Способ экономии потребляемой мощности для устройств беспроводной связи
Изобретение относится к беспроводной связи. Раскрываются варианты осуществления способа, устройства и машиночитаемого носителя, которые позволяют реализовать режимы работы с экономией потребляемой мощности при прямой передаче данных между двумя мобильными беспроводными устройствами в инфраструктуре BSS. Согласно примеру осуществления настоящего изобретения, в сообщение, передаваемое передающим мобильным беспроводным устройством, вставляется определенное время начала следующего активного периода прямой передачи данных, для того чтобы устройства могли оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время. Затем перед наступлением следующего периода прямой передачи данных приемное устройство посылает в соответствии с указанной индикацией времени сигнал запуска, который сообщает, что должен начаться следующий период связи. Это служит для передающего устройства подтверждением того, что приемное устройство перешло в активный режим, вследствие чего передающее устройство может начать передачу данных в приемное устройство по каналу прямой передачи данных. 6 н. и 21 з.п. ф-лы, 16 ил.
Настоящая международная заявка основана на заявке на патент США №12/118,207, поданной 9 мая 2008 года и озаглавленной "Способ экономии потребляемой мощности для устройств беспроводной связи" (Power Save Mechanism for Wireless Communication Devices), по которой испрашивается приоритет и содержание которой целиком включено в состав настоящей заявки посредством ссылки.
Область техники
Область техники, к которой принадлежит настоящее изобретение, относится к беспроводной связи, а более конкретно - к экономии потребляемой мощности в устройствах беспроводной связи.
Уровень техники
Карманные устройства для беспроводной связи быстро распространяются в современном обществе и становятся неотъемлемой его частью. Например, на глобальном рынке продолжается процесс расширения ассортимента сотовых телефонов благодаря технологическим улучшениям, касающимся как качества связи, так и функциональных возможностей предлагаемых устройств. Эти устройства для беспроводной связи стали незаменимыми и в области персонального общения, и в сфере бизнеса, позволяя пользователям передавать и принимать речевые, текстовые и графические данные из множества географических местоположений. Сети связи, используемые этими устройствами, работают в различных диапазонах частот и охватывают различные участки передачи, в каждом из которых обеспечивается интенсивность связи, требуемая для различных применений.
Сети сотовой связи обеспечивают беспроводную связь в протяженных географических зонах. Эти сетевые технологии в целом были разделены на поколения, от первого (1G), которое датируется периодом конца 1970-х начала 1980-х годов, в который появились аналоговые сотовые телефоны, предоставлявшие основные услуги речевой связи, и до современного поколения цифровых сотовых телефонов. Глобальная система для мобильной связи (GSM, Global System for Mobile Communications) является примером широко распространенной цифровой сотовой сети второго поколения (2G), связь в которой в Европе осуществляется в диапазонах 900 МГц/1,8 ГГц, а в США - 850 МГц и 1,9 ГГц. Эта сеть обеспечивает речевую связь, а также поддерживает передачу текстовых данных с помощью службы передачи коротких сообщений (SMS, Short Messaging Service). SMS позволяет устройству для беспроводной связи (WCD, wireless communications device) передавать и принимать текстовые сообщения длиной до 160 символов и при этом выполнять передачу данных на скорости 9,6 кбит/с пользователям пакетных сетей, цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN, Integrated Services Digital Network) и обычной телефонной сети (POTS, Plain Old Telephone Service). В определенных устройствах также доступна служба передачи мультимедийных сообщений (MMS, Multimedia Messaging Service), представляющая собой усовершенствованную систему передачи сообщений, позволяющую помимо обычного текста передавать звуковые, графические и видеофайлы. В недалеком будущем такие развивающиеся технологии, как цифровое телевизионное вещание для портативных устройств (DVB-H, Digital Video Broadcasting for Handheld Devices), позволят непосредственно передавать в WCD потоковый цифровой видеосигнал и другой подобный контент. Хотя протяженные сети связи, такие как GSM, являются достаточно приемлемым средством для передачи и приема данных благодаря своей стоимости, поддерживаемому графику и соображениям, связанным с законодательными актами, эти сети могут не подходить для всех применений, относящихся к передаче данных.
Беспроводные сети малого радиуса действия предоставляют решения по осуществлению связи, которые позволяют решить некоторые из проблем, характерных для протяженных сотовых сетей. Технология Bluetooth™ представляет собой пример технологии беспроводной связи малого радиуса действия, быстро распространяющейся на рынке. Радиоустройства Bluetooth™ 1 Мбит/с могут передавать и принимать данные на скорости 720 кбит/с в диапазоне 10 метров, а при наличии дополнительного усилителя мощности могут передавать данные на расстояния до 100 метров. Доступная также технология увеличенной скорости передачи данных (EDR, Enhanced Data Rate) позволяет достигать максимальных асимметричных скоростей передачи данных, равных 1448 кбит/с для соединения 2 Мбит/с и 2178 кбит/с для соединения 3 Мбит/с. Помимо Bluetooth™ имеются другие популярные беспроводные сети узкого радиуса действия, включая, например, беспроводную LAN IEEE 802.11, беспроводную универсальную последовательную шину (WUSB, Wireless Universal Serial Bus), сверхширокополосную сеть (UWB, Ultra Wideband), ZigBee (IEEE 802.15.4 и IEEE 802.15.4a), при этом каждый из указанных вариантов обладает характеристиками и преимуществами, делающими его приемлемым для различных применений.
Стандарты IEEE 802.11 для беспроводных локальных сетей описывают два основных компонента: мобильное беспроводное устройство, называемое станцией (STA, station), и беспроводное устройство фиксированной точки доступа (АР, access point). Точка АР может выполнять роль моста из беспроводной среды в проводную, соединяющего устройства STA с проводной сетью. Базовая сеть представляет базовый набор услуг (BSS, basic service set) и является группой беспроводных устройств, взаимодействующих друг с другом. Инфраструктура в режиме BSS представляет собой сеть, существенным узлом которой является АР.
Точка доступа (АР) в существующих беспроводных локальных сетях, реализованных согласно стандарту IEEE 802.11, должна пересылать все данные для обеспечения связи между мобильными беспроводными устройствами (STA) в инфраструктуре BSS. Если STA в инфраструктуре BSS желает передать кадр данных другому устройству STA, то связь осуществляется в два приема. Сначала исходное STA передает кадр точке АР. Затем АР передает кадр второму STA.
Точка доступа (АР) в инфраструктуре BSS содействует тем мобильным беспроводным устройствам (STA), которые пытаются сэкономить потребляемую мощность. В существующих беспроводных LAN, реализованных согласно стандарту IEEE 802.11, для работающих от аккумулятора карманных устройств STA обеспечена поддержка режима маломощного функционирования, называемого автоматический переход в режим экономии потребляемой мощности (APSD, automatic power save delivery). Устройства STA, поддерживающие APSD и находящиеся в текущий момент времени в режиме экономии потребляемой мощности, переходят в активный режим по заранее заданным сигналам-маякам (beacon), принимаемым от АР, для прослушивания карты индикации трафика (TIM, Traffic Indication Map). Если с помощью TIM устройству STA сообщается о буферизированном трафике, ожидающем посылки устройству STA, то это устройство STA остается в активном режиме до тех пор, пока АР не перешлет все данные. Определение "автоматический" в акрониме APSD объясняется тем, что для извлечения данных устройству STA не требуется посылать сигнал опроса точке АР.
