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CN109906635B - 用于在无线lan中搜索接入点的方法和装置 - Google Patents

用于在无线lan中搜索接入点的方法和装置 Download PDF

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CN109906635B CN201780068169.2A CN201780068169A CN109906635B CN 109906635 B CN109906635 B CN 109906635B CN 201780068169 A CN201780068169 A CN 201780068169A CN 109906635 B CN109906635 B CN 109906635B
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Abstract

公开了一种用于在无线LAN中搜索接入点的方法和装置。一种包括PCR和WUR的站的操作方法包括以下步骤：使在唤醒状态下操作的WUR从接入点接收WUR信标帧；当接收到WUR信标帧时，将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态；使在唤醒状态下操作的PCR与接入点通信。因此，可提高通信系统的性能。

Description

用于在无线LAN中搜索接入点的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种无线局域网(WLAN)技术，更具体地，涉及一种用于在WLAN中搜索针对支持低功率操作的站的接入点的技术。
背景技术
随着信息和通信技术的发展，各种无线通信技术正在开发中。在这些无线通信技术中，WLAN使能够基于射频(RF)技术使用便携式终端(诸如个人数字助理(PDA)、膝上型计算机和便携式多媒体播放器(PMP))在家庭或企业或者在特定服务提供区域中无线连接到互联网。
作为针对WLAN技术的标准，电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准正在开发中。IEEE 802.11a在5GHz下使用免许可频带来提供54Mbps的传输速度。IEEE 802.11b在2.4GHz下使用直接序列扩频(DSSS)来提供11Mbps的传输速度。IEEE 802.11g在2.4GHz下使用正交频分复用(OFDM)来提供54Mbps的传输速度。
根据IEEE 802.11n标准的WLAN技术基于正交频分复用(OFDM)方案在2.4GHz频带和5GHz频带中进行操作，并且当使用多输入多输出(MIMO)-OFDM时，可通过四个空间流来提供高达300Mbps的传输速度。此外，根据IEEE 802.11n标准的WLAN技术可支持高达40MHz的信道带宽，并且在这种情况下可提供高达600Mbps的传输速度。
随着这样的WLAN的增长以及使用WLAN的应用的多样化，对于用于支持比IEEE802.11n的数据处理速度更高的吞吐量的新WLAN技术的需求日益增加。甚高吞吐量(VHT)WLAN技术是为支持1Gbps或更高的数据处理速度而提出的IEEE 802.11WLAN技术之一。在这些WLAN技术中，IEEE 802.11ac正被开发为用于在5GHz或更低频带中提供VHT的标准，并且IEEE 802.11ad正被开发为用于在60GHz频带中提供VHT的标准。此外，根据IEEE 802.11ax标准的WLAN技术旨在提高密集环境中的频率效率。
由于支持WLAN技术的通信节点(例如，接入点(AP)、站(STA)等)依赖电池进行操作，因此将需要低功率操作方法以长时间进行操作。为了支持低功率操作，通信节点可包括用于低功率操作的收发器(在下文中，被称为“唤醒无线电(WUR)”)、用于根据IEEE 802.11的基本操作的收发器(在下文中，被称为“主连接无线电(PUR)”)等。
同时，当支持低功率操作的STA(在下文中，被称为“低功率STA”)位于接入点的覆盖范围之外时，低功率STA的WUR的操作状态可从睡眠状态转换到唤醒状态，并且低功率STA的PCR的操作状态可从唤醒状态转换到睡眠状态。此后，即使当低功率STA位于接入点的覆盖范围之内时，低功率STA可确定低功率STA仍然位于接入点的覆盖范围之外，直到低功率STA的WUR从接入点接收到低功率操作相关信号。在这种情况下，低功率STA和接入点之间的通信可能被延迟。
发明内容
技术问题
本发明的解决上述问题的目的在于提供用于在WLAN中搜索针对支持低功率操作的站的接入点的方法。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的第一实施例的包括主连接无线电(PCR)和唤醒无线电(WUR)的站的操作方法可包括：由在唤醒状态下操作的WUR从接入点接收WUR信标帧；当接收到WUR信标帧时，将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态；由在唤醒状态下操作的PCR与接入点执行通信。
WUR信标帧可以是从接入点的WUR发送的帧(例如，管理帧、控制帧、数据帧)中的管理帧。
WUR信标帧可包括传统前导码和WUR物理层会聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)。
传统前导码可用20MHz的频带被配置，并且WUR PPDU可用小于20MHz的频带被配置。
所述WUR PPDU可以在频率轴上被重复，或者包括所述WUR PPDU的多个WUR PPDU可以在频率轴上被复用。
站可以在正常模式或WUR模式下操作，当站在正常模式下操作时，PCR可以在唤醒状态下操作并且WUR可以在唤醒状态或睡眠状态下操作，当站在WUR模式下操作时，PCR可以在唤醒状态或睡眠状态下操作并且WUR可以在唤醒状态下操作。
针对WUR模式的操作参数可根据由PCR进行的信令过程被确定。
操作参数可包括以下信息中的至少一个信息：指示接入点是否支持所述站在WUR模式下操作的信息以及指示所述站在WUR占空比模式下操作的持续时间的信息。
操作参数可包括以下信息中的至少一个信息：指示发送WUR帧的信道的信息、指示WUR是否支持占空比模式操作的信息、指示WUR的占空比持续时间的信息、指示WUR的占空比持续时间中的ON/OFF比率的信息、指示WUR帧的信道接入方案的信息、指示针对WUR帧是否支持PS-轮询协议的信息、指示将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间的信息、指示用于识别所述站是否位于接入点的覆盖范围内的WUR活跃时段的信息、以及指示操作接入点的服务提供商的信息。
操作方法还可包括：当在预定间隔期间未从接入点接收到传统帧时，将PCR的操作状态从唤醒状态转换到睡眠状态。
为了实现上述目的，根据本发明的第二实施例的接入点的操作方法可包括：生成包括传统前导码和唤醒无线电(WUR)物理会聚层协议(PCLP)协议数据单元(PPDU)的WUR信标帧；发送WUR信标帧，其中，传统前导码通过20MHz频带被发送，WUR PPDU通过小于20MHz的频带被发送。
与接入点执行通信的站可在正常模式或WUR模式下操作，当所述站在正常模式下操作时，主连接无线电(PCR)可以在唤醒状态下操作并且唤醒无线电(WUR)可以在唤醒状态或睡眠状态下操作，当站在WUR模式下操作时，PCR可以在唤醒状态或睡眠状态下操作并且WUR可以在唤醒状态下操作，针对WUR模式的操作参数可根据由接入点的PCR进行的信令过程被确定。
操作参数可包括以下信息中的至少一个信息：指示接入点是否支持所述站在WUR模式下操作的信息以及指示所述站在WUR占空比模式下操作的持续时间的信息。
操作参数可包括以下信息中的至少一个信息：指示发送WUR帧的信道的信息、指示WUR是否支持占空比模式操作的信息、指示WUR的占空比持续时间的信息、指示WUR的占空比持续时间中的ON/OFF比率的信息、指示WUR帧的信道接入方案的信息、指示针对WUR帧是否支持PS-轮询协议的信息、指示将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间的信息、指示用于识别所述站是否处于接入点的覆盖范围内的WUR活跃时段的信息、以及指示操作接入点的服务提供商的信息。
为了实现上述目的，根据本发明的第三实施例的基于WLAN的通信系统中的站可包括：处理器；主连接无线电(PCR)，根据处理器的控制进行操作；唤醒无线电(WUR)，根据处理器的控制进行操作；存储器，存储由处理器执行的至少一个指令，所述至少一个指令被配置为控制所述站执行以下操作：由在唤醒状态下操作的WUR从接入点接收WUR信标帧；当接收到WUR信标帧时，将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态；由在唤醒状态下操作的PCR与接入点执行通信。
WUR信标帧可包括传统前导码和WUR物理层会聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)。
传统前导码可用20MHz的频带被配置，并且WUR PPDU可用小于20MHz的频带被配置。
