用于802.11e站台的统一节电方法

专利名称：用于802.11e站台的统一节电方法
技术领域：
本发明一般地涉及无线通信，更具体而言，本发明涉及用于无线设备 的节电方法。
背景技术：
IEEE 802.11e任务组(TGe)正在定义针对服务质量(QoS)的基础 IEEE 802.11标准的增强。TGe近来采用了 802.11e草案标准，该标准试图 将QoS扩展到节电站台(station)。当前的802.11e节电方法不是统一 的，并且存在下面将谈到的问题。
802.1 le节电机制的概述
当前的802.11e草案将PS轮询节电机制增加了两个新的节电方法
1) 自动递送节电(APSD)方法。服务质量无线站台(QSTA)使用 当前的802.1 le APSD机制来建立唤醒信标，其中QSTA自动转变到唤醒 状态，并且在每个唤醒信标之后，接入点(AP)自动将缓冲的下行链路帧 递送到QSTA。 APSD机制是基础802.11标准中CF可轮询节电机制的扩 展。
2) "服务安排(Service Schedule)"方法。利用802.11e服务安排方 法，QSTA使用流量规范(TSPEC)信令来建立QoS服务需求。接入点
(AP)中的混合协调器(HC)聚集TSPEC信息，并通过将安排元素发送 到QSTA来建立QSTA的周期性服务周期。QSTA必须被唤醒以用于开始 每个服务周期。另外，802.11基础标准定义了节电机制，然而，该节电机制不被认为 适合于QoS应用。
APSD方法对于异步应用和对等待时间不敏感的应用非常有用。然 而，对于诸如语音IP (VoIP)之类的应用，APSD有以下问题
1) APSD要求非常快速的信标速率以支持典型的VoIP采样速率；
2) APSD试图群集信标周围的下行链路数据；因此，QSTA必须在帧 被发送到其他QSTA时经常保持唤醒。应当注意，802.11信标包含流量指 示消息(TIM)，从而使QSTA可以在同一唤醒间隔内接收到信标和下行 链路数据。如果QSTA的TIM位被设为OFF，则QSTA可以立即返回到 浅睡(Doze)(节电)状态；否则，其必须保持唤醒以接收AP中缓冲的 下行链路帧。
3) APSD方法给下行链路节电传输增加了 "等待时间"，这是因为下 行链路帧被延迟到下一个唤醒信标。
当前的802.11e服务安排方法有以下问题
1) 如当前的802.11e草案定义的"服务周期"开始于第一次成功的下 行链路传输。如果在每个服务周期中没有上行链路传输，则服务周期可能 变得不同步，从而使AP和QSTA在下一个服务周期开始时间上协商不一 致。 一种提出的解决方案是在每个服务周期中需要至少一个上行链路数据 帧，然而，这种解决方案是不合需要的，因为其增加了额外的流量。
2) 服务周期安排所需的定时器逻辑是复杂的，并且不同于APSD机 制所需的定时器逻辑。
3) 服务周期机制增加了上行链路和下行链路传输的等待时间，这是 因为传输被延迟到下一个服务周期。
从而，需要一种适合于QoS应用的高效节电方法。

发明内容
考虑到上述需要，在一个实施例中，本发明设想了一种方法，其中节 电(PS) 802.11站台向其父AP通知其正处于自动节电递送(APSD)模式 中，在该模式中，当AP确定站台处于"唤醒"状态时，AP自动向站台发送帧，否则当站台处于"浅睡"状态时，AP缓冲用于站台的下行链路
帧。通常，唤醒状态是节电站台可以接收下行链路传输的暂态，而浅睡状 态是站台不能接收下行链路传输的暂态。节电站台是在唤醒和浅睡状态之
间交替的站台。APSD模式中的节电站台周期性地醒来以向其父AP发送 上行链路帧；AP在对上行链路帧的数据链路确认(ACK)中设置标记， 以指示其具有为PS站台缓冲的下行链路帧；PS站台保持唤醒以接收下行 链路帧。AP在发送的帧中设置标记，以指示其何时不再具有为PS站台缓 冲的下行链路帧。然后PS站台在接收到来自AP的指示后返回到浅睡状 态，直到其具有更多被排队的待发送的上行链路帧为止。
PS站台可以是语音站台，如下文所定义的。上行链路帧是周期性的语 音分组传输，并且上行链路语音传输以对应于交互式语音通信流的分组速 率的速率有效地向AP查询缓冲的下行链路传输。PS站台可以在静音抑制 期间生成"空"上行链路帧，以向AP查询缓冲的下行链路传输。
一个方面设想PS站台与其父AP建立安排的唤醒时刻，其与802.11 信标传输一致。父AP在安排的唤醒时刻后自动向PS站台递送缓冲的下行 链路帧。如果AP指示其不具有任何缓冲的下行链路帧，则PS站台在静音 抑制期间抑制连续的"空"上行链路帧。PS站台随后进入浅睡状态，直到 其下一个安排的唤醒时刻或者其具有经排队的待发送的上行链路帧为止。
该方法还设想PS站台在上行链路传输中设置标记以指示其保持唤醒 以向AP发送一个或多个连续的上行链路帧。AP向PS站台发送轮询帧以 恳求上行链路传输，PS站台在无需首先感应信道以确定其是否空闲的情况 下通过发送上行链路帧来对轮询帧作出响应。该方法还设想AP在下行链 路数据帧上附带有轮询。数据链路确认可以在上行链路或下行链路数据帧 上被附带。AP或PS站台最初感应信道空闲，然后在最初的信道感应之后 在双向突发中交替发送上行链路或下行链路帧，并且在突发中发送的每个 连续帧开始时AP或PS都不感应信道以确定其是否空闲。
本发明的另一个实施例设想一种方法，该方法包括节电(PS) 802.11 站台向其父AP通知其正处于自动节电递送(APSD)模式中的步骤，在该 模式中，当AP确定PS站台处于唤醒状态时AP自动向PS站台发送帧，否则当站台处于浅睡状态时，AP缓冲用于站台的下行链路帧。PS站台与其父AP协商周期性的唤醒安排，唤醒安排包括安排的开始时刻和唤醒周期，唤醒周期被定义为每个安排的唤醒时刻之间的时间。以标准802.11定时器同步功能(TSF)对PS站台和父AP中的唤醒时刻进行同步。唤醒周期对应于交互式通信会话中的分组速率。AP在每个安排的唤醒时刻开始时发送包含轮询的帧，轮询帧中的标记指示AP是否具有用于站台的下行链路帧。下行链路帧包含暗示或明示的信道预留，该信道预留禁止来自其他站台的传输，从而PS站台响应于轮询，在无需首先感应信道以确定其是否空闲的情况下发送帧。在每个安排的唤醒时刻后PS站台保持唤醒，直到AP发送具有指示AP不具有为站台缓冲的下行链路帧的标记的帧(可以是轮询帧)为止。在优选实施例中，站台是具有交互式语音应用的语音站台，上行链路帧是周期性的语音分组传输，其中上行链路语音传输以对应于交互式语音通信流的分组速率的速率有效地向AP査询缓冲的下行链路传输。
