用于无线网络中数据传输的方法和装置制造方法
【专利摘要】在无线局域网(WLAN)中，一种接入点(AP)广播信标帧到多个通信台。所述AP接收来自所述多个通信台中的一个通信台的指示帧。所述指示帧指示所述通信台可以接收在所述AP处缓存的用于所述通信台的数据报文。所述AP向所述通信台指示唤醒时间用于唤醒所述通信台，以及在所述唤醒时间或之后向所述通信台发送所述数据报文。
【专利说明】用于无线网络中数据传输的方法和装置
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本发明要求2013年4月19日递交的发明名称为“用于无线网络中数据传输的方法和装置(Method and Apparatus for Data Transmiss1n in a Wireless Network)，，的第13/866504号美国临时申请案的在先申请优先权。该申请案要求2012年4月20日递交的发明名称为“用于无线网络中下行链路调度的系统和方法(System and Method forDownlink Scheduling in a Wireless Network) ” 的第 61/636136 号美国临时申请案的在先申请优先权，两个申请案的内容以引入的方式全文并入本文本中。
【背景技术】
[0003]无线局域网(WLAN)通常包括一个接入点(AP)以及一个或多个通信台(STA)。每个通信台可为一台通过AP将无线信号传输到在无线局域网中的其他STA或接收来自这些STA的无线信号的设备，例如，笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、无线VoIP电话等。根据美国电气和电子工程师学会(IEEE)802.11协议，在下行链路流量传输方案中，AP周期性地将信标帧发送到通信台。每个信标帧包含流量指示图(TIM)，该流量指示图具有指示每个通信台是否存在缓存在AP处的下行链路数据报文的数据。在通信台读取TIM并发现存在为其缓存在AP处的下行链路数据报文之后，该通信台发出省电轮询(PS-Poll)帧，其指示该通信台已准备好接收该下行链路数据报文。在接收到该PS-Poll帧之后，AP或者直接将下行链路数据报文发送给通信台或如果AP还没有准备好发出该下行链路数据报文，发送确认(ACK)帧以响应该PS-Poll帧。在发送该ACK帧之后，AP将会很快发送该下行链路数据报文。
[0004]针对无线通信台，功耗是一个重要的考虑因素。为了节省功率，通信台可能想要进入休眠，除非其必须被唤醒以发送或接收传输。当WLAN中存在多个通信台，协调通信台的唤醒/休眠状态以使得通信台不必长时间被唤醒用于接收来自AP的各自下行链路报文的传输是很重要的。此外，在两个信标帧之间的有限时间间隔内，AP可能需要将下行链路报文传输给多个通信台，下行链路报文可以含有不同量的数据。这对于AP以一种有效率的方式使用可用的下行链路时间将下行链路报文传送给通信台来说是很重要的。802.11下行链路方案的现有实施方式没有提供解决这些问题的令人满意的解决方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]为了更清楚地示出本发明的实施例中或现有技术中的技术解决方案，以下简述了描述实施例或现有技术所需的附图。
[0006]图1为根据本发明的实施例的无线局域网(WLAN)系统的示意图；
[0007]图2为如图1所示的接入点(AP)的方框图；
[0008]图3为如图1所示的一台通信台(STA)的方框图；
[0009]图4为根据本发明的实施例的结合图1所示的网络环境的数据传输的方法的流程图；
[0010]图5至9示出了图4所示的方法的各种实施方式；以及
[0011]图10示出了图9所示的DL调度帧的帧格式。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明的目的、技术解决方案以及优点更清晰，以下将参考本发明实施例中的附图清楚地以及完整地描述本发明实施例所述的技术解决方案。
