CN117221986A - 通信装置、接入点和通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的通信装置包括控制电路及耦合到控制电路的接收单元,控制电路通过控制接收单元从AP接收指示由AP用于发送包括WUR信标帧的第一WUR PPDU的WUR主要信道的WUR操作元素和指示由AP用于发送包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU的WUR信道的WUR模式元素,与AP协商WUR主要信道和WUR信道,WUR主要信道与WUR信道种类不同且频域不重叠;控制电路基于经协商的WUR主要信道和WUR信道,控制接收单元进行如下接收,即,在WUR信道上接收包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU,并根据目标WUR信标传输时间即TWBTT,在WUR主要信道上接收包括WUR信标帧的第一WUR PPDU。
Description
本申请是申请日为2019年1月9日、申请号为201980006800.5、发明名称为“用于低功率多用户传输的通信装置和通信方法”、申请人为松下电器(美国)知识产权公司的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开通常涉及通信装置和通信方法。
背景技术
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气与电子工程师协会)802.11ba工作组目前正在标准化与唤醒无线电(wake-up radio,WUR)装置的操作相关的无线通信技术。WUR装置是主连接无线电(primary connectivity radio,PCR)装置的配套无线电装置,并且在相同或不同的频带中与传统的IEEE 802.11设备共存。该PCR可以是任何现有的主流IEEE 802.11修正案(amendments)(802.11a、802.11g、802.11n或802.11ac)或甚至其他适用的未来修正案(例如,802.11ax)。WUR装置的目的是在接收到有效的唤醒分组时触发PCR装置从睡眠状态转换,同时PCR被用作主无线通信无线电。PCR装置仅在主动通信期间开启,而在空闲监听期间,PCR装置关闭,且只有WUR装置在运行。预计WUR装置的有效接收器功耗小于1毫瓦,这比PCR装置的有效接收器功耗小得多。具有WUR装置的设备可以被称为WUR设备,并且WUR模式可以指在关闭PCR时只有WUR在操作的操作模式。802.11ba工作组目前正在研究多信道上的WUR传输和频分多址(Frequency DivisionMultiple Access,FDMA)技术,以进一步提高WUR传输的效率。
IEEE 802.11ba修正案主要针对通信设备通常由电池供电的应用和物联网(Internet-of-Things,IOT)使用情况,并且非常希望延长电池寿命,同时保持合理的低延迟。当大量IOT设备需要由单个接入点(Access Point,AP)服务时,多信道上的WUR传输和FDMA传输可以通过更有效地利用可用频率资源来帮助显著提高快速唤醒多个设备的能力。
引用列表
非专利文献(Non Patent Literature,NPL)
NPL1:IEEE标准802.11-2016
NPL2:IEEE 802.11-17/0575r8,TGba规范框架,2017年11月
NPL3:IEEE 802.11-17/001651r2,WUR信道问题
NPL4:IEEE 802.11-17/1625r1,WUR WLAN的高效FDMA传输方案
NPL5:IEEE 802.11-17/1426r1,WUP CCA问题
发明内容
多信道上的WUR传输和FDMA WUR传输是提高WUR信号传输效率的有效方法。然而,多信道上的WUR传输以及FDMA WUR传输引入一系列需要解决以实现其实际实施的问题。
本公开的一个非限制性和示例性实施例提供了用于实际实施多个信道上的WUR传输和WUR信号的FDMA传输的手段。
在一个总体方面,这里公开的技术的特征在于:一种通信装置,包括:主连接无线电(PCR)电路,其从接入点(AP)接收指示由AP用于发送WUR信标帧的第一WUR信道的WUR操作元素;并且还接收指示由AP用于向该装置发送WUR唤醒帧的第二WUR信道的WUR模式元素;以及唤醒接收单元(Wake Up Receiver,WURx)电路,其在第二WUR信道上监听WUR唤醒帧;以及控制单元,其及时地将WURx从第二WUR信道切换到第一WUR信道,以在TWBTT(target WURbeacon transmission time,目标WUR信标传输时间)从AP接收WUR信标帧。
本发明的一个方式的通信装置包括控制电路及耦合到所述控制电路的接收单元,所述控制电路通过控制所述接收单元从接入点即AP接收如下的唤醒无线电即WUR操作元素和WUR模式元素,与所述AP协商WUR主要信道和WUR信道,所述WUR操作元素指示由所述AP用于发送包括WUR信标帧的第一WUR PHY协议数据单元即第一WUR PPDU的WUR主要信道,所述WUR模式元素指示由所述AP用于发送包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU的WUR信道,所述WUR主要信道与所述WUR信道是不同种类的信道,且所述WUR主要信道的频域与所述WUR信道的频域不重叠;所述控制电路基于经协商的所述WUR主要信道和所述WUR信道,控制所述接收单元进行如下接收,即,在所述WUR信道上接收包括所述WUR唤醒帧的所述第二WUR PPDU,并且,根据目标WUR信标传输时间即TWBTT,在所述WUR主要信道上接收包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU。
本发明的一个方式的接入点即AP包括:电路,其通过生成如下的唤醒无线电即WUR操作元素和通过生成如下的WUR模式元素,来与通信装置协商WUR主要信道和WUR信道,所述WUR操作元素指示用于发送包括WUR信标帧的第一WUR PHY协议数据单元即第一WUR PPDU的WUR主要信道,所述WUR模式元素指示用于发送包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU的WUR信道,所述WUR主要信道与所述WUR信道是不同种类的信道,且所述WUR主要信道的频域与所述WUR信道的频域不重叠;以及发送单元,其耦合到所述电路,且发送包括所述WUR操作元素的第一帧和包括所述WUR模式元素的第二帧,并且,所述发送单元基于经协商的所述WUR主要信道和所述WUR信道,在所述WUR信道上发送包括所述WUR唤醒帧的所述第二WUR PPDU,并根据目标WUR信标传输时间即TWBTT,在所述WUR主要信道上发送包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU。
本发明的一个方式的通信方法包括以下步骤:通过从接入点即AP接收如下的唤醒无线电即WUR操作元素和WUR模式元素,与所述AP协商WUR主要信道和WUR信道,所述WUR操作元素指示由所述AP用于发送包括WUR信标帧的第一WUR PHY协议数据单元即第一WUR PPDU的WUR主要信道,所述WUR模式元素指示由所述AP用于发送包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU的WUR信道,所述WUR主要信道与所述WUR信道是不同种类的信道,且所述WUR主要信道的频域与所述WUR信道的频域不重叠;基于经协商的所述WUR信道,在所述WUR信道上接收所述WUR唤醒帧;以及基于经协商的所述WUR主要信道,控制如下接收,即,根据目标WUR信标传输时间即TWBTT,在所述WUR主要信道上,从所述AP接收包括所述WUR信标帧的所述第一WURPPDU。
应当注意,一般或特定实施例可以被实施为系统、方法、集成电路、计算机程序、存储介质或其任意选择性组合。
本公开中描述的通信装置和通信方法提供了用于在多个信道上实际实施WUR传输和WUR信号的FDMA传输的手段。
从说明书和附图中,所公开的实施例的附加益处和优点将变得显而易见。益处和/或优点可以通过说明书和附图的各种实施例和特征单独获得,不需要为了获得一个或多个这样的益处和/或优点而提供所有这些。
附图说明
图1示出了具有传统802.11设备和支持WUR的设备的混合的示例异构(heterogeneous)802.11无线网络。
图2示出了在802.11ba工作组中考虑的WUR PHY协议数据单元(PHY ProtocolData Unit,PPDU)的格式。
图3示出了低数据速率WUR PPDU和高数据速率WUR PPDU的格式。
图4示出了可能的WUR FDMA传输方案。
图5A示出了根据第一实施例的由AP使用来通告用于无线网络操作的各种参数的WUR操作元素。
图5B示出了根据第一实施例的用于在AP和相关联的WUR STA之间协商与WUR操作相关的参数的WUR模式元素。
图6示出了根据第一实施例的用于指示WUR AP和WUR STA的各种能力的WUR能力元素。
图7示出了根据第一实施例的当定义多个WUR操作信道时,用于调度的广播WUR帧的传输的示例方案,以及用于携载广播WUR帧的WUR PPDU的对应格式。
图8示出了根据第一实施例的WUR信标帧的格式。
图9示出了根据第一实施例的当定义多个WUR操作信道时,用于非调度广播WUR帧的传输的示例方案。
图10示出了当WUR PPDU所携载的WUR帧的数量小于可用WUR信道的数量时,根据第一实施例的用于WUR PPDU的传输的示例方案。
图11示出了根据第一实施例的空信号的示例格式。
图12示出了根据第二实施例的当定义多个WUR操作信道时,用于广播WUR帧的传输的可选示例方案,以及用于携载广播WUR帧的WUR PPDU的对应格式。
图13示出了根据第二实施例的空信号(null signal)的替代示例格式。
图14示出了当WUR PPDU所携载的WUR帧的数量小于可用WUR信道的数量时,根据第三实施例的用于WUR PPDU的传输的替代示例方案。
图15示出了当WUR PPDU所携载的WUR帧的数量小于可用WUR信道的数量时,根据第四实施例的用于WUR PPDU的传输的替代示例方案。
图16示出了根据第五实施例的替代WUR FDMA传输方案。
图17示出了根据第五实施例的当定义多个WUR操作信道时,用于广播WUR帧的传输的替代示例方案,以及用于携载广播WUR帧的WUR PPDU的对应格式。
图18示出了当WUR PPDU所携载的WUR帧的数量小于可用WUR信道的数量时,根据第五实施例的用于WUR PPDU的传输的替代示例方案。
图19示出了当WUR PPDU所携载的WUR帧的数量小于可用WUR信道的数量时,根据第六实施例的用于WUR PPDU的传输的替代示例方案。
