在无线LAN系统中发送或接收帧的方法和用于该方法的设备与流程
本说明书涉及无线局域网(wlan)系统，并且更具体地，涉及用于发送或接收包括用于传统sta的l部分的新格式ppdu的方法和用于该方法的设备。
背景技术：
无线lan技术的标准正被开发为电气和电子工程师协会(ieee)802.11标准。ieee802.11a和b使用2.4ghz或5ghz处的未经授权频带。ieee802.11b提供了11mbps的发送速率，并且ieee802.11a提供了54mbps的发送速率。并且，ieee802.11g通过应用正交频分复用(ofdm)来提供54mbps的发送速率。ieee802.11n通过应用多输入多输出-ofdm(mimo-ofdm)来在四个空间流上提供300mbps的发送速率。ieee802.11n支持高达40mbps的信道带宽，并且在这种情况下，ieee802.11n提供600mbps的发送速率。
上述无线lan(wlan)标准先前被定义为ieee802.11ac标准，ieee802.11ac标准使用160mhz的最大带宽，支持8个空间流，并且支持1gb/s的最大速率。现在，正对ieee802.11ax标准化进行讨论。
技术实现要素：
技术问题
本说明书的一方面在于提供用于以新格式精确且高效地发送或接收物理层协议数据单元(ppdu)的方法和用于该方法的设备。
本说明书不限于以上方面，并且可以从本说明书的实施方式推断出其它方面。
技术方案
为了实现以上方面，根据本说明书的实施方式的一种由站(sta)在无线局域网(wlan)系统中发送ppdu的方法可以包括以下步骤：配置包括传统短训练字段(l-stf)、传统长训练字段(l-ltf)和传统信号字段(l-sig)的l部分；当将由所述sta发送的ppdu是预定格式时，对用于分组分类的位于所述l-sig之后的n个连续符号执行二进制相移键控(bpsk)调制；以及发送包括所述l部分和所述n个bpsk调制符号的所述ppdu。
为了实现以上方面，一种在wlan系统中发送ppdu的sta可以包括：处理器，该处理器用于配置包括传统短训练字段(l-stf)、传统长训练字段(l-ltf)和传统信号字段(l-sig)的l部分，并且当将由所述sta发送的ppdu是预定格式时，对用于分组分类的位于所述l-sig之后的n个连续符号执行二进制相移键控(bpsk)调制；以及发送器，该发送器用于根据所述处理器的控制来发送包括所述l部分和所述n个bpsk调制符号的所述ppdu。
所述预定格式的所述ppdu可以对应于唤醒无线电(wur)ppdu。所述wurppdu还可以包括用于同步的wur前导码，所述wurppdu中所包括的所述l-sig和用于分组分类的所述n个符号是通过整个主连接无线电(pcr)频带发送的。所述wur前导码可以是通过所述pcr频带的某些音调发送的。
用于分组分类的n个符号可以对应于假位符号，或者可以是l-sig的重复。
sta可以省略对用于分组分类的n个符号的加扰。
n可以为2或3。
sta可以是接入点(ap)sta或非apsta。
技术效果
根据本说明书的实施方式，可以配置l-sig字段之后的多个bpsk调制符号，由此防止将ppdu错误地确定为11a/n/ac/axppdu。
除了以上技术效果之外，可以从本说明书的实施方式中推断出其它技术效果。
附图说明
图1例示了无线lan(wlan)系统的示例性配置。
图2例示了无线lan(wlan)系统的另一示例性配置。
图3例示了典型的链路建立处理。
图4例示了退避处理。
图5例示了隐藏节点和暴露节点。
图6例示了rts和cts。
图7至图9是用于详细说明接收到tim的sta的操作的图。
图10例示了ieee802.11系统中使用的帧结构的示例。
图11例示了ieee802.11系统中的ofdm分组分类。
图12例示了bpsk调制的符号和qbpsk调制的符号。
图13例示了可用于wlan系统(例如，802.11)的wur接收器。
图14例示了wur接收器的操作。
图15例示了wur分组的示例。
图16例示了wur分组的波形。
图17例示了使用wlan的ofdm发送器生成的wur分组。
图18例示了wur接收器的结构。
图19例示了wurppdu的帧结构的示例。
图20例示了根据本说明书的实施方式的分组分类的ppdu结构。
图21例示了根据本说明书的另一实施方式的分组分类的ppdu结构。
图22是例示了根据本说明书的实施方式的发送和接收ppdu的方法的流程图。
图23例示了根据本说明书的实施方式的装置。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述本说明书的优选实施方式。下文中将与附图一起公开的详细描述仅被提供以用于描述本说明书的示例性实施方式。因此，应当理解，本文中提出的示例性实施方式将不代表用于执行本说明书的唯一实施方式。
以下的详细描述包括具体细节，以便提供对本说明书的完全理解。然而，对于本领域的技术人员将清楚的是，可以在不参照以上提到的具体细节的情况下执行本说明书。在某些情况下，为了避免本说明书的概念中的任何歧义，可以省略所公开的结构和装置，或者所公开的结构和装置可以基于其核心功能被作为框图例示。
如上所述，以下描述涉及在无线lan(wlan)系统中高效利用具有宽带的信道的方法和用于该方法的装置。为此目的，将详细描述应用本说明书的wlan系统。
图1例示了无线lan(wlan)系统的示例性配置。
如图1中所示，无线lan(wlan)包含一个或更多个基本服务集(bss)。bss是成功地实现了同步以便彼此通信的站(sta)的集合(或组)。
作为包括用于无线介质的介质访问控制(mac)和物理层接口的逻辑实体，sta包括接入点(ap)和非ap站。在sta当中，用户所操作的便携式装置(或终端)对应于非ap站。因此，当实体被简单地提及为sta时，sta也可以是指非ap站。本文中，非ap站也可以被称为诸如终端、无线发送/接收单元(wtru)、用户设备(ue)、移动站(ms)、移动终端、移动订户单元等这样的其它术语。
