CN107113731A - 用于密集无线网络中的无线装置的节能信道接入 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于密集无线网络中的信道接入的示例性系统、方法和装置。更具体地，方法可以包括将一个或多个触发帧从接入点发射到一个或多个通信站，所述一个或多个触发帧包括多个分量，所述多个分量指示是以周期方式还是非周期方式来调度信标间隔内的触发帧，并且如果调度周期触发帧，则指示到下一个触发帧的倒计时，并且如果调度非周期触发帧，则指示到由所述接入点调度的下一个触发帧的时间。本文描述的方法、设备和系统可以应用于802.1l ax或任何其他无线标准。

Description

用于密集无线网络中的无线装置的节能信道接入
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年1月20日提交的美国临时专利申请号62/105,634和2015年3月27日提交的美国专利申请号14/671,350的优先权，这些专利申请的全部内容通过引用结合在此。
技术领域
本文描述的实施方案大体涉及无线网络，并且更具体地，涉及用于接入WLAN系统中的信道的方法和设备。
背景技术
随着信息通信技术的最新发展，已经开发了各种无线通信技术。在此类技术中，WLAN是这样一种技术，其允许在家庭、企业或提供区域的特定服务中，基于射频技术使用移动终端(诸如个人数字助理(PDA)、膝上型计算机和便携式多媒体播放器(PMP))来无线接入互联网。
为了克服被指出作为WLAN的可能弱点的有限通信速度，技术标准最近已经引入了能够增加网络的速度和可靠性同时扩展无线网络的覆盖区的系统。例如，IEEE 802.11n支持最大数据处理速度为540Mbps的高吞吐量(HT)。此外，已经引入了多输入多输出(MIMO)技术，其针对发射器和接收器采用多个天线，以便最小化传输误差并且优化数据速率。下一代WLAN(即IEEE 802.11ax或高效WLAN(HEW))正在开发中。上行多链路用户MIMO(UL MU-MIMO)和正交频分多址(OFDMA)是新标准中包括的两个主要特征。
附图说明
图1是示出了根据一个或多个示例性实施方案的示例性网络环境的网络图；
图2示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于物联网(IoT)通信站(STA)的信道接入的触发帧的部分帧格式；
图3示出了根据一个或多个示例性实施方案的从AP装置到IoT装置的帧传输的示例性时序图，其描绘深睡眠模式和浅睡眠模式；
图4示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于在系统和装置中使用的方法中的示例性操作；
图5示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于在系统和装置中使用的方法中的示例性操作；
图6示出了根据一个或多个示例性实施方案的示例性通信站或示例性接入点的功能图；以及
图7示出了机器的实例的框图，可以在所述机器上执行根据本文讨论的一个或多个实施方案的一个或多个技术(例如，方法)中的任何一个。
具体实施方式
在本公开中描述的系统、方法和装置提供用于在密集部署的无线网络中进行信道接入的技术。以下描述和附图充分说明特定实施方案以便使本领域技术人员能实践它们。其他实施方案可以并入结构的、逻辑的、电的、过程的以及其他变化。一些实施方案的部分和特征可以包括于或被其他实施方案的那些替代。在附图和以下的说明书中将示出一个或多个实施方案的细节。其他的实施方案、特征和方面将从说明书、附图和权利要求书而显而易见。在权利要求中阐述的实施方案包括那些权利要求的所有可用等同物。
本文所述的示例性实施方案提供了系统、方法和装置，其用于密集部署的WLAN网络中的基于物联网(IoT-based)的通信站(STA)的信道接入，包括但不限于IEEE 802.11ax。
载波侦听多路接入(CSMA)是概率媒体接入控制(MAC)协议，其中节点在共享传输介质(诸如电气总线、或电磁频谱的频带)上传输之前验证其他业务的缺失。载波侦听意味着发射器使用来自接收器的反馈，以便确定在发起发射之前另一个发射是否正在进行。也就是说，它试图在尝试发射之前检测来自另一个站的载波的存在。如果感测到载波，则站在发起其自身发射之前，等待正在进行的发射完成。换言之，CSMA基于“先感测后发射”或“先听后讲”的原理。多路接入意味着多个站在介质上发送和接收。节点进行的发射通常由连接到介质的所有其他站接收。在某个CSMA防止碰撞(CSMA-CA)协议中，STA使用从0到31中选择的竞争窗口(CW)对介质进行竞争，以便在20MHz或40MHz的信道中操作。然而，在本文公开的示例性系统、方法和装置中，使用调度的信道接入而不是使用CSMA-CA的信道接入。
在开发DensiFi(包括在IEEE 802.11ax(高效WLAN(HEW))中的新Wi-Fi标准)时，正在进行对使用正交频分多址(OFMDA)的调度介质接入的讨论，其中来自接入点(AP)的调度消息可以指示通信站(STA)的ID、分配的子信道和接入持续时间。然而，随着用户装置或STA的数量、以及每个用户装置或STA的子信道分配增加，此调度消息可以指数地增长。这可能是集中调度OFDMA信道接入方法的一个缺点。
