DE112004001004B4

DE112004001004B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Batterielaufzeitverlängerung für Knoten in einem Beaconing-Netzwerk

Info

Publication number: DE112004001004B4
Application number: DE112004001004T
Authority: DE
Inventors: Edgar H. Boca Raton Callaway; Monique J. Sunrise Bourgeois
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: RUCKUS IP HOLDINGS LLC, CLAREMONT, US
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2024-06-11
Also published as: CN1806264A; US6879567B2; CN100418115C; US20040258102A1; US7400595B2; WO2004114249A1; US20050099985A1; DE112004001004T5

Abstract

Verfahren zum Übertragen eines Beacons in einem Beacon-Netzwerk, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält;
basierend auf der Bestimmung, Einfügen eines Wiederholungsbits in das Beacon, wobei das Wiederholungsbit den Wert ”falsch” hat, wenn das Beacon veränderten Inhalt enthält, und sonst den Wert ”wahr” hat; und
Übertragen des Beacons an Knoten im Netzwerk.

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Kommunikationssysteme und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Batterielaufzeitverlängerung für Knoten in einem Beaconing-Netzwerk.
Hintergrund der Erfindung
Viele herkömmliche Receiver ”erwachen” periodisch, um zu bestimmen, ob irgendwelche Mitteilungen (Funkrufe) zur Übertragung an den Receiver eingeplant sind oder ob der Receiver mit einem anderen Knoten im Netzwerk in Verbindung zu bringen ist. Wenn keine Mitteilungen eingeplant sind oder wenn der Receiver nicht mit einem anderen Netzwerkknoten verbunden werden soll, schaltet der Receiver ab, um die Batterielaufzeit des Receivers zu verlängern. Um zu bestimmen, ob durch den Receiver irgendeine Aktion ergriffen werden muss, ”hört” der Receiver ein Beacon ab, um zu bestimmen, ob die Adresse des Receivers in der Übertragung des Beacons enthalten ist. Wenn sich die Adresse des Receivers nicht in der Übertragung des Beacons befindet, kann der Receiver gewiss sein, dass keine Aktion vom Receiver ergriffen werden muss und er kann sofort in Ruhezustand gehen. Nach einer vorherbestimmten Zeitspanne erwacht der Receiver erneut, ”hört” das Beacon ab und entscheidet, ob er zum Empfang einer Mitteilung wach bleiben muss oder erneut in Ruhezustand geht.
Zusätzlich zu Adressinformationen kann das Beacon andere Informationen umfassen, die von dem Netzwerkknoten verwendet werden. Beispielsweise kann das Beacon Betriebsparameter, wie beispielsweise Steuerinformationen für das Netzwerk umfassen, einschließlich Statusinformationen, Typen und Verfahren der verwendeten Sicherheit (Mitteilungsverschlüsselung und Integritätscodes), Beacon-Intervalle, usw.
Aus veranschaulichenden Zwecken ist solch ein Beacon-Netzwerk, welches mit solchen Energiesparfähigkeiten entwickelt wurde, das CDMA-Zellulärkommunikationssystem (CDMA = ”Code-Division Multiple-Access”/codeaufgeteilter Vielfachzugriff) der nächsten Generation, üblicherweise als cdma2000 oder Breitband-CDMA bezeichnet. Wie in 1 veranschaulicht, verwendet cdma2000 eine Vielzahl an 20 Millisekunden(ms)-synchronen Rahmen 102 (dargestellt als F₀, F₁, F₂, ..., F_K). Rahmen 102 werden während einer periodisch auftretenden Zeitdauer entsprechend einem Übertragungszyklus übertragen, welcher eine vorherbestimmte Dauer (z. B. 1,28·2^N Sekunden, wobei N null oder eine positive ganze Zahl ist) hat. Ein Netzwerkknoten in einem cdma2000-System ist einer Gruppe von vier Rahmen (als Slot bezeichnet) zugeordnet, in denen alle Mitteilungen für den bestimmten Netzwerkknoten zu übertragen sind. Ein als solcher betriebener Netzwerkknoten wird als im ”Slot-Modus” betrieben bezeichnet. Slot-Modus-Betrieb erlaubt einem cdma2000-Netzwerkknoten für einen einzeln zugeordneten Funkruf-Slot alle 1,28·2^N Sekunden einzuschalten, um zu bestimmen, ob irgendwelche Mitteilungen zum Receiver zu übertragen sind.
Um Energie aufzusparen, werden alle Adressen für Netzwerkknoten die Mitteilungen empfangen sollen, während einem bestimmten Slot, vor dem Senden der Mitteilung gesendet. Wenn eine Adresse eines Netzwerkknotens nicht in diesem Beacon gesendet wird, kann der Netzwerkknoten für den Rest des Slots abschalten. 2 zeigt einen Slot 200 mit vier Rahmen. Wie dargestellt, umfasst ein erster Abschnitt 201 des Slots 200 Adressinformationen für alle Netzwerkknoten, für die Funkrufdaten in Slot 200 sind. Ein bestimmter Netzwerkknoten, der dem Slot 200 zugeordnet ist, wacht während der Übertragungszeit für Slot 200 auf. Der Netzwerkknoten wird den ersten Rahmen empfangen und wenn die Adresse des Netzwerkknotens nicht im ersten Abschnitt 201 des Slots 200 enthalten ist, wird der Netzwerkknoten abschalten, bevor er den Rest des Slots 200 empfängt.
