特許 7373401 通信装置および通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-25

(45)【発行日】2023-11-02

(54)【発明の名称】通信装置および通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/02 20060101AFI20231026BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

H04L27/02

H04L27/26 110

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019559855

(86)(22)【出願日】2018-05-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-08-27

(86)【国際出願番号】 JP2018019004

(87)【国際公開番号】W WO2019008915

(87)【国際公開日】2019-01-10

【審査請求日】2021-04-23

(31)【優先権主張番号】P 2017133120

(32)【優先日】2017-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】514136668

【氏名又は名称】パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ

【氏名又は名称原語表記】Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チトラカール ロジャン

(72)【発明者】

【氏名】ホァン レイ

(72)【発明者】

【氏名】浦部 嘉夫

【審査官】吉江 一明

(56)【参考文献】

【文献】KIM Jeongki et al.，AP re-discovery by WUR STA，IEEE 802.11-17/0657r1，2017年05月08日，Slides 1-7

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２７／０２

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動作中に、８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームをスケジューリングする回路であって、前記回路が、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信をスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングしない、回路と、
動作中に、前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信する送信機と、
を備え、
前記ＷＵＲビーコンフレームは時間同期機能（ＴＳＦ：Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の選択されたビットを運ぶ部分ＴＳＦ（Ｐ－ＴＳＦ：ｐａｒｔｉａｌ－ＴＳＦ）フィールドを含み、また、前記ＷＵＲビーコンフレームは定期的な間隔で送信され、
前記送信機は、前記定期的な間隔でのＷＵＲビーコンフレームの送信に加えて、前記部分ＴＳＦフィールドを含む別のＷＵＲパケットを前記定期的な間隔でのＷＵＲビーコンフレームの送信タイミングとは別のタイミングで送信する、
通信装置。

【請求項2】

動作中に、８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームをスケジューリングする回路であって、前記回路が、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信をスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングしない、回路と、
動作中に、前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信する送信機と、
を備え、
前記ＷＵＲビーコンフレームが、期間を示す期間フィールドを含んでおり、前記期間のネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）を設定する、
通信装置。

【請求項3】

動作中に、８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームをスケジューリングする回路であって、前記回路が、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信をスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングしない、回路と、
動作中に、前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信する送信機と、
を備え、
前記８０２．１１ビーコンフレームの前記送信後の決定された時間に、前記回路が前記ＷＵＲビーコンフレームの前記送信をスケジューリングし、
前記決定された時間が短フレーム間間隔（ＳＩＦＳ）である、
通信装置。

【請求項4】

動作中に、８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームをスケジューリングする回路であって、前記回路が、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信をスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングしない、回路と、
動作中に、前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信する送信機と、
を備え、
前記８０２．１１ビーコンフレームの前記送信後の決定された時間に、前記回路が前記ＷＵＲビーコンフレームの前記送信をスケジューリングし、
前記決定された時間が短フレーム間間隔（ＳＩＦＳ）未満である、
通信装置。

【請求項5】

前記別のＷＵＲパケットは、前記ＷＵＲビーコンフレームのサブタイプであり、前記通信装置とアソシエーションされた無線局が前記通信装置とのアソシエーションを維持するためのキープアライブＷＵＲ信号である、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項6】

前記送信機は、前記別のＷＵＲパケットを周期的に送信する、
請求項１に記載の通信装置。

【請求項7】

送信機は、
８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームを、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信が続くようにスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングせず、
前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信し、
前記ＷＵＲビーコンフレームは時間同期機能（ＴＳＦ：Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の選択されたビットを運ぶ部分ＴＳＦ（Ｐ－ＴＳＦ：ｐａｒｔｉａｌ－ＴＳＦ）フィールドを含み、また、前記ＷＵＲビーコンフレームは定期的な間隔で送信され、
前記送信機は、前記定期的な間隔でのＷＵＲビーコンフレームの送信に加えて、前記部分ＴＳＦフィールドを含む別のＷＵＲパケットを前記定期的な間隔でのＷＵＲビーコンフレームの送信タイミングとは別のタイミングで送信する、
通信方法。

【請求項8】

送信機は、
８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームを、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信が続くようにスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングせず、
前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信し、
前記ＷＵＲビーコンフレームが、期間を示す期間フィールドを含んでおり、前記期間のネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）を設定する、
通信方法。

【請求項9】

送信機は、
８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームを、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信が続くようにスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングせず、
前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信し、
前記８０２．１１ビーコンフレームの前記送信後の決定された時間に、前記ＷＵＲビーコンフレームの前記送信がスケジューリングされ、
前記決定された時間が短フレーム間間隔（ＳＩＦＳ）である、
通信方法。

【請求項10】

送信機は、
８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームを、前記８０２．１１ビーコンフレームと前記ＷＵＲビーコンフレームの送信が続くようにスケジューリングするとき、先に前記８０２．１１ビーコンフレームを送信し、続いて前記ＷＵＲビーコンフレームを送信するようにスケジューリングし、前記８０２．１１ビーコンフレームの送信と前記ＷＵＲビーコンフレームの送信との間に他のフレームの送信をスケジューリングせず、
前記８０２．１１ビーコンフレームおよび前記ＷＵＲビーコンフレームを送信し、
前記８０２．１１ビーコンフレームの前記送信後の決定された時間に、前記ＷＵＲビーコンフレームの前記送信がスケジューリングされ、
前記決定された時間が短フレーム間間隔（ＳＩＦＳ）未満である、
通信方法。

【請求項11】

前記別のＷＵＲパケットは、前記ＷＵＲビーコンフレームのサブタイプであり、通信装置とアソシエーションされた無線局が前記通信装置とのアソシエーションを維持するためのキープアライブＷＵＲ信号である、
請求項７に記載の通信方法。

【請求項12】

前記別のＷＵＲパケットは周期的に送信される、
請求項７に記載の通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、通信装置および通信方法に関連している。

【背景技術】

【0002】

ＩＥＥＥ（電気電子技術者協会：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｂａタスクグループは、現在、ウェイクアップ無線（ＷＵＲ：ｗａｋｅ－ｕｐ ｒａｄｉｏ）装置の動作に関連する無線通信技術を標準化する過程にある。ＷＵＲ装置は、主接続無線（ＰＣＲ：ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ ｒａｄｉｏ）装置と対になる無線装置であり、同じ周波数帯域でレガシーＩＥＥＥ８０２．１１デバイスと共存する。ＰＣＲは、既存の主流のＩＥＥＥ８０２．１１の修正（８０２．１１ａ、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｎ、または８０２．１１ａｃ）のいずれかであってよく、またはその他の適用可能な将来の修正（例えば、８０２．１１ａｘ）であってもよい。ＷＵＲ装置の目的は、ＰＣＲが主無線通信として使用されているときに、有効なウェイクアップパケットの受信時にＰＣＲ装置のスリープからの移行をトリガーすることである。ＰＣＲ装置は、アクティブ通信中にのみオンになり、アイドルリスニングの期間中には、ＰＣＲ装置がオフになり、ＷＵＲ装置のみが動作している。ＷＵＲ装置は、１ミリワット未満の動作中の受信機消費電力を有することが期待されており、この消費電力は、ＰＣＲ装置の動作中の受信機消費電力と比較して、はるかに少ない。ＷＵＲ装置を備えるデバイスは、ＷＵＲデバイスと呼ばれることがあり、ＷＵＲモードは、ＰＣＲがオフになっておりＷＵＲのみが動作している動作モードを指すことがある。

【0003】

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａの修正は、通信デバイスが通常はバッテリによって駆動される用途やモノのインターネット（ＩＯＴ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－Ｔｈｉｎｇｓ）の使用事例を対象にしており、相応な低遅延を維持しながら、バッテリ寿命を延ばすことが非常に望ましい。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】IEEE Std 802.11-2016

【文献】IEEE 802.11-17/0575r1, Specification Framework for TGba, May 2017

【文献】IEEE 802.11-16/0722r1, "Proposal for Wake-Up Receiver (WUR) Study Group"

【文献】IEEE 802.11-17/0343r3, "WUR Beacon"

【文献】IEEE 802.11-17/0342r4, "WUR Negotiation and Acknowledgment Procedure Follow Up"

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＷＵＲパケットの送信に関連するオーバーヘッドを減らす方法は、完全には研究されていない。

【0006】

本開示の非限定的な一実施形態例は、ＷＵＲパケットの送信に関連するオーバーヘッドを減らすことを容易にする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

１つの一般的な態様では、本明細書で開示される技術は、第１の信号タイプのパケットのペイロードを生成するように構成された第１のペイロード生成器と、第２の信号タイプのパケットのペイロードを生成するように構成された第２のペイロード生成器と、第１および第２のパケットの送信タイミングを制御するパケットスケジューラと、動作中に、パケットスケジューラのタイミング制御下で、第１の信号タイプのパケットを送信し、それに続いて第２の信号タイプのパケットを送信する、送信機とを特徴とする。

【0008】

これらの一般的な態様および特定の態様は、デバイス、システム、方法、およびコンピュータプログラム、ならびにデバイス、システム、方法、およびコンピュータプログラムの任意の組み合わせを使用して実装されてよい。

【発明の効果】

【0009】

本開示において説明される通信装置および通信方法は、無線信号が２つ以上の変調方式で変調される混合無線環境（ｍｉｘｅｄ ｒａｄｉｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）内のウェイクアップ信号の送信に関連するオーバーヘッドを減らすのを容易にすることができる。

【0010】

開示される実施形態のその他の利益および優位性が、本明細書および図面から明らかになるであろう。それらの利益および／または優位性は、本明細書および図面のさまざまな実施形態および特徴によって個別に得られてよく、それらの実施形態および特徴は、そのような利益および／または優位性のうちの１つまたは複数を得るために、すべて提供される必要はない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】レガシー８０２．１１デバイスおよびＷＵＲ対応デバイスが混在する、例示的な異機種環境の８０２．１１無線ネットワークを示す図である。

