することと、フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとることとを行うための命令を記憶したコンピュータ可読媒体を含む。
【００２５】
[0025]本開示のいくつかの態様は、コンピュータプログラム製品を提供する。本コンピュータプログラム製品は、概して、装置との通信を介して取得された装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備えるフレームを生成することと、装置にフレームを送信することとを行うための命令を記憶したコンピュータ可読媒体を含む。
【００２６】
[0026]本開示のいくつかの態様は、局を提供する。局は、概して、第１の無線機と、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、装置からフレームを受信するように構成された第２の無線機と、フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとるように構成された処理システムとを含む。
【００２７】
[0027]本開示のいくつかの態様は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、装置との通信に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、装置が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することと、決定に基づいて、フレームを認証するために使用されるべき認証コードを備えるページングフレームを生成することと、少なくとも１つのアンテナを介した装置への送信のためにフレームを出力することとを行うように構成された処理システムを含む。
【００２８】
[0028]上記および関係する目的を達成するために、１つまたは複数の態様は、以下で十分に説明され、特に特許請求の範囲で指摘される特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、１つまたは複数の態様のいくつかの例示的な特徴を詳細に記載する。ただし、これらの特徴は、様々な態様の原理が採用され得る様々な方法のほんのいくつかを示すものであり、この説明は、すべてのそのような態様およびそれらの均等物を含むものとする。
【００２９】
[0029]本開示の上記で具陳された特徴が詳細に理解され得るように、添付の図面にその一部を示す態様を参照することによって、上記で手短に要約されたより具体的な説明が得られ得る。ただし、その説明は他の等しく有効な態様に通じ得るので、添付の図面は、本開示のいくつかの典型的な態様のみを示し、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】[0030]本開示のいくつかの態様による、例示的なワイヤレス通信ネットワークの図。
【図２】[0031]本開示のいくつかの態様による、例示的なアクセスポイントおよびユーザ端末のブロック図。
【図３】[0032]本開示のいくつかの態様による、例示的なワイヤレスデバイスのブロック図。
【図４】[0033]本開示のいくつかの態様による、例示的なショートフレームフォーマットを示す図。
【図５】[0034]本開示のいくつかの態様による、フレーム制御（ＦＣ）フィールドの例示的なサブフィールドを示す図。
【図６】[0035]本開示のいくつかの態様による、超低電力ページングフレームのための例示的なショート制御フレームフォーマットを示す図。
【図７】[0036]本開示のいくつかの態様による、超低電力ページングフレームのための例示的なショート制御フレームフォーマットのＦＣフィールドのサブフィールドを示す図。
【図８】[0037]本開示のいくつかの態様による、１次無線機起動のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図９】本開示のいくつかの態様による、１次無線機起動のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図１０】本開示のいくつかの態様による、１次無線機起動のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図１１】[0038]本開示のいくつかの態様による、クロック再同期のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図１２】本開示のいくつかの態様による、クロック再同期のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図１３】[0039]本開示のいくつかの態様による、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）発見支援のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図１４】[0040]本開示のいくつかの態様による、ソーシャルＷｉ−Ｆｉ（登録商標）発見支援のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図１５】[0041]本開示のいくつかの態様による、関連付け支援のための例示的な超低電力ページングフレームを示す図。
【図１６】[0042]本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図。
【図１６Ａ】[0043]図１６に示されている動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図。
【図１７】[0044]本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図。
【図１７Ａ】[0045]図１７に示されている動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図。
【図１８】[0046]本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図。
【図１８Ａ】[0047]図１８に示されている動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図。
【図１９】[0048]本開示の技法が実施され得る例示的な通信システムを示す図。
【図２０】[0049]本開示の技法が実施され得る例示的な通信システムを示す図。
【図２１】[0050]本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作を示す図。
【図２１Ａ】[0051]図２１に示されている動作を実行することが可能な例示的な手段を示す図。
【図２２】[0052]本開示の技法が実施され得る例示的な通信システムを示す図。
【図２３】[0053]本開示の技法が実施され得る例示的な通信システムを示す図。
【００３１】
[0054]理解を容易にするために、可能な場合、各図に共通である同じ要素を指定するために同じ参照番号が使用されている。一実施形態において開示される要素が、特定の具陳なしに他の実施形態に対して有益に利用され得ることが企図される。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
[0055]超低電力フレーム（たとえば、ショート媒体アクセス制御（ＭＡＣ）フレーム）のための技法および装置が本明細書で提供される。超低電力フレームは、ワイヤレス通信デバイスのページング、起動、発見、およびクロック再同期に有用であり得る。提供される技法および装置は、超低電力フレームおよび装置をセキュアにすることが、悪意のあるデバイスが、（たとえば、スリープ中のデバイスのバッテリー電力を消耗させるように）過度にデバイスの無線機をアクティブ化する（たとえば、起動する）ことと、デバイスのクロック再同期に干渉することとの両方のために、提供される技法を使用することを防ぐことを可能にし得る。
【００３３】
[0056]添付の図面を参照しながら本開示の様々な態様が以下でより十分に説明される。ただし、本開示は、多くの異なる形態で実施され得、本開示全体にわたって提示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が周到で完全になり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように与えられる。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の態様とは無関係に実装されるにせよ、本開示の他の態様と組み合わせられるにせよ、本明細書で開示される本開示のいかなる態様をもカバーするものであることを、当業者は諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様をいくつ使用しても、装置は実装され得、または方法は実施され得る。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載される本開示の様々な態様に加えてまたはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるそのような装置または方法をカバーするものとする。本明細書で開示される本開示のいずれの態様も、請求項の１つまたは複数の要素によって実施され得ることを理解されたい。
【００３４】
[0057]本明細書では特定の態様が説明されるが、これらの態様の多くの変形および置換は本開示の範囲内に入る。好適な態様のいくつかの利益および利点について説明するが、本開示の範囲は特定の利益、使用、または目的に限定されるものではない。むしろ、本開示の態様は、様々なワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、および送信プロトコルに広く適用可能であるものとし、それらのうちのいくつかが例として、図および好適な態様についての以下の説明において示される。発明を実施するための形態および図面は、本開示を限定するものではなく説明するものにすぎず、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲およびそれの均等物によって定義される。
【００３５】
[0058]本明細書で説明される技法は、直交多重化方式に基づく通信システムを含む様々なブロードバンドワイヤレス通信システムのために使用され得る。そのような通信システムの例としては、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムなどがある。ＳＤＭＡシステムは、複数のユーザ端末に属するデータを同時に送信するために十分に異なる方向を利用し得る。ＴＤＭＡシステムは、送信信号を異なるタイムスロットに分割することによって、複数のユーザ端末が同じ周波数チャネルを共有することを可能にし得、各タイムスロットは異なるユーザ端末に割り当てられる。ＯＦＤＭＡシステムは、全システム帯域幅を複数の直交サブキャリアに区分する変調技法である、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビンなどと呼ばれることもある。ＯＦＤＭでは、各サブキャリアは独立してデータで変調され得る。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、システム帯域幅にわたって分散されたサブキャリア上で送信するためのインターリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）、隣接するサブキャリアのブロック上で送信するための局所ＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）、または隣接するサブキャリアの複数のブロック上で送信するための拡張ＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用し得る。概して、変調シンボルは、ＯＦＤＭでは周波数領域で、ＳＣ−ＦＤＭＡでは時間領域で送られる。
【００３６】
[0059]本明細書の教示は、様々なワイヤードまたはワイヤレス装置（たとえば、ノード）に組み込まれ得る（たとえば、その装置内に実装されるか、またはその装置によって実行され得る）。いくつかの態様では、本明細書の教示に従って実装されるワイヤレスノードはアクセスポイントまたはアクセス端末を備え得る。
【００３７】
[0060]アクセスポイント（「ＡＰ」）は、ノードＢ、無線ネットワークコントローラ（「ＲＮＣ」）、発展型ノードＢ（ｅＮＢ）、基地局コントローラ（「ＢＳＣ」）、基地トランシーバ局（「ＢＴＳ」）、基地局（「ＢＳ」）、トランシーバ機能（「ＴＦ」）、無線ルータ、無線トランシーバ、基本サービスセット（「ＢＳＳ」）、拡張サービスセット（「ＥＳＳ」）、無線基地局（「ＲＢＳ」）、または何らかの他の用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかとして知られ得る。
【００３８】
[0061]アクセス端末（「ＡＴ」）は、加入者局、加入者ユニット、移動局（ＭＳ）、リモート局、リモート端末、ユーザ端末（ＵＴ）、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器（ＵＥ）、ユーザ局、または何らかの他の用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそれらのいずれかとして知られていることがある。いくつかの実装形態では、アクセス端末は、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（「ＳＩＰ」）電話、ワイヤレスローカルループ（「ＷＬＬ」）局、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、ワイヤレス接続機能を有するハンドヘルドデバイス、局（「ＳＴＡ」）、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の好適な処理デバイスを備え得る。したがって、本明細書で教示される１つまたは複数の態様は、電話（たとえば、セルラーフォンまたはスマートフォン）、コンピュータ（たとえば、ラップトップ）、タブレット、ポータブル通信デバイス、ポータブルコンピューティングデバイス（たとえば、個人情報端末）、エンターテインメントデバイス（たとえば、音楽もしくはビデオデバイス、または衛星ラジオ）、全地球測位システム（ＧＰＳ）デバイス、あるいはワイヤレスまたはワイヤード媒体を介して通信するように構成された他の好適なデバイスに組み込まれ得る。いくつかの態様では、ノードはワイヤレスノードである。そのようなワイヤレスノードは、たとえば、ワイヤードまたはワイヤレス通信リンクを介した、ネットワーク（たとえば、インターネットまたはセルラーネットワークなど、ワイドエリアネットワーク）のための、またはネットワークへの接続性を与え得る。
