CN1310477C - 无线局域网中的节能设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线局域网中的节能方法和设备，包括：至少一个接入点AP，对其进行设置，当针对无线语音通信，交换至少一条业务时，设定并传输与基站相对应的信标消息比特，用于交换业务，当接收到对信标消息的确认时，在PS轮询列表上登记所述基站，将预定时隙分配给所述基站，并在该时隙期间传输该业务量；以及至少一个基站，适用于当在休眠模式中从AP接收到信标消息时，被唤醒到有效模式，以解析接收到的信标消息，计算设定所述基站比特的已分配时隙，并在已分配时隙期间，被唤醒到有效模式以交换业务。

Description

无线局域网中的节能设备和方法
技术领域
本发明涉及无线局域网(LAN)中的节能设备和方法，更具体地，涉及无线LAN中的节能设备和方法，其中有效地管理用于实现与IEEE802.11标准相一致的语音通信的语音终端的休眠模式与有效模式的比例，从而增加了允许语音终端进行语音通信的时间。
背景技术
IEEE 802.11无线局域网标准遵循“Standard for Informationtechnology-Telecommunications and information exchange betweensystems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications”1999版。
以下，IEEE的无线LAN标准涉及IEEE 802.11标准。这一标准定义了用于无线LAN的媒体接入控制(MAC)和物理(PHY)层。
MAC层定义了在共享媒体的使用/接入期间，使用共享媒体的终端或设备必须遵守的命令和规则，从而可以有效地使用共享媒体。IEEE802.11定义了两类接入控制机制，分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF)。
以下每个发明公开了与本发明的公有特征，但是没有讲解或建议在本申请中特别阐述的有创造性的特征：2004年1月15日公布的、属于Myles等人的、题为METHOD AND APPARATUS FOR CLOCKSYNCHRONIZATION IN A WIRELESS NETWORK的美国专利申请No.2004/0008661；2004年2月26日公布的、属于Scherzer等人的、题为SPACE-TIME-POWER SCHEDULING FOR WIRELESS NETWORKS的美国专利申请No.2004/0037258；2003年7月31日公布的、属于Sumner等人的、题为MANAGING WIRELESS NETWORK DATA的美国专利申请No.2003/0142641；2003年2月13日公布的、属于Oprescu-Surcobe等人的、题为METHOD AND APPARATUS FOR EXTENDINGCOMMUNICATION UNIT BATTERY LIFE的美国专利申请No.2003/0031140；2001年8月23日公布的、属于Tuomainen等人的、题为METHOD FOR REDUCING THE POWER CONSUMPTION OF AMOBILE STATION的美国专利申请No.2001/0015963；2002年9月19日公布的、属于Lindskog等人的、题为METHOD FOR POWER SAVE的美国专利申请No.2002/0132603；2003年8月28日公布的、属于Sherman的、题为METHOD AND SYSTEM FOR OPTIMALLY SERVINGSTATIONS ON WIRELESS LANS USING A CONTROLLEDCONTENTION/RESOURCE RESERVATION PROTOCOL OF THE IEEE802.11E的美国专利申请No.2003/0161340；以及2003年11月13日公布的、属于Hernandez等人的、题为METHOD AND SYSTEM FORMANAGING POWER CONSUMPTION OF A NETWORK INTERFACEMODULE IN A WIRELESS COMPUTING DEVICE的美国专利申请No.2003/0210658。
发明内容
本发明的目的是在基于语音通信的无线局域网(WLAN)中节能，其中在语音通信期间，在有效模式和休眠模式间有效地切换用于实现基于并不违反IEEE 802.11标准的WLAN的语音通信的无线语音终端，从而降低了无线语音终端的功率消耗，以提高通信时间。
