CN110999415A - 无线lan中发送或接收帧的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方式,一种由台站(STA)在无线LAN(WLAN)中接收帧的方法包括以下步骤:通过PCR接收第一主连接无线电(PCR)帧,该第一主连接无线电(PCR)帧包括用于指示PCR系统参数的版本的计数器值;存储通过第一PCR帧获取的计数器值,并进入唤醒无线电(WUR)模式;通过WUR接收第一WUR帧;根据第一WUR帧的接收,确定是否执行唤醒,其中,第一WUR帧包括计数器字段,并且STA可以根据第一WUR帧的计数器字段的值是否对应于存储的计数器值来确定是否执行唤醒。

Description

无线LAN中发送或接收帧的方法及其设备
技术领域
本说明书涉及无线LAN,并且更具体地,涉及通过唤醒无线电(WUR)或主连接无线电(PCR)来发送或接收帧的方法及其设备。
背景技术
IEEE(电气和电子工程师协会)802.11是作为无线LAN技术的标准而开发的。IEEE802.11a和11b使用非授权频段,IEEE 802.11b提供11Mbps的传输速率,而IEEE 802.11a提供54Mbps的传输速率。IEEE 802.11g使用2.4GHz的正交频分复用(OFDM)提供54Mbps的传输速率。IEEE 802.11n使用多输入多输出OFDM(MIMO-OFDM)针对四个空间流提供300Mbps的传输速率。IEEE 802.11n支持高达40MHz的信道带宽。在这种情况下,提供600Mbps的传输速率。
上述无线LAN标准使用160MHz的最大带宽,并且正在讨论从支持八个空间流以支持高达1Gbit/s的速率的IEEE 802.11ac中开发的IEEE 802.11ax标准化。
发明内容
技术问题
本说明书的一个目的是提供一种通过以WUR模式操作的台站(STA)高效且正确地更新PCR系统参数的方法。
本说明书不限于前述技术任务,并且可以从本说明书的实施方式中推断出其它技术任务。
问题的解决方案
根据本说明书的一个方面,一种由无线LAN(WLAN)系统中的台站(STA)接收帧的方法,该方法包括:通过PCR接收第一主连接无线电(PCR)帧,该第一主连接无线电(PCR)帧包括与PCR系统参数的版本相关的计数器值;存储通过第一PCR帧获取的计数器值;进入唤醒无线电(WUR)模式;通过WUR接收第一WUR帧;以及基于第一WUR帧的接收来确定是否唤醒,其中,第一WUR帧包括计数器字段,STA基于第一WUR帧的计数器字段的值与所存储的计数器值是否相同来确定是否唤醒。
根据本说明书的另一方面,一种接收帧的台站(STA)包括:主连接无线电(PCR)收发器;唤醒无线电(WUR)接收器;以及处理器,该处理器被配置为通过PCR收发器接收包括与PCR系统参数的版本相关的计数器值的第一PCR帧,存储通过第一PCR帧获取的计数器值,进入WUR模式并通过WUR接收器接收第一WUR帧,并且基于第一WUR帧的接收来确定是否唤醒,其中,第一WUR帧包括计数器字段,以及处理器基于第一WUR帧的计数器字段的值与所存储的计数器值是否相同来确定是否唤醒。
当第一WUR帧的计数器字段的值与所存储的计数器值相同时,STA可以不唤醒并且可以保持WUR模式。
当第一WUR帧的计数器字段的值不同于所存储的计数器值时,STA可以唤醒并接收通过PCR发送的第二PCR帧,并基于第二PCR帧来更新PCR系统参数。第二PCR帧可以是包括业务指示图(TIM)或传递业务指示图(DTIM)的PCR信标帧。
当第一WUR帧的计数器字段的值不同于所存储的计数器值时,STA可以将所存储的计数器值更新为第一WUR帧的计数器字段的值。
第一WUR帧可以是广播唤醒帧或多播唤醒帧。
计数器字段可以被包括在第一WUR帧的MAC报头中。MAC报头可以包括帧控制字段、地址字段和类型相关(TD)控制字段。计数器字段可以位于TD控制字段中。
技术效果
根据本说明书的实施方式,在WUR帧中提供了与PCR系统参数的版本相关的计数器字段,因此,可以解决具有最新版本的系统参数的WUR STA不必要地唤醒、以PCR模式操作并消耗功率的问题。
可以从本说明书的实施方式中推断除上述技术效果以外的技术效果。
附图说明
图1是示出无线LAN系统的配置的示例的图。
图2是示出无线LAN系统的配置的另一示例的图。
图3是用于说明一般的链路建立过程的图。
图4是用于说明退避过程的图。
图5是用于说明隐藏节点和暴露节点的图。
图6是用于说明RTS和CTS的图。
图7至图9是用于说明接收TIM的STA的操作的图。
图10是用于说明在IEEE 802.11系统中使用的帧结构的示例的图。
图11是用于说明可以用于无线LAN系统(例如,802.11)中的WUR接收器的图。
图12是用于说明WUR接收器操作的图。
图13例示了WUR分组的示例。
图14例示了WUR分组的波形。
图15是用于说明使用无线LAN的OFDM发送器生成的WUR分组的图。
图16例示了WUR接收器的结构。
图17是用于说明WUR占空比模式的图。
图18例示了一般的WUR帧结构。
图19表示根据本说明书的实施方式的包括计数器字段的WUR帧。
图20表示根据本说明书的另一实施方式的包括计数器字段的CL WUR帧。
图21表示根据本说明书的另一实施方式的包括计数器字段的VL WUR帧。
图22例示了根据本说明书的实施方式的发送/接收帧的方法的流程。
图23是用于说明根据本说明书的实施方式的设备的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。以下将参照附图给出的详细描述旨在解释本公开的示例性实施方式,而不是示出可以根据本公开实现的仅有的实施方式。
虽然以下详细描述包括特定细节以便提供对本公开的透彻理解,但是对于本领域技术人员将显而易见的是,可以在没有这些特定细节的情况下实践本公开。在一些情况下,已知的结构和装置被省略,或者以聚焦于结构和装置的重要特征的框图形式示出,以免使本公开的构思模糊不清。
如上所述,下面将描述在无线LAN系统中高效地使用具有宽带宽的信道的方法及其装置。为此,首先将详细描述应用本公开的无线LAN系统。
图1是示出无线LAN系统的配置的示例的图。
如图1所示,无线LAN系统包括至少一个基本服务集(BSS)。BSS是能够通过成功执行同步来相互通信的台站(STA)的集合。
STA是包括介质访问控制(MAC)层和无线介质之间的物理层接口的逻辑实体,并且STA包括接入点(AP)和非AP STA。在STA当中,由用户操纵的便携式终端是非AP STA。如果将终端简称为STA,则STA指的是非AP STA。非AP STA也可以称为终端、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动终端或移动订户单元。
AP是通过无线介质向关联的STA提供至分发系统(DS)的接入的实体。AP也可以称为集中控制器、基站(BS)、Node-B、基站收发器系统(BTS)或站点控制器。
BSS可以分为基础设施BSS和独立BSS(IBSS)。
图1所示的BSS为IBSS。IBSS是指不包括AP的BSS。由于IBSS不包括AP,因此IBSS不允许接入DS,因此形成了自包含网络。
图2是例示无线LAN系统的配置的另一示例的图。