【００３９】
例示的なワイヤレス通信システム
[0062]図１は、アクセスポイントとユーザ端末とをもつ多元接続多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム１００を示している。簡単のために、図１にはただ１つのアクセスポイント１１０が示されている。アクセスポイントは、概して、ユーザ端末と通信する固定局であり、基地局または何らかの他の用語で呼ばれることもある。ユーザ端末は、固定または移動であり得、移動局、ワイヤレスデバイス、または何らかの他の用語で呼ばれることもある。アクセスポイント１１０は、ダウンリンクおよびアップリンク上で所与の瞬間において１つまたは複数のユーザ端末１２０と通信し得る。ダウンリンク（すなわち、順方向リンク）はアクセスポイントからユーザ端末への通信リンクであり、アップリンク（すなわち、逆方向リンク）はユーザ端末からアクセスポイントへの通信リンクである。ユーザ端末はまた、別のユーザ端末とピアツーピアで通信し得る。システムコントローラ１３０が、アクセスポイントに結合し、アクセスポイントのための調整および制御を行う。
【００４０】
[0063]以下の開示の部分では、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）によって通信することが可能なユーザ端末１２０について説明するが、いくつかの態様では、ユーザ端末１２０は、ＳＤＭＡをサポートしないいくつかのユーザ端末をも含み得る。したがって、そのような態様では、ＡＰ１１０は、ＳＤＭＡユーザ端末と非ＳＤＭＡユーザ端末の両方と通信するように構成され得る。この手法は、好都合なことに、より新しいＳＤＭＡユーザ端末が適切と見なされるときに導入されることを可能にしながら、より古いバージョンのユーザ端末（「レガシー」局）が企業において展開されたままであることを可能にし、それらの有効寿命を延長し得る。
【００４１】
[0064]システム１００は、ダウンリンクおよびアップリンク上でのデータ送信のために複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとを採用する。アクセスポイント１１０は、Ｎap個のアンテナを装備し、ダウンリンク送信では多入力（ＭＩ）を表し、アップリンク送信では多出力（ＭＯ）を表す。Ｋ個の選択されたユーザ端末１２０のセットは、ダウンリンク送信では多出力をまとめて表し、アップリンク送信では多入力をまとめて表す。純粋なＳＤＭＡの場合、Ｋ個のユーザ端末のためのデータシンボルストリームが、何らかの手段によって、コード、周波数または時間において多重化されない場合、Ｎap≧Ｋ≧１が成り立つことが望まれる。ＴＤＭＡ技法、ＣＤＭＡを用いた異なるコードチャネル、ＯＦＤＭを用いたサブバンドの独立セットなどを使用してデータシンボルストリームが多重化され得る場合、ＫはＮapよりも大きくなり得る。各選択されたユーザ端末は、アクセスポイントにユーザ固有データを送信し、および／またはアクセスポイントからユーザ固有データを受信する。概して、各選択されたユーザ端末は、１つまたは複数のアンテナを装備し得る（すなわち、Ｎut≧１）。Ｋ個の選択されたユーザ端末は、同じまたは異なる数のアンテナを有することができる。
【００４２】
[0065]ＳＤＭＡシステムは時分割複信（ＴＤＤ）システムまたは周波数分割複信（ＦＤＤ）システムであり得る。ＴＤＤシステムの場合、ダウンリンクとアップリンクは同じ周波数帯域を共有する。ＦＤＤシステムの場合、ダウンリンクとアップリンクは異なる周波数帯域を使用する。ＭＩＭＯシステム１００はまた、送信のために単一のキャリアまたは複数のキャリアを利用し得る。各ユーザ端末は、（たとえば、コストを抑えるために）単一のアンテナを装備するか、または（たとえば、追加コストがサポートされ得る場合）複数のアンテナを装備し得る。送信／受信を異なるタイムスロットに分割し、各タイムスロットを異なるユーザ端末１２０に割り当てることによってユーザ端末１２０が同じ周波数チャネルを共有する場合、システム１００はＴＤＭＡシステムでもあり得る。
【００４３】
[0066]図２は、ＭＩＭＯシステム１００におけるアクセスポイント１１０と２つのユーザ端末１２０ｍおよび１２０ｘとのブロック図を示す。アクセスポイント１１０はＮt個のアンテナ２２４ａ〜２２４ｔを装備する。ユーザ端末１２０ｍはＮut,m個のアンテナ２５２ｍａ〜２５２ｍｕを装備し、ユーザ端末１２０ｘはＮut,x個のアンテナ２５２ｘａ〜２５２ｘｕを装備する。アクセスポイント１１０は、ダウンリンクでは送信エンティティであり、アップリンクでは受信エンティティである。各ユーザ端末１２０は、アップリンクでは送信エンティティであり、ダウンリンクでは受信エンティティである。本明細書で使用される「送信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを送信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスであり、「受信エンティティ」は、ワイヤレスチャネルを介してデータを受信することが可能な独立動作型の装置またはデバイスである。以下の説明では、下付き文字「ｄｎ」はダウンリンクを示し、下付き文字「ｕｐ」はアップリンクを示し、Ｎup個のユーザ端末がアップリンク上での同時送信のために選択され、Ｎdn個のユーザ端末がダウンリンク上での同時送信のために選択され、ＮupはＮdnに等しいことも等しくないこともあり、ＮupおよびＮdnは、静的値であり得るか、またはスケジューリング間隔ごとに変化することがある。ビームステアリングまたは何らかの他の空間処理技法がアクセスポイントおよびユーザ端末において使用され得る。
【００４４】
[0067]アップリンク上で、アップリンク送信のために選択された各ユーザ端末１２０において、送信（ＴＸ）データプロセッサ２８８は、データソース２８６からトラフィックデータを受信し、コントローラ２８０から制御データを受信する。ＴＸデータプロセッサ２８８は、ユーザ端末のために選択されたレートに関連するコーディングおよび変調方式に基づいてユーザ端末のためのトラフィックデータを処理（たとえば、符号化、インターリーブ、および変調）し、データシンボルストリームを与える。ＴＸ空間プロセッサ２９０は、データシンボルストリームに対して空間処理を実行し、Ｎut,m個の送信シンボルストリームをＮut,m個のアンテナに与える。各送信機ユニット（ＴＭＴＲ）２５４は、アップリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信し、処理（たとえば、アナログ変換、増幅、フィルタ処理、および周波数アップコンバート）する。Ｎut,m個の送信機ユニット２５４は、Ｎut,m個のアンテナ２５２からアクセスポイントへの送信のためのＮut,m個のアップリンク信号を与える。
【００４５】
[0068]Ｎup個のユーザ端末が、アップリンク上での同時送信のためにスケジュールされ得る。これらのユーザ端末の各々は、それのデータシンボルストリームに対して空間処理を実行し、アップリンク上で送信シンボルストリームのそれのセットをアクセスポイントに送信する。
【００４６】
[0069]アクセスポイント１１０において、Ｎap個のアンテナ２２４ａ〜２２４ａｐは、アップリンク上で送信するすべてのＮup個のユーザ端末からアップリンク信号を受信する。各アンテナ２２４は、受信信号をそれぞれの受信機ユニット（ＲＣＶＲ）２２２に与える。各受信機ユニット２２２は、送信機ユニット２５４によって実行される処理を補足する処理を実行し、受信シンボルストリームを与える。ＲＸ空間プロセッサ２４０は、Ｎap個の受信機ユニット２２２からのＮap個の受信シンボルストリームに対して受信機空間処理を実行し、Ｎup個の復元アップリンクデータシンボルストリームを与える。受信機空間処理は、チャネル相関行列反転（ＣＣＭＩ：channel correlation matrix inversion）、最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ：minimum mean square error）、ソフト干渉消去（ＳＩＣ：soft interference cancellation）、または何らかの他の技法に従って実行される。各復元アップリンクデータシンボルストリームは、それぞれのユーザ端末によって送信されたデータシンボルストリームの推定値である。ＲＸデータプロセッサ２４２は、復号データを取得するために、各復元アップリンクデータシンボルストリームのために使用されたレートに応じてそのストリームを処理（たとえば、復調、デインターリーブ、および復号）する。各ユーザ端末のための復号データは、記憶のためにデータシンク２４４に与えられ、および／またはさらなる処理のためにコントローラ２３０に与えられ得る。
【００４７】
[0070]ダウンリンク上で、アクセスポイント１１０において、ＴＸデータプロセッサ２１０が、ダウンリンク送信のためにスケジュールされたＮdn個のユーザ端末のためのトラフィックデータをデータソース２０８から受信し、コントローラ２３０から制御データを受信し、場合によってはスケジューラ２３４から他のデータを受信する。様々なタイプのデータが異なるトランスポートチャネル上で送られ得る。ＴＸデータプロセッサ２１０は、各ユーザ端末のために選択されたレートに基づいてそのユーザ端末のためのトラフィックデータを処理（たとえば、符号化、インターリーブ、および変調）する。ＴＸデータプロセッサ２１０はＮdn個のダウンリンクデータシンボルストリームをＮdn個のユーザ端末に与える。ＴＸ空間プロセッサ２２０は、Ｎdn個のダウンリンクデータシンボルストリームに対して（本開示で説明されるプリコーディングまたはビームフォーミングなどの）空間処理を実行し、Ｎap個の送信シンボルストリームをＮap個のアンテナに与える。各送信機ユニット２２２は、ダウンリンク信号を生成するために、それぞれの送信シンボルストリームを受信し、処理する。Ｎap個の送信機ユニット２２２は、Ｎap個のアンテナ２２４からユーザ端末への送信のためのＮap個のダウンリンク信号を与える。
【００４８】
[0071]各ユーザ端末１２０において、Ｎut,m個のアンテナ２５２はアクセスポイント１１０からＮap個のダウンリンク信号を受信する。各受信機ユニット２５４は、関連するアンテナ２５２からの受信信号を処理し、受信シンボルストリームを与える。ＲＸ空間プロセッサ２６０は、Ｎut,m個の受信機ユニット２５４からのＮut,m個の受信シンボルストリームに対して受信機空間処理を実行し、復元ダウンリンクデータシンボルストリームをユーザ端末に与える。受信機空間処理は、ＣＣＭＩ、ＭＭＳＥまたは何らかの他の技法に従って実行される。ＲＸデータプロセッサ２７０は、ユーザ端末のための復号データを取得するために、復元ダウンリンクデータシンボルストリームを処理（たとえば、復調、デインターリーブおよび復号）する。
【００４９】
[0072]各ユーザ端末１２０において、チャネル推定器２７８は、ダウンリンクチャネル応答を推定し、チャネル利得推定値、ＳＮＲ推定値、雑音分散などを含み得る、ダウンリンクチャネル推定値を与える。同様に、チャネル推定器２２８は、アップリンクチャネル応答を推定し、アップリンクチャネル推定値を与える。各ユーザ端末のためのコントローラ２８０は、一般に、そのユーザ端末のためのダウンリンクチャネル応答行列Ｈdn,mに基づいてユーザ端末のための空間フィルタ行列を導出する。コントローラ２３０は、有効アップリンクチャネル応答行列Ｈup,effに基づいてアクセスポイントのための空間フィルタ行列を導出する。各ユーザ端末のためのコントローラ２８０は、フィードバック情報（たとえば、ダウンリンクおよび／またはアップリンク固有ベクトル、固有値、ＳＮＲ推定値など）をアクセスポイントに送り得る。コントローラ２３０およびコントローラ２８０はまた、それぞれアクセスポイント１１０およびユーザ端末１２０における様々な処理ユニットの動作を制御する。
【００５０】
[0073]図３は、ＭＩＭＯシステム１００内で採用され得るワイヤレスデバイス３０２において利用され得る様々な構成要素を示す。ワイヤレスデバイス３０２は、本明細書で説明される様々な方法、たとえば、図１６〜図１８および図２１に示されている動作１６００、動作１７００、動作１８００、および動作２１００を実装するように構成され得るデバイスの一例である。ワイヤレスデバイス３０２はアクセスポイント１１０またはユーザ端末１２０であり得る。
【００５１】
[0074]ワイヤレスデバイス３０２は、ワイヤレスデバイス３０２の動作を制御するプロセッサ３０４を含み得る。プロセッサ３０４は中央処理ユニット（ＣＰＵ）と呼ばれることもある。読取り専用メモリ（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の両方を含み得るメモリ３０６は、命令とデータとをプロセッサ３０４に与える。メモリ３０６の一部分は不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）をも含み得る。プロセッサ３０４は、一般に、メモリ３０６内に記憶されたプログラム命令に基づいて論理演算および算術演算を実行する。メモリ３０６中の命令は、本明細書で説明される方法、たとえば、図１６〜図１８および図２１に示されている動作１６００、動作１７００、動作１８００、および動作２１００を実装するために実行可能であり得る。
【００５２】
[0075]ワイヤレスデバイス３０２はまた、ワイヤレスデバイス３０２と遠隔ロケーションとの間のデータの送信および受信を可能にするために送信機３１０と受信機３１２とを含み得るハウジング３０８を含み得る。送信機３１０と受信機３１２とは組み合わされてトランシーバ３１４になり得る。単一または複数の送信アンテナ３１６が、ハウジング３０８に取り付けられ、トランシーバ３１４に電気的に結合され得る。ワイヤレスデバイス３０２はまた、複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバを含み得る（図示せず）。
【００５３】
[0076]ワイヤレスデバイス３０２はまた、トランシーバ３１４によって受信された信号のレベルを検出し、定量化するために使用され得る信号検出器３１８を含み得る。信号検出器３１８は、そのような信号を、総エネルギー、シンボルごとのサブキャリア当たりのエネルギー、電力スペクトル密度および他の信号として検出し得る。ワイヤレスデバイス３０２は、信号を処理する際に使用するためのデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３２０をも含み得る。
【００５４】
