針對(duì)低功率喚醒信號(hào)及wlan操作的系統(tǒng)和方法
【專利說明】針對(duì)低功率喚醒信號(hào)及WLAN操作的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)依據(jù)35U. S. C. § 119(e)要求于2012年8月17日提交的題為"SYSTEMS AND METHODS FOR LOW POWER WAKE UP SIGNAL AND OPERATIONS FOR WLAN (針對(duì)低功率喚醒信 號(hào)和WLAN操作的系統(tǒng)和方法）"的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/684, 532的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi) 容通過援引全部納入于此。
[0003] 背景
[0004] 領(lǐng)域
[0005] 本申請(qǐng)一般涉及無線通信，尤其涉及啟用無線通信的系統(tǒng)、方法、和設(shè)備。本文中 的某些方面涉及低功率喚醒信號(hào)和WLAN操作。
[0006] 背景
[0007] 在許多電信系統(tǒng)中，通信網(wǎng)絡(luò)被用于在若干個(gè)空間上分開的交互設(shè)備之間交換消 息。網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)地理范圍來分類，該地理范圍可以例如是城市區(qū)域、局部區(qū)域、或者個(gè)人區(qū) 域。此類網(wǎng)絡(luò)可分別被命名為廣域網(wǎng)（WAN)、城域網(wǎng)（MAN)、局域網(wǎng)（LAN)、或個(gè)域網(wǎng)（PAN)。 網(wǎng)絡(luò)還根據(jù)用于互連各種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和設(shè)備的交換/路由技術(shù)（例如，電路交換相對(duì)于分組 交換）、用于傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)的類型（例如，有線相對(duì)于無線）、和所使用的通信協(xié)議集（例 如，網(wǎng)際協(xié)議套集、S0NET(同步光學(xué)聯(lián)網(wǎng)）、以太網(wǎng)等）而有所不同。
[0008] 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)元件是移動(dòng)的并由此具有動(dòng)態(tài)連通性需求時(shí)，或者在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以自組織 (ad hoc)拓?fù)涠枪潭ㄍ負(fù)湫纬傻那闆r下，無線網(wǎng)絡(luò)往往是優(yōu)選的。無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電、 微波、紅外、光等頻帶中的電磁波以非制導(dǎo)傳播模式來采用無形的物理介質(zhì)。在與固定的有 線網(wǎng)絡(luò)相比較時(shí)，無線網(wǎng)絡(luò)有利地促成用戶移動(dòng)性和快速的現(xiàn)場部署。
[0009] 無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可在彼此之間傳送/接收信息。該信息可包括分組，其在一些 方面可被稱為數(shù)據(jù)單元。分組可包括幫助通過網(wǎng)絡(luò)路由分組、標(biāo)識(shí)分組中的數(shù)據(jù)、處理分組 等的開銷信息（例如，報(bào)頭信息、分組性質(zhì)等），以及可在分組的有效載荷中攜帶的數(shù)據(jù)（例 如，用戶數(shù)據(jù)、多媒體內(nèi)容等）。
[0010] 概述
[0011] 本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和設(shè)備各自具有若干方面，其中并非僅靠任何單一方面來負(fù) 責(zé)其期望屬性。在不限制如所附權(quán)利要求所表述的本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)在將簡要地 討論一些特征。在考慮該討論之后、特別是在閱讀題為"詳細(xì)描述"的章節(jié)之后，技術(shù)人員 將理解本發(fā)明的特征如何提供各優(yōu)點(diǎn)，其中包括在用于進(jìn)行低功率和長距離無線通信的亞 千兆赫頻帶中提供無線通信。
[0012] 本公開的一個(gè)方面提供了用于無線通信的裝置。該裝置包括第一接收機(jī)，該第一 接收機(jī)被配置成無線地接收數(shù)據(jù)分組并在操作期間以第一功率電平消耗功率。該裝置進(jìn)一 步包括第二接收機(jī)，該第二接收機(jī)操作地耦合到第一接收機(jī)并被配置成檢測從發(fā)射機(jī)站接 收到的喚醒信號(hào)。第二接收機(jī)還被配置成在操作期間以小于第一功率電平的第二功率電平 消耗功率。該裝置進(jìn)一步包括處理器，該處理器操作地耦合到第一接收機(jī)和第二接收機(jī)并 被配置成在第二接收機(jī)成功檢測到喚醒信號(hào)時(shí)喚醒第一接收機(jī)。
