CN110140310B - 唤醒休眠无线设备 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于多个无线电技术的同时操作的解决方案。根据一个方面，提供了方法，该方法包括：由无线网络的接入节点确定在频率信道上传输帧；由接入节点根据唤醒无线电接入技术确定用于唤醒无线电传输频率信道的第一子带，以及根据另一无线电接入技术确定用于的主无线电传输的频率信道的第二子带，该第二子带与第一子带不同；由接入节点执行用于唤醒无线电传输的第一子带的分配和用于主无线电传输的第二子带的同时分配；由所述接入节点通过使用根据另无线电接入技术进行操作的接入节点的主无线电接口来传输包括指示所述分配的报头的帧；以及在传输报头之后，由接入节点通过使用根据唤醒无线电接入技术进行操作的接入节点的唤醒无线电接口在第一子带上传输唤醒信号，并且同时地通过使用接入节点的主无线电接口在第二子带上传输另一无线电信号。

Description

唤醒休眠无线设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，并且具体地涉及联系休眠无线设备。
背景技术
无线网络采用各种节能特征来减少诸如移动设备等电池驱动的设备中的功耗。基于IEEE 802.11(Wi-Fi)规范的网络已经引入节电模式，在该节电模式下，设备可以暂时关闭其Wi-Fi接口以减少功耗。许多其他网络采用允许电池驱动的设备在帧传输之间或者在没有数据传递时“休眠”的类似节电模式。在休眠状态下，电池驱动的设备的Wi-Fi或者另一主无线电接口可以暂时关闭。休眠可能会不时地被取消，例如，用于接收来自无线网络的信息。例如，信息可以在信标信号或者另一周期广播信号中被提供。可能存在取消休眠和使设备激活其用于帧传输/接收的主无线电接口的其他原因。
发明内容
根据一个方面，提供了独立权利要求的主题。
本发明的实施例在从属权利要求中被定义。
附图说明
下面参照附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，其中：
图1A图示了本发明的实施例可以被应用的无线通信场景的示例；
图1B图示了根据本发明的实施例的可用于无线网络的子带划分方案；
图2图示了用于在禁用主无线电接口的休眠模式下操作无线装置的实施例的流程图；
图3图示了用于管理具有多个无线电接口的接入节点中的通信资源的实施例的流程图；
图4图示了根据本发明实施例的在无线网络中传输的帧的时频表示；
图5和图6图示了用于确定唤醒信号的频率资源的实施例的信令图；
图7图示了用于唤醒休眠接入节点的实施例的信令图；
图8图示了用于通过使用唤醒无线电接口来利用传输功率控制的实施例；
图9图示了根据本发明实施例的在无线网络中传输的帧的另一时频表示；以及
图10和图11图示了根据本发明的一些实施例的装置的框图。
具体实施方式
下面的实施例是示例。尽管说明书在若干位置提到“一”、“一个”或者“一些”实施例，但是这并不一定意味每个这样的引用都是指相同的(多个)实施例，或者所述特征仅应用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合以提供其他实施例。此外，词语“包括”和“包含”不应被理解为将描述的实施例限制为仅仅由已被提及的那些特征组成并且这些实施例也可以包含还未被具体提到的特征/结构。
图1A中图示了本发明的实施例可以被应用的一般无线通信场景。图1A图示了包括接入点(AP)100和多个无线终端设备(STA)110、112的无线通信设备。接入点可以与基本服务集(BSS)相关联，该基本服务集(BSS)是基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)的基本构造块。最常见的BSS类型是包括单个AP连同与AP相关联的所有STA的基础架构BSS。AP可以是固定AP或者可以是移动AP。AP 100也可以提供对其他网络，例如，互联网，的接入。在另一实施例中，BSS可以包括多个AP以形成扩展服务集(ESS)。在又一实施例中，终端设备110可以建立和管理对等无线网络，一个或多个其他终端设备112可以与该对等无线网络相关联。在这种情况下，对等无线网络可以被建立在两个或多个终端设备之间，并且在一些实施例中，管理网络的终端设备可以作为接入节点操作，向(多个)其他终端设备提供到其他网络，例如，互联网，的连接。在其他实施例中，这种路由功能未被采用并且连接在终端设备中终止。例如，这种对等网络可以被利用用于数据共享或者游戏。
接入节点100可以连接至网络管理系统(NMS)130，该网络管理系统(NMS)130可以包括配置为维护一个或多个接入节点的无线网络的信道使用信息并且对无线网络的信道使用进行配置的装置。例如，接入节点可以将被定位为彼此接近的无线网络布置为在不同的信道上操作，并且因此避免网络之间的干扰。示例场景是企业的接入节点全部由同一个NMS 130控制。在实施例中，网络管理系统130被包括在接入节点中的一个接入节点中，例如，在接入节点100中。在另一个实施例，网络管理系统由与接入节点不同的装置实现，例如，由接入节点可以经由有线或者无线连接连接至其的服务器计算机实现。
虽然在IEEE 802.11规范的上述拓扑的上下文中描述了本发明的实施例，但是应该理解，本发明的这些或其他实施例可以适用于基于其他规范的网络，例如，其他版本的IEEE 802.11、WiMAX(微波接入全球互操作性)、UMTS LTE(通用移动电信系统的长期演进)、先进LTE、第五代蜂窝通信系统(5G)和具有认知无线电特征，即，与基于不同的规范和/或标准的无线电接入网络共存的传输介质感测特征和适应性，的其他网络。一些实施例可以应用于具有在IEEE802.19.1规范中定义的特征的网络。合适的通信系统的一个示例是5G系统，如上所述。
