CN103052091B

CN103052091B - 一种用于调整唤醒窗口时间的方法、装置及系统

Info

Publication number: CN103052091B
Application number: CN201210387491.0A
Authority: CN
Inventors: E·兰塔拉; M·图鲁宁; P·金泽伯格; K·莱佩宁
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: CN103052091A; US8804589B2; EP2582188B1; EP2582188A3; US20130094413A1; EP2582188A2

Abstract

一种用于促进公用装置交互的系统。根据本发明的至少一个实施方式，被配置为在无线信道上进行通信的装置可接收与预期来自同样使用无线信道的其他网络的无线业务相关的第一信息。然后，所述装置可确定所接收的信息是否满足第一标准，并且如果确定所述第一信息满足所述第一标准，所述装置可缩短用于在无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间。可选地，如果确定所述信息不满足所述第一标准，则所述装置可继续以进一步确定与无线信道上预期来自网络的无线业务相关的第二信息是否满足第二标准。如果确定第二信息满足第二标准，所述装置可继续以延长唤醒窗口持续时间。

Description

一种用于调整唤醒窗口时间的方法、装置及系统

技术领域

本发明的实施方式涉及无线通信，并且更具体地涉及实现装置间公用信息的无线传送。

背景技术

无线技术已经从用于语音通信的简单载波演进为在各种无线应用中使用。无线技术中的增强已经实质上提升了通信能力、服务质量、速度等，其已经为对新设备功能的无法满足的用户需求做出了贡献。结果是，便携式无线装置不再仅依靠进行电话呼叫。他们变为用于管理专业和/或用户个人生活的完整的以及在一些情况下必要的工具。

例如，随着制造商发布具有新通信能力的移动设备，目前在用户间存在对驻留在设备上的应用具有本地和远程信息的实时“感知（awareness）”的预期。在支持这种功能时，将传统上未并入通信功能的应用重新设计为支持有线/无线通信。在一个示例使用场景中，无线支持可以使监测（例如，传感器）装置能够经由无线通信将数据传送到其他装置。示例使用场景可包括自然资源监测、生物传感器、用于支持金融交易的系统、个人通信和/或定位设备等。可使用有限资源来操作实现了这种监测/通信活动的装置。例如，这些装置可能是简单的（例如，可以具有有限处理资源）、可能是小型的（例如，由于翻新应用中施加的尺寸限制，可能具有空间限制）、可能具有功率限制（例如，电池供电）等。

在现有通信协议中定义的无线连接建立和保持过程可能不适于所有装置，例如具有如上所述的资源限制的那些装置。例如，现有无线通信协议可能需要大量无线交互以保持装置与网络中的其他装置同步，其中这种交互可以包括持续的或周期性的网络参与。这些需要可能没有考虑这种广泛的网络通信加在资源受限的设备上的负担，特别是当其他无线业务可能导致相同操作空间中的干扰时（例如，使用相同无线信道进行操作的其他无线网络）。结果是，可能变得难以根据这些标准来操作这种资源受限的装置。

发明内容

本发明的示例性实施方式可以涉及用于促进公共装置交互的方法、装置、计算机程序和系统。根据本发明的至少一个实施方式，被配置为在无线信道上进行通信的装置可接收与预期来自同样使用无线信道的其他网络的无线业务相关的第一信息。然后，所述装置可确定接收的信息是否满足第一标准，并且如果确定所述第一信息满足所述第一标准，则所述装置可缩短用于在无线信道上进行通信的“唤醒”窗口持续时间。可替换地，如果确定所述信息不满足所述第一标准，所述装置可继续进行以进一步确定与无线信道上预期来自网络的无线业务相关的第二信息是否满足第二标准。如果确定所述第二信息满足所述第二标准，所述装置可继续进行以延长所述唤醒窗口持续时间。

在示例实现方式中，可在所述装置中将所述第一标准设置为同样使用无线信道的其他网络的支配门限值，且可在所述装置中将第二标准设置为所述装置参与的网络的支配门限值。在本实例中，确定所述第一信息是否满足所述第一标准可包括：所述装置确定预期来自同样使用无线信道的其他网络的无线业务是否超过其他网络的支配门限。同样地，所述装置确定所述第二信息是否满足所述第二标准可以包括：所述装置确定无线信道上预期来自所述装置进行操作所处的网络的无线业务是否超过所述装置参与的网络的支配门限值。

第一和第二标准还可能分别对应于第一和第二信息的先前值。在这种情况下，确定所述第一信息是否满足所述第一标准可包括：所述装置确定预期来自同样使用无线信道的其他网络的无线业务是否超过预期来自同样使用无线信道的其他无线网络的先前无线业务，且确定所述第二信息是否满足所述第二标准可包括：所述装置确定预期来自所述装置参与的网络的无线业务是否超过预期来自所述装置进行操作所处的网络的先前无线业务。不管第一和第二标准是如何建立的，这些确定的结果可促使所述装置缩短或延长唤醒窗口，其可对应于允许所述装置在无线信道上进行传送和接收的时间段。然而，上述情况存在意外。例如，在作出第二信息不满足第二标准的确定的情况中，所述装置可保持（例如，不缩短或延长）用于在无线信道上进行通信的唤醒窗口的持续时间。

仅为了解释的目的提供本发明的各种实施方式的上述总结的配置或操作，并且因此不意欲限制本发明。此外，例如根据实现实施方式的方式，可与其他示例实施方式可交换地使用此处与本发明的特定示例实施方式相关联的创造性元素。

