CN103023555B - 时分多址介质访问控制的通信设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适用于单用户、多用户、多址接入和/或MIMO无线通信的时分多址(TDMA)介质访问控制(MAC)。各种通信系统可包括智能仪表站(SMSTA)和/或无线站(STA)。针对该通信装置进行适当协调以确保网络管理器或协调器(例如,接入点(AP))与SMSTA和/或STA之间的适当上行链路(和/或下行链路)通信。对于SMSTA,该通信装置唤醒和工作与睡眠(或在很低功率和/或功能状态下)的相对持续时间很重要。某些实施可包括相对大量的该通信装置(例如,10、100、1000或更多),且使用TDMA信令(例如,包括不同的相应服务期(SP)、通信介质访问操作模式及其自适应等)的一种以上变形来进行去往/来自它们的该通信的适当协调和调度。

Description

时分多址介质访问控制的通信设备及方法
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2011年9月26日提交的美国临时专利申请第61/539,352号、2011年9月26日提交的美国临时专利申请第61/539,357号和2012年6月29日提交的美国专利申请第13/539,186号的优先权,在此通过引用将其整体结合于此,并作为本申请的一部分。
技术领域
本发明总的来说涉及通信系统,更具体地,本发明涉及单用户、多用户、多址接入和/或MIMO无线通信内的多个无线通信装置的协调和操作。
背景技术
已知通信系统支持无线和/或有线通信装置之间的无线和有线通信。这种通信系统涵盖了从国内和/或国际蜂窝电话系统到互联网点对点家用无线网络的范围。各种类型的通信系统根据一种以上通信标准来构造,并由此来工作。例如,无线通信系统可根据一种以上标准来工作,这些标准包括但不限于IEEE802.11x、蓝牙、高级移动电话业务(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、本地多点式分布系统(LMDS)、多信道多点分布系统(MMDS)和/或它们的变形。
根据无线通信系统的类型,无线通信装置(诸如蜂窝电话、双向无线电设备、个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、膝上型电脑、家用娱乐设备等)与其他无线通信装置直接或间接通信。对于直接通信(也称为点对点通信),所参与的无线通信装置将其接收器和发送器调谐至相同的单个或多个信道(例如,无线通信系统的多个射频(RF)载波中的一个),并经由该信道通信。对于间接无线通信,各无线通信装置经由所分配的信道直接与关联基站(例如,对于蜂窝式服务)和/或关联接入点(例如,对于家庭或楼宇无线网络)通信。为实现无线通信装置之间的通信连接,关 联基站和/或关联接入点经由系统控制器、经由公共交换电话网络、经由互联网和/或经由某个其他广域网彼此直接通信。
关于参与无线通信的每个无线通信装置,它包括内置无线电收发器(即,接收器和发送器),或者是耦接至关联无线电收发器(例如,用于家庭和/或楼宇无线通信网络的基站、RF调制解调器等)。众所周知,接收器耦接至天线,且包括低噪声放大器、一个以上中频级、滤波级和数据恢复级。低噪声放大器经由天线接收入站RF信号,并将其放大。一个以上中频级将放大后的RF信号与一个以上本机振荡混频,以将放大后的RF信号转换为基带信号或中频(IF)信号。滤波级对基带信号或IF信号滤波,以衰减不想要的带外信号来产生滤波后的信号。数据恢复级根据具体的无线通信标准由滤波后的信号恢复出原始数据。
同样众所周知,发送器包括数据调制级、一个以上中频级和功率放大器。数据调制级根据具体的无线通信标准将原始数据转换为基带信号。一个以上中频级将基带信号与一个以上本机振荡混频,以产生RF信号。在经由天线发送之前,功率放大器放大RF信号。
通常,发送器将包括一个用于发送RF信号的天线,该RF信号被接收器的单个天线或多个天线(可选择地,天线(antennas))接收。当接收器包括两个以上天线时,接收器将选择它们中的一个来接收到来的RF信号。在该情况下,即使接收器包括被用作分集天线(即,选择它们中的一个来接收到来的RF信号)的多个天线,发送器与接收器之间的无线通信也是单输出单输入(SISO)通信。对于SISO无线通信,收发器包括一个发送器和一个接收器。目前,大多数属于IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b或IEEE802.11g的无线局域网(WLAN)均采用SISO无线通信。
其他类型的无线通信包括单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)和多输入多输出(MIMO)。在SIMO无线通信中,单个发送器将数据处理成射频信号,该射频信号被发送至接收器。接收器包括两个以上天线和两条以上接收通路。每个天线接收RF信号,并将其提供给相应的接收通路(例如,LNA、向下转换模块、滤波器和ADC)。每条接收通 路处理接收到的RF信号,以产生数字信号,该数字信号被合成并随后被处理以重现所发送的数据。
对于多输入单输出(MISO)无线通信,发送器包括两条以上发射通路(例如,数模转换器、滤波器、向上转换模块和功率放大器),其各自将基带信号的相应部分转换为RF信号,该RF信号经由相应天线被发送至接收器。接收器包括单条接收通路,该接收通路从发送器接收多个RF信号。在该情况下,接收器使用波束成形来将多个RF信号合成为一个信号用于处理。
对于多输入多输出(MIMO)无线通信,发送器和接收器各自包括多条通路。在该通信中,发送器使用空间和时间编码函数来并行处理数据,以产生两个以上数据流。发送器包括多条发射通路,以将各数据流转换为多个RF信号。接收器经由多条接收通路来接收多个RF信号,该多条接收通路利用空间和时间解码函数来重现数据流。重现出的数据流被合成并随后被处理以恢复原始数据。
对于各种类型的无线通信(例如,SISO、MISO、SIMO和MIMO),将期望使用一种以上类型的无线通信来增强WLAN内的数据吞吐量。例如,与SISO通信相比,用MIMO通信可实现高数据速率。然而,大多数WLAN包括传统无线通信装置(即,符合无线通信标准的旧版本的装置)。为此,能进行MIMO无线通信的发送器也应向后兼容传统装置,以便在大多数现有WLAN中发挥作用。
因此,存在对能具有高数据吞吐量并能向后兼容传统装置的WLAN装置的需求。
发明内容
本发明提供了一种设备,包括:基带处理模块,其用于根据时分多址(TDMA)信令来生成公告或分配帧以引导从多个智能仪表站(SMSTA)向该设备的信号发送,其中,公告或分配帧将多个SMSTA划分为多个组,并指示多个服务期(SP),在多个服务期期间,多个组分别进行通信介质访问以向该设备发送与其相关联的检测和测量相关数据中的至少一个;以及无线电设备,其用于:发送包括公告或分配帧的信号至多个SMSTA; 在多个SP中的第一SP期间,从多个组中的第一组的至少一个SMSTA接收至少一个第一通信;以及在多个SP中的第二SP期间,从多个组中的第二组的至少一个SMSTA接收至少一个第二通信。
上述设备中,在根据TDMA信令的第一时间处或者在根据TDMA信令的第一时间期间,由多个组中的第一组的至少一个SMSTA根据第一工作模式进行通信介质访问;以及在根据TDMA信令的第二时间处或者在根据TDMA信令的第二时间期间,由多个组中的第二组的至少一个SMSTA根据第二工作模式进行通信介质访问。
上述设备中,第一工作模式和第二工作模式中的至少一个是增强型分布式信道访问(EDCA)、轮询、调度或载波检测多址/冲突避免(CSMA/CA)。
上述设备中,多个SMSTA中的至少一个包括在多个组的第一组和多个组的第二组中的每一个内。
上述设备是接入点(AP);以及上述设备支持与多个SMSTA的通信,且还支持与至少一个无线站(STA)的通信。
本发明还提供了一种设备,包括:基带处理模块,其用于根据时分多址(TDMA)信令来生成公告或分配帧以引导从多个智能仪表站(SMSTA)向该设备的信号发送;以及无线电设备,其用于:发送包括公告或分配帧的信号至多个SMSTA;以及从多个SMSTA中的至少一个接收至少一个附加信号。
上述设备中,公告或分配帧将多个SMSTA划分为多个组;无线电设备在根据TDMA信令的第一时间处或者在根据TDMA信令的第一时间期间,从多个组中的第一组的至少一个SMSTA接收至少一个第一通信;以及无线电设备在根据TDMA信令的第二时间处或者在根据TDMA信令的第二时间期间,从多个组中的第二组的至少一个SMSTA接收至少一个第二通信。
上述设备中,公告或分配帧将多个SMSTA划分为多个组;在根据TDMA信令的第一时间处或者在根据TDMA信令的第一时间期间,由多个组中的第一组的至少一个SMSTA根据第一工作模式进行通信介质访 问;以及在根据TDMA信令的第二时间处或者在根据TDMA信令的第二时间期间,由多个组中的第二组的至少一个SMSTA根据第二工作模式进行通信介质访问。
上述设备中,第一工作模式和第二工作模式中的至少一个是增强型分布式信道访问(EDCA)、轮询、调度或载波检测多址/冲突避免(CSMA/CA)。
上述设备中,公告或分配帧将多个SMSTA划分为多个组,并指示多个服务期(SP),在多个服务期期间,多个组分别进行通信介质访问以向该设备发送与其相关联的检测和测量相关数据中的至少一个;多个组中的第一组在多个SP中的第一SP期间进行通信介质访问;以及多个组中的第二组在多个SP中的第二SP期间进行通信介质访问。
上述设备中,公告或分配帧指示至少一个第一服务期(SP),在第一服务期期间,多个SMSTA中的至少一个进行通信介质访问;以及基带处理模块基于与至少一个第一SP相关联的先前的历史、操作和环境条件中的至少一个来生成至少一个附加公告或分配帧,以指示至少一个第二SP,在第二SP期间,多个SMSTA中的该至少一个SMSTA或多个SMSTA中的至少一个其他SMSTA进行通信介质访问。
上述设备中,公告或分配帧将多个SMSTA划分为多个组;以及多个SMSTA中的至少一个包括在多个组的第一组和多个组的第二组中的每一个内。
上述设备是接入点(AP);以及上述设备支持与多个SMSTA的通信,且还支持与至少一个无线站(STA)的通信。
本发明提供了一种用于操作通信装置的方法,该方法包括:根据时分多址(TDMA)信令来生成公告或分配帧,以引导从多个智能仪表站(SMSTA)向该装置的信号发送;操作通信装置的无线电设备来发送包括公告或分配帧的信号至多个SMSTA;以及操作通信装置的无线电设备以从多个SMSTA中的至少一个接收至少一个附加信号。
上述方法还包括:经由公告或分配帧,将多个SMSTA划分为多个组;操作无线电设备,以在根据TDMA信令的第一时间处或者在根据TDMA 信令的第一时间期间从多个组中的第一组的至少一个SMSTA接收至少一个第一通信;以及操作无线电设备,以在根据TDMA信令的第二时间处或者在根据TDMA信令的第二时间期间从多个组中的第二组的至少一个SMSTA接收至少一个第二通信。
上述方法还包括:经由公告或分配帧,将多个SMSTA划分为多个组;多个组中的第一组的至少一个SMSTA在根据TDMA信令的第一时间处或者在根据TDMA信令的第一时间期间,根据第一工作模式进行通信介质访问;以及多个组中的第二组的至少一个SMSTA在根据TDMA信令的第二时间处或者在根据TDMA信令的第二时间期间,根据第二工作模式进行通信介质访问,其中,第一工作模式和第二工作模式中的至少一个是增强型分布式信道访问(EDCA)、轮询、调度或载波检测多址/冲突避免(CSMA/CA)。
上述方法还包括:经由公告或分配帧,将多个SMSTA划分为多个组,并指示多个服务期(SP),在多个服务期期间,多个组分别进行通信介质访问以向通信装置发送与其相关联的检测和测量相关数据中的至少一个;多个组中的第一组在多个SP中的第一SP期间进行通信介质访问;以及多个组中的第二组在多个SP中的第二SP期间进行通信介质访问。
上述方法还包括:经由公告或分配帧,指示至少一个第一服务期(SP),在第一服务期期间,多个SMSTA中的至少一个进行通信介质访问;以及基于与至少一个第一SP相关联的先前的历史、操作和环境条件中的至少一个来生成至少一个附加公告或分配帧,以指示至少一个第二SP,在第二SP期间,多个SMSTA中的该至少一个SMSTA或多个SMSTA中的至少一个其他SMSTA进行通信介质访问。
上述方法还包括:经由公告或分配帧,将多个SMSTA划分为多个组,其中,多个SMSTA中的至少一个包括在多个组的第一组和多个组的第二组中的每一个内。
上述方法中,通信装置是接入点(AP);且该方法还包括:操作该AP,以支持与多个SMSTA的通信且还支持与至少一个无线站(STA)的通信。 
附图说明
图1是示出无线通信系统的实施方式的示意图。
图2是示出无线通信装置的实施方式的示意图。
图3是示出射频(RF)发送器的实施方式的示意图。
图4是示出RF接收器的实施方式的示意图。
