在电子设备中执行伺机节电的方法和装置与流程

本发明涉及无线保真(Wi-Fi)通信控制，更具体地，涉及在电子设备中执行伺机节电(opportunistic power saving)的方法和相关装置。

背景技术：

根据相关技术，引入了一些传统的节电方案，例如遗留节电(Legacy PS)、Wi-Fi多媒体节电(WMM PS)、传输机会节电(TXOP PS)和点对点节电(P2P PS)。因此，根据电气和电子工程师学会(IEEE)802.11标准，可以实现对于非接入点(non-AP)站(STA)和P2P设备在指定时间内节省电流消耗。然而，可能仍然存在一些问题。例如，基于IEEE 802.11标准，仅有通常由握手协议启动的基于服务的节电方案，其中通常需要帧交换来使传统STA设备进入休眠状态(doze state)。在另一个例子中，在相关技术中没有节电方案使传统的基础设施AP设备进入休眠状态。因此，传统的基础设施AP设备可能遭受高功率消耗。在另一个例子中，传统电子设备的最终用户可能需要频繁地手动关掉或打开传统电子设备的Wi-Fi通讯模块，这带来了不愉快的用户体验。因此，需要新的方法和相应的结构来改善用于AP的节电控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供用于在电子设备中执行伺机节电的方法和相关装置，以允许基础设施接入点进入休眠状态。

根据至少一个优选实施方式，提供了一种用于在电子设备中执行伺机节电的方法，其中该方法包括步骤：无线地接收数据包的报头的至少一部分，其中该数据包是从该电子设备外部无线地发送的；根据该报头的该至少一部分确定该数据包的传输时间参数，用于基于数据包休眠的定时控制；以及根据该数据包内的报头信息，选择性地控制该电子设备的收发器，在该数据包的剩余传输 时间期间进入休眠状态，以减少该电子设备的功耗。

根据至少一个优选实施方式，提供了一种用于在电子设备中执行伺机节电的装置，其中该装置包括该电子设备的至少一部分。该装置可以包括收发器和耦接到该收发器的控制模块。该收发器被设置为无线地接收数据包的报头的至少一部分，其中该数据包是从该电子设备外部无线地发送的。此外，该控制模块被设置为根据该报头的该至少一部分确定该数据包的传输时间参数，用于基于数据包休眠的定时控制。此外，根据该数据包内的报头信息，该控制模块选择性地控制该电子设备的该收发器在该数据包的剩余传输时间期间进入休眠状态，以减少该电子设备的功耗。

上述方法和相关装置可以减少电子设备的功耗。此外，本发明的方法和相关装置可以改进对电子设备的节电控制，以减少电子设备的功耗，而且能够解决现有技术中的问题(例如，最终用户可能需要频繁地手动关掉或打开Wi-Fi通讯模块的问题)。

在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后，本发明的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式用于在电子设备中执行伺机节电的装置的示意图。

图2例示了根据本发明的实施方式用于在电子设备中执行伺机节电的方法的流程图。

图3例示了根据本发明的实施方式在图2所示方法中涉及的伺机基于数据包的节电控制方案。

图4例示了根据本发明的实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY能力的SIG结构的一些字段。

图5例示了根据本发明的另一实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY能力的SIG结构的一些字段。

图6例示了根据本发明的另一实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY能力的SIG结构的一些字段。

图7例示了根据本发明的另一实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY能力的SIG结构的一些字段。

具体实施方式

在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域一般技术人员应可理解，电子设备制造商可能会用不同的名词来称呼同一组件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置电性连接于第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。

图1例示了根据本发明的第一实施方式在电子设备中执行伺机节电的装置100的示意图，装置100可以包括电子设备的至少一个部分(例如，部分或全部)。例如，装置100可以包括上面提到的电子设备的一部分，更具体地，装置100可以是诸如电子设备内至少一个集成电路(IC)的至少一个硬件电路及其相关电路。在另一个例子中，装置100可以是上面提到的整个电子设备。在另一个例子，装置100可以包括系统(例如，包括该电子设备的无线通信系统)，该系统包含有上面提到的电子设备。电子设备的例子可以包括，但不限于，手机(例如，多功能手机)、平板电脑和个人电脑(例如笔记本电脑或台式电脑)。

