Усовершенствование энергосбережения для беспроводной связи

Усовершенствование энергосбережения для беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка испрашивает приоритет Предварительной заявки США № 60/862146, озаглавленной "POWER SAVE ENHANCEMENTS FOR AD-HOC WIRELESS COMMUNICATION", зарегистрированной 19 октября 2006 г., переуступленной правопреемнику настоящей заявки и включенной в этот документ посредством ссылки.

Область техники

Данное раскрытие изобретения в целом относится к связи, более конкретно, к способам для улучшения срока службы батарей в станциях в сетях беспроводной связи.

Уровень техники

Сети беспроводной связи широко используются, чтобы предоставлять различные услуги связи, например, речь, видео, пакетные данные, обмен сообщениями, радиовещание и т.д. Эти беспроводные сети включают в себя беспроводные глобальные сети (WWAN), которые обеспечивают зону радиосвязи для очень больших географических областей, беспроводные городские сети (WMAN), которые обеспечивают зону радиосвязи для больших географических областей, беспроводные локальные сети (WLAN), которые обеспечивают зону радиосвязи для средних географических областей, и беспроводные персональные сети (WPAN), которые обеспечивают зону радиосвязи для малых географических областей. Разные беспроводные сети, как правило, обладают разными возможностями, требованиями и зонами обслуживания.

Станция (например, сотовый телефон) может иметь возможность осуществлять связь с одной или более беспроводными сетями (например, WWAN и/или WLAN). Станция может быть портативной и питаться энергией с помощью внутренней батареи. Станция может потреблять энергию батареи всякий раз, когда она включается, например, для передачи и/или приема данных. Желательно снизить потребляемую мощность батареи насколько возможно, чтобы продлить как время ожидания между перезарядками батареи, так и время работы, когда станция обменивается данными. Поэтому в данной области техники имеется потребность в способах улучшения срока службы батарей станции.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В этом документе описываются способы улучшения экономии энергии станциями в беспроводных сетях. Согласно одному аспекту станция-источник может включать состояние буфера энергосбережения в кадр, отправляемый станции-получателю. Станция-получатель может работать в режиме энергосбережения и может становиться активной только на некоторое время. Состояние буфера может указывать количество информационных кадров, которое необходимо отправить станции-получателю. Станция-источник может отправлять один или более информационных кадров к станции-получателю, как указано состоянием буфера. Станция-получатель может знать, сколько информационных кадров ожидать от станции-источника на основе состояния буфера. Станция-получатель может перейти в режим ожидания после приема ожидаемого количества информационных кадров, что может сберечь энергию батареи. Вообще, станция-источник может указывать количество буферизованных данных на основе любой единицы, например, количества информационных кадров, количества байтов, количества битов и т.д. Станция-получатель может знать, сколько данных ожидать на основе объема данных, указанного состоянием буфера.

Согласно другому аспекту станция-получатель, имеющая возможность приема множества информационных кадров в одной возможности передачи (TXOP), может объявить эту возможность пакетного приема TXOP другим станциям. В одном варианте станция-получатель может отправлять кадр, содержащий информацию о возможности пакетного приема в TXOP у станции. Эта информация может указывать количество информационных кадров, которое может быть принято станцией-получателем в одной TXOP. Станция-получатель может после этого принимать множество информационных кадров от станции-источника в одной TXOP на основе возможности пакетного приема в TXOP у станции-получателя. Станция-источник может выполнить доступ к каналу в начале TXOP и может отправить все информационные кадры в TXOP без необходимости выполнять доступ к другому каналу.

Признаки состояния буфера энергосбережения и пакетной передачи в TXOP могут использоваться в различных режимах энергосбережения и в различных беспроводных сетях, как описано ниже. Далее также подробно описываются различные аспекты и признаки раскрытия изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показывает беспроводную сеть.

Фиг.2 показывает временные шкалы передачи для множества станций.

Фиг.3 показывает кадр, допускающий передачу состояния буфера энергосбережения.

Фиг.4 показывает работу в режиме незапланированного энергосбережения со свойством состояния буфера энергосбережения.

Фиг.5 показывает передачу информационных кадров с обращениями к отдельным каналам.

