CN1879443A - 为在节电模式中操作的无线设备提供服务的方法和系统 - Google Patents

Abstract

揭示了一种用于确定何时给节电客户设备(701)提供服务的网络部件(700)的方法和系统。所述方法包括步骤：从所述客户设备(701)接收被请求的服务方法(420)，确定接纳被请求的服务方法的能力(420、510、630)，并且将一个关于接纳被请求的服务方法的能力的指示提供给所述客户设备(435、450、470)。在本发明的一个方面中，所述接纳能力是基于从由被请求的服务方法、被提议的时间表、网络部件上当前的要求、网络部件当前的操作状态所组成的一组因素中被选择的至少一个因素(420、510、630)。

Description

为在节电模式中操作的无线设备提供服务的方法和系统

本申请依据35 USC§119(e)要求于2003年11月10日在美国专利和商标局提交的并且被分配序号为60/518,907的临时专利申请的优先权，其内容在此合并作为参考。

本申请涉及无线通信，并且特别涉及为使用节电功能的客户设备提供服务。

服务器、路由器、接入点和客户设备的无线连网已经很大地扩展了用户建立和扩展现有的网络的能力。而且，无线网络可以根据用户连接或网络被动态地修改。实际上，无线网络已经允许客户将诸如笔记本或膝上型电脑、个人数字助理(PDAs)、蜂窝电话的设备从通常与所述网络无关的远程位置连接到办公室和家庭网络。这种被称为热点的远程位置允许客户从本地的咖啡店接入他们自己的网络。

为了便于无线通信蓬勃发展并且在不同的设备之间提供兼容性，已经建立了诸如IEEE 802.11a/b/g的通信协议。然而，这些协议首先被设计用于数据传输并且同样地处理全部数据。当被传输的数据包括文本数据、视频、音频或电话的混合物时，这种同样地处理妨碍服务提供商保证一种已知的服务质量(QoS)。例如，未能及时传递视频数据，可能在呈现不可用的图像的动作中造成误差。因此，IEEE 802.11e标准已经被提议，它建立了一种用于不同类型数据传输的优先权。一方面，仅仅基于数据类型建立了一种优先权。另一方面，参数可以被分配给特定的数据类型以确保规定的QoS。

网络客户设备的一个重要的方面是，它们是用电池工作的。因此，很多这样的设备希望保存电力并且在节电模式中操作。在这种模式中，客户设备不被接通电源，因此，当需要传输时，不能从在路由器、服务器、或接入点上操作的服务提供商接收数据。当然，客户设备可以请求服务提供商在预先确定的时间，即提供预定的，或根据需要，即非预定的服务。然而，当多个设备进入并且要求网络服务时，单个设备的要求可能在一个或多个网络部件，即，服务器、路由器、接入点、等等中导致冲突，或者网络可能不能兑现一些请求。

因此，在行业中需要一种用于处理客户设备对于服务的请求的方法和系统，它能够避免和/或解决这种请求可能引入的冲突。

揭示了一种为网络部件确定何时给节电客户设备提供服务的方法和系统。所述方法包括以下步骤：从所述客户设备接收一种被请求的服务方法、确定一种接纳所请求的服务方法的能力、以及将一个关于接纳被请求的服务方法的能力的指示提供给所述客户设备。在本发明的一个方面中，所述接纳能力是基于从由被请求的服务方法、被提议的时间表、所述网络部件当前的要求、以及所述网络部件当前的操作状态所组成的一组因素中选择的至少一种因素。

图1表示一种传统的无线通信系统；

图2a-2d表示用于被提议的IEEE 802.11e标准的MAC层格式；

图3a-3c表示在一个请求设备和网络部件之间的业务规范元素格式；

图4表示一个根据本发明的第一个方面为在节电模式中操作的客户设备提供服务的流程图；

图5表示一个根据本发明的第二个方面为在节电模式中操作的客户设备提供服务的流程图；

图6表示一个根据本发明的第二个方面为在节电模式中操作的客户设备提供服务的流程图；以及

图7表示一种用于执行在此所示的处理的系统。

应该理解，这些附图只是为了说明本发明的概念，而不是想要作为一种限制本发明的规定。在此附图中所示的并且在结合详细说明被描述的实施方案将被用作说明性的实施方案，并且不应该被解释为实践本发明的唯一的方式。而且，可能被补充了适当参考符号的相同的参考数字已经被用于标识类似的元件。