[0013] 本公開的另一方面提供了一種無線通信方法的實(shí)現(xiàn)。該方法包括在第一接收機(jī)處 無線地接收無線數(shù)據(jù)分組。第一接收機(jī)被配置成在操作期間以第一功率電平消耗功率。該 方法進(jìn)一步包括在第二接收機(jī)處檢測由發(fā)射機(jī)站傳送的喚醒信號(hào)。第二接收機(jī)被配置成在 操作期間以小于第一功率電平的第二功率電平消耗功率。該方法進(jìn)一步包括在第二接收機(jī) 成功檢測到喚醒信號(hào)時(shí)無線地喚醒第一接收機(jī)。
[0014] 本公開的又一方面提供了一種用于無線通信的設(shè)備。該設(shè)備包括用于接收無線數(shù) 據(jù)分組的裝置。用于接收數(shù)據(jù)分組的裝置被配置成在操作期間以第一功率電平消耗功率。 該設(shè)備進(jìn)一步包括用于檢測由發(fā)射機(jī)站傳送的喚醒信號(hào)的裝置。用于檢測喚醒信號(hào)的裝置 被配置成在操作期間以小于第一功率電平的第二功率電平消耗功率。該設(shè)備進(jìn)一步包括用 于在第二接收機(jī)檢測到喚醒信號(hào)時(shí)喚醒第一接收機(jī)的裝置。
[0015] 本公開的另一方面提供了一種用于與無線站進(jìn)行無線通信的裝置。該裝置包括第 一收發(fā)機(jī)，該第一收發(fā)機(jī)被配置成在第一時(shí)段期間從無線站接收退避信號(hào)。該退避信號(hào)被 配置成指示第二時(shí)段。該裝置進(jìn)一步包括處理器，該處理器操作地耦合到第一收發(fā)機(jī)并被 配置成抑制第一收發(fā)機(jī)在第二時(shí)段期間傳送無線信號(hào)。
[0016] 本公開的另一方面提供了一種用于與無線站進(jìn)行無線通信的方法的實(shí)現(xiàn)。該方法 包括在第一時(shí)段期間從無線站接收退避信號(hào)。該退避信號(hào)被配置成指示第二時(shí)段。該方法 進(jìn)一步包括抑制在第二時(shí)段期間傳送無線信號(hào)。
[0017] 本公開的另一方面提供了一種用于與無線站進(jìn)行無線通信的設(shè)備。該設(shè)備包括用 于在第一時(shí)段期間從無線站接收退避信號(hào)的裝置。該退避信號(hào)被配置成指示第二時(shí)段。該 設(shè)備進(jìn)一步包括用于抑制在第二時(shí)段期間傳送無線信號(hào)的裝置。
[0018] 本公開的另一方面提供了一種用于經(jīng)由無線介質(zhì)與第一無線收發(fā)機(jī)和第二無線 接收機(jī)進(jìn)行無線通信的裝置。該裝置包括處理器，該處理器被配置成生成退避信號(hào)，該退避 信號(hào)被配置成指示一時(shí)段以使第一收發(fā)機(jī)在該時(shí)段期間推遲對(duì)無線介質(zhì)的接入。該裝置進(jìn) 一步包括發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)操作地耦合到處理器并被配置成將退避信號(hào)傳送至第一收發(fā)機(jī) 和第二接收機(jī)。該退避信號(hào)還被配置成喚醒第二接收機(jī)。
[0019] 本公開的另一方面提供了一種經(jīng)由無線介質(zhì)與第一無線收發(fā)機(jī)和第二無線接收 機(jī)進(jìn)行無線通信的方法的實(shí)現(xiàn)。該方法包括生成退避信號(hào)，該退避信號(hào)被配置成向第一收 發(fā)機(jī)指示一時(shí)段以使得第一收發(fā)機(jī)在該時(shí)段期間推遲對(duì)無線介質(zhì)的接入。該方法進(jìn)一步包 括將退避信號(hào)傳送至第一收發(fā)機(jī)和第二接收機(jī)。該退避信號(hào)被配置成喚醒第二接收機(jī)。
[0020] 本公開的另一方面提供了一種用于無線通信的設(shè)備。該設(shè)備包括用于生成退避信 號(hào)的裝置，該退避信號(hào)被配置成向第一收發(fā)機(jī)指示一時(shí)段以使得第一收發(fā)機(jī)在該時(shí)段期間 推遲對(duì)無線介質(zhì)的接入。該設(shè)備進(jìn)一步包括用于將退避信號(hào)傳送至第一收發(fā)機(jī)和第二接收 機(jī)的裝置。該退避信號(hào)被配置成喚醒第二接收機(jī)。
[0021] 附圖簡述
[0022] 圖1解說了其中可采用本公開的各方面的無線通信系統(tǒng)的示例。
[0023] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可在圖1的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的示例性 無線設(shè)備的功能框圖。
[0024] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可在圖2的無線設(shè)備中使用以傳送無線通 信的示例性組件的功能框圖。
[0025] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可在圖2的無線設(shè)備中使用以接收無線通 信的示例性組件的功能框圖。
[0026] 圖5A示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性低功率喚醒信號(hào)。
[0027] 圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的另一示例性低功率喚醒信號(hào)。
[0028] 圖6A、6B、6C和6D示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于傳送低功率喚醒信號(hào)的 不例性信號(hào)傳輸。
