CN101617506A

CN101617506A - Wlan中的功率管理的方法和设备

Info

Publication number: CN101617506A
Application number: CN200780051779A
Authority: CN
Inventors: 何勇; 马小骏; 张焕强; 李钧; 王传铭
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2027-02-27
Also published as: EP2115943A1; EP2115943B1; US20100189021A1; WO2008104095A1; BRPI0721311B1; BRPI0721311A2; JP2010519875A; US8693380B2; JP5456488B2; EP2115943A4; CN101617506B

Abstract

一种用于改进无线适配器的功率性能的方法和装置，该无线适配器采用将信标间隔分成多个片的时间片方案，并通过信标帧将这些片分配给各工作站。工作站在指定片被唤醒以从接入点接收其缓冲帧，并在事务处理结束时进入休眠状态。另一实施例包括将数据格式化为用在所述无线局域网中的控制帧，所述帧包括指示，用于指示：对于与所述无线局域网相关的每个工作站，指示帧是否被缓冲等待发送到每个相应的工作站；控制帧之间的时间间隔的数量；以及在哪个时间间隔，将开始为具有缓冲帧等待发送的每个工作站发送所述缓冲帧。

Description

WLAN中的功率管理的方法和设备

背景技术

本发明涉及无线局域网(WLAN)的技术领域，以及更具体地涉及WLAN中的功率节约的方法和设备。

随着便携式计算和移动技术的发展，能量节约已经变成重要的课题并且受到越来越多的关注。为了最好地使用电池源并延长装置的电池的寿命，在IEEE 802.11标准(用于信息技术的IEEE 802.11-系统之间的电信和信息交换局域和城域网络特定要求部分11：无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。ANSI/IEEEStd.802.11，ISO/IEC 8802-11，第一版(1999))中提出了功率节约机制。如在该标准中所规定的，基于无线适配器或工作站的IEEE802.11在任何时刻都可以为两个状态中的一个，清醒或休眠。休眠状态通常比清醒状态要少消耗一个数量级的功率。因此，功率节约机制的任务是最大化在休眠状态的时间并最小化清醒状态的时间，而不降低装置的网络性能。

图5示出了在解释背景技术和本发明的具体实施方式中都有用的简化框图，并且包括具有接入点(AP)(31)和多个无线工作站(32-1至32-n)的基本业务组(BSS)(50)。每个工作站都具有如同为典型IEEE 802.11无线适配器定义的两种状态或功率模式。这些模式被定义为恒定激活模式(CAM)和功率节约模式(PSM)。在CAM，无线适配器在其整个工作时间保持为清醒状态，监视无线信道并随时准备接收或发射帧。AP(31)发送去往以CAM工作的工作站的帧而不缓冲。显然CAM引起具有有限电池寿命的移动工作站的大部分功率消耗。

以PSM工作的工作站(任何工作站32)与和其相关的AP(31)合作以达到功率节约。在IEEE 802.11标准中，一般概念是使AP缓冲用于以PSM工作的工作站的帧，并且使这些工作站在同一时间同步保持清醒。在清醒时，启动窗口，在该窗中AP通过使用信标向相关移动工作站通告其缓冲状态。AP周期地发送信标，以及以PSM工作的移动工作站将加电以聆听该信标以检查在AP中是否缓冲有帧。工作站通过分析包含在信标中的流量指示映射(TIM)元素中的位图信息来确定是否存在缓冲的帧。TIM结构在图1中描述。如果存在缓冲的数据，接收器保持清醒直到数据已经被传递。信标可以表示在AP中是否缓存有单播帧或广播/多播(B/M)帧。工作站仅在确保没有单播帧向其发送或没有用于组的B/M帧在AP处未决之后进入PSM状态，否则其将保持清醒以接收帧。

在单播情况中，AP缓冲去往功率节约(PS)工作站的输入帧，通过信标帧中的TIM通告该事件，然后这些缓冲的帧通过PS-Poll请求被PS工作站提取。在B/M情况中，如果BSS中的任何客户端处于PSM，则AP缓冲所有输入广播/组播帧并在具有发送流量指示信息(DTIM)的信标已经被发送之后将其发送出去而不进行轮询。DTIM是特定TIM。在这两种情况中，PS工作站保持为清醒状态，除非明确地通告它去往它或组的缓冲的帧被清除。

