專利名稱：無線局域網(wǎng)中的節(jié)能的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)(LAN)中的節(jié)能，更具體地，涉及無線LAN中的節(jié)能，其中有效地管理用于實現(xiàn)與IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)相一致的語音通信的語音終端的休眠模式與有效模式的比例，從而增加了允許語音終端進(jìn)行語音通信的時間。
背景技術(shù)：
IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)遵循“Standard for Informationtechnology-Telecommunications and information exchangebetween systems-Local and metropolitan area networks-Specificrequirements-Part 11Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications”1999版。
以下，IEEE的無線LAN標(biāo)準(zhǔn)涉及IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)定義了用于無線LAN的媒體接入控制(MAC)和物理(PHY)層。
MAC層定義了在共享媒體的使用/接入期間，使用共享媒體的終端或設(shè)備必須遵守的命令和規(guī)則，從而可以有效地使用共享媒體。IEEE802.11定義了兩類接入控制機制，分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)和點協(xié)調(diào)功能(PCF)。
以下每個發(fā)明公開了與本發(fā)明的公有特征，但是沒有講解或建議在本申請中特別闡述的有創(chuàng)造性的特征2004年1月15日公布的、屬于Myles等人的、題為METHOD AND APPARATUS FOR CLOCKSYNCHRONIZATION IN A WIRELESS NETWORK的美國專利申請No.2004/0008661；2004年2月26日公布的、屬于Scherzer等人的、題為SPACE-TIME-POWER SCHEDULING FOR WIRELESS NETWORKS的美國專利申請No.2004/0037258；2003年7月31日公布的、屬于Sumner等人的、題為MANAGING WIRELESS NETWORK DATA的美國專利申請No.2003/0142641；2003年2月13日公布的、屬于Oprescu-Surcobe等人的、題為METHOD AND APPARATUS FOR EXTENDING COMMUNICATION UNITBATTERY LIFE的美國專利申請No.2003/0031140；2001年8月23日公布的、屬于Tuomainen等人的、題為METHOD FOR REDUCING THE POWERCONSUMPTIONOF A MOBILE STATION的美國專利申請No.2001/0015963；2002年9月19日公布的、屬于Lindskog等人的、題為METHOD FOR POWERSAVE的美國專利申請No.2002/0132603；2003年8月28日公布的、屬于Sherman的、題為METHOD AND SYSTEM FOR OPTIMALLY SERVINGSTATIONS ON WIRELESS LANS USING A CONTROLLEDCONTENTION/RESOURCE RESERVATION PROTOCOL OF THE IEEE 802.11E的美國專利申請No.2003/0161340；以及2003年11月13日公布的、屬于Hernandez等人的、題為METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING POWERCONSUMPTION OF A NETWORK INTERFA CE MODULE IN A WIRELESSCOMPUTING DEVICE的美國專利申請No.2003/0210658。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在基于語音通信的無線局域網(wǎng)(WLAN)中節(jié)能，其中在語音通信期間，在有效模式和休眠模式間有效地切換用于實現(xiàn)基于并不違反IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN的語音通信的無線語音終端，從而降低了無線語音終端的功率消耗，以提高通信時間。
為了實現(xiàn)此目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種設(shè)備，包括至少一個AP(接入點)，對其進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)針對無線語音通信，交換至少一條業(yè)務(wù)時，設(shè)定并傳輸與基站相對應(yīng)的信標(biāo)消息比特，用于交換業(yè)務(wù)，當(dāng)接收到信標(biāo)消息的確認(rèn)時，在PS輪詢列表上登記所述基站，將預(yù)定時隙分配給所述基站，并在該時隙期間，傳輸該業(yè)務(wù)；以及至少一個基站，適用于當(dāng)在休眠模式中從AP接收到信標(biāo)消息時，被喚醒到有效模式，以解析接收到的信標(biāo)消息，計算設(shè)定所述基站比特的已分配時隙，并且在已分配時隙期間，被喚醒到有效模式，以交換所述至少一條業(yè)務(wù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種設(shè)備，包括信標(biāo)消息處理器，適用于當(dāng)存在至少一條要被傳輸?shù)蕉鄠€基站的業(yè)務(wù)時，檢測想要接收至少一條業(yè)務(wù)的多個基站的至少一個，設(shè)定與所檢測到的基站相對應(yīng)的TIM(Traffic Indication