[0029] 圖7A和7B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于傳送低功率喚醒信號(hào)的附加示 例性信號(hào)傳輸。
[0030] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性無線通信方法的流程圖。
[0031] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的另一示例性無線通信方法的流程圖。
[0032] 圖10是可在圖1的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的另一示例性無線設(shè)備的功能框圖。
[0033] 圖11是可在圖1的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的另一示例性無線設(shè)備的功能框圖。
[0034] 圖12是可在圖1的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的另一示例性無線設(shè)備的功能框圖。
[0035] 圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性無線通信方法的流程圖。
[0036] 圖14是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的另一示例性無線通信方法的流程圖。
[0037] 詳細(xì)描述
[0038] 以下參照附圖更全面地描述本新穎系統(tǒng)、裝置和方法的各種方面。然而，本教義公 開可用許多不同的形式實(shí)施并且不應(yīng)解釋為被限定于本公開通篇所給出的任何特定結(jié)構(gòu) 或功能。確切而言，提供這些方面是為了使本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領(lǐng)域技 術(shù)人員完全傳達(dá)本公開的范圍?；诒疚闹械慕虒?dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會(huì)到，本公開的范 圍旨在覆蓋本文中公開的這些新穎的系統(tǒng)、裝置和方法的任何方面，不論其是獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的 還是與本發(fā)明的任何其他方面組合實(shí)現(xiàn)的。例如，可以使用本文所闡述的任何數(shù)目的方面 來實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本發(fā)明的范圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的本發(fā)明各 種方面的補(bǔ)充或者與之不同的其他結(jié)構(gòu)、功能性、或者結(jié)構(gòu)及功能性來實(shí)踐的裝置或方法。 應(yīng)當(dāng)理解，本文中所披露的任何方面可以由權(quán)利要求的一個(gè)或多個(gè)要素來實(shí)施。
[0039] 盡管本文描述了特定方面，但這些方面的眾多變體和置換落在本公開的范圍之 內(nèi)。盡管提到了優(yōu)選方面的一些益處和優(yōu)點(diǎn)，但本公開的范圍并非旨在被限定于特定益處、 用途或目標(biāo)。確切而言，本公開的各方面旨在寬泛地適用于不同的無線技術(shù)、系統(tǒng)配置、網(wǎng) 絡(luò)、和傳輸協(xié)議，其中一些藉由示例在附圖和以下對(duì)優(yōu)選方面的描述中解說。詳細(xì)描述和附 圖僅僅解說本公開而非限定本公開，本公開的范圍由所附權(quán)利要求及其等效技術(shù)方案來定 義。
[0040] 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可包括各種類型的無線局域網(wǎng)（WLAN)。WLAN可被用于采用廣泛使 用的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來將附近的設(shè)備互連在一起。本文描述的各個(gè)方面可應(yīng)用于任何通信標(biāo)準(zhǔn)， 諸如Wi-Fi、或者更一般地IEEE 802. 11無線協(xié)議族中的任何成員。例如，本文描述的各個(gè) 方面可與可使用亞IGHz頻帶的IEEE802. Ilah協(xié)議的一部分互操作，或者被用作可使用亞 IGHz頻帶的IEEE802. Ilah協(xié)議的一部分。然而，應(yīng)領(lǐng)會(huì)，本文描述的各實(shí)施例構(gòu)想了各種 各樣的其他頻帶和無線協(xié)議。
[0041] 在一些方面，亞千兆赫頻帶中的無線信號(hào)可根據(jù)802. 11協(xié)議使用正交頻分復(fù)用 (OFDM)、直接序列擴(kuò)頻（DSSS)通信、OFDM和DSSS通信的組合、或其他方案來傳送。本文描 述的各實(shí)現(xiàn)可被用于傳感器、計(jì)量、和智能網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。有利地，某些實(shí)施例的各方面可包括 無線設(shè)備，這些無線設(shè)備可比實(shí)現(xiàn)其他無線協(xié)議的設(shè)備消耗更少的功率和/或可被用于跨 相對(duì)較長的距離（例如，約1千米或更長）傳送無線信號(hào)。這些設(shè)備可被配置成在由能量 存儲(chǔ)設(shè)備所提供的功率上操作，并可被配置成在長時(shí)間段（例如，幾個(gè)月或幾年）內(nèi)在無需 替換能量存儲(chǔ)設(shè)備的情況下操作。
