CN110999416B - 无线lan中发送或接收帧的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方式，一种在无线LAN中由接入点(AP)发送帧的方法，该方法包括：确定WUR模式中用于标识台站(STA)的唤醒无线电(WUR)标识符(WID)和用于标识该STA所属的STA组的组标识符(GID)；通过主连接无线电(PCR)发送WID和GID，以便将所确定的WID和GID分配给STA；以及基于GID或WID，发送用于唤醒多个STA的WUR帧，多个STA包括在WUR模式中操作的STA，其中，AP可以使用ID空间的可用于WUR的一部分来确定GID，并使用除了用于GID的那部分ID空间之外的的剩余空间来确定WID。

Description

无线LAN中发送或接收帧的方法及其装置
技术领域
本公开涉及无线局域网(WLAN)，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装置。
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
本公开的一方面在于提供一种高效且准确地发送或接收用于唤醒多个WUR STA的WUR帧的方法及其装置。
本公开不限于前述方面，并且可以从本公开的实施方式推断出其它方面。
问题的解决方案
为了实现前述方面，根据本公开的实施方式的接入点(AP)在无线局域网(WLAN)中发送帧的方法可以包括：确定用于标识唤醒无线电(WUR)模式中的台站(STA)的WUR标识符(WID)和用于标识该STA所属的STA组的组标识符(GID)；通过主连接无线电(PCR)发送WID和GID，以便将WID和GID分配给STA；基于GID或WID发送用于唤醒多个STA的WUR帧，多个STA包括在WUR模式中操作的STA，其中，AP可以使用ID空间的可用于WUR的部分来确定GID，并使用ID空间的除了用于GID的那部分之外的部分来确定WID。
为了实现前述方面，根据本公开的另一实施方式的用于发送帧的接入点(AP)可以包括：收发器；处理器，该处理器确定用于标识唤醒无线电(WUR)模式中的台站(STA)的WUR标识符(WID)和用于标识该STA所属的STA组的组标识符(GID)，控制收发器通过主连接无线电(PCR)发送WID和GID，以便将WID和GID分配给STA，并且基于GID或WID发送用于唤醒多个STA的WUR帧，多个STA包括在WUR模式中操作的STA，其中，处理器可以使用ID空间的可用于WUR的部分来确定GID，并使用ID空间的除了用于GID的那部分之外的部分来确定WID。
当AP想要基于GID发送WUR帧时，AP可以在WUR帧的地址字段中设置GID。AP可以在基于GID发送WUR帧之后通过PCR从STA接收到响应帧时，确定STA已经唤醒。
当AP想要基于WID发送WUR帧时，AP可以在WUR帧的地址字段设置除了GID或WID以外的0，并且可以在WUR帧的帧主体中设置多个STA的WID。
AP可以通过WUR模式响应帧或WUR模式挂起响应帧向STA发送包括GID的一个或更多个GID。
当WUR帧包括GID时，WUR帧还可以包括位图，该位图将由GID标识的组中的要被唤醒的STA指示为比特值1。AP可以通过STA的WID和位图的大小之间的模运算来确定位图中的与STA相对应的比特位置。当与该STA不同的STA被同等地分配有该GID，并且该STA和该不同的STA在位图中具有相同的比特位置时，AP可以为该STA和该不同的STA设置不同的WUR占空比开启持续时间。
为了实现前述方面，根据本公开的又一实施方式的台站(STA)在无线局域网(WLAN)中接收帧的方法可以包括：通过主连接无线电(PCR)接收用于标识唤醒无线电(WUR)模式中的STA的WUR标识符(WID)和用于标识该STA所属的STA组的组标识符(GID)；通过进入WUR模式来接收用于唤醒多个STA的WUR帧；基于WUR帧是否包括GID或WID来确定是否唤醒，其中，可以使用ID空间的可用于WUR的部分来分配GID，并可以使用ID空间的除了用于GID的那部分之外的部分来分配WID。
为了实现前述方面，根据本公开的又一实施方式的用于接收帧的台站(STA)可以包括：主连接无线电(PCR)收发器；唤醒无线电(WUR)接收器；以及处理器，该处理器通过PCR收发器接收用于标识WUR模式中的STA的WUR标识符(WID)和用于标识该STA所属的STA组的组标识符(GID)，通过WUR接收器通过进入WUR模式来接收用于唤醒多个STA的WUR帧，并且基于WUR帧是否包括GID或WID来确定是否唤醒，其中，可以使用ID空间的可用于WUR的部分来分配GID，并使用ID空间的除了用于GID的那部分之外的部分来分配WID。
