CN114158138A - 电子设备的无线通信方法及电子设备 - Google Patents

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CN114158138A CN202110591974.1A CN202110591974A CN114158138A CN 114158138 A CN114158138 A CN 114158138A CN 202110591974 A CN202110591974 A CN 202110591974A CN 114158138 A CN114158138 A CN 114158138A
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Abstract

本发明提供电子设备的无线通信方法及电子设备，其中一种方法包括接收具有流量指示图(TIM)的第一信标，所述流量指示图包括所述电子设备的关联身份(AID)；响应于具有所述TIM的所述第一信标，控制所述电子设备从省电模式切换到活动模式以接收第一封包，其中，所述活动模式的时间长度小于信标周期。由此本发明可在不增加数据延迟的情形下降低电子设备的功耗。

Description

电子设备的无线通信方法及电子设备
技术领域
本发明涉及通信领域，具体地涉及一种电子设备的无线通信方法及电子设备。
背景技术
IEEE 802.11标准定义了省电模式(power saving mode)(睡眠模式(sleepmode))以为站点(station)节省功率，并且IEEE 802.11标准还使用位图(bitmap)向任何处于睡眠状态的站点指示接入点(Access Point，AP)已经缓存了等待所述站点的数据。具体而言，如果AP需要将数据发送到站点，则AP将首先缓存所述数据，然后AP使用带有流量指示图(Traffic Indication Map，TIM)的下一个信标来通知站点。站点应周期地在侦听时段(listen interval)侦听信标，并且一旦站点接收到带有TIM的信标，站点即会退出省电模式并进入活动模式(active mode)以从AP接收数据。目前在标准中并未定义活动模式停留的时间。
发明内容
本发明提供电子设备的无线通信方法及电子设备，可在不增加数据延迟的情形下降低电子设备的功耗。
本发明提供的一种电子设备的无线通信方法，包括：接收具有流量指示图(TIM)的第一信标，所述流量指示图包括所述电子设备的关联身份(AID)；响应于具有所述TIM的所述第一信标，控制所述电子设备从省电模式切换到活动模式以接收第一封包，其中，所述活动模式的时间长度小于信标周期。由此可知，本发明在接收到具有TIM的信标之后控制电子设备从省电模式切换为活动模式且将活动模式的时间长度设置为小于信标周期，由此本发明可在不增加数据延迟的情形下降低电子设备的功耗。
本发明提供的另一种电子设备的无线通信方法，包括：接收至少一个封包；和响应于所述至少一个封包，控制所述电子设备从省电模式切换到活动模式，并根据所述至少一个封包来控制所述活动模式具有不同的时间长度。由此可知，本发明可以根据接收到的封包控制电子设备从省电模式切换到活动模式并且由于动态设置活动模式的时间长度，由此本发明可在不增加数据延迟的情形下降低电子设备的功耗。
本发明提供的电子设备用于实施本发明提供的电子设备的无线通信方法。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的无线通信系统的图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的AP 110和站点120的时序图。
图3示出了根据本发明另一实施例的AP 110和站点120的时序图。
图4示出了根据本发明另一实施例的AP 110和站点120的时序图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大体上”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电性连接至该第二装置。以下所述为实施本发明的较佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
接下面的描述为本发明预期的最优实施例。这些描述用于阐述本发明的大致原则而不应用于限制本发明。本发明的保护范围应在参考本发明的权利要求书的基础上进行认定。
