TWI473513B - 無線網路裝置及其積體電路 - Google Patents

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TWI473513B
TWI473513B TW97112515A TW97112515A TWI473513B TW I473513 B TWI473513 B TW I473513B TW 97112515 A TW97112515 A TW 97112515A TW 97112515 A TW97112515 A TW 97112515A TW I473513 B TWI473513 B TW I473513B
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Chhabra Kapil
Goel Sandesh
Zhang Zhenyu
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Marvell World Trade Ltd
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Description

無線網路裝置及其積體電路
本發明涉及無線網路裝置，尤其涉及降低無線網路裝置的功耗。
此處所提供的背景描述目的是一般地闡述本發明的來龍去脈。在先前技術部分描述的範圍內，現署名發明人的工作以及在申請時說明書中不能另外限定為先前技術的方案，既非明示也非暗示地被認為是針對本發明的先前技術。
無線網路裝置，例如用戶工作站，在特定模式或基礎建設模式下操作，分別如圖1和圖2所示。在特定模式下，每個用戶工作站10－1、10－2、…和10－N(統稱用戶工作站10)與其他用戶工作站直接通信，而不需要存取點(AP)。在基礎建設模式下，每個用戶工作站20－1、20－2、…和20－M(統稱用戶工作站20)透過AP 24與其他客戶站通信。AP 24可提供與網路26、伺服器28及/或網際網路30的連接。
現在參考圖3，AP 24在一信標間隔發送信標。每個Nth 信標是資料待傳指示傳遞訊息(DTIM)信標，其中N是大於或等於1的整數。DTIM信標後面跟隨由AP 24向用戶工作站20發送之緩衝的廣播和多播框。
一般地，AP 24和用戶工作站20不會在每個DTIM信標後交換資料。因此，用戶工作站20可在兩種模式下操作：活動模式和不活動(或休眠)模式。當AP 24和用戶工作站20交換資料時，用戶工作站20可在活動模式下操作。另一方面，當AP 24和用戶工作站20不交換資料時，為了省電，用戶工作站20在不活動模式下操作。在不活動模式期間，用戶工作站的元件被關閉。不活動模式時鐘和甦醒模組確定何時轉變回到活動模式。根據DTIM信標間隔，用戶工作站20可確定在甦醒以接收下一個DTIM信標之前維持不活動模式的時間長短。
一種無線網路裝置，包括一不活動模式時鐘、一收發器模組以及一控制模組。所述收發器模組將無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述轉變在所期望的其中一個DTIM信標之前一的甦醒週期發生。所述控制模組根據所述無線網路裝置的硬體/軟體延遲以及不活動模式時鐘的漂移在操作過程中選擇性地調節甦醒週期。
在另一特徵中，所述DTIM信標被發送到所述無線網路裝置，並且所述無線網路裝置進一步包括信標錯過模組，其計數所述DTIM信標中被所述收發器模組在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標。所述第一預定週期短於所述第二預定週期。所述控制模組根據被所述收發器模組在所述第一和第二預定週期內錯過的所述DTIM信標來調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述收發器模組從遠端裝置接收第一時間戳記(timestamp)，並且所述控制模組根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述漂移。所述控制模組根據所述第一時間戳記以及通過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，所述控制模組增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，所述控制模組增加所述甦醒週期。當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，所述控制模組減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，所述控制模組減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，所述控制模組減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當錯過所述DTIM信標的其中之一時，所述控制模組致使所述收發器模組向遠端裝置發送時間戳記請求，並且其中所述控制模組根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調節。
在另一特徵中，一種積體電路包括無線網路裝置，並且進一步包括振盪器，其中所述不活動模式時鐘由所述振盪器所驅動。所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，一種無線網路裝置包括一不活動模式時鐘、一收發器模組以及一控制模組。所述收發器模組將所述無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述轉變發生在所期望的DTIM信標之前的一甦醒週期中。所述控制模組產生第一和第二校正值，以在操作過程中調節所述甦醒週期，其中所述第一校正值根據錯過的DTIM信標的數目，並且所述第二校正值根據從遠端裝置接收的時間戳記，並且其中所述甦醒週期根據所述不活動模式時鐘。