【図2】８０２．１１ｂａタスクグループにおいて検討されているＷＵＲパケットのフォーマットを示す図である。

【図3】８０２．１１フレームとＷＵＲパケットが混在する送信を含むフレーム送信シーケンスを示す図である。

【図4】第１の実施形態による送信方式を示す図である。

【図5】第１の実施形態による送信フォーマットの特定の例を示す図である。

【図6】第１の実施形態による送信方式の特定の例のフレーム送信シーケンスを示す図である。

【図7】ＷＵＲアクションフレームおよびＷＵＲケイパビリティエレメントのフォーマットを示す図である。

【図8】第１の実施形態による多段受信機の動作を示す図である。

【図9】多段受信機の動作のフローチャートを示す図である。

【図10】ＷＵＲパケットの送信に使用されるＰＨＹ ＳＡＰプリミティブの表を示す図である。

【図11】ＷＵＲパケットの送信に使用されるＰＨＹ ＳＡＰプリミティブにおいて使用されるベクトルのパラメータの表を示す図である。

【図12】第１の実施形態による送信方式でのＰＨＹ ＳＡＰプリミティブの使用を示す図である。

【図13】第２の実施形態による送信方式を示す図である。

【図14】第２の実施形態による多段受信機の動作を示す図である。

【図15】第３の実施形態による送信方式を示す図である。

【図16】第３の実施形態による送信方式でのＰＨＹ ＳＡＰプリミティブの使用を示す図である。

【図17】開示された送信方式を実装する例示的なＡＰの簡略化されたブロック図である。

【図18】開示された送信方式を実装する例示的なＡＰの詳細なブロック図である。

【図19】開示された送信方式を実装する例示的なＷＵＲ ＳＴＡの簡略化されたブロック図である。

【図20】開示された送信方式を実装する例示的なＷＵＲ ＳＴＡの詳細なブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示は、以下の図および実施形態を用いてより良く理解され得る。本明細書に記載された実施形態は、本質的に単なる例であり、本開示の可能性のある適用および使用の一部を説明するために使用されており、本明細書において明示的に説明されていない代替の実施形態に関して本開示を制限していると受け取られるべきではない。

【0013】

本開示は、無線信号が２つ以上の変調方式で変調される混合無線環境内のウェイクアップ信号の送信に関連するオーバーヘッドを減らすことを目標にしている。一例として、次のような状況が考えられる。バッテリ寿命を最大化するために、ＷＵＲデバイスが長期間、ＷＵＲモードで動作することが期待されている。ＷＵＲモードの間、ＷＵＲデバイスは、８０２．１１フレームを受信できず、そのため、アソシエートされているアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）とのクロック同期を徐々に失うことがある。そのようなクロック変動を軽減するために、何らかのタイミング情報を含むＷＵＲパケットを定期的な時間間隔でＡＰに送信させることは、有益である。しかし、そのようなパケットの頻繁な送信は、ＷＵＲパケットの送信に関連するオーバーヘッドのため、ネットワークの混雑の悪化につながる。

【0014】

図１は、本開示が適用されてよい無線通信ネットワーク１００の例を示している。無線通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１などの一般的な無線規格に基づいてよい。無線通信ネットワーク１００は、１つのアクセスポイント（ＡＰ）１１０およびＡＰ１１０にアソシエートされた３つの無線局（ＳＴＡ：ｓｔａｔｉｏｎｓ）１２０、１３０、および１４０で構成されてよい。ＡＰ１１０は、８０２．１１波形（例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ））で無線信号を送信および受信することができ、ウェイクアップ無線（ＷＵＲ）の波形（例えば、オンオフキーイング（ＯＯＫ：Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ））で無線信号を送信することができる主接続無線（ＰＣＲ）１１２を備える。ＳＴＡ１２０は、８０２．１１信号を送信および受信できるＰＣＲ１２２のみを備えるレガシー８０２．１１デバイスであり、一方、ＳＴＡ１３０および１４０は、両方ともＷＵＲ対応ＳＴＡであり、ＰＣＲ１３２および１４２をそれぞれ備えており、さらにウェイクアップ無線受信機（ＷＵＲｘ：Ｗａｋｅ－ｕｐ ｒａｄｉｏ ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ）１３４および１４４をそれぞれ備える。ＳＴＡ１３０および１４０は、８０２．１１信号を送信および受信することができ、ＷＵＲ信号を受信することもできる。ＰＣＲ１３２および１４２は、アクティブ通信中にのみオンになってよく（ＰＣＲモード）、アイドルリスニングの期間中には、ＰＣＲがオフになってよく、ＷＵＲｘ１３４および１４４のみが動作していてよい（ＷＵＲモード）。ＡＰ１１０は、ＷＵＲモードで動作しているＳＴＡと通信する必要がある場合、各ＰＣＲをオンにしてＷＵＲｘをオフにすることによってＰＣＲモードに移行するようにＳＴＡに指示するために、ウェイクアップ信号を最初に送信してよい。その後、ＡＰおよびＳＴＡは、ＰＣＲを経由して通信を実行してよい。通信が終了した後に、ＳＴＡは、ＰＣＲをオフにしてＷＵＲｘをオンにすることによって、ＷＵＲモードに再び切り替わってよい。

【0015】

図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂａタスクグループにおいて検討されているウェイクアップ信号送信方式を示している。ウェイクアップ信号は、ウェイクアップパケット（ＷＵＲパケット）２００として表されてよい。ＷＵＲパケット２００は、２つの個別の部分で構成される。第１の部分は、２０ＭＨｚレガシー（ｎｏｎ－ｈｉｇｈ－ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ（ＨＴ）とも呼ばれる）８０２．１１プリアンブル２１０およびダミーのＯＦＤＭシンボル２１８であり、これらは、２０ＭＨｚのチャネル全体で、８０２．１１ＯＦＤＭ波形で送信される。第２の部分は、ウェイクアップパケット（ＷＵＰ：ｗａｋｅ－ｕｐ ｐａｃｋｅｔ）ペイロード２２０であり、２０ＭＨｚのチャネル内のより狭いサブチャネル（例えば、４ＭＨｚのサブチャネル）内をＷＵＲ ＯＯＫ波形で送信される。図２では単一のＷＵＰペイロード２２０のみが示されているが、２つ以上（例えば、３つ）のＷＵＰペイロードが、２０ＭＨｚのチャネル内の異なる重複しないサブチャネル上を送信されることも可能である。

【0016】

レガシー８０２．１１プリアンブル２１０は、ＷＵＲ信号を理解しないレガシー８０２．１１のＳＴＡとの共存を可能にする。プリアンブル２１０は、ｎｏｎ－ＨＴショートトレーニングフィールド（Ｌ－ＳＴＦ）２１２、ｎｏｎ－ＨＴロングトレーニングフィールド（Ｌ－ＬＴＦ）２１４、およびｎｏｎ－ＨＴシグナルフィールド（Ｌ－ＳＩＧ）２１６をさらに含む。Ｌ－ＳＩＧ２１６は、ＷＵＰペイロード２２０の長さに関する情報を含み、レガシー８０２．１１デバイスが、正しい期間の間、送信を延期できるようにする。二値位相偏移変調（ＢＰＳＫ：Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で変調された４マイクロ秒の期間のダミーの２０ＭＨｚＯＦＤＭシンボル２１８が、Ｌ－ＳＩＧ２１６の直後に送信され、８０２．１１ｎのデバイスがＷＵＲパケット２００を８０２．１１ｎのパケットであるとして誤ってデコードするのを防ぐ。

【0017】

ＷＵＰペイロード２２０は、実際のウェイクアップ信号を運び、ウェイクアッププリアンブル（ｗａｋｅ－ｕｐ ｐｒｅａｍｂｌｅ）２２２およびＷＵＲペイロード２２４を含む。ウェイクアッププリアンブル２２２は、自動利得制御（ＡＧＣ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）、タイミング同期、パケット検出などに使用され、ＷＵＲペイロード２２４は、制御情報を運ぶ。ＷＵＲペイロード２２４は、ＷＵＲフレームと呼ばれることもあり、フレームタイプ、ネットワーク識別番号、送信機識別番号、受信機識別番号、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ：Ｆｒａｍｅ ｃｈｅｃｋ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、およびフレームタイプに応じたその他の制御情報などの、さまざまなサブフィールドでさらに構成されてよい。

【0018】

前述したように、ＷＵＲモードで動作しているＳＴＡのクロック変動を最小限に抑えるために、何らかのタイミング情報を含むＷＵＲパケットを定期的な時間間隔でＡＰに送信させることは、有益である。そのような特殊なＷＵＲパケットは、ＷＵＲビーコンと呼ばれることがある。加えて、ＷＵＲビーコンは、すべてのＷＵＲ ＳＴＡに役立つ追加のフィールドを含んでよく、または、ＡＰの検出用や、ＷＵＲ ＳＴＡがＡＰとのアソシエーションを維持するためのキープアライブＷＵＲ信号、などとして使用されてもよい。

【0019】

図３は、ＡＰ１１０による、８０２．１１ビーコンフレームおよびＷＵＲビーコンフレームの定期的な送信を示すフレーム送信シーケンス３００を示している。８０２．１１ビーコンフレーム３２０は、ビーコン間隔３３０と呼ばれる定期的な間隔で送信され、無線ネットワーク１００に関する極めて重要な情報を含む。ＷＵＲビーコン３４０も、ＷＵＲビーコン間隔３５０と呼ばれる定期的な間隔で送信される。８０２．１１チャネルアクセスルールに従って、８０２．１１ビーコン３２０およびＷＵＲビーコン３４０の送信の前に、ネットワークトラフィックの増加と共に通常は増加する期間を含む、時間的に変化する競合期間３１０が先行する。競合期間３１０は、フレーム間間隔（ＩＦＳ：Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）と呼ばれる確定的な部分およびバックオフスロットと呼ばれるランダムな部分で構成される。また、図２に示されているように、ＷＵＲビーコンがＷＵＲパケットフォーマット２００で送信される場合、レガシー８０２．１１プリアンブル２１０およびＤ－ＳＩＧ２１８で構成されているＯＦＤＭ送信に起因する、合計で２４マイクロ秒になる追加のオーバーヘッドが存在する。ＷＵＲ ＳＴＡがＷＵＲビーコンを頻繁に受信するのは有益であるが、競合期間およびＯＦＤＭ送信のオーバーヘッドは、ビーコン間隔３３０と比較して非常に長い間隔でＡＰがＷＵＲビーコンを送信する原因となり得る。ＷＵＲビーコンは単なる例であり、送信オーバーヘッドの縮小が他のＷＵＲパケットにとっても有益であるということに留意されたい。