本文描述的示例性实施方案提供了系统、方法和装置，其用于密集部署的无线局域网(WLAN)中的基于物联网(IoT)的通信站(STA)的信道接入。所公开的示例性系统、方法和装置使用调度消息来提供用于非常低功率IoT STA的高功效的信道接入机制，所述调度消息可被称为触发帧。触发帧可以是可用于与STA通信的任何数据帧。例如，触发帧可以包括下行链路数据帧、缓冲帧、或仅包括可发送到STA的调度消息。可以使用信道竞争来发射触发帧，并且这些触发帧的子集可以用于IoT装置。所公开的示例性系统、方法和装置还提供了一种可以被称为浅睡眠模式的新睡眠模式，而当STA消耗最小功率时，对于模式可以使用深睡眠模式。为了本公开的目的，浅睡眠模式可以被定义为以下模式：其中STA可消耗比深睡眠模式更高的功率，但可以能够比从深睡眠模式更快地转换到活动(active)模式或聆听(listen)模式。
如本文所使用的术语“通信站”、“站”、“手持装置”、“移动装置”、“无线装置”和“用户设备”(UE)是指无线通信装置，诸如蜂窝电话、智能电话、平板计算机、上网本、无线终端、膝上型计算机、可穿戴式计算机装置、毫微微小区、高数据速率(HDR)订户站、接入点、接入终端、或其他个人通信系统(PCS)装置。装置可以是移动的或静止的。
如本文所使用的术语“接入点”(AP)可以是固定站。接入点也可以被称为接入节点、基站、或本领域已知的某些其他类似术语。接入终端还可以称为移动站、用户设备(UE)、无线通信装置、或本领域已知的某些其他类似术语。本文公开的实施方案通常涉及无线网络。一些实施方案可能涉及根据包括IEEE 802.11ax标准的IEEE 802.11标准之一操作的无线网络。
图1是示出了根据一些示例性实施方案的示例性网络环境的网络图。无线网络100可以包括一个或多个通信站(STA)112、114、116以及一个或多个接入点(AP)102，其可以根据包括IEEE 802.11ax的IEEE 802.11通信标准通过通信介质106来通信。通信站112、114、116可以是非固定的并且没有固定位置的移动装置，或它们可能是固定的并且具有固定位置。一个或多个AP可以是固定的并且具有固定位置。通信站112、114、116可以包括例如一个或多个基于IoT的STA，以下被称为IoT装置。
根据一些IEEE 802.11ax(高效WLAN(HEW))实施方案，接入点可以作为主站操作，所述主站可以被布置成竞争无线介质(例如，在竞争周期期间)以便接收介质的互斥控制以用于HEW控制周期(即发射机会(TXOP))。主站可以在HEW控制周期开始时传输HEW主同步传输。在HEW控制周期期间，HEW站可以根据基于非竞争的多址技术与主站通信。这与常规的Wi-Fi通信不同，其中装置根据基于竞争的通信技术而不是多址技术进行通信。在HEW控制周期期间，主站可以使用一个或多个HEW帧与HEW站进行通信。此外，在HEW控制周期期间，传统站避免进行通信。在一些实施方案中，主同步传输可以被称为HEW控制和调度传输。
在一些实施方案中，在HEW控制周期期间使用的多址技术可以是调度的正交频分多址(OFDMA)技术，尽管这不是要求。在其他实施方案中，多址技术可以是时分多址(TDMA)技术或频分多址(FDMA)技术。在某些实施方案中，多址技术可以是空分多址(SDMA)技术。
主站还可以根据传统的IEEE 802.11通信技术与传统站通信。在一些实施方案中，主站还可以配置成根据传统的IEEE 802.11通信技术与HEW控制周期之外的HEW站进行通信，尽管这不是要求。
在其他实施方案中，HEW帧的链路可以被配置成具有相同的带宽，并且带宽可以是20MHz、40MHz或80MHz的连续带宽中的一个、或80+80MHz(160MHz)的非连续带宽。在某些实施方案中，可以使用320MHz的连续带宽。在其他实施方案中，也可以使用5MHz和/或10MHz的带宽。在这些实施方案中，HEW帧的每个链路可以被配置用于发射多个空间流。
正交频分多址(OFDMA)是802.1l ax的另一个特征。如果AP 102不知道通信站STA112、114、116的空闲信道评估(CCA)状态，或STA不保留用于接收长数据包的信道，则OFDMA可经历接收干扰。在图2-7中详细描述用于密集部署的WLAN网络中的基于物联网(IoT)的通信站(STA)的信道接入的某些示例性方法和设备。
在包括主动扫描过程的示例性网络发现操作中，被配置成执行扫描的STA发射探测请求帧并且等待对探测请求帧的响应，以便在信道之间移动并且搜索附近的AP。响应器响应于探测请求帧，向已经发射探测请求帧的STA发射探测响应帧。在此，响应器可以是在扫描信道的基本服务集(BSS)中发射信标帧的最后STA。在BSS中，AP发射信标帧，并且由此AP作为响应器。在独立基础服务集(IBSS)中，IBSS内的STA依次发射信标帧，并且由此响应器不固定。例如，已经在信道#1上发射探测请求帧并且已经在信道#1上接收探测响应帧的STA可以存储包含在所接收的探测响应帧中的BSS相关信息，并且移动到下一个信道(例如，信道#2)以便以相同方式执行扫描(例如，在信道#2上发射/接收探测请求/响应)。
也可能以被动扫描方式来进行扫描。在执行被动扫描操作时，执行扫描的STA等待信标帧，同时从一个信道移动到另一个信道。周期地发射作为IEEE 802.11中的管理帧之一的信标帧，以便通知无线网络的存在，并且允许执行扫描的STA找到无线网络并参与无线网络。在BSS中，AP周期地发射信标帧。在IBSS中，IBSS的STA依次发射信标帧。当执行扫描的STA接收信标帧时，STA存储有关包含在信标帧中的BSS的信息并且移动到下一个信道。以这种方式，STA记录在每个信道上接收的信标帧信息。已经接收信标帧的STA存储包含在所接收的信标帧中的BSS相关信息，然后移动到下一个信道并以相同方式执行扫描。
一些WLAN系统中的STA在其执行发射/接收操作之前执行信道感测。持续执行信道感测会导致STA的持续功耗。在接收模式与发射模式之间的功耗差异不大，并且连续维持接收模式可能对于被提供有限功率(即通过电池操作)的STA导致大负载。因此，如果STA维持接收待机模式以便持续地感测信道，则无效率地消耗功率，在WLAN吞吐量方面没有特别的优点。为了解决这个问题，WLAN系统支持STA的功率管理(PM)模式。