在另一特徵中，所述無線網路裝置進一步包括信標錯過模組，其監測所述DTIM信標中被所述收發器模組在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標，其中所述第一預定週期短於所述第二預定週期。
在另一特徵中，所述收發器模組從遠端裝置接收第一時間戳記，並且所述控制模組根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述不活動模式時鐘的漂移。所述控制模組根據所述第一時間戳記以及透過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異來選擇性地調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，所述控制模組增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，所述控制模組增加所述甦醒週期。當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，所述控制模組減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，所述控制模組減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，所述控制模組減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當錯過所述DTIM信標的其中之一時，所述控制模組致使所述收發器模組向所述遠端裝置發送時間戳記請求，並且其中所述控制模組根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調即。
在另一特徵中，一種積體電路包括無線網路裝置，並且進一步包括振盪器，其中所述不活動模式時鐘由所述振盪器所驅動。所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，一種方法包括：在所期望的其中一個DTIM信標之前的甦醒週期中將無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述不活動模式根據不活動模式時鐘。所述方法進一步包括根據所述無線網路裝置的硬體/軟體延遲以及所述不活動模式時鐘的漂移在操作過程中選擇性地調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述DTIM信標被發送到所述無線網路裝置，並且所述方法進一步包括：計數所述DTIM信標中被所述無線網路裝置在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標，其中所述第一預定週期短於所述第二預定週期。所述方法進一步包括：根據在所述第一和第二預定週期內錯過的所述DTIM信標來調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：從遠端裝置接收第一時間戳記，並且根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述漂移。所述方法進一步包括：根據所述第一時間戳記以及透過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異來調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。所述方法進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過 的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當錯過所述DTIM信標的其中之一時，向遠端裝置發送時間戳記請求，並且根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調節。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：透過振盪器驅動所述不活動模式時鐘，所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，一種方法包括：在所期望的DTIM信標之前的一甦醒週期將無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述不活動模式根據不活動模式時鐘。所述方法進一步包括：產生第一和第二校正值，以在操作過程中調節所述甦醒週期，其中所述第一校正值根據錯過的DTIM信標的數目，並且所述第二校正值根據從遠端裝置接收的時間戳記，並且其中所述甦醒週期根據所述不活動模式時鐘。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：監測所述DTIM信標中被所述無線網路裝置在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標，其中所述第一預定週期短於所述第二預定週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：從遠端裝置接收第一時間戳記，根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述不活動模式時鐘的漂移。