CN102227152B - Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 - Google Patents
Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102227152B CN102227152B CN201110167196XA CN201110167196A CN102227152B CN 102227152 B CN102227152 B CN 102227152B CN 201110167196X A CN201110167196X A CN 201110167196XA CN 201110167196 A CN201110167196 A CN 201110167196A CN 102227152 B CN102227152 B CN 102227152B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- node
- rtim
- window
- message
- saving mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法，包括以下步骤：处于节电模式下的节点在本节点预先设定的RTIM窗口时间内进入并保持唤醒状态至少到RTIM窗口时间结束；有报文要向处于节电模式下的节点发送的邻居节点，在处于节电模式下的节点的RTIM窗口时间内，向处于节电模式下的节点发送业务指示帧；邻居节点与处于节电模式下的节点在RTIM窗口时间结束后进入或保持唤醒状态，进行报文交互。本发明还公开了一种Ad Hoc网络系统和作为Ad Hoc网络节点的移动终端。通过使用本发明，实现了工作在节电模式下的节点与邻居节点业务交互很少或没有业务交互时的节电管理。
Description
本申请是2006年12月11日提交中国专利局、申请号为200610162044.X、发明名称为“Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端”的中国专利申请的分案。
技术领域
本发明涉及Ad Hoc网络技术领域，尤其涉及一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端。
背景技术
Ad Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，其特点是作为各节点的移动终端设备地位平等，能自由移动，并且通过无线信道进行通信。由于各移动节点本身由电池供电，而电池容量又是有限的，所以让移动节点尽可能长时间的连续工作，一是需要对电池容量的要求提高，二是通过各种节电机制来延长移动节点的工作时间。目前Ad Hoc网络中的节电机制主要包括两大类，一类是NIC(Network Interface Card，网络接口卡)动态关闭机制，另一类是功率控制机制。
NIC动态关闭机制具体又可以分为报文驱动，时间驱动以及时间/报文复合驱动的节电机制。报文驱动的节电机制主要是通过监听信道上发送的报文来了解当前信道上的通信状况，如果当前收到的报文和自己无关，无关节点可以根据报文长度信息以及带宽等网络参数来估算当前发送的报文所需时间，在此段时间内，无关节点就可以关闭NIC，进入睡眠状态，节省能量消耗。
采用时间驱动节电机制的节点则周期性地进行某些特定操作，节点会在每一个周期的特定时刻唤醒一小段时间来交互信息或监听信息。如果没有报文要发送或接收，节点可以在本周期剩余时间内处于睡眠状态；如果发现有报文要发送或接收，则本节点在本周期的剩余时间内处于活跃状态直到完成报文的发送或接收。
现有技术中，提出了一种基于802.11协议的节电模式，该模式是一种典型的同步时间驱动节电模式。在IBSS(Independent Basic Service Set，独立基本服务组)中的各个节点将时间轴分为若干个连续的信标(Beacon)周期；而在WLAN Mesh(Wireless Local Area Network Mesh，无线网状区域网络)中，各个同步MP(Mesh Point，网格节点)将时间轴分为若干个连续的DTIM(Delivery Traffic Indication Message，传输业务指示消息)Beacon周期。当每一周期开始时，工作于PS(Power Save，节电模式)模式的节点都唤醒一段时间，这个时间段就是ATIM(Announce Traffic Indication Message，宣告业务指示消息)窗口。在ATIM窗口开始的时刻，各工作于PS模式下的节点都处于唤醒状态，并以Beacon帧或DTIM Beacon帧进行同步。同步后，有报文要发送的节点通过发送业务指示帧与工作在PS模式下的接收节点进行信息交互，接收节点收到该业务指示帧后，发送一个应答帧，如果ATIM帧是一广播地址，则无需应答。节点如果有报文要发送或接收，则在ATIM窗口之后的剩余的周期时间内处于活跃状态直到完成相关报文的发送或接收。
该技术的缺点在于：ATIM窗口是所有节点共有的，该ATIM窗口内所有工作于PS模式下的节点都被唤醒，并保持唤醒状态至少持续ATIM窗口时长的时间，这对于在ATIM窗口内没有业务指示消息交互的和少量业务指示消息交互的PS模式的节点在整个ATIM窗口内都保持唤醒状态不利于节电。另外，目前的节电管理机制基于时间轴划分ATIM窗口的周期，这就使得PS模式下的节点须在时间轴上划分保持一致，所以该节电管理机制不支持异步节点操作。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端，以增强现有Ad Hoc网络中作为节点的各移动终端的节电性能。
为达到上述目的，本发明的一实施例提供一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法，包括以下步骤：
