执行接入点的数据传输处理的方法和系统及接入点的制作方法

专利名称：执行接入点的数据传输处理的方法和系统及接入点的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于执行支持无线局域网(WLAN)客户端的电源管理的接入点(AP)的数据传输处理的方法和系统，以及用于执行该方法的AP。具体地，本发明涉及一种用于执行支持WLAN客户端的电源管理的AP的数据传输处理的方法，以及一种用于执行该方法的AP，其中使WLAN客户端由于其移动性的功率消耗最小。
背景技术：
局域网(LAN)可以分为有线LAN或无线LAN，二者之间最大的不同由该LAN是否具有电缆来确定。
WLAN是其中使用无线电波代替电缆在网络中进行通信的网络。WLAN表现为用于解决由于电缆敷设而引起的安装、维护和移动性的相关问题的可选方案，随着移动用户数量的增加，其必要性也在增加。
WLAN包括接入点(AP)和WLAN卡。AP是用于发送无线电波从而使处于传输距离之内的WLAN用户能够进行因特网接入和联网的设备。AP用作移动电话的基站或有线网络订户的集线器。由某些因特网服务供应商提供的超高速无线因特网服务也具有位于其服务区域内的AP用户必须将WLAN卡安装在其终端中，如PC(笔记本)或PDA中，以便进行无线电网络通信。此后，将这种无线电LAN终端称为站点(STA)。
作为WLAN标准，采用了IEEE 802.11，目前所使用的是1999版“Standard for Information Technology-Telecommunications andInformation Exchange between Systems-Local and MetropolitanArea Networks-specific Requirements-Part 11Wireless LANMedium Access Control(MAC) and Physical Layer (PHY)Specifications”。
IEEE 802.11标准定义了对形成WLAN的物理层及介质体接入控制(MAC)的要求。MAC层定义了使用共享介质的终端或设备必须在其使用/接入介质时所遵守的次序和规则，从而用户可以有效地使用介质的容量。
IEEE 802.11标准的每个MAC帧由MAC报头、具有帧类型的特定信息的帧体和帧校验序列构成。
MAC报头由帧控制字段、持续时间字段、地址字段和序列控制字段构成。帧控制字段是表示字段属性的字段，并且可以通过分析帧控制字段来获得帧属性信息和电源管理信息。因此，AP和STA可以通过分析彼此间发送和接收到的帧中的帧控制字段来识别另一方的状态。
帧控制字段由协议版本字段、类型字段、子类字段、To DS字段、From DS字段、更多分段字段、重试字段、电源管理字段、更多数据字段、有线设备专用(WEP)字段和次序字段构成。
在这些字段中，类型字段由2比特形成，而子类字段由4比特形成。类型和子类字段表示帧的属性。即，考虑到其属性，主要将帧分为控制帧、数据帧和管理帧。
依照设置在类型字段和子类字段中的数值，可以识别每个帧的功能。
其中，当类型字段的值为‘00’而子类字段的值为‘1000’时，将帧识别为信标帧。
信标帧包括以下信息时标、信标间隔、容量信息、SSID、所支持的速率、FH参数集、DS参数集、CF参数集、IBSS参数集和TIM(业务量指示图)。
包括在信标帧中的每条信息都具有其自身的功能。由于在IEEE802.11标准中对包括在信标帧中的信息进行了解释，将省略对信标帧的详细解释，而只对直接涉及本发明的信息元素进行解释。
在包括在信标帧中的信息中，时标用于实现WLAN中的AP与每个STA的同步。AP周期性地向每个STA发送信标帧，以便使每个STA同步。其中发送信标帧的周期被称为信标间隔，并且其中发送信标帧的时间被称为信标时间。
每个STA周期性地接收到来自AP的信标帧，并分析包括在信标帧中的时标。此外，STA将其自身的定时器与由AP提供的时标相匹配，然后，对其自身进行更新。因此，实现了STA之间的同步。
另一方面，由于无线LAN的主要目的是向通常依赖于电池的移动节点提供服务，对发送和接收功率的有效使用成为MAC协议的重要考虑考虑。
IEEE 802.11标准支持用于最小化STA的功率消耗的电源管理。
在这种情况下，每个STA可以处于两个不同的功率状态之一，清醒状态或休眠状态。清醒状态是其中STA完全使用功率的状态，而休眠状态(doze state)是其中STA不能传送或接收信号，从而使用了非常少的功率的状态。
由STA的电源管理模式确定STA在两个状态之间的转换。
将STA的电源管理模式分为两种模式主动模式(AM)和节能模式(PM)。
在主动模式中，STA处于并维持清醒状态，从而其总能够接收帧。
