УСТРОЙСТВО И СПОСОБ СВЯЗИ Российский патент 2009 года по МПК H04Q1/28 H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу связи, которые выполняют, например, одноранговую связь с произвольной структурой (связь ad hoc) по беспроводной локальной сети (LAN), которая определена в соответствии со спецификацией IEEE 802.11.

Предшествующий уровень техники

В последнее время, в результате интеграции устройств беспроводной связи, средства подключения к беспроводным LAN в дополнение к портативному персональному компьютеру (так называемому переносному ПК) были установлены в принтер, карманный персональный компьютер (КПК), цифровую камеру и в сотовый телефон. По мере того, как портативное устройство приобретает все меньшие размеры, емкость установленной батареи питания также становится меньшей и требования по снижению потребления энергии, используемой для беспроводной связи, становятся все более строгими.

Для беспроводных LAN, соответствующих спецификации IEEE 802.11, режим экономии энергии обычно определен как функция уменьшения потребляемой энергии. Основной принцип состоит во включении приемника в работу перед и после момента времени, в который прогнозируется передача сигнала маяка, и прекращении потребления энергии приемником в остальное время, в результате чего снижается потребление энергии.

В сети инфраструктуры станция (STA) принимает сигнал маяка, переданный из точки доступа (AP). Станция проверяет TIM (карту обозначения трафика), содержащуюся в принятом сигнале маяка, и определяет, были ли данные, адресованные этой станции, помещены в буфер AP. Если станция определяет, что присутствуют данные, адресованные ей, станция продолжает подавать питание в передатчик/приемник и передает в AP пакет PS-Poll.

После приема пакета PS-Poll AP определяет, что передающая станция находится в состоянии возможности приема (активном состоянии) и передает данные из буфера в эту станцию. Немедленно после приема пакета данных станция передает в AP пакет ACK (подтверждение), который означает завершение приема.

Станция проверяет флаг More Data (остались данные), содержащийся в заголовке MAC (уровня управления доступом к среде передачи) принятого пакета, и определяет, присутствуют ли другие данные в буфере AT, в дополнение к принятому пакету. Когда принят пакет, имеющий флаг More Data, равный "1", станция продолжает поддерживать активное состояние. Когда принят пакет, имеющий флаг More Data, равный "0", станция прекращает подачу питания в передатчик/приемник и переходит в неактивное состояние, в котором данные не могут быть переданы/приняты.

В самоорганизующейся одноранговой сети (сети ad hoc) AP, которая всегда находится в активном состоянии, отсутствует, поскольку станции связываются непосредственно друг с другом. Таким образом, если включена функция экономии энергии устройства, являющегося партнером по связи, то это устройство₊ - ₊партнер может находиться в активном состоянии или неактивном состоянии, в зависимости от момента времени передачи, и пакет может быть потерян, если не будет детектировано состояние экономии энергии (PS) STA₊ - ₊партнера.

Хотя способ детектирования состояния PS устройства₊ - ₊партнера не определен в упомянутых спецификациях, состояние PS, в основном, определяется по биту управления питанием (биту PM), содержащемуся в заголовке MAC (уровня управления доступом к среде передачи) пакета, передаваемого от устройства₊ - ₊партнера. С этой целью адрес MAC и состояние PS каждой STA сохраняют и обновляют с использованием сигнала маяка, переданного из другой STA, которая присоединяется к сети ad hoc.

Ниже поясняется пример, в котором две станции (STA 1 и STA 2), которые образуют сеть ad hoc, выполняют обмен данными.

На Фиг.4 показан вид, представляющий формат заголовка MAC в спецификации IEEE 802.11. Значения в поле Frame Control (управление кадрами) представляют пример битов сигнала маяка в сети инфраструктуры. Бит Pwr Mgt (PM) обозначает управление питанием и устанавливается станцией STA. Бит PM равен 1, когда STA, которая передала пакет, находится в состоянии экономии энергии, и равен 0, когда STA активна. Бит More Data используется в сети инфраструктуры и представляет то, были ли, когда AP передает пакет данных, данные, подлежащие передаче в то же место назначения, помещены в буфер. Бит More Data равен 0, когда в буфере отсутствуют данные, и равен 1, когда данные для последующей передачи были помещены в буфер.