图20示出了当在一些WUR信道上的传输被跳过时,根据第七实施例的用于WURPPDU的传输的示例方案。
图21示出了当在一些WUR信道上的传输被跳过时,根据第七实施例的用于WURPPDU的传输的示例。
图22示出了根据第七实施例的当定义多个WUR操作信道时,用于广播WUR帧的传输的替代示例方案。
图23示出了根据第七实施例的当使用FDMA传输时,WUR PPDU带宽的信令。
图24是实施所公开的传输方案的示例性AP的简化框图。
图25是实施所公开的传输方案的示例性AP的详细框图。
图26是实施所公开的传输方案的示例WUR STA的简化框图。
图27是实施所公开的传输方案的示例WUR STA的详细框图。
具体实施方式
借助于以下附图和实施例,可以更好地理解本公开。这里描述的实施例本质上仅仅是示例性的,并且用于描述本公开的一些可能的应用和用途,并且不应该被认为是相对于这里没有明确描述的替代实施例来限制本公开。
图1示出了可以应用本公开的无线通信网络100的示例。无线通信可以基于流行的无线标准,诸如IEEE 802.11。无线通信网络100可以包括接入点(AP)110和五个站(STA)120、130、140、150和160。尽管在802.11术语中,STA可以指AP和非AP设备,但是在本公开中,STA仅指非AP设备。AP 110配备有主连接无线电设备(PCR)(以下简称为“PCR”)112,其能够以802.11波形(例如,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM))发送和接收无线信号,并且能够以唤醒无线电(WUR)波形(例如,开关键控(On-OffKeying,OOK))发送无线信号。STA 120是传统的802.11设备,其仅配备有能够发送和接收802.11信号的PCR 122,而STA 130、140、150和160是支持WUR的STA,并且分别配备有PCR132、142、152和162以及唤醒无线电接收单元(WURx)装置(以下简称为“WURx”)134、144、154和164。STA 130、140、150和160能够发送和接收802.11信号,并且还能够接收WUR信号。PCR132、142、152和162可以仅在活动通信期间开启(PCR模式),而在空闲监听期间,PCR可以关闭,并且只有WURx134、144、154和164可以在操作中(WUR模式)。如果STA已经与AP 100相关联,当AP 110需要与在WUR模式下操作的STA通信时,它可以首先发送唤醒信号,以指示STA通过开启相应的PCR和关闭WURx来转换到PCR模式。随后,AP和STA可以通过PCR执行通信。一旦通信结束,STA就可以通过关闭PCR并开启WURx切换回WUR模式。AP110在其上向WUR STA的WURx发送唤醒信号的无线信道可以称为WUR信道。尽管可以使用单个WUR信道向所有WURSTA发送唤醒信号,但是为了使唤醒信号的传输更有效,AP 110也可以向WUR STA分配不同的WUR信道。例如,WUR STA 130和140被分配给WUR信道CH1,而WUR STA 150和160被分配给WUR信道CH2。
图2示出了在IEEE 802.11ba任务组中考虑的唤醒信号的格式。唤醒信号可以表示为WUR PHY协议数据单元(PPDU)200。WUR PPDU 200包括两个不同的部分。第一部分包括20MHz的传统(也称为非高吞吐量(high-throughput,HT))802.11前导码210和一个称为BPSK标记的额外的OFDM符号218,它们在整个20MHz信道上以802.11OFDM波形来发送。第二部分是唤醒信号220,其也可以被称为唤醒分组(wake-up packet,WUP)有效载荷,并且在20MHz信道内的较窄子信道(例如,4MHz子信道)中以WUR OOK波形来发送。尽管在图2中仅示出了单个WUP有效载荷220,但是也有可能在20MHz信道内的不同的、不重叠的子信道上发送一个以上的有效载荷,例如,三个WUP有效载荷。
传统802.11前导码210提供与不理解WUR信号的传统802.11设备的共存。前导码210还包括非HT短训练字段(STF)212、非HT长训练字段(LTF)214和非HT信号字段(L-SIG)216。L-SIG 216携载关于WUP有效载荷220的长度的信息,允许传统802.11设备将它们的传输延迟正确的持续时间。在二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)中调制的持续时间为4微秒的BPSK标记218在L-SIG 216之后被立即发送,以防止802.11n设备将WURPPDU 200错误地解码为802.11n分组。
WUP有效载荷220携载实际的唤醒信号,并且包括WUR前导码222和WUR帧230。WUR前导码222也可以被称为WUR同步(WUR-Sync),而WUR帧230也可以被称为WUR数据(WUR-Data)。WUR前导码222被用于自动增益控制(automatic gain control,AGC)、定时同步、分组检测等,而WUR帧230携载控制信息。WUR帧230还可以包括各种子字段,诸如MAC报头240、帧校验序列(Frame check sequence,FCS)252以及可选的帧主体250。MAC报头240还可以包括分类为帧类型262、帧体存在比特264、长度/杂项字段266等的帧控制字段242、可以携载发送单元地址、接收单元地址中的任一个或两者的地址字段244、以及TD控制字段246。根据帧类型,TD控制字段246可以被用于携载不同的控制信息。例如,在WUR信标帧中,TD控制字段246可以携载时间戳字段,而在单播WUR帧中,TD控制字段246可以携载分组号等。可以使用62.5kb/s的低数据速率(low data rate,LDR)或250kb/s的高数据速率(high data rate,HDR)来发送WUR帧230。用于WUR帧230的数据速率由WUR同步字段222中的预定义序列来指示。基于曼彻斯特的编码被应用于两种WUR数据速率,并且多载波开关键控(MulticarrierOn-Off Keying,MC-OOK)被用于调制两种WUR数据速率。
图3示出了低数据速率和高数据速率的WUR PPDU的格式。WUR PPDU 300携载使用低数据速率发送的WUR帧320。对于低数据速率,WUR同步字段222是通过连接32比特序列S310的两个副本而构成的。WUR PPDU 350携载使用高数据速率发送的WUR帧370。对于高数据速率,WUR同步字段222包括32比特序列S 360,它是32比特序列S 310的逐位补码。作为示例,S 310可以是(1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 00),而S 360可以是(0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 11 1)。
如图1所示,有可能在无线网络中可以定义一个以上的WUR信道来提高唤醒信号的传输效率。当多个WUR信道可用于唤醒信号的传输时,频分多址(FDMA)可以被用于唤醒信号的有效传输。在图2中,示出了WUR PPDU 200在20MHz信道内携载单个唤醒信号220。然而,也有可能在一个20MHz信道内携载多个唤醒信号。这可以通过在20MHz信道内定义两个或三个不重叠的4MHz子信道来实现。每个子信道可以被用于携载唤醒信号,并用作独立的WUR信道。在图4中,WUR PPDU 400是通过使用FDMA WUR传输方案在20MHz信道内同时携载两个唤醒信号的WUR PPDU的示例。可以为WUR STA1寻址唤醒信号420,而为WUR STA2寻址唤醒信号422。类似地,WUR PPDU 450是通过使用FDMA WUR传输方案在20MHz信道内同时携载三个唤醒信号的WUR PPDU的示例。可以为WUR STA1寻址唤醒信号460,可以为WUR STA2寻址唤醒信号462,而可以为WUR STA3寻址唤醒信号464。WUR PPDU的OFDM部分仍然在整个20MHz上被发送,并且对于所有唤醒信号都是公共的。
在后面的章节中详细描述了几个示例性实施例,以详细描述本公开。根据本公开的用于减少扫描等待时间的各种实施例在以下章节中详细描述。
(第一实施例)
如前所述,虽然单个WUR操作信道(或简称为WUR信道)可以被用于向BSS中的所有WUR STA发送唤醒信号,但是为了使唤醒信号的发送更有效,可以定义多个WUR信道在同一BSS内使用。AP可以基于WUR STA的特性将WUR STA划分成不同的组,并将不同的WUR信道分配给不同的WUR STA组。其中多个WUR信道被定义为在单个BSS内使用的这种WUR操作可以被称为多信道WUR操作。多信道WUR操作可以使用定义WUR信道的各种方法来实施。一种方法是将20MHz 802.11信道划分成多个窄的子信道,如图4所示。从WUR STA的角度来看,由于每个WUR STA的WURx可以被设置为仅在特定子信道上监听,因此20MHz 802.11信道内的每个子信道充当独立的WUR信道,并且可以被用于携载不同的WUR STA的唤醒信号。由于单个20MHz802.11信道被使用,因此这种多信道WUR操作可以称为窄带多信道WUR操作。
此外,在窄带多信道WUR操作中,通过利用FDMA传输方案,多个唤醒信号可以在相同的20MHz 802.11信道上同时被发送。由于单个20MHz802.11信道被使用,因此这种传输方案可以称为窄带FDMA WUR传输方案。AP在BSS内使用单个WUR信道还是多个WUR信道可能会影响WUR STA的操作。例如,广播WUR帧可以根据单个WUR信道还是多个WUR信道在BSS中被使用而被不同地发送。类似地,唤醒信号是否使用FDMA被发送可能对用于由WUR STA接收唤醒信号的设置有一些影响。例如,当20MHz内的子信道被用作WUR信道时,接收WUR STA可能需要使用高阶滤波器,以便最小化来自相邻子信道上的唤醒信号的干扰。图5A示出了AP可以将其包括在信标帧或探测响应帧等中以通告这些信息的WUR操作元素500。WUR操作字段510携载由AP在其BSS内用于WUR操作的各种参数。最小唤醒持续时间字段512指示占空比操作中的WUR STA必须保持在WURx唤醒状态的最小持续时间。占空比时段单位字段514指示WUR占空比操作时段的基本单位。WUR信道模式字段516和WUR操作信道字段526一起指示与在BSS内使用的WUR信道相关的参数。表550总结了WUR信道模式字段516的子字段的含义。如果多个WUR信道被定义为在同一BSS内使用,则多信道比特518被设置为1,如果仅使用单个WUR信道,则被设置为0。如果FDMA方案被用于唤醒信号的传输,则FDMA比特520被设置为1。当多信道比特518被设置为1时,WUR信道数量字段522指示N,即用于在BSS中携载唤醒信号的20MHz 802.11信道的数量。当窄带FDMA WUR传输方案被使用时,N等于1。广播信道切换比特524被设置为1,以指示WUR信标帧仅在单个WUR信道上被发送,并且WUR STA被期望执行信道切换以接收广播WUR PPDU。WUR操作信道字段526携载与BSS中定义的WUR信道相关的参数集合,用于携载唤醒信号的每20MHz 802.11信道一个集合。当窄带FDMA WUR传输方案被使用时,由于仅使用一个20MHz 802.11信道来携载唤醒信号,因此仅包括一个集合。WUR操作类别字段528指示用于发送唤醒信号的操作类别,而WUR信道字段530指示用于携载唤醒信号的20MHz 802.11信道。WUR子信道字段532仅在窄带多信道WUR操作被AP使用时存在,并且指示被定义为在由WUR信道字段530指示的20MHz 802.11信道内携载唤醒信号的子信道的数量。WUR信标时段字段534指示在由WUR信道字段530指示的20MHz 802.11信道上发送的WUR信标帧的时段。TWBTT偏移字段536指示在由WUR信道字段530指示的20MHz 802.11信道上发送的PCR信标帧和WUR信标帧的传输时间之间的偏移,以微秒为单位。广播WUR信道字段540是可选字段,仅当广播信道切换比特524被设置为1时才存在,并且指示用于发送广播WURPPDU的WUR信道。用于发送广播WUR PPDU的WUR信道也可以被称为BSS的基本WUR信道或主要WUR信道。