图1表示一种基于传统的无线网络100，它能够允许无线设备110通过服务器、路由器或接入点(AP)120向通信网络130发送数据或接收来自通信网络130的数据，该通信网络例如是因特网。AP 120还可以允许设备140通过电缆145而被连接以便发送数据到网络130和/或设备110或接收来自它们的数据。所示的是网络130与服务器150通信，后者也可以与第二个网络160通信。如应该被认识的那样，第二个网络160和网络130可以是相同的或不同的网络。在这个说明性的例子中，网络130可以是一个与一个局部热点有关的网络，网络160可以是一个只允许被授权的用户接入的团体或家庭网络。

在虚线中被显示的设备110.1代表一个通过AP 120动态地被连接到网络130的客户设备。在这个实例中，考虑到现有的被已经连接的设备110和140强加的负荷，AP 120必须确认设备110.1的附加并且接纳它的服务请求。

图2a表示一种被提议的IEEE 802.11e MAC层数据格式。图2b表示MAC层的帧控制字段的格式。在图2b中被表示的帧控制字段包括用于类型的两(2)比特，210；和用于子类型的四(4)比特，211，它们确定下一个帧是否具有MAC层数据，管理或控制格式。图2b还包括一个被用于指示客户设备的功率管理模式的功率管理字段。在一种模式中，在功率管理字段中的数值“1”指示所述客户设备是在一种节电模式中。数值“0”指示所述客户设备总是在一种正在工作的模式中。

图2c表示一种被提议的MAC层管理帧格式，它包括确定管理帧格式的类型的两字节帧控制字段。例如，管理帧格式可以是请求(联系、探查、动作、附加TS动作、数据块确认)，以及响应(联系、探查、动作、附加TS动作、数据块确认)，等等。在所述动作请求中有QoS、DLP和数据块确认动作。而且，随着QoS动作请求，有对于“附加业务规范”(AddTS)的子请求，以及对于所述AddTS请求的响应。对于请求AddTS的响应包括一种使用响应管理帧来指示被请求的操作成功或失败的状态码固定字段。图2d表示两(2)字节状态码字段。一个状态码字段的例子在表1中被显示。

32	未指定的，QoS有关的失败
		33	由于QAP不具有足够的带宽来处理另一个QSTA，所以联系被拒绝
34	由于过度的帧丢失率和/或在当前的工作信道上不良的条件，所以联系被拒绝
		35	由于请求的站不支持QoS功能，所以(与QBSS的)联系被拒绝
37	所述请求已经被拒绝
		38	由于一个或多个参数具有无效值，所述请求未成功
39	因为请求不能被兑现，所以TS未被建立。然而，提供了一种被建议的TSPEC，这样，开始的QSTA可以尝试利用所建议的对于TSPEC的改变而设置另一个TS

40	TS未被建立。然而，在TS延迟元件中被指示的时间之后，响应于一个请求，HC也许能够建立一个TS
		41	在BSS中直接链路未被政策允许
42	在这个QBSS内不存在目的地STA
		43	目的地STA不是一个QSTA

表1：典型的状态码字段定义

图3a表示一种被用于在客户设备和网络接入点之间建立通信的业务规范格式。图3b表示在图3a中所示的业务规范格式内的TS信息字段的格式。如所示，TS信息字段包括一个自动节电传递(APSD)字段和一个时间表字段。当设置APSD字段时，通知AP所述客户设备在一种节电模式中操作，并且当设置时间表字段时，通知AP所述客户设备请求在被提议的预定的基础上提供服务。照这样，所述客户设备正好在所请求的服务的预期传输之前可以被从节电模式中唤醒。图3c表示一种用于被提议的时间表的格式。