处于节电模式下的节点在本节点预先设定的RTIM窗口时间内进入并保持唤醒状态至少到所述RTIM窗口时间结束；
有报文要向所述处于节电模式下的节点发送的邻居节点，在所述处于节电模式下的节点的所述RTIM窗口时间内，向所述处于节电模式下的节点发送业务指示帧；
所述邻居节点与所述处于节电模式下的节点在所述RTIM窗口时间结束后进入或保持唤醒状态，进行报文交互。
本发明的另一实施例还提供一种Ad Hoc网络系统，包括至少两个作为Ad Hoc网络节点的移动终端，任一处于节电模式下的所述节点向其他邻居节点发送本节点RTIM窗口信息，并与其他邻居节点交互业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种。
本发明的再一实施例还提供一种移动终端，作为Ad Hoc网络中的节点，包括：状态切换单元、发送单元、接收单元和处理单元，
所述状态切换单元，工作在节电模式下时，根据本节点的RTIM窗口时间和/或报文交互需要，将本节点在睡眠状态与唤醒状态之间进行切换；
所述发送单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，向邻居节点发送本节点的RTIM窗口信息，或根据从所述处理单元获得的邻居节点的RTIM窗口时间，向邻居节点发送业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种；
所述接收单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，接收并识别邻居节点发送的RTIM窗口信息、业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种，并将所述邻居节点发送的RTIM窗口信息发送至所述处理单元；
所述处理单元，对所述接收单元接收到的邻居节点发送的RTIM窗口信息进行处理，获取所述邻居节点的RTIM窗口时间并发送至所述发送单元。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供一种Ad Hoc网络中工作于节电模式的节点在预先设定的RTIM(Receive Traffic Indication Message，接收业务指示消息)窗口内醒来、接收业务指示并在无数据传输时切换到睡眠状态的通用节电管理方法。使得当工作于节电模式下的节点与邻居节点业务交互很少或没有业务交互的时候，RTIM窗口机制更有利于节电性能，同时本发明并不要求节点在同一时刻被唤醒，各节点可以根据实际需要在唤醒和睡眠状态之间进行切换，从而支持异步节点的节电管理。
附图说明
图1是本发明实施例一中Ad Hoc网络节点的节电管理方法的流程图；
图2是本发明中Ad Hoc网络节点的网络拓扑结构图；
图3是本发明实施例二中Ad Hoc网络节点的节电管理方法的流程图；
图4是本发明实施例二中Ad Hoc网络节点的节电状态图；
图5是本发明实施例三中Ad Hoc网络节点的节电管理方法的流程图；
图6是本发明实施例三中Ad Hoc网络节点的节电状态图；
图7是本发明实施例四中Ad Hoc网络节点的节电管理方法的流程图；
图8是本发明实施例四中Ad Hoc网络节点的节电状态图；
图9是本发明实施例五中Ad Hoc网络系统和作为Ad Hoc网络节点的移动终端的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心在于，节电模式下的节点通过利用RTIM窗口接收邻居节点的业务指示消息，并决定该RTIM窗口时间之后是否保持唤醒状态来与邻居节点进行报文交互。该RTIM窗口是各个处于节电模式下的节点的私有窗口，每个节点的RTIM窗口时间内，只强制要求该节点处于唤醒状态，接收其他节点发送给该节点的业务指示帧，而无报文需要交互的处于节电模式下的其他节点在非本节点的RTIM窗口时间内则保持睡眠状态，使得各节点可以根据实际需要在唤醒和睡眠状态之间进行切换，进而达到了使各节点节电的目的。
本发明的实施例一中，一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法如图1所示，包括以下步骤：
步骤s101、处于节电模式下的节点对本节点的RTIM窗口信息进行广播；
步骤s102、邻居节点接收到所述RTIM窗口信息并记录所述RTIM窗口信息参数；
步骤s103、所述邻居节点根据所述RTIM窗口信息参数，计算所述处于节电模式下的节点的RTIM窗口的时间分布，并在所述RTIM窗口时间内向所述处于节电模式下的节点发送业务指示帧；
步骤s104、所述处于节电模式下的节点发送应答帧；
步骤s105、所述邻居节点与所述处于节电模式下的节点在RTIM窗口后进入唤醒状态，进行报文交互。
步骤s101中，处于节电模式下的节点对本节点的RTIM窗口信息进行的广播可以为周期性发送或在规定的时间内必须完成一次发送，该广播可以为RTIM广播消息(RTIM Advertisement)或Beacon。在以下几个实施例中，将对不同广播时间和不同广播形式时的节电管理方法进行详细描述。
本发明的实施例二中，提供了一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法，应用该方法的网络拓扑结构如图2所示，其中节点A、B、C工作在PS模式下；节点D、E工作在活跃(Active)模式下，节点A、B、C在无线信道广播其RTIM窗口消息，该窗口消息在RTIM AdvertPeriodMAX(工作于PS模式下的节点发送RTIM窗口消息的最大时间间隔)时间内至少完成一次发送。该窗口消息中包括RTIM offset(下一次RTIM窗口起始时间距离发送RTIM窗口消息的时间的偏置值)、RTIM duration(RTIM窗口持续的时长)以及RTIMperiodicity(RTIM窗口的重复周期)等信息。
