CN116456438A - 操作支持低功率模式的通信节点的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于操作支持低功率模式的通信节点的方法。一种用于操作包括PCR和WURx的站的方法包括以下步骤:允许在唤醒状态下操作的WURx从接入点接收唤醒数据包;当接收到所述唤醒数据包时,将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态;允许在唤醒状态下操作的PCR从所述接入点接收数据帧;并允许PCR将对所述数据帧的响应发送到所述接入点。
Description
本申请是申请日为2017年08月23日,申请号为“201780065682.6”,标题为“操作无线LAN中的支持低功率模式的通信节点的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种无线局域网(WLAN)技术,更具体地,涉及一种用于WLAN中的支持通信节点以低功率模式操作的技术。
背景技术
随着信息和通信技术的发展,各种无线通信技术正在开发中。在这些无线通信技术中,WLAN能够基于射频(RF)技术使用便携式终端(诸如个人数字助理(PDA)、膝上型计算机和便携式多媒体播放器(PMP))在家庭或企业或者在特定服务提供区域中无线连接到互联网。
作为针对WLAN技术的标准,电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准正在开发中。IEEE 802.11a使用5GHz处的未许可频带来提供54Mbps的传输速度。IEEE 802.11b在2.4GHz处使用直接序列扩频(DSSS)来提供11Mbps的传输速度。IEEE 802.11g在2.4GHz处使用正交频分复用(OFDM)来提供54Mbps的传输速度。
根据IEEE 802.11n标准的WLAN技术基于正交频分复用(OFDM)方案在2.4GHz频段和5GHz频段进行操作,并且当使用多输入多输出(MIMO)-OFDM时,可以通过四个空间流来提供高达300Mbps的传输速度。此外,根据IEEE 802.11n标准的WLAN技术可以支持高达40MHz的信道带宽,并且在这种情况下可以提供高达600Mbps的传输速度。
随着这种WLAN的激增以及使用WLAN的应用的多样化,对于用于支持比IEEE802.11n的数据处理速度更高的吞吐量的新WLAN技术的需求日益增加。甚高吞吐量(VHT)WLAN技术是为支持1Gbps或更高的数据处理速度而提出的IEEE 802.11WLAN技术之一。在这些WLAN技术中,IEEE802.11ac正被开发为用于在5GHz或更低频段中提供VHT的标准,并且IEEE 802.11ad正被开发为用于在60GHz频段中提供VHT的标准。此外,根据IEEE 802.11ax标准的WLAN技术旨在提高密集环境中的频率效率。
由于支持WLAN技术的通信节点(例如,接入点(AP)、站(STA)等)依赖电池进行操作,因此将需要低功率操作方法以长时间进行操作。为了支持低功率操作,通信节点可以包括用于低功率操作的接收器、用于根据IEEE 802.11的基本操作的收发器等。例如,在等待接收下行链路信号的时段中,用于低功率操作的接收器可以在唤醒状态下操作,并且用于基本操作的收发器可以在睡眠状态下操作。
然而,用于低功率操作的接收器和用于基本操作的收发器之间的通信协议、用于低功率操作的接收器和另一通信节点(例如,包括在另一通信节点中的用于根据IEEE802.11的基本操作的收发器)之间的通信协议、用于基本操作的收发器和另一通信节点(例如,包括在另一通信节点中的用于根据IEEE 802.11的基本操作的收发器)之间的通信协议等未被清楚地定义。因此,通信性能可能由于WLAN中的帧的发送和接收失败而降低。
同时,为了理解本公开的背景而写入了对相关技术的描述。因此,在本说明书中,可以包括除了本公开的技术所属的这个技术领域的技术人员已知的常规技术之外的信息。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供无线局域网中的支持低功率模式的通信节点的操作方法。
解决方案
为了实现上述目的,在根据本发明的第一实施例的站的操作方法中,所述站可以包括主连接无线电(PCR)和唤醒接收器(WURx),并且所述操作方法可以包括:将PCR的操作状态从唤醒状态转换到睡眠状态;由WURx从接入点接收唤醒数据包;当接收到所述唤醒数据包时,将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态;在将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间之后,由在唤醒状态下操作的PCR从所述接入点接收数据帧;由PCR将对所述数据帧的响应发送到所述接入点。
这里,所述操作方法还可以包括:在接收到所述唤醒数据包之后,由在唤醒状态下操作的PCR将指示完成了向唤醒状态转换的唤醒轮询(WU-Poll)帧发送到所述接入点;并且当在从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间内未发送WU-Poll帧时,由PCR再次从所述接入点接收唤醒数据包。
这里,所述操作方法还可以包括:在接收到所述唤醒数据包之后,由在唤醒状态下操作的PCR从所述接入点接收触发至少一个WU-Poll帧的发送的触发帧;由PCR通过由所述触发帧指示的信道将指示完成了向唤醒状态转换的WU-Poll帧发送到所述接入点,其中,所述数据帧是在发送WU-Poll帧之后被接收的。
这里,转换到睡眠状态的步骤可以包括:由PCR将请求批准从唤醒状态转换到睡眠状态的操作的低功率操作请求帧发送到所述接入点;由PCR从所述接入点接收批准所述从唤醒状态转换到睡眠状态的操作的低功率操作响应帧,其中,所述低功率操作响应帧是对所述低功率操作请求帧的响应;并且当接收到所述低功率操作响应帧时,在发送所述响应之后将PCR的操作状态从唤醒状态转换到睡眠状态。
这里,所述站可以在唤醒无线电(WUR)模式或正常模式下操作,在WUR模式中,PCR可以在睡眠状态下操作并且WURx可以在唤醒状态下操作,并且在正常模式中,PCR可以在唤醒状态下操作并且WURx可以在睡眠状态下操作。
这里,所述唤醒数据包可以包括传统前导码和WUR物理会聚层协议(PCLP)协议数据单元(PPDU),并且WUR PPDU可以请求PCR在唤醒状态下操作。
这里,WUR PPDU可以包括指示是否需要发送WU-Poll帧的轮询指示符和指示所述唤醒数据包是否用于多用户传输的多用户(MU)指示符中的至少一个指示符。
这里,可以通过20MHz的频带接收所述传统前导码,并且可以通过小于20MHz的频带接收WUR PPDU。
这里,WUR PPDU可以在频率轴上被复制、在频率轴上被复用、或者在频率轴上被扩展用于相同的信息。
为了实现上述目的,在根据本发明的第二实施例的站的操作方法中,接入点可以向包括主连接无线电(PCR)和唤醒接收器(WURx)的站提供通信服务,并且所述操作方法可以包括:当存在将被发送到所述站的数据单元时,产生请求所述站的PCR在唤醒状态下操作的唤醒数据包;将所述唤醒数据包发送到WURx;当确定PCR在唤醒状态下操作时,将包括所述数据单元的数据帧发送到PCR。
这里,当需要对所述唤醒数据包的响应时,可以在从所述站接收到指示PCR已经转换为唤醒状态的唤醒轮询(WU-Poll)帧时发送所述数据帧。
这里,所述唤醒数据包可以包括传统前导码和WUR物理会聚层协议(PCLP)协议数据单元(PPDU),并且WUR PPDU可以请求PCR在唤醒状态下操作。
这里,WUR PPDU可以包括指示是否需要发送WU-Poll帧的轮询指示符和指示所述唤醒数据包是否用于多用户传输的多用户(MU)指示符中的至少一个指示符。
这里,可以通过20MHz的频带发送所述传统前导码,并且可以通过小于20MHz的频带发送WUR PPDU。
为实现上述目的,根据本发明的第三实施例的基于无线LAN的通信系统中的站可以包括处理器、根据处理器的控制发送和接收传统信号的主连接无线电(PCR)、根据处理器的控制接收唤醒数据包的唤醒接收器(WURx)以及存储由处理器执行的至少一个指令的存储器。所述至少一个指令可以被配置为:将PCR的操作状态从唤醒状态转换到睡眠状态;由WURx从接入点接收唤醒数据包;当接收到所述唤醒数据包时,将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态;在将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间之后,由在唤醒状态下操作的PCR从所述接入点接收数据帧;并且由PCR将对所述数据帧的响应发送到所述接入点。
这里,所述至少一个指令还可以被配置为:在接收到所述唤醒数据包之后,由在唤醒状态下操作的PCR将指示完成向唤醒状态转换的唤醒轮询(WU-Poll)帧发送到所述接入点;并且当在从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间内未发送WU-Poll帧时,由PCR再次从所述接入点接收唤醒数据包。
这里,所述至少一个指令还可以被配置为:在接收到所述唤醒数据包之后,由在唤醒状态下操作的PCR从所述接入点接收触发至少一个WU-Poll帧的发送的触发帧;由PCR通过由所述触发帧指示的信道将指示完成了向唤醒状态转换的WU-Poll帧发送到所述接入点,其中,所述数据帧是在发送WU-Poll帧之后被接收的。
这里,所述唤醒数据包可以包括传统前导码和WUR物理会聚层协议(PCLP)协议数据单元(PPDU),WUR PPDU可以请求PCR在唤醒状态下操作。
这里,WUR PPDU可以包括指示是否需要发送WU-Poll帧的轮询指示符和指示所述唤醒数据包是否用于多用户传输的多用户(MU)指示符中的至少一个指示符。
这里,可以通过20MHz的频带发送所述传统前导码,并且可以通过小于20MHz的频带发送WUR PPDU。
有益效果
根据本公开,在基于WLAN的通信系统中,通信节点(例如,AP或低功率STA)可以包括主连接无线电(PCR)和唤醒无线电(WUR)。WUR可以包括能够接收唤醒数据包的唤醒接收器(WURx)和能够发送唤醒数据包的唤醒发送器(WUTx)中的至少一个。低功率STA可以以正常模式或WUR模式操作。在正常模式中,低功率STA的PCR可以在唤醒状态下操作,并且低功率STA的WUR可以在睡眠状态下操作。在WUR模式中,低功率STA的PCR可以在睡眠状态下操作,并且低功率STA的WURx可以在唤醒状态下操作。
在AP与低功率STA之间的数据发送和接收过程中,低功率STA可以以正常模式操作,并且当AP和低功率STA之间的数据发送和接收过程被终止时,低功率STA可以以WUR模式操作。这里,可以执行AP与低功率STA之间的数据发送和接收过程以满足延迟要求。
同时,在基于WLAN的通信系统中,可以使用请求低功率STA以正常模式操作的唤醒数据包。唤醒数据包可以包括传统前导码和WUR物理层会聚协议(PCLP)协议数据单元(PPDU),WUR PPDU可以在小于20MHz(例如,4MHz、8MHz、16MHz等)的带宽上被发送,虚拟信号、数据等可以通过20MHz的频带中的不发送WUR PPDU的频带被发送。可选地,可以在20MHz的频带上复制WUR PPDU。可选地,可以在所述频带中复用多个WUR PPDU,或者可以在所述频带中扩展WUR PPDU以用于相同的信息。可选地,可以在20MHz的频带中以正交频分复用(OFDM)方案发送用于不同低功率STA的WUR PPDU。因此,不能检测窄带信号的通信节点可以检测用于低功率STA的唤醒数据包(或者包括在唤醒数据包中的WUR PPDU),使得可以防止低功率STA与其他通信节点之间的冲突。
同时,一个唤醒数据包可以请求一个低功率STA或多个低功率STA以正常模式操作。当接收到请求多个低功率STA以正常模式操作的唤醒数据包时,所述多个低功率STA可以为了接收触发帧而延迟WU-Poll帧的发送。当从AP接收到触发帧时,所述多个低功率STA中的每一个可以通过由触发帧指示的资源来发送WU-Poll帧。因此,可以防止WU-Poll帧之间的冲突。
同时,低功率STA可以基于从AP接收的信号的质量来确定低功率STA是否位于AP的覆盖范围内。如果确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外,则低功率STA可以将指示低功率STA位于AP的覆盖范围之外的离开帧发送到AP。接收离开帧的AP可以不将数据帧发送到低功率STA。此外,如果确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外,则低功率STA可以基于从其他AP接收到的信号来搜索可通信的AP,并且通过接入发现的AP来执行通信。因此,可以提高WLAN的通信效率。
同时,包括在AP中的PCR和WUTx中的每一个可以独立操作。例如,AP的WUTx可以将唤醒数据包发送到低功率STA,并且AP的PCR可以将数据帧发送到低功率STA。当未从低功率STA接收到对数据帧的响应时,AP的PCR可以执行数据帧的重传过程。由于以WUR模式操作的低功率STA不能接收数据帧,因此以WUR模式操作的低功率STA不能发送对数据帧的响应。在这种情况下,信道可能被用于数据帧的不必要的重传过程所占用。为了解决上述问题,AP的RF收发器可以考虑AP的WURx的操作进行操作。
附图说明
图1是示出基于WLAN的通信系统的第一实施例的概念图;
图2是示出属于基于WLAN的通信系统的通信节点的第一实施例的框图;
图3是示出基于EDCA的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图;
图4是示出基于WLAN的通信系统的第二实施例的概念图;
图5是示出基于WLAN的通信系统中的低功率站的第一实施例的框图;
图6是示出基于WLAN的低功率通信系统中的信道配置的第一实施例的概念图;
图7是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图;
图8是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第一实施例的框图;
图9是示出基于WLAN的通信系统中的接收信号强度的第一实施例的概念图;
图10是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的传输范围的概念图;
图11是示出基于WLAN的通信系统中的接收信号强度的第二实施例的概念图;
图12是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第二实施例的框图;
图13是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第三实施例的框图;
图14是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第四实施例的框图;
图15是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第二实施例的时序图;
图16是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第三实施例的时序图;
图17是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第四实施例的时序图;
图18是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第五实施例的时序图;
图19是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第六实施例的时序图;
图20是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第七实施例的时序图;
图21是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第八实施例的时序图;
图22是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第九实施例的时序图;
图23是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十实施例的时序图;
图24是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十一实施例的时序图;
图25是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十二实施例的时序图;
图26是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十三实施例的时序图;
图27是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十四实施例的时序图;
图28是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十五实施例的时序图;
图29是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十六实施例的时序图;以及
图30是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十七实施例的时序图。
具体实施方式
虽然本发明容许各种修改和替换形式,但是在附图中以示例的方式示出了特定实施例并且对其进行了详细描述。然而,应理解,该描述并非旨在将本发明限制于特定实施例,相反,本发明将覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
尽管这里可以参考各种元素使用术语“第一”、“第二”等,但是这些元素不应被解释为受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元素与另一元素区分开。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,第一元素可以被称为第二元素,第二元素可以被称为第一元素。术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任意和所有组合。
将被理解,当一个元件被称为被“连接”或“耦合”到另一元件时,它可以直接连接或耦合到所述另一元件,或者可以存在中间元件。相反,当一个元件被称为被“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时,不存在中间元件。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明的实施例。如这里所使用的,除非上下文另有明确说明,否则单数形式也旨在包括复数形式。将进一步被理解,当在本文中使用术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”时,术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”指定所叙述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部分和/或它们的组合。
