CN102421171B - 移动站、接入点及移动站省电的方法 - Google Patents

移动站、接入点及移动站省电的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种移动站，包括唤醒规则模块、通信模块与模式切换模块。唤醒规则模块产生唤醒规则。通信模块发送唤醒规则，以及接收符合唤醒规则的唤醒信号以进入活动模式从而接收数据封包。模式切换模块当预设时间内没有接收到数据封包时切换为省电模式，以及当接收到唤醒信号时切换至活动模式，其中通信模块还用于将工作模式的切换通知给接入点。本发明还提供了一种接入点、一种移动站省电的方法。本发明中的移动站、接入点及移动站省电的方法，通过设置唤醒规则，使移动站在无数据封包时进入省电模式，在有数据封包时接收唤醒信号以进入活动模式接收数据封包，因此移动站不必周期性被唤醒，更加省电，且不会耽误数据封包的传输。

Description

移动站、接入点及移动站省电的方法
技术领域
本发明涉及无线局域网(wireless location area network，WLAN)，尤其涉及一种移动站、接入点及移动站省电的方法。
背景技术
随着无线局域网的发展，移动站的功能越来越多，其功耗也越来越大。因此，IEEEE 802.11协议中定义了移动站的省电模式(power saving mode)，并将功耗作为移动站(mobile station)的关键性能之一。
处于省电模式的移动站会定期进入活动模式(active mode)，向接入点(access point)发送服务质量轮询(quality of service poll)帧，以确定接入点是否有数据封包发送给移动站。接入点接收到服务质量轮询帧后，向移动站发送轮询确认帧，并查询缓存中是否有发送给移动站的数据封包。若有，则在不定长时间后，将缓存中的数据封包发送给移动站；若没有，同样在不定长时间后，将告知无数据的信息封包发送给移动站。目前协议的问题在于，无论接入点中是否有移动站的数据封包，移动站都需要进入活动模式，这样会浪费功耗。
因此，如何灵活地对省电模式进行切换实现高效节能成为省电管理的新课题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种移动站，可以更加高效的节能。
还需提供一种接入点，与移动站进行数据通信，可以使移动站更加高效的节能。
此外，还需提供一种移动站省电的方法，可以更加高效的节能。
本发明实施方式中的移动站，与接入点在无线局域网中进行通信连接。所述移动站的工作模式包括活动模式与省电模式。移动站包括唤醒规则模块、通信模块与模式切换模块与处理器。唤醒规则模块用于产生唤醒规则，所述唤醒规则是指按照预设的时间间隔间断地传输预设数量的封包。通信模块用于将所述唤醒规则发送给所述接入点，以及从所述接入点接收符合所述唤醒规则的唤醒信号以进入活动模式从而接收数据封包。模式切换模块用于切换所述移动站的工作模式，其中，当预设时间内所述通信模块没有接收到所述数据封包时由所述活动模式切换为所述省电模式，以及当所述通信模块接收到所述唤醒信号时由所述省电模式切换至所述活动模式，其中所述通信模块还用于将所述工作模式的切换通知给所述接入点。处理器用于执行所述唤醒规则模块、所述通信模块与所述模式切换模块的任务。
优选地，所述唤醒规则是指在固定传输速率下，按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包。
优选地，所述唤醒规则是指按照预设时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示的封包。
优选地，所述通信模块还用于接收目的地址为所述移动站的数据封包。
优选地，还包括存储器，用于存储所述唤醒规则模块、所述通信模块与所述模式切换模块的代码及运行过程中产生的数据。
本发明实施方式中的接入点，与上述移动站通信连接，所述接入点包括传输模块、缓存模块、唤醒模块与处理器。传输模块用于接收所述移动站的工作模式与所述移动站的唤醒规则，所述移动站的工作模式包括活动模式与省电模式，所述唤醒规则是指按照预设的时间间隔间断地传输预设数量的封包。缓存模块用于在所述移动站处于省电模式时，为所述移动站缓存数据封包。唤醒模块用于判断所述缓存模块中数据封包的数量是否大于预设阈值，并当大于预设阈值时，按照所述唤醒规则产生唤醒信号，其中，所述传输模块还用于发送所述唤醒信号。处理器用于执行所述传输模块、所述缓存模块与所述唤醒模块的任务。
优选地，所述唤醒规则是指在固定传输速率下，按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包。
优选地，所述唤醒规则是指按照预设时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示的封包。
优选地，还包括存储器，用于存储所述传输模块与所述唤醒模块的代码。
