在无线通信系统中发送/接收与关联标识符相关的信息的方法及其装置的制造方法_4

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STAB的传输冲突,并且STAC不必等待直到STAB停止传输。在该样的情 况下,STAC可W被视为STAB的暴露节点。
[0193]图 19 图示RTS和CTS。
[0194] 为了在如图18所示的示例性情形下有效率地利用冲突避免机制,可W使用短信 令分组,诸如RTS(请求发送)和CTS(准备发送)。在两个STA之间的RTS/CTS可W由附近 的STA旁听,使得附近的STA可W考虑信息是否在两个STA之间通信。例如,如果发送数据 的STA发送RTS帖给要接收数据的另一个STA,则接收数据的STA可W发送CTS帖给附近的 STA,从而通知附近的STA该STA将要接收数据。
[019引图19(a)示例性地示出解决隐藏节点问题的方法。该方法假定其中STAA和STA C该两者试图发送数据给STAB的情形。如果STAA发送RTS给STAB,则STAB发送CTS 给位于STAB周围的STAA和STAC该两者。因此,STAC等待直到STAA和STAB停止 数据传输为止,并且因此避免冲突。
[019引图19(b)示例性地示出解决暴露的节点问题的方法。STAC可W旁听在STAA和STAB之间的RTS/CTS传输,从而确定当其发送数据给另一个STA(例如,STAD)时,将不出 现冲突。目P,STAB可W发送RTS给所有附近的STA,并且仅仅发送CTS给实际上具有要发 送的数据的STAA。由于STAC仅仅接收RTS,但是未能接收STAA的CTS,所WSTAC可W 识别STAA位于STAC的载波感测范围W外。
[0197] 功率管理
[0198] 如上所述,在WLAN系统中的STA在它们执行发送/接收操作之前应执行信道感 巧。。持久执行信道感测导致STA持续的功率消耗。在接收状态和传输状态之间在功率消耗 方面没有很大差别,并且连续保持接收状态会导致对提供有有限功率(即,由电池操作)的 STA的大负载。因此,如果STA保持接收待机模式W便持续地感测信道,则就WLAN吞吐量而 言,功率被无效率地耗费而没有特殊优势。为了解决该个问题,WLAN系统支持STA的功率 管理(PM)模式。
[0199]STA的PM模式被划分为激活模式和节能(P巧模式。STA基本上朗敦活模式操作。 W激活模式操作的STA保持唤醒状态。当STA处于唤醒状态时,则STA可W正常地执行帖 发送/接收、信道扫描等。另一方面,在PS模式中的STA通过在睡眠状态和唤醒状态之间 切换来操作。睡眠状态下的STAW最小功率操作,并且既不执行帖发送/接收也不执行信 道扫描。
[0200] 随着STA在睡眠状态下操作的时间增加,STA的功率消耗的数量减少,并且因此 STA操作持续时段增加。然而,因为在睡眠状态下不允许帖的发送或者接收,所WSTA不能 够长时间无条件地在睡眠状态下操作。当在睡眠状态下操作的STA被给出要发送到AP的 帖时,其可W被切换到唤醒状态W发送/接收帖。另一方面,当AP具有发送到处于睡眠状 态下的STA的帖时,STA不能接收该帖,也不能识别帖的存在。因此,为了识别要发送到STA 的帖的存在或者不存在(或者如果帖存在则为了接收帖),STA可能需要根据特定的周期切 换到唤醒状态。
[0201] 图20图示功率管理操作。
[020引参考图9,AP210W预先确定的时间间隔发送信标帖给存在于BSS之中的STA(S211、S212、S213、S214、S215和S216)。该信标帖包括业务指示映射(TIM)信息元素。 TIM信息元素包含指示AP210已经缓存用于与AP210相关联的STA业务和将发送帖的信 息。TIM元素包括用于通知单播帖的TIM和用于通知多播或者广播帖的传递业务指示映射 值TIM)。
[0203] 信标帖每发送S次,AP210可W发送DTIM-次。