所述方法進一步包括：根據所述第一時間戳記以及透過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異來選擇性地調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。所述方法進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM 信標的第二計數大於所述第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：當錯過所述DTIM信標的其中之一時，向所述遠端裝置發送時間戳記請求，並且根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調節。
在另一特徵中，所述方法進一步包括：透過振盪器驅動所述不活動模式時鐘，所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，一種無線網路裝置包括：一不活動模式時鐘以及用於發送和接收的收發器裝置，其將所述無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述轉變發生在所期望的其中一個DTIM信標之前的一甦醒週期中。所述無線網路裝置進一步包括控制裝置，其根據所述無線網路裝置的硬體/軟體延遲以及所述不活動模式時鐘的漂移在操作過程中選擇性地調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述DTIM信標被發送到所述無線網路裝置，並且所述無線網路裝置進一步包括信標錯過裝置，其計數所述DTIM信標中被所述收發器裝置在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標。所述第一預定週期短於所述第二預定週期。所述控制裝置根據被所述收發器裝置在所述第一和第二預定週期內錯過的所述DTIM信標來調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述收發器裝置從遠端裝置接收第一時間戳記，並且所述控制裝置根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述漂移。所述控制裝置根據所述第一時間戳記以及透過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異來調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，所述控制裝置增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第 一計數大於或等於第一預定計數時，所述控制裝置增加所述甦醒週期。當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，所述控制裝置減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，所述控制裝置減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，所述控制裝置減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當錯過所述DTIM信標的其中之一時，所述控制裝置致使所述收發器裝置向遠端裝置發送時間戳記請求，並且其中所述控制裝置根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調節。
在另一特徵中，一種積體電路包括無線網路裝置，並且進一步包括振盪器，其中所述不活動模式時鐘由所述振盪器所驅動。所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，一種無線網路裝置包括：一不活動模式時鐘以及用於發送和接收的收發器裝置，其將所述無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述轉變發生在所期望的DTIM信標之前的一甦醒週期中。所述無線網路裝置進一步包括控制裝置，用於產生第一和第二校正值，以在操作過程中調節所述甦醒週期，其中所述第一校正值根據錯過的DTIM信標的數目，所述第二校正值根據從遠端裝置接收的時間戳記，並且其中所述甦醒週期根據所述不活動模式時鐘。
在另一特徵中，所述無線網路裝置進一步包括信標錯過裝置，其監測所述DTIM信標中被所述收發器裝置在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標，其中所述第一預定週期短於所述第二預定週期。