Obwohl Schemata vom Stand der Technik die Batterielaufzeit stark verlängern, ist erkannt, dass die Batterielaufzeit weiter verlängert werden kann, indem das Zeitausmaß, welches der Receiver im Wachzustand verbringt, verringert wird. Angesichts dessen, dass die Batterielaufzeit eine der treibenden Faktoren beim Auswählen von Konsumprodukten ist, ist jegliche Erhöhung der Batterielaufzeit für Gerätehersteller extrem vorteilhaft. Deshalb besteht ein Bedarf nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zur weiteren Verlängerung der Batterielaufzeit für Receiver, die in einem Beaconing-Netzwerk betrieben werden.
Aus der US 5,881,055 (Kondo) ist bekannt, einem Beacon einen Bezeichner (identifier) hinzuzufügen, welcher das Beacon bezeichnet. Beacons mit unterschiedlichem Inhalt werden unterschiedliche Bezeichner zugeordnet. Ein Empfänger vergleicht den Bezeichner des empfangenen Beacons mit dem Bezeichner des zuvor empfangenen Beacon, um zu entscheiden, ob er in einen Energiesparmodus zurückkehren soll.
Ein weiteres Verfahren zur Batterielaufzeitverlängerung ist aus der US 2003/0031140 A1 (Oprescu-Surcobe et al.) bekannt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Veranschaulichung eines Übertragungsschemas für cdma2000 vom Stand der Technik.
2 ist eine Veranschaulichung eines Übertragungsschemas vom Stand der Technik.
3 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Veranschaulichung eines Beacons gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein detaillierteres Blockdiagramm eines Transmitters und Receivers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des Transmitters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Transmitters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Receivers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Receivers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Um die vorstehend erwähnten Erfordernisse anzugehen, wird hier ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Batterielaufzeitverlängerung für Knoten in einem Kommunikationssystem bereitgestellt. Insbesondere wird ein ”Beacon-identisch”-Feld nahe des Anfangs eines übertragenen Beacons eingefügt, welches entweder eine ganze Zahl gleich zur Anzahl an aufeinanderfolgenden, gesendeten, identischen Beacons (d. h. identisch zu dem, das gegenwärtig übertragen wird) oder ein Wiederholungsbit enthält, welches anzeigt, ob das Beacon veränderte Informationen enthält verglichen zu einem zuvor gesendeten Beacon. Nach einem gewissen Ruhezustand erwacht ein Knoten, empfängt einen ersten Abschnitt des Beacons, welcher das Beacon-identisch-Feld enthält und analysiert das Beacon-identisch-Feld. Basierend auf der Analyse entscheidet der Knoten ob er ”wach” bleiben soll, um das verbleibende Beacon zu empfangen oder in den Ruhezustand zurückkehren soll.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Übertragen eines Beacons in einem Beacon-Netzwerk. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält, und basierend auf der Bestimmung, das Einfügen eines Wiederholungsbits in das Beacon.
Das Wiederholungsbit zeigt an, ob das Beacon veränderten Inhalt enthält. Das Beacon wird dann zu Knoten im Netzwerk übertragen.
Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich ein Verfahren zum Übertragen eines Beacons in einem Beacon-Netzwerk. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält, des Bestimmens eines Beacon-identisch-Zählerwertes, der eine Anzahl an übertragenen, identischen Beacons anzeigt und des Einfügens des Beacon-identisch-Zählerwertes in das Beacon. Schließlich wird das Beacon zu Knoten im Netzwerk übertragen.
Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich ein Verfahren für die Batterielaufzeitverlängerung für Knoten in einem Beacon-Netzwerk. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens eines Beacons mit einem Wiederholungsbit, welches anzeigt, ob das Beacon veränderten Inhalt enthält. Basierend darauf, ob das Beacon veränderten Inhalt enthält oder nicht, wird der Knoten entweder in einen Energiesparmodus versetzt oder ihm wird erlaubt, einen Rest der Beacon-Mitteilung zu empfangen.
Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich ein Verfahren für die Batterielaufzeitverlängerung für Knoten in einem Beacon-Netzwerk. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens zumindest eines Abschnittes eines Beacons mit einem Beacon-identisch-Feld umfassend eine Anzahl an übertragenen, identischen Beacons, und des Bestimmens einer Anzahl an seit einem zuletzt empfangen Beacon verpassten Beacons. Basierend auf dem Beacon-identisch-Zähler und der Anzahl an seit dem zuletzt empfangenen Beacon verpassten Beacons, wird der Knoten entweder in einen Energiesparmodus versetzt oder bleibt wach, um einen weiteren Abschnitt der Beacon-Mitteilung zu empfangen.
Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich ein Beacon mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt umfasst eine Angabe, ob der zweite Abschnitt veränderte Informationen enthält, und/oder eine Angabe dahingehend, wie viele Wiederholungen des zweiten Abschnittes ohne irgendeine Änderung aufgetreten sind.
Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich eine Vorrichtung umfassend Logikschaltkreise, die bestimmen, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält, Beacon-Formatierungsschaltkreise, die ein Wiederholdungsbit in das Beacon einfügen und Übertragungsschaltkreise zum Übertragen des Beacons.
Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich eine Vorrichtung umfassend Logikschaltkreise, die bestimmen, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält, und einen Beacon-identisch-Zählerwert erhöhen, wenn das Beacon unveränderten Inhalt enthält. Wenn das Beacon veränderten Inhalt enthält, wird der Beacon-identisch-Zählerwert auf einen Vorgabewert, z. B. null, zurückgesetzt. Die Vorrichtung umfasst zusätzlich Beacon-Formatierungsschaltkreise, die den Beacon-identisch-Zählerwert in das Beacon einfügen, wobei der Beacon-identisch-Zählerwert eine Anzahl an übertragenen, identischen Beacons anzeigt, und Übertragungsschaltkreise zum Übertragen des Beacons.
Die vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich eine Vorrichtung umfassend Empfangsschaltkreise zum Empfangen zumindest eines Abschnittes eines Beacons mit einem Wiederholungsbit, welches anzeigt, ob das Beacon veränderten Inhalt enthält. Die Vorrichtung enthält zusätzlich Logikschaltkreise zum Versetzen eines Knotens in einen Energiesparmodus basierend darauf, ob das Beacon veränderten Inhalt enthält.
Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung umfassend Empfangsschaltkreise zum Empfangen zumindest eines Abschnittes eines Beacons mit einem Beacon-identisch-Feld umfassend eine Anzahl an übertragenen identischen Beacons. Die Vorrichtung umfasst zusätzlich Logikschaltkreise zum Bestimmen einer Anzahl an verpassten Beacons seit einem zuletzt empfangenen Beacon; wobei basierend auf einem Wert in einem Beacon-identisch-Feld und einer Anzahl an seit dem zuletzt empfangen Beacon verpassten Beacons, versetzen die Logikschaltkreise einen Knoten in einen Energiesparmodus oder halten ihn im Wachzustand, um einen weiteren Abschnitt der Beacon-Mitteilung zu empfangen.
Den Zeichnungen zukehrend, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten kennzeichnen, zeigt 3 ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems 300 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, umfasst das Kommunikationssystem 300 einen Transmitter 301 und eine Vielzahl an Receivern (oder Knoten) 302–304. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Receiver 302–304 ausgewählte Anrufreceiver, wobei jedem eine oder mehrere einzigartige Identifikationsadressen zugeordnet sind. Obwohl nur drei Receiver dargestellt sind, erkennt ein Durchschnittsfachmann, dass ein typisches Kommunikationssystem viele Receiver, die gleichzeitig mit dem Transmitter 301 kommunizieren, umfassen kann. Des Weiteren erkennt ein Durchschnittsfachmann, obwohl nur ein Transmitter dargestellt ist, dass typische Kommunikationssysteme viele Transmitter 301, die mit den Receivern 302–304 kommunizieren, umfassen kann. Zusätzlich kann in der folgenden Beschreibung das Kommunikationssystem 300 jedes Systemprotokoll anwenden, welches ein Netzwerk der Beacon-Art verwendet, in dem Receiver periodisch erwachen, um Mitteilungen zu empfangen. Beispielsweise ist leicht vorstellbar, dass das Kommunikationssystem ein 300 IEEE 802.11b Wi-Fi^TM (WLAN) Protokoll, ein Bluetooth^TM Protokoll, an IEEE 802.15.3 WiMedia^TM (WPAN^TM) Protokoll, oder ein IEEE 802.15.4 (ZigBee^TM) Systemprotokoll, oder irgendein Zellulärprotokoll der nächsten Generation verwendet, wie beispielsweise cdma2000 oder Breitband CDMA. Zusätzlich kann in wechselnden Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung das Kommunikationssystem 300 ein Peer-to-Peer-Netzwerk umfassen, in dem alle Vorrichtungen auf einer gleichen Basis übertragenen und empfangen.