【0020】

上記の知識に基づいて、本出願の発明者は本開示に至った。本開示は、無線信号が２つ以上の変調方式で変調される混合無線環境内のウェイクアップ信号の送信に関連するオーバーヘッドを減らすのを容易にすることができる通信装置および通信方法を開示する。

【0021】

後のセクションでは、本開示を詳細に説明するために、複数の実施形態例が詳細に説明される。以下のセクションでは、本開示に従って送信オーバーヘッドを縮小するためのさまざまな実施形態が詳細に説明される。

【0022】

＜第１の実施形態＞
前述したように、図２の提案されたフォーマット２００でのＷＵＲパケットの送信に関連するオーバーヘッドの主要な発生源が２つある。１つは、図３の競合期間３１０に対応するチャネル競合のオーバーヘッドであり、もう１つは、図２に示されているレガシー８０２．１１プリアンブル２１０およびＤ－ＳＩＧ２１８で構成されているＯＦＤＭ送信に起因するオーバーヘッドである。チャネル競合の手順は８０２．１１チャネルアクセスメカニズムの不可欠な部分であるが、進行中のトラフィックが極めて大量に存在する厳しい状況では、ＷＵＲパケットの送信が、長い遅延を被るか、またはチャネル競合が生じている間に媒体にアクセスできなくなることさえある。また、前述したように、図２のレガシー８０２．１１プリアンブル２１０をＷＵＲパケットの第１の部分として送信する主な目的は、ＷＵＲ信号を理解しないレガシー８０２．１１ＳＴＡとの共存を可能にすることである。同様に、他の第三者の８０２．１１デバイスを騙すために、Ｄ－ＳＩＧフィールド２１８がＯＦＤＭで送信される。これらのフィールドは、どちらも、ＷＵＲ ＳＴＡの情報を何も含まない。

【0023】

図４を参照すると、送信方式４００に示されているようにＷＵＰペイロードが送信された場合、前述したオーバーヘッドを両方とも除去できる。図２に示されているように独立したＷＵＲパケット２００としてＷＵＰペイロード４２０を送信する代わりに、ＷＵＰペイロード４２０が、別の８０２．１１ＰＨＹプロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ：ＰＨＹ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）４１０にピギーバックされる。８０２．１１ＰＰＤＵ４１０は、ＷＵＰペイロード４２０の送信時間に近接して送信されるようにスケジューリングされた任意の８０２．１１パケットであることができる。一例として、８０２．１１ＰＰＤＵ４１０は、ｎｏｎ－ｈｉｇｈ－ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ（ｎｏｎ－ＨＴ）ＰＰＤＵであってよく、レガシー８０２．１１プリアンブル４１２および８０２．１１ＰＨＹサービスデータユニット（ＰＳＤＵ：ＰＨＹ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）４１４を含む。図４に示されていないが、８０２．１１ＰＰＤＵ４１０は、８０２．１１ＰＳＤＵ４１４の直後に、テールビット、フィルビットなどを含んでもよい。代替として、８０２．１１デバイスタイプに応じて、８０２．１１ＰＰＤＵ４１０は、ｈｉｇｈ－ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ（ＨＴ）ＰＰＤＵ、またはｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ（ＶＨＴ）ＰＰＤＵ、またはｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（ＨＥ）ＰＰＤＵであってもよい。８０２．１１ＰＰＤＵ４１０は、ｎｏｎ－ＨＴフォーマットでない場合、レガシー８０２．１１プリアンブル４１２と８０２．１１ＰＳＤＵ４１４の間に追加のプリアンブル（例えば、ＨＴ ＰＰＤＵ内のＨＴプリアンブル、またはＶＨＴ ＰＰＤＵ内のＶＨＴプリアンブル、またはＨＥ ＰＰＤＵ内のＨＥプリアンブルそれぞれ）を含んでよい。開示された送信方式によれば、８０２．１１ＰＰＤＵ４１０の送信終了時に直ちに、ＷＵＰペイロード４２０がＷＵＲ波形（例えば、ＯＯＫ）で送信される。ＷＵＰペイロード４２０は、図２のＷＵＰペイロード２２０と同じであり、ウェイクアッププリアンブル４２２およびＷＵＲペイロード４２４を含む。

【0024】

図５は、提案された送信方式の特定の例５００を示している。図３において前述したように、ＷＵＲ対応ＡＰは、ＷＵＲビーコンと呼ばれる特殊なタイプのＷＵＲパケットを定期的な間隔で送信し、ＷＵＲ ＳＴＡがＡＰとの緊密な時間同期を維持できるようにしてよい。オーバーヘッドを縮小するために、ＷＵＲビーコンは、やはりＡＰによって定期的に送信される選択された８０２．１１ビーコンにピギーバックされ得る。

【0025】

代替として、ＷＵＲビーコンのサブタイプと見なされてよい、ＷＵＲ ＳＹＮＣと呼ばれる新しいタイプのＷＵＲパケットが定義され得る。図５のＷＵＲ ＳＹＮＣパケット５２０は、長期間、ＷＵＲモードで動作することのあるＷＵＲ ＳＴＡが直面するクロック変動問題を軽減する目的のために構築された。ＷＵＲ ＳＹＮＣ５２０は、時間同期に必要なフィールドのみを含んでよい。そのようなフィールドは、ＷＵＲパケットの検出に使用されるウェイクアッププリアンブル５２２、ＷＵＲパケットのタイプを示すためのタイプフィールド５２４、ＷＵＲパケットの送信機を識別するためのＴＩＤフィールド５２６、ＡＰによって維持される時間同期機能（ＴＳＦ：Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の選択されたビットを運ぶ部分ＴＳＦ（Ｐ－ＴＳＦ：ｐａｒｔｉａｌ－ＴＳＦ）フィールド５２８、およびＷＵＲペイロード内のビットのエラー検出／補正用のフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ：Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールド５３０を含む。これらのフィールドの一部が存在しなくてもよく、例えば、ウェイクアッププリアンブル５２２がＡＰの識別番号または基本サービスセット（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）カラーをシグネチャシーケンスフィールドとして使用する場合、ＴＩＤフィールド５２６は存在する必要がない。ＷＵＲ ＳＹＮＣが非常に小さく、８０２．１１ビーコンフレーム５１０にピギーバックされる場合、そのＷＵＲ ＳＹＮＣは非常に頻繁に送信され得る。

【0026】

８０２．１１無線ネットワークでは、通常は、８０２．１１ビーコンフレーム５１０がｎｏｎ－ＨＴ ＰＰＤＵフォーマットで送信される。ｎｏｎ－ＨＴ ＰＰＤＵでは、レガシー８０２．１１プリアンブル５１２のＬ－ＳＩＧフィールドが、ビーコンフレームを含むＰＰＤＵ５１０のペイロード部分の長さを示すために使用される。この情報が、ＭＡＣヘッダ５１４およびペイロード５１８を含むビーコンフレームを正しく受信するために、８０２．１１ＳＴＡによって使用される。しかし、レガシープリアンブル５１２は、ピギーバックされたＷＵＲパケット（この例では、ＷＵＲ ＳＹＮＣ）をレガシー８０２．１１ＳＴＡから保護することができない。これは、それらのＳＴＡが、ＰＰＤＵ５１０の終了後に送信が継続されることを認識できないためである。

【0027】

ＷＵＲ ＳＹＮＣパケット５２０を保護する１つの方法は、ＷＵＲ ＳＹＮＣパケットの推定送信時間を、ＭＡＣヘッダ５１４のＤｕｒａｔｉｏｎフィールド５１６に含めることである。８０２．１１ＳＴＡは、８０２．１１ビーコンを含むＰＰＤＵ５１０を受信したときに、そのネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）カウンタを、８０２．１１仮想チャネルセンシングルールに従って、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド５１６の値で更新する。このルールに従って、ＳＴＡは、ＮＡＶカウンタが０以外である限り、何かを送信することを許可されない。ＷＵＲパケットがピギーバックされるホストＰＰＤＵ（すなわち、８０２．１１ＰＰＤＵ）がＨＴ ＰＰＤＵフォーマットで送信される場合、ＰＰＤＵペイロードの実際の長さは、ＨＴプリアンブルのＨＴ－ＳＩＧ１フィールドで示される。そのような場合、ピギーバックされたＷＵＲパケットは、レガシープリアンブル５１２のＬ－ＳＩＧフィールドを、ピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケットの終了までの時間を示す値に設定することによって、保護され得る。ホストＰＰＤＵがＶＨＴ ＰＰＤＵフォーマットまたはＨＥ ＰＰＤＵフォーマットで送信される場合、ｎｏｎ－ＨＴ ＰＰＤＵと同様に、ＭＡＣヘッダ５１４のＤｕｒａｔｉｏｎフィールド５１６が、ピギーバックされたＷＵＲパケットを保護するために使用され得る。ピギーバックされたＷＵＲパケットのサイズが固定されており、無線ネットワーク１００内のすべての８０２．１１ＳＴＡによって事前に知られていると仮定すると、さらに別の保護方法は、ＭＡＣヘッダ５１４内の１ビット（ピギーバックビット）を使用して、ピギーバックされたＷＵＲパケットの存在を示すことである。ホストＰＰＤＵ５１０を受信する８０２．１１準拠のＳＴＡは、ピギーバックビットによって、ピギーバックされたＷＵＲパケット５２０の存在を認識し、ＷＵＲパケット５２０の終了まで送信を延期する。