关于在本说明书的上下文中的无线网络的定义，无线网络可以包括单个BSS或者多个BSS。根据观点，无线网络可以包括具有相同的服务集标识符(SSID)、相同的漫游标识符和/或相同的漫游合作关系的多个BSS。
终端设备110、112可以与其已经检测到的接入节点中的接入节点中的任一接入节点建立连接以在终端设备的邻域内提供无线连接。连接建立可以包括认证，在该认证中，在接入节点中建立终端设备的身份。认证可以包括交换用于BSS的加密密钥。在认证之后，接入节点和终端设备可以执行关联，在关联中，终端设备被完全注册在BSS中，例如，通过向终端设备提供关联标识符(AID)。应当注意，在其他系统中，术语认证和关联不一定被使用并且因此终端设备到接入节点的关联应被广泛理解为在终端设备与接入节点之间建立连接，使得终端设备关于接入节点处于连接状态，并且等待来自接入节点以及其自己的用于上行链路帧传输的缓冲器的下行链路帧传输。
终端设备100、112可以通过网络发现进程发现接入节点100。IEEE 802.11ai任务组定义快速初始链接设置(FILS)的原理。该原理的一个方面是实现更快且更精确的AP以及网络发现。一些原理可能涉及被动扫描，在该被动扫描中，扫描设备，例如，STA，被动扫描用于任何信标、管理或者广告帧的信道。其他原理可能涉及主动扫描，在该主动扫描中，扫描设备主动传输扫描请求消息，例如，探测请求消息或者通用广告服务(GAS)请求，以便查询当前的AP或者网络。探查请求也可以设置响应设备应该满足的一些条件，以便对探测请求进行响应。在一些实施例中，扫描设备可以被称为请求设备或者请求装置。响应设备可以响应于扫描请求消息而传输扫描响应消息，例如，探测响应消息，其中扫描响应消息可以包含关于响应设备、其网络和其他网络的信息。本文所描述的扫描增强的实施例包括网络发现信令、探测请求响应进程以及GAS请求响应进程。
功耗一直是所有无线网络和移动通信的问题。802.11规范提供节能机制，类如节能(PS)模式，以在STA与接入节点相关联时节省能量。默认的，相关联的STA处于活动模式，该活动模式迫使其在STA被完全供电并且能够与接入节点传输和接收帧时保持醒着的状态(awake mode)。相关联的STA可以利用明确信令而转换到PS模式，并且在PS模式下操作时，其可以通过偶尔在休眠状态下操作而节省能量。在休眠状态下，STA不能够传输或者接收帧，但是另一方面，STA的功耗与醒着的状态相比处于相当低的水平。STA可以从休眠状态醒来以接收来自接入节点的周期性信标帧。当STA处于休眠状态时，接入节点缓冲寻址去往STA的帧。当STA是醒着的时，在特定的递送业务指示映射图(DTIM)信标帧之后，接入节点传输所缓冲的多播/组播帧。单播帧仅可以在处于PS模式的STA已经指示其已经进入醒着的状态时被传输。接入节点利用信标帧(在业务指示映射图TIM字段中)指示其是否具有被缓冲到STA的帧。
存在用于处于PS模式的STA的两个主要机制以指示转换到醒着的状态和取回来自接入节点的所缓冲的帧。机制是使用PS-轮询帧和使用自动节能递送(APSD)，并且尤其是使用非调度APSD(U-APSD)。在前一种情况下，STA传输PS-轮询帧以向接入节点指示STA应该处于醒着的状态直到其已经接收到一个下行链路帧。一旦接入节点已经将帧传输到接入节点从其接收到PS-轮询帧的STA，接入节点便假设STA回到了休眠状态并且继续将帧缓冲至STA。当STA使用U-APSD方案时，STA可以通过利用被传输到接入节点的上行链路触发帧触发服务周期(SP)，来取回被缓冲在接入节点中的多个帧。在传输触发帧时，STA维持醒着的状态直到其已经从接入节点接收到指示服务周期的结束(EOSP)的帧。EOSP可以通过将EOSP位集合设置成帧中的确定值来指示。
802.11工作组中的最新发展涉及对被称为唤醒无线电(WUR)的新的低功率无线电接口的介绍。WUR已经在WUR研究组中被讨论过。新的任务组TGba已经建立并且其将继续研究组的工作。新的无线电接口的一个目的是通过允许被用于根据802.11规范的数据通信的主无线电(也被称为主要连接无线电)接口休眠较长时间，来实现进一步的节能。低功率无线电接口在研究组中被称为唤醒无线电(WUR)接收器或者低功率WUR(LP-WUR)接收器，并且其被认为是对主要连接无线电的同伴无线电。诸如STA的无线设备可以包括WUR接口和主802.11接口两者。接入节点可以包括唤醒发射器和主802.11接口。相应地，无线网络的设备可以包括唤醒无线电接口和主接口。已经提出，唤醒无线电接口的目的仅是或者主要是在接入节点具有将传输到休眠STA的数据时唤醒主无线电接口。
唤醒无线电接口可以被设计使得其消耗比主无线电接口更少的能量。唤醒无线电接口可以采用比主无线电接口更简单的调制方案，例如，唤醒无线电接口可以仅使用开-关键控(OOK)，而主无线电接口使用可变调制方案，诸如，相移键控(PSK)和(正交)幅度调制(QAM)。
由于唤醒无线电接口的主要目的是唤醒主无线电接口，唤醒无线电接口可以在主无线电接口关闭时打开。STA的唤醒无线电接口可以配置为接收和提取具有通过接入节点的唤醒无线电接口传输的无线电帧的形式的唤醒信号(WUS)。STA的唤醒无线电接口可能能够在没有来自主无线电接口的任何帮助的情况下解码其上的唤醒无线电帧。相应地，除了射频前端接收器组件之外，唤醒无线电接口可以包括数字基带接收器组件和能够解码唤醒无线电帧的内容的帧提取处理器。唤醒无线电帧可以包括指示应该唤醒主无线电接口的STA的目的地地址字段，并且帧提取处理器可以执行对来自接收到的唤醒无线电帧的目的地地址的解码，并且确定目的地地址是否是帧提取处理器的STA的地址。如果目的地地址是帧提取处理器的STA的地址，则其可以输出唤醒信号，该唤醒信号引起主无线电接口唤醒以用于与接入节点无线电通信。