站可以在正常模式或WUR模式下操作，当站在正常模式下操作时，PCR可以在唤醒状态下操作并且WUR可以在唤醒状态或睡眠状态下操作，当站在WUR模式下操作时，PCR可以在唤醒状态或睡眠状态下操作并且WUR可以在唤醒状态下操作。
针对WUR模式的操作参数可根据由PCR进行的信令过程被确定。
操作参数可包括以下信息中的至少一个信息：指示接入点是否支持所述站在WUR模式下操作的信息以及指示所述站在WUR占空比模式下操作的持续时间的信息。
操作参数可包括以下信息中的至少一个信息：指示发送WUR帧的信道的信息、指示WUR是否支持占空比模式操作的信息、指示WUR的占空比持续时间的信息、指示WUR的占空比持续时间中的ON/OFF比率的信息、指示WUR帧的信道接入方案的信息、指示针对WUR帧是否支持PS-轮询协议的信息、指示将PCR的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间的信息、指示用于识别所述站是否处于接入点的覆盖范围内的WUR活跃时段的信息、以及指示操作接入点的服务提供商的信息。
有益效果
根据本发明，在基于WLAN的通信系统中，接入点可以发送唤醒无线电(WUR)信标帧。由于位于接入点的覆盖范围之外的低功率STA无法从接入点接收WUR信标帧，因此低功率STA的主连接无线电(PCR)可以在睡眠状态下操作，并且低功率STA的WUR可以在唤醒状态下操作。也就是说，当未从接入点接收到WUR信标帧时，低功率STA可确定低功率STA位于接入点的覆盖范围之外。
另一方面，位于接入点的覆盖范围之内的低功率STA可以从接入点接收WUR信标帧，并且当接收到WUR信标帧时可以确定低功率STA位于接入点的覆盖范围之内。在这种情况下，低功率STA的PCR的操作状态可以从睡眠状态转换到唤醒状态，并且低功率STA的WUR的操作状态可以从唤醒状态转换到睡眠状态。因此，低功率STA(例如，低功率STA的PCR)可与接入点执行通信(例如，低功率STA与接入点之间的接入过程、低功率STA与接入点之间的帧发送和接收过程)。因此，可提高通信系统的性能。
附图说明
图1是示出基于WLAN的通信系统的第一实施例的概念图。
图2是示出构成基于WLAN的通信系统的通信节点的第一实施例的框图。
图3是示出基于EDCA的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
图4是示出基于WLAN的通信系统的第二实施例的概念图。
图5是示出基于WLAN的通信系统中的低功率STA的第一实施例的框图。
图6是示出基于WLAN的通信系统中的信道配置的第一实施例的概念图。
图7是示出基于WLAN的通信系统中的WUR帧的第一实施例的框图。
图8是示出通信系统的第一实施例的概念图。
图9是示出图8中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
图10是示出图8中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第二实施例的时序图。
图11是示出图8中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第三实施例的时序图。
图12是示出通信系统的第二实施例的概念图。
图13是示出图12中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
图14是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
具体实施方式
虽然本发明容许各种修改和替换形式，但是在附图中以示例的方式示出了特定实施例并且对其进行了详细描述。然而，应理解，该描述并非旨在将本发明限制于特定实施例，相反，本发明将覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
尽管这里在提及各种元素时可使用术语“第一”、“第二”等，但是这些元素不应被解释为受这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元素与另一元素区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元素可以被称为第二元素，第二元素可以被称为第一元素。术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任意组合和所有组合。
将理解，当一个元件被称为被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到所述另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为被“直接连接”或“直接耦接”到另一元件时，不存在中间元件。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明的实施例。如这里所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式旨在也包括复数形式。将进一步理解，术语“包含”、“包含…的”、“包括”和/或“包括…的”当在本文中被使用时，指定存在所叙述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。
除非另外定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，在常用词典中定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的含义被解释，除非在本文中明确地如此定义。
在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。为了便于全面理解本发明，在整个附图的描述中，相同的标号表示相同的元件，并且相同组件的描述将不被重复。
本说明书中描述的实施例可以被应用于根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准的通信系统(例如，基于无线局域网(WLAN)的通信系统)。此外，除了符合IEEE802.11标准的通信系统之外，本说明书中描述的实施例还可以被应用于其他通信系统。例如，本说明书中描述的实施例可以被应用于基于无线个域网(WPAN)的通信系统、基于无线体域网(WBAN)的通信系统、4G通信系统(例如，基于长期演进(LTE)的通信系统、基于高级LTE(LTE-A)的通信系统)、5G通信系统(例如，新无线电(NR)通信系统)等。
在基于WLAN的通信系统中，站(STA)可以指执行在IEEE 802.11标准中定义的媒体访问控制(MAC)层的功能和无线介质上的物理层的功能的通信节点。STA可以被分类为接入点(AP)STA和非AP STA。AP STA可以被简单地称为接入点，并且非AP STA可以被简单地称为站。此外，AP可以被称为基站(BS)、节点B、演进节点B、中继、射频拉远头(RRH)、发送和接收点(TRP)等。站可以被称为终端、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、装置等，并且可以是智能电话、平板PC、膝上型计算机、传感器装置等。
图1是示出基于WLAN的通信系统的第一实施例的概念图。
参照图1，根据IEEE 802.11标准的基于WLAN的通信系统可包括至少一个基本服务集(BSS)。BSS可指示一组通信节点(例如，AP#1至AP#2、STA#1至STA#6等)。BSS可以被分类为基础设施BSS和独立BSS(IBSS)。这里，BSS#1至BSS#2中的每一个可以是基础设施BSS，并且BSS#3可以是IBSS。
BSS#1可包括STA#1、连接到分布式系统的AP#1等。此外，BSS#1还可包括分布式系统。可在BSS#1中基于IEEE 802.11标准来执行STA#1和AP#1之间的通信。BSS#2可包括STA#2、STA#3、连接到分布式系统的AP#2等。此外，BSS#2还可包括分布式系统。可在BSS#2中基于IEEE 802.11标准来执行STA#2和AP#2之间的通信、STA#3和AP#2之间的通信等。可通过AP(例如，AP#1至AP#2)执行BSS#1或BSS#2中的STA(例如，STA#1至STA#3)之间的通信。然而，当在STA(例如，STA#1至STA#3)之间建立了直接链路时，可执行STA(例如，STA#1至STA#3)之间的直接通信。
BSS#3可以是以ad-hoc模式操作的IBSS。在BSS#3中可不存在作为执行管理功能的实体的AP。在BSS#3中，可以以分布式方式管理STA(例如，STA#4至STA#6)。由于在BSS#3中不允许到分布式系统的连接，所以STA(例如，STA#4至STA#6)可形成自含式网络。
多个BSS(例如，BSS#1至BSS#2)可经由分布式系统互连。通过分布式系统连接的多个BSS可被称为扩展服务集(ESS)。包括在ESS中的通信节点(例如，AP#1至AP#2、STA#1至STA#3)可彼此通信，并且属于同一ESS的STA(例如，STA#1至STA#3)可在执行无缝通信的同时在BSS(例如，BSS#1至BSS#2)之间移动。
