CN116941277A - 用于在wi-fi系统中交换业务特性信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例提供了用于在无线网络中请求业务特性的方法和装置。该装置包括无线站(STA)设备，该设备包括收发器和可操作地耦合到该收发器的处理器。收发器被配置成发送和接收信号。处理器被配置为生成业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求接入点(AP)向STA提供在AP处观察到的AP和STA之间的下行链路(DL)业务的业务特性的指示。收发器还被配置为向AP发送业务简档请求元素。所请求的业务特性用于确定AP和STA之间的目标唤醒时间(TWT)操作的TWT参数。

Description

用于在WI-FI系统中交换业务特性信息的方法和装置
技术领域
本公开一般涉及无线通信系统中的功率管理。本公开的实施例涉及用于在无线局域网通信系统中请求用于通信的目标唤醒时间配置中使用的业务特性的方法和装置。
背景技术
随着下一代IEEE 802.11无线局域网(WLAN)的标准化进程，即IEEE 802.11ax修正案进入最后阶段，IEEE 802.11ax修正案正引起信息技术(IT)行业的关注。其新引入了一些特征，用于在许多802.11设备拥挤的环境中提高峰值吞吐量和效率。示例环境包括机场、体育场等。Wi-Fi联盟(WFA)已经启动了WI-FI 6认证计划，以保证实施IEEE 802.11ax修正案的认证产品之间的互操作性。在市场上，设备制造商已经开始发布WI-FI 6认证的智能移动设备。
目标唤醒时间(TWT)是IEEE 802.11ax修正案的重要特征之一。TWT支持接入点(AP)和相关站(STA)之间的唤醒时间协商，以提高功率效率。对于TWT操作，STA仅在与网络中的另一STA或AP协商的预定时间醒来就足够了。在IEEE 802.11ax标准中，两种类型的TWT操作是可能的——独立TWT操作和广播TWT操作。可以在两个STA之间或者在STA和AP之间建立单独的TWT协议。另一方面，利用广播TWT操作，AP可以为一组STA建立共享TWT会话。
诸如唤醒间隔、唤醒持续时间和初始唤醒时间(偏移)等协商参数会极大地影响等待时间、吞吐量以及能效，这些都与QoS(quality of service，服务质量)或客户体验直接相关。具有不同业务特性的服务将具有不同的TWT参数配置以获得更好的QoS。此外，TWT配置应适应网络和服务状态的变化。
多链路操作(MLO)是当前由下一代极高吞吐量(EHT)WI-FI系统的标准团体IEEE802.11be开发的另一个关键特征。支持MLO的WI-FI设备被称为多链路设备(MLD)。利用MLO，非AP MLD可以发现、认证、关联和建立与AP MLD的多条链路。在AP MLD和非AP MLD之间的每个链路上，信道接入和帧交换是可能的。
当在AP MLD和非AP MLD之间的一个或多个链路上建立TWT协议时，请求附属于非AP MLD的非AP STA的TWT在附属于AP MLD的对等(peer)STA处可能没有业务延迟信息。利用业务延迟信息，附属于非AP MLD的非AP STA可以选择适当的TWT参数，以便支持多条链路上的低等待时间业务。
业务规范(TSPEC)是WI-FI系统中集成的另一个重要特征。TSPEC元素(或信息元素)包含定义业务流的特性和QoS期望的参数。
发明内容
本公开的实施例提供了用于在无线网络(例如，WLAN)中请求业务特性的方法和装置。
在一个实施例中，提供了一种STA设备，包括收发器和可操作地耦合到该收发器的处理器。收发器被配置成发送和接收信号。处理器被配置为生成业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求AP向STA提供在AP处观察到的AP和STA之间的下行链路(DL)业务的业务特性的指示。收发器还被配置为向AP发送业务简档请求元素。所请求的业务特性用于确定AP和STA之间的TWT操作的TWT参数。
在另一个实施例中，提供了一种AP设备，包括收发器和可操作地耦合到该收发器的处理器。收发器被配置为从STA接收业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求AP向STA提供在AP处观察到的AP和STA之间的DL业务的业务特性的指示。处理器被配置为生成包括所请求的业务特性的业务简档元素。收发器还被配置成向STA发送业务简档元素。所请求的业务特性与AP和STA之间的TWT操作的TWT参数相关。
在另一个实施例中，提供了一种用于在无线网络中请求业务特性的方法，包括以下步骤：生成业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求AP向STA提供在AP处观察到的AP和STA之间的DL业务的业务特性的指示；以及向AP发送业务简档请求元素。所请求的业务特性被用于确定AP和STA之间的TWT操作的TWT参数。
在另一个实施例中，该方法可以进一步包括从AP接收频率约束，该频率约束指示准许STA在时间窗口内发送业务简档请求元素的最大次数。
在另一个实施例中，业务简档请求元素可以包括：业务标识符(TID)位图，指示为其请求业务特性的TID；请求信息字段，与每个所指示的TID相关；以及位图，其针对包括STA期望响应于请求从AP接收的所请求的业务特性的业务简档元素，指示STA期望接收业务简档元素的多个字段中的哪个字段。对于相关的TID，每个请求信息字段可以包括：STA是否请求取消先前请求的指示，STA是否请求除了业务特性之外对业务简档请求元素的响应的指示，STA是否请求AP仅在AP处更新业务特性时提供业务特性的指示，请求保持有效的有效期的指示，STA是否请求AP在有效期到期时发送响应的指示，以及STA请求AP提供业务特性的频率的指示。
在另一个实施例中，该方法还可以包括：从AP接收对业务简档请求元素的响应或包括所请求的业务特性的业务简档元素中的至少一个，其中对业务简档请求元素的响应包括与请求业务特性的每个TID相关的响应信息字段，其中每个响应信息字段包括响应信息字段与哪个TID相关的指示，并且对于相关的TID，还包括以下之一：AP是否已经接受请求并且正在生成包括所请求的业务特性的业务简档元素的指示，AP是否已经取消对业务特性的先前请求的指示，或者对业务特性的先前请求的有效期是否已经到期的指示，并且其中基于指示AP尚未接受对相关TID的请求的响应信息字段，响应信息字段还包括所请求的业务特性是否不可用或者该请求是否违反频率约束的指示。
