针对低功率唤醒信号及wlan操作的系统和方法_2

文档序号:8270401阅读:来源:国知局
以将各种过程和方法用于无线通信系统100中在AP 104与STA 106之间的传 输。例如,可以根据OFDM/OFDMA技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是 这种情形,则无线通信系统100可以被称为0FDM/0FDMA系统。替换地,可以根据CDM技术 在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是这种情形,则无线通信系统100可被称 为CDM系统。
[0050] 促成从AP 104至一个或多个STA 106的传输的通信链路可以被称为下行链路 (DL) 108,而促成从一个或多个STA 106至AP 104的传输的通信链路可以被称为上行链路 (UL) 110。替换地,下行链路108可以被称为前向链路或前向信道,而上行链路110可以被 称为反向链路或反向信道。
[0051] AP 104可充当基站并提供基础服务区域(BSA) 102中的无线通信覆盖。AP 104连 同与AP 104相关联的并使用AP 104来通信的STA 106-起可被称为基本服务集(BSS)。 应注意,无线通信系统100可以不具有中央AP 104,而是可以作为各STA 106之间的对等 网络起作用。相应地,本文中所描述的AP 104的功能可替换地由一个或多个STA 106来执 行。
[0052] 图2解说了可在无线通信系统100内可采用的无线设备202中使用的各种组件。 无线设备202是可被配置成实现本文描述的各种方法的设备的示例。例如,无线设备202 可包括图1的AP 104或者诸STA 106之一。
[0053] 无线设备202可包括控制无线设备202的操作的处理器204。处理器204也可被 称为中央处理单元(CPU)。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储 器206向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可包括非易失性随机存取存 储器(NVRAM)。处理器204通常基于存储器206内存储的程序指令来执行逻辑和算术运算。 存储器206中的指令可以是可执行的以实现本文描述的方法。
[0054] 当无线设备202被实现为或用作传送节点时,处理器204可被配置成选择多种介 质接入控制(MAC)头部类型中的一种,并且生成具有该MC头部类型的分组。例如,处理器 204可被配置成生成包括MC头部和有效载荷的分组并且确定要使用什么类型的MC头部, 如以下进一步详细讨论的。
[0055] 当无线设备202被实现为或用作接收节点时,处理器204可被配置成处理多种不 同MAC头部类型的分组。例如,处理器204可被配置成确定分组中所使用的MAC头部的类 型并且相应地处理该分组和/或该MC头部的字段,如以下进一步讨论的。
[0056] 处理器204可包括用一个或多个处理器实现的处理系统或者可以是其组件。这一 个或多个处理器可以用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵 列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、选通逻辑、分立硬件组件、专用硬件有 限状态机、或能够对信息执行演算或其他操纵的任何其他合适实体的任何组合来实现。
[0057] 处理系统还可包括用于存储软件的机器可读介质。软件应当被宽泛地解释成意指 任何类型的指令,无论其被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或是其他。指令 可包括代码(例如,呈源代码格式、二进制代码格式、可执行代码格式、或任何其他合适的 代码格式)。这些指令在由该一个或多个处理器执行时使处理系统执行本文描述的各种功 能。
[0058] 无线设备202还可包括外壳208,该外壳208可包括发射机210和接收机212以允 许在无线设备202和远程位置之间进行数据的传送和接收。发射机210和接收机212可被 组合成收发机214。天线216可被附连至外壳208且电耦合至收发机214。无线设备202 还可包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机、和/或多个天线。
[0059] 发射机210可被配置成无线地传送具有不同MAC头部类型的分组。例如,发射机 210可被配置成传送由处理器204生成的具有不同头部类型的分组,如以上所讨论的。
[0060] 接收机212可被配置成无线地接收具有不同MAC报头类型的分组。在一些方面, 接收机212被配置成检测所使用的MC头部的类型并相应地处理该分组,如以下进一步详 细讨论的。