STA的PM模式被分成活动模式和节能(PS)模式。STA基本上以活动模式操作。以活动模式操作的STA维持唤醒模式。当STA处于唤醒模式时，STA可以正常执行帧发射/接收、信道扫描等。另一方面，处于PS模式的STA通过在睡眠模式(或打盹模式)与唤醒模式之间切换来操作。处于睡眠模式的STA以最小功率操作，既不执行帧发射/接收也不执行信道扫描。
随着STA以睡眠模式操作的时间增加，STA的功耗降低，并且因此STA操作的持续时间增加。然而，由于在睡眠模式下不允许发射或接收帧，因此STA不能以睡眠模式无条件地长时间操作。当以睡眠模式操作的STA具有要发射到AP的帧时，它可以被切换到唤醒模式以便发射/接收帧。另一方面，当AP具有要发射到处于睡眠模式的STA的帧时，STA不能接收帧，也不识别帧的存在。因此，为了识别存在还是不存在要发射到STA的帧(或者如果存在帧则为了接收帧)，STA可能需要根据具体周期性切换到唤醒模式。
根据一个或多个示例性实施方案，图1中所示的IoT STA 112、114、116可能根本不接收或解码信标帧。然而，它们可以从AP 102接收一个或多个触发帧。触发帧可以是可用于与STA通信的任何数据帧。例如，触发帧可以包括下行链路数据帧、缓冲帧、或仅包括可发送到STA的调度消息。
根据一个或多个示例性实施方案，基于IoT STA的信道接入，可以如图2所示的设计和实现每个触发帧中的信息字段的最小集合。例如，图2示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于IoT STA 114、116的信道接入的触发帧的部分帧格式200。AP 102可以基于触发帧被发送到的装置的类型来确定触发帧的周期性。周期或非周期分量202可以指示是以周期方式还是非周期方式来调度信标间隔内的触发帧。例如，设置为1的位可能表示周期的，并且设置为0的位可能表示非周期的。在倒计时或到下一个触发分量204的时间中，如果在分量202中指示周期触发帧，则这个字段可以指示倒计时；并且如果指示非周期触发帧，则这个字段可以指示到由AP调度的下一个触发帧的时间。触发IoT分量的时间206可以指示AP可能打算为IoT装置调度触发帧的下一时间，并且如果这个字段中的值为0，则可以为IoT装置调度当前触发帧。触发帧格式200可以可选地包括IoT组208，其可以指示AP在分配给IoT STA的当前触发帧中打算调度的IoT组。触发帧格式200还可以包括IoT TIM 208，其可以指示IoT组字段所指示的组中的IoT STA的DL缓冲指示的位图，并且位图中的每个位可以指示存在或不存在映射到IoT组中的AID位置的DL缓冲数据，以使得没有DL缓冲数据的STA可以立即回到深睡眠。
触发帧格式300还可以包括资源分配310，其可以指示例如为了UL数据业务而分配给每个IoT STA的资源。这个字段可以包括两个子字段314、316。OFDMA或MU-MIMO分量314可以指示AP打算使用OFDMA还是MU-MIMO来分配资源。如果位被设置为0，则它可以指示OFDMA，并且如果它被设置为l，则它可以指示MU-MIMO。触发帧格式300还可以包括定时器同步功能(TSF)分量312，其可以指示参考AP的时钟时间的TSF定时器。例如，这个字段可以辅助IoTSTA与AP的时钟同步。TSF是以1MHz运行的64位定时器，并且可以通过来自其他站的信标和探测响应帧进行更新。这种定时器的容差可以是25ppm，并且定时器的值可以位于信标和探测响应帧中作为时间戳。当自组织站首次开始操作时，它可以将其TSF定时器重置为零并且发送若干探测请求帧，从而试图找到已经在操作的BSS。探测请求、探测响应和确认序列可能花费约1毫秒。然后，AP可以开始发送包含TSF时钟和信标周期的信标帧(默认为每100ms)。这可能建立了IBSS的基本发信标周期。
根据又另一个实施方案，可以通过使用子信道或短训练序列(STS)分量216来解释每个触发帧中的触发IoT STA的时间指示的重要性。如果先前子字段指示OFDMA，则这个字段可以指示分配给按照IoT组中的关联ID(AID)来排序的每个STA的子信道。如果先前子字段指示MU-MIMO，则这个字段可以指示例如分配给每个STA的空间流的数量。
基于触发IoT字段的时间206中指示的值，低功率STA可以决定切换到浅睡眠模式或深睡眠模式。例如，如果触发IoT的时间值小于或等于3ms，则STA可切换到浅睡眠模式。否则，STA可切换到深睡眠模式。然而，每个IoT装置可以使其时钟参考AP的时钟偏移一定量，因此BSS内的所有STA可以与AP进行通信以便接收TSF并且更新其内部时钟。触发IoT字段的时间206中的值有助于IoT装置对任何一个触发帧而不是每个触发帧进行解码。
基于触发IoT字段的时间206中指示的值，低功率STA可以例如在浅睡眠内决定关闭特定电路，并且允许打开某些其他电路。可以确定用于打开或关闭每个装置部件的延迟问题，以便定义用于转换到浅睡眠或深睡眠模式的正确阈值。本文公开的示例性实施方案的一个优点是，可以为非常低功率的IoT-STA提供高功效的信道接入。这些IoTSTA不接收或解码信标帧，并且可以直接从触发帧接收信息。
现在转到图3，触发帧中可以指示下一个调度的触发帧的时间指示可以被分配给IoT STA 112、114、116。时间指示可以用于定义STA的多个睡眠模式(或打盹模式)，例如，用于短期或长期睡眠优化的浅睡眠模式或深睡眠模式。附加地，可以在周期或非周期字段之后包括周期间隔字段，其可以指示IoT的触发帧的周期传输间隔，例如按照业务单位(TU)来解释。
