專利名稱：用于ad hoc網絡中功率管理的方法與系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及用于ad hoc網絡中功率管理的方法與系統。
背景技術：
例如無線站(station)的電子裝置通常在網絡中彼此通信。為了更多的互操作性， 這些站可以按照例如以下的標準協議進行通信在例如“IEEE Standard forlnformation technology-Telecommunications and information exchange betweensystems-Local and metropolitan area networks-Secific requirements, Part 11 :ffireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications，， (IEEE Std 802. 11-2007，2007年6月12日發布)的一個或多個規范中所述的IEEE 802. 11標準。這 些無線站通常是移動的，并且可以管理其功率模式。
發明內容
本發明一方面涉及一種方法，包括在流量指示窗期間傳送指示功率管理模式的 幀；以及轉變到所述功率管理模式。本發明另一方面涉及一種方法，包括在信標間隔期間接收到或傳送希望進入休 眠狀態的指示符；在所述信標間隔期間傳送或接收到希望進入所述休眠狀態的指示符；以 及在所述信標間隔的結束之前進入所述休眠狀態。本發明再一方面涉及一種系統，包括處理器和無線通信單元，所述處理器耦合到 所述無線通信單元，以便在信標間隔期間接收到或傳送希望進入休眠狀態的指示符，以及 在所述信標間隔期間傳送或接收到希望進入所述休眠狀態的指示符；以及所述處理器在所 述信標間隔的結束之前進入所述休眠狀態。
在說明書的結論部分特別指出并清楚主張本申請所公開的主題。然而，通過參考 隨附圖閱讀的以下詳細描述，針對組織與操作方法的本發明實施例連同其目的、特征和優 勢將被最好地理解，附圖中圖IA是根據本發明實施例的ad hoc網絡的概念性示意圖；圖IB是根據本發明實施例的ad hoc網絡中站的概念性示意圖；圖2A-2C是說明本發明實施例的時序(timing)圖；圖3A-;3B是根據本發明實施例所使用的方法的流程圖；圖4A-4B是說明本發明其他實施例的時序圖；以及圖5是根據本發明其他實施例所使用的方法的流程圖。為了簡單而明晰地說明，附圖中所示的要素(element)不一定準確或按比例繪 制。例如，為了清晰目的，一些要素的尺寸可相對于其他要素被夸大，或者若干物理組件可 被包含在一個功能塊或要素中。此外，考慮適當時，參考標號可在附圖中重復以指示相應或類似要素。并且，附圖中所繪制的一些塊可以被組合成單個功能。
具體實施例方式在以下詳細說明中，提出許多具體細節以便提供對本發明實施例的全面理解。然 而，本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節，也可實施本發明的實施例。在其他情況下， 沒有詳細描述眾所周知的方法、過程、組件和電路，以免混淆本發明。除非另有具體說明，從以下論述顯然，要領會，整個說明書論述中使用例如“處 理”、“計算”、“演算”、“確定”等術語是指計算機或計算系統或者類似電子計算裝置的動作 和/或過程，所述計算機或計算系統或者類似電子計算裝置操作表示為計算系統的寄存器 和/或存儲器內例如電子量的物理量的數據和/或將其轉變為同樣表示為計算系統的存儲 器、寄存器或其它此類信息存儲、傳輸或顯示裝置內物理量的其他數據。另外，術語“多個” 可在整個說明書中用于描述兩個或更多組件、裝置、要素、參數等。本發明的實施例可用于多種應用。盡管本發明不限于此，但是本文公開的電路和 技術可用于例如以下的許多設備中個人計算機(PC)、無線裝置或站、視頻或數字游戲裝 置或系統、圖像采集系統、處理系統、可視或顯示系統、數字顯示系統、通信系統等。現在參考圖1A，圖IA是能夠根據本發明實施例工作在無線模式的網絡10的概念 性示意圖。