[0061] 无线设备202还可包括可用于力图检测和量化由收发机214收到的信号的电平 的信号检测器218。信号检测器218可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密度 之类的信号以及其它信号。无线设备202还可包括供处理信号时使用的数字信号处理器 (DSP) 220。DSP 220可被配置成生成数据单元以供传输。在一些方面,数据单元可包括物理 层数据单元(ProU)。在一些方面,PPDU被称为分组。
[0062] 无线设备202可进一步包括唤醒电路230,该唤醒电路230包括第二低功率接收机 228。在一方面,低功率接收机228可被配置成在操作期间消耗低于接收机214正常消耗的 功率的功率。例如,低功率接收机228可被配置成在操作时在与收发机214相比少10倍、 20倍、50倍或100倍(或更多倍)功率的数量级上进行消耗。
[0063] 在一个方面,低功率接收机228可被配置成使用除OFDM技术以外的调制/解调技 术来接收信号。例如,相比于可被配置成基于OFDM和其他相当的技术来传送和接收信号的 收发机214,低功率接收机228可被配置成使用诸如开-关键控或频移键控(FSK)的调制/ 解调技术来接收信号。通过使用除OFDM以外的技术来接收信号,接收机设计可被简化,使 得消耗与被配置成接收使用OFDM来调制的信号的接收机相比更少的功率。
[0064] 在另一方面,低功率接收机228可被配置成使用OFDM调制来接收信号,并且低功 率接收机228的MAC层可被关闭,以使得仅不要求使用MAC层的特定信号可被接收。例如, 接收机可被配置成仅对具有特定结构(诸如特定长度)并具有特定帧的特定信号进行解 码。在一些实施例中,该特定信号可包括唤醒信号。不包括该特定分组的所有其他信号将 不被解码。相应地,与被配置成对接收到的每一个信号进行解码的接收机相比,接收机228 可消耗更少的功率。
[0065] 在一些方面,仅低功率接收机228的经优化部分可被打开以对特定信号进行解 码。例如,如果仅单个接收机被包括在特定STA中,则仅那个接收机的一部分可被用于接收 唤醒信号。当仅低功率接收机228的一部分被用于解码信号时,更少的功率被该接收机228 消耗掉。
[0066] 作为具有低功率接收机228的无线设备202的STA 106在本文中可被称为低功率 接收机STA 106e。可能不包括低功率接收机228或可能正在收发机214被激活的模式中操 作的其他STA在本文中可被称为STA 106。
[0067] 在一些方面,无线设备202可进一步包括用户接口 222。用户接口 222可包括按键 板、话筒、扬声器、和/或显示器。用户接口 222可包括向无线设备202的用户传达信息和 /或从该用户接收输入的任何元件或组件。
[0068] 无线设备202的各种组件可由总线系统226耦合在一起。总线系统226可包括例 如数据总线,以及除了数据总线之外还有电源总线、控制信号总线和状态信号总线。本领域 技术人员将领会,无线设备202的各组件可使用某种其他机制耦合在一起或者彼此接受或 提供输入。
[0069] 尽管图2中解说了数个分开的组件,但这些组件中的一个或多个组件可被组合或 者共同地实现。例如,处理器204可被用于不仅实现以上关于处理器204所描述的功能性, 而且还实现以上关于信号检测器218和/或DSP 220所描述的功能性。另外,图2中所解 说的每个组件可使用多个分开的元件来实现。另外,处理器204可被用于实现以下描述的 组件、模块、电路、或类似物中的任一者,或者每一者可使用多个分开的元件来实现。
[0070] 为易于引述,当无线设备202被配置成传送节点时,它在下文中被称为无线设备 202t。类似地,当无线设备202被配置成接收节点时,它在下文中被称为无线设备202r。无 线通信系统100中的设备可仅实现传送节点的功能性,仅实现接收节点的功能性,或实现 传送节点和接收节点两者的功能性。
[0071] 如以上所讨论的,无线设备202可包括AP 104、STA 106、或低功率接收机STA 106e。图3解说了可在无线设备202t中使用以传送无线通信的各种组件。图3中所解说 的组件可以例如被用于传送OFDM通信。
[0072] 图3的无线设备202t可包括调制器302,该调制器302被配置成调制诸比特以供 传输。例如,调制器302可例如通过根据星座将诸比特映射至多个码元来从接收自处理器 204(图2)或用户接口 222(图2)的比特确定多个码元。这些比特可对应于用户数据或者 控制信息。在一些方面,这些比特是以码字接收的。在一个方面,调制器302包括QAM(正 交振幅调制)调制器,例如16-QAM调制器或者64-QAM调制器。在其他方面,调制器302包 括二进制相移键控(BPSK)调制器或者正交相移键控(QPSK)调制器。