图5B示出了用于在AP和相关联的WUR STA之间协商与WUR操作相关的参数的WUR模式元素560。WUR STA使用WUR模式元素560来请求与AP建立WUR操作,并协商与WUR操作相关的参数,诸如优选的接通持续时间、期望的占空比时段等。如果AP批准建立WUR操作的请求,则AP使用WUR模式元素560内的WUR参数字段570来通知特定于WUR STA的WUR操作参数。WURID字段572指示唯一标识BSS内的WUR STA的WUR标识符。占空比信息字段574指示与WUR STA的占空比模式相关的参数。当在BSS内使用多个WUR信道时,不同的WUR STA可以被分配给不同的WUR信道。WUR操作类别字段576指示用于发送寻址到WUR STA的唤醒信号的操作类别,而WUR信道字段578指示用于携载寻址到WUR STA的唤醒信号的20MHz 802.11信道。WUR子信道字段580仅在窄带多信道WUR操作被AP使用时存在,并且指示分配给WUR STA的20MHz802.11信道内的子信道的索引。例如,当如图4中的WUR PPDU 400所示定义两个子信道时,0指示携载唤醒信号420的顶部子信道,而1指示携载唤醒信号422的底部子信道。类似地,当如图4中的WUR PPDU 450所示定义三个子信道时,0指示携载唤醒信号460的顶部子信道,1指示携载唤醒信号462的中心子信道,并且2指示携载唤醒信号464的底部子信道。
图6示出了用于指示WUR相关能力的WUR能力元素600。WUR能力字段610携载与WUR能力相关的各种参数,并且一些字段可以仅对AP或WUR STA有效。支持的频带字段612指示由WUR STA支持用于WUR操作信道的频带,而该字段是为AP保留的。PCR转换延迟字段614指示在WUR STA接收到唤醒帧之后,从打盹状态到WUR STA的唤醒状态的PCR转换延迟,而该字段是为AP保留的。非零长度帧主体字段616指示非零长度帧主体是否被WUR STA支持,而该字段是为AP保留的。WUR信道能力字段620指示与WUR信道相关的能力。多信道比特622指示AP或WUR STA是否支持多信道WUR操作。类似地,FDMA比特624指示AP或WUR STA是否支持FDMA WUR传输方案。如果WUR STA不支持多信道WUR操作,它可能只能在默认的WUR信道上接收唤醒信号,例如,在图4中的中心子信道上接收唤醒信号462。在这种情况下,AP只能将中心子信道分配给这种WUR STA。类似地,由于低复杂度的接收单元滤波器设计等,WUR STA可能不支持FDMA WUR传输,并且在这种情况下,AP需要使用非FDMA WUR传输用于这种WURSTA。这种信息对于AP决定是否允许这种WUR STA在其BSS内进入WUR模式操作可能是有用的。WUR设备类别字段630是为AP保留的,而对于WUR STA,它指示如表650中列出的STA的硬件能力。A类WUR设备具有良好的硬件能力,并且能够在其支持的信道内的任何WUR信道上操作。如果需要的话,A类WUR STA能够执行信道切换以接收广播WUR传输。B类设备的硬件能力较低,并且只能在基本(广播)WUR信道上操作。由于接收滤波能力差,B类设备可能无法接收窄带FDMA WUR传输。C类设备具有中等硬件能力,并且能够在其支持的信道内的任何WUR信道上操作。如果需要的话,C类WUR STA也能够执行信道切换以接收广播WUR传输。C类设备可能能够接收窄带FDMA WUR传输;然而,它们可能容易受到相邻WUR信道上的WUR传输的干扰。AP可以利用WUR STA的设备类别的知识来智能地分配BSS中的WUR信道,例如,所有的B类和C类设备可以被分配给广播WUR信道,而A类设备可以被分配给任何WUR信道。类似地,FDMAWUR传输可以被用于向A类和C类设备发送唤醒信号,但是只有非FDMA WUR传输可以被用于B类设备。信道切换保护时间字段640是为AP保留的,而它对于WUR STA是可选字段,并且仅当WUR STA正在与AP协商WUR模式建立时才存在,该AP已经在其图5A至图5B中的WUR操作元素500中设置广播信道切换比特524。信道切换保护时间字段640指示由于WUR STA的WURx切换信道到广播WUR信道,WUR STA将不可用于在其分配的WUR信道上接收WUR帧的最大时间段。
如前所述,当BSS内有多个WUR信道在操作中时,WUR STA可以被分配给不同的WUR信道。由于WUR STA在其处于WUR模式下时仅监听其分配的WUR信道,因此WUR STA可能无法接收由AP在其他WUR信道上发送的广播WUR帧。由于广播WUR帧是要由BSS中的所有WUR STA接收的,因此丢失这些帧可能会对WUR STA操作产生不利影响,诸如时间同步丢失。由AP用来发送广播WUR帧的WUR信道也可以被称为广播WUR信道或BSS的基本WUR信道或主要WUR信道。图7示出了传输方案700,其被提出以克服由WUR STA接收调度的广播WUR帧的挑战。三个WUR信道WUR CH1 710、WUR CH2 712和WUR CH3 714在BSS中定义,并分别分配给WUR STA1、WUR STA2和WUR STA3。WUR CH2 712被AP指定为广播WUR信道,并通过WUR操作单元500的广播WUR信道字段540在BSS中被通告。以WUR信标帧作为调度的(scheduled)WUR帧的示例,BSS中的所有WUR STA将知道下一个目标WUR信标传输时间(TWBTT),其是由AP对下一个WUR信标的预期传输时间。根据所提出的传输方案,WUR信标帧730仅在广播WUR信道WUR CH2 712上被发送。最初,所有三个WUR STA都将他们的WURx调谐到它们各自的WUR信道。在时间720,稍早于预期的TWBTT,WUR STA1和WUR STA3将其各自的WURx切换到广播WUR信道WUR CH2 712,并等待调度的WUR信标帧730。当窄带多信道WUR操作被使用并且所有三个WUR信道都在相同的20MHz 802.11信道内时,从WUR CH1 710或WUR CH3 714到中央WUR CH2 712的切换可能仅仅是调谐WURx的频率合成器的问题,而不需要改变振荡器,因此可能不会花费太多时间,并且对WUR STA的功耗影响最小。一旦接收到WUR信标帧730,在时间740,STA1和STA3将它们各自的WURx切换回它们分配的WUR信道。如果在某个超时时间T内没有从预期的TWBTT接收到WUR信标,WUR STA也可以切换回它们所分配的WUR信道。由于AP需要争用无线信道来发送WUR信标帧,所以超时时段T应该足够大,以应付足AP处可能的信道接入延迟。信道切换保护时间(CSGT)指示由于WUR STA的WURx切换信道到广播WUR信道,WUR STA在其分配的WUR信道上不能接收WUR帧的最大时间段。CSGT给出了WUR STA远离其分配的WUR信道的时间的上限,从其切换到广播WUR信道以等待诸如WUR信标的调度的WUR帧的时间开始,到WUR STA切换回其分配的WUR信道的时间结束,或者在接收到调度的WUR帧时或者在超时T期满时。参考图7,CSGT覆盖从WUR STA3切换到广播WUR信道WUR CH2 712的时间720开始到时间742结束的时间段,该时间742是WUR STA3应该回到其分配的WUR信道WUR CH3 714的最近时间。CSGT时间可以是由IEEE 802.11ba规范定义的预定时间,并且对于所有WUR STA可以是相同的。然而,由于CGST需要考虑与WUR STA的硬件能力相关的各种参数,诸如切换信道所需的时间、补偿WUR STA的时钟漂移所需的时间等,因此CGST在WUR STA与WUR STA之间可能会有很大差异。WUR STA的CGST值也可以根据广播WUR信道和WUR STA分配的WUR信道是在相同还是不同的频带上而变化。如此以来,每个WUR STA也可以通过使用图6中的WUR能力元素600中的信道切换保护时间字段640,在WUR模式协商阶段期间向AP报告其CGST。AP需要确保在CGST期间不会向WUR STA发送任何WUR帧。当做出这样的传输决定时,AP可以考虑由每个WUR STA报告的CGST,或者对于AP,采用所有相关联的WUR STA的CGST的最大值可以更简单。WUR PPDU750被用于携载WUR信标帧730。为了确保传输的可靠性,WUR信标帧730将被期望以低数据速率被发送,在这种情况下,WUR同步字段760将被构造为如图3中的WUR PPDU格式300所示。然而,如果WUR信标帧730以高数据速率被发送,则WUR同步字段760将如图3中的WUR PPDU格式350所示被构造。
