用于無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置制造方法
【專利摘要】在無線局域網(wǎng)(WLAN)中，一種接入點(AP)廣播信標幀到多個通信臺。所述AP接收來自所述多個通信臺中的一個通信臺的指示幀。所述指示幀指示所述通信臺可以接收在所述AP處緩存的用于所述通信臺的數(shù)據(jù)報文。所述AP向所述通信臺指示喚醒時間用于喚醒所述通信臺，以及在所述喚醒時間或之后向所述通信臺發(fā)送所述數(shù)據(jù)報文。
【專利說明】用于無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置
[0001]相關(guān)申請案的交叉參考
[0002]本發(fā)明要求2013年4月19日遞交的發(fā)明名稱為“用于無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置(Method and Apparatus for Data Transmiss1n in a Wireless Network)，，的第13/866504號美國臨時申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)。該申請案要求2012年4月20日遞交的發(fā)明名稱為“用于無線網(wǎng)絡(luò)中下行鏈路調(diào)度的系統(tǒng)和方法(System and Method forDownlink Scheduling in a Wireless Network) ” 的第 61/636136 號美國臨時申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)，兩個申請案的內(nèi)容以引入的方式全文并入本文本中。

【背景技術(shù)】
[0003]無線局域網(wǎng)(WLAN)通常包括一個接入點(AP)以及一個或多個通信臺(STA)。每個通信臺可為一臺通過AP將無線信號傳輸?shù)皆跓o線局域網(wǎng)中的其他STA或接收來自這些STA的無線信號的設(shè)備，例如，筆記本計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、無線VoIP電話等。根據(jù)美國電氣和電子工程師學(xué)會(IEEE)802.11協(xié)議，在下行鏈路流量傳輸方案中，AP周期性地將信標幀發(fā)送到通信臺。每個信標幀包含流量指示圖(TIM)，該流量指示圖具有指示每個通信臺是否存在緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的數(shù)據(jù)。在通信臺讀取TIM并發(fā)現(xiàn)存在為其緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文之后，該通信臺發(fā)出省電輪詢(PS-Poll)幀，其指示該通信臺已準備好接收該下行鏈路數(shù)據(jù)報文。在接收到該PS-Poll幀之后，AP或者直接將下行鏈路數(shù)據(jù)報文發(fā)送給通信臺或如果AP還沒有準備好發(fā)出該下行鏈路數(shù)據(jù)報文，發(fā)送確認(ACK)幀以響應(yīng)該PS-Poll幀。在發(fā)送該ACK幀之后，AP將會很快發(fā)送該下行鏈路數(shù)據(jù)報文。
[0004]針對無線通信臺，功耗是一個重要的考慮因素。為了節(jié)省功率，通信臺可能想要進入休眠，除非其必須被喚醒以發(fā)送或接收傳輸。當WLAN中存在多個通信臺，協(xié)調(diào)通信臺的喚醒/休眠狀態(tài)以使得通信臺不必長時間被喚醒用于接收來自AP的各自下行鏈路報文的傳輸是很重要的。此外，在兩個信標幀之間的有限時間間隔內(nèi)，AP可能需要將下行鏈路報文傳輸給多個通信臺，下行鏈路報文可以含有不同量的數(shù)據(jù)。這對于AP以一種有效率的方式使用可用的下行鏈路時間將下行鏈路報文傳送給通信臺來說是很重要的。802.11下行鏈路方案的現(xiàn)有實施方式?jīng)]有提供解決這些問題的令人滿意的解決方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]為了更清楚地示出本發(fā)明的實施例中或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)解決方案，以下簡述了描述實施例或現(xiàn)有技術(shù)所需的附圖。
[0006]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)的示意圖；
[0007]圖2為如圖1所示的接入點(AP)的方框圖；
[0008]圖3為如圖1所示的一臺通信臺(STA)的方框圖；
[0009]圖4為根據(jù)本發(fā)明的實施例的結(jié)合圖1所示的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D；
[0010]圖5至9示出了圖4所示的方法的各種實施方式；以及
[0011]圖10示出了圖9所示的DL調(diào)度幀的幀格式。

【具體實施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)解決方案以及優(yōu)點更清晰，以下將參考本發(fā)明實施例中的附圖清楚地以及完整地描述本發(fā)明實施例所述的技術(shù)解決方案。