如图1所示，装置100可以包括收发器110和耦接到收发器110的控制模块120。例如，收发器110可以是无线保真(Wi-Fi)收发器，控制模块120可以由运行程序指令的至少一个处理器(例如，一个或多个处理器)实现。这仅仅是为了例示说明，并非是对本发明的限制。在一些例子中，控制模块120可以由硬件电路实现。根据此实施方式，收发器110被设置为无线地接收或发送电子设备的数据包。此外，控制模块120被设置为控制电子设备的操作，更具体地，执行收发器110的基于分组的休眠控制。例如，在从另一电子设备无线地传输与该电子设备不相关的特定数据包的时间间隔期间，控制模块120可以利用休眠控制信号DOZE_CTRL来关闭收发器110的电源。在另一例子中，在从另一电子设备无线地传输与该电子设备相关的另一数据包的时间间隔期间，控制模块可以利用休眠控制信号DOZE_CTRL来打开收发器110的电源。在另一例子中， 在从另一电子设备无线地传输该电子设备不能解码的另一数据包的时间间隔期间，控制模块120可以利用休眠控制信号DOZE_CTRL来关闭收发器110的电源。由于收发器110可以在控制模块的控制下逐个数据包地休眠，装置100可以降低设备电子设备的功耗。

图2例示了根据本发明的实施方式在电子设备中执行伺机节电的方法的流程图。图2所示的方法200可以应用于图1所示的装置100，并且可以应用到收发器110和控制模块120。该方法描述如下。

在步骤210，收发器110无线地接收数据包报头的至少一部分(例如，部分或全部)，该数据包被从电子设备的外部无线地发送。例如，数据包可以从位于该电子设备以外的任何其他电子设备无线地发送，并且在电子设备与数据包的源之间建立连接之前，可以由该电子设备通过收发器110无线地接收前述的报头的至少一部分。

在步骤220，控制模块120根据前述的报头的至少一部分确定数据包的传输时间参数，用于对基于数据包的休眠进行定时控制。例如，控制模块120可以从前述的报头的至少一部分中的至少一个字段(例如，一个或多个字段)获得至少一个其他参数(例如，一个或多个其他参数)，并且可以根据上述至少一个其他参数确定(或计算)传输时间参数。在另一个例子中，控制模块120可以从前述的报头的至少一部分直接获取传输时间参数。

在步骤230，根据数据包内的报头信息，控制模块120选择性地控制电子设备的收发器110，在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态，以降低电子设备的功耗。例如，当数据包内的报头信息匹配特定的预定条件时，控制模块120可以控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态；否则，控制模块120可以阻止收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。在另一个例子中，当数据包内的报头信息匹配多个预定条件之一时，控制模块120可以控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态；否则，控制模块120可以阻止收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。

根据此实施方式，装置100可以进一步包括电子设备内的计时器模块(例如，处理器上运行的程序模块)，装置100可以利用该定时器模块，来根据传输时间参数执行至少一个定时操作(例如，一个或多个定时操作)。此外，根据数据包内 的报头信息，控制模块120可以控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间停留在休眠状态。基于上述至少一个定时操作，当剩余的传输时间到期时，控制模块120可以控制收发器110退出休眠状态，例如，以无线地接收下一个数据包的至少一部分(例如，从步骤210中所述的数据包的相同源无线地发送的数据包，或者从另一个源无线地发送的数据包)。请注意，尽管控制模块120可以快速地确定是否控制收发器110进入休眠状态，但是控制模块120在确定是否控制收发器110进入休眠状态所花费的时间通常大于零。因此，步骤230中所述的剩余传输时间通常不等于传输时间参数表示的时间间隔。例如，步骤230中所述的剩余传输时间可以比传输时间参数表示的时间间隔的长度更短。通过利用定时器模块来执行上述至少一个定时操作，控制模块120可以准确地控制收发器110退出休眠状态的时间，并且可以及时开始监测其他数据包的特征。

根据一些实施方式，根据数据包内的报头信息，控制模块120可以确定数据包是否与电子设备不相关，以选择性地控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。例如，报头信息可以包括关联标识符(Association Identifier,AID)。此外，当数据包中的AID与电子设备的AID不匹配时，控制模块120可以控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。在另一个例子中，报头信息可以包括基本服务集标识(Basic Service Set Identification,BSSID)。此外，当数据包中的BSSID与电子设备的BSSID不匹配时，控制模块120可以控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。

根据一些实施方式，根据数据包内的报头信息，控制模块120可以基于电子设备的预定能力确定数据包是否是不可解码的，以选择性地控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。例如，报头信息可以包括数据速率(例如，在关联的有效载荷中传输数据的数据速率)。此外，当数据速率是电子设备不支持的数据速率时，控制模块120可以控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。这仅仅是为了例示说明，并非是对本发明的限制。根据本发明的一些实施方式，当数据包的数据速率与电子设备的预定数据速率不匹配时，控制模块120可以控制收发器110在数据包剩余的传输时间期间进入休眠状态。