为了实现此目的，根据本发明的一个方面，提出了一种用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，包括：至少一个AP(接入点)，对其进行设置，当针对无线语音通信，交换至少一条业务时，设定并传输与基站相对应的信标消息比特，用于交换业务，当接收到信标消息的确认时，在PS轮询列表上登记所述基站，将预定时隙分配给所述基站，并在该时隙期间，传输该业务；以及至少一个基站，适用于当在休眠模式中从AP接收到信标消息时，被唤醒到有效模式，以解析接收到的信标消息，计算设定所述基站比特的已分配时隙，并且在已分配时隙期间，被唤醒到有效模式，以交换所述至少一条业务。
根据本发明的另一方面，提出了一种用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，包括：信标消息处理器，适用于当存在至少一条要被传输到多个基站的业务时，检测想要接收至少一条业务的多个基站的至少一个，设定与所检测到的基站相对应的TIM(Traffic IndicationMap(业务指示映射))，以产生信标消息，并将已产生的信标消息传输给每个基站；时隙处理器，适用于计算分配给每个基站的预定时隙；以及表格管理单元，适用于向基站提供号码信息，当从打算接收至少一条业务的基站中接收到信标消息的确认消息时，产生并管理表格存储地址信息和基站的时隙信息。
根据本发明的另一方面，提出了一种用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，包括：消息处理器，适用于解析从AP(接入点)接收到的信标消息的TIM(业务指示映射)，并确定是否已经设定了基站的TIM比特；时隙计算器，适用于当确定消息处理器已经设定基站的TIM比特时，计算要接收信标消息的时间，从AP初始接收业务的时隙的开始时间以及终止业务接收的时隙的终止时间；以及模式处理器，适用于当在休眠模式中接收到信标消息时，被唤醒到有效模式，当确认消息处理器已经设定基站的TIM比特时，在时隙计算器计算出的时隙的开始时间，被唤醒至有效模式，并且在时隙的终止时间，再次进入休眠模式。
优选地，所述时隙计算器适用于当在由AP分配的时隙的开始时间和时隙的终止时间之间，经过预定次数而没有交换帧时，确定时隙的开始时间已经改变，并响应该确定，重新计算时隙的开始时间。
优选地，所述模式处理器适用于在保持休眠模式的同时，在通过解析从消息处理器接收到的信标消息而确定存在要接收的业务时，保持有效模式，从而允许时隙计算器对时隙的开始时间进行计算，并仅在时隙的开始时间和时隙的终止时间之间，保持有效模式。
根据本发明的另一方面，提出了一种无线局域网中的节能方法，包括：当存在将要传输给任意基站的业务时，设定与基站相对应的TIM(业务指示映射)，以产生信标消息，并将已产生的信标消息传输给每个基站；计算预定时隙，并将所述时隙分配给每个基站；当从所述基站接收到信标消息的确认消息时，将号码信息分配给所述基站，并在PS轮询列表上登记所述基站；以及根据分配给登记在PS轮询列表上的基站的号码信息，分配已计算出的时隙，并在分配给所述基站的时隙期间，传输业务。
优选地，PS轮询列表包括：传输确认消息的基站的号码信息、基站信息和分配给基站的时隙的开始时间的信息中的至少一个。
根据本发明的另一方面，提出了一种无线局域网中的节能方法，包括：当从AP(接入点)接收到信标消息时，将至少一个基站从休眠模式唤醒到有效模式，并解析信标消息的TIM(业务指示映射)；当设定分配给基站的TIM比特时，产生并传输信标消息的确认消息；在传输确认消息后，计算下一个将要接收到的信标消息与要接收到的业务之间的时间；以及当接收业务时，基站处于休眠模式，当计算出的时间已经过去时，将基站再次唤醒到有效模式，并接收来自AP的业务。
优选地，所述无线局域网中的节能方法还可以包括：当在由AP分配的时隙期间，经过预定次数没有接收到业务时，重新计算将基站唤醒到有效模式接收业务的时间。
根据本发明的另一方面，提出了一种无线局域网中的节能方法，包括：设定基站的TIM(业务指示映射)比特，以产生并传输信标消息；当接收到信标消息时，将基站从休眠模式唤醒到有效模式，并解析接收到的信标消息的TIM；当设定基站的TIM时，传输信标消息的确认消息，以计算要从AP(接入点)接收业务的时间，作为解析结果；当从基站接收到确认消息时，将基站登记在位于AP处的PS轮询列表上；参照AP处的PS轮询列表，在分配给基站的时隙期间，传输业务；计算从基站接收到信标消息到开始接收业务的时间；当完成对来自AP的业务的接收时，将基站从有效模式转入休眠模式；以及当在休眠模式中待机已计算的时间之后，将基站唤醒到有效模式，并接收来自AP的下一业务。
