功率高效Wi-Fi的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般來(lái)說(shuō)涉及電信，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及W1-Fi通信。
【背景技術(shù)】
[0002]在計(jì)算機(jī)連網(wǎng)中，無(wú)線接入點(diǎn)(AP)是指允許無(wú)線裝置使用W1-Fi或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)連接到有線網(wǎng)絡(luò)的裝置。AP通常作為獨(dú)立裝置連接到路由器(通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò))，但還可是路由器自身的整體組件。
[0003]在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之前，在公司、家庭或?qū)W校中設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常需要穿過(guò)墻壁及天花板敷設(shè)許多電纜以便將網(wǎng)絡(luò)接入遞送到建筑中的所有支持網(wǎng)絡(luò)的裝置。隨著無(wú)線接入點(diǎn)(AP)的創(chuàng)建，網(wǎng)絡(luò)用戶現(xiàn)在能夠用較少或不用電纜來(lái)添加接入網(wǎng)絡(luò)的裝置。AP通常直接連接到有線以太網(wǎng)連接且AP然后為其它裝置提供使用射頻鏈路的無(wú)線連接以利用所述有線連接。大部分AP支持多個(gè)無(wú)線裝置到一個(gè)有線連接的連接?，F(xiàn)代AP經(jīng)建構(gòu)以支持使用這些射頻發(fā)送及接收資料的標(biāo)準(zhǔn)。那些標(biāo)準(zhǔn)及其使用的頻率是由IEEE定義。大部分AP使用IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]典型企業(yè)使用涉及將數(shù)個(gè)AP附接到有線網(wǎng)絡(luò)且然后將無(wú)線接入提供到辦公室LAN。無(wú)線接入點(diǎn)由WLAN控制器管理，WLAN控制器處置對(duì)RF功率、信道、驗(yàn)證及安全性的自動(dòng)調(diào)整。此外，控制器可經(jīng)組合以形成無(wú)線移動(dòng)性組以允許內(nèi)部控制器漫游。控制器可為移動(dòng)性域的部分以允許客戶端貫穿大或區(qū)域辦公室位置接入。此節(jié)省客戶端時(shí)間及管理員開(kāi)銷，因?yàn)槠淇勺詣?dòng)重新相關(guān)聯(lián)或重新驗(yàn)證。
[0005]熱點(diǎn)為AP的共用應(yīng)用程序，其中無(wú)線客戶端可連接到因特網(wǎng)而無(wú)需考慮其目前已附接到的特定網(wǎng)絡(luò)。所述概念已在大城市中普遍，其中咖啡館、圖書館以及私有開(kāi)放接入點(diǎn)的組合允許客戶端在四處行走時(shí)或多或少連續(xù)地保持連接到因特網(wǎng)。所連接熱點(diǎn)的集合可稱作為蓮葉狀網(wǎng)絡(luò)。
[0006]AP常用于家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。家庭網(wǎng)絡(luò)通常僅具有一個(gè)AP來(lái)連接家庭中的所有計(jì)算機(jī)。大部分為無(wú)線路由器，所述無(wú)線路由器意指包含AP、路由器及通常以太網(wǎng)交換機(jī)的整合式裝置。許多無(wú)線路由器還包含寬帶調(diào)制解調(diào)器。在其中大部分家庭在近鄰的AP范圍內(nèi)具有自己的AP的地方中，熟習(xí)技術(shù)的人可能關(guān)閉其密碼且設(shè)置無(wú)線社區(qū)網(wǎng)絡(luò)，從而創(chuàng)建同城通信網(wǎng)絡(luò)但此并不會(huì)取消對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)的需求。
[0007]—些人將無(wú)線接入點(diǎn)與無(wú)線臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)混淆。臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)在不使用無(wú)線接入點(diǎn)的情況下使用兩個(gè)或兩個(gè)以上裝置之間的連接:當(dāng)在范圍中時(shí)裝置直接通信。臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)由于設(shè)置簡(jiǎn)單且不需要接入點(diǎn)而用于例如快速數(shù)據(jù)交換或多人LAN游戲的情況中。由于其對(duì)等布局，臨時(shí)連接類似于藍(lán)牙連接且通常不推薦永久安裝。