Wie vorstehend beschrieben, ”erwachen” Receiver (Netzwerkknoten) 302–304 periodisch und hören das Beacon 305 (regelmäßig durch den Transmitter 301 übertragen) ab, um zu bestimmen, ob irgendeine Aktion durch einen Knoten ergriffen werden muss. Solch eine Aktion umfasst, Empfangen eingeplanter Übertragungen und Instruktionen mit anderen Netzwerkknoten zu kommunizieren, aber ist nicht darauf begrenzt. Neben Mitteilungseinplanung und Verfügbarkeitsinformationen kann das Beacon 305 andere Betriebsparameter/Steuerinformationen enthalten, die von den Receivern 302–304 gefordert werden. Beispielsweise können eine Beacon-Periodenlänge, Statusinformationen, Typen und Verfahren der vom Netzwerk verwendeten Sicherheit (z. B. Mitteilungsverschlüsselung und Integritätcodes), Beacon-Intervalle, zu verwendende Kommunikationskanäle, Netzwerktrennungsinstruktionen, eine Sendeadresse, die anzeigt, dass alle Receiver Mitteilungen zu empfangen haben, und Mehrbesetzungsadressen, die anzeigen, dass eine oder mehrere Gruppen aus einem oder mehreren Receivern Mitteilungen empfangen sollen, ..., usw. über das Beacon 305 übertragen werden und von einem Netzwerkknoten verwendet werden. Knoten 302–304 ”erwachen” periodisch und hören das Beacon 305 ab, um Aktualisierungen zu diesem Betriebsparametern zu empfangen.
Wenn das Beacon 305 keine Informationen für einen bestimmten Receiver enthält, schaltet der Receiver ab, um die Batterielaufzeit zu verlängern. Um zu bestimmen, ob Informationen, die in dem Beacon 305 enthalten sind, für einen bestimmen Receiver verwendbar sind, überwacht der Receiver das Beacon 305, um zu bestimmen, ob entweder eine Adresse eines bestimmen Receivers in der Übertragung des Beacons enthalten ist, oder überwacht ein spezifisches Feld im Beacon 305, um zu bestimmen, ob sich bestimmte Betriebsparameter verändert haben. Wenn sich die Adresse eines bestimmten Receivers 302–304 nicht in der Übertragung des Beacons befindet, oder wenn bestimmt wird, dass sich Betriebsparameter nicht verändert haben, kann der bestimmte Receiver 302–304 sofort in Ruhezustand gehen. Nach einer vorherbestimmten Zeitspanne erwachen die Receiver 302–304 erneut, ”hören” das Beacon 305 ”ab” und entscheiden, ob sie für den Empfang einer Mitteilung wach bleiben oder erneut in den Ruhezustand übergehen.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist erkannt, dass in einigen Kommunikationsnetzwerken sich Informationen in einem Beacon sehr langsam verändern. Beispielsweise können Beacon-Perioden in der Größenordnung von 15–20 ms sein, dennoch kann ein typisches Netzwerk die ganze Nacht mit nur wenig, wenn überhaupt, Mitteilungsverkehr laufen. Mit diesem Bewusstsein werden in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einige Techniken verwendet, um die Batterielaufzeit weiter zu verlängern. In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein ”Wiederholungs”-Bit in ein ”Beacon-identisch”-Feld vorn im Beacon-Rahmen angeordnet, das zumindest zwei mögliche Werte hat, nämlich einen Wert, der anzeigt, dass die Informationen in der gegenwärtigen Beacon-Übertragung identisch zu denen einer vorhergehenden Beacon-Übertragung sind, und einem Wert, der anzeigt, dass die Informationen in den zwei Beacon-Übertragungen nicht identisch sind. Der Wert des Wiederholungsbits selbst ist natürlich in diesem Vergleich nicht eingeschlossen. Wenn es keine vorherige Beacon-Übertragung gibt (beispielsweise, wenn der Transmitter 301 gerade aktiviert wurde), wird dem Wiederholungsbit ein Wert gegeben, der anzeigt, dass die Informationen nicht identisch sind.