图2所示的BSS是基础设施BSS。每个基础设施BSS包括一个或多个STA和一个或多个AP。在基础设施BSS中,非AP STA之间的通信基本是经由AP进行的。然而,如果在非AP STA之间建立了直接链路,则可以执行非AP STA之间的直接通信。
如图2所示,多个基础设施BSS可以经由DS互连。经由DS互连的BSS称为扩展服务集(ESS)。ESS中包括的STA可以彼此通信,并且同一ESS内的非AP STA可以在无缝地执行通信的同时从一个BSS移动到另一个BSS。
DS是一种将多个AP彼此连接的机制。DS不一定是网络。只要它提供分发服务,DS就不限于任何特定形式。例如,DS可以是诸如网状网络之类的无线网络,或者可以是将AP彼此连接的物理结构。
层结构
可以在层结构方面描述在无线LAN系统中操作的STA的操作。在装置配置方面,层结构可以由处理器实现。STA可以具有多层结构。例如,数据链路层(DLL)上的MAC子层和物理层(PHY)主要在802.11中进行处置。PHY可以包括PLCP(物理层会聚过程)实体、PMD(物理介质相关)实体等。MAC子层和PHY在概念上分别包括称为MLME(MAC子层管理实体)和PLME(物理层管理实体)的管理实体。这些实体提供执行层管理功能的层管理服务接口。
为了提供正确的MAC操作,在每个STA内存在SME(台站管理实体)。SME是独立于层的实体,其可以被视为位于单独的管理平面,也可以视为“位于另一侧(off to theside)”。SME的确切功能未在本文档中指定,但通常可以将此实体视为负责诸如从各个层管理实体(LME)收集层相关状态并类似地设置层特定的参数的值的功能。SME通常可以代表一般的系统管理实体执行此类功能并实现标准管理协议。
上述实体以各种方式相互作用。例如,实体可以通过交换GET/SET原语(primitive)进行交互。原语是指与特定目的相关的一组元素或参数。原语XX-GET.request用于请求给定MIB属性(基于管理信息的属性信息)的值。原语XX-GET.confirm用于如果status=“success”则返回适当的MIB属性值,否则在Status字段中返回错误指示。原语XX-SET.request用于请求将指示的MIB属性设置为给定值。如果此MIB属性暗示特定的动作,则其请求执行该动作。原语XX-SET.confirm用于使得:如果status=“success”则确认所指示的MIB属性已设置为请求的值,否则将在Status字段中返回错误条件。如果此MIB属性暗示特定动作,则这确认已执行该动作。
此外,可以经由MLME_SAP(服务接入点)在MLME和SME之间交换各种MLME_GET/SET原语。另外,可以经由PLME_SAP在PLME和SME之间以及经由MLME-PLME_SAP在MLME和PLME之间交换各种PLME_GET/SET原语。
链路建立过程
图3是例示一般的链路建立过程的图。
为了建立网络的链路并发送/接收数据,STA需要发现网络、执行认证、建立关联以及执行认证过程以确保安全性。链路建立过程也可以称为会话发起过程或会话建立过程。另外,链路建立过程的发现、认证、关联和安全性设置可以统称为关联过程。
将参照图3描述示例性链路建立过程。
在步骤S510中ST执行网络发现操作。网络发现操作可以包括STA的扫描操作。也就是说,为了接入网络,STA需要发现STA可以参与其中的网络。STA需要在参与到无线网络之前识别可兼容的网络。识别特定区域中存在的网络的过程称为扫描。
扫描包括主动扫描和被动扫描。
图3例示了包括主动扫描的示例性网络发现操作。执行主动扫描的STA发送探测请求帧,以便在信道之间移动时扫描相邻的AP,并等待对其的响应。响应于探测请求帧,响应者向已经发送了探测请求帧的STA发送探测响应帧。这里,响应者可以是已经在正在扫描的信道的BSS中发送了最终信标帧的STA。在BSS中,由于AP发送信标帧,因此AP是BSS中的响应者。在IBSS中,响应者是不固定的,因为IBSS中的STA轮流发送信标帧。例如,已经在信道#1上发送探测请求帧并且在信道#1上接收到探测响应帧的STA可以存储包括在所接收的探测响应帧中的BSS相关信息,移动到下一信道(例如,信道#2)并通过相同的方法执行扫描(即,在信道#2上发送/接收探测请求/响应)。
尽管图3未示出,但被动扫描可以被执行为扫描操作。执行被动扫描的STA在信道之间移动时等待信标帧。信标帧是IEEE 802.11中的管理帧,并且被周期性地发送以指示无线网络的存在并允许执行扫描的STA发现无线网络并参与到无线网络中。在BSS中,AP用于周期性地发送信标帧,而在IBSS中,STA轮流发送信标帧。执行扫描的STA在接收到信标帧时存储关于信标帧中包括的BSS的信息,并且在移动到其它信道的同时记录每个信道中的信标帧信息。已经接收到信标帧的STA可以存储接收到的信标帧中包括的BSS相关信息,移动到下一信道并且通过相同方法在下一信道中执行扫描。
与被动扫描相比,主动扫描具有延迟少、功耗低的优点。
在STA发现网络之后,可以在步骤S520中执行认证过程。该认证过程可以称为第一认证过程,以与稍后将描述的步骤S540的安全性建立过程明显地区分开。
认证过程包括STA发送认证请求帧至AP以及AP响应于此向STA发送认证响应帧的过程。用于认证请求/响应的认证帧对应于管理帧。
认证帧可以包括关于认证算法号、认证交易序列号、状态码、质询文本、RSN(鲁棒安全网络)、有限循环组等信息。这对应于可以被包括在认证请求/响应中并且可以被其它类型的信息代替或者进一步包括附加信息的一些信息的示例。
STA可以发送认证请求帧至AP。AP可以基于接收到的认证请求帧中包括的信息来确定是否允许STA的认证。AP可以通过认证响应帧将认证处理结果提供给STA。
在STA成功认证之后,可以在步骤S530中执行关联过程。关联过程包括STA发送关联请求帧至AP并且AP响应于此向STA发送关联响应帧的过程。
例如,关联请求帧可以包括与各种能力有关的信息以及关于信标监听间隔、SSID(服务集标识符)、支持的速率、支持的信道、RSN、移动域、支持的操作类、业务指示图(TIM)广播请求、互通服务能力等的信息。
例如,关联响应帧可以包括与各种能力有关的信息以及关于状态码、AID(关联ID)、支持的速率、EDCA(增强型分布式信道接入)参数集、RCPI(接收信道功率指示符)、RSNI(接收到的信号噪声指示符)、移动域、超时间隔(关联恢复时间)、交叠的BSS扫描参数、TIM广播响应、QoS映射等的信息。
这对应于可以被包括在关联请求/响应帧中并且可以被其它类型的信息代替或者进一步包括附加信息的一些信息的示例。
在STA与网络成功关联之后,可以在步骤S540中执行安全性建立过程。步骤S540的安全性建立过程也可以称为通过RSNA(鲁棒安全网络联合)请求/响应的认证过程,步骤S520的认证过程也可以称为第一认证过程,步骤S540的安全性建立过程也可以简称为认证过程。
步骤S540的安全性建立过程可以例如包括通过使用EAPOL(LAN上的可扩展认证协议)帧的4次握手的私钥建立过程。此外,可以根据在IEEE 802.11中未定义的安全性方案来执行安全性建立过程。
介质访问机制
