CN107249198B - 用于无线网络中的业务指示映射的方法和布置 - Google Patents

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Abstract

实施例可实现业务指示映射的新分级数据结构，以促进无线通信装置的传输。许多实施例包括MAC子层逻辑，以生成和传送带有基于业务指示映射的分级数据结构的部分虚拟位图的管理帧、例如信标帧。在一些实施例中，MAC子层逻辑可在存储器中、在逻辑中或者按照促进帧的传输的另一种方式来存储业务指示映射表和/或业务指示映射表结构。一些实施例可对与包括基于分级数据结构的部分虚拟位图的帧的通信进行接收、检测和解码。在一些实施例中，页面、超块、块、子块和/或站的缓冲数据的指示可反转。在若干实施例中，对业务指示映射的新分级数据结构来定义新关联标识符(AID)结构。

Description

用于无线网络中的业务指示映射的方法和布置
本申请是下述申请的分案申请：
发明名称：用于无线网络中的业务指示映射的方法和布置，
申请日：2011年12月31日，
申请号：201180074586.0。
技术领域
实施例处于无线通信领域中。更具体来说，实施例处于无线发射器与接收器之间的通信协议的领域中。
附图说明
图1示出包括多个通信装置、其中包括多个固定或移动通信装置的无线网络的一个实施例；
图1A示出业务指示映射（traffic indication mapping）的分级数据结构的一个实施例；
图1B示出图1A所示分级数据结构的关联标识符结构的一个实施例；
图1C示出具有用于建立无线通信装置之间的通信的业务指示映射表（trafficindication map）元素的管理帧的一个实施例；
图1D示出用于建立无线通信装置之间的通信的业务指示映射表元素的一个实施例；
图1E示出基于业务指示映射的分级数据结构、例如图1A所示分级数据结构的部分虚拟位图（bitmap）的一个实施例；
图1F示出业务指示映射表、虚拟位图控制字段、例如图1D所示业务指示映射表、虚拟位图控制字段的一个实施例；
图1G示出块字段、例如图1E所示块字段的一个实施例；
图1H示出基于业务指示映射的分级数据结构、例如图1A所示分级数据结构的部分虚拟位图的一个实施例，其中在各字段中具有示例值；
图2示出生成、传送、接收和解释具有基于业务指示映射的分级数据结构的部分虚拟位图的帧的设备的一个实施例；
图3示出生成具有基于业务指示映射的分级数据结构的部分虚拟位图的帧的流程图的一个实施例；
图4A-B示出传送、接收和解释与具有基于如图2所示的业务指示映射的分级数据结构的部分虚拟位图的帧的通信的流程图的实施例；以及
图5示出对具有基于业务指示映射的分级数据结构的部分虚拟位图的帧进行解码的流程图的一个实施例。
具体实施方式
以下是附图所示的新颖实施例的详细描述。但是，所提供的量的细节不是要限制所述实施例的预期变化；相反，权利要求书和详细描述将涵盖落入如所附权利要求书所限定的本教导的精神和范围之内的所有修改、等效方案和备选方案。以下详细描述设计成使这类实施例是本领域的技术人员可理解的。
提到“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“各个实施例”等表示这样描述的本发明的(一个或多个)实施例可包括具体特征、结构或特性，但是不一定每一个实施例都包括所述具体特征、结构或特性。此外，词语“在一个实施例中”的反复使用不一定都表示同一个实施例，尽管也可表示同一个实施例。
除非另加说明，否则，如本文所使用的、用来描述共同对象的序数词“第一”、“第二”、“第三”等只是表示涉及到相似对象的不同实例，而不是要暗示这样描述的对象必须在时间上、空间上、排列上或者以其它任何方式处于给定序列中。
实施例可实现业务指示映射的新分级数据结构，以促进无线通信装置的传输。许多实施例包括MAC子层逻辑，以生成和传送带有基于业务指示映射的分级数据结构的部分虚拟位图的管理帧、例如信标帧。在一些实施例中，MAC子层逻辑可在存储器中、在逻辑中或者按照促进帧的传输的另一种方式来存储业务指示映射表和/或业务指示映射表结构。一些实施例可对与包括基于分级数据结构的部分虚拟位图的帧的通信进行接收、检测和解码。
在许多实施例中，业务指示映射的新分级数据结构可描述指派给子块的站、指派给块的站的一个以上子块、指派给超块的站的一个以上块以及指派给站的一个以上页面的页面的站的一个以上超块。在一个实施例中，业务指示映射的新分级数据结构包括四个页面，以促进每个页面总共2048个站的映射。在这类实施例中，各页面可包括具有指派给页面的站的唯一子集的四个超块，各超块可包括指派给超块的站的唯一子集的八个块，每个块可包括指派给块的站的唯一子集的八个子块，以及各子块可包括八个站的唯一子集。此外，表示这类结构的部分虚拟位图可通过识别站所在的对应(一个或多个)页面、(一个或多个)超块、(一个或多个)块以及子块，来识别由接入点(AP)对其缓冲数据的站的关联标识符。在许多实施例中，AP可确定这种关联标识符并且将其传送给每个站，因为站与AP关联。
在许多实施例中，AP可压缩和/或减少业务指示映射表(TIM)元素的部分虚拟位图中的数据量。在一些实施例中，可通过引用位图中的块和/或子块，并且基于块和/或子块的内容在部分虚拟位图中包含或者不包含块和/或子块，来减少/压缩数据量。在一些实施例中，可通过基于向其指派块的页面和/或块索引限制部分虚拟位图中的块的范围，来减少/压缩数据量。
在一些实施例中，页面、超块、块、子块和/或站的缓冲数据的指示可反转。在许多实施例中，反转这类指示可压缩TIM元素中传送的数据。例如，如果包括所有逻辑一的块的数量超过全具有逻辑零的块的数量，则较少数据可在TIM元素中传送以描述全具有逻辑零的站。因此，可通过例如反转块控制字段中的位，来反转站的缓冲数据的指示，从而允许TIM元素中描述的站指示这类站没有缓冲数据，而不是在TIM元素中包含具有缓冲数据的站。
