無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)通信的方法和布置的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)通信的方法和布置
【背景技術(shù)】
[0001] 本公開(kāi)總體設(shè)及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本公開(kāi)設(shè)及通過(guò)在由臺(tái)站接收數(shù) 據(jù)之前喚醒臺(tái)站的接收電路來(lái)降低臺(tái)站的功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0002] 圖1示出了包括多個(gè)通信設(shè)備的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例；
[0003] 圖1A示出了接入點(diǎn)與臺(tái)站之間的通信隨同臺(tái)站的相應(yīng)功耗狀態(tài)的時(shí)序圖的實(shí)施 例；
[0004] 圖1B示出了媒體接入控制喚醒帖的實(shí)施例；
[0005] 圖1C示出了物理層喚醒帖的實(shí)施例；
[0006] 圖1D示出了針對(duì)一兆赫帶寬的物理層喚醒帖（例如，圖1C中的物理層喚醒帖） 的信號(hào)字段的實(shí)施例；
[0007] 圖1E示出了針對(duì)兩兆赫或更大帶寬的物理層喚醒帖（例如，圖1C中的物理層喚 醒帖）的信號(hào)字段的實(shí)施例；
[000引圖1F示出了針對(duì)圖1中所示的系統(tǒng)的喚醒傳輸邏輯的實(shí)施例；
[0009] 圖1G示出了針對(duì)圖1中所示的系統(tǒng)的喚醒邏輯的實(shí)施例；
[0010] 圖2示出了用來(lái)協(xié)調(diào)通信的裝置的實(shí)施例；
[0011] 圖3A-C示出了用來(lái)協(xié)調(diào)通信的流程圖的實(shí)施例；W及
[0012] 圖4示出了如圖2所示用于協(xié)調(diào)通信的流程圖的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面是對(duì)附圖中所描繪的新型實(shí)施例的詳細(xì)描述。然而，所提供的大量的細(xì)節(jié)不 意欲限制預(yù)期的所描述的實(shí)施例的變體；相反，權(quán)利要求和詳細(xì)的描述用來(lái)覆蓋由所附權(quán) 利要求限定的所有的修改、等同和替代。下面詳細(xì)的描述被設(shè)計(jì)為使得該樣的實(shí)施例對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是可理解并且顯而易見(jiàn)的。
[0014] 一般，本文對(duì)用于協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備的通信的實(shí)施例進(jìn)行描述。實(shí)施例可W包括 用來(lái)協(xié)調(diào)無(wú)線通信設(shè)備的通信從而降低臺(tái)站的功耗的邏輯，例如，硬件和/或代碼。許多實(shí) 施例通過(guò)在接入點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)喚醒傳輸邏輯來(lái)協(xié)調(diào)通信。喚醒傳輸邏輯可W生成喚醒帖（wake 化ame)，并且將喚醒帖從接入點(diǎn)發(fā)送至臺(tái)站，從而喚醒臺(tái)站的接收電路。臺(tái)站的喚醒邏輯可 W將接收電路從空閑模式（該狀態(tài)可W是較低線性和較不靈敏的模式）喚醒到接收機(jī)（RX) 活動(dòng)狀態(tài)（該狀態(tài)是高線性并且高靈敏度的模式）。一旦接收機(jī)電路進(jìn)入RX活動(dòng)狀態(tài)，貝U 臺(tái)站準(zhǔn)備接收傳輸。
[0015] 在接收到一個(gè)或多個(gè)分組中的數(shù)據(jù)之后，臺(tái)站可W切換到發(fā)射機(jī)（T幻活動(dòng)狀態(tài)， 在該狀態(tài)下，臺(tái)站的發(fā)送電路準(zhǔn)備進(jìn)行發(fā)送，并且然后臺(tái)站可W向接入點(diǎn)發(fā)送應(yīng)答（ACK) 帖，W指示數(shù)據(jù)被接收。
