CN111294977B - 节能空闲监听方案 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及节能空闲监听方案。提供了用于WLAN系统的节能空闲监听增强的两种方法。第一方法执行站(STA)的操作从活动模式到空闲监听模式的改变，而不向与该STA相关联的接入点(AP)通知该改变。在空闲监听模式下，AP可以使用较高的带宽向STA传输帧，但是STA只能侦听在较低的带宽中的信道以节省能量。第二方法向与STA相关联的AP传输帧，以向AP通知STA的操作从活动模式到空闲监听模式的改变。在空闲监听模式下，AP可以使用较低的带宽向STA传输帧，而STA只能侦听在较低的带宽中的信道以节省能量。

Description

节能空闲监听方案
技术领域
本公开的各方面大体上涉及无线局域网(WLAN)系统，更具体地，涉及用于WLAN系统的节能空闲监听方案。
背景
IEEE 802.11ac标准可以提供5GHz频带上的高吞吐量无线局域网(WLAN)。IEEE802.11ac标准分别针对超高吞吐量(VHT)和高吞吐量(HT)站(STA)规定了80MHz和40MHz操作。当STA与以80MHz带宽操作的接入点(AP)相关联时，如果该STA是VHT STA，则该STA通常必须侦听(sense)整个80MHz带宽上的信道。如果STA是HT STA，则该STA通常必须侦听主(primary)40MHz信道上的信道。侦听整个80MHz带宽或者主40MHz信道上的信道通常会导致STA上功耗的增加。这部分是因为STA上的片上系统(SoC)可能会在高频操作中持续运行。
发明内容
在下文的一个或更多个实施方案中可实现本公开的各方面。
1)一种方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，执行站(STA)的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，而不向与所述STA相关联的接入点(AP)通知所述第一改变，其中所述第一带宽大于所述第二带宽；
由所述STA检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件；以及
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第二改变。
2)根据1)所述的方法，还包括如果在所述第一改变完成之前检测到所述事件，则放弃所述第一改变。
3)根据1)所述的方法，其中，执行操作的所述第一改变包括将所述STA的操作从所述第一模式改变到使用第三带宽的第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第二模式，其中所述第三带宽小于所述第一带宽但大于所述第二带宽。
4)根据3)所述的方法，其中，执行操作的所述第二改变包括将所述STA的操作从所述第二模式改变到所述第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第一模式。
5)根据1)所述的方法，其中，所述第一带宽包括多个(a plurality of)信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道，并且其中，检测所述事件包括：
仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道；以及
从所述AP接收请求发送(RTS)帧，其中所述AP使用所述第一带宽来传输所述RTS。
6)根据5)所述的方法，还包括：
响应于所述RTS，由所述STA向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；以及
在所述第二改变完成之后，由所述STA向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧。
7)根据6)所述的方法，其中，所述保留位是功率管理(PM)位。
8)根据1)所述的方法，其中，所述事件指示需要使用所述第一带宽来从所述STA向所述AP传输数据，并且其中，执行所述第二改变包括执行所述第二改变而不通知所述AP。
9)根据8)所述的方法，还包括在执行所述第二改变之前，在所述STA的存储器中缓冲所述数据，直到所述数据达到阈值。
10)根据1)所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的40MHz带宽或80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括5GHz频带中的20MHz带宽。
11)一种方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，由站(STA)向与所述STA相关联的接入点(AP)传输第一帧，以向所述AP通知所述STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，其中所述第一带宽大于所述第二带宽；
在传输所述第一帧之后，执行所述第一改变；
检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件；以及
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第二改变。
12)根据11)所述的方法，还包括向所述AP传输第二帧，以向所述AP通知所述第二改变的完成。
13)根据12)所述的方法，其中，所述第一帧和所述第二帧是操作模式通知(OMN)动作帧。
14)根据11)所述的方法，其中，执行操作的所述第一改变包括将所述STA的操作从所述第一模式改变到使用第三带宽的第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第二模式，其中所述第三带宽小于所述第一带宽但大于所述第二带宽。
15)根据14)所述的方法，还包括：向所述AP传输第三帧以向所述AP通知所述STA的操作从所述第一模式到所述第三模式的改变，以及向所述AP传输第四帧以向所述AP通知所述STA的操作从所述第三模式到所述第二模式的改变。
16)根据14)所述的方法，其中，执行操作的所述第二改变包括将所述STA的操作从所述第二模式改变到所述第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第一模式。
17)根据11)所述的方法，还包括：