Фиг.6A и 6B показывают кадры, допускающие передачу возможности пакетного приема в TXOP.

Фиг.7 показывает передачу информационных кадров с возможностью пакетного приема в TXOP.

Фиг.8 и 9 показывают работу в режиме запланированного энергосбережения и режиме PSMP, соответственно, с признаками состояния буфера энергосбережения и пакетной передачи в TXOP.

Фиг.10 и 11 показывают соответственно процесс и устройство для передачи данных с состоянием буфера энергосбережения.

Фиг.12 и 13 показывают соответственно процесс и устройство для приема данных с состоянием буфера энергосбережения.

Фиг.14 и 15 показывают соответственно процесс и устройство для передачи данных с возможностью пакетной передачи в TXOP.

Фиг.16 и 17 показывают соответственно процесс и устройство для приема данных, отправленных с возможностью пакетной передачи в TXOP.

Фиг.18 показывает блок-схему двух станций.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описываемые в этом документе способы могут использоваться для различных беспроводных сетей, например, WLAN, WMAN, WWAN, WPAN и т.д. WLAN может реализовывать IEEE 802.11, Hiperlan и т.д. WWAN может быть сотовой сетью, например, сетью множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сетью множественного доступа с временным разделением (TDMA), сетью множественного доступа с частотным разделением (FDMA), сетью с ортогональным FDMA (OFDMA), сетью FDMA с одной несущей (SC-FDMA) и т.д. WMAN может реализовывать IEEE 802.16 (на что обычно ссылаются как WiMAX), IEEE 802.20 и т.д. WPAN может реализовывать Bluetooth. Для ясности способы описываются далее для WLAN по IEEE 802.11.

Фиг.1 показывает беспроводную сеть 100 с множеством станций 120. Вообще, беспроводная сеть может включать в себя любое количество точек доступа и любое количество станций. Станция является устройством, которое может взаимодействовать с другой станцией через беспроводную среду. Термины "беспроводная среда" и "канал" часто используются взаимозаменяемо. Станция может взаимодействовать с точкой доступа или по одноранговому соединению с другой станцией. Станция также может называться и может содержать некоторые или все функциональные возможности терминала, мобильной станции, пользовательского оборудования, абонентского модуля и т.д. Станция может быть сотовым телефоном, карманным устройством, беспроводным устройством, персональным цифровым помощником (PDA), переносным компьютером, беспроводным модемом, беспроводным телефоном и т.д. Точка доступа является станцией, которая может предоставлять доступ к службам трансляции через беспроводную среду для станций, ассоциированным с этой точкой доступа. Точка доступа также может называться и может содержать некоторые или все функциональные возможности базовой станции, базовой приемопередающей станции (BTS), Узла Б (Node B), усовершенствованного Узла Б (eNode B) и т.д.

Беспроводная сеть 100 может реализовывать любую технологию радиосвязи в семействе стандартов IEEE 802.11, принятых Институтом инженеров по электронике и электротехнике (IEEE). Например, беспроводная сеть 100 может реализовывать стандарт IEEE 802.11, включающий одно или несколько из его дополнений, например, 802.11a, 802.11b, 802.11e и/или 802.11g. Беспроводная сеть 100 также может реализовывать IEEE 802.11n и/или 802.11s, которые являются формируемыми стандартами IEEE 802.11. IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n охватывают разные технологии радиосвязи и обладают разными возможностями. IEEE 802.11e распространяется на улучшения качества обслуживания (QoS) для уровня Управления доступом к среде передачи (MAC).

Беспроводная сеть 100 может быть инфраструктурной сетью или специализированной сетью (ad hoc сеть). Инфраструктурная сеть включает в себя одну или более точек доступа и, возможно, другие объекты, которые поддерживают обмен информацией для станции. Инфраструктурная сеть также называется Базовым набором служб (BSS) в IEEE 802.11. Специализированная сеть состоит исключительно из станций во взаимном диапазоне связи друг друга через беспроводную среду. Специализированная сеть может создаваться оперативно при необходимости, как правило, без центрального управляющего объекта, такого как точка доступа, и может ликвидироваться, когда больше не нужна. Специализированная сеть также упоминается как Независимый BSS (IBSS) в IEEE 802.11. Большая часть нижеследующего описания предполагает, что беспроводная сеть 100 является специализированной (ad hoc) сетью.