在根据IEEE 802.11的无线LAN系统中,介质访问控制(MAC)的基本访问机制是带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)机制。CSMA/CA机制也称为IEEE 802.11MAC的分布式协调功能(DCF),并采用“先听后说”的访问机制。根据这样的访问机制,AP和/或STA可以在开始传输之前的预定时间间隔(例如,DCF帧间间隔(DIFS))期间执行用于侦听无线电信道或介质的空闲信道评估(CCA)。如果作为侦听结果确定介质处于空闲状态,则经由介质开始帧传输。如果确定介质处于占用状态,则AP和/或STA可以设置并等待用于介质访问的延迟时段(例如,随机退避时段),而无需开始传输,然后尝试执行帧传输。由于期望一些STA尝试通过应用随机退避时段来在等待不同时间之后执行帧传输,因此可以使冲突最小化。
此外,IEEE 802.11MAC协议提供了一种混合协调功能(HCF)。HCF基于DCF和点协调功能(PCF)。PCF指的是一种用于使所有接收AP和/或STA能够使用基于轮询的同步访问方法来接收数据帧的周期性轮询方法。另外,HCF具有增强的分布式信道接入(EDCA)和HCF控制的信道接入(HCCA)。EDCA使用竞争访问方法来使提供商将数据帧提供给多个用户,而HCCA使用通过使用轮询机制的无竞争信道接入方法。另外,HCF包括用于提高WLAN的服务质量(QoS)的介质访问机制,并且可以在竞争时段(CP)和无竞争时段(CFP)两者中发送QoS数据。
图4是例示退避过程的图。
将参照图4描述基于随机退避时段的操作。如果介质从占用状态或忙碌状态变为空闲状态,则STA可以尝试进行数据(或帧)传输。此时,作为用于最小化冲突的方法,STA可以选择相应的随机退避计数,等待与随机退避计数相对应的时隙时间,并尝试传输。随机退避计数具有伪随机整数,并且可以设置为0到CW之一的值。这里,CW是竞争窗口参数值。CW参数被设置为CWmin作为初始值,但是如果传输失败(例如,未接收到传输帧的ACK),则可以被设置为CWmin的两倍。如果CW参数值变为CWmax,则可以在保持CWmax值的同时尝试数据传输,直到数据传输成功为止。如果数据传输成功,则将CW参数值重置为CWmin。CW、CWmin和CWmax值最好设置为2n-1(n=0、1、2、...)。
如果随机退避过程开始,则STA持续监视介质,同时根据设置的退避计数值向下计数退避时隙。如果介质处于占用状态,则停止向下计数,如果介质处于空闲状态,则恢复向下计数。
在图4的示例中,如果要发送到STA3的MAC的分组到达,则STA3可以在DIFS期间确认介质处于空闲状态,并且立即发送帧。同时,剩余的STA监视介质处于忙碌状态并等待。在等待时间期间,可以在STA1、STA2和STA5中生成要发送的数据。如果介质处于空闲状态,则STA可以等待DIFS,然后根据分别选择的随机退避计数值来对退避时隙进行向下计数。在图4的示例中,STA2选择最小的退避计数值,并且STA1选择最大的退避计数值。也就是说,当STA2完成退避计数并开始帧传输时,STA5的剩余退避时间小于STA1的剩余退避时间。在STA2占用介质时,STA1和STA5停止向下计数并等待。如果STA2对介质的占用结束并且介质进入空闲状态,则STA1和STA5等待DIFS,然后恢复向下计数。也就是说,在与剩余退避时间相对应的剩余退避时隙被向下计数之后,可以开始帧传输。由于STA5的剩余退避时间小于STA1的剩余退避时间,因此STA5开始帧传输。如果STA2占用了介质,则可以在STA4中生成要发送的数据。此时,如果介质进入空闲状态,则STA4可以等待DIFS,根据由此选择的随机退避计数值执行向下计数,并且开始帧发送。在图4的示例中,STA5的剩余退避时间偶然地与STA4的随机退避时间匹配。在这种情况下,STA4和STA5之间可能会发生冲突。如果发生冲突,则STA4和STA5均不会接收到ACK,并且数据传输失败。在这种情况下,STA4和STA5可以将CW值加倍,选择相应的随机退避计数值,然后执行向下计数。STA1可以在介质由于STA4和STA5的传输而忙碌时等待,如果介质进入空闲状态则等待DIFS,如果剩余的退避时间已经过去则开始帧传输。
STA的侦听操作
如上所述,CSMA/CA机制不仅包括用于由AP和/或STA直接侦听介质的物理载波侦听,还包括虚拟载波侦听。虚拟载波侦听解决了可能在介质访问中发生的问题,诸如隐藏节点问题。对于虚拟载波侦听,无线LAN的MAC可以使用网络分配矢量(NAV)。NAV是指直到介质变得可用为止的时间值,该值由当前正在使用该介质或具有使用该介质的权限的AP和/或STA指示给另一个AP和/或STA。因此,NAV值对应于AP和/或STA将使用介质来发送帧的时间段,并且在该时间段期间禁止接收NAV值的STA的介质访问。可以根据帧的MAC报头的“持续时间”字段的值来设置NAV。
已经引入了用于减少碰撞的鲁棒碰撞检测机制,将参照图5至图7进行描述。尽管传输范围可能不等于实际载波侦听范围,但是为了方便起见,假定传输范围可以等于实际载波侦听范围。
图5是例示隐藏节点和暴露节点的图。
图5的(a)示出了隐藏节点,并且在这种情况下,STA A和STA B正在执行通信,并且STA C具有要发送的信息。更具体地,尽管STA A向STA B发送信息,但是当在向STA B发送数据之前执行载波侦听时,STA C可以确定介质处于空闲状态。这是因为STA C可能没有侦听到STA A的传输(即,介质是忙碌的)。在这种情况下,由于STA B同时接收STA A和STA C的信息,因此发生冲突。此时,STA A可以是STA C的隐藏节点。
图5的(b)示出了暴露节点,并且在这种情况下,STA B向STA A发送数据,并且STAC具有要向STA D发送的信息。在这种情况下,如果STA C执行载波侦听,则其可以由于STA B的传输而确定介质是忙碌的。因此,如果STA C具有要发送给STA D的信息,则STA C等待直到介质进入空闲状态,因为它已经侦听到介质是忙碌的。然而,由于STA A实际上在STA C的传输范围之外,因此从STA A的角度来看,来自STA C的传输和来自STA B的传输可能不会冲突。因此,STA C不必等待直到STA B的传输停止。此时,STA C可以是STA B的暴露节点。
图6是例示RTS和CTS的图。
在图5的示例中,为了高效地使用避免冲突机制,可以使用诸如RTS(发送请求)和CTS(发送空闲)之类的短信令分组。可以使两个STA之间的RST/CTS能够被外围STA窃听到,使得外围STA确认两个STA之间的信息传输。例如,如果发送STA向接收STA发送RTS帧,则接收STA向外围UE发送CTS帧以向外围UE通知接收STA在接收数据。
图6的(a)示出了用于解决隐藏节点问题的方法。假设STA A和STA C都尝试向STAB发送数据。如果STA A发送RTS给STA B,则STA B发送CTS给外围STA A和STAC。结果,STA C等待直至STA A和STA B的数据传输完成,从而避免了冲突。
图6的(b)示出了解决暴露节点问题的方法。STA C可以窃听到STA A和STA B之间的RTS/CTS传输,并且确定即使当STA C向另一STA(例如,STAD)发送数据时也不发生冲突。也就是说,STA B将RTS发送到所有外围UE,并且仅将CTS发送到具有要实际发送的数据的STA A。因为STA C接收到RTS但是没有从STA A接收到CTS,所以可以确定STA A在STA C的载波侦听之外。
