CN1898876A

CN1898876A - 唤醒无线系统的方法和装置

Info

Publication number: CN1898876A
Application number: CNA2004800306115A
Authority: CN
Inventors: S·L·李
Original assignee: Atheros Communications Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: CN100574120C

Abstract

本文描述了一种用于无线地控制网络设备的方法和装置。在一个实施例中，使用无线设备来控制使用网络的至少一个主机设备。在一个方面，无线设备接收网络控制信号，并确定对接收到该设备的网络控制信号的响应。在另一个方面，无线设备控制主宿休眠序列，以允许网络远程地在主动和被动状态之间激励主宿设备。在一个方面，无线设备提供对从网络接收的信号提供一个或多个网络标识响应。在另一个方面，如果网络由于没有来自无线设备的信号而确定该无线设备缺席，则网络向诸如网络管理员等第三方提供警告。

Description

唤醒无线系统的方法和装置

相关技术的描述

一般而言，通信系统包括发送器和接收器，它们分别通过诸如导线、以太或大气等传输介质发送和接收信息信号。当使用以太或大气时，传输通常被称为“无线通信”。各种类型的无线通信系统的示例包括数字蜂窝、分组数据寻呼、无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、个人通信系统等等。

无线通信的一个难点涉及远程控制无线网络系统的操作的能力。常规上，已经开发出用于对有线局域网(LAN)和广域网(WAN)进行远程控制的网络软件。开发了此类软件中的一些版本以供特定的唤醒操作使用，从而例如，如果连接了远程系统，则网络管理员将能够通过有线网络远程地开启一个或多个计算机系统。此类网络软件的其它应用被用来远程地操作诸如膝上型计算机、收银机、ATM机等其它设备。一种此类软件被称为Wake-on-LAN，它由国际商用机器(IBM)公司(纽约州，Armonk)和Intel公司(加利福尼亚州，Santa Clara)开发。不幸的是，硬线连接的LAN系统要求网络的每个用户都通过例如连接到以太网交换机的电缆而被物理地连接到网络。通常，因为有线网络被物理地连接在一起，所以它们受到布线的限制。因此，硬线连接的LAN系统就网络终端移动性而言一般是不灵活的。

由于无线网络的特性，就用户移动性而言，无线网络系统通常更为灵活。但是，为了维持移动性，也需要将有线网络通过接入点连接到网络。因此，用户可在由无线传输范围定义的无线边界内移动，而无论使用的是哪个接入点。不幸的是，控制在无线网络附近漫游的主机(无线设备)要求主机机器开启，并且在连续基础上直接与网络通信，而这可能会消耗大量电能。

有线网络中的常规情况是，如果主机被断开，则它将离网。此外，断开将受到测量和表征(例如，载波损耗、时域反射计(TDR))。但是，要确定主机为何离开无线网络通常是很困难的。例如，主机离网可能是因为主机用户在网络范围进进出出地漂移，主机电源被关闭或被置于休眠模式，或者可能是主机被拿到无线网络范围以外的另一个位置的结果。

因此，需要的是无线地控制与无线网络相关联的设备的操作的方法和装置。此外，即使在设备电源被关闭时也能知道该设备在无线网络上的网络状态将是合乎需要的。

发明概述

本发明的第一个方面是一种无线网络，它具有至少一个网络收发器、被配置成与该网络收发器通信的至少一个主机收发器、以及被耦合到该主机收发器并响应于来自该至少一个网络收发器的网络信号的远程控制电路。

本发明的另一个方面是一种无线地控制被无线地耦合到网络的一个或多个设备的方法。该方法包括向至少一个无线网络设备无线地提供网络控制信号，并且该至少一个网络设备响应于其中至少一个网络控制信号而执行至少一个操作。

本发明的另一个方面是一种无线网络设备。该无线网络设备包括被无线地耦合到网络控制器的至少一个网络设备。该无线网络设备包括一包含(i)多个主机命令、以及(ii)与这多个主机命令相关联的比较数据的数据存储库、命令程序、以及被配置成执行该命令程序的处理器，其中该命令程序被配置成响应于与比较数据相关联的网络信号而执行这多个主机命令中的至少几个。