Map(業(yè)務(wù)指示映射))，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將已產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個基站；時隙處理器，適用于計算分配給每個基站的預(yù)定時隙；以及表格管理單元，適用于向基站提供號碼信息，當(dāng)從打算接收至少一條業(yè)務(wù)的基站中接收到信標(biāo)消息的確認(rèn)消息時，產(chǎn)生并管理表格存儲地址信息和基站的時隙信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種設(shè)備，包括消息處理器，適用于解析從AP(接入點)接收到的信標(biāo)消息的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)，并確定是否已經(jīng)設(shè)定了基站的TIM比特；時隙計算器，適用于當(dāng)確定消息處理器已經(jīng)設(shè)定基站的TIM比特時，計算要接收信標(biāo)消息的時間，從AP初始接收業(yè)務(wù)的時隙的開始時間以及終止業(yè)務(wù)接收的時隙的終止時間；以及模式處理器，適用于當(dāng)在休眠模式中接收到信標(biāo)消息時，被喚醒到有效模式，當(dāng)確認(rèn)消息處理器已經(jīng)設(shè)定基站的TIM比特時，在時隙計算器計算出的時隙的開始時間，被喚醒至有效模式，并且在時隙的終止時間，再次進(jìn)入休眠模式。
優(yōu)選地，所述時隙計算器適用于當(dāng)在由AP分配的時隙的開始時間和時隙的終止時間之間，經(jīng)過預(yù)定次數(shù)而沒有交換幀時，確定時隙的開始時間已經(jīng)改變，并響應(yīng)該確定，重新計算時隙的開始時間。
優(yōu)選地，所述模式處理器適用于在保持休眠模式的同時，在通過解析從消息處理器接收到的信標(biāo)消息而確定存在要接收的業(yè)務(wù)時，保持有效模式，從而允許時隙計算器對時隙的開始時間進(jìn)行計算，并僅在時隙的開始時間和時隙的終止時間之間，保持有效模式。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種方法，包括當(dāng)存在將要傳輸給任意基站的業(yè)務(wù)時，設(shè)定與基站相對應(yīng)的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將已產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個基站；計算預(yù)定時隙，并將所述時隙分配給每個基站；當(dāng)從所述基站接收到信標(biāo)消息的確認(rèn)消息時，將號碼信息分配給所述基站，并在PS輪詢列表上登記所述基站；以及根據(jù)分配給登記在PS輪詢列表上的基站的號碼信息，分配已計算出的時隙，并在分配給所述基站的時隙期間，傳輸業(yè)務(wù)。
優(yōu)選地，PS輪詢列表包括傳輸確認(rèn)消息的基站的號碼信息、基站信息和分配給基站的時隙的開始時間的信息中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種方法，包括當(dāng)從AP(接入點)接收到信標(biāo)消息時，將至少一個基站從休眠模式喚醒到有效模式，并解析信標(biāo)消息的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)；當(dāng)設(shè)定分配給基站的TIM比特時，產(chǎn)生并傳輸信標(biāo)消息的確認(rèn)消息；在傳輸確認(rèn)消息后，計算下一個將要接收到的信標(biāo)消息與要接收到的業(yè)務(wù)之間的時間；以及當(dāng)接收業(yè)務(wù)時，基站處于休眠模式，當(dāng)計算出的時間已經(jīng)過去時，將基站再次喚醒到有效模式，并接收來自AP的業(yè)務(wù)。
優(yōu)選地，所述方法還可以包括當(dāng)在由AP分配的時隙期間，經(jīng)過預(yù)定次數(shù)沒有接收到業(yè)務(wù)時，重新計算將基站喚醒到有效模式接收業(yè)務(wù)的時間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種方法，包括設(shè)定基站的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)比特，以產(chǎn)生并傳輸信標(biāo)消息；當(dāng)接收到信標(biāo)消息時，將基站從休眠模式喚醒到有效模式，并解析接收到的信標(biāo)消息的TIM；當(dāng)設(shè)定基站的TIM時，傳輸信標(biāo)消息的確認(rèn)消息，以計算要從AP(接入點)接收業(yè)務(wù)的時間，作為解析結(jié)果；當(dāng)從基站接收到確認(rèn)消息時，將基站登記在位于AP處的PS輪詢列表上；參照AP處的PS輪詢列表，在分配給基站的時隙期間，傳輸業(yè)務(wù)；計算從基站接收到信標(biāo)消息到開始接收業(yè)務(wù)的時間；當(dāng)完成對來自AP的業(yè)務(wù)的接收時，將基站從有效模式轉(zhuǎn)入休眠模式；以及當(dāng)在休眠模式中待機已計算的時間之后，將基站喚醒到有效模式，并接收來自AP的下一業(yè)務(wù)。
優(yōu)選地，所述方法還可以包括當(dāng)存在要傳輸?shù)紸P的業(yè)務(wù)時，在由AP分配的時隙期間，將基站喚醒到有效模式，以傳輸業(yè)務(wù)。
優(yōu)選地，所述方法還可以包括當(dāng)在由AP分配的時隙期間，經(jīng)過預(yù)定次數(shù)沒有接收到業(yè)務(wù)時，重新計算將基站喚醒到有效模式以接收業(yè)務(wù)的時間。


在參照參考符號表示相同或相似元件的附圖的同時，參照下列詳細(xì)的描述，對本發(fā)明的更加完整的評價及其附加優(yōu)點將變得更加清晰，并得到更好的理解，其中圖1是根據(jù)IEEE 802.11的無線通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖2是根據(jù)IEEE 802.11的DCF接入控制方案的時序圖；圖3是根據(jù)IEEE 802.11的PCF接入控制方案的時序圖；圖4是PCF接入控制方案中的用于節(jié)能的算法的步驟圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線局域網(wǎng)(WLAN)接入點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的、為了在基于WLAN的語音通信期間節(jié)能而分配時隙的方法的時序圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的、用于在基于WLAN的語音通信期間節(jié)能的方法的步驟圖。