[0016] 在一些實(shí)施例中，喚醒帖可W包括媒體接入控制（MAC)喚醒帖。在該樣的實(shí)施例 中，MAC喚醒帖可W是具有指示喚醒帖的新的子類(lèi)型值的MAC控制帖，并且可W包括持續(xù)時(shí) 間（化ration)和接收機(jī)地址。在其他實(shí)施例中，喚醒帖可W包括物理層（PH巧喚醒帖。在 該樣的實(shí)施例中，PHY喚醒帖可W包括具有新的信號(hào)字段的PHY帖，該新的信號(hào)字段指示 PHY帖是喚醒帖。該新的信號(hào)字段還可關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)符或部分關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)符的形式包括持續(xù) 時(shí)間和接收機(jī)地址。在其他實(shí)施例中，PHY喚醒帖可W包括空（null)數(shù)據(jù)分組PHY帖。例 如，PHY喚醒帖可W不包括MAC負(fù)荷或MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元，該可W降低接收PHY喚醒帖的臺(tái) 站所消耗的功耗。
[0017] 各種實(shí)施例可W被設(shè)計(jì)為解決與協(xié)調(diào)設(shè)備的通信相關(guān)聯(lián)的不同技術(shù)問(wèn)題。例如， 一些實(shí)施例可W被設(shè)計(jì)為解決諸如臺(tái)站等待從接入點(diǎn)接收數(shù)據(jù)分組的功率消耗之類(lèi)的一 個(gè)或多個(gè)技術(shù)問(wèn)題。臺(tái)站等待從接入點(diǎn)接收數(shù)據(jù)分組的功率消耗的技術(shù)問(wèn)題可能設(shè)及臺(tái)站 在等待接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)保持在RX空閑狀態(tài)。
[001引諸如上面所討論的不同技術(shù)問(wèn)題可W通過(guò)一個(gè)或多個(gè)不同的實(shí)施例來(lái)解決。例 如，被設(shè)計(jì)為解決臺(tái)站等待從接入點(diǎn)接收數(shù)據(jù)分組的功率消耗的一些實(shí)施例可W通過(guò)一個(gè) 或多個(gè)不同的技術(shù)手段來(lái)完成，例如，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前向臺(tái)站發(fā)送喚醒帖。被設(shè)計(jì)為解決臺(tái) 站在等待接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)保持在RX空閑狀態(tài)的其他實(shí)施例可W通過(guò)一個(gè)或多個(gè)不 同的技術(shù)手段來(lái)完成，例如，檢測(cè)喚醒帖并且將接收電路從空閑狀態(tài)切換到RX活動(dòng)狀態(tài)。
[0019]IE邸802. 11使用增強(qiáng)型分布式信道接入巧DCA)作為主要的信道接入機(jī)制，該機(jī) 制基于載波偵聽(tīng)媒體接入/碰撞避免（CSMA/CA)。盡管邸CA與調(diào)度信道接入機(jī)制相比更加 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，但其一般消耗更多的功率。CSMA/CA較高的功耗的一個(gè)主要原因在于接 收機(jī)不知道何時(shí)將有發(fā)送至該接收機(jī)的分組。例如，當(dāng)臺(tái)站（STA)向接入點(diǎn)（A巧發(fā)送請(qǐng)求 帖（例如，功率節(jié)省輪詢(xún)（PS-Poll)或空數(shù)據(jù)帖）時(shí)，STA不知道響應(yīng)帖（例如，數(shù)據(jù)帖）將 何時(shí)被從AP接收。AP可能正忙于處理其他任務(wù)或者信道可能由于其他的傳輸而正忙。然 而，為了準(zhǔn)備從AP接收響應(yīng)帖，STA的接收電路必須為活動(dòng)。在該狀態(tài)中，接收機(jī)未接收任 何有用的信息，而只是等待來(lái)自AP的響應(yīng)帖。通常該狀態(tài)被稱(chēng)為"接收（Rx)空閑"狀態(tài)。
[0020] 當(dāng)STA等待去往STA的帖時(shí)，RX電路操作在高線性、高靈敏度的模式中，W使得 STA可W接收任何調(diào)制和編碼方案（MC巧下的帖?；镜?，接收機(jī)需要W該樣的方式進(jìn)行操 作，W使得其可W使用它能夠支持的最佳靈敏度來(lái)接收高階調(diào)制（例如，高達(dá)256正交幅度 調(diào)制（QAM))和高碼率。在該樣的狀態(tài)下進(jìn)行操作RX電路需要顯著的電流被拉取至RX電 路，因而增加了功耗。如果RX知道WSTA為目標(biāo)的傳輸?shù)母袷綄⑹亲畹偷恼{(diào)制和編碼率， 則STA可W在RX空閑狀態(tài)下等待，因而功耗可W比在高線性、高靈敏度的模式進(jìn)行操作更 低，如果STA不知道傳輸格式，則高線性、高靈敏度的模式是必要的。