图3示出了根据一个或多个示例性实施方案的通过来自AP 102到IoT装置112、114和116的帧传输的时序图300的示例性信道接入，其描绘深睡眠模式和浅睡眠模式。为了这个实例的目的，节能装置112可以是诸如智能电话、平板计算机或膝上型计算机的用户装置，并且IoT装置114、116可以是任何较低功率的装置(诸如恒温器、灯、喷水灭火器、或火灾报警器)。沿着时间线310、312、314和316分别描绘了AP 102与STA 112、114和116之间的操作序列。如图3所示，AP102可以发射一个或多个信标帧302、318、328以及在信标帧302、318、328之间的一个或多个触发帧304、306、308、320、326。两个信标帧之间的时间间隔可以被定义为信标间隔。在可以发射到任何STA的一个或多个触发帧304、306、308、320、326中，它们中的一些或它们的子集可以是为IoT 114、116指定的触发帧306、308、326。这些触发帧可以由AP使用以便与STA 112-116进行通信，并且通过提供信息来辅助它们进行功率管理，所述信息可用于确定何时在功率模式之间进行转换，诸如在深睡眠模式、浅睡眠模式与唤醒模式或活动模式之间。唤醒模式可以被定义为以下状态：其中STA或IoT装置可以接收可在AP处缓冲的一个或多个数据帧。
从图3的左上方开始，AP 102可以将信标帧302发射到节能装置112，其可以是诸如智能电话或平板计算机的用户装置。箭头334指示这个节能装置112可能已经从AP接收信标帧的点。在可以是通用资源应用平台(URAP)时间的预定时间段330之后，AP 102可以将一个或多个触发帧304、306、308发射到IoT装置114、116。在时间线314中示出的IoT装置114可以在336处接收触发帧304，在这点处，IoT装置114可以从深睡眠模式338转换到浅睡眠340，其中IoT装置114可能不消耗与唤醒模式一样多的功率，但是仍然比处于深睡眠模式时消耗更多的功率。IoT装置116可以在342处接收触发帧306，在这点处，IoT装置116可以从深睡眠模式344转换到浅睡眠模式346。此时，两个IoT装置114和116准备好接收可能在AP 102处缓冲的数据帧。此外沿着该线，IoT装置114和116可以接收另一个触发帧308，其可以包括用于接收数据帧的资源分配信息。例如，触发帧308可以指示用于将数据帧分别转移到IoT装置114、116的随机子信道选择348、350。大约同时，节能装置112可以使用短帧间空间(SIFS)332，其可以被定义为装置112处理接收的帧并且用响应帧来进行响应所需的时间量。
类似地，IoT装置114可以在342处接收触发帧320，在这点处，IoT装置114可以从深睡眠模式354转换到浅睡眠模式356。此时，IoT装置114准备好接收可能在AP 102处缓冲的数据帧。此外沿着该线，IoT装置114可以接收另一个触发帧358，其可以包括用于接收数据帧的资源分配信息。例如，触发帧326可以指示用于将数据帧分别转移到IoT装置114、116的随机子信道选择358、360。
根据一个示例性实施方案，AP 102可以在每个触发帧中指示IoTSTA 114、116的下一个触发帧的时间，以使得IoT STA从深睡眠唤醒以便接收任一个触发帧，并且被通知IoTSTA 114、116的下一个调度的触发帧。由于IoT STA不接收或解码可能通常为250字节的信标帧302、318、328，这些装置的功耗可能显着降低。此外，分配给IoT STA 206的下一个触发帧的时间指示可以有助于STA打开/关闭某些RF和基带分量。这可以附加地在快速唤醒时间方面辅助STA。
图4和图5例如示出了根据一个或示例性实施方案的可能涉及用于Wi-Fi网络中的信道接入的方法的示例性操作。如图4所示的方法400可以包括操作402，其中网络装置、无线通信装置、或接入点可以基于接收触发帧的装置的类型来确定：以周期方式还是非周期方式调度信标间隔内的一个或多个触发帧。在操作404中，如果调度周期触发帧，则可以指示倒计时；并且如果调度非周期触发帧，则可以指示到由装置调度的下一个触发帧的时间。在操作406中，网络装置还可以被配置成识别为了上行链路数据业务而分配给通信站的一个或多个资源。网络装置还可以被配置成识别使用正交频分多址(OFDMA)还是多用户多输入多输出(MU-MIMO)协议来分配资源。如果选择OFDMA，则装置还可以被配置成识别分配给所述通信站的一个或多个子信道。如果选择MU-MIMO，则装置还可以被配置成识别分配给通信站的空间流的数量。在操作408中，网络装置还可以被配置成向通信站发射装置的定时器同步功能(TSF)。在操作410中，网络装置可以将下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)发射到一个或多个用户装置。在操作412中，网络装置可以生成包括多个分量(包括此调度信息)的一个或多个触发帧。在示例性操作414中，网络装置可以将一个或多个触发帧发射到通信站。
图5示出了根据一个或多个示例性实施方案的由一个或多个无线通信装置或IoT装置或通信站执行，以便在密集无线网络中获得信道接入的方法500中的示例性操作。在操作502中，例如，IoT装置可以从网络装置或接入点接收包括多个分量的一个或多个触发帧，所述多个分量指示以周期方式还是非周期方式来调度信标间隔内的一个或多个触发帧。在操作504中，如果调度周期触发帧，则IoT装置可以确定到下一个触发帧的倒计时；并且如果调度非周期触发帧，则确定到由网络装置调度的下一个触发帧的时间。在操作506中，IoT装置可以被配置成至少部分地基于到下一个触发帧的时间来转换成浅睡眠模式或深睡眠模式。装置还可以被配置成确定网络装置为上行链路数据业务分配的一个或多个资源。在操作508中，装置还可以被配置成：如果分配OFDMA，则确定分配给通信站的一个或多个子信道；或如果分配MU-MIMO，则确定分配给通信站的空间流的数量。在操作510中，装置还可以被配置成从通信站接收网络装置的定时器同步功能(TSF)，并且使无线通信装置的内部时钟与网络装置的TSF同步。在操作512中，IoT装置可以根据多个分量中的一个来确定下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)，其指示无线通信装置所属的组。