Существуют два варианта режима APSD: незапланированный автоматический переход в режим экономии потребляемой мощности (U-APSD, unscheduled automatic power save delivery) и запланированный автоматический переход в режим экономии потребляемой мощности (S-APSD, scheduled automatic power save delivery). В режиме U-APSD точка доступа (АР) всегда находится в активном режиме, и, следовательно, устройство для беспроводной связи (STA), находящееся в режиме экономии потребляемой мощности, при переходе в активный режим может послать точке АР кадр запуска для извлечения из очереди любых данных, находящихся в АР, а также для передачи от STA точке АР любых данных из очереди. В режиме S-APSD точка АР назначает для STA расписание, и STA в назначенное время переходит в активный режим для извлечения из АР любых данных, поставленных в очередь для STA. Точка АР может поддерживать несколько расписаний либо для одного и того же STA, либо для различных STA в сети инфраструктуры BSS. Поскольку АР никогда не переходит в режим ожидания, АР организует разные запланированные периоды передачи для разных STA в сети инфраструктуры BSS, для того чтобы устройства STA могли в максимальной степени экономить потребляемую мощность.
В настоящее время стандарт следующего поколения WLAN IEEE 802.11 развивается как стандарт IEEE 802.11 TGz, который предусматривает возможность установления прямого туннелированного канала (TDLS, Tunneled Direct Link Setup) с использованием коммутации каналов. Эта функция позволяет двум мобильным беспроводным устройствам (STA) инфраструктуры BSS непосредственно обмениваться кадрами данных по каналу прямой передачи данных без использования точки доступа инфраструктуры BSS (АР), пересылающей кадры. Однако разрабатываемый в настоящее время стандарт IEEE 802.11 TGz не предусматривает использования средств для перехода множества STA в режим ожидания, в котором экономится потребляемая мощность, поскольку АР более не используется для буферизации кадров в канале прямой передачи данных между устройствами STA.
Сущность изобретения
В рамках настоящего изобретения раскрываются варианты осуществления способа, устройства и компьютерного программного продукта, которые позволяют реализовать режимы работы с экономией потребляемой мощности при прямой передаче данных между двумя мобильными беспроводными устройствами в инфраструктуре BSS.
Вариант осуществления настоящего изобретения позволяет реализовать режим экономии потребляемой мощности при прямой передаче данных между мобильными беспроводными устройствами. Перед переходом в режим экономии потребляемой мощности передающее мобильное беспроводное устройство вставляет в сообщение, передаваемое им приемному мобильному беспроводному устройству, определенное поле времени, указывающее начало следующего периода активного сеанса прямой передачи данных, благодаря чему устройства могут оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время. Значение поля времени устанавливается равным следующему времени перехода в активный режим ("wakeup time"). Это сообщение может, например, быть последним сообщением, передаваемым передающим мобильным беспроводным устройством в конечном кадре, когда, например, бит окончания периода обслуживания (EOSP, End Of Service Period) в кадре установлен равным 1, а не 0. Сообщение может передаваться по каналу прямой передачи данных приемному мобильному беспроводному устройству или, в альтернативном варианте, сообщение может передаваться приемному мобильному беспроводному устройству через беспроводное устройство точки доступа или любое другое мобильное беспроводное устройство. Указанное в сообщении время определяет для приемного устройства, когда два устройства могут начать следующий активный период прямой передачи данных, период обслуживания или сеанс, например, для передачи данных или для окончания операции взаимодействия двух устройств по каналу прямой передачи данных. Сообщение может позволить как передающему, так и приемному устройству перейти в режим экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных и оставаться в этом режиме до тех пор, пока не наступит указанное время, когда передающее устройство может начать передачу данных приемному устройству по каналу прямой передачи данных.
Затем перед наступлением следующего активного периода прямой передачи данных приемное устройство посылает сигнал запуска в соответствии с указанной индикацией времени, который сообщает, что должен начаться следующий период связи, для того чтобы передающее устройство могло начать передачу данных в приемное устройство по каналу прямой передачи данных. Сигнал запуска может передаваться передающему мобильному беспроводному устройству по каналу прямой передачи данных или, в альтернативном варианте, этот сигнал может посылаться передающему мобильному беспроводному устройству через беспроводное устройство точки доступа или другое мобильное беспроводное устройство.
Указанная сигнализация между мобильными беспроводными устройствами позволяет переходить в режим экономии потребляемой мощности и возвращаться из него при взаимодействии по каналу связи прямой передачи данных. Варианты осуществления настоящего изобретения позволяют двум мобильным беспроводным устройствам совместно использовать общую информацию о временных интервалах, в которых им требуется быть доступными для начала следующего активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса для прямой передачи данных. Ни одному из мобильных беспроводных устройств не требуется постоянно находиться в состоянии готовности, как в случае использования традиционной точки доступа (АР) согласно стандарту 802.11. Вместо этого мобильные беспроводные устройства могут непосредственно сообщать друг другу о своей готовности. После этого два мобильных беспроводных устройства выполняют обработку в следующем активном периоде прямой передачи данных, периоде обслуживания или сеансе и завершают этот период или сеанс.
Вариант осуществления настоящего изобретения позволяет мобильному беспроводному устройству в инфраструктуре BSS управлять двумя или более каналами прямой передачи данных с двумя или более другими мобильными беспроводными устройствами в этой инфраструктуре BSS и координировать переход в режим экономии потребляемой мощности и выход из этого режима для канала прямой передачи данных. Если одно из мобильных беспроводных устройств содержит данные, которые требуется передать каждому из других мобильных беспроводных устройств, то передающее устройство, для того чтобы уменьшить количество переходов из включенного состояния в выключенное и наоборот, может указать каждому приемному устройству по существу одно и то же время начала следующего активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса, что позволяет минимизировать потребление мощности. Если первое мобильное беспроводное устройство содержит данные, которые требуется передать второму мобильному беспроводному устройству по первому каналу прямой передачи данных, и принимает индикацию времени начала, определяющего, когда оно должно начать прием данных по второму каналу прямой передачи данных от третьего мобильного беспроводного устройства в инфраструктуре BSS, то первое мобильное беспроводное устройство, для того чтобы уменьшить количество переходов из включенного состояния в выключенное и наоборот, может указать второму мобильному беспроводному устройству по существу то же время начала следующего периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса по первому каналу прямой передачи данных, что позволяет минимизировать потребление мощности.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, если мобильное беспроводное устройство (STA), осуществляющее обслуживание по каналу прямой передачи данных, переходит в режим экономии потребляемой мощности, то оно находится в состоянии "легкого сна" (light sleep). Под обслуживанием может пониматься, например, сеанс, требующий передачи данных, или выполнения операции связи между двумя устройствами по каналу прямой передачи данных. По окончании обслуживания мобильное беспроводное устройство может перейти в состояние "глубокого сна" (deep sleep). Это состояние указывает на то, что прямой канал неактивен, но полномочия для связи по каналу между первым и вторым устройствами все еще действительны и, следовательно, могут применяться в процессе следующего периода обслуживания. Таким образом, для следующего периода обслуживания между первым и вторым устройствами (STA) не требуется установления канала, и необходима только активизация канала прямой передачи данных. Процедура активизации использует механизм доставки пакета U-APSD между двумя мобильными беспроводными устройствами в одной и той же инфраструктуре BSS через точку доступа (АР). Например, если второму устройству требуется начать новый сеанс обслуживания с первым устройством, оно посылает первому устройству карту индикации трафика (TIM), инкапсулированную в кадр данных. На первом шаге второе устройство использует механизм U-APSD и посылает инкапсулированные данные точке доступа (АР). Затем точка доступа (АР) выполняет доставку пакета первому устройству в обычном режиме, то есть точка АР в кадре-маяке указывает, что для первого устройства имеется пакет. В результате первое устройство передает кадр опроса в АР для извлечения инкапсулированных данных, после чего оно посылает второму устройству кадр запуска по каналу прямой передачи данных для приема пакетов данных, буферизированных для него во втором устройстве. Второе устройство передает пакеты данных первому устройству по каналу прямой передачи данных.