当WUR帧的地址字段包括GID时，STA可以在唤醒之后通过PCR发送WUR帧的响应帧。
当WUR帧的地址字段除了GID或WID以外具有0时，STA可以假定帧主体包括多个STA的WID，尝试在WUR帧的帧主体中检测STA的WID，并且在帧主体中检测到STA的WID时，可以确定唤醒。
STA可以通过WUR模式响应帧或WUR模式挂起响应帧来接收包括GID的一个或更多个GID。
当WUR帧包括GID时，WUR帧可以进一步包括位图，该位图将由GID标识的组中的要被唤醒的STA指示为比特值1。STA可以通过STA的WID和位图的大小之间的模运算来确定位图中的与STA相对应的比特位置。当与该STA不同的STA被同等地分配有该GID，并且该STA和该不同的STA在位图中具有相同的比特位置时，可以为该STA和该不同的STA设置不同的WUR占空比开启持续时间。
技术效果
根据本公开的实施方式，由于用于WUR的ID空间被分为用于WID的空间和用于GID的空间，因此即使在WUR帧的地址字段中发送GID也可以将该GID与WID区分开，并且不需要针对GID定义附加字段，从而避免了信令开销的增加。此外，AP可以使用GID，并且还可以根据需要使用WID以便唤醒多个STA，从而高效且准确地发送或接收用于唤醒多个STA的WUR帧。
可以从本公开的实施方式中推断除前述技术效果以外的其它技术效果。
附图说明
图1例示了无线局域网(WLAN)系统的示例性配置。
图2例示了WLAN系统的另一示例性配置。
图3例示了一般的链路建立过程。
图4例示了退避过程。
图5例示了隐藏节点和暴露节点。
图6例示了RTS和CTS。
图7至图9例示了接收TIM的STA的操作。
图10例示了在IEEE 802.11系统中使用的示例性帧结构。
图11例示了可以用于WLAN系统(例如，802.11)的WUR接收器。
图12例示了WUR接收器操作。
图13例示了示例性WUR分组。
图14例示了WUR分组的波形。
图15例示了使用WLAN的OFDM发送器生成的WUR分组。
图16例示了WUR接收器的结构。
图17例示了WUR占空比模式。
图18例示了通用WUR帧的结构。
图19例示了根据本公开的实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧(例如，MU唤醒帧(WUF))的结构。
图20例示了根据本公开的实施方式的减少错误的唤醒的方法。
图21例示了根据本公开的另一实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧(例如，MU WUF)的结构。
图22例示了根据本公开的又一实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧(例如，MU WUF)的结构。
图23例示了根据本公开的又一实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧(例如，MU WUF)的结构。
图24例示了根据本公开的实施方式的STA在WID位图中的位置。
图25例示了根据本公开的实施方式的分配组ID的方法。
图26例示了根据本公开的另一实施方式的分配组ID的方法。
图27例示了根据本公开的又一实施方式的分配组ID的方法。
图28例示了根据本公开的实施方式的帧发送/接收方法的流程。
图29例示了根据本公开的实施方式的装置。
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包括一个或更多个STA和一个或更多个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APSTA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，STA D)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4μsON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信标帧的地址字段包括发送器标识(TxID)。WUR信标帧的TD控制字段可以包括用于同步的部分定时同步功能(TSF)。
