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CN105532065B - 用于OFDMA PS-Poll传输的系统和方法 - Google Patents

用于OFDMA PS-Poll传输的系统和方法 Download PDF

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CN105532065B
CN105532065B CN201480050363.4A CN201480050363A CN105532065B CN 105532065 B CN105532065 B CN 105532065B CN 201480050363 A CN201480050363 A CN 201480050363A CN 105532065 B CN105532065 B CN 105532065B
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Abstract

一种用于在无线系统中进行通信的方法包括：接收触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输包的资源池的位置的资源分配信息，以及根据所述寻呼位图确定是否允许所述站点传输所述包。如果允许所述站点传输所述包，所述方法还包括：根据所述站点的标识符确定网络资源在所述资源池中的位置，以及在所述网络资源的所述位置处传输所述包。

Description

用于OFDMA PS-Poll传输的系统和方法
本发明要求2014年9月5日递交的发明名称为“用于OFDMA PS-Poll传输的系统和方法(System and Method for OFDMA PS-Poll Transmission)”的第14/478,756号美国非临时专利申请案以及2013年9月13日递交的发明名称为“用于OFDMA PS-Poll传输的系统和方法(System and Method for OFDMA PS-Poll Transmission)”的第61/877,726号美国临时专利申请案的在先申请优先权，这两个在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
本发明涉及数字通信，在特定实施例中，涉及正交频分多址接入(orthogonalfrequency division multiple access，OFDMA)PS-poll传输。
背景技术
使用无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)的设备的数目持续急剧增长。WLAN使用户能够连接到高速业务而无需受有线连接的束缚。WLAN为基于IEEE 802.11系列技术标准的无线通信系统。通常，随着使用WLAN设备的数目增加，WLAN中设备(例如，接入点(access point，AP)和站点(station，STA))的密度也将增加。AP(通常还称为通信控制器、控制器等等)和站点(通常还称为用户、订户、终端等等)的高密度往往使WLAN效率较低，尤其是自从假设AP和站点的密度低时设计原始WLAN。作为效率低下的示例，当前使用的基于增强型分布式信道接入(enhanced distributed channel access，EDCA)的媒体接入控制(media access control，MAC)方案一般在具有高AP和站点密度的环境中无法有效地工作。
新成立的名为“高效WLAN(High Efficiency WLAN，HEW)”的IEEE802.11研究组(还称为802.11ax)已经成立，以便对提高高密度环境中的系统性能进行研究等工作。
发明内容
本发明的示例实施例提供一种用于正交频分多址接入(orthogonal frequencydivision multiple access，OFDMA)PS-poll传输的系统和方法。
根据本发明的一示例实施例，提供了一种用于在无线系统中通信的方法。所述方法包括：站点接收触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输包的资源池的位置的资源分配信息；以及所述站点根据所述寻呼位图确定是否允许所述站点传输所述包。如果允许所述站点传输所述包，则所述方法还包括：所述站点根据其标识符确定网络资源在所述资源池中的位置，以及所述站点在所述网络资源的所述位置处传输所述包。
根据本发明的一示例实施例，提供了一种用于在无线系统中通信的方法。所述方法包括：接入点传输触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输包的资源池的位置的资源分配信息，以及所述接入点根据所述寻呼位图确定多个潜在传输站点。所述方法还包括：所述接入点根据所述多个潜在传输站点中的所述站点的标识符确定网络资源在所述资源池中的多个位置，以及所述接入点在网络资源的多个位置上接收至少一个包。
根据本发明的另一示例实施例，提供了一种站点。所述站点包括接收器、可操作地耦合至所述接收器的处理器以及可操作地耦合至所述处理器的发射器。所述接收器接收触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输包的资源池的位置的资源分配信息。所述处理器根据所述寻呼位图确定是否允许所述站点传输所述包，并当允许所述站点传输所述包时，根据所述站点的标识符确定网络资源在所述资源池中的位置。当允许所述站点传输所述包时，所述发射器在所述网络资源的所述位置处传输所述包。
根据本发明的另一示例实施例，提供了一种接入点。所述接入点包括发射器、可操作地耦合至所述发射器的处理器以及可操作地耦合至所述处理器的接收器。所述发射器传输触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输包的资源池的位置的资源分配信息。所述处理器根据所述寻呼位图确定多个潜在传输站点，并根据所述多个潜在传输站点中的所述站点的标识符确定网络资源在所述资源池中的多个位置。所述接收器在网络资源的多个位置上接收至少一个包。
一实施例的一个优点在于，知晓在其中传输响应消息的网络资源的情况有助于减轻对网络资源的竞争并提高通信系统整体效率。
