CN105940727B - 在wlan中基于功率节省模式的操作方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了在WLAN中基于功率节省模式的操作方法和设备。在WLAN中基于功率节省模式的操作方法可以包括∶由STA将第一触发帧发送给AP；由STA在第一服务部分上基于第一触发帧接收由AP发送的下行链路帧；在接收到下行链路帧之后，由STA在第二服务部分上从AP接收业务指示信息；由STA基于在第二服务部分上的业务指示信息确定在AP上待定下行链路帧的存在或者不存在；以及由STA基于待定下行链路帧的存在或者不存在确定功率节省模式。

Description

在WLAN中基于功率节省模式的操作方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信，尤其是，涉及在无线局域网(WLAN)中基于功率节省模式操作的方法和装置。
背景技术
IEEE 802.11标准提供功率节省机制(或者功率节省模式)以提高无线局域网(WLAN)工作站(STA)的寿命。基于功率节省模式操作的STA可以在唤醒状态或者用于功率节省的假寐状态下操作。唤醒状态是允许STA的正常操作，诸如帧传输或者接收、信道扫描等等的状态。另一方面，假寐状态是功耗被极大降低，并且因此，帧传输或者接收和信道扫描是不可能的状态。在STA通常地在功率节省模式下操作的情形下，STA处于假寐状态之中，并且必要时，转变到唤醒状态，从而降低功耗。
如果STA在假寐状态长时间工作，STA的功耗被降低。因此，STA的寿命可以提高。但是，在假寐状态下帧传输或者接收是不可能的。因此，STA无法长时间保持在假寐状态。如果在假寐状态产生待定帧，STA可以转变为唤醒状态以将该帧发送给接入点(AP)。但是，如果STA处于假寐状态之中，并且要发送给STA的待定帧存在于AP中，则STA无法从AP接收待定帧，并且无法知道待定帧存在于AP中。因此，STA可以获得关于在AP中待定帧的存在/不存在的信息，并且可以通过周期地转变为唤醒状态操作，以便在AP中接收待定帧。
AP可以获得关于STA的唤醒模式操作定时的信息，并且可以根据STA的唤醒状态操作定时发送关于在AP中待定帧存在的信息。
更具体地说，为了接收关于要从AP接收的帧的存在/不存在的信息，STA可以周期地从假寐状态转变为唤醒状态以接收信标帧。AP可以基于包括在信标帧中的传输指示映射(traffic indication map)(TIM)报告要发送给每个STA的帧的存在/不存在。TIM用于报告要发送给STA的单播帧的存在，并且延迟传输指示映射(delivery traffic indicationmap)(DTIM)可用于报告要发送给STA的多播帧/广播帧的存在。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在无线局域网(WLAN)中基于功率节省模式操作的方法。
本发明的另一个目的是提供一种在WLAN中基于功率节省模式操作的装置。
为了实现本发明前面提到的目的，根据本发明的一个方面，提供一种在WLAN中基于功率节省模式操作的方法。该方法可以包括∶由工作站(STA)在第一服务时段上将第一触发帧发送给接入点(AP)；由STA在第一服务时段上基于第一触发帧接收由AP发送的下行链路帧；在接收到下行链路帧之后，由STA在第二服务时段上监测从AP发送的待定下行链路帧或者空数据帧；以及根据是否待定下行链路帧或者空数据帧在第二服务时段上被接收，由STA确定功率节省模式。在存在用于STA的待定下行链路数据的情况下，待定下行链路帧可以由AP发送。在不存在待定下行链路数据的情况下，空数据帧可以由AP发送。
为了实现本发明前面提到的目的，根据本发明的另一个方面，提供一种在WLAN中基于功率节省模式操作的STA。STA可以包括∶射频(RF)单元，该射频单元被实现为发送或者接收无线电信号；和处理器，该处理器被可操作地耦合到RF单元。该处理器可以被实现为∶在第一服务时段上将第一触发帧发送给AP；在第一服务时段上基于第一触发帧接收由AP发送的下行链路帧；在接收到下行链路帧之后，在第二服务时段上监测从AP发送的待定下行链路帧或者空数据帧；以及根据是否待定下行链路帧或者空数据帧在第二服务时段上被接收，确定功率节省模式。在存在用于STA的待定下行链路数据的情况下，待定下行链路帧可以由AP发送。在不存在待定下行链路数据的情况下，空数据帧可以由AP发送。
因为新的功率节省模式被定义，所以实时业务传输的效率可以在密集的环境下被提高，并且可以节省在工作站(STA)中消耗的功率。
附图说明
图1是图示无线局域网(WLAN)结构的概念图。
图2是图示根据本发明的实施例的不定期的混合自动功率节省传输(U-HAPSD)过程的概念图。
图3是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
图4是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
图5是图示根据本发明的实施例的空数据帧的概念图。
图6是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
图7是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
图8是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
图9是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
图10是图示根据本发明的实施例的发送工作站(STA)的上行链路数据方法的概念图。
