CN106856621A - 无线接入点省电模式 - Google Patents

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N·J·彼得森
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B·L·杨
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Abstract

一种方法包括无线接入点(WAP)响应于不活动而自动进入省电模式，其中省电模式包括使WAP的发射器断电并减小对WAP的处理器和接收器的供电。该方法还包括在WAP处于省电模式中时，定期地使得接收器能够监测来自客户端设备的探测请求。另外还有，该方法包括响应于在WAP处于省电模式中时接收到来自客户端设备的探测请求帧而自动退出省电模式并进入唤醒模式，其中唤醒模式包括使WAP的发射器上电并增大对WAP的处理器和接收器的供电。

Description

无线接入点省电模式
技术领域
本发明涉及无线接入点的操作。
背景技术
可以遵循针对无线局域网(WLAN)的WiFiTM标准的无线接入点(AP)是允许一个或多个无线客户端设备与有线网络进行连接的设备。因此，无线客户端设备包括可以被用于对有线网络进行无线连接的智能电话、笔记本计算机和平板计算机。这样的无线连接可以为了访问网站、获得电子邮件、或者使用互联网协议语音(VOIP)进行呼叫的目的而被寻求。部分地归因于无线客户端设备的性能和可用性的提高，无线接入点已经被广泛地实施在面向消费者的业务和公共场所中。
典型的无线接入点将保持被完全通电除非由调度管理、由管理控制器通过有线连接控制或者被手动断开和接通。在接入点被连接到无线客户端时使无线接入点断电或者甚至移动到较低功率状态将产生无线客户端的大多数用户将不能忍受的延时。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种方法，其包括无线接入点响应于无线接入点的不活动而自动进入无线接入点省电模式，其中无线接入点省电模式包括使无线接入点的发射器断电并减小对无线接入点的处理器和接收器的供电。该方法还包括在无线接入点处于无线接入点省电模式中时，定期地使得接收器能够监测来自客户端设备的探测请求。另外还有，该方法包括响应于在无线接入点处于无线接入点省电模式中时接收到来自客户端设备的探测请求帧而自动退出无线接入点省电模式并进入无线接入点唤醒模式，其中无线接入点唤醒模式包括使无线接入点的发射器上电并增大对无线接入点的处理器和接收器的供电。
本发明的另一实施例提供一种用于操作无线接入点的计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有实现在其中的程序指令的非暂态计算机可读存储介质，该程序指令由处理器可执行以使得处理器执行一种方法。该方法包括无线接入点响应于无线接入点的不活动而自动进入无线接入点省电模式，其中无线接入点省电模式包括使无线接入点的发射器断电并减小对无线接入点的处理器和接收器的供电。该方法还包括在无线接入点处于无线接入点省电模式中时，定期地使得接收器能够监测来自客户端设备的探测请求。另外还有，该方法包括响应于在无线接入点处于无线接入点省电模式中时接收到来自客户端设备的探测请求帧而自动退出无线接入点省电模式并进入无线接入点唤醒模式，其中无线接入点唤醒模式包括使无线接入点的发射器上电并增大对无线接入点的处理器和接收器的供电。
本发明的又一实施例提供一种包括包含无线接入点的无线路由器的装置和一种用于操作无线接入点的计算机程序产品。该计算机程序产品包括具有实现在其中的程序指令的非暂态计算机可读存储介质，该程序指令由处理器可执行以使得处理器执行一种方法。该方法可以是本文描述的方法中的任何方法。
附图说明
图1是包括无线接入点的系统的示意图。
图2是与无线接入点进行通信的无线客户端的示意图。
图3是图示了在建立在无线客户端与无线接入点之间的连接时的步骤的序列图。
图4是被包含在从无线客户端发送的探测请求帧中的代码的示例。
图5是包括无线网格网络的系统的示意图。
图6是根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的一个实施例提供一种方法，其包括无线接入点响应于无线接入点的不活动而自动进入无线接入点省电模式，其中无线接入点省电模式包括使无线接入点的发射器断电并减小对无线接入点的处理器和接收器的供电。该方法还包括在无线接入点处于无线接入点省电模式中时，定期地使得接收器能够监测来自客户端设备的探测请求。另外还有，该方法包括响应于在无线接入点处于无线接入点省电模式中时接收到来自客户端设备的探测请求帧而自动退出无线接入点省电模式并进入无线接入点唤醒模式，其中无线接入点唤醒模式包括使无线接入点的发射器上电并增大对无线接入点的处理器和接收器的供电。