本发明的又一个方面是一种无线地控制网络设备的方法。该方法包括在至少一个网络设备处接收控制信号，将控制信号与比较数据相比较，以及如果至少一些比较数据在至少一些控制信号的预定阈值以内匹配，，则以该网络设备执行与至少一个匹配的控制信号相关联的至少一个网络操作。

附图简述

由此通过参考附图中所示出本发明的实施例，就可详细地理解达到本发明上述特征、优点和目标的方式，并得到对如上简要概述的本发明的更加具体的描述。

但是要注意，附图仅示出本发明的典型实施例，因此不应认为它们限制了本发明的范围，因为本发明可容许其它等效的实施例。

图1是根据本发明的各方面的无线网络的实施例的高级示意图。

图2是根据本发明的各方面的无线网络接口卡的实施例的高级示意图。

图3是一种在无线网络上无线地维护网络设备的方法的实施例的流程图。

图4是一种使用无线网络来无线地控制网络设备的方法的实施例的流程图。

图5是一种无线地检测无线网络上一网络设备是否缺席的方法的实施例的流程图。

附图详述

在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明更加详尽的理解。但是，对本领域技术人员而言，显然无需这些特定细节中的一个或多个也可以实施本发明。在其它实例中，没有描述公知的特征，以避免混淆本发明。

本发明的各个方面是按照诸如在IEEE 802.11标准家族等中定义的无线通信系统，如无线局域网(WLAN)、WWAN等网络，以及诸如因特网等利用数据分组通信的其它网络来描述的。但是应理解，本发明并不局限于任何特定通信系统或网络环境。

如将在下文描述的，一个实施例的诸方面涉及可在计算机系统上实现的特定方法步骤。在一个实施例中，可将本发明实现为配合计算机系统使用的计算机程序产品。可经由各种计算机可读介质(即，信号承载介质)来向计算机提供定义至少一个实施例的功能的这些程序，包括但不限于，(i)持久存储在不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储器设备，诸如CD-ROM或DVD驱动器可读的只读CD-ROM盘)上的信息；(ii)存储在可写存储介质(例如，磁盘驱动器内的软盘或是硬盘驱动器)上的可变信息；或者(iii)由通信介质(诸如通过计算机或电话网络，包括无线通信)向计算机传达的信息。后者特别包括经由因特网传达的信息。当携带指示计算机功能的计算机可读指令时，此类信号承载介质表示本发明的替换实施例。还应注意，该产品程序的各个部分可被独立开发和实现，但当它们被组合在一起时是本发明的实施例。

图1是根据本发明的各方面的无线网络100的一个实施例的高级示意图。无线网络100包括多个主机设备104A-N，其中第N定义主机设备104A-N的“N”号。每个主机设备104A-N都被连接到一无线网络设备，例如网络接口卡(NIC)108A-N。NIC卡108A-N包括被配置成将每个NIC卡108A-N无线地连接到至少一个接入点120的相应的天线112A-N。接入点120被耦合到被配置成接收来自NIC卡108A-N的射频(RF)信号的接入点天线114。接入点120经由网络信号124而被连接到诸如网络集线器等网络130，以与其进行通信。网络信号124实际上可以是任何类型，包括有线连接、无线连接等等。网络命令被无线地发往和发自NIC卡108A-N。在以下进一步描述的本发明的一个方面，NIC卡108A-N可向网络130发送至少一个网络信号，以指示网络130上存在NIC卡108A-N和主机104A-N。在一种情形中，这一网络信号可以是周期性的，例如“心跳”：旨在指示存在的发送。在本发明的另一个方面，NIC卡108A-N接收来自网络130的主机命令信号以控制主机104A-N的至少一个操作，以下描述该方面的示例。

