CN103563457B - 发送和接收物理层会聚过程协议数据单元的方法及其装置 - Google Patents

发送和接收物理层会聚过程协议数据单元的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种在无线局域网（WLAN）中发送数据帧的方法。该方法包括由接入点（AP）将包括有关用于数据帧传输的时间段的信息的调度信息元发送给第一站（STA）和第二STA，其中调度信息元包括指示时间段的开始时间点的偏移字段，并且在由偏移字段指示的开始时间点之后，由AP通过使用多用户多输入多输出（MU‑MIMO）传输方案将数据帧发送给第一STA和第二STA。

Description

发送和接收物理层会聚过程协议数据单元的方法及其装置
技术领域
本发明涉及无线局域网（WLAN）系统，尤其是，涉及在支持功率节省模式操作的WLAN系统中由站（STA）发送和接收物理层会聚过程（PLCP）协议数据单元（PPDU）的方法。
背景技术
随着信息通信技术的提升，近来已经开发了各种无线通信技术。在无线通信技术之中，无线局域网（WLAN）是一种技术，通过该技术在家庭或者商务中、或者在提供特定服务的区域中，通过使用便携式终端，诸如个人数字助理（PDA）、膝上电脑、便携式多媒体播放器（PMP）等等，能够以无线方式进行互联网接入。
IEEE802.11n是最近引入的技术标准，以克服在WLAN中被认为是缺点的受限的数据速率。IEEE802.11n被设计为提高网络速度和可靠性，并且扩展无线网络的操作距离。更具体地说，IEEE802.11n支持高吞吐量（HT），即，最多540Mbps以上的数据处理速率，并且基于在发射机和接收机两者中使用多个天线以将传输误差减到最小和优化数据速率的多输入和多输出（MIMO）技术。
WLAN系统支持激活模式和功率节省模式作为站（STA）的操作模式。激活模式指的是STA以能够发送和接收帧的唤醒状态操作的操作模式。另一方面，功率节省模式支持需要处于激活状态来接收帧的STA的功率节省。当不是STA能够接入无线电介质的时间段的时候，支持功率节省模式（PSM）的STA能够通过以睡眠模式操作来避免不必要的功率消耗。也就是说，STA仅仅对于帧能够被发送给STA的时 间段，或者STA能够发送帧的时间段以唤醒状态操作。随着WLAN的广泛应用和使用WLAN的应用的多样化，近来存在对于支持比由IEEE802.11n支持的数据处理速率更高的吞吐量的新WLAN系统的需要。支持非常高吞吐量（VHT）的下一代WLAN系统是IEEE802.11n WLAN系统的下一个版本，并且是近来已经提出以在MAC服务接入点（SAP）中支持1Gbps以上的数据处理速率的IEEE802.11WLAN系统的一种。
为了有效地利用无线电信道，下一代WLAN系统支持多个非接入点（AP）站（STA）同时接入信道的多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输。按照MU-MIMO传输，AP能够将物理层会聚过程（PLCP）协议数据单元（PPDU）同时发送给一个或多个MIMO配对的STA。
但是，由于以功率节省模式操作的STA通过在睡眠状态和唤醒状态之间转变来操作，所以AP的MU-MIMO传输取决于MU-MIMO配对的STA的操作状态。因此，AP需要将有关用于MU-MIMO传输的时间段的信息提供给MU-MIMO配对的STA。因此，存在对于在支持功率节省模式操作的WLAN系统中通过使用MU-MIMO传输方案发送和接收PPDU的方法的需要。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种在支持功率节省模式操作的无线局域网（WLAN）系统中由站（STA）发送和接收物理层会聚过程（PLCP）协议数据单元（PPDU）的方法。
问题的解决方案
在一个方面中，提供了一种在无线局域网（WLAN）中发送数据帧的方法。该方法包括：由接入点（AP）将包括有关用于数据帧传输的时间段的信息的调度信息元发送给第一站（STA）和第二STA，其中调度信息元包括指示时间段的开始时间点的偏移字段，并且在由偏移字段指示的开始时间点之后，由AP通过使用多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输方案将数据帧发送给第一STA和第二STA。
该方法可以进一步包括：由第一STA和第二STA通过在由偏移字段指示的开始时间点转变为唤醒状态来操作。
该调度信息元可以包括指示数据帧传输的目标STA组的组标识符，并且其中目标STA组包括第一STA和第二STA。
