TWI462618B - 用以協商行動裝置與無線網路基地台之間之電源管理模式的方法以及行動裝置 - Google Patents

用以協商行動裝置與無線網路基地台之間之電源管理模式的方法以及行動裝置 Download PDF

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Description

用以協商行動裝置與無線網路基地台之間之電源管理模式的方法以及行動裝置
本發明係關於一種通訊協商機制,尤指一種用以協商一行動裝置與一無線網路基地台之間之電源管理模式的方法及其行動裝置。
一般來說,當無線網路基地台(access point)所傳送之資料流(資料訊框)的目的地(destination)不是某一行動裝置時,較佳的作法係使該行動裝置進入一低電源狀態以進行省電,而當該行動裝置位於此低電源狀態時,對無線網路基地台來說,應必須緩衝此時欲傳送至該行動裝置的資料流。對目前現存的通訊系統來說,為了強化並修正現有的省電機制,一個有效的通訊協商架構是不可或缺的,然而,在現今發展的無線區域網路標準規範中,當某一筆資料傳輸的目的地並非是某一行動裝置時,現今發展的規範卻並未提供一個有效且同時具備彈性的電源管理協商機制於該行動裝置及無線網路基地台的電源管理模式。
因此,本發明的目的之一在於提供一種用以協商行動裝置與無線網路基地台之間之電源管理模式的方法,以增進通訊系統的效能。
依據本發明之實施例,其係揭露一種用以協商第一無線裝置與第二無線裝置之間之電源管理模式的方法。第一、第二無線裝置之其中之一係為一行動裝置,而另一則係為一無線網路基地台。該方法包含有:自第一無線裝置傳送一第一資訊以通知第二無線裝置是否第一無線裝置支援電源管理模式;以及,接收從第二無線裝置傳送至第一無線裝置的一第二資訊,該第二資訊係用以指示是否第二無線裝置支援電源管理模式。
依據本發明的實施例,其另揭露一種用以協商一無線網路基地台與一行動裝置之間之電源管理模式的方法。該方法包含有:接收自無線網路基地台傳送至行動裝置的一信標訊框(beacon frame);以及依據信標訊框來取得一特定資訊,該特定資訊係指示出是否無線網路基地台支援電源管理模式。
依據本發明之實施例,其另揭露一種用以指示一行動裝置之一電源管理模式狀態至一無線網路基地台的方法。該方法包含有:從行動裝置傳送一第一協定資料單元至無線網路基地台;以及接收無線網路基地台傳送至行動裝置的一第二協定資料單元,其中第一協定資料單元包括用以通知是否行動裝置進入/執行或位於一電源管理模式的一第一資訊,以及第二協定資料單元包括用以確認是否接收到第一資訊的一第二資訊。
依據本發明的實施例,其係揭露一種能夠與無線網路基地台協商電源管理模式的行動裝置。該行動裝置包含有一通訊電路與一處理電路。通訊電路係用以傳送一第一資訊以通知無線網路基地台是否行動裝置支援電源管理模式以及用以接收從無線網路基地台傳送至行動裝置的一第二資訊,其中第二資訊係用以指示是否無線網路基地台支援電源管理模式;以及,處理電路係耦接至通訊電路並用以控制通訊電路與無線網路基地台進行協商。
依據本發明的實施例,其另揭露一種能夠與無線網路基地台協商電源管理模式的行動裝置。該行動裝置包含有一通訊電路與一處理電路。通訊電路係用以接收從無線網路基地台傳送至行動裝置的一信標訊框;以及,處理電路係耦接至通訊電路並用以依據該信標訊框來取得一特定資訊,該特定資訊係指示出是否無線網路基地台支援電源管理模式。
依據本發明的實施例,其另揭露一種能夠通知無線網路基地台以指示出一電源管理模式狀態的行動裝置。該行動裝置包含有一通訊電路與一處理電路。通訊電路係用以從行動裝置傳送一第一協定資料單元至無線網路基地台以及用以接收從無線網路基地台傳送至行動裝置的一第二協定資料單元;處理電路係耦接至通訊電路並用以控制通訊電路與無線網路基地台進行協商;其中第一協商資料單元係包括用以通知是否行動裝置進入/執行或位於該電源管理模式的一第一資訊,以及第二協商資料單元係包括用以確認是否接收到第一資訊的一第二資訊。