На Фиг.11 показаны моменты времени, когда включены режимы PS для STA 1 и STA 2, и STA 1 передает данные в STA 2. По оси абсцисс представлено время, и по оси ординат представлен текущий уровень потребления энергии. Неактивное состояние (Dose) представляет, что потребление тока является наименьшим. Активное состояние (Awake) представляет, что модуль приема работает и потребление тока находится на промежуточном уровне, а состояние передачи (TX) представляет, что потребление тока является наибольшим во время передачи. STA 1 принимает сигнал маяка (Bcn) из STA 2 перед передачей данных, распознает, что режим PS STA 2 включен и сохраняет состояние PS₊ - ₊ON (режим экономии энергии включен) в запоминающем устройстве STA 2. Окно ATIM (сообщение обозначения трафика извещения) представляет период, в течение которого все терминалы в сети ad hoc находятся в активном состоянии.

Далее поясняется работа, представленная на Фиг.11. Когда STA 1 генерирует данные для передачи в STA 2 в окне ATIM 1, STA 1 обращается к памяти для определения того, является ли режим PS STA 2 включенным или выключенным. Поскольку режим PS STA 2 включен, STA 1 передает сигнал маяка в окне ATIM 1, а затем передает пакет ATIM в STA 2. Поскольку в окне ATIM 1 STA 2 находится в активном состоянии, STA 2 успешно принимает ATIM, передает ACK в STA 1, передавшую ATIM, и поддерживает активное состояние в течение интервала 1 сигнала маяка, в течение которого принимается ATIM. После приема ACK из STA 2 STA 1 передает пакет данных в STA 2. Поскольку STA 2 находится в активном состоянии, STA 2 принимает данные из STA 1 и передает ACK в STA 1. После приема ACK STA 1 не имеет больше данных для передачи и, таким образом, переходит в неактивное состояние после окончания окна 2 ATIM в следующем интервале 2 сигнала маяка.

В сети ad hoc вероятность, с которой станции STA последовательно передают сигналы маяка в соответствующих интервалах сигнала маяка, становится самой высокой. В сети ad hoc, в которую входят две STA, эти станции поочередно передают сигналы маяка в соответствующих интервалах сигнала маяка. Кроме того, на Фиг.11 показано, что STA 1 передает сигнал маяка в первом интервале 1 сигнала маяка, STA 2 передает сигнал маяка во втором интервале сигнала маяка, и STA 1 передает сигналы маяка в третьем интервале сигнала маяка.

На Фиг.12 показаны моменты времени, в которых, когда режим PS STA 1 включен, этот режим STA 2 выключен, и STA 1 передает данные в STA 2. STA 1 принимает сигнал маяка из STA 2 перед передачей данных, распознает, что режим PS STA 2 выключен и сохраняет состояние PS₊ - ₊OFF (режим экономии энергии выключен) для STA 2 в запоминающем устройстве.

Далее поясняется работа, представленная на Фиг.12. Когда STA 1 генерирует данные, подлежащие передаче в STA 2 в окне 1 ATIM, STA 1 обращается к памяти для определения того, включен ли или выключен режим PS STA 2. На Фиг.12, поскольку режим PS STA 2 выключен, STA 1 поддерживает активное состояние после окончания окна 1 ATIM и передает пакет данных в STA 2 без передачи пакета ATIM в окне 1 ATIM. Поскольку STA 2 всегда находится в активном состоянии, она может принимать данные из STA 1 без приема какого-либо ATIM и передает ACK в STA 1. После приема ACK STA 1 не имеет больше данных для передачи и таким образом переходит в неактивное состояние после окончания окна 2 ATIM в следующем окне 2 ATIM.

На Фиг.13 показан поток обработки при передаче данных из STA 1 по Фиг.11 и 12. В начале передачи данных STA 1 подтверждает состояние экономии энергии на стороне приема, которое сохранено в запоминающем устройстве STA 1 (S1201). Если режим экономии энергии принимающей STA 2 подтверждается как действительный (режим PS включен) (S1202), STA 1 определяет, наступило ли окно ATIM (S1203). В момент времени, соответствующий окну ATIM, STA 1 передает ATIM в STA 2 (S1204). Сразу же после передачи ATIM STA 1 ожидает ACK из STA 2. Если STA 1 не принимает какой-либо ACK, она определяет, что передача прошла неудачно, ожидает следующего времени наступления окна ATIM на этапе S1203 и повторно передает ATIM. Если STA 1 принимает ACK, она ожидает момента времени, когда STA 1 выйдет из окна ATIM (S1206). После того, как STA 1 выйдет из окна ATIM, она передает пакет данных в STA 2 (S1207). После передачи данных STA 1 принимает ACK из STA 2. Описание ACK для пакета данных здесь не приведено.