通过转变到唤醒状态的操作可以包括：基于调度信息元的组标识符字段由第一STA1和第二STA2的每个STA确定每个STA是否是目标STA组的成员STA，并且如果每个STA是成员STA，则由每个STA通过转变为唤醒状态来操作。
该调度信息元可以进一步包括指示时间段的持续时间的持续时间字段，并且数据帧的发送可以在由持续时间字段指示的持续时间内执行。
该方法可以进一步包括：当从开始时间点经过了时间段的时候，由第一STA和第二STA通过转变为睡眠状态来操作。
该调度信息元可以进一步包括指示时间段周期性重新开始的间隔的间隔子字段，并且该方法可以进一步包括：由第一STA和第二STA在相对于开始时间点的每个间隔中通过转变为唤醒状态来操作。
数据帧可以包括含有用于解释数据帧的信息的信号字段和数据单元，并且信号字段可以包括组标识符和指示分别分配给第一STA和第二STA的空间流的数目的指示符。
该方法可以进一步包括：当指示符指示分配的空间流的数目是0 的时候，由第一STA和第二STA通过转变为睡眠状态来操作。
该方法可以进一步包括：由AP从第一STA接收第一触发帧以通知在开始时间点之后第一STA准备接收数据帧；以及由AP从第二STA接收第二触发帧以通知在开始时间点之后第二STA准备接收数据帧。
可以在接收到第一触发帧和第二触发帧之后发送数据帧。
在另一个方面中，提供了一种无线装置。该装置包括：收发机，该收发机用于发送和接收无线电信号，和处理器，该处理器功能地耦合到收发机，其中处理器被配置用于将包括有关用于数据帧传输的时间段的信息的调度信息元发送给第一STA和第二STA，并且在由偏移字段指示的开始时间点之后，通过使用MU-MIMO传输方案将数据帧发送给第一STA和第二STA。调度信息元包括指示时间段的开始时间点的偏移字段。
本发明的有益效果
接入点（AP）将有关用于多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输的唤醒时段的信息提供给MU-MIMO配对的站（STA）。因此，STA能够识别AP发送物理层会聚过程（PLCP）协议数据单元（PPDU）的时间点，并且能够按照识别的时间点通过转变为唤醒状态等待接收PPDU。由于STA按照在其中发送PPDU的时间段保持唤醒状态，所以能够避免不必要的功率消耗。
AP被配置为使得在接收到由STA发送的触发帧之后发送PPDU，或者使得唤醒时段在每个传送业务指示映射（DTIM）传输时段中重新开始。因此，能够保证在PPDU传输之前STA处于接收等待状态之中。因此，能够保证非常可靠的PPDU传输，并且通过避免相同的业务的重复传输能够改善无线局域网（WLAN）系统的整体吞吐量。
附图说明
图1是示出本发明的实施例可应用到的WLAN系统的配置的示意图。
图2示出功率管理操作的示例。
图3示出按照本发明的一个实施例的PPDU格式的示例。
图4示出按照本发明的一个实施例的组ID管理帧的格式。
图5示出按照本发明的一个实施例的PPDU传输方法。
图6示出按照本发明的一个实施例的MU-MIMO调度信息元的格式。
图7示出按照本发明的一个实施例的组ID管理帧格式的另一个示例。
图8是示出按照本发明的一个实施例的无线装置的方框图。
具体实施方式
图1是示出本发明的实施例可应用到的WLAN系统配置的示意图。
参考图1，WLAN系统包括一个或多个基本服务集（BSS）。BSS是能够经由成功的同步而互相通信的站（STA）的集合。BSS不是表示特定区域的概念。
基础结构BSS包括一个或多个非AP STA STA1、STA2、STA3、STA4和STA5，提供分布服务的AP（接入点），和连接多个AP的分布系统（DS）。在基础结构BSS中，AP管理BSS的非APSTA。
另一方面，单独的BSS（IBSS）以自组织（Ad-Hoc）模式操作。IBSS不具有用于执行管理功能的集中管理实体，因为其不包括AP。也就是说，在IBSS中，非AP STA被以分布方式管理。在IBSS中，所有STA可以由移动STA组成。所有STA形成自包含的网络，因为它们不被允许接入DS。
STA是某个功能介质，包括媒体访问控制（MAC），和满足电气与电子工程师协会（IEEE）802.11标准的无线介质物理层接口。在下文中，STA指的是AP和非AP STA两者。
非AP STA为不是AP的STA。非AP STA也可以称为移动终端、无线设备、无线发送/接收单元（WTRU）、用户设备（UE）、移动站（MS）、移动订户单元，或者简单地用户。为了解释方便起见，非APSTA在下文中将称为STA。
AP是用于提供通过用于与AP相关联的STA的无线介质到DS的连接的功能实体。虽然在包括AP的基础结构BSS中在STA之间的通信原则上经由AP执行，但是当建立直接链接的时候，STA能够执行直接通信。AP也可以称为中央控制器、基站（BS）、节点B、基站收发机系统（BTS）、站点控制器等等。