請參照第1圖,其所繪示為本發明一實施例之包括至少一行動裝置(例如行動裝置105)與一無線網路基地台110之無線通訊系統100的方塊示意圖。其中在無線通訊系統100中的行動裝置105與無線網路基地台110係可分別被視為無線通訊裝置。而無線通訊系統100至少支援超高吞吐量無線區域網路(very high throughput wireless local area network(VHT WLAN))的通訊功能,並符合多種的無線區域網路規範,例如符合IEEE 802.11的規範;需注意的是,無線通訊系統100所提供的通訊功能並不僅限於超高吞吐量無線區域網路。此外,無線通訊系統100包括一媒體存取控制層,該媒體存取控制層針對制定好的資料存取類別(Access Categories (ACs))支援了或提供了一增強型分散存取機制(Enhanced Distributed Channel Access(EDCA))的功能,所提供的增強型分散存取機制功能係可於一段時間內競爭網路通道的存取權限,該段時間稱為傳輸機會(Transmission Opportunity(TXOP)),一次傳輸機會TXOP的時間係指行動裝置可盡力發送資料訊框的一段時間區間(只要訊框傳輸的持續時間並未超過傳輸機會TXOP的最大持續時間)。如果行動裝置能夠支援傳輸機會省電模式(TXOP power save mode(TXOP PS mode)),則當無線網路基地台110與一或多個行動裝置於一次的傳輸機會TXOP時間內正進行通訊時,其他並未參與此次通訊傳輸或接收的行動裝置在直到該次傳輸機會TXOP時間結束之前可能會進入睡眠狀態(‘Doze’state)。在本實施例中,行動裝置105係可支援該傳輸機會省電模式,並能夠與無線網路基地台110進行協商來詢問無線網路基地台110是否亦支持電源管理模式的能力(亦即是否也支援傳輸機會省電模式的能力(capability))。應注意的是,行動裝置105與無線網路基地台110之間的電源管理模式協商係關於電源管理模式的能力協商(capability negotiation)或是電源管理模式的狀態/決定結果的協商(status/decision negotiation),而電源管理模式的能力協商係指行動裝置105與無線網路基地台110進行是否支援電源管理模式的能力協商,此外,電源管理模式的狀態/決定結果之協商係指當支援電源管理模式時行動裝置105與無線網路基地台110對是否行動裝置105係位於電源管理模式的結果進行協商。
具體來說,行動裝置105包含有一通訊電路115與一處理電路120。處理電路120係用以控制通訊電路115使之與無線網路基地台110對電源管理模式的能力進行協商。當行動裝置105與無線網路基地台110進行協商時,通訊電路115係用以自行動裝置105傳送一第一資訊INFO_1至無線網路基地台110,以通知無線網路基地台110是否行動裝置105支援電源管理模式,此外,無線網路基地台110係傳送一第二資訊INFO_2至行動裝置105,該第二資訊INFO_2係用以指示出是否無線網路基地台110支援電源管理模式。如此,在電源管理模式的能力協商時,通訊電路115係另用以接收從無線網路基地台110傳送至行動裝置105的第二資訊INFO_2。
藉由上述操作,如此一來,行動裝置105與無線網路基地台110雙方可互換資訊以便正確判斷是否可支持電源管理模式,而因為習知傳統的傳輸機會省電模式機制缺乏省電模式能力資訊的交換或協商,因此,利用於行動裝置105與無線網路基地台110之間互換能力資訊的操作可正確判斷是否可支持電源管理模式。而當行動裝置105與無線網路基地台110之間支持電源管理模式時,行動裝置105會告知無線網路基地台110關於該行動裝置105進入或位於電源管理模式的決定結果之訊息,在收到該決定結果後,無線網路基地台110會決定是否允許位於電源管理模式中的行動裝置105可切換狀態。對行動裝置105來說,當位於電源管理模式中,行動裝置105可能進入一低電源狀態(例如睡眠狀態(Doze state))或是進入一高電源狀態(例如正常操作狀態(Awake state)),在正常操作狀態中,行動裝置105係操作於較高的電源功率以接收無線網路基地台110所傳送過來的訊框資料,而在睡眠狀態中,行動裝置105係操作於較低的電源功率,而並不會接收無線網路基地台110所傳送過來的訊框資料,此時無線網路基地台110係藉由使用一緩衝單元來緩衝將要傳送至行動裝置105的訊框資料。應注意的是,上述行動裝置105的電源狀態與相對應的描述並不是本發明的限制;行動裝置105亦可包含有三個或多個以上不同的電源狀態。
