在无线lan系统中交换用于低功率设备的帧的方法及其装置的制造方法_5

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SD)。STA可以以在未调度的服务时段(SP)期间能够传输可缓冲的单元(BU)的全部或者一些部分的方式使用U-APSD。另外,STA可以在调度的SP期间使用S-APSD以递送BU的一些或者全部部分。
[0166]根据U-APSD机制,STA可以通知AP请求的传输持续时间使得使用U-APSD SP,并且AP可以在SP期间将帧发送到STA。根据U-APSD机制,SSTA可以使用其自己的SP从AP同时接收数个PSDU。
[0167]STA可以通过信标的??Μ元素识别从AP接收到的数据的存在。其后,STA在所预期的时间处将触发帧发送到AP使得通知AP STA的SP的开始,使得STA可以将数据传输请求发送到AP。AP可以发送作为对触发帧的响应的ACK。其后,AP通过竞争将RTS发送到STA,从STA接收CTS帧,并且将数据发送到STA。在这样的情况下,从AP传输的数据可以是由一个或者多个数据帧组成。当AP发送最后的数据帧时,相应的数据帧的结束服务时段(EOSP)被设置为I并且然后被发送到STA,STA可以识别I的EOSP并且终止SP0因此,STA可以将指示成功的数据接收的ACK信号发送到AP。如上所述,根据U-APSD机制,STA可以在所预期的时间处启动其自己的SP使得接收数据,并且在一个SP内接收多个数据帧,使得其能够更有效地接收数据。
[0168]配置成使用U-APSD的STA由于干扰在服务时段(SP)期间不可以接收通过AP发送的帧。虽然AP不可以检测干扰,但是AP可以决定STA没有正确地接收帧。使用U-APSD共存性能,STA可以通知AP请求的传输持续时间,并且可以使用请求的传输持续时间作为用于U-APSD的SP。AP可以在SP期间发送帧,使得接收帧的可能性在STA接收干扰的条件下增加。另外,U-APSD可以减少在SP期间从AP传输的帧没有被成功地接收的可能性。
[0169]STA可以将包括共存元素的ADDTS (添加业务流)请求帧发送给AP。U-APSD共存元素可以包括关于请求的SP的信息。
[0170]AP可以处理请求的SP并且发送ADDTS响应帧作为对ADDTS请求帧的响应。ADDTS请求帧可以包括状态代码。状态代码可以指示请求的SP的响应信息。状态代码可以指示是否允许请求的SP,并且当请求的SP被拒绝时可以进一步指示拒绝的理由。
[0171]如果通过AP允许请求的SPJlj AP可以在SP期间将帧发送到STA。可以通过包含在ADDTS请求帧中的U-APSD共存元素指定SP的持续时间。SP的开始点可以是特定的时间,在该特定的时间处STA将触发帧发送到AP,使得AP被正常地接收。
[0172]当U-APSD SP期满时STA可以进入睡眠状态(或者瞌睡状态)。
[0173]用于低功率STA的帧交换方法
[0174]可以以STA能够仅在特定的时间间隔期间执行Tx/Rx操作的方式限制配置成通过低能量供应来源(或者硬币电池)获得电力的STA。此STA可以被称为低功率STA或者能量受限的STA。
[0175]能量受限的STA可以具有限制的时间,其中能量受限的STA能够保持唤醒状态以实现Tx/Rx操作。其中能量受限的STA能够保持唤醒状态的最大时间可以被称为最大唤醒时间、帧交换序列(例如,STA发送PS-轮询帧)(AP发送ACK帧),AP发送数据帧,并且STA发送ACK帧,使得(所有的序列被完成)需要在最大唤醒时间内被完成。如果确定的STA没有识别与确定的STA通信的对方是能量受限的STA,则STA不可以在帧交换序列的执行期间保持唤醒状态。
[0176]为了解决此问题,本发明提出用于允许STA将关于STA的最大唤醒时间的信息发送到AP的方法。例如,STA的最大唤醒时间信息可以被包含在从STA传输到AP的探测请求帧、关联请求帧、重新关联请求帧等等中。
[0177]已经接收到STA的最大唤醒时间的AP应用STA的最大唤醒时间的参考事件能够被如下地建立。
[0178]如果要发送到在省电(PS)模式下操作的STA的数据出现,则AP可以将上述数据存储在缓冲器中(存储在AP的缓冲器中的帧被称为可缓冲的单元(BU)),并且可以等待用于请求来自于STA的BU传输的帧(例如,PS-轮询帧)。如果AP接收上述请求帧(例如,PS-轮询帧),则这意指着在请求帧接收时间处STA被切换到唤醒状态。即,AP可以在从特定时间开始的最大唤醒时间期间将BU发送到STA,在该特定时间处从STA接收到诸如PS-轮询的请求帧。