在另一特徵中，所述收發器模組從遠端裝置接收第一時間戳記，並且所述控制裝置根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述不活動模式時鐘的漂移。所述控制裝置根據所述第一時間戳記以及透過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異來選擇性地調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，所述控制裝置增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，所述控制裝置增加所述甦醒週期。當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，所述控制裝置減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，所述控制裝置減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，所述控制裝置減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，當錯過所述DTIM信標的其中之一時，所述控制裝置致使所述收發器裝置向所述遠端裝置發送時間戳記請求，並且其中所述控制裝置根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調即。
在另一特徵中，一種積體電路包括無線網路裝置，並且進一步包括振盪器，其中所述不活動模式時鐘由所述振盪器所驅動。所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，一種透過處理器所執行的電腦程式包括：在所期望的其中一個DTIM信標之前的一甦醒週期將無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述不活動模式根據不活動模式時鐘。所述電腦程式進一步包括根據所述無線網路裝置的硬體/軟體延遲以及所述不活動模式時鐘的漂移在操作過程中選擇性地調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述DTIM信標被發送到所述無線網路裝置，並且所述電腦程式進一步包括：計數所述DTIM信標中被所述無線網路裝置在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標，其中所述第一預定週期短於所述第二預定週期。所述電腦程式進一步包括：根據在所述第一和第二預定週期內錯過的所述DTIM信標來調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：從遠端裝置接收第一時間 戳記，根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述漂移。所述電腦程式進一步包括：根據所述第一時間戳記以及透過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異來調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。所述電腦程式進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當錯過所述DTIM信標的其中之一時，向遠端裝置發送時間戳記請求，並且根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調節。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：透過振盪器驅動所述不活動模式時鐘，所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，一種電腦程式，包括：在所期望的DTIM信標之前的一甦醒週期將無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述不活動模式根據不活動模式時鐘。所述電腦程式進一步包括：產生第一和第二校正值，以在操作過程中調節所述甦醒週期，其中所述第一校正值根據錯過的DTIM信標的數目，所述第二校正值根據從遠端裝置接收的時間戳記，並且其中所述甦醒週期根據所述不活動模式時鐘。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：監測所述DTIM信標中被所述無線網路裝置在第一和第二預定週期內錯過的DTIM信標，其中所述第一預定週期短於所述第二預定週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：從遠端裝置接收第一時間戳記，根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒週期來補償所述不活動模式時鐘的漂移。所述電腦程式進一步包括：根據所述第一時間戳記以及透過所述無線網路裝置根據當地時鐘所產生的第二時間戳記之間的差異來選擇性地調節所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，增加所述甦醒週期。所述電腦程式進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於第一預定計數時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於第一預定計數並且針對前一個DTIM信標的所述甦醒週期已增加時，減少所述甦醒週期。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：當錯過所述DTIM信標的其中之一時，向所述遠端裝置發送時間戳記請求，並且根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒週期產生調節。
在另一特徵中，所述電腦程式進一步包括：透過振盪器驅動所述不活動模式時鐘，所述振盪器包括環式振盪器。
在另一特徵中，透過一個或多個處理器所執行的電腦程式實施上述系統和方法。所述電腦程式可駐留在電腦可讀媒體中，例如記憶體、非揮發性資料儲存及/或其他合適的有形儲存媒體，但是不限於此。
