CN101023629A - 通信设备和通信方法 - Google Patents

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Abstract

仅通过IEEE 802.11标准在自组织模式下不能实现省电。这是因为在自组织模式下通信对方相互运用省电模式，且必须始终管理它们的状态。在自组织模式下，通信对方的数量不总是一个，并且所有加入网络的站都是候选者，运行的负荷不断增加。为解决此问题，通信设备通过ATIM包、RTS包或空包来通知改变为省电模式。当发送ATIM包或RTS包时，该通信设备可以将模式的改变通知给通信对方，而不管对方是否处于省电模式。当发送空包时，该通信设备可以迅速通知对方而无需等待任何信标。

Description

通信设备和通信方法
技术领域
本发明涉及一种通信设备和通信方法，尤其是涉及一种例如将改变为省电模式通知给通信对方的技术。
背景技术
最近，许多具有IEEE 802.11无线接口的无线设备已经商业化并且可以获得。这些无线设备通常具有高便携性，并常被用于便携式装置中。大多数便携式装置由电池驱动，因而降低电池消耗、延长电池使用寿命变得十分重要。
IEEE 802.11标准定义了一种省电模式规范，其中，利用即使在无线接口有效时实际通信时间也是不连续这一事实间歇地执行发送和接收。IEEE 802.11标准提出了通过作为基站的接入点使一个通信装置(站)与另一个通信装置进行通信的基础结构模式(infrastructure mode)和站间相互通信的自组织模式(adhoc mode)。在该省电模式规范中，基础结构模式由IEEE 802.11标准详细地进行了定义，并且已经在许多产品中采纳和使用。与此相反，自组织模式的省电模式规范仍然不明确，并且还没有在产品中采用。
基础结构模式和自组织模式之间大的差别如下所述。在基础结构模式中，接入点总是通信对方，并且不能运用省电模式(总处于活动模式)。相反，在自组织模式中，甚至作为通信对方的站也可利用省电模式，并且必须总要考虑到对方的状态来发送数据。
当使用IEEE 802.11省电模式时，站可以取两种状态：唤醒(Awake)状态和睡眠(Sleep)状态。在唤醒状态中，站可以发送/接收数据，但在睡眠状态中不能发送/接收任何数据。如果站想要在自组织模式中改变为其省电模式，它必须在检查通信对方的状态后向其通知电源模式。这是因为，如果该站在通信对方不能接收任何包时即处于睡眠状态时向其通知电源模式的改变，那么该通信对方不能辨别电源模式的改变。因此，在自组织模式中必须管理通信对方的状态，其机制很复杂，因而自组织模式还未在实际中得到运用。
如上所述，难以在自组织模式中实现省电。这是因为在自组织模式中通信对方可以利用省电模式，每个站必须始终对通信对方的状态进行管理。
在自组织模式中，通信对方的数量不总是一个，加入网络的所有站都是候选者。即使在考虑到与所有站进行通信的同时根据运行负荷来简单地实施并且实现省电方面，也尚未制订出任何方案。
还可利用信标向通信对方通知电源模式的改变。在自组织模式中，向通信对方通知模式改变的站不能总是即时发送信标，因此不能迅速发出模式改变通知。结果使电源模式的改变延迟，因此使得降低功耗变得困难。
发明内容
本发明的目的是快速、有效地管理电源模式。
本发明的另一个目的是使得例如甚至执行自组织通信的通信设备也能快速地转入省电模式。
本发明还有一个目的是甚至当形成自组织网络的装置改变为省电模式时也能减少通信对方的接收错误。
通过以下结合附图的说明，本发明的其它特征和优点将是很明显的，其中在所有附图中同样的附图标记表示相同或类似的部分。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并与本说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示出根据一实施例的无线装置的自组织网络的结构图；
图2是示出根据该实施例的数字照相机101和102的结构的框图；
图3是示出根据该实施例的打印机103的结构的框图；
图4是根据该实施例的打印机103生成自组织网络时的序列图；
图5是示出图4的序列中电流值的时间图；
图6是根据该实施例当数字照相机101加入该网络时的序列图；
图7是根据第一实施例的数字照相机102的序列图；
图8是示出ATIM包的帧格式的视图；
图9是示出图7的序列中电流值的时间图；
图10是示出根据第一实施例的省电列表的结构的表；
图11是示出根据第一实施例的省电列表更新算法的流程图；
图12是根据第二实施例的数字照相机102的序列图；
图13是示出根据第二实施例的通信列表的结构的表；
图14是示出根据第二实施例的通信列表更新算法的流程图；
图15是示出根据第二实施例的通信列表更新算法的流程图；
图16是示出根据第二实施例的通信列表更新算法的流程图；以及
图17是根据第三实施例的数字照相机102的序列图。
具体实施方式
第一实施例
作为由三个站(STA)形成自组织网络的例子，第一实施例将描述数字照相机101和102加入由打印机103形成的自组织网络的情况。图1示出根据第一实施例的各装置的连接。数字照相机可以通过其无线接口传输图像，打印机可以通过无线接口传输和打印数字照相机请求打印的图像。