另外，ap是通过无线介质向其关联站(sta)提供对分发系统(ds)的访问的实体。本文中，ap也可以被称为集中控制器、基站(b)、节点b、基站收发器系统(bts)、个人基本服务集中心点/接入点(pcp/ap)、站点控制器等。
bss可以分为基础设施bss和独立bss(ibss)。
图1中示出的bss对应于ibss。ibss是指不包括ap的bss。由于ibss不包括ap，因此对ds的访问不被授权(或批准)，因此ibss用作自包含网络。
图2例示了无线lan(wlan)系统的另一示例性配置。
图2中示出的bss对应于基础设施bss。基础设施bss包括一个或更多个sta和ap。作为规则，尽管非apsta之间的通信是通过经由ap建立的，但是在非apsta之间配置了直接链路的情况下，也可以在非apsta之间建立直接通信。
如图2中所示，多个基础设施bss可以通过ds彼此互连。通过ds彼此互连的多个bss被统称为扩展服务集(ess)。ess中包括的sta可以执行彼此之间的通信，并且非apsta可以在执行不间断通信的同时从同一ess内的一个bss转移到(或重新定位到)另一bss。
作为连接多个ap的机制，不一定需要ds对应于网络。只要ds能够提供预定的分发服务，ds的结构或配置就没有限制。例如，ds可以对应于诸如网状网络这样的无线网络，或者ds可以对应于将ap彼此连接的物理结构(或实体)。
层结构
可以按照层结构描述在wlan系统中操作的sta的操作。可以按照装置配置由处理器实现层结构。sta可以具有多层结构。例如，802.11标准文献中的层结构是数据链路层(dll)上的mac子层和物理(phy)层。phy层可以包括物理层汇聚过程(plcp)实体、物理介质相关(pmd)实体等。mac子层和phy层可以包括分别被称作mac子层管理实体(mlme)和物理层管理实体(plme)的管理实体。这些实体提供层管理功能在其中操作的层管理服务接口。
为了提供精确的mac操作，在每个sta中存在站管理实体(sme)。sme是可以存在于单独管理平面中或者可以看上去偏向侧面(offtotheside)的层独立实体。尽管在本文献中未详细描述sme的精确功能，但是通常可以看出，这些功能是用于从各种层管理实体(lme)收集层相关状态，用于将层特定参数设置为具有近似值，等等的功能。通常，sme可以代表通用系统管理实体执行这些功能，并且可以实现标准管理协议。
以上提到的实体以各种方式相互作用。例如，可以通过交换get/set原语来实现实体之间的交互。原语意味着与特定目的相关的参数或元素的集合。xx-get.request原语用于请求给定mib属性的值(基于管理信息的属性信息)。如果状态为“成功”，则xx-get.confirm原语用来返回正确的mib属性信息值，否则，在状态字段中返回错误指示。xx-set.request原语被使用，使得所指示的mib属性被设置为给定值。当mib属性意味着特定操作时，它是执行该操作的请求。另外，如果状态为“成功”，则xx-set.confirm原语用来确认将所指示的mib属性设置为所请求的值，否则用来在状态字段中返回错误条件。当mib属性意味着特定操作时，确认已执行该操作。
另外，mlme和sme可以通过mlme_sap(服务访问点)交换各种mlme_get/set原语。另外，各种plme_get/set原语可以通过plme_sap在plme和sme之间交换，并且可以通过mlme-plme_sap在mlme和plme之间交换。
链路建立处理
图3例示了典型的链路建立处理。
为了使sta建立针对网络的链路，sta应当首先发现网络，执行认证，建立关联，并且为了安全性而经历认证过程等。链路建立处理可以被称为会话发起处理或会话建立处理。另外，链路建立处理的发现、认证、关联和安全性配置的处理可以被统称为关联处理。
参照图3，将描述示例性链路建立处理。
在步骤s510中，sta可以执行网络发现操作。网络发现操作可以包括sta的扫描操作。即，应当找到可加入的网络，以便使sta有权接入该网络。sta在加入无线网络之前应当识别兼容的网络，并且识别特定区域中存在的网络的处理被称为扫描。
扫描包括主动扫描和被动扫描。
包括主动扫描处理的网络发现操作在图3中作为示例示出。在主动扫描中，执行扫描的sta发送探测请求帧，以在信道之间移动的同时发现附近的ap，并且等待对其的响应。响应于探测请求帧，响应方将探测响应帧发送给发送了探测请求帧的sta。本文中，响应方可以是最后已在被扫描的信道的bss中发送信标帧的sta。在bss中，由于ap发送信标帧，因此ap是响应方。在ibss中，响应方不是恒定的，因为ibss中的sta依次发送信标帧。例如，在信道#1中发送了探测请求帧并且在信道#1中接收到探测响应帧的sta可以存储接收到的探测响应帧中所包括的bss相关信息，并且移动到下一信道(例如，信道#2)，以便以相同的方式执行扫描(即，信道#2上的探测请求/响应发送和接收)。
尽管未在图3中示出，但是可以以被动扫描方式执行扫描操作。在被动扫描中，执行扫描的sta在信道之间移动时等待信标帧。信标帧是ieee802.11中的管理帧之一，并且被周期性地发送，以报告无线网络的存在并且允许执行扫描的sta找到无线网络以便加入无线网络。在bss中，ap用于周期性发送信标帧。在ibss中，ibss中的sta依次发送信标帧。执行扫描的sta在接收到信标帧的同时，存储信标帧中所包括的bss相关信息，并且在移动到另一信道的同时，在每个信道中记录信标帧信息。接收到信标帧的sta可以存储接收到的信标帧中所包括的bss相关信息，并且可以移动到下一个信道，以便以相同的方式在下一个信道中执行扫描。
通过比较主动扫描与被动扫描，有利地，主动扫描比被动扫描有更少的延迟和功耗。
在sta发现网络之后，可以在步骤s520中执行认证处理。为了清楚地区别于下述步骤s540的安全设置操作，该认证处理可以被称为第一认证处理。
该认证处理包括以下处理：sta将认证请求帧发送到ap，并且ap响应于此将认证响应帧发送到sta。认证请求/响应帧中所使用的认证帧对应于管理帧。
