專利名稱：用于802.11e站臺的統(tǒng)一節(jié)電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線通信，更具體而言，本發(fā)明涉及用于無線設(shè)備 的節(jié)電方法。
背景技術(shù)：
IEEE 802.11e任務(wù)組(TGe)正在定義針對服務(wù)質(zhì)量(QoS)的基礎(chǔ) IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的增強。TGe近來采用了 802.11e草案標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)試圖 將QoS擴展到節(jié)電站臺(station)。當(dāng)前的802.11e節(jié)電方法不是統(tǒng)一 的，并且存在下面將談到的問題。
802.1 le節(jié)電機制的概述
當(dāng)前的802.11e草案將PS輪詢節(jié)電機制增加了兩個新的節(jié)電方法
1) 自動遞送節(jié)電(APSD)方法。服務(wù)質(zhì)量無線站臺(QSTA)使用 當(dāng)前的802.1 le APSD機制來建立喚醒信標(biāo)，其中QSTA自動轉(zhuǎn)變到喚醒 狀態(tài)，并且在每個喚醒信標(biāo)之后，接入點(AP)自動將緩沖的下行鏈路幀 遞送到QSTA。 APSD機制是基礎(chǔ)802.11標(biāo)準(zhǔn)中CF可輪詢節(jié)電機制的擴 展。
2) "服務(wù)安排(Service Schedule)"方法。利用802.11e服務(wù)安排方 法，QSTA使用流量規(guī)范(TSPEC)信令來建立QoS服務(wù)需求。接入點
(AP)中的混合協(xié)調(diào)器(HC)聚集TSPEC信息，并通過將安排元素發(fā)送 到QSTA來建立QSTA的周期性服務(wù)周期。QSTA必須被喚醒以用于開始 每個服務(wù)周期。另外，802.11基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)定義了節(jié)電機制，然而，該節(jié)電機制不被認(rèn)為 適合于QoS應(yīng)用。
APSD方法對于異步應(yīng)用和對等待時間不敏感的應(yīng)用非常有用。然 而，對于諸如語音IP (VoIP)之類的應(yīng)用，APSD有以下問題
1) APSD要求非?？焖俚男艠?biāo)速率以支持典型的VoIP采樣速率；
2) APSD試圖群集信標(biāo)周圍的下行鏈路數(shù)據(jù)；因此，QSTA必須在幀 被發(fā)送到其他QSTA時經(jīng)常保持喚醒。應(yīng)當(dāng)注意，802.11信標(biāo)包含流量指 示消息(TIM)，從而使QSTA可以在同一喚醒間隔內(nèi)接收到信標(biāo)和下行 鏈路數(shù)據(jù)。如果QSTA的TIM位被設(shè)為OFF，則QSTA可以立即返回到 淺睡(Doze)(節(jié)電)狀態(tài)；否則，其必須保持喚醒以接收AP中緩沖的 下行鏈路幀。
3) APSD方法給下行鏈路節(jié)電傳輸增加了 "等待時間"，這是因為下 行鏈路幀被延遲到下一個喚醒信標(biāo)。
當(dāng)前的802.11e服務(wù)安排方法有以下問題
1) 如當(dāng)前的802.11e草案定義的"服務(wù)周期"開始于第一次成功的下 行鏈路傳輸。如果在每個服務(wù)周期中沒有上行鏈路傳輸，則服務(wù)周期可能 變得不同步，從而使AP和QSTA在下一個服務(wù)周期開始時間上協(xié)商不一 致。 一種提出的解決方案是在每個服務(wù)周期中需要至少一個上行鏈路數(shù)據(jù) 幀，然而，這種解決方案是不合需要的，因為其增加了額外的流量。
2) 服務(wù)周期安排所需的定時器邏輯是復(fù)雜的，并且不同于APSD機 制所需的定時器邏輯。
3) 服務(wù)周期機制增加了上行鏈路和下行鏈路傳輸?shù)牡却龝r間，這是 因為傳輸被延遲到下一個服務(wù)周期。
從而，需要一種適合于QoS應(yīng)用的高效節(jié)電方法。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述需要，在一個實施例中，本發(fā)明設(shè)想了一種方法，其中節(jié) 電(PS) 802.11站臺向其父AP通知其正處于自動節(jié)電遞送(APSD)模式 中，在該模式中，當(dāng)AP確定站臺處于"喚醒"狀態(tài)時，AP自動向站臺發(fā)送幀，否則當(dāng)站臺處于"淺睡"狀態(tài)時，AP緩沖用于站臺的下行鏈路
幀。通常，喚醒狀態(tài)是節(jié)電站臺可以接收下行鏈路傳輸?shù)臅簯B(tài)，而淺睡狀 態(tài)是站臺不能接收下行鏈路傳輸?shù)臅簯B(tài)。節(jié)電站臺是在喚醒和淺睡狀態(tài)之
間交替的站臺。APSD模式中的節(jié)電站臺周期性地醒來以向其父AP發(fā)送 上行鏈路幀；AP在對上行鏈路幀的數(shù)據(jù)鏈路確認(rèn)(ACK)中設(shè)置標(biāo)記， 以指示其具有為PS站臺緩沖的下行鏈路幀；PS站臺保持喚醒以接收下行 鏈路幀。AP在發(fā)送的幀中設(shè)置標(biāo)記，以指示其何時不再具有為PS站臺緩 沖的下行鏈路幀。然后PS站臺在接收到來自AP的指示后返回到淺睡狀 態(tài)，直到其具有更多被排隊的待發(fā)送的上行鏈路幀為止。
PS站臺可以是語音站臺，如下文所定義的。上行鏈路幀是周期性的語 音分組傳輸，并且上行鏈路語音傳輸以對應(yīng)于交互式語音通信流的分組速 率的速率有效地向AP查詢緩沖的下行鏈路傳輸。PS站臺可以在靜音抑制 期間生成"空"上行鏈路幀，以向AP查詢緩沖的下行鏈路傳輸。
一個方面設(shè)想PS站臺與其父AP建立安排的喚醒時刻，其與802.11 信標(biāo)傳輸一致。父AP在安排的喚醒時刻后自動向PS站臺遞送緩沖的下行 鏈路幀。如果AP指示其不具有任何緩沖的下行鏈路幀，則PS站臺在靜音 抑制期間抑制連續(xù)的"空"上行鏈路幀。PS站臺隨后進入淺睡狀態(tài)，直到 其下一個安排的喚醒時刻或者其具有經(jīng)排隊的待發(fā)送的上行鏈路幀為止。
該方法還設(shè)想PS站臺在上行鏈路傳輸中設(shè)置標(biāo)記以指示其保持喚醒 以向AP發(fā)送一個或多個連續(xù)的上行鏈路幀。AP向PS站臺發(fā)送輪詢幀以 懇求上行鏈路傳輸，PS站臺在無需首先感應(yīng)信道以確定其是否空閑的情況 下通過發(fā)送上行鏈路幀來對輪詢幀作出響應(yīng)。該方法還設(shè)想AP在下行鏈 路數(shù)據(jù)幀上附帶有輪詢。數(shù)據(jù)鏈路確認(rèn)可以在上行鏈路或下行鏈路數(shù)據(jù)幀 上被附帶。AP或PS站臺最初感應(yīng)信道空閑，然后在最初的信道感應(yīng)之后 在雙向突發(fā)中交替發(fā)送上行鏈路或下行鏈路幀，并且在突發(fā)中發(fā)送的每個 連續(xù)幀開始時AP或PS都不感應(yīng)信道以確定其是否空閑。
本發(fā)明的另一個實施例設(shè)想一種方法，該方法包括節(jié)電(PS) 802.11 站臺向其父AP通知其正處于自動節(jié)電遞送(APSD)模式中的步驟，在該 模式中，當(dāng)AP確定PS站臺處于喚醒狀態(tài)時AP自動向PS站臺發(fā)送幀，否則當(dāng)站臺處于淺睡狀態(tài)時，AP緩沖用于站臺的下行鏈路幀。PS站臺與其父AP協(xié)商周期性的喚醒安排，喚醒安排包括安排的開始時刻和喚醒周期，喚醒周期被定義為每個安排的喚醒時刻之間的時間。以標(biāo)準(zhǔn)802.11定時器同步功能(TSF)對PS站臺和父AP中的喚醒時刻進行同步。喚醒周期對應(yīng)于交互式通信會話中的分組速率。AP在每個安排的喚醒時刻開始時發(fā)送包含輪詢的幀，輪詢幀中的標(biāo)記指示AP是否具有用于站臺的下行鏈路幀。下行鏈路幀包含暗示或明示的信道預(yù)留，該信道預(yù)留禁止來自其他站臺的傳輸，從而PS站臺響應(yīng)于輪詢，在無需首先感應(yīng)信道以確定其是否空閑的情況下發(fā)送幀。在每個安排的喚醒時刻后PS站臺保持喚醒，直到AP發(fā)送具有指示AP不具有為站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記的幀(可以是輪詢幀)為止。在優(yōu)選實施例中，站臺是具有交互式語音應(yīng)用的語音站臺，上行鏈路幀是周期性的語音分組傳輸，其中上行鏈路語音傳輸以對應(yīng)于交互式語音通信流的分組速率的速率有效地向AP査詢緩沖的下行鏈路傳輸。