[0021] 在許多實(shí)施例中，STA的接收機(jī)在從帖的前導(dǎo)（preamble)中的SIG字段過(guò)渡到該 帖的數(shù)據(jù)字段時(shí)沒(méi)有足夠的時(shí)間將RX電路從高線性度/高靈敏度模式切換到較低線性、較 低靈敏度的模式。
[002引而且，如果接收機(jī)直到其對(duì)分組的MAC頭部進(jìn)行解碼為止（假設(shè)接收機(jī)地址信息 不被包含在PHY頭部中）其不知道目的地信息，則甚至針對(duì)不去往STA的分組，接收機(jī)電路 也需要處于高線性度/高靈敏度模式。
[0023] 一些實(shí)施例針對(duì)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（I邸巧802. 11址系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一兆赫（MHz) 信道帶寬。在該樣的實(shí)施例中的最低數(shù)據(jù)速率可W是大約6. 5兆比特每秒（Mbps)除W20 等于325千比特每秒（肺PS)。如果使用兩次重復(fù)編碼，則最低數(shù)據(jù)速率降為162. 5肺PS。在 許多實(shí)施例中，最低PHY速率被用于信標(biāo)和控制帖傳輸。盡管降低數(shù)據(jù)速率可W增大傳輸 范圍，但發(fā)送分組要花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該協(xié)議的效率可W使得小型電池供電 的無(wú)線設(shè)備（例如，傳感器）能夠W非常低的功耗使用Wi-Fi連接到例如互聯(lián)網(wǎng)。
[0024] 一些實(shí)施例可W利用無(wú)線保真（Wi-Fi)網(wǎng)絡(luò)無(wú)處不在、實(shí)現(xiàn)通常需要非常低 的功耗的新應(yīng)用W及其他獨(dú)特特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。Wi-Fi-般指代實(shí)現(xiàn)如下項(xiàng)的設(shè)備JEEE 802. 11-2007、針對(duì)信息技術(shù)的IE邸標(biāo)準(zhǔn)一一系統(tǒng)（局域網(wǎng)和城域網(wǎng)）之間的電信和信息交 換一一具體要求一一部分11 ;無(wú)線LAN媒體接入控制（MAC)和物理層（PH巧規(guī)范化ttp:// standards,ieee.org/getieee802/download/802. 11-2007.P壯）W及其他相關(guān)的無(wú)線標(biāo) 準(zhǔn)。
[0025] 若干個(gè)實(shí)施例包括針對(duì)接入點(diǎn)（AP)或者其他臺(tái)站（STA)的客戶端設(shè)備的接入點(diǎn) (A巧和/或AP或其他臺(tái)站的客戶端設(shè)備，例如，蜂窩卸載設(shè)備、路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、工 作站、上網(wǎng)本、移動(dòng)設(shè)備（膝上型計(jì)算機(jī)、智能電話、平板計(jì)算機(jī)，等等）W及傳感器、計(jì)量 器、控制設(shè)備、儀器、監(jiān)控器、裝置，等等。一些實(shí)施例可W提供例如室內(nèi)和/或室外"智能" 網(wǎng)格和傳感器服務(wù)。例如，一些實(shí)施例可W提供計(jì)量站，W從傳感器收集數(shù)據(jù)，該些傳感器 對(duì)特定區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)家庭的電、水、氣和/或其他設(shè)施的使用情況進(jìn)行計(jì)量并且將 該些服務(wù)的使用情況無(wú)線地傳輸至計(jì)量子站。其他實(shí)施例可W從家庭醫(yī)療保健、診所或醫(yī) 院的用于監(jiān)控醫(yī)療保健相關(guān)的事件和病人的生病特征（例如，跌倒（fall)檢測(cè)、藥瓶監(jiān)控、 體重監(jiān)控、睡眠呼吸暫停、血糖水平、屯、律，等等）的傳感器收集數(shù)據(jù)。針對(duì)該樣的服務(wù)所設(shè) 計(jì)的實(shí)施例一般比IEEE802.lln/ac系統(tǒng)中所提供的設(shè)備需要更低的數(shù)據(jù)速率和更低（超 低）的功耗。
[0026] 本文所描述的邏輯、模塊、設(shè)備和接口可W執(zhí)行功能，該些功能可W在硬件和/或 代碼中被實(shí)現(xiàn)。硬件和/或代碼可W包括被設(shè)計(jì)為完成功能的軟件、固件、微代碼、處理器、 狀態(tài)機(jī)、巧片組或其組合。