[0204]STA1 220 和STA2 222 是在PS模式下操作的STA。STA1 220 和STA2 222 中的每 一个可W被设置为在预先确定的周期的每个唤醒间隔处从睡眠状态转换到唤醒状态,W接 收由AP210发送的TIM元素。每个STA可W基于其自身的本地时钟来计算切换到唤醒状 态的切换时间。在图20示出的示例中,假设STA的时钟与AP的时钟一致。
[0205] 例如,预先确定的唤醒间隔可该样的方式设置,即,STA1 220能够在每个信标 间隔处切换到唤醒状态来接收TIM元素。因此,当AP210首次发送信标帖时(S211),STA1 220可W切换到唤醒状态(S221)。因此,STA1 220可W接收该信标帖,并且获取TIM元素。 如果获取的TIM元素指示存在要发送到STA1 220的帖,则STA1 220可W发送请求帖的传 输的节能轮询(PS-轮询)帖给AP210(S221a)。响应于PS-轮询帖,AP210可W发送该帖 给STA1 220(S231)。在完成接收该帖之后,STA1 220被切换回到睡眠状态W在睡眠状态 下操作。
[0206] 当AP210第二次发送信标帖时,媒质处于忙碌状态下,其中媒质由另一个设备接 入,并且因此,AP210不可W在正确的信标间隔处发送信标帖,但是可W在延迟时间处发送 信标帖(S212)。在该种情况下,STA1 220根据信标间隔被切换到唤醒状态,但是其没有接 收其传输被延迟的信标帖,并且因此被切换回到睡眠状态(S222)。
[0207] 当AP210第S次发送信标帖时,信标帖可W包括设置为DTIM的TIM元素。然而, 由于媒质处于忙碌状态,所WAP210在延迟时间处发送信标帖(S213)。STA1 220根据信 标间隔被切换到唤醒状态,并且可W通过由AP210发送的信标帖获取DTIM。假设由STA1 220获取的DTIM指示没有要发送到STA1 220的帖,而是存在用于另一个STA的帖。在该种 情况下,STA1 220可W确认没有要接收的帖,并且切换回到睡眠状态W在睡眠状态下操作。 在信标帖的传输之后,AP210将帖发送到相应的STA(S232)。
[0208]AP210第四次发送信标帖(S214)。由于其没有通过两次先前的TIM元素接收操 作获取指示用于STA1 220的缓存的业务存在的信息,所WSTA1 220可W调整用于TIM元 素接收的唤醒间隔。可替选地,提供用于STA1 220的唤醒间隔值调整的信令信息被包含在 由AP210发送的信标帖中,STA1 220的唤醒间隔值可W被调整。在本示例中,在接收TIM 元素的每S个信标间隔处,STA1 220可W被设置为切换到唤醒状态一次,而不是被设置为 在每个信标间隔处在操作状态之间切换。因此,当AP210在信标帖的第四次传输(S214) 之后第五次发送信标帖(S215)时,STA1 220保持睡眠状态,并且因此不能获取相应的TIM 兀素。
[0209] 当AP210第六次发送信标帖悅16)时,STA1 220可W切换到唤醒状态,并且获取 包含在信标帖中的TIM元素(S224)。由于TIM元素是指示广播帖存在的DTIM,所W在无需 发送PS-轮询帖给AP210的情况下,STA1 220可W接收由AP210发送的广播帖(S234)。同 时,通过STA2 230设置的唤醒间隔可W具有比STA1 220的唤醒间隔大的长度。因此,STA2 230在AP210第五次发送信标帖的时间点处被切换到唤醒状态(S215),使得STA2 230可 W接收TIM元素(S241)。STA2 230通过TIM元素可W识别要发送到其的帖的存在,并且发 送PS-轮询帖给AP210W便请求帖传输(S241a)。AP210可W响应于PS-轮询帖将帖发 送到STA2 230 (S233)。
[0210] 为了如图20所示操作/管理PS模式,TIM元素包括指示要发送到STA的帖存在或 者不存在的TIM,或者指示广播/多播帖的存在或者不存在的DTIM。可W通过用于TIM元 素的字段设置来实施DTIM。