該實施例的另一個方面是輪詢可以附帶在下行鏈路數(shù)據(jù)幀上。PS站臺在響應(yīng)于來自AP的輪詢而發(fā)送的上行鏈路幀中設(shè)置標(biāo)記，以指示其會保持喚醒以向AP發(fā)送一個或多個連續(xù)的上行鏈路幀。當(dāng)AP向PS站臺發(fā)送連續(xù)輪詢以懇求上行鏈路傳輸時，PS站臺在無需首先感應(yīng)信道以確定信道是否空閑的情況下通過發(fā)送上行鏈路幀來對輪詢幀作出響應(yīng)。數(shù)據(jù)鏈路確認(rèn)可以附帶在上行鏈路或下行鏈路傳輸上。該方法還設(shè)想在AP最初感應(yīng)到信道空閑之后，在最初信道感應(yīng)后，在雙向突發(fā)中交替發(fā)送上行鏈路或下行鏈路幀，其中在突發(fā)中的每個連續(xù)的傳輸?shù)拈_始時AP或PS都不感應(yīng)信道。
當(dāng)PS站臺是語音站臺時，PS站臺在交互式語音會話開始時向其父AP發(fā)送消息以與父AP協(xié)商快速喚醒安排。隨后在交互式語音會話結(jié)束時，PS語音站臺發(fā)送消息以終止快速喚醒安排。
另一個方面是AP確定喚醒安排開始時刻和喚醒周期，并選擇非重疊的安排的開始時刻和喚醒周期以最小化站臺必須保持喚醒的時間。
另一個方面是PS站臺的語音采樣速率快于喚醒/輪詢速率。語音樣本被立即排隊以待發(fā)送。然后在安排的喚醒時刻前，任何可獲得的語音樣本被接合到數(shù)據(jù)通信分組中，以使對等語音站臺接收到樣本之前的延遲最小化。
本發(fā)明的另一個方面設(shè)想了一種維護關(guān)聯(lián)客戶站臺的IP/MAC地址綁定的接入點(AP)中的代理地址解析協(xié)議(ARP)服務(wù)器。當(dāng)AP在其以太網(wǎng)端口上接收到廣播ARP請求時，其搜索IP地址的IP/MAC地址綁定，該綁定與ARP請求主體中的目標(biāo)IP地址相匹配。如果發(fā)現(xiàn)了匹配的IP地址，則AP代理ARP服務(wù)器在其以太網(wǎng)鏈路上返回"代理"ARP回復(fù)，該回復(fù)包含對應(yīng)于目標(biāo)IP地址的MAC地址。
作為替換解決方案，代理ARP服務(wù)器可以將ARP請求中的目的地廣播MAC地址轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于目標(biāo)IP地址的單播MAC地址。所得到的單播ARP請求幀隨后可以如同任何其他(即，節(jié)電)單播消息一樣被轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)站臺，從而使站臺可以生成ARP回復(fù)。因此，AP中的ARP服務(wù)器不需要生成代理ARP回復(fù)。
如果父AP中的代理ARP服務(wù)器"獲知了"客戶端IP地址，則802.11客戶站臺不需要接收廣播ARP請求。AP可以通過"偵聽"客戶端發(fā)送的IP和ARP分組，來自動確定客戶端的IP地址。然而，客戶端可能在每次其漫游到新的父AP時不發(fā)送IP或ARP分組。因此，客戶端可以通過在其802.11重關(guān)聯(lián)請求消息中包括(即，專有)IP地址元素，來向其父AP注冊其IP地址。作為替換解決方案，客戶端的IP地址可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施被傳送到新的父AP。
在整個說明書中，除非明確定義，否則下面的術(shù)語定義如下
AP—802.11接入點；
突發(fā)一在單個信道接入后以快速連續(xù)方式發(fā)送的一系列幀；編解碼器一語音編碼器/解碼器，包括任何支持軟件；下行鏈路一從AP到客戶站臺；上行鏈路一從客戶站臺到AP;
靜音抑制一一種語音編解碼器在交互式語音會話期間自動確定本地說話者何時空閑，并且在這種空閑期間自動抑制分組傳 的方法；語音站臺一包含交互式語音應(yīng)用的802.11客戶站臺，其中語音編解碼器將周期性模擬語音樣本轉(zhuǎn)換為數(shù)字的、分組化的語音通信流；
喚醒狀態(tài) 一 節(jié)電站臺中的暫態(tài)，其中站臺可以接收下行鏈路傳輸；淺睡狀態(tài)一節(jié)電站臺中的暫態(tài)，其中站臺不能接收下行鏈路傳輸；以
及
節(jié)電(PS)站臺一根據(jù)預(yù)定的一組規(guī)則在暫時的喚醒和淺睡狀態(tài)之間交替轉(zhuǎn)換的站臺。
盡管本發(fā)明的說明書經(jīng)常提到服務(wù)質(zhì)量站臺(QSTA)和服務(wù)質(zhì)量接入點(QAP)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地認(rèn)識到，本發(fā)明分別可適用于所有類型的無線站臺和接入點。此外，本發(fā)明的優(yōu)選實施例是針對802.11網(wǎng)絡(luò)，但是其適合于任何類型的無線聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。
從下面的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地清楚了解本發(fā)明的其他目的，在描述中，僅僅以最適合于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式之一的示例方式示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明能夠有其他不同的實施例，并且其多個細節(jié)能夠在不脫離本發(fā)明的前提下在各個方面進行修改。因此，附圖和描述應(yīng)當(dāng)看作是示例性的，而非限制性的。


這里結(jié)合的附圖形成了說明書的一部分，附示了本發(fā)明的多個方面，并且與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中-
圖1是示出了 802.11網(wǎng)絡(luò)的典型組件的框圖2是本發(fā)明的實施例所設(shè)想的接入點的組件的框圖3是示出了本發(fā)明所設(shè)想的方法的步驟的框圖4是示出了本發(fā)明所設(shè)想的方法的步驟的框圖5是使用輪詢+EDCF接入的示例性幀交換序列；
圖6是使用輪詢+EDCF接入的示例性幀交換序列，其中站臺執(zhí)行TX后(post-TX)回退(back-off)，并且在未接收到期望的ACK后使用EDCF來發(fā)送上行鏈路幀；
圖7是使用安排的喚醒周期的示例性幀交換序列；
16圖8是由站臺啟動的未安排的喚醒周期中的示例性幀交換序列；
圖9是當(dāng)AP和站臺都沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送時的示例性幀交換序列；以及
圖10是用于反向輪詢的示例性幀交換序列。
具體實施例方式
在整個描述中，所示的優(yōu)選實施例和示例應(yīng)當(dāng)被看作是本發(fā)明的示例，而不是本發(fā)明的限制。
首先參考圖1，圖1示出了典型802.11網(wǎng)絡(luò)100的框圖。網(wǎng)絡(luò)100包括兩個接入點102和104。接入點102有覆蓋區(qū)域110，接入點104有覆蓋區(qū)域112。覆蓋區(qū)域IIO與覆蓋區(qū)域112之間存在重疊區(qū)域114。無線站臺108被示為在接入點102的覆蓋區(qū)域110內(nèi)。無線站臺108可以在接入點102的覆蓋區(qū)域UO和接入點104的覆蓋區(qū)域112之間行進，這個過程一般被稱作漫游。通常當(dāng)無線站臺108從覆蓋區(qū)域110漫游到覆蓋區(qū)域112時，其會在經(jīng)過重疊區(qū)域114時改變其所關(guān)聯(lián)的接入點。骨干網(wǎng)106被用來連接接入點102和接入點104。 一般來說骨干網(wǎng)是諸如以太網(wǎng)之類的有線網(wǎng)絡(luò)連接，但是也可以使用任何合適的有線或無線裝置和任何標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。驗證服務(wù)器116也被示為連接到骨干網(wǎng)106。通常驗證服務(wù)器被接入點用來在無線站臺108第一次與諸如接入點108之類的接入點相關(guān)聯(lián)時驗證無線站臺108。盡管上述網(wǎng)絡(luò)100示出了兩個接入點和單個無線站臺，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地理解，網(wǎng)絡(luò)可以包括任何數(shù)目的接入點和任何數(shù)目的無線站臺。