图6示出了根据一些实施方案的示例性通信站600的功能图。在一个实施方案中，图6示出了根据一些实施方案的可适合用作AP 102(图1)或通信站STA 112、114、116(图1)的通信站的功能框图。通信站600还可以适合用作手持装置、移动装置、蜂窝电话、智能电话、平板计算机、上网本、无线终端、膝上型计算机、可穿戴计算机装置、微微小区、毫微微小区、高数据速率(HDR)订户站、接入点、接入终端、或其他个人通信系统(PCS)装置。
通信站600可以包括具有一个或多个收发器610的物理层电路602，所述收发器610用于使用一个或多个天线612向其他通信站发射信号以及从其他通信站接收信号。物理层电路602还可以包括用于控制对无线介质的接入的介质接入控制(MAC)电路604。通信站600还可以包括处理电路606(例如一个或多个处理器)、以及被布置成执行本文所述操作的一个或多个存储器608。在一些实施方案中，物理层电路602和处理电路606可以被配置成执行图2-图5中详细描述的操作。
根据一些实施方案，MAC电路604可以被布置成竞争无线介质以及配置用于通过无线介质进行通信的帧或数据包，并且物理层电路602可以被布置成发射和接收信号。物理层电路602可以包括用于调制/解调、上变频/下变频、滤波、放大等的电路。在一些实施方案中，通信站600的处理电路606可以包括一个或多个处理器。在其他实施方案中，两个或更多个天线612可以耦合到被布置用于发送和接收信号的物理层电路602。存储器608可以存储用于配置处理电路606以便执行以下操作的信息：配置和发射消息帧并且执行本文描述的各种操作。存储器608可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式来存储信息的任何类型的存储器，包括非暂时性存储器。例如，存储器608可包括计算机可读存储装置，其可以包括：只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置、以及其他存储装置和介质。
在一些实施方案中，通信站600可以是便携式无线通信装置的一部分，诸如IoT装置、个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型计算机或便携式计算机、网络平板计算机、无线电话、智能电话、无线耳机、寻呼机、即时通讯装置、数字相机、接入点、电视机、医疗装置(例如，心率监视器、血压监视器等)、可穿戴计算机装置、或可以无线地接收和/或发射信息的另一个装置。
在一些实施方案中，通信站600可以包括一个或多个天线612。天线612可以包括一个或多个定向天线或全向天线，包括例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线、或适用于发射RF信号的其他类型的天线。在一些实施方案中，代替两个或更多个天线，可以使用具有多个孔的单个天线。在这些实施方案中，每个孔可以被认为是单独的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施方案中，可以有效地分离天线，以用于空间分集以及在发射台的每个天线与天线之间可能产生的不同信道特性。
在一些实施方案中，通信站600可以包括以下中的一个或多个：键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器和其他移动装置元件。显示器可以是包括触摸屏幕的LCD屏幕。
尽管通信站600被示出为具有若干独立的功能元件，两个或更多个功能元件可以组合并且可以通过软件配置元件的组合来实现，诸如包括数字信号处理器(DSP)的处理元件和/或其他硬件元件。例如，一些元件可以包括以下中的一个或多个：微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)、以及用于至少执行本文所述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施方案中，通信站600的功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个过程。
特定实施方案可能以硬件、固件和软件中的一个或组合来实现。其他实施方案也可以被实现作为存储在计算机可读存储装置上的指令，其可由至少一个处理器读取和执行以便执行本文所述的操作。计算机可读存储装置可以包括用于以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的任何非暂时性存储器机构。例如，计算机可读存储装置可以包括：只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置、以及其他存储装置和介质。在一些实施方案中，通信站800可以包括一个或多个处理器，并且可以被配置具有存储在计算机可读存储装置存储器上的指令。