除非另外定义,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步被理解,在常用词典中定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且除非在本文中明确地如此定义,否则将不以理想化或过于正式的含义来解释。
在下文中,将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。为了便于全面理解本发明,在整个附图的描述中,相同的标号表示相同的元件,并且不再重复对相同组件的描述。
本说明书中描述的实施例可以被应用于根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准的通信系统(例如,基于无线局域网(WLAN)的通信系统)。此外,除了符合IEEE802.11标准的通信系统之外,本说明书中描述的实施例还可以被应用于其他通信系统。例如,本说明书中描述的实施例可以被应用于基于无线个域网(WPAN)的通信系统、基于无线体域网(WBAN)的通信系统、4G通信系统(例如,基于长期演进(LTE)的通信系统、基于高级LTE(LTE-A)的通信系统)、5G通信系统(例如,新无线电(NR)通信系统)等。
在基于WLAN的通信系统中,站(STA)可以指执行在IEEE 802.11标准中定义的媒体接入控制(MAC)层的功能和无线介质上的物理层的功能的通信节点。STA可以被分类为接入点(AP)STA和非AP STA。AP STA可以被简称为接入点,并且非AP STA可以被简称为站。此外,AP可以被称为基站(BS)、节点B、演进节点B、中继、射频拉远头(RRH)、发送和接收点(TRP)等。站可以被称为终端、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、装置等,并且可以是智能电话、平板PC、膝上型计算机、传感器装置等。
图1是示出基于WLAN的通信系统的第一实施例的概念图。
参照图1,根据IEEE 802.11标准的基于WLAN的通信系统可以包括至少一个基本服务集(BSS)。BSS可以指示一组通信节点(例如,AP#1至AP#2、STA#1至STA#6等)。BSS可以被分类为基础设施BSS和独立BSS(IBSS)。这里,BSS#1至BSS#2中的每一个可以是基础设施BSS,并且BSS#3可以是IBSS。
BSS#1可以包括STA#1、连接到分布式系统的AP#1等。此外,BSS#1还可以包括分布式系统。可以在BSS#1中基于IEEE 802.11标准来执行STA#1和AP#1之间的通信。BSS#2可以包括STA#2、STA#3、连接到分布式系统的AP#2等。此外,BSS#2还可以包括分布式系统。可以在BSS#2中基于IEEE 802.11标准来执行STA#2和AP#2之间的通信、STA#3和AP#2之间的通信等。可以通过AP(例如,AP#1至AP#2)执行BSS#1或BSS#2中的STA(例如,STA#1至STA #3)之间的通信。然而,当在STA(例如,STA#1至STA#3)之间建立直接链路时,可以执行STA(例如,STA#1至STA#3)之间的直接通信。
BSS#3可以是以ad-hoc模式操作的IBSS。可以不存在作为在BSS#3中执行管理功能的实体的AP。在BSS#3中,可以以分布式方式管理STA(例如,STA#4至STA#6)。由于在BSS#3中不允许连接到分布式系统,所以STA(例如,STA#4至STA#6)可以形成自含式网络。
多个BSS(例如,BSS#1至BSS#2)可以经由分布式系统互连。通过分布式系统连接的多个BSS可以被称为扩展服务集(ESS)。包括在ESS中的通信节点(例如,AP#1至AP#2、STA#1至STA#3)可以彼此通信,并且属于相同ESS的STA(例如,STA#1至STA#3)可以在执行无缝通信的同时在BSS(例如,BSS#1至BSS#2)之间移动。
属于基于WLAN的通信系统的通信节点(例如,AP、STA等)可以被如下配置。
图2是示出属于基于WLAN的通信系统的通信节点的第一实施例的框图。
参照图2,通信节点200可以包括基带处理器210、收发器220、天线230、存储器240、输入接口单元250、输出接口单元260等。基带处理器210可以执行基带相关信号处理,并且可以包括MAC处理器211和PHY处理器212。MAC处理器211可以执行IEEE 802.11标准中定义的MAC层的功能,并且PHY处理器212可以执行IEEE 802.11标准中定义的PHY层的功能。
收发器220可以包括发送器221和接收器222。天线230可以被配置为用于支持多输入多输出(MIMO)的天线阵列。存储器240可以存储由基带处理器210执行的指令,并且可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)中的至少一个。输入接口单元250可以从通信节点200的用户获得信息,输出接口单元260可以向通信节点200的用户提供信息。基带处理器210、收发器220、存储器240、输入接口单元250和输出接口单元260可以经由总线彼此连接。
同时,属于基于WLAN的通信系统的通信节点(例如,AP、STA等)可以基于点协调功能(PCF)、混合协调功能(HCF)、HCF受控信道接入(HCCA)功能、增强的分布式信道接入(EDCA)功能等来执行帧的发送和接收。
在基于WLAN的通信系统中,帧可以被分类为管理帧、控制帧和数据帧。管理帧可以包括关联请求帧、关联响应帧、重新关联请求帧、重新关联响应帧、探测请求帧、探测响应帧、信标帧、解除关联帧、认证帧、解除认证帧、动作帧等。
控制帧可以包括确认(ACK)帧、块ACK请求(BAR)帧、块ACK(BA)帧、节能(PS)-轮询帧、请求发送(RTS)帧、清除发送(CTS)帧等。数据帧可以被分类为服务质量(QoS)数据帧和非QoS数据帧。QoS数据帧可以指示需要根据QoS进行传输的数据帧,并且非QoS数据帧可以指示不需要根据QoS进行传输的数据帧。
图3是示出基于EDCA的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
参照图3,期望发送控制帧(或管理帧)的通信节点可以在预定时段(例如,短帧间间隔(SIFS)或PCF IFS(PIFS))期间执行信道状态监视操作(例如,载波感测操作),并且当在预定时段(例如,SIFS或PIFS)期间确定信道状态为空闲时,通信节点可以发送控制帧(或管理帧)。例如,当在SIFS期间确定信道状态为空闲时,通信节点可以发送ACK帧、BA帧、CTS帧等。此外,当在PIFS期间确定信道状态为空闲时,通信节点可以发送信标帧等。另一方面,当确定在预定时段(例如,SIFS或PIFS)期间信道状态为忙碌时,通信节点可以不发送控制帧(或管理帧)。这里,载波感测操作可以指空闲信道评估(CCA)操作。
期望发送非QoS数据帧的通信节点可以在DCF IFS(DIFS)期间执行信道状态监视操作(例如,载波感测操作),并且当在DIFS期间确定信道状态为空闲时,通信节点可以执行随机退避过程。例如,通信节点可以根据随机退避过程选择竞争窗口内的退避值(例如,退避计数器),并且可以在与所选择的退避值相应的时段(以下称为“退避时段”)期间执行信道状态监视操作(例如,载波感测操作)。当在退避时段期间确定信道状态为空闲时,通信节点可以发送非QoS数据帧。
期望发送QoS数据帧的通信节点可以在仲裁IFS(AIFS)期间执行信道状态监视操作(例如,载波感测操作),并且当在AIFS期间确定信道状态为空闲时,通信节点可以执行随机退避过程。可以根据包括在QoS数据帧中的数据单元(例如,协议数据单元(PDU))的接入类别(AC)来配置AIFS。数据单元的AC可以如下表1所示。
[表1]
AC_BK可以指示背景数据,AC_BE可以指示以尽力服务方式发送的数据,AC_VI可以指示视频数据,AC_VO可以指示语音数据。例如,针对QoS数据帧的与AC_VO和AC_VI中的每一个相应的AIFS的长度可以被配置为等于DIFS的长度。针对QoS数据帧的与AC_BE和AC_BK中的每一个相应的AIFS的长度可以被配置为长于DIFS的长度。这里,针对QoS数据帧的与AC_BK相应的AIFS的长度可以被配置为长于针对QoS数据帧的与AC_BE相应的AIFS的长度。
在随机退避过程中,通信节点可以根据QoS数据帧的AC来选择竞争窗口内的退避值(例如,退避计数器)。根据AC的竞争窗口可以如下面的表2所示。CWmin可以指示竞争窗口的最小值,CWmax可以指示竞争窗口的最大值,并且竞争窗口的最小值和最大值中的每一个可以由时隙的数量来表示。
[表2]
通信节点可以在退避时段期间执行信道状态监视操作(例如,载波感测操作),并且当在退避时段期间确定信道状态为空闲时可以发送QoS数据帧。
图4是示出基于WLAN的通信系统的第二实施例的概念图。
参照图4,基于WLAN的通信系统可以包括AP 400、支持低功率操作的STA(在下文中称为“低功率STA”)411、412和413、不支持唤醒无线电(WUR)模式的STA(在下文中称为“传统STA”)421、422和423等。低功率STA 411、412和413以及传统STA 421、422和423可以属于AP400的覆盖范围,并且AP 400可以向低功率STA 411、412和413和传统STA 421、422和423提供通信服务。低功率STA 411和传统STA 422可以是智能电话,并且低功率STA 412、低功率STA 413、传统STA 421和传统STA 423可以是传感器装置。
AP 400可以支持分别由低功率STA 411、412和413以及传统STA 421、422和423使用的通信协议。低功率STA 411、412和413可以使用IEEE 802.11ba标准中定义的通信协议。此外,低功率STA 411、412和413除了可以使用IEEE 802.11ba标准中定义的通信协议外,还可以使用其他标准(诸如IEEE 802.11a/b/g/n/p/ac/ax/ad/ay等)中定义的通信协议。传统STA 421、422和423可以使用除IEEE 802.11ba标准之外的标准(例如,IEEE 802.11a/b/g/n/p/ac/ax/ay等)中定义的通信协议。
传统STA 421、422和423可以被配置为与图2所示的通信节点200相同或相似,并且低功率STA 411、412和413可以被如下配置。
图5是示出基于WLAN的通信系统中的低功率站的第一实施例的框图。
参照图5,低功率STA 500可以包括基带处理器510、主连接无线电(PCR)520、天线530、存储器540、输入接口单元550、输出接口单元560、唤醒接收器(WURx)570等。例如,与图2的通信节点200相比,低功率STA 500还可以包括WURx 570。包括在低功率STA 500中的基带处理器510、PCR520、天线530、存储器540、输入接口单元550和输出接口单元560中的每一个的功能可以与包括在图2的通信节点200中的基带处理器210、RF收发器220、天线230、存储器240、输入接口单元250和输出接口单元260中的每一个的功能相同或相似。
WURx 570可以位于PCR 520中,或者可以独立于PCR 520被配置。WURx 570和PCR520可以共享相同的天线530。可选地,用于WURx 570的天线可以与用于PCR 520的天线分开配置。例如,低功率STA 500可以包括用于WURx 570的第一天线(未示出)和用于PCR 520的第二天线(未示出)。可以使用原始信号、根据应用协议接口(API)的信号等来执行WURx 570和PCR 520之间的通信。
WURx 570可以在窄带(例如,4MHz、8MHz、16MHz等)中操作,并且包括WURx 570的低功率STA 500的功耗可以小于1mW。WURx 570可以接收开关键控(OOK)调制信号(例如,唤醒数据包)并对接收信号执行解调以验证包括在接收信号中的信息。PCR 520可以发送和接收按IEEE 802.11标准定义的帧(例如,控制帧、管理帧、数据帧),并且可以在2.4GHz频段和5GHz频段中的至少一个中操作。此外,PCR 520可以支持20MHz带宽、40MHz带宽、80MHz带宽、160MHz带宽等。
PCR 520和WURx 570中的每一个可以在唤醒状态或睡眠状态下操作。唤醒状态可以指示向相应实体(例如,PCR 520或WURx 570)提供电力的状态,并且可以被称为“开启状态”、“激活状态”,“启用状态”、“苏醒状态”等。睡眠状态可以指示向相应实体(例如,PCR520或WURx 570)不提供电力或提供最少电力的状态,并且可以被称为“关闭状态”、“停用状态”、“禁用状态”、“休眠状态”等。
低功率STA 500可以支持如下面的表3所示的两种模式。
[表3]
PCR | WURx | |
正常模式 | 唤醒状态 | 睡眠状态 |
WUR模式 | 睡眠状态 | 唤醒状态 |
在正常模式中,低功率STA 500的PCR520可以在唤醒状态下操作,并且低功率STA500的WURx 570可以在睡眠状态下操作。例如,在唤醒状态下操作的PCR 520可以与另一通信节点执行帧(例如,传统帧、传统信号)的发送和接收过程。在WUR模式中,低功率STA 500的PCR 520可以在睡眠状态下操作,并且低功率STA 500的WURx 570可以在唤醒状态下操作。例如,在唤醒状态下操作的WURx 570可以执行信道状态监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包。这里,唤醒数据包可以请求低功率STA 500在正常模式下操作。
当从另一通信节点接收到唤醒数据包时,WURx 570可以将请求PCR 520在唤醒状态下操作的唤醒指示符发送到PCR 520。当从WURx 570接收到唤醒指示符时,PCR 520的操作状态可以从睡眠状态转换到唤醒状态。当唤醒指示符被发送到PCR 520时或者当PCR 520的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态时,WURx 570的操作状态可以从唤醒状态转换到睡眠状态。可选地,当从PCR 520接收到请求WURx 570在睡眠状态下操作的睡眠指示符时,WURx 570的操作状态可以从唤醒状态转换到睡眠状态。这里,从WUR模式到正常模式的转换所需的时间可以被称为“模式转换时间”。例如,模式转换时间可以指示从接收到唤醒数据包的时间到低功率STA开始以正常模式操作的时间。
当完成帧发送和接收的操作时,PCR 520的操作状态可以从唤醒状态转换到睡眠状态。在这种情况下,PCR 520可以将请求WURx 570在唤醒状态下操作的唤醒指示符发送到WURx 570。当从PCR 520接收到唤醒指示符时,WURx 570的操作状态可以从睡眠状态转换到唤醒状态。当唤醒指示符被发送到WURx 570时或者当WURx 570的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态时,PCR 520的操作状态可以从唤醒状态转换到睡眠状态。
此外,基带处理器510(例如,包括在基带处理器510中的MAC处理器511)可以基于PCR 520的操作状态在唤醒状态或睡眠状态下操作。例如,当PCR 520在唤醒状态下操作时,基带处理器510(例如,MAC处理器511)也可以在唤醒状态下操作,并且当PCR 520在睡眠状态下操作时,基带处理器510(例如,MAC处理器511)也可以在睡眠状态下操作。例如,当从在唤醒状态下操作的PCR 520接收到请求在唤醒状态下操作的唤醒指示符时,基带处理器510(例如,MAC处理器511)的操作状态可以从睡眠状态转换到唤醒状态。当从PCR 520接收到请求在睡眠状态下操作的睡眠指示符以在睡眠状态下操作时,基带处理器510(例如,MAC处理器511)的操作状态可以从唤醒状态转换到睡眠状态。可选地,基带处理器510可以始终在唤醒状态下操作,而不管PCR 520的操作状态如何。
同时,支持低功率操作的AP可以被配置为与上述低功率STA 500相同或相似。例如,AP可以包括基带处理器510、PCR 520、天线530、存储器540、输入接口单元550、输出接口单元560、WURx 570等。此外,AP可以包括唤醒发送器(WUTx)(未示出)而不是WURx 570,或者可以包括执行WURx 570和WUTx的功能的唤醒无线电(WUR)。WUTx可以执行与WURx570相应的操作。例如,WUTx可以在窄带(例如,4MHz、8MHz、16MHz等)中操作。WUTx可以发送OOK调制信号(例如,唤醒数据包)。此外,低功率STA 500还可以包括与WURx 570相应的WUTx。
同时,在基于WLAN的通信系统中,根据IEEE 802.11标准(例如,IEEE 802.11a/b/g/n/p/ac/ad/ax/ay),由通信节点(例如,AP、STA)的PCR支持的频带可以是10MHz、20MHz、40MHz、80MHz、160MHz等。此外,在由PCR支持的频带中,一个信道(CH)可以包括多个子信道(SUB-CH)。这里,子信道的数量和每个子信道的带宽可以依据IEEE 802.11标准(例如,IEEE802.11a/b/g/n/p/ac/ad/ax/ay)而不同。例如,在支持IEEE 802.11ax标准的基于WLAN的通信系统中,根据分配给子信道的资源单元(RU)的大小,具有20MHz带宽的信道可以包括多达9个子信道。
在基于WLAN的低功率通信系统中,信道可以被如下配置。
图6是示出基于WLAN的低功率通信系统中的信道配置的第一实施例的概念图。
参照图6,通信节点(例如,AP、低功率STA)的WUR可以支持20MHz的频带或小于20MHz的频带(例如,4MHz、8MHz、16MHz等)。此外,由WUR使用的信道可以包括多个子信道,并且多个子信道中的每个子信道的带宽可以小于由PCR支持的带宽。例如,40MHz频带可以包括信道#0和信道#1,并且当子信道的带宽是4MHz时,信道#0和信道#1中的每一个可以包括三个或四个子信道。这里,用于保护每个子信道的保护带(GB)可以位于子信道之间。
在下文中,将描述在基于WLAN的通信系统中支持低功率操作的通信节点(例如,AP、STA等)的操作方法。即使当描述在通信节点中的第一通信节点处执行的方法(例如,帧的发送或接收)时,相应的第二通信节点也可以执行与在第一通信节点处执行的方法相应的方法(例如,帧的接收或发送)。也就是说,当描述STA的操作时,相应的AP可以执行与STA的操作相应的操作。相反,当描述AP的操作时,相应的STA可以执行与AP的操作相应的操作。
此外,可以假设在发送通信节点中的信号(例如,帧)的发送开始时间点和发送结束时间点与在接收通信节点中的相应信号(例如,相应的帧)的接收开始时间点和接收结束时间点相同。信号(例如,帧)的开始时间点可以指示发送开始时间点或接收开始时间点,并且信号(例如,帧)的结束时间点可以指示发送结束时间点或接收结束时间点。
