CN101296144B

CN101296144B - 睡眠模式下减少响应时间的装置及其控制方法

Info

Publication number: CN101296144B
Application number: CN2008100170539A
Authority: CN
Inventors: 张春业; 张燕; 曲宏伟; 马骞; 赵莉
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: CN101296144A

Abstract

本发明公开了一种睡眠模式下减少响应时间的装置及其控制方法。本发明为了解决低业务量情况下指数增长算法中出现的响应时间长的问题，设计并提出了睡眠模式下减少响应时间的装置及其控制方法。该装置设计了一种睡眠间隔算法模块，其控制方法是通过减缓睡眠间隔时间的增长来减少数据包的响应时间，将原来的指数增长算法变成指数加权滑动增长算法，睡眠间隔按照指数加权滑动增长方法增长。通过本装置及其控制方法，低业务量情况下，移动站点大大的减小了平均等待时间以及对数据包的响应时间，而且能量消耗影响不大。该装置及其控制方法结构简单，实施成本低，运行稳定可靠。

Description

睡眠模式下减少响应时间的装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种IEEE 802.16e中减少响应时间的装置，尤其涉及一种睡眠模式下减少响应时间的装置及其控制方法。

背景技术

IEEE 802.16系列标准是一组新兴的无线城域网(WMAN)技术，IEEE 802.16仅支持固定站点模式，为了提供高速的宽带无线接入和支持终端站点的移动性，填补无线局域网和传统蜂窝网之间的空白，IEEE标准委员会又制订了IEEE 802.16e标准。终端站点的移动性使电池能量有限，如何通过节能机制以延长移动站点(MS)的使用时间，成为IEEE 802.16e系统中一个非常重要的问题。IEEE 802.16e协议在MS的睡眠模式中定义了一种节能机制ESM，通过睡眠以减小MS在无数据通信时的能量消耗。在IEEE 802.16e草案中定义了基站(BS)和移动站点(MS)，MS在移动中与BS保持通信。为了减少MS的功率消耗，IEEE 802.16e提出了MS的睡眠模式(Sleep-Mode)来节约能量.

有人分析了IEEE 802.16e的睡眠模式指数增长算法，对该算法的特性和不同的参数的影响进行了验证，使用四个指标参数对指数增长算法进行衡量，同时指出当数据包到达率升高时，MS在睡眠模式中的能量消耗将下降。这是因为数据包到达时间间隔小，MS在睡眠模式中的总时长减小，从而进行的监听操作就少，睡眠模式中的能量消耗就少。有人提出了线性增长算法的睡眠模式，进行了理论分析和仿真实验，对研究IEEE 802.16e的睡眠模式有一定参考意义。

IEEE 802.16e为主动授权服务(UGS)、实时轮询服务(rtps)、非实时轮询服务(nrtPS)和尽力而为(BE)等四种连接类型提供了三种节能方式。仅考虑针对nrtPS和BE连接的节能方式。在这种情况下，MS有唤醒模式(Wake-Mode)和睡眠模式(Sleep-Mode)两种模式。唤醒模式下MS能够正常地接收和发送数据，在睡眠模式下它不能发送和接收数据，以节省能量的消耗。在睡眠模式下，一个睡眠间隔加上一个监听间隔成为一个睡眠周期，睡眠模式就由多个睡眠周期组成，直到在监听间隔检查到有数据帧。

MS从唤醒状态转换为睡眠状态的过程为：当处于唤醒状态的MS在确定自己需要进入睡眠状态后，向BS发送睡眠请求报文(MOB_SLP_REQ)，并等待BS确认。收到来自BS的睡眠响应报文(MOB_SLP_REP)之后，MS进入睡眠模式。睡眠响应报文通常包含的参数有初始睡眠窗口、最小睡眠间隔T_min、最大睡眠间隔T_max以及监听间隔L。和BS协商好上述参数后， MS进入初始睡眠时段。协议建议初始睡眠窗口为最小睡眠间隔T_min。在初始睡眠时段结束以后，MS临时醒来一段时间监听BS广播的传输指示消息。这段临时唤醒时间被定义为监听间隔。MS在监听时段内检查传输指示消息信号(MOB_TRF_IND)，判断BS是否有数据包要发送给它。如果传输指示消息的值为“1”，则表示BS有数据要发送给该MS，此时，MS终止睡眠模式，转入唤醒模式，进入数据收发状态，如果传输指示消息的值为“0”，则表示BS没有数据要发送给该MS，MS继续睡眠模式，并把当前睡眠间隔加倍。MS重复上述过程，直到退出睡眠模式。