[0027] 實(shí)施例可W促進(jìn)無(wú)線通信。一些實(shí)施例可W包括低功率無(wú)線通信，如藍(lán)牙 (Bluetoo比⑩）、無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN)、無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN)、無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、 網(wǎng)絡(luò)中的通信、消息發(fā)送系統(tǒng)、W及用來(lái)促進(jìn)該樣的設(shè)備之間的交互的智能設(shè)備。而且，一 些無(wú)線實(shí)施例可W包含單個(gè)天線，而其他實(shí)施例可W使用多個(gè)天線。一個(gè)或多個(gè)天線可W 禪合于處理器和無(wú)線電，W發(fā)送和/或接收無(wú)線電波。例如，多輸入多輸出（MIM0)是經(jīng)由 發(fā)射機(jī)和接收機(jī)二者處的多個(gè)天線來(lái)承載信號(hào)W改善通信性能的無(wú)線電信道的應(yīng)用。
[002引盡管下面將參照具有特定配置的實(shí)施例來(lái)描述特定實(shí)施例中的一些實(shí)施例，但本 領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可W利用其他配置來(lái)有利地實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的實(shí)施例，W解決類(lèi)似的 困難或問(wèn)題。
[0029] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，其示出了無(wú)線通信系統(tǒng)1000的實(shí)施例。無(wú)線通信系統(tǒng)1000包括通 信設(shè)備1010,該通信設(shè)備1010可W被有線和無(wú)線地連接到網(wǎng)絡(luò)1005。通信設(shè)備1010可W經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)1005與多個(gè)通信設(shè)備1030U050和1055進(jìn)行無(wú)線通信。通信設(shè)備1010可W包 括接入點(diǎn)。通信設(shè)備1030U050和1055可W包括低功率通信設(shè)備，例如，傳感器、消費(fèi)電子 設(shè)備、個(gè)人移動(dòng)設(shè)備，等等。例如，通信設(shè)備1010可W包括用于家庭附近內(nèi)的水消耗的計(jì)量 子站。該附近內(nèi)的每個(gè)家庭可W包括諸如通信設(shè)備1030、1050和1055之類(lèi)的傳感器，并且 通信設(shè)備1030U050和1055可W被集成于或禪合于水計(jì)量使用計(jì)量器。
[0030] 在一些實(shí)施例中，通信設(shè)備1010可W包括喚醒傳輸邏輯1015W確定喚醒帖1014， 并且將喚醒帖1014發(fā)送至諸如通信設(shè)備1030U050和1055之類(lèi)的設(shè)備，其中，通信設(shè)備 1030、1050和1055與通信設(shè)備1010相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，喚醒傳輸邏輯1015可W 包括部分媒體接入控制（MAC)邏輯（例如，MAC子層邏輯1018)和部分物理層（PH巧邏輯 (例如，PHY邏輯1019)。例如，在若干個(gè)實(shí)施例中，喚醒傳輸邏輯1015可W在MAC子層邏 輯1018內(nèi)生成喚醒帖1014,并且命令PHY邏輯1019僅在數(shù)據(jù)分組到臺(tái)站的傳輸之前的例 如短帖間間隔（SIF巧或更短時(shí)間前將喚醒帖1014發(fā)送至臺(tái)站（例如，通信設(shè)備1030U050 和1055)。在一些實(shí)施例中，喚醒帖1014由MAC子層邏輯1018生成（例如，控制帖），并且 被傳遞至PHY邏輯1019,W將帖1014與前導(dǎo)進(jìn)行封裝，并且將帖1014發(fā)送至臺(tái)站。
[003U 在其他實(shí)施例中，喚醒傳輸邏輯1015可W從MAC邏輯接收通信設(shè)備1010即將向 臺(tái)站發(fā)送數(shù)據(jù)分組的指示。作為響應(yīng)，喚醒傳輸邏輯1015可W命令PHY邏輯1019的喚醒 傳輸邏輯將PHY喚醒帖發(fā)送至臺(tái)站，W及向PHY邏輯1019提供針對(duì)目標(biāo)通信設(shè)備（例如， 通信設(shè)備1030)的接收機(jī)地址和持續(xù)時(shí)間。MAC子層邏輯1018然后可W生成數(shù)據(jù)分組，并 且命令PHY邏輯1019在SIFS之后發(fā)送數(shù)據(jù)分組。