專利名稱：用于信標(biāo)設(shè)備的休眠模式的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有對共享介質(zhì)的公共訪問的網(wǎng)絡(luò)。特別地，本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)并且尤其是所謂的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)。更特別地，本發(fā)明涉及用于信標(biāo)設(shè)備的休眠模式。
在大多數(shù)無線網(wǎng)絡(luò)中，一個設(shè)備周期性地發(fā)送信標(biāo)幀。發(fā)送出信標(biāo)幀的設(shè)備通常是網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)或基站。信標(biāo)幀的主要目的是在介質(zhì)上提供定時結(jié)構(gòu)(即將時間劃分成所謂的超幀)，并且允許網(wǎng)絡(luò)的各設(shè)備與該信標(biāo)同步。這種方法在例如IEEE 802.11的大多數(shù)無線局域網(wǎng)(WLAN)以及例如藍(lán)牙的WPAN中被使用。
與單個信標(biāo)方法相關(guān)的缺點(diǎn)在于，這意味著一種中心化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。發(fā)送信標(biāo)的設(shè)備自動地成為網(wǎng)絡(luò)的中心控制點(diǎn)。例如在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的自組織(ad hoc)模式中有許多方法，其中通過交替地允許不同設(shè)備在后續(xù)超幀中發(fā)送信標(biāo)而分散所述信標(biāo)生成。然而，即使利用這些方法，在一個超幀期間，信標(biāo)仍然被單個設(shè)備產(chǎn)生并且信標(biāo)生成因此被中心化。
因此，在與本發(fā)明一同提交的相關(guān)發(fā)明中，這兩個發(fā)明的發(fā)明人公開了一種方法和系統(tǒng)，其中，在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備在每一個超幀中發(fā)送他們自己的信標(biāo)幀。僅在一種特殊操作模式(即在本發(fā)明中所描述的所謂的休眠模式)下，出于省電的原因而允許各設(shè)備在特定時間周期內(nèi)暫緩信標(biāo)幀的發(fā)送。該相關(guān)的發(fā)明涵蓋了基本的信標(biāo)機(jī)制。
根據(jù)這個相關(guān)發(fā)明，各設(shè)備使用在超幀中被發(fā)送的各信標(biāo)來建立和保持無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和其中的通信。參考

圖1，為了使用分布式協(xié)議來保持通信設(shè)備間的協(xié)作，所有設(shè)備被要求定期地發(fā)送信標(biāo)103。為了在一定區(qū)域內(nèi)發(fā)送/接收信標(biāo)103，各設(shè)備保留一個被稱為信標(biāo)周期(BP)101的時間周期以專用于信標(biāo)發(fā)送和接收。BP的大小可以是固定的或動態(tài)的。
在此信標(biāo)無線網(wǎng)絡(luò)中的基本定時結(jié)構(gòu)是固定長度的超幀100?，F(xiàn)參考圖2，超幀100典型地由特定數(shù)量的介質(zhì)訪問時隙(MAS)203組成。取決于MAS 203如何被該設(shè)備或附近的各設(shè)備所利用而定義幾種時隙類型。與此同時，該信標(biāo)系統(tǒng)已經(jīng)被多頻帶OFDM聯(lián)盟(MBOA)采用以用于其新的介質(zhì)訪問控制(MAC)規(guī)范。由MBOA所選擇的參數(shù)是65,536微秒的超幀100長度以及每個超幀的256個介質(zhì)訪問時隙(MAS)203，其被編號為從0到255。
在通信能夠被建立之前，一個設(shè)備必須建立其自身的信標(biāo)組或者加入現(xiàn)有的信標(biāo)組。對于每一個信標(biāo)階段101(也稱作信標(biāo)周期或BP)，連續(xù)的MAS 203被用作信標(biāo)時隙204，其中，所有設(shè)備發(fā)送它們的信標(biāo)105。超幀100的起始時間由信標(biāo)周期101的起點(diǎn)確定，并且被定義為信標(biāo)周期起始時間(BPST)，各MAS 203相對于該起始時間而被編號。當(dāng)一個設(shè)備初始化一個新的信標(biāo)組時，其在不與其它信標(biāo)組的時隙保留沖突的任何時隙處定義超幀邊界。