功率管理
如上所述,在WLAN系统中,应当在STA执行发送和接收之前执行信道侦听。当始终侦听信道时,会导致STA的持续功率消耗。接收状态下的功耗与发送状态下的功耗没有实质性不同,并且持续保持接收状态对具有受限功率(即,由电池操作的)的STA施加负担。因此,如果维持接收待机状态以使得STA持续侦听信道,则在WLAN吞吐量方面没有任何特殊优势的情况下,功率消耗效率低下。为了解决这样的问题,在WLAN系统中支持STA的功率管理(PM)模式。
STA的PM模式分为活动模式和功率节省(PS)模式。STA基本上以活动模式运行。在活动模式下操作的STA保持在唤醒状态。唤醒状态是指可以进行诸如帧发送和接收或信道扫描之类的正常操作的状态。在PS模式下运行的STA在睡眠状态或唤醒状态之间切换的同时运行。在睡眠状态下运行的STA以最小的功率运行,并且不执行帧发送和接收或信道扫描。
由于随着STA的睡眠状态的增加功耗减小,所以STA的运行时段增加。然而,由于在睡眠状态下不可能进行帧发送和接收,所以STA不能无条件地运行在睡眠状态下。如果存在要从处于睡眠状态的STA发送至AP的帧,则可以将STA切换到唤醒状态以发送帧。如果存在要从AP发送到STA的帧,则处于睡眠状态的STA不能接收帧,并且不能确认存在要接收的帧。因此,STA可能需要根据特定周期执行用于切换到唤醒状态的操作,以便确认要向其发送的帧的存在(如果存在要发送的帧,则接收帧)。
AP可以以预定周期向BSS内的STA发送信标帧。信标帧可以包括业务指示图(TIM)信息元素。TIM信息元素包括指示存在与AP 210相关联的STA的缓冲业务及AP将发送帧的信息。TIM元素包括用于指示单播帧的TIM或用于指示多播或广播帧的传递业务指示图(DTIM)。
图7至图9是详细例示接收TIM的STA的操作的图。
参照图7,STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态,以便从AP接收包括TIM的信标帧,并且解释所接收的TIM元素以确认存在要向其发送的缓冲业务。STA可以与其它STA竞争介质访问以发送PS轮询帧,然后发送PS轮询帧以便请求来自AP的数据帧传输。已经接收到由STA发送的PS轮询帧的AP可以将帧发送到STA。STA可以接收数据帧,并发送ACK帧至AP。此后,STA可以切换到睡眠状态。
如图7所示,AP可以从STA接收PS轮询帧,然后根据用于在预定时间(例如,短帧间间隔(SIFS))之后发送数据帧的立即响应方法进行操作。如果AP在接收到PS轮询帧之后没有在SIFS期间准备要发送至STA的数据帧,则AP可以根据将参照图8进行描述的延迟响应方法进行操作。
在图8的示例中,STA从睡眠状态切换到唤醒状态,从AP接收TIM,执行竞争并传输PS轮询帧至AP的操作与图7中的操作相同。如果即使在AP接收到PS-Poll帧时没有在SIFS期间准备好数据帧,则可以用ACK帧代替数据帧发送至STA。如果在发送ACK帧之后准备好数据帧,则AP可以执行竞争,然后发送数据帧至STA。STA可以将指示数据帧已经被成功接收的ACK帧发送至AP,并且可以切换到睡眠状态。
图9示出AP发送DTIM的示例。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态,以便从AP接收包括DTIM元素的信标帧。STA可以肯定将经由接收到的DTIM来发送多播/广播帧。AP可以在发送包括DTIM的信标帧之后立即发送数据(即,多播/广播帧),而无需PS-Poll帧的发送和接收。STA可以在接收包括DTIM的信标帧之后在唤醒状态中接收数据,并且可以在完成数据接收之后切换到睡眠状态。
通用帧结构
图10是例示在IEEE 802.11中使用的帧结构的示例的图。
物理层协议数据单元(PPDU)帧格式可以包括短训练字段(STF)、长训练字段(LTF)、信号(SIG)字段和数据字段。最基本的(例如,非HT(高吞吐量))PPDU帧格式可以仅包括传统STF(L-STF)、传统LTF(L-LTF)、SIG字段和数据字段。
STF是用于信号检测、自动增益控制(AGC)、分集选择、精确同步等的信号,而LTF是用于信道估计、频率误差估计等的信号。STF和LTF可以统称为PLCP前导码,并且PLCP前导码可以是用于信道估计和OFDM物理层的同步的信号。
SIG字段可以包括RATE字段和LENGTH字段。RATE字段可以包括关于数据调制和编码率的信息。LENGTH字段可以包括关于数据长度的信息。另外,SIG字段可以包括奇偶校验位、SIG TAIL位等。
数据字段可以包括服务(SERVICE)字段、物理层服务数据单元(PSDU)、PPDU TAIL位、并且根据需要还可以包括填充位。SERVICE字段的某些位可用于接收端的解扰器的同步。PSDU对应于MAC层中定义的MAC协议数据单元(MPDU),并且可以包括由更高层生成/使用的数据。PPDU TAIL位可用于使编码器返回0状态。填充位可用于将数据字段长度调整为预定单位。
以各种MAC帧格式定义MPDU,并且基础MAC帧包括MAC报头、帧主体和帧校验序列(FCS)。MAC帧包括MPDU,并且可以通过PPDU帧格式的PSDU来进行发送/接收。
MAC报头包括帧控制字段、持续时间/ID字段和地址字段。帧控制字段可以包括帧发送/接收所需的控制信息。持续时间/ID字段可以设置为用于发送相应帧的时间。
可以将包括在MAC报头中的持续时间/ID字段设置为16位长度(例如,B0至B15)。持续时间/ID字段中包括的内容可以取决于帧类型和子类型、是否在无竞争时段(CFP)期间执行发送、发送STA的QoS能力等。(i)在具有PS轮询子类型的控制帧中,持续时间/ID字段可以包括发送STA的AID(例如,通过14个LSBs),并且2个MSB可以设置为1。(ii)在由用于CFP的点协调器(PC)或非QoS STA发送的帧中,持续时间/ID字段可以设置为固定值(例如32768)。(iii)在由非QoS STA发送的其它帧或由QoS STA发送的控制帧中,持续时间/ID字段可以包括针对每种帧类型定义的持续时间值。在由QoS STA发送的数据帧或管理帧中,持续时间/ID字段可以包括针对每种帧类型定义的持续时间值。例如,如果持续时间/ID字段的B15被设置为B15=0,则它指示持续时间/ID字段用于指示TXOP持续时间,并且B0至B14可以用于指示实际的TXOP持续时间。由B0至B14指示的实际TXOP持续时间可以是0至32767中的任何一个,并且其单位可以是微秒(μs)。然而,当持续时间/ID字段指示固定的TXOP持续时间值(例如32768)时,B15=1并且B0至B14=0。如果B14=1和B15=1,则持续时间/ID字段用于指示AID,而B0至B13指示1至2007的一个AID。有关MAC报头的序列控制、QoS控制、HT控制子字段的详细信息,请参阅IEEE 802.11标准文档。
MAC报头的帧控制字段可以包括协议版本、类型、子类型、到DS、来自DS、更多片段、重试、功率管理、更多数据,受保护帧和顺序子字段。有关帧控制字段的子字段的详细信息,请参阅IEEE 802.11标准文档。
WUR(唤醒无线电)
首先,将参照图11描述与WLAN系统(例如,802.11)可兼容的唤醒无线电接收机(WURx)。