图1B图示了基于802.11的网络中的子信道划分的示例。频率信道，例如，80兆赫兹(MHz)的频率信道可以灵活的方式被划分成子带或者子信道。无线网络可以采用正交频分多址(OFDMA)，在该OFDMA中，无线电载波由多个子载波组成，并且子载波可以被分组以形成子带。子带可以被称为OFDMA资源单元。如图1B中所示，80MHz频率信道的996个子载波可以被划分成具有保护带(被示出为子带之间的空白框)的484个子载波的两个子带。两个子带中的每个子带可以被分配给不同的无线设备以用于同时的帧传输。两个484-子载波子带可以被进一步划分成242个子载波的更小的子带，并且更小的子带中的每个子带可以被进一步划分成各自具有106个子载波的两个子带。再一次，106-子载波的子带可以被划分成52个子载波的更小的子带，该更小的子带中的每个自带可以被分成两个26-子载波的子带。该方案通过提供26个子载波(约2MHz)和996个子载波(80MHz)之间的子带来允许灵活的频率复用。这些数值是示例，并且不同的值可以利用其他子带划分而被接收。同样，可以利用不同的子带划分逻辑。如图1B中的空白框所示的，处于空子载波形式的保护带可以被分配在子带之间。
在频率信道具有另一带宽(例如，40MHz(498个子载波))的另一实施例中，相似的子带划分可以被应用以提供灵活的子带划分和带宽分配。
唤醒接收器的使用以及接入节点与STA之间的状态同步的详细实现仍然处于工作组中的开发阶段。图2和图3图示了用于确定用于无线网络中的唤醒信号的频率资源的解决方案。图2图示了无线设备(诸如，STA 110、112)的过程，而图3图示了接入节点100的过程。参照图2，进程包括如由无线设备来执行的：根据唤醒无线电接入技术确定用于唤醒无线电传输的无线网络的频率信道的第一子带，以及根据另一无线电接入技术确定用于主无线电传输的频率信道的第二子带，该第二子带与第一子带不同(框200)；进入休眠模式，在该休眠模式下，无线设备的主无线电接口被禁用并且无线设备的唤醒无线电接口被配置为扫描用于唤醒无线电信号的第一子带，其中主无线电接口根据其他无线电接入技术进行操作(框202)；通过使用唤醒无线电接口检测第一子带上的唤醒无线电信号(框204)；以及响应于所述检测，启用主无线电接口(框206)以在频率信道上转移帧(框208)。
参照图3，过程包括如由接入节点所执行的：确定在频率信道上传输帧；根据唤醒无线电接入技术确定用于唤醒无线电传输的频率信道的第一子带，以及根据另一无线电接入技术确定用于主无线电传输的频率信道的第二子带，该第二子带与第一子带不同(框300)；执行用于唤醒无线电传输的第一子带的分配和用于主无线电传输的第二子带的同时分配(框302)；使用接入节点的主无线电接口发送包括指示所述分配的报头的帧(框304)；以及在传输报头之后通过使用接入节点的唤醒无线电接口在第一子带上传输唤醒信号，并且同时地通过使用接入节点的主无线电接口在第二子带上发传输另一无线电信号(框306)。
图2和图3的实施例在主无线电接口的频率信道中为唤醒信号提供无线电资源，因此在两个无线电接入技术之间提供共存。这也可以实现降低无线网络的设备的结构复杂性，因为诸如天线的射频组件中的至少一些组件可以被两个无线电接口利用。
在实施例中，第一子带通过接入节点、由频率信道的多个连续子载波形成。
在实施例中，第一子带的带宽是1MHz、2MHz、5MHz或者10MHz。频率信道的带宽可以是20MHz、40MHz、80MHz或者160MHz。
在实施例中，主无线电接口可以被视为第一无线电接口，并且唤醒无线电接口可以被视为第二无线电接口。
图4图示了包括用于唤醒信号的子带406、410的帧的结构。在该实施例中，帧是由接入节点传输的下行链路帧。在图4的实施例中，存在用于广播唤醒信号的所分配的子带410和用于单播唤醒信号的所分配的子带406。在接收唤醒信号时，广播唤醒信号可以至少由不与接入节点相关联的无线设备接收。单播唤醒信号可以至少由与传输帧的接入节点相关联的无线设备接收。帧可以包括针对广播唤醒信号和单播唤醒信号中的一个或两个所分配的子带。在实施例中，帧包括针对组播或者多播唤醒信号所分配的子带。
参照图4，帧包括物理层汇聚协议(PLCP)报头400、402和PLCP前导码。PLCP报头可以通过使用采用与唤醒无线电接口的无线电接入技术不同的无线电接入技术的主无线电接口而被传输和接收。PLCP前导码可以包括支持接收无线设备以与帧同步的至少一个同步序列，并且PLCP报头400、402可以将信息承载在帧的结构上。根据802.11规范的PLCP报头可以包括定义帧的子带结构的极高吞吐量(VHT)SIG-B字段。参照图1B，SIG-B字段可以指示在帧的有效载荷部分中被使用的子带划分方案。SIG-B字段可以指示用于下行链路数据的帧的一个或多个子带404、408、412的分配和用于(多个)唤醒信号的一个或多个子带406、410的分配。
SIG-B字段还可以指示针对每个子带的调制方案。如图4中所示，在每个子带中传输的信号可以具有不同的调制方案分配。如上所述，有效载荷数据和唤醒信号可以通过使用不同的调制方案而被传输，并且另外，承载下行链路数据的不同子带可以利用不同的调制方案而被指派，例如，二进制PSK(BPSK)、正交PSK(QPSK)或者QAM。接入节点可以采用固定调制方案，诸如，用于唤醒信号的OOK。
如图4中所示，帧的频率信道可以是40MHz并且唤醒信号的子带可以是4MHz。相应地，唤醒信号可以在频率信道的频率资源内，以及在针对主无线电接口的传输而分配的子带之间被传输。换言之，接入节点可以同时操作主无线电接口和唤醒无线电接口以同时在频率信道的平行子带上传输唤醒信号和其他无线电信号(数据)。
在实施例中，报头通过指示被分配的子带将不被无线网络的无线设备接收，来指示用于唤醒无线电传输的子带406和/或410的分配。换言之，从无线网络中的主无线电接口的角度来看，唤醒信号的(多个)子带406、410不被分配给设备，并且相应地，无线网络的主无线电接口都不会在帧的有效载荷部分的持续时间内在(多个)子带406、410上进行通信。因此，(多个)子带406、410可以作为PLCP报头400、402中的空子带而被分配，并且唤醒无线电接口可以配置为执行(多个)唤醒信号在这些“空”子带上的传输。
