针对低功率唤醒信号及wlan操作的系统和方法
【专利说明】针对低功率唤醒信号及WLAN操作的系统和方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请依据35U. S. C. § 119(e)要求于2012年8月17日提交的题为"SYSTEMS AND METHODS FOR LOW POWER WAKE UP SIGNAL AND OPERATIONS FOR WLAN (针对低功率唤醒信 号和WLAN操作的系统和方法）"的美国临时专利申请No. 61/684, 532的优先权，其公开内 容通过援引全部纳入于此。
[0003] 背景
[0004] 领域
[0005] 本申请一般涉及无线通信，尤其涉及启用无线通信的系统、方法、和设备。本文中 的某些方面涉及低功率唤醒信号和WLAN操作。
[0006] 背景
[0007] 在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消 息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以例如是城市区域、局部区域、或者个人区 域。此类网络可分别被命名为广域网（WAN)、城域网（MAN)、局域网（LAN)、或个域网（PAN)。 网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/路由技术（例如，电路交换相对于分组 交换）、用于传输的物理介质的类型（例如，有线相对于无线）、和所使用的通信协议集（例 如，网际协议套集、S0NET(同步光学联网）、以太网等）而有所不同。
[0008] 当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织 (ad hoc)拓扑而非固定拓扑形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络使用无线电、 微波、红外、光等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。在与固定的有 线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0009] 无线网络中的设备可在彼此之间传送/接收信息。该信息可包括分组，其在一些 方面可被称为数据单元。分组可包括帮助通过网络路由分组、标识分组中的数据、处理分组 等的开销信息（例如，报头信息、分组性质等），以及可在分组的有效载荷中携带的数据（例 如，用户数据、多媒体内容等）。
[0010] 概述
[0011] 本发明的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负 责其期望属性。在不限制如所附权利要求所表述的本发明的范围的情况下，现在将简要地 讨论一些特征。在考虑该讨论之后、特别是在阅读题为"详细描述"的章节之后，技术人员 将理解本发明的特征如何提供各优点，其中包括在用于进行低功率和长距离无线通信的亚 千兆赫频带中提供无线通信。
[0012] 本公开的一个方面提供了用于无线通信的装置。该装置包括第一接收机，该第一 接收机被配置成无线地接收数据分组并在操作期间以第一功率电平消耗功率。该装置进一 步包括第二接收机，该第二接收机操作地耦合到第一接收机并被配置成检测从发射机站接 收到的唤醒信号。第二接收机还被配置成在操作期间以小于第一功率电平的第二功率电平 消耗功率。该装置进一步包括处理器，该处理器操作地耦合到第一接收机和第二接收机并 被配置成在第二接收机成功检测到唤醒信号时唤醒第一接收机。
[0013] 本公开的另一方面提供了一种无线通信方法的实现。该方法包括在第一接收机处 无线地接收无线数据分组。第一接收机被配置成在操作期间以第一功率电平消耗功率。该 方法进一步包括在第二接收机处检测由发射机站传送的唤醒信号。第二接收机被配置成在 操作期间以小于第一功率电平的第二功率电平消耗功率。该方法进一步包括在第二接收机 成功检测到唤醒信号时无线地唤醒第一接收机。
[0014] 本公开的又一方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备包括用于接收无线数 据分组的装置。用于接收数据分组的装置被配置成在操作期间以第一功率电平消耗功率。 该设备进一步包括用于检测由发射机站传送的唤醒信号的装置。用于检测唤醒信号的装置 被配置成在操作期间以小于第一功率电平的第二功率电平消耗功率。该设备进一步包括用 于在第二接收机检测到唤醒信号时唤醒第一接收机的装置。
[0015] 本公开的另一方面提供了一种用于与无线站进行无线通信的装置。该装置包括第 一收发机，该第一收发机被配置成在第一时段期间从无线站接收退避信号。该退避信号被 配置成指示第二时段。该装置进一步包括处理器，该处理器操作地耦合到第一收发机并被 配置成抑制第一收发机在第二时段期间传送无线信号。