图11是图示根据本发明的实施例的发送STA的上行链路数据方法的概念图。
图12是图示根据本发明的实施例用于发送帧的物理层协议数据单元(PPDU)格式的概念图。
图13是图示根据本发明的实施例的无线设备的方框图。
具体实施方式
图1是图示无线局域网(WLAN)结构的概念图。
图1的上半部分示出IEEE(电子和电气工程师协会)802.11基础架构网络的结构。
参考图1的上半部分，WLAN系统可以包括一个或多个基本服务集(BSS，100和105)。BSS 100或者105是一组AP，诸如AP(接入点)125，和STA，诸如STA1(工作站)100-1，其可以成功地互相同步以彼此通信，并且不是指示特定的区域的概念。BSS 105可以包括一个AP 130和可连接到AP 130的一个或多个STA 105-1和105-2。
基础架构BSS可以包括至少一个STA、提供分布服务的AP 125和130，以及连接多个AP的分布系统(DS)110。
分布系统110可以通过连接许多的BSS 100和105实现扩展的服务集(ESS)140。ESS140可以用作表示由经由分布系统110连接的一个或多个AP 125和130配置的一个网络的术语。包括在一个ESS 140中的AP可以具有相同的SSID(服务集标识)。
门户120可以起执行WLAN网络(IEEE 802.11)与其它的网络(例如，802.X)的连接桥梁的作用。
在如图1的上半部分所示的基础架构网络中，可以实现在AP 125和130之间的网络和在AP 125和130以及STA 100-1、105-1和105-2之间的网络。但是，无需AP 125和130，可以在STA之间建立网络去执行通信。无需AP 125和130，在STA之间建立去执行通信的网络被定义为ad-hoc网络或者独立的BSS(基本服务集)。
图1的下半部分是图示独立的BSS的概念图。
参考图1的下半部分，独立的BSS(IBSS)是以ad-hoc模式操作的BSS。IBSS不包括AP，使得其缺少集中管理实体。换句话说，在IBSS中，STA 150-1、150-2、150-3、155-4和155-5被以分布方式管理。在IBSS中，STA 150-1、150-2、150-3、155-4和155-5全部可以是可移动的STA，并且不允许接入分布系统，使得IBSS形成自含的网络。
STA是某些功能媒介，其包括遵循IEEE(电气与电子工程师协会)802.11标准的媒体访问控制(MAC)，并且其包括用于无线电媒介的物理层接口，并且术语“STA”在其定义方面可以包括AP和非AP STA(工作站)两者。
STA可以涉及各种术语，诸如移动终端、无线设备、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动用户单元，或者简称为用户。
在下文中，在本发明的一个实施例中，要从AP发送给STA的数据(或者帧)可以由术语“下行链路数据(或者下行链路帧)”表示，并且要从STA发送给AP的数据(或者帧)可以由术语“上行链路数据(或者上行链路帧)”表示。此外，从AP到STA的传输可以由术语“下行链路传输”表示，并且从STA到AP的传输可以由术语“上行链路传输”表示。
为了提高WLAN STA的寿命，可以使用功率节省机制(或者功率节省模式)。基于功率节省模式操作的STA可以在唤醒状态或者用于功率节省的假寐状态下操作。唤醒状态是允许STA的正常操作，诸如帧传输或者接收、信道扫描等等的状态。另一方面，假寐状态是功耗被极大降低，并且因此，帧传输或者接收和信道扫描是不可能的状态。在STA通常地在功率节省模式下操作的情形下，STA处于假寐状态之中，并且必要时，转变到唤醒状态，从而降低功耗。唤醒状态也可以由术语“激活模式”表示，并且假寐状态也可以由术语“睡眠模式”表示。激活模式(或者唤醒状态)和睡眠模式(或者假寐状态)可以是用于STA的功率节省的模式(功率节省模式)(或者功率状态)。
对于在现有的WLAN中以功率节省模式工作的STA来说支持实时应用(例如，基于互联网协议的语音(VoIP))可能是困难的。
在现有的功率节省模式中，触发帧在每个服务间隔被发送。因此，在密集的环境下从许多STA发送的触发帧可能导致信道拥塞的增加。更具体地说，在现有的功率节省模式中，为了满足VoIP服务的抖动要求(例如，30ms)，STA可以在每个服务间隔(或者触发间隔)(例如，20ms)将上行链路触发帧发送给AP。当发送这样大量的上行链路触发帧时，在高密集的WLAN环境下可能导致信号涌出。
在下文中，本发明的一个实施例公开一种用于解决当以现有的功率节省模式工作时问题的不定期的混合自动功率节省传输(U-HAPSD)。根据本发明的实施例的U-HAPSD可用于支持实时业务(例如，交互视频、VoIP等等)。
如果STA使用U-HAPSD，则STA无需经常发送上行链路触发帧，可以基于实时应用接收服务。因为STA不经常发送上行链路触发帧，所以可能不会导致信号涌出。此外，如果STA使用U-HAPSD，STA可以比当以现有的功率节省模式工作时节省更多的功率。
图2是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
在图2中，所公开的是AP在下行链路帧/空数据帧上发送关于待定下行链路数据(或者要发送的下行链路数据(或者下行链路帧))的存在的信息的方法。
参考图2，STA可以在U-HAPSD启动服务时段250中发送触发帧200。触发帧200可以触发AP的待定下行链路帧的传输。STA可以从AP接收触发帧200的ACK帧205，并且可以在U-HAPSD启动服务时段250上基于触发帧200从AP接收下行链路帧215。
