CN107360619B - 无线通信的方法、无线控制器装置和无线通信装置 - Google Patents

无线通信的方法、无线控制器装置和无线通信装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及用于无线通信的低功率接收器。节电站将低功耗唤醒接收器与主电台的宽带无线集成在一起。节电站的低功率唤醒接收器接收从无线网络发出的唤醒请求信号并唤醒站的主电台以通过宽带频率信道与无线网络进行通信。唤醒请求信号通过窄带频率信道进行传送，并且可以经由宽带信道中的OFDMA寻址到单个站或多个站。

Description

无线通信的方法、无线控制器装置和无线通信装置
相关申请的交叉引用
根据35USC§119(a)和巴黎公约，本专利文件要求于2016年5月10日提交的国际专利申请号为PCT/CN2016/081548的优先权益。前述专利申请的全部内容通过引用被并入作为本专利文件的公开内容的一部分。
背景
本专利文件涉及无线通信。
无线通信系统可以包括与一个或更多个无线站(STA)通信的一个或更多个接入点(AP)的网络。AP可以将携带管理信息、控制信息或用户数据的无线电信号发射到一个或更多个无线站，并且站还可以经由时分双工(TDD)在相同的频率信道中或经由频分双工(FDD)在不同频率信道中将无线电信号传输到接入点。
IEEE 802.11是用于无线局域网(WLAN)的操作的异步时分双工技术。WLAN的基本单位是基本服务集(BSS)。基础设施BSS是具有通过与接入点(AP)相关联以连接到有线网络或因特网进行通信的站的BSS。在BSS中，接入点和站通过使用具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)技术共享相同的频率信道，这是一种用于多路访问和数据传输的TDD机制。
概述
本专利文件除了别的之外还描述了用于减少无线设备的功耗和访问延迟的新的节电机制的技术。
在一个示例方面中，公开了一种无线通信的方法。该方法包括：通过窄带频率信道将唤醒请求信号传送到低功率唤醒接收器，以唤醒在节电站的休眠模式下的主无线通信模块。
在另一示例方面中，公开了一种用于无线通信的装置。该装置包括在节电设备中的用于将主无线通信模块从其休眠模式中唤醒的低功耗唤醒接收器。低功耗唤醒接收器可以通过窄带频率信道从无线网络接收唤醒请求信号，以唤醒主电台(main radio)。
在又一个示例方面中，公开了一种节电机制的方法。该方法包括在多个窄带子信道中嵌入多个唤醒请求消息并且同时在宽带信道上同时传送它们以唤醒多个节电站以用于多用户传输的机制。
在另一示例方面中，公开了一种节电机制的方法。该方法包括将低功耗唤醒接收器配置为在特定窄带信道上操作以用于检测与BSS相关联的唤醒请求信号的机制。一旦检测到具有到BSS的唯一序列的唤醒信号，唤醒接收器应检测并解码跟随的信号字段。
在另一示例性方面中，公开了一种节电机制的方法。该方法包括无线网络可以使用具有广播地址的唤醒请求信号来唤醒BSS中休眠模式下的所有节电站的机制。
在又一示例方面中，公开了一种无线通信的方法，该无线通信的方法在包括无线设备的无线网络中的无线网络控制器设备处实现。该方法包括：建立与无线设备的宽带通信信道以用于数据通信；在宽带通信信道的操作期间确定无线设备处于节电模式并待被唤醒；以及在确定之后，在具有比宽带通信信道的带宽更低的窄带通信带宽的窄带通信信道上，将唤醒请求信号传输到无线设备以唤醒无线设备用于通过宽带通信信道进行通信。唤醒请求信号包括将唤醒请求信号唯一地标识为用于宽带通信网络的前导序列、唤醒请求信号针对的无线设备的标识符以及便于唤醒请求信号的无差错接收的纠错序列。
在另一示例方面中，公开了一种在包括无线设备的无线网络中可操作的无线控制器装置。该装置包括用于存储指令的存储器、处理器、用于通过宽带通信信道进行通信的宽带空中接口以及用于通过窄带通信信道进行通信的窄带空中接口。处理器从存储器中读取指令并执行在宽带通信信道的操作期间确定无线设备处于节电模式并待被唤醒的操作，以及在确定之后通过窄带空中接口执行将唤醒请求信号传输到无线设备以唤醒无线设备用于通过宽带空中接口进行通信。唤醒请求信号包括将唤醒请求信号唯一地标识为用于宽带通信网络的前导序列、唤醒请求信号针对的无线设备的标识符以及便于唤醒请求信号的无差错接收的纠错序列。
