CN1816789A - 用于唤醒无线局域网的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于无线网络中能量保存的系统和方法(1)，其包括用于使软AP装置(103)掉电而仍然维持满足用于无线网络中接入点的“始终开启”的需要的技术。该系统和方法包括当在预定周期内没有发生无线活动时使集成有软AP装置的主系统(100)进入低功率模式或能量保存模式并且即使处于低功率模式也能监测以识别适当信号的技术。如果检测到适当的信号，则生成唤醒信号并且将包括软AP(103)装置的主系统(100)返回到正常功能。

Description

用于唤醒无线局域网的系统和方法
相关申请
本申请要求2003年7月22日提交的名为“用于唤醒无线局域网(LAN)的系统和方法”的美国临时专利申请第60/489,408号和2003年7月22日提交的名为“用于无线网络自动配置的方法和装置”的第60/489,399号的优先权，并结合其内容作为参考，并进一步涉及共有和同时提交的名为“用于无线网络自动配置的方法和装置”的美国专利申请第＿＿号，其具有代理文号069509-0310686(客户方参考号为PCTEL-13200)并在此被完全引述作为参考。
技术领域
本发明涉及无线网络，并且更具体地涉及用于在无线环境中保存功率的方法和技术。
背景技术
无线网络正在成为用于局域网接入的很有吸引力的解决方案。然而，仍有许多问题继续妨碍无线网络的普及。在这些问题中有功率管理和能量保存问题。直接使个人计算机掉电(power down)，以减小功率消耗和保存能量并且对移动设备延长电池寿命，对于监视器、磁盘驱动器和某些其它辅助功能来说是众所周知的。然而，为了保存能量目的而使尤其包括无线接入点和相关设备的其它设备掉电向来是困难的，这是因为让这些设备作出响应的需要会不可预料地变化。
发明内容
在无线网络环境中，接入点提供有线网络和无线网络之间的链路。在诸如由IEEE 802.11标准规定的无线环境中，假定接入点是“始终开启”(always on)的，或始终能响应来自试图通过该接入点链接到网络的收发信机的适当的信号。
最近，基于软件的接入点(或软AP)已得到发展。为了本发明的目的，简单的软AP实现方案可包括硬件WiFi适配器和运行于主机上以执行接入点功能的适当的驱动器软件。更健壮的软AP实现方案，诸如在上述参考的相关申请中描述的实现方案，能提供附加功能。
为了提供更健壮的节能方案，本发明提供了一种允许软AP进入“待机”模式的方法，在“待机”模式中可减小功率消耗。在典型的实现方案中，在软AP中设置了“掉电时间”周期。如果在该周期内没有发生WiFi活动，则软AP将进入功率保存模式(也就是待机模式)，从而允许主PC也进入功率保存状态。在这个典型配置中，没有WiFi活动意味着没有与任何无线电台连接，包括例如没有功率保存服务和没有无线电台的扫描检测。
在待机模式中，本发明包括使WiFi硬件适配器继续“监听”适当的无线电信号的机制。如果从例如寻找通信链路的WiFi装置接收到适当的无线电信号，则本发明使WiFi硬件适配器生成标准的“功率管理使能”信号以唤醒主PC，同样地唤醒软AP功能，其给WiFi硬件加电用于正常功能。
附图说明
图1图解了典型的软AP配置，其中集成有软AP的PC向PC 1和PC 2提供接入点；
图2图解了根据本发明的掉电处理；
图3图解了根据本发明的唤醒处理。
具体实施方式
首先通过参照图1，可以更好地理解包括诸如本发明中使用的软AP的系统。特别地，图1图解了根据本发明实施例的用作无线和有线装置之间的接入点的软AP装置。如图1所示，软AP主机PC 3(100)担当用于将无线PC站(120、130)桥接到有线PC站(140、150)的无线接入点。本发明的这种MAC层桥接(MAC layer bridge)102通过桥接有线以太网接口(101)和软AP网络接口(103)而将无线局域网与有线局域网结合在一起。这种桥接形成包括软AP主机PC 3(100)的所有PC站的单个逻辑局域网。注意到PC站的无线和有线网络之间的桥接(202)对层3协议是透明的，所以在软AP主机PC 3(100)一侧的无线PC站能直接与软AP主机PC 3(100)另一侧的有线PC站对话而不需要经过层3代理或网关。本发明的这个实施例的一个实例包括内置Windows XP的MAC桥接小端口驱动器，其能用于桥接以太网接口(101)和软AP网络接口(103)。当然可以理解软AP主机不一定是个人计算机，而可以是能执行在此所述的软AP的功能的任何装置。因此，除了台式或便携式PC，软AP主机还可以是掌上电脑、平板电脑、PDA、手机或其它适合的装置。为了方便起见，在下文中提到的PC或主机装置指的是包括在此具体描述的装置的任何适当配置的装置。
接着通过参照图2，可以更好地理解根据本发明的掉电处理的典型配置。该处理开始于200，并在210检查以确定在预定的时间周期内是否已检测到任何WiFi活动。如果已检测到活动，则该处理终止并且PC继续处于正常模式。可选地，该处理在200重启，并无限重复。
然而，如果在步骤210的检查结果是预定周期内还没有发生诸如WiFi活动或802.11活动的无线活动，则软AP进入待机模式，如步骤220所示。在这个实例中，没有无线活动意味着例如没有到无线装置的当前连接，在预定周期内也没有这种连接。例如，预定周期可以是十分钟，或由用户为了方便而选择的更长或更短的周期。此外，没有无线活动典型地包括没有功率保存服务和没有任何移动台的扫描检测。当软AP进入待机模式时，主系统中的无线硬件被通知以进入低功率待机模式，如步骤230所示。根据主机的功率保存配置，主机也可进入休眠(suspend)或深度睡眠(deep sleep)模式，如步骤240所示。
一旦软AP进入如步骤220所示的待机模式，典型的实现方案就保持充分满足主系统103的功率管理协议。如果主系统的功率管理配置即将休眠或掉电，则软AP实现方案被配置成允许主系统休眠。
接着通过参照图3，可以更好地理解在待机模式中或在唤醒期间主系统的操作。处理开始时主机处于待机模式，如300所示。在待机模式中，无线适配器通过在步骤310定期检查是否已接收到来自试图与主机通信的电台的无线电信号，来继续监听这种信号。如果没有接收到这种信号，则软AP保持在待机模式中。
然而，如果在步骤310的检查显示已接收到信号(诸如由具有有效前同步码的消息显示的那样，诸如典型地由相关业界标准中定义的前同步码的信号特性显示的那样)，则如步骤320所示，主系统中的无线适配器生成标准“功率管理使能”中断信号，以唤醒主系统。例如，PME信号可在PCI总线上使用，或者“唤醒信号”可由USB使用。当唤醒主系统时，也唤醒了软AP，如步骤330所示，并且依次地，WiFi或其它无线硬件返回全功率状态，如步骤340所示，并且所有正常功能被重新启动。
当主系统处于待机模式时，可使用各种技术以检测是否存在客户站信号。在使用主动扫描的第一典型配置中，可配置无线芯片组以仅给芯片组的无线电接收器部分维持功率，其中无线芯片组仍可以是WiFi芯片组。如此，无线芯片组被配置为低功率“简单”接收器以检测具有有效前同步码的消息。如果接收到这种消息，则如上所述生成唤醒信号。这种方法保存了大部分功率，因此至少对于一些基于便携式的实现方案来说是很有吸引力的。
可选地，如果无线适配器具有其自己的电源，例如用于USB装置的外部电源，则可配置无线芯片组以继续发出信标来将接入点的存在通知给移动台。可选地，该装置可配置为如上所述仅向接收器提供功率。此外，也可选择这些配置的组合。
一种这样的配置包括根据无线活动的时间模式而在两个示例的方案间转换。例如，外部供电的AP装置可被供电以发出信标并同时在预定时间周期内检测来自范围内的无线电台的信号，其中在预定时间周期内主计算装置处于休眠状态。如果到上述周期结束为止，还没有检测到来白无线电台的无线信号，则AP装置可进入“简单接收器模式”，在该模式中只检测有效的前同步码而不发出无线信标，从而保存更多功率。
从上述说明可以理解在集成有软AP装置的主系统中用于功率保存的新方法已被公开。通过研究充分描述的本发明的实施例和各种可选实施例，本领域的技术人员将会意识到在给定在此的内容的情况下，存在着许多不脱离本发明的可选方案和等效方案。所以本发明不应由上述说明限制而仅由所附权利要求限制。