信标帧的TIM成分在整个过程中起到关键的作用。其通过关联标识符(AID)提供了位和移动工作站之间的一对一映射。在关联过程中，AID被分配给基本业务组(BSS)中的每个客户。当一个客户加入BSS时，AP给该客户一个AID。此外，AID被用来确定TIM中的工作站位的位置。换句话说，与AP相关的每个工作站都被分配TIM的位图中的一位，该位的位置与分配给该工作站的AID相关。位号N对应于TIM位图中的AID N。如果在信标的TIM中设置了位N，则表示存在用于该工作站AID N的缓冲的单播帧。

参考图1，TIM结构的每个字段如下所述：元素ID(一个字节)是在信标帧中的长度变量元素的标识，以及其值5表示这是一个流量指示映射(TIM)。长度字段(一个字节)给出了该信息字段的总长度，其包含下面四个字段：

1)DTIM(传递流量指示消息)总数(一个字节)定义了将在下一DTIM出现之前发送出去的信标的数量。该值随着每个信标而减少，并在达到零后返回到其初始值；零是DTIM的指示符。因此，DTIM是特定TIM，其DTIM总数字段等于零。

2)DTIM周期表示连续DTIM之间的信标间隔的数量。注意，DTIM总数应是从该值到零之间循环，从该值到零并在达到零之后返回到该值。

3)位图控制字段(一个字节)包含两个子字段。位0用于关联ID 0(AID 0)的流量指示符位，其为B/M流量预留。如果在用于该BSS中的任何工作站的AP处缓冲有一个或多个B/M帧，则该位将被设置为1。其他的7位被用于虚位图的偏移量。该偏移量推断出已经被发送的虚位图的精确部分。

4)部分虚拟位图(251个字节)是TIM或DTIM元素的重要特征。虚位图的每位都和与AP关联的移动工作站匹配，并且其相关ID(AID)是整个位图中的相应位的位置。理论上，在一个BSS中，AP可以支持2008个工作站。无论以去往功率节约模式的工作站的帧何时到达，其都将被缓冲并且其在虚位图中的相应位被设置在信标的TIM中，然后呼叫相应的工作站去获取AP处的帧。

为B/M帧预留了对应于AID 0的特定位。如图1所示，该位图控制位0对应于AID 0。如果存在至少一个以PSM工作的相关工作站，则在AP处的任何输入B/M帧使该位被设置为1并且缓冲该B/M帧。因此，当TIM能够唯一识别具有在AP处缓冲的单播帧的工作站时，一位，AID 0仅能够指示B/M帧的存在而不识别具有缓冲的B/M帧的组或特定工作站。具有为0的AID的消息要求所有的PSM工作站都保持清醒以接收广播帧，从而确定他们是否属于缓冲有B/M帧的组。

通常，PSM以网络性能(例如延迟和吞吐量)为代价在功率消耗方面优于CAM。然而，在实践中，当前的PSM仍然不足以有效地实现功率节约。例如：

1)尽管通过信标帧中的TIM，可以通知工作站在AP处存在用于其的缓冲的单播帧，如当前机制所包含的，工作站控制传输缓冲帧的开始和结束时间是不可能的；因此，工作站必须在一段不可预测的时间内一直保持清醒，直到该处理终止。信标间隔中的清醒周期的长度不仅取决于在AP处的工作站的缓冲帧的数量和大小，还大大受到检索缓冲的帧的其他站的影响。因为另一工作站的行为，发送给一个工作站的缓冲帧的进程可以被推迟很长时间，导致该工作站大量的功率消耗。

2)根据802.11标准，一旦DTIM已经使用信标被发送出，则AP随后可以消除所有缓冲的B/M帧。这种行为可能对另一工作站的网络性能产生巨大的影响，特别是对于单播应用，因为广播/组播的固有先占特性可能导致其他工作站的无线介质不可用。应该采用更灵活的机制来传输B/M帧。

3)当前工作站使用一位来表示在AP处存在缓冲的B/M帧。因此，当前机制在组帧和广播帧之间没有区别，以及此外，属于不同组播组的组播帧被同样对待。这种粗糙的粒度使得这种机制在组播环境中工作时效率低。主要的缺点是移动工作站在AP处发送组播帧的任何时间都必须保持激活，即使这些帧是去往该工作站所属组之外的其他组播组，或者更糟糕的情况是该工作站根本没有加入任何组播组。用于侦查不被工作站接收的组播流量的能量是不必要的浪费。