现在让我们参照图5至图7的信令图来考虑图2和图3的一些实施例。图5至图7图示了无线设备110与接入节点100之间的信令。图5图示了子带是针对单播下行链路唤醒信号而被定义的实施例，图6图示了子带是针对广播下行链路唤醒信号而被定义的实施例，并且图7图示了子带是针对上行链路唤醒信号而被定义的实施例。
参照图5，在步骤500中，无线设备与接入节点100相关联。关联可以上述方式，例如，根据802.11规范被执行。在步骤502至506中，无线设备通过将唤醒无线电资源分配请求发送到接入节点来确定用于唤醒信号的子带(步骤502)。请求可以被无线设备110用于请求唤醒信号的资源分配。在实施例中，请求包括指示具有子带索引形式的对唤醒信号的子带的建议的信息元素，并且请求被布置具有唤醒无线电(WUR)切换帧中的字段形式。WUR切换帧可以例如通过使用IEEE 802.11规范的动作帧格式以及出于切换到休眠模式/从休眠模式切换的目的而定义新的帧或者新的帧对而被指定。当指示切换到休眠模式/从休眠模式切换时，无线设备也可以请求用于唤醒信号的资源分配。下面的表1图示了WUR切换帧的内容的实施例：
Figure BDA0002115710700000101
表1
帧控制字段可以指明帧(例如，WUR切换帧)的类型并且可选地帧的子类型。ID字段包括针对无线设备与接入节点之间的关联的关联标识符。BSSID(RA)字段可以包括指示BSS和接入节点的帧的接收器地址。TA字段包括无线设备的地址。资源分配请求(RAR)字段可以指示针对唤醒信号的资源分配的请求并且在一些实施例中指示针对分配所建议的子带的索引。模式字段可以指示以下内容：一个值指示进入主无线电接口禁用并且唤醒无线电接口被启用的休眠模式，并且另一个值指示进入节能模式或者主无线电接口被启用的活动模式。帧校验序列(FCS)可以用于错误检测。在步骤502中接收到请求时，接入节点确定具有无线设备的子带形式的唤醒资源。接入节点可以针对与无线设备相关联的单播唤醒信号分配唯一的子带并且将不同的子带用于与另一无线设备相关联的单播唤醒信号。在另一实施例中，接入节点可以在相同的或者不同的定时将相同子带分配给多个无线设备并且针对寻址去往多个无线设备的唤醒信号使用相同的子带。例如，唤醒信号可以是唤醒无线设备组的组播唤醒信号。在请求包括对子带的建议的实施例中，接入节点可以首先确定建议的子带是否可以被分配给请求无线设备110的单播唤醒信号。如果建议的子带无法被分配，则接入节点可以选择针对该唤醒信号的另一子带分配。在选择用于无线设备110的单播唤醒信号的子带时，接入节点可以生成唤醒无线电资源分配响应消息来对唤醒无线电资源分配请求进行响应，唤醒无线电资源分配响应消息承载指示针对单播唤醒信号的所选择的子带的信息元素。接入节点在步骤506中传输响应，并且因此向无线设备110指示单播唤醒信号的所选择的子带。
在步骤506中接收到响应时，无线设备可以进入无线设备禁用其主无线电接口并且启用唤醒无线电接口的休眠模式(框508)。该进入可以在接收到响应之后立即执行，例如，如果无线设备已经容易地做出使用休眠模式的决定并且等待唤醒信号的资源分配。然而，进入可以在接收到响应之后稍晚点被执行。无线设备可以将唤醒无线电接口调谐到在步骤506中接收到的响应中指示的子带。在框510中，无线设备通过使用其唤醒无线电接口来扫描分配给单播唤醒信号的子带，同时保持主无线电接口禁用。例如，主无线电接口可以在扩展的时间段内被禁用，例如，比接入节点100的信标传输间隔长的持续时间。相应地，接入节点100或许不能够通过主无线电接口联系无线设备。
当无线设备处于休眠模式时，接入节点可以通过主无线电接口与其他无线设备传输帧，并且还在帧传输中使用在框504中分配给单播唤醒信号的子带。例如，唤醒无线电接口可以被调谐为扫描具有不同报头和调制的唤醒信号，并且其无法在被分配给单播唤醒信号的子带上检测主无线电接口的传输。在框512中，接入节点可以确定唤醒无线设备110。例如，确定可以是基于接收到寻址去往无线设备110的下行链路数据。响应于框512，接入节点可以分配单播唤醒信号的子带作为后续帧中的空分配，并且在步骤514中使用唤醒无线电接口在子带上将单播唤醒信号传输到无线设备110。同时，在步骤514中，接入节点可以使用其主无线电接口在帧的其他子带上发送数据或者其他消息。
由于无线设备的唤醒无线电接口被调谐至单播唤醒信号的子带，无线设备能够检测子带上的单播唤醒信号(框516)。在框516中检测到通过接入节点寻址去往无线设备的单播唤醒信号时，在框518中无线设备打开其主无线电接口。在启动主无线电接口时，在步骤520中无线设备能够利用其主无线电接口接收由接入节点传输的下行链路帧。
在另一实施例中，表1的RAR字段被包括在关联请求消息中，并且接入节点可以对关联响应消息中的资源分配请求进行响应。在又一实施例中，专用动作帧对是针对资源分配请求消息和资源分配响应消息而被设计的。在又一实施例中，接入节点确定用于单播唤醒信号的(多个)子带并且指示信标消息或者另一广播消息中的(多个)子带。在这种实施例中，资源分配请求响应过程可能不是必要的。
如上所述，在无线设备进入休眠模式之前，用于单播唤醒信号的子带可以在无线设备与相关联的接入节点之间被协商。附加或者备选地，固定子带可以是被指明用于唤醒信号。固定子带可以被利用来唤醒不与接入节点相关联但是接入节点想要唤醒以接收帧的至少这些设备，例如，以接收承载优先级信息的管理帧。在无线网络的系统规范中(例如，在802.11规范中)，固定子带可以是针对的无线网络的每个频率信道而被指定。图6图示了将固定子带用于广播唤醒信号的实施例。
