將超低功率信號用于經調度功率節省模式的方法和裝置的制造方法
【專利說明】將超低功率信號用于經調度功率節省模式的方法和裝置
[0001] 背景
[0002] 領域
[0003] 本申請一般涉及無線通信，并且尤其涉及用于向無線接收機傳達非常短的尋呼消 息的系統、方法和設備。
【背景技術】
[0004]
[0005] 在許多電信系統中，通信網絡被用于在若干個空間上分開的交互設備之間交換消 息。網絡可根據地理范圍來分類，該地理范圍可以例如是城市區域、局部區域、或者個人 區域。此類網絡可分別被指定為廣域網（WAN)、城域網（MAN)、局域網（LAN)、無線局域網 (WLAN)、或個域網（PAN)。網絡還根據用于互連各種網絡節點和設備的交換/路由技術（例 如，電路交換-分組交換）、用于傳輸的物理介質的類型（例如，有線-無線）、和所使用的 通信協議集（例如，網際協議集、SONET(同步光學聯網）、以太網等）而有所不同。
[0006] 當網絡元件是移動的并由此具有動態連通性需求時，或者在網絡架構以自組織(adhoc)拓撲結構而非固定拓撲結構來形成的情況下，無線網絡往往是優選的。無線網絡 使用無線電、微波、紅外、光等頻帶中的電磁波以非制導傳播模式來采用無形的物理介質。 在與固定的有線網絡相比較時，無線網絡有利地促成用戶移動性和快速的現場部署。
[0007] 無線網絡中的接收機在分組接收期間或在等待接收分組時可能消耗大量功率。因 此，需要用于在無線網絡中進行通信的改進型系統、方法和設備。
[0008] 概述
[0009] 本發明的系統、方法和設備各自具有若干方面，其中并非僅靠任何單一方面來負 責其期望屬性。在不限制如由所附權利要求所表達的本發明的范圍的情況下，現在將簡要 地討論一些特征。在考慮此討論后，并且尤其是在閱讀題為"詳細描述"的章節之后，將理解 本發明的特征是如何提供包括無線網絡中的接入點和站之間的改進的通信在內的優點的。
[0010] 在一個創新中，一種用于無線通信的無線站包括處理電路，該處理電路被配置成 處理傳送給該站的第一信號，第一信號指示預期接收到激活信號的目標喚醒時間。該站 進一步包括喚醒電路，其被配置成基于所指示的目標喚醒時間使第一接收機轉變為蘇醒狀 態。第一接收機被配置成在所指示的目標喚醒時間接收該激活信號。該站包括第二接收 機，其配置成基于第一接收機接收到該激活信號而轉變為蘇醒狀態并在處于該蘇醒狀態時 接收第二信號。
[0011] 在另一創新中，構想了一種用于由站進行無線通信的方法。該方法包括處理傳送 給該站的第一信號，第一信號指示預期接收到激活信號的目標喚醒時間。該方法進一步包 括基于所指示的目標喚醒時間，使第一接收機轉變為蘇醒狀態。該方法進一步包括由第一 接收機在所指示的目標喚醒時間接收該激活信號。該方法進一步包括基于該激活信號使第 二接收機轉變為蘇醒狀態。該方法進一步包括由第二接收機接收第二信號。
[0012] 在又一創新中，一種包括代碼的非瞬態計算機可讀介質，該代碼在被執行時使得 無線站：處理傳送給該站的第一信號，第一信號指示預期接收到激活信號的目標喚醒時間。 該代碼進一步使得該站基于所指示的目標喚醒時間激活第一接收機并由第一接收機在所 指示的目標喚醒時間接收激活信號。該代碼進一步使得該站基于該激活信號使第二接收機 轉變為蘇醒狀態并由第二接收機接收第二信號。
[0013] 在又一創新中，構想了一種用于無線通信的無線站。該站包括用于處理傳送給該 站的第一信號的裝置，第一信號指示預期接收到激活信號的目標喚醒時間。該站進一步包 括用于基于所指示的目標喚醒時間使第一接收機轉變為蘇醒狀態的裝置。該站進一步包括 用于在所指示的目標喚醒時間接收該激活信號的裝置。該站進一步包括用于基于該激活信 號使第二接收機轉變為蘇醒狀態的裝置，以及用于在第二接收機處于蘇醒狀態時接收第二 信號的裝置。
[0014] 附圖簡述
[0015] 圖1示出了其中可采用本公開的各方面的無線通信系統的示例。
[0016] 圖2解說了可在圖1的無線通信系統內采用的無線設備的示例的框圖。