参照图11,STA可以支持用于主要无线通信的主连接无线电(PCR)(例如,IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax WLAN)和唤醒无线电(WUR)(例如,IEEE 802.11ba)。
PCR用于数据的发送和接收,如果没有数据要发送/接收,则可以将其关闭。当PCR被关闭时,如果存在要接收的分组,则STA的WURx可以唤醒PCR。因此,通过PCR发送和接收用户数据。
WURx不用于用户数据,并且可以用来唤醒PCR收发器。WURx可以是不具有发送器的简单接收器,并且在关闭PCR时被使能。理想的是,在使能状态下,WURx的目标功耗不超过100微瓦(μW)。对于这种低功率操作,可以使用简单的调制方法,例如开关键控(OOK),并且可以使用窄带宽(例如4MHz或5MHz)。WURx的目标接收范围(例如,距离)可以对应于IEEE802.11的当前标准。
图12是用于说明WUR分组的设计和操作的图。
参照图12,WUR分组可以包括PCR部分1200和WUR部分1205。
PCR部分1200用于与传统无线LAN系统兼容,并且也可以称为无线LAN前导码(例如,20MHz非HT前导码)。在PCR部分1200中可以包括传统无线LAN的L-STF、L-LTF和L-SIG中的至少一个,以保护WUR分组免受其它PCR STA的侵害。因此,第三方传统STA可以通过PCR部分1200确定WUR分组不是其想要的,并且PCR的介质已经被另一STA占用。WURx不对WUR分组的PCR部分进行解码,因为WURx支持窄带,并且OOK解调不支持PCR信号接收。在L-SIG字段之后立即发送音调间隔为312.5kHz、持续时间为4μs的1BPSK符号。
WUR部分1205的至少一部分可以是根据开关键控(OOK)调制的部分。例如,WUR部分可以包括WUR同步字段和WUR数据字段(例如,WUR MAC帧)。WUR数据字段可以包括MAC报头(例如,接收器地址等)、帧主体和帧校验序列(FCS)中的至少之一。此外,可以通过修改OFDM发送器来执行OOK调制。
WUR部分的WUR同步字段也可以被称为前导码。例如,WUR部分的前导码和PCR部分的20MHz的非HT前导码可以统称为WUR前导码。WUR部分的前导码可以包括WUR同步序列。WUR同步序列的持续时间可以根据应用于WUR数据字段的数据速率而变化。因此,数据速率可以由WUR同步序列指示。在低数据速率(例如62.6kbps)的情况下,可以将WUR同步序列设置为128μs,而在高数据速率(例如250kbps)的情况下,可以将WUR同步序列设置为64μs。64μs的同步序列对应于32比特二进制序列S。这里,1比特对应于2μs。128μs的同步序列对应于二进制序列S和二进制序列S的补码序列S*的组合。
如上所述,WURx 1210可以通过小型且简单的OOK解调器来实现,该OOK解调器消耗不到100μW的非常低的功率。
在这种方式下,需要将WUR分组设计为在无线LAN系统中兼容,因此,它可以包括传统的无线LAN前导码(例如,OFDM)和新的LP-WUR信号波形(例如,OOK)。
图13例示了WUR分组的示例。图13的WUR分组包括用于与传统STA兼容的PCR部分(例如,传统无线LAN前导码)。
参照图13,传统无线LAN前导码可以包括L-STF、L-LTF和L-SIG。此外,无线LAN STA(例如,第三方)可以通过L-SIG检测WUR分组的结尾。例如,L-SIG字段可以指示WUR分组的(例如,OOK调制的)有效载荷的长度。
WUR部分可以包括WUR同步字段、MAC报头、帧主体和FCS中的至少一个。WUR同步字段可以包括例如PN序列(例如,前述的32比特二进制序列S或S+S*)。MAC报头可以包括地址字段(例如,发送器地址和/或接收器地址)。帧主体可以包括唤醒所必需的其它信息。FCS可以包括循环冗余校验。
图14例示了相对于图13的WUR分组的波形。参照图14,在OOK调制的WUR部分中,每OFDM符号长度(例如4微秒)能发送1比特。因此,WUR部分的数据字段中的数据速率可以是250kbps。然而,本说明书不限于图14,并且WUR数据字段中的数据速率可以是62.5kbps。
图15是用于说明使用无线LAN的OFDM发送器来生成WUR分组的图。在无线LAN中使用相移键控(PSK)-OFDM传输技术。通过添加用于OOK调制的附加OOK调制器来生成WUR分组会增加发送器的实施成本。因此,将描述通过重复使用OFDM发送器来生成OOK调制的WUR分组的方法。
根据OOK调制,将比特值1调制为具有任意功率加载在其上或具有等于或高于阈值的功率的符号(即,开),并且将比特值0调制为其上没有功率加载或具有等于或小于阈值的功率的符号(即,关)。比特值1可以被定义为断电。
在这种方式下,通过在OOK调制的对应符号位置处的功率开/关来指示比特值1/0。这种简单的OOK调制/解调方法可以减少接收器的信号检测/解调的功率消耗以及实现接收器的信号检测/解调的成本。此外,可以通过重复使用传统的OFDM发送器来执行用于信号开/关的OOK调制。
图15的左图示出相对于已经通过重复使用传统无线LAN的OFDM发送器进行了OOK调制的比特值1的1符号周期(例如,4μsec)的归一化幅度的实部和虚部。相对于比特值0的OOK调制结果对应于断电,因此省略其说明。
图15的右图示出相对于已经通过重复使用传统无线LAN的OFDM发送器进行了OOK调制的比特值1的频域归一化功率谱密度(PSD)。例如,相应带宽中的4MHz中心频率可用于WUR。尽管在图15中假设WUR操作在4MHz的带宽上,但这仅是为了便于描述,并且可以使用其它频率带宽。然而,为节省功率,理想的是WUR在比PCR(例如,传统无线LAN)的操作带宽更窄的带宽上操作。
假设子载波宽度(例如,子载波间隔)是312.5kHz,并且OOK脉冲带宽对应于图15中的13个子载波。如上所述,这13个子载波对应于大约4MHz(即,4.06MHz=13×312.5kHz)。4MHz带宽中的中心子载波可能为空。
当在传统OFDM发送器中将快速傅立叶逆变换(IFFT)的输入序列定义为s={13子载波音调序列}时,针对序列s执行IFFT,使得Xt=IFFT(s),然后具有0.8μsec长度的循环前缀(CP)被附于其上,由此获得了大约4μs的符号长度。
WUR分组也可以称为WUR信号、WUR帧或WUR PPDU。WUR分组可以是用于广播/多播的分组(例如,WUR信标)或用于单播的分组(例如,用于结束特定WUR STA的WUR模式并唤醒特定WUR STA的分组)。
图16例示了WUR接收器(WURx)的结构。参照图16,WURx可以包括RF/模拟前端、数字基带处理器和简单分组解析器。图16示出示例性配置,并且本说明书的WUR接收器不限于图16。
在下文中,包括WUR接收器的WLAN STA被称为简单WUR STA。WUR STA也可以称为简单STA。
基于曼彻斯特编码的OOK调制可以用于WUR数据字段。WUR数据字段可以支持多种数据速率(例如,62.5kbps和250kbps)。当应用曼彻斯特编码时,在250kbps下,将比特值0表示为2μs ON符号+2μs OFF符号,而将比特值1表示为2μs OFF符号+2μs ON符号。当应用曼彻斯特编码时,在62.5kbps下,将比特值0表示为4μs ON符号+4μs OFF符号+4μs ON符号+4μsOFF符号,而将比特值1表示为4μs OFF符号+4μs ON符号+4μs OFF符号+4μs ON符号。
