TWI763154B - 無線通訊裝置、相關方法以及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

無線通訊設備包括聚合電路，處理電路和發送器。聚合電路被佈置為執行聚合操作以生成物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)。處理電路耦合到聚合電路，並且佈置成生成指示PPDU的長度的第一指示符，並且將第一指示符包括在PPDU的前序中的第一字段中。發送器耦合到處理電路，並且被佈置為將PPDU發送到接入點。

Description

無線通訊裝置、相關方法以及電子裝置
本發明涉及一種無線通訊設備，更具體地，涉及一種可以節省通訊時間和功率的無線通訊設備，以及相關的方法和電子設備。
IEEE 802.11ax規範的特徵之一是，接入點(AP)發送觸發幀以調度用於多個站(STA)的上行鏈路(UL)資源單元(RU)。為了提供有效的RU分配，AP需要具有STA的UL緩衝器狀態。因此，AP需要確定觸發幀中基於PPDU的UL觸發的合適的物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)長度，以及其特定字段，例如傳統訊號字段(L-SIG)。對於單用戶(SU)傳輸，由於AP估計的聚合大小由於每個數據包大小的巨大變化而導致不准確，因此，跟隨AP發送的觸發幀的STA的吞吐量可能較低，其導致通訊時間以及功率的浪費。
需要新穎的無線通訊設備和方法來解決上述問題。
本發明的目的之一是提供一種無線通訊設備，相關的方法和電子設備，以解決上述問題。
根據本發明的實施例，公開了一種無線通訊設備，包括：聚合電路，處理電路和發送器。聚合電路被配置為執行聚合操作以生成物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)。處理電路耦合到聚合電路，並且配置成生成指示PPDU的長度的第一指示符，並且將第一指示符包括在PPDU的前序中的第一字段中。發送器耦合到處理電路並且被配置為將PPDU發送至接入點(AP)。
根據本發明的實施例，公開了一種無線通訊方法，包括：執行聚合操作以生成物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)；產生指示所述PPDU的長度的第一指示符，並將所述第一指示符包括在所述PPDU的前序中的第一字段中；將該PPDU發送給接入點(AP)。
根據本發明的實施例，公開了一種電子設備，包括：發送器，存儲設備和處理器。發送器配置成將訊號發送到接入點(AP)。存儲設備被配置為存儲程序代碼。處理器被配置為執行程序代碼，其中，當由處理器加載並執行該程序代碼時，該程序代碼指示處理器執行以下步驟：執行聚合操作以生成物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)；產生指示所述PPDU的長度的第一指示符，並將所述第一指示符包括在所述PPDU的前序中的第一字段中；控制所述發送器向所述AP發送所述PPDU。
在閱讀了在各個附圖和附圖中示出的優選實施例的以下詳細描述之後，本發明的這些和其他目的無疑對於本領域技術人員將變得顯而易見。
20:接入點(AP)
110,504:接收器
120:控制電路
130:聚合電路
140:計算電路
150:處理電路
160,503:發送器
201-208,301-308:步驟
500:電子設備
501:存儲設備
502:處理器
第1圖是示出根據本發明的實施例的與AP進行通訊的無線通訊設備的圖。
第2圖是示出根據本發明的實施例的無線通訊方法的流程圖。
第3圖是示出根據本發明的另一實施例的無線通訊方法的流程圖。
第4圖是示出根據本發明的實施例的AP與無線通訊設備之間的通訊的示意圖。
第5圖是示出根據本發明的實施例的電子設備的圖。
在整個說明書和所附請求保護範圍中使用某些術語來指代特定部件。如本領域技術人員將理解的，製造商可以用不同的名稱來指代組件。本文檔無意區分名稱不同但功能相同的組件。在以下描述和權利要求中，術語“包括”和“包含”以開放式方式使用，因此不應解釋為封閉式術語，例如“由...組成”。同樣，術語“耦合”旨在表示間接或直接的電連接。因此，如果一個設備耦合到另一設備，則該連接可以是直接電連接，也可以是通過其他設備和連接的間接電連接。