[0179]图15是图示其中最大唤醒时间被应用的一个示例的概念图。
[0180]参考图15,在PS模式下操作的STA从瞌睡状态切换到唤醒状态之后,STA执行退避过程。如果退避定时器达到零(O),则PS-轮询帧被发送到AP。
[0181]已经接收到PS-轮询帧的AP可以发送用于相应的STA的缓冲的帧(例如,数据帧)。虽然图15示例性地公开AP —接收到PS-轮询帧(例如,在SIFS时间之后)就发送数据帧,但是注意的是,AP接收PS-轮询帧并且将ACK帧发送到STA。另外,在图15中示出的概念可以进一步包括在接收PS-轮询帧之后允许AP将ACK帧发送到STA的步骤、和在经过退避过程之后将数据帧发送到STA的步骤。
[0182]接收和正确地解码帧的STA可以将ACK帧发送到AP。如果AP接收ACK帧,则帧交换序列被终止。如上所述,帧交换序列可以在最大唤醒时间内被正确地执行。
[0183]图16是图示其中最大唤醒时间被应用的另一示例的概念图。
[0184]参考图16,在STA从瞌睡状态切换到唤醒状态之后,STA可以在经过退避过程之后将PS-轮询帧发送到AP。已经从STA接收到PS-轮询帧的AP可以发送用于相应的STA的缓冲的帧(例如,数据帧),可以首先发送ACK帧,并且可以在经过退避过程之后发送数据帧。
[0185]在这样的情况下,未预期的错误可能在从AP传输到STA的帧的解码中出现。在这样的情况下,STA不可以将ACK帧发送到AP。如果已经将数据帧发送到STA的AP没有从STA接收用作响应帧的ACK帧,则AP可以执行指数退避过程(例如,其中竞争窗口的大小被翻倍的退避过程)。如果退避定时器达到零(O),则AP可以向相应的STA发送(可以重发)数据帧。
[0186]图16示例性地图示由于数据的重传等等帧交换序列超过STA的最大唤醒时间。在这样的情况下,可能通过STA错误地接收重发的数据,并且STA不可以发送ACK帧。如果没有考虑到STA最大唤醒时间AP发送数据帧,则AP可以尝试重发要通过STA错误地接收到的数据帧,导致不必要的资源消耗。另外,如果由于数据帧的传输失败通过AP丢弃或者放弃数据帧,则对于STA来说不能够接收数据帧。
[0187]为了解决在上面提及的问题,通过本发明提出下面的操作。
[0188]如果AP在STA最大唤醒时间期间没有完成帧交换序列,则AP可以停止到相应的STA的下行链路(DL)BU传输。另外,如果AP不能够在STA最大唤醒时间期间完成帧交换序列,并且如果AP执行退避过程(或者如果AP执行数据传输),则竞争参数(例如,竞争参数(CW)参数等等)可以被初始化。例如,CW可以被初始化为CWmin的值,并且重传计数可以被初始化为零。
[0189]如果AP由于STA最大唤醒时间的限制停止当前传输,则AP可以不放弃要被发送的帧。如果STA重发PS-轮询帧(例如,在最大唤醒时间经过之后被切换到瞌睡状态的STA可以重新唤醒并且然后发送PS-轮询帧),则AP可以尝试将中断的帧重发到相应的STA。
[0190]图17是图示在其中最大唤醒时间被应用的情况下本发明的操作的概念图。
[0191]参考图17,在STAl从瞌睡状态切换到唤醒状态之后,STAl可以通过退避过程将PS-轮询帧发送到AP。已经从STAl接收到PS-轮询帧的AP可以发送为STAl缓冲的帧(例如,数据帧),可以首先发送ACK帧,并且可以通过退避过程发送数据帧。
[0192]在从AP发送到STAl的帧的解码中可能出现预期的错误。在这样的情况下,STAl可以不向AP发送ACK帧。如果已经将数据帧发送到STAl的AP不从STAl接收用作响应的ACK帧,则AP可以考虑到STA最大唤醒时间决定数据帧的重传是否能够被完成。如从图17中能够看到的,如果在STA最大唤醒时间内不能够完成数据帧的重传,则AP可以不将数据帧发送到STA1。S卩,AP可以停止当前退避过程,并且可以调用新的退避过程以将帧发送到另一 STA。
[0193]如从图17中能够看到的,AP可以停止到STAl的当前传输,并且可以调用用于将数据帧发送到STA2的新的退避过程。
[0194]同时,虽然用于将数据帧发送到STAl的退避过程由于STAl的最大唤醒时间的限制被停止,但是如果相应的帧没有被放弃并且STAl可以将PS-轮询帧发送到AP,则响应于发送的PS-轮询帧可以将数据帧发送到STA1。
[0195]虽然本发明的上述示例已经公开由于STA最大唤醒时间的限制的AP操作,但是STA可以根据相似的原理操作。