附图说明

通过下列各种示例性实施方式的说明并结合附图，可以进一步理解本发明，在附图中：

图1A公开了当实现本发明的各种实施方式时可以使用的示例装置、系统、配置等；

图1B公开了与实现本发明的各种实施方式时可以使用的示例装置配置相关的进一步细节；

图2公开了包括根据本发明的至少一个实施方式的多个装置的示例操作空间；

图3公开了根据本发明的至少一个示例实施方式可发生的消息传递的实例；

图4公开了根据本发明的至少一个示例实施方式的设备间消息传播的实例；

图5公开了根据本发明的至少一个示例实施方式的消息活动的实例；

图6公开了根据本发明的至少一个实施方式的在图5中公开的消息活动的进一步实例；

图7公开了根据本发明的至少一个示例实施方式的示例唤醒周期持续时间控制；

图8公开了根据本发明的至少一个示例实施方式的唤醒周期持续时间控制的其他实例；

图9A公开了根据本发明的至少一个示例实施方式可以实现的性能的示例仿真；

图9B公开了根据本发明的至少一个示例实施方式可以实现的性能的第二示例仿真；

图9C公开了根据本发明的至少一个示例实施方式可以实现的性能的第三示例仿真；

图10A公开了根据本发明的至少一个示例实施方式的示例通信控制过程的流程图；

图10B公开了根据本发明的至少一个示例实施方式的第二示例通信控制过程的第二流程图。

具体实施方式

虽然此处根据多个示例实施方式介绍本发明，但是在不脱离如所附权利要求所介绍的本发明的范围的情况下可以进行各种改变和替换。

I.可以实现本发明的实施方式的示例系统

图1A中公开了可用于实现本发明的各种实施方式的系统的实例。系统包括元件，所述元件可以被包括在基于例如特定应用的要求的配置中，或者从基于例如特定应用的要求的配置省略，并且因此不旨在按任何方式来限制本发明。

计算设备100可以是，例如，膝上型计算机。在102至108公开了代表包括计算设备100中的功能元件的基本示例组件的元件。处理器102可以包括一个或多个被配置为执行指令的设备。在至少一个场景中，处理器 102对程序代码（例如，存储在存储器中的计算机可执行指令组）的执行可以促使计算设备100执行包括例如可以导致数据、事件或其它输出活动的方法步骤的过程。处理器102可以是专用的（例如，单片机）微处理器设备，或可以是综合设备（例如ASIC、门阵列、多芯片模块（MCM）等）的一部分。

处理器102可以经由有线或无线总线电子地耦合到计算设备100中的其它功能组件。例如，处理器102可以访问存储器104以获得被存储的信息（例如，程序代码、数据等），从而用于在处理过程中使用。存储器104通常可以包括在静态或动态模式中操作的可拆卸的或嵌入式的存储器（例如，非暂态的计算机可读存储介质）。此外，存储器104可以包括：只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、以及可重写存储器，例如Flash、EPROM等。图1中在100I/O处示出基于磁、电和/或光技术的可拆卸存储介质的实例，并且可用作例如数据输入/输出部件。代码可以包括包含计算机可执行指令的任意解释的或编译的计算机语言。可以使用代码和/或数据来创建软件模块，例如操作系统、通信工具、用户接口、更专用的程序模块等。

一个或多个接口106还可以耦合到计算设备100中的各种组件。这些接口可以允许装置间通信（例如，软件或协议接口）、装置到装置的通信（例如，有线或无线通信接口）以及甚至装置到用户的通信（例如，用户接口）。这些接口允许计算设备100中的组件、其它装置和用户与计算设备100交互。此外，接口106可以传达机器可读数据，例如体现在计算机可读介质上的电、磁或光信号，或者可以将用户动作转换成计算设备100可以理解的活动（例如，在键盘上打字、向蜂窝手持设备的接收器讲话、触摸触摸屏设备上的图标等）。接口106可以进一步允许处理器102和/或存储器104与其它模块108交互。例如，其它模块108可以包括一个或多个支持由计算设备100提供的更专用的功能的组件。

计算设备100可以经由如图1A中进一步示出的各种网络与其它装置交互。例如，集线器110可提供到设备（例如，计算机114和服务器116）的有线和/或无线支持。集线器110可以进一步耦合到路由器112，路由器112允许局域网（LAN）上的设备与广域网（WAN，例如国际互联网120）上的设备进行交互。在这种场景中，另一路由器130可以将信息传送给路由器112以及从路由器112接收信息，从而使得每个LAN上的设备可以通信。此外，在此示例配置中描述的所有组件不是实现本发明所必需的。例如，在由路由器130服务的局域网中，由于路由器可以支持该功能，所以不需要额外的集线器。

此外，可以由各种短距离和长距离无线通信140的提供商来支持与远程设备的交互。这些提供商可以使用，例如，长距离基于陆地的蜂窝系统和卫星通信，和/或短距离无线接入点，以提供到国际互联网120的无线连接。例如，个人数字助理（PDA）142和蜂窝手持设备144可以经由无线通信140的提供商所提供的国际互联网连接与计算设备100进行通信。类似功能可以按照被配置为允许短距离和/或长距离无线通信的硬件和/或软件资源的形式，被包括在诸如膝上型计算机146的设备中。此外，一些或所有所公开的装置可以参与直接交互，例如在膝上型计算机146和启用无线的装置148之间示出的短距离无线交互。示例的启用无线的装置148的范围可以从更为复杂的单机启用无线的设备到用于支持装置（例如，膝上型计算机146）中的功能的外围设备。