包括在由AP发送的下行链路帧215中的服务时段(EOSP)信息的结束可以指示是否服务时段结束。如果包括在下行链路帧215中的EOSP信息指示服务时段的结束(例如，如果EOSP＝1)，则STA可以将下行链路帧215的ACK帧220发送给AP，并且此后，可以转变为假寐状态(或者睡眠状态)。此外，包括在下行链路帧215中的MoreData信息可以指示存在要由STA另外接收的待定下行链路帧。如果MoreData信息是0，可以指示在服务时段中不存在要由STA另外接收的下行链路帧。
在U-HAPSD继续服务时段中，无需发送触发帧，STA可以监测从AP发送的下行链路帧或者空数据帧。
AP可以在U-HAPSD继续服务时段根据待定下行链路帧的存在/不存在将下行链路帧或者空数据帧发送给STA。更具体地说，在开始U-HAPSD继续服务时段之后，AP可以确定待定下行链路帧的存在/不存在。在存在待定下行链路帧的情况下，AP可以无需接收触发帧而将下行链路帧发送给STA。另一方面，在不存在待定下行链路帧的情况下，AP可以将空数据帧发送给STA。空数据帧可以是无需数据字段(或者有效载荷)仅包括头部信息的帧，或者可以是包括待定数据字段(或者有效载荷)的帧。
空数据帧可以包括指示不存在待定数据的空数据分组指示。例如，空数据分组指示可以是EOSP或者MoreData。空数据帧的EOSP(其被设置为1)可以指示U-HAPSD继续服务时段的结束。此外，空数据帧(其被设置为0)的MoreData可以指示在服务时段中不存在要发送的下行链路数据。
在U-HAPSD继续服务时段-1 260中，在存在待定下行链路帧230的情况下，AP和STA的操作被启动。
在U-HAPSD继续服务时段-1 260中，STA可以无需发送触发帧，监测从AP发送的下行链路帧230或者空数据帧。在AP中存在待定下行链路帧230的情况下，AP可以将下行链路帧230发送给STA。STA可以接收下行链路帧230，并且可以基于包括在下行链路帧230中的EOSP信息和MoreData信息确定是否将功率状态从唤醒状态转变为假寐状态。如果下行链路帧的EOSP信息和/或MoreData信息指示额外的待定下行链路数据的存在，STA可以在U-HAPSD继续服务时段-1 260保持唤醒状态。相反地，如果EOPS信息和/或MoreData信息指示额外的待定下行链路数据的不存在，剩余的STA可以在U-HAPSD继续服务时段-1 260转变为假寐状态。
在U-HAPSD继续服务时段-2 270，在AP中不存在待定下行链路帧的情况下，AP和STA的操作被启动。
在U-HAPSD继续服务时段-2 270中，STA可以无需发送触发帧，监测从AP发送的下行链路帧230或者空数据帧。在不存在待定下行链路帧的情况下，AP可以将空数据帧240发送给STA。STA可以接收空数据帧240，并且可以将功率状态从唤醒状态转变为假寐状态。
图3是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
在图3中，所公开的是在接收STA的空数据帧300之后执行的U-HAPSD过程。
参考图3，STA可以在U-HAPSD继续服务时段350上接收空数据帧300，并且此后，可以在剩余的U-HAPSD继续服务时段上保持假寐状态。根据本发明的实施例，在U-HAPSD继续服务时段350(空数据帧300在其中接收)之后出现的服务时段可以被设置为U-HAPSD重新启动服务时段360。也就是说，STA可以在U-HAPSD重新启动服务时段360上重传触发帧310，并且可以触发AP的下行链路帧330的传输。
在U-HAPSD重新启动服务时段360开始之后，STA可以将触发帧310发送给AP。AP可以将触发帧310的ACK帧320发送给STA，并且在存在待定下行链路帧330的情况下，可以将下行链路帧330发送给STA。在U-HAPSD重新启动服务时段360之后出现的服务时段可以被再次设置为U-HAPSD继续服务时段370。
图4是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
在图4中，所公开的是在接收STA的空数据帧400之后执行的U-HAPSD过程。
参考图4，STA可以在U-HAPSD继续服务时段450上接收空数据帧400，并且此后，可以在剩余的U-HAPSD继续服务时段上保持假寐状态。
类似于图3的描述，在开始U-HAPSD重新启动服务时段460之后，STA可以将触发帧410发送给AP。AP可以将触发帧410的ACK帧发送给STA。如果不存在待定下行链路帧，AP可以将空数据帧420重传给STA。在这种情况下，STA可以从唤醒状态转变为假寐状态。在这种情况下，在U-HAPSD重新启动服务时段460之后出现的服务时段可以被再次设置为U-HAPSD重新启动服务时段470。
包括在根据本发明的实施例的U-HAPSD过程中由AP发送的空数据帧中的空数据分组指示可以具有各种信息格式。例如，空数据分组指示可以是MAC头部的MoreData字段。如果MoreData字段被设置为0，可以指示额外的待定数据不存在。可替选地，空数据分组指示可以被包括在用于传送空数据帧的物理层协议数据单元(PPDU)头部中。空数据帧可以具有各种帧格式。
图5是图示根据本发明的实施例的空数据帧的概念图。
在图5中，所公开的是作为包括最小头部信息的空数据帧使用的空数据分组(NDP)下行链路缓存的数据通知帧。NDP下行链路缓存的数据通知帧可以是控制帧。NDP下行链路缓存的数据通知帧仅是一个示例，并且因此，各种控制帧或者管理帧可以被用作空数据帧。
参考图5，NDP下行链路缓存的数据通知帧可以包括帧类型字段500、接收机地址(RA)字段510、发射机地址(TA)字段520、MoreData指示字段530，和服务时段变化字段540。
帧类型字段500可以包括关于发送的帧的类型的信息。包括在帧类型字段500中的信息可以指示NDP下行链路缓存的数据通知帧。3位可以被分配给帧类型字段500。