在又一方面中，由无线设备实现以用于在无线网络中操作的一种无线通信的方法包括：操作宽带接口用于数据通信，其中宽带接口在至少两个状态下操作，包括清醒状态(awake state)和休眠状态，在清醒状态下数据转移在宽带接口上发生，在休眠状态下数据转移在宽带接口上被禁止；在仅接收模式下操作窄带接口以用于接收控制消息通信，其中窄带接口以大大低于宽带接口的带宽的带宽进行操作；以及基于在窄带接口上接收到的唤醒请求消息，将无线设备选择性地从休眠状态转换到清醒状态。
上述方面及其实施方式和其它特征的细节在附图、说明书和权利要求书中进行了阐述。
附图简述
图1示出了无线通信系统中的基础设施BSS的示例。
图2示出了无线通信中的现有节电操作的示例。
图3A-3B示出了节电设备中的低功耗接收器的示例。
图4示出了唤醒接收器和唤醒发射器之间的通信的示例。
图5A-5B示出了唤醒信号格式的示例。
图6A示出了唤醒信号在单个窄带信道上的传输过程的示例。
图6B示出了唤醒信号同时在多个窄带信道上的传输过程的示例。
图7示出了节电STA和AP协商WUR能力和配置的示例。
图8示出了节电STA和AP之间的单播唤醒传输的示例。
图9示出了节电STA和AP之间的广播唤醒传输的示例。
图10示出了用于由网络控制器设备实现的无线通信方法的示例流程图。
图11示出了用于由无线设备实现的无线通信方法的示例流程图。
详细描述
本文件描述了用于改善无线设备的节电性能和降低在基于竞争的无线通信中节电设备在休眠模式中的访问延迟。
在一个示例方面中，公开了一种无线通信的方法，该方法包括通过窄带频率信道将唤醒请求信号传输到低功耗唤醒接收器，以在休眠模式下唤醒主无线通信模块。
在另一示例方面中，公开了一种用于无线通信的装置。该装置包括在节电设备中的用于将主无线通信模块从其休眠中唤醒的低功耗唤醒接收器。低功耗唤醒接收器可以通过窄带频率信道从无线网络接收唤醒请求信号，并且一旦收到该请求就唤醒主电台。
在又一示例中，公开了一种节电机制的方法。该方法包括在多个窄带子信道中嵌入多个唤醒请求消息并通过宽带信道同时传送它们以唤醒多个节电站以用于多用户传输的机制。
在另一示例方面中，公开了一种节电的方法。该方法包括一种将低功耗唤醒接收器配置为在特定窄带信道上操作以用于检测与BSS相关联的唤醒请求信号的机制。一旦检测到具有到BSS的唯一序列的唤醒信号，唤醒接收器应检测并解码跟随的信号字段。
在IEEE 802.11中，基本服务集(BSS)是无线局域网(WLAN)的组成块。与无线电覆盖区域相关联的无线站(也称为站)建立BSS并提供WLAN的基本服务。
图1示出了无线通信系统100的示例。BSS1和BSS2是基础设施BSS。BSS1包含一个接入点(AP1)和若干个非AP站(STA11、STA12和STA13)。AP1维持与站STA11、STA12和STA13的关联(例如，维持无线连接性)，或者保留用于站STA11、STA12和STA13的无线通信资源。BSS2包含一个接入点(AP2)和两个非AP站(STA21和STA22)。AP2保持与站STA21和STA22的关联。基础设施BSS1和BSS2可以经由AP1和AP2互连，或者通过分布系统(DS)连接到交换机/网关。在802.11术语中，与其他站相关联并执行BSS的管理的中心站被称为接入点(AP)。围绕AP建立的BSS被称为基础设施BSS。两个或更多个BSS可以经由DS互连，并形成增强服务集(ESS)。ESS可以由访问控制器(AC)来管理和控制。
IEEE 802.11是基于TDM的异步技术。然而，AP不分配用于AP和STA之间的传输的专用时隙。所有传输，无论是管理帧还是控制信令或数据帧，都必须在发送它们的传输之前经历媒介竞争。
IEEE 802.11通常被认为在移动设备上消耗更多的电力。不仅由于IEEE 802.11具有弱节电机制，而且还由于其超宽带宽和实现。由于WiFi技术可用于许多不同的IoT类型的无线接入设备，所以使用新的机制来降低系统级和网络级中的功耗是有益的。
目前的IEEE 802.11节电与蜂窝(寻呼周期(paging cycle))中使用的节电机制相似。为了节省功耗，IEEE 802.11网络实现了一种节电(PS)机制，其包括休眠周期和唤醒周期。在休眠期间，节电站被允许进入深度休眠以便节省功耗。在唤醒周期中，节电站主动监听来自网络的传输。
图2示出了在IEEE 802.11网络或其他无线网络中使用的节电机制的示例。节电站被设计具有两种状态：
清醒状态：在清醒状态(204)中，节电站可以处于监听模式、传送模式或接收模式。
ο传送模式是节电站正在发送PPDU的子状态。
ο接收模式是节电站正在从其他站接收PPDU的子状态。
ο监听模式是节电站只能启用载波侦听模块以经由CCA机制检测Wi-Fi前导信号的子状态。