现在关于图1B来讨论与参考图1A中的计算设备100公开的示例接口组件106相关的进一步细节。如之前详细解释的，接口106可以包括用于将数据传送给计算装置100（例如，如150所标识的）的接口和其它类型的接口170（包括例如用户接口172）。在150处公开了装置级接口的代表组。例如，多无线电控制器152可以管理长距离无线接口154（例如，蜂窝语音和数据网络）、短距离无线接口156（例如，蓝牙和WLAN网络），近距离无线接口158（例如，用于电、磁、电磁和光信息扫描仪解释机器可读数据的交互）、有线接口160（例如，以太网）等的互操作。图1B中示出的示例接口仅为了解释的目的在此处提出，并且因此，不旨在将本发明的各种实施方式限制于任意特定接口的使用。本发明的实施方式还可以使用图1B中没有具体标识的接口。

多无线电控制器152可以管理接口154至160中的一些或全部接口的操作。例如，通过分配允许每个接口进行操作的特定时间段，多无线电控制器152可以阻止能够彼此干扰的接口在相同的时间操作。此外，多无线电控制器152可以有能力处理环境信息（例如在操作环境中感知的干扰）以选择会更能适应（resilient）所述干扰的接口。这些多无线电控制场景并不意味着包括可能的控制功能的穷尽列表，而是仅提供作为多无线电控制器152可以如何与图1B中的接口154至160进行交互的实例。

II.示例操作环境

图2公开了将用于解释本发明的各种示例实施方式的示例操作空间200。由于此处仅为了解释的目的来使用上述示例场景，本发明的实现方式并不具体地限制为所公开的实例。可使用不同标准来定义可操作空间。例如，类似于建筑物、电影院、体育场等的物理区域可定义用户可以互动的空间。可替换地，可以根据使用特定无线传输的装置、在彼此的通信范围（例如，特定距离）内的装置、作为特定分类或组的成员的装置等来定义可操作空间。

在图2中，将启用无线的装置202标记为“A”到“G”。例如，装置202可例如对应于图1A中公开的启用无线的装置中的任意一个，并且可进一步至少包括关于图1B中的装置100所公开的硬件和/或软件资源。这些装置可进一步使用至少一个公共无线通信协议来进行操作。即，图3中示出的所有装置能够在可操作空间200中无线地交互（例如，作为无线网络的成员）。

图3中在304处公开了根据本发明的至少一个实施方式的两个装置300和302之间的示例交互。此处仅为了解释来呈现示例交互304。本发明的各种实施方式可容纳多于两个装置间的无线交互。

在同样在图3中304处描述的“云”中进一步公开关于示例交互304的细节。最初，所述装置可具有“上级（upper-level）”通信要求，所述要求可包括例如装置用户和/或驻留在所述装置上的应用的交互，其可触发通常可根据数据类型通信306的类别来分类的消息的传输。数据类型的通信可经由可在装置300和302之间无线地传送的消息执行。

然而，典型地，在可以交换任意数据类型的通信消息306之前，需要建立正式无线网络连接。可以使用网络建立和媒体访问控制（MAC）管理消息308来建立和保持操作空间200中的基础无线网络架构，所述基础无线网络架构可以用于传递数据类型的通信消息306。根据本发明的至少一个实施方式，可以交换包含装置配置、操作和状态信息的小消息（例如，具有100字节的平均大小），以在例如装置进入操作空间200时透明地建立无线网络连接。操作空间内现有的任意/全部装置之间可存在网络连接，并且所述网络连接可存在装置驻留在操作空间200中的整个时间。然后，可使用现有网络（在每次发送消息时，新的网络连接不需要进行协商）来传递数据类型的通信消息406，其可以减少响应延迟且提高服务质量（QoS）。

根据本发明的至少一个实施方式，可以认为使用小消息（例如，网络建立和MAC管理消息308）的连通性的上述保持还保持如图2和4中公开的操作空间200内的装置感知。例如，可以使用小消息来交换不仅装置相关的信息，而且装置上存储的任意信息，例如装置用户信息、与装置的物理位置相关的信息等。此处，可将这种信息称为“公用”信息，因为所述信息涉及分布式网络400内“群体”的成员中的任意一个或全部的操作。

图4中公开了经由自动网络建立和MAC管理消息308的分布式本地网络形成400的实例。进入可操作空间200的装置202可立即开始交换公用信息（例如，经由小消息）。这种信息的交换可在没有来自用户的任何提示或甚至来自用户的了解的情况下发生。图4中示出了示例的交互性，其中在装置Ａ到Ｇ之间交换各种网络建立和MAC管理消息308。根据本发明的至少一个实施方式，可以在起源装置（例如，由消息中包含的信息元素所描述的装置）和接收装置之间直接交换消息。可替换地，可以将网络400内传送的消息从一个装置202转发到另一装置，由此传播用于多个装置202的信息。

从在网络400内透明地传递小消息的能力得到的可能益处是明显的，因为装置202可以有能力保持公用信息（例如，装置、人、地点对象等）的实时感知，而不需要手动策划数据收集。然而，在这种操作中无法提供配置互联网协议（IP）所需要的时间和资源。例如，IEEE 802.2逻辑链路控制（LLC）中的子网访问协议（SNAP）是可以用于传递公用信息的现有工具。然而，SNAP对于这种小消息交互可能是矫枉过正的（overkill），这是因为SNAP为了容纳不同类型的网络级协议而引起大量的协议开销。公用信息的通信不需要SNAP或甚至不需要IP。公用信息可包括能够在没有网络层协议支持的情况下进行递送的小消息。小消息可包括例如群体标识符信息、个人标识符信息、地点描述信息和服务描述信息中的至少一个。装置需要在他们一进入公用环境（例如，操作空间200）就能够传递小消息，并且因此，在交换公用信息时（例如，经由小消息）、甚至在使用Wi-Fi技术时，需要避免使用IP的方式。替代地，经由小消息对公用信息的分发要求允许用于基于IP的网络化和服务的“传统（legacy）”Wi-Fi被与小消息传送服务并行地支持的架构解决方案。当前的Wi-Fi架构不提供这样的平台。