【0028】

図６は、本開示をピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケットの送信に使用する方法の例として、フレーム送信のシーケンスを示している。競合遅延が、６１０として表されており、すべての独立した送信に先行している。ＷＵＲ対応ＡＰ１１０は、８０２．１１ビーコンフレーム６２０を、ビーコン間隔６３０と呼ばれる定期的な間隔で送信し、ビーコン間隔６３０は、標準的な実施状況では、通常、１００ミリ秒に設定される。ビーコンフレーム６２０の期待される送信時刻は、目標ビーコン送信時刻（ＴＢＴＴ：Ｔａｒｇｅｔ Ｂｅａｃｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ）と呼ばれ、ＡＰにアソシエートされたすべてのＳＴＡに知られている。８０２．１１ビーコンフレームは、ＰＣＲモードで動作しているＳＴＡを対象にする。また、ＡＰ１１０は、ＷＵＲビーコンパケット６４０を、ＷＵＲビーコン間隔６３４と呼ばれる間隔で送信し、ＷＵＲビーコン間隔６３４は、ビーコン間隔６３０よりはるかに大きくてよい（例えば、１０秒であってよい）。ＡＰは、ビーコンフレームなどの共用のフレーム内でＷＵＲビーコン間隔６３４を通知してよく、またはＷＵＲモードのネゴシエーション中に、ＷＵＲビーコン間隔６３４がＷＵＲ ＳＴＡに知らされてよい。ＷＵＲビーコンパケットは、ＷＵＲモードで動作しているＳＴＡを対象にする。

【0029】

ＴＢＴＴの一部で、ＡＰは、８０２．１１ビーコンフレームを、ピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケット６５０と共に送信することを決定してもよい。そのようなピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケットは、必要な頻度で送信されてよく、またはＳＹＮＣ間隔６３２と呼ばれる定期的な間隔で送信されてもよい。ピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケットの送信ではオーバーヘッドがより少ないため、ＳＹＮＣ間隔６３２は、ＷＵＲビーコン間隔６３４よりはるかに小さくてよく、例えば、１秒または２００ミリ秒（２００ミリ秒の場合は、１つおきの８０２．１１ビーコンフレームが、ピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケット６５０を運ぶ）であってよい。時にはＡＰがピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケット６５０をうまく送信することができないこともあり得るが、そのときは、代わりに、チャネルアクセス競合の後にＷＵＲビーコンパケット６４０を送信してもよい。

【0030】

ＡＰ１１０は、図１７に示されているようなパケットスケジューラ１７７０を実装してよく、パケットスケジューラ１７７０は、図２の送信方式２００を使用してＷＵＲパケットを送信するか、または図４のピギーバックされた送信方式４００を使用して送信するかの決定を行う。パケットスケジューラ１７７０がＷＵＲパケットをピギーバックするタイミングをどのように決定するかは、ＡＰとの頻繁な時間同期を必要とするアソシエートされたＷＵＲ ＳＴＡの数、ＢＳＳの合計負荷、ホスト８０２．１１パケットの頻度およびパケット長などの、多くの要因によって決まってよい。図６の例の場合、パケットスケジューラ１７７０は、ＷＵＲパケットをピギーバックするタイミングを、次に基づいて決定してよい。

【0031】

１．ホスト８０２．１１パケットの長さ。例えば、８０２．１１ビーコンフレーム６２０が特定のしきい値（例えば、８００μＳ）より短い場合、ＡＰは、ピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケット６５０を、ビーコンフレームと共に送信する。

【0032】

２．ピギーバックされたパケットの全長。例えば、８０２．１１ビーコンパケット６２０にピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケット６５０を加えたものの合計送信時間が特定のしきい値（例えば、１０００μＳ）より短い場合、ＡＰは、ピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケット６５０を、ビーコンフレームと共に送信する。

【0033】

３．ＢＳＳの負荷が高く、ＷＵＲ ＳＹＮＣパケットを頻繁に（例えば、１つおきのビーコン間隔で）送信する必要がある場合、ＡＰは、競合のオーバーヘッドを省くために、１つおきのビーコンフレームと共に、ピギーバックされたＷＵＲ ＳＹＮＣパケットを送信する。

【0034】

４．ＳＴＡのＷＵＲ動作モード。パケットスケジューラは、ＷＵＲ ＳＴＡの動作モード（例えば、デューティサイクルモードで動作しているＷＵＲ ＳＴＡは、頻繁なＷＵＲ ＳＹＮＣパケットを必要としないことがある）、またはＷＵＲ動作パラメータ（例えば、ＴＳＦの精度が非常に低いＷＵＲ ＳＴＡは、非常に頻繁なＷＵＲ ＳＹＮＣパケットを必要とすることがある）などの要因を考慮してもよい。

【0035】

パケットスケジューラ１７７０のピギーバックされたＷＵＲパケットを送信する決定は、ＷＵＲ ＳＴＡの対応機能によって決まってもよい。図７は、ＰＣＲを使用するＡＰ１１０とＷＵＲ対応ＳＴＡの間でＷＵＲモードをネゴシエートするために使用されてよいＷＵＲアクションフレーム７００のフレーム本体のフォーマットを示している。アクションフレームは、８０２．１１管理フレームのサブカテゴリであり、通常はネゴシエーション（例えば、ＡＤＤＢＡ、ＷＮＭなど）に使用される。ＷＵＲ ＳＴＡがＡＰとのＷＵＲネゴシエーションを開始するために、「ＷＵＲ要求フレーム」と呼ばれるＷＵＲアクションフレームが定義されてよい。同様に、ＡＰがそのような要求に応答するために、「ＷＵＲ応答フレーム」と呼ばれるＷＵＲアクションフレームが定義されてよい。

【0036】

カテゴリフィールド、ＷＵＲアクションフィールド、およびダイアログトークンフィールドの他に、ＷＵＲアクションフレームは、ＷＵＲモードエレメント７１０、ＷＵＲケイパビリティエレメント７１２、およびその他のエレメントを含んでよい。ＷＵＲモードエレメントフィールド７１０は、ＳＴＡのウェイクアップ遅延（ウェイクアップパケットの受信時に、ＳＴＡがＰＣＲモードに切り替わるために必要な時間として定義される）、またはデューティサイクルモードに関連するパラメータなどの、ＷＵＲモードのネゴシエーションに関連するＷＵＲ情報を運ぶために使用されてよい。ＷＵＲケイパビリティエレメント７１２は、ＷＵＲの対応機能を示すために、ＳＴＡおよびＡＰによって使用されてよい。ＷＵＲケイパビリティフィールド７２０の「ピギーバックされたＷＵＲパケットの受信／送信」ビット７３０は、ピギーバックされたＷＵＲパケットを送信するＡＰの能力またはピギーバックされたＷＵＲパケットを受信するＳＴＡの能力を示すために使用されてよい。

【0037】

ＳＴＡが、ピギーバックされたＷＵＲパケットを受信できることを示している場合、ＳＴＡが多段ウェイクアップ受信機アーキテクチャ（ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅ ｗａｋｅｕｐ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を実装していれば、ＷＵＲケイパビリティフィールド７２０は、「ＷＵＲプリアンブル検出期間」フィールド７４０を含んでもよい。「ＷＵＲプリアンブル検出期間」とは、多段ウェイクアップ受信機アーキテクチャを実装しているＷＵＲ ＳＴＡが、ＷＵＲモードで動作しているときに、十分なエネルギーの無線信号の受信時に、有効なＷＵＲプリアンブルの探索を試みる期間のことを指している。代替として、ＷＵＲケイパビリティエレメント７１２は、８０２．１１ビーコンフレーム、８０２．１１関連性フレームなどに含まれてもよい。ＡＰは、ＳＴＡがピギーバックされたＷＵＲパケットを受信できることがＷＵＲケイパビリティフィールド７２０で示された場合にのみ、ピギーバックされたＷＵＲパケットをＳＴＡに送信してよい。

【0038】

多段ウェイクアップ受信機アーキテクチャの一例が、図１９で開示されている。ＷＵＲ ＳＴＡ１９００は、８０２．１１ＯＦＤＭ信号を送信および受信するためのＰＣＲ装置（以下では、単に「ＰＣＲ」と呼ばれる）１９６０と、ＷＵＲ信号を受信するためのＷＵＲ装置（以下では、単に「ＷＵＲ」と呼ばれる）１９１０という、２つの個別の無線機を備える。ＷＵＲ１９１０は、３段階のウェイクアップアーキテクチャを実装し、ＲＦ／アナログフロントエンド１９１２、エネルギー検出モジュール１９１４、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８、および電力制御モジュール１９２０などの、複数のサブコンポーネントで構成されている。

【0039】

ＲＦ／アナログフロントエンド１９１２は、アナログ無線信号をアンテナ１９０２から受信する責任を負う。エネルギー検出モジュール１９１４は、受信された信号の信号強度を監視する責任を負う。ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６は、ウェイクアップ信号のプリアンブル部分を検出してデコードする責任を負う。ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８は、ウェイクアップ信号のペイロード部分をデコードして処理する責任を負う。最後に、電力制御モジュール１９２０は、他のモジュールの電力状態を管理する責任を負う。エネルギー検出モジュール１９１４は、ＯＯＫ復調器として使用されてもよい。これらのサブコンポーネントのうち、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８のみが、中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）を使用する必要があることがあり、他のサブコンポーネントは、電力を節約するためにハードウェアで実装されてよい。

【0040】

ＷＵＲ ＳＴＡ１９００がＷＵＲモードで動作している場合、電力消費レベルに従って、３つの異なる動作段階が定義されてよい。

【0041】

ＷＵＲエネルギー検出段階と呼ばれる第１の段階では、ＲＦ／アナログフロントエンド１９１２、エネルギー検出モジュール１９１４、電力制御モジュール１９２０、および最も重要なコンポーネント（クロック発振器など）のみが、アクティブな状態で動作しており、一方、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６およびＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８がオフになっている。このモードでは、ＷＵＲ ＳＴＡは最も少ない電力量を消費する。

