專利名稱：用于減少功率消耗和降低成本的無線接入點方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及無線通信網絡和設備，例如滿足IEEE 802.11標準的無線局域網(WLAN)和設備。
背景技術：
滿足電氣與電子工程師學會(IEEE)802.11標準的無線局域網(WLAN)的設備(例如802.11a、802.11b、雙頻帶等設備)正在變得更加流行。這種基于IEEE 802.11的WLAN正在經歷大規(guī)模的發(fā)展，而且在貫穿下一個十年的時期中還將繼續(xù)使用。為802.11 WLAN提供連通性的位置通常是指“熱點”，在該處利用接入點(AP)來提供與移動通信設備的無線連接。
在這些環(huán)境中，擴展服務集(ESS)網狀組網可以向這些熱點的進和出通信量提供需要的AP互連，并執(zhí)行網狀通信量中繼。在這些環(huán)境中，太陽能和電池供電的無線AP也成為現(xiàn)實。因此，提供ESS網狀網絡和能夠應用于電池供電的AP(例如那些基于太陽能操作的AP)中的802.11 WLAN的解決方案將會是有用的。
下面的出版物中提供了關于這些無線技術的一些附加的背景和討論[1]T.Adachi and M.Nakagawa，“Capacity Analysis For AHybrid Indoor Mobile Communication System Using Cellular and Ad-hoc Modes，”The 11th IEEE International Symposium on Personal，Indoor and Mobile Radio Communications(PIMRC’2000)，volume 2，pages 767-771，2000；[2]X.Wu，SH.G.Chan，and B.Mukherjee.Madf，“A Novel Approach To Add An Adhoc Overlay On A FixedCellular Infrastructure，”IEEE Wireless Communications andNetworking Conference(WCNC’2000)，volume 2，pages 549-554，2000；[3]C.Qiao and H.Wu.Icar，“An Integrated Cellular AndAdhoc Relay System，”Ninth International Conference onComputer Communications and Networks，pages 154-161，2000；[4]YD.Lin and YC.Hsu，“Multihop CellularA New ArchitectureFor Wireless Communications，”IEEE INFOCOM 2000，volume 3，pages 1273-1282，2000；[5]B.S.Manoj R.Ananthapadmanabha andC.S.R Murthy，“Multihop Cellular NetworksThe ArchitectureAnd Routing Protocols，”12th IEEE International Symposium onPersonal，Indoor and Mobile Radio Communications，volume 2，pages G78-G82，2001；[6]T.Rouse，I.Band，and S.McLaughlin，“Capacity And Power Investigation Of Opportunity DriverMultiple Access(ODMA)Networks In TDD-CDMA Based Systems，”IEEE International Conference on Communications，2002；[7]G.N.Aggelou and R.Tafazolli，“On The Relaying Capability OfNext Generation GSM Cellular Networks，”IEEE PersonalCommunications，pages 40-47，F(xiàn)ebruary 2001；[8]M.J.Miller，W.D.List，and N.H.Vaidya，“A Hybrid Network ImplementationTo Extend Infrastructure Reach，”Technical report，Universityof Illinois，January 2003；[9]R.S.Chang，W.Y.Chen，and Y.F.Wen，“Hybrid Wireless Network Protocols，”IEEE Transactionson Vehicular Technology，52(4)1099-1109，July 2003；[10]J.H.Yap，X.Yang，S.GhaheriNiri，and R.Tafazolli，“PositionAssisted Relaying And Handover In Hybrid Ad Hoc WCDMA CellularSystem，”13th IEEE International Symposium on Personal，Indoor，and Mobile Radio Communications(PIMRC’2002)，Lisbon，Portugal.，pages 2194-2198，September 2002；[11]YD.Lin，YCHsu，KW.Oyang，TC.Tsai，and DS.Yang.“Multihop Wireless IEEE802.11 LANsA Prototype Implementation，”IEEE InternationalConference on Communications(ICC’99)，volume 3，pages1568-1572，1999；and[12]IEEE Standards Department，IEEE DraftStandard Wireless LAN.IEEE Press，1996.