图7示出了可以在其上执行本文讨论的任何一种或多种技术(例如，方法)的IoT装置700或系统的实例的框图。在其他实施方案中，机器700可以作为独立装置操作或可以连接(例如，联网)到其他机器。在联网部署中，机器700可以作为服务器机器、客户端机器操作，或者在服务器-客户端网络环境中作为两者操作。在一个实例中，机器700可以在对等(P2P)(或其他分布式)网络环境中用作对等机。机器700可以是个人计算机(PC)、平板电脑、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、可穿戴计算机装置、网络设备、网络路由器、交换机或桥接器、或能够执行指定该机器(诸如基站)将采取的行动的指令(顺序或其他)的任何机器。另外，虽然仅示出了单个机器，但是术语“机器”还应当被理解为包括单独地或共同地执行一个(或多个)指令集以便执行在此论述的方法中的任何一个或多个的任何机器集合，诸如云计算、软件即服务(SaaS)、或其他计算机集群配置。
如本文所述的实例可以包括逻辑或多个部件、模块或机构，或可以在其上操作。模块是能够在操作时执行指定操作的有形实体(例如，硬件)。模块包括硬件。在一个实例中，硬件可以被具体配置成执行特定操作(例如，硬连线)。在另一个实例中，硬件可以包括可配置的执行单元(例如，晶体管、电路等)以及包含指令的计算机可读介质，其中指令将执行单元配置成在操作时执行特定操作。配置可能在执行单元或加载机构的指导下进行。因此，当装置操作时，执行单元可通信地耦合到计算机可读介质。在这个实例中，执行单元可以是多于一个模块的成员。例如，在操作中，执行单元可以由第一指令集配置以便在一个时间点实现第一模块，并且由第二指令集重新配置以在第二时间点实现第二模块。
机器(例如，计算机系统)700可以包括：硬件处理器702(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器核、或其任何组合)、主存储器704和静态存储器706，其中的一些或全部可以通过互连(例如，总线)908来彼此通信。机器700还可以包括：功率管理装置732、图形显示装置710、字母数字输入装置712(例如，键盘)、以及用户界面(UI)导航装置714(例如，鼠标)。在一个实例中，图形显示装置710、字母数字输入装置712和UI导航装置714可以是触摸屏显示器。机器700可以附加地包括：存储装置(即，驱动单元)716、信号生成装置718(例如，扬声器)、耦合到天线730的网络接口装置/收发器720、以及一个或多个传感器728，诸如全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速度计、或其他传感器。机器700可以包括输出控制器734，诸如串行(例如，通用串行总线(USB)、并行、或其他有线或无线(例如，红外(IR))、近场通信(NFC)等)连接，以便与一个或多个外围装置(例如，打印机、读卡器等)进行通信或控制其。
存储装置916可以包括机器可读介质722，在所述机器可读介质722上存储体现本文所述的任何一种或多种技术或功能或由其利用的一组或多组数据结构和指令724(例如，软件)。指令724还可以在其被系统700执行期间，完全地或至少部分地驻留在主存储器704、静态存储器706内、或硬件处理器702内。在一个实例中，硬件处理器702、主存储器704、静态存储器706、或存储装置716的一个或任何组合可以构成机器可读介质。
虽然机器可读介质722被示为单个介质，但是术语“机器可读介质”可包括被配置成存储一个或多个指令724的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库、和/或相关联的高速缓冲存储器和服务器)。
术语“机器可读介质”可包括以下任何介质：能够存储、编码或传送用于由机器700执行的并且致使机器700执行本公开的任何一个或多个技术的指令，或能够存储、编码或传送由此类指令使用或与此类指令集相关联的数据结构。非限制性机器可读介质实例可以包括固态存储器、以及光学和磁性介质。在一个实例中，大规模机器可读介质包括具有多个有静止质量的颗粒的机器可读介质。大规模机器可读介质的具体实例可以包括：非易失性存储器，诸如半导体存储器装置(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存装置；磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM磁盘和DVD-ROM磁盘。
通过利用多个传输协议(例如，帧中继、互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任何一种的网络接口装置/收发器720，还可以使用传输介质通过通信网络726发射或接收指令724。示例性通信网络可以包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，互联网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络、无线数据网络(例如，被称为的电气与电子工程师协会(IEEE)802.11系列标准、被称为的IEEE 802.16标准系列)、IEEE 802.15.4标准系列、以及对等(P2P)网络等。在一个实例中，网络接口装置/收发器720可以包括一个或多个物理插孔(例如，以太网、同轴或听筒插孔)或一个或多个天线以便连接到通信网络726。在一个实例中，网络接口装置/收发器720可以包括使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)、或多输入单输出(MISO)技术中的至少一种进行无线通信的多个天线。术语“发射介质”应被理解为包括以下任何无形介质：能够存储、编码或传送用于由机器700执行的指令，并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质以便有助于这种软件的通信。