[0016] 本公开的另一方面提供了一种用于与无线站进行无线通信的方法的实现。该方法 包括在第一时段期间从无线站接收退避信号。该退避信号被配置成指示第二时段。该方法 进一步包括抑制在第二时段期间传送无线信号。
[0017] 本公开的另一方面提供了一种用于与无线站进行无线通信的设备。该设备包括用 于在第一时段期间从无线站接收退避信号的装置。该退避信号被配置成指示第二时段。该 设备进一步包括用于抑制在第二时段期间传送无线信号的装置。
[0018] 本公开的另一方面提供了一种用于经由无线介质与第一无线收发机和第二无线 接收机进行无线通信的装置。该装置包括处理器，该处理器被配置成生成退避信号，该退避 信号被配置成指示一时段以使第一收发机在该时段期间推迟对无线介质的接入。该装置进 一步包括发射机，该发射机操作地耦合到处理器并被配置成将退避信号传送至第一收发机 和第二接收机。该退避信号还被配置成唤醒第二接收机。
[0019] 本公开的另一方面提供了一种经由无线介质与第一无线收发机和第二无线接收 机进行无线通信的方法的实现。该方法包括生成退避信号，该退避信号被配置成向第一收 发机指示一时段以使得第一收发机在该时段期间推迟对无线介质的接入。该方法进一步包 括将退避信号传送至第一收发机和第二接收机。该退避信号被配置成唤醒第二接收机。
[0020] 本公开的另一方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备包括用于生成退避信 号的装置，该退避信号被配置成向第一收发机指示一时段以使得第一收发机在该时段期间 推迟对无线介质的接入。该设备进一步包括用于将退避信号传送至第一收发机和第二接收 机的装置。该退避信号被配置成唤醒第二接收机。
[0021] 附图简述
[0022] 图1解说了其中可采用本公开的各方面的无线通信系统的示例。
[0023] 图2示出根据本发明的示例性实施例的可在图1的无线通信系统内采用的示例性 无线设备的功能框图。
[0024] 图3示出根据本发明的示例性实施例的可在图2的无线设备中使用以传送无线通 信的示例性组件的功能框图。
[0025] 图4示出根据本发明的示例性实施例的可在图2的无线设备中使用以接收无线通 信的示例性组件的功能框图。
[0026] 图5A示出根据本发明的示例性实施例的示例性低功率唤醒信号。
[0027] 图5B示出根据本发明的示例性实施例的另一示例性低功率唤醒信号。
[0028] 图6A、6B、6C和6D示出根据本发明的示例性实施例的用于传送低功率唤醒信号的 不例性信号传输。
[0029] 图7A和7B示出根据本发明的示例性实施例的用于传送低功率唤醒信号的附加示 例性信号传输。
[0030] 图8是根据本发明的示例性实施例的示例性无线通信方法的流程图。
[0031] 图9是根据本发明的示例性实施例的另一示例性无线通信方法的流程图。
[0032] 图10是可在图1的无线通信系统内采用的另一示例性无线设备的功能框图。
[0033] 图11是可在图1的无线通信系统内采用的另一示例性无线设备的功能框图。
[0034] 图12是可在图1的无线通信系统内采用的另一示例性无线设备的功能框图。
[0035] 图13是根据本发明的示例性实施例的示例性无线通信方法的流程图。
[0036] 图14是根据本发明的示例性实施例的另一示例性无线通信方法的流程图。
[0037] 详细描述
[0038] 以下参照附图更全面地描述本新颖系统、装置和方法的各种方面。然而，本教义公 开可用许多不同的形式实施并且不应解释为被限定于本公开通篇所给出的任何特定结构 或功能。确切而言，提供这些方面是为了使本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技 术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会到，本公开的范 围旨在覆盖本文中公开的这些新颖的系统、装置和方法的任何方面，不论其是独立实现的 还是与本发明的任何其他方面组合实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面 来实现装置或实践方法。另外，本发明的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本发明各 种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的装置或方法。 应当理解，本文中所披露的任何方面可以由权利要求的一个或多个要素来实施。