认证帧可以包括关于认证算法编号、认证交易序列号、状态码、挑战文本、鲁棒安全网络(rsn)、有限循环组等的信息。该信息对应于可以被包括在认证请求/响应帧中的信息的一些示例，并且可以被不同的信息替换，或者还可以包括附加信息。
sta可以向ap发送认证请求帧。ap可以基于接收到的认证请求帧中所包括的信息来确定是否接受对相应sta的认证。ap可以通过认证响应帧向sta提供认证处理结果。
在sta被成功认证之后，可以在步骤s520中执行关联处理。关联处理包括以下处理：sta将关联请求帧发送到ap，并且ap响应于此将关联响应帧发送到sta。
例如，关联请求帧可以包括与各种能力相关的信息、信标监听间隔、服务集标识符(ssid)、支持的速率、支持的信道、rsn、移动性域、支持的操作类别、业务指示图(tim)广播请求、互通服务能力等。
例如，关联响应帧可以包括与各种能力相关的信息、状态码、关联id(aid)、支持的速率、增强型分布信道接入(edca)参数集、接收信道功率指示符(rcpi)、接收信号-噪声指示符(rsni)、移动性域、超时区间(关联恢复时间)、交叠bss扫描参数、tim广播请求、qos映射等。
该信息对应于可以被包括在关联请求/响应帧中的信息的一些示例，并且可以被不同的信息替换，或者还可以包括附加信息。
在sta与网络成功关联之后，可以在步骤s540中执行安全设置处理。步骤s540的安全设置处理可以被称为通过鲁棒安全网络关联(rsna)请求/响应的认证处理。步骤s520的认证处理可以被称为第一认证处理。步骤s540的安全设置处理可以被简称为认证处理。
步骤s540的安全设置处理可以包括通过使用例如lan上的可扩展认证协议(eapol)帧的四次握手来进行的私钥设置处理。另外，可以根据ieee802.11标准中未定义的安全方案来执行安全设置处理。
介质访问机制
在基于ieee802.11的wlan系统中，介质访问控制(mac)的基本访问机制是带有冲突避免的载波侦听多路访问(csma/ca)机制。csma/ca机制也被称作ieee802.11mac的分布式协调功能(dcf)，并且基本上采用“先听后讲”访问机制。根据这种类型的访问机制，ap和/或sta可以在开始发送之前的特定持续时间(例如，dcf帧间空间(difs))期间执行感测介质或无线信道的空闲信道评估(cca)。作为感测的结果，如果确定介质处于空闲状态，则通过使用该介质开始帧传输。否则，如果感测到介质处于被占用状态，则ap和/或sta不开始其发送，而是设置并等待用于介质访问的延迟持续时间(例如，随机退避时段)。通过应用随机退避时段，期望几个sta在等待不同的持续时间之后尝试发送帧，由此使冲突最小化。
另外，ieee802.11mac协议提供了混合协调功能(hcf)。hcf是基于dcf和点协调功能(pcf)的。pcf是基于轮询的同步访问方案，在同步访问方案中，周期性执行轮询，使得所有接收ap和/或sta能接收数据帧。另外，hcf可以具有增强型分布式信道接入(edca)和hcf控制的信道接入(hcca)。edca是用于向多个用户提供数据帧的基于竞争的接入方案，并且hcca是使用轮询机制的基于无竞争的信道接入方案。另外，hcf可以包括用于改进wlan的服务质量(qos)的介质访问机制，并且可以在竞争周期(cp)和无竞争周期(cfp)二者中发送qos数据。
图4例示了退避处理。
将参照图4描述基于随机退避时段的操作。当特定介质从被占用(或繁忙)状态变成空闲状态时，多个sta可以尝试发送数据(或帧)。在这种情况下，作为用于使冲突最小化的方法，sta中的每一个可以选择随机退避计数并且可以在等待相应时隙之后，尝试发送。随机退避计数可以具有分组编号值，并且可以被确定为0至cw范围内的值之一。本文中，cw是竞争窗口参数值。cw参数具有给定为cwmin的初始值，但是可以采用比发送失败时(例如，如果未接收到针对所发送帧的ack)高两倍的值。如果cw参数值为cwmax，则可以在尝试数据发送的同时保持cwmax直到数据发送成功，并且如果数据发送成功，则该值被重置为cwmin。值cw、cwmin和cwmax被优先地设置为2n-1(n＝0、1、2、...)。
当随机退避处理开始时，sta根据所确定的退避计数值在退避时隙倒计时期间持续监视介质。当监视到介质处于繁忙状态时，sta停止倒计时并且等待。当监视到介质处于空闲状态时，sta重新开始倒计时。
在图4的示例中，在要发送到sta3的mac的分组到达时，sta3可以在识别到介质空闲了difs时间之后立即发送帧。此外，剩余的sta可以监测到介质处于繁忙状态并且可以等待。同时，可在sta1、2和5中的每一个中生成待发送数据。当监视到介质处于空闲状态时，每个sta可以等待difs，并且此后，可以根据每个sta所选择的随机退避时间进行退避时隙倒计时。图4的示例示出sta2选择最短退避时间并且sta1选择最长退避计数值的情况。即，它示出了在sta2完成针对所选择的随机退避时间进行的退避计数并且开始帧发送时，sta5的剩余退避时间比sta1的剩余退避时间短。在sta2占用介质期间，sta1和sta5停止倒计时并且等待。当sta2的介质占用完成并因此介质再次处于空闲状态时，sta1和sta5在等待difs之后重新开始对已经停止的剩余退避时间进行倒计时。即，帧发送可以在对与剩余退避时间对应的剩余退避时隙进行倒计时之后开始。由于sta5具有比sta1短的剩余退避时间，因此sta5开始帧发送。此外，在sta2占用介质期间，也可以在sta4中生成待发送数据。在这种情况下，当介质处于空闲状态时，sta4可以等待difs，并且此后，可以基于sta4所选择的随机退避计数值来执行倒计时并且可以开始帧发送。图6的示例示出sta5的剩余退避时间与sta4的随机退避时间偶然冲突的情况。在这种情况下，可在sta4与sta5之间出现冲突。当出现冲突时，sta4和sta5二者都不能接收到ack，这造成数据发送失败。在这种情况下，sta4和sta5可以将cw值加倍，然后选择随机退避计数值，并且可以执行倒计时。此外，由于sta4和sta5的发送，导致sta1可以在介质处于繁忙状态期间等待，并且当介质处于空闲状态时，可以等待difs，此后可以在剩余退避时间期满时发送帧。
