CN1790931B

CN1790931B - 超宽频带电力节省

Info

Publication number: CN1790931B
Application number: CN2005101316712A
Authority: CN
Inventors: A·阿布希谢克; A·A·哈桑; J·R·库伯利; M·M·罗宾逊
Original assignee: Microsoft Corp
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: US7280853B2; US20060128351A1; CN1790931A

Abstract

一网络节点基于它当前或被预计的电池容量选择“睡眠”等级。在本发明的实施例中，睡眠等级定义通信类型和物理半径，正在被讨论的节点将是所述通信类型中的一方，在所述物理半径内无线网络节点将与其它设备接通。正在被讨论的节点发送它选择的睡觉等级至网络的其余节点以使其他网络节点能相应地与该节点通信。

Description

超宽频带电力节省

发明领域

本发明一般涉及电源有限的计算设备，并且尤其涉及在电源有限的网络化无线计算设备中的电源管理。

发明背景

通过广泛地可用计算设备引进的数字革命现在正在良好地进行中，并且第二波革命正在发生。第二波包括各种可用计算设备的增强的互连性，因为用户坚持要求更可移动化和/或更不杂乱的经历。例如，传统的台式PC能提供大量用途。然而，用户被机器的大小以及它的各种有线连接限制在一个地方。

如今，许多手持和小型设备以无线的方式对它们的用户提供实质的计算能力，如此允许移动的自由。例如，蜂窝电话、个人数字助理、笔记本计算机以及其他设备能无线地通信并是可携带的。对于诸如台式计算机、家用电器、以及娱乐设备的大的设备而言，当移动性不被关心时，无线连接依然允许有线杂乱的自由。

然而，由于它们的本性，当在使用时无线设备通常缺乏电力电缆或其他用于持续地与外部电源连接的设备，并因此必须仅仅由电池电源来支持。尽管电池技术已经在最近发展并且较高性能的电池变得可用(例如，LithiumIon(锂离子)以及Lithium Polymer(锂聚合体)电池)，依然存在不断地对于在电池供电的无线设备内保存和适当地管理能量消耗的实质的需要。

发明内容

本发明的实施例通过允许ad hoc(专设)网络设备合作地保存成员设备的电池电力来解决现有技术内在的缺点。尤其，对于UWB设备而言长的电池寿命是重要的。在本发明的实施例中，网络中的设备合作以保存尽可能多的电力。一般地，设备具有完全不同的电池容量或备用功率；某些设备具有很小的功率容量而其他设备能用于较长时间的通信。

在本发明的实施例中，具有较长的额定电池寿命的(或被插入到外部电力源的)设备承担更多的处理与通信负担以帮助具有更有限电池寿命的设备保存电力。在本发明的实施例中，网络节点基于它当前的或预计的电池容量选择“睡眠”等级。睡眠等级定义通信类型，与正在被讨论的节点将是所述通信类型中的一方，以及定义相应的通信半径，将与在所述通信半径内感兴趣的节点通信。限制通信半径主要目的是节省传送电力，虽然处理电力也能被节省。正在被讨论的节点发送它选择的睡眠等级至网络的其余节点以使其他网络节点能相应地与该节点通信。