所需的是解决上述问题的装置和方法。

发明内容

在本发明的实施例中，描述了一种用于在无线局域网中发送数据的方法。该方法包括在接入点缓冲包括将被发送到能够以功率节约状态运行的工作站的数据的帧。在发送信标帧之前，接入点将信标帧之间的间隔分成多个时间片。当去往特定工作站的缓冲的帧将被发送时，该接入点发送包括关于时间片的信息的信标帧。

在另一实施例中，描述了用于用在802.11无线局域网中的节点的方法，该网络包括接入点和至少一个工作站。该方法包括将数据格式化为用在无线局域网中的控制帧，该帧包括指示，用于指示：对于与该无线局域网相关的每个工作站，帧是否被缓冲等待发送到每个各自的工作站、控制帧之间的时间间隔的数量、以及在哪个时间间隔将开始具有等待发送的缓冲帧的每个工作站的缓冲帧的发送。然后，该帧被发送。

在另一实施例中，描述了周期传输信标帧的无线局域网中的接入点。接入点包括发射器，用于通过无线局域网将包括信标帧的数据发送至能够以功率节约状态运行的多个工作站；存储器，用于缓冲等待发送到能够以功率节约状态运行的多个工作站的帧；以及处理器，将信标帧之间的间隔分成多个时间片，并在将发送用于各个工作站的缓冲帧时发送关于时间片的信息。

在另一实施例中，描述了在无线局域网中接收数据的方法。该方法包括接收信标帧，信标帧具有关于表示何时将发送与特定工作站有关的数据的时间片的信息；以及确定当前信标帧和后一信标帧之间的间隔是否包括将被特定工作站所接收的数据，如果包括，则确定包括将被接收的数据的该间隔内的时间片。

在另一实施例中，描述了无线局域网中的工作站。该工作站包括接收器，接收器用于接收具有关于表示何时将发送与特定工作站有关的数据的时间片的信息的信标帧；以及处理器，用于确定当前信标帧和后一信标帧之间的间隔是否包括将被特定工作站所接收的数据，如果包括，则确定包括将被接收的数据的该间隔内的时间片。

本发明的这些和其他方面、特性和优点将从下面结合附图对于非限制性示例性实施例的描述而显而易见。

附图说明

图1：IEEE 802.11标准的信标的TIM结构的示意图；

图2(a)：根据本发明的具有最新设计的TIM结构的信标的示例性实施例；

图2(b)：根据本发明的本发明的帧结构的示例性实施例；

图3：组播关联和分裂的示例性实施例；

图4：示出了根据本发明的业务周期的示例性示意图；

图5：根据本发明的无线局域网结构的实施配置；

图6：根据本发明的接入点的实施配置。

具体实施方式

如上所述，IEEE 802.11标准中的原始TIM结构没有承载用于支持更复杂的功率节约方案的足够信息。本发明的实施例提供了能够支持用于功率管理的时间片操作并解决上述问题的TIM结构。

图2(a)示出了信标帧的TIM结构的示例性实施例。与原始TIM结构相比，在用于支持时间片的部分虚拟位图(PVB)的末端添加了片控制字段和片映射字段这两个字段。此外，PVB位的有效位在该新结构中有了改变。这些改变和修正如下所述。

1)片控制字段

如图2(a)中所示，片控制字段包括1个字节的数据。该字段调节用于片映射字段中每个片索引(SI)的位数。例如，如果在片控制字段中的数据的字节定义了数量n，则每个SI都将具有n个字节。片索引(SI)定义了分配给对应于特定MAC地址的目的地的时间片的相对起始位置。在该公开中，使用术语目的地而不是客户端或工作站，这是因为在资源分配的过程中，例如AID或时间片，组MAC地址被看作与单播MAC地址相同。

一旦在片控制字段中设置了用于每个SI的位数，AP就能够确定信标周期应该被分成多少个时间片。时间片的数量应该等于SI的最大可能值，即，对于n位宽的SI，应该得到总数2ⁿ-1个片。例如，如果片控制字段被设置为5，则信标周期应分成2⁵-1＝31个连续的时间片。对于100ms的信标周期，每个时间片持续大约100/31＝3.226ms。

当片控制字段被限制为8位时，则用于SI的最大位数可以被设置为2⁸-1＝255；因此，SI中的最大位数是255，其中信标周期可以被分成2²⁵⁵-1个连续时间片。根据需要评估各种因素和变量以实现“最佳”片控制。这些变量可以包括期望的片的数量、期望的颗粒以及具有缓冲的帧的不同工作站的数量。此外，片控制字段的值越高意味着时间划分的颗粒越细，进而功率消耗越低，然而，这是以更长的片映射(SI)为代价，这就导致了信标帧的开销更大。因此设置该字段是在功率性能和增加信标帧的开销之间进行平衡。在优选实施例中，片控制字段值应不超过10，因为2¹⁰-1＝1023，即使用1023个位来表示所分配的时间片的位置，其对于信标帧来说是大开销。

