DE112005003205B4

DE112005003205B4 - Ruhezustandsverwaltung

Info

Publication number: DE112005003205B4
Application number: DE112005003205.1T
Authority: DE
Inventors: Moshe Tanach
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2016-09-01
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: US9113415B2; DE112005003850A5; WO2006069281A2; US20150215870A1; US10736039B2; CN101084651B; GB0711669D0; CN101841832A; US20190200299A1; US20100014449A1; DE112005003205T5; US8441971B2; GB2438322A; WO2006069281A3; CN101084651A; US10039058B2; US20120269106A1; CN101841832B; TW200637183A; US20060133304A1

Abstract

Vorrichtung, die umfasst:
ein Ruhe-Anzeigemodul, um den Eintritt eines drahtlosen Gerätes in einen Ruhezustand für eine gewählte Zeitdauer als Antwort auf eine kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit einzuleiten,
einen Filter, um Störimpulse größer als eine ausgewählte Zeitdauer aus der kombinierten Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit zu beseitigen, und
einen ersten Knoten, um einen ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht zu empfangen, und einen zweiten Knoten, um einen zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht zu empfangen, wobei dieser mit dem ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht in einer ODER-Operation kombiniert wird, um die kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit zur Verfügung zu stellen.

Description

Verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen betreffen allgemein die Kommunikation, einschließlich Vorrichtungen, Systeme und Verfahren, die eingesetzt werden, um Energie zu sparen, während verschiedene Arten der Information kommuniziert werden.
Hintergrundinformation
Die Lebenszeit einer Batterie bei persönlichen Kommunikationsvorrichtungen kann für Verbraucher zunehmend wichtig werden, insbesondere bei der Verwendung verschiedener mobiler Anwendungen, einschließlich „Voice-over-IP” (VoIP). Somit werden angegebene Werte für die Lebensdauer einer Batterie im Bereitschaftsbetrieb ebenso wie für die Nutzzeit (z. B. Sprechzeit) ein unterscheidendes Verkaufsmerkmal werden.
Der Standard 802.11 des Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) umfaßt einen grundlegenden Energiesparmechanismus, jedoch kann sein Einsatz es bei einigen Anmeldungen unmöglich machen, daß sie aufgrund von Latenzanforderungen richtig arbeiten. VoIP stellt ein Beispiel solcher Verhältnisse dar. Zum Beispiel können während Zeitdauern der Bereitschaft die normalen energiesparenden Mechanismen des 802.11 zweckmäßig sein. Jedoch kann derselbe Mechanismus während des Anrufs wegen der damit verbundenen Latenz selbst nicht nutzbar sein. Jüngst vorgeschlagene Verbesserungen können Änderungen sowohl bei dem beteiligten Zugangspunkt (AP – Access Point) ebenso wie bei der Kommunikationsvorrichtung des Verbrauchers oder der Station (STA) erfordern.
Für mehr Information in bezug auf VoIP und den IEEE-Standard 802.11 sehen Sie bitte in den International Telecommunication Union (ITU) Standard H.323 – Version 5 „Packet-based Multimedia Communication Systems” (Juli 2003) und in „IEEE Standards for Information Technology – Telecommunications and Information Exchange between Systems – Local and Metropolitan Area Netwerk – Specific Requirements – Part 11: Wireless LAN Medium Access (MAC) and Physical Layer (PHY), ISO/IEC 8802-11: 1999” bzw. darauf bezogene Änderungen.
POLASTRE, J.; HILL, J.; CULLER D.: Versatile Low Power Media Access for Wireless Sensor Networks. SensSys '04, 3.–5. November 2004, Baltimore, Maryland, USA, ACM 1-58113-879-2/04/0022 offenbart eine Vorrichtung, die ein Ruhe-Anzeigemodul, um den Eintritt eines drahtlosen Gerätes in einen Ruhezustand für eine ausgewählte Zeitdauer als Antwort auf eine kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit einzuleiten, umfasst. Sie lehrt ein B-MAC, ein Carrier Sense Media Access Protocol für drahtlose Sensornetzwerke, wobei das B-MAC Adapting Preamble Sampling benutzt, um Arbeitszyklus zu reduzieren und inaktiven Empfang zu minimieren.
Die WO 02/05490 A2 betrifft eine Anordnung und ein zugehöriges Verfahren, um Frequenzzuordnungen in einem Funkkommunikationssystem zu erleichtern und ein gewünschtes statistisches Emissionsspektrum zu erhalten.
Die US 6304756 B1 betrifft eine Kanalalloziierung zwischen einem Handset und einer Basisstation in einem drahtlosen Telefonsystem.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A, 1B umfassen ein Ablaufdiagramm der Arbeitsaktivität von Vorrichtungen bzw. Systemen, ebenso wie Signalwellenformen, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung.
2 ist ein Blockschaubild, das Vorrichtungen und Systeme gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das verschiedene Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.
4 ist ein Blockschaubild eines Artikels gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung.