图7中的传输方案700将有助于克服由WUR STA分配给除了广播WUR信道之外的WUR信道接收调度的广播WUR帧的挑战。然而,接收未调度的广播WUR帧的问题仍然存在,因为非广播WUR信道上的WUR STA不知道AP何时将发送未调度的广播WUR帧。未调度的广播WUR帧可以由AP发送,以唤醒BSS中的所有WUR STA,从而在其PCR上接收一些关键的广播帧,并且丢失这些帧可能会导致WUR STA的操作中断。提出了图8中的增强型WUR信标帧800来克服接收未调度的广播WUR帧的问题。WUR信标800的帧控制字段810携载停留指示字段,例如,以停留比特812的形式,当该停留指示字段被设置为1时,向WUR STA指示AP打算在WUR信标800之后立即发送另一广播WUR帧。停留比特812也可以是图2中长度/杂项字段266内的比特之一。考虑到BSS中的一些WUR STA可能正在占空比模式下操作,并且可能没有唤醒以接收所有WUR信标帧,AP可能需要多次发送相同的广播WUR帧,以确保所有的WUR STA都接收到它。在这种情况下,几个连续的WUR信标可以携载停留指示。然而,不在占空比模式下操作的WUR STA可以接收所有WUR信标,但是AP可能不希望这样的WUR STA继续停留在广播WUR信道上,以多于一次等待相同的广播WUR帧。在这种情况下,停留指示字段可以是由图2中的长度/杂项字段266的2比特或3比特组成的计数器,并且停留指示字段的非零值向WUR STA指示AP打算在WUR信标800之后立即发送另一广播WUR帧。如果WUR STA已经接收到在WUR信标之后由AP发送的广播WUR帧以及相关联的PCR帧,其中停留指示字段被设置为某个值X,则如果停留指示字段的值是相同值X,则WUR STA可以忽略接下来的几个连续的WUR信标中的停留指示字段,并且可以立即切换回其分配的WUR信道。
图9示出了传输方案900,其被提出以克服由WUR STA接收未调度的广播WUR帧的挑战。三个WUR信道WUR CH1 910、WUR CH2 912和WUR CH3 914在BSS中定义,并分别分配给WURSTA1、WUR STA2和WUR STA3。WUR CH2 912被AP指定为广播WUR信道,并通过WUR操作元素500的广播WUR信道字段540在BSS中被通告。最初,所有三个WUR STA都将他们的WURx调谐到其各自的WUR信道。在时间920,稍早于预期的TWBTT,WUR STA1和WUR STA3将其各自的WURx切换到广播WUR信道WUR CH2 912,以等待调度的WUR信标帧930。WUR信标帧930遵循图8中的帧格式800,并且每当AP已经广播要发送的PCR帧时,它就在下一个调度的WUR信标帧发送之后调度广播唤醒帧940在广播WUR信道WUR CH2 912上发送。调度的WUR信标930的帧控制字段810中的停留比特812被设置为1,以警告WUR STA未调度的广播WUR帧940的待定(pending)传输。由于停留比特被设置为1,不是立即切换回其各自的WUR信道,而是WUR STA1和WURSTA3将继续在WUR CH2 912上监听并等待未调度的广播WUR帧940。当在时间950接收到广播唤醒帧940时,所有三个WUR STA开启它们的PCR并切换到PCR信道916,以等待来自AP的PCR帧。一旦PCR会话结束,在时间970,所有三个WUR STA切换回其各自的WUR信道。如果在从接收到WUR信标930的时间起某个超时时段Ts内没有接收到广播唤醒帧940,则WUR STA也可以在时间960切换回它们所分配的WUR信道。如果在从预期的TWBTT起某个超时时间T内没有接收到WUR信标,则WUR STA也可以切换回它们所分配的WUR信道。
在窄带多信道WUR操作中,当唤醒信号仅在20MHz信道内的单个子信道中被发送,并且剩余的子信道留空时,第三方802.11设备在其信道感测期间不能检测到唤醒信号的风险很高。特别是如果第三方802.11设备错过WUR PPDU的传统部分,由于WUR PPDU的唤醒信号部分的窄带特性,当其能量水平在20MHz感测带宽上进行平均时,将可能低于802.11设备的能量检测(Energy Detection,ED)阈值-62dBm。这可能潜在地导致802.11设备将20MHz信道视为空闲,并通过唤醒信号进行发送。这个问题可以称为WUR中间分组CCA错误检测问题。事实上,即使在20MHz信道内只有单个子信道被定义为WUR信道的正常WUR操作中,也可能发生WUR中间分组CCA问题。如图4所示,当窄带FDMA WUR传输被用于在所有可用子信道上同时发送唤醒信号时,唤醒信号部分期间的总能量水平将会更高,并且降低了WUR中间分组CCA误检测的风险。然而,即使当AP能够进行FDMA WUR传输时,也可能发生要唤醒的WUR STA的数量少于可用子信道的数量的情况。在最坏的情况下,AP只能在20MHz信道内发送单个唤醒信号。在这种情况下,WUR中间分组CCA误检测仍可能发生。
图10示出了一种提出的发送WUR PPDU的方法,该方法降低了WUR中间分组CCA误检测的风险。在窄带多信道WUR操作中或在窄带FDMA WUR传输期间,在20MHz信道内至少有一个子信道未被使用的情况下,在空的子信道上发送称为空信号的特殊信号。空信号也可以称为虚拟信号。例如,在WUR PPDU 1000中,只有顶部子信道被寻址到STA1的唤醒信号1010占用。由于中心和底部子信道没有任何唤醒信号要发送,因此AP在两个空信道上发送空信号1012。然而,在正常的WUR操作中,在20MHz信道内只有单个子信道被定义为WUR信道,其他子信道的明确定义可能不存在。例如,1050示出了对于OFDM子载波而言的20MHz 802.11信道的频域视图。20MHz 802.11信道包括64个OFDM子载波,这些子载波的索引为-32至31,子载波间隔为312.5KHz。在正常的WUR操作中,范围从-7至6的中心13个子载波位置(除了位置0处的DC子载波)被指定用于唤醒信号的发送,并且这13个子载波组成4MHz宽的WUR信道1058。这在WUR信道1058的任一侧留下8MHz的空白,该信道可以被用于发送空信号1012。然而,为了降低相邻信道干扰(adjacent channel interference,ACI)对WUR信道1058上的唤醒信号的风险,组成2MHz空间1056的位置-13至-8处的子载波和组成2MHz空间1060的位置7至12处的子载波未被使用。类似地,为了减少到其他相邻的20MHz信道的ACI的风险,组成2MHz空间1052的位置-32至-28处的子载波和组成2MHz空间1064的位置27至31处的子载波未被使用。位置-27至-14处的子载波和位置13至26处的子载波(每个组成4MHz)可以分别被指定为空信道1054和1062,并被AP用来发送空信号1012。由于发送空信号的目的主要是为了降低在PCR模式下操作的802.11设备进行WUR中间分组CCA误检测的风险,因此WUR STA不需要知道空信道的存在。可替代地,也有可能空信道没有被明确定义,并且AP可以根据它们的需要在WUR信道的任一侧填充未使用的子载波,以便提高WUR PPDU的WUR部分的能量水平。然而,应注意降低对唤醒信号或其他相邻20MHz信道的干扰风险。
图11示出了针对低数据速率和高数据速率唤醒信号构造图10中引入的空信号1012的具体方法。如前面在图3中提到的,在WUR同步字段中使用两个32比特序列S 310和S360来指示WUR数据字段中携载的WUR帧的数据速率。由于两个32比特序列S 310和S 360是所有WUR STA已知的,当监听唤醒信号时,每个WUR STA的WURx使用已知的32比特序列S 310和S 360与接收到的唤醒信号的WUR同步进行互相关,并检测有效唤醒信号。为了最小化空信号被检测为有效唤醒信号的风险,定义了一个特殊的32比特序列S’。32比特序列S’被设计成与S和S都具有非常低的互相关比。32比特序列S’具有与S和S相同的符号持续时间。在图11中,S1120和S1160分别与图3中的S 310和S 360相同。WUR PPDU 1100是使用低数据速率空信号的示例。有效唤醒信号以低数据速率在第一WUR信道上被发送。低数据速率唤醒信号的WUR同步字段是通过连接两个32比特序列S1120,接着是寻址到WUR STA1并以62.5kb/s的低数据速率发送的WUR帧1110而构造的。在另外两个空WUR信道的每一个上,低数据速率空信号被发送。低数据速率空信号是通过连接两个32比特序列S’1130,接着是也是以62.5kb/s的低数据速率发送的虚拟数据1140来构造的,并且与WUR帧1110具有相同的长度。WUR PPDU 1150是使用高数据速率空信号的示例。有效唤醒信号以高数据速率在第一WUR信道上被发送。高数据速率唤醒信号的WUR同步字段包括32比特序列S1160,接着是寻址到WURSTA1并以250kb/s的高数据速率发送的WUR帧1110。在另外两个空WUR信道的每一个上,高数据速率空信号被发送。高数据速率空信号是通过发送32比特序列S’1130,接着是也是以250kb/s的高数据速率发送的虚拟数据1140来构造的,并且与WUR帧1110具有相同的长度。虚拟数据1140可以以多种方式构造。在一个实例中,虚拟数据1140可以是一系列全1或全0,或者它可以是一系列交替的1和0。可替代地,虚拟数据1140也可以是WUR帧1110的副本。在WUR PPDU内有两个有效唤醒信号的情况下,虚拟数据可以是两个唤醒信号中任一个内携载的WUR帧的副本。
(第二实施例)
回到当多个WUR信道在BSS中操作时WUR STA可能不接收由AP在其他WUR信道上发送的广播WUR帧的问题;图12中示出了使用窄带FDMA WUR传输解决该问题的替代传输方案1200。当AP和所有相关联的WUR STA能够进行FDMA传输时,AP在20MHz信道内的所有可用WUR信道上发送相同的广播WUR帧(调度的或非调度的)。三个WUR信道WUR CH11212、WUR CH21214和WUR CH3 1216在BSS中定义,并分别分配给WUR STA1、WUR STA2和WUR STA3。在时间1220,AP发送在所有三个WUR信道上携载相同广播WUR帧1230的WUR PPDU。这确保了所有WURSTA,不管分配的WUR信道如何,都接收广播WUR帧1230。以WUR信标帧作为广播WUR帧1230的示例,WUR PPDU 1250可以被用于携载WUR信标帧1230。WUR PPDU 1250使用窄带FDMA方案被发送,其中,在20MHz信道1252内的每个WUR信道上复制相同的唤醒信号。为了确保传输的可靠性,WUR信标帧1230将被期望以低数据速率发送,在这种情况下,WUR同步字段1260将被构造为如图3中的WUR PPDU格式300所示。然而,如果WUR信标帧1230以高数据速率被发送,则WUR同步字段1260将如图3中的WUR PPDU格式350所示被构造。传输方案1200对于WUR STA可能是优选的,因为广播WUR帧的接收对于WUR STA是透明的,并且不需要诸如信道切换的额外操作。然而,该方案要求AP和WUR STA都能够进行FDMA传输。