在若干实施例中，对业务指示映射的新分级数据结构来定义新关联标识符(AID)结构。在许多实施例中，新AID结构包括识别页面的位、识别超块的位、识别块的位、识别子块的位以及识别特定子块中的站的位。与AP关联的站可解析关联标识符，以确定页面、超块、块、子块以及TIM元素的那个子块中识别AP是否正缓冲站的数据的位位置。
一些实施例实现电气和电子工程师协会(IEEE)802.11系统、例如IEEE 802.11ah系统以及按照诸如IEEE 802.11-2007、即IEEE信息技术标准—系统之间的电信和信息交换—局域网和城域网—具体要求—第11部分：无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范(http://standardsieee.grg/getieeei802/downioad-/802.11-2007.pdf)进行操作的其它系统。
按照一个实施例，基于业务指示映射的分级数据结构的部分虚拟位图定义成实现更大数量的关联站，并且利用更有效的TIM元素以及在许多情况下利用更小的TIM元素，来使低功率消耗站、例如小电池供电无线装置(例如传感器)使用Wi-Fi以极低功率消耗连接到因特网。特别是当那些关联站处于省电(PS)模式时，支持这样大量的站变得棘手，因为可能必须传送大许多的TIM元素，以便在部分虚拟图中描述具有最低站AID、对其缓冲数据的块与具有最高站AID的块之间的所有站。由于IEEE 802.11ah与802.11n 物理层(PHY)数据速率相比预计具有1/10或更低的PHY数据速率，所以TIM元素传输的开销在信道占用方面变得大许多。
若干实施例包括接入点(AP)和/或AP或站(STA)的客户端装置，例如路由器、交换机、服务器、工作站、上网本、移动装置(膝上型计算机、智能电话、平板等)以及传感器、计量表、控件、仪表、监测器、电器等。一些实施例可提供例如室内和/或户外“智能”网格和传感器服务。例如，一些实施例可提供计量站，以从计量特定区域内的家庭或者多个家庭的电力、水、燃气和/或其它公用事业的使用的传感器收集数据。其它实施例可从用于监测患者的卫生保健相关事件和生命特征(例如跌倒检测、药瓶监测、体重监测、睡眠窒息、血糖水平、心律等)的家庭卫生保健、诊所或医院的传感器收集数据。设计用于这类服务的实施例一般可要求比IEEE 802.11n/ac系统中提供的装置要低许多的数据速率和低许多(超低)的功率消耗。
本文所述的逻辑、模块、装置和接口可执行可通过硬件和/或代码来实现的功能。硬件和/或代码可包括设计成实现该功能性的软件、固件、微码、处理器、状态机、芯片组或者其组合。
实施例可促进无线通信。一些实施例可包括低功率无线通信，例如Bluetooth®、无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线个人区域网络(WPAN)、蜂窝网络、网络中的通信、消息传递系统和智能装置，以促进这类装置之间的交互。此外，一些无线实施例可结合单个天线，而其它实施例可采用多个天线。例如，多输入多输出(MIMO)是在发射器和接收器两者处经由多个天线使用携带信号的无线电信道来改进通信性能。
虽然以下所述的具体实施例的一部分将引用具有特定配置的实施例，但是本领域的技术人员将会认识到，本公开的实施例可有利地对类似结果或问题采用其它配置来实现。
现在来看图1，示出无线通信系统1000的一个实施例。无线通信系统1000包括通信装置1010，其可以有线和无线地连接到网络1005。通信装置1010可经由网络1005与多个通信装置1030、1050和1055无线通信。通信装置1010可包括接入点。通信装置1030可包括低功率消耗装置，例如传感器、消费电子装置、个人移动装置等。以及通信装置1050和1055可包括传感器、站、接入点、集线器、交换机、路由器、计算机、膝上型计算机、上网本、蜂窝电话、智能电话、PDA(个人数字助理)或者其它具有无线能力的装置。因此，通信装置可以是移动或固定的。例如，通信装置1010可包括家庭邻域中的水消耗的计量分站。邻域中的每个家庭可包括传感器、例如通信装置1030，并且通信装置1030可与用水计量表集成或耦合。
最初，通信装置1030可与通信装置1010关联，并且从通信装置1010接收关联标识符(AID)，以便相对与通信装置1010关联的其它通信装置唯一地识别通信装置1030。在许多实施例中，AID可包括13位，其中位识别页面、超块、块、子块以及子块中的站的位位置。图1B示出这种AID结构1150的一个实施例。此后，通信装置1010可缓冲数据、例如通信装置1030的介质访问控制(MAC)服务数据单元(MSDU)。
在缓冲通信装置1030的MSDU之后，通信装置1010可向关联装置传送信标，从而通过业务指示映射表(TIM)元素、例如帧1014来识别具有由通信装置1010所缓冲的数据的装置。在本实施例中，TIM元素可通过识别站的页面、超块、块和子块，来识别例如通信装置1030的具有已缓冲的数据的每个站的AID。TIM元素还可包括多个位、例如八位，其经由逻辑一和零来识别子块中具有缓冲数据的站。在许多实施例中，在与通信装置1030关联的子块中的位位置的逻辑一可指示通信装置1010正缓冲通信装置1030的数据。在其它实施例中，逻辑零可表示通信装置1010正缓冲通信装置1030的数据。
通信装置1030可基于由通信装置1010指派给通信装置1030的关联标识符，来解释TIM元素。在许多实施例中，通信装置1030可解析关联标识符以确定与通信装置1030关联的页面，并且可解析TIM元素以确定TIM元素是否描述与同一页面关联的站的数据缓冲。如果是的话，则通信装置1030可重复进行如下过程：解析关联标识符，并且将超块、块和子块的值与TIM元素所表示的值进行比较，以确定TIM元素是否指示通信装置1010正缓冲通信装置1030的数据和/或TIM元素是否在与通信装置1030关联的子块中的位位置处包括指示通信装置1010正缓冲通信装置1030的数据。
在其它实施例中，通信装置1010可促进数据卸载。例如，作为低功率传感器的通信装置可包括数据卸载方案，以便例如为了降低等待接入例如计量站中所消耗的功率消耗和/或增加带宽的可用性的目的而例如经由Wi-Fi与另一个通信装置、蜂窝网络等进行通信。从传感器、例如计量站接收数据的通信装置可包括数据卸载方案，以便例如为了降低网络1005的拥塞的目的而例如经由Wi-Fi与另一个通信装置、蜂窝网络等进行通信。