图2是示出根据第一实施例的数字照相机的功能框图。在第一实施例中，数字照相机101和102具有相同的功能块。数字照相机的操作单元210通过系统控制器211与CPU 215相连，操作单元210包括数字照相机的快门开关和各种键。摄像单元202是当快门按下时拍摄图像的模块，所拍摄的图像由摄像处理单元203处理。显示单元206是向用户显示信息的模块(例如，LCD显示器、LED显示器和音频指示)，显示单元206的显示内容由显示处理单元207控制。还利用操作单元210执行从显示在显示单元206上的信息中进行选择等操作。即，显示单元206与操作单元210构成用户接口。
存储卡I/F 208用于连接存储卡209，USB I/F 212用于通过USB与外部装置连接，音频I/F 214用于与外部装置交换音频信号。在CPU 215的控制下处理图2的框图中所示的这些功能单元，由该CPU控制的程序存储在ROM 216或闪速ROM 213中。在RAM 217或闪速ROM 213上写入或读出由CPU 215处理的数据。闪速ROM213是非易失性存储区域。注意，所拍摄的图像数据经过公知的压缩处理后通过存储卡I/F 208写入(保存)在存储卡209中。
无线通信RF单元205和无线通信控制器单元204构成无线接口。无线通信RF单元205包括将从天线接收到的模拟信号转换成数字信息、或者将数字信息转换成模拟信号并从天线发送该模拟信号的硬件。无线通信控制器单元204由处理用于控制通信的MAC层的硬件和用于驱动MAC层的固件形成。无线通信控制器单元204含有可以存储MAC地址等的闪速ROM。
在CPU 215的控制下处理图2的框图中所示的这些功能单元，由CPU 215控制的程序(驱动器)存储在ROM 216或闪速ROM 213中。固件可以存储在无线通信控制器单元204的闪速ROM等中，或者可以存储在数字照相机201的闪速ROM 213或ROM 216中，并在使用无线接口时载入到无线通信控制器单元204中。闪速ROM 213存储有无线通信所需的网络标识符ESSID和加密密钥等参数。当使用无线接口时，这些参数值由驱动器交给无线通信控制器单元以启动无线通信。
图3是示出根据第一实施例的打印机的功能框图。打印机301的操作单元310通过系统控制器311与CPU 315相连。打印引擎302是实际在纸上打印图像的功能块，由打印处理单元303处理要打印的图像。打印引擎是任意的，在第一实施例中，图1中所示的打印机103是喷墨式打印机，它主要在家庭中使用，利用热能将墨滴排出到打印纸张等打印介质上。
显示单元306是向用户显示信息的模块(例如，LCD显示器、LED显示器和音频指示)，显示单元306的显示内容由显示处理单元307控制。通过操作单元310进行从显示在显示单元306上的信息中进行选择等操作。即，显示单元306和操作单元310构成第一实施例中打印机301的用户I/F。
存储卡I/F 308用于连接可拆卸的存储卡309。安装在数字照相机内的存储卡被插入存储卡I/F 308中，而后可打印所拍摄的图像。
USB I/F 312用于通过USB连接外部装置，以太网(ETHERNET)I/F 314用于通过使用以太网通信连接外部装置。在CPU 315的控制下处理图3的框图中所示的这些功能单元，由CPU315控制的程序存储在ROM 316或闪速ROM 313中。在RAM 317或闪速ROM 313中写入或读出由CPU 315处理的数据。闪速ROM 313是非易失性存储区域。
无线通信RF单元305和无线通信控制器单元304构成无线接口。无线通信RF单元305包括将从天线接收到的模拟信号转换成数字信息，或者将数字信息转换成模拟信号并从天线发送该模拟信号的硬件。无线通信控制器单元304由处理用于控制通信的MAC层的硬件和用于驱动MAC层的固件构成。无线通信控制器单元304含有可以存储MAC地址等的闪速ROM。
在CPU 315的控制下处理图3的框图中所示的这些功能单元，由CPU 315控制的程序(驱动器)存储在ROM 316或闪速ROM 313中。固件可以存储在无线通信控制器单元304的闪速ROM等中，或者可以存储在打印机301的闪速ROM 313或ROM 316中，当使用无线接口时载入到无线通信控制器单元304中。闪速ROM 313存储无线通信所需的网络标识符ESSID和加密密钥等参数。当使用无线接口时，这些参数值由驱动器交给无线通信控制器以启动无线通信。
已经描述了根据第一实施例的数字照相机101和102以及打印机103的结构。无线通信RF单元205和305安装有天线，但天线并不总是伸到外面。尤其是对于数字照相机，便携性是一个重要因素，于是希望天线能整合在内部或者安装在表面，而不是伸到外面。
在第一实施例中，打印机103形成自组织网络，并且数字照相机101和102按提到的顺序顺次加入到该网络中。数字照相机102和打印机103按提到的顺序转入到省电模式。将参照图4说明打印机103的操作序列。
图4沿时间轴示出打印机103的装置驱动器和无线通信控制器304之间的命令序列，以及作为无线通信控制器304和无线通信RF单元305处理该命令的结果发射到空中的帧的序列。