参照图6，在框600中无线设备110可以确定用于广播唤醒信号的固定或者默认子带。无线设备可以从以永久的方式存储子带的无线设备110的存储器读取子带。在框508中，无线设备进入休眠模式，禁用主无线电接口并且调谐唤醒无线电接口以扫描广播唤醒信号的子带(框602)。在确定唤醒无线网络的非相关联的无线设备或者所有休眠无线设备时，接入节点可以在被分配给广播唤醒信号的子带上传输唤醒信号(框604)。在框516中，在通过无线设备检测到唤醒信号时，过程可以结合图5如上所述进行。
广播唤醒信号可以区分具有不同的自带分配的单播唤醒信号与不同的接收者地址。单播唤醒信号可以寻址去往单个接收者，而广播唤醒信号可以寻址去往广播地址。
图7图示了接入节点100处于休眠模式并且由无线设备唤醒的实施例。不服务无线设备的接入节点可以确定休眠以减少功耗和对其他无线网络的干扰。唤醒无线电接口可以被用于激活这种休眠接入节点以提供无线接入。如上面关于广播唤醒信号描述的，可以将针对上行链路唤醒信号指定固定子带。
参照图7，在框600中接入节点100可以针对上行链路唤醒信号确定固定或者默认子带。接入节点100可以从以永久的方式存储子带的接入节点的存储器读取子带。在框508中，接入节点进入休眠模式，禁用主无线电接口并且调谐唤醒无线电接口以扫描上行链路唤醒信号的子带(框704)。在框702中搜索无线网络并且请求建立无线网络的无线设备可以确定唤醒休眠接入节点。在确定唤醒接入节点时，无线设备可以在被分配给上行链路唤醒信号的子带上传输唤醒信号(框706)。无线设备110可以通过使用唤醒无线电接口传输上行链路唤醒信号，使得唤醒信号仅在此时传输。换言之，无线设备不一定在唤醒无线电接口(上行链路唤醒信号)与主无线电接口(另一无线电信号)之间应用频率复用。
结合框516和518，接入节点可以检测上行链路唤醒信号并且以与无线设备的上述方式相似的方式打开其主无线电接口。在打开主无线电接口时，接入节点可以广播指示由接入节点管理的无线网络的可用性的帧(步骤708)，例如，信标帧。在检测到帧时，无线设备110可以开始到接入节点的关联。之后，例如，该过程可以根据图5的实施例从步骤500向上进行。
除了使用用于唤醒信号的固定子带之外，还可以针对广播唤醒信号或者上行链路唤醒信号指定固定频跳模式。在这种情况下，传输唤醒信号的设备可以在唤醒信号的传输中采用频跳模式。针对唤醒信号的信号扫描可以扫描频跳模式的子带中的一个、多个或者全部子带。
接入节点100可以在其帧传输中采用传输功率控制。出于传输功率控制的目的，无线设备110可以被配置为测量从接入节点100接收到的下行链路信号的接收信号强度，以及指示接入节点100的测量信号强度。图8图示了从接收到的唤醒信号，例如，单播唤醒信号或者广播唤醒信号，执行测量。图8被描述为图5的实施例，但是其也直接适用于图6的实施例。
参照图8，框508至516可以上述方式被执行。在检测到引起无线设备打开其主无线电接口的唤醒信号时，无线设备可以测量接收到的唤醒信号的接收信号强度(框800)。无线设备可以存储接收到的唤醒信号直到其做出无线设备是否将打开其主无线电接口的决定。接收信号强度可以通过使用现有信号测量技术来测量，并且测量结果可以是接收信号强度指示符(RSSI)或者表示通过无线设备的唤醒无线电接口接收到的唤醒信号的接收信号强度的另一度量。
在打开主无线电接口时，无线设备可以生成上行链路帧，并且将测量结果插入在步骤802中由无线设备传输到接入节点的上行链路帧中。上行链路帧可以是触发帧，该触发帧向接入节点指示无线设备已经打开其主无线电接口并且准备好下行链路传输。触发帧可以由无线设备使用来确认对唤醒信号的接收。在另一实施例中，上行链路帧是另一上行链路帧，和/或上行链路帧可以承载数据。在步骤802中接收到上行链路帧时，接入节点可以确定被映射到由无线设备指示的测量结果的传输功率并且通过使用确定的传输功率将下行链路帧传输到无线设备(步骤804)。
图9图示了接入节点100的无线网络中的多路复用帧传输的另一实施例。在该示例中，相关联的无线设备(STA-1至STA-9)的数目比演示多路复用的之前的示例中的数目高。图9所示的频率信道可以是如在图4中的40MHz的频率信道。参照图9，接入节点可以传输下行链路帧，该下行链路帧包括指示帧的下行链路部分(904至908)和后续上行链路帧(910至918)的子带分配的PLCP报头900和902。
PLCP报头900、902可以指示针对寻址去往不同接收者的下行链路数据的子带的分配。例如，PLCP报头可以指示子带904被分配给STA-3，子带906被分配给STA-4，以及子带908被分配给STA-5。在解码PLCP报头时，无线设备STA-3、STA-4和STA-5中的每个无线设备调谐以接收来自相应的子带的下行链路数据。附加地，PLCP报头900、902可以指示帧包括子带905、907上的空分配。附加地，PLCP报头900、902可以将子带910至918上的上行链路资源分配给无线设备STA-2、STA-4、STA-5、STA-8和STA-9。PLCP报头900、902也可以指示针对上行链路触发信号的资源920的分配。
在报头900、902之后，接入节点可以通过使用其主要无线电接口在子带904、906和908上传输下行链路数据，通过使用其唤醒无线电接口在子带905上传输单播唤醒信号，并且通过使用唤醒无线电接口在子带907上传输广播唤醒信号。此后，接入节点可以调谐以在子带910至918上接收来自无线设备STA-2、STA-4、STA-5、STA-8和STA-9的上行链路数据。在上行链路分配910至918之后，在子带905上接收单播唤醒信号的STA-1或者在子带907上接收广播唤醒信号的任何其他休眠无线设备可以在资源920中传输上行链路触发信号以向接入节点指示主无线电接口的激活。因此，接入节点然后可以执行针对发送上行链路触发信号的(多个)无线设备的下行链路数据的资源分配。在包括报头922、924的后续帧中，接入节点可以指示寻址去往(多个)无线设备的针对下行链路数据的子带分配。例如，后续PLCP报头922、924可以包括针对在之前的帧期间休眠的STA-1的子带928的分配。其他子带926、930至934可以被分配给其他STA并且/或者不被分配给接收器(空分配)。