【0042】

ＷＵＲプリアンブル検出段階と呼ばれる第２の段階では、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６がアクティブな状態であり、一方、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８がオフになっている。

【0043】

ＷＵＲパケットデコーディング／処理段階と呼ばれる第３の段階では、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８がアクティブな状態であり、一方、エネルギー検出モジュール１９１４およびＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６がオフになっていてよい。ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８がＣＰＵを使用することがあるため、この段階は、３つの段階のうちで最も電力を消費する。

【0044】

図８のフローチャート８００を使用して、開示された多段ウェイクアップ受信機の動作をさらに適切に説明することができる。第１の段階（ＷＵＲエネルギー検出段階）では、ＷＵＲ ＳＴＡがＷＵＲアイドルリスニングモードで動作しているときに、さらに電力を節約するために、ＲＦ／アナログフロントエンド１９１２、エネルギー検出モジュール１９１４、電力制御モジュール１９２０、およびその他の重要なコンポーネントのみがアクティブな状態であり、一方、他のモジュールは、極めて少ない電力を消費する待機モードになっている。ステップ８１０で、エネルギー検出モジュール１９１４が、ＲＦフロントエンドから受信された信号のエネルギーレベルを継続的に監視し、エネルギーレベルにおける急激な変化が検出されたときに、電力制御モジュール１９２０が警告され、プロセスが第２の段階に移行して、ステップ８２０に進む。

【0045】

第２の段階（ＷＵＲプリアンブル検出段階）のステップ８２０で、電力制御モジュール１９２０がエネルギー検出モジュール１９１４をオフにして、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６をアクティブにし、プロセスがステップ８２２に進む。ステップ８２２で、タイマ値がＳＴＡの「ＷＵＲプリアンブル検出期間」の値に設定されて、ＷＵＲプリアンブル検出期間タイマが開始され、プロセスがステップ８２４に進む。ステップ８２４で、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６が、「ＷＵＲプリアンブル検出期間」内に受信されたＷＵＲ信号が有効なＷＵＲプリアンブルを含むことを検出した場合、プロセスが第３の段階に移行してステップ８３０に進み、そうでない場合、プロセスがステップ８２６に進む。ステップ８２６で、電力制御モジュール１９２０がＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６をオフにし、プロセスがステップ８２８に進む。有効なＷＵＲプリアンブルとは、自ＢＳＳまたは自ＷＵＲ ＳＴＡに割り当てられたシグネチャシーケンスに一致するシグネチャシーケンスフィールドなどのフィールドを含むプリアンブルのことを指している。

【0046】

第３の段階（ＷＵＲパケットデコーディング／処理段階）のステップ８３０で、電力制御モジュール１９２０が、ＷＵＲプリアンブル検出期間タイマを停止し、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６をオフにして、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８をアクティブにし、プロセスがステップ８３２に進む。ステップ８３２で、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８が、ＷＵＲパケットのペイロード部分をデコードし、ＦＣＳが有効であることを確認すること、パケットが対応ＡＰによって送信されたかどうかを判定すること、および自ＳＴＡがＷＵＲパケットの受信者のうちの１つとして含まれているかどうかをさらに判定することなどの、チェックを実行してよい。ＷＵＲパケットが有効であり、その宛先が自ＳＴＡであるということが決定された場合、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８は、ＷＵＲパケットに含まれるＰ－ＴＳＦフィールドがもしあれば、そのフィールドに基づいてローカルのクロックを更新してもよい。最後に、ＷＵＲパケットが、ＰＣＲモードに変更するようにＳＴＡに対して要求しているということが決定された場合、プロセスがステップ８４０に進み、そうでない場合、プロセスがステップ８３４に進む。ステップ８３４で、電力制御モジュール１９２０がＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８をオフにし、プロセスがステップ８２８に進む。ステップ８２８で、電力制御モジュール１９２０がエネルギー検出モジュール１９１４をアクティブにし、ＷＵＲが第１の段階に戻り、受信された信号のエネルギーレベルを監視する。

【0047】

ステップ８４０で、ＷＵＲ１９１０がアクティブ化信号をＰＣＲ１９６０に送信し、それ自身をオフにし、プロセスが終了する。電力制御モジュール１９２０は、ＰＣＲ動作期間中、またはデューティサイクルモードの動作でのスリープ期間中に、ＲＦ／アナログフロントエンド１９１２、エネルギー検出モジュール１９１４、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６、およびＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８をさらにオフにしてよい。

【0048】

図９は、多段ウェイクアップ受信機アーキテクチャ１９１０の動作を示し、ＷＵＲモードで動作するＷＵＲ対応ＡＰおよび２つのＳＴＡを含む、例示的な送信／受信シーケンス９００を示している。横軸は時間領域を表しており、縦軸は、さまざまな段階でＷＵＲ ＳＴＡによって消費される電力を表している。最初に、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２の両方が第１の段階（ＷＵＲエネルギー検出段階）で動作しており、図９の９６０によって示されている媒体のエネルギーレベルを継続的に監視している。

【0049】

時刻ｔ０（図９では９４０としても示されている）で、ＡＰが、宛先がＷＵＲ ＳＴＡ１であるピギーバックされたＷＵＰペイロード９２０を含む８０２．１１ＰＰＤＵ９１０の送信を開始する。ＳＴＡ１およびＳＴＡ２の両方のエネルギー検出モジュール１９１４が、エネルギーレベルにおける急激な変化を検出し、９６２によって示されている第２の段階（ＷＵＲプリアンブル検出段階）に移行する。この段階で、ＳＴＡのＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６が、有効なＷＵＲプリアンブルの検出を試みる。図９に示されているように、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１のＷＵＲプリアンブル検出期間９７０より比較的短いＷＵＲプリアンブル検出期間９７２を有している。

【0050】

時刻ｔ１ ９４４で、ＳＴＡ２のＷＵＲプリアンブル検出期間２０７２が終了し、ＳＴＡ２が、時刻ｔ２（図９では９４６として示されている）までＷＵＲエネルギー検出段階に戻り、時刻ｔ２で、ＡＰが８０２．１１ＰＰＤＵ９１０の送信を終了し、ＷＵＲ波形でのＷＵＰペイロード９２０の送信を開始する。ＳＴＡ２が、これをエネルギーレベルにおける急激な変化として検出し、そのＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６を再開する。一方、ＳＴＡ１は、受信された信号からのＷＵＲプリアンブルの検出を継続的に試みる。

【0051】

時刻ｔ３（図９では９４８として示されている）で、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２の両方のＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６が、ウェイクアッププリアンブル９２２を検出して、有効であることを検証し、９６４によって示されている第３の段階（ＷＵＲパケットデコーディング／処理段階）に移行する。この段階で、両方のＳＴＡのＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュールが、ＷＵＲペイロード９２４をデコードし、時刻ｔ４（ＳＴＡ１の９５０として示されている）で、ＳＴＡ１は、ＷＵＰペイロード９２０の宛先がそれ自身であることを決定し、そのためＰＣＲをアクティブにしてＷＵＲをオフにし、一方、ＳＴＡ２は、それ自身がＷＵＰペイロード９２０の受信者でないということを決定して、ＷＵＲエネルギー検出段階に戻る。ＳＴＡ１は、ＰＣＲモード９６６にある間、８０２．１１ＰＰＤＵ９３０をＡＰから受信し、要求された場合、確認応答フレームを送信し、その後、ＰＣＲをオフにしてＷＵＲモードに戻ってよい。

【0052】

この例で見られるように、ＳＴＡは、３段階の受信機アーキテクチャを実装することによって、アイドルリスニング中に電力をさらに節約することができる。また、ＳＴＡがＷＵＲプリアンブル検出期間として選択する値は、ＷＵＲプリアンブル検出段階の間に消費される電力に影響を与える。ＷＵＲプリアンブル検出期間の値が短いほど、電力消費に関しては好ましいが、ＷＵＲプリアンブル検出期間は、少なくとも、レガシー８０２．１１プリアンブルおよびウェイクアッププリアンブルの合計より長い必要がある。しかし、この値が短いと、ＳＴＡが、８０２．１１ＰＰＤＵの終了とＷＵＰペイロードの開始の間でのエネルギーレベルの差を検出できない場合に、ピギーバックされたＷＵＰペイロードを失う危険が増すことがある。例えば、時刻ｔ２ ９４６で、ＳＴＡ２がＷＵＰペイロード９２０の開始を検出できないことがあるという危険が存在する。

【0053】

ＷＵＲ対応機能の交換中にＳＴＡによって示される「ＷＵＲプリアンブル検出期間」は、ピギーバックされたＷＵＲパケットをＳＴＡに送信するというＡＰの決定に影響を与えることもある。例えば、「ＷＵＲプリアンブル検出期間」がホスト８０２．１１フレームの送信時間より長い場合、ＡＰは、８０２．１１フレームにピギーバックされたＷＵＲパケットをＳＴＡが受信できるということを、合理的に確認できる。しかし、「ＷＵＲプリアンブル検出期間」がホスト８０２．１１フレームの送信時間より短い場合、ＳＴＡは、ＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６をオフにし、受信された信号のエネルギーレベルの監視に戻ることがあり、ＳＴＡが８０２．１１ＰＰＤＵの終了とＷＵＰペイロードの開始の間でのエネルギーレベルの差を検出できない場合、ピギーバックされたＷＵＰペイロードを失う危険がある。したがって、ＳＴＡによってＷＵＲケイパビリティ７２０で示される「ＷＵＲプリアンブル検出期間」は、どの８０２．１１フレームを、ＷＵＲパケットをピギーバックするためのホストフレームとして使用するかの決定において、ＡＰにとって有用であることがある。