Genaue Beschreibung
Verschiedene hierin offenbarte Ausführungsformen können auf die Herausforderung des Sparens von Energie während der Kommunikationsaktivität drahtloser Vorrichtungen eingehen, indem die Anzahl und/oder Länge der Ruhezustandszeitdauern erhöht wird. Zum Beispiel ermuntert die Beschaffenheit einiger IEEE 802.11-Protokolle eine STA, dauernd das Medium abzuhören, wenn sie nicht in einem Zustand niedriger Leistung arbeitet, der von dem AP erlaubt und durch das Protokoll definiert ist. Wie jedoch hiernach gezeigt werden wird, gibt es Umstände, unter denen es möglich sein kann, verschiedene Elemente innerhalb der STA abzuschalten, um Energie zu sparen, so wie Teile der Empfangskette, selbst wenn der AP nicht erkennen kann, daß eine solche Aktivität stattfindet.
Die 1A, 1B weisen ein Ablaufdiagramm der Betriebsaktivität von Vorrichtungen bzw. Systemen, ebenso wie jeweilige Signalwellenformen, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung auf. Bei manchen Ausführungsformen wird die Annahme getroffen, daß ein ruhendes Medium ruhend bleiben wird, wenigstens für eine ausgewählte Zeitdauer. Diese Annahme kann aus den IEEE 802.11-Protokollen abgeleitet werden, die eine STA ermutigen, die Übertragung eine EIFS(Verlängerte Pause zwischen Frames – Extended Inter-Frame Space)-Zeitspanne lang zu vermeiden, nachdem beispielsweise ein schlechter CRC(zyklische Redundanzprüfung – Cyclic Redundancy Check)-Frame empfangen worden ist. Selbst wenn diese Annahme zu einigen bestimmten Zeitpunkten ungültig ist, können verschiedene Ausführungsformen weiter arbeiten, so daß die Gesamtleistung nicht wesentlich beeinflußt wird. Es sollte angemerkt werden, daß, obwohl einige Ausführungsformen so beschrieben werden können, daß sie hauptsächlich unter Verwendung von Hardware implementiert werden, andere, die reine Software und Kombinationen aus Software und Hardware verwenden, in Betracht gezogen werden. Zum Beispiel kann Software dazu verwendet werden, für die dynamische Steuerung verschiedener in die Hardware eingegebener Parameter zu sorgen.
Bei manchen Ausführungsformen können zwei Zeitgeber 102, 106 und eine Zustandsmaschine (FSM – Finite State Machine) 110 in die beschriebenen Vorrichtungen und Systeme einbezogen sein. Somit kann ein Ruhe-fortführen-Zeitgeber verwendet werden, um die Zeit (z. B. TRuhe) zu zählen, seit der das Medium zum letzten Mal BELEGT war. Dies kann bewerkstelligt werden, indem eine kombinierte CCA(Beurteilung der Kanalfreiheit – Clear Channel Assessment)-Statusangabe CcaStatus überwacht wird, welche eine ODER-Funktion von CCA-Angaben, die von den PHY (physikalischen) Schichten des IEEE 802.11b und des IEEE 802.11g zur Verfügung gestellt werden, ebenso wie der CCA-Angabe von der PHY-Schicht des IEEE 802.11a aufweisen kann. Somit kann die kombinierte CCA-Statusangabe CcaStatus eine ODER-Funktion irgendeiner Anzahl (z. B. zwei oder mehr) von CCA-Angaben aufweisen, die von einer Vielfalt physikalischer Schichten zur Verfügung gestellt werden.
Eine weitere Angabe, die überwacht werden kann, ist eine gefilterte Version der kombinierten CCA-Statusangabe, GefilterterCcaStatus. In diesem Fall kann die Angabe GefilterterCcaStatus eine gefilterte Version der kombinierten CCA-Statusangabe CcaStatus aufweisen, welche ”Störimpulse” oder Zustandsübergänge beseitigt, die für einige Zeit weniger als einem programmierbaren Wert vorliegen, so wie weniger als ungefähr 10 Mikrosekunden oder irgendeinem anderen Wert, der entsprechend einem bestimmten Einsatzmodell gesetzt werden kann. Sobald der Ruhe-forführen-Zeitgeber 102 einen ausgewählten Schwellenwert für TRuhe erreicht, kann er verwendet werden, um einen Ruhezustand mit einer Schlafdauer einzuleiten, die gleich einem programmierten Wert TSchlaf ist, welcher von dem Schlaf-Zähler 106 gezählt wird, wobei einige Teile eines mobilen Gerätes (z. B. die Analog-Digital-Wandler, analoge vorgeschaltete Elemente usw.) aus einem EIN-Zustand in einen SCHLUMMER-Zustand geschaltet werden, während dem die digitalen Einrichtungen der PHY-Schicht deaktiviert sind.
Das Verwenden der gefilterten Angabe GefilterterCcaStatus kann Fehlalarme bei CcaStatus verringern, die bewirken, daß der Ruhe-fortführen-Zeitgeber erneut startet. Ein solches Filtern jedoch kann es ermöglichen, ein Element in einen Ruhe- oder Schlafzustand zu bringen, obwohl gerade ein Frame empfangen wird. Um diese Situation zu vermeiden, kann die FSM 110 einen ”< 10 μs bis zum Schlaf”-Zustand umfassen, in dem das Rücksetzen zum Ruhe-fortführen-Zeitgebers 102 geschieht, der vom Verwenden der Angabe GefilterterCcaStatus zum Verwenden der Angabe CcaStatus geändert worden ist.