图13示出了针对低数据速率和高数据速率唤醒信号构造图10中引入的空信号1012的替代方法。在图13中,S1320和S1360分别与图3中的S 310和S 360相同,而S’1330与图11中的32比特序列S’1130相同。WUR PPDU 1300是低数据速率WUR帧被发送的示例。有效唤醒信号以低数据速率在第一WUR信道上被发送。低数据速率唤醒信号的WUR同步字段是通过连接两个32比特序列S1320,接着是寻址到WUR STA1并以62.5kb/s的低数据速率发送的WUR帧1310而构造的。在另外两个空WUR信道的每一个上,空信号被发送。在这种情况下,空信号是通过重复发送32比特序列S’1330直到WUR PPDU 1300结束而构造的。由于每个32比特序列S’1330是64微秒长,在WUR帧1310的长度不是64微秒的倍数的情况下,最后32比特序列S’1340的发送在WUR PPDU 1300的结束的边界处提前终止。WUR PPDU 1350是高数据速率WUR帧被发送的示例。有效唤醒信号以高数据速率在第一WUR信道上被发送。高数据速率唤醒信号的WUR同步字段包括32比特序列S1360,接着是寻址到WUR STA1并以250kb/s的高数据速率发送的WUR帧1370。在另外两个空WUR信道的每一个上,空信号被发送。在这种情况下,空信号使通过重复发送32比特序列S’1330直到WUR PPDU 1350结束而构造的。尽管图13中未示出,但在WUR帧1370的长度不是64微秒的倍数的情况下,最后32比特序列1330的发送在WUR PPDU 1350的结束的边界处提前终止。尽管在图11和图13中,为空信号建议特殊格式,但是也有可能空信号没有被明确定义,并且空信号是AP在空WUR信道或图10中引入的空信道上产生能量的任何形式的传输。例如,空信号可以是一系列全1或全0,或者它可以是一系列交替的1和0或在相同的WUR PPDU内以与有效唤醒信号相似的发送功率发送的任何其他供应商特定的信号。
(第三实施例)
图14示出了针对低数据速率和高数据速率唤醒信号构造图10中引入的空信号1012的另一种替代方法。在图14中,S1420和S1460分别与图3中的S 310和S 360相同。WURPPDU 1400是低数据速率WUR帧被发送的示例,并且除了空信号的构造之外,其与图11中的WUR PPDU 1100相同。类似地,WUR PPDU 1450是高数据速率WUR帧被发送的示例,除了空信号的构造之外,其与图11中的WUR PPDU 1150相同。定义了一种称为空帧1440的新类型WUR帧。通过在图2中的帧控制字段242中定义新的类型字段262来识别新的空帧。空帧1440的其余内容与WUR帧1410完全相同。对于低数据速率的情况,空信号是通过连接32比特序列的两个副本,接着是以低数据速率发送的空帧1440而构造的。对于高数据速率的情况,空信号包括32比特序列S1460,接着是以高数据速率发送的空帧1440。这种方法对于AP可能是优选的,因为空信号的构造更简单;然而,WUR STA可能最终同步到空信号作为潜在的有效唤醒信号。然而,一旦WUR STA读取帧类型字段262,空帧将被识别,并且WUR STA可以忽略唤醒信号的其余部分。
(第四实施例)
图15示出了构造图10中引入的空信号1012的另一种替代方法。在WUR PPDU 1500中,寻址到WUR STA1的有效唤醒信号1510在第一WUR信道上被发送。至于第二和第三WUR信道,唤醒信号1510的副本被用作空信号1512,并以与唤醒信号1510相同的数据速率被发送。类似地,在WUR PPDU 1550中,寻址到WUR STA1的有效唤醒信号1560在第一WUR信道上被发送,而寻址到组2(WUR STA组)的唤醒信号1562在第二WUR信道上被发送。由于组寻址的WUR帧是可变长度(Variable Length,VL)的WUR帧,并且可以携载图2所示的帧主体250,因此唤醒信号1562可能比唤醒信号1560更长。在这种情况下,较长唤醒信号1562的副本被用作空信号1564,并在第三WUR信道上以与唤醒信号1562相同的数据速率被发送。由于唤醒信号1560较短,第一WUR信道上的发送将提前结束,并且这可能导致WUR PPDU 1550的WUR部分的能量水平下降。为了防止这种情况,填充字段1566被添加到唤醒信号1560的末尾,以将发送结束时间与WUR PPDU 1550的末尾对齐。填充字段1566可以是一系列全1或全0,或者可以是一系列交替的1和0,并且以与唤醒信号1560的WUR数据字段相同的数据速率被发送。
(第五实施例)
早些时候,如图4所示的在20MHz 802.11信道内定义多个窄子信道的窄带多信道WUR操作被引入作为创建多信道WUR操作的一种方法。类似地,窄带FDMA WUR传输方案被引入作为在相同的20MHz 802.11信道内的子信道上同时发送多个唤醒信号。实现多信道WUR操作的一种替代方法如图16所示,其中在20MHz 802.11信道内只定义单个WUR信道,但是在BSS中可以使用多个20MHz 802.11信道来携载WUR信号。为了区别于窄带多信道WUR操作,这种方法可以被称为宽带多信道WUR操作。在宽带多信道WUR操作中,由于在20MHz 802.11信道内定义单个WUR信道,因此20MHz信道本身可以被称为WUR信道,即使只有20MHz信道的窄部分被实际用于唤醒信号的传输。当多个20MHz 802.11信道在频域中相连续时,可以同时发送多个唤醒信号。在非连续80+80MHz信道的特殊情况下,也可以在80+80MHz信道内的每个连续80MHz内同时发送多个唤醒信号。由于涉及多个20MHz 802.11信道,这可以被称为宽带FDMA WUR传输。宽带FDMA WUR传输的两个示例如图16所示。WUR PPDU 1600是通过使用宽带FDMA WUR传输方案在40MHz上同时携载两个唤醒信号的WUR PPDU的示例。两个WUR STA:WUR STA1和WUR STA2分别被分配在相邻的WUR信道1620和1622上。WUR PPDU 1600的传统802.11前导码和BPSK标记符号在每个20MHz信道上被复制,并在整个40MHz上被发送,类似于802.11n和802.11ac中的非HT复制PPDU格式。唤醒信号1630被寻址到WUR STA1并在WUR信道1620上被发送,而唤醒信号1632被寻址到WUR STA2并在WUR信道1622上被发送。
类似地,WUR PPDU 1640是通过使用宽带FDMA WUR传输方案在80MHz上同时携载四个唤醒信号的WUR PPDU的示例。四个WUR STA:WUR STA1、WUR STA2、WUR STA3和WUR STA4分别被分配在相邻的WUR信道1650、1652、1654和1656上。WUR PPDU 1640的传统802.11前导码和BPSK标记符号在每个20MHz信道上被复制,并在整个80MHz上被发送。唤醒信号1660被寻址到WUR STA1并在WUR信道1650上被发送,唤醒信号1662被寻址到WUR STA2并在WUR信道1652上被发送,唤醒信号1664被寻址到WUR STA3并在WUR信道1654上被发送,而唤醒信号1666被寻址到WUR STA4并在WUR信道1656上被发送。就WUR STA的能力而言,由于每个20MHz信道只分配一个WUR信道,WUR STA不需要任何特殊的硬件能力就能接收以宽带FDMA方案发送的唤醒信号。如此以来,图6中表650中列出的WUR设备类别只需要区分为A类和B类设备,并且这两个类别都能够接收FDMA WUR传输。
当宽带多信道WUR操作在BSS内操作时,单独寻址的WUR帧的接收对于分配给不同WUR信道的WUR STA是透明的。然而,WUR STA没有接收到由AP在其他WUR信道上发送的广播WUR帧的问题仍然存在。图7中的传输方案700和图9中的传输方案900也适用于宽带多信道WUR操作的情况,除了WUR信道不是在相同的20MHz信道内,而是在不同的20MHz信道上。在宽带多信道WUR操作中,当WUR信道与PCR信道相同时,建议由PCR使用的主要20MHz信道被指定为广播WUR信道。在这种情况下,AP不需要通知广播WUR信道。然而,如果WUR信道不同于PCR信道,或者如果AP出于任何原因决定将PCR主要20MHz信道之外的20MHz信道指定为广播WUR信道,则AP需要使用图5A中的WUR操作元素500来通告广播WUR信道。AP仅在WUR信标帧的情况下例如使用WUR PPDU 750在广播WUR信道上发送广播WUR帧。除了广播WUR信道之外,分配给WUR信道的所有WUR STA可以切换到广播WUR信道,以在预期的传输时间接收WUR广播帧。
当AP能够进行宽带FDMA传输时,广播WUR帧的问题可以通过使用宽带FDMA传输来解决,由此AP在所有可用的WUR信道上同时发送广播WUR帧(调度的或非调度的)。图17中示出了示例传输1700。四个WUR信道:WUR CH1 1710、WUR CH2 1712、WUR CH3 1714和WUR CH41716在BSS中定义,并分别分配给WUR STA1、WUR STA2、WUR STA3和WUR STA4。WUR信道WURCH1 1710、WUR CH2 1712、WUR CH3 1714和WUR CH4 1716分别位于20MHz信道1760、1762、1764和1766内。在时间1720,AP在所有四个WUR信道上发送携载相同广播WUR帧1730的WURPPDU。这确保了所有WUR STA,不管分配的WUR信道如何,都接收到广播WUR帧1730。以WUR信标帧作为广播WUR帧1730的示例,WUR PPDU 1750可以被用于携载WUR信标帧1730。WUR PPDU1750使用宽带FDMA方案在80MHz上被发送,在20MHz信道1760、1762、1764和1766的每一个上复制相同的信号。为了确保传输的可靠性,WUR信标帧1730将被期望以低数据速率发送,在这种情况下,WUR同步字段1770将被构造为如图3中的WUR PPDU格式300所示。然而,如果WUR信标帧1730以高数据速率发送,WUR同步字段1770将被构造为如图3中的WUR PPDU格式350所示。传输方案1700对于WUR STA可能是优选的,因为广播WUR帧的接收对于WUR STA是透明的,并且不需要诸如信道切换的额外操作。然而,该方案要求AP能够进行宽带FDMA传输。