具體實施例方式
以下將參照示出了本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。然而，本發(fā)明能夠以不同形式具體實現(xiàn)，而不應(yīng)當(dāng)被理解為僅局限在這里所描述的實施例中。相反地，所提供的實施例使本發(fā)明透徹而完全地公開，并且全面地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在說明書中，相同的數(shù)字表示相同元件。
圖1是根據(jù)IEEE 802.11的無線通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的方塊圖。
如圖1所示，接入點(AP)與多個基站(STA)20#1到20#n無線相連。
存在被稱為基本服務(wù)集合(BSS)的區(qū)域，其包括AP10和多個基站(STA)20#1到20#n，并且其能夠進(jìn)行無線通信。
在BSS中，通過兩個方案，DCF(分布式協(xié)調(diào)功能)方案和PCF(點協(xié)調(diào)功能)方案能夠在AP10和每個STA 20間交換業(yè)務(wù)。
PCF方案是基于輪詢的集中式媒體接入控制方案，更具體地，管理BSS的點協(xié)調(diào)(PC)控制屬于BSS的所有STA 20的媒體接入。
PC可以是每個STA 20或AP 10，用于通過無線LAN進(jìn)行無線通信。
在PCF方案中，無爭用周期(CFP)和爭用周期(CP)是交替重復(fù)的。在CFP的重復(fù)間隔中，只有得到了來自PC的輪詢的STA 20能夠具有輪詢。
此外，在CP的重復(fù)間隔中，在BSS中的每個STA 20具有爭用，以便得到輪詢，并且在爭用中勝出的STA 20占用無線媒體，以交換幀。然而，DCF是其中每個STA 20根據(jù)載波監(jiān)聽多路存取/沖突(CSMA/CA)來檢查無線媒體是否忙碌的方案。如果無線媒體忙碌，則STA 20等待預(yù)定時間。然后，如果無線媒體不繁忙，即處于空閑狀態(tài)，則在回退(back-off)過程后，傳輸業(yè)務(wù)。
圖2是根據(jù)IEEE 802.11的DCF接入控制方案的時序圖。
如圖2所示，STA 20使用公知為CSMA/CA的基于爭用的算法，其是IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中所定義的接入控制方案。
在基于CSMA/CA的無線LAN系統(tǒng)中，STA 20檢測無線媒體是否忙碌。如果忙碌，則STA 20等待預(yù)定時間，然后，如果無線媒體變?yōu)榭臻e，則STA 20減少回退時間。每個STA 20為了發(fā)起業(yè)務(wù)的傳輸而等待的預(yù)定時間被稱為幀間間隔(IFS)。如圖2所示，存在三個針對MAC協(xié)議業(yè)務(wù)的IFS。DIFS表示DFC幀間間隔，PIFS表示PCF幀間間隔，以及SIFS表示短幀間間隔。
以下，將對采用DCF傳輸幀的STA 20的示例進(jìn)行描述。
采用DCF的STA 20在傳輸幀之前，檢測無線媒體是否忙碌。如果媒體空閑等于或大于DIFS(DCF幀間間隔)的時間，則STA 20啟動回退程序。直到回退定時器的數(shù)值等于零(0)，STA 20才占用無線媒體來傳輸幀。
在回退程序中，將任意回退時間值分配給回退定時器。任意回退時間依照下面等式1。
<等式1>
回退時間＝隨機()*時隙其中隨機()＝在
的間隔中具有均勻概率分布的隨機整數(shù)，以及CW＝爭用窗口，CWmin＜＝CW＜＝CWmax在時隙中，當(dāng)媒體保持空閑狀態(tài)時，回退時間減小為與時隙一樣大，但是當(dāng)媒體切換成忙碌時間時，則不再減小。
當(dāng)媒體在DIFS期間變?yōu)榭臻e后，回退時間可以再一次減小為與時隙一樣大?；赝藭r間不是新建值，而是緊接在媒體變?yōu)槊β抵暗幕赝藭r間的值。
此外，當(dāng)媒體空閑時，時隙減小設(shè)置給任何一個STA 20的回退時間。此外，當(dāng)由于傳輸爭用中的失敗，STA 20必須執(zhí)行重傳爭用時，開始時隙將回退時間減小在前一個傳輸爭用中已經(jīng)減小的數(shù)值。這樣，直到回退時間等于零(0)，STA 20才能夠啟動傳輸。
即使隊列為空，也就是說，即使不存在將要被傳輸?shù)膸?，STA 20在傳輸后，仍然根據(jù)回退程序，將任意回退時間分配給回退定時器。從而，在幀傳輸之間，每個STA 20必須請求一個回退時間。
DCF接入控制方案比PCF接入控制方案更容易實現(xiàn)，其無需如調(diào)度等復(fù)雜的計算程序，并具有靈活的特征。由于這些原因，當(dāng)其他STA20并未占用無線媒體時，具有大量用于傳輸?shù)膸腟TA 20能夠使用許多帶寬。
然而，對于節(jié)能，DCF接入控制方案是相當(dāng)有限的，因為其僅能夠用于在STA 20的通話待機時間。
圖3是根據(jù)IEEE 802.11的PCF接入控制方案的時序圖。
如圖3所示，AP 10輪詢每一個STA 20，并且被分配了來自AP 10的輪詢的STA 20確認(rèn)其自身的輪詢，然后傳輸幀。
換句話講，AP 10順序輪詢其輪詢列表上的每一個STA 20，然后當(dāng)接收到其自身的輪詢時，被分配了來自AP 10的輪詢的STA 20實現(xiàn)確認(rèn)以交換幀。
下面，參照圖4，將對PCF接入控制方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖4是用于在PCF接入控制方案中節(jié)能的算法的步驟圖。
參照圖4，AP 10從另一個網(wǎng)絡(luò)(未示出)接收打算被傳輸?shù)降腟TA 20的幀(S1)，然后存儲接收到的幀(S2)。
然后，AP檢測打算接收幀的STA 20，將與已檢測STA 20相對應(yīng)的業(yè)務(wù)指示映射(TIM)比特設(shè)置為“1”，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將所產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個STA(S3)。