网络1005可表示多个网络的互连。例如，网络1005可与广域网、例如因特网或内联网耦合，并且可互连经由一个或多个集线器、路由器或交换机有线或无线互连的本地装置。在本实施例中，网络1005在通信上耦合通信装置1010、1030、1050和1055。
通信装置1010和1030分别包括存储器1011和1031、介质访问控制(MAC)子层逻辑1018和1038以及物理层(PHY)逻辑1019和1039。存储器1011和1031可包括存储介质，例如动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)、缓冲器、寄存器、高速缓存、闪速存储器、硬盘驱动器、固态驱动器等。存储器1011和1031可基于分级数据结构、例如图1A所示的分级数据结构1100来存储帧和/或帧结构或者其部分、例如管理帧结构和业务指示映射表(TIM)元素。此外，存储器1011和1031可包括分级数据结构中识别对其缓冲数据的关联站的业务指示映射表。例如，存储器1011可包括通信装置1010包括缓冲数据的指示以及对通信装置1030的缓冲数据的引用或链接。
MAC子层逻辑1018、1038可包括实现通信装置1010、1030的数据链路层的MAC子层的功能性的逻辑。MAC子层逻辑1018、1038可生成帧、例如管理帧，以及物理层逻辑1019、1039可基于帧来生成物理层协议数据单元(PPDU)。例如，帧构建器1013可生成具有TIM元素1014的帧，以及物理层逻辑1019的数据单元构建器可采用前同步码来封装帧，以生成PPDU用于经由物理层装置、例如收发器(RX/TX)1020和1040传输。
具有TIM元素1014的帧可包括帧、例如图1C所示的管理帧1200。具体来说，具有TIM元素1014的帧可包括基于分级数据结构的部分虚拟位图、例如图1E所示的部分虚拟位图1700，并且可识别例如一个页面中具有由AP所缓冲的数据的每个站、例如通信装置1010。例如，AP可以不任意地向工作在省电(PS)模式的站传送MSDU，而是可缓冲MSDU，并且仅在所指定时间传送MSDU。此外，当前在AP中具有缓冲MSDU的站可在包含TIM元素(其可例如作为由AP所生成的信标帧中的元素来包含)的帧中来识别。然后，每个站可通过接收和解释信标帧中的TIM元素，来确定对站(例如通信装置1030)缓冲MSDU。站可通过以下确定来解释TIM元素：确定包括其AID的页面是否包含在TIM元素中，确定包括其AID的超块是否包含在元素中，确定具有其AID的块是否包含在TIMS元素中，确定具有其AID的子块是否包含在TIM元素中，以及如果是的话则确定与其AID关联的位是否指示在AP正缓冲数据。在分布协调功能(DCF)下进行操作的基本服务集(BSS)中，在确定MSDU当前在AP中被缓冲时，工作在PS模式的站可将PS轮询帧传送给AP，其可立即采用对应的缓冲MSDU进行响应，或者确认PS轮询并且在以后采用对应MSDU进行响应。
通信装置1010、1030、1050和1055各可包括收发器、例如收发器1020和1040。各收发器1020、1040包括RF发射器和RF接收器。每个RF发射器将数字数据施加到RF频率上，用于通过电磁辐射来传送数据。RF接收器接收RF频率的电磁能量，并且从其中提取数字数据。
图1可示出包括具有例如四个空间流的多输入多输出(MIMO)系统的多个不同实施例，并且可示出退化系统，其中通信装置1010、1030、1050和1055的一个或多个包括具有单个天线的接收器和/或发射器，退化系统包括单输出单输出(SISO)系统、单输入多输出(SIMO)系统和多输入单输出(MISO)系统。
在许多实施例中，收发器1020和1040实现正交频分复用(OFDM)。OFDM是一种对多个载波频率上的数字数据进行编码的方法。OFDM是一种用作数字多载波调制方法的频分复用方案。大量密集正交副载波信号用来携带数据。数据分为若干并行数据流或信道，每个副载波一个。每个副载波采用调制方案以低符号速率来调制，从而保持与相同带宽中的常规单载波调制方案相似的总数据速率。
OFDM系统将若干载波或“音调（tone）”用于包括数据、导频、保护和调零的功能。数据音调用于经由信道之一在发射器与接收器之间传递信息。导频音调用于保持信道，并且可提供与时间/频率和信道跟踪有关的信息。保护音调可在传输期间插入例如短训练字段(STF)和长训练字段(LTF)符号的符号之间，以避免符号间干扰(ISI)(其可能产生于多径失真)。这些保护音调还帮助信号符合谱掩码。直接分量(DC)的调零可用来简化直接转换接收器设计。
在一些实施例中，通信装置1010可选地包括数字波束形成器(DBF)1022，如虚线所示。DBF 1022将信息信号变换为待施加到天线阵列1024的单元的信号。天线阵列1024是各个单独可激励天线元件的阵列。施加到天线阵列1024的单元的信号使天线阵列1024辐射一至四个空间信道。这样形成的各空间信道可将信息传送给通信装置1030、1050和1055的一个或多个。类似地，通信装置1030包括收发器1040，以便从/向通信装置1010接收/传送信号。收发器1040可包括天线阵列1044以及可选地包括DBF 1042。
图1A示出业务指示映射的分级数据结构1100的一个实施例。在分级结构的顶级，业务指示虚拟图可分为四个页面。各页面可支持总共2048个站，以及在若干实施例中，各页面可作为独立TIM元素来传送。在一些实施例中，多个TIM元素可在相同介质访问控制(MAC)服务数据单元(MSDU)中传送。在其它实施例中，多个MSDU可聚合在各物理层(PHY)协议数据单元(PPDU)中。在其它实施例中，分级数据结构1100可包括多于或少于四个页面。
各页面可包括四个超块，以及四个超块的每个可支持与对应页面关联的总共512个站。在其它实施例中，每个超块可包括多于或少于四个超块。
每个超块可包括八个块，以及八个块的每个可支持与对应超块关联的总共64个站。在其它实施例中，每个超块可包括多于或少于八个块。