图5是示出用于数据的基带处理的方法的实施方式的示意图。
图6是示出进一步定义图5的步骤120的方法的实施方式的示意图。
图7至图9是示出用于编码加扰数据的各种实施方式的示意图。
图10A和图10B是示出无线电发送器的实施方式的示意图。
图11A和图11B是示出无线电接收器的实施方式的示意图。
图12是示出根据本发明一种以上不同方面和/或实施方式来工作的接入点(AP)和多个无线局域网(WLAN)装置的实施方式的示意图。
图13是示出可用于支持与至少一个其他无线通信装置通信的无线通信装置和集群的实施方式的示意图。
图14示出了在包括建筑物或构筑物的环境中不同位置处实施的多个无线通信装置的实施方式。
图15示出了在车辆环境中不同位置处实施的多个无线通信装置的实施方式。
图16示出了在遍及广泛分布的工业环境中的不同位置处实施的多个无线通信装置的实施方式。
图17示出了其中包括多个无线通信装置的无线通信系统的实施方式。
图18示出了其中包括多个无线通信装置的无线通信系统的可替代实施方式。
图19示出了各种无线通信装置内可在介质访问控制(MAC)层实现的时分多址(TDMA)操作的实施方式。
图20示出了各种无线通信装置内可在MAC层实现的对多个相应的频率、其频谱、信道和/或集群的TDMA操作的实施方式。
图21示出了用于无线通信系统内的各种无线通信装置的多个服务期(SP)的实施方式。
图22示出了用于无线通信系统内的各种无线通信装置的多个SP的可替代实施方式。
图23示出了用于无线通信系统内的各种无线通信装置的TDMA终止的实施方式。
图24、图25、图26、图27和图28示出了由一个以上通信装置执行的方法的各种实施方式。
具体实施方式
图1是示出无线通信系统10的实施方式的示意图,该无线通信系统10包括多个基站和/或接入点12-16、多个无线通信装置18-32以及网络硬件组件34。无线通信装置18-32可以是膝上型主机电脑18和26、个人数字助理主机20和30、个人计算机主机24和32和/或蜂窝电话主机22和28。参照图2更详细地描述该无线通信装置的实施方式的细节。
基站(BS)或接入点(AP)12-16经由局域网连接36、38和40可操作地耦接至网络硬件34。网络硬件34(其可以是路由器、交换机、桥接器、调制解调器、系统控制器等)为通信系统10提供广域网连接42。各基站或接入点12-16具有关联天线或天线阵列,以在其区域内与无线通信装置通信。通常,无线通信装置与特定基站或接入点12-16注册,以从通信系统10接收服务。对于直接连接(即,点对点通信),无线通信装置经由所分配的信道直接通信。
通常,基站被用于蜂窝电话系统(例如,高级移动电话服务(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、本地多点式分布系统(LMDS)、多信道多点分布系统(MMDS)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、通用分组无线业务(GPRS)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)和/或它们的变形)以及相似类型的系统,而接入点被用于家庭或楼宇无线网络(例如,IEEE802.11、蓝牙、紫蜂(ZigBee)、任何其他类型的基于射频的网络协议和/或它们的变形)。不考虑通信系统的具体类型,各无线通信装置均包括内 置无线电设备和/或耦接至无线电设备。这种无线通信装置可根据如本文所给出的本发明的各个方面来工作,以增强性能、降低成本、减小尺寸和/或增强宽带应用。
图2是示出包括主机装置18-32和相关联的无线电设备60的无线通信装置的实施方式的示意图。对于蜂窝电话主机,无线电设备60是内置组件。对于个人数字助理主机、膝上型主机和/或个人计算机主机,无线电设备60可以是内置或外部耦接组件。对于接入点或基站,组件通常封装在单个结构中。
如图所示,主机装置18-32包括处理模块50、存储器52、无线电接口54、输入接口58和输出接口56。处理模块50和存储器52执行通常由主机装置执行的相应指令。例如,对于蜂窝电话主机装置,处理模块50根据具体的蜂窝电话标准来执行相应通信功能。
无线电接口54允许从无线电设备60接收数据以及向无线电设备60发送数据。对于从无线电设备60接收到的数据(例如,入站数据),无线电接口54将数据提供给处理模块50用于进一步处理和/或路由至输出接口56。输出接口56提供与输出显示装置(诸如显示器、监视器、扬声器等)的连接,使得可以显示接收到的数据。无线电接口54还从处理模块50向无线电设备60提供数据。处理模块50可经由输入接口58从输入装置(诸如键盘、小键盘、麦克风等)接收出站数据,或者自身生成数据。对于经由输入接口58接收到的数据,处理模块50可对该数据执行相应主机功能和/或经由无线电接口54将其路由至无线电设备60。
无线电设备60包括主机接口62、基带处理模块64、存储器66、多个射频(RF)发送器68-72、发送/接收(T/R)模块74、多个天线82-86、多个RF接收器76-80和本机振荡模块100。基带处理模块64与存储在存储器66中的操作指令相结合,分别执行数字接收功能和数字发送功能。正如将参照图11B更详细描述的那样,数字接收功能包括但不限于数字中频向基带的转换、解调、星座解映射、解码、解交织、快速傅立叶变换、循环前缀移除、空间和时间解码和/或解扰。正如将参照后续图更详细描述的那样,数字发送功能包括但不限于加扰、编码、交织、星座映射、调制、 快速傅立叶逆变换、循环前缀添加、空间和时间编码和/或数字基带向IF的转换。基带处理模块64可使用一个以上处理装置来实施。该处理装置可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或基于操作指令来操纵信号(模拟和/或数字)的任何装置。存储器66可以是单个存储器装置或多个存储器装置。该存储器装置可以是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存和/或存储数字信息的任何装置。注意,当处理模块64经由状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路来实现其一个以上功能时,存储相应操作指令的存储器内嵌有包括状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路。
工作时,无线电设备60经由主机接口62从主机装置接收出站数据88。基带处理模块64接收出站数据88,并基于模式选择信号102来产生一个以上出站符号流90。模式选择信号102将指示如模式选择表所示的具体模式,该模式选择表在详细讨论的末尾给出。例如,参照表1,模式选择信号102可指示2.4GHz或5GHz的频带、20MHz或22MHz的信道带宽(例如,20MHz或22MHz宽度的信道)和每秒54兆比特的最大比特率。在其他实施方式中,信道带宽可扩展至高达1.28GHz或更宽,且支持的最大比特率扩展至每秒1兆比特或更大。在该一般范畴中,模式选择信号还将指示范围从每秒1兆比特到每秒54兆比特的特定码率。此外,模式选择信号将指示调制的具体类型,其包括但不限于巴克码调制(Barker Code Modulation)、BPSK、QPSK、CCK、16QAM和/或64QAM。再如表1所示,提供了码率以及每个子载波的码位数(NBPSC)、每个OFDM符号的码位数(NCBPS)、每个OFDM符号的数据位数(NDBPS)。
模式选择信号还可指示表2所示的对有关表1中信息的相应模式的特定信道化。如图所示,表2包括信道数及相应中心频率。模式选择信号还可指示表3所示的有关表1的功率谱密度掩码值。可替代地,模式选择信号可指示具有5GHz频带、20MHz信道带宽和每秒54兆比特的最大比特率的表4中的码率。若这是特定模式选择,则信道化在表5中示出。作为 另一选择,模式选择信号102可指示2.4GHz频带、20MHz信道和每秒192兆比特的最大比特率,如表6所示。表6中,可利用多个天线来实现更高比特率。在该情况下,模式选择还将指示要利用的天线数。表7示出了对表6的设置的信道化。表8示出了又一模式选择,其中,频带为2.4GHz,信道带宽为20MHz,以及最大比特率为每秒192兆比特。相应的表8包括利用所示2-4个天线和空间时间编码比率的范围从每秒12兆比特到每秒216兆比特的各种比特率。表9示出了对表8的信道化。模式选择信号102还可指示如表10所示的具体工作模式,该工作模式对应于5GHz频带,其具有40MHz频带、具有40MHz信道和每秒486兆比特的最大比特率。如表10所示,利用1-4个天线和相应的空间时间编码比率,比特率可在从每秒13.5兆比特到每秒486兆比特的范围内。表10还示出了具体的调制方案、编码比率和NBPSC值。表11提供了有关表10的功率谱密度掩码,以及表12提供了对表10的信道化。
当然,需要注意,在不脱离本发明的范围和思想的前提下,其他实施方式中可采用具有不同带宽的其他类型的信道。例如可替代地,诸如根据IEEE任务组ac(TGac VHTL6),可采用各种其他信道,诸如具有80MHz、120MHz和/或160MHz带宽的信道。
基带处理模块64基于模式选择信号102根据输出数据88产生一个以上出站符号流90,如将参照图5至图9进一步描述的那样。例如,若模式选择信号102指示针对已选择的具体模式利用单个发射天线,则基带处理模块64将产生单个出站符号流90。可替代地,若模式选择信号指示2个、3个或4个天线,则基带处理模块64将根据输出数据88来产生对应于天线数量的2个、3个或4个出站符号流90。
根据由基带模块64产生的出站流90的数量,将启用相应数量的RF发送器68-72来将出站符号流90转换为出站RF信号92。将参照图3进一步描述RF发送器68-72的实现。发送/接收模块74接收出站RF信号92,并将各出站RF信号提供给相应天线82-86。
当无线电设备60处于接收模式时,发送/接收模块74经由天线82-86来接收一个以上入站RF信号。T/R模块74将入站RF信号94提供给一个 以上RF接收器76-80。RF接收器76-80(将参照图4更详细描述)将入站RF信号94转换为相应数量的入站符号流96。入站符号流96的数量将对应于接收数据的具体模式(如上所述,该模式可以是表1至表12所示模式中的任何一个)。基带处理模块64接收入站符号流96,并将其转换为入站数据98,该入站数据98经由主机接口62被提供给主机装置18-32。
在无线电设备60的一种实施方式中,它包括发送器和接收器。发送器可包括MAC模块、PLCP模块和PMD模块。介质访问控制(MAC)模块(其可用处理模块64实现)可操作地耦接为根据WLAN协议将MAC服务数据单元(MSDU)转换为MAC协议数据单元(MPDU)。物理层会聚程序(PLCP)模块(其可在处理模块64中实施)可操作地耦接为根据WLAN协议将MPDU转换为PLCP协议数据单元(PPDU)。物理介质相关(PMD)模块可操作地耦接为根据多个WLAN协议的工作模式中的一个将PPDU转换为多个射频(RF)信号,其中,多个工作模式包括多输入和多输出组合。
物理介质相关(PMD)模块(将参照图10A和图10B更详细描述)的一种实施方式包括错误保护模块、解复用模块和多个直接转换模块。错误保护模块(其可在处理模块64中实施)可操作地耦接为重构PPDU(PLCP(物理层会聚程序)协议数据单元)以减少传输错误,从而产生错误保护数据。解复用模块可操作地耦接为将错误保护数据分成多个错误保护数据流。多个直接转换模块可操作地耦接为将多个错误保护数据流转换为多个射频(RF)信号。
正如本领域普通技术人员将理解的那样,图2的无线通信装置可使用一个以上集成电路来实现。例如,主机装置可在一个集成电路上实现,基带处理模块64和存储器66可在第二集成电路上实现,以及无线电设备60的其余组件、少量天线82-86可在第三集成电路上实现。作为一种可替代实例,无线电设备60可在单个集成电路上实现。作为又一实例,主机装置的处理模块50以及基带处理模块64可以是在单个集成电路上实现的共用处理器件。此外,存储器52和存储器66可在单个集成电路上和/或在与处理模块50和基带处理模块64的共用处理模块相同的集成电路上实现。
图3是示出WLAN发送器的射频(RF)发送器68-72或RF前端的实施方式的示意图。RF发送器68-72包括数字滤波和上采样模块75、数模转换模块77、模拟滤波器79以及向上转换模块81、功率放大器83和RF滤波器85。数字滤波和上采样模块75接收出站符号流90中的一个并对其数字滤波,且随后将符号流速率上采样至期望速率来产生滤波后的符号流87。数模转换模块77将滤波后的符号87转换为模拟信号89。该模拟信号可包括同相分量和正交分量。
模拟滤波器79对模拟信号89滤波来产生滤波后的模拟信号91。向上转换模块81(其可包括一对混频器和滤波器)将滤波后的模拟信号91与由本机振荡模块100产生的本机振荡93混频,以产生高频信号95。高频信号95的频率相当于出站RF信号92的频率。