图1是示出根据本发明的一个实施例的无线通信系统的图。如图1所示，该无线通信系统包括接入点(AP)110和至少一个站点(图1示出了一个站点120)。AP 110是允许诸如站点120之类的其他无线设备连接到网络的Wi-Fi接入点，并且AP 110主要包括处理电路112和无线通信模块114。站点120是Wi-Fi站点，包括处理电路122和无线通信模块124，站点120可以是蜂窝电话，平板计算机，笔记本计算机或任何其他能够与AP 110无线通信的电子设备。
在AP 110和站点120的操作中，站点120可以在省电模式(即，睡眠模式)或活动模式下操作，其中，省电模式用于降低功耗(即，站点120无法从AP 110接收数据封包)，并且活动模式用于与AP 110进行通信。此外，当站点120在省电模式下操作时，AP 110仍会定期向站点120生成信标，站点120将周期性地在侦听时段接收信标，以确定是否切换到活动模式。在该实施例中，站点120可以根据接收到的封包来动态设置活动模式的时间长度。即，站点120可以参考封包内的信息(例如，信标)来确定是否从省电模式切换到活动模式，并且站点120还参考封包内的信息来确定处于所述活动模式的时间长度。如果确定要切换到活动模式，则返回活动模式。通过使用以上控制机制，站点120可以具有更好的省电效率和信号延迟控制。
具体地，参照图2，其示出了根据本发明的一个实施例的AP 110和站点120的时序图。如图2所示，最初，站点120以省电模式操作，并且AP 110周期性地广播信标，其中，信标周期(period)(也即，发送信标的时间间隔)可以是任何适宜的时间，例如100毫秒(ms)。在时间t1'，AP 110需要向站点120发送封包PKT1，但是，因为站点120处于不允许接收封包的省电模式，所以AP 110将封包PKT1临时缓存在处理电路112的内部缓存器或无线通信模块114的内部缓存器中。在时间t1，AP 110广播具有TIM的信标，其中，TIM包括站点120的关联身份(association identity，AID)。也即，TIM用于通知AP 110缓存了将要发送到站点120的数据。在接收到具有TIM的信标之后，站点120离开省电模式并进入活动模式以从AP 110接收封包PKT1。在该实施例中，为了节省功率，将活动模式的时间长度设置为较短，例如，如果信标周期为100ms，则活动模式的时间长度可以为比信标周期短的50ms-70ms。另外，站点120将发送空帧(null frame)以向AP 110通知活动模式的时段(interval)(也即，时间长度)。空帧是仅由站点120发送的控制帧，并且空帧的目的是携带功率管理位(bit)，其中功率管理位将是“0”或“1”。当站点120开始在活动模式下操作时，站点120将包括功率管理位“0”的空帧发送到AP 110，以通知AP 110站点120处于活动模式且从AP 110到站点120的帧传输应该正常；当站点120想要进入省电模式时，站点120向AP 110发送包括功率管理位“1”的空帧，以通知AP 110站点120处于省电模式且从AP 110到站点120的帧传输被禁止。
在时间t2处，因为AP 110没有为站点120缓存数据，所以AP 110将不具有TIM的信标发送到站点120，即AP 110通知站点120没有封包将被发送。在从AP 110接收到不具有TIM的信标之后，站点120仍然可以从省电模式切换到活动模式，使得站点120可以接收从AP110突然发送的封包(如果有的话)。在该实施例中，因为AP 110可以密集地发送封包，所以站点120可以参考接收到的封包(例如，包括先前的封包(PKT1和具有TIM的信标))以确定是否切换到活动模式。在图2中，因为在t1和t2之间接收到封包PKT1，所以即使接收到不具有TIM的信标，站点120也可以在活动模式下操作。另外，将活动模式的时间长度设置为短于信标周期，并且发送空帧以将活动模式的时段通知给AP 110。
在时间t3处，因为AP 110没有为站点120缓存数据，所以AP 110将不具有TIM的信标发送到站点120。这时，作为举例，由于在t2至t3之间站点120未从AP 110接收到任何封包，站点120可不进入活动模式。
在时间t4'，AP 110需要将封包PKT2发送到站点120，但是，因为站点120处于不允许接收封包的省电模式，所以AP 110临时将该封包PKT2缓存在其内部缓存区中。在时间t4，AP 110广播具有TIM的信标，其中，TIM包括站点120的AID。在接收到具有TIM的信标之后，站点120离开省电模式并进入活动模式以从AP 110接收封包PKT2。在该实施例中，活动模式的时间长度被设置为较短以节省功率，例如，活动模式的时间长度可以是比信标周期短的50ms至70ms。另外，站点120将发送空帧以向AP 110通知活动模式的时段。