在睡眠模式中，MS以2的指数级增加睡眠长度。即当MS进入第n个睡眠周期时，当2^i-1T_min小于T_max时，MS以2^i-1T_min作为其睡眠间隔，当2^i-1T_min大于等于T_max时，MS以T_max作为其睡眠间隔。在每一个睡眠间隔内，MS通常关闭其发送和接收单元，以节省能量消耗，而在监听时段内，移动节点则需打开通信模块进行监听操作。另外，当MS有数据向外发送时，即当有MS发送请求(MS_SEND_REQ)信号发送给MS时，它可以随时终止睡眠模式。

IEEE 802.16e中提出的睡眠模式算法采用指数方式来增加睡眠时间，算法简单.在低业务量的情况下，数据帧之间的间隔时间比较长，睡眠模式要经历比较多的睡眠周期，经过多个周期后，指数增长的睡眠间隔就会增长到一个比较大的值.如果在此睡眠间隔内有数据包到达，就会经过较长时间才能被响应.实验数据也证明了这一分析.因此，在低业务量情况下，指数增长算法会延长数据包的响应时间，考虑到睡眠模式是在业务量低时被应用，所以需要提出一种算法来减少响应时间并且也能够很好地考虑功率消耗。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述指数增长算法中出现的问题，设计并提出了睡眠模式下减少响应时间的装置及其控制方法，该装置及其控制方法是通过减缓睡眠间隔时间的增长来减少数据包的响应时间，将原来的指数增长算法变成指数加权滑动增长算法，睡眠间隔按照指数加权滑动增长方法增长。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

睡眠模式下减少响应时间的装置，包括业务数据缓存器、控制模块、睡眠间隔算法模块、控制模块的前次睡眠间隔输出端和睡眠指示指令输出端与睡眠间隔算法模块连接，睡眠指示指令输出端向睡眠间隔算法模块发送“0”或“1”信号；睡眠间隔算法模块的本次睡眠间隔输出端连接到控制模块；控制模块与业务数据缓存器通过总线连接，并传送缓存器读指令以及缓存器写指令；业务数据缓存器与控制模块通过总线连接，并传送缓存器读空指令；睡眠间隔算法模块包括一个乘法器、一个加法器，一个比较器以及一个选择器；前次睡眠间隔输出端连接到乘法器，乘法器的输出端连接到加法器，加法器的输出端连接到比较器和选择器；最大睡眠间隔数据线连接到比较器和选择器；比较器的输出端连接到选择器，向选择器发送“0”或“1”信号；选择器的本次睡眠间隔输出端连接到控制模块。

所述业务数据缓存器与业务数据线连接。

所述控制模块与睡眠响应报文数据线、传输指示信息数据线、发送请求数据线以及睡眠请求报文数据线连接，分别接收睡眠响应报文、传输指示消息信号、发送请求信号，并发送睡眠请求报文。

睡眠模式下减少响应时间装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

Step1：处于唤醒状态的移动站点在确定自己需要进入睡眠模式后，通过控制模块向基站发送睡眠请求报文，并等待基站确认；

Step2：控制模块接收到基站发出的睡眠响应报文后，提取最小睡眠间隔、最大睡眠间隔和监听间隔参数，并对系统初始化后进入睡眠模式，一个睡眠周期包括一个睡眠间隔和一个监听间隔；

Step3：控制模块通过前次睡眠间隔输出端和睡眠指示指令输出端向睡眠间隔算法模块发送前次睡眠间隔数据和睡眠指示指令；

Step4：睡眠间隔算法模块根据前次睡眠间隔数据、睡眠指示指令、最大睡眠间隔参数、最小睡眠间隔参数以及滑动因子参数，计算出本次睡眠间隔，并将本次睡眠间隔数据传送到控制模块；