本发明的其他特性和优点将从以下结合附图的说明性的实施例的详细描述中变得明显。

附图说明

尽管附加的权利要求书具体描述了本发明的特性，本发明和它的优点将从以下详细的结合附图的描述中被最好的理解，其中：

图1是本发明的实施例可在其内被实现的无线桌面设备群集的示意性图；

图2是本发明的实施例可在其内被实现的特定无线消费者电子产品网络的示意性图；

图3是本发明的实施例可在其内被实现的无线家庭娱乐网络的示意性图；

图4是示意性图，说明了由适用于合并本发明的实施例的典型概括的计算机网络环境；

图5示出了根据本发明的实施例的在网络内选择和广播睡眠等级的过程的流程图；

图6是表格，说明了在本发明的实施例内的睡眠等级编号以及它们相应的要求；

图7示出了根据本发明的实施例的相应于基于剩余功率容量选择睡眠等级的过程的流程图；

图8是根据本发明的实施例的示出睡眠等级传送的UWB帧的示意性时序图；

图9是根据本发明的可供选择的实施例的睡眠等级的传送的频谱图；

图10是表格，示出了在本发明的可供选择的实施例中包括通信半径限制的睡眠等级编号以及它们相应的要求；以及

图11是示意性图，一般示出可用于实现本发明的实施的典型计算机系统。

图12是根据本发明的实施例的具有连接模块和电力管理模块的网络节点。

发明详细描述

本发明的实施例将在此参考超宽频带(UWB)无线通信技术描述，尽管可以被理解的是在此描述的技术也可用于关于实现其他通信技术的设备。有时，UWB或者可被称为脉冲、基带或0载波技术。UWB是无线通信技术，该技术通过宽频谱传送非常短的超低电力无线信号。UWB接收器能通过识别由传送器发送的具体的脉冲序列来翻译接收到的脉冲。FCC已经定义UWB为在3.1GHz到10.6GHz带宽内包括任何占用多于500MHz的信号或具有多于20％的部分带宽。UWB的带宽一般是中心频率的大约25％。例如，“2GHz”UWB信号具有500MHz的带宽。UWB的一个益处是使用往返行程延迟时间来检测到其他超宽频带设备的范围的能力。

被允许用于UWB的频谱是7500MHz。这实质上比在美国用于其他技术的频谱要高。例如，在2.4GHz的ISM包括83.5MHz频谱，而在5GHz的U-NI占有300MHz(要被增加到555MHz)。UWB的宽频谱允许它在需要宽带连接的PC群集和家庭群集情况内是有用的。例如，PC群集可包括PC和存储设备和/或诸如系泊部位的IO设备，和/或打印机或其他外围设备，所有都被无线地互连。在家庭群集中，诸如PC或膝上型电脑的计算机可被无线地连接到诸如数字摄像机、摄影机、MP3播放器、投影机、TV等的允许高速内容传送的消费者电子设备。另一潜在的家庭群集环境是在汽车或其他交通工具内。一般的用于消费者电子和娱乐设备的带宽要求如下：HDTV，19Mbps；DVD播放器，10Mbps；MPEG2，1-8Mbps；MPEG1，1.5Mbps；宽带访问，1-10Mbps；视频会议，1-2Mbps；TV终端，2-5Mbps；立体声CD播放器，1.4Mbps；计算机网络，1-10Mbps；以及电话，8-64kbps。

UWB信号的功率一般是很低的。例如，UWB信号可与低于当前用于Wi-Fi RF传送的信号的1000倍相似。UWB信号的易检测能力允许低功率要求，也就是说，很容易从背景噪音中提取信号。

用于UWB的调制技术一般是二进制相移键控(BPSK)。在BPSK中，每个脉冲在0或180度处被发送，也就是说，在脉冲边沿向上或向下处。如此，BPSK调制在它的频谱的使用中是有效的，该频谱需要同等脉冲位置调制系统大约一半的带宽。

当前关于UWB技术的工作集中在无线个人区域网络(PAN)的标准的发展，也就是说，IEEE802.15.3a。该任务组的目标是在个人操作空间(PO)内的或进入个人操作空间(PO)的无线设备之间提供用于低复杂性、低成本、低功率消耗以及高数据速率无线连接的规范。数据速率必须足够高(大于110Mbps)以满足一组消费者多媒体工业对广泛的个人区域网络(WPAN)通信的需求。本要求如下：在10米的数据速率-110Mbps；在4米的数据速率-200Mbps；在1米的可选数据速率-430Mbps；功率消耗-100-250mW；误码率-10^-5；被协同定位的无组织的微微网-4；干扰性能-对于IEEE系统为健壮的；以及共存性能-对于IEEE系统为减少的干扰。

多个在其内可使用本发明的实施例的设备环境在图1-3中示出。图1显示了典型的无线桌面设备群集。显示的典型设备包括打印机101、监视器103、照相机105、游戏控制器107、摄像机109、鼠标111、键盘113、以及写字板115。各种设备通过个人计算机117无线地通信。每个设备的无线协议不需要相同。例如，多个显示的协议包括IEEE1394、USB2.0、USB1.0、以及蓝牙。

图2示出了特定无线消费者电子产品网络。网络包括典型的设备，包括平板电视201、摄像机203、调制解调器205、个人视频播放器207、数字照相机209、以及打印机211和个人计算机213。各种设备通过诸如IEEE1394和/或USB2.0的合适的无线协议相互连接。

最后，图3示出了典型的无线家庭娱乐网络。网络包括多个设备，包括电视机301、扬声器303、游戏设备305、以及多媒体栈307。多媒体栈307包括HDTV接收器、电缆箱、Tivo箱、硬驱动器、DVD播放机、以及家庭影院模块。