Sobald das Wiederholungsbit eine wiederholte Beacon-Übertragung anzeigt, kann jeder Receiver in dem Kommunikationssystem 300 diese Information verwenden, um sofort in den Ruhezustand zurückzukehren (d. h. in einen Energiesparmodus eintreten) nachdem das Bit empfangen wurde, ohne dass der Rest des Beacons empfangen werden muss. Wenn das Wiederholungsbit die Übertragung von veränderten (nicht wiederholten) Informationen im Beacon anzeigt, setzen die Receiver im Kommunikationssystem 300 das Empfangen des gesamten Beacons fort. Folglich wirkt im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Wiederholungsbit im Beacon als ein Flag, das die Anwesenheit von veränderten Informationen (z. B. Adressen, Verschlüsselungstypen, Beacon-Periode, ..., usw.) in dem Beacon anzeigt.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein ”Beacon-identisch”-Feld nahe des Anfangs des Beacons übertragen, welches einen ganzzahligen Wert enthält, der gleich einer Anzahl an aufeinanderfolgenden Beacons ist, die bereits übertragen wurden und welche identisch zum gegenwärtigen Beacon sind. Empfangende Knoten können dann über eines oder mehrere übertragene Beacons hinweg im Ruhezustand sein, wobei sie einen ”Übersprung Beacon”-Zähler führen, der die Anzahl an Beacons anzeigt, die sie übersprungen haben. Nach dem Schlafen erwacht ein Knoten (z. B. ein Receiver), empfängt das Beacon-identisch-Feld im Beacon, und vergleicht einen Wert im übertragenen Beacon-identisch-Feld mit einem Wert in seinem Übersprung-Beacon-Zähler. Wenn ein Wert im Übersprung-Beacon-Zähler kleiner als ein Wert im Beacon-identisch-Feld ist, weiß der empfangende Knoten, dass er keine Beacon-Aktualisierung verpasst hat, und kann sofort für den verbleibenden Abschnitt der Beacon-Übertragung in den Ruhezustand zurückkehren, da der verbleibende Abschnitt der Beacon-Übertragung nur Informationen enthält, die der Knoten bereits früher empfangen hat. Der empfangende Knoten kann den Ruhezustand für einen oder mehrere übertragene Beacons fortsetzen, was die Prozedur wiederholt. Der Übersprung-Beacon-Zähler wird für jedes Beacon, über welches die empfangende Vorrichtung sich (zumindest teilweise) im Ruhezustand befand, einmal erhöht, d. h. für jedes übertragene Beacon seit einem vollständig empfangenden Beacon. Wenn jedoch ein Wert im Übersprung-Beacon-Zähler größer oder gleich als ein Wert im Beacon-identisch-Feld ist, weiß ein empfangender Knoten, dass seit dem zuletzt empfangenen Beacon eine Aktualisierung aufgetreten ist, und er muss über das gesamte Beacon im Empfangsmodus verbleiben, um die Aktualisierung zu empfangen. Dann setzt er seinen ”Übersprung-Beacon”-Wert auf null zurück. Nach dem Empfangen des aktualisierten Beacons ergreift der empfangende Knoten irgendeine von ihm verlangte Aktion; wenn keine erforderlich ist, kann er in den Ruhezustand zurückkehren, was die Prozedur wiederholt.
Es sollte beachtet werden, dass im zweiten Ausführungsbeispiel die Anzahl an Beacons, die ein Knoten entscheidet zu überspringen, dynamisch sein kann, basierend auf der Frequenz mit der er aktualisierte Beacons empfängt. Dies kann die Laufzeit von Netzwerken mit variierender Belastung verlängern, wie beispielsweise Tagesschwankungen, die in Büronetzwerken auftreten.
Aufgrund dessen, dass beide vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiele einem Receiver erlauben, für längere Zeitspannen in den Ruhezustand zu gehen, sind beide hilfreich für die Einsparung von Batterielaufzeit. Das Ziel sowohl des ersten als auch des zweiten Ausführungsbeispiels ist, Energie zu sparen und somit die Laufzeit der Energiequelle des Receivers zu bewahren. Wenn folglich ein Receiver bestimmt, dass ein Beacon ähnlich zu einem zuvor empfangenen Beacon ist, wird der Receiver in einen Energiesparmodus versetzt, um Energie einzusparen, die andererseits erforderlich wäre, um die Überwachung des Beacons fortzusetzen. Der Receiver kann einige Schritte ergreifen, Energie einzusparen, und abhängig vom Kommunikationssystemprotokoll umfassen die ergriffenen Schritte einen oder mehrere der folgenden, sind aber nicht auf diese begrenzt:

