CN110475321B - 无线局域网ap的节电最佳化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种无线局域网接入点的节电最佳化方法及装置。本实施例提供一种为了在站点以低功率模式进行动作时将节电最佳化而将站点与接入点间的最大缓冲时间、信标超时值、耗电预测值等最佳化，以便在低功率模式下无数据损失而最大限度地长期保持睡眠模式的节电最佳化方法及装置。

Description

无线局域网AP的节电最佳化方法及装置
技术领域
本实施例涉及一种用以对各种无线局域网接入点(Access Point，AP)节电最佳化的方法及装置。
背景技术
以下所记述的内容仅用以提供与本实施例相关的背景信息，并不构成现有技术。
通常，802.11无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)中的功率管理(Power Management)模式在清醒(Awake)模式状态下再无要收发的数据时，为了低耗电而进入到睡眠模式(Sleep Mode)状态。
在睡眠模式状态下，检查按照固定周期传输的作为信标帧(Beacon Frame)中的信息的业务指示消息(Traffic Indication Message，TIM)或传递业务指示消息(DeliveryTIM，DTIM)而确认是否存在要接收的数据。
如果检查结果为存在要接收的数据，则转换成清醒模式状态而传输节电轮询(Power Saving Polling)并接收数据。而且，如果检查结果为不存在要接收的数据，则保持睡眠模式状态。
通常，802.11WLAN中的功率管理模式为了低耗电而尝试睡眠以在睡眠模式状态下将功耗最小化。通常，802.11WLAN中的功率管理模式的各阶段的功率的消耗为了从睡眠模式、即打盹(Doze)状态进入到清醒模式状态而利用一个主应用。
根据通常的802.11WLAN中的功率管理模式，需搭载有在一个主应用中进行服务的所有功能。具体而言，在一个主应用中，除TIM/DTIM检查所需的必须代码及数据以外，追加有服务相关代码及数据。
也执行所述追加服务的初始化步骤，因此存在如下问题：多余的初始化时间增加，与服务连动的硬件模块也成为通电状态，因此导致多余的功耗。
发明内容
[发明要解决的问题]
本实施例的目的在于提供一种为了在站点(Station，STA)以低功率模式进行动作时将节电最佳化而将STA与AP间的最大缓冲时间、信标超时值、耗电预测值等最佳化，以便在低功率模式下无数据损失而最大限度地长期保持睡眠模式的节电最佳化方法及装置。
[解决问题的手段]
根据本实施例的一观点，提供一种节电最佳化装置，其特征在于包括：会话设定部，经由通过实体层(Physical Layer)连接的AP(Access Point)而设定与终端的传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)会话(Setup TCP Session)；阻断设定部，根据经由所述TCP会话而从所述终端输入的控制命令关断(Turn off)与所述AP的一部分通信功能；测试部，在切断所述TCP会话(Cut off TCP Session)后进入到睡眠模式(SleepMode)，在按照既定的时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位来反复进行将所述终端通过使用者数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)会话传输到所述AP的数据作为根据所述睡眠模式缓冲的缓冲数据从所述AP接收的动作，将反复接收所述缓冲数据的结果产生为结果数据；以及最佳化设定部，基于成功接收所述结果数据中的所述缓冲数据的次数而设定最大缓冲时间值。
根据本实施例的另一观点，提供一种节电最佳化方法，其特征在于包括：经由通过实体层(Physical Layer)连接的AP(Access Point)而设定与终端的TCP(TransmissionControl Protocol)会话(Setup TCP Session)的过程；根据经由所述TCP会话而从所述终端输入的控制命令关断(Turn off)与所述AP的一部分通信功能的过程；在切断所述TCP会话(Cut off TCP Session)后进入到睡眠模式(Sleep Mode)的过程；在按照既定的时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位来反复进行将所述终端通过UDP(User Datagram Protocol)会话传输到所述AP的数据作为根据所述睡眠模式缓冲的缓冲数据从所述AP接收的动作的过程；将反复接收所述缓冲数据的结果产生为结果数据的过程；以及基于成功接收所述结果数据中的所述缓冲数据的次数而设定最大缓冲时间值的过程。
[发明的效果]
如上所述，根据本实施例，具有如下效果：为了在STA以低功率模式进行动作时将节电最佳化而可将STA与AP间的最大缓冲时间、信标超时值、耗电预测值等最佳化，以便在低功率模式下无数据损失而最大限度地长期保持睡眠模式。
根据本实施例，寻找出符合各种AP的不同的节电特性的最佳值而应用到AP与STA间的通信来提供最佳节电效果。
根据本实施例，具有可解决如下问题的效果：在具有较短的缓冲时间的AP与长时间以睡眠模式进行动作的STA间的通信中发生数据损失，在具有较长的缓冲时间的AP与短时间以睡眠模式进行动作的STA间的通信中，虽无数据损失，但使节电弱化。
附图说明
图1是概略性地表示本实施例的节电最佳化系统的方块构成图。
图2是概略性地表示本实施例的低功率控制模块的方块构成图。
图3是用以说明本实施例的节电最佳化方法的顺序图。
图4a、图4b、图4c是表示本实施例的消息格式的方块构成图。
图5是表示本实施例的测试结果(结果数据)的例示图。