[0077]ワイヤレスデバイス３０２の様々な構成要素は、データバスに加えて、電力バスと、制御信号バスと、ステータス信号バスとを含み得る、バスシステム３２２によって互いに結合され得る。
【００５５】
例示的なショート制御フレーム
[0078]いくつかのシステム（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈシステム）では、ショートフレームは、１に設定されたフレーム制御フィールド（ＦＣＦ）中のプロトコルバージョンフィールドを有する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）であり得る。
【００５６】
[0079]図４は、本開示のいくつかの態様による、例示的なショートフレームフォーマット４００を示す。図４に示されているように、ショートフレームフォーマット４００は、２バイトのフレーム制御（ＦＣ）フィールド４０２と、２バイトまたは６バイトの第１のアドレスフィールド（Ａ１）４０４と、２バイトまたは６バイトの第２のアドレスフィールド（Ａ２）４０６と、０バイト（たとえば、含まれない）または２バイトのシーケンス制御（ＳＣ：Sequence Control）フィールド４０８と、０バイトまたは６バイトの第３のアドレス（Ａ３）フィールド４１０と、０バイトまたは６バイトの第４のアドレスフィールド（Ａ４）４１２と、可変長のフレーム本体フィールド４１４と、４バイトのフレーム検査シーケンス（ＦＣＳ）フィールド４１６とを含み得る。図４に示されているように、ショート制御フレームについて、ショートフレームフォーマット４００中に、Ａ１フィールド４０４およびＡ２フィールド４０６は存在し得るが、ＳＣフィールド４０８、Ａ３フィールド４１０、およびＡ４フィールド４１２は存在しないことがある。
【００５７】
[0080]図５は、本開示のいくつかの態様による、１６ビット（２バイト）のＦＣフィールド４０２のサブフィールドを示す。図５に示されているように、ＦＣフィールド４０２は、ショート制御フレームについて１に設定された２バイトのプロトコルバージョン（ＰＶ）サブフィールド５０２を含み得る。ＦＣフィールド４０２は、制御タイプを示す３ビットのタイプサブフィールド５０４と、３ビットのＰＴＩＤ／サブタイプサブフィールド５０６と、３ビットの帯域幅指示サブフィールド５０８と、１ビットの動的指示サブフィールド５１０と、１ビットのネクストＴＷＴ情報存在サブフィールド５１２と、１ビットのモアデータサブフィールド５１４と、１ビットのフロー制御サブフィールド５１６と、予約済みビット５１８とをさらに含み得る。
【００５８】
例示的な超低電力ページングフレーム
[0081]超低電力ＰＨＹは、超低電力スーパー再生受信機（たとえば、３ボルト電源からの２００μＡ未満を消費する受信機）を可能にし、したがって、以下でより詳細に説明されるいくつかの超低電力使用事例を可能にする。さらに、超低電力ページングフレーム（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１媒体アクセス制御（ＭＡＣ）フレーム）が、超低電力使用事例の各々とともに使用するために定義され得る。使用事例は、１次無線機起動、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ発見支援、ソーシャルＷｉ−Ｆｉ発見支援、関連付け支援、およびクロック再同期を含み得る。
【００５９】
[0082]いくつかの態様によれば、本明細書で説明される超低電力使用事例のために使用される受信機は、スタンドアロン無線機でないことがあるが、Ｗｉ−Ｆｉ無線機とともにコンパニオン無線機を使用し得る。１つの例示的な非限定的な実装形態では、超低電力コンパニオン無線機は、（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈに記載されている）サブ１ＧＨｚ（Ｓ１Ｇ）帯域において、または（たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに記載されている）２．４ＧＨｚ帯域において動作し得る。いくつかの態様によれば、超低電力ページングのためのＰＨＹデータレートは３１．２５ｋｂ／ｓであり得る。いくつかの態様によれば、超低電力ページングのために定義されたＭＡＣフレームは、たとえば、上記の図４および図５に示されているように、プロトコルバージョン１をもつショート制御管理フレームに基づき得る。
【００６０】
[0083]いくつかの態様によれば、超低電力ページングは、本明細書で説明される使用事例の各々において、電力消費を減少させ、バッテリー寿命を増加させ得る。
【００６１】
[0084]いくつかの態様によれば、超低電力ページングについて、新しいフレーム制御（ＦＣ）フィールドフォーマットが、ショート制御／管理ＭＡＣフレームのために定義され得る。いくつかの態様によれば、超低電力フレームのためのＦＣフィールドは、ＦＣフィールド中のサブタイプサブフィールドが超低電力ページングフレームを示すとき、コマンドサブフィールドを含み得る。いくつかの態様によれば、コマンドサブフィールドの値は、フレームの残りをどのようにパースすべきかを受信機に通知する。
【００６２】
[0085]図６は、本開示のいくつかの態様による、超低電力ページングのための例示的な超低電力ショート制御フレームフォーマット６００を示す。いくつかの態様によれば、フレームは管理フレームでもあり得る。図６に示されているように、ショート制御フレームフォーマット６００は２バイトのフレーム制御フィールド６０２を含み得る。受信機アドレスフィールド（Ａ１）６０４および送信機アドレスフィールド（Ａ２）６０６は必要とされないことがあり、したがって、ショート制御フレームフォーマット６００は、０バイト、２バイト、または６バイトのＡ１フィールドおよびＡ２フィールドを含み得る。ショート制御フレームフォーマット６００は、例示的なショートフレームフォーマット４００の場合のように、０バイトまたは２バイトのシーケンス制御フィールド４０８と、０バイトまたは６バイトのＡ３フィールド４１０およびＡ４フィールド４１２と、可変長フレーム本体フィールド４１４とを含み得る。それは制御フレームであるので、ＦＣＳフィールド６１４は、（たとえば、データが送られていないので）わずか１バイトまたは２バイトを用いて十分に信頼できることがあるか、または代替的に、ＦＣＳフィールド６１４は４バイトであり得る。
【００６３】
[0086]したがって、超低電力フレームの場合、ＦＣフィールドは、常に、フレーム制御フィールド６０２とＦＣＳフィールド６１６とを含み得る。しかしながら、様々な他のフィールドが含まれないか、または異なるフィールドがそれらの場所中に含まれるか、のいずれかであり得る。
【００６４】
[0087]図７は、本開示のいくつかの態様による、超低電力ショート制御フレーム６００のためのフレーム制御（ＦＣ）フィールド６０２フォーマットを示す。図７に示されているように、ＦＣフィールド６０２は、１に設定されたプロトコルバージョンサブフィールド５０２と、制御を示すために２に設定されたタイプサブフィールド５０４と、超低電力ページングを示すサブタイプサブフィールド７０６とを含み得る。ＦＣフィールド６０２は、図５に示されているＦＣフィールド４０２中に含まれる他のサブフィールドを除き得る。さらに、ＦＣフィールド６０２は、最高４ビットのコマンドサブフィールド７０８と予約済みサブフィールド７１８とを含み得る。コマンドサブフィールド７０８は、追加のシグナリングを与えるために使用され得る。たとえば、コマンドサブフィールド７０８は、フレームが、１次無線機起動フレーム、クロック再同期フレーム、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔデバイス発見支援フレーム、ソーシャルＷｉ−Ｆｉ発見支援フレーム、または関連付け支援フレームであることをシグナリングし得る。
【００６５】
[0088]いくつかの実装形態では、超低電力ショート制御フレームは局と他の非ＡＰ局との間で使用され得る。いくつかの実装形態では、超低電力ショート制御フレームは局とＡＰとの間で使用され得る。いくつかの態様によれば、ＳＴＡおよび／またはＡＰは、ＳＴＡおよび／またはＡＰが超低電力通信をサポートするかどうかを決定するために、能力交換（capability exchange）を実行し得る。たとえば、受信機が超低電力受信機であるかどうか、および送信機が超低電力ページングフレームを送信するように構成されたかどうか。
【００６６】
１次無線機起動
[0089]本開示のいくつかの態様によれば、１次無線機と超低電力受信機とを装備したデバイスは、超低電力受信機を用いて信号をリッスンする間に、１次無線機を第１の電力状態（たとえば、低電力またはスリープ状態）に入れ得る。超低電力ショート制御フレーム６００は、１次無線機起動フレームとして、そのようなデバイスをもつネットワーク中で使用され得る。すなわち、ネットワーク中の他のデバイスは、第１のデバイスをページングまたは起動するために、超低電力ショート制御フレーム６００を送り得る。この場合、ＦＣフィールド４０２のコマンドサブフィールド７０８は、フレームが起動フレームであることを示すように設定され得る（たとえば、コマンド＝０）。
【００６７】
[0090]本開示のいくつかの態様によれば、ネットワーク中のＡＰおよびＳＴＡは、ＳＴＡが超低電力ページングフレームをリッスンすべきであるとき、周期スケジュールに関して同意し得る。ＳＴＡは、たとえば、より多くの電力を節約するために、周期スケジュールのリスニング期間の間で超低電力受信機を非アクティブ化し得る。例示的な実装形態では、周期スケジュールは、１次無線機を使用するＡＰとＳＴＡとの間の通信に従って構成され得る。
【００６８】
[0091]図８は、本開示のいくつかの態様による、１次無線機起動のための例示的な超低電力フレーム８００を示す。図８に示されているように、超低電力フレーム８００はＦＣフィールド６０２とＦＣＳフィールド６１６とを含み得る。さらに、超低電力フレーム８００は、２バイトのＲＡフィールド８０４と６バイトのＴＡフィールド８０６とを含み得る。ＲＡフィールド８０４は、１つまたは複数の非ＡＰ  ＳＴＡ、たとえば、Ｗｉ−Ｆｉビーコンをリッスンするために送信デバイスが起動することを意図するＳＴＡのショート識別子（ＳＩＤ）を含み得る。ＴＡフィールド８０６は、送信機のアドレス（たとえば、ＡＰアドレスまたは基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ））を含み得る。ＳＴＡが起動フレームを受信したとき、ＳＴＡは、それのＳＩＤがＲＡフィールド８０４中のＳＩＤに一致し、ＴＡアドレスがＢＳＳＩＤまたはＡＰのアドレスに一致するかどうかを決定し得る。ＳＴＡは、次いで、１次Ｗｉ−Ｆｉビーコンをリッスンするために、それの１次Ｗｉ−Ｆｉ無線機を起動し得る。
【００６９】
[0092]図９は、１次無線機起動のための例示的な超低電力フレーム９００を示す。別の例示的な実装形態では、１次無線機起動のための超低電力フレーム８００はＴＡフィールド８０６を省略し得る。代わりに、ＦＣＳフィールド６１６は、送信機アドレスを使用して計算され得、したがって、フレームが適切なＡＰからのものであることを確認するために、受信ＳＴＡによって使用され得る。これはフレームのサイズを６バイトだけ低減し得る。
【００７０】
[0093]図１０は、１次無線機起動のための例示的な超低電力フレーム１０００を示す。また別の例示的な実装形態では、ＳＴＡは、関連するＡＰ以外の他のデバイスから起動フレームを受信し得る。図１０に示されているように、ＴＡフィールド８０６はネットワーク全体識別子（ＮＷＩＤ：Network-Wide Identifier）フィールド１００６と交換され得る。ＮＷＩＤは、ＳＩＤ、ＳＳＩＤ、ドメイン名、あるいはＳＩＤまたはＳＳＩＤのハッシュ化バージョンなど、ＮＷＩＤを含んでいることがある。本開示のいくつかの態様によれば、ハッシュ化ＳＩＤまたはＳＳＩＤは、共通ＳＳＩＤ（たとえば、「ホーム」）と一致することを回避するために、他の情報とハッシングされ得る。たとえば、ＳＩＤは、事前共有鍵（ＰＳＫ）証明またはドメイン名とハッシングされ得る。いくつかの態様によれば、ＦＣＳフィールド６１６は、前の実装形態の場合のように、送信機アドレスを使用して計算され得る。
【００７１】
[0094]これは、眠っているモバイルデバイス（たとえば、スマートフォン）が、ネットワーク中の新しいエリアに移り、次いで、ネットワーク中の他のＡＰによって起動されることを可能にし得る。これはまた、ネットワーク全体のページングを与え得、ここで、モバイルデバイスのためのメッセージがある場合、モバイルデバイスはネットワーク中のどこででも起動およびアラートされ得る。
【００７２】
クロック再同期
[0095]クロック再同期は、非ＡＰ  ＳＴＡが、（たとえば、ＡＰからのＷｉ−Ｆｉビーコンをリッスンするために）ＡＰクロックに再同期することを可能にし得る。いくつかの態様によれば、超低電力フレームはクロック再同期のために使用され得る。再同期フレームは、非ＡＰ  ＳＴＡ中のクロックが、ＡＰ中のクロックからあまりに遠くに離れてドリフトすることを可能にすることを回避するために、周期的に送られ得る。いくつかの態様によれば、再同期フレームは、非ＡＰがリスニングモードになるように、起動フレームが送られ得る同意された時間ウィンドウ中に送られ得る。
【００７３】
[0096]ＡＰは、（たとえば、キャリアを検知することによって）無線周波数を使用して他のデバイスを検出し得る。ＡＰが、無線周波数を使用して他のデバイスを検出した場合、ＡＰは、スケジュールされた送信時間から再同期フレームの送信を遅延させ得る。本開示のいくつかの態様によれば、非ＡＰ受信ＳＴＡが（たとえば、μｓ単位で測定された）この遅延を補償することを可能にするためのフィールドが、フレーム中に含まれ得る。
【００７４】
[0097]図１１は、本開示のいくつかの態様による、クロック再同期のための例示的な超低電力フレーム１１００を示す。図１１００に示されているように、超低電力フレーム１１００はＦＣフィールド６０２とＦＣＳフィールド６１６とを含み得る。ＦＣフィールド６０２のコマンドサブフィールド７０８は、超低電力フレーム１１００がクロック再同期フレームであることを示すように設定され得る（たとえば、コマンド＝１）。超低電力フレーム１１００はＲＡフィールド８０４とＴＡフィールド８０６とを含み得る。ＲＡフィールド８０４は、同意された時間ウィンドウ中に起動または再同期をリッスンするためにＡＰによってスケジュールされる非ＡＰ  ＳＴＡのＳＩＤを含んでいることがある。さらに、超低電力ページングフレーム１１００は、ＡＰクロックの最下位ビット（ＬＳＢ）を含んでいるＴＸクロックＬＳＢフィールド１１０８をも含み得る。受信ＳＴＡは、ＡＰ／ＳＴＡクロックオフセットを補正するためにＬＳＢを使用し得る。ＳＴＡは、ＡＰクロックと再同期させるためにそれのローカルクロックを更新し得る。
【００７５】