该实施例的另一个方面是轮询可以附带在下行链路数据帧上。PS站台在响应于来自AP的轮询而发送的上行链路帧中设置标记，以指示其会保持唤醒以向AP发送一个或多个连续的上行链路帧。当AP向PS站台发送连续轮询以恳求上行链路传输时，PS站台在无需首先感应信道以确定信道是否空闲的情况下通过发送上行链路帧来对轮询帧作出响应。数据链路确认可以附带在上行链路或下行链路传输上。该方法还设想在AP最初感应到信道空闲之后，在最初信道感应后，在双向突发中交替发送上行链路或下行链路帧，其中在突发中的每个连续的传输的开始时AP或PS都不感应信道。
当PS站台是语音站台时，PS站台在交互式语音会话开始时向其父AP发送消息以与父AP协商快速唤醒安排。随后在交互式语音会话结束时，PS语音站台发送消息以终止快速唤醒安排。
另一个方面是AP确定唤醒安排开始时刻和唤醒周期，并选择非重叠的安排的开始时刻和唤醒周期以最小化站台必须保持唤醒的时间。
另一个方面是PS站台的语音采样速率快于唤醒/轮询速率。语音样本被立即排队以待发送。然后在安排的唤醒时刻前，任何可获得的语音样本被接合到数据通信分组中，以使对等语音站台接收到样本之前的延迟最小化。
本发明的另一个方面设想了一种维护关联客户站台的IP/MAC地址绑定的接入点(AP)中的代理地址解析协议(ARP)服务器。当AP在其以太网端口上接收到广播ARP请求时，其搜索IP地址的IP/MAC地址绑定，该绑定与ARP请求主体中的目标IP地址相匹配。如果发现了匹配的IP地址，则AP代理ARP服务器在其以太网链路上返回"代理"ARP回复，该回复包含对应于目标IP地址的MAC地址。
作为替换解决方案，代理ARP服务器可以将ARP请求中的目的地广播MAC地址转换为对应于目标IP地址的单播MAC地址。所得到的单播ARP请求帧随后可以如同任何其他(即，节电)单播消息一样被转发到目标站台，从而使站台可以生成ARP回复。因此，AP中的ARP服务器不需要生成代理ARP回复。
如果父AP中的代理ARP服务器"获知了"客户端IP地址，则802.11客户站台不需要接收广播ARP请求。AP可以通过"侦听"客户端发送的IP和ARP分组，来自动确定客户端的IP地址。然而，客户端可能在每次其漫游到新的父AP时不发送IP或ARP分组。因此，客户端可以通过在其802.11重关联请求消息中包括(即，专有)IP地址元素，来向其父AP注册其IP地址。作为替换解决方案，客户端的IP地址可以经由网络基础设施被传送到新的父AP。
在整个说明书中，除非明确定义，否则下面的术语定义如下
AP—802.11接入点；
突发一在单个信道接入后以快速连续方式发送的一系列帧；编解码器一语音编码器/解码器，包括任何支持软件；下行链路一从AP到客户站台；上行链路一从客户站台到AP;
静音抑制一一种语音编解码器在交互式语音会话期间自动确定本地说话者何时空闲，并且在这种空闲期间自动抑制分组传 的方法；语音站台一包含交互式语音应用的802.11客户站台，其中语音编解码器将周期性模拟语音样本转换为数字的、分组化的语音通信流；
唤醒状态 一 节电站台中的暂态，其中站台可以接收下行链路传输；浅睡状态一节电站台中的暂态，其中站台不能接收下行链路传输；以
及
节电(PS)站台一根据预定的一组规则在暂时的唤醒和浅睡状态之间交替转换的站台。
尽管本发明的说明书经常提到服务质量站台(QSTA)和服务质量接入点(QAP)，但是本领域技术人员可以容易地认识到，本发明分别可适用于所有类型的无线站台和接入点。此外，本发明的优选实施例是针对802.11网络，但是其适合于任何类型的无线联网环境。
从下面的描述中，本领域技术人员可以容易地清楚了解本发明的其他目的，在描述中，仅仅以最适合于执行本发明的最佳模式之一的示例方式示出并描述了本发明的优选实施例。应当认识到，本发明能够有其他不同的实施例，并且其多个细节能够在不脱离本发明的前提下在各个方面进行修改。因此，附图和描述应当看作是示例性的，而非限制性的。


这里结合的附图形成了说明书的一部分，附示了本发明的多个方面，并且与描述一起用来解释本发明的原理。在附图中-
图1是示出了 802.11网络的典型组件的框图2是本发明的实施例所设想的接入点的组件的框图3是示出了本发明所设想的方法的步骤的框图4是示出了本发明所设想的方法的步骤的框图5是使用轮询+EDCF接入的示例性帧交换序列；
图6是使用轮询+EDCF接入的示例性帧交换序列，其中站台执行TX后(post-TX)回退(back-off)，并且在未接收到期望的ACK后使用EDCF来发送上行链路帧；
图7是使用安排的唤醒周期的示例性帧交换序列；
16图8是由站台启动的未安排的唤醒周期中的示例性帧交换序列；
图9是当AP和站台都没有数据要发送时的示例性帧交换序列；以及
图10是用于反向轮询的示例性帧交换序列。
具体实施例方式
在整个描述中，所示的优选实施例和示例应当被看作是本发明的示例，而不是本发明的限制。
首先参考图1，图1示出了典型802.11网络100的框图。网络100包括两个接入点102和104。接入点102有覆盖区域110，接入点104有覆盖区域112。覆盖区域IIO与覆盖区域112之间存在重叠区域114。无线站台108被示为在接入点102的覆盖区域110内。无线站台108可以在接入点102的覆盖区域UO和接入点104的覆盖区域112之间行进，这个过程一般被称作漫游。通常当无线站台108从覆盖区域110漫游到覆盖区域112时，其会在经过重叠区域114时改变其所关联的接入点。骨干网106被用来连接接入点102和接入点104。 一般来说骨干网是诸如以太网之类的有线网络连接，但是也可以使用任何合适的有线或无线装置和任何标准的联网协议。验证服务器116也被示为连接到骨干网106。通常验证服务器被接入点用来在无线站台108第一次与诸如接入点108之类的接入点相关联时验证无线站台108。尽管上述网络100示出了两个接入点和单个无线站台，但是本领域技术人员可以容易地理解，网络可以包括任何数目的接入点和任何数目的无线站台。