【0054】

図１０を参照すると、表１０００は、ＡＰのＭＡＣレイヤとＰＨＹレイヤの間でＷＵＲパケットまたはＷＵＲペイロードの送信に使用される、物理レイヤ（ＰＨＹ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）サービスアクセスポイント（ＳＡＰ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔｓ）を示している。ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブは、ＤＡＴＡをパラメータとして受け取り、ＭＡＣサブレイヤからのＷＵＰペイロードデータのオクテットをローカルのＰＨＹエンティティに転送するために使用される。ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＤＡＴＡ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブは、ＭＡＣエンティティからＰＨＹへのＷＵＲデータのオクテットの転送を確認するために、ＰＨＹによってローカルのＭＡＣエンティティに発行される。ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブは、ＷＵＲ－ＴＸＶＥＣＴＯＲをパラメータとして受け取り、ＷＵＲパケットの送信を要求するために、ＭＡＣサブレイヤによってＰＨＹエンティティに発行される。ＷＵＲ－ＴＸＶＥＣＴＯＲは、ＷＵＲパケットを送信するためにＰＨＹエンティティに提供されるパラメータのセットを表す。ピギーバックされたＷＵＰペイロードの場合、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴパラメータが省略されてよく、代わりに、ピギーバックされたＷＵＰペイロードの送信に関連するパラメータが、ホスト８０２．１１ＰＰＤＵの送信を要求するために使用されるＰＨＹ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブのＴＸＶＥＣＴＯＲパラメータで、ＰＨＹに転送されてよい。ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブは、ＷＵＲパケットまたはＷＵＰペイロードの送信の開始を確認するために、ＰＨＹによってローカルのＭＡＣエンティティに発行される。このプリミティブは、ＰＨＹが図４のＷＵＰペイロード４２０のウェイクアッププリアンブル４２２を送信した後に、発行される。ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＥＮＤ．ｒｅｑｕｅｓｔは、ＷＵＲパケットの送信の終了を要求するために、ＭＡＣサブレイヤによってＰＨＹエンティティに発行される。ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆｉｒｍは、ＷＵＲパケットの送信の完了を確認するために、ＰＨＹによってローカルのＭＡＣエンティティに発行される。

【0055】

図１１の表１１００は、ＷＵＲパケットまたはＷＵＰペイロードの送信に使用されるパラメータを示している。第１の列はパラメータを示しており、第２の列には、それらのパラメータを含むことができる関連するパラメータベクトルが示されている。ＡＤＤ－ＷＵＲを除くすべてのパラメータはＴＸＶＥＣＴＯＲまたはＷＵＲ－ＴＸＶＥＣＴＯＲのいずれに含まれてもよく、ＡＤＤ－ＷＵＲは、ＴＸＶＥＣＴＯＲのみに含まれることができる。ＡＤＤ－ＷＵＲは、ＷＵＲパケットまたはＷＵＰペイロードが、ＰＨＹ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブによって送信を要求されているＰＰＤＵにピギーバックされるかどうかをＰＨＹに示すために、ＰＨＹ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブで使用される。以下で説明されるように、ＡＤＤ－ＷＵＲに対して３つの列挙型が定義されている。

【0056】

・ＡＤＤ－ＷＵＲ－ＮＯＧＡＰは、このＰＰＤＵの直後に、どのフレーム間間隔（ＩＦＳ）もレガシープリアンブルも伴わずに、ウェイクアップパケットのペイロード部分が続くことを示す。

【0057】

・ＡＤＤ－ＷＵＲ－ＧＡＰは、このＰＰＤＵの後に、一定数のＯＦＤＭシンボルのギャップに続いて、レガシープリアンブルを伴わずに、ウェイクアップパケットのペイロード部分が続くことを示す。

【0058】

・ＮＯ－ＡＤＤ－ＷＵＲは、このＰＰＤＵの後にＷＵＲパケットが続かないことを示す。
ＷＵＲパケットの複数のフォーマットがサポートされる場合、ＷＵＲ＿ＦＯＲＭＡＴパラメータがＴＸＶＥＣＴＯＲまたはＷＵＲ－ＴＸＶＥＣＴＯＲに含まれてよい。ＷＵＲ＿ＦＯＲＭＡＴは、ＷＵＲパケットのフォーマットを示し、次の列挙型のうちの１つの値を取ってよい。

【0059】

・ＷＵＲ＿ＳＵは、単一のＷＵＰペイロードを含むＷＵＲパケットを示す。

【0060】

・ＷＵＲ＿ＭＵは、複数のＷＵＰペイロードを含むＷＵＲパケットを示し、各ＷＵＰペイロードの宛先が、異なるＷＵＲ ＳＴＡである。

【0061】

・ＷＵＲ＿ＯＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡを使用して送信されるＷＵＲパケットを示す。
ＷＵＲ＿Ｌ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥパラメータは、８０２．１１レガシープリアンブルがＷＵＰペイロードの送信の直前に送信されるかどうかを、ＰＨＹに示す。ＷＵＲ＿Ｌ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥは、次の列挙型のうちの１つの値を取ってよい。

【0062】

・ＰＲＥＳＥＮＴは、８０２．１１レガシープリアンブルがＷＵＰペイロードの直前に存在することを示す。

【0063】

・ＮＯＴ＿ＰＲＥＳＥＮＴは、８０２．１１レガシープリアンブルがＷＵＰペイロードの直前に存在しないことを示す。
ＷＵＲ＿Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータは、８０２．１１レガシープリアンブルの後に続くＷＵＰペイロードの長さを示す。この値は、８０２．１１レガシープリアンブルのＬ－ＳＩＧのＬＥＮＧＴＨフィールドを設定するために使用される。８０２．１１レガシープリアンブルのＲＡＴＥフィールドは、６Ｍｂ／ｓに固定される。ＬＥＮＧＴＨフィールドおよびＲＡＴＥフィールドが、組み合わさって、ＷＵＰペイロードの送信時間を示す。ＷＵＲ＿Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータは、ＷＵＲ＿Ｌ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥがＰＲＥＳＥＮＴに設定された場合にのみ、パラメータベクトル内に存在する。
ＷＵＲ＿ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮパラメータは、ＷＵＰペイロードのペイロード部分に使用される変調を示し、次の列挙型のうちの１つの値を取ってよい。

【0064】

・ＷＵＲ＿ＯＯＫは、ＯＯＫ変調を示す。

【0065】

・ＷＵＲ＿ＢＩＰＯＬＡＲ＿ＯＯＫは、バイポーラ変調を示す。
ＷＵＲ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータは、図４のＷＵＲペイロード４２４（ＷＵＰペイロードのペイロード部分）の長さを示し、図４のウェイクアッププリアンブル４２２内で伝えられる。
ＷＵＲ＿ＤＡＴＡＲＡＴＥパラメータは、図４のＷＵＲペイロード４２４のデータ速度を示し、やはり図４のウェイクアッププリアンブル４２２内で伝えられる。

【0066】

図１２を参照すると、１２００は、例示的なピギーバックされたＷＵＰペイロードの送信でのＰＨＹ ＳＡＰプリミティブの使用を示している。ＭＡＣエンティティは、パラメータベクトルＴＸＶＥＣＴＯＲ１２０４を含むＰＨＹ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブ１２０２を発行することによって、ホスト８０２．１１ＰＰＤＵの送信を開始するようにＰＨＹに対して指示し、パラメータベクトルＴＸＶＥＣＴＯＲ１２０４は、ＰＳＤＵ１２２０の送信に必要なパラメータの他に、ピギーバックされたＷＵＰペイロードの送信に関連する図１１の表１１００に示されたパラメータを含む。この例では、各パラメータが次のように設定される。

【0067】

・ＡＤＤ－ＷＵＲ：ＡＤＤ－ＷＵＲ－ＮＯＧＡＰに設定される
・ＷＵＲ＿ＦＯＲＭＡＴ：ＷＵＲ＿ＳＵに設定される
・ＷＵＲ＿Ｌ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ：ＮＯＴ＿ＰＲＥＳＥＮＴに設定される
・ＷＵＲ＿Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨ：存在しない
・ＷＵＲ＿ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ：ＷＵＲ＿ＯＯＫに設定される
・ＷＵＲ＿ＬＥＮＧＴＨ：ＷＵＰペイロード１２４０のＷＵＲペイロード部分の長さに設定される。

【0068】

・ＷＵＲ＿ＤＡＴＡＲＡＴＥ：ＷＵＲペイロードに使用されるデータ速度に設定される。

【0069】

ＰＰＤＵフォーマットに応じて、ＭＡＣは、ピギーバックされたＷＵＰペイロード１２４０の長さを考慮するように、Ａ－ＭＰＤＵ１２３０のＭＡＣヘッダ内のＤｕｒａｔｉｏｎフィールド、またはＴＸＶＥＣＴＯＲ１２０４のＬ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータも設定する。ＰＨＹは、準備ができた後に、ＰＰＤＵフォーマットに応じて、適切なＰＨＹヘッダ１２１０を送信し、その後に、ＭＡＣによって伝えられたＡ－ＭＤＰＵ１２３０を含むＰＳＤＵ１２２０が続き、必要な場合、その後に、フィルビットおよびテールビットが続く。ＰＨＹは、８０２．１１ＰＰＤＵの送信の終了を伝えるために、ＰＨＹ－ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１２０６を発行する。ＡＤＤ－ＷＵＲパラメータがＡＤＤ－ＷＵＲ－ＮＯＧＡＰに設定されているため、ＰＨＹがＷＵＲ送信モードに直ちに切り替わり、ＷＵＰペイロード１２４０のウェイクアッププリアンブル部分の送信を開始する。ウェイクアッププリアンブルの送信が完了したときに、ＰＨＹがＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１２６０を発行する。

【0070】

ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１２６０を受信すると、ＭＡＣが、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブ１２６２を発行することによって、一度に１オクテットずつのＰＨＹへのＷＵＲペイロード１２５０の転送を開始し、一方、ＰＨＹが、データの転送を確認応答するために、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＤＡＴＡ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１２６４を発行する。ＭＡＣは、ＰＨＹへのＷＵＲペイロード１２５０の転送を完了した後に、ピギーバックされたＷＵＰペイロード１２４０の送信の終了を要求するために、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＥＮＤ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブ１２６６を発行する。ＰＨＹは、ＷＵＰペイロード１２４０の送信の終了を確認応答するために、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１２６８を発行する。