每个块可包括八个子块。每个子块在长度上可以是一个八位组，并且可支持与对应块关联的八个站。在其它实施例中，每个块可包括多于或少于八个子块，并且每个子块的在长度上可多于或少于一个八位组。
子块的每个位可对应于不同关联标识符(AID)，并且因而每个位可唯一地识别站。在本实施例中，如果存在AP处所缓冲的数据，则位可设置为1。否则，位可清除为0。
图1B示出图1A所示分级数据结构的关联标识符结构1150的一个实施例。在本实施例中，AID包括13位。在其它实施例中，AID结构1150可包括多于或少于13位。
在本实施例中，AID结构1150可包括具有两个位(b12-b11)的页面标识符(ID)，其在AID结构1150下面所示的AID等式中表示为“a”。AID结构1150可包括具有两个位(b10-b9)的超块索引，其在AID等式中表示为“b”。AID结构1150可包括具有三个位(b8-b6)的块索引，其在AID等式中表示为“c”。AID结构1150可包括具有三个位(b5-b3)的子块索引，其在AID等式中表示为“d”。以及AID结构1150可包括具有三个位(b2-b0)的站位位置索引，其在AID等式中表示为“e”。
AID等式可基于图1A所示的分级数据结构来描述每个站的唯一编号的计算。具体来说，在这个实施例中，AID唯一编号可通过下式来计算：
AID = ((((页面ID×4 + (超块索引 - 1))×8 + (块索引 - 1))×8 + (子块索引 - 1))×8 + (站位位置索引)
为了进行说明，参照图1E的超块1、块2、子块6和站4。变量为：页面ID = 0，超块索引 = 1，块索引 =2，子块索引 = 6。因此，等式成为：
AID = ((((0×4 + (1-1))×8 + (2-1))×8 + (6-1))×8 + (4) = 108
图1C示出用于无线通信装置、例如图1中的通信装置1010、1030、1050和1055之间的通信的管理帧1200的一个实施例。管理帧1200可包括MAC报头1201、帧主体1214和帧校验序列(FCS)字段1226。MAC报头1201可包括帧控制字段1202和其它MAC报头字段1208。帧控制字段1202可以是两个八位组，并且可识别帧的类型和子类型、例如管理类型以及例如信标帧子类型。其它MAC报头字段1208可包括例如一个或多个地址字段、标识字段、控制字段等。
在一些实施例中，管理帧1200可包括帧主体1214。帧主体1214可以是可变数量的八位组，并且可包括数据元素、控制元素或者参数和能力。在本实施例中，帧主体1214包括业务指示映射表(TIM)元素1220。
图1D示出TIM元素1300的一个实施例。接入点(AP)可传送TIM元素1300，以通知例如低功率传感器的站AP正缓冲站的数据。在许多实施例中，站可接着发起与AP的通信，以便例如经由轮询帧来得到缓冲数据。在其它实施例中，AP可在传送信标之后将数据传送给站。
TIM元素1300可包括诸如元素标识符(ID)字段1302、长度字段1306、传递TIM(DTIM)计数字段1308、DTIM周期字段1310、TIM虚拟位图控制字段1312和部分虚拟位图1314。元素ID字段1302可以是一个八位组，并且可将元素识别为TIM元素1300。长度字段1306可以是一个八位组，并且可定义TIM元素1300的长度或者其一部分的长度。DTIM计数1308可以是一个八位组，并且可指示多少信标帧(包括当前帧)在下一个DTIM之前出现。0的DTIM计数字段1308值可指示当前TIM帧是DTIM帧。例如，紧接每一个DTIM(TIM元素1300的DTIM计数字段1308等于零的信标帧)之后，AP将传送所有经缓冲的组寻址帧。如果在无争用周期(CFP)期间发送指示缓冲MSDU或聚合MSDU(A-MSDU)的TIM，则工作在省电(PS)模式的无争用(CF)可轮询站不发送省电(PS)轮询帧，但是保持为活动，直至接收到缓冲MSDU或A-MSDU(或者CFP结束)。如果其基本服务集(BSS)中的任何站处于PS模式，则AP可缓冲所有组寻址MSDU，并且紧接包含DTIM传输的下一个信标帧之后将其传递给所有站。
DTIM周期字段1310可以是一个八位组，并且可指示连续DTIM之间的信标间隔数量。在许多实施例中，如果所有TIM帧都是DTIM，则DTIM周期字段1310可具有值1。
TIM虚拟位图控制字段1312可以是一个八位组，并且可描述部分虚拟位图1314的内容。例如，TIM虚拟位图可包括位、例如包含与AID 0关联的业务指示符位的位0。在AP处缓冲一个或多个组寻址帧时，这个位可在具有DTIM计数字段1308中的0值的TIM元素1300中设置为1。在一些实施例中，TIM虚拟位图控制字段1312可包括反转位，以便反转部分虚拟位图中、例如超块、块和子块中缓冲的数据的指示，以包含没有对这类站缓冲数据的指示。
TIM虚拟部分位图控制字段1500的一个实施例在图1F中示出。TIM虚拟部分位图控制字段1500可包括页面标识符(ID)字段1504、保留字段1506和超块位图字段1508。页面ID字段1504可以是2位长，并且可指示0至3(分别为二进制位00、01、10和11)的页面索引以表示四个页面。保留字段1506可以是两个位，并且可用于不同的功能。一个这种功能可包括将本实施例扩展成包括多于四个页面。例如，保留字段1506可将页面ID字段1506扩展成描述8或16个页面而不是4个页面。
超块位图字段1508在长度上可以是4位长，并且可指示哪一个超块存在于块位图字段、例如图1E所示的块位图字段1708的后续部分虚拟位图1314中。超块位图字段1508中的四个位可对应于四个超块。如果字段中的第n位设置为1，则第n超块可存在于块位图字段1708中。否则，第n超块可以不存在于块位图字段1708中。来看图1H所示的实施例1800，只有前两个超块(超块1和2)将存在于部分虚拟位图1700中，因为与超块1和2关联的值为一，而与超块3和4关联的值为零，超块位图字段中为“1100”。因此，对于这个实施例，超块位图1508编码为“1100”，以及块位图字段1708将为两个八位组长。在其它情况下，超块位图字段1508可编码为“1110”，并且块位图字段1708将为三个八位组长，或者超块位图字段1508可编码为“1111”，并且块位图字段1708将为四个八位组长。