在本實施例中,行動裝置105係主動與無線網路基地台110協商電源管理模式的能力。請參照第2圖,其所繪示為本發明一實施例中第1圖所示之行動裝置105與無線網路基地台110協商電源管理模式能力的時序圖。在時間點t1時,當行動裝置105進入、加入、或尋找無線網路基地台110所服務之基本服務集(basic service set(BSS))時,通訊電路115係藉由傳送具有第一資訊INFO_1的連結要求(association request)或具有第一資訊INFO_1的重新連結要求(re-association request)至無線網路基地台110,以達到傳送第一資訊INFO_1的目的。詳細來說,在時間點t1,當行動裝置105第一次加入無線網路基地台110所服務的基本服務集時,通訊電路115係發送該連結要求至無線網路基地台110。而當行動裝置105在時間點t1時由另一無線網路基地台的基本服務集轉換至無線網路基地台110的基本服務集時,通訊電路115係發送該重新連結要求至無線網路基地台110。當接收到行動裝置105所發送的第一資訊INFO_1時,無線網路基地台110在時間點t2時係藉由傳送具有第二資訊INFO_2的連結回應(association response)或具有第二資訊INFO_2的重新連結要求(re-association response)至行動裝置105,以達到傳送第二資訊INFO_2的目的,其中該連結回應與該重新連結回應係分別對應於上述之連結要求與重新連結要求,因此,通訊電路115可藉由接收從無線網路基地台110所發送的連結回應或重新連結回應,來接收第二資訊INFO_2。
另外,在其他實施例中,主動與無線網路基地台110協商電源管理模式能力的操作亦可利用發送一探測要求(probe request)與接收一探測回應(probe response)來實現之。在本實施例中,通訊電路115係用以於時間點t1時發送具有第一資訊INFO_1的一探測要求至無線網路基地台110,以達到傳送第一資訊INFO_1的目的。當無線網路基地台110接收到從行動裝置105所發送的第一資訊INFO_1,無線網路基地台110係藉由發送具有第二資訊INFO_2的一探測回應至行動裝置105,來達到傳送第二資訊INFO_2的目的,其中該探測回應係對應於該探測要求。因此,通訊電路115係用以藉由接收從無線網路基地台110所發送過來的探測回應來接收第二資訊INFO_2。
實作上,第一資訊INFO_1或第二資訊INFO_2的內容在傳輸時可分別由能力欄位‘VHT TXOP PS’所運送或攜帶,也就是說,在本實施例中,當能力欄位‘VHT TXOP PS’的資料係從行動裝置105傳送至無線網路基地台110時,該能力欄位‘VHT TXOPPS’可用以指示出是否行動裝置105支援電源管理模式。此外,當該能力欄位‘VHT TXOP PS’的資料係從無線網路基地台110傳送至行動裝置105時,該能力欄位‘VHT TXOP PS’可用以指示出是否無線網路基地台110支援電源管理模式。需注意的是,使用能力欄位‘VHT TXOP PS’來運送或攜帶第一資訊INFO_1或第二資訊INFO_2的方式並非是本發明的限制,在其他實施例中也可藉由其他不同的資料欄位或其他訊號通訊方式來運送或攜帶第一資訊INFO_1或第二資訊INFO_2的內容。因此,在本實施例中,對於電源管理模式的能力協商,行動裝置105與無線網路基地台110皆可分別經由能力欄位‘VHT TXOP PS’來通知彼此是否支援電源管理模式。如果一發送方(亦即行動裝置105與無線網路基地台110其中之一)不支援電源管理模式,則能力欄位‘VHT TXOP PS’的內容可設定為‘0’,反之,如果該發送方(亦即行動裝置105與無線網路基地台110其中之一)支援電源管理模式,則能力欄位‘VHT TXOP PS’的內容可設定為‘1’。