Беспроводная сеть 100 может поддерживать один или несколько из следующих режимов или механизмов энергосбережения:

незапланированное энергосбережение - данные передаются всякий раз, когда имеются данные для отправки во время активных периодов,

запланированное энергосбережение - данные передаются в запланированные периоды обслуживания во время активных периодов и

энергосберегающий множественный опрос (PSMP) - данные передаются множеству станций с одним извещающим кадром во время активных периодов.

Режим незапланированного энергосбережения также может называться режимом энергосбережения (PS), режимом незапланированного энергосбережения IBSS, режимом незапланированной автоматической энергосберегающей доставки (U-APSD) и т.д. Режим запланированного энергосбережения также может называться режимом запланированного энергосбережения IBSS, режимом Запланированной APSD (S-APSD) и т.д. Эти режимы энергосбережения позволяют станциям перейти в режим ожидания и сохранить энергию батареи, но работают по-разному, как описано ниже.

Фиг.2 показывает пример временных шкал передачи для различных станций 120 в беспроводной сети 100. Одна станция (например, станция X на фиг.1) может образовать беспроводную сеть и может поддерживать синхронизацию для беспроводной сети. Станция X может периодически передавать сигнальный кадр (кадр маяка), который позволяет другим станциям обнаруживать и идентифицировать станцию X. Время, в которое следует передавать сигнальный кадр, называется плановым временем передачи сигнального кадра (TBTT). Интервал времени между началом двух последовательных сигнальных кадров называется сигнальным интервалом (интервалом маяка). Сигнальный интервал может устанавливаться на подходящую длительность, например, 100 миллисекунд (мс) или некоторый другой интервал. Все станции в беспроводной сети могут синхронизировать свои временные характеристики (хронирование) с сигнальными кадрами, переданными станцией X.

Различные типы кадров могут передаваться в промежуток времени между сигнальными кадрами. Эти кадры могут включать в себя кадры управления, контрольные кадры, информационные кадры и т.д. Информационный кадр также может называться пакетом, блоком данных, элементом данных, Протокольным блоком данных (PDU), Сервисным блоком данных (SDU), SDU MAC (MSDU), PDU MAC (MPDU) и т.д. Две станции могут иметь один или более потоков трафика и могут обмениваться информационными кадрами для каждого потока трафика.

Режим незапланированного энергосбережения может использоваться в специализированной сети (или IBSS) в IEEE 802.11. В этом случае станция X может выбрать подходящую длительность для окна сообщения индикации трафика уведомлений (ATIM) и может транслировать длительность окна ATIM в каждом сигнальном кадре. Все станции в беспроводной сети, включая работающие в режиме незапланированного энергосбережения, должны быть активными во время каждого окна ATIM, чтобы принимать кадры, подходящие для этих станций. Окно ATIM начинается с TBTT и заканчивается, когда истекает длительность окна ATIM.

Работа в режиме незапланированного энергосбережения может происходить следующим образом. Когда у заданной станции A есть один или более информационных кадров для передачи другой станции B, станция A может передать кадр ATIM во время окна ATIM к станции B. Все станции в беспроводной сети могут принимать кадр ATIM от станции A. Станция B может распознать, что она является получателем кадра ATIM и что у станции A есть данные для передачи к станции B. Станция B может передать подтверждение (ACK) для кадра ATIM. В конце окна ATIM станции, которые не передавали или не принимали кадры ATIM (например, станция C), могут перейти в режим ожидания. Станции, которые передают и/или принимают кадры ATIM, могут обмениваться данными после окончания окна ATIM. В показанном на фиг.2 примере станция A передает информационный кадр к станции B после окончания окна ATIM, и станция B передает ACK для этого информационного кадра. Станции A и B могут оставаться активными до окончания сигнального интервала.