包括在图1中示出的BSS的多个基础结构BSS能够通过利用DS相互连接。扩展的服务集（ESS）是通过使用DS连接的多个BSS。包括在ESS中的AP和/或STA能够彼此通信。在同一ESS中，STA能够从一个BSS移动到另一个BSS，同时执行无缝通信。
在基于IEEE802.11的WLAN系统中，媒体访问控制（MAC）的基本接入机制是避免冲突的载波侦听多路访问（CSMA/CA）机制。CSMA/CA机制也称为IEEE802.11MAC的分布式协调功能（DCF），并且基本上采用“先听后讲”接入机制。在这种类型的接入机制中，AP和/或STA在开始传输之前侦听无线信道或者介质。作为侦听的结果，如果确定介质处于空闲状态，则通过使用该介质开始帧传输。否则，如果侦听到介质处于占据状态，则AP和/或STA不开始其传输，而是设置并等待用于介质接入的延迟持续时间。
除了AP和/或STA直接侦听介质的物理载波侦听之外，CSMA/CA机制还包括虚拟载波侦听。该虚拟载波侦听被设计成补偿在介质接入中可能出现的问题，诸如隐藏节点问题。对于虚拟载波发送，WLAN系统的MAC使用网络分配矢量（NAV）。NAV是由当前使用介质或者具有使用介质的权利的AP和/或STA发送给另一个AP或者另一个STA，以指示在该介质返回到可用状态之前的剩余时间的值。因此，设置为NAV的值对应于为了由发送对应帧的AP和/或STA使用介质而预留的时段。
AP和/或STA可以执行交换请求发送（RTS）帧和准许发送（CTS）帧以通知其意图接入介质的过程。RTS帧和CTS帧包括指示当支持实际的数据帧传输和接收确认（ACK）的时候，为了发送与接收ACK帧所需要的无线电介质接入而预留的持续时间的信息。一旦接收到从意图发送帧的AP和/或STA发送的RTS帧，或者一旦接收到从帧传输目标STA发送的CTS帧，另一个STA就能够被配置为在由RTS/CTS帧中包括的信息所指示的持续时间不接入介质。这能够通过关于持续时间配置NAV来实现。
同时，如果对于帧传输和接收始终执行信道侦听，则导致STA持久的功率消耗。由于在接收状态下的功率消耗非常不同于在传输状态下的功率消耗，所以如果需要持续保持接收状态，则在通过使用电池操作的STA中产生相对大的功率消耗。因此，当在WLAN系统中STA通过持久保持接收待机状态来侦听信道的时候，就WLAN吞吐量而言，在没有特定协同效果的情况下，可能导致低效的功率消耗，并且因此就功率管理而言，可能是不适当的。
为了补偿上述的问题，WLAN系统支持STA的功率管理（PM）模式。在WLAN系统中，STA的功率管理（PM）模式被划分为激活模式和功率节省（PS）模式。基本上，STA以激活模式操作。当以激活模式操作的时候，STA能够以唤醒状态操作，以便能够始终接收帧。
当以PS模式操作的时候，STA通过在睡眠状态和唤醒状态之间转变来操作。当以睡眠状态操作的时候，STA以最小功率操作，并且不接收从AP发送的包括数据帧的无线电信号。此外，以睡眠状态操作的STA不执行信道侦听。
STA以睡眠状态操作越长，功率消耗越少，并且因此，STA操作得越长。但是，由于在睡眠状态下不能发送和接收帧，所以STA不能无条件地长时间操作。如果以睡眠状态操作的STA具有要发送给AP的帧，则STA能够转变为唤醒状态以发送该帧。但是，如果AP具有要发送给以睡眠状态操作的STA的帧，则STA不能接收该帧，并且无法知道存在要接收的帧。因此，STA可能需要知道是否存在要发送给STA的帧，并且如果存在该帧，则可能需要按照特定时段转变为唤醒状态的操作。按照这种操作，AP能够将帧发送给STA。这将参考图2描述。
图2示出功率管理操作的示例。
参考图2，AP210按照特定时段将信标帧发送给在BSS中的STA（步骤S210）。该信标帧包括业务指示映射（TIM）信息元。TIM元包括用于报告AP210已经缓存了与STA相关联的业务并且帧将要被发送的信息。TIM元的示例包括用于报告单播帧的TIM和用于报告多播或者广播帧的传送业务指示映射（DTIM）。
每当信标帧被发送三次时，AP210发送DTIM一次。
STA1221和STA2222是以PS模式操作的STA。STA1221和STA2222能够被配置为使得它们能够在特定时段的每个唤醒间隔中从睡眠状态转变为唤醒状态，以接收由AP210发送的TIM元。