一实施例的另一优点在于，随机化在其中传输响应消息的网络资源的分配有助于减少传输冲突，这也有助于提高通信系统整体效率。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出了根据本文所描述的示例实施例的示例无线通信系统；
图2示出了根据本文所描述的示例实施例的示例信道接入定时的图；
图3示出了根据本文所描述的当AP向多个站点的子集传输下行链路数据时AP和多个站点之间的示例传输的传输图；
图4a和4b示出了根据本文所描述的示例实施例的当AP和站点使用OFDMA和标识符信息参与PS-Poll传输时发生在它们中的示例操作的流程图；
图5示出了根据本文所描述的示例实施例的AP和两个站点使用OFDMA和站点标识符参与PS-Poll传输以推导网络资源位置的示例时频图；
图6a和6b示出了根据本文所描述的示例实施例的当AP和站点使用OFDMA以及标识符信息和定时信息参与PS-Poll传输时发生在它们中的示例操作的流程图；
图7示出了根据本文所描述的示例实施例的AP和两个站点使用OFDMA以及站点的标识符和定时信息参与PS-Poll传输以推导网络资源位置的示例时频图；
图8示出了根据本文所描述的示例实施例的AP和站点之间的示例消息交换图，其中缩位站点标识信息包含在由所述站点传输的PS-Poll中；
图9a和9b示出了根据本文所描述的示例实施例的当AP和站点使用缩位站点标识符参与PS-Poll传输以帮助在冲突后促进恢复时发生在它们中的示例操作的流程图；
图10a和10b示出了根据本文所描述的示例实施例的当AP和站点使用OFDMA以及缩位站点标识信息和定时信息参与PS-Poll传输时发生在它们中的示例操作的流程图；
图11示出了根据本文所描述的示例实施例的AP和两个站点使用OFDMA以及缩位站点标识信息和定时信息参与PS-Poll传输以推导网络资源位置的示例时频图；
图12示出了根据本文所描述的示例实施例的可用于实施本文所描述的设备和方法等的示例计算平台。
图13示出了根据本文所描述的示例实施例的示例第一通信设备；以及
图14示出了根据本文所描述的示例实施例的示例第二通信设备。
具体实施方式
以下详细论述当前示例实施例的操作和其结构。但应了解，本发明提供的许多适用发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的具体结构以及用于操作本发明的具体方式，而不应限制本发明的范围。
本发明将参照具体环境中的示例实施例进行描述，该具体环境即使用响应消息来指示传输接收准备就绪的通信系统。本发明可应用于符合标准的通信系统，例如那些符合第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project，3GPP)、IEEE 802.11等技术标准的通信系统，以及不符合标准的使用响应消息指示接收传输准备就绪的通信系统。
图1示出了示例无线通信系统100。无线通信系统100包括接入点(access point，AP)105，该AP通过接收源自诸如站点(station，STA)110至116等站点的通信，然后将该通信转发给其预期目的地，或者接收发往站点的通信，然后将该通信转发给其预期站点，来服务这些站点。一些站点除了通过AP 105进行通信还可直接相互通信。作为说明性示例，站点116可直接向站点118进行传输。
到达和/或来自站点的传输发生在共享无线信道上。WLAN利用载波侦听多址接入/冲突避免(carrier sense multiple access with collision avoidance，CSMA/CA)，其中想要进行传输的站点需要在其可以能够进行传输之前竞争接入无线信道。站点可使用网络分配矢量(network allocation vector，NAV)竞争接入无线信道。NAV可被置成第一值，表示无线信道忙碌；第二值，表示无线信道空闲。站点可根据物理载波侦听和/或来自其它站点和/或AP的传输的接收来设置该NAV。因此，竞争接入无线信道可能需要站点花费大量时间，从而降低了无线信道利用率和整体效率。此外，如果可能，由于竞争接入的站点的数目增加，所以竞争接入无线信道可能变得困难。
图2示出了示例信道接入定时的图200。第一轨迹205表示第一站点(firststation，STA1)的信道接入，第二轨迹207表示第二站点(second station，STA2)的信道接入，第三轨迹209表示第三站点(third station，STA3)的信道接入。短帧间间隔(shortinter-frame space，SIFS)具有16微秒的时长，点协调功能(point coordinationfunction，PCF)帧间间隔(PCF inter-frame space)具有25微秒的时长，而DIFS可能比SIFS或PIFS持续更长。退避周期可为一个随机时长。因此，当有大量站点试图执行AP/网络发现的时候，主动扫描可能无法提供最佳方案。
在蜂窝通信系统中，例如，符合3GPP LTE的通信系统中，已经证明OFDMA能够在高密度环境中提供稳健性能。OFDMA能够通过将来自不同用户的流量承载在通信系统带宽的不同部分来同时支持多个用户。一般而言，OFDMA可更有效地支持大量用户，尤其是在来自各个用户的数据流量很低的时候。具体而言，如果来自一个用户的流量无法通过利用未使用的带宽承载来自其它用户的传输来填补全部通信系统带宽，则OFDMA可避免浪费频率资源。利用未使用带宽的能力可能变得至关重要，因为通信系统带宽持续变宽。
在IEEE 802.11中，AP周期性地传输信标帧。该信标帧通常包括BSS的接入参数以及传输指示映射(traffic indication map，TIM)信元(information element，IE)，该TIMIE包括AP具有缓冲数据发往由AP服务的多个站点中的哪些站点的指示。该TIM IE还可称为TIM消息或简单地称为TIM。指示AP具有站点的缓冲数据的过程还称为寻呼过程，该站点处于省电模式并在预订时间点周期性地被唤醒以监控这一指示。例如，TIM可包括位图，其中多个站点中的每个站点表示为比特和特定比特的值，指示AP是否具有站点的通过特定比特表示的缓冲数据。位图中的每个比特可称为传输指示符。如果站点在接收TIM后确定AP具有该站点的缓冲数据，则站点可向AP传输省电轮询(power-saving poll，PS-poll)以向AP指示站点处于唤醒状态并准备接收至少一些缓冲数据。AP在接收PS-poll后直接向站点发送下行链路(downlink，DL)数据帧，或者如果站点还未准备传输下行链路数据，则发送确认帧(或简单地为确认)。AP在发送确认后将很快发送下行链路数据。尽管本文所提供的论述注重于术语TIM、TIM映射和TIM位图，但本文所提出的示例实施例可利用寻呼信息的其它形式操作。一般而言，寻呼信息的这类其它形式可称为寻呼信息、寻呼映射、寻呼位图等等。寻呼位图可包括对应于有可能被寻呼的站点的多个比特，其中比特的值指示与比特关联的站点是否被寻呼。TIM位图可为寻呼位图的示例。