[0017] 圖3A示出了根據本發明的一實現的低功率喚醒信號的示例。
[0018] 圖3B示出了根據本發明的一實現的低功率喚醒信號的另一示例。
[0019] 圖4示出媒體接入控制（MAC)幀400的結構的示例。
[0020] 圖5解說了媒體接入控制（MAC)幀500的結構的示例。
[0021] 圖6解說了圖4和5中示出的媒體接入控制（MAC)報頭的MAC結構的示例。
[0022] 圖7解說了建立尋呼的過程的示例。
[0023] 圖8A解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續傳 輸的實現由接入點所采取的過程的示例。
[0024] 圖8B解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續傳 輸的實現由站所采取的過程的示例。
[0025] 圖9示出了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續傳 輸的無線通信實現的序列圖的示例。
[0026] 圖10A解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續 傳輸的實現由接入點所采取的過程的示例。
[0027] 圖10B解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續 傳輸的實現由站所采取的過程的示例。
[0028] 圖11示出了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續傳 輸的無線通信實現的序列圖。
[0029] 圖12A解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續 傳輸的實現由接入點所采取的過程的示例。
[0030] 圖12B解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續 傳輸的實現由站所采取的過程的示例。
[0031] 圖13示出了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續傳 輸的無線通信實現的序列圖。
[0032] 圖14A解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續 傳輸的實現由接入點所采取的過程的示例。
[0033] 圖14B解說了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續 傳輸的實現由站所采取的過程的示例。
[0034] 圖15示出了針對使用對低功率接收機的喚醒尋呼來激活主接收機以進行后續傳 輸的無線通信實現的序列圖。
[0035] 圖16A解說了針對使用對低功率接收機的打盹尋呼來停用主接收機的實現由接 入點所采取的過程的示例。
[0036] 圖16B示出了針對使用對低功率接收機的打盹尋呼來停用主接收機的示例實現 由站所采取的一系列步驟。
[0037] 圖17示出了針對使用對低功率接收機的打盹尋呼來停用主接收機的示例實現的 序列圖。
[0038] 圖18示出了針對將對低功率接收機的同步尋呼用于接入點與站之間的同步的示 例實現的序列圖。
[0039] 圖19示出了示例功率節省實現，其中AP對傳感器進行編組并在不同的時間發送 針對每一子集的喚醒尋呼、繼以針對每一組的信標與TIM。
[0040] 圖20示出了示例功率節省實現，其中AP對傳感器進行編組，并在話務標識映射 (TIM)之前從給定時間開始發送喚醒尋呼。
[0041] 圖21示出了示例功率節省實現，其中AP對傳感器進行編組，并在話務標識映射 (TM)之前從給定時間開始發送喚醒尋呼，并且其中休眠尋呼終止該喚醒接收規程。
[0042] 圖22示出了示例功率節省實現，其中AP對傳感器進行編組，并且在每一信標之前 發送有限數量的喚醒尋呼。
[0043]圖23示出了不具有不接收休眠分組的低功率接收機且主接收機不忽略信標的實 現。