当节点B需要向节点A发送报文时，其流程如图3所示，包括步骤：
步骤s301、节点B接收节点A广播的RTIM窗口消息，并记录该RTIM窗口信息参数；
步骤s302、节点B根据该RTIM窗口信息参数计算节点A的RTIM窗口的时间分布；
步骤s303、节点A在本节点的RTIM窗口起始时间进入唤醒状态，并至少维持此状态直到RTIM窗口结束；
步骤s304、节点B在节点A的RTIM窗口时间内醒来，发送业务指示帧给节点A，通知节点A：节点B有报文需要向节点A发送；
步骤s305、节点A在本节点的RTIM窗口时间内接收到来自节点B的业务指示帧，向节点B发送应答帧：节点A会在RTIM窗口后保持唤醒状态来接收节点B发送的报文；
步骤s306、节点B接收到节点A的应答帧，在剩余的RTIM窗口时间进入睡眠状态；
步骤s307、节点A和节点B在RTIM窗口后进入唤醒状态，节点A和节点B交互报文；
步骤s308、节点A和节点B在完成报文交互后，可以根据自身需求选择继续进入睡眠状态来节省能量消耗。
步骤s301～步骤s308中节点A与节点B的节电状态图如图4所示：
(1)节点A每隔一段时间间隔广播其RTIM Advertisement消息，RTIMAdvertisement消息中携带RTIM窗口信息参数(RTIM offset，RTIM duration，RTIM periodicity)，此例中假设RTIM offset＝3ms，RTIM duration＝10ms，RTIM periodicity＝100ms；
(2)节点B在T0时刻接收到节点A发送的RTIM Advertisement消息，消息中携带RTIM窗口信息参数(RTIM offset＝3ms，RTIM duration＝10ms，RTIM periodicity＝100ms)。根据其中的RTIM窗口信息参数可以获悉节点A的RTIM窗口在时间上分布的规律：RTIM的起始点T满足(T-T0-3ms)％100＝0，RTIM窗口的持续时间为10ms；
(3)节点B在T0+50ms时刻期望发送报文给节点A；
(4)节点B根据记录的节点A的RTIM窗口参数计算出节点A的下一个RTIM窗口起始于T0+103ms；
(5)节点B在节点A的RTIM窗口起始点T0+103ms时刻进入唤醒状态并竞争信道发送业务指示帧给节点A；
(6)节点A在本节点的RTIM窗口起始点醒来，并维持唤醒状态RTIM窗口时长10ms；
(7)节点A在T0+104ms的时刻接收到节点B发送的业务指示帧后，发送应答帧给节点B；
(8)节点B接收到节点A的应答帧，发现节点A的RTIM窗口还会持续约9ms，则节点B选择进入睡眠状态直到节点A的RTIM窗口结束；
(9)节点A在RTIM窗口接收到来自节点B的业务指示帧，在RTIM窗口结束后仍保持唤醒状态接收节点B的报文交互；
(10)节点B在节点A的RTIM窗口结束后T0+113ms时刻会重新进入唤醒状态，竞争信道与节点进行报文交互；
(11)节点A和节点B完成报文交互后，节点A根据在本节点的RTIM窗口期间中只接收到来自节点B的业务指示，再没有其他节点的业务指示消息，判断在该周期的剩余时间内没有交互报文的需求，选择进入睡眠状态。
本发明的实施例三中，提供了一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法，应用该方法的网络拓扑结构如图2所示，其中节点A、B、C工作在PS模式下；节点D、E工作在Active模式下，节点A、B、C在无线信道周期性发送Beacon，Beacon中携带本节点的RTIM窗口信息。其中窗口消息中包括RTIM offset、RTIM duration以及RTIM periodicity等信息。
当节点D需要向节点A发送报文时，其流程如图5所示，包括步骤：
步骤s501、节点D接收到节点A的Beacon信息，记录Beacon中携带的RTIM窗口信息参数；
步骤s502、节点D根据RTIM窗口信息参数计算节点A的RTIM窗口的时间分布；
步骤s503、节点A在本节点的RTIM窗口起始时间进入唤醒状态，并至少维持此状态直到RTIM窗口结束；
步骤s504、节点D在节点A的RTIM窗口期间竞争信道发送业务指示帧给节点A，通知节点A：节点D有报文需要向节点A发送；
步骤s505、节点A在本节点的RTIM窗口时间内接收到来自节点D的业务指示帧，向节点D发送应答帧：节点A会在RTIM窗口后保持唤醒状态来接收节点D发送的报文；
步骤s506、节点A在RTIM窗口后进入唤醒状态，节点D和节点A交互报文；
步骤s507、节点A在完成报文交互后，可以根据自身在RTIM窗口期间接收到的业务指示帧信息选择继续进入睡眠状态来节省能量消耗。
步骤s501～步骤s507中节点A与节点D的节电状态图如图6所示：
(1)节点A周期性发送Beacon，Beacon消息中携带RTIM窗口信息参数(RTIM offset，RTIM duration，RTIM periodicity)；这里可以理解为将RTIM窗口周期以1个或几个Beacon周期的形式表示，此例中RTIM周期表示为2个Beacon周期；
(2)节点D在T0时刻接收到节点A发送的Beacon消息，消息中携带RTIM窗口信息参数(RTIM offset＝3ms，RTIM duration＝10ms，RTIMperiodicity＝2×Beacon Interval＝200ms)，根据其中的RTIM窗口信息参数可以获悉节点A的RTIM窗口在时间上分布的规律：RTIM的起始点T满足(T-T0-3ms)％200＝0，RTIM窗口的持续时间为10ms；
(3)节点D在T0+150ms时刻意图发送报文给节点A；
(4)节点D根据记录的节点A的RTIM窗口参数计算出下一个RTIM窗口起始于T0+203ms；