Claims (5)

1.一种在计算机网络的基于软件的无线接入点中减少能量消耗的方法，其包括步骤：
在预定周期内监测所述接入点上的活动；
当在所述预定周期内所述接入点上没有发生活动时，使所述接入点进入功率保存模式；和
当检测到与所述接入点通信的请求时，将所述接入点恢复到正常功能。
2.如权利要求1所述的方法，其中用于通信的请求通过无线电信号传送。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述恢复步骤包括生成标准功率管理使能信号以唤醒主计算机。
4.一种以可读方式记录程序的记录介质，其中所述程序与有效连接到主计算机的无线网络接入装置协作以使所述无线网络接入装置作为基于软件的接入点工作，所述记录介质具有在微处理器上执行以下步骤的指令：
监测所述无线网络接入装置的活动；
响应预定时间周期内没有活动的情况，选择性地使部分网络接入装置掉电，而维持检测与所述网络接入装置通信的请求的能力；和
通过恢复全部功能来响应用于通信的请求。
5.一种用于减小提供给无线网络接入装置的功率的系统，包括：
微处理器；
有效连接到所述微处理器并用于存储数据的存储器；
用于确定没有活动发生的状态的持续时间何时达到预定周期的计时器；
存储于所述存储器中的命令，其用于取消提供给一部分所述无线网络接入装置的功率，而仍然监测与所述接入装置通信的请求，所述命令程序响应用于通信的请求，进一步恢复提供给所述无线网络接入装置的功率。
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