在节能模式中，STA维持休眠状态，只是恰好在发送信标帧之前，通过提供功率，转换为主动模式，以便监听由AP周期性传送过来的信标帧，然后，返回休眠状态。在节能模式下，周期性地重复这些处理。
其中在STA通过执行节能模式而处于休眠状态之后，STA清醒一段时间以便监听信标帧的周期被称为监听间隔。
另一方面，AP存储要传送给在节能模式下进行操作的STA的数据，并只在固定的时间，周期性地传送数据，而不是任意地传送数据。
即，AP在每个上述的信标间隔，在信标时间向STA传送信标帧，信标帧是在信标时间存储的数据。
因此，信标间隔等同于监听间隔。但是，为了STA监听信标帧，STA不得不在从AP传送信标帧的信标时间之前，在一定程度上保持清醒状态。因此，稍微在信标时间之前，将STA周期性地从休眠状态唤醒到清醒状态。
在每个监听间隔的时间期间，将STA从休眠状态唤醒到清醒状态，并监听每个信标间隔从AP周期性地传送过来的信标帧。STA也分析包含在信标帧中的TIM，并识别在AP中是否存储了要传送给STA的数据。
作为分析TIM的结果，当AP具有要传送给STA的数据时，STA向AP传送PS-POLL帧以请求已存储数据。因此，AP将存储在AP中的STA的数据传送给向AP传送了PS-POLL帧的STA。
另一方面，作为分析TIM的结果，当AP未存储要传送给STA的数据时，STA从清醒状态返回休眠状态。
因为AP具有其自身的能够对信标间隔进行计数的定时器，AP可以每个信标间隔就向STA传送信标帧。而且，因为STA具有其自身的能够对监听间隔进行计数的定时器，每个监听间隔，将STA从休眠状态唤醒到清醒状态。
STA通过查阅由信标帧所设置的时标，再次设置其自身的定时器。因此，实现了STA之间的同步。
无论何时产生了数据，AP都不传送要传送给STA的数据，以便对执行节能模式的STA加以支持。首先，AP将AP具有存储在其中的数据的事实的信息包括在每个信标间隔要传送给STA的信标帧中，并将其传送给STA。信标帧具有用于包括这种信息的TIM字段。
TIM字段是表示在AP中存储了要发送给特定STA的数据的字段。
因此，当AP存储了要传送给STA的数据时，AP通知STA缓存要在信标时间通过TIM传送的数据。
结果，STA分析在信标时间从AP接收到的TIM。同时，在监听间隔时间中，在节能模式下(此后，将其称为PS模式)进行操作的STA被唤醒，并定时地接收信标。其分析包括在信标中的TIM字段，并识别在AP中是否缓存了要传送给STA的数据。此TIM字段是包括在信标帧的帧体中的字段之一。
TIM字段包括DTIM计数字段、DTIM周期字段、位图控制字段和部分虚位图字段。
部分虚位图字段由251个字节(2008个比特)形成。每个比特表示每个STA，以及根据针对每个比特而设置的数值，表示在AP中是否存储了要传送给每个STA的数据。
例如，如果将第n个比特的数值设置为‘0’，则其意味着在AP中并未存储要传送给具有关联ID(AID)n的STA的数据。这里，AID是当在AP中对STA进行登记以便与AP进行交互工作时，由AP分配给STA的标识符。因此，为n的AID表示STA的ID是n。
因此，当AP存储了要传送给任意STA的数据时，AP将与STA相对应的部分虚位图的比特值设置为‘1’。每个STA分析信标帧中的TIM，并读取与STA相对应的部分虚位图的比特值。如果该比特值被设置为‘1’，STA确定AP具有要传送给该STA的数据，于是，向AP传送PS-POLL帧，以便请求将数据传送给该STA。
如果AP接收到来自STA的PS-POLL帧，则AP向相关的STA传送存储在其中的、与STA相对应的数据。
当传递业务指示消息(称为DTIM)计数器字段被设置为‘0’时，则TIM被具体地称为DTIM。DTIM用于传送广播帧或组播帧。即，在向STA传送广播帧或组播帧之前，AP向STA传送携带在信标帧上的DTIM。
因此，当依照监听间隔唤醒处于节能模式下的STA时，其监听来自AP的信标帧，并从信标帧中发现DTIM。STA保持清醒状态，以便接收从AP传送过来的广播帧或组播帧。
在STA在清醒状态下，接收到来自AP的广播帧或组播帧之后，STA再次返回休眠状态。
DTIM周期字段表示连续DTIM之间的TIM周期数。即，在将DTIM周期设置为十进制的‘3’时，其表示在TIM出现三次之后，DTIM在信标帧中出现一次。
通过传统AP的电源管理模式不能实现STA的实际的深层睡眠模式。
应当注意的是，TIM和下一TIM之间的间隔被称为信标间隔，而三个TIM的间隔形成DTIM间隔。AP每个信标时间就向每个STA传送信标。“占用介质”表示正在使用传输介质，而“已缓存帧”表示已缓存帧。即，每个信标时间出现的相同的条(bar)表示每个信标时间传送固定的信标帧，而出现在信标帧后面的东西表示已缓存数据。因此，跟随在包括DTIM的信标帧之后的数据是组播数据或广播数据，并且跟随在包括TIM的信标帧之后的数据表示要传送给相关STA的数据。此外，出现在第2、第3和第5信标帧中的每一个中的每个占用介质表示在并未传送要传送的所有数据时，正在使用传输介质。因此，应当注意的是，在相对于固定时标间隔逐渐延迟的状态下，传输信标。