属于基于WLAN的通信系统的通信节点(例如，AP、STA等)可被如下配置。
图2是示出属于基于WLAN的通信系统的通信节点的第一实施例的框图。
参照图2，通信节点200可包括基带处理器210、收发器220、天线230、存储器240、输入接口单250、输出接口单元260等。基带处理器210可执行基带相关信号处理，并且可包括MAC处理器211和PHY处理器212。MAC处理器211可执行IEEE 802.11标准中定义的MAC层的功能，并且PHY处理器212可执行IEEE 802.11标准中定义的PHY层的功能。
收发器220可包括发送器221和接收器222。天线230可被配置为支持多输入多输出(MIMO)的天线阵列。存储器240可存储由基带处理器210执行的指令，并且可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)中的至少一个。输入接口单元250可从通信节点200的用户获得信息，输出接口单元260可向通信节点200的用户提供信息。基带处理器210、收发器220、存储器240、输入接口单元250和输出接口单元260可经由总线彼此连接。
同时，属于基于WLAN的通信系统的通信节点(例如，AP、STA等)可基于点协调功能(PCF)、混合协调功能(HCF)、受HCF控制的信道接入(HCCA)功能、增强的分布式信道接入(EDCA)功能等来执行帧的发送和接收。
在基于WLAN的通信系统中，帧可被分类为管理帧、控制帧和数据帧。管理帧可包括关联请求帧、关联响应帧、重新关联请求帧、重新关联响应帧、探测请求帧、探测响应帧、信标帧、解除关联帧、认证帧、解除认证帧、动作帧等。
控制帧可包括确认(ACK)帧、块ACK请求(BAR)帧、块ACK(BA)帧、省电(PS)-轮询帧、请求发送(RTS)帧、清除发送(CTS)帧等。数据帧可被分类为服务质量(QoS)数据帧和非QoS数据帧。QoS数据帧可指示需要根据QoS进行传输的数据帧，并且非QoS数据帧可指示不需要根据QoS进行传输的数据帧。
图3是示出通信节点的基于EDCA的操作方法的第一实施例的时序图。
参照图3，期望发送控制帧(或管理帧)的通信节点可在预定时段(例如，短帧间间隔(SIFS)或PCF IFS(PIFS))期间执行信道状态监视操作(例如，载波感测操作)，并且当在预定时段(例如，SIFS或PIFS)期间确定信道状态为空闲时，通信节点可发送控制帧(或管理帧)。例如，当在SIFS期间确定信道状态为空闲时，通信节点可发送ACK帧、BA帧、CTS帧等。此外，当在PIFS期间确定信道状态为空闲时，通信节点可发送信标帧等。另一方面，当在预定时段(例如，SIFS或PIFS)期间确定信道状态为忙碌时，通信节点可不发送控制帧(或管理帧)。这里，载波感测操作可指空闲信道评估(CCA)操作。
期望发送非QoS数据帧的通信节点可在DCF IFS(DIFS)期间执行信道状态监视操作(例如，载波感测操作)，并且当在DIFS期间确定信道状态为空闲时，通信节点可执行随机退避过程。例如，通信节点可根据随机退避过程在竞争窗口内选择退避值(例如，退避计数器)，并且可在与所选择的退避值相应的时段(以下称为“退避时段”)期间执行信道状态监视操作(例如，载波感测操作)。当在退避时段期间确定信道状态为空闲时，通信节点可发送非QoS数据帧。
期望发送QoS数据帧的通信节点可在仲裁IFS(AIFS)期间执行信道状态监视操作(例如，载波感测操作)，并且当在AIFS期间确定信道状态为空闲时，通信节点可执行随机退避过程。可根据包括在QoS数据帧中的数据单元(例如，协议数据单元(PDU))的接入类别(AC)来配置AIFS。数据单元的AC可如以下表1所示。
[表1]
Figure GDA0002048536120000091
Figure GDA0002048536120000101
AC_BK可指示背景数据，AC_BE可指示以尽力服务方式发送的数据，AC_VI可指示视频数据，AC_VO可指示语音数据。例如，针对QoS数据帧的与AC_VO和AC_VI中的每一个相应的AIFS的长度可被配置为等于DIFS的长度。针对QoS数据帧的与AC_BE和AC_BK中的每一个相应的AIFS的长度可被配置为长于DIFS的长度。这里，针对QoS数据帧的与AC_BK相应的AIFS的长度可被配置为长于针对QoS数据帧的与AC_BE相应的AIFS的长度。
在随机退避过程中，通信节点可根据QoS数据帧的AC来在竞争窗口内选择退避值(例如，退避计数器)。根据AC的竞争窗口可如下面的表2所示。CWmin可指示竞争窗口的最小值，CWmax可指示竞争窗口的最大值，并且竞争窗口的最小值和最大值中的每一个可由时隙的数量来表示。
[表2]
AC CW<sub>min</sub> CW<sub>max</sub>
AC_BK 31 1023
AC_BE 31 1023
AC_VI 15 31
AC_VO 7 15
通信节点可在退避时段期间执行信道状态监视操作(例如，载波感测操作)，并且当在退避时段期间确定信道状态为空闲时可发送QoS数据帧。
图4是示出基于WLAN的通信系统的第二实施例的概念图。
参照图4，基于WLAN的通信系统可以包括AP 400、支持低功率操作的STA(在下文中称为“低功率(LP)STA”)411、412和413、不支持低功率操作的STA(在下文中称为“传统STA”)421、422和423等。低功率STA 411、412和413以及传统STA 421、422和423可属于AP 400的覆盖范围，并且AP 400可向低功率STA 411、412和413和传统STA 421、422和423提供通信服务。低功率STA#1 411和传统STA#2 422可以是智能电话，并且低功率STA#2 412、低功率STA#3 413、传统STA#1 421和传统STA#3 423可以是传感器装置。
AP 400可支持分别由低功率STA 411、412和413以及传统STA 421、422和423使用的通信协议。低功率STA 411、412和413可使用IEEE 802.11ba标准中定义的通信协议。此外，低功率STA 411、412和413除了可使用IEEE 802.11ba标准中定义的通信协议外，还可使用其他标准(诸如IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/ad/ay等)中定义的通信协议。传统STA 421、422和423可使用除IEEE 802.11ba标准之外的标准(例如，IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/ay等)中定义的通信协议。
传统STA 421、422和423可被配置为与图2所示的通信节点200相同或相似，并且低功率STA 411、412和413可被如下配置。
图5是示出基于WLAN的通信系统中的低功率STA的第一实施例的框图。
参照图5，低功率STA 500可包括基带处理器510、主连接无线电(PCR)520、天线530、存储器540、输入接口单元550、输出接口单元560、唤醒无线电(WUR)570等。例如，与图2的通信节点200相比，低功率STA 500还可包括WUR 570。包括在低功率STA 500中的基带处理器510、PCR 520、天线530、存储器540、输入接口单元550和输出接口单元560中的每一个的功能可与包括在图2的通信节点200中的基带处理器210、收发器220、天线230、存储器240、输入接口单元250和输出接口单元260中的每一个的功能相同或相似。
PCR 520可执行与收发器220相同或相似的功能，并发送和接收传统帧(例如，传统信号)。此外，PCR 520可执行PHY层功能。传统帧可以是根据IEEE 802.11标准(例如，IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax/ay等)被配置的帧。例如，PCR 520可发送在IEEE 802.11标准中定义的帧(例如，控制帧、管理帧、数据帧)，并可在2.4GHz频带和5GHz频带中的至少一个频带中操作。此外，PCR 520可支持20MHz带宽、40MHz带宽、80MHz带宽、160MHz带宽等。
WUR 570可包括唤醒发送器(WUTx)和唤醒接收器(WURx)中的至少一个。WUTx可执行发送WUR帧(例如，WUR PPDU)的功能，WURx可执行接收WUR帧(例如，WUR PPDU)的功能。WUR570可位于PCR 520中，或者可独立于PCR 520被配置。WUR 570和PCR 520可共享同一天线530。可选地，用于WUR 570的天线可与用于PCR 520的天线分开地被配置。例如，低功率STA500可包括用于WUR 570的第一天线(未示出)和用于PCR 520的第二天线(未示出)。可使用原始信号、根据应用协议接口(API)的信号等来执行WUR 570和PCR 520之间的通信。此外，WUR 570可执行PHY层功能。
WUR 570可在窄于20MHz的频带(例如，4MHz、8MHz、16MHz等)中操作，并且WUR 570的功耗可小于1mW。WUR 570可接收WUR帧(例如，唤醒包、WUR信标帧、活跃(alive)帧等)，并可对接收的信号进行解调以识别包括在接收的信号中的信息。WUR帧可以以开关键控(OOK)方案被调制，或者可以是根据IEEE 802.11ba标准被配置的帧。