图6是表示本实施例的低功率控制应用的画面的图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地对本实施例进行说明。
图1是概略性地表示本实施例的节电最佳化系统的方块构成图。
本实施例的节电最佳化系统包括终端110、低功率控制应用112、AP120及STA130。节电最佳化系统所包括的构成要素并非必须限定于此。
终端110是指根据使用者的按键操作而经由网络执行音频通信或数据通信的电子设备。终端110具备用以储存用以经由AP120而与STA130进行通信的程序或协议的存储器、用以执行相应的程序而进行运算及控制的微处理器等。
终端110可为如智能手机(Smart Phone)、平板(Tablet)、膝上型电脑(Laptop)、个人电脑(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便携式多媒体播放器(Portable Multimedia Player，PMP)、无线通信终端(WirelessCommunication Terminal)、媒体播放器、用以进行无线网络通信的WLAN设备(STA)等的电子设备。
本实施例的终端110可搭载低功率控制应用112而使STA130对AP120进行测试，基于测试结果(结果数据)而将AP120与STA130间的通信设定最佳化。终端110根据使用者的操作或命令来驱动低功率控制应用112。
低功率控制应用112是指在终端110为智能手机时从应用商店下载并安装的应用。低功率控制应用112能够以嵌入式(Embedded)形态搭载到终端110中所搭载的操作系统(Operating System，OS)，或以根据使用者的操作或命令而安装到终端110中的OS的形态进行搭载。
低功率控制应用112优选为搭载到终端110而利用终端110所具备的各种硬件进行动作，但并非必须限定于此，也能够以另外的装置实现而进行动作。另外，低功率控制应用112也可与设置在终端110中的应用连动而进行动作。
AP120是指可在网络中利用无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)的相关标准使无线装置连接到有线装置的装置。AP120通常连接到经由有线网的路由器，在如STA130、终端110的无线装置与网络上的有线装置间中继数据。
AP120辨识到STA130以睡眠模式进行动作，故而将传输到STA130的数据缓冲既定的时间。
AP120在想要向STA130传输数据时，在STA130为睡眠模式的情况下，AP120在以将数据保管到所具备的存储器中的形态进行缓冲后，当STA130唤醒时，将缓冲的数据传输到STA130。
AP120由各种供应商(Vender)制造，因此硬件规格与特性不同，故而在STA130以睡眠模式进行动作时，缓冲数据的时间大部分不同。
连接在WLAN无线网络的WLAN设备(设备通常称为“站点(Station)”的简称即“STA”)驱动使耗电减少的“睡眠模式(Sleep Mode)”。
STA130是指与AP120执行基于无线局域网的通信的电子设备。STA130具备用以储存用以与AP120进行通信的程序或协议的存储器、用以执行相应的程序而进行运算及控制的微处理器等。
STA130可为数字门锁、门铃、使用电池的器件中的需要低功率的各种器件。
STA130是具备(i)用以与各种设备或有线无线网络执行通信的通信调制解调器等通信装置、(ii)用以储存各种程序与数据的存储器、(iii)用以执行程序而进行运算及控制的微处理器等的各种装置。根据至少一实施例，存储器可为随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、闪存、光盘、磁盘、固态磁盘(Solid State Disk，SSD)等可由电脑读取的记录/储存媒体。根据至少一实施例，微处理器能够以选择性地执行说明书中所记载的动作与功能中的一种以上的方式程序化。根据至少一实施例，微处理器可整体或局部地实现为特定构成的定制型半导体(专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC))等硬件。
在存储器中储存有相关数据及程序，处理器从存储器读取相关数据而进行处理。关于处理器，可由一个处理器执行上述各功能，但也能够以由多个处理器分担而进行处理的方式实现。处理器可在通用处理器中实现，但也可由另外制作的芯片实现以执行上述功能。
如图1，STA130包括低功率控制模块132-1、132-2及132-N。STA130利用所搭载的低功率控制模块132-1、132-2及132-N与AP120进行通信。STA130经由AP120而与终端110进行通信。
STA130根据经由AP120而从终端110接收的信号对AP120进行测试，根据测试结果(结果数据)而设定与“睡眠模式”相关的参数值。
STA130为了在执行低功率时无数据损失地与AP120进行通信，与终端110连动而将与通信相关的参数值最佳化。换句话说，STA130为了执行低功率而按照既定的时间以睡眠模式进行动作。STA130如果在以睡眠模式进行动作时未接收数据，则发生数据损失，故而经由AP120与终端110连动而将与通信相关的参数值最佳化。
本实施例的低功率控制模块132-1、132-2及132-N以软件或硬件形态搭载到STA130中。低功率控制模块132-1、132-2及132-N可搭载到数字门锁、门铃、使用电池的器件中的需要低功率的各种器件。
＜第一实施例＞
低功率控制模块132-1、132-2及132-N为了使搭载的电子器件以低功率进行动作，并且以与通信的AP120无数据损失的方式进行动作，寻找出各种AP120的节电(PowerSaving)缓冲时间(PS Buffering Time)。
