СПОСОБЫ ЭФФЕКТИВНОГО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОБУЖДАЮЩИХ РАДИОУСТРОЙСТВ Российский патент 2021 года по МПК H04W52/02 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка представляет собой обычную заявку и испрашивает преимущество, согласно разделу 35 Свода законов США, §119(e), по предварительной заявке на патент США № 62/417,134, озаглавленной «METHODS FOR EFFICIENT POWER SAVING FOR WAKE UP RADIOS», поданной 3 ноября 2016 г., которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки.

Предпосылки создания изобретения

Обзор систем WLAN

Беспроводная локальная сеть (WLAN) в режиме базового набора служб (BSS) инфраструктуры содержит точку доступа (АР) для BSS и одну или более станций (STA), связанных с АР. Как правило, АР имеет доступ к системе распределения (DS) или интерфейс с ней или же осуществляет связь по проводной/беспроводной сети другого типа, которая переносит трафик в BSS и вне него. Трафик на STA, обеспеченный вне BSS, поступает через AP и доставляется на STA. Трафик, исходящий от STA к получателям, вне BSS отправляется на АР, которая доставит его соответствующим получателям. Трафик между STA в пределах BSS может также быть отправлен через АР, если STA-источник отправляет трафик на АР, а АР доставляет трафик STA-получателю. Такой трафик между STA в пределах BSS является в действительности одноранговым трафиком. Такой одноранговый трафик может также быть отправлен непосредственно между STA-источником и STA-получателем путем установления прямого соединения (DLS) с применением DLS 802.11e или туннелированного DLS 802.11z (TDLS). WLAN с использованием независимого BSS (IBSS) режима не содержит AP и/или STA, осуществляющих связь непосредственно друг с другом. Этот режим связи называется режимом «прямого соединения».

При использовании режима работы инфраструктуры 802.11ac AP может передавать маяк посредством фиксированного канала, обычно первичного канала. Этот канал может иметь ширину 20 МГц и выступать в качестве рабочего канала BSS. STA также использует этот канал для установления соединения с AP. Механизм доступа к фундаментальному каналу в системе 802.11 представляет собой множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA/CA). В этом режиме работы каждая STA, включая AP, будет распознавать первичный канал. При обнаружении занятости канала STA отключается. Следовательно, только одна STA может осуществлять передачу в любой конкретный момент времени в данном BSS.

В 802.11n STA с высокой пропускной способностью (HT) могут также использовать для связи канал шириной 40 МГц. Это достигается путем объединения первичного канала 20 МГц со смежным каналом 20 МГц для формирования сплошного канала шириной 40 МГц.

В 802.11ac STA со сверхвысокой пропускной способностью (VHT) могут поддерживать каналы шириной 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц. Каналы 40 МГц и 80 МГц образованы путем объединения сплошных каналов 20 МГц, аналогичных описанным выше 802.11n. Канал 160 МГц может быть образован либо путем объединения 8 сплошных каналов 20 МГц, либо путем объединения двух несплошных каналов 80 МГц, что может также называться конфигурацией 80 + 80. Для конфигурации 80 + 80 данные после кодирования канала проходят через анализатор сегментов, который разделяет данные на два потока. Обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) и обработку во временной области выполняют отдельно для каждого потока. Затем сопоставляют потоки двум каналам и передают данные. На приемнике происходит инверсия этого механизма и отправка объединенных данных на устройство управления доступом к среде передачи данных (MAC).

802.11af и 802.11ah поддерживают подрежимы работы 1 ГГц. Для этих спецификаций значения ширины рабочей полосы пропускания канала и несущие уменьшены по сравнению с используемыми в 802.11n и 802.11ac. 802.11af поддерживает ширины полосы пропускания 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц в неиспользуемом частотном спектре телевидения (TVWS), а 802.11ah поддерживает ширины полосы пропускания 1 МГц, 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц и 16 МГц с использованием спектра, отличного от TVWS. Возможный вариант использования 802.11ah представляет собой поддержку устройств межмашинной связи (MTC) в макрозоне покрытия. Устройства MTC могут иметь ограниченные возможности, включая поддержку только ограниченных ширин полосы пропускания, а также требуют очень длительного срока службы батареи.

Системы WLAN, которые поддерживают множество каналов и значений ширины канала, такие как 802.11n, 802.11ac, 802.11af и 802.11ah, включают в себя канал, который назначен в качестве первичного канала. Первичный канал может необязательно иметь ширину полосы пропускания, равную наибольшей общей рабочей ширине полосы пропускания, поддерживаемой всеми STA в BSS. Ширина полосы пропускания первичного канала, таким образом, ограничена STA из числа всех STA, работающих в BSS, которая поддерживает режим работы с наименьшей шириной полосы пропускания. В примере 802.11ah первичный канал может иметь ширину 1 МГц при наличии STA (например, устройств типа MTC), которые поддерживают только режим 1 МГц, даже если AP и другие STA в BSS поддерживают режимы 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц, 16 МГц или режимы работы с другими значениями ширины полосы пропускания канала. Параметры обнаружения несущей и вектора выделения сети (NAV) зависят от состояния первичного канала: если первичный канал занят, например, из-за того что STA, поддерживающая только рабочий режим 1 МГц, осуществляет передачу на АР, все доступные полосы частот считаются занятыми, даже если большинство из них остаются незанятыми и могут быть доступны.

В Соединенных Штатах доступные полосы частот, которые могут быть использованы 802.11ah, находятся в диапазоне от 902 МГц до 928 МГц. В Корее они находятся в диапазоне от 917,5 МГц до 923,5 МГц; и в Японии этот диапазон лежит в пределах от 916,5 МГц до 927,5 МГц. Общая ширина полосы пропускания, доступная для 802.11ah, составляет от 6 МГц до 26 МГц в зависимости от кода страны.

Исследовательская группа по высокопроизводительным WLAN и TGax

Исследовательская группа (SG) по высокопроизводительным сетям WLAN (HEW) IEEE 802.11™ была создана для изучения сферы действия и назначения возможной будущей поправки, направленной на повышение качества обслуживания для широкого спектра пользователей беспроводных сетей во многих сценариях использования, включая сценарии повышенной плотности в диапазоне 2,4 ГГц и 5 ГГц. В настоящее время HEW SG рассматривает новые варианты использования, которые поддерживают режимы плотного развертывания AP и STA, а также связанные технологии управления радиоресурсами (RRM).

К числу возможных применений HEW относятся новые сценарии использования, такие как доставка данных для мероприятий на стадионах, сценарии с высокой плотностью пользователей, например на железнодорожных станциях, в корпоративных/розничных средах, а также свидетельства в пользу усиления зависимости от доставки видеоматериалов и беспроводной связи в медицинских учреждениях.

Комитет по стандартам IEEE утвердил группу задач IEEE 802.11ax (TG) на основе запроса авторизации проекта (PAR) и критериев разработки стандартов (CSD), разработанных группой HEW SG.

В некоторых докладах на совещаниях по стандарту TGax было сообщено, что измеряемый трафик для различных приложений больше возможен в коротких пакетах и что есть сетевые приложения, которые также могут генерировать короткие пакеты. К этим приложениям относятся:

• виртуальный офис;

• подтверждение TPC;

• подтверждение передачи потокового видео;

• устройства/контроллеры (мыши, клавиатуры, игровые манипуляторы и т.д.);

• доступ — пробный запрос/отклик;

• выбор сети — пробные запросы, ANQP (протокол типа запрос-ответ);

• управление сетями — контроллеры.

Кроме того, во многих докладах по 802.11ax было предложено внедрять многопользовательские функции (MU), включающие в себя множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов восходящей и нисходящей линии связи (UL и DL OFDMA), а также многопользовательскую систему множественного входа — множественного выхода восходящей и нисходящей линии связи (UL и DL MU-MIMO). В спецификации может быть рассмотрено проектирование и определение механизма мультиплексирования нерегулярного доступа UL для различных целей.

Исследовательская группа по пробуждающим приемникам (WUR)

В июле 2016 года была создана исследовательская группа (SG) по пробуждающим радиоустройствам (WUR) стандарта IEEE 802.11™ для изучения сферы действия и назначения будущей поправки PHY (физический уровень) и MAC, направленной на обеспечение улучшенной работы с низким энергопотреблением устройств 802.11. Поправки MAC и PHY могут способствовать использованию пробуждающих радиоустройств (WUR). Группа WUR SG приняла предложенные материалы по запросу авторизации проекта (PAR) и критериям разработки стандартов (CSD).

Ожидаемые рабочие полосы пропускания WUR включают в себя 2,4 ГГц, 5 ГГц и могут быть расширены до поддиапазона 1 ГГц. Устройство WUR функционирует как дополнительный радиомодуль основного радиоустройства, используемый для передачи обычных пакетов 802.11. Устройство WUR передает пакеты, содержащие только информацию управления, и потребляет мощность активного приемника менее одного милливатта. Прием пробуждающего пакета устройством WUR может привести к выводу основного радиоустройства из спящего режима. Ожидается, что устройство WUR будет иметь диапазон, по меньшей мере равный диапазону основного радиоустройства, работающего в диапазоне полезной нагрузки, равном по меньшей мере 20 МГц.

STA с AP и без AP могут содержать WUR в качестве дополнительного радиомодуля. Некоторые варианты использования для WUR: устройства интернета физических объектов (IoT); низкое энергопотребление для смартфонов; сценарий уведомления о быстром сообщении / входящем вызове; быстрый запрос состояния / отчет, сценарий изменения конфигурации; и сценарий быстрого отчета об аварии / критическом событии.

Изложение сущности изобретения

Примеры осуществления, описанные в настоящем документе, обеспечивают процедуры для энергоэффективного и быстрого обнаружения точки доступа (AP) с использованием пробуждающих радиоустройств. В дополнительных вариантах осуществления предложены процедуры безопасного пробуждения STA с использованием пробуждающих радиоустройств. В настоящем документе дополнительно описаны способы обнаружения диапазона покрытия и роуминга STA для пробуждающих радиоустройств. Дополнительные варианты осуществления относятся к процедурам совместного функционирования пробуждающих радиоустройств и основных радиоустройств.

В некоторых примерах осуществления применение способа осуществляет точка доступа, оснащенная пробуждающим радиоустройством (WUR) и основным радиоустройством (PCR). В одном таком способе, когда PCR находится в спящем режиме, точка доступа принимает пробуждающий кадр на WUR, причем пробуждающий кадр включает в себя индикатор восходящей/нисходящей линии связи. В ответ на пробуждающий кадр точка доступа пробуждает PCR только при указании индикатором восходящей/нисходящей линии связи на передачу по восходящей линии связи. В некоторых таких вариантах осуществления пробуждающий кадр дополнительно включает в себя идентификатор SSID/BSSID, и пробуждение PCR происходит только в том случае, если идентификатор SSID/BSSID в пробуждающем кадре представляет собой SSID/BSSID точки доступа. В некоторых таких вариантах осуществления точка доступа связана с расписанием реагирования, и пробуждение PCR происходит только в случае приема пробуждающего кадра в течение времени ответа, предусмотренного графиком ответа для точки доступа. В некоторых таких вариантах осуществления точка доступа связана с графиком ответа, в котором пробуждение PCR происходит только в том случае, если (i) пробуждающий кадр принимается во время предусмотренного графиком ответа времени отклика для точки доступа или (ii) идентификатор последовательности синхронизирующих сигналов / идентификатор основных наборов служб (SSID/BSSID), полученный в пробуждающем кадре, представляет собой SSID/BSSID точки доступа.

В некоторых вариантах осуществления пробуждающий кадр включает в себя полученный порядковый номер конфигурации точки доступа (CSN). В таких вариантах осуществления в ответ на пробуждающий кадр точка доступа может отправлять из PCR указание на то, является ли принятый CSN текущим CSN.

В некоторых вариантах осуществления в ответ на пробуждающий кадр точка доступа отправляет кадр пробного ответа из PCR. В некоторых вариантах осуществления в ответ на пробуждающий кадр точка доступа передает маяк из PCR.

В некоторых вариантах осуществления она передает кодовую фразу безопасности перед переходом PCR в спящий режим. Точка доступа определяет, совпадает ли принятая кодовая фраза в пробуждающем кадре с переданной кодовой фразой безопасности, и пробуждение PCR происходит только при совпадении полученной кодовой фразы с переданной кодовой фразой безопасности.

В некоторых вариантах осуществления она передает контрольную фразу перед переходом PCR в спящий режим. Точка доступа определяет, соответствует ли ответная фраза в пробуждающем кадре переданной контрольной фразе, и пробуждение PCR происходит только при соответствии ответной фразы в пробуждающем кадре переданной контрольной фразе.

Дополнительные варианты осуществления включают в себя точки доступа и другие станции, выполненные с возможностью осуществления способов, описанных в настоящем документе.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1A представлена системная схема примера системы связи, в которой могут быть реализованы один или более описанных вариантов осуществления.

На фиг. 1B представлена системная схема, иллюстрирующая пример модуля беспроводной передачи/приема (WTRU), который можно использовать в системе связи, изображенной на фиг. 1A, согласно одному варианту осуществления.

На фиг. 1С представлена системная схема, иллюстрирующая пример сети радиодоступа (RAN) и пример базовой сети (CN), которые можно применять в системе связи, изображенной на фиг. 1A, согласно одному варианту осуществления.

На фиг. 1D представлена системная схема, иллюстрирующая еще один пример RAN и еще один пример CN, которые можно использовать в системе связи, изображенной на фиг. 1A, согласно одному варианту осуществления.