图3示出了当AP向多个站点的子集传输下行链路数据时AP和多个站点之间的示例传输的传输图300。传输图300示出了如前所论述的AP和多个站点之间的传输。在第一时间，AP传输包含TIM 305的信标帧，该TIM包括AP具有哪些站点的缓冲数据的指示。当站点接收和解码TIM 305时，被指示为AP具有其缓冲数据的站点的那些站点可在轮询周期内传输PS-poll，例如PS-poll 310和PS-poll 315。图3中还标示有侦听区域(示为点区域，例如侦听区域312和侦听区域317)，对应站点在该侦听区域期间侦听预期发往站点的传输。
当AP接收PS-poll时，AP可通过为每个接收到的PS-poll传输一个确认来确认PS-poll的接收。例如，AP可传输PS-poll 310的确认314和PS-poll 315的确认319。AP传输的每个确认还可包括AP将向站点传输的下行链路数据的定时信息(例如，开始时间和/或长度)，根据该定时信息，站点可决定在接收确认后进入省电模式操作，直到预期发往站点的下行链路数据的开始处的时间。然而，以这种方式，AP可能必须为特定站点决定数据定时，而无需知晓将传输它们各自的PS-poll的所有站点的情况，因为一些站点到AP必须决定数据定时的时候可能还没有传输它们的PS-poll。因此，关于数据定时的决策一般不基于将传输PS-poll的所有站点的全智能，因此可能不是最有效或公平的决策。一旦轮询周期结束，AP可开始向传输PS-poll的站点传输下行链路数据。这些站点还可确认下行链路数据的接收。
在当前WLAN中，基于TIM的技术用来为站点提供省电。在基于TIM的技术中，站点在一个或多个信标间隔处被唤醒以侦听来自AP在信标中传输的TIM。TIM包括位图，其中每个比特表示是否存在发往对应于该比特的站点的缓冲包。例如，如果与站点关联的比特等于1，那么AP处有缓冲包发往站点，而如果该比特等于0，那么AP处没有缓冲包发往站点。如果有缓冲包发往站点，则站点应该保持唤醒状态并向AP传输省电轮询(power save poll，PS-Poll)帧以向AP指示该站点准备接收缓冲包。由多个站点传输的PS-Poll帧需要遵循EDCA规则并必须以时分多址接入(time division multiple access，TDMA)方式发送。AP在接收PS-Poll后可向站点发送缓冲包或向站点发送确认并稍后发送缓冲包。根据一示例实施例，由于PS-Poll帧很短，使用OFDMA从多个站点传输PS-Poll帧是有利的。
为了使用OFDMA传输OFDMA帧，可能有必要为在上行链路(uplink，UL)上传输的多个站点确定网络资源的分配(例如，频率分配)。在3GPP LTE通信系统中，由演进型基站(evolved NodeB，eNB)调度用于UL传输的资源分配，而且有关资源分配的信息通过下行链路(downlink，DL)控制信道从eNB传输到用户设备(user equipment，UE)。该流程要求eNB在调度资源分配之前了解UE发送数据的意图，以及数据大小。但是，对于PS-Poll传输，AP通常不知道哪个站点将要传输PS-Poll帧，因此，AP通常无法为在UL上传输的PS-Poll帧执行资源分配，因为每个站点在等于1的TIM中具有对应的比特。
根据一示例实施例，站点被唤醒并侦听由AP传输的信标。该信标包括TIM位图以及指示要用于PS-Poll传输的网络资源的资源池的位置的信息。作为替代性方案，该信标包括一个(或多个)指定的资源池要用于PS-Poll传输的指示。尽管本文所提出的论述注重信标和信标帧，但所提出的示例实施例可利用用于触发PS-Poll传输的其它类型的帧来操作。一般而言，这类帧可称为触发帧。
根据一示例实施例，如果站点确定其在TIM位图中的对应比特为1，则站点推导出其网络资源的位置，该网络资源将用于使用站点的标识符，例如站点的MAC地址、关联标识符(association identifier，AID)等，进行PS-Poll传输。该站点可使用推导出的网络资源位置传输其PS-Poll。由于站点和AP都具有关于站点标识符的常识(例如，MAC地址、AID等)，所以都知道向哪里传输和/或从哪里接收PS-Poll。由于站点不需要在PS-Poll中传输其标识符，所以通信开销可减少。
图4a示出了在AP使用OFDMA和标识符信息参与PS-Poll传输中发生的示例操作400的流程图。操作400可表示当如AP 105等AP使用OFDMA和标识符信息参与PS-Poll传输时发生在该AP中的操作。
操作400可从AP传输信标(方框405)开始。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。AP可根据TIM位图在UL资源池中接收PS-Poll(方框410)。AP可基于TIM位图和接收TIM位图的站点接收0个或多个PS-Poll。由AP接收的PS-Poll位于从站点标识符推导出来的网络资源位置中。作为说明性示例，网络资源位置的推导可表示为：
istation＝Astation modulo N，
其中istation是站点用来传输其PS-Poll帧的资源池内的网络资源(例如，信道)的索引，Astation是站点标识符(例如，MAC地址、AID等)，N是资源池中网络资源(例如，信道)的数目。
图4b示出了在站点使用OFDMA和标识符信息参与PS-Poll传输中发生的示例操作450的流程图。操作450可表示当如站点110至118等站点使用OFDMA和标识符信息参与PS-Poll传输时发生在该站点中的操作。