(5)节点D在节点A的RTIM窗口起始点T0+203ms时刻开始竞争信道，发送业务指示帧给节点A；
(6)节点A在本节点的RTIM窗口起始点醒来，并维持唤醒状态RTIM窗口时长10ms；
(7)节点A接收到节点D发送的业务指示帧后，发送应答帧给节点D；
(8)节点A在RTIM窗口接收到来自节点D的业务指示帧，在RTIM窗口结束后仍保持唤醒状态，与节点D进行报文交互；
(9)节点A和节点D完成报文交互后，节点A根据在本节点的RTIM窗口期间中只接收到来自节点D的业务指示，再没有其他节点的业务指示消息，判断在该周期的剩余时间内没有交互报文的需求，选择进入睡眠状态。
本发明的实施例四中，提供了一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法，应用该方法的网络拓扑结构如图2所示，其中节点A、B、C工作在PS模式下；节点D、E工作在Active模式下，节点A、B、C在无线信道周期性发送Beacon，Beacon中携带本节点的RTIM窗口信息。其中窗口信息中包括RTIM duration等信息。RTIM窗口以Beacon开始，周期和Beacon发送周期一致。
当节点B需要向节点A发送报文时，其流程如图7所示，包括步骤：
步骤s701、节点B接收到节点A的Beacon信息，记录节点A的TBTT(Target Beacon Transmission Time，目标Beacon传输时间)时间；
步骤s702、节点B在节点A的下一次TBTT时间前醒来，等待接收节点A的Beacon；
步骤s703、节点A在其TBTT时刻醒来，发送Beacon，Beacon中携带RTIM窗口时长RTIM duration信息，并维持唤醒状态至少RTIM duration的时间；其中若RTIM duration为0或beacon中没有RTIM参数信息，则该beacon周期没有RTIM窗口。
步骤s704、节点B接收到节点A发送的Beacon，根据Beacon中的RTIMduration信息获悉当前节点A的RTIM窗口会持续的时长，并在期间竞争信道发送业务指示帧给节点A，通知节点A：节点B有报文需要向节点A发送；
步骤s705、节点A在本节点的RTIM窗口时间内接收到来自节点D的业务指示帧，向节点B发送应答帧：节点A会在RTIM窗口后保持唤醒状态来接收节点B发送的报文；
步骤s706、节点B接收到节点A的应答帧后，可选择在剩余的RTIM窗口时间进入睡眠状态；
步骤s707、节点A和B在RTIM窗口后进入唤醒状态，节点B和节点A交互报文；
步骤s708、节点A和B在完成报文交互后，可以根据自身在RTIM窗口期间接收到的业务指示帧信息选择继续进入睡眠状态来节省能量消耗。
步骤s701～步骤s708中节点A与节点B的节电状态图如图8所示：
(1)节点A周期性发送Beacon消息，Beacon消息中携带RTIM窗口信息参数(RTIM duration＝10ms，Beacon interval＝100ms)。这里可以理解为RTIM offset＝0，RTIM periodicity＝Beacon interval；
(2)节点B上一次接收到节点A发送的Beacon消息在时刻T0，记录节点A的TBTT时刻(TBTT-T0)％Beacon Interval＝0；
(3)节点B在T0+350ms意图发送报文给节点A；
(4)节点B计算节点A的下一次TBTT时刻为T0+400ms；
(5)节点B等待48ms后(节点A的TBTT时刻前)醒来监听信道等待接收节点A的Beacon消息；
(6)节点B在T0+401ms时刻接收到节点A发送的Beacon，更新其记录的节点A的TBTT时刻(TBTT-T0-401)％Beacon Interval＝0，并从Beacon中携带的RTIM duration获悉节点A的RTIM窗口持续时间为10ms；
(7)节点B在该窗口下竞争信道发送业务指示帧给节点A；
(8)节点A窗口持续时间内接收到来自节点B的业务指示帧，向节点B发送应答帧；
(9)节点B在T0+403ms时刻接收节点A的应答帧，发现窗口仍将持续8ms，选择进入睡眠状态到RTIM窗口结束；
(10)节点A和节点B在节点A的RTIM窗口结束后都将进入唤醒状态，节点B竞争信道向节点A发送报文；
(11)节点A和节点B在完成报文交互后，节点A根据在本节点的RTIM窗口期间中只接收到来自节点B的业务指示，再没有其他节点的业务指示消息，判断在该周期的剩余时间内没有交互报文的需求，选择继续进入睡眠状态来节省能量消耗。
本发明还提供了一种Ad Hoc网络系统，包括至少两个作为Ad Hoc网络节点的移动终端，其中，任一处于节电模式下的节点向其他邻居节点发送本节点的RTIM窗口信息，在需要时向其他邻居节点发送业务指示帧、应答帧、或报文，并接收其他邻居发送的业务指示帧、应答帧、或报文。本发明的实施例五以该Ad Hoc网络系统包括两个作为网络节点的移动终端为例，这两个移动终端互为对方节点的邻居节点，如图9所示，该移动终端100包括：状态切换单元101、发送单元102、接收单元103、处理单元104和RTIM窗口信息设定单元105，其中：
状态切换单元101，当作为节点的移动终端工作在节电模下时，根据自身节点的RTIM窗口时间和/或报文交互需要，将自身节点在睡眠状态与唤醒状态之间进行切换。其中，状态切换单元101从RTIM窗口信息设定单元105获取RTIM时间窗口，并在该RTIM时间窗口内控制本节点进入并保持唤醒状态至少到RTIM窗口时间结束；当本节点工作在节电模下时，若发送单元102需要向邻居节点发送报文或业务指示帧、或接收单元103需要接收邻居节点的报文或业务指示帧，状态切换单元101控制本节点进入唤醒状态。在本节点的RTIM窗口时间后，无报文需要与邻居节点交换时，状态切换单元101控制本节点进入睡眠状态。