现在参考图2，图2示出了本发明所设想的接入点200的典型组件部分。接入点200具有用于控制接入点200的操作的控制器202。 一般来说，控制器202是基于微处理器的。存储器204被控制器202用于存储目的。存储器204可以由随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机访问存储器(NVRAM)、其他类型的存储器和其组合构成。典型接入点200包括无线收发器210和以太网收发器212。无线收发器210被用来与无线站台发送和接收消息。以太网收发器212用于沿着接入点之间的骨干网(图1的106)发送和接收消息。该示例中的接入点200还包括代理ARP服务器206，其自身带有存储器208。代理 ARP服务器206可以实现为软件、硬件或其组合的形式。存储装置208可 以包括盘型存储器、RAM或者被用于存储与接入点200相关联的无线站 台的IP和MAC绑定的其他存储器。代理ARP服务器也可以与控制器202 共享存储器204，而不是有其自身的单独存储器208。
本发明的一个方面是新的轮询+ EDCF接入方法，该方法将轮询和 EDCF信道接入组合在一起。本发明的另一个方面是新的经安排唤醒时刻 节电方法，其取代了当前的802.11e的安排方法，并且包含802.1 leAPSD 方法。分布式TSF定时器被用来同步唤醒时刻。本发明的另一个方面是定 义了一致的节电状态转变规则。QSTA可以设置QoS帧中的更多数据 (More data)位以启动未经安排的唤醒周期(即，指示其还有被缓冲的帧 待发送)。
本发明的另一个方面是简化了用于混合协调功能(HCF)轮询的错误 恢复规则，并使该规则更加健壮(robust) 。 HCF和(可选的)EDCF QSTA可以建立具有任意开始时刻的唤醒周期和专用周期。QAP可以实现 单个的简单定时器机制，该机制既支持节电安排，又支持周期性轮询。此 外，QAP可以实现用于节电"信标操作"目的的轮询，而不实现更复杂的 用于轮询接入的错误恢复。更少的数据被群集到紧接在信标传输之后的周 期中。被安排用于HCF轮询的QSTA可以使用EDCF来最小化等待时 间。可以使用轮询来仲裁EDCF争夺。利用本发明，可以交替执行上行链 路和下行链路传输，从而更高效地使用信道。
现在参考图3，图3示出了本发明所设想的方法300的步骤。方法 300开始于步骤302，在步骤302，站台向AP通知站台正工作在APSD模 式中。如果没有经缓冲的上行链路或下行链路帧，则站台随后将进入到浅 睡状态(未示出)。在步骤304，站台切换到唤醒模式，并向AP发送数 据帧。站台随后开始等待，并在步骤306接收来自AP的确认(ACK)。 ACK将被设置了标记或具有更多数据位，以指示AP是否具有用于该站台 的更多帧。在步骤308，检査标记或更多位以确定AP是否有具用于该站 台的更多帧。如果有更多的帧，则如步骤310所示站台接收来自AP的
18帧。然后处理返回到步骤308。当在步骤308确定出不再有帧在AP处等 待时，则在步骤312站台返回到浅睡状态。
图4中示出了本发明所设想的另一个方法400。在步骤402，站台向 AP通知其工作在自动节电递送(APSD)模式。在步骤404，站台和AP 协商周期性唤醒安排。在步骤406，唤醒安排被与802.11定时器同步功能 (TSF)同步。在步骤408， AP在每个安排的唤醒时刻发送具有轮询的 帧。在步骤410，站台响应于轮询而发送帧，而不是首先感应信道以确定 信道是否空闲。然后站台确定在步骤408发送的轮询是否有被设置为指示 其具有用于站台的缓冲的下行链路帧的标记。
如果在步骤412 AP有帧，则在步骤414站台接收来自AP的帧，并且 在步骤416发送ACK。重复步骤412,这一次检查从AP发送的帧以确定 AP是否有另一个用于站台的帧。如果AP还有另一个用于站台的帧，则重 复步骤414和416。当在步骤412确定出AP没有用于站台的更多的帧时， 则站台返回到浅睡状态，如步骤418所示。
本发明的另一个方面是以如下规则定义的轮询+EDCF接入
1) 已经建立了对流量流的周期性轮询的QSTA可以使用EDCF接入 来传输流量流的上行链路帧。如果未接收到期望的(QoS) ACK，则其可 能还使用EDCF接入来重传上行链路帧。
2) 如果QSTA响应于轮询而传输上行链路帧，并且其没有接收到期 望的ACK，则其必须在利用EDCF接入重传帧之前，增大其对于各个接入 范畴(Access Category)的重试计数，并执行TX后回退。
3) QSTA响应于来自QAP的轮询，最多可传输1个上行链路数据 帧。上行链路帧可以由多个片段组成。
4) 当QAP接收到更多数据位被设为"1"或具有非0队列大小的上 行链路QoS帧时，QAP可以通过向QSTA发送QoS ( + ) CF轮询二利用 轮询接入来使能上行链路突发。
5) 如果QAP未接收到期望的响应，则QAP可以可选地重传轮询 帧；然而，QAP不应当无限制地向可能已经返回到"浅睡"状态的节电站 台重传轮询。
19以上的规则3解决了当前的802.1 le草案中的用于轮询接入的错误恢 复规则中的不明确性问题。在通常的冲突情形中，在当前的802.11e恢复 规则下，QAP和QSTA都会在信道空闲PIFS时间之后重复重传，这导致 重复的冲突。
图5中示出了利用以上规则的示例性帧交换序列。注意，规则3并不 阻止QSTA突发上行链路帧，这是因为QAP可以轮询连续的上行链路 帧。在步骤502， AP向站台发送站台QoS数据和具有确认(ACK)的轮 询，该确认(ACK)中的更多数据标记被设置为指示其具有用于站台的附 加下行链路帧。在这种情形中，站台还具有用于AP的上行链路帧，从而 在步骤504站台向AP发送QoS数据和ACK，该ACK中的更多数据标记 被设置为指示其有另一个用于AP的上行链路帧。在步骤506 AP发送QoS 数据和轮询，但是这一次更多数据标记被设为off。站台在步骤508以QoS 数据和更多数据标记被设置的ACK作出响应。在步骤510 AP只向站台发 送QoSACK和轮询。AP在步骤506指示其不再有用于站台的数据，因此 其只发送QoS ACK和轮询。当站台接收到ACK时，在步骤512其向AP 发送QoS数据和ACK但是这一次更多数据标记被设为off。因此，在步骤 514 AP向站台发送QoS ACK， AP和站台之间的传输结束。在优选实施例 中，AP只在步骤502之前感应信道是否空闲，而在步骤502之后AP或站 台都不执行进一步的信道空闲感应。