網絡10可以是按照IEEE 802. 11標準(“802. 11”)操作的無線網絡、無線局域 網(WLAN)、對等(peer-to-peer)網絡、ad hoc網絡或獨立基本服務集(IBSS independent basic service set)。(這些網絡和網絡類型不相互排斥)。盡管本發明不限于此，但是網 絡10可以包括能夠相互無線通信的多個站(在802. 11中稱作“514”)5141、5142、51々3(或 者更多或更少站)。STA 1、2、3可以是帶有無線適配器的個人計算機(PC)、無線裝置、蜂窩 電話、個人數字助理(PDA)、打印機、顯示系統、圖像采集和/或處理系統，在此僅列舉幾個。 其他網絡裝置也可以被包含在網絡10中。現在參考圖1B，圖IB是根據本發明實施例的網絡10中站STA(例如STA1、2或 3)的概念性示意圖。此類站可以包括無線通信單元102(耦合到天線10 、輸入104、輸出 106、處理器108和存儲器110。使用這些塊，STA可根據本發明實施例與其他站和其他無線 裝置通信，例如通過使用處理器108和無線通信單元102(以及可能使用天線10 來傳送 和/或接收信號。輸入104和輸出106也可用于與其他裝置通信。存儲器110可以是計算 機或處理器可讀介質或者計算機或處理器存儲介質，例如RAM或ROM、盤驅動或USB閃速存 儲器。現在參考圖2A-2C，圖2A-2C是說明本發明實施例的時序圖。圖2A示出信標 (beacon)間隔201，在其開始處傳送信標(或信標幀)202。“信標間隔”，也被稱為目標信標 傳輸時間(TBTT :target beacon transmission time)，是802. 11中用于分組傳輸時序的 基數(base)中之一。在信標間隔201的開始處是通告流量指示消息(ATIMfermoimcement traffic indication message)，也叫做“ad-hoc 流量指示消息”)窗 205。ATIM 窗 205 是 信標間隔中無線STA可在其中相互發信號通知有數據要從一個STA傳送到另一個STA的部 分。在例如網絡10的無線網絡中，STA可處于功率節省或“活動(active) ”模式。在 功率節省模式中，STA有時醒著(awake)有時睡著(asle印)(經常被稱作“瞌睡(doze) ”或
4“體眠(sle印)”或“待機(standby)”狀態)。在這種模式中，STA僅在信標間隔前醒來，并 查看是否其他STA想要傳送數據給它們，如通過另一 STA在ATIM窗期間傳送ATIM幀(也 稱作“ATIM管理幀”或簡稱為“ATIM”)所指示。如果沒有ATIM幀被傳送給該STA，并且該 STA不想傳送數據給其他STA，則該STA可在ATIM窗結束時返回瞌睡狀態。在活動模式中， STA始終醒著。 在本發明的一個實施例中，例如STAl的STA可以向網絡中的其他STA通信其功率 管理模式的變化(變為功率節省或活動模式)。如圖2A中說明性所示，在信標212之后， STAl可以在ATIM窗205中傳送空(null)數據幀214。空數據幀214 (其可以是非QoS (服 務質量)或QoS (服務質量)空數據幀)僅包括幀標題Oieader)(無幀體)，幀標題包括比 滿幀明顯更少的位(bit)。在空數據幀214中的可以是功率管理位，該位指示STA正轉變到 功率節省模式(例如，如果該位=1)或者正轉變到活動模式(例如，如果該位=0)。數據 幀中的功率管理(PM)位指示STA將在幀交換結束時的功率管理模式。如果STA2接收到空數據幀214，作為響應它將確認幀2 傳送回STAl。一旦STAl 接收到確認幀224，則STAl可進入或轉變到不同功率管理模式觀0(例如，轉變到功率節省 模式或活動模式)。如果該變化是到功率節省模式，則STAl可在ATIM窗205結束之后進入 瞌睡狀態。與在ATIM窗之后傳送ATIM幀和空數據幀相比，在ATIM窗期間傳送空數據幀可以 減少開銷。另外，由于在ATIM窗期間所有STA醒著，因而所有STA將知道功率管理模式轉 變通告。