例如，在AP120的节电缓冲时间最大为“3秒”的情况下，低功率控制模块132-1、132-2及132-N以如下方式进行控制：在确认相应的AP120的节电缓冲时间即“3秒”后，在与相应的AP120进行通信时，使STA130以睡眠模式进行动作“0秒至2.8秒”后在“2.8秒”时唤醒STA130而请求由相应的AP120缓冲的数据。
在STA130以睡眠模式进行动作“3秒”的情况下，相应的AP120的最大缓冲时间为“3秒”，因此无法将缓冲的数据传输到STA130而删除数据。换句话说，对STA130而言，在以睡眠模式进行动作的过程中未从AP120接收数据，因此发生数据损失。
因此，低功率控制模块132-1、132-2及132-N搭载用以进行最佳化的低功率控制软件。也在终端110搭载低功率控制应用112，从而可经由AP120而通过终端110与低功率控制模块132-1、132-2及132-N间的通信实现低功率控制。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而与STA130进行通信。在搭载在终端110的低功率控制应用112中驱动TCP(Transmission Control Protocol)代理器与UDP(User Datagram Protocol)代理器。TCP代理器负责连接、关断与STA130的会话、传输控制命令、及解析、处理接收到的命令。UDP代理器发挥向STA130传输数据的作用。
终端110设定与STA130的会话(Setup TCP Session)。终端110利用TCP会话向STA130传输测试开始就绪(Test Start Ready)命令。终端110从STA130接收测试开始就绪认可(Test Start Ready OK)。终端110将新的连接信息及睡眠时间信息传输到STA130。STA130在睡眠接收到的睡眠时间后进行唤醒而确认是否接收由AP120缓冲的数据，建立新的TCP会话而将测试结果传输到终端110。
STA130增加(例如，2秒、3秒)既定的时间(例如，1秒单位)而反复进行相同的动作。STA130根据AP120确认在既定的时间(例如，1分钟)内是否成功既定的次数(例如，5次)以上。
例如，当在1秒内尝试5次而成功5次、在2秒内尝试5次而成功5次、在3秒内尝试5次而成功5次、在4秒内尝试5次而成功0次、在5秒内尝试5次而成功0次时，STA130将成功的时间中的最长的时间即3秒确认为最大缓冲时间。
STA130在确认到相应的AP120的最大缓冲时间的情况下，设定为最大缓冲时间而将以低功率模式进行动作的时间极大化。
STA130为了减少耗电(Power Consumption)而以睡眠模式(SleepMode)进行动作来断电(Power Down)。如果STA130以睡眠模式进行动作，则AP120无法向相应的STA130传输数据(Data)而缓冲(Buffering)相应的数据。AP120在缓冲(Buffering)时间超过既定的临界值时，删除缓冲中的数据，故而以睡眠模式进行动作的STA130无法从AP120接收数据。
因此，对STA130而言，为了将数据损失(Data Loss)率最小化且将耗电最小化，重要的是辨识AP120的缓冲时间。作为参考，各AP120的资源(Resource)及实现不同，因此各AP120的缓冲时间不同。STA130寻找各AP120的不同的缓冲时间。
第一实施例的STA130的动作方式如下。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而利用TCP连接到STA130。搭载在终端110的低功率控制应用112利用TCP对STA130设定睡眠时间及其他信息。低功率控制应用112利用TCP将设定消息传输到STA130。
当STA130以睡眠模式进行动作时，搭载在终端110的低功率控制应用112利用UDP(User Datagram Protocol)将数据传输到STA130。
AP120在STA130以睡眠模式进行动作时，对数据进行缓冲。STA130按照既定的周期进行唤醒(Wakeup)而向AP120请求数据。当AP120向STA130传输数据时，既定的睡眠模式的动作时间是指AP120可进行缓冲的时间。
STA130增加以睡眠模式进行动作的时间，寻找AP120的最大缓冲时间。STA130在寻找出相应的AP120的最大缓冲时间后，设定为睡眠模式的时间。
＜第二实施例＞
STA130在以睡眠模式进行动作的中途进行唤醒而周期性地从AP120接收信标，确认在进行唤醒后待机多久而确定待机时间。
换句话说，STA130以既定的时间单位(例如，100ms)进行弱唤醒。STA130在完全唤醒后确认既定的时间(约5分钟)内的信标损耗次数。
STA130在既定的时间单位内执行弱唤醒(Weak Wake-UP)既定的时间(约5分钟)，调整既定的时间单位(例如，2ms、4ms、6ms、8ms、16ms)而确认信标损耗次数。
例如，在时间单位为2ms时，发生26次信标损耗，在时间单位为4ms时，发生20次信标损耗，在时间单位为6ms时，发生19次信标损耗，在时间单位为8ms时，发生18次信标损耗。
STA130将既定的时间单位中的信标损耗率较高后降至既定的临界值以下的时间单位值选定为最佳值(信标超时值)。
STA130为了将耗电最小化而反复进行断电(Power Down)与唤醒(Wakeup)。
STA130为了从AP120接收信标(Beacon)而按照固定周期进行弱唤醒，如果在仅等待信标(Beacon)固定时间后经过既定的信标超时时间(Beacon Timeout)，则再次以睡眠模式进行动作。根据既定的信标时间(Beacon Timeout)值而信标(Beacon)接收率产生差异。因此，STA130寻找将信标接收率最大化的值。
第二实施例的STA130的动作方式如下。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而利用TCP(TransmissionControlProtocol)连接到STA130。搭载在终端110的低功率控制应用112利用TCP对STA130设定睡眠时间及既定的信标超时时间(Beacon Timeout)。低功率控制应用112利用TCP将设定消息传输到STA130。