操作450可开始于唤醒站点(方框455)。作为说明性示例，站点可从休眠状态或低功率状态被唤醒。站点可接收由AP传输的信标(方框460)。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。站点可执行检查以确定AP是否有缓冲数据包发往站点(方框465)。如前所论述，站点可检查TIM位图中与站点关联的比特的状态以确定AP是否有缓冲数据包预期发往站点。如果AP有缓冲数据包发往站点，则站点可根据其标识符推导出UL资源在UL资源池中的位置(方框470)。作为说明性示例，网络资源位置的推导可表示为：
istation＝Astation modulo N。
站点可在所处的UL资源中传输PS-Poll(方框475)。
根据一示例实施例，网络资源的数目N可以是固定的。
根据一示例实施例，可以动态调整网络资源的数目N。作为说明性示例，可以基于使用TIM进行寻呼的站点的数目来动态调整网络资源的数目N。例如，考虑到TIM位图的长度为16个比特的情况，指示存在16个站点参与基于TIM的寻呼。在这16个站点中，AP有缓冲数据包发往其中7个站点。可以动态将网络资源的数目N调整到7以确保每个站点都有足够的网络资源。类似地，如果AP有缓冲数据包发往其中12个站点，则可动态将网络资源的数目N调整到12。或者，可动态将网络资源的数目N调整到站点数目与缓冲数据包的函数。例如，N可以是一个比例因子与具有缓冲数据包的站点的数目的乘积，其中比例因子是小于1的数。
在动态调整网络资源的数目的场景中，接收TIM位图的站点能够通过检查TIM位图确定网络资源的数目。作为说明性示例，如果TIM位图指示AP有缓冲数据包发往7个站点，则站点可确定网络资源的数目为7并在定位传输其PS-Poll的网络资源时使用该数目。作为另一说明性示例，如果网络资源的数目是TIM位图的函数，以及如果TIM位图指示AP有缓冲数据包发往8个站点，则站点可确定网络资源的数目是8倍的比例因子并在定位传输其PS-Poll的网络资源时使用该数目。
图5示出了AP和两个站点使用OFDMA以及站点的标识符参与PS-Poll传输以推导出网络资源位置的示例时频图。第一时频图500显示由AP进行的传输，第二时频图505显示由第一站点(STA1)进行的传输，第三时频图510显示由第二站点(STA2)进行的传输。AP传输信标515。出于论述目的，考虑第一站点(STA1)的标识符(即，Astation)为20以及资源池最多具有8个网络资源(即，N＝8)的情况。然后，使用上述示例表达，istation＝20modulo8＝4。因此，第一站点可在网络资源#4中传输其PS-Poll(示为方框520)。类似地，如果第二站点(STA2)的标识符为16，那么istation＝16modulo 8＝0。因此，第二站点可在网络资源#0中传输其PS-Poll(示为方框525)。
根据一示例实施例，站点被唤醒并侦听由AP传输的信标。该信标包括TIM位图以及指示要用于PS-Poll传输的网络资源的资源池的位置的信息。作为替代性方案，该信标包括一个(或多个)指定的资源池要用于PS-Poll传输的指示。该信标还包括时间戳或时间戳信息。尽管本文所提出的论述注重信标和信标帧，但所提出的示例实施例可利用用于触发PS-Poll传输的其它类型的帧来操作。一般而言，这类帧可称为触发帧。
根据一示例实施例，如果站点确定其在TIM位图中的对应比特为1，则站点推导出其网络资源的位置，该网络资源将用于使用站点的标识符，例如站点的MAC地址、关联标识符(association identifier，AID)等，进行PS-Poll传输。包括定时信息有助于随时间随机化PS-Poll传输的位置并可随时间随机化站点观察或生成的干扰，从而有助于提高通信系统的稳健性。该站点可使用推导出的网络资源位置传输其PS-Poll。由于站点和AP都具有关于站点标识符(例如，MAC地址、AID等)和定时信息的常识，所以都知道向哪里传输和/或从哪里接收PS-Poll。
图6a示出了在AP使用OFDMA以及标识符信息和定时信息参与PS-Poll传输中发生的示例操作600的流程图。操作600可表示当如AP 105等AP使用OFDMA以及标识符信息和定时信息参与PS-Poll传输时发生在该AP中的操作。
操作600可开始于AP传输信标(方框605)。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。AP可根据TIM位图在UL资源池中接收PS-Poll(方框610)。AP可基于TIM位图和接收TIM位图的站点接收0个或多个PS-Poll。由AP接收的PS-Poll位于从站点标识符以及与信标关联的定时信息推导出的网络资源位置中。作为说明性示例，网络资源位置的推导可表示为：
istation＝(Astation+timing information)modulo N，
其中istation是站点用来传输其PS-Poll帧的资源池内的网络资源(例如，信道)的索引，Astation是站点标识符(例如，MAC地址、AID等)，定时信息(例如，时间戳)是信标中包含的定时信息，N是资源池中网络资源(例如，信道)的数目。
图6b示出了在站点使用OFDMA以及标识符信息和定时信息参与PS-Poll传输中发生的示例操作650的流程图。操作650可表示当如站点110至118等站点使用OFDMA以及标识符信息和定时信息参与PS-Poll传输时发生在该站点中的操作。
操作650可开始于唤醒站点(方框655)。作为说明性示例，站点可从休眠状态或低功率状态被唤醒。站点可接收由AP传输的信标(方框660)。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。站点可执行检查以确定AP是否有缓冲数据包发往站点(方框665)。如前所论述，站点可检查TIM位图中与站点关联的比特的状态以确定AP是否有缓冲数据包预期发往站点。如果AP有缓冲数据包发往站点，则站点可根据其标识符和在信标中提供的定时信息推导出UL资源在UL资源池中的位置(方框670)。作为说明性示例，网络资源位置的推导可表示为：
istation＝(Astation+timing information)modulo N。
站点可在所处的UL资源中传输PS-Poll(方框675)。