特定的唤醒间隔能够被配置为使得STA1221在每个信标间隔中转变为唤醒状态以接收TIM元。因此，当AP210发送第一信标帧（步骤S211）的时候，STA1221转变为唤醒状态（步骤S221）。STA1221接收信标帧，并且获取TIM元。如果获取的TIM元指示存在要发送给STA1221的帧，那么，STA1221将请求AP210去发送帧的PS轮询帧发送给AP210（步骤S221a）。AP210响应于PS轮询帧将帧发送给STA1221（步骤S231）。一旦完成帧接收，STA1221通过转变回睡眠状态来操作。
当AP210发送第二信标帧的时候，介质忙，也就是说，例如另一个设备访问该介质。因此，AP210不能按照正确的信标间隔发送信标帧，但是，可以在延迟的时间点发送信标帧（步骤S212）。在这种情况下，STA1221按照该信标间隔将其模式切换到唤醒状态，但是，不能接收以延迟发送的信标帧，并且因此，转变回到睡眠状态（步骤S222）。
当AP210发送第三信标帧的时候，该信标帧可以包括被配置为DTIM的TIM元。但是，由于介质忙，AP210以延迟发送信标帧（步骤S213）。STA1221通过按照信标间隔转变为唤醒状态来操作，并且能够通过使用由AP210发送的信标帧获取DTIM。通过STA1221获取的DTIM指示没有要发送给STA1221的帧，并且存在用于另一个STA的帧。因此，STA1221通过转变回到睡眠状态来操作。在发送该信标帧之后，AP210将帧发送给对应的STA（步骤S232）。
AP210发送第四信标帧（步骤S214）。但是，由于STA1221不能通过接收TIM元两次来获取指示存在用于STA1221的缓存的业务的信息，STA1221可以调节用于接收TIM元的唤醒间隔。或者，如果用于调节STA1221的唤醒间隔值的信令信息包括在由AP210发送的信标帧中，则STA1221的唤醒间隔值可以被调节。代替对于每个信标间隔转变操作状态来接收TIM元，STA1221能够在本实施例中被配置为 使得对于每三个信标间隔操作状态被转变一次。因此，STA1221不能获取对应的TIM元，因为AP210发送第四信标帧（步骤S214），并且当发送第五信标帧的时候维持睡眠状态（步骤S215）。
当AP210发送第六信标帧（步骤S216）的时候，STA1221通过转变为唤醒状态来操作，并且获取包括在该信标帧中的TIM元（步骤S224）。TIM元是指示广播帧存在的DTIM，并且因此，STA1221接收由AP210发送的广播帧（步骤S234），代替将PS轮询帧发送给AP210。
同时，分配给STA2222的唤醒间隔可以具有比STA1221更长的时段。因此，当发送第五信标帧（步骤S215）的时候，STA2222能够通过转变为唤醒状态接收TIM元（步骤S225）。STA2222通过使用TIM元知道存在要发送给STA2222的帧，并且将PS轮询帧发送给AP210以请求传输（步骤S225a）。AP210响应于PS轮询帧将帧发送给STA2222（步骤S233）。
为了操作图2的PS模式，TIM元包括指示是否存在要发送给STA的帧的TIM，或者指示是否存在广播/多播帧的DTIM。可以通过配置TIM元的字段实现DTIM。
与常规的WLAN系统不同，下一代WLAN系统需要更高的吞吐量。这称作非常高吞吐量（VHT）。对此，下一代WLAN系统意图支持80MHz、连续的160MHz、非连续的160MHz带宽传输和/或更高的带宽传输。此外，为了更高的吞吐量提供多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输方案。在下一代WLAN系统中，AP能够将数据帧同时地发送给至少一个或多个MIMO配对的STA。在图1的WLAN系统中，AP10能够同时地将数据发送给包括与AP10相关联的多个STA21、22、23、24和25之中的至少一个或多个STA的STA组。在这种情况下，发送给每个STA的数据能够经由不同的空间流发送。由AP10 发送的数据帧能够称为在WLAN系统的物理层（PHY）中产生和发送的物理层会聚过程（PLCP）协议数据单元（PPDU）。在本发明的实施例中假设与AP10MU-MIMO配对的传输目标STA组是STA121、STA222、STA323和STA424。在这种情况下，空间流不能分配给在传输目标STA组中的特定STA，并且因此数据不能被发送。同时，假设STA525是与AP相关联，但是不包括在传输目标STA组中的STA。
图3示出按照本发明的一个实施例的PPDU格式的示例。
参考图3，PPDU300包括L-STF字段310、L-LTF字段320、L-SIG字段330、VHT-SIGA字段340、VHT-STF字段350、VHT-LTF字段360、VHT-SIGB字段370，和数据字段380。