2)片映射字段

如图2(a)所示，片映射字段给出了为每个目的地分配的时间片的确切开始位置。该位置被表示为片索引(SI)，其值在1至2ⁿ-1之间，n是在片控制字段中设置的值。第一SI总是对应于AID 0。如果第一SI被设置为0，则表示不存在缓冲在AP处的广播帧，否则，其值给出了用于在当前信标间隔中传输广播帧的相对开始时间。

其他SI不能被设置为0(否则该SI可以被省略)以及每个SI对应于其位在部分虚拟位图中设置的AID。如图2(a)所示，其AID在部分虚拟位图中被设置为1的目的地在具有与部分虚拟位图中的目的地AID位的位置一致的相对位置的片映射中查找SI。对于具有在部分虚拟位图中等于0的位的目的地(AID)，在片映射字段中不存在与其对应的SI。

例如，在图2(a)中，部分虚拟位图中的AID 4被设置为1。对应于AID 4的目的地在片映射字段(AID 0，AID 1，AID 2，AID4)中查找第四个SI位置。另一示例是AID 7，其在片映射字段(AID0，AID 1，AID 2，AID 4，AID 7)中查找第五个SI位置。因此，目的地通过知道其本身的AID和在部分虚拟位图中具有设置为1的位的在先AID的数量来确定查找哪个SI。然后目的地工作站读取由工作站各个SI中的位表示的数量。

3)部分虚拟位图字段

在原来的TIM中，每位都对应于由AID标识的一个客户端。参考图5，AID在关联过程中被分配给BSS(50)中的所有客户端(32-1至32-n)，并且其用来处理AP处缓冲的单播帧。在本文中公开的TIM的示例性实施例中，仍然使用AID，不仅用于单播，还用于组播。每个组播组在客户端加入组播组的协商阶段被分配给一个AID。下面将具体描述。

因为AP主要处理MAC层信息，所以组播组使用其MAC地址来进行区分。因此，每个组播组被分配一个MAC地址和相应的AID。尽管组播IP地址和其相应的MAC地址不是严格的一对一映射，但是其仍然能够合理地维护用于每个组播MAC地址的AID而不是AP处的组播IP地址，这是因为两个组播IP地址映射到一个MAC地址的可能性非常小。

注意尽管在图2(a)中将片控制和片匹配字段这两个字段添加在部分虚拟位图之后作为TIM结构的两个部分，但是这两个字段也可以被用作帧中的新元素。

图2(b)是包含这两个字段的新元素的示例性结构。该新元素可以被紧接在TIM元素之后插入，以在信标帧中被发送，或者其可以在发送信标帧之后，在另一类型的帧上被搭载至所有移动工作站。

为了清楚，下面的描述都基于图2(a)，但是他们可以不经修改地应用于图2(b)。

时间片方案

时间片方案主要处理用于PSM移动工作站的缓冲帧的处理。在其他情况中，例如，当客户端保持在激活模式下时，去往其的所有单播帧都可以以正常方式在AP处被处理。

参考图6，AP 610在时间分片过程中作为中央协调器和调度程序来工作。根据802.11功率节约规则在AP处被缓冲的所有输入帧根据时间分片过程来处理。例如，来自有线或无线网络的帧可以被通信接口620接收。这些帧被缓冲在存储器650中。

如上面所指出的，在发送信标帧之前，AP将信标间隔分成固定数量的具有相同长度的片。在示例性实施例中，图6的处理器640将信标间隔分成固定数量的片。片的数量通常具有2ⁿ-1的形式，其中n是如图2(a)或图2(b)中所示的用在TIM的片控制字段中的位数。在片分割后，AP 610负责将片分配给未决帧。

如在此所披露的，对于每个移动工作站，AP 610被分配给每个组播MAC地址，以及所有的未决帧根据其所属的AID被分组。AP610采用调度算法来计算用于每个组的连续片的数量和用于这些片的开始时间的确切位置。当AP 610已经完成了该过程，其填充TIM结构中的字段，特别是通告为每个AID分配的片的开始点的片映射字段(SI)，然后通过收发器630将信标发送出去。

