CN102769898A - 通信设备省电模式管理的方法及装置 - Google Patents

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本发明实施例提供了一种省电模式管理的方法，用于平衡当传输机会省电和传输机会截断两种机制同时使用时竞争的公平性。包括：非TXOP持有者判断是否可以进入睡眠状态，当所述非TXOP持有者进入睡眠状态后，在所述TXOP对应的传输时间结束前的至少一个所述时间段内进入暂时清醒状态，在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到状态管理帧，则进入清醒状态，如果所述非TXOP持有者没有接收到状态管理帧，则继续进入睡眠状态；其中所述非TXOP持有者在所述暂时清醒状态保持接收状态。

Description

通信设备省电模式管理的方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及无线局域网中省电的方法及装置。
背景技术
无线局域网中支持一种叫传输机会(TXOP，transmission opportunity)的机制，当站点(STA，station)获得传输机会的时候可以预留一段时间，在此时间内可以连续传输一个或多个数据帧。获得传输机会的站点叫做传输机会持有者(TXOP holder)。非传输机会持有者所发送数据的接收端的站点会设置一个NAV(network allocation vector，网络分配向量)，用以保证其在传输机会持有者预留时间范围内不发起竞争。
现有一种传输机会省电(TXOP PS，transmission opportunity power save)的机制。传输机会省电的原理是传输机会持有者利用物理层VHT-SIG-A1(VeryHigh Throughput Signal field A1，非常高吞吐量信号域A1)中的指示比特“NoTXOP PS”来指示当前传输机会是否使用传输机会省电机制。当该指示比特指示允许传输机会省电时，所有支持传输机会省电的站点会判断自己是否符合传输机会省电的条件，当条件符合是就会进入睡眠(doze)状态直到当前TXOP结束。当不符合传输机会省电条件时就保持清醒(awake)状态。传输机会省电机制对于不支持该机制的站点没有影响。
当传输机会持有者将待发送数据传输完毕以后，如果发现该传输机会预留时间还没有使用完，并且足够传输一个CF-End(contention-free end，无竞争阶段结束帧)帧时，可以使用CF-End帧来清除所有站点的NAV，使得它们都可以进行自由竞争信道。这个过程叫做传输机会截断(TXOP truncation)。如果支持传输机会省电和传输机会截断两种机制同时使用。不支持传输机会省电的站点在收到CF-End帧之后就可以进行自由竞争，支持传输机会省电的站点由于在睡眠状态中无法接收数据需要等到传输机会结束之后才可以开始自由竞争。当传输机会省电和传输机会截断两种机制同时使用的时候会带来一个支持传输机会省电站点与不支持传输机会省电站点之间的不公平性问题。
发明内容
本发明实施例提供一种省电模式管理的方法，用于平衡当传输机会省电和传输机会截断两种机制同时使用时竞争的公平性。
方法包括在一个分为N个时间段的TXOP内，
非TXOP持有者判断是否可以进入睡眠状态并在满足允许进入睡眠状态条件后进入睡眠状态，
当所述非TXOP持有者进入睡眠状态后，在所述TXOP对应的传输时间结束前的至少一个所述时间段内进入暂时清醒状态，
在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到状态管理帧，则进入清醒状态，如果所述非TXOP持有者没有接收到状态管理帧，则继续进入睡眠状态；
其中所述非TXOP持有者在所述暂时清醒状态保持接收状态。
进一步，本发明实施例还给出一种无线通信设备，包括：
判断单元，用于一个传输机会TXOP内判断是否可以进入睡眠状态并在满足允许进入睡眠状态条件后进入睡眠状态；
状态管理单元，用于当进入睡眠状态后，在所述TXOP对应的传输时间结束前的至少一个所述时间段内进入暂时清醒状态，在所述暂时清醒状态，如果接收到状态管理帧，则进入清醒状态，如果没有接收到状态管理帧，则继续进入睡眠状态，其中该TXOP分为N个时间段，N为自然数，在所述暂时清醒状态具有接收数据的能力。
在本发明实施例中，通过增加暂时清醒状态，能够在TXOP结束前定期接收信号，在传输机会时间范围内，满足传输机会省电条件的站点不可以在整个传输机会时间范围内都处于睡眠状态，而需要定期醒来接收信息，兼顾了支持传输机会省电站点和不支持传输机会省电站点之间的公平性，提高了系统整体性能和效率。
附图说明
图1为本发明实施例省电模式管理的方法流程图。
图2为本发明实施例无线通信设备的结构示意图。
具体实施方式
目前的无线局域网的多用户传输中，传输机会省电与传输机会截断在省电和节省空口资源方面有各自的优势，但是两者同时使用会带来睡眠用户和非睡眠用户之间的不公平性。如果在一个传输机会过程中最多使用两种机制中的一种，不能够将两种机制结合起来发挥其各自优势。
本发明实施例提出一种省电模式管理的方法，用于平衡当传输机会省电和传输机会截断两种机制共同使用。