第1圖是示出根據本發明的實施例的與接入點(AP)20通訊的無線通訊設備10的圖。在該實施例中，無線通訊設備10可以是與AP 20進行無線通訊的任何類型的設備。例如，無線通訊設備10可以是移動電話，個人計算機(例如台式計算機或膝上型計算機)，個人數字助理等；並且本發明不限於這些示例。無線通訊設備10包括接收器110，控制電路120，聚合電路130，計算電路140，處理電路150和發送器160。如第1圖所示，無線通訊設備10經由接收器110接收由AP 20發送的用於發起通訊的觸發幀TRI。接收器110將接收到的觸發幀TRI傳送到控制電路120。控制電路120被配置為檢查接收到的觸發幀TRI，以產生檢查 結果CR。觸發幀TRI中的某些字段(例如接收器訪問(RA)字段或用戶信息字段)指示所有設備註定要接收此觸發幀TRI。控制電路120檢查觸發幀TRI中的上述字段，以確定觸發幀TRI是否僅被發送到無線通訊設備10，即，單用戶(SU)傳輸，並相應地生成檢查結果CR。聚合電路130被配置為對要在SU上行鏈路(UL)傳輸中傳輸到AP 20的數據執行聚合操作，以生成物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)。計算電路140被配置為基於觸發幀的指示、AP 20發送的諸如塊確認(block acknowledgement，BA)的序列號信息或根據由聚合電路130產生的PPDU來計算PPDU的長度。
在一個實施例中，當控制電路獲悉觸發幀TRI僅被發送到無線通訊設備，即SU傳輸時，控制電路120相應地生成檢查結果CR。聚合電路130直接對要發送到AP 20的資料執行聚合操作以生成PPDU，而無需參考由觸發幀TRI的前序中的特定字段的指示符定義的長度。例如，特定字段是傳統信號字段(L-SIG)，指示符是由L-SIG表示的值。然後，計算電路140基於由聚合電路130生成的PPDU來計算PPDU的長度。
在另一實施例中，計算電路140在接收器110接收觸發幀TRI之前，基於序列號信息(sequence number information)計算PPDU的長度，而不參考觸發幀TRI的L-SIG定義的長度。由於本領域具有通常知識者應容易理解基於序列號信息的PPDU長度的計算，為簡潔起見，在此省略詳細描述。當接收到觸發幀TRI並且檢查結果CR指示接收到觸發幀TRI僅被發送到無線通訊設備10時，聚合電路130根據要由計算電路140計算的PPDU的長度，對要發送到AP 20的數據執行聚合操作，以生成PPDU。
如在現有技術中所提到的，關於SU傳輸，由於每個分組大小的巨大變化，由AP 20估計的聚合大小是不准確的，從而導致通訊時間和功率的浪費。然而，在前述實施例中，在不參考觸發幀TRI的情況下確定PPDU的長度。由於節省了更多的PPDU長度，因此相應地減少了通訊時間和功率。
再次參照第1圖。在由聚合電路130生成PPDU並且由計算電路140計算PPDU的長度之後，處理電路150根據PPDU的長度生成指示符I1，並將指示符I1寫入到PPDU的前序的L-SIG中。發送器160將具有新計算的L-SIG的PPDU發送到AP 20以通知PPDU的長度。
另外，當控制電路獲悉不僅將觸發幀TRI發送到無線通訊設備，即多用戶(MU)發送時，控制電路相應地生成檢查結果CR。計算電路140基於觸發幀TRI的前序中的L-SIG的指示符來計算PPDU的長度。因此，聚合電路130將根據由計算電路140計算出的PPDU的長度，對要發送至AP 20的資料執行聚合操作。在這種情況下，計算電路140計算由AP 20發送觸發幀TRI定義的PPDU的長度，聚合電路130根據計算電路140計算的長度執行聚合操作，生成PPDU。由於PPDU的長度由AP 20定義，處理電路150因此不將PPDU的長度寫入PPDU的前序中的L-SIG，並且發送器160將PPDU發送到AP 20。
第2圖是示出根據本發明的實施例的無線通訊設備10的無線通訊方法的流程圖。假設結果基本相同，則不需要按照第2圖所示的確切順序執行步驟。該無線通訊方法概述如下：步驟201：控制電路120對接收到的觸發幀TRI進行校驗，並生成校驗結果CR； 步驟202：檢查結果CR是否指示觸發幀TRI僅被發送至無線通訊設備10？如果是，則執行步驟203；否則，執行步驟206；步驟203：聚合電路130執行聚合操作以生成PPDU，而無需參考觸發幀TRI的L-SIG；步驟204：計算電路140根據聚合電路130生成的PPDU，計算出PPDU的長度；步驟205：處理電路150根據PPDU的長度生成指示符I1，並將指示符I1寫入PPDU的前序中的L-SIG中；步驟206：計算電路140根據觸發幀TRI的前序中的L-SIG計算PPDU的長度；步驟207：聚合電路130根據計算電路140計算出的PPDU的長度，執行聚合操作，生成PPDU；步驟208：發送器160將PPDU發送給AP 20。
在閱讀了第1圖的實施例之後，本領域具有通常知識者應該容易理解第2圖所示的無線通訊方法。為簡潔起見，省略了詳細描述。