优选地，所述无线局域网中的节能方法还可以包括：当存在要传输到AP的业务时，在由AP分配的时隙期间，将基站唤醒到有效模式，以传输业务。
优选地，所述无线局域网中的节能方法还可以包括：当在由AP分配的时隙期间，经过预定次数没有接收到业务时，重新计算将基站唤醒到有效模式以接收业务的时间。
附图说明
在参照参考符号表示相同或相似元件的附图的同时，参照下列详细的描述，对本发明的更加完整的评价及其附加优点将变得更加清晰，并得到更好的理解，其中：
图1是根据IEEE 802.11的无线通信系统的总体结构的方块图；
图2是根据IEEE 802.11的DCF接入控制方案的时序图；
图3是根据IEEE 802.11的PCF接入控制方案的时序图；
图4是PCF接入控制方案中的用于节能的算法的步骤图；
图5是根据本发明实施例的无线局域网(WLAN)接入点的内部结构的方块图；
图6是根据本发明实施例的、为了在基于WLAN的语音通信期间节能而分配时隙的方法的时序图；以及
图7是根据本发明实施例的、用于在基于WLAN的语音通信期间节能的方法的步骤图。
具体实施方式
以下将参照示出了本发明实施例的附图，对本发明进行更全面的描述。然而，本发明能够以不同形式具体实现，而不应当被理解为仅局限在这里所描述的实施例中。相反地，所提供的实施例使本发明透彻而完全地公开，并且全面地向本领域的技术人员传达本发明的范围。在说明书中，相同的数字表示相同元件。
图1是根据IEEE 802.11的无线通信系统的总体结构的方块图。
如图1所示，接入点(AP)与多个基站(STA)20#1到20#n无线相连。
存在被称为基本服务集合(BSS)的区域，其包括：AP10和多个基站(STA)20#1到20#n，并且其能够进行无线通信。
在BSS中，通过两个方案，DCF(分布式协调功能)方案和PCF(点协调功能)方案能够在AP10和每个STA 20间交换业务。
PCF方案是基于轮询的集中式媒体接入控制方案，更具体地，管理BSS的点协调(PC)控制属于BSS的所有STA 20的媒体接入。
PC可以是每个STA 20或AP 10，用于通过无线LAN进行无线通信。
在PCF方案中，无争用周期(CFP)和争用周期(CP)是交替重复的。在CFP的重复间隔中，只有得到了来自PC的轮询的STA 20能够具有轮询。
此外，在CP的重复间隔中，在BSS中的每个STA 20具有争用，以便得到轮询，并且在争用中胜出的STA 20占用无线媒体，以交换帧。然而，DCF是其中每个STA 20根据载波监听多路存取/冲突(CSMA/CA)来检查无线媒体是否忙碌的方案。如果无线媒体忙碌，则STA 20等待预定时间。然后，如果无线媒体不繁忙，即处于空闲状态，则在回退(back-off)过程后，传输业务。
图2是根据IEEE 802.11的DCF接入控制方案的时序图。
如图2所示，STA 20使用公知为CSMA/CA的基于争用的算法，其是IEEE 802.11标准中所定义的接入控制方案。
在基于CSMA/CA的无线LAN系统中，STA 20检测无线媒体是否忙碌。如果忙碌，则STA 20等待预定时间，然后，如果无线媒体变为空闲，则STA 20减少回退时间。每个STA 20为了发起业务的传输而等待的预定时间被称为帧间间隔(IFS)。如图2所示，存在三个针对MAC协议业务的IFS。DIFS表示DFC帧间间隔，PIFS表示PCF帧间间隔，以及SIFS表示短帧间间隔。
以下，将对采用DCF传输帧的STA 20的示例进行描述。
采用DCF的STA 20在传输帧之前，检测无线媒体是否忙碌。如果媒体空闲等于或大于DIFS(DCF帧间间隔)的时间，则STA 20启动回退程序。直到回退定时器的数值等于零(0)，STA 20才占用无线媒体来传输帧。
在回退程序中，将任意回退时间值分配给回退定时器。任意回退时间依照下面等式1。
<等式1>
回退时间＝随机()*时隙
其中随机()＝在[0，CW]的间隔中具有均匀概率分布的随机整数，以及
CW＝争用窗口，CWmin＜＝CW＜＝CWmax
在时隙中，当媒体保持空闲状态时，回退时间减小为与时隙一样大，但是当媒体切换成忙碌时间时，则不再减小。
当媒体在DIFS期间变为空闲后，回退时间可以再一次减小为与时隙一样大。回退时间不是新建值，而是紧接在媒体变为忙碌之前的回退时间的值。
此外，当媒体空闲时，时隙减小设置给任何一个STA 20的回退时间。此外，当由于传输争用中的失败，STA 20必须执行重传争用时，开始时隙将回退时间减小在前一个传输争用中已经减小的数值。这样，直到回退时间等于零(0)，STA 20才能够启动传输。