無線設(shè)備(例如那些使用超幀進(jìn)行通信的設(shè)備)具有有限的功率資源，因此需要一種被設(shè)計(jì)用于這些設(shè)備的功率管理協(xié)議來節(jié)約功率。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法為無線設(shè)備提供一種包括“激活模式”和“休眠模式”的功率管理(PM)協(xié)議以用于節(jié)約能量?，F(xiàn)參考圖4，對無線設(shè)備401i來說，使用分布式協(xié)議在共享介質(zhì)410上通信以便能夠節(jié)約電池功率是非常重要的，并且延長電池壽命的其中一種最好的方法是每當(dāng)可能的時候都使得設(shè)備401i能夠完全關(guān)斷或者降低功率。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以提供短的以及長的時間周期(相對于超幀的持續(xù)時間)，其間設(shè)備401i能夠完全關(guān)斷或者降低其功率消耗?！皹?biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)”允許在當(dāng)前超幀100中沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送或接收的“激活模式”設(shè)備完全關(guān)斷或者降低其功率使用，直到下一超幀100的起始，即直到對應(yīng)于該設(shè)備的信標(biāo)組的下一信標(biāo)周期103的起始。
現(xiàn)參考圖3A-B、4和6，在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中，處于“激活模式”下的設(shè)備在一個信標(biāo)幀600中發(fā)送通信量標(biāo)識圖信息單元(TIMIE)350以作為信息單元604，從而向多個接收方設(shè)備表明，其在等待被發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)400的其它設(shè)備的其傳輸隊(duì)列中具有數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送或接收的無線網(wǎng)絡(luò)400的設(shè)備401i也能進(jìn)入“深度省電模式”(被稱為“休眠模式”)，該模式持續(xù)固定數(shù)量的連續(xù)超幀100。設(shè)備401i用信號通知其將進(jìn)入“休眠模式”，這是通過在其信標(biāo)600中包括一個休眠模式信息單元300以作為其中一個信息單元604來實(shí)現(xiàn)的。該設(shè)備計(jì)劃處于“休眠模式”中的超幀的數(shù)量可以是預(yù)先約定的超幀數(shù)量，或者是作為休眠持續(xù)時間304被包括在休眠模式信息單元300中的所通告的超幀數(shù)量。一個設(shè)備也可以在休眠起始的幾個超幀之前開始通告休眠階段。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，在所謂的“激活模式”下的每個設(shè)備401i在超幀100的BP期間處于“蘇醒狀態(tài)”中、在其BP的時隙中發(fā)送其信標(biāo)、完成其自己的傳輸、并且在其沒有被提到作為其它設(shè)備的計(jì)劃傳輸?shù)慕邮諜C(jī)的情況下進(jìn)入“標(biāo)準(zhǔn)省電/睡眠狀態(tài)”。因此，在“激活模式”下的設(shè)備401i能夠在它們自己的傳送/接收之后進(jìn)入睡眠直到下一信標(biāo)階段的開頭(也就是進(jìn)入“標(biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)”)。如果在一個超幀期間沒有幀要被發(fā)送或接收，則該設(shè)備可以立即進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
設(shè)備401i還能夠進(jìn)入“休眠模式”。在此省電模式下，設(shè)備401i能夠在超過連續(xù)一個超幀內(nèi)保持睡眠而不會在中間的信標(biāo)階段蘇醒，因此，他們在位于“休眠模式”中時不發(fā)送信標(biāo)。為了此目的，設(shè)備401i在其信標(biāo)中通過包括一個休眠模式信息單元350來發(fā)出信號，該休眠模式信息單元350包括休眠持續(xù)時間304，該休眠持續(xù)時間304等于其間該設(shè)備401i將不偵聽信標(biāo)階段并且將不發(fā)送其自身信標(biāo)的連續(xù)超幀的數(shù)量。設(shè)備401i可以在休眠階段的起始之間的幾個連續(xù)超幀內(nèi)在其信標(biāo)中包括休眠模式信息單元，并且在該休眠信息單元中通告休眠階段的起始。接收到包括正進(jìn)入“休眠模式”的設(shè)備401i的休眠模式信息單元350的信標(biāo)的各設(shè)備在它們的存儲器508的設(shè)備休眠表509中存儲該信息，并且在該設(shè)備401i的睡眠階段期間不嘗試任何針對該睡眠設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。此外，其它設(shè)備在它們自己的信標(biāo)中、在“信標(biāo)位置占用字段”中包括該睡眠設(shè)備的信標(biāo)，盡管并沒有接收到來自該睡眠設(shè)備的信標(biāo)。這么做的原因是，新的或移動的設(shè)備不應(yīng)當(dāng)接管該睡眠設(shè)備的信標(biāo)位置。