图7示出了AP和两个站点使用OFDMA以及站点的标识符和定时信息参与PS-Poll传输以推导网络资源位置的示例时频图。第一时频图700显示由AP进行的传输，第二时频图705显示由第一站点(STA1)进行的传输，第三时频图710显示由第二站点(STA2)进行的传输。AP传输第一信标715。出于论述目的，考虑第一站点(STA1)的标识符(即，Astation)为20，与第一信标715关联的定时信息为64，以及资源池最多具有8个网络资源(即，N＝8)的情况。然后，使用上面的示例表达，istation＝(20+64)modulo 8＝4(示为方框717)。因此，第一站点可在网络资源#4中传输其PS-Poll。但是，在定时信息为163的由AP传输的第二信标720处，istation＝(20+163)modulo 8＝7，并且第一站点可在接收第二信标720后使用网络资源#7(示为方框722)。类似地，如果第二站点(STA2)的标识符为32，那么istation＝(32+64)modulo8＝0。因此，第二站点可在接收第一信标715后在网络资源#0中传输其PS-Poll(示为方框719)。但是，在接收定时信息为163的第二信标720后，istation＝(32+163)modulo 8＝3，并且第二站点可在接收第二信标720后使用网络资源#3(示为方框724)。
由于在上面所提出的示例实施例中，站点根据标识符和定时信息中的至少一个推导出用于PS-Poll传输的站点网络资源的位置，所以两个(或多个)站点有可能推导出它们各自的网络资源的相同位置，从而导致PS-Poll传输的冲突。当冲突发生时，如果冲突的PS-Poll的信号干扰噪声比(signal to interference plus noise ratio，SINR)在AP处较高，则仍然有可能接收其中一个冲突的PS-Poll。根据一示例实施例，AP可能能够使用PS-Poll传输包含的缩位站点标识信息从许多可能的发射器中辨别PS-Poll的发射器。缩位站点标识信息一般可比站点标识信息(例如其AID、MAC地址等)要短，以便帮助减少通信开销。注意的是，多个潜在传输站点中的站点比特在TIM位图中的位置可用作缩位站点标识信息。指示站点比特的位置的索引所需的比特数目比6字节的常规MAC地址小得多。作为说明性示例，假设每TIM位图最多只有8个比特被置位成“1”，那么只需要3个比特来指示站点所对应的比特的位置并标识PS-Poll的发射器。于是，在TIM位图中第一个被置位成“1”的比特所对应的站点将具有缩位站点标识信息值000，在TIM位图中第二个被置位成“1”的比特所对应的站点将具有缩位站点标识信息值001，在TIM位图中第三个被置位成“1”的比特所对应的站点将具有缩位站点标识信息值010，在TIM位图中第八个被置位成“1”的比特所对应的站点将具有缩位站点标识信息111，以此类推。
图8示出了AP 805和站点810之间的示例消息交换图800，其中缩位站点标识信息包含在由站点810传输的PS-Poll中。缩位站点标识信息可基于多个潜在传输站点中的站点的比特在信标中包含的TIM位图中的顺序或位置。AP 805可通过确定其有缓冲数据包发往哪些站点并相应地设置这些站点的TIM位图开始(方框815)。AP 805可传输包括TIM位图的信标(示为事件817)。该信标还可包括时间戳信息。站点810可确定其在TIM位图中的对应比特是否被置位(例如，为1)。如果对应的比特被置位，则站点810可根据标识符(例如，AID、MAC地址等)和由信标提供的时间戳推导出其PS-Poll的位置，以及基于其在TIM位图中的位置的顺序生成缩位站点标识符(方框819)。站点810可在推导出的位置中传输PS-Poll(示为事件821)。PS-Poll还可包括根据站点810在TIM位图中的位置生成的缩位站点标识符。
图9a示出了在AP使用缩位站点标识符参与PS-Poll传输以帮助在冲突后促进恢复中发生的示例操作900的流程图。操作900可表示当如AP 105等AP使用缩位站点标识符参与PS-Poll传输以帮助在冲突后促进恢复时发生在该AP中的操作。
操作900可从AP传输信标(方框905)开始。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。AP可根据TIM位图在UL资源池中接收PS-Poll(方框910)。AP可基于TIM位图和接收TIM位图的站点接收0个或多个PS-Poll。PS-Poll可包括，例如从站点在TIM位图中的相应位置推导出的，缩位站点标识符。由AP接收的PS-Poll位于从站点标识符(例如，站点的标识符，例如SID、MAC地址等)以及与信标关联的定时信息推导出来的网络资源位置中。
图9b示出了在站点使用站点标识符参与PS-Poll传输以帮助在冲突后促进恢复中发生的示例操作950的流程图。操作950可表示当如站点110至118等站点使用站点标识符参与PS-Poll传输以帮助在冲突后促进恢复时发生在该站点中的操作。
操作950可开始于唤醒站点(方框955)。作为说明性示例，站点可从休眠状态或低功率状态被唤醒。站点可接收由AP传输的信标(方框960)。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。站点可执行检查以确定AP是否有缓冲数据包发往站点(方框965)。如前所论述，站点可检查TIM位图中与站点关联的比特的状态以确定AP是否有缓冲数据包预期发往站点。如果AP有缓冲数据包发往站点，则站点可根据其标识符和在信标中提供的定时信息推导出UL资源在UL资源池中的位置(方框970)。站点可生成缩位站点标识符(方框975)。作为说明性示例，缩位站点标识符可根据站点在TIM位图中的位置来生成。站点可在所处的UL资源中传输PS-Poll，其中PS-Poll包括缩位站点标识符(方框980)。
根据一示例实施例，为了解决PS-Poll冲突和实现用于PS-Poll传输的网络资源随时间的随机化，站点可根据多个潜在传输站点中的站点的比特在TIM位图中的位置以及从信标接收到的定时信息，例如时间戳，推导用于PS-Poll传输的网络资源的位置。在网络资源位置的推导中使用定时信息随机化站点随时间观察和/或生成的干扰。
如果站点确定其在TIM位图中的对应比特为1，则站点使用多个潜在传输站点中站点的比特在TIM位图的顺序或位置以及信标中包含的定时信息(例如，时间戳)推导站点要用于PS-Poll传输的网络资源的位置。由于站点和AP都具有关于多个潜在传输站点中的站点的比特在TIM位图中的顺序和/或位置以及定时信息的常识，所以它们都知道向哪里传输和/或从哪里接收PS-Poll。