在图6所示的示例性序列中，站台(QSTA)执行TX后回退，并且在 未接收到期望的ACK之后使用EDCF来发送上行链路帧。处理开始于步 骤602，在步骤602， AP向站台发送QoS轮询。在步骤604，站台向AP 发送QoS数据。在步骤606，站台确定其还未接收到对在步骤604中发送 的QoS数据的响应，并且开始TX后回退。然后在步骤608,站台在TX 后回退之后感应到信道空闲，并且使用EDCF来发送QoS数据(上行链 路)帧。
本领域技术人员可以容易地理解，轮询+EDCF接入方法对节电和活 性(active)站台都是有用的。对于活性站台，轮询+EDCF接入机制可用 来最小化轻度到中度负载的信道上的延迟，并且仲裁拥塞期间的EDCF争夺QSTA可以使用802.11e TSPEC信令来建立"服务安排"。QAP对于 活性模式中的QSTA可以启动轮询定时器，其周期在边际上长于服务安lf 周期。每次当从QSTA接收到l个或更多个上行链路帧的集合时，就可以 重新启动轮询定时器。如果轮询定时器期满，则因为QSTA没有发送上，亍 链路帧，所以QAP可以轮询QSTA (即，以仲裁争夺)。对于节电 QSTA，轮询+EDCF接入机制可用来在"唤醒周期"开始时生成周期性轮 询。周期性轮询如同每QSTA信标一样动作，这是因为它们能够使QSTA 在没有其他流量的情况下立即返回到浅睡状态。例如，QSTA可以在其安 排的唤醒时刻醒来，接收轮询，并且如果轮询中的标记指示AP没有任《可 缓冲的用于QSTA的下行链路帧，则立即返回到浅睡状态。
本发明的另一个方面是对当前APSD机制的扩展，其中QSTA可以建 立周期性安排的唤醒时刻，该时刻可以与信标传输对齐，也可以不对齐。 QSTA必须在每个安排的唤醒时刻时是唤醒的，并且必须以与当前APSD 机制相同的规则保持唤醒。"安排的唤醒周期"开始于安排的唤醒时刻， 并且在QSTA接收到更多数据位被设为"0"的下行链路帧或接收到TIM 位被设为off的信标时结束。QAP将周期性唤醒时刻安排的"开始时刻" 建立为TSF定时器值，并将唤醒周期建立为TSF定时器单位(tick)的整 数倍。QAP可以为多个站台建立不重叠的唤醒安排，以使争夺和QSTA必 须保持唤醒的时间最小化。QAP和QSTA之间的唤醒周期同步是经由普通 的TSF定时器同步来实现的；因此，该机制解决了与当前的802.11e服务 安排机制相关联的同步问题。注意，AP和所有的关联站台都共享一个分 布式TSF定时器。
这里所述的"唤醒时刻"机制是在802.11文件03/107rl中描述的增强 APSD机制的扩展。所提出的唤醒时刻机制将03/107d机制与TSPEC信令 集成在一起，并且支持"未安排的唤醒周期"。需要对唤醒时刻机制进行 的变化如下-
1) 在文件03/107rl中定义的APSD安排元素取代了当前的802.11草 案中的安排元素。
2) 使用TSPEC信令来建立周期性轮询的QSTA不需要利用APSD请求元素来请求安排(如文件03/107中所提出的那样)。相反，QAP可以 从TSPEC参数中导出安排，并以异步方式发送APSD安排元素以为这种 节电QSTA建立唤醒安排。
3) APSD信令机制可以可选地被扩展，如文件03/107rl中所描述的那 样，从而使QSTA可以请求安排的唤醒时刻，而无需使用TSPEC信令。 QAP可以利用APSD元素使所请求安排无效。
4) QSTA可以通过发送更多数据位被设为"1"的上行链路QoS帧， 来在任意时刻启动未安排的唤醒周期。
5) QAP可以通过发送更多数据位被设为"1"的下行链路QoS (即 ACK)帧，来启动未安排的唤醒周期。
6) 802.11唤醒等待时间(WakeupWaitTime)参数可以可选地设为站 台在每个安排的唤醒时刻发送上行链路帧之前应当等待的时间。
7) 已经建立了安排的唤醒周期的QSTA也可以发送PS轮询帧。 如文件03/107rl中所描述的那样，安排的唤醒时刻可以与信标传输时
刻对齐，也可以不对齐，并且唤醒时刻之间的周期可以是信标周期的整数 倍，也可以不是信标周期的整数倍。QAP可以容易地将基于信标的唤醒参 数转换为基于时间的参数。注意，QSTA可以使用如当前的802.11e草案 中所定义的APSD机制来建立与信标传输对齐的唤醒时刻。
下面的定义用来定义节电状态转变"唤醒周期"是QAP可以向节 电QSTA发送数据和/或轮询帧的时间周期。唤醒周期开始于"唤醒时 刻"。"安排的唤醒周期"跟在"安排的唤醒时刻"后。非AP QSTA可 以在任何时刻启动"未安排的唤醒周期"。节电QSTA在唤醒周期期间处 于"唤醒"状态。不处于唤醒状态的节电QSTA处于"浅睡"状态。注 意，QAP和QSTA都必须在QSTA的节电状态方面达成一致。下面的用于 带有唤醒时间机制的节电操作的规则是本发明所设想的
1) 工作在"活性"模式中的QSTA决不会处于唤醒或浅睡状态。当 QSTA转变到活性模式时，删除了任何现有的唤醒时刻安排。
2) 由QAP以APSD安排元素建立的唤醒安排使任何现有的安排(例 如，以APSD请求建立的安排)无效。
223) 如果对于节电QSTA建立了周期性唤醒安排，则在每个安排唤醒 时刻QSTA自动转变到唤醒状态。
4) 处于浅睡状态的QSTA在每次其发送更多数据位被设为"1"的上 行链路QoS帧时转变到唤醒状态。
5) 处于浅睡状态的QSTA在其接收到更多数据位被设为"1"的下行 链路QoS帧(即，ACK帧)时转变到唤醒状态。
6) 如果QSTA没有接收到对上行链路QoS帧的ACK，以及所有的上 行链路帧的连续重传，则其转变到唤醒状态。
用于终止安排的或未安排的唤醒周期的规则如下
7) 处于由QAP启动的安排的唤醒周期或未安排的唤醒周期中的 QSTA当接收到来自QAP的更多数据位被设为"0"的帧或者其关联ID
(AID)位被设为"0"的TIM时，转变到"浅睡"状态。
8) 当处于自启动的未安排的唤醒周期中的QSTA发送了更多数据位 被设为"0"的上行链路帧，并随后接收到更多数据位被设为"0"的下行 链路帧，或者接收到TIM位被设为"0"的信标之后，该QSTA转变到浅 睡状态。
9) 如果唤醒周期重叠，则周期被聚集，并且与聚集的规则组同时终 止。例如，如果由非APQSTA启动的未安排的唤醒周期重叠到安排的唤 醒周期中，则在QAP和QSTA都发送了更多数据位被设为"0"的帧之 后，这两个唤醒周期都结束。