如果功率管理模式轉變通告通過在ATIM窗之后使用ATIM幀和空數據幀來進行， 則已經返回到瞌睡狀態的STA將不知道這種轉變通告。還可以獲得其他或不同好處。如果有多于兩個STA，則STAl可通過類似方式向其他STA通告其功率管理模式的 變化。如圖2B說明性所示，STAl可在ATIM窗205中傳送空數據幀214給STA2并傳送空 數據幀215給STA3，其中幀214和215的功率管理位可相同。STA2接收到空數據幀214并 作為響應可將確認幀2 傳送回STA1，并且STA3接收到空數據幀215并作為響應可將確認 幀235傳送回STAl。一旦STAl接收到確認幀2 和235，STAl可進入或轉變到不同功率 管理模式觀2。如果該變化是到功率節省模式，則STAl可在ATIM窗205結束后進入瞌睡狀 態。圖2A和2B圖示傳送站的功率管理模式變化的單播方式。備選她，STAl可通過廣 播或多播方式向將其他STA通告其功率管理模式的變化。如圖2C說明性所示，STAl可在 ATIM窗205中向網絡10中的所有其他STA廣播空數據幀217。在廣播空數據幀217之后， STAl可立即進入或轉變到不同功率管理模式觀4。在其他實施例中，由于網絡10中不是所有STA都接收到空數據幀217的可能性， 如果STAl想要更可靠地向網絡10中的其他STA通告其功率管理模式變化，則STAl可在 ATIM窗205中向網絡10中的所有其他STA廣播多于一個空數據幀(例如，空數據幀217 和218，以及可能有219或者更多)，然后可在廣播空數據幀218之后立即進入或轉變到不 同功率管理模式觀6，或者可在廣播空數據幀219之后立即進入或轉變到不同功率管理模 式觀8。在這些廣播實施例的每一個中，如果STAl進入或轉變到功率節省模式，則它可在 ATIM窗205結束之后進入瞌睡狀態。根據STAl廣播空數據幀的次數，可以獲得其他或不同 好處。
現在參考圖3A和3B，圖3A和示出根據本發明實施例通告站的功率管理模式變 化的方法。該方法的實施例可以由例如網絡10中STA1、2、或3或者計算系統、其他合適系 統或者由其他合適的無線通信裝置、站、節點、系統和/或網絡使用或執行。在圖3A中，如操作305所示，例如STAl、2、或3的站可在ATIM窗期間向網絡10中 的另一 STA傳送空數據幀。該空數據幀可包括指示功率管理模式變化的功率管理位。在接 收到該空數據幀后，在操作310，接收STA向通告STA傳送回確認幀，通告STA在操作315中 接收到確認幀。在操作320，通告STA確定是否已通知所有STA并且是否已經接收到所有 ACK。如果否，則通告STA返回到操作305并傳送空數據幀給另一 STA，該另一 STA傳送其 ACK幀(操作310)給通告STA，通告STA接收到那個ACK (操作315)。如果有更多STA要被 通知，則該循環繼續。如果沒有更多STA需要被通知并且已收到所有ACK，則在操作325中 通告STA可在ATIM窗結束之前進入或轉變到通告的功率管理模式。在圖;3B中，如在操作355所示，基于通告STA想要怎樣可靠地通告其變化，例如 STA1、2、或3的站確定它應當廣播指示通告STA的功率管理模式變化的空數據幀多少次。在 操作360，通告STA可在ATIM窗期間向網絡10中的所有其他STA廣播一個或多個空數據 幀。在操作365，通告STA可在ATIM窗結束之前立即(或在某個時間段之后)進入或轉變 到通告的功率管理模式。除了圖3A和;3B包含的流程圖之外，也可以使用其他操作或操作系列。回到圖1B，依照本發明實施例，STA中的處理器108和無線通信單元102(以及可 能有天線103)可在流量指示窗(例如ATIM窗)期間傳送例如空數據幀的幀，從而指示例 如功率節省或活動模式的功率管理模式，而處理器108可使該STA轉變到該功率管理模式。在本發明的另一實施例中，處于功率節省模式的STA可在信標間隔結束之前進入 瞌睡或休眠狀態。這可通過向網絡10中其他STA通信進入例如瞌睡狀態的休眠狀態的希望 來實現，例如通過指示對于該信標間隔的數據傳輸的結束來實現。