在另一个实施例中，该方法还可以包括从AP接收媒体接入控制(MAC)报头，该MAC报头包括MAC报头所应用的业务分组的业务特性的指示。
在另一个实施例中，该方法还可以包括：生成流分类服务(SCS)请求帧，该SCS请求帧在SCS描述符中包括业务简档请求元素；向AP发送SCS请求帧；以及从AP接收包括所请求的业务特性的业务简档元素，或者包括业务简档元素的SCS响应帧。
根据下面的附图、描述和权利要求，其他技术特征对于本领域技术人员来说是显而易见的。
在进行下面的具体实施例之前，阐述本专利文件中使用的某些单词和短语的定义可能是有利的。术语“耦合”及其派生词是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接的通信，无论这些元件是否彼此物理接触。术语“发送”、“接收”和“通信”及其派生词包括直接和间接通信。术语“包括”和“包含”以及它们的派生词意味着无限制的包含。术语“或”是包含性的，意味着和/或。短语“与……相关联”及其派生词是指包括、被包括在内、与互连、包含、被包含在内、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、与……可通信、与……合作、交错、并置、接近、被结合到或与……结合、具有、具有属性、具有关系于或与……具有关系等。术语“控制器”是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分。这种控制器可以用硬件或者硬件和软件和/或固件的组合来实现。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的，无论是本地的还是远程的。当与项目列表一起使用时，短语“至少一个”意味着可以使用一个或多个所列项目的不同组合，并且可能只需要列表中的一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括以下组合中的任何一个：A、B、C、A和B、A和C、B和C以及A和B和C。如本文所使用的，如“第一个”和“第二个”或“第一”和“第二”的术语可用于简单地将相应的组件与另一个组件区分开，而不限制组件的其他方面(例如，重要性或顺序)。应当理解，如果一个元件(例如，第一元件)被称为“与另一个元件(例如，第二元件)耦合”、“耦合到”、“与另一个元件(例如，第二元件)连接”或“连接到”，无论是否使用术语“可操作地”或“通信地”，这意味着该元件可以直接(例如，有线地)、无线地或经由第三元件与另一个元件耦合。
如此处所使用的，术语“模块”可以包括以硬件、软件或固件实现的单元，并且可以与其他术语互换使用，例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”。模块可以是适于执行一个或多个功能的单个集成组件，或者是其最小单元或部分。例如，根据实施例，模块可以以专用集成电路(ASIC)的形式实现。
此外，下面描述的各种功能可以由一个或多个计算机程序实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并包含在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”指的是一个或多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其适于以合适的计算机可读程序代码实现的一部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够由计算机接入的任何类型的介质，如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非瞬时”计算机可读介质不包括传输瞬时电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括可以永久存储数据的介质和可以存储数据并在以后重写的介质，如可重写光盘或可擦除存储设备。
以下文件和标准描述在此并入本公开，如同在此完全阐述一样：
[1]IEEE 802.11-2020，“无线局域网媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范”。
[2]IEEE P802.11 ax/d 8.0-26.8(TWT操作)。
[3]IEEE标准802.11-2020-10.47(目标唤醒时间)。
在本专利文件中还提供了其他特定单词和短语的定义。本领域的普通技术人员应该理解，在许多(如果不是大多数)情况下，这样的定义适用于这样定义的单词和短语的先前以及将来的使用。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部件：
图1示出了根据本公开的各种实施例的示例无线网络；
图2A示出了根据本公开的各种实施例的示例AP；
图2B示出了根据本公开的各种实施例的示例STA
图3示出了根据本公开实施例的TWT操作中AP和相关联的客户端STA之间的DL业务分组定时的示例；
图4示出了根据本公开的各种实施例的示例TSPEC请求IE；
图5和图6示出了根据本公开的各种实施例的TSPEC请求IE的请求信息字段的示例子字段；
图7示出了根据本公开的各种实施例的、AP可以响应于TSPEC请求IE发送给STA的示例响应帧；
图8示出了根据本公开的各种实施例的响应帧的响应信息字段的一组子字段；
图9示出了根据本公开的各种实施例的包括附加时间戳子字段的示例MAC报头；
图10示出了根据本公开的各种实施例的包括附加缓冲时间子字段的示例MAC报头；
图11示出了根据本公开的各种实施例的包含TSPEC请求IE的示例SCS描述符元素；以及
图12-图14示出了根据本公开的各种实施例的用于在无线网络中请求业务特性的示例过程。
具体实施方式
下面讨论的图1至图14以及在本专利文件中用于描述本公开的原理的各种实施例仅仅是示例性的，不应该以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的系统或设备中实现。