Если STA 1 не имеет каких-либо данных для передачи (S1208), поток передачи данных заканчивается. Если STA 1 все еще имеет данные для передачи (S1208) и тот же интервал сигнала маяка продолжается (S1209), STA 1 передает пакет данных в STA 2 на этапе S1207. Если тот же интервал не продолжается, поток возвращается на этап S1201 и STA 1 выполняет процесс снова с момента детектирования состояния экономии энергии STA 2.

Если режим PS принимающей STA 2 определен на этапах S1201 и S1202 как выключенный, STA 2 всегда находится в активном состоянии, и STA 1 передает данные в STA 2 после окончания окна ATIM без передачи какого-либо пакета ATIM.

Как описано выше, в обычной сети ad hoc сторона передачи передает пакет ATIM и затем данные, когда режим PS на стороне приема включен, и передает данные без передачи какого-либо пакета ATIM, когда режим PS выключен. Для связи со станциями, которые присоединяются к сети ad hoc, должно быть быстро определено состояние экономии энергии каждой станции. С этой целью должно детектироваться состояние бита PM, содержащегося в пакете, таком как сигнал маяка, передаваемый из каждой станции. Для сохранения результата детектирования для каждого адреса MAC и обновления его при приеме каждого пакета добавлены функции детектирования, сохранения и обновления состояния экономии энергии, в результате чего потребляются ресурсы памяти, ЦПУ и т.п.

При этом отсутствует подробная информация, представляющая присоединение/выход в отношении сети ad hoc. Сеть ad hoc предполагает, что терминал подключается к сети, когда начинается новая передача сигнала маяка, и выходит из сети, когда передача сигнала маяка отсутствует. Поэтому трудно установить время обновления состояния экономии энергии станции.

Другая проблема состоит в том, что когда состояние экономии энергии станции обновляется после передачи сигнала маяка и станция, которая должна принимать сигнал маяка, не принимает его, происходит задержка обновления состояния экономии энергии.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в снижении нагрузки устройства передачи данных, связанной с управлением состоянием экономии энергии устройства₊ - ₊партнера.

Другая цель настоящего изобретения состоит в уменьшении количества ошибок при приеме данных.

В соответствии с настоящим изобретением устройство связи содержит средство передачи сигнала объявления, предназначенное для периодической передачи сигнала объявления, средство передачи информации управления, предназначенное для передачи заранее заданной информации управления в течение заранее заданного периода после передачи сигнала объявления средством передачи сигнала объявления, и средство передачи данных, предназначенное для передачи требуемых данных после передачи средством передачи информации управления упомянутой заранее заданной информации управления, при этом, когда средство передачи данных передает данные, средство передачи информации управления передает упомянутую информацию управления независимо от состояния адресата этих данных.

Устройство связи содержит средство передачи сигнала объявления, предназначенное для периодической передачи сигнала объявления, средство передачи информации управления, предназначенное для передачи заранее заданной информации управления в течение заранее заданного периода после передачи сигнала объявления средством передачи сигнала объявления, и средство передачи данных, предназначенное для передачи требуемых данных после передачи средством передачи информации управления упомянутой заранее заданной информации управления, при этом средство передачи информации управления всегда передает упомянутую информацию управления перед передачей данных средством передачи данных.

Способ связи содержит этап, на котором формируют сеть и определяют заранее заданный период, в течение которого устройство связи, находящееся в состоянии экономии энергии, находится в состоянии, в котором возможен прием данных, и этап, на котором, когда требуется передать данные в другое устройство связи, передают заранее заданную информацию управления и передают данные в течение упомянутого заранее заданного периода без идентификации состояния экономии энергии упомянутого другого устройства связи.

Способ связи содержит этапы, на которых определяют заранее заданный период, в течение которого выполняют процесс приема, независимо от того, находится ли устройство связи, которое образует сеть, в режиме экономии энергии или ему подобном, и, когда данные требуется передать в другое устройство связи, всегда передают в течение упомянутого заранее заданного периода информацию управления для отмены состояния экономии энергии устройства связи, которое находится в состоянии экономии энергии без идентификации состояния экономии энергии другого устройства связи.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего описания, которое следует рассматривать совместно с прилагаемыми чертежами, на которых на всех чертежах одинаковыми номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые или аналогичные части.

