專利名稱：用于無線設備中的功率節省的系統和方法
用于無線設備中的功率節省的系統和方法
背景信息
常規移動單元("MU")在上電時經由接入點("AP")建立對無線網 絡的連接并維持該連接直到其有意地被終止(例如，MU被斷電)或無意地被 終止(例如，連接不可用——在網絡范圍之外)。在連接到該網絡時，MU不 斷地監視并重新評估與AP的連接。例如，MU可掃描其它網絡、尋找要關聯 (即，漫游)的新接入點("AP")并執行與新AP的認證交換。這些功能從 MU所用的電池當中消耗了大量的功率。
為了降低功耗，MU利用常規的功率節省模式。然而在該模式下，MU不 能發射或接收無線信號雖然保持對該網絡的連接(即，與AP相關聯)。因此， MU以每預定義的時間間隔(例如，1秒——DTIM間隔)從功率節省模式切 換到喚醒模式以確定是否有任何要發送的/緩沖的話務(例如，檢査DTIM)。 然而，以每個時間間隔在兩種模式之間的切換導致MU即使在沒有該MU的話 務的情況下也退出功率節省模式。所以，MU低效地損耗電池但并未進行通信。
發明概要
描述了一種用于無線設備中的功率節省的系統和方法。該方法包括由無線 計算單元以預定義時間間隔從第一通信模式切換至第二通信模式。該單元僅在
第二通信模式中時接收無線信號，并且第一通信模式是功率節省模式。該單元 接收無線信號，并在該信號包括指示存在話務數據的話務數據指示符時發起對 一無線裝置的無線連接以從該無線裝置獲得話務數據。在該信號中沒有該指示 符時，該單元切換到第一通信模式。
附圖簡述
圖1是根據本發明的系統的示例性實施例；以及 圖2是根據本發明的方法的示例性實施例。具體描述
本發明可參照以下描述和附圖來進一步理解。本發明描述了一種用于在無 線設備中節省功率的系統和方法。雖然本發明將參照無線設備的功率源的節省 來描述，但本領域的技術人員將理解該系統和方法也可用于節省諸如處理時間 /功率、所用的存儲器等設備的其它資源。
圖1示出了根據本發明的系統10的示例性實施例。系統io可包括耦合至
通信網絡20的網絡管理裝置(例如，交換機15)和接入點/端口 ( "ap") 25、 26和27。本領域的技術人員將理解網絡管理裝置可以是管理到與其耦合 的一個或多個設備的網絡話務流的任何設備(例如，集線器、路由器等)。交 換機15可以耦合到服務器(未示出)以存儲和處理數據。網絡20可以是包括 互連的網絡、工作站、服務器、數據庫等的lan。該互連可以通過專用連接 (例如，私用lan)和/或經由公共網絡(例如，因特網)。
ap25可以是將數據分組從有線通信協議(例如，tcp/ip)轉換成無線通 信協議(例如，IEEE 802.11、 802.16等)或反之的任何設備。例如，數據分組 可以經由網絡20和交換機15被路由至ap 25。當ap 25接收到該數據分組時， 該數據分組可被轉換以便在射頻("rf")信道上傳輸。本領域的技術人員將 理解ap 25在通過rf信道接收到要送往交換機15和/或網絡20的數據分組時 可執行類似過程。此外，ap 25可以直接連接到網絡20或服務器而無需作為中 間設備的交換機15。
系統10還包括能夠與ap 25-27進行無線通信的無線計算單元(例如，移 動單元("mu" ) 30)和/或無線通信網絡(例如，wlan35)中的其它mu。 系統10可包括任意數目和/或類型的ap和mu。本領域的技術人員將理解mu 30可以是用于進行無線通信的任何設備，包括但并不限于基于圖像或激光的條 形碼掃描器、rfid讀取器或標簽、蜂窩電話、pda、網絡接口卡、膝上型設 備、手持計算機等。
根據本發明，mu30利用功率節省模式和喚醒模式，但直到其檢測到存在 要發送的/緩沖的話務時才發起對wlan35的連接。本領域的技術人員將理解， 該話務可以是一個或多個數據、VoIP和/或管理分組。例如，該話務可以是來自網絡20或WLAN35內要送往MU 30的VoIP呼叫。 一旦上電或在功率節省 模式中，MU30可以每預定義的時間間隔(例如，約3-5秒)切換到喚醒模式。 在喚醒模式下，MU30監聽其RF范圍內的無線信號以確定是否有其話務。
在一個實施例中，MU 30針對RF信道的預定部分監聽包含指示存在要送 往該MU 30的話務的話務數據的預定信號。該話務數據可以是例如MU 30的 標識符(例如，MAC地址)。在另一實施例中，該標識符可以被插入在WLAN 35中AP所發送的信標中的字段中(例如，用TLV編碼來創建)。在又一實 施例中，該標識符可被包括于在WLAN35上定期發送的廣播分組中。在這些 實施例的任何一個中，該標識符的包括可由服務器和/或交換機15來控制。例 如，服務器可緩沖要送往MU的數據并通知AP發送廣播分組。本發明將參照 標識符被包括在信標中的字段中來描述，但本領域的技術人員將理解可利用上 述實施例的任意一個。