RA字段510可以包括用于接收NDP下行链路缓存的数据通知帧的STA的识别信息(例如，MAC地址)。
TA字段520可以包括用于发送NDP下行链路缓存的数据通知帧的AP的识别信息(例如，MAC地址)。
MoreData指示字段530可以指示在AP中缓存(待定)数据的存在/不存在。MoreData指示字段530可以是空数据分组指示。
服务时段变化字段540可以包括用于改变服务时段长度的信息。例如，如果服务时段变化字段540具有0的值，先前的服务时段可以保持。如果服务时段变化字段540具有1的值，服务时段可以被设置为2倍先前的服务时段。如果服务时段变化字段540具有2的值，服务时段可以被设置为4倍先前的服务时段。如果服务时段变化字段540具有3的值，服务时段可以被设置为8倍先前的服务时段。如果3位被分配用于服务时段变化字段540，4至7可以是预留的值。
可以基于以服务时段变化字段540为基础的服务时段变化执行U-HAPSD过程。
图6是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
在图6中，所公开的是改变用于U-HAPSD过程的服务时段的方法。
参考图6，如果不存在待定下行链路数据，AP可以发送空数据帧600。
用于改变服务时段的服务时段变化字段可以被包括在空数据帧600中。AP可以通过考虑在特定的时间时段期间要发送给STA的数据的存在/不存在(或者通过考虑到STA的下行链路传输的定时)，改变服务时段。在图6中假设服务时段的长度被设置2倍先前的服务时段。
一旦接收到空数据帧600，STA可以基于服务时段变化字段获得关于服务时段变化的信息。基于服务时段变化字段扩展(或者变化的)的服务时段可以由术语“U-HAPSD扩展服务时段”660表示。STA可以在U-HAPSD扩展服务持续时间660期间保持假寐状态。
例如，如果服务时段的长度基于服务时段变化字段被设置为2倍先前的服务时段，则在空数据帧600的ACK帧被发送之后，假寐状态可以在剩余的U-HAPSD继续服务时段650和U-HAPSD扩展服务时段660期间保持。
如果空数据帧由AP发送，则STA可以将功率状态从唤醒状态转变为假寐状态，并且保持假寐状态的时间可以基于由服务时段变化字段指示的服务时段的变化的长度确定。
U-HAPSD扩展服务时段660可以继之以U-HAPSD重新启动服务时段。STA可以在U-HAPSD重新启动服务时段中从假寐状态转变为唤醒状态，并且可以发送触发帧。在U-HAPSD扩展服务时段660之后出现的服务时段的长度可以被恢复为原始U-HAPSD服务时段(U-HAPSD启动服务时段或者U-HAPSD继续服务时段)的长度。可替选地，变化的服务持续时间的长度可以保持以扩展U-HAPSD服务时段(U-HAPSD启动服务时段或者U-HAPSD继续服务时段)的长度。
图7是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
U-HAPSD扩展服务时段740可以继之以U-HAPSD重新启动服务时段750。U-HAPSD重新启动服务时段750可以基于服务时段变化字段被扩展，或者可以具有原始服务时段的长度。
在图7中，所公开的是基于空数据帧710扩展的U-HAPSD服务时段(U-HAPD启动服务时段或者U-HAPSD继续服务时段)。
参考图7，STA可以在U-HAPSD重新启动服务时段750中将触发帧700发送给AP。AP可以发送触发帧700的ACK帧，并且AP可以确定发送给STA的待定下行链路帧的存在/不存在。
在U-HAPSD扩展服务时段740之后出现的U-HAPSD重新启动服务时段750中，在AP中可能不存在待定下行链路帧710。在这种情况下，U-HAPSD重新启动服务时段750的长度可以基于在U-HAPSD重新启动服务时段750上发送的空数据帧710的服务时段变化字段扩展。STA可以接收空数据帧710，并且可以在扩展的U-HAPSD重新启动服务时段750期间保持假寐状态。如果空数据帧被在U-HAPSD重新启动服务时段750中发送，后续的服务时段可以被再次设置为U-HAPSD重新启动服务时段，并且STA可以将触发帧发送给AP。
在图7的情况下，空数据帧710的服务时段变化字段指示1，并且U-HAPSD重新启动服务时段750被扩展两倍。20ms的U-HAPSD重新启动服务时段可以被扩展为40ms的U-HAPSD重新启动服务时段750。40ms仅仅是一个示例，并且因此，根据服务时段变化字段，80ms、180ms等等可以被设置为U-HAPSD重新启动服务时段的长度。
图8是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
在图8中，所公开的是在U-HAPSD扩展服务时段850之后出现的U-HAPSD重新启动服务时段860中待定下行链路帧810存在于AP中的情形。
参考图8，STA可以在U-HAPSD重新启动服务时段860中将触发帧800发送给AP。AP可以发送触发帧800的ACK帧，并且可以确定是否发送给STA的待定下行链路帧存在于AP中。
如果待定下行链路帧810存在于AP中，AP可以将下行链路帧810发送给STA。AP可以将下行链路帧810的ACK帧发送给AP。如果下行链路帧810被在U-HAPSD重新启动服务时段860中发送，后续的服务时段可以被设置为U-HAPSD继续服务时段870。
图9是图示根据本发明的实施例的U-HAPSD过程的概念图。
在图9中，所公开的是当在U-HAPSD继续服务时段中下行链路帧的传输或者接收失败时的下行链路帧重传过程。
参考图9，STA可以监测在U-HAPSD继续服务时段950中发送的下行链路帧900。由于AP传输失败，或者STA接收失败，下行链路帧900不能从AP发送给STA。例如，AP由于信道接入失败不能发送下行链路帧900，并且STA可能不能解码下行链路帧900。