在与信标时间相对应的时间唤醒STA。
当STA操作在睡眠模式下时，即使STA实际上应当连续地操作在睡眠模式下，由于TIM唤醒了STA，STA的实际睡眠模式不能继续。
如上所述，STA在监听间隔时间期间，接收信标。如果通过分析TIM字段，已知在AP中缓存了数据，则向AP传送节能轮询(PS-Poll)帧。因此，AP响应PS-Poll帧，向STA传送已缓存数据。
另一方面，每个监听间隔，就将处于节能模式下的STA从休眠状态下唤醒，并接收从AP传送过来的信标帧，以及广播(BC)和组播(MC)。
因此，当AP每个DTIM间隔发出BC/MC时，由于在DTIM间隔中，唤醒了STA，并接收BC/MC数据，其不能进入深层睡眠模式。
术语“深层睡眠模式”表示甚至RF和MAC固件也可以进入睡眠模式，并且其只在STA的监听时间被唤醒，并接收从AP传送过来的数据。
为了实现节能模式，客户端应当进入深层睡眠模式。由于在以太网环境中发生大量的BC和MC，其实质上不可能进入深层睡眠模式。
认为以下专利大体上与本发明有关，但承受了上述缺点2004年5月16日发布的、授予Diepstraten等人的、题为WIRELESS LOCAL AREANETORWK APPARATUS的美国专利No.6,707,867；1995年11月7日发布的、授予Baptist等人的、题为APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING AWIRELESS LOCAL AREA NETWORK HAVING POWER CONSERVATION的美国专利No.5,465,392；1995年9月12日发布的、授予Rom的、题为METHOD ANDAPPARATUS FOR POWER CONTROL IN A WIRELESS LAN的美国专利No.5,450,616；2000年5月23日发布的、授予Beach的、题为EMBEDDEDACCESS POINT SUPPORTING COMMUNICATION WITH MOBILE UNITOPERATING IN POWER-SAVING MODE的美国专利No.6,067,297；以及2001年2月20日发布的、授予van Bokhorst等人的、题为WIRELESS DATACOMMUNICATION SYSTEM HAVING POWER SAVING FUNCTION的美国专利No.6,192,230。

发明内容
本发明的目的是提供一种用于执行支持WLAN客户端的电源管理的AP的数据传输处理的方法，以及一种用于实现该方法的AP，其中STA通过解决了由于以太网上的BC/MC数据，而并没有要传送给STA的数据，STA却不能进入睡眠模式的问题，延长了保持PDA或语音/数据终端的空闲状态的时间，从而在移动并携带这些终端时，用户可以使用该终端较长的时间并节省了功率消耗。
作为本发明的一个实施例，一种用于执行AP的数据传输处理的方法，所述AP支持对执行节能模式的WLAN客户端的电源管理，所述方法包括以下步骤当通过网络接收到任意数据时，有选择地存储数据，其中如果当前的操作定时处于第一定时间隔，则并不将接收到的数据存储在存储器中，而如果当前的操作定时处于第二定时间隔，则将接收到的数据存储在存储器中；在根据信标帧产生间隔，确定存储器中是否存储有要传送给WLAN客户端的数据之后，产生信标帧，以通知WLAN客户端，在存储器中是否存储有要传送给所述WLAN客户端的数据；以及每个信标间隔，向所述WLAN客户端传送所产生的信标帧。
作为本发明的另一实施例，本发明提供了一种用于执行AP的数据传输处理的方法，所述AP支持对执行节能模式的WLAN客户端的电源管理，所述方法包括以下步骤建立由包括M个DTIM间隔的第一定时间隔和包括N个DTIM间隔的第二定时间隔组成的周期；丢弃在所述第一定时间隔期间，通过网络接收到的组播或广播数据；缓存在所述第二定时间隔期间，通过网络接收到的组播或广播数据；在所述第二定时间隔期间，每个所述周期，向WLAN客户端传送已缓存数据；以及重复执行缓存和传送步骤(其中，M和N是自然数，且M＞N)。
作为本发明的另一实施例，本发明提供了一种支持对执行节能模式的WLAN客户端的电源管理的AP，包括接收器，用于接收通过网络传送过来的数据；存储器，用于存储从通过接收器接收到的数据中选择的数据；信标发生器，根据信标帧发生周期，确定在存储器中是否已经存储了要传送给WLAN客户端的数据，然后，通知WLAN客户端在存储器中是否存储了要发送给WLAN客户端的数据；传送器，用于向WLAN客户端传送存储在存储器中的数据或由信标发生器产生的信标帧；以及数据处理器，对通过网络接收到的任意数据做出反应，用于有选择地存储数据，其中如果当前的操作定时处于第一定时间隔，则并不将接收到的数据存储在存储器中，而如果当前的操作定时处于第二定时间隔，则将接收到的数据存储在存储器中，以及用于每个信标间隔，通过传送器向WLAN客户端传送在信标发生器中产生的信标帧。