AP 10以廣播的形式傳輸所產(chǎn)生的信標(biāo)消息，從而BSS區(qū)域中的所有STA 20接收所產(chǎn)生的信標(biāo)消息。
然后，每個STA 20從休眠模式醒來，并返回到有效模式，并檢查接收到的信標(biāo)消息的TIM(S4)。
如果TIM為‘0’，則STA 20確定不存在要接收的幀，再次返回到休眠模式，并等待下一信標(biāo)消息。
然而，如果TIM為‘1’，則STA 20確定存在要接收的幀，則產(chǎn)生并傳輸PS輪詢消息，作為對來自AP 10的輪詢的確認(rèn)(S5)。
當(dāng)接收來自STA 20的PS輪詢消息時，AP 10通過無線媒體向STA20傳輸暫時存儲在輪詢中的幀(S6)。
然后，當(dāng)從AP 10接收到幀時，STA 20傳輸PS輪詢消息，作為對下一輪詢的確認(rèn)(S7)，并接收下一幀(S8)。
類似地，當(dāng)存在要傳輸?shù)紸P 10的幀的時候，每個STA 20確認(rèn)來自AP 10的輪詢，并將其自身的輪詢的幀傳輸?shù)紸P 10。
在PCF接入控制方案中，每個STA 20檢查從AP 10接收到的信標(biāo)消息的TIM比特。如果TIM的比特被設(shè)置為‘1’，則從已經(jīng)接收信標(biāo)消息時到已經(jīng)接收到幀時，STA 22都必須保持有效模式。
換句話說，因為STA 20并不知道從AP10已經(jīng)接收到想要接收的幀的時間點，所以出現(xiàn)了在語音通信中STA 20必須總保持有效模式的問題。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線局域網(wǎng)(WLAN)接入點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方塊圖。
參照圖5，WLAN接入點10包括無線接口單元11、控制單元13、存儲單元14、有線接口單元12和緩沖器15，其中控制單元13包括時隙處理部分13a和表格管理部分13b。
存儲單元14存儲PS輪詢列表14a。
無線接口單元11進(jìn)行接口，以允許WLAN接入點10與WLAN上的每個基站(STA)20進(jìn)行無線通信。
有線接口單元12進(jìn)行接口，以允許或WLAN接入點10在有線網(wǎng)絡(luò)(未示出)上傳輸和接收幀。
緩沖器15暫時存儲WLAN接入點10在有線網(wǎng)絡(luò)或WLAN上接收到的幀。
存儲單元14存儲與WLAN接入點10的操作有關(guān)的信息、與被分配以能夠進(jìn)行有線/無線通信的因特網(wǎng)協(xié)議地址有關(guān)的信息等。
此外，存儲單元14的PS輪詢列表14a包括與WLAN接入點10當(dāng)前所管理的每個STA 20的號碼、地址和時隙的持續(xù)時間有關(guān)的信息。
控制單元13根據(jù)點協(xié)調(diào)功能(PCF)，產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將所產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個STA 20。此外，控制單元13將時隙分配給每個STA 20，并在此時隙期間，與STA 20交換幀。
控制器單元13的時隙處理部分13a將時隙分配給WLAN接入點10目前所管理的每個STA 20。
時隙處理部分13a分配給每個STA 20的時隙是相應(yīng)STA 20通過無線通信與WLAN接入點10交換幀所需要的時間。
時隙處理部分13a能夠根據(jù)下面的等式2，計算在無爭用周期(CFP)中同時管理的STA 20的個數(shù)。
<等式2>
Nx＝(CFP間隙-允許信標(biāo)時隙的最大值)(秒)/(時隙長度)(秒)其中，‘Nx’是WLAN接入點10能夠同時管理的STA 20的個數(shù)，‘CFP間隙’是CFP的時間，以及‘允許信標(biāo)時隙的最大值’是WLAN接入點10傳輸給每個STA 20的信標(biāo)消息的傳輸時間。
此外，‘時隙長度’是WLAN接入點10分配給每個STA 20的每個時隙的持續(xù)時間?？梢酝ㄟ^下面的等式3計算每個時隙的持續(xù)時間。
<等式3>
(時隙長度)(秒)＝SIF+{(鏈接速度)(bps)/(語音分組長度)(bit)}SIF是傳輸幀所需的最小間隔時間，‘鏈接速度’是在WLAN接入點10和每個STA 20間的幀傳輸速度，以及‘語音分組長度’是一個語音幀的長度。
換句話說，WLAN接入點10提供給每個STA 20的時隙的持續(xù)時間是相應(yīng)STA 20占用無線媒體預(yù)定時間以實現(xiàn)無線通信的持續(xù)時間。
控制單元13的表格管理部分13b管理存儲在存儲單元14中的PS輪詢列表。
具體地，表格管理部分13b管理與WLAN接入點10當(dāng)前所管理的每個STA 20的號碼、地址和時隙的持續(xù)時間有關(guān)的信息。
PS輪詢列表可以如下表1所示的結(jié)構(gòu)。
<表1>

如表1所示，PS輪詢列表14a具有與STA號碼有關(guān)的信息、與每個已編號的STA 20有關(guān)的信息以及分配給每個STA 20的時隙的時間信息。
時隙的時間信息涉及當(dāng)相應(yīng)STA 20能夠通過接收將其從休眠模式喚醒到有效模式的信標(biāo)消息與WLAN接入點10交換幀的時間。
表格管理部分13b按照如下方式管理PS輪詢列表14a每個STA20根據(jù)在接近WLAN接入點10的服務(wù)區(qū)域的過程中傳輸?shù)牡怯浾埱?，并不?zhí)行登記，而只管理目前進(jìn)行無線通信的STA 20。
換句話說，表格管理部分13b只允許在PS輪詢列表上登記并管理為了交換幀而傳輸PS輪詢列表的STA 20。
例如，當(dāng)把要傳輸?shù)絊TA 20#1的幀暫時存儲在緩沖器15中時，控制單元13將與STA 20#1相對應(yīng)的業(yè)務(wù)指示映射(TIM)比特設(shè)置為‘1’，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將所產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給STA 20#1.