无线接入点(WAP)是允许无线客户端设备使用无线局域网(WLAN)技术连接到有线网络的设备，WLAN技术例如为或基于电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准的其他技术。无线接入点包括使得能够与无线客户端设备进行通信的无线电发射器和无线电接收器。无线客户端还将具有无线电发射器和无线电接收器，例如可以在无线网络接口控制器(WNIC)中找到。因此，无线客户端和无线接入点可以通过一个或多个信道进行通信。通常，无线客户端将建立与无线接入点的连接以便获得对有线网络的访问，使得无线客户端可以获得各种形式的内容或服务，例如网站、音频、视频和电子邮件。
无线客户端可以扫描并发现一个或多个无线设备，包括一个或多个无线接入点。发现接入点的过程可以包括客户端设备发送探测请求并且之后监听探测响应。相反地，接入点可以监听探测响应并且之后响应于接收到探测请求而发送探测响应。探测请求和探测响应的内容可以变化，但是可以包括识别发送站并描述发送站的能力的信息。
无线接入点可以以任何可配置方式来确定不活动并且本发明不限于用于确定不活动的任何一个或多个准则或阈值。然而，由于无线接入点将响应于无线接入点的不活动而使其发射器断电，所以不活动的一个优选度量是在无线接入点与客户端设备之间缺乏任何连接。因此，当不存在利用其发送数据的客户端设备时，无线接入点则可以使其发射器断电。然而，可以甚至当无线接入点处于省电模式中时使用发射器来定期发送信标帧处在本发明的范围内。
如以上所阐述的，该方法包括响应于在无线接入点处于无线接入点省电模式中时接收到来自客户端设备的探测请求帧而退出无线接入点省电模式。然而，在一个实施例中，前述退出步骤可以包括响应于接收到包括与由无线接入点存储的标识符相匹配的标识符的探测请求帧而退出无线接入点省电模式。因此，不是所有的探测请求都将使得无线接入点退出省电模式。例如，由无线接入点存储的标识符是从与无线接入点相关联的基本服务集合标识符(BSSID)、与无线接入点相关联的服务集合标识符(SSID)或客户端设备的媒体访问控制地址(MAC)中选择的。
在又一实施例中，无线接入点可以在具有多个其他无线接入点的网格网络中操作。可以优选的是，根据本发明的一个或多个实施例，利用省电模式来实现网格网络中的无线接入点中的每个。任选地，该方法可以将客户端设备与存储与探测请求中的标识符相匹配的标识符的无线接入点相关联，以及使得无线接入点使用回程无线电来建立通过多个其他无线接入点中的一个或多个返回到有线网络的连接。
网格网络是在网格拓扑中由多个无线电节点(例如无线接入点)构成的通信网络，使得无线电节点中的每个在对数据在网络上的分布中协作。网格网络可以被完全连接或者可以不被完全连接，意味着每个无线电节点与每个其他无线电节点不必进行连接。消息可以通过在节点之间跳跃来在网络上的两个设备之间传播。
任选地，处理器功率管理可以包括功率状态的使用。例如，减小对无线接入点的处理器的供电的步骤可以包括使得处理器进入较低功率状态，并且其中增大对无线接入点的处理器的供电的步骤可以包括使得处理器进入较高功率状态。
本发明的另一实施例提供一种用于操作无线接入点的计算机程序产品，该计算机程序产品包括具有实现在其中的非暂态程序指令的计算机可读存储介质，该非暂态程序指令由处理器可执行以使得处理器执行一种方法。该方法包括无线接入点响应于无线接入点的不活动而自动进入无线接入点省电模式，其中无线接入点省电模式包括使无线接入点的发射器断电并减小对无线接入点的处理器和接收器的供电。该方法还包括在无线接入点处于无线接入点省电模式中时，定期地使得接收器能够监测来自客户端设备的探测请求。另外还有，该方法包括响应于在无线接入点处于无线接入点省电模式中时接收到来自客户端设备的探测请求帧而自动退出无线接入点省电模式并进入无线接入点唤醒模式，其中无线接入点唤醒模式包括使无线接入点的发射器上电并增大对无线接入点的处理器和接收器的供电。
前面的计算机程序产品还可以包括用于实现或发起本文描述的方法的任何一个或多个方面的非暂态程序指令。因此，将不在计算机程序产品的上下文中重复对方法的单独的描述。
本发明的又一实施例提供一种包括包含无线接入点的无线路由器的装置和一种用于操作无线接入点的计算机程序产品。该计算机程序产品包括具有实现在其中的非暂态程序指令的计算机可读存储介质，该非暂态程序指令由处理器可执行以使得处理器执行一种方法。该方法可以是本文描述的方法中的任何方法。
本发明的再一实施例提供一种包括无线接入点的装置和一种用于操作无线接入点的计算机程序产品。该计算机程序产品包括具有实现在其中的非暂态程序指令的计算机可读存储介质，该非暂态程序指令由处理器可执行以使得处理器执行一种方法。该方法可以是本文描述的方法中的任何方法。
图1是包括无线接入点20和多个无线客户端30的系统10的示意图。虚线用于指示在无线客户端30与无线接入点20之间的无线连接。例如，无线客户端30可以包括启用了无线通信的智能电话、笔记本计算机和平板计算机。通过连接到无线接入点20，每个无线客户端30可以与每个其他无线客户端进行通信或者获得对有线网络的接入。在该非限制性图示中，无线接入点20通过路由器12处于有线通信中，路由器12继而与诸如以太网网络的有线网络14处于有线通信中。任选地，有线网络14还可以被连接到互联网服务提供商(ISP)16，其提供对诸如互联网的全球通信网络18的接入。在一些实例中，无线接入点20可以连同路由器12一起被包含在集成设备中。