即使队列为空，也就是说，即使不存在将要被传输的帧，STA 20在传输后，仍然根据回退程序，将任意回退时间分配给回退定时器。从而，在帧传输之间，每个STA 20必须请求一个回退时间。
DCF接入控制方案比PCF接入控制方案更容易实现，其无需如调度等复杂的计算程序，并具有灵活的特征。由于这些原因，当其他STA20并未占用无线媒体时，具有大量用于传输的帧的STA 20能够使用许多带宽。
然而，对于节能，DCF接入控制方案是相当有限的，因为其仅能够用于在STA 20的通话待机时间。
图3是根据IEEE 802.11的PCF接入控制方案的时序图。
如图3所示，AP 10轮询每一个STA 20，并且被分配了来自AP 10的轮询的STA 20确认其自身的轮询，然后传输帧。
换句话讲，AP 10顺序轮询其轮询列表上的每一个STA 20，然后当接收到其自身的轮询时，被分配了来自AP 10的轮询的STA 20实现确认以交换帧。
下面，参照图4，将对PCF接入控制方案进行详细的描述。
图4是用于在PCF接入控制方案中节能的算法的步骤图。
参照图4，AP 10从另一个网络(未示出)接收打算被传输到的STA 20的帧(S1)，然后存储接收到的帧(S2)。
然后，AP检测打算接收帧的STA 20，将与已检测STA 20相对应的业务指示映射(TIM)比特设置为“1”，以产生信标消息，并将所产生的信标消息传输给每个STA(S3)。
AP 10以广播的形式传输所产生的信标消息，从而BSS区域中的所有STA 20接收所产生的信标消息。
然后，每个STA 20从休眠模式醒来，并返回到有效模式，并检查接收到的信标消息的TIM(S4)。
如果TIM为‘0’，则STA 20确定不存在要接收的帧，再次返回到休眠模式，并等待下一信标消息。
然而，如果TIM为‘1’，则STA 20确定存在要接收的帧，则产生并传输PS轮询消息，作为对来自AP 10的轮询的确认(S5)。
当接收来自STA 20的PS轮询消息时，AP 10通过无线媒体向STA20传输暂时存储在轮询中的帧(S6)。
然后，当从AP 10接收到帧时，STA 20传输PS轮询消息，作为对下一轮询的确认(S7)，并接收下一帧(S8)。
类似地，当存在要传输到AP 10的帧的时候，每个STA 20确认来自AP 10的轮询，并将其自身的轮询的帧传输到AP 10。
在PCF接入控制方案中，每个STA 20检查从AP 10接收到的信标消息的TIM比特。如果TIM的比特被设置为‘1’，则从已经接收信标消息时到已经接收到帧时，STA 22都必须保持有效模式。
换句话说，因为STA 20并不知道从AP 10已经接收到想要接收的帧的时间点，所以出现了在语音通信中STA 20必须总保持有效模式的问题。
图5是根据本发明实施例的无线局域网(WLAN)接入点的内部结构的方块图。
参照图5，WLAN接入点10包括：无线接口单元11、控制单元13、存储单元14、有线接口单元12和缓冲器15，其中控制单元13包括时隙处理部分13a和表格管理部分13b。
存储单元14存储PS轮询列表14a。
无线接口单元11进行接口，以允许WLAN接入点10与WLAN上的每个基站(STA)20进行无线通信。
有线接口单元12进行接口，以允许WLAN接入点10在有线网络(未示出)上传输和接收帧。
缓冲器15暂时存储WLAN接入点10在有线网络或WLAN上接收到的帧。
存储单元14存储与WLAN接入点10的操作有关的信息、与被分配以能够进行有线/无线通信的因特网协议地址有关的信息等。
此外，存储单元14的PS轮询列表14a包括与WLAN接入点10当前所管理的每个STA 20的号码、地址和时隙的持续时间有关的信息。
控制单元13根据点协调功能(PCF)，产生信标消息，并将所产生的信标消息传输给每个STA 20。此外，控制单元13将时隙分配给每个STA 20，并在此时隙期间，与STA 20交换帧。
控制器单元13的时隙处理部分13a将时隙分配给WLAN接入点10目前所管理的每个STA 20。
时隙处理部分13a分配给每个STA 20的时隙是相应STA 20通过无线通信与WLAN接入点10交换帧所需要的时间。
时隙处理部分13a能够根据下面的等式2，计算在无争用周期(CFP)中同时管理的STA 20的个数。
<等式2>
Nx＝(CFP间隙-允许信标时隙的最大值)(秒)/(时隙长度)(秒)
其中，‘Nx’是WLAN接入点10能够同时管理的STA 20的个数，‘CFP间隙’是CFP的时间，以及‘允许信标时隙的最大值’是WLAN接入点10传输给每个STA 20的信标消息的传输时间。