在执行所述第一改变之前，使用所述第一带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；以及
在执行所述第一改变之后，使用所述第二带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧。
18)根据11)所述的方法，其中，所述第一带宽包括多个信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道，并且其中，检测所述事件包括:
仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道；以及
由所述STA从所述AP接收操作模式通知帧。
19)根据11)所述的方法，还包括：
在执行所述第二改变之前，使用所述第二带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；以及
在执行所述第二改变之后，使用所述第一带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧。
20)根据11)所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的40MHz带宽或80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括5GHz频带中的20MHz带宽。
21)一种方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，执行站(STA)的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，而不向与所述STA相关联的接入点(AP)通知所述第一改变，其中所述第一带宽大于所述第二带宽，其中所述第一带宽包括多个信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道；
由所述STA检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件，其中检测所述事件包括仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道以及从所述AP接收请求发送(RTS)帧；
响应于所述RTS，由所述STA向所述AP传输保留位包括第一指定值的第一空帧；
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第二改变；以及
在所述第二改变完成之后，由所述STA向所述AP传输所述保留位包括第二指定值的第二空帧。
22)根据21)所述的方法，还包括如果在所述第一改变完成之前检测到所述事件，则放弃所述第一改变。
23)根据21)所述的方法，其中，执行操作的所述第一改变包括将所述STA的操作从所述第一模式改变到使用第三带宽的第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第二模式，其中所述第三带宽小于所述第一带宽但大于所述第二带宽。
24)根据23)所述的方法，其中，执行操作的所述第二改变包括将所述STA的操作从所述第二模式改变到所述第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第一模式。
25)根据21)所述的方法，其中，所述保留位是功率管理(PM)位。
26)根据21)所述的方法，其中，所述事件指示需要使用所述第一带宽来从所述STA向所述AP传输数据，并且其中，执行所述第二改变包括执行所述第二改变而不通知所述AP。
27)根据26)所述的方法，还包括在执行所述第二改变之前，在所述STA的存储器中缓冲数据，直到所述数据达到阈值。
28)根据21)所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的40MHz带宽或80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括5GHz频带中的20MHz带宽。
29)一种方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，由站(STA)向与所述STA相关联的接入点(AP)传输第一帧，以向所述AP通知所述STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第三带宽的第三模式的第一改变，其中所述第一带宽大于所述第三带宽；
在传输所述第一帧之后，执行操作的所述第一改变；
向所述AP传输第二帧，以向所述AP通知操作从使用所述第三带宽的所述第三模式到使用第二带宽的第二模式的第二改变，其中所述第三带宽大于所述第二带宽；
在传输所述第二帧之后，执行操作的所述第二改变；
检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件；以及
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第三改变。
30)根据29)所述的方法，还包括向所述AP传输第三帧，以向所述AP通知所述第三改变的完成。
31)根据30)所述的方法，其中，所述第一帧和所述第二帧是操作模式通知(OMN)动作帧。
32)根据29)所述的方法，其中，执行操作的所述第三改变包括将所述STA的操作从所述第二模式改变到所述第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第一模式。
33)根据29)所述的方法，还包括：
在执行所述第一改变之前，使用所述第一带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；以及
在执行所述第三改变之后，使用所述第二带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧。
34)根据29)所述的方法，其中，所述第一带宽包括多个信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道，并且其中，检测所述事件包括:
仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道；以及
由所述STA从所述AP接收操作模式通知帧。
35)根据29)所述的方法，还包括：