Step5：在监听间隔内如果没有传输指示消息信号发送请求信号传送给控制模块，则跳转到Step3；

Step6：如果有传输指示消息信号传送给控制模块，控制模块将睡眠指示指令置“0”，并在一个监听间隔后进入唤醒模式；如果有发送请求信号传送给控制模块，控制模块将睡眠指示指令置“0”后，直接进入唤醒模式。

Step7：进入唤醒模式后，控制模块对业务数据缓存器发送来缓存器读空指令进行判断；如果缓存器读空指令为“0”，则读取业务数据缓存器中的数据；如果缓存器读空指令为“1”，表明业务数据缓存器中的数据为空或者已经读取完毕，控制模块停止对业务数据缓存器的读取。

所述步骤Step4中，睡眠间隔算法模块按照以下公式计算睡眠间隔：

T_{i} = \{\begin{matrix} 2 a T_{i - 1} + (1 + a) T_{\min}, & 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min} < T_{\max} \\ T_{\max}, & 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min} &GreaterEqual; T_{\max} \end{matrix}

其中T_min为最小睡眠间隔，T_max为最大睡眠间隔，T_i为第i个睡眠间隔，T_i-1为上一个睡眠间隔，a为滑动因子参数；该计算包括以下步骤：

A：睡眠间隔算法模块根据睡眠指示指令判断是否进行睡眠间隔计算；如果睡眠指示指令为“0”，则不启动睡眠间隔算法模块，跳转到步骤F；如果睡眠指示指令为“1”，则启动睡眠间隔算法模块；

B：时间指针数据线将前次睡眠间隔T_i-1传送给乘法器，乘法器对上一个睡眠间隔T_i-1进行乘2a运算得到2aT_i-1，将运算结果2aT_i-1输出给加法器；

C：加法器将运算结果2aT_i-1进行加(1-a)T_min运算得到2aT_i-1+(1-a)T_min，并将运算结果2aT_i-1+(1-a)T_min暂时作为第i个睡眠间隔T_i，并将T_i传送给选择器；

D：比较器对2aT_i-1+(1-a)T_min和T_max进行比较，如果2aT_i-1+(1-a)T_min＜T_max，比较器输出为“0”；如果2aT_i-1+(1-a)T_min≥T_max，比较器输出为“1”；比较器将输出结果发送给选择器；

E：选择器对比较器发送的结果进行判断；如果比较器发送的结果为“0”，则选择器输出T_i作为本次睡眠间隔；如果比较器发送的结果为“1”，则选择器输出T_max作为本次睡眠间隔；

F：退出睡眠间隔计算。

本发明针对指数增长算法中出现的问题，提出了指数加权滑动增长算法，该算法是通过减缓睡眠间隔时间的增长来减少数据包的响应时间。定义的参数如下：最小睡眠间隔T_min，最大睡眠间隔T_max，监听间隔L，T_i表示第i个睡眠间隔，MS与BS协商睡眠模式，使用固定的参数，MS在监听期间没有发现数据包到来，则继续进入下一个睡眠周期，睡眠间隔按照指数加权滑动增长方法增长。

根据标准睡眠算法，第i个睡眠间隔的长度是：

T_{i} = \{\begin{matrix} 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min}, & 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min} < T_{\max} \\ T_{\max}, & 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min} &GreaterEqual; T_{\max} \end{matrix}

则第i个睡眠周期的大小是睡眠间隔和监听间隔的总和：

C_i＝T_i+L

泊松分布的公式是：

P {N (s + t) - N (s) = k} = \frac{{(λt)}^{k} e^{- λt}}{k!},

k＝0，1，L

其中N(s)代表s时刻到达的事件个数，没有数据包到达时，k＝0，即

P{N(s+t)-N(s)＝0}＝e^-λt

所以至少有一个数据到达的概率是：

P{N(s+t)-N(s)≥1}＝1-P{N(s+t)-N(s)＝0}＝1-e^-λt

在睡眠模式中，在第i个睡眠周期监听到数据包记作事件e_i，用n表示进入清醒模式之前所经历的睡眠周期数目，概率如下

P (n = i) = P (e_{1} = false; L; e_{i - 1} = false; e_{i} = true)

= Π_{j = 1}^{i - 1} P (e_{j} = false) P (e_{i} = true)