III.公用信息的示例传递

图5中公开了根据本发明的至少一个实施方式可使用的网络定时和信标的实例。在500处公开的活动流代表使用如IEEE 802.11规范中详述的无线局域网（WLAN）的选定特征的示例实现方式。然而，本发明的各种实施方式并不限于使用WLAN的实现方式，并且因此可以应用到使用不同无线介质的其他无线网络架构。

WLAN逻辑架构包括站（STA）、无线接入点（AP）、独立基本服务集（IBSS）、基本服务集（BSS）、分发系统（DS）以及扩展服务集（ESS）。可将这些组件中的一些直接映射到硬件设备，诸如站和无线接入点。例如，无线AP可用作站和网络主干之间的桥（例如，为了提供网络接入）。IBSS 是包括至少两个STA的无线网络，并且有时还被称为ad hoc无线网络。BSS是包括支持一个或多个无线客户端的无线接入点的无线网络，并且有时还被称为基础结构无线网络。基础服务集中的所有STA可经由AP进行交互。当一个STA发起到另一个STA的通信或与作为分发系统的一部分的节点的通信时（例如，与通过有线网络主干链接的另一AP耦合的STA），AP可提供到有线局域网的连通性以及桥接功能。

在诸如WLAN的无线网络架构中，可使用信标信号来同步如上所述的联网装置的操作。在创建新ad hoc网络的情况下，起源装置可基于其自身的时钟来建立信标，并且随后加入网络的所有装置可遵从信标。相似地，加入已建立的网络的装置可同步到网络信标。在WLAN中，装置可使用定时同步函数（TSF）与信标信号同步，所述定时同步函数是同步到并且追踪网络信标周期的本地时钟函数。

图5的502处示出了信标信号的实例，其中目标信标传输时间（TBTT）指示定向的（targeted）信标传输。该时间可以被视为“定向的”，因为由于例如在TBTT处占用了信道，实际的信标传输可能从TBTT稍微地延迟。网络中活动状态的装置可以根据信标周期彼此进行通信。然而，对于在每个信标周期期间为活动状态的装置，可能存在没有益处并且可能甚至是有害的情况。例如，在每个信标周期为活动的对于不希望在无线网络内频繁通信的装置可能是无益的。此外，在每个信标周期内为活动状态的要求可能迫使具有有限功率或处理资源的装置浪费这些珍贵的资源。

根据本发明的至少一个实施方式，可使用如上所述的示例分布式无线网络来引入功能，以允许装置以标准信标速率进行操作，或可替换地使用“降低的（diluted）”信标速率。“降低的”信标可导致按照比网络中最初建立的信标速率更低的频率进行操作的信标模式。可由网络信标帧中包括的信息（例如，信息元素）来控制降低的信标，其中所包括的信息可将一个或多个降低的信标速率表示为多个信标。使用信标和包含在信号帧中的一个或多个相关联的降低的信标周期指示，联网装置可进行选举以基于信标周期或降低的信标周期进行操作（例如，经由随机争夺）。特别地，例如当TSF=0时，所有的装置可同步到同一初始目标信标传输时间（TBTT），并且然后可基于内部TSF功能，对初始TBTT之后出现的数量周期进行计数。按这种方式，使用降低的信标周期进行操作的装置在TBTT计数上是有效的，所述计数对应于由降低的信标周期所定义的多个计数。

图5的504处公开了每第5个TBBT的示例降低的信标速率。每个装置可单独地处理关于要使用的信标速率的决定（例如，在管理无线电调制解调器的操作的协议栈中）。然而，所有的装置将基于在网络的生命期期间保持为相同的信标间隔来进行操作。根据信标间隔在无线网络的持续时间间保持不改变的要求，可将降低的信标信号表示为多个信标信号。在图5中公开的实例中，并且如上所述，第一TBTT相当于TSF=0。由形成网络的装置来指示所述初始值。随后加入网络的其他装置可采用所述信标间隔参数和TBTT定时。例如，TSF=0处的TBTT是确定何时传送信标的“基点”。网络中的所有装置按照传统的同步规则更新他们自身的TSF计数器，并且根据TSF他们可以确定可参与信标的特定TBBT，假设无论信标速率如何在TSF=0处传送第一信标。

例如，所有装置可在包括四个装置的网络中保持同步，其中装置1，2和4使用具有每个第6个TBTT的示例频率（例如，信标传输之间的时间段）的降低的信标模式进行操作，而仅设备3在信标周期1，2，3，4和5中是活动的（例如，“竞争”），且所有的装置可参与到TBTT 0，TBTT 6，TBTT 12等。因此，由于每个装置可基于原始信标周期以及随其传送的一个或多个相关联的降低的信标周期指示来选择其自身的降低的信标周期，在所述装置间可存在至少两种不同的信标周期，以及可能的其他降低的信标周期。

根据本发明的至少一个示例实施方式，信标可包含降低的信标周期参数。例如，可在信标分组内的供应商专用的信息元素（IE）中携带降低的信标周期参数。降低的信标周期参数在网络的生命期内保持相同，然而如果有更为灵活的需要，可以预定义其他信标速率周期，并且可按照与降低的信标速率相似的方式来用信号传送预定义的信标速率周期。

IV.唤醒窗口的实例

图6公开了根据本发明的至少一个实施方式的“唤醒窗口”的示例实现方式。与图5相似，在502处示出了“标准的”网络信标（例如，由形成网络的装置所建立的信标）。每个目标信标传送时间（TBTT）可代表网络中的装置所传送的信标帧（或至少是信标传输被定向的时间，不包括任何延迟）。因此，502处示出的间隔可因此定义标准信标周期。