【0071】

＜第２の実施形態＞
図１３を参照すると、本開示を実装するための別の例示的な送信方式１３００が示されている。図９において前述したように、時刻ｔ１（９４４として示されている）で、ＷＵＲプリアンブル検出期間の終了時に、ＳＴＡ２がＷＵＲエネルギー検出段階に戻った場合、ＳＴＡ２が、時刻ｔ２（９４６として示されている）で、８０２．１１ＰＰＤＵ９１０の送信とＷＵＰペイロード９２０の送信の間のエネルギーレベルの変化を検出できないことがあるという危険が存在する。この例では、８０２．１１ＰＰＤＵ１３１０の送信の終了の直後にピギーバックされたＷＵＰペイロード１３２０を送信する代わりに、ＰＨＹは、ＷＵＰペイロード１３２０を送信する前に、１３３０によって示されているような極めて短い期間、待機する。一例として、期間１３３０は、２つの８０２．１１ＯＦＤＭシンボルであることができ、これは８マイクロ秒になる。期間１３３０は、本明細書で定義された固定期間であってよく、またはＡＰ１１０とＷＵＲ ＳＴＡの間のＷＵＲネゴシエーション中に決定されてよい。

【0072】

このギャップが送信中に存在するため、ＷＵＲエネルギー検出段階の間に、受信された信号のエネルギーレベルにおける急激な上昇の検出時に、ＷＵＲプリアンブル検出段階への移行をトリガーするように、ＷＵＲ受信機（ＷＵＲｘ）を構成できる。これを、図１４の例示的な送信シーケンス１４００を使用して、適切に説明できる。この例では、期間１３３０が２つのＯＦＤＭシンボル（８マイクロ秒）としてネゴシエートされている。ＳＴＡ１は、前述した３段階のウェイクアップ受信機アーキテクチャを実装しており、ＷＵＲモードのアイドルリスニングの期間中にＷＵＲエネルギー検出段階に留まる。時刻ｔ０（１４４０として示されている）で、ＡＰが、ホスト８０２．１１ＰＰＤＵ１４１０の送信を開始し、これが、エネルギーレベルにおける急激な上昇のためにＳＴＡ１によって検出され、ＳＴＡ１はＷＵＲプリアンブル検出段階に移行する。しかし、ＳＴＡ１は、ＷＵＲプリアンブル検出期間内に有効なウェイクアッププリアンブルを検出することができず、時刻ｔ１（１４４２として示されている）で、ＳＴＡ１がＷＵＲエネルギー検出段階に戻る。その後、時刻ｔ２（１４４４として示されている）で、８０２．１１ＰＰＤＵ１４１０の送信が終了し、ＡＰのＰＨＹが１４１２によって示されている２つのＯＦＤＭシンボル（８マイクロ秒）の間待機し、その後、時刻ｔ３（１４４６として示されている）で、ＷＵＲ波形でのＷＵＰペイロード１４２０の送信を開始する。

【0073】

この送信が、ＳＴＡ２のＷＵＲｘによって容易に検出できる、エネルギーレベルの急激な増加をもたらし、したがって、ＷＵＲプリアンブル検出段階へのスムーズな移行を容易にする。このようにして、ＳＴＡは、有効なウェイクアッププリアンブル１４２２の探索を開始することができ、その後、ＷＵＲペイロードのデコードを開始してから、ＰＣＲモードに移行する。

【0074】

＜第３の実施形態＞
図１５を参照すると、本開示を実装するためのさらに別の例示的な送信方式１５００が示されている。この方式では、ホスト８０２．１１ＰＰＤＵ１５１０が、８０２．１１チャネルアクセスメカニズムに従って、独立して送信される。

【0075】

ＡＰは、ホスト８０２．１１ＰＰＤＵの送信の完了後に、短フレーム間間隔（ＳＩＦＳ：Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）１５２０の固定期間、待機してから、ＷＵＲパケットのレガシー８０２．１１プリアンブル部分１５３０を送信する。レガシー８０２．１１プリアンブルの後に、二値位相偏移変調（ＢＰＳＫ）で変調された４マイクロ秒の期間のダミーの２０ＭＨｚＯＦＤＭシンボルＤ－ＳＩＧ１５４０の送信が続き、８０２．１１ｎのデバイスがこのパケットを８０２．１１ｎのパケットであるとして誤ってデコードするのを防ぐ。レガシー８０２．１１プリアンブルは、Ｄ－ＳＩＧシンボルと共に、差し迫っているＷＵＰペイロードの送信を、他の第三者のＳＴＡに知らせ、意図されない送信の衝突を防ぐのに役立つ。

【0076】

最後に、ＷＵＰペイロード１５５０が、Ｄ－ＳＩＧシンボル１５４０の直後にＷＵＲ波形で送信される。ホスト８０２．１１ＰＰＤＵの後に、高々ＳＩＦＳ経過した後でＷＵＲパケットが送信されるため、他のＳＴＡが無線チャネルにアクセスするのが防がれ、それと同時に、ＷＵＲパケットの送信のためのチャネルアクセスのオーバーヘッドが回避される。

【0077】

図１６を参照すると、１６００は、送信方式１５００でのＰＨＹ ＳＡＰプリミティブの使用を示している。ＭＡＣエンティティは、ＰＨＹに対して、既存のＰＨＹ ＳＡＰプリミティブを使用してホスト８０２．１１ＰＰＤＵ１６１０の送信を開始するよう指示する。ＰＨＹは、ＰＰＤＵ１６１０の送信の完了時に、ＰＨＹ－ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１６２０を発行する。次に、ＭＡＣは、パラメータベクトルＷＵＲ－ＴＸＶＥＣＴＯＲを含むＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブ１６３０を発行することによって、ＷＵＲパケットの送信を要求し、パラメータベクトルＷＵＲ－ＴＸＶＥＣＴＯＲは、ＷＵＰペイロードの送信に関連する図１１の表１１００に示されたパラメータを含む。この例では、各パラメータが次のように設定される。

【0078】

・ＷＵＲ＿ＦＯＲＭＡＴ：ＷＵＲ＿ＳＵに設定される
・ＷＵＲ＿Ｌ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ：ＰＲＥＳＥＮＴに設定される
・ＷＵＲ＿Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨ：ＷＵＰペイロード１６５０の長さに設定される。

【0079】

・ＷＵＲ＿ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ：ＷＵＲ＿ＯＯＫに設定される
・ＷＵＲ＿ＬＥＮＧＴＨ：ＷＵＰペイロード１６５０のＷＵＲペイロード部分の長さに設定される。

【0080】

・ＷＵＲ＿ＤＡＴＡＲＡＴＥ：ＷＵＲペイロードに使用されるデータ速度に設定される。

【0081】

ＰＰＤＵ１６１０の終了からＳＩＦＳが経過した時点で、ＰＨＹがレガシー８０２．１１プリアンブル１６４０の送信を開始し、その後に、ＷＵＰペイロード１６５０のウェイクアッププリアンブル部分が続く。ウェイクアッププリアンブルの送信が完了したときに、ＰＨＹがＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１６６０を発行する。ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＳＴＡＲＴ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１６６０の受信時に、ＭＡＣが、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブ１６６２を発行することによって、一度に１オクテットずつのＰＨＹへのＷＵＲペイロード１６５２の転送を開始し、一方、ＰＨＹが、データの転送を確認応答するために、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＤＡＴＡ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１６６４を発行する。ＭＡＣは、ＰＨＹへのＷＵＲペイロード１６５２の転送を完了した後に、ＷＵＰペイロード１６５０の送信の終了を要求するために、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＥＮＤ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブ１６６６を発行する。ＰＨＹは、ＷＵＰペイロード１６５０の送信の終了を確認応答するために、ＰＨＹ－ＷＵＲ－ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブ１６６８を発行する。

【0082】

＜アクセスポイントの構成＞
図１７は、本開示において説明されたピギーバックされた送信方式を実装する例示的なＡＰのＰＣＲ１７００のブロック図である。ＡＰは、図１のＡＰ１１０であってよい。ＰＣＲ１７００はアンテナ１７０２に接続され、８０２．１１信号の送信および受信に使用され、ウェイクアップ信号の送信にも使用される。ＰＣＲ１７００は、ＲＦ／アナログフロントエンド１７１０、ＰＨＹ処理ユニット１７２０、ＭＡＣ処理ユニット１７５０、ＷＵＲペイロード生成器１７４０、ＰＣＲペイロード生成器１７６０、およびパケットスケジューラ１７７０を備える。

【0083】

ＲＦ／アナログフロントエンド１７１０は、アンテナ１７０２との間でのアナログ信号の伝達の責任を負い、自動利得制御（ＡＧＣ）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などのサブコンポーネントを含んでよい。

【0084】

ＰＨＹ処理ユニット１７２０は、ＰＨＹレイヤ信号の処理の責任を負い、重要なサブモジュールであるＯＦＤＭ変調器／復調器ユニット１７３０を含む。ＯＦＤＭ変調器／復調器１７３０は、送信信号の変調または受信されたＯＦＤＭ信号の復調の責任を負う。

【0085】

送信側では、ＯＦＤＭ変調を８０２．１１ＰＰＤＵに適用することに加えて、選択されたＯＦＤＭサブキャリアにデータを投入することによって、ＯＦＤＭ変調器／復調器１７２０が、ＷＵＲ信号（例えば、ＯＯＫ）の生成にも使用される。同じモジュールを使用して８０２．１１ＯＦＤＭ信号およびＷＵＲ波形の両方を生成することには、本開示において提示される送信方式にとって、さらに利点がある。一般に、異なる変調方式によって変調された２つの異なるパケットで構成される連続する連結された信号を生成することは、簡単ではない。しかし、ＡＰは、８０２．１１信号およびＷＵＲ信号の両方を生成するように構成されたＯＦＤＭ変調器／復調器１７２０を使用して、特殊な処理を伴わずに、連続する、連結されピギーバックされたパケットを生成することができ、それによって、変調された各信号の終了での波形の形成、変調された信号ごとの変調器の切り替え、信号の連結に関する厳しいタイミング制御などの、追加プロセスを省く。

