無線網(wǎng)絡(luò)中站的待機(jī)時(shí)間改進(jìn)的制作方法
【專利說明】無線網(wǎng)絡(luò)中站的待機(jī)時(shí)間改進(jìn)
[0001 ] 分案申請(qǐng)的相關(guān)信息
[0002]本申請(qǐng)為發(fā)明名稱為“無線網(wǎng)絡(luò)中站的待機(jī)時(shí)間改進(jìn)”的原中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。原中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2007/063190的PCT國(guó)際申請(qǐng)進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的申請(qǐng)，其申請(qǐng)?zhí)枮?00780007247.4;原中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2007年3
月2日。
[0003]本申請(qǐng)案主張2006年3月3日申請(qǐng)的題為“用于WLAN的待機(jī)時(shí)間改進(jìn)(STANDBYTIME IMPROVEMENTS FOR WLAN)”的第60/779，235號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案以及2006年3月7日申請(qǐng)的題為“用于WLAN的待機(jī)時(shí)間改進(jìn)(STANDBY TIME IMPROVEMENTS FOR WLAN)”的第60/779，824號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，所述兩個(gè)臨時(shí)申請(qǐng)案均轉(zhuǎn)讓給本受讓人且以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明大體上涉及通信，且更具體地說，涉及用于改進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)中的站的待機(jī)時(shí)間的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0005]無線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)廣泛部署以提供各種通信服務(wù)，例如語音、視頻、包數(shù)據(jù)、廣播、消息傳遞等。通過共享可用的網(wǎng)絡(luò)資源，這些無線網(wǎng)絡(luò)可能能夠支持多個(gè)用戶的通信。此類網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例包括無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)、無線廣域網(wǎng)(WWAN)和無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN) ο術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”和“系統(tǒng)”經(jīng)?？苫Q使用。
[0006]無線網(wǎng)絡(luò)可包括任何數(shù)目的接入點(diǎn)(AP)和任何數(shù)目的站(STA)。接入點(diǎn)可充當(dāng)用于與所述站的通信的協(xié)調(diào)器。依據(jù)站的數(shù)據(jù)要求而定，在任一給定時(shí)刻，所述站可活動(dòng)地與接入點(diǎn)通信、可閑置或者可被斷電。
[0007]待機(jī)時(shí)間是電池供電的便攜式裝置的重要賣點(diǎn)。與蜂窩式電話相比，當(dāng)前的WLAN便攜式裝置往往具有不良的待機(jī)時(shí)間性能。舉例來說，對(duì)于與蜂窩式電話中所使用的電池類似的電池，當(dāng)前可用WLAN IP語音(VoIP)電話的待機(jī)時(shí)間通常在40小時(shí)與80小時(shí)之間的范圍內(nèi)。相比之下，對(duì)于類似的電池，蜂窩式電話可能能夠?qū)崿F(xiàn)400小時(shí)的待機(jī)時(shí)間。
[0008]IEEE 802.11是由電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)針對(duì)WLAN開發(fā)的一系列標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.1l定義了一種用于使站休眠且因此省電的方法。然而，所述方法的效用對(duì)于需要非常低的功率消耗的站而受到限制，這是由于所述標(biāo)準(zhǔn)中的信令限制以及接入點(diǎn)和/或站的有限支持的緣故。
[0009]因此，此項(xiàng)技術(shù)中需要用以改進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)中的站的待機(jī)時(shí)間的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本文中描述用以改進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)中的站的待機(jī)時(shí)間的各種技術(shù)。在一方面中，接入點(diǎn)例如經(jīng)由信標(biāo)或單播幀而傳達(dá)所述接入點(diǎn)所支持的最大監(jiān)聽間隔。給定接入點(diǎn)的最大監(jiān)聽間隔指示當(dāng)給定站與所述接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)時(shí)可休眠的最大時(shí)間間隔。給定站的監(jiān)聽間隔指示所述站可喚醒以接收信標(biāo)和潛在業(yè)務(wù)的頻率。站可在省電模式下操作且可周期性地喚醒以接收用于所述站的信標(biāo)和任何潛在業(yè)務(wù)。所述站可從接入點(diǎn)接收最大監(jiān)聽間隔，且可基于所述接入點(diǎn)所支持的最大監(jiān)聽間隔而選擇用于所述站的合適監(jiān)聽間隔，而不必重復(fù)地與所述接入點(diǎn)協(xié)商不同的監(jiān)聽間隔。所述站還可以其它方式發(fā)現(xiàn)最大監(jiān)聽間隔，如下文描述。