當有要送往MU 30的話務時，AP 25-27中的一個或多個可將MU 30的標 識符包括在從其發送的信標中(或包括在廣播分組中)。即，在一個實施例中， 僅MU 30所關聯的最后一個AP在其信標中包括該標識符。在另一實施例中， MU30的位置可被確定，并且在該位置的預定范圍內的所有AP都可在它們的 信標中包括該標識符。在又一實施例中，WLAN35中的每個AP都可在其信標 中包括該標識符。本領域的技術人員將理解， 一旦有要送往該MU的話務，該 標識符就可被包括在預定數目(例如，兩個或多個)的后續信標中。這將防止 MU 30錯過具有該標識符的信標并因此錯過該話務。
當MU 30切換到喚醒模式時，確定它所偵聽到的任何信標中是否存在該 標識符。MU30在一預定義持續時間(例如，約200-300毫秒)內保持在喚醒 模式以嘗試檢測該標識符。
當檢測到該標識符時，MU 30通過例如執行常規漫游來發起與WLAN 35 的連接。即，MU 30可掃描在其RF范圍內的各AP、選擇一 AP、發起與該 AP的關聯和認證并建立對WLAN 35的連接。當連接上時，MU30請求并接 收來自服務器的該話務。本領域的技術人員將理解，該服務器可與交換機和/ 或AP相結合。在接收到該話務之后，MU30可放棄該連接并恢復到喚醒模式 或功率節省模式。圖2示出了根據本發明的方法200的示例性實施例。在步驟205， MU30 通過例如上電和/或從充電設備中移除而切換到喚醒模式。雖然方法200可在 MU 30被上電時發起，但本領域的技術人員將理解方法200也可在上電之后實 現。例如，MU30可以處于功率節省模式并且以預定義的時間間隔切換到喚醒 模式。在任一方式中，此時MU30可以被供電但與WLAN35斷開(例如，未 與任何AP相關聯)。
在步驟210， MU30分析其RF范圍中的信號(例如，信標)以確定其中 是否包括有該標識符。MU 30可利用其收發機以接收和解調其RF范圍內的信 標。對于接收到的每個信標，MU30可確定各字段中的任意一個是否包括有該 標識符。在一替換性實施例中，該標識符可以是在先前通信會話期間由AP或 服務器指派給MU 30的唯一值。該先前通信會話也可包括例如加密密鑰等安 全性數據的交換。
在步驟215， MU 30確定是否檢測到該標識符。例如，當MU30在信標 之一中標識出其MAC地址時，其確定已檢測到該標識符。如本領域的技術人 員將理解的，MU30可接收多個信標且每一個都可包括該標識符。B卩，交換機 15和/或服務器可指令AP 25-27在其信標中包括該標識符以使得無論MU 30 位于何處，它都能被通知到有其話務。然而， 一旦MU 30檢測到該標識符， 它可以不再接收其它信標。
在步驟220，由于沒有檢測到該標識符，MU30切換到功率節省模式。艮P， MU30可保持在喚醒模式一預定持續時間。當該持續時間到期并且還未檢測到 該標識符時，MU30可恢復到功率節省模式。當處于功率節省模式時，MU30 可不嘗試建立對AP 25的連接和/或執行從WLAN35斷開的常規MU原本將執 行的任何聯網功能(例如，信號強度讀取、認證)。MU30在切換到喚醒模式 并重新分析無線信號以檢測該標識符之前在功率節省模式中保持預定時間間 隔(如步驟225所示)。
在步驟230， MU30已檢測到該標識符并建立與WLAN35的連接。該連 接可以用常規方式建立。BP, MU 30可以掃描來自其RF范圍內的各AP的信 號并確定每個相應信號的信號強度。基于該信號強度(或一些其它狀況，即負 荷)，MU30可執行與AP (例如，AP25)的關聯和認證握手。MU 30隨后通過與AP 25的連接接收該話務，如步驟235所示。
本發明提供了針對節省無線計算單元(例如，MU)所用的功率的某些優 點。例如，通過以預定義間隔切換到喚醒模式，MU30花費在喚醒模式的時間 被縮短，這降低了 MU 30的功耗。通過允許MU 30在與WLAN 35斷開時向 其通知有其話務而進一步降低功耗。因此，MU 30無需在MU 30被上電的整 個時間內對其收發機供電。例如，用戶可使用MU 30掃描條形碼并本地地存 儲該掃描數據。然后，當MU30要接收或進行VoIP呼叫時，它將為此對其收 發機供電。在該呼叫之后，掃描數據可在WLAN35上被發送。
功率的降低可延長常規電池壽命和/或允許制造商制造更小的電池。更小
的電池將減小MU 30的大小和重量，對于移動計算設備而言這是非常重要的 特性。
對于本領域的技術人員將顯而易見的是，可在本發明的結構和方法中作出 各種修改和變形而不會背離本發明的精神實質和范圍。因此，本發明旨在涵蓋 本發明的所有修改和變形，只要它們落在所附權利要求及其等效方案的范圍之 內。
權利要求
1. 一種方法，包括由無線計算單元以一預定義時間間隔從第一通信模式切換至第二通信模式，其中所述單元僅在所述第二通信模式中時才接收無線信號，所述第一通信模式是功率節省模式；由所述單元接收無線信號；當所述信號包括話務數據指示符時發起對無線裝置的無線連接以從所述無線裝置獲得話務數據，所述指示符是指示存在所述話務數據；以及當所述信號中沒有所述指示符時將所述單元切換至所述第一通信模式。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線裝置包括服務器、 交換機、接入點、和接入端口中至少之一。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線計算單元包括基于 圖像的掃描器、基于激光的掃描器、RFID讀取器、PDA、蜂窩電話、和網絡 接口卡中的至少之一。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述話務數據包括定址到所 述單元的數據分組、VoIP分組、和管理分組中的至少之一。