图6中进一步示出了参与到网络中的装置的可能的唤醒窗口，在600和604处标识了可能的唤醒窗口的实例。这些活动周期根据每个传送的TBTT出现，并且因此可视为与标准网络信标周期对齐。唤醒窗口不必代表装置在这些时间段期间已计划活动（例如，排队以用于传输的消息）。相反地，他们仅是装置何时将是活动的时段，并且因此将能够向网络中的其他装置传送消息和/或从网络中的其他装置接收消息。

虽然网络中的所有装置将基于相同的起始点（例如，TSF=0）以及标准信标周期（例如，TBTT所详述的）来进行操作，各个装置可基于在信标中传送的一个或多个降低的信标周期指示来选择操作模式。例如，装置可使用为倍数“4”的降低的信标周期来进行操作，并且因此可允许所述装置每4个TBTT活动一次。唤醒窗口还可以根据降低的信标周期来出现，并且在至少一个示例实现方式中，唤醒窗口可以正好在降低的信标周期的开始之前开始。

虽然唤醒窗口持续时间最初被配置为由信标携带的IE所定义的常量，但是在实际实现中唤醒窗口持续时间可以是可变的。例如，可由与信标间隔和降低的信标周期参数相似的MAC参数来定义唤醒窗口持续时间。信标装置中的主机可确定唤醒窗口持续时间并且将其提供给调制解调器以用于在信标中传输。然后，可使用通用的或供应商专用IE以及信标间隔和降低的信标周期来传送唤醒窗口持续时间。在唤醒窗口期满时，装置可尝试转换为如602和606所示的“瞌睡”或休眠状态。然而，根据将参照图7至8讨论的控制方法，到瞌睡状态的转换实际上可较早或较晚地发生。

在唤醒状态中，允许装置在信道中接收和传送帧。唤醒窗口长度或持续时间MAC参数可确定最终时间，所述装置可以在所述最终时间后休眠（至少关于公用消息传送）。然而，如果无线电调制解调器检测到特定情况，其可本地地改变操作。图7至8中示出了无线电调制解调器可改变操作的情况的实例。例如，如果唤醒状态中无线电调制解调器检测到不存在要接收的帧，那么调制解调器提前进入瞌睡状态。在图7的“缩短唤醒周期”实例中，在具有初始唤醒窗口持续时间704的唤醒窗口700期间可出现一些消息业务702。然而，无线电调制解调器可以了解将不会接收进一步的消息702，并且可如706处所示的缩短唤醒窗口持续时间704。结果是，装置可更快地进入瞌睡状态并且实现与此相关联的益处（例如，功率节省）。

在图7中进一步公开了标题为“唤醒周期切断阻止（AWAKE PERIODCUTOFF PREVENTION）”的实例。如果连续的非公用（例如，外部的，例如来自其他网络的）业务阻止调制解调器转换到瞌睡状态，唤醒窗口期满将最终强制调制解调器进入瞌睡状态。然而，如果将唤醒窗口调度为在接收公用信息帧期间期满，那么调制解调器可继续接收该帧，并且在完成后进入瞌睡状态，即使存在更多需要被接收的帧。这在710处示出，其中甚至在应当终止唤醒窗口700之后（例如，由唤醒窗口持续时间切断708之后的继续接收所示）帧710的接收继续，但是不接收后面的公用信息分组712。

当由公用信息业务支配无线信道时，由于在接收所有公用信息帧所需要的时间内无线电调制解调器可以是活动的，唤醒窗口控制不重要。在这种情况下，控制唤醒窗口长度参数的主要目的是阻止公用信息业务被过短的唤醒窗口意外地切断。在图8中的标题“唤醒周期太短”下面公开了这种场景的实例。在所公开的实例中，唤醒窗口700具有如800处所示终止的持续时间。在唤醒窗口700期间可以接收第一消息702，但是将不会接收在802处开始的TBTT中接收的其他公用信息消息。虽然在本实例中唤醒窗口700非常短，并且因此可以在装置中实现一些功率节省，但是由于没有接收在802处开始的公用信息消息，对性能的负面影响可能超过任何益处。

然而，在存在可能在无线信道上传播干扰的大量外部业务（例如，来自其他网络的非公用信息业务）的情况下可能出现问题。在这些情况中，唤醒窗口持续时间参数的适当调整可以节省功率。为了具有真正低能量、总是运行的系统，当信道变为由非公用业务支配时，适当的唤醒窗口长度调整可最小化接收机的工作时间。例如，如果唤醒窗口持续时间参数值过大并且存在外部业务，则无线电调制解调器可停留在唤醒状态很久，通过接收非公用信息帧不必要地消耗装置功率。在图8中的标题“唤醒窗口太长”下公开了这类可操作情况。在本实例中，唤醒窗口700具有在804处结束的长度或持续时间。存在一些公用消息业务702，但其不继续到整个持续时间804。结果是，无线电调制解调器维持为活动的并且能够接收不是公用信息的其他网络业务806并且浪费装置中的资源。

根据本发明的至少一个实施方式，如果交换公用信息的装置可执行用于自发地修改唤醒窗口持续时间的调整算法而不需要装置之间的明确控制信令，则这样是有益的。避免用于这个目的的专用控制信令可能有助于保存功率。虽然自动调整可能是有益的，但必须准确地完成所述调整。如果唤醒窗口不具有适当的持续时间，相邻节点可能具有非常不同的参数值，其可能导致休眠引起的损失（例如，由于调制解调器过早地瞌睡，可能丢失公用信息帧），因为当其他设备已经转换到瞌睡状态时，一些设备将传送公用信息帧。