STA130在断电(Power Down)/弱唤醒期间计算信标损耗(Beacon Loss)次数。STA130在完全唤醒(Full Wake up)后，将计算出的信标损耗次数传输到搭载在终端110的低功率控制应用112。搭载在终端110的低功率控制应用112基于收集到的信标损耗次数而计算最佳信标超时时间(Beacon Timeout)值。低功率控制应用112连接到STA130而设定计算出的信标超时时间。
＜第三实施例＞
为了确认STA130中的功耗，确认完全唤醒期间的接收(Receive，Rx)时间与弱唤醒期间的Rx时间。STA130将完全唤醒时辨识为Rx时间，对Rx时间乘以Rx耗电量而算出完全唤醒电量。STA130将弱唤醒时辨识为弱唤醒Rx时间，对弱唤醒时间乘以Rx耗电量而算出弱唤醒电量。STA130将完全唤醒电量与弱唤醒电量相加而算出整体耗电量。STA130基于整体耗电量而算出可进行动作的时间信息。
换句话说，STA130可基于整体耗电量而算出推测为可进行动作1年或推测为可进行动作3年的可进行动作的时间信息。在STA130的耗电量超过既定的临界值的情况下，可辨识为发生异常而产生检查请求信号。
STA130为了节电(Power Saving)而反复进行断电(Power Down)与唤醒(Wakeup)。STA130为了估算节电(Power Saving)时的耗电量而推测平均耗电(Power Consumption)。
第三实施例的STA130的动作方式如下。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而利用TCP连接到STA130。搭载在终端110的低功率控制应用112利用TCP对STA130设定使用者唤醒时间(User Wakeuptime)。低功率控制应用112利用TCP将设定消息传输到STA130。
STA130在设定使用者唤醒时间(User Wakeup time)后，将测定到的接收时间(Rxon time)值传输到搭载在终端110的低功率控制应用112。搭载在终端110的低功率控制应用112利用接收到的接收时间(Rx on time)值计算消耗电流。
WLAN(Wireless Local Area Network)网络技术与宽带网路的接入一同广泛地配置在家庭中。WLAN网络技术通常熟知为Wi-Fi(Wireless Fidelity)。
通常，在WLAN中，如果STA130从AP接收信标信号(Beacon)，则为了对信标信号(Beacon)进行处理而需进行唤醒(WAKE-UP)。AP120在将信标数据(Beacon)传输到STA130前，显示将要向信标数据(Beacon)中的TIM传输的数据传输类型。
图2是概略性地表示本实施例的低功率控制模块的方块构成图。
如图2，本实施例的低功率控制模块132包括会话设定部210、阻断设定部220、测试部230及最佳化设定部240。低功率控制模块132所包括的构成要素并非必须限定于此。
低功率控制模块132所包括的各构成要素可连接到连接装置内部的软件模块或硬件模块的通信路径而相互有机地进行动作。这些构成要素利用一个以上的通信总线或信号线进行通信。
图2所示的低功率控制模块132的各构成要素是指对至少一个功能或动作进行处理的单元，可通过软件模块、硬件模块或结合软件与硬件实现。
假设为终端110连接到AP120，STA130也与终端110所连接的相同的AP120连接的状态来进行说明。
会话设定部210经由通过实体层(Physical Layer)连接的AP120而设定与终端110的TCP(Transmission Control Protocol)会话(Setup TCP Session)或切断TCP会话(CutOff TCP Session)。
阻断设定部220根据经由TCP会话而从终端110输入的控制命令关断(Turn off)或接通(Turn On)与AP120的一部分通信功能。
阻断设定部220以如下方式进行设定：即便为了对AP120进行测试而根据经由TCP会话从终端110输入的控制命令来从AP120接收广播(BC)、组播(MC)、单播(UC)，也不进行唤醒(Block UC/BC/MC)。阻断设定部220以如下方式进行设定：即便为了对AP120进行测试而根据经由TCP会话输入的终端110的控制在固定时间内未从AP120接收信标，也不进行唤醒(Block No Ack Wakeup)。阻断设定部220以如下方式进行设定：即便为了对AP120进行测试而根据经由TCP会话输入的终端110的控制未接收信标，也不向AP120传输节电轮询(PowerSaving Polling)(Block PS-Poll send)。
如果在测试部230产生结果数据，则阻断设定部220控制会话设定部210而重新设定与终端110的TCP会话。
阻断设定部220以如下方式进行设定：如果在测试部230产生结果数据，则在根据经由TCP会话而从终端110输入的控制命令来从AP120接收广播(BC)、组播(MC)、单播(UC)时进行唤醒(Turn on UC/BC/MC)。阻断设定部220以如下方式进行设定：如果在测试部230产生结果数据，则在根据经由TCP会话而从终端110输入的控制命令未从AP120接收信标时进行唤醒(Turn on No AckWakeup)。阻断设定部220以如下方式进行设定：如果在测试部230产生结果数据，则根据经由TCP会话而从终端110输入的控制命令来向AP120传输节电轮询(Power Saving Polling)(Turn on PS-Poll send)。
测试部230在控制会话设定部210而切断TCP会话(Cut off TCP Session)后进入到睡眠模式(Sleep Mode)。