Для режима незапланированного энергосбережения в специализированной сети IEEE 802.11 всем станциям обязательно быть активными в течение всей длительности каждого окна ATIM. Это гарантирует, что станции могут уведомлять друг друга об ожидающих данных для других станций. Станция-источник может передавать кадр ATIM (как показано на фиг.2) или кадр с запросом на передачу (RTS) каждой станции-получателю, для которой у станции-источника есть ожидающие данные, в течение окна ATIM вслед за сигнальным кадром. Станции, которые передают кадры ATIM или RTS, и станции, которые принимают кадры ATIM или RTS, должны оставаться в активном состоянии до окончания следующего окна ATIM, как показано на фиг.2. Для станций, которые имеют трафик с низкой периодичностью, требование к этим станциям быть активными в течение всего сигнального интервала после приема указания о буферизованном трафике в окне ATIM может привести к чрезмерной потребляемой мощности батареи. Это продленное активное время может быть нежелательным для станций, которые принимают только несколько информационных кадров в сигнальном интервале и завершают прием этих информационных кадров рано в сигнальном интервале.

В одном аспекте станция-источник может включать состояние буфера энергосбережения в кадр ATIM или кадр RTS, отправляемые станции-получателю. Состояние буфера энергосбережения может передавать объем данных (например, количество информационных кадров или MSDU или количество байтов или битов данных), который нужно отправить станции-получателю. Станция-получатель тогда бы знала, сколько данных (например, сколько информационных кадров) ожидать от станции-источника. Станция-получатель может перейти в режим ожидания после завершения приема ожидаемого объема данных (или количества информационных кадров) вместо необходимости ждать до окончания следующего окна ATIM, что может сберечь энергию батареи. Например, если станция-получатель принимает кадр ATIM или кадр RTS с состоянием буфера энергосбережения, указывающим два информационных кадра, то станция-получатель может перейти в режим ожидания после приема двух информационных кадров. Величина буферизованных данных может задаваться количеством байтов, что может быть полезно, если возникает фрагментация кадра MAC.

Фиг.3 показывает исполнение кадра 300, допускающее передачу состояния буфера энергосбережения. Кадр 300 может использоваться для кадра ATIM, кадра RTS и т.д. Кадр 300 включает в себя поле Управления кадром, которое предоставляет различные порции информации, поле Адреса назначения, которое идентифицирует станцию-получателя кадра, поле Адреса источника, которое идентифицирует станцию-источник, передающую кадр, поле Тела кадра, которое включает в себя поле Состояния буфера энергосбережения и, возможно, другие поля, которые не показаны на фиг.3 для ясности.

Поле Управления кадром включает в себя подполе Типа, поле Подтипа, поле Управления питанием (Pwr Mgt) и другие поля, не показанные на фиг.3. Подполе Типа может быть установлено в "00" для кадра управления или в "01" для контрольного кадра. Поле Подтипа может быть установлено в "1001" для кадра ATIM, который является одним типом кадра управления, или в "1011" для кадра RTS, который является одним типом контрольного кадра. Поле Управления питанием может быть установлено в "1" для указания, что станция находится в режиме энергосбережения, или в "0" для указания, что станция находится в активном режиме.

Для кадров ATIM и RTS поле Тела кадра в настоящее время является пустым полем, которое не несет никакой информации. В показанном на фиг.3 варианте поле Состояние буфера энергосбережения может включаться в поле Тела кадра и может указывать количество информационных кадров или MSDU, которое станция-источник поместила в буфер для станции-получателя. Состояние буфера энергосбережения также может предоставляться в подполе поля Управления кадром или может отправляться в кадре управления, контрольном кадре или информационном кадре в других способах.

Вообще состояние буфера энергосбережения может указывать доступность буферизованных данных (например, "да" или "нет"), объем буферизованных данных, количество буферизованных информационных кадров или байтов и т.д. Состояние буфера энергосбережения может передаваться в кадре ATIM, кадре RTS, информационном кадре или каком-нибудь другом кадре.

Фиг.4 показывает пример работы в режиме незапланированного энергосбережения со свойством состояния буфера энергосбережения. В этом примере у станции A есть один информационный кадр для передачи станции B. Станция A передает кадр ATIM в течение окна ATIM к станции B. Кадр ATIM включает в себя состояние буфера энергосбережения (PSBS), которое указывает один информационный кадр, буферизованный для станции B. Станция B возвращает ACK для кадра ATIM. В этом примере никакие другие кадры ATIM не передаются в течение окна ATIM. В конце окна ATIM станции A и B остаются активными. Станция C не передала или приняла никакого кадра ATIM и может соответственно перейти в режим ожидания.