[0011]在另一方面中，接入點(diǎn)將其關(guān)聯(lián)超時(shí)傳達(dá)給處于其覆蓋范圍內(nèi)的站。所述關(guān)聯(lián)超時(shí)是所述接入點(diǎn)將保持站的關(guān)聯(lián)的持續(xù)時(shí)間，即使當(dāng)所述站在此持續(xù)時(shí)間期間未展示任何活動(dòng)時(shí)。所述站可休眠比其監(jiān)聽間隔長(zhǎng)的時(shí)間，以便延長(zhǎng)電池壽命。所述站可獲取所述接入點(diǎn)的關(guān)聯(lián)超時(shí)，且可確保在每個(gè)關(guān)聯(lián)超時(shí)中至少一次為活動(dòng)狀態(tài)，以便保持與所述接入點(diǎn)的關(guān)聯(lián)有效。
[0012]在又一方面中，接入點(diǎn)以使得站可實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的省電的方式發(fā)送可能對(duì)處于省電模式下的這些站(或PS站)有意義的廣播和多播業(yè)務(wù)。此廣播和多播業(yè)務(wù)可包括與管理網(wǎng)絡(luò)連接性、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視等相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)。接入點(diǎn)可發(fā)送(i)傳遞業(yè)務(wù)指示消息(DHM)以指示正由接入點(diǎn)發(fā)送的常規(guī)廣播和多播業(yè)務(wù)和(ii)慢DTM以指示對(duì)PS站有潛在意義的廣播和多播業(yè)務(wù)?？梢员菵HM慢的速率發(fā)送慢DTHLPS站可監(jiān)聽慢DHM且可休眠通過DTIM。
[0013]下文進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的各種方面和特征。
【附圖說明】
[0014]圖1展示具有接入點(diǎn)和多個(gè)站的無線網(wǎng)絡(luò)。
[0015]圖2展示所述接入點(diǎn)的實(shí)例性傳輸時(shí)線。
[0016]圖3展示信標(biāo)幀的設(shè)計(jì)。
[0017]圖4展示用于協(xié)商監(jiān)聽間隔的過程。
[0018]圖5展示用于協(xié)商監(jiān)聽間隔的設(shè)備。
[0019]圖6展示用于在運(yùn)行中重新協(xié)商監(jiān)聽間隔的過程。
[0020]圖7展示用于在運(yùn)行中重新協(xié)商監(jiān)聽間隔的設(shè)備。
[0021 ]圖8展示用于避免關(guān)聯(lián)超時(shí)的過程。
[0022]圖9展示用于避免關(guān)聯(lián)超時(shí)的設(shè)備。
[0023]圖10展示用于在省電模式下接收廣播和多播業(yè)務(wù)的過程。
[0024]圖11展示用于在省電模式下接收廣播和多播業(yè)務(wù)的設(shè)備。
[0025]圖12展示接入點(diǎn)和站的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本文中描述的省電技術(shù)可用于各種無線網(wǎng)絡(luò)，例如WLAN、WMAN、WffAN、WPAN等。WLAN可實(shí)施無線電技術(shù)，例如由IEEE 802.11、Hiperlan等定義的任一者。WWAN可以是蜂窩式網(wǎng)絡(luò)，例如碼分多址(C D MA)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)分多址(T D MA)網(wǎng)絡(luò)、頻分多址(F D MA)網(wǎng)絡(luò)、正交F D M A(OFDMA)網(wǎng)絡(luò)、單載波FDMA(SC-FDMA)網(wǎng)絡(luò)等。WMAN可實(shí)施無線電技術(shù)，例如由IEEE 802.16(例如802.16e，其常稱為WiMAX)或IEEE 802.20定義的任一者。WPAN可實(shí)施例如藍(lán)牙等無線電技術(shù)。為清晰起見，下文針對(duì)IEEE 802.1IWLAN描述所述技術(shù)。
[0027]圖1展示具有接入點(diǎn)(AP)110和多個(gè)站(STA) 120的無線網(wǎng)絡(luò)100。一般來說，無線網(wǎng)絡(luò)可包括任何數(shù)目的接入點(diǎn)和任何數(shù)目的站。站是可經(jīng)由無線媒體與另一站通信的裝置。術(shù)語“無線媒體”和“信道”經(jīng)常可互換使用。站可與接入點(diǎn)通信或與另一站以對(duì)等方式通信。站還可稱為終端、移動(dòng)臺(tái)、用戶裝備、訂戶單元等，且可含有終端、移動(dòng)臺(tái)、用戶裝備、訂戶單元等的功能性中的一些或全部。站可以是蜂窩式電話、手持式裝置、無線裝置、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計(jì)算機(jī)、無線調(diào)制解調(diào)器、無繩電話等。接入點(diǎn)是經(jīng)由無線媒體向與所述接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的站提供對(duì)分布服務(wù)的接入的站。接入點(diǎn)還可稱為基站、基站收發(fā)器臺(tái)(BTS)、節(jié)點(diǎn)B、演化節(jié)點(diǎn)B(eNode B)等，且可含有基站、基站收發(fā)器臺(tái)(BTS)、節(jié)點(diǎn)B、演化節(jié)點(diǎn)B(eNode B)等的功能性中的一些或全部。