在将唤醒分组发送到STA之后，AP可以发送用于请求来自STA的响应帧的11ax触发器帧。
图17例示了WUR占空比模式。STA的WUR接收器可以在占空比模式下操作。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。每个WUR占空比周期内的开启持续时间被设置为最小唤醒持续时间或更长。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。
将参照图18描述通用WUR帧(例如，WUR PPDU的WUR数据字段或MAC帧)的结构。
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)、长度/杂项(misc.)子字段和保留比特。类型子字段连同长度/杂项子字段一起用于标识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/杂项子字段包括长度信息。在VL WUR帧中，长度/杂项子字段不包括长度信息并且相应的比特可能用于其它目的。
MAC报头的地址字段可以设置为：(i)单播唤醒帧中的WID，(ii)多播唤醒帧中的组ID(GID)，(iii)广播唤醒帧或WUR信标帧中的TxID，以及(iv)供应商特定帧中的OUI1。WID由AP提供给STA，用于标识一个WUR STA。GID由AP提供给STA，用于标识一个或更多个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。
可以在WUR帧中可选地设置帧主体。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为单位(例如，最多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。
AP可以通过增加唤醒帧中包括的计数器来指示BSS参数更新(例如，PCR系统信息)或组寻址BU。
多用户唤醒帧
在描述WUR中的MU分组和GID分配/指示方法之前，简要描述了现有IEEE802.11ac(即，VHT)中的MU分组。在11ac中，支持64个组ID(GID)。AP可以通过组ID管理帧向STA分配至少一个GID。组ID管理帧可以包括具有64比特的总大小的成员资格状态数组字段。成员资格状态数组字段的64比特分别对应于64个GID，比特值为0指示STA不是相应组的成员(即，相应的GID未分配给STA)，比特值为1指示STA是相应组的成员(即，将相应的GID分配给STA)。
在每个组中总共有四个用户位置，并且可以通过两比特指示在每个组的四个用户位置之中为STA分配一个用户位置。因此，组ID管理帧通过将用于指示每个组中的用户位置的2比特与64个组相乘而包括具有128比特的总大小的用户位置数组字段。也就是说，用户位置数组字段为64个GID中的每一个提供了2比特用户位置子字段。
AP可以将多个组分配给一个STA，并且可以将多个STA分配给一个用户位置。此外，一些GID值可以用于SU传输而不是MU传输。例如，GID 0指示UL SU，而GID 63指示DL SU。
当GID分配和用户位置指示完成时，AP可以发送包括GID的VHT帧。VHT帧的SIG-A1字段包括GID子字段和四个MU Nsts子字段。GID子字段具有6比特的大小，并且指示需要接收VHT帧的组的GID。四个MU Nsts子字段对应于组中的四个用户位置。例如，在组中分配了第i个用户位置的STA读取MU[i]Nsts子字段。
接下来，描述根据本公开的实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧。
图19例示了根据本公开的实施方式的包括用于唤醒WUR STA组的GID的MU WUR帧(例如，MU唤醒帧(WUF))的结构。参照图19和以下例示的示例，可以将在地址字段(例如，RxID字段)中包括组ID的MU WUR帧称为组寻址WUR帧。
在图19中，11ac组管理被重复用于MU WUR帧，其中具有Type(类型)＝MU WUF 1的MU WUR帧的地址字段(例如，Rx ID字段)包括GID子字段(例如，6比特)和用户位置位图子字段(例如，4比特)。用户位置位图的4比特可以分别对应于四个用户位置。图19的MU WUR帧中的Rx ID字段使用10比特，因此可以比包括11比特STAID(例如，AID)的单播唤醒帧具有更少的开销。