以上的规则3能够使QAP在QAP己经指出其没有任何更多的下行链 路数据之后继续以非0的发送队列大小来轮询QSTA，如图7所示。步骤 702是站台的安排的唤醒时刻。在步骤704， AP发送QoS数据以及更多数 据标记被设为指示其没有用于站台的更多流量的轮询。在步骤706，站台 以QoS数据和更多数据标记被设为指示其有更多的数据要发送的Ack作出 响应。由于站台有更多的数据要发送，所以其保持在唤醒状态。AP以 QoS Ack和更多数据标记被设为0以指示AP没有附加流量的轮询作出响 应，如步骤708所示。在步骤710，站台发送QoS数据和更多数据标记被 设为指示站台不再有数据要发送的Ack。在步骤712， AP以更多数据标记被设为指示AP没有用于站台的更多数据的Ack作出响应。由于AP或站 台都不再有数据要发送，所以在步骤714，站台返回到浅睡状态。
以上的规则4能够使QAP在QSTA启动的未安排的唤醒周期中向 QSTA传递下行链路帧，如图8所示。在步骤802，站台向AP发送更多数 据位被设为0以指示其不再有上行链路帧的QoS数据。在AP接收到在步 骤802中发送的QoS数据后，其发送更多数据标记被设为1以指示其有用 于站台的缓冲的下行链路帧的QoS ACK。然后在步骤806， AP发送QoS 数据，其更多数据被设为off以指示其没有附加数据。在步骤808，站台以 更多数据标记被设为off的ACK作出响应，从而在步骤810返回到浅睡状 态。如果在步骤806更多数据标记被设为on，则会重复步骤806和808， 直到AP已经向站台发送了所有经缓冲的帧为止。
除非在每个安排的唤醒周期开始时不发送帧，否则安排的唤醒时刻 (SWT)机制不是有效的。例如，如果QSTA唤醒而AP没有发送帧，则 QSTA必须保持唤醒，直到其在下一个信标中接收到TIM为止。
安排的唤醒时刻(SWT)机制对于己经建立了与QSTA的唤醒安排一 致的HCF轮询安排(即，经由TSPEC信令)的QSTA来说是有效的。这 种轮询安排保证了 QSTA将在接近每个安排的唤醒周期的开始时接收到 (可能是附带的)轮询。对于节电目的来说，安排的轮询更像每QSTA信 标一样动作。图9中示出了 QAP或QSTA都没有数据要发送的情况下的 帧交换序列。在步骤902， AP向站台发送更多数据被设为off的QoS轮 询。在步骤904，站台通过向AP发送更多数据被设为off的ACK来作出 响应。由于站台或AP都没有帧要发送，所以在步骤906站台返回到浅睡 状态。
在图9的示例中，站台可以在其接收到轮询并发送ACK (轮询和 ACK中的更多数据位都被设为"0")之后立即返回到浅睡状态。注意， 在没有轮询或其他下行链路帧的情况下，规则要求QSTA保持唤醒，直到 其接收到TIM (例如，在下一个信标中)为止。
在当前的802.11e草案中，如果ACK帧丢失，则上述的帧交换序列中 存在问题。QSTA被禁止使用EDCF来发送"轮询的"QoS流量流的上行链路帧。因此，AP必须向QSTA重传轮询，直到其接收到期望的响应为 止。注意，如果QSTA在ACK丢失后返回到浅睡状态，则所有轮询的重 传也将会失败。该问题部分地通过允许QSTA使用EDCF来发送帧(如果 未接收到期望的轮询)从而使QAP不必无限地重传轮询来加以解决。如 果接入方法是轮询+EDCF，则当未接收到期望的响应时，QAP不必无限 地重传轮询帧。轮询+EDCF接入还能够使QSTA以QSTA确定的时间和 间隔针对缓冲的节电帧来有效地"反向轮询"QAP。不需要附加的安排或 QSTA/QAP同步。图IO中示出了反向轮询机制。
如步骤908所示，唤醒时刻由站台确定。 一旦站台处于唤醒状态，则 如步骤910所示，站台发送更多数据被设为off的QoS空。在本示例中， AP在步骤912以更多数据被设为on以指示其有更多帧的QoS ACK作出 响应。然后在步骤914， AP向站台发送QoS数据。在步骤914，更多数据 被设为off，以向站台指示AP不再有下行链路帧。如步骤916所示，站台 通过向AP发送更多数据被设为off的ACK来作出响应，然后如步骤918 所示返回到浅睡状态。
实现方式的考虑
本发明有利于简单的HCF安排器或接近于时分复用的更为复杂的安排 器，在简单的HCF安排器中，轮询如同任何其他帧一样被简单地排队以待 发送。
APSD元素中的基于信标的参数也可以容易地被转换为时间值；因 此，QAP可以实现支持任何唤醒安排(即，与信标对齐或不对齐)的单个 定时器机制。也可以用相同的定时器机制来在每个唤醒周期的开始时生成 轮询。
AP可以用APSD安排元素来修改开始时间和唤醒间隔，以使唤醒周 期的重叠最小化。AP也可以修改唤醒周期以适应粒度更小的定时器。
QSTA可以容易地改变其唤醒安排。例如，处于备用状态的VoIP QSTA可以建立相对较慢的唤醒安排，而唤醒时刻与信标传输对齐。VoIP QSTA在具有活性呼叫时可以建立未对齐的、更快的唤醒安排。
本发明的另一个方面设想维护关联客户站台的IP/MAC地址绑定的AP中的代理ARP服务器。当AP在其以太网端口上接收到广播ARP请求 时，其搜索IP/MAC地址绑定，以寻找与ARP请求主体中的"目标IP地 址"匹配的IP地址。如果发现了匹配IP地址，则AP代理ARP服务器在 其以太网链路上返回"代理"ARP回复，其包含对应于目标IP地址的 MAC地址。作为替换解决方案，代理ARP服务器可以将ARP请求中的目 的地广播MAC地址转换为对应于目标IP地址的单播MAC地址。然后， 所得到的单播ARP请求帧可以如同任何其他(即，节电)单播消息一样被 转发到目标站台，从而使站台可以生成ARP回复。因此，AP中的ARP服 务器不需要生成代理ARP回复。如果父AP中的代理ARP服务器"获知了"客户站台的IP地址，则 802.11客户站台不需要接收广播ARP请求。AP可以通过"侦听"客户站 台发送的IP和ARP分组，来自动确定客户端的IP地址。然而，客户站台 可能在每次其漫游到新的父AP时不发送IP或ARP分组。为了解决这一 问题，客户站台可以通过在其802.11重关联请求消息中包括(即，专有) IP地址元素，来向其父AP注册其IP地址。作为替换解决方案，当客户端 漫游时，客户站台的IP地址可以经由网络基础设施被传送到新的父AP。