示例性实施方案
一个示例性实施方案是一种无线通信装置，其包括：至少一个存储器，其包括存储在其上的计算机可执行指令；以及一个或多个处理器，其用于执行所述计算机可执行指令，以便基于接收者的类型来确定用于调度信标间隔内的一个或多个触发帧的周期性，所述周期性是周期的或非周期的；生成包括一个或多个分量的一个或多个触发帧，所述分量包括调度信息，其中如果调度周期触发帧，则所述调度信息指示到下一个触发帧的倒计时，并且如果调度非周期触发帧，则指示到下一个触发帧的时间；以及基于所述周期性向通信站发送所述一个或多个触发帧。所述装置还可以被配置成确定为了上行链路数据业务而分配给所述通信站的一个或多个资源。所述装置还可以被配置成确定使用正交频分多址(OFDMA)还是多用户多输入多输出(MU-MIMO)协议来分配所述资源。如果选择OFDMA，则所述装置还可以被配置成确定分配给所述通信站的一个或多个子信道。如果选择MU-MIMO，则所述装置还可以被配置成确定分配给所述通信站的空间流的数量。所述装置还可以被配置成向所述通信站发射所述装置的定时器同步功能(TSF)。所述多个分量可以包括下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)。
另一个示例性实施方案是包括存储在其上的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在被无线通信装置的至少一个处理器执行时，致使所述无线通信装置执行以下操作：基于接收者的类型来确定用于调度信标间隔内的一个或多个触发帧的周期性，所述周期性是周期的或非周期的；生成包括一个或多个分量的一个或多个触发帧，所述分量包括调度信息，其中如果调度周期触发帧，则所述调度信息指示到下一个触发帧的倒计时，并且如果调度非周期触发帧，则指示到下一个触发帧的时间；以及基于所述周期性向通信站发送所述一个或多个触发帧。所述指令还可以包括确定为了上行链路数据业务而分配给所述通信站的一个或多个资源。所述指令还可以包括确定使用正交频分多址(OFDMA)还是多用户多输入多输出(MU-MIMO)协议来分配所述资源。如果选择OFDMA，则所述指令还可以包括确定分配给所述通信站的一个或多个子信道。如果选择MU-MIMO，则所述指令还可以包括确定分配给所述通信站的空间流的数量。所述指令还可以包括向所述通信站发射所述装置的定时器同步功能(TSF)。所述多个分量可以包括下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)。
另一个示例性实施方案是一种无线通信装置，其包括：至少一个存储器，其包括存储在其上的计算机可执行指令；以及一个或多个处理器，其用于执行所述计算机可执行指令，以便从网络装置接收包括多个分量的一个或多个触发帧，所述多个分量的第一分量指示以周期方式还是非周期方式来调度信标间隔内的一个或多个触发帧，并且如果调度周期触发帧，则确定到下一个触发帧的倒计时，以及如果调度非周期触发帧，则确定到下一个触发帧的时间。所述装置还可以被配置成至少部分地基于到下一个触发帧的时间来转换成浅睡眠模式或深睡眠模式。所述装置还可以被配置成确定所述网络装置为上行链路数据业务分配的一个或多个资源。所述装置还可以被配置成：如果分配OFDMA，则确定分配给所述通信站的一个或多个子信道；或如果分配MU-MIMO，则确定分配给所述通信站的空间流的数量。所述装置还可以被配置成从所述通信站接收所述网络装置的定时器同步功能(TSF)，并且使所述无线通信装置的内部时钟与所述网络装置的TSF同步。所述多个分量可以包括下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)，其指示所述无线通信装置所属的组。
另一个示例性实施方案是包括存储在其上的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在被无线通信装置的至少一个处理器执行时，致使所述无线通信装置从网络装置接收包括多个分量的一个或多个触发帧，所述多个分量指示以周期方式还是非周期方式来调度信标间隔内的一个或多个触发帧，其中如果调度周期触发帧，则进一步指示倒计时，并且如果调度非周期触发帧，则进一步指示到由所述网络装置调度的下一个触发帧的时间。所述装置还可以被配置成至少部分地基于到下一个触发帧的时间来转换成浅睡眠模式或深睡眠模式。所述装置还可以被配置成确定所述网络装置为上行链路数据业务分配的一个或多个资源。所述装置还可以被配置成：如果分配OFDMA，则确定分配给所述通信站的一个或多个子信道；或如果分配MU-MIMO，则确定分配给所述通信站的空间流的数量。所述装置还可以被配置成从所述通信站接收所述网络装置的定时器同步功能(TSF)，并且使所述无线通信装置的内部时钟与所述网络装置的TSF同步。所述多个分量可以包括下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)，其指示所述无线通信装置所属的组。
尽管已经示出、描述和指出了本发明的应用于其示例性实施方案的基本的新颖特征，应当理解，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可以在所示装置的形式和细节以及其操作中进行各种省略和替换以及改变。此外，明确倾向是那些元件和/或方法操作的所有组合在本公开的范围内，其以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以便实现相同的结果。此外，应当认识到，结合本公开的任何公开形式或实施方案而显示和/或描述的结构和/或元件和/或方法操作可能以任何其他公开或描述或建议的形式或实施方案并入作为设计选择的普通状况。因此，意图仅像所附权利要求书范围所指示的那样受限制。