[0008]使用如同Windows因特網(wǎng)連接共享的特征通過(guò)臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)的因特網(wǎng)接入可與彼此接近的小數(shù)目個(gè)裝置一起工作良好，但臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性并不好。因特網(wǎng)流量將涵蓋具有直接因特網(wǎng)連接的節(jié)點(diǎn)，可能阻塞這些節(jié)點(diǎn)。針對(duì)支持因特網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，接入點(diǎn)具有明顯優(yōu)勢(shì)，具有多個(gè)接入點(diǎn)由有線LAN連接的可能性。
[0009]一個(gè)IEEE 802.11AP可通常與位于在103m的半徑范圍內(nèi)的30個(gè)客戶端系統(tǒng)通信。然而，取決于例如以下的變量，通信的實(shí)際范圍可顯著變化:室內(nèi)或室外放置、地面以上高度、附近障礙物、因在相同頻率上廣播而可能主動(dòng)干擾信號(hào)的其它電子裝置、天線類型、當(dāng)前天氣、操作射頻及裝置的功率輸出。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者可通過(guò)使用中繼器及反射器來(lái)擴(kuò)展AP范圍，此可反彈或放大通常將無(wú)法接收的無(wú)線電信號(hào)。在實(shí)驗(yàn)條件下，無(wú)線連網(wǎng)已在數(shù)百千米的距離內(nèi)操作。
[0010]大部分轄區(qū)僅具有有限數(shù)目個(gè)可供由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)合法使用的頻率。通常，鄰近WAP將使用不同頻率(信道)來(lái)與其客戶端通信以便避免兩個(gè)附近系統(tǒng)之間的干擾。無(wú)線裝置可“偵聽(tīng)”其它頻率上的數(shù)據(jù)流量，且可快速地從一個(gè)頻率切換到其它頻率以達(dá)成較佳接收。然而，有限數(shù)目個(gè)頻率在具有使用多個(gè)WAP的高層建筑的擁擠市區(qū)區(qū)域中有問(wèn)題。在此一環(huán)境中，信號(hào)重疊變成造成干擾的問(wèn)題，此導(dǎo)致信號(hào)失落及數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
[0011]對(duì)增加無(wú)線通信速度的一個(gè)阻礙來(lái)自W1-Fi使用共享通信媒體。因此，甚至經(jīng)由相同AP彼此通信的處于基礎(chǔ)建設(shè)模式的兩個(gè)電臺(tái)必須使各自及每一幀傳輸兩次:從發(fā)送者到AP，接著從AP到接收者。此大約使有效帶寬減半，因此AP僅能夠使用在一定程度上小于數(shù)據(jù)吞吐量的實(shí)際無(wú)線速率的一半。因此，典型54兆位/秒無(wú)線連接實(shí)際上以20到25兆位/秒載運(yùn)TCP/IP數(shù)據(jù)。舊型有線網(wǎng)絡(luò)的用戶期望較快速度，且渴望使用無(wú)線連接的人想要經(jīng)歷無(wú)線網(wǎng)絡(luò)趕上形勢(shì)需要。
[0012]連網(wǎng)功率管理是指用戶可配置以允許網(wǎng)絡(luò)中的裝置節(jié)省能量的特征組。舉例來(lái)說(shuō)，大部分常見(jiàn)連網(wǎng)功率管理特征為L(zhǎng)AN喚醒(有時(shí)稱為WoL)。LAN喚醒允許裝置由所要網(wǎng)絡(luò)流量而從休眠喚醒。
[0013]LAN喚醒模式可使得裝置能夠在由網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)喚醒同時(shí)使虛假喚醒最小化。除了更針對(duì)性喚醒模式外，還可添加對(duì)地址解析協(xié)議(ARP)及近鄰請(qǐng)求(NS)卸載的支持。ARP及NS協(xié)議將因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址映射到MAC地址。ARP及NS協(xié)議常常用于檢驗(yàn)裝置仍存在于網(wǎng)絡(luò)上，通常實(shí)質(zhì)上不需要接入裝置。通過(guò)卸載對(duì)網(wǎng)絡(luò)適配器的APR及NS響應(yīng)，裝置不再僅被喚醒以維持網(wǎng)絡(luò)存在。盡管已取得減少通信開(kāi)銷及借此減少電池消耗的進(jìn)展，但迄今為止仍存在先前解決方案未解決的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的實(shí)例性實(shí)施例提供功率高效W1-Fi的系統(tǒng)。簡(jiǎn)要描述，在架構(gòu)中，系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例性實(shí)施例除其它外還可如下實(shí)施:第一無(wú)線裝置，其通過(guò)第一通信協(xié)議以第一速率與接入點(diǎn)通信且通過(guò)第二通信協(xié)議以第二速率與第二無(wú)線裝置通信，所述第一無(wú)線裝置經(jīng)配置以緩沖打算用于所述第二無(wú)線裝置的來(lái)自所述接入點(diǎn)的通信。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施例還可視為提供用于功率高效W1-Fi的方法。