Согласно примеру осуществления настоящего изобретения в одном из его вариантов передающее мобильное беспроводное устройство может передавать сообщение, инициирующее режимы экономии потребляемой мощности, по тракту с общим узлом через точку доступа (АР) или любую другую беспроводную станцию.
Согласно примеру осуществления настоящего изобретения перед наступлением следующего активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса приемное устройство STA может послать по тракту с общим узлом точке доступа (АР) или любой другой беспроводной станции индикацию запуска, для того чтобы переслать эту индикацию запуска передающему STA по тракту с общим узлом, соединенным с приемным STA.
Краткое описание чертежей
На фиг.1A показан пример схемы сети инфраструктуры BSS, содержащей три мобильных беспроводных устройства (STA) и точку доступа (АР), которая выполняет функцию моста из беспроводной среды в проводную, соединяющего устройства STA с сетью проводной инфраструктуры.
На фиг.1B показан пример процесса инициирования режима экономии потребляемой мощности по каналу прямой передачи данных между устройствами STA.
На фиг.1C показан пример реализации схемы сети инфраструктуры BSS, показанной на фиг.1A, иллюстрирующий передающее и приемное устройства STA, находящиеся в режиме экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных.
На фиг.1D показан пример посылки сообщения индикации запуска от приемного STA передающему STA по каналу прямой передачи данных перед наступлением периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.1Е показан пример возобновления посылки буферизированных данных от передающего STA приемному STA по каналу прямой передачи данных после начала следующего периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.1F показан другой пример процесса инициирования режима экономии потребляемой мощности между устройствами STA по тракту с общим узлом через точку доступа (АР) в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2A показан первый пример условий, используемых для определения передающим STA времени начала следующего сеанса передачи в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2В показан второй пример условий, используемых для определения передающим STA времени начала следующего сеанса передачи в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.3 показана схема сигнализации при однонаправленной передаче данных в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 показана схема сигнализации при двунаправленной передаче данных в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 показаны примеры состояния "легкого сна", состояния "глубокого сна" и активизации канала в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.6 показан внешний вид и функциональная блок-схема примера реализации мобильного беспроводного устройства (STA).
На фиг.7 в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения показан пример схемы сети 70 инфраструктуры BSS, содержащей мобильное беспроводное устройство (STA) 100А, осуществляющее связь по первому каналу 110 прямой передачи данных со вторым мобильным беспроводным устройством (STA) 100B, а также осуществляющее связь по второму каналу 110' прямой передачи данных с третьим мобильным беспроводным устройством (STA) 100C, причем на этой схеме три мобильных беспроводных устройства (STA) 100А, 100B и 100C связаны с точкой доступа (АР), которая выполняет роль моста из беспроводной среды в проводную, соединяющего устройства STA 100A, 100B и 100C с сетью 60 проводной инфраструктуры.
На фиг.8A показан пример реализации схемы сети инфраструктуры BSS, приведенной на фиг.1A, иллюстрирующий передающее STA 100А и приемное STA 100B, находящиеся в режиме экономии потребляемой мощности в канале 110 прямой передачи данных, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8B показан пример сети инфраструктуры BSS, представленной на фиг.8A, перед наступлением следующего активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса, когда приемное STA 100B посылает индикацию запуска в кадре 130BD (АР) по тракту 115 с общим узлом точке 50 доступа для пересылки этой индикации запуска передающему STA 100A в кадре 130DA по тракту 115 с общим узлом, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8C показан пример сети инфраструктуры BSS, представленной на фиг.8B, после начала следующего активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса, когда передающее STA 100A возобновило посылку приемному STA 100B буферизированных данных в кадре 120AB по каналу прямой передачи данных, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Описание примеров осуществления настоящего изобретения
На фиг.1A показан пример схемы сети 70 инфраструктуры BSS, содержащей три мобильных беспроводных устройства (STA) 100A, 100B и 100C и точку 50 доступа (АР), которая выполняет функцию моста из беспроводной среды в проводную, соединяющего устройства STA 100А, 100B и 100C с сетью 60 проводной инфраструктуры. Устройства STA 100A, 100B и 100C могут работать в соответствии со стандартом IEEE 802.11 TGz для WLAN, который предусматривает возможность установления канала прямой передачи (DLS, Direct Link Setup). Функция DLS позволяет устройствам STA 100А, 100B и 100C в инфраструктуре BSS 70 непосредственно обмениваться кадрами данных по каналу прямой передачи данных без необходимости использования в инфраструктуре BSS точки 50 доступа (АР) для пересылки кадров. Например, на фиг.1A показаны устройства STA 100A и 100B, непосредственно обменивающиеся кадрами 120АВ и 120BA данных по каналу 110 прямой передачи данных в соответствии со стандартом IEEE 802.11 TGz для WLAN. Точка 50 доступа (АР) в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может, например, работать согласно традиционному стандарту WLAN, такому как стандарт IEEE 802.11е для беспроводной LAN. Например, на фиг.1A показаны STA 100C и АР 50, обменивающиеся кадрами 130DC и 130CD в соответствии со стандартом IEEE 802.11е для WLAN. Точка 50 доступа помимо выполнения функции моста из беспроводной сети в проводную, соединяющего мобильные беспроводные устройства (STA) 100A и 100B с сетью 60 проводной инфраструктуры, может также осуществлять ретрансляцию между мобильными беспроводными устройствами (STA) 100A, 100B и 100C в инфраструктуре BSS 70.
На фиг.1В показан пример реализации процесса инициирования между устройствами STA 100A и 100B режима экономии потребляемой мощности по каналу прямой передачи данных в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Этот пример реализации применим к способу, устройству и компьютерному программному продукту. Перед переходом в режим экономии потребляемой мощности мобильное беспроводное устройство STA 100A вставляет в кадр 120AB сообщения, передаваемого им приемному мобильному беспроводному устройству STA 100B, определенное поле 126 времени, указывающее начало следующего активного периода прямой передачи данных, благодаря чему устройства STA 100A и 100B могут оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале 110 прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время. Значение поля 126 времени устанавливается равным времени следующего перехода в активный режим. Это сообщение может, например, быть последним сообщением, передаваемым передающим мобильным беспроводным устройством в конечном кадре, когда, например, бит периода окончания обслуживания (EOSP, End Of Service Period) в кадре установлен равным 1, а не 0.