图2是与无线接入点20进行通信的无线客户端30的示意图。图1中的系统10的其他组件已经从图2中被省略以便集中于单个无线客户端和无线接入点的组件和操作。如所示出的，无线接入点20包括中央处理器单元(CPU)21、存储器22和无线子系统24，其中的每个从电源23接收电力。无线子系统24包括发射器25、接收器26和天线27。应当意识到，无线接入点20包括另外的组件，包括额外的发射器、接收器和天线。
无线客户端30包括中央处理器单元(CPU)31、存储器22和无线网络接口控制器(WNIC)34，其中的每个从电源33接收电力。无线网络接口控制器34提供无线地将数据发送到无线接入点和从无线接入点接收数据的组件和能力。本发明的实施例包括操作无线接入点20以便减少由无线接入点在活动的时间段期间消耗的电力量的方法。
图3是图示了在建立在无线客户端30与无线接入点20之间的连接时的步骤的序列图。在步骤41中，无线客户端发送由无线接入点接收到的探测请求帧。在步骤42中，无线接入点之后将探测响应帧发送到无线客户端。步骤43和44包括将认证帧从无线客户端发送到无线接入点，并且将认证帧从无线接入点发送到无线客户端。之后，步骤45和46包括将关联请求帧从无线客户端发送到无线接入点，并且将关联请求帧从无线接入点发送到无线客户端。如果设备是可兼容的并且认证和关联由无线接入点接受，则可以在步骤47中在无线客户端与无线接入点之间交换数据帧。
图4是被包含在从无线客户端发送的探测请求帧的代码的非限制性示例。如所图示的，探测请求帧包括无线接入点的MAC地址(BSSID)，其在这种情况下其未知，因此其使用广播地址“ff:ff:ff:ff:ff:ff”。探测请求还包括无线网络(SSID)，其是“blizzard”，并且无线客户端的MAC地址“24:77:03:3d:d6:e0”。
图5是包括无线网格网络60的系统50的示意图。系统50与图1中的系统10相似，除了图1中示出的单个无线接入点20已经被无线网格网络60替换。无线网格网络60包括多个无线接入点20并且可以包括其他无线客户端。无线客户端30已经建立了与特定无线接入点20的无线连接。如果无线客户端30寻求对有线网络14的接入，则特定无线接入点20将经由无线网格网络60中的一个或多个其他无线接入点20对通信进行路由直到通信到达有线网络。应当认识到，这样的通信可以被路由通过很少数量的无线接入点，而非将通信充斥到无线网格网络中的每个和每一个无线接入点。一个这样的路由或路径已经利用粗虚线突出显示。因此，无线网格网络中的无线接入点中的许多可以甚至当无线网格网络中的其他无线接入点可以是活动的时是不活动的。
在网格网络中建立唤醒准则(例如对MAC ID、BSSID或SSID进行匹配)的有用性是显而易见的。在没有这样的准则的情况下，探测请求可能唤醒多个接入点，其可以之后唤醒其他接入点以便获得对物理网络的接入。使用匹配准则作为用于建立连接的条件限制将唤醒多少接入点并增加电力消耗。
图6是根据本发明的一个实施例的方法70的流程图。在步骤72中，该方法响应于无线接入点的不活动而自动进入无线接入点省电模式，其中无线接入点省电模式包括使无线接入点的发射器断电并减小对无线接入点的处理器和接收器的供电。在步骤74中，该方法在无线接入点处于无线接入点省电模式中时，定期地使得接收器能够监测来自客户端设备的探测请求。在步骤76中，该方法响应于在无线接入点处于无线接入点省电模式中时接收到来自客户端设备的探测请求帧而自动退出无线接入点省电模式并进入无线接入点唤醒模式，其中无线接入点唤醒模式包括使无线接入点的发射器上电并增大对无线接入点的处理器和接收器的供电。
所属技术领域的技术人员将理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻存软件、微代码、等等)或者可以全部在本文中总体上被称为“电路”、“模块”或“系统”的组合了软件和硬件方面的实施例的形式。此外，本发明的各方面可以采取实现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质具有实现在其上的计算机可读程序代码。
可以利用一个或多个计算机可读存储介质的任何组合。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或设备，或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例(非穷举的列表)将包括以下：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件的上下文中，计算机可读存储介质可以是能够包含或存储程序的任何有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者设备使用或者与其结合使用。另外，为了避免疑虑，被实现在这样的计算机可读存储介质(包括被称为易失性存储器的形式)上的任何程序指令或代码被认为是“非暂态的”。