下面将描述量化由代理ARP辅助的802.11 "无线电"节电的尝试。该 分析并不考虑主机计算机的功耗或"睡眠"状态中的无线电功耗。如果满足a)代理ARP服务器正在生成用于客户端的代理ARP回 复，b)客户端不需要接收任何其他的组播消息，和c)客户端知晓代理 ARP服务，则节电802.11站台不需要一直保持唤醒以接收节电组播/广播 传输。最后一个要求可以通过几种方式来解决。客户端可以被配置用于依 赖于代理ARP服务。然而，这种解决方案要求手工用户配置，并且客户端 不能漫游到不提供代理ARP服务的AP。作为更好的解决方案，AP可以 经由包含在(重)关联响应消息中的(即，专有)元素，来"广告"其正 提供代理ARP服务。在以下的示例性分析中，首先对必须接收组播/广播传输的节电站台计 算唤醒占空比。然后对不需要接收组播/广播传输的节电站台计算占空比。 代理ARP的节电优点高度取决于客户端应用、转发到802.11链路上的广播/组播流量的量以及802.11信道参数和特性。使用了下面的假设1) 100 Mbps以太网LAN的0.4%被用于在802.11链路上转发的广播/ 组播流量，这说明400Kbps的组播数据速率、2) 基本组播速率是5.5 Mbps**;3) 发送具有短PHY头部的802.11组播帧。PHY头部以2 Mbps发送；4) 以DCF信道接入来传递组播帧，并且CWmin值是31;5) 用于组播发送的信道争夺最小；6) 平均组播分组大小是500字节。因此，组播分组速率是每秒100 个分组；以及7) 此应用没有正在生成或接收帧。*在802.11链路上转发的IP组播流量的量可以通过在连接到802.11 AP的交换机上启用"IGMP侦听"来明显减少。默认地，"IGMP侦听" 在Cisco交换机上启用。如果"IGMP侦听"被在交换机上启用，则 "IGMP通用査询"选项应当在AP上启用。默认地，"IGMP通用查询" 选项在Cisco AP上被禁用，Cisco AP是可以从Cisco系统公司，170 West Tasman Dr., San Jose, CA 95134获得的，该公司是本发明的受让人Cisco技 术公司的分公司，并与其在同一地址。**组播/广播流量以"基本组播速率"在802.11链路上发送，该速率 常常低于"基本速率设置"中的最高速率。每分组发送时间MAC头部和FCS是8 X 24字节=192位Mbps=96微秒 有效载荷是8 X 500字节=4000位@5.5 Mbps=727微秒 平均TX后回退是16时隙时间=320微秒 DIFS (帧间空间)=30微秒 总数=1173微秒每秒总时间=1.17毫秒/分组乂100分组/秒=117毫秒/秒。因此，带宽 的11.7%被用于组播(在没有信道争夺的情况下)。在该示例中，必须接收组播/广播帧的节电站台的占空比大约为12.0%27(其包括用于接收所有DTIM信标的开销)。处于备用模式的节电VoIP站台必须周期性地唤醒以接收信标，即使 其不需要接收组播/广播时也是如此。如果AP具有为站台缓冲的节点帧， 则站台在TIM中的位被设置。假设处于备用模式的VoIP站台必须至少每 0.5秒唤醒一次以最小化呼叫建立等待时间是合理的。在没有争夺的情况 下，站台应当能够在1-2毫秒内唤醒，接收信标，并返回到浅睡状态。因 此，不需要接收组播/广播的站台的占空比大约为0.2%。在该示例中，代理ARP可以潜在地减少功耗，减少因子为50: 1。还 要注意，最重要的贡献因子是组播/广播流量的量一这是高度可变的。已经给出了本发明的优选实施例的前述描述，以用于说明和描述目 的。但这并不是穷举性的，或者要将本发明限制在所公开的精确形式。在 上述的教导下可以进行明显的修改或变化。所选择和描述的实施例是为了 提供本发明原理的最佳说明，从而其实际应用能够使本领域技术人员根据 适合于特定使用所预期的在各种实施例和各种修改的情况下利用本发明。 所有这些修改和变化都在所附权利要求确定的本发明的范围内，所附权利 要求应当被公正、合法和公平的解释。本申请涉及2003年3月21日递交的美国申请No. 10/394,780。
权利要求
1.一种方法，步骤包括由节电802.11站台向接入点通知所述站台正工作在自动节电递送模式中；当所述接入点确定所述站台处于唤醒状态时，向所述站台自动发送下行链路帧；当所述接入点确定所述站台处于节电状态时，由所述接入点缓冲下行链路帧；在所述站台和接入点之间协商周期性的唤醒安排，所述安排包括安排的开始时刻和唤醒周期，所述唤醒周期被定义为每个安排的唤醒时刻之间的时间，并且对应于交互式语音通信会话的分组速率；利用所述802.11定时器同步功能使唤醒时刻同步；以及由所述接入点在每个安排的唤醒时刻开始时发送轮询，所述轮询包括轮询帧，所述轮询帧包括指示所述接入点是否具有为所述站台缓冲的下行链路帧的标记。
2. 如权利要求1所述的方法，还包括发送包含信道的信道预留的下行 链路帧，所述信道预留选自由暗示信道预留和明示信道预留组成的组，其 中所述信道预留禁止来自其他站台的传输。
3. 如权利要求2所述的方法，还包括在无需首先感应所述信道以确定 所述信道是否空闲的情况下，响应于所述接入点的轮询来发送帧。
4. 如权利要求1所述的方法，其中在每个安排的唤醒时刻后所述站台 保持在唤醒状态，直到所述接入点发送具有被设置为指示所述接入点不具 有为所述站台缓冲的下行链路帧的标记的帧为止。
5. 如权利要求1所述的方法，其中所述站台是语音站台。
6. 如权利要求1所述的方法，其中所述轮询是在所述下行链路数据帧 上附带的。
7. 如权利要求6所述的方法，还包括在由所述站台向所述接入点发送 的上行链路帧中设置标记，以指示所述站台将保持在所述唤醒状态中以向所述接入点发送至少一个连续的上行链路帧，所述上行链路帧是响应于所 述轮询被发送的。
8. 如权利要求7所述的方法，还包括由所述接入点向所述站台发送连 续的轮询，所述站台在无需首先感应所述信道以确定所述信道是否空闲的 情况下发送上行链路帧。
9. 如权利要求8所述的方法，其中数据链路确认被附带到由所述上行 链路帧和所述下行链路帧组成的组中的至少一个上。
10. 如权利要求9所述的方法，还包括 在发送所述轮询前感应所述信道；以及发送由在双向突发中交替出现的所述上行链路帧和所述下行链路帧构 成的组中的至少一个帧，其中所述帧在所述轮询后被发送，并且所述信道 只在初始轮询前被感应。