然而，当多个STA被分配给相同的组ID和相同的用户位置时，图19的结构可能会导致错误的唤醒。图20例示了可以与图19的结构一起使用以减少错误的唤醒的示例方法。
参照图20，AP可以向具有相同组ID和相同用户位置的多个STA分配不同的占空比持续时间。另选地，AP可以仅向所有STA当中的一些STA分配组(例如，GID)。
图21例示了根据本公开的另一实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧(例如，MU WUF)的结构。参考图21，针对组中的所有STA没有提供用户位置位图。参照图21，为了便于描述假设GID为6比特，但是本公开不限于此。
图22例示了根据本公开的又一实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧(例如，MU WUF)的结构。与图19相比，用户位置位图在图22中被扩展为8比特。根据图22的结构，可以在一组中支持更多数量的STA而不会增加错误的唤醒。例如，用户位置位图的8比特可能意味着组中有八个用户位置。由于组中用户位置的数量从四个增加到八个，因此用于指示组中STA位置的用户位置子字段需要从2比特修改为3比特。
根据本公开的另一实施方式，还可以通过MU WUR的类型字段(例如，MAC报头的类型字段)指示是使用提供了用户位置位图的MU WUR帧(例如，图19/图22)还是未提供用户位置位图的MU WUR帧(例如，图21)。例如，当设置了类型字段＝MU WUF1时，可以在MU WUR帧中提供用户位置位图。当设置了类型字段＝MU WUF2时，可以不在MU WUR帧中提供用户位置位图。
图23例示了根据本公开的又一实施方式的包括GID以唤醒WUR STA组的MU WUR帧(例如，MU WUF)的结构。参照图23，仅定义了一种类型的MU WUR帧。因此，类型字段可以仅指示该帧是包括GID的MU WUR帧。然而，指示是否提供用户位置位图的标志可以被包括在RxID字段中。例如，标志＝1可以指示提供了用户位置位图，而标志＝0可以指示没有提供用户位置位图。
接下来，描述根据本公开的实施方式的分配包括在MU WUR帧中的GID的方法。
假设AP发送PCR帧(例如，组ID管理帧)以便将组(例如，GID)分配给STA，则如11ac中一样，AP可以经由PCR帧(例如，组ID管理帧)发送指示组ID的成员资格状态数组字段和指示组中STA的位置(例如，用户位置)的用户位置数组字段中的至少一个。
另选地，代替通过用户位置数组字段指示组中STA的位置，STA可以使用分配的ID隐式地确定其在组中的位置。在这种情况下，可以在组ID管理帧中省略用户位置数组字段。
根据用于通过ID(例如STAID)确定组中STA位置的例示方法，可以通过STA ID模(modulo)X确定用户位置。例如，STAID可以是通过PCR分配的AID或WUR ID，但不限于此。X可以指示位图大小(例如，4或8比特)。通过STAID模X获得的值可以指示用户位置位图中的STA位置(例如，包括在图19和图22至图23的MU WUR帧中的用户位置位图)。
具体地，假设STA1的ID＝1，STA2的ID＝2，STA3的ID＝3，STA4的ID＝4，STA5的ID＝5，STA6的ID＝6，STA7的ID＝7，并且STA8的ID＝8。当用户位置位图具有4比特大小时，可以如表1中所示确定组中STA的位置。当用户位置位图具有8比特大小时，可以如表2所示确定组中STA的位置。
[表1]
位图[0] 位图[1] 位图[2] 位图[4]
STA4 STA1 STA2 STA3
STA8 STA5 STA6 STA7
[表2]
位图[0] 位图[1] 位图[2] 位图[3] 位图[4] 位图[5] 位图[6] 位图[7]
STA8 STA1 STA2 STA3 STA4 STA5 STA6 STA7
在下文中，描述了用于唤醒多个STA的MU WUR帧的其它示例。下面例示的MU WUR帧可以是使用组ID来指示要(例如，其中，将MAC报头的地址字段设置为组ID)被唤醒的多个STA的WUR帧，或者可以是包括要被唤醒的多个STA的WID的WUR帧(例如，在帧主体中包括WID列表)。
根据本公开的实施方式，当MAC报头的帧类型指示MU WUR帧时，可以在WUR帧(例如，MAC报头)中包括组ID(例如，8比特)和部分TSF(例如，8比特)。例如，部分TSF可以被包括在MAC报头的TD控制字段中。此外，可以在WUR帧的MAC报头中指示帧主体(FD)长度。