本領域的狀況反映出大量的考慮將多跳中繼包含進無線基礎結構網絡中。考慮了多種系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常在基于移動裝置是否具有多個空中接口、是否存在多跳基礎結構以及是否考慮了WLAN和/或蜂窩網上有所不同。主要參見文檔[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]和[8]。文檔[1]中定義的系統(tǒng)使用多跳網絡以使只要是范圍內的節(jié)點就能進行通信而不需使用蜂窩網基礎結構。這點也是文檔[9]中的主題，但為了維持簡單性，在終端站之間可以使用最多兩個特殊的跳。在文檔[2]中的無線輔助數(shù)據轉發(fā)(MADF)中，根據已有蜂窩網絡使用的資源，可以分配特殊的轉發(fā)信道。然后，這些信道用于對小區(qū)間的通信量進行中繼。文檔[3]中ICAR的方法與該方法相似，但是利用了特殊的預設多跳中繼站，用于在小區(qū)之間傳送通信量。多跳蜂窩系統(tǒng)使用與文檔[4]和[5]中蜂窩網基站(BS)使用的空中接口相同的空中接口，將多跳中繼合并到了蜂窩網絡中。這個概念與文檔[6]中提出的機會驅動多址接入(ODMA)系統(tǒng)和文檔[7]中描述的系統(tǒng)相似。在文檔[10]中，為具有雙模工作站的WCDMA蜂窩網絡提出了“位置輔助中繼”機制。在該方案中，當工作站的蜂窩鏈路不能用時，鄰近的工作站可以為另一個工作站中繼傳輸。最后，在文檔[8]中，呈現(xiàn)了一種使用基于移動工作站的多跳組網來達到范圍擴展的設計。
所需要的是可以用于IEEE 802.11 WLAN的技術以使無線AP減少自身功率消耗和/或使用單一的射頻接口執(zhí)行多信道通信量中繼。

發(fā)明內容
在本申請的一個示意性實施例中，無線接入點(AP)將無爭用周期標識傳遞到在超幀的信標內的多個移動通信設備。無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過AP進行通信。在超幀的爭用周期子幀內，通過AP中的無線收發(fā)機向和/或從移動設備傳遞信息。在超幀的功率保存子幀內，AP中的無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存模式至少是部分的無爭用周期，在該部分的無爭用周期內，移動通信設備必須禁止通過AP進行通信。在功率保存模式下，AP中的無線收發(fā)機和其它適合的子系統(tǒng)(例如關聯(lián)的處理器)掉電或置于低功率狀態(tài)?？蛇x擇地，或與置于功率保存模式下的無線收發(fā)機相結合，移動設備的信息在超幀中的中繼子幀內(中繼子幀至少為部分無爭用周期，該部分無爭用周期內移動通信設備禁止通過AP進行通信)可以向和/或從另一個AP傳遞。有利地，AP的功率消耗可以減少和/或可以利用AP中單一的射頻接口來進行通信。
功率保存子幀和其它子幀的持續(xù)時間可以是固定的，或可變地調節(jié)以對提供的AP容量和功率節(jié)省進行折衷。AP中提供的容量可以是最小容量，通過該容量可以便于當前服務的移動設備的通信。
因此，在本申請的另一個示意性實施例中確定了或選定了通過無線AP提供的容量，該容量為多個移動通信設備的通信提供了便利。基于選定的容量，確定了AP的通信持續(xù)時間(例如爭用周期和/或中繼子幀的持續(xù)時間)和功率保存持續(xù)時間(例如功率保存子幀的持續(xù)時間)。通信持續(xù)時間與提供的容量具有預定的關系，例如當提供的容量增加時，通信持續(xù)時間增加。功率保存持續(xù)時間也與提供的容量具有預定的關系，例如當提供的容量增加時，功率保存持續(xù)時間減少。在多個超幀中每個超幀中的每一個通信子幀內，通過具有無線收發(fā)機的AP傳遞移動通信設備的信息，其中每個通信子幀具有通信持續(xù)時間。另一方面，在多個超幀中的每個超幀的每個功率保存子幀內，無線收發(fā)機被置于功率保存模式下，其中每個功率保存子幀具有功率保存持續(xù)時間。在一種方案中，選擇提供的容量和確定子幀的持續(xù)時間的步驟先于AP的設置和操作而執(zhí)行。在另一種方案中，AP中的一個或多個處理器的操作執(zhí)行了選擇容量和確定子幀持續(xù)時間這兩個步驟之一或全部。在這個方案中，子幀的持續(xù)時間在AP的操作期間內是可變地調節(jié)的，以對實時容量需求和功率節(jié)省進行折衷。


圖1是具有本發(fā)明的無線接入點(AP)的無線通信網絡或基于802.11的無線局域網(WLAN)的自上而下結構的說明圖；
圖2是在圖1中基于802.11的WLAN內操作的移動通信設備(例如移動站)的典型示意框圖；圖3是在圖1中基于802.11的WLAN內操作的802.11無線AP的典型示意框圖；圖4是用于在圖1中基于802.11的WLAN中進行通信的典型超幀的格式，其中超幀具有信標、功率保存子幀、中繼子幀和爭用周期子幀；以及圖5是描述了圖1和圖3中的AP的操作方法的流程圖。
具體實施例方式
在本申請中的一個示意性實施例中，通過無線接入點(AP)將無爭用周期標識傳遞到每個信標內的多個移動通信設備。無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期內，移動通信設備禁止通過AP進行通信。在超幀中的爭用周期子幀內，通過AP中的無線收發(fā)機向和/或從移動設備傳遞信息。在超幀中的功率保存子幀內，AP中的無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存模式至少是部分的無爭用周期，在無爭用周期內，移動通信設備禁止通過AP進行通信。在功率保存模式下，AP中的無線收發(fā)機和其它適合的子系統(tǒng)(例如關聯(lián)的處理器)掉電或置于功率保存狀態(tài)。可選擇地，或與置于功率保存模式下的無線收發(fā)機相結合，用于移動設備的信息在超幀中的中繼子幀內可以被傳遞到另一AP或從另一AP傳遞過來，中繼子幀至少為部分無爭用周期，且在部分無爭用周期內移動設備必須禁止通過AP進行通信。有利地，AP的功率消耗可以減少和/或可以利用AP中單一的射頻接口來進行通信。功率保存子幀和其它子幀的持續(xù)時間可以在操作期間是固定的，或可變地調節(jié)以對提供的AP容量和功率節(jié)省進行折衷。AP中提供的容量可以是最小容量，通過該容量可以便于當前被服務的移動設備的通信。因此，在本申請的另一個示意性實施例中確定或選定通過無線AP便于多個移動通信設備通信提供的容量?；谶x定的容量，確定了AP的通信持續(xù)時間(例如爭用周期和/或中繼子幀的持續(xù)時間)和功率保存持續(xù)時間(例如功率保存子幀的持續(xù)時間)。通信持續(xù)時間與提供的容量具有預定的關系，例如當提供的容量增加時，通信持續(xù)時間增加。功率保存持續(xù)時間也與提供的容量具有預定的關系，例如當提供的容量增加時，功率保存持續(xù)時間減少。在多個超幀中每個超幀中的每一個通信子幀內，通過具有無線收發(fā)機的AP傳遞移動通信設備的信息，其中每個通信子幀具有通信持續(xù)時間。另一方面，在多個超幀中的每個超幀的每個功率保存子幀內，無線收發(fā)機被置于功率保存模式下，其中每個功率保存子幀具有功率保存持續(xù)時間。在一種方案中，選擇提供的容量和確定子幀的持續(xù)時間的步驟先于AP的建立和操作而執(zhí)行。在另一種方案中，AP中的一個或多個處理器的操作執(zhí)行了選擇容量和確定子幀持續(xù)時間這兩個步驟之一或全部。在后者的方案中，子幀的持續(xù)時間在AP的操作期間可變地調節(jié)以對實時容量要求和功率節(jié)省進行折衷。