本发明实施方式中的移动站省电的方法，包括：产生唤醒规则，并将所述唤醒规则发送给所述接入点，所述唤醒规则是指在预设的时间间隔内间断地传输预设数量的封包；接收所述接入点的数据封包；判断没有所述数据封包的时间是否超过预设时间；若超过所述预设时间，则切换至省电模式，并发送省电模式的切换通知给所述接入点；判断是否接收到所述接入点发送的符合唤醒规则的唤醒信号；若接收到所述唤醒信号，则切换至活动模式，并发送活动模式的切换通知给所述接入点。
优选地，所述唤醒规则是指在固定传输速率下，按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包。
优选地，所述唤醒规则是指按照预设时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示的封包。
相较于现有技术，本发明中的移动站、接入点及移动站省电的方法，通过设置唤醒规则，使移动站可以在没有数据封包时进入省电模式，在有数据封包时接收接入点发送的符合唤醒规则的唤醒信号，以进入活动模式从而接收数据封包，因此移动站不必周期性被唤醒，更加省电，且不会耽误数据封包的传输。
附图说明
图1为本发明实施方式中移动站与接入点的通信环境图。
图2为本发明实施方式中移动站与接入点的模块图。
图3A与图3B分别为本发明实施方式中唤醒规则的示例图。
图4为本发明实施方式中移动站省电的方法的流程图。
图5为本发明实施方式中接入点工作的流程图。
主要元件符号说明
移动站            10
接入点            20
无线局域网        30
唤醒规则模块      101
通信模块          102
模式切换模块      103
移动站的存储器    104
移动站的处理器    105
传输模块          201
唤醒模块              202
接入点的存储器        203
缓存模块              2031
接入点的处理器        204
具体实施方式
请参阅图1，所示为本发明实施方式中移动站10与接入点20的通信环境图。在无线局域网(wireless location area network，WLAN)30中，多个移动站10通过接入点20进行通信连接。在本实施方式中，移动站10一般为无线客户端，例如，可以是装有无线网卡的笔记本电脑，也可以是有Wi-Fi模块的智能手机。
请参阅图2，所示为本发明实施方式中移动站10与接入点20的模块图。
在本实施方式中，移动站10包括唤醒规则模块101、通信模块102、模式切换模块103、存储器104与处理器105。移动站10的工作模式包括活动模式与省电模式。其中，处于省电模式的移动站10比处于活动模式的移动站10消耗电能少。
移动站10的存储器104用于存储功能模块101-103的软件代码以及功能模块101-103运行过程中产生的数据。
移动站10的处理器105用于运行功能模块101-103相应的软件代码，以执行功能模块101-103的各项任务。
唤醒规则模块101用于产生唤醒规则。唤醒规则是指在预设时间间隔内，间断地传输预设数量的封包。其中每个预设的时间间隔可以相同，也可以不同。
在本实施方式中，唤醒规则是指在固定传输速率下，按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包。唤醒规则模块101可以预设封包的数量、每个封包的长度以及封包之间的时间间隔作为唤醒规则。其中，每个封包的长度可以设置为相同，也可以不同。
例如，如图3A所示的唤醒规则预设了3个封包，传送的时间间隔分别为0.01秒与0.04秒，3个封包的长度分别为10比特(bit)、50比特与20比特，传输速率为1千比特/秒(kbps)。换言之，所述唤醒规则就是在0-0.01秒之间发送10比特的封包，0.01-0.02秒之间空闲，0.02-0.07秒之间发送50比特的封包，0.07-0.11秒之间空闲，0.11-0.13秒之间发送20比特的封包。
在另外的实施方式中，唤醒规则也可以是按照预设的时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示(received signal strength indication，RS SI)的封包。唤醒规则模块101可以预设封包的数量、每个封包的接收信号强度指示以及封包之间的时间间隔作为唤醒规则。在本实施方式中，每个封包的接收信号强度指示可以相同，也可以不同。在本实施方式中，每个封包长度设置为相同，传输速率默认为稳定，因此不会对时间间隔的判断产生影响。
例如，如图3B所示的唤醒规则预设3个封包，传输的时间为0.02秒，时间间隔分别为0.03秒与0.01秒，3个封包的接收信号强度指示分别为-95、-90与-98dbm。换言之，，所述唤醒规则就是在0-0.02秒之间发送-95dbm的封包，0.02-0.05秒之间传输-110dbm的空载，0.05-0.07秒之间发送-90dbm的封包，0.07-0.08秒之间传输-110dbm的空载，以及0.08-0.10秒之间的-98dbm的封包。