为了使WUR STA进入WUR模式,可以定义WUR模式信令。例如,当使用显式的WUR模式信令时,可以通过PCR执行WUR模式信令,并且可以通过WUR模式信令来提供WUR操作参数。如果STA处于WUR模式,则STA的WURx可以遵循与AP协商的占空比调度(包括始终打开WURx)。如果STA处于WUR模式,则可以延长先前在AP和STA之间协商的关于STA的PCR调度TWT的服务时段。当延长服务时段时,STA不需要在服务时段唤醒,并且协商的服务时段的参数被存储在AP和STA中。如果STA处于WUR模式并且STA的PCR处于PS模式,则STA可以不接收PCR信标帧。
可以定义用于WUR协商的WUR动作帧,并且WUR动作帧包括WUR标识符(WID),并且可以通过PCR来发送。WID唯一地标识AP的BSS中的WUR STA。单播唤醒帧中包括的WID标识接收器WUR STA。
AP可以将EDCA用于WUR帧传输。例如,AP可以通过重复使用传统的4-接入类别(AC)和相应的EDCA来发送WUR信号。WUR信号可以是例如单播唤醒分组、多播唤醒参数分组、广播唤醒分组或WUR信标,但不限于此。AP可以使用任何AC传输WUR信标或多播唤醒分组。如果AP没有用于STA的缓冲帧,则AP可以将任何AC用于单播唤醒分组。AP使用特定AC的EDCAF发送WUR信号后,AP不应更新CW和AC的重新尝试计数。当确认使用特定AC的EDCACF发送的单播唤醒分组确认故障时,AP不应更新CW和AC的重新尝试计数。
AP发送单播唤醒分组,然后等待下一个超时间隔。当AP在超时间隔内接收到来自STA的任何传输时,唤醒分组传输可以视为成功。另一方面,当唤醒分组传输失败时,AP重新发送唤醒分组。STA在接收到单播唤醒分组后,通过PCR将响应帧发送给AP。
为了唤醒多个WUR模式STA,可以通过多播/广播方法来发送多用户唤醒帧。AP可以在准备时段之后发送广播唤醒帧,然后通过PCR发送广播/多播帧。
可以周期性地发送WUR信标帧,并且可以在WUR模式元素中指示信标间隔。可以通过PCR发送WUR模式元素。WUR信标帧可以包括用于同步的部分定时同步功能(TSF)。
AP可以向STA发送唤醒分组,然后发送用于从STA请求响应帧的11ax触发器帧。
图17是用于说明WUR占空比模式的图。STA的WUR接收器可以工作在占空比模式下。WUR占空比的周期可以是基本单位的倍数,并且基本单位可以由AP指示。在每个WUR占空比周期中,开启持续时间被设置为至少最小唤醒持续时间。最小唤醒持续时间可以由AP指示。AP可以确定WUR占空比的起点。
WUR中的系统参数更新
作为以WUR模式向STA发送唤醒分组的方法,特别地,将描述以WUR占空比模式向STA发送唤醒分组以进行PCR系统参数更新的方法。PCR系统参数也可以称为BSS参数。
AP可以以WUR模式向STA发送唤醒帧(例如,广播唤醒帧),使得WUR模式STA更新PCR系统参数。已经接收到广播唤醒帧的STA可以在PCR信标传输定时时唤醒,接收PCR信标,并且更新PCR系统参数。
为了提高广播唤醒帧的可靠性,AP可以多次发送广播唤醒帧。此外,当AP以占空比模式向STA发送广播唤醒帧时,AP可以在每个STA的开启持续时间内发送广播唤醒帧。因此,关闭持续时间为0的STA(例如,以始终处于WUR模式运行的STA)可能会不必要地转换到PCR,即使它们已经更新了系统参数,并返回到WUR模式,因为它们可以多次接收广播唤醒帧。
在下文中,提出了用于解决该问题的方法。为了便于描述,将稍后描述的示例分类,并且具有不同索引的示例可以被实现为一个实施方式。
-示例1
AP可以在广播唤醒帧或WUR信标帧中包括可以通过其来检查是否已经更新系统参数的信息(例如,计数器字段),并发送广播唤醒帧或WUR信标帧。
此外,计数器字段也可以被称为例如校验信标字段、改变序列或AP配置改变计数(AP-CCC)。在这些字段当中,LSB的N比特可以包括在广播唤醒帧或WUR信标帧中。在下文中,为了方便起见,假设4-LSB校验信标字段,并且将4-LSB校验信标字段称为短校验信标字段。
对于以上操作,AP可以在PCR信标帧或PCR探测响应帧的元素中包括校验信标(或改变序列或AP-CCC)信息,并发送它。当具有WUR模式能力的STA接收包括校验信标信息的PCR信标帧时,STA可以通过校验信标值来确定PCR信标帧中包括的参数的版本信息。
AP可以在WUR信标帧或广播唤醒帧中包括短校验信标字段,并且发送短校验信标字段。当处于WUR模式的STA接收到包括短校验信标字段的WUR信标/唤醒帧时,STA将短校验信标字段的值与存储在STA中的校验信标字段的4LSB(或先前存储的短校验信标字段值)进行比较。如果两个值不同,则STA在PCR信标传输定时处唤醒,并接收PCR信标以进行系统参数更新。这里,STA可以用接收到的值更新存储的值。
如果两个值相同,则STA可以在PCR信标传输定时处不开启PCR。
-示例2
AP可以在广播唤醒帧或WUR信标帧中包括N比特序列号,并发送它。为了方便起见,假定2比特的序列号(即,N=2)。
如果为了接收与相同系统参数相对应的PCR信标,发送在固定时段内周期性或非周期性地多次发送的广播唤醒帧,则广播唤醒帧中包含的序列号具有相同的值。
如果处于WUR模式的STA接收了被设置为序列号=X的广播唤醒帧(或单播/多播唤醒帧),转换到PCR唤醒状态(即,PCR开启),并且STA正确地接收PCR信标帧或PCR DTIM信标帧,即使在之后的特定时段内接收到具有相同序列号(=X)的广播唤醒帧,STA也可以连续保持WUR模式而无需开启PCR。这里,正确地接收PCR信标帧或PCR DTIM信标帧可以意味着STA更新改变的系统参数或接收在DTIM之后发送的组寻址BU。
-示例3
已经接收到用于系统参数更新的广播唤醒帧的WUR模式STA可以开启PCR(即,转换到PCR唤醒状态),接收PCR信标帧并更新系统参数。在系统参数更新后,STA可以通过PCR向AP发送针对其的确认帧。为了允许STA发送确认帧,AP可以将调度的UL MU资源分配给STA,或者发送用于UL OFDMA随机接入资源分配的触发器帧。具有UL MU能力的11ax STA可以通过分配的(调度的或UL OFDMA随机接入)UL MU资源以UL MU形式发送确认帧。确认帧可以是例如先前定义的控制帧(例如,PS轮询,ACK等)或管理帧、新定义的控制帧或管理帧或QoS空帧。
示例1至3中描述的方法可以被应用于广播唤醒帧传输,以进行广播数据(或组寻址BU)传输。此外,以上定义的字段(例如,短校验信标字段和序列号)可以被包括在除了广播唤醒帧或WUR信标帧之外的其它WUR帧(例如,单播唤醒帧和多用户/多播唤醒帧)中并被发送。
-AP(或WUR发送器)的操作示例
为了向WUR STA发信号通知广播数据(或组寻址BU)的传输,AP可以增加特定字段值,并将包括增加的特定字段值的WUR帧发送至WUR STA。尽管为了描述方便起见假设特定字段是校验信标字段,但是本说明书不限于此,并且特定字段可以指示改变序列、改变计数、序列号或分组号等。