如果没有接收下行链路帧900的ACK帧，AP可以发送重传下行链路帧910。
如果在U-HAPSD继续服务时段上没有接收到下行链路帧900或者空数据帧，STA可以监测用于特定的时段的下行链路帧900。
AP可以仅对于特定的次数，或者对于特定的时间时段重传下行链路帧900。例如，下行链路帧900可以仅在一个U-HAPSD继续服务时段950中被以限制方式重传。如果在U-HAPSD继续服务时段950中下行链路帧900的重传失败，后续的服务时段可以被设置为U-HAPSD重新启动服务时段960，并且只有当触发帧920由STA发送时，AP可以将下行链路帧930重传给STA。
对于另一个示例，AP可以根据预先确定的最大重传尝试次数，重传下行链路帧900，并且在下行链路帧900被重传最大重传尝试次数之后，下行链路帧900不可以被重传。
STA可以通过考虑AP的下行链路帧900的重传执行时段，监测在对应的时段期间重传下行链路帧900。如果下行链路帧900仅在一个服务时段中被以限制的方式重传，下行链路帧900的最大重传执行时段可以被继续，直到当前的服务时段950期满为止。如果下行链路帧900仅通过达到确定的最大重传尝试次数被重复传输，下行链路帧900的最大重传执行时段可以是当通过下行链路帧900的最大重传尝试次数执行重传时候需要的时间。
如果STA在U-HAPSD继续服务时段950上未能解码由AP重传的下行链路帧，STA可以在U-HAPSD重新启动服务时段960上将触发帧920重传给AP。
如果AP在U-HAPSD继续服务时段950未能从STA接收重传下行链路帧910的ACK帧(或者如果其未能重传下行链路帧)，AP可以监测在U-HAPSD重新启动服务时段960上从STA重传的触发帧920。
如果AP在U-HAPSD重新启动服务时段960上接收重传的触发帧920，AP可以在U-HAPSD重新启动服务时段960上重传下行链路帧900。如果AP具有要发送给STA的额外的不同的待定下行链路帧940，要重传的下行链路帧930可以指示在以后的时间里存在要发送的待定下行链路帧940。例如，要重传的下行链路帧930的EOSP信息可以是0，并且MoreData信息可以是1。STA可以基于EOSP信息和/或MoreData信息知道在AP中存在不同的待定下行链路帧940。在AP中存在额外的待定下行链路数据的情况下，STA可以保持唤醒模式，并且可以监测从AP发送的不同的下行链路帧940。
图10是图示根据本发明的实施例的发送STA的上行链路数据的方法的概念图。
在图10中，所公开的是当STA中待定上行链路帧在U-HAPSD继续服务时段1050上产生时，由STA将待定上行链路帧1000发送给AP的方法。
参考图10，一旦在U-HAPSD继续服务时段1050上在STA中产生待定上行链路帧，STA可以在对于下行链路帧监测之前将上行链路帧1000发送给AP。其中由STA发送上行链路帧1000的服务时段可以由术语“U-HAPSD后退服务时段”1050表示。
例如，在U-HAPSD后退服务时段1050中，STA可以通过以比指示U-HAPSD继续服务时段结束(EOSP＝1)，或者指示额外的待定下行链路数据不存在(MoreData＝0)的下行链路帧的空数据帧的传输定时更快的速度执行信道接入将上行链路帧1000发送给AP。
一旦接收到指示U-HAPSD继续服务时段结束(EOSP＝1)，或者表示额外的待定下行链路数据不存在(MoreData＝0)的下行链路帧的空数据帧，STA转变为假寐状态。因此，STA可以通过在传输下行链路帧之前执行信道接入发送上行链路帧1000。
一旦从STA接收到上行链路帧1000，AP可以将上行链路帧1000的ACK帧1020发送给STA。在存在要发送给STA的待定下行链路数据的情况下，AP可以在传输ACK帧之后发送下行链路帧1010。
图11是图示根据本发明的实施例的发送STA的上行链路数据的方法的概念图。
在图11中，所公开的是当STA中待定上行链路帧在U-HAPSD继续服务时段上产生时，由STA将待定上行链路帧1100发送给AP的方法。
参考图11，下行链路帧1100可以被发送给STA以指示U-HAPSD继续服务时段结束(EOSP＝1)，或者表示额外的待定下行链路数据不存在(MoreData＝0)。在这种情况下，如果STA中待定上行链路帧被在接收到下行链路帧1100之后产生，则STA不能直接地发送上行链路帧1120，并且可以转变为假寐状态。
STA可以通过将后续的服务时段设置为U-HAPSD后退服务时段1150发送上行链路帧。STA可以在U-HAPSD后退服务时段1150发送下行链路帧或者空数据帧之前发送上行链路帧1120。
如果在U-HAPSD后退服务时段1150中上行链路帧1120的传输完成，则在U-HAPSD后退服务时段1150之后出现的服务时段可以被设置为U-HAPSD继续服务时段。
STA可以根据属性划分实时业务。实时业务可以被划分为实时视频、缓存的视频、交互视频(例如，视频会议)、语音等等。
可以在实时服务中使用的U-HAPSD过程在本发明的一个实施例中被公开。U-HAPSD过程可以用于以功率节省模式工作的STA。
现有的接入分类、接入类别，或者业务指示(TID)对于具体地划分实时业务的类别可能是不够的。也就是说，用于具体地划分实时业务(诸如实时视频、缓存的视频、交互视频、语音等等)的类别的AC或者TID没有在现有的接入分类、接入类别，或者TID中定义。
当使用常规的技术时，对于STA来说通过对每个实时业务使用不同的功率节省模式来工作是不可能的。STA无法知道是否从高层发送的业务是实时视频或者缓存的视频或者交互视频。