Um weiter die Betriebsweise der verschiedenen hierin offenbarten Ausführungsformen zu beschreiben, betrachte man die Parameter TSchlaf und TRuhe, die in 1B gezeigt sind. TSchlaf kann als die Zeit definiert werden, in der eine Baugruppe das Medium nicht abhören wird, obwohl sie nicht sendet. TRuhe kann als die Zeit definiert werden, in der die Baugruppe wach bleiben und das Medium bewerten sollte, um darüber zu entscheiden, in einen SCHLUMMER- oder Ruhezustand überzugehen. Dies kann insbesondere zu dem Zeitpunkt unmittelbar nachdem die Baugruppe gerade aus dem Ruhezustand erwacht ist, zweckmäßig sein.
Um beim Berechnen von TSchlaf zu unterstützen, können mehrere Gesichtspunkte betrachtet werden. Wenn zum Beispiel die Baugruppe schläft, während ein zu ihr geleiteter Frame gesendet wird, sollte die Baugruppe rechtzeitig aufwachen, um die folgende erneute Sendung zu empfangen. Weiter können Sendegeschwindigkeiten im schlimmsten Fall das Vorliegen von Frames mit 64 Byte, 54 Mbps annehmen. Dies ist gleich einer Zeitdauer eines Frames von 32 μs. Schließlich sollte die erneute Sendung nach einer Zeitüberschreitung für das ACK (Bestätigungssignal – Acknowledge Signal) plus einer Verzögerungszeit (backoff) von ungefähr 0 bis 63 Zeitschlitzen auftreten. Aus Gründen der Einfachheit wird hierin eine Verzögerungszeit von 16 Schlitzen ausgewählt, um eine höhere Wahrscheinlichkeit des rechtzeitigen Aufwachens für die erneute Sendung zu erreichen. Eine Untermenge, die eine Kombination einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS – Short Inter-Frame Space), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS – Distributed Inter-Frame Space), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teils einer Framelänge aufweist, kann berechnet werden zu: 10 (SIFS) + 24 (ACK) + 2·6 (Signalverlängerung) + 28 (DIFS) + 16 × 9 (Schlitzzeit) = 218 μs, wobei Signalverlängerung ein Anhang von 6 μs an einen OFDM(orthogonales Frequenzmultiplexing – Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)-Frame ist.
Somit kann TSchlaf bestimmt werden zu: T_Schlaf = 32 μs + 218 μs = 250 μs.
Es sollte angemerkt werden, daß, wenn die STA genau dann schlafen geht, wenn begonnen wird, einen Frame zu empfangen, es eine Wahrscheinlichkeit gibt, rechtzeitig aufzuwachen, um die erneute Übertragung zu empfangen, gegeben durch: P_{Neusendung-Empfang} = (64 – 16)/64 = 0.75. Es gibt auch eine Wahrscheinlichkeit, daß die erste erneute Sendung nicht empfangen wird, jedoch wird die zweite erneute Sendung empfangen werden, da die Angabe des CcaStatus auf dem verpaßten Frames benutzt werden kann, um den Ruhe-fortführen-Zeitgeber rückzusetzen, nämlich: P_{Neusendung-Nichtempfang} 0.25.
Um beim Berechnen von TRuhe zu unterstützen, können zusätzliche Gesichtspunkte betrachtet werden. Zum Beispiel kann während der Schlaf- oder Ruhezeit ein Punkt-zu-Punkt(unicast)-Frame gesendet werden. Daher sollte nach dem Aufwachen die Baugruppe wenigstens so lange wach bleiben, bis das Senden des nächstens Frames beginnt, so daß ein CcaStatus bestätigt ist. Wenn für den schlimmsten Fall gestaltet wird, kann für die erneute Sendung eine Verzögerungszeit von 64 Schlitzen angenommen werden, und eine Zeitdauer gleich einer Funktion einer SIFS-Zeit, einer ACK-Zeit und einer DIFS-Zeit kann hinzugefügt werden, als ob die vorangehende Sendung, unmittelbar bevor das Aufwachen geschieht, geendet hat. Daher kann die ”Wach”-Zeit oder TRuhe berechnet werden als: T_Ruhe = 10 (SIFS) + 24 (ACK) + 2·6 (Signalverlängerung) + 28 (DIFS) + 64 × 9 (Schlitzzeit) = 650 μs.
Bei manchen Ausführungsformen kann das Implementieren zum Sparen von Energie führen, wenn ein Medium ruht, ohne auf die Verwendung eines explizieten Energiesparmodus des IEEE 802.11 zurückzugreifen. Weiter können manche Implementierungen ohne die Echtzeiteinbindung von Firmware geschehen, beispielsweise wenn Firmware verwendet wird, um die Zeitgebungsparameter und/oder den Einsatz verschiedener Ausführungsformen als Antwort auf bestimmte Betriebsbedingungen zu steuern.