■AP和低功率STA之间的接入过程
可以以与AP和传统STA之间的接入过程相同或相似的方式来执行AP与低功率STA之间的接入过程。例如,接入过程可以包括发现过程(或扫描过程)、认证过程和关联过程。在发现过程中,低功率STA可以发送探测请求帧,从AP接收响应于探测请求帧的探测响应帧,并识别包括在探测响应帧中的信息。可选地,低功率STA可以从AP接收信标帧,并且可以识别包括在信标帧中的信息。在发现过程中,低功率STA可以基于包括在探测响应帧或信标帧中的信息来选择至少一个AP。
然后,低功率STA可以与在发现过程中选择的至少一个AP执行认证过程。例如,低功率STA可以将认证请求帧发送到AP,并且可以从AP接收响应于认证请求帧的认证响应帧。然后,低功率STA可以与已经通过认证的一个AP执行关联过程。例如,低功率STA可以将关联请求帧发送到AP,并且可以从AP接收响应于关联请求帧的关联响应帧。当AP与低功率STA之间的关联过程完成时,可以终止AP与低功率STA之间的接入过程。
■用于请求支持低功率操作的过程
在AP与低功率STA之间的接入过程完成之后,低功率STA可以请求AP支持低功率操作。可以如下执行用于请求支持低功率操作的过程。
图7是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
参照图7,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。
在AP与低功率STA之间的接入过程完成之后,低功率STA可以产生请求AP支持低功率操作的低功率(LP)支持请求帧701。LP支持请求帧可以被配置为与IEEE 802.11标准中定义的动作帧相同或相似。LP支持请求帧701可以包括下面的表4中描述的信息元素中的至少一个。
【表4】
地址可以指示低功率STA的MAC地址、ID、AID、PAID等。LP请求指示符可以具有1比特的大小。例如,设置为“1”的LP请求指示符可以请求支持低功率操作。候选资源信息可以指示将在AP和低功率STA之间的数据发送和接收过程中使用的候选资源(例如,信道、子信道、RU等)。此外,LP支持请求帧701还可以包括低功率STA的能力信息。
低功率STA(例如,低功率STA中的PCR)可以在载波感测时段中执行载波感测操作,并且当在载波感测时段期间确定信道状态为空闲时将LP支持请求帧701发送到AP。载波感测时段可以是如图3所示的SIFS、PIFS、“DIFS+退避时段”、“AIFS[AC_VO]+退避[AC_VO]时段”、“AIFS[AC_VI]+退避[AC_VI]时段”、“AIFS[AC_BE]+退避[AC_BE]时段”或“AIFS[AC_BK]+退避[AC_BK]时段”。
AP可以从低功率STA接收LP支持请求帧701,并且可以识别包括在LP支持请求帧701中的信息元素。例如,AP可以基于LP支持请求帧701确认支持低功率操作被请求,并可以确定是否支持低功率操作。当确定支持低功率STA的低功率操作时,AP可以基于包括在LP支持请求帧701中的候选资源信息给低功率STA分配资源。例如,AP可以将由LP支持请求帧701的候选资源信息指示的资源分配为用于低功率STA的资源。可选地,AP可以将除了由LP支持请求帧701的候选资源信息指示的资源之外的资源分配为用于低功率STA的资源。
AP可以产生包括下面的表5所列的信息元素中的至少一个的LP支持响应帧702。
[表5]
LP批准指示符可以具有1比特的大小。例如,设置为“1”的LP批准指示符可以指示对低功率操作的支持被批准。分配的资源信息可以指示基于包括在LP支持请求帧701中的候选资源信息所分配的资源。由分配的资源信息所指示的资源可以用于AP与低功率STA之间的发送和接收过程。
AP可以在从LP支持请求帧701的接收结束时间点开始的SIFS之后将LP支持响应帧702发送到低功率STA。低功率STA可以从AP接收LP支持响应帧702并且识别包括在LP支持响应帧702中的信息元素。例如,低功率STA可以基于LP支持响应帧702确定对低功率操作的支持被批准,并且可以在LP支持响应帧702的接收结束之后以WUR模式或正常模式操作。也就是说,低功率STA可以在对低功率操作的支持被批准之前仅以正常模式操作,并且可以在对低功率操作的支持被批准之后以WUR模式或正常模式操作。
同时,可以在AP与低功率STA之间的关联过程中执行上述用于请求支持低功率操作的过程。在这种情况下,低功率STA可以将包含表4中描述的至少一个信息元素的关联请求帧发送到AP。AP可以从低功率STA接收关联请求帧,并且可以基于包括在关联请求帧中的信息元素来确定是否支持低功率操作。当对低功率操作的支持被批准时,AP可以产生指示对低功率操作的支持被批准的关联响应帧,并且可以将关联响应帧发送到低功率STA。这里,关联响应帧可以包括表5中描述的至少一个信息元素。低功率STA可以从AP接收关联响应帧,并且可以识别包括在关联响应帧中的信息元素。当基于关联响应帧确定对低功率操作的支持被批准时,低功率STA可以在关联响应帧的接收结束时间点之后以WUR模式或正常模式操作。
■唤醒数据包的格式
在基于WLAN的通信系统中,唤醒数据包可用于唤醒在WUR模式下操作的低功率STA。唤醒数据包可以被如下配置。
图8是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第一实施例的框图。
参照图8,唤醒数据包800可以包括传统前导码810和WR物理层会聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)820。可选地,唤醒数据包800可以仅包括除传统前导码810之外的WURPPDU 820。在这种情况下,唤醒数据包800可以是WUR PPDU 820。传统前导码810可以包括传统短训练字段(L-STF)811、传统长训练字段(L-LTF)812以及传统信号(L-SIG)字段813。传统前导码810被映射到的频带的大小可以是20MHz。
WUR PPDU 820可以包括WUR前导码821、MAC头822、帧体823和帧校验序列(FCS)。可以基于OOK方案对WUR PPDU 820进行调制。WUR PPDU 820被映射到的频带的大小可以小于20MHz。WUR前导码821可以包括WUR-STF、WUR-LTF和WUR-SIG字段。此外,WUR前导码821可以包括用于AP和低功率STA(例如,包括在低功率STA中的WURx)之间的同步的伪随机(PN)序列。此外,PN序列可以指示数据速率和带宽。
MAC头822可以包括发送器地址字段和接收器地址字段。例如,MAC头822的发送器地址字段可以指示发送了唤醒数据包800的AP的地址,并且MAC头822的接收器地址字段可以指示用于接收唤醒数据包800的低功率STA的地址(例如,MAC地址、AID、PAID等)。当以广播方式发送唤醒数据包800时,MAC头822的接收器地址字段可以指示唤醒数据包800以广播方式被发送。当以多播方式发送唤醒数据包800时,MAC头822的接收器地址字段可以指示多播地址(或组地址、组ID)。
唤醒数据包800还可以包括低功率操作所需的信息元素。例如,唤醒数据包800的MAC头822和帧体823中的每一个可以包括下面的表6所示的信息元素中的至少一个。
[表6]
轮询指示符可以具有1比特的大小。设置为“0”的轮询指示符可以指示不需要发送WU-Poll帧,并且设置为“1”的轮询指示符可以指示需要发送WU-Poll帧。MU指示符可以具有1比特的大小。设置为“0”的MU指示符可以指示唤醒数据包800用于单用户传输,并且设置为“1”的MU指示符可以指示唤醒数据包800用于多用户(MU)传输。此外,设置为“1”的MU指示符可以指示发送用于触发MU传输的触发帧。由于传统前导码810被映射到的频带的大小不同于被分配给WUR PPDU 820的频带的大小,所以当传统前导码810的传输功率等于WUR PPDU820的传输功率时,可能会出现以下问题。
图9是示出基于WLAN的通信系统中的接收信号强度的第一实施例的概念图,并且图10是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的传输范围的概念图。
参照图9和图10,唤醒数据包910可以被配置为与图8所示的唤醒数据包800相同或相似。例如,唤醒数据包910可以包括传统前导码911和WUR PPDU 912。传统前导码911可以在20MHz带宽上进行传输,并且WUR PPDU 912可以在小于20MHz的带宽上进行传输。传统帧920(例如,传统信号)可以是根据IEEE 802.11标准(例如,IEEE 802.11a/b/g/n/p/ac/ax/ad/ay)配置的帧。
在被配置用于传输WUR PPDU 912的带宽小于传统前导码911和传统帧920的带宽的情况下,当传统前导码911、WUR PPDU 912和传统帧920的传输功率被相同地设置时,当由WURx在小于20MHz的频带中执行CCA操作时,WUR PPDU 912的接收信号强度可能大于传统前导码911和传统帧920的接收信号强度。因此,由WURx测量的WUR PPDU 912的接收信号强度可能大于或等于CCA阈值,并且传统前导码911和传统帧920中的每一个的接收信号强度可能小于CCA阈值。
在这种情况下,由于WUR PPDU 912的接收信号强度大于CCA阈值,所以接收通信节点(例如,AP、传统STA、低功率STA)可以确定信道状态为忙碌。另一方面,由于传统前导码911和传统帧920中的每一个的接收信号强度小于CCA阈值,所以接收通信节点可以确定信道状态为空闲,并且可以确定传统前导码911和传统帧920不存在。因此,当执行基于由WURx测量的CCA结果的信道接入过程时,在基于WLAN的通信系统中可能发生通信错误(例如,帧冲突)。
此外,当传统前导码911和WUR PPDU 912的传输功率被配置为相同时,WUR PPDU912的传输范围可以大于传统前导码911的传输范围。因此,位于在传统前导码911的传输范围的边界与WUR PPDU 912的传输范围的边界之间的低功率STA可以接收WUR PPDU 912,当WUR PPDU 912被接收时确定低功率STA位于AP的覆盖范围内,并通过从WUR模式转换到正常模式来执行传统帧的发送和接收过程。然而,由于位于在传统前导码911的传输范围的边界与WUR PPDU 912的传输范围的边界之间的低功率STA不能从AP接收传统帧,因此当基于由WURx测量的CCA结果执行信道接入过程时可能发生通信错误(例如,帧冲突)。
WUR PPDU 812的传输功率可以被配置为小于传统前导码811的传输功率,以便将传统前导码811的传输范围和WUR PPDU 812的传输范围配置为相同。在这种情况下,可能会出现以下问题。
图11是示出基于WLAN的通信系统中的接收信号强度的第二实施例的概念图。
参照图11,WUR PPDU 912的传输功率可以被配置为小于传统前导码911和传统帧920中的每一个的传输功率。在这种情况下,WUR PPDU 912的传输范围可以与传统前导码911和传统帧920中的每一个的传输范围相同,并且WUR PPDU 912的接收信号强度可以小于传统前导码911和传统帧920中的每一个的接收信号强度。因此,WUR PPDU 912的接收信号强度可能小于CCA阈值,并且传统前导码911和传统帧920中的每一个的接收信号强度可能大于或等于CCA阈值。
在这种情况下,由于传统前导码911和传统帧920中的每一个的接收信号强度等于或大于CCA阈值,所以接收通信节点(例如,AP、传统STA、低功率STA)可以确定通道状态为忙碌。另一方面,当WUR PPDU 912的接收信号强度小于CCA阈值时,接收通信节点可以确定信道状态为空闲并且WUR PPDU 912不存在。因此,在基于WLAN的通信系统中可能发生通信错误(例如,帧冲突)。
为了解决上述问题,唤醒数据包可以被如下配置。
图12是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第二实施例的框图。
参照图12,唤醒数据包1200可以包括传统前导码1210和WUR PPDU区域1220。传统前导码1210和WUR PPDU区域1220被映射到的频带的大小可以是20MHz并且传统前导码1210的传输功率可以与WUR PPDU区域1220的传输功率被相同地配置。传统前导码1210可以被配置为与图8所示的传统前导码810相同或相似。例如,传统前导码1210可以包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段。
WUR PPDU区域1220可以包括虚拟信号1221和1223以及WUR PPDU 1222。虚拟信号#1 1221和虚拟信号#2 1223的比特流可以用‘1’填充。WUR PPDU 1222可以被配置为与图8所示的WUR PPDU 820相同或相似。例如,WUR PPDU 1222可以包括WUR前导码、MAC头、帧体和FCS字段。在WUR PPDU区域1220中,可以基于频分复用方案来配置虚拟信号1221和1223以及WUR PPDU 1122。
可选地,可以在WUR PPDU 1222与虚拟信号1221和1223之间配置保护带(GB)。例如,可以在虚拟信号1221和WUR PPDU 1222之间设置GB#1,并且可以在WUR PPDU 1222和虚拟信号1223之间设置GB#2。
WUR PPDU 1222被映射到的频带的信息(例如,中心频率、带宽)可以在图7所示的过程中被用信号发送给低功率STA。例如,WUR PPDU 1222被映射到的频带的信息可以被包括在图7的LP支持响应帧702或关联响应帧中。
图13是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第三实施例的框图。
参照图13,唤醒数据包1300可以包括传统前导码1310和WUR PPDU区域1320。传统前导码1310和WUR PPDU区域1320被映射到的频带的大小可以是20MHz并且传统前导码1310的传输功率可以与WUR PPDU区域1320的传输功率被相同地配置。传统前导码1310可以被配置为与图8所示的传统前导码810相同或相似。例如,传统前导码1310可以包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段。
WUR PPDU区域1320可以包括多个WUR PPDU。多个WUR PPDU中的每一个可以被配置为与图8所示的WUR PPDU 820相同或相似。例如,多个WUR PPDU中的每一个可以包括WUR前导码、MAC头、帧体和FCS字段。WUR PPDU区域1320的WUR PPDU可以在频带中被复制,或者可以在频带中被扩展。可选地,可以在频带中复用多个WUR PPDU。例如,WUR PPDU区域1320可以包括相同的三个WUR PPDU,并且所述三个WUR PPDU中的每一个被映射到的频带的大小可以是4MHz。可选地,可以在WUR PPDU区域1320中在WUR PPDU之间配置GB。例如,可以在第一WUR PPDU和第二WUR PPDU之间配置GB#1,并且可以在第二WUR PPDU和第三WUR PPDU之间配置GB#2。此外,多个WUR PPDU中的每一个可以具有用于不同通信节点的信息。也就是说,可以在频带中复用多个WUR PPDU。在这种情况下,可以通过唤醒数据包或在唤醒数据包之前的帧交换过程来用信号发送指示发送多个WUR PPDU中的每一个的频带的位置的指示符。
可选地,可以在扩展带宽上发送WUR PPDU。例如,即使当协商WUR PPDU在发送通信节点和接收通信节点之间通过4MHz频带被发送时,发送通信节点也可以通过16MHz或20MHz频带发送WUR PPDU。在这种情况下,可以设计WUR PPDU使得接收通信节点可以基于能量检测方案容易地执行OOK解调操作。可选地,WUR PPDU可被配置为在频带中无需GB。可选地,ON信号周期中带外的频率音调可以乘以系数1或-1,并且OFF信号周期中带外的频率音调可以乘以系数0。
WUR PPDU被映射到的频带的信息(例如,中心频率、带宽)、关于复制的信息以及被复用的WUR PPDU的类型(例如,WUR PPDU的频率扩展、被复用和复制的WUR PPDU的数量、扩展带宽等)可以在图7所示的过程中被用信号发送给低功率STA。例如,WUR PPDU被映射到的频带的信息、被复制和复用的WUR PPDU的频带模式、是否使用扩展的WUR PPDU等可以被包括在LP支持响应帧702或关联响应帧中。
图14是示出基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包的第四实施例的框图。
参照图14,唤醒数据包1400可以包括传统前导码1410和WUR PPDU区域1420。传统前导码1410和WUR PPDU区域1420被映射到的频带的大小可以是20MHz,并且传统前导码1410的传输功率可以与WUR PPDU区域1420的传输功率被相同地配置。传统前导码1410可以被配置为与图8所示的传统前导码810相同或相似。例如,传统前导码1410可以包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段。
WUR PPDU区域1420可以包括多个WUR PPDU 1421、1422和1423。多个WUR PPDU1421、1422和1423中的每一个可以被配置为与图8所示的WUR PPDU 820相同或相似。例如,多个WUR PPDU 1421、1422和1423中的每一个可以包括WUR前导码、MAC头、帧体和FCS字段。可以基于OFDM方案来配置多个WUR PPDU 1421、1422和1423中的每一个。例如,多个WURPPDU 1421、1422和1423中的每一个被映射到的频带的大小可以是4MHz。可选地,可以在多个WUR PPDU 1421、1422和1423之间配置GB。例如,可以在WUR PPDU 1421和WUR PPDU 1422之间配置GB#1,并且可以在WUR PPDU 1422和WUR PPDU 1423之间配置GB#2。
此外,多个WUR PPDU 1421、1422和1423可以分别被配置用于不同的低功率STA。例如,WUR PPDU 1421可以是请求唤醒低功率STA#1(例如,包括在低功率STA#1中的PCR)的信号,WUR PPDU 1422可以是请求唤醒低功率STA#2(例如,包括在低功率STA#2中的PCR)的信号,并且WUR PPDU 1423可以是请求唤醒低功率STA#3(例如,包括在低功率STA#3中的PCR)的信号。
多个WUR PPDU 1421、1422和1423中的每一个被映射到的频带的信息(例如,中心频率、带宽)可以在图7所示的过程中被用信号发送给低功率STA。例如,与包括关于多个WURPPDU 1421、1422和1423中的每一个被映射到的频带的信息的唤醒数据包的类型有关的信息可以被包括在图7的LP支持响应帧702或者关联响应帧中。