На фиг.1B показан кадр 120АВ сообщения, который передающее STA 100A может передавать, например, в кадре последнего сообщения активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса в канале 110 прямой передачи данных, причем в поле 125 этого кадра указывается, что устройство собирается перейти в режим экономии потребляемой мощности или в режим ожидания. Под активным периодом прямой передачи данных, периодом обслуживания или сеансом может пониматься, например, продолжительность сеанса, требуемого для передачи данных или для завершения операции связи между двумя устройствами по каналу прямой передачи данных. Согласно примеру осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг.1B, предполагается, что передающее STA 100A должно содержать данные 102, подлежащие передаче в приемное STA 100B. На фиг.1В показано передающее STA 100A, которое в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения вставляет в кадр 120АВ последнего сообщения поле 126, содержащее значение определенного времени начала следующего активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса, и поле 127, содержащее значение ожидаемой скорости передачи, которые позволяют приемному STA 100B решить, требуется ли ему скоординировать свое время начала перехода в режим экономии потребляемой мощности со временем перехода в этот режим передающего STA 100A и следует ли ему оставаться в этом режиме до тех пор, пока не наступит время, указанное в поле 126, когда STA 100A и 100B должны будут перейти в активный режим. Таким образом, STA 100A и STA 100B могут скоординировать по каналу прямой передачи данных переход в режим экономии потребляемой мощности и выход из этого режима. Устройства STA 100A и 100B остаются в режиме ожидания по отношению к каналу 110 прямой передачи данных, однако, вероятнее всего, точка 50 доступа (АР), с которой они связаны, не будет осведомлена о том, что эти устройства находятся в режиме ожидания по отношению к каналу 110 прямой передачи данных, поскольку STA 100A и 100В могут оставаться в активном режиме по отношению к сети 70 инфраструктуры BSS, находясь в режиме ожидания по отношению к каналу 110 прямой передачи данных. На фиг.1В показан пример кадра 120АВ последнего сообщения, представляющего собой МАС-кадр, содержащий поля заголовка, адреса и данных. Заголовок может содержать поле 121, указывающее, что кадр является кадром данных, и поле 122, указывающее, что этот пакет является пакетом установления прямого туннелированного канала (TDLS). В примере адреса 123 и 124 указывают передающее STA 100A и приемное STA 100B. Поля 125, 126 и 127 в этом примере указывают соответственно на следующий режим потребления мощности, определенное время начала активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса и ожидаемую скорость передачи данных. Следует отметить, что на фиг.1B показан только пример, и могут использоваться другие форматы кадра без нарушения объема настоящего изобретения. Кроме того, следует отметить, что настоящая заявка не ограничена только вариантами осуществления настоящего изобретения, в которых кадр последнего сообщения содержит индикацию, относящуюся к режиму экономии потребляемой мощности в канале 110 прямой передачи данных.
Для указания времени начала следующего активного сеанса прямой передачи данных, значение в поле 126 времени может сообщаться в единицах времени (TU, Time Unit), при этом одна единица времени равна 1024 микросекундам. Значение поля 126 времени указывается относительно функции временной синхронизации (TSF, Timing Synchronization Function), передаваемой в последнем кадре-маяке точкой 50 доступа (АР). В независимом базовом наборе услуг (IBSS, Independent Basic Service Set) или в специальной сети поле 126 времени указывается относительно TSF в последнем кадре-маяке. В случае многодиапазонного функционирования, в рамках которого STA 100A и 100B связаны с точкой 50 доступа в одном диапазоне, а для связи между собой по каналу 110 прямой передачи данных используют другой диапазон, применяется функция TSF точки 50 доступа (АР) в общем диапазоне, совместно используемом с АР.
В другом примере осуществления настоящего изобретения передающее STA 100A и приемное STA 100B могут выполнить процесс согласования в рамках протокола установления связи по
a) каналу 110 прямой передачи данных или
b) общему тракту 115 через АР
для определения времени совместного перехода в активный режим. Передающее STA 100A может предлагать расписание приемному STA 100B, и приемное STA 100B может в ответ передавать альтернативное предложение до тех пор, пока обе станции не придут к соглашению о совместном переходе в активный режим.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения передающее STA 100A и приемное STA 100B после согласования общего временного интервала перехода в активный режим могут только посылать корректировочную информацию, относящуюся к этому времени, если его необходимо изменить. Если установленное время перехода в активный режим не изменяется, то сигнализация не требуется. Следовательно, может предоставляться расписание для периодического перехода в режим экономии потребляемой мощности. Протокол установления связи, реализуемый передающим STA 100А и приемным STA 100B либо по тракту 115 с общим узлом через АР, либо по прямому тракту при создании или активизации канала 110 прямой передачи данных, может предусматривать согласование времени начала первого перехода в активный режим, продолжительности нахождения в режиме экономии потребляемой мощности и интервалов перехода в активный режим. Тракт 115 с общим узлом представляет собой тракт передачи данных, включающий точку 50 доступа или любую другую беспроводную станцию.
В другом примере осуществления настоящего изобретения время начала следующего активного периода прямой передачи данных, периода обслуживания или сеанса может рассчитываться передающим STA 100А следующим образом.
1. Элемент информации о характеристиках трафика (TSPEC, traffic specification) может посылаться передающим STA 100А в приемное STA 100B в кадре управления, который может указывать ожидаемую скорость передачи данных и период обслуживания при передаче данных.
2. Передающее STA 100A может управлять процессом принятия решения о том, когда приемное STA 100B должно перейти в активный режим для приема данных от передающего STA 100A. Таким образом, в последнем передаваемом кадре 120АВ передающее STA 100A сообщает приемному STA 100B время начала следующего сеанса передачи данных.
Передающее устройство STA 100A при выборе времени начала может руководствоваться следующими ограничениями:
(а) Количество устройств STA, которым передающее STA 100A передает данные, и их шаблон трафика. В сценарии, в котором имеется одно или более устройств STA в инфраструктуре BSS 70, которые запланированы для приема данных от передающего STA 100A, и шаблоны трафика таковы, что
# имеется перекрытие в периодах обслуживания,
# имеется одинаковый период обслуживания,
# периоды обслуживания для устройств STA кратны друг другу,
и так далее,
переход устройств STA 100А и 100B в активный режим может быть запланирован, если это возможно, на одно и то же время (например, в кратный период обслуживания или в период перекрывающегося обслуживания). Это может использоваться для минимизации количества переходов передающего STA 100A в активный режим для передачи данных.
(b) Если передающее STA 100A является также приемником (принимающим данные от другого STA 100C, но не от приемного STA 100B) и переход передающего STA 100A в активный режим уже запланирован на определенный период времени, то передающее STA 100A может запланировать переход в активный режим приемного STA 100B, которое должно принимать данные от передающего STA 100A, во время, близкое ко времени перехода в активный режим передающего STA 100A, при соблюдении требований к качеству обслуживания (QoS, Quality of Service).
Например, допустим, что t1 является минимальным временем следующего сеанса приема данных передающим STA 100A (называемого в этом описании передатчиком Т), a t2 - время начала следующего периода обслуживания (но еще не сообщенного), тогда в соответствии с по меньшей мере одним вариантом осуществления настоящего изобретения для определения времени следующего сеанса передачи, выполняемого передающим STA 100A, могут использоваться приведенные ниже условия:
- Если (t1 <= t2), то установка t2 = Max (t2, t1 + время приема данных устройством STA 100A) (см. фиг.2A).
- Если (t1 > t2), то
- если ((t2 + время передачи данных) > t1 + время приема данных устройством STA 100A), то
- t2=t1 + время приема данных устройством STA 100A (см. фиг.2B).
Это условие гарантирует то, что передающее STA 100A не будет занято передачей данных своим приемникам до тех пор, пока не истечет отведенное ему время приема данных (t1 + время приема данных устройством STA 100A).
В другом варианте осуществления настоящего изобретения передающее STA 100A, установившее множество каналов прямой передачи с приемными станциями, может перекрывать соответствующие периоды обслуживания, относящиеся к различным приемникам, для того чтобы обеспечить:
a) многоадресную доставку данных в приемники или
b) управляемую доставку данных в передающую станцию от приемных станций с использованием, например, механизма множественного опроса в режиме экономии потребляемой мощности (PSMP, Power Save Multi Poll).
В вариантах осуществления настоящего изобретения состояния экономии потребляемой мощности передающего STA 100A и приемного STA 100B в канале 110 прямой передачи данных легко синхронизируются с состояниями экономии потребляемой мощности, требуемыми точкой 50 доступа (АР), поскольку прямой канал 110 передачи данных функционирует в том же частотном канале, что и инфраструктура BSS 70. В других вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых прямой канал 110 передачи данных может функционировать в частотном канале, отличном от канала инфраструктуры BSS 70, синхронизация состояний режима экономии потребляемой мощности для канала 110 прямой передачи данных может выполняться только тогда, когда и STA 100A, и STA 100B находятся для АР в режиме экономии потребляемой мощности.