處于“休眠模式”下的設(shè)備在從其休眠階段中擺脫后的第一超幀100內(nèi)的其信標(biāo)中不通告任何計(jì)劃的活動(即保留)，并且在此第一超幀100內(nèi)不嘗試任何傳輸。此限制被要求以便確保處于“休眠模式”下的設(shè)備在采取任何其自身活動之前首先更新其關(guān)于其它設(shè)備的現(xiàn)有活動的知識。可替換地，休眠設(shè)備能夠在休眠階段結(jié)束的一個或幾個超幀之前再次開始偵聽其它設(shè)備的信標(biāo)。這意味著設(shè)備在大多數(shù)休眠時間期間處于“深度省電狀態(tài)”，但是也能夠在休眠階段結(jié)束的幾幀之前返回到“蘇醒狀態(tài)”。應(yīng)當(dāng)注意到，取決于實(shí)現(xiàn)方式，在設(shè)備的“標(biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)”與“深度省電狀態(tài)”之間可能不存在差異。因此，這兩個狀態(tài)也可以簡單地被考慮為設(shè)備的“睡眠狀態(tài)”。
圖1說明了超幀布局；圖2說明了一種超幀結(jié)構(gòu)，其中在無線介質(zhì)上有多組信標(biāo)；圖3說明了休眠信息單元的一種格式；圖4說明了根據(jù)本發(fā)明修改的設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)；圖5說明了根據(jù)本發(fā)明修改的設(shè)備；圖6說明了一種信標(biāo)幀格式；以及圖7說明了對應(yīng)于激活模式下的設(shè)備的功率狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，下面的描述被提供用于說明的目的而非進(jìn)行限制。技術(shù)人員將理解，存在許多位于本發(fā)明的精神以及所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)的修改。已知功能和操作的不必要的細(xì)節(jié)可以從當(dāng)前描述中被省略，以避免模糊本發(fā)明。
圖4說明了一種代表性的無線個人區(qū)域網(wǎng)400，本發(fā)明的各實(shí)施例將被應(yīng)用于此。該網(wǎng)絡(luò)包括多個無線個人通信設(shè)備401。在傳統(tǒng)的方法中，每個設(shè)備401能夠加入在其無線電范圍402之內(nèi)的任何自組織網(wǎng)絡(luò)，并且因此能夠參與到超過一個BP中。
在圖4所示的WPAN 400中的每一個無線設(shè)備401可以包括一個包括在圖5中所說明的體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。如圖所示，每個無線設(shè)備401可以包括被耦合到接收機(jī)502和發(fā)射機(jī)506的天線507，所述接收機(jī)502和發(fā)射機(jī)506通過無線介質(zhì)510進(jìn)行通信。設(shè)備401各自還包括處理器503、信標(biāo)處理模塊504、被耦合到信標(biāo)位圖的處理器505以及存儲器508的設(shè)備休眠表509。例如，在一個設(shè)備中，處理器503被配置成接收來自接收機(jī)502的包括一個或更多信息單元604的信標(biāo)幀601，以及使用信標(biāo)處理模塊504來處理信標(biāo)幀600以便確定所述信標(biāo)組的各設(shè)備和它們的休眠特性并將其存儲在設(shè)備休眠表509中，其中所述信息單元604包括休眠信息單元300。在設(shè)備401中，處理器503進(jìn)一步被配置成使用信標(biāo)處理模塊504來執(zhí)行本發(fā)明的PM協(xié)議。用于各休眠設(shè)備的信標(biāo)時隙被標(biāo)記為忙，并且它們的信息被包括在由處于“激活模式”下的設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)中的信標(biāo)周期占用IE中，而對應(yīng)于所述BPOIE的各設(shè)備正休眠于“休眠模式”中。各休眠設(shè)備在通告它們的休眠意圖的信標(biāo)中指示該設(shè)備將處于“休眠模式”下的超幀數(shù)量。
當(dāng)在休眠設(shè)備被調(diào)度以發(fā)送信標(biāo)105之后的mMaxLostBeacons個連續(xù)超幀100期間、在該設(shè)備的時隙303中沒有接收到信標(biāo)105(即當(dāng)過去了休眠持續(xù)時間+mMaxLostBeacons之后休眠設(shè)備仍未發(fā)送其信標(biāo)時)，那么用于各休眠設(shè)備的信標(biāo)時隙在信標(biāo)位圖505中被標(biāo)記為空閑。