因此，根据本发明的一个实施例由STA划分实时业务类别的方法可以被执行如下。
首先，STA可以基于域名划分实时业务的类别。从对应于每个域的网站提供的服务的属性可能是不同的，并且因此，实时业务的提供的类别也可能是不同的。
例如，如果域名是www.mlbcom.com，则实时业务类别可以被确定为实时视频，如果域名是www.youtube.com，则实时业务类别可以被确定为缓存的视频，并且如果域名是www.google.com，则实时业务类别可以被确定为浏览。
用于服务连接的域名可以基于MLME原语发送给STA，并且STA可以划分要发送或者接收的实时业务的类别。
根据本发明的另一个实施例，实时业务的类别可以通过合并操作系统(OS)ID(例如，Android或者iOS)或者应用(APP)ID(例如，Skype、MLB TV app)来划分。
STA可以基于OS ID和APP ID划分实时业务。例如，如果STA执行MLB TV app，STAOS ID(例如，Android指示标识符)和APP ID(MLB TV指示标识符)可以通过使用MLME原语被报告给AP，使得STA可以划分要被发送/接收的实时业务。
STA可以根据实时业务的类别选择功率节省模式。例如，根据实时业务的类别，STA不仅可以使用根据本发明的实施例的U-HAPSD，而且可以使用PS-Poll、U-APSD、S-APSD和PSMP中的一个。
图12是图示根据本发明的实施例用于发送帧的PPDU格式的概念图。
在图12中，所公开的是根据本发明的实施例的PPDU格式。PPDU格式的PPDU头部可以包括空数据分组指示。
参考图12的上半部分，下行链路PPDU的PHY头部可以包括传统短训练字段(L-STF)、传统长训练字段(L-LTF)、传统信号(L-SIG)、高效信号A(HE-SIGA)、高效短训练字段(HE-STF)、高效长训练字段(HE-LTF)，和高效信号B(HE-SIG B)。PHY头部可以被划分为在L-SIG之前的传统部分和在L-SIG之后的高效(HE)部分。
L-STF 1200可以包括短训练正交频分多路复用(OFDM)符号。L-STF 1200可以被用于帧检测、自动增益控制(AGC)、分集检测，和粗略的频率/时间同步。
L-LTF 1210可以包括长训练OFDM符号。L-LTE 1210可以被用于精细的频率/时间同步和信道预测。
L-SIG 1220可被用于发送控制信息。L-SIG 1220可以包括数据速率和数据长度的信息。
根据本发明的实施例，HE-SIG A 1230可以包括空数据分组指示。可替选地，如果下行链路信道通过被基于正交频分多路复用接入(OFDMA)划分被分配给多个STA，则HE-SIGA 1230可以包括关于分配给多个STA的每个的下行链路专用操作信道的信息。下行链路信道可以包括多个较低的下行链路信道。例如，在40MHz的下行链路信道中，20MHz可以被分配给用于基于OFDMA发送下行链路帧给STA1的第一较低的下行链路信道，并且剩余的20MHz可以被分配给第二较低的下行链路信道以发送下行链路帧给STA2。STA1和STA2可以分别地在第一较低的下行链路信道和第二较低的下行链路信道上执行U-HAPSD操作。
此外，H-SIG A 1230可以包括STA的识别信息以指示用于接收下行链路PPDU的目标STA。多个STA可以在相同的U-HAPSD时段上操作。在这种情况下，STA可以基于被包括在下行链路PPDU的H-SIG A 1230中的识别信息确定是否下行链路PPDU是目标指向STA的PPDU。如果STA被基于下行链路PPDU的H-SIG A 1230指示，STA可以对下行链路PPDU执行额外的解码。
HE-STF 1240可被用于在MIMO环境或者OFDMA环境下改善自动增益控制估计。
HE-LTF 1250可被用于在MIMO环境或者OFDMA环境下估计信道。
HE-SIG B 1260可以包括用于每个STA的物理层服务数据单元(PSDU)的长度、关于调制和编码方案(MCS)的信息、尾位等等。
应用于HE-STF 1240的IFFT和紧挨着HE-STF 1240的字段的大小可以不同于应用于在HE-STF 1240之前的字段的IFFT的大小。例如，应用于HE-STF 1240的IFFT和紧挨着HE-STF 1240的字段的大小可以大于应用于在HE-STF 1240之前字段的IFFT的大小四倍。STA可以接收HE-SIG A 1230，并且可以被命令去基于HE-SIG A 1230接收下行链路PPDU。在这种情况下，STA可以基于变化的FFT大小对HE-STF 1240和紧挨着HE-STF 1240的字段执行解码。相反地，如果STA没有被命令去基于HE-SIG A 1230接收下行链路PPDU，则STA可以停止解码，并且可以配置网络分配矢量(NAV)。
HE-STF 1240的循环前缀(CP)可以具有大于另一个字段的CP的大小，并且对于此CP持续时间，STA可以通过改变FFT大小对下行链路PPDU执行解码。
构成在图12的上半部分中公开的PPDU格式的字段的顺序可以改变。例如，如在图12的中间部分中公开的，HE部分的HE-SIG B 1215可以被设置为紧挨着HE-SIG A 1205。STA可以对HE-SIG 1205和直至HE-SIG B 1215执行解码，可以接收必要的控制信息，并且可以配置NAV。同样地，应用于HE-STF 1225和紧挨着HE-STF 1225的字段的IFFT大小可以不同于应用于在HE-STF 1225之前的字段的IFFT的大小。
STA可以接收HE-SIG A 1205和HE-SIG B 1215。如果命令通过HE SIG A 1205的STA标识符字段去接收下行链路PPDU，则STA可以通过改变FFT大小对从HE-STF 1225开始的下行链路PPDU执行解码。相反地，STA可以接收HE-SIG A 1205，并且如果没有命令去基于HE-SIG A 1205接收下行链路PPDU，则可以配置NAV。