Перечень чертежей

На Фиг.1 показан вид, представляющий конфигурацию сети ad hoc в соответствии с первым₊ - ₊третьим вариантами выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.2 показана блок-схема, представляющая внутреннюю конфигурацию фотокамеры в соответствии с первым₊ - ₊третьим вариантами выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.3 показана блок-схема, представляющая внутреннюю конфигурацию принтера в соответствии с первым₊ - ₊третьим вариантами выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.4 показан вид, представляющий формат заголовка MAC, для пояснения настоящего изобретения и предшествующего уровня техники;

на Фиг.5 показана блок-схема последовательности операций, представляющая пример передачи данных, когда выключен режим PS устройства₊ - ₊партнера, в соответствии с первым и вторым вариантами выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.6 показана блок-схема последовательности операций, представляющая последовательность передачи данных в соответствии с первым и вторым вариантами выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.7A и 7B показаны блок-схемы последовательности операций, представляющие последовательность передачи данных в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.8 показана блок-схема последовательности операций, представляющая последовательность передачи данных в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.9 показана блок-схема последовательности операций, представляющая передачу только ATIM в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.10 показана блок-схема последовательности операций, представляющая пример передачи данных, когда включен режим PS устройства₊ - ₊партнера, в соответствии с первым и вторым вариантами выполнения настоящего изобретения;

на Фиг.11 показана блок-схема последовательности операций, представляющая пример передачи данных, когда включен режим PS устройства₊ - ₊партнера, в соответствии с предшествующим уровнем техники;

на Фиг.12 показана блок-схема последовательности операций, представляющая пример передачи данных, когда режим PS устройства₊ - ₊партнера выключен, в соответствии с предшествующим уровнем техники; и

на Фиг.13 показана блок-схема последовательности операций, представляющая последовательность передачи пакета данных в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Подробное описание изобретения

(Первый вариант выполнения)

На Фиг.1 показана конфигурация сети ad hoc в соответствии с первым вариантом выполнения. На Фиг.1 номером 101 ссылочной позиции обозначена фотокамера; номером 102 - принтер. Будет описан случай, когда фотокамера и принтер могут осуществлять друг с другом связь ad hoc без управления экономией энергии устройств₊ - ₊партнеров. Фотокамера 101 и принтер 102 периодически передают сигнал маяка IEEE 802.11. Сигнал маяка в сети ad hoc передают между беспроводными устройствами, которые образуют IBSS (независимый базовый набор услуг). Сигнал маяка представляет собой сигнал объявления, содержащий различные типы информации IEEE 802.11, такие как SSID (идентификатор набора услуг), используемый как информация сетевой идентификации, информация интервала сигнала маяка для передачи сигнала маяка, длина окна ATIM и информация об управлении питанием.

На Фиг.2 показана внутренняя конфигурация фотокамеры, выступающей в роли STA 1. На Фиг.2 главное ЦПУ 201 управляет всей фотокамерой и передает в модуль 205 беспроводной связи команду управления питанием для включения режима экономии энергии или тому подобное. В запоминающем устройстве 202 записаны программы, исполняемые главным ЦПУ 201, и сохраняются изображения, полученные с помощью модуля 203 съемки изображения. Информация места назначения соединения (например, адреса MAC модулей беспроводной связи ПК и принтера), используемая модулем 205 беспроводной связи, также заранее сохранена в запоминающем устройстве 202. Модуль 203 съемки изображения состоит из объектива, CCD (прибора с зарядовой связью) и т.п. Эксплуатационный модуль 204 состоит из кнопки включения питания, кнопки затвора и других интерфейсов пользователя. Модуль 205 беспроводной связи содержит модули беспроводной передачи и приема IEEE 802.11 и включает в себя радиочастотный (РЧ) уровень, который обрабатывает аналоговый сигнал, основополосный уровень (BB), который обрабатывает цифровой сигнал, и уровень MAC (управления доступом к среде передачи), который управляет средой передачи данных. Модуль 205 беспроводной связи имеет уникальный режим экономии энергии, соответствующий статусу связи. Антенна 206 излучает РЧ сигнал, генерируемый модулем 205 беспроводной связи, в пространство и передает в модуль 205 беспроводной связи принимаемые из пространства радиоволны в виде РЧ сигнала. Модуль 207 дисплея сформирован из монитора изображения для представления изображения, снимаемого в настоящее время модулем 203 съемки изображения, и жидкокристаллическим дисплеем, который позволяет устанавливать и отображать, например, режим фотографирования и режим связи фотокамеры. Следует отметить, что модуль 205 беспроводной связи может быть выполнен как встроенный в камеру 101 модуль или может работать под управлением главного ЦПУ 201 и драйвера карты беспроводной связи, который сохранен в запоминающем устройстве 202, после установки карты беспроводной связи в интерфейс карты.