功率放大器83放大高频信号95,以产生放大后的高频信号97。RF滤波器85(其可以是高频带通滤波器)对放大后的高频信号97滤波,以产生所期望的输出RF信号92。
正如本领域普通技术人员将理解的那样,各射频发送器68-72将包括如图3所示的类似架构,且还包括关闭机制,使得当不需要特定的射频发送器时,射频发送器以其不产生干扰信号和/或噪声的这一方式停用。
图4是示出RF接收器的实施方式的示意图。这可描述RF接收器76-80中的任何一个。在本实施方式中,各RF接收器76-80包括RF滤波器101、低噪声放大器(LNA)103、可编程增益放大器(PGA)105、向下转换模块107、模拟滤波器109、模数转换模块111以及数字滤波和下采样模块113。RF滤波器101(其可以是高频带通滤波器)接收入站RF信号94并对其滤波,以产生滤波后的入站RF信号。低噪声放大器103基于增益设定115来放大滤波后的入站RF信号94,并将放大后的信号提供给可编程增益放大器105。在将入站RF信号94提供给向下转换模块107之前,可编程增益放大器进一步放大入站RF信号94。
向下转换模块107包括一对混频器、求和模块和滤波器,以将入站RF信号与由本机振荡模块提供的本机振荡(LO)混频,从而产生模拟基带信号。模拟滤波器109对模拟基带信号滤波,并将其提供给模数转换模 块111,该模数转换模块111将其转换为数字信号。数字滤波和下采样模块113对数字信号滤波并随后调整采样率,以产生数字样本(对应于入站符号流96)。
图5是示出用于数据的基带处理的方法的实施方式的示意图。该图示出了用于由基带处理模块64将出站数据88转换为一个以上出站符号流90的方法。该处理始于步骤110,在步骤110处,基带处理模块接收出站数据88和模式选择信号102。模式选择信号可指示如表1至表12所示的各种工作模式中的任何一个。该处理随后进行至步骤112,在步骤112处,基带处理模块根据伪随机序列对数据加扰,以产生加扰数据。注意,伪随机序列可由反馈移位寄存器用生成多项式S(x)=x7+x4+1来生成。
该处理随后进行至步骤114,在步骤114处,基带处理模块基于模式选择信号来选择多个编码模式中的一个。随后该处理进行至步骤116,在步骤116处,基带处理模块根据所选择的编码模式来对加扰数据编码,以产生编码数据。可利用各种编码方案(例如,卷积编码、里德-所罗门(RS)编码、涡轮编码、涡轮网格编码调制(TTCM)编码、LDPC(低密度奇偶校验)编码等)中的任何一种或多种来进行编码。
该处理随后进行至步骤118,在步骤118处,基带处理模块基于模式选择信号来确定发射流数量。例如,模式选择信号将选择指示1个、2个、3个、4个或更多天线可被用于发射的具体模式。因此,发射流数量将相当于由模式选择信号指示的天线数量。该处理随后进行至步骤120,在步骤120处,基带处理模块根据模式选择信号中的发射流数量来将编码数据转换为符号流。该步骤将参照图6来更详细描述。
图6是示出进一步定义图5的步骤120的方法的实施方式的示意图。该图示出了由基带处理模块执行的根据发射流数量和模式选择信号来将编码数据转换为符号流的方法。该处理始于步骤122,在步骤122处,基带处理模块将编码数据交织到信道的多个符号和子载波上,以产生交织数据。一般地,交织处理被设计为将编码数据分散到多个符号和发射流上。这允许接收器处的检测和错误校正能力的提高。在一种实施方式中,该交织处理将遵循针对向后兼容模式的IEEE 802.111(a)或(g)标准。对于较高性 能模式(例如,IEEE 802.11(n)),该交织也将在多个发射通路或发射流上进行。
该处理随后进行至步骤124,在步骤124处,基带处理模块将交织数据解复用为许多并行交织数据流。并行流的数量相当于发射流的数量,发射流的数量反过来又相当于由正在利用的具体模式指示的天线数量。该处理随后进行至步骤126和128,其中,针对各并行交织数据流,基带处理模块均将交织数据映射成正交振幅调制(QAM)符号,以在步骤126处产生频域符号。在步骤128处,基带处理模块将频域符号转换为时域符号,这可利用快速傅立叶逆变换来进行。频域符号向时域符号的转换还可包括添加循环前缀,以允许在接收器处去除符号间的干扰。注意,在表1至表12的模式表中定义了快速傅立叶逆变换和循环前缀的长度。一般地,对于20MHz信道采用64点快速傅立叶逆变换,以及对于40MHz信道采用128点快速傅立叶逆变换。
该处理随后进行至步骤130,在步骤130处,基带处理模块针对各并行交织数据流对时域符号进行空间和时间编码,以产生符号流。在一种实施方式中,可通过利用编码矩阵将并行交织数据流的时域符号空间和时间编码为相应数量的符号流来进行空间和时间编码。可替代地,可通过利用编码矩阵将M个并行交织数据流的时域符号空间和时间编码为P个符号流来进行空间和时间编码,其中,P=2M。在一种实施方式中,编码矩阵可包括以下形式:
C 1 C 2 C 3 C 4 . . . C 2 M - 1 C 2 M - C 2 * C 1 * - C 4 * C 3 * . . . - C 2 M * C 2 M - 1
编码矩阵的行数对应于M,以及编码矩阵的列数对应于P。编码矩阵内的常数的具体符号值可以是实数或虚数。
图7至图9是示出用于编码加扰数据的各种实施方式的示意图。
图7是可被基带处理模块使用以在图5的步骤116处对加扰数据编码的一种方法的示意图。在该方法中,图7的编码可包括可选步骤144,在步骤144处,可选择地,基带处理模块可采用外部里德-所罗门(RS)码 进行编码,以产生RS编码数据。注意,步骤144可与以下所述步骤140并行执行。
此外,该处理继续至步骤140,在步骤140处,基带处理模块采用64个状态码和生成多项式G0=1338和G1=1718对加扰数据(其可能已经过或者可能未经过RS编码)进行卷积编码,以产生卷积编码数据。该处理随后进行至步骤142,在步骤142处,基带处理模块根据模式选择信号以多种比率中的一种对卷积编码数据增信删余,以产生编码数据。注意,增信删余比率可包括1/2、2/3和/或3/4或者如表1至表12中指定的任何比率。注意,对于具体模式,该比率可针对向后兼容IEEE 802.11(a)、IEEE802.11(g)或IEEE 802.11(n)的比率要求来选择。
图8是可被基带处理模块使用以在图5的步骤116处对加扰数据编码的另一编码方法的示意图。在该实施方式中,图8的编码可包括可选步骤148,在步骤148处,可选择地,基带处理模块可采用外部RS码进行编码,以产生RS编码数据。注意,步骤148可与以下所述步骤146并行执行。
该方法随后继续至步骤146,在步骤146处,基带处理模块根据互补码键控(CCK)码对加扰数据(其可能已经过或者可能未经过RS编码)编码,以产生编码数据。这可根据IEEE 802.11(b)规范、IEEE 802.11(g)规范和/或IEEE 802.11(n)规范来进行。
图9是用于在步骤116处对加扰数据编码的又一方法的示意图,该方法可由基带处理模块来执行。在该实施方式中,图9的编码可包括可选步骤154,在步骤154处,可选择地,基带处理模块可采用外部RS码进行编码,以产生RS编码数据。
随后,在一些实施方式中,该处理继续至步骤150,在步骤150处,基带处理模块对加扰数据(其可能已经过或者可能未经过RS编码)进行LDPC(低密度奇偶校验)编码,以产生LDPC编码位。可替代地,步骤150可通过采用256个状态码和生成多项式G0=5618和G1=7538对加扰数据(其可能已经过或者可能未经过RS编码)进行卷积编码以产生卷积编码数据来操作。该处理随后进行至步骤152,在步骤152处,基带处理模 块根据模式选择信号以多种比率中的一种对卷积编码数据增信删余,以产生编码数据。注意,在表1至表12中针对相应模式示出了增信删余比率。
图9的编码还可包括可选步骤154,在步骤154处,基带处理模块将卷积编码与外部里德-所罗门码相结合,以产生卷积编码数据。
图10A和图10B是示出无线电发送器的实施方式的示意图。这可包括WLAN发送器的PMD模块。在图10A中,示出了基带处理包括加扰器172、信道编码器174、交织器176、解复用器170、多个符号映射器180-184、多个快速傅立叶逆变换(IFFT)/循环前缀添加模块186-190以及空间/时间编码器192。发送器的基带部分还可包括模式管理模块175,该模式管理模块175接收模式选择信号173,并为无线电发送器部分产生设定179,以及为基带部分产生比率选择171。在该实施方式中,加扰器172、信道编码器174和交织器176包括错误保护模块。符号映射器180-184、多个IFFT/循环前缀添加模块186-190、空间/时间编码器192包括数字基带处理模块的一部分。
工作时,加扰器172将伪随机序列(例如,在伽罗华有限域(GF2)中)添加至出站数据比特88以使数据出现随机。伪随机序列可由反馈移位寄存器利用生成多项式S(x)=x7+x4+1来生成,以产生加扰数据。信道编码器174接收加扰数据,并生成具有冗余的新比特序列。这将使改善接收器处的检测成为可能。信道编码器174可以多种模式中的一种来工作。例如,为向后兼容IEEE 802.11(a)和IEEE 802.11(g),信道编码器具有采用64个状态和生成多项式G0=1338和G1=1718的比率1/2的卷积编码器形式。根据所指定的比率表(例如,表1至表12),卷积编码器的输出可被增信删余至比率1/2、2/3和3/4。为向后兼容IEEE 802.11(b)以及IEEE 802.11(g)的CCK模式,信道编码器具有如IEEE 802.11(b)所定义的CCK码形式。对于较高数据速率(诸如表6、表8和表10中所示数据速率),信道编码器可使用如上所述的相同卷积编码,或者信道编码器可使用更强大的码,包括具有更多状态的卷积码、上述各种类型的错误校正码(ECC)中的任何一个或多个(例如,RS、LDPC、涡轮、TTCM等)、并行级联(涡轮)码和/或低密度奇偶校验(LDPC)块码。此外,这些码中的任何一个均可 与外部里德-所罗门码相结合。基于对性能、向后兼容和低延迟的平衡,一个或多个这些码可能是最佳的。注意,将参照后续附图更详细地描述级联涡轮编码和低密度奇偶校验。
交织器176接收编码数据,并将其分散到多个符号和发射流上。这允许接收器处的检测和错误校正能力的提高。在一种实施方式中,交织器176将遵循向后兼容模式的IEEE 802.11(a)或(g)标准。对于较高性能模式(例如,诸如表6、表8和表10所示),交织器会将数据交织在多个发射流上。解复用器170将来自交织器176的串行交织流转换为M个用于发射的并行流。
各符号映射器180-184从解复用器接收M个并行通路数据中的相应一个。各符号映射器180-184根据比率表(例如,表1至表12)将比特流锁定映射为正交振幅调制QAM符号(例如,BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等)。对于IEEE 802.11(a)的向后兼容性,可使用双格雷编码。
由各符号映射器180-184产生的映射符号被提供给IFFT/循环前缀添加模块186-190,IFFT/循环前缀添加模块186-190进行频域向时域的转换,并添加前缀,该前缀允许在接收器处去除符号间干扰。注意,在表1至表12的模式表中定义了IFFT和循环前缀的长度。一般地,对于20MHz信道将使用64点IFFT,以及对于40MHz信道将使用128点IFFT。
空间/时间编码器192接收M个并行通路的时域符号,并将其转换为P个输出符号。在一种实施方式中,M个输入通路的数量将等于P个输出通路的数量。在另一实施方式中,输出通路的数量P将等于2M个通路。针对各通路,空间/时间编码器将输入符号与编码矩阵相乘,该编码矩阵具有以下形式:
C 1 C 2 C 3 C 4 . . . C 2 M - 1 C 2 M - C 2 * C 1 * - C 4 * C 3 * . . . - C 2 M * C 2 M - 1
编码矩阵的行对应于输入通路的数量,以及列对应于输出通路的数量。
图10B示出了发送器的无线电部分,该无线电部分包括多个数字滤波/上采样模块194-198、数模转换模块200-204、模拟滤波器206-216、I/Q调制器218-222、RF放大器224-228、RF滤波器230-234和天线236-240。来自空间/时间编码器192的P个输出被相应数字滤波/上采样模块194-198接收。在一种实施方式中,数字滤波/上采样模块194-198是数字基带处理模块的一部分,且其余组件包括多个RF前端。在该实施方式中,数字基带处理模块和RF前端包括直接转换模块。
工作时,处于激活的无线电通路的数量对应于P输出的数量。例如,若仅生成一个P输出通路,则仅一个无线电发送器通路将激活。正如本领域普通技术人员将理解的那样,输出通路的数量可包括从一个到任何期望数量的范围。