STA 20#1解析從WLAN接入點10接收到的信標(biāo)消息的TIM。當(dāng)確定其自身的比特被設(shè)置為‘1’時，STA 20#1產(chǎn)生PS輪詢消息，并將所產(chǎn)生的PS輪詢消息傳輸給WLAN接入點10。
然后，WLAN接入點10的表格管理部分13a允許將傳輸PS輪詢消息的STA 20#1額外登記在PS輪詢列表14a上。
換句話說，當(dāng)STA 20接近BSS時，WLAN接入點10的表格管理部分13a并不將STA 20登記在PS輪詢列表上，但是其在PS輪詢列表上，登記傳輸PS輪詢信息以交換幀的STA 20。
此外，WLAN接入點10，在與參照PS輪詢列表而賦予相應(yīng)STA 20的號碼信息相對應(yīng)的時隙的時間段中，傳輸打算傳輸?shù)膸?br> 按照這種方式，表格管理部分13b僅管理目前執(zhí)行無線通信的STA20。這允許WLAN接入點10以更加有效的方式管理每個STA 20。因此，表格管理部分13b僅管理實際繁忙的STA 20，從而能夠同時管理更多STA 20。
當(dāng)將用于傳輸給STA 20#2的幀暫時存儲在緩沖器15中時，控制單元13將STA 20#2的TIM比特設(shè)定為‘1’，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，然后將所產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個STA 20。當(dāng)從STA 20#2接收到PS輪詢消息時，表格管理部分13b將號碼2賦予STA 20#2，然后在PS輪詢列表14a上額外地登記STA 20#2。
相反，當(dāng)從已經(jīng)登記在PS輪詢列表上的STA 20接收‘重新關(guān)聯(lián)請求’消息時，表格管理部分13b從PS輪詢列表上刪除相應(yīng)的STA 20，然后將賦予相應(yīng)STA 20的號碼字段轉(zhuǎn)換成空狀態(tài)。
更具體地，當(dāng)目前執(zhí)行無線通信的STA 20傳輸‘重新關(guān)聯(lián)請求’消息以便脫離WLAN接入點10的管理時，表格管理13b檢查接收到的‘重新關(guān)聯(lián)請求’消息的‘CF-可輪詢(無爭用可輪詢)’和‘CR-輪詢請求’字段中的任何一個是否為‘0’或空。如果任何一個字段為‘0’，則表格管理部分13b確定相應(yīng)STA 20打算停止進(jìn)行無線通信，因而，從PS輪詢列表14b中刪除相應(yīng)的STA 20。
當(dāng)從任何其他STA 20接收到PS輪詢消息時，表格管理部分13向STA 20提供空狀態(tài)的號碼信息，然后將這個STA 20額外地登記在PS輪詢列表14a上。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的、為了在基于WLAN的語音通信期間節(jié)能而分配時隙的方法的時序圖。
參照圖6，能夠發(fā)現(xiàn)每個STA的CFP(無爭用周期)和CP(爭用周期)是重復(fù)的。
CFP是使用PCF(點協(xié)調(diào)功能)方案的時間段，其中根據(jù)WLAN接入點10的輪詢方案，將輪詢發(fā)送給每個STA 20，而CP是進(jìn)行與DCF(分布式協(xié)調(diào)功能)方案相一致的爭用以便每個STA 20獲得輪詢的時間段。
下面的描述是關(guān)于在繁忙狀態(tài)下WLAN接入點10怎樣與每個STA20交換幀的。
首先，控制單元13的時隙處理部分13a根據(jù)等式2計算時隙的時間。
然后，表格管理部分13b根據(jù)由時隙處理部分13計算出的時隙的持續(xù)時間，產(chǎn)生PS輪詢列表14a，并將結(jié)果存儲在存儲單元14中。
當(dāng)從有線網(wǎng)絡(luò)(未示出)接收到至少一個將要傳輸給STA 20的幀時，WLAN接入點10的控制單元13將接收到的幀暫時存儲在緩沖器15中，并檢測將要向其傳輸幀的STA 20。
控制單元13將與將要向其傳輸幀的STA 20相對應(yīng)的TIM比特設(shè)定為‘1’，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，然后將所產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個STA 20。
同時，當(dāng)從WLAN接入點10接收到信標(biāo)消息時，將STA 20從休眠模式喚醒到有效模式，并解析信標(biāo)消息。隨后，STA 20檢查已接收到的信標(biāo)消息的TIM，并確定其自身的比特是否被設(shè)置為‘1’。
如果與其自身比特對應(yīng)的TIM比特被設(shè)置為‘0’，則STA 20返回休眠模式，因為不存在STA 20要接收的幀。如果TIM比特被設(shè)置為‘1’，則STA 20允許產(chǎn)生PS輪詢列表，并將其傳輸給WLAN接入點10，因為存在STA 20將要接收的幀。
控制單元13的表格管理部分13b額外將已經(jīng)傳輸了PS輪詢信息的STA 20登記在PS輪詢列表14a上。
具體地，當(dāng)STA 20接近WLAN接入點10的服務(wù)區(qū)域時，表格管理部分13b不在PS輪詢列表上登記STA 20，但是當(dāng)STA 20檢查信標(biāo)消息，以傳輸PS輪詢信息時，則對其進(jìn)行登記。
STA 20計算分配給其自身的時隙的時間‘Tn’。
時隙的時間‘Tn’是第n個時隙的開始時間。根據(jù)下面的等式4，STA 20計算下一時隙，即下一喚醒時間。