[0073] 无线设备202t可进一步包括变换模块304,该变换模块304被配置成将来自调制 器302的码元或以其他方式调制的比特转换到时域。在图3中,变换模块304被解说为是 通过快速傅里叶逆变换(IFFT)模块来实现的。在一些实现中,可以有变换不同大小的数据 单元的多个变换模块(未示出)。在一些实现中,变换模块304自身可被配置成变换不同 大小的数据单元。例如,变换模块304可配置有多种模式,并且可在每种模式中使用不同的 点数来转换码元。例如,IFFT可具有在其中32个点被用于将正在32个频调(即,副载波) 上传送的码元转换到时域中的模式,以及在其中64个点被用于将正在64个频调上传送的 码元转换到时域中的模式。由变换模块304使用的点数可被称为变换模块304的大小。应 当领会,变换模块304可被配置成根据在其中128个点、256个点和1024个点等被使用的附 加模式来操作。
[0074] 在图3中,调制器302和变换模块304被解说为在DSP 320中实现。然而,在一 些方面,调制器302和变换模块304中的一者或两者是在处理器204中或者是在无线设备 202t的另一元件中实现的(例如,参见以上参照图2的描述)。
[0075] 如以上所讨论的,DSP 320可被配置成生成数据单元以供传输。在一些方面,调制 器302和变换模块304可被配置成生成包括多个字段的数据单元,该多个字段包括控制信 息和多个数据码元。
[0076] 回到图3的描述,无线设备2025可进一步包括数模转换器306,该数模转换器306 被配置成将变换模块的输出转换成模拟信号。例如,变换模块306的时域输出可由数模转 换器306转换成基带OFDM信号。数模转换器306可实现在图2的处理器204或无线设备 202的另一元件中。在一些方面,数模转换器306实现在收发机214(图2)中或者在数据发 射处理器中。
[0077] 模拟信号可由发射机310来无线地传送。模拟信号可在由发射机310传送之前被 进一步处理,例如被滤波或者被上变频至中频或载波频率。在图3中所解说的方面,发射机 310包括发射放大器308。在被传送之前,模拟信号可由发射放大器308放大。在一些方面, 放大器308包括低噪声放大器(LNA)。
[0078] 发射机310被配置成基于模拟信号传送无线信号中的一个或多个分组或数据单 元。这些数据单元可使用处理器204 (图2)和/或DSP 320来生成,例如使用以上所讨论 的调制器302和变换模块304来生成。可如上所述地生成和传送的数据单元在下文中更详 细地描述。
[0079] 图4解说了可在图2的无线设备202中使用以接收无线通信的各种组件。图4中 所解说的组件可以例如被用于接收OFDM通信。在一些方面,图4中所解说的组件被用于在 小于或等于IMHz的带宽上接收数据单元。例如,图4中所解说的组件可被用于接收由以上 关于图3所讨论的组件传送的数据单元。
[0080] 无线设备202b的接收机412被配置成接收无线信号中的一个或多个分组或数据 单元。数据单元可被接收和解码或以其他方式进行处理,如以下所讨论的。
[0081] 在图4中所解说的方面,接收机412包括接收放大器401。接收放大器401可被 配置成放大由接收机412接收的无线信号。在一些方面,接收机412被配置成使用自动增 益控制(AGC)规程来调整接收放大器401的增益。在一些方面,自动增益控制使用一个或 多个接收到的训练字段(诸如举例而言接收到的短训练字段(STF))中的信息来调整增益。 本领域普通技术人员将理解用于执行AGC的方法。在一些方面,放大器401包括LNA。
[0082] 无线设备2021可包括模数转换器410,该模数转换器410被配置成将来自接收机 412的经放大无线信号转换成其数字表示。在被放大之后,无线信号可在由数模转换器410 转换之前被处理,例如被滤波或者被下变频至中频或基带频率。模数转换器410可在处理 器204 (图2)中或者在无线设备2021的另一元件中实现。在一些方面,模数转换器410是 在收发机214(图2)中或者在数据接收处理器中实现的。
[0083] 无线设备2021可进一步包括变换模块404,该变换模块404被配置成将无线信号 的表示转换成频谱。在图4中,变换模块404被解说为是通过快速傅里叶变换(FFT)模块 来实现的。在一些方面,变换模块可标识其使用的每个点的码元。如以上参照图3所描述 的,变换模块404可配置有多种模式,并且可在每种模式中使用不同点数来转换信号。例 如,变换模块404可具有在其中32个点被用于将在32个频调上接收到的信号转换成频谱 的模式、以
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