构成PHY的PLCP子层通过将必要的信息附加给PSDU来将从MAC层传送的PLCP服务数据单元（PSDU）变换为数据字段380，通过附加若干字段，诸如L-STF字段310、L-LTF字段320、L-SIG字段330、VHT-SIGA字段340、VHT-STF字段350、VHT-LTF字段360、VHT-SIGB字段370等来产生PPDU300，并且经由构成PHY的物理介质依赖（PMD）子层将PPDU300传送给一个或多个STA。
L-STF字段310用于帧定时获取、自动增益控制（AGC）会聚、粗略的频率获取等等。
L-LTF字段320用于对于L-SIG字段330和VHT-SIGA字段340解调的信道估计。
当L-STA接收PPDU来获取数据的时候使用L-SIG字段330。
VHT-SIGA字段340包括用于解释接收的PPDU300的控制信息，作为与AP MIMO配对的VHT-STA所需的公共控制信息。VHT-SIGA 字段340包括有关用于多个MIMO配对的STA的每一个的空间流的信息、带宽信息、关于是否使用空时块编译（STBC）的识别信息、用于传输目标STA组的组标识符、关于分配给在由组标识符指示的传输目标组STA中包括的STA的空间流的信息、关于传输目标STA的短保护间隔（GI）的信息、编译信息、调制和编译方案（MCS）信息、指示是否执行波束形成的信息，和CRC相关的信息。在此处，组标识符可以包括当前使用的MIMO传输方法是MU-MIMO还是SU-MIMO。可以通过使用两个OFDM符号发送VHT-SIGA字段340。在这种情况下，与首先到达的符号相关的字段能够被称为VHT-SIGA1，并且与后续的符号相关的字段能够被称为VHT-SIGA2字段。
VHT-STF字段350用于改善在MIMO传输中AGC估计的性能。
当STA估计MIMO信道的时候使用VHT-LTF字段360。由于下一代WLAN系统支持MU-MIMO，所以VHT-LTF字段360能够通过在其上发送PPDU300的空间流的数目来配置。此外，当支持和执行全信道探测的时候，VHT-LTF的数目可以增加。
VHT-SIGB字段370包括当多个MIMO配对的STA接收PPDU300来获取数据的时候需要的专用控制信息。因此，STA可以被设计为使得只有当在VHT-SIGB字段370中包括的公共控制信息指示当前接收的PPDU300是使用MU-MIMO传输发送的时，解码VHT-SIGB字段370。相反地，STA可以被设计为使得当公共控制信息指示当前接收的PPDU300用于单个STA（包括SU-MIMO）的时候，不解码VHT-SIGB字段370。
VHT-SIGB字段370包括在发送给每个STA的数据字段中包括的PSDU的长度信息、MSC信息，和在数据字段中包括的尾部相关信息。此外，VHT-SIGB字段370包括有关编码和速率匹配的信息。VHT-SIGB字段370的大小可以按照MIMO传输方法（MU-MIMO或者SU-MIMO） 和用于PPDU传输的信道带宽而不同。
数据字段380包括意图发送给STA的数据。数据字段380包括用于初始化加扰器和MAC层的MAC协议数据单元（MPDU）被传送到的PLCP服务数据单元（PSDU）的服务字段、包括将卷积编码器重置为零状态所需的位序列的尾部字段，和用于标准化数据字段长度的填充位。
在图1的WLAN系统中，如果AP10意图发送数据给STA121、STA222和STA323，那么，PPDU可以被发送给包括STA121、STA222、STA323和STA424的STA组。在这种情况下，如图2所示，空间流不可以分配给STA424，并且特定数目的空间流可以分配给STA121、STA222和STA323的每个，然后数据能够据此发送。在图2的示例中，一个空间流被分配给STA121，三个空间流被分配给STA222，并且两个空间流被分配给STA323。
为了通过使用图3的PPDU格式经由MU-MIMO传输方案发送数据给接收STA组，有关STA组的信息需要提供给每个STA。也就是说，只有当预先接收到与要向其分配的组ID相关的信息时，每个STA能够知道其是发送的PPDU的目标STA。
AP能够在经由MU-MIMO传输方案发送PPDU之前将组ID管理消息发送给每个STA。组ID管理消息包括分配给STA的组ID和与组ID相关的空间流信息。组ID管理消息能够经由包括组ID管理信息元的组ID管理帧的传输而发送给STA。但是，组ID管理信息元能够通过被包括在另一个管理帧中来发送。
图4示出按照本发明的一个实施例的组ID管理帧的格式。
参考图4，组ID管理帧400包括类别字段410、动作字段420， 和组ID管理信息元字段430。
类别字段410和动作字段420被配置为指示对应的帧是组ID管理帧。
组ID管理信息元字段430包括元ID字段431、长度字段432，和至少一个空间流位置字段433。