[0098]図１２は、本開示のいくつかの態様による、クロック再同期のための例示的な超低電力フレーム１２００を示す。別の例示的な実装形態では、クロック再同期のための超低電力フレーム１２００はＴＡフィールド８０６を省略し得る。代わりに、ＦＣＳフィールド６１６は、送信機アドレスを使用して計算され得、したがって、ＦＣＳフィールドは、超低電力フレームが適切なＡＰからのものであることを確認するために、受信デバイスによって使用され得る。これはフレームのサイズを６バイトだけ低減し得る。
【００７６】
[0099]また別の例示的な実装形態では、ＳＴＡは、関連するＡＰ以外の他のデバイスからクロック再同期フレームを受信し得る。たとえば、図１２には示されていないが、ＴＡフィールド８０６は、例示的な超低電力フレーム１２００中のＮＷＩＤフィールドと交換され得る。
【００７７】
Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ発見支援
[0100]いくつかの態様によれば、超低電力フレームはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ発見支援のために使用され得る。Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔは、他のＳＴＡ（たとえば、プリンタ、キオスクなど）に直接通信するためにＳＴＡ（たとえば、ラップトップ、タブレット、セルフォンなど）によって使用され得る。Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ発見では、ＳＴＡ受信機は（たとえば、１００％に近い）高いデューティサイクルを有し得る。したがって、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ発見を使用するＳＴＡは、使用超低電力発見支援から恩恵を受け得る。たとえば、これは、バッテリー式Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ周辺機器を可能にし得る。
【００７８】
[0101]図１３は、本開示のいくつかの態様による、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ発見支援のための例示的な超低電力フレーム１３００を示す。図１３に示されているように、例示的な超低電力フレーム１３００はＦＣフィールド６０２とＦＣＳフィールド６１６とを含み得る。ＦＣフィールド６０２のコマンドサブフィールド７０８は、超低電力フレーム１３００フレームがＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ発見支援フレームであることを示したように設定され得る（たとえば、コマンド＝２）。超低電力フレーム１３００フレームは、送信Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ  ＳＴＡのアドレスを含んでいるＴＡフィールド８０６を含み得る。図１３に示されているように、フレームは発見のために使用されるべきであるので、ＲＡフィールドは必要とされない。
【００７９】
[0102]いくつかの態様によれば、ＳＴＡが（たとえば、ＴＡフィールド８０６中でデバイスを識別する超低電力フレーム１３００を受信することによって）他のＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔデバイスを発見すると、標準Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔプロトコルが引き継ぐことができる。いくつかの態様によれば、５ＧＨｚ  Ｗｉ−Ｆｉデバイスが、周期的に２．４ＧＨｚ上で探索することをスキップする。
【００８０】
ソーシャルＷｉ−Ｆｉ発見支援
[0103]ソーシャルＷｉ−Ｆｉでは、ポータブルデバイス（たとえば、ＳＴＡ）が他の近くのポータブルデバイスを発見する。各ＳＴＡ中の受信機は、高デューティサイクル（たとえば、１００％）をもつ他のＳＴＡからのフレームをリッスンし得る。いくつかの態様によれば、超低電力フレームは、ソーシャルＷｉ−Ｆｉ動作を実行するデバイスにおける電力消費を低減するために使用され得る。
【００８１】
[0104]超低電力受信機は、１次無線機が低電力またはスリープモードでそれの時間の大部分を費やすことを可能にしながら、高デューティサイクル（たとえば１００％）でオンになり、超低電力発見支援フレームをリッスンすることができる。発見支援のための超低電力フレームは、近くのソーシャルＷｉ−Ｆｉグループがあることを受信ＳＴＡに示し得、発見支援のための超低電力フレームと、１次無線機発見ウィンドウとの間の時間オフセットに関する情報をＳＴＡに与え得る。
【００８２】
[0105]図１４は、本開示のいくつかの態様による、ソーシャルＷｉ−Ｆｉ発見支援のための例示的な超低電力フレーム１４００を示す。図１４に示されているように、ソーシャルＷｉ−Ｆｉ発見支援のための例示的な超低電力フレーム１４００は、ＦＣフィールド６０２とＦＣＳフィールド６１６とを含み得る。ＦＣフィールド６０２のコマンドサブフィールド７０８は、例示的な超低電力フレーム１４００がソーシャルＷｉ−Ｆｉ発見支援フレームであることを示すように設定され得る（たとえば、コマンド＝３）。さらに、ソーシャルＷｉ−Ｆｉ発見支援のための例示的な超低電力フレーム１４００は、発見ウィンドウ時間フィールド１４０４とサービスＩＤフィールド１４０６とを含む。発見ウィンドウ時間フィールド１４０４は、（たとえば、ＴＵ単位で測定された）次の発見ウィンドウまでの時間を示す。サービスＩＤフィールド１４０６はソーシャルＷｉ−ＦｉサービスＩＤを示す。図１４に示されているように、ＲＡフィールドおよびＴＡフィールドは含まれない。いくつかの態様によれば、ＳＴＡが超低電力フレーム１４００を受信したとき、ＳＴＡは、１次無線機に通知し、発見ウィンドウ時間とサービスＩＤとを１次無線機に与え得る。
【００８３】
[0106]いくつかの態様によれば、送信機アドレスは、１次無線機からの命令に基づいて、いつ１次無線機に通知すべきかをフィルタで除去するために使用され得る。ソーシャルＷｉ−Ｆｉのコンテキストでは、ＴＡは２バイトであり得る（たとえば、共通の３バイトのＷＦＡ  ＯＵＩと１バイトのソーシャルＷｉ−Ｆｉ識別子とを除く）。
関連付け支援
【００８４】
[0107]本開示のいくつかの態様によれば、超低電力フレームは関連付け支援のために使用され得る。たとえば、ＡＰは超低電力フレーム中でそれのＳＳＩＤをブロードキャストし得る。
【００８５】
[0108]図１５は、本開示のいくつかの態様による、関連付け支援のための例示的な超低電力フレーム１５００を示す。例示的な超低電力フレーム１５００は、ＦＣフィールド６０２とＦＣＳフィールド６１６とを含み得る。ＦＣフィールド６０２のコマンドサブフィールド７０８は、例示的な超低電力フレーム１５００が関連付け支援フレームであることを示すように設定され得る（たとえば、コマンド＝４）。さらに、例示的な超低電力フレーム１５００は、圧縮ＳＳＩＤフィールド１５０４と帯域サポートビットマップフィールド１５０６とを含み得る。圧縮ＳＳＩＤフィールド１５０４はネットワークＳＳＩＤの４バイトハッシュを含んでいることがある。帯域サポートビットマップフィールド１５０６は、ＡＰがどの帯域をサポートするかを示し得る。図１５に示されているように、Ａ１フィールドおよびＡ２フィールドは必要とされないことがある。
【００８６】
[0109]いくつかの態様によれば、ＳＴＡが超低電力フレーム１５００を受信したとき、ＳＴＡは、（たとえば、圧縮ＳＳＩＤフィールド１５０４中の）ＳＳＩＤが「関係するＳＳＩＤのリスト」中のいずれかのＳＳＩＤに一致するかどうかを確かめ得る。いくつかの態様によれば、ＳＴＡは、前に遭遇したＡＰまたは頻繁に使用されるＡＰを一般に含む当該のＡＰのＳＳＩＤ（たとえば、ホーム、ワークなど）のリストを維持し（たとえば、メモリに記憶し）得る。いくつかの態様によれば、超低電力フレーム１５００中のＳＳＩＤがリスト中のＳＳＩＤに一致する場合、ＳＴＡは、１次無線機に通知し、１次無線機に関連付け支援情報をフォワーディングし得る。いくつかの態様によれば、１次無線機は、次いで、低レイテンシをもつ当該のＡＰを依然として探しながら、電力を節約するために、低デューティパッシブスキャニングを使用することができる。
【００８７】
[0110]図１６は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作１６００を示す。動作１６００は、たとえば、ＵＥ（たとえば、ＵＥ１２０）によって実行され得る。動作１６００は、１６０２において、第１の無線機（たとえば、１次無線機）が第１の電力状態（たとえば、低電力またはスリープ状態）にある間に、第２の無線機（たとえば、超低電力ページングのためのコンパニオン無線機）を介して他の装置からフレーム（たとえば、超低電力ショートＭＡＣページングフレーム）を受信することによって開始し得る。
【００８８】
[0111]１６０４において、ＵＥは、（たとえば、フレームのＭＡＣヘッダ中のＦＣフィールド中の）フレーム中に含まれるコマンドフィールドに基づいて、１つまたは複数のアクションをとる。いくつかの態様によれば、ＦＣフィールドは、フレームのタイプを示す値に設定されたサブフィールド（たとえば、サブタイプサブフィールド）を有し得る。ＵＥは、タイプがページングフレーム（たとえば、超低電力ショートＭＡＣフレーム）であることを値が示す場合のみ、コマンドフィールドをパースし得る。いくつかの態様によれば、フレームは、他のタイプのＭＡＣフレームのＦＣＳフィールドよりも短いＦＣＳフィールド（たとえば、２バイト）をも有し得る。いくつかの態様によれば、フレームはＴＡフィールドがないことがあり、ＵＥは、仮想フレームのＴＡに基づいてローカルＦＣＳ値を計算し、そのローカルＦＣＳ値を、フレーム中で受信されたＦＣＳフィールドの値と比較し得る。
【００８９】
[0112]いくつかの態様によれば、１つまたは複数のアクションは、第１の無線機に第１の電力状態から出ること（たとえば、起動すること）を行わせることを含み得る。いくつかの態様によれば、第１の無線機は第２の無線機に構成を与え得、ＵＥは構成に基づいてフレームを監視し得る。フレームはＲＡフィールドを含み得、ＵＥは、ＵＥに関連付けられたＳＩＤがＲＡフィールドの値に一致する場合のみ、１つまたは複数のアクションをとり得る。
【００９０】
[0113]いくつかの態様によれば、１つまたは複数のアクションは、ＵＥのローカルクロックを調整することを含み得る。たとえば、ＵＥのローカルクロックは、フレーム中のフィールドのクロック値（たとえば、ＴＸクロックＬＳＢ）に基づいて調整され得る。例示的な実装形態では、フレームはＡＰから受信され得、クロック値はＡＰに関連付けられたクロックの値のＬＳＢであり得る。
【００９１】
[0114]いくつかの態様によれば、コマンドフィールドは、他の装置がＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔが可能であることを示し得る。この場合、１つまたは複数のアクションは、第１の無線機に第１の電力状態から出ることを行わせることを含み得、したがって、ＵＥはＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを介して他の装置と通信することができる。たとえば、第２の無線機は、他の装置がＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔが可能であることを第１の無線機に通知し得る。
【００９２】
[0115]いくつかの態様によれば、コマンドフィールドは、他の装置がソーシャルグループに関連付けられることを示し得る。この場合、１つまたは複数のアクションは、第１の無線機に第１の電力状態から出ることを行わせることを含み得、したがって、ＵＥはソーシャルグループのメンバーによって送られた発見フレームをリッスンすることができる。例示的な実装形態では、フレームは、ＵＥがソーシャルグループのメンバーによって送られた発見フレームをリッスンするための次の発見ウィンドウに対応する、フレームの送信時間に対する、時間オフセットを示すフィールド（たとえば、発見時間ウィンドウフィールド）を含み得る。フレームは、他の装置のサービスＩＤを示すフィールド（たとえば、サービスＩＤフィールド）をも含み得る。ＵＥは、他の装置のサービスＩＤがサービスＩＤのリスト中のサービスＩＤに一致するかどうかを決定し、決定に基づいて、第１の無線機に第１の電力状態から出ることを行わせ得る。
【００９３】
[0116]いくつかの態様によれば、フレームは、関連付け支援情報をもつフィールドを含み得る。この場合、１つまたは複数のアクションは、関連付け支援情報を使用して他の装置との関連付けを試みるために、第１の無線機に低電力状態から出ることを行わせることを含み得る。たとえば、関連付け支援情報は他の装置のＳＳＩＤを含み得、示されたＳＳＩＤが、ＵＥにおいて記憶された（たとえば、前の関連付けに基づく）関係するＳＳＩＤのリスト中にある場合のみ、ＵＥは、他の装置に関連付けされ得る。関連付け支援情報は、他の装置によってサポートされる１つまたは複数の周波数帯域をも含み得、ＵＥは、ＵＥが１つまたは複数の周波数帯域のうちの少なくとも１つをサポートすると決定し、決定に基づいて、第１の無線機に第１の電力状態から出ること（たとえば、起動すること）を行わせ得る。
【００９４】
[0117]いくつかの態様によれば、ＵＥは、他の装置が低電力フレームを送信すると決定し、決定に基づいて低電力フレームを監視し得る。たとえば、ＵＥは、装置が超低電力フレームをサポートすると決定するために、他の装置との能力交換を実行し得る。能力交換の一部として、ＵＥは、他の装置が低電力フレームを送信するという指示を他の装置から受信し得、ＵＥは、ＵＥが低電力フレームを受信することが可能であるという指示を与え得る。
【００９５】
[0118]図１７は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作１７００を示す。動作１７００は、たとえば、装置（たとえば、ＵＥ１２０またはＡＰ１１０）によって実行され得る。動作１７００は、１７０２において、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、他の装置（たとえば、ＵＥ）が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することによって開始し得る。たとえば、装置は、能力交換の一部として、他の装置が低電力ページングフレームを受信することが可能であることを示す能力情報を他の装置から受信し得る。
【００９６】