本公开的实施例认识到业务流的业务简档信息对STA(或MLD)是有价值的。业务简档信息的知识支持STA计算TSPEC元素中使用的字段的值，这些值又与TWT参数(如TWT间隔、TWT服务周期(SP)持续时间和初始唤醒时间或偏移)的计算相关，这些TWT参数影响省电和由TWT操作引入的附加等待时间。
本公开的实施例还认识到，在许多情况下，STA可能不具有准确确定TWT参数的所有必须业务简档信息(也称为业务特性)，尤其是对于下行链路(DL)业务。DL业务定时会受到许多因素的影响(例如，TWT设置、高信道接入竞争等)。在这种情况下，虽然STA知道上行链路(UL)业务简档，因为UL业务是在STA处生成的，但是STA只能估计DL业务简档。因此，对于某些TWT参数的计算，业务流的DL定时信息可能不准确。
此外，虽然有可能从生成业务的应用的行为的知识中导出关于业务简档的信息，但是许多当前的应用支持不止一种类型的业务。例如，社交媒体应用通常支持视频、音频和消息相关的特征。此外，可以从一些应用(如web浏览器)中运行多个应用。因此，应用运行的知识可能无法支持STA确定DL业务的必须业务简档信息。
因此，本公开的实施例提供了支持STA从另一STA请求相关的业务信息的装置和方法。具体地，实施例定义了被称为业务简档请求元素(或IE)或TSPEC请求元素(或IE)的信息元素(IE)，其可以从一个STA发送到另一个STA以请求业务信息。为简单起见，以下公开的实施例是关于STA向AP请求DL业务特性来讨论的。然而，应当理解，这些方法和装置可以适用于任何合适的WI-FI设备。例如，非AP MLD可以从AP MLD请求DL业务特性，AP可以从STA请求UL业务特性，或者AP MLD可以从非AP MLD请求UL业务特性。
图1示出了根据本公开的各种实施例的示例无线网络100。图1所示的无线网络100的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用无线网络100的其他实施例。
无线网络100包括接入点(AP)101和103。AP 101和103与至少一个网络130通信，如因特网、专有因特网协议(IP)网络或其他数据网络。AP 101为AP 101的覆盖区域120内的多个站(STA)111-114提供对网络130的无线接入。AP 101-103可以使用WI-FI或其他WLAN通信技术相互通信以及与STA 111-114通信。
根据网络类型，可能会使用其他公知的术语来代替“接入点”或“AP”，如“路由器”或“网关”。为了方便起见，术语“AP”在本公开中用于指代向远程终端提供无线接入的网络基础设施组件。在WLAN中，假设AP也竞争无线信道，AP也可以被称为STA。此外，根据网络类型，可以使用其他公知的术语来代替“站”或“STA”，如“移动站”、“订户站”、“远程终端”、“用户设备”、“无线终端”或“用户设备”为了方便起见，术语“站”和“STA”在本公开中用来指无线接入AP或竞争WLAN中的无线信道的远程无线设备，无论STA是移动设备(如移动电话或智能电话)还是通常被认为是固定设备(如台式计算机、AP、媒体播放器、固定传感器、电视等)。
虚线示出了覆盖区域120和125的大致范围，仅出于说明和解释的目的，其被示为近似圆形。应该清楚地理解，取决于AP的配置和与自然和人为障碍物相关的无线电环境的变化，与AP相关的覆盖区域(如覆盖区域120和125)可以具有其他形状，包括不规则形状。
如下文更详细描述的，一个或多个AP可以包括用于处理对WLAN中的业务特性的请求的电路和/或程序。尽管图1示出了无线网络100的一个示例，但是可以对图1进行各种改变。例如，无线网络100可以以任何合适的布置包括任何数量的AP和任何数量的STA。此外，AP 101可以直接与任意数量的STA通信，并向这些STA提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个AP 101-103可以直接与网络130通信，并向STA提供对网络130的直接无线宽带接入。此外，AP 101和/或103可以提供对其他或附加外部网络的接入，例如外部电话网络或其他类型的数据网络。
图2A示出了根据本公开的各种实施例的示例AP 101。图2A所示的AP101的实施例仅用于说明，图1的AP 103可以具有相同或相似的配置。然而，AP有各种各样的配置，并且图2A不将本公开的范围限制于AP的任何特定实现。
AP 101包括多个天线204a-204n、多个RF收发器209a-209n、发送(TX)处理电路214和接收(RX)处理电路219。AP 101还包括控制器/处理器224、存储器229和回程或网络接口234。RF收发器209a-209n从天线204a-204n接收输入的RF信号，如由网络100中的STA发送的信号。RF收发器209a-209n下变频输入的RF信号以生成IF或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路219，RX处理电路219通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路219将经处理的基带信号发送到控制器/处理器224以供进一步处理。
TX处理电路214从控制器/处理器224接收模拟或数字数据(如语音数据、网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路214对输出的基带数据进行编码、复用和/或数字化，以生成处理后的基带或IF信号。RF收发器209a-209n从TX处理电路214接收输出的经处理的基带或IF信号，并将基带或IF信号上变频为RF信号，经由天线204a-204n发送。
控制器/处理器224可以包括控制AP 101的整体操作的一个或多个处理器或其他处理设备。例如，控制器/处理器224可以根据公知的原理控制RF收发器209a-209n、RX处理电路219和TX处理电路214对前向信道信号的接收和反向信道信号的传输。控制器/处理器224也可以支持附加功能，如更高级的无线通信功能。例如，控制器/处理器224可以支持波束形成或定向路由操作，其中来自多个天线204a-204n的输出信号被不同地加权，以有效地将输出信号导向期望的方向。控制器/处理器224还可以支持OFDMA操作，其中输出信号被分配给不同接收者(例如，不同的STA 111-114)的不同子载波子集。控制器/处理器224可以在AP 101中支持多种其他功能中的任何一种，包括处理对WLAN中的业务特性的请求以及生成对该请求的响应。在一些实施例中，控制器/处理器224包括至少一个微处理器或微控制器。控制器/处理器224还能够执行驻留在存储器229中的程序和其他进程(如OS)。控制器/处理器224可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器229。