数字滤波/上采样模块194-198对相应符号滤波并调整采样率,以便与数模转换模块200-204的期望采样率相对应。数模转换模块200-204将经数字滤波和上采样的信号转换为相应的同相和正交模拟信号。模拟滤波器206-214对相应的模拟信号的同相和/或正交分量滤波,并将滤波后的信号提供给相应的I/Q调制器218-222。I/Q调制器218-222基于由本机振荡器100产生的本机振荡,将I/Q信号向上转换为射频信号。
RF放大器224-228放大RF信号,随后在经由天线236-240发射之前,该RF信号经由RF滤波器230-234滤波。
图11A和图11B是示出无线电接收器(如由附图标记250所示)的实施方式的示意图。这些图示出了接收器的另一实施方式的示意性框图。图11A示出了接收器的模拟部分,该模拟部分包括多条接收通路。各接收通路包括天线、RF滤波器252-256、低噪声放大器258-262、I/Q解调器264-268、模拟滤波器270-280、模数转换器282-286以及数字滤波和下采样模块288-292。
工作时,天线接收入站RF信号,该入站RF信号经由RF滤波器252-256进行带通滤波。相应的低噪声放大器258-262放大滤波后的信号,并将其提供给相应的I/Q解调器264-268。I/Q解调器264-268基于由本机 振荡器100产生的本机振荡,将RF信号向下转换为基带同相和正交模拟信号。
相应的模拟滤波器270-280分别对同相和正交模拟分量滤波。模数转换器282-286将同相和正交模拟信号转换为数字信号。数字滤波和下采样模块288-292对数字信号滤波并调整采样率,以对应于基带处理速率,这将在图11B中描述。
图11B示出了接收器的基带处理。该基带处理包括空间/时间解码器294、多个快速傅立叶变换(FFT)/循环前缀移除模块296-300、多个符号解映射模块302-306、复用器308、解交织器310、信道解码器312和解扰模块314。基带处理模块还可包括模式管理模块175,该模式管理模块175基于模式选择173来产生比率选择171和设定179。空间/时间解码模块294(其执行空间/时间编码器192的相反功能)从接收器通路接收P个输入,并产生M个输出通路。M个输出通路经由FFT/循环前缀移除模块296-300(其执行IFFT/循环前缀添加模块186-190的相反功能)来处理,以产生频域符号。
符号解映射模块302-306利用符号映射器180-184的逆处理来将频域符号转换为数据。复用器308将解映射的符号流合成为单个通路。
解交织器310利用由交织器176执行的功能的相反功能来对单个通路解交织。解交织的数据随后被提供给信道解码器312,该信道解码器312执行信道编码器174的相反功能。解扰器314接收解码数据并执行加扰器172的相反功能,以产生入站数据98。
图12是示出根据本发明一个以上不同方面和/或实施方式来工作的接入点(AP)和多个无线局域网(WLAN)装置的实施方式的示意图。AP点1200可兼容任何数量的通信协议和/或标准,例如,IEEE802.11(a)、IEEE802.11(b)、IEEE802.11(g)、IEEE802.11(n)以及根据本发明的各个方面。根据本发明的某些方面,该AP也支持与IEEE802.11x标准的现行版本的向后兼容。根据本发明的其他方面,AP1200支持与具有多个信道带宽、MIMO维度(dimension)的WLAN装置1202、1204和1206的且以未被现行IEEE802.11x运行标准支持的数据吞吐率的通信。例如,接入点1200 和WLAN装置1202、1204和1206可支持根据现行版本装置以及从40MHz到1.28GHz以上的信道带宽。接入点1200和WLAN装置1202、1204和1206支持4×4以上的MIMO维度。具备了这些特性,接入点1200和WLAN装置1202、1204和1206可支持到1GHz以上的数据吞吐率。
AP1200支持与多于一个的WLAN装置1202、1204和1206同时通信。可经由OFDM音调(tone)分配(例如,给定集群中的某些OFDM音调)、MIMO维度复用或者经由其他技术来服务同时通信。针对一些同时通信,例如,AP1200可分别分配其多个天线中的一个以上,以支持与各WLAN装置1202、1204和1206的通信。
此外,AP1200和WLAN装置1202、1204和1206均向后兼容IEEE802.11(a)、IEEE802.11(b)、IEEE802.11(g)和IEEE802.11(n)运行标准。在支持这种向后兼容性时,这些装置支持与这些现行运行标准相一致的信号格式和结构。
一般地,如本文所述的通信可针对由单个接收器或多个单独接收器(例如,经由多用户多输入多输出(MU-MIMO)和/或不同于具有多个接收器地址的单个发射的OFDMA发射)的接收。例如,单个OFDMA发射使用不同音调或音调集(例如,集群或信道)来发送不同信息集,各信息集在时域中同时被发送至一个以上接收器。此外,发送至一个用户的OFDMA发射等价于OFDM发射(例如,OFDM可被视为OFDMA的子集)。单个MU-MIMO发射可包括共用音调集上的空间分集信号,各空间分集信号包括不同信息,且各空间分集信号被发送至一个以上的不同接收器。一些单个发射可以是OFDMA和MU-MIMO的组合。如本文所述,多用户(MU)可被视为是同时共享至少一个集群(例如,至少一个频带内的至少一个信道)的多个用户。
所示MIMO收发器可包括SISO、SIMO和MISO收发器。用于该通信(例如,OFDMA通信)的集群可以是连续的(例如,彼此相邻的)或不连续的(例如,由带隙保护间隔分开的)。不同OFDMA集群上的发射可以是同时的或非同时的。如本文所述的这种无线通信装置可以支持经由单个集群或其任何组合的通信。对于某些实施方式,传统用户和新版本用 户(例如,TGac MU-MIMO、OFDMA、MU-MIMO/OFDMA等)可在给定时间共享带宽,或者它们在不同时间被调度。该MU-MIMO/OFDMA发送器(例如,AP或STA)可在单个汇聚数据包(诸如,时间复用)中相同集群(例如,至少一个频带内的至少一个信道)上将数据包发送至多于一个的接收无线通信装置(例如,STA)。在该情况下,可能针对到相应接收无线通信装置(例如,STA)的所有通信链路均需要信道训练(channel training)。
图13是示出可被用于支持与至少一个其他无线通信装置通信的无线通信装置和集群的实施方式的示意图。一般而言,集群可被视为在可位于一个以上频带(例如,被相对较大的量分开的频谱部分)中的一个以上信道(例如,频谱细分部分)内或之间的音调映射的描述(诸如针对OFDM符号)。作为一个实例,20MHz的各种信道可位于5GHz频带内或位于以5GHz频带为中心的附近。任何该频带内的信道均可以是连续的(例如,彼此相邻的)或不连续的(例如,被某个保护间隔或带隙分开)。通常情况下,一个以上信道可位于给定频带内,且不同频带不一定需要在其内具有相同数量的信道。此外,集群可大体被理解为一个以上频带之间的一个以上信道的任何组合。
该图的无线通信装置可以是本文所述各种类型中的任何一个和/或等价物(例如,AP、WLAN装置或包括但不限于图1所示无线通信装置的任何一个的其他无线通信装置等)。无线通信装置包括多个天线,一个以上的信号可从该多个天线被发射至一个以上接收无线通信装置和/或从一个以上其他无线通信装置接收。
该集群可被用于经由不同的一个以上所选天线的信号发射。例如,不同集群被示出为用于分别使用不同的一个以上天线来发射信号。
同时,需要注意,对于某些实施方式,可采用一般术语,其中,发送无线通信装置(例如,诸如为接入点(AP)或相对于其他STA作为“AP”来工作的无线站(STA))发起通信,和/或相对于许多其他(例如,诸如为STA)作为网络控制器类型的无线通信装置来工作,且该接收无线通信装置(例如,诸如为STA)响应支持该通信的发送无线通信装置并与其协 作。当然,尽管该一般术语“发送无线通信装置和接收无线通信装置”可被用于区分由通信系统内的这些不同无线通信装置执行的操作,但该通信系统内的所有这些无线通信装置自然可支持去往通信系统内的其他无线通信装置和来自通信系统内的其他无线通信装置的双向通信。换言之,各种类型的发送无线通信装置和接收无线通信装置可全部支持去往通信系统内的其他无线通信装置和来自通信系统内的其他无线通信装置的双向通信。一般而言,如本文所述的这些能力、功能、操作等可适用于任何无线通信装置。
如本文所给出的本发明的各个方面和原理及其等价物可适用于各种标准、协议和/或建议措施(包括目前正在开发的标准、协议和/或建议措施),诸如根据IEEE802.11x(例如,其中x为a、b、g、n、ac、ad、ae、af、ah等)的标准、协议和/或建议措施。
在某些情况下,各种无线通信装置可被实施为支持与对任何的各种不同条件、参数等的监测和/或检测并将该信息提供给另一无线通信装置相关联的通信。例如,在一些情况下,无线通信装置可被实施为具有类似于诸如在无线局域网(WLAN)环境下的无线站(STA)的某些特性的智能仪表站(SMSTA),但也能可操作地执行与根据监测和/或检测的一个以上测量相关联的这种通信。在某些应用中,该装置可能仅非常罕见地工作。例如,当与该装置处于省电模式(例如,睡眠模式、降低功能的工作模式、低功耗工作模式等)的时间段相比时,工作时间段相比之下可能微乎其微(例如,仅为该装置处于这一省电模式的时间段的几个百分点或几十个百分点[或更小部分]或者更少)。
例如,该装置可从这一省电模式下唤醒来仅执行某些操作。例如,该装置可从这一省电模式下唤醒来执行对一个以上的参数、条件、约束等的检测和/或测量。在该工作时段期间(例如,其中,装置未处于省电模式),该装置也可执行将该信息向另一无线通信装置(例如,接入点(AP)、另一SMSTA、无线站(STA)或者作为AP来工作的这种SMSTA或STA等)的发送。需要注意,该装置可以不同于(例如,大于)装置进入用于执行发送的工作模式的频率的频率进入用于执行检测和/或监测的工作模式。例 如,该装置可唤醒一定次数来进行相继的各种检测和/或监测操作,且在这些操作期间获取的这些数据可被存储(例如,在装置内的存储器存储组件中),以及在专用于数据发送的其后的工作模式期间,对应于多个相应检测和/或监测操作的多个数据部分可在专用于数据发送的工作模式期间被发送。
此外,需要注意,在某些实施方式中,该装置可包括监视器和/或检测器两者的能力以及无线通信能力。在其他实施方式中,该装置可连接和/或耦接至监视器和/或检测器,并用于实现有关监视器和/或检测器的监测和/或检测操作的无线通信。
该装置的应用环境可以改变,为了说明,以下向读者提供并描述一些示例性但非详尽的实施方式。还需要注意,在一些应用中,该装置中的一些可以是电池供电,其中,节能和效率可能非常重要。此外,有许多除智能仪表应用之外或者可替代其的可使用该装置的应用;例如,某些无线通信装置可被实施为支持蜂窝卸载(cellular offload)和/或正常或传统上与WLAN应用不相关的其他应用。一些应用特别针对和指向根据以及符合当前正在开发的IEEE802.11ah标准的使用。
通过其可实现访问通信介质的各种机制可能不同,且尤其是专用于不同环境。例如,可在不同相应时间应用不同通信访问方案。也就是说,在第一时间期间或者在第一时间段期间,可以采用第一通信介质访问方法。在第二时间期间或者在第二时间段期间,可以采用第二通信介质访问方法。需要注意,可基于在一个以上时间段期间采用的一个以上现行通信介质访问方法来自适应地确定任何给定时间所采用的具体通信介质访问方法。
此外,在有其内实施的多个无线通信装置的应用中,对于这些无线通信装置的不同组,可采用不同的相应时间段。例如,考虑多个STA在给定通信装置内可操作的实施方式,这些相应的STA可被细分为不同的相应组,该不同相应组可具有不同相应时间段的对通信介质的访问。需要注意,任一给定的STA均可被分类在多于一个的组内,即,不同的相应STA组可在它们相应的内容上具有一些重叠。通过使用由不同的相应装置组使 用的不同相应时间段,可在无线通信系统内的任何一个或多个相应装置之间实现介质访问控制(MAC)效率的增加。此外,通过确保整个系统的适当操作,可降低功耗。如上所述,这在某些应用中可能至关重要,诸如一个以上装置是电池供电且节能非常重要的应用。此外,利用由不同STA组使用的不同相应时间段可允许根据MAC或物理层(PHY)处理的简化。例如,某些实施方式可采用有限前导处理(例如,诸如根据例如用于正常距离和/或扩展距离类型通信的前导集的仅子集的处理)来简化。此外,用于某些相应时间段的MAC协议可被简化。
需要注意,根据本文所述可大体上用于无线通信装置(包括任何数量类型的无线通信装置,例如,STA、AP、SMSTA和/或它们的任何组合等)的本发明的各个方面及其等价物,某些期望实施方式特别专用于具有一个以上SMSTA的使用。