[0042] 本文中描述的設(shè)備中的一些可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多輸入多輸出（MMO)技術(shù)。MMO系統(tǒng) 采用多個(gè)（乂個(gè)）發(fā)射天線和多個(gè)（NKf)接收天線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由這Nt個(gè)發(fā)射天線及 N/h接收天線形成的MMO信道可被分解為N 5個(gè)也被稱為空間信道或流的獨(dú)立信道，其中 NsS min{NT，N1J。這隊(duì)個(gè)獨(dú)立信道中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一維。如果由這多個(gè)發(fā)射天線和接收 天線創(chuàng)生的附加維度得以利用，則MMO系統(tǒng)就能提供改善的性能（例如，更高的吞吐量和 /或更大的可靠性）。
[0043] 在一些實(shí)現(xiàn)中，WLAN包括作為接入無線網(wǎng)絡(luò)的組件的各種設(shè)備。例如，可以有兩 種類型的設(shè)備：接入點(diǎn)（"AP"）和客戶端（亦稱為站，或"STA"）。一般而言，AP用作WLAN 的中樞或基站，而STA用作WLAN的用戶。例如，STA可以是膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、移動(dòng)電話等。在一示例中，STA經(jīng)由遵循WiFi (例如，IEEE 802. 11協(xié)議）的無線鏈 路連接到AP以獲得到因特網(wǎng)或到其他廣域網(wǎng)的一般連通性。在一些實(shí)現(xiàn)中，STA也可被用 作AP。
[0044] 接入點(diǎn)（"AP"）還可包括、被實(shí)現(xiàn)為、或被稱為B節(jié)點(diǎn)、無線電網(wǎng)絡(luò)控制器("RNC")、 演進(jìn)型B節(jié)點(diǎn)、基站控制器（"BSC"）、基收發(fā)機(jī)站（"BTS"）、基站（"BS"）、收發(fā)機(jī)功能 (" TF"）、無線電路由器、無線電收發(fā)機(jī)或其他某個(gè)術(shù)語。
[0045] 站"STA"還可包括、被實(shí)現(xiàn)為、或被稱為接入終端（"AT"）、訂戶站、訂戶單元、移 動(dòng)站、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、用戶終端、用戶代理、用戶設(shè)備、用戶裝備或其他某個(gè)術(shù)語。在一些 實(shí)現(xiàn)中，接入終端可包括蜂窩電話、無繩電話、會(huì)話發(fā)起協(xié)議（"SIP"）話機(jī)、無線本地環(huán)路 ("WLL"）站、個(gè)人數(shù)字助理（"PDA"）、具有無線連接能力的手持式設(shè)備、或連接至無線調(diào) 制解調(diào)器的其他某種合適的處理設(shè)備。相應(yīng)地，本文中所教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)方面可被納入 到電話（例如，蜂窩電話或智能電話）、計(jì)算機(jī)（例如，膝上型設(shè)備）、便攜式通信設(shè)備、手持 機(jī)、便攜式計(jì)算設(shè)備（例如，個(gè)人數(shù)據(jù)助理）、娛樂設(shè)備（例如，音樂或視頻設(shè)備、或衛(wèi)星無線 電）、游戲設(shè)備或系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)設(shè)備、或被配置為經(jīng)由無線介質(zhì)通信的任何其他合適 的設(shè)備中。
[0046] 本文描述的設(shè)備（無論是用作STA還是AP還是其他設(shè)備）都可被用于智能計(jì)量 或者用在智能網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中。此類設(shè)備可提供傳感器應(yīng)用或者用在家庭自動(dòng)化中。這些設(shè)備 可取代或者附加地用在健康護(hù)理環(huán)境中，例如用于個(gè)人健康護(hù)理。這些無線設(shè)備也可被用 于監(jiān)督以實(shí)現(xiàn)范圍擴(kuò)展的因特網(wǎng)連通性（例如，供與熱點(diǎn)聯(lián)用）或者實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)機(jī)器通信。
[0047] 圖1解說其中可采用本公開的各方面的無線通信系統(tǒng)100的示例。無線通信系統(tǒng) 100可按照無線標(biāo)準(zhǔn)（例如802. 11標(biāo)準(zhǔn)）來操作。無線通信系統(tǒng)100可包括AP 104, AP 104 與 STA 106&、10613、106(3、106(1和1066(合稱為5了4 106)通信。
[0048] STA 106e可能難以與AP 104通信，或者可能在AP 104射程之外并且不能夠與之 通信。由此，另一 STA 106d可被配置成在STA 106e與AP 104之間中繼通信的中繼112。
[0049] 可