[0119]１７０４において、決定に基づいて、装置は、他の装置がとるべき１つまたは複数のアクションを示す（たとえば、ＭＡＣヘッダのＦＣ中の）コマンドフィールドを備えるフレーム（たとえば、超低電力ショートＭＡＣページングフレーム）を生成する。いくつかの態様によれば、フレームのＦＣフィールドは、フレームのタイプを示す値に設定されたサブフィールド（たとえば、サブタイプサブフィールド）を有し得る。フレームは制御フレームまたは管理フレームであり得る。いくつかの態様によれば、フレームは、他のタイプのＭＡＣフレームのＦＣＳフィールドよりも短いＦＣＳフィールド（たとえば、２バイト）をも有し得る。いくつかの態様によれば、フレームはＴＡフィールドとＲＡフィールドとがないことがある。いくつかの態様によれば、フレームは、装置がそれに関連付けられたネットワークを識別する値に設定されたネットワーク全体識別子（ＮＷＩＤ）フィールド（たとえば、ＳＳＩＤ、ＳＩＤ、ＳＩＤのハッシュ化バージョン、ＳＳＩＤのハッシュ化バージョン）を含み得る。
【００９７】
[0120]１７０６において、装置は他の装置にフレームを送信する。いくつかの態様によれば、１つまたは複数のアクションは、第１の無線機に第１の電力状態から出ることを行わせることを備え得る。いくつかの態様によれば、フレームはＲＡフィールドを含み得、１つまたは複数のアクションは、他の装置に関連付けられたＳＩＤがＲＡフィールドの値に一致するかどうかを決定することを含み得、１つまたは複数のアクションは、他の装置のローカルクロックを調整することを含み得る。たとえば、他の装置のローカルクロックは、ページングフレーム中のフィールドのクロック値（たとえば、装置に関連付けられたクロックの値のＬＳＢ）に基づいて調整され得る。
【００９８】
[0121]いくつかの態様によれば、コマンドフィールドは、装置がＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔが可能であることを示し得る。この場合、１つまたは複数のアクションは、第１の無線機に第１の電力状態から出ることを行わせることを含み得、したがって、他の装置はＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔを介して装置と通信することができる。たとえば、装置は、他の装置がＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔが可能であることを第１の無線機に通知し得る。
【００９９】
[0122]いくつかの態様によれば、コマンドフィールドは、装置がソーシャルグループに関連付けられることを示し得る。この場合、１つまたは複数のアクションは、第１の無線機に第１の電力状態から出ることを行わせることを含み得、したがって、他の装置はソーシャルグループのメンバーによって送られた発見フレームをリッスンすることができる。例示的な実装形態では、フレームは、装置がソーシャルグループのメンバーによって送られた発見フレームをリッスンするための次の発見ウィンドウに対応する、フレームの送信時間に対する、時間オフセットを示すフィールド（たとえば、発見時間ウィンドウフィールド）を含み得る。フレームは、他の装置のサービスＩＤを示すフィールド（たとえば、サービスＩＤフィールド）をも含み得、装置は、他の装置のサービスＩＤがサービスＩＤのリスト中のサービスＩＤに一致するかどうかを決定し、決定に基づいて、第１の無線機に低電力状態から出ることを行わせ得る。
【０１００】
[0123]いくつかの態様によれば、ページングフレームは、関連付け支援情報をもつフィールドを含み得る。この場合、１つまたは複数のアクションは、関連付け支援情報を使用して装置との関連付けを試みるために、第１の無線機に低電力状態から出ることを行わせることを含み得る。たとえば、関連付け支援情報は装置のＳＳＩＤを含み得、他の装置は、示されたＳＳＩＤが他の装置において記憶された（たとえば、前の関連付けに基づく）関係するＳＳＩＤのリスト中にある場合のみ、装置に関連付け得る。関連付け支援情報は、装置によってサポートされる１つまたは複数の周波数帯域をも含み得る。
【０１０１】
軽量フレーム認証コード
[0124]本開示のいくつかの態様によれば、超低電力フレームは、フレームを認証するために使用される軽量フレーム認証コード（ＦＡＣ）を含み得る。たとえば、ＡＰは起動フレーム（たとえば、図８〜図１０に示されている起動フレーム）中にＦＡＣを含め得、受信ＳＴＡは、ＳＴＡの１次無線機を起動する前に、受信されたフレームを認証するためにＦＡＣを使用し得る。第２の例では、ＡＰはクロック再同期フレーム（たとえば、図１１〜図１２に示されているクロック再同期フレーム）中にＦＡＣを含め得、受信ＳＴＡは、ＳＴＡのクロックを再同期させるために、クロック再同期フレーム中の時間情報を使用する前に、受信されたフレームを認証するためにＦＡＣを使用し得る。
【０１０２】
[0125]本開示の態様によれば、悪意のあるまたは誤動作するネットワークデバイスがＳＴＡに起動フレームを連続的に送り得る。起動フレームの受信は、ＳＴＡの１次受信機に低電力状態（たとえば、スリープ状態）を出ることを行わせることを受信ＳＴＡに行わせ得る。起動フレームの受信は、１次受信機によって受信されるべき無線信号がないにもかかわらず１次受信機に低電力状態から出ることを行わせることをＳＴＡに行わせ得る。あまりにも頻繁に、またはあまりにも長い間１次受信機をアクティブ化するＳＴＡは、追加の電力を消費し得、場合によっては、ＳＴＡのバッテリーを消耗させ、および／またはＳＴＡが機能を失うことを引き起こす。
【０１０３】
[0126]本開示の態様によれば、フレームのフレーム検査シーケンス（ＦＣＳ）フィールド（たとえば、図８〜図１２に示されているＦＣＳフィールド６１６）は、受信デバイスがメッセージを認証することを可能にするために、フレーム認証コード（ＦＡＣ）フィールドによって交換され得る。旧来のワイヤレス通信プロトコル（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ）では、ワイヤレス通信システムに対するリプレイアタックを防ぐために、乱数またはシーケンス番号が各フレーム中で送られる必要がある。アタッカー（attacker）が前に送信されたフレームをリプレイ（すなわち、フレームのコピーを送信）したとき、受信機は、リプレイされたフレーム中の乱数またはシーケンス番号フィールドが不正である（たとえば、前に受信されたフレームにおいて使用された）と決定し、リプレイされたフレームを無視する。
【０１０４】
[0127]図１８は、本開示のいくつかの態様による、装置によって実行されるワイヤレス通信のための例示的な動作１８００を示す。動作１８００は、たとえば、ＳＴＡまたはＵＥ（たとえば、図１および図２に示されているＵＥ１２０）によって実行され得る。動作１８００は、１８０２において、第１の無線機（たとえば、１次無線機）が第１の電力状態（たとえば、低電力またはスリープ状態）にある間に、第２の無線機（たとえば、超低電力ページングのためのコンパニオン無線機）を介して他の装置からフレーム（たとえば、超低電力ショートＭＡＣページングフレーム）を装置が受信することによって開始し得る。
【０１０５】
[0128]１８０４において、装置は、フレーム中に含まれる認証コードがローカル認証コードに一致するか否かに基づいて、１つまたは複数のアクションをとる。たとえば、ＵＥは、受信された超低電力起動フレームから抽出されたＦＡＣがＵＥによって算出されたローカルＦＡＣに一致すると決定し、次いで、ＵＥの１次無線機をアクティブ化（たとえば、「起動」）し得る。本例では、抽出されたＦＡＣがローカルＦＡＣに一致しないとＵＥが決定した場合、ＵＥは、受信された超低電力起動フレームを廃棄し得る。
【０１０６】
[0129]いくつかの態様によれば、フレームのＦＣフィールド（たとえば、図８〜図１２に示されているＦＣフィールド６０２）は、フレームのタイプを示す値に設定されたサブフィールド（たとえば、サブタイプサブフィールド）を有し得る。受信装置（たとえば、ＳＴＡまたはＵＥ）は、タイプがページングフレーム（たとえば、超低電力ショートＭＡＣフレーム）であることを値が示す場合のみ、コマンドフィールドをパースし得る。いくつかの態様によれば、フレームはＴＡフィールド（たとえば、図８および図１１に示されているＴＡフィールド８０６）がないことがあり、受信装置は、前の通信において受信されたＴＡに基づいて、ローカル認証コード（たとば、ローカルＦＡＣ）を計算し、ローカル認証コードを、フレーム中で受信された認証コード（たとえば、ＦＡＣ）の値と比較し得る。
【０１０７】
[0130]いくつかの態様によれば、１つまたは複数のアクションは、第１の無線機に第１の電力状態から出ること（たとえば、起動すること）を行わせることを含み得る。いくつかの態様によれば、第１の無線機は第２の無線機に構成を与え得、ＵＥは構成に基づいてフレームを監視し得る。フレームはＲＡフィールドを含み得、ＵＥは、ＵＥに関連付けられたＳＩＤがＲＡフィールドの値に一致する場合のみ、１つまたは複数のアクションをとり得る。
【０１０８】
[0131]本開示の態様によれば、超低電力フレーム中に含まれるＦＡＣフィールドは、動的鍵に依拠し（たとえば、動的鍵の関数に基づいて決定され）得る。動的鍵を使用することは、他のタイプのワイヤレスセキュリティプロトコルにおいて使用される鍵と比較して低減されたフレームサイズを可能にし得、低減されたフレームサイズは、フレームを生成および受信するために使用されるエネルギー（たとえば、バッテリー電力）を低減し得る。
【０１０９】
[0132]本開示の態様によれば、ＦＡＣを生成するために使用される鍵ｋは動的であり得、たとえば、鍵は、ＳＴＡの起動が成功するたびに更新され得る。
【０１１０】
[0133]本開示の態様によれば、ＦＡＣを生成するために使用される鍵ｋは、受信機によって使用されるアルゴリズムのサイズを低減するために、小さくなるように選定され得る。
【０１１１】
[0134]本開示の態様によれば、ＦＡＣは、ＦＡＣが時間期間の間は変化しないので、１次無線機において（たとえば、ＦＡＣを含むフレームを受信または送信する前に）あらかじめ算出され得る。
【０１１２】
[0135]本開示の態様によれば、ＦＡＣは送信機の送信機アドレス（ＴＡ）に依存し得る。ＴＡフィールド（たとえば、図８および図１１に示されているＴＡフィールド８０６）は、ＦＡＣがＴＡに依存するので、ＦＡＣフィールドを含むフレーム中で必要とされないことがあり、不正確なＴＡをもつ送信機によって送られたフレームは、（たとえば、たとえば、１次無線機において受信機によってあらかじめ算出された）受信機におけるローカルＦＡＣに一致しないＦＡＣを有することになり、したがって、フレームは受信機によって受け付けられないことになる。
【０１１３】
[0136]本開示の態様によれば、超低電力フレームを受信する間に局によって使用されるＲＡは、一時的なものであり、送信機と受信機との間の前の通信セッション中に（たとえば、ＳＴＡおよびＡＰによって）同意され得る。ＲＡが一時的なものであることを可能にし、各通信セッションの後にそれをリセットすることは、ワイヤレスネットワーク中の通信のプライバシーを改善し得る。
【０１１４】
[0137]本開示の態様によれば、第２の装置がＦＡＣを算出するのではなく、ＦＡＣは、装置においてあらかじめ算出され、第２の装置に送信され得る。すなわち、ＡＰは、ＡＰがＳＴＡを起動する次の時間に超低電力フレーム中でＦＡＣとして使用されるべき値（たとえば、パスワードまたはマジックナンバー）を決定し得、ＡＰは、ＳＴＡとの現在の通信セッションにおいてＳＴＡに値を送信することができる。ＡＰおよびＳＴＡは両方とも値（すなわち、パスワードまたはマジックナンバー）を記憶し、ＳＴＡはＳＴＡの１次無線機を低電力状態におく。
【０１１５】
[0138]代替的に、ＳＴＡは、ＡＰがＳＴＡを起動する次の時間に超低電力フレーム中でＦＡＣとして使用されるべき値（たとえば、パスワードまたはマジックナンバー）を決定し得、ＳＴＡは、ＡＰとの現在の通信セッションにおいてＡＰに値を送信することができる。ＡＰおよびＳＴＡは両方とも値（すなわち、パスワードまたはマジックナンバー）を記憶し、ＳＴＡはＳＴＡの１次無線機を低電力状態におく。
【０１１６】
[0139]ＳＴＡは、次いで、２次無線機を使用して超低電力フレームをリッスンし、ＦＡＣフィールド中の記憶された値を含まない超低電力フレームを無視する。ＡＰがＳＴＡと通信する必要があるとき、ＡＰは、ＦＡＣフィールド中の記憶された値を含む超低電力フレームを送信する。ＳＴＡが、ＦＡＣフィールド中の値をもつ超低電力フレームを受信したとき、ＳＴＡは、１次無線機を低電力状態から出し、ＡＰとの通信セッションを確立する。通信セッション中に、ＡＰは、新しい値（たとえば、新しいパスワードまたはマジックナンバー）を決定し、通信セッションが終了する前に、ＳＴＡに新しい値を送信し、ＳＴＡは１次無線機を低電力状態におく。
【０１１７】
[0140]図１９は、本開示の態様による、フレーム認証コード（ＦＡＣ）フィールドを含む超低電力起動フレームを使用するための技法が実施され得る例示的な通信システム１９００を示す。例示的な通信システムは、図１に示されているＡＰ１１０であり得るＡＰ１９０２を含む。システムは、図１〜図２に示されているユーザ端末１２０ａ、１２０ｃ、１２０ｍ、および１２０ｘなど、ユーザ端末であり得るＳＴＡ１９１０をも含む。例示的なシステムは単一のＳＴＡのみを示すが、本開示はそのように限定されず、他の数のＳＴＡがそのようなシステム中に含まれ得る。
【０１１８】
[0141]ＡＰ１９０２は１次無線機１９０４と超低電力フレーム送信機１９０６とを含むが、いくつかの実施形態では、１次無線機および超低電力フレーム送信機の機能は単一の無線機によって実行される。ＡＰは他の構成要素をも含み得る（図２参照）。同様に、ＳＴＡ１９１０は、１次無線機１９１２と超低電力受信機１９１４とを含み、他の構成要素を含み得る（図２参照）。
【０１１９】
[0142]次に、超低電力起動フレームを伴う例示的な動作が図１９を参照しながら説明される。
【０１２０】
[0143]ＳＴＡ１９１０は、１９５０において、ＡＰ１９０２に、それらのそれぞれの１次無線機１９１２と１次無線機１９０４とを介して関連付ける。関連付けはＷｉ−Ｆｉシグナリングを介するものであり得るが、他のワイヤレス通信技術が使用され得る。ＡＰおよびＳＴＡは、関連付けプロセスの一部として、関連付けの通信をセキュアにするためのトランジェント鍵（ＴＫ：transient key）に関して同意する。ＡＰは、ＡＰがＳＴＡに起動フレームと他の通信とを送信するときにＡＰによって使用されるべき送信機アドレス（ＴＡ）をＳＴＡに通知する。ＡＰおよびＳＴＡはまた、ＡＰからの起動フレームをリッスンするためにＳＴＡによって使用されるべき周期スケジュールに関する情報を交換し得る。ＡＰはＳＴＡを周期スケジュールに割り当て得る。追加または代替として、ＳＴＡは、ＡＰがそれに同意し得る周期スケジュールを要求し得るか、またはＡＰは別のスケジュールを示唆し得る。