元ID字段431被配置为指示对应的信息元是组ID管理信息元。长度字段432被配置为指示组ID管理信息元的长度。
空间流位置字段433包括对于每个组ID指示是否空间流属于特定的组，并且如果其属于特定的组，则空间流所位于的特定位置的信息。
例如，假设空间流位置字段433的位被分别地设置为值0、1、2、4、0、0、0、…、0、0、0。能够看出，接收组ID管理帧400的STA包括在基于组ID2、组ID3，和组ID4的STA组中。在这样的条件下，STA能够知道其空间流是在具有组ID2的组中的第一空间流，在具有组ID3的组中的第二空间流，和在具有组ID4的组中的第四空间流。
空间流的位置指的是当STA接收要发送给对于特定组ID的STA组的PPDU的时候，必须接收位于对应于空间流位置值的位置的空间流。此外，能够通过使用关于分配给STA并且包括在具有图3的PPDU格式的VHT-SIGA字段340中的空间流的信息确定哪个空间流用于STA。
VHT-SIGA字段340的关于空间流的信息能够指示分配给空间流位置的空间流的数目。例如，如图3所示，假设VHT-SIGA字段包括空间流信息。该空间流信息指示用于第一空间流位置的空间流的数目是1，用于第二空间流位置的空间流的数目是3，用于第三空间流位置 的空间流的数目是2，并且用于第四空间流位置的空间流的数目是0。如果指示组ID2的信息包括在发送的PPDU的VHT-SIGA字段中，则接收STA能够经由分配给第一位置的一个空间流来接收数据。如果指示组ID3的信息包括在VHT-SIGA字段中，则接收STA能够经由分配给第二位置的三个空间流来接收数据。如果指示组ID4的信息包括在VHT-SIGA字段中，则接收STA能够确定没有分配给第四位置的空间流，也就是说，没有要发送给STA的数据。
同时，如果属于基于特定组ID的STA组的STA以功率节省模式操作，则当AP经由MU-MIMO传输方案发送PPDU给STA的时候，STA必须保持在唤醒状态中。但是，由于操作在睡眠状态的STA无法知道在AP开始发送PPDU的特定时间点，所以其很难确定转变为唤醒状态的时间。如果STA转变为唤醒状态的时间比AP执行MU-MIMO传输的时间更快，则在操作模式转变时间之后且在MU-MIMO传输时间点之前出现不必要的功率消耗。为了防止这些，需要基于特定组ID的STA组的STA能够通过在MU-MIMO传输时间同时转变为唤醒状态来操作的方法。为此，建议AP将MU-MIMO调度信息传送给STA。
图5示出按照本发明的一个实施例的PPDU传输方法。STA1521和STA2522与AP510MU-MIMO配对。STA1521和STA2522通过至少一个组ID分组，并且是以功率节省模式操作的STA。
参考图5，AP510将MU-MIMO调度信息发送给STA1521和STA2522（步骤S510）。MU-MIMO调度信息包括与通过使用MU-MIMO传输方案将PPDU发送给特定的STA组的时间相关的信息。当MU-MIMO调度信息元通过被包括在信标帧中来发送的时候，MU-MIMO调度信息能够被传送。该信标帧可以进一步包括指示存在用于STA的缓存的业务的TIM元。
图6示出按照本发明的一个实施例的MU-MIMO调度信息元的格 式。
参考图6，MU-MIMO调度信息元600包括元ID字段610、长度字段620、组ID字段630，和唤醒调度字段640。
元ID字段610被设置为指示特定的元是MU-MIMO调度信息元的值。长度字段620被设置为指示MU-MIMO调度信息元600长度的值。
组ID字段630被设置为指示由AP发送的PPDU的传输目标STA组的组ID值。STA能够通过使用组ID字段630的组ID值确定MU-MIMO调度信息元600是否是用于它们的信息元。如果组ID字段630不同于接收STA的组ID值，则接收STA丢弃信息元，并且按照典型的功率节省模式操作方法操作。如果唤醒调度字段640等于分配给接收STA的组ID值，则接收STA基于在唤醒调度字段640中包括的信息以功率节省模式操作。
唤醒调度字段640包括唤醒偏移子字段641、唤醒持续时间子字段642，和唤醒间隔子字段643。
唤醒偏移子字段641指示相对于唤醒定时的时间间隔，唤醒定时是从接收MU-MIMO调度信息元的时间点开始的第一操作状态转变时间。
唤醒持续时间子字段642指示唤醒时段的时间长度，唤醒时段是在转变为唤醒状态之后状态保持的时间段。
唤醒间隔子字段643指示在连续的唤醒时段之间的时间间隔。
回到参考图5，以功率节省模式操作的STA1521和STA2522能 够通过使用发送的TIM元知道存在用于它们的缓存的业务。此外，有关对于基于向其分配的组ID的STA组的MU-MIMO传输开始的时间点的信息能够通过使用MU-MIMO调度信息元来获得。