根據以下提供的詳細描述，本發明適用性的其他方面將更加顯而易見。應當理解，以下的詳細描述和具體示例僅僅是為了說明的目的，而不是要限制本發明的範圍。
以下的描述在本質上只是示例性的，絕非意圖要限制本發明、本發明的應用或使用。為清楚起見，在圖式中用相同的參考數字表示相似的元件。如同本發明所使用的，措辭「A、B和C的至少其中之一」應解釋為表示採用含邏輯或的邏輯(A或B或C)。應當理解，方法中的步驟可在不改變本發明原理的情況下以不同的次序來執行。
如同本發明所使用的，術語「模組」指的是專用積體電路(ASIC)、電子電路、執行一個或多個軟體或韌體程式的處理器(共用的、專用的或群組)和記憶體、組合邏輯電路、及/或提供所述功能性的其他合適元件。
在一些系統中，用戶工作站在所預期的DTIM信標之前甦醒預定時間。這個週期稱為前目標信標傳送時間(pre－TBTT)，其典型地是一固定值，用於說明不活動模式時鐘誤差以及與預備用戶工作站以接收DTIM信標相關的任何硬體/軟體延遲。
這種方法要求對於每個實施系統和軟體版本進行手動校正。此外，還有零件間的變化、以溫度為主的差異以及以電壓供應為主的差異，它們將會導致可變的不活動模式時鐘誤差。換言之，對一個系統有效的pre－TBTT值對於另一個系統來說不一定是最佳的。此外，射頻(RF)模組的校正延遲可隨晶片的不同而變化。校正延遲還可隨溫度差異及/或通道條件而變化。
因為pre－TBTT值假定最壞情況下的不活動模式時鐘誤差，所以用戶工作站可在DTIM信標之前過早甦醒。結果，用戶工作站的活動模式時間和功率浪費增加了，但是卻沒有任何顯著操作上的好處。
本發明中，根據分別補償硬體/軟體延遲和不活動模式時鐘的漂移之第一和第二校正值在操作過程中計算調節後的pre－TBTT週期。結果，可使用更準確的pre－TBTT值，並且功耗可為最優化。
現在參考圖4A，其中表示依據本發明的諸如用戶工作站之無線網路裝置50。無線網路裝置50包括RF收發器模組52，其透過媒體發送和接收無線資料。無線資料可配置為封包、框及/或任何其他格式。射頻收發器模組52包括天線49。
基頻處理模組54將射頻收發器模組52所接收到的射頻信號轉換為基頻信號。基頻處理模組54還將來自媒體存取控制(MAC)模組58的基頻信號轉換為用於無線傳輸的射頻信號。MAC模組58接收基頻信號，與主機介面60通信，並提供對物理層的介面，且控制無線網路裝置50的操作。
無線網路裝置50進一步包括處理器62，其執行用於無線網路裝置50的處理。活動模式時鐘64在活動模式期間產生時鐘信號，並且提供高準確性的時鐘。活動模式時鐘64可連接到根據外部晶體振盪器(圖中未示)的時鐘，以在活動模式操作期間提供相對準確的時鐘。
不活動模式時鐘66在不活動模式期間產生時鐘信號。相較於活動模式時鐘64，不活動模式時鐘66浪費較少功率。不活動模式時鐘66可根據外部晶體振盪器及/或晶載振盪器(例如環式振盪器)來產生。相較於活動模式時鐘64，不活動模式時鐘66的時間精確度較低。
在下一個預期的DTIM信標之前，甦醒啟動模組70使無線網路裝置50甦醒預定週期(以下，即調節後的pre－TBTT週期或pre－TBTTadj )。換言之，用戶工作站維持不活動模式一個週期，其等於DTIM信標間隔減去pre－TBTT值。在由不活動模式時鐘66確定的DTIM信標間隔之前，甦醒啟動模組70使無線網路裝置50在pre－TBTT週期中甦醒。從一個DTIM信標到另一個DTIM信標，MAC模組58或用戶工作站的其他模組可按照文中所述來選擇性地調節pre－TBTT週期。
無線網路裝置50還可包括記憶體74，其可包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、揮發性記憶體、非揮發性記憶體、快取、快閃記憶體、及/或任何其他記憶體。
處理器62可使MAC模組58甦醒，並且將用戶工作站的不同元件(例如射頻收發器模組52，僅為示例)接上電。在甦醒期間，射頻收發器模組52可被校正。射頻收發器模組52的軟體執行延遲和校正延遲可為不同。如果pre－TBTT週期過短，則無線網路裝置在DTIM信標出現之後甦醒。如果pre－TBTT週期過長，則無線網路裝置50活動時間過長並且浪費過多功率。
活動模式時鐘64和不活動模式時鐘66可透過使用外部晶體振盪器來 產生。根據晶體振盪器的時鐘將會相對更穩定。如果兩種時鐘都根據晶體振盪器，仍然可按照文中所述來調節不活動模式時鐘。
然而，在一些應用中，不活動模式時鐘66可根據晶載振盪器(獨立於晶體振盪器之外)所產生的信號。例如，可使用晶載環式振盪器，其可較以晶體振盪器為主的時鐘為不穩定。可使用環式振盪器，因為其可集成為晶載並且趨於消耗較少功率。僅為示例，根據環式振盪器的不活動模式時鐘66可具有相對大的百萬分之一(PPM)誤差(例如>15000 PPM)。當調節pre－TBTT值時，應當考慮這些可變誤差。
本發明透過計算並應用兩種校正來調節pre－TBTT值。第一校正值D1說明硬體/軟體延遲。第二校正值D2說明不活動模式時鐘漂移。
錯過的DTIM信標數目被監測並用於改寫第一校正值D1。可使用兩個監測間隔M1和M2，其中M1小於M2。M1和M2是AP發出的DTIM信標的累積計數。在M1期間，當錯過至少T1個連續的DTIM信標時或者當錯過至少T2個DTIM信標時，增加第一校正值D1。當在M2期間錯過少於T3個DTIM信標時或者當在M1期間第一校正值D1之前已增加並且錯過少於T3個DTIM信標時，減少第一校正值D1。對於特定實施方式，可設定閾值T1、T2和T3。