当位于相应AP的覆盖范围内的通信节点(例如,另一AP、传统STA、低功率STA)从图12至图14的实施例中的相应AP接收唤醒数据包1200、1300或1400时,由通信节点测量的传统前导码1210、1310和1410以及WUR PPDU区域1220、1320和1420的接收信号强度都可以大于或等于CCA阈值。另一方面,当位于相应AP的覆盖范围之外的通信节点(例如,另一AP、传统STA、低功率STA)从相应AP接收到唤醒数据包1200、1300或1400时,由通信节点测量的传统前导码1210、1310和1410以及WUR PPDU区域1220、1320和1420的接收信号强度都可以小于CCA阈值。因此,可以解决根据图9至图11的问题,从而可以解决基于WLAN的通信系统中的通信错误(例如,帧冲突)。
■AP和低功率STA之间的通信过程
在接入过程(或请求支持低功率操作的过程)之后,基于WLAN的通信系统中的AP与低功率STA之间的通信过程可以被如下执行。
图15是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第二实施例的时序图。
参照图15,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。
当在AP处存在将被发送到低功率STA的数据时,AP可以产生唤醒数据包1501。唤醒数据包1501可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。例如,唤醒数据包1501可以请求低功率STA以正常模式操作,并且可以以OOK方式被调制。唤醒数据包1501还可以包括轮询指示符,并且轮询指示符可以指示不需要发送WU-Poll帧。
AP可以在预定时段(例如,载波感测时段)期间执行载波感测操作。所述预定时段可以是SIFS、PIFS、“DIFS+退避时段”、“AIFS[AC_VO]+退避[AC_VO]时段”、“AIFS[AC_VI]+退避[AC_VI]时段”、“AIFS[AC_BE]+退避[AC_BE]时段”或“AIFS[AC_BK]+退避[AC_BK]时段”。例如,当将被发送到低功率STA的数据是非QoS数据时,AP可以在(DIFS+退避时段)期间执行载波感测操作。当将被发送到低功率STA的数据是QoS数据时,AP可以在根据QoS数据的AC的(AIFS+退避时段)期间执行载波感测操作。
当在预定时段期间确定信道状态为空闲时,AP可以将唤醒数据包1501发送到低功率STA。唤醒数据包1501可以以广播方式、多播方式或单播方式被发送。当唤醒数据包1501包括传统前导码和WUR PPDU时,唤醒数据包1501的传统前导码的传输带宽可以是20MHz,并且唤醒数据包1501的WUR PPDU的传输带宽可以是20MHz或小于20MHz。例如,唤醒数据包1501的WUR PPDU的传输带宽可以是4MHz、8MHz、16MHz等。另一方面,当在预定时段期间确定信道状态为忙碌时,AP可以再次执行载波感测操作。
同时,以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA的WURx可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包1501。当从AP接收到唤醒数据包1501时,低功率STA的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式(例如,PCR:唤醒状态,WURx:睡眠状态)。此外,当唤醒数据包1501的接收器地址字段指示低功率STA时,接收唤醒数据包1501的低功率STA可以以正常模式操作。以正常模式操作的低功率STA可以基于包括在以WUR模式接收的唤醒数据包1501中的信息来执行后续操作。当包括在唤醒数据包1501中的轮询指示符指示不需要发送WU-Poll帧时,低功率STA可以在不发送WU-Poll帧的情况下保持正常模式预定时间。可以在正常模式期间执行数据帧的发送和接收过程。
同时,AP可以产生数据帧1502,并且可以在从唤醒数据包的发送结束时间点开始的发送等待时段之后将数据帧1502发送到低功率STA。可以基于接收到唤醒数据包1501的低功率STA的模式转换时间来配置发送等待时段。例如,发送等待时段可以等于或长于低功率STA的模式转换时间,并且可以从唤醒数据包1501的发送结束时间点开始。因此,当从唤醒数据包1501的发送结束时间点经过了发送等待时段时,AP可以确定低功率STA以正常模式操作。
可以在发送等待时段之后执行载波感测操作,并且当确定信道状态为空闲时,AP可以在载波感测时段之后将数据帧1502发送到低功率STA。载波感测时段可以被配置为(DIFS+退避时段)或(AIFS+退避时段)。当在载波感测时段期间确定信道状态为忙碌时,AP可以停止当前退避值(例如,随机接入过程),并且如果信道状态从忙碌状态改变为空闲状态,则在(DIFS+与停止的退避值相应的时段)或(AIFS+与停止的退避值相应的时段)期间可以再次执行载波感测操作。当(DIFS+与停止的退避值相应的时段)或(AIFS+与停止的退避值相应的时段)的持续时间期满时,AP可以将数据帧1502发送到低功率STA。如果在预定时间内未从低功率STA接收到对数据帧1502的响应,则AP可以确定数据帧1502未能发送,并且AP可以再次配置载波感测时段。例如,用于重新配置的载波感测时段的竞争窗口可以是用于先前载波感测时段的竞争窗口的两倍。当另一通信节点的信道占用终止时,AP可以在配置的载波感测时段期间执行载波感测操作,并且当在配置的载波感测时段期间信道状态为空闲时,AP可以将数据帧1502发送到低功率STA。
此外,为了防止信道在发送等待时段中被其他通信节点占用,AP可以在发送等待时段中重复地发送唤醒数据包1501(例如,唤醒数据包1501中的一些信号)。可选地,AP可以在发送等待时段中重复地发送虚拟信号。可选地,AP可以在发送等待时段中将帧(例如,用于传统STA的数据帧)发送给另一STA。
同时,包括在数据帧1502中的持续时间字段可以指示与(SIFS+ACK帧1503)相应的持续时间、与(SIFS+ACK帧1503+SIFS+LP操作请求帧1504)相应的持续时间、或者与(SIFS+ACK帧1503+SIFS+LP操作请求帧1504+SIFS+LP操作响应帧1505)相应的持续时间。
可以基于将在下面描述的操作模式转换过程来设置包括在数据帧1502中的持续时间字段。例如,当使用操作模式转换过程#1和操作模式转换过程#2时,包括在数据帧1502中的持续时间字段可以指示与对应于(SIFS+ACK帧1503)的持续时间相应的持续时间。当使用操作模式转换过程#4时,包括在数据帧1502中的持续时间字段可以指示与(SIFS+ACK帧1503+SIFS+LP操作请求帧1504)相应的持续时间。当使用操作模式转换过程#5时,包括在数据帧1502中的持续时间字段可以指示与(SIFS+ACK帧1503+SIFS+LP操作请求帧1504+SIFS+LP操作响应帧1505)相应的持续时间。接收数据帧1502的另一通信节点可以基于包括在数据帧1502中的持续时间字段来设置网络分配矢量(NAV)。
同时,低功率STA的PCR可以从AP接收数据帧1502。当成功完成数据帧1502的解码操作时,低功率STA的PCR可以响应于数据帧1502将ACK帧1503发送到AP。可以在从数据帧1502的接收结束时间点开始的SIFS之后发送ACK帧1503。当从低功率STA接收到ACK帧1503时,AP可以确定数据帧1502已在低功率STA处被成功接收。
另一方面,当AP与低功率STA之间的信道状况差时,低功率STA的PCR可以不从AP接收数据帧1502。例如,当低功率STA在从WUR模式到正常模式的转换点开始的预定时段(例如,接收等待时段)期间未能从AP接收数据帧1502时,低功率STA进入WUR模式。接收等待时段可以由AP设置,并且AP可以通过唤醒数据包1501、图7所示的LP支持响应帧701或者关联响应帧将指示所设置的接收等待时段的信息发送到低功率STA。此外,当未从低功率STA接收到对数据帧1502的响应时,AP可以在接收等待时段之后确定低功率STA以WUR模式操作,并且通过考虑接收等待时段来执行重传唤醒数据包的过程。
当完成数据帧1502的发送和接收过程时,可以执行低功率STA的操作模式转换过程。低功率STA的操作模式转换过程可以以如下五种方式被执行。
■操作模式转换过程#1(使用ACK帧1503)
在响应于数据帧1502将ACK帧1503发送到AP之后,低功率STA可以以WUR模式操作。例如,在ACK帧1503的发送结束时间点,低功率STA的操作模式可以从正常模式转换到WUR模式。这里,ACK帧1503可以包括指示低功率STA以WUR模式操作的指示符。当从低功率STA接收到ACK帧1503时,AP可以确定低功率STA正在以WUR模式操作。
■操作模式转换过程#2(使用ACK帧1503)
当在从ACK帧1503的发送结束时间点开始的预定时段(例如,接收等待时段)内未从AP接收到帧(例如,信号)时,低功率STA可以在接收等待时段期满后以WUR模式操作。接收等待时段可以由AP设置并且AP可以通过唤醒数据包1501、图7所示的LP支持响应帧702或关联响应帧将指示接收等待时段的信息发送到低功率STA。
■操作模式转换过程#3(使用“ACK帧1503+LP操作响应帧1505”)
当从低功率STA接收到作为对数据帧1502的响应的ACK帧1503时,AP可以产生批准低功率STA以WUR模式操作的LP操作响应帧1505。这里,ACK帧1503可以包括请求批准WUR模式操作的指示符,并且当在AP处不存在将被发送到低功率STA的数据时,可以产生LP操作响应帧1505。AP可以将LP操作响应帧1505发送到低功率STA。可以在从ACK帧1503的接收结束时间点开始的SIFS之后发送LP操作响应帧1505。LP操作响应帧1505可以被配置为动作帧或空数据帧。接收LP操作响应帧1505的低功率STA可以以WUR模式操作,并且发送LP操作响应帧1505的AP可以确定低功率STA以WUR模式操作。
■操作模式转换过程#4(使用“ACK帧1503+LP操作请求帧1504”)
在发送作为对数据帧1502的响应的ACK帧1503之后,低功率STA可以产生通知其以WUR模式操作的LP操作请求帧1504,并且将产生的LP操作请求帧1504发送到AP。LP操作请求帧1504可以通过低功率STA的PCR被发送,并且可以在从ACK帧1503的发送结束时间点开始的SIFS之后被发送。低功率STA可以在发送LP操作请求帧1504之后以WUR模式操作。当从低功率STA接收到LP操作请求帧1504时,AP可以确定低功率STA在LP操作请求帧1504的接收结束时间点之后以WUR模式操作。
■操作模式转换过程#5(使用“ACK帧1503+LP操作请求帧1504+LP操作响应帧1505”)
在发送作为对数据帧1502的响应的ACK帧1503之后,低功率STA可以产生请求批准WUR模式操作的LP操作请求帧1504,并且将产生的LP操作请求帧1504发送到AP。LP操作请求帧1504可以通过低功率STA的PCR被发送,并且可以在ACK帧1503的发送结束时间点之后被发送。当在AP处不存在将被发送到低功率STA的数据时,接收LP操作请求帧1504的AP可以产生批准低功率STA以WUR模式操作的LP操作响应帧1505。AP可以将LP操作响应帧1505发送到低功率STA。LP操作响应帧1505可以在从LP操作请求帧1504的接收结束时间点开始的SIFS之后被发送。这里,LP操作请求帧1504和LP操作响应帧1505可以被配置为动作帧或空数据帧。接收LP操作响应帧1505的低功率STA可以以WUR模式操作,并且发送LP操作响应帧1505的AP可以确定低功率STA以WUR模式操作。
另一方面,当在AP处未接收到针对数据帧的ACK帧时,数据帧的重传过程可以被如下执行。
图16是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第三实施例的时序图。
参照图16,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。图16的唤醒数据包1601和1603、数据帧1602和1604、ACK帧1605、LP操作请求帧1606、LP操作响应帧1607、载波感测时段和发送等待时段中的每一个可以被配置为与图15的唤醒数据包1501、数据帧1502、ACK帧1503、LP操作请求帧1504、LP操作响应帧1505、载波感测时段和发送等待时段相同或相似。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA的WURx可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包1601。当存在将被发送到低功率STA的数据时,AP可以产生唤醒数据包#1 1601。唤醒数据包#1 1601可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。例如,唤醒数据包#1 1601可以请求低功率STA以正常模式操作,并且可以以OOK方式被调制。唤醒数据包#1 1601还可以包括轮询指示符,并且轮询指示符可以指示不需要发送WU-Poll帧。
当在预定时段(例如,载波感测时段)期间确定信道状态为空闲时,AP可以将唤醒数据包#1 1601发送到低功率STA。唤醒数据包#1 1601可以以广播方式、多播方式或单播方式被发送。当唤醒数据包#1 1601包括传统前导码和WUR PPDU时,唤醒数据包#1 1601的传统前导码的传输带宽可以是20MHz并且唤醒数据包#1 1601的WUR PPDU的传输带宽可以是20MHz或小于20MHz。例如,唤醒数据包#1 1601的WUR PPDU的传输带宽可以是4MHz、8MHz、16MHz等。
在唤醒数据包#1 1601的发送结束时间点之后,AP可以在从唤醒数据包#1 1601的发送结束时间点开始的发送等待时段之后通过信道接入过程将数据帧#1 1602发送到低功率STA。当在从数据帧1602的发送结束时间点开始的超时时段(例如,(SIFS+(2×时隙)+(ACK帧发送时间))内未接收到对数据帧1602的响应时,AP可以确定数据帧1602未在低功率STA处被接收到。例如,当低功率STA的PCR以睡眠模式操作时或者当AP与低功率STA之间的信道状况差时,数据帧1602在低功率STA处可能不被接收或解码。因此,低功率STA可能无法将针对数据帧#1 1602的ACK帧发送到AP。
在这种情况下,AP可以执行数据帧的重传过程。例如,AP可以在载波感测时段期间执行载波感测操作以发送唤醒数据包#2 1603。针对唤醒数据包#2 1603的载波感测时段可以在从数据帧1602的发送结束时间点开始的超时时段之后开始。可以基于唤醒数据包#11601的载波感测时段来设置唤醒数据包#2 1603的载波感测时段。例如,可以将唤醒数据包#2 1603的载波感测时段设置为等于唤醒数据包#1 1601的载波感测时段。可选地,可以将用于唤醒数据包#2 1603的载波感测时段的竞争窗口设置为用于唤醒数据包#1 1601的载波感测时段的竞争窗口的两倍。
这里,唤醒数据包#2 1603可以被配置为与唤醒数据包#1 1601相同。也就是说,唤醒数据包#2 1603可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。例如,唤醒数据包#2 1603可以请求低功率STA以正常模式操作,并且可以以OOK方式被调制。唤醒数据包#2 1603还可以包括轮询指示符,并且轮询指示符可以指示不需要发送WU-Poll帧。
当在载波感测时段期间确定信道状态为空闲时,AP可以将唤醒数据包#2 1603发送到低功率STA。在唤醒数据包#2 1603的发送结束时间点之后,AP可以在发送等待时段期间执行载波感测操作,并且当在发送等待时段期间确定信道状态为空闲时将数据帧#21604发送到低功率STA。数据帧#2 1604的发送等待时段可以被设置为与数据帧#1 1602的发送等待时段相同。可选地,用于数据帧#2 1604的发送等待时段的竞争窗口可以被设置为用于数据帧#1 1602的发送等待时段的竞争窗口的两倍。
当从AP接收到唤醒数据包#2 1603时,低功率STA的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。此外,当唤醒数据包#2 1603的接收器地址字段指示低功率STA时,接收唤醒数据包#2 1603的低功率STA可以以正常模式操作。然后,可以执行数据帧#2 1604、ACK帧1605、LP操作请求帧1606和LP操作响应帧1607的发送和接收过程。数据帧#2 1604、ACK帧1605、LP操作请求帧1606和LP操作响应帧1607的发送和接收过程可以与图15所示的数据帧1502、ACK帧1503、LP操作请求帧1504和LP操作响应帧1505的发送和接收过程被相同地或相似地执行。
另一方面,AP可以从低功率STA接收作为对唤醒数据包的响应的WU-Poll帧,而不是在从唤醒数据包的发送结束时间点开始的发送等待时段之后发送数据帧。当从低功率STA接收到WU-Poll帧时,AP可以将数据帧发送到低功率STA。这里,WU-Poll帧可以指示低功率STA以正常模式操作。在基于WLAN的通信系统中使用WU-Poll帧的实施例可以如下。
图17是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第四实施例的时序图。
参照图17,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。图17的唤醒数据包1701、数据帧1703、ACK帧1704、LP操作请求帧1705、LP操作响应帧1706、载波感测时段和发送等待时段中的每一个可以被配置为与图15的唤醒数据包1501、数据帧1502、ACK帧1503、LP操作请求帧1504、LP操作响应帧1505、载波感测时段和发送等待时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA的数据时,AP可以产生唤醒数据包1701。唤醒数据包1701可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。例如,唤醒数据包1701可以请求低功率STA以正常模式操作,并且可以以OOK方式被调制。唤醒数据包1701还可以包括轮询指示符,并且轮询指示符可以指示需要发送WU-Poll帧。此外,唤醒数据包1701还可以包括关于数据帧1703中包括的数据的质量的信息(例如,QoS相关信息、AC信息)、持续时间字段等。
唤醒数据包1701的持续时间字段可以指示数据帧1703的长度(例如,包括在数据帧1703中的数据单元)。可选地,唤醒数据包1701的持续时间字段可以包括从唤醒数据包1701的发送结束时间点到WU-Poll帧1702的发送结束时间点的时段、从唤醒数据包1701的发送结束时间点到ACK帧1704的发送结束时间点的时段、或者从唤醒数据包1701的发送结束时间点到LP操作响应帧1706的发送结束时间点的时段。因此,接收唤醒数据包1701的另一通信节点可以基于唤醒数据包1701的持续时间字段来设置NAV。