再次参照图1D，部分虚拟位图字段1314可包括基于分级数据结构、例如图1A所示的分级数据结构来描述由AP对其缓冲数据的站的位。图1E示出部分虚拟位图字段1700的一个实施例。部分虚拟位图1700可包括块位图字段1708以及从块1 1710至块N 1712的可变数量的块。
在本实施例中，块位图字段1708(若存在的话)在长度上根据超块位图、例如图1F中的超块位图字段1508的编码是可变的(1至4个八位组)。如果超块位图字段1508的值为0000，则块位图字段1708不存在。块位图字段1708可指示哪些块(1至N)存在于后续块字段1710至1712中。块位图字段1708中的第m位指示第m块。如果第m位设置为1，则第m块存在于后续块字段1710至1712中。如果第m位设置为0，则第m块不存在于后续块字段1710至1712中。
为了进行说明，参照图1H的实施例1800。在实施例1800中，块位图1708对于块1、块2和块16仅包括非零值，而其它块为全零，因此块位图字段1708的编码值为“1100 00000000 0001”，并且长度为两个八位组。此外，在实施例1800中，在块位图字段1708之后将存在三个块字段(块1、块2和块16)。
按照一个实施例，为了进一步改进效率，保留字段1506的一个位能够用作块位图控制位，以指示块位图字段1708在超块位图字段1508之后是否存在。如果所有块均存在，则块位图字段1708能够被去除，因为所有位将设置为一。因此，如果块位图控制位设置为1，则块位图字段1708不存在，但是所有块1至N存在。如果块位图控制位清除为0，则块位图字段1708存在。
在其它实施例中，例如块位图字段1708和/或保留字段1506的一个或多个位可指示具有在AP的缓冲数据的站的位的值已经反转。在许多这类实施例中，反转过程可通过减少要传送给接收站以与TIM元素进行通信的数据量，来提高TIM元素1300的效率。
每个块字段、例如块字段1 1710至N 1712(若存在的话)可包括长度为例如一个至九个八位组的的变量，并且可包括块控制字段和子块位图字段1 1608至N 1610。
现在参照图1G，示出块字段1600、例如部分虚拟位图字段1700所示的块字段11710至块字段N 1712的一个实施例。块字段1600包括块控制字段1604以及可能的子块位图1 1608至子块位图N 1610。
块控制字段1604可以是一个八位组长，并且每个位指示哪一个子块存在于后续子块位图1 1608至子块位图N 1610(各也为一个八位组长)中。如果块控制字段1604中的第1位设置为1，则第1子块位图存在于后续子块位图中。如果块控制字段1604中的第1位设置为0，则第1子块位图不存在于后续子块位图中。来看图1H所示的实施例1800，对于超块1的块1，块控制字段1604编码为“10100100”，并且之后跟随三个子块，即子块1、子块3和子块6。类似地，对于超块1的块2，块控制字段编码为“00000100”，并且之后跟随子块6，以及对于超块2的块16，块控制字段编码为“00000010”，并且之后跟随子块7。
注意，子块7指示一个站、即AID等于1010的站2是AP对其缓冲或保持数据的唯一站。在其它实施例中，超块2的块16的块控制字段可包括位，以指示子块7的位经过反转，使得逻辑一指示AP没有缓冲站的数据，而逻辑零指示AP正缓冲站的数据。
如果例如存在比全零值的子块要多的全一值的子块，则反转过程可应用于每个块。在其它实施例中，块控制字段、例如块控制字段1604的第一位b0可更换意图为反转位，以指示后续子块位图字段是否反转。在本实施例中，如果位设置为1，则子块经过反转。在反转之后，只有具有非零值的子块才在对应块字段中编码。块控制字段1604的位[b1…b7]可用来指示子块是否存在于块字段中。在这类实施例中，如果位b0定义为反转位，则子块的数量可限制到七个，并且这可将一个页面(页面ID)中支持的站的数量减少到4个超块乘以8个块乘以7个子块乘以8个站，其可等于1792。在其它实施例中，可定义不同的位，供用作反转位。
在本实施例中，当反转位设置为1时，块控制字段中的后续位[b1…b7]解释成使得如果bi为0，则采用全零值来插入第i子块。另一方面，如果bi为1，则将所接收子块用于重构块字段，并且然后反转经重构的块字段。
再次参照图1G，子块位图字段1 1608至N 1610(若存在的话)的长度是可变的，例如1至8个八位组，这取决于块控制字段1604的值。每个位对应于站的AID。如果子块位图字段的第p位设置为1，则它指示存在对于对应站所缓冲的数据。再次参照图1H中的实施例1800，通过将第6位设置为1，来将子块1位图[b0…b7]编码为“00000010”。将第6位设置为1指示存在在AP对站6所缓冲的数据。子块3位图[b0…b7]编码为“00001000”。再次参照图1C，在许多实施例中，管理帧1200可包括帧校验序列(FCS)字段1226。FCS字段1226可以是4个八位组，并且可包括添加到短帧1060供检错和纠错的额外校验和字符。
注意，图1A-1H所示的值是为了便于说明，并且在其它实施例中可以是其它值。
图2示出对帧中的业务指示映射表(TIM)元素进行生成、传送、接收和解释或解码的设备的一个实施例。该设备包括收发器200，其与介质访问控制(MAC)子层逻辑201和物理层(PHY)逻辑250耦合。MAC子层逻辑201可确定帧，以及物理层(PHY)逻辑250可通过采用前同步码封装帧或多个帧、MAC协议数据单元(MPDU)以经由收发器200传送，来确定PPDU。
在许多实施例中，MAC子层逻辑201可包括帧构建器202，以便生成帧、例如图1A-H所示的具有TIM元素1220或者1300的管理帧1200其中之一。TIM元素可包括指示由关联接入点(AP)对于与AP关联的特定站所缓冲或存储的MAC服务数据单元(MSDU)的数据。关联标识符(AID)可识别站。AP、例如通信装置1010以及站、例如图1中的通信装置1030可将TIM元素1220或1300和值的一些或一部分保持在存储器、例如图1所示的存储器1012和1032中。