STA1521和STA2522在唤醒定时转变为唤醒状态，并且等待由AP510执行的MU-MIMO传输（步骤S520），唤醒定时是由MU-MIMO调度信息元的唤醒偏移子字段641指示的时间点。
在转变为唤醒状态之后，STA1521将触发帧发送给AP510，并且由此开始服务时段（步骤S531）。在转变为唤醒状态之后，STA2522也将触发帧发送给AP510，并且由此开始服务时段（步骤S542）。这是向AP510报告属于传输目标STA组的STA转变为唤醒状态，并且在经由MU-MIMO传输方案发送PPDU之前等待传输。这是因为不能假设对于MU-MIMO传输分组的STA接收相同的信标帧，并且同时转变为唤醒状态，因为监听间隔，即，用于接收信标帧的间隔，可以在STA之间不同。
响应于由STA1521和STA2522发送的触发帧，AP510发送相应的确认（ACK）帧（步骤S532和S542）。
如果以功率节省模式操作的STA按照特定间隔接收信标帧，并且唤醒调度按照这个间隔确定，则能够假设STA同时转变为唤醒状态。在这种情况下，STA1521和STA2522将触发帧发送给AP510以开始服务时段的过程能够被省略。
AP510通过交换RTS/CTS帧来配置NAV（步骤S550），并且相对于开始服务时段的STA经由MU-MIMO传输方案开始发送PPDU（步骤S560）。
STA1521响应于接收的PPDU将ACK发送给AP510（步骤S571）。 在从STA1521接收到ACK之后，AP510将ACK请求帧发送给STA2522以请求ACK传输（步骤S572）。STA2522响应于ACK请求帧将ACK帧发送给AP510（步骤S573）。在这种情况下，如果包括在PPDU中的数据单元由A-MPDU格式组成，则由STA1521和STA2522发送的ACK可以是块ACK。
如果由AP510发送的PPDU不包括用于STA1521和/或STA2522的数据，则STA1521和/或STA2522能够在由唤醒持续时间子字段642指示的时间段经过之前通过转变为睡眠状态来操作。PPDU是否包括用于STA1521和/或STA2522的数据能够基于在PPDU的VHT-SIGA字段中包括的有关空间流的信息来确定。如果分配的空间流的数目是“0”，则STA1521和/或STA2522确定没有意图发送给STA1521和/或STA2522的数据，并且能够通过转变为睡眠状态来操作。
在STA以功率节省模式操作的STA之中，如果存在不发送触发帧给AP，并且不开始服务时段的STA，则认为STA不接收MU-MIMO调度信息元，并且因此，不在STA上执行MU-MIMO传输。
STA1521和STA2522完成从AP510接收PPDU，并且在经过了由唤醒持续时间子字段642指示的时间段时，通过转变为睡眠状态来操作（步骤S580）。
STA1521和STA2522的唤醒时段可以周期重复。这能够通过将唤醒间隔子字段643包括进调度信息元600中实现。唤醒间隔子字段643指示唤醒时段如上所述重复的间隔。在这种情况下，该间隔必须比唤醒间隔子字段643的值更大。因此，STA1521和STA2522能够相对于由唤醒偏移子字段641指定的唤醒时段开始时间点，在由唤醒间隔子字段643指示的每个间隔中通过转变为唤醒状态来操作。AP510、STA1521和STA2522能够重复地执行在前面提到的唤醒时段中定义的功率节省模式操作方法。
同时，如果具有图6格式的MU-MIMO调度信息元在每个信标间隔中通过包括在信标帧中广播，则可以进一步提高由信标帧的传输产生的开销。因此，MU-MIMO调度信息元能够通过包括在单播帧中来发送。这能够经由包括MU-MIMO调度信息元的单独的动作/管理帧的传输来实现，或者信息元能够通过另外包括在图4的分组ID管理帧中被发送。
图7示出按照本发明的一个实施例的组ID管理帧格式的另一个示例。
参考图7，组ID管理帧700包括类别字段710、动作字段720、组ID管理信息元字段730，和MU-MIMO调度信息元字段740。
类别字段710和动作字段720被设置为指示特定的帧是组ID管理帧700的值。但是，为了确定组ID管理帧是否以图4的格式，或者以进一步包括MU-MIMO调度信息元字段740的格式配置，类别字段710和动作字段720能够被设置为能够与图4的类别字段410和动作字段420的值相区分的值。如果类别字段710和动作字段720被设置为图4的相同的字段值，则组ID管理帧700可以进一步包括指示进一步包括MU-MIMO调度信息元字段740的位字段。
组ID管理信息元字段730包括与图4的组ID管理信息元字段430相同的字段。因此，STA基于相同的协议操作。