例如,在以下情况下,AP可以增加校验信标值。
(i)当系统中确定的关键参数已更新时
(ii)当在前一个DTIM元素中对应于广播突发的AID的比特为0,然后在下一个DTIM元素中变为1时,换句话说,当组寻址BU(或广播数据)先前未发送过而是新发送的时
(iii)当在前一个DTIM元素中对应于广播突发的AID的比特为1并且在当前DTIM元素中仍为1,并且与在先前的DTIM之后发送的广播突发不同的广播突发在当前DTIM之后发送时
-WUR STA(WUR接收器)的操作示例
当已经存储了先前接收到的校验信标字段值的WUR模式STA接收包括校验信标字段的WUR帧时,STA将所存储的值与所接收的值进行比较。如果比较的两个值不同,则STA打开主要无线电(例如,PCR)以尝试DTIM信标接收,以便接收DTIM信标或TIM信标。
STA在确定的定时处通过PCR接收DTIM信标,并检查是否通过DTIM元素发送广播突发。STA根据需要基于DTIM信标中包含的信息来更新系统参数。如果指示了广播突发传输(例如,DTIM元素的广播AID被设置为1),则STA接收从AP发送的广播突发。
如果已开启PCR的STA在根据DTIM TBTT的固定时间(例如,STA实现的值或从AP获取的值)内未接收到DTIM信标,则STA无法检查系统参数是否已改变。
为了检查系统参数是否已更新,已接收到广播唤醒帧并随后打开主要无线电(例如PCR)的STA需要在固定时间内通过PCR接收至少一个信标帧(例如,DTIM信标或TIM信标)。这里,固定时间可以是由STA实现的值、从AP获取的值或侦听间隔。
因此,在固定时间内未接收到DTIM的STA执行在预定时段内接收至少一个信标帧的处理。例如,STA可以在下一个TBTT接收信标帧,检查系统参数是否已经被更新并且根据需要更新系统参数。STA可以进入浅睡状态,直到TBTT或DTIM TBTT为止,以减少不必要的功耗。没有收到DTIM的STA可以进入WUR模式,关闭PCR,然后在下一个TBTT时打开PCR以接收信标。
尽管上面已经描述了STA接收广播唤醒帧然后接收DTIM的示例,但是STA也可以根据需要先接收TIM信标。首先已经接收到TIM信标的STA可以尝试接收下一个DTIM信标,以便检查是否发送了广播数据或者进入了休眠状态,以便减少功耗,直到接收到下一个信标/DTIM。
在这种情况下,如上所述,已接收到广播WUR帧并开启PCR的STA也需要在固定时间内接收至少一个信标帧。当已接收到广播唤醒帧的STA在固定时间内通过PCR没有接收到信标帧时,STA可以进入WUR模式。这里,如果STA在WUR模式下接收具有相同校验信标值的广播唤醒帧,则STA可以重新执行广播唤醒操作,而无需忽略广播唤醒帧。也就是说,已经接收到具有相同校验信标值的广播唤醒帧的STA可以开启PCR,并尝试在DTIM/TIM信标传输定时处接收DTIM信标或TIM信标。STA可以基于DTIM信标或TIM信标来更新系统参数或接收组寻址BU(例如,广播/多播数据)。
另选地,当已经接收到广播唤醒帧的STA在固定时间内没有接收到信标帧时,STA可以等待通过PCR的下一次信标接收,而无需进入WUR模式。在这种情况下,STA可以通过经由PCR将帧发送到AP来通知AP其WUR模式处于关闭状态。在这种情况下,AP不向STA发送唤醒帧。
考虑WUR帧结构的计数器字段
已经提出在WUR帧中包括计数器字段以用于系统参数(例如,BSS参数)更新。在下文中,将描述考虑特定帧结构的计数器字段的位置和传输方法。
首先,将参照图18描述WUR帧的结构(例如,WUR PPDU的WUR数据字段或MAC帧)。
MAC报头的长度被固定为32比特。
MAC报头的帧控制字段包括指示帧类型的类型子字段(例如,WUR信标:0,唤醒帧:1,供应商特定帧:2等等)、长度/杂项(misc.)子字段和保留比特。类型子字段连同长度/杂项子字段一起标识WUR帧是恒定长度(CL)WUR帧还是可变长度(VL)WUR帧。在VL WUR帧中,长度/杂项子字段包含长度信息。在VL WUR帧中,长度/杂项子字段也可以不包括长度信息并且相应的比特可以用于其它目的。
MAC标头的地址字段可以(i)在单播唤醒帧的情况下设置为WID,(ii)在多播唤醒帧的情况下设置为GID,(iii)在WUR信标或广播唤醒的情况下设置为TxID,(iv)在供应商特定帧的情况下设置为OUI1。WID由AP提供给STA,并标识1个WUR STA。GID由AP提供给ST,并标识一个或更多个STA。TxID是发送器标识符,由AP确定。OUI1对应于OUI的12个MSB。
MAC报头的类型相关(TD)控制字段包括类型相关控制信息。
WUR帧中可以可选地提供帧主体。例如,STA可以支持或可以不支持具有非零长度的帧主体。当帧主体包括在WUR帧中时,可以在帧控制字段的长度子字段中以预定的八位组单位(例如,最大8或16个八位组)来指示帧主体字段的长度。
帧校验序列(FCS)包括WUR帧的CRC。FCS可以对应于BSSID信息的一部分。
将基于前述的WUR帧结构来描述计数器字段。
图19示出根据本说明书的实施方式的包括计数器字段的WUR帧。
参照图19,计数器字段可以被包括在CL/VL唤醒帧的MAC报头的TD控制字段中。在这种情况下,计数器字段的位置是固定的,而与CL/VL帧无关,因此计数器字段具有简单的结构。然而,因为TD控制字段的大小被限制为12比特,因此除了计数器字段之外,可能难以在TD控制字段中附加地插入诸如TSF或分组号(PN)之类的信息。
图20示出根据本说明书的另一实施方式的包括计数器字段的CL WUR帧。
参照图20,计数器字段可以被包括在CL唤醒帧的MAC报头的帧控制字段中。例如,如果类型字段指示唤醒帧,并且相应的唤醒帧是CL唤醒帧,则为长度/杂项字段对应于杂项(miscellaneous)(即,可以用于其它目的)。因此,计数器字段可以包括在杂项字段。
图21示出根据本说明书的另一实施方式的包括计数器字段的VL WUR帧。
由于长度/杂项字段对应于VL唤醒帧中的长度,计数器字段不能包括在长度/杂项字段中。因此,计数器信息可以被包括在VL唤醒帧的帧主体中。例如,如果类型字段指示唤醒帧,并且唤醒帧是VL唤醒帧,则长度/杂项字段指示长度,并且计数器字段可以包括在帧主体中。尽管理想的是将计数器字段包括在帧主体的前部中,但是本说明书不限于此。
图22例示了根据本说明书的实施方式的发送/接收帧的方法的流程。图22示出上述实施方式的示例性实现,并且本说明书不限于图22,并且可以省略重复的描述。
参照图22,STA通过PCR收发器接收第一主连接无线电(PCR)帧,该第一主连接无线电(PCR)帧包括与PCR系统参数的版本相关的计数器值。
STA可以存储通过第一PCR帧获取的计数器值(2207)。
STA进入唤醒无线电(WUR)模式(2210)。
STA通过WUR接收器接收第一WUR帧(2215)。第一WUR帧包括计数器字段。第一WUR帧可以是广播唤醒帧或多播唤醒帧,但是本说明书不限于此。计数器字段可以被包括在第一WUR帧的MAC报头中。MAC报头可以包括帧控制字段、地址字段和类型相关(TD)控制字段。计数器字段可以位于TD控制字段。
STA基于对第一WUR帧的接收来确定是否唤醒(2220)。STA可以基于第一WUR帧的计数器字段的值是否与所存储的计数器值(例如,通过第一PCR帧获取的计数器值)相同来确定是否唤醒。