参考图12的下半部分，公开了用于DL MU传输的下行链路PPDU格式。下行链路PPDU可以被经由不同的下行链路传输资源(频率资源或者空间流)发送给STA。也就是说，下行链路PPDU可以被经由较低的下行链路信道发送给多个STA。基于此方法，多个STA和AP可以基于U-HAPSD过程执行通信。
在下行链路PPDU上在HE-SIG B 1245之前的字段可以被在不同的上行链路传输资源的每个中以复制的形式发送。HE-SIG B 1245可以以编码的形式在所有传输资源上被发送。紧挨着HE-SIG B 1245的字段可以包括用于接收下行链路PPDU的多个STA中的每个的特殊信息。
如果包括在下行链路PPDU中的字段被经由下行链路传输资源中的每个发送，则用于每个字段的CRC可以被包括在下行链路PPDU中。相反地，如果被包括在下行链路PPDU中的特定字段被通过对所有下行链路传输资源编码来发送，则用于每个字段的CRC可以不被包括在下行链路PPDU中。因此，用于CRC的开销可以被降低。也就是说，根据本发明的实施例的用于DL MU传输的下行链路PPDU格式可以通过以对所有传输资源编码的形式使用HE-SIG B1245来降低下行链路帧的CRC开销。
例如，可以假设AP经由DL MU OFDMA传输发送下行链路PPDU的情形。如果一个信道带宽是20MHz，则一旦接收到下行链路PPDU，STA可以接收经由20MHz发送的HE-SIG A，并且下行链路传输资源可以经由解码分配给其。例如，HE-SIG A 1235可以指示分配给STA的下行链路信道是80MHz，并且STA可以解码在经由80MHz的下行链路信道发送的HE-SIG A 1235之后出现的字段。
同样地，也以用于DL MU传输的下行链路PPDU格式，HE-STF1255和紧挨着HE-STF1255的字段可以被基于不同于在HE-STF 1255之前字段的IFFT大小编码。因此，STA可以接收HE-SIG A 1235和HE-SIG B 1245，并且如果命令去基于HE-SIG A 1235接收下行链路PPDU，则可以通过改变FFT大小对下行链路PPDU执行解码。
图13是图示根据本发明的实施例的无线设备的方框图。
参考图13，无线设备1300是能够实现前面提到的实施例的STA，并且可以是AP1300或者非AP STA(或者STA)1350。
AP 1300包括处理器1310、存储器1320和射频(RF)单元1330。
RF单元1330可以被耦合到处理器1310以发送/接收无线电信号。
处理器1310可以实现在本发明中提出的功能、过程和/或方法。例如，处理器1310可以被实现去执行根据本发明前面提到的实施例的无线设备的操作。处理器可以执行在图2至图12的实施例中公开的无线设备的操作。
例如，处理器1310可以从STA接收触发帧，并且在第一服务时段(例如，U-HAPSD启动服务时段)上发送待定下行链路帧。此外，处理器1310可以被实现使得AP在第二服务时段(例如，U-HAPSD启动服务时段)上，根据用于STA的待定下行链路帧的存在/不存在将待定下行链路帧或者空数据帧发送给STA。
STA 1350包括处理器1360、存储器1370和RF单元1380。
RF单元1380可以被耦合到处理器1360以发送/接收无线电信号。
处理器1360可以实现在本发明中提出的功能、过程和/或方法。例如，处理器1320可以被实现去执行根据本发明前面提到的实施例的无线设备的操作。处理器可以执行在图2至图12的实施例中公开的无线设备的操作。
例如，处理器1360可以被实现以在第一服务时段(例如，U-HAPSD启动服务时段)上将第一触发帧发送给AP，并且在第一服务时段上基于第一触发帧接收由AP发送的下行链路帧。
此外，处理器1360可以被配置为监测在接收到下行链路帧之后在第二服务时段(例如，U-HAPSD继续服务时段)上从AP发送的待定下行链路帧或者空数据帧，并且根据是否待定下行链路帧或者空数据帧被在第二服务时段上接收确定功率状态。
在存在用于STA的待定下行链路数据的情况下，待定下行链路帧可以由AP发送。在不存在待定下行链路数据的情况下，空数据帧可以由AP发送。
此外，处理器1360可以被实现以通过考虑最大重传执行时段监测待定下行链路帧。最大重传执行时段可以是待定下行链路帧在其中重传的最大时间时段，并且最大重传执行时段可以通过考虑AP的最大重传尝试次数来确定。如果直到最大重传执行时段为止，待定下行链路帧没有由AP发送，则处理器1360可以被实现为在第三服务时段(例如，U-HAPSD重新启动服务时段)上将第二触发帧发送给AP。
处理器1310和1360可以包括专用集成电路(ASIC)、其它的芯片组、逻辑电路、数据处理设备，和/或用于相互地变换基带信号和无线电信号的变换器。存储器1320和1370可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质和/或其它的存储设备。RF单元1330和1380可以包括发送和/或接收无线电信号的至少一个天线。
当以上描述的实施例以软件实现时，以上描述的方案可以使用执行以上所述功能的模块(过程或者功能)来实现。该模块可以存储在存储器1320和1370中，并且可以由处理器1310和1360执行。存储器1320和1370可以被内部地或者外部地布置到处理器1310和1360，并且使用各种公知的装置连接到处理器1310和1360。

Claims (10)

1.一种在无线局域网WLAN中基于功率节省模式操作的方法，所述方法包括：
由工作站STA在第一服务时段上将第一触发帧发送给接入点AP；