[0013]图1为根据本发明的实施例的无线局域网(WLAN)系统100的示意图。WLAN系统100包括连接到多个通信台(STA)(例如STA121、STA122以及STA123)的中央通信台(例如接入点(AP)110)。尽管图1描绘了三个STA，但是，在各种场景和实施例中，WLAN系统100可包括不同数目的STA。APllO与STA121、122和123通过WLANl30进行通信，WALNl30可以是，例如，基于802.11的网络(包括但不限于802.11,802.1lb,802.lla/b、802.1lg和/或802.1ln)。APllO通过网络150与任一数目的外部设备(未示出)进行通信。在不同场景中，网络150可以为互联网、内网或任何其他有线、无线或光网络。APllO可以用于向STA121U22和123提供无线通信。根据特定配置，STA121、122和123可以为个人计算机(PC)、膝上型计算机、手机、个人数字助理(PDA)和/或其他用于无线发送和/或接收数据的设备。此外，APllO可用于提供各种无线通信服务，包括但不限于:无线保真(WIFI)服务、全球微波接入互操作性(WiMAX)服务和无线会话发起协议(SIP)服务。此外，在该实施例中，尽管STA121U22和123都与APllO进行通信，但是通过对WLAN系统100的修改，两台STA之间的直连点到点通信可以接受，正如本领域技术人员所显而易见的那样。
[0014]图2是图1所示的APllO的方框图。APllO可，例如，包括处理设备210、无线网络接口 220、网络接口 230、存储器240以及大容量存储器250。这些设备中的每个设备通过数据总线200连接。
[0015]处理设备210可包括，例如，中央处理单元(CPU)、基于半导体的微处理器(以微芯片的形式)、宏处理器、一个或多个ASIC、多个适当配置的数字逻辑门或通常执行指令的任何设备。
[0016]无线网络接口 220和网络接口 230包括各种用于在网络环境中发送和/或接收数据/帧的部件。例如，无线网络接口 220或网络接口 230可包括与输入和输出设备都可以进行通信的设备，例如，调制器/解调器(例如调制解调器)、无线(例如射频(RF))收发机、电话接口、网桥、路由器或网卡。APllO使用无线网络接口 220与STA121U22和123进行通信，以及使用网络接口 230与网络150进行通信。无线网络接口 220和网络接口 230可组合成一个物理单元。APllO可包括分别连接到无线网络接口 220中的多个收发站(未示出)的多根天线(未示出)，并且支持多用户多输入多输出(MU-MMO)和波束成形。
[0017]存储器240可以为多种类型的存储器设备中的一个，包括，例如，易失性存储器元件(例如DRAM和SRAM等RAM)以及非易失性存储器元件(例如闪存、ROM、非易失性RAM、硬盘驱动器、磁带、CDROM等)。存储器240包括存储在其上的软件，其可包括一个或多个单独的程序，每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的列表。具体而言，软件可包括网络相关软件，其中可包括含有物理层、链路层、网络层和传输层的通信协议栈。处理设备210可以通过无线网络接口 220使用网络相关软件与STA121U22和123进行通信。网络相关软件可以进一步包括致使处理设备210实施图4所示的操作的指令。然而，应注意的是，图4所示的操作还可以在硬件或软件和硬件的组合中实施。存储器240可位于处理设备210的内部或外部，并且可利用各种熟知的方式耦合到处理设备210。
[0018]大容量存储器设备250可以包括任意类型的存储器设备，其用于存储数据、程序和其他信息并且使这些数据、程序和其他信息可通过数据总线200访问。大容量存储器设备250可包括如下项中的一种或多种:固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等坐寸ο
[0019]图3示出了 STA(例如，图1所示的STA121)的实施例。STA121可，例如，包括处理设备310、无线网络接口 320、输入/输出(I/O)接口 360、视频适配器370、存储器340和大容量存储器350。这些设备中的每个设备通过数据总线300连接。可选地，STA121还可包括网络接口 330，其也通过数据总线300连接。
[0020]处理设备310可包括任何定制的或商用的CPU，其可基于微处理器、宏处理器，或一个或多个专用集成电路(ASIC)，或多个适当配置的数字逻辑门(例如，现场可编程门阵列(FPGA))，或通常用于执行指令的任何设备。
[0021]I/O接口 360为数据的输入和输出提供了任意数目的接口。例如，当STA121为个人计算机(PC)，I/O接口 360可与用户输入设备(可为键盘或鼠标)连接。当STA121为手持设备(如PDA、手机等)，I/O接口 360可与功能键或按键、触敏屏等连接。