На Фиг.3 представлена внутренняя конфигурация принтера, который выполняет функцию STA 2. На Фиг.3 главное ЦПУ 301 управляет всем принтером и передает в модуль 305 беспроводной связи команду управления питанием для режима экономии энергии или тому подобное. В запоминающем устройстве 302 сохранены программы, исполняемые главным ЦПУ 301, временно сохраняются файлы изображения, принимаемые модулем беспроводной связи, и содержатся данные, предназначенные для печати модулем 303 печати. Информация места назначения соединения (например, адреса MAC модулей беспроводной связи ПК и фотокамеры), используемая модулем 305 беспроводной связи, также заранее сохранена в запоминающем устройстве 302. Модуль 303 печати состоит из печатающей головки, устройства привода головки, чернил и т.п. Эксплуатационный модуль 304 состоит из кнопки включения питания, кнопки сброса и других интерфейсов пользователя. Модуль 305 беспроводной связи содержит модули беспроводной передачи и приема IEEE 802.11 и включает в себя РЧ уровень, который обрабатывает аналоговый сигнал, основополосный уровень, который обрабатывает цифровой сигнал, и уровень MAC (управления доступом к среде передачи), который управляет средой передачи данных. Модуль 305 беспроводной связи имеет уникальный режим экономии энергии, соответствующий статусу связи. Антенна 306 передает РЧ (радиочастотный) сигнал, генерируемый модулем 305 беспроводной связи в пространство, и передает в модуль 305 беспроводной связи принимаемые из пространства радиоволны в виде РЧ сигнала. Модуль 307 дисплея сформирован из монитора изображения для выбора файла изображения для печати модулем 303 печати, жидкокристаллического дисплея, позволяющего устанавливать и отображать, например, режим печати и режим связи принтера, или простых светодиодов. Модуль 305 беспроводной связи также может быть выполнен путем установки его в принтер 102 или может работать под управлением главного ЦПУ 301 и драйвера карты беспроводной связи, который сохранен в запоминающем устройстве 302 после установки карты беспроводной связи в интерфейс карты.

Работа при радиопередаче пакета в первом варианте выполнения будет описана ниже.

Ниже, со ссылкой на Фиг.5, будет описана работа, выполняемая, когда включен режим PS передающей стороны, и этот режим на стороне приема выключен. STA 1 соответствует фотокамере, и STA 2 соответствует принтеру. На Фиг.5 показаны моменты времени, когда STA 1 передает данные в STA 2. STA 1 ни детектирует, ни сохраняет состояние PS STA 2 даже перед передачей данных.

Когда STA 1 генерирует данные, подлежащие передаче в STA 2 в окне ATIM 1, она передает пакет ATIM в STA 2 после передачи сигнала маяка в окне 1 ATIM, независимо от того, включен ли или выключен режим PS STA 2. Поскольку STA 2 всегда находится в активном состоянии, она успешно принимает ATIM и передает ACK в STA 1, передавшую ATIM. После приема ACK из STA 2 STA 1 передает пакет данных в STA 2. Поскольку STA 2 всегда находится в активном состоянии, она принимает данные из STA 1 и передает ACK в STA 1. После приема ACK STA 1 больше не имеет данных для передачи и таким образом переходит в неактивное состояние после окончания окна 2 ATIM в следующем интервале 2 сигнала маяка.

Далее, со ссылкой на Фиг.10 будет описана работа, когда режим PS на стороне передачи включен и этот режим на стороне приема тоже включен. STA 1 соответствует фотокамере, а STA 2 соответствует принтеру. На Фиг.10 показаны моменты времени, когда STA 1 передает данные в STA 2. STA 1 ни детектирует, ни сохраняет состояние PS STA 2 даже перед передачей данных.