在执行所述第三改变之前，使用所述第二带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；以及
在执行所述第三改变之后，使用所述第一带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧。
36)根据29)所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括5GHz频带中的20MHz带宽。
37)一种方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，由站(STA)向与所述STA相关联的接入点(AP)传输第一帧，以向所述AP通知所述STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，其中所述第一带宽大于所述第二带宽；
在执行所述第一改变之前，使用所述第一带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；
在传输所述第一帧之后，执行所述第一改变；
在执行所述第一改变之后，使用所述第二带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧；
检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件；以及
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第二改变。
38)根据37)所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的40MHz带宽或80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括5GHz频带中的20MHz带宽。
39)根据37)所述的方法，其中，所述第一带宽包括多个信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道，并且其中检测所述事件包括:
仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道；以及
由所述STA从所述AP接收操作模式通知帧。
附图简述
通过参考结合附图的以下描述，可以最好地理解所描述的实施例及其优点。这些附图不以任何方式限制本领域技术人员在不脱离所述实施例的精神和范围的情况下对所述实施例进行的形式和细节上的任何改变。
图1示出了根据本公开一些实施例的示例无线局域网(WLAN)架构。
图2示出了根据本公开一些实施例的异步节能空闲监听方案的示例过程。
图3示出了根据本公开一些实施例的同步节能空闲监听方案的示例过程。
图4示出了根据本公开一些实施例的异步节能空闲监听方案的方法的流程图。
图5示出了根据本公开一些实施例的同步节能空闲监听方案的方法的流程图。
图6是根据本公开一些实施例的示例站(STA)的框图，该示例站可以执行本文描述的一个或更多个操作。
详细描述
如上所述，在IEEE 802.11ac标准下，当站(STA)与以80MHz带宽操作的接入点(AP)相关联时，如果该STA是超高吞吐量(VHT)STA，则该STA通常必须侦听整个80MHz带宽上的信道。如果STA是高吞吐量(HT)STA，则它通常必须侦听主40MHz信道上的信道。与侦听主20MHz信道相比，侦听整个80MHz带宽或者主40MHz信道上的信道通常会导致STA上功耗的增加。如果放宽载波或信道侦听要求，可以提高STA的能效。在放宽信道侦听要求的情况下，STA只需要侦听较低带宽(诸如，5GHz频带中的主20MHz带宽(本文也称为“最小BW”))上的一个或更多个信道。此外，只有在必要时，STA才可以切换到在更高的带宽(诸如5GHz频带中的80MHz或40MHz带宽(本文也称为“全BW(full BW)”))上操作。
本文描述的示例、实现和实施例可以将STA的操作从使用较高带宽(例如，全BW)的活动模式改变到使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式，以节省STA的能量。
图1示出了根据本公开一些实施例的示例无线局域网(WLAN)架构100。如图1所示，网络架构100可以包括STA 101和AP 102。STA 101和AP 102相关联。如箭头103所示，STA101可以向AP 102传输携带数据包(或数据消息、帧等)的无线射频(RF)信号。类似地，如箭头104所示，AP 102可以向STA 101传输携带数据包(或数据消息、帧等)的无线RF信号。图1中所示的圆圈110可以表示在STA 101和AP 102之间传输的RF信号的范围。当STA 101和AP102位于圆圈110内时，数据可以在STA 101和AP 102之间被无线传输。STA101可以是能够接入WLAN的设备，诸如移动设备或计算机。
本文描述的示例、实现和实施例主要是在WLAN网络的环境中描述的。在一个实施例中，WLAN架构100可以是使用IEEE 802.11ac标准的WLAN网络。在其他实施例中，WLAN架构100可以是使用其他标准(诸如，IEEE 802.11m标准)的WLAN网络。
图2示出了根据本公开一些实施例的异步节能空闲监听方案的示例过程200。在异步节能空闲监听方案中，AP 102和STA 101可以在以不同模式(即，异步模式)操作时传送数据。
在一个实施例中，在框201，STA 101加入基本服务集(BSS)。BSS可以是具有所有相关联的STA(诸如，STA 101和/或与AP 102相关联的其他STA)的单个AP(例如，AP 102)。在一个实施例中，STA 101可以加入BSS并侦听处于全BW中的BSS。例如，在IEEE 802.11ac下，STA101可以加入BSS，并以80MHz的带宽在活动模式中操作。
在框202，STA 101检测是否存在长的非活动时段。在一个实施例中，非活动时段可以是预定的持续时间。例如，STA 101可以检测到在预定的持续时间内没有数据被传输至AP102和/或没有数据从AP 102被接收到。也就是说，STA 101和AP 102之间的链路在预定的持续时间内是非活动的。在另一个示例中，可以基于在预定的持续时间内在STA 101和AP 102之间传输的包的数量或类型来检测非活动时段。例如，当STA 101检测到包的数量低于阈值或者包具有特定类型时，则STA 101可以确定STA 101和AP 102之间的链路是非活动的。