現(xiàn)在參考圖2，圖2示出了本發(fā)明所設(shè)想的接入點200的典型組件部分。接入點200具有用于控制接入點200的操作的控制器202。 一般來說，控制器202是基于微處理器的。存儲器204被控制器202用于存儲目的。存儲器204可以由隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、非易失性隨機訪問存儲器(NVRAM)、其他類型的存儲器和其組合構(gòu)成。典型接入點200包括無線收發(fā)器210和以太網(wǎng)收發(fā)器212。無線收發(fā)器210被用來與無線站臺發(fā)送和接收消息。以太網(wǎng)收發(fā)器212用于沿著接入點之間的骨干網(wǎng)(圖1的106)發(fā)送和接收消息。該示例中的接入點200還包括代理ARP服務(wù)器206，其自身帶有存儲器208。代理 ARP服務(wù)器206可以實現(xiàn)為軟件、硬件或其組合的形式。存儲裝置208可 以包括盤型存儲器、RAM或者被用于存儲與接入點200相關(guān)聯(lián)的無線站 臺的IP和MAC綁定的其他存儲器。代理ARP服務(wù)器也可以與控制器202 共享存儲器204，而不是有其自身的單獨存儲器208。
本發(fā)明的一個方面是新的輪詢+ EDCF接入方法，該方法將輪詢和 EDCF信道接入組合在一起。本發(fā)明的另一個方面是新的經(jīng)安排喚醒時刻 節(jié)電方法，其取代了當(dāng)前的802.11e的安排方法，并且包含802.1 leAPSD 方法。分布式TSF定時器被用來同步喚醒時刻。本發(fā)明的另一個方面是定 義了一致的節(jié)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變規(guī)則。QSTA可以設(shè)置QoS幀中的更多數(shù)據(jù) (More data)位以啟動未經(jīng)安排的喚醒周期(即，指示其還有被緩沖的幀 待發(fā)送)。
本發(fā)明的另一個方面是簡化了用于混合協(xié)調(diào)功能(HCF)輪詢的錯誤 恢復(fù)規(guī)則，并使該規(guī)則更加健壯(robust) 。 HCF和(可選的)EDCF QSTA可以建立具有任意開始時刻的喚醒周期和專用周期。QAP可以實現(xiàn) 單個的簡單定時器機制，該機制既支持節(jié)電安排，又支持周期性輪詢。此 外，QAP可以實現(xiàn)用于節(jié)電"信標(biāo)操作"目的的輪詢，而不實現(xiàn)更復(fù)雜的 用于輪詢接入的錯誤恢復(fù)。更少的數(shù)據(jù)被群集到緊接在信標(biāo)傳輸之后的周 期中。被安排用于HCF輪詢的QSTA可以使用EDCF來最小化等待時 間?？梢允褂幂喸儊碇俨肊DCF爭奪。利用本發(fā)明，可以交替執(zhí)行上行鏈 路和下行鏈路傳輸，從而更高效地使用信道。
現(xiàn)在參考圖3，圖3示出了本發(fā)明所設(shè)想的方法300的步驟。方法 300開始于步驟302，在步驟302，站臺向AP通知站臺正工作在APSD模 式中。如果沒有經(jīng)緩沖的上行鏈路或下行鏈路幀，則站臺隨后將進入到淺 睡狀態(tài)(未示出)。在步驟304，站臺切換到喚醒模式，并向AP發(fā)送數(shù) 據(jù)幀。站臺隨后開始等待，并在步驟306接收來自AP的確認(rèn)(ACK)。 ACK將被設(shè)置了標(biāo)記或具有更多數(shù)據(jù)位，以指示AP是否具有用于該站臺 的更多幀。在步驟308，檢査標(biāo)記或更多位以確定AP是否有具用于該站 臺的更多幀。如果有更多的幀，則如步驟310所示站臺接收來自AP的
18幀。然后處理返回到步驟308。當(dāng)在步驟308確定出不再有幀在AP處等 待時，則在步驟312站臺返回到淺睡狀態(tài)。
圖4中示出了本發(fā)明所設(shè)想的另一個方法400。在步驟402，站臺向 AP通知其工作在自動節(jié)電遞送(APSD)模式。在步驟404，站臺和AP 協(xié)商周期性喚醒安排。在步驟406，喚醒安排被與802.11定時器同步功能 (TSF)同步。在步驟408， AP在每個安排的喚醒時刻發(fā)送具有輪詢的 幀。在步驟410，站臺響應(yīng)于輪詢而發(fā)送幀，而不是首先感應(yīng)信道以確定 信道是否空閑。然后站臺確定在步驟408發(fā)送的輪詢是否有被設(shè)置為指示 其具有用于站臺的緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記。
如果在步驟412 AP有幀，則在步驟414站臺接收來自AP的幀，并且 在步驟416發(fā)送ACK。重復(fù)步驟412,這一次檢查從AP發(fā)送的幀以確定 AP是否有另一個用于站臺的幀。如果AP還有另一個用于站臺的幀，則重 復(fù)步驟414和416。當(dāng)在步驟412確定出AP沒有用于站臺的更多的幀時， 則站臺返回到淺睡狀態(tài)，如步驟418所示。
本發(fā)明的另一個方面是以如下規(guī)則定義的輪詢+EDCF接入
1) 已經(jīng)建立了對流量流的周期性輪詢的QSTA可以使用EDCF接入 來傳輸流量流的上行鏈路幀。如果未接收到期望的(QoS) ACK，則其可 能還使用EDCF接入來重傳上行鏈路幀。
2) 如果QSTA響應(yīng)于輪詢而傳輸上行鏈路幀，并且其沒有接收到期 望的ACK，則其必須在利用EDCF接入重傳幀之前，增大其對于各個接入 范疇(Access Category)的重試計數(shù)，并執(zhí)行TX后回退。
3) QSTA響應(yīng)于來自QAP的輪詢，最多可傳輸1個上行鏈路數(shù)據(jù) 幀。上行鏈路幀可以由多個片段組成。
4) 當(dāng)QAP接收到更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"1"或具有非0隊列大小的上 行鏈路QoS幀時，QAP可以通過向QSTA發(fā)送QoS ( + ) CF輪詢二利用 輪詢接入來使能上行鏈路突發(fā)。
5) 如果QAP未接收到期望的響應(yīng)，則QAP可以可選地重傳輪詢 幀；然而，QAP不應(yīng)當(dāng)無限制地向可能已經(jīng)返回到"淺睡"狀態(tài)的節(jié)電站 臺重傳輪詢。
19以上的規(guī)則3解決了當(dāng)前的802.1 le草案中的用于輪詢接入的錯誤恢 復(fù)規(guī)則中的不明確性問題。在通常的沖突情形中，在當(dāng)前的802.11e恢復(fù) 規(guī)則下，QAP和QSTA都會在信道空閑PIFS時間之后重復(fù)重傳，這導(dǎo)致 重復(fù)的沖突。
圖5中示出了利用以上規(guī)則的示例性幀交換序列。注意，規(guī)則3并不 阻止QSTA突發(fā)上行鏈路幀，這是因為QAP可以輪詢連續(xù)的上行鏈路 幀。在步驟502， AP向站臺發(fā)送站臺QoS數(shù)據(jù)和具有確認(rèn)(ACK)的輪 詢，該確認(rèn)(ACK)中的更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)置為指示其具有用于站臺的附 加下行鏈路幀。在這種情形中，站臺還具有用于AP的上行鏈路幀，從而 在步驟504站臺向AP發(fā)送QoS數(shù)據(jù)和ACK，該ACK中的更多數(shù)據(jù)標(biāo)記 被設(shè)置為指示其有另一個用于AP的上行鏈路幀。在步驟506 AP發(fā)送QoS 數(shù)據(jù)和輪詢，但是這一次更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為off。站臺在步驟508以QoS 數(shù)據(jù)和更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)置的ACK作出響應(yīng)。在步驟510 AP只向站臺發(fā) 送QoSACK和輪詢。AP在步驟506指示其不再有用于站臺的數(shù)據(jù)，因此 其只發(fā)送QoS ACK和輪詢。當(dāng)站臺接收到ACK時，在步驟512其向AP 發(fā)送QoS數(shù)據(jù)和ACK但是這一次更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為off。因此，在步驟 514 AP向站臺發(fā)送QoS ACK， AP和站臺之間的傳輸結(jié)束。在優(yōu)選實施例 中，AP只在步驟502之前感應(yīng)信道是否空閑，而在步驟502之后AP或站 臺都不執(zhí)行進一步的信道空閑感應(yīng)。