[0022]无线网络接口 320包括各种用于在网络环境中发送和/或接收数据的部件。例如，无线网络接口 320可包括，例如，调制器/解调器(例如调制解调器)、无线(例如射频(RF))收发站、电话接口、网桥、路由器或网络等。STA121可使用无线网络接口 320在■^^130上与么?110进行通信。在至少一些实施例中，无线网络接口 320包括耦合到多根天线的收发站(未示出)，该收发机使得STA121能够支持MU-MMO和波束成形。
[0023]存储器340可包括易失性存储器元件(例如DRAM和SRAM等随机存取存储器(RAM))和非易失性存储器元件(例如闪存、只读存储器(ROM)、非易失性RAM等)。大容量存储器350还可包括非易失性存储器元件(例如闪存、硬盘驱动器、磁盘、CDROM等)。存储器340包括可含有一个或多个单独程序的软件，每个单独程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的列表。具体而言，软件可包括网络相关软件，其中可包括含有物理层、链路层、网络层和传输层的通信协议栈。处理设备310可以通过无线网络接口 320使用网络相关软件与APllO进行通信并且可以进一步包括致使处理设备310结合图4执行本文所述的操作的指令。然而，应注意的是，这些操作还可以在硬件或软件和硬件的组合中实施。存储器340可位于处理设备310的内部或外部，并且可利用各种熟知的方式耦合到处理设备310。
[0024]图4示出了根据本发明的实施例的结合图1所示的网络环境的从AP到STA传输数据的方法。
[0025]在步骤401，AP (例如，以广播方式)将管理帧(例如，信标帧)发送到多个STA。信标帧包括流量指示信息，其为每个STA指示是否在AP处缓存了用于该STA的下行链路数据报文。流量指示信息，例如，为流量指示图(TM)。在该实施例中，下行链路数据传输间隔包括两个周期，例如，轮询周期和数据传送周期。下行链路数据传输间隔为，例如，用于从AP到STA组(例如STA1、2和3)的下行链路数据传送的持续时间，其不仅包括下行链路数据传送的时间而且还包括用于轮询和调度的时间。轮询周期定义为，例如，允许STA组(例如，STA1、2和3)接入无线信道来发送轮询帧(或MMO信道反馈帧)的时间窗。AP仅给该组内的STA提供无线信道接入权限以在轮询周期内发送轮询帧(ΜΙΜΟ信道反馈帧)。正确接收到信标帧的但不包括在该组中的STA不得接入无线信道。数据传送周期定义为，例如，从AP到STA组的下行链路数据传送发生的时间窗。信标帧包含指示轮询周期和数据传送周期的数据。例如，信标帧可包括指示轮询周期的开始时间和持续时间、数据传送周期的开始时间和持续时间等的字段。数据传送周期在轮询周期之后分配。
[0026]将无线信道接入限制到一个较小的STA组可以通过减少冲突而显著提高性能。在该实施例中，网络分配矢量(NAV)设置可以保护轮询周期。也就是说，只有那些由TIM指示具有缓存在AP处的下行链路数据报文的STA允许发送轮询帧(或MMO信道反馈帧)。轮询帧包括省电轮询(PS-Poll)帧或触发帧。在下文中，出于说明目的,轮询帧和MIMO信道反馈帧称为指示帧。
[0027]周期性地唤醒STA来接收--Μ。在接收到--Μ之后，每个STA检查是否存在缓存在AP处的用于自身的下行链路数据报文。TIM可包含带有缓存在AP处的下行链路数据报文的所有关联标识(AID)的列表。在一项示例中，存在2008个唯一的AID，这样，单独的--Μ可达到251个字节。如果AP具有缓存用于STA的下行链路数据报文，可使用位图指示任意STA。每个比特关联到AID。当缓存下行链路数据报文用于该AID，(对应的)比特的值设为I。如果没有缓存下行链路数据报文，(对应的)比特的值设为O。
[0028]如果存在缓存在AP处的用于STA的下行链路数据报文，STA发送指示该通信台已唤醒并且准备好接收该下行链路数据报文的指示帧。对于一些通信台来说，指示帧可以为如图5至9所示的轮询帧(例如PS-poll帧或触发帧)。或者，如果STA具有AP和STA之间的当前MMO信道的信息，以及如果STA可以为到STA的数据传输生成计算MMO/波束成形的权重矩阵所需的MMO信道反馈帧，STA可以向AP发送MMO信道反馈帧而不是轮询帧。MMO信道反馈帧为，例如，波束成形帧(例如，图6和8所示的已压缩的波束成形(Comp.BF)帧)。根据预定义的功能，例如，根据TIM内该STA的相对位置/地点，确定发送指示帧的顺序和时间。例如，如果--Μ位图为“0100100100”，第二位置中的STA首先发送指示帧，然后第五位置中的STA发送指示帧，最后第八位置中的STA发送指示帧。发送指示帧的时间基于--Μ内的STA的标识的位置来计算的。
