CN101262389A - 无线局域网系统和无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
当无线终端使用无线LAN中的一对多通信执行程序时,连接无线LAN基站(104)的多个无线终端(105A,105B)中的每个终端向基站通知用于通过一对多通信从基站接收数据的地址(S601)。该基站通过将由无线终端通知的地址与用于一对一通信的无线终端的地址相关联而进行记录(S602)。当基站接收要发送给无线LAN的一对多通信数据时(S603),基站将一对多通信数据的目的地址转换为对应所述目的地的一对一通信地址(S605),并且将目的地址已经被转换为一对一通信地址的数据发送出去(S609)。
Description
本申请基于并要求2006年10月13日提交的日本专利申请No.2006-279923的优先权,其公开的全部内容在此结合作为参考。
技术领域
本发明涉及无线LAN系统,或具体地说涉及其中多种通信形式,如一对多通信和一对一通信共存的无线LAN系统。
背景技术
用于根据IEEE 802.11的无线LAN和有线LAN,如以太网(注册商标)的IP通信类型包括单播通信、广播通信和组播通信。单播通信是其中基站发送数据给单一终端地址的一对一通信。相比之下,广播通信和组播通信是一对多通信,用于从基站向多个终端地址共同发送数据。在广播通信中,将数据发送给在预定通信范围中存在的所有任意终端。另一方面,在组播通信中,将数据发送给指定为目的地的所有终端。
一种用于抑制无线终端的功耗的被称为功率节省模式的现有方法可用作根据涉及无线LAN的IEEE 802.11的标准技术,如在IEEE计算机协会的LAN MAN标准委员会的“第11部分:无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范”中所述的,ANSI/IEEE标准802.11,1999版本,p.128-133(非专利文献1)。根据该方法,从唤醒模式向功率节省模式切换的无线终端进入所谓的休眠模式,其中它以低功率工作。
用于适用功率节省模式的无线终端的同步信号(以下称作信标)的类型包括TIM(业务量指示图)和DTIM(传送TIM)。将用于TIM和DTIM的信标以预设比率,如2比1或3比1周期性地发送。在上述的广播通信或组播通信中,通过DTIM信标通知由终端接收的数据的存在或不存在。当由终端接收的数据存在时,在DTIM信标来自基站后,立刻发送该数据。该构造广播或组播通信的目的地地址的无线终端,随着DTIM信标接收时序的到达,从休眠模式中醒来,并且在预定时间内保持唤醒状态,并接收数据。
图7显示了上述的广播/组播(BC/MC)通信的实际范例。在上述情况下,假设每个无线终端(3A/3B)处于有效的功率节省模式。无线LAN基站1在接收来自发送器LAN终端2的广播或组播通信数据分组的情况下(S701),顺序累积数据分组(S702)。而且,随着TIM信标时序的到达,无线LAN基站1发送出TIM信标(S703)。无线终端3A和无线终端3B在从休眠模式中被唤醒,并接收来自无线LAN基站1的TIM信标之后,再次返回休眠模式。
此后,随着DTIM信标时序的到达,无线LAN基站1发送出DTIM信标,该信标上添加了表示BC/MC通信数据的累积的信息(S704)。然后,将特定数据发送给无线终端3A和无线终端3B(S750)。同时,每个无线终端(3A/3B)在接收DITM信标后保持唤醒模式,并且接收用于BC/MC通信的数据。
发明内容
然而,通过图7显示的过程分配的广播/组播通信数据不必要由接收它的所有无线终端使用,而且没必要用于部分无线终端。具体地说,在图7中,在DTIM信标(S804)之后由BC/MC通信发送的数据(S705)可以是无线终端3A所需的数据,而不是其他无线终端3B所需的数据。