Td-a＝下一TBTT+Tn-(轉(zhuǎn)換時間)其中，‘Td-a’是下次環(huán)境STA 20喚醒的時間，‘下一TBTT’是接收下一信標(biāo)消息的時間，是‘目標(biāo)信標(biāo)傳輸時間’的首字母縮寫，‘Tn’是分配給STA 20的時隙開始的時間，以及‘轉(zhuǎn)換時間’是將STA 20從休眠模式喚醒到有效模式的時間。
換句話說，STA 20計算時隙的下一持續(xù)時間，從而將要接收到的下一信標(biāo)消息的持續(xù)時間加入到其自身的時隙的持續(xù)時間中，然后從已累加的總和中減去STA 20從休眠模式被喚醒到有效模式所需的時間。當(dāng)接收到下一信標(biāo)消息時，在已計算的時間過去后，再次將STA 20喚醒到有效模式，STA 20從WLAN接入點10接收幀，并且在剩下的時間保持休眠模式。
此外，當(dāng)STA 20需要將語音幀傳輸給WLAN接入點10時，在分配給其自身的時隙的時刻，將STA 20喚醒，然后傳輸語音幀到WLAN接入點10。
當(dāng)STA 20，在其已分配的時隙的時間期間，經(jīng)過預(yù)定的次數(shù)而沒有接收到幀時，STA 20確定其已分配時隙的持續(xù)時間已經(jīng)改變，于是在接收到下一信標(biāo)的時間期間，即，下一TBTT，醒來。
為了使用等式4來接收下一幀，STA 20再次計算喚醒時間Td-a，并參照計算出的時間，從休眠模式被喚醒到有效模式，以接收下一幀，并且最后針對下一幀，交換前一幀。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的、用于在基于WLAN的語音通信期間節(jié)能的方法的步驟圖。
下面，將參照圖7，對根據(jù)本發(fā)明的實施例的、用于在基于無線LAN的語音通信期間節(jié)能的方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
首先，控制單元13的時隙處理部分13a使用等式2和3，計算要分配給每個STA 20的時隙。表格管理部分13b參照時隙處理部分13a計算出的時隙的時間，產(chǎn)生PS輪詢列表14a，并將結(jié)果存儲在存儲單元14中。
WLAN接入點10從有線網(wǎng)絡(luò)(未示出)接收至少一個打算傳輸?shù)絊TA 20的幀(S10)。
WLAN接入點10的控制單元13將接收到的幀暫時存儲在緩沖器15(S11)，并檢測將要向其傳輸已暫時存儲的幀的STA 20。
此外，控制單元13將與已檢測到的STA 20對應(yīng)的TIM比特設(shè)置為‘1’，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，然后將所產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個STA 20(S12)。
在從休眠模式喚醒到有效模式的同時，每個STA 20接收信標(biāo)消息，解析接收到的信標(biāo)消息的TIM，并確定其自身的TIM是否被設(shè)置為‘1’(S13)。
如果其自身的TIM比特被設(shè)置為‘0’，則STA 20返回到休眠模式，因為不存在STA 20要接收的幀。如果其自身的TIM比特被設(shè)置為‘1’，則STA 20產(chǎn)生PS輪詢消息，并將其傳輸?shù)絎LAN接入點10，因為存在STA 20將要從WLAN接入點10接收的幀(S14)。
WLAN接入點10的表格管理部分13b將已經(jīng)傳輸了PS輪詢消息的STA 20額外地登記在存儲在存儲單元14中的PS輪詢列表14a上。
具體地，WLAN接入點10的表格管理部分13b，參照存儲在存儲單元14中的PS輪詢列表14a，采用其中并未將號碼賦予STA 20的多個空狀態(tài)，并將相應(yīng)STA 20的信息存儲在與之對應(yīng)的STA 20的區(qū)別字段中。
當(dāng)不存在與應(yīng)用于STA 20的號碼有關(guān)的信息時，也就是說，當(dāng)WLAN接入點10能夠同時管理的STA 20的個數(shù)最大時，表格管理部分13b使WLAN接入點10拒絕幀的傳輸。
當(dāng)存在已經(jīng)停止幀交換的任意STA 20時，表格管理部分13b從PS輪詢列表14a上刪除STA20，并將STA 20的字段轉(zhuǎn)換成空狀態(tài)。然后，當(dāng)請求幀的傳輸時，也就是說，當(dāng)STA 20請求幀交換時，表格管理部分13b將與PS輪詢列表上的空狀態(tài)的字段相對應(yīng)的號碼分配給STA 20，將STA 20的信息加入到空字段中，并向STA 20提供與號碼相對應(yīng)的時隙。
當(dāng)表格管理部分13b將STA20額外地登記在PS輪詢列表上時，控制單元13將STA 20的TIM比特設(shè)置為‘1’，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將所產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個STA 20(S16)。
然后，當(dāng)接收信標(biāo)消息時，STA 20計算并存儲接收幀的時間Tn，即，分配給STA 20的時隙的開始時間。
此外，STA 20計算時隙的開始時間Tn，然后根據(jù)等式4，使用計算出的開始時間，計算用于接收下一幀的喚醒時間Td-a。
已計算出的喚醒時間‘Td-a’表示當(dāng)STA 20從WLAN接入點10接收信標(biāo)消息時，從接收到信標(biāo)消息的時間開始，過去喚醒時間‘Td-a’后，從休眠模式被喚醒至有效模式，并從WLAN接入點10接收幀的時間(S17)。