第二校正值D2說明不活動模式時鐘66的漂移。本發明可測量根據AP的時鐘的漂移。更具體而言，在DTIM信標/探測器回應中，AP發送時間戳記TSFAP 。用戶工作站也根據當地時鐘產生當地時間戳記或TSFCLIENT 。用戶工作站可監測TSFCLIENT 與TSFAP 之間的差異，並根據此差異產生第二校正值D2。僅為示例，第二校正值D2可根據每個DTIM信標的TSFCLIENT 與TSFAP 之間差異的平均值。可使用根據TSFCLIENT 和TSFAP 的指數平均值或其他函數。
如果錯過DTIM信標，則有若干個選擇。用戶工作站可維持活動模式直到下一個DTIM信標。這種方法將會浪費功率，因為用戶工作站維持運轉卻沒有任何好處。
或者，當錯過DTIM信標時，用戶工作站可返回不活動模式，並且在 下一個DTIM信標之前甦醒。這種方法比維持活動模式直到下一個DTIM信標所消耗的功率要少。然而，這種方法累積了兩個週期的不活動模式時鐘誤差。使用這種方法，當預定週期內沒有接收到DTIM信標時，用戶工作站可假定已經錯過信標。用戶工作站轉變為不活動模式，並且針對下一個DTIM信標而甦醒。
在另一種方法中，本發明當用戶工作站在甦醒之後不能在預定週期內接收DTIM信標時透過向AP發送單播探測器(unicast probe)請求封包(或時間戳記請求)來強制時鐘同步。僅為示例，預定週期可根據(1個最低速率的最大傳輸單元(MTU)＋優先訊框間隔(PIFS)＋信標傳輸時間＋δ)。典型的週期可等於約20 ms，雖然也可使用其他週期。AP的探測器回應包括TSFAP ，其可用於確定漂移。
用戶工作站透過將第一校正值D1和第二校正值D2加入pre－TBTT週期來調節pre－TBTT值。第一校正值D1和第二校正值D2可為零、正數或負數。
參考圖4B，其中更詳細地表示MAC模組58。MAC模組58包括硬體/軟體延遲計算模組100，其計算第一校正值D1。漂移調節模組104計算第二校正值D2。pre－TBTT調節模組108分別根據第一校正值D1和第二校正值D2調節pre－TBTT值。錯過的DTIM模組110處理當無線網路裝置50從不活動模式甦醒並錯過DTIM信標時的情形。
DTIM錯過監測模組118在活動模式啟動之後監測DTIM信標。DTIM錯過監測模組118向硬體/軟體延遲計算模組100發送與DTIM信標錯過相關的資訊。DTIM錯過監測模組118可包括第一計時器102和第二計時器103，其分別確定AP發送的DTIM信標的第一計數M1和第二計數M2。時間戳記獲取模組124從AP獲取時間戳記TSFAP 。能夠理解，無線網路裝置50的其他模組可實施16個模組中的一些或全部。
現在參考圖5，其中表示操作無線網路裝置50的方法150。控制開始於步驟152。在步驟156，將第一校正值D1和第二校正值D2分別設定為等於零。在步驟158，將計數M1count 和M2count 重設。在步驟159，控制確 定AP是否發送了DTIM信標。如果步驟159的結果為否，則控制返回步驟159。如果步驟159的結果為是，則控制在步驟162確定M1是否等於M1count 。在步驟164，控制確定錯過的連續DTIM信標之數目是否大於第一閾值T1。如果步驟164的結果為是，則在步驟166控制增加第一校正值D1，並且控制繼續於步驟186。
如果步驟164的結果為否，則控制確定在M1count 期間錯過的DTIM信標的數目是否大於或等於第二閾值T2。如果步驟172的結果為是，則在步驟174控制增加第一校正值D1，並且控制繼續於步驟186。如果步驟172的結果為否，則控制確定第一校正值D1之前是否已被增加並且在M1count 期間錯過的DTIM信標的數目是否小於或等於第三閾值T3。如果步驟180的結果為是，則在步驟184控制減少第一校正值D1，並且控制繼續於步驟186。在步驟186，控制重設M1count 。
在步驟190，控制確定M2是否等於M2count 。如果步驟190的結果為否，則控制返回步驟162。如果步驟190的結果為是，則控制繼續步驟192並確定在M2count 期間錯過的DTIM信標的數目是否小於或等於第四閾值T4。在一些實施方式中，可將T4設定為等於T2。如果步驟192的結果為是，則控制減少第一校正值D1。如果步驟192的結果為否，則控制重設計時器，並且控制返回步驟159。如同所理解的，第一和第二校正值的增加和減少可以是分離的或可變的步驟。
在圖6至圖9中，表示處理DTIM信標錯過的替代性方法。在圖6中，無線網路裝置維持運轉直到DTIM信標錯過之後的下一個信標。在圖7和圖8中，無線網路裝置在DTIM信標錯過之後被強制關閉，並且針對下一個DTIM信標而甦醒。在圖9和圖10中，無線網路裝置在DTIM信標錯過之後向AP發出時間戳記請求，根據時間戳記補償漂移，強制關閉並且針對下一個DTIM信標而甦醒。
現在參考圖6，其中示出方法220。該方法在步驟224開始。在步驟228，控制確定無線網路裝置是否甦醒(例如轉變為活動模式)。如果步驟228的結果為是，則控制確定是否接收到DTIM信標。如果步驟232的結果為是， 則在步驟236控制從AP發出的封包中獲得TSFAP 。在步驟240，控制計算作為一個或多個DTIM信標的TSFAP 和當地時間戳記TSFclient 的函數的第二校正值D2。在步驟244，控制分別根據預定基礎或先前Pre－TBTT以及第一校正值D1和第二校正值D2計算調節後的pre－TBTT值。計算值可為pre－TBTT＋D1＋D2的和。控制在步驟250結束。
現在參考圖7和圖8，其中表示方法300。該方法在步驟304開始並繼續步驟308，其中控制確定無線網路裝置是否甦醒(例如轉變為活動模式)。在步驟312，控制將計時器重設。在步驟316，控制確定是否已接收到DTIM信標。如果已接收到DTIM信標，則控制執行上述的步驟236、240和244，並且控制在步驟338結束“如果在步驟316沒有接收到DTIM信標，則在步驟320控制確定計時器是否到期。如果在步驟320計時器到期，則在步驟324控制強制關閉，並且針對下一個DTIM信標而甦醒。
