CN108668345B - 动态省电模式及基于业务型式的配置改变 - Google Patents

动态省电模式及基于业务型式的配置改变 Download PDF

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Abstract

本发明涉及动态省电模式及基于业务型式的配置改变。在一些方面中，本发明针对用于提供动态省电的方法及系统。无线装置通过确定网络的数据业务的密度及周期性来产生业务统计。使用所述所产生的业务统计将所述数据业务分类到多个业务型式中的第一业务型式中。所述无线装置根据所述第一业务型式而动态地选择多个预定义电力管理机制中的一者。所述无线装置经配置以根据所述第一业务型式而使用所述选定电力管理机制。

Description

动态省电模式及基于业务型式的配置改变
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2017年3月28日提出申请的标题为“动态省电模式及基于业务型式的配置改变(DYNAMIC POWER SAVING MODE AND CONFIGURATION CHANGING BASED ONTRAFFIC PATTERN)”的美国临时申请案第62/477,913号的优先权及权益，所述申请案受让给本申请案的受让人且出于所有目的以其全文引用方式并入本文中。
技术领域
本描述大体来说涉及用于无线通信的系统及方法，包含但不限于用于使用省电模式的无线通信的系统及方法。
背景技术
无线局域网(WLAN)通信系统通常支持活跃模式及省电模式来作为站(STA)的操作模式。活跃模式使STA能够在能够发射及接收通信包的唤醒状态中操作。省电模式用于在较小功率下的操作且使STA能够处于休眠状态中。在省电模式下，STA可不必被唤醒以接收通信包。
发明内容
本发明的方面涉及一种电力管理方法，所述方法包括由无线装置通过确定网络的数据业务的密度及周期性来产生业务统计；由所述无线装置使用所述所产生的业务统计将所述数据业务分类到多个业务型式中的第一业务型式中；由所述无线装置根据所述第一业务型式动态地选择多个预定义电力管理机制中的一者；及根据所述第一业务型式配置所述无线装置以使用所述选定电力管理机制。
在本发明的另一方面中，一种用于电力管理的系统包括一或多个处理器，所述一或多个处理器经配置以：通过确定网络的数据业务的密度及周期性来产生业务统计；使用所述所产生的业务统计来将所述数据业务分类到多个业务型式中的第一业务型式中；根据所述第一业务型式动态地选择多个预定义电力管理机制中的一者；根据所述第一业务型式类别而应用所述选定电力管理机制。
在本发明的又一方面中，一种用于进行网络通信的设备包括一或多个处理器，所述一或多个处理器经配置以：通过确定网络的数据业务的密度及周期性来产生业务统计；使用所述所产生的业务统计来将所述数据业务分类到多个业务型式中的第一业务型式中；根据所述第一业务型式而动态地选择多个预定义电力管理机制中的一者。
附图说明
通过参考结合附图所做的详细描述，本发明的各种目标、方面、特征及优势将变得更加显而易见且更好地被理解，在附图中相似参考字符自始至终标识对应元件。在图式中，相似参考编号通常指示相同、功能类似及/或结构类似的元件。
图1A是描绘网络环境的实施例的框图，所述网络环境包含与一或多个装置或站通信的一或多个无线通信装置；
图1B及1C是描绘用于与本文中所描述的方法及系统结合的计算装置的实施例的框图；
图2A描绘业务密度确定算法的实例性实施例。
图2B描绘业务周期性确定算法的实例性实施例。
图2C描绘动态省电实施方案的实例性实施例。
图2D描绘动态省电实施方案的另一实例性实施例。
图2E描绘动态省电实施方案的另一实例性实施例。
图2F描绘根据实例性实施例的用于提供动态省电的方法的流程图。
图2G描绘用于提供动态省电的系统的实例性实施例。
在附图及下文的描述中，陈述方法及系统的各种实施例的细节。
具体实施方式
以下标准及规范(包含这些标准及规范的任何草拟版本)特此以其全文引用方式并入本文中且出于所有目的使其成为本发明的一部分：长期演进(LTE)；NAN；3GPP；及IEEE802.11。尽管本发明可提及这些标准及规范的若干方面，但本发明绝不限于这些方面。
为了阅读下文各种实施例的描述，以下说明书章节的描述及其相应内容可有帮助：
-章节A描述可用于实践本文中所描述的实施例的网络环境及计算环境；且
-章节B描述用于提供动态省电的系统及方法的实施例。
A.计算及网络环境
在论述本解决方案的具体实施例之前，先结合本文中所描述的方法及系统描述操作环境以及相关联系统组件(例如，硬件元件)的若干方面。参考图1A，描绘网络环境的实施例。在简要概述中，网络环境包含无线通信系统，所述无线通信系统包含一或多个基站106、一或多个无线通信装置102及网络硬件组件192。举例来说，无线通信装置102可包含膝上型计算机102、平板计算机102、个人计算机102及/或蜂窝电话装置102。参考图1B及1C更详细地描述每一无线通信装置及/或基站的实施例的细节。在一个实施例中，网络环境可以是自组网络环境、基础设施无线网络环境、子网环境等。
例如“无线通信装置”、“用户装备”、“移动站”、“移动”、“移动装置”、“订户站”、“订户装备”、“接入终端”、“终端”、“用户装置”、“用户终端”、“手机”等术语及类似术语可指代由无线通信服务的订户或由用户用于接收或输送数据、控制、语音、视频、声音、游戏或基本上任何数据流或信令流的无线装置。上述术语可以在本发明中可互换地利用。同样地，例如“接入点(AP)”、“无线接入点(WAP)”、“基站”、“收发器基站”、“节点B”、“演进节点B(eNode B或eNB)”、“家庭节点B(HNB)”、“家庭接入点(HAP)”等术语及类似术语可在本发明中可互换地利用且指代提供服务且从一组无线装置接收数据、控制、语音、视频、声音、游戏或基本上任何数据流或信令流的无线网络组件或设备。