在圖6所示的示例性序列中，站臺(QSTA)執(zhí)行TX后回退，并且在 未接收到期望的ACK之后使用EDCF來發(fā)送上行鏈路幀。處理開始于步 驟602，在步驟602， AP向站臺發(fā)送QoS輪詢。在步驟604，站臺向AP 發(fā)送QoS數(shù)據(jù)。在步驟606，站臺確定其還未接收到對在步驟604中發(fā)送 的QoS數(shù)據(jù)的響應(yīng)，并且開始TX后回退。然后在步驟608,站臺在TX 后回退之后感應(yīng)到信道空閑，并且使用EDCF來發(fā)送QoS數(shù)據(jù)(上行鏈 路)幀。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地理解，輪詢+EDCF接入方法對節(jié)電和活 性(active)站臺都是有用的。對于活性站臺，輪詢+EDCF接入機制可用 來最小化輕度到中度負載的信道上的延遲，并且仲裁擁塞期間的EDCF爭奪QSTA可以使用802.11e TSPEC信令來建立"服務(wù)安排"。QAP對于 活性模式中的QSTA可以啟動輪詢定時器，其周期在邊際上長于服務(wù)安lf 周期。每次當(dāng)從QSTA接收到l個或更多個上行鏈路幀的集合時，就可以 重新啟動輪詢定時器。如果輪詢定時器期滿，則因為QSTA沒有發(fā)送上，亍 鏈路幀，所以QAP可以輪詢QSTA (即，以仲裁爭奪)。對于節(jié)電 QSTA，輪詢+EDCF接入機制可用來在"喚醒周期"開始時生成周期性輪 詢。周期性輪詢?nèi)缤縌STA信標(biāo)一樣動作，這是因為它們能夠使QSTA 在沒有其他流量的情況下立即返回到淺睡狀態(tài)。例如，QSTA可以在其安 排的喚醒時刻醒來，接收輪詢，并且如果輪詢中的標(biāo)記指示AP沒有任《可 緩沖的用于QSTA的下行鏈路幀，則立即返回到淺睡狀態(tài)。
本發(fā)明的另一個方面是對當(dāng)前APSD機制的擴展，其中QSTA可以建 立周期性安排的喚醒時刻，該時刻可以與信標(biāo)傳輸對齊，也可以不對齊。 QSTA必須在每個安排的喚醒時刻時是喚醒的，并且必須以與當(dāng)前APSD 機制相同的規(guī)則保持喚醒。"安排的喚醒周期"開始于安排的喚醒時刻， 并且在QSTA接收到更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"0"的下行鏈路幀或接收到TIM 位被設(shè)為off的信標(biāo)時結(jié)束。QAP將周期性喚醒時刻安排的"開始時刻" 建立為TSF定時器值，并將喚醒周期建立為TSF定時器單位(tick)的整 數(shù)倍。QAP可以為多個站臺建立不重疊的喚醒安排，以使?fàn)帄Z和QSTA必 須保持喚醒的時間最小化。QAP和QSTA之間的喚醒周期同步是經(jīng)由普通 的TSF定時器同步來實現(xiàn)的；因此，該機制解決了與當(dāng)前的802.11e服務(wù) 安排機制相關(guān)聯(lián)的同步問題。注意，AP和所有的關(guān)聯(lián)站臺都共享一個分 布式TSF定時器。
這里所述的"喚醒時刻"機制是在802.11文件03/107rl中描述的增強 APSD機制的擴展。所提出的喚醒時刻機制將03/107d機制與TSPEC信令 集成在一起，并且支持"未安排的喚醒周期"。需要對喚醒時刻機制進行 的變化如下-
1) 在文件03/107rl中定義的APSD安排元素取代了當(dāng)前的802.11草 案中的安排元素。
2) 使用TSPEC信令來建立周期性輪詢的QSTA不需要利用APSD請求元素來請求安排(如文件03/107中所提出的那樣)。相反，QAP可以 從TSPEC參數(shù)中導(dǎo)出安排，并以異步方式發(fā)送APSD安排元素以為這種 節(jié)電QSTA建立喚醒安排。
3) APSD信令機制可以可選地被擴展，如文件03/107rl中所描述的那 樣，從而使QSTA可以請求安排的喚醒時刻，而無需使用TSPEC信令。 QAP可以利用APSD元素使所請求安排無效。
4) QSTA可以通過發(fā)送更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"1"的上行鏈路QoS幀， 來在任意時刻啟動未安排的喚醒周期。
5) QAP可以通過發(fā)送更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"1"的下行鏈路QoS (即 ACK)幀，來啟動未安排的喚醒周期。
6) 802.11喚醒等待時間(WakeupWaitTime)參數(shù)可以可選地設(shè)為站 臺在每個安排的喚醒時刻發(fā)送上行鏈路幀之前應(yīng)當(dāng)?shù)却臅r間。
7) 已經(jīng)建立了安排的喚醒周期的QSTA也可以發(fā)送PS輪詢幀。 如文件03/107rl中所描述的那樣，安排的喚醒時刻可以與信標(biāo)傳輸時
刻對齊，也可以不對齊，并且喚醒時刻之間的周期可以是信標(biāo)周期的整數(shù) 倍，也可以不是信標(biāo)周期的整數(shù)倍。QAP可以容易地將基于信標(biāo)的喚醒參 數(shù)轉(zhuǎn)換為基于時間的參數(shù)。注意，QSTA可以使用如當(dāng)前的802.11e草案 中所定義的APSD機制來建立與信標(biāo)傳輸對齊的喚醒時刻。
下面的定義用來定義節(jié)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變"喚醒周期"是QAP可以向節(jié) 電QSTA發(fā)送數(shù)據(jù)和/或輪詢幀的時間周期。喚醒周期開始于"喚醒時 刻"。"安排的喚醒周期"跟在"安排的喚醒時刻"后。非AP QSTA可 以在任何時刻啟動"未安排的喚醒周期"。節(jié)電QSTA在喚醒周期期間處 于"喚醒"狀態(tài)。不處于喚醒狀態(tài)的節(jié)電QSTA處于"淺睡"狀態(tài)。注 意，QAP和QSTA都必須在QSTA的節(jié)電狀態(tài)方面達成一致。下面的用于 帶有喚醒時間機制的節(jié)電操作的規(guī)則是本發(fā)明所設(shè)想的
1) 工作在"活性"模式中的QSTA決不會處于喚醒或淺睡狀態(tài)。當(dāng) QSTA轉(zhuǎn)變到活性模式時，刪除了任何現(xiàn)有的喚醒時刻安排。
2) 由QAP以APSD安排元素建立的喚醒安排使任何現(xiàn)有的安排(例 如，以APSD請求建立的安排)無效。
223) 如果對于節(jié)電QSTA建立了周期性喚醒安排，則在每個安排喚醒 時刻QSTA自動轉(zhuǎn)變到喚醒狀態(tài)。
4) 處于淺睡狀態(tài)的QSTA在每次其發(fā)送更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"1"的上 行鏈路QoS幀時轉(zhuǎn)變到喚醒狀態(tài)。
5) 處于淺睡狀態(tài)的QSTA在其接收到更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"1"的下行 鏈路QoS幀(即，ACK幀)時轉(zhuǎn)變到喚醒狀態(tài)。
6) 如果QSTA沒有接收到對上行鏈路QoS幀的ACK，以及所有的上 行鏈路幀的連續(xù)重傳，則其轉(zhuǎn)變到喚醒狀態(tài)。
用于終止安排的或未安排的喚醒周期的規(guī)則如下
7) 處于由QAP啟動的安排的喚醒周期或未安排的喚醒周期中的 QSTA當(dāng)接收到來自QAP的更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"0"的幀或者其關(guān)聯(lián)ID
(AID)位被設(shè)為"0"的TIM時，轉(zhuǎn)變到"淺睡"狀態(tài)。
8) 當(dāng)處于自啟動的未安排的喚醒周期中的QSTA發(fā)送了更多數(shù)據(jù)位 被設(shè)為"0"的上行鏈路幀，并隨后接收到更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"0"的下行 鏈路幀，或者接收到TIM位被設(shè)為"0"的信標(biāo)之后，該QSTA轉(zhuǎn)變到淺 睡狀態(tài)。
9) 如果喚醒周期重疊，則周期被聚集，并且與聚集的規(guī)則組同時終 止。例如，如果由非APQSTA啟動的未安排的喚醒周期重疊到安排的喚 醒周期中，則在QAP和QSTA都發(fā)送了更多數(shù)據(jù)位被設(shè)為"0"的幀之 后，這兩個喚醒周期都結(jié)束。