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)100的示意圖。WLAN系統(tǒng)100包括連接到多個通信臺(STA)(例如STA121、STA122以及STA123)的中央通信臺(例如接入點(AP)110)。盡管圖1描繪了三個STA，但是，在各種場景和實施例中，WLAN系統(tǒng)100可包括不同數(shù)目的STA。APllO與STA121、122和123通過WLANl30進行通信，WALNl30可以是，例如，基于802.11的網(wǎng)絡(luò)(包括但不限于802.11,802.1lb,802.lla/b、802.1lg和/或802.1ln)。APllO通過網(wǎng)絡(luò)150與任一數(shù)目的外部設(shè)備(未示出)進行通信。在不同場景中，網(wǎng)絡(luò)150可以為互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)或任何其他有線、無線或光網(wǎng)絡(luò)。APllO可以用于向STA121U22和123提供無線通信。根據(jù)特定配置，STA121、122和123可以為個人計算機(PC)、膝上型計算機、手機、個人數(shù)字助理(PDA)和/或其他用于無線發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。此外，APllO可用于提供各種無線通信服務(wù)，包括但不限于:無線保真(WIFI)服務(wù)、全球微波接入互操作性(WiMAX)服務(wù)和無線會話發(fā)起協(xié)議(SIP)服務(wù)。此外，在該實施例中，盡管STA121U22和123都與APllO進行通信，但是通過對WLAN系統(tǒng)100的修改，兩臺STA之間的直連點到點通信可以接受，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所顯而易見的那樣。
[0014]圖2是圖1所示的APllO的方框圖。APllO可，例如，包括處理設(shè)備210、無線網(wǎng)絡(luò)接口 220、網(wǎng)絡(luò)接口 230、存儲器240以及大容量存儲器250。這些設(shè)備中的每個設(shè)備通過數(shù)據(jù)總線200連接。
[0015]處理設(shè)備210可包括，例如，中央處理單元(CPU)、基于半導(dǎo)體的微處理器(以微芯片的形式)、宏處理器、一個或多個ASIC、多個適當配置的數(shù)字邏輯門或通常執(zhí)行指令的任何設(shè)備。
[0016]無線網(wǎng)絡(luò)接口 220和網(wǎng)絡(luò)接口 230包括各種用于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)/幀的部件。例如，無線網(wǎng)絡(luò)接口 220或網(wǎng)絡(luò)接口 230可包括與輸入和輸出設(shè)備都可以進行通信的設(shè)備，例如，調(diào)制器/解調(diào)器(例如調(diào)制解調(diào)器)、無線(例如射頻(RF))收發(fā)機、電話接口、網(wǎng)橋、路由器或網(wǎng)卡。APllO使用無線網(wǎng)絡(luò)接口 220與STA121U22和123進行通信，以及使用網(wǎng)絡(luò)接口 230與網(wǎng)絡(luò)150進行通信。無線網(wǎng)絡(luò)接口 220和網(wǎng)絡(luò)接口 230可組合成一個物理單元。APllO可包括分別連接到無線網(wǎng)絡(luò)接口 220中的多個收發(fā)站(未示出)的多根天線(未示出)，并且支持多用戶多輸入多輸出(MU-MMO)和波束成形。
[0017]存儲器240可以為多種類型的存儲器設(shè)備中的一個，包括，例如，易失性存儲器元件(例如DRAM和SRAM等RAM)以及非易失性存儲器元件(例如閃存、ROM、非易失性RAM、硬盤驅(qū)動器、磁帶、CDROM等)。存儲器240包括存儲在其上的軟件，其可包括一個或多個單獨的程序，每個程序包括用于實施邏輯功能的可執(zhí)行指令的列表。具體而言，軟件可包括網(wǎng)絡(luò)相關(guān)軟件，其中可包括含有物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的通信協(xié)議棧。處理設(shè)備210可以通過無線網(wǎng)絡(luò)接口 220使用網(wǎng)絡(luò)相關(guān)軟件與STA121U22和123進行通信。網(wǎng)絡(luò)相關(guān)軟件可以進一步包括致使處理設(shè)備210實施圖4所示的操作的指令。然而，應(yīng)注意的是，圖4所示的操作還可以在硬件或軟件和硬件的組合中實施。存儲器240可位于處理設(shè)備210的內(nèi)部或外部，并且可利用各種熟知的方式耦合到處理設(shè)備210。
[0018]大容量存儲器設(shè)備250可以包括任意類型的存儲器設(shè)備，其用于存儲數(shù)據(jù)、程序和其他信息并且使這些數(shù)據(jù)、程序和其他信息可通過數(shù)據(jù)總線200訪問。大容量存儲器設(shè)備250可包括如下項中的一種或多種:固態(tài)磁盤、硬盤驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等坐寸ο
[0019]圖3示出了 STA(例如，圖1所示的STA121)的實施例。STA121可，例如，包括處理設(shè)備310、無線網(wǎng)絡(luò)接口 320、輸入/輸出(I/O)接口 360、視頻適配器370、存儲器340和大容量存儲器350。這些設(shè)備中的每個設(shè)備通過數(shù)據(jù)總線300連接?？蛇x地，STA121還可包括網(wǎng)絡(luò)接口 330，其也通過數(shù)據(jù)總線300連接。
[0020]處理設(shè)備310可包括任何定制的或商用的CPU，其可基于微處理器、宏處理器，或一個或多個專用集成電路(ASIC)，或多個適當配置的數(shù)字邏輯門(例如，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA))，或通常用于執(zhí)行指令的任何設(shè)備。