TRuhe und TSchlaf können auch optimiert werden, damit sie an verschiedene Einsatzmodelle angepaßt sind. Obwohl es geschehen kann, daß einige Teile einer Baugruppen-Empfängerkette schlafen, wenn Verkehr ankommt, wird die Strafe wahrscheinlich nur eine kleine Verzögerung in der Zugriffslatenz durch die Baugruppe sein. Wenn das Medium ruht, kann der Zustand nur den ersten Frame in einer Reihe von Frames beeinflussen – vielleicht wird es nicht einmal von dem Benutzer bemerkt. Wenn es angenommen wird, daß Frames gesendet werden, während die Baugruppe schläft, so daß EIFS-Zeitdauern gezählt werden und neue Sendungen von dem Wirt zurückgestellt werden, braucht es auch keine bemerkbare Strafe geben, da es eine niedrige Sendegeschwindigkeit geben kann oder viele in der Warteschlange befindliche Sendeframes, so daß die Empfängerkette nicht in den Schlaf geschickt werden wird. Selbst wenn die Einsatzmodelle die erneute Sendung nicht verwenden, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen einfach deaktiviert werden. Somit können viele Ausführungsformen realisiert werden.
Zum Beispiel ist 2 ein Blockschaubild, welches Vorrichtungen 200 und Systeme 250 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, wobei jedes von ihnen in der oben beschriebenen Weise arbeiten kann. Die Vorrichtung 200 kann ein Ruheangabemodul 220 umfassen, um den Eintritt in eines Drahtlos-Gerätes 224 in einen Ruhezustand über eine ausgewählte Zeitdauer (TSchlaf) einzuleiten, als Antwort auf eine kombinierte CCA-Angabe (CCCAI – Combined CCA Indication) 230. Das Drahtlos-Gerät 224 kann eine Anzahl von Komponenten aufweisen, so wie ein Mobiltelefon, einen Personal Communicator, einen persönlichen digitalen Assistenten, einen Laptop- oder Notebook-Computer oder irgendeine Kombination aus diesen.
Die Vorrichtung 200 kann mehrere Knoten umfassen, um verschiedene Protokoll-Statusangaben zu empfangen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 200 einen ersten Knoten 232 umfassen, um einen ersten Protokollstatus PS1 einer physikalischen Schicht zu empfangen, und einen zweiten Knoten 234, um einen zweiten Protokollstatus PS2 einer physikalischen Schicht zu empfangen. Der erste Protokollstatus PS1 einer physikalischen Schicht kann mit dem zweiten Protokollstatus PS2 einer physikalischen Schicht kombiniert werden, um die CCCAI 230 zur Verfügung zu stellen.
Die Protokollstatusangaben einer physikalischen Schicht können irgendeine Anzahl von Mechanismen aufweisen. Zum Beispiel kann der erste Protokollstatus PS1 einer physikalischen Schicht einen ersten CCA-Status des Protokolls IEEE 802.11 (z. B. CCA-Status nach IEEE 802.11a) aufweisen, und der zweite Protokollstatus PS2 einer physikalischen Schicht kann einen zweiten CCA-Status des Protokolls IEEE 802.11 (z. B. CCA-Status nach IEEE 802.1b) aufweisen.
Die CCCAI 230 kann über irgendeine Anzahl von kombinierenden Einrichtungen erzeugt werden, einschließlich Boole'scher Kombinationen. So kann die CCCAI 230 eine ODER-Operation eines CCA-Status eines ersten Protokolls einer physikalischen Schicht (z. B. CCA-Status nach IEEE 802.11b) und eines CCA-Status eines zweiten Protokolls einer physikalischen Schicht (z. B. CCA-Status nach IEEE 802.11g) sein Es sollte bemerkt werden, daß obwohl in 2 nur zwei Protokollstatusangaben PS1 und PS2 einer physikalischen Schicht gezeigt sind, irgendeine Anzahl von CCA-Statusangaben des Protokolls einer physikalischen Schicht (z. B. zwei oder mehr) kombiniert werden können, um die CCCAI 230 zu liefern. Die Vorrichtung 200 kann einen oder mehrere Filter 238 umfassen, um Störimpulse größer als eine ausgewählte Zeitdauer (z. B. ungefähr 10 μs, wie oben angemerkt) aus der CCCAI 230 zu beseitigen.
Bei manchen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 200 ein Wach-Modul 242 umfassen, um eine Wachzeit festzulegen, während der davon abgesehen wird, in den Ruhezustand (z. B. TRuhe) einzutreten. Die Wachzeit kann eine Funktion einer oder mehrerer aus einer SIFS-Zeit, einer DIFS-Zeit, einer ACK-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweisen. Die Vorrichtung 200 kann auch ein Schlaf-Modul 246 umfassen, um eine Schlafzeit festzulegen, in der in dem Ruhezustand geblieben wird (z. B. TSchlaf). Die Schlafzeit kann auch eine oder mehrere aus einer SIFS-Zeit, einer DIFS-Zeit, einer ACK-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweisen. Der Ruhezustandsbefehl kann bei der gesamten Vorrichtung 224 oder bei ausgewählter Schaltung 248 eingeleitet werden. Weitere Ausführungsformen können realisiert werden.