[0029]可选地，为了减少功耗，STA可在接收到TM之后立即进入休眠状态，直到该STA发送指示帧时醒来。
[0030]AP可进一步在信标帧中指示只有那些具有缓存在AP处的下行链路数据报文的STA允许向AP发送指示帧，而其他STA不允许向AP发送任何帧。例如，可以进一步在信标帧中定义一个比特信息。例如，如果该比特的值设为I，这意味着只有那些具有缓存在AP处的下行链路数据报文的STA允许发送指示帧。
[0031]在步骤403，AP接收来自具有缓存在AP处的下行链路数据报文的STA的指示帧。AP可从指示帧中知道STA可以在传输包括流量指示信息的下一信标帧之前在一段时间内接收下行链路数据报文。
[0032]在步骤405，AP将指示唤醒时间的信息发送给STA。在该步骤中，AP根据报文长度和信道质量计算出每个下行链路数据帧的实际长度。然后，AP计算出传送每个下行链路帧(包括下行链路数据帧传输)所需的持续时间、预期的来自接收方的ACK帧、连续传输之间所需的退避延迟、(如有需要)额外的信令开销(例如，用于波束成形的探测和信道反馈、请求发送(RTS)/允许接收(CTS)等)。或者，AP还可以决定(使用MU-MMO)来作并发传输的用户。综上所述，AP首先决定STA的下行链路传输顺序。然后，AP计算出每个STA的预期传输时间，其给出每个STA的唤醒时间。
[0033]AP将指示唤醒时间(例如通过确认(ACK)帧或下行链路调度帧)的信息发送到已经向AP发送了指示帧的STA。在唤醒时间，STA被唤醒并且监控无线信道以接收来自AP的下行链路数据报文。为了确保STA接收来自AP的下行链路数据报文，该唤醒时间不能晚于下行链路数据报文的实际传输时间。如果其他帧，如探测帧，在发送下行链路数据报文之前必须发送，唤醒时间不能晚于该探测帧的传输时间。该探测帧可以为，例如，图5、7和9所示的空数据报文通知(NDPA)帧和空数据报文(NDP)帧。
[0034]在该实施例中，由于传送下行链路帧的时间间隔是根据报文长度和信道质量灵活确定的，所以该时间间隔足够长，从而确保STA可以接收完整的下行链路帧。此外，由于AP计算出每个STA的下行链路传输顺序和每个STA的传输时间，所以AP可以在将下行链路数据传送到另一 STA完成之后立即开始向STA发送下行链路数据。因此，可以高效使用信道资源，提高信道效率。
[0035]在图4所示的方法中，STA在接收指示唤醒时间的信息之后，可能进入休眠状态并且不监控无线信道也不发送任何帧，直到STA自身的唤醒时间，从而减少功耗。
[0036]在该方法的一些实施方式中，例如，在图5至8中，AP向STA发回ACK帧，作为对指示帧的响应。唤醒时间信息可包含在ACK帧中。根据ACK帧中可用的数据大小，唤醒时间信息可以很粗略，使得其可以和实际下行链路数据报文传输时间不完全相同。然而，如上所述，唤醒时间不能晚于实际下行链路数据报文传输时间，或探测帧的传输时间。如果发送ACK帧以响应于PS-Poll帧的，ACK帧中的至少一部分时长字段可以用于指示唤醒时间信息。可选地，时长字段可以由唤醒时间信息和(还有)更多数据位信息共享。在没有显性指示使用的MCS的情况下，ACK帧可使用AP和STA都同意使用的可用最低调制编码方案(MCS)。ACK帧可进一步包括指示该帧用于确认的帧类型信息和特定确认的标识。
[0037]在该方法的一些实施方式中，例如，在图7至9中，在轮询周期之后，例如，在所有指示帧传输完成之后，和/或在将ACK帧发送到具有缓存在AP处的下行链路数据报文的每个STA之后，将携带唤醒时间信息的新管理帧(即，下行链路(DL)调度帧)从AP发送到STA。
[0038]为了减少STA的功耗，在接收到唤醒时间信息之后，STA可返回休眠状态直到唤醒时间。
[0039]在步骤407，假设STA被唤醒，AP将下行链路数据报文发送到STA。这意味着AP将在通信台的唤醒时间或晚于通信台的唤醒时间开始发送报文。在唤醒时间时，STA被唤醒并监控当前报文是否是用于STA自身的。如果接收到的报文不是用于STA自身的，STA可能返回休眠状态直到接收下一报文或一直监控无线信道直到接收到的报文是用于自己本身的。当接收到的报文是用于STA自身的，STA完成下行链路数据报文接收过程。STA可使用以下方式确定该报文是否是用于自身的=STA接收该报文的物理层报头部分，并检查报文的接收器的标识。如果接收器的标识包括该STA，则确定该报文是用于STA自身的。由于当STA被唤醒时，AP将下行链路数据报文发送到STA，所以STA可以正确接收下行链路数据报文，从而提高了信道效率。