在时间t5处，因为AP 110没有为站点120缓存数据，所以AP 110将不具有TIM的信标发送到站点120。在从AP 110接收到不具有TIM的信标之后，站点120仍然从省电模式切换到活动模式，使得站点120可以接收从AP 110突然发送的封包，其中，空帧被发送到站点120以通知活动模式的时段。在时间t6'，AP 110需要将封包PKT3发送到站点120。因为在时间t6'站点120仍在活动模式下操作，所以AP 110可以立即将封包PKT3发送到站点120而没有数据延迟。
在图2所示的实施例中，当接收到不具有TIM的信标时(例如，t3至t4时段)，站点120可能不总是进入活动模式。然而，在另一实施例中，可以将站点120设计为在接收到不具有TIM的信标时始终进入活动模式。该替代设计将落入本发明的范围内。
在图2所示的实施例中，站点120在接收到具有TIM的信标或不具有TIM的信标之后进入活动模式。在另一个实施例中，因为站点120知道信标周期，所以站点120可以在接收到信标之前从省电模式切换到活动模式(也即，在一信标周期到期前的预定时间范围内站点120可从所述省电模式切换到所述活动模式)。以时间t2为例，站点可以在时间t2之前10ms切换到活动模式。换句话说，只要站点120响应于不具有TIM的信标而从省电模式切换到活动模式，无论切换操作是在接收信标之前还是之后，该替代设计都将落入本发明的范围。
在图2所示的实施例中，通过在接收到具有TIM的信标之后设置较短的活动模式，站点120可以降低功耗。此外，通过参考接收到的封包(不限于具有TIM的信标)来控制站点120从省电模式切换到活动模式，站点120可以接收从AP 110突然发送的封包(例如，图2所示的封包PKT3)以改善数据延迟。另外，站点120的延迟是可控制的。以t1到t2时段为例，如果将活动模式的时间长度设置为t1到t2内的70ms，则可以将延迟控制为小于30ms。
图3示出了根据本发明另一实施例的AP 110和站点120的时序图。如图3所示，最初，站点120以省电模式操作，并且AP 110周期性地广播信标，其中，信标周期可以是任何适当的时间，例如100ms。在时间t1'，AP 110需要将封包PKT1发送到站点120。但是，由于站点120处于不允许接收封包的省电模式，因此AP 110将封包PKT1临时缓存在其内部缓存区中。在时间t1，AP 110广播具有TIM的信标，其中，TIM包括站点120的AID。即，TIM被用于通知AP110缓存了将要发送到站点120的数据。接收到具有TIM的信标站点120离开省电模式并进入活动模式以从AP 110接收封包PKT1。在该实施例中，活动模式的时间长度被设置为较短以节省功率。例如，如果信标周期是100ms，则活动模式的时间长度可能是比信标周期短的50ms-70ms。另外，当站点120开始在活动模式下操作时，站点120将包括功率管理位“0”的空帧发送到AP 110，以通知AP 110站点120处于活动模式且从AP 110到站点120的帧传输应该正常。
在时间t2'，AP 110需要发送封包PKT2到站点120。因为在时间t2'站点120仍在活动模式下操作，所以AP 110可以在没有数据延迟的情形下立即将封包PKT2发送到站点120。另外，由于封包PKT2的传输，站点120可以延长活动模式的时间长度以确保成功接收到封包PKT2。在时间t2，因为AP 110没有为站点120缓存数据，所以AP 110将不具有TIM的信标发送到站点120。在从AP 110接收到不具有TIM的信标之后，站点120仍然以活动模式操作，使得站点120可以接收从AP 110突然发送的封包。在从时间t2开始的一段时间之后，站点120可以将包括功率管理位“1”的空帧发送给AP 120，以通知AP 110站点120将进入省电模式。
类似地，在时间t3和时间t4，站点120可以从省电模式切换到活动模式，以便站点120可以接收从AP 110突然发送的封包(如果有的话)，其中发送空帧来通知AP 110活动模式的时段。
在时间t5处，因为在几个信标周期中没有来自AP 120的数据封包，所以当接收到不具有TIM的信标时，站点120将不会进入活动模式。
在图3所示的实施例中，当接收到不具有TIM的信标时(例如，t5至t6时段)，站点120可能不总是进入活动模式。然而，在另一实施例中，可以将站点120设计为在接收到不具有TIM的信标时始终进入活动模式。该替代设计将落入本发明的范围内。
在图3所示的实施例中，站点120在接收到具有TIM的信标或不具有TIM的信标之后进入活动模式。在另一个实施例中，因为站点120知道信标周期，所以站点120可以在接收到信标之前从省电模式切换到活动模式。以时间t3为例，站点可以在时间t3之前10ms切换到活动模式。换句话说，只要站点120响应于不具有TIM的信标而从省电模式切换到活动模式，无论切换操作是在接收信标之前还是之后，该替代设计都将落入本发明的范围。