現在參考圖9和圖10，其中表示方法400。控制在步驟404開始並繼續步驟408，其中控制確定無線網路裝置是否甦醒(例如轉變為活動模式)。如果步驟408的結果為是，則在步驟412，控制確定是否已接收到DTIM信標。如果步驟412的結果為是，則控制執行上述的步驟236、240和244，並且控制在步驟414結束。
如果步驟412的結果為否，則在步驟430，控制確定是否錯過DTIM信標。可使用圖7所表示的計時器進行此確定。如果步驟430的結果為是，則在步驟434，控制將計時器重設。在步驟438，控制確定計時器是否到期。當計時器到期時，控制繼續步驟440，並向AP發送單播探測器(或時間戳記請求)。在步驟444，控制接收TSFAP ，並計算根據時間戳記TSFAP 和當地時間戳記TSFclient 的差異。在步驟448，控制根據一個或多個DTIM信標的TSFAP 和TSFclient 計算第二校正值。在步驟452，控制分別根據pre－TBTT值以及第一校正值D1和第二校正值D2計算調節後的pre－TBTT值。
本發明在無需振盪的情況下反應相對較快地將甦醒時間最優化。僅為示例，可將流程圖中的值設定為M1count ＝5、M2count ＝50、T1＝2、T2＝3、T3＝1。
根據以上描述，本領域技術人員能夠理解，本發明的廣泛教導能夠以 各種形式來實施。因此，儘管本發明包括多個具體示例，但是本發明的範圍不因此受限，因為透過本領域技術人員對附圖、說明書以及所附申請專利範圍的研究，其他變型將變得顯而易見。
10－1‧‧‧用戶工作站
10－2‧‧‧用戶工作站
10－N‧‧‧用戶工作站
20－1‧‧‧用戶工作站
20－2‧‧‧用戶工作站
20－M‧‧‧用戶工作站
24‧‧‧存取點(AP)
26‧‧‧網路
28‧‧‧伺服器
30‧‧‧網際網路
49‧‧‧天線
50‧‧‧無線網路裝置
52‧‧‧射頻收發器模組
54‧‧‧基頻處理模組
58‧‧‧MAC模組
60‧‧‧主機介面
62‧‧‧處理器
64‧‧‧活動模式時鐘
66‧‧‧不活動模式時鐘
70‧‧‧甦醒啟動模組
74‧‧‧記憶體
100‧‧‧硬體/軟體延遲計算模組
102‧‧‧M1
103‧‧‧M2
104‧‧‧漂移調節模組
108‧‧‧pre－TBTT調節模組
110‧‧‧錯過的DTIM模組
114‧‧‧計時器
118‧‧‧DTIM錯過監測模組
124‧‧‧時間戳記獲取模組
150‧‧‧方法
152~196‧‧‧步驟
220‧‧‧方法
224~250‧‧‧步驟
300‧‧‧方法
304~338‧‧‧步驟
400‧‧‧方法
404~452‧‧‧步驟
透過以下的詳細描述和附圖，將能夠更完整地理解本發明，其中：圖1係依據先前技術，採用特定模式的示例性無線乙太網路的功能性方塊圖；圖2係依據先前技術，採用基礎建設模式的示例性無線乙太網路的功能性方塊圖；圖3係表示無線乙太網路裝置的活動模式和不活動模式的示例性時序圖以及在活動模式期間接收的DTIM信標；圖4A係依據本發明的示例性用戶工作站的功能性方塊圖，其包括甦醒啟動模組和MAC模組；圖4B係圖4A之MAC模組更詳細的功能性方塊圖；圖5表示確定補償硬體/軟體延遲的第一校正值D1的方法；圖6表示計算補償不活動模式時鐘漂移的第二校正值D2的方法；圖7表示當DTIM信標錯過時控制用戶工作站的替代性方法；圖8用圖表描述根據圖7的方法的操作；圖9表示當DTIM信標錯過時控制用戶工作站的替代性方法；以及圖10用圖表描述根據圖9的方法的操作。
49‧‧‧天線
50‧‧‧無線網路裝置
52‧‧‧射頻收發器模組
54‧‧‧基頻處理模組
58‧‧‧MAC模組
60‧‧‧主機介面
62‧‧‧處理器
64‧‧‧活動模式時鐘
66‧‧‧不活動模式時鐘
70‧‧‧甦醒啟動模組
74‧‧‧記憶體

Claims (22)

  1. 一種無線網路裝置，包括：一收發器模組，配置為在一甦醒時間將所述無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述甦醒時間為由所述無線網路裝置期望一個資料待傳指示傳遞訊息(DTIM)信標的一時間之前之一預定時間週期；一信標錯過模組，配置為計數被所述收發器模組在一第一預定週期和一第二預定週期每一個內錯過的DTIM信標的一數目，其中所述第一預定週期比所述第二預定週期短；以及一控制模組，配置為根據被所述收發器模組在一第一預定週期和一第二預定週期每一個內錯過的DTIM信標的所述數目在所述無線網路裝置操作過程中選擇性地調節所述甦醒時間。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中：當於所述不活動模式中操作時，所述甦醒時間係基於所述無線網路裝置所使用的一時鐘，所述收發器模組配置為從遠端裝置接收第一時間戳記，以及所述控制模組配置為根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒時間來補償在所述時鐘內之一漂移。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述的無線網路裝置，其中，所述控制模組配置為根據所述第一時間戳記以及一第二時間戳記之間的差異來調節所述甦醒時間，其中所述第二時間戳記係基於所述無線網路裝置的一當地時鐘。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於一預定計數時，所述控制模組配置為增加所述甦醒時間。