存在两种用于当前提出的UWB的方法，也就是单频带方法和多频带方法。由于单频带方法建议使用整个7.5GHz作为一个载波，所以它较为不理想。多频带方法把7.5GHz分为相等的信道。基本的前提是通过同时发送多个UWB信号来使用多频带以有效地使用UWB频谱。由于信号在UWB频谱内的不同频率上操作，所以它们互相不干扰。这些中的每个信号能被同时发送以达到非常高的数据速率或能被用为多访问的方法以允许多个用户同时通信。若干标准数字调制技术能作用于每个单独的UWB信号。调制的UWB信号的输出可在发送之前被加在一起。

多频带UWB系统设计具有多个优点，包括：比单频带设计更具可扩展性和适应性；与诸如802.11a的系统的更好的共存特性；以及由于它利用了更多的传统无线设计技术，所以它具有较低的风险实现。当维持如单频段设计类似的复杂性和功率消耗时，这些优点可被保留

关于可扩展和自适应，多频段方法的优点是，例如，低比特率系统可使用较少的频段，高比特率系统可使用多个频段。另一个优点是潜在地适应全球不同的无线电规则，如果它们不具有与在由WiFi和蓝牙使用的2.4GHz和5GHz频带上发生的相同的协调的频谱分配。

关于共存，多频带方法的另一个优点是增强与其他诸如IEEE802.11a的服务的共存的等级。接收器能通过移动受影响的频带来动态地调节带内干扰，或发送器能避免在已经由非常接近的另一服务使用的频带内的发送。

最后，由于多频带技术是基于公知的无线通信方案，为UWB频谱使用而修改，所以该技术呈现了较低的实现风险。这使得多频带成为用于需要标准技术和高容量采集的多个供应商的商业应用的最佳的候选者。

多频带系统允许频带的适应性选择以提供好的干扰健壮性和共存特性。当系统检测802.11a系统的存在时，例如，它能避免集中在5.35GHz或5.85GHz的频带的使用。该相同的特征也能被用于在美国之外的不同的频谱分配的规定；与非常敏感的系统共享频谱的频带能被避免。

单频带UWB系统需要使用陷波滤波器以实现相同的结果。陷波滤波器不是理想的解决方案，由于它们能增加接收器的噪音系数或需要更高性能的低噪声放大器。陷波滤波器的问题是它们不是自适应的并需要通过芯片外部的专用硬件来实现。此外，陷波滤波器在大部分情况下使接收脉冲失真并要求其他的复杂性以弥补该影响。

然后，UWB MAC包括几个图4中示出的组件。基本组件是设备或DEV401。一个DEV403一般担任微微网400的微微网协调器(PNC)的角色。

PNC403执行以下的功能：提供具有信标的用于微微网400的基本时序；管理服务质量(QoS)要求；管理电力节省等级；以及实现用于微微网400的安全和访问控制。由于微微网400不是按预先计划形成的，并且只要需要比网络400，操作的这个类型是指专设网络。

MAC允许DEV401请求附属微微网的信息。初始微微网400称为父微微网。取决于DEV401使用的与父PNC403关联的方法，附属微微网称为子或邻居微微网。由于它们依赖父PNC403以分配用于从属微微网的操作的信道时间，子和邻居微微网全体被认为是从属微微网。独立微微网是不具有任何从属微微网的微微网。

由于非常长的电池寿命被认为是UWB设备(PNC或DEV)的一个关键特性，所以这些设备在微微网设置内合作以保存尽可能多的电力是重要的。对于给定的微微网，设备具有不相等的电池寿命。也就是说，某些将具有非常短的寿命而其他能较长时间地通信。传统地，无线设备基于广播信道以及寻址于该具体客户端的活动的数量来进入睡眠模式。

如以上提到的，低电力消耗和长电池寿命是UWB设备的重要属性。在本发明的实施例中，网络成员在它们之间协调以共同地保存电力。例如，具有较长额定电池寿命的(或被插入外部电力源的)设备承担更多的处理与通信负担，如此帮助具有更有限电池寿命的设备保存电力。

例如，在本发明的实施例中，网络节点基于它当前的或预计的电池容量选择“睡眠”等级。正在被讨论的节点直接或间接地发送它选择的睡眠等级至网络的其余节点以使其他网络节点能相应地与节点通信。该根据本发明实施例的安排将在以下被详细描述。