[0028]對(duì)于集中式網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)控制器130耦合到接入點(diǎn)且提供對(duì)這些接入點(diǎn)的協(xié)調(diào)和控制。網(wǎng)絡(luò)控制器130可以是單一網(wǎng)絡(luò)實(shí)體或網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的集合。對(duì)于分布式網(wǎng)絡(luò)，接入點(diǎn)可視需要相互通信而并不使用網(wǎng)絡(luò)控制器130。
[0029]無線網(wǎng)絡(luò)100可實(shí)施IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)。舉例來說，無線網(wǎng)絡(luò)100可實(shí)施IEEE802.ll、802.lla、802.llb、802.lle和/或802.llg，其是現(xiàn)有的IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn)。無線網(wǎng)絡(luò)100還可實(shí)施IEEE 802.1ln和/或802.11s，其是正在形成的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11、802.11&、802.1113、802.118和802.1111涵蓋不同的無線電技術(shù)且具有不同的能力。IEEE 802.1le涵蓋對(duì)媒體存取控制(MAC)層的服務(wù)質(zhì)量(QoS)增強(qiáng)。在IEEE 802.1le中，支持QoS設(shè)施的站被稱為QSTA，且支持QoS設(shè)施的接入點(diǎn)被稱為QAP WoS設(shè)施是指用以提供參數(shù)化且優(yōu)先化的QoS的機(jī)制。
[0030]站可針對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上流與接入點(diǎn)通信。流是經(jīng)由鏈路發(fā)送的較高層數(shù)據(jù)流。在輸送層處，流可利用傳輸控制協(xié)議(TCP)、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)或某種其它協(xié)議。流還可被稱為數(shù)據(jù)流、業(yè)務(wù)流等。流可載運(yùn)任何類型的數(shù)據(jù)，例如語音、視頻、包數(shù)據(jù)等。流可用于特定業(yè)務(wù)類別，且可對(duì)數(shù)據(jù)速率、等待時(shí)間或延遲等具有某些要求。流可以是(a)周期性的且以規(guī)則間隔發(fā)送或者(b)非周期性的且偶發(fā)地發(fā)送，例如每當(dāng)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)發(fā)送。周期性流是以規(guī)則間隔發(fā)送數(shù)據(jù)的流。舉例來說，用于VoIP的流可每10或20毫秒(ms)發(fā)送數(shù)據(jù)幀。如本文中所使用，幀是傳輸單位且可以是數(shù)據(jù)幀、空值幀、控制幀或某種其它類型的幀。幀還可被稱作包、數(shù)據(jù)塊、數(shù)據(jù)單元、協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)、服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)、MAC PDU(MPDU)等。對(duì)站的呼叫可具有一個(gè)或一個(gè)以上業(yè)務(wù)類型的一個(gè)或一個(gè)以上流。
[0031]圖2展示無線網(wǎng)絡(luò)100中的接入點(diǎn)110的實(shí)例性傳輸時(shí)線200。一般來說，無線網(wǎng)絡(luò)中的每一接入點(diǎn)可針對(duì)所述接入點(diǎn)所覆蓋的所有傳輸維持單獨(dú)的時(shí)線。下文描述接入點(diǎn)110的傳輸時(shí)線。接入點(diǎn)110周期性地在下行鏈路上傳輸信標(biāo)。此信標(biāo)載運(yùn)報(bào)頭和接入點(diǎn)識(shí)別符(AP ID)，所述AP ID允許站檢測(cè)和識(shí)別所述接入點(diǎn)。兩個(gè)連續(xù)信標(biāo)的開端之間的時(shí)間間隔被稱為目標(biāo)信標(biāo)傳輸時(shí)間(TBTT)或信標(biāo)間隔。信標(biāo)間隔可以是固定的或可變的，且可被設(shè)定為合適的持續(xù)時(shí)間，例如100ms。
[0032]每一信標(biāo)間隔可包括針對(duì)任何數(shù)目的站的任何數(shù)目的服務(wù)周期。服務(wù)周期是相連的持續(xù)時(shí)間，在此期間接入點(diǎn)可將一個(gè)或一個(gè)以上下行鏈路幀傳輸?shù)秸竞?或可將一個(gè)或一個(gè)以上傳輸機(jī)會(huì)