图3例示了根据本发明的实施方式在图2所示方法中涉及的伺机基于数据 包的节电控制方案。例如，步骤210提到的数据包可以对应于{前导码、PHY SIG、数据}这种数据包格式，即数据包的前导码、物理层信令(PHY SIG)相关的字段、数据包承载的数据。此外，遗留信令(L-SIG)传输(TX)时间可以作为步骤220中提及的传输时间参数的例子，L-SIG TX时间代表的时间间隔可以从该数据包的PHY SIG内的特定字段开始，并在该数据包的最后比特结束。如图3所示，根据数据包内的报头信息(例如，前导码内的信息，和/或PHY SIG内的信息)，控制模块120可以确定收发器110在步骤230提及的剩余传输时间期间是否应当进入休眠状态，剩余传输时间可以例如剩余的L-SIG TX时间(即，L-SIG TX时间内的剩余时间)。

根据此实施方式，接收PHY SIG后，控制模块120可以确定，例如，由于电子设备的能力不足(例如，不支持的数据速率)，接下来的有效负载(可以包括MAC报头)不能被解码，或者根据接收到的PHY特征，有效负载依据场景没有必要被解码(例如，只有感兴趣的强制性PHY速率作为扫描(SCAN)模式)。因此，电子设备充当的站点(STA)可以在剩余的L-SIG TX时间期间进入休眠状态，并且因而，控制模块120可以控制收发器110在步骤230提及的剩余传输时间(例如，剩余的L-SIG TX时间)期间进入休眠状态。这仅仅是为了例示说明，并非是对本发明的限制。在收到PHY SIG后，控制模块120可以确定，例如，由于AID不匹配(例如，步骤210提及的数据包的AID与电子设备的AID不匹配)或者BSSID不匹配(例如，步骤210提及的数据包的BSSID与电子设备的BSSID不匹配)，接下来的有效负载可能被丢弃。因此，电子设备充当的STA可以在剩余的L-SIG TX时间期间进入休眠状态，并且因而，控制模块120可以控制收发器110在步骤230提及的剩余传输时间(例如，剩余的L-SIG TX时间)期间进入休眠状态。

根据一些实施方式，接收PHY SIG后，基于SIG结构的一些字段(例如PHY SIG的一些字段)，控制模块120可以确定是否由于电子设备的能力不足，接下来的有效负载不能被解码。这些字段的例子可以包括，但不限于，CCK(对于IEEE 802.11b)和遗留SIG(对于IEEE 802.11g)的字段，例如速率。例如，控制模块120可以把感兴趣的Wi-Fi物理层(PHY)特征配置到电子设备。

图4例示了根据本发明的实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY 能力的SIG结构的一些字段。例如，SIG结构可以是HT-SIG₁结构。例如，在HT-SIG₁中，前七个比特用于调制编码方案(Modulation and Coding Scheme,MCS)，其中包括最低有效位LSB和最高有效位MSB，下一个比特是通道带宽(Channel Bandwidth,CBW)，后面的16个比特是HT长度信息，其中其中包括最低有效位LSB和最高有效位MSB。对于HT-SIG₁结构的具体实现细节，请参阅相关的标准。

根据此实施方式，接收PHY SIG后，基于SIG结构的一些字段，控制模块120可以确定是否由于电子设备的能力不足，接下来的有效负载不能被解码。这些字段的例子可以包括，但不限于，HT SIG(对于IEEE 802.11n)的字段，例如MCS集、最大MPDU长度、探测、聚合、时空分组码(STBC)、低密度奇偶校验码(LDPC)和短GI。

图5例示了根据本发明的另一实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY能力的SIG结构的一些字段。例如，该SIG结构可以是HT-SIG₂结构。例如，在HT-SIG₂中，前4个比特依次是平滑(smoothing)、非探测(Not sounding)、保留位(Reserved)、聚合(Aggregation)，接着两个比特是STBC，第7至8比特分别为FEC编码和短GI，接下来两个比特是扩展空间流，接着8个比特是循环冗余码校验CRC，最后6比特是尾比特。对于HT-SIG₂结构的具体实现细节，请参阅相关的标准。

根据此实施方式，接收PHY SIG后，基于SIG结构的一些字段，控制模块120可以确定是否由于电子设备的能力不足，接下来的有效负载不能被解码。这些字段的例子可以包括，但不限于，HT SIG(对于IEEE 802.11n)的字段，例如MCS集、最大MPDU长度、探测、聚合、STBC、LDPC和短GI。