当在预定时段(例如,载波感测时段)期间确定信道状态为空闲时,AP可以将唤醒数据包1701发送到低功率STA。当唤醒数据包1701包括传统前导码和WUR PPDU时,唤醒数据包1701的传统前导码的传输带宽可以是20MHz,并且唤醒数据包1701的WUR PPDU的传输带宽可以是20MHz或小于20MHz。例如,唤醒数据包1701的WUR PPDU的传输带宽可以是4MHz、8MHz、16MHz等。
同时,以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA的WURx可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包1701。当从AP接收到唤醒数据包1701并且唤醒数据包1701的接收器地址字段指示低功率STA时,低功率STA的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。此外,低功率STA的WURx可以将包括在唤醒数据包1701中的信息(例如,地址、QoS相关信息、AC信息、持续时间字段、轮询指示符)发送到低功率STA的PCR(或者,基带处理器)。
低功率STA(例如,PCR、基带处理器)可以识别包括在唤醒数据包1701中的信息。当包括在唤醒数据包1701中的轮询指示符被设置为“1”时,低功率STA可以确定需要发送WU-Poll帧。因此,低功率STA的PCR可以产生指示低功率STA以正常模式操作的WU-Poll帧1702,并且可以将产生的WU-Poll帧1702发送到AP。在这种情况下,低功率STA的PCR可以根据由唤醒数据包1701指示的AC在载波感测时段中执行载波感测操作,并且当在载波感测时段期间确定信道状态为空闲时,低功率STA的PCR可以将WU-Poll帧1702发送到AP。针对WU-Poll帧1702的载波感测时段可以是图3所示的SIFS、PIFS、“DIFS+退避时段”、“AIFS[AC_VO]+退避[AC_VO]时段”、“AIFS[AC_VI]+退避[AC_VI]时段”、“AIFS[AC_BE]+退避[AC_BE]时段”或“AIFS[AC_BK]+退避[AC_BK]时段”。
WU-Poll帧1702可以被配置为与IEEE 802.11标准中定义的PS-Poll帧相同或相似。WU-Poll帧1702还可以包括持续时间字段,并且WU-Poll帧1702的持续时间字段可以指示从WU-Poll帧1702的发送结束时间点到ACK帧1704的发送结束时间点的时段或从WU-Poll帧1702的发送结束时间点到LP操作响应帧1706的发送结束时间点的时段。因此,接收WU-Poll帧1702的另一通信节点可以基于WU-Poll帧1702的持续时间字段来设置NAV。
当从低功率STA接收到WU-Poll帧1702时,AP可以确定低功率STA以正常模式操作。因此,AP可以在从WU-Poll帧1702的接收结束时间点开始的SIFS之后将数据帧1703发送到低功率STA。可选地,AP可以在从WU-Poll帧1702的接收结束时间点开始的SIFS之后将作为对WU-Poll帧1702的响应的ACK帧(未示出)发送到低功率STA,并且在从ACK帧的发送结束时间点开始的SIFS之后将数据帧1703发送到低功率STA。低功率STA可以从AP接收数据帧1703,并且可以将作为对数据帧1703的响应的ACK帧1704发送到AP。
另一方面,当AP与低功率STA之间的信道状况差时,低功率STA可以不从AP接收数据帧1703。可选地,如果AP不能从低功率STA接收WU-Poll帧1702,则AP可以不发送数据帧1703,在这种情况下,低功率STA可以不从AP接收数据帧1703。例如,当低功率STA在从WU-Poll帧1702的发送结束时间点开始的预定时段(例如,接收等待时段)期间未能从AP接收数据帧1703时,低功率STA可以以WUR模式操作。接收等待时段可以由AP设置,并且AP可以通过图7所示的LP支持响应帧702或关联响应帧将指示接收等待时段的信息发送到低功率STA。
在完成WU-Poll帧1702的发送和接收之后,可以执行数据帧1703、ACK帧1704、LP操作请求帧1705和LP操作响应帧1706的发送和接收过程。数据帧1703、ACK帧1704、LP操作请求帧1705和LP操作响应帧1706的发送和接收过程可以与如图15所示的数据帧1502、ACK帧1503、LP操作请求帧1504和LP操作响应帧1505的发送和接收过程被相同地或相似地执行。
另一方面,当在AP处未接收到作为对唤醒数据包的响应的WU-Poll帧时,唤醒数据包的重传过程可以被如下执行。
图18是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第五实施例的时序图。
参照图18,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。图18的唤醒数据包1801和1802、WU-Poll帧1803、数据帧1804、ACK帧1805、LP操作请求帧1806、LP操作响应帧1807、载波感测时段和发送等待时段中的每一个可以被配置为与图17的唤醒数据包1701、WU-Poll帧1702、数据帧1703、ACK帧1704、LP操作请求帧1705、LP操作响应帧1706、载波感测时段和发送等待时段相同或相似。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA的WURx可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包1801和1802。当存在将被发送到低功率STA的数据时,AP可以产生唤醒数据包#1 1801。唤醒数据包#1 1801可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。例如,唤醒数据包#1 1801可以请求低功率STA以正常模式操作并且可以以OOK方式被调制。唤醒数据包#1 1801还可以包括轮询指示符,并且轮询指示符可以指示需要发送WU-Poll帧。唤醒数据包#1 1801还可以包括关于数据帧1804中包括的数据的质量的信息(例如,QoS相关信息、AC信息)、持续时间字段等。当在预定时段(例如,载波感测时段)期间确定信道状态为空闲时,AP可以将唤醒数据包#1 1801发送到低功率STA。载波感测时段可以是图3所示的SIFS、PIFS、“DIFS+退避时段”、“AIFS[AC_VO]+退避[AC_VO]时段”、“AIFS[AC_VI]+退避[AC_VI]时段”、“AIFS[AC_BE]+退避[AC_BE]时段”或“AIFS[AC_BK]+退避[AC_BK]时段”。
在从唤醒数据包#1 1801的发送结束时间点开始的超时时段(例如,图15所示的发送等待时段)内可能不会从低功率STA接收到作为对唤醒数据包#1 1801的响应的WU-Poll帧。例如,当在低功率STA处未成功接收(或解码)唤醒数据包#1 1801时,或者当低功率STA的操作模式在所述超时时段内未能从WUR模式转换到正常模式时,低功率STA可能无法发送作为对唤醒数据包#1 1801的响应的WU-Poll帧。当从低功率STA未接收到作为对唤醒数据包#1 1801的响应的WU-Poll帧时,AP可以确定低功率STA以WUR模式操作。因此,AP可以执行唤醒数据包#2 1802的重传过程。唤醒数据包#2 1802可以被配置为与唤醒数据包#1 1801相同或相似。
AP可以在针对唤醒数据包#2 1802的重传过程的载波感测时段期间执行载波感测操作。针对唤醒数据包#2 1802的载波感测时段可以从所述超时时段的结束点开始,并且可以基于唤醒数据包#1 1801的载波感测时段被设置。例如,可以将唤醒数据包#2 1802的载波感测时段设置为等于唤醒数据包#1 1801的载波感测时段。可选地,可以将用于唤醒数据包#2 1802的载波感测时段的竞争窗口设置为用于唤醒数据包#1 1801的载波感测时段的竞争窗口的两倍。
当从AP接收到唤醒数据包#2 1802并且唤醒数据包#2 1802的接收器地址字段指示低功率STA时,低功率STA的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。此外,低功率STA的WURx可以将包括在唤醒数据包#2 1802中的信息(例如,地址、QoS相关信息、AC信息、持续时间字段)发送到低功率STA的PCR(或者,基带处理器)。
低功率STA的PCR可以将指示低功率STA以正常模式操作的WU-Poll帧1803发送到AP。在完成唤醒数据包#2 1802的发送和接收之后,可以执行WU-Poll帧1803、数据帧1804、ACK帧1805、LP操作请求帧1806和LP操作响应帧1807的发送和接收过程。WU-Poll帧1803、数据帧1804、ACK帧1805、LP操作请求帧1806和LP操作响应帧1807的发送和接收过程可以与图17所示的WU-Poll帧1702、数据帧1703、ACK帧1704、LP操作请求帧1705和LP操作响应帧1706的发送和接收过程被相同地或相似地执行。
同时,当AP向多个低功率STA提供通信服务时,通信节点的操作方法可以如下。
图19是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第六实施例的时序图。
参照图19,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA#1、低功率STA#2等。低功率STA#1和低功率STA#2可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP、低功率STA#1和低功率STA#2可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP、低功率STA#1和低功率STA#2还可以包括WUTx。AP、低功率STA#1和低功率STA#2可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。
AP与低功率STA#1之间的数据发送和接收过程(以下称为“数据发送和接收过程#1”)以及AP与低功率STA#2之间的数据发送和接收过程(以下称为“数据发送和接收过程#2”)可以在时域中被连续地执行。例如,可以在完成数据发送和接收过程#1之后执行数据发送和接收过程#2。数据发送和接收过程#1可以包括唤醒数据包#1 1901、WU-Poll帧#11902、数据帧#1 1903、ACK帧#1 1904、LP操作请求帧#1 1905和LP操作响应帧#11906的发送和接收过程。数据发送和接收过程#2可以包括唤醒数据包#21907、WU-Poll帧#2 1908、数据帧#2 1909、ACK帧#2 1910、LP操作请求帧#2 1911和LP操作响应帧#2 1912的发送和接收过程。数据发送和接收过程#1以及数据发送和接收过程#2中的每一个可以与图17所示的唤醒数据包1701、WU-Poll帧1702、数据帧1703、ACK帧1704、LP操作请求帧1705和LP操作响应帧1706的数据发送和接收过程被相同地或相似地执行。
数据发送和接收过程#1和数据发送和接收过程#2可以在不同的传输时机(TXOP)中被执行,或者可以在一个TXOP中被执行。例如,当将被发送到低功率STA#1和#2的数据单元的大小等于或大于预设阈值时,可以在不同的TXOP中执行数据发送和接收过程#1和#2。在这种情况下,用于数据发送和接收过程#1的TXOP#1可以被配置为从唤醒数据包#1 1901的发送开始时间点到LP操作响应帧#1 1906的发送结束时间点的时段,并且用于数据发送和接收过程#2的TXOP#2可以被配置为从唤醒数据包#2 1907的发送开始时间点到LP操作响应帧#2 1912的发送结束时间点的时段。因此,AP可以在TXOP#1期满之后执行载波感测操作以发送唤醒数据包#2 1907。
另一方面,当将被发送到低功率STA#1和#2的数据单元的大小小于预设阈值时,可以在一个TXOP中执行数据发送和接收过程#1和#2。用于数据发送和接收过程#1和#2的TXOP可以被配置为从唤醒数据包#1 1901的发送开始时间点到LP操作响应帧#2 1912的发送结束时间点的时段。在这种情况下,AP可以在从LP操作响应帧#1 1906的发送结束时间点开始的SIFS之后发送唤醒数据包#2 1907。
另一方面,当AP向多个低功率STA提供通信服务时,可以基于触发帧来执行通信。基于触发帧的通信方法可以如下。
图20是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第七实施例的时序图。
参照图20,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA#1、低功率STA#2、低功率STA#3等。低功率STA#1至#3可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP、低功率STA#1、低功率STA#2和低功率STA#3可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA500相比,AP、低功率STA#1、低功率STA#2和低功率STA#3还可以包括WUTx。图20的唤醒数据包2001、2002和2003、WU-Poll帧2005、数据帧2006、ACK帧2007、LP操作请求帧2009、LP操作响应帧2010、载波感测时段和发送等待时段中的每一个可以被配置为与图17的唤醒数据包1701、WU-Poll帧1702、数据帧1703、ACK帧1704、LP操作请求帧1705、LP操作响应帧1706、载波感测时段和发送等待时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA#1到#3的数据时,AP可以产生唤醒数据包2001、2002和2003。唤醒数据包2001、2002和2003可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。例如,唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个可以请求低功率STA#1至#3中的每一个以正常模式操作,并且可以以OOK方式被调制。唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个还可以包括轮询指示符、MU指示符、以及指示相应的低功率STA以正常模式操作的时间点(T)的指示符。唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个的轮询指示符可以指示需要发送WU-Poll帧,并且唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个的MU指示符可以指示唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个用于多用户传输。低功率STA#1至#3可以根据指示低功率STA以正常模式操作的时间点(T)的指示符在相同的时间以正常模式操作。因此,可以减少由于唤醒数据包2001、2002和2003的接收时间点的差异而产生的等待时段(例如,从正常模式的操作时间点到触发帧2004的接收时间点的时段)以及低功率STA的模式转换时间,从而减少功耗。
这里,唤醒数据包#1 2001可以被配置用于低功率STA#1,并且唤醒数据包#1 2001的接收器地址字段可以指示低功率STA#1。唤醒数据包#22002可以被配置用于低功率STA#2,并且唤醒数据包#2 2002的接收器地址字段可以指示低功率STA#2。唤醒数据包#3 2003可以被配置用于低功率STA#3,并且唤醒数据包#3 2003的接收器地址字段可以指示低功率STA#3。
当在预定时段(例如,载波感测时段)期间信道状态为空闲时,AP可以将唤醒数据包#1 2001发送到低功率STA#1,在从唤醒数据包#1 2001的发送结束时间点开始的xIFS之后将唤醒数据包#2 2002发送到低功率STA#2,并且在从唤醒数据包#2 2002的发送结束时间点开始的xIFS之后将唤醒数据包#3 2003发送到低功率STA#3。xIFS可以是SIFS或比SIFS更短的IFS(例如,缩短的IFS)。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA#1至#3的WURx可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个。当从AP接收到唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个并且唤醒数据包2001、2002和2003中的每一个的接收器地址字段指示低功率STA#1至#3中的每一个时,相应的低功率STA的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。这里,低功率STA#1至#3的PCR的唤醒时间可以彼此不同。
此外,低功率STA#1至#3可以基于唤醒数据包2001、2002和2003的轮询指示符来确认需要发送WU-Poll帧,并基于唤醒数据包2001、2002和2003的MU指示符来确认唤醒数据包2001、2002和2003用于多用户传输。在这种情况下,低功率STA#1至#3可以在接收到唤醒数据包2001、2002和2003之后等待接收触发帧#1 2004。
此外,低功率STA#1至#3的操作模式可以根据由唤醒数据包2001、2002和2003指示的正常模式的操作时间点从WUR模式转换到正常模式。在这种情况下,低功率STA#1至#3可以在由唤醒数据包2001、2002和2003指示的正常模式的操作时间点之前另外执行低功率操作。
当确定所有低功率STA#1至#3以正常模式操作时(例如,当从唤醒数据包2003的发送结束时间点开始经过发送等待时段(例如,模式转换时间)时),AP可以发送触发帧#12004,其中,触发帧#1 2004触发WU-Poll帧2005的发送。触发帧#1 2004可以包括指示被分配用于发送低功率STA#1的WU-Poll帧#1的RU#1的信息、指示被分配用于发送低功率STA#2的WU-Poll帧#2的RU#2的信息、以及指示被分配用于发送低功率STA#3的WU-Poll帧#3的RU#3的信息。
RU#1、RU#2和RU#3中的每一个可以指示不同的频带(例如,信道、子信道)并且可以被映射到低功率STA#1的标识符、低功率STA#2的标识符或低功率STA#3的标识符。此外,RU#1可以用于低功率STA#1的数据帧#1和ACK帧#1的发送和接收过程,RU#2可以用于低功率STA#2的数据帧#2和ACK帧#2的发送和接收过程,并且RU#3可以用于低功率STA#3的数据帧#3和ACK帧#3的发送和接收过程。