可将控制ATIM（公告业务指示消息）窗口持续时间视为与唤醒窗口持续时间有些类似的概念。当前的策略仅关注按照对于所需的ATIM业务（来自自身网络）足够长的这种方式的ATIM窗口的调整，没有解决如何对外部业务支配信道的情况进行适当反应的问题。此外，现有系统假设通过信号将ATIM窗口持续时间传送给相邻装置。根据本发明的各种实施方式，这是应当被避免的实践以保存装置中的能量。

根据本发明的至少一个实施方式，公开了自治唤醒窗口持续时间设置的过程。可在与其他无线电系统竞争资源（例如，无线信道接入）的ad-hoc 公用网络（称为“自身的”网络）中使用所公开的实施方式，所述其他无线电系统也被称为在同一无线带宽中操作的“其他”网络。通过测量自身的网络和其他网络业务（例如，由自身的网路装置进行测量）可以设置唤醒时间持续时间或长度，使得如果其他网络业务变为在无线信道中进行支配，则自身的网络设备可缩短他们的唤醒时间持续时间。结果是，由于他们避免了接收其他网络业务（例如，每个接收的其他网络分组对于自身的网络装置来说是浪费能量的），自身的网络装置可以节省能量。相反地，在其他网络业务少的无线信道中，唤醒窗口持续时间可以增加。如果在多个无线信道上进行操作，唤醒窗口调整可以自动地将自身网络的业务从被其他网络业务拥塞的无线信道移动到较少拥塞的无线信道，可能导致能量节省以及由于较少干扰导致的增加的通信性能。

虽然如此处公开的，本发明的各种实施方式和ATIM窗口长度管理之前可能存在一些相似性，但是还存在许多实质上的差异。ATIM窗口控制基于节点要点对点地发送到对应节点的未决业务。本发明的各种实施方式可以基于至少两个类别来选择唤醒窗口长度：自身的网络业务和其他网络的业务。选择ATIM窗口长度，使得未决业务适合所述窗口，同时在本发明的各种实施方式中，唤醒窗口长度可以是可变的以容纳公用信息且筛选出其他网络的业务。ATIM窗口长度控制仅基于当前业务，且在本发明的各种实施方式中，调整可以基于预测的未来业务情况。用信号将ATIM窗口长度传送给对应节点，且在本发明的各种实施方式中，在每个节点处自治地控制唤醒窗口持续时间，这样有助于节省功率。

根据本发明的至少一个实施方式，对应于传送的和接收的网络业务/唤醒时间、或对应于另一相似信道拥塞测量的信道使用测量可用于预测自身网络的业务和其他网络的业务。可通过支持公用消息传送的无线电调制解调器来制定使用或可基于关于测量的唤醒时间获得的信息和接收的分组在装置通信系统的上层中计算使用使用可以是每个唤醒周期瞬时的或来自可以计算平均值、中位数或移动平均数的缓冲的先前使用。可将即时信道使用u_k，u_k+1，…，u_k+n收集到大小为n的换缓冲器矢量中，并且当缓冲器为满时：

替代1：平均值：

\hat{u} = Mean (u_{k}, u_{k + 1} . . ., u_{k + n})

替代2：中位数：

\hat{u} = Median (u_{k}, u_{k + 1} . . ., u_{k + n})

替代3：指数移动平均数：其中0<α<1；例如，可将α设置为α=1/（（n-1）/2）。

下面是可以使用变量来调整唤醒窗口持续时间的示例算法：awakeTime-每个唤醒窗口内调制解调器被唤醒的时间；-每个唤醒时间内接收的其他网络的业务；-每个唤醒时间内传送和接收的自身网络的业务；Dominance_Threshold_other-确定其他的支配的门限，例如50%；Dominance_Threshold_own-确定自身的支配的门限，例如50%；w_step-当缩短时，唤醒窗口长度减少的量；v_step-当增长时，唤醒窗口长度增加的量；CurrentAwakeWindowLength-唤醒窗口现在的长度；MaxAwakeWindowLength-可能的最宽唤醒窗口；MinAwakeWindowLength-可能的最短唤醒窗口；NextAwakeWindowLength-算法的结果。根据本发明的至少一个实施方式，帮助解释可以如何调整唤醒窗口持续时间的两个示例伪代码包括：

示例替代1：用于支配的固定门限

此外，awakeTime变量可以用于使用下述比较来促进（boost）算法：CurrentAwakeWindowLength<=awakeTime，其可以代表是否已经“切割”唤醒窗口持续时间，其中在自身网络的业务（参见，例如，图7的“唤醒切断阻止”）的正在进行的传输期间，先前的唤醒窗口过早地结束。例如，如果确定要切割唤醒窗口，并且其他网络的业务没有支配无线信道，则唤醒窗口持续时间可比上述算法更为猛烈地增长，例如使用增长伪代码： NextAwakeWindowLength:=Min{CurrentAwakeWindowLength+v_step+1,MaxAwakeWindowLength}

使用唤醒窗口长度控制算法而不是具有固定唤醒窗口长度所实现的优点在于，系统（例如，公用信息分布系统）可按照总是工作的方式来进行操作，且仍然具有合理的功率消耗。此外，因为可局部地控制群体中的每个装置的功率消耗而不考虑群体大小（例如，由于控制是局部的并且不需要设备间通知，可使用相同的算法而不考虑群体大小），可将可扩展性引入到功率消耗中。根据本发明的至少一个实施方式，可实现唤醒窗口持续时间控制，而无需无线电调制解调器中的改变，并且如果需要，可替代地在主机（例如，装置中的控制层）中实现。在多信道操作中，每个无线信道的唤醒窗口持续时间可以不同，这样如果必要的话允许将业务引导至未拥塞的信道。