Когда STA 1 генерирует данные, подлежащие передаче в STA 2 в окне 1 ATIM, она передает пакет ATIM в STA 2 после передачи сигнала маяка в окне 1 ATIM, независимо от того, включен ли или выключен режим PS STA 2. Поскольку STA 2 всегда находится в активном состоянии в окне ATIM, даже когда включен режим PS, она успешно принимает ATIM и передает ACK в STA, передавшую ATIM. После приема пакета ATIM STA 2 остается в активном состоянии в интервале сигнала маяка, в котором принимается пакет ATIM. После приема ACK из STA 2, STA 1 передает пакет данных в STA 2. Поскольку STA 2 сохраняет активное состояние, она принимает данные из STA 1 и передает ACK в STA 1. После приема ACK STA 1 больше не имеет данных для передачи и таким образом переходит в неактивное состояние после окончания окна ATIM 2 в следующем интервале 2 сигнала маяка.

Далее, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, представленную на Фиг.6, будет описана последовательность выполнения операций фотокамеры 101, когда данные изображения, снятые фотокамерой 101, передаются в принтер 102 и распечатываются. Предположим, что принтер 102 уже начал передачу сигнала маяка как устройство-создатель сети ad hoc в окне ATIM = 5 мс и при PM = 0, и затем фотокамера 101 начинает передачу сигнала маяка как присоединившееся устройство. Данные изображения, снятые модулем 203 съемки изображения из состава фотокамеры 101, сохранены в запоминающем устройстве 202, и файл изображения, который сохранен в запоминающем устройстве 202, выбирается, передается в принтер и обозначается для печати с использованием эксплуатационного модуля 204 и модуля 207 дисплея. После приема инструкций печати главное ЦПУ 201 начинает передачу файла изображения в модуль 205 беспроводной связи.

Для передачи файла изображения в принтер 102 модуль 205 беспроводной связи камеры 101 принимает сигнал маяка из принтера 102 через антенну 206 и определяет, находится ли принтер 102 в периоде окна ATIM (S601). В это время не определяется, включен ли или выключен режим PS принтера 102. Во время периода окна ATIM фотокамера 101 передает пакет ATIM в принтер 102 (S602). Если ACK не будет принято из принтера 102 немедленно после передачи пакета ATIM (S603), поток обработки возвращается на этап S601 для повторной передачи ATIM. Если ACK было успешно принято на этапе S603, поток обработки ожидает, пока не закончится окно ATIM (S604). В конце окна ATIM передают пакет данных изображения (S605). Поскольку файл изображения имеет большой размер, его сегментируют на множество пакетов, и эти пакеты передают по множеству интервалов сигнала маяка. Если данные для передачи все еще остаются (S606) и продолжается тот же интервал сигнала маяка (S607), фотокамера 101 передает следующий пакет данных на этапе S605. Если присутствует большое количество пакетов данных и они не могут быть переданы в течение одного интервала сигнала маяка, поток обработки возвращается на этап S601 для следующей передачи ATIM, чтобы передать пакеты данных в следующем интервале сигнала маяка. Если на этапе S606 подтверждается, что данных для передачи больше нет, передача данных заканчивается.

В этом примере принтер 102 при передаче данных выполняет ту же работу, что и на Фиг.6.

Как описано выше, ни фотокамера 101, ни принтер 102 не детектируют состояние экономии энергии устройств₊ - ₊партнеров, и при этом упрощается воплощение. Между фотокамерой 101 и принтером 102 не возникает различия в детектируемом состоянии PS и не происходит потери пакета. Уведомление об изменении состояния PS не требуется специально передавать в режиме широковещательной передачи с помощью ATIM, пакета данных или каким-либо еще способом, кроме сигнала маяка. Таким образом, можно исключить переход терминала₊ - ₊партнера в активное состояние после приема широковещательного сигнала в течение периода за пределами окна ATIM, что также эффективно для уменьшения потребления энергии.

(Второй вариант выполнения)

Во втором варианте выполнения используется та же конфигурация сети, что и в первом варианте выполнения, и показана на Фиг.1. На Фиг.1 номером 101 ссылочной позиции обозначена фотокамера; и номером 102 - принтер. Внутренние конфигурации фотокамеры 101 и принтера 102 используются те же, что и на Фиг.2 и 3, и их описание здесь не приведено.