休眠状态：节电站将进入休眠状态(206)，其由两个子状态(或模式)组成：
ο浅度休眠模式：节电站将关闭发射器和接收器电路，并保持基带调制解调器和主处理器打开，以用于快速切换到监听模式。
ο深度休眠模式：节电站将关闭除慢时钟之外的所有电路，以进一步降低功耗。
如时间线202所示，节电站被配置为在休眠周期和唤醒周期之间周期性地切换以用于监听来自AP的传输。如果节电站在唤醒周期中接收到来自AP的检测前导码和/或解码消息，这指示存在计划的DL数据，则其将保持唤醒以接收跟随的DL数据帧。否则，节电站将回到休眠直到下一个唤醒周期。
由于电站在唤醒周期上仅监视无线信道，因此BSS的AP将只能在其唤醒周期中将控制或用户数据帧传送到节电站。
为了避免特定周期的拥塞，节电站的唤醒周期应在时域上均匀分布，特别是对于WLAN的密集部署的情况。节电站可以在关联期间和/或在任何时间单独地与AP协商目标唤醒时间(TWT)，使得不同的节电站能够在不同的TWT服务时段唤醒。
另一方面，为了有效地进行传输，AP可以将几个节电站组合在一起并且将它们的TWT设置为相同时间。因此，AP可以同时调度并传送多个寻呼(或节电轮询)消息到一组节电站。
这种节电机制可以节省站的功耗，但其将遇到其他问题。
节电性能高度依赖于休眠周期在总占空比(即，休眠周期+唤醒周期)中的比例。休眠周期越长，则可实现节电越多。然而，较长的休眠周期将导致访问延迟，因为节电站在其休眠周期期间不会监听任何寻呼消息，即使AP想要立即到达节电站以用于高优先级消息或缓冲数据。因此，为了平衡节电性能和访问延迟，唤醒的占空比不应该设置得太长。
在IEEE 802.11中引起更多功耗的第二个问题是操作信道带宽。为了降低实现成本，IEEE 802.11只支持具有宽带宽(诸如20MHz、40MHz或80MHz)的单载波。用于主信道的最小信道带宽为20MHz。当IEEE 802.11站上电时，其发射器和接收器必须在整个信道带宽上操作。这样的操作可以充分利用信道以用于数据传输，但可能不利于节电。当节电站进入唤醒周期来检查是否存在来自AP的计划的DL数据时，接收器必须在整个带宽上操作，且其宽带无线电电路消耗大量功率，特别是频繁唤醒时。
本文件公开了在无线设备中引入单独的低功率唤醒接收器模块以控制主IEEE802.11模块的操作的一些实施例。
图3A示出了包括以下的无线设备302的示例：
a)主无线通信模块308，诸如802.11空中接口组件。主无线通信模块负责通过宽带无线接口传送或接收常规控制或用户数据；
b)低功率唤醒接收器(WUR)模块310，其在窄带信道上操作以从网络接收唤醒请求信号(WUS)并且唤醒休眠模式中的主无线通信模块。模块308、310可以共享天线或者可以具有单独的天线304、306。
图3B示出了低功耗唤醒接收器310的功能块的示例。匹配滤波器312对针对较低功耗WUR指定的无线电频率信道进行操作，以从WUR的窄带上的接收到的信号中滤除带外干扰。RF放大器模块314对用于能量检测的窄带中的接收到的无线电信号进行放大。能量检测器316和数字化器318模块用于将接收到的模拟信号转换成用于数字信号处理器320的数字信号。如果数字信号处理器检测到接收到的信号是唤醒请求信号，则其将生成唤醒指示以将主无线通信模块从休眠模式中唤醒。
WUR模块可以在两种模式中的一种模式下工作：
A)永远开启模式。在这种模式下，WUR模块永远开启以监视在窄带操作信道上的WUS，并随时准备解码WUS；
B)周期开启模式。在这种模式下，WUR模块在特定时间处周期性地开启，以便监视和接收在窄带操作信道上的WUS，而在其他时间处，WUR将进入休眠。与“永远开启”模式相比，周期开启模式将能够降低设备的功耗，但会导致更复杂的实现，并增加唤醒控制信号传输的延迟。
图4示出了具有与无线网络(AP)进行通信以接收WUS的WUR模块的无线设备(STA)的示例。
在图4的(A)中，无线设备AP包含基于无线技术(诸如802.11)在宽带宽信道上操作的主无线通信模块和在窄带信道上操作的唤醒发射器(WUT)的模块。WUT可以是AP中的逻辑实体。当主无线通信模块想要将数据或信号发送到处于休眠状态的节电设备(STA)时，主无线通信模块将首先向WUT发送唤醒请求命令，以请求WUT将WUS发送到节电装置的WUR。当STA接收到对其进行寻址的WUS时，其将向主无线通信模块发送唤醒指示以用于从休眠模式中唤醒。一旦STA的主无线通信模块清醒，则它将在宽带宽信道上开始与AP进行通信。