本發(fā)明的系統(tǒng)與方法通過使用延長電池壽命的最佳方法來允許由電池供電的DEV具有較長操作時間，即通過允許各設(shè)備401i在較長時間周期內(nèi)完全關(guān)斷或者降低功率，這里的長周期是相對于超幀持續(xù)時間而言的。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)與方法為設(shè)備提供兩種功率管理(PM)模式(即“激活模式”和“休眠模式”)以及設(shè)備能夠處于其中的三種功率狀態(tài)(即“激活”、“標(biāo)準(zhǔn)省電”和“深度省電”)。操作在“激活模式”下的各設(shè)備在每個超幀中發(fā)送和接收信標(biāo)。當(dāng)所述設(shè)備已經(jīng)在超幀的數(shù)據(jù)傳輸階段期間發(fā)送或接收了幀后，它們能夠進(jìn)入“標(biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)”，即睡眠直到下一超幀的起始。操作在休眠模式下的各設(shè)備在它們的睡眠/休眠階段期間不發(fā)送或接收信標(biāo)。這意味著各休眠設(shè)備可以處于深度睡眠狀態(tài)超過一個超幀而不在中間信標(biāo)階段蘇醒。取決于實(shí)現(xiàn)方式，在標(biāo)準(zhǔn)省電與深度省電狀態(tài)之間可能不存在差異，在此情況下，這種狀態(tài)可以簡單地被考慮為省電或睡眠狀態(tài)。
設(shè)備指示PM模式，在此模式中，其使用圖3A中所說明的其信標(biāo)的休眠信息單元來操作。
休眠信息單元的休眠起始字段303指定了直到設(shè)備開始休眠為止的剩余超幀的數(shù)量。當(dāng)此字段為0時，設(shè)備在當(dāng)前超幀結(jié)束時進(jìn)入休眠模式。休眠起始字段的目的在于，設(shè)備可以在幾個連續(xù)超幀中用信號通知其進(jìn)入休眠模式的意圖。休眠起始字段的值在每個超幀中遞減1，直到此字段達(dá)到0值，并且休眠階段在下一超幀中開始。
在圖3A中的休眠信息單元的休眠持續(xù)時間字段304指定了設(shè)備打算在其間休眠的連續(xù)超幀的數(shù)量。
如果在信標(biāo)中不存在休眠信息單元，則表明此設(shè)備操作在激活模式下。在進(jìn)入休眠模式之前，設(shè)備必須釋放超幀中的所有保留的容量，即所謂的分布式保留協(xié)議(DRP)流。這同樣適用于這樣的流，在所述流中，通告計(jì)劃的休眠階段的設(shè)備是該流的接收機(jī)。如果發(fā)送者檢測到其接收機(jī)的所通告的休眠，則發(fā)送者釋放相關(guān)的單播保留。在休眠設(shè)備是多播流的接收機(jī)的情況下，此流不需要被釋放以便保持對剩余的接收機(jī)的服務(wù)。被稱為優(yōu)先信道訪問(PCA)的針對基于爭用的訪問的數(shù)據(jù)在休眠階段期間同樣無法被發(fā)送或接收。這些數(shù)據(jù)必須被緩沖在發(fā)送者一側(cè)，直到休眠設(shè)備已經(jīng)切換回到激活模式。具有為休眠設(shè)備緩沖的待定數(shù)據(jù)的設(shè)備在超幀中的其信標(biāo)內(nèi)包括帶有休眠設(shè)備的DEVID的通信量標(biāo)識圖信息單元(TIMIE)，其中，預(yù)定的接收機(jī)處于激活模式(再次)，即其能夠接收信標(biāo)。如果預(yù)定的接收機(jī)檢測到帶有其DEVID的TIMIE，其可以停留在激活模式中而不是返回休眠模式并持續(xù)另一個睡眠周期。
根據(jù)本發(fā)明，休眠設(shè)備不會丟失其信標(biāo)時隙，即使其在休眠階段期間在此信標(biāo)時隙內(nèi)不發(fā)送信標(biāo)。這意味著已經(jīng)接收到休眠通告的激活設(shè)備仍然認(rèn)為休眠設(shè)備的信標(biāo)時隙被占用。為了向休眠設(shè)備的兩跳(two-hop)鄰居通知所述信標(biāo)時隙仍然被占用以及為了避免新加入的設(shè)備訪問休眠設(shè)備的信標(biāo)時隙，休眠設(shè)備的一跳(one-hop)鄰居在它們的信標(biāo)周期占用信息單元(BPOIE)中保持將對應(yīng)的信標(biāo)時隙標(biāo)記為被占用。
BPOIE被包括在一個信標(biāo)中，以便向其所有鄰居報(bào)告在相應(yīng)的超幀信標(biāo)周期中察覺到的對所有信標(biāo)時隙的占用。通過向所有鄰居通知關(guān)于被占用的和未被占用的信標(biāo)時隙，接收該信標(biāo)的相鄰設(shè)備能夠推斷出哪些信標(biāo)時隙可用以及哪些設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的一部分。此外還要求包括BPOIE以便避免在隱藏站情況下的信標(biāo)沖突。隱藏站情況是這樣一種情況兩個設(shè)備不能偵聽到彼此，但第三設(shè)備(即在兩個其它設(shè)備之間)能夠接收這兩個設(shè)備。如果這兩個不能偵聽到彼此的設(shè)備已經(jīng)隨機(jī)地選擇了相同的信標(biāo)時隙，則信標(biāo)將在第三站處沖突，在此兩個被發(fā)送的信標(biāo)疊加并且因此無法接收。這就是為什么第三設(shè)備將在其信標(biāo)中報(bào)告對于對應(yīng)時隙的占用的原因，這樣將避免兩個隱藏設(shè)備中的一個(更遲加入網(wǎng)絡(luò)的那一個)選擇與另一個隱藏設(shè)備相同的信標(biāo)時隙。