= e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} (1 - e^{- λ (T_{i} + L)})

= e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} - e^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)}

每次数据包到达都是随机的，必须等到睡眠模式结束才能进行接收，数据包等待的时间记为tw，假设MS在睡眠和监听时消耗的功率分别是E_S和E_L，这n个周期消耗的能量记为energy，上述几个指标的均值分别为E[n]，E[tw]和E[energy]。E[n]表示MS醒来前平均经过的睡眠周期数，用于衡量算法的效果，E[tw]表示数据包的平均等待时间，反映了算法对数据包的响应速度，E[energy]表示睡眠模式的平均消耗能量。

平均睡眠周期个数E[n]为：

e [n] = Σ_{i = 1}^{\infty} iP (n = i)

= Σ_{i = 1}^{\infty} i (e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} - e^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)})

= Σ_{i = 1}^{\infty} i e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{i} + L)} - Σ_{i = 1}^{\infty} {ie}^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)}

在第一种中止睡眠模式情况下，在睡眠周期中随机到达的数据包服从泊松分布，所以数据包到达时刻均匀分布在睡眠周期中，平均等待时间E[tw]为：

E [tw] = Σ_{i = 1}^{\infty} P (n = i) (T_{i} + L) / 2

= \frac{1}{2} Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} (T_{i} + L) - \frac{1}{2} Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)} (T_{i} + L)

消耗的能量为：

W_{tw} = E_{tw} [energy] = Σ_{i = 1}^{\infty} P (n = i) (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2

= Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2

- Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)} (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2

平均消耗能量E[energy]为：

W_{1} = E [energy] = Σ_{i = 1}^{\infty} P (n = i) Σ_{k = 1}^{i} (T_{k} E_{S} + L E_{L})

= Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} Σ_{k = 1}^{i} (T_{k} E_{S} + L E_{L})

- Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)} Σ_{k = 1}^{i} (T_{k} E_{S} + L E_{L})

在第二种中止睡眠模式情况下，因为MS有数据向外发送时立即中止睡眠模式，所以平均等待时间E[tw]＝0，在睡眠周期中随机到达的数据包服从泊松分布，所以数据包到达时刻均匀分布在睡眠周期中，平均的消耗能量是：

W_{2} = E [energy] = Σ_{i = 1}^{\infty} P (n = i) (Σ_{k = 1}^{i - 1} (T_{k} E_{S} + L E_{L}) + (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2)

= Σ_{i = 1}^{\infty} P (n = i) (Σ_{k = 1}^{I} (T_{k} E_{s} + L E_{L}) - (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2)

= Σ_{i = 1}^{\infty} P (n = i) Σ_{k = 1}^{i} (T_{k} E_{S} + L E_{L}) - Σ_{i = 1}^{\infty} P (n = i) (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2

= Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} Σ_{k = 1}^{i} (T_{k} E_{S} + L E_{L}) - Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)} Σ_{k = 1}^{i} (T_{k} E_{S} + L E_{L})

- Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i - 1} (T_{j} + L)} (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2 - Σ_{i = 1}^{\infty} e^{- λ Σ_{j = 1}^{i} (T_{j} + L)} (T_{i} E_{s} + L E_{L}) / 2

= W_{1} - W_{tw}

可以看作是在第一种情况下消耗的能量减去等待时间内消耗的能量，即第二种情况下立即醒来情况下消耗掉的能量。

在低业务量的情况下，指数加权滑动增长算法能提高性能。指数加权滑动增长算法可以根据业务量的情况灵活的选择滑动因子a，如果对响应时间要求更高，可以适当减小滑动因子a的取值，这样可以大大的减小平均等待时间，而对能量消耗影响不大。在实际应用中滑动因子a的取值应根据具体情况而定。