由打印机103的CPU 315运行的应用程序指定ESSID并向装置驱动器发出加入到自组织网络的请求(S401)。在图4中，ESSID就是SaveNet。驱动器进行扫描以确认是否有ESSID为SaveNet的自组织网络。通过向无线通信控制器304发出一系列命令来完成扫描(S402)。
由无线通信控制器304和无线通信RF单元305处理这些命令，并向空中发送探测请求(S403)。然而，因为在该网络上不存在以ESSID为“SaveNet”操作的站(STA)，所以没有返回应答。如果无线通信控制器304在预定期间内没有收到任何应答，则它产生超时并向驱动器通知这个消息(S404)。驱动器向无线通信控制器304发出一系列命令以产生ESSID为“SaveNet”的自组织网络(S405)。此时，打印机103的CPU 315为允许使用省电模式的可变ATIM(Announcement Traffc Indication Message，通告业务量指示消息)窗口(Window)指定正值(比信标间隔小很多的正值)。在S405中的设定结束后，周期性地传送信标。
根据IEEE 802.11标准，信标信号可以传送各种类型的信息，例如网络标识符IBSS(Independent Basic Service Set，独立基本服务集)、信标周期和ATIM窗口长度。加入网络的STA仅在紧接在发送或接收到信标之后的ATIM窗口期间必须始终是唤醒的(唤醒状态)。可以在ATIM窗口期间发送的包的类型是有限的，允许控制帧(RTS(Request To Send，发送请求)、CTS、ACK等)和管理帧(探测请求、ATIM(Announcement Traffic Indication Message，通告业务量指示消息)等)。
图5示出在信标(S406到S408)期间内时间和由打印机103的无线接口消耗的电流值之间的关系。图5示出ATIM窗口期间在信标发送之后。打印机103处于活动模式，并且需要正常状态下给定大小的待机功率。由于包的发送或接收需要大的电流，因而对于发送信标大的电流值是必须的。
将参照图6说明当数字照相机101加入由打印机103产生自组织网络时的序列。由数字照相机101的CPU 215运行的应用程序向装置驱动器发出加入具有ESSID为“SaveNet”的自组织网络的请求(S601)。该驱动器进行扫描以确认是否存在SaveNet。通过向无线通信控制器204发出一系列命令来完成扫描(S602)。由无线通信控制器204和无线通信RF单元205处理这些命令，并向空中发送探测请求(S603)。
由于打印机103已经形成了指定SaveNet作为ESSID的自组织网络，因而打印机103发回探测响应(S604)。无线通信控制器204将通过探测响应获得的信息交给驱动器(S605)。结果，驱动器检测到存在具有ESSID为“SaveNet”的自组织网络，并向无线通信控制器204发出一系列加入该自组织网络的命令(S606)。在S606的设定结束后，打印机103和数字照相机101中的任一个以预定的周期传送信标(S607)。
在紧随发送或接收到信标之后的ATIM窗口期间内，尽管数字照相机101转入省电模式，但其仍保持唤醒状态，以根据由打印机103指定的ATIM窗口进行操作。当数字照相机101向打印机103发送打印数据时，必须在ATIM窗口期间之后进行发送。S608到S613表示数据发送，和对该数据的ACK。
将参照图7说明数字照相机102加入打印机103的SaveNet，然后切换到省电模式时的序列。一直到数字照相机102加入由打印机103产生的自组织网络的序列与S601到S606中的相同，因此在图7中未进行说明。在加入SaveNet之后，数字照相机102的应用程序向驱动器通知切换到省电模式的请求(S701)。驱动器向无线通信控制器204发出一系列命令以转入到省电模式(S702)。当接受到这些命令时，无线通信控制器204阻断(block)处理直到下一个信标定时。在无线通信控制器204接收到下一个信标(S703)之后，它广播表示数字照相机102将在ATIM窗口期间转入到省电模式的ATIM包(S704)。
此时ATIM包的帧格式由图8中的801表示。ATIM包的目的地地址(DA)是广播地址(或者可被所有STA接收的多播地址)。源地址(SA)是由数字照相机102的无线接口所持的MAC地址。将形成自组织网络时由打印机103确定的BSSID设定为该BSSID。对于在网络上传送的所有信标，BSSID取相同的值，并且可以从信标1(S703)等获取该BSSID。更详细的帧控制格式由802表示。ATIM包定义控制位为00，并且子类型字段保持1001。在此情况下，PwrMgt(PM：Power Management，电源管理)位设定为1以代表省电模式设定为ON。
用这个设定，数字照相机102可向自组织网络上的所有STA(打印机103和数字照相机101)通知数字照相机102已经改变为省电模式。结果“OK”从无线通信控制器204传送到主应用程序(S705和S706)。