在接收的广播/组播数据不需要的情况下,特定无线终端(3B)处理接收数据,导致数据接收处理的浪费。该操作不是使用功耗节省模式的无线终端所需的,该功耗节省模式用于抑制功耗。而且,使用广播/组播频繁提供业务的网络频繁地产生接收处理,而不管接收的数据是否是所需的,并因此,造成无线终端的功耗很难抑制的问题。
由于上述问题实现了本发明,并且其目的是提供一种技术用于合适地抑制连接到无线LAN的无线终端的功耗。
根据本发明,提供一种无线LAN系统,包括:无线LAN的基站;和连接到该基站的多个无线终端,其中每个无线终端包括地址通知单元,当所述无线终端在无LAN中使用一对多通信执行程序时,其向基站通知从基站通过一对多通信接收数据的地址,并且该基站包括控制单元,其通过将由无线终端通知的地址与用于一对一通信的无线终端的地址相关联而进行记录,转换单元,其将要发送给无线LAN的一对多通信数据的目的地址转换为对应所述目的地的一对一通信地址,和无线LAN单元,其将目的地址已经转换为一对一通信地址的数据发送出去。
根据本发明,提供一种用于无线LAN的基站和连接到该基站的多个无线终端的无线通信方法,包括:通过在无LAN中使用一对多通信执行程序的无线终端,向基站通知从基站通过一对多通信接收数据的地址;通过将由无线终端通知的地址与用于一对一通信的无线终端的地址相关联而进行记录;将要发送给无线LAN的一对多通信数据的目的地址转换为对应于所述目的地的一对一通信地址;和将目的地址已经转换为一对一通信地址的数据发送出去。
根据本发明,可以将要发送给无线LAN的一对多通信数据只发送给使用特定数据的无线终端。由此,不需要一对多通信数据的无线终端能够避免数据接收过程,并且能够抑制功耗。
附图说明
图1是显示根据本发明实施例的系统结构的框图;
图2是显示根据本发明实施例的无线LAN基站的结构框图;
图3是显示根据本发明实施例的无线LAN终端的结构框图;
图4是用于解释根据本发明实施例的终端管理表的框图;
图5是用于解释根据本发明实施例的地址转换过程的框图;
图6是显示本发明实施的系统工作的时序图;
图7是显示根据本发明的现有技术的系统工作的时序图;
图8是用于解释基于IEEE 802.11的帧结构的框图;
图9是显示根据本发明另一实施例的无线LAN终端的流程图。
具体实施方式
图1显示了根据本发明实施例的无线LAN系统的结构。该无线LAN系统100包括无线LAN 102的无线LAN基站104和与无线LAN基站104适配的多个无线LAN终端105A、105B。无线LAN基站104通过有线LAN 101连接LAN终端103。无线LAN终端105A(105B)具有根据IEEE 802.11的功率节省模式的功能。
图3显示了无线LAN终端105A(105B)的结构。无线LAN接口(I/F)303基于IEEE 802.11执行无线LAN 102的通信过程。控制单元301控制其本地终端的操作。BMC地址通知单元302向无线LAN基站104通知用于和无线LAN基站104广播通信或组播通信(以下称作“BC/MC通信”)的地址。地址列表304在其中存储通知给LAN基站104的地址和在单播通信中的本地终端的地址。
尽管本申请中通过无线LAN基站104在无线LAN终端105A(105B)中操作使用BC/MC通信数据,但是控制单元301向BMC地址通知单元312提供在地址列表304中描述的用于BC/MC通信的地址。在BC/MC通信中,通过无线LAN终端105A(105B)使用用于BC/MC通信的地址来接收来自无线LAN基站104的数据。该BMC地址通知单元302准备数据,用于向无线LAN基站通知提供的BC/MC通信地址,并且通过该无线LAN接口303向无线LAN基站104发送特定数据。