WUS可以在主无线通信模块的相同频率信道(即，带内操作)或在与主无线通信模块的操作信道不同的频率信道(即，带外)上被传送。如果WUS与主无线通信模块共享相同的无线电频率信道，则主无线通信模块可以用于在时分中与常规宽带信号共享的多个窄带信道(例如，OFDM)上发送WUS。
图5A-5B示出了用于WUT和WUR模块之间的通信的WUS信号格式的示例。
图5A示出了用于通过单个窄带频率信道在WUT和WUR模块之间通信的无线WUS格式502的示例。WUS信号包含：
(a)WUS前导码字段504：该字段包含用于标识WUS信号的唯一序列。它指示WUS信号的开始，且可用于WUR和WUT模块之间的简单定时同步。当WUR监视窄带频率信道上的WUS并检测到WUS前导码时，其可以开始接收信号的跟随字段。可以将WUS前导码设置为BSS内的唯一序列。不同的BSS可以具有不同的序列，使得WUR可以将WUS与其BSS或其他BSS区分开。
(b)WUR ID字段506：该字段用于标识与节电设备(STA)相关联的WUR模块。该字段可以直接设置为AID或节电STA的哈希AID。当接收到的WUS的WUR ID与节电STA的AID匹配时，在睡眠休眠模式下STA向主无线通信模块发送唤醒指示。
(c)FCS字段508：该字段用于在解码WUR ID字段时提供纠错，以降低WUS的错误检测的可能性。
在窄带频率信道上的WUS传输可以在帧间空间WUS-IFS中顺序地，WUS-IFS是两个连续的WUS信号之间的空闲时间。WUR使用WUS-IFS时间来分离WUS信号，并确定WUS的起始点。
为了降低实现复杂度并降低带宽需求，WUS可以经由开关键控(On-Off-Key)(OOK)通过单载波进行调制。
图5B示出了嵌入在诸如20Mhz信道带宽的宽带上传送的802.11帧内的WUS信号的格式510的另一示例。
(a)嵌入的WUS信号以包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段的802.11前导码开始。当WUS和其他802.11信号通过相同信道(带内)进行传送时，802.11前导码用于与802.11网络共存并由其他802.11站识别。
(b)宽带信道被分成多个子信道，每个子信道是诸如OFDM的一个子载波的窄带信道，以携带如格式(A)中所示的WUS信号。因此，WUS格式(B)的单帧能够同时携带多个WUS信号以同时唤醒多个节电站，从而实现多用户通信。
图6A示出了唤醒请求信号在窄带频率信道上的传输过程的示例。时间线602示出AP的操作。时间线604显示相同时间的STA的操作。
一段时间后当STA和AP之间没有数据通信时，节电STA的主电台处于休眠模式。一旦STA进入休眠模式，主无线通信模块被关闭以降低功耗。在进入休眠模式之前，STA应通知AP或将其状态与AP同步。同时，STA的WUR仍然保持开启并且继续监视在WUS信道上的传输。WUR可以在永远开启模式或周期开启下操作，以监视WUS信道。
如果具有WUT模块的AP具有用于节电STA的一些缓冲数据，那么如果STA处于休眠模式，则它将通过WUS信道向WUR发送唤醒请求信号。然后AP将进入接收模式，以等待在唤醒窗口内通过主无线信道从STA的主无线通信模块发送的唤醒响应。
当STA的WUR从AP接收到WUS时，它将发送唤醒指示，以将STA的主无线通信模块从休眠状态唤醒到清醒状态，以用于通过宽带无线信道传送唤醒响应信号。然后STA和AP可以在主电台上开始正常的无线通信。
类似的过程可以用于通过宽带载波经由在802.11帧中的嵌入的WUS同时唤醒多个节电STA。
图6B示出了通过OFDMA子信道传送嵌入的唤醒请求信号的过程的示例。时间线606示出了AP的操作。时间线608、610示出相同时间的两个不同STA的操作。具有WUT的AP使用OFDMA机制在宽带信道上向休眠模式中的多个STA(即，示例中的STA1和STA2)发送嵌入的WUS。当STA的WUR接收到嵌入在IEEE802.11帧中的WUS时，它们将唤醒在休眠模式下的主电台并在唤醒窗口内发送唤醒响应。由于来自不同STA的多个唤醒响应在空中混合，因此AP可能不能够区分它们。因此，AP将在唤醒窗口之后向处于清醒状态的STA发送触发帧(如MU-RTS)，以进一步识别它们。一旦处于清醒状态的STA接收到对它们进行寻址的触发帧，则它们应该通过在触发帧中分配的OFDMA子信道向AP发送回触发响应(如MU-CTS)帧。然后，STA和AP可以通过主电台进行正常通信。在通过主电台完成通信后，节电STA需要通知AP关于进入休眠模式，其仅保持WUR开启。因此，如果AP要进一步与这些STA进行通信，则AP将发送WUS以首先唤醒其主电台。