当从AP接收到触发帧2004时,低功率STA#1至#3可以基于包括在触发帧2004中的信息来识别所分配的资源(例如,RU#1、RU#2和RU#3)。低功率STA#1至#3的PCR可以使用所分配的资源(例如,RU#1、RU#2和RU#3)将WU-Poll帧(例如,WU-Poll帧#1、WU-Poll帧#2、WU-Poll帧#3)发送到AP。可以在从触发帧#1 2004的接收结束时间点开始的SIFS之后发送WU-Poll帧2005,并且可以基于正交频分多址(OFDMA)方案来发送WU-Poll帧2005。
当从低功率STA#1至#3接收到WU-Poll帧2005时,AP可以确定低功率STA#1至#3以正常模式操作。因此,AP可以在从WU-Poll帧2005的接收结束时间点开始的SIFS之后将数据帧2006发送到低功率STA#1到#3。可以基于OFDMA方案来发送数据帧2006。
在唤醒状态下操作的低功率STA#1至#3的PCR可以从AP接收数据帧2006,并且当对数据帧2006的解码操作成功完成时,可以将作为对数据帧2006的响应的ACK帧2007发送到AP。可以基于OFDMA方案来发送ACK帧2007。可选地,ACK帧2007可以是针对数据帧2006的块ACK(BA)帧。接收ACK帧2007的AP可以确定数据帧2006已在低功率STA#1至#3处被成功接收。
然后,AP可以产生触发帧#2 2008,其中,触发帧#2 2008触发LP操作请求帧2009的发送。触发帧#2 2008可以包括指示被分配用于发送低功率STA#1的LP操作请求帧#1的RU#1的信息、指示被分配用于发送低功率STA#2的LP操作请求帧#2的RU#2的信息、以及指示被分配用于发送低功率STA#3的LP操作请求帧#3的RU#3的信息。
由触发帧#2 2008指示的RU#1、RU#2和RU#3中的每一个可以指示不同的频带(例如,信道、子信道)并且可以被映射到低功率STA#1的标识符、低功率STA#2的标识符或低功率STA#3的标识符。此外,RU#1可以用于低功率STA#1的LP操作响应帧#1的发送和接收过程,RU#2可以用于低功率STA#2的LP操作响应帧#2的发送和接收过程,并且RU#3可以用于低功率STA#3的LP操作响应帧#3的发送和接收过程。
当从AP接收到触发帧2008时,低功率STA#1至#3的PCR可以使用所分配的资源(例如,RU#1、RU#2和RU#3)来发送LP操作请求帧2009。LP操作请求帧#1可以请求批准低功率STA#1的WUR模式操作,LP操作请求帧#2可以请求批准低功率STA#2的WUR模式操作,并且LP操作请求帧#3可以请求批准低功率STA#3的WUR模式操作。LP操作请求帧2009可以在从触发帧#2 2008的接收结束时间点开始的SIFS之后被发送并且可以基于OFDMA方案被发送。
当不存在将被发送到低功率STA#1到#3的数据时,接收LP操作请求帧2009的AP可以将LP操作响应帧2010作为对LP操作请求帧2009的响应发送到低功率STA#1到#3。LP操作响应帧#1可以指示低功率STA#1的WUR模式操作被批准,LP操作响应帧#2可以指示低功率STA#2的WUR模式操作被批准,并且LP操作响应帧#3可以指示低功率STA#3的WUR模式操作被批准。LP操作响应帧2010可以在从LP操作请求帧2009的接收结束时间点开始的SIFS之后被发送并且可以基于OFDMA方案被发送。
可以使用由触发帧2008指示的RU#1来发送作为对LP操作请求帧#1的响应的LP操作响应帧#1,可以使用由触发帧2008指示的RU#2来发送作为对LP操作请求帧#2的响应的LP操作响应帧#2,并且可以使用由触发帧2008指示的RU#3来发送作为对LP操作请求帧#3的响应的LP操作响应帧#3。接收LP操作响应帧的低功率STA#1至#3可以以WUR模式操作,并且发送LP操作响应帧的AP可以确定低功率STA#1至#3以WUR模式运行。
同时,当AP向多个低功率STA提供通信服务时,可以以广播方式或多播方式发送用于多个低功率STA的唤醒数据包。
图21是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第八实施例的时序图。
参照图21,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA#1、低功率STA#2、低功率STA#3、低功率STA#4等。低功率STA#1至#4可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP、低功率STA#1、低功率STA#2、低功率STA#3和低功率STA#4可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP、低功率STA#1、低功率STA#2、低功率STA#3和低功率STA#4还可以包括WUTx。
图21的唤醒数据包2101、触发帧2102和2106、WU-Poll帧2103、数据帧2104、ACK帧2105、LP操作请求帧2107、LP操作响应帧2108、载波感测时段和发送等待时段中的每一个可以被配置为与图20的唤醒数据包2001、2002和2003、触发帧2004和2008、WU-Poll帧2005、数据帧2006、ACK帧2007、LP操作请求帧2009、LP操作响应帧2010、载波感测时段和发送等待时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA#1到#3的数据时,AP可以产生唤醒数据包2101。唤醒数据包2101可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包2101相同或相似。例如,唤醒数据包2101可以请求低功率STA以正常模式操作,并且可以以OOK方式被调制。唤醒数据包2101还可以包括轮询指示符和MU指示符。唤醒数据包2101的轮询指示符可以指示需要发送WU-Poll帧,并且唤醒数据包2101的MU指示符可以指示唤醒数据包2101用于多用户传输。
当以广播方式发送唤醒数据包2101时,唤醒数据包2101的接收器地址字段可以指示唤醒数据包2101以广播方式被发送。例如,包括在唤醒数据包2101中的接收器地址字段可以包括广播标识符(例如,广播MAC地址、广播AID或广播PAID)。当以多播方式发送唤醒数据包2101时,唤醒数据包2101可以包括多播标识符(例如,多播MAC地址、多播AID、多播PAID或组ID),其中,多播标识符指示将接收数据帧2104的低功率STA#1至#3。当在预定时段(例如,载波感测时段)期间信道状态为空闲时,AP可以以广播方式或多播方式发送唤醒数据包2101。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA#1至#4的WURx可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包2101。当从AP接收到以广播方式发送的唤醒数据包2101时,属于AP的覆盖范围的所有低功率STA#1至#4的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。当从AP接收到包括指示低功率STA#1至#3的多播标识符的唤醒数据包2101时,低功率STA#1至#3的操作模式可以从WUR模式转换为正常模式。另一方面,没有由包括在唤醒数据包2101中的多播标识符指示的低功率STA#4可以保持WUR模式。
此外,低功率STA可以基于唤醒数据包2101的轮询指示符来确认需要发送WU-Poll帧,并且基于唤醒数据包2101的MU指示符来确认唤醒数据包2101用于多用户传输。因此,低功率STA可以在接收到唤醒数据包2101之后等待接收触发帧#1 2102。
当确定低功率STA#1至#3以正常模式操作时(例如,当从唤醒数据包2101的发送结束时间点经过发送等待时段(例如,模式转换时间)时),AP可以发送触发帧#1 2102,其中,触发帧#1 2102触发WU-Poll帧2103的发送。触发帧#1 2102可以包括将接收数据帧2104的各个低功率STA#1至#3的标识符(例如,MAC地址、AID或PAID)、指示被分配用于发送低功率STA#1的WU-Poll帧#1 2103的RU#1的信息、指示被分配用于发送低功率STA#2的WU-Poll帧#2 2103的RU#2的信息、以及指示被分配用于发送低功率STA#3的WU-Poll帧#3 2103的RU#3的信息。
RU#1、RU#2和RU#3中的每一个可以指示不同的频带(例如,信道、子信道)并且可以被映射到低功率STA#1的标识符、低功率STA#2的标识符或低功率STA#3的标识符。此外,RU#1可以用于低功率STA#1的数据帧#1 2104和ACK帧#1 2105的发送和接收过程,RU#2可以用于低功率STA#2的数据帧#2 2104和ACK帧#2 2105的发送和接收过程,并且RU#3可以用于低功率STA#3的数据帧#3 2104和ACK帧#3 2105的发送和接收过程。
当从AP接收到触发帧#1 2102并且在触发帧#1 2102中包括的标识符指示低功率STA#1至#3时,低功率STA#1至#3可以使用由触发帧#12102指示的所分配的资源(例如,RU#1、RU#2和RU#3)来发送WU-Poll帧2103。WR-Poll帧2103可以在从触发帧#1 2102的接收结束时间点开始的SIFS之后被发送并且可以基于OFDMA方案被发送。另一方面,接收以广播方式发送的唤醒数据包2101的低功率STA#4可以从AP接收触发帧#1 2102,并且因为包括在接收的触发帧#1 2102中的标识符不指示低功率STA#4,所以低功率STA#4以WUR模式操作。也就是说,在接收到触发帧#1 2102之后,低功率STA#4的操作模式可以从正常模式转换到WUR模式。
这里,在完成触发帧#1 2102的发送和接收之后,可以执行WU-Poll帧2103、数据帧2104、ACK帧2105、触发帧#2 2106、LP操作请求帧2107和LP操作响应帧2108的发送和接收过程。WU-Poll帧2103、数据帧2104、ACK帧2105、触发帧#2 2106、LP操作请求帧2107和LP操作响应帧2108的发送和接收过程可以与图17所示的WU-Poll帧2005、数据帧2006、ACK帧2007、触发帧#2 2008、LP操作请求帧2009和LP操作响应帧2010的发送和接收过程被相同地或相似地执行。
■指示低功率STA位于AP的覆盖范围之外的离开帧
由于在图10所示的基于WLAN的通信系统中的唤醒数据包910的传统前导码911的传输范围比唤醒数据包910的WUR PPDU 912的传输范围更短,因此位于AP的覆盖范围之外的低功率STA可以从AP接收WUR PPDU 912。
然而,即使当WUR PPDU 912被成功接收时,由于低功率STA位于AP的覆盖范围之外,因此可以不执行低功率STA与AP之间的传统帧的发送和接收过程。在这种情况下,低功率STA可以向AP发送指示低功率STA位于AP的覆盖范围之外的离开帧。离开帧的发送和接收过程可以被如下执行。
图22是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第九实施例的时序图。
参照图22,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以位于AP的覆盖范围之外。例如,当唤醒数据包2201包括传统前导码和WUR PPDU时,低功率STA可以位于唤醒数据包2201的WUR PPDU的传输范围内,并且可以位于唤醒数据包2201的传统前导码的传输范围之外。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。
当在载波感测时段期间确定信道状态为空闲时,AP可以发送唤醒数据包2201。载波感测时段和唤醒数据包2201中的每一个可以被配置为与图15所示的载波感测时段和唤醒数据包1501相同或相似。唤醒数据包2201还可以包括唤醒数据包2201的传输功率的信息,并且传输功率的信息可以被包括在唤醒数据包2201的MAC头或帧体中。可选地,在图7所示的过程中,可以将唤醒数据包2201的传输功率的信息用信号发送给低功率STA。例如,唤醒数据包2201的传输功率的信息可以被包括在如图7所示的LP支持响应帧702或关联响应帧中。
由于低功率STA位于唤醒数据包2201的WUR PPDU的传输范围内,因此低功率STA可以接收唤醒数据包2201的WUR PPDU,并识别包括在唤醒数据包2201的WUR PPDU中的信息(例如,传输功率的信息)。低功率STA可以识别在唤醒数据包2201的传输功率与唤醒数据包2201的接收信号强度之间的差(例如,路径损耗),并且低功率STA可以基于所识别的差确定低功率STA是否位于AP的覆盖范围内。例如,当唤醒数据包2201的传输功率和接收信号强度之间的差低于预定阈值时,低功率STA可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围内。另一方面,当唤醒数据包2201的传输功率和接收信号强度之间的差等于或大于预定阈值时,低功率STA可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外。
可选地,低功率STA可以基于唤醒数据包2201的接收信号强度来确定低功率STA是否位于AP的覆盖范围之外。例如,当唤醒数据包2201的接收信号强度大于或等于预定阈值时,低功率STA可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围内。另一方面,当唤醒数据包2201的接收信号强度低于预定阈值时,低功率STA可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外。
可选地,低功率STA可以基于从AP接收的帧的序列号来确定低功率STA是否位于AP的覆盖范围之外。例如,当从AP接收的帧的序列号是连续的时,低功率STA可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围内。另一方面,当从AP接收的帧的序列号是不连续的时,低功率STA可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外。
当确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外时,低功率STA可以产生指示低功率STA位于AP的覆盖范围之外的离开帧2202。也就是说,当确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外时,低功率STA可以将离开帧2202而非WU-Poll帧发送到AP。离开帧2202的格式可以与唤醒数据包2201的格式相同或相似。例如,离开帧2202可以被配置为与图8所示的唤醒数据包800相同,可以基于OOK方案被调制,并且可以包括指示低功率STA位于AP的覆盖范围之外的离开指示符。离开指示符可以被包括在离开帧2202的MAC头或帧体中,并且可以具有1比特的大小。例如,设置为“0”的离开指示符可以指示低功率STA位于AP的覆盖范围内,并且设置为“1”的离开指示符可以指示低功率STA位于AP的覆盖范围之外。
当在载波感测时段期间确定信道状态为空闲时,低功率STA可以将离开帧2202发送到AP。针对离开帧2202的载波感测时段可以是如图3所示的SIFS、PIFS、“DIFS+退避时段”、“AIFS[AC_VO]+退避[AC_VO]时段”、“AIFS[AC_VI]+退避[AC_VI]时段”、“AIFS[AC_BE]+退避[AC_BE]时段”或“AIFS[AC_BK]+退避[AC_BK]时段”。可以通过低功率STA的PCR发送离开帧2202,并且低功率STA的PCR的操作状态可以从睡眠状态转换到唤醒状态以发送离开帧2202。在完成离开帧2202的发送之后,低功率STA的PCR的操作状态可以从唤醒状态转换到睡眠状态。可选地,当低功率STA包括WUTx时,可以通过低功率STA的WUTx发送离开帧2202。
AP可以从低功率STA接收离开帧2202,并且可以基于包括在离开帧2202中的离开指示符来确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外。因此,AP可以不将数据帧发送到低功率STA。此外,AP可以删除存储在AP中的低功率STA的信息(例如,上下文信息)并且可以解除与低功率STA的关联。
另一方面,当确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外并且从另一AP接收的唤醒数据包的接收信号强度等于或大于预定阈值时,低功率STA的PCR的操作状态可以从睡眠状态转换到唤醒状态,以便发现另一AP。在唤醒状态下操作的PCR可以执行针对其他AP的发现操作。在这种情况下,低功率STA的WURx可以向低功率STA的PCR提供其他AP的信息(例如,MAC地址、BSS ID、服务集标识符(SSID)等),并且低功率STA的PCR可以基于从低功率STA的WURx获得的其他AP的信息来快速地执行发现操作。
■通信节点的基于存活定时器的操作方法
在基于WLAN的通信系统中,可以使用存活定时器来确定低功率STA是否位于AP的覆盖范围内。存活定时器的初始值可以是0,并且存活定时器的最终值可以由时隙的数量表示。存活定时器的最终值可以由AP设置并且可以由AP和低功率STA共享。可以在图7所示的过程中将存活定时器的最终值用信号发送给低功率STA。例如,存活定时器的最终值可以被包括在图7的LP支持响应帧702或关联响应帧中。可选地,可以经由唤醒数据包(或,存活帧)将存活定时器的最终值用信号发送给低功率STA。基于存活定时器的通信节点的操作方法可以如下。
图23是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十实施例的时序图。
参照图23,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。
可以执行AP与低功率STA之间的数据帧2302的发送和接收过程。这里,唤醒数据包#1 2301、数据帧2302和ACK帧2303中的每一个的发送和接收过程与图15所示的唤醒数据包1501、数据帧1502和ACK帧1503的发送和接收过程相同或相似。唤醒数据包#1 2301可以包括存活定时器的最终值。
当完成数据帧2302的发送和接收过程时,AP和低功率STA中的每一个可以在ACK帧2303的结束时间点启动存活定时器。当在与存活定时器的最终值相应的时段(下文中称为“存活时段”)中不存在将被发送到一个或更多个低功率STA的数据时,AP可以在存活时段结束之前发送存活帧2304。可选地,可以在与存活定时器的最终值相应的时段结束之前发送唤醒数据包而不是存活帧2304。在这种情况下,唤醒数据包可以执行与存活帧2304相同的功能。也就是说,由于当在存活时段期间未从AP接收到信号(例如,帧)时低功率STA帧确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外,因此AP可以在存活时段结束之前发送信号(例如,帧)。