此外，‘时隙长度’是WLAN接入点10分配给每个STA 20的每个时隙的持续时间。可以通过下面的等式3计算每个时隙的持续时间。
<等式3>
(时隙长度)(秒)＝SIF+{(链接速度)(bps)/(语音分组长度)(bit)}
SIF是传输帧所需的最小间隔时间，‘链接速度’是在WLAN接入点10和每个STA 20间的帧传输速度，以及‘语音分组长度’是一个语音帧的长度。
换句话说，WLAN接入点10提供给每个STA 20的时隙的持续时间是相应STA 20占用无线媒体预定时间以实现无线通信的持续时间。
控制单元13的表格管理部分13b管理存储在存储单元14中的PS轮询列表。
具体地，表格管理部分13b管理与WLAN接入点10当前所管理的每个STA 20的号码、地址和时隙的持续时间有关的信息。
PS轮询列表可以如下表1所示的结构。
          <表1>
 STA数   STA号码   时隙信息
 1   STA 20#1   0.1ms
 2   STA 20#2   0.8ms
 ～   ～   ～
 n   STA 20#N   0.8*n ms
如表1所示，PS轮询列表14a具有与STA号码有关的信息、与每个已编号的STA 20有关的信息以及分配给每个STA 20的时隙的时间信息。
时隙的时间信息涉及当相应STA 20能够通过接收将其从休眠模式唤醒到有效模式的信标消息与WLAN接入点10交换帧的时间。
表格管理部分13b按照如下方式管理PS轮询列表14a：每个STA20根据在接近WLAN接入点10的服务区域的过程中传输的登记请求，并不执行登记，而只管理目前进行无线通信的STA 20。
换句话说，表格管理部分13b只允许在PS轮询列表上登记并管理为了交换帧而传输PS轮询列表的STA 20。
例如，当把要传输到STA 20#1的帧暂时存储在缓冲器15中时，控制单元13将与STA 20#1相对应的业务指示映射(TIM)比特设置为‘1’，以产生信标消息，并将所产生的信标消息传输给STA 20#1.
STA 20#1解析从WLAN接入点10接收到的信标消息的TIM。当确定其自身的比特被设置为‘1’时，STA 20#1产生PS轮询消息，并将所产生的PS轮询消息传输给WLAN接入点10。
然后，WLAN接入点10的表格管理部分13a允许将传输PS轮询消息的STA 20#1额外登记在PS轮询列表14a上。
换句话说，当STA 20接近BSS时，WLAN接入点10的表格管理部分13a并不将STA 20登记在PS轮询列表上，但是其在PS轮询列表上，登记传输PS轮询信息以交换帧的STA 20。
此外，WLAN接入点10，在与参照PS轮询列表而赋予相应STA 20的号码信息相对应的时隙的时间段中，传输打算传输的帧。
按照这种方式，表格管理部分13b仅管理目前执行无线通信的STA20。这允许WLAN接入点10以更加有效的方式管理每个STA 20。因此，表格管理部分13b仅管理实际繁忙的STA 20，从而能够同时管理更多STA 20。
当将用于传输给STA 20#2的帧暂时存储在缓冲器15中时，控制单元13将STA 20#2的TIM比特设定为‘1’，以产生信标消息，然后将所产生的信标消息传输给每个STA 20。当从STA 20#2接收到PS轮询消息时，表格管理部分13b将号码2赋予STA 20#2，然后在PS轮询列表14a上额外地登记STA 20#2。
相反，当从已经登记在PS轮询列表上的STA 20接收‘重新关联请求’消息时，表格管理部分13b从PS轮询列表上删除相应的STA 20，然后将赋予相应STA 20的号码字段转换成空状态。
更具体地，当目前执行无线通信的STA 20传输‘重新关联请求’消息以便脱离WLAN接入点10的管理时，表格管理13b检查接收到的‘重新关联请求’消息的‘CF-可轮询(无争用可轮询)’和‘CR-轮询请求’字段中的任何一个是否为‘0’或空。如果任何一个字段为‘0’，则表格管理部分13b确定相应STA 20打算停止进行无线通信，因而，从PS轮询列表14b中删除相应的STA 20。
当从任何其他STA 20接收到PS轮询消息时，表格管理部分13向STA 20提供空状态的号码信息，然后将这个STA 20额外地登记在PS轮询列表14a上。
图6是根据本发明实施例的、为了在基于WLAN的语音通信期间节能而分配时隙的方法的时序图。
参照图6，能够发现每个STA的CFP(无争用周期)和CP(争用周期)是重复的。
CFP是使用PCF(点协调功能)方案的时间段，其中根据WLAN接入点10的轮询方案，将轮询发送给每个STA 20，而CP是进行与DCF(分布式协调功能)方案相一致的争用以便每个STA 20获得轮询的时间段。