1. Abschalten/Abtrennen von Energie von zumindest einem Teil eines Funkreceivers;
2. Abschalten/Abtrennen von Energie von zumindest einem Teil eines Frequenzgenerators;
3. Abschalten/Abtrennen von Energie von Hardware, die Entspreizung durchführt;
4. Abschalten/Abtrennen von Energie von Hardware, die Deinterleaving durchführt;
5. Abschalten/Abtrennen von Energie von Hardware, die Decodierung durchführt;
6. Nicht-Anschalten/Anlegen von Energie an Hardware, die Entspreizung durchführt;
7. Nicht-Anschalten/Anlegen von Energie an Hardware, die Deinterleaving durchführt;
8. Nicht-Anschalten/Anlegen von Energie an Hardware, die Decodierung durchführt;
9. Nicht-Ausführen von Softwareanweisungen, die verwendet werden, um Deinterleaving durchzuführen; oder
10. Nicht-Ausführen von Softwareanweisungen, die verwendet werden, um Decodierung durchzuführen; und
11. Verringern von Strom oder Spannung von verschiedenen Komponenten im Receiver.

4 ist eine Veranschaulichung einer Beacon-Mitteilung in einer Rahmenstruktur gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt insbesondere die Beacon-Mitteilung 403 mit einem ersten Abschnitt 401 und einem zweiten Abschnitt 405. Wie vorstehend beschrieben, weist der erste Abschnitt 401 eine Angabe dahingehend auf, ob der zweite Abschnitt 405 veränderte Informationen enthält, und/oder eine Angabe dahingehend wie viele unveränderte Wiederholungen des zweiten Abschnittes 405 aufgetreten sind. Wie ein Durchschnittsfachmann erkennt, kann der zweite Abschnitt 405 der Beacon-Mitteilungen 403 Adressinformationen für solche Receiver umfassen, welche Mitteilungen in nachfolgenden Rahmen 407 empfangen, oder kann Betriebsparameter, wie beispielsweise Steuerinformationen für das Netzwerk, umfassen. Die Adressinformationen/Betriebsparameter im zweiten Abschnitt 405 der Beacon-Mitteilung 403 können, wie aus dem Stand der Technik bekannt angeordnet werden. Beispielsweise können Adressinformationen im zweiten Abschnitt 405 von einem Format sein, welches teilweisen Adressvergleich anwendet, der aus dem Stand der Technik bekannt ist. Solch eine Technik zum Ordnen von Adressinformationen im zweiten Abschnitt 405 ist detailliert im US-Patent Nr. 5,666,657 METHOD IN A SELECTIVE CALL RECEIVER FOR APPLYING CONDITIONAL PARTIAL ADDRESS CORRELATION TO A MESSAGE, von Kampe et al. beschrieben. Zusätzlich können andere Techniken verwendet werden, um Informationen im zweiten Abschnitt 405 zu adressieren. Diese Techniken umfassen das Ordnen in einer numerischen Reihenfolge und das Ordnen mittels geographischer Zonen, aber sind nicht darauf begrenzt.
5 ist ein detaillierteres Blockdiagramm eines Transmitters 301 und eines Receivers (z. B. Receiver 302). Darstellungsgemäß umfasst der Transmitter 301 Logikschaltkreise 501, welche die Beacon-Formatierungsschaltkreise 503, den Datenpuffer 502, die RahmenFormatierungsschaltkreise 504 und die Übertragungsschaltkreise 505 steuern. Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Transmitter 301 zusätzlich einen Beacon-identisch-Zähler 509 auf. Die Logikschaltkreise 501 dienen als Mittel zum Bestimmen, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält, und umfassen bevorzugter Weise einen Mikroprozessor, wie beispielsweise einen Motorola-HC08-Prozessor. In einer ähnlichen Art und Weise dienen die Logikschaltkreise 507 als Mittel zum Analysieren einer empfangenen Beacon-Mitteilung, um den Wert eines Wiederholungsbits oder den Wert eines Beacon-identisch-Zählers zu bestimmen, und vergleichen diesen mit einer Anzahl an übersprungenen Beacons. Die Logikschaltkreise 507 umfassen zusätzlich einen Mikroprozessor, wie beispielsweise einen Motorola-HC08-Prozessor. Der Betrieb des Transmitters 301, wie er gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auftritt, ist in 6 dargestellt.
Der Logikfluss beginnt bei Schritt 601, wo die Logikschaltkreise 501 bestimmen, dass der Beacon-Timer 507 abgelaufen ist. Bei Schritt 603 wird bestimmt, ob das Beacon einen veränderten Inhalt enthalten soll (außer einer Veränderung in einem Wiederholungsbit). Es sollte beachtet werden, dass Schritt 603 insbesondere bestimmt, ob das Beacon eine Veränderung des Inhalts enthalten soll und nicht einfach bestimmt, ob das Beacon neue Informationen aufweist. Dies liegt darin begründet, dass wenn ein empfangener Knoten eine Mitteilung entgegen nimmt, seine Adresse von der Adressliste des Beacons gelöscht wird; was ein verändertes Beacon erzwingt, selbst wenn keine neuen Daten durch den übertragenen Knoten übertragen werden sollen.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Beacon-Inhalt aus verschiedenen Gründen verändert werden. Zunächst kann das Beacon veränderte Adressinformationen für Knoten, welche Mitteilungen an sie übertragen sollen, oder für Knoten, die mit anderen Netzwerkknoten kommunizieren sollen, enthalten.
Zusätzlich kann der übertragende Knoten 301 selbst eine Veränderung der Informationen in den Beacons erzeugen (z. B. eine Veränderung in der Beacon-Periodenlänge, den Typen der Verschlüsselung, usw.). Folglich wird bei Schritt 603 bestimmt, ob der Beacon-Inhalt verändert werden soll, die Logikschaltkreise analysieren den Datenpuffer 502, um zu bestimmen, ob sich eine Liste mit Adressen von Knoten mit erwartenden Mitteilungen verändert hat oder bestimmen, ob sich die Steuerinformationen verändert haben.
Wenn bei Schritt 603 bestimmt wird, dass der Beacon-Inhalt verändert ist, fährt der Logikfluss zu Schritt 607 fort, wo die Logikschaltkreise 501 einen Wert eines Wiederholungsbits auf ”falsch” setzen, ansonsten fährt der Logikfluss zu Schritt 605 fort, wo ein Wert eines Wiederholungsbits auf ”wahr” gesetzt wird. Bei Schritt 609 bauen Beacon-Formatierungsschaltkreise 503 das Beacon auf. Insbesondere analysieren die Beacon-Formatierungsschaltkreise 503 den Puffer 502, um Adressinformationen für solche Receiver zu bestimmen, an welche Daten zu übertragen sind. Zusätzlich übertragen die Logikschaltkreise 501, zusammen mit dem Wiederholungsbit-Wert, jede Veränderung der Betriebsparameter zu den Beacon-Formatierungsschaltkreisen 503. Unter Verwendung dieser Informationen bauen die Beacon-Formatierungsschaltkreise das Beacon durch Einfügen der Adressinformationen und/oder Steuerinformationen, zusammen mit dem Wiederholungsbit, in das Beacon auf. Wie vorstehend beschrieben, fügen die Beacon-Formatierungsschaltkreise 503 das Wiederholungsbit, bevorzugter Weise nahe des Anfangs des Beacons, in das Beacon ein. Bei Schritt 611 wird das Beacon zu den Rahmen-Formatierungsschaltkreisen 504 ausgegeben, wo es durch den Transmitter 505 geeignet formatiert und übertragen wird. Bei Schritt 613 wird der Beacon-Timer 507 zurückgesetzt und der Logikfluss kehrt zu Schritt 601 zurück.