控制器/处理器224也耦合到回程或网络接口234。回程或网络接口234允许AP 101通过回程连接或网络与其他设备或系统通信。接口234可以支持通过任何合适的(多个)有线或无线连接的通信。例如，接口234可以允许AP 101通过有线或无线局域网或者通过有线或无线连接到更大的网络(如因特网)进行通信。接口234包括支持有线或无线连接上的通信的任何合适的结构，如以太网或RF收发器。存储器229耦合到控制器/处理器224。存储器229的一部分可以包括RAM，而存储器229的另一部分可以包括闪存或其他ROM。
如下面更详细描述的，AP 101可以包括用于处理对WLAN中的业务特性的请求的电路和/或程序。尽管图2A示出了AP 101的一个示例，但是可以对图2A进行各种改变。例如，AP101可以包括图2A中所示的任何数量的每个组件。作为特定示例，接入点可以包括多个接口234，并且控制器/处理器224可以支持路由功能，以在不同的网络地址之间路由数据。作为另一个特定示例，虽然被示为包括TX处理电路214的单个实例和RX处理电路219的单个实例，但是AP 101可以包括每个的多个实例(如每个RF收发器一个)。或者，可以只包括一个天线和RF收发器路径，如在传统AP中。此外，图2A中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。
图2B示出了根据本公开的各种实施例的示例STA 111。图2B所示的STA 111的实施例仅用于说明，图1的STA 111-115可以具有相同或相似的配置。然而，STA具有各种各样的配置，并且图2B没有将本公开的范围限制于STA的任何特定实现。
STA 111包括(多个)天线205、射频(RF)收发器210、TX处理电路215、麦克风220和接收(RX)处理电路225。STA 111还包括扬声器230、控制器/处理器240、输入/输出(I/O)接口(IF)245、触摸屏250、显示器255和存储器260。存储器260包括操作系统(OS)261和一个或多个应用262。
RF收发器210从(多个)天线205接收由网络100的AP发送的输入RF信号。RF收发器210对输入的RF信号进行下变频，以生成中频(IF)或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路225，RX处理电路225通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化来生成经处理的基带信号。RX处理电路225将处理的基带信号发送到扬声器230(如用于语音数据)或控制器/处理器240，以进行进一步处理(如用于网页浏览数据)。
TX处理电路215从麦克风220接收模拟或数字语音数据，或者从控制器/处理器240接收其他输出基带数据(如网络数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路215对输出的基带数据进行编码、复用和/或数字化，以生成经处理的基带或IF信号。RF收发器210从TX处理电路215接收输出的经处理的基带或IF信号，并将基带或IF信号上变频为RF信号，该RF信号经由(多个)天线205发送。
控制器/处理器240可以包括一个或多个处理器，并执行存储在存储器260中的基本OS程序261，以便控制STA 111的整体操作。在一个这样的操作中，主控制器/处理器240根据公知的原理控制RF收发器210、RX处理电路225和TX处理电路215对前向信道信号的接收和反向信道信号的传输。主控制器/处理器240还可以包括处理电路，该处理电路被配置成生成对WLAN中的业务特性的请求。在一些实施例中，控制器/处理器240包括至少一个微处理器或微控制器。
控制器/处理器240还能够执行驻留在存储器260中的其他过程和程序，如用于生成对WLAN中的业务特性的请求的操作。控制器/处理器240可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器260。在一些实施例中，控制器/处理器240被配置为执行多个应用262，如用于生成包括对AP的业务特性的请求的业务简档请求元素的应用。控制器/处理器240可以基于OS程序261或者响应于从AP接收的信号来操作多个应用262。主控制器/处理器240还耦合到I/O接口245，I/O接口245向STA 111提供连接到如膝上型计算机和手持计算机之类的其他设备的能力。I/O接口245是这些附件和主控制器240之间的通信路径。
控制器/处理器240也耦合到触摸屏250和显示器255。STA 111的操作员可以使用触摸屏250将数据输入STA 111。显示器255可以是液晶显示器、发光二极管显示器或能够呈现文本和/或至少有限的图形(如来自网站)的其他显示器。存储器260耦合到控制器/处理器240。存储器260的一部分可以包括随机存取存储器(RAM)，而存储器260的另一部分可以包括闪存或其他只读存储器(ROM)。
尽管图2B示出了STA 111的一个示例，但是可以对图2B进行各种改变。例如，图2B中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。在特定示例中，STA 111可以包括任意数量的天线205，用于与AP 101进行MIMO通信。在另一个示例中，STA 111可以不包括语音通信，或者控制器/处理器240可以被分成多个处理器，如一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(GPU)。此外，虽然图2B示出了被配置为移动电话或智能电话的STA 111，但是STA可以被配置为作为其他类型的移动或固定设备来操作。
图3示出了根据本公开的各种实施例的TWT操作中AP和相关联的客户端STA之间的DL业务分组定时的示例。为了简单起见，图3的示例仅示出了DL业务，但是应当理解，UL业务也可以包括在业务流中。