[0021]I/O接口 360為數(shù)據(jù)的輸入和輸出提供了任意數(shù)目的接口。例如，當STA121為個人計算機(PC)，I/O接口 360可與用戶輸入設(shè)備(可為鍵盤或鼠標)連接。當STA121為手持設(shè)備(如PDA、手機等)，I/O接口 360可與功能鍵或按鍵、觸敏屏等連接。
[0022]無線網(wǎng)絡(luò)接口 320包括各種用于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的部件。例如，無線網(wǎng)絡(luò)接口 320可包括，例如，調(diào)制器/解調(diào)器(例如調(diào)制解調(diào)器)、無線(例如射頻(RF))收發(fā)站、電話接口、網(wǎng)橋、路由器或網(wǎng)絡(luò)等。STA121可使用無線網(wǎng)絡(luò)接口 320在■^^130上與么?110進行通信。在至少一些實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)接口 320包括耦合到多根天線的收發(fā)站(未示出)，該收發(fā)機使得STA121能夠支持MU-MMO和波束成形。
[0023]存儲器340可包括易失性存儲器元件(例如DRAM和SRAM等隨機存取存儲器(RAM))和非易失性存儲器元件(例如閃存、只讀存儲器(ROM)、非易失性RAM等)。大容量存儲器350還可包括非易失性存儲器元件(例如閃存、硬盤驅(qū)動器、磁盤、CDROM等)。存儲器340包括可含有一個或多個單獨程序的軟件，每個單獨程序包括用于實施邏輯功能的可執(zhí)行指令的列表。具體而言，軟件可包括網(wǎng)絡(luò)相關(guān)軟件，其中可包括含有物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的通信協(xié)議棧。處理設(shè)備310可以通過無線網(wǎng)絡(luò)接口 320使用網(wǎng)絡(luò)相關(guān)軟件與APllO進行通信并且可以進一步包括致使處理設(shè)備310結(jié)合圖4執(zhí)行本文所述的操作的指令。然而，應(yīng)注意的是，這些操作還可以在硬件或軟件和硬件的組合中實施。存儲器340可位于處理設(shè)備310的內(nèi)部或外部，并且可利用各種熟知的方式耦合到處理設(shè)備310。
[0024]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的結(jié)合圖1所示的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的從AP到STA傳輸數(shù)據(jù)的方法。
[0025]在步驟401，AP (例如，以廣播方式)將管理幀(例如，信標幀)發(fā)送到多個STA。信標幀包括流量指示信息，其為每個STA指示是否在AP處緩存了用于該STA的下行鏈路數(shù)據(jù)報文。流量指示信息，例如，為流量指示圖(TM)。在該實施例中，下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸間隔包括兩個周期，例如，輪詢周期和數(shù)據(jù)傳送周期。下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸間隔為，例如，用于從AP到STA組(例如STA1、2和3)的下行鏈路數(shù)據(jù)傳送的持續(xù)時間，其不僅包括下行鏈路數(shù)據(jù)傳送的時間而且還包括用于輪詢和調(diào)度的時間。輪詢周期定義為，例如，允許STA組(例如，STA1、2和3)接入無線信道來發(fā)送輪詢幀(或MMO信道反饋幀)的時間窗。AP僅給該組內(nèi)的STA提供無線信道接入權(quán)限以在輪詢周期內(nèi)發(fā)送輪詢幀(ΜΙΜΟ信道反饋幀)。正確接收到信標幀的但不包括在該組中的STA不得接入無線信道。數(shù)據(jù)傳送周期定義為，例如，從AP到STA組的下行鏈路數(shù)據(jù)傳送發(fā)生的時間窗。信標幀包含指示輪詢周期和數(shù)據(jù)傳送周期的數(shù)據(jù)。例如，信標幀可包括指示輪詢周期的開始時間和持續(xù)時間、數(shù)據(jù)傳送周期的開始時間和持續(xù)時間等的字段。數(shù)據(jù)傳送周期在輪詢周期之后分配。
[0026]將無線信道接入限制到一個較小的STA組可以通過減少沖突而顯著提高性能。在該實施例中，網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV)設(shè)置可以保護輪詢周期。也就是說，只有那些由TIM指示具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的STA允許發(fā)送輪詢幀(或MMO信道反饋幀)。輪詢幀包括省電輪詢(PS-Poll)幀或觸發(fā)幀。在下文中，出于說明目的,輪詢幀和MIMO信道反饋幀稱為指示幀。
[0027]周期性地喚醒STA來接收--Μ。在接收到--Μ之后，每個STA檢查是否存在緩存在AP處的用于自身的下行鏈路數(shù)據(jù)報文。TIM可包含帶有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的所有關(guān)聯(lián)標識(AID)的列表。在一項示例中，存在2008個唯一的AID，這樣，單獨的--Μ可達到251個字節(jié)。如果AP具有緩存用于STA的下行鏈路數(shù)據(jù)報文，可使用位圖指示任意STA。每個比特關(guān)聯(lián)到AID。當緩存下行鏈路數(shù)據(jù)報文用于該AID，(對應(yīng)的)比特的值設(shè)為I。如果沒有緩存下行鏈路數(shù)據(jù)報文，(對應(yīng)的)比特的值設(shè)為O。