[0040]图5至9示出了图4所示的方法的各种实施方式。尽管图5至9描绘了三个STA，即STA1、STA2和STA3作为示例，但是，众所周知，可以包括不同数目的STA。图5至9中AP的结构与图2所示的AP的相同或类似。同时，STA1、2和3的结构与图3所示的STA121的相同或类似。
[0041]图5示出了图4的方法的第一种实施方式，其中STAl使用正常传输(即，单个用户传输)，而STA2和STA3使用MU-MMO传输。AP具有多根天线，使得AP能够通过MU-MMO传输将下行链路数据报文传输给STA2和STA3。
[0042]AP周期性地将包括--Μ的信标帧发送到STAl、2和3。下行链路数据传输间隔包括两个周期，即，轮询周期和数据传送周期。NAV保护轮询周期。在接收到--Μ之后，STA1、2和3通过解析--Μ确定下行链路数据报文缓存在AP处。STA1、2和3在轮询周期内分别以不同的指定时隙向AP发送轮询帧(例如，PS-Poll帧或触发帧)510、520和530。AP在轮询周期内分别用ACK帧511,521和531响应于STAU STA2和STA3。用于发送轮询帧的指定时隙可以根据下面的公式(I)计算:
[0043]T = TO* (N-1)+Tl (I)
[0044]其中N表示一个STA在AP处缓存有下行链路数据报文要发送的那些STA之间在TIM中从--Μ开始端算起所处的的位置的顺序；T0表示轮询帧的传输时间、ACK帧的传输时间和报文间传输间隙的总和；以及Tl表示从信标帧传输的结束时刻算起的预定时间常数。
[0045]在另一示例中，用于发送轮询帧的指定时隙可以根据下面的公式(2)计算:
[0046]T = TO* (shift (N, NO) -1) +Tl (2)
[0047]其中N表示一个STA在AP40处缓存有数据报文要发送的那些STA之间在--Μ中从TIM开始端算起所处的的位置的顺序；N0表示预定循环移位偏移值；Shift(x，y)表示具有偏移y的整数值X的循环移位，其中如果移位的值大于具有缓存在AP处的下行链路数据报文的STA的总数,发生(循环)进位；T0表不轮询巾贞的传输时间、ACK巾贞的传输时间以及报文间的传输间隙；以及Tl表示从信标帧传输的结束时刻算起的预定时间常数。
[0048]在公式(2)中，进一步通过当前信标帧的计数器值确定TC。
[0049]STAU2和3可在接收到--Μ之后进入休眠状态，直到它们发送轮询帧510、520和530的指定时间，从而减少功耗。
[0050]ACK帧511、521和531中的每个ACK帧携带指示对应的STA的唤醒时间的信息。在该示例中，因为AP通过MU-MMO传输将下行链路数据报文发送给STA2和STA3，所以用于STA2的在ACK帧521中指示的唤醒时间与用于STA3的在ACK帧531中指示的唤醒时间相同。STAl在ACK帧511中指示的唤醒时间里被唤醒并且监控AP和STAl之间的无线信道。STAl的唤醒时间不晚于数据I的传输时间。在接收到数据I之后，STAl发回指示STAl正确接收数据I的ACK帧512。随后，STAl返回休眠状态，直到接收下一数据报文。
[0051 ] 对于MU-MMO传输来说，在AP发出包括--Μ的信标帧的时候，AP已经完成MU-MMO调度并已确定用于Mu-MMO的用户对。可选地，在该实施方式中，如果某个STA在轮询周期内没有将轮询帧(或MMO信道反馈帧)发送到AP，AP从调度的用户对中移除STA，所作的MU-MMO传输中无需包括该STA生。例如，如果AP具有向，例如，一个MU-MMO组内的STAΑ、Β和C发送的下行链路数据报文。然而，STA C在轮询周期内接收到--Μ之后不发送轮询帧(或MMO信道反馈帧)，所以MU-MMO传输只会发生在STA A和B上。