如图9中所示，框910至920中的上行链路帧传输的持续时间为在接收到子带905或者907上的唤醒信号时休眠的STA提供唤醒延迟。
图10图示了执行图3的过程的装置的上述功能的结构的实施例或者由接入节点100执行的实施例中的任何一个实施例。该装置可以是接入节点100。装置可以遵守IEEE802.11网络和/或另一无线网络的规范。装置可以被定义为能够使其操作适用于变化的无线电环境(例如，适用于同一频段上的另一系统的参数的变化)的认知无线电装置。装置可以是计算机(PC)、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话、掌上计算机，或者被提供有无线电通信能力的任何其他装置或者可以被包括在它们中。在另一实施例中，执行上述功能的装置被包括在这种设备中，例如，装置可以包括电路系统，例如，芯片、芯片集、处理器、微控制器、或者上述设备中的任何一个设备中的这种电路系统的组合。装置可以是包括用于实现本发明的实施例的电子电路系统的电子设备。
参照图10，装置可以包被括配置为向装置提供与由装置管理的无线网络中的无线设备进行双向通信能力的上述主无线电接口12。例如，主无线电接口12可以根据802.11规范操作。主无线电接口12可以包括用于处理信号的传输和接收的模拟无线电通信组件和数字基带处理组件。主无线电接口12可以支持多种调制格式。
装置可以进一步包括上述唤醒无线电接口16，该唤醒无线电接口16包括用于生成和传输唤醒帧的传输电路系统。唤醒无线电接口16可以仅被配置用于传输，但是在一些实施例中，唤醒无线电接口可以实现上行链路通信，在该上行链路通信中，唤醒无线电接口16具有接收能力。唤醒无线电接口16可以包括用于处理信号的传输和接收的模拟无线电通信组件和数字基带处理组件。唤醒无线电接口16可以仅支持单个调制方案，例如，开-关键控。
主无线电接口12和唤醒无线电接口16可以包括向装置提供在一个或多个无线网络内的无线电通信能力的无线电接口组件。无线电接口组件可以包括标准的公知组件，诸如，放大器、滤波器、频率转换器、(解)调制器以及编码器/解码器电路系统和一个或多个天线。
装置可以进一步包括存储对装置的至少一个处理器(例如，下面描述的传输控制器14)的操作进行配置的一个或多个计算机程序产品22的存储器20。存储器20可以进一步存储配置数据库24，该配置数据库24存储装置的可操作配置。配置数据库可以例如存储在根据图3执行子带分配时装置可用的子带划分方案。存储器20可以进一步存储缓冲器25，该缓冲器25存储寻址去往与装置相关联的无线设备的下行链路数据。
装置可以进一步包括传输控制器14，该传输控制器14被配置为控制主无线电接口12和唤醒无线电接口16的操作。传输控制器14可以选择性地使用主无线电接口12和/或唤醒无线电接口16以与和装置相关联的无线设备通信，以及附加地，与不和装置相关联的无线设备通信。传输控制器可以例如控制图3至图9的实施例中的接入节点的操作。
传输控制器14可以包括子带分配电路系统18，电路系统18被配置为根据频率多路复用原理执行子带分配，如上所述。例如，当传输控制器14确定唤醒休眠无线设备中的至少一个设备时，子带分配电路系统可以将频率信道上的帧的一个或多个子带分配给一个或多个唤醒信号。传输控制器14然后可以控制唤醒无线电接口16以在分配的一个或多个子带中传输(多个)唤醒信号，而主无线电接口12同时在该帧中的频率信道的其他子带上传输下行链路数据。当不需要传输唤醒信号时，子带分配电路系统18可以分配用于数据传输和/或控制或者管理信息的传输的帧的子带。
在实施例中，装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码22的至少一个存储器20，其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置，执行根据图3至图9的任何一个实施例的接入节点的功能。根据一个方面，当至少一个处理器执行计算机程序代码时，计算机程序代码使得装置执行根据图3至图9的任何一个实施例所述的功能。根据另一实施例，装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码22的至少一个存储器20，其中至少一个处理器和计算机程序代码22执行根据图3至图9的任何一个实施例的接入节点的所述的功能中的至少一些功能。相应地，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码形成用于在接入节点中执行本发明的实施例的处理部件。根据又一实施例，在接入节点中执行本发明的实施例的装置包括电路系统，该电路系统包括至少一个处理器和包括计算机程序代码22的至少一个存储器20。当被激活时，电路系统使得装置执行根据图3至图9的任何一个实施例的接入节点的所述的功能中的至少一些功能。
图11图示了执行图2的进程的装置的上述功能的结构的实施例或者由无线设备110执行的实施例中的任何实施例。装置可以是无线设备110。装置可以遵守IEEE 802.11网络和/或另一无线网络的规范。装置可以被定义为能够将其操作适用于变化的无线电环境(例如，适用于同一频段上的另一系统的参数的变化)的认知无线电装置。装置可以是计算机(PC)、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话、掌上计算机或者被提供有无线电通信能力的任何其他装置或者可以被包括在其中。在另一实施例中，执行上述功能的装置被包括在这种设备中，例如，装置可以包括电路系统，例如，芯片、芯片集、处理器、微控制器、或者上述设备中的任何一个设备中的这种电路系统的组合。装置可以是包括用于实现本发明的实施例的电子电路系统的电子设备。