На фиг. 2 представлен пример формы пробуждающего кадра (WUF).

На фиг. 3 более подробно представлена примерная структура пакета WUR.

На фиг. 4 представлен пример сигнального пути мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) уровня PHY для устройства WUR Security.

На фиг. 5 представлен пример детальной структуры пакета WUR с полем безопасности.

На фиг. 6 представлена принципиальная блок-схема, иллюстрирующая точку доступа, оснащенную пробуждающим радиоустройством.

На фиг. 7 представлена диаграмма, иллюстрирующая пример способа обработки пробуждающего кадра в некоторых вариантах осуществления.

Примеры сетей в соответствии с вариантами осуществления

На фиг. 1A представлена схема, иллюстрирующая пример системы 100 связи, в которой могут быть реализованы один или более описанных вариантов осуществления. Система 100 связи может представлять собой систему многостанционного доступа, которая предоставляет содержимое, такое как голосовая информация, данные, видео, обмен сообщениями, широковещание и т.п., множеству пользователей беспроводной связи. Система 100 связи может быть выполнена с возможностью обеспечения доступа множеству пользователей беспроводной связи к такому содержимому посредством совместного использования системных ресурсов, включая ширину полосы пропускания беспроводного соединения. Например, в системах 100 связи можно использовать один или более способов доступа к каналу, таких как многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMA), многостанционный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), многостанционный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), FDMA с одной несущей (SC-FDMA), расширенное OFDM с безызбыточным расширенным дискретным преобразованием Фурье (DFT) с синхропакетом (ZT UW DTS-s OFDM), OFDM с синхропакетом (UW-OFDM), OFDM с фильтрацией блока ресурса, блок фильтров с несколькими несущими (FBMC) и т.п.

Как показано на фиг. 1A, система 100 связи может включать в себя модули беспроводной передачи/приема (WTRU) 102a, 102b, 102c, 102d, RAN 104/113, CN 106/115, коммутируемую телефонную сеть 108 общего пользования (PSTN), сеть 110 Интернет и другие сети 112, хотя следует понимать, что описанные варианты осуществления предполагают любое количество WTRU, базовых станций, сетей и/или элементов сети. Каждый из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d может быть устройством любого типа, выполненным с возможностью функционирования и/или взаимодействия в среде беспроводной связи. Например, WTRU 102a, 102b, 102c, 102d, любой из которых может называться станцией и/или STA, могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема радиосигналов и могут включать в себя оборудование пользователя (UE), мобильную станцию, стационарный или мобильный абонентский модуль, абонентский модуль, пейджер, сотовый телефон, карманный персональный компьютер (PDA), смартфон, ноутбук, нетбук, персональный компьютер, беспроводной датчик, точку доступа или устройство Mi-Fi, устройство Интернета физических объектов (IoT), часы или другие носимые устройства, устанавливаемый на голове дисплей (HMD), транспортное средство, беспилотный летательный аппарат, медицинское устройство и приложения (например, применяемые в дистанционной хирургии), промышленное устройство и приложения (например, робот и/или другие беспроводные устройства, работающие в условиях промышленной и/или автоматизированной технологической цепочки), устройство, относящееся к бытовой электронике, устройство, работающее в коммерческой и/или промышленной беспроводной сети, и т.п. Любой из WTRU 102a, 102b, 102c и 102d можно взаимозаменяемо называть UE.

Системы 100 связи могут также включать в себя базовую станцию 114a и/или базовую станцию 114b. Каждая из базовых станций 114a, 114b может быть устройством любого типа, выполненным с возможностью беспроводного взаимодействия с по меньшей мере одним из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для облегчения доступа к одной или более сетям связи, таким как CN 106/115, сеть 110 Интернет и/или другие сети 112. В качестве примера базовые станции 114a, 114b могут представлять собой базовые приемопередающие станции (BTS), станции Node-B, станции eNode B, станции Home Node B, станции Home eNode B, базовую станцию следующего поколения (gNB), NodeB на основе NR, контроллер пункта связи, точку доступа (AP), беспроводной маршрутизатор и т.п. Хотя базовые станции 114a, 114b показаны как отдельный элемент, следует понимать, что базовые станции 114a, 114b могут включать в себя любое количество взаимно соединенных базовых станций и/или элементов сети.

Базовая станция 114a может являться частью RAN 104/113, которая может также включать в себя другие базовые станции и/или элементов сети (не показаны), такие как контроллер базовой станции (BSC), контроллер радиосети (RNC), ретрансляционные узлы и т.п. Базовая станция 114a и/или базовая станция 114b могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема радиосигналов на одной или более частотах несущих, которые могут называться сотой (не показана). Эти частоты могут относиться к лицензированному спектру, нелицензированному спектру или к комбинации лицензированного и нелицензированного спектров. Сота может обеспечивать покрытие для беспроводного сервиса в конкретной географической зоне, которая может быть относительно фиксированной или которая может изменяться с течением времени. Соту можно дополнительно разделять на секторы соты. Например, соту, связанную с базовой станцией 114a, можно разделять на три сектора. Таким образом, в одном варианте осуществления базовая станция 114a может включать в себя три приемопередатчика, т.е. один для каждого сектора соты. В варианте осуществления базовая станция 114a может использовать технологию множественного входа — множественного выхода (MIMO) и может использовать множество приемопередатчиков для каждого сектора соты. Например, формирование луча можно использовать для передачи и/или приема сигналов в требуемых пространственных направлениях.

Базовые станции 114a, 114b могут обмениваться данными с одним или более из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d посредством радиоинтерфейса 116, который может представлять собой любую подходящую систему беспроводной связи (например, для передачи сигналов в радиочастотном (РЧ), микроволновом спектре, спектре сантиметровых волн, спектре микрометровых волн, инфракрасном (ИК), ультрафиолетовом (УФ) спектре, спектре видимого света и т.д.). Радиоинтерфейс 116 может быть установлен с использованием любой подходящей технологии радиодоступа (RAT).

Более конкретно, как указано выше, система 100 связи может представлять собой систему многостанционного доступа и может использовать одну или более схем доступа к каналу, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и т.п. Например, базовая станция 114a в RAN 104/113 и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовывать технологию радиосвязи, такую как универсальный наземный доступ (UTRA) для универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS), которая может устанавливать радиоинтерфейс 115/116/117 с использованием широкополосного CDMA (WCDMA). Технология широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA) может включать в себя протоколы связи, такие как высокоскоростной пакетный доступ (HSPA) и/или улучшенный HSPA (HSPA+). HSPA может включать в себя высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей (DL) линии связи (HSDPA) и/или высокоскоростной пакетный доступ по восходящей (UL) линии связи (HSUPA).

В варианте осуществления базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовывать такую технологию радиосвязи, как сеть наземного радиодоступа UMTS последующего поколения (E-UTRA), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием стандарта долгосрочного развития (LTE), и/или LTE-Advanced (LTE-A), и/или LTE-Advanced Pro (LTE-A Pro).

В варианте осуществления базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовывать такую технологию радиосвязи, как новая технология радиодоступа (NR Radio Access), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием технологии «Новое радио» (NR).

В варианте осуществления базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовывать множество технологий радиодоступа. Например, базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут совместно реализовывать радиодоступ LTE и радиодоступ NR, например, с использованием принципов двойного соединения (DC). Таким образом, радиоинтерфейс, используемый WTRU 102a, 102b, 102c, может характеризоваться применением множества типов технологий радиодоступа и/или передачами, отправляемыми на базовые станции / с базовых станций, относящихся к множеству типов (например, eNB и gNB).

В других вариантах осуществления базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовывать технологии радиосвязи, такие как IEEE 802.11 (т.е. Wireless Fidelity (WiFi)), IEEE 802.16 (т.е. глобальная совместимость для микроволнового доступа (WiMAX)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, временный стандарт 2000 (IS-2000), временный стандарт 95 (IS-95), временный стандарт 856 (IS-856), глобальная система мобильной связи (GSM), усовершенствованные скорости передачи данных для сетей GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE (GERAN) и т.п.

Базовая станция 114b, изображенная на ФИГ. 1A, может представлять собой, например, беспроводной маршрутизатор, станцию Home Node B, станцию Home eNode B или точку доступа, и в ней может быть использована любая подходящая RAT для облегчения обеспечения беспроводной связи в локализованной зоне, такой как коммерческое предприятие, жилое помещение, транспортное средство, учебное заведение, промышленный объект, воздушный коридор (например, для использования беспилотными летательными аппаратами), проезжая часть и т.п. В одном варианте осуществления базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовывать технологию радиосвязи, такую как IEEE 802.11, для организации беспроводной локальной сети (WLAN). В варианте осуществления базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовывать технологию радиосвязи, такую как IEEE 802.15, для организации беспроводной персональной сети (WPAN). В еще одном варианте осуществления базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут использовать RAT на основе сот (например, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A, LTE-A Pro, NR и т.д.) для организации пикосоты или фемтосоты. Как показано на фиг. 1A, базовая станция 114b может иметь прямое соединение с сетью 110 Интернет. Таким образом, базовая станция 114b может не требовать доступа к сети 110 Интернет посредством CN 106/115.

RAN 104/113 может обмениваться данными с CN 106/115, которая может представлять собой сеть любого типа, выполненную с возможностью предоставления услуг передачи голосовой информации, данных, приложений и/или голосовой связи по протоколу (VoIP) Интернета одному или более из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d. К данным могут быть предъявлены различные требования по качеству обслуживания (QoS), например различные требования по производительности, требования к задержке, требования к отказоустойчивости, требования к надежности, требования к скорости передачи данных, требования к мобильности и т.п. CN 106/115 может обеспечивать управление вызовами, услуги биллинга, услуги мобильной связи на основе местоположения, предварительно оплаченные вызовы, возможность связи с сетью Интернет, распределение видеосигналов и т.п. и/или реализовывать функции высокоуровневой защиты, такие как аутентификация пользователей. Хотя на фиг. 1A это не показано, следует понимать, что RAN 104/113 и/или CN 106/115 могут прямо или косвенно обмениваться данными с другими RAN, которые используют такую же RAT, что и RAN 104/113, или другую RAT. Например, в дополнение к соединению с RAN 104/113, которая может использовать технологию радиосвязи NR, CN 106/115 может также осуществлять связь с другой RAN (не показана), использующей технологию радиосвязи GSM, UMTS, CDMA 2000, WiMAX, E-UTRA или WiFi.

CN 106/115 может также выступать в качестве шлюза для WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для обеспечения доступа к сети 108 PSTN, сети 110 Интернет и/или другим сетям 112. PSTN 108 может включать в себя телефонные сети с коммутацией каналов, которые предоставляют традиционные услуги телефонной связи (POTS). Интернет 110 может включать в себя глобальную систему взаимно соединенных компьютерных сетей и устройств, которые используют распространенные протоколы связи, такие как протокол управления передачей данных (TCP), протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) и/или протокол Интернета (IP) в наборе протоколов Интернета TCP/IP. Сети 112 могут включать в себя проводные и/или беспроводные сети связи, которые принадлежат другим поставщикам услуг и/или предоставлены ими для использования. Например, сети 112 могут включать в себя другую CN, соединенную с одной или более RAN, которые могут использовать такую же RAT, как и RAN 104/113, или иную RAT.

Некоторые или все из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d в системе 100 связи могут включать в себя многорежимные возможности (например, WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут включать в себя множество приемопередатчиков для взаимодействия с различными беспроводными сетями по различным беспроводным линиям связи). Например, WTRU 102c, показанный на фиг. 1A, может быть выполнен с возможностью взаимодействия с базовой станцией 114a, которая может использовать технологию радиосвязи на основе сот, а также с базовой станцией 114b, которая может использовать технологию радиосвязи IEEE 802.

На фиг. 1B представлена системная схема, иллюстрирующая пример WTRU 102. Как показано на фиг. 1B, WTRU 102 может включать в себя, помимо прочего, процессор 118, приемопередатчик 120, передающий/приемный элемент 122, динамик/микрофон 124, клавиатуру 126, дисплей / сенсорную панель 128, несъемное запоминающее устройство 130, съемное запоминающее устройство 132, источник 134 питания, набор 136 микросхем глобальной системы определения местоположения (GPS) и/или другие периферийные устройства 138. Следует понимать, что WTRU 102 может включать в себя любую подкомбинацию вышеперечисленных элементов и в то же время соответствовать варианту осуществления.

Процессор 118 может являться процессором общего назначения, процессором специального назначения, традиционным процессором, цифровым сигнальным процессором (DSP), множеством микропроцессоров, одним или несколькими микропроцессорами, связанными с ядром DSP, контроллером, микроконтроллером, специализированными интегральными микросхемами (ASIC), схемами программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), интегральной микросхемой (IC) любого другого типа, конечным автоматом и т.п. Процессор 118 может выполнять кодирование сигналов, обработку данных, управление питанием, обработку ввода/вывода и/или любые другие функциональные возможности, которые позволяют WTRU 102 работать в среде беспроводной связи. Процессор 118 может быть сопряжен с приемопередатчиком 120, который может быть сопряжен с передающим/приемным элементом 122. Хотя на фиг. 1B процессор 118 и приемопередатчик 120 показаны в виде отдельных компонентов, следует понимать, что процессор 118 и приемопередатчик 120 могут быть совместно встроены в электронный блок или микросхему.