图4表示一个用于根据本发明的原理处理来自客户设备的服务请求的典型的处理400的流程图。在所表示的过程中，在块410一个服务请求被接收。在块420，确定被请求的服务是否要在预定的基础上被提供。在本发明的一个方面中，一种基于预定的服务可以通过设置在图3b中所示的“时间表比特”被请求。如果回答是否定的，则随后在块430确定服务提供商是否能够兑现非预定的，即，“未预定的”请求。如果回答是肯定的，则随后在块435，一个关于被请求的服务可以被接纳的指示被返回到所述请求客户设备。一方面，所述指示可以将在图3b中所示的“时间表比特”设置到第一个逻辑值，例如，零值。

然而，如果回答是否定的，则随后为所述请求的客户设备提供服务的时间表在块440被确定。所述提供时间表可以基于当前的和计划的操作要求、负荷和处理能力。随后，在块450，一个关于所述服务根据变化被接纳的指示被返回到所述请求的客户设备。一方面，所述指示可以包括将图3b中所示的“时间表比特”设置到第二个逻辑值，例如，值一。另外，被确定的时间表也被提供给所述请求的客户设备。

返回到在块420的确定，如果回答是肯定的，则随后在块460服务提供商检查被请求的时间表。在块465，服务提供商可以修改被提议的时间表。基于诸如与现有的时间表的冲突、站加载、当前的要求、当前的负荷、计划的要求、计划的负荷和/或其它的处理考虑的因素，被提议的时间表的修改可能是必要的。

在块470，一个关于被请求的服务被接纳或者根据变化被接纳的指示随后被返回到所述请求的客户设备。一方面，所述指示可以包括将图3b中所示的“时间表比特”设置到第二个逻辑值，例如，值一。另外，如被客户设备提议的或请求的或者被例如AP 120的网络部件修改的服务时间表也被提供给所述请求的客户设备。

图5表示一个在图4中所示的处理的第二个方面500的流程图。在本发明的这个说明性的方面中，在块420，在确定了对于预定的服务的请求已被接收后，在块510，确定所述网络政策和/或网络条件是否允许接受所述请求。如果回答是肯定的，则随后在决460、465和470，所述处理继续检查被提议的时间表，如果必要就修改它，并且发送如关于在图4中所示的处理而讨论的预定的服务的指示。

然而，如果回答是否定的，则随后在块530，一个关于对于服务的请求已经被拒绝的指示被提供给所述请求的设备。例如，如果AP 120在一种只根据需要模式中操作，并且不具有用于准备时间表的装置，则服务可以被拒绝。尽管未被显示，但是应该承认，可以在作出块510的确定之前检查客户提议的时间表，并且如果考虑到在AP 120上发出的当前的要求和负荷需要，所述被提议的时间表不能被接纳，则也可以拒绝服务。

图6表示一个本发明的第三个方面600的流程图。在这个方面，在块420，当确定所请求的服务是一个未预定的服务时，在块430，确定AP 120(服务提供商)是否能够兑现所请求的服务。如果回答是肯定的，则随后如前面关于处理块435而讨论的，一个指示被提供给所述请求的设备(见图4)。

然而，如果在块430的回答是否定的，则随后在块630确定网络政策和/或网络条件是否允许接受所述请求。如果回答是肯定的，则建立一个时间表，并且如前面关于图4所示的处理决440和450讨论的，一个指示被提供给所述请求的设备。

然而，如果回答是否定的，则在块530，一个关于所述被请求的服务被拒绝的指示被提供给所述请求的设备。

在本发明的一个方面中，被提供给使用IEEE 802.11e通信协议通信的请求的客户设备的指示，例如，可以按照在图2中所示的数据项目的组合被构成。例如，所述指示可以如在表2中所示被阐明。