[0028]如果存在緩存在AP處的用于STA的下行鏈路數(shù)據(jù)報文，STA發(fā)送指示該通信臺已喚醒并且準備好接收該下行鏈路數(shù)據(jù)報文的指示幀。對于一些通信臺來說，指示幀可以為如圖5至9所示的輪詢幀(例如PS-poll幀或觸發(fā)幀)。或者，如果STA具有AP和STA之間的當前MMO信道的信息，以及如果STA可以為到STA的數(shù)據(jù)傳輸生成計算MMO/波束成形的權(quán)重矩陣所需的MMO信道反饋幀，STA可以向AP發(fā)送MMO信道反饋幀而不是輪詢幀。MMO信道反饋幀為，例如，波束成形幀(例如，圖6和8所示的已壓縮的波束成形(Comp.BF)幀)。根據(jù)預(yù)定義的功能，例如，根據(jù)TIM內(nèi)該STA的相對位置/地點，確定發(fā)送指示幀的順序和時間。例如，如果--Μ位圖為“0100100100”，第二位置中的STA首先發(fā)送指示幀，然后第五位置中的STA發(fā)送指示幀，最后第八位置中的STA發(fā)送指示幀。發(fā)送指示幀的時間基于--Μ內(nèi)的STA的標識的位置來計算的。
[0029]可選地，為了減少功耗，STA可在接收到TM之后立即進入休眠狀態(tài)，直到該STA發(fā)送指示幀時醒來。
[0030]AP可進一步在信標幀中指示只有那些具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的STA允許向AP發(fā)送指示幀，而其他STA不允許向AP發(fā)送任何幀。例如，可以進一步在信標幀中定義一個比特信息。例如，如果該比特的值設(shè)為I，這意味著只有那些具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的STA允許發(fā)送指示幀。
[0031]在步驟403，AP接收來自具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的STA的指示幀。AP可從指示幀中知道STA可以在傳輸包括流量指示信息的下一信標幀之前在一段時間內(nèi)接收下行鏈路數(shù)據(jù)報文。
[0032]在步驟405，AP將指示喚醒時間的信息發(fā)送給STA。在該步驟中，AP根據(jù)報文長度和信道質(zhì)量計算出每個下行鏈路數(shù)據(jù)幀的實際長度。然后，AP計算出傳送每個下行鏈路幀(包括下行鏈路數(shù)據(jù)幀傳輸)所需的持續(xù)時間、預(yù)期的來自接收方的ACK幀、連續(xù)傳輸之間所需的退避延遲、(如有需要)額外的信令開銷(例如，用于波束成形的探測和信道反饋、請求發(fā)送(RTS)/允許接收(CTS)等)?；蛘撸珹P還可以決定(使用MU-MMO)來作并發(fā)傳輸?shù)挠脩?。綜上所述，AP首先決定STA的下行鏈路傳輸順序。然后，AP計算出每個STA的預(yù)期傳輸時間，其給出每個STA的喚醒時間。
[0033]AP將指示喚醒時間(例如通過確認(ACK)幀或下行鏈路調(diào)度幀)的信息發(fā)送到已經(jīng)向AP發(fā)送了指示幀的STA。在喚醒時間，STA被喚醒并且監(jiān)控?zé)o線信道以接收來自AP的下行鏈路數(shù)據(jù)報文。為了確保STA接收來自AP的下行鏈路數(shù)據(jù)報文，該喚醒時間不能晚于下行鏈路數(shù)據(jù)報文的實際傳輸時間。如果其他幀，如探測幀，在發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)報文之前必須發(fā)送，喚醒時間不能晚于該探測幀的傳輸時間。該探測幀可以為，例如，圖5、7和9所示的空數(shù)據(jù)報文通知(NDPA)幀和空數(shù)據(jù)報文(NDP)幀。
[0034]在該實施例中，由于傳送下行鏈路幀的時間間隔是根據(jù)報文長度和信道質(zhì)量靈活確定的，所以該時間間隔足夠長，從而確保STA可以接收完整的下行鏈路幀。此外，由于AP計算出每個STA的下行鏈路傳輸順序和每個STA的傳輸時間，所以AP可以在將下行鏈路數(shù)據(jù)傳送到另一 STA完成之后立即開始向STA發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)。因此，可以高效使用信道資源，提高信道效率。
[0035]在圖4所示的方法中，STA在接收指示喚醒時間的信息之后，可能進入休眠狀態(tài)并且不監(jiān)控?zé)o線信道也不發(fā)送任何幀，直到STA自身的喚醒時間，從而減少功耗。
[0036]在該方法的一些實施方式中，例如，在圖5至8中，AP向STA發(fā)回ACK幀，作為對指示幀的響應(yīng)。喚醒時間信息可包含在ACK幀中。根據(jù)ACK幀中可用的數(shù)據(jù)大小，喚醒時間信息可以很粗略，使得其可以和實際下行鏈路數(shù)據(jù)報文傳輸時間不完全相同。然而，如上所述，喚醒時間不能晚于實際下行鏈路數(shù)據(jù)報文傳輸時間，或探測幀的傳輸時間。如果發(fā)送ACK幀以響應(yīng)于PS-Poll幀的，ACK幀中的至少一部分時長字段可以用于指示喚醒時間信息?？蛇x地，時長字段可以由喚醒時間信息和(還有)更多數(shù)據(jù)位信息共享。在沒有顯性指示使用的MCS的情況下，ACK幀可使用AP和STA都同意使用的可用最低調(diào)制編碼方案(MCS)。ACK幀可進一步包括指示該幀用于確認的幀類型信息和特定確認的標識。
[0037]在該方法的一些實施方式中，例如，在圖7至9中，在輪詢周期之后，例如，在所有指示幀傳輸完成之后，和/或在將ACK幀發(fā)送到具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的每個STA之后，將攜帶喚醒時間信息的新管理幀(即，下行鏈路(DL)調(diào)度幀)從AP發(fā)送到STA。
[0038]為了減少STA的功耗，在接收到喚醒時間信息之后，STA可返回休眠狀態(tài)直到喚醒時間。