功率节约模式下的每个工作站都维护AID列表，该列表包含在关联阶段过程中由AP分配的一个单播AID，以及在加入组播组时由AP分配的多个其他组播AID。注意AID 0被用于广播，并且其为所有工作站所知道，所以其在每个工作站保存的列表中可以省略。由工作站保存的AID列表被用于在接收到信标帧之后检查TIM的部分虚拟位图。如果在位图中设置了对应于工作站的列表中的AID的位，工作站进一步走向片映射字段并定位与该位匹配的SI。SI的值用来计算用于唤醒以接收帧的时间。然后，该工作站能够进入休眠状态并在所计算出的时间被唤醒。如果在位图中设置了对应于在工作站列表中的多个AID的多个位，则该工作站在信标间隔中必须唤醒和休眠多次。然而，因为工作站的信标周期的开始时间由于信标帧的延迟而略晚于AP的开始时间，因此对于工作站来说比所期待的时间更早地被唤醒是合理的，以不会错过由AP传输的未决帧。一旦用于该AID的未决帧传输结束，工作站可以返回到休眠状态，或如果其必须在稍后的短时间内被唤醒则保持为激活状态。

AP负责控制用于传输用于每个组的未决帧传输的开始时间和持续周期。AP通过用于信标帧的优先帧间空间(PIFS)获得无线介质的控制权。PIFS比分布式帧间空间(DIFS)短，因此AP在获取无线介质方面胜过其他工作站。一旦分配给一些AID的片的开始时间来到，AP就感测无线介质并尝试访问该介质以开始发送缓冲的帧。推荐AP通过保护来保持无线介质的控制权，直到用于该SI的所有缓冲帧被发送出去，或下一SI来到。

多播关联过程

如上所指出的，每个组播组在客户端加入组播组(每个组播组具有一个MAC地址)时的协调阶段被分配有一个AID。AP为了管理TIM结构中的虚位图而维护AID和MAC地址之间的映射表。AID 0为广播预留，而其他正整数用于组播和单播。单播AID在其与AP的关联过程中分配给工作站，以及组播AID在组播关联过程中分配给一个组，如下面所述。

图3示出了组播关联请求的示例性帧格式、组播关联响应和组播分裂。实际的实施可以不限于这些附图，因为可能存在多种变型来执行类似于本文所述功能的功能。

组播关联处理以类似于802.11标准中定义的(再)关联处理的方式工作。一旦工作站已经被路由器(通过IGMP消息)证实其已经加入组播组，则其发起组播关联请求至AP，该请求的某一字段是组播组的MAC地址。例如图3示出了具有用于MAC地址的字段MA的组播关联请求，MAC地址是根据对应的组播IP地址计算出来的。

AP使用填充有用于该MAC地址的AID的组播关联响应帧来响应该工作站。例如，图3示出了具有被AP所使用的字段AID的组播关联响应，其包括由AP为组播MAC地址分配的AID。

AP可以可选地维护用于组播AID的成员列表，其成员对应于加入该组播组的工作站。成员列表对于AP确定属于该组播组的输入组播帧是否应该被缓冲是有用的。如果该列表中的所有成员都以CAM工作，则出于功率节约的原因而不缓冲该帧。

当工作站决定退出组播组时，其可以选择向AP发送，组播分裂帧具有一个为该组的组播MAC地址的字段。如图3所示，组播分裂帧包括字段MA，其具有从对应的组播IP地址中计算出的组播MAC地址。然而，组播分裂过程不是强制的。如果在AP处没有保存用于组播AID的成员列表，则工作站不必发起组播分裂过程来退出该组。

如所述的，组播组的MAC地址可以从其IP地址中获取。组播IP地址的(32位中的)最后23位被用来作为MAC地址的(48位中的)最低有效23位，以及其他的25位固定为MAC组播地址。尽管这两个地址之间的映射不是一对一的，但是两个组播地址映射到一个MAC地址的可能性可以被忽略(1/2²³)。采用直接映射技术来将每个组映射到AID以使得物理装置能够知道在AP处为组播组缓冲的组播帧。

业务周期(SP)

图4描述并举例示出了作为时间片方案实施例的业务周期的概念。业务周期(SP)包括一个或多个连续时间片，时间片由AP通过信标帧中的片映射字段分配。一个业务周期(SP)可以对应于一个或多个AID，从而根据片映射中相同SI的数量而对应于一个或多个目的地。具有相同SI的两个AID共享相同的AP。SP在当前信标间隔中的第i个时间片开始，i是用于该SP的SI的值，以及在由下一紧挨着的SI标识的时间片之前结束。因此，开始和持续时间由片映射中的SI确定。