图2是根据本发明的各方面的无线NIC卡108A-N的一个实施例的高级示意图。NIC卡108A-N包括无线收发器204，后者被连接到已知的天线112A-N，并响应经由这些天线接收到的无线信号。为清楚起见，以诸如寄存器、数据处理电路等硬件设备的形式来描述NIC卡的电路。但是应理解，能以多种方式来实现本发明的各方面，诸如使用逻辑实现等。108A-N无线收发器204可经由总线210而被连接到数据处理电路208。数据处理电路208可包括各种处理电路，诸如中央处理单元(CPU)或固定逻辑实现等。

数据处理电路208经由总线214而被耦合到主机接口212。主机接口212被配置成经由相应的网络连接106A-N与主机104A-N通信。示意性地，数据处理电路208经由总线214而被耦合到存储器224。在一个实施例中，存储器224可驻留在主机104A-N上，并经由主机接口212耦合。较佳的是，存储器224是大小足够容纳位于其中任何一个NIC卡108A-N上的所需的编程和数据结构的随机存取存储器。尽管把存储器224示为单个实体，但是应当理解，存储器224实际上包括多个模块，并且存储器224可在多级处存在，从高速寄存器和高速缓存到低速但较大的DRAM芯片。

示意性地，存储器224可包括控制程序226，当在数据处理电路208上执行该控制程序226时，它可响应于网络控制信号而确定主机104A-N(见图1)的至少一个操作。控制程序226还可被配置成响应于网络信号而确定要从其NIC卡108A-N经由无线收发器204发送到网络130的一个或多个网络相应。控制程序226可使用许多不同编程语言中的任何一种。例如，可用PLC码(例如，阶梯逻辑(ladderlogic))、诸如C、C++、Java等高级语言、或是许多其它语言来编写该程序代码。尽管控制程序226可以是独立程序，但是也设想可将控制程序226与其它程序组合。例如，可将控制程序226与被配置成提供对主机104A-N的操作控制并与网络130通信的其它设备程序组合。

在一个实施例中，存储器224包括表示诸如数字数据帧模式等多个比较数据的已存储比较数据228。在本发明的一个方面，控制程序226被配置成将多个比较数据228与网络信号数据相比较以确定与其相关联的一个或多个响应。例如，如果一数据帧模式与用于将主机104A-N从休眠状态唤醒的比较数据相关联，则该控制程序226可通过主机接口212向主机104A-N发放唤醒命令。

因此，在此实施例中，NIC卡108A-N可被设置成经由至少一个接入点130而与主机104A-N及网络130通信。NIC卡108A-N可接收各种网络信号、网络命令等等。NIC卡108A-N可将此类信号与相关联的响应相比较，并执行与其相关联的一个或多个网络操作，诸如将处于休眠状态的主机104A-N唤醒，或发送指示NIC卡108A-N在网络130上的网络信号。

图3是在无线网络130上无线地维护网络设备的方法300的一个实施例的流程图。当例如激活了命令程序226时，进入开始步骤302。在步骤306，设置一个或多个操作模式。例如，操作模式可以是当从网络130接收到至少一个唤醒命令时，将休眠模式期间的主机104A-N配置成苏醒。在另一个示例中，操作模式可以是将无线网络设备的主电源(诸如VCC)设置为诸如电池、辅助总线电源等替换电源。这在主机休眠模式期间，当令此类主机108A-N所使用的辅助电源对相应的NIC卡108A-N可用以节约用电时特别有用。在另一个方面，操作模式可使NIC卡108A-N开始发送一系列信号以指示NIC卡108A-N被无线地连接到网络130。例如，考虑以下情形，NIC卡108A-N已被命令程序226配置成响应于从接入点120接收到的每第N次信标而发送诸如数据帧等指示NIC卡108A-N被连接到网络130的信号，例如“保活”(keep-alive)或“心跳”信号。由此，当接收到第N次信标时，NIC卡108A-N可发送这一保活信号。在另一个示例中，NIC卡108A-N可响应于发送诸如TIM比特等指定数据元素的本地接入点130而发送这一保活信号。在本文中，TIM比特被定义为指示网络130有数据供一个或多个主机108A-N可用的信号。此TIM比特在诸如交换机等网络设备可能会“超时”、并由此在预定的一段时间以后把例如NIC卡108A-N等不活动的主机内部地标记为不可用的时候特别有用。