PCR 520和WUR 570中的每一个可在唤醒状态或睡眠状态下操作。唤醒状态可指示向相应实体(例如，PCR 520或WUR 570)供电的状态，并且可被称为“开启状态”、“激活状态”，“启用状态”、“苏醒状态”等。睡眠状态可指示不向相应实体(例如，PCR 520或WUR 570)供电或向相应实体(例如，PCR 520或WUR 570)供应最小电力的状态，并且可被称为“关闭状态”、“去激活状态”、“禁用状态”、“休眠状态”等。
低功率STA 500可支持如下面的表3中所示的两种模式。
[表3]
PCR WUR
正常模式 唤醒状态 睡眠状态
WUR模式 睡眠状态 唤醒状态
在正常模式下，低功率STA 500的PCR 520可在唤醒状态下操作，并且低功率STA500的WUR 570可在睡眠状态下操作。可选地，在正常模式下，低功率STA 500的WUR 570可在唤醒状态下操作。例如，在唤醒状态下操作的PCR 520可与另一通信节点执行帧(例如，传统帧或传统信号)的发送和接收过程。在WUR模式下，低功率STA 500的PCR 520可在睡眠状态下操作，并且低功率STA 500的WUR 570可在唤醒状态下操作。可选地，在WUR模式下，低功率STA 500的PCR 520可在唤醒状态下操作。例如，在唤醒状态下操作的WUR 570可执行信道状态监视操作(例如，载波感测操作)以接收唤醒包。这里，唤醒包可请求低功率STA 500在正常模式下操作。
当从另一通信节点接收到唤醒包时，WUR 570可将请求PCR 520在唤醒状态下操作的唤醒指示符发送到PCR 520。当从WUR 570接收到唤醒指示符时，PCR 520的操作状态可从睡眠状态转换到唤醒状态。当唤醒指示符被发送到PCR 520时或者当PCR 520的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态时，WUR 570的操作状态可从唤醒状态转换到睡眠状态。可选地，当从PCR 520接收到请求WUR 570在睡眠状态下操作的睡眠指示符时，WUR 570的操作状态可从唤醒状态转换到睡眠状态。这里，从WUR模式到正常模式的转换所需的时间可被称为“模式转换时间”。例如，模式转换时间可指示从接收到唤醒包的时刻到低功率STA在正常模式下操作的时刻。可选地，模式转换时间可以是从正常模式转换到WUR模式所需的时间。
当帧发送和帧接收的操作完成时，PCR 520的操作状态可从唤醒状态转换到睡眠状态。在这种情况下，PCR 520可将请求WUR 570在唤醒状态下操作的唤醒指示符发送到WUR570。当从PCR 520接收到唤醒指示符时，WUR 570的操作状态可从睡眠状态转换到唤醒状态。当唤醒指示符被发送到WUR 570时或者当WUR 570的操作状态从睡眠状态转换到唤醒状态时，PCR 520的操作状态可从唤醒状态转换到睡眠状态。
此外，基带处理器510(例如，包括在基带处理器510中的MAC处理器511)可基于PCR520的操作状态在唤醒状态或睡眠状态下操作。例如，当PCR 520在唤醒状态下操作时，基带处理器510(例如，MAC处理器511)也可以在唤醒状态下操作，并且当PCR 520在睡眠状态下操作时，基带处理器510(例如，MAC处理器511)也可以在睡眠状态下操作。例如，当从在唤醒状态下操作的PCR 520接收到请求在唤醒状态下操作的唤醒指示符时，基带处理器510(例如，MAC处理器511)的操作状态可从睡眠状态转换到唤醒状态。当从在睡眠状态下操作的PCR 520接收到请求在睡眠状态下操作的睡眠指示符时，基带处理器510(例如，MAC处理器511)的操作状态可从唤醒状态转换到睡眠状态。可选地，基带处理器510可始终在唤醒状态下操作，而不管PCR 520的操作状态如何。
同时，支持低功率操作的AP可被配置为与上述低功率STA 500相同或相似。例如，AP可包括基带处理器510、PCR 520、天线530、存储器540、输入接口单元550、输出接口单元560、WUR 570等。WUR 570可在窄于20MHz的频带(例如，4MHz、8MHz、16MHz等)中操作，并且WUR 570的功耗可小于1mW。WUR 570可发送WUR帧(例如，唤醒包、WUR信标帧、活跃帧等)。WUR帧可以以开关键控方案被调制，或者可以是根据IEEE 802.11ba标准被配置的帧。
同时，在基于WLAN的通信系统中，信道可被如下配置。
图6是示出基于WLAN的通信系统中的信道配置的第一实施例的概念图。
参照图6，可由基于WLAN的通信系统中的通信节点(例如，接入点、低功率STA和传统STA)支持的频带是0.625MHz、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、20MHz、40MHz、80MHz、160MHz等。由通信节点支持的频带中的一个信道(CH)的带宽可以是20MHz。信道可包括多个子信道(SUB-CH)，多个子信道中的每个子信道的带宽可以是0.625MHz、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz等。可选地，多个子信道中的每个子信道的带宽可以是4MHz、8MHz、16MHz等。这里，子信道可以是RU。
同时，在基于WLAN的通信系统中，WUR帧可被如下配置。
图7是示出基于WLAN的通信系统中的WUR帧的第一实施例的框图。
参照图7，WUR帧700可包括传统前导码710和物理层会聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)720。传统前导码710可包括传统短训练字段(L-STF)711、传统长训练字段(L-LTF)712以及传统信号(L-SIG)713。传统前导码710被映射到的频带的大小可以是20MHz。
WUR PPDU 720可包括WUR前导码721和WUR有效载荷。WUR PPDU 720的WUR有效载荷可包括MAC头722、帧体723和帧校验序列(FCS)字段724。可以以OOK方案对WUR PPDU 720进行调制。WUR PPDU 720被映射到的频带的大小可小于20MHz。例如，WUR PPDU 720被映射到的频带的大小可以是4MHz、8MHz、16MHz等。WUR PPDU720可以在20MHz频带中被重复。可选地，多个WUR PPDU可以在频率轴上被复用。
WUR前导码721可包括WUR-STF、WUR-LTF和至少一个WUR-SIG字段。此外，WUR前导码721可包括用于接入点与低功率STA(例如，包括在低功率STA中的WUR)之间的同步的伪随机(PN)序列。MAC头722可包括发送器地址字段和接收器地址字段。例如，MAC头722的发送器地址字段可指示发送WUR帧700的接入点的地址，MAC头722的接收器地址字段可指示接收WUR帧700的低功率STA的地址(例如，MAC地址、关联标识符(AID)、部分AID(PAID)等)。当WUR帧700以广播方式被发送时，MAC头722的接收器地址字段可指示广播地址(或组地址、组ID等)。当WUR帧700以多播方式被发送时，MAC头722的接收器地址字段可指示多播地址(或组地址、组ID等)。
接下来，将描述基于WLAN的通信系统中的支持低功率操作的通信节点(例如，接入点、STA等)的操作方法。即使当在通信节点中的第一通信节点执行的方法(例如，帧的发送或接收)被描述时，相应的第二通信节点也可执行与在第一通信节点执行的方法相应的方法(帧的接收或发送)。也就是说，当站的操作被描述时，相应的接入点可执行与站的操作相应的操作。相反，当接入点的操作被描述时，相应的站可执行与接入点的操作相应的操作。
此外，可假设发送通信节点中的信号(例如，帧)的发送开始点和发送结束点与接收通信节点中的相应信号(例如，相应帧)的接收开始点和接收结束点相同。可假设信号(例如，帧)的开始点指示发送开始点或接收开始点，并可假设信号(例如，帧)的结束点指示发送结束点或接收结束点。
图8是示出通信系统的第一实施例的概念图，图9是示出图8中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
参照图8和图9，通信系统可包括基站810、接入点820、低功率STA 830等。基站810可支持4G通信协议(例如，LTE通信协议、LTE-A通信协议等)、5G通信协议(例如，NR通信协议)等。接入点820可支持WLAN通信协议(例如，IEEE 802.11标准中定义的通信协议)。
接入点820可被配置为与图5中所示的低功率STA 500相同或相似。例如，接入点820可包括基带处理器、PCR、天线、存储器、输入接口单元、输出接口单元、WUR等。低功率STA830可支持4G通信协议、5G通信协议、WLAN通信协议等。低功率STA 830可被配置为与图5中所示的低功率STA 500相同或相似。例如，低功率STA 830可包括基带处理器、PCR、天线、存储器、输入接口单元、输出接口单元、WUR等。