图5示出了从网络内潜在节点的观点的形成专设网络的过程。为了清楚，图5着重于本发明实施例的方面并省略对于本领域的技术人员而言熟悉的网络细节。图5的描述结合图12的描述进行，图12示意性地示出了关于一般被包括在本发明的实施例内的部分的节点。

在流程图500的步骤501内，诸如图4的节点401的一个节点检测一个或多个其他UWB设备在节点的发送范围内。该检测能通过诸如节点1200的模块1201或其他实体的连接模块执行。在步骤503，所感兴趣的节点通过连接模块1201以一种本领域的技术人员已知的方式建立与一个或多个其他检测到的节点的连接。一旦连接被建立，所感兴趣的节点通过电力管理模块1203在步骤505确定适当的睡眠等级并在步骤507使用连接模块1201发送它的睡眠等级至一个或多个其他节点。诸如应用1205的使用节点1200的无线连接设备的应用不需要知道或涉及如以上讨论的连接管理以及睡眠等级。

如以上讨论的，所感兴趣的节点选择适当的睡眠等级并发送选择的等级的标识至其他网络节点。图6是描述典型睡眠等级的表格。根据本发明的实施例，节点基于能量保存标准选择睡眠等级。在另一个本发明的实施例中，节点电池的剩余容量被用为选择睡眠等级的标准。

在本发明说明的实施例中，有5个睡眠等级，尽管取决于用户的偏好，可使用更多或更少的等级。表格600在列601内示出了5个睡眠等级以及在列603内示出了每个等级的结果。当节点的电池电力超过最高阈值时，选择标记为“1”的第一等级。在该等级，节点被认为不具有特殊考虑的普通节点。当节点的电池电力在第二最高阈值和最高阈值之间时，选择标记为“2”的第二等级。在该等级，节点遵循传统的睡眠等级(也就是说，周期性地醒来以发送和接收)并且被避免作为网孔节点，除了用于控制消息。例如，关于网络状态的消息，尤其当它影响节点时，在该等级内传递通过，尽管用户数据(图片、音频、应用数据等)不在该等级内传递通过。

当节点的电池电力在第三最高阈值和第二阈值之间时，选择标记为“3”的第三等级。在该等级，节点被完全避免作为网孔节点。如此，节点可周期性地醒来并发送任何它需要发送的数据，但不接收控制消息或任何来自其他节点的其他数据。醒来间隔可被标准化，诸如每完整发送间隔的1/20。在该睡眠等级中，某些诸如信标的发送依然被接收(也就是说，即使睡眠间隔没有过期，节点可为此醒来)。

当节点的电池电力在第四最高阈值和第三阈值之间时，选择标记为“4”的第四等级。在该等级，节点在x帧的深睡眠中。如此，节点每x帧醒来一次以发送任何它需要发送的数据，但不接收控制消息或任何来自其他节点的其他数据。

当节点的电池电力在最低阈值和第四阈值之间时，选择标记为“5”的第五等级。在该等级，节点在y帧的深睡眠中。如此，节点每y帧(在此，y>x)醒来一次以发送任何它需要发送的数据，但不接收控制消息或任何来自其他节点的其他数据。关于第四和第五等级，正在被讨论的节点指定它将为此醒来的帧的数量是较佳的。然而，在本发明的实施例中，帧的数量是被标准化的并且等级的规范用以指定帧的数量。

阈值有关用户偏好。然而，在本发明的实施例中，阈值对应大约20％的增长(或用于其他数量的睡眠等级的类似相等的增长)。如此，等级1对应大于80％的剩余电池容量，等级2对应大于60％的剩余电池容量，等级3对应大于40％的剩余电池容量，等级4对应大于20％的剩余电池容量，以及等级5对应20％或少于20％的剩余电池容量。

可以理解的是在诸如专设网络的网络中，节点之间的发送可以是直接的或使用中间节点。此外，虽然示例的过程在连接的时候发送睡眠等级的指示，可以理解的是睡眠等级能被周期性地发送或只当它更改时被发送。

图7示出了用于节点在诸如响应于剩余电池寿命的减少的网络操作期间更改它的睡眠等级的过程的流程图700。在步骤701，节点估计它当前的电力等级(例如，剩余电池寿命)。在步骤703，节点比较当前电力等级和睡眠等级阈值。在步骤705，节点基于电力等级所在的阈值范围标识它当前的睡眠等级。