[0211] 图21至23详细地图示已经接收TIM的STA的操作。
[021引参考图21,STA从睡眠状态切换到唤醒状态W从AP接收包括TIM的信标帖。STA解释接收到的TIM元素使得其能够识别要对其发送的缓存业务的存在。在STA与其他STA 竞争W接入用于PS-轮询帖传输的媒质之后,STA可W发送PS-轮询帖给APW请求数据帖 传输。在接收从STA发送的PS-轮询帖时,AP可W发送帖给STA。STA可W接收数据帖,然 后响应于接收的数据帖发送ACK帖给AP。此后,STA可W被切换回到睡眠状态。
[021引如图21所示,AP可立即响应方式操作,其中在AP从STA接收PS-轮询帖之 后,当经过预先确定的时间(例如,短帖间空间(SIF巧)时,AP发送数据帖。然而,如果在 接收到PS-轮询帖之后,AP在SIFS时间内未能准备要发送到STA的数据帖,则AP可WW 推迟响应方式操作,该将参考图22详细描述。
[0214]在图22的示例中,STA从睡眠状态转换到唤醒状态、从AP接收TIM、W及通过竞 争发送PS-轮询帖给AP的操作与图21的示例相同。如果已经接收到PS-轮询帖的AP在 SIFS时间内未能准备数据帖,则AP可W发送ACK帖给STA替代发送数据帖。如果在ACK帖 的传输之后准备了数据帖,则AP可W执行竞争并且将数据帖发送到STA。STA可W发送指 示数据帖的成功接收的ACK帖给AP,然后切换到睡眠状态。
[02巧]图23示出其中AP发送DTIM的示例性情形。STA可W从睡眠状态切换到唤醒状 态,W便从AP接收包括DTIM元素的信标帖。STA可W通过接收的DTIM识别多播/广播帖 将被发送。在发送包括DTIM的信标帖之后,在无需发送/接收PS-轮询帖的情况下,AP可 W立即发送数据(即,多播/广播帖)。甚至在接收到包括DTIM的信标帖之后STA继续保 持唤醒状态时,STA可W接收数据,然后在数据接收完成之后,切换回到睡眠状态。
[0216]TIM结构
[0217] 在上面参考图21至图23描述的用于基于TIM(或者DTIM)协议操作省电(P巧模 式的方法中,STA可W通过在TIM元素中包含的STA识别信息来确定要向其发送的数据帖 的存在或者不存在。STA识别信息可W是与当STA与AP相关联时分配的关联标识符(AID) 相关联的特定信息。
[021引AID被用作在BSS内的每个STA的唯一ID。例如,在当前的WLAN系统中,AID可W被指配在1和2007之间的值。在当前定义的WLAN系统中,用于AID的14个比特可W分配 给由AP和/或STA发送的帖。尽管AID可W被指配高达16383的任何值,但是从2008到 16383的值被设置为预留的值。
[0219] 根据传统定义的TIM元素不适合于M2M应用,在M2M应用中大量的STA(例如,至 少2007个STA)与一个AP相关联。如果在没有任何变化的情况下扩展传统的TIM结构,贝U TIM位图大小可能过多地增加。因此,可能无法使用传统帖格式支持扩展的TIM结构,并且 被扩展的TIM结构不适合于其中低传输速率的应用被考虑的M2M通信。另外,预期在一个 信标时段期间具有接收数据帖的STA的数目非常小。因此,就M2M通信的前述示例性应用 而言,预计在很多情况下TIM位图将会具有大多数比特被设置为零(0)的大的尺寸。因此, 存在对于能够有效率地压缩位图的技术的需求。
[0220] 在传统位图压缩技术中,从位图的前部分省略一系列的0W定义偏移(或者开始 点)值。然而,在其中包括被缓冲的帖的STA的数目小的情况下压缩效率不高,但是在STA 的AID值之间存在大的差。例如,在其中仅被发送到其AID被设置为10和2000的STA的 帖被缓冲的情况下,压缩的位图的长度是1990,但是除了两个端部之外位图的所有部分被 设置为零(0)。如果与一个AP相关联的STA的数目小,则位图压缩的低效可能不是严重的 问题。然而,如果与一个AP相关联的STA的数目增加,则该样的低效可能劣化整个系统性 能。