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述的無線網路設備，其中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的所述數目的第一計數大於或等於第一預定計數時，所述控制模組配置為增加所述甦醒時間。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述的無線網路裝置，其中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的所述數目的第二計數 大於所述第一預定計數時，所述控制模組配置為減少所述甦醒時間。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的所述數目的計數大於一預定計數時，所述控制模組配置為減少所述甦醒時間。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中，當(i)在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的所述數目的計數小於或等於一預定計數並且(ii)針對前一個DTIM信標所述甦醒時間已增加時，所述控制模組配置為減少所述甦醒時間。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中，當錯過所述DTIM信標的其中之一時，所述控制模組配置為致使所述收發器模組向遠端裝置發送時間戳記請求，並且其中，所述控制模組根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，配置為調整所述甦醒時間。
  10. 一種積體電路，包括：依據申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，以及：一振盪器，當於所述不活動模式中操作時，配置為產生所述無線網路裝置所使用的一時鐘，其中，所述甦醒時間係基於所述時鐘。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述的積體電路，其中，所述振盪器包括環式振盪器。
  12. 一種無線網路裝置，其包括：一收發器模組，配置為在一甦醒時間將所述無線網路裝置從不活動模式轉變為活動模式，其中所述甦醒時間為由所述無線網路裝置期望一個資料待傳指示傳遞訊息(DTIM)信標的一時間之前之一預定時間週期；一信標錯過模組，配置為計數被所述收發器模組在一第一預定週期和一第二預定週期每一個內錯過的DTIM信標的一數目，其中所述第一預定週期比所述第二預定週期短；以及一控制模組，配置為產生一第一校正值和一第二校正值，以在所述無線網路裝置之操作過程中調節所述甦醒時間，其中， 所述第一校正值根據被所述收發器模組在所述第一預定週期和所述第二預定週期每一個內錯過的DTIM信標的所述數目，以及其中所述第二校正值根據從遠端裝置所接收的時間戳記。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述的無線網路裝置，其中：當於所述不活動模式中操作時，所述甦醒時間係基於所述無線網路裝置所使用的一時鐘，所述收發器模組配置為從所述遠端裝置接收第一時間戳記，以及所述控制模組配置為根據所述第一時間戳記透過調節所述甦醒時間來補償所述時鐘的一漂移。
  14. 依據申請專利範圍第13項所述的無線網路裝置，其中，所述控制模組配置為根據所述第一時間戳記以及一第二時間戳記之間的差異來選擇性調節所述甦醒時間，其中所述第二時間戳記係基於 所述無線網路裝置的一當地時鐘。
  15. 依據申請專利範圍第12項所述的無線網路裝置，其中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的連續數目大於或等於一預定計數時，所述控制模組配置為增加所述甦醒時間。
  16. 依據申請專利範圍第12項所述的無線網路裝置，其中，當在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的第一計數大於或等於第一預定計數時，所述控制模組配置為增加所述甦醒時間。
  17. 依據申請專利範圍第16項所述的無線網路裝置，其中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的第二計數大於所述第一預定計數時，所述控制模組配置為減少所述甦醒時間。
  18. 依據申請專利範圍第12項所述的無線網路裝置，其中，當在所述第二預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數大於一預定計數時，所述控制模組配置為減少所述甦醒時間。
  19. 依據申請專利範圍第12項所述的無線網路裝置，其中，當(i)在所述第一預定週期內錯過的所述DTIM信標的計數小於或等於一預定計數並且(ii)針對前一個DTIM信標的所述甦醒時間已增加時，所述控制模組配置為減少所述甦醒時間。
  20. 依據申請專利範圍第12項所述的無線網路裝置，其中，當錯過所述DTIM信標的其中之一時，所述控制模組配置為致使所述收發器模組向所述遠端裝置發送時間戳記請求，並且其中，所述控制模組配置為根據從所述遠端裝置接收的所述時間戳記，對所述甦醒時間調節。
  21. 一種積體電路，包括：依據申請專利範圍第12項所述的無線網路裝置；以及一振盪器，當於所述不活動模式中操作時，配置為產生所述無線網路裝置所使用的一時鐘，其中，所述甦醒時間係基於所述時鐘。
  22. 依據申請專利範圍第21項所述的積體電路，其中，所述振盪器包括環式振盪器。
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