将说明当打印机103向数字照相机102通知打印机103将转入省电模式时的处理。与上述数字照相机102类似，当打印机103将转入省电模式时，它在ATIM窗口期间广播PM位被设定为1的ATIM包。如果无线通信控制器204在ATIM窗口期间接收到广播ATIM包(S709)，那么它通过中断(interrrupt)来发出事件，并向驱动器通知特定的STA(打印机103)已经改变其电源模式(S710)。
驱动器保存省电列表1001(图10)，该列表表示处于省电模式下的STA的MAC地址。数字照相机102在S710中接收到STA电源模式的改变之前不注册任何MAC地址，在接收到STA的电源模式改变时注册打印机103的MAC地址。
终止时间作为MAC地址的附带信息也被存储。终止时间以预定的周期递减，当其为0时，从省电列表1001中删除对应的MAC地址。采用终止时间是为了当打印机103突然异常停止并且无线通信失败时或者当通信对方移动到没有无线电波到达的地方时避免不确定地保持不必要信息的需要。
在S710中，驱动器接收STA电源模式的改变，并将其注册在省电列表1001中，然后发出向无线通信控制器204通知打印机103已经改变为省电模式的命令(S711)。由于该命令需要打印机103的MAC地址，所以无线通信控制器204在从驱动器接收到将被发送到打印机103的MAC地址的数据时在发送数据之前向打印机103单播ATIM包。
在S712中，驱动器从数字照相机102的CPU 215接收数据发送请求。在S713中，驱动器将该请求转换为指向无线通信控制器204的命令，并发出该命令。在接收到该数据和命令时，无线通信控制器204确认该包的地址是在S711中注册的MAC地址，并等待信标的接收或发送时间(S714)。在接收或发送信标结束时，无线通信控制器204在ATIM窗口期间向打印机103单播ATIM包(S715)。在接收到ATIM包时，打印机103发回ACK(S716)，并在信标期间改变为唤醒模式。在S717中，打印机103可以接收数据包，并发回ACK(S718)。通过S719和S720正常发送数据。
将描述当打印机103发出从省电模式改变为活动模式的请求时的序列。打印机103使用广播ATIM包(或者可由所有STA接收的多播的ATIM包)，将PwrMgt位变为0，并发送ATIM包(S723)。由于该包可被网络中的所有STA接收并经过相同的处理，所以将以数字照相机102的操作作为代表。
在S723中接收到ATIM包后，数字照相机102的无线通信控制器204通过中断来发出事件，并将打印机103的MAC地址和PM位值通知给驱动器(S724)。驱动器确认PM位为0，并从省电列表1001中删除对应于打印机103的MAC地址的项。当驱动器接收到省电列表1001中未注册的MAC地址时，它忽略该MAC地址。
然后，向无线通信控制器204通知打印机103的MAC地址改变为表示活动模式的命令被发往无线通信控制器204(S725)。因此，无线通信控制器204不必为要发送至MAC地址的数据发送任何ATIM包，并快速传送该数据。
图11示出在省电列表1001中注册和删除的算法。如果在ATIM窗口期间接收到广播ATIM包(S1101)，则驱动器被告知该ATIM包中有关MAC地址和PM位的信息(S1102)。如果PM位为1，则这意味着发送方将转入省电模式。在S1103中，确认PM位是否为1。如果该PM位是1，则确认在省电列表1001中是否存在该MAC地址。如果在省电列表1001中存在该MAC地址，则将终止时间设定为初始值(S1112)。如果不存在该MAC地址，则在省电列表1001中注册MAC地址和终止时间(S1105)。向无线通信控制器通知该MAC地址，以在无线通信控制器中注册该MAC地址(S1101)。
如果在S1103中PM位不是1而是0，则这表示发送方将转入活动模式。在S1106中，确认被通知的MAC地址是否存在于省电列表1001中。如果该MAC地址存在，则在S1107中删除相应的MAC地址项。然后，从无线通信控制器中删除该MAC地址(S1111)。如果该MAC地址不存在，则该处理直接结束(S1109)。
可以以几种方式利用终止时间。最简单的方法是，定义省电模式持续的最长时间，并且在此最长时间内每个STA发送一次广播ATIM包，该包通知其它STA该STA的当前电源模式。根据图11中的算法，每当接收到设定了PM位的广播ATIM包时，终止时间便被设定为初始值。
除检测广播ATIM包的方法之外，还可检测是否从省电列表1001中注册的MAC地址接收到任何数据，并且终止时间可返回初始值。在此情况下，可以省略发送向STA通知电源模式的不必要过程。
在上述实施例中，接收到广播ATIM包，向驱动器通知已经接收到广播ATIM包(S710和S724)，而后执行在省电列表中注册以及从省电列表中删除。在另一实施例中，这些过程可以在无线通信控制器204中执行。
图9示出在图7的信标1到5期间由数字照相机102的无线接口消耗的电流值和时间之间的关系，以检查省电模式的效果和当发送/接收广播ATIM包时电力消耗的效果。电力消耗水平包括4个水平：“待机”、“接收期间”、“发送期间”和在省电模式中ATIM窗口期间结束后设定的睡眠状态(瞌睡状态)。在图9中，发送比接收需要更大的功率，而在睡眠状态中几乎不需要电流。根据IEEE802.11标准，在发送或接收ATIM包时唤醒状态必须保持到信标期间结束。