此外,在另一實施例中,行動裝置105與無線網路基地台110之間的電源管理模式之能力協商亦可藉由利用無線網路基地台110主動發送一信標訊框(beacon frame)至行動裝置105來實現。請參照第3圖,其所繪示為接收無線網路基地台110所發送之信標訊框之行動裝置105的操作示意圖。如第3圖所示,在時間點t3時,無線網路基地台110係主動發送一特定資訊INFO_3至行動裝置105,其中特定資訊INFO_3係經由信標訊框所運送,而通訊電路115係用以藉由接收從無線網路基地台110傳送至行動裝置105的信標訊框(運送特定資訊INFO_3),來達到接收特定資訊INFO_3的目的。因此,在通訊電路115接收到無線網路基地台110發送的信標訊框後,處理電路120可根據該信標訊框來取得或獲得特定資訊INFO_3的內容,其中特定資訊INFO_3的內容係指示出無線網路基地台110是否支援電源管理模式。如此,藉由上述的操作,行動裝置105可知道無線網路基地台110是否支援電源管理模式。應注意的是,由於該信標訊框係為一廣播訊號並用以幫助行動裝置105得知無線網路基地台110是否支援電源管理模式,因此,對行動裝置105而言,當接收到該信標訊框時,可不需要發送回應訊息至無線網路基地台110。
此外,當行動裝置105與無線網路基地台110雙方皆支援電源管理模式時,行動裝置105係通知無線網路基地台110關於電源管理模式的狀態或決定結果。請搭配參照第1圖與第4圖,第4圖是用以通知無線網路基地台110關於行動裝置105所決定之電源管理模式中的狀態或決定結果的操作示意圖。第1圖所示之通訊電路115係用以於時間點t5時從行動裝置105端傳送一第一協定資料單元(protocol data unit(PDU))至無線網路基地台110,以及於時間點t6時接收從無線網路基地台110傳送至行動裝置105的一第二協定資料單元,而處理電路120係用以控制通訊電路115,使之與無線網路基地台110進行協商。其中第一協定資料單元包括有一第一資訊,該第一資料係用以指示出是否行動裝置105位於電源管理模式中,而第二協定資料單元係包括有一第二資訊,該第二資訊係用以確認是否接收到上述第一協定資料單元的第一資訊,在本實施例中,第一、第二協定資料單元是實體層收斂程序協定資料單元(physical level convergence procedure protocol data units(PLCP Protocol Data Unit),簡寫為PPDU),然而,此並非是本發明的限制。
如第4圖所示,於時間點t5,通訊電路115係用以傳送該第一協定資料單元至無線網路基地台110,通知無線網路基地台110是否行動裝置105位於電源管理模式中,其中第一協定資料單元所運送或攜帶的第一資訊可藉由該第一協定資料單元本身的欄位(例如是包含於第一協定資料單元的標頭(header)中的資料欄位)來實現。於時間點t6,在無線網路基地台110接收到行動裝置105所發送的第一協定資料單元後,無線網路基地台110係發送第二協定資料單元至行動裝置105。因此,藉由收到第二協定資料單元,行動裝置105可確認第一協定資料單元已被無線網路基地台110所接收。此外,對行動裝置105來說,第二協定資料單元中的第二資訊係另可指示出是否無線網路基地台110允許行動裝置(並非僅指行動裝置105)進入低電源狀態,也就是說,第二協定資料單元中的第二資訊可用來指示當行動裝置位於電源管理模式中時行動裝置(並非僅指行動裝置105)是否能夠進入低電源狀態,如果無線網路基地台110允許位於電源管理模式中的行動裝置進入低電源狀態且行動裝置105在接下來的傳輸機會時間TXOP中並未參與通訊,則行動裝置105可進入省電狀態(亦即低電源狀態),也就是說,當行動裝置105位於傳輸機會省電模式(TXOP PS mode)中且無線網路基地台110允許行動裝置105可進入低電源狀態時,如果在無線網路基地台110正與其他行動裝置通訊之下,則行動裝置105可進入低電源狀態。另外,在上述的實施例中,就實作來說,第二協定資料單元可由下行的回應訊框(downlink ACK frame)來實現,此外,第二協定資料單元也可由搭載有回應資訊之任一種的下行資料單元來實現。如上所述,由於第二協定資料單元中的第二資訊可用來指示在一段行動裝置105並未參與通訊的傳輸機會時間TXOP內行動裝置105是否能夠進入低電源狀態的結果,因此,行動裝置105與無線網路基地台110雙方皆能夠知道在一段行動裝置並未參與通訊的傳輸機會時間TXOP內行動裝置105能否被允許位於低電源狀態。