sta的侦听操作
如上所述，csma/ca机制包括虚拟载波侦听以及ap和/或sta直接侦听介质的物理载波侦听。虚拟载波侦听旨在补偿介质访问时可能出现的诸如隐藏节点问题等问题。对于虚拟载波侦听，wlan系统的mac可以使用网络分配向量(nav)。nav是供当前正使用介质或有权使用它的ap和/或sta使用的用于向其它ap和/或sta指示介质处于可用状态之前的剩余时间的值。因此，被设置到nav的值对应于被调度以便ap和/或sta为了发送相应帧而使用介质的间隔，并且禁止接收nav值的sta在该间隔期间访问介质。可以例如根据帧的mac报头的“持续时间”字段的值来设置nav。
另外，已经引入了鲁棒的冲突检测机制以降低冲突的可能性。将参照图5和图7对此进行描述。尽管载波侦听范围实际上可能与传输范围不相同，但是为了便于解释，假定它们彼此相同。
图5例示了隐藏节点和暴露节点。
图5的(a)是当staa与stab通信并且stac具有待发送信息时的隐藏节点的示例。具体地，尽管是在staa向stab发送信息的情形下，但是可以确定当stac在向stab发送数据之前执行载波侦听时，介质处于空闲状态。这是因为，在stac的位置处不能感测到staa的发送(例如，介质占用)。在这种情况下，stab同时接收导致冲突的staa和stac的信息。在这种情况下，staa可以被称为stac的隐藏节点。
图5的(b)是在其中stab将数据发送到staa的情形下当stac具有要发送到stad的信息时的暴露节点的示例。在这种情况下，当stac执行载波侦听时，它可以被确定为由于stab的发送导致介质被占用的状态。因此，即使stac具有待发送到stad的信息，也由于侦听到介质的被占用状态而需要等待直到介质变为空闲状态。然而，由于staa实际上在stac的传输范围外，因此从staa的角度来看，来自stac的发送与来自stab的发送不会彼此冲突。因此，stac不必要等待直到stab停止发送。在这种情况下，stac可以被称为stab的暴露节点。
图6例示了rts和cts。
为了在图5的示例性情形下高效利用冲突避免机制，可以利用诸如请求发送(rts)和允许发送(cts)等这样的短信令分组。两个sta之间的rts/cts可以允许附近(一个或多个)sta的监听，由此使附近的(一个或多个)sta能够考虑是否在两个sta之间发送信息。例如，当打算发送数据的sta将rts帧发送到用于接收数据的sta时，用于接收数据的sta可以将cts帧发送到附近sta，以报告该sta将接收数据。
图6的(a)是用于解决当staa和stac二者打算向stab发送数据时的隐藏节点问题的方法的示例。当staa向stab发送rts时，stab将cts发送到位于stab附近的staa和stac。结果，stac等待直到staa和stab停止数据发送，由此避免冲突。
图6的(b)是解决暴露节点问题的方法的示例。由于stac监听了staa与stab之间的rts/cts发送，因此即使stac将数据发送到另一sta(例如，stad)，stac也能确定不会发生冲突。即，stab向所有附近sta发送rts，并且仅具有待实际发送的数据的staa发送cts。stac仅接收rts而不接收staa的cts，因此可以知道staa位于stac的载波侦听范围之外。
电力管理
在以上提到的wlan系统中，sta必须在执行发送/接收之前执行信道侦听，这造成sta的持续功耗。接收状态下的功耗与发送状态下的功耗没有显著差异，并且持久保持接收状态对于电力有限(即，在电池的作用下操作)的sta来说是大负担。因此，如果sta保持接收等待状态以持久地侦听信道，则功率会被低效地消耗，而在wlan吞吐量方面没有特别的益处。为了解决这种问题，wlan系统支持sta的电力管理(pm)模式。
sta的pm模式分为活动模式和省电(ps)模式。sta默认在活动模式下操作。在活动模式下操作的sta保持唤醒状态。唤醒状态是能够进行诸如帧发送/接收、信道扫描等这样的正常操作的状态。此外，在ps模式下操作的sta在切换休眠状态(或打盹状态)与唤醒状态的同时进行操作。在休眠状态下操作的sta以最小的功率操作，并且不执行信道扫描，更不用说帧发送/接收。
当sta尽可能长时间地在休眠状态下操作时，功耗减小，因此sta的操作持续时间增加。然而，由于在休眠状态下不能够进行帧发送/接收，因此不能够长时间无条件地进行操作。在存在将由在休眠状态下操作的sta发送到ap的帧的情况下，可以通过切换到唤醒状态来发送帧。此外，在存在将由ap发送给sta的帧的情况下，在休眠状态下的sta不能接收到该帧并且也不能知道待接收帧的存在。因此，sta可能需要根据特定时段切换到唤醒状态的操作，以便知道是否存在将发送到sta的帧(或者以便在存在帧的情况下接收帧)。
ap可以以特定时段将信标帧发送到bss中的sta。在信标帧中可以包括流量指示图(tim)信息元素。tim信息元素可以包括指示ap缓冲了与ap关联的sta的流量的信息并且将发送帧。tim元素的示例包括用于报告单播帧的tim和用于报告多播或广播帧的递送流量指示图(dtim)。
图7至图9是用于详细说明接收到tim的sta的操作的图。
参照图7，为了从ap接收包括tim的信标帧，sta可以从休眠状态切换到唤醒状态，并且可以解释接收到的tim元素以知道存在将发送到sta的缓冲流量。在与其它sta竞争访问用于ps轮询帧发送的介质之后，sta可以发送ps轮询帧以请求ap发送数据帧。接收到由sta发送的ps轮询帧的ap可以将该帧发送到sta。sta可以接收数据帧并且将用于此的ack帧发送到ap。此后，sta可以切换回休眠状态。
如图7中所示，ap可以以自从sta接收ps轮询帧起的特定时间(例如，短帧间空间(sifs))之后发送数据帧的立即响应的方式进行操作。此外，如果ap无法在接收到ps轮询帧之后的sifs时间期间准备好待发送到sta的数据帧，则ap可以以延迟响应方式进行操作，将参照图8对此进行描述。