在過去的十年中，依照電氣與電子工程師學會(IEEE)802.11標準的無線局域網(WLAN)得到了巨大的繁衍。隨著IEEE 802.11連接性變得更加普遍，多跳通信將會更多地用于擴展范圍和覆蓋增強。在電池或太陽能供電的實施方式中，無線接入點(AP)中的功率節(jié)省是一個很重要的主題。
優(yōu)選實施例中基于IEEE 802.11的無線AP旨在用于多跳電池和太陽能/電池供電的應用中。這些類型的無線AP具有多種實際應用并能廉價和快速地進行配置，以便向如校園、綜合建筑以及其它快速配置環(huán)境中提供室外和室內覆蓋增強。例如，在戶外校園的方案中，正常情況下夜間承載的通信量將會很小，根據本申請的AP設計能夠簡化設計并減少這些情況下的操作成本。優(yōu)選實施例中的無線AP對遺留的IEEE 802.11終端站和已有連線的接入點的較寬范圍也是后向兼容的。這里對實現(xiàn)這種兼容性所利用的特殊技術進行描述。
如背景部分所示，所需的是能夠用于IEEE 802.11 WLAN中的技術，以使無線AP能夠顯著地減少功率消耗(即實現(xiàn)改進的功率節(jié)省)和/或允許無線AP使用單一的射頻接口執(zhí)行多信道通信量中繼。在本申請中，提供了在現(xiàn)有遺留的IEEE802.11終端站(STA)中實現(xiàn)這兩個功能的機制。
特別地，這些目的可以通過在信標中廣播無爭用(CF)周期來實現(xiàn)，即使常規(guī)CF工作站不存在，無線AP也周期性地發(fā)送信標。由于廣播的CF周期在終端站中設置了網絡分配向量(NAV)，廣播CF周期用于阻止遺留的終端站使用無線電信道。這種阻止允許無線AP在整個CF周期內或部分CF周期內進入功率保存模式和/或調諧其射頻至不同的IEEE 802.11射頻信道，以使用另一個AP執(zhí)行通信量中繼。
在信標中廣播CF周期的初始目的(即IEEE 802.11所指示的目的)是阻止工作站在AP輪詢相同信道中CF可查詢工作站的期間接入信道。這種初始目的機制使工作站不能使用其正常的分布協(xié)調功能(DCF)機制嘗試傳輸。本技術利用了這種阻止機制同時實現(xiàn)了無線AP的功率節(jié)省和使用單一的射頻實施方式在不同信道上進行通信量中繼。在后一情況下，本技術能夠顯著地提高接入網絡的容量而不需承擔無線AP的雙頻設計的成本。
因此，本技術可以在現(xiàn)有遺留的IEEE 802.11終端站中提供單一射頻的、多信道的通信量中繼。另外，AP可以使用單一信道、單一射頻的實施方式來執(zhí)行通信量中繼。這將產生性能瓶頸且浪費大量的射頻信道容量。使用多信道、多射頻的AP實施方式執(zhí)行通信量中繼也是不理想的。那種方法導致了更昂貴的和更復雜的ESS網狀AP設計。本技術的另一優(yōu)點是可以減少功率消耗，并且可以用于減小基于電池和/或太陽能操作的AP的尺寸和成本。能夠用于現(xiàn)有遺留的終端站中以實現(xiàn)上述優(yōu)點的機制在當前是不存在的。
在圖1中，所示通信系統(tǒng)100中的IEEE 802.11 WLAN提供了使用有線基礎結構連接112的常規(guī)AP110，有線基礎結構連接112連接到局域網(LAN)和因特網。本申請中的多個無線AP102(例如無線AP106)也被安裝在通信系統(tǒng)100中。這些無線AP102用于提供覆蓋擴展和/或在其各個無線覆蓋區(qū)域內進行互連。雖然圖中示出了四個無線AP102，然而網絡中可以配置任意適合數(shù)目的無線AP。無線AP102適于執(zhí)行雙信道多跳中繼，以及同時調節(jié)常規(guī)IEEE 802.11終端站或移動工作站(MS)104而不需對MS104作任何必需的協(xié)議修改。無線AP102還適于與常規(guī)的基于IEEE 802.11的有線AP110相關聯(lián)。無線AP102可以使用受限的功率儲備進行操作，正如電池和太陽能/電池供電的無線AP。
參考圖2，將對與本發(fā)明的AP和無線AP102(圖1和3)一同操作的典型移動工作站(MS)202(一種移動通信設備)進行描述。移動工作站202優(yōu)選地是雙向通信設備，至少具有語音和高級數(shù)據通信能力，包括與其它計算機系統(tǒng)通信的能力。根據移動工作站202提供的功能，它可以是指數(shù)據消息收發(fā)設備、雙向尋呼機、具有數(shù)據消息收發(fā)能力的蜂窩電話、無線因特網設備、或數(shù)據通信設備(具有或不具有電話能力)。
如圖2所示，移動工作站202適于無線地與AP190進行通信，AP190可以是本申請中的無線AP。移動工作站202利用通信子系統(tǒng)211來與AP190進行通信。取決于設備的種類，移動工作站202還可以適于無線地與其它系統(tǒng)(例如蜂窩電信系統(tǒng))進行通信。具有這種配置的移動工作站202可以是指“雙模”移動工作站。盡管移動工作站202可以具有實現(xiàn)這些目的的分離的和獨立的子系統(tǒng)，這些其它方面不同的子系統(tǒng)中至少某些部分或部件盡可能的被共享。
通信子系統(tǒng)211包括接收機212、發(fā)送機214和相關聯(lián)的部件，例如一個或多個(優(yōu)選地是嵌入式的或內部的)天線元件216和218、本振(LO)213和例如基帶與媒體訪問控制(MAC)處理模塊220的處理模塊。對通信領域內的技術人員顯而易見的是，通信子系統(tǒng)211的具體設計依賴于移動工作站202計劃操作所處的網絡。在本申請中，通信子系統(tǒng)211(包括與其有關的處理器/處理組件)根據IEEE 802.11的標準操作。
在必需的網絡過程完成后，移動工作站202可以通過網絡發(fā)送和接收通信信號。天線216通過網絡接收到的信號被輸入到接收機212，接收機212可以執(zhí)行例如信號放大、下變頻、濾波、信道選擇等的普通接收機功能，并且如圖2所示的模擬至數(shù)字(A/D)轉換。對接收信號的A/D轉換允許較復雜的通信功能，例如將在BB/MAC處理模塊220中執(zhí)行的解調和解碼。以相似的方式，發(fā)送信號也經過處理，包括例如通過BB/MAC處理模塊220進行調制和編碼。這些處理過的信號輸入到發(fā)送機214進行數(shù)字至模擬(D/A)的轉換、上變頻、濾波、放大和通過天線218經網絡發(fā)送。BB/MAC處理模塊220不僅處理通信信號，還可以為接收機和發(fā)送機提供控制信號。注意，接收機212和發(fā)送機214通過天線開關(未顯示在圖2中)可以共享一個或多個天線，而不是圖示中具有的兩個獨立專用天線216和218。
由于移動工作站202是便攜式電池供電設備，它還可以包括電池接口254，用于容納一個或多個可充電電池256。這種電池256為移動工作站202中即使不是全部也是大部分電路提供電能，電池接口254為電池提供了機械和電氣連接。電池接口254與向所有電路提供電力V+的穩(wěn)壓器(未顯示在圖2中)相連。