此外,由於協定資料單元係用以運送資料訊框且經常於行動裝置105與無線網路基地台110之間的通訊時發生,因此,藉由發送上述的第一協定資料單元,行動裝置105可輕易且立即地通知無線網路基地台110是否行動裝置105位於電源管理模式中,所以可使無線通訊系統100的節能效果獲得立即且有效的提升。實作上,超高吞吐量無線網路之前置訊號(VHT preamble)中的一欄位可被用來作為包含於第一協定資料單元中的第一資訊並用以指示出是否行動裝置105係位於電源管理模式中,且該欄位可以藉由一實體層資料單元之標頭內的一個單一資料位元來實現。以上所有的設計變型皆屬於本發明的範疇。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧無線通訊系統
105‧‧‧行動裝置
110‧‧‧無線網路基地台
115‧‧‧通訊電路
120‧‧‧處理電路
第1圖為本發明一實施例之包括至少一行動裝置與一無線網路基地台之無線通訊系統的方塊示意圖。
第2圖為第1圖所示之行動裝置與無線網路基地台協商電源管理模式能力的時序示意圖。
第3圖為接收無線網路基地台所發送之信標訊框之行動裝置的操作示意圖。
第4圖為用以通知無線網路基地台關於行動裝置所決定之電源管理模式中的狀態或決定結果的操作示意圖。
100...無線通訊系統
105...行動裝置
110...無線網路基地台
115...通訊電路
120...處理電路

Claims (20)

  1. 一種用以協商一第一無線裝置與一第二無線裝置之間之一電源管理模式的方法,其中該第一、第二無線裝置之其中之一係一行動裝置,而另一係一無線網路基地台(access point),以及該方法包含有:傳送於該電源管理模式中該第一無線裝置的一能力至該第二無線裝置;以及接收從該第二無線裝置傳送至該第一無線裝置之一第二資訊,該第二資訊係用以指示出是否該第二無線裝置支援該電源管理模式。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中傳送於該電源管理模式中該第一無線裝置的該能力至該第二無線裝置的步驟包含有:當該第一無線裝置加入或尋找該第二無線裝置所服務之一服務集(service set)時,傳送該第一無線裝置的該能力。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中傳送於該電源管理模式中該第一無線裝置的該能力至該第二無線裝置的步驟包含有:藉由從該第一無線裝置發送具有該第一無線裝置的該能力之一連結要求(association request)或具有該第一無線裝置的該能力之一重新連結要求(re-association request)至該第二無線裝置,以傳送該第一無線裝置的該能力。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中接收該第二資訊的步驟包含有: 藉由接收從該第二無線裝置至該第一無線裝置之具有該第二資訊的一連結回應(association response)或具有該第二資訊的一重新連結回應(re-association response),以接收該第二資訊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中傳送該第一無線裝置的該能力的步驟包含有:藉由從該第一無線裝置發送具有該第一無線裝置的該能力之一探測要求(probe request)至該第二無線裝置,以傳送該第一無線裝置的該能力。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中該電源管理模式係一傳輸機會省電模式(transmission opportunity power saving(TXOP PS)mode)。
  7. 一種用以協商一行動裝置與一無線網路基地台之間之一電源管理模式的方法,包含有:接收從該無線網路基地台傳送至該行動裝置的一信標訊框(beacon frame);以及依據該信標訊框取得一特定資訊,其中該特定資訊係指示出於該電源管理模式中該無線網路基地台之一能力。