Der Betrieb des Transmitters 301 tritt gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wie in 7 auf. Der Logikfluss beginnt bei Schritt 701 wo die Logikschaltkreise 501 bestimmen, dass der Beacon-Timer 507 abgelaufen ist. Bei Schritt 703 bestimmen die Logikschaltkreise 501, ob das Beacon veränderten Inhalt enthalten soll (außer einem Beacon-identisch-Zählerwert). Wenn bei Schritt 703 bestimmt wird, dass das Beacon keinen veränderten Inhalt enthält, fährt der Logikfluss zu Schritt 705 fort, wo der Beacon-identisch-Zähler 509 durch die Logikschaltkreise 501 erhöht wird. Wenn jedoch bei Schritt 703 bestimmt wird, dass das Beacon veränderten Inhalt enthält, fährt der Logikfluss zu Schritt 707 fort, wo der Beacon-identisch-Zähler 509 auf null zurückgesetzt wird. Bei Schritt 709 bauen die Beacon-Formatierungsschaltkreise 503 das Beacon auf. Insbesondere analysieren die Beacon-Formatierungsschaltkreise 503 den Puffer 502, um Adressinformationen für jene Receiver zu bestimmen, an welche Daten zu übertragen sind. Zusätzlich übertragen die Logikschaltkreise 501, zusammen mit dem Wert des Beacon-identisch-Zählers 509, jede Veränderung der Betriebsparameter zu den Beacon-Formatierungsschaltkreisen 503. Unter Verwendung dieser Informationen, bauen die Beacon-Formatierungsschaltkreise durch Einfügen der Adressinformationen und/oder Steuerinformationen in das Beacon das Beacon auf. Zusätzlich fügen die Beacon-Formatierungsschaltkreise 503 dem Wert des Beacon-identisch-Zählers 509 bevorzugter Weise nahe einem Anfangsabschnitt des Beacons in das Beacon ein. Bei Schritt 711 wird das Beacon zu den Rahmen-Formatierungsschaltkreisen 504 ausgegeben, wo es durch den Transmitter 505 geeignet formatiert und übertragen wird. Bei Schritt 713 wird der Beacon-Timer 507 zurückgesetzt und der Logikfluss kehrt zu Schritt 701 zurück.
Wie vorstehend beschrieben, weil beide zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele einem Receiver erlauben, für längere Zeitspannen in den Ruhezustand zu gehen, helfen beide die Batterielaufzeit aufzusparen. Das Ziel sowohl des ersten als auch des zweiten Ausführungsbeispiels ist Energie zu sparen und folglich die Laufzeit der Energiequelle des Receivers zu bewahren. Wenn folglich ein Receiver bestimmt, dass ein Beacon ähnlich einem zuvor empfangenen Beacon ist, spart der Receiver Energie, die ansonsten erforderlich wäre, die Überwachung des Beacons fortzusetzen. Wie dargestellt, umfasst der Receiver 302 Empfangsschaltkreise 506, Logikschaltkreise 507 und eine Energiequelle 509. Wie ein Durchschnittsfachmann erkennen wird, umfasst die Energiequelle 509 typischerweise eine Batterie-Energiequelle die zur Energieversorgung des Receivers 302 dient.
Der Betrieb des Receivers 302 tritt gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie in 8 veranschaulicht, auf. Der Logikfluss beginnt bei Schritt 801, wo die Empfangsschaltkreise 506 einen ersten Abschnitt der Beacon-Übertragung empfangen. Wie vorstehend beschrieben umfasst im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein erster Abschnitt einer Beacon-Übertragung ein Wiederholungsbit, welches anzeigt, ob sich Informationen im Beacon seit einem Beacon verändert haben, welches dem gegenwärtigen Beacon voraus war. Bei Schritt 803 dienen die Logikschaltkreise 507 als Mittel zum Analysieren des Beacons, um zu bestimmen, ob sich die Informationen seit der letzten Beacon-Übertragung verändert haben. Wenn bei Schritt 802 bestimmt wird, dass sich Informationen verändert haben, dann fährt der Logikfluss zu Schritt 805 fort, wo ein weiterer Abschnitt des Beacons empfangen wird, um die hinzugefügten Informationen zu bestimmen. Wenn jedoch bei Schritt 803 bestimmt wird, dass sich die Informationen nicht verändert haben, dann fährt der Logikfluss zu Schritt 807 fort, wo die Empfangsschaltkreise in einen Energiesparmodus versetzt werden, der die Energiequelle 509 schont.