图2显示了无线LAN基站104的结构。该LAN接口(I/F)201执行有线LAN 101的通信过程。桥接单元202在LAN 101和无线LAN102之间执行桥接过程。控制单元206控制该桥接单元202,并且执行由IEEE 802.11标准化的无线LAN接入点的功能。BMC-UC转换器203将要发送给无线LAN 102的数据的目的地从BC/MC通信地址转换为单播通信地址。无线LAN接口(I/F)204执行基于IEEE 802.11的无线LAN 102的通信过程。
而且,基于IEEE 802.11的规定,无线LAN接口204向无线LAN102周期性地发送TIM和DTIM信标。通过该控制单元206将从无线LAN终端105A(105B)通知的BC/MC地址登记到终端管理表205中,作为与特定无线终端的单播地址有关的信息。
图4显示了终端管理表205的一个范例。该终端管理表205在其中记录了“广播/组播地址”,该地址构成了用于从每个无线LAN终端105A、105B通知的BC/MC通信的地址,并且记录了与终端的单播地址对应的“无线终端MAC地址”,该终端已经被通知了特定的广播/组播地址。能够从每个无线LAN终端105A、105B发送的帧的报头信息中获得在“无线终端MAC地址”中记录的单播地址,以通知BC/MC地址。附带的,该记录模式不限于显示的这一种,而是可以有适当的变化。
无线LAN基站104的控制单元206在接收来自LAN 101或无线LAN 102的帧的情况下,确定在报头中所描述的目的地址是否登记在终端管理表205的“广播/组播地址”中。在确定显示目的地址已经被登记的情况下,从终端管理表205的“无线终端MAC地址”中读取对应于特定目的地址(BC/MC地址)的单播地址,并将该单播地址提供给BMC-UC转换器203。
该BMC-UC转换器203将构成帧的目的地址的BC/MC地址转换为从终端管理表205中读取的单播地址。通过无线LAN接口204经由单播通信将目的地址已经被转换的帧发送给对应的无线终端(105A、105B)。
在图8中显示了基于IEEE 802.11的MAC帧的基本结构。上述由BMC-UC转换器203转换的目的地址对应于在所示的“MAC地址”中的“目的MAC地址”。而且,在终端管理表205的“无线终端MAC地址”中记录的地址对应于从无线LAN终端105A(105B)发送的帧中的“发射机MAC地址”,以通知BC/MC地址。
参考图6中显示的时序图解释该实施例的操作。在特定应用中,当无线LAN终端105A使用BC/MC通信数据来执行应用程序时,向无线LAN基站104通知BC/MC地址集(S601)。该无线LAN终端105A在通知该BC/MC地址后,将其操作模式从唤醒模式切换为休眠(假寐)模式。当前不执行该BC/MC通信应用程序的其他无线LAN终端105B以休眠模式工作。
无线LAN基站104在从无线LAN终端105A中接收BC/MC地址的情况下,将其登记在终端管理表205中,作为与无线LAN终端105A的单播地址有关的信息(S602)。
无线LAN基站104在从有线LAN 101接收由LAN终端103发送的BC/MC通信数据分组时(S603),确定数据分组的目的地址是否被登记在终端管理表205中(S604)。一旦识别出登记,无线LAN基站104从终端管理表205中读取与登记的BC/MC地址对应的单播地址,并且通过已经读取的地址重写接收分组的目的地址(BC/MC地址)。
图5显示了地址转换的范例。在该情况下,假设无线LAN终端105A的单播地址是“00:00:4C:AA:AA:AA”。如图5所示,通过无线LAN基站104将接收的分组的目的地址中设置的该BC/MC地址“03:00:00:BB:BB:BB”转换为相应无线LAN终端105A的单播地址“00:00:4C:AA:AA:AA”。附带的,发射机地址和无线LAN基站104的地址(“BSSID“)不改变。该无线LAN基站104顺序累积其目的地址已经被转换为单播地址的数据(S606)。