再次参考图1A，基站106可经由局域网连接而可操作地耦合到网络硬件192。网络硬件192(可包含路由器、网关、交换器、桥接器、调制解调器、系统控制器、电器等)可为通信系统提供局域网连接。基站106中的每一者可具有相关联天线或天线阵列以与其区域中的无线通信装置102通信。无线通信装置102可向特定接入点106注册以从通信系统接收服务(例如，经由SU-MIMO或MU-MIMO配置)。对于直接连接(例如，点对点通信)来说，一些无线通信装置102可经由所分配信道及通信协议直接通信。无线通信装置102中的一些相对于接入点106可以是移动或相对静态的。
在一些实施例中，基站106包含允许无线通信装置102使用LTE、Wi-Fi及/或其它标准连接到有线网络的装置或模块(包含硬件与软件的组合)。基站106可经实施、设计及/或建造以在无线局域网(WLAN)中或在蜂窝网络中操作。在一些实施例中，基站106可连接到作为独立装置的路由器(例如，经由有线网络)。在其它实施例中，基站可以是路由器的组件。基站106可使多个装置102接入到网络。举例来说，基站106可连接到有线以太网连接且使用射频链路为其它装置102提供无线连接以利用所述有线连接。基站106可经建造及/或实施以支持用于使用一或多个射频发送及接收数据的标准。举例来说，所使用的那些标准及频率可由IEEE或3GPP定义。基站106可经实施及/或用于支持蜂窝覆盖、公共因特网热点及/或经由内部网络来延伸网络信号(例如，Wi-Fi)的范围。
在一些实施例中，基站106可用于(例如，家庭中或建筑物中的)无线网络(例如，IEEE802.11、蓝牙、ZigBee、蜂窝、基于网络协议及/或其变化形式的任何其它类型的射频)。无线通信装置102中的每一者可包含内置无线电及/或耦合到无线电。这些无线通信装置102及/或基站106可根据本文中所呈现的本发明的各个方面操作以增强性能、减小成本及/或大小及/或增强宽带应用。每一无线通信装置102可能够用作经由一或多个基站106寻求资源存取(例如，数据及到例如服务器等联网节点的连接)的客户节点。
网络连接可包含任何类型及/或形式的网络且可包含以下各项中的任一者：点对点网络、广播网络、电信网络、数据通信网络、计算机网络。网络拓扑可以是总线型、星型或环型网络拓扑。网络可以是所属领域的技术人员所熟知的能够支持本文中所描述的操作的任何此类网络拓扑。在一些实施例中，不同类型的数据可经由不同协议来发射。在其它实施例中，同一类型的数据可经由不同协议来发射。
通信装置102及基站106可部署为任何类型及形式的计算装置(例如，计算机、网络装置或能够经由任何类型及形式的网络通信且执行本文中所描述的操作的电器)及/或在任何类型及形式的计算装置上执行。图1B及1C描绘用于实践无线通信装置102或基站106的实施例的计算装置100的框图。如图1B及1C中所展示，每一计算装置100包含中央处理单元121及主存储器单元122。如图1B中所展示，计算装置100可包含存储装置128、安装装置116、网络接口118、I/O控制器123、显示装置124a到124n、键盘126及指向装置127(例如鼠标)。存储装置128可包含(但不具限制性)操作系统及/或软件。如图1C中所展示，每一计算装置100还可包含额外任选元件，例如存储器端口103、桥接器170、一或多个输入/输出装置130a到130n(通常使用参考编号130表示)及与中央处理单元121通信的高速缓冲存储器140。
中央处理单元121是对从主存储器单元122提取的指令做出响应且处理所述指令的任何逻辑电路。在许多实施例中，中央处理单元121由微处理器单元提供，例如：由加利福尼亚州山景城(Mountain View,California)的英特尔公司(Intel Corporation)制造的微处理器单元；由纽约州白原市(White Plains,New York)的国际商业机器公司(International Business Machines)制造的微处理器单元；由英国剑桥(Cambridge,England)的安谋国际科技公司(ARM Holdings,plc)制造的微处理器单元或由加利福尼亚州森尼维耳市(Sunnyvale,California)的超微半导体公司(Advanced Micro Devices)制造的微处理器单元。计算装置100可基于这些处理器中的任一者或能够如本文中所描述地操作的任何其它处理器。
主存储器单元122可以是能够存储数据且允许微处理器121直接存取任何存储位置的一或多个存储器芯片，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、铁电RAM(FRAM)、NAND快闪存储器、NOR快闪存储器及固态驱动器(SSD)的任何类型或变化形式。主存储器122可基于上文所描述的存储器芯片中的任一者或能够如本文中所描述地操作的任何其它可用存储器芯片。在图1B中所展示的实施例中，处理器121经由系统总线150(下文更详细地描述)与主存储器122通信。图1C描绘其中处理器经由存储器端口103与主存储器122直接通信的计算装置100的实施例。举例来说，在图1C中，主存储器122可以是DRDRAM。
图1C描绘其中主处理器121经由次级总线(有时被称为背侧总线)与高速缓冲存储器140直接通信的实施例。在其它实施例中，主处理器121使用系统总线150与高速缓冲存储器140通信。高速缓冲存储器140通常具有比主存储器122更快的响应时间且由(举例来说)SRAM、BSRAM或EDRAM提供。在图1C中所展示的实施例中，处理器121经由局域系统总线150与各种I/O装置130a到130n通信。各种总线可用于将中央处理单元121连接到I/O装置130中的任一者，举例来说，VESA VL总线、ISA总线、EISA总线、微信道架构(MCA)总线、PCI总线、PCI-X总线、PCI-Express总线或NuBus。对于其中I/O装置是视频显示器124的实施例来说，处理器121可使用高级图形端口(AGP)来与显示器124通信。图1C描绘其中主处理器121可(举例来说)经由HYPERTRANSPORT、RAPIDIO或INFINIBAND通信技术与I/O装置130b直接通信的计算机100的实施例。图1C还描绘其中局域总线与直接通信混合的实施例：处理器121使用局域互连总线与I/O装置130a通信，同时与I/O装置131直接通信。