移動工作站202包括控制移動工作站202所有操作的微處理器238(一種處理器或控制器)?？刂瓢吮旧暾埖耐ㄐ鸥袷胶筒僮骷夹g。通過通信子系統(tǒng)211執(zhí)行至少包括數(shù)據和語音通信的通信功能。微處理器238也和附加設備子系統(tǒng)進行交互，附加設備子系統(tǒng)的例子有顯示器222、快擦寫存儲器224、隨機存取存儲器(RAM)226、輔助輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)228、串行端口230、鍵盤232、揚聲器234、麥克風236、短距離通信子系統(tǒng)240和通常指定的任意其它設備子系統(tǒng)242。圖2中所示的一些子系統(tǒng)執(zhí)行通信相關的功能，而其它子系統(tǒng)可以提供“駐留”或設備上功能。特別地，例如鍵盤232和顯示器222的一些子系統(tǒng)既可以用于通信相關功能(例如鍵入文本消息通過通信網絡進行發(fā)送)，又可以用于設備駐留功能(例如計算器或任務列表)。微處理器238使用的操作系統(tǒng)軟件優(yōu)選地存儲在例如快擦寫存儲器224的持久存儲器中，可選擇地是只讀存儲器(ROM)或相似的存儲元件(未顯示)。本領域的技術人員可以理解，操作系統(tǒng)和特殊的設備應用程序或其部分可以暫時加載到例如RAM226的易失性存儲器中。
微處理器238除了其操作系統(tǒng)功能外，優(yōu)選地在移動工作站202上執(zhí)行軟件應用程序?？刂苹驹O備操作的一組預定的應用程序至少包括數(shù)據和語音通信應用程序，該組應用程序在移動工作站202的制造過程中通常被安裝到移動工作站202上。可能被加載到移動工作站202中的優(yōu)選應用程序可以是個人信息管理器(PIM)應用程序，其具有組織和管理與用戶有關的數(shù)據項的能力，例如但不限于電子郵件、日程事件、語音郵件、約會和任務項。自然地，移動工作站202和SIM卡256上有一個或多個存儲器可用，便于存儲PIM數(shù)據和其它信息。
PIM應用程序優(yōu)選地具有通過無線網絡發(fā)送和接收數(shù)據項的能力。在優(yōu)選實施例中，通過網絡，PIM數(shù)據項與存儲在主計算機系統(tǒng)和/或與主計算機系統(tǒng)關聯(lián)的無線設備用戶的相關數(shù)據項被無縫地整合、同步和更新，從而在移動工作站202上創(chuàng)建關于這些數(shù)據項的鏡像主計算機。在主計算機系統(tǒng)是無線設備用戶的辦公室計算機系統(tǒng)時，這一點特別有優(yōu)勢。附加的應用程序也可以通過網絡、輔助I/O子系統(tǒng)228、串行端口230、短距離通信子系統(tǒng)240或任意其它適合的子系統(tǒng)242加載到移動工作站202中，并且被用戶安裝在RAM226或優(yōu)選地是非易失存儲器(未顯示)中，以便微處理器238執(zhí)行。這種應用程序安裝的靈活性增加了移動工作站202的功能并且提供了增強的設備上(ondevice)功能、通信相關功能或兩者都有。例如，使用移動工作站202，安全通信應用程序可以使電子商務功能和其它這樣的金融交易得以執(zhí)行。
在數(shù)據通信模式下，例如文本消息、電子郵件消息或網頁下載的接收信號將被通信子系統(tǒng)211處理，并輸入到微處理器238。微處理器238優(yōu)選地進一步處理信號并輸出到顯示器222或可選擇地輸出到輔助I/O設備228。移動工作站202的用戶還可以使用鍵盤232和顯示器222以及可能的輔助I/O設備228來編寫例如電子郵件消息的數(shù)據項。鍵盤232優(yōu)選地是完整的字母數(shù)字鍵盤和/或電話型小鍵盤。這些編寫的數(shù)據項可以通過通信子系統(tǒng)211在通信網絡上發(fā)送。
對于語音通信，除了接收信號將被輸出到揚聲器234和發(fā)送信號通過麥克風236產生以外，移動工作站202的所有操作在本質上是相似的?？蛇x的語音或音頻I/O子系統(tǒng)(例如語音消息記錄子系統(tǒng))還可以在移動工作站202上實現(xiàn)。盡管語音或音頻信號優(yōu)選地主要通過揚聲器234實現(xiàn)輸出，像一些示例那樣，也可以使用顯示器222來提供呼叫方身份、語音呼叫的持續(xù)時間或其它語音呼叫相關信息的指示。
圖2中的串行端口230通常實現(xiàn)在個人數(shù)字助理(PDA)型的通信設備中用于與用戶的桌面計算機同步，串行端口230是期望的但可選的組件。串行端口230使用戶能夠通過外部設備或軟件應用程序來設置首選項并向移動工作站202提供信息或下載軟件而不是通過無線通信網絡，擴展了移動工作站202的能力。例如，可選的下載路徑可以用于通過直接、可靠和可信的連接將密鑰加載到移動工作站202中，從而提供安全的設備通信。圖2中的短距離通信子系統(tǒng)240是附加的可選組件，用于在移動工作站202和不同系統(tǒng)或設備之間提供通信，這些設備不需要是相似的設備。例如，子系統(tǒng)240可以包括紅外設備和相關聯(lián)的電路和組件，或是BluetoothTM通信模塊以提供與相似的可用系統(tǒng)和設備的通信。BluetoothTM是Bluetooth SIG，Inc的注冊商標。
現(xiàn)在參考圖3，將對本申請的典型無線接入點(例如圖1中的無線AP106)中的電子組件進行描述。本申請中的無線AP106包括一個或多個處理器302(例如包括微處理器)、用于為多個移動工作站傳遞信息的無線收發(fā)機304、與無線收發(fā)機304相連的天線314、電池或太陽能接口306、與電池或太陽能接口306相連的穩(wěn)壓器310和電池或太陽能電源308。通過電池/太陽能接口306從電池/太陽能電源308獲得電能，穩(wěn)壓器310為無線AP106中的其它電子組件產生調節(jié)后的電壓V+。無線AP106的外殼內可以承載和/或容納即使不是全部也是大部分的無線AP106的組件(或許除了電池/太陽能電源308以外)。無線AP106除了提供本申請中的技術以外，按照IEEE標準操作。無線AP106還利用擴展服務集(ESS)網狀組網技術進行操作。
由于具有電池/太陽能接口306，無線AP106實際上是便攜的。無線AP106可以利用采用IEEE 802.11操作的ESS網狀網絡來配置，也適于電池和/或太陽能操作。當實際上是便攜時，無線AP106可以被安置并建立于任意適合的區(qū)域或環(huán)境中，例如無線AP106可以建立在咖啡店、餐館、旅館、機場和公司辦公室周圍的區(qū)域內。在這些區(qū)域內，無線AP106提供的覆蓋范圍可以是指“熱點”。通過射頻(RF)通信鏈路，移動工作站在無線AP106內或穿過無線AP106以無線的方式進行通信。無線AP106可以與其它AP(例如圖1中其它無線AP或有線AP)進行通信。有線AP使用傳統(tǒng)的電纜(Telco)與因特網典型地有線連接，以提供較高帶寬的數(shù)據通信。