就此來(lái)說(shuō)，此一方法的一個(gè)實(shí)施例除其它外可由以下步驟大致總結(jié):通過(guò)第一裝置監(jiān)視打算用于第二無(wú)線裝置的來(lái)自接入點(diǎn)的通信；及當(dāng)由所述第一裝置檢測(cè)到打算用于所述第二無(wú)線裝置的通信時(shí)，作為所述第二無(wú)線裝置的代理緩沖來(lái)自所述接入點(diǎn)的所述通信。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為功率高效W1-Fi的系統(tǒng)的實(shí)例性實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0017]圖2為移動(dòng)控制USB附件中的圖1的功率高效W1-Fi的實(shí)例性實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0018]圖3為用作移動(dòng)裝置查找工具的圖1的功率高效W1-Fi的系統(tǒng)的實(shí)例性實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0019]圖4為用作下載裝置的圖1的功率高效W1-Fi的系統(tǒng)的實(shí)例性實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0020]圖5為用作服務(wù)器輪詢連接觸發(fā)器的圖1的功率高效W1-Fi的系統(tǒng)的實(shí)例性實(shí)施例的系統(tǒng)圖。
[0021 ] 圖6為功率高效W1-Fi的方法的實(shí)例性實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下文中參考附圖將較完全地描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中貫穿數(shù)個(gè)圖，相似編號(hào)表示相似元件，且其中展示實(shí)例實(shí)施例。然而，權(quán)利要求書的實(shí)施例可以許多不同形式體現(xiàn)，且不應(yīng)視為限于本文中所陳述的實(shí)施例。本文中所陳述的實(shí)例為非限制性實(shí)例，且與其它可能實(shí)例一起僅作為實(shí)例。
[0023]喚醒模式是指確定傳入網(wǎng)絡(luò)流量是否應(yīng)喚醒裝置的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包篩選器。這些模式可在網(wǎng)絡(luò)適配器上實(shí)現(xiàn)。先前由網(wǎng)絡(luò)適配器支持的喚醒模式及其它方法除其它外還可包含:針對(duì)IPv4及IPv6喚醒新傳入TCP連接、802.lx重新驗(yàn)證數(shù)據(jù)包、位圖化模式、幻數(shù)據(jù)包、ARP卸載、NS卸載、低功率媒體斷開(kāi)連接及無(wú)線LAN喚醒。
[0024]大部分網(wǎng)絡(luò)適配器可借助位圖化模式篩選器編程。位圖化模式可由位圖掩碼及模式篩選器定義。在接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包時(shí)，使用位圖掩碼將其掩碼化且接著將其與模式篩選器進(jìn)行比較。如果存在匹配，那么網(wǎng)絡(luò)適配器喚醒裝置?；脭?shù)據(jù)包并不需要或使用模式。幻數(shù)據(jù)包由包含大部分媒體共享應(yīng)用程序的一些應(yīng)用程序使用。
[0025]ARP卸載是指網(wǎng)絡(luò)適配器在不喚醒裝置的情況下對(duì)IPv4ARP請(qǐng)求做出響應(yīng)的能力。硬件及驅(qū)動(dòng)器兩者必須支持ARP卸載以實(shí)現(xiàn)此特征。NS卸載是網(wǎng)絡(luò)適配器在不喚醒裝置的情況下對(duì)具有近鄰廣告的近鄰發(fā)現(xiàn)近鄰請(qǐng)求的請(qǐng)求做出響應(yīng)的能力。硬件及驅(qū)動(dòng)器兩者必須支持NS卸載以實(shí)現(xiàn)此特征。
[0026]低功率媒體斷開(kāi)連接是指網(wǎng)絡(luò)適配器在其不使用時(shí)進(jìn)入休眠的能力。當(dāng)媒體已斷開(kāi)連接(舉例來(lái)說(shuō)，電纜不插電)時(shí)，裝置進(jìn)入低功率狀態(tài)且禁用LAN。裝置將自動(dòng)檢測(cè)何時(shí)電纜再次插電且使網(wǎng)絡(luò)適配器返回全功率。在裝置進(jìn)入休眠時(shí)可禁用低功率媒體斷開(kāi)連接。
[0027]除針對(duì)有線LAN定義的特征外，支持無(wú)線LAN喚醒的裝置還必須能夠在裝置處于休眠模式中時(shí)維持到接入點(diǎn)的連接。除接收來(lái)自無(wú)線接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)包并對(duì)其進(jìn)行篩選外，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)適配器還必須能夠處置安全密鑰更新。成組臨時(shí)密鑰更新是在計(jì)算機(jī)處