下面的描述是关于在繁忙状态下WLAN接入点10怎样与每个STA20交换帧的。
首先，控制单元13的时隙处理部分13a根据等式2计算时隙的时间。
然后，表格管理部分13b根据由时隙处理部分13a计算出的时隙的持续时间，产生PS轮询列表14a，并将结果存储在存储单元14中。
当从有线网络(未示出)接收到至少一个将要传输给STA 20的帧时，WLAN接入点10的控制单元13将接收到的帧暂时存储在缓冲器15中，并检测将要向其传输帧的STA 20。
控制单元13将与将要向其传输帧的STA 20相对应的TIM比特设定为‘1’，以产生信标消息，然后将所产生的信标消息传输给每个STA 20。
同时，当从WLAN接入点10接收到信标消息时，将STA 20从休眠模式唤醒到有效模式，并解析信标消息。随后，STA 20检查已接收到的信标消息的TIM，并确定其自身的比特是否被设置为‘1’。
如果与其自身比特对应的TIM比特被设置为‘0’，则STA 20返回休眠模式，因为不存在STA 20要接收的帧。如果TIM比特被设置为‘1’，则STA 20允许产生PS轮询列表，并将其传输给WLAN接入点10，因为存在STA 20将要接收的帧。
控制单元13的表格管理部分13b额外将已经传输了PS轮询信息的STA 20登记在PS轮询列表14a上。
具体地，当STA 20接近WLAN接入点10的服务区域时，表格管理部分13b不在PS轮询列表上登记STA 20，但是当STA 20检查信标消息，以传输PS轮询信息时，则对其进行登记。
STA 20计算分配给其自身的时隙的时间‘Tn’。
时隙的时间‘Tn’是第n个时隙的开始时间。根据下面的等式4，STA 20计算下一时隙，即下一唤醒时间。
Td-a＝下一TBTT+Tn-(转换时间)
其中，‘Td-a’是下次环境STA 20唤醒的时间，‘下一TBTT’是接收下一信标消息的时间，是‘目标信标传输时间’的首字母缩写，‘Tn’是分配给STA 20的时隙开始的时间，以及‘转换时间’是将STA 20从休眠模式唤醒到有效模式的时间。
换句话说，STA 20计算时隙的下一持续时间，从而将要接收到的下一信标消息的持续时间加入到其自身的时隙的持续时间中，然后从已累加的总和中减去STA 20从休眠模式被唤醒到有效模式所需的时间。当接收到下一信标消息时，在已计算的时间过去后，再次将STA 20唤醒到有效模式，STA 20从WLAN接入点10接收帧，并且在剩下的时间保持休眠模式。
此外，当STA 20需要将语音帧传输给WLAN接入点10时，在分配给其自身的时隙的时刻，将STA 20唤醒，然后传输语音帧到WLAN接入点10。
当STA 20，在其已分配的时隙的时间期间，经过预定的次数而没有接收到帧时，STA 20确定其已分配时隙的持续时间已经改变，于是在接收到下一信标的时间期间，即，下一TBTT，醒来。
为了使用等式4来接收下一帧，STA 20再次计算唤醒时间Td-a，并参照计算出的时间，从休眠模式被唤醒到有效模式，以接收下一帧，并且最后针对下一帧，交换前一帧。
图7是根据本发明实施例的、用于在基于WLAN的语音通信期间节能的方法的步骤图。
下面，将参照图7，对根据本发明的实施例的、用于在基于无线LAN的语音通信期间节能的方法进行更详细的描述。
首先，控制单元13的时隙处理部分13a使用等式2和3，计算要分配给每个STA 20的时隙。表格管理部分13b参照时隙处理部分13a计算出的时隙的时间，产生PS轮询列表14a，并将结果存储在存储单元14中。
WLAN接入点10从有线网络(未示出)接收至少一个打算传输到STA 20的帧(S10)。
WLAN接入点10的控制单元13将接收到的帧暂时存储在缓冲器15(S11)，并检测将要向其传输已暂时存储的帧的STA 20。
此外，控制单元13将与已检测到的STA 20对应的TIM比特设置为‘1’，以产生信标消息，然后将所产生的信标消息传输给每个STA 20(S12)。
在从休眠模式唤醒到有效模式的同时，每个STA 20接收信标消息，解析接收到的信标消息的TIM，并确定其自身的TIM是否被设置为‘1’(S13)。
如果其自身的TIM比特被设置为‘0’，则STA 20返回到休眠模式，因为不存在STA 20要接收的帧。如果其自身的TIM比特被设置为‘1’，则STA 20产生PS轮询消息，并将其传输到WLAN接入点10，因为存在STA 20将要从WLAN接入点10接收的帧(S14)。
WLAN接入点10的表格管理部分13b将已经传输了PS轮询消息的STA 20额外地登记在存储在存储单元14中的PS轮询列表14a上。