[0052]在图5所示的该实施方式中，STA2和STA3处于该用户对中。在AP通过MU-MMO传输将数据2和数据3发送到STA2和STA3之前，AP需要获取STA2和STA3的信道信息。为了获取STA2和STA3的信道信息，AP将空数据报文通知(NDPA)帧540和空数据报文(NDP)帧550发送到STA2和STA3。因此，STA2和STA3的唤醒时间不晚于NDPA帧540和NDP帧550的传输时间。STA2和STA3具有相同的唤醒时间(ACK帧521中所指示的唤醒时间或ACK帧531中所指示的唤醒时间)。AP将NDPA帧540和NDP帧550发送到STA2和STA3，从而通过使用探测协议获取STA2和3的信道信息。NDPA帧540包括STA2和3的信息，还包括STA2和3之中的第一响应STA的信息。例如，NDPA帧540包括通知STA2早于STA3传输波束成形帧作为NDP帧550的响应的信息。将NDPA帧540发送到STA2和3之后，将NDP550在一个时间间隔(例如，最短帧间间隔(SIFS)段)后发送到STA2和3。
[0053]在图5所示的该实施方式中，STA2 (比STA3)有对NDP帧550做出响应的优先权。STA2检查其首先发送波束成形帧(例如，已压缩的波束成形(Comp.BF)帧)542作为NDP帧550的响应。因此，在将NDP帧550发送到STA2和3之后，STA2将包括STA2的信道信息的Comp.BF 帧 542 发送到 AP。
[0054]AP将波束成形报告轮询(BF rep.poll)帧560发送到STA3以实现剩下的STA3的探测，也就是说，获取STA3的信道信息。STA3接收BF rep.poll帧560并将包括STA3的信道信息的Comp.BF帧543发送到AP。
[0055]AP从Comp.BF帧542和543中获取STA2和3的信道信息，然后为了根据MMO方案通过波束成形将数据2和数据3传输给STA2和3，AP通过使用信道信息生成波束成形必要的权重矩阵。随后，AP根据MMO方案将数据2和数据3发送给STA2和3。这里，AP根据MMO方案为STA2和3中的每个STA生成用于波束成形的权重矩阵，或根据MU-MMO方案为STA2和3生成用于同时波束成形的权重矩阵。
[0056]AP通过MU-MMO传输将数据2和数据3发送到STA2和3。在该示例中，数据2发往STA2，数据3发往STA3。在STA2和3接收到数据2和数据3之后，STA2和3分别将ACK帧522和ACK帧532发送到AP。随后，STA2和3返回休眠状态。
[0057]图6示出了图4所示的方法的第二种实施方式。在该实施方式中，如果AP接收Comp.BF帧620和630而不接收轮询帧，则AP认为STA2和3能够接收下行链路数据报文。Comp.BF帧620和630包括为STA2和3的数据传输计算用于MMO/波束成形的权重矩阵所需的STA2和3的信道信息。在图6所示的该实施方式中，由于STA2和3的信道信息在轮询周期内通过Comp.BF帧620和630发送到AP，所以AP不需要如图5所示的实施方式中需要的那样在数据传送周期内将NDPA和NDP帧发送到STA2和3。
[0058]STAl接收--Μ之后，STAl在轮询周期内将轮询帧610发送到AP。STA2和3在轮询周期内分别将Comp.BF帧620和630发送到AP。可以根据上述公式(I)或(2)计算发送轮询帧610、Comp.BF帧620和Comp.BF帧630的时间。AP将包括唤醒时间的ACK帧611发送到STA1，作为对轮询帧610的响应。STAl的唤醒时间不晚于数据I的实际传输时间。AP分别将ACK帧621和631发回STA2和3。ACK帧621包括STA2的唤醒时间信息，ACK帧631包括STA3的唤醒时间信息。因为AP通过MU-MMO传输同时将数据2和数据3发送到STA2和3，所以STA2的唤醒时间与STA3的唤醒时间相同。STA2和3的唤醒时间不晚于数据2和数据3的实际传输时间。
[0059]图7示出了图4所示的方法的第三种实施方式。下行链路数据传输间隔包括轮询周期和数据传送周期。NAV保护可保护该轮询周期。与图5所示的实施方式相比，AP(例如，以多播方式)发送新的管理帧(例如，下行链路(DL)调度帧700)不发送ACK帧中所指示的唤醒时间的信息。在轮询周期之后，例如，在完成向具有缓存在AP处的下行链路数据报文的每个STA传输ACK帧之后，DL调度帧700 (发送出)含有指示具有缓存在AP处的下行链路数据报文的每个STA的唤醒时间的信息。或者，DL调度帧700的传输可以发生在数据传送周期内。例如，AP在数据传送周期开始时将DL调度帧700发送到STA1、2和3。
[0060]在图7所示的该实施方式中，ACK帧711、721和731与如图5所示的ACK帧511、521和531类似。如果需要，ACK帧711、721和731还可包括指示唤醒时间的信息。