发送单元102，与状态切换单元101和处理单元104连接，向邻居节点发送本节点的RTIM窗口信息，该信息可以通过信标携带发送，若本节点工作在节电模式下，信标中需要携带状态切换单元101从RTIM窗口信息设定单元105中获取的本节点的RTIM窗口信息；若本节点工作在活跃模式下，信标中可以不携带该RTIM窗口信息，或者携带的RTIM窗口信息中的RTIM窗口持续时长预先被设置为0，因为工作在活跃模式下时，节点可以在任意时刻接收邻居节点发送的报文。另外，发送单元102在状态切换单元101控制本节点进入唤醒状态时，根据处理单元104获取的邻居节点的RTIM窗口时间，在需要时向邻居节点发送业务指示帧、应答帧或报文。
接收单元103，与状态切换单元101和处理单元104连接，在状态切换单元101控制本节点处于唤醒状态时，接收并识别邻居节点发送的RTIM窗口信息，以及邻居节点发送的业务指示帧、应答帧或报文。处理单元104可以根据该接收到的邻居节点发送的RTIM窗口信息，获取邻居节点的RTIM窗口时间。
处理单元104，根据接收单元103接收到的邻居节点发送的RTIM窗口信息，获取邻居节点的RTIM窗口时间。当本节点有报文需要向处于节电模式下的邻居节点发送时，可以在该邻居节点的RTIM窗口时间内，由发送单元102竞争信道发送业务指示帧给邻居节点。
RTIM窗口信息设定单元105，设定并存储本节点的RTIM窗口信息，该窗口信息包括：RTIM窗口持续时长、RTIM窗口的标识信息、下一RTIM窗口距本次发送RTIM窗口信息时间的偏移值、以及RTIM窗口重复周期。若本节点工作在活跃状态下，则可以将RTIM窗口持续时长设置为0，即活跃状态下按照现有方法即可满足正常的报文交互。在这些参数中，RTIM窗口持续时长为预先设定值，RTIM窗口的标识信息为该节点的MAC(Media AccessControl，媒体访问控制)地址，下一RTIM窗口距本次发送RTIM窗口信息时间的偏移值可以为0，RTIM窗口重复周期可以为预先设定的一固定时间，或通过设定不同的Beacon周期来表示，如每两次Beacon发送周期后则进入一次RTIM窗口时间。状态切换单元101根据该RTIM窗口信息控制本节点的状态，并当本节点工作在节电模式下时由发送单元102该将RTIM窗口信息向邻居节点发送。
本发明还揭示了如下Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端：
1、一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法，包括以下步骤：
处于节电模式下的节点在本节点预先设定的RTIM窗口时间内进入并保持唤醒状态至少到所述RTIM窗口时间结束；
有报文要向所述处于节电模式下的节点发送的邻居节点，在所述处于节电模式下的节点的所述RTIM窗口时间内，向所述处于节电模式下的节点发送业务指示帧；
所述邻居节点与所述处于节电模式下的节点在所述RTIM窗口时间结束后进入或保持唤醒状态，进行报文交互。
2、如1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述报文包括数据帧、管理帧、控制帧中的至少一种。
3、如1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述邻居节点处于节电模式，在该邻居节点预先设定的RTIM窗口时间以外，若该邻居节点与其他节点无报文交互，则该邻居节点保持睡眠状态。
4、如1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述邻居节点向所述处于节电模式下的节点发送所述业务指示帧后还包括：所述处于节电模式下的节点向所述邻居节点发送应答帧。
5、如4所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述邻居节点处于节电模式，在接收到所述应答帧后，所述邻居节点进入睡眠状态，直到所述处于节电模式下的节点的所述RTIM窗口时间结束。
6、如1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述邻居节点向所述处于节电模式下的节点发送业务指示帧前还包括步骤：所述处于节电模式下的节点向各邻居节点广播包括本节点预先设定的RTIM窗口信息的消息；所述各邻居节点接收所述节点的所述RTIM窗口信息并记录所述RTIM窗口信息参数；所述各邻居节点根据所述RTIM窗口信息参数得到所述节点的RTIM窗口时间。
7、如6所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述处于节电模式下的节点对本节点RTIM窗口信息的广播消息为周期性发送或在规定的时间内必须完成一次发送。
8、如6所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述处于节电模式下的节点通过信标广播本节点的RTIM窗口信息。
9、如6所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述RTIM窗口消息参数包括RTIM窗口持续时长和RTIM窗口的标识信息。
10、如9所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述RTIM窗口的标识信息为发送所述RTIM窗口消息的所述处于节电模式下的节点的MAC地址。
11、如9所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其中，所述RTIM窗口消息参数还包括下一RTIM窗口距本次发送RTIM窗口信息时间的偏移值和/或RTIM窗口重复周期。