優(yōu)選地，無線AP106包括具有無線收發(fā)機304和天線314的單一射頻接口。因此，在此將會進行描述的無線收發(fā)機304既用于與移動工作站通信，又用于與其它AP通信。可選擇地，無線AP106可以包括無線收發(fā)機304和天線314，用于與移動工作站進行通信；以及一個或多個附加的無線收發(fā)機312和天線316(圖中虛線所示)，用于與其它無線AP進行通信。在此也會描述無線收發(fā)機304和無線AP106中的其它組件(例如處理器302的至少一部分)可以在適合的時間周期內、在功率保存模式的操作下掉電。無線AP106具有上面描述的比較特殊的操作以及與下面圖4至8的關系。
回到圖1，盡管可以利用不同的技術和配置，現(xiàn)在討論無線AP操作的具體示例。為了減少成本和功率消耗，每個無線AP102使用了優(yōu)選實施例中的單一IEEE 802.11無線接口。然而，在被描述的其它實施例中可以使用兩個或多個無線接口。
在本實施例中，無線AP102使用了時間協(xié)調的通信協(xié)議，這樣AP102能夠有效地中繼通信量、獲得良好的功率節(jié)省性能以及同時滿足MS104的IEEE 802.11兼容性標準。每個無線AP102提供了HOME信道(或H信道)并在其覆蓋范圍內(圖中的覆蓋圓)作為那些MS104(例如MS108)的AP。例如，圖1中標號為L的無線AP106使用頻率為f3的H信道。此外，每個無線AP102具有RELAY信道(或R信道)，用于從其上層或向其上層AP110或無線AP102轉發(fā)/下載通信量。在圖1中，無線AP106的R信道使用頻率f1。圖1中所示的R和H信道中的每個頻率都是不同的(f0、f1、f2、f3、和f4)，依賴于所遵守的站點設計和IEEE 802.11的版本的細節(jié)，這些頻率可以或不可以實現(xiàn)。在這種情況下，受到公認的性能局限，信道可以被重用。
現(xiàn)在參考圖4，參考超幀400的格式，將對本申請中的無線AP(例如圖1和3中的無線AP106)的一般通信格式化進行討論。顯示在時間線下的無線AP傳輸活動表明了H信道上的活動，而顯示在時間線上的活動表明了R信道上的活動。正如在常規(guī)IEEE 802.11中，無線AP建立具有持續(xù)時間tSF的超幀400，能夠橫跨多個信標間隔。超幀400中的基本的無線AP時間線揭示了三個主要的子幀功率保存子幀406、中繼(R)子幀408和爭用周期(CP)子幀410。功率保存子幀可以是指睡眠模式子幀或假寐子幀。在功率保存子幀406中，無線AP處于功率保存模式下，無線AP的射頻和其它適合的子系統(tǒng)(例如相關的處理器)切換到較低功率保存狀態(tài)。例如，無線AP中的無線收發(fā)機和/或一個或多個處理器/控制器可以完全掉電或大部分處于功率保存模式。在中繼子幀408中，無線AP將其射頻調諧到R信道，并從另一AP或向另一AP中繼通信量。最后，存在DCF爭用周期子幀，在該爭用周期子幀期間，無線AP在H信道上具有它的射頻動作。在該周期內，使用基于常規(guī)IEEE 802.11的DCF過程，通信量在無線AP和MS之間傳送。注意，中繼子幀408和功率保存子幀可以是AP中的部分無爭用周期。此外，由于MS的信息既可以在中繼子幀408內又可以在爭用周期子幀410內傳遞，因此，這些子幀408和410可以是“通信子幀”。
正好在功率保存子幀406之前的超幀400內在H信道上也發(fā)送信標402。注意，信標可以橫跨多個超幀。跟隨著每個信標402，根據相關的IEEE 802.11標準，任意緩沖的廣播或多播通信量在進入功率保存模式之前進行發(fā)送(例如在B/M數(shù)據分組404內)。在中繼子幀408的末端，無線AP在H信道上傳輸CF-End數(shù)據分組來表示爭用周期子幀410將要起始。在超幀格式隨后的時間線中，為了清楚和簡短的目的不會再顯示這兩個周期，但它們確實存在于優(yōu)選實施例中。
當信標402在超幀400的起始段傳輸時，信標402廣播無線AP為IEEE 802.11點協(xié)調器(PC)。它還指定了持續(xù)時間為tNB的無爭用周期，即功率保存和中繼子幀406和408的和。在IEEE 802.11標準中，這可以規(guī)定為CF參數(shù)集中CFPMaxDuration字段的持續(xù)時間值。該動作用于阻止所有的工作站在tnb的持續(xù)時間內訪問H信道，因為MS將會設置該值為MS的網絡分配向量(NAV)。一旦這個過程完成，無線AP可以自由地進入功率保存模式和/或切換到R信道，因為已經阻止了所有的MS使用H信道。注意，所有滿足IEEE 802.11標準的MS都需要避免在這個時間周期內通過H信道進行通信。盡管適應性不要求MS或AP實現(xiàn)PCF的功能，但要求MS根據從信標幀中讀取的參數(shù)值設置MS的NAV。該技術在這里可以是指“NAVblocking”。這種機制用于常規(guī)IEEE 802.11，以設置非-點協(xié)調器可輪詢(non-PCpollable)工作站的NAV，這樣非-點協(xié)調器可輪詢(non-PCpollable)工作站不會在無爭用周期內產生干擾。它還用于IEEE 802.11e標準，當操作受控的爭用間隔時通過混合協(xié)調器來抑制工作站。
當MS在適應IEEE 802.11的AP的范圍內時，MS使用常規(guī)的掃描來查找AP。有兩種類型的常規(guī)掃描主動的和被動的。在主動掃描中，工作站在被掃描的信道上發(fā)送探測請求數(shù)據包，接收該數(shù)據包的AP將以探測響應來進行響應。在被動掃描中，MS在信道上進行監(jiān)聽，等待AP發(fā)送的信標數(shù)據包。優(yōu)選地，本申請中的無線AP支持使用被動掃描。盡管可以使用主動掃描，但由于無線AP可能花費大量的時間來保存功率或在不同的信道上進行中繼，因而主動掃描可能不總是可靠。盡管支持兩種類型的掃描，IEEE 802.11標準目前還沒有規(guī)范如何進行掃描的細節(jié)，該細節(jié)由廠家規(guī)范且根據具體的實施方式而變化。
圖5是描述了根據本申請的主要方法的流程圖，該方法操作無線接入點(例如圖1和3中的AP106)以減少功率消耗和降低成本。該典型操作可以使用上文關于圖4示出并描述的組幀結構或任意其它適合的組幀結構。要注意的是，在圖5的示例中，無線AP配置為利用單一的無線收發(fā)機接口來運用功率保存技術(例如在功率保存子幀期間)和單一射頻接口技術(例如在中繼子幀期間與其它AP進行通信)。圖5中的方法可以使用計算機指令在本申請中的AP內實施，計算機指令通過AP內一個或多個處理器得以執(zhí)行。本申請的計算機程序產品包括具有計算機指令的計算機可讀存儲器，指令通過一個或多個處理器得以執(zhí)行以執(zhí)行上述方法。還要注意的是，移動設備可以使用自身的一個或多個處理器來實施關于圖5所示與所述的方法有關的相應方法。