PHY逻辑250可包括数据单元构建器203。数据单元构建器203可确定前同步码，以便封装MPDU或者一个以上MPDU，以生成PPDU。在许多实施例中，数据单元构建器203可基于通过与目标通信装置的交互所选择的通信参数来创建前同步码。
收发器200包括接收器204和发射器206。发射器206可包括编码器208、调制器210、OFDM 212和DBF 214中的一个或多个。发射器206的编码器208采用例如二元卷积编码(BCC)、低密度奇偶校验编码(LDPC)和/或同类的来接收并编码预定用于从MAC子层逻辑202传输的数据。调制器210可从编码器208接收数据，并且经由例如将数据块映射为正弦波的离散幅度的对应集合或者正弦波的离散相位的集合或者相对于正弦波的频率的离散频移的集合，来将所接收数据块施加到所选频率的正弦波。将调制器210的输出馈送到正交频分复用器(OFDM)212，其把来自播放器210的调制数据施加到多个正交副载波上。以及OFDM212的输出可馈送到数字波束形成器(DBF)214，以便形成多个信号信道，并且独立操纵各空间信道，以使传送给多个用户终端的每个或者从多个用户终端的每个接收的信号功率为最大。
收发器200还可包括连接到天线阵列218的双工器216。因此，在这个实施例中，单个天线阵列用于传输和接收两者。在传送时，信号经过双工器216，并且采用上转换信息承载信号来驱动天线。在传输期间，双工器216防止待传送信号进入接收器204。在接收时，由天线阵列所接收的信息承载信号经过双工器216，以便将信号从天线阵列传递给接收器204。双工器216则防止所接收信号进入发射器206。因此，双工器216作为开关进行操作，以便将天线阵列元件交替连接到接收器204和发射器206。
天线阵列218将信息承载信号辐射到能够由接收器的天线来接收的电磁能量的时变空间分布中。然后，接收器能够提取所接收信号的信息。
收发器200可包括接收器204，以用于对信息承载信号进行接收、解调和解码。接收器204可包括DBF 220、OFDM 222、解调器224和解码器226中的一个或多个。所接收信号从天线元件218馈送到数字波束形成器(DBF)220。DBF 220将N个天线信号变换为L个信息信号。将DBF 220的输出馈送到OFDM 222。OFDM 222从信息承载信号被调制到其上的多个副载波来提取信号信息。解调器224对所接收信号进行解调，从所接收信号来提取信息内容以产生未解调信息信号。以及解码器226对来自解调器224的所接收数据进行解码，并且将解码信息、MPDU或者一个以上MPDU传送给MAC子层逻辑201。
本领域技术人员将知道，收发器可包括图2未示出的多个附加功能，并且接收器204和发射器206能够是不同的装置，而不是封装为一个收发器。例如，例如，收发器的实施例可包括动态随机存取存储器(DRAM)、参考振荡器、滤波电路、同步电路、交织器和解交织器、可能的多个频率转换级和多个放大级等。此外，可集成图2所示功能的一部分。例如，数字波束形成可与正交频分复用相集成。
MAC子层逻辑201可对MPDU或者多个MPDU进行解码或解析，以便确定特定类型的帧或者多个帧，并且识别(一个或多个)MPDU中包含的一个或多个TIM元素。对于每个TIM元素，MAC子层逻辑201可解析TIM元素，以从TIM元素来确定页面ID。如果页面ID匹配MAC子层逻辑201的页面ID，则TIM元素可包括与关联MAC子层逻辑201的接收站相关的数据。MAC子层逻辑201可解析TIM元素，以便从TIM元素来确定超块、块、子块以及子块中与接收站的AID关联的站(若存在的话)。如果与接收站关联的位不存在或者为逻辑零，则接收站可以没有在AP所缓冲的数据。另一方面，如果与接收站关联的位存在并且为逻辑一，则接收站可具有在AP所缓冲的数据。
在其它实施例中，如果反转位处于TIM元素中，则页面ID可表示没有所缓冲的数据的TIM的页面或多个页面，超块可表示没有所缓冲的数据的超块，块可表示没有所缓冲的数据的块，子块可表示没有所缓冲的数据的子块，或者与接收站的AID关联的位可包括指示在AP对接收站缓冲数据的逻辑零以及指示在AP没有缓冲数据的逻辑一。
图3示出生成或者以其它方式确定具有TIM元素、例如结合图1-2所描述的TIM元素的管理帧的流程图300的一个实施例。流程图300开始于介质访问控制(MAC)子层逻辑确定管理帧的MAC报头(元素305)。
此后，MAC子层逻辑可确定帧主体的TIM元素。确定TIM元素可包括确定页面标识符字段，以识别TIM元素对其包括与对站所缓冲的数据有关的信息的关联标识符(AID)的页面(元素310)。例如，MAC子层逻辑可访问存储器，以检索TIM元素的元素结构，并且指派元素值、例如逻辑一以指示装置具有在MAC子层逻辑所在的接入点(AP)处所缓冲的数据。
MAC子层逻辑可确定超块位图字段(元素315)。超块位图字段可识别包括指示AP缓冲数据的(AID)的一个或多个超块。MAC子层逻辑可确定块位图字段(元素320)。块位图字段可对指示AP缓冲关联站的数据的每个超块存在。但是，如果定义和设置了反转位，则块位图字段可对指示AP没有缓冲关联站的数据的每个超块存在。
MAC子层逻辑可确定块控制字段(元素325)。块控制字段可对指示AP缓冲关联站的数据的每个块存在。但是，如果定义和设置了反转位，则块控制字段可对指示AP没有缓冲关联站的数据的每个块存在。
MAC子层逻辑可确定子块位图字段(元素330)。子块位图字段可对指示AP缓冲关联站的数据的每个子块存在。但是，如果定义和设置了反转位，则子块位图字段可对指示AP没有缓冲关联站的数据的每个子块存在。
如果与最后一个块控制字段关联的附加子块指示AP缓冲关联站的数据(元素335)，则流程图300继续重复进行元素330。否则，如果与超块关联的更多块指示AP缓冲关联站的数据，则流程图300通过确定另一个块控制字段继续进行元素325。