在图8的示例中，其中sta从休眠状态切换到唤醒状态以从ap接收tim并且通过竞争将ps轮询帧发送到ap的操作与图7的示例相同。如果即使接收到ps轮询帧，ap也无法在sifs期间准备好数据帧，则可以将ack帧发送到sta而非发送数据帧。当在发送ack帧之后准备好数据帧时，ap可以在执行竞争之后将数据帧发送到sta。sta可以将ack帧发送到ap以指示数据帧被成功接收，然后可以切换到休眠状态。
图9示出ap发送dtim的示例。sta可以从休眠状态切换到唤醒状态，以从ap接收包括dtim元素的信标帧。通过接收到的dtim，sta可以知道将发送多播/广播帧。ap可以在发送包括dtim的信标帧之后直接发送数据(即，多播/广播帧)，而不进行发送/接收ps轮询帧的操作。sta可以在接收到包括dtim的信标帧之后，在持久地保持唤醒状态的同时接收数据，并且可以在数据接收完成之后切换回休眠状态。
一般帧结构
图10例示了ieee802.11系统中使用的帧结构的示例。
物理层协议数据单元(ppdu)帧格式可以包括短训练字段(stf)、长训练字段(ltf)、信号(sig)字段和数据字段。最基本的(例如，非高吞吐量(ht))ppdu帧格式可以仅包括传统stf(l-stf)、传统ltf(l-ltf)、sig字段和数据字段。
stf是用于信号检测、自动增益控制(agc)、分集选择、精确时间同步等的信号，并且ltf是用于信道估计、频率误差估计等的信号。stf和ltf可以被统称为plcp前导码，并且plcp前导码可以是用于ofdm物理层的信道估计和同步的信号。
sig字段可以包括速率字段和长度字段等。速率字段可以包括关于数据解调和编码速率的信息。长度字段可以包括关于数据长度的信息。另外，sig字段可以包括奇偶校验位、sig尾位等。
数据字段可以包括服务字段、物理层服务数据单元(psdu)和ppdu尾位，并且可选地可以包括填充位。服务字段的一些位可以被用于在接收端处的解扰器的同步。psdu可以包括与在mac层中定义的mac协议数据单元(mpdu)关联的在更高层中生成/使用的数据。ppdu尾位可以被用于使编码器返回零状态。填充位可以被用于将数据字段的长度调节为特定单位。
mpdu是根据各种mac帧格式定义的，并且基本mac帧包括mac报头、帧主体和帧校验序列(fcs)。mac帧可以由mpdu构成，并且可以通过ppdu帧格式的数据部分的psdu来发送/接收。
mac报头包括帧控制字段、持续时间/id字段、地址字段等。帧控制字段可以包括帧发送/接收所需的控制信息。持续时间/id字段可以被设置为用于发送相应帧等的时间。
mac报头中所包括的持续时间/id字段可以被设置为16比特长度(例如，
mac报头的帧控制字段可以包括协议版本、类型、子类型、通向ds、来自ds、更多片段、重试、电力管理、更多数据、受保护帧和顺序子字段。帧控制字段的每个子字段的详细信息可以参阅ieee802.11标准文献。
ieee802.11a/n/ac/ax的ofdm分组分类
参照图11简要描述ieee802.11a/n/ac/ax的分组分类。传统对应于11a。
11appdu的l-sig字段包括二进制相移键控(bpsk)符号。
在11n中，ppdu可以分为11n-混合模式(mm)格式和11n-绿色字段(gf)格式。11n-mm格式包括与传统对应的l-stf、l-ltf和l-sig字段，并且包括与11n对应的ht-sig1和ht-sig2字段。l-sig字段包括bpsk符号，并且ht-sig1和ht-sig2字段中的每一个包括正交二进制相移键控(qbpsk)符号。qbpsk对应于旋转90度的bpsk。参照图12中例示的bpsk和qbpsk符号，图12中的ofdm符号#1对应于bpsk符号(即，通过bpsk星座调制的符号)，并且ofdm符号#2是qbpsk符号(即，通过qpsk星座调制的符号)。11n-gf格式包括ht-stf、ht-ltf1、ht-sig1字段和ht-sig2字段，并且ht-sig1和ht-sig2字段中的每一个包括qbpsk符号。
11ac-ppdu包括与传统对应的l-stf、l-ltf和l-sig字段，并且包括与11ac对应的vht-sig1和vht-sig2字段。l-sig字段包括bpsk符号，vht-sig1字段包括bpsk符号，并且vht-sig2字段包括qbpsk符号。
11axppdu包括与传统对应的l-stf、l-ltf和l-sig字段，并且可以另外包括作为l-sig字段的重复的rl-sig字段。l-sig和rl-sig字段包含bpsk符号。另外，11axppdu可以包括与11ax对应的he-sig1字段和/或he-sig2字段。he-sig1和he-sig2字段可以包括bpsk符号。
唤醒无线电(wur)
首先，将参照图13大体上描述与wlan(例如，802.11)兼容的唤醒无线电接收器(wurx)。
参照图13，sta能支持用于主无线通信的主连接无线电(pcr，例如，ieee802.11a/b/g/n/ac/axwlan)和唤醒无线电(wur，例如，ieee802.11ba)。
pcr可以用于数据发送和接收，并且可以在没有数据要发送或接收时关闭。当在pcr关闭的情况下存在待接收的分组时，sta的wurx可以唤醒pcr。因此，通过pcr发送和接收用户数据。
wurx不能用于用户数据，而是仅能用于唤醒pcr收发器。wurx可以是没有发送器的简单接收器，并且在pcr关闭时被激活。激活的wurx的期望功耗优选地不超过100微瓦(uw)。为了使wurx以低功率操作，可以使用简单的调制方案例如开关键控(ook)，并且可以使用窄带宽(例如，4mhz或5mhz)。wurx的期望接收范围(例如，距离)当前可以对应于802.11中的范围。
图14例示了wur分组的设计和操作。
参照图14，wur分组可以包括pcr部分1200和wur部分1205。