图9A-9C公开了基于包括在400米×50米的区域中随机分布的群体中的200个装置的可操作场景的仿真结果。不同的设备执行不同的操作，例如搜索群体的成员（多跳）、交换背景信息（单跳）、简介信息的发布（多跳）、使用群体消息传送的群聊（多跳）和感兴趣标签的匹配（多跳）。还存在变化数量的提供附加背景业务的非群体装置。将其他网络的业务呈现为整个仿真区域上提供的负载。提出两种不同的情况：静态唤醒窗口操作，其中唤醒窗口持续时间是固定值；以及动态唤醒窗口操作，其中唤醒窗口持续时间是动态调整的。

图9A公开了关于应答成功的唤醒窗口持续时间调整的示例效果（例如，对返回（reach back）查询设备的不同查询的响应百分比）。当无线信道上其他网络业务的量增加时，应答丢失出现稍微的增加。图9B公开了关于应答时间的唤醒窗口持续时间调整的示例效果。当使用唤醒窗口持续时间调整时，每跳的时间出现稍微的增加。图9C公开了关于功率消耗的唤醒窗口持续时间调整的示例效果。当其他网络的业务的量增加时，使用唤醒窗口持续时间调整的系统呈现为将无线电调制解调器较早地置于瞌睡状态，导致较少的接收其他网络的帧并且实质上更低的功率消耗。

根据本发明的至少一个实施方式，图10A中公开了通信过程的示例流程图。所述过程可以在步骤1000处开始，随后是步骤1002，其中可在装置中接收第一信息（例如，在无线信道上预期的其他网络的业务）。然后，可在步骤1004做出第一信息（例如，所预期的其他网络的业务信息）是否满足第一标准（例如，将超过其他网络的支配门限（DT）值）的确定。可在装置中将其他网络的支配门限设置为固定值，或者所述支配门限可以是动态值，其中所述装置可以例如基于无线信道上的其他网络的平均业务、基于无线信道业务中感知的改变等来周期性地更新所述动态值。如果在步骤1004确定了所预期的其他网络的信道业务超过其他网络的DT，则过程可进行到步骤1006，其中可以缩短所述唤醒窗口持续时间（例如，以避免接收其他网络的消息并且保存装置功率），但是不会低于装置中设置的唤醒窗口最小值。然后，所述过程可在步骤1008中完成并且可返回到步骤1000，以为在步骤1002中对其他网络业务信息的下一接收做准备。

如果在步骤1004确定了所预期的其他网络的业务不会超过其他网络的DT，在步骤1010可作出第二信息（例如，无线信道上所预期的自身网络的业务，例如来自所述装置参与的网络的业务）是否将满足第二标准（例如，将超过自身网络的DT）的进一步确定。可在装置中从自身网络的其他装置接收自身网络的信息（例如，经由公用消息传送），或可能基于自身网络中装置的参与已经在装置中提供了自身网络的信息。类似于其他网络的DT，可在装置中将自身网络的DT设置为固定值或动态值，其中所述装置可以例如基于无线信道上的自身网络的平均业务、基于无线信道上或装置自身中感知的自身网络业务的改变来周期性地更新所述动态值，其中由例如装置上的特定应用（例如，对话应用）的激活、装置中的功率条件等导致所述改变。如果在步骤1010确定了所预期的自身网络业务将超过自身网络的DT，于是过程可移动到步骤1012，其中可以延长唤醒窗口持续时间（例如，为了向自身网络操作提供更多时间），但是不会高于装置中设置的最大值。然后，过程可在步骤1008处终止并且在步骤1000处重新开始。如果在步骤1010处确定了预测的自身网络的业务将不会超过自身网络的DT，所述过程可移动到步骤1014，其中可保持唤醒窗口持续时间（例如，不改变之前的长度）。然后，所述过程可在步骤1008处终止并且在步骤1000处重新开始。

图10B中公开了根据本发明的至少一个实施方式的替代示例通信过程。所述过程可在步骤1016处开始并且可接收预期用于与图10Ａ的过程相似的无线信道的其他网络业务信息。然而，在步骤1020，可以作出第一信息（例如，无线信道上预期的其他网络的业务）是否满足不同的第一标准（例如，用于无线信道上所预期的其他网络的业务的先前值）的确定。用于其他网络的业务信息的先前值可以是装置接收的其他网络业务信息的最后集合。如果在步骤1020确定了所预期的其他网络的业务信息超过先前的其他网络的业务信息（例如，其他网络业务似乎正在增加），则过程可移动到步骤1022，其中可以缩短所述唤醒窗口持续时间以避免接收其他网络的业务（例如，以节省功率）。类似于图10A，装置中设置的最小值可避免唤醒窗口持续时间变得太短。然后，过程可以在步骤1024处终止并且可返回到步骤1016，以为在步骤1018中对其他网络的业务信息的下一接收做准备。

如果在步骤1020作出了第一信息不满足第一标准的确定，则所述过程可进行到步骤1026，其中可以作出第二信息（例如，无线信道上所预期的自身网络的业务）是否满足第二标准（超过先前的自身网络的业务信息）的进一步确定。如果在步骤1026处确定了所预期的自身网络业务信息超过先前的自身网络业务信息（例如，自身网络业务似乎正在增加），过程可移动到步骤1028，其中可以延长唤醒窗口持续时间（例如，为了避免由于唤醒窗口切断导致的分组丢失）。与图10A相似，装置中设置的最大值可避免唤醒窗口持续时间变得太长。然后，过程可在1024处完成并且可在步骤1016处重新开始。否则，如果在步骤1026处确定了第二信息不满足第二标准（例如，所预期的自身网络业务不超过先前的自身网络业务），则过程可移动到步骤1030，其中可以保持唤醒窗口持续时间（例如，不改变唤醒窗口持续时间）。然后，过程可以在步骤1024处完成并且可在步骤 1016处重新开始。