在本实施方式中，图3B的方式更适合于受环境干扰较小的移动站10，例如位置固定的移动站10，因为接收信号的强度容易受周围环境的干扰而发生变化。而图3A的方式的适合范围更广，不会受到干扰，因此适合于各类型的移动站。
通信模块102用于将唤醒规则发送给接入点20，以及从接入点20接收数据封包与符合唤醒规则的唤醒信号。
在本实施方式中，通信模块102在活动模式时发送规则，并在无线局域网30中接收目的地址是所述移动站10的数据封包，以及在省电模式时接收无线局域网30中的符合唤醒规则的唤醒信号。在本实施方式中，唤醒信号中封包的内容为空，即为虚拟封包(dummy packet)。
模式切换模块103用于切换移动站10的工作模式。在本实施方式中，当预设时间内通信模块102没有接收到数据封包时，模式切换模块103由活动模式切换至省电模式。当通信模块102从接入点20接收到唤醒信号时，模式切换模块103由省电模式切换至活动模式。
在本实施方式中，通信模块102还用于在模式切换模块103切换工作模式后，将移动站10的当前工作模式发送给接入点20。
接入点20包括传输模块201、唤醒模块202、存储器203与处理器204。
接入点20的存储器203用于存储功能模块201、202的软件代码及其运行过程中产生的数据。在本实施方式中，接入点20的存储器203包括缓存模块2031，用于在移动站10处于省电模式时，缓存要发送至移动站10的数据封包。
传输模块201用于接收移动站10的工作模式与移动站10的唤醒规则，其中移动站10的工作模式包括活动模式与省电模式。传输模块201还用于当移动站10处于活动模式时发送数据封包至移动站10，并与移动站10进行通信。
在本实施方式中，唤醒规则是指在预设时间间隔内，间断地传输预设数量的封包。其中每个预设的时间间隔可以相同，也可以不同。
在本实施方式中，请参阅图3A，唤醒规则是指在固定传输速率下，按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包。唤醒规则模块101可以预设封包的数量、每个封包的长度以及封包之间的时间间隔作为唤醒规则。其中，每个封包的长度可以设置为相同，也可以不同。
在另外的实施方式中，请参阅图3B，唤醒规则也可以是按照预设的时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示(received signal strengthindication，RSSI)的封包。唤醒规则模块101可以预设封包的数量、每个封包的接收信号强度指示以及封包之间的时间间隔作为唤醒规则。在本实施方式中，每个封包的接收信号强度指示可以相同，也可以不同。在本实施方式中，每个封包长度设置为相同，传输速率默认为稳定，因此不会对时间间隔的判断产生影响。
唤醒模块202用于判断缓存模块2031中所述移动站10的数据封包数量是否大于预设阈值，并当大于预设阈值时，产生符合唤醒规则的唤醒信号。在本实施方式中，所述预设阈值为50个封包。
传输模块201还用于发送唤醒信号。
在本实施方式中，本发明通过设置唤醒规则，使移动站10可以在没有数据封包时进入省电模式，在有数据封包时接收接入点20发送的符合唤醒规则的唤醒信号，以进入活动模式从而接收所述数据封包。这样移动站10就不必周期性被唤醒，更加有效省电，且不会耽误数据封包的传输。
请参阅图4，所示为本发明实施方式中移动站10省电方法的流程图。
在步骤S401中，唤醒规则模块101产生唤醒规则，并由通信模块102将唤醒规则发送给接入点20。在本实施方式中，如图3A与图3B所示，唤醒规则可以是在固定传输速率下，预设数量的封包按照预设的不同时间间隔间断地传输的一串不同长度的封包，也可以是预设数量的封包按照预设的不同时间间隔间断地传输的一串不同接收信号强度指示的封包。
在步骤S402中，通信模块102接收接入点20发送的数据封包。在本实施方式中，通信模块102从无线局域网30中接收目的地址是所述移动站10的数据封包。
在步骤S403中，模式切换模块103判断通信模块102没有接收到所述数据封包的时间是否超过预设时间。若未超过预设时间，则返回步骤S402继续接收。若超过预设时间，则执行步骤S404。
在步骤S404中，模式切换模块103将移动站10切换至省电模式，并由通信模块102发送切换至省电模式的切换通知至接入点20。
在步骤S405中，通信模块102用于在无线局域网30中侦测是否有符合唤醒规则的唤醒信号。若无唤醒信号，则继续侦测。若有唤醒信号，则执行步骤S406。在本实施方式中，唤醒信号的内容为空，即为虚拟封包(dummy packet)。
在步骤S406中，模式切换模块103由省电模式切换至活动模式，并由通信模块102发送活动模式的切换通知给所述接入点20。
在本实施方式中，移动站10省电的方法通过设置唤醒规则，使移动站10可以在没有数据封包时进入省电模式，在有数据封包时接收接入点20发送的符合唤醒规则的唤醒信号，以进入活动模式从而接收数据封包。这样移动站10就不必周期性被唤醒，更加有效省电，且不会耽误数据封包的传输。
请参阅图5，所示为本发明实施方式中接入点20的工作流程图。