在图9中，数字照相机102在接收到信标1(S703)后发送广播ATIM包，并转入省电模式。数字照相机102必须保持在唤醒状态直到信标1的周期结束。数字照相机102接收信标2，并在ATIM窗口期满后转入睡眠状态。由于数字照相机102必须在ATIM窗口期间改变为唤醒状态，所以它在信标3之后改变为唤醒状态，并从打印机103接收广播ATIM包(S709)。在信标4之后，为了发送数据至打印机103，数字照相机102发送ATIM包至打印机103(S715)。在ATIM窗口结束后，数字照相机102发送数据(S716)，并接收ACK(S717)。在信标6之后，数字照相机102从打印机接收用于改变为活动模式的广播ATIM包(S723)，并保持唤醒状态直至信标期间结束。
如上所述，当改变电源模式时，广播ATIM包。为了管理对方的电源模式，检查广播ATIM包的PM位。
这可以防止在通信对方处于睡眠状态时发送数据，因为其电源模式是未知的。该效果是显著的，因为当向处于睡眠状态的对方发送包时所有的包都丢失了。
通过由广播ATIM包发送电源模式切换通知可以容易地掌握网络上的所有STA当中处于省电模式的STA。另外，可以向所有STA通知电源模式的切换。
由于在连接中没有通过自组织网络发送特殊包，所以难以判断哪个STA已加入该网络(在自组织模式中，必须在活动模式下进行连接)。在第一实施例中，每个STA在省电列表中仅管理已改变为省电模式的STA，而不保持关于活动STA的信息。这种管理方法可以有利地避免对存在于网络上的STA数量进行严格管理的需要。
另外，通过向省电列表中添加终止时间以避免由于突然故障、无线电波环境改变、移动时无线电波的切断等造成的状态不匹配，可以提高稳健性。
通过利用ATIM包向STA通知电源模式的改变，当网络中的所有STA都处于唤醒状态时可以向STA通知电源模式的改变，并且可以在每个信标周期内向STA提供通知STA电源模式改变的机会。换句话说，可以向STA可靠、快速地通知电源模式的改变。
第二实施例
在第一实施例中，利用了在ATIM窗口期间自组织网络中的所有STA都处于唤醒状态这一事实，并且通过广播ATIM包向STA通知电源模式的改变。然而，依据这种方法，所有STA都接收ATIM包，并且即使处于省电模式下的STA也必须在信标期间改变为唤醒状态，造成电力浪费。
在自组织网络中的STA中，只有要发送包的STA需要知晓接收STA的电源模式。如果发送STA不与接收STA外的其它STA通信，那么不需要管理其余STA的电源模式。
 通常，应用协议与通信对方建立连接，并与该对方进行独占式通信，而后结束该连接。即，在限定了通信对方之后，它们在给定的期间内相互通信，并几乎不与未建立连接的其它STA进行通信。根据第二实施例，在要相互通信的STA上明确地指示驱动器和无线通信控制器，并且只有这些STA可以相互通知电源模式的改变。
在第二实施例中，与第一实施例类似，打印机103形成自组织网络，并且数字照相机101和102按提到的顺序依次加入该网络。数字照相机102和打印机103按提到的顺序转入省电模式。
打印机103将ESSID设定为SaveNet并产生自组织网络时的序列与图4中的相同，数字照相机101加入SaveNet时的序列与图6中的相同，此处将略去有关的描述。
数字照相机102加入SaveNet时的序列与图6中的S601到S606相同，将参照图12说明随后的处理。在建立TCP连接等连接之后，由数字照相机102的CPU 215运行的应用程序开始通信。在建立连接之前，该应用程序向驱动器通知对方的MAC地址(S1201)。该定时依赖于所使用的通信协议，并且可以在使用2个TCP连接的FTP等中建立会话(第一TCP连接开始)之前设定该定时。
当在S1201中驱动器获得通信对方的MAC地址时，使用通信列表1301取代第一实施例中采用的省电列表1001(图13)。通信列表1301与省电列表1001的差别在于列表1301代表通信对方的列表，并且不仅管理省电模式中的STA也管理活动模式中的STA。如果在S1201中向驱动器通知了打印机103的MAC地址，则注册活动模式为电源模式的值以及终止时间的初始值。与第一实施例类似，应用终止时间是为了避免当打印机突然异常停止并且无线通信失败时或者当通信对方移动到没有无线电波到达的地方时，还需保持不明确的不必要信息的需要。
完成在通信列表1301中的注册后，数字照相机102的应用程序向驱动器发送转入省电模式的请求(S1202)。驱动器向无线通信控制器204发出一系列命令以转入省电模式(S1203)。接收到这些命令后，无线通信控制器204阻断处理直到下一个信标定时。在接收到下一个信标时(S1204)，无线通信控制器204向通信列表中的所有MAC地址单播表示数字照相机102在ATIM窗口期间要转入省电模式的ATIM包。在第二实施例中，无线通信控制器204仅向打印机103发送该ATIM包(S1205)。由于ATIM包是单播的，所以返回ACK(S1206)。