Передающий/приемный элемент 122 может быть выполнен с возможностью передачи сигналов на базовую станцию или приема сигналов от нее (например, базовой станции 114a) по радиоинтерфейсу 116. Например, в одном варианте осуществления передающий/приемный элемент 122 может быть антенной, выполненной с возможностью передачи и/или приема РЧ-сигналов. В варианте осуществления передающий/приемный элемент 122 может являться излучателем/детектором, выполненным с возможностью передачи и/или приема, например, сигналов в ИК-спектре, УФ-спектре или спектре видимого света. В еще одном варианте осуществления передающий/приемный элемент 122 может быть выполнен с возможностью передачи и/или приема сигналов как в РЧ-спектре, так и в спектре видимого света. Следует понимать, что передающий/приемный элемент 122 может быть выполнен с возможностью передачи и/или приема любой комбинации радиосигналов.

Хотя на фиг. 1B передающий/приемный элемент 122 показан в виде отдельного элемента, WTRU 102 может включать в себя любое количество передающих/приемных элементов 122. Более конкретно, WTRU 102 может использовать технологию MIMO. Таким образом, в одном варианте осуществления WTRU 102 может включать в себя два или более передающих/приемных элемента 122 (например, множество антенн) для передачи и приема радиосигналов по радиоинтерфейсу 116.

Приемопередатчик 120 может быть выполнен с возможностью модуляции сигналов, которые подлежат передаче посредством передающего/приемного элемента 122, а также демодуляции сигналов, которые принимают посредством передающего/приемного элемента 122. Как указано выше, WTRU 102 может иметь многорежимные возможности. Таким образом, приемопередатчик 120 может включать в себя множество приемопередатчиков для обеспечения WTRU 102 возможностью взаимодействия посредством множества RAT, таких как, например, NR и IEEE 802.11.

Процессор 118 WTRU 102 может быть сопряжен и может принимать данные, вводимые пользователем через динамик/микрофон 124, клавиатуру 126 и/или дисплей / сенсорную панель 128 (например, жидкокристаллический дисплей (LCD) или дисплей на органических светодиодах (OLED)). Процессор 118 может также выводить пользовательские данные на динамик/микрофон 124, клавиатуру 126 и/или дисплей / сенсорную панель 128. Кроме того, процессор 118 может осуществлять доступ к информации с любого подходящего запоминающего устройства, такого как несъемное запоминающее устройство 130 и/или съемное запоминающее устройство 132, и хранить на нем данные. Несъемное запоминающее устройство 130 может включать в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), жесткий диск или запоминающее устройство любого другого типа. Съемное запоминающее устройство 132 может включать в себя карту модуля идентификации абонента (SIM), карту памяти, безопасную цифровую карту памяти (SD) и т.п. В других вариантах осуществления процессор 118 может осуществлять доступ к информации с запоминающего устройства, которое физически не размещено в WTRU 102, как, например, на сервере или домашнем компьютере (не показано), и хранить на нем данные.

Процессор 118 может получать питание от источника 134 питания и может также быть выполнен с возможностью управления питанием и/или распределения питания на другие компоненты в WTRU 102. Источник 134 питания может представлять собой любое подходящее устройство для подачи питания на WTRU 102. Например, источник питания 134 может включать в себя одну или более сухих батарей (например, никель-кадмиевых (NiCd), никель-цинковых (NiZn), гибридных никелевых (NiMH), литий-ионных (Li-ion) батарей и т.д.), солнечных элементов, топливных элементов и т.п.

Процессор 118 может также быть сопряжен с набором микросхем GPS 136, который может быть выполнен с возможностью предоставления информации о местоположении (например, долготы и широты) относительно текущего местоположения WTRU 102. Дополнительно или вместо информации от набора микросхем GPS 136 WTRU 102 может принимать информацию о местоположении по радиоинтерфейсу 116 от базовой станции (например, от базовых станций 114a, 114b) и/или определять свое местоположение на основе синхронизации сигналов, принимаемых от двух или более соседних базовых станций. Следует понимать, что WTRU 102 может получать информацию о местоположении посредством любого подходящего способа определения местоположения и в то же время соответствовать варианту осуществления.

Процессор 118 может быть дополнительно сопряжен с другими периферийными устройствами 138, которые могут включать в себя один или более программных и/или аппаратных модулей, которые обеспечивают дополнительные признаки, функциональные возможности и/или возможности по установлению проводной или беспроводной связи. Например, периферийные устройства 138 могут включать в себя акселерометр, электронный компас, спутниковый приемопередатчик, цифровую камеру (для осуществления фото- и видеосъемки), порт универсальной последовательной шины (USB), вибрационное устройство, телевизионный приемопередатчик, беспроводную гарнитуру, модуль Bluetooth®, радиомодуль с частотной модуляцией (FM), цифровой музыкальный проигрыватель, мультимедийный проигрыватель, модуль устройства для воспроизведения видеоигр, Интернет-браузер, устройство виртуальной реальности и/или дополненной реальности (VR/AR), трекер активности и т.п. Периферийные устройства 138 могут включать в себя один или более датчиков, причем датчики могут представлять собой один или более из гироскопа, акселерометра, датчика Холла, магнитометра, датчика ориентации, датчика приближения, датчика температуры, датчика времени; датчика географического положения; высотомера, датчика освещенности, датчика касания, магнитометра, барометра, датчика жеста, биометрического датчика и/или датчика влажности.

WTRU 102 может включать в себя полнодуплексное радиоустройство, в котором передача и прием некоторых или всех сигналов (например, связанных с конкретными подкадрами) как для UL (например, для передачи), так и для нисходящей линии связи (например, для приема) могут быть осуществлены совместно и/или одновременно. Полнодуплексное радиоустройство может включать в себя модуль управления помехами для снижения уровня и/или по существу устранения собственных помех с помощью любого аппаратного обеспечения (например, дросселя) или обработки сигнала с помощью процессора (например, отдельного процессора (не показан) или процессора 118). В варианте осуществления WRTU 102 может включать в себя полнодуплексное радиоустройство для передачи и приема некоторых или всех сигналов (например, связанных с конкретными подкадрами) как для UL (например, для передачи), так и для нисходящей линии связи (например, для приема).

На фиг. 1C представлена системная схема, иллюстрирующая RAN 104 и CN 106 в соответствии с вариантом осуществления. Как отмечено выше, RAN 104 может использовать технологию радиосвязи E-UTRA для взаимодействия с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. RAN 104 может также взаимодействовать с CN 106.

RAN 104 может включать в себя базовые станции eNode-B 160a, 160b, 160c, хотя следует понимать, что сеть RAN 104 может включать в себя любое количество базовых станций eNode-B и в то же время соответствовать варианту осуществления. Каждая базовая станция eNode-B 160a, 160b, 160c может включать в себя один или более приемопередатчиков для взаимодействия с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. В одном варианте осуществления станции eNode B 160a, 160b, 160c могут реализовывать технологию MIMO. Таким образом, станция eNode-B 160a может, например, использовать множество антенн для передачи радиосигналов на WTRU 102a и/или приема от него радиосигналов.

Каждая базовая станция eNode-B 160a, 160b, 160c может быть связана с конкретной сотой (не показано) и может быть выполнена с возможностью принятия решений относительно управления радиоресурсом, решений относительно передачи обслуживания, диспетчеризации пользователей в UL и/или DL и т.п. Как показано на фиг. 1C, базовые станции eNode-B 160a, 160b, 160c могут взаимодействовать друг с другом по интерфейсу X2.

CN 106, показанная на фиг. 1C, может включать в себя объект управления мобильностью (MME) 162, обслуживающий шлюз 164 и шлюз (PGW) 166 сети с пакетной передачей данных (PDN). Хотя каждый из вышеперечисленных элементов показан как часть CN 106, следует понимать, что любой один из этих элементов может принадлежать субъекту, отличному от оператора CN и/или быть предоставленным им для использования.

MME 162 может быть подключен к каждой базовой станции eNode-Bs 162a, 162b, 162c в RAN 104 посредством интерфейса S1 и может выступать в качестве узла управления. Например, MME 162 может отвечать за аутентификацию пользователей WTRU 102a, 102b, 102c, активацию/деактивацию переноса информации, выбор конкретного обслуживающего шлюза во время начального соединения WTRU 102a, 102b, 102c и т.п. MME 162 может обеспечивать функцию плоскости управления для переключения между RAN 104 и другими RAN (не показано), которые используют другие технологии радиосвязи, такие как GSM и/или WCDMA.

SGW 164 может быть подключен к каждой станции eNode B 160a, 160b, 160c в RAN 104 посредством интерфейса S1. SGW 164 может в целом направлять и пересылать пакеты данных пользователя на/от WTRU 102a, 102b, 102c. SGW 164 может выполнять другие функции, например привязку плоскостей пользователя во время передачи обслуживания между базовыми станциями eNode B, инициирование пейджинга, когда данные DL доступны для WTRU 102a, 102b, 102c, управление и хранение контекста WTRU 102a, 102b, 102c и т.п.

SGW 164 может быть подключен к PGW 166, который может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией пакетов, таким как сеть 110 Интернет, для облегчения взаимодействия между WTRU 102a, 102b, 102c и устройствами с поддержкой протокола IP.

CN 106 может облегчать взаимодействие с другими сетями. Например, CN 106 может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией каналов, таким как PSTN 108, для облегчения взаимодействия между WTRU 102a, 102b, 102c и традиционными устройствами связи наземной линии связи. Например, CN 106 может включать в себя IP-шлюз (например, сервер мультимедийной IP-подсистемы (IMS)), который выступает в качестве интерфейса между CN 106 и PSTN 108, или может обмениваться данными с ним. Кроме того, CN 106 может обеспечивать модули WTRU 102a, 102b, 102c доступом к другим сетям 112, которые могут включать в себя другие проводные и/или беспроводные сети, которые принадлежат другим поставщикам услуг и/или предоставляются ими для использования.

Хотя WTRU описан по фиг. 1A–1D как беспроводной терминал, предполагается, что в определенных типовых вариантах осуществления такой терминал может использовать (например, временно или постоянно) проводной интерфейс связи с сетью связи.

В типовых вариантах осуществления другая сеть 112 может представлять собой WLAN.

WLAN в режиме базового набора служб (BSS) инфраструктуры может содержать точку доступа (АР) для BSS и одну или более станций (STA), связанных с АР. АР может иметь доступ к системе распределения (DS) или интерфейс с ней или же осуществлять связь по проводной/беспроводной сети другого типа, которая переносит трафик в BSS и/или вне BSS. Трафик на STA, обеспеченный вне BSS, может поступать через AP и может быть доставлен на STA. Трафик, исходящий от STA к получателям, вне BSS может быть отправлен на АР для доставки соответствующим получателям. Трафик между STA в пределах BSS может быть отправлен через АР, например, если STA-источник может отправлять трафик на АР, а АР может доставлять трафик STA-получателю. Трафик между STA в пределах BSS можно рассматривать и/или упоминать его в качестве однорангового трафика. Одноранговый трафик может быть передан между (например, непосредственно между) STA-источником и STA-получателем при установленном прямым соединением (DLS). В определенных типовых вариантах осуществления DLS может использовать DLS 802.11e или туннелированную DLS 802.11z (TDLS). WLAN с использованием независимого BSS (IBSS) режима может не содержать АР, а STA (например, все STA) в пределах, или использующие, IBSS могут осуществлять связь непосредственно друг с другом. IBSS режим иногда может называться в настоящем документе режимом связи с прямым соединением.

При использовании режима работы инфраструктуры 802.11ac или аналогичного режима работы AP может передавать маяк посредством фиксированного канала, такого как первичный канал. Первичный канал может иметь фиксированную ширину (например, ширину полосы пропускания 20 МГц) или ширину, динамически установленную с помощью сигнализации. Первичный канал может представлять собой рабочий канал BSS и может быть использован STA для установления соединения с АР. В определенных типовых вариантах осуществления может быть реализован множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA/CA), например, в системах 802.11. Для CSMA/CA STA (например, каждая STA), включая АР, может обнаруживать первичный канал. Если распознано/обнаружено и/или определено, что первичный канал занят конкретной STA, эта конкретная STA может отключаться. Одна STA (например, только одна станция) может осуществлять передачу в любой конкретный момент времени в данном BSS.

Для осуществления связи STA с высокой пропускной способностью (HT) можно использовать канал шириной 40 МГц, например, путем объединения первичного канала 20 МГц со смежным или несмежным каналом 20 МГц с образованием канала шириной 40 МГц.

STA со сверхвысокой пропускной способностью (VHT) могут поддерживать каналы шириной 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и/или 160 МГц. Каналы 40 МГц и/или 80 МГц могут быть образованы путем объединения сплошных каналов 20 МГц. Канал 160 МГц может быть образован путем объединения 8 сплошных каналов 20 МГц или путем объединения двух несплошных каналов 80 МГц, которые могут называться конфигурацией 80 + 80. Для конфигурации 80 + 80 данные после кодирования канала могут проходить через анализатор сегментов, который может разделять данные на два потока. Обработку в виде обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) и обработку во временной области можно выполнять отдельно для каждого потока. Указанные потоки могут быть сопоставлены двум каналам 80 МГц, и данные могут быть переданы передающей STA. В приемнике принимающей STA вышеописанная операция для конфигурации 80 + 80 может быть инвертирована, и объединенные данные могут быть отправлены на устройство управления доступом к среде (MAC).