具体地，WLAN接入点10的表格管理部分13b，参照存储在存储单元14中的PS轮询列表14a，采用其中并未将号码赋予STA 20的多个空状态，并将相应STA 20的信息存储在与之对应的STA 20的区别字段中。
当不存在与应用于STA 20的号码有关的信息时，也就是说，当WLAN接入点10能够同时管理的STA 20的个数最大时，表格管理部分13b使WLAN接入点10拒绝帧的传输。
当存在已经停止帧交换的任意STA 20时，表格管理部分13b从PS轮询列表14a上删除STA20，并将STA 20的字段转换成空状态。然后，当请求帧的传输时，也就是说，当STA 20请求帧交换时，表格管理部分13b将与PS轮询列表上的空状态的字段相对应的号码分配给STA 20，将STA 20的信息加入到空字段中，并向STA 20提供与号码相对应的时隙。
当表格管理部分13b将STA20额外地登记在PS轮询列表上时，控制单元13将STA 20的TIM比特设置为‘1’，以产生信标消息，并将所产生的信标消息传输给每个STA 20(S16)。
然后，当接收信标消息时，STA 20计算并存储接收帧的时间Tn，即，分配给STA 20的时隙的开始时间。
此外，STA 20计算时隙的开始时间Tn，然后根据等式4，使用计算出的开始时间，计算用于接收下一帧的唤醒时间Td-a。
已计算出的唤醒时间‘Td-a’表示当STA 20从WLAN接入点10接收信标消息时，从接收到信标消息的时间开始，过去唤醒时间‘Td-a’后，从休眠模式被唤醒至有效模式，并从WLAN接入点10接收帧的时间(S17)。
随后，STA 20从WLAN接入点10接收帧(S18)，并从有效模式转入休眠模式。
此外，STA 20在其自身的时隙期间接收第一帧，处于休眠模式，接收下一信标消息(S19)，当在已经接收到下一信标消息的时间期间计算出的用于接收下一帧的开始时间Td-a已经过去时，被唤醒到有效模式，并从WLAN接入点10接收下一帧(S20)。
然后，接收下一帧的STA 20再次返回到休眠模式，并一直处于待机状态，直到接收下一信标消息。
当从STA 20接收到重新关联请求信号时，即，当STA 20向WLAN接入点10的端管理传输‘重新关联请求’消息时，WLAN接入点10的表格管理部分13b从PS轮询列表14a中删除STA 20，并将STA 20的号码转换为空状态。
表格管理部分13b检查已接收的‘重新关联请求’消息的‘CF-可轮询’和‘CF-轮询请求’字段是否为‘0’。如果字段为‘0’，则表格管理部分13b确定STA 20已经停止执行通信，并从PS轮询列表14a上删除STA 20。
此外，当在其已分配的时隙期间，STA 20已经预定时间未能接收帧时，即，STA 20不能在其自身的时隙中进行无线通信时，STA 20确定了其已分配时隙已经改变，并在接收下一信标消息时，TBTT，唤醒。
STA 20再次使用等式4，计算用于接收下一帧的唤醒时间，Td-a，并从休眠模式唤醒到有效模式，以便参照已计算出的唤醒时间，接收下一帧，并交换帧。
虽然已经为了说明性的目的，对本发明的实施例进行了描述，但是本领域的技术人员应当理解的是，在不偏离所附权利要求中所限定的本发明的范围和主旨的前提下，各种修改、添加和替代都是可能的。
从前面可以看出，根据本发明，通过有效管理STA在语音通信中的休眠/有效模式的比率以降低STA的功率消耗，能够提高语音通信的时间。
通常，将STA分类为休眠模式和有效模式，其中将有效模式细分为发送状态、接收状态和空闲状态。即使有效模式的空闲状态也具有多于发送和接收状态的功率消耗总和的50％的功率消耗。
然而，根据本发明，例如，在CFP为20ms，将STA从休眠模式唤醒到有效模式的唤醒时间为1ms，并且帧传输时间为1ms的情况下，与现有的100％比率相比，休眠/有效模式的比率能够减小到10％。
因此，如果现有模式的通信时间为2小时，则本发明能够理想地将其增加到10小时。

Claims (12)

1、一种用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，包括：
至少一个接入点AP，对其进行设置，当针对无线语音通信，交换至少一条业务时，设定并传输与基站相对应的信标消息比特，用于交换业务，当接收到信标消息的确认时，在PS轮询列表上登记所述基站，将预定时隙分配给所述基站，并在该时隙期间，传输至少一条业务；以及
至少一个基站，适用于当在休眠模式中从AP接收到信标消息时，被唤醒到有效模式，以解析接收到的信标消息，计算设定所述基站比特的已分配时隙，并且在已分配时隙期间，被唤醒到有效模式，以交换所述至少一条业务。