图4示出了AID、SP和SI之间的示例性关系的简化示意图。如图4中所示，片控制指示n＝4，从而每个SI包括4位，以及从2⁴-1＝15可以确定时间片的数量。AID 0被设置为1表示广播帧被缓冲。如在第一SI中所指示的，广播帧将在时间片1处开始，并在时间片3处结束，这是因为时间片4将开始缓冲帧向AID 1的发送。第二SP或SP2如图4所示被分配给AID 2，并在第四片处开始以及在第六片处结束，其中AID 2的SI等于4以及下一更大的SI等于7。因此，SP1和SP2中的每个均占有给定信标间隔中的3个连续片。如所见，SP4占有4个连续片。

在本发明的实施例中，AP负责管理时间片，包括在一个信标间隔中设置适当数量的片，将时间片分配给AID以及调度缓冲的帧进行发送。AP还汇编片分配信息并以信标帧填充将要发送的片映射字段。此外，AP应该及时获得无线介质的控制权以保证时间分片的过程。

SP中的帧事务处理是取决于实施方式的，例如用于传递缓冲帧的AP和工作站之间的事务处理。可以实现通过网络分配矢量(NAV)信道的更新以避免在传输未决帧过程中的争用的保护方法，因为其压缩了用于该SP的发送调度帧的总时间，所以节约了该工作站的功率。不管SP期间的未决帧事务处理的方式如何，其他工作站可以使用通用的分布式协调功能(DCF)规则来访问无线信道。

在指定的SP中去往目的地的未决帧不被发送出去是可能的。在该种情况下，AP可以选择在其方便时在当前信标间隔中发送剩余帧，或分配在下一信标间隔中用于其传递的新的时间片。

工作站的功率状态转变

在本发明的实施例中，功率节约模式下的工作站根据下面的规则在清醒和休眠状态之间转变：

1)工作站在每个TBTT(目标信标传输时间)之前应该进入清醒状态以接收信标帧。

2)如果分配给该工作站或该工作站所属组播组的SP没有在信标之后立即被发送，则工作站可以进入休眠状态并在下一目标SP之前唤醒，否则，该工作站保持清醒直到当前SP结束。

3)工作站一旦保证在该SP期间用于该工作站的所有缓冲的帧都已经被发送了，就可以在SP中选择休眠。然而，需要在下一目标SP之前唤醒。

从上面的描述，本领域的技术人员可以确定通过该方法而得到的一些特性和优点。例如，与原来的标准相比能够实现更多的功率节约。工作站可以在期望时间唤醒以从AP接收缓冲的帧并在事务处理完成时返回到休眠状态。因此，在空闲状态下消耗的能量被大大减少。此外，其他工作站的活动对一PSM工作的当前工作站的功率性能几乎没有影响。

此外，传递AP处的未决帧可以以更灵活的方式被调度。AP能够通过使用其本身的调度算法来在信标间隔中选择用于传输缓冲帧的时间片。该解决方案提供了一种可能性，用于使AP以最优方式遵循工作站要求来处理未决帧。

基于在此的教导，本领域的技术人员可以容易地确定本发明的这些和其他特征和优点。应该理解本发明的原理可以以硬件、软件、固件、特殊用途的处理器或它们的组合的各种形式实现。

更优选地，本发明的原理作为硬件和软件的组合被实现。此外，软件优选地被实现为确实包含在程序存储单元或计算机可读介质上的应用程序。应用程序可以被上载至包含任何适当结构的机器并被其执行。优选地，该机器在计算机平台上实现，计算机平台具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、以及输入/输出(I/O)接口的硬件。计算机平台也可以包括操作系统和微指令码。在此描述的各种处理和功能可以是微指令码的一部分或应用程序的一部分，或它们的任意组合，它们可以由CPU执行，而不管这样的计算机或处理器是否被明确示出。此外，诸如额外数据存储单元和打印单元的各种其他的外围单元可以被连接到计算机平台。

还应该理解，因为在附图中描述的一些构成系统部件和方法优选地以软件来实现，因此系统部件或处理功能块之间的实际连接可以根据本发明编程的方式而不同。在本文中给出该教导，本领域的技术人员应该能够预计到本发明的这些和类似的实施方式或结构。

尽管在此已经参考附图描述了示出的实施例，应该理解本发明不局限于这些明确的实施例，在不背离本发明的范围和精神的情况下，本领域的技术人员可以对其进行各种改变和修改。所有这样的改变和修改都旨在被包括在所附权利要求中阐述的本发明的范围内。