[0196]在PS模式下操作的STA在唤醒状态下执行退避过程使得向AP发送PS-轮询帧。通过载波感测或者通过收听帧,相应的STA的剩余电池寿命被减少。在退避过程期间,如果预期基于STA剩余电池寿命在最大唤醒时间内不能够完成帧交换帧,则STA可以停止用于当前传输的退避过程。另外,在用于当前传输的退避过程中使用的所有竞争参数可以通过STA被初始化。如果以在最大唤醒时间内能够实现帧交换序列的方式认为STA剩余电池寿命是充分地(例如,如果电池被再充电有电),则可以调用新的退避过程。
[0197]STA时序同步方法
[0198]为了最小化低功率STA的功耗或者能量受限的STA,低功率的STA或者能量受限的STA可以具有比正常的STA更长的睡眠时段。此STA可以被称为长睡眠STA。
[0199]如果STA睡眠时段长,则存在在AP和STA之间的时序同步的错配的高可能性。
[0200]例如,假定STA的时间同步功能(TSF)定时器具有+/-0.01%的正确率,如果STA具有1000秒的睡眠时段,则STA的TSF定时器错误在+/-100毫秒的范围中。
[0201]假定AP具有100毫秒的信标间隔,如果STA的TSF定时器错误比信标间隔长,则在上述环境下在基于??Μ的PS模式的STA中不预期的问题出现。例如,在PS模式下操作的STA能够最小化STA的功耗。如果相应的STA的时间同步被认为是不适当的,则预期STA能够接收信标帧,使得存在在STA从瞌睡状态切换到唤醒状态的特定时间处没有接收到信标帧的高可能性。在错误的情况下,在与一个信标间隔相对应的预先确定的时间期间在唤醒状态下必须保持STA使得接收信标帧。如上所述,如果时间同步被认为是不适当的,则STA功耗可能被不可避免地增加。
[0202]为了解决在上面提及的问题,通过本发明提出下述操作。
[0203]假定低功率STA被设置为配置成执行例如传感器、仪表等等的功能的低成本设备。大多数STA能够具有TSF定时器的低准确性和低电池容量。用于允许低功率STA确定是否通过信标帧的??Μ元素执行唤醒过程的上述方法在减少功耗中具有困难。结果,信标接收没有被实现(此操作模式被称为非??Μ模式)。代替使用信标接收,使用AP请求/响应帧(例如,轮询帧的传输和响应帧的接收)能够更加有效率地同步唤醒关联信息(例如,TSF定时器)。
[0204]例如,为了询问STA关于是否在AP中已经缓冲用于STA的BU,在随机的时间处瞌睡状态的STA被切换到唤醒状态(或者激活状态),使得STA能够将PS-轮询帧发送到AP (此方案可以被称为激活轮询方案)。在随机时间处可以发送PS-轮询帧,而不考虑AP的信标间隔,并且STA可以使用CSMA/CA退避机制发送PS-轮询帧。
[0205]已经从STA接收到PS-轮询帧的AP可以将ACK帧发送到相应的STA使得指示是否要被发送到相应的STA的BU被缓冲。
[0206]图18是图示根据本发明的实施例的PS-轮询帧和ACK帧的示例性格式的概念图。
[0207]图18 (a)图示PS-轮询帧的示例性格式。
[0208]在下文中将参考图14详细地描述PS-轮询帧的帧控制字段和帧检验序列(FCS)。
[0209]使用已经发送PS-轮询帧的STA,PS-轮询帧的AID字段可以被设置为通过AP分配的AID值。RA字段是接收器地址。PS-轮询帧从STA发送到AP,使得RA字段被设置为AP的MAC地址(即,BSSID值)。TA字段是发射器地址,并且被设置为配置成发送PS-轮询帧的STA的MAC地址值。
[0210]图18 (b)图示ACK帧的示例性格式。
[0211]ACK帧的帧控制字段可以包括更多数据(MD)子字段。
[0212]如果要被发送到已经发送PS-轮询帧的STA的BU不存在,则ACK帧的帧控制字段的MS子字段可以被设置为零(O)。如果要被发送到相应的STA的BU存在,则ACK帧的帧控制字段的MD子字段可以被设置为I。
[0213]帧控制字段和ACK帧的FCS将参考图14的内容。
[0214]ACK帧的持续时间字段可以被用于建立接收ACK帧的第三方STA的NAV (即,排除AKC帧的目的地STA的其他STA)。ACK帧的持续时间字段可以被设置为具有要在ACK的经过之后保护的随后帧的传输时间的特定值。
[0215]ACK帧的RA字段可以被设置为已经发送PS-轮询帧的STA的MAC地址值。
[0216]如果AP期待执行STA的TSF定时器的同步,则ACK帧可以以在图18(c)中示出的形式被发送。通过本发明提出的项目可以包括关于从AP发送到STA的ACK帧中的TSF定时器的信息。即,图
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