作为本发明的另一实施例，本发明提供了一种支持对执行节能模式的WLAN客户端的电源管理的AP，包括接收器，用于接收通过网络传送过来的数据；存储器，用于存储从通过接收器接收到的数据中选择的数据；信标发生器，根据信标帧发生周期，确定在存储器中是否已经存储了要传送给WLAN客户端的数据，然后，通知WLAN客户端在存储器中是否存储了要发送给WLAN客户端的数据；传送器，用于向WLAN客户端传送存储在存储器中的数据或由信标发生器产生的信标帧；以及数据处理器，用于建立由包括M个DTIM间隔的第一定时间隔和包括N个DTIM间隔的第二定时间隔组成的周期，用于丢弃在所述第一定时间隔期间，通过网络接收到的组播或广播数据，用于缓存在所述第二定时间隔期间，通过网络接收到的组播或广播数据，以及用于每个信标间隔，向WLAN客户端传送在信标发生器中产生的信标帧(其中，M和N是自然数，且M＞N)。


作为以下参照附图，对本发明优选实施例进行详细描述的结果，本发明的上述和其他特征和优点对于本领域的技术人员来说将是更加显而易见的，其中图1是示出了IEEE 802.11标准的MAC帧的形式的示意图。
图2是图1所示的帧控制字段的详细示意图。
图3是示出了类型字段和子类字段的组合的示意图。
图4是示出了包括在信标帧的帧体中的多类信息的示意图。
图5是TIM字段的详细示意图。
图6是用于解释在传统AP的电源控制模式下不能实现STA中的实际深层睡眠模式的示意图。
图7是依照本发明实施例的AP的方框图。
图8是示出了依照图7所示的AP的操作的AP和STA的操作状态的示意图。
具体实施例方式
现在，将参照其中示出了本发明的优选实施例的附图，对本发明进行更为全面的描述。但是，可以以不同的形式来具体实现本发明，而不应当将其理解为局限于这里所述的实施例。此外，提供这些实施例，从而使本公开彻底和全面，并向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。在附图中，为了清楚，夸张了层和区域的厚度。在整个说明书中，相似的参考数字表示相似的元件。
图1是示出了IEEE 802.11标准的MAC帧的形式的示意图。
参照图1，每个MAC帧由MAC报头、具有帧类型的特定信息的帧体和帧校验序列(FCS)构成。
MAC报头由帧控制字段、持续时间字段、地址字段和序列控制字段构成。帧控制字段是表示字段属性的字段，并且可以通过分析帧控制字段来获得帧属性信息和电源管理。因此，AP和STA可以通过分析彼此间发送和接收到的帧中的帧控制字段来识别另一方的状态。
图2是图1所示的帧控制字段的详细示意图。
参照图2，帧控制字段由协议版本字段、类型字段、子类字段、To DS字段、From DS字段、更多分段字段、重试字段、电源管理字段、更多数据字段、有线设备专用(WEP)字段和次序字段构成。
在这些字段中，类型字段由2比特形成，而子类字段由4比特形成。类型和子类字段表示帧的属性。即，考虑到其属性，主要将帧分为控制帧、数据帧和管理帧。
图3是示出了类型字段和子类字段的组合的示意图。
参照图3，依照设置在类型字段和子类字段中的数值，可以识别每个帧的功能。
其中，当类型字段的值为‘00’而子类字段的值为‘1000’时，将帧识别为信标帧。
图4是示出了包括在信标帧的帧体中的多类信息的示意图。
参照图4，信标帧包括以下信息时标、信标间隔、容量信息、SSID、所支持的速率、FH参数集、DS参数集、CF参数集、IBSS参数集和TIM(业务量指示图)。
包括在信标帧中的每条信息都具有其自身的功能。由于在IEEE802.11标准中对包括在信标帧中的信息进行了解释，将省略对信标帧的详细解释，而只对直接涉及本发明的信息元素进行解释。
在包括在信标帧中的信息中，时标用于实现WLAN中的AP与每个STA之间的同步。AP周期性地向每个STA发送信标帧，以便使每个STA同步。其中发送信标帧的周期被称为信标间隔，并且其中发送信标帧的时间被称为信标时间。
每个STA周期性地接收到来自AP的信标帧，并分析包括在信标帧中的时标。此外，STA将其自身的定时器与由AP提供的时标相匹配，然后，对其自身进行更新。因此，实现了STA之间的同步。
另一方面，由于无线LAN的主要目的是向通常依赖于电池的移动节点提供服务，对传送和接收功率的有效使用成为MAC协议的重要考虑条件。
IEEE 802.11标准支持用于最小化STA的功率消耗的电源管理。
在这种情况下，每个STA可以处于两个不同的功率状态之一，清醒状态或休眠状态。清醒状态是其中STA完全使用功率的状态，而休眠状态是其中STA不能传送或接收信号，从而使用了非常少的功率的状态。