图14示出了在包括建筑物或构筑物的环境中不同位置处实施的多个无线通信装置的实施方式1400。在该图中,多个相应的无线通信装置被实施为将有关监测和/或检测的信息转发至可作为管理器、协调器等工作的一个具体无线通信装置(诸如,可由接入点(AP)或作为AP来工作的无线站(STA)实施),或者转发至在转发到AP之后可获取的装置(例如,诸如中间通信装置)。一般而言,该无线通信装置可被实施为执行许多数据转发、监测和/或检测操作中的任何一个。例如,在建筑物或构筑物的环境下,可能有提供给建筑物或构筑物的许多服务,包括天然气服务、暖通与空调(HVAC)、电力服务、安全服务、人员监视服务、资产监视服务、电视服务、互联网服务和/或任何其他此类服务等。可替代地,可遍及整个环境来实施不同的相应监视器和/或检测器,以执行有关参数而非与服务具体相关的监测和/或检测。作为一些实例,可通过在不同位置处以及针对不同目的而实施的不同的相应监视器和/或检测器来进行移动检测、温度测量(和/或其他大气和/或环境测量)等。
不同的相应监视器和/或传感器可被实施为将有关该监测和/或检测功能的信息无线提供给管理器/协调器无线通信装置。该信息可连续地、周期性地、偶尔地、间歇性地等被提供,正如在某些应用中可能期望的那样。
此外,需要注意,不同的相应监视器和/或传感器的该管理器/协调器无线通信装置之间的通信可根据双向指示来协作,即,管理器/协调器无线通信装置可引导相应监视器和/或传感器在后续时间执行特定相关功能。
图15示出了在车辆环境中不同位置处实施的多个无线通信装置的实施方式1500。该图形象描绘了遍及整个车辆实施的可执行许多监测和/或检测功能中的任何一个的许多不同传感器。例如,与不同机械组件相关联的工作特性(例如,车辆内许多组件(诸如引擎、压缩机、泵、蓄电池等)中的任何一个的温度、工作条件等)可全部被监测,且有关该监测的信息可被提供给协调器/管理器无线通信装置。
图16示出了在遍及广泛分布的工业环境中的不同位置处实施的多个无线通信装置的实施方式1600。该图形象示出了可在相对于彼此非常远的不同位置处实施的许多不同的相应传感器。该图涉及可在几乎没有或者完全没有与其相关联的无线通信基础设施的不同位置内实施的许多传感器。例如,在石油工业中,不同的相应泵可能在非常远的位置处实施,且服务人员需要物理上访问不同相应位置来确定各设备和组件的工作。管理器/协调器无线通信装置可在车辆内或者在便携式组件(诸如,包括在车辆内的膝上型电脑)内实施,并随着车辆行驶至有该检测和/或监测装置的各相应位置。当管理器/协调器无线通信装置进入足够近的区域内,使得不同相应检测和/或监测装置可支持无线通信,则有关该监测和/或检测功能的信息可被提供给管理器/协调器无线通信装置。
尽管这里为了说明,已向读者提供了各种相应的和示例性实施方式,但需要注意,该应用并不详尽,且各种应用环境中的任何一个均可被实施为使得遍及整个区域来实施一个以上无线通信装置,并使得那些一个以上的无线通信装置可能仅偶尔提供信息给管理器/协调器无线通信装置。任何这种应用或通信系统均可根据本发明的各个方面及其等价物来工作。
图17示出了其中包括许多个无线通信装置的无线通信系统的实施方式1700。就该图而言可以看出,无线通信装置中的一个(例如,AP、作为AP工作的STA、管理器/协调器无线通信装置)通过将服务期(SP)公告和/或分配帧提供给无线通信系统内的其他无线通信装置来工作。提供给 不同的相应无线通信装置来访问通信介质的时间段被分为不同的相应且分开的SP。给定的无线通信装置可仅在授权进行通信介质访问的SP期间实现通信介质访问。
图18示出了其中包括多个无线通信装置的无线通信系统的可替代实施方式1800。也需要注意,不同的相应无线通信装置可被细分为许多具体类或组,该具体类或组仅在特定SP期间被允许发送。例如,可有在第一SP期间被允许发送的第一无线通信装置组(例如,SMSTA),以及在第二SP期间被允许发送的第二无线通信装置组(例如,不特指SMSTA的STA)等。
在特定SP内未给出明确的发送许可的具体类的给定无线通信装置在该SP期间不允许发送。然而,需要注意,无线通信装置(例如,AP、作为AP工作的STA、管理器/协调器无线通信装置)中的一个可为相应无线通信装置中的一个以上提供某些异常情况。例如,异常公告可从无线通信装置中的一个被发送至其他无线通信装置中。
根据不同的相应无线通信装置的这一分类和/或分组,需要注意,某些类和/或组可被分配给多于一个的特定SP。例如,给定类和/或组的无线通信装置可被允许在多个相应SP期间执行发送。此外,多于一个的类和/或组可被分配给任何给定的SP,使得与第一类/组相关联的无线通信装置以及与第二类/组相关联的无线通信装置可全部被允许在给定SP期间执行发送。
可为从无线通信装置(例如,AP、作为AP工作的STA、管理器/协调器无线通信装置)中的一个到其他无线通信装置的信标发送创建特殊SP。例如,可提供该信标发送SP来确保在给定的一个以上时间段期间不允许任何类的其他无线通信装置工作。可替代地,无线通信装置(例如,AP、作为AP工作的STA、管理器/协调器无线通信装置)中的一个也可允许一些类和/或组在与信标发送相关的有关SP的时间段内工作。
读者将理解,假设许多不同的相应无线通信装置在无线通信系统内全部可操作,且可能并不全部与同一时钟时间同步,则在不同的相应无线通信装置内,对于时序和时钟精度可能有一些差异。因此,无线通信装置(例 如,AP、作为AP工作的STA、管理器/协调器无线通信装置)中的一个将用作参照,通过其在相应无线通信装置之间可实现SP时序。也就是说,其他相应无线通信装置中的每一个将保持与无线通信装置(例如,AP、作为AP工作的STA、管理器/协调器无线通信装置)中的一个内的或由其维持的(诸如根据由基于IEEE802.11WLAN操作指定的定时序同步功能(TSF),或者根据具有可接受(通常很高)精度的某个其他时钟)参照时钟同步的本地时钟。然而,也需要注意,某个无线通信装置可能免除与无线通信装置(例如,AP、作为AP工作的STA、管理器/协调器无线通信装置)中的一个内的或由其维持的主要/主时钟同步。例如,某个无线通信装置可能进入相当长的睡眠时段,且该操作可阻止与主要/主时钟保持同步的相应能力。
图19示出了各种无线通信装置内的可在介质访问控制(MAC)层实现的时分多址(TDMA)操作的实施方式1900。作为时间的函数,该图形象示出了如何向不同的相应无线通信装置提供对通信介质的访问。许多不同调度表中的任何一个均可被用于提供由各种无线通信装置(例如,如在图的顶部和中部/底部示出的被省略号分开的各种相应TDMA选项所示)的访问。需要注意,向无线通信装置提供对通信介质访问的相应时间段长度上不需要一致。可为不同的相应无线通信装置提供不同相应持续时间的不同相应时间段。
参照该图可以看出,提供给具有与类型“a”相关联的特性的那些无线通信装置具有在沿相应时间轴的相应虚线部分(从左下延伸至右上的线)期间对通信系统访问的机会,提供给具有与类型“b”相关联的特性的那些无线通信装置具有在沿相应时间轴的相应虚线部分(从左上延伸至右下的线)期间对通信系统访问的机会,以及提供给具有与类型“c”相关联的特性的那些无线通信装置具有在沿相应时间轴的相应虚线部分(垂直和水平延伸的线)期间对通信系统访问的机会。
换言之,提供不同的相应服务期(SP),使得可提供给与不同类和/或组相关联的无线通信装置在相应时间期间对通信介质的访问。
图20示出了各种无线通信装置内的可在MAC层实现的对多个相应频率、其频谱、信道和/或集群的TDMA操作的实施方式2000。该图具有一些与前述图19的实施方式1900的相似之处,其中,至少一个区别在于,频率分集也连同时间分集一起使用。也就是说,可在许多不同的相应信道(和/或集群等)上实现TDMA信令(signaling)。
根据本文所述这些操作和原理,需要注意,可能有用于给定的类/组的无线通信装置的一个以上的相应专用SP。例如,新STA可在某些SP期间相关或不相关。作为一个实例,AP可指定SP中的哪个可被用于新STA来发送相关联请求。该信息可由AP在信标或某个其他类型的帧(诸如探测响应帧或管理帧)内提供。
此外,在一些SP期间,可使用不同前导。例如,为降低实施复杂性,可采用不同类的前导,诸如可根据目前正在开发的IEEE802.11ah标准来采用,该标准中,可根据正常距离操作来采用第一类型前导,而可根据扩展距离操作来采用第二类型前导。在采用多于一个前导的该通信系统应用中,具有仅使用这些类型的前导中的一个来工作的单独和相应SP可用于允许STA仅根据这些类型的前导中的一个来实施和工作。例如,假设允许STA仅在一个以上特定SP期间工作,则该STA不一定需要具有容纳多个相应前导类型的能力。
此外,为节省时间,在可能时可对这些相对低功率的STA取消额外前导处理。例如,一种类型的前导可能比另一类型的前导相对较短,且对相对较长类型前导的取消操作可以节省时间、能量等。此外,为节省开销,当需要时可取消相对较长的前导类型。例如,在一种类型的前导可能比另一类型的前导相对较短的情况下,在特定SP期间将要求所有STA使用较短类型的前导的操作可以潜在地增加这些相应SP中的工作效率。例如,在某些无线通信装置可根据IEEE802.11n和/或IEEE802.11ac来工作的通信系统的工作中,诸如根据混合模式工作,使得一些无线通信装置根据一种标准工作,其他无线通信装置根据另一标准工作,以及某些无线通信装置可根据两种标准来工作,该混合模式前导可能比格林菲尔德前导相对较长,以及与前导相关联的开销可能减少。
此外,对于可能几乎不需要和/或完全不需要延迟的某些应用(例如,诸如有关语音、视频和/或其他实时交互式通信的应用),与该流量相关联的延迟可被实施为小于某个具体阈值(例如,小于T毫秒)。假设特定的TDMA SP可被用于在该应用中有助于最小化这一延迟并减少抖动。例如,语音流量可配置有其自身的相应SP,因为根据该实时、双向以及交互式通信应用,它具有最严格的延迟要求。然而,语音流量不需要被限制为单个类型的SP。例如,若非语音互联网协议(VoIP)的汇聚时间SP将大于某个预定阈值,则语音流量可被分配给一个以上的其他SP。该操作和考虑也可针对视频应用而执行。
例如,AP可在所期望的或对于语音、视频等应用可接受的任何给定SP中允许与该语音、视频等相关联的传输。在可用于语音、视频等应用的相应SP期间,若认为有必要,则其中的语音、视频等内容可被给予高于SP中其他流量的优先级。例如,由于与语音、视频等应用相关联的固有主动延迟要求,可给予分别与语音、视频等应用相关联的内容高于其他类型内容的优先级。
对于SP同步,需要注意,由根据IEEE802.11WLAN操作指定的时序同步功能(TSF)或者根据具有可接受(通常很高)精度的某个其他时钟可被用作参照来指定各相应SP的开始。读者将理解,对于其中实施了许多不同无线通信装置(包括可电池供电的一些无线通信装置)的高分集无线通信系统,具有相对不准确的时钟和/或一些其他工作限制,同步可能面临挑战。此外,对于可进入相对很长睡眠时段的某些无线通信装置,同步也可能面临挑战,原因在于,在从不同的相应睡眠时段进入唤醒后,可能有由其内的内部时序和时钟产生或引入的不准确。
在这些应用内可以理解,在已唤醒并工作之后,一些无线通信装置可能经过了相对很长时间段的睡眠。因此,这些相应的无线通信装置可能在相对很长的时间段内不一定接收信标。若TSF未在相对很长的时间段(例如,Y秒)内同步,则TSF可能对于某些SP不是充分的、可接受的或有效的参照。因此,对于时序和/或同步可能或者潜在可能有问题的那些无线通信装置(诸如低功率(LP)STA),TSF可被整合和/或包括在诸如AP 与相应STA之间的数据交换的通信内,为同步它们相应的内部定时器,这些相应的STA可相对较不频繁地唤醒来接收信标。也就是说,某些信息(诸如TSF)可能被搭载在与这些相应无线通信装置的通信上或者包括在该通信内。此外,一些LP STA在其他SP期间可能竞争通信介质访问。例如,给定无线通信装置的相应TSF定时器可能因超过一定量(例如,诸如阈值,诸如在睡眠S秒之后大于N毫秒)而关闭。此外,若具体实施方式中需要,该LP STA可被允许在所有时间而不是在任何特定SP边界内竞争对通信介质的访问,因此,由于许多原因中的任何一个(包括可能小于完全准确的内部时钟,它们在相对很长的时间段内睡眠这一事实,它们相对于其他无线通信装置与其同步的主要/主时钟脱离了同步这一事实等),LP STA可能无法很容易地辨别相应的SP边界。
此外,对于根据TDMA信令的操作以及给定的对不同的相应无线通信装置将使用不同的相应内部时钟(例如,通常情况下基于内部工作晶振)来工作的考虑,即使可能有将试图最小化不同的相应装置之间的同步性缺乏的某些同步操作,但在现实应用中,不幸的是,不同的相应装置的不同相应时钟之间也可能有某些差异、不准确等。例如,在WLAN环境内用于无线通信装置(例如,STA)的晶振可能具有以一定量百万分之几(例如,X ppm)指示的精度。给定无线通信装置内采用的该晶振的精度导致了本地TSF时钟的变动,该本地TSF时钟在特定无线通信装置中被用作对各相应SP开始的参照。未具体指定或者作为低功率来工作的这些无线通信装置(例如,非LP STA)可能够通过使用从管理器/协调器无线通信装置(例如,AP、作为AP工作的STA等)接收到的信息来校正它们相应的TSF定时器,诸如可在信标中从该管理器/协调器无线通信装置接收。若给定无线通信装置无法接收、处理等某些数量的特定相应信标(例如,因为它已在睡眠、进入睡眠、处于小于完整功能的状态等),则在错误累积到显著且难以管理的大小(例如,时序差异和/或错误超出可很容易校正的水平)之前,相应无线通信装置可能无法校正与定时参照有关的错误。