[0039]在步驟407，假設(shè)STA被喚醒，AP將下行鏈路數(shù)據(jù)報文發(fā)送到STA。這意味著AP將在通信臺的喚醒時間或晚于通信臺的喚醒時間開始發(fā)送報文。在喚醒時間時，STA被喚醒并監(jiān)控當前報文是否是用于STA自身的。如果接收到的報文不是用于STA自身的，STA可能返回休眠狀態(tài)直到接收下一報文或一直監(jiān)控?zé)o線信道直到接收到的報文是用于自己本身的。當接收到的報文是用于STA自身的，STA完成下行鏈路數(shù)據(jù)報文接收過程。STA可使用以下方式確定該報文是否是用于自身的=STA接收該報文的物理層報頭部分，并檢查報文的接收器的標識。如果接收器的標識包括該STA，則確定該報文是用于STA自身的。由于當STA被喚醒時，AP將下行鏈路數(shù)據(jù)報文發(fā)送到STA，所以STA可以正確接收下行鏈路數(shù)據(jù)報文，從而提高了信道效率。
[0040]圖5至9示出了圖4所示的方法的各種實施方式。盡管圖5至9描繪了三個STA，即STA1、STA2和STA3作為示例，但是，眾所周知，可以包括不同數(shù)目的STA。圖5至9中AP的結(jié)構(gòu)與圖2所示的AP的相同或類似。同時，STA1、2和3的結(jié)構(gòu)與圖3所示的STA121的相同或類似。
[0041]圖5示出了圖4的方法的第一種實施方式，其中STAl使用正常傳輸(即，單個用戶傳輸)，而STA2和STA3使用MU-MMO傳輸。AP具有多根天線，使得AP能夠通過MU-MMO傳輸將下行鏈路數(shù)據(jù)報文傳輸給STA2和STA3。
[0042]AP周期性地將包括--Μ的信標幀發(fā)送到STAl、2和3。下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸間隔包括兩個周期，即，輪詢周期和數(shù)據(jù)傳送周期。NAV保護輪詢周期。在接收到--Μ之后，STA1、2和3通過解析--Μ確定下行鏈路數(shù)據(jù)報文緩存在AP處。STA1、2和3在輪詢周期內(nèi)分別以不同的指定時隙向AP發(fā)送輪詢幀(例如，PS-Poll幀或觸發(fā)幀)510、520和530。AP在輪詢周期內(nèi)分別用ACK幀511,521和531響應(yīng)于STAU STA2和STA3。用于發(fā)送輪詢幀的指定時隙可以根據(jù)下面的公式(I)計算:
[0043]T = TO* (N-1)+Tl (I)
[0044]其中N表示一個STA在AP處緩存有下行鏈路數(shù)據(jù)報文要發(fā)送的那些STA之間在TIM中從--Μ開始端算起所處的的位置的順序；T0表示輪詢幀的傳輸時間、ACK幀的傳輸時間和報文間傳輸間隙的總和；以及Tl表示從信標幀傳輸?shù)慕Y(jié)束時刻算起的預(yù)定時間常數(shù)。
[0045]在另一示例中，用于發(fā)送輪詢幀的指定時隙可以根據(jù)下面的公式(2)計算:
[0046]T = TO* (shift (N, NO) -1) +Tl (2)
[0047]其中N表示一個STA在AP40處緩存有數(shù)據(jù)報文要發(fā)送的那些STA之間在--Μ中從TIM開始端算起所處的的位置的順序；N0表示預(yù)定循環(huán)移位偏移值；Shift(x，y)表示具有偏移y的整數(shù)值X的循環(huán)移位，其中如果移位的值大于具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的STA的總數(shù),發(fā)生(循環(huán))進位；T0表不輪詢巾貞的傳輸時間、ACK巾貞的傳輸時間以及報文間的傳輸間隙；以及Tl表示從信標幀傳輸?shù)慕Y(jié)束時刻算起的預(yù)定時間常數(shù)。
[0048]在公式(2)中，進一步通過當前信標幀的計數(shù)器值確定TC。
[0049]STAU2和3可在接收到--Μ之后進入休眠狀態(tài)，直到它們發(fā)送輪詢幀510、520和530的指定時間，從而減少功耗。
[0050]ACK幀511、521和531中的每個ACK幀攜帶指示對應(yīng)的STA的喚醒時間的信息。在該示例中，因為AP通過MU-MMO傳輸將下行鏈路數(shù)據(jù)報文發(fā)送給STA2和STA3，所以用于STA2的在ACK幀521中指示的喚醒時間與用于STA3的在ACK幀531中指示的喚醒時間相同。STAl在ACK幀511中指示的喚醒時間里被喚醒并且監(jiān)控AP和STAl之間的無線信道。STAl的喚醒時間不晚于數(shù)據(jù)I的傳輸時間。在接收到數(shù)據(jù)I之后，STAl發(fā)回指示STAl正確接收數(shù)據(jù)I的ACK幀512。隨后，STAl返回休眠狀態(tài)，直到接收下一數(shù)據(jù)報文。
[0051 ] 對于MU-MMO傳輸來說，在AP發(fā)出包括--Μ的信標幀的時候，AP已經(jīng)完成MU-MMO調(diào)度并已確定用于Mu-MMO的用戶對?？蛇x地，在該實施方式中，如果某個STA在輪詢周期內(nèi)沒有將輪詢幀(或MMO信道反饋幀)發(fā)送到AP，AP從調(diào)度的用戶對中移除STA，所作的MU-MMO傳輸中無需包括該STA生。例如，如果AP具有向，例如，一個MU-MMO組內(nèi)的STAΑ、Β和C發(fā)送的下行鏈路數(shù)據(jù)報文。然而，STA C在輪詢周期內(nèi)接收到--Μ之后不發(fā)送輪詢幀(或MMO信道反饋幀)，所以MU-MMO傳輸只會發(fā)生在STA A和B上。
[0052]在圖5所示的該實施方式中，STA2和STA3處于該用戶對中。在AP通過MU-MMO傳輸將數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3發(fā)送到STA2和STA3之前，AP需要獲取STA2和STA3的信道信息。為了獲取STA2和STA3的信道信息，AP將空數(shù)據(jù)報文通知(NDPA)幀540和空數(shù)據(jù)報文(NDP)幀550發(fā)送到STA2和STA3。因此，STA2和STA3的喚醒時間不晚于NDPA幀540和NDP幀550的傳輸時間。STA2和STA3具有相同的喚醒時間(ACK幀521中所指示的喚醒時間或ACK幀531中所指示的喚醒時間)。AP將NDPA幀540和NDP幀550發(fā)送到STA2和STA3，從而通過使用探測協(xié)議獲取STA2和3的信道信息。NDPA幀540包括STA2和3的信息，還包括STA2和3之中的第一響應(yīng)STA的信息。例如，NDPA幀540包括通知STA2早于STA3傳輸波束成形幀作為NDP幀550的響應(yīng)的信息。將NDPA幀540發(fā)送到STA2和3之后，將NDP550在一個時間間隔(例如，最短幀間間隔(SIFS)段)后發(fā)送到STA2和3。