图10a示出了在AP使用OFDMA以及缩位站点标识信息和定时信息参与PS-Poll传输中发生的示例操作1000的流程图。操作1000可表示当如AP105等AP使用OFDMA以及缩位标识信息和定时信息参与PS-Poll传输时发生在该AP中的操作。
操作1000可开始于AP传输信标(方框1005)。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。AP可根据TIM位图在UL资源池中接收PS-Poll(方框1010)。AP可基于TIM位图和接收TIM位图的站点接收0个或多个PS-Poll。由AP接收的PS-Poll位于从与站点关联的缩位站点标识符以及与信标关联的定时信息推导出的网络资源位置中。作为说明性示例，网络资源位置的推导可表示为：
istation＝(OneOrderstation+timing information)modulo N，
其中istation是站点用来传输其PS-Poll帧的资源池内的网络资源(例如，信道)的索引，OneOrderstation是与多个潜在传输站点中的站点关联的比特在TIM位图中的顺序或位置(即，缩位站点标识信息或缩位站点标识符)，定时信息(例如，时间戳)是信标中包含的定时信息，N是资源池中网络资源(例如，信道)的数目。
图10b示出了在站点使用OFDMA以及缩位站点标识信息和定时信息参与PS-Poll传输中发生的示例操作1050的流程图。操作1050可表示当如站点110至118等站点使用OFDMA以及缩位站点标识信息和定时信息参与PS-Poll传输时发生在该站点中的操作。
操作1050可开始于唤醒站点(方框1055)。作为说明性示例，站点可从休眠状态或低功率状态被唤醒。站点可接收由AP传输的信标(方框1060)。该信标可包括TIM位图，以及UL资源池的时间戳和位置，站点可使用该UL资源池来传输PS-Poll。站点可执行检查以确定AP是否有缓冲数据包发往站点(方框1065)。如前所论述，站点可检查TIM位图中与站点关联的比特的状态以确定AP是否有缓冲数据包预期发往站点。如果AP有缓冲数据包发往站点，则站点可根据其缩位标识符和在信标中提供的定时信息推导出UL资源在UL资源池中的位置(方框1070)。作为说明性示例，网络资源位置的推导可表示为：
istation＝(OneOrderstation+timing information)modulo N。
站点可在所处的UL资源中传输PS-Poll(方框1075)。
图11示出了AP和两个站点使用缩位站点标识信息和定时信息参与PS-Poll传输以推导网络资源位置的示例时频图。第一时频图1100显示由AP进行的传输，第二时频图1105显示由第一站点(STA1)进行的传输，第三时频图1110显示由第二站点(STA2)进行的传输。AP传输第一信标1120和第二信标1125。出于论述目的，考虑第一站点(STA1)的缩位站点标识信息(即，OneOrderstation)为5，定时信息为64，以及资源池最多具有8个网络资源(即，N＝8)的情况。然后，使用上面的示例表达，istation＝(5+64)modulo8＝5。因此，第一站点可在网络资源#5中传输其PS-Poll(示为方框1122)。但是，在定时信息为163以及缩位站点标识信息为3的第二信标1125处，istation＝(3+163)modulo 8＝6，并且第一站点可在接收第二信标1125后使用网络资源#6(示为方框1127)。类似地，如果第二站点(STA2)的缩位站点标识信息为7，那么istation＝(7+64)modulo 8＝7。因此，第二站点可在网络资源#7中传输其PS-Poll(示为方框1124)。但是，在定时信息为163和缩位站点标识信息为8的第二信标1125之后，istation＝(8+163)modulo 8＝3，并且第二站点可在接收第二信标1125后使用网络资源#3(示为方框1129)。
根据一示例实施例，使用OFDMA进行PS-Poll传输比EDCA更有效地使用资源。另外，随时间随机化PS-Poll传输的位置(例如，网络资源或信道)还随机化由站点观察和/或生成的干扰，这有助于提高通信系统的稳健性。此外，因为消除了对站点传输诸如MAC地址、AID等标识符的需要，所以通信开销得以减少，而且基于多个潜在传输站点中的站点的比特在TIM位图中的顺序或位置的缩位站点标识信息足以标识站点。
图12是处理系统1200的方框图。该处理系统可以用来实现本文所公开的设备和方法。特定设备可利用所有所示的组件或这些组件的仅一子集，且装置之间的集成程度可能不同。此外，设备可以包括部件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。处理系统可以包括配备一个或多个输入/输出设备，例如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘、打印机、显示器等的处理单元。处理单元可以包括中央处理器(centralprocessing unit，CPU)、存储器、大容量存储器设备、视频适配器以及连接至总线的I/O接口。
总线可以是任意类型的若干总线架构中的一个或多个，包括存储总线或存储控制器、外设总线、视频总线等等。CPU可包括任意类型的电子数据处理器。存储器可包括任何类型的系统存储器，例如静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、动态随机存取存储器(static random access memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)或其组合，等等。在一实施例中，存储器可包括在开机时使用的ROM以及执行程序时使用的程序和数据存储器的DRAM。
大容量存储器设备可包括任何类型的存储器设备，其用于存储数据、程序和其它信息，并使这些数据、程序和其它信息通过总线访问。大容量存储器设备可包括如下项中的一项或多项：固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等等。
显示卡以及I/O接口提供接口以将外部输入以及输出装置耦合到处理单元上。如所图示，输入以及输出设备的实例包含耦合到显示卡上的显示器以及耦合到I/O接口上的鼠标/键盘/打印机。其它装置可以耦合到处理单元上，并且可以利用额外的或较少的接口卡。例如，可使用如通用串行总线(USB)(未示出)等串行接口将接口提供给打印机。