12、一种Ad Hoc网络系统，包括至少两个作为Ad Hoc网络节点的移动终端，其特征在于，任一处于节电模式下的所述节点向其他邻居节点发送本节点RTIM窗口信息，并与其他邻居节点交互业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种。
13、如12所述Ad Hoc网络系统，其中，所述移动终端包括状态切换单元、发送单元、接收单元和处理单元；所述状态切换单元，工作在节电模式下时，根据本节点的RTIM窗口时间和/或报文交互需要，将本节点在睡眠状态与唤醒状态之间进行切换；所述发送单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，向邻居节点发送本节点的RTIM窗口信息，或根据从所述处理单元获得的邻居节点的RTIM窗口时间，向邻居节点发送业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种；所述接收单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，接收并识别邻居节点发送的RTIM窗口信息、业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种，并将所述邻居节点发送的RTIM窗口信息发送至所述处理单元；所述处理单元，对所述接收单元接收到的邻居节点发送的RTIM窗口信息进行处理，获取所述邻居节点的RTIM窗口时间并发送至所述发送单元。
14、如13所述Ad Hoc网络系统，其中，所述移动终端还包括：RTIM窗口信息设定单元，设定存储本节点的RTIM窗口信息并提供给所述状态切换单元。
15、一种移动终端，作为Ad Hoc网络中的节点，包括：状态切换单元、发送单元、接收单元和处理单元；所述状态切换单元，工作在节电模式下时，根据本节点的RTIM窗口时间和/或报文交互需要，将本节点在睡眠状态与唤醒状态之间进行切换；所述发送单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，向邻居节点发送本节点的RTIM窗口信息，或根据从所述处理单元获得的邻居节点的RTIM窗口时间，向邻居节点发送业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种；所述接收单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，接收并识别邻居节点发送的RTIM窗口信息、业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种，并将所述邻居节点发送的RTIM窗口信息发送至所述处理单元；所述处理单元，对所述接收单元接收到的邻居节点发送的RTIM窗口信息进行处理，获取所述邻居节点的RTIM窗口时间并发送至所述发送单元。
16、如15所述移动终端，还可以包括：RTIM窗口信息设定单元，设定存储本节点的RTIM窗口信息并提供给所述状态切换单元。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
处于节电模式下的节点首先广播自己预先定义的实时基础设施管理RTIM窗口信息供邻居节点记录并利用；
处于节电模式下的节点在本节点预先设定的RTIM窗口时间内进入并保持唤醒状态至少到所述RTIM窗口时间结束；
有报文要向所述处于节电模式下的节点发送的邻居节点，在所述处于节电模式下的节点的所述RTIM窗口时间内，向所述处于节电模式下的节点发送业务指示帧；
所述邻居节点与所述处于节电模式下的节点在所述RTIM窗口时间结束后进入或保持唤醒状态，进行报文交互；
所述RTIM窗口是所述处于节电模式下的节点的私有窗口。
2.如权利要求1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述报文包括数据帧、管理帧、控制帧中的至少一种。
3.如权利要求1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述邻居节点处于节电模式，在该邻居节点预先设定的RTIM窗口时间以外，若该邻居节点与其他节点无报文交互，则该邻居节点保持睡眠状态。
4.如权利要求1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述邻居节点向所述处于节电模式下的节点发送所述业务指示帧后还包括：所述处于节电模式下的节点向所述邻居节点发送应答帧。
5.如权利要求4所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述邻居节点处于节电模式，在接收到所述应答帧后，所述邻居节点进入睡眠状态，直到所述处于节电模式下的节点的所述RTIM窗口时间结束。
6.如权利要求1所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述邻居节点向所述处于节电模式下的节点发送业务指示帧前还包括步骤：
所述处于节电模式下的节点向各邻居节点广播包括本节点预先设定的RTIM窗口信息的消息；
所述各邻居节点接收所述节点的所述RTIM窗口信息并记录所述RTIM窗口信息参数；
所述各邻居节点根据所述RTIM窗口信息参数得到所述节点的RTIM窗口时间。
7.如权利要求6所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述处于节电模式下的节点对本节点RTIM窗口信息的广播消息为周期性发送或在规定的时间内必须完成一次发送。
8.如权利要求6所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述处于节电模式下的节点通过信标广播本节点的RTIM窗口信息。
9.如权利要求6所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述RTIM窗口消息参数包括RTIM窗口持续时长和RTIM窗口的标识信息。