如果設(shè)備在休眠階段的所通告的結(jié)束之后的mMaxLostBeacons個超幀內(nèi)沒有從休眠設(shè)備接收到信標(biāo)，則其再次在其BPIOE中將該休眠設(shè)備的信標(biāo)時隙標(biāo)記為未被占用。
休眠設(shè)備在休眠階段結(jié)束的一個或幾個超幀之前返回激活狀態(tài)。其原因是該休眠設(shè)備必須檢查其信標(biāo)時隙是否仍然空閑，或者檢查另一設(shè)備是否同時已經(jīng)占用了此時隙。如果此時隙被占用，則該設(shè)備必須選擇一個不同的時隙，就好像其是第一次加入該網(wǎng)絡(luò)那樣。進(jìn)一步地，如果休眠設(shè)備計(jì)劃在休眠階段結(jié)束之后發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，則該休眠設(shè)備必須重新收集關(guān)于其它設(shè)備在超幀的數(shù)據(jù)階段中對數(shù)據(jù)時隙的保留的信息。另一個原因是休眠設(shè)備可能已經(jīng)丟失與信標(biāo)周期的同步，并且應(yīng)該在再次發(fā)送其信標(biāo)的一個或幾個超幀之前再次同步。
即使操作在激活模式下的設(shè)備也可以省電。對比休眠設(shè)備，處于激活模式下的設(shè)備不能跨過幾個超幀100來省電，而僅僅能在一個超幀100期間省電。為了此目的，處于激活模式下的設(shè)備可以在它們已經(jīng)發(fā)送和接收了信標(biāo)以及已經(jīng)發(fā)送和接收了任何數(shù)據(jù)之后進(jìn)入被稱為“標(biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)”的睡眠狀態(tài)。
處于激活模式下的每個設(shè)備必須偵聽信標(biāo)周期，以便發(fā)送和接收帶有信標(biāo)時隙占用信息、對于超幀的數(shù)據(jù)階段的保留信息等的信標(biāo)。由于信標(biāo)周期總是在超幀的起始處，因此，處于激活模式下的設(shè)備必須周期性地蘇醒。在信標(biāo)周期結(jié)束之后，如果在超幀期間沒有待定的數(shù)據(jù)將被發(fā)送或接收，則處于激活模式下的設(shè)備能夠進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)直到下一個信標(biāo)周期的起始。
根據(jù)本發(fā)明，如果設(shè)備在一個超幀期間具有待定通信量要發(fā)送，則該設(shè)備在其信標(biāo)中包括一個具有數(shù)據(jù)的(一個或多個)預(yù)定接收機(jī)的DEVID的TIMIE 350。這就是設(shè)備如何蘇醒的，由于另一個設(shè)備具有針對該設(shè)備的待定數(shù)據(jù)，并且所述待定數(shù)據(jù)必須在超幀期間被接收，因此該設(shè)備必須保持蘇醒。
如果設(shè)備在超幀期間具有其自己的數(shù)據(jù)要發(fā)送或者其已經(jīng)接收到其中包括其DEVID的TIMIE 350，則該設(shè)備在信標(biāo)周期結(jié)束之后必須停留在蘇醒狀態(tài)，直到所有的傳輸和接收已經(jīng)被完成為止。如果計(jì)劃的傳輸或接收的最早的起始時間是已知的，則該設(shè)備也可以進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)省電/睡眠狀態(tài)，直到所述傳輸或接收的起始。
現(xiàn)參考圖7，對應(yīng)于激活模式下的設(shè)備的功率狀態(tài)轉(zhuǎn)換被如下描述●DEV A描述了具有將在當(dāng)前超幀的保留時隙中被發(fā)送的待定數(shù)據(jù)通信量的激活模式設(shè)備。
●DEV B描述了預(yù)期在當(dāng)前超幀的保留時隙中從DEV A接收計(jì)劃的傳輸?shù)募せ钅Ｊ皆O(shè)備。
●DEV C描述了具有將在當(dāng)前超幀中與PCA一起被發(fā)送的待定數(shù)據(jù)通信量的激活模式設(shè)備。
●DEV D描述了預(yù)期在當(dāng)前超幀中從DEV C接收與PCA一起的計(jì)劃的傳輸?shù)募せ钅Ｊ皆O(shè)備。
●DEV E描述了在其傳輸隊(duì)列中不具有任何待定通信量并且不預(yù)期來自其它設(shè)備的任何計(jì)劃傳輸?shù)募せ钅Ｊ皆O(shè)備。