[0044]圖24示出了具有在信標之前接收到喚醒尋呼的低功率接收機接收該信標的實 現。
[0045]圖25示出了具有在信標之前接收到休眠尋呼的低功率接收機忽略該信標的實 現。
[0046]圖26是解說接入點所采取的ULP信標模式過程的示例的流程圖。
[0047] 圖27是解說站所采取的ULP信標模式過程的示例的流程圖。
[0048] 圖28解說了包括一個或多個STA之間的通信的無線通信系統。
[0049] 詳細描述
[0050] 以下參照附圖更全面地描述本新穎系統、裝置和方法的各種方面。然而，本公開可 用許多不同形式來實施并且不應解釋為被限定于本公開通篇給出的任何具體結構或功能。 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，并且其將向本領域技術人員 完全傳達本公開的范圍。基于本文中的教導，本領域技術人員應領會到，本公開的范圍旨在 覆蓋本文中公開的這些新穎的系統、裝置和方法的任何方面，不論其是獨立實現的還是與 本發明的任何其他方面組合實現的。例如，可以使用本文所闡述的任何數目的方面來實現 裝置或實踐方法。另外，本發明的范圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的本發明各種方面 的補充或者與之不同的其他結構、功能性、或者結構及功能性來實踐的裝置或方法。應當理 解，本文披露的任何方面可以由權利要求的一個或多個要素來實施。
[0051] 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。盡管提到了優選方面的一些益處和優點，但本公開的范圍并非旨在被限定于特定益處、 用途或目標。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、系統配置、網 絡、和傳輸協議，其中一些藉由示例在附圖和以下對優選方面的描述中解說。詳細描述和附 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利要求及其等效技術方案來定 義。
[0052] 流行的無線網絡技術可包括各種類型的無線局域網（WLAN)。WLAN可被用于采用 廣泛使用的聯網協議來將近旁設備互連在一起。本文中所描述的各個方面可應用于任何通 信標準，諸如無線協議。
[0053] 在一些方面，亞千兆赫頻帶中的無線信號可根據802.llah協議使用正交頻分 復用（OFDM)、直接序列擴頻（DSSS)通信、OFDM和DSSS通信的組合、或其他方案來傳送。 802.llah協議的實現可被用于傳感器、計量、和智能電網。有利地，實現802.llah協議的某 些設備的各方面可以比實現其他無線協議的設備消耗更少的功率，和/或可被用于跨相對 較長的距離（例如，約1公里或更長）來傳送無線信號。
[0054] 在一些實現中，WLAN包括作為接入無線網絡的組件的各種設備。例如，可以有兩 種類型的設備：接入點（"AP"）和客戶端（亦稱為站，或"STA"）。一般而言，AP可用作 WLAN的中樞或基站，而STA用作WLAN的用戶。例如，STA可以是膝上型計算機、個人數字 助理（PDA)、移動電話等。在一示例中，STA經由遵循Wi-Fi(例如，IEEE802. 11協議，諸如 802.llah)的無線鏈路連接到AP以獲得至因特網或至其它廣域網的一般連通性。在一些實 現中，STA也可被用作AP。
[0055] 接入點（"AP"）還可包括、被實現為、或被稱為B節點、無線電網絡控制器("RNC")、 演進型B節點、基站控制器（"BSC"）、基收發機站（"BTS"）、基站（"BS"）、收發機功能 ("TF"）、無線電路由器、無線電收發機或其他某個術語。