Zum Beispiel kann ein System 250 eine oder mehrere Vorrichtungen 200, wie sie zuvor beschrieben sind, umfassen. Das System 250 kann auch ein oder mehrere Modems MODEM1, MODEM2 umfassen, um eine oder mehrere entsprechende CCA-Statusangaben PS1, PS2 zu liefern, ebenso wie eine Anzeige 254, die an das Ruheanzeigemodul 220 ankoppelt. Die Anzeige 254 kann unter anderem einen Flachbildschirm, einen Festkörperbildschirm, eine Kathodenstrahlröhrenanzeige, eine holographische Anzeige aufweisen. Manche Systeme 250 können eine Empfangskette 260 umfassen, einschließlich eines Empfängers, um an das Ruheanzeigemodul 220 ebenso wie an eine Antenne 264 anzukoppeln. Die Antenne 264 kann irgendeine Anzahl von Typen aufweisen, unter anderem einschließlich einer Patch-, einer omnidirektionalen, einer Strahl-, einer Monopol-, einer Dipol- und/oder einer log-periodischen Antenne.
Die Zeitgeber 102, 106; die FSM 110; die Vorrichtung 200; das Ruheanzeigemodul 220; das drahtlose Gerät 224, die CCCAI 230; die Knoten 232, 234; die Protokollstatus PS1, PS2; der Filter 238; das Wach-Modul 242; das Schlaf-Modul 246; die Schaltung 248; das System 250; die Anzeige 254; die Empfangskette 260; die Antenne 264; die CCA-Statusangabe CcaStatus; die gefilterte CCCAI GefilterteCcaStatus; die Ruhezeit TRuhe; und die Schlafzeit TSchlaf können hierin alle als ”Module” gekennzeichnet werden.
Solche Module können Hardwareschaltung, Prozessoren, Speicherschaltungen, Softwareprogrammmodule und Objekte, Firmware und/oder Kombinationen aus diesen umfassen, wie es von dem Architekten der Vorrichtungen 200 und der Systeme 250 gewünscht ist und wie es für bestimmte Implementierungen verschiedener Ausführungsformen geeignet ist. Zum Beispiel können solche Module in ein Systembetriebssimulationspaket eingeschlossen werden, so wie ein auf Software basierendes Simulationspaket für elektrische Signale, ein Energienutzungs- und -verteilungssimulationspaket, ein Kapazität-Induktivität-Simulationspaket, ein Energie/Wärmedissipations-Simulationspaket, ein Signalsende-Empfangs-Simulationspaket und/oder eine Kombination aus Software und Hardware, die verwendet wird, um den Betrieb verschiedener potentieller Ausführungsformen zu simulieren.
Es sollte auch verstanden werden, daß die Vorrichtung und die Systeme verschiedener Ausführungsformen in anderen Anwendungen als dem Senden und dem Empfang von Fernsehsignalen verwendet werden können, und so sind verschiedene Ausführungsformen nicht dermaßen beschränkt. Die Veranschaulichungen der Vorrichtungen 200 und der Systeme 250 sind so gedacht, daß sie ein allgemeines Verständnis der Struktur verschiedener Ausführungsformen zur Verfügung stellen, und sie sind nicht beabsichtigt, als eine vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Vorrichtung und Systemen zu dienen, die die hierin beschrieben Strukturen einsetzen könnten.
Anwendungen, welche die neuen Vorrichtungen und Systeme verschiedener Ausführungsformen umfassen können, umfassen elektronische Schaltungen, die in Hochgeschwindigkeitscomputern eingesetzt werden, Kommunikations- und Signalbearbeitungsschaltungen, Modeme, Prozessormodule, eingebettete Prozessoren, Datenschalter und anwendungsspezifische Module, einschließlich mehrschichtiger Mehrchipmodule. Solche Vorrichtungen und Systeme können weiter als Teilkomponenten innerhalb einer Vielfalt von elektronischen Systemen eingebaut werden, so wie Fernsehgeräten, Mobiltelephonen, Personal Computer, Arbeitsstationen, Radios, Videoabspielgeräten, Fahrzeugen und anderen. Manche Ausführungsformen umfassen eine Anzahl von Verfahren.
Zum Beispiel ist 3 ein Ablaufdiagramm, das mehrere Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht. Zum Beispiel kann ein Verfahren 311 (optional) beim Block 321 mit dem Auswählen eines ersten Protokollstatus, so wie einem ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht, beginnen. Das Verfahren 311 kann beim Block 325 mit dem Auswählen eines zweiten Protokollstatus, so wie einem zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht, weiterlaufen. Zum Beispiel kann der erste Protokollstatus einer physikalischen Schicht aus einem ersten CCA-Status des Protokolls IEEE 802.11 ausgewählt werden, und der zweite Protokollstatus einer physikalischen Schicht kann aus einem zweiten CCA-Status des Protokolls IEEE 802.11 ausgewählt werden (z. B. einem CCA-Status gemäß IEEE 802.11b bzw. IEEE 802.11g). Der erste und der zweite Status können am Block 327 empfangen werden, beispielsweise über ein oder mehrere Modeme.