第3圖是示出根據本發明的另一實施例的無線通訊設備10的無線通訊方法的流程圖。假設結果基本相同，則不需要按照第3圖所示的確切順序執行步驟。該無線通訊方法總結如下：步驟301：計算電路140根據序列號信息計算出PPDU的長度；步驟302：控制電路120對接收到的觸發幀TRI進行校驗，並生成校驗結果CR；步驟303：檢查結果CR是否指示觸發幀TRI僅被發送至無線通訊設備 10？若是，執行步驟304；否則，執行步驟306；步驟304：聚合電路130根據計算電路140計算出的PPDU的長度，執行聚合操作，生成PPDU；步驟305：處理電路150根據PPDU的長度生成指示符I1，並將指示符I1寫入PPDU的前序中的L-SIG中；步驟306：計算電路140根據觸發幀TRI的前序中的L-SIG，計算PPDU的長度；步驟307：聚合電路130根據計算電路140計算出的PPDU的長度，執行聚合操作，生成PPDU；步驟308：發送器160將PPDU發送給AP 20。
在閱讀第1圖的實施例之後，本領域具有通常知識者應該容易理解第3圖所示的無線通訊方法。為簡潔起見，省略了詳細描述。
第4圖是示出根據本發明的實施例的AP 20與無線通訊設備10之間的通訊的示意圖。參照第4圖，AP 20發送帶有前序的觸發幀TRI(在第4圖中標記為“PRE”)，其中觸發幀TRI具有諸如幀控制字段(frame control field)，持續時間字段，RA字段，發送器地址(transmitter address，TA)字段，公共信息字段，至少一個用戶信息字段，填充字段和幀控制序列(FCS)字段等。如上所述，無線通訊設備10的控制電路120可以藉由檢查RA字段和用戶信息字段來得知觸發幀TRI是否僅僅發送到設備10。這對於本領域具有通常知識者來說是眾所周知的。因此，為簡潔起見，省略了關於觸發幀TRI的格式的詳細描述。另外，觸發幀TRI的前序中的L-SIG定義由AP 20估計的PPDU的長度。在無線通訊設備10的接收器110接收到觸發幀TRI之後，無線通訊設備10應用第2圖、第3圖的實施例 中圖示的無線通訊方法。當觸發幀TRI僅被發送到無線通訊設備10時，PPDU的前序中的L-SIG向AP 20指示由無線通訊設備10的計算電路140計算出的PPDU的長度。傳統上，當無線通訊設備10利用AP 20定義的長度來生成PPDU時，如果估計的長度比PPDU的MAC協議數據單元(MPDU)長，則在剩餘的持續時間中將使用一些填充比特。在本發明提出的實施例中，無線通訊設備10在不參考AP 20估計的長度的情況下計算PPDU的長度。可以節省現有技術中使用的填充比特的容量，從而節省了通訊時間和力量。
應當注意，第1圖中所示的那些電路的實施方式是並非本發明的限制。換句話說，第1圖中所示的電路可以通過硬件，軟件或固件來實現。
第5圖是示出了應用第2圖、第3圖的無線通訊方法的電子設備500的示意圖。參照第5圖，電子設備500包括用於存儲程序代碼PROG的存儲設備501和處理器502，發送器503和接收器504，其中處理器502被配置為執行本發明提出的無線通訊方法，以及還被配置為控制發送器503向AP發送PPDU，並控制接收器504從AP接收觸發幀TRI。當由處理器502加載並執行時，程序代碼PROG指示處理器502執行第2、3圖的流程圖所示的無線通訊方法。為了簡潔，這裡省略詳細描述。
簡要地概述，本發明的實施例提出了一種無線通訊設備和相關聯的無線通訊方法，該無線通訊設備和相關聯的無線通訊方法通過計算PPDU的長度而不參考AP估計的PPDU的長度，並根據計算出的長度生成PPDU，來節省PPDU的長度以及通訊時間和功率。
本領域具有通常知識者將容易地觀察到，在保持本發明的教導的同時，可以對裝置和方法進行多種修改和變更。因此，以上公開內容應被解釋為僅由所附請求專利範圍的界限來限定。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
20:接入點(AP)
110:接收器
120:控制電路
130:聚合電路
140:計算電路
150:處理電路
160:發送器

Claims (20)

  1. 一種無線通訊設備，包括：聚合電路，用於產生物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)；處理電路，耦合到聚合電路，其中，處理電路生成指示PPDU的長度的第一指示符，並將該第一指示符包括在PPDU的前序的第一字段中；其中該處理電路根據一檢查結果來生成指示該PPDU的長度的該第一指示符，該檢查結果是指示從接入點(AP)接收到的觸發幀是否僅被發送到無線通訊設備的檢查結果；和耦合到處理電路的發送器，被配置為將PPDU發送到接入點(AP)。