[0056] 站"STA"還可包括、被實現為、或被稱為接入終端（"AT"）、訂戶站、訂戶單元、移 動站、遠程站、遠程終端、用戶終端、用戶代理、用戶設備、用戶裝備或其他某個術語。在一些 實現中，接入終端可包括蜂窩電話、無繩電話、會話發起協議（"SIP"）話機、無線本地環路 ("WLL"）站、個人數字助理（"PDA")、具有無線連接能力的手持式設備、或連接至無線調制 解調器的其他某種合適的處理設備。因此，本文所教導的一個或多個方面可被納入到電話 (例如，蜂窩電話或智能電話）、計算機（例如，膝上型設備）、便攜式通信設備、手持機、便攜 式計算設備（例如，個人數據助理）、娛樂設備（例如，音樂或視頻設備、或衛星無線電）、游 戲設備或系統、全球定位系統設備、或被配置成經由無線介質通信的任何其他合適的設備 中。
[0057] 如以上所討論的，本文描述的某些設備可實現例如802.llah標準。此類設備（無 論是用作STA或AP還是其他設備）可被用于智能計量或者用在智能電網中。此類設備可 提供傳感器應用或者用在家庭自動化中。這些設備可代替地或者附加地用在醫療保健環境 中，例如用于個人醫療保健。這些設備也可被用于監督以使得能夠實現范圍擴展的因特網 連通性（例如，以供與熱點聯用）、或者實現機器對機器通信。
[0058] 無線設備在傳送或接收信號時消耗功率。本文描述的某些設備在具有不同能力和 不同功耗水平的多個狀態中操作。例如，在蘇醒狀態（在此期間，接收機電路被激活且可接 收傳入信號）或在打盹狀態（在此期間，電路未被激活且不接收傳入信號），接收機消耗更 多功率。減少接收機處于蘇醒狀態并等待接收傳入信號的時間量會降低功耗。
[0059] 無線設備采用各種功率管理模式來管理各操作狀態。這些功率管理模式包括"活 躍"（其中設備總是處于蘇醒狀態）、"正常功率節省"（其中設備可以要么處于蘇醒狀態要 么處于打盹狀態）、或"具有超低功率的功率節省"（PS-ULP)(其中設備可以處于蘇醒狀態 或低功率狀態，該低功率狀態與設備處于打盹狀態時相比可節省更多功率）。盡管本文描述 的涉及使用可由超低功率接收機（即，設備中的第二接收機）接收的尋呼消息的實現可適 用于操作無線設備的許多不同的功率模式，但為使本公開清楚起見，本文描述的某些實現 的示例一般涉及使用正常功率節省模式。
[0060] 減少接收機STA處于蘇醒的時間的簡單方式是在大部分時間里使接收機轉變為 打盹狀態，除了與發射機議定的在可能從發射機向接收機發送信號時的那些短時間區間。 這既不靈活也不高效，因為在典型的應用中，話務模式是不可預測的。所議定的蘇醒時間可 能與話務模式不匹配，使得一些蘇醒時間可能并不對應于傳送時間。還可能存在所傳送的 信號由于在所議定的蘇醒時間之外被傳送故而未被接收到的時候。
[0061] 更靈活且有效的辦法是使接收機打盹，直至一觸發事件觸發該接收機轉變為蘇 醒。在一些實現中，觸發事件是在電路接收到喚醒無線信號時生成的。在喚醒信號被配置 成使得接收該喚醒信號的電路系統是簡單且低功率的接收機的情況下，功耗被降低。低功 率接收機（有時稱為"喚醒接收機"）被配置成與常規數據接收機相比消耗更少能量，以降 低無線設備的總功耗。
[0062] 在一種實現中，STA的常規數據接收機處于打盹狀態。（例如，AP或其他STA的） 發射機將信號無線地發送給STA的低功率接收機。STA的低功率接收機接收該無線信號并 執行某一動作。例如，該動作可以是將STA的常規數據接收機（即時地或在指定時間或時 間延遲）喚醒到蘇醒狀態，使得STA的常規接收機能接收數據。在一些情況下，STA隨后發 送消息以通知AP或另一STA它已蘇醒。隨后，AP或STA可以向STA的常規接收機發送數 據，并且該數據被STA接收和處理。
[0063] 對于一些設備，由低功率接收機（有時稱為"超低功率接收機"或"射頻（RF)喚醒 電路"）接收到的無線信號可以是短尋呼消息（"尋呼"）、喚醒分組、或超低功率（ULP)消 息。在本公開的一些實現中，標識了各協議來使用此類信號或尋呼以節省功率。這可以是 在多個功率節省模式協議的上下文中，包括但不限于常規功率節省（PS)協議和非調度式 自動功率節省遞送（U-APSD)。還公開了尋呼的定時（潛在地相對于信標）、相關設置信令、 以及尋呼格式的實現。
[0064] 本公開標識了結合常規PS模式協議來使用UL