802.11af и 802.11ah поддерживают подрежимы работы 1 ГГц. Значения ширины полосы пропускания канала и несущие уменьшены в 802.11af и 802.11ah по сравнению с используемыми в 802.11n и 802.11ac. 802.11af поддерживает ширины полосы пропускания 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц в неиспользуемом частотном спектре телевидения (TVWS), а 802.11ah поддерживает ширины полосы пропускания 1 МГц, 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц и 16 МГц с использованием спектра, отличного от TVWS. Согласно типовому варианту осуществления 802.11ah может поддерживать управление с измерением / межмашинные связи, например устройства MTC в макрозоне покрытия. Устройства MTC могут обладать определенными возможностями, например ограниченными возможностями, включающими поддержку (например, поддержку только) определенных и/или ограниченных значений ширины полосы пропускания. Устройства МТС могут включать в себя батарею, имеющую срок службы батареи, превышающий пороговое значение (например, для обеспечения очень длительного срока службы батареи).

Системы WLAN, которые могут поддерживать множество каналов и значений ширины полосы пропускания канала, такие как 802.11n, 802.11ac, 802.11af и 802.11ah, включают в себя канал, который может быть назначен в качестве первичного канала. Первичный канал может иметь ширину полосы пропускания, равную наибольшей общей рабочей ширине полосы пропускания, поддерживаемой всеми STA в BSS. Ширина полосы пропускания первичного канала может быть установлена и/или ограничена STA из числа всех STA, работающих в BSS, которая поддерживает режим работы с наименьшей шириной полосы пропускания. В примере 802.11ah первичный канал может иметь ширину 1 МГц для STA (например, устройств типа MTC), которые поддерживают (например, поддерживают только) режим 1 МГц, даже если AP и другие STA в BSS поддерживают 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц, 16 МГц и/или режимы работы с другими значениями ширины полосы пропускания канала. Параметры обнаружения несущей и/или вектора выделения сети (NAV) могут зависеть от состояния первичного канала. Если первичный канал занят, например, из-за STA (которая поддерживает только режим работы 1 МГц), осуществляющей передачу на AP, все доступные полосы частот могут считаться занятыми, даже если большинство полос частот остаются незанятыми и могут быть доступными.

В Соединенных Штатах доступные полосы частот, которые могут быть использованы 802.11ah, находятся в диапазоне от 902 МГц до 928 МГц. Доступные полосы частот в Корее — от 917,5 МГц до 923,5 МГц. Доступные полосы частот в Японии — от 916,5 МГц до 927,5 МГц. Общая ширина полосы пропускания, доступная для 802.11ah, составляет от 6 МГц до 26 МГц в зависимости от кода страны.

На фиг. 1D представлена системная схема RAN 113 и CN 115 в соответствии с вариантом осуществления. Как отмечено выше, RAN 113 может использовать технологию радиосвязи NR для взаимодействия с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. RAN 113 также может взаимодействовать с CN 115.

RAN 113 может включать в себя gNB 180a, 180b, 180c, хотя следует понимать, что сеть RAN 113 может включать в себя любое количество станций gNB и в то же время соответствовать варианту осуществления. Каждая gNB 180a, 180b, 180c может включать в себя один или более приемопередатчиков для взаимодействия с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. В одном варианте осуществления gNB 180a, 180b, 180c могут реализовывать технологию MIMO. Например, gNB 180a, 108b могут использовать формирование луча для передачи сигналов и/или приема сигналов от gNB 180a, 180b, 180c. Таким образом, gNB 180a, например, может использовать множество антенн для передачи радиосигналов на WTRU 102a и/или приема от него радиосигналов. В варианте осуществления gNB 180a, 180b, 180c могут реализовывать технологию объединения несущих. Например, gNB 180a может передавать на WTRU 102a множество несущих составляющих (не показаны). Подмножество этих несущих составляющих может относиться к нелицензированному спектру, тогда как остальные несущие составляющие могут относиться к лицензированному спектру. В одном варианте осуществления gNB 180a, 180b, 180c могут реализовывать технологию многоточечного согласования (CoMP). Например, WTRU 102a может принимать согласованные передачи от gNB 180a и gNB 180b (и/или gNB 180c).

WTRU 102a, 102b, 102c могут осуществлять связь с gNB 180a, 180b, 180c с использованием передач, связанных с масштабируемой численной величиной. Например, разнесение символов OFDM и/или разнесение поднесущих OFDM может быть различным для разных передач, разных сот и/или разных участков спектра беспроводной передачи. WTRU 102a, 102b, 102c могут осуществлять связь с gNB 180a, 180b, 180c с использованием подкадра или временных интервалов передачи (TTI) с различной или масштабируемой длительностью (например, содержащих различное количество символов OFDM и/или имеющих постоянные различные длительности абсолютного значения времени).

gNB 180a, 180b, 180c могут быть выполнены с возможностью осуществления связи с WTRU 102a, 102b, 102c в автономной конфигурации и/или в неавтономной конфигурации. В автономной конфигурации WTRU 102a, 102b, 102c могут осуществлять связь с gNB 180a, 180b, 180c без одновременного доступа к другим RAN (например, таким как eNode-B 160a, 160b, 160c). В автономной конфигурации WTRU 102a, 102b, 102c могут использовать одну или более gNB 180a, 180b, 180c в качестве опорной точки для мобильности. В автономной конфигурации WTRU 102a, 102b, 102c могут осуществлять связь с gNB 180a, 180b, 180c с использованием сигналов в нелицензированной полосе. В неавтономной конфигурации WTRU 102a, 102b, 102c могут осуществлять связь / устанавливать соединение с gNB 180a, 180b, 180c, одновременно осуществляя связь / устанавливая соединение с другой RAN, такой как eNode-B 160a, 160b, 160c. Например, WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовывать принципы двойного соединения (DC) для по существу одновременного осуществления связи с одним или более gNB 180a, 180b, 180c и одним или более eNode-B 160a, 160b, 160c. В неавтономной конфигурации eNode-B 160a, 160b, 160c могут выступать в качестве опорной точки для мобильности для WTRU 102a, 102b, 102c, а gNB 180a, 180b, 180c могут обеспечивать дополнительное покрытие и/или пропускную способность для обслуживания WTRU 102a, 102b, 102с.

Каждая из gNB 180a, 180b, 180c может быть связана с конкретной сотой (не показано) и может быть выполнена с возможностью принятия решений относительно управления радиоресурсом, решений относительно передачи обслуживания, диспетчеризации пользователей в UL и/или DL, поддержки сегментирования сети, двойного соединения, взаимодействия между NR и E-UTRA, маршрутизации данных плоскости пользователя в функциональный блок 184a, 184b плоскости пользователя (UPF), маршрутизации информации плоскости управления в функциональный блок 182a, 182b управления доступом и мобильностью (AMF) и т.п. Как показано на фиг. 1D, базовые станции gNB 180a, 180b, 180c могут взаимодействовать друг с другом по интерфейсу Xn.

CN 115, показанная на фиг. 1D, может включать в себя по меньшей мере один AMF 182a, 182b, по меньшей мере один UPF 184a, 184b, по меньшей мере один функциональный блок управления сеансом (SMF) 183a, 183b и, возможно, сеть данных (DN) 185a, 185b. Хотя каждый из вышеперечисленных элементов показан как часть CN 115, следует понимать, что любой один из этих элементов может принадлежать субъекту, отличному от оператора CN и/или быть предоставленным им для использования.

AMF 182a, 182b может быть подключен к одной или более gNB 180a, 180b, 180c в RAN 113 посредством интерфейса N2 и может выступать в качестве узла управления. Например, AMF 182a, 182b может отвечать за аутентификацию пользователей WTRU 102a, 102b, 102c, поддержку сегментирования сети (например, обработку различных сеансов PDU с различными требованиями), выбор конкретного SMF 183a, 183b, управление зоной регистрации, прекращение сигнализации NAS, управление мобильностью и т.п. Сегментирование сети может быть использовано AMF 182a, 182b для настройки поддержки CN для WTRU 102a, 102b, 102c на основании типов служб, используемых WTRU 102a, 102b, 102c. Например, различные фрагменты сети могут быть установлены для разных вариантов использования, таких как службы, основанные на связи повышенной надежности с малым временем задержки (URLLC), службы, основанные на доступе к расширенной широкополосной сети мобильной связи (eMBB), службы для доступа к межмашинной связи (MTC) и/или т.п. AMF 162 может обеспечивать функцию плоскости управления для переключения между RAN 113 и другими RAN (не показаны), которые используют другие технологии радиосвязи, такие как LTE, LTE-A, LTE-A Pro, и/или технологии доступа, отличные от 3GPP, например WiFi.

SMF 183a, 183b может быть подключен к AMF 182a, 182b в CN 115 через интерфейс N11. SMF 183a, 183b может также быть подключен к UPF 184a, 184b в CN 115 через интерфейс N4. SMF 183a, 183b может выбирать и управлять UPF 184a, 184b и конфигурировать маршрутизацию трафика через UPF 184a, 184b. SMF 183a, 183b может выполнять другие функции, такие как управление и выделение IP-адреса UE, управление сеансами PDU, управление реализацией политики и QoS, предоставление уведомлений о данных нисходящей линии связи и т.п. Тип сеанса PDU может быть основан на IP, не основан на IP, основан на Ethernet и т.п.

UPF 184a, 184b могут быть подключены к одному или более gNB 180a, 180b, 180c в RAN 113 посредством интерфейса N3, который может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией пакетов, таким как Интернет 110, для облегчения взаимодействия между WTRU 102a, 102b, 102c и устройствами с поддержкой протокола IP. UPF 184, 184b может выполнять другие функции, такие как маршрутизация и передача пакетов, применение политик в плоскости пользователя, поддержка многоканальных сеансов PDU, обработка QoS в плоскости пользователя, буферизация пакетов нисходящей линии связи, привязка для обеспечения мобильности и т.п.

CN 115 может облегчать взаимодействие с другими сетями. Например, CN 115 может включать в себя или может обмениваться данными с IP-шлюзом (например, сервером мультимедийной IP-подсистемы (IMS)), который выступает в качестве интерфейса между CN 115 и PSTN 108. Кроме того, CN 115 может обеспечивать модули WTRU 102a, 102b, 102c доступом к другим сетям 112, которые могут включать в себя другие проводные и/или беспроводные сети, которые принадлежат другим поставщикам услуг и/или предоставляются ими для использования. В одном варианте осуществления WTRU 102a, 102b, 102c могут быть подключены к локальной сети данных (DN) 185a, 185b через 184a, 184b посредством интерфейса N3 к UPF 184a, 184b и интерфейса N6 между UPF 184a, 184b и DN 185a, 185b.

Принимая во внимание фиг. 1A–1D и соответствующие описания фиг. 1A–1D, одна или более или все из функций, описанных в настоящем документе в связи с одним или более из: WTRU 102a–d, базовой станции 114а–b, eNode-B 160a–c, MME 162, SGW 164, PGW 166, gNB 180a–c, AMF 182a–b, UPF 184a–b, SMF 183a–b, DN 185a–b и/или любого (-ых) другого (-их) устройства (устройств), описанного (-ых) в этом документе, могут быть реализованы одним или более устройствами эмуляции (не показаны). Устройства эмуляции могут представлять собой одно или более устройств, выполненных с возможностью эмуляции одной или более функций или всех функций, описанных в настоящем документе. Например, устройства эмуляции могут применяться для испытания других устройств и/или для моделирования функций сети и/или WTRU.

Устройства эмуляции могут быть выполнены с возможностью осуществления одного или более испытаний других устройств в лабораторной среде и/или в сетевой среде оператора. Например, одно или более устройств эмуляции могут выполнять одну или более функций или все функции, будучи полностью или частично реализованными и/или развернутыми в качестве части проводной и/или беспроводной сети связи, для испытания других устройств в сети связи. Одно или более устройств эмуляции могут выполнять одну или более функций или все функции, будучи временно реализованными/развернутыми в качестве части проводной и/или беспроводной сети связи. Устройство эмуляции может быть непосредственно сопряжено с другим устройством для испытания и/или выполнения испытания с использованием беспроводной связи посредством канала беспроводной связи.

Одно или более устройств эмуляции могут выполнять одну или более функций, включая все функции, не будучи реализованными/развернутыми в качестве части проводной и/или беспроводной сети связи. Например, устройства эмуляции могут быть использованы в сценарии испытания в испытательной лаборатории и/или в неразвернутой (например, испытательной) проводной и/или беспроводной сети связи для осуществления испытания одного или более компонентов. Одно или более устройств эмуляции могут представлять собой испытательное оборудование. Для передачи и/или приема данных в устройствах эмуляции могут быть использованы прямое РЧ-соединение и/или беспроводные связи посредством РЧ-схемы (например, которая может включать одну или более антенн).

Подробное описание

Проблемы, рассмотренные в примерах осуществления

Проблемы энергоэффективного и быстрого обнаружения AP

Примеры осуществления, описанные в настоящем документе, направлены на решение проблем с эффективностью энергопотребления и быстрым обнаружением AP. В различных сценариях WUR основное радиоустройство, связанное с AP, может переходить в спящий режим для энергосбережения. Когда STA достигает зоны покрытия, она не может обнаружить какой-либо маяк, если AP находится в спящем режиме. Даже если STA передает пробный запрос, AP не отвечает пробным ответом. Из-за этого может произойти значительная задержка, прежде чем STA сможет восстановить соединения. С другой стороны, если STA пробуждает каждую AP в пределах своего диапазона, в то время как STA необходимо только связать с одной из AP, это приведет к значительным потерям мощности. Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, решают проблему быстрого обнаружения AP эффективным с точки зрения мощности способом для AP, оснащенных устройствами WUR и находящихся в спящем режиме.