参照图11，装置可以包括上述的主无线电接口52，该接口52被配置为向装置提供与操作网络的接入节点的双向通信能力。例如，主无线电接口12可以根据802.11规范进行操作。主无线电接口12可以包括用于处理信号的传输和接收的模拟无线电通信组件和数字基带处理组件。主无线电接口12可以支持多个调制格式。
装置可以进一步包括上述的唤醒无线电接口56，该唤醒无线电接口56包括用于接收唤醒帧的接收电路系统。唤醒无线电接口56可以配置用于仅接收，但是在一些实施例中，唤醒无线电接口可以实现上行链路通信，在该上行链路通信中，唤醒无线电接口56具有传输能力。唤醒无线电接口56可以包括用于处理信号的传输和接收的模拟无线电通信组件和数字基带处理组件。唤醒无线电接口16可以仅支持单个调制方案，例如，开-关键控。
主无线电接口和唤醒无线电接口可以包括无线电接口组件，该无线电接口组件向装置提供在一个或多个无线网络内的无线电通信能力。无线电接口组件可以包括标准的公知组件，诸如，放大器、滤波器、频率转换器、(解)调制器以及编码器/解码器电路系统和一个或多个天线。
装置可以进一步包括存储对装置的至少一个处理器(例如，下面描述的模式选择电路系统54)的操作进行配置的一个或多个计算机程序产品62的存储器60。存储器60可以进一步存储配置数据库64，该配置数据库64存储装置的操作配置。配置数据库可以例如存储装置的当前操作模式，例如，休眠模式或者活动模式。
装置可以进一步包括通信控制器55，该通信控制器55被配置为控制无线设备中的操作模式和一般通信。通信控制器55可以包括模式选择电路系统54，该电路系统54被配置为根据装置的当前操作模式来将主无线电接口52和唤醒无线电接口切换成打开或关闭。在休眠模式下，模式选择电路系统可以禁用主无线电接口52并且启用唤醒无线电接口。在通过唤醒无线电接口56在休眠模式下接收到唤醒信号时，模式选择电路系统54可以打开主无线电接口并且切换到主无线电接口可用于帧传输的活动模式。模式选择电路系统54可以进一步控制主无线电接口以向相关联的接入节点信号通知模式转换。
通信控制器55可以进一步包括子带选择电路系统58，该电路系统58被配置为确定被分配给由装置传输/接收的信号或消息。例如，子带选择电路系统58可以根据上述实施例中的任何一个实施例确定唤醒信号的子带，并且配置唤醒无线电接口以在主无线电接口被禁用时扫描用于唤醒信号的确定的子带。子带选择电路系统58可以附加地确定装置的子带分配并且控制主无线电接口以在被分配给装置的(多个)子带上传送(发送或者接收)帧。
在实施例中，装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码62的至少一个存储器60，其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得装置执行根据图2和图4至图9的任何一个实施例所述的无线设备的功能。根据一个方面，当至少一个处理器执行计算机程序代码时，计算机程序代码使得装置执行根据图2和图4至图9的任何一个实施例的功能。根据另一实施例，装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码22的至少一个存储器20，其中至少一个处理器和计算机程序代码22执行根据图2和图4至图9的任何一个实施例的无线设备的功能中的至少一些功能。因此，至少一个处理器、存储器和计算机程序代码形成用于在无线设备中执行本发明的实施例的处理部件。根据又一实施例，在无线设备中执行本发明的实施例的装置包括电路系统，该电路系统包括至少一个处理器和包括计算机程序代码22的至少一个存储器20。当被激活时，电路系统使得装置执行根据图2和图4至图9的任何一个实施例的无线设备的功能中的至少一些功能。
如本申请所使用的，术语‘电路系统’指以下中的所有组件：(a)仅硬件的电路实现，诸如，仅在模拟和/或数字电路系统中的实现，和(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如果适用的话)：(i)(多个)处理器的组合或者(ii)包括一起工作以使得装置执行各种功能的(多个)数字信号处理器、软件和(多个)存储器的(多个)处理器/软件的部分、和(c)电路，诸如，(多个)微处理器或者(多个)微处理器的部分，该(多个)微处理器需要软件或者固件以用于操作，即使软件或者固件并不没有实际出现。在本申请中，‘电路系统’的该定义应用于该术语的所有使用。作为进一步的示例，如本申请中所使用的，术语“电路系统”也覆盖仅仅处理器(或者多个处理器)或者处理器的部分以及其(或者它们的)所附软件和/或固件的实现。例如和如果适用于特定元件，则术语“电路系统”也覆盖用于无线设备的基带集成电路或者应用处理器集成电路。
结合图2至图9描述的处理器或方法也可以以由一个或多个计算机程序定义的一个或多个计算机进程的形式被执行。计算机程序可以是源代码形式、对象代码形式或者一些中间形式，并且可以被存储在瞬态或者非瞬态载体中，该瞬态或者非瞬态载体可以是能够承载程序的任何实体或者设备。例如，这些载体包括记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件发布包。取决于需要的处理功率，计算机程序可以在单个电子数字处理单元中被执行或者可以被分布到多个处理单元。
本发明适用于上面定义的无线网络，但是也适用于其他合适的无线通信系统。所使用的协议、无线网络的规范、它们的网络元件和终端发展迅速。这种发展可能需要所描述的实施例的额外变化。因此，所有词语和表达应该被广泛解释并且旨在说明而非限制实施例。对于本领域的技术人员显而易见的是，随着技术的进步，发明概念可以各种方式被实现。本发明及其实施例并不限于上述示例，但是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (15)