Во втором варианте выполнения фотокамера 101 не управляет состоянием экономии энергии устройства₊ - ₊партнера и передает данные в соответствии с последовательностью, показанной на Фиг.6. Принтер 102 управляет состоянием экономии энергии устройства₊ - ₊партнера и передает данные в соответствии с последовательностью операций, показанной на Фиг.12.

Последовательность операций беспроводной связи при печати поясняется со ссылкой на Фиг.7A и 7B. Операции принтера от включения питания до выключения питания и операции фотокамеры от начала до конца печати будут описаны ниже.

Когда пользователь нажимает кнопку включения питания из состава эксплуатационного модуля 304 принтера 102, главное ЦПУ 301 активируется программой, сохраненной в запоминающем устройстве 302.

После активации ЦПУ 301 активируют модуль 305 беспроводной связи (S701). После активации модуля 305 беспроводной связи главное ЦПУ 301 передает команду Start Ad Hot Network (запуск сети ad hoc) в модуль 305 беспроводной связи, в режиме экономии энергии (S702). Отклики на переданные команды передают обратно, но их описание здесь не приведено для удобства, за исключением некоторых откликов. Модуль 305 беспроводной связи принимает команду и начинает передавать соответствующий связи ad hoc сигнал маяка через антенну 306 (S703). Модуль 305 беспроводной связи активирует сеть в режим экономии энергии в окне ATIM = 5 мс и PM = 1. Заголовок MAC соответствующего связи ad hoc сигнала маяка имеет формат, показанный на Фиг.4. В это время только принтер 102 конфигурирует сеть ad hoc и передает сигнал маяка через каждый интервал длительностью 100 мс сигнала маяка (S704).

Когда пользователь нажимает на кнопку печати из состава эксплуатационного модуля 204 камеры 101, главное ЦПУ 201 начинает операцию связи с соответствии с программой, сохраненной в запоминающем устройстве 202.

Главное ЦПУ 201 активирует модуль 205 беспроводной связи (S705). После активации модуля 205 беспроводной связи главное ЦПУ 201 передает команду запроса сканирования в модуль 205 беспроводной связи (S706). Модуль 205 беспроводной связи принимает команду запроса сканирования и передает пробный запрос через антенну 206 (S707).

Модуль 305 беспроводной связи принтера 102 принимает пробный запрос через антенну 306 (S707) и передает отклик на пробный запрос через антенну 306 (S708).

После приема отклика на пробный запрос модуль 205 беспроводной связи уведомляет главное ЦПУ 201 об информации (адресе MAC, SSID и т.п.) принтера 102, который ответил (S709). Главное ЦПУ 201 вырабатывает команду присоединения к сети ad hoc в модуль 205 беспроводной связи для начала связи с принтером 102 на основе информации уведомления (S710).

После приема команды присоединения к сети ad hoc модуль 205 беспроводной связи начинает передавать сигнал маяка в момент начала в окне ATIM (S711). Модуль 205 беспроводной связи присоединяется к сети в активном состоянии, и бит PM в заголовке MAC переданного сигнала маяка равен 0. После приема сигнала маяка модуль 305 беспроводной связи вновь создает и сохраняет адрес MAC и бит состояния PS, равный "0", принтера 102 во внутренней таблице управления модуля беспроводной связи.

В это время две станции присоединяются к сети ad hoc, и принтер 102, и фотокамера 101 поочередно передают сигналы маяка в соответствующих интервалах длительностью 100 мс. Следовательно, принтер передает сигнал маяка через 100 мс после сигнала маяка на этапе S711 (S712). Поочередная передача сигналов маяка продолжается до тех пор, пока не будет указано другое, и интервал между сигналами маяка, передаваемыми соответствующими станциями, не станет равным 200 мс.

Сразу же после того, как главное ЦПУ 201 камеры присоединится к сети ad hoc, главное ЦПУ переходит в режим экономии энергии и передает команду EnterPS в модуль 205 беспроводной связи (S713). После приема команды PS модуль 205 беспроводной связи изменяет значение бита PM на "1" и передает его при следующей передаче сигнала маяка (S714). После приема этого сигнала маяка модуль 305 беспроводной связи отражает изменение состояния на PM = 1 вместе с адресом MAC фотокамеры, который уже был сохранен.