На фиг.1C показан пример реализации схемы сети 70 инфраструктуры BSS, приведенной на фиг.1A, иллюстрирующий передающее STA 100A и приемное STA 100B, находящиеся в режиме экономии потребляемой мощности в канале 110 прямой передачи данных. Устройства STA 100A и 100B могут находиться в режиме ожидания по отношению к каналу 110 прямой передачи данных, однако, вероятнее всего, точка 50 доступа (АР), с которой они связаны, не будет осведомлена о том, что эти устройства находятся в режиме ожидания по отношению к каналу 110 прямой передачи данных.
На фиг.1D показан пример ситуации, в которой в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения должен начаться следующий активный период прямой передачи данных. Перед наступлением следующего активного периода прямой передачи данных приемное устройство STA 100В посылает сигнал 128 запуска в кадре 120ВА в соответствии с индикацией, содержащейся в поле 126 времени, которую это устройство получило в кадре 120АВ от передающего STA 100A, указывающего начало следующего активного периода прямой передачи данных. Сигнал 128 запуска в кадре 120ВА указывает на то, что должен начаться следующий период, для того чтобы передающее STA 100A могло начать передачу данных в приемное устройство STA 100B по прямому каналу 110 передачи. Сигнал запуска в кадре 120BA может посылаться передающему мобильному беспроводному устройству STA 100A по каналу 110 прямой передачи данных. В альтернативном варианте, как показано на фиг.8B, сигнал запуска может посылаться передающему мобильному беспроводному устройству STA 100A в кадрах 130BD и 130DA запуска через беспроводное устройство точки 50 доступа (АР) или через любое другое беспроводное устройство.
На фиг.1D показано приемное STA 100B, передающее индикацию 128 запуска в кадре 120BA передающему STA 100A по каналу 110 прямой передачи данных для подтверждения того, что приемное STA 100B перешло в активный режим, благодаря чему передающее STA 100A может возобновить передачу буферизированных данных 102 в приемное STA 100B по каналу 110 прямой передачи данных. Таким образом, STA 100A и STA 100B могут скоординировать по каналу прямой передачи данных возврат из режима экономии потребляемой мощности. На фиг.1D показан пример кадра 120BA запуска в виде МАС-кадра, содержащего поля заголовка, адреса и данных. В этом примере заголовок содержит поле 121, указывающее, что кадр является кадром данных, и поле 122, указывающее, что этот пакет является пакетом установления прямого туннелированного канала (TDLS). Адреса 123' и 124' указывают на то, что STA 100B является передающей станцией, а STA 100A - приемной станцией. Поля 125' и 128 в примере указывают соответственно на то, что следующий режим потребления мощности должен представлять собой состояние с включенным питанием, и на индикацию запуска. Следует отметить, что на фиг.1D показан только пример, и могут использоваться другие форматы кадра без нарушения объема настоящего изобретения.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения может быть установлен интервал времени ожидания для передающего STA 100A, ожидающего кадр 120BA запуска от приемного STA 100B. Например, такой интервал ожидания может задаваться функцией, зависящей от времени передачи следующего целевого сигнала-маяка (ТВТТ, target beacon transmission time) и/или значения переменной End_time (где End_time представляет собой время, по истечении которого передающая станция STA 100А более недоступна для приемной станции STA 100B). Интервал времени ожидания может быть вычислен следующим образом:
min(TBTT, Endtime).
Если в течение интервала ожидания не было индикации о переходе станций в активный режим, они могут переключаться на другой диапазон, общий для обеих станций, или переключать сеанс передачи на тракт 115 с общим узлом, который содержит точку 50 доступа или любую другую беспроводную станцию.
На фиг.1E показан пример возобновления посылки буферизированных данных 102 передающим STA 100A приемному STA 100B по каналу 110 прямой передачи данных после начала следующего периода прямой передачи данных или периода обслуживания в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.1E показан пример кадра 120АВ' данных, представляющего собой МАС-кадр, содержащий поля заголовка, адреса и данных. В этом примере заголовок содержит поле 121, указывающее, что кадр является кадром данных, и поле 122, указывающее, что этот пакет является пакетом установления прямого туннелированного канала (TDLS). В примере адреса 123'' и 124'' указывают на то, что STA 100A является передающей станцией, а STA 100B - приемной станцией. Поля 125' и 128 указывают соответственно на то, что следующий режим потребления мощности должен представлять собой состояние со включенным питанием, и на буферизированные данные 102. На фиг.1E показан только пример, и могут использоваться другие форматы.
На фиг.1F показан другой пример реализации процесса инициирования между устройствами STA 100A и STA 100B функционирования в режиме экономии потребляемой мощности по тракту 115 с общим узлом через точку 50 доступа (АР) в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Этот пример реализации применим к способу, устройству и компьютерному программному продукту. Перед переходом в режим экономии потребляемой мощности мобильное беспроводное устройство STA 100A вставляет в кадр 130AD сообщения, передаваемого им приемному мобильному беспроводному устройству STA 100B, определенное поле времени, указывающее начало следующего активного периода прямой передачи данных, благодаря чему устройства STA 100A и 100B могут оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале 110 прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время. Значение поля времени устанавливается равным следующему времени перехода в активный режим ("wakeup"). Кадр 130AD может, например, являться последним сообщением, посылаемым передающим мобильным беспроводным устройством STA 100A. Это сообщение может, например, быть последним сообщением, передаваемым передающим мобильным беспроводным устройством в конечном кадре, в котором, например, бит периода окончания обслуживания (EOSP) установлен равным 1, а не 0. Кадр 130AD может передаваться через беспроводное устройство точки 50 доступа (АР) и переадресовываться в кадре 130DB приемному мобильному беспроводному устройству STA 100B. Указанное в сообщении время определяет для приемного устройства STA 100B, когда два устройства могут начать следующий активный период прямой передачи данных, период обслуживания или сеанс, например, для передачи данных или для завершения операции связи между двумя устройствами по каналу 110 прямой передачи данных.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения сигнализация между передающим STA 100A и приемным STA 100B по каналу 110 прямой передачи данных позволяет передающему STA 100A и приемному STA 100B переходить в режим экономии потребляемой мощности и возвращаться из него при взаимодействии по каналу 110 прямой передачи данных. Реализация вариантов осуществления настоящего изобретения позволяет двум мобильным беспроводным устройствам (STA) 100A и 100B совместно использовать общую информацию о временных интервалах, в течение которых им требуется быть доступными для начала периода обслуживания с целью прямой передачи данных. Ни одному из мобильных беспроводных устройств (STA) 100А и 100B не требуется постоянно находиться в состоянии готовности, как в случае использования существующей точки доступа (АР) согласно стандарту 802.11. Вместо этого мобильные беспроводные устройства (STA) 100А и 100B могут непосредственно сообщать друг другу о своей готовности. После этого два мобильных беспроводных устройства (STA) 100А и 100B выполняют обработку в периоде обслуживания и завершают его.
В вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых применяется двунаправленная передача данных между передающим STA 100А и приемным STA 100В по каналу 110 прямой передачи данных, устройства STA могут начать передачу данных в течение периода обслуживания после того, как:
a) устройства STA в обеих оконечных точках посылают кадр 120ВА запуска (прием кадра запуска любой из оконечных точек предполагает удаление приемной станцией своего ждущего кадра запуска для источника принятого кадра запуска), или
b) STA, являющееся следующим намеченным для связи приемником, посылает кадр запуска, или
c) передающее STA осведомлено о том, что приемное STA перешло в активное состояние в течение запланированного периода обслуживания, предполагающего передачу данных.