在一个实施例中，如果STA 101没有检测到非活动时段，则过程200返回到框201，在框201处STA 101继续侦听处于全BW中的BSS。另一方面，如果STA 101检测到非活动时段，则过程200前进到框203。在一个实施例中，在框203，STA 101检测是否有被安排为要被传输至AP 102的传输数据(TX数据)。如果STA 101检测到有要传输至AP 102的TX数据，则STA101可以将TX数据传输至AP 102，并且过程200返回到框201，在框201处STA 101继续侦听处于全BW中的BSS。另一方面，如果STA 101检测到没有要传输到AP 102的TX数据，则过程200前进到框204。
在一个实施例中，在框204，STA 101执行操作模式的改变或降级以节省能量。在一个实施例中，STA 101可以静默地(silently)启动并且随后执行其在物理(PHY)层和RF上的操作模式从使用较高带宽(例如，全BW)的活动模式到使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式的降级。例如，在IEEE 802.11ac下，STA 101可以将其操作模式从使用80MHz的活动模式改变到使用20MHz带宽的空闲监听模式。在一个实施例中，STA 101不以任何形式向AP 102发送关于操作模式改变的通知，以避免附加协议成本，即，STA 101静默地执行其操作模式的降级。
在一个实施例中，在执行操作模式的改变或降级以节省能量时，STA 101可以首先将其操作模式从全BW(例如，80MHz)改变到中间BW(例如，40MHz)，然后执行另一改变以将其操作模式从中间BW改变到最小BW(例如，20MHz)。在另一个实施例中，STA 101可以将其操作模式从全BW直接改变到最小BW。
在一个实施例中，在操作模式的降级期间(即，降级被启动但在其完成之前)，STA101可以检测到有待传输到AP 102的数据。在这种情况下，STA 101放弃降级过程，并恢复其原始操作模式，例如，使用全BW的活动模式。在另一个实施例中，在框204，在执行操作模式的降级时，STA 101不向AP 102发送向AP 102通知操作模式从全BW改变到最小BW的通知。在一个示例中，STA 101不向AP 102发送向AP 102通知操作模式从全BW改变到中间BW以及从中间BW改变到最小BW的通知，。
在框204完成操作模式的降级之后，STA 101进入空闲监听模式，而不通知AP 102。由于AP 102不知道STA 101已经进入使用较低带宽的空闲监听模式，因此AP 102仍然可能使用较高带宽向STA 101传输数据(例如，管理帧或数据帧)。
在一个实施例中，在IEEE 802.11ac下，全BW是80MHz，包括四个信道。四个信道中的每一个都包括20MHz信道(即，具有最小BW的信道)。当STA 101在空闲监听模式下操作时，STA仅侦听四个信道中的一个，诸如四个信道中的主20MHz信道。在另一个实施例中，当STA101在空闲监听模式下操作时，STA可以侦听四个信道中一个以上的信道，诸如主20MHz信道和四个信道中的另一个20MHz信道。
在一个实施例中，当STA 101以较低带宽(例如，最小BW)在空闲监听模式下操作时，STA 101检测指示需要使用较高带宽(例如，全BW)在STA 101和AP 102之间传输数据的事件。在一个实施例中，如框205所示，事件是STA 101从AP 102接收请求发送(RTS)帧。例如，AP 102使用全BW(例如，使用所有四个20MHz信道)向STA 101传输RTS帧。然而，由于STA101仅侦听四个信道中的一个(诸如，主20MHz信道)，因此STA101仅在主20MHz信道上接收RTS。在框205，如果STA 101从AP 102接收到RTS帧，则过程200前进到框206。
在20MHz信道上从AP 102接收到RTS帧后，STA 101不像传统系统那样向AP 102传输允许发送(CTS)帧。相反，在一个实施例中，在框206，STA 101可以使用由STA 101侦听的20MHz信道(诸如，主20MHz信道)向AP 102传输功率管理(PM)位被设置为1的一个或更多个空帧。PM位是在IEEE 802.11ac标准中定义的保留位。在IEEE 802.11ac标准中也定义了空帧。PM位被设置为1的所传输的一个或更多个空帧可以用于向AP 102通知或者被AP 102解释为STA 101开始进入低功率模式，随后AP 102开始缓冲指定到STA 101的数据。
在一个实施例中，在向AP 102传输PM位被设置为1的一个或更多个空帧之后，在框207，STA 101响应于从AP 102接收到RTS帧，执行操作模式的升级。例如，在框207，STA 101执行其在PHY和RF上的操作模式从使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式到使用较高带宽(例如，全BW)的活动模式的升级。在另一个实施例中，在框207，STA101执行其在PHY和RF上的操作模式从使用最小BW(例如，20MHz)的空闲监听模式到中间BW(例如，40MHz)的升级，然后执行其操作模式从中间BW到全BW(例如，80MHz)的另一改变。
在框207完成操作模式的升级之后，在框208，STA 101使用全BW向AP 102传输PM被设置为0的另外一个或更多个空帧。PM位被设置为0的所传输的一个或更多个空帧可以用于向AP 102通知或者被AP 102解释为STA 101退出低功率(空闲监听)模式。一旦AP 102接收到一个或更多个空帧，AP 102就可以恢复或开始使用全BW向STA 101发送缓冲数据的过程。并且如框209所示，STA 101可以使用全BW接收缓冲数据。当AP 102完成向STA 101传输所有缓冲数据时，过程200从框209返回到框201，在框201处，STA 101开始侦听全BW的链路活动，并且如果条件被满足(诸如，再次检测到非活动时段)，则准备再次进入空闲监听模式。
另一方面，如果在框205，STA 101在框205没有从AP接收到RTS，则过程200从框205前进到框210。在框210，STA 101检测是否发生了指示需要使用较高带宽(例如，全BW)在STA101和AP 102之间传输数据的另一事件。在一个实施例中，如框210所示，另一个事件是STA101检测到它需要使用全BW(例如，使用全部四个20MHz信道)向AP 102传输数据(管理帧或数据帧)。如果STA 101没有检测到它需要使用全BW向AP 102传输数据，则过程200返回到框205，以继续检测STA 101是否从AP 102接收到RTS帧。