处理单元还包含一个或多个网络接口，所述网络接口可以包括例如以太网电缆等有线链路，和/或用以接入节点或不同网络的无线链路。网络接口允许处理单元经由网络与远程单元通信。例如，网络接口可以经由一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一个实施例中，处理单元耦合到局域网或广域网上以用于数据处理以及与远程设备通信，所述远程设备包括其它处理单元、互联网、远程存储设施等等。
图13示出了示例第一通信设备1300。通信设备1300可以是站点的一个实施方式。通信设备1300可用于实施本文所论述的各种实施例。如图13所示，发射器1305用于发送包、PS-Poll等。通信设备1300还包括用于接收包、触发帧(例如信标等)等的接收器1310。
寻呼处理单元1320用于处理寻呼信息。寻呼处理单元1320用于处理TIM位图以确定AP是否有缓冲数据包发往通信设备1300。寻呼处理单元1320用于确定通信设备1300在寻呼信息中的位置。资源定位单元1322用于定位资源池中的网络资源，例如UL资源。资源定位单元1322用于使用信息，例如与通信设备1300关联的标识符、缩位站点标识符、定时信息等，来定位网络资源。资源定位单元1322用于使用TIM位图来确定网络资源池的大小。标识符生成单元1324用于生成缩位站点标识符。例如，标识符生成单元1324用于从通信设备1300在TIM位图中的位置生成缩位站点标识符。存储器1330用于存储包、触发帧、寻呼信息、TIM信息、标识符、缩位站点标识符、网络资源位置、网络资源池大小和位置，等等。通信设备1300的元件可实施为特定的硬件逻辑块。在替代性实施例中，通信设备1300的元件可实施为在处理器、控制器、专用集成电路等中执行的软件。在另一替代性实施例中，通信设备1300的元件可实施为软件和/或硬件的组合。
作为示例，接收器1310和发射器1305可实施为特定硬件块，而寻呼处理单元1320、资源定位单元1322和标识符生成单元1324可以是在微处理器(例如处理器1315)或定制电路或现场可编程逻辑阵列的定制编译逻辑阵列中执行的软件模块。寻呼处理单元1320、资源定位单元1322和标识符生成单元1324可以是存储在存储器1330中的模块。
图14示出了示例第二通信设备1400。通信设备1400可以是AP的一个实施方式。通信设备1400可用于实施本文所论述的各种实施例。如图14所示，发射器1405用于发送包、触发帧(例如信标)等。通信设备1400还包括用于接收包、PS-Poll等的接收器1410。
寻呼处理单元1420用于生成寻呼信息。寻呼处理单元1420用于根据由通信设备1400服务的哪些站点有预期缓冲数据包发给它们以及选择哪些站点进行服务来处理TIM位图。资源定位单元1422用于定位站点可用来向通信设备1400传输PS-Poll的网络资源池中的网络资源。资源定位单元1422用于根据TIM位图确定网络资源池的大小。标识符处理单元1424用于处理接收到的缩位站点标识符以确定PS-Poll的源。标识符处理单元1424用于根据TIM位图生成缩位站点标识符以协助标识PS-Poll的源。存储器1430用于存储包、触发帧、寻呼信息、TIM信息、标识符、缩位站点标识符、网络资源位置、网络资源池大小和位置，等等。
通信设备1400的元件可实施为特定的硬件逻辑块。在替代性实施例中，通信设备1400的元件可实施为在处理器、控制器、专用集成电路等中执行的软件。在又一替代性实施例中，通信设备1400的元件可实施为软件和/或硬件的组合。
例如，接收器1410和发射器1405可实施成特定的硬件块，而寻呼处理单元1420、资源定位单元1422以及标识符处理单元1424可以是在微处理器(例如，处理器1415)或者定制电路或现场可编程逻辑阵列的定制编译逻辑阵列中执行的软件模块。寻呼处理单元1420、资源定位单元1422和标识符处理单元1424可以是存储在存储器1430中的模块。
虽然已参考说明性实施例描述了本发明，但此描述并不意图限制本发明。所属领域的技术人员在参考该描述后，将会明白说明性实施例的各种修改和组合，以及本发明其他实施例。因此，所附权利要求书意图涵盖任何此类修改或实施例。

Claims (25)

1.一种用于在无线系统中进行通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
站点接收触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输省电轮询PS-Poll的资源池的位置的资源分配信息，应用于采用正交频分多址接入OFDMA技术的无线通信系统中；
所述站点根据所述寻呼位图确定是否允许所述站点传输所述PS-Poll；以及
当允许所述站点传输所述PS-Poll时，所述站点根据所述站点的标识符确定网络资源在所述资源池中的位置，所述网络资源在所述资源池中的位置为频率上分配的资源的位置，所述网络资源为频率上分配的资源，以及
所述站点在所述网络资源的所述位置处传输所述PS-Poll。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧包括信标帧。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻呼位图包括传输指示映射(trafficindication map，TIM)位图。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧还包括定时信息，以及所述确定所述网络资源在所述资源池中的所述位置是根据所述定时信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络资源的所述位置可表示为
location＝(Astation+time_info)modulo N，