[0053]在圖5所示的該實施方式中，STA2 (比STA3)有對NDP幀550做出響應(yīng)的優(yōu)先權(quán)。STA2檢查其首先發(fā)送波束成形幀(例如，已壓縮的波束成形(Comp.BF)幀)542作為NDP幀550的響應(yīng)。因此，在將NDP幀550發(fā)送到STA2和3之后，STA2將包括STA2的信道信息的Comp.BF 幀 542 發(fā)送到 AP。
[0054]AP將波束成形報告輪詢(BF rep.poll)幀560發(fā)送到STA3以實現(xiàn)剩下的STA3的探測，也就是說，獲取STA3的信道信息。STA3接收BF rep.poll幀560并將包括STA3的信道信息的Comp.BF幀543發(fā)送到AP。
[0055]AP從Comp.BF幀542和543中獲取STA2和3的信道信息，然后為了根據(jù)MMO方案通過波束成形將數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3傳輸給STA2和3，AP通過使用信道信息生成波束成形必要的權(quán)重矩陣。隨后，AP根據(jù)MMO方案將數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3發(fā)送給STA2和3。這里，AP根據(jù)MMO方案為STA2和3中的每個STA生成用于波束成形的權(quán)重矩陣，或根據(jù)MU-MMO方案為STA2和3生成用于同時波束成形的權(quán)重矩陣。
[0056]AP通過MU-MMO傳輸將數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3發(fā)送到STA2和3。在該示例中，數(shù)據(jù)2發(fā)往STA2，數(shù)據(jù)3發(fā)往STA3。在STA2和3接收到數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3之后，STA2和3分別將ACK幀522和ACK幀532發(fā)送到AP。隨后，STA2和3返回休眠狀態(tài)。
[0057]圖6示出了圖4所示的方法的第二種實施方式。在該實施方式中，如果AP接收Comp.BF幀620和630而不接收輪詢幀，則AP認為STA2和3能夠接收下行鏈路數(shù)據(jù)報文。Comp.BF幀620和630包括為STA2和3的數(shù)據(jù)傳輸計算用于MMO/波束成形的權(quán)重矩陣所需的STA2和3的信道信息。在圖6所示的該實施方式中，由于STA2和3的信道信息在輪詢周期內(nèi)通過Comp.BF幀620和630發(fā)送到AP，所以AP不需要如圖5所示的實施方式中需要的那樣在數(shù)據(jù)傳送周期內(nèi)將NDPA和NDP幀發(fā)送到STA2和3。
[0058]STAl接收--Μ之后，STAl在輪詢周期內(nèi)將輪詢幀610發(fā)送到AP。STA2和3在輪詢周期內(nèi)分別將Comp.BF幀620和630發(fā)送到AP?？梢愿鶕?jù)上述公式(I)或(2)計算發(fā)送輪詢幀610、Comp.BF幀620和Comp.BF幀630的時間。AP將包括喚醒時間的ACK幀611發(fā)送到STA1，作為對輪詢幀610的響應(yīng)。STAl的喚醒時間不晚于數(shù)據(jù)I的實際傳輸時間。AP分別將ACK幀621和631發(fā)回STA2和3。ACK幀621包括STA2的喚醒時間信息，ACK幀631包括STA3的喚醒時間信息。因為AP通過MU-MMO傳輸同時將數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3發(fā)送到STA2和3，所以STA2的喚醒時間與STA3的喚醒時間相同。STA2和3的喚醒時間不晚于數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3的實際傳輸時間。
[0059]圖7示出了圖4所示的方法的第三種實施方式。下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸間隔包括輪詢周期和數(shù)據(jù)傳送周期。NAV保護可保護該輪詢周期。與圖5所示的實施方式相比，AP(例如，以多播方式)發(fā)送新的管理幀(例如，下行鏈路(DL)調(diào)度幀700)不發(fā)送ACK幀中所指示的喚醒時間的信息。在輪詢周期之后，例如，在完成向具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的每個STA傳輸ACK幀之后，DL調(diào)度幀700 (發(fā)送出)含有指示具有緩存在AP處的下行鏈路數(shù)據(jù)報文的每個STA的喚醒時間的信息?；蛘?，DL調(diào)度幀700的傳輸可以發(fā)生在數(shù)據(jù)傳送周期內(nèi)。例如，AP在數(shù)據(jù)傳送周期開始時將DL調(diào)度幀700發(fā)送到STA1、2和3。
[0060]在圖7所示的該實施方式中，ACK幀711、721和731與如圖5所示的ACK幀511、521和531類似。如果需要，ACK幀711、721和731還可包括指示喚醒時間的信息。