在MU WUR帧中，当组ID具有特定值时(例如，0或所有比特设置为1)或当地址字段具有特定值时(例如0、4095(所有比特设置为1)或其它任何值)，则单个WID列表可以包含在帧主体中。这里，由于单独的WID列表被包括在帧主体中，因此FD长度具有大于0的值。
单独的WID列表可以包括多个STA的单独的WID(I-WID)。
例如，多个部分I-WID可以被包括在单独的WID列表中。部分I-WID可以是I-WID的N个LSB。N可以是大于0且小于12的整数。具体地，当部分I-WID为八比特时，帧主体仅包括单独的WID列表，并且FD长度为4字节，单独的WID列表包括4个部分I-WID。
根据实施方式，当在MU唤醒帧中指示帧主体长度＝0时，MU唤醒帧可以被定义为指示被分配了组ID的所有STA。接收MU唤醒帧的STA可以开启PCR(例如，WLAN)，并且可以响应于接收到的MU唤醒帧而通过PCR向AP发送响应帧，从而通知AP STA已经唤醒。
当组ID不具有特定值(例如，0或所有比特设置为1)并且帧主体(FD)长度的值大于0时，WID位图信息可包括在帧主体中(或在WUR帧内)。WID位图的长度可以根据FD长度来确定。WID位图的大小是除了可选字段的大小之外的整个FD长度。例如，当FD长度为2字节且不包含可选字段时，WID位图的大小为2字节。当FD长度为4字节并且帧主体中包含2字节的MIC字段时，WID位图的大小为2字节。
可以基于WID值和WID位图的大小来确定STA在WID位图中的位置。例如，当WID模WID位图大小的结果是N时，STA在WID位图中的位置可以是第N比特。
图24例示了根据本公开的实施方式的STA在WID位图中的位置。在图24中，假设WID位图的大小为8比特，并且STAA和STAB的WID分别为3和32。在这种情况下，作为3模8的结果，STAA的位置为比特(Bit)3，由于32模8，STAB的位置为比特(Bit)0。
当STA属于由MU WUR帧中的组ID指示的组并且与该STA在WID位图中的位置相对应的比特被设置为1时，考虑到MU WUR帧是针对该STA发送的，STA可以开启PCR(例如，WLAN)。随后，STA可以响应于MU WUR帧而通过PCR向AP发送响应帧。
当多个STA共享WID位图中的相同位置时，两个或更多个STA可以被同时唤醒(例如，由于相同的比特值1)。可以通过以下示例1至示例3中例示的AP进行调度来解决此问题。
示例1：AP可以将具有相同位置的STA分配给不同的组。例如，AP可以将与WID＝16相对应的STA分配给组1，并且可以将与WID＝32相对应的STA分配给组2。
示例2：AP可以将具有相同位置的STA分配至不同的开启持续时间。例如，可以将组1和开启持续时间1分配给与WID＝8相对应的STA，并且可以将组1和开启持续时间2分配给与WID＝16相对应的STA。
示例3：AP可以仅针对具有可变WUR帧能力的STA(例如，能够接收具有可变长度的WUR帧的STA)配置WID位图。因此，WID位图的每个比特可以对应于具有WUR帧能力的每个STA。尽管不具有可变的WUR帧能力的STA(例如，仅能够接收具有固定长度的WUR帧的STA)和具有可变的WUR帧能力的STA具有相同的位图位置，但是不具有可变的WUR帧能力的STA不能接收具有可变长度的WUR帧，因此不会唤醒。
接下来，描述根据本公开的实施方式的为WUR分配组ID的方法。
AP可以通过经由PCR执行的WUR协商过程、WUR模式信令过程、其它现有的WLAN过程(例如，11ac组ID分配过程)或新的、定义类似于11ac组ID管理过程的WUR组ID管理过程，向STA分配一个或更多个组ID。
AP可以使用WUR ID空间的一部分来分配组ID。在这种情况下，作为组ID分配的ID不作为单播WID分配给STA。例如，整个ID范围的部分可以用于组ID，而其余范围可以用于WID。具体地说，假设ID的整个范围是0到4095，并且组ID使用1000到1500的范围，则WID可以使用0到999的范围以及1501到4095的范围。
在本公开的另一示例中，当AP使用上述过程之一向STA分配组ID时，AP可以附加地提供指示组ID是用于多播数据接收还是用于MU唤醒(例如，PCR中的DL MU PPDU传输的MU唤醒)的信息。
图25例示了根据本公开的实施方式的分配组ID的方法。参照图25，在建立关联之后，STA通过PCR向AP发送WUR模式请求。AP通过PCR发送WUR模式响应，并且WUR模式响应可以包括要分配给STA的一个或更多个GID。