以上的規(guī)則3能夠使QAP在QAP己經(jīng)指出其沒有任何更多的下行鏈 路數(shù)據(jù)之后繼續(xù)以非0的發(fā)送隊列大小來輪詢QSTA，如圖7所示。步驟 702是站臺的安排的喚醒時刻。在步驟704， AP發(fā)送QoS數(shù)據(jù)以及更多數(shù) 據(jù)標(biāo)記被設(shè)為指示其沒有用于站臺的更多流量的輪詢。在步驟706，站臺 以QoS數(shù)據(jù)和更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為指示其有更多的數(shù)據(jù)要發(fā)送的Ack作出 響應(yīng)。由于站臺有更多的數(shù)據(jù)要發(fā)送，所以其保持在喚醒狀態(tài)。AP以 QoS Ack和更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為0以指示AP沒有附加流量的輪詢作出響 應(yīng)，如步驟708所示。在步驟710，站臺發(fā)送QoS數(shù)據(jù)和更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被 設(shè)為指示站臺不再有數(shù)據(jù)要發(fā)送的Ack。在步驟712， AP以更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為指示AP沒有用于站臺的更多數(shù)據(jù)的Ack作出響應(yīng)。由于AP或站 臺都不再有數(shù)據(jù)要發(fā)送，所以在步驟714，站臺返回到淺睡狀態(tài)。
以上的規(guī)則4能夠使QAP在QSTA啟動的未安排的喚醒周期中向 QSTA傳遞下行鏈路幀，如圖8所示。在步驟802，站臺向AP發(fā)送更多數(shù) 據(jù)位被設(shè)為0以指示其不再有上行鏈路幀的QoS數(shù)據(jù)。在AP接收到在步 驟802中發(fā)送的QoS數(shù)據(jù)后，其發(fā)送更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為1以指示其有用 于站臺的緩沖的下行鏈路幀的QoS ACK。然后在步驟806， AP發(fā)送QoS 數(shù)據(jù)，其更多數(shù)據(jù)被設(shè)為off以指示其沒有附加數(shù)據(jù)。在步驟808，站臺以 更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為off的ACK作出響應(yīng)，從而在步驟810返回到淺睡狀 態(tài)。如果在步驟806更多數(shù)據(jù)標(biāo)記被設(shè)為on，則會重復(fù)步驟806和808， 直到AP已經(jīng)向站臺發(fā)送了所有經(jīng)緩沖的幀為止。
除非在每個安排的喚醒周期開始時不發(fā)送幀，否則安排的喚醒時刻 (SWT)機制不是有效的。例如，如果QSTA喚醒而AP沒有發(fā)送幀，則 QSTA必須保持喚醒，直到其在下一個信標(biāo)中接收到TIM為止。
安排的喚醒時刻(SWT)機制對于己經(jīng)建立了與QSTA的喚醒安排一 致的HCF輪詢安排(即，經(jīng)由TSPEC信令)的QSTA來說是有效的。這 種輪詢安排保證了 QSTA將在接近每個安排的喚醒周期的開始時接收到 (可能是附帶的)輪詢。對于節(jié)電目的來說，安排的輪詢更像每QSTA信 標(biāo)一樣動作。圖9中示出了 QAP或QSTA都沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送的情況下的 幀交換序列。在步驟902， AP向站臺發(fā)送更多數(shù)據(jù)被設(shè)為off的QoS輪 詢。在步驟904，站臺通過向AP發(fā)送更多數(shù)據(jù)被設(shè)為off的ACK來作出 響應(yīng)。由于站臺或AP都沒有幀要發(fā)送，所以在步驟906站臺返回到淺睡 狀態(tài)。
在圖9的示例中，站臺可以在其接收到輪詢并發(fā)送ACK (輪詢和 ACK中的更多數(shù)據(jù)位都被設(shè)為"0")之后立即返回到淺睡狀態(tài)。注意， 在沒有輪詢或其他下行鏈路幀的情況下，規(guī)則要求QSTA保持喚醒，直到 其接收到TIM (例如，在下一個信標(biāo)中)為止。
在當(dāng)前的802.11e草案中，如果ACK幀丟失，則上述的幀交換序列中 存在問題。QSTA被禁止使用EDCF來發(fā)送"輪詢的"QoS流量流的上行鏈路幀。因此，AP必須向QSTA重傳輪詢，直到其接收到期望的響應(yīng)為 止。注意，如果QSTA在ACK丟失后返回到淺睡狀態(tài)，則所有輪詢的重 傳也將會失敗。該問題部分地通過允許QSTA使用EDCF來發(fā)送幀(如果 未接收到期望的輪詢)從而使QAP不必?zé)o限地重傳輪詢來加以解決。如 果接入方法是輪詢+EDCF，則當(dāng)未接收到期望的響應(yīng)時，QAP不必?zé)o限 地重傳輪詢幀。輪詢+EDCF接入還能夠使QSTA以QSTA確定的時間和 間隔針對緩沖的節(jié)電幀來有效地"反向輪詢"QAP。不需要附加的安排或 QSTA/QAP同步。圖IO中示出了反向輪詢機制。
如步驟908所示，喚醒時刻由站臺確定。 一旦站臺處于喚醒狀態(tài)，則 如步驟910所示，站臺發(fā)送更多數(shù)據(jù)被設(shè)為off的QoS空。在本示例中， AP在步驟912以更多數(shù)據(jù)被設(shè)為on以指示其有更多幀的QoS ACK作出 響應(yīng)。然后在步驟914， AP向站臺發(fā)送QoS數(shù)據(jù)。在步驟914，更多數(shù)據(jù) 被設(shè)為off，以向站臺指示AP不再有下行鏈路幀。如步驟916所示，站臺 通過向AP發(fā)送更多數(shù)據(jù)被設(shè)為off的ACK來作出響應(yīng)，然后如步驟918 所示返回到淺睡狀態(tài)。
實現(xiàn)方式的考慮
本發(fā)明有利于簡單的HCF安排器或接近于時分復(fù)用的更為復(fù)雜的安排 器，在簡單的HCF安排器中，輪詢?nèi)缤魏纹渌麕粯颖缓唵蔚嘏抨犚源?發(fā)送。
APSD元素中的基于信標(biāo)的參數(shù)也可以容易地被轉(zhuǎn)換為時間值；因 此，QAP可以實現(xiàn)支持任何喚醒安排(即，與信標(biāo)對齊或不對齊)的單個 定時器機制。也可以用相同的定時器機制來在每個喚醒周期的開始時生成 輪詢。
AP可以用APSD安排元素來修改開始時間和喚醒間隔，以使喚醒周 期的重疊最小化。AP也可以修改喚醒周期以適應(yīng)粒度更小的定時器。
QSTA可以容易地改變其喚醒安排。例如，處于備用狀態(tài)的VoIP QSTA可以建立相對較慢的喚醒安排，而喚醒時刻與信標(biāo)傳輸對齊。VoIP QSTA在具有活性呼叫時可以建立未對齊的、更快的喚醒安排。
本發(fā)明的另一個方面設(shè)想維護關(guān)聯(lián)客戶站臺的IP/MAC地址綁定的AP中的代理ARP服務(wù)器。當(dāng)AP在其以太網(wǎng)端口上接收到廣播ARP請求 時，其搜索IP/MAC地址綁定，以尋找與ARP請求主體中的"目標(biāo)IP地 址"匹配的IP地址。如果發(fā)現(xiàn)了匹配IP地址，則AP代理ARP服務(wù)器在 其以太網(wǎng)鏈路上返回"代理"ARP回復(fù)，其包含對應(yīng)于目標(biāo)IP地址的 MAC地址。作為替換解決方案，代理ARP服務(wù)器可以將ARP請求中的目 的地廣播MAC地址轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于目標(biāo)IP地址的單播MAC地址。然后， 所得到的單播ARP請求幀可以如同任何其他(即，節(jié)電)單播消息一樣被 轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)站臺，從而使站臺可以生成ARP回復(fù)。因此，AP中的ARP服 務(wù)器不需要生成代理ARP回復(fù)。如果父AP中的代理ARP服務(wù)器"獲知了"客戶站臺的IP地址，則 802.11客戶站臺不需要接收廣播ARP請求。AP可以通過"偵聽"客戶站 臺發(fā)送的IP和ARP分組，來自動確定客戶端的IP地址。然而，客戶站臺 可能在每次其漫游到新的父AP時不發(fā)送IP或ARP分組。為了解決這一 問題，客戶站臺可以通過在其802.11重關(guān)聯(lián)請求消息中包括(即，專有) IP地址元素，來向其父AP注冊其IP地址。作為替換解決方案，當(dāng)客戶端 漫游時，客戶站臺的IP地址可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施被傳送到新的父AP。下面將描述量化由代理ARP輔助的802.11 "無線電"節(jié)電的嘗試。該 分析并不考慮主機計算機的功耗或"睡眠"狀態(tài)中的無線電功耗。如果滿足a)代理ARP服務(wù)器正在生成用于客戶端的代理ARP回 復(fù)，b)客戶端不需要接收任何其他的組播消息，和c)客戶端知曉代理 ARP服務(wù)，則節(jié)電802.11站臺不需要一直保持喚醒以接收節(jié)電組播/廣播 傳輸。最后一個要求可以通過幾種方式來解決?？蛻舳丝梢员慌渲糜糜谝?賴于代理ARP服務(wù)。然而，這種解決方案要求手工用戶配置，并且客戶端 不能漫游到不提供代理ARP服務(wù)的AP。