在步骤707，节点发送选择的睡眠等级标识至它当前正在与之通信的网络节点。可能存在其他该节点所感兴趣的并不直接与之通信的节点，但是睡眠等级指示较佳地通过一个或多个直接接收者转发到这样的节点。在步骤709，除了所感兴趣的节点的网络节点记录所感兴趣的节点的睡眠等级，以使将来的通信仅仅根据选择的睡眠等级被做出。

睡眠等级指示被发送的方式不局限于以上描述的本发明的实施例。然而，在本发明的其他实施例中，分别使用了两个主要发送机制。总之，第一个机制提供以部分时域分配发送睡眠等级指示，而第二个机制提供以部分频域分配发送睡眠等级指示。

图8示出了以部分时域分配发送睡眠等级指示的机制，虽然可以理解的是其他用于发送睡眠等级指示的机制能被使用。图8的示意性说明显示了在UWB发送内的帧800。帧一般包括控制或管理数据和用户数据。帧开始于信标分配801。信标分配801一般被用于发送异步信息以及如果必要的话有可能发送其他管理信息。在本发明的实施例中，睡眠等级指示被放于信标分配801内。

在信标分配801后，提供了争用访问分配803。争用访问分配803可由发送节点使用以在争用基础上发送数据。在争用访问分配803后，帧的剩余805是免争用的。

帧的免争用部分805包括管理信道时间分配(MCTA)807以及信道时间分配(CTA)809。MCTA807能用于在非争用基础上发送管理和控制信息。CTA被用于在非争用基础上发送用户数据(例如，视频、音频等)。在本发明的其他实施例中，睡眠等级指示在MCTA807中的一个内被发送。例如，当在信标分配801内没有额外的容量时，这个是理想的。

在本发明的可供选择的实施例中，睡眠等级指示以部分频域分配方式被发送。这个被实现的典型方式在图9中显示。尤其，图9是根据本发明的实施例的显示由UWB信号占据的频率空间的分配的示意性频率图。在用于UWB的OFDB方案中，UWB信号901是530MHz宽，并被划分到许多信道903中。在本发明的实施例中，这些信道903中被选择的一个905被用于发送睡眠等级信息。

如以上描述的，在本发明的实施例中，所感兴趣的节点基于它的电力等级选择睡眠等级并发送该睡眠等级至其他节点。通过这种方式，网络设备通过由那些设备描述的方法合作以保存网络设备的电力。以上描述的睡眠等级基于类型而不是数据源或目标来区分数据。

在本发明的可供选择的实施例中，一个或多个睡眠等级基于数据源或数据目标来区分数据。例如，尽管第一个睡眠等级可对所有设备允许所有类型的通信，但是较低睡眠等级可对较接近的设备限制源或目标。通信范围的减小(以及因此RF电力)帮助设备保存电力。

图10示出了把相关的电力等级与睡眠等级和它们的要求关联的睡眠等级图表。随着增加等级，通信的半径减少，也就是说，物理半径单调地与连续的睡眠等级增加关联，并如此对通信需要的RF电力减少。因此，在睡眠等级1中，半径是不受限制。在睡眠等级2中，通信限制在所有在半径r₁内的设备。类似地，在睡眠等级3中，通信限制在所有在半径r₂<r₁内的设备。在睡眠等级4中，通信限制在所有在半径r₃<r₂内的设备。最后，在睡眠等级5中，通信限制在所有在半径r₄<r₃内的设备。应该理解的是在本发明的实施例中，通信半径限制仅涉及睡眠等级小的子集。例如，在本发明的实施例中，只有最后两个睡眠等级具有与它们关联的通信半径限制。

尽管本发明可结合由可能但不必包括传统的PC或膝上型计算机的大批设备类型所形成的网络使用，现在提供本发明的各个实施例可在其内被实现的计算机的一个类型的描述。虽然不被要求，但是本发明在计算机可执行指令诸如由计算机执行的程序模块的一般上下文中被描述，。一般地，程序包括执行具体任务或实现具体抽象数据类型的例行程序、对象、组件、数据结构等。在此使用的术语“程序”包括单程序模块或共同起作用的多程序模块。在此使用的术语“计算机”和“计算设备”包括任何电子地执行一个或多个程序的设备，诸如个人计算机(PC)、手持设备、多处理器系统、基于微处理器的可编程消费者电子产品、网络PC、小型计算机、平板PC、膝上型计算机、具有微处理器或微控制器的消费者电器、路由器、网关、网络集线器等。本发明也被用在分布式的计算环境中，在此任务由通过通信网络链接的远程处理设备所执行。在分布式的计算环境中，程序可位于本地和远程存储器存储设备中。