2、一种用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，包括：
信标消息处理器，适用于当存在至少一条要被传输到多个基站的业务时，检测想要接收至少一条业务的多个基站的至少一个，设定与所检测到的基站相对应的业务指示映射TIM，以产生信标消息，并将已产生的信标消息传输给每个基站；
时隙处理器，适用于计算分配给每个基站的预定时隙；以及
表格管理单元，适用于向基站提供号码信息，当从打算接收至少一条业务的基站中接收到信标消息的确认消息时，产生并管理表格存储地址信息和基站的时隙信息。
3、一种用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，包括：
消息处理器，适用于解析从接入点AP接收到的信标消息的业务指示映射TIM，并确定是否已经设定了基站的TIM比特；
时隙计算器，适用于当确定消息处理器已经设定基站的TIM比特时，计算要接收信标消息的时间，从AP初始接收业务的时隙的开始时间以及终止业务接收的时隙的终止时间；以及
模式处理器，适用于当在休眠模式中接收到信标消息时，被唤醒到有效模式，当确认消息处理器已经设定基站的TIM比特时，在时隙计算器计算出的时隙的开始时间，被唤醒至有效模式，并且在时隙的终止时间，再次进入休眠模式。
4、按照权利要求3所述的用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，其特征在于所述时隙计算器适用于当在由AP分配的时隙的开始时间和时隙的终止时间之间，经过预定次数而没有交换帧时，确定时隙的开始时间已经改变，并响应该确定，重新计算时隙的开始时间。
5、按照权利要求3所述的用在无线局域网中具有降低的功率消耗的设备，其特征在于所述模式处理器适用于在保持休眠模式的同时，在通过解析从消息处理器接收到的信标消息而确定存在要接收的业务时，保持有效模式，从而允许时隙计算器对时隙的开始时间进行计算，并仅在时隙的开始时间和时隙的终止时间之间，保持有效模式。
6、一种无线局域网中的节能方法，包括：
当存在将要传输给任意基站的业务时，设定与基站相对应的业务指示映射TIM，以产生信标消息，并将已产生的信标消息传输给每个基站；
计算预定时隙，并将所述时隙分配给每个基站；
当从所述基站接收到信标消息的确认消息时，将号码信息分配给所述基站，并在PS轮询列表上登记所述基站；以及
根据分配给登记在PS轮询列表上的基站的号码信息，分配已计算出的时隙，并在分配给所述基站的时隙期间，传输业务。
7、按照权利要求6所述的无线局域网中的节能方法，其特征在于PS轮询列表包括：传输确认消息的基站的号码信息、基站信息和分配给基站的时隙的开始时间的信息中的至少一个。
8、一种无线局域网中的节能方法，包括：
当从接入点AP接收到信标消息时，将至少一个基站从休眠模式唤醒到有效模式，并解析信标消息的业务指示映射TIM；
当设定分配给基站的TIM比特时，产生并传输信标消息的确认消息；
在传输确认消息后，计算下一个将要接收到的信标消息与要接收到的业务之间的时间；以及
当接收业务时，基站处于休眠模式，当计算出的时间已经过去时，将基站再次唤醒到有效模式，并接收来自AP的业务。
9、按照权利要求8所述的无线局域网中的节能方法，其特征在于还包括：当在由AP分配的时隙期间，经过预定次数没有接收到业务时，重新计算将基站唤醒到有效模式接收业务的时间。
10、一种无线局域网的节能方法，包括：
设定基站的业务指示映射TIM比特，以产生并传输信标消息；
当接收到信标消息时，将基站从休眠模式唤醒到有效模式，并解析接收到的信标消息的TIM；
当设定基站的TIM时，传输信标消息的确认消息，以计算要从接入点AP接收业务的时间，作为解析结果；
当从基站接收到确认消息时，将基站登记在位于AP处的PS轮询列表上；
参照AP处的PS轮询列表，在分配给基站的时隙期间，传输业务；
计算从基站接收到信标消息到开始接收业务的时间；
当完成对来自AP的业务的接收时，将基站从有效模式转入休眠模式；以及
当在休眠模式中待机已计算的时间之后，将基站唤醒到有效模式，并接收来自AP的下一业务。
11、按照权利要求10所述的无线局域网中的节能方法，其特征在于还包括：当存在要传输到AP的业务时，在由AP分配的时隙期间，将基站唤醒到有效模式，以传输业务。
12、按照权利要求10所述的无线局域网中的节能方法，其特征在于还包括：当在由AP分配的时隙期间，经过预定次数没有接收到业务时，重新计算将基站唤醒到有效模式以接收业务的时间。
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