操作	状态码	APSD	时间表比特
					被请求的未预定服务	00	1	0	被接纳
被请求的预定服务	00	1	1	被接纳
					被请求的未预定服务	00	1	1	根据变化被接纳
被请求的预定服务	00	1	1	根据变化被接纳
					被请求的未预定服务	37	X	X	被拒绝
被请求的预定服务	37	X	X	被拒绝

X＝自由的

表2：被提议的指示结构

图7表示一个可以被用于实现本发明的原理的系统700的典型的实施方案。系统700可以包括一个或多个输入/输出设备702、处理器703和存储器704。I/O设备702可以从一个或多个从一个或多个处理器703请求服务的源701接入或接收信息。客户设备701可以是诸如电视系统、计算机、笔记本电脑、PDA、蜂窝电话的设备或其它便携式设备。通过例如经由无线广域网、无线城域网、无线局域网、地面广播系统(无线电、TV)、卫星网、蜂窝电话或无线电话网以及这些和其它类型的网络的一部分或组合的一个或多个网络连接750，设备701可以请求接入。

输入/输出设备702、处理器703和存储器704可以通过通信媒体725通信。通信媒体725可以代表，例如，总线、通信网络、电路的一个或多个内部连接、电路卡或其它设备、以及这些和其它通信媒体的一些部分和组合。从客户设备701请求的输入数据根据可以被存储在存储器704中并且被处理器703执行的一个或多个程序被处理。处理器703可以是诸如通用或专用计算系统的任何装置，或者可以是诸如膝上型电脑、台式电脑、服务器、便携式计算机、专用逻辑电路、或集成电路的硬件配置。处理器703也可以是可编程的阵列逻辑(PAL)、专用集成电路(ASIC)等等，它可以是“被编程”以便包括响应于已知的输入提供已知的输出的软件指令的硬件。一方面，硬件电路可以代替软件指令或者和软件指令共同被用于实现本发明。在此被表示的元件也可以作为使用编码的逻辑操作或者通过执行硬件可执行的代码可操作来执行所示的操作的分立的硬件元件被实现。

一方面，本发明的原理可以通过被处理器703执行的计算机可读取的代码被实现。所述代码可以被存储在存储器704中，或者从存储媒体783、I/o设备785或诸如软盘、CD-ROM或DVD的磁、光媒体被读取/被下载。

在根据可操作来执行在此被表示的功能的一个或多个软件程序处理之后，被I/O设备702接收的来自设备701的请求也可以通过网络770被发送到被表示为显示器780、记录设备790或第二处理系统795的一个或多个输出设备。如关于图4-6讨论的，响应于所请求的服务的指示被返回到所述请求设备。被返回的指示通常通过网络630被提供，但是也可以通过其它通信媒体(未被显示)被提供。

如本领域的技术人员应该承认的，术语计算机或计算机系统可以代表与一个或多个存储单元联系的一个或多个处理单元，以及例如，被电连接到至少一个处理单元并且与该至少一个处理单元通信的外围设备的其它设备。而且，所述设备可以通过例如ISA总线、微通道总线、PCI总线、PCMCIA总线等等的内部总线，或者电路、电路卡或其它设备的一个或多个内部连接，以及这些和其它通信媒体或例如因特网和内部网的外部网络的一部分和组合，被电连接到所述一个或多个处理单元。

尽管如被应用于本发明的优选实施方案的本发明的基本的新颖特征已经被显示、描述和指出，但是应该理解，在不违背本发明的精神的情况下，本领域的技术人员可以在所描述的设备中、在被揭示的设备的形式和细节中、并且在它们的操作中进行各种省略和替换以及改变。特别需要指出的是，以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以达到相同的结果的那些元件的全部组合都在本发明的范围内。从一个被描述的实施方案到另一个实施方案的元件替换也完全是被计划的和预期的。

Claims (21)