隨后，STA 20從WLAN接入點10接收幀(S18)，并從有效模式轉(zhuǎn)入休眠模式。
此外，STA 20在其自身的時隙期間接收第一幀，處于休眠模式，接收下一信標(biāo)消息(S19)，當(dāng)在已經(jīng)接收到下一信標(biāo)消息的時間期間計算出的用于接收下一幀的開始時間Td-a已經(jīng)過去時，被喚醒到有效模式，并從WLAN接入點10接收下一幀(S20)。
然后，接收下一幀的STA 20再次返回到休眠模式，并一直處于待機狀態(tài)，直到接收下一信標(biāo)消息。
當(dāng)從STA 20接收到重新關(guān)聯(lián)請求信號時，即，當(dāng)STA 20向WLAN接入點10的端管理傳輸‘重新關(guān)聯(lián)請求’消息時，WLAN接入點10的表格管理部分13b從PS輪詢列表14a中刪除STA 20，并將STA 20的號碼轉(zhuǎn)換為空狀態(tài)。
表格管理部分13b檢查已接收的‘重新關(guān)聯(lián)請求’消息的‘CF-可輪詢’和‘CF-輪詢請求’字段是否為‘0’。如果字段為‘0’，則表格管理部分13b確定STA 20已經(jīng)停止執(zhí)行通信，并從PS輪詢列表14a上刪除STA 20。
此外，當(dāng)在其已分配的時隙期間，STA 20已經(jīng)預(yù)定時間未能接收幀時，即，STA 20不能在其自身的時隙中進(jìn)行無線通信時，STA 20確定了其已分配時隙已經(jīng)改變，并在接收下一信標(biāo)消息時，TBTT，喚醒。
STA 20再次使用等式4，計算用于接收下一幀的喚醒時間，Td-a，并從休眠模式喚醒到有效模式，以便參照已計算出的喚醒時間，接收下一幀，并交換幀。
雖然已經(jīng)為了說明性的目的，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍和主旨的前提下，各種修改、添加和替代都是可能的。
從前面可以看出，根據(jù)本發(fā)明，通過有效管理STA在語音通信中的休眠/有效模式的比率以降低STA的功率消耗，能夠提高語音通信的時間。
通常，將STA分類為休眠模式和有效模式，其中將有效模式細(xì)分為發(fā)送狀態(tài)、接收狀態(tài)和空閑狀態(tài)。即使有效模式的空閑狀態(tài)也具有多于發(fā)送和接收狀態(tài)的功率消耗總和的50％的功率消耗。
然而，根據(jù)本發(fā)明，例如，在CFP為20ms，將STA從休眠模式喚醒到有效模式的喚醒時間為1ms，并且?guī)瑐鬏敃r間為1ms的情況下，與現(xiàn)有的100％比率相比，休眠/有效模式的比率能夠減小到10％。
因此，如果現(xiàn)有模式的通信時間為2小時，則本發(fā)明能夠理想地將其增加到10小時。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括至少一個AP(接入點)，對其進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)針對無線語音通信，交換至少一條業(yè)務(wù)時，設(shè)定并傳輸與基站相對應(yīng)的信標(biāo)消息比特，用于交換業(yè)務(wù)，當(dāng)接收到信標(biāo)消息的確認(rèn)時，在PS輪詢列表上登記所述基站，將預(yù)定時隙分配給所述基站，并在該時隙期間，傳輸至少一條業(yè)務(wù)；以及至少一個基站，適用于當(dāng)在休眠模式中從AP接收到信標(biāo)消息時，被喚醒到有效模式，以解析接收到的信標(biāo)消息，計算設(shè)定所述基站比特的已分配時隙，并且在已分配時隙期間，被喚醒到有效模式，以交換所述至少一條業(yè)務(wù)。
2.一種設(shè)備，包括信標(biāo)消息處理器，適用于當(dāng)存在至少一條要被傳輸?shù)蕉鄠€基站的業(yè)務(wù)時，檢測想要接收至少一條業(yè)務(wù)的多個基站的至少一個，設(shè)定與所檢測到的基站相對應(yīng)的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將已產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個基站；時隙處理器，適用于計算分配給每個基站的預(yù)定時隙；以及表格管理單元，適用于向基站提供號碼信息，當(dāng)從打算接收至少一條業(yè)務(wù)的基站中接收到信標(biāo)消息的確認(rèn)消息時，產(chǎn)生并管理表格存儲地址信息和基站的時隙信息。
3.一種設(shè)備，包括消息處理器，適用于解析從AP(接入點)接收到的信標(biāo)消息的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)，并確定是否已經(jīng)設(shè)定了基站的TIM比特；時隙計算器，適用于當(dāng)確定消息處理器已經(jīng)設(shè)定基站的TIM比特時，計算要接收信標(biāo)消息的時間，從AP初始接收業(yè)務(wù)的時隙的開始時間以及終止業(yè)務(wù)接收的時隙的終止時間；以及模式處理器，適用于當(dāng)在休眠模式中接收到信標(biāo)消息時，被喚醒到有效模式，當(dāng)確認(rèn)消息處理器已經(jīng)設(shè)定基站的TIM比特時，在時隙計算器計算出的時隙的開始時間，被喚醒至有效模式，并且在時隙的終止時間，再次進(jìn)入休眠模式。