作為更好的解決方案，AP可以 經(jīng)由包含在(重)關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息中的(即，專有)元素，來"廣告"其正 提供代理ARP服務(wù)。在以下的示例性分析中，首先對必須接收組播/廣播傳輸?shù)墓?jié)電站臺計 算喚醒占空比。然后對不需要接收組播/廣播傳輸?shù)墓?jié)電站臺計算占空比。 代理ARP的節(jié)電優(yōu)點高度取決于客戶端應(yīng)用、轉(zhuǎn)發(fā)到802.11鏈路上的廣播/組播流量的量以及802.11信道參數(shù)和特性。使用了下面的假設(shè)1) 100 Mbps以太網(wǎng)LAN的0.4%被用于在802.11鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)的廣播/ 組播流量，這說明400Kbps的組播數(shù)據(jù)速率、2) 基本組播速率是5.5 Mbps**;3) 發(fā)送具有短PHY頭部的802.11組播幀。PHY頭部以2 Mbps發(fā)送；4) 以DCF信道接入來傳遞組播幀，并且CWmin值是31;5) 用于組播發(fā)送的信道爭奪最?。?) 平均組播分組大小是500字節(jié)。因此，組播分組速率是每秒100 個分組；以及7) 此應(yīng)用沒有正在生成或接收幀。*在802.11鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)的IP組播流量的量可以通過在連接到802.11 AP的交換機上啟用"IGMP偵聽"來明顯減少。默認(rèn)地，"IGMP偵聽" 在Cisco交換機上啟用。如果"IGMP偵聽"被在交換機上啟用，則 "IGMP通用査詢"選項應(yīng)當(dāng)在AP上啟用。默認(rèn)地，"IGMP通用查詢" 選項在Cisco AP上被禁用，Cisco AP是可以從Cisco系統(tǒng)公司，170 West Tasman Dr., San Jose, CA 95134獲得的，該公司是本發(fā)明的受讓人Cisco技 術(shù)公司的分公司，并與其在同一地址。**組播/廣播流量以"基本組播速率"在802.11鏈路上發(fā)送，該速率 常常低于"基本速率設(shè)置"中的最高速率。每分組發(fā)送時間MAC頭部和FCS是8 X 24字節(jié)=192位Mbps=96微秒 有效載荷是8 X 500字節(jié)=4000位@5.5 Mbps=727微秒 平均TX后回退是16時隙時間=320微秒 DIFS (幀間空間)=30微秒 總數(shù)=1173微秒每秒總時間=1.17毫秒/分組乂100分組/秒=117毫秒/秒。因此，帶寬 的11.7%被用于組播(在沒有信道爭奪的情況下)。在該示例中，必須接收組播/廣播幀的節(jié)電站臺的占空比大約為12.0%27(其包括用于接收所有DTIM信標(biāo)的開銷)。處于備用模式的節(jié)電VoIP站臺必須周期性地喚醒以接收信標(biāo)，即使 其不需要接收組播/廣播時也是如此。如果AP具有為站臺緩沖的節(jié)點幀， 則站臺在TIM中的位被設(shè)置。假設(shè)處于備用模式的VoIP站臺必須至少每 0.5秒喚醒一次以最小化呼叫建立等待時間是合理的。在沒有爭奪的情況 下，站臺應(yīng)當(dāng)能夠在1-2毫秒內(nèi)喚醒，接收信標(biāo)，并返回到淺睡狀態(tài)。因 此，不需要接收組播/廣播的站臺的占空比大約為0.2%。在該示例中，代理ARP可以潛在地減少功耗，減少因子為50: 1。還 要注意，最重要的貢獻因子是組播/廣播流量的量一這是高度可變的。已經(jīng)給出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例的前述描述，以用于說明和描述目 的。但這并不是窮舉性的，或者要將本發(fā)明限制在所公開的精確形式。在 上述的教導(dǎo)下可以進行明顯的修改或變化。所選擇和描述的實施例是為了 提供本發(fā)明原理的最佳說明，從而其實際應(yīng)用能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù) 適合于特定使用所預(yù)期的在各種實施例和各種修改的情況下利用本發(fā)明。 所有這些修改和變化都在所附權(quán)利要求確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，所附權(quán)利 要求應(yīng)當(dāng)被公正、合法和公平的解釋。本申請涉及2003年3月21日遞交的美國申請No. 10/394,780。
權(quán)利要求
1.一種方法，步驟包括由節(jié)電802.11站臺向接入點通知所述站臺正工作在自動節(jié)電遞送模式中；當(dāng)所述接入點確定所述站臺處于喚醒狀態(tài)時，向所述站臺自動發(fā)送下行鏈路幀；當(dāng)所述接入點確定所述站臺處于節(jié)電狀態(tài)時，由所述接入點緩沖下行鏈路幀；在所述站臺和接入點之間協(xié)商周期性的喚醒安排，所述安排包括安排的開始時刻和喚醒周期，所述喚醒周期被定義為每個安排的喚醒時刻之間的時間，并且對應(yīng)于交互式語音通信會話的分組速率；利用所述802.11定時器同步功能使喚醒時刻同步；以及由所述接入點在每個安排的喚醒時刻開始時發(fā)送輪詢，所述輪詢包括輪詢幀，所述輪詢幀包括指示所述接入點是否具有為所述站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括發(fā)送包含信道的信道預(yù)留的下行 鏈路幀，所述信道預(yù)留選自由暗示信道預(yù)留和明示信道預(yù)留組成的組，其 中所述信道預(yù)留禁止來自其他站臺的傳輸。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括在無需首先感應(yīng)所述信道以確定 所述信道是否空閑的情況下，響應(yīng)于所述接入點的輪詢來發(fā)送幀。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在每個安排的喚醒時刻后所述站臺 保持在喚醒狀態(tài)，直到所述接入點發(fā)送具有被設(shè)置為指示所述接入點不具 有為所述站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記的幀為止。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述站臺是語音站臺。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輪詢是在所述下行鏈路數(shù)據(jù)幀 上附帶的。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在由所述站臺向所述接入點發(fā)送 的上行鏈路幀中設(shè)置標(biāo)記，以指示所述站臺將保持在所述喚醒狀態(tài)中以向所述接入點發(fā)送至少一個連續(xù)的上行鏈路幀，所述上行鏈路幀是響應(yīng)于所 述輪詢被發(fā)送的。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，還包括由所述接入點向所述站臺發(fā)送連 續(xù)的輪詢，所述站臺在無需首先感應(yīng)所述信道以確定所述信道是否空閑的 情況下發(fā)送上行鏈路幀。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中數(shù)據(jù)鏈路確認(rèn)被附帶到由所述上行 鏈路幀和所述下行鏈路幀組成的組中的至少一個上。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括 在發(fā)送所述輪詢前感應(yīng)所述信道；以及發(fā)送由在雙向突發(fā)中交替出現(xiàn)的所述上行鏈路幀和所述下行鏈路幀構(gòu) 成的組中的至少一個幀，其中所述幀在所述輪詢后被發(fā)送，并且所述信道 只在初始輪詢前被感應(yīng)。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述站臺是節(jié)電語音站臺，所述 方法還包括在交互式語音會話開始時由所述站臺向所述接入點發(fā)送消息以協(xié)商快 速喚醒安排；以及在所述交互式語音會話結(jié)束時由所述站臺向所述接入點發(fā)送消息以終 止所述快速喚醒安排。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 確定喚醒安排開始時刻和喚醒周期；以及選擇非重疊的喚醒時刻和喚醒周期以使站臺必須保持喚醒的時間最小化。