另一方面，如果在框210，STA 101检测到它需要使用全BW向AP 102传输数据，则过程200前进到框211。响应于检测到需要使用全BW向AP 102传输数据，在一个实施例中，在框211，STA 101执行操作模式的升级。如上所述，在一个示例中，在框211，STA 101执行其在PHY和RF上的操作模式从使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式到使用较高带宽(例如，全BW)的活动模式的升级。在另一个示例中，STA 101执行其在PHY和RF上的操作模式从使用最小BW(例如，20MHz)的空闲监听模式到中间BW(例如，40MHz)的升级，然后执行其操作模式从中间BW到全BW(例如，80MHz)的另一改变。
在一个实施例中，在执行操作模式的升级时，STA 101不向AP 102发送向AP 102通知操作模式的改变的通知。在框211处完成操作模式的升级之后，STA 101进入活动模式，而不通知AP 102。由于AP 102不知道STA 101从初始活动模式进入空闲监听模式，随后从空闲监听模式重新进入活动模式，AP 102可能假设STA 101总是处于活动模式。
当在框211处完成操作模式的升级时，在框212，STA 101使用全BW(例如，使用所有四个20MHz信道)向AP 102传输数据。当STA 101完成向AP 102传输所有数据时，过程200从框212返回到框201，在框201处STA 101侦听具有全BW的BSS信道，并且如果条件被满足(诸如，再次检测到非活动时段)，则准备再次进入空闲监听模式。
在一个实施例中，为了避免STA 101由于要传输到AP 102的数据而频繁切换其操作模式，在执行操作模式的升级之前，可以首先将数据缓冲在STA 101的存储器中，直到数据达到阈值。例如，每当STA 101检测到要传输到AP 102的数据时，数据可以首先缓冲在STA101的存储器中。在空闲监听模式下，STA 101可以继续增加缓冲在存储器中的数据。在缓冲数据之前，检查数据的容量和/或延迟要求。当缓冲数据的容量和/或延迟要求达到阈值时，STA 101将停止数据缓冲并启动操作模式的升级。然后，使用全BW将缓冲数据传输到AP102。通过这种方式，也可以避免缓冲区溢出或意外延迟。
图3示出了根据本公开一些实施例的同步节能空闲监听方案的示例过程300。在同步节能空闲监听方案中，AP 102和STA 101可以在以相同模式(即，同步模式)操作时传送数据。利用同步节能空闲监听方案，AP 102和STA 101的操作模式之间在任何时候都不会有任何不匹配。
如图3所示，在一个实施例中，在框301，类似于上述框201，STA 101加入基本服务集(BSS)。STA 101可以加入使用全BW的BSS。例如，在IEEE 802.11ac下，STA 101可以加入BSS，并以80MHz的带宽在活动模式中操作。在一个实施例中，80MHz带宽可以被划分成四个信道，每个信道具有20MHz带宽。
在框302，STA 101检测是否存在长的非活动时段。类似地，如上所述的框202，在一个实施例中，非活动时段可以是预定的持续时间。在另一个示例中，可以基于在STA 101和AP 102之间传输的包的数量或类型来检测非活动时段。在一个实施例中，如果STA 101没有检测到非活动时段，则过程300返回到框301，在框301处STA 101继续侦听处于全BW中的BSS。另一方面，如果STA 101检测到非活动时段，则过程300前进到框303。
在一个实施例中，在框303，STA 101使用全BW向AP 102传输通知帧。通知帧通知AP102，STA101将执行操作从使用较高带宽(例如，全BW)的活动模式到使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式的改变(即，操作模式的降级)，以节省能量。在一个实施例中，通知帧是在IEEE 802.11ac标准中定义的操作模式通知(OMN)动作帧。
在框304，STA 101检测是否从AP 102接收到确认(ACK)信号。如果STA 101没有接收到ACK信号，则过程300返回到框303以重新传输通知帧。如果STA 101接收到ACK信号，则过程300前进到框305。在框305，在一个实施例中，STA 101使用全带宽(例如，使用80MHz带宽中的所有四个20MHz信道)向AP 102传输PM位被设置为1的一个或更多个空帧。PM位被设置为1的一个或更多个空帧可用于通知AP 102开始缓冲指定到STA101的数据。
在框306，STA101执行操作模式的降级。STA101可以执行其在物理(PHY)层和RF上的操作模式从使用较高带宽(例如，全BW)的活动模式到使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式的降级。例如，在IEEE 802.11ac下，STA 101可以将其操作模式从使用80MHz的活动模式改变到使用20MHz带宽的空闲监听模式。
在一个实施例中，STA 101使用全BW传输通知帧(诸如，OMN动作帧)，以通知AP102，STA 101将执行操作从全BW(例如，80MHz)到中间BW(例如，40MHz)的改变。然后，STA101执行操作从全BW到中间BW的改变。在STA 101将操作从全BW改变到中间BW之后，STA 101使用中间BW传输另一通知帧，以通知AP 102，STA 101将执行操作从中间BW到最小BW(例如，20MHz)的另一改变。然后，STA 101执行操作从中间BW到最小BW的改变。
在框306处完成操作模式的降级之后，STA 101进入使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式。在一个实施例中，如框307所示，STA 101使用最小带宽(例如，使用四个20MHz信道中的主20MHz信道)向AP 102传输PM位被设置为0的一个或更多个空帧。PM位被设置为0的一个或更多个空帧可以用于通知AP 102，STA 101已经进入空闲监听模式。通过这样做，AP 102可以完全确认STA 101已经进入空闲监听模式。因此，AP 102可以仅使用最小BW向STA 101传输数据(例如，管理帧或数据帧)。因此，如框308所示，STA 101可以仅使用最小BW来传输和接收数据。
在一个实施例中，当STA 101在空闲监听模式下操作时，STA仅侦听在最小BW中的信道(例如，80MHz带宽中四个20MHz信道中的主20MHz信道)。在另一个实施例中，当STA 101在空闲监听模式下操作时，STA 101可以侦听四个信道中一个以上的信道，诸如主20MHz信道和四个信道中的另一个20MHz信道。