10.如权利要求9所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述RTIM窗口的标识信息为发送所述RTIM窗口消息的所述处于节电模式下的节点的MAC地址。
11.如权利要求9所述Ad Hoc网络节点的节电管理方法，其特征在于，所述RTIM窗口消息参数还包括下一RTIM窗口距本次发送RTIM窗口信息时间的偏移值和/或RTIM窗口重复周期。
12.一种Ad Hoc网络系统，包括至少两个作为Ad Hoc网络节点的移动终端，其特征在于：
任一所述移动终端首先广播自己预先定义的实时基础设施管理RTIM窗口信息供邻居节点记录并利用；在预先设定的RTIM窗口时间内进入并保持唤醒状态至少到所述RTIM窗口时间结束；并与其他邻居节点交互业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种；
任一所述移动终端包括状态切换单元、发送单元、接收单元和处理单元，
所述状态切换单元，工作在节电模式下时，根据本节点的RTIM窗口时间和/或报文交互需要，将本节点在睡眠状态与唤醒状态之间进行切换；
所述发送单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，向邻居节点发送本节点的RTIM窗口信息，或根据从所述处理单元获得的邻居节点的RTIM窗口时间，向邻居节点发送业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种；
所述接收单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，接收并识别邻居节点发送的RTIM窗口信息、业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种，并将所述邻居节点发送的RTIM窗口信息发送至所述处理单元；
所述处理单元，对所述接收单元接收到的邻居节点发送的RTIM窗口信息进行处理，获取所述邻居节点的RTIM窗口时间并发送至所述发送单元；
所述RTIM窗口是所述处于节电模式下的节点的私有窗口。
13.如权利要求12所述Ad Hoc网络系统，其特征在于，所述移动终端还包括：RTIM窗口信息设定单元，设定存储本节点的RTIM窗口信息并提供给所述状态切换单元。
14.一种移动终端，作为Ad Hoc网络中的节点，其特征在于，包括：状态切换单元、发送单元、接收单元和处理单元，
所述状态切换单元，所述节点处于节电模式下时，首先广播自己预先定义的实时基础设施管理RTIM窗口信息供邻居节点记录并利用；根据本节点的实时基础设施管理RTIM窗口时间和/或报文交互需要，将本节点在睡眠状态与唤醒状态之间进行切换；
所述发送单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，向邻居节点发送本节点的RTIM窗口信息，或根据从所述处理单元获得的邻居节点的RTIM窗口时间，向邻居节点发送业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种；
所述接收单元，在所述状态切换单元控制本节点进入唤醒状态时，接收并识别邻居节点发送的RTIM窗口信息、业务指示帧、应答帧、报文中的至少一种，并将所述邻居节点发送的RTIM窗口信息发送至所述处理单元；
所述处理单元，对所述接收单元接收到的邻居节点发送的RTIM窗口信息进行处理，获取所述邻居节点的RTIM窗口时间并发送至所述发送单元；
所述RTIM窗口是所述处于节电模式下的节点的私有窗口。
15.如权利要求14所述移动终端，其特征在于，还包括：RTIM窗口信息设定单元，设定存储本节点的RTIM窗口信息并提供给所述状态切换单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110167196XA CN102227152B (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110167196XA CN102227152B (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610162044XA Division CN101202984B (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102227152A CN102227152A (zh) | 2011-10-26 |
| CN102227152B true CN102227152B (zh) | 2013-06-05 |
Family
ID=44808101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110167196XA Active CN102227152B (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102227152B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103533606A (zh) * | 2012-07-06 | 2014-01-22 | 华为技术有限公司 | 无线局域网的信息传输方法及终端、接入设备 |
| WO2015184625A1 (zh) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | 华为技术有限公司 | 异步唤醒方法和装置 |
| KR102367969B1 (ko) * | 2015-02-23 | 2022-03-02 | 삼성전자주식회사 | 애드-혹 네트워크에서의 절전 방법 및 이를 수행하는 전자 장치 |