圖5以框502作為起始，通過無線接入點確定或選定用于便利多個移動通信設備的通信的提供的或需要的容量(步驟504)?？梢允褂萌我膺m合的技術來確定或選定提供的容量，且選定的容量可以基于一個或多個信息項，例如當前使用的移動設備的數(shù)目、使用的移動設備的典型或平均數(shù)目、在一周內的給定日期和/或一天中的給定時刻使用的移動設備的典型或平均數(shù)目、在移動時間周期內當前使用的移動設備的數(shù)據通信總量、使用的移動設備的數(shù)據通信的典型或平均總量、在一周內的給定日期和/或一天中的給定時刻使用的移動設備的數(shù)據通信的典型或平均總量等。接下來(圖5中的步驟506)，基于選定的容量確定了無線接入點的通信持續(xù)時間(例如爭用周期和/或中繼子幀的持續(xù)時間)和功率保存持續(xù)時間(例如功率保存子幀的持續(xù)時間)。通信持續(xù)時間和功率保存持續(xù)時間可以是相互成反比例，這樣可以在AP的提供的容量和功率節(jié)省上達到折衷。
通信持續(xù)時間基于提供的容量之間的預定關系而確定，其中，當提供的容量增加時，通信持續(xù)時間相應地增加(或當提供的容量減少時相應地減少)。例如，通信持續(xù)時間可以和提供的容量成正比例。功率保存持續(xù)時間也基于和提供的容量之間的預定關系而確定，其中當提供的容量增加時，功率保存持續(xù)時間相應地減少(或當提供的容量減少時功率保存持續(xù)時間相應地增加)。例如，功率保存持續(xù)時間可以和提供的容量成反比例。要注意的是，功率保存持續(xù)時間可以直接從提供的容量而得以確定，或間接地從通信持續(xù)時間得以確定。相似地，通信持續(xù)時間可以直接從提供的容量得以確定，或間接地從功率保存持續(xù)時間得以確定。
優(yōu)選地，提供的容量與最小容量等于或稍微大于最小容量，以便于當前被服務的移動設備的通信。這種情況下，通信持續(xù)時間設置為對應最小持續(xù)時間，借此達到了最小容量要求。因此在給定的最小容量要求下，功率保存持續(xù)時間最大化或最適于優(yōu)化功率節(jié)省。
回到圖5，在超幀的信標內，無爭用周期標識從無線接入點傳遞到移動設備(圖5中的步驟508)。無爭用周期標識為移動設備識別出了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動設備禁止通過無線接入點進行通信。無爭用周期的持續(xù)時間基于功率保存子幀的持續(xù)時間、中繼子幀的持續(xù)時間或兩者都有。在IEEE 802.11標準中，這可以規(guī)定為信標的CF參數(shù)集中CFPMaxDuration字段的持續(xù)時間值。
接下來，無線接入點中的無線收發(fā)機(也可以是任意其它適合的組件)在功率保存子幀期間被置于功率保存模式(圖5中的步驟510)。功率保存子幀至少是部分的無爭用周期，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動設備禁止通過無線接入點進行通信。接下來，無線收發(fā)機切換出功率保存模式并調諧到第一信道，在第一信道中，在中繼子幀內通過無線收發(fā)機向和/或從至少一個其它的接入點傳遞信息(圖5中的步驟512)。中繼子幀也至少是部分的無爭用周期，在該部分無爭用周期的持續(xù)時間內，移動設備禁止通過無線接入點進行通信。接下來，無線收發(fā)機調諧到第二信道，這樣在爭用周期子幀內通過無線收發(fā)機向和/或從移動通信設備傳遞信息(圖5中的步驟514)。通信處理從圖5中的步驟508處再次開始重復以處理下一個超幀。
注意，可以在無線AP操作前選定和設置子幀的邊界或持續(xù)時間?？蛇x擇地，子幀的邊界或持續(xù)時間可以在無線AP的操作期間選定和設置并通過無線AP本身得以執(zhí)行(例如在常規(guī)時間間隔通過無線AP內的一個或多個處理器執(zhí)行)。如果在操作期間無線接入點檢測到提供的容量需要改變(圖5中步驟516)，那么通信的新提供的容量在步驟504處得以確定或選定，且通信的新的持續(xù)時間和功率保存的新的持續(xù)時間在步驟506處得以確定。此外，優(yōu)選地，提供的容量與最小容量相等或稍微大于最小容量，以便于當前被服務的移動設備的通信。這種情況下，通信持續(xù)時間設置為對應最小持續(xù)時間，借此達到了最小容量要求。因此在給定的最小容量要求下，功率保存持續(xù)時間最大化或最適于優(yōu)化功率節(jié)省。
如上所述，在圖5的方法中，無線AP配置為既運用功率保存技術(例如利用功率保存子幀)又運用單一射頻接口技術(例如利用中繼子幀)。然而，無線AP可以配置為運用功率保存技術而不運用單一射頻接口技術，其中一個無線收發(fā)機用于移動設備通信，另一個無線收發(fā)機用于AP通信。可選擇地，無線AP可以配置為運用單一射頻接口技術而不是必需地運用功率保存技術。作為選擇，可以運用或設計其它變化。
回到圖4，注意子幀的順序有不同的選擇。一種選擇是將功率保存子幀設置為中繼子幀之前，如圖4所示。在這種方案中，爭用周期子幀602可以設置為具有固定的持續(xù)時間，而功率保存子幀606和中繼子幀608可以具有可變的且依賴于提供的容量的持續(xù)時間(例如當提供的容量增加時，功率保存子幀606的持續(xù)時間減少且中繼子幀608的持續(xù)時間增加)。另一種選擇是將這種順序顛倒，將中繼子幀設置為超幀中的功率保存子幀之前。在這種方案中，中繼子幀可以設置為具有固定的持續(xù)時間，而功率保存子幀和爭用周期子幀具有可變的且依賴于提供的容量的持續(xù)時間(例如當提供的容量增加時，功率保存子幀的持續(xù)時間減少且爭用周期的持續(xù)時間增加)。其它的組幀結構是可能的。
如這里所述，一種本申請中用于減少無線接入點的功率消耗的示意性方法，包括的步驟有將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線接入點中的無線收發(fā)機將信息向和/或從移動通信設備傳遞；以及在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。一種本申請的計算機程序產品，包括具有計算機指令的計算機可讀存儲器，其中計算機指令通過一個或多個處理器來得以執(zhí)行，以執(zhí)行描述的方法。一種本申請的無線接入點，包括電子組件和適于連接電池或太陽能電源的電池或太陽能接口，用于向電子組件提供電能。電子組件包括至少一個無線收發(fā)機、與至少一個無線收發(fā)機相連的天線以及與至少一個無線收發(fā)機相連的一個或多個處理器。一個或多個處理器的操作導致了將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了多個無爭用周期，在無爭用周期內的持續(xù)時間，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線收發(fā)機將信息向和/或從移動通信設備傳遞；以及在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。功率保存子幀和其它子幀的持續(xù)時間可以是固定的，或可變地調節(jié)以對實時容量要求和功率節(jié)省進行折衷。