例如,当第一WUR帧的计数器字段的值与存储在STA中的计数器值相同时,STA可以保持WUR模式而不是唤醒。
另一方面,当第一WUR帧的计数器字段的值与存储在STA中的计数器值不同时,STA可以将存储的计数器值更新为第一WUR帧的计数器字段的值(2222),并唤醒以接收通过PCR发送的第二PCR帧(2225)。第二PCR帧可以是包括业务指示图(TIM)或传递业务指示图(DTIM)的PCR信标帧。
STA可以基于第二PCR帧来更新PCR系统参数(2230)。然后,STA可以返回到WUR模式。
在返回到WUR模式之后,如果包括在接收到的WUR帧中的计数器字段的值与STA中存储的计数器值(例如,更新后的计数器值)不同,则STA可以将存储的计数器值更新为接收到的WUR帧的计数器字段的值,唤醒并更新系统参数。
图23是用于说明用于实现上述方法的设备的图。
图23的无线设备100可对应于上述特定STA,并且无线设备150可对应于上述AP。
STA 100可以包括处理器110、存储器120和收发器130,并且AP 150可以包括处理器160、存储器170和收发器180。收发器130和180可以发送/接收RF信号并且可以在IEEE802.11/3GPP等的物理层中执行。处理器110和160在物理层和/或MAC层中执行,并连接到收发器130和180。
处理器110和160和/或收发器130和180可以包括专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理器。存储器120和170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/或其它存储单元。当实施方式由软件执行时,上述方法可以被实现为执行上述功能的模块(例如,进程和函数)。可以将模块存储在存储器120和170中,并由处理器110和160执行。可以将存储器120和170设置在处理器110和160的内部或外部,并使用已知方式连接到处理器110和160。
STA的收发器130可以包括发送器(未示出)和接收器(未示出)。STA的接收器可以包括用于接收PCR(例如,诸如IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax之类的WLAN)信号的主连接无线电(PCR)接收器和用于接收WUR信号的WUR接收器。STA的发送器可以包括用于发送PCR信号的PCR发送器。
AP的收发器180可以包括发送器(未示出)和接收器(未示出)。AP的发送器可以对应于OFDM发送器。AP可以通过重复使用OFDM发送器根据OOK来发送WUR有效载荷。例如,如上所述,AP可以通过OFDM发送器对WUR有效载荷进行OOK调制。
已经给出了对本说明书的优选实施方式的详细描述,以使本领域技术人员能够实现和实践本公开。尽管已经参考优选实施方式描述了本公开,但是本领域技术人员应当理解,可以在不脱离所附权利要求中描述的本公开的精神或范围的情况下对本公开进行各种修改和变化。因此,本说明书不应限于本文描述的特定实施方式,而应被赋予与本文公开的原理和新颖性特征一致的最广范围。
【工业适用性】
本说明书可以应用于包括IEEE 802.11的各种无线通信系统。

Claims (15)

1.一种用于在无线LAN WLAN系统中由台站STA接收帧的方法,该方法包括以下步骤:
通过主连接无线电PCR接收第一PCR帧,所述第一PCR帧包括与PCR系统参数的版本相关的计数器值;
存储通过所述第一PCR帧获取的所述计数器值;
进入唤醒无线电WUR模式;
通过WUR接收第一WUR帧;以及
基于所述第一WUR帧的接收来确定是否唤醒,
其中,所述第一WUR帧包括计数器字段,并且所述STA基于所述第一WUR帧的所述计数器字段的值与存储的计数器值是否相同来确定是否唤醒。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,当所述第一WUR帧的所述计数器字段的值与所述存储的计数器值相同时,所述STA不唤醒并且保持所述WUR模式。
3.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括以下步骤:
当所述第一WUR帧的所述计数器字段的值与所述存储的计数器值不同时,所述STA唤醒并接收通过所述PCR发送的第二PCR帧;以及
基于所述第二PCR帧来更新所述PCR系统参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第二PCR帧是包括业务指示图TIM或传递业务指示图DTIM的PCR信标帧。
5.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括以下步骤:当所述第一WUR帧的所述计数器字段的值不同于所述存储的计数器值时,所述STA将所述存储的计数器值更新为所述第一WUR帧的所述计数器字段的值。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一WUR帧是广播唤醒帧或多播唤醒帧。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述计数器字段被包括在所述第一WUR帧的MAC报头中。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述MAC报头包括帧控制字段、地址字段和类型相关TD控制字段,并且所述计数器字段位于所述TD控制字段中。
9.一种接收帧的台站STA,该STA包括:
主连接无线电PCR收发器;
唤醒无线电WUR接收器;以及
处理器,所述处理器被配置为通过所述PCR收发器接收包括与PCR系统参数的版本相关的计数器值的第一PCR帧,存储通过所述第一PCR帧获取的所述计数器值,进入WUR模式并通过所述WUR接收器接收第一WUR帧,并且基于所述第一WUR帧的接收来确定是否唤醒,
其中,所述第一WUR帧包括计数器字段,并且所述处理器基于所述第一WUR帧的所述计数器字段的值与存储的计数器值是否相同来确定是否唤醒。
10.根据权利要求9所述的STA,其中,当所述第一WUR帧的所述计数器字段的值与所述存储的计数器值相同时,所述处理器不唤醒并且保持所述WUR模式。
11.根据权利要求9所述的STA,其中,当所述第一WUR帧的所述计数器字段的值与所述存储的计数器值不同时,所述处理器唤醒并通过所述PCR收发器接收第二PCR帧,并且基于所述第二PCR帧更新所述PCR系统参数。
12.根据权利要求11所述的STA,其中,所述第二PCR帧是包括业务指示图TIM或传递业务指示图DTIM的PCR信标帧。
13.根据权利要求9所述的STA,其中,当所述第一WUR帧的所述计数器字段的值不同于所述存储的计数器值时,所述处理器将所述存储的计数器值更新为所述第一WUR帧的所述计数器字段的值。
14.根据权利要求9所述的STA,其中,所述计数器字段被包括在所述第一WUR帧的MAC报头中。
15.根据权利要求14所述的STA,其中,所述MAC报头包括帧控制字段、地址字段和类型相关TD控制字段,并且所述计数器字段位于所述TD控制字段中。
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