各种各样的I/O装置130a到130n及131可存在于计算装置100中。输入装置包含键盘、鼠标、轨迹垫、轨迹球、麦克风、拨号盘、触摸板、触摸屏及绘图平板。输出装置包含视频显示器、扬声器、喷墨打印机、激光打印机、投影仪及染料升华打印机。I/O装置130a到130n可由如图1B中所展示的I/O控制器123控制。I/O控制器可控制一或多个I/O装置，例如键盘126及指向装置127，例如鼠标或光学笔。此外，I/O装置还可为计算装置100提供存储及/或安装媒体116。在其它实施例中，计算装置100可提供USB连接(未展示)以接纳手持USB存储装置，例如由加利福尼亚州洛斯阿拉米托斯(Los Alamitos,California)的兄弟科技工业公司(Twintech Industry,Inc)制造的装置的USB快闪驱动器线。
再次参考图1B，计算装置100可支持任何适合的安装装置116，例如磁盘驱动器、CD-ROM驱动器、CD-R/RW驱动器、DVD-ROM驱动器、快闪存储器驱动器、各种格式的磁带驱动器、USB装置、硬盘驱动器、网络接口或适合于安装软件及程序的任何其它装置。计算装置100可进一步包含存储装置(例如一或多个硬盘驱动器或冗余独立磁盘阵列)以用于存储操作系统及其它相关软件且用于存储应用软件程序，例如用于实施(例如，经建构及/或经设计以用于)本文中所描述的系统及方法的任何程序或软件120。任选地，安装装置116中的任一者也可用作存储装置。另外，可从可引导媒体运行操作系统及软件。
此外，计算装置100可包含网络接口118以通过各种连接介接到网络104，所述各种连接包含但不限于：标准电话线、LAN或WAN链路(例如，802.11、T1、T3、56kb、X.25、SNA、DECNET)、宽带连接(例如ISDN、帧中继、ATM、千兆位以太网、SONET上的以太网)、无线连接或上述各项中任一者或所有的一些组合。连接可使用各种通信协议(例如，TCP/IP、IPX、SPX、NetBIOS、以太网、ARCNET、SONET、SDH、光纤分布式数据接口(FDDI)、RS232、IEEE 802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE802.11ad、CDMA、GSM、WiMax、LTE、LTE-A及直接异步连接)来建立。在一个实施例中，计算装置100经由任何类型及/或形式的网关或隧道协议(例如安全套接字层(SSL)或传输层安全性(TLS))与其它计算装置100’通信。网络接口118可包含内置网络适配器、网络接口卡、PCMCIA网络卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、USB网络适配器、调制解调器或适合于将计算装置100介接到能够通信且执行本文中所描述的操作的任何类型的网络的任何其它装置。
在一些实施例中，计算装置100可包含或可连接到一或多个显示装置124a到124n。如此，I/O装置130a到130n及/或I/O控制器123中的任一者可包含任何类型及/或形式的适合硬件、软件或硬件与软件的组合以通过计算装置100支持、启用或提供显示装置124a到124n连接及使用。举例来说，计算装置100可包含任何类型及/或形式的视频适配器、视频卡、驱动器及/或库以与显示装置124a到124n介接、通信、连接或以其它方式使用显示装置124a到124n。在一个实施例中，视频适配器可包含多个连接器以介接到显示装置124a到124n。在其它实施例中，计算装置100可包含多个视频适配器，其中每一视频适配器连接到显示装置124a到124n。在一些实施例中，计算装置100的操作系统的任何部分可被实施以使用多个显示器124a到124n。所属领域的技术人员将认识并了解计算装置100可经实施以具有一或多个显示装置124a到124n的各种方式及实施例。
在另一实施例中，I/O装置130a到130n可以是系统总线150与外部通信总线(例如USB总线、苹果桌上型计算机总线、RS-232串行连接、SCSI总线、FireWire总线、FireWire800总线、以太网总线、AppleTalk总线、千兆位以太网总线、异步传送模式总线、光纤信道总线、串行附接计算机系统接口总线、USB连接或HDMI总线)之间的桥接器。
图1B及1C中所描绘类型的计算装置100可在操作系统的控制下操作，所述操作系统控制任务安排及对系统资源的存取。计算装置100可运行任何操作系统，例如MICROSOFTWINDOWS操作系统的任何版本、Unix及Linux操作系统的不同发行版、用于Macintosh计算机的MAC OS的任何版本、任何嵌入式操作系统、任何实时操作系统、任何开放源代码操作系统、任何专有操作系统、用于移动计算装置的任何操作系统或者能够在计算装置上运行且执行本文中所描述的操作的任何其它操作系统。典型操作系统包含但不限于：由谷歌公司(Google Inc.)生产的Android；由华盛顿州雷德蒙市(Redmond,Washington)的微软公司(Microsoft Corporation)生产的WINDOWS 7及8；由加利福尼亚州库比蒂诺(Cupertino,California)的苹果计算机(Apple Computer)生产的MAC OS；由行动研究公司(ResearchIn Motion(RIM))生产的WebOS；由纽约州阿蒙克(Armonk,New York)的国际商业机器公司生产的OS/2；及由犹他州盐湖城(Salt Lake City,Utah)的卡尔德拉公司(Caldera Corp.)发布的免费操作系统Linux或任何类型及/或形式的Unix操作系统等等。
计算机系统100可以是任何工作站、电话、传感器、桌上型计算机、膝上型或笔记本计算机、服务器、手持计算机、移动电话或其它便携电信装置、媒体播放装置、游戏系统、移动计算装置或任何其它类型及/或形式的能够通信的计算、电信或媒体装置。计算机系统100具有足够的处理能力及存储容量来执行本文中所描述的操作。