顶部图表302示出了DL业务分组到达AP的定时。下图304示出了DL业务分组到达STA的定时。在这种情况下，假设在AP和STA之间已经发生了先前的TWT协商，因此AP和STA在一组现有的TWT参数下操作，这些参数产生连续的TWT会话306。每个TWT会话306被定义为从TWT间隔308的开始到TWT间隔308的结束的时间段。TWT操作开始于初始唤醒时间(例如，由TWT开始时间314指示)。这些协商的参数会极大地影响等待时间、吞吐量和能效，这些都与客户体验的QoS(服务质量)直接相关。具有不同业务特性的服务可以具有不同的TWT参数配置，以获得更好的QoS。
每个TWT会话306包括两个状态：由TWT SP持续时间310定义的活动状态311(在此期间STA苏醒以与AP通信)，以及省电状态或休眠状态312(在此期间STA没有主动苏醒或与AP通信)。因此，DL业务分组不会在TWT SP持续时间310之外到达STA。DL业务定时会受到许多因素的影响，如TWT设置、高信道接入竞争等。结果，STA没有关于DL业务分组何时到达AP以传输到STA的准确信息。例如，在高信道接入竞争的情况下，定时信息可能是无序的，因此像突发大小和服务开始时间这样的信息可能是不准确的，并且STA可能不能准确地表征业务简档信息(例如，STA可能不准确地计算如突发大小、业务类型等参数)。
随着业务模式随时间变化，现有的TWT参数可能变得次优，由于丢失分组或TWT操作引入的不必要的附加等待时间(这超过了TWT操作提供的省电)，导致用户的QoS下降。因此，STA可以尝试确定更新的TWT参数，以更好地适应业务流。然而，由于STA在AP侧不具有DL业务特性，所以它缺少最佳确定更新的TWT参数的信息。
本公开的过程使得STA能够从AP请求业务信息。具体地，STA可以使用这些过程来请求业务特性信息，该业务特性信息可以用于与AP协商更新的TWT协议，例如，帮助STA在TWT设置过程中指定建议或要求的一组TWT参数(例如，在TWT设置命令(TWT SetupCommand)中使用建议TWT(Suggest TWT)和要求TWT(Demand TWT))。这种业务特性信息可以是例如关于STA的业务流在DL中的预期业务模式的信息。了解DL定时信息(由AP提供)与UL定时信息(在STA处可用)相结合，可以支持STA考虑其自身的省电需求和等待时间敏感性容限，做出适合于DL和UL的TWT参数建议或要求。
在图3的上下文中，STA在现有的TWT会话期间通过更新的TWT协商来更新TWT参数，然而，应当理解，本公开的过程也可以在初始TWT协商期间应用，以建立TWT会话。
为了便于上面讨论的业务信息请求，本公开的实施例包括被称为TSPEC请求IE(TSPEC Request IE)的新IE。TSPEC请求IE可以由STA发送到AP，以指示STA请求AP提供在AP处观察到的业务流的业务特性。因为业务流是在AP处观察到的，所以所请求的业务特性可以是针对业务流的DL的。在一些实施例中，TSPEC请求IE也可以由AP发送到STA，以指示AP请求STA提供在STA处观察到的业务流的业务特性。在这种情况下，因为业务流是在STA处观察到的，所以所请求的业务特性将是针对业务流的UL的。
在一些实施例中，TSPEC请求IE可以特别请求发送TSPEC IE，然而，在其他实施例中，对请求的响应可以以任何其他合适的格式提供业务特性。因此，TSPEC请求IE可以更一般地被称为业务简档请求元素。
发送包括TSPEC请求IE的帧将消耗广播时间，不然该广播时间可以用于传输有用的数据帧。因此，发送TSPEC请求IE会增加系统开销。因此，可以对TSPEC请求IE的发送应用限制以控制开销。在一些实施例中，对发送TSPEC请求IE的频率约束可以用作开销控制。例如，STA可以被允许每10秒最多10次向AP发送TSPEC请求IE。当限制正在被遵守时，如果违反限制，AP可以拒绝TSPEC请求。
图4示出了根据本公开的各种实施例的示例TSPEC请求IE。TSPEC请求IE可以包括业务标识符(TID)位图字段402。该字段包括TID位图，该位图指示正在请求业务信息的(多个)TID。
在一些实施例中，TSPEC请求IE还可以包含位图(例如，用于字段指示403的位图)，该位图指示STA正在从AP请求TSPEC元素的哪些字段。应当理解，TSPEC元素可替换地可以是TSPEC的变量，如TSPEC-lite或QoS特性元素。如果AP接受该请求，那么它可以将所指示的字段放置在它发送给STA的TSPEC元素中。
TSPEC请求IE还可以包括请求信息字段404。对于TID位图中指示的每个TID，请求信息字段404可以包括一组子字段406，其包含关于对该特定TID的请求的更多细节。每组子字段406也可以被认为是特定TID的请求信息字段。这些组子字段可以根据它们对应的位图中的TID来排序(例如，第一组子字段406对应于TID位图中指示的第一TID，第二组子字段406对应于TID位图中指示的第二TID等)。
图5和图6示出了根据本公开的各种实施例的一个TID的请求信息字段404的示例子字段。尽管请求信息字段404可以包括用于TID位图中指示的每个TID的一组子字段406，但是对于每个TID，所包括的子字段可以是不同的(例如，对于每个TID，不必包括所有的子字段)。
在图5的示例中，子字段包括TID子字段502、TSPEC取消子字段504、请求响应子字段506、TSPEC更新子字段508、到期响应子字段510、报告频率子字段512和有效期子字段514。
TID子字段502包括子字段集合406所应用的TID的显式指示。在已经为特定TID做出TSPEC请求并且STA打算取消或修改该请求并在同一TSPEC请求IE帧中做出新请求的情况下，显式指示TID可能是有用的。
在一些实施例中，STA可以使用TSPEC请求IE来取消针对特定TID的先前TSPEC请求。在这样的实施例中，TSPEC取消子字段504位被设置为1。当AP接收到该位设置为1的TSPEC请求IE时，它将忽略所指示的TID的剩余子字段中的所有信息，并取消该TID的任何先前批准的TSPEC请求。如果TSPEC取消位被设置为0，则AP使用所指示的TID的剩余子字段来获得关于该请求的进一步信息。