4.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述時隙計算器適用于當(dāng)在由AP分配的時隙的開始時間和時隙的終止時間之間，經(jīng)過預(yù)定次數(shù)而沒有交換幀時，確定時隙的開始時間已經(jīng)改變，并響應(yīng)該確定，重新計算時隙的開始時間。
5.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述模式處理器適用于在保持休眠模式的同時，在通過解析從消息處理器接收到的信標(biāo)消息而確定存在要接收的業(yè)務(wù)時，保持有效模式，從而允許時隙計算器對時隙的開始時間進(jìn)行計算，并僅在時隙的開始時間和時隙的終止時間之間，保持有效模式。
6.一種方法，包括當(dāng)存在將要傳輸給任意基站的業(yè)務(wù)時，設(shè)定與基站相對應(yīng)的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)，以產(chǎn)生信標(biāo)消息，并將已產(chǎn)生的信標(biāo)消息傳輸給每個基站；計算預(yù)定時隙，并將所述時隙分配給每個基站；當(dāng)從所述基站接收到信標(biāo)消息的確認(rèn)消息時，將號碼信息分配給所述基站，并在PS輪詢列表上登記所述基站；以及根據(jù)分配給登記在PS輪詢列表上的基站的號碼信息，分配已計算出的時隙，并在分配給所述基站的時隙期間，傳輸業(yè)務(wù)。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于PS輪詢列表包括傳輸確認(rèn)消息的基站的號碼信息、基站信息和分配給基站的時隙的開始時間的信息中的至少一個。
8.一種方法，包括當(dāng)從AP(接入點)接收到信標(biāo)消息時，將至少一個基站從休眠模式喚醒到有效模式，并解析信標(biāo)消息的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)；當(dāng)設(shè)定分配給基站的TIM比特時，產(chǎn)生并傳輸信標(biāo)消息的確認(rèn)消息；在傳輸確認(rèn)消息后，計算下一個將要接收到的信標(biāo)消息與要接收到的業(yè)務(wù)之間的時間；以及當(dāng)接收業(yè)務(wù)時，基站處于休眠模式，當(dāng)計算出的時間已經(jīng)過去時，將基站再次喚醒到有效模式，并接收來自AP的業(yè)務(wù)。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于還包括當(dāng)在由AP分配的時隙期間，經(jīng)過預(yù)定次數(shù)沒有接收到業(yè)務(wù)時，重新計算將基站喚醒到有效模式接收業(yè)務(wù)的時間。
10.一種方法，包括設(shè)定基站的TIM(業(yè)務(wù)指示映射)比特，以產(chǎn)生并傳輸信標(biāo)消息；當(dāng)接收到信標(biāo)消息時，將基站從休眠模式喚醒到有效模式，并解析接收到的信標(biāo)消息的TIM；當(dāng)設(shè)定基站的TIM時，傳輸信標(biāo)消息的確認(rèn)消息，以計算要從AP(接入點)接收業(yè)務(wù)的時間，作為解析結(jié)果；當(dāng)從基站接收到確認(rèn)消息時，將基站登記在位于AP處的PS輪詢列表上；參照AP處的PS輪詢列表，在分配給基站的時隙期間，傳輸業(yè)務(wù)；計算從基站接收到信標(biāo)消息到開始接收業(yè)務(wù)的時間；當(dāng)完成對來自AP的業(yè)務(wù)的接收時，將基站從有效模式轉(zhuǎn)入休眠模式；以及當(dāng)在休眠模式中待機已計算的時間之后，將基站喚醒到有效模式，并接收來自AP的下一業(yè)務(wù)。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括當(dāng)存在要傳輸?shù)紸P的業(yè)務(wù)時，在由AP分配的時隙期間，將基站喚醒到有效模式，以傳輸業(yè)務(wù)。
12.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括當(dāng)在由AP分配的時隙期間，經(jīng)過預(yù)定次數(shù)沒有接收到業(yè)務(wù)時，重新計算將基站喚醒到有效模式以接收業(yè)務(wù)的時間。
全文摘要
一種方法和設(shè)備，包括至少一個AP(接入點)，對其進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)針對無線語音通信，交換至少一條業(yè)務(wù)時，設(shè)定并傳輸與基站相對應(yīng)的信標(biāo)消息比特，用于交換業(yè)務(wù)，當(dāng)接收到對信標(biāo)消息的確認(rèn)時，在PS輪詢列表上登記所述基站，將預(yù)定時隙分配給所述基站，并在該時隙期間傳輸該業(yè)務(wù)量；以及至少一個基站，適用于當(dāng)在休眠模式中從AP接收到信標(biāo)消息時，被喚醒到有效模式，以解析接收到的信標(biāo)消息，計算設(shè)定所述基站比特的已分配時隙，并在已分配時隙期間，被喚醒到有效模式以交換業(yè)務(wù)。
文檔編號H04L12/28GK1592266SQ200410075168
公開日2005年3月9日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者李相國 申請人:三星電子株式會社