[0061]圖8示出了圖4所示的方法的第四種實施方式。圖8中的實施方式與圖7中的實施方式類似。與圖7所示的實施方式相比，STA2和3將Comp.BF幀820和830而不是輪詢幀發(fā)送到AP。Comp.BF幀820和830分別攜帶STA2和3的信道信息。AP通過MU-MMO傳輸發(fā)送STA2和3的數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3。指示STA1、2和3的喚醒時間的信息包含在輪詢周期之后從AP(例如，以組播方式)發(fā)往STA1、2和3的DL調(diào)度幀800中。在該實施方式中，DL調(diào)度幀800的傳輸可以發(fā)生在數(shù)據(jù)傳送周期內(nèi)。例如，AP在數(shù)據(jù)傳送周期開始時將DL調(diào)度幀800發(fā)送到STA1、2和3。STAl的喚醒時間不晚于STAl的數(shù)據(jù)I的實際傳輸時間。STA2的喚醒時間與STA3的喚醒時間相同，并且不晚于數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3的傳輸時間。
[0062]圖9示出了圖4所示的方法的第五種實施方式，其中每個輪詢幀后面不發(fā)送ACK幀。STAU2和3在輪詢周期內(nèi)分別將輪詢幀910,920和930發(fā)送到AP后，AP(例如，以組播方式)將組ACK信息和指示STA1、2和3的喚醒時間的下行鏈路調(diào)度信息一起發(fā)送。組ACK信息和下行鏈路調(diào)度信息包含在相同的幀內(nèi)(S卩，DL調(diào)度幀900)并在輪詢周期之后將發(fā)送到STA1、2和3。在該實施方式中，DL調(diào)度幀900的傳輸可以發(fā)生在數(shù)據(jù)傳送周期內(nèi)。例如，AP在數(shù)據(jù)傳送周期開始時將DL調(diào)度幀900發(fā)送到STA1、2和3。
[0063]圖10示出了圖9所示的DL調(diào)度幀900的示例性幀格式。DL調(diào)度幀900可包括用來指示組ACK信息以及下行鏈路調(diào)度信息的字段。如圖10所示，DL調(diào)度幀900包括兩個部分。第一部分為位圖，其中每個比特對應(yīng)于一個AP預(yù)期會接收到輪詢幀的STA。例如，按照這些STA在--Μ中被尋呼的順序。值為“I”指示AP成功接收來自對應(yīng)的STA的輪詢幀，值為“O”指示AP沒有接收來自對應(yīng)的STA的輪詢幀。第二部分指示喚醒時間。每個“開始時間”指示對應(yīng)STA的喚醒時間。在該示例中，AP可僅將“開始時間”分配給那些在DL調(diào)度幀900的第一部分中AP指示為“I”的STA，該順序與位圖中的順序相同。因此，不需要額外的指示來識別對應(yīng)于每個“開始時間”信息的STA。
[0064]本文所述的各種實施例描述在方法步驟或過程的大體內(nèi)容中，其可以通過計算機程序產(chǎn)品在一項實施例中實施，該計算機程序產(chǎn)品可以從通過或結(jié)合計算機或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)提供程序代碼用于使用的計算機可用或計算機可讀的介質(zhì)進行訪問。出于該描述的目的，計算機可用或計算機可讀介質(zhì)可為任何通過或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸該程序用于使用的裝置。
[0065]該介質(zhì)可以為電子、磁性、光、電磁、紅外、半導(dǎo)體系統(tǒng)(或裝置或設(shè)備)，或傳播介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)的示例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲器、磁帶、可移動計算機軟盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬磁盤以及光盤。光盤的當前示例包括DVD、只讀光盤 (CD-ROM)以及可讀寫光盤(CD-R/W)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于無線局域網(wǎng)(WLAN)的接入點，其特征在于，包括: 處理設(shè)備； 收發(fā)機；以及 具有多個存儲在其上的指令的存儲器，當被處理設(shè)備執(zhí)行時 致使處理設(shè)備使收發(fā)機: 廣播包括信息的信標幀，該信息定義輪詢周期，在所述輪詢周期期間允許一組通信臺發(fā)送省電輪詢(PS-Poll)幀； 接收所述輪詢周期內(nèi)來自所述通信臺組中的一臺通信臺的PS-poll幀，其中所述接入點具有緩存在其上的用于通信臺的數(shù)據(jù)報文； 在所述輪詢周期內(nèi)向所述通信臺發(fā)送確認(ACK)幀以響應(yīng)所述PS-Poll幀； 在所述輪詢周期之后，向所述通信臺發(fā)送下行鏈路調(diào)度幀，所述下行鏈路調(diào)度幀包括指示所述通信臺的喚醒時間的信息；以及 在所述喚醒時間或之后向所述通信臺發(fā)送所述數(shù)據(jù)報文。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入點，其特征在于，所述輪詢周期由所述接入點設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)分配向量(NAV)保護。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入點，其特征在于，所述信標幀進一步包括定義在所述輪詢周期之后分配的數(shù)據(jù)傳送周期的信息，以及所述收發(fā)機在所述數(shù)據(jù)傳送周期開始時向所述通信臺發(fā)送所述下行鏈路調(diào)度幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入點，其特征在于，所述下行鏈路調(diào)度幀為電氣和電子工程師學(xué)會(IEEE)802.11標準中的一個標準定義的管理幀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入點，其特征在于，所述ACK幀包括所述喚醒時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入點，其特征在于，所述收發(fā)機組播所述下行鏈路調(diào)度幀到所述通信臺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入點，其特征在于，所述收發(fā)機通過多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)傳輸向所述通信臺發(fā)送所述數(shù)據(jù)報文。