如框309所示，当STA 101在使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式下操作时，STA 101持续监测指示需要使用较高带宽(例如，全BW)在STA 101和AP 102之间传输数据的事件。在一个实施例中，事件是AP 102向STA 101传输操作模式通知帧，以便使用全BW(例如，使用所有四个20MHz信道)传输数据(管理帧或数据帧)。例如，AP 102可以尝试减少为STA 101缓冲的传输数据量。并且STA101仅在主20MHz信道上接收操作模式通知帧。在另一个实施例中，事件是STA 101检测到它需要使用全BW(例如，使用全部四个20MHz信道)向AP 102传输数据(管理帧或数据帧)。如果STA 101没有检测到该事件，则过程返回到框308。
如果STA 101检测到该事件，则过程前进到框310。在框310，响应于该事件，在一个实施例中，STA 101使用最小带宽向AP 102传输PM位被设置为1的一个或更多个空帧，以向AP 102通知它将开始操作模式的升级。然后，如框311所示，STA 101响应于该事件执行操作模式的升级。例如，在框311，STA 101执行其在PHY和RF上的操作模式从使用较低带宽(例如，最小BW)的空闲监听模式到使用较高带宽(例如，全BW)的活动模式的升级。在另一个示例中，STA 101执行其在PHY和RF上的操作模式从使用最小BW(例如，20MHz)的空闲监听模式到中间BW(例如，40MHz)的升级，然后执行其操作模式从中间BW到全BW(例如，80MHz)的另一改变。
在框311处完成操作模式的升级之后，在框312，STA 101使用全BW向AP 102传输PM被设置为0的另外一个或更多个空帧。然后，如框313所示，STA101使用全BW向AP 102传输另一个通知帧。通知帧通知AP 102，STA 101已经退出空闲监听模式并进入活动模式。在一个实施例中，通知帧是在IEEE 802.11ac标准中定义的OMN动作帧。
在AP 102完全确认STA 101已经进入活动模式之后，AP 102可以使用全BW给STA101传送数据(例如，管理帧或数据帧)。过程300从框313返回到框301，在框301处STA 101开始侦听全BW的链路活动，并且如果条件被满足，诸如再次检测到非活动时段，则准备再次进入空闲监听模式。
在一个实施例中，参考图2和图3描述的STA101的操作模式的降级或升级不影响AP102和与AP 102相关联的其他STA之间的链路。
图4是根据本公开一些实施例的异步节能空闲监听增强的方法400的流程图。方法400可以由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、处理器、处理设备、中央处理单元(CPU)、多核处理器、片上系统(SoC)等)、软件(例如，在处理设备上运行/执行的指令)、固件(例如，微代码)或其组合。在一些实施例中，方法400可以由STA101或包括在STA101中的处理设备(例如，图6所示的处理设备602)执行。
方法400开始于框401，在框401处方法400包括检测非活动时段。在框402，方法400包括响应于检测到非活动时段，执行STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，而不向与STA相关联的AP通知该第一改变，其中第一带宽大于第二带宽。在框403，方法400包括由STA检测指示需要使用第一带宽在STA和AP之间传输数据的事件。在框404，方法400包括响应于该事件，执行STA的操作从第二模式到第一模式的第二改变。
图5示出了根据本公开一些实施例的同步节能空闲监听增强的方法500的流程图。方法500可以由处理逻辑执行，该处理逻辑可以包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、处理器、处理设备、中央处理单元(CPU)、多核处理器、片上系统(SoC)等)、软件(例如，在处理设备上运行/执行的指令)、固件(例如，微代码)或其组合。在一些实施例中，方法500可以由STA 101或包含在STA 101中的处理设备(例如，图6所示的处理设备602)执行。
方法500开始于框501，在框501处方法500包括检测非活动时段。在框502，方法500包括由STA响应于检测到非活动时段向与STA相关联的AP传输第一帧，以向AP通知STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，其中第一带宽大于第二带宽。在框503，方法500包括在传输第一帧之后，执行第一改变。在框504，方法500包括检测指示需要使用第一带宽在STA和AP之间传输数据的事件。在框505，方法500包括响应于该事件，执行STA的操作从第二模式到第一模式的第二改变。
在一个实施例中，上述异步节能空闲监听方案和同步节能空闲监听方案可以用于IEEE 802.11ac标准。在其他实施例中，异步节能空闲监听方案和同步节能空闲监听方案可以用于不支持通知帧(例如，OMN动作帧)的其他WLAN标准。在一个实施例中，异步节能空闲监听方案和同步节能空闲监听方案可以在5GHz频带中使用。在其他实施例中，异步节能空闲监听方案和同步节能空闲监听方案可用于其他频带，诸如2.4GHz频带或6GHz频带。
图6是根据一些实施例的可以执行本文描述的一个或更多个操作的示例STA 101的框图。在一个实施例中，STA 101包括存储器601和处理设备602。如上所述，存储器601可以是同步动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)或可以被配置成存储生成的累积包和CRC校正子表(syndrome table)的其他类型的存储器。处理设备602可以由一个或更多个通用处理设备提供，诸如微处理器、中央处理单元等。在说明性示例中，处理设备602可以包括复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器或者实现其他指令集的处理器或实现指令集的组合的处理器。处理设备602还可以包括一个或更多个专用处理设备，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等。根据本公开的一个或更多个方面，处理设备602可以被配置成执行本文描述的操作，以用于执行本文讨论的操作和步骤。