В случаях a) и b) для сигнализации другим равноправным STA о том, что передающее STA 100А и приемное STA 100B в канале 110 прямой передачи данных перешли в активный режим, достаточно успешной передачи и приема подтверждения кадра запуска. Успешная передача и прием подтверждения кадра запуска также инициирует начало следующего активного периода прямой передачи данных или периода обслуживания.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения передача данных может начаться после приема кадра запуска от приемной станции по тракту с общим узлом через АР 50 на частоте, используемой в канале прямой передачи, или на другой частоте, общей с частотой АР, при этом АР может выполнять:
a) пересылку пакета передающей станции или
b) усовершенствованную процедуру пересылки пакетов, в рамках которой АР осведомлена о наличии прямой связи (например, использует наивысший приоритет для пересылаемого пакета или размещает пересылаемый пакет в начале очереди).
В примере схемы сигнализации, показанном на фиг.3, применяется вышеописанная схема, связанная с вариантами осуществления настоящего изобретения, относящимся к однонаправленной передаче. На схеме предполагается, что STA1 передает данные устройству STA2 по каналу прямой передачи данных. После передачи нескольких пакетов STA1 передает последние пакеты из своего буфера и в то же самое время устанавливает свой бит режима потребления мощности (РМ, power mode) равным 1 (это указывает на то, что устройство переходит в режим экономии потребляемой мощности) и указывает, когда приемник может ожидать следующий пакет (через Х мс). После приема этого пакета STA2 принимает решение о том, что оно также может в течение Х мс находиться в режиме экономии потребляемой мощности, и соответственно передает устройству STA1 кадр АСК с битом РМ, равным 1. По истечении Х мс обе станции переходят в активный режим, и устройство STA2 передает устройству STA1 кадр запуска, для того чтобы проверить, имеется ли для него в буфере какой-либо кадр данных. Получив на основании принятого кадра запуска сведения о том, что устройство STA2 перешло в активный режим и готово получать пакеты, устройство STA1 начинает сеанс передачи. Если в STA1 буферизированные пакеты отсутствуют, процесс повторяется.
В примере схемы сигнализации, показанном на фиг.4, применяется вышеописанная схема, связанная с вариантами осуществления настоящего изобретения, относящимся к двунаправленной передаче. Если буферы обеих станций пусты, эти станции на основе вышеизложенного описания могут согласовать время начала следующего активного периода прямой передачи данных или периода обслуживания. На фиг.4 показано, что STA1 предлагает начать следующий период обслуживания (SP, service period) по истечении Х мс. Однако STA2 согласно своему шаблону трафика предлагает альтернативное значение - Y мс, причем в этом примере Y мс<Х мс. Таким образом, STA1 является приемником, намеченным для передачи ему следующего пакета, и, следовательно, в соответствии с правилом b) оно посылает кадр запуска в STA2 через интервал времени Y мс. После получения устройством STA2 кадра запуска обе станции могут начать обмен трафиком. После передачи всех данных из буферов обеих станций процесс повторяется. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения STA2 может буферизировать данные в течение некоторого интервала времени, если задержка не является ограничивающим фактором.
На фиг.5 показана схема сигнализации, иллюстрирующая состояние "легкого сна" и состояние "глубокого сна". В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, если мобильное беспроводное устройство STA1, осуществляющее обслуживание по каналу прямой передачи данных, переходит в режим экономии потребляемой мощности, продолжающийся в течение периода времени Х мс, то оно находится в состоянии "легкого сна". По окончании обслуживания мобильное беспроводное устройство STA1 может перейти в состояние Zs "глубокого сна". Состояние "глубокого сна" указывает на то, что прямой канал неактивен, но полномочия для связи по каналу между первым устройством STA1 и вторым устройством STA2 все еще действительны и, следовательно, могут применяться в процессе следующего периода обслуживания. Таким образом, для следующего периода обслуживания между первым и вторым устройствами STA1 и STA2 не требуется установления канала, а необходима только активизация канала прямой передачи данных. Процедура активизации использует механизм доставки пакетов U-APSD между двумя мобильными беспроводными устройствами STA1 и STA2 через точку доступа (АР) в одной и той же инфраструктуре BSS. Например, если второму устройству STA2 требуется начать новый сеанс обслуживания с первым устройством STA1, оно посылает первому устройству STA1 карту индикации трафика (TIM), инкапсулированную в кадр данных. На первом шаге второе устройство STA2 использует механизм U-APSD и посылает инкапсулированные данные точке доступа (АР). Затем точка доступа (АР) выполняет доставку пакета первому устройству STA1 в обычном режиме, то есть АР в своем кадре-маяке указывает, что для первого устройства STA1 имеется пакет. Затем первое устройство STA1 передает кадр опроса точке АР для извлечения инкапсулированных данных, содержащихся в карте индикации трафика (TIM). Первое устройство STA1 считывает карту индикации трафика (TIM), а затем по каналу прямой передачи данных передает второму устройству STA2 кадр запуска для приема пакетов данных, буферизированных для него во втором устройстве STA2. Второе устройство STA2 передает пакеты данных первому устройству STA1 по каналу прямой передачи данных.
На фиг.6 показан внешний вид и функциональная блок-схема примера реализации мобильного беспроводного устройства (STA) 100A. Мобильное беспроводное устройство (STA) 100А может представлять собой мобильное устройство связи, PDA, сотовой телефон, переносной или карманный компьютер и т.п. Мобильные беспроводные устройства (STA) 100A, 100B и 100C содержат модуль 620 управления, который включает центральный процессор (CPU, central processing unit) 660, оперативную память (RAM, random access memory) 662 и постоянную память (ROM, read only memory) 664, схемы 666 интерфейса для взаимодействия с приемопередатчиком 608 радиосигналов, батарею и другие источники питания, клавиатуру, сенсорный экран, дисплей, микрофон, динамики, наушники, камеру или другие устройства формирования видеосигнала и т.д. Устройства RAM 662 и ROM 664 могут представлять собой съемные запоминающие устройства, такие как смарт-карты, модули SIM, WIM, модули полупроводниковой памяти, такие как RAM, ROM, PROMS, устройства флэш-памяти и т.д. Мобильное беспроводное устройство (STA) 100A включает стек протокола Интернет, который содержит пользовательскую прикладную программу 600 на верхнем уровне, транспортный уровень 602 протокола управления передачей (TCP, Transmission Control Protocol), уровень 604 протокола Интернет (IP, Internet Protocol), уровень 606 управления доступом к среде передачи (MAC, Media Access Control) согласно стандарту 802.11 и физический уровень 608 приемопередатчика радиосигналов, являющийся нижним уровнем этого стека протоколов. На уровне MAC 802.11 выполняются функции, обеспечивающие надежную доставку данных для верхних уровней в беспроводной среде передачи. На уровне MAC 802.11 используется стандарт IEEE 802.11 TGz, который предусматривает возможность установления канала прямой передачи.
Модуль 620 управления, уровни 602, 604, 606 стека протокола Интернет и/или прикладная программа 600 могут быть реализованы в виде программной логики, хранимой в RAM 662 и/или ROM 664 в форме последовательности запрограммированных инструкций, которые при исполнении их процессором CPU 660 выполняют функции для реализации раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения. Программная логика может переноситься на записываемые устройства 662 памяти, такие как RAM, PROMS, флэш-память и т.д., мобильного беспроводного устройства (STA) 100A из компьютерного программного продукта или изделия, выполненного в форме используемого компьютером носителя, такого как устройства резидентной памяти, смарт-карты или другие съемные устройства памяти, или в форме программной логики, передаваемой в любой среде передачи, способной пересылать такую программу. В альтернативном варианте эти компоненты могут быть реализованы как интегральные логические схемы, выполненные в виде программируемых логических матриц или интегральных схем специального назначения (ASIC, application specific integrated circuit). Радиоблок 608 в мобильном беспроводном устройстве (STA) 100A может представлять собой отдельные схемы приемопередатчика, или, в альтернативном варианте, радиоблок 608 может быть единым радиомодулем, способным по запросу модуля 620 управления обрабатывать один или множество каналов на высокой скорости и с использованием мультиплексирования по времени и частоте.