STA可以向AP请求对在所指示的TID上做出的请求的TSPEC请求IE的响应(例如，即使AP需要时间来准备包括所请求的业务特性的TSPEC帧以发送给STA，STA也可以请求对该请求的立即响应)。在这种情况下，响应请求子字段506被设置为1。如果设置为0，则AP可能不会对TSPEC请求IE发送任何即时响应。相反，当帧中的各个字段的信息在AP处变得可用时，它可以发送TSPEC帧。
如果TSPEC更新子字段508被设置为1，并且如果AP接受该请求，则在从AP发送第一个TSPEC帧之后，只有当TSPEC中的任何信息有更新时，才发送所有随后的TSPEC帧。如果信息没有更新，则AP不发送或可能不发送额外的TSPEC。然而，如果该位被设置为0，则AP发送所有随后的TSPEC帧，而不管TSPEC中的任何信息是否已被更新。
如果到期响应子字段510被设置为1，则它指示发送请求的STA期望AP在对所指示的TID的请求到期时发送响应。请求到期的时间由有效期子字段514指示。
STA可以使用报告频率子字段512来请求对应于所指示的TID的TSPEC的报告频率，以减少STA必须接收的开销的量。可以根据由AP发送的包含所指示的TID的信息的两个连续TSPEC之间必须经过的时间量来指定报告频率。
为了确保由AP生成的TSPEC帧的数量不会随着对于新类别的每个TSPEC请求而随时间增加，STA可以应用有效期，由有效期子字段514指示。如果AP接受该请求，则它仅在该有效期内发送针对所指示的TID的TSPEC。在该有效期之后，AP可以丢弃该请求。因此，STA可能需要在前一个请求到期之前发送针对所指示的TID的另一个TSPEC请求。
在图6的示例中，除了TID子字段502不存在之外，子字段与图5的示例中的子字段基本相同。在这种情况下，子字段集合406对应的TID被隐式指示。例如，请求信息字段404内的子字段集合406的位置可以隐式指示子字段集合406对应于TID位图中的哪个TID。
当从STA接收到TSPEC请求IE时，AP可以以各种方式进行响应。在一个实施例中，AP可以简单地使用TSPEC元素向STA发送所请求的信息。在其他实施例中，AP可以以响应帧的形式发送对TSPEC请求IE的响应。然后，AP可以在稍后的时间发送所请求的信息(例如，在该信息对AP可用之后)，或者AP可以根本不发送所请求的信息(例如，当AP拒绝该请求时)。
图7示出了根据本公开的各种实施例的、AP可以响应于TSPEC请求IE发送给STA的示例响应帧。响应帧包括响应信息字段702，该字段包含指示每个TID的请求状态的响应，该请求由STA在TSPEC请求IE(例如，在TID位图402中)中指示。在其他实施例中，响应信息字段702还可以包含对先前在来自STA的TSPEC请求中指示的任何TID的响应。
在一些实施例中，AP可以不发送响应帧作为对TSPEC请求IE的直接响应。取而代之的是，它可以被独立地生成以传达先前请求的状态(例如，在请求的有效期到期时)。
对于AP为其生成响应的每个TID，响应信息字段702可以包括图8所示的一组子字段800。TID子字段802指示响应对应的TID(即，集合中剩余子字段对应的TID)。
响应子字段804指示AP对所指示的TID的请求的响应。值1表示AP已经接受了请求，并且正在积极地处理该请求。在STA使用TSPEC请求IE来特别请求TSPEC元素的实施例中，值1指示AP正在生成TSPEC。或者，它指示AP正致力于以另一种合适的格式生成包含所请求的业务简档特性的响应。在STA使用TSPEC请求IE来取消针对所指示的TID的先前TSPEC请求的实施例中，值1指示按照STA的请求取消TSPEC请求。
在响应帧是作为对接收到的TSPEC请求IE的直接响应而生成的实施例中，响应子字段804中的值0指示AP已经拒绝了STA的请求。在响应帧由AP独立生成的实施例中，该子字段可以替代地用于指示针对所指示的TID的先前TSPEC请求的到期。
原因代码子字段806可用于在响应子字段804中提供解释AP响应的附加信息。表1提供了一组示例原因代码，可用于进一步解释响应。
表1
尽管上述实施例讨论了STA使用TSPEC请求IE向AP请求DL业务特性，但是TSPEC请求IE也可以支持由AP向STA发送的业务信息请求。在这样的实施例中，TSPEC请求IE可以由AP发送到STA，以指示AP请求STA提供在STA处观察到的业务流的业务特性。因为业务流是在STA处观察到的，所以所请求的业务特性是针对业务流的UL的。
在接收到TSPEC请求IE时，STA可以使用TSPEC元素向AP发送所请求的信息。在这种情况下，TSPEC元素对应于请求中指示的TID在UL的业务流的特性。
上面参考图3-8描述的请求和响应过程可以直接适用于这样的实施例。AP可以使用该过程来获得UL业务特性信息，该信息可以用于与STA协商TWT协议。具体地，TWT间隔和SP持续时间调度可以基于由响应STA提供的TSPEC信息来确定。
此外，虽然以上过程已经针对STA和AP之间的业务流的DL和UL进行了描述，但是相同的过程也可以应用于STA和另一STA之间的直接(对等，peer-to-peer)链路。
在一些实施例中，指示业务特性或业务简档信息的信息(例如，与TSPEC中的字段相关的信息)可以作为媒体接入控制(MAC)报头中的每分组业务信息来发送。例如，AP可以使用业务流中DL分组的MAC报头来发送DL业务的STA每分组业务信息。同样，STA可以使用业务流中UL分组的MAC报头来发送UL业务的AP每分组业务信息。
图9和图10示出了根据本公开的各种实施例的包括每分组业务信息的示例MAC报头格式。为了简单起见，图9和图10的示例被讨论为从AP发送到STA的分组(例如，DL分组)，但是应当理解，相同的格式可以应用于从STA发送到AP的分组(例如，UL分组)。
在图9的实施例中，MAC报头900包括附加的时间戳子字段902。时间戳子字段902包括每个分组的AP侧时间戳。该时间戳可以使STA能够在接收到分组时计算一些业务相关的参数(例如，突发大小)。
在图10的实施例中，MAC报头1000包括附加的缓冲时间子字段1002，而不是时间戳子字段902。缓冲时间子字段1002包括AP侧分组的缓冲时间。在接收到分组时，STA可以从接收时间中减去缓冲时间，以获得原始分组时间戳，这可以支持STA计算与时间戳子字段902中的信息类似的业务相关参数。
例如，在AP不能生成发送给STA的TSPEC帧的情况下，使用MAC报头来指示业务特性的实施例可以被使用。该过程可以用于响应于接收到的业务简档请求(例如TSPEC请求IE)来提供业务特性，或者该过程可以用于提供业务流的业务特性信息(例如，在业务流中的每个分组中)而不涉及任何请求。