参阅图1，本发明实施例的方法流程图，在一个无线局域网中，各接入点AP或者终端STA进行信道竞争，竞争到信道的AP或者STA则为TXOP持有者，则没有竞争到信道的则为非TXOP持有者。下面的实施例在一个传输机会TXOP内，并且该TXOP分为N个时间段，N为自然数。
S101，非TXOP持有者判断是否可以进入睡眠状态并在满足允许进入睡眠状态条件后进入睡眠状态；
S102，当所述非TXOP持有者进入睡眠状态后，在所述TXOP对应的传输时间结束前的至少一个所述时间段内进入暂时清醒状态，
S103，在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到状态管理帧，则进入清醒状态，如果所述非TXOP持有者没有接收到状态管理帧，则继续进入睡眠状态；
其中所述非TXOP持有者在所述暂时清醒状态具有接收数据的能力。
本发明实施例中，通过增加暂时清醒状态，在传输机会时间范围内，满足传输机会省电条件的站点不可以在整个传输机会时间范围内都处于睡眠状态，而需要定期醒来接收信息，兼顾了支持传输机会省电站点和不支持传输机会省电站点之间的公平性，提高了系统整体性能和效率。
进一步的实施例中，将整个传输机会时间长度等分成N个时间段(N为不小于1的整数)，支持传输机会省电机制并且符合进行睡眠状态的站点在N个时间段的开始或结尾时刻需要醒来，进入暂时清醒状态，并在一小段时间内(长度小于或等于N个时间段的单段时长)保持接收状态，这里的一小段时间即为暂时清醒时间。在暂时清醒时间内如果接收到任何改变传输机会时长的帧，状态管理帧(例如，CF-End，或者请求发送帧(RTS，request to send)或数据帧)，则可以根据所收到的帧的信息作相应的状态变化或回应。如果在暂时清醒时间内没有收到任何改变传输机会时长的帧，则重新进入睡眠状态直到下一个暂时清醒时间到来之前。
传输机会持有者如果把待发送数据发送完毕之后发现传输机会时间还没有使用完毕，则可以在下一个暂时清醒时间内发送带控制或管理信息的帧。例如发送CF-End帧来进行传输机会截断；再例如通过发送特定帧将一个或多个支持传输机会省电机制的站点唤醒。
其中，将整个传输机会时间长度按照一定规则分成N个时间段的方法给出如下两个例子。其一可以包括：整个传输机会时间长度为10*t0，将其分成N＝4个时间段，每个时间段长度依次为4*t0，3*t0，2*t0和t0。
另一个为：整个传输机会时间长度为15*t0，将其分成N＝4个时间段，每个时间段长度依次为8*t0，4*t0，2*t0和t0。
当然还可以每个时间段等长。在具体实施中各时间段从开始依次线性减小或指数减小可能更优。
进一步，N个时间段划分及进入暂时清醒状态的实施例还可以有如下方法：
例如将整个传输机会时间长度划分成若干时间段，时间段的数目和每个时间段的长度可以不在在传输机会开始时刻确定，先仅给出前面部分时间段的长度。后续时间段的长度由前面时间段的暂时清醒时间内进行通知。
另一方是为初始时刻仅给出第一个时间段的长度，然后在第一个暂时清醒时间内通知第二个时间段的长度，第二个暂时清醒时间内通知第三个时间段的长度，依次类推直到传输机会时间的结束。
另一个例子是每个数据帧暂时醒来一次。从每个数据帧中读取到本帧的持续时间后，在此段时间内进入睡眠状态，当本帧传输完毕以后苏醒过来准备接收下一个数据帧。重复此动作直到传输机会结束。
又一个实施例，在传输机会开始的时候一段时间内(记为T0)传输机会省电用户处于睡眠状态。过了T0时间后传输机会省电用户按照以上实施例中提到的定期醒来机制，定期接收传输机会持有者的信息。
本发明实施例中，通过增加暂时清醒状态，在传输机会时间范围内，满足传输机会省电条件的站点不可以在整个传输机会时间范围内都处于睡眠状态，而需要定期醒来接收信息，兼顾了支持传输机会省电站点和不支持传输机会省电站点之间的公平性，提高了系统整体性能和效率。
本发明实施例提供一种无线传输设备，其可以是无线局域网中的AP或者STA，可以是应用于AP或者STA省电模式控制，一般情况为一个AP覆盖多个STA，给可以多个用户发送数据。本实施例中的装置，用于实现上述方法实施例的流程，具体方法中的处理过程均可以在该装置中执行，而所述方法的具体流程实现均可以成为该设备的功能。
参阅图2，本发明实施例的无线传输设备的结构示意图，该设备20包括：
判断单元201，用于一个传输机会TXOP内判断是否可以进入睡眠状态并在满足允许进入睡眠状态条件后进入睡眠状态；
状态管理单元203，用于当进入睡眠状态后，在所述TXOP对应的传输时间结束前的至少一个所述时间段内进入暂时清醒状态，在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到状态管理帧，则进入清醒状态，如果所述非TXOP持有者没有接收到状态管理帧，则继续进入睡眠状态，其中该TXOP分为N个时间段，N为自然数，所述非TXOP持有者在所述暂时清醒状态具有接收数据的能力。
进一步，状态管理单元在所述每一个时间段的开始时刻进入所述暂时清醒状态，该暂时清醒状态持续时间小于或等于所述时间段；或者在所述每一个时间段T的结束时刻进入所述暂时清醒状态，该暂时清醒状态持续时间小于或等于所述时间段。