[0039] 尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之 内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、 用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网 络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附 图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定 义。
[0040] 无线网络技术可包括各种类型的无线局域网（WLAN)。WLAN可被用于采用广泛使 用的联网协议来将附近的设备互连在一起。本文描述的各个方面可应用于任何通信标准， 诸如Wi-Fi、或者更一般地IEEE 802. 11无线协议族中的任何成员。例如，本文描述的各个 方面可与可使用亚IGHz频带的IEEE802. Ilah协议的一部分互操作，或者被用作可使用亚 IGHz频带的IEEE802. Ilah协议的一部分。然而，应领会，本文描述的各实施例构想了各种 各样的其他频带和无线协议。
[0041] 在一些方面，亚千兆赫频带中的无线信号可根据802. 11协议使用正交频分复用 (OFDM)、直接序列扩频（DSSS)通信、OFDM和DSSS通信的组合、或其他方案来传送。本文描 述的各实现可被用于传感器、计量、和智能网格网络。有利地，某些实施例的各方面可包括 无线设备，这些无线设备可比实现其他无线协议的设备消耗更少的功率和/或可被用于跨 相对较长的距离（例如，约1千米或更长）传送无线信号。这些设备可被配置成在由能量 存储设备所提供的功率上操作，并可被配置成在长时间段（例如，几个月或几年）内在无需 替换能量存储设备的情况下操作。
[0042] 本文中描述的设备中的一些可进一步实现多输入多输出（MMO)技术。MMO系统 采用多个（乂个）发射天线和多个（NKf)接收天线进行数据传输。由这Nt个发射天线及 N/h接收天线形成的MMO信道可被分解为N 5个也被称为空间信道或流的独立信道，其中 NsS min{NT，N1J。这队个独立信道中的每一个对应于一维。如果由这多个发射天线和接收 天线创生的附加维度得以利用，则MMO系统就能提供改善的性能（例如，更高的吞吐量和 /或更大的可靠性）。
[0043] 在一些实现中，WLAN包括作为接入无线网络的组件的各种设备。例如，可以有两 种类型的设备：接入点（"AP"）和客户端（亦称为站，或"STA"）。一般而言，AP用作WLAN 的中枢或基站，而STA用作WLAN的用户。例如，STA可以是膝上型计算机、个人数字助理 (PDA)、移动电话等。在一示例中，STA经由遵循WiFi (例如，IEEE 802. 11协议）的无线链 路连接到AP以获得到因特网或到其他广域网的一般连通性。在一些实现中，STA也可被用 作AP。
[0044] 接入点（"AP"）还可包括、被实现为、或被称为B节点、无线电网络控制器("RNC")、 演进型B节点、基站控制器（"BSC"）、基收发机站（"BTS"）、基站（"BS"）、收发机功能 (" TF"）、无线电路由器、无线电收发机或其他某个术语。
[0045] 站"STA"还可包括、被实现为、或被称为接入终端（"AT"）、订户站、订户单元、移 动站、远程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装备或其他某个术语。在一些 实现中，接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议（"SIP"）话机、无线本地环路 ("WLL"）站、个人数字助理（"PDA"）、具有无线连接能力的手持式设备、或连接至无线调 制解调器的其他某种合适的处理设备。相应地，本文中所教导的一个或多个方面可被纳入 到电话（例如，蜂窝电话或智能电话）、计算机（例如，膝上型设备）、便携式通信设备、手持 机、便携式计算设备（例如，个人数据助理）、娱乐设备（例如，音乐或视频设备、或卫星无线 电）、游戏设备或系统、全球定位系统设备、或被配置为经由无线介质通信的任何其他合适 的设备中。
[0046] 本文描述的设备（无论是用作STA还是AP还是其他设备）都可被用于智能计量 或者用在智能网格网络中。此类设备可提供传感器应用或者用在家庭自动化中。这些设备 可取代或者附加地用在健康护理环境中，例如用于个人健康护理。这些无线设备也可被用 于监督以实现范围扩展的因特网连通性（例如，供与热点联用）或者实现机器对机器通信。
[0047] 图1解说其中可采用本公开的各方面的无线通信系统100的示例。无线通信系统 100可按照无线标准（例如802. 11标准）来操作。无线通信系统100可包括AP 104, AP 104 与 STA 106&、10613、106(3、106(1和1066(合称为5了4 106)通信。
[0048] STA 106e可能难以与AP 104通信，或者可能在AP 104射程之外并且不能够与之 通信。由此，另一 STA 106d可被配置成在STA 106e与AP 104之间中继通信的中继112。
[0049] 可