На основе состояния буфера энергосбережения станция B предполагает принять один информационный кадр от станции A. Станция A передает информационный кадр, и станция B возвращает ACK для этого информационного кадра. После приема информационного кадра станция B больше не ожидает приема данных от станции A и может перейти в режим ожидания после передачи ACK для информационного кадра. После передачи информационного кадра у станции A больше нет данных для станции B, и она может перейти в режим ожидания после приема ACK для информационного кадра. Таким образом, обе станции A и B могут перейти в режим ожидания вместо необходимости ждать до окончания следующего окна ATIM.

Передача данных по беспроводному каналу может быть ненадежной. Поэтому могут быть случаи, где станция A не получит ACK, отправленное станцией B после приема последнего информационного кадра от станции A. Согласно процедурам доступа к каналу станция A может повторно передать последний информационный кадр, когда не принимается ACK, и может предположить, что станция B не отправила ACK, потому что она не декодировала информационный кадр. Если станция B переходит в режим ожидания, то станция B не будет декодировать повторные передачи. Станция A может продолжать повторную передачу, пока она не достигнет максимального отсчета повторов, и на этом этапе она прервет передачу. Это может привести к чрезмерному потреблению мощности для станции A и излишней трате беспроводной среды. В зависимости от допустимых мощностей станций A и B станция B может предпочесть перейти в режим ожидания как можно быстрее после отправки ACK для последнего информационного кадра (например, станция B может быть ограничена по мощности и может не иметь отношения к электроснабжению станции A) или станция B может предпочесть остаться активной в течение некоторого времени после отправки этого ACK (например, станции A и B могут быть обе ограничены по мощности). Пребывание активной после отправки ACK для последнего информационного кадра позволило бы станции B отправить ACK, если станция A повторно передает после того, как исходный ACK был стерт беспроводным каналом. Станция B может использовать SIFS, DIFS, размер конкурентного окна, нагрузку на беспроводную среду, количество станций в IBSS и т.д. для оценки, как долго оставаться активной, чтобы улучшить экономию энергии обеими станциями A и B, и чтобы снизить нагрузку на сеть. Если станция B принимает дублирующие кадры, то только один принимается во внимание при принятии решения, как долго оставаться активной.

Вообще, станции-источники и станции-получатели могут согласовать стратегию завершения, если ACK для последнего информационного кадра (или любого информационного кадра) не принимается станцией-источником. Станция-получатель может оставаться активной в течение некоторого времени, чтобы принять возможную повторную передачу от станции-источника, как описано выше. В качестве альтернативы станция-источник может пропустить повторную передачу последнего информационного кадра в течение текущего активного периода, если не принимается ACK от станции-получателя. Вместо этого станция-источник может повторно передать этот информационный кадр в последующем активном периоде или может отбросить информационный кадр. Это тогда позволило бы станции-получателю перейти в режим ожидания сразу после отправки ACK для последнего информационного кадра. Между станциями-источниками и станциями-получателями также могут согласовываться другие стратегии завершения.

У станции-источника может быть множество информационных кадров для передачи станции-получателю, и она может передавать один информационный кадр за раз. Для каждого информационного кадра станция-источник может выполнять доступ к каналу для получения доступа к каналу и может передавать информационный кадр по каналу при получении доступа.

Фиг.5 показывает передачу множества информационных кадров станцией A к станции B с Функцией распределенной координации (DCF) в IEEE 802.11. У станции A есть данные для передачи, и она начинает зондирование канала в момент T₁, чтобы определить, является ли канал занятым или незанятым. Если канал является незанятым в течение периода времени, равного межкадровому интервалу режима DCF (DIFS), то станция A может передавать информационный кадр, начиная с момента T₂, где Т₂-Т₁≥DIFS. Станция B принимает и декодирует информационный кадр от станции A. После окончания информационного кадра в момент T₃ станция B ожидает промежуток времени короткого межкадрового интервала (SIFS) и передает ACK, начиная с момента T₄, где Т₄-Т₃≥SIFS. Поскольку SIFS короче DIFS, станция B может получить доступ к каналу перед другими станциями после окончания информационного кадра. Это гарантирует, что станция A может принять ACK своевременно.