MU-MIMO调度信息元字段740包括与图6的MU-MIMO调度信息元600相同的字段。因此，STA基于相同的协议操作，并且在接收到图5的信标帧之后，AP和STA的操作过程能够通过引用被结合在此处。
图8是示出按照本发明的一个实施例的无线装置的方框图。
参考图8，无线装置800包括处理器810、存储器820和收发机830。收发机830发送和/或接收无线电信号，并且实现IEEE802.11物理（PHY）层。功能地耦合到收发机830的处理器810能够支持功率节省模式操作，其通过在唤醒状态和睡眠状态之间转变来操作。处理器810能够被配置为发送与接收MU-MIMO调度信息元，并且基于MU-MIMO调度信息元接收和发送PPDU。处理器810被配置为实现MAC层和/或PHY层用来实现在图2至图7中示出的本发明实施例。
处理器810和/或收发机830可以包括专用集成电路（ASIC）、单独的芯片组、逻辑电路，和/或数据处理单元。当本发明的实施例以软件实现的时候，前面提到的方法能够以用于执行前面提到的功能的模块（即，处理、功能等等）实现。模块可以存储在存储器820中，并且可以由处理器810执行。存储器820可以位于处理器810的内部或者外部，并且可以通过使用各种各样公知的手段耦合到处理器810。

Claims (10)

1.一种在无线局域网中以功率节省模式操作的方法，所述方法包括：
通过站从接入点(AP)接收多用户多输入多输出(MU-MIMO)调度信息，所述MU-MIMO调度信息包括组ID字段和唤醒调度字段，所述组ID字段包括指示站组的组ID，所述唤醒调度字段包括指示在接收到所述MU-MIMO调度信息之后用于数据传输的开始时间的唤醒偏移；
通过所述站从所述AP接收信标帧，所述信标帧包括业务指示映射(TIM)元，所述TIM元指示是否存在到所述站的缓冲业务；以及
如果所述TIM元指示存在到所述站的所述缓冲业务并且确定所述站属于由所述组ID指示的站组，则由所述站基于所述唤醒偏移向所述AP发送触发帧作为对所述缓冲业务的响应。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过所述站从所述AP接收组ID管理帧，所述组ID管理帧包括指示所述组ID的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述AP广播所述MU-MIMO调度信息。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在发送所述触发帧之后，通过所述站从所述AP接收包括所述缓冲业务的数据帧。
5.一种在无线局域网中被配置为以功率节省模式操作的装置，所述装置包括：
射频(RF)单元，所述RF单元被配置为接收和发送无线电信号；以及
处理器，所述处理器操作地与所述RF单元耦合，并且被配置为：
经由所述RF单元从接入点(AP)接收多用户多输入多输出(MU-MIMO)调度信息，所述MU-MIMO调度信息包括组ID字段和唤醒调度字段，所述组ID字段包括指示站组的组ID，所述唤醒调度字段包括指示在接收到所述MU-MIMO调度信息之后用于数据传输的开始时间的唤醒偏移；
经由所述RF单元从所述AP接收信标帧，所述信标帧包括业务指示映射(TIM)元，所述TIM元指示是否存在到所述装置的缓冲业务；以及
如果所述TIM元指示存在到所述装置的所述缓冲业务并且确定所述装置属于由所述组ID指示的站组，则经由所述RF单元基于所述唤醒偏移向所述AP发送触发帧作为对所述缓冲业务的响应。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述处理器被进一步配置为：
经由所述RF单元从所述AP接收组ID管理帧，所述组ID管理帧包括指示所述组ID的信息。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，通过所述AP广播所述MU-MIMO调度信息。
8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述处理器被进一步配置为：
进入功率节省模式，在所述功率节省模式中，所述装置在唤醒状态和睡眠状态之间转换。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，在所述唤醒状态下接收所述MU-MIMO调度信息和所述信标帧。
10.根据权利要求5所述的装置，其中，所述处理器被进一步配置为：
在发送所述触发帧之后，经由所述RF单元从所述AP接收包括所述缓冲业务的数据帧。
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