  2. 如請求項1所述的無線通訊設備，其中，所述PPDU的前序中的所述第一字段是傳統信號字段(L-SIG)。
  3. 如請求項1所述的無線通訊設備，還包括：接收器，用於從所述AP接收該觸發幀；和控制電路，耦合到接收器，其中控制電路被配置為檢查該觸發幀以生成指示觸發幀是否僅被發送到無線通訊設備的該檢查結果。
  4. 如請求項3所述的無線通訊設備，還包括：計算電路，耦合至聚合電路，其中，所述計算電路至少用於根據序號信息計算所述PPDU的長度，當檢查結果指示觸發幀僅被發送到無線通訊設備時，所述聚合電路根據所述計算電路計算的長度執行所述聚合操作以生成所述PPDU。
  5. 如請求項3所述的無線通訊設備，其中，當所述檢查結果指示所述觸發幀僅被發送到所述無線通訊設備時，所述聚合電路執行所述聚合操作以 生成所述PPDU，並且所述無線通訊設備還包括：計算電路，耦合到聚合電路，其中計算電路被配置為在生成PPDU之後計算PPDU的長度。
  6. 如請求項3所述的無線通訊設備，其中，所述控制電路檢查所述觸發幀中的接收器訪問(RA)字段或用戶信息字段，以生成所述檢查結果。
  7. 如請求項3所述的無線通訊設備，還包括：計算電路，耦合至所述聚合電路，其中，所述計算電路用於在所述檢查結果表明所述觸發幀不僅發送給所述無線通訊設備時，根據所述觸發幀計算所述PPDU的長度；所述聚合電路根據所述計算電路計算出的PPDU的長度，執行聚合操作以生成所述PPDU。
  8. 如請求項7所述的無線通訊設備，其中，所述計算電路根據所述觸發幀的前序中的第二字段的第二指示符來計算所述PPDU的長度。
  9. 如請求項8所述的無線通訊設備，其中，所述觸發幀的前序中的第二字段是傳統信號字段(L-SIG)。
  10. 一種無線通訊設備的無線通訊方法，包括：產生物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)；產生指示所述PPDU的長度的第一指示符，並將所述第一指示符包括在所述PPDU的前序的第一字段中；其中根據一檢查結果來生成指示該PPDU的長度的該第一指示符，該檢查結果是指示從接入點(AP)接收到的觸發幀是否僅被發送 到無線通訊設備的檢查結果；和將PPDU發送到接入點(AP)。
  11. 如請求項10所述的無線通訊方法，其中，所述PPDU的前序中的所述第一字段是傳統信號字段(L-SIG)。
  12. 如請求項10所述的無線通訊方法，還包括：從AP接收該觸發幀；和檢查該觸發幀以生成指示是否僅將觸發幀發送到無線通訊設備的該檢查結果。
  13. 如請求項12所述的無線通訊方法，還包括：至少根據塊確認序列號，計算PPDU的長度；其中，生成PPDU的步驟包括：當檢查結果指示觸發幀僅發送至無線通訊設備時，根據PPDU的長度生成PPDU。
  14. 如請求項12所述的無線通訊方法，其中，當所述檢查結果指示所述觸發幀僅被發送到所述無線通訊設備時，生成所述PPDU的步驟還包括：在生成PPDU之後，計算PPDU的長度。
  15. 如請求項12所述的無線通訊方法，其中檢查所述觸發幀以產生所述檢查結果的步驟包括：在觸發幀中檢查接收者訪問(RA)字段或用戶信息字段以生成檢查結果。
  16. 如請求項12所述的無線通訊方法，還包括： 當檢查結果表明觸發幀不僅發送給無線通訊設備時，根據觸發幀計算PPDU的長度；其中執行聚合操作以生成PPDU的步驟包括：根據PPDU的長度，執行聚合操作以生成PPDU。
  17. 如請求項16所述的無線通訊方法，其特徵在於，所述根據所述觸發幀計算所述PPDU的長度的步驟包括：根據所述觸發幀的前序中的第二字段的第二指示符，計算所述PPDU的長度。
  18. 如請求項17所述的無線通訊方法，其中，所述觸發幀的前序中的第二字段是傳統信號字段(L-SIG)。
  19. 一種電子設備，包括：發送器，用於將信號發送到接入點(AP)；存儲設備，用於存儲程序代碼；和處理器，用於執行程序代碼；其中，程序代碼在由處理器加載並執行時，指示處理器執行以下步驟：執行聚合操作以生成物理層收斂(PLCP)協議數據單元(PPDU)；產生指示所述PPDU的長度的第一指示符，並將所述第一指示符包括在所述PPDU的前序中的第一字段中；其中根據一檢查結果來生成指示該PPDU的長度的該第一指示符，該檢查結果是指示從接入點(AP)接收到的觸發幀是否僅被發送到無線通訊設備的檢查結果；和控制發送器向AP發送PPDU。
  20. 如請求項19所述的電子設備，其中，所述PPDU的前序中的所述第一字段是傳統信號字段(L-SIG)。
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