在一些实施例中，计算装置100可具有与所述装置相一致的不同处理器、操作系统及输入装置。举例来说，在一个实施例中，计算装置100是智能电话、移动装置、平板计算机或个人数字助理。在其它实施例中，计算装置100是基于Android的移动装置、由加利福尼亚州库比蒂诺的苹果计算机公司制造的iPhone智能电话或黑莓(Blackberry)或者基于WebOS的手持装置或智能电话，例如由行动研究公司(Research In Motion Limited)制造的装置。此外，计算装置100可以是任何工作站、桌上型计算机、膝上型或笔记本计算机、服务器、手持计算机、移动电话、任何其它计算机或能够通信且具有足够的处理能力及存储容量以执行本文中所描述的操作的其它形式的计算或电信装置。
在本文中所揭示的系统及方法的上下文中，上文所描述的操作环境及组件的方面将变得显而易见。
B.动态省电
省电机制通常经设计以用于基于突发的业务型式及/或最高吞吐量。常规省电机制适合于高吞吐量突发业务，例如文件下载情形，但是不能在例如语音/视频呼叫、网页浏览等各种用户情景下提供适合省电。常规省电机制通常在相对固定的水平下消耗电力，且不可针对所有应用而动态地优化其性能。举例来说，一种省电机制可经设计以用于视频流的高效电力利用，但此省电机制不可针对语音呼叫来提供足够省电效率。
本发明描述用于为通信系统提供动态省电的各种方法及系统。在一或多个实施例中，本文中所揭示的动态省电解决方案使通信系统能够根据实时的、过往的及/或推断的业务型式而在不同省电机制之间动态地切换。在一或多个实施例中，本文中所揭示的动态省电解决方案也使通信系统能够在省电与无线通信性能之间达成动态平衡，且在各种通信情景中改进省电效率。在一或多个实施例中，通信系统(例如，UE)在一时间周期期间(例如，实时地)监测通信业务及/或处理类型及水平，且分析业务包型式(例如，包密度/计数及/或周期性)。在一或多个实施例中，通信系统经由轮询或以其它方式进一步确定、推断或估计关于即将到来业务的信息(例如，实时地)。
参考图2A及图2B，描绘业务型式确定算法的实例性实施例。在一或多个实施例中，适于动态省电的通信装置(例如，站、用户装备、无线装置)在具体时间期间监测通信装置的业务且确定业务型式。在一或多个实施例中，业务型式包含业务密度及/或业务周期性。在一或多个实施例中，业务密度是指由通信装置在规定时间内处置的包或通信的计数。在一或多个实施例中，业务周期性是指业务的任何周期特性或循环特性，例如在某时间内包发射及/或接收的实例及发生、在某时间内的发射及/或接收能力、在某时间内的包密度/计数、及/或在某时间内业务统计(总和、平均数、最小及/或最大包计数/密度、标准偏差)的改变。
如图2A中所展示，描绘业务密度确定序列(例如，由算法确定或执行)的实例性实施例。在一或多个实施例中，通信装置通过在密度决策周期内计数发射自/发射到通信装置的包的总数目或者计数长达一密度周期来确定业务密度。在一或多个实施例中，密度决策周期是预定的。在一或多个实施例中，通信装置例如根据所述时间周期中的业务密度变化或改变而估计在预定密度决策周期期间的业务缺失周期(TAP)。在一或多个实施例中，存在用于确定TAP值应改变还是维持的多个TAP决策点，每一TAP决策点对应于每一正被分析周期(的至少一个边界)。举例来说，通信装置计数包的总数目达100ms的周期以确定密度，且(举例来说)确定在100ms内有20ms无业务。在一或多个实施例中，根据业务缺失时间及/或根据业务密度设定TAP(例如，20ms)。在一或多个实施例中，如果在对应于为TAP设定/决定的值的时间周期期间不存在包，那么通信装置进入休眠状态/模式。
如图2B中所展示，描绘根据动态省电算法的业务周期性确定的实例性实施例。在一或多个实施例中，通信装置确定多个周期性决策周期及用于每一周期性决策周期的第一周期性决策准则。在一或多个实施例中，周期性决策周期表示通信装置监测通信业务以用于确定通信业务的周期性的时间周期。在一或多个实施例中，周期性决策准则表示根据相应周期性决策周期被与通信装置的特定业务统计比较的阈值。
在一或多个实施例中，通过监测通信装置处的业务长达数个(例如，连续的)周期性决策周期(例如，10个100ms的周期)来确定业务周期性。在一或多个实施例中，如果在所述周期内所识别/所计数的包(或其它业务统计)满足周期性决策准则，那么通信装置标记特定周期性决策周期(例如，标记为TRUE或T)。在一或多个实施例中，如果在所述其它周期内所识别/所计数的包数目未满足周期性决策准则，那么通信装置以不同方式标记另一周期性决策周期(例如，标记为FALSE或F)。
在一或多个实施例中，定义横跨数个周期性决策周期的若干个时间窗(例如，每一者横跨10个周期性决策周期)。在一或多个实施例中，在一或多个周期性决策周期内每一时间窗与另一时间窗重叠。在每一时间窗内，通信装置计数(举例来说)被标记为T的周期的总数目，且确定所述总数目是否超过第二预定周期性决策阈值或准则(例如，每10个周期7个T)。如果在时间窗内被标记为T的周期的总数目超过第二预定周期性决策阈值或准则，那么所述时间窗中的业务被确定为周期性的。在一或多个实施例中，如果在时间窗内的总数目低于第二预定周期性阈值或准则，那么所述时间窗被确定为非周期。
在一或多个实施例中，存在允许无线装置在对应一或多个通信情景中省电的多个省电机制。在一或多个实施例中，本文中所揭示的动态省电使无线装置能够针对每一通信情景实时地确定业务型式且根据所确定的业务型式在多个省电机制之间动态地切换。
在一些实施例中，由无线装置支持的多个省电机制包含四个省电机制，举例来说如在以下表A、表B及表C中所展示。
表A
Figure BDA0001585703380000091
Figure BDA0001585703380000101
表B
Figure BDA0001585703380000111
Figure BDA0001585703380000121
表C
Figure BDA0001585703380000122
Figure BDA0001585703380000131
在一或多个实施例中，在第一省电机制(例如，PM1)下，无线装置处于休眠状态中。根据一或多个实施例，当无线装置具有一或多个包要发送或者从接入点(AP)接收到指示在AP处存在已缓冲的要发射到无线装置包的信标时，无线装置被唤醒。在一或多个实施例中，在接收到指示包可获得性的信标之后，无线装置立即被唤醒且将PS轮询包发送到AP以准许从AP接收业务。在一或多个实施例中，在不再有包待发射及/或接收的情况下，无线装置返回到休眠状态。根据一或多个实施例，虽然处于休眠状态中，但无线装置仍从AP接收一或多个信标。在一或多个实施例中，如果信标包含业务指示图(TIM)，那么无线装置被唤醒或保持在休眠状态中，且将PS轮询包发送到AP以检查在AP处(例如，待发射)包的存在。