由STA的电源管理模式确定STA在两个状态之间的转换。
将STA的电源管理模式分为两种模式主动模式(AM)和节能模式(PM)。
在主动模式中，STA处于并维持清醒状态，从而其总能够接收帧。
在节能模式中，STA维持休眠状态，只是恰好在发送信标帧之前，通过提供功率，转换为主动模式，以便监听由AP周期性传送过来的信标帧，然后，返回休眠状态。在节能模式下，周期性地重复这些处理。
其中在STA通过执行节能模式而处于休眠状态之后，STA清醒一段时间以便监听信标帧的周期被称为监听间隔。
另一方面，AP存储要传送给在节能模式下进行操作的STA的数据，并只在固定的时间，周期性地传送数据，而不是任意地传送数据。
即，AP每个上述的信标间隔，在信标时间向STA传送信标帧，信标帧是在信标时间存储的数据。
因此，信标间隔等同于监听间隔。但是，为了STA监听信标帧，STA不得不在从AP传送信标帧的信标时间之前，保持清醒状态一段时间。因此，稍微在信标时间之前，将STA周期性地从休眠状态唤醒到清醒状态。
在每个监听间隔的时间期间，将STA从休眠状态唤醒到清醒状态，并监听每个信标间隔从AP周期性地传送过来的信标帧。STA也分析包含在信标帧中的TIM，并识别在AP中是否存储了要传送给STA的数据。
作为分析TIM的结果，当AP具有要传送给STA的数据时，STA向AP传送PS-POLL帧以请求已存储数据。因此，AP将存储在AP中的STA的数据传送给向AP传送了PS-POLL帧的STA。
另一方面，作为分析TIM的结果，当AP未存储要传送给STA的数据时，STA从清醒状态返回休眠状态。
因为AP具有其自身的能够计时信标间隔的定时器，AP可以每个信标间隔就向STA传送信标帧。而且，因为STA具有其自身的能够对监听间隔进行计数的定时器，每个监听间隔，将STA从休眠状态唤醒到清醒状态。
STA通过查阅由信标帧所设置的时标，再次设置其自身的定时器。因此，实现了STA之间的同步。
无论何时产生了数据，AP都不传送要传送给STA的数据，以便对执行节能模式的STA加以支持。首先，AP将AP具有存储在其中的数据的事实的信息包括在每个信标间隔要传送给STA的信标帧中，并将其传送给STA。信标帧具有用于包括这种信息的TIM字段。
TIM字段是表示在AP中存储了要发送给特定STA的数据的字段。
因此，当AP存储了要传送给STA的数据时，AP通知STA对要在信标时间通过TIM传送的数据进行缓冲。
结果，STA分析在信标时间从AP接收到的TIM。同时，在监听间隔时间中，在节能模式下(此后，将其称为PS模式)进行操作的STA被唤醒，并定时地接收信标。其分析包括在信标中的TIM字段，并识别在AP中是否缓存了要传送给STA的数据。此TIM字段是包括在信标帧的帧体中的字段之一。
图5是TIM字段的详细示意图。
TIM字段包括DTIM计数字段、DTIM周期字段、位图控制字段和部分虚位图字段。
部分虚位图字段由251个字节(2008个比特)形成。每个比特表示每个STA，以及根据针对每个比特而设置的数值，表示在AP中是否存储了要传送给每个STA的数据。
例如，如果将第n个比特的数值设置为‘0’，则其意味着在AP中并未存储要传送给具有关联ID(AID)n的STA的数据。这里，AID是当在AP中对STA进行登记以便与AP进行交互工作时，由AP分配给STA的标识符。因此，为n的AID表示STA的ID是n。
因此，当AP存储了要传送给任意STA的数据时，AP将与STA相对应的部分虚位图的比特值设置为‘1’。每个STA分析信标帧中的TIM，并读取与STA相对应的部分虚位图的比特值。如果该比特值被设置为‘1’，STA确定AP具有要传送给该STA的数据，于是，向AP传送PS-POLL帧，以便请求要传送给该STA的数据。
如果AP接收到来自STA的PS-POLL帧，则AP向相关的STA传送存储在其中的、与STA相对应的数据。
当传递业务指示消息(称为DTIM)计数器字段被设置为‘0’时，则TIM被具体地称为DTIM。DTIM用于传送广播帧或组播帧。即，在向STA传送广播帧或组播帧之前，AP向STA传送携带在信标帧上的DTIM。
因此，当依照监听间隔唤醒处于节能模式下的STA时，其监听来自AP的信标帧，并从信标帧中发现DTIM。STA保持清醒状态，以便接收从AP传送过来的广播帧或组播帧。
在STA在清醒状态下，接收到来自AP的广播帧或组播帧之后，STA再次返回休眠状态。
DTIM周期字段表示连续DTIM之间的TIM周期数。即，在将DTIM周期设置为十进制的‘3’时，其表示在TIM出现三次之后，DTIM在信标帧中出现一次。
图6是用于解释在传统AP的电源控制模式下不能实现STA中的实际深层睡眠模式的示意图。