测试部230在按照既定的使用者唤醒时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而将终端110通过UDP(User Datagram Protocol)会话传输的数据作为根据睡眠模式缓冲的缓冲数据从AP120接收。
测试部230增加既定的时间单位而反复进行作为缓冲的缓冲数据来接收的动作。测试部230将反复接收缓冲数据的结果产生为结果数据。
在测试部230产生结果数据后，控制会话设定部210而重新设定与AP120的TCP会话，之后利用TCP使结果数据经由AP120而传输到终端110。
测试部230为了从AP120接收信标(Beacon)信号而按照固定周期进行弱唤醒。此后，如果在等待信标信号既定的信标超时时间(Beacon Timeout)时经过信标超时时间，则测试部230在再次以睡眠模式进行动作时将信标超时时间最佳化。
测试部230在执行睡眠模式后进行弱唤醒而周期性地从AP接收信标信号，在进行弱唤醒后，根据与既定的信标超时时间(Beacon Timeout)对应的信标损耗(Beacon Loss)次数来产生结果数据。
测试部230在以既定的时间单位(例如，约5秒)进行完全唤醒后，确认既定的时间(约5秒)内的信标损耗次数。测试部230当在既定的时间单位内执行弱唤醒既定的时间(约5秒)时，调整既定的时间单位(例如，2ms、4ms、6ms、8ms、16ms)而确认信标损耗次数。
测试部230确认完全唤醒时的Rx时间，对Rx时间乘以所储存的Rx耗电量而算出完全唤醒电量。测试部230确认弱唤醒时的Rx时间，对Rx时间乘以所储存的Rx耗电量而算出弱唤醒电量。测试部230将完全唤醒电量与弱唤醒电量相加而算出整体耗电量。
测试部230基于整体耗电量算出可进行动作的时间信息而传输到终端110。测试部230在耗电量超过既定的临界值的情况下，辨识为功耗发生异常而产生检查请求信号来传输到终端110。
最佳化设定部240基于成功接收从测试部230接收到的结果数据中的缓冲数据的次数而设定最大缓冲时间值。最佳化设定部240基于在测试部230产生的结果数据而设定TIM(Traffic Indication Map)间隔(Interval)。
如果在测试部230确认信标损耗次数，则最佳化设定部240将与调整的既定时间单位对应的信标损耗次数中的信标损耗率较高后降至既定的临界值以下的时间单位值设定为最佳信标超时时间。
图3是用以说明本实施例的节电最佳化方法的顺序图。
搭载在终端110的低功率控制应用112为了经由AP120而与STA130进行通信，以设定AP120与STA130间的TCP会话(Setup TCP Session)的方式进行连接(S312)。在步骤S312中，终端110为连接到AP120的状态，STA130也为与终端110所连接的相同的AP120连接的状态。
搭载在终端110的低功率控制应用112在经由AP120而将要测试的要素值(例如，最大缓冲时间、信标超时值、耗电预测值等)传输到STA130后，等待测试开始准备(S314)。
在步骤S314中，搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而向STA130传输测试开始就绪信号(Test Start Ready)。
终端110将包括要测试的要素值(例如，最大缓冲时间、信标超时值、耗电预测值等)的测试开始就绪信号传输到AP120。AP120向STA130传输测试开始就绪信号。
如果测试准备结束，则STA130向AP120传输与测试开始就绪信号对应的测试开始就绪认可信号(Test Start Ready OK)。终端110利用所搭载的低功率控制应用112从AP120接收测试开始就绪认可信号(S316)。在步骤S316中，STA130经由AP120而向终端110传输测试开始就绪认可信号。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而以如下方式设定STA130：即便STA130从AP120接收广播(BC)、组播(MC)、单播(UC)，也不进行唤醒(Block UC/BC/MC)(S318)。
在步骤S318中，STA130即便根据终端110的设定而从AP120接收广播(BC)、组播(MC)、单播(UC)，也不进行唤醒。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而以如下方式设定STA130：即便在测试期间STA130在固定时间内未从AP120接收信标，也不进行唤醒(Block No AckWakeup)(S320)。
在步骤S320中，STA130即便根据终端110的设定而未从AP120接收信标，在测试期间内也不进行唤醒。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而以如下方式设定STA130：STA130未传输节电轮询(Power Saving Polling)(Block PS-Poll Send)(S322)。在步骤S322中，STA130根据终端110的设定而未向AP120传输节电轮询。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而对STA130更新使用者唤醒(Update User Wake up)(S324)。在步骤S324中，搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而对STA130设定断电(Power down)时间。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而对STA130设定用以进行下一TCP连接的端口(Port)值(Next TCP Port#)(S326)。搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而对STA130设定用以实现断电的触发器(Trigger)(恢复(Resume)动态电源管理(Dynamic power management，DPM))(S328)。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而切断与STA130的TCP连接(CutoffTCP Session)(S330)。在步骤S330中，如果切断与终端110的TCP连接，则STA130进入到睡眠模式而进行动作。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而利用UDP向STA130传输数据(UDPData)(S332)。在步骤S332中，STA130以睡眠模式进行动作，因此AP120对相应的数据进行缓冲(Buffering)。STA130按照在步骤S324中设定的使用者唤醒时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒。
在STA130唤醒后，STA130的会话设定部210为了与终端110进行通信而经由AP120设定与终端110的TCP会话(Setup TCP Session)(S334)。
搭载在终端110的低功率控制应用112从STA130接收测试结果(Test Result)(结果数据)(S336)。
在步骤S324至步骤S336中，STA130进入到睡眠模式(Sleep Mode)，按照既定的使用者唤醒时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位来反复进行从AP120接收根据睡眠模式缓冲的缓冲数据的动作，将反复接收缓冲数据的结果产生为结果数据。STA130经由AP120而将结果数据传输到终端110。STA130从AP120递送按照通过搭载在终端110的低功率控制应用112而设定的值反复执行测试的测试结果(结果数据)。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而以如下方式设定STA130：STA130未进入到睡眠模式(Hold DPM)(S338)。
搭载在终端110的低功率控制应用112以如下方式设定STA130：在STA130从AP120接收广播(BC)、组播(MC)、单播(UC)时进行开启(Turn on UC/BC/MC)(S340)。在步骤S340中，搭载在终端110的低功率控制应用112将在步骤S318中设定为关断的功能设定为接通。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而以如下方式设定STA130：在STA130未从AP120接收信标时进行唤醒(Turn on No Ack Wakeup)(S342)。在步骤S342中，搭载在终端110的低功率控制应用112将在步骤S320中设定为关断的功能设定为接通。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而以如下方式设定STA130：STA130将节电轮询(Power Saving Polling)传输到AP120(Turn on PS-Poll send)(S344)。在步骤S344中，搭载在终端110的低功率控制应用112将在步骤S322中设定为关断的功能设定为接通。
搭载在终端110的低功率控制应用112基于测试结果(结果数据)而设定为STA130的TIM间隔(Interval)或信标超时(Beacon Timeout)中的任一者(Update TIM's Wake Up)(S346)。
搭载在终端110的低功率控制应用112经由AP120而向STA130传输测试结束请求信号(Test Finish)(S348)。在步骤S348中，STA130将经由AP120而从终端110接收的要结束测试的测试结束请求信号传输到AP120。STA130从AP120接收测试结束认可信号(Test FinishOK)。STA130向终端110传输测试结束认可信号(S350)。
在图3中，记载为依次执行步骤S312至步骤S350，但并非必须限定于此。换句话说，可变更图3所记载的步骤而执行、或并列执行一个以上的步骤，因此图3并不限定于时序顺序。
如上所述，图3所记载的本实施例的节电最佳化方法能够以程序实现并记录到可由电脑读取的记录媒体。记录用以实现本实施例的节电最佳化方法的程序且可由电脑读取的记录媒体包括储存可由电脑系统读取的数据的所有种类的记录装置。
图4a、图4b、图4c是表示本实施例的消息格式的方块构成图。
搭载在终端110的低功率控制应用112与经由AP120而进行通信的STA130间的帧格式(Frame Format)如图4a、图4b、图4c所示。
在搭载在终端110的低功率控制应用112与经由AP120的STA130的通信中，在收发设置(Setting)、反馈(Feedback)时，利用TCP(类型长度值(Type Length Value)(以下称为TLV)形式)。
在搭载在终端110的低功率控制应用112与经由AP120的STA130的通信中，数据消息(Data Message)利用UDP。在搭载在终端110的低功率控制应用112与经由AP120的STA130的通信中所利用的最小帧(Frame)的大小为4字节且可扩大。
在搭载在终端110的低功率控制应用112与经由AP120的STA130的通信中，帧可分为24左右的管理(Management)与数据消息(Data Message)种类。在搭载在终端110的低功率控制应用112与经由AP120的STA130的通信中，帧可分为22左右的消息种类。
在搭载在终端110的低功率控制应用112与经由AP120的STA130的通信中所利用的数据格式如图4a中的(a)所示。数据格式分为类型(Type)字段、长度(Length)字段、值(Value)字段。