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述站臺具有比喚醒周期更快的 語音采樣速率，所述方法還包括-立即排隊待發(fā)送的語音樣本；以及在安排的喚醒時刻之前，將任何可獲得的語音樣本接合到數(shù)據(jù)通信分 組中。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括由所述接入點確定所述站臺的因特網(wǎng)協(xié)議地址;由所述接入點向所述站臺提供代理地址解析協(xié)議服務(wù)，從而使所述站臺不需要接收廣播地址解析協(xié)議請求消息；以及向所述站臺指示所述代理地址解析協(xié)議服務(wù)正由所述接入點提供。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述站臺在遞送流量指示消息信 標(biāo)之后并未保持喚醒以接收廣播傳輸。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述站臺在遞送流量指示消息信 標(biāo)之后并未保持喚醒以接收組播傳輸。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括向所述接入點注冊所述站臺的 因特網(wǎng)協(xié)議地址。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括無論何時所述站臺與第二接入 點重關(guān)聯(lián)，都向所述第二接入點注冊所述站臺的因特網(wǎng)協(xié)議地址。
19. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括由所述接入點偵聽從所述站臺發(fā)送的分組，并獲知所述站臺的因特網(wǎng) 協(xié)議地址；由所述接入點存儲所述因特網(wǎng)協(xié)議地址；以及當(dāng)所述站臺漫游到第二接入點時，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施向所述第二接入 點發(fā)送所述因特網(wǎng)協(xié)議地址。
20. —種用于使接入點與無線站臺通信的方法，步驟包括-接收來自所述站臺的說明所述站臺處于自動節(jié)電遞送模式中的通知； 在所述站臺處于節(jié)電狀態(tài)時緩沖下行鏈路幀； 當(dāng)所述站臺處于喚醒狀態(tài)時向所述站臺自動發(fā)送下行鏈路幀； 與所述站臺協(xié)商周期性的喚醒安排，所述安排包括安排的開始時刻和喚醒周期，所述喚醒周期被定義為每個安排的喚醒時刻之間的時間，并且 對應(yīng)于交互式語音通信會話的分組速率；利用802.11定時器同步功能使喚醒時刻同步；以及在每個安排的喚醒時刻開始時發(fā)送輪詢，所述輪詢包括輪詢幀，所述 輪詢幀包括指示所述接入點是否具有為所述站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo) 記。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，還包括發(fā)送包含信道的信道預(yù)留的下行鏈路幀，所述信道預(yù)留選自由暗示信道預(yù)留和明示信道預(yù)留組成的組， 其中所述信道預(yù)留禁止來自其他站臺的傳輸。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述輪詢被附帶在所述下行鏈路 數(shù)據(jù)幀上。
23. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中數(shù)據(jù)鏈路確認(rèn)被附帶到所述下行 鏈路幀上。
24. 如權(quán)利要求20所述的方法，還包括 在發(fā)送所述輪詢前感應(yīng)所述信道；發(fā)送在下行鏈路和上行鏈路幀的雙向突發(fā)中交替出現(xiàn)的至少一個下行 鏈路幀，其中所述信道只在所述初始輪詢前被感應(yīng)。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，還包括在無需感應(yīng)所述信道的情況下 發(fā)送連續(xù)的下行鏈路幀。
26. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述站臺是節(jié)電語音站臺，所述 方法還包括在交互式語音會話開始時接收來自所述站臺的消息； 與所述站臺協(xié)商快速喚醒安排；以及在所述交互式語音會話結(jié)束時接收來自所述站臺的終止所述快速喚醒 安排的消息。
27. 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括 確定喚醒安排開始時刻和喚醒周期；以及 選擇不重疊的喚醒時刻和喚醒周期。
28. 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括 確定所述站臺的因特網(wǎng)協(xié)議地址；向所述站臺提供代理地址解析協(xié)議服務(wù)，從而使所述站臺不需要接收 廣播地址解析協(xié)議請求消息；以及向所述站臺指示正在提供所述代理地址解析協(xié)議服務(wù)。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，還包括向所述接入點注冊所述站臺的 因特網(wǎng)協(xié)議地址。
30. 如權(quán)利要求28所述的方法，還包括由所述接入點偵聽接收自所述站臺的分組，并獲知所述站臺的因特網(wǎng) 協(xié)議地址；由所述接入點存儲所述因特網(wǎng)協(xié)議地址。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，還包括當(dāng)所述站臺漫游到第二接入點 時，經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施向所述第二接入點發(fā)送所述因特網(wǎng)協(xié)議地址。
32. —種接入點，包括用于接收來自站臺的說明所述站臺處于自動節(jié)電遞送模式中的通知的 裝置；用于在所述站臺處于節(jié)電狀態(tài)時緩沖下行鏈路幀的裝置； 用于當(dāng)所述站臺處于喚醒狀態(tài)時向所述站臺自動發(fā)送下行鏈路幀的裝置；用于與所述站臺協(xié)商周期性的喚醒安排的裝置，所述安排包括安排的開始時刻和喚醒周期，所述喚醒周期被定義為每個安排的喚醒時刻之間的時間，并且對應(yīng)于交互式語音通信會話的分組速率；用于利用802.11定時器同步功能使喚醒時刻同步的裝置；以及 用于在每個安排的喚醒時刻開始時發(fā)送輪詢的裝置，所述輪詢包括輪詢幀，所述輪詢幀包括指示所述接入點是否具有為所述站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記。
33. 如權(quán)利要求32所述的接入點，還包括用于發(fā)送包含信道的信道預(yù) 留的下行鏈路幀的裝置，所述信道預(yù)留選自由暗示信道預(yù)留和明示信道預(yù) 留組成的組，其中所述信道預(yù)留禁止來自其他站臺的傳輸。
34. 如權(quán)利要求32所述的接入點，還包括 用于在發(fā)送所述輪詢前感應(yīng)所述信道的裝置；用于發(fā)送在下行鏈路和上行鏈路幀的雙向突發(fā)中交替出現(xiàn)的至少一個 下行鏈路幀的裝置，其中所述信道只在所述初始輪詢前被感應(yīng)。
35. 如權(quán)利要求34所述的接入點，還包括用于在無需感應(yīng)所述信道的 情況下發(fā)送連續(xù)的下行鏈路幀的裝置。
36. 如權(quán)利要求32所述的接入點，還包括用于確定所述站臺的因特網(wǎng)協(xié)議地址的裝置；用于向所述站臺提供代理地址解析協(xié)議服務(wù)，從而使所述站臺不需要 接收廣播地址解析協(xié)議請求消息的裝置；以及用于向客戶站臺指示正在提供所述代理地址解析協(xié)議服務(wù)的裝置。
37. 如權(quán)利要求36所述的接入點，還包括-用于由所述接入點偵聽接收自所述站臺的分組，并獲知所述站臺的因 特網(wǎng)協(xié)議地址的裝置；用于由所述接入點存儲所述因特網(wǎng)協(xié)議地址的裝置。
38. 如權(quán)利要求37所述的接入點，還包括用于當(dāng)所述站臺漫游到第二 接入點時，經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施向所述第二接入點發(fā)送所述因特網(wǎng)協(xié)議 地址的裝置。