8.一種用于無線局域網(wǎng)(WLAN)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，包? 接入點(AP)廣播包括信息的信標幀，該信息定義輪詢周期，在所述輪詢周期期間允許一組通信臺發(fā)送省電輪詢(PS-Poll)幀； 在所述輪詢周期內(nèi)，所述AP接收來自所述通信臺組中的一臺通信臺的PS-Poll幀，其中所述接入點具有緩存在其上的用于通信臺的數(shù)據(jù)報文； 在所述輪詢周期內(nèi)，所述AP向所述通信臺發(fā)送確認(ACK)幀以響應(yīng)所述PS-Poll幀；在所述輪詢周期之后，所述AP向通信臺發(fā)送下行鏈路調(diào)度幀，所述下行鏈路調(diào)度幀包括指示所述通信臺的喚醒時間的信息；以及 所述AP在不早于所述喚醒時間向所述通信臺發(fā)送所述數(shù)據(jù)報文。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括: AP通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分配向量(NAV)保護所述輪詢周期。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述信標幀進一步包括定義在輪詢之后分配的數(shù)據(jù)傳送周期的信息，以及所述AP在所述數(shù)據(jù)傳送周期開始時發(fā)送所述下行鏈路調(diào)度幀。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述下行鏈路調(diào)度幀為電氣和電子工程師學(xué)會(IEEE)802.11標準中的一個標準定義的管理幀。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述ACK幀包括所述喚醒時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述AP組播所述下行鏈路調(diào)度幀到所述通信臺。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括: 所述AP向所述通信臺指示一個用于發(fā)送所述PS-Poll幀的時間，其中所述用于發(fā)送所述PS-Poll幀的時間基于所述信標幀中流量指示圖(TIM)中的通信站的位置來計算的。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述向所述通信臺發(fā)送所述數(shù)據(jù)報文包括: 所述AP在喚醒時間或之后通過多用于多出入多輸出(MU-MIMMO)傳輸向所述通信臺發(fā)送所述數(shù)據(jù)報文。
16.一種用于無線局域網(wǎng)(WLAN)的通信臺，其特征在于，包括: 處理設(shè)備；以及 具有多個存儲在其上的指令的存儲器，當所述存儲器由所處處理設(shè)備執(zhí)行時，致使所述處理設(shè)備實施以下操作，包括: 接收來自接入點(AP)的包括信息的信標幀，該信息定義輪詢周期，在所述輪詢周期期間允許一組通信臺發(fā)送省電輪詢(PS-Poll)幀； 在確定所述AP具有緩存用于所述通信臺的數(shù)據(jù)報文之后，在所述輪詢周期內(nèi)向所述AP發(fā)送所述PS-Poll幀； 在所述輪詢周期內(nèi)，接收來自AP的響應(yīng)于所述PS-Poll幀的確認(ACK)幀； 在所述輪詢周期之后，接收來自所述AP下行鏈路調(diào)度幀，所述下行鏈路調(diào)度幀包括指示所述通信臺的喚醒時間的信息；以及 在所述喚醒時間被喚醒，以及接收從所述AP發(fā)送的所述數(shù)據(jù)報文。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通信臺，其特征在于，所述發(fā)送所述PS-Poll幀包括: 在由信標幀包含的流量指示圖(TIM)中的通信臺的位置計算來的時間發(fā)送所述PS-Poll 中貞。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的通信臺，其特征在于，所述操作進一步包括: 在接收所述信標幀之后，進入休眠狀態(tài)直到發(fā)送所述PS-Poll幀的時間到來。
19.根據(jù)所述權(quán)利要求16所述迆通信臺，其特征在于，所述信標幀包括定義所述輪詢周期之后分配的數(shù)據(jù)傳送周期的信息，以及所述接收來自所述AP的所述下行鏈路調(diào)度幀包括: 在所述數(shù)據(jù)傳送周期開始時接收所述下行鏈路調(diào)度幀。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通信臺，其特征在于，所述ACK幀包括所述喚醒時間。
【文檔編號】H04W88/08GK104206001SQ201380016351
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】權(quán)榮訓(xùn), 楊云松, 容志剛, 樹貴明 申請人:華為技術(shù)有限公司