【０１２１】
[0144]第１の関連付け中の通信の完了の後、ＳＴＡはスリープまたは低電力モードに入り得る。低電力モードにある間、ＳＴＡは、ＳＴＡの１次無線機を非アクティブ化し、ＳＴＡの超低電力受信機を周期的に非アクティブ化し、再アクティブ化し得る。ＳＴＡは、第１の関連付け１９５０中にＡＰと交換された通信に従って決定された周期スケジュール上で、超低電力受信機を周期的に再アクティブ化する。
【０１２２】
[0145]ＡＰがＳＴＡと通信することを決定した（たとえば、ＡＰが、ＳＴＡに送るべきデータを有する）とき、ＡＰは、スケジュールに関する前に交換された情報に基づいて、ＳＴＡがＳＴＡの超低電力受信機をアクティブ化することになる次の時間を決定する。ＡＰは、フレーム制御（ＦＣ）フィールドと、ＳＴＡの受信機アドレス（ＲＡ）を含むＲＡフィールドと、フレーム認証コード（ＦＡＣ）フィールドとを含む起動フレームを生成する。周期スケジュールに従って決定された時間に、ＡＰは、１９６０において、ＳＴＡに起動フレームを送信する。
【０１２３】
[0146]ＦＡＣは、前のセッション（たとえば、ＳＴＡとの第１の関連付け）のＴＫと、ＡＰのＴＡと、ＳＴＡのＲＡとに基づいてＡＰによって計算され得る。ＦＡＣの計算は、１９６２において、前のセッションにおいて使用されたＴＫから鍵ｋを導出することから開始する。ＴＫからのｋの導出は、ＴＫに対して強いハッシュアルゴリズム（たとえば、ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ３）を使用することによって実行され得るが、当技術分野で知られているいくつかの数学関数のいずれかが、ＴＫからｋを導出するために使用され得る。
【０１２４】
[0147]鍵ｋは、次いで、ＴＡおよびＲＡを暗号化するために使用される軽量暗号アルゴリズム１９６４における鍵として使用される。ｋを用いてＴＡおよびＲＡを暗号化することの出力はＦＡＣ１９６６である。起動フレームを送信するための正しい時間であるとき、ＡＰは、上記で説明されたように、ＦＣフィールドと、ＲＡフィールドと、ＦＡＣフィールドとを含む起動フレームを送信する。
【０１２５】
[0148]上記で説明されたように、ＳＴＡ１９１０は、ＡＰ１９０２に関連付け、ＴＫと、ＴＡと、周期スケジュールとを収集する。ＳＴＡは、次いで、１次無線機１９１２と超低電力受信機１９１４とを非アクティブ化し得る。ＳＴＡが（たとえば、ＡＰとの関連付け中に）ＴＫを受信した後、ＳＴＡは、１９７０において、ＴＫから軽量鍵ｋを導出し得る。ＳＴＡは、ｋを導出するために、ＡＰが１９６２において使用したものと同じ導出関数を使用し、したがって、ＳＴＡによって導出されたｋはＡＰによって導出されたｋと同一である。鍵ｋは、次いで、ＴＡおよびＲＡを暗号化するために使用される軽量暗号アルゴリズム１９７２における鍵としてＳＴＡによって使用される。軽量暗号アルゴリズム１９７２は、ＡＰによって使用される軽量暗号アルゴリズム１９６４と同一である。ｋを用いてＴＡおよびＲＡを暗号化することの出力はローカルＦＡＣ１９７４である。ＡＰとＳＴＡとによって使用される鍵ｋ、ＲＡ、ＴＡ、および軽量暗号アルゴリズムは同一であるので、ＳＴＡによって算出されたローカルＦＡＣ１９７４は、ＡＰによって算出されたＦＡＣ１９６６と同一である。
【０１２６】
[0149]ＳＴＡは、周期スケジュールに従って超低電力受信機をアクティブ化する。超低電力受信機がアクティブであるとき、ＳＴＡは１つまたは複数のフレームを受信し得る。ＳＴＡが受信した各フレームについて、ＳＴＡは、フレームが起動フレームであることをＦＣフィールドが示すかどうか、およびフレームのＲＡフィールドがＳＴＡのＲＡに一致するかどうかを決定する。フレームが起動フレームであることをＦＣフィールドが示し、ＲＡが一致する場合、ＳＴＡは、フレームからＦＡＣを抽出し、受信されたＦＡＣの値１９８０を、ＳＴＡによって計算されたローカルＦＡＣ１９７４と比較する。受信されたＦＡＣの値がローカルＦＡＣに一致する場合、ＳＴＡは、フレームのＦＣフィールドによって示されたコマンドに従い、たとえば、ＳＴＡは、ＳＴＡの１次無線機をアクティブ化または「起動」し、１次無線機を介してＡＰと通信することを試み得る。受信されたＦＡＣの値がローカルＦＡＣに一致しない場合、ＳＴＡは、無効であるものとしてフレームを廃棄する。たとえば、フレームが、悪意のあるデバイスによって送られていることがあるが、悪意のあるデバイスはＴＫを有しないので、悪意のあるデバイスはフレーム中に「間違った」ＦＡＣを含め、ＳＴＡは、フレームを無視することを決定する。
【０１２７】
[0150]本開示の態様によれば、攻撃者（adversary）は、２つの有効な起動フレームの間にｋ／ＦＡＣ技法によって与えられたセキュリティに対して「ブルートフォースアタック」を試みるための限られた時間を有するにすぎない。成功するために、アタッカーは、ＦＡＣ、または等価的にｋを推測し、ＳＴＡが超低電力受信機をアクティブ化するようにスケジュールされた時間期間のうちの１つ中に、推測されたＦＡＣを使用してフレームを送信する必要があることになる。さらに、ＳＴＡが起動するとき、ＳＴＡおよびＡＰは新しいＴＫ、およびしたがって、新しいｋおよびＦＡＣを決定するので、アタッカーは、ＡＰがＳＴＡを起動する前に、ＦＡＣを推測しなければならない。さらに、ｋは各成功した起動の後に変化するので、リプレイアタックも防がれ得る。
【０１２８】
[0151]本開示の態様によれば、ＦＡＣフィールドのサイズは、受信機が起動することのインシデント間の平均時間と、起動信号をリッスンするために受信機をアクティブ化するための後続のサイクルの期間との比に基づいて決定され得る。たとえば、受信機が（たとえば、低い通信レイテンシを可能にするために）５００ｍｓごとに１回起動信号をリッスンし、受信機が平均１時間（すなわち、３６００秒）ごとに１回起動する場合、比は３６００／０．５になる。本例では、平均して、アタッカーは、ＳＴＡが、起動し、ＡＰと通信し、新しいｋおよびローカルＦＡＣを決定する前に、ＦＡＣを推測するための７２００個の機会を有することになり、アタッカーは、あらためてもう一度推測プロセスを開始することが必要とされることになる。本開示の態様によれば、ＦＡＣは、アタッカーがやり直す前に推測するための機会の数の少なくとも２倍の探索空間を有するべきである。本例では、探索空間は、少なくとも１４，４００（７，２００の２倍）個の可能なＦＡＣ値であるべきであり、ＦＡＣフィールドのサイズは２バイトに設定され得、６５，５３６個の候補を可能にする。
【０１２９】
[0152]図２０は、本開示の態様による、フレーム認証コード（ＦＡＣ）フィールドを含む超低電力起動フレームを使用するための技法が実施され得る例示的な通信システム２０００を示す。例示的な通信システム２０００では、ＡＰは、ＦＡＣとして使用されるべき値（たとえば、パスワードまたはマジックナンバー）をＳＴＡに供給する。ＡＰおよびＳＴＡは、超低電力起動フレームを送信および受信する際に使用するためのＦＡＣを記憶する。それ以外は、通信システム２０００は通信システム１９００と同様の方法で同様の機器を使用し、通信システム２０００の説明は通信システム１９００との差異に焦点を当てることにする。
【０１３０】
[0153]次に、通信システム２０００と通信システム１９００との間の動作の差が図２０を参照しながら説明される。
【０１３１】
[0154]ＡＰは、２０６４において、いくつかの知られているアルゴリズムのいずれかを使用して、超低電力フレームのＦＡＣフィールド中で使用されるべき値（たとえば、パスワードまたはマジックナンバー）を決定する。値は、たとえば、図１９の場合のように、前のセッション（たとえば、ＳＴＡとの第１の関連付け）のＴＫと、ＡＰのＴＡと、ＳＴＡのＲＡとに基づいてＡＰによって計算され得る。図１９中とは異なり、ＡＰは、２０５０における関連付け中にＳＴＡにＦＡＣ値を送信する。
【０１３２】
[0155]図１９の場合のように、ＡＰがＳＴＡのための起動フレームを生成したとき、起動フレームは、ＦＣフィールドと、ＲＡフィールドと、ＦＡＣフィールドとを含む。ＦＡＣは、ＡＰが関連付け２０５０中にＳＴＡに前に送信したＦＡＣと同じＦＡＣである。周期スケジュールに従って決定された時間に、ＡＰは、２０６０において、ＳＴＡに起動フレームを送信する。
【０１３３】
[0156]ＳＴＡ２０１０は、２０５０においてＡＰ２００２に関連付け、関連付け中にＡＰからの送信を介してＴＡと、周期スケジュールと、ＦＡＣとを受信する。ＳＴＡがＦＡＣを受信した後、ＳＴＡは２０７０においてＦＡＣを記憶する。記憶されたＦＡＣは、ＳＴＡによってローカルＦＡＣ２０７４として使用される。
【０１３４】
[0157]図１９の場合のように、ＳＴＡがＳＴＡのための起動フレームを受信した場合、ＳＴＡは、フレームからＦＡＣを抽出し、受信されたＦＡＣの値２０８０をローカルＦＡＣ２０７４と比較する。受信されたＦＡＣの値がローカルＦＡＣに一致する場合、ＳＴＡは起動フレームを有効として扱い、他の場合、ＳＴＡは、起動フレームを無効として扱い、それを廃棄する。
【０１３５】
[0158]本開示の態様によれば、悪意のあるまたは誤動作するネットワークデバイスがＳＴＡにクロック再同期フレームを送り得る。クロック再同期フレームの受信は、ＳＴＡをサービスするＡＰの時間とは異なる悪意のあるまたは誤動作するデバイスの時間にＳＴＡのクロックを同期させることを受信ＳＴＡに行わせ得る。ＳＴＡが、ＳＴＡをサービスするＡＰとは異なる時間にＳＴＡのクロックを同期させた場合、ＳＴＡは（たとえば、周期スケジュール上の）時間のあるセットにおいて１つまたは複数の受信機をアクティブ化し得るが、ＳＴＡをサービスするＡＰは時間の異なるセットにおいて（たとえば、同じ周期スケジュール上であるが異なる時間に）ＳＴＡに信号を送信している。たとえば、ＳＴＡは、サービングＡＰからの起動フレームをリッスンするために、スケジュール上で受信機をアクティブ化し得る。本例では、ＳＴＡは、悪意のあるＡＰからのクロック再同期フレームにより、ＡＰから脱同期していることがある。本例では、ＳＴＡは、ＡＰが起動フレームを送信している時間に受信機をアクティブ化せず、ＳＴＡがＡＰからのデータ送信を逸することを引き起こす。
【０１３６】
[0159]本開示の態様によれば、ＡＰは、クロック再同期フレームをセキュアにするために、クロック再同期フレーム中にフレーム認証コード（ＦＡＣ）を含め得る。クロック再同期フレームを受信するＳＴＡは、ＳＴＡのクロックをクロック再同期フレーム中の時間値に同期させる前に、クロック再同期フレームが正しいＡＰからのものであることを認証するために、含まれたＦＡＣを使用し得る。
【０１３７】
[0160]図２１は、本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信のための例示的な動作２１００を示す。動作２１００は、たとえば、装置（たとえば、ＵＥ１２０またはＡＰ１１０）によって実行され得る。動作２１００は、２１０２において、他の装置との通信を介して取得された他の装置の能力情報に基づいて、第１の無線機が第１の電力状態にある間に、他の装置（たとえば、ＵＥ）が第２の無線機を介してフレームを受信することが可能であるかどうかを決定することによって開始し得る。たとえば、装置は、能力交換の一部として、他の装置が低電力ページングフレームを受信することが可能であることを示す能力情報を他の装置から受信し得る。
【０１３８】
[0161]２１０４において、決定に基づいて、装置は、フレームを認証するために使用されるべき認証コード（たとえば、ＦＡＣ）を備えるフレーム（たとえば、超低電力ショートＭＡＣページングフレーム）を生成する。いくつかの態様によれば、フレームのＦＣフィールド（たとえば、図８〜図１２に示されているＦＣフィールド６０２）は、フレームのタイプを示す値に設定されたサブフィールド（たとえば、サブタイプサブフィールド）を有し得る。フレームは制御フレームまたは管理フレームであり得る。いくつかの態様によれば、フレームは、装置がそれに関連付けられたネットワークを識別する値に設定されたネットワーク全体識別子（ＮＷＩＤ）フィールド（たとえば、ＳＳＩＤ、ＳＩＤ、ＳＩＤのハッシュ化バージョン、ＳＳＩＤのハッシュ化バージョン）を含み得る。
【０１３９】
[0162]２１０６において、装置は他の装置にフレームを送信する。いくつかの態様によれば、フレームは、ＲＡフィールド（たとえば、図８〜図１２に示されているＲＡフィールド８０４）を含み得、他の装置は、何らかのアクションをとる前に、他の装置に関連付けられたＳＩＤが、ＲＡフィールドの値に一致するかどうかを決定し得る。たとえば、他の装置のローカルクロックは、フレーム中のＲＡが他の装置のＳＩＤに一致する場合、フレーム中のフィールドのクロック値（たとえば、装置に関連付けられたクロックの値のＬＳＢ）に基づいて調整され得る。
【０１４０】
[0163]図２２は、本開示の態様による、フレーム認証コード（ＦＡＣ）を含む超低電力クロック再同期フレームを使用するための技法が実施され得る例示的な通信システム２２００を示す。通信システムは、図１に示されているＡＰ１１０であり得るＡＰ２２０２を含む。システムは、図１に示されているユーザ端末１２０ａおよび１２０ｃならびに図２に示されているユーザ端末１２０ｍおよび１２０ｘなど、ユーザ端末であり得るＳＴＡ２２１０をも含む。例示的なシステムは単一のＳＴＡのみを示すが、本開示はそのように限定されず、他の数のＳＴＡがそのようなシステム中に含まれ得る。
【０１４１】
[0164]ＡＰ２２０２は１次無線機２２０４と超低電力フレーム送信機２２０６とを含むが、いくつかの実施形態では、１次無線機および超低電力フレーム送信機の機能は単一の無線機によって実行される。ＡＰは他の構成要素をも含む（図２参照）。同様に、ＳＴＡ２２１０は、１次無線機２２１２および超低電力受信機２２１４、ならびに他の構成要素を含む（たとえば、図２参照）。
【０１４２】
[0165]次に、ＦＡＣを使用して超低電力クロック再同期フレームを認証するための例示的な動作が図２２を参照しながら説明される。
【０１４３】
[0166]ＳＴＡ２２１０は、２２５０において、ＡＰ２２０２に、それらのそれぞれの１次無線機２２１２と１次無線機２２０４とを介して関連付ける。関連付けはＷｉ−Ｆｉシグナリングを介するものであり得るが、他のワイヤレス通信技術が使用され得る。ＡＰおよびＳＴＡは、関連付けプロセスの一部として、関連付けの通信をセキュアにするためのトランジェント鍵（ＴＫ）に関して同意する。ＡＰは、ＡＰがＳＴＡにクロック再同期フレームと他の通信とを送信するときにＡＰによって使用されるべき送信機アドレス（ＴＡ）をＳＴＡに通知する。ＡＰおよびＳＴＡはまた、ＡＰからの起動フレームと、クロック再同期フレームと、他の通信とをリッスンするためにＳＴＡによって使用されるべき周期スケジュールに関する情報を交換し得る。ＡＰはＳＴＡを周期スケジュールに割り当て得る。代替または追加として、ＳＴＡは、ＡＰがそれに同意し得る周期スケジュールを要求し得るか、またはＡＰは別のスケジュールを示唆し得る。ＡＰおよびＳＴＡはまた、関連付け中にシーケンス番号Ｎを初期化またはリセットする。たとえば、ＡＰおよびＳＴＡは、それぞれ、関連付け中にシーケンス番号Ｎを０の値に設定し得る。