在其他实施例中，TSPEC请求IE可以被包括在由STA发送给AP的SCS请求帧的流分类服务(SCS)描述符元素中。在接收到包含TSPEC请求IE的SCS描述符元素时，AP可以处理该请求以生成TSPEC元素，并且独立地或者通过使用上述SCS响应帧来发送它。图11示出了根据本公开的各种实施例的包含TSPEC请求IE 1102的示例SCS描述符元素。
在一些实施例中，AP可以以未经请求的方式向STA发送TSPEC元素。在此传输过程中，TSPEC元素可以独立传输，也可以作为SCS响应帧的一部分传输。类似地，AP可以使用SCS请求帧向STA发送TSPEC请求IE。在这种情况下，STA可以通过使用SCS响应帧向AP发送TSPEC元素来进行响应。以类似的方式，上述实施例也可以应用于802.11标准中可用的其他类型的请求-响应帧。
图12示出了根据本公开的各种实施例的用于在无线网络中请求业务特性的示例过程。图12的过程被讨论为由从相应的AP请求DL业务特性的STA执行，但是应该理解，AP可以执行相同的过程来从相应的STA请求UL业务特性。另外，为了方便起见，图12的过程被讨论为由WI-FI STA执行，但是应当理解，任何合适的无线通信设备都可以执行这些过程。
从步骤1205开始，STA生成业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求AP向STA提供在AP处观察到的AP和STA之间的DL业务的业务特性的指示。如上所述，业务简档请求元素可以是TSPEC请求IE。如果所请求的业务特性被接收到，则所请求的业务特性被用于确定AP和STA之间的TWT操作的TWT参数。
然后，STA向AP发送业务简档请求元素(步骤1210)。在一些实施例中，STA还从AP接收频率约束，该频率约束指示准许STA在时间窗口内发送业务简档请求元素的最大次数。如果该约束正被使用，则步骤1210可以仅根据该约束来执行。
在一些实施例中，业务简档请求元素包括几个信息字段。这些字段可以包括指示请求业务特性的TID的TID位图，以及与每个所指示的TID相关的请求信息字段(例如，图4的一组请求信息子字段406)。对于相关的TID，每个请求信息字段包括STA是否请求取消先前请求的指示、STA是否请求除了业务特性之外对业务简档请求元素的响应的指示、STA是否请求AP仅在AP处更新业务特性时提供业务特性的指示、请求保持有效的有效期的指示，STA是否请求AP在有效期到期时发送响应的指示，以及STA请求AP提供业务特性的频率的指示。在一些实施例中，每个请求信息字段还显式地指示剩余信息所应用的TID，而在其他实施例中，TID由请求信息字段的位置隐式指示(例如，每个请求信息字段可以被定位成使得它对应于TID位图中指示的TID)。
如果业务简档请求元素正在请求具有已知格式的特定业务简档元素形式的响应，例如TSPEC元素，则业务简档请求元素还包括位图，该位图指示STA期望接收业务简档元素的多个字段中的哪个字段(例如，图4的位图403)。也就是说，STA可以请求少于业务简档元素中所有可能的信息字段。
然后，STA从AP接收对业务简档请求元素的响应或包括所请求的业务特性的业务简档元素中的至少一个(步骤1215)。业务简档元素可以是TSPEC元素。对业务简档请求元素的响应可以在业务简档元素本身之前发送，并且包括与请求业务特性的每个TID相关的响应信息字段。
每个响应信息字段包括该响应信息字段涉及哪个TID的指示，并且对于相关的TID，还包括AP是否已经接受请求并且正在生成包括所请求的业务特性的业务简档元素的指示、AP是否已经取消对业务特性的先前请求的指示、或者对业务特性的先前请求的有效期是否已经到期的指示中的一个。如果响应信息字段指示AP没有接受对相关TID的请求，则响应信息字段还包括所请求的业务特性是否不可用或者该请求是否违反频率约束的指示。
图13示出了根据本公开的各种实施例的用于在无线网络中请求业务特性的另一示例过程。图13的过程类似于图12的过程，使用MAC报头来接收业务特性。图13的过程被讨论为由从相应的AP请求DL业务特性的STA执行，但是应该理解，AP可以执行相同的过程来从相应的STA请求UL业务特性。另外，为了方便起见，图13的过程被讨论为由WI-FI STA执行，但是应当理解，任何合适的无线通信设备都可以执行这些过程。
步骤1305和1310基本上分别类似于图12的步骤1205和1210，不再重复。
在步骤1315，STA从AP接收MAC报头，该MAC报头包括该MAC报头所应用的业务分组的业务特性的指示。在一些实施例中，该指示可以是AP侧的分组的时间戳，或者AP侧的分组的缓冲时间，STA可以从中导出时间戳。STA然后可以使用时间戳来导出一些业务相关的参数。
图14示出了根据本公开的各种实施例的用于在无线网络中请求业务特性的另一示例过程。图14的过程类似于图12的过程，使用SCS请求-响应过程来发送请求和接收业务特性。图14的过程被讨论为由从相应的AP请求DL业务特性的STA执行，但是应该理解，AP可以执行相同的过程来从相应的STA请求UL业务特性。另外，为了方便起见，图14的过程被讨论为由WI-FI STA执行，但是应当理解，任何合适的无线通信设备都可以执行这些过程。
步骤1405基本上类似于图12的步骤1205，不再重复。
在步骤1410，STA生成SCS请求帧，该SCS请求帧在SCS描述符中包括业务简档请求元素。
在步骤1415，STA向AP发送包括业务简档请求元素的SCS请求帧。
接下来，STA从AP接收包括所请求的业务特性的业务简档元素，或者包括业务简档元素的SCS响应帧(步骤1420)。在一些实施例中，业务简档元素是TSPEC元素。
上述流程图示出了可以根据本公开的原理实现的示例方法，并且可以对流程图中所示的方法进行各种改变。例如，虽然显示为一系列步骤，但是各个步骤可以重叠、并行发生、以不同的顺序发生或者发生多次。在另一个示例中，步骤可以被省略或者被其他步骤代替。
尽管已经用示例性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员可以想到各种变化和修改。本公开旨在包含落入所附权利要求的范围内的这些变化和修改。本申请中的任何描述都不应被理解为暗示任何特定的元素、步骤或功能是必须包括在权利要求范围内的必要元素。专利主题的范围由权利要求限定。