图26例示了根据本公开的另一实施方式的分配组ID的方法。参照图26，在建立关联后，STA通过PCR向AP发送WUR模式挂起(suspend)请求。AP通过PCR发送WUR模式挂起响应，并且WUR模式挂起响应可以包括要分配给STA的一个或更多个GID。
图27例示了根据本公开的又一实施方式的分配组ID的方法。参照图27，在建立关联后，STA通过PCR向AP发送WUR模式挂起请求。AP通过PCR发送WUR模式挂起响应。随后，AP发送WUR GID管理帧，并且WUR GID管理帧可以包括要分配给STA的一个或更多个GID。
在图25至图27例示的示例中，当AP分配每个组ID时，AP还可以发送指示每个组ID是用于接收多播数据(或多播组寻址帧)还是用于多用户唤醒(例如，用于PCR中的DL MUPPDU传输)的信息。
例如，分配的组ID当中的特定组ID可以用于多播数据(例如，可以被映射到特定多播地址)或多播组寻址帧。当STA接收唤醒帧并且包括在唤醒帧中的组ID与分配给STA的组ID当中的指示多播数据的组ID匹配时，STA可以唤醒(即，开启PCR)并且可以等待以接收多播组寻址帧/组寻址帧，而不是通过PCR向AP发送响应帧(例如，PS轮询、QoS空值或其它帧)。
另一特定组ID可用于指示多用户唤醒(或PCR中的DL MU PPDU传输)。通常，当AP具有要发送到组中的STA的单播数据时，AP可以通过发送包括用于指示多用户唤醒(或PCR中的DL MU PPDU传输)的组ID的唤醒帧来唤醒STA。当STA接收唤醒帧并且包括在唤醒帧中的组ID与分配给STA的组ID当中的指示多用户唤醒(或PCR中的DL MU PPDU传输)的组ID匹配时，STA可以唤醒(即，开启PCR)并且可以通过PCR向AP发送WUR响应帧(例如，PS轮询、QoS空或其它帧)。
此外，当在唤醒帧中包括指示多用户唤醒(或PCR中的DL MU PPDU传输)的组ID时，AP可以附加地在传输的唤醒帧中(例如，在帧主体中或在TD控制字段中)包括如上所述的STA的位置位图、WID位图和WID列表(例如，包括多个单播WID的列表)之一。由于在属于该组的STA当中仅由位图或WID列表指示的STA被唤醒，因此可以减少错误的唤醒。为此，可以在MAC报头中包括附加字段(例如，位图/WID列表指示字段)。这里，FD长度具有大于0的值。此外，如上所述，当组WID或WID具有特定值时，可以在帧主体中包括单独的WID列表。
为了指示是否包括WID列表，可以使用特定WID值。
在以上示例中，假设当多播唤醒帧具有可变长度的帧主体时，帧主体中仅包括WID列表、STA位置位图和单独的WID位图之一，来描述FD长度信息。然而，当帧主体包括除关于多个STA的信息以外的信息时，FD长度可以被计算为具有包括附加信息的大小。
图28例示了根据本公开的实施方式的帧发送/接收方法的流程。
参照图28，AP确定标识唤醒无线电(WUR)模式中的STA的WUR标识符(WID)和标识该STA所属的STA组的组标识符(GID)(2805)。AP可以使用可用于WUR的ID空间的部分来确定GID，并且可以使用ID空间的除了用于GID的那部分之外的其它部分来确定WID。
AP通过主连接无线电(PCR)发送WID和GID，以便将WID和GID分配给STA(2810)。WID和GID可以通过一个PCR帧发送或可以分别通过不同的PCR帧发送。例如，AP可以通过WUR模式响应帧或WUR模式挂起响应帧向STA发送包括GID的一个或更多个GID。WUR模式响应帧可以是对STA发送的WUR模式请求帧的响应帧。WUR模式挂起响应帧可以是对STA发送的WUR模式挂起请求帧的响应帧。
STA可以进入WUR模式(2812)。在WUR模式下，STA的PCR收发器可以在睡眠状态(例如，浅睡状态)下操作。
AP可以基于GID或WID发送用于唤醒包括在WUR模式下操作的STA的多个STA的WUR帧(2815)。
例如，当AP想要基于GID发送WUR帧时，AP可以在WUR帧的地址字段中设置GID。在另一示例中，当AP想要基于WID来发送WUR帧时，AP可以在WUR帧的地址字段中设置0而不是GID或WID，并且可以在WUR帧的帧主体中设置多个STA的WID。
STA可以基于WUR帧是否包括分配给STA的GID或WID来确定是否唤醒(2820)。
例如，当WUR帧的地址字段包括分配给STA的GID时，STA可以唤醒并且可以通过PCR向WUR帧发送响应帧。当在基于GID发送WUR帧之后通过PCR从STA接收响应帧时，AP可以确定STA已经唤醒。