当WUR PPDU使用宽带FDMA传输被发送时,AP能够同时发送寻址到不同WUR STA的多个唤醒信号。然而,要求AP在使用宽带FDMA方案发送WUR PPDU之前遵循IEEE 802.11宽带信道接入规则,并且规则之一要求BSS的主要20MHz信道包括在所有宽带传输中。图18示出了可以使用宽带FDMA WUR传输方案在80MHz上同时携载四个唤醒信号的WUR PPDU 1800。三个WUR STA:WUR STA1、WUR STA2和WUR STA3分别被分配在相邻的20MHz信道1810、1812和1814上,而两个WUR STA:WUR STA4和WUR STA5被分配在20MHz信道1816上。此外,由AP将WURSTA4和WUR STA5分组为组4的一部分。信道1810是BSS的主要20MHz信道,信道1812是辅助20MHz信道,而信道1814和1816一起组成辅助40MHz信道。根据IEEE 802.11信道接入规则,如果AP需要唤醒WUR STA4或WUR STA5,则因为它们被分配给辅助40MHz信道,因此AP将需要在整个80MHz上发送WUR PPDU 1800。然而,可能发生的是,在发送时,AP仅需要唤醒WURSTA1、WUR STA4和WUR STA5,并且不需要唤醒WUR STA2和WUR STA3。在这种情况下,由于AP不需要在信道1812和1814上发送唤醒信号,因此提出在信道1812和1814上发送空信号1824来代替唤醒信号。传统802.11前导码和BPSK标记在所有四个20MHz信道上被发送,WURSTA11820的唤醒信号在信道1810上被发送,而组4 1826的唤醒信号在信道1816上被发送。由于组寻址的WUR帧是可变长度(VL)的WUR帧,并且可以携载图2所示的帧主体250,唤醒信号1826可能比单独寻址的唤醒信号1820更长。如此以来,信道1810上的发送将提前结束,并且这可能导致WUR PPDU 1800的WUR部分的能量水平下降。这是特别危险的,因为空闲的主要20MHz信道可能给另一个802.11提供机会以在WUR PPDU 1800的发送结束之前开始发送宽带PPDU,从而对唤醒信号造成干扰。为了防止这种情况,填充字段1822被添加到唤醒信号1820的末尾,以将发送结束时间与WUR PPDU 1800的末尾对齐。填充字段1822可以是一系列全1或全0,或者可以是一系列交替的1和0,并且以与唤醒信号1820的WUR数据字段相同的数据速率被发送。所有四个20MHz信道上的传统802.11前导码中的L-SIG字段发信令通知覆盖WUR PPDU 1800长度的相同PPDU长度。空信号1824可以以多种方式构造,如前面在图11、图13、图14或图15的上下文中所解释的。也有可能空信号1824没有被明确定义,并且空信号是由AP在空的WUR信道上产生能量的任何形式的传输。例如,空信号1824可以是一系列全1或全0,或者它可以是一系列交替的1和0,或者是以与WUR PPDU 1800内的有效唤醒信号类似的发送功率发送的任何其他供应商特定的信号。尽管图18中未示出,但也有可能1826是由WUR PPDU 1800携载的唯一有效唤醒信号,并且如果AP不需要唤醒WUR STA1,则空信号1824也可以在主要20MHz信道1810上被发送。
(第六实施例)
在图10中,提出了一种发送WUR PPDU的方法,该方法降低了WUR中间分组CCA误检测的风险,该方法包括将中心4MHz WUR信道任一侧的一些OFDM子载波定义为空信道,并在其上发送空信号。由于当宽带FDMA传输被使用时,WUR中间分组CCA误检测问题也是相关的,因此该方法也可以扩展到宽带FDMA传输方案。图19示出了以与图10中的信道1050类似的方式在20MHz信道1902、1904、1906和1908中定义空信道的示例。除了WUR STA6也被分配在信道1810上之外,发生与图18中所解释的相同情景。AP只需要向WUR STA1发送单独寻址的唤醒信号1820,向WUR STA6发送单独寻址的唤醒信号1920,发送组4的组寻址的唤醒信号1930。如果组4的唤醒信号1930足够长,代替向唤醒信号1820添加填充,AP也有可能将唤醒信号1920连接到唤醒信号1820。这有助于在信道1902上保持WUR PPDU 1900的WUR部分的能量水平,同时提高WUR传输效率。虽然在图19中,连接是在FDMA期间示出的,但是当码域复用被使用时,连接也有可能发生。当高数据速率唤醒信号与低数据速率唤醒信号复用时,如果低数据速率WUR信号等于或长于连接长度,则一个以上的高数据速率唤醒信号可以被连接在一起。另外,为了降低WUR中间分组CCA误检测问题的风险,AP还不仅在信道1902和1904中心的空WUR信道上,而且在20MHz信道的每一个中的所有空信道上发送空信号1962。这将提高WUR PPDU 1900的WUR部分期间的能量水平,从而提高WUR PPDU 1900在其他802.11设备的清净信道评估(Clear Channel Assessment,CCA)期间被检测到的机会。
(第七实施例)
如前所述,要求AP在使用宽带FDMA方案发送WUR PPDU之前遵循IEEE 802.11宽带信道接入规则。根据IEEE 802.11宽带信道接入规则,在宽于20MHz的信道上发送PPDU之前,STA需要:
1.在主要20MHz信道上执行回退过程。
2.在预定发送时间之前一个PIFS,检查辅助信道的活动性(-72dBm中导(mid-amble)检测或-62dBm ED)。如果在发送时,主要20MHz信道是空闲的,并且在任何辅助信道上没有活动,则可以发送宽带PPDU。然而,如果主要20MHz信道是空闲的,但辅助信道上有活动,则只允许在没有活动的主要信道(主要20、主要40或主要80)上进行发送。
参考图20,信道1810是BSS的主要20MHz信道,信道1812是辅助20MHz信道,而信道1814和1816一起组成辅助40MHz信道。向WUR STA分配信道与图18中解释的相同。根据IEEE802.11宽带信道接入规则,如果AP需要唤醒WUR STA4或WUR STA5,则因为它们被分配给辅助40MHz信道,只有当四个20MHz信道1810、1812、1814和1816都空闲时,AP才能使用宽带FDMA方案发送唤醒信号2066。即使信道1816是空闲的,但是其他三个20MHz信道1810、1812或1814中的任何一个不是空闲的,AP也不能在信道1816上发送。例如,在图20中,信道1812被检测为忙(非空闲),而其他三个20MHz信道1810、1814和1816是空闲的。IEEE 802.11宽带信道接入规则不允许在信道1812上进行发送,因此也不允许在信道1814和1816上进行发送的动机是防止对信道1812上任何正在进行的发送的可能的干扰。这意味着,为了让AP唤醒在辅助40MHz上分配的WUR STA,整个80MHz必须是空闲的。由于整个80MHz的信道空闲的机会相比主要20MHz空闲的机会低得多,因此AP应该将那些需要经常被唤醒的WUR STA分配给主要20。
如果IEEE 802.11宽带信道接入规则被改变以允许宽带FDMA传输方案的修改版本,则可以提高宽带FDMA传输的效率,在该修改版本中,可以跳过在繁忙的辅助信道上的传输,但是允许在空闲的20MHz信道上发送传统前导码、BPSK标记以及唤醒信号。修改后的宽带FDMA传输方案可以被称为打孔宽带FDMA传输方案,并且跳过的信道被称为打孔。图20示出了使用提出的打孔宽带FDMA方案发送的WUR PPDU 2000的示例。向WUR STA分配信道与图18中解释的相同。AP只需要向WUR STA1发送单独寻址的唤醒信号2060和组4的组寻址的唤醒信号2066。传统802.11前导码和BPSK标记在三个空闲信道上被发送,而在繁忙信道1812上发送被跳过。唤醒信号2060在信道1810上被发送,而唤醒信号2066在信道1816上被发送。由于组寻址的WUR帧比单独寻址的WUR帧更长,填充2062被添加到唤醒信号2060的末尾。空信号2064在信道1814上的空WUR信道上被发送。由于在繁忙的辅助20MHz信道1812上没有发送任何东西,因此打孔的宽带FDMA传输方案允许AP在主要20MHz信道和辅助40MHz信道1814和1816上被发送,而不会对繁忙信道1812上的任何正在进行的发送造成干扰。即使在信道1812上跳过发送,WUR PPDU 2000也是使用80MHz波形被发送的。80MHz 802.11信道2070包括从-128至127索引的256个OFDM子载波,子载波间隔为312.5KHz。256个子载波可以被划分成四组,每组64个连续的子载波,每组组成20MHz的信道。例如,位于{-128,-65}的子载波可以组成信道1810,位于{-64,-1}的子载波可以组成信道1812,位于{0,63}的子载波可以组成信道1814,而位于{64,127}的子载波可以组成信道1816。通过对组成信道1812的位于{-64,-1}处的子载波进行置空(Nulling)(即不填充),可以使用宽带FDMA方案的修改版本来发送WUR PPDU 2000。至于WUR STA,唤醒信号的接收是透明的,并且被寻址的WUR STA不需要知道WUR PPDU 2000是使用打孔的宽带FDMA方案被发送的。虽然打孔20MHz信道的主要目的是避免在繁忙的信道上进行发送,但决定打孔哪些信道是由AP决定的。除了其自身的CCA结果之外,AP还可以利用WUR STA的信道条件的知识来决定哪些信道将被打孔。AP也可以选择在不需要发送任何唤醒信号的信道上打孔,而不是在其上发送空信号。例如,当发送WURPPDU 2000时,除了信道1812之外,AP还可以打孔信道1814。然而,主要20MHz信道不允许被打孔。在AP不需要在主要20MHz信道上发送任何唤醒信号,而只需要在非主要信道上发送唤醒信号的特殊情况下,AP可以在主要20MHz信道上发送空信号,同时它可以在不需要发送任何唤醒信号的信道上打孔。例如,如果不要求AP唤醒WUR STA1,则AP可以在信道1810上发送空信号2064,并且在发送WUR PPDU 2000时打孔信道1812和1814。
图21示出了打孔的宽带FDMA传输方案的各种不同的可能的配置,灰色区域表示打孔信道。这里,P20是指主要20MHz,S20是指辅助20MHz,S40是指辅助40MHz,并且后缀1和2区分辅助40MHz的第一和第二半部分。类似地,S80是指辅助80MHz,并且后缀1至4区分辅助80MHz内的四个20MHz信道。2100是使用打孔的宽带FDMA传输方案发送的80MHz WUR PPDU的可能的配置。基本规则是主要20MHz信道不能被打孔,并且唤醒信号必须在辅助40MHz内的至少一个20MHz信道上被发送。在WUR PPDU 2110、2112和2114中,单个20MHz信道被打孔,而在WUR PPDU 2116和2118中,两个20MHz信道被打孔。
虽然并非穷举,但是2150是使用打孔的宽带FDMA传输方案发送的160MHz或80+80MHz WUR PPDU的代表性配置。这里的基本规则是,主要20MHz信道不能被打孔,并且唤醒信号必须在辅助80MHz内的至少一个20MHz信道上被发送。虽然WUR PPDU 2152、2154、2156表示仅一个或两个20MHz信道被打孔的更可能的情况,但是WUR PPDU 2160和2162表示仅单个20MHz信道在主要80MHz和辅助80MHz中的每一个中携载唤醒信号的极端情况。可以看出,当向分配在非主信道上的WUR STA发送唤醒信号时,打孔的宽带FDMA传输方案为AP提供了很大的灵活性。