TIMIE還能被用于通知剛從休眠模式切換回激活模式的那些設(shè)備它們應(yīng)該停留在激活模式中以便接收數(shù)據(jù)。如果沒有數(shù)據(jù)必須被接收，則不具有其自己的數(shù)據(jù)要發(fā)送并且剛離開休眠模式的設(shè)備將可能切換回休眠模式。這將導(dǎo)致交替的休眠和激活模式階段，其中，休眠階段將典型地持續(xù)幾個超幀，而激活模式階段可能僅僅持續(xù)一個或幾個超幀。如果在激活模式階段期間該設(shè)備接收到帶有其DEVID的TIMIE，則休眠的周期性可以根據(jù)必須被接收的數(shù)據(jù)量而被中斷，因?yàn)樵撛O(shè)備必須停留在激活模式中更長的時間周期。
如果數(shù)據(jù)有效載荷不能在一個超幀內(nèi)被成功地發(fā)送，即該傳輸?shù)哪繕?biāo)設(shè)備在所有有效載荷能被發(fā)送之前進(jìn)入休眠模式，則激活模式設(shè)備在休眠設(shè)備的當(dāng)前休眠持續(xù)時間內(nèi)繼續(xù)緩沖剩余的通信量。然而，當(dāng)已經(jīng)緩沖超過某一超時值之后，該激活模式設(shè)備也可以刪除數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，每個超幀僅有一個信標(biāo)周期。然而，也可以存在其中每個超幀具有多個信標(biāo)周期的本發(fā)明的實(shí)施例。在此情況下，具有正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流的激活模式下的設(shè)備必須不僅在它們自己的信標(biāo)周期之前、而且必須在其它信標(biāo)周期的起始之前從標(biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)中蘇醒，在所述標(biāo)準(zhǔn)省電狀態(tài)中它們不發(fā)送其自己的信標(biāo)。這是必須的，因?yàn)閹в姓趥鬏數(shù)臄?shù)據(jù)流的設(shè)備必須檢查其它設(shè)備對數(shù)據(jù)時隙的保留以及保留沖突，而這可能會影響它們自己的流。在休眠模式下的設(shè)備在其它信標(biāo)周期中可以不必蘇醒，這是因?yàn)樗鼈儧]有正在傳輸?shù)牧鳌?br> 雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此描述的管理框架、設(shè)備體系結(jié)構(gòu)和方法只是說明性的，可以實(shí)施各種改變和修改，并且可以用等效元件來替換其中的元件而不背離本發(fā)明的真實(shí)范圍。此外，許多修改可以被執(zhí)行，以使得本發(fā)明的教導(dǎo)適合于特定的情況而不背離其中心范圍。因此，本發(fā)明不限于被公開成為了實(shí)施本發(fā)明而構(gòu)思的最佳模式的特定實(shí)施例，相反，本發(fā)明包括落在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種在包括多個設(shè)備(401i)的無線通信網(wǎng)絡(luò)(400)中節(jié)省功率的方法，包括以下步驟設(shè)備(401)作為通告設(shè)備在該設(shè)備的信標(biāo)(600)中通告睡眠周期；該通告設(shè)備(401)在所通告的睡眠周期期間作為休眠設(shè)備(401)而休眠在休眠模式下，其中該設(shè)備(401)在所述睡眠周期期間不發(fā)送信標(biāo)(600)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述通告步驟進(jìn)一步包括該設(shè)備(401)在所述信標(biāo)中包括睡眠周期起始時間(303)和睡眠周期持續(xù)時間(304)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟該休眠設(shè)備(401)周期性地蘇醒以便偵聽其它設(shè)備(401i)的信標(biāo)(600)；以及如果其它設(shè)備(401i)在它們的信標(biāo)(600)中表明沒有針對該休眠設(shè)備(401)的待定通信量，則該休眠設(shè)備(401)返回休眠模式。
4.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟與該休眠設(shè)備(401)不同的其它設(shè)備(401i)在該休眠設(shè)備(401)的所通告的睡眠周期期間、在它們的信標(biāo)(600)中保存關(guān)于該休眠設(shè)備(401)的信標(biāo)(600)的存在的信息。
5.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟當(dāng)其它設(shè)備(401i)具有要傳送到通告設(shè)備(401)的待定數(shù)據(jù)時，另一個設(shè)備(401i)在信息單元(604)和字段的二者之一中、在其信標(biāo)(600)中包括該通告設(shè)備(401)的地址；以及如果帶有包括針對該通告設(shè)備的待定數(shù)據(jù)的信息單元(604)和字段的二者之一的信標(biāo)(600)在該通告設(shè)備(401)執(zhí)行所述休眠步驟之前被接收，則該通告設(shè)備(401)停留在激活模式中。