数据格式中的类型(Type)字段如图4a中的(b)所示。
数据格式中的类型(Type)字段分为各分配有2比特(Bits)的保留(Reserved)字段、类型(Type)字段、子类型(Subtype)字段。
不在保留(Reserved)字段中分配数据，类型(Type)字段大致分为管理与数据。
在类型(Type)字段分为管理的情况下，搭载在终端110的低功率控制应用112在与经由AP120的STA130进行通信时利用TCP。在类型(Type)字段分为数据的情况下，搭载在终端110的低功率控制应用112在与STA130进行通信时利用UDP。
子类型(Subtype)字段是指各类型(Type)的小项。
图4a中的(b)所示的子类型(Subtype)字段中的各小项中的管理消息(Management Message)如图4a中的(c)所示。图4a中的(b)所示的子类型(Subtype)字段中的各小项中的数据消息(Data Message)如图4b中的(d)所示。
图4a中的(a)所示的数据格式中的长度(Length)字段包括除类型(Type)及长度(Length)以外的值(Value)的长度。图4a中的(a)所示的数据格式中的值(Value)字段作为可变长度字段，预设值(Default)分配为2字节，根据各消息(Message)的要求事项进行定义而利用。
值(Value)字段中所定义的管理消息(Management Message)的值格式(ValueFormat)如图4c中的(f)所示。值(Value)字段中所定义的数据消息(Data Message)的值格式(Value Format)如图4b中的(e)所示。
图5是表示本实施例的测试结果(结果数据)的例示图。
如图5中的(a)所示，在AP120型号为ASUS RT-AC66U的情况下，在STA130中按照既定的使用者唤醒时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位来反复进行从AP120接收根据睡眠模式缓冲的缓冲数据的动作，将反复接收缓冲数据的结果产生为结果数据，其结果，判断为基于成功接收结果数据中的所述缓冲数据的次数而最大缓冲时间为“10秒”。
STA130确认在1秒至10秒内成功地从AP120接收作为测试结果(结果数据)的缓冲数据的次数，将1秒至10秒中的最长时间即10秒确认为最大缓冲时间。
如图5中的(b)所示，在AP120型号为DLINK 880L的情况下，在STA130中按照既定的使用者唤醒时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位来反复进行从AP120接收根据睡眠模式缓冲的缓冲数据的动作，将反复接收缓冲数据的结果产生为结果数据，其结果，判断为基于成功接收结果数据中的所述缓冲数据的次数而最大缓冲时间为“10秒”。
STA130确认在1秒至10秒内成功地从AP120接收作为测试结果(结果数据)的缓冲数据的次数，将1秒至10秒中的最长时间即10秒确认为最大缓冲时间。
如图5中的(c)所示，在AP120型号为LINKSYS WRT1900AC的情况下，在STA130中按照既定的使用者唤醒时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位来反复进行从AP120接收根据睡眠模式缓冲的缓冲数据的动作，将反复接收缓冲数据的结果产生为结果数据，其结果，判断为基于成功接收结果数据中的所述缓冲数据的次数而最大缓冲时间为“2秒”。
STA130确认在1秒至10秒内成功地从AP120接收作为测试结果(结果数据)的缓冲数据的次数，将1秒至10秒中的最长时间即2秒确认为最大缓冲时间。
如图5中的(d)所示，在AP120型号为NETGEAR R7000的情况下，在STA130中按照既定的使用者唤醒时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位来反复进行从AP120接收根据睡眠模式缓冲的缓冲数据的动作，将反复接收缓冲数据的结果产生为结果数据，其结果，判断为基于成功接收结果数据中的所述缓冲数据的次数而最大缓冲时间为“10秒”。
STA130确认在1秒至10秒内成功地从AP120接收作为测试结果(结果数据)的缓冲数据的次数，将1秒至10秒中的最长时间即10秒确认为最大缓冲时间。
图6是表示本实施例的低功率控制应用的画面的图。
如图6中的(a)所示，搭载在终端110的低功率控制应用112输入参数，连接到STA130。
如①所示，使用者选择TIM间隔(Interval)或信标超时(Beacon Timeout)中的任一者作为想要在低功率控制应用112中设定的项目。
在睡眠模式状态下，检查按照固定周期传输的作为信标帧(Beacon Frame)中的信息的TIM(Traffic Indication Map)字段而确认是否存在要接收的数据。
TIM作为数据传输类型，包括表示广播(BC)、组播(MC)、单播(UC)等的信息。
如②所示，从与终端110进行通信的STA130接收因特网协议(Internet Protocol，IP)地址并显示。
如③所示，使用者对测试项目的细节进行说明。使用者设定使用者唤醒时间最大值(User Wakeup Time Max)、使用者唤醒时间最小值(User Wakeup Time Min)、用以确定测试使用者唤醒时间的间隔(User Wakeup Time Test Interval)、可设定的最大TIM间隔(Max TIM Interval)、尝试次数(Try Count)。
如④所示，使用者按下连接(Connect)按钮以便在低功率控制应用112上连接到STA130。
如图6中的(b)所示，搭载在终端110的低功率控制应用112请求对STA130所连接的AP120开始进行测试。
如⑤所示，在终端110利用低功率控制应用112连接到STA130的情况下，使用者按下在低功率控制应用112上清醒的开始(Start)按钮。