以上内容之外，本发明的各种示例实施方式并不严格地限制为上述实现方式，因此其他配置也是可行的。

例如，根据本发明的至少一个实施方式，装置可包括：用于接收与预期来自使用无线信道的其他网络的无线业务相关的信息的部件，其中所述装置被配置为在所述无线信道上通信；用于确定第一信息是否满足第一标准的部件；用于如果确定第一信息满足第一标准，则缩短用于在无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间的部件；用于如果确定第一信息不满足第一标准，则确定第二信息是否满足第二标准的部件，所述第二信息与无线信道上预期来自所述装置参与的网络的无线业务相关；以及用于如果确定第二信息满足第二标准，则延长用于在无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间的部件。

本发明的至少一个其他示例实施方式可包括电信号，所述电信号促使装置：接收与预期来自使用无线信道的其他网络的无线业务相关的信息，其中所述装置被配置为在所述无线信道上通信；确定所述信息是否满足第一标准；如果确定所述信息满足第一标准，则缩短用于在无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间；如果确定第一信息不满足第一标准，则确定第二信息是否满足第二标准，其中所述第二信息与无线信道上预期来自所述装置参与的网络的无线业务相关；以及如果确定第二信息满足第二标准，则延长用于在无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间。

因此，对于相关领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对形式和细节进行各种改变。本发明的广度和范围不应当受到上述介绍的任意示例实施方式的限制，而是应当仅通过下面的权利要求和它们的等价方案来限定。

Claims

1.一种用于调整唤醒窗口时间的方法，包括：

在被配置为在无线信道上通信的装置中接收第一信息，所述第一信息与预期来自同样使用所述无线信道的其他网络的无线业务相关；

确定所述第一信息是否满足所述装置中的第一标准；

如果确定所述第一信息满足所述装置中的第一标准，则缩短用于在所述无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间；

如果确定所述第一信息不满足所述装置中的第一标准，则确定第二信息是否满足所述装置中的第二标准，所述第二信息与所述无线信道上预期来自所述装置参与的网络的无线业务相关；以及

如果确定所述第二信息满足所述装置中的所述第二标准，则延长用于在所述无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一标准是同样使用所述无线信道的其他网络的支配门限值；以及

所述第二标准是所述装置参与的网络的支配门限值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述第一信息是否满足所述装置中的第一标准包括：确定预期来自同样使用所述无线信道的其他网络的无线业务是否超过同样使用所述无线信道的所述其他网络的支配门限值；以及

确定所述第二信息是否满足所述装置中的第二标准包括：确定预期来自所述装置参与的网络的无线业务是否超过所述装置参与的网络的支配门限值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一标准是所述第一信息的先前出现；以及

所述第二标准是所述第二信息的先前出现。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述唤醒窗口对应于允许所述装置在所述无线信道上进行传送和接收的时间段。

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，进一步包括，如果确定所述第二信息不满足所述装置中的第二标准，则保持用于在所述无线信道上进行通信的所述唤醒窗口持续时间。

7.一种用于调整唤醒窗口时间的装置，包括：

用于接收与预期来自使用无线信道的其他网络的无线业务相关的第一信息的部件，其中所述装置被配置为在所述无线信道上通信；

用于确定所述第一信息是否满足第一标准的部件；

用于如果确定所述第一信息满足所述第一标准，则缩短用于在所述无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间的部件；

用于如果确定所述第一信息不满足所述第一标准，则确定第二信息是否满足第二标准的部件，所述第二信息与所述无线信道上预期来自所述装置参与的网络的无线业务相关；以及

用于如果确定所述第二信息满足所述第二标准，则延长用于在所述无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间的部件。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一标准是同样使用所述无线信道的其他网络的支配门限值；以及

所述第二标准是所述装置参与的网络的支配门限值。

9.根据权利要求8所述的装置，其中用于确定所述第一信息是否满足所述第一标准的部件包括：

用于确定预期来自同样使用所述无线信道的其他网络的所述无线业务是否超过同样使用所述无线信道的所述其他网络的所述支配门限值的部件；以及

用于确定预期来自所述装置参与的网络的所述无线业务是否超过所述装置参与的网络的所述支配门限值的部件。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一标准是所述第一信息的先前出现；以及

所述第二标准是所述第二信息的先前出现。

11.根据权利要求10所述的装置，其中用于确定所述第一信息是否满足所述第一标准的部件包括：

用于确定预期来自同样使用所述无线信道的其他网络的无线业务是否超过预期来自同样使用所述无线信道的其他网络的先前无线业务的部件；以及

用于确定预期来自所述装置参与的网络的无线业务是否超过预期来自所述装置参与的网络的先前无线业务的部件。

12.根据权利要求7至11中任意一项所述的装置，其中所述唤醒窗口对应于允许所述装置在所述无线信道上进行传送和接收的时间段。

13.根据权利要求7至11中任意一项所述的装置，进一步包括：用于如果确定所述第二信息不满足所述装置中的第二标准，则保持用于在所述无线信道上进行通信的所述唤醒窗口持续时间的部件。

14.一种用于调整唤醒窗口时间的系统，包括：

被配置为在无线信道上进行通信的装置；以及

其他网络；

所述装置接收与预期来自同样使用所述无线信道的其他网络的无线业务相关的第一信息；

所述装置进一步确定所述第一信息是否满足第一标准，并且如果确定所述信息满足所述第一标准，则缩短用于在所述无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间；以及

如果确定所述第一信息不满足所述第一标准，则所述装置进一步确定第二信息是否满足第二标准，所述第二信息与所述无线信道上预期来自所述装置参与的网络的无线业务相关；并且如果确定所述第二信息满足所述第二标准，则延长用于在所述无线信道上进行通信的唤醒窗口持续时间。