在此列举的所有示例和条件语言都是为了教学的目的，旨在帮助读者理解本发明的原理和由发明人贡献的想法以促进本技术，并且被解释为不局限于这些特定详述的示例和条件。此外，在此陈述本发明原理、观点以及实施例的所有阐述，及其具体实施例都旨在包括其结构和功能等同物。此外，这些等价物旨在包括当前已知的等同物和将来开发出的等同物，即，开发出的执行相同功能的任何元件，而不论其结构如何。

在图中示出的各种元件的功能可以通过使用专用硬件和能够与适当软件结合来执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，这些功能可以通过单一专用处理器、单一共享处理器、或多个独立处理器(其中一些可以被共享)来提供。此外，明确使用的术语“处理器”或“控制器”不应该被解释为排他地指的是能够执行软件的硬件，可以隐含包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、以及非易失性存储器。

还可以包括传统和/或定制的其他硬件。类似地，在图中示出的任何开关仅是概念上的。如从上下文更准确理解的，他们的功能可以通过程序逻辑、专用逻辑、程序控制和专用逻辑的交互、或者甚至是手动地，可由实施者选择的特定技术来实现。

在此的权利要求中，表示为用于执行特定功能的装置的任何元素都旨在包括执行该功能的任何方法，例如包括a)执行该功能的电路元件的组合或b)任何形式的软件，因此包括与用于执行该软件的适当电路结合以执行该功能的固件、微码等。由这样的权利要求限定的本发明在于由各种所列举的装置提供的功能以权利要求要求的方式组合和聚集的事实。

Claims

1.一种用于在无线局域网中发送数据的方法，所述方法包括：

在接入点缓冲包括将被发送到工作站的数据的帧，所述工作站能够以功率节约状态运行；

在发送信标帧之前，所述接入点将信标帧之间的间隔分成多个时间片；以及

当去往特定工作站的缓冲帧将被发送时，由所述接入点发送包括关于包括在所述多个时间片中的一个时间片的信息的所述信标帧。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将未决帧分配给多个时间片以及基于所述缓冲帧的目的地将所述多个时间片分配给多个工作站。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述时间片分配包括在所述信标帧的字段中，并且所述时间片分配包括所分配的时间片的开始点。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

在工作站，基于所分配的时间片的所述开始点从所述功率节约状态切换到激活状态。

5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：计算将被分配给工作站或工作站组的连续时间片的数量。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将关联标识符分配给每个工作站和与所述接入点相关联的每个组播组；以及

在所述发送步骤中，通过使用所述关联标识符来指示是否存在用于每个工作站和每个组播组的缓冲帧。

7.根据权利要求6所述的方法，其中组播组被分配有MAC地址。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

维护所述关联标识符和所述MAC地址之间的映射。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述发送步骤包括发送片索引和片控制字段，所述片索引提供分配给对应于特定MAC地址的目的地的所述时间片的相对开始位置，所述片控制字段表示在每个片索引中位数的片控制字段。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述发送步骤进一步包括唯一地标识在所述接入点处具有缓冲数据的每个组播组的指示。

11.一种用在包括接入点和至少一个工作站的802.11无线局域网中的节点中的方法，所述方法包括：

将数据格式化为用在所述无线局域网中的控制帧，所述帧包括指示，用于指示：对于与所述无线局域网相关的每个工作站，帧是否被缓冲等待发送到每个相应的工作站、控制帧之间的时间间隔的数量、以及在哪个时间间隔，将开始为具有缓冲帧等待发送的每个工作站发送所述缓冲帧；以及