У станции A есть другой информационный кадр для передачи, и она начинает зондирование канала в момент T₅, чтобы определить, является ли канал занятым или незанятым. В этом примере канал первоначально является незанятым, но становится занятым в момент T₆. Станция A может тогда подождать, пока канал станет незанятым в момент T₇, и может дополнительно ждать незанятого канала в течение периода DIFS, который возникает в момент T₈. Станция A может затем выбрать произвольную отсрочку передачи между нулем и конкурентным окном (CW). Произвольная отсрочка передачи используется, чтобы избежать сценария, в котором множество станций передают одновременно после зондирования, что канал не занят в течение времени DIFS. Станция A затем отсчитывает произвольную отсрочку передачи, останавливаясь всякий раз, когда канал становится занятым, и возобновляя отсчет после того, как канал становится незанятым в течение времени DIFS (не показано на фиг.5). Станция может передать информационный кадр, когда отсчет достигает нуля в момент T₉. Станция B принимает и декодирует информационный кадр от станции A. После окончания информационного кадра в момент T₁₀ станция B ожидает промежуток времени SIFS и передает ACK, начиная с момента T₁₁, где Т₁₁-Т₁₀≥SIFS.

Как показано на фиг.5, выполнение доступа к каналу для каждого информационного кадра может увеличить количество времени для передачи множества информационных кадров. Причина в том, что канал может стать занятым во время любого доступа к каналу, и станции-источнику потребовалось бы тогда бороться за канал с остальными станциями. Каждый доступ к каналу добавляет задержку в предоставлении доступа и издержки ACK. Увеличенное время передачи для множества информационных кадров может привести к тому, что станции-источники и станции-получатели дольше находятся активными.

В другом аспекте станция, способная принимать множество информационных кадров в одной TXOP, может объявить эту возможность пакетного приема в TXOP другим станциям. Возможность пакетного приема в TXOP поддерживает доставку множества информационных кадров в одной TXOP с одним доступом к каналу, что может сократить количество времени для передачи информационных кадров.

Станция может отправить поле Информации о Возможности в кадре Запроса ассоциации, когда станция присоединяется к беспроводной сети. Станция также может отправить поле Информации о Возможности в кадре ATIM или в каком-нибудь другом кадре управления. Поле Информации о Возможности может содержать информацию о том, поддерживается ли станцией пакетный прием в TXOP, и о количестве информационных кадров, которое может быть принято станцией в одной TXOP, которое может задаваться N-разрядным значением (например, 8-разрядным значением). В одном исполнении значение из всех нулей может указывать, что пакетный прием в TXOP не поддерживается. Значение из всех единиц может указывать, что станция может принимать любое количество информационных кадров в одной TXOP с наивысшей скоростью передачи данных. Оставшиеся значения могут указывать количество информационных кадров, которое может быть принято на каждую TXOP. В другом варианте количество информационных кадров, которое может быть принято на каждую TXOP, может ограничиваться некоторыми допустимыми значениями, например, 0, 1, 2, 4 и все единицы, и всем станциям может быть предписано поддерживать это. Вообще, поддерживается ли пакетная передача в TXOP и количество информационных кадров, которое может быть принято на каждую TXOP, может предоставляться в одном или нескольких полях и с использованием любого формата.

Фиг.6A показывает исполнение кадра 600, допускающего передачу возможности пакетного приема в TXOP. Кадр 600 может использоваться для кадра Запроса ассоциации, кадра Аутентификации или какого-либо другого кадра управления, контрольного кадра или информационного кадра. Кадр 600 включает в себя поле Управления кадром, поле Адреса назначения, поле Адреса источника, поле Тела кадра и, возможно, другие поля, которые не показаны на фиг.6A для ясности. Поле Тела кадра включает в себя поле Информации о Возможности и, возможно, другие поля, которые не показаны на фиг.6A. Поле Информации о Возможности включает в себя подполе Возможности пакетного приема (Rx) в TXOP, которое может задаваться, как описано выше. Возможность пакетного приема в TXOP также может передаваться в виде отдельного поля в поле Тела кадра или может отправляться в кадре управления или контрольном кадре в других способах. Возможность пакетного приема в TXOP также может отправляться в каком-нибудь другом типе кадра, например, в первом информационном кадре, отправленном станцией-источником.