在图8中由801表示此时ATIM包的帧格式。ATIM包的目的地地址(DA)是打印机103的MAC地址。源地址(SA)是由数字照相机102的无线接口所持的MAC地址。在形成自组织网络时由打印机103确定的BSSID被设定为该BSSID。对于在网络上传送的所有信标该BSSID取相同的值，并且可以从信标(S1204)等获取该BSSID。由802代表帧控制的更详细的格式。ATIM包定义控制位为00，并且子类型字段保持1001。在此情况下，PwrMgt(PM)位设定为1以表示省电模式设定为ON。
数字照相机102可以利用这个设定向打印机103通知数字照相机102已经转入省电模式。结果“OK”从无线通信控制器204传送到主应用程序(S1207和S1208)。
将说明当打印机103向数字照相机102通知打印机103将转入省电模式时的处理。当打印机103将转入省电模式时，它向由打印机103管理的通信列表中所注册的数字照相机102的MAC地址发送PM位设为1的ATIM包。如果无线通信控制器204在ATIM窗口期间接收到单播的ATIM包(S1209)，则它通过中断来发出事件并向驱动器通知某一给定的STA已经改变其电源模式(S1211)。
驱动器以MAC地址上的附带信息和在S1211中发送的PM位为基础更新通信列表1301。驱动器确认相应的MAC地址是否存在于通信列表1301中。如果相应的MAC地址不存在，则驱动器根据通知的PM位确定电源模式，并将所确定的电源模式和终止时间与所通知的MAC地址相关联地注册在通信列表1301中。如果在通信列表1301中存在相应的MAC地址并且所通知的PM位为1，则驱动器将与通信列表1301中的该MAC地址相对应的电源模式值改变为省电模式。如果PM位为0，则驱动器将电源模式值改变为活动模式。这两种情况中的任一情况下，终止时间都返回到初始值。可以以几种方式利用终止时间，并且可以通过与第一实施例中相同的方法使用终止时间。
当通信列表1301的电源模式值从活动模式转入省电模式时，驱动器发出向无线通信控制器204通知打印机103已经改变为省电模式的命令(S1212)。由于该命令需要打印机103的MAC地址，所以在从驱动器接收到将被发送到打印机103的MAC地址的数据后在数据发送前无线通信控制器204向打印机103单播ATIM包。
更具体地说，在S1213中，驱动器从数字照相机102接收数据发送请求。在S1214中，驱动器将该请求转换为指向无线通信控制器204的命令，并发出该命令。无线通信控制器204接收该数据和命令，如果该数据的目的地是注册的MAC地址，则等待信标的接收或发送时间(S1215)。在此情况下，轮到数字照相机102发送信标，于是发送信标(S1215)，并在ATIM窗口期间向打印机103发送单播的ATIM包(S1216)。应该注意，此时PM位被设定为1，并发送ATIM包。此后，打印机103发回ACK(S1217)。在接收到ATIM包后，打印机103在信标期间改变为ATIM窗口。打印机103可在S1218中接收数据包，并发回ACK(S1219)。通过S1220和S1221正常地发送数据。
将说明当打印机103发出从省电模式改变为活动模式的请求时的序列。打印机103使用单播的ATIM包，将PM位改变为0，并传送该ATIM包。
在S1223中接收到该ATIM包后，无线通信控制器204通过中断来发出事件，并向驱动器通知打印机103的MAC地址和PM位值(S1225)。驱动器确认相应MAC地址是否在于通信列表1301中。如果相应的MAC地址不存在，则驱动器根据通知的PM位确定电源模式，并将所确定的电源模式和终止时间与由无线通信控制器204通知的MAC地址相关联地注册在通信列表1301中。如果该MAC地址存在且所通知的PM位为0，则驱动器确认与通信列表1301中打印机103的MAC地址相应的电源模式是否为省电模式。如果在通信列表1301中的电源模式是省电模式，则驱动器将电源模式改变为活动模式，并请求无线通信控制器204取消所注册的MAC地址(S1226)。如果通信列表1301中的电源模式已经是活动模式，则驱动器忽略PM位。因此，针对要发送至MAC地址的数据，无线通信控制器204不必发送任何ATIM包，并快速传送该数据。
当应用程序传送数据结束并且相应的MAC地址项将从通信列表1301删除时，CPU 215向驱动器发出请求(S1227)。此时，如果MAC地址的电源模式值表示省电模式，则CPU 215请求无线通信控制器204删除无线通信控制器204中注册的相应MAC地址。在本例子中，由于打印机103已处在活动模式，所以可以跳过该处理。
图14至16示出在通信列表1301中注册和删除的算法。图14是示出通过应用程序在通信列表1301中注册的流程图。在S1401中，由CPU 215运行的应用程序指定通信对方的MAC地址，并向通信列表1301发出注册请求。在S1402中，它确认该MAC地址是否存在于通信列表1301中。如果该MAC地址已经存在，则不作任何处理(S1404)；如果该MAC地址不存在，则将该MAC地址和电源模式值改变为活动模式，并将终止时间设定为初始值(S1403)。