参考图11，显示了计算机1102的基本配置，在此描述的本发明的方面可在其上被实现。在它最基本的配置中，计算机1102一般包括至少一个处理单元1104和存储器1106。处理单元1104执行指令以实现根据本发明的多个实施例的任务。通过实现这样的任务，处理单元1104可发送电子信号到计算机1102的其他部分和到计算机1102的外部设备以导致某些结果。根据计算机1102的确切配置和类型，存储器1106可以是易失性的(诸如RAM)、非易失性的(诸如ROM或闪存)或两者的某种结合。该最基本的配置在图11中通过虚线1108示出。

计算机1102也具有其他的特性/功能。例如，计算机1102也可包括其他存储器(可移动的1110和/或不可移动的1112)，该存储器包括但不局限于，磁或光盘或带。计算机存储介质包括可以任何用于信息存储的方式或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，该信息包括计算机可执行指令、数据结构、程序模块、或其他数据。计算机存储介质包括，但不局限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM、数字化多功能盘(DVD)或其他光存储、磁性盒带、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或任何其他能被用以存储想要的信息和能由计算机1102访问的介质。任何这样的计算机存储介质可以是计算机1102的一部分。

计算机1102最好还包括允许设备与诸如远程计算机1116的其他设备通信的通信连结1114。通信连结是通信介质的一个例子。通信介质一般包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他在调制的数据信号内的数据，诸如载波或其他传送机制并包括任何信息发送介质。作为例子，而非限制，数据“通信介质”包括诸如声音、RF、红外的无线介质和其他无线介质。在此使用的术语“计算机可读介质”包括计算机存储介质和通信介质。

计算机1102也具有诸如键盘/键区、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等的输入设备1118。诸如显示器、扬声器、打印机等的输出设备1120也被包括。所有这些设备对于本领域是公知的并不再需要在此被冗长地描述。

所有在此引用的参考，包括出版物、专利申请、专利和附录通过引用而被包含在此，好像每个参考被单独和明确地由并在此完整地描述。

在本发明描述的上下文中(尤其在以下权利要求书的上下文中)的术语“一个”和“这个”和类似引用的使用要被解释为涵盖单数和复数，除非在此被另外指示或清楚地与上下文矛盾。术语“包括”、“具有”、“包含”以及“包括”要被解释为无限制的术语(也就是说，表示“包括，但不局限于”)，除非被另外说明。在此数值的范围的描述仅仅要作为分别涉及每个单独的落在范围内的数值的简写方法，除非在此被另外地指示，并且每个单独的数值被合并到说明书中，好像它们在此被单独描述的那样。所有在此描述的方法能以任何合适的顺序被执行，除非在此被另外指示或清楚地与上下文矛盾。在此提供的任何以及所有例子、或示例性语言(例如，“诸如”)仅仅为了更好的说明本发明而不是在本发明的范围上做出限制，除非另外声明。在说明书中没有语言应该被解释为指示任何非要求的元素是本发明的实践所必需的。

在此描述了本发明的较佳的实施例，包括对发明者而言已知的最好的实现本发明的模式。在阅读以上描述后，那些较佳的实施例中的变化对于本领域的普通技术人员而言将变得明显。发明者期望本领域的技术人员适当地使用这样的变化，并且发明者目的是要实践本发明而不是在此特别地描述。相应地，本发明包括所有在附加的权利要求书中提出的主题的修改和等同，如由适用法律许可的。此外，在所有可能的变化内的以上描述的元素的任意组合被本发明所包括，除非在此被另外指示或清楚地与上下文矛盾。

Claims

1.一种在无线网络上的第一无线网络节点内保存电力的方法，所述无线网络具有多个网络节点，所述第一网络节点具有可消耗的电力源，所述电力源具有剩余电力容量，所述方法包括：

在第一无线网络节点检测可消耗的电力源的剩余电力容量；

把可消耗的电力源的剩余电力容量与多个睡眠等级阈值比较，所述睡眠等级阈值中的每一个与不同的相应的剩余电力容量等级关联以及与相应的睡眠等级关联，每个睡眠等级具有至少一个要求，其中所述至少一个要求定义所述第一无线网络节点将参与的通信的类型；