[0061]图8示出了图4所示的方法的第四种实施方式。图8中的实施方式与图7中的实施方式类似。与图7所示的实施方式相比，STA2和3将Comp.BF帧820和830而不是轮询帧发送到AP。Comp.BF帧820和830分别携带STA2和3的信道信息。AP通过MU-MMO传输发送STA2和3的数据2和数据3。指示STA1、2和3的唤醒时间的信息包含在轮询周期之后从AP(例如，以组播方式)发往STA1、2和3的DL调度帧800中。在该实施方式中，DL调度帧800的传输可以发生在数据传送周期内。例如，AP在数据传送周期开始时将DL调度帧800发送到STA1、2和3。STAl的唤醒时间不晚于STAl的数据I的实际传输时间。STA2的唤醒时间与STA3的唤醒时间相同，并且不晚于数据2和数据3的传输时间。
[0062]图9示出了图4所示的方法的第五种实施方式，其中每个轮询帧后面不发送ACK帧。STAU2和3在轮询周期内分别将轮询帧910,920和930发送到AP后，AP(例如，以组播方式)将组ACK信息和指示STA1、2和3的唤醒时间的下行链路调度信息一起发送。组ACK信息和下行链路调度信息包含在相同的帧内(S卩，DL调度帧900)并在轮询周期之后将发送到STA1、2和3。在该实施方式中，DL调度帧900的传输可以发生在数据传送周期内。例如，AP在数据传送周期开始时将DL调度帧900发送到STA1、2和3。
[0063]图10示出了图9所示的DL调度帧900的示例性帧格式。DL调度帧900可包括用来指示组ACK信息以及下行链路调度信息的字段。如图10所示，DL调度帧900包括两个部分。第一部分为位图，其中每个比特对应于一个AP预期会接收到轮询帧的STA。例如，按照这些STA在--Μ中被寻呼的顺序。值为“I”指示AP成功接收来自对应的STA的轮询帧，值为“O”指示AP没有接收来自对应的STA的轮询帧。第二部分指示唤醒时间。每个“开始时间”指示对应STA的唤醒时间。在该示例中，AP可仅将“开始时间”分配给那些在DL调度帧900的第一部分中AP指示为“I”的STA，该顺序与位图中的顺序相同。因此，不需要额外的指示来识别对应于每个“开始时间”信息的STA。
[0064]本文所述的各种实施例描述在方法步骤或过程的大体内容中，其可以通过计算机程序产品在一项实施例中实施，该计算机程序产品可以从通过或结合计算机或任何指令执行系统提供程序代码用于使用的计算机可用或计算机可读的介质进行访问。出于该描述的目的，计算机可用或计算机可读介质可为任何通过或结合指令执行系统、装置或设备可以包含、存储、通信、传播或传输该程序用于使用的装置。
[0065]该介质可以为电子、磁性、光、电磁、红外、半导体系统(或装置或设备)，或传播介质。计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘以及光盘。光盘的当前示例包括DVD、只读光盘 (CD-ROM)以及可读写光盘(CD-R/W)。
【权利要求】
1.一种用于无线局域网(WLAN)的接入点，其特征在于，包括: 处理设备； 收发机；以及 具有多个存储在其上的指令的存储器，当被处理设备执行时 致使处理设备使收发机: 广播包括信息的信标帧，该信息定义轮询周期，在所述轮询周期期间允许一组通信台发送省电轮询(PS-Poll)帧； 接收所述轮询周期内来自所述通信台组中的一台通信台的PS-poll帧，其中所述接入点具有缓存在其上的用于通信台的数据报文； 在所述轮询周期内向所述通信台发送确认(ACK)帧以响应所述PS-Poll帧； 在所述轮询周期之后，向所述通信台发送下行链路调度帧，所述下行链路调度帧包括指示所述通信台的唤醒时间的信息；以及 在所述唤醒时间或之后向所述通信台发送所述数据报文。
2.根据权利要求1所述的接入点，其特征在于，所述轮询周期由所述接入点设置的网络分配向量(NAV)保护。
3.根据权利要求1所述的接入点，其特征在于，所述信标帧进一步包括定义在所述轮询周期之后分配的数据传送周期的信息，以及所述收发机在所述数据传送周期开始时向所述通信台发送所述下行链路调度帧。
4.根据权利要求1所述的接入点，其特征在于，所述下行链路调度帧为电气和电子工程师学会(IEEE)802.11标准中的一个标准定义的管理帧。
5.根据权利要求1所述的接入点，其特征在于，所述ACK帧包括所述唤醒时间。
6.根据权利要求1所述的接入点，其特征在于，所述收发机组播所述下行链路调度帧到所述通信台。