虽然使用宽带FDMA方案发送的WUR PPDU中携载的唤醒信号的接收对于WUR STA是透明的,并且WUR STA不需要知道用于WUR PPDU的带宽,但是对于处于PCR模式的其他802.11设备来说,知道WUR PPDU的带宽是有帮助的。由于802.11设备主要在主要20MHz信道上监听802.11前导码,WUR PPDU的传统802.11前导码在非主要20MHz信道上更有可能丢失,并且因此WUR中间分组CCA误检测问题更有可能发生在非主要20MHz信道上。图22示出了用信令通知使用宽带FDMA方案发送的WUR PPDU 2200的带宽的方法。虽然BPSK标记2220的主要目的是防止802.11n设备将WUR分组2200错误地解码为802.11n分组,但是它也可以被用于用信令通知WUR PPDU 2200的带宽。BPSK标记2220是使用速率1/2卷积编码器进行编码的BCC(Binary Convolution Code,二进制卷积码),如在IEEE 802.11规范中所规定的,并且可以携载24个信息比特。BPSK标记的两种潜在格式如图22所示。BPSK标记2220的潜在格式2230将其分成四个字段:表示BSS的6比特BSS颜色2232、指示WUR PPDU 2200的带宽的2比特BW字段2234、8比特CRC字段2236和6比特BCC尾比特字段2238。BW字段2234的编码在表2240中示出,其中值0、1、2和3分别表示20MHz、40MHz、80MHz和160MHz/80+80MHz的WUR PPDU。BPSK标记2220的替代格式2250也可以使用8比特BW字段2254和4比特CRC字段2256。BW字段2254携载8比特比特图2260,每个比特表示WUR PPDU带宽内的20MHz信道的状态。设置为1的比特表示携载信息的20MHz信道,而设置为0的比特表示打孔的20MHz信道,或者20MHz信道不是WUR PPDU的一部分。
如前所述,当BSS中多个WUR信道在操作中时,WUR STA可以被分配给不同的WUR信道。由于WUR STA在其处于WUR模式时仅监听其分配的WUR信道,因此WUR STA可能无法接收由AP在其他WUR信道上发送的广播WUR帧。使用FDMA方案在多个WUR信道上同时发送广播WUR帧是一个潜在的解决方案,如图17所示。然而,在某些情况下,例如,当WUR信道彼此不相邻时,或者当AP或WUR STA不具有FDMA能力时等,FDMA传输可能是不可能的。图23中示出了广播WUR帧在所有WUR信道上被独立发送的替代解决方案2300。三个WUR STA:WUR STA1、WURSTA2和WUR STA3分别分配给WUR CH1 2310、WUR CH2 2312和WUR CH3 2314。以WUR信标的特殊情况为例,代替为整个BSS使用单个WUR信标,AP可以为每个WUR信道分配独立的WUR信标。每个WUR信标的传输时间和周期可以被定制以适合每个WUR信道上的WUR STA的需要,并且AP可以使用在图5A中的WUR操作元素500中设置的特定WUR操作信道的WUR信标时段534和TWBTT偏移536来通告每个WUR信道上的WUR信标的参数。对于不同的WUR信道,WUR信标中携载的部分TSF也可以具有不同的分辨率。WUR信标2322在WUR CH1 2310上以WUR BI 1 2324为时期在TWBTT 2320、TWBTT 2350等处被发送,WUR信标2332在WUR CH2 2312上以WUR BI 22334为时期在TWBTT 2330、TWBTT 2360等处被发送,并且WUR信标2342在WUR CH3 2314上以WUR BI 3 2344为时期在TWBTT 2340、TWBTT 2370等处被发送。AP可以根据分配给不同WUR信道的WUR STA的同步需求,定制WUR信标时段WUR BI 1 2324、WUR BI 2 2334和WUR BI 32344。例如,对于需要与AP非常紧密的时钟同步的WUR STA,WUR信标时段可能很短(例如,0.5s)。在这种情况下,WUR信标中携载的部分TSF也可能具有更高的分辨率(例如,2μs)。类似地,不需要与AP非常紧密的时钟同步的WUR STA的WUR信标时段可能相对较长(例如,1s)。在这种情况下,WUR信标中携载的部分TSF也可能具有较低的分辨率(例如,8μs)。
(接入点的配置)
图24是实施本公开中描述的传输方案的示例AP的PCR 2400的框图。AP可以是图1中的AP 110(PCR 2400可以是图1中的PCR 112)。PCR 2400被连接到天线2402,并且被用于802.11信号的发送和接收,以及WUR PPDU的发送。PCR2400包括RF/模拟前端2410、PHY处理电路2420和MAC处理电路2430。
RF/模拟前端2410负责向/从天线2402传送模拟信号,并且可以包括诸如自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)、低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)、模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)等的子组件。
PHY处理电路2420负责处理PHY层信号,并且还包括OFDM调制器/解调器2422、信道调谐器2424和WUR FDMA模块2426。OFDM调制器/解调器2422负责发送信号的OFDM调制或接收的OFDM信号的解调。在发送侧,除了对802.11PPDU应用OFDM调制之外,OFDM调制器/解调器2422还被用于通过填充选择的OFDM子载波来生成WUR信号(例如,OOK)。信道调谐器2424被用于将发送频率设置为用于发送或接收的正确信道,例如,用于发送或接收PCR信号的PCR信道,或者用于发送WUR PPDU的正确WUR操作信道。如果AP能够进行FDMA传输,则存在WUR FDMA模块2426,并且当FDMA传输被使用时,该模块被用于WUR信号的复用。
MAC处理电路2430负责诸如重传、分段、聚合等各种MAC相关处理,并且还包括WUR帧生成器2432和WUR空信号生成器2434。WUR帧生成器2432负责生成由AP发送的WUR PPDU中携带的WUR帧,并调度它们以在正确的时间发送。WUR空信号生成器2434负责生成在WUR信道上发送的空信号而不是WUR帧,以及在空信道上发送的空信号。
图25是示例AP 2500的更详细的框图,其可以是图1中的AP 110。AP 2500包括耦合到存储器2520的中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)2530、辅助存储装置2540、一个或多个无线接口(I/F)2550以及其他有线通信接口2570。辅助存储装置2540可以是用于永久存储相关指令代码、数据等的非易失性计算机可读存储介质。
在启动时,CPU 2530可以将指令代码以及相关数据复制到易失性存储器2520以运行。指令代码可以是AP 2500的操作所需的操作系统、用户应用、设备驱动程序、运行代码等。指令代码的大小以及因此辅助存储装置2540和存储器2520两者的存储容量可以显著大于图27中的STA 2700的存储容量。
AP 2500还可以包括电源2510,在大多数情况下,电源2210可以是电力干线(powermains),但是在某些情况下,也可以是某种高容量电池,例如,汽车电池。有线通信接口2570可以是以太网接口、电力线接口或电话线接口等。
无线通信接口2550可以包括用于蜂窝通信的接口,或者用于诸如Zigbee的短距离通信协议的接口,或者它可以是WLAN接口。无线接口2550还可以包括MAC模块2552和PHY模块2560。AP的MAC模块2552可以比图27中的STA 2500的MAC模块复杂得多,并且可以包括许多子模块。在其他子模块中,MAC模块2552可以包括WUR帧生成器2556、PCR有效载荷生成器2554和WUR空信号生成器2258。PHY模块2560负责MAC模块数据向/从发送/接收信号的转换,并且还包括OFDM调制器/解调器、信道调谐器2564和WUR FDMA模块2566。无线接口也可以经由PHY模块耦合到一个或多个天线2502,这些天线负责在/从无线介质上实际发送/接收无线通信信号。
根据本公开的AP可以包括为清楚起见在图24和图25中未示出的许多其他组件。仅示出与本公开最相关的那些组件。
(STA的配置)
图26示出了配备有两个单独的无线电(用于发送和接收802.11OFDM信号的PCR2630和用于接收WUR PPDU的WURx 2610)的WUR STA 2600。
WURx 2610还包括若干子组件,诸如负责从天线2602接收模拟无线电信号的RF/模拟前端2612、负责检测和解码WUR PPDU的前导码部分的WUR前导码检测模块2614、负责解码和处理唤醒信号的有效载荷部分的WUR分组解码/处理模块2616、负责将WURx调谐到正确的WUR信道的WUR信道调谐器2622和负责正确地调度WUR信道调谐器2622用于接收广播WUR帧的WUR信道调度器2624。
PCR 2630包括RF/模拟前端2632、PHY处理电路2640和MAC处理电路2644。RF/模拟前端2632负责向/从天线2602传送模拟信号,并且可以包括诸如自动增益控制(AGC)、低通滤波器(LPF)、模数转换器(ADC)等的子组件。PHY处理电路2640负责PHY层信号的处理,并且还包括OFDM调制器/解调器2642,其负责发送的OFDM信号的调制或接收到的OFDM信号的解调。
图27是示例STA 2700的详细框图,其可以是图1中的WUR STA 130、WUR STA 140、WUR STA 150或WUR STA 160中的任何一个。STA 2700包括耦合到存储器2720的中央处理单元(CPU)2730、辅助存储装置2740、PCR接口2750以及WUR接口2760。PCR接口2750和WUR接口2760均被连接到同一无线天线2702。辅助存储装置2740可以是用于永久存储相关指令代码、数据等的非易失性计算机可读存储介质。
在启动时,CPU 2730可以将指令代码以及相关数据复制到易失性存储器2720以运行。指令代码可以是STA 2700的操作所需的操作系统、用户应用、设备驱动程序、运行代码等。STA 2700还可以包括电源2710,例如,锂离子电池或纽扣电池等,或者也可以是干线电力。PCR接口2750可以包括用于蜂窝通信的接口,或者用于诸如Zigbee的短距离通信协议的接口,或者它可以是WLAN接口。
PCR接口2750包括MAC模块2752和PHY模块2754,该PHY模块2754还包括OFDM调制器/解调器2756。
WUR接口2760包括若干子组件,诸如负责从天线2402接收模拟无线电信号的RF/模拟前端2762、负责检测和解码唤醒信号的前导码部分的WUR前导码检测模块2764、负责解码和处理唤醒信号的有效载荷部分的WUR分组解码/处理模块2766、负责将WUR接口调谐到正确的WUR信道的WUR信道调谐器2768和负责正确地调度WUR信道调谐器2768用于接收广播WUR帧的WUR信道调度器2770。