基于比较步骤选择第一无线网络节点要进入的睡眠等级；以及

发送选择的睡眠等级的标识至多个网络节点中的一个或多个网络节点，由此到第一无线网络节点和来自第一无线网络节点的后续通信与选择的睡眠等级的至少一个要求一致。

2.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，所述多个睡眠等级中的每个睡眠等级包括定义所述第一无线网络节点将参与的相应通信的类型的要求。

3.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，所述无线网络包括无线桌面设备群集。

4.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，所述无线网络包括无线消费者电子产品网络。

5.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，所述无线网络包括无线家庭娱乐网络。

6.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，所述无线网络包括专设网络。

7.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，一UWB发送被分成时间片，并且在选择的时间片内发送选择的睡眠等级的所述标识。

8.根据权利要求7所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，所述选择的时间片是从包括信标时间片和管理数据时间片的组中选择的。

9.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，一UWB发送被划分成频谱区，以及在选择的频谱区中发送选择的睡眠等级的所述标识。

10.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，在第一无线网络节点到网络的连接期间发送选择的睡眠等级的所述标识。

11.根据权利要求1所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，在第一无线网络节点到网络的连接之后发送选择的睡眠等级的所述标识。

12.根据权利要求11所述的在第一无线网络节点内保存电力的方法，其特征在于，发送选择的睡眠等级的标识包括周期性地发送所述标识。

13.一种在无线网络上的第一无线网络节点内保存电力的系统，所述无线网络具有多个网络节点，所述第一网络节点具有可消耗的电力源，所述电力源具有剩余电力容量，所述系统包括：

用于在第一无线网络节点检测可消耗的电力源的剩余电力容量的装置；

用于把可消耗的电力源的剩余电力容量与多个睡眠等级阈值比较的装置，所述睡眠等级阈值中的每一个与不同的相应的剩余电力容量等级关联以及与相应的睡眠等级关联，每个睡眠等级具有至少一个要求，其中所述至少一个要求定义所述第一无线网络节点要参与的通信的类型；

用于基于比较步骤选择第一无线网络节点要进入的睡眠等级的装置；以及

用于发送选择的睡眠等级的标识至多个网络节点中的一个或多个网络节点，由此到第一无线网络节点和来自第一无线网络节点的后续通信与选择的睡眠等级的至少一个要求一致的装置。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述多个睡眠等级中的每个睡眠等级包括定义所述第一无线网络节点将参与的相应通信的类型的要求。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述无线网络包括无线桌面设备群集。

16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述无线网络包括无线消费者电子产品网络。

17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述无线网络包括无线家庭娱乐网络。

18.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述无线网络包括专设网络。

19.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，一UWB发送被分解成时间片，以及其中用于发送选择的睡眠等级的标识的装置包括用于在选择的时间片中发送所述标识的装置。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述选择的时间片是从包括信标时间片和管理数据时间片的组中所选择的。

21.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，一UWB发送被划分成频谱区，以及其中用于发送选择的睡眠等级的标识的装置包括用于在选择的频谱区中发送所述标识的装置。

22.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，用于发送选择的睡眠等级的标识的装置包括用于在第一无线网络节点到网络的连接期间发送所述标识的装置。

23.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，用于发送选择的睡眠等级的标识的装置包括用于在第一无线网络节点到网络的连接之后发送所述标识的装置。

24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，用于发送选择的睡眠等级的标识的装置包括用于周期性地发送所述标识的装置。

25.一种具有可消耗的电力源的无线网络节点，所述可消耗的电力源具有剩余容量，所述节点包括：

连接模块，用于检测一个或多个其他无线设备在无线网络节点的通信范围内和用于建立与检测到的一个或多个其他无线设备的相应连接；

电力管理模块，用于估计可消耗的电力源的剩余容量以及用于基于剩余容量为无线网络节点从多个可用睡眠等级中确定睡眠等级，其中每个睡眠等级包括至少一个要求，以及所述电力管理模块用于发送确定的睡眠等级的指示至所述一个或多个其他无线设备，其中所述至少一个要求定义所述无线网络节点将参与的通信的类型。

26.根据权利要求25所述的无线网络节点，其特征在于，在确定的睡眠等级的指示已经被发送到所述一个或多个其他无线设备之后，到所述无线网络节点和来自所述无线网络节点的通信与确定的睡眠等级的至少一个要求一致。