参照图6，(a)表示时间，(b)表示AP的操作，而(c)和(d)表示STA的操作。在图中，应当注意的是，TIM和下一TIM之间的间隔被称为信标间隔，而三个TIM的间隔形成DTIM间隔。参照(b)，AP每个信标时间就向每个STA传送信标。在图中，“占用介质”表示正在使用传输介质，而“已缓存帧”表示已缓存帧。即，每个信标时间出现的相同的条表示每个信标时间传送固定的信标帧，而出现在信标帧后面的东西表示已缓存数据。因此，跟随在包括DTIM的信标帧之后的数据是组播数据或广播数据，并且跟随在包括TIM的信标帧之后的数据表示要传送给相关STA的数据。此外，出现在第2、第3和第5信标帧中的每一个中的每个占用介质表示在并未传送要传送的所有数据时，正在使用传输介质。因此，应当注意的是，在相对于固定时标间隔逐渐延迟的状态下，传输信标。
参照(c)，在与信标时间相对应的时间唤醒STA。
在(d)的情况下，示出了在睡眠模式下进行操作的STA。即使STA实际上应当连续地操作在睡眠模式下，由于TIM唤醒了STA，STA的实际睡眠模式不能继续，如图所示。
如上所述，STA在监听间隔时间期间，接收信标。如果通过分析TIM字段，已知在AP中缓存了数据，则向AP传送PS-Poll(节能轮询)帧。因此，AP响应PS-Poll帧，向STA传送已缓存数据。
另一方面，每个监听间隔，就将处于节能模式下的STA从休眠状态下唤醒，并接收从AP传送过来的信标帧，以及广播(BC)和组播(MC)。
因此，当AP每个DTIM间隔发出BC/MC时，由于在DTIM间隔中，唤醒了STA，并接收BC/MC数据，其不能进入深层睡眠模式。
术语“深层睡眠模式”表示甚至RF和MAC固件也可以进入睡眠模式，并且其只在STA的监听时间被唤醒，并接收从AP传送过来的数据。
为了实现节能模式，客户端应当进入深层睡眠模式。由于在以太网环境中发生大量的BC和MC，其实质上不可能进入深层睡眠模式。
图7是依照本发明实施例的AP的方框图。
参照图7，与操作在节能模式下的多个STA 20进行通信的AP 10包括接收器11、存储器12、数据处理器13、信标发生器14和发送器15。
接收器11接收来自以太网或任意STA 20的数据。通过以太网接收到的数据包括组播数据和广播数据。
存储器12存储通过接收器11接收到的数据。当通过接收器11接收到数据时，将其存储在存储器12中，然后，每个信标间隔将其发送到STA 20。
信标发生器14产生每个信标间隔要发送给STA 20的信标帧。在信标发生器14中产生的信标帧包括TIM和DTIM。因此，每个监听间隔，将处于节能模式下的STA 20从休眠状态唤醒，并接收由AP 10按照信标间隔发送过来的信标帧。
发送器15每个信标间隔向STA 20发送存储在存储器12中的数据或由信标发生器14产生的信标。
数据处理器13设置由包括M个DTIM间隔的第一定时间隔、和包括N个DTIM间隔的第二定时间隔组成的周期，丢弃在第一定时间隔期间通过接收器11接收到的数据，将在第二定时间隔期间通过接收器11接收到的数据缓存在存储器12中，然后，每个所述周期或每个信标间隔，通过发送器15，将已缓存数据传送给STA 20。
此后，将对M和N的数值分别为4和1时在数据处理器13中处理数据的方法进行解释。
数据处理器13将针对在信标发生器14中产生的DTIM的5个DTIM间隔设置为一个信标间隔。
假设将5个DTIM间隔设置为一个周期，将前四个DTIM间隔设置为第一定时间隔，而将第5个DTIM周期设置为第二定时间隔。首先，在第一定时间隔期间，并未将从如内联网、以太网和因特网等网络接收到的组播或广播数据缓存在存储器12中，而是将其丢弃。
但是，将在第二定时间隔中接收到的组播和广播数据缓存在存储器12中。
在发送包括DTIM在内的信标帧之后，向STA 20传送已缓存数据。
利用广播的属性，AP 10将5个DTIM周期设置为一个信标间隔，其中在前四个DTIM间隔中，丢弃BC/MC数据，而缓存在最后一个DTIM间隔期间接收到的BC/MC数据，然后，将其传送给STA 20。
当然，在第一或第二定时间隔期间，AP 10可以每个信标间隔向STA 20传送信标帧。
但是，由于在第一定时间隔期间，并未将数据存储在存储器12中，所以没有要传送的数据，将针对包括在信标帧中的TIM字段的部分虚位图的比特而设置的数值设置为‘0’。即使每个所述周期，向STA传送信标帧，也没有已存储的组播或广播数据。
因此，每个监听间隔，将每个STA 20唤醒，然后，在监听信标帧之后，返回休眠状态，从而作为该处理的结果，实现了实质上的睡眠模式。
在第二定时间隔期间，每个信标间隔，向每个STA 20传送包括TIM在内的信标帧。当任意STA 20传送PS-POLL帧时，向适当的STA 20传送存储在存储器12中的数据。
图8是示出了依照图7所示的AP的操作的AP和STA的操作状态的示意图。
参照图8，其示出了STA 20在5个DTIM间隔期间保持睡眠状态。将5个DTIM间隔设置为AP 10中的一个周期。将DTIM间隔设置为多个TIM间隔。