Bei manchen Ausführungsformen kann das Verfahren 311 das Aufbauen einer CCCAI beim Block 331 umfassen, die eine Funktion des ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und eines zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht ist. Zusätzliche Angaben über den Protokollstatus einer physikalischen Schicht können verwendet werden, um die CCCAI aufzubauen. Zum Beispiel kann die CCCAI als eine Funktion, so wie einer ODER-Operation, eines ersten CCA-Status des Protokolls einer physikalischen Schicht und eines zweiten CCA-Status des Protokolls einer physikalischen Schicht zur Verfügung gestellt werden (und eines dritten CCA-Status eines Protokolls einer physikalischen Schicht usw., wenn gewünscht). Somit kann das Verfahren 311 auch das Kombinieren eines ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht, eines zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und eines dritten Protokollstatus einer physikalischen Schicht umfassen, um die CCCAI-Angabe beim Block 331 zur Verfügung zu stellen. Das Verfahren 311 kann auch das Filtern der CCCAI umfassen, um beim Block 337 Störimpulse größer als eine ausgewählte Zeitdauer (z. B. ungefähr 10 μs, obwohl irgendeine andere Zeitdauer entsprechend einem gewünschten Einsatzmodell ausgewählt werden kann) zu beseitigen.
Bei manchen Ausführungsformen kann das Verfahren 311 das Bestimmen einer Wachzeit (z. B. TRuhe) umfassen, um beim Block 341 davon abzusehen, in den Ruhezustand einzutreten, die vielleicht eine Funktion wenigstens einer aus einer SIFS-Zeit, einer DIFS-Zeit, einer ACK-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge ist. Das Verfahren 311 kann auch das Bestimmen einer Schlafzeit (z. B. TSchlaf) umfassen, um beim Block 354 im Ruhezustand zu verbleiben, die auch eine Funktion wenigstens einer aus einer SIFS-Zeit, einer DIFS-Zeit, einer ACK-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweist. Das Verfahren 311 kann (optional) mit dem Eintritt in einen Ruhezustand eines drahtlosen Gerätes als Antwort auf die CCCAI beim Block 351 für eine ausgewählte Zeitdauer (z. B. TSchlaf) abschließen.
Es sollte angemerkt werden, daß die hierin beschriebenen Verfahren nicht in der beschriebenen Reihenfolge oder in irgendeiner besonderen Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Darüber hinaus können verschiedene Aktivitäten, die in bezug auf die hierin identifizierten Verfahren beschrieben worden sind, wiederholt, seriell oder parallel ausgeführt werden. Information, einschließlich Parameter, Befehle, Operanden und andere Daten, können in der Form einer oder mehrerer Trägerwellen gesendet und empfangen werden.
Nach dem Lesen und Verstehen des Inhaltes dieser Offenbarung wird ein Durchschnittsfachmann die Art und Weise verstehen, in der ein Softwareprogramm aus einem computerlesbaren Medium in einem computerbasierten System ausgegeben werden kann, um die Funktionen auszuführen, die in dem Softwareprogramm definiert sind. Ein Durchschnittsfachmann wird weiter die verschiedenen Programmiersprachen verstehen, die benutzt werden können, um ein oder mehrere Softwareprogramme zu erzeugen, die gestaltet sind, um die hierin offenbarten Verfahren zu implementieren und durchzuführen. Die Programme können in einem objektorientierten Format strukturiert sein, wobei eine objektorientierte Sprache, so wie Java oder C++, verwendet wird. Als Alternative können die Programme in einem prozedurorientierten Format strukturiert sein, wobei eine Prozedursprache, so wie Assembly oder C verwendet wird. Die Softwarekomponenten können kommunizieren, wobei irgendeine Anzahl von Mechanismen verwendet wird, die den Fachleuten wohlbekannt sind, so wie Anwendungsprogrammschnittstellen oder Interprozeß-Kommunikationstechniken, einschließlich Prozeduraufrufen aus der Ferne. Die Lehren verschiedener Ausführungsformen sind nicht auf irgendeine besondere Programmiersprache oder Umgebung beschränkt. Somit können weitere Ausführungsformen realisiert werden.