Станция X (которая образовала специализированную сеть) может принимать возможности пакетного приема в TXOP у других станций в специализированной сети, например, во время ассоциации этих станций. Станция X может транслировать возможности пакетного приема в TXOP у этих станций посредством сигнальных кадров.

Фиг.6B показывает вариант сигнального кадра 610, допускающего передачу возможностей пакетного приема в TXOP у станций в специализированной сети. Сигнальный кадр 610 включает в себя поле Управления кадром, поле Тела кадра и другие поля, которые не показаны на фиг.6B для ясности. Поле Тела кадра включает в себя поле Сигнального Интервала, которое указывает сигнальный интервал, поле Информации о Возможности, которое указывает возможности станции X, поле Множества Параметров IBSS, которое указывает множество параметров, используемых для поддержки специализированной сети (например, продолжительность окна ATIM), поле Информации о Возможности пакетного приема в TXOP и, возможно, другие поля. Поле Информации о Возможности пакетного приема в TXOP может включать в себя одну запись для каждой станции, чья возможность пакетного приема в TXOP транслируется в сигнальном кадре. Запись для каждой станции может включать в себя подполе для идентификатора или адреса станции (STA Yk) и подполе для Возможности пакетного приема в TXOP у этой станции. Возможности пакетного приема в TXOP у станций также могут транслироваться другими способами и/или в других кадрах.

В еще одном аспекте станция, допускающая передачу множества информационных кадров в одной TXOP, может объявить эту возможность пакетной передачи в TXOP другим станциям. Возможность пакетной передачи в TXOP допускает передачу множества информационных кадров в одной TXOP с одним доступом к каналу. Возможность пакетной передачи в TXOP может передаваться и объявляться аналогичным образом, как возможность пакетного приема в TXOP.

Фиг.7 показывает передачу множества информационных кадров станцией A к станции B с возможностью пакетной передачи в TXOP. У станции A есть данные для передачи, и она начинает зондирование канала в момент T₁. После определения, что канал не занят на время DIFS, станция A передает первый информационный кадр в момент T₂. Станция B принимает и декодирует первый информационный кадр, ожидает в течение времени SIFS после окончания первого информационного кадра в момент T₃ и передает ACK, начиная с момента T₄. Станция A принимает ACK, ожидает в течение времени SIFS после окончания ACK в момент T₅ и передает второй информационный кадр, начиная с момента T₆. Поскольку SIFS короче DIFS, станция A может передавать второй информационный кадр без конфликта с другими станциями, которые ожидают незанятого канала в течение времени DIFS. Станция B принимает и декодирует второй информационный кадр, ожидает в течение времени SIFS после окончания второго информационного кадра в момент T₇ и передает ACK, начиная с момента T₈. Любое количество информационных кадров и ACK может быть передано аналогичным образом, ограниченное возможностью пакетного приема в TXOP у станции B. В момент T₁₀, который является временем SIFS после завершения предыдущего ACK (не показан на фиг.7), станция A передает последний информационный кадр. Станция B принимает и декодирует последний информационный кадр, ожидает в течение времени SIFS после окончания последнего информационного кадра в момент T₁₁ и передает ACK, начиная с момента T₁₂.

Как показано на фиг.7, станция A может передавать любое количество информационных кадров в одной TXOP с одним доступом к каналу, что может сократить количество времени для передачи информационных кадров. Это может позволить обеим станциям A и B перейти в режим ожидания раньше, что может сберечь энергию батареи. Пакет TXOP может предназначаться для составного пакета, такого как составной MPDU (A-MPDU) в IEEE 802.11n.