计算机可读存储介质上实现的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，一种或多种编程语言包括面向对象编程语言(例如Java、Smalltalk、C++等等)和常规过程编程语言(例如“C”编程语言或类似的编程语言)。程序代码可以全部地在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在用户的计算机上执行并且部分地在远程计算机上执行或全部地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形下，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接到用户的计算机，或者可以(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)对外部计算机进行连接。
可以参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。将理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合能够通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生一种机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以作为非暂态程序指令被存储在能够引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式工作的计算机可读存储介质中，使得存储在计算机可读存储介质中的程序指令产生一种制品，该制品包括实施流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的非暂态程序指令。
计算机程序指令还可以被下载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上以使得一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上被执行从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或一个或多个框图框中指定的功能/动作的过程。
附图中的流程图和框图图示了根据本发明的各个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的体系结构、功能和操作。在这一方面上，流程图或框图中的每个框可以表示包括用于实施(多个)指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令的代码的模块、片段或部分。还应当注意，在一些备选实施方式中，框中指出的功能可以不以附图中指出的顺序发生。例如，取决于涉及的功能，连续示出的两个框实际上可以基本上同时地被执行，或各框可以有时以相反的顺序被执行。还将注意，框图和/或流程图中的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合能够通过执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实施。
本文中使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的并且不旨在为对本发明的限制。如本文中使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述”旨在还包括复数形式，除非上下文另行清楚指示。还将理解，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或组的存在，但是不排除一个多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或增加。术语“优选地”、“优选的”、“优选”、“可选地”、“可以”和类似的术语被用于指示被引用的项、条件或步骤是本发明的可选的(而非要求的)特征。
在下面的权利要求书中的所有装置或步骤加功能元件的对应的结构、材料、动作和等价物旨在包括用于与如特别要求保护的其他要求保护的元件组合地执行功能的任何结构、材料或动作。对本发明的描述已经出于说明和描述的目的被呈现，而且不旨在为穷举的或将本发明限于所公开的形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变型对于本领域技术人员将是显而易见的。实施例被选择并被描述以便最好地解释本发明的原理和实际应用，并且以便使得本领域其他技术人员能够理解本发明用于具有如适于预见到的特定用途的各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