【０１４４】
[0167]第１の関連付け中の通信の完了の後、ＳＴＡはスリープまたは低電力モードに入り得る。低電力モードにある間、ＳＴＡは、ＳＴＡの１次無線機を非アクティブ化し、ＳＴＡの超低電力受信機を周期的に非アクティブ化し、再アクティブ化し得る。ＳＴＡは、第１の関連付け２２５０中にＡＰと交換された通信に従って決定された周期スケジュール上で、超低電力受信機を周期的に再アクティブ化する。
【０１４５】
[0168]ＡＰが、ＳＴＡのクロックをＡＰのクロックに再同期させることを決定した（たとえば、直近の再同期からＳＴＡのクロックがしきい値量だけドリフトしていることがある、または、直近の再同期から所定の時間期間が過ぎたとＡＰが決定した）とき、ＡＰは、周期スケジュールに関する前に交換された情報に基づいて、ＳＴＡがＳＴＡの超低電力受信機をアクティブ化することになる次の時間を決定する。ＡＰは、次いで、フレーム制御（ＦＣ）フィールドと、ＳＴＡのＲＡを含む受信機アドレス（ＲＡ）フィールドと、ＳＴＡのクロックを再同期させるためにＳＴＡによって使用されるべき時間値を含む時間値（ＴＶ）フィールドと、シーケンス番号Ｎを含むシーケンス番号フィールドと、フレーム認証コード（ＦＡＣ）フィールドとを含むクロック再同期フレームを生成する。周期スケジュールに従って決定された時間に、ＡＰは、２２６０において、ＳＴＡにクロック再同期フレームを送信する。
【０１４６】
[0169]ＦＡＣは、前のセッション（たとえば、ＳＴＡとの第１の関連付け）のＴＫと、ＡＰのＴＡと、ＴＶと、シーケンス番号Ｎと、ＳＴＡのＲＡとに基づいてＡＰによって計算される。ＦＡＣの計算は、２２６２において、前のセッションにおいて使用されたＴＫから鍵ｋを導出することから開始する。ＴＫからのｋの導出は、ＴＫに対して強いハッシュアルゴリズム（たとえば、ＳＨＡ２５６、ＳＨＡ３）を使用することによって実行され得るが、当技術分野で知られているいくつかの数学関数のいずれかが、ＴＫからｋを導出するために使用され得る。
【０１４７】
[0170]鍵ｋは、次いで、ＲＡ、ＴＡ、ＴＶ、およびＮを暗号化するために使用される軽量暗号アルゴリズム２２６４における鍵として使用される。ｋを用いてＲＡ、ＴＡ、ＴＶ、およびＮを暗号化することの出力はＦＡＣ２２６６である。起動フレームを送信するための正しい時間であるとき、ＡＰは、上記で説明されたように、ＦＣフィールドと、ＲＡフィールドと、ＴＶフィールドと、Ｎフィールドと、ＦＡＣフィールドとを含むクロック再同期フレームを送信する。
【０１４８】
[0171]上記で説明されたように、ＳＴＡ２２１０は、ＡＰ２２０２に関連付け、ＴＫと、ＴＡと、周期スケジュールとを収集する。さらに、ＳＴＡは、ＡＰとの関連付け中にシーケンス番号Ｎを初期化またはリセットする。ＳＴＡは、次いで、１次無線機２２１２と超低電力受信機２２１４とを非アクティブ化し得る。ＳＴＡが（たとえば、ＡＰとの関連付け中に）ＴＫを受信した後、ＳＴＡは、２２７０において、ＴＫから軽量鍵ｋを導出する。ＳＴＡは、ｋを導出するために、ＡＰが２２６２において使用したものと同じ導出関数を使用し、したがって、ＳＴＡによって導出されたｋはＡＰによって導出されたｋと同一である。
【０１４９】
[0172]ＳＴＡは、周期スケジュールに従って超低電力受信機をアクティブ化する。超低電力受信機がアクティブであるとき、ＳＴＡは１つまたは複数のフレームを受信し得る。ＳＴＡが受信した各フレームについて、ＳＴＡは、フレームのＲＡフィールドがＳＴＡのＲＡに一致するかどうか、およびフレームがクロック再同期フレームであることをＦＣフィールドが示すかどうかを決定する。フレームがクロック再同期フレームであることをＦＣフィールドが示し、ＲＡが一致する場合、ＳＴＡはフレームからＦＡＣ、ＴＶ、およびＮを抽出する。鍵ｋは、次いで、ＲＡ、ＴＡ、ＴＶ、およびＮを暗号化するために使用される軽量暗号アルゴリズム２２７２における鍵としてＳＴＡによって使用される。軽量暗号アルゴリズム２２７２は、ＡＰによって使用される軽量暗号アルゴリズム２２６４と同一である。ｋを用いてＲＡ、ＴＡ、ＴＶ、およびＮを暗号化することの出力はローカルＦＡＣ２２７４である。ＡＰとＳＴＡとによって使用される鍵ｋ、ＲＡ、ＴＡ、ＴＶ、Ｎ、および軽量暗号アルゴリズムは同一であるので、ＳＴＡによって算出されたローカルＦＡＣ２２７４は、ＡＰによって算出されたＦＡＣ２２６６と同一である。受信されたＦＡＣフィールド中の値２２８０がローカルＦＡＣに一致する場合、ＳＴＡは、ＳＴＡのクロックを再同期させるためにフレームの時間値（ＴＶ）を使用する。ローカルＦＡＣが、受信されたＦＡＣに一致しない場合、ＳＴＡは、フレームを無効として廃棄することを決定する。
【０１５０】
[0173]本開示の態様によれば、ＦＡＣは、ＦＡＣを算出するために使用されるＴＶのために動的であり、したがって、ＦＡＣはあらかじめ算出され得ない。
【０１５１】
[0174]本開示の態様によれば、リプレイアタックに対して通信システムを保護するために、シーケンス番号Ｎが使用され得る。リプレイアタックでは、悪意のあるデバイスは、リプレイされたクロック再同期フレームからの古いＴＶに従ってＳＴＡのクロックを同期させることをＳＴＡに行わせるために、クロック再同期フレームを記録し、リプレイし得る。シーケンス番号Ｎは、受信されたクロック再同期フレームが有効であるのか古いＴＶを含んでいるのかを決定するために、ＳＴＡによって使用され得る。シーケンス番号Ｎは、ＳＴＡの、ＡＰへの各関連付け中に（たとえば、各起動中に）初期化され（たとえば、０に設定され）得る。受信機（たとえば、ＳＴＡ）がクロック再同期フレームを正常に復号するたびに、受信機は、クロック再同期フレーム中で受信されたＮの値に基づいて、Ｎの記憶された値を設定し得る。Ｎは、送信機がクロック再同期フレームを送信するたびに、送信機（たとえば、ＡＰ）によって増分され得る。したがって、ＳＴＡが、（たとえば、ＳＴＡによって記憶されたＮの値を１超える）予想されるシーケンス番号に等しくないかまたはそれを超えないシーケンス番号Ｎを含むクロック再同期フレームを受信した場合、ＳＴＡは、クロック再同期フレームを無効として廃棄することができる。ＳＴＡが、クロック再同期フレームを正常に復号する前に、１つまたは複数のクロック再同期フレームを復号することに失敗した場合、正常に復号されたクロック再同期フレーム中のシーケンス番号は、予想されるシーケンス番号を超えることになり、ＳＴＡは、クロック再同期フレーム中の時間値を使用することを決定することができる。
【０１５２】
[0175]シーケンス番号Ｎは、クロック再同期フレームまたはクロック再同期フレームの順序セット中の時間値、または時間値の位置を決定するために使用され得る。したがって、例示的なシステムは、増分され、時間とともにより大きくなるシーケンス番号に関して説明されるが、本開示はそのように限定されず、（たとえば、高い初期値から減分する、１以外の値だけ増分する）他のシーケンス番号付け技法が本開示の範囲に含まれる。
【０１５３】
[0176]本開示の態様によれば、攻撃者は、２つの有効なクロック再同期フレームの間にｋ／ＦＡＣセキュリティによって与えられたセキュリティに対してブルートフォースアタックを試みるための限られた時間を有するにすぎない。成功するために、アタッカーは、ＦＡＣ、または等価的にｋを推測し、ＳＴＡが超低電力受信機をアクティブ化するようにスケジュールされた時間期間のうちの１つ中に、推測されたＦＡＣを使用してフレームを送信する必要があることになる。さらに、ＳＴＡがクロック再同期フレームを受信するとき、ＳＴＡおよびＡＰは新しいＮ、したがって、新しいＦＡＣを決定するので、アタッカーは、ＡＰがＳＴＡにクロック再同期フレームを送信する前に、ＦＡＣを推測しなければならない。
【０１５４】
[0177]上記で説明されたように、シーケンス番号は、各正常に復号されたクロック再同期フレームの後に変化するので、リプレイアタックも防がれ得る。本開示の態様によれば、シーケンス番号フィールドのサイズは、受信機のクロックを再同期させることのインシデント間の平均時間と、受信機がどれくらいの頻度で起動されるかの期間とに基づいて決定され得、シーケンス番号がリセットされることを引き起こす。たとえば、受信機が１日当たり１回起動され、受信機のクロックが１分ごとに１回再同期させられるべきである場合、カウンタは少なくとも１，４４０（すなわち、１日における分の数）の値をサポートしなければならない。本例では、シーケンス番号について２バイトを使用することが、十分以上である。
【０１５５】
[0178]本開示の態様によれば、シーケンス番号が、（たとえば、受信機が起動することの間の長い時間期間のために）クロック再同期のシーケンス番号フィールド中の許容された最大値のしきい値量内に近づく場合、ＡＰは、新しいＴＫを生成し、影響を受けたＳＴＡについてシーケンス番号をリセットするために、起動フレームを送り得る。
【０１５６】
[0179]いくつかの態様によれば、クロック再同期フレームの時間値は、ＡＰに関連付けられたクロックの値のＬＳＢを備え得る。
【０１５７】
[0180]図２３は、本開示の態様による、フレーム認証コード（ＦＡＣ）を含む超低電力クロック再同期フレームを使用するための技法が実施され得る例示的な通信システム２３００を示す。通信システム２３００では、ＡＰは、ＳＴＡによってＦＡＣとして使用されるべき値（たとえば、パスワードまたはマジックナンバー）の順位リストを供給する。ＡＰおよびＳＴＡは、超低電力クロック再同期フレームを送信および受信する際に使用するためのＦＡＣの順位リストを記憶する。それ以外は、通信システム２３００は通信システム２２００と同様であり、通信システム２３００の説明は通信システム２２００との差異に焦点を当てる。
【０１５８】
[0181]次に、通信システム２２００と通信システム２３００との間の動作の差が図２３を参照しながら説明される。
【０１５９】
[0182]ＡＰは、いくつかの知られているアルゴリズム２３６４のいずれかを使用して、ＦＡＣとして使用されるべき値の順位リスト２３６６を決定し得る。値は、たとえば、前のセッション（たとえば、ＳＴＡとの第１の関連付け）のＴＫと、ＡＰのＴＡと、ＳＴＡのＲＡと、各値のためのシーケンス番号とに基づいてＡＰによって計算され得る。図２２中とは異なり、ＡＰは、２３５０における関連付け中にＳＴＡ２３１０にＦＡＣの順位リストを送信する。ＡＰはまた、超低電力クロック再同期フレーム中でＦＡＣとして使用されるべき値の順位リストを記憶し、シーケンス番号Ｎをリセット（すなわち、初期化）する。
【０１６０】
[0183]図２２の場合のように、ＡＰがクロック再同期フレームを生成したとき、フレームは、ＦＣフィールドと、ＲＡフィールドと、ＴＶフィールドと、シーケンス番号Ｎフィールドと、ＦＡＣフィールドとを含む。ＡＰは、ＡＰが生成しているクロック再同期フレームのシーケンス番号Ｎに対応するＦＡＣ値の順位リスト２３６６中の値を選択することによって、ＦＡＣを決定する。
【０１６１】
[0184]ＳＴＡ２３１０は、２３５０においてＡＰ２３０２に関連付け、関連付け中にＡＰからの送信を介してＴＡと、周期スケジュールと、ＦＡＣ値の順位リストとを受信する。さらに、ＳＴＡは、ＦＡＣ値の受信された順位リストを記憶されたリスト２３７０として記憶し、シーケンス番号Ｎの記憶された値をリセット（すなわち、初期化）する。ＳＴＡは、次いで、１次無線機２３１２と超低電力受信機２３１４とを非アクティブ化し得る。
【０１６２】
[0185]図２２の場合のように、ＳＴＡがＳＴＡのためのクロック再同期フレームを受信した場合、ＳＴＡはフレームからシーケンス番号ＮとＦＡＣとを抽出する。受信されたシーケンス番号ＮがＮの記憶された値に等しくないかまたはそれを超えない場合、ＳＴＡはクロック再同期フレームを廃棄する。受信されたシーケンス番号ＮがＮの記憶された値に等しいかまたはそれを超える場合、ＳＴＡは、受信されたＦＡＣフィールド中のＦＡＣ２３８０を、受信されたシーケンス番号Ｎに対応するローカルＦＡＣの順位リスト２３７０からのローカルＦＡＣ２３７４と比較する。受信されたＦＡＣ２３８０が、対応するローカルＦＡＣ２３７４に一致する場合、ＳＴＡはクロック再同期フレームを有効として扱い、他の場合、ＳＴＡは、クロック再同期フレームが無効であると扱う。クロック再同期が有効である場合、ＳＴＡは、シーケンス番号Ｎの受信された値に基づいてシーケンス番号Ｎの記憶された値を設定し、ＳＴＡのクロックを再同期させる。
【０１６３】
[0186]本開示の態様によれば、シーケンス番号Ｎに対応するＦＡＣの順位リスト２３７０を使用することは、リプレイアタックに対して通信システムを保護し得る。シーケンス番号ＮとＦＡＣとの組合せは、受信されたクロック再同期フレームが有効であるのか無効であるのか（たとえば、古いＴＶを含んでいるかどうか）を決定するために、ＳＴＡによって使用され得る。ＦＡＣの新しい順位リスト２３７０が、ＳＴＡの、ＡＰへの各関連付け中に（たとえば、各起動中に）ＳＴＡによって記憶され得る。受信機（たとえば、ＳＴＡ）がクロック再同期フレームに同期するたびに、受信機は、クロック再同期フレーム中で受信されたＮの値に基づいて、シーケンス番号Ｎの記憶された値を設定する。送信機（たとえば、ＡＰ）は、送信機がクロック再同期フレームを送信するたびに、シーケンス番号Ｎに対応するＦＡＣを順位リスト２３６６から選択し得る。したがって、ＳＴＡが、予想される値に等しくないかまたはそれを超えないシーケンス番号Ｎを含むクロック再同期フレームを受信した場合、ＳＴＡは、クロック再同期フレームを無効として廃棄することができる。ＳＴＡが、クロック再同期フレームを正常に復号する前に、１つまたは複数のクロック再同期フレームを復号することに失敗した場合、正常に復号されたクロック再同期フレーム中のシーケンス番号Ｎは、予想される値に等しいかまたはそれを超えることになり、ＳＴＡは、クロック再同期フレーム中の時間値を使用すべきかどうかを決定するために、クロック再同期フレーム中のＦＡＣが、受信されたシーケンス番号に対応するＦＡＣに一致するかどうかを決定することができる。
【０１６４】
[0187]本開示の態様によれば、攻撃者は、ＳＴＡの、ＡＰへの２つの有効な関連付けの間にＦＡＣセキュリティによって与えられたセキュリティに対してブルートフォースアタックを試みるための限られた時間を有するにすぎない。成功するために、アタッカーは、ＦＡＣの順位リストからシーケンス番号に対応するＦＡＣを推測し、ＳＴＡが超低電力受信機をアクティブ化するようにスケジュールされた時間期間のうちの１つ中に、シーケンス番号と推測されたＦＡＣとを使用してフレームを送信する必要があることになる。さらに、アタッカーは、ＡＰが、ＳＴＡの、ＡＰへの関連付け中にＦＡＣの新しい順位リストを送信する前に、ＦＡＣを推測しなければならない。