【0086】

ＭＡＣ処理ユニット１７５０は、再送、フラグメンテーション、集約などの、さまざまなＭＡＣ関連の処理の責任を負う。ＷＵＲペイロード生成器１７４０およびＰＣＲペイロード生成器１７６０は、ＷＵＲ信号および８０２．１１信号の生成の責任をそれぞれ負い、それらの動作は、８０２．１１信号およびＷＵＲ信号を生成するタイミングを決定するパケットスケジューラ１７７０によって制御される。

【0087】

図１８は、例示的なＡＰ１８００のより詳細なブロック図であり、ＡＰ１８００は、図１のＡＰ１１０であってよい。ＡＰ１８００は、メモリ１８２０に結合された中央処理装置（ＣＰＵ）１８３０、二次ストレージ１８４０、１つまたは複数の無線通信インタフェース１８５０、およびその他の有線通信インタフェース１８８０を含む。二次ストレージ１８４０は、関連する命令コード、データなどを永続的に格納するために使用される不揮発性コンピュータ可読記憶媒体であってよい。

【0088】

ＣＰＵ１８３０は、起動の時点で、命令コードおよび関連するデータを、実行のために揮発性メモリ１８２０にコピーしてよい。命令コードは、ＡＰ１８００の動作に必要な、オペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、デバイスドライバ、実行コードなどであってよい。命令コードのサイズ、したがって二次ストレージ１８４０およびのメモリ１８２０の両方の記憶容量は、ＳＴＡ２０００の記憶容量より大幅に大きくてよい。

【0089】

ＡＰ１８００は、電源１８１０を備えてもよく、電源１８１０は、ほとんどの場合、商用電源であってよいが、場合によっては、ある種の大容量バッテリ（例えば自動車用バッテリ）であってもよい。有線通信インタフェース１８７０は、イーサネット（登録商標）インタフェース、または電力線インタフェース、または電話線インタフェースなどであってよい。

【0090】

無線通信インタフェース１８５０は、セルラー通信用のインタフェース、またはＺｉｇｂｅｅ（登録商標）などの短距離通信プロトコル用のインタフェースを含んでよく、あるいはＷＬＡＮインタフェースであってよい。無線インタフェース１８５０は、ＭＡＣモジュール１８５２およびＰＨＹモジュール１８６０をさらに備えてよい。ＡＰのＭＡＣモジュール１８５２は、ＳＴＡ２０００のＭＡＣモジュールより大幅に複雑であることがあり、多くのサブモジュールを備えることがある。サブモジュールの中でも特に、ＭＡＣモジュール１８５２は、ＷＵＲペイロード生成器１８５８、ＰＣＲペイロード生成器１８５４、およびパケットスケジューラ１８５６を含んでよい。ＰＨＹモジュール１８６０は、送信／受信信号との間でのＭＡＣモジュールのデータの変換の責任を負い、８０２．１１ＯＦＤＭ信号の変調／復調およびＷＵＲ信号の変調に使用されるＯＦＤＭ変調器／復調器１８６２を含む。無線インタフェースは、ＰＨＹモジュールを介して１つまたは複数のアンテナ１８０２に結合されてもよく、アンテナ１８０２は、無線媒体との間での無線通信信号の実際の送信／受信の責任を負う。

【0091】

ＡＰは、本開示に従って、明確にするために図１７および図１８に示されていない多くのその他のコンポーネントを備えてよい。本開示に最も関連するコンポーネントのみが、示されている。

【0092】

＜ＳＴＡの構成＞
図１９は、２つの別々の無線機（８０２．１１ＯＦＤＭ信号を送信および受信するためのＰＣＲ１９６０、ならびにＷＵＲ信号を受信するためのＷＵＲ１９１０）を備える、ＷＵＲ ＳＴＡ１９００を示している。

【0093】

ＷＵＲ１９１０は、アナログ無線信号をアンテナ１９０２から受信する責任を負うＲＦ／アナログフロントエンド１９１２、受信されたウェイクアップ信号の信号強度を監視する責任を負うエネルギー検出モジュール１９１４、ウェイクアップ信号のプリアンブル部分を検出してデコードする責任を負うＷＵＲプリアンブル検出モジュール１９１６、ウェイクアップ信号のペイロード部分をデコードして処理する責任を負うＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール１９１８、および他のモジュールの電力状態をスケジューリングする責任を負う電力制御モジュール１９２０などの複数のサブコンポーネントを、さらに含む。

【0094】

ＰＣＲ１９６０は、ＲＦ／アナログフロントエンド１９６２と、ＰＨＹ処理ユニット１９６４と、ＭＡＣ処理ユニット１９６８とを含む。ＲＦ／アナログフロントエンド１９６２は、アンテナ１９０２との間でのアナログ信号の伝達の責任を負い、自動利得制御（ＡＧＣ）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）などのサブコンポーネントを含んでよい。ＰＨＹ処理ユニット１９６４は、ＰＨＹレイヤ信号の処理の責任を負い、送信ＯＦＤＭ信号の変調または受信されたＯＦＤＭ信号の復調の責任を負う重要なサブモジュールであるＯＦＤＭ変調器／復調器１９６６を含む。

【0095】

図２０は、本開示において説明された３段階のウェイクアップ受信機アーキテクチャを実装する例示的なＳＴＡ２０００の詳細なブロック図であり、ＳＴＡ２０００は図１のＳＴＡのうちの任意の１つであってよい。ＳＴＡ２０００は、メモリ２０２０に結合された中央処理装置（ＣＰＵ）２０３０、二次ストレージ２０４０、１つまたは複数のＰＣＲインタフェース２０５０、およびＷＵＲインタフェース２０６０を含む。ＰＣＲインタフェース２０５０およびＷＵＲインタフェース２０６０の両方が、同じ無線アンテナ２００２に接続されている。二次ストレージ２０４０は、関連する命令コード、データなどを永続的に格納するために使用される不揮発性コンピュータ可読記憶媒体であってよい。

【0096】

ＣＰＵ２０３０は、起動の時点で、命令コードおよび関連するデータを、実行のために揮発性メモリ２０２０にコピーしてよい。命令コードは、ＳＴＡ２０００の動作に必要な、オペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、デバイスドライバ、実行コードなどであってよい。ＳＴＡ２０００は、電源２０１０（例えば、リチウムイオンバッテリまたはコイン電池バッテリなど、または商用電源であってもよい）を備えてもよい。ＰＣＲインタフェース２０５０は、セルラー通信用のインタフェース、またはＺｉｇｂｅｅなどの短距離通信プロトコル用のインタフェースを含んでよく、あるいはＷＬＡＮインタフェースであってよい。

【0097】

ＰＣＲインタフェース２０５０は、ＭＡＣモジュール２０５２およびＰＨＹモジュール２０５４をさらに備えてよい。ＷＵＲインタフェース２０６０は、アナログ無線信号をアンテナ２０００２から受信する責任を負うＲＦ／アナログフロントエンド２０６２、受信されたウェイクアップ信号の信号強度を監視する責任を負うエネルギー検出モジュール２０６４、ウェイクアップ信号のプリアンブル部分を検出してデコードする責任を負うＷＵＲプリアンブル検出モジュール２０６８、ウェイクアップ信号のペイロード部分をデコードして処理する責任を負うＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール２０７０、およびＷＵＲインタフェース２０６０の他のサブモジュールの電力状態をスケジューリングする責任を負う電力制御モジュール２０６６などの複数のサブコンポーネントを、さらに含む。加えて、ＷＵＲインタフェース２０６０は、ＷＵＲ ＳＴＡがＷＵＲプリアンブル検出段階にある時間を追跡するためのＷＵＲプリアンブル検出期間タイマ２０７２も保持し、ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール２０７０を駆動するために使用される低電力ＣＰＵ２０８０も保持する。どの時点でも、無線インタフェースのうちの１つのみ（ＰＣＲインタフェース２０５０またはＷＵＲインタフェース２０６０のいずれか）が動作中であることが期待される。

【0098】

ＳＴＡは、本開示に従って、明確にするために図１９または図２０に示されていない多くのその他のコンポーネントを備えてよい。本開示に最も関連するコンポーネントのみが、示されている。

【産業上の利用可能性】

【0099】

本開示は、ＷＵＲパケットの送信に関連するオーバーヘッドを縮小するために、無線装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0100】

１１０、１８００ ＡＰ
１２０ ＳＴＡ
１３０、１４０ ＷＵＲ ＳＴＡ
１２２、１３２、１４２、１７００、１９６０、２０５０ ＰＣＲ
１３４、１４４、１９１０、２０６０ ＷＵＲ
１７０２、１８０２、１９０２、２００２ アンテナ
１７１０、１９１２、１９６２ ＲＦ／アナログフロントエンド
１７２０、１８６０、１９６４、２０５４ ＰＨＹ処理回路
１７３０、１８６０、１９６６ ＯＦＤＭ変調器／復調器
１７４０、１８５８ ＷＵＲペイロード生成器
１７５０、１８５０、１９６８、２０６２ ＭＡＣ処理回路
１７６０、１８５４ ＰＣＲペイロード生成器
１７７０、１８５６ パケットスケジューラ
１８１０ 電源
１８２０、２０２０ メモリ
１８３０、２０３０ ＣＰＵ
１８４０、２０４０ 二次ストレージ
１８５０ 無線Ｉ／Ｆ
１８７０ 有線通信Ｉ／Ｆ
１９１４、２０６４ エネルギー検出モジュール
１９１６、２０６８ ＷＵＲプリアンブル検出
１９１８、２０７０ ＷＵＲパケットデコーディング／処理モジュール
２０１０ 電源
２０６６ 電力制御モジュール
２０７２ ＷＵＲプリアンブル検出期間タイマ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】