39. —種無線站臺在自動節(jié)電遞送模式中工作的方法，步驟包括-接收來自節(jié)電802.11站臺的說明所述站臺正工作在自動節(jié)電遞送模式中的通知；在所述站臺和接入點之間協(xié)商周期性的喚醒安排，所述安排包括安排 的開始時刻和喚醒周期，所述喚醒周期被定義為每個安排的喚醒時刻之間 的時間，并且對應(yīng)于交互式語音通信會話的分組速率；禾U用802.11定時器同步功能使喚醒時刻同步；以及在每個安排的喚醒時刻開始時等待來自所述接入點的輪詢，所述輪詢 包括輪詢幀，所述輪詢幀包括指示所述接入點是否具有為所述站臺緩沖的 下行鏈路幀的標(biāo)記。
40. 如權(quán)利要求39所述的方法，還包括接收包含信道的信道預(yù)留的下行鏈路幀，所述信道預(yù)留選自由暗示信道預(yù)留和明示信道預(yù)留組成的組， 其中所述信道預(yù)留禁止來自其他站臺的傳輸。
41. 如權(quán)利要求39所述的方法，還包括所述站臺在無需首先感應(yīng)所述 信道以確定所述信道是否空閑的情況下，響應(yīng)于由所述接入點發(fā)送的輪詢 而發(fā)送幀。
42. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中在每個安排的喚醒時刻后所述站 臺保持在喚醒狀態(tài)，直到接收到具有被設(shè)置為指示所述接入點不具有為所 述站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記的幀為止。
43. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述站臺是語音站臺。
44. 如權(quán)利要求39所述的方法，還包括在由所述站臺向所述接入點發(fā) 送的上行鏈路幀中設(shè)置標(biāo)記，以指示所述站臺將保持在所述喚醒狀態(tài)中， 以向所述接入點發(fā)送至少一個連續(xù)的上行鏈路幀，所述上行鏈路幀是響應(yīng) 于所述輪詢被發(fā)送的。
45. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中數(shù)據(jù)鏈路確認(rèn)被附帶到所述上行 鏈路幀上。
46. 如權(quán)利要求39所述的方法，還包括 接收所述輪詢；以及發(fā)送在雙向突發(fā)中交替出現(xiàn)的上行鏈路幀，其中所述幀是在所述輪詢 后發(fā)送的，并且所述信道只在所述初始輪詢之前被感應(yīng)。
47. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述站臺是節(jié)電語音站臺，所述 方法還包括在交互式語音會話開始時向所述接入點發(fā)送消息以協(xié)商快速喚醒安 排；以及在所述交互式語音會話結(jié)束時向所述接入點發(fā)送消息以終止所述快速 喚醒安排。
48. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中所述站臺具有比喚醒周期更快的 語音采樣速率，所述方法還包括立即排隊待發(fā)送的語音樣本；在安排的喚醒時刻之前將任何可獲得的語音樣本接合到數(shù)據(jù)通信分組 中；以及在所述安排的喚醒時刻后發(fā)送所述數(shù)據(jù)通信分組。
49. 如權(quán)利要求39所述的方法，還包括向所述接入點注冊所述站臺的 因特網(wǎng)協(xié)議地址。
50. 如權(quán)利要求49所述的方法，還包括無論何時所述站臺與第二接入 點重關(guān)聯(lián)，都向所述第二接入點注冊所述站臺的因特網(wǎng)協(xié)議地址。
51. —種具有在其上記錄有計算機程序邏輯的計算機可讀介質(zhì)的計算 機程序產(chǎn)品，所述計算機程序邏輯用于執(zhí)行無線站臺在自動節(jié)電遞送模式中工作的方法，步驟包括用于接收來自節(jié)電802.11站臺的說明所述站臺正工作在自動節(jié)電遞送模式中的通知的裝置；用于在所述站臺和接入點之間協(xié)商周期性的喚醒安排的裝置，所述安排包括安排的開始時刻和喚醒周期，所述喚醒周期被定義為每個安排的喚醒時刻之間的時間，并且對應(yīng)于交互式語音通信會話的分組速率； 用于利用802.11定時器同步功能使喚醒時刻同步的裝置；以及 用于在每個安排的喚醒時刻開始時等待來自所述接入點的輪詢的裝置，所述輪詢包括輪詢幀，所述輪詢幀包括指示所述接入點是否具有為所述站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記。
52. 如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括用于接收包含信道的信道預(yù)留的下行鏈路幀的裝置，所述信道預(yù)留選自由暗示信道預(yù)留和明 示信道預(yù)留組成的組，其中所述信道預(yù)留禁止來自其他站臺的傳輸。
53. 如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括用于使所述站臺在 無需首先感應(yīng)所述信道以確定所述信道是否空閑的情況下，響應(yīng)于由所述 接入點發(fā)送的輪詢而發(fā)送幀的裝置。
54. 如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，其中在每個安排的喚醒時 刻后所述站臺保持在喚醒狀態(tài)，直到接收到具有被設(shè)置為指示所述接入點 不具有為所述站臺緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記的幀為止。
55. 如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括用于在由所述站臺 向所述接入點發(fā)送的上行鏈路幀中設(shè)置標(biāo)記，以指示所述站臺將保持在所 述喚醒狀態(tài)中以向所述接入點發(fā)送至少一個連續(xù)的上行鏈路幀的裝置，所 述上行鏈路幀是響應(yīng)于所述輪詢被發(fā)送的。
56. 如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括 用于接收所述輪詢的裝置；以及用于發(fā)送在上行鏈路和下行鏈路數(shù)據(jù)幀的雙向突發(fā)中交替出現(xiàn)的上行 鏈路幀的裝置，其中所述幀是在所述輪詢后發(fā)送的，并且所述信道只在所 述初始輪詢之前被感應(yīng)。
57. 如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述站臺是節(jié)電語音站臺，所述方法還包括用于在交互式語音會話開始時向所述接入點發(fā)送消息以協(xié)商快速喚醒 安排的裝置；以及用于在所述交互式語音會話結(jié)束時向所述接入點發(fā)送消息以終止所述 快速喚醒安排的裝置。
58，如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述站臺具有比喚醒周期更快的語音采樣速率，所述方法還包括 用于立即排隊待發(fā)送的語音樣本的裝置；用于在安排的喚醒時刻之前將任何可獲得的語音樣本接合到數(shù)據(jù)通信 分組中的裝置；以及用于在所述安排的喚醒時刻后發(fā)送所述數(shù)據(jù)通信分組的裝置。
59. 如權(quán)利要求51所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括用于向所述接入點 注冊所述站臺的因特網(wǎng)協(xié)議地址的裝置。
60. 如權(quán)利要求52所述的計算機程序產(chǎn)品，還包括用于無論何時所述 站臺與第二接入點重關(guān)聯(lián)，都向所述第二接入點注冊所述站臺的因特網(wǎng)協(xié) 議地址的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于802.11E站臺的統(tǒng)一節(jié)電方法。節(jié)電QSTA向接入點(AP)通知其工作在自動節(jié)電遞送(APSD)模式中，并且與AP協(xié)商周期性的喚醒安排和安排的開始時刻。利用802.11定時器同步功能(TSF)使喚醒時刻同步。當(dāng)AP確定QSTA處于喚醒狀態(tài)時，其向QSTA自動發(fā)送幀，否則緩沖下行鏈路幀。AP使用了組合的輪詢+EDCF接入方法，其中在每個喚醒周期的開始時，AP向QSTA發(fā)送輪詢，所述輪詢具有向QSTA指示AP是否具有為QSTA緩沖的下行鏈路幀的標(biāo)記。另外，AP中的代理ARP服務(wù)器維護相關(guān)客戶端的IP/MAC綁定，從而當(dāng)AP接收到對客戶端的代理ARP請求時，AP可以為客戶端作出響應(yīng)。
文檔編號H04L12/28GK101668044SQ20091017454
公開日2010年3月10日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者羅伯特·C·邁耶, 馬克·比斯泰德 申請人:思科技術(shù)公司