在一些实施例中，举例来说在第二省电机制(例如，PM2)下，无线装置在省电模式与活跃模式之间切换。在一或多个实施例中，如果已长时间(例如，超出预定义时间长度)无业务，那么无线装置进入到省电模式中或根据省电模式操作。在一或多个实施例中，无线装置监测指示在无线装置处无业务的时间周期的业务缺失周期(TAP)。在一或多个实施例中，无线装置进一步对TAP与一个TAP阈值进行比较。在一或多个实施例中，如果无线装置超过预定TAP阈值，那么无线装置进入省电模式。在一或多个实施例中，举例来说，TAP阈值是200ms。在一或多个实施例中，无线装置使用空数据帧通知AP其模式–是省电模式还是活跃模式。在一或多个实施例中，AP将数据发射到处于活跃模式中的无线装置且无线装置在其具有数据要发送的情况下将数据发送到AP。
在一或多个实施例中，举例来说在第三省电机制(例如，WMM-PS)下，无线装置在休眠状态与唤醒状态之间切换。在一或多个实施例中，无线装置在发送用于交换包的触发帧之后立即切换到苏醒状态，且在接收到结束包之后立即或在已安排苏醒周期(例如，U-APSD)之后切换回休眠状态。或者无线装置按照与AP商定的苏醒周期及服务周期(例如，S-APSD)在苏醒状态与休眠状态之间切换。根据一或多个实施例，无线装置在其具有数据要发送的情况下在任何时间发送数据。根据一或多个实施例，AP不会为无线装置发射指示在AP中存在已缓冲数据要发射的任何信息。在一或多个实施例中，当AP从请求指示在AP处存在包的信息的无线装置接收到要求时AP通知无线装置，或者AP根据苏醒时间安排切换到苏醒状态。
在第四省电机制(例如，TWT-目标唤醒时间)下，无线装置按照所商定的目标苏醒周期及唤醒间隔在休眠状态与苏醒状态之间切换。在一或多个实施例中，无线装置进入到苏醒状态中且(例如，只有)在所商定的苏醒周期中发送数据。在一或多个实施例中，当AP具有已缓冲数据要发射到无线装置时，AP无法通知无线装置数据的存在。在一或多个实施例中，只有在所商定的苏醒周期中AP才发送数据。在一或多个实施例中，无线装置在从目标苏醒周期开始的每一唤醒间隔之后进入到休眠状态中。
参考图2C，描绘动态省电实施方案的实例实施例。在一或多个实施例中，按照默认或在特定时间点处，无线装置处于第二电力机制(例如，PM2)下。在一或多个实施例中，无线装置确定在当前PM2中所利用的当前TAP。在一或多个实施例中，无线装置实时地监测业务的业务密度。在一或多个实施例中，在确定业务密度大于先前业务密度之后，无线装置立即增大TAP。在一或多个实施例中，在确定业务密度小于先前业务密度之后，无线装置立即减小TAP。举例来说，如图2C中所展示，无线装置在梯级0处在具有极短TAP的默认PM2下操作。当无线装置确定在梯级1处业务比先前业务密集时，无线装置将TAP增大到短TAP。类似地，无线装置从极短TAP、短TAP…到极长TAP循序地增大TAP，这对应于增大业务密度。举例来说，当无线装置确定在梯级2处业务比先前业务稀疏时，无线装置将短TAP减小到极短TAP。
在一或多个实施例中，无线装置在监测业务密度的同时还确定业务周期性。在一或多个实施例中，无线装置确定当前业务是否具周期性。在一或多个实施例中，当业务被确定为具周期性且是稀疏的低业务密度(例如，业务密度低于预定业务密度阈值)时，无线装置在梯级3处从第二省电机制(例如，PM2)切换到第一省电机制(例如，PM1)。在一或多个实施例中，当无线装置切换到第一省电机制时，无线装置通过确定业务周期性及业务密度持续地监测业务型式。在一或多个实施例中，当处于第一省电机制下时，无线装置根据当前业务包间隔而确定查询包(例如，PS轮询)发送间隔以减小等待时间。举例来说，如果预定间隔设定为100ms，那么此可导致无线装置与AP之间的数据发射的长等待时间或显著等待时间。在一或多个实施例中，举例来说，此等待时间在语音应用中导致低语音质量。举例来说，如果等待时间超过预定等待时间阈值(例如，100ms)，那么其导致低(例如，语音或视频)质量。在一或多个实施例中，当处于休眠状态中时，无线装置将PS轮询包周期性地发送到AP以检查是否存在包待从AP发射到无线装置，而不论是否有TIM(例如，不论是否接收到TIM)。在一或多个实施例中，无线装置根据实时业务包间隔而调整查询包发送间隔。在一或多个实施例中，当无线装置确定业务不具周期性且密集(例如，业务密度增大)时，无线装置从第一省电机制切换到第二省电机制。
参考图2D，描绘动态省电实施方案的另一实例性实施例。在一或多个实施例中，按照默认或在特定时间点处，在梯级0处无线装置处于第一电力机制(例如，PM1)下。在一或多个实施例中，无线装置通过确定当前业务的业务周期性及业务密度实时地持续监测业务型式。在一或多个实施例中，当无线装置将业务确定为具周期性时，无线装置根据梯级1处的当前业务包间隔而确定查询包发送间隔以减小等待时间。在一或多个实施例中，无线装置根据实时业务包间隔而调整查询包发送间隔。在一或多个实施例中，当无线装置确定业务不具周期性且密集(例如，业务密度高于预定业务密度阈值)时，在梯级3处无线装置从第一省电机制切换到第二省电机制。
在一或多个实施例中，在切换到第二省电机制之后，无线装置立即持续地监测业务型式且确定当前业务的业务密度。在一或多个实施例中，无线装置确定在第二省电机制中所利用的当前TAP。在一或多个实施例中，在确定业务密度小于先前业务密度之后，无线装置立即减小TAP。举例来说，如图2D中所展示，在梯级0处，无线装置具有含极短TAP的默认PM2。举例来说，当在梯级1处无线装置确定业务比先前业务密集时，无线装置将所述TAP增大到短TAP。类似地，无线装置从极短TAP、短TAP、…到极长TAP循序地增大TAP，这伴随着增大业务密度。当在梯级2处无线装置确定业务比先前业务稀疏时，无线装置将短TAP减小到极短TAP。