否则，MAC子层逻辑可确定管理帧主体帧的其它元素(元素345)。在许多实施例中，确定字段可包括从存储介质来检索这些字段以供包含在帧中。在其它实施例中，要包含在这类字段中的值可存储在例如只读存储器、随机存取存储器、高速缓存、缓冲器、寄存器等的存储介质中。在其它实施例中，字段的一个或多个可硬编码为MAC子层逻辑、PHY逻辑，或者可以可用于插入帧中。在又一些实施例中，MAC子层逻辑可基于对每个的值的指示的访问来生成字段的值。
在确定帧的其它部分之后，MAC子层逻辑可确定帧校验序列(FCS)字段值(元素350)，以提供由接收装置所接收的位序列中的纠错。
图4A-B示出对于与具有例如图1A-H所示TIM元素的的TIM元素的管理帧的通信进行传送、接收和解释或解码的流程图400和450的实施例。参照图4A，流程图400可开始于从帧构建器接收包括一个或多个TIM元素的帧。通信装置的MAC子层逻辑可生成作为管理帧的帧以传送给站，并且可将该帧作为MPDU传递给数据单元构建器，其将数据变换为能够传送给站的分组。数据单元构建器可生成前同步码，以便封装来自帧构建器的MPDU的一个或多个，以形成PPDU供传输(元素405)。
PPDU然后可传送给物理层装置、例如图2中的发射器206或者图1中的收发器1020、1040，因此PPDU可转换成通信信号(元素410)。然后，发射器可经由天线来传送通信信号(元素415)。
参照图4B，流程图450开始于站的接收器、例如图2中的接收器204经由一个或多个天线、例如天线阵列218的天线元件来接收通信信号(元素455)。接收器可按照前文所描述的过程将通信信号转换为一个或多个MPDU。更具体来说，所接收信号从一个或多个天线馈送到DBF、例如DBF 220。DBF将天线信号变换为信息信号。将DBF的输出馈送到OFDM、例如OFDM 222。OFDM从信息承载信号被调制到其上的多个副载波来提取信号信息。然后，例如解调器224的解调器经由例如BPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM、QPSK或SQPSK来对信号信息进行解调。以及例如解码器226的解码器经由BCC或LDPC对于来自解调器的信号信息进行解码，以便提取一个或多个MPDU(元素460)，并且将一个或多个MPDU传送给MAC子层逻辑、例如MAC子层逻辑202(元素465)。
MAC子层逻辑可对每个MPDU中的TIM元素进行解码。例如，MAC子层逻辑可解析TIM元素，以便确定一个或多个超块字段、块位图字段、一个或多个块的块控制字段、一个或多个子块位图的子块位图字段以及页面ID字段的值，以确定与接收站的AID关联的位是否指示AP正缓冲该站的数据(元素470)。在一些实施例中，MAC子层逻辑可确定(一个或多个)TIM元素中的其它字段是否指示在接收包含TIM元素的信标之后将向一组装置广播数据，或者AP是否将等待来自站、指示AP发送帧的帧。
图5示出接收站对来自具有TIM元素、例如结合图1-4所描述的TIM元素的管理帧的信息进行解码或者以其它方式进行确定的流程图500的一个实施例。流程图500开始于介质访问控制(MAC)子层逻辑接收TIM元素(元素505)。MAC子层逻辑可解析TIM元素，以便确定页面标识符，以识别TIM元素对其包括与对站所缓冲的数据有关的信息的关联标识符(AID)的页面(元素510)。例如，MAC子层逻辑可访问存储器，以检索由AP指派给接收站的关联标识符(AID)，并且解析AID，以确定与接收站关联的页面ID。如果页面ID不匹配从TIM元素所确定的页面ID(元素515)，则接收站可停止处理TIM元素(元素565)。
如果页面ID匹配，则MAC子层逻辑可解析TIM元素，以便确定TIM元素中包含的一个或多个超块，以识别TIM元素对其包括与对站所缓冲的数据有关的信息的AID的超块(元素520)。如果与接收站关联的超块不匹配从TIM元素所确定的超块(元素525)，则接收站可停止处理TIM元素(元素565)。
如果与接收站关联的超块匹配，则MAC子层逻辑可解析TIM元素，以便确定TIM元素中包含的一个或多个块，以识别TIM元素对其包括与对站所缓冲的数据有关的信息的AID的块(元素530)。如果与接收站关联的块不匹配从TIM元素所确定的块(元素535)，则接收站可停止处理TIM元素(元素565)。
如果与接收站关联的块匹配，则MAC子层逻辑可解析TIM元素，以便确定TIM元素中包含的一个或多个块字段，以识别TIM元素对其包括与对站所缓冲的数据有关的信息的AID的块(元素540)。如果与接收站关联的块没有落入从TIM元素所确定的块字段所识别的块中(元素545)，则接收站可停止处理TIM元素(元素565)。
在一些实施例中，块字段可定义反转位，其反转TIM元素中包含的块或子块的指示。如果对本实施例定义反转位并且设置反转位，则MAC子层逻辑可确定是否没有包含接收站AID所在的块，以确定AP是否正缓冲接收站的数据。在这类实施例中，如果没有包含块，则接收站可从接入点检索数据(元素560)。
否则，MAC子层逻辑可解析TIM元素，以便确定TIM元素中包含的一个或多个子块，以识别TIM元素对其包括与对站所缓冲的数据有关的信息的AID的子块(元素530)。如果与接收站关联的子块没有落入从TIM元素所确定的子块所识别的子块中(元素555)，则接收站可停止处理TIM元素(元素565)。
如果与接收站关联的子块没有落入从TIM元素所确定的子块中所识别的子块中(元素555)，则接收站可从接入点检索数据(元素560)。
另一个实施例实现为一种用于实现参照图1-5所述的系统和方法的程序产品。一些实施例能够采取全硬件实施例的形式、全软件实施例的形式或者包含硬件和软件元件的实施例。一个实施例通过软件来实现，其包括但不限于固件、常驻软件、微码等。
此外，实施例能够采取从提供程序代码供计算机或者任何指令执行系统使用或者与其结合使用的可从计算机可使用或者计算机可读介质访问的计算机程序产品(或者机器可访问产品)的形式。为了便于本描述，计算机可使用或计算机可读介质能够是能够包含、存储、传递、传播或传输供指令执行系统、设备或装置使用或者与其结合使用的程序的任何设备。