如图6中的(c)所示，搭载在终端110的低功率控制应用112在测试结束后，从STA130将测试结果(结果数据)设定为TIM间隔。
如⑥所示，搭载在终端110的低功率控制应用112从STA130接收测试结果(结果数据)而输出。
上述说明仅为例示性地对本实施例的技术思想进行说明的内容，本实施例所属的技术领域内的普通技术人员可在不脱离本实施例的本质特性的范围内进行各种修正及变形。因此，本实施例用以说明本实施例的技术思想，而并非用以限定本实施例的技术思想，本实施例的技术思想的范围并不限定于这些实施例。本实施例的保护范围应由随附的权利要求书解释，应解释为与上述保护范围等同的范围内的所有技术思想均包括在本实施例的权利范围内。
[附图的说明]
110 终端
112 低功率控制应用
120 AP
130、130-1、130-2、130-N STA
132、132-1、132-2、132-N 低功率控制模块
210 会话设定部
220 阻断设定部
230 测试部
240 最佳化设定部
S312～S350 步骤

Claims (11)

1.一种节电最佳化装置，其特征在于包括：
会话设定部，经由通过实体层连接的接入点而设定与终端的传输控制协议会话；
阻断设定部，根据经由所述传输控制协议会话而从所述终端输入的控制命令关断与所述接入点的一部分通信功能；
测试部，在切断所述传输控制协议会话后进入到睡眠模式，在按照既定的时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位，反复进行将所述终端通过使用者数据报协议会话传输到所述接入点的数据作为从所述接入点被接收的根据所述睡眠模式缓冲的缓冲数据的动作，将反复接收所述缓冲数据的结果产生为结果数据；以及
最佳化设定部，基于成功接收所述结果数据中的所述缓冲数据的次数找出最大缓冲时间值，将所述最大缓冲时间值设定为节电最佳化装置的睡眠模式的时间。
2.根据权利要求1所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述阻断设定部以如下方式进行设定：根据经由所述传输控制协议会话而从所述终端输入的控制命令，即便从所述接入点接收广播、组播或单播，也不进行唤醒；即便在所述既定的时间内未从所述接入点接收信标，也不进行唤醒；及不向所述接入点传输节电轮询。
3.根据权利要求2所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述阻断设定部以如下方式进行设定：在产生所述结果数据后，重新设定与所述终端的传输控制协议会话，根据经由所述传输控制协议会话而从所述终端输入的控制命令，当接收所述广播、所述组播或所述单播时进行唤醒；在未从所述接入点接收信标时进行唤醒；及向所述接入点传输节电轮询。
4.根据权利要求1所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述最佳化设定部基于所述结果数据而设定业务指示图间隔。
5.根据权利要求1所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述测试部为了从所述接入点接收信标信号而按照固定周期进行弱唤醒，在既定的信标超时时间等待所述信标信号时，如果经过所述信标超时时间，则在再次以所述睡眠模式进行动作时将所述信标超时时间最佳化。
6.根据权利要求5所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述测试部在执行所述睡眠模式后进行弱唤醒，周期性地从所述接入点接收信标信号，在进行弱唤醒后，根据与既定的信标超时时间对应的信标损耗次数产生所述结果数据。
7.根据权利要求6所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述测试部在按照既定的时间单位进行完全唤醒后，确认既定的时间内的信标损耗次数，当在既定的时间单位内执行弱唤醒既定的时间时，调整既定的时间单位而确认信标损耗次数。
8.根据权利要求7所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述最佳化设定部，将与调整既定的时间单位对应的信标损耗次数中的信标损耗率较高且后来降至既定的临界值以下的时间单位值，设定为最佳信标超时时间。
9.根据权利要求1所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述测试部确认完全唤醒时的接收时间，对所述接收时间乘以所储存的接收耗电量而算出完全唤醒电量，确认弱唤醒时的接收时间，对所述接收时间乘以所储存的接收耗电量而算出弱唤醒电量，将所述完全唤醒电量与所述弱唤醒电量相加而算出整体耗电量。
10.根据权利要求9所述的节电最佳化装置，其特征在于，
所述测试部基于所述整体耗电量算出可进行动作的时间信息而传输到所述终端，在所述耗电量超过既定的临界值的情况下，辨识为耗电发生异常而产生检查请求信号来传输到所述终端。
11.一种节电最佳化方法，其特征在于包括：
经由通过实体层连接的接入点而设定与终端的传输控制协议会话的过程；
根据经由所述传输控制协议会话而从所述终端输入的控制命令关断与所述接入点的一部分通信功能的过程；
在切断所述传输控制协议会话后进入到睡眠模式的过程；
在按照既定的时间以睡眠状态进行动作后进行唤醒而增加既定的时间单位，反复进行将所述终端通过使用者数据报协议会话传输到所述接入点的数据作为从所述接入点被接收的根据所述睡眠模式缓冲的缓冲数据的动作的过程；
将反复接收所述缓冲数据的结果产生为结果数据的过程；以及
基于成功接收所述结果数据中的所述缓冲数据的次数找出最大缓冲时间值，将所述最大缓冲时间值设定为节电最佳化装置的睡眠模式的时间的过程。
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