图7示出了节电STA 702和AP 704与唤醒能力协商的过程。如本文所述，STA 702具有两个空中接口：宽带接口(例如，802.11)708和窄带接口706。类似地，AP 704可以具有对应的宽带空中接口712和窄带空中接口710。在关联期间，WUR使能站将具有WUR信息的关联请求消息714发送到WUT使能AP。WUR使能信息可以包括WUR能力指示和支持用于WUS信号的操作信道。
当WUT使能AP接收到具有WUR能力信息的关联请求消息并且支持WUR能力时，AP应该在具有WUR设置信息的关联响应消息716中作出响应，包括：
(a)WUR应在其上操作的WUS操作通道；
(b)BSS独有的WUS前导序列；
(c)用于节电STA的WUR的WUR ID。WUR ID可以与AID相同或映射到AID。
否则，AP应发送具有不支持WUR的指示的关联响应。
一旦WUR使能STA接收到具有WUR配置的关联响应，则其当主无线通信模块(如802.11)处于休眠模式时使WUR模块能够监视WUS。节电STA的主无线通信模块可以在到AP的最后消息中包括休眠状态指示，并且在给定时间段之后自动进入休眠模式。
图8示出了用于控制节电站的主无线通信模块的单播唤醒信号的示例。
具有WUT能力的AP需要将缓冲数据发送到WUR使能节电STA。AP的主无线通信模块(即，802.11)将唤醒请求801的内部信号发送给WUT，以请求通过指定的WUS信道发送寻址到节电STA的唤醒请求信号802。然后，AP将在主无线信道监视来自节电STA的唤醒响应806。
在STA的WUR接收到唤醒请求之后，它就发送唤醒指示804以打开主无线通信模块从而通过主无线信道以唤醒响应806或诸如RTS的其他消息进行响应，使得节电STA和AP可以开始正常通信。然后，AP通过发送清除发送信号808和包括要传送到STA 702的数据的协议数据单元810来继续正常的802.11操作。
图9示出了AP发送广播WUS以同时唤醒节电STA的示例。
当具有WUT使能的AP想要向BSS中的节电STA发送广播消息时，它可以向WUT发送唤醒请求904以请求向BSS中的节电站的WUR发送广播WUS。AP的WUT可以将WUS的WUR ID字段设置为广播地址，使得WUS可以到达BSS中的节电STA的WUR。
在AP发出广播WUS904之后，它可以在唤醒窗口之后向节电站发送802.11信标、触发帧或其他广播消息912。在广播广播消息之前，AP可以等待接收来自STA的唤醒响应908、910。
图10是由诸如以上讨论的802.11网络中的AP的网络控制器实现的无线通信的示例方法1000的流程图描述。
方法1000包括，在1002处设置与无线设备进行数据通信的宽带通信信道。宽带通信信道可以使用诸如802.11的公知技术，并且设置这种无线网络的各种方式在本领域中是公知的。
方法1000包括，在1004处，在宽带通信信道的操作期间确定无线设备处于节电模式并待被唤醒。该确定可以由网络控制器来执行，该网络控制器在其存储器中保存在网络中的所有无线设备的状态表以及这些无线设备中的哪些处于休眠模式或正在网络中活跃地通信。例如，对于每个无线设备，表可以包括可以具有“活跃”或“休眠”的值的条目。这两个值之间的转换可以基于例如接收先前讨论的唤醒响应消息和/或来自无线设备的它们正在进入休眠模式的直接或间接(例如，能力设置)指示。
方法1000包括，在1006处，在确定之后，通过具有比宽带通信信道的带宽更低的窄带通信带宽的窄带通信信道，向无线设备传送唤醒请求信号以唤醒无线设备用于通过宽带通信信道进行通信。网络控制器通常不在意无线设备是否进入延长的休眠周期。只有当存在需要转到无线设备的数据并且数据要么超过缓冲时间预算或缓冲量预算时，网络控制器可能想要确定设备是否清醒，并且如果不是则唤醒设备，由此数据可以发送到设备，而不会超出存储数据的延迟或缓冲区。
如本文件所述，唤醒请求信号包括将唤醒请求信号唯一地标识为用于宽带通信网络的前导序列、唤醒请求信号针对的无线设备的标识符以及有利于唤醒请求信号的无差错接收的纠错序列。
在一些实施例中，网络控制器设备可以在发送唤醒请求之后等待一段时间来在宽带通信信道上接收所请求设备已经被唤醒的确认。在一些实施例中，即使没有来自无线设备的显式消息，网络控制器也可以假定无线设备在唤醒请求被传送之后的预定时间段之后是清醒的。