考虑一个示例性实例,若T为无线通信装置已睡眠的时间量,则当它醒来时,特定无线通信装置在其相应的TSK时钟内可能具有多达E=T ×X×10-6的错误(例如,考虑T为无线通信装置睡眠的时间量,X为以ppm指示的精度,以及E为错误)。作为更详细的实例,通过将值分配给这些相应的变量,T=7200秒(两小时)、X=20,则相关错误E将约为150ms。
一般而言,期望与SP相关联的相应边界具有小于相对很小的量的容差(例如,约0.1ms)。为允许无线通讯装置(例如,LP STA)中对TSF定时器校正无需特定无线通信装置等待接收信标,TSF定时器可嵌入从管理器/协调器无线通信装置(例如,AP、作为AP工作的STA等)发送至无线通信系统内的任何其他无线通信装置(例如,系统内的STA、BSS等)的一个以上的响应帧中。此外,尽管需注意某些时序相关的信息(包括TSF定时器相关的信息)可包括在从一个无线通信装置发送至其他无线通信装置的信标内,但也需要注意,任何所期望的其他帧(例如,无特定信标)可替代性的包括或者也可包括该时序相关的信息(包括TSF定时器相关的信息),且可通过无线通信装置中的任何一个(例如,管理器/协调器无线通信装置或其他无线通信装置中的任何一个,包括任何的STA)来发送,以提供另外的或者频繁的时序信息来允许给定的无线通信装置(例如,唤醒的STA)有机会同步其相应时钟,而无需专门地必须等待信标到来。
此外,为避免无线通信装置在指定用于特定无线通信装置的SP之外发送的可能性,该无线通信装置可调度更接近SP中间的相应唤醒时间。可以理解,由于存在有关给定无线通信装置的内部时序参照的相对不准确时序的可能性,通过将唤醒时间调度为远离相应SP的边缘,将使得给定无线通信装置将唤醒并在SP边缘/边界处开始发送的可能性变得更小。
此外,再次参照上文采用的变量,其中,E为相关错误,若确定E>P×Tdur(其中,Tdur为特定SP的持续时间),且此外其中P<1/2,则TDMA信令可能不是最佳解决方案或者不适用于给定的无线通信装置(例如,STA)。例如,若STA具体化为LP STA,则该特定STA可能无法唤醒包括特定值以下(即,P×Tdur值以下)的时序错误的同步。此外,可能未具体化为LP STA但可替代地被称为中功率低数据率STA(MPLD STA)的这些STA可能可操作地偶尔唤醒以接收信标并维持时序精度。例如, 即使该MPLD STA不一定保持睡眠或者不活动达足够长以致于使TSF跟踪错误超过某个阈值(例如,0.1ms)的时间段,该无线通信装置可能也仍唤醒以接收信标并维持充分或者可接受的时序精度。给出另一方式,若给定无线通信装置的内部时钟不能足够好地维持精度(例如,诸如至少具有管理器/协调器无线通信装置精度的一半),则TDMA信令可能潜在地不是对该实施方式的最佳或优选实施。类似地,对于保持睡眠达很长时间段以致于维持在甚至是如上所述的相对宽松的约束内的时序同步的这些无线通信装置,对TDMA信令的可替代性实施也可能是优选的。
图21示出了用于无线通信系统内的各种无线通信装置的多个服务期(SP)的实施方式2100。就该图而言可以看出,可提供给定SP公告/分配来引导对随后相对很长时间段的操作,其中,在不同的相应时间段期间可采用不同通信介质访问选项(例如,增强型分布式信道访问(EDCA)、轮询、调度或载波检测多址/冲突避免(CSMA/CA)等和/或它们的任何组合等)。
例如,在该图顶部,给定的公告/分配帧(例如,从管理器/协调器无线通信装置)被提供给许多其他无线通信装置,该许多其他无线通信装置指定在时间段上依次执行的不同相应介质访问选项,并重复该模式。也就是说,可由管理器/协调器无线通信装置(例如,AP)来确定的SP实例在某些情况下可能是周期性的。公告/分配可包括整个模式被重复的次数、不同相应介质访问选项执行的相应次序、和/或与该周期性相关联的其他特性等。
就该图的中间而言可以看出,可能存在没有被相应无线通信装置中的任何一个允许的通信介质访问的给定时间段。此外,就该图的底部而言可以看出,可能存在没有被相应无线通信装置中的任何一个允许的通信介质访问的多个相应时间段。
图22示出了用于无线通信系统内的各种无线通信装置的多个SP的可替代实施方式2200。就该图而言可以看出,不同的相应SP公告之间可能有很大改变和变动。例如,第一SP公告可指示其后待执行的一个以上第一通信介质访问选项。第二SP公告可指示其后待执行的一个以上第二 通信介质访问选项。不同的相应SP公告也可包括一个以上共用通信介质访问选项。如本文其他实施方式的方面和/或附图也描述的那样,给定SP公告可基于之前历史、操作和/或环境条件等(诸如参照一个以上的其他之前的SP)自适应地生成。也就是说,基于任何一个以上的之前考虑,该SP公告可自适应地确定。
一般而言,各相应SP可在由无线通信系统内的无线通信装置中的一个(例如,管理器/协调器无线通信装置、AP、作为AP工作的STA等)提供的SP公告和/或分配内来描述。就该图而言可以看出,该SP公告可以是周期性的。此外,该SP公告可通过由无线通信装置发送的各种不同类型的帧中的任何一个(例如,信标、包括数据帧、管理帧、应答帧、探测响应等的定期发送帧)来实现。此外,需要注意,尽管某些实施方式通过有些规律地(例如,定期地、根据统一时基等)提供相应SP公告来工作,但可替代实施方式设想随后定期在其他相应时间提供该SP公告(例如,在非指定/非一致/非周期性时间提供该SP公告,诸如可根据某些事件、条件、动作等来进行)。
在可包括在SP公告帧的各种实施方式内的各种信息量之间,给定实施方式的SP公告帧可包括允许和不允许使用所描述或者对应于给定SP公告帧的一个以上SP的这些特定无线通信装置。例如,在某些实施方式中为相关ID(AID)(例如,对允许和/或不允许在SP中工作的全部48位MAC地址的缩略但唯一的替代)。例如,AID可被视为全部48位MAC地址到相对较短位的地址(诸如11位,其在BSS内唯一)的一一映射。也就是说,在给定BSS内,管理器/协调器无线通信装置(例如,AP)可分配相应AID给其内的相应无线通信装置。
对于可被允许和/或不允许在相应SP内工作的这些无线通信装置的分类,可做出整个类的定义,且该信息可在SP公告帧内提供。例如,基于它们的相应需求和/或特性,不同类型的无线通信装置可被归类在一个以上的类中。例如,基于包括给定无线通信装置的发送频率、所需带宽要求(例如,传感器和/或监测装置/STA可能需要比其他装置/STA相对较低的带宽)、与其相关联的流量模式、帧格式功能、针对不同的相应流的服务 质量(QoS)/延迟限制(例如,包括诸如针对包括语音、视频、数据等的不同类型的其相对QoS/延迟限制)、由特定无线通信装置交付的或者交付给特定无线通信装置的专用流量流的存在性等的许多考虑中的任何一个,不同的相应无线通信装置可被归类为一个以上允许类和不允许类。
此外,需要注意,在给定BSS内,可能存在具有混合功能(例如,IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ah[目前正在开发]和/或该IEEE802.11x功能集的任何其他组合等)的不同相应无线通信装置。在某些情况下,可能有所采用的不同的相应前导类型,诸如对应于正常或典型操作的第一前导类型(例如,可与手机、膝上型电脑等相关联的相对很高的吞吐量),以及对应于另一应用类型的第二前导类型(例如,低噪声采集,具有相对较长的前导,诸如可用于检测和/或监测应用)。根据给定SP的操作可指定在该SP内工作的这些相应无线通信装置必须在特定工作模式内运行(例如,根据扩展距离工作模式或根据正常工作模式)。
此外,对于在给定SP内工作的相应无线通信装置的归类和分类,一个以上的类可通过无线通信装置中的任何一个(例如,不一定只通过诸如AP的管理器/协调器无线通信装置)来确定。若需要,该相应无线通信装置的归类和分类可以协作方式执行,使得无线通信系统内的一个以上无线通信装置提供某个分类,且该分类经过协商并最终由管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)许可。在其他实施方式中,该分类可在通过管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)的相关联期间来执行。可以允许潜在的发送器的间距在时间上彼此分开足够远(例如,来自各种通信装置的相应发送在时间上充分分开)的方式来进行这些相应类的分配,以减少来自相应无线通信装置的冲突的概率。此外,根据组ID相关的操作,可实现将相应无线通信装置归类为一个以上的不同相应组,如上述通过引用结合的美国实用专利申请中的一个所述。例如,可以单独的交换方式来指定和识别无线通信装置组,且这些无线通信装置可分配有特定的组ID值。这一组ID的使用可以是一种可行措施,通过该措施某些无线通信装置可被指定和识别,并被允许在特定SP期间工作。
此外,对于与SP公告相关联的其他特性,SP的起始可与发送无线通信装置的时钟相关联,从发送无线通信装置(例如,管理器/协调器无线通信装置,诸如AP)发送SP公告作为参照。如参照本文某些实施方式和/或附图所述,该SP公告可指示一个以上后续SP的周期性(如果适用)、一个以上后续SP的持续时间、在一个以上后续SP(或者其细分)期间采用或者允许的相应被允许通信介质访问选项(例如,增强型分布式信道访问(EDCA)、轮询、调度、载波检测多址/冲突避免(CSMA/CA)等和/或它们的任何组合等)、是否允许或者不允许任何的帧格式类型和/或任何其他期望信息等。此外,SP标识符可包括在任何实施方式的SP公告内,该SP标识符唯一标识SP、周期性SP集、非周期性SP集等。一般地,该单个SP标识符或多个SP标识符可以各相应SP标识符可被视为对应于可在其他地方(例如,在查询表、存储器、图表等内)定义的许多参数的索引这一方式来实施。
此外,SP公告可被用作在用于其中的所有其他类型流量的一个以上给定SP期间使通信网络安静的机制。例如,,SP公告可被用于将有关这些非指定无线通信装置具体何时不发送的信息提供给在给定SP内未指定的这些无线通信装置。也就是说,SP公告可包括SP起始的描述、其周期性(如果有)、持续时间、一个以上被允许类、一个以上不被允许类等,且该信息可被某些非参与类用于确定具体它们何时不发送。一般地,若无线通信装置未被明确提供有关其具体被允许或不被允许的信息,则SP公告内的该附加信息可被用于推断是否该无线通信装置在SP公告内指定的一个以上SP期间可以或者不可以发送。
此外,任何数量的帧交换可被用于在给定SP期间使用于其他类型流量的通信网络安静。作为一个实例,管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)在各相应SP的开始可发送特定的保持消息到非参与类。该管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)也可在紧接SP开始的公告发送内该SP起始处公告SP。该公告可包括允许具有相对较低精度的时钟的这些无线通信装置(例如,LP STA)同步它们的相应时钟的时钟信息。该公告也可包括附加信息,诸如SP开始的指示,以及也可重复任何先前公告的有关 SP的信息(例如,持续时间、一个以上被允许类、一个以上不被允许类等)。
可以理解,考虑到由这些无线通信装置使用的一些时钟的不准确,该公告可操作来辅助相应无线通信装置的时钟的同步。也就是说,采用相对较低精度的时钟的无线通信装置可能比所需的更早唤醒,以确保无线通信装置在SP开始时醒来。也就是说,如参照本文其他实施方式和/或附图所述,若给定的无线通信装置不具体确定某个时间(例如,由于相对较低的精度或者可能不准确的时钟),则该无线通信装置将无法恰好确定给定STB开始的时间。通过在SP开始时提供AP公告,可为正在等待的这些无线通信装置可实现同步,且也可提供SP开始的明确指示。此外,若SP未预期包括确实具有或者可能具有相对较低精度或者可能不准确时钟的任何无线通信装置(例如,SP可能不包括任何LP STA),则管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)可能取消宣布公告SP开始,以减少开销。也就是说,若未预料可能具有关于时序和同步的问题的组内的任何无线通信装置,则SP开始时的特定公告在该特定情况下可能没有必要或不期望。
此外,该管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)可使用该公告的缩略形式(例如,采用仅包括SP标识符和先前SP公告中包括的信息子集的这种公告);另外,可采用该变化和操作来减少开销。通过使用或者参照包括在一个以上先前SP公告中的信息,当前SP公告内的开销和信息可被减少。