本发明的有益效果是：

(1)该装置及其控制方法结构简单，实施成本低，运行稳定可靠；

(2)在低业务量的情况下，该装置机器控制方法大大的减小了平均等待时间；

(3)在低业务量的情况下，当有数据包到达时，该装置及其控制方法大大减少了数据包的响应时间；

(4)在低业务量的情况下，该装置机器控制方法对能量消耗影响不大。

说明书附图

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的睡眠间隔算法模块的结构示意图；

图3为平均睡眠周期与数据帧到达率函数示意图；

图4为平均等待时间与数据帧到达率函数示意图；

图5为平均消耗能量与数据帧到达率函数示意图；

图6为参数T_min对响应时间的影响示意图；

图7为参数T_min对能量消耗的影响示意图；

图8为参数L对响应时间的影响示意图；

图9为参数L对能量消耗的影响示意图；

图10为参数T_max对响应时间的影响示意图；

图11为参数T_max对能量消耗的影响示意图。

其中，1、乘法器；2、加法器；3、比较器；4、选择器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

在图1中，睡眠模式下减少响应时间的装置，包括业务数据缓存器、控制模块、睡眠间隔算法模块，其特征在于：控制模块的前次睡眠间隔输出端和睡眠指示指令输出端与睡眠间隔算法模块连接，睡眠指示指令输出端向睡眠间隔算法模块发送“0”或“1”信号；睡眠间隔算法模块的本次睡眠间隔输出端连接到控制模块；控制模块与业务数据缓存器通过总线连接，并传送缓存器读指令以及缓存器写指令；业务数据缓存器与控制模块通过总线连接，并传送缓存器读空指令；业务数据缓存器与业务数据线连接。控制模块与睡眠响应报文数据线、传输指示消息数据线、发送请求数据线以及睡眠请求报文数据线连接，分别接收睡眠响应报文、传输指示消息信号、发送请求信号，并发送睡眠请求报文。

在图2中，睡眠间隔算法模块包括一个乘法器、一个加法器，一个比较器以及一个选择器；前次睡眠间隔输出端连接到乘法器，乘法器的输出端连接到加法器，加法器的输出端连接到比较器和选择器；最大睡眠间隔数据线连接到比较器和选择器；比较器的输出端连接到选择器，向选择器发送“0”或“1”信号；选择器的本次睡眠间隔输出端连接到控制模块。

Step4：睡眠间隔算法模块根据前次睡眠间隔数据、睡眠指示指令、最大睡眠间隔参数、最小睡眠间隔参数以及A参数，计算出下本次睡眠间隔，并将本次睡眠间隔数据传送到控制模块；

Step5：在监听间隔内如果没有传输指示信息信号发送请求信号传送给控制模块，则跳转到Step3；

Step6：如果有传输指示信息信号传送给控制模块，控制模块将睡眠指示指令置“0”，并在一个监听间隔后进入唤醒模式；如果有发送请求信号传送给控制模块，控制模块将睡眠指示指令置“0”后，直接进入唤醒模式。

Step7：进入唤醒模式后，控制模块对业务数据缓存器发送来缓存器读空指令进行判断；如果缓存器读空指令为“0”，则读取业务数据缓存器中的数据；如果缓缓存器读空指令为“1”，表明业务数据缓存器中的数据为空或者已经读取完毕，控制模块停止对业务数据缓存器的读取。

T_{i} = \{\begin{matrix} 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min}, & 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min} < T_{\max} \\ T_{\max}, & 2 a T_{i - 1} + (1 - a) T_{\min} &GreaterEqual; T_{\max} \end{matrix}

F：退出睡眠间隔计算。

新算法进行仿真实验，与指数增长算法进行比较，看出新算法在响应时间上的改进，然后通过仿真观察最小睡眠间隔T_min，最大睡眠间隔T_max，监听间隔L对性能的影响，其中平均等待时间E[tw]和平均消耗能量E[energy]是性能最重要的衡量指标。

图3是新算法的E[n]，设置参数是T_min＝5ms，T_max＝1024ms，L＝5ms。a分别取0.8，0.7，0.6。看出随着λ(下行帧数据到达速度)的增长，E[n]逐渐减小，表明随着数据包的到达越频繁，数据包之间的间隔时间越短，MS进入睡眠模式的时间越短，经过的周期n越少。

通过仿真对新算法和线性增长算法进行比较，仿真参数设置为T_min＝5ms，T_max＝1024ms，L＝1ms，E_S＝1，E_L＝10。a分别取0.8、0.7、0.6。结果如图4、图5所示。