pcr部分1200与传统wlan系统共存，也可以被称为wlan前导码。为了保护wur分组免受另一pcrsta的影响，可以在pcr部分1200中包括用于传统wlan的l-stf、l-ltf和l-sig中的至少一个。因此，第三方传统sta可以通过wur分组的pcr部分1200识别出wur分组不打算用于第三方传统sta并且pcr介质被另一sta占用。这里，因为支持窄带和ook解调的wurx不支持接收pcr信号，所以wurx不解码wur分组的pcr部分。
可以通过ook调制wur部分1205的至少一部分。例如，wur部分可以包括wur前导码、mac报头(例如，接收器地址)、帧主体和帧校验序列(fcs)中的至少一个。还可以通过改造ofdm发送器来执行ook调制。
如上所述，wurx1210消耗非常小的功率100uw或更少，并且可以配置为小且简单的ook解调器。
由于wur分组需要设计为在wlan系统中兼容，因此wur分组可以包括传统wlan前导码(例如，ofdm方案)和新的lp-wur分组波形(例如，ook调制)。
图15例示了wur分组的示例。图15中例示的wur分组包括与传统sta共存的pcr部分(例如，传统wlan前导码)。
参照图15，传统wlan前导码可以包括l-stf、l-ltf和l-sig。wlansta(例如，第三方)可以通过l-stf检测wur分组的开始。另外，wlansta(例如，第三方)可以通过l-sig识别wur分组的结束。例如，l-sig字段可以指示wur分组的(例如，ook调制的)有效载荷的长度。
wur部分可以包括wur前导码、mac报头、帧主体和fcs中的至少一个。wur前导码可以包括例如pn序列。mac报头可以接收接收器地址。帧主体可以包括唤醒所必需的其它信息。fcs可以包括循环冗余校验(crc)。
图16例示了图15中例示的wur分组的波形。参照图16，ook调制的wur部分可以针对一个ofdm符号的长度(例如，4微秒)发送1比特。因此，wur部分的数据速率可以为250kbps。
图17例示了使用wlan的ofdm发送器生成的wur分组。wlan中使用了相移键控(psk)-ofdm传输方案，在这种情况下，通过添加用于ook调制的ook调制器生成wur分组可能致使配置发送器的成本增加。因此，例示了重新使用ofdm发送器生成ook调制的wur分组的方法。
根据ook调制方案，比特值1被调制为具有阈值或更高功率的符号(即，接通符号)，并且比特值0被调制为具有小于阈值的功率的符号(即，断开符号)相反，也能够将比特值1定义为断电。
在ook调制方案中，通过在符号的位置处的通电/断电指示比特值1/0。这种简单的ook调制/解调方案可以减少为了接收器进行信号检测/解调而消耗的功率，并且可以降低用于实现信号检测/解调的成本。另外，还可以重新使用现有的ofdm发送器来执行接通/断开信号的ook调制。
图17中的左图例示了在一个符号区间(例如，4us)中被重新使用wlan的现有ofdm发送器ook调制的比特值1的归一化幅值的实部和虚部。比特值0的ook调制的结果对应于断电，因此未示出。
图17的右图例示了在频域中被重新使用wlan的现有ofdm发送器ook调制的比特值1的归一化功率谱密度(psd)。例如，频带中的中心4mhz可以用于wur。尽管图17为了便于描述示出wur在4mhz带宽操作，但是可以使用不同的频带。这里，优选的是，考虑省电，wur在比pcr(例如，现有wlan)的操作带宽小的带宽操作。
在图17中，假定子载波间隔为312.5khz，并且ook脉冲的带宽对应于13个子载波。如以上提到的，13个子载波对应于约4mhz(即4.06mhz＝13×312.5khz)。
将快速傅里叶逆变换(ifft)的输入序列定义为s＝{13子载波音调序列}，现有ofdm发送器通过xt＝ifft(s)对序列s执行ifft并将0.8sec长度的循环前缀(cp)附加到该序列，由此获得长度约为4us的符号。
wur分组也可以被称为wur分组、wur帧或wurppdu。wur分组可以是用于广播/多播的分组(例如，wur信标)或用于单播的分组(例如，用于终止特定wursta的wur模式和唤醒wursta的分组)。
图18例示了wur接收器(wurx)的结构。参照图18，wur可以包括rf/模拟前端、数字基带处理器、简单分组解析器。图16示出了例示性配置，并且根据本说明书的wurx不限于图18。
下文中，具有wur接收器的wlansta被简称为wursta。wursta可以被简称为sta。
-使用曼彻斯特编码进行的ook调制
根据本说明书的实施方式，可以使用曼彻斯特编码生成ook符号。根据曼彻斯特编码，通过两条子信息(或两个编码位)指示1比特信息。例如，当1比特信息“0”经历曼彻斯特编码时，输出两个子信息位“10”(即，接通-断开)。相反，当1比特信息“1”经历曼彻斯特编码时，输出两个子信息位“01”(即，接通-断开)。然而，根据实施方式，子信息位的接通-断开顺序可以被颠倒。
描述了基于曼彻斯特编码方案生成一个ook符号的方法。为了便于描述，一个ook符号被定义为在时域中对应于3.2us并且在频域中对应于k个子载波，但是本说明书不限于此。
首先，例示了基于曼彻斯特编码针对1比特信息“0”生成一个ook符号的方法。一个ook符号的长度被分为(i)针对第一子信息位“1”的1.6us和(ii)针对第二子信息位“0”的1.6us。
(i)通过将β映射到k个子载波当中的奇数子载波，将0映射到偶数子载波，然后执行ifft，可以获得与第一子信息位“1”对应的信号。例如，当通过在频域中以两个子载波间隔映射β来执行ifft时，1.6us的周期性信号在时域中重复出现两次。重复两次的1.6us周期信号中的第一或第二信号可以被用作与第一子信息位“1”对应的信号。β是功率归一化因子，它可以是例如1/sqrt(ceil(k/2))。在总共64个子载波(即，20mhz频带)当中，用于生成与第一子信息位“1”对应的信号的k个连续子载波可以由例如[33-floor(k/2):33+ceil(k/2)-1]表示。