将参照图16说明当应用程序发出请求以删除注册在通信列表1301中的列表内容时的算法。在S1601中，指定MAC地址，并发出从通信列表1301中删除该MAC地址的请求。在S1602中，确认所指定的MAC地址是否存在于通信列表1301中。如果所指定的MAC地址不存在，则不作处理(S1604)。如果所指定的MAC地址存在，则检查电源模式值是否代表省电模式(S1603)。如果电源模式值代表省电模式，则向无线通信控制器204发出用于从无线通信控制器204所管理的MAC地址列表中删除相应MAC地址并在数据发送之前发送ATIM包的请求(S1605)。然后从通信列表1301中删除MAC地址(S1606)。如果在S1603中电源模式值不代表省电模式，则从通信列表1301中删除相应的MAC地址(S1606)。
将参照图15说明当从自组织网络中的STA接收单播的ATIM包时的处理。如果在S1501中无线接口接收到单播的ATIM包，则无线通信控制器向驱动器通知发送方的MAC地址和帧中的PM位(S1502)。驱动器确认所通知的MAC地址是否存在于通信列表1301中(S1503)。如果该MAC地址存在，则将对应于该MAC地址的终止时间值返回到初始值(S1509)。如果从发送来的PM位判断出将转入省电模式(PM位为1并且先前的电源模式值代表活动模式)，则将该MAC地址注册在无线通信控制器中(S1511)。如果电源模式已经转入省电模式或从发送来的PM位判断出将改变为活动模式，则不作任何处理(S1512)。
如果指定的MAC地址没有注册在S1503中，则将对应于该PM位值的电源模式和终止时间与该MAC地址相关联地注册在通信列表1301中(S1504)。此时，如果PM位为1，则向无线通信控制器204发出注册该MAC地址的命令(S1506)。如果PM位为0，则不作任何处理(S1508)。
上述实施例已分别描述了在通信列表中注册的办法(S1201)和使省电模式生效的办法(S1202)。通过指定当使省电模式生效时通知哪些STA(一个或多个STA)(S1202)也可获得相同的效果。当发出从省电模式改变为活动模式的请求或分配给各装置的终止时间已过去时，可以从通信列表中删除有关这些装置的信息。
用于发送数据的办法(S1213)也可以起到在通信列表中注册的办法(S1201)和使省电模式生效的办法(S1202)的作用。每当发送数据时，如果在通信列表中没有注册接收方，则可以在数据发送之前发送ATIM包，而后发送数据。通过该处理，总能够将省电模式通知给数据通信中的对方。
在上述实施例中，在接收到ATIM包之后，向驱动器通知已经接收到ATIM包的消息(S1211和S1225)，改变通信列表的电源模式，并执行在无线通信控制器中注册MAC地址(S1212)及从无线通信控制器中删除MAC地址(S1226)。在另一实施例中，可以在无线通信控制器204中执行这些过程。
虽然在上述实施例中利用了ATIM包，但也可以使用RTS包进行相同的处理。
如上所述，根据第二实施例，同第一实施例相比，由应用程序明确指定通信对方以防止在收到广播ATIM包时所有的STA都改变为唤醒状态。只有通信对方可以相互通知电源模式的改变。
第三实施例
在第一和第二实施例中，利用了在ATIM窗口期间自组织网络中的所有STA都处于唤醒状态这一事实，并通过广播或者单播ATIM包向STA通知电源模式。然而，根据这种方法，电源模式的通知必须等到发送下一个信标。信标间隔一般设定为大约100ms，在最坏的情况下，不能在100ms期间向STA通知电源模式的改变，控制受阻。
第三实施例解决此问题。检查出对方的状态，如果对方处于活动模式，则迅速将电源模式通知给对方而不等待下一个信标的时间。
图17是根据第三实施例的序列图。与第二实施例类似，直到在由打印机103产生的自组织网络SaveNet中加入数字照相机102、在通信列表中注册(S1701)，以及发出转入省电模式的请求(S1702和S1703)的序列都与第一实施例中的相同。
将描述判断被通知电源模式的对方是否处于活动模式的方法。在图17中，在S1718，打印机103发送信标，按照IEEE 802.11标准，在信标期间打印机103必须处于活动模式。无线通信控制器204存储此规则，当已经加入通信列表的目的地与已经被发送信标的目的地相符时立即发出电源模式通知请求。
与第一和第二实施例中使用的ATIM包不同，该通知请求使用空(null)数据包(S1704)。如图8中802所示，在空数据包的指定中，控制位是10，子类型字段保持0100。PwrMgt(PM)位设定为1表示省电模式被设定为ON，PwrMgt(PM)位设定为0表示省电模式被设定为OFF。然后，发回ACK(S1705)，并向主应用程序传送来自无线通信控制器204的结果“OK”(S1706和S1707)。
即使在S1718中打印机103不发送任何信标，无线通信控制器204也设法在S1704中发送空包并等待接收ACK(S1705)。如果无线通信控制器204没有接收到任何ACK响应，则它一直等到接收或发送下一个信标。在无线通信控制器204确认打印机103已经发送了信标之后，它发送空包。如果无线通信控制器204不能确认来自打印机103的任何信标，则如第二实施例中所述，它向打印机103发送ATIM包。以此方式，无线通信控制器204采用使打印机103始终接收转入省电模式的请求直到下一个信标期间的办法。