参考图2E，描绘动态省电实施方案的另一实例性实施例。在一或多个实施例中，无线装置确定TWT省电机制是否受支持。在一或多个实施例中，在确定无线装置支持TWT省电机制之后，如图2E中所展示，在支持TWT的基本服务集(BSS)内，无线装置立即确定实时业务的业务型式。根据一或多个实施例，通过计算如上文所论述的业务统计来确定业务型式。根据一或多个实施例，在支持TWT的BSS内，无线装置使用所计算业务统计在不同省电机制之间切换。在一或多个实施例中，无线装置基于业务统计而与接入点商定，且使用一或多个动作帧触发切换而从TWT BSS内的省电机制(例如，TWT)切换到非TWT BSS内的省电机制(例如，PM2)。
参考图2F，根据实例性实施例描绘用于提供动态省电的方法的流程图。在一或多个实施例中，所述方法包含：通过无线装置接收业务输入(操作502)、分析业务(操作504)、对所分析业务进行分类(操作506)、基于业务类别而选择省电机制(操作508)及配置选定省电机制(操作510)。
根据一或多个实施例，在操作502处，无线装置实时地接收包含发射到及发射自无线装置的任何通信包的实时业务数据。在一或多个实施例中，无线装置在一时间周期内接收包含发射到及发射自无线装置的任何通信包的业务数据。
根据一或多个实施例，在操作504处，无线装置通过产生或计算业务统计、估计业务密度及/或估计业务周期性来分析所接收的业务数据。在一或多个实施例中，计算业务统计包含计算在预定时间周期内发射到及/或发射自无线装置的包的总和或总计数。在一或多个实施例中，计算业务统计包含通过计数在多个时间周期内所发射的包来计算平均数据速率。在一或多个实施例中，计算业务统计会用到各种数学的/统计学的表达式或参数，例如总和、平均数(例如，均值、中位数)、最小及/或最大吞吐量、标准偏差、包等待时间、直方图、包间隔。在一或多个实施例中，无线装置使用所计算的业务统计来确定业务密度(例如，稀疏、密集或其程度)。在一或多个实施例中，无线装置使用所计算的业务统计来确定业务周期性(例如，周期性的、非周期性的)。在一或多个实施例中，分析业务包含但不限于：确定每预定周期的包数目、确定每预定周期接收到及/或发射的数据字节的数目、确定包之间的间隔、确定平均包长度、确定峰值及/或最小业务速率。在一或多个实施例中，被分析业务包含传入数据或传出数据中的至少一者。
根据一或多个实施例，在操作506处，无线装置根据所计算业务密度及业务周期性对所分析业务进行分类。在一或多个实施例中，无线装置对业务密度与业务密度阈值进行比较。如果业务密度低于业务密度阈值，那么业务被确定为稀疏。如果业务密度高于业务密度阈值，那么业务被确定为密集。在一或多个实施例中，根据预定范围或阈值而确定各种密集程度或稀疏程度。在一或多个实施例中，无线装置确定多种业务类别，例如稀疏的&周期性的、稀疏的&非周期性的、密集的、极密集的及密集的&周期性的。在一或多个实施例中，无线装置使用业务密度及业务周期性将当前业务指派到对应类别。在一或多个实施例中，无线装置根据业务统计、业务密度及/或业务周期性而确定正被传达的业务(例如网页浏览、语音呼叫、视频呼叫、直播流、点播视频、大文件下载)的类别或类型。在一或多个实施例中，在无线装置中无任何应用(例如，网页浏览器、视频播放器)通知无线装置正被传达的业务的类型的情况下，无线装置确定正被传达的业务的类别或类型。
在操作508处，无线装置基于与业务相关联的类别而选择省电机制/模式。根据一或多个实施例，举例来说，如果业务被分类为密集，那么无线装置选择第二省电机制。如果业务属于稀疏业务类别，那么无线装置选择第一省电机制。在一或多个实施例中，表D展示省电机制选择的实例。
表D
Figure BDA0001585703380000171
表D根据一或多个实施例图解说明就不同用户应用情景来说不同省电机制的电力效率。加黑边框的表单元图解说明对应应用具有最佳效率及性能的最佳省电机制。举例来说，对于网页浏览来说，PM1是最佳省电机制。对于语音呼叫及视频呼叫来说，PM1+查询包是最佳省电机制。对于直播流及点播视频(VOD)来说，PM2是最佳省电机制。根据一或多个实施例，对于1GB(举例来说)文件下载来说，PM2是最佳省电机制。在一或多个实施例中，每一应用具有包含特定业务周期性及业务密度的业务型式。在一或多个实施例中，举例来说，从表的顶部朝向表的底部看过去，在表D中应用列内的应用的业务密度从稀疏不断增大到密集。在一或多个实施例中，语音呼叫及视频呼叫应用各自具有周期性型式。在一或多个实施例中，每一应用是基于业务密度及业务周期性被分类。在一或多个实施例中，举例来说，语音呼叫应用具有保持在约64Kbs的速率下且周期性地接收数据的业务。在一或多个实施例中，语音呼叫的业务型式被分类为具有稀疏的且周期性的业务型式。在一或多个实施例中，无线装置检查业务统计及周期性。在一或多个实施例中，举例来说，当应用被确定达到64Kb/s且具周期性时，无线装置将省电机制设定为PM1+查询包#1。
在一或多个实施例中，如果确定无线装置的当前省电机制不适合、提供不充足省电或不如选定省电机制效率高，那么无线装置选择要转变到的特定省电机制。无线装置根据所确定的业务类别或类型及/或当前省电机制而选择要转变到的特定省电机制(或决定在当前省电机制中操作)。
在操作610处，无线装置配置选定省电机制。在选择省电机制之后，无线装置立即根据业务密度及业务周期性而配置省电机制的一或多个参数。举例来说，如果选择第一省电机制，那么无线装置确定当前业务的包间隔且根据所确定的包间隔而配置与第一省电机制相关联的查询包(PS轮询)间隔。在一或多个实施例中，PS轮询间隔经配置为与所确定的包间隔相同。在一或多个实施例中，当前业务的包间隔具有时间间隔范围且PS轮询间隔经配置以具有在所述时间间隔范围内的值。如果选择第二省电机制，那么无线装置确定当前业务的业务密度且根据所确定的业务密度而配置与第二省电机制相关联的TAP。在一或多个实施例中，使用业务密度从预定范围内选择TAP。在一或多个实施例中，当无线装置处于第一省电机制(例如，PM1)或第三省电机制(例如，PM3)中的一者下时，无线装置配置查询周期以将查询包发送到AP。在一或多个实施例中，如果确定包等待时间更为重要，那么无线装置配置短查询周期以提高业务质量(例如，更少抖动、短等待时间、高TPUT、更大稳健性)。在一或多个实施例中，如果确定省电效率更为重要，那么无线装置配置长查询周期来发送查询包。在一或多个实施例中，这些查询周期各自被配置或从预定查询周期范围内选择。在一或多个实施例中，查询周期范围具有10毫秒的最小查询周期(例如，以用于在语音呼叫的等待时间与电力消耗之间平衡)。在一或多个实施例中，查询周期范围具有由业务统计确定的最大查询周期且并非是固定值。