可以以单播方式将存活帧2304发送到低功率STA。可选地,可以以广播或多播方式发送存活帧2304。因此,位于AP的覆盖范围内的所有低功率STA可以接收存活帧2304。存活帧2304的格式可以与图8所示的唤醒数据包800(例如,WUR PPDU)的格式相同或相似。存活帧2304可以包括存活定时器的最终值,并且存活帧2304中包括的存活定时器的最终值可以与唤醒数据包#1 2301中包括的存活定时器的最终值不同。
这里,当存活定时器的最终值被设置为20时,存活时段可以是与20个时隙相应的时段。当存活定时器启动时,存活定时器的值可以从0按照1增加,并且当存活定时器的值达到最终值(例如,20)时,可以终止存活定时器。
当低功率STA位于AP的覆盖范围内时,低功率STA可以从AP接收存活帧2304(或,唤醒数据包),并且当接收到存活帧2304(或,唤醒数据包)时,可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围内。此外,即使当存活帧2304(或,唤醒数据包)的接收器地址字段指示另一低功率STA时,低功率STA也可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围内。在这种情况下,低功率STA可以重置存活定时器的当前值。例如,在存活帧2304(或,唤醒数据包)的接收结束时间点,低功率STA可以将存活定时器的值设置为0并重新启动存活定时器。此外,当存活帧2304(或,唤醒数据包)包括存活定时器的新最终值时,低功率STA可以使用存活定时器的新最终值。
同时,当存在将被发送到低功率STA的数据时,AP可以将唤醒数据包#2 2305发送到低功率STA,并且在唤醒数据包#2 2305的发送结束时间点恢复存活定时器。低功率STA可以从AP接收唤醒数据包#2 2305,并且可以在唤醒数据包#2 2305的接收结束时间点恢复存活定时器。此外,当从AP接收到唤醒数据包#2 2305时,低功率STA的操作状态可以从WUR模式转换到正常模式。
在发送唤醒数据包#2 2305之后,AP可以将数据帧(未示出)发送到低功率STA。如果在接收到唤醒数据包#2 2305之后低功率STA移出AP的覆盖范围,则低功率STA可以不从AP接收数据帧。例如,当在从唤醒数据包#2 2305的接收结束时间点开始的存活时段期间未从AP接收到数据帧(或触发帧、存活帧或唤醒数据包)时,低功率STA可以确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外。
当确定低功率STA位于AP的覆盖范围之外时,低功率STA可以是另一AP。例如,以WUR模式操作的低功率STA的操作状态可以转换到正常模式,并且以正常模式操作的低功率STA的PCR可以执行针对其他AP的发现操作。在这种情况下,低功率STA的WURx可以向低功率STA的PCR提供其他AP的信息(例如,MAC地址、BSS ID、SSID等),并且低功率STA的PCR可以基于从低功率STA的WURx获得的其他AP的信息来快速地执行发现操作。
■通信节点的基于节能多轮询(PSMP)过程的操作方法
PSMP过程可以用在基于WLAN的通信系统中。
图24是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十一实施例的时序图。
参照图24,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA#1、低功率STA#2、低功率STA#3等。低功率STA#1至#3可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP、低功率STA#1、低功率STA#2和低功率STA#3可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA500相比,AP、低功率STA#1、低功率STA#2和低功率STA#3还可以包括WUTx。AP和低功率STA#1至#3可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。图24中的唤醒数据包2401和载波感测时段中的每一个可以被配置为与图15中的唤醒数据包1501和载波感测时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA#1至#3的数据并且低功率STA#1至#3支持PSMP过程时,AP可以产生唤醒数据包2401,并且当在预定时段(例如,载波感测时段)期间确定信道状态为空闲时,AP可以发送唤醒数据包2401。唤醒数据包2401可以以广播方式或多播方式被发送到低功率STA#1至#3。唤醒数据包2401可以包括指示PSMP过程将被执行的指示符。指示PSMP过程将被执行的指示符可以被包括在唤醒数据包2401的MAC头或帧体中,并且可以是参与PSMP过程的低功率STA的标识符或组标识符。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA#1至#3的WURx可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以便接收唤醒数据包2401,并从AP接收唤醒数据包2401。当从AP接收到唤醒数据包2401时,低功率STA#1至#3中的每一个的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。此外,低功率STA#1至#3可以基于包括在唤醒数据包2401中的信息来确定PSMP过程被执行。
当确定低功率STA#1至#3以正常模式操作时(例如,当从唤醒数据包2401的发送结束时间点经过发送等待时段(例如,模式转换时间)时),AP可以将PSMP帧2402发送到低功率STA#1到#3。PSMP帧2402可以包括指示下行链路间隔的信息、指示下行链路间隔中的PSMP下行链路传输时间(DTT)#1至#3(即,2403、2404和2405)的信息、指示上行链路间隔的信息、指示上行链路间隔中的PSMP上行链路传输时间(UTT)#1至#3(即,2406、2407和2408)的信息、参与由PSMP帧2402触发的PSMP过程的低功率STA的数量。这里,PSMP DTT#1 2403和PSMPUTT#1 2406可以被配置用于低功率STA#1,PSMP DTT#2 2404和PSMP UTT#2 2407可以被配置用于低功率STA#2,并且PSMP DTT#3 2405和PSMP UTT#3 2408可以被配置用于低功率STA#3。下行链路间隔中的PSMP DTT 2403、2404和2405之间的间隔可以是RIFS或SIFS,并且上行链路间隔中的PSMP UTT 2406、2407和2408之间的间隔可以是RIFS或SIFS。
以正常模式操作的低功率STA#1至#3(例如,低功率STA#1至#3的PCR)可以从AP接收PSMP帧2402,并且可以识别包括在PSMP帧2402中的信息。例如,低功率STA#1至#3可以识别PSMP DTT 2403、2404和2405以及PSMP UTT 2406、2407和2408。
在PSMP DTT#1 2403中,AP可以将数据帧发送到低功率STA#1,并且低功率STA#1可以从AP接收数据帧。在PSMP UTT#1 2406中,低功率STA#1可以将数据帧发送到AP,并且AP可以从低功率STA#1接收数据帧。此外,低功率STA#1可以在PSMP UTT#1 2406中发送作为对在PSMP DTT#1 2403中接收的数据帧的响应的ACK帧。
低功率STA#1可以从PSMP DTT#1 2403的结束时间点到PSMP UTT#1 2406的开始时间点以WUR模式操作。可选地,低功率STA#1的PCR和WURx可以从PSMP DTT#1 2403的结束时间点到PSMP UTT#1 2406的开始时间点全部在睡眠状态下操作。在PSMP UTT#1 2406结束之后,低功率STA#1可以以WUR模式操作。
在PSMP DTT#2 2404中,AP可以将数据帧发送到低功率STA#2,并且低功率STA#2可以从AP接收数据帧。在PSMP UTT#2 2407中,低功率STA#2可以将数据帧发送到AP,并且AP可以从低功率STA#2接收数据帧。此外,低功率STA#2可以在PSMP UTT#2 2407中发送作为对在PSMP DTT#2 2404中接收的数据帧的响应的ACK帧。
低功率STA#2可以从PSMP DTT#2 2404的结束时间点到PSMP UTT#2 2407的开始时间点以WUR模式操作。可选地,低功率STA#2的PCR和WURx可以从PSMP DTT#2 2404的结束时间点到PSMP UTT#2 2407的开始时间点全部在睡眠状态下操作。在PSMP UTT#2 2407结束之后,低功率STA#2可以以WUR模式操作。
在PSMP DTT#3 2405中,AP可以将数据帧发送到低功率STA#3,并且低功率STA#3可以从AP接收数据帧。在PSMP UTT#3 2408中,低功率STA#3可以将数据帧发送到AP,并且AP可以从低功率STA#3接收数据帧。此外,低功率STA#3可以在PSMP UTT#3 2408中发送作为对在PSMP DTT#3 2405中接收的数据帧的响应的ACK帧。
低功率STA#3可以从PSMP DTT#3 2405的结束时间点到PSMP UTT#3 2408的开始时间点以WUR模式操作。可选地,低功率STA#3的PCR和WURx可以从PSMP DTT#3 2405的结束时间点到PSMP UTT#3 2408的开始时间点全部在睡眠状态下操作。在PSMP UTT#3 2408结束之后,低功率STA#3可以以WUR模式操作。
■通信节点的基于计划外自动节能传送(U-APSD)过程的操作方法
U-APSD过程可以用在基于WLAN的通信系统中。
图25是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十二实施例的时序图。
参照图25,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。图25中的唤醒数据包2501和载波感测时段中的每一个可以被配置为与图15中的唤醒数据包1501和载波感测时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA的数据并且低功率STA支持U-APSD过程时,AP可以产生唤醒数据包2501,并且当在预定时段(例如,载波感测时段)期间确定信道状态为空闲时将唤醒数据包2501发送到低功率STA。唤醒数据包2501可以包括指示U-APSD过程将被执行的指示符,并且指示U-APSD过程将被执行的指示符可以是低功率STA的标识符或组标识符。指示U-APSD过程将被执行的指示符可以被包括在唤醒数据包2501的MAC头或帧体中。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包2501,并且从AP接收唤醒数据包2501。当从AP接收到唤醒数据包2501时,低功率STA的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。此外,低功率STA可以基于包括在唤醒数据包2501中的信息来确定执行U-APSD过程。
以正常模式操作的低功率STA(例如,低功率STA的PCR)可以将数据帧#1 2502发送到触发U-APSD过程的AP。可选地,低功率STA可以将空数据帧而非数据帧#1 2502发送到AP。当从低功率STA接收到数据帧#12502(或空数据帧)时,AP可以确定U-APSD过程将被启动,并在从数据帧#1 2502的接收结束时间点开始的SIFS之后将针对数据帧#1 2502的ACK帧#12503发送到低功率STA。然后可以根据U-APSD过程在由上行链路帧配置的TXOP中执行AP与低功率STA之间的数据的发送和接收过程。例如,AP可以在ACK帧#1 2503的发送结束时间点之后通过反向(RD)过程将数据帧#2 2504发送到低功率STA。可选地,可以将空数据帧而非数据帧#22504发送低功率STA。低功率STA可以从AP接收数据帧#2 2504,并且可以在从数据帧#2 2504的结束时间点开始的SIFS之后将ACK帧#2 2505发送到AP。当从低功率STA接收到ACK帧#2 2505时,AP可以确定数据帧#2 2504在低功率STA处被成功接收。
另一方面,当在上述TXOP中未配置RD或者TXOP的长度短于发送数据帧#2 2504所需的时间时,AP可以通过执行单独的信道接入过程来发送数据帧#2 2504,而不是在从ACK帧#1 2503的发送结束时间点开始的SIFS之后发送数据帧#2 2504。同时,以正常模式操作超过预定时间(例如,同意以正常模式操作的时间)的低功率STA可以在AP和低功率STA之间的TXOP结束之后转换到WUR模式。另一方面,当多个低功率STA参与U-APSD过程时,可能出现以下问题。
图26是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十三实施例的时序图。
参照图26,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA#1、低功率STA#2、低功率STA#3等。低功率STA#1至#3可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA#1至#3可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA500相比,AP、低功率STA#1、低功率STA#2和低功率STA#3还可以包括WUTx。AP和低功率STA#1至#3可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。图26中的唤醒数据包2601和载波感测时段中的每一个可以被配置为与图15中的唤醒数据包1501和载波感测时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA#1到#3的数据并且低功率STA#1至#3支持U-APSD过程时,AP可以产生唤醒数据包2601,并且当在预定时段(例如,载波感测时段)期间信道状态为空闲时发送唤醒数据包2601。唤醒数据包2601可以以广播方式或多播方式被发送到低功率STA#1至#3。唤醒数据包2601可以包括指示U-APSD过程将被执行的指示符,并且指示U-APSD过程将被执行的指示符可以包括参与U-APSD过程的低功率STA的标识符或组标识符。指示U-APSD过程将被执行的指示符可以被包括在唤醒数据包2601的MAC头或帧体中。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA#1至#3可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包2601,并从AP接收唤醒数据包2601。当从AP接收到唤醒数据包2601时,低功率STA#1至#3可以从WUR模式转换到正常模式。此外,低功率STA#1至#3可以基于包括在唤醒数据包2601中的信息来确定执行U-APSD过程。
以正常模式操作的低功率STA#1至#3(例如,低功率STA#1至#3的PCR)可以将触发U-APSD过程的数据帧#1至#3(即,2602、2603和2604)发送到AP。当在根据EDCA方案的从WUR模式到正常模式的转换点开始的时段(例如,图3所示的SIFS、DIFS、AIFS等)期间信道状态为空闲时,低功率STA#1至#3可以发送数据帧#1至#3(即,2602、2603和2604)。当低功率STA#1至#3的模式转换时间相似时,数据帧#1至#3(即,2602、2603和2604)的发送可能会发生冲突。因此,AP可能不从低功率STA#1到#3接收数据帧#1到#3(即,2602、2603和2604),使得可能不执行U-APSD过程。
■通信节点的基于自NAV的操作方法
自NAV可以用于解决如上所述的图26的问题。不管帧中包括的持续时间字段如何,都可以由低功率STA或AP来设置自NAV值。当由AP设置自NAV值时,AP可以向低功率STA通知所设置的自NAV值。例如,可以通过图7所示的过程将自NAV值用信号发送给低功率STA。可以从WUR模式到正常模式的转换点设置自NAV值,并且自NAV值可以指示从转换点(从WUR模式到正常模式)到特定点的时段。多个低功率STA可以具有相同或不同的自NAV值。
图27是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十四实施例的时序图。
参照图27,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA#1、低功率STA#2等。低功率STA#1和#2可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP、低功率STA#1和低功率STA#2可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP、低功率STA#1和低功率STA#2还可以包括WUTx。AP和低功率STA#1至#2可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。低功率STA#1的模式转换时间可以与低功率STA#2的模式转换时间相同。可选地,低功率STA#1的模式转换时间可以与低功率STA#2的模式转换时间不同。图27中的唤醒数据包2701和载波感测时段中的每一个可以被配置为与图15中的唤醒数据包1501和载波感测时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA#1至#2的数据并且低功率STA#1至#2支持U-APSD过程(或者,图17至图21所示的基于WU-Poll帧的通信过程)时,AP可以产生唤醒数据包2701,并且当在预定时段(例如,载波感测时段)期间确定信道状态为空闲时发送唤醒数据包2701。唤醒数据包2701可以以广播方式或多播方式被发送到低功率STA#1至#2。
当执行U-APSD过程时,唤醒数据包2701可以包括指示U-APSD过程将被执行的指示符。指示U-APSD过程将被执行的指示符可以被包括在唤醒数据包2701的MAC头或帧体中。当执行图17至图21中所示的基于WU-Poll帧的通信过程时,唤醒数据包2701可以包括指示基于WU-Poll帧的通信过程将被执行的指示符(例如,轮询指示符)。指示基于WU-Poll帧的通信过程将被执行的指示符(例如,轮询指示符)可以被包括在唤醒数据包2701的MAC头或帧体中。此外,唤醒数据包2701可以包括低功率STA#1和#2中的每一个的自NAV值。可以将低功率STA#1的自NAV值设置为与低功率STA#2的自NAV值不同。当低功率STA#1和#2知道自NAV值时,自NAV值可以不被包括在唤醒数据包2701中。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA#1至#2可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包2701,并从AP接收唤醒数据包2701。当从AP接收到唤醒数据包2701时,低功率STA的操作状态可以从WUR模式转换到正常模式。此外,低功率STA可以基于包括在唤醒数据包2701中的信息来确定执行U-APSD过程(或,基于WU-Poll帧的通信过程)。