进一步，状态管理单元还用于如果接收到所述状态管理帧后则不再进入暂时清醒状态。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (14)

1.一种省电模式管理的方法，其特征在于，在一个传输机会TXOP内，并且该TXOP分为N个时间段，N为自然数，所述方法包括：
非TXOP持有者判断是否允许进入睡眠状态并在满足允许进入睡眠状态条件后进入睡眠状态；
当所述非TXOP持有者进入睡眠状态后，在所述TXOP对应的传输时间结束前的至少一个所述时间段内进入暂时清醒状态；
在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到状态管理帧，则进入清醒状态，如果所述非TXOP持有者没有接收到状态管理帧，则继续进入睡眠状态；
其中所述非TXOP持有者在所述暂时清醒状态具有接收数据的能力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在至少一个所述时间段内并且所述TXOP对应的传输时间结束前进入暂时清醒状态包括：
在所述每一个时间段的开始时刻进入所述暂时清醒状态，该暂时清醒状态持续时间小于或等于所述时间段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在至少一个所述时间段T内并且所述TXOP对应的传输时间结束前进入暂时清醒状态包括：
在所述每一个时间段T的结束时刻进入所述暂时清醒状态，该暂时清醒状态持续时间小于或等于一个时间段。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述状态管理帧包括无竞争阶段结束帧CF-End；
在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到状态管理帧，则进入清醒状态包括：在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到所述CF-End帧，则根据所述CF-End帧改变睡眠状态进入清醒状态。
5.根据权利要求1或2或3所述的方法，所述状态管理帧包括请求发送帧RTS或者数据帧，在所述暂时清醒状态，如果所述非TXOP持有者接收到状态管理帧，则进入清醒状态包括：在所述暂时清醒状态，如果所述TXOP持有者接收到发送给自己的所述请求发送帧RTS或者数据帧，则改变睡眠状态进入清醒状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述非TXOP持有者接收到所述状态管理帧后在所述TXOP内则不再进入暂时清醒状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中每个时间段的长度相等。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中N＝4，TXOP对应的传输时长为10t0，每个时间段长度依次为4t0，3t0，2t0和t0。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中包括：N＝4，TXOP对应的传输时长为15t0，每个时间段长度依次为8t0，4t0，2t0和t0。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在TXOP持有者第一次进入所述暂时清醒状态后，在所述暂时清醒状态时间内确定后续进入暂时清醒状态的时间。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中N为自然数，N为传输技术时间内发送的帧的数目，第k(k＜＝N)个时间段的长度为第k帧发送时间，每个帧头的发送时间为暂时清醒状态时间。
12.一种无线传输设备，其特征在于，所述设备包括：
判断单元，用于在一个传输机会TXOP内判断是否可以进入睡眠状态并在满足允许进入睡眠状态后进入睡眠状态；
状态管理单元，用于当进入睡眠状态后，在所述TXOP对应的传输时间结束前的至少一个所述时间段内进入暂时清醒状态，在所述暂时清醒状态，如果接收到状态管理帧，则进入清醒状态，如果没有接收到状态管理帧，则继续进入睡眠状态，其中该TXOP分为N个时间段，N为自然数，在所述暂时清醒状态具有接收数据的能力。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述状态管理单元用于所述在至少一个所述时间段T内并且所述TXOP对应的传输时间结束前进入暂时清醒状态时进一步用于：
在所述每一个时间段的开始时刻进入所述暂时清醒状态，该暂时清醒状态持续时间小于或等于所述时间段；或者
在所述每一个时间段T的结束时刻进入所述暂时清醒状态，该暂时清醒状态持续时间小于或等于一个时间段。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述状态管理单元还用于如果接收到所述状态管理帧后则在该TXOP内不再进入暂时清醒状态。
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