低功率STA 830可具有移动性，并且低功率STA 830所位于的区域可随着低功率STA 830移动而改变。例如，低功率STA 830可从L1移动到L2并从L2移动到L3。当低功率STA830位于L1时，低功率STA 830可位于接入点820的覆盖范围内。当低功率STA 830位于L2时，低功率STA 830可位于接入点820的覆盖范围之外。当低功率STA 830位于L3时，低功率STA830可再次位于接入点820的覆盖范围内。
无论低功率STA 830的位置如何，低功率STA 830的PCR可始终在唤醒状态下操作，并且低功率STA 830的WUR可始终在睡眠状态下操作。在这种情况下，低功率STA 830的操作模式可如下面的表4中所示。可选地，如果低功率STA 830是不支持WUR模式的传统站，则低功率STA 830可以以与WUR始终在睡眠状态下操作相同的方式操作。
[表4]
Figure GDA0002048536120000161
在L1，因为低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内，所以低功率STA 830可执行与接入点820的通信(例如，帧的发送和接收)。例如，低功率STA 830可从接入点820接收信标帧#1 901。
在L2，因为低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围之外，所以低功率STA 830无法执行与接入点820的通信(例如，帧的发送和接收)。例如，低功率STA 830不可以从接入点820接收信标帧#2 902。在这种情况下，低功率STA 830可执行针对另一接入点的搜索过程(例如，扫描过程)，并且低功率STA 830的功耗可通过执行扫描过程而增大。此外，在L2，因为低功率STA 830位于基站810的覆盖范围内，所以低功率STA 830可与基站810通信。低功率STA 830与基站810之间的通信可基于4G通信协议或5G通信协议来执行。
在L3处，由于低功率STA 830已回到接入点820的覆盖范围中，因此低功率STA 830可在没有大的延迟的情况下立即执行与接入点820的通信(例如，帧的发送和接收)。例如，低功率STA 830可从接入点820接收信标帧#3 903。
同时，低功率STA 830的PCR和WUR中的每一个的操作状态可根据低功率STA 830的位置而改变。
图10是示出图8中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第二实施例的时序图。
参照图10，接入点820(例如，接入点820的PCR)可周期性地发送信标帧1001、1002、1003和1004。例如，可根据信标间隔发送信标帧1001、1002、1003和1004。信标帧1001、1002、1003和1004可以是在IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax/ad/ay标准中定义的信标帧，并包括下面表5中所列的信息元素(例如，针对WUR模式的操作参数)中的至少一个。
[表5]
Figure GDA0002048536120000171
例如，接收信标帧#1 1001的低功率STA 830可基于由信标帧#1 1001指示的WUR信标间隔来确认WUR信标帧1011的接收时间。此外，接入点820可通过接入点820与低功率STA830之间的接入过程或接入点820与低功率STA 830之间的WUR协商过程来向低功率STA 830通知WUR信标间隔。例如，接入点820可发送包含指示WUR信标间隔的信息的探测请求帧或探测响应帧、关联请求帧或关联响应帧、或者动作帧。
此外，低功率STA 830还可基于包括在信标帧1001、1002、1003和1004中的WUR指示符来识别接入点820是否支持低功率STA 830在WUR模式下操作。例如，当接入点820支持低功率STA 830在WUR模式下操作时，低功率STA 830可执行与接入点820的通信。另一方面，当接入点820不支持低功率STA 830在WUR模式下操作时，低功率STA 830不可与接入点820通信。
此外，低功率STA 830可基于由信标帧1001、1002、1003和1004指示的WUR占空比操作持续时间来识别低功率STA 830在WUR占空比模式下操作的持续时间。因此，低功率STA830可在WUR占空比操作持续时间期间在WUR占空比模式下操作，并可在WUR占空比操作持续时间结束之后在WUR持续ON模式下操作。
此外，低功率STA 830还可基于包括在信标帧1001、1002、1003和1004中的运营商标识符来识别操作接入点820的服务提供商。例如，当低功率STA830可连接到由运营商标识符指示的服务提供商操作的接入点820时，低功率STA 830可与接入点820通信。另一方面，当低功率STA 830不可连接到由运营商标识符指示的服务提供商操作的接入点820时，低功率STA 830不可与接入点820通信。下面的表6示出PCR和WUR在L1至L3处的操作状态。
[表6]
Figure GDA0002048536120000181
表5中列出的针对WUR模式的操作参数可通过由接入点820的PCR执行的单独的信令过程来确定。例如，接入点820的PCR可向低功率STA 830发送包括表5中描述的针对WUR模式的操作参数中的至少一个的单独的帧(例如，信标帧、探测请求帧或探测响应帧、关联请求帧或关联响应帧等)。
同时，在L1处，在正常模式(例如，PCR：唤醒状态，WUR：睡眠状态)下操作的低功率STA 830(例如，低功率STA 830中的PCR)可从接入点820接收信标帧#1 1001，并识别包括在信标帧#1 1001中的信息(例如，表5中描述的信息元素)。在从接入点820接收到信标帧#11001时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内。
之后，低功率STA 830可从L1移动到L2。在从L1移动到L2时，因为低功率STA 830不知道低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围之外，所以低功率STA 830可继续在正常模式下操作。当在从信标帧#1 1001的接收结束时刻起的预定间隔(例如，信标超时间隔T2)内未从接入点820接收到信标帧#2 1002时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围之外。在这种情况下，低功率STA 830的操作模式可从正常模式转换到WUR模式(例如，PCR：睡眠状态，WUR：唤醒状态)。因此，低功率STA 830可在WUR模式下操作。这里，低功率STA 830的操作模式可在从信标帧#1 1001的接收结束时刻起经过(信标超时间隔T2+模式转换时间)之后从正常模式转换到WUR模式。
之后，低功率STA 830可从L2移动到L3。在从L2移动到L3时，因为低功率STA 830不知道低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内，所以低功率STA 830可继续在WUR模式下操作。此外，由于低功率STA 830的PCR在睡眠状态下操作，因此在WUR模式下操作的低功率STA 830不可以从接入点820接收信标帧#3 1003。因此，即使在信标帧#3 1003的发送时间之后，低功率STA 830也可继续在WUR模式下操作。
同时，接入点820的WUR可发送WUR帧1011。例如，接入点820的WUR可发送WUR帧1011以与其他低功率STA通信。这里，WUR帧1011可被配置为与图7中所示的WUR帧700相同或相似，并可不定期地被发送。在L3处，低功率STA 830的WUR可从接入点820接收WUR帧1011。在从接入点820接收到WUR帧1011时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内。在这种情况下，低功率STA 830的操作模式可从WUR模式转换到正常模式。因此，低功率STA 830可在正常模式下操作。这里，低功率STA 830的操作模式可在从WUR帧1011的接收时刻起经过模式转换时间之后从WUR模式转换到正常模式。在正常模式下操作的低功率STA 830可从接入点820接收信标帧#4 1004，并可与接入点820通信。
也就是说，即使当低功率STA 830从L2移动到L3时，低功率STA 830也无法识别低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内，直到低功率STA830从接入点820接收到WUR帧1011为止。因此，低功率STA 830和接入点820之间的通信可被延迟。
同时，接入点820(例如，接入点820的WUR)可发送周期性的WUR帧(例如，WUR信标帧)。在这种情况下，可如下基于周期性的WUR帧转换低功率STA 830的操作模式。
图11是示出图8中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第三实施例的时序图。
参照图11，接入点820的PCR可周期性地发送信标帧1101、1102、1103和1104，接入点820的WUR可周期性地发送WUR帧1111、1112和1113。例如，可根据信标间隔发送信标帧1101、1102、1103和1104，并可根据WUR间隔发送WUR帧1111、1112和1113。WUR间隔可被设置为比信标间隔长。信标帧1101、1102、1103和1104可被配置为与图10中所示的信标帧1001、1002、1003和1004相同或相似。例如，信标帧1101、1102、1103和1104可包括表5中列出的信息元素中的至少一个。此外，信标帧1101、1102、1103和1104还可包括指示WUR间隔的信息。
WUR帧1111、1112和1113可以是WUR信标帧，并可以以广播方式被发送。WUR帧1111、1112和1113可被配置为与图7中所示的WUR帧700相同或相似。可选地，WUR帧1111、1112和1113可仅包括传统前导码710和WUR前导码721。WUR帧1111、1112和1113可包括作为唤醒目标的低功率STA的信息(例如，标识符)。低功率STA的标识符可以是MAC地址、关联标识符(AID)、部分AID(PAID)等。表5中描述的针对WUR模式的操作参数可通过由接入点820的PCR执行的单独的信令过程来确定。例如，接入点820的PCR可向低功率STA 830发送包括表5中描述的针对WUR模式的操作参数中的至少一个的单独的帧(例如，信标帧、探测请求帧或探测响应帧、关联请求帧或关联响应帧、动作帧等)。
下面的表7示出PCR和WUR在L1至L3处的操作状态。
[表7]
Figure GDA0002048536120000201
Figure GDA0002048536120000211
同时，在L1处，因为WUR在睡眠状态下操作，所以在正常模式下操作的低功率STA830不可以从接入点820接收WUR帧#1 1111。然而，低功率STA 830的PCR可从接入点820接收信标帧#1 1101，并识别包含在信标帧#1 1101中的信息(例如，表5中描述的信息元素)。在从接入点820接收到信标帧#1 1101时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内。
之后，低功率STA 830可从L1移动到L2。在从L1移动到L2时，因为低功率STA 830不知道低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围之外，所以低功率STA 830可继续在正常模式下操作。当在从信标帧#1 1001的接收结束时刻起的预定间隔(例如，信标超时间隔T2)内未从接入点820接收到信标帧#2 1002时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围之外。在这种情况下，低功率STA 830的操作模式可从正常模式转换到WUR模式。因此，低功率STA 830可在WUR模式下操作。这里，低功率STA 830的操作模式可在从信标帧#1 1001的接收结束时刻起经过(信标超时间隔T2+模式转换时间)之后从正常模式转换到WUR模式。此外，由于在L2处在WUR模式下操作的低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围之外，因此低功率STA 830的WUR不可从接入点接收WUR帧#2 1112。
同时，PCR超时时段T3可被配置使得在L2处在WUR模式下操作的低功率STA 830可识别传统接入点840的存在。如果在从低功率STA 830的WUR已从睡眠状态转换到唤醒状态的时刻起的PCR超时时段T3内没有接收到WUR帧，则低功率STA 830的操作模式可从WUR模式转换到正常模式。因此，由于在PCR超时时段T3期间未从接入点820接收到WUR帧，所以低功率STA 830的操作模式可在PCR超时时段T3结束之后从WUR模式转换到正常模式。同时，如果未识别到传统接入点840的存在，则低功率STA 830可从正常模式转换回WUR模式。
在L2处在正常模式下操作的低功率STA 830可从传统接入点840接收信标帧。此后，低功率STA 830可与传统接入点840通信。另一方面，如果在正常模式下操作的低功率STA 830未能在预定间隔内从传统接入点840接收到信标帧，则低功率STA 830的操作模式可再次从正常模式转换到WUR模式。
之后，低功率STA 830可从L2移动到L3。在从L2移动到L3时，因为低功率STA 830不知道低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内，所以低功率STA 830可继续在WUR模式下操作。此外，由于低功率STA 830的PCR在睡眠状态下操作，因此在WUR模式下操作的低功率STA 830不可从接入点820接收信标帧#3 1003。然而，由于在WUR模式下低功率STA 830的WUR在唤醒状态下操作，因此低功率STA 830的WUR可从接入点820接收WUR帧#3 1113。
在从接入点820接收到WUR帧#3 1013时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内。在这种情况下，低功率STA 830的操作模式可从WUR模式转换到正常模式。因此，低功率STA 830可在正常模式下操作。这里，低功率STA 830的操作模式可在从WUR帧#3 1113的接收时刻起经过模式转换时间之后从WUR模式转换到正常模式。在正常模式下操作的低功率STA 830可从接入点820接收信标帧#4 1104，并可与接入点820通信。
也就是说，低功率STA 830可在接收到周期性的WUR帧1111、1112或1113时确定低功率STA 830位于接入点820的覆盖范围内，并因此可在正常模式下操作。
同时，低功率STA 830可在多个接入点的覆盖范围之间移动。在这种情况下，低功率STA 830可如下操作。
图12是示出通信系统的第二实施例的概念图，图13是示出图12中所示的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
参照图12和图13，通信系统可包括基站810、接入点#1 821、接入点#2 822、接入点#3 823、低功率STA 830等。基站810可支持4G通信协议(例如，LTE通信协议，LTE-A通信协议等)、5G通信协议(例如，NR通信协议)等。接入点821、822和823可支持WLAN通信协议(例如，IEEE 802.11标准中定义的通信协议)。
接入点#1和#2(即，821和822)可被配置为与图5中所示的低功率STA 500相同或相似。例如，接入点#1和接入点#2(即，821和822)中的每一个可包括基带处理器、PCR、天线、存储器、输入接口单元、输出接口单元、WUR等。接入点#3 823可被配置为与图2中所示的通信节点200相同或相似。例如，接入点#3 823可包括基带处理器、收发器、天线、存储器、输入接口单元、输出接口单元等。因此，接入点#3 823可能无法发送WUR帧(例如，唤醒包、WUR信标帧、活跃帧等)。
低功率STA 830可支持4G通信协议、5G通信协议、WLAN通信协议等。低功率STA 830可被配置为与图5中所示的低功率STA 500相同或相似。例如，低功率STA 830可包括基带处理器、PCR、天线、存储器、输入接口单元、输出接口单元、WUR等。
下面的表8示出PCR和WUR在L1至L4处的操作状态。
[表8]
Figure GDA0002048536120000231
低功率STA 830可具有移动性，并且低功率STA 830所位于的区域可随着低功率STA 830移动而改变。例如，低功率STA 830可从L1移动到L2，从L2移动到L3，并从L3移动到L4。当低功率STA 830位于L1处时，低功率STA 830可位于接入点#1 821的覆盖范围内。当低功率STA 830位于L2处时，低功率STA 830可位于接入点821、822和823的覆盖范围之外。当低功率STA 830位于L3处时，低功率STA 830可再次位于接入点#2 822的覆盖范围内。当低功率STA 830位于L4处时，低功率STA 830可位于接入点#3 823的覆盖范围内。
接入点#1 821的PCR可周期性地发送信标帧1301、1302、1303、1304和1305，接入点#1 821的WUR可周期性地发送WUR帧1311、1312、1313和1314。接入点#2 822的PCR可周期性地发送信标帧1321、1322和1323，接入点#2 822的WUR可周期性地发送WUR帧1331、1332和1333。接入点#3 823可周期性地发送信标帧1341和1342。
可根据信标间隔发送信标帧1301至1305、1321至1323以及1341至1342，并可根据WUR间隔发送WUR帧1311至1314以及1331至1333。WUR间隔可被设置为比信标间隔长。可选地，WUR间隔可被设置为等于信标间隔。信标帧1301至1305、1321至1323以及1341至1342可被配置为与图11中所示的信标帧1101、1102、1103和1104相同或相似。例如，信标帧1301至1305、1321至1323以及1341至1342可包括表5中描述的信息元素中的至少一个，并且还可包括WUR间隔。WUR帧1311至1314以及1331至1333可被配置为与图11中所示的WUR帧1111、1112和1113相同或相似。例如，WUR帧1311至1314以及1331至1333可包括作为唤醒目标的低功率STA的信息(例如，标识符)。低功率STA的标识符可以是MAC地址、AID、PAID等。表5中描述的针对WUR模式的操作参数可通过由接入点821至823的PCR执行的单独的信令过程来确定。例如，接入点821至823的PCR向低功率STA 830发送包括表5中所列出的针对WUR模式的操作参数中的至少一个的单独的帧(例如，信标帧、探测请求或响应帧、关联请求或响应帧、动作帧等)。
同时，在L1处，因为WUR在睡眠状态下操作，所以在正常模式下操作的低功率STA830无法从接入点#1 821接收WUR帧#11 1311。然而，低功率STA 830的PCR可从接入点#1821接收信标帧#11 1301，并识别包含在信标帧#11 1301中的信息(例如，表5中描述的信息元素)。在从接入点#1 821接收到信标帧#11 1301时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点#1 821的覆盖范围内。另一方面，因为低功率STA 830位于接入点#2 822的覆盖范围之外，所以低功率STA 830无法从接入点#2 822接收信标帧#21 1321。
之后，低功率STA 830可从L1移动到L2。在从L1移动到L2时，因为低功率STA 830不知道低功率STA 830位于接入点821、822和823的覆盖范围之外，所以低功率STA 830可继续在正常模式下操作。当在从信标帧#11 1301的接收结束时刻起的预定间隔(例如，信标超时间隔T2)内未从接入点821、822和823接收到传统帧(例如，接入点#1 821的信标帧#121302)时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点821、822和823的覆盖范围之外。
在这种情况下，低功率STA 830的操作模式可从正常模式转换到WUR模式。因此，低功率STA 830可在WUR模式下操作。这里，低功率STA 830的操作模式可在从信标帧#11 1301的接收结束时刻起经过(信标超时间隔T2+模式转换时间)之后从正常模式转换到WUR模式。此外，在L2处，由于低功率STA 830位于接入点821、822和823的覆盖范围之外，因此低功率STA 830不可接收接入点#2 822的WUR帧#21 1331、接入点#3 823的信标帧#31 1341以及接入点#1 821的WUR帧#12 1312。
之后，低功率STA 830可从L2移动到L3。在从L2移动到L3时，因为低功率STA 830不知道低功率STA 830位于接入点#2 822的覆盖范围内，所以低功率STA 830可继续在WUR模式下操作。此外，由于低功率STA 830的PCR在睡眠状态下操作，因此在WUR模式下操作的低功率STA 830不可从接入点#2 822接收信标帧#22 1322。然而，由于在WUR模式下低功率STA830的WUR在唤醒状态下操作，因此低功率STA 830的WUR可从接入点#2 822接收WUR帧#221332。
在从接入点820接收到WUR帧#22 1332时，低功率STA 830可确定低功率STA 830位于接入点#2 822的覆盖范围内。在这种情况下，低功率STA 830的操作模式可从WUR模式转换到正常模式。因此，低功率STA 830可在正常模式下操作。这里，低功率STA 830的操作模式可在从WUR帧#22 1332的接收时刻起经过模式转换时间之后从WUR模式转换到正常模式。在正常模式下操作的低功率STA 830可与接入点#2 822通信。
同时，当低功率STA 830与接入点#2 822之间的通信终止时，低功率STA 830的操作模式可从正常模式转换到WUR模式。之后，低功率STA 830可从L3移动到L4。在从L3移动到L4时，因为低功率STA 830不知道低功率STA 830位于接入点#3 823的覆盖范围内，所以低功率STA 830可继续在WUR模式下操作。此外，由于接入点#3 823不发送WUR帧，因此虽然低功率STA 830位于接入点#3 823的覆盖范围内，但是低功率STA 830不可接收WUR帧。因此，由于在低功率STA 830位于接入点#3 823的覆盖范围内时低功率STA 830继续在WUR模式下操作，因此低功率STA 830与接入点#3 823之间的通信不可被执行。
为了解决该问题，PCR超时时段T1可被配置。当在从低功率STA 830的PCR从唤醒状态转换到睡眠状态的时刻起的PCR超时时段T1内没有接收到WUR帧时，低功率STA 830的操作模式可从WUR模式转换到正常模式。因此，由于在PCR超时时段T1期间未从接入点#3 823接收到WUR帧，所以低功率STA 830的操作模式可在PCR超时时段T1结束之后从WUR模式转换到正常模式。
在L4处在正常模式下操作的低功率STA 830可从接入点#3 823接收信标帧#321342，并识别包括在信标帧#32 1342中的信息(例如，表5中描述的信息元素)。之后，低功率STA 830可与接入点#3 823通信。另一方面，当在正常模式下操作的低功率STA 830未能在预定间隔内从接入点#3 823接收到信标帧#32 1342时，低功率STA 830的操作模式可从正常模式转换到WUR模式。另一方面，由于低功率STA 830在L4处位于接入点#1和接入点#2的覆盖范围之外，因此低功率STA 832不可接收信标帧#14 1304、信标帧#15 1305、WUR帧#141314、信标帧#23 1323和WUR帧#23 1333。
■通信节点的基于活跃计时器的操作方法
在基于WLAN的通信系统中，活跃计时器可用于识别低功率STA是否位于接入点的覆盖范围内。活跃计时器的初始值可以是0，活跃计时器的结束值可由时隙的数量表示。活跃计时器的结束值可由接入点配置，并可由接入点和低功率STA共享。活跃计时器的结束值可在接入点和低功率STA之间的接入过程中经由PCR或WUR被用信号发送到低功率STA。例如，活跃计时器的结束值可包括在信标帧、探测请求帧或探测响应帧、关联请求帧和关联响应帧或者动作帧中。可选地，计时器的结束值可经由唤醒包(或活跃帧)被用信号发送到低功率STA。通信节点的基于活跃计时器的操作方法可如下。
图14是示出基于WLAN的通信系统中的通信节点的操作方法的第一实施例的时序图。
参照图14，基于WLAN的通信系统可包括接入点、低功率STA等。接入点和低功率STA可被配置为与图5的低功率STA 500相同或相似。
当在接入点处存在将被发送到低功率STA的数据时，接入点可生成唤醒包#1。唤醒包#1可被配置为与图7中所示的WUR帧700相同或相似。例如，唤醒包#1可请求低功率STA在正常模式下操作，并可按照OOK方案被调制。
接入点可在预定时段(例如，载波感测时段)内执行载波感测操作。预定时段可以是SIFS、PIFS、(DIFS+退避时段)、(AIFS[AC_VO]+退避时段[AC_VO])、(AIFS[AC_VI]+退避时段[AC_VI])、(AIFS[AC_BE]+退避时段[AC_BE])或(AIFS[AC_BK]+退避时段[AC_BK])。例如，当将被发送到低功率STA的数据是非QoS数据时，接入点可在(DIFS+退避时段)期间执行载波感测操作。当将被发送到低功率STA的数据是QoS数据时，接入点可根据QoS数据的AC在(AIFS+退避时段)期间执行载波感测操作。
当信道状态在预定时段内为空闲时，接入点可将唤醒包#1发送到低功率STA。唤醒包#1可以以广播方式、多播方式或单播方式被发送。当唤醒包#1包括传统前导码和WURPPDU时，唤醒包#1的传统前导码的发送带宽可以是20MHz，并且唤醒包#1的WUR PPDU的发送带宽可以是4MHz、8MHz或16MHz。另一方面，当信道状态在预定时段内为繁忙时，接入点可再次执行载波感测操作。
同时，在WUR模式下操作的低功率STA的WUR可执行监视操作(例如，载波感测操作)以接收唤醒包#1。当从接入点接收到唤醒包#1时，低功率STA的操作模式可从WUR模式转换到正常模式。此外，当唤醒包#1的接收器地址字段指示低功率STA时，接收唤醒包#1的低功率STA可在正常模式下操作。在正常模式下操作的低功率STA可识别包括在唤醒包#1中的信息。
当成功接收到唤醒包#1时，低功率STA的PCR可向接入点发送WUR-轮询帧。例如，当唤醒包#1包括请求发送WUR-轮询帧的指示符时，低功率STA可向接入点发送WUR-轮询帧。此外，唤醒包#1还可包括多用户(MU)指示符。MU指示符可指示在唤醒包#1之后是否将要执行针对多个用户的发送。例如，设置为0的MU指示符可指示在唤醒包#1之后将要执行针对单个用户(SU)的发送，设置为1的MU指示符可指示在唤醒包#1之后将要执行针对多个用户的发送。当包括在唤醒包#1中的MU指示符被设置为0时，低功率STA的PCR可在没有接收到触发帧的情况下向接入点发送WUR-轮询帧。另一方面，当包括在唤醒包#1中的MU指示符被设置为1时，低功率STA的PCR可在从接入点接收到触发帧之后通过使用由触发帧指示的资源来发送WUR-轮询帧。
同时，接入点可生成数据帧，并在从唤醒包的发送结束时刻起经过发送等待时段之后向低功率STA发送数据帧。发送等待时段可等于或长于低功率STA的模式转换时间，并可从唤醒包#1的发送结束点开始。因此，当从唤醒包#1的发送结束点起已经过发送等待时段时，接入点可确定低功率STA在正常模式下操作。
此外，发送等待时段可基于针对唤醒数据包#1的载波感测时段被设置。例如，当在(DIFS+退避时段)期间执行载波感测操作以发送唤醒包#1时，发送等待时段可被设置为(DIFS+退避时段)或(SIFS+DIFS+退避时段)。当在(AIFS+退避时段)期间执行载波感测操作以发送唤醒包#1时，发送等待时段可被设置为(AIFS+退避时段)或(SIFS+AIFS+退避时段)。
当信道状态在发送等待时段为空闲时，接入点可在发送等待时段之后向低功率STA发送数据帧。可选地，接入点可在发送等待时段结束后执行载波感测操作，并可在通过载波感测操作确定信道状态为空闲时向低功率STA发送数据帧。当信道状态在发送等待时段为繁忙时，接入点可重新配置发送等待时段。重新配置的发送等待时段可与先前的发送等待时段相同。可选地，可基于随机接入过程来设置发送等待时段。例如，重新配置的发送等待时段的竞争窗口可以是先前的发送等待时段的竞争窗口的两倍。接入点可在重新配置的发送等待时段中执行载波感测操作，并且当信道状态在重新配置的发送等待时段为空闲时，接入点可向低功率STA发送数据帧。
此外，为了防止信道在发送等待时段中被其他通信节点占用，接入点可在发送等待时段中重复发送唤醒包#1(例如，唤醒包#1的信号的一部分)。可选地，接入点可在发送等待时段重复发送伪信号。可选地，接入点可在发送等待时段发送针对另一STA的帧(例如，针对传统STA的数据帧)。
另一方面，低功率STA的PCR可从接入点接收数据帧。当成功完成了对数据帧的解码操作时，低功率STA的PCR可响应于数据帧向接入点发送ACK帧。可在从数据帧的接收结束时刻起经过SIFS之后发送ACK帧。当从低功率STA接收到ACK帧时，接入点可确定数据帧在低功率STA处已被成功接收。
当数据帧的发送和接收过程完成时，接入点和低功率STA可分别在ACK帧结束时启动活跃计时器。当在与活跃计时器的期满值相应的时段(以下称为“活跃时段”)期间不存在将要发送到低功率STA的数据时，接入点可在活跃时段的结束点之前发送活跃帧。活跃帧可被配置为与图7中所示的WUR帧700相同或相似。此外，可使用唤醒包或WUR信标帧来代替活跃帧。由于当在活跃时段期间未从接入点接收到信号(例如，帧)时低功率STA确定低功率STA位于接入点的覆盖范围之外，因此接入点可在活跃时段的结束点之前发送信号(例如，帧)。
可以以单播方式向低功率STA发送活跃帧。可选地，可以以广播方式或多播方式发送活跃帧。因此，位于接入点的覆盖范围内的所有低功率STA可接收活跃帧。活跃帧可包括活跃计时器的期满值，并且包括在活跃帧中的活跃计时器的期满值可与包括在唤醒包#1中的活跃计时器的期满值不同。
当低功率STA位于接入点的覆盖范围内时，低功率STA可从接入点接收活跃帧(或者唤醒包或WUR信标帧)，并且在接收到活跃帧(或者唤醒包或WUR信标帧)时，低功率STA可确定低功率STA位于接入点的覆盖范围内。此外，即使当活跃帧(或者唤醒包或WUR信标帧)的接收器地址字段指示另一低功率STA时，低功率STA也可确定其自身位于接入点的覆盖范围内。在这种情况下，低功率STA可重置活跃计时器的当前值。例如，在活跃帧(或者唤醒包或WUR信标帧)的接收结束时，低功率STA可将活跃计时器的值设置为0并重新启动活跃计时器。此外，当活跃帧(或者唤醒包或WUR信标帧)包括新的活跃计时器的新期满值时，低功率STA可使用该活跃计时器的新期满值。
另一方面，当存在将要向低功率STA发送的数据时，接入点可向低功率STA发送唤醒包#2，并在唤醒包#2的发送结束时刻重新启动活跃计时器。低功率STA可从接入点接收唤醒包#2，并可在唤醒包#2的接收结束时刻重新启动活跃计时器。此外，当从接入点接收到唤醒包#2时，低功率STA的操作模式可从WUR模式转换到正常模式。
在发送唤醒包#2之后，接入点可向低功率STA发送数据帧(未示出)。当低功率STA在接收到唤醒包#2之后移出接入点的覆盖范围时，低功率STA不可从接入点接收数据帧。例如，当在从唤醒包#2的接收结束时刻开始的活跃时段中未从接入点接收到数据帧(或者活跃帧、唤醒包或WUR信标帧)时，低功率STA可确定其自身位于接入点的覆盖范围之外。
当确定低功率STA位于接入点的覆盖范围之外时，低功率STA可搜索另一接入点。例如，在唤醒状态下操作的低功率STA的PCR可执行针对另一接入点的扫描操作。在这种情况下，低功率STA的WUR可向低功率STA的PCR提供另一接入点的信息(例如，MAC地址、BSSID、SSID等)，并且低功率STA的PCR可基于从低功率STA的WUR获得的另一接入点的信息来快速执行扫描操作。
本公开的实施例可被实现为可由各种计算机执行并记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可包括程序指令、数据文件、数据结构或以上项的组合。记录在计算机可读介质上的程序指令可专门为本公开而设计和配置，或者可以对于计算机软件领域中的技术人员来说是公知的和可用的。
计算机可读介质的示例可包括诸如ROM、RAM和闪存的硬件装置，其中，ROM、RAM和闪存被专门配置为存储和执行程序指令。程序指令的示例包括由例如编译器制作的机器代码、以及由计算机使用解释器可执行的高级语言代码。以上示例性硬件装置可被配置为如至少一个软件模块一样进行操作，以便执行本公开的实施例，反之亦然。
虽然已经详细描述了本公开的实施例及其优点，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在此进行各种改变、替换和更改。

Claims (13)

1.一种通信系统中的接入点的操作方法，所述操作方法包括：
由所述接入点发送普通信标帧；
由所述接入点从接收所述普通信标帧的站接收关联请求帧；
由所述接入点生成关联响应帧，其中，所述关联响应帧包括指示唤醒无线电WUR占空比周期的起点的信息以及指示包括用于WUR操作的一个或更多个信息的WUR信标帧的发送间隔的信息；并且
由所述接入点响应于所述关联请求帧，向所述站发送所述关联响应帧，
其中，在WUR占空比周期的起点处，已经关联到所述接入点的所述站在WUR模式下操作，所述站中包括的WUR在WUR模式下在唤醒状态或睡眠状态下操作，并且WUR占空比是用于WUR操作的持续时间。
2.如权利要求1所述的操作方法，其中，所述WUR信标帧包括指示WUR占空比周期的信息。
3.如权利要求1所述的操作方法，其中，所述WUR信标帧包括指示WUR占空比中的持续时间的信息。
4.如权利要求1所述的操作方法，其中，所述WUR信标帧包括指示所述站从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间的信息。
5.如权利要求1所述的操作方法，其中，所述关联响应帧还包括指示用于WUR操作的信道的信息。
6.如权利要求1所述的操作方法，其中，所述WUR信标帧包括传统前导码和WUR物理会聚层协议PCLP协议数据单元PPDU。
7.一种通信系统中站的操作方法，所述操作方法包括：
由所述站从接入点接收普通信标帧；
由所述站发送关联请求帧；
由所述站从所述接入点接收关联响应帧，其中，所述关联响应帧包括指示唤醒无线电WUR占空比周期的起点的信息以及指示包括用于WUR操作的一个或更多个信息的WUR信标帧的发送间隔的信息；
由所述站识别由所述关联响应帧指示的WUR占空比周期的起点；并且
由所述站在WUR占空比周期的起点处在WUR模式下操作，
其中，在WUR模式下，包括在所述站中的WUR在唤醒状态或睡眠状态下操作，并且WUR占空比是用于WUR操作的持续时间。
8.如权利要求7所述的操作方法，其中，所述WUR信标帧包括指示WUR占空比周期的信息，并且在WUR占空比中的持续时间中，所述WUR在所述唤醒状态下操作。
9.如权利要求7所述的操作方法，其中，所述关联响应帧还包括指示用于WUR操作的信道的信息。
10.如权利要求8所述的操作方法，其中，所述WUR信标帧还包括指示所述持续时间的信息。
11.如权利要求7所述的操作方法，其中，所述WUR信标帧包括指示所述站从所述睡眠状态转换到所述唤醒状态所需的时间的信息。
12.一种通信系统中的站，所述站包括：
处理器；
存储器，存储由所述处理器执行的一个或更多个命令；以及
收发器，根据所述一个或更多个命令发送和接收帧，
其中，所述一个或更多个命令被执行以：从接入点接收普通信标帧，发送关联请求帧，从所述接入点接收关联响应帧，其中，所述关联响应帧包括指示唤醒无线电WUR占空比周期的起点的信息以及指示包括用于WUR操作的一个或更多个信息的WUR信标帧的发送间隔的信息，识别由所述关联响应帧指示的WUR占空比周期的起点，并且在WUR占空比周期的起点处在WUR模式下操作，
其中，在WUR模式下，包括在所述站中的WUR在唤醒状态或睡眠状态下操作，并且WUR占空比是用于WUR操作的持续时间。
13.如权利要求12所述的站，其中，WUR信标帧包括以下项中的至少一个：指示WUR占空比周期的信息、指示WUR占空比中的持续时间的信息、指示所述站从睡眠状态转换到唤醒状态所需的时间的信息、以及指示用于WUR操作的信道的信息。
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