在其他实施例中，STA 101还可以包括图6中未示出的其他部件和/或设备。例如，STA 101还可以包括一个或更多个天线、模数转换器、解调器/解码器和/或其他部件。
除非特别声明，否则诸如“接收(receiving)”、“生成(generating)”、“验证(verifying)”、“执行(performing)”、“校正(correcting)”、“识别(identifying)”等的术语指由计算设备执行或实现的动作和过程，该计算设备将在计算设备的寄存器和存储器内表示为物理(电子)量的数据操作和变换为在计算设备存储器或寄存器或此类信息存储、传输或显示设备内类似地表示为物理量的其它数据。
本文所描述的示例还涉及用于执行本文所述操作的装置。该装置可出于所需的目的而被特别构造，或者它可包括由存储在计算设备中的计算机程序选择性地编程的通用计算设备。这种计算机程序可以存储在计算机可读的非暂时性存储介质中。
某些实施例可被实现为可包括储存在机器可读介质上的指令的计算机程序产品。这些指令可以用来对通用或专用处理器编程以执行所描述的操作。机器可读介质包括用于存储或传输采取由机器(例如计算机)可读的形式的信息(如，软件、处理应用)的任何机制。机器可读介质可以包括但不限于磁存储介质(例如，软盘)、光学存储介质(例如CD-ROM)、磁光存储介质、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)、闪存或适合于存储电子指令的另一类型的介质。机器可读介质可以被称为非暂时性机器可读介质。
本文描述的方法和说明性示例不是固有地与任何特定计算机或其他装置相关。各种通用系统可以根据本文描述的教导使用，或者可证明构造更专用的装置以执行所需的方法步骤是方便的。用于这些系统中的各种系统所需的结构将如以上描述中所阐述的那样出现。
上述描述旨在说明性而非限制性。尽管已经参考特定的说明性示例描述了本公开，但是将认识到，本公开不限于所描述的示例。本公开的范围应参考权利要求连同这些权利要求有权要求的等效物的整个范围来确定。
如本文使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”被认为也包括复数形式，除非上下文另有明确的指示。还应当理解的是，当在本文中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”和/或“包括(including)”指代所述的特征、整体、步骤、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、要素、部件、和/或其组的存在或添加。此外，本文使用的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等意在作为区分不同要素的标签，并且可能不一定具有根据其数字标号的顺序含义。因此，本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在限制。
还应当注意，在某些可替代的实现中，所提到的功能/行为可以不以图中提到的顺序发生。例如，连续显示的两个图事实上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/行为。
尽管以特定顺序描述了方法操作，但是应当理解，可以在所描述的操作之间执行其他操作，可以调整所描述的操作，使得它们在稍微不同的时间发生，或者所描述的操作可以分布在允许以与处理相关联的各种间隔发生处理操作的系统中。
各种单元、电路或其他部件可以被描述为或声称为“被配置成”或“可配置成”执行一项或多项任务。在这样的上下文中，短语“被配置成”或“可配置成”用于通过指示单元/电路/部件包括在操作期间执行一个或多个任务的结构(例如，电路)来暗示结构。这样，单元/电路/部件可以说被配置成执行任务，或者可配置成执行任务，即使当指定的单元/电路/部件当前不可操作(例如，不开启)时。与“被配置成”或“可配置成”语言一起使用的单元/电路/部件包括硬件——例如，电路、存储可执行以实现操作的程序指令的存储器等。叙述一个单元/电路/部件“被配置成”执行一个或更多个任务，或者“可配置成”执行一个或更多个任务，明确地不打算针对该单元/电路/部件调用35 U.S.C.112第6段。另外，“被配置成”或“可配置成”可以包括由软件和/或固件(例如，FPGA或执行软件的通用处理器)操纵的通用结构(例如，通用电路)，用于以能够执行所讨论任务的方式操作。“被配置成”还可以包括使制造过程(例如，半导体制造设施)适用于制造适于实现或执行一个或更多个任务的设备(例如，集成电路)。“可配置成”明确地旨在不适用于空白介质、未编程的处理器或未编程的通用计算机、或未编程的可编程逻辑设备、可编程门阵列或其他未编程的设备，除非伴随有赋予未编程设备被配置成执行所公开功能的能力的编程的介质。
为了解释的目的，前面的描述参照具体实施例被描述。然而，上面的说明性讨论并不旨在是穷举的，或者将发明限制到所公开的精确形式。鉴于以上教导，许多修改和变形是可能的。实施例被选择和描述，以便最好地解释实施例的原理和其实践应用，以从而使本领域中的其他技术人员能够如适合于所设想的特定用途那样最好地利用实施例和各种修改。因此，本实施例被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等效物内进行修改。

Claims (19)

1.一种关于节能空闲监听方案的方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，执行站STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，而不向与所述STA相关联的接入点AP通知所述第一改变，其中所述第一带宽大于所述第二带宽，其中所述第一带宽包括多个信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道；
由所述STA检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件，其中检测所述事件包括仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道以及从所述AP接收请求发送RTS帧；
响应于所述RTS，由所述STA向所述AP传输保留位包括第一指定值的第一空帧；
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第二改变；以及