1.一种用于通信的装置，包括用于使得无线网络的接入节点来执行以下操作的部件：
接收针对用于唤醒信号的资源分配的请求；
响应于接收到的所述请求，根据唤醒无线电接入技术确定用于唤醒无线电传输的频率信道的第一子带，以及根据另一无线电接入技术确定用于主无线电传输的所述频率信道的第二子带，所述第二子带与所述第一子带不同；
执行用于所述唤醒无线电传输的所述第一子带的分配和用于所述主无线电传输的所述第二子带的同时分配；
使用根据所述另一无线电接入技术进行操作的所述接入节点的主无线电接口来传输包括指示所述分配的报头的帧，以及
在传输所述报头之后，使用根据所述唤醒无线电接入技术进行操作的所述接入节点的唤醒无线电接口在所述第一子带上传输所述唤醒信号，并且同时使用所述接入节点的所述主无线电接口在所述第二子带上传输另一无线电信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中第一子带通过所述装置、由所述频率信道的多个连续子载波形成。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一子带的带宽等于或小于10兆赫兹，并且其中所述频率信道的带宽是20兆赫兹。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述报头通过指示被分配的所述第一子带将不被所述无线网络的无线设备接收，来指示用于所述唤醒无线电传输的所述第一子带的所述分配。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述唤醒信号通过使用与所述另一无线电信号不同的调制而被传输。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述唤醒信号通过使用开-关键控调制而被调制。
7.根据权利要求1所述的装置，所述部件进一步被配置为使得所述接入节点来执行：
在传输所述帧之后执行所述第一子带和用于所述主无线电传输的所述第二子带的进一步的分配；
使用所述接入节点的所述主无线电接口来传输包括指示所述进一步的分配的报头的进一步的帧，以及
使用所述接入节点的所述主无线电接口在传输所述报头之后在所述第一子带和所述第二子带上传输进一步的无线电信号。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述部件包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器来引起所述装置的执行。
9.一种通信的方法，所述方法包括：
由接入节点接收针对用于唤醒信号的资源分配的请求；
由所述接入节点响应于接收到的所述请求而根据唤醒无线电接入技术确定用于唤醒无线电传输的频率信道的第一子带，以及根据另一无线电接入技术确定用于主无线电传输的所述频率信道的第二子带，所述第二子带与所述第一子带不同；
由所述接入节点执行用于所述唤醒无线电传输的所述第一子带的分配和用于所述主无线电传输的所述第二子带的同时分配；
由所述接入节点通过使用根据所述另一无线电接入技术进行操作的所述接入节点的主无线电接口来传输包括指示所述分配的报头的帧；以及
在传输所述报头之后，由所述接入节点通过使用根据所述唤醒无线电接入技术进行操作的所述接入节点的唤醒无线电接口在所述第一子带上传输所述唤醒信号，并且同时地通过使用所述接入节点的所述主无线电接口在所述第二子带上传输另一无线电信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述唤醒信号通过使用与所述另一无线电信号不同的调制而被传输。
11.根据权利要求9或10所述的方法，进一步包括：
在传输所述帧之后，由所述接入节点执行所述第一子带和用于所述主无线电传输的所述第二子带的进一步的分配；
由所述接入节点通过使用所述接入节点的所述主无线电接口来传输包括指示所述进一步的分配的报头的进一步的帧，以及
在传输所述报头之后，由所述接入节点通过使用所述接入节点的所述主无线电接口来在所述第一子带和所述第二子带上传输进一步的无线电信号。
12.一种用于通信的装置，包括用于使得无线设备来执行以下操作的部件：
根据唤醒无线电接入技术确定用于唤醒无线电传输的无线网络的频率信道的第一子带，以及根据另一无线电接入技术确定用于主无线电传输的所述频率信道的第二子带，所述第二子带与所述第一子带不同，其中关于所述第一子带的信息被存储在所述无线设备的存储器处；
进入休眠模式，在所述休眠模式下，所述无线设备的主无线电接口被禁用，并且所述无线设备的唤醒无线电接口被配置为基于被存储在所述无线设备的所述存储器处的、关于所述第一子带的信息，来扫描用于唤醒无线电信号的所述第一子带，其中所述主无线电接口根据所述另一无线电接入技术进行操作；
通过使用所述唤醒无线电接口检测所述第一子带上的所述唤醒无线电信号，并且响应于所述检测而启用所述主无线电接口以在所述频率信道上转移帧。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述部件进一步被配置为使得所述无线设备来执行：通过使用所述主无线电接口来检测根据所述另一无线电接入技术的所述第一子带向进一步的无线电信号的分配，并且响应于所述检测，通过使用所述主无线电接口在所述第一子带上转移帧。
14.根据权利要求12所述的装置，其中所述唤醒信号通过使用与被用于转移所述帧的调制不同的调制而被接收。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，所述部件包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起引起所述装置的执行。
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