一個指示符(indicator) 可以是將QoS數據(或空數據)幀中服務期結束(E0SP:end of service period)設置成 等于1。現在參考圖4A-4B，圖4A-4B是說明本發明實施例的時序圖。圖4A示出信標間隔 401，在其開始處傳送信標(或信標幀)402。在信標間隔401的開始處是ATIM窗405。與 前面一樣，ATIM窗405是信標間隔中無線STA可在其中相互發信號通知有數據要被從一個 STA傳送到另一個STA的部分。如圖4A說明性所示，在信標412之后，可處于功率節省模式的STAl可在ATIM窗 405中傳送ATIM幀414 (也稱作"ATIM管理幀”或簡稱為"ATIM" )。ATIM幀414指示有數 據要被從STAl傳送到STA2。STA2接收到ATIM幀414，并且作為響應向STAl傳送回確認幀 424。STA2可以處于或可以不處于功率節省模式。在ATIM窗405結束之后，STAl可向STA2傳送其EOSP位等于0的數據幀415。 STA2接收到數據幀415，并且作為響應向STAl傳送回確認幀425。STAl可以有更多數據幀 要傳送到STA2，在這種情況下可傳送EOSP = 0的這類幀。如果只有一個更多的數據幀供STAl傳送給STA2，且STAl希望進入休眠狀態，則 STAl可向STA2傳送其EOSP位等于1的數據幀416，這是希望進入休眠或瞌睡狀態的指示 符的示例。STA2接收到數據幀416，并且作為響應可向STAl傳送回確認幀426。然后，STA2可向STAl傳送其EOSP位等于1的數據幀427，并且作為響應STAl可向STA2傳送回確認幀 417。一旦EOSP = 1的數據幀已被傳送給STA2且被從STA2接收到，則STAl可進入瞌睡狀 態480，即使它是在信標間隔401結束之前。如果STAl接收到ATIM幀而不是傳送ATIM幀414，則剛才描述的機制以類似方式 操作。在這樣的情況下，在ATIM窗405結束之后，STA2可向STAl傳送EOSP = 0的數據幀， 而STAl可向STA2傳送回確認幀。STA2可以有更多數據幀要傳送給STA1，在這種情況下， 還可傳送EOSP = 0的這類幀。如果僅有一個更多的數據幀供STA2傳送給STA1，且STA2 希望進入休眠狀態，則STA2可向STAl傳送EOSP = 1的數據幀。作為響應，STAl可向STA2 傳送回確認幀，然后可向STA2傳送EOSP = 1的數據幀。一旦EOSP = 1的數據幀已經被從 STA2接收到并被傳送給STA2 (或者被傳送給STA2并被從STA2接收到)，則STAl可進入瞌 睡狀態480，即使它是在信標間隔401結束之前。在這些實施例，數據幀包括空數據幀。圖4A說明當一個站(例如，STAl或STA2)處于功率節省模式時的情形。備選她， 兩個(或者所有)STA可處于功率節省模式。如圖4B說明性所示，在信標412之后，STAl可 在ATIM窗405中傳送ATIM幀414。ATIM幀414可指示有數據要被從STAl傳送給STA2。 作為響應，STA2可向STAl傳送回確認幀424。在ATIM窗405結束之后，STAl可向STA2傳 送EOSP = 0的數據幀415，而且作為響應STA2可向STAl傳送確認幀425。如果STA2有數 據要傳送給STAUU STA2可傳送EOSP = 0的數據幀似8給STAl，并且作為響應STAl可向 STA2傳送確認幀418。STAl和/或STA2可有更多數據幀要傳送給其他站，這種情況下可傳 送EOSP = 0的這類幀。如果只有一個更多的數據幀供STAl傳送給STA2，且STAl希望進入休眠狀態，則 STAl可向STA2傳送EOSP = 1的數據幀416。STA2接收到數據幀416，并且作為響應可向 STAl傳送回確認幀426。然后，STA2可向STAl傳送EOSP = 1的數據幀427，并且作為響 應STAl可向STA2傳送回確認幀417。