一種操作具有單一射頻接口的無線接入點的方法，包括的步驟有將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線接入點中的無線收發(fā)機將信息向和/或從移動通信設備傳遞；以及在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。一種本申請的計算機程序產品，包括具有計算機指令的計算機可讀存儲器，其中計算機指令通過一個或多個處理器來得以執(zhí)行，以執(zhí)行所述的方法。一種本申請的無線接入點，包括至少一個無線收發(fā)機、與至少一個無線收發(fā)機相連的天線以及與至少一個無線收發(fā)機相連的一個或多個處理器。一個或多個處理器的操作導致了將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了多個無爭用周期，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線收發(fā)機將信息向和/或從移動通信設備傳遞；以及在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。
另一種操作無線接入點的方法，包括的步驟有選擇提供的容量，以便于多個移動通信設備通過無線接入點進行通信；基于選定的容量，確定無線接入點的通信子幀的持續(xù)時間和功率保存子幀的持續(xù)時間，其中當選定的容量增加時通信子幀的持續(xù)時間增加，并且當選定的容量增加時功率保存子幀的持續(xù)時間減少；在多個超幀的每個超幀中的每個通信子幀內，通過具有無線收發(fā)機的無線接入點，為移動通信設備傳遞信息；以及在多個超幀的每個超幀中的每個功率保存子幀內，將無線收發(fā)機置于功率保存模式下。一種本申請的計算機程序產品，包括具有計算機指令的計算機可讀存儲器，其中計算機指令通過一個或多個處理器來得以執(zhí)行，以執(zhí)行所述的方法。一種本申請的無線接入點，包括至少一個無線收發(fā)機、與至少一個無線收發(fā)機相連的天線以及與至少一個無線收發(fā)機相連的一個或多個處理器。選定提供的容量，以便于多個移動通信設備通過無線接入點進行通信，基于選定的容量，確定無線接入點的通信子幀的持續(xù)時間和功率保存子幀的持續(xù)時間。當選定的容量增加時通信子幀的持續(xù)時間增加，并且當選定的容量增加時功率保存子幀的持續(xù)時間減少。無線接入點中的一個或多個處理器的操作導致了在多個超幀的每個超幀中的每個通信子幀內，通過具有無線收發(fā)機的無線接入點，為移動通信設備傳遞信息。通信子幀可以是或包括中繼子幀、爭用周期子幀或兩者都有。一個或多個處理器的操作還導致了在多個超幀的每個超幀中的每個功率保存子幀內，將無線收發(fā)機置于功率保存模式下。在一種方案中，選擇容量和確定子幀的持續(xù)時間的步驟在無線接入點的建立和操作之前得以執(zhí)行。在另一方案中，無線接入點中的一個或多個處理器的操作執(zhí)行了選擇容量和確定子幀持續(xù)時間這兩個步驟之一或全部。在后者的方案中，功率保存子幀和其它子幀的持續(xù)時間可以是固定的，或可變地調節(jié)以對實時容量要求和功率節(jié)省進行折衷。
權利要求
1.一種減少無線接入點中的功率消耗的方法，方法包括步驟將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線接入點中的無線收發(fā)機將信息向和/或從移動通信設備傳遞；以及在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。
2.根據權利要求1所述的方法，其中將無爭用周期標識進行傳遞的動作包括在超幀的信標內發(fā)送無爭用周期標識。
3.根據權利要求1所述的方法，還包括在超幀的中繼子幀內，通過無線收發(fā)機向和/或從至少一個其它的接入點傳遞信息。
4.根據權利要求1所述的方法，還包括在超幀的中繼子幀內，通過無線收發(fā)機向和/或從另一無線接入點傳遞無線通信設備的信息，中繼子幀是部分的無爭用周期。
5.根據權利要求1所述的方法，還包括選擇提供的容量，以便于移動通信設備通過無線接入點進行通信；以及基于選定的容量，確定功率保存子幀的功率保存模式持續(xù)時間，功率保存模式持續(xù)時間與選定的容量具有下述關系，當選定的容量增加時，功率保存模式減少。
6.根據權利要求1所述的方法，其中無線接入點根據基于802.11的標準操作。
7.根據權利要求1所述的方法，其中在無線接入點操作期間，功率保存子幀具有可變的持續(xù)時間。
8.根據權利要求1所述的方法，其中無線接入點包括電池供電的無線接入點。
9.一種無線接入點，包括電子組件；適于連接電池或太陽能電源的電池或太陽能接口，用于向電子組件提供電能；電子組件包括至少一個無線收發(fā)機；與至少一個無線收發(fā)機相連的天線；與至少一個無線收發(fā)機相連的一個或多個處理器；一個或多個處理器操作用于將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線接入點中的無線收發(fā)機將信息向和/或從移動通信設備傳遞；以及在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。
10.根據權利要求9所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于通過在超幀的信標內發(fā)送無爭用周期標識來傳遞無爭用周期標識。
11.根據權利要求9所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于在超幀的中繼子幀內，通過無線收發(fā)機向和/或從至少一個其它的接入點傳遞信息，中繼子幀是部分的無爭用周期。
12.根據權利要求9所述的無線接入點根據基于802.11的標準操作。
13.根據權利要求9所述的無線接入點，其中在無線接入點操作期間，功率保存子幀具有可變的持續(xù)時間。
14.根據權利要求9所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于選擇提供的容量，以便于移動通信設備通過無線接入點進行通信；以及基于選定的容量，確定功率保存子幀的功率保存模式持續(xù)時間，功率保存模式持續(xù)時間與選定的容量具有下述關系，當選定的容量增加時，功率保存模式持續(xù)時間減少。
15.一種操作無線接入點的方法，包括步驟將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線接入點中的無線收發(fā)機將信息向和/或從移動通信設備傳遞；以及在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。
16.根據權利要求15所述的方法，其中將無爭用周期標識進行傳遞的動作在超幀的信標內發(fā)送無爭用周期標識。
17.根據權利要求15所述的方法，還包括在超幀的功率保存子幀內，將無線收發(fā)機置于功率保存模式下，功率保存子至少為部分的無爭用周期。
18.根據權利要求15所述的方法，其中無線接入點根據基于802.11的標準操作。