在图3所示的实施例中，可以在接收其他封包的同时扩展(extend)由站点120设置的较短的活动模式，并且扩展的活动模式更适合于封包接收。另外，通过参考接收到的封包(不限于具有TIM的信标)来控制站点120从省电模式切换到活动模式，站点120可以接收从AP 110突然发送的封包以改善数据延迟。
图4示出了根据本发明另一实施例的AP 110和站点120的时序图。如图4所示，最初，站点120以省电模式操作，并且AP 110周期性地广播信标，其中，信标周期可以是任何适当的时间，例如100ms。在时间t1'，AP 110需要向站点120发送封包PKT1。但是，由于站点120处于不允许接收封包的省电模式，因此AP 110临时将PKT1缓存在其内部缓存器中。在时间t1，AP 110广播具有TIM的信标，其中，TIM包括站点120的AID。即，TIM被用于通知AP 110缓存了将要发送到站点120的数据。接收到具有TIM的信标站点120离开省电模式并进入活动模式以从AP 110接收封包PKT1。在该实施例中，活动模式的时间长度被设置为较短以节省功率。例如，如果信标周期是100ms，则活动模式的时间长度可能是比信标周期短的50ms-70ms。另外，当站点120开始在活动模式下操作时，站点120将包括功率管理位“0”的空帧发送到AP 110以通知AP 110站点120处于活动模式且从AP 110到站点120的帧传输应该正常；当站点120想要进入省电模式时，站点120向AP 110发送包括功率管理位“1”的空帧，以通知AP 110站点120处于省电模式且从AP 110到站点120的帧传输被禁止。
在时间t2'，站点120已进入省电模式，并且AP 110需要将封包PKT2发送到站点120。此时，因为站点120处于不允许接收封包的省电模式，则AP 110将封包PKT2临时缓存在其内部缓存器中。在时间t2，AP 110广播具有TIM的信标，其中，TIM包括站点120的AID。在接收到具有TIM的信标之后，站点120离开省电模式并进入活动模式以从AP 110接收封包PKT2。在本实施例中，活动模式的时间长度被设置为较短以节省功率，例如50ms至70ms。另外，站点120将空帧发送到AP 110以通知活动模式的时段。
在时间t3，因为AP 110没有为站点120缓存数据，所以AP 110将不具有TIM的信标发送到站点120。在从AP 110接收到不具有TIM的信标之后，站点120仍然从省电模式切换到活动模式，使得站点120可以接收从AP 110突然发送的封包，其中，空帧被发送到站点120以通知活动模式的时段。在时间t4'，AP 110需要向站点120发送封包PKT3。由于站点120在时间t4'仍在活动模式下工作，因此AP 110可以立即将封包PKT3发送给站点120，而没有数据延迟。
类似地，在时间t4，站点120可以从省电模式切换到活动模式，使得站点120可以接收从AP 110突然发送的封包(如果有的话)，其中将空帧发送到AP 110通知活动模式的时段。
在时间t5，因为在几个信标周期中没有来自AP 120的数据封包，所以当接收到不具有TIM的信标时，站点120将不会进入活动模式。在图4所示的实施例中，当接收到不具有TIM的信标时(例如，t5至t6时段)，站点120可能不总是进入活动模式。然而，在另一实施例中，可以将站点120设计为在接收到不具有TIM的信标时始终进入活动模式。该替代设计将落入本发明的范围内。
在图4所示的实施例中，站点120在接收到具有TIM的信标或不具有TIM的信标之后进入活动模式。在另一个实施例中，因为站点120知道信标周期，所以站点120可以在接收到信标之前从省电模式切换到活动模式。以时间t3为例，站点可以在时间t3之前10ms切换到活动模式。换句话说，只要站点120响应于不具有TIM的信标而从省电模式切换到活动模式，无论切换操作是在接收信标之前还是之后，该替代设计都将落入本发明的范围。
在图4所示的实施例中，通过在接收到具有TIM的信标之后设置较短的活动模式，站点120可以降低功耗。此外，通过参考接收到的封包(不限于具有TIM的信标)来控制站点120从省电模式切换到活动模式，站点120可以接收从AP 110突然发送的封包(例如，如图4所示的封包PKT3)，以改善数据延迟。另外，以封包PKT2为例，站点120的时延是可控的，如果在t1至t2内将活动模式的时间长度设置为70ms，则封包PKT2的时延可以控制在30ms以内。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种电子设备的无线通信方法，其特征在于，包括：
接收具有流量指示图的第一信标，所述流量指示图包括所述电子设备的关联身份；