介质能够是电子、磁、光、电磁、红外线或者半导体系统(或者设置或装置)。计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可拆卸计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前示例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘-读/写(CD-R/W)和DVD。
适合于存储和/或运行程序代码的数据处理系统将包括至少一个处理器，其通过系统总线直接或间接地耦合到存储器元件。存储器元件能够包括在程序代码的实际执行期间所采用的本地存储器、大容量存储装置和高速缓冲存储器，其提供至少一些程序代码的暂时存储，以便减少执行期间必须从大容量存储装置来检索代码的次数。
如上所述的逻辑可以是集成电路芯片的设计的一部分。芯片设计通过图形计算机编程语言来创建，并且存储在计算机存储介质(例如磁盘、磁带、物理硬盘驱动器或者例如在存储接入网中的虚拟硬盘驱动器)中。如果设计人员没有制作芯片或者用来制作芯片的光刻掩模，则设计人员通过物理方式(例如通过提供存储设计的存储介质的副本)或者电子方式(例如通过因特网)直接或间接地将所产生的设计提供给这类实体。所存储的设计接着转换为适当格式(例如GDSII)供制作。
所产生的集成电路芯片能够由制作者以原始晶圆形式(即，作为具有多个未封装芯片的单个晶圆)、作为裸晶或者以封装形式来分发。在后一种情况下，芯片安装在单个芯片封装(例如塑料载体，其具有附于主板或其它高级载体的引线)中或者多芯片封装(例如陶瓷载体，其具有表面互连或内埋互连的任一个或两者)中。在任何情况下，芯片接着与其它芯片、分立电路元件和/或其它信号处理装置相集成，作为(a) 中间产品、例如主板或者(b) 最终产品的组成部分。
获益于本公开的本领域技术人员将会清楚地知道，本公开考虑无线通信的业务指示映射的方法和布置。要理解，详细描述和附图中所示和所述实施例的形式只看作是示例。预计以下权利要求书广义地解释为包含所公开的示例实施例的所有变化。

Claims (15)

1.一种用于无线通信的装置，该装置包括：
存储器和耦合到所述存储器的介质访问控制MAC逻辑，所述存储器和MAC逻辑适于
生成包括业务指示映射表TIM的帧，所述TIM包括部分虚拟位图字段，其中所述部分虚拟位图字段包括多个块字段；
其中所述多个块字段中的每一个包括用于业务指示虚拟位图的块的块控制子字段、以及经编码的块信息，其中所述业务指示虚拟位图包括位以指示是否对一个或多个其他装置缓冲数据；
其中所述块控制子字段包括反转位，其中如果所述反转位被设置为1，则所述块的位将被反转并且将基于这些经反转的位来对所述块进行编码。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述块字段包括用于指示所关联的子块是否存在于所述块字段中的位；
其中第一位指示第一子块是否存在于所述块字段中。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述业务指示虚拟位图的位的每一个与站的关联标识符AID关联。
4.如权利要求1所述的装置，还包括耦合到MAC逻辑的物理层PHY逻辑、耦合到所述PHY逻辑的收发器、以及耦合到所述收发器以发射帧和前同步码的一个或多个天线。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述存储器、MAC逻辑、PHY逻辑、收发器、以及天线被配置成向多个其它无线装置发射帧。
6.一种无线通信的方法，该方法包括：
生成包括业务指示映射表TIM的帧，所述TIM包括部分虚拟位图字段，其中所述部分虚拟位图字段包括多个块字段；
其中所述多个块字段中的每一个包括用于业务指示虚拟位图的块的块控制子字段、以及经编码的块信息，其中所述业务指示虚拟位图包括位以指示是否对一个或多个其他装置缓冲数据；
其中所述块控制子字段包括反转位，其中如果所述反转位被设置为1，则所述块的位将被反转并且将基于这些经反转的位来对所述块进行编码。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述块字段包括用于指示所关联的子块是否存在于所述块字段中的位；
其中第一位指示第一子块是否存在于所述块字段中。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述业务指示虚拟位图的位的每一个与站的关联标识符AID关联。
9.如权利要求6所述的方法，还包括向多个无线装置发射帧。
10.一种用于无线通信的装置，所述装置包括用于进行以下操作的部件：
生成包括业务指示映射表TIM的帧，所述TIM包括部分虚拟位图字段，其中所述部分虚拟位图字段包括多个块字段；
其中所述多个块字段中的每一个包括用于业务指示虚拟位图的块的块控制子字段、以及经编码的块信息，其中所述业务指示虚拟位图包括位以指示是否对一个或多个其他装置缓冲数据；
其中所述块控制子字段包括反转位，其中如果所述反转位被设置为1，则所述块的位将被反转并且将基于这些经反转的位来对所述块进行编码。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述块字段包括用于指示所关联的子块是否存在于所述块字段中的位；
其中第一位指示第一子块是否存在于所述块字段中。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述业务指示虚拟位图的位的每一个与站的关联标识符AID关联。
13.如权利要求10所述的装置，还包括介质访问控制MAC部件、耦合到所述MAC部件的物理层PHY部件、耦合到所述PHY部件的收发器部件、以及耦合到所述收发器部件以发射帧和前同步码的一个或多个天线部件。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述装置具有用于向多个其它无线装置发射帧的部件。
15.一种计算机可读介质，在其上存储有指令，所述指令在被执行时使计算装置执行根据权利要求6-9中的任一项所述的方法。
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