为了实现显著的节电，窄带信道的带宽可以被选择为远小于宽带信道的带宽。例如，在一些实施例中，宽带信道可以具有大约20MHz、40MHz或80MHz的带宽，而窄带信道可以至少小一个数量级，例如1/10或1/20或1/40的宽带信道。即使在这样的窄带传输速率下，使用简单的调制方案(如开关键控)，也可以传输约1比特每赫兹每秒，因此100比特可以在窄带信道上(假定1MHz带宽)可以在1毫秒内传输，这可能足以携带整个唤醒请求消息。此外，知道了窄带信道是单向信道，也就是说，在一些实施例中，网络控制器是仅发送的而无线设备是窄带信道的仅接收设备，可以获得额外的复杂度和功率降低。
图11是由不用作网络控制器的无线设备实现的无线通信的方法1100的流程图描述。
方法1100包括，在1102处，操作宽带接口用于数据通信，其中宽带接口以至少两种状态操作，包括其中数据转移在宽带接口上发生的清醒状态和其中数据转移在宽带接口上被禁用的休眠状态。
方法1100包括，在1104处，以仅接收模式操作窄带接口以用于接收控制消息通信，其中窄带接口以大大低于宽带接口的带宽的带宽进行操作。
方法1100包括，在1106处，选择性地基于在窄带接口上接收到的唤醒请求消息，将无线设备从休眠状态转换到清醒状态。
本文件中描述的公开的和其他实施例、模块和功能操作可以在数字电子电路中、或在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本文件中公开的结构及其结构等同物，或者它们中的一个或更多个的组合。所公开的和其他实施例可以被实现为一个或更多个计算机程序产品，即，在计算机可读介质上编码的计算机程序指令的一个或更多个模块，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储设备、影响机器可读传播信号的物质组成、或它们中的一个或更多个的组合。术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有装置、设备和机器，通过示例的方式包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者它们中的一个或更多个的组合的代码。传播信号是人为生成的信号，例如机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以编码用于传输到合适的接收器装置的信息。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且其可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适用于计算环境的其他单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或更多个脚本)的文件的一部分中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或存储在多个协调文件(例如，存储一个或更多个模块、子程序或代码部分的文件)中。可以将计算机程序部署为在一个计算机上或位于一个站点处或分布在多个地点处并由通信网络互连的多个计算机上执行。
本文件中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或更多个计算机程序的一个或更多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来实现功能。处理和逻辑流程也可以由专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列))或ASIC(专用集成电路)执行，并且装置也可以被实现为专用逻辑电路。
适用于执行计算机程序的处理器例如包括通用微处理器和专用微处理器以及任何种类的数字计算机的任何一个或更多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本要素是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包括一个或更多个用于存储数据的大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)或可操作地耦合以从其接收数据或向其传送数据。但是，计算机不必具有这样的设备。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入其中。