参考图2G，描绘用于提供动态省电的系统的实例性实施例。在一或多个实施例中，由无线装置利用以提供动态省电的系统包含各种组件，例如业务分析器602、业务分类器604、PM选择器606及PM配置管理器608。在一或多个实施例中，每一组件是硬件、软件或硬件与软件的组合。在一或多个实施例中，业务分析器602执行上文所论述的操作504中所描述的一或多个操作。在一或多个实施例中，业务分类器604执行上文所论述的操作506中所描述的一或多个操作。在一或多个实施例中，PM选择器606执行上文所论述的操作508中所描述的一或多个操作。在一或多个实施例中，PM配置管理器608执行上文所论述的操作510中所描述的一或多个操作。
尽管上文所描述的通信系统的实例可包含根据IEEE 802.11(WiFi)、3GPP或4G(即，LTE)标准操作的装置及接入点，但应理解所描述系统及方法的实施例可根据其它标准操作且使用除了被实施为装置及基站的装置之外的无线通信装置。举例来说，在不背离本文中所描述的系统及方法的范围的情况下，与蜂窝网络、卫星通信、交通工具通信网络、802.11及其它非802.11无线网络相关联的通信接口可利用本文中所描述的系统及方法来达成经改进总体能力及/或链路质量。
应注意，本发明的特定段落可结合装置、阵列、方向等提及例如“第一”及“第二”等术语，目的在于识别或区分一者与另一者或与其它。这些术语并不打算仅在时间上或根据顺序涉及实体(例如，第一装置及第二装置)，但在一些情形中，这些实体可包含此关系。这些术语也不限制可在系统或环境内操作的可能实体(例如，装置)的数目。
应理解，上文所描述的系统可提供那些组件中的任一者或每一者中的多者，且这些组件可设置于独立机器上或在一些实施例中设置于分布式系统中的多个机器上。另外，上文所描述的系统及方法可被提供为体现于一或多个制品中或制品上的一或多个计算机可读程序或可执行指令。所述制品可以是软盘、硬盘、CD-ROM、快闪存储卡、PROM、RAM、ROM或磁带。通常，计算机可读程序可以任何程序设计语言实施，例如LISP、PERL、C、C++、C#、PROLOG；或以任何字节代码语言实施，例如JAVA。软件程序或可执行指令可作为目标代码而被存储于一或多个制品上或一或多个制品中。
虽然对方法及系统的上述书面描述使所属领域的技术人员能够形成并使用这些方法及系统的各种实施例，但所属领域的技术人员将理解并明白本文中存在具体实施例、方法及实例的变化形式、组合及等效形式。因此，本方法及系统不应受上文所描述的实施例、方法及实例限制，而是由本发明的范围及精神内的所有实施例及方法限制。

Claims (20)

1.一种电力管理方法，所述方法包括：
由无线装置针对多个周期性决策周期的每一者确定网络的数据业务是否满足对应的周期性决策准则；
对满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的数目进行计数；
由所述无线装置根据满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的经计数的所述数目来确定所述数据业务的密度及周期性；
由所述无线装置基于所述数据业务的所述密度及所述周期性来产生业务统计；
由所述无线装置使用所述所产生的业务统计将所述数据业务分类到多个业务型式中的第一业务型式中；
由所述无线装置根据所述第一业务型式动态地选择多个电力管理机制中的一者；及
根据所述第一业务型式配置所述无线装置以使用所述选定电力管理机制。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括根据所述选定电力管理机制而将所述无线装置从第一电力状态转变到第二电力状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述业务统计包括使用传入到所述无线装置的数据或从所述无线装置传出的数据中的至少一者来产生所述业务统计。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个电力管理机制包括第一电力管理机制，在所述第一电力管理机制下所述无线装置始终处于省电模式中，且所述无线装置在所述省电模式中与所述网络进行数据通信。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述多个电力管理机制包括第二电力管理机制，在所述第二电力管理机制下所述无线装置在不存在数据发射时处于所述省电模式中，且在所述无线装置与所述网络进行数据通信时切换到活跃模式。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个电力管理机制包括第三电力管理机制，在所述第三电力管理机制下所述无线装置在休眠状态与苏醒状态之间周期性地切换，切换周期是通过商定苏醒周期与服务周期而确定的，其中所述无线装置在所述无线装置由指示存在交换包的触发帧触发时切换到所述苏醒状态，且在所述服务周期之后进入所述休眠状态。
7.根据权利要求4所述的方法，其中配置所述无线装置以使用所述选定电力管理机制包括当所述选定电力管理机制是所述第一电力管理机制时，确定包间隔并使用所述所确定的包间隔来配置用于发送查询包的周期。
8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：
确定所述无线装置的当前电力管理机制；
通过确定在一时间周期期间的业务密度来监测在所述时间周期期间的所述数据业务；
当所述当前电力管理机制是所述第一电力管理机制时：
确定所述无线装置在所述时间周期期间的业务周期性；
根据所述所确定的业务周期性将所述无线装置从所述第一电力管理机制切换到所述第二电力管理机制；并且
确定所述无线装置的所述业务密度是否超过第一密度阈值；