根据本公开的STA可以包括为了清楚起见在图26或图27中未示出的许多其他组件。仅示出了与本公开最相关的那些组件。
可以通过软件、硬件或与硬件协作的软件来实现本公开。在上述每个实施例的描述中使用的每个功能块可以部分或全部由诸如集成电路的LSI实现,并且在每个实施例中描述的每个过程可以部分或全部由相同的LSI或LSI的组合控制。LSI可以单独地形成为芯片,或者可以形成为一个芯片以便包括部分或全部功能块。LSI可以包括耦合到其的数据输入和输出。根据集成度的不同,这里的LSI可以被称为IC、系统LSI、超级LSI或超LSI。然而,实施集成电路的技术不限于LSI,并且可以通过使用专用电路、通用处理器或专用处理器来实现。另外,可以使用在制造LSI之后可以编程的FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或其中可以重新配置布置在LSI内部的电路单元的连接和设置的可重新配置处理器。本公开可以被实现为数字处理或模拟处理。如果由于半导体技术或其他衍生技术的进步而导致未来的集成电路技术取代LSI,则可以使用未来的集成电路技术来集成功能块。生物技术也可以应用。
如果由于半导体技术或源自该技术的其他技术的进步而出现代替LSI的电路集成技术,则可以使用未来的集成电路技术来集成功能块。另一种可能性是生物技术和/或类似技术的应用。
本公开可以通过具有通信功能的任何种类的装置、设备或系统来实现,其被称为通信装置。这种通信装置的一些非限制性示例包括电话(例如,蜂窝(移动)电话、智能电话)、平板电脑、个人计算机(PC)(例如,笔记本电脑、台式电脑、上网本)、相机(例如,数字静止/视频相机)、数字播放器(数字音频/视频播放器)、可穿戴设备(例如,可穿戴相机、智能手表、跟踪设备)、游戏机、数字书籍阅读器、远程保健/远程医疗(远程保健和医疗)设备以及提供通信功能的车辆(例如,汽车、飞机、轮船)及其各种组合。
通信装置不限于便携式或可移动,并且还可以包括非便携式或静止的任何类型的装置、设备或系统,诸如智能家居设备(例如,电器、照明、智能仪表、控制面板)、自动售货机以及“物联网(Internet of Things,IoT)”网络中的任何其他“事物”。
通信可以包括通过例如蜂窝系统、无线LAN系统、卫星系统等以及它们的各种组合来交换数据。
通信装置可以包括诸如控制器或传感器的设备,其耦合到执行本公开中所描述的通信功能的通信设备。例如,通信装置可以包括控制器或传感器,该控制器或传感器生成控制信号或数据信号,该控制信号或数据信号由执行该通信装置的通信功能的通信设备所使用。
通信装置还可以包括诸如基站、接入点的基础设施、以及与诸如上述非限制性示例中的装置进行通信或控制这些装置的任何其他装置、设备或系统。
2018年1月11日提交的美国临时申请第62/616,274号和2018年4月25日提交的日本专利申请第2018-084417号的公开,包括说明书、附图和摘要,通过引用整体并入本文。
工业适用性
本公开可以应用于无线装置,以实现更快地漫游到另一无线网络,或者减少初始链路建立期间的扫描等待时间。
参考符号列表
110、2500 AP
120 STA
130、140、150、160、2600、2700 WUR STA
112、122、132、142,152,162、2400、2630、2750 PCR
134、144、154、164、2610、2760 WURx
2402、2502、2602、2702 天线
2410、2612、2632、2762 RF/模拟前端
2420、2560、2640、2754 PHY处理电路
2422、2562、2642、2756 OFDM调制器/解调器
2622、2768WUR 信道调谐器
2624、2770WUR 信道调度器
2432、2556 WUR 帧生成器
2424、2564 信道调谐器
2430、2552、2644、2752 MAC处理电路
2554 PCR有效载荷生成器
2510、2710 电源
2520,2720 存储器
2530、2730 CPU
2540、2740 辅助存储装置
2550 无线I/F
2570 有线通信I/F
2614、2764 WUR前导码检测
2616、2766 WUR数据分组解码/处理模块
Claims (18)
1.一种通信装置,其特征在于,包括:
控制电路及耦合到所述控制电路的接收单元,所述控制电路通过控制所述接收单元从接入点即AP接收如下的唤醒无线电即WUR操作元素和WUR模式元素,与所述AP协商WUR主要信道和WUR信道,所述WUR操作元素指示由所述AP用于发送包括WUR信标帧的第一WUR PHY协议数据单元即第一WUR PPDU的WUR主要信道,所述WUR模式元素指示由所述AP用于发送包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU的WUR信道,所述WUR主要信道与所述WUR信道是不同种类的信道,且所述WUR主要信道的频域与所述WUR信道的频域不重叠;并且
所述控制电路基于经协商的所述WUR主要信道和所述WUR信道,控制所述接收单元进行如下接收:
在所述WUR信道上接收包括所述WUR唤醒帧的所述第二WUR PPDU:并且,
根据目标WUR信标传输时间即TWBTT,在所述WUR主要信道上接收包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU。
2.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述WUR操作元素包括一起指示所述WUR主要信道的WUR操作类别字段和WUR信道字段。
3.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述WUR操作元素被包括在信标帧和探测响应帧中的至少一者中。
4.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述WUR模式元素包括一起指示所述WUR信道的WUR操作类别字段和WUR信道字段。
5.根据权利要求1所述的通信装置,其中,在接收到包括所述WUR信标帧的所述第一WURPPDU之后,或者,当在确定的时间内没有接收到包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU时,所述控制电路执行所述WUR信道的扫描。
6.根据权利要求1所述的通信装置,其中,
所述接收单元不在所述WUR信道上接收包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU,并且,所述接收单元不在所述WUR主要信道上接收包括所述WUR唤醒帧的所述第二WUR PPDU。
7.一种接入点即AP,其特征在于,包括:
电路,其通过生成如下的唤醒无线电即WUR操作元素和通过生成如下的WUR模式元素,来与通信装置协商WUR主要信道和WUR信道,所述WUR操作元素指示用于发送包括WUR信标帧的第一WUR PHY协议数据单元即第一WUR PPDU的WUR主要信道,所述WUR模式元素指示用于发送包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU的WUR信道,所述WUR主要信道与所述WUR信道是不同种类的信道,且所述WUR主要信道的频域与所述WUR信道的频域不重叠;以及
发送单元,其耦合到所述电路,且发送包括所述WUR操作元素的第一帧和包括所述WUR模式元素的第二帧,并且,所述发送单元基于经协商的所述WUR主要信道和所述WUR信道,在所述WUR信道上发送包括所述WUR唤醒帧的所述第二WUR PPDU,并根据目标WUR信标传输时间即TWBTT,在所述WUR主要信道上发送包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU。
8.根据权利要求7所述的接入点,其中,所述WUR操作元素包括一起指示所述WUR主要信道的WUR操作类别字段和WUR信道字段。
9.根据权利要求7所述的接入点,其中,所述WUR操作元素被包括在信标帧和探测响应帧中的至少一者中。
10.根据权利要求7所述的接入点,其中,所述第二WUR PPDU是包括所述WUR唤醒帧的WUR频分多址PHY协议数据单元即WUR FDMA PPDU,所述WUR FDMA PPDU是40MHz WUR FDMAPPDU、80MHz WUR FDMA PPDU和80MHz前导码打孔的WUR FDMA PPDU中的一者。
11.根据权利要求10所述的接入点,其中,所述WUR FDMA PPDU在所述WUR信道上携载寻址到所述通信装置的所述第一帧,并且在所述WUR主要信道上携载空信号。
12.根据权利要求11所述的接入点,其中,所述空信号是WUR帧。
13.根据权利要求11所述的接入点,其中,所述空信号是填充。
14.根据权利要求10所述的接入点,其中,所述WUR FDMA PPDU既在所述WUR主要信道上也在所述WUR信道上携载广播WUR帧。
15.根据权利要求10所述的接入点,其中,在所述80MHz前导码打孔的WUR FDMA PPDU的发送期间,如果所述WUR信道不是空闲的或者所述接入点不具有所述通信装置打算在所述WUR信道上监听的待定WUR帧,则在所述WUR信道上不发送任何内容。
16.根据权利要求10所述的接入点,其中,所述发送单元在包括所述WUR主要信道和所述WUR信道的宽带信道上,发送包括所述WUR唤醒帧的所述WUR FDMA PPDU。
17.根据权利要求7所述的接入点,其中,所述电路将WUR信道分配给所述通信装置,所述发送单元不在所分配的所述WUR信道上向所述通信装置发送包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU,并且,所述发送单元不在所述WUR主要信道上向所述通信装置发送包括所述WUR唤醒帧的所述第二WUR PPDU。
18.一种通信方法,其特征在于,包括以下步骤:
通过从接入点即AP接收如下的唤醒无线电即WUR操作元素和WUR模式元素,与所述AP协商WUR主要信道和WUR信道,所述WUR操作元素指示由所述AP用于发送包括WUR信标帧的第一WUR PHY协议数据单元即第一WUR PPDU的WUR主要信道,所述WUR模式元素指示由所述AP用于发送包括WUR唤醒帧的第二WUR PPDU的WUR信道,所述WUR主要信道与所述WUR信道是不同种类的信道,且所述WUR主要信道的频域与所述WUR信道的频域不重叠;
基于经协商的所述WUR信道,在所述WUR信道上接收所述WUR唤醒帧;以及
基于经协商的所述WUR主要信道,控制如下接收,即,根据目标WUR信标传输时间即TWBTT,在所述WUR主要信道上,从所述AP接收包括所述WUR信标帧的所述第一WUR PPDU。
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