7.根据权利要求1所述的接入点，其特征在于，所述收发机通过多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输向所述通信台发送所述数据报文。
8.一种用于无线局域网(WLAN)中的数据传输的方法，其特征在于，包括: 接入点(AP)广播包括信息的信标帧，该信息定义轮询周期，在所述轮询周期期间允许一组通信台发送省电轮询(PS-Poll)帧； 在所述轮询周期内，所述AP接收来自所述通信台组中的一台通信台的PS-Poll帧，其中所述接入点具有缓存在其上的用于通信台的数据报文； 在所述轮询周期内，所述AP向所述通信台发送确认(ACK)帧以响应所述PS-Poll帧；在所述轮询周期之后，所述AP向通信台发送下行链路调度帧，所述下行链路调度帧包括指示所述通信台的唤醒时间的信息；以及 所述AP在不早于所述唤醒时间向所述通信台发送所述数据报文。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括: AP通过设置网络分配向量(NAV)保护所述轮询周期。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述信标帧进一步包括定义在轮询之后分配的数据传送周期的信息，以及所述AP在所述数据传送周期开始时发送所述下行链路调度帧。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述下行链路调度帧为电气和电子工程师学会(IEEE)802.11标准中的一个标准定义的管理帧。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述ACK帧包括所述唤醒时间。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述AP组播所述下行链路调度帧到所述通信台。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括: 所述AP向所述通信台指示一个用于发送所述PS-Poll帧的时间，其中所述用于发送所述PS-Poll帧的时间基于所述信标帧中流量指示图(TIM)中的通信站的位置来计算的。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述向所述通信台发送所述数据报文包括: 所述AP在唤醒时间或之后通过多用于多出入多输出(MU-MIMMO)传输向所述通信台发送所述数据报文。
16.一种用于无线局域网(WLAN)的通信台，其特征在于，包括: 处理设备；以及 具有多个存储在其上的指令的存储器，当所述存储器由所处处理设备执行时，致使所述处理设备实施以下操作，包括: 接收来自接入点(AP)的包括信息的信标帧，该信息定义轮询周期，在所述轮询周期期间允许一组通信台发送省电轮询(PS-Poll)帧； 在确定所述AP具有缓存用于所述通信台的数据报文之后，在所述轮询周期内向所述AP发送所述PS-Poll帧； 在所述轮询周期内，接收来自AP的响应于所述PS-Poll帧的确认(ACK)帧； 在所述轮询周期之后，接收来自所述AP下行链路调度帧，所述下行链路调度帧包括指示所述通信台的唤醒时间的信息；以及 在所述唤醒时间被唤醒，以及接收从所述AP发送的所述数据报文。
17.根据权利要求16所述的通信台，其特征在于，所述发送所述PS-Poll帧包括: 在由信标帧包含的流量指示图(TIM)中的通信台的位置计算来的时间发送所述PS-Poll 中贞。
18.根据权利要求17所述的通信台，其特征在于，所述操作进一步包括: 在接收所述信标帧之后，进入休眠状态直到发送所述PS-Poll帧的时间到来。
19.根据所述权利要求16所述迆通信台，其特征在于，所述信标帧包括定义所述轮询周期之后分配的数据传送周期的信息，以及所述接收来自所述AP的所述下行链路调度帧包括: 在所述数据传送周期开始时接收所述下行链路调度帧。
20.根据权利要求16所述的通信台，其特征在于，所述ACK帧包括所述唤醒时间。
【文档编号】H04W88/08GK104206001SQ201380016351
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年4月20日 优先权日:2012年4月20日
【发明者】权荣训, 杨云松, 容志刚, 树贵明 申请人:华为技术有限公司