虽然本文件包含很多具体说明，但这些不应该理解为是对所要求保护的本发明的范围或可要求保护的内容的限制，而应该理解为是对特定于具体实施例的特征的描述。在单独的实施例的背景下，本文件中所描述的某些特征也可在单个实施例中来结合实现。反之，在单个实施例的背景下所描述的各种特征也可在多个实施例中单独地实现或以任何合适的子组合来实现。此外，虽然特征可在以上被描述作为作用在特定组合中并且甚至最初按此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或更多个特征在一些情况下可从组合中被去除，并且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变型。类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘操作，但是这不应被理解为为了获得期望结果，要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作，或者执行所有所示的操作。
仅公开了几个示例和实现。可以基于所公开的内容对所描述的示例和实现以及其他实现进行变化，修改和改进。

Claims (30)

1.一种无线通信的方法，所述方法在包括无线设备的无线网络中的无线控制器设备处被实现，所述方法包括：
设置与所述无线设备的宽带通信信道以进行数据通信；
在所述宽带通信信道的操作期间，确定所述无线设备处于节电模式并待被唤醒；以及
在所述确定之后，通过具有比所述宽带通信信道的带宽更低的窄带通信带宽的窄带通信信道，向所述无线设备传送唤醒请求信号以唤醒处于休眠模式的所述无线设备来通过所述宽带通信信道进行通信；
其中，所述唤醒请求信号包括：
将所述唤醒请求信号唯一地标识为用于所述无线网络的基本服务集BSS的前导序列，
所述唤醒请求信号所针对的所述无线设备的标识符，以及
便于所述唤醒请求信号的无差错接收的纠错序列。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在传送所述唤醒请求信号之后的时间窗口之后，通过所述宽带通信信道向所述无线设备发送数据包。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于从所述无线设备接收到所述无线设备已经被唤醒的确认消息来选择性地执行所述发送。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述窄带通信带宽小于所述宽带通信带宽的1/10。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述宽带通信信道和所述窄带通信信道在非重叠频谱中操作。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述宽带通信信道和所述窄带通信信道在重叠频谱中操作。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，传送所述唤醒请求信号包括使用开关键控调制。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线网络包括另外的无线设备，所述方法还包括：
向所述另外的设备传送另外的唤醒请求信号，其中所述唤醒请求信号和所述另外的唤醒请求信号由预定义的时间间隔分隔开。
9.一种无线控制器装置，所述无线控制器装置能够在包括无线设备的无线网络中进行操作，所述无线控制器装置包括：
存储器，所述存储器用于存储指令；
处理器；
宽带空中接口，所述宽带空中接口用于通过宽带通信信道进行通信；以及
窄带空中接口，所述窄带空中接口用于通过窄带通信信道进行通信；
其中，所述处理器从所述存储器读取指令并执行以下操作：
在所述宽带通信信道的操作期间，确定所述无线设备处于节电模式并要被唤醒；和
在所述确定之后，通过所述窄带空中接口执行将唤醒请求信号传送到所述无线设备以唤醒处于休眠模式的所述无线设备来通过所述宽带空中接口进行通信；
其中，所述唤醒请求信号包括：
将所述唤醒请求信号唯一地标识为属于所述无线网络的基本服务集BSS的前导序列，
所述唤醒请求信号所针对的所述无线设备的标识符，以及
便于所述唤醒请求信号的无差错接收的纠错序列；
其中，所述窄带空中接口的通信带宽低于所述宽带空中接口的通信带宽。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述处理器还执行：