11. 如权利要求1所述的方法，其中所述站台是节电语音站台，所述 方法还包括在交互式语音会话开始时由所述站台向所述接入点发送消息以协商快 速唤醒安排；以及在所述交互式语音会话结束时由所述站台向所述接入点发送消息以终 止所述快速唤醒安排。
12. 如权利要求1所述的方法，还包括 确定唤醒安排开始时刻和唤醒周期；以及选择非重叠的唤醒时刻和唤醒周期以使站台必须保持唤醒的时间最小化。
13. 如权利要求1所述的方法，其中所述站台具有比唤醒周期更快的 语音采样速率，所述方法还包括-立即排队待发送的语音样本；以及在安排的唤醒时刻之前，将任何可获得的语音样本接合到数据通信分 组中。
14. 如权利要求1所述的方法，还包括由所述接入点确定所述站台的因特网协议地址;由所述接入点向所述站台提供代理地址解析协议服务，从而使所述站台不需要接收广播地址解析协议请求消息；以及向所述站台指示所述代理地址解析协议服务正由所述接入点提供。
15. 如权利要求14所述的方法，其中所述站台在递送流量指示消息信 标之后并未保持唤醒以接收广播传输。
16. 如权利要求14所述的方法，其中所述站台在递送流量指示消息信 标之后并未保持唤醒以接收组播传输。
17. 如权利要求14所述的方法，还包括向所述接入点注册所述站台的 因特网协议地址。
18. 如权利要求17所述的方法，还包括无论何时所述站台与第二接入 点重关联，都向所述第二接入点注册所述站台的因特网协议地址。
19. 如权利要求14所述的方法，还包括由所述接入点侦听从所述站台发送的分组，并获知所述站台的因特网 协议地址；由所述接入点存储所述因特网协议地址；以及当所述站台漫游到第二接入点时，经由网络基础设施向所述第二接入 点发送所述因特网协议地址。
20. —种用于使接入点与无线站台通信的方法，步骤包括-接收来自所述站台的说明所述站台处于自动节电递送模式中的通知； 在所述站台处于节电状态时缓冲下行链路帧； 当所述站台处于唤醒状态时向所述站台自动发送下行链路帧； 与所述站台协商周期性的唤醒安排，所述安排包括安排的开始时刻和唤醒周期，所述唤醒周期被定义为每个安排的唤醒时刻之间的时间，并且 对应于交互式语音通信会话的分组速率；利用802.11定时器同步功能使唤醒时刻同步；以及在每个安排的唤醒时刻开始时发送轮询，所述轮询包括轮询帧，所述 轮询帧包括指示所述接入点是否具有为所述站台缓冲的下行链路帧的标 记。
21. 如权利要求20所述的方法，还包括发送包含信道的信道预留的下行链路帧，所述信道预留选自由暗示信道预留和明示信道预留组成的组， 其中所述信道预留禁止来自其他站台的传输。
22. 如权利要求20所述的方法，其中所述轮询被附带在所述下行链路 数据帧上。
23. 如权利要求20所述的方法，其中数据链路确认被附带到所述下行 链路帧上。
24. 如权利要求20所述的方法，还包括 在发送所述轮询前感应所述信道；发送在下行链路和上行链路帧的双向突发中交替出现的至少一个下行 链路帧，其中所述信道只在所述初始轮询前被感应。
25. 如权利要求24所述的方法，还包括在无需感应所述信道的情况下 发送连续的下行链路帧。
26. 如权利要求21所述的方法，其中所述站台是节电语音站台，所述 方法还包括在交互式语音会话开始时接收来自所述站台的消息； 与所述站台协商快速唤醒安排；以及在所述交互式语音会话结束时接收来自所述站台的终止所述快速唤醒 安排的消息。
27. 如权利要求21所述的方法，还包括 确定唤醒安排开始时刻和唤醒周期；以及 选择不重叠的唤醒时刻和唤醒周期。
28. 如权利要求21所述的方法，还包括 确定所述站台的因特网协议地址；向所述站台提供代理地址解析协议服务，从而使所述站台不需要接收 广播地址解析协议请求消息；以及向所述站台指示正在提供所述代理地址解析协议服务。
29. 如权利要求28所述的方法，还包括向所述接入点注册所述站台的 因特网协议地址。
30. 如权利要求28所述的方法，还包括由所述接入点侦听接收自所述站台的分组，并获知所述站台的因特网 协议地址；由所述接入点存储所述因特网协议地址。
31. 如权利要求30所述的方法，还包括当所述站台漫游到第二接入点 时，经由所述网络基础设施向所述第二接入点发送所述因特网协议地址。
32. —种接入点，包括用于接收来自站台的说明所述站台处于自动节电递送模式中的通知的 装置；用于在所述站台处于节电状态时缓冲下行链路帧的装置； 用于当所述站台处于唤醒状态时向所述站台自动发送下行链路帧的装置；用于与所述站台协商周期性的唤醒安排的装置，所述安排包括安排的开始时刻和唤醒周期，所述唤醒周期被定义为每个安排的唤醒时刻之间的时间，并且对应于交互式语音通信会话的分组速率；用于利用802.11定时器同步功能使唤醒时刻同步的装置；以及 用于在每个安排的唤醒时刻开始时发送轮询的装置，所述轮询包括轮询帧，所述轮询帧包括指示所述接入点是否具有为所述站台缓冲的下行链路帧的标记。
33. 如权利要求32所述的接入点，还包括用于发送包含信道的信道预 留的下行链路帧的装置，所述信道预留选自由暗示信道预留和明示信道预 留组成的组，其中所述信道预留禁止来自其他站台的传输。
34. 如权利要求32所述的接入点，还包括 用于在发送所述轮询前感应所述信道的装置；用于发送在下行链路和上行链路帧的双向突发中交替出现的至少一个 下行链路帧的装置，其中所述信道只在所述初始轮询前被感应。
35. 如权利要求34所述的接入点，还包括用于在无需感应所述信道的 情况下发送连续的下行链路帧的装置。
36. 如权利要求32所述的接入点，还包括用于确定所述站台的因特网协议地址的装置；用于向所述站台提供代理地址解析协议服务，从而使所述站台不需要 接收广播地址解析协议请求消息的装置；以及用于向客户站台指示正在提供所述代理地址解析协议服务的装置。
37. 如权利要求36所述的接入点，还包括-用于由所述接入点侦听接收自所述站台的分组，并获知所述站台的因 特网协议地址的装置；用于由所述接入点存储所述因特网协议地址的装置。
38. 如权利要求37所述的接入点，还包括用于当所述站台漫游到第二 接入点时，经由所述网络基础设施向所述第二接入点发送所述因特网协议 地址的装置。