其中location是所述网络资源的所述位置，Astation是所述站点的所述标识符，time_info是所述定时信息，以及N是所述资源池中的网络资源的数目。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PS-Poll包括所述站点的缩位标识符。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述缩位标识符包括如寻呼位图所指示的对应于多个潜在传输站点中的所述站点的比特的位置。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发帧还包括定时信息，以及所述网络资源的所述位置可表示为
location＝(OneOrderstation+time_info)modulo N，
其中location是所述网络资源的所述位置，OneOrderstation是如所述寻呼位图所指示的从对应于所述站点的比特的位置推导出的所述站点的缩位标识符，time_info是所述定时信息，以及N是所述资源池中的网络资源的数目。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络资源的所述位置可表示为
location＝OneOrderstationmodulo N，
其中location是所述网络资源的所述位置，OneOrderstation是如所述寻呼位图所指示的从对应于所述站点的比特的位置推导出的所述站点的缩位标识符，以及N是所述资源池中的网络资源的数目。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：如果允许所述站点传输所述PS-Poll，则根据如所述寻呼位图所指示的多个潜在传输站点中的站点的数目确定所述资源池的大小。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络资源的所述位置可表示为
location＝Astationmodulo N，
其中location是所述网络资源的所述位置，Astation是所述站点的所述标识符，以及N是所述资源池中的网络资源的数目。
12.一种用于在无线系统中进行通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
接入点传输触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输PS-Poll的资源池的位置的资源分配信息，应用于采用OFDMA技术的无线通信系统中；
所述接入点根据所述寻呼位图确定多个潜在传输站点；
所述接入点根据所述多个潜在传输站点中所述站点的标识符确定网络资源在所述资源池中的多个位置，所述网络资源在所述资源池中的多个位置为频率上分配的多个资源的位置，所述网络资源为频率上分配的资源；以及
所述接入点在所述网络资源的所述多个位置上接收至少一个PS-Poll。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一个PS-Poll中的每一个包括所述多个潜在传输站点中的其中一个所述站点的缩位标识符。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述缩位标识符包括所述寻呼位图中对应于所述多个潜在传输站点中的所述站点的比特的位置。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述触发帧还包括定时信息，以及根据所述定时信息确定网络资源的所述多个位置。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括根据所述多个潜在传输站点中的站点的数目确定所述资源池的大小。
17.一种站点，其特征在于，包括
接收器，用于接收触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输PS-Poll的资源池的位置的资源分配信息，应用于采用OFDMA技术的无线通信系统中；以及
可操作地耦合至所述接收器的处理器，所述处理器用于：根据所述寻呼位图确定是否允许所述站点传输所述PS-Poll；当允许所述站点传输所述PS-Poll时，根据所述站点的标识符确定网络资源在所述资源池中的位置；所述网络资源在所述资源池中的位置为频率上分配的资源的位置，所述网络资源为频率上分配的资源；以及
可操作地耦合至所述处理器的发射器，所述发射器用于：当允许所述站点传输所述PS-Poll时，在所述网络资源的所述位置处传输所述PS-Poll。
18.根据权利要求17所述的站点，其特征在于，所述触发帧还包括定时信息，以及所述处理器用于根据所述定时信息确定所述网络资源在所述资源池中的所述位置。
19.根据权利要求17所述的站点，其特征在于，所述PS-Poll包括所述站点的缩位标识符，所述缩位标识符包括如寻呼位图中所指示的对应于多个潜在传输站点中的所述站点的比特的位置。
20.根据权利要求17所述的站点，其特征在于，所述处理器用于：当允许所述站点传输所述PS-Poll时，根据如所述寻呼位图所指示的多个潜在传输站点中的站点的数目确定所述资源池的大小。
21.一种接入点，其特征在于，包括：
发射器，用于传输触发帧，所述触发帧包括寻呼位图以及指示用于传输PS-Poll的资源池的位置的资源分配信息，应用于采用OFDMA技术的无线通信系统中；
可操作地耦合至所述发射器的处理器，所述处理器用于根据所述寻呼位图确定多个潜在传输站点，并根据所述站点在所述多个潜在传输站点中的标识符确定网络资源在所述资源池中的多个位置，所述网络资源在所述资源池中的多个位置为频率上分配的资源的多个位置，所述网络资源为频率上分配的资源；以及
可操作地耦合至所述处理器的接收器，所述接收器用于在所述网络资源的所述多个位置上接收至少一个PS-Poll。
22.根据权利要求21所述的接入点，其特征在于，所述至少一个PS-Poll中的每一个包括所述多个潜在传输站点中的其中一个所述站点的缩位标识符。
23.根据权利要求22所述的接入点，其特征在于，所述缩位标识符包括所述寻呼位图中对应于所述多个潜在传输站点中的所述站点的比特的位置。
24.根据权利要求21所述的接入点，其特征在于，所述触发帧还包括定时信息，以及所述处理器用于根据所述定时信息确定网络资源的所述多个位置。
25.根据权利要求21所述的接入点，其特征在于，所述处理器用于根据所述多个潜在传输站点中的站点的数目确定所述资源池的大小。
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