在无线lan系统中通过站接收信号的方法和设备的制造方法_4

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16]STA的PM模式被分类成激活模式和功率节省(PS)模式。STA基本上在激活模式下操作。在激活模式下操作的STA被保持唤醒。在唤醒状态下,STA可以执行包括帧发送和接收、信道扫描等的正常操作。另一方面,STA在PS模式下在睡眠状态和唤醒状态之间切换。在睡眠状态下,在没有执行帧发送和接收以及信道扫描的情况下,STA以最小的功率操作。
[0117]当STA在睡眠状态下较长地操作时,STA消耗较少的功率,从而延长操作时间。然而,STA不可以无条件地保持在睡眠状态下,因为其不能够在睡眠状态下发送或者接收帧。在要被发送到AP的帧的存在的情况下,睡眠状态下的STA可以切换到唤醒状态并且然后在唤醒状态下发送帧。如果AP具有要被发送到STA的帧,则睡眠状态下的STA不能够接收帧并且没有获知要被接收的帧的存在。因此,STA可能需要在每个特定时段中切换到唤醒状态以确定要接收的帧的存在或者不存在(或者在要接收的帧存在的情况下接收帧)。
[0118]图9是涉及描述功率管理操作的视图。
[0119]参考图9,AP 210在每个预定间隔将信标帧发送到在BSS内的STA(S211、S212、S213、S214、S215、以及S216)。信标帧包括??Μ信息元素。??Μ信息元素包括指示AP 210已经缓冲与AP 210相关联的STA的业务并且将会将帧发送给STA的信息。??Μ信息元素包括指示单播帧的??Μ和指示多播或者广播帧的递送业务指示映射(DHM)。
[0120]AP 210可以每三个信标帧传输发送DHM —次。STAl 220和STA2220中的每个在PS模式下操作。STAl 220和STA2 220可以被配置成在预定时段的每个唤醒间隔从睡眠状态切换到唤醒状态并且从AP 210接收??Μ信息元素。每个STA可以计算切换时间,在该切换时间其将基于其自己的本地时钟切换到唤醒状态。在图9中,假定STA具有与AP相同的时钟。
[0121]例如,可以以STAl 220可以在每个信标间隔中切换到唤醒状态以接收??Μ元素的方式来设置预定的唤醒间隔。因此,当AP 210第一次发送信标帧(S211)时,STAl 220可以切换到唤醒状态(S212)。STA1220可以接收信标帧并且从该信标帧获取??Μ信息元素。如果??Μ信息元素指示要被发送到STAl 220的帧的存在,则STAl 220可以将请求帧的传输的功率节省轮询(PS轮询)帧发送到AP 210a(S221a)。AP 210可以响应于PS轮询帧将帧发送到STAl 220(S231)。一旦完成帧的接收,STAl 220返回到睡眠状态。
[0122]当AP210在第二时间发送信标帧时,另一装置接入媒质并且从而媒质是忙碌的。因此,AP 210可以不在精确的信标间隔发送信标帧。而是,AP 210可以在被延迟的时间发送信标帧(S212)。在这样的情况下,尽管STAl 220在信标间隔切换到唤醒状态,但是STAl未能接收延迟的信标帧并且从而返回到睡眠状态(S222)。
[0123]当AP 210第三次发送信标帧时,信标帧可以包括被配置成DHM的??Μ信息元素。然而,因为媒质是忙碌的,所以AP 210在延迟的时间发送信标帧(S213)。STAl 220可以在信标间隔切换到唤醒状态并且从自AP 210接收到的信标帧获取DHM。假定DHM指示要被发送到STAl 220的帧的不存在以及要被发送到另一 STA的帧的存在。然后,STAl 220可以返回到睡眠状态,确定没有要被接收的帧。在发送信标帧之后,AP 210将帧发送到相应的 STA(S232) ο
[0124]AP 210第四次发送信标帧(S214)。然而,因为STAl 220还没有从先前两次接收的??Μ信息元素中获取指示为STAl 220缓冲的业务的存在的信息,所以STAl 220可以调节唤醒间隔以接收??Μ信息元素。或者如果AP 210发送的信标帧包括用于调节STAl 220的唤醒间隔的信令信息,则STAl 220的唤醒间隔可以被调节。在本示例中,STAl 220可以被配置成将其操作状态从每个信标间隔中一次唤醒变成每三个信标间隔中一次唤醒,以便于接收??Μ信息元素。因此,当AP210发送第四信标帧(S214)并且发送第五信标帧(S215)时,STAl 220被保持在睡眠状态下并且从而不可以获取相应的??Μ信息元素。
[0125]当AP 210第六次发送信标帧(S216)时,STAl 220可以切换到唤醒状态并且从信标帧获取??Μ信息元素(S224)。??Μ信息元素是指示广播帧的存在的DHM。因此,在没有将PS轮询帧发送到AP 210的情况下STAl 220可以从AP 210接收广播帧(S234)。同时,为STA2230配置的唤醒间隔可以被设置为比STAl 220的唤醒间隔长。因此,当AP 210在第五次发送信标帧(S215)时,STA2 230可以进入唤醒状态并且接收??Μ信息元素(S241)。STA2 230可以通过??Μ信息元素来确定要接收的帧的存在并且将PS轮询帧发送到AP 210以请求帧传输(S214a)。AP 210可以响应于PS轮询帧将帧发送到STA2 230。
[0126]为了实现如在图9中所图示的PS模式,??Μ信息元素包括指示要被发送到STA的帧的存在或者不存在的TIM或者指示广播/多播帧的存在或者不存在的DTIM。通过在??Μ元素中设置字段,可以配置DHM。
[0127]图10、图11、以及图12是涉及详细地描述已经接收??Μ的STA的操作的视图。