在传送所述唤醒请求信号之后的时间窗口之后，通过所述宽带空中接口向所述无线设备发送数据包。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，基于从所述无线设备接收到所述无线设备已经被唤醒的确认消息来选择性地执行所述发送。
12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述宽带空中接口和所述窄带空中接口共享相同的天线以用于传送/接收。
13.根据权利要求9所述的装置，其中，所述宽带空中接口和所述窄带空中接口在非重叠频谱中操作。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，所述宽带空中接口和所述窄带空中接口在重叠频谱中操作。
15.根据权利要求9所述的装置，其中，所述窄带空中接口使用开关键控调制。
16.根据权利要求9所述的装置，其中所述宽带空中接口使用符合802.11标准的空中接口。
17.一种无线通信的方法，所述方法由无线设备实现以用于在无线网络中操作，所述方法包括：
操作宽带接口用于数据通信，其中所述宽带接口以至少两种状态操作，所述至少两种状态包括在所述宽带接口上发生数据转移的清醒状态和在所述宽带接口上禁用数据转移的休眠状态；
在仅接收模式中操作窄带接口以用于接收控制消息通信，其中在所述宽带接口处于休眠状态时，所述窄带接口以大大低于所述宽带接口的带宽的带宽操作；以及
选择性地基于在所述窄带接口上接收的唤醒请求消息，将所述无线设备从所述休眠状态转换到所述清醒状态，其中所述唤醒请求消息包括前导码、消息字段和错误校验字段，并且其中所述转换包括仅在所述前导码正确地标识所述无线网络、所述消息字段正确地标识所述无线设备以及所述错误校验字段指示在接收所述唤醒请求消息时没有错误时进行转换。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在传送所述唤醒请求消息之后的时间窗口之后，通过所述宽带通信信道接收到所述无线设备的数据包。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括：
在接收到所述唤醒请求消息的预定时间内，通过所述宽带接口传送确认消息。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述窄带通信带宽小于所述宽带通信带宽的1/10。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述宽带通信信道和所述窄带通信信道在非重叠频谱中操作。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述宽带通信信道和所述窄带通信信道在重叠频谱中操作。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，接收所述唤醒请求信号包括使用开关键控调制。
24.一种无线通信装置，其由无线设备实现以用于在无线网络中操作，包括：
操作宽带接口用于数据通信，其中所述宽带接口以至少两种状态操作，所述至少两种状态包括在所述宽带接口上发生数据转移的清醒状态和在所述宽带接口上禁用数据转移的休眠状态；
在仅接收模式中操作窄带接口以用于接收控制消息通信，其中在所述宽带接口处于休眠状态时，所述窄带接口以大大低于所述宽带接口的带宽的带宽操作；以及
选择性地基于在所述窄带接口上接收的唤醒请求消息，将所述无线设备从所述休眠状态转换到所述清醒状态，其中所述唤醒请求消息包括前导码、消息字段和错误校验字段，并且其中所述转换包括仅在所述前导码正确地标识所述无线网络、所述消息字段正确地标识所述无线设备以及所述错误校验字段指示在接收所述唤醒请求消息时没有错误时进行转换。
25.根据权利要求24所述的装置，还包括：
在传送所述唤醒请求之后的时间窗口之后，通过所述宽带通信信道接收到所述无线设备的数据包。
26.根据权利要求24所述的装置，还包括：
在接收到所述唤醒请求的预定时间内，通过所述宽带接口传送确认消息。
27.根据权利要求24所述的装置，其中，所述窄带通信带宽小于所述宽带通信带宽的1/10。
28.根据权利要求24所述的装置，其中，所述宽带通信信道和所述窄带通信信道在非重叠频谱中操作。
29.根据权利要求24所述的装置，其中，所述宽带通信信道和所述窄带通信信道在重叠频谱中操作。
30.根据权利要求24所述的装置，其中，接收所述唤醒请求消息包括使用开关键控调制。
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