一旦EOSP = 1的數據幀已經被傳送給STA2且被從 STA2接收到，則STAl可進入瞌睡狀態482，即使它是在信標間隔401結束之前。類似地，如 果沒有更多數據幀供STA2傳送給STAUU STA2可進入瞌睡狀態484，因為EOSP = 1的數 據幀已被從STAl接收到且已被傳送給STA1，即使它是在信標間隔401結束之前。這種提前 進入瞌睡狀態可為電池供電的STA節省功率。還可以獲得其他或不同好處。與前面一樣，如果STAl接收到ATIM幀而不是傳送ATIM幀414，則剛才描述的機制 以類似方式操作。站相互傳送EOSP = O的數據幀。作為希望進入休眠狀態的指示符，可傳 送EOSP = 1的最后數據幀，從而指示服務期的結束。在EOSP = 1的數據幀已被從其他站 接收到且已被傳送給其他站(或者被傳送給其他站且被從其他站接收到)之后，則每個站 可進入瞌睡狀態，即使它是在信標間隔401結束之前。現在參考圖5，圖5示出根據本發明實施例STA可如何進入休眠狀態。這些實施例 可以由例如網絡10中STA1、2、或3或者計算系統、其它適合系統或者由其他適合的無線通 信裝置、站、節點、系統和/或網絡使用或執行。在圖5中，如在操作505所示，例如STA1、2、或3的站可在ATIM窗期間向網絡10 中的另一 STA傳送ATIM幀。然后，作為響應接收站可傳送確認幀。在操作510，傳送STA可 詢問是否只有一個更多的數據幀要被傳送給該另一 STA。如果否，則在操作515，STA可向該 另一 STA傳送其EOSP位等于0的數據幀。然后，該方法返回到操作510，以便詢問是否只有一個更多的數據幀要被傳送給該另一 STA。該循環繼續(傳送EOSP = 0的數據幀)，直到 最后一個數據幀將更被傳送。在此情況下，在操作520，如果STA希望進入休眠狀態，則STA 向該另一 STA傳送其EOSP位等于1的數據幀，這是希望進入例如瞌睡狀態的休眠狀態的指 示符的示例。然后，在操作525，該另一 STA向第一 STA傳送其EOSP位等于1的數據幀。在 操作530，這些STA中的一個或多個可在信標間隔結束之前進入瞌睡狀態。根據哪個站的觀察點是參考，圖5所示的方法可以多種方式改變。例如，操作505 可以是由STAl傳送ATIM幀或由STA2接收到ATIM幀。類似地，操作515可以是由STAl傳 送E0sp = ο的數據幀或者由STA2接收到EOSP = 0的數據幀。并且，操作520可以是由 STAl傳送EOSP = 1的數據幀或者由STA2接收到EOSP = 1的數據幀。操作525則可以是 操作520的求反(complement)，由STA2傳送EOSP = 1的數據幀或者由STAl接收到EOSP =1的數據幀。在操作530，可在信標間隔結束之前進入瞌睡狀態的STA將因此已傳送并接 收到EOSP = 1的數據幀。可出現其他情形。在一個示例中，如果站(如，STA1)沒有從另一站(如，STA2)接 收到EOSP = 1，但成功地將EOSP = 1傳送給STA2，則STAl可在進入瞌睡狀態之前等待，直 到超時期到期。在另一示例中，如果STAl沒能成功地傳送EOSP= 1(例如，如果對于最后 一幀沒有從STA2接收到確認)，則STAl可至少再一次重傳最后一幀，然后，當其接收到來自 STA2的確認時進入瞌睡狀態。這種重傳可受到可適用重試或壽命限制。除了圖5中的流程圖和上述其他情形以外，還可以使用其他操作或操作系列。并 且，操作的實際順序并不重要。在進入瞌睡狀態之前，STA可以先接收到EOSP=I的數據 幀，然后傳送EOSP = 1的數據幀；備選地，在進入瞌睡狀態之前，STA可以先傳送EOSP = 1 的數據幀，然后接收到EOSP = 1的數據幀。回到圖1B，根據本發明的實施例，STA中的處理器108和無線通信單元102(以及 可能有天線103)也可以在信標間隔期間接收到和/或傳送希望進入休眠或瞌睡狀態的指 示符，并且在該信標間隔期間傳送或接收到希望進入休眠狀態的指示符，其中處理器108 可使STA在信標間隔結束之前進入休眠狀態。該指示符可以被包含在數據幀內的EOSP字 段中。