[0128]参考图10,STA从睡眠状态切换到唤醒状态以从AP接收包括??Μ元素的信标帧。STA可以通过解释接收的??Μ元素来确定针对STA的被缓冲的业务的存在。在与其他STA竞争以接入用于PS轮询帧的传输的媒质之后,STA可以将请求数据帧传输的PS轮询帧发送到AP。在从STA接收到PS轮询帧时,AP可以将帧发送到STA。STA可以接收数据帧并且然后响应于接收到的数据帧将应答(ACK)帧发送到AP。随后,STA可以返回到睡眠状态。
[0129]如在图10中所图示,AP可以从STA接收PS轮询帧并且根据立即响应方案在预定时间(例如,短帧间间隔(SIFS))之后发送数据帧。如果在接收PS轮询帧之后在SIFS期间AP没有准备要被发送到STA的数据帧,则AP可以根据延期响应方案来操作,将参考图11对其加以描述。
[0130]如在图10的示例中一样,STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态,从AP接收??Μ,并且通过在图11的图示的情况中的竞争将PS轮询帧发送到AP。如果AP在接收PS轮询帧之后在SIFS期间没有准备数据帧,则AP可以将ACK帧发送到STA,而不是数据帧。如果AP在发送ACK帧之后准备数据帧,则AP可以在竞争之后将数据帧发送到STA。STA可以将指示已经成功地接收数据帧的ACK帧发送到AP,并且可以切换到睡眠状态。
[0131]图12图示其中AP发送DHM的示例性情况。STA可以从睡眠状态切换到唤醒状态以从AP接收包括DHM元素的信标帧。STA可以从接收到的DHM确定多播/广播帧将被发送给它们。在发送包括DHM的信标帧之后,AP可以在没有接收PS轮询帧的情况下直接地发送数据(即,多播/广播帧)。在接收包括DHM的信标帧之后,STA在其中它们被保持的唤醒状态下接收数据。在完成数据的接收时,STA可以返回到睡眠状态。
[0132]TIM 结构
[0133]在基于参考图9至图12的在上面描述的??Μ(或者DHM)协议的PS模式操作方法中,STA可以通过在??Μ元素中包括的STA识别信息来确定是否存在要被发送到STA的数据帧。STA识别信息可以是与当STA与AP相关联时被分配给STA的AID有关的信息。
[0134]AID被用作一个BSS内的每个STA的唯一 ID。例如,在当前WLAN系统中AID可以是I至2007中的一个。在当前定义的WLAN系统中,在通过AP和/或STA发送的帧中,14个比特可以被分配给AID。尽管AID值可以被指配多达16383个,但是2008至16383的值被保留。
[0135]已经定义的??Μ元素不适合于M2M应用,通过M2M应用,许多的STA(例如,超过2007个STA)可以与一个AP相关联。如果在没有任何变化的情况下扩展常规TIM结构,则??Μ位图在大小上变得太大。因此,使用传统帧格式不可以支持被扩展的??Μ结构,并且其不适合于考虑低速率应用的M2M通信。另外,预期非常少量的STA应在一个信标间隔期间接收数据帧。因此,考虑到前述M2M通信应用示例,预期将增加??Μ位图的大小但是在很多情况下??Μ位图的最高位被设置为零(O)。在此背景下,存在对于用于有效率地压缩位图的方法的需要。
[0136]习惯上,在位图的开始处的连续的零被省略并且通过偏移(或者开始点)来表示以便于压缩位图。然而,如果存在用于少量STA的被缓冲的帧但是STA的AID值彼此非常不同,则压缩效率不高。例如,如果仅为具有10和2000的AID的两个STA分别指定被缓冲的帧,则得到的压缩位图具有长度1990并且除了在两个端部处具有非零之外全是零。如果少量的STA能够与一个AP相关联,则位图压缩的无效率没有多大关系。相反地,如果可与一个AP相关联的STA的数目增加,则这样的无效率会降低整个系统性能。
[0137]为了克服问题,AID可以被划分为多个组,用于更加有效的数据传输。预定的组ID(GID)被分配给每个组。下面参考图13将会描述基于组分配的AID。
[0138]图13(a)图示基于组分配的AID的示例。在图13(a)中,AID位图的一些最前面的比特可以被用于指示GID。例如,在AID位图的最前面的2个比特中可以表示4个GID。如果AID位图包括总共N个比特,则最前面的2个比特(BI和B2)可以表示AID的GID。
[0139]图13(a)图示基于组分配的AID的另一示例。在图13(b)中,根据AID的位置可以分配GID。在这样的情况下,通过偏移和长度可以表示具有相同GID的AID。例如,如果通过偏移A和长度B表示GID 1,则这意指在位图中从A至A+B-1的范围的AID具有GID1例如,假定在图13(b)中从I至N4的范围的AID被划分为四个组。在这样的情况下,属于GID I的AID是I至NI并且从而可以通过偏移I和长度NI表示。通过偏移N1+1和长度N2-N1+1可以表示属于GID 2的AID,通过偏移N2+1和长度N3-N2+1可以表示属于GID3的AID,并且通过偏移N3+1和长度N4-N3+1可以表示属于GID 4的AID。
[0140]由于此基于组的AID分配根据GID在不同的时间段期间能够进行信道接入,所以对于大量的STA的??Μ元素的缺乏可以被克服并且也可以有效率地发送和接收数据。例如,在特定时间段期间,信道接入仅对于特定组的STA是可用的,同时对于其他STA可以限制信道接入。在其期间信道接入仅对于特定组的STA可用的特定时间段可以被称为限制接入窗口(RAW)。
[0141]参考图13 (C),下面将会描述基于GID的信道接入。图13(c)图示当AID被划分为三个组时基于信标间隔的示例性的信
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