对于在各相应SP期间或在各相应SP细分期间执行的特定通信介质访问选项,可采用各种不同类型的通信介质访问中的任何一个,包括增强型分布式信道访问(EDCA)、轮询、调度、载波检测多址/冲突避免(CSMA/CA)等和/或它们的任何组合等。
对于一些特定类的流量,在它们相应的SP期间可使用轮询。例如,对于可能仅偶尔或定期作为发送器来工作的这些无线通信装置(例如,执行监测和/或检测操作的这些无线通信装置,诸如SMSTA等),管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)将知晓这些无线通信装置具体何时或者大约何时应具有待发送的新信息(例如,由于它们的相应操作中的任何周期 性),以及管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)随后可在这些时间或者大约在这些时间轮询这些相应的无线通信装置。也需要注意,不一定在单个SP期间需要轮询所有相应无线通信装置,原因在于,一些无线通信装置可能在M个周期性重复的SP序列中仅每隔第N个SP才被轮询(例如,每隔第三个SP或者每隔第10个SP等)。
此外,若特定无线通信装置(诸如,监测和/或检测无线通信装置)未响应某个时间段内的轮询,则管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)可做许多不同事情中的任何一个。例如,管理器/协调器无线通信装置可等待一定时间,并随后尝试再次轮询该同一未响应无线通信装置。可替代地,管理器/协调器无线通信装置可继续移动并开始轮询列表中的下一无线通信装置(例如,下一监测和/或检测无线通信装置)。此外,也如参照本文其他实施方式和/或附图所述,可采用各种相应通信来提供系统时钟信息。在执行该轮询的环境下,为允许唤醒的无线通信装置来确定在正确时间是否实际上已唤醒,相应轮询帧可包括系统时钟信息。换言之,轮询帧可被用作另一措施来同步通信系统内相应无线通信装置的相应时钟。为了时钟同步的目的,可使用轮询帧以及在无线通信装置之间通信的任何其他帧。
为在一个以上SP期间尽可能使带宽浪费最小化,可采用不同操作来收回未使用的SP时间。此外,一些SP可能在它们的调度结束之前被管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)终止。考虑示例性情况,当被允许类的无线通信装置对于给定SP几乎没有或者完全没有流量时,则该SP可在其调度结束之前终止。可替代地,其他机制也可被用于在其调度时间之前结束SP。
例如,对于AP管理实施,诸如其中AP正在轮询无线通信系统内的不同的相应STA,当确定或者认为已决定不轮询任何其他STA时,基于轮询的SP可被AP终止。例如,考虑SP针对特定类且AP已经轮询了该类中的所有成员,则AP可提前终止SP,并给出已轮询了该类中的所有相应成员。可替代地,通过轮询未具体包括在特定SP类中的STA,该AP可暗示终止SP(例如,轮询可能被提供给不是给定AP具体允许的一个以上类中的成员的特定单个STA或STA组或者STA类)。可替代地,通过 AP发送指示其他STA可使用SP的其余部分的数据包,SP可提前结束。也就是说,在接收到指示它们可以这样做的数据包之后,其他类、其他组、其他单个STA等可被允许使用SP的其余部分。
考虑另一实施方式,对于调度SP实施,诸如其中AP已预先配置了有关STA的调度表以交换给定SP内的流量,则STA可在其相应SP期间指示它不具有与特定STA相关联或者针对当前SP和/或一个以上后续调度的SP的所有STA的任何流量。作为响应,该管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)可从STA接收比调度提前结束SP的指示,以收回由其他STA使用的SP的未使用部分,如上所述。
根据这种可被用于识别和收回SP内未使用时间的操作,尤其当根据使用EDCA机制的SP来操作时,可进行某些考虑。例如,基于EDCA的SP终止机制可被实施为以在SP开始时出现的特定窗口内的“意图竞争”信号(例如,诸如根据意图竞争对通信介质的访问)开始。该意图竞争信号可由SP期间有资格且愿意竞争通信访问的任何无线通信装置(例如,STA)发送。意图竞争可被实施为使得其可识别地不同于其他发送信号且持续时间非常短(例如,一个或两个OFDM符号)。若管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)检测到任何意图竞争信号,则管理器/协调器无线通信装置可被实施为在特定窗口结束之后重复该意图竞争,以指示BSS中的所有成员将使用该SP。例如,系统内可能有某些无线通信装置,它们无法听到由另一无线通信装置提供的意图竞争信号,但管理器/协调器无线通信装置将最大可能地能听到该意图竞争信号,且该意图竞争信号可被转发到其他无线通信装置上。在窗口期间或者在为管理器/协调器无线通信装置(例如,AP)在窗口之后立即重复该指示规定的时间内,意图竞争信号的不存在会允许其他类的无线通信装置(例如,STA)确定是否将使用该SP。
在可替代实施方式中,该管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)可被实施为引导SP的某些其余部分的再利用。例如,若AP检测到空闲时段,且若该空闲时段的持续时间超过某个阈值,则AP可询问其他无线通信装置(例如,STA)它们是否期望使用SP的剩余空闲时段。例如,在SP内,AP可被实施为查询并检测具有使IDLE时段>(CWMAX+1)*时 隙+AIFS(CWMAX针对在SP内被给予操作许可的类)的特性的IDLE时段。
若检测到所需最小IDLE,则AP可被实施为发送“许可使用”消息至系统内的其他无线通信装置。这一对使用SP的其余部分的许可可被单独发送至相应无线通信装置,随着BCAST发送和/或专门发送至任何类或组或者子类等。若需要,AP自身可被实施为专为自身选择使用SP内的任何未使用时间(例如,排除系统内的其他无线通信装置)。需要注意,CWMAX对于各不同类可以不同(例如,具有第一CWMAX的第一类、具有第二CWMAX的第二类等,且这些相应值可被自适应地调整和/或确定)。
此外,AP可选择提前共享SP,而不是在(CWMAX+1)*时隙+AIFS的IDEL时间之后。例如,若为了与该SP重叠的某个其他目的而存在已调度该SP的时间的重叠BSS,则介质可能不会将IDLE变为(CWMAX+1)*时隙。服务期可能不会比某个预定时间(例如,X毫秒/μs)更早终止。可基于晶振精度以及各类的用户可进入睡眠且不接收信标或其他用于同步的数据包的最大时间来计算值Xμs。此外,可针对可能具有相对较低精度或不准确时钟的那些无线通信装置来具体制定值Xμs。例如,在某些实施方式中,可用于值Xμs的最大值可被具体制定为约SP持续时间的1/2(例如,尤其针对具有相对较低精度或不准确时钟的那些无线通信装置)。此外,对于无线通信装置的不同相应类或组可采用不同相应值X(例如,具有第一X的第一类或装置、具有第二X的第二类或装置等,且这些相应值可被自适应地调整和/或确定)。
图23示出了用于无线通信系统内的各种无线通信装置的TDMA终止的实施方式2300。对于该示例性TDMA终止实施方式,管理器/协调器无线通信装置(诸如AP)可被实施为在用于类L的STA的SP期间检测IDLE持续时间>(CWMAX+1)*时隙+AIFS。响应此,管理器/协调器无线通信装置可被实施为将对系统内的其他无线通信装置使用SP的其余部分的许可发送至类M的STA。可替代地,管理器/协调器无线通信装置可被实 施为将许可发送至所有类或者单个STA等。类M的无线通信装置(例如,STA)开始使用剩余的类L的SP时间。
此外,在某些实施方式中,可使用一些SP内的PHY前导子集来实现操作。例如,根据包括与目前正在开发的IEEE802.11ah标准兼容来操作的应用的各种应用,可以有用于不同使用情况的不同前导。例如,与正常距离的前导相比,可采用不同的相应前导类型,包括长距离前导。可替代地,不同相应前导类型的其他变形可包括与多用户(MU)应用相关的前导类型和与单用户(SU)应用相关的前导类型。一般而言,可能有所采用的相应前导类型之间有变化的一些情况,如专给不同相应无线通信装置制定的前导类型。特定的单个或多个SP的使用可被用于限制被用于在SP内发送数据包的PHY前导的类型,以实现许多考虑中的任何一个。
例如,对于减少开销,可通过避免对具有组合式标头(其被具有不同接收能力(针对接收前导)的那些无线通信装置(例如,STA)接收)的需要来采用特定的单个或多个SP的规范或限制。
对于降低这些无线通信装置(例如,STA)的复杂性,这些相应无线通信装置可被实施得相对较简单,因为它们不需要实施接收所有可能的和变形的前导类型的能力。
对于降低这些无线通信装置(例如,STA)的功耗,被实施的且确实具有多种前导处理能力的这些相应无线通信装置可停用对SP中未被允许的这些特定前导的处理,以节省功率。例如,该给定无线通信装置可能被限制为根据缩减的或者较少的全功能集来工作。
图24、图25、图26、图27和图28示出了由一个以上通信装置执行的方法的各种实施方式。
参照图24的方法2400,该方法2400以根据时分多址(TDMA)信令来生成公告或分配帧以引导从多个智能仪表站(SMSTA)向装置的信号发送开始,如块2410所示。方法2400以(例如,使用通信装置、接入点(AP)等的无线电设备)发送包括公告或分配帧的信号至多个SMSTA来继续,如块2420所示。
方法2400随后通过(例如,使用通信装置、AP等的无线电设备)接收来工作,以从多个SMSTA中的至少一个接收至少一个附加信号,如块2430所示。
参照图25的方法2500,该方法2500以(例如,使用通信装置、接入点(AP)等的无线电设备)发送包括第一公告或分配帧的第一信号至第一SMSTA组开始,如块2510所示。方法2500以基于第一公告或分配帧来支持通信装置与第一组SMSTA中的至少一个之间的通信(例如,上行链路和/或下行链路)而继续,如块2520所示。
方法2500随后通过(例如,使用通信装置、AP等的无线电设备)发送包括第二公告或分配帧的第二信号至第二SMSTA组(可包括第一SMSTA组中的至少一个SMSTA)来工作,如块2530所示。方法2500以基于第二公告或分配帧来支持通信装置与第二组SMSTA中的至少一个之间的通信(例如,上行链路和/或下行链路)而继续,如块2540所示。
参照图26的方法2600,该方法2600以(例如,使用通信装置、AP等的无线电设备)发送包括指示多个服务期(SP)的第一公告或分配帧的信号至SMSTA组开始,如块2610所示。在第一SP期间,方法2600以支持通信装置与SMSTA中的至少一个第一SMSTA之间的通信(例如,上行链路和/或下行链路)来继续,如块2620所示。
在第二SP期间,方法2600随后通过支持通信装置与至少一个第二SMSTA(可包括在第一SP期间可工作的至少一个SMSTA)之间的通信(例如,上行链路和/或下行链路)来工作,如块2630所示。
在一些实施方式中,可采用甚至更多的SP。例如,在一些情况下,在第n个SP期间,方法2600以支持通信装置与至少一个第n个SMSTA(可包括在第一和/或第二SP期间可工作的至少一个SMSTA)之间的通信(例如,上行链路和/或下行链路)来继续,如块2640所示。
参照图27的方法2700,方法2700以(例如,使用通信装置、AP等的无线电设备)发送包括指示多个服务期(SP)的第一公告或分配帧的信号至SMSTA组开始,如块2710所示。在第一SP期间,方法2700继续,使得SMSTA中的至少一个第一SMSTA根据用于支持与通信装置的通信 (例如,上行链路和/或下行链路)的第一工作模式来进行通信介质访问,如块2720所示。
在第二SP期间,方法2700随后工作,使得SMSTA中的至少一个第二SMSTA根据用于支持与通信装置的通信(例如,上行链路和/或下行链路)的第二工作模式(和/或第一工作模式)来进行通信介质访问,如块2730所示。
在一些实施方式中,可采用甚至更多的SP。例如,在一些情况下,在第n个SP期间,方法2700继续,使得SMSTA中的至少一个第n个SMSTA根据用于支持与通信装置的通信(例如,上行链路和/或下行链路)的第n工作模式(和/或第一或第二工作模式)来进行通信介质访问,如块2740所示。
参照图28的方法2800,在一定时间段(例如,SP)内,方法2800以支持通信装置(例如,AP)与至少一个SMSTA之间的通信(例如,上行链路和/或下行链路)开始,如块2810所示。方法2800以确定是否在时间段(例如,SP)调度结束之前完成所有通信来继续,如确定块2820所示。
若确定在时间段调度结束之前(例如,在SP结束之前)需要执行一个以上通信,则方法2800继续执行诸如参照块2810所述的操作。
然而,若确定实际在时间段调度结束之前(例如,在SP结束之前)已完成或已执行所有通信,则方法2800以收回针对至少一个附加通信(和/或至少一个其他使用)的未使用时间(例如,在SP内)来工作,如块2830所示。