Zum Beispiel ist 4 ein Blockschaubild eines Gegenstandes 485 gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. Beispiele solcher Ausführungsformen können einen Computer, ein Speichersystem, eine magnetische oder optische Disk oder irgendeine andere Speichervorrichtung und/oder irgendeinen Typ eines elektronischen Gerätes oder Systems umfassen. Der Gegenstand 485 kann einen Prozessor 487 umfassen, der an ein maschinenzugreifbares Medium, so wie einen Speicher 489 (z. B. einen Speicher, der einen elektrischen, optischen oder elektromagnetischen Leiter umfaßt) mit zugeordneter Information 491 (z. B. Computerprogrammbefehlen und/oder Daten) gekoppelt ist, was, wenn auf ihn zugegriffen wird, dazu führt, daß in einer Maschine (z. B. dem Prozessor 487) solche Aktionen durchgeführt werden, wie das Eintreten in einen Ruhezustand eines drahtlosen Gerätes für eine ausgewählte Zeitdauer als Antwort auf eine CCCAI, welche eine Funktion eines ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und eines zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht aufweisen kann. Eine Vielzahl von Statusangaben kann verwendet werden, um die Kombination zu bilden, wie es oben angemerkt ist. Zum Beispiel kann der erste Protokollstatus einer physikalischen Schicht einen Protokollstatus nach 802.11b aufweisen und der zweite Protokollstatus einer physikalischen Schicht kann einen aus einem Protokollstatus nach 802.11g und einem Protokollstatus nach 802.11a aufweisen.
Weitere Aktionen können das Empfangen des ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und des zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht von einem oder mehreren Modemen umfassen. Weitere Aktionen können das Bestimmen entweder einer Wachzeit, um vom Eintritt in den Ruhezustand abzusehen, einer Schlafzeit, um im Ruhezustand zu verbleiben, umfassen, die eine Funktion wenigstens einer aus einer SIFS-Zeit, einer DIFS-Zeit, einer ACK-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweisen.
Das Implementieren der hierin offenbarten Vorrichtungen, System und Verfahren kann die Lebensdauer einer Batterie bei einer Vielfalt tragbarer drahtloser Geräte verlängern. Der Energieverbrauch kann gegenüber herkömmlicheren Verfahren verbessert werden, ohne daß Änderungen an Hardwareoperationen fordert.
Obwohl das erfinderische Konzept im beispielhaften Kontext einer 802.xx-Implementierung diskutiert werden kann (z. B. 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11HT, 802.16 usw.), sollen die Ansprüche nicht derart beschränkt sein. Statt dessen können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gut als Teil irgendeines verdrahteten und/oder drahtlosen Systems implementiert werden. Beispiele können auch Ausführungsformen umfassen, die drahtlose Mehrträger-Kommunikationskanäle aufweisen (z. B. orthogonales Frequenzmultiplexing (OFDM), diskrete Multitonmodulation (DMT) usw.) so wie sie ohne Beschränkung in einem drahtlosen persönlichen Netzwerk (WPAN), einem drahtlosen Nahbereichsnetzwerk (WLAN), einem drahtlosen Mittelbereichsnetzwerk (WMAN), einem drahtlosen Fernbereichsnetzwerk (WWAN), einem zellularen Netzwerk, einem Netzwerk der dritten Generation (3G), einem Netzwerk der vierten Generation (4G), einem universellen mobilen Telephonsystem (UMTS) und ähnlichen Kommunikationssystemen verwendet werden kann.
Die beigefügten Zeichnungen, die ein Teil dieses bilden, zeigen veranschaulichend und nicht beschränkend bestimmte Ausführungsformen, in denen der Gegenstand in die Praxis umgesetzt werden kann. Die veranschaulichten Ausführungsformen sind in ausreichenden Einzelheiten beschrieben, um die Fachleute in die Lage zu versetzen, die hierin offenbarten Lehren in die Praxis umzusetzen. Weitere Ausführungsformen können verwendet und von diesen abgeleitet werden, derart, daß strukturelle und logische Substitutionen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne daß man sich vom Umfang dieser Offenbarung entfernt. Diese genaue Beschreibung soll daher nicht in einem beschränkenden Sinne genommen werden, und der Umfang verschiedener Ausführungsformen ist nur durch die angefügten Ansprüche definiert, zusammen mit dem vollen Bereich an Äquivalenten, zu dem solche Ansprüche berechtigt sind.

Claims

Vorrichtung, die umfasst: ein Ruhe-Anzeigemodul, um den Eintritt eines drahtlosen Gerätes in einen Ruhezustand für eine gewählte Zeitdauer als Antwort auf eine kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit einzuleiten, einen Filter, um Störimpulse größer als eine ausgewählte Zeitdauer aus der kombinierten Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit zu beseitigen, und einen ersten Knoten, um einen ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht zu empfangen, und einen zweiten Knoten, um einen zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht zu empfangen, wobei dieser mit dem ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht in einer ODER-Operation kombiniert wird, um die kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit zur Verfügung zu stellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Protokollstatus einer physikalischen Schicht einen ersten Status der Beurteilung der Kanalfreiheit eines Protokolls gemäß dem Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 aufweist und bei der der zweite Protokollstatus einer physikalischen Schicht einen zweiten Status der Beurteilung der Kanalfreiheit eines Protokolls gemäß dem IEEE 802.11 aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit eine Kombination aus einem ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht, einem zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und einem dritten Protokollstatus einer physikalischen Schicht aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter umfasst: ein Wach-Modul, um eine Wachzeit zu bestimmen, während der vom Eintritt in den Ruhezustand abgesehen wird, welche eine Funktion aus wenigstens einer aus einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter umfasst: ein Schlaf-Modul, um eine Schlafzeit festzulegen, während der im Ruhezustand verblieben wird, welche eine Funktion wenigstens einer aus einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweist.