例如，DTIM间隔如图6所示，其中DTIM间隔每个三个TIM间隔出现。此外，每个监听间隔，将STA 20唤醒，并保持清醒一段时间，然后，当没有数据可接收时，返回睡眠状态。因此，由于在每个监听间隔期间STA保持清醒的时间非常短，认为STA 20几乎连续地处于睡眠模式。
AP 10将5个DTIM间隔设置为一个周期，其中并未对在第一定时间隔期间，从如内联网、以太网和因特网等网络接收到的组播或广播数据进行缓存，而是将其丢弃。相反，对在第五DTIM间隔(BC/MC缓存时间)期间接收到的组播或广播数据进行缓存。
然后，每个所述周期，在传送包括DTIM在内的信标帧之后，AP 10向STA 20传送已缓存数据。
利用广播的属性，AP 10将5个DTIM周期分为两个定时间隔，丢弃前四个DTIM间隔中的BC/MC数据，缓存在第五个DTIM间隔中接收到的BC/MC数据，然后，向STA 20传送该数据。
通常，并不希望在控制广播或组播数据的无线网络系统向另一系统方传送数据时传送所有数据。这是因为存在太多可能的原因导致传输系统和其他系统方之间的数据丢失。因此，应当利用对这种数据丢失的补充手段来形成要从传输系统传送的数据。
因此，即使依照任意比例，如4∶1，分割数据，如图3所示，对应于4的数据被丢弃，而对应于1的数据被存储，以便向相关STA传送，在数据通信中也不会出现问题。即，只要保证传输质量，即使周期性地丢弃任意数据，也不会出现问题。这是因为由于其他因素也可能引起这种程度的数据丢失。
此外，还因为，由于考虑到数据的属性，存在前数据和后数据，可以恢复任意数据。
当AP 10向每个STA 20传送数据时，如果AP 10可以不在每个DTIM间隔期间，而只在周期中的选定DTIM间隔期间，向STA 20传送组播数据或广播数据，STA 20当然可以在该周期的剩余部分期间保持其睡眠模式。
即，在其中并未传送组播数据或广播数据的那些间隔期间，由于不存在从AP 10传送过来的组播数据或广播数据，确保了预定的睡眠持续时间，即使每个所述周期期间，将STA 20唤醒较短的时间。
在本发明的实施例中，优选地，丢弃和存储数据的比例在单一周期期间为4∶1。但是，在传输质量允许的范围内，可以不同地设置该比例，而并不局限于4∶1。例如，在语音数据的情况下，可以增加丢弃比例，而在数据通信的情况下，可以降低该比例，以便维持通信质量。
与依照该比例确定STA 20可以操作在睡眠模式下的时间一样，也确定了其中保持最终睡眠模式的时间，所以可以实现有效的节能。
依照本发明，如果将5个DTIM间隔(一个间隔为1到1.6秒)设置为一个周期，并丢弃在4个DTIM间隔期间在AP 10中接收到的BC/MC，而传送在第五个DTIM间隔期间在AP 10中接收到的BC/MC，每个周期中，STA 20显然可以在四个DTIM间隔期间处于睡眠模式，所以，可以实现对功率消耗的节省。
例如，当在STA 20中使用1000mAh的电池，并且依照传统的电源管理方法，每个DTIM周期使用组播数据和广播数据时，空闲时间是12.5小时，而交谈时间是2.5小时。这是在丢弃了10个样本中的最大值和最小值，并对剩余样本进行平均之后实现的结果。
另一方面，根据依照本发明的用于管理电源的方法，作为缓存只在5个DTIM周期中的一个DTIM间隔期间接收的广播数据或组播数据，然后，在周期中，一次传送已缓存数据的结果，将STA 20的空闲时间延长了大约2倍。
因此，作为后一测试的结果，空闲时间是24小时，而交谈时间是2.5小时，从而，可以确认的是，交谈时间并未改变，但相当多地延长了空闲时间。这表示存在多个其中STA 20处于深层睡眠模式的间隔。
尽管已经对本发明的优选实施例进行了描述，本领域的技术人员应当理解的是，本发明并不局限于所述优选实施例。而是，在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内，可以进行多种改变和修改。
权利要求
1.一种用于执行接入点(AP)的数据传输处理的方法，所述接入点(AP)支持对执行节能模式的无线局域网(WLAN)客户端的电源管理，所述方法包括以下步骤当通过网络接收到任意数据时，有选择地存储数据，其中，当当前的操作发生在第一定时间隔时，则不将接收到的数据存储在存储器中，而当当前的操作发生在第二定时间隔时，则将接收到的数据存储在存储器中；在根据信标帧产生间隔，确定存储器中是否存储有要传送给WLAN客户端的数据之后，产生信标帧，以通知WLAN客户端，在存储器中是否存储有要传送给所述WLAN客户端的数据；以及每个信标间隔，向所述WLAN客户端传送所产生的信标帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一定时间隔包括M个传递业务指示消息(DTIM)间隔，所述第二定时间隔包括N个DTIM间隔，并设置所述第一和所述第二定时间隔以形成一个周期，其中M和N是自然数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于M是4，而N是1。