响应于具有所述流量指示图的所述第一信标，控制所述电子设备从省电模式切换到活动模式以接收第一封包，其中，所述活动模式的时间长度小于信标周期。
2.根据权利要求1所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，还包括：
接收不具有所述流量指示图的第二信标，其中，不具有所述流量指示图的所述第二信标不包括所述电子设备的所述关联身份；和
响应于不具有所述流量指示图的所述第二信标，控制所述电子设备从所述省电模式切换到所述活动模式。
3.根据权利要求2所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，所述不具有所述流量指示图的所述第二信标是具有所述流量指示图的所述第一信标的下一个信标。
4.根据权利要求2所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，所述响应于不具有所述流量指示图的所述第二信标，控制所述电子设备从所述省电模式切换到所述活动模式的步骤包括：
当响应于不具有所述流量指示图的所述第二信标，控制所述电子设备进入所述活动模式时，发送包括功率管理位的空帧，以通知所述电子设备已进入所述活动模式。
5.根据权利要求1所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，还包括：当所述电子设备处于所述省电模式且未接收到任何封包时，在所述信标周期到期前的预定时间范围内控制所述电子设备从所述省电模式切换到所述活动模式。
6.根据权利要求1所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，还包括：
如果在根据具有所述流量指示图的所述第一信标设置的所述活动模式期间仅接收到所述第一封包，则控制所述电子设备在接收到所述第一封包后从所述活动模式切换到所述省电模式；
如果在根据具有所述流量指示图的所述第一信标设置的所述活动模式期间还接收到第二封包，则扩展所述活动模式的时间长度。
7.根据权利要求2所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，还包括：
接收不具有所述流量指示图的第三信标，其中不具有所述流量指示图的所述第三信标不包括所述电子设备的所述关联身份；
响应于不具有所述流量指示图的所述第三信标，控制所述电子设备保持在所述省电模式，而无需切换到所述活动模式。
8.根据权利要求7所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，接收到不具有所述流量指示图的所述第三信标的时间晚于接收到不具有所述流量指示图的所述第二信标的时间。
9.根据权利要求8所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，在接收到不具有所述流量指示图的所述第二信标和不具有所述流量指示图的所述第三信标之间的时间段，没有接收到数据封包。
10.一种电子设备的无线通信方法，其特征在于，包括：
接收至少一个封包；和
响应于所述至少一个封包，控制所述电子设备从省电模式切换到活动模式，并根据所述至少一个封包来控制所述活动模式具有不同的时间长度。
11.根据权利要求9所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，所述至少一个封包包括具有流量指示图信息的至少一个信标。
12.根据权利要求9所述的电子设备的无线通信方法，其特征在于，控制所述电子设备从所述省电模式切换到所述活动模式，以及根据所述至少一个封包来控制所述活动模式具有不同的时间长度的步骤包括：
接收不具有流量指示图的第一信标，其中，不具有所述流量指示图的第一信标不包括所述电子设备的关联身份；
响应于不具有所述流量指示图的所述第一信标，控制所述电子设备从所述省电模式切换到所述活动模式，并将所述活动模式设置为具有第一时间长度；
接收不具有所述流量指示图的第二信标，其中，不具有所述流量指示图的所述第二信标不包括所述电子设备的所述关联身份；和
响应于不具有所述流量指示图的所述第二信标，控制所述电子设备从所述省电模式切换到所述活动模式，并将所述活动模式设置为具有第二时间长度。
13.一种电子设备，其特征在于，被配置为执行权利要求1-9中任一项所述的无线通信方法。
14.一种电子设备，其特征在于，被配置为执行权利要求10-12中任一项所述的无线通信方法。
CN202110591974.1A 2020-09-07 2021-05-28 电子设备的无线通信方法及电子设备 Pending CN114158138A (zh)

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