也需要注意,参照本文各种方法所述的各种操作和功能可在无线通信装置内执行,诸如使用基带处理模块和/或在无线通信装置内实施的处理模块(例如,诸如根据参照图2所述的基带处理模块64和/或处理模块50)和/或无线通信装置内的其他组件。例如,该基带处理模块可生成如本文所述的信号和帧,以及执行如本文所述的各种操作和分析或者如本文所述的任何其他操作和功能等或者它们相应的等价。
在一些实施方式中,该基带处理模块和/或处理模块(其可在同一装置或独立装置中实施)可根据本发明的各个方面和/或如本文所述的任何其他操作和功能等或者它们相应的等价来执行处理,以使用任何数量的无线电设备中的至少一个以及任何数量的天线中的至少一个生成用于发送至另一无线通信装置(例如,其也可包括任何数量的无线电设备中的至少一个以及任何数量的天线中的至少一个)的信号。在一些实施方式中,由第一装置内的处理模块以及第二装置内的基带处理模块来协作执行该处理。在其他实施方式中,该处理全部由基带处理模块或处理模块来执行。
如本文所用,术语“基本”和“约”为其相应项和/或项之间的相关性提供了业内可接受的容差。该业内可接受容差包括从小于1%到50%的范围,且对应于但不限于组件值、集成电路工艺变化、温度变化、升降次数和/或热噪声。项之间的该相关性包括从百分之几的差异到大量差异的范围。也如本文所用,术语“可操作地耦接至”、“耦接至”和/或“耦接”包括项之间的直接耦接和/或项之间经由中间项(例如,项包括但不限于组件、元件、电路和/或模块)的间接耦接,其中,对于间接耦接,中间项不修改信号信息,但可调整其电流水平、电压水平和/或功率水平。如本文还可使用,推断耦接(即,其中一个元件通过推断耦接至另一元件)包括两个项之间以与“耦接至”相同的方式的直接和间接耦接。如本文还可使用,术语“可操作地”或“可操作地耦接至”指示某项包括一个以上电源连接、输入、输出等,以便在被激活时执行一个以上其相应功能,且还可包括推断耦接至一个以上其他项。如本文还可使用,术语“与…相关联”包括单独项的直接和/或间接耦接和/或一个项嵌入另一项内。如本文所用,术语“优选比较”表示两个以上的项、信号等之间的比较提供了期望关系。例如,当期望关系为信号1具有比信号2更大的幅值时,当信号1的幅值大于信号2的幅值时或者当信号2的幅值小于信号1的幅值时,可实现优选比较。
也如本文所用,术语“处理模块”、“模块”、“处理电路”和/或“处理单元”(例如,包括诸如可操作、实施和/或用于编码、用于解码、用于基带处理等的各种模块和/或电路)可以是单个处理装置或多个处理装置。 该处理装置可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或基于电路硬编码和/或操作指令来操纵信号(模拟和/或数字)的任何装置。处理模块、模块、处理电路和/或处理单元可具有相关联的存储器和/或集成存储器元件,该相关联的存储器和/或集成存储器元件可以是单个存储器装置、多个存储器装置和/或处理模块、模块、处理电路和/或处理单元的嵌入式电路。该存储器装置可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存、缓存和/或存储数字信息的任何装置。注意,若处理模块、模块、处理电路和/或处理单元包括多于一个的处理装置,则该处理装置可被集中式定位(例如,经由有线和/或无线总线结构直接耦接在一起),或者可被分布式定位(例如,经由局域网和/或广域网间接耦接的云计算)。还需注意,若处理模块、模块、处理电路和/或处理单元经由状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路来实施其一个以上功能,则存储相应操作指令的存储器和/或存储元件可嵌入包括状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路内或者在该电路外部。还需注意,存储元件可存储以及处理模块、模块、处理电路和/或处理单元可执行对应于一个以上附图所示的步骤和/或功能中的至少一些的硬编码和/或操作指令。该存储装置或存储元件可包括在产品中。
上文已利用示出其指定功能和关系的性能的方法步骤描述了本发明。为便于描述,本文中任意定义了这些功能模块和方法步骤的边界和顺序。可定义替代性边界和顺序,只要能适当执行指定功能和关系。因此,任何该替代性边界或顺序均在所主张权利的本发明的范围和思想内。此外,为便于描述,任意定义了这些功能摸块的边界。可定义替代性边界,只要能适当执行特定重要功能。类似地,本文也任意定义了流程图块以说明特定重要功能。为达到所使用的程度,流程图块的边界和顺序可以其他方式定义且仍执行特定重要功能。因此,功能块和流程图块以及顺序的该替代性定义均在所主张权利的本发明的范围和思想内。本领域普通技术人员还将认识到,本文的功能块以及其他示例性块、模块和组件可按照所示来实施, 或者通过分立组件、专用集成电路、执行适当软件的处理器等或者它们的任何组合来实施。
本发明还以一种以上实施方式的形式至少部分地进行了描述。本发明的实施方式在本文中被用于说明本发明、本发明的方面、本发明的特征、本发明的概念和/或本发明的实例。体现本发明的装置、产品、机器和/或处理的物理实施方式可包括参照本文所讨论的一种以上的实施方式来描述的一个以上的方面、特征、概念、实例等。此外,从图到图,这些实施方式可结合可使用相同或不同附图标记的相同或类似命名的功能、步骤、模块等,且因此,这些功能、步骤、模块等可以是相同或类似的功能、步骤、模块等或者不同的功能、步骤、模块等。
除非特别指出,去往本文给出的任何附图中的元件、来自本文给出的任何附图中的元件和/或在本文给出的任何附图中的元件之间的信号可以是模拟或数字的、时间连续或时间离散的以及单端或差分的。例如,若信号通路被示出为单端通路,则信号也可表示差分信号通路。类似地,若信号通路被示出为差分通路,则信号也可表示单端信号通路。如本领域普通技术人员所认识到的,尽管本文描述了一个以上特定体系结构,但同样可实施使用未明确示出的一个以上数据总线、元件间的直接连接和/或其他元件之间的间接耦接的其他体系结构。
术语“模块”被用于本发明的各种实施方式的描述中。模块包括经由硬件实施以执行一个以上功能(诸如处理一个以上输入信号来产生一个以上输出信号)的功能块。实施模块的硬件自身可结合软件和/或固件来工作。如本文所使用,模块可包括一个以上自身为模块的子模块。
尽管本文已明确描述了本发明的各种功能和特征的具体组合,但这些特征和功能的其他组合同样可行。本发明不由本文所公开的具体实例来限定,且明确包括这些其他组合。
模式选择表:
表1:2.4GHz、20/22MHz信道BW、54Mbps最大比特率
表2:对表1的信道化
表3:有关表1的功率谱密度(PSD)掩码
表4:5GHz、20MHz信道BW、54Mbps最大比特率
表5:对表4的信道化
表6:2.4GHz、20MHz信道BW、192Mbps最大比特率
表7:对表6的信道化
表8:5GHz、20MHz信道BW、192Mbps最大比特率
表9:对表8的信道化
表10:5GHz、40MHz信道和486Mbps最大比特率
表11:有关表10的功率谱密度(PSD)掩码
表12:对表10的信道化

Claims (10)

1.一种无线通信设备,包括:
基带处理模块,其用于根据时分多址TDMA信令来生成公告或分配帧以引导从多个智能仪表站SMSTA向所述无线通信设备的信号发送,其中,所述公告或分配帧将所述多个SMSTA划分为多个组,并指示多个服务期SP,在所述多个服务期期间,所述多个组分别进行通信介质访问以向所述无线通信设备发送与其相关联的检测和测量相关数据中的至少一个;以及
无线电设备,其用于:
发送包括所述公告或分配帧的信号至所述多个SMSTA;
在所述多个SP中的第一SP期间,从所述多个组中的第一组的至少一个SMSTA接收至少一个第一通信;以及
在所述多个SP中的第二SP期间,从所述多个组中的第二组的至少一个SMSTA接收至少一个第二通信,
其中,所述多个SMSTA中的至少一个SMSTA被配置为:
从省电模式唤醒为工作模式并且随后重新进入所述省电模式,且在所述工作模式内操作的时间段小于在所述省电模式内操作的时间段的几十个百分点;
当在所述工作模式下操作时,生成所述检测和测量相关数据中的至少一个;以及
当在所述工作模式下操作时且在向所述多个组的包括所述多个SMSTA中的所述至少一个SMSTA的组分配的至少一个所述SP期间,发送所述检测和测量相关数据中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备,其中:
在根据所述TDMA信令的第一时间处或者在根据所述TDMA信令的第一时间期间,由所述多个组中的第一组的至少一个SMSTA根据第一工作模式进行通信介质访问;以及
在根据所述TDMA信令的第二时间处或者在根据所述TDMA信令的第二时间期间,由所述多个组中的第二组的至少一个SMSTA根据第二工作模式进行通信介质访问。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备,其中:
所述多个SMSTA中的至少一个包括在所述多个组的第一组和所述多个组的第二组中的每一个内。
4.根据权利要求1所述的无线通信设备,其中:
所述无线通信设备是接入点(AP);以及
所述无线通信设备支持与所述多个SMSTA的通信,且还支持与至少一个无线站(STA)的通信。
5.一种无线通信设备,包括:
基带处理模块,其用于根据时分多址TDMA信令来生成公告或分配帧以引导从多个智能仪表站SMSTA向所述无线通信设备的信号发送,其中,所述多个SMSTA中的至少一个SMSTA被配置为:从省电模式唤醒为工作模式并且随后重新进入所述省电模式,且在所述工作模式内操作的时间段小于在所述省电模式内操作的时间段的几十个百分点;以及当在所述工作模式下操作时,生成检测和测量相关数据中的至少一个;以及
无线电设备,其用于:
发送包括所述公告或分配帧的信号至所述多个SMSTA;以及
当所述至少一个SMSTA在所述工作模式下操作时且在向所述至少一个SMSTA分配的至少一个SP期间,接收由所述至少一个SMSTA生成的所述检测和测量相关数据中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的无线通信设备,其中:
所述公告或分配帧将所述多个SMSTA划分为多个组;
所述无线电设备在根据所述TDMA信令的第一时间处或者在根据所述TDMA信令的第一时间期间,从所述多个组中的第一组的至少一个SMSTA接收至少一个第一通信;以及
所述无线电设备在根据所述TDMA信令的第二时间处或者在根据所述TDMA信令的第二时间期间,从所述多个组中的第二组的至少一个SMSTA接收至少一个第二通信。
7.根据权利要求5所述的无线通信设备,其中:
所述公告或分配帧将所述多个SMSTA划分为多个组;
在根据所述TDMA信令的第一时间处或者在根据所述TDMA信令的第一时间期间,由所述多个组中的第一组的至少一个SMSTA根据第一工作模式进行通信介质访问;以及
在根据所述TDMA信令的第二时间处或者在根据所述TDMA信令的第二时间期间,由所述多个组中的第二组的至少一个SMSTA根据第二工作模式进行通信介质访问。
8.根据权利要求5所述的无线通信设备,其中:
所述公告或分配帧将所述多个SMSTA划分为多个组,并指示多个服务期(SP),在所述多个服务期期间,所述多个组分别进行通信介质访问以向所述无线通信设备发送与其相关联的检测和测量相关数据中的至少一个;
所述多个组中的第一组在所述多个SP中的第一SP期间进行通信介质访问;以及
所述多个组中的第二组在所述多个SP中的第二SP期间进行通信介质访问。
9.根据权利要求5所述的无线通信设备,其中:
所述公告或分配帧指示至少一个第一服务期(SP),在所述第一服务期期间,所述多个SMSTA中的至少一个进行通信介质访问;以及
所述基带处理模块基于与所述至少一个第一SP相关联的先前的历史、操作和环境条件中的至少一个来生成至少一个附加公告或分配帧,以指示至少一个第二SP,在所述第二SP期间,所述多个SMSTA中的所述至少一个SMSTA或所述多个SMSTA中的至少一个其他SMSTA进行通信介质访问。
10.一种用于操作通信装置的方法,该方法包括:
根据时分多址(TDMA)信令来生成公告或分配帧,以引导从多个智能仪表站SMSTA向所述通信装置的信号发送,其中,所述多个SMSTA中的至少一个SMSTA被配置为:从省电模式唤醒为工作模式并且随后重新进入所述省电模式,且在所述工作模式内操作的时间段小于在所述省电模式内操作的时间段的几十个百分点;以及当在所述工作模式下操作时,生成检测和测量相关数据中的至少一个;
操作所述通信装置的无线电设备来发送包括所述公告或分配帧的信号至所述多个SMSTA;以及
当所述至少一个SMSTA在所述工作模式下操作时且在向所述至少一个SMSTA分配的至少一个SP期间,操作所述通信装置的无线电设备以接收由所述至少一个SMSTA生成的所述检测和测量相关数据中的至少一个。
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