4.一种用于执行接入点(AP)的数据传输处理的方法，所述接入点(AP)支持对执行节能模式的无线局域网(WLAN)客户端的电源管理，所述方法包括以下步骤建立由包括M个传递业务指示消息(DTIM)间隔的第一定时间隔、和包括N个DTIM间隔的第二定时间隔组成的周期；丢弃在所述第一定时间隔期间，通过网络接收到的组播或广播数据；缓存在所述第二定时间隔期间，通过网络接收到的组播或广播数据；以及在所述第二定时间隔期间，每个所述周期，向WLAN客户端传送已缓存数据；以及其中，M和N是自然数，且M大于N。
5.一种支持对无线局域网(WLAN)客户端的电源管理的接入点(AP)，包括接收器，用于接收通过网络传送过来的数据；存储器，用于存储从通过接收器接收到的数据中选择的数据；信标发生器，根据信标帧发生周期，确定在存储器中是否已经存储了要传送给WLAN客户端的数据，并且通知WLAN客户端在存储器中是否已经存储了要发送给WLAN客户端的数据；传送器，用于向WLAN客户端传送存储在存储器中的数据和由信标发生器产生的信标帧中的至少一个；以及数据处理器，对通过网络接收到的数据做出相应，用于有选择地存储数据，其中当当前的操作发生在第一定时间隔时，则不将接收到的数据存储在存储器中，而当当前的操作发生在第二定时间隔时，则将接收到的数据存储在存储器中，并且每个信标间隔，通过传送器向WLAN客户端传送由信标发生器所产生的信标帧。
6.根据权利要求5所述的AP，其特征在于所述第一定时间隔包括M个DTIM间隔，所述第二定时间隔包括N个DTIM间隔，并设置所述第一和所述第二定时间隔以形成一个周期，其中M和N是自然数，并且M大于N。
7.根据权利要求5所述的AP，其特征在于M是4，而N是1。
8.一种用于执行接入点(AP)的数据传输处理的系统，所述接入点(AP)支持对执行节能模式的无线局域网(WLAN)客户端的电源管理，所述系统包括存储装置，对通过网络的数据接收做出响应，用于有选择地存储数据，其中当当前的操作发生在第一定时间隔中时，不将接收到的数据存储在存储器中，而当当前的操作发生在第二定时间隔中时，将接收到的数据存储在存储器中；确定装置，按照信标帧发生间隔，确定在存储器中是否存储有要发送给WLAN客户端的数据；发生装置，在按照信标帧发生间隔，确定在存储器中是否存储有要发送给WLAN客户端的数据之后，产生信标帧，以通知WLAN客户端在存储器中是否存储有要发送给所述WLAN客户端的数据；以及传送装置，用于每个信标间隔，向WLAN客户端传送所产生的信标帧和要传送的数据。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于所述第一定时间隔包括M个传递业务指示消息(DTIM)间隔，所述第二定时间隔包括N个DTIM间隔，并设置所述第一和所述第二定时间隔以形成一个周期，其中M和N是自然数。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于M是4，而N是1。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于所述确定装置包括数据处理器，并且所述发生装置包括与所述数据处理器相连的信标发生器。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于所述传送装置包括传送器，其第一输入与所述数据处理器的输出相连，而第二输入与所述信标发生器的输出相连。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于还包括接收装置，用于通过网络接收数据，所述接收装置具有与所述数据处理器的另外的输出相连的输入，并具有与所述存储装置的输入相连的输出。
全文摘要
一种用于执行接入点(AP)的数据传输处理的方法和系统，所述接入点(AP)支持对执行节能模式的无线局域网(WLAN)客户端的电源管理，所述方法和系统分别包括以下步骤和用于执行以下功能的装置当通过网络接收到任意数据时，有选择地存储数据，其中如果当前的操作定时处于第一定时间隔，则并不将接收到的数据存储在存储器中，而如果当前的操作定时处于第二定时间隔，则将接收到的数据存储在存储器中；产生信标帧，以通知WLAN客户端，在存储器中是否存储有要传送给所述WLAN客户端的数据；以及当WLAN客户端请求在第二定时间隔存储在存储器中的数据的传输时，向所述WLAN客户端传送适当的数据。结果，使远程站点的功率消耗最小。
文档编号H04L12/12GK1578264SQ20041004901
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月11日 优先权日2003年6月30日
发明者柳善洙 申请人:三星电子株式会社