System, das umfasst: ein Modem, um einen ersten Status der Beurteilung der Kanalfreiheit zur Verfügung zu stellen; ein Ruhe-Anzeigemodul, um den Eintritt in einen Ruhezustand bei einem drahtlosen Gerät für eine ausgewählte Zeit als Antwort auf eine kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit basierend auf einer ODER-Operation zwischen dem ersten Status der Beurteilung der Kanalfreiheit und einem zweiten Status der Beurteilung der Kanalfreiheit einzuleiten; einen Filter, um Störimpulse größer als eine ausgewählte Zeitdauer aus der kombinierten Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit zu beseitigen, und eine Anzeige, die an das Ruhe-Anzeigemodul gekoppelt ist.
System nach Anspruch 6, das weiter umfasst: einen Empfänger, der an das Ruhe-Anzeigemodul gekoppelt ist.
System nach Anspruch 6, das weiter umfasst: ein Wach-Modul, um eine Wachzeit festzulegen, während der vom Eintritt in den Ruhezustand abgesehen wird, welche eine Funktion aus wenigstens einer aus einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweist.
System nach Anspruch 6, das weiter umfasst: ein Schlaf-Modul, um eine Schlafzeit festzulegen, während der in dem Ruhezustand verblieben wird, welche eine Funktion aus wenigstens einer aus einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweist.
System nach Anspruch 6, bei dem der erste Status der Beurteilung der Kanalfreiheit einen ersten Status der Beurteilung der Kanalfreiheit für ein Protokoll gemäß dem Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 aufweist und bei dem der zweite Status der Beurteilung der Kanalfreiheit einen zweiten Status der Beurteilung der Kanalfreiheit nach einem Protokoll gemäß IEEE 802.11 aufweist.
Verfahren, das umfasst: Eintreten in einen Ruhezustand bei einem drahtlosen Gerät für eine ausgewählte Zeitdauer als Antwort auf eine kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit, Filtern der kombinierten Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit, um Störimpulse, die größer als eine ausgewählte Zeitdauer sind, zu beseitigen, bei dem die kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit eine Funktion einer ODER-Operation zwischen einem Status eines ersten Protokolls einer physikalischen Schicht und einem Status eines zweiten Protokolls einer physikalischen Schicht aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Status des ersten Protokolls einer physikalischen Schicht aus einem Status der Beurteilung der Kanalfreiheit für ein Protokoll gemäß dem Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11 ausgelegt ist, wobei der Status des zweiten Protokolls einer physikalischen Schicht aus einem Status der Beurteilung der Kanalfreiheit gemäß einem Protokoll nach IEEE 802.11 ausgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiter umfasst: Kombinieren eines ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht, eines zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und eines dritten Protokollstatus einer physikalischen Schicht, um die kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit zur Verfügung zu stellen.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiter umfasst: Bestimmen einer Wachzeit, während der davon abgesehen wird, in den Ruhezustand einzutreten, welcher eine Funktion aus wenigstens einem aus einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiter umfasst: Festlegen einer Schlafzeit, während der im Ruhezustand verblieben wird, welche eine Funktion aus wenigstens einem aus einer einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweist.
Artikel, welcher ein maschinenzugreifbares Medium mit zugeordneter Information aufweist, wobei die Information, wenn auf sie zugegriffen wird, dazu führt, dass eine Maschine durchführt: Eintreten in einen Ruhezustand bei einem drahtlosen Gerät über eine ausgewählte Zeitdauer als Antwort auf eine kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit, Filtern der kombinierten Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit, um Störimpulse, die größer als eine ausgewählte Zeitdauer sind, zu beseitigen, bei dem die kombinierte Angabe über die Beurteilung der Kanalfreiheit eine Funktion einer ODER-Operation zwischen einem ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und einem zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht aufweist.
Artikel nach Anspruch 16, bei dem der erste Protokollstatus einer physikalischen Schicht einen Protokollstatus gemäß dem Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) 802.11b aufweist und bei dem der zweite Protokollstatus einer physikalischen Schicht einen aus einem Protokollstatus gemäß IEEE 802.11g und einem Protokollstatus gemäß IEEE 802.11a aufweist.
Artikel nach Anspruch 16, bei dem die Information, wenn auf sie zugegriffen wird, dazu führt, dass eine Maschine ausführt: Empfangen des ersten Protokollstatus einer physikalischen Schicht und des zweiten Protokollstatus einer physikalischen Schicht von wenigstens einem Modem.
Artikel nach Anspruch 16, bei dem die Information, wenn auf sie zugegriffen wird, dazu führt, dass eine Maschine ausführt: Festlegen einer aus einer Wachzeit, um vom Eintritt in den Ruhezustand abzusehen, und einer Schlafzeit, um in dem Ruhezustand zu verbleiben, welcher eine Funktion wenigstens einer aus einer kurzen Pause zwischen Frames (SIFS), einer Mindest-Pause zwischen Frames (DIFS), einer Bestätigungs(ACK)-Zeit, einer Schlitzzeit und eines Teiles einer Framelänge aufweisen.