由所述STA在所述第一服务时段上基于所述第一触发帧接收由所述AP发送的第一下行链路帧；
在接收到所述第一下行链路帧之后，由所述STA在第二服务时段上，如果第二下行链路帧存在于所述AP中，则监测第二下行链路帧、或者如果所述第二下行链路帧不存在于所述AP中，则监测空数据帧；以及
如果所述第二下行链路帧是由所述AP发送的，则由所述STA确定是否基于服务时段EOSP的结束的信息和包括在所述第二下行链路帧中的MoreData信息将节电模式从唤醒状态转变到休眠状态，以及
如果由所述AP发送所述空数据帧，则由所述STA将所述节电模式从所述唤醒状态转换到所述休眠状态，
其中，所述空数据帧包括服务时段变化字段，
其中，所述服务时段变化字段包括关于所述第二服务时段的长度的信息，
其中，如果所述服务时段变化字段具有0的值，则所述第二服务时段的长度被设置为第一服务时段的长度，
其中，如果所述服务时段变化字段具有1的值，则所述第二服务时段的长度被设置为2倍所述第一服务时段的长度，
其中，如果所述服务时段变化字段具有2的值，则所述第二服务时段的长度被设置为4倍所述第一服务时段的长度，
其中，如果所述服务时段变化字段具有3的值，则所述第二服务时段的长度被设置为8倍所述第一服务时段的长度；以及
其中，在所述第二服务时段期间维持所述休眠状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定是否转变所述功率节省模式包括：
如果所述EOSP信息和所述MoreData信息包括有关第三下行链路帧的存在的信息，则由所述STA在所述第二服务时段将所述节电模式保持为所述唤醒状态；以及
如果EOSP信息和所述MoreData信息包括有关所述第三下行链路帧不存在的信息，则由STA在所述第二服务时段将所述节电模式从所述唤醒状态转换到所述休眠状态。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中所述空数据帧进一步包括待定数据指示字段，以及
其中，所述待定数据指示字段包括有关所述第二下行链路帧的存在/不存在的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过考虑最大重传执行时段，由所述STA监测所述第二下行链路帧，
其中，所述最大重传执行时段是对所述第二下行链路帧执行重传的最大时间时段，并且
其中，所述最大重传执行时段通过考虑所述AP的最大重传尝试次数来确定。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
如果直到最大重传执行时间为止，所述STA未能接收到所述第二下行链路帧，则由所述STA在第三服务时段上将第二触发帧发送给所述AP，
其中，所述第二触发帧在所述第三服务时段上通过所述AP触发所述第二下行链路帧的传输。
6.在无线局域网WLAN中基于功率节省模式操作的工作站STA，所述STA包括：
射频RF单元，所述RF单元被实现为发送或者接收无线电信号；和
处理器，所述处理器被可操作地耦合到所述RF单元，
其中，所述处理器被实现为：
在第一服务时段上将第一触发帧发送给接入点AP；
在所述第一服务时段上基于所述第一触发帧接收由所述AP发送的第一下行链路帧；
在接收到所述第一下行链路帧之后，在第二服务时段上，如果第二下行链路帧存在于所述AP中，则监测第二下行链路帧、或者如果所述第二下行链路帧不存在于所述AP中，则监测空数据帧；以及
如果所述第二下行链路帧是由所述AP发送的，则确定是否基于服务时段(EOSP)的结束的信息和包括在所述第二下行链路帧中的MoreData信息将节电模式从唤醒状态转变到休眠状态，以及
如果由所述AP发送所述空数据帧，则将所述节电模式从所述唤醒状态转换到所述休眠状态，
其中，所述空数据帧包括服务时段变化字段，
其中，所述服务时段变化字段包括关于所述第二服务时段的长度的信息，
其中，如果所述服务时段变化字段具有0的值，则所述第二服务时段的长度被设置为第一服务时段的长度，
其中，如果所述服务时段变化字段具有1的值，则所述第二服务时段的长度被设置为2倍所述第一服务时段的长度，
其中，如果所述服务时段变化字段具有2的值，则所述第二服务时段的长度被设置为4倍所述第一服务时段的长度，
其中，如果所述服务时段变化字段具有3的值，则所述第二服务时段的长度被设置为8倍所述第一服务时段的长度；以及
其中，在所述第二服务时段期间维持所述休眠状态。
7.根据权利要求6所述的工作站STA，其中，所述处理器被实现为：如果所述EOSP信息和所述MoreData信息包括有关第三下行链路帧的存在的信息，则在所述第二服务时段将所述节电模式保持为所述唤醒状态；以及如果EOSP信息和所述MoreData信息包括有关所述第三下行链路帧不存在的信息，则在所述第二服务时段将所述节电模式从所述唤醒状态转换到所述休眠状态。
8.根据权利要求6所述的工作站STA，
其中，所述空数据帧进一步包括待定数据指示字段，以及
其中，所述待定数据指示字段包括有关所述第二下行链路帧的存在/不存在的信息。
9.根据权利要求6所述的工作站STA，
其中，通过考虑最大重传执行时段，所述处理器被实现为监测所述第二下行链路帧，
其中，所述最大重传执行时段是对所述第二下行链路帧执行重传的最大时间时段，并且
其中，所述最大重传执行时段通过考虑所述AP的最大重传尝试次数来确定。
10.根据权利要求9所述的工作站STA，
其中，如果直到最大重传执行时间为止，所述第二下行链路帧不由所述AP发送，则所述处理器被实现为在第三服务时段上发送第二触发帧给所述AP，并且
其中，所述第二触发帧在所述第三服务时段上通过所述AP触发所述第二下行链路帧的传输。
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