在步骤310，NIC卡108A-N可从网络130接收诸如信标等无线信号。在步骤314，确定响应(若有)。如果不需要任何响应，则方法300前进至310。如果需要响应，则在步骤318至少执行一个响应。在本发明的一个方面，可通过将一个或多个数字模式与存储在例如比较数据228中的数字模式相比较来确定至少一个响应。模式可包括诸如数字数据等各种不同的数据类型和参数。

在一个实施例中，模式对应于数字模式字节，它至少包含两个子部分，即模式掩码和模式字节值。在一个操作情形中，模式字节掩码确定是否至少一个模式字节必须匹配至少一个传入帧中的一个字节，至少一个传入帧中的一个字节匹配任何模式字节值，或指示至少一个传入帧中的其余字节(若有)被视为是匹配的，从而有效地标记了帧的结尾。

表1提供此类数字模式的一个说明性示例，以及可作为比较数据258存储的相关联的值。例如，方法300可被配置成匹配所接收的包括36字节的帧头部的24个字节(无论该头部中的数据是什么)，并将其余字节值中的至少一些字节值与已存储的与其相关联的命令相比较。

表1

模式字节号	模式字节掩码	模式字节值	注释
模式字节号	模式字节掩码	模式字节值	注释	0	2	不适用	忽略头部
1	2	不适用	忽略头部	0	2	不适用	忽略头部
1	2	不适用	忽略头部	2-22	2	不适用	忽略头部
23	1	0X12	比较帧	2-22	2	不适用	忽略头部
23	1	0X12	比较帧	24	1	0X13	比较帧
25	1	0X14	比较帧	24	1	0X13	比较帧
25	1	0X14	比较帧	26	1	0X15	比较帧
27	1	0X16	比较帧	26	1	0X15	比较帧
27	1	0X16	比较帧	28	1	0X17	比较帧
29	1	0X18	比较帧	28	1	0X17	比较帧
29	1	0X18	比较帧	30	1	不适用	比较帧
31	1	不适用	比较帧	30	1	不适用	比较帧
31	1	不适用	比较帧	32	2	不适用	忽略FCS
33	2	不适用	忽略FCS	32	2	不适用	忽略FCS
33	2	不适用	忽略FCS	34	2	不适用	忽略FCS
35	2	不适用	忽略FCS	34	2	不适用	忽略FCS
35	2	不适用	忽略FCS	36	3	不适用	结束帧
37	3	不适用	结束帧	36	3	不适用	结束帧
37	3	不适用	结束帧	38-254	3	不适用	结束帧
255	3	不适用	结束帧	38-254	3	不适用	结束帧

其中，在一个示例中，模式字节掩码号为：“1”意味着有一个字节要与该模式字节值匹配；“2”意味着有一个字节应在帧内，并且无需匹配模式字节值；而“3”意味着有一个字节应在传入帧之外，并且忽略模式字节值。表2示出比较数据258的另一个示例，诸如只要预定的初始字节值包括特定模式字节值，例如，依次为(0×11 0×12 0×13 0×14 0×15 0×16 0×17 0×18)，则实际上就可以是任何长度的数据帧。