在另一示例中，当分配给STA的WUR帧的地址字段具有除GID或WID之外的0时，STA可以假定WUR帧的帧主体包括多个STA的WID，来尝试在帧主体中检测STA的WID。当在帧主体中检测到STA的WID时，STA可以确定唤醒。
当WUR帧包括GID时，WUR帧还可以包括位图，该位图指示在由GID标识的组中的作为比特值为1而要被唤醒的STA。AP/STA可以通过STA的WID和位图的大小之间的模运算(modulo operation)来确定位图中的与STA相对应的比特位置。当与该STA不同的STA被同等地分配以GID，并且该STA和该不同的STA在位图中具有相同的比特位置时，AP可以为该STA和该不同的STA设置不同的WUR占空比开启持续时间。
图29例示了用于实现前述方法的装置。
在图29中，无线装置100可以对应于上述特定STA，并且无线装置150可以对应于上述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发送/接收无线电信号并且可以在IEEE802.11/3GPP等的物理层中运行。处理器110和160可以在物理层和/或MAC层中操作，并且可以连接到收发器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)、单独的芯片组、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/或单独的存储单元。当一个实施方式由软件执行时，前述方法可以利用执行前述功能的模块(例如，进程和函数)来实现。模块可以存储在存储器120和170中，并且可以由处理器110和160执行。存储器120和170可以设置在处理器110和160的内部或外部，并且可以通过众所周知的方式连接到处理器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：接收主连接无线电信号的主连接无线电(例如，诸如IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax之类的WLAN)接收器和接收WUR信号的WUR接收器。STA的发送器可以包括发送主连接无线电信号的主连接无线电发送器。
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可以复用OFDM发送器来通过OOK发送WUR有效载荷。例如，如上所述，AP可以经由OFDM发送器使用OOK来调制WUR有效载荷。
如上所述，提供了对本公开的示例性实施方式的详细描述，使得本领域技术人员可以实现和执行本公开。尽管以上已经参照本公开的示例性实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员应当理解，可以在本公开中进行各种修改、变更和变化。因此，本公开的范围和精神将不仅限于这里阐述的本公开的示例性实施方式。因此，旨在提供等同于本公开的原理和新颖性特征的本公开的所附权利要求的最广范围和精神。
工业适用性
本公开适用于包括IEEE 802.11的各种无线通信系统。

Claims (14)

1.一种接入点AP在无线局域网WLAN中发送帧的方法，该方法包括以下步骤：
通过主连接无线电PCR从台站STA接收唤醒无线电WUR模式请求帧；
确定用于标识唤醒无线电WUR模式中的台站STA的WUR标识符WID和用于标识所述STA所属的STA组的组标识符GID；
通过所述PCR发送包括所述WID和所述GID的WUR模式响应帧；以及
基于所述GID或所述WID，发送用于唤醒多个STA的WUR帧，所述多个STA包括在所述WUR模式中操作的所述STA，
其中，使用可用于WUR的ID空间的部分来分配所述GID，并使用所述ID空间的除了用于所述GID的所述部分之外的部分来分配所述WID，并且
其中，所述ID空间的整个范围是0到4095。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
在发送所述WUR帧之后从所述STA接收响应帧时，确定所述STA已经唤醒。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述GID发送的所述WUR帧的帧主体包括所述多个STA的WID列表。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述AP通过所述WUR模式响应帧或WUR模式挂起响应帧向所述STA发送包括所述GID的一个或更多个GID。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述WUR帧包括所述GID时，所述WUR帧还包括位图，所述位图将由所述GID标识的组中的要被唤醒的STA指示为比特值1，并且