  8. 一種用以指示一行動裝置之一電源管理模式狀態至一無線網路基地台的方法,包含有:自該行動裝置傳送一第一協定資料單元(protocol data unit(PDU))至該無線網路基地台;以及接收由該無線網路基地台傳送至該行動裝置之一第二協定資料 單元;其中該第一協定資料單元包括有一第一資訊,該第一資訊係用以在該行動裝置已經傳送於該電源管理模式中該行動裝置之一能力至該無線網路基地台之後通知該無線網路基地台是否該行動裝置係位於該電源管理模式中;以及,該第二協定資料單元包括有一第二資訊,該第二資訊係用以確認是否接收到該第一資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法,其中該第二資訊係另用以允許當該行動裝置位於該電源管理模式中時該行動裝置可進入一低電源狀態。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法,其中該電源管理模式係一傳輸機會省電模式(transmission opportunity power saving(TXOP PS)mode)。
  11. 一種能夠與一無線網路基地台協商一電源管理模式的行動裝置,包含有:一通訊電路,用以傳送於該電源管理模式中該第一無線裝置的一能力至該第二無線裝置,以及用以接收從該無線網路基地台傳送至該行動裝置之一第二資訊,該第二資訊係用以指示出是否該無線網路基地台支援該電源管理模式;以及一處理電路,耦接至該通訊電路,用以控制該通訊電路,與該無線網路基地台進行協商。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之行動裝置,其中當該行動裝置加入或尋找該無線網路基地台所服務之一服務集(service set)時,該 通訊電路係用以傳送於該電源管理模式中該第一無線裝置的該能力。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之行動裝置,其中該通訊電路係用以藉由從該行動裝置發送具有該第一無線裝置之該能力之一連結要求或具有該第一無線裝置之該能力之一重新連結要求至該無線網路基地台,以傳送於該電源管理模式中該第一無線裝置的該能力。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之行動裝置,其中該通訊電路係用以藉由接收從該無線網路基地台至該行動裝置之具有該第二資訊的一連結回應或具有該第二資訊的一重新連結回應,以接收該第二資訊。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之行動裝置,其中該通訊電路係用以藉由從該行動裝置發送具有該第一無線裝置之該能力之一探測要求至該無線網路基地台,以傳送該第一無線裝置之該能力。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的行動裝置,其中該電源管理模式係一傳輸機會省電模式(transmission opportunity power saving(TXOP PS)mode)。
  17. 一種能夠與一無線網路基地台協商一電源管理模式的行動裝置,包含有:一通訊電路,用以接收從該無線網路基地台傳送至該行動裝置之一信標訊框(beacon frame);以及一處理電路,耦接至該通訊電路,用以依據該信標訊框來取得一特定資訊,其中該特定資訊係指示出於該電源管理模式 中該無線網路基地台之一能力。
  18. 一種能夠將一電源管理模式狀態通知一無線網路基地台的行動裝置,包含有:一通訊電路,用以從該行動裝置傳送一第一協定資料單元至該無線網路基地台,以及用以接收由該無線網路基地台傳送至該行動裝置之一第二協定資料單元;以及一處理電路,耦接至該通訊電路,用以控制該通訊電路,使之與該無線網路基地台進行協商;其中該第一協定資料單元包括有一第一資訊,該第一資訊係用以在該行動裝置已經傳送於該電源管理模式中該行動裝置之一能力至該無線網路基地台之後通知該無線網路基地台是否該行動裝置係位於該電源管理模式中;以及,該第二協定資料單元包括有一第二資訊,該第二資訊係用以確認是否接收到該第一資訊。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之行動裝置,其中該第二資訊係另用以允許當該行動裝置位於該電源管理模式中時該行動裝置可進入一低電源狀態。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之行動裝置,其中該電源管理模式係一傳輸機會省電模式。
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