发送所述帧。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

为与所述接入点相关的每个工作站分配关联标识符以及为每个组播组分配关联标识符；以及

在所述帧中指出是否存在去往每个独立组播组的缓冲帧。

13.一种无线局域网中的接入点，其周期性地发送信标帧，所述接入点包括：

发送器，用于将包括所述信标帧的数据通过所述无线局域网发送到多个工作站；

存储器，用于缓冲等待发送到所述多个工作站的帧，所述多个工作站能够以功率节约状态运行；以及

处理器，将信标帧之间的间隔分成多个时间片，以及在去往各个工作站的缓冲帧将被发送时，发送关于包括在所述多个时间片中的一个时间片的信息。

14.根据权利要求13所述的接入点，其中所述处理器进一步将等待发送的所述缓冲帧分配给所述时间片以及基于所述缓冲帧的所述目的地将所述时间片分配给工作站。

15.根据权利要求13所述的接入点，其中所述处理器进一步包括所述信标帧的字段中的所述时间片分配以及包括所分配的时间片的开始点。

16.根据权利要求13所述的接入点，其中所述处理器进一步包括是否存在去往工作站的缓冲帧的指示，以及指示信标帧之间的所述间隔中的片的数量的时间片控制字段。

17.根据权利要求16所述的接入点，其中所述信标帧之间的所述间隔中的时间片的数量是2ⁿ-1，其中n是在所述片控制字段中指示的整数。

18.根据权利要求13所述的接入点，其中所述处理器还为每个工作站和与所述接入点相关的每个组播组分配关联标识符，以及还发送信息至所述工作站通过使用所述关联标识符来指示是否存在去往每个工作站和去往每个组播组的缓冲帧，以及其中所述信息在所述信标帧中被发送。

19.一种在无线局域网中接收数据的方法，包括：

接收具有关于时间片的信息的信标帧，所述信息指示与特定工作站相关的数据何时将被发送；以及

确定当前信标帧和后一信标帧之间的间隔是否包括将被特定工作站接收的数据，如果包括，确定包括将被接收的数据的所述间隔内的时间片。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：

从第一状态改变为第二状态以在包括将被接收的所述数据的所述时间片内接收将被所述特定工作站接收的所述数据；以及

在完成接收由所述特定工作站接收的所述数据时，从所述第二状态改变为所述第一状态。

21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：

维护关联标识符列表，其包括一个单播关联标识符和在加入组播组时被分配的关联标识符；

将信标帧的部分虚拟位图字段与所述关联标识符列表进行比较，如果在对应于所述关联标识符列表的所述部分虚拟位图字段中的位被设置，则确定包括将被接收的所述数据的所述间隔中的所述时间片。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述确定包括将被接收的所述数据的所述间隔内的所述时间片进一步包括：

根据片控制字段确定信标间隔中的时间片的数量和在每个片索引字段中的位数；以及

根据分配给所述特定工作站的片索引字段确定包括被所述特定工作站接收的所述数据的所述间隔中的所述时间片的开始点。

23.根据权利要求19所述的方法，进一步包括

工作站通过发送组播关联请求至接入点来加入组播组，所述组播关联请求包括根据相应组播IP地址计算出的MAC地址。

24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括：

响应于所述组播关联请求，所述工作站接收包括为所述组播MAC地址分配的关联标识符的组播关联响应；以及

所述工作站维护所述工作站已经加入的每个组播组的关联标识符和单播关联标识符的列表。

25.一种无线局域网中的工作站，包括：

接收器，接收具有关于时间片的信息的信标帧，所述信息指示何时将发送与所述工作站相关的数据；以及

处理器，确定当前信标帧和后一信标帧之间的间隔是否包括将被所述工作站接收的数据，如果包括，则确定包括将被接收的所述数据的所述间隔中的时间片。

26.根据权利要求25所述的工作站，其中所述处理器将所述工作站从第一状态改变为第二状态以在包括将被接收的所述数据的所述时间片内接收所述数据，以及在完成将被所述工作站接收的所述数据的接收时将所述工作站从所述第二状态改变为所述第一状态。

27.根据权利要求25所述的工作站，其中所述处理器维护关联标识符列表，其包括一个单播关联标识符和在加入组播组时被分配的关联标识符，以及将信标帧的部分虚拟位图与所述关联标识符列表进行比较，以及如果对应于所述关联标识符的位被设置，则确定包括将被接收的所述数据的所述间隔中的所述时间片。

28.根据权利要求27所述的工作站，其中所述处理器通过根据片控制字段确定信标间隔内的时间片的数量和所述信标帧的每个片索引字段中的位数来确定包括将被接收的所述数据的间隔内的所述时间片，以及根据分配给所述工作站的片索引字段确定包括将被所述工作站接收的所述数据的所述间隔中的所述时间片的开始点。

29.根据权利要求25所述的工作站，其中所述工作站通过发送组播关联请求至接入点来加入组播组，所述组播关联请求包括根据对应的组播IP地址计算出的MAC地址。

30.根据权利要求29所述的工作站，其中所述工作站响应于所述组播关联请求接收包括为所述组播MAC地址分配的关联标识符的组播关联响应，以及所述工作站维护单播关联标识符和所述工作站已经加入的每个组播组的关联标识符的列表。