1.一种用于在一个网络部件中确定何时为在无线网络中节电模式中操作的客户设备提供服务的方法，所述方法包括步骤：

从所述客户设备接收被请求的服务信号(410)；

确定接纳所述被请求的服务信号的能力(420)；以及

将一个关于接纳所述被请求的服务信号的能力的指示提供给所述客户设备(435、450、470)。

2.如权利要求1中所述的方法，其中，所述被请求的服务信号从由预定的和未预定的所组成的一组信号中被选择。

3.如权利要求2中所述对方法，其中，所述预定的被请求的服务信号包括一个被提议的服务时间表(460)。

4.如权利要求3中所述的方法，还包括步骤：

修改所述被提议的服务时间表(465)。

5.如权利要求4中所述的方法，还包括步骤：

为所述客户设备提供所述被修改的服务时间表(470)。

6.如权利要求1中所述的方法，其中，所述指示从由被拒绝、根据变化被接纳、被接纳所组成的一组被选择(435、450、470)。

7.如权利要求1中所示的方法，其中，确定接纳能力的步骤是基于从由被请求的服务方法、被提议的时间表、网络操作状态、网络政策、以及网络条件所组成的一组因素中选择的至少一个因素(510、630)。

8.一种用于在网络部件中确定何时为在无线网络中节电模式中操作的客户设备提供服务的设备，所述设备包括：

存储器(704)；

与所述存储器通信的处理器(703)，所述处理器可操作来执行代码以用于：

从所述客户设备(701)接收被请求的服务信号(410)；

确定接纳所述被请求的服务信号的能力(420)；以及

将一个关于接纳所述被请求的服务信号的能力的指示提供给所述客户设备(435、450、470)。

9.如权利要求8中所述的设备，其中，所述被请求的服务信号从由预定的和未预定的所组成的一组信号中被选择。

10.如权利要求9中所述的设备，其中，所述预定的被请求的服务信号包括一个被提议的服务时间表(460)。

11.如权利要求10中所述的设备，其中，所述处理器还可操作来执行代码以用于：

修改所述被提议的服务时间表(465)。

12.如权利要求11中所述的设备，其中，所述处理器还可操作来执行代码以用于：

将所述被修改的服务时间表提供给所述客户设备(470)。

13.如权利要求8中所述的设备，其中，所述指示从由被拒绝、根据变化被接纳、被接纳所组成的一组被选择(435、450、470)。

14.如权利要求1中所述的设备，其中，所述处理器还可操作来执行代码以用于：

基于从由被请求的服务方法、被提议的时间表、网络操作状态、网络政策、以及网络条件所组成的一组因素中选择的至少一个因素确定所述接纳能力(430、510、630)。

15.如权利要求8中所述的设备，还包括：

作为在所述网络和所述处理器之间的接口操作的I/O设备(702)。

16.如权利要求8中所述的设备，其中，所述代码被存储在所述存储器中。

17.如权利要求8中所述的设备，还包括：

用于接收所述被请求的服务方法的接收设备；以及

用于至少将所述指示提供给所述客户设备的发送设备。

18.一种在网络部件(700)中用于确定所述网络部件兑现从客户设备(701)接收的服务请求信号的能力的处理器(703)，所述处理器执行代码以用于：

检查所述网络部件的操作状态(430、510、630)；

检查所述服务请求信号(420)；

当所述操作状态和所述服务请求信号符合时，接纳所述服务请求信号，必要时进行修改(435、470)；以及

将一个关于所述接纳的指示提供给所述客户设备。

19.如权利要求18中所述的处理器，还执行代码以用于：

当所述操作状态与所述服务请求信号不符合时，提供一个关于拒绝所述服务请求信号的指示(530)。

20.如权利要求18中所述的处理器，其中，所述操作状态从由处理负荷、要求、计划的处理负荷、计划的要求、网络部件操作状态、网络部件政策、以及网络部件条件所组成的一组中被选择。

21.如权利要求18中所述的处理器，其中，所述服务请求信号从由预定的和未预定的所组成的一组信号中被选择。

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