Claims (20)

1.一种无线通信装置，其包括：
至少一个存储器，其包括存储在其上的计算机可执行指令；以及
一个或多个处理器，其用于执行所述计算机可执行指令以便：
基于接收者的类型来确定用于调度信标间隔内的一个或多个触发帧的周期性，所述周期性是周期的或非周期的；
生成包括一个或多个分量的一个或多个触发帧，所述分量包括调度信息，其中如果调度周期触发帧，则所述调度信息指示到下一个触发帧的倒计时，并且如果调度非周期触发帧，则指示到下一个触发帧的时间；以及
基于所述周期性向通信站发送所述一个或多个触发帧。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
基于资源可用性来确定为了上行链路数据业务而分配给所述通信站的一个或多个资源。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
确定使用正交频分多址(OFDMA)还是多用户多输入多输出(MU-MIMO)协议来分配所述资源。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
如果利用OFDMA协议来分配资源，则确定分配给所述通信站的一个或多个子信道。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
如果利用MU-MIMO协议来分配资源，则确定分配给所述通信站的空间流的数量。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
在所述一个或多个分量中的一个分量中发射包括所述装置的时钟时间的定时器同步功能(TSF)。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
在所述一个或多个分量中的一个分量中发射下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)。
8.一种包括存储在其上的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在被无线通信装置的至少一个处理器执行时，致使所述无线通信装置执行以下操作：
基于接收者的类型来确定用于调度信标间隔内的一个或多个触发帧的周期性，所述周期性是周期的或非周期的；
生成包括一个或多个分量的一个或多个触发帧，所述分量包括调度信息，其中如果调度周期触发帧，则所述调度信息指示到下一个触发帧的倒计时，并且如果调度非周期触发帧，则指示到下一个触发帧的时间；以及
基于所述周期性向通信站发送所述一个或多个触发帧。
9.根据权利要求8所述的介质，其还包括以下指令：
基于资源可用性来确定为了上行链路数据业务而分配给所述通信站的一个或多个资源。
10.根据权利要求9所述的介质，其还包括以下指令：
确定使用正交频分多址(OFDMA)还是多用户多输入多输出(MU-MIMO)协议来分配所述资源。
11.根据权利要求10所述的介质，其还包括以下指令：
如果利用OFDMA协议来分配资源，则确定分配给所述通信站的一个或多个子信道。
12.根据权利要求10所述的介质，其还包括以下指令：
如果利用MU-MIMO协议来分配资源，则确定分配给所述通信站的空间流的数量。
13.根据权利要求8所述的介质，其还包括以下指令：
在所述一个或多个分量中的一个分量中发射包括所述装置的时钟时间的定时器同步功能(TSF)。
14.根据权利要求8所述的介质，其还包括以下指令：
在所述一个或多个分量中的一个分量中发射下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)。
15.一种无线通信装置，其包括：
至少一个存储器，其包括存储在其上的计算机可执行指令；以及
一个或多个处理器，其用于执行所述计算机可执行指令以便：
从网络装置接收包括多个分量的一个或多个触发帧，所述多个分量的第一分量指示以周期方式还是非周期方式来调度信标间隔内的一个或多个触发帧；以及
如果调度周期触发帧，则确定到下一个触发帧的倒计时；以及如果调度非周期触发帧，则确定到下一个触发帧的时间。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
至少部分地基于到下一个触发帧的时间来转换成浅睡眠模式或深睡眠模式。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
基于所述多个分量的第二分量来确定所述网络装置为上行链路数据业务分配的一个或多个资源。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
如果分配OFDMA，则基于所述多个分量的第三分量确定分配给所述通信站的一个或多个子信道；或者如果分配MU-MIMO，则基于所述多个分量的所述第三分量来确定分配给所述通信站的空间流的数量。
19.根据权利要求15所述的装置，其中所述至少一个处理器还被配置成执行所述计算机可执行指令以便：
从所述网络装置接收定时器同步功能(TSF)，其包括所述多个分量的第四分量中的所述网络装置的时钟时间；以及
使所述无线通信装置的内部时钟与所述网络装置的所述时钟时间同步。
20.根据权利要求15所述的装置，其中所述多个分量中的第五分量包括下行链路缓冲数据的业务指示图(TIM)，其指示所述无线通信装置所属的组。
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