响应于确定所述业务密度超过所述第一密度阈值，将所述无线装置从所述第二电力管理机制切换到所述第三电力管理机制；并且
当所述无线装置处于所述第三电力管理机制中时：
确定所述业务密度是否低于第二密度阈值；且
响应于确定所述业务密度低于所述第二密度阈值，将所述无线装置从所述第三电力管理机制切换到所述第一电力管理机制。
9.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：
确定所述无线装置的当前电力管理机制；
通过确定在一时间周期期间的业务密度来监测所述无线装置在所述时间周期期间的所述数据业务；
当所述当前电力管理机制是第三电力管理机制时：
确定所述无线装置在所述时间周期期间的业务周期性；
确定所述业务密度是否低于第二密度阈值；并且
响应于确定所述业务密度低于所述第二密度阈值且所述数据业务是周期性的，根据所述业务周期性将所述无线装置从所述第三电力管理机制切换到第二电力管理机制；并且
当所述无线装置处于所述第二电力管理机制时：
确定所述业务密度是否超过第一密度阈值；并且
响应于确定所述数据业务是非周期性的或确定所述业务密度超过所述第一密度阈值，从所述第二电力管理机制切换到所述第三电力管理机制。
10.一种用于电力管理的系统，所述系统包括：
一或多个处理器，其经配置以：
由无线装置针对多个周期性决策周期的每一者确定网络的数据业务是否满足对应的周期性决策准则；
对满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的数目进行计数；
由所述无线装置根据满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的经计数的所述数目来确定所述数据业务的密度及周期性；
基于所述数据业务的所述密度及所述周期性来产生业务统计；
使用所述所产生的业务统计来将所述数据业务分类到多个业务型式中的第一业务型式中；
根据所述第一业务型式动态地选择多个电力管理机制中的一者；并且
根据所述第一业务型式而应用所述选定电力管理机制。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个电力管理机制包括第一电力管理机制，在所述第一电力管理机制下所述无线装置始终处于省电模式中，且所述无线装置在所述省电模式中与所述网络进行数据通信。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个电力管理机制包括第二电力管理机制，在所述第二电力管理机制下所述无线装置在不存在数据发射时处于所述省电模式中，且在所述无线装置与所述网络进行数据通信时切换到活跃模式。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述多个电力管理机制包括第三电力管理机制，在所述第三电力管理机制下所述无线装置在休眠状态与苏醒状态之间周期性地切换，切换周期是通过商定苏醒周期与服务周期而确定的，其中所述无线装置在所述无线装置由指示存在交换包的触发帧触发时切换到所述苏醒状态，且在所述服务周期之后进入所述休眠状态。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述多个电力管理机制包括第四电力管理机制，在所述第四电力管理机制下所述无线装置在所述休眠状态与所述苏醒状态之间周期性地切换，所述切换周期是通过商定目标苏醒周期与唤醒间隔而确定的。
15.根据权利要求11所述的系统，其中应用所述选定电力管理机制包括当所述选定电力管理机制是所述第一电力管理机制时，确定包间隔并使用所述所确定的包间隔来配置用于发送查询包的周期。
16.根据权利要求10所述的系统，其中应用所述选定电力管理机制包括使用所述数据业务的所述所确定密度来配置业务缺失周期TAP监测时间。
17.一种用于进行网络通信的设备，其包括：
一或多个处理器，其经配置以：
由无线装置针对多个周期性决策周期的每一者确定网络的数据业务是否满足对应的周期性决策准则；
对满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的数目进行计数；
由所述无线装置根据满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的经计数的所述数目来确定所述数据业务的密度及周期性；
基于所述数据业务的所述密度及所述周期性来产生业务统计；
使用所述所产生的业务统计来将所述数据业务分类到多个业务型式中的第一业务型式中；以及
根据所述第一业务型式动态地选择多个预定义电力管理机制中的一者，并应用所述选定电力管理机制。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述一或多个处理器经配置以从所述多个周期性决策周期的连续周期性决策周期子集中对满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的所述数目进行计数。
19.根据权利要求17所述的设备，其中所述一或多个处理器经配置以：
从所述多个周期性决策周期的子集中对满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的另一数目进行计数；
将经计数的所述另一数目与阈值进行比较；
响应于经计数的所述另一数目低于所述阈值，从所述多个周期性决策周期的另一子集中对满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的所述数目进行计数；
将周期性决策周期的经计数的所述数目与所述阈值进行比较；以及
响应于满足所述阈值的周期性决策周期的经计数的所述数目，根据满足所述对应的周期性决策准则的周期性决策周期的经计数的所述数目来确定所述数据业务的所述密度及所述周期性。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述多个周期性决策周期的所述子集与所述多个周期性决策周期的所述另一子集部分重叠。
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