然后,随着TIM信标传输时序到达,无线LAN基站104向无线LAN 102发送TIM信标(S607)。在该过程中,在该过程中输出的TIM信标中设置了标识符,该标识符表示通过该无线LAN基站104累积无线LAN终端105A的单播数据。根据基于IEEE 802.11的标准技术设置该标识符,在此不再进行解释。
该处于休眠模式的无线LAN终端105B在被唤醒后,接收来自无线LAN基站104的TIM信标,同时识别寻址到特定本地终端的数据没有被累积,然后返回休眠模式。
另一方面,仍然处于休眠模式的无线LAN终端105A从休眠模式中唤醒并接收该TIM信标之后,识别寻址到特定本地终端的单播数据在无线LAN基站104中被累积。无线LAN终端105A为了获得累积的数据,将基于IEEE 802.11的PS-轮询帧的PS位设置为关闭状态,并且将它发送给无线LAN基站104(S608)。该PS轮询帧用于将终端的工作模式通知给基站。在如上所述,将PS位被设置为关闭状态的情况下,表示终端是唤醒的,而当PS位被设置为开通状态时,表示终端是休眠的。
无线LAN基站104在基于接收的PS轮询识别无线LAN终端105A已经从休眠模式切换到唤醒模式时,发送无线LAN终端105A累积的单播数据(S609)。无线LAN终端105A从无线LAN基站104接收数据,并且在完成接收时转换为休眠模式。
此后,随着DTIM传输时序到达,无线LAN基站104向无线LAN102发送DTIM信标(S610)。开始,在发送表示数据累积的DTIM信标后立刻发送BC/MC通信的数据。然而,经过研究,已经通过单播通信从LAN终端103发送BC/MC通信数据给无线LAN终端105A。因此,对于该时序,在DTIM信标中不再设置表示BC/MC通信数据累积的标识符。
当如上所述接收DTIM信标时,无线LAN终端105A和无线LAN终端105B从休眠模式中被唤醒,然后再次返回休眠模式。
如上所述,根据该实施例,只能将已经到达无线LAN基站104的BC/MC通信数据传送给执行BC/MC通信应用的无线LAN终端105A。因此,其他不执行BC/MC通信的无线LAN终端105B不需要数据接收过程。因此,能够保证较长的休眠时间。
下面,参考图9的流程图解释上述实施例的修改。该修改假设一种通信形式,其中无线LAN终端(105A)在接收具有从BC/MC地址转换为单播地址的目的地址的数据的情况下将特定数据传输给其他终端。
根据该修改,无线LAN基站104的BMC-UC转换器具有向待发送的数据的报头添加标识符的功能,该标识符表示将BC/MC地址转换为单播地址。
在图9中,无线LAN终端(105A)在接收来自无线LAN基站104的单播数据时(S901),确定表示地址转换的标识符是否已经被设置在报头中。在确定没有设置标识符的情况下(在S902中为YES),接收的数据的目的地址从单播地址返回BC/MC地址(S903)。具体地说,向无线LAN基站104通知的BC/MC地址(图6,S601)被再次设置为目的地址。然后,将具有再次被设置为BC/MC地址的目的地址的数据传送给其他终端(S904)。
附带的,在从无线LAN基站104中接收的数据中的标识符是有效的情况下(在S902中为NO),无线LAN终端(105A)识别该特殊数据用于正常单播通信,即不需要传输该数据。
在图9显示的步骤中,无线LAN终端(105A)在接收该单播数据时,能立刻识别特殊数据是否要被传送。由此,可以平稳的实施向其他终端传送数据。
作为另一种修改,假设没有与无线LAN基站104适配的无线LAN终端(105A,105B)处于休眠模式。然后,可以将BC/MC通信数据发送给无线LAN102,而不改变该目的地址。可以通过在来自终端的帧中设置的PS位的开/闭状态确定终端的休眠模式或唤醒模式。
尽管已经详细的描述了本发明的典型实施例,但是应当理解在不脱离本发明本质和范围的情况下,可以通过附加权利要求来规定各种变化、替换和选择。而且,尽管在执行过程中将修改该权利要,但是发明人不希望重新教导所要求保护的本发明的所有等同物。
Claims (10)
1.一种无线LAN系统,包括:
无线LAN的基站;和
连接到该基站的多个无线终端,其中
每个无线终端包括地址通知单元,当所述无线终端使用在无线LAN中的一对多通信执行程序时,该通知单元向基站通知用于通过一对多通信从基站接收数据的地址,以及
该基站包括:控制单元,其通过将由从无线终端通知的地址与用于一对一通信的无线终端的地址相关联而进行记录,转换单元,其将要发送给无线LAN的一对多通信数据的目的地址转换为与所述目的地对应的一对一通信地址,和无线LAN单元,其将目的地址已经被转换为一对一通信地址的数据发送出去。
2.根据权利要求1的无线LAN系统,其中
当基站执行所述转换时,该转换单元向要发送的所述数据添加标识符,该标识符表示一对多通信数据的目的地址被转换为一对一通信地址,以及
每个无线终端进一步包括:地址列表单元,其存储通知给基站的一对多通信地址和所述无线终端的一对一通信地址;和控制单元,其确定该标识符是否被添加给从基站接收的数据,和
每个无线终端的控制单元将具有标识符的数据的目的地转换为被通知给基站的一对多通信地址,并且传送所述具有标识符的数据。
3.根据权利要求1或2的无线LAN系统,其中,该基站的无线LAN单元以相互不同的周期向无线LAN发送两类的同步信号,并且一对多通信数据的传输时序与两类的同步信号中的一类的传输时序有关。
4.一种连接无线LAN的基站的无线终端,包括:
地址通知单元,当该无线终端使用在无线LAN中的一对多通信执行程序时,该通知单元向基站通知用于通过一对多通信从基站接收数据的地址。
5.根据权利要求4的无线终端,进一步包括地址列表单元,其存储通知给基站的一对多通信地址和所述无线终端的一对一通信地址;和控制单元,其确定该标识符是否被添加给从基站接收的数据,和
其中每个无线终端的控制单元将具有标识符的数据的目的地转换为被通知给基站的一对多通信地址,并且传送所述具有标识符的数据。
6.一种无线LAN基站,其连接多个无线终端,包括:
控制单元,其通过将从无线终端通知的地址与用于一对一通信的无线终端的地址相关联而进行记录;
转换单元,其将要发送给无线LAN的一对多通信数据的目的地址转换为与所述目的地对应的一对一通信地址;和
无线LAN单元,其将目的地址已经被转换为一对一通信地址的数据发送出去。
7.根据权利要求6的无线LAN基站,其中,当基站执行所述转换时,该转换单元向要发送的所述数据添加标识符,该标识符表示一对多通信数据的目的地址被转换为一对一通信地址。
8.根据权利要求6或7的无线LAN基站,其中,该无线LAN单元以相互不同的周期向无线LAN发送两类的同步信号,并且一对多通信数据的传输时序与两类的同步信号中的一类的传输时序有关。
9.一种用于无线LAN的基站和连接到该基站的多个无线终端的无线通信方法,包括:
通过无线终端向基站通知用于经一对多通信从基站接收数据的地址,该无线终端使用在无线LAN中的一对多通信执行程序;
通过将从所述无线终端通知的地址与用于一对一通信的无线终端的地址相关联而进行记录;
将要发送给无线LAN的一对多通信数据的目的地址转换为与所述目的地对应的一对一通信地址;和
将目的地址已经被转换为一对一通信地址的数据发送出去。
10.根据权利要求9的无线通信方法,进一步包括:
当基站执行所述转换时,向要发送的数据添加标识符,该标识符表示一对多通信数据的目的地址被转换为一对一通信地址;
存储被通知给基站的一对多通信地址和所述无线终端的一对一通信地址;
确定是否将该标识符添加给从基站接收的数据;
将具有标识符的数据的目的地转换为被通知给基站的一对多通信地址;和
传送所述具有标识符的数据。
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