39. —种无线站台在自动节电递送模式中工作的方法，步骤包括-接收来自节电802.11站台的说明所述站台正工作在自动节电递送模式中的通知；在所述站台和接入点之间协商周期性的唤醒安排，所述安排包括安排 的开始时刻和唤醒周期，所述唤醒周期被定义为每个安排的唤醒时刻之间 的时间，并且对应于交互式语音通信会话的分组速率；禾U用802.11定时器同步功能使唤醒时刻同步；以及在每个安排的唤醒时刻开始时等待来自所述接入点的轮询，所述轮询 包括轮询帧，所述轮询帧包括指示所述接入点是否具有为所述站台缓冲的 下行链路帧的标记。
40. 如权利要求39所述的方法，还包括接收包含信道的信道预留的下行链路帧，所述信道预留选自由暗示信道预留和明示信道预留组成的组， 其中所述信道预留禁止来自其他站台的传输。
41. 如权利要求39所述的方法，还包括所述站台在无需首先感应所述 信道以确定所述信道是否空闲的情况下，响应于由所述接入点发送的轮询 而发送帧。
42. 如权利要求39所述的方法，其中在每个安排的唤醒时刻后所述站 台保持在唤醒状态，直到接收到具有被设置为指示所述接入点不具有为所 述站台缓冲的下行链路帧的标记的帧为止。
43. 如权利要求39所述的方法，其中所述站台是语音站台。
44. 如权利要求39所述的方法，还包括在由所述站台向所述接入点发 送的上行链路帧中设置标记，以指示所述站台将保持在所述唤醒状态中， 以向所述接入点发送至少一个连续的上行链路帧，所述上行链路帧是响应 于所述轮询被发送的。
45. 如权利要求39所述的方法，其中数据链路确认被附带到所述上行 链路帧上。
46. 如权利要求39所述的方法，还包括 接收所述轮询；以及发送在双向突发中交替出现的上行链路帧，其中所述帧是在所述轮询 后发送的，并且所述信道只在所述初始轮询之前被感应。
47. 如权利要求39所述的方法，其中所述站台是节电语音站台，所述 方法还包括在交互式语音会话开始时向所述接入点发送消息以协商快速唤醒安 排；以及在所述交互式语音会话结束时向所述接入点发送消息以终止所述快速 唤醒安排。
48. 如权利要求39所述的方法，其中所述站台具有比唤醒周期更快的 语音采样速率，所述方法还包括立即排队待发送的语音样本；在安排的唤醒时刻之前将任何可获得的语音样本接合到数据通信分组 中；以及在所述安排的唤醒时刻后发送所述数据通信分组。
49. 如权利要求39所述的方法，还包括向所述接入点注册所述站台的 因特网协议地址。
50. 如权利要求49所述的方法，还包括无论何时所述站台与第二接入 点重关联，都向所述第二接入点注册所述站台的因特网协议地址。
51. —种具有在其上记录有计算机程序逻辑的计算机可读介质的计算 机程序产品，所述计算机程序逻辑用于执行无线站台在自动节电递送模式中工作的方法，步骤包括用于接收来自节电802.11站台的说明所述站台正工作在自动节电递送模式中的通知的装置；用于在所述站台和接入点之间协商周期性的唤醒安排的装置，所述安排包括安排的开始时刻和唤醒周期，所述唤醒周期被定义为每个安排的唤醒时刻之间的时间，并且对应于交互式语音通信会话的分组速率； 用于利用802.11定时器同步功能使唤醒时刻同步的装置；以及 用于在每个安排的唤醒时刻开始时等待来自所述接入点的轮询的装置，所述轮询包括轮询帧，所述轮询帧包括指示所述接入点是否具有为所述站台缓冲的下行链路帧的标记。
52. 如权利要求51所述的计算机程序产品，还包括用于接收包含信道的信道预留的下行链路帧的装置，所述信道预留选自由暗示信道预留和明 示信道预留组成的组，其中所述信道预留禁止来自其他站台的传输。
53. 如权利要求51所述的计算机程序产品，还包括用于使所述站台在 无需首先感应所述信道以确定所述信道是否空闲的情况下，响应于由所述 接入点发送的轮询而发送帧的装置。
54. 如权利要求51所述的计算机程序产品，其中在每个安排的唤醒时 刻后所述站台保持在唤醒状态，直到接收到具有被设置为指示所述接入点 不具有为所述站台缓冲的下行链路帧的标记的帧为止。
55. 如权利要求51所述的计算机程序产品，还包括用于在由所述站台 向所述接入点发送的上行链路帧中设置标记，以指示所述站台将保持在所 述唤醒状态中以向所述接入点发送至少一个连续的上行链路帧的装置，所 述上行链路帧是响应于所述轮询被发送的。
56. 如权利要求51所述的计算机程序产品，还包括 用于接收所述轮询的装置；以及用于发送在上行链路和下行链路数据帧的双向突发中交替出现的上行 链路帧的装置，其中所述帧是在所述轮询后发送的，并且所述信道只在所 述初始轮询之前被感应。
57. 如权利要求51所述的计算机程序产品，其中所述站台是节电语音站台，所述方法还包括用于在交互式语音会话开始时向所述接入点发送消息以协商快速唤醒 安排的装置；以及用于在所述交互式语音会话结束时向所述接入点发送消息以终止所述 快速唤醒安排的装置。
58，如权利要求51所述的计算机程序产品，其中所述站台具有比唤醒周期更快的语音采样速率，所述方法还包括 用于立即排队待发送的语音样本的装置；用于在安排的唤醒时刻之前将任何可获得的语音样本接合到数据通信 分组中的装置；以及用于在所述安排的唤醒时刻后发送所述数据通信分组的装置。
59. 如权利要求51所述的计算机程序产品，还包括用于向所述接入点 注册所述站台的因特网协议地址的装置。
60. 如权利要求52所述的计算机程序产品，还包括用于无论何时所述 站台与第二接入点重关联，都向所述第二接入点注册所述站台的因特网协 议地址的装置。
全文摘要
本发明提供了一种用于802.11E站台的统一节电方法。节电QSTA向接入点(AP)通知其工作在自动节电递送(APSD)模式中，并且与AP协商周期性的唤醒安排和安排的开始时刻。利用802.11定时器同步功能(TSF)使唤醒时刻同步。当AP确定QSTA处于唤醒状态时，其向QSTA自动发送帧，否则缓冲下行链路帧。AP使用了组合的轮询+EDCF接入方法，其中在每个唤醒周期的开始时，AP向QSTA发送轮询，所述轮询具有向QSTA指示AP是否具有为QSTA缓冲的下行链路帧的标记。另外，AP中的代理ARP服务器维护相关客户端的IP/MAC绑定，从而当AP接收到对客户端的代理ARP请求时，AP可以为客户端作出响应。
文档编号H04L12/28GK101668044SQ20091017454
公开日2010年3月10日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年7月24日
发明者罗伯特·C·迈耶, 马克·比斯泰德 申请人:思科技术公司