6.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟將時間劃分成具有至少一個信標(biāo)周期的至少一個超幀(100)的序列；將不同設(shè)備的信標(biāo)分組到該至少一個信標(biāo)周期(101)中；以及將睡眠周期定義為多個超幀(100)。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述通告步驟進(jìn)一步包括所述設(shè)備(401)在信標(biāo)中包括信標(biāo)休眠信息(300)，所述信標(biāo)休眠信息(300)包括睡眠周期起始時間(303)和睡眠周期持續(xù)時間(304)。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述包括步驟進(jìn)一步包括以下步驟將所述睡眠周期起始時間(303)定義為相對于當(dāng)前超幀(100)的未來超幀(100)的數(shù)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述定義步驟進(jìn)一步包括以下步驟在所述信標(biāo)中發(fā)送休眠信息作為休眠信息單元(300)，該休眠信息單元(300)至少包括睡眠周期的起始時間(303)和睡眠周期的持續(xù)時間(304)。
10.權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括了包括休眠信息的步驟，該方法進(jìn)一步包括在信標(biāo)(600)中發(fā)送休眠信息單元(300)的步驟，該休眠信息單元(300)至少包括睡眠周期的起始時間(303)；睡眠周期的持續(xù)時間(304)；以及睡眠周期的周期性，其中該周期性是設(shè)備將處于休眠模式中的超幀數(shù)量與設(shè)備將處于激活模式中的超幀數(shù)量的和，其中該激活模式被定義為設(shè)備不處于休眠模式中。
11.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟當(dāng)處于激活模式中的設(shè)備(401)具有要發(fā)送到至少一個預(yù)定接收機(jī)設(shè)備(401i)的待定數(shù)據(jù)時，該設(shè)備通過在其信標(biāo)(600)中包括通信量標(biāo)識圖信息單元(351)來通告該待定數(shù)據(jù)，該信標(biāo)(600)至少包括該待定數(shù)據(jù)的該至少一個預(yù)定接收機(jī)設(shè)備(401i)的設(shè)備地址(353.i)。
12.權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括以下步驟當(dāng)處于激活模式中時，當(dāng)在其它設(shè)備(401i)的信標(biāo)(600)中沒有通告針對所述設(shè)備(401)的待定數(shù)據(jù)傳輸時，該設(shè)備(401)在一個超幀(100)期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)；以及該設(shè)備(401)在每個信標(biāo)周期(101)的起始處從睡眠狀態(tài)中蘇醒。
13.權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括以下步驟當(dāng)處于激活模式中時，當(dāng)所述設(shè)備(401)在當(dāng)前超幀(100)中已經(jīng)發(fā)送和接收了所有待定數(shù)據(jù)時，該設(shè)備(401)在一個超幀(100)期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)；以及該設(shè)備(401)在每個信標(biāo)周期(101)的起始處從睡眠狀態(tài)中蘇醒。
14.權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括以下步驟當(dāng)處于激活模式中時，當(dāng)在其它設(shè)備的信標(biāo)中所通告的任何傳輸中都不涉及所述設(shè)備(401)時，該設(shè)備(401)在一個超幀(100)期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)；以及該設(shè)備(401)在其自身信標(biāo)周期(101)的起始處從睡眠模式中蘇醒，并且當(dāng)該設(shè)備(401)具有至少一個激活數(shù)據(jù)流時，該設(shè)備(401)在其不發(fā)送其自身信標(biāo)(600)的信標(biāo)周期(101)的起始處從睡眠模式中蘇醒。