在步骤S501中，传输模块201接收移动站10发送的唤醒规则。唤醒规则是指按照预设的时间间隔间断地传输预设数量的封包。
在本实施方式中，如图3A所示，唤醒规则是指在固定传输速率下，按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包。在其他实施方式中，如图3B所示，唤醒规则是指按照预设时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示的封包。
在步骤S502中，传输模块201接收移动站10的工作模式，并判断当前工作模式是否为活动模式。在本实施方式中，移动站10的工作模式包括活动模式与省电模式。若是活动模式，则执行步骤S507。
若是省电模式，则执行步骤S503，缓存模块2031为移动站10缓存数据封包。
在步骤S504中，唤醒模块202判断缓存模块2031中的数据封包的数量是否大于预设阈值。
若不大于预设阈值，则返回步骤S503，缓存模块2031继续进行缓存。
若大于预设阈值，则执行步骤S505，唤醒模块202按照唤醒规则产生唤醒信号，并由传输模块201发送唤醒信号。在本实施方式中，当移动站10接收到所述唤醒信号后，会进入活动模式并发送通知给接入点20。
在步骤S506中，传输模块201接收移动站10发送的切换至活动模式的通知。
在步骤S507中，传输模块201发送数据封包至移动站10，与移动站10进行数据通信。
在其他实施方式中，每个移动站10可以设置一个独特的唤醒规则，以确保当接入点20发送符合唤醒规则的唤醒信号至特定的移动站时，其他的移动站不会被误唤醒。

Claims (6)

1.一种移动站，与接入点在无线局域网中进行通信连接，所述移动站的工作模式包括活动模式与省电模式，其特征在于，所述移动站包括：
唤醒规则模块，用于产生唤醒规则，所述唤醒规则是指在固定传输速率下按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包或指按照预设的时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示的封包，且所述唤醒规则不同于所述接入点所连接的其他移动站之唤醒规则；
通信模块，用于将所述唤醒规则发送给所述接入点，以及从所述接入点接收符合所述唤醒规则的唤醒信号以进入活动模式从而接收数据封包；
模式切换模块，用于切换所述移动站的工作模式，其中，当预设时间内所述通信模块没有接收到所述数据封包时由所述活动模式切换为所述省电模式，以及当所述通信模块接收到所述唤醒信号时由所述省电模式切换至所述活动模式，其中所述通信模块还用于将所述工作模式的切换通知给所述接入点；及
处理器，用于执行所述唤醒规则模块、所述通信模块与所述模式切换模块的任务。
2.如权利要求1所述的移动站，其特征在于，所述通信模块还用于接收目的地址为所述移动站的数据封包。
3.如权利要求1所述的移动站，其特征在于，还包括存储器，用于存储所述唤醒规则模块、所述通信模块与所述模式切换模块的代码及运行过程中产生的数据。
4.一种接入点，与权利要求1至3任意一项所述的移动站通信连接，其特征在于，所述接入点包括：
传输模块，用于接收所述移动站的工作模式与所述移动站的唤醒规则，所述移动站的工作模式包括活动模式与省电模式，所述唤醒规则是指在固定传输速率下按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包或指按照预设的时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示的封包，其中所述唤醒规则不同于所述接入点所连接的其他移动站之唤醒规则；
缓存模块，用于在所述移动站处于省电模式时，为所述移动站缓存数据封包；
唤醒模块，用于判断所述缓存模块中数据封包的数量是否大于预设阈值，并当大于预设阈值时，按照所述唤醒规则产生唤醒信号，其中，所述传输模块还用于发送所述唤醒信号；及
处理器，用于执行所述传输模块、所述缓存模块与所述唤醒模块的任务。
5.如权利要求4所述的接入点，其特征在于，还包括存储器，用于存储所述传输模块与所述唤醒模块的代码。
6.一种移动站省电的方法，所述移动站与接入点进行通信连接，其特征在于，所述移动站省电的方法包括：
产生唤醒规则，并将所述唤醒规则发送给所述接入点，所述唤醒规则是指在固定传输速率下按照预设的时间间隔间断地传输的预设数量且预设长度的封包或指按照预设的时间间隔间断地传输预设数量且预设接收信号强度指示的封包，其中所述唤醒规则不同于所述接入点所连接的其他移动站之唤醒规则；
接收所述接入点的数据封包；
判断没有所述数据封包的时间是否超过预设时间；
若超过所述预设时间，则切换至省电模式，并发送省电模式的切换通知给所述接入点；
判断是否接收到所述接入点发送的符合唤醒规则的唤醒信号；及
若接收到所述唤醒信号，则切换至活动模式，并发送活动模式的切换通知给所述接入点。
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