Проблемы безопасного пробуждения STA

STA и AP, оборудованные устройствами WUR, как правило, работают с использованием батарей и предназначены для работы в течение продолжительного периода времени. Несанкционированные устройства или стороны могут пытаться разрядить батареи целевых AP или STA, повторно пробуждая их до предотвращения надлежащей работы устройства и сети. В вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, рассматривается проблема того, как STA и AP настраивают безопасные процедуры и протоколы пробуждения, чтобы их WUR распознавал легитимные пробуждающие пакеты от целевых устройств и при необходимости пробуждал основное радиоустройство.

Проблемы обнаружения диапазона покрытия и роуминга станций

Когда основное радиоустройство находится в спящем режиме, STA может не распознавать пакет WUR, адресованный самому себе, по двум причинам: (1) нет трафика DL, буферизованного на AP для STA, или (2) STA находится вне зоны покрытия AP. Примеры осуществления предназначены для различения этих двух случаев, так как во втором случае STA должна выполнять сканирование на основном радиоустройстве для ассоциации с новым BSS или выполнять передачу обслуживания устройству с технологией, отличной от 802.11.

Проблемы, связанные с задержкой расширенного межкадрового интервала (EIFS)

Когда STA работает на основном радиоустройстве, WUR может быть выключен. В этом случае, если пакет/сигнал WUR отправляется на тот же канал, что и канал, на котором работает основное радиоустройство, и основное радиоустройство не может декодировать сигнал WUR, это может приводить к выполнению сторонними STA задержки EIFS. Эта задержка может быть аналогична времени, используемому пакетом/сигналом WUR. Хотя это и не является существенным, данное обстоятельство дает дополнительные преимущества устройствам, основанным на технологиях, отличных от 802.11, и работающим на том же канале. Ранее эта проблема затрагивала только более старые версии STA; однако в случае WUR все STA, участвующие в передаче данных, могут быть затронуты, если основное радиоустройство не может декодировать сигнал WUR.

Варианты осуществления, относящиеся к энергоэффективному и быстрому обнаружению AP

Формат пробуждающего кадра

В примерах осуществления пробуждающий кадр 200 (WUF), используемый пробуждающими радиоустройствами (WUR), может иметь следующий формат, как показано на фиг. 2. Пробуждающий кадр может включать в себя один или более из следующих элементов: преамбула 202, заголовок 204 MAC, тело 206 кадра, последовательность 208 проверки кадра (FCS). Пробуждающий кадр может состоять из дополнительных полей, таких как расширение пакета (PE), трейлеры управления и т.д. Преамбула может включать в себя преамбулу пробуждающего радиоустройства, а также устаревшую преамбулу 802.11.

Пробуждающий кадр может содержать одно или более из следующих полей в одной или более из его частей: поле 210 индикатора UL/DL, поле 212 запроса/ответа, поле 214 назначения пробуждающего кадра (WUF), поле 216 планирования пробуждения, поле 218 таймера TSF (функция синхронизации времени), поле 220 индикации приоритета трафика, поле 222 индикации трафика, поле 224 идентификатора BSS/SS/ESS и/или поле 226 идентификатора безопасности.

Индикатор UL/DL. Поле 210 индикатора UL/DL может указывать, передан ли пробуждающий кадр в направлении восходящей линии связи (от STA к AP), или в направлении нисходящей линии связи (от AP к STA), или в одноранговом режиме (от STA без AP к другой STA без АР), или в режиме AP-AP (от одной AP к другой AP). В одном примере индикатор UL/DL может использовать один бит, в котором одно значение указывает, что WUF передается в направлении восходящей линии связи, а другое значение указывает, что WUF передается в направлении нисходящей линии связи. В другом примере можно использовать два бита, в которых значение «00» указывает на одноранговую передачу WUF, «01» указывает на передачу WUF по нисходящей линии связи, «10» указывает на передачу WUF по восходящей линии связи, а «11» указывает на передачу WUF в режиме AP-AP. Индикатор UL/DL может быть включен в преамбулу или заголовок MAC или любую другую часть WUF, например в расширение пакета или трейлеры управления. Индикатор UL/DL может также быть реализован с использованием начальных чисел скремблера, чередования фаз между символами и т.д.

Запрос/ответ. Поле 212 запроса/ответа определяет, является ли пробуждающий кадр кадром запроса пробуждения или кадром ответа. В другом варианте осуществления кадр запроса/ответа может быть идентифицирован с использованием одного или более битов в преамбуле или заголовке MAC или любой другой части кадра, например в поле «Тип/подтип» в заголовке MAC.

Назначение WUF. Поле 214 назначения пробуждающего кадра (WUF) может содержать информацию, указывающую на одну или более целей передачи WUF для пробуждения основного радиоустройства, связанного с целевой STA. Например, это поле может содержать одно или более из следующих значений: (Ре)ассоциация, аутентификация, диссоциация, передача данных (DL/UL), запрос состояния, сообщение об авариях, общая информация, максимальный достигнутый период бездействия, установка TDLS, установка TDLS, выявление маршрута, прослушивание маяка, прослушивание TIM, обновление таймера функции синхронизации времени (TSF) и т.п.

Планирование пробуждения (WU). Поле 216 планирования пробуждения может содержать расписание и конфигурацию основного радиоустройства для целевых STA после их пробуждения. Это поле может указывать, должно ли основное радиоустройство целевой STA работать на передачу или прием. Например, поле планирования WU может содержать значение интервала времени, по истечении которого целевая STA должна пробудить основное радиоустройство и начать передачу или прием. Этот интервал может быть соотнесен со значением таймера TSF (которое может быть включено в WUF или сохранено из предыдущей передачи) или с окончанием текущего WUF.

Таймер TSF. Поле 218 таймера TSF (функция синхронизации времени) может содержать информацию, отражающую значение таймера TSF. Например, может быть указано полное значение таймера TSF в AP или на STA. В другом примере может быть указано частичное значение таймера TSF, например 4, или 2, или 1 наименее значимых байтов таймера TSF. В еще одном примере указан сжатый вариант таймера TSF.

Индикация приоритета трафика. Можно использовать поле 220 индикации приоритета трафика для указания трафика, буферизуемого для целевых STA. Например, могут быть включены приоритеты и/или категории доступа для любого или самого приоритетного буферизованного трафика. К этому полю могут относиться такие значения, как опрос состояния, сообщение об авариях, запрошенные данные UL/DL, полученные данные UL/DL, максимальный превышенный период бездействия, запрос маяка. В дополнительном и альтернативном варианте осуществления может быть включен приоритет трафика для буферизованного трафика, предназначенного для целевой STA, такой как VI, VO, BK, BE. В другом примере может быть включен хеш выбора приоритета трафика.

Индикация трафика. Можно использовать поле 222 индикации трафика для указания размера или объема буферизованного трафика, предназначенного для целевой STA. Это поле может содержать информацию о наличии буферизованного трафика для целевой STA. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления может быть включен размер буферизованного трафика, например количество пакетов, размер каждого или всех пакетов, расчетное время, необходимое для передачи одного или более или всего буферизованного трафика.

Идентификация BSS/SS/ESS. Можно использовать поле 224 идентификации BSS/SS/ESS для идентификации одного или более BSS или ESS, для которых предназначен WUF. Например, в это поле может быть включен один или более идентификаторов BSS, SS или ESS, таких как BSSID, ESSID, SSID, BSS Color. В другом примере может быть включен хеш одного или нескольких идентификаторов BSS, SS или ESS или других идентификаторов.

Идентификатор безопасности. Можно использовать поле 226 идентификатора безопасности для указания информации, относящейся к безопасности. Например, это поле может содержать один или более безопасных паролей или фраз, которые согласованы передающей и целевой STA до перехода одной из них или обеих в спящий режим. В другом примере это поле может содержать ответ на контрольную фразу, отправленную целевой STA. Контрольная фраза может содержаться в более раннем WUF или в кадре, отправленном основным радиоустройством (PCR) целевой STA до перехода одного из них или обоих в спящий режим. В одном примере контрольная фраза может быть отправлена в составе кадра ответа на STA, если от этой STA был получен кадр уведомления о вхождении в спящий режим. В другом примере безопасный пароль или фраза могут быть отправлены в ответ на STA, если от этой STA был получен кадр уведомления о вхождении в спящий режим. В еще одном примере STA может отправлять безопасный пароль или фразу в составе кадра, уведомляющего другую STA о переходе первой STA в спящий режим и отключении его PCR.

Обнаружение AP устройством WUR с помощью целевых сетей

В некоторых вариантах осуществления примерная процедура обнаружения AP устройством WUR с помощью целевых сетей может быть следующей.

Процесс обнаружения AP устройством WUR может быть запущен, если STA, оснащенная WUR, вошла в новую зону покрытия или потеряла соединение с сетью (например, при выходе из поезда или самолета), или если WUR данной STA передал один или более пробуждающих кадров на STA и не получил корректного ответа в течение определенного интервала времени. STA устройства WUR может запускать процесс обнаружения AP устройства WUR, если она получила один или более маяков WUR, переданных точками AP, оснащенными WUR.

Процесс обнаружения AP устройства WUR может происходить одновременно, или до, или после обычного процесса обнаружения AP с помощью PCR. Если желаемая AP была обнаружена в ходе обычного процесса обнаружения AP с помощью PCR, в некоторых вариантах осуществления процесс обнаружения AP устройства WUR немедленно прекращается. Это может быть достигнуто с помощью процедуры MLME или SME или примитива, дающих WUR указание прекратить процесс обнаружения AP устройства WUR. В другом примере STA может отключать свой WUR, если PCR функционирует и/или обнаружил AP, или установил с ней связь.

STA, оснащенная WUR, может отправлять WUF с одной или несколькими из следующих настроек и параметров.

○ STA может настраивать индикатор UL/DL в WUF так, чтобы он указывал на направление восходящей линии связи передачи WUF.

○ STA может настраивать в WUF параметр, указывающий на то, что WUF представляет собой кадр запроса WU.

○ WUF может включать широковещательный или групповой адрес в преамбулу и/или заголовок MAC. Если WUF нацелен на конкретный BSS и/или AP, BSSID, BSS Color или идентификатор WUR точки AP необходимого BSS могут быть включены в преамбулу и/или заголовок MAC данного WUF.

○ WUF может указывать в WUF, что целью WUF является обнаружение AP для ассоциации и/или реассоциации

○ WUF может включать в себя один или более идентификаторов одного или более BSS, SS и/или ESS, таких как BSSID, SSID и ESSID, HESSID, BSS Color. WUF может включать в себя хеш одного или более идентификаторов одного или более BSS, SS и/или ESS, таких как BSSID, SSID, ESSID, HESSID, BSS Color.

○ WUF может содержать информацию, идентифицирующую уровень мощности, с которой происходит передача WUF.

Если WUR, связанный с STA без АР, получает WUF и WUR обнаруживает, что WUF содержит индикатор UL/DL, указывающий на передачу по восходящей линии связи и/или на передачу AP-AP, WUR может игнорировать WUF. В противном случае WUR может продолжать декодировать WUF, если он также обнаруживает, что WUF предназначен для самого себя, например, путем обнаружения его WUR-адреса в преамбуле и/или заголовке MAC или путем обнаружения широковещательного и/или группового адреса в преамбуле и/или заголовке MAC в случае, если WUF передан точкой AP устройства WUR или STA без АР, с которой принимающая STA установила одноранговое соединение, например DLS или TDLS.

Если WUR, связанный с АР, получает WUF и обнаруживает, что WUF содержит индикатор UL/DL, указывающий на передачу по нисходящей линии связи и/или одноранговую передачу, он может игнорировать WUF. Если WUR, связанный с АР, получает WUF с индикатором UL/DL, содержащим указание на передачу по восходящей линии связи или на передачу AP-AP, он может продолжать декодировать WUF. Он может продолжать декодировать WUF, если обнаружит, что WUF содержит свой идентификатор, такой как MAC-адрес или BSSID, в преамбуле и/или заголовке MAC.

В некоторых таких вариантах осуществления, если WUR, связанный с АР, получает WUF и определяет, что WUF предназначен для самого себя (например, содержит BSSID точки AP), и обнаруживает, что WUF отправлен STA, запрашивающей ассоциацию и/или реассоциацию, WUR может игнорировать WUF, если получен WUF ниже определенного порогового значения SINR (отношение сигнал — смесь помехи с шумом). Если WUF содержит информацию, идентифицирующую уровень мощности передачи, принимающий WUR может использовать значения мощности передачи и мощности приема для оценивания потерь на пути прохождения сигнала и может игнорировать WUF, если уровень этих потерь превышает пороговое значение. В дополнительном и альтернативном варианте осуществления WUR может оценивать, содержит ли WUF достаточно информации, такой как информация о безопасности. В альтернативном варианте осуществления запрашивающая STA может включать пороговое значение мощности в свой WUF, который может указывать на запрос ее ответов от точек AP, которые получили WUF с по меньшей мере указанными уровнями мощности. Если WUR определяет, что было предоставлено достаточно информации, он может отправлять подтверждение WUR (которое может содержать указание на ответ и/или указание на направление нисходящей линии связи), который может также содержать планирование WU для PCR точки AP. В альтернативном варианте осуществления планирование WU может указывать запрашивающей STA, в какой момент она может начинать передачу с использованием своего PCR для осуществления процесса ассоциации/реассоциации. В альтернативном варианте осуществления WUR, связанный с AP, может также включать в кадр ответа WUR указание для запрашивающей STA на отслеживание маяка, который может поступить в будущем, или маяка ближнего действия, который должен быть передан от PCR точки AP. Если WUR, связанный с AP, запрашивает дополнительную информацию, такую как информация о безопасности, он может включать запрос дополнительной информации в кадр ответа WUR.

Если WUR, связанный с AP, получает широковещательный или многоадресный WUF, содержащий указание отправки WUF для запроса пробуждения AP с целью ассоциации или реассоциации, WUR может дополнительно оценивать, содержит ли WUF список BSS, SS или ESS, и является ли BSS, к которому относится AP, частью необходимого BSS, SS или ESS, включенного в WUF. Если широковещательный/многоадресный WUF не содержит списка или хеша идентификаторов BSS, SS или ESS, WUR может игнорировать WUF.

Если WUF содержит список или хеш идентификаторов BSS, SS или ESS, и если BSS, SS и/или ESS, к которым относится AP, содержатся в этом списке, WUR, связанный с AP, может выполнять следующие действия. WUR может игнорировать WUF, если получен WUF ниже определенного порогового значения SINR. Если WUF содержит значение уровня мощности передачи, принимающий WUR может использовать значения мощности передачи и мощности приема для оценивания потерь на пути прохождения сигнала и может игнорировать WUF, если уровень этих потерь превышает пороговое значение. Если WUF содержит пороговое значение мощности, STA, которая получила WUF ниже порогового значения, может игнорировать WUF. В дополнительном и альтернативном варианте осуществления WUR может оценивать, содержит ли WUF достаточно информации, такой как информация о безопасности. Если WUR определяет, что было предоставлено достаточно информации, WUR может отправлять подтверждение WUR (которое может содержать указание на ответ и указание на направление нисходящей линии связи), который может также содержать планирование WU для PCR точки AP. В альтернативном варианте осуществления планирование WU может направлять в адрес запрашивающей STA информацию, указывающую на момент времени, в который STA может начинать передачу с использованием своего PCR для осуществления процесса ассоциации/реассоциации. В альтернативном варианте осуществления WUR, связанный с AP, может также включать в кадр ответа WUR указание для запрашивающей STA на отслеживание маяка, который может поступить в будущем, или маяка ближнего действия, который должен быть передан от PCR точки AP. Если WUR, связанный с AP, нуждается в дополнительной информации, такой как информация о безопасности, WUR может включать запрос дополнительной информации в кадр ответа WUR.

Обнаружение AP с помощью предварительно полученной информации

В некоторых сценариях STA может получать информацию о точках AP, BSS, SS и ESS до вхождения в зону доступа перед процессом обнаружения AP. Например, STA может получать от своего сотового оператора информацию о точке доступа этого оператора и устанавливать набор удостоверений защиты с одним или несколькими BSS. В другом примере STA может выходить в одну и ту же зону каждый день с возможным предварительным установлением ассоциирования с AP и возможным предварительным установлением набора удостоверений защиты и информационной безопасности. Эти виды предварительно полученной информации могут быть использованы при обнаружении точек AP и служб.

Пример процедуры обнаружения AP с помощью предварительно полученной информации может быть следующим:

STA, оснащенная WUR, может входить в зону доступа и может инициировать процесс обнаружения AP устройства WUR. Она могла получить информацию о существующих AP и сетях в данной зоне через другие соединения, предыдущие вхождения, с помощью координат GPS/местоположения, через базы данных и другими способами. Если STA устройства WUR получила расписание спящего режима необходимой AP (например, удостоверилась, что AP в данный момент находится в спящем режиме, через соединение с сотовым оператором), она может немедленно инициировать процесс обнаружения AP устройства WUR.

STA устройства WUR может инициировать процесс обнаружения AP устройства WUR, если она получила один или более маяков WUR, переданных AP, оснащенными WUR.

Если STA уже установила идентификационные данные с AP, она может включать свой собственный идентификатор и установленные идентификационные данные в WUF, предназначенный для AP, с которыми она уже установила идентификационные данные.

Когда WUR, связанный с AP, получает WUF, содержащий установленные идентификационные данные, которые можно использовать для целей ассоциации/реассоциации, WUR может проверять идентификаторы и установленные идентификационные данные, полученные, например, через магистральную сеть или другой интерфейс. Если идентификаторы и идентификационные данные STA проверены, WUR реагирует посредством кадра ответа WUR (который может содержать указание на ответ и/или указание на направление нисходящей линии связи), который может также содержать планирование WU для PCR точки AP. В альтернативном варианте осуществления планирование WU может указывать запрашивающей STA, в какой момент она может начинать передачу с использованием своего PCR для осуществления процесса ассоциации/реассоциации. В альтернативном варианте осуществления WUR, связанный с AP, может также включать в кадр ответа WUR указание для запрашивающей STA на отслеживание маяка, который может поступить в будущем, или маяка ближнего действия, который должен быть передан от PCR точки AP. Если WUR, связанный с AP, нуждается в дополнительной информации, такой как информация о безопасности, он может запрашивать дополнительную информацию в кадре ответа WUR.

В другом варианте осуществления, когда WUR, связанный с AP, получает WUF, содержащий установленные идентификационные данные, которые могут быть использованы для целей ассоциации/реассоциации, он может сначала отправлять кадр WUR, такой как подтверждение WUR (которое может содержать указание на нисходящую линию связи и/или указание на ответ). Он может также предоставлять запрашивающей STA график ответа в кадре ответа WUR, в то время как запрашивающая STA должна ожидать другой кадр ответа WUR после проверки устройством WUR, связанным с AP, указанные идентификационных данных.

STA может включать в WUF, который можно использовать для запроса AP на включение PCR для целей ассоциации/реассоциации, CSN AP (порядковый номер конфигурации AP) и/или номер общей информационной группы (CAG), которые могли быть получены либо во время ассоциирования, либо с помощью других средств. Когда WUR, связанный с AP, получает WUF, предназначенный для самого себя и содержащий CSN AP и/или номер CAG, он может сравнивать эти номера с текущими версиями CSN AP и номера CAG, хранящимися на AP. Если полученные CSN AP и номер CAG являются текущими, AP может указывать, что номера CSN AP и CAG являются текущими, в кадре ответа, например в кадре ответа WUR. Запрашивающая STA может быть выполнена с возможностью непосредственной аутентификации и ассоциации без отправления пробного запроса с использованием ее основного PCR, если PCR точки AP находится в рабочем режиме.

Запланированный ответ AP

При наличии множества AP из одной и той же SS или ESS, расположенных в одной и той же зоне, не все из них должны пробуждаться для установления ассоциирования с любой вновь входящей STA. Соседние AP из одной и той же SS или ESS могут обмениваться пакетами, согласующими график ответа AP. Такой график может быть составлен с использованием механизма целевого времени пробуждения (TWT).

Если график ответа SS/ESS указывает на отсутствие необходимости для AP действовать в качестве отвечающей AP для SS/ESS, AP может выполнять одно или более из следующих действий. (1) AP может игнорировать любые WUF, содержащие идентификаторы для SS или ESS; может реагировать только на WUF, предназначенные для собственного BSS, например на WUF, содержащие BSSID или BSS Color в преамбуле и/или заголовке MAC. (2) AP может также игнорировать широковещательные/многоадресные WUF, которые специально не адресованы BSS, к которому она относится. (3) AP может корректировать свои уровни чувствительности WUR, чтобы получать только WUF из своих зон покрытия.

Если график ответа AP содержит указание на необходимость для одной из AP из SS или ESS действовать в качестве отвечающей, AP может выполнять одно или более из следующих действий. (1) AP может корректировать свой уровень чувствительности WUR для приема WUF из более широкой зоны по сравнению с ее непосредственной зоной покрытия BSS. (2) AP может отвечать на все корректные WUF, предназначенные для SS и/или ESS, которые могут включать в себя идентификаторы SS и/или ESS. (3) AP может отвечать на все корректные широковещательные/многоадресные WUF. (4) При ответе на корректные WUF, которые являются либо широковещательными/многоадресными, либо предназначенными для SS и/или ESS, к которым относится AP, AP может предоставлять список из одной или более AP, относящихся к той же SS и/или ESS, которые могут быть более подходящими для установления связи с запрашивающей STA. Например, список из одной или более AP может содержать местоположение точек AP. Запрашивающая STA может выбирать наиболее подходящую AP, исходя из своего собственного местоположения и отправлять WUF на этот BSS наиболее подходящей AP. Затем AP может пробуждаться для осуществления процесса ассоциирования/реассоциирования с запрашивающей AP с помощью своего PCR.

Пример способа

Один пример способа эксплуатации точки доступа, оснащенной пробуждающим радиоустройством, показан на фиг. 7. На этапе 702 пробуждающий кадр принят пробуждающим радиоустройством точки доступа. Проверяются различные условия для определения необходимости пробуждения основного радиоустройства точки доступа в ответ на получение пробуждающего кадра. Например, на этапе 704 определяется, соответствует ли идентификатор SSID/BSSID или другой идентификатор, переданный в пробуждающем кадре, идентификатору точки доступа. Если нет, точка доступа может игнорировать пробуждающий кадр и не пробуждать основное радиоустройство точки доступа в ответ на получение пробуждающего кадра. На этапе 708 определяется, указывает ли поле индикатора UL/DL в пробуждающем кадре на передачу по восходящей линии связи, затем можно инициировать (в некоторых случаях при выполнении дополнительных условий) о пробуждение основного радиоустройства; в противном случае пробуждающий кадр может быть проигнорирован. На этапе 710 может быть определено, запрограммирована ли точка доступа на ответ (например, в соответствии с графиком, согласованным между точками доступа). Если нет, пробуждающий кадр может быть проигнорирован. При выполнении всех соответствующих условий основное радиоустройство может быть пробуждено (шаг 712). В ответ на пробуждающий кадр основное радиоустройство может передавать пробный ответ или маяк исходя из конкретных условий (этап 714).

Варианты осуществления, связанные с безопасным пробуждением STA

Настройка безопасности

В примерах осуществления STA и AP могут устанавливать идентификационные данные до их перехода в спящий режим.

В некоторых примерах осуществления процедура настройки безопасности и процедура включения режима WUR для STA без AP могут работать следующим образом.

STA без AP, например, STA1, может определять, что у нее больше нет данных для передачи на АР или что она получила все данные по нисходящей линии связи от AP или от одноранговой STA, и, таким образом, STA может принимать решение о переходе в спящий режим путем отключения своего PCR.

Перед отключением своего PCR STA без AP может отправлять кадр на связанную с ней AP с указанием о переходе STA в режим WUR путем отключения ее PCR. Для этой цели можно использовать существующий кадр. В альтернативном варианте осуществления может быть использован новый кадр уведомления WUR. В одном варианте осуществления бит управления питанием может быть повторно использован для индикации включения режима WUR, когда STA без АР и связанная с ней AP одновременно указывают на поддержку операций WUR в процессе ассоциации, например в кадрах пробного запроса/ответа и в кадрах запроса/ответа ассоциации. В другом варианте осуществления в кадр уведомления WUR может быть включен новый индикатор включения режима WUR. В другом варианте осуществления передача кадра уведомления WUR может указывать на переход передающей STA в режим WUR путем отключения ее PCR.

STA может включать поле времени в кадр уведомления WUR для указания на отключение ее PCR в момент времени, указанный в поле времени.

Если кадр уведомления WUR зашифрован, STA может включать кодовую фразу, которую принимающая STA, такая как AP или одноранговая STA (например, STA, которая установила соединения DLS или TDLS с передающей STA), должна включать в любой WUF, который она отправляет для пробуждения STA1, находящейся в режиме WUR. В другом варианте осуществления STA, принимающая кадр уведомления WUR, может включать в кадр ответа на уведомление WUR кодовую фразу, присвоенную передающей STA. AP или одноранговая STA может использовать присвоенную кодовую фразу в любом будущем WUF, предназначенном для STA1. В другом варианте осуществления AP или одноранговая STA может присваивать STA1 одну или более кодовых фраз, включенных в кадр ответа на уведомление WUR, например, одну кодовую фразу для одноадресного WUF, одну кодовую фразу для многоадресного WUF, одну кодовую фразу для широковещательного WUF или одну кодовую фразу для многоадресного/широковещательного WUF. Многоадресная кодовая фраза может быть связана с группой, к которой относится STA1; эта группа может представлять собой группу MU-MIMO, группу OFDMA MU, группу TWT, группу RAW или любой другой вид группы. В одном примере кодовые фразы можно присваивать во время процесса ассоциации и/или позже после завершения ассоциации или установления одноранговых соединений. В другом варианте осуществления STA1 может включать в свой кадр уведомления WUR контрольную фразу, если STA1 и принимающая STA согласовали используемый алгоритм безопасности, а принимающая STA может использовать ответную фразу к контрольной фразе в любых будущих WUF, пытающихся пробудить STA1.

Отвечающая STA, такая как AP или одноранговая STA, отвечающая на кадр уведомления WUR, может включать в кадр уведомления WUR запрос отсрочки, запрашивающий отсрочку перехода STA1 в режим WUR.

Отвечающая STA, такая как AP или одноранговая STA, может включать в кадр ответа на уведомление WUR свое расписание WUR, а также кодовую (-ые) фразу (-ы), которую (-ые) STA1 должна использовать в своих WUF для пробуждения отвечающей STA.

STA1 может переключаться в режим WUR и отключать свое PCR после получения подтверждения и/или ответа на свой кадр уведомления WUR.

STA, такая как ассоциированная AP или одноранговая STA, может пытаться пробудить STA1, отправив WUF (с указанием на запрос и направление нисходящей линии связи в случае AP или с указанием на одноранговый режим в случае одноранговой STA). WUF может содержать идентификатор передающей STA, такой как идентификатор ассоциирования (AID) или сжатый AID, тип WUF, такой как одноадресный WUF, многоадресный WUF, широковещательный WUF, а также кодовую фразу, которая может быть предоставлена станцией STA1 или присвоена станции STA1, или ответную фразу на контрольную фразу, отправленную STA1.

WUR, ассоциированный с STA1, может оценивать полученный WUF и может игнорировать WUF, если один или более параметров, передающих идентификатор STA, тип WUF и кодовую фразу, не совпадают с соответствующими параметрами или комбинацией параметров, которые он имеет в записи. WUR, ассоциированный с STA1, может отвечать на WUF, например, путем передачи кадра ответа WUF или путем включения своего PCR, если один или более параметров, передающих идентификатор STA, тип WUF и кодовую фразу, соответствуют соответствующим параметрам или комбинации параметров, которые STA1 имеет в записи.

В некоторых вариантах осуществления процедуру защищенной настройки и процедуру включения WUR для AP можно осуществлять следующим образом.

АР, такая как AP1, может направлять одну или более кодовых фраз на STA во время процесса ассоциации и/или в любой последующий момент после завершения ассоциации. Для STA без АР, такой как STA1, ассоциированной с AP, кодовая фраза, которую она использует для пробуждения AP, может быть кодовой фразой, присвоенной ей точкой AP. В другом примере кодовая фраза для пробуждения AP может быть основана на одном или нескольких AID STA1 и/или BSSID точки AP, MAC-адресе STA1 и т.п.

AP может отправлять свои графики WUR в маяках (ближнего действия) или в любом другом типе кадров.

AP может отправлять свой график спящего режима WUR и/или кодовую фразу в кадре ответа на уведомление WUR при получении кадра уведомления WUR от STA, которая ассоциирована сама с собой.

AP1 может переключаться в режим WUR в запланированное время, что может немедленно сопровождаться действием маяка (ближнего действия), который указывает на переход AP в режим WUR путем отключения ее PCR.

STA без AP, например STA1, которая ассоциирована с AP1, может пытаться пробудить AP, отправив одноадресный WUF (с указанием на запрос WU и/или указанием на направление восходящей линии связи), который может содержать идентификатор передающей STA и/или кодовую фразу. Кодовая фраза может быть присвоена точкой AP или может быть получена на основании одного или нескольких из следующих параметров: AID или другие идентификаторы STA, такие как MAC-адрес, таймер TSF, BSSID и т.д.

WUR, ассоциированный с AP1, может игнорировать полученный WUF, если один или более параметров, таких как MAC-адрес STA, AID, кодовые фразы, не соответствуют одному или более AID или другим идентификаторам STA, таким как MAC-адрес, таймер TSF, BSSID и т.п., или их комбинациям, которые он имеет в записи. AP может отвечать на полученный WUF, например, путем отправки кадра ответа WU или путем включения своего PCR, если один или более параметров, таких как идентификаторы STA, MAC-адрес, AID, кодовые фразы, соответствуют одному или более параметрам, таким как AID или другие идентификаторы STA, MAC-адрес, таймер TSF, BSSID и т.п., или их комбинациям, которые он имеет в записи.

Процедура AP при получении широковещательного и многоадресного пробуждающего кадра

AP может получать множество WUF, когда она находится в режиме WUR с отключенным PCR. Поскольку AP устройства WUR может иметь ограниченные энергетические ресурсы, она может не отвечать на несанкционированные WUF, которые часто пытаются пробудить AP для разрядки ее батареи и нарушения функционирования сетей.

В одном примере осуществления AP, находящаяся в режиме WUR, может выполнять следующие действия при получении широковещательного и/или многоадресного WUF или одноадресного WUF от STA, которая не ассоциирована с этой AP.

Если AP является частью группы точек AP для одной и той же SS и/или ESS в зоне, в которой установлен график ответа AP, AP может следовать процедурам, описанным выше в разделе «Запланированный ответ AP».

Если AP определяет, что WUF получен от STA, которая установила идентификационные данные или содержит предварительно полученную информацию, AP может следовать процедурам, описанным выше в разделе «Обнаружение AP с помощью предварительно полученной информации».

В некоторых вариантах осуществления AP может применять вероятностный метод для определения необходимости ответа на WUF. Например, AP может выбирать число P, лежащее в интервале от 0 до 1, и при получении WUF, отправленного широковещательным/многоадресным или одноадресным способом от STA, которая не ассоциирована с AP, случайным образом генерировать число; если это число меньше (или равно) P, AP будет отвечать на WUF либо путем отправки кадра ответа WU, либо путем включения своего PCR. В альтернативном варианте осуществления можно использовать другие вероятностные методы.

Если AP обнаружила множество ложных WUF, AP может корректировать число P на меньшее значение на некоторый промежуток времени. В некоторых вариантах осуществления может быть задано минимальное значение Pmin таким образом, что значение P должно оставаться больше или равным Pmin.

Если AP имеет меньший запас энергии (например, ниже порогового уровня), AP может также корректировать число P на более низкое значение. В некоторых вариантах осуществления может быть задано минимальное значение Pmin таким образом, что значение P должно оставаться больше или равным Pmin.

Структура кадра для безопасности WUR

В некоторых вариантах осуществления предложен пример структур кадра для обеспечения безопасности на уровне PHY или MAC для WUR. Эти структуры кадра можно использовать в сочетании с процедурами безопасности, описанными в приведенных выше разделах, озаглавленных «Формат пробуждающего кадра», «Обнаружение AP устройства WUR с помощью целевых сетей» и «Обнаружение AP с помощью предварительно полученной информации».

Пример структуры пакета WUR показан на фиг. 3. Пакет 300 WUR может включать в себя преамбулу обычного типа 802.11, за которой следует полезная нагрузка 304. Преамбула может включать в себя поле сигнала L-SIG 302 обычного типа. Преамбула обычного типа 802.11 не может быть декодирована устройством WUR, получающим пакет. Полезная нагрузка может включать в себя пробуждающую преамбулу, заголовок MAC (адрес приемника), тело кадра и последовательность 306 проверки кадра (FCS). Эта структура может использовать амплитудную манипуляцию (OOK) или частотную манипуляцию (FSK) на звуковых сигналах с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) для передачи полезной нагрузки. WUR может синхронизироваться с пакетом, содержащим STF 308 обычного типа (короткий тестовый символ), и идентифицировать этот пакет как пакет WUR с необязательным LTF 310 (длинный тестовый символ) WUR.

В некоторых вариантах осуществления LTF устройства WUR используется для идентификации пакета как пакета WUR, содержащего такие подробные данные, как адрес пользователя (среди прочих данных), помещенный в поле 312 SIG (сигнал) устройства WUR.

В одном примере осуществления для обеспечения безопасности уровня PHY может быть применен один или более из следующих способов.

В некоторых вариантах осуществления звуковые сигналы, переданные вместе с допустимыми данными в поле полезной нагрузки с помощью модуляции OOK или FSK, могут быть специфическими для пользователя и основываться на согласованном коде защиты или пароле. Как показано на фиг. 4, специфические для пользователя звуковые сигналы (обозначенные диагональной штриховкой) могут быть выбраны на основании кода защиты. Для предотвращения идентификации используемых звуковых сигналов по уровню мощности случайные данные могут быть размещены на других звуковых сигналах. Для дополнительной безопасности передатчик и WUR могут согласовать общее количество возбуждаемых звуковых сигналов, что обеспечит разные приемники WUR разным количеством возбуждаемых звуковых сигналов. Для обеспечения охвата переданной информацией всех звуковых сигналов, можно использовать заполнение предварительного FEC (непосредственного исправления ошибок). Это может помешать злонамеренному пользователю выполнять исчерпывающий поиск фиксированного числа звуковых сигналов.

FCS (последовательность проверки кадра) может быть рассчитана на основании взаимодействия переданных данных с кодом защиты или паролем.

В одном способе поле 502 безопасности, которое передает информацию для обеспечения надлежащего декодирования полезной нагрузки и/или оценивания FCS, может быть помещено в структуру 500 кадра, как показано на фиг. 5.

Пример точки 600 доступа (AP) показан на фиг. 6. Точка 600 доступа включает в себя основное радиоустройство 602, предназначенное для отправки и приема данных для связи с другими устройствами. Основное радиоустройство 602 выполнено с возможностью входа в спящий режим для экономии энергии, когда обмен данными не требуется. Точка 600 доступа дополнительно включает в себя пробуждающее радиоустройство 604, которое обнаруживает входящие пробуждающие кадры и при помощи методик, описанных в настоящем документе, определяет, следует ли посылать пробуждающий сигнал на основное радиоустройство 602 в ответ на пробуждающий кадр. Для пробуждения основного радиоустройства 602 пробуждающее радиоустройство 604 выполнено с возможностью отправки пробуждающего сигнала на основное радиоустройство 602.

Варианты осуществления, относящиеся к обнаружению диапазона покрытия и роумингу станций

Пакет/сигнал WUR от AP с минимальной частотой

Перед началом работы STA только на WUR (например, когда ее PCR отключено), ассоциированная AP и STA могут согласовать отправку пакета/сигнала WUR от AP с по меньшей мере определенной частотой.

Периодический пакет/сигнал WUR, запрошенный STA

В некоторых вариантах осуществления перед началом работы только на WUR STA может запрашивать отправку точкой AP пакета/сигнала WUR с определенной частотой, если она узнала своего основного радиоустройства или от WUR, что мощность сигнала AP ниже порогового значения мощности или SNR. В альтернативном варианте осуществления STA может запрашивать периодический пакет/сигнал независимо от наблюдаемой мощности сигнала AP.

В некоторых вариантах осуществления периодичность пакета/сигнала WUR, запрашиваемого STA, может быть основана на характеристиках трафика STA.

В некоторых вариантах осуществления AP может отвечать STA с измененной периодичностью после приема запроса STA.

Периодичность, определяемая AP

В некоторых вариантах осуществления минимальная частота для пакета/сигнала WUR, переданного точкой AP (для обнаружения за пределами зоны покрытия), может быть определена AP без входных данных STA. AP может объявлять периодичность с помощью маяка / пробного ответа / кадра ответа о (ре)ассоциировании.

AP может периодически передавать в форме сигнала WUR сигнальный кадр, который содержит часть или всю информацию маяка, переданного основным радиоустройством.

Пакет/сигнал WUR, используемый для обнаружения за пределами зоны покрытия

В некоторых вариантах осуществления пакет WUR, переданный AP, который использует станция STA для обнаружения за пределами зоны покрытия, может не нуждаться в адресации STA. Любой пакет/сигнал WUR от ассоциированной AP можно использовать для целей обнаружения.

Пакет/сигнал WUR идентифицирует AP с определенной степенью точности. Например, BSSID или «цвет» BSS могут быть явно закодированы в пакете или косвенно внедрены в пакет/сигнал WUR, например, путем скремблирования CRC WUR PSDU по цвету.

Пакет WUR для обнаружения за пределами зоны покрытия может быть пакетом с отсутствующими данными, не содержащим MAC-данных. Необходимая информация может быть помещена в заголовок PHY для простоты и для снижения необходимости декодирования целого пакета устройством WUR.

Пакет WUR может также быть включен в качестве дополнения в любую передачу, осуществляемую передатчиком, которая находится в пределах x секунд интервала, требуемого WUR.

Варианты осуществления, связанные с задержкой расширенного межкадрового интервала (EIFS). Минимизация/устранение задержки EIFS для сторонней STA, работающей с использованием только основного радиоустройства

Объединение множества кадров WUR после преамбулы 11a/g

В некоторых вариантах осуществления задержка EIFS может быть уменьшена путем объединения множества кадров WUR, направленных в разные STA, в виде одного кадра PHY, как это воспринимается основным радиоустройством или сторонними STA обычного типа. При объединении n кадров WUR вместо n EIFS сторонние STA активируют только один EIFS.

Так как множество STA получают кадры WUR одновременно с указанным объединением кадров, при доступе с использованием основного радиоустройства для ответа на кадр WUR разные STA могут применять разные IFS/задержки перед обычной процедурой EDCA для доступа к каналу.

Отправка кадра WUR без преамбулы 11a/g

В некоторых вариантах осуществления кадр WUR отправляется без какой-либо преамбулы 802.11 обычного типа таким образом, что основное радиоустройство 802.11 распознает кадр WUR только на основании детектирования мощности. Поскольку преамбула, распознаваемая основным радиоустройством, отсутствует, попытка декодировать кадр не осуществляется и EIFS после кадра WUR не активируется. Одним из потенциальных недостатков данного подхода является возможность передачи станцией STA данных поверх кадров WUR из-за ослабленного CCA, основанного на ED.

Использование некритической части кадра для внедрения пакета/сигнала WUR

В некоторых вариантах осуществления сигнал WUR может быть внедрен в часть кадра обычного типа, не используемую STA обычного типа. Например, PE из кадра 11ax можно использовать для передачи сигналов WUR, и это не повлечет активации задержки EIFS другими STA 11ax. В некоторых вариантах осуществления такую схему используют для обнаружения кадра/сигнала WUR за пределами зоны покрытия. В некоторых вариантах осуществления сигнал WUR, идентифицирующий BSS, передается как дополнение к кадрам 11ax DL, а не как отдельный пакет.

Задание времени подтверждения получения пакета WUR основным радиоустройством

В некоторых вариантах осуществления в спецификации может быть задан интервал IFS, в течение которого STA должна ответить на кадр WUR на основном радиоустройстве. Поскольку основные радиоустройства сторонних STA распознают кадр ответа, задержка EIFS не будет активирована.

Примечания по вариантам осуществления

Несмотря на то что признаки и элементы настоящего изобретения описаны в предпочтительных вариантах осуществления в определенных сочетаниях, каждый признак или элемент можно применять отдельно, без остальных признаков и элементов предпочтительных вариантов осуществления, либо в различных сочетаниях вместе с другими признаками и элементами настоящего изобретения или без них.

Хотя решения, описанные в настоящем документе, относятся к специфическим протоколам 802.11, следует понимать, что описанные в настоящем документе решения не ограничены этим сценарием и применимы также и к другим беспроводным системам.

Хотя в примерах конструкций и процедур SIFS применяют для указания различных межкадровых интервалов, в тех же решениях могут быть применены любые другие межкадровые интервалы, такие как RIFS, или другие согласованные временные интервалы.

В примерах осуществления предложен способ передачи пробуждающего кадра (WUF), причем пробуждающий кадр содержит преамбулу, заголовок MAC и последовательность проверки кадра. В таком способе пробуждающий кадр может дополнительно содержать по меньшей мере одно поле, выбранное из группы, состоящей из: индикатора восходящей/нисходящей линии связи; индикатора запроса/ответа; поля назначения WUF; поля планирования пробуждения; поля функции синхронизации времени (TSF); индикации приоритета трафика; индикации трафика; идентификатора BSS/SS/ESS; и идентификатора безопасности.

В дополнительных примерах осуществления предложен способ обнаружения точки доступа (AP) пробуждающего радиоустройства (WUR). Согласно одному такому способу отправляется пробуждающий кадр (WUF), причем WUF содержит по меньшей мере один индикатор, выбранный из группы, состоящей из: индикатора восходящей/нисходящей линии связи; указания, что WUF представляет собой кадр запроса WU; широковещательного адреса; группового адреса; указания, что назначением WUF является обнаружение AP; идентификатора BSS; идентификатора SS; идентификатора ESS; и значения уровня мощности передачи WUF. В некоторых таких вариантах осуществления способ обнаружения выполняется в ответ на передачу по меньшей мере одного WUF на STA без получения корректного ответа на переданный WUF. В некоторых таких вариантах осуществления процедура обнаружения AP устройства WUR прекращается в ответ на обнаружение AP посредством процесса обнаружения основного радиоустройства (PCR).

В дополнительных примерах осуществления предложен способ приема WUF на WUR, ассоциированный со STA без AP, и декодирования WUF только (i) при наличии у WUF индикатора UL/DL, указывающего либо на передачу по восходящей линии связи, либо на передачу AP-AP, и (ii) при определении устройством WUR, что он является адресатом WUF. В некоторых таких вариантах осуществления WUR определяет, является ли он адресатом WUF, путем обнаружения адреса WUR в преамбуле и/или в заголовке MAC, содержащемся в WUF. В некоторых вариантах осуществления WUR определяет, является ли он адресатом WUF, путем обнаружения широковещательного и/или группового адреса в преамбуле и/или заголовке MAC, а WUF передается со своей AP или с STA без AP, с которой принимающая STA установила одноранговое соединение.

В дополнительных примерах осуществления предложен способ приема WUF на WUR, ассоциированный с AP, и продолжения декодирования WUF в ответ на определение включения в WUF индикатора UL/DL, содержащего указание на направление восходящей линии связи или на соединение AP-AP.

В дополнительных примерах осуществления способ включает прием WUF на WUR, ассоциированный с AP, и продолжение декодирования WUF в ответ на определение содержания в WUF идентификатора WUR. В некоторых таких вариантах осуществления идентификатор может представлять собой идентификатор, выбранный из группы, состоящей из MAC-адреса, BSSID, в преамбуле и в заголовке MAC.

В одном примере осуществления предложен способ приема широковещательного или многоадресного WUF на WUR, ассоциированный с AP, причем WUF содержит указание на его передачу для запроса пробуждения AP с целью ассоциации или реассоциации. Способ дополнительно включает оценивание, содержит ли WUF список BSS, SS или ESS и является ли BSS, к которому относится AP, частью необходимого BSS, SS или ESS, включенного в WUF. В некоторых таких вариантах осуществления дополнительные действия выполняются в ответ на определение, что WUF содержит список или хеш идентификаторов BSS, SS или ESS, причем BSS, SS и/или ESS, к которому относится AP, содержится в списке. Дополнительные действия включают в себя одно или более из следующих действий: игнорирование WUF, если получен WUF ниже определенного порогового значения SINR; использование значений мощности передачи и мощности приема для оценивания потерь на пути прохождения сигнала и игнорирование WUF, если величина потерь превышает пороговое значение, в случае если WUF содержит значение уровня мощности передачи; указание запрашивающей STA, в какой момент времени она может начинать передачу с помощью PCR для осуществления процесса ассоциации/реассоциации; и указание в кадре ответа WUR для запрашивающей STA на отслеживание маяка, который может поступить в будущем, или маяка ближнего действия, который должен быть передан от PCR точки AP.

В еще одном примере осуществления способ включает прием на WUR, ассоциированный с AP, WUF, содержащего заданные идентификационные данные; проверку полученных идентификаторов и заданных идентификационных данных; и отправку кадра ответа WUR в ответ на проверку идентификаторов и заданных идентификационных данных.

В еще одном примере осуществления способ выполняется множеством AP из одной и той же SS или ESS, расположенными в одной и той же зоне. В этом способе множество AP обмениваются пакетами для согласования графика ответа AP для ответа на WUF.

Дополнительный пример способа выполняется STA без AP, которая отправляет кадр на AP, ассоциированную с STA, указывающий на переход STA в режим WUR путем отключения ее PCR. Этот кадр может включать в себя кодовую фразу для пробуждения STA.

В некоторых примерах осуществления способ включает (перед началом работы STA на WUR) согласование между STA и ассоциированной AP отправки пакета/сигнала WUR от AP с по меньшей мере определенной периодичностью. Периодичность можно определять по меньшей мере частично на основании мощности сигнала. Периодичность можно определять по меньшей мере частично на основании характеристики трафика. AP может определять периодичность.

Примеры осуществления дополнительно включают в себя STA с АР и STA без АР, выполненные с возможностью осуществления любого из способов, описанных в настоящем документе.

Следует отметить, что различные аппаратные элементы одного или более описанных вариантов осуществления называются «модулями», которые выполняют (т.е. осуществляют, задействуют и т.п.) различные функции, описанные в настоящем документе применительно к соответствующим модулям. В контексте данного документа модуль включает в себя аппаратное обеспечение (например, один или более процессоров, один или более микропроцессоров, один или более микроконтроллеров, одну или более микросхем, одну или более специализированных интегральных микросхем (ASIC), одну или более программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), одно или более устройств памяти), которое считается подходящим для данного варианта осуществления специалистами в данной области. Каждый описанный модуль может также включать в себя инструкции, исполняемые для выполнения одной или более функций, описанных как выполняемые соответствующим модулем, и отмечено, что эти инструкции могут иметь форму аппаратных (т.е. запрограммированных) команд, инструкций встроенного программного обеспечения, программных команд и/или т. п или включать их в себя и могут храниться на любом подходящем энергонезависимом машиночитаемом носителе или носителях, которые принято называть RAM, ROM и т.д.

Хотя признаки и элементы описаны выше в конкретных комбинациях, специалисту в данной области будет очевидно, что каждый признак или элемент может быть использован отдельно или в любой комбинации с другими признаками и элементами. Кроме того, описанные в настоящем документе способы могут быть реализованы в компьютерной программе, программном обеспечении или программно-аппаратном обеспечении, встроенном в машиночитаемый носитель и предназначенном для исполнения компьютером или процессором. Примеры машиночитаемого носителя включают в себя электронные сигналы (переданные по проводным или беспроводным соединениям) и машиночитаемые носители информации. Примеры машиночитаемого носителя информации включают в себя, без ограничений, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), регистр, кэш-память, полупроводниковые устройства хранения данных, магнитные носители, такие как внутренние жесткие диски и съемные диски, магнитооптические носители и оптические носители, такие как диски CD-ROM и цифровые универсальные диски (DVD). Процессор в сочетании с программным обеспечением можно использовать для реализации радиочастотного приемопередатчика, предназначенного для применения в составе WTRU, оборудования пользователя, терминала, базовой станции, контроллера RNC и/или любого главного компьютера.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в энергоэффективном и быстром обнаружении точки доступа (AP) с использованием пробуждающих радиоустройств. Способ связи, выполняемый станцией (STA), включает этапы: прием первой фразы безопасности перед переходом STA в спящий режиме; пока STA находится в спящем режиме, получение пробуждающего кадра на WUR, включающего в себя поле безопасности; определение второй фразы безопасности на основании принятой первой фразы безопасности и принятого пробуждающего кадра; установление совпадения между второй фразой безопасности и значением поля пробуждающего кадра; пробуждение STA на основании определения совпадения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ, выполняемый станцией (STA), выполненной с возможностью использования пробуждающего радиоустройства (WUR) для беспроводной связи, причем способ включает:

прием первой фразы безопасности перед переходом STA в спящий режим;

пока STA находится в спящем режиме, получение пробуждающего кадра, причем пробуждающий кадр включает в себя, по меньшей мере, поле, извлеченное из информации о времени;

определение второй фразы безопасности на основании принятой первой фразы безопасности и принятого пробуждающего кадра;

установление того, есть ли совпадение между второй фразой безопасности и значением поля пробуждающего кадра; и

пробуждение STA на основании определения совпадения второй фразы безопасности и первой фразы безопасности и значения поля пробуждающего кадра.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

передачу контрольной фразы перед переходом STA в спящий режим;

при этом пробуждение STA происходит только при соответствии ответной фразы в поле переданной контрольной фразе.

3. Способ по п. 1, в котором пробуждающий кадр дополнительно включает в себя идентификатор SSID/BSSID, и при этом пробуждение STA происходит только в том случае, если идентификатор SSID/BSSID в пробуждающем кадре представляет собой SSID/BSSID STA.

4. Способ по п. 1, в котором STA представляет собой точку доступа, причем пробуждающий кадр включает в себя индикатор восходящей/нисходящей линии связи, и при этом пробуждение STA происходит только при указании индикатором восходящей/нисходящей линии связи на передачу по восходящей линии связи.

5. Способ по п. 1, в котором STA представляет собой STA без точки доступа, причем пробуждающий кадр включает в себя индикатор восходящей/нисходящей линии связи, и при этом пробуждение STA происходит только при указании индикатором восходящей/нисходящей линии связи на передачу по нисходящей линии связи.

6. Способ по п. 1, в котором STA представляет собой точку доступа, ассоциированную с графиком ответа, и при этом пробуждение STA происходит только в случае приема пробуждающего кадра в течение времени ответа, предусмотренного графиком ответа для точки доступа.

7. Способ по п. 1, в котором STA представляет собой точку доступа, ассоциированную с графиком ответа, и при этом пробуждение STA происходит только в том случае, если (i) пробуждающий кадр принимается в течение предусмотренного времени ответа для указанной точки доступа или (ii) идентификатор SSID/BSSID, полученный в пробуждающем кадре, представляет собой идентификатор SSID/BSSID указанной точки доступа.

8. Способ по п. 1, в котором STA представляет собой точку доступа, при этом пробуждающий кадр включает в себя полученный порядковый номер конфигурации точки доступа (CSN), причем способ дополнительно включает:

в ответ на принятый пробуждающий кадр отправку из STA указания на то, является ли принятый CSN текущим CSN.

9. Способ по п. 1, дополнительно включающий отправку пробного кадра ответа из STA в ответ на принятый пробуждающий кадр.

10. Способ по п. 1, дополнительно включающий передачу маяка из STA в ответ на принятый пробуждающий кадр.

11. Способ по п. 1, в котором значение поля извлекают из информации о времени, связанной с таймером функции синхронизации времени (TSF).

12. Способ по п. 1, в котором поле содержится в или связано с полем последовательности проверки кадра (FCS) пробуждающего кадра.

13. Способ по п. 1, в котором перед переходом STA в спящий режим или после пробуждения STA, STA выполнена с возможностью использования основного радиоустройства (PCR).

14. Станция (STA), выполненная с возможностью использования пробуждающего радиоустройства (WUR) для беспроводной связи, причем STA выполнена с возможностью выполнения функций, включающих:

прием первой фразы безопасности перед переходом STA в спящий режим;

пока STA находится в спящем режиме, получение пробуждающего кадра, причем пробуждающий кадр включает в себя, по меньшей мере, поле, извлеченное из информации о времени;

определение второй фразы безопасности на основании принятой первой фразы безопасности и принятого пробуждающего кадра;

установление того, есть ли совпадение между второй фразой безопасности и значением поля пробуждающего кадра; и

пробуждение STA на основании определения совпадения второй фразы безопасности и первой фразы безопасности и значения поля пробуждающего кадра.

15. STA по п. 14, дополнительно выполненная с возможностью выполнения функций, включающих:

передачу контрольной фразы перед переходом STA в спящий режим;

при этом пробуждение STA происходит только при соответствии ответной фразы в поле переданной контрольной фразе.

16. STA по п. 14, в которой пробуждающий кадр дополнительно включает в себя идентификатор SSID/BSSID, и при этом пробуждение STA происходит только в том случае, если идентификатор SSID/BSSID в пробуждающем кадре представляет собой идентификатор SSID/BSSID точки доступа.

17. STA по п. 14, в которой значение поля извлекают из информации о времени, связанной с таймером функции синхронизации времени (TSF).

18. STA по п. 17, в которой поле содержится в или связано с полем последовательности проверки кадра (FCS) пробуждающего кадра.

19. STA по п. 14, в которой перед переходом STA в спящий режим или после пробуждения STA, STA выполнена с возможностью использования основного радиоустройства (PCR).