低功率STA#1和#2可以在从WUR模式到正常模式的转换时间设置自NAV,并且在自NAV的结束时间点之后的载波感测时段中执行载波感测操作。自NAV的结束时间点之后的载波感测时段可以是SIFS、PIFS、“DIFS+退避时段”、“AIFS[AC_VO]+退避[AC_VO]时段”、“AIFS[AC_VI]+退避[AC_VI]时段”、“AIFS[AC_BE]+退避[AC_BE]时段”或“AIFS[AC_BK]+退避[AC_BK]时段”。
由于在自NAV结束点之后的载波感测时段期间确定信道状态为空闲,因此低功率STA#1可以将数据帧#1 2702发送到AP。AP可以从低功率STA#1接收数据帧#1 2702并且在SP#1中执行由数据帧#1 2702触发的U-APSD过程(例如,AP和低功率STA#1之间的通信过程)。可选地,当执行基于WU-Poll帧的通信过程时,低功率STA#1可以将WU-Poll帧而非数据帧#1 2702发送到AP。AP可以从低功率STA#1接收WU-Poll帧并且可以执行由WU-Poll帧触发的通信过程(例如,AP和低功率STA#1之间的通信过程)。当终止AP与低功率STA#1之间的通信过程时,低功率STA#1的操作状态可以从正常模式转换到WUR模式。
同时,低功率STA#2可以在自NAV的结束时间点之后的载波感测时段期间感测低功率STA#1的数据帧#1 2702,并且当数据帧#1 2702的接收信号强度等于或大于预定阈值时,低功率STA#2可以确定信道状态为忙碌。当在载波感测时段期间信道状态为忙碌时,低功率STA#2可以停止当前退避值(例如,停止随机退避过程),并且在信道状态变为空闲之前可以不发送帧(例如,数据帧或WU-Poll帧)。然后,低功率STA#2可以再次执行用于帧传输的载波感测操作。例如,低功率STA#2可以在与“DIFS+与停止的退避值相应的时段”相应的时段或者与“AIFS+与停止的退避值相应的时段”相应的时段期间再次执行载波感测操作。当在载波感测时段中信道状态为空闲时,低功率STA#2可以将数据帧#2 2703发送到AP。
AP可以从低功率STA#2接收数据帧#2 2703,并且在SP#2中执行由数据帧#2 2703触发的U-APSD过程(例如,AP与低功率STA#2之间的通信过程)。可选地,当执行基于WU-Poll帧的通信过程时,低功率STA#2可以将WU-Poll帧而非数据帧#2 2703发送到AP。AP可以从低功率STA#2接收WU-Poll帧并且可以执行由WU-Poll帧触发的通信过程(例如,AP和低功率STA#2之间的通信过程)。当终止AP与低功率STA#2之间的通信过程时,低功率STA#2的操作状态可以从正常模式转换到WUR模式。
同时,在上述图21的实施例中,自NAV可以用于保证触发帧#1 2102的发送,并且通信节点的基于自NAV的操作方法可以如下。
图28是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十五实施例的时序图。
参照图28,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA#1、低功率STA#2等。低功率STA#1至#2可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP、低功率STA#1和低功率STA#2可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP、低功率STA#1和低功率STA#2还可以包括WUTx。AP和低功率STA#1至#2可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。低功率STA#1的模式转换时间可以与低功率STA#2的模式转换时间不同。图28中的唤醒数据包2801、触发帧2802和载波感测时段中的每一个可以被配置为与图21中的唤醒数据包2101、触发帧#1 2102和载波感测时段相同或相似。
当存在将被发送到低功率STA#1到#2的数据时,AP可以产生唤醒数据包2801,并且当在预定时段(例如,载波感测时段)期间信道状态为空闲时发送唤醒数据包2801。唤醒数据包2801可以以广播方式或多播方式被发送到低功率STA#1至#2。唤醒数据包2801可以包括低功率STA#1和#2中的每一个的自NAV值。低功率STA#1和#2中的每一个的自NAV值可以被确定使得自NAV被设置为T1。因此,低功率STA#1的自NAV值可以指示在从WUR模式到正常模式的转换时间与T1之间的时段,并且低功率STA#2的自NAV值可以指示在从WUR模式到正常模式的转换时间与T1之间的时段。当低功率STA#1的模式转换时间不同于低功率STA#2的模式转换时间时,低功率STA#1的自NAV值可以不同于低功率STA#2的自NAV值。当低功率STA#1和#2知道自NAV值时,自NAV值可以不被包括在唤醒数据包2801中。
以WUR模式(例如,PCR:睡眠状态,WURx:唤醒状态)操作的低功率STA#1和#2可以执行监视操作(例如,载波感测操作)以接收唤醒数据包2801,并从AP接收唤醒数据包2801。当从AP接收到唤醒数据包2801时,低功率STA的操作模式可以从WUR模式转换到正常模式。低功率STA#1和#2可以在从WUR模式到正常模式的转换时间设置自NAV,并且在自NAV结束之后的载波感测时段中执行载波感测操作。
同时,由于触发帧2802的发送由自NAV保证,因此当在预定间隔(例如,SIFS、DIFS)期间信道状态为空闲时,AP可以在不执行随机接入过程的情况下发送触发帧2802。例如,触发帧2802可以在“由自NAV值指示的时段+载波感测时段”的时段内被发送。低功率STA#1和#2可以从AP接收触发帧2802,并且使用由触发帧2802指示的资源来发送WU-Poll帧2803-1和2803-2。WU-Poll帧2803-1和2803-2、数据帧2804和ACK帧2805-1和2805-2的发送和接收过程可以与图21中所示的WU-Poll帧2103、数据帧2104和ACK帧2105的发送和接收过程相同。
■包含有PCR和WUTx的AP的操作方法
AP可以包括PCR和WUTx,并且AP的PCR和WUTx中的每一个可以独立地操作。当AP的PCR和WUTx中的每一个独立地操作时,可能出现以下问题。
图29是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十六实施例的时序图。
参照图29,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。
当存在将被发送到低功率STA的数据时,AP可以产生唤醒数据包#1 2901,并且当在预定时段(例如,载波感测时段)期间信道状态为空闲时将唤醒数据包#1 2901发送到低功率STA。唤醒数据包#1 2901可以由AP的WUTx发送。唤醒数据包#1 2901可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。在从唤醒数据包#1 2901的结束时间点开始的发送等待时段之后,AP的PCR可以将数据帧#1 2902发送到低功率STA。
另一方面,低功率STA可以不从AP接收唤醒数据包#1 2901,在这种情况下,低功率STA的操作状态可以不从WUR模式转换到正常模式。也就是说,低功率STA可以继续以WUR模式操作。因此,低功率STA可以不从AP接收数据帧#1 2902,并且可以在未接收到数据帧#12902时不向AP发送针对数据帧#1 2902的响应(例如,ACK帧)。
当在发送唤醒数据包#1 2901之后未从低功率STA接收到响应时,AP的WUTx可以确定低功率STA尚未从WUR模式转换到正常模式。因此,AP的WUTx可以将唤醒数据包#2 2903重新发送到低功率STA。这里,唤醒数据包#2 2903可以与唤醒数据包#1 2901相同。
另一方面,当未从低功率STA接收到对数据帧#1 2902的响应时,AP的PCR可以确定在低功率STA处尚未成功接收到数据帧#1 2902。因此,AP的PCR可以将数据帧#2 2904重新发送到低功率STA。这里,数据帧#2 2904可以与数据帧#1 2901相同。由于当低功率STA以WUR模式操作时未从低功率STA接收到对数据帧#2 2904的响应,因此AP的PCR可以继续执行数据帧的重传过程。由于信道被数据帧的重传过程不必要地占用,所以会降低信道效率。此外,由于在数据帧的重传过程中用于载波感测操作的竞争窗口是在数据帧的先前传输过程中用于载波感测操作的竞争窗口的两倍,所以可能由于增大的竞争窗口而延迟了数据帧的传输。
为了解决上述问题,AP的PCR可以设置自NAV。通信节点的基于自NAV的操作方法可以如下。
图30是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第十七实施例的时序图。
参照图30,基于WLAN的通信系统可以包括AP、低功率STA等。低功率STA可以属于AP的覆盖范围并且可以接入AP。AP和低功率STA可以与图5的低功率STA 500相同或相似。此外,与图5的低功率STA 500相比,AP和低功率STA还可以包括WUTx。AP和低功率STA可以基于图3所示的EDCA方案进行操作。
当存在将被发送到低功率STA的数据时,AP可以产生唤醒数据包#13001,并且当在预定时段(例如,载波感测时段)期间信道状态为空闲时将唤醒数据包3001发送到低功率STA。唤醒数据包#1 3001可以由AP的WUTx发送。唤醒数据包#1 3001可以被配置为与图8和图12至图14所示的唤醒数据包相同或相似。在从唤醒数据包#1 3001的结束时间点开始的发送等待时段之后,AP的PCR可以将数据帧#1 3002发送到低功率STA。
另一方面,低功率STA可以不从AP接收唤醒数据包#1 3001,在这种情况下,低功率STA的操作状态可以不从WUR模式转换到正常模式。也就是说,低功率STA可以继续以WUR模式操作。因此,低功率STA可以不从AP接收数据帧#1 3002,并且当未接收到数据帧#1 3002时可以不向AP发送针对数据帧#1 3002的响应(例如,ACK帧)。
当在发送唤醒数据包#1 3001之后未从低功率STA接收到响应时,AP的WUTx可以确定低功率STA尚未从WUR模式转换到正常模式。此外,当未从低功率STA接收到对数据帧#13002的响应时,AP的PCR可以确定数据帧#1 3002尚未在低功率STA处被成功接收,并且可以设置自NAV。由于未从低功率STA接收到对数据帧#1 3002的响应可以指示低功率STA没有以正常模式操作,因此可以在低功率STA以正常模式操作之前设置自NAV以防止数据帧的重传。例如,可以在根据唤醒数据包#2 3003的发送等待时段的结束时间点之前设置用于AP的PCR的自NAV。由于通过自NAV阻止了数据帧的重传,所以可以防止由不必要的数据帧占用信道。
当确定低功率STA没有以正常模式操作时,AP的WUTx可以将唤醒数据包#2 3003重新发送到低功率STA。这里,唤醒数据包#2 3003可以与唤醒数据包#1 3001相同。当确认已经重传了唤醒数据包#2 3003时,AP的PCR可以在从唤醒数据包#2 3003的结束时间点开始的发送等待时段之后将数据帧#2 3004发送到低功率STA。
同时,当从AP接收到唤醒数据包#2 3003时,低功率STA的操作状态可以从WUR模式转换到正常模式。以正常模式操作的低功率STA的PCR可以从AP接收数据帧#2 3004,并且将作为对数据帧#2 3004的响应的ACK帧3005发送到AP。当从低功率STA接收到ACK帧3005时,AP可以确定数据帧#2 3004已在低功率STA处被成功接收。
本公开的实施例可以被实现为可由各种计算机执行并记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可以包括程序指令、数据文件、数据结构或其组合。记录在计算机可读介质上的程序指令可以专门为本公开设计和配置,或者可以是公知的并且可供计算机软件领域的技术人员使用。
计算机可读介质的示例可以包括诸如ROM、RAM和闪存的硬件装置,其中,ROM、RAM和闪存被特定配置为存储和执行程序指令。程序指令的示例包括由例如编译器制作的机器代码、以及使用解释器可由计算机执行的高级语言代码。以上示例性硬件装置可以被配置用作至少一个软件模块,以便执行本公开的实施例,反之亦然。
虽然已经详细描述了本公开的实施例及其优点,但是应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以在此进行各种改变、替换和更改。
Claims (20)
1.一种无线局域网WLAN中的接入点AP的操作方法,所述操作方法包括:
从第一站STA接收指示第一转换时间的信息,所述第一STA包括收发器和接收器,并且所述第一转换时间是在接收到第一唤醒无线电WUR唤醒帧之后所述第一STA的收发器从休眠状态转换到唤醒状态所需的时间;
从第二STA接收指示第二转换时间的信息,所述第二STA包括收发器和接收器,并且所述第二转换时间是在接收到第二WUR唤醒帧之后所述第二STA的收发器从休眠状态转换到唤醒状态所需的时间;
向所述第一STA发送所述第一WUR唤醒帧;
在发送所述第一WUR唤醒帧之后,向所述第二STA发送所述第二WUR唤醒帧;以及
向所述第一STA和所述第二STA发送用于请求由所述第一STA和所述第二STA进行的传输的第一帧,所述第一帧是在所述第一转换时间和所述第二转换时间两者到期之后发送的。
2.根据权利要求1所述的操作方法,其中,所述第一WUR唤醒帧与所述第二WUR唤醒帧之间的传输间隔是短于或等于短帧间间隔SIFS的帧间间隔IFS。
3.根据权利要求1所述的操作方法,其中,所述第一帧是用于触发所述传输的触发帧。
4.根据权利要求1所述的操作方法,其中,所述第一帧包括关于被分配用于由所述第一STA发送第一响应帧的第一资源单元RU的信息和关于被分配用于由所述第二STA发送第二响应帧的第二RU的信息,并且所述第一RU和所述第二RU在频域中被复用。
5.根据权利要求4所述的操作方法,其中,所述第一RU被映射到所述第一STA的标识符,并且所述第二RU被映射到所述第二STA的标识符。
6.根据权利要求4所述的操作方法,还包括:在发送所述第一帧之后,基于MU传输的方案向所述第一STA和所述第二STA发送第一数据帧和第二数据帧。
7.根据权利要求6所述的操作方法,其中,使用所述第一RU发送所述第一数据帧和响应于所述第一数据帧的第一确认ACK,并且使用所述第二RU发送所述第二数据帧和响应于所述第二数据帧的第二ACK。
8.根据权利要求6所述的操作方法,还包括:从所述第一STA接收响应于所述第一帧的第一响应帧,以及从所述第二STA接收响应于所述第一帧的第二响应帧,
其中,所述第一数据帧是在接收到所述第一响应帧之后发送的,并且所述第二数据帧是在接收到所述第二响应帧之后发送的。
9.一种无线局域网WLAN中的接入点AP的操作方法,所述操作方法包括:
从第一站STA接收指示第一转换时间的信息,所述第一STA包括收发器和接收器,并且所述第一转换时间是在接收到唤醒无线电WUR唤醒帧之后所述第一STA的收发器从休眠状态转换到唤醒状态所需的时间;
从第二STA接收指示第二转换时间的信息,所述第二STA包括收发器和接收器,并且所述第二转换时间是在接收到WUR唤醒帧之后所述第二STA的收发器从休眠状态转换到唤醒状态所需的时间;
发送WUR唤醒帧,所述WUR唤醒帧请求包括所述第一STA和所述第二STA的多个STA在正常模式下操作;以及
向所述多个STA发送用于请求多用户MU传输的第一帧,所述第一帧是在所述多个STA的转换时间中的最长转换时间到期之后发送的。
10.根据权利要求9所述的操作方法,其中,所述WUR唤醒帧是基于广播方案或多播方案发送的。
11.根据权利要求9所述的操作方法,其中,所述第一帧是用于触发所述MU传输的触发帧。
12.根据权利要求9所述的操作方法,其中,所述第一帧包括关于被分配用于由所述第一STA发送第一响应帧的第一资源单元RU的信息和关于被分配用于由所述第二STA发送第二响应帧的第二RU的信息,并且所述第一RU和所述第二RU在频域中被复用。
13.根据权利要求12所述的操作方法,其中,所述第一RU被映射到所述第一STA的标识符,并且所述第二RU被映射到所述第二STA的标识符。
14.根据权利要求12所述的操作方法,其中,使用所述第一RU发送多个数据帧中的用于所述第一STA的第一数据帧,并且使用所述第二RU发送所述多个数据帧中的用于所述第二STA的第二数据帧。
15.根据权利要求9所述的操作方法,还包括:从所述第一STA接收响应于所述第一帧的第一响应帧,以及从所述第二STA接收响应于所述第一帧的第二响应帧,
其中,在接收到所述第一响应帧和所述第二响应帧之后,向所述多个STA发送多个数据帧。
16.一种无线局域网WLAN中的第一站STA的操作方法,所述第一STA包括主连接无线电PCR和唤醒接收器WURx,并且所述操作方法包括:
由所述第一STA的PCR发送包括指示第一转换时间的信息的第一帧,并且所述第一转换时间是在接收到唤醒无线电WUR唤醒帧之后所述第一STA的PCR从休眠状态转换到唤醒状态所需的时间;
由所述第一STA的WURx从接入点AP接收唤醒无线电WUR唤醒帧;
在接收到所述WUR唤醒帧之后,将所述第一STA的PCR的操作状态从休眠状态转换到唤醒状态;
由所述第一STA的PCR从所述AP接收用于请求多个STA的传输的第二帧;以及
由所述第一STA的PCR从所述AP接收第一数据帧,
其中,接收到所述WUR唤醒帧与接收到所述第二帧之间的持续时间长于或等于所述第一转换时间与被请求的所述多个STA的转换时间中的最长转换时间之间的持续时间。
17.根据权利要求16所述的操作方法,其中,所述WUR唤醒帧是仅发送到所述第一STA的专用WUR唤醒帧,或者是发送到被请求的所述多个STA的公共WUR唤醒帧。
18.根据权利要求16所述的操作方法,其中,所述第二帧包括关于被分配用于由所述第一STA发送第一响应帧的第一资源单元RU的信息和关于被分配用于由第二STA发送第二响应帧的第二RU的信息,并且所述第一RU和所述第二RU在频域中被复用。
19.根据权利要求18所述的操作方法,其中,所述第一RU被映射到所述第一STA的标识符,所述第二RU被映射到所述第二STA的标识符,使用所述第一RU接收用于所述第一STA的所述第一数据帧,并且使用所述第二RU接收用于所述第二STA的第二数据帧。
20.根据权利要求16所述的操作方法,还包括:由所述第一STA的PCR向所述AP发送响应于所述触发帧的第一响应帧,
其中,所述第一数据帧是在发送所述第一响应帧之后接收的。
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