15.一種包括多個設(shè)備(401i)的通信網(wǎng)絡(luò)(400)，所述設(shè)備通過在它們的信標(biāo)幀(600)中通告休眠而節(jié)省功率，這是通過執(zhí)行權(quán)利要求1的功率節(jié)省方法來實(shí)現(xiàn)的。
16.一種通過進(jìn)入休眠或睡眠模式的至少其中之一來節(jié)省功率的無線設(shè)備(401)，包括用于通過無線介質(zhì)(410)發(fā)送和接收消息的天線(507)；被耦合到該天線(507)以接收通過該無線介質(zhì)(410)傳輸?shù)南⒌慕邮諜C(jī)(502)；被耦合到該天線(507)以通過該無線介質(zhì)(410)發(fā)送消息的發(fā)射機(jī)(506)；信標(biāo)處理模塊(504)，用來執(zhí)行用于該設(shè)備(401)的信標(biāo)處理；處理器(503)，用來將時間劃分為具有至少一個信標(biāo)周期(101)的至少一個超幀(100)的序列，并且其適于被耦合到i.所述發(fā)射機(jī)(506)和接收機(jī)(502)，以便發(fā)送和接收數(shù)據(jù)以及分別發(fā)送和接收通告該設(shè)備將休眠的意圖的信標(biāo)幀(600)和表明其它設(shè)備(401i)具有針對該設(shè)備(401)的待定數(shù)據(jù)的信標(biāo)幀(600)；ii.該信標(biāo)處理模塊(504)，以便a.處理其它設(shè)備(401i)的所接收的信標(biāo)幀(600)的休眠信息單元(300)并且從中保持其它設(shè)備(401i)的特性的休眠表(509)；b.如果所接收的信標(biāo)(600)通告針對該設(shè)備(401)的待定數(shù)據(jù)，則將該設(shè)備(401)保持在激活模式中；c.通告該設(shè)備(401)在起始時間(303)進(jìn)入休眠模式并且保持睡眠周期(304)的意圖；以及d.當(dāng)該設(shè)備(401)體眠時周期性地喚醒該設(shè)備(401)以偵聽其它設(shè)備(401i)的信標(biāo)(600)，以及如果其它設(shè)備(401i)已經(jīng)在它們的信標(biāo)(600)中表明沒有針對該休眠設(shè)備(401)的待定通信量，則使得該設(shè)備(401)返回休眠模式。
17.權(quán)利要求16的設(shè)備，其中所述處理器(503)進(jìn)一步被配置為當(dāng)該設(shè)備(401)處于激活模式中時，當(dāng)在其它設(shè)備(401i)的所接收的信標(biāo)(600)中沒有通告針對所述設(shè)備(401)的待定數(shù)據(jù)傳輸時，使得該設(shè)備(401)在一個超幀(100)期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)；以及在每個信標(biāo)周期(101)的起始處從睡眠狀態(tài)中喚醒該設(shè)備(401)。
18.權(quán)利要求16的設(shè)備(401)，其中所述處理器(503)進(jìn)一步被配置為當(dāng)該設(shè)備(401)處于激活模式中時，當(dāng)所述設(shè)備(401)在當(dāng)前超幀(100)中已經(jīng)發(fā)送和接收了所有待定數(shù)據(jù)時，使得該設(shè)備(401)在一個超幀(100)期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)；以及在每個信標(biāo)周期(101)的起始處從睡眠狀態(tài)中喚醒該設(shè)備(401)。
19.權(quán)利要求18的設(shè)備(401)，其中所述處理器(503)進(jìn)一步被配置為當(dāng)該設(shè)備(401)處于激活模式中時，當(dāng)在其它設(shè)備(401i)的信標(biāo)(600)中所通告的任何傳輸中都不涉及所述設(shè)備(401)時，使得該設(shè)備(401)在一個超幀(100)期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)；以及當(dāng)該設(shè)備具有至少一個激活數(shù)據(jù)流時，在以下時刻從睡眠模式中喚醒該設(shè)備(401)i.在該設(shè)備(401)自身的信標(biāo)周期(101)的起始處；以及ii.在其中該設(shè)備(401)不發(fā)送其自身信標(biāo)(600)的信標(biāo)周期(101)的起始處。
全文摘要
一種系統(tǒng)(400)、設(shè)備(500)(401)與方法被提供用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)(400)中節(jié)省功率，其中，所有設(shè)備(40文檔編號H04L12/56GK1918860SQ200580004278
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者J·哈貝塔, J·德爾普拉多帕豐 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司