【０１６５】
[0188]本開示の態様によれば、シーケンス番号Ｎが（たとえば、受信機が起動することのインスタンス間の長い時間期間のために）しきい値数に等しいかまたはそれを超える場合、ＡＰは、ＦＡＣ値の新しい順位リストを生成し、影響を受けたＳＴＡに新しい順位リストを送信するために、起動フレームを送り得る。
【０１６６】
[0189]本明細書で使用される「決定すること」という用語は、多種多様なアクションを包含する。たとえば、「決定すること」は、計算すること、算出すること、処理すること、導出すること、調査すること、探索すること（たとえば、テーブル、データベース、または別のデータ構造の中で探索すること）、確認することなどを含み得る。また、「決定すること」は、受信すること（たとえば、情報を受信すること）、アクセスすること（たとえば、メモリ中のデータにアクセスすること）などを含み得る。また、「決定すること」は、解決すること、選択すること、選定すること、確立することなどを含み得る。
【０１６７】
[0190]本明細書で使用される、項目のリスト「のうちの少なくとも１つ」を指す句は、単一のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａ、ｂ、ｃ、ａ−ｂ、ａ−ｃ、ｂ−ｃ、およびａ−ｂ−ｃを包含するものとする。
【０１６８】
[0191]本明細書で開示された方法は、説明された方法を達成するための１つまたは複数のステップまたはアクションを備える。本方法のステップおよび／またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに交換され得る。言い換えれば、ステップまたはアクションの特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび／またはアクションの順序および／または使用は特許請求の範囲から逸脱することなく変更され得る。
【０１６９】
[0192]上記で説明された方法の様々な動作は、対応する機能を実行することが可能な任意の好適な手段によって実行され得る。それらの手段は、限定はしないが、回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプロセッサを含む、様々な（１つまたは複数の）ハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素および／またはモジュールを含み得る。概して、図に示された動作がある場合、それらの動作は、同様の番号をもつ対応するカウンターパートのミーンズプラスファンクション構成要素を有し得る。たとえば、それぞれ、図１６、図１７、図１８、および図２１に示されている動作１６００、動作１７００、動作１８００、および動作２１００は、それぞれ、図１６Ａ、図１７Ａ、図１８Ａ、および図２１Ａに示されている手段１６００Ａ、手段１７００Ａ、手段１８００Ａ、および手段２１００Ａに対応する。
【０１７０】
[0193]たとえば、送信するための手段は、図２に示されている、ＵＥ１２０の送信機（たとえば、トランシーバ２５４）および／または（１つまたは複数の）アンテナ２５２、あるいはＡＰ１１０の送信機（たとえば、トランシーバ２２２）および／または（１つまたは複数の）アンテナ２２４を備え得る。受信するための手段は、図２に示されている、ＵＥ１２０の受信機（たとえば、トランシーバ２５４）および／または（１つまたは複数の）アンテナ２５２、あるいはＡＰ１１０の受信機（たとえば、トランシーバ２２２）および／または（１つまたは複数の）アンテナ２２４を備え得る。処理するための手段、決定するための手段、生成するための手段、算出するための手段、アクションをとるための手段、および／または取得するための手段は、図２に示されているＵＥ１２０またはＡＰ１１０の１つまたは複数のプロセッサを含み得る処理システムを備え得る。
【０１７１】
[0194]本開示に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
【０１７２】
[0195]本開示に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接実施されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施されるか、またはその２つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、当技術分野で知られている任意の形態の記憶媒体中に常駐し得る。使用され得る記憶媒体のいくつかの例としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）メモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどがある。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または多数の命令を備え得、いくつかの異なるコードセグメント上で、異なるプログラム間で、および複数の記憶媒体にわたって分散され得る。記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み取ることができ、その記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合され得る。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。
【０１７３】
[0196]説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ハードウェアで実装される場合、例示的なハードウェア構成はワイヤレスノード中に処理システムを備え得る。処理システムは、バスアーキテクチャを用いて実装され得る。バスは、処理システムの特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バスは、プロセッサと、機械可読媒体と、バスインターフェースとを含む様々な回路を互いにリンクし得る。バスインターフェースは、ネットワークアダプタを、特に、バスを介して処理システムに接続するために使用され得る。ネットワークアダプタは、ＰＨＹレイヤの信号処理機能を実装するために使用され得る。ユーザ端末１２０（図１参照）の場合、ユーザインターフェース（たとえば、キーパッド、ディスプレイ、マウス、ジョイスティックなど）もバスに接続され得る。バスはまた、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、電力管理回路など、様々な他の回路をリンクし得るが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがってこれ以上説明されない。
【０１７４】
[0197]プロセッサは、機械可読媒体に記憶されたソフトウェアの実行を含む、バスおよび一般的な処理を管理することを担当し得る。プロセッサは、１つまたは複数の汎用および／または専用プロセッサを用いて実装され得る。例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰプロセッサ、およびソフトウェアを実行することができる他の回路がある。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、命令、データ、またはそれらの任意の組合せを意味すると広く解釈されたい。機械可読媒体は、例として、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（読取り専用メモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブル読取り専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラマブル読取り専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ）、レジスタ、磁気ディスク、光ディスク、ハードドライブ、または他の好適な記憶媒体、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。機械可読媒体はコンピュータプログラム製品において実施され得る。コンピュータプログラム製品はパッケージング材料を備え得る。
【０１７５】
[0198]ハードウェア実装形態では、機械可読媒体は、プロセッサとは別個の処理システムの一部であり得る。しかしながら、当業者なら容易に諒解するように、機械可読媒体またはその任意の部分は処理システムの外部にあり得る。例として、機械可読媒体は、すべてバスインターフェースを介してプロセッサによってアクセスされ得る、伝送線路、データによって変調された搬送波、および／またはワイヤレスノードとは別個のコンピュータ製品を含み得る。代替的に、または追加として、機械可読媒体またはその任意の部分は、キャッシュおよび／または汎用レジスタファイルがそうであり得るように、プロセッサに統合され得る。
【０１７６】
[0199]処理システムは、すべて外部バスアーキテクチャを介して他のサポート回路と互いにリンクされる、プロセッサ機能を提供する１つまたは複数のマイクロプロセッサと、機械可読媒体の少なくとも一部分を提供する外部メモリとをもつ汎用処理システムとして構成され得る。代替的に、処理システムは、プロセッサをもつＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）と、バスインターフェースと、アクセス端末）の場合はユーザインターフェースと、サポート回路と、単一のチップに統合された機械可読媒体の少なくとも一部分とを用いて、あるいは１つまたは複数のＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＰＬＤ（プログラマブル論理デバイス）、コントローラ、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア構成要素、もしくは他の好適な回路、または本開示全体にわたって説明された様々な機能を実行することができる回路の任意の組合せを用いて、実装され得る。当業者は、特定の適用例と、全体的なシステムに課される全体的な設計制約とに応じて、どのようにしたら処理システムについて説明された機能を最も良く実装し得るかを理解されよう。
【０１７７】
[0200]機械可読媒体はいくつかのソフトウェアモジュールを備え得る。ソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行されたときに、処理システムに様々な機能を実行させる命令を含む。ソフトウェアモジュールは、送信モジュールと受信モジュールとを含み得る。各ソフトウェアモジュールは、単一の記憶デバイス中に常駐するか、または複数の記憶デバイスにわたって分散され得る。例として、トリガイベントが発生したとき、ソフトウェアモジュールがハードドライブからＲＡＭにロードされ得る。ソフトウェアモジュールの実行中、プロセッサは、アクセス速度を高めるために、命令のいくつかをキャッシュにロードし得る。次いで、１つまたは複数のキャッシュラインが、プロセッサによる実行のために汎用レジスタファイルにロードされ得る。以下でソフトウェアモジュールの機能に言及する場合、そのような機能は、そのソフトウェアモジュールからの命令を実行したときにプロセッサによって実装されることが理解されよう。
【０１７８】
[0201]ソフトウェアで実装される場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線（ＩＲ）、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）、およびＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ここで、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザーで光学的に再生する。したがって、いくつかの態様では、コンピュータ可読媒体は非一時的コンピュータ可読媒体（たとえば、有形媒体）を備え得る。さらに、他の態様では、コンピュータ可読媒体は一時的コンピュータ可読媒体（たとえば、信号）を備え得る。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。
【０１７９】
[0202]したがって、いくつかの態様は、本明細書で提示した動作を実行するためのコンピュータプログラム製品を備え得る。たとえば、そのようなコンピュータプログラム製品は、本明細書で説明された動作を実行するために１つまたは複数のプロセッサによって実行可能である命令をその上に記憶した（および／または符号化した）コンピュータ可読媒体を備え得る。いくつかの態様では、コンピュータプログラム製品はパッケージング材料を含み得る。
【０１８０】
[0203]さらに、本明細書で説明された方法および技法を実行するためのモジュールおよび／または他の適切な手段は、適用可能な場合にユーザ端末および／または基地局によってダウンロードされ、および／または他の方法で取得され得ることを諒解されたい。たとえば、そのようなデバイスは、本明細書で説明された方法を実行するための手段の転送を可能にするためにサーバに結合され得る。代替的に、本明細書で説明された様々な方法は、ユーザ端末および／または基地局が記憶手段（たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスクなどの物理記憶媒体など）をデバイスに結合するかまたは与えると様々な方法を得ることができるように、記憶手段によって提供され得る。その上、本明細書で説明された方法および技法をデバイスに提供するための任意の他の好適な技法が利用され得る。
【０１８１】
[0204]特許請求の範囲は、上記で示された厳密な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。上記で説明された方法および装置の構成、動作および詳細において、特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な改変、変更および変形が行われ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１８】
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【図１８Ａ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１Ａ】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
2018512003.tif 000030
2018512003.tif 000031