(i)通过将0映射到k个子载波并执行ifft，可以获得与第二子信息位“0”对应的信号。在总共64个子载波(即，20mhz频带)当中，用于生成与第二子信息位“0”对应的信号的k个连续子载波可以由例如[33-floor(k/2):33+ceil(k/2)-1]表示。
通过将与子信息位“1”对应的信号置于与子信息位“0”对应的信号之后，可以获得用于1比特信息“1”的ook符号。
-符号减少
例如，一个wur符号的长度可以被设置为短于3.2us。例如，一个符号可以被设置为1.6us、0.8us或0.4us+cp的信息。
(i)0.8us，信息位1：在k个连续子载波当中，可以将满足mod(子载波索引，4)＝1的子载波(即，1、5、9、...)映射到β(例如，功率归一化因子)×1，并且可以将剩余的子载波设置为无效(例如，映射到0)。β可以是1/sqrt(ceil(k/4))。以这种方式，可以以四子载波间隔来映射β*1。当通过在频域中以四子载波间隔映射β*1来执行ifft时，在时域中重复长度为0.8us的信号，并且这些信号中的一个可以被用作与信息位1对应的信号。
(ii)0.8us，信息位0：可以通过将0映射到k个子载波并执行ifft来获得时域信号，在这些信号当中，可以使用长度为0.8us的一个信号。
(ii)0.4us，信息位1：在k个连续子载波当中，可以将满足mod(子载波索引，8)＝1的子载波(即，1、9、17、...)映射到β(例如，功率归一化因子)*1，并且可以将剩余的子载波设置为无效(例如，映射到0)。β可以是1/sqrt(ceil(k/8))。以这种方式，可以以八子载波间隔来映射β*1。当通过在频域中以八子载波间隔映射β*1来执行ifft时，在时域中重复长度为0.4us的信号，并且这些信号中的一个可以被用作与信息位1对应的信号。
(iv)0.4us，信息位0：可以通过将0映射到k个子载波并执行ifft来获得时域信号，在这些信号当中，可以使用长度为0.4us的一个信号。
针对wurppdu的分组分类
当通过pcr频带的一部分发送wur分组时，传统pcrsta(例如，根据11n、11ac或11ax的wi-fi装置)可能将wur分组误认为是其分组，并且可能对wur分组进行解码。例如，由于wur频带对应于pcr频带的一部分，因此不仅wur接收器而且以pcr模式操作的sta也可以接收wurppdu。如果pcrsta错误地将wurppdu检测为pcrppdu，则pcrsta可以将wurppdu识别为其ppdu，并且可以尝试对其进行解码。在这种情况下，pcrsta执行不必要的解码，从而浪费功率。
为了解决这种问题，提出了用于区分wur信号与pcr信号(例如，传统wi-fi分组)的方法。
图19例示了根据本说明书的实施方式的wurppdu。可以使用图19中例示的帧格式发送用于唤醒pcr的wur信号。
参照图19，wur帧可以被配置为，使得在wur部分之前发送l部分以与传统pcr共存。wur部分可以包括wur前导码、wur-sig(信号)和wur主体中的至少一个。wur主体可以包括除了用于wursta的用户数据之外的控制信息。在wursta唤醒之后，可以通过pcr发送用于wursta的用户数据。
本说明书的wurppdu不限于图19中的wurppdu，并且可以在wurppdu中省略wur-sig。例如，当省略wursig字段时，可以如下地配置wurppdu。
[l部分(l-stf+l-ltf+l-sig)+wur部分(wur前导码+wur主体)]
另外，也可以省略l部分，并且wurppdu可以仅包括wur部分。在这种情况下，wurppdu可以被如下地配置。
[wur前导码+wur-]或[wur前导码+wursig+wur-]
l部分用于除wur接收器之外的第三方sta(例如，以pcr模式操作的sta)，并且wur接收器可以不对l部分进行解码。
可以在用于发送l部分(例如，20mhzpcr频带)的带宽中，使用可用音调(即，子载波)中的一些经由窄带宽(bw)来发送wur部分。例如，用于发送wur部分的bw可以是1、2、4、5、8和10mhz的一个bw。例如，当使用ieee802.11aofdm参数集时，对应于1、2、4、5、8和10mhzbw的可用音调的数目分别为4、8、13、16、26和32。用于形成wuron符号的频率序列的长度可以等于可用音调的数目。例如，当wur频带为4mhz时，对应于wuron符号的频率序列的长度可以对应于13个音调。
在另一示例中，当使用ieee802.11ax参数集时，1、2、4、5、8和10mhzbw的可用音调的数目分别为13、26、52、103和128。
因此，假定使用例如20mhz中的可用音调中的一些(例如，13个音调)，仅这13个音调能携带wur信号，而其余的音调不能携带信号。
假定具有图19中例示的帧格式的wurppdu被传统pcrsta接收，传统pcrsta可以如下执行分组分类。
首先，根据11n/11ac的pcrsta检测l-sig。由于wurppdu包括与传统pcrppdu的l部分相同的l部分，因此pcrsta在检测到l-sig之后执行在l-sig之后的两个ofdm符号的自动检测。可以通过相位检测(例如，qbpsk检测)执行自动检测。这里，如上所述，由于就频率而言仅使用一些音调发送位于l-sig之后的wur信号，因此由于噪声和干扰的影响，导致未携带wur信号的其余音调携带随机信号。
由于噪声和干扰导致的其余音调携带的随机信号的影响，传统pcrsta在基于qbpsk执行自动检测时可能将两个wur符号误认为是qbpsk符号。即，传统pcrsta可能错误地将wurppdu确定为11nppdu。
为了减少这种确定错误，可以使用以下方法。
图20例示了根据本说明书的实施方式的分组分类的ppdu结构。
参照图20，位于wurppdu的l-sig字段之后的两个ofdm符号可以被用于分组分类，并且可以通过bpsk来调制用于分组分类的两个符号。
可以使用整个pcr频带(例如，20mhz)而非使用某些音调来发送用于分组分类的两个ofdm符号。例如，可以使用11a参数集发送用于分组分类的两个ofdm符号。