[0221] 为了解决此问题,AID可W被划分为多个组,使得通过AID能够更加有效率地发送 数据。被指定的组ID(GID)被分配给每个组。在下文中,将会参考图24描述基于组分配的 AID。
[0222] 图24图示基于组的AID。
[0223] 图24(a)是图示基于组分配的示例性的AID的图。在图24(a)中,位于AID位图 的前部分的一些比特可W被用于指示组ID(GID)。例如,AID位图的前两个比特可W被用于 指定四个GID。如果AID位图的总长度是N个比特,则前两个比特炬1和B2)可W表示相应 的AID的GID。
[0224] 图24(b)是图示基于组分配的另一示例性的AID的图。在图24化)中,根据AID的 位置可W分配GID。在该样的情况下,具有相同GID的AID可W通过偏移和长度值来表示。 例如,如果通过偏移A和长度B来表示GID1,则该意指在位图上AIDA至A+B-1被设置为 GID1。例如,图24(b)假定AID1至M被划分为四个组。在该样的情况下,通过1至N1 来表示属于GID1的AID,并且可W通过1的偏移和N1的长度来表示。可W通过N1+1的偏 移和N2-N1+1的长度来表示属于GID2的AID,可W通过N2+1的偏移和N3-N1+1的长度来 表示属于GID3的AID,W及可W通过N3+1的偏移和M-N3+1的长度来表示属于GID4的 AID。
[0225] 如果引入基于组分配的AID,则根据GID在不同的时间间隔中可W允许信道接入。 因此,可W解决用于大量的STA的TIM元素不足的问题并且同时可W有效率地执行数据发 送/接收。例如,在特定的时间间隔中,仅对于与特定组相对应的STA允许信道接入,并且 可W限制剩余的STA的信道接入。其中仅特定的STA被允许执行信道接入的预定时间间隔 可W被称为限制接入窗口(RAW)。
[0226] 在下文中,将会参考图24(c)描述基于GID的信道接入。图24(c)图示根据具有 被划分为=个组的AID的信标间隔的示例性信道接入机制。第一信标间隔(或者第一RAW) 是其中允许与属于GID1的AID相对应的STA的信道接入的间隔,并且不允许属于其他GID 的STA的信道接入。为了实现此机制,仅被用于与GID1相对应的AID的TIM元素被包含在 第一信标帖中。仅用于与GID2相对应的AID的TIM元素被包含在第二信标帖中。因此,在 第二信标间隔(或者第二RAW)中仅对于与属于GID2的AID相对应的STA允许信道接入。 仅被用于与GID3相对应的AID的TIM元素被包含在第S信标帖中。因此,在第S信标间 隔(或者第SRAW)中仅对于与属于GID3的AID相对应的STA允许信道接入。仅被用于 与GID1相对应的AID的TIM元素被包含在第四信标帖中。因此,在第四信标间隔(或者 第四RAW)中仅对于与属于GID1的AID相对应的STA允许信道接入。其后,可W在继第五 信标间隔之后的信标间隔中的每一个中(或者在第五RAW之后的RAW中的每一个中)仅允 许与由在相应的信标帖中包含的TIM指示的特定组相对应的STA的信道接入。
[0227] 虽然图24(c)示例性地示出其中根据信标间隔被允许的GID的顺序是周期的或者 循环的情况,但是本发明的实施例不限于此。目P,通过仅包括属于TIM元素中的特定GID的 AID(在下文中,被称为"分离的TIM操作"),在特定时间间隔(例如,特定RAW)中可W仅允 许与特定AID相对应的STA的信道接入,并且不可W允许其他STA的信道接入。
[022引前述的基于组的AID分配方案也可W被称为TIM的分级结构。目P,整个AID空间可W被划分成多个块,并且仅与具有大于"0"的值的特定块相对应的STA(即,特定组的STA) 可W被允许执行信道接入。因此,大尺寸的TIM被划分成小尺寸的块/组,STA能够容易地 保持TIM配置,并且根据STA的分
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