Вообще, признаки состояния буфера энергосбережения и пакетной передачи в TXOP могут использоваться отдельно или в сочетании. Сочетание этих двух признаков может предоставить точную информацию для станции-получателя касательно предстоящей передачи данных для этой станции. Например, если состояние буфера энергосбережения указывает четыре ожидающих информационных кадра, а возможность пакетного приема в TXOP указывает шесть информационных кадров на каждую TXOP, то станция-источник может отправлять четыре информационных кадра в одной TXOP. Если состояние буфера энергосбережения указывает четыре ожидающих информационных кадра и пакетный прием в TXOP не поддерживается, то станция-получатель может принять один информационный кадр за раз и перейти в режим ожидания немедленно или через некоторое время после приема всех четырех информационных кадров.

Признак состояния буфера энергосбережения и/или пакетной передачи в TXOP может использоваться в сочетании с любыми режимами энергосбережения, перечисленными выше. Эти признаки также могут использоваться независимо от этих режимов энергосбережения.

Для режима незапланированного энергосбережения станция-источник может включать состояние буфера энергосбережения для станции-получателя в кадр ATIM или кадр RTS, отправляемый в окне ATIM, как показано на фиг.4. Станция-источник может передавать один или более информационных кадров станции-получателю после окончания окна ATIM в каждой TXOP. Режим незапланированного энергосбережения с признаком состояния буфера энергосбережения и/или пакетной передачи в TXOP может преимущественно использоваться станциями с апериодическим трафиком или трафиком, который может допускать некоторую задержку и дрожание. Режим незапланированного энергосбережения с этими признаками также может использоваться в других сценариях.

Для режима запланированного энергосбережения две станции могут согласовать переход в активное состояние в фиксированном интервале между сигнальными кадрами, чтобы передавать и/или принимать данные. Этот интервал называется периодом обслуживания. Согласование периода обслуживания может выполняться во время настройки IBSS, через настройку спецификации трафика (TSPEC) для потока трафика между двумя станциями и т.д. Хотя планирование в IBSS в настоящее время не определено в IEEE 802.11, две станции могут согласовывать и планировать период обслуживания, используя любой механизм. Согласование периода обслуживания может идти в дополнение к обмену информацией для состояния буфера энергосбережения и возможности пакетного приема в TXOP для каждой станции.

Фиг.8 показывает пример работы в режиме запланированного энергосбережения с признаками состояния буфера энергосбережения и пакетной передачи в TXOP. В этом примере станции A и B согласовали момент T₁ обслуживания, и обе станции переходят в активное состояние до времени обслуживания для обмена данными.

В момент T₁ обслуживания станция A обращается к каналу и передает первый информационный кадр к станции B. Этот информационный кадр может включать в себя состояние буфера энергосбережения, указывающее количество информационных кадров, которое станция A буферизовала для станции B. Возможность пакетного приема в TXOP у станции B может быть объявлена станции A во время согласования периода обслуживания. В любом случае станция B может иметь информацию о количестве ожидаемых от станции A информационных кадров, и станция A может иметь информацию о возможности пакетного приема в TXOP у станции B. Станция B возвращает ACK для первого информационного кадра. Станция A затем передает оставшиеся информационные кадры к станции B, например, используя возможность пакетного приема в TXOP у станции B, как описано выше для фиг.7.

Станция B может затем обратиться к каналу и передать первый информационный кадр к станции A. Этот информационный кадр может включать в себя состояние буфера энергосбережения, указывающее количество информационных кадров, которое станция B буферизовала для станции A, или какую-нибудь другую информацию о буфере. Возможность пакетного приема в TXOP у станции A может быть объявлена станции B во время согласования периода обслуживания. В любом случае станция A может иметь информацию о количестве ожидаемых от станции B информационных кадров, и станция B может иметь информацию о возможности пакетного приема в TXOP у станции A. Станция A возвращает ACK для первого информационного кадра. Станция B затем передает оставшиеся информационные кадры к станции A, например, как описано выше для фиг.7. Станция A может перейти в режим ожидания через некоторое время после отправки ACK для последнего ожидаемого информационного кадра. Момент, в который каждая станция переходит в режим ожидания, может зависеть от условий беспроводной среды, межкадрового интервала и т.д.

Вообще, обмен данными во время периода обслуживания может быть