无线接入点响应于所述无线接入点的不活动而自动进入无线接入点省电模式，其中所述无线接入点省电模式包括使所述无线接入点的发射器断电并且减小对所述无线接入点的处理器和接收器的供电；
在所述无线接入点处于所述无线接入点省电模式中时，定期地使得所述接收器能够监测来自客户端设备的探测请求；以及
响应于在所述无线接入点处于所述无线接入点省电模式中时接收到来自所述客户端设备的探测请求帧而自动退出所述无线接入点省电模式并且进入无线接入点唤醒模式，其中所述无线接入点唤醒模式包括使所述无线接入点的所述发射器上电并且增大对所述无线接入点的所述处理器和所述接收器的供电。
2.根据权利要求1所述的方法，其中响应于在所述无线接入点处于所述无线接入点省电模式中时接收到来自所述客户端设备的探测请求帧而退出所述无线接入点省电模式包括：
响应于接收到包括与由所述无线接入点存储的标识符相匹配的标识符的探测请求帧而退出所述无线接入点省电模式。
3.根据权利要求2所述的方法，其中由所述无线接入点存储的所述标识符是从以下项中选择的：与所述无线接入点相关联的基本服务集合标识符、与所述无线接入点相关联的服务集合标识符，或者所述客户端设备的媒体访问控制地址。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述无线接入点在具有多个其他无线接入点的网格网络中操作。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
将所述客户端设备与存储与所述探测请求中的所述标识符相匹配的所述标识符的所述无线接入点相关联；以及
所述无线接入点使用回程无线电来建立通过多个其他无线接入点中的一个或多个所述无线接入点返回到有线网络的连接。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述减小对所述无线接入点的处理器的供电包括使得所述处理器进入较低功率状态，并且其中增大对所述无线接入点的所述处理器的供电包括使得所述处理器进入较高功率状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线接入点的所述不活动是在所述无线接入点与所述客户端设备之间缺乏连接。
8.一种用于操作无线接入点的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括具有实现在其中的非暂态程序指令的计算机可读存储介质，所述非暂态程序指令由处理器可执行以使得所述处理器执行包括以下项的方法：
响应于所述无线接入点的不活动而自动进入无线接入点省电模式，其中所述无线接入点省电模式包括使所述无线接入点的发射器断电并且减小对所述无线接入点的处理器和接收器的供电；
在所述无线接入点处于所述无线接入点省电模式中时，定期地使得所述接收器能够监测来自客户端设备的探测请求；以及
响应于在所述无线接入点处于所述无线接入点省电模式中时接收到来自所述客户端设备的探测请求帧而自动退出所述无线接入点省电模式并且进入无线接入点唤醒模式，其中所述无线接入点唤醒模式包括使所述无线接入点的所述发射器上电并且增大对所述无线接入点的所述处理器和所述接收器的供电。
9.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中响应于在所述无线接入点处于所述无线接入点省电模式中时接收到来自所述客户端设备的探测请求帧而退出所述无线接入点省电模式包括：
响应于接收到包括与由所述无线接入点存储的标识符相匹配的标识符的探测请求帧而退出所述无线接入点省电模式。
10.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中由所述无线接入点存储的所述标识符是从以下项中选择的：与所述无线接入点相关联的基本服务集合标识符、与所述无线接入点相关联的服务集合标识符，或者所述客户端设备的媒体访问控制地址。
11.根据权利要求10所述的计算机程序产品，其中所述无线接入点在具有多个其他无线接入点的网格网络中操作。
12.根据权利要求11所述的计算机程序产品，还包括：
将所述客户端设备与存储与所述探测请求中的所述标识符相匹配的所述标识符的所述无线接入点相关联；以及
所述无线接入点使用回程无线电来建立通过多个其他无线接入点中的一个或多个无线接入点返回到有线网络的连接。
13.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中所述减小对所述无线接入点的处理器的供电包括使得所述处理器进入较低功率状态，并且其中增大对所述无线接入点的所述处理器的供电包括使得所述处理器进入较高功率状态。
14.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中所述无线接入点的所述不活动是在所述无线接入点与所述客户端设备之间缺乏连接。
15.一种装置，包括：
无线路由器，其包括无线接入点；以及
根据权利要求8所述的计算机程序产品。
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