На фиг.7 в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения показан пример схемы сети 70 инфраструктуры BSS, содержащей мобильное беспроводное устройство (STA) 100A, осуществляющее связь по первому каналу 110 прямой передачи данных со вторым мобильным беспроводным устройством (STA) 100B, а также осуществляющее связь по второму каналу 110' прямой передачи данных с третьим мобильным беспроводным устройством (STA) 100C, причем на этой схеме три мобильных беспроводных устройства (STA) 100A, 100B и 100C связаны с точкой доступа (АР), которая выполняет роль моста из беспроводной среды в проводную, соединяющего устройства STA 100A, 100B и 100C с сетью 60 проводной инфраструктуры. Мобильное беспроводное устройство (STA) 100A в инфрастуктуре BSS 70 может координировать переход в режим экономии потребляемой мощности и выход из этого режима для каждого канала 100 и 100' прямой передачи данных.
Если мобильное беспроводное устройство (STA) 100A, показанное на фиг.7, содержит данные, которые требуется передать каждому из других мобильных беспроводных устройств (STA) 100B и 100C, то передающее мобильное беспроводное устройство (STA) 100A, для того чтобы уменьшить количество переходов из включенного состояния в выключенное и наоборот, может указать каждому приемному устройству (STA) 100B и 100C по существу одно и то же время начала следующего активного периода прямой передачи данных или периода обслуживания, что позволяет минимизировать потребление мощности. Кадр 120АВ последнего сообщения, который передающее STA 100A может передавать в период обслуживания по каналу 110 прямой передачи данных, указывает STA 100B, что передающее устройство намеревается перейти в режим экономии потребляемой мощности или режим ожидания, и сообщает определенное время начала следующего периода обслуживания, что позволяет приемному STA 100B решить, требуется ли ему скоординировать время начала перехода в режим экономии потребляемой мощности со временем перехода в этот режим передающего STA 100A и следует ли ему оставаться в этом режиме ожидания до тех пор, пока не наступит указанное время, когда STA 100A и 100B должны будут перейти в активный режим. Таким же образом, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, кадр 120СА сообщения, который передающее STA 100A может передавать как последнее сообщение в период обслуживания по каналу 110' прямой передачи данных, указывает STA 100C, что передающее устройство намеревается перейти в режим экономии потребляемой мощности или режим ожидания, и сообщает определенное время начала следующего периода обслуживания, что позволяет приемному STA 100C решить, требуется ли ему скоординировать время начала своего перехода в режим экономии потребляемой мощности со временем перехода в этот режим передающего STA 100A и следует ли ему оставаться в этом режиме ожидания до тех пор, пока не наступит указанное время, когда STA 100A и 100C должны будут перейти в активный режим. Таким образом, STA 100A, STA 100B и STA 100C могут скоординировать по каналам 110 и 110' прямой передачи данных переход в режим экономии потребляемой мощности и выход из этого режима. Устройства STA 100A, STA 100В и STA 100C могут находиться в режиме ожидания по отношению к каналам 110 и 110' прямой передачи данных, однако, вероятнее всего, точка 50 доступа (АР), с которой они связаны, не будет осведомлена о том, что эти устройства находятся в режиме ожидания.
Если мобильное беспроводное устройство (STA) 100A, показанное на фиг.7, содержит данные, которые требуется передать второму мобильному беспроводному устройству STA 100B по первому каналу 110 прямой передачи данных, и это мобильное беспроводное устройство (STA) 100A принимает индикацию времени начала, определяющую, когда оно должно начать прием данных по второму каналу 110' прямой передачи данных из третьего мобильного беспроводного устройства STA 100C в инфраструктуре BSS 70, то первое мобильное беспроводное устройство STA 100A, для того чтобы уменьшить количество переходов из включенного состояния в выключенное и наоборот, может указать второму мобильному беспроводному устройству STA 100B по существу то же время начала следующего периода обслуживания по первому каналу 110 прямой передачи данных, что и время, полученное в виде индикации от третьего мобильного беспроводного устройства STA 100C, благодаря чему можно минимизировать потребление мощности.
На фиг.8A показан пример реализации схемы сети инфраструктуры BSS, приведенной на фиг.1A, иллюстрирующий передающее STA 100A и приемное STA 100B, находящиеся в режиме экономии потребляемой мощности в канале 110 прямой передачи данных, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8B показан пример реализации сети инфраструктуры BSS, представленной на фиг.8A, перед наступлением следующего активного периода прямой передачи данных. Этот пример реализации применим к способу, устройству и компьютерному программному продукту. На фиг.8В показан пример посылки приемным STA 100B в кадре 130BD индикации запуска точке 50 доступа (АР) по тракту 115 с общим узлом для пересылки этой индикации запуска в кадре 130DA передающему STA 100A по тракту 115 с общим узлом в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Перед наступлением следующего активного периода прямой передачи данных приемное устройство STA 100В посылает сигнал запуска в соответствии с индикацией, содержащейся в поле времени, которое это устройство получило от передающего STA 100A, указывающей начало следующего активного периода прямой передачи данных. Сигнал запуска указывает, что начинается следующий период, так что передающее устройство STA 100A может начать передачу данных приемному устройству STA 100B по каналу 110 прямой передачи данных.
На фиг.8C показан пример сети инфраструктуры BSS, представленной на фиг.8B, после начала следующего периода прямой передачи данных или периода обслуживания, когда передающее STA 100A возобновило посылку приемному STA 100B буферизированных данных в кадре 120АВ по каналу 110 прямой передачи данных, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Окончательные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы без каких-либо изменений, касающихся АР. Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы для поддержки режима экономии потребляемой мощности в равноправных устройствах STA, взаимодействующих по каналу прямой передачи данных и функционирующих в том же диапазоне, что и АР, или в другом диапазоне частот. В вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрено состояние "легкого сна" и состояние "глубокого сна", которые сокращают длительность процесса установки канала благодаря тому, что требуется обмен только одним пакетом через АР, а не тремя пакетами, как ранее, что значительно уменьшает время создания канала и потребление мощности.
С использованием приведенного выше описания варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде устройства, процесса или изделия с помощью стандартных технологий программирования и/или проектирования, позволяющих разрабатывать программное, микропрограммное, аппаратное обеспечение или любую комбинацию этих средств.
Любая конечная программа (программы), содержащая машинно-читаемый код, может быть реализована на одном или более используемых компьютером носителях, таких как устройства резидентной памяти, смарт-карты или другие съемные устройства памяти, или передающие устройства, с помощью которых формируется компьютерный программный продукт или изделие в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. По существу, термины "изделие" и "компьютерный программный продукт", в том виде, в котором они применяются в настоящем описании, предназначены для обозначения компьютерной программы, постоянно или временно находящейся на любом используемом компьютером носителе или в любой среде передачи, способной передать такую программу.
Как указано выше, устройства памяти/запоминающие устройства представляют собой (но не ограничиваются приведенными примерами) диски, оптические диски, съемные устройства памяти, такие как смарт-карты, модули SIM, WIM, модули полупроводниковой памяти, такие как RAM, ROM, PROMS и т.д. Среда передачи представляет собой (но не ограничивается приведенными примерами) беспроводные сети связи, Интернет, интранет, телефонные/модемные сети связи, проводные/кабельные сети связи, спутниковую связь и другие стационарные или мобильные сетевые системы/каналы связи.
Для специалиста в этой области техники очевидно, что в раскрытые конкретные примеры осуществления настоящего изобретения могут быть внесены изменения в рамках настоящего изобретения. Например, описанные выше функции могут выполняться в сетях, отличных от беспроводных сетей LAN.