表2

模式字节号	模式字节掩码	模式字节值	注释
模式字节号	模式字节掩码	模式字节值	注释	0	2	不适用	忽略头部
1	2	不适用	忽略头部	0	2	不适用	忽略头部
1	2	不适用	忽略头部	2-22	2	不适用	忽略头部
23	1	不适用	忽略头部	2-22	2	不适用	忽略头部
23	1	不适用	忽略头部	24	1	0X11	比较帧
25	1	0X12	比较帧	24	1	0X11	比较帧
25	1	0X12	比较帧	26	1	0X13	比较帧
27	1	0X14	比较帧	26	1	0X13	比较帧
27	1	0X14	比较帧	28	1	0X15	比较帧
29	1	0X16	比较帧	28	1	0X15	比较帧
29	1	0X16	比较帧	30	1	0X17	比较帧
31	1	0X18	比较帧	30	1	0X17	比较帧
31	1	0X18	比较帧	32	2	不适用	忽略FCS/主体
33	2	不适用	忽略FCS/主体	32	2	不适用	忽略FCS/主体
33	2	不适用	忽略FCS/主体	34	2	不适用	忽略FCS/主体
35	2	不适用	忽略FCS/主体	34	2	不适用	忽略FCS/主体
35	2	不适用	忽略FCS/主体	36	3	不适用	不关注
37	3	不适用	不关注	36	3	不适用	不关注
37	3	不适用	不关注	38-254	3	不适用	不关注
255	3	不适用	不关注	38-254	3	不适用	不关注

回到图3，步骤322确定方法300是否完成，例如，当NIC卡108A-N操作已被完成时。如果方法300没有完成，则该过程返回到310。如果方法300完成，则步骤326结束网络设备处理。

图4是使用无线网络130无线地控制网络设备的方法400的一个实施例的流程图。当例如命令程序226被激活时，进入步骤402。在步骤404，配置“唤醒”模式。例如，一个或多个NIC卡108A-N可被配置成当相应的NIC卡108A-N接收到与唤醒休眠的主机104A-N相关联的网络命令信号时发放主机唤醒命令。

在步骤408，接收网络信号。在步骤410，在这些网络信号中的至少一些信号与相关联的网络操作命令之间进行至少一次比较。如果在步骤410，这些比较确定接收到至少一个唤醒主机命令，则方法400前进至步骤412以对主机104A-N及相关联的NIC卡108A-N启用主电源。在步骤414，一个或多个主机104A-N可接收要处理的网络命令。在步骤418，这一个或多个主机104A-N可处理这些网络命令。

步骤420确定是否接收到至少一个主机休眠命令。在一个方面，这一命令可通过例如网络130(图1)、或由驻留在主机104A-N上的定时器(未示出)或程序进程的到期而生成。如果接收到至少一个主机休眠命令，则主机104A-N被置于休眠，且该过程返回到步骤404。如果没有接收到至少一个主机休眠命令，则步骤428确定是否有其它命令需要处理。例如，在苏醒时，许多不同的命令/进程对(包括，如300中所示，发送一个或多个响应)可能是需要的。注意，命令的一个方面可能是要指示它是最后一个命令，即，不再需要其它处理。如果命令处理没有完成，则该过程返回到步骤414。如果命令处理完成，则步骤430结束对网络设备的控制。

图5是无线地检测无线网络130上一网络设备是否缺席的方法500的一个实施例的流程图。当例如激活了命令程序226(图2)时，进入步骤502。在步骤506，使用网络信号为主机104A-N建立一个或多个操作模式。例如，可使用操作模式来配置休眠期间的主机104A-N在从网络130(图1)接收到至少一个唤醒命令时苏醒。在另一个方面，操作模式可以是配置NIC卡108A-N以网络循环模式来回复至少一些来自网络130的网络信号。在这一网络循环模式中，网络130可被配置成检测来自一个或多个NIC卡108A-N的回复以结束其间的响应循环。在本发明的另一个方面，操作模式可包括配置处于主机循环模式的至少一个NIC卡108A-N以向网络130周期性地发出网络信号，而无需来自网络130的信标。

在步骤510，在网络循环模式中，网络130向NIC卡108A-N发送网络信号。步骤514确定网络130是否已接收到至少一个来自NIC卡108A-N的回复信号。在网络循环模式中，在例如从网络130发送了某个次数-N次信标或特定类型的发送以后，可预期有这一响应。如果网络管理员需要在主机104A-N从网络130断开时在由诸如网络管理员等配置的预定时限以后被警告，则该网络循环模式可能是有用的。

或者，在步骤510，可使用主机循环。在主机104A-N被放在盗窃高危地区中、且该主机104A-N的用户想要让网络管理员知道主机位置状态的情况中，主机循环方法可能是有用的。