19.根據權利要求15所述的方法，其中在電池供電的無線接入點操作時，中繼子幀具有可變的持續(xù)時間。
20.根據權利要求15所述的方法，還包括選擇提供的容量，以便于移動通信設備通過無線接入點進行通信；以及基于選定的容量，確定中繼子幀的持續(xù)時間，持續(xù)時間與選定的容量成反比例。
21.根據權利要求15所述的方法，其中，通過第一組頻率執(zhí)行向和/或從移動通信設備傳遞信息的過程，通過第二組頻率執(zhí)行向和/或從至少一個其它的接入點傳遞信息的過程。
22.一種無線接入點，包括至少一個無線收發(fā)機；與至少一個無線收發(fā)機相連的天線；與至少一個無線收發(fā)機相連的一個或多個處理器；一個或多個處理器操作用于將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備，無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期的持續(xù)時間內，移動通信設備禁止通過無線接入點進行通信；在超幀中的爭用周期子幀內，通過無線接入點中的無線收發(fā)機向和/或從移動通信設備傳遞信息；以及在超幀的中繼子幀內，通過無線收發(fā)機向和/或從至少一個其它的接入點傳遞信息，中繼子幀至少為部分的無爭用周期。
23.根據權利要求22所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于通過在超幀的信標內發(fā)送無爭用周期標識來傳遞無爭用周期標識。
24.根據權利要求22所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于在超幀中的功率保存子幀內將無線收發(fā)機置于功率保存模式，功率保存子幀至少是部分的無爭用周期。
25.根據權利要求22所述的無線接入點根據基于802.11的標準操作。
26.根據權利要求22所述的無線接入點，其中在無線接入點的操作期間，中繼子幀具有可變的持續(xù)時間。
27.根據權利要求22所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于選擇提供的容量，以便于移動通信設備通過無線接入點進行通信；以及基于選定的容量確定中繼子幀的持續(xù)時間，持續(xù)時間與選定的容量成反比例。
28.根據權利要求22所述的無線接入點，其中一個或多個處理器通過第一組頻率執(zhí)行向和/或從移動通信設備傳遞信息，通過第二組頻率執(zhí)行向和/或從至少一個其它的接入點傳遞信息。
29.根據權利要求22所述的無線接入點，其中具有單一射頻接口，包括無線收發(fā)機。
30.一種操作無線接入點的方法，包括步驟選擇提供的容量，用于多個移動通信設備通過無線接入點進行通信；基于選定的容量，確定無線接入點的通信持續(xù)時間和功率保存持續(xù)時間，選定的容量與通信和功率保存持續(xù)時間具有下述關系，當選定的容量增加時，通信持續(xù)時間增加且功率保存持續(xù)時間減少；在多個超幀中的每個超幀的每個通信子幀內，通過具有無線收發(fā)機的無線接入點為移動通信設備傳遞信息，每個通信子幀具有通信持續(xù)時間；以及在多個超幀中的每個超幀的每個功率保存子幀內，將無線收發(fā)機置于功率保存模式下，每個功率保存子幀具有功率保存持續(xù)時間。
31.根據權利要求30所述的方法，其中無線AP根據基于802.11的標準操作。
32.根據權利要求30所述的方法，其中每個通信子幀包括中繼子幀，用于與至少一個其它接入點通信。
33.根據權利要求30所述的方法，其中每個通信子幀包括爭用周期子幀，用于與移動通信設備通信。
34.根據權利要求30所述的方法，其中在無線接入點的操作之前，執(zhí)行選擇提供的容量和確定通信持續(xù)時間這兩個過程中至少一個。
35.根據權利要求30所述的方法，其中在無線接入點的操作期間，通過無線接入點中的一個或多個處理器，執(zhí)行選擇提供的容量和確定通信持續(xù)時間這兩個過程中至少一個。
36.一種無線接入點，包括電子組件；適于連接電池或太陽能電源的電池或太陽能接口，用于向電子組件提供電能；電子組件包括至少一個無線收發(fā)機；與至少一個無線收發(fā)機相連的天線；與至少一個無線收發(fā)機相連的一個或多個處理器；一個或多個處理器操作用于在多個超幀中的每個超幀的每個通信子幀內，通過無線收發(fā)機為多個移動通信設備傳遞信息，每個通信子幀具有基于提供的容量而確定的通信持續(xù)時間，便利于移動通信設備的通信，通信持續(xù)時間與提供的容量具有如下關系，當提供的容量增加時，通信持續(xù)時間增加；以及在多個超幀中的每個超幀的每個功率保存子幀內，將無線收發(fā)機置于功率保存模式下，每個功率保存子幀具有基于提供的容量而確定的功率保存持續(xù)時間，便利于移動通信設備的通信，功率保存持續(xù)時間與提供的容量具有如下關系，當提供的容量增加時，功率保存持續(xù)時間減少。
37.根據權利要求36所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于選擇提供的容量，以便利于移動通信設備通過無線接入點進行通信；以及基于選定的容量，確定無線接入點的通信持續(xù)時間。
38.根據權利要求36所述的無線接入點，其中一個或多個處理器還操作用于選擇提供的容量，以便利于移動通信設備通過無線接入點進行通信；基于選定的容量，確定無線接入點的通信持續(xù)時間和功率保存持續(xù)時間；以及在無線接入點的操作期間，繼續(xù)重復選擇和確定。
39.根據權利要求36所述的無線接入點，其中每個通信子幀包括中繼子幀，用于與至少一個其它接入點通信。
40.根據權利要求36所述的無線接入點，其中通信子幀包括爭用周期子幀，用于與移動通信設備通信。
全文摘要
在一種示意性方法中，無線接入點(AP)(例如電池供電的AP)在超幀的信標內將無爭用周期標識傳遞到多個移動通信設備。無爭用周期標識識別了無爭用周期的持續(xù)時間，在無爭用周期內，移動通信設備禁止通過AP進行通信。在每個超幀的每個爭用周期子幀內，通過AP中的無線收發(fā)機向和/或從移動設備傳遞信息。在每個超幀的每個功率保存子幀內，AP中的無線收發(fā)機置于功率保存模式，其中功率保存子幀至少是部分的無爭用周期?？蛇x擇地，或與置于功率保存模式下的無線收發(fā)機相結合，移動設備的信息在每個超幀中的每個中繼子幀內可以向和/或從另一個AP傳遞，中繼子幀至少為部分無爭用周期。有利地，AP的功率消耗可以減少和/或可以利用AP中單一的射頻接口來進行通信。功率保存子幀和其它子幀的持續(xù)時間可以是固定的，或可變地調節(jié)以對實時容量要求和功率節(jié)省進行折衷。
文檔編號H04W74/02GK1934881SQ200580009272
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權日2004年3月25日
發(fā)明者特倫斯·D·托德, 維濤塔斯·羅伯特·凱齊思, 趙冬梅 申請人:捷訊研究有限公司, 麥克馬斯特大學