为了向由通信列表管理的处于活动状态的对方通知电源模式的改变，无论该对方是否为信标发送方，在接收信标之前都可通过空包向该对方通知电源模式的改变。
如上所述，根据第三实施例，与第一和第二实施例相比，当通信对方处于活动模式时，可以将能通知电源模式的定时设定得较早。即使通信对方不处于活动模式，也可以通过使用第二实施例的方法在下一个信标期间之前向通信对方通知电源模式。
其它实施例
按照IEEE 802.11技术标准对第一到第三实施例进行了描述，只要可获得相同效果，还可以将第一到第三实施例广泛应用于IEEE 802.11之外的其它技术标准。
在第一到第三实施例中，所有的STA都加入自组织网络，然后STA(在该实施例中为数字照相机102)顺序改变为省电模式。
与此不同，例如，当数字照相机101加入由打印机103形成的自组织网络时，它立即发送用于改变为省电模式的通知(广播ATIM、单播的ATIM或空包)。当数字照相机102随后加入网络时，打印机103识别数字照相机101正处于省电模式。然而，由于在发送了此结果的信息之后数字照相机102才加入网络，所以数字照相机102不知道数字照相机101处于省电模式。
为解决此问题，每个STA可以周期性地向其它STA通知其电源模式。例如，在第一实施例中，可以每10个信标间隔发送一次广播ATIM包。这可以使随后加入网络的STA获取对方的电源模式。
作为在自组织模式中省电的操作方法，还可以利用用户接口操作每个STA以便在所有STA加入网络之后转入转入省电模式，从而解决上述问题。
如上所述，可以快速有效地管理电源模式。例如，即使执行自组织通信的通信设备也可以快速转入省电模式。即使当形成自组织网络的装置改变为省电模式时，也可减少对方的接收错误。
由于本发明有许多迥然不同而不脱离其精神和范围的实施方式，因此应该理解，除了在所附权利要求中的限定以外，本发明不局限于其具体的实施方式。
本申请要求在2004年9月21日提交的日本专利申情2004-273132的优先权，其通过引用包含于此。

Claims (14)

1.一种通信设备，包括：
改变部，用于改变电源模式；
判断部，用于判断传送信标信号的定时；
确定部，用于根据所述判断部的判断来确定处于省电模式的另一装置可以通信的时间段；以及
通知部，用于当所述改变部改变电源模式时，在所述确定部所确定的时间段期间，将电源模式改变通知发送到另一装置。
2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通知部将所述通知发送到形成网络的全部装置。
3.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通知部将所述通知发送到特定装置。
4.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述确定部确定符合IEEE 802.11标准的ATIM窗口。
5.根据权利要求4所述的通信设备，其特征在于，所述通知部通过使用ATIM(通告业务量指示消息)包将电源模式的改变通知给另一装置。
6.根据权利要求4所述的通信设备，其特征在于，所述通知部通过使用RTS(发送请求)包将电源模式的改变通知给另一装置。
7.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，当所述通信设备不通过中继设备而直接与所述另一通信设备通信时，所述通知部在所述确定部所确定的时间段期间将电源模式的改变通知给所述另一通信设备。
8.一种通信设备，包括：
改变部，用于改变电源模式；以及
通知部，用于通过使用空包将所述改变部执行的电源模式的改变通知给另一装置。
9.根据权利要求8所述的通信设备，其特征在于，还包括判断部，该判断部用于判断被通知电源模式的改变的对方是否处于省电模式，
其中，所述通知部根据所述判断部的判断将所述改变部执行的电源模式的改变通知给所述对方。
10.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述判断部根据是否从所述对方接收到通报信号来判断所述对方是否处于省电模式。
11.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，还包括检测部，用于检测对来自所述通知部的通知的响应，
其中，所述判断部根据所述检测部的检测来判断所述对方是否处于省电模式，以及
所述通知部根据所述判断部的判断，再次将电源模式的改变通知给所述对方。
12.一种通信设备，包括：
确定部，用于确定不论形成网络的装置是否处于省电模式都可以进行通信的时间段；以及
管理部，用于根据在所述确定部所确定出的时间段期间接收到的信息，管理另一装置的省电状态，
其中，所述管理部利用终止期进行管理。
13.一种通信方法，包括当向另一装置通知电源模式发生改变时，在ATIM窗口中发送ATIM包或RTS包。
14.一种通信方法，包括当向另一装置通知电源模式发生改变时，发送包含表示要被改变到的模式的信息的空包。
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