| US9924400B2 (en) * | 2015-07-10 | 2018-03-20 | Terranet Ab | Enhanced power reduction in mesh networks |
| CN107770851B (zh) * | 2016-08-16 | 2020-11-06 | 华为技术有限公司 | 一种唤醒无线设备的方法和装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1665208A (zh) * | 2003-12-24 | 2005-09-07 | 索尼株式会社 | 无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序 |
-
2006
- 2006-12-11 CN CN201110167196XA patent/CN102227152B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1665208A (zh) * | 2003-12-24 | 2005-09-07 | 索尼株式会社 | 无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法和计算机程序 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102227152A (zh) | 2011-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1898900B (zh) | 在无线局域网中节电的支持器、客户机和相应方法 | |
| CN101803306B (zh) | 用于网格点的深度休眠模式 | |
| CN100505730C (zh) | 在无线区域网络中省电的方法和系统 | |
| CN1918860B (zh) | 用于信标设备的休眠模式的系统和方法 | |
| Pham et al. | An adaptive mobility-aware MAC protocol for sensor networks (MS-MAC) | |
| EP1608191B1 (en) | Power saving system in distributed wireless personal area network and coresponding method | |
| US7298716B2 (en) | Clustering based load adaptive sleeping protocol for ad hoc networks | |
| CN101557637B (zh) | 跨层的无线传感器网络介质访问控制协议实现方法 | |
| KR101450910B1 (ko) | 무선 센서 네트워크에서 에너지 소모를 줄이기 위한 타임 슬롯 할당 방법 | |
| KR101174406B1 (ko) | 환경 에너지 획득 기반 센서네트워크를 위한 저전력 ｍａｃ 통신 방법 | |
| US20150245290A1 (en) | Node control method, network controller, and network system | |
| CN101184005B (zh) | 基于双重分簇无线传感器网络的自适应通信方法 | |
| CN101557408A (zh) | 一种无线传感器网络主动式休眠调度方法 | |
| CN102227152B (zh) | Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 | |
| CN105119726B (zh) | 一种无线传感网节点快速唤醒方法及其装置 | |
| Liendo et al. | Efficient bluetooth low energy operation for low duty cycle applications | |
| Yadav et al. | Optimized medium access control for wireless sensor network | |
| CN101202984B (zh) | Ad Hoc网络节点的节电管理方法、系统和移动终端 | |
| Gong et al. | An event driven TDMA protocol for wireless sensor networks | |
| Liao et al. | An asynchronous MAC protocol for wireless sensor networks | |
| CN102917467B (zh) | 无线传感器网络的异步预约信道接入方法 | |
| Lee et al. | Schedule unifying algorithm extending network lifetime in S-MAC-based wireless sensor networks | |
| Hu et al. | Energy-efficient scheduling strategies in IEEE 802.11 wireless LANs | |
| Liu et al. | CBA-MAC: An adaptive MAC protocol over clustering based wireless sensor networks | |
| CN106507440B (zh) | 一种传感器网络系统、组网和信息交互方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |