ОБНАРУЖЕНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРОБУЖДАЮЩИХ ПРИЕМНИКОВ С ОГРАНИЧЕННЫМ РАДИУСОМ ДЕЙСТВИЯ
DETECTION AND OPERATION OF WAKING RECEIVERS WITH LIMITED RANGE OF ACTION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к системам мобильной связи, в которых точки доступа предоставляют услугу одному или более мобильным устройствам, имеющим основной приемник и пробуждающий приемник, и, в частности, к обнаружению того, когда пробуждающий приемник мобильного устройства не находится в пределах радиуса действия пробуждающего сигнала, переданного точкой доступа.
Уровень техники
В технологии мобильной связи снижение энергопотребления в различных типах пользовательского оборудования долгое время было предметом интереса и продолжает оставаться важным фактором при разработке систем следующего поколения. Потребность в снижении энергопотребления часто очень ярко выражена для устройств, ориентированных на Интернет вещей (IoT), который можно рассматривать как подключение с возможностью доступа к сети Интернет устройств помимо тех, которые традиционно используются для поддержания связи между людьми. Ожидается, что большое количество этих устройств IoT будет питаться от плоского круглого аккумулятора, что означает, что минимизация энергопотребления имеет первостепенное значение. В будущем могут быть разработаны такие устройства для улавливания своей собственной энергии, и такое развитие событий еще больше повышает актуальность устройств с низким энергопотреблением.
Поддерживаемые скорости передачи данных, как правило, являются низкими для приложений такого типа, как в отношении пиковых скоростей передачи данных, так и в отношении агрегированных скоростей передачи данных, например, в течение обычного дня. Это означает, что большая часть энергопотребления не связана с передачей или приемом данных, а скорее расходуется тогда, когда устройства прослушивают радиочастотный спектр, чтобы определить, существует ли передача, для которой предназначен данный приемник.
В результате большая часть от общего энергопотребления приходится на прослушивание устройством потенциальной передачи, которой очень часто нет, и это стало поводом для разработки так называемых активирующих приемников (WUR). Пробуждающий приемник представляет собой устройство с чрезвычайно низким энергопотреблением, единственная цель которого состоит в том, чтобы пробудить другой приемник, так называемый "основной приемопередатчик” (основной приемник и передатчик), предусмотренный в устройстве. Поэтому IoT-устройство с пробуждающим приемником экономит энергию, поскольку не нужно включать основной приемник для сканирования потенциального пакета; вместо этого включается пробуждающий приемник. Если действительно имеются данные для IoT-устройства, то пробуждающий сигнал (WUS) будет отправлен в WUR. После того как пробуждающий приемник обнаружит этот WUS и определит, что имеются данные, он будет пробуждать основной приемник и передатчик, и линия связи может быть установлена.
Точка доступа (AP) может поддерживать несколько устройств или "станций" (STA), каждая из которых имеет функцию пробуждающего приемника, и в этом случае им необходим способ направления WUS в конкретный пробуждающий приемник всякий раз, когда есть данные, доступные для STA, содержащей этот пробуждающий приемник. Один из таких способов осуществляется посредством элемента карты индикатора трафика (TIM), передаваемого в ходе передачи радиомаяка. В этой схеме AP задействует один или более битов в пределах элемента TIM, где конкретные разрешенные биты представляют собой биты, соответствующие идентификатору ассоциации станций. Если бит задействован, он указывает наличие данных нисходящей линии связи в соответствующей STA. Эта стратегия помогает станции находиться в режиме энергосбережения и пробуждаться для передачи сигналов радиомаяков. Если AP указывает наличие данных нисходящей линии связи, станция может отправить опрос энергосбережения (PS-Poll), чтобы получить данные нисходящей линии связи.
Для станций, которые не находятся в режиме энергосбережения и у которых всегда включены их приемопередатчики, AP может напрямую передавать данные нисходящей линии связи, не требуя процесса опроса.
Первоначально, технология пробуждающего приемника была в основном предметом академических исследований, но недавно она также была рассмотрена при стандартизации IEEE 802.11, когда начала свою работу группа по исследованию пробуждающих радиоустройств. Намерение состоит в том, чтобы иметь пробуждающие радиоустройства с низким энергопотреблением в качестве сопутствующего радиоустройства для основного приемопередатчика 802.11. Пробуждающий приемник пробуждает основной приемопередатчик 802.11 тогда, когда пакет доступен для приема, но основной приемопередатчик 802.11 в остальное время находится в выключенном состоянии. Использование пробуждающего приемника обеспечивает энергоэффективный прием данных без увеличения задержки. Пробуждающий сигнал, переданный точкой доступа в конкретную станцию, предназначен для указания того, что имеются данные нисходящей линии связи, доступные для ее приема.
Пробуждающий приемник обрабатывает WUS, несущий несколько битов информации. Затем пробуждающий приемник пробуждает основной приемник только в том случае, если определенная часть идентификатора пробуждающего сигнала совпадает с ожидаемыми битами. Например, в документе "Wen-Chan Shih et al., “A Long-Range Directional Wake-Up Radio for Wireless Mobile Networks”, JOURNAL OF SENSOR AND ACTUATOR NETWORKS, 2015, ISSN 2224-2708" раскрыт пробуждающий сигнал, несущий 40 битов, из которых 16 битов представляют собой идентификаторы станции (STA-ID), и 24 бита представляют собой дополнительную информацию.
В документе "Minyoung Park et al., “Proposal for Wake-Up Receiver (WUR) Study Group)”, document: IEEE 802.11-16/0722r1, dated May 18, 2016", доступном на сайте https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/16/11-16-0722-01-0000-proposal-for-wake-up-receiver-study-group.pptx, раскрыта структура пакета для пробуждения, совместимая со стандартом 802.11, которая показана на фиг.1 и включает в себя:
- унаследованную преамбулу (OFDM) 802.11, состоящую из унаследованного короткого поля обучения (L-STF), унаследованного длинного поля обучения (L-LTF) и унаследованного поля сигнала (L-SIG), тем самым обеспечивая сосуществование с унаследованными STA;
- новую форму пробуждающего сигнала, основанную на манипуляции включения-выключения (OOK), содержащую преамбулу пробуждения, заголовок (адрес приемника) управления доступом к среде передачи (MAC), тело кадра и контрольную последовательность кадров (FCS).
Станция может информировать точку доступа о том, что она поддерживает функцию пробуждающего приемника. Точка доступа, вооруженная этой информацией, может затем использовать пробуждающий сигнал для указания доступности данных нисходящей линии связи для одной или более станций, которые указали, что они способны пробуждаться. После приема пробуждающего сигнала пробуждающий приемник пробуждает приемопередатчик 802.11. Станция может подтвердить прием WUS путем передачи пакета PS-Poll. Точка доступа может передать соответствующий трафик нисходящей линии связи при приеме PS-Poll из станции.
При использовании этой технологии остаются проблемы, которые необходимо решить. Например, предполагается, что пробуждающие приемники будут потреблять меньше энергии по сравнению со стандартом 802.11, но это можно достичь за счет определенных компромиссных решений, таких как разработка приемников, имеющих сравнительно более низкую чувствительность приемника. Это означает, что, хотя пробуждающий сигнал может обычно передаваться с нормальными уровнями сигнала для обслуживания основного приемопередатчика, радиус действия передачи пробуждающего сигнала, предназначенного для пробуждающих приемников, может быть меньше, чем в унаследованных передачах. Это сравнение проиллюстрировано на фиг.2, на которой показано пять станций 201, 203, 205, 207 и 209, каждая из которых обслуживается точкой 211 доступа. Кроме того, проиллюстрировано, что все станции 201, 203, 205, 207 и 209 находятся в пределах радиуса действия, что позволяет им устанавливать связь с точкой 211 доступа с использованием их основных приемопередатчиков 802.11. Но только три из станций 201, 203 и 205 находятся в пределах радиуса действия, обеспечивающего прием пробуждающего сигнала из одной и той же точки 211 доступа.
В ситуации этого типа пробуждающий приемник может по существу использоваться только для части зоны покрытия фактической передачи данных. Использование пробуждающего приемника может оставаться по-прежнему полезным, так как пробуждающий приемник часто находится в пределах радиуса действия. Однако в связи с тем, что такие ситуации существуют не всегда, STA может потребоваться узнать, находится ли станция в пределах или за пределами радиуса действия передачи WUS точки доступа.
В связанной с этим проблеме точке доступа также может потребоваться узнать, какие станции находятся в пределах радиуса действия передачи WUS.
Следовательно, существует потребность в технологии, которая устраняет вышеуказанные и/или связанные с этим проблемы.
Раскрытие сущности изобретения
Следует подчеркнуть, что используемые в данном описании термины "содержит" и "содержащий" определяют наличие изложенных признаков, целых чисел, этапов или компонентов, но не исключает наличия или добавления одного или более других признаков, целых чисел, этапов, компонентов или их групп.
Кроме того, ссылочные буквы могут быть предоставлены в некоторых случаях (например, в формуле изобретения и сущности изобретения) для того, чтобы облегчить определение различных этапов и/или элементов. Однако использование ссылочных букв не предназначено для того, чтобы приписывать или предлагать, что таким образом упомянутые этапы и/или элементы должны выполняться или функционировать в каком-либо конкретном порядке.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения вышеупомянутые и другие цели достигаются при использовании технологии (например, способов, устройств, невременных машиночитаемых носителей информации, программных средств), которая обеспечивает функционирование мобильного устройства, которое содержит основной приемник и пробуждающий приемник. Функционирование включает в себя выполнение периодических попыток приема первого сигнала (например, пробуждающего сигнала или сигнала синхронизации), который сконфигурирован для приема пробуждающим приемником. В течение каждой попытки вырабатывается результат обнаружения, который указывает на то, был ли принят первый сигнал с качеством сигнала, которое удовлетворяет заданному минимальному критерию качества. Один или более результатов обнаружения используется в качестве основания для принятия решения относительно того, находится ли пробуждающий приемник в пределах радиуса действия точки доступа. Если решение состоит в том, что пробуждающий приемник не находится в пределах радиуса действия точки доступа, то регулируется функционирование мобильного устройства.
В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления согласно изобретению регулировка функционирования мобильного устройства содержит функционирование основного приемника без использования функциональных возможностей пробуждающего приемника.
В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления согласно изобретению заданный критерий минимального качества представляет собой неспособность приема первого сигнала на заданном минимальном уровне качества или выше его в течение заданного количества попыток. В некоторых, но не обязательно во всех, альтернативных вариантах осуществления заданный критерий минимального качества представляет собой неспособность приема первого сигнала на заданном минимальном уровне качества или выше его по меньшей мере для заданного числа M из заданного общего числа N попыток.
В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления выполнение периодических попыток приема первого сигнала содержит периодическое функционирование основного приемника с целью приема первого сигнала.
В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления функционирование мобильного устройства включает в себя, в ответ на решение относительно того, что пробуждающий приемник не находится в пределах радиуса действия точки доступа, отправку в точку доступа индикатора того, что пробуждающий приемник не находится в пределах радиуса действия точки доступа. В некоторых, но не обязательно во всех, таких вариантах осуществления в ответ на решение относительно того, что пробуждающий приемник не находится в пределах радиуса действия точки доступа, осуществляется отправка индикатора в точку доступа, чтобы указать, что точка доступа не должна использовать первый сигнал для инициирования передачи в мобильное устройство.
В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления первый сигнал динамически конфигурируется как один из пробуждающего сигнала и сигнала синхронизации.
В других аспектах вариантов осуществления согласно изобретению предусмотрена технология (например, способы, устройства, невременные машиночитаемые носители информации, программные средства), которая приводит в действие точку доступа, которая обеспечивает поддержку связи для одного или более мобильных устройств. Функционирование включает в себя контроль по меньшей мере одного канала для обнаружения наличия сигнала от мобильного устройства. В ответ на обнаружение наличия сигнала от мобильного устройства, этот сигнал используется для того, чтобы установить, поддерживает или нет мобильное устройство функцию пробуждающего приемника. Если мобильное устройство поддерживает функцию пробуждающего приемника, функционирование дополнительно включает в себя установление того, находится ли пробуждающий приемник в пределах радиуса действия точки доступа. В ответ на установление того, что мобильное устройство одновременно имеет функцию пробуждающего приемника и находится в пределах радиуса действия точки доступа, пробуждающий сигнал передается в пробуждающий приемник мобильного устройства тогда, когда имеются данные, доступные для передачи в мобильное устройство. В ответ на установление того, что мобильное устройство не может одновременно поддерживать функцию пробуждающего приемника и находиться в пределах радиуса действия точки доступа, альтернативная передача в мобильное устройство используется тогда, когда имеются данные, доступные для передачи в мобильное устройство, причем альтернативная передача сконфигурирована для приема основным приемником мобильного устройства.
Краткое описание чертежей
Задачи и преимущества изобретения будут поняты из последующего подробного описания в сочетании с чертежами, на которых:
на фиг.1 показан пример разработки пакета для пробуждения, совместимого со стандартом 802.11.
на фиг.2 показаны различия в радиусах действия между сигналом, совместимым со стандартом 802.11, предназначенным для типичных устройств 802.11, и пробуждающим сигналом, предназначенным для приема с помощью пробуждающих радиоустройств, расположенных совместно с устройствами 802.11.
на фиг.3 показана сигнализация между, и некоторые функциональные возможности, точкой доступа и устройством, имеющим одновременно основной приемопередатчик и пробуждающий приемник.
на фиг.4 показана, в одном аспекте, блок-схема последовательности операций этапов/процессов, выполняемых мобильным устройством с функцией пробуждающего приемника в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению.
на фиг.5 показаны некоторые элементы (например, схемы) мобильного устройства с функцией пробуждающего приемника в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению.
на фиг.6 показан примерный контроллер мобильного устройства с функцией пробуждающего приемника, в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению.
на фиг.7 показана, в одном аспекте, блок-схема последовательности операций этапов/процессов, выполняемых точкой доступа в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению.
на фиг.8 показаны некоторые элементы (например, схема) точки доступа, в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению.
на фиг.9 показан примерный контроллер точки доступа в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению.
Осуществление изобретения
Различные признаки настоящего изобретения будут теперь описаны со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Различные аспекты изобретения будут теперь описаны более подробно вместе с рядом примерных вариантов осуществления. Чтобы облегчить понимание изобретения, многие аспекты изобретения описаны с точки зрения последовательностей действий, которые должны выполняться элементами компьютерной системы или другими аппаратными средствами, способными исполнять запрограммированные инструкции. Следует понимать, что в каждом из вариантов осуществления различные действия могут выполняться специализированными схемами (например, аналоговыми и/или дискретными логическими элементами, соединенными между собой для выполнения специальной функции) одним или более процессорами, запрограммированными с подходящим набором инструкций или их комбинаций. Термин "схема, выполненная с возможностью" выполнения одного или более описанных действий, используется в данном документе со ссылкой на любой такой вариант осуществления (то есть только на одной или более специальных, или один или более запрограммированных процессоров или их любой комбинации). Кроме того, изобретение можно дополнительно рассматривать как воплощенным полностью в невременном машиночитаемом носителе информации любого вида, таком как твердотельная память, магнитный диск или оптический диск, содержащий соответствующий набор компьютерных инструкций, которые будут предписывать процессору выполнять технологии, описанные в данном документе. Таким образом, различные аспекты изобретения могут быть воплощены в многочисленных различных формах, и предполагается, что все такие формы находятся в пределах объема изобретения. Для каждого из различных аспектов изобретения любая такая форма вариантов осуществления, как описано выше, может упоминаться в данном документе как "логика, выполненная с возможностью" выполнения описанного действия, или, альтернативно, как "логика, которая" выполняет описанное действие.
Что касается используемой в данном документе терминологии, то в некоторых вариантах осуществления используется неограничивающий термин станция (STA). В данном документе STA может быть беспроводным устройством любого типа, способным связываться с сетевым узлом или точкой доступа посредством радиосигналов. STA может быть также устройством радиосвязи, целевым устройством, STA на основе связи между устройствами, STA машинного типа или STA с возможностью межмашинной связи, датчиком, оснащенным STA, планшетным компьютером, мобильным терминалом, смартфоном, оборудованием со встроенным портативным компьютером (LEE), оборудованием с устанавливаемым портативным компьютером (LME), USB-ключом, абонентским оконечным оборудованием (CPE) и т.п.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления используется общая терминология "узел радиосети" или просто "сетевой узел (узел NW)”, а также вышеупомянутая "AP". Эти термины могут означать сетевое устройство любого вида, которое может содержать одно или более из: базовой станции, базовой радиостанции, базовой приемопередающей станции, контроллера базовой станции, сетевого контроллера, развитого узла B (eNB), узла B, контроллера радиосети (RNC), ретрансляционного узла, узла позиционирования, усовершенствованного обслуживающего центра определения местоположения мобильных устройств (E-SMLC), сервера определения местоположения, ретранслятора, точки доступа (AP), точки радиодоступа, удаленного радиоблока (RRU), удаленной радиоголовки (RRH), удаленного антенного блока (RAU), радиоузла многостандартного радио (MSR), такого как узлы BS MSR в распределенной системе антенны (DAS), узел SON, узел эксплуатации и технического обслуживания (O&M), OSS, узел MDT, узел базовой сети, объект управления мобильностью (MME) и т.п.
Аспект вариантов осуществления согласно изобретению представляет собой механизм, с помощью которого станция, имеющая возможность определять, находится или нет она в пределах радиуса действия WUS, переданного точкой доступа, которая поддерживает связь со станцией.
В другом аспекте некоторых, но не обязательно всех, вариантов осуществления согласно изобретению информация относительно того, находится или нет станция в пределах радиуса действия WUS, подается в точку доступа поддержки, и точка доступа поддержки способна преимущественно использовать эту информацию для повышения производительности системы всякий раз, когда она имеет данные, которые необходимо отправить в станцию.
В еще одном аспекте некоторых, но не обязательно всех, вариантов осуществления согласно изобретению определение того, находится или нет станция в пределах радиуса действия WUS, основано на обнаружении того, что один или более WUS не были приняты в случае их ожидания.
В некоторых альтернативных вариантах осуществления определение того, находится или нет станция в пределах радиуса действия WUS, основано на измерениях качества WUS, выполненных основным приемником станции.
Ниже приводится более подробное описание этих и других аспектов. Для облегчения описания и без ограничения рассмотрим ситуацию, показанную на фиг.2 или аналогичную, где радиус действия WUS меньше радиуса действия сигнала 802.11; следовательно, зона покрытия для пробуждающих приемников меньше, чем зона покрытия основных приемопередатчиков. В этом неограничивающем примере показаны пять станций: STA 201, STA 203, STA 205, STA 207 и STA 209. Если AP 211 предполагает, что станция находится в пределах радиуса действия для приема WUS, когда его фактически нет, AP 211 может поддерживать передачу WUS, сконфигурированных для приема, с помощью этой станции без получения какого-либо ответа на эти передачи. Аналогичным образом, если станция предполагает, что она находится в пределах радиуса действия WUS, когда его нет, она может сделать себя недоступной, переведя свой основной приемопередатчик в состояние ожидания, и затем не включать основной приемопередатчик даже в том случае, когда AP отправляет свои WUS.
В этом и других вариантах осуществления, представленных в данном документе, считается, что станция ранее установила ассоциацию с точкой доступа посредством своего основного приемопередатчика. Во время этой ассоциации также предполагается, что точка доступа и станция обмениваются информацией, указывающей на то, что и та и другая имеют функцию пробуждающего приемника; то есть, что точка доступа способна передавать WUS, и что станция имеет пробуждающий приемник, способный принимать WUS.
В передачах, следующих за этим обменом информацией относительно возможностей пробуждающего приемника, точка доступа может указывать доступность данных нисходящей линии связи, используя передачи WUS в соответствующую станцию.
Кроме того, в этом и других вариантах осуществления, представленных в данном документе, точка доступа периодически отправляет сигнал, сконфигурированный для приема пробуждающим приемником. Этот сигнал может быть динамически сконфигурирован либо как (обычно короткий) сигнал синхронизации, либо как WUS. WUS отправляется только тогда, когда точке доступа необходимо что-либо отправить в станцию, что требует активации основного приемника. В других случаях точка доступа конфигурирует сигнал как сигнал синхронизации. В примерных вариантах осуществления, описанных в данном документе, предполагается, что WUS заменяет сигнал синхронизации во время периодической передачи, хотя это не является существенным признаком вариантов осуществления согласно изобретению.
Термин "периодический" используется в данном документе для обозначения передачи по существу через регулярные интервалы. В примерных вариантах осуществления, описанных в данном документе, канал должен быть доступным (например, с использованием стратегии доступа к среде передачи "прослушать перед отправкой") до выполнения какой-либо передачи, и это может иногда приводить к некоторым задержкам в передаче сигнала. Несмотря на любые такие задержки, передача по существу с регулярными интервалами считается "периодической", так как этот термин используется в данном документе.
Кроме того, в этом и других примерах предполагается, что сигналы отправляются с одинаковым уровнем мощности, хотя это не является существенным аспектом вариантов осуществления согласно изобретению.
В некоторых вариантах осуществления рабочий цикл для периодических передач может быть одинаковым для всех станций, обслуживаемых точкой доступа. Но в альтернативных вариантах осуществления станция может устанавливать свой рабочий цикл индивидуально (в зависимости от качества приема, уровня мощности и потребления и т.д.), и эта настройка рабочего цикла передается в точку доступа, которая регулирует свою работу так, чтобы WUS отправлялись в периоды времени, в течение которых известно, что пробуждающий приемник станции включен.
Чтобы проиллюстрировать некоторые аспекты вариантов осуществления согласно изобретению, сделана ссылка на фиг.3, на которой показана сигнализация между, и некоторые функциональные возможности, точкой доступа, AP 301 и станцией STA 303, которые имеют как основной приемопередатчик, так и пробуждающий приемник.
Как показано на этапе S1, STA 303 сигнализирует в AP 301, что она поддерживает функцию пробуждающего приемника (то есть, что содержит пробуждающий приемник, как описано выше, в дополнение к основному приемопередатчику). В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления может быть предусмотрена дополнительная сигнализация инициализации, показанная на фиг.3, с помощью сигнализации 305. Например, AP 301 может, в ответ на STA 303, указывающую, что она поддерживает функцию пробуждающего приемника, реагировать путем информирования STA 303 относительно того, что она регулирует свою работу таким образом, чтобы вызвать отправку WUS в случае, если он имеет данные нисходящей линию связи (DL) для отправки в STA 303. Кроме того, так как может пройти достаточно много времени, прежде чем какие-либо данные DL станут доступными, AP 301 может также информировать STA 303 о том, что она будет отправлять пробуждающие сигналы или сигналы синхронизации других типов через заданные интервалы, которые предназначены для разрешения STA 303 использовать пробуждающий приемник непосредственно для синхронизации без необходимости активировать свой основной приемопередатчик. Затем AP 301 отправляет один или более этих сигналов, что представлено этапом S2.
STA 303 использует эти сигналы непосредственно для синхронизации, и в случае, когда пробуждающий приемник находится в дежурном режиме (то есть он активно принимает только в течение части времени), эти периодические сигналы также используются для компенсации временного сдвига, который может потенциально возникать в случае, когда пробуждающий приемник находится в выключенном состоянии.
Чтобы дополнительно проиллюстрировать аспекты этих вариантов осуществления предполагается, что STA 303 в некоторый момент времени перемещается за пределы радиуса действия WUS (этап S3), но не знает об этом. В некоторый более поздний момент времени AP 301 отправляет следующий периодический сигнал для пробуждающего приемника (этап S4), но так как STA 303 находится за пределами радиуса действия, STA 303 не принимает сигнал. Тем не менее, STA 303 прослушивает сигнал в течение некоторого периода времени, обозначенного T.
Обнаружение того, что STA 303 находится за пределами радиуса действия, может быть достигнуто различными альтернативными способами. В одном альтернативном варианте STA оценивает свою способность принимать сигналы синхронизации/WUS в течение периода времени T (этап S5). Используя эту информацию, STA 303 может принять решение относительно того, что она находится за пределами радиуса действия, основываясь на обнаружении того, что количество пропущенных сигналов синхронизации/WUS в течение периода времени T является слишком большим. И в данном случае также существует ряд альтернативных вариантов. Например, принятие решения относительно того, что было пропущено слишком много сигналов, может означать пропуск более, чем некоторого заданного числа N (например, N=3) последовательных сигналов. В качестве другого альтернативного варианта, решение относительно того, что STA 303 находится за пределами радиуса действия, может быть принято на основе обнаружения того, что не было принято некоторое заданное число M из последних N сигналов синхронизации/WUS, где M и N – положительные целые числа (например, M = 7 и N =10).
В ответ на обнаружение того, что она находится за пределами радиуса действия сигналов WUR, STA 303 сигнализирует в AP 301, что она находится за пределами радиуса действия (этап S6). В ответ на это AP 301 корректирует свою работу таким образом, чтобы не зависеть от функциональных возможностей пробуждающего приемника STA. Например, AP 301 может передать традиционный (унаследованный) сигнал (например, сконфигурированный для приема основным приемопередатчиком STA), чтобы указать STA 303, что у нее есть данные, доступные для передачи по нисходящей линии связи в STA 303 (этап S7).
Дополнительные аспекты вариантов осуществления согласно изобретению будут теперь описаны со ссылкой на фиг.4, на которой показана, в одном аспекте, блок-схема последовательности операций этапов/процессов, выполняемых мобильным устройством с функцией пробуждающего приемника в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению. В другом аспекте на фиг.4 также показана компоновка различных схем, выполненных с возможностью выполнения действий, показанных на фигуре, и, как дополнительно описано в данном документе, такие схемы содержатся в мобильном устройстве (станции) с функцией пробуждающего приемника.
Цель описанного процесса состоит в том, чтобы определить, находится ли пробуждающий приемник мобильного устройства в пределах радиуса действия переданного сигнала точки доступа, сконфигурированного для приема пробуждающим приемником (далее по тексту "сигнал WUR"). Примерный процесс сконфигурирован как цикл, который повторяется каждой попыткой приема сигнала WUR, причем каждое выполнение цикла, например, последовательно нумеруется, в данном случае обозначается как i (где i – целое число). В начальной части цикла мобильное устройство предпринимает i-ю попытку принять сигнал WUR (этап 401).
Попытка приема сигнала WUR, как показано на этапе 401, может быть выполнена различными способами. В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления эти попытки предпринимаются пробуждающим приемником. Такие попытки могут быть успешными или нет, и эти результаты могут использоваться на последующих этапах, как будет описано ниже.
В альтернативных вариантах осуществления попытки приема сигнала WUR предпринимаются основным приемником мобильного устройства, а не пробуждающим приемником. В еще одних альтернативных вариантах осуществления попытки приема сигнала WUR предпринимаются основным приемником мобильного устройства, а также пробуждающим приемником. Использование основного приемника для этой цели предпочтительно ограничено случаями, в которых пробуждающий приемник пропустил некоторое количество сигналов WUR. Такие варианты осуществления имеют преимущество, связанное с возможностью использования более высокой чувствительности основного приемника по сравнению с чувствительностью пробуждающего приемника. При такой более высокой чувствительности радиус действия сигнала WUR по существу становится по меньшей мере таким большим, как радиус действия при "обычной" передаче данных (при условии, что каждый из них имеет сопоставимую мощность передачи). При приеме сигнала WUR основным приемником определяется качество сигнала WUR. Мобильное устройство должно быть сконфигурировано таким образом, чтобы знать чувствительность пробуждающего приемника, и с помощью этой информации мобильному устройству легко определить на основании качества сигнала, полученного основным приемником, будет ли способен пробуждающий приемник обнаружить сигнал WUR.
В качестве примера предположим, что чувствительность пробуждающего приемника составляет 80 дБм, тогда как чувствительность основного приемника равна -100 дБм. После прием сигнала WUR основным радиоустройством (что является возможным, если мощность принимаемого сигнала выше -100 дБм), можно оценить мощность сигнала. Если оцененная мощность сигнала находится ниже -80 дБм, определяется, что пробуждающий приемник находится за пределами радиуса действия, тогда как, если она выше -80 дБм, он находится в пределах радиус действия.
При дальнейшем описании этих примерных вариантов осуществления основной приемник используется во время нормальной работы, чтобы определить, находится ли пробуждающий приемник в пределах радиуса действия сигнала WUR. В этом случае, основному приемнику может быть разрешено перейти в режим ожидания, при этом пробуждающий приемник может использоваться для повторного пробуждения основного приемника в случае, когда доступны данные. Если станция перемещается за пределы радиуса действия сигнала WUR, когда основной приемник находится в режиме ожидания, то пробуждающий приемник начнет пропускать некоторые из сигналов WUR (например, он будет пропускать периодически передаваемые сигналы синхронизации). Пробуждающий приемник будет реагировать на обнаружение того, что он пропустил сигналы WUR, путем включения основного приемника для приема сигналов WUR.
Так как основной приемник имеет более высокую чувствительность по сравнению с пробуждающим приемником, он, скорее всего, будет успешным в своих попытках приема, и затем он сможет определить качество сигнала.
В тех случаях, когда пробуждающий приемник находится в начале своей работы за пределами радиуса действия (например, при первом включении устройства), он просто не будет совсем использоваться, и основной приемник будет выполнять все необходимые функции для контроля сигнала WUR и активации информирования точки доступа относительно того, что мобильное устройство находится за пределами радиуса действия.
Продолжая выполнять дальнейшие этапы, показанные на фиг.4, на основе этой попытки создается i-ый результат обнаружения, который указывает на то, был ли принят сигнал WUR с качеством сигнала, которое удовлетворяет заданному минимальному критерию качества (этап 403).
Один или более результатов обнаружения (например, некоторое ненулевое число K самых последних результатов обнаружения) используется как основание для принятия решения относительно того, находится ли пробуждающий приемник в пределах радиуса действия точки доступа (этап 405). Как упомянуто ранее, этот этап может содержать, например, обнаружение того, было ли пропущено более, чем некоторое заданное число N последовательных сигналов. В качестве другого неограничивающего примера, принятие решения относительно того, находится или нет пробуждающий приемник в пределах радиуса действия точки доступа, может содержать обнаружение того, что некоторое заданное число M из последних N сигналов WUR не было принято, где M и N – положительные целые числа.
Последующие этапы при определенных условиях выполняются в зависимости от того, какое было принято решение. Если принятым решением является то, что пробуждающий приемник мобильного устройства находится в пределах радиуса действия сигнала WUR ("Да" после этапа 407 принятия решения), то работа конфигурируется таким образом, чтобы использовать пробуждающий приемник для пробуждения основного приемника, когда имеются данные, которые должны быть приняты из точки доступа (этап 409). Счетчик цикла (i) увеличивается (этап 411), и процесс возвращается к этапу 401.
Но если решение состоит в том, что пробуждающий приемник мобильного устройства не находится в пределах радиуса действия сигнала WUR ("Нет" на этапе 407 принятия решения), то его работа конфигурируется для регулировки функционирования мобильного устройства. В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления регулировка функционирования мобильного устройства содержит функционирование основного приемника без использования функциональных возможностей пробуждающего приемника. В некоторых, но не обязательно во всех, вариантах осуществления регулировка функционирования мобильного устройства содержит отправку индикатора в точку доступа, информирование о том, что пробуждающий приемник не находится в пределах радиуса действия точки доступа, с тем чтобы точка доступа знала, что она не должна полагаться на пробуждающий приемник при попытке инициировать передачу в это мобильное устройство. В некоторых вариантах осуществления точка доступа реагирует путем использования унаследованной передачи WUS, когда данные доступны для загрузки в это мобильное устройство (смотри, например, описанный ранее этап S7 на фиг.3).
Рассматривая дополнительные аспекты вариантов осуществления согласно изобретению, на фиг.5 показана блок-схема элементов для реализации различных аспектов изобретения, как описано выше со ссылкой на фиг.2, 3 и 4. В частности, станция 501 включает в себя приемопередатчик (TRX) 503, содержащий передатчик 505 и основной приемник 507. Для того, чтобы разрешите основному приемнику 507 перейти в режим энергосбережения в случае, когда не требуется принимать сигналы, станция 501 также включают в себя пробуждающий приемник 509, как описано выше. Пробуждающий приемник 509 функционально связан с приемопередатчиком 503.
Кроме того, предусмотрен также антенный интерфейс 511, который позволяет приемопередатчику 503 и пробуждающему приемнику 509 получать доступ к общей антенне 513. В других конфигурациях каждый приемник может иметь свою собственную антенну.
Управление различными элементами, а также принятие решения относительно того, находится ли станция 501 за пределами радиуса действия сигнала WUR, выполняется с помощью контроллера 515 станции, который отправляет и принимает соответствующие управляющие и другие информационные сигналы между собой компонентами и другими компонентами.
Другие аспекты примерной станции 501 показаны на фиг.6, которая иллюстрирует примерный контроллер 601 мобильного устройства/станции с функцией пробуждающего приемника в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению. В частности, контроллер включает в себя схемы, выполненные с возможностью выполнения любой одной или любой комбинации различных функций, описанных выше. Например, такие схемы могут представлять собой полностью аппаратные схемы (например, одну или более специализированных интегральных микросхем (ASIC)). Однако схема, представленная в примерном варианте осуществления, показанном на фиг.6, представляет собой программируемую схему, содержащую процессор 603, соединенный с одним или более запоминающими устройствами 605 (например, с оперативным запоминающим устройством, магнитными дисководами, накопителями на оптических дисках, постоянным запоминающим устройством и т.д.) и с интерфейсом 607, который обеспечивает двунаправленную связь с другими элементами станции (смотри, например, станцию 501 на фиг.5). Запоминающее(ие) устройство(а) 605 хранит(ят) программное средство 609 (например, набор инструкций процессора), сконфигурированное(ые) для предписания процессору 603 управлять другими элементами станции для того, чтобы реализовать любой из вышеописанных аспектов, таких как, но не ограничиваясь ими, описанных со ссылкой на фиг.2, 3 и 4. Одно или несколько запоминающих устройств 605 могут также хранить данные (не показано), представляющие различные постоянные и переменные параметры, которые могут потребоваться процессору 603 и/или которые могут быть выработаны при выполнении их функций, которые, например, точно определены программным средством 609.
Дополнительные аспекты некоторых, но не обязательно всех, вариантов осуществления согласно изобретению будут теперь описаны со ссылкой на фиг.7, на которой показана, в одном аспекте, блок-схема последовательности операций этапов/процессов, выполняемых точкой доступа в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению. В других аспектах, на фиг.7 также показана компоновка различных схем, выполненных с возможностью выполнения действий, показанных на фигуре, и, как дополнительно описано в данном документе, такие схемы содержатся в точке доступа, выполненной с возможностью функционирования с мобильным устройством (станцией) с функцией пробуждающего приемника согласно вариантам осуществления, описанным в данном документе.
Из предыдущего описания должно быть понятно, что точке доступа может потребоваться эффективно работать с набором станций, причем некоторые из станций находятся в зоне покрытия сигнала WUR, а другие - нет. Соответственно, в примерном варианте осуществления точка доступа использует начальную сигнализацию (описанную ранее), чтобы установить, способна ли данная станция поддерживать функцию пробуждающего приемника. Если результат является отрицательным ("Нет" на этапе 701 принятия решения), то точка доступа будет использовать исключительно унаследованные сигналы для указания доступности данных нисходящей линии связи (этап 703).
Но если станция поддерживает функцию пробуждающего приемника ("Да" на этапе 701 принятия решения), то решение относительно того, как действовать, основано на том, находится ли станция в зоне покрытия сигнала WUR. Как описано ранее, эта информация может передаваться из самой станции (смотри, например, этап S6 на фиг.3). Если станция находится в пределах радиуса действия сигнала WUR ("Да" на этапе 705 принятия решения), то точка доступа будет передавать пробуждающий сигнал в пробуждающий приемник станции, когда имеются данные, доступные для передачи в мобильное устройство (этап 707).
Но если станция не находится в пределах радиуса действия сигнала WUR ("Нет" на этапе 705 принятия решения), пробуждающий приемник не сможет среагировать на сигнал WUR. Соответственно, точка доступа использует альтернативную передачу в станцию (например, унаследованную сигнализацию) тогда, когда имеются данные, доступные для передачи в станцию, при этом альтернативная передача сконфигурирована для приема основным приемником мобильного устройства.
Рассматривая дополнительные аспекты вариантов осуществления согласно изобретению, на фиг.8 показаны некоторые элементы (например, схемы) точки доступа для реализации различных аспектов изобретения, как описано выше со ссылкой на фиг.2, 3 и 4. В частности, точка 801 доступа включает в себя приемопередатчик (TRX) 803, содержащий передатчик 805 и приемник 807.
Приемопередатчик 803 соединен с антенной 813 для обеспечения возможности отправки и приема сигналов.
Управление различными элементами, а также функциональные возможности, связанные с различными возможностями пробуждающих радиоустройств станции, выполняются контроллером 815 точки доступа, который отправляет и принимает связанные с этим управляющие и другие информационные сигналы между собой и другими компонентами.
Другие аспекты примерной точки 801 доступа показаны на фиг.9, которая иллюстрирует примерный контроллер 901 точки доступа в соответствии с некоторыми, но не обязательно со всеми, примерными вариантами осуществления согласно изобретению. В частности, контроллер 901 включает в себя схемы, сконфигурированные для выполнения любой одной или любой комбинации различных функций, описанных выше. Например, такими схемами могут быть полностью аппаратные схемы (например, одна или более специализированных интегральных микросхем (ASIC)). Однако схемы, показанные в примерном варианте осуществления на фиг.9, представляют собой программируемые схемы, содержащие процессор 903, подключенный к одному или нескольким запоминающим устройствам 905 (например, к оперативному запоминающему устройству, дисководам магнитных дисков, дисководам оптических дисков, постоянному запоминающему устройству и т.д.) и к интерфейсу 907, который обеспечивает двунаправленную связь с другими элементами точки доступа (смотри, например, точку 801 доступа на фиг.8). Одно или несколько запоминающих устройств 905 хранят программные средства 909 (например, набор инструкций процессора), сконфигурированные для предписания процессору 903 управлять другими элементами точки доступа для того, чтобы выполнить любой из вышеописанных аспектов, таких как, но не ограниченных этим, описанных со ссылкой на фиг.2, 3 и 4. Запоминающее(ие) устройство(а) 905 может (могут) также хранить данные (не показаны), представляющие различные постоянные и переменные параметры, которые могут быть необходимы процессору 903 и/или которые могут быть выработаны при выполнении функций, например, тех, которые точно определены программным средством 909.
Различные варианты осуществления обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с более ранней технологией. Например, аспекты примерных вариантов осуществления позволяют эффективно использовать WUR даже в ситуациях, когда зона покрытия для WUR меньше, чем зона покрытия для основного приемопередатчика. Это, в свою очередь, позволяет снизить энергопотребление, поскольку увеличивает применимость очень простых WUR.
Кроме того, знания относительно того, находится ли данная STA в пределах радиуса действия WUS, в некоторых вариантах осуществления предоставляются AP. AP может выгодно использовать эту информацию для более эффективного использования пробуждающих сигналов только для STA, которые находятся в пределах радиуса действия WUS.
Изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что изобретение можно воплотить в конкретных формах, отличных от тех, которые описаны выше. Описанные варианты осуществления являются лишь иллюстративными и никоим образом не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение. Объем изобретения дополнительно определяется прилагаемой формулой изобретения, а не только вышеприведенным описанием, и все варианты и эквиваленты, которые попадают в рамки объема формулы изобретения, считаются охваченными изобретением.