1. Способ передачи данных между мобильными беспроводными устройствами, включающий:
передачу передающим равноправным мобильным беспроводным устройством приемному равноправному мобильному беспроводному устройству индикации времени начала следующего активного периода прямой передачи данных между указанными устройствами, для того чтобы устройства могли оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время, и
прием от приемного устройства сигнала запуска согласно указанной индикации, при этом сигнал запуска указывает, что начинается следующий период, так что передающее устройство может начать передачу данных приемному устройству по каналу прямой передачи данных.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные два беспроводных устройства совместно используют общую информацию о временных интервалах, в течение которых они должны быть доступными для начала следующего активного периода прямой передачи данных.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что беспроводные устройства являются участниками инфраструктуры с базовым набором услуг (BSS) и координируют по каналу прямой передачи данных переход в режим экономии потребляемой мощности и выход из этого режима.
4. Способ по п.1, также включающий:
посылку карты индикации трафика (TIM), инкапсулированной в кадр данных, от передающего беспроводного устройства точке доступа для индикации наличия в передающем беспроводном устройстве буферизированного пакета данных для приемного беспроводного устройства и
передачу приемному беспроводному устройству пакета данных по каналу прямой передачи данных после того, как точка доступа уведомит приемное беспроводное устройство о том, что для него в передающем беспроводном устройстве имеется буферизированный пакет данных.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную индикацию начала следующего периода включают в последнее сообщение, передаваемое передающим устройством в период времени по каналу прямой передачи данных.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнал запуска передают от приемного устройства передающему устройству по каналу прямой передачи данных.
7. Мобильное беспроводное устройство, содержащее:
приемопередатчик; и
процессор, сконфигурированный для управления работой приемопередатчика для:
передачи другому равноправному мобильному беспроводному устройству индикации времени начала следующего активного периода прямой передачи данных между указанными устройствами, чтобы устройства могли оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время, и
приема от указанного другого устройства сигнала запуска согласно указанной индикации, при этом сигнал запуска указывает, что начинается следующий период, так что может быть инициирована передача данных другому устройству по каналу прямой передачи данных.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что указанное устройство является участником инфраструктуры с базовым набором услуг (BSS) и координирует по каналу прямой передачи данных переход в режим экономии потребляемой мощности и выход из этого режима.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно имеет данные для передачи по второму каналу прямой передачи данных третьему устройству и определяет для указанного другого беспроводного устройства и указанного третьего устройства указанное время начала следующего активного периода прямой передачи данных, чтобы указанное устройство, указанное другое устройство и указанное третье устройство могли синхронизировать свои режимы экономии потребляемой мощности.
10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно имеет данные для передачи указанному другому беспроводному устройству по первому каналу прямой передачи данных и принимает индикацию времени начала, определяющего, когда оно должно начать прием данных по второму каналу прямой передачи данных от третьего беспроводного устройства в инфраструктуре с базовым набором услуг (BSS), при этом указанное беспроводное устройство указывает указанному другому беспроводному устройству, по существу, то же время начала следующего периода прямой передачи данных по первому каналу прямой передачи данных, чтобы уменьшить количество переходов включения/выключения для минимизации потребления мощности.
11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что указанный процессор также сконфигурирован для такого управления, чтобы указанное беспроводное устройство переходило в состояние "легкого сна" в том случае, если это устройство переходит в режим экономии потребляемой мощности с последующим возобновлением обслуживания, и чтобы по окончании обслуживания указанное беспроводное устройство переходило в состояние "глубокого сна".
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что состояние "глубокого сна" указывает на то, что канал прямой передачи данных неактивен, но полномочия для канала прямой передачи данных остаются действительными и могут использоваться для последующего обслуживания.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что указанный процессор также сконфигурирован для управления:
посылкой карты индикации трафика (T1M), инкапсулированной в кадр данных, точке доступа для индикации наличия в указанном беспроводном устройстве буферизированного пакета данных для указанного другого беспроводного устройства и
передачей указанному другому беспроводному устройству пакета данных по каналу прямой передачи данных после того, как точка доступа уведомит указанное другое беспроводное устройство о том, что для него в указанном устройстве имеется буферизированный пакет данных.
14. Устройство по п.7, отличающееся тем, что указанная индикация начала следующего периода включается в последнее сообщение, передаваемое устройством в период времени по каналу прямой передачи данных.
15. Устройство по п.7, отличающееся тем, что сигнал запуска передают от другого устройства указанному устройству по каналу прямой передачи данных.
16. Машиночитаемый носитель, включающий средства программного кода, выполненные с возможностью осуществления шагов способа по пп.1-6 во время выполнения программы компьютером.
17. Мобильное беспроводное устройство, содержащее:
приемопередатчик; и
процессор, сконфигурированный для управления работой приемопередатчика для:
приема от инициирующего равноправного мобильного беспроводного устройства индикации времени начала следующего активного периода прямой передачи данных между указанными устройствами, чтобы устройства могли оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время, и
передачи инициирующему беспроводному устройству сигнала запуска согласно указанной индикации, при этом сигнал запуска указывает, что начинается следующий период, так что инициирующее беспроводное устройство может начать передачу данных по каналу прямой передачи данных.
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что указанное устройство является участником инфраструктуры с базовым набором услуг (BSS) и координирует по каналу прямой передачи данных переход в режим экономии потребляемой мощности и выход из этого режима.
19. Устройство по п.17, отличающееся тем, что указанный процессор также сконфигурирован для такого управления, чтобы указанное устройство переходило в состояние "легкого сна" в том случае, если это устройство переходит в режим экономии потребляемой мощности с последующим возобновлением обслуживания, и чтобы по окончании периода обслуживания указанное устройство переходило в состояние "глубокого сна".
20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что указанное состояние "глубокого сна" указывает на то, что прямой канал передачи данных неактивен, но полномочия для канала прямой передачи данных остаются действительными и могут использоваться для последующего обслуживания.
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный процессор также сконфигурирован для управления
приемом карты индикации трафика (TIM), инкапсулированной в кадр данных, от точки доступа для индикации наличия в указанном инициирующем устройстве буферизированного пакета данных для указанного устройства и
приемом от указанного инициирующего беспроводного устройства пакета данных по каналу прямой передачи данных после того, как точка доступа уведомила указанное устройство о том, что для него в указанном инициирующем устройстве имеется буферизированный пакет данных.
22. Устройство по п.17, отличающееся тем, что указанная индикация начала следующего периода включается в последнее сообщение, принимаемое устройством в период времени по каналу прямой передачи данных.
23. Устройство по п.17, отличающееся тем, что сигнал запуска передается от устройства инициирующему устройству по каналу прямой передачи данных.
24. Способ передачи данных между мобильными беспроводными устройствами, включающий:
прием равноправным мобильным беспроводным устройством от инициирующего равноправного мобильного беспроводного устройства индикации времени начала следующего активного периода прямой передачи данных между указанными устройствами, чтобы устройства могли оставаться в режиме экономии потребляемой мощности в канале прямой передачи данных до тех пор, пока не наступит указанное время, и
передачу инициирующему беспроводному устройству сигнала запуска согласно указанной индикации, при этом сигнал запуска указывает, что начинается следующий период, так что инициирующее беспроводное устройство может начать передачу данных по каналу прямой передачи данных.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что указанная индикация начала следующего периода включается в последнее сообщение, принимаемое по каналу прямой передачи данных.
26. Способ по п.24, отличающийся тем, что сигнал запуска передается от устройства инициирующему устройству по каналу прямой передачи данных.
27. Машиночитаемый носитель, включающий средства программного кода, выполненные с возможностью осуществления шагов способа по пп.24-26 во время выполнения программы компьютером.