从图4和图5可以看出，在低业务量的时候，新算法在平均等待时间方面比指数增长算法明显下降很多，在能量消耗方面略有增加。等待时间减少了35％～80％，能量增加了5％～15％，可见新算法在基本保持节能效果的基础上，大大缩短了数据包的响应时间。

为了观察T_min，T_max，L对响应时间和消耗能量的影响。分别对参数选取不同值进行比较。T_min的影响如图6、图7所示。参数设置a＝0.6，T_max＝1024ms，L＝1ms，E_S＝1，E_L＝10，T_min分别是1ms、20ms、100ms。图6显示T_min越小，等待时间越小，图7中显示T_min越小，消耗的能量越大。所以应折中选择T_min。

L的影响如图8、图9所示。参数设置a＝0.6，T_min＝1ms，T_max＝1024ms，L＝1ms，E_S＝1，E_L＝10，L分别是1ms、5ms、20ms。L值越小，等待时间和能量消耗越小，因此L在允许的情况下取值越小越好。

T_max的影响如图10、图11所示。参数设置a＝0.6，T_min＝1ms，L＝1ms，E_S＝1，E_L＝10，T_max分别是1ms、16ms、1024ms。图10显示T_max越小，等待时间越小，低业务量情况下，T_max 小则睡眠间隔增长受到限制。图11中显示T_max越小，消耗的能量越大，T_max小则监听时长所占的比例高，功率消耗就大。所以应折中选择T_max。

Claims

1.睡眠模式下减少响应时间的装置，包括业务数据缓存器、控制模块、睡眠间隔算法模块，其特征在于：控制模块的前次睡眠间隔输出端和睡眠指示指令输出端与睡眠间隔算法模块连接，睡眠指示指令输出端向睡眠间隔算法模块发送“0”或“1”信号；睡眠间隔算法模块的本次睡眠间隔输出端连接到控制模块；控制模块与业务数据缓存器通过总线连接，并传送缓存器读指令以及缓存器写指令；业务数据缓存器与控制模块通过总线连接，并传送缓存器读空指令；睡眠间隔算法模块包括一个乘法器、一个加法器，一个比较器以及一个选择器；前次睡眠间隔输出端连接到乘法器，乘法器的输出端连接到加法器，加法器的输出端连接到比较器和选择器；最大睡眠间隔数据线连接到比较器和选择器；比较器的输出端连接到选择器，向选择器发送“0”或“1”信号；选择器的本次睡眠间隔输出端连接到控制模块。

2.根据权利要求1所述的睡眠模式下减少响应时间的装置，其特征在于：所述业务数据缓存器与业务数据线连接。

3.根据权利要求1所述的睡眠模式下减少响应时间的装置，其特征在于：所述控制模块与睡眠响应报文数据线、传输指示消息数据线、发送请求数据线以及睡眠请求报文数据线连接，分别接收睡眠响应报文、传输指示消息信号、发送请求信号，并发送睡眠请求报文。

4.一种权利要求1所述的睡眠模式下减少响应时间装置的控制方法，其特征在于：该控制方法包括以下步骤：

Step5：在监听间隔内如果没有传输指示消息信号和发送请求信号传送给控制模块，则跳转到Step3；

Step6：如果有传输指示消息信号传送给控制模块，控制模块将睡眠指示指令置“0”，并

在一个监听间隔后进入唤醒模式；如果有发送请求信号传送给控制模块，控制模块将睡眠指示指令置“0”后，直接进入唤醒模式；

Step7：进入唤醒模式后，控制模块对业务数据缓存器发送来缓存器读空指令进行判断；

如果缓存器读空指令为“0”，则读取业务数据缓存器中的数据；如果缓存器读空指令为“1”，表明业务数据缓存器中的数据为空或者已经读取完毕，控制模块停止对业务数据缓存器的读取。

5.根据权利要求4所述的睡眠模式下减少响应时间装置的控制方法，其特征在于：所述步骤Step4中，睡眠间隔算法模块按照以下公式计算睡眠间隔：

E：选择器对比较器发送的结果进行判断；如果比较器发送的结果为“0”，则选择器输出Ti作为本次睡眠间隔；如果比较器发送的结果为“1”，则选择器输出T_max作为本次睡眠间隔；

F：退出睡眠间隔计算。