在任一模式中，如果网络130没有接收到至少一个回复信号，则步骤518可向网络130提供一个或多个警告以指示主机104A-N缺席，即，离网。在另一个方面，无论在网络循环模式还是主机循环模式中，如果确定主机104A-N离网130，则该主机104A-N可执行一个或多个数据禁用过程以防止对其进行访问。如果如步骤522中所确定的完成了该过程(即，发生结束发送/接收对)，则方法500结束。否则，该过程回到步骤510。

尽管上述内容针对本发明的实施例，但是可设计出本发明其它及更多的实施例而不会偏离本发明的基本范围，并且本发明的范围由所附权利要求书确定。

Claims

1.一种无线网络，包括：

至少一个网络收发器；

至少一个主机收发器，其被配置成与所述至少一个网络收发器无线地通信；以及

远程控制电路，它被耦合到所述主机收发器，并响应来自所述至少一个网络收发器的网络信号。

2.如权利要求1所述的无线网络，其特征在于，所述远程控制电路包括主机命令数据。

3.如权利要求1所述的无线网络，其特征在于，所述远程控制电路包括网络响应数据。

4.如权利要求1所述的无线网络，其特征在于，所述至少一个主机收发器包括一发送器，所述发送器被配置成向所述无线网络发送指示与所述主机收发器相关联的主机被无线地连接到所述无线网络的至少一个网络信号。

5.如权利要求1所述的无线网络，其特征在于，所述网络收发器包括一发送器，所述发送器被配置成向所述至少一个主机收发器发送至少一个网络信号。

6.如权利要求1所述的无线网络，其特征在于，所接收的信号包括帧数据。

7.一种控制无线地耦合到网络的一个或多个设备的方法，所述方法包括：

向至少一个无线网络设备无线地提供网络信号；以及

所述至少一个网络设备响应于所述网络信号中的至少一个而执行至少一个操作。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述一个操作包括网络设备唤醒命令。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述一个操作包括网络设备休眠命令。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述一个操作包括无线地发送至少一个网络连接信号。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述无线地发送包括在所述至少一个无线网络设备接收到预定个数的网络信号以后，向所述网络发送所述至少一个网络连接信号。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述无线地发送包括在所述至少一个无线网络设备接收到预定类型的网络信号以后，向所述网络发送所述至少一个网络连接信号。

13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述一个操作包括响应于所接收的至少一个网络信号而向所述网络无线地发送无线网络连接信号。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括如果所述网络没有接收到所述网络连接信号则向所述网络发出警告。

15.一种无线网络设备，包括：

被无线地耦合到网络控制器的至少一个网络设备；

数据存储库，它包含(i)多个主机命令、以及(ii)与所述多个主机命令相关联的比较数据；

命令程序；以及

处理器，它被配置成执行所述命令程序，其中所述命令程序被配置成响应于与所述比较数据相关联的网络信号而执行所述多个主机命令中的至少一些。

16.如权利要求15所述的无线网络设备，其特征在于，所述多个主机命令包括唤醒主机设备的命令。

17.如权利要求15所述的无线网络设备，其特征在于，所述多个主机命令包括从所述网络设备发送网络连接信号的命令。

18.如权利要求15所述的无线网络设备，其特征在于，所述比较数据包括与所述多个主机命令中的至少一些相关联的多个数字数据模式。

19.一种无线地控制网络设备的方法，包括：

至少在所述网络设备中的一个处接收控制信号；

将所述控制信号与比较数据相比较；以及

如果至少一些所述比较数据在所述控制信号中的至少一些的预定阈值内匹配，则以所述网络设备执行与至少一个所述匹配的控制信号相关联的至少一个网络操作。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述接收控制信号还包括从无线网络向至少一个所述网络设备发送至少一个网络信号。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述执行包括从至少一个所述网络设备发送指示所述至少一个网络设备被无线地连接到网络的信号。

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述执行包括发送主机唤醒操作信号。