图6例示了根据本发明的另一实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY能力的SIG结构的一些字段。例如，该SIG结构可以是VHT-SIG-A2结构。例如，在VHT-SIG-A2结构中包括24个比特，分别是短GI、短GI NSYM Disambiguation、SU/MU[0]编码、LDPC额外OFDM符号、SU MCS/MU[1-3]编码字段、波束成形字段、保留位、CRC字段和尾字段。对于VHT-SIG-A2结构的具体实现细节，请参阅相关的标准或提议。

根据此实施方式，接收PHY SIG后，基于SIG结构的一些字段，控制模块 120可以确定是否由于电子设备的能力不足，接下来的有效负载不能被解码。这些字段的例子可以包括，但不限于，VHT SIG(对于IEEE 802.11ac)的字段，例如带宽(Bandwidth,BW)、STBC、单/多用户(SU/MU)、NSTS、短GI、LDPC、MCS集、最大MPDU长度。

图7例示了根据本发明的另一实施方式用于在图2所示方法中确定Wi-Fi PHY能力的SIG结构的一些字段。例如，该SIG结构可以是VHT-SIG-A1结构。例如，在VHT-SIG-A1结构中包括24个比特，分别是BW字段、保留位、STBC、Group ID字段、NSTS/Partial AID字段、TXOP_PS_NOT_ALLOWED位、保留位。对于VHT-SIG-A1结构的具体实现细节，请参阅相关的标准或提议。

根据此实施方式，接收PHY SIG后，基于SIG结构的一些字段，控制模块120可以确定是否由于电子设备的能力不足，接下来的有效负载不能被解码。这些字段的例子可以包括，但不限于，VHT SIG(对于IEEE 802.11ac)的字段，例如BW、STBC、SU/MU、NSTS、短GI、LDPC、MCS集、最大MPDU长度。

根据一些实施方式，这些字段的例子可以包括，但不限于，色彩比特(对于IEEE 802.11ah)。

基于方法200和相关装置100，电子设备可以根据SIG结构(例如，VHT-SIG结构)检测(或识别)接收的数据包与其AID或BSSID不匹配的情况。因此，对于基于步骤220中提到的传输时间参数(例如L-SIG TX时间或相关的SIG TX时间)所导出的剩余数据包时间，电子设备(更具体地，收发器110)可以进入休眠状态。例如，在电子设备充当接入点(AP)站(STA)的情形下，当接收的数据包满足至少一个(例如，一个或多个)下列条件时，这种AP STA可以进入休眠状态：(1A).GROUP_ID不等于0(不是发送给AP的)；和(1B).PARTIAL_AID既不等于0，也与AP的BSSID不匹配。

在另一例子中，在电子设备充当非AP STA的情形下，当接收的数据包满足至少一个(例如，一个或多个)下列条件时，该非AP STA可以进入休眠状态：(2A).收到MU-PPDU时，不是该组的成员；(2B).收到SU-PPDU时，PARTIAL_AID既不等于0，也与STA的PARTIAL_AID不匹配；和(2C).如果收到MU-PPDU时，其是组中的成员，则NUM_STS等于0。

根据一些实施方式，新PHY报头设计可以适用于方法200和相关装置100，尤其是，适用于基于数据包的伺机节电控制方案。例如，TXOP剩余时间可以添加到PHY SIG的下一次生成。当STA经由PHY SIG认识到接收的数据包不匹配其AID或BSSID时，即使STA进入休眠状态时，STA仍可以保持最新的NAV值。因此，STA不需要接收整个数据包(包括PHY报头和有效载荷)来更新NAV。此外，STA可以在醒来后立即访问媒介，不需要等待dot11VHTPSProbeDelay的时间。

根据一些实施方式，电子设备可以根据SIG结构(例如，VHT-SIG结构)检测(或识别)接收的数据包与其AID或BSSID不匹配的情况。因此，对于基于步骤220中提到的传输时间参数(例如L-SIG TX时间或相关的SIG TX时间)所导出的剩余数据包时间，电子设备(更具体地，收发器110)可以进入休眠状态。与此同时，电子设备可以根据基于步骤220中提到的传输时间参数(例如PHY SIG中的TX时间)所导出的剩余数据包时间，来更新NVA。此外，电子设备充当的STA可以在醒来后立即访问媒介。关于新PHY报头设计的一些实现细节如表1所示。

本领域技术人员将容易注意到，在保持本发明的教导的同时，可以对装置和方法做出大量修改和变化。因此，上述公开内容应当被理解为仅由权利要求 的范围限制。