5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定義時間間隔約為3 到5秒。
6. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收步驟包括以下子步驟篩査射頻信道的預定部分上的無線信號以尋找包括所述指示符的所述信號。
7. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 從所述無線裝置下載所述話務數據。
8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線信號是信標和廣播 分組之一。
9. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，還包括在第一切換步驟之前 終止對所述無線裝置的無線連接。
10. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示符包括所述單元的MAC地址和由所述無線裝置指派給所述單元的唯一性標識符中的至少之一。
11. 一種系統，包括無線計算單元，其具有第一和第二通信模式，所述第一通信模式是功率節 省模式，所述單元僅在所述第二通信模式中時才接收無線信號，所述單元以一 預定義時間間隔切換至所述第二模式；以及網絡管理裝置，其僅在存在給所述單元的話務數據時才發送帶有話務數據 指示符的無線信號；其中當所述單元接收到包括所述指示符的所述信號時，所述單元發起對所 述裝置的無線連接以獲取所述話務數據，以及其中當所述信號中沒有所述指示符時，所述單元切換至所述第一模式。
12. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述裝置包括服務器、交 換機、接入點、和接入端口中至少之一。
13. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述單元包括基于圖像的 掃描器、基于激光的掃描器、RFID讀取器、PDA、蜂窩電話、和網絡接口卡 中的至少之一。
14. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述話務數據包括數據分 組、VoIP分組、和管理分組中的至少之一。
15. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述預定義時間間隔約為 3到5秒。
16. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述單元篩査射頻信道的 預定部分上的無線信號以尋找包括所述指示符的所述信號。
17. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述單元從所述無線裝置 下載所述話務數據。
18. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述無線信號是信標和廣 播分組之一。
19. 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述指示符包括所述單元 的MAC地址和由所述無線裝置指派給所述單元的唯一性標識符中的至少之
20. —種裝置，包括處理器，其以一預定義時間間隔從第一通信模式切換至第二通信模式；以及通信裝置，其僅在所述第二通信模式中時才接收無線信號， 其中所述處理器在所述信號包括話務數據指示符時發起對無線裝置的無線連接以從所述無線裝置獲得話務數據，所述指示符是指示存在所述話務數據。
21. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，所述處理器利用所述連接 來從所述裝置下載所述話務數據。
22. 如權利要求20所述的裝置，其特征在于，在所述信號中沒有所述指 示符時所述處理器切換到所述第一模式。
全文摘要
描述了一種用于無線設備中的功率節省的系統和方法。該方法包括由無線計算單元以預定義時間間隔從第一通信模式切換至第二通信模式。該單元僅在第二通信模式中時接收無線信號，并且第一通信模式是功率節省模式。該單元接收無線信號，并在該信號包括指示存在話務數據的話務數據指示符時發起對一無線裝置的無線連接以從該無線裝置獲得話務數據。在該信號中沒有該指示符時，該單元切換到第一通信模式。
文檔編號H04W52/02GK101305625SQ200680042157
公開日2008年11月12日 申請日期2006年9月29日 優先權日2005年10月7日
發明者P·巴塔, R·比奇 申請人:訊寶科技公司