本發明的實施例可以包括例如以下的產品計算機或處理器可讀介質或者計算機 或處理器存儲介質，例如編碼、包含或者存儲指令的存儲器、盤驅動或者USB閃速存儲器， 所述指令在被處理器或控制器運行時執行本文公開的方法。這些實施例也可以通過例如因 特網的網絡交付和/或傳遞給計算機。雖然針對有限數量的實施例描述了本發明，但要領會可以進行本發明的許多改 變、修改和其他應用。本發明的實施例可以包括執行本文操作的其他設備。此類設備可以 結合所討論的要素，或者可包含實現相同目的的備選組件。本領域技術人員將領會，所附權 利要求書旨在覆蓋落入本發明真實精神中的所有修改和變化。
權利要求
1.一種方法，包括在流量指示窗期間傳送指示功率管理模式的幀；以及 轉變到所述功率管理模式。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述流量指示窗是通告流量指示消息(ATIM)窗。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述幀是空數據幀。
4.如權利要求2所述的方法，還包括在所述ATIM窗期間傳送至少一個更多的指示功率 管理模式的幀，其中所述幀為空數據幀。
5.如權利要求4所述的方法，還包括在所述傳送之前確定要傳送多少幀。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述轉變在接收到所述幀已被接收到的確認之后執行。
7.如權利要求6所述的方法，其中所述流量指示窗是通告流量指示消息(ATIM)窗。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述幀為空數據幀。
9.如權利要求7所述的方法，其中所述傳送和所述轉變在adhoc網絡中執行。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述adhoc網絡是獨立基本服務集(IBSS)。
11.如權利要求1所述的方法，其中所述轉變在所述流量指示窗結束之前執行。
12.如權利要求1所述的方法，其中 所述傳送包括向多個接收站傳送；以及所述轉變在從已接收到所述傳送的接收站中的每個接收到確認之后執行。
13.一種方法，包括在信標間隔期間接收到或傳送希望進入休眠狀態的指示符；在所述信標間隔期間傳送或接收到希望進入所述休眠狀態的指示符；以及在所述信標間隔的結束之前進入所述休眠狀態。
14.如權利要求13所述的方法，其中所述休眠狀態希望指示符被包含在數據幀中。
15.如權利要求13所述的方法，其中所述眠狀態希望指示符被包含在數據幀的服務期 結束(EOSP)字段中。
16.如權利要求13所述的方法，在獨立基本服務集(IBSQ中執行。
17.如權利要求13所述的方法，還包括在作為所述信標間隔的一部分的流量指示窗期 間接收到或傳送幀。
18.如權利要求17所述的方法，其中所述流量指示窗是通告流量指示消息(ATIM)窗。
19.一種系統，包括 處理器，和無線通信單元，所述處理器耦合到所述無線通信單元，以便在信標間隔期間接收到或傳送希望進入 休眠狀態的指示符，以及在所述信標間隔期間傳送或接收到希望進入所述休眠狀態的指示 符；以及所述處理器在所述信標間隔的結束之前進入所述休眠狀態。
20.如權利要求19所述的系統，其中所述休眠狀態希望指示符被包含在數據幀的服務 期結束(EOSP)字段中。
全文摘要
一種方法和系統可在例如ATIM窗的流量指示窗期間傳送指示功率管理模式的幀，并且可接著可能在流量指示窗結束之前轉變到該功率管理模式。另一種方法和系統可在信標間隔期間接收到或傳送希望進入休眠狀態的指示符，接著傳送或接收到希望進入休眠狀態的指示符，然后在信標間隔結束之前進入休眠狀態。描述和主張其他實施例。
文檔編號H04W84/18GK102111867SQ20101062499
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者A·P·斯蒂芬斯, 宮效紅 申請人:英特爾公司