Claims (15)

1.一种无线站(STA)设备，包括：
收发器，被配置为发送和接收信号；以及
处理器，可操作地耦合到收发器，处理器被配置成生成业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求接入点(AP)向STA提供在AP处观察到的AP和STA之间的下行链路(DL)业务的业务特性的指示，
其中收发器还被配置成向AP发送业务简档请求元素，并且
其中所请求的业务特性用于确定AP和STA之间的目标唤醒时间(TWT)操作的TWT参数。
2.根据权利要求1所述的STA，其中，收发器还被配置为从AP接收频率约束，所述频率约束指示准许STA在时间窗口内发送业务简档请求元素的最大次数。
3.根据权利要求1所述的STA，其中：
业务简档请求元素包括：
业务标识符(TID)位图，指示请求业务特性的TID，
请求信息字段，与每个指示的TID相关，以及
位图，其针对包括STA期望响应于请求从AP接收的所请求的业务特性的业务简档元素，指示STA期望接收业务简档元素的多个字段中的哪个字段；以及
对于相关的TID，每个请求信息字段包括：
STA是否请求取消先前请求的指示，
STA是否请求对除了业务特性之外的业务简档请求元素的响应的指示，
STA是否仅在AP处更新业务特性时才请求AP提供业务特性的指示，
请求保持有效的有效期的指示，
STA是否请求AP在有效期到期时发送响应的指示，以及
STA请求AP提供业务特性的频率的指示。
4.根据权利要求1所述的STA，其中，收发器还被配置为从AP接收对业务简档请求元素的响应或包括所请求的业务特性的业务简档元素中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的STA，其中：
对业务简档请求元素的响应包括与请求业务特性的每个TID相关的响应信息字段；
每个响应信息字段包括所述响应信息字段与哪个TID相关的指示，并且对于相关的TID，还包括以下之一：
AP是否已经接受请求并且正在生成包括所请求的业务特性的业务简档元素的指示，
AP是否已经取消了对业务特性的先前请求的指示，或者
对业务特性的先前请求的有效期是否已经到期的指示；以及
基于指示AP尚未接受对所述相关TID的请求的响应信息字段，响应信息字段还包括所请求的业务特性是否不可用或者请求是否违反频率约束的指示。
6.根据权利要求1所述的STA，其中，收发器还被配置为从AP接收媒体接入控制(MAC)报头，所述MAC报头包括所述MAC报头所应用的业务分组的业务特性的指示。
7.根据权利要求1所述的STA，其中：
处理器还被配置成生成流分类服务(SCS)请求帧，所述SCS请求帧在SCS描述符中包括业务简档请求元素；以及
收发器还被配置成：
向AP发送SCS请求帧；以及
从AP接收包括所请求的业务特性的业务简档元素，或者包括业务简档元素的SCS响应帧。
8.一种无线接入点(AP)设备，包括：
收发器，被配置为从站(STA)接收业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求AP向STA提供在AP处观察到的AP和STA之间的下行链路(DL)业务的业务特性的指示；以及
处理器，可操作地耦合到收发器，处理器被配置成生成包括所请求的业务特性的业务简档元素，
其中所请求的业务特性与AP和STA之间的目标唤醒时间(TWT)操作的TWT参数相关。
9.根据权利要求8所述的AP，其中：
处理器还被配置成生成频率约束，所述频率约束指示准许STA在时间窗内发送业务简档请求元素的最大次数；以及
收发器还被配置成向STA发送频率约束。
10.根据权利要求8所述的AP，其中：
业务简档请求元素包括：
业务标识符(TID)位图，指示请求业务特性的TID，
请求信息字段，与每个指示的TID相关，以及
位图，其针对包括STA期望响应于请求从AP接收的所请求的业务特性的业务简档元素，指示STA期望接收业务简档元素的多个字段中的哪个字段；以及
对于相关的TID，每个请求信息字段包括：
STA是否请求取消先前请求的指示，
STA是否请求对除了业务特性之外的业务简档请求元素的响应的指示，
STA是否仅在AP处更新业务特性时才请求AP提供业务特性的指示，
请求保持有效的有效期的指示，
STA是否请求AP在有效期到期时发送响应的指示，以及
STA请求AP提供业务特性的频率的指示。
11.根据权利要求8所述的AP，其中：
处理器还被配置为生成对业务简档请求元素的响应；以及
收发器还被配置为向STA发送对业务简档请求元素的响应或业务简档元素中的至少一个。
12.根据权利要求11所述的AP，其中：
对业务简档请求元素的响应包括与请求业务特性的每个TID相关的响应信息字段；
每个响应信息字段包括所述响应信息字段与哪个TID相关的指示，并且对于所述相关的TID，还包括以下之一：
AP是否已经接受请求并且正在生成包括所请求的业务特性的业务简档元素的指示，
AP是否已经取消了对业务特性的先前请求的指示，或者
对业务特性的先前请求的有效期是否已经到期的指示；以及
基于指示AP尚未接受对所述相关TID的请求的响应信息字段，所述响应信息字段还包括所请求的业务特性是否不可用或者请求是否违反频率约束的指示。
13.根据权利要求8所述的AP，其中：
处理器还被配置成生成媒体接入控制(MAC)报头，所述MAC报头包括对MAC报头所应用的业务分组的业务特性的指示；以及
收发器还被配置为向STA发送MAC报头。
14.根据权利要求8所述的AP，其中：
收发器还被配置成接收流分类服务(SCS)请求帧，所述SCS请求帧在SCS描述符中包括业务简档请求元素；
处理器还被配置成生成包括业务简档元素的SCS响应帧；以及
收发器还被配置成向STA发送业务简档元素或SCS响应帧。
15.一种用于在无线网络中请求业务特性的方法，该方法包括：
生成业务简档请求元素，业务简档请求元素包括请求接入点(AP)向站(STA)提供在AP处观察到的AP和STA之间的下行链路(DL)业务的业务特性的指示；以及
向AP发送业务简档请求元素，
其中所请求的业务特性用于确定AP和STA之间的目标唤醒时间(TWT)操作的TWT参数。
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