9 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des Receivers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Der Logikfluss beginnt bei Schritt 901, wo ein erster Abschnitt eines Beacons durch die Empfangsschaltkreise 506 empfangen wird. Bei Schritt 903 wird ein erster Abschnitt des Beacons durch die Logikschaltkreise 507 analysiert, um eine Anzahl (X) an aufeinanderfolgend übertragener, gleichartiger Beacons zu bestimmen. Dies kann durch Beurteilen des ”Beacon-identisch”-Felds des Beacons erfolgen. Bei Schritt 905 bestimmen die Logikschaltkreise 507, wie viele Beacons (Y) übersprungen oder verpasst wurden, seit das letzte Beacon empfangen wurde. Als nächstes bestimmen bei Schritt 907 die Logikschaltkreise, ob X > Y gilt, und wenn dies zutrifft fährt der Logikfluss zu dem Schritt 909 fort, wo der Receiver in einen Energiesparmodus eintritt (z. B. kehrt in den Ruhezustand), ansonsten fährt der Logikfluss zu Schritt 911 fort, wo der Receiver aktiv bleibt, um einen weiteren Abschnitt des Beacons zu empfangen.
Mit der Beschreibung der Erfindung, den spezifischen Details und den Zeichnungen, die vorstehend erwähnt wurden, ist nicht beabsichtigt, den Rahmen der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Beispielsweise erkennt ein Durchschnittsfachmann, obwohl das erste und zweite Ausführungsbeispiel als getrennte Ausführungsbeispiele gegeben sind, dass eine Kombination beider, des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels, stattfinden kann. Es ist die Absicht des Erfinders, dass verschiedene Modifikationen bei der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Rahmen der Erfindung abzuweichen und es ist beabsichtigt, dass sich alle solche Modifikationen im Rahmen der folgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente befinden.

Claims

Verfahren zum Übertragen eines Beacons in einem Beacon-Netzwerk, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält; basierend auf der Bestimmung, Einfügen eines Wiederholungsbits in das Beacon, wobei das Wiederholungsbit den Wert ”falsch” hat, wenn das Beacon veränderten Inhalt enthält, und sonst den Wert ”wahr” hat; und Übertragen des Beacons an Knoten im Netzwerk.
Verfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit dem Schritt: Einfügen von Adressinformationen in das Beacon, wobei die Adressinformationen Adressen für Knoten im Netzwerk umfassen, welche eine eingeplante Übertragung empfangen oder mit einem anderen Netzwerkknoten kommunizieren sollen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, des Weiteren mit dem Schritt: Einfügen von Steuerinformationen in das Beacon.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Einfügens des Wiederholungsbits in das Beacon den Schritt des Einfügens des Wiederholungsbits in einem Anfangsabschnitt des Beacons umfasst.
Beacon umfassend: einen ersten Abschnitt; und einen zweiten Abschnitt; wobei der erste Abschnitt umfasst: ein Wiederholungsbit, das den Wert ”falsch” hat, wenn der zweite Abschnitt veränderte Informationen enthält, und sonst den Wert ”wahr” hat, und/oder eine Angabe dahingehend, wie-viele Wiederholungen des zweiten Abschnittes ohne irgendeine Veränderung auftraten.
Beacon gemäß Anspruch 5, wobei der zweite Abschnitt Adressinformationen umfasst.
Beacon gemäß Anspruch 5, wobei der zweite Abschnitt Steuerinformationen umfasst.
Vorrichtung umfassend: Logikschaltkreise die bestimmen, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält; Beacon-Formatierungsschaltkreise, die ein Wiederholungsbit in das Beacon einfügen, wobei das Wiederholungsbit den Wert ”falsch” hat, wenn das Beacon veränderten + Inhalt enthält, und sonst den Wert ”wahr” hat; und Übertragungsschaltkreise zum Übertragen des Beacons.
Vorrichtung umfassend: Logikschaltkreise, die bestimmen, ob ein Beacon veränderten Inhalt enthält und einen Beacon-identisch-Zählerwert erhöhen, wenn das Beacon unveränderten Inhalt enthalten soll; Beacon-Formatierungsschaltkreise, die einen Beacon-identisch-Zählerwert in das Beacon einfügen, wobei der Beacon-identisch-Zählerwert eine Anzahl an übertragenen, identischen Beacons anzeigt; und Übertragungsschaltkreise zum Übertragen des Beacons.
Vorrichtung umfassend: Empfangsschaltkreise zum Empfangen eines Beacons, wobei das Beacon ein Wiederholungsbit umfasst, welches den Wert ”falsch” hat, wenn das Beacon veränderten Inhalt enthält, und sonst den Wert ”wahr” hat; und Logikschaltkreise zum Versetzen eines Knotens in einen Energiesparmodus, basierend darauf, ob das Beacon veränderten Inhalt enthält oder nicht.