在所述第二改变完成之后，由所述STA向所述AP传输所述保留位包括第二指定值的第二空帧。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括如果在所述第一改变完成之前检测到所述事件，则放弃所述第一改变。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，执行操作的所述第一改变包括将所述STA的操作从所述第一模式改变到使用第三带宽的第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第二模式，其中所述第三带宽小于所述第一带宽但大于所述第二带宽。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，执行操作的所述第二改变包括将所述STA的操作从所述第二模式改变到所述第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第一模式。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述保留位是功率管理位。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述事件指示需要使用所述第一带宽来从所述STA向所述AP传输数据，并且其中，执行所述第二改变包括执行所述第二改变而不通知所述AP。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括在执行所述第二改变之前，在所述STA的存储器中缓冲要从所述STA向所述AP传输的所述数据，直到所缓冲的数据达到阈值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的40MHz带宽或80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括所述5GHz频带中的20MHz带宽。
9.一种关于节能空闲监听方案的方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，由站STA向与所述STA相关联的接入点AP传输第一帧，以向所述AP通知所述STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第三带宽的第三模式的第一改变，其中所述第一带宽大于所述第三带宽；
在传输所述第一帧之后，执行操作的所述第一改变；
向所述AP传输第二帧，以向所述AP通知操作从使用所述第三带宽的所述第三模式到使用第二带宽的第二模式的第二改变，其中，所述第三带宽大于所述第二带宽；
在传输所述第二帧之后，执行操作的所述第二改变；
检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件；以及
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第三改变。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括向所述AP传输第三帧，以向所述AP通知所述第三改变的完成。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一帧和所述第二帧是操作模式通知动作帧。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，执行操作的所述第三改变包括将所述STA的操作从所述第二模式改变到所述第三模式，然后将所述STA的操作从所述第三模式改变到所述第一模式。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在执行所述第一改变之前，使用所述第一带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；以及
在执行所述第三改变之后，使用所述第二带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一带宽包括多个信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道，并且其中，检测所述事件包括：
仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道；以及
由所述STA从所述AP接收操作模式通知帧。
15.根据权利要求9所述的方法，还包括：
在执行所述第三改变之前，使用所述第二带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；以及
在执行所述第三改变之后，使用所述第一带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括所述5GHz频带中的20MHz带宽。
17.一种关于节能空闲监听方案的方法，包括：
检测非活动时段；
响应于检测到所述非活动时段，由站STA向与所述STA相关联的接入点AP传输第一帧，以向所述AP通知所述STA的操作从使用第一带宽的第一模式到使用第二带宽的第二模式的第一改变，其中所述第一带宽大于所述第二带宽；
在执行所述第一改变之前，使用所述第一带宽向所述AP传输保留位具有第一指定值的第一空帧；
在传输所述第一帧之后，执行所述第一改变；
在执行所述第一改变之后，使用所述第二带宽向所述AP传输所述保留位具有第二指定值的第二空帧；
检测指示需要使用所述第一带宽在所述STA和所述AP之间传输数据的事件；以及
响应于所述事件，执行所述STA的操作从所述第二模式到所述第一模式的第二改变。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一带宽包括5GHz频带中的40MHz带宽或80MHz带宽，并且其中，所述第二带宽包括所述5GHz频带中的20MHz带宽。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一带宽包括多个信道，并且所述第二带宽包括所述多个信道中的至少一个信道，并且其中，检测所述事件包括：
仅侦听所述多个信道中的、包括在所述第二带宽中的所述至少一个信道；以及
由所述STA从所述AP接收操作模式通知帧。
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