所述AP通过所述STA的所述WID和所述位图的大小之间的模运算来确定所述位图中的与所述STA相对应的比特位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述STA和另一STA被分配到相同的GID并且用于所述STA和另一STA的比特位置在所述位图中同等地设置时，所述AP为所述STA和不同的STA设置不同的WUR占空比开启持续时间。
7.一种台站STA在无线局域网WLAN中接收帧的方法，该方法包括以下步骤：
通过主连接无线电PCR发送唤醒无线电WUR模式请求帧；
通过所述PCR接收包括用于标识唤醒无线电WUR模式中的所述STA的WUR标识符WID和用于标识所述STA所属的STA组的组标识符GID的WUR模式响应帧；
接收用于唤醒多个STA的WUR帧；以及
基于所述WUR帧是否包括所述GID或所述WID来确定是否进行唤醒，
其中，使用可用于WUR的ID空间的部分来分配所述GID，并使用所述ID空间的除了用于所述GID的所述部分之外的部分来分配所述WID，并且
其中，所述ID空间的整个范围是0到4095。
8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括以下步骤：
响应于所述WUR帧来发送响应帧。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述GID发送的所述WUR帧的帧主体包括所述多个STA的WID列表。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述STA通过所述WUR模式响应帧或WUR模式挂起响应帧来接收包括所述GID的一个或更多个GID。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，当所述WUR帧包括所述GID时，所述WUR帧还包括位图，所述位图将由所述GID标识的组中的要被唤醒的STA指示为比特值1，并且
所述STA通过所述STA的所述WID和所述位图的大小之间的模运算来确定所述位图中的与所述STA相对应的比特位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述STA和另一STA被分配到相同的GID并且用于所述STA和另一STA的比特位置在所述位图中同等地设置时，为所述STA和不同的STA设置不同的WUR占空比开启持续时间。
13.一种用于发送帧的接入点AP，该AP包括：
收发器；以及
处理器，所述处理器被配置为：
通过主连接无线电PCR从台站STA接收唤醒无线电WUR模式请求帧，
确定用于标识唤醒无线电WUR模式中的台站STA的WUR标识符WID和用于标识所述STA所属的STA组的组标识符GID，
通过所述PCR发送包括所述WID和所述GID的WUR模式响应帧，并且
基于所述GID或所述WID来发送用于唤醒多个STA的WUR帧，所述多个STA包括在所述WUR模式中操作的所述STA，
其中，使用可用于WUR的ID空间的部分来分配所述GID，并使用所述ID空间的除了用于所述GID的所述部分之外的部分来分配所述WID，并且
其中，所述ID空间的整个范围是0到4095。
14.一种用于接收帧的台站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：
通过主连接无线电PCR发送唤醒无线电WUR模式请求帧，
通过所述PCR收发器接收包括用于标识WUR模式中的所述STA的WUR标识符WID和用于标识所述STA所属的STA组的组标识符GID的WUR模式响应帧，
通过所述WUR接收器来接收用于唤醒多个STA的WUR帧，并且
基于所述WUR帧是否包括所述GID或所述WID来确定是否进行唤醒，
其中，使用可用于WUR的ID空间的部分来分配GID，使用所述ID空间的除了用于所述GID的所述部分之外的部分来分配所述WID，并且
其中，所述ID空间的整个范围是0到4095。
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