当在wurppdu中的l-sig之后发送用于分组分类的两个bpsk符号时，可以将wurppdu与传统的11nppdu区分开，并且还能防止在自动检测时将wurppdu错误地确定为11acppdu。
例如，11nsta将其中l-sig之后的所有两个符号均为qbpsk符号的ppdu识别为11nppdu。因此，通过利用bpsk发送l-sig之后的两个符号，能够防止11nsta将wurppdu误认为是11nppdu。
另外，11acsta将其中l-sig之后的所有两个符号为bpsk和qbpsk符号的ppdu识别为11acppdu。因此，通过利用bpsk发送l-sig之后的两个符号，能够防止11acsta将wurppdu误认为是11acppdu。
当检测到l-sig时，11axsta通过l长度字段(例如，通过确定是否长度模式3＝0)来确定11axppdu。因此，通过利用bpsk发送l-sig之后的两个符号，能够防止11axsta将wurppdu误认为是11axppdu。
用于分组分类的两个符号可以配置有假位符号，或者可以在两个符号中重复l-sig。
另外，用于分组分类的符号可以不经历加扰。
尽管已将l-sig之后的两个ofdm符号描述为用于分组分类，但是本说明书不限于此。替代地，三个或更多个符号可以被用于分组分类。
用于分组分类的符号的数目可以为n(n是2或更大的整数)，并且n个符号可以位于l-sig之后。如上所述，n个符号可以是假位符号，可以被通过重复l-sig来配置，或者可以被通过重复l部分的至少一部分来配置。例如，可以通过重复在l部分中所包括的l-ltf来配置n个符号。
图21例示了根据本说明书的另一实施方式的分组分类的ppdu结构。
例如，当将三个符号用于分组分类时，可以如图21中例示地配置这三个符号。
类似于两个符号，也可以通过重复l-sig和/或l-ltf来配置三个符号，并且可以省略对这三个符号的加扰。
当使用三个符号时，还可以防止11axsta使用l-sig的长度字段将wurppdu错误地确定为11axppdu。
以上的ppdu分类不限于wurppdu，并且可以应用于其它新ppdu格式。例如，当新定义特定的ppdu时，可以使用以上提到的方法来防止新定义的ppdu被误认为是传统ppdu。
图22是例示了根据本说明书的实施方式的发送和接收ppdu的方法的流程图。
参照图22，sta配置包括传统短训练字段(l-stf)、传统长训练字段(l-ltf)和传统信号字段(l-sig)的l部分(2205)。sta可以是接入点(ap)sta或非apsta。
当将由sta发送的ppdu对应于/涉及预定格式时，sta对位于用于分组分类的l-sig之后的n个连续符号执行二进制相移键控(bpsk)调制(2210)。例如，n可以为2或3。
sta发送包括l部分和n个bpsk调制符号的ppdu(2215)。
例如，预定格式的ppdu可以对应于唤醒无线电(wur)ppdu。wurppdu还可以包括用于同步的wur前导码。wurppdu中所包括的l-sig和用于分组分类的n个符号可以通过整个主连接无线电(pcr)频带来发送。可以通过pcr频带的某些音调来发送wur前导码。
用于分组分类的n个符号可以对应于假位符号，或者可以是l-sig的重复。
sta可以省略对用于分组分类的n个符号的加扰。
图23是描述用于实现上述方法的装置的示图。
图23的无线装置100可以对应于以上描述的特定sta，并且无线装置150可以对应于上述ap。
sta(100)可以包括处理器(110)、存储器(120)和发送/接收单元(130)，并且ap(150)可以包括处理器(160)、存储器(170)和发送/接收单元(180)。收发器(130、180)发送/接收无线电信号，并且可以在ieee802.11/3gpp的物理层中操作，等等。处理器(110、160)可以在物理层和/或mac层中操作，并且可以可操作地连接到收发器(130、180)。处理器110和160可以执行上述ulmu调度过程。
处理器(110、160)和/或收发器(130、180)可以包括专用集成电路(asic)、其它芯片集、逻辑电路和/或数据处理器。存储器(120、170)可以包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪速存储器、存储卡、存储介质和/或其它存储单元。当用软件执行实施方式时，可以用执行本文中描述的功能的模块(例如，处理、功能等)来执行本文中描述的技术(或方法)。模块可以被存储在存储器(120、170)中并且由处理器(110、160)执行。存储器(120、170)可以实现于(或位于)处理器(110、160)内或处理器(110、160)外。另外，存储器(120、170)可以经由本领域已知的各种手段可操作地连接到处理器(110、160)。
sta的收发器130可以包括发送器(未示出)和接收器(未示出)。sta的接收器包括用于接收主连接无线电的主连接无线电(例如，无线lan)接收器(例如，ieee802.11a/b/g/n/ac/wur接收器)。sta的发送器可以包括用于发送主连接无线电信号的主连接无线电发送器。
ap的收发器180可以包括发送器(未示出)和接收器(未示出)。ap的发送器可以对应于ofdm发送器。ap可以重新使用ofdm发送器，以将wur有效载荷发送到ook调制。例如，如上所述，ap可以经由ofdm发送器对wur有效载荷进行ook调制。
如上所述，提供对本说明书的优选示例性实施方式的详细描述，使得本领域的任何技术人员可以实现和执行本说明书。在本文中提出的详细描述中，尽管参照本说明书的优选示例性实施方式描述了本说明书，但是本领域的任何普通技术人员将理解，可以对本说明书进行各种修改、变更和变化。因此，本说明书的范围和精神将不仅限于本文中阐述的本说明书的示例性实施方式。因此，旨在提供与本说明书的公开原理和新颖特征等同的本说明书的所附权利要求的最宽范围和精神。
工业实用性
本说明书适用于各种无线通信系统，包括ieee802.11。
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