Перед началом передачи файла главное ЦПУ 201 фотокамеры передает команду ExitPS в модуль 205 беспроводной связи для отмены состояния экономии энергии модуля 205 беспроводной связи (S715). Модуль 205 беспроводной связи изменяет значение бита PM на "0" и передает его в следующий момент времени передачи сигнала маяка (S716).

После приема сигнала маяка модуль 305 беспроводной связи отражает изменение состояния на PM = 0 вместе с адресом MAC фотокамеры, который уже был сохранен.

Главное ЦПУ 201 начинает передавать файл большого размера, который сформирован из файла фотографии (S717). После приема данных модуль 205 беспроводной связи передает пакет данных в принтер 102 в соответствии с последовательностью, представленной на Фиг.6 (S718). Более конкретно модуль 205 беспроводной связи выполняет передачу ATIM и прием ACK в каждом интервале сигнала маяка перед передачей пакета данных в модуль 305 беспроводной связи, без определения состояния экономии энергии модуля 305 беспроводной связи и принимает ACK после передачи данных. После приема пакета данных модуль 305 беспроводной связи передает данные в главное ЦПУ 301 (S719). Главное ЦПУ 301 сохраняет принятые данные в запоминающем устройстве 302.

Описанную выше передачу данных многократно выполняют до окончания передачи файла, и описание ее последовательности здесь не приведено для удобства. Модуль 205 беспроводной связи передает последний пакет данных, принятый на этапе S720 (S721). Модуль 305 беспроводной связи передает принятый пакет данных в главное ЦПУ 301 (S722) и заканчивает передачу файла.

После приема главным ЦПУ 301 последних данных (S722) принтер 102 преобразует принятый файл изображения в данные для печати в запоминающем устройстве 302 и последовательно передает данные для печати в модуль 303 печати для начала печати.

По окончании передачи файла главное ЦПУ 201 фотокамеры передает команду EnterPS в модуль 205 беспроводной связи для быстрого перехода в режим экономии энергии (S723). После приема команды PS модуль 205 беспроводной связи меняет значение бита PM на "1" и передает его при следующей передаче сигнала маяка (S724). После приема сигнала маяка модуль 305 беспроводной связи отражает изменение состояния на PM = 1 вместе с адресом MAC фотокамеры, который уже был сохранен.

Модуль 305 беспроводной связи принтера продолжает передавать сигналы маяка поочередно с модулем 205 беспроводной связи, независимо от изменения состояния экономии энергии модуля 205 беспроводной связи фотокамеры (S725).

Главное ЦПУ 301 принтера принимает информацию об окончании печати из модуля 303 печати приблизительно через 1 минуту после начала печати и затем передает состояние окончания печати как данные в модуль 305 беспроводной связи (S726). Когда модуль 305 беспроводной связи распознает, что фотокамера 101 находится в состоянии экономии энергии, он передает в окне ATIM пакет ATIM в модуль 205 беспроводной связи для перевода модуля 205 беспроводной связи в активное состояние и передает данные, содержащие состояние окончания печати, как пакет данных в модуль 205 беспроводной связи (S727). Модуль 205 беспроводной связи передает принятые данные в главное ЦПУ 201 (S728).

Главное ЦПУ 201 фотокамеры 101 анализирует содержание данных, принятых на этапе S728. Поскольку содержание представляет состояние окончания печати, главное ЦПУ 201 определяет, что печать файла изображения, переданного на этапах S717 - S720, закончена и выполняет операцию разъединения канала беспроводной связи. Главное ЦПУ 201 передает команду прекращения связи ad hoc в модуль 205 беспроводной связи (S729).

После приема команды прекращения связи ad hoc модуль 205 беспроводной связи прекращает передачу сигнала маяка. Поскольку передача сигнала маяка из модуля 205 беспроводной связи прекращается, модуль 305 беспроводной связи передает сигнал маяка через каждый интервал сигнала маяка длительностью 100 мс (S730). Поскольку состояние приема сигнала маяка меняется и сигнал маяка не принимается из камеры 101, модуль 305 беспроводной связи делает недействительной информацию "PM =1" для адреса MAC фотокамеры, который уже был сохранен. Главное ЦПУ 201 камеры затем выключает модуль 205 беспроводной связи (S731), заканчивая последовательность печати.

Принтер 102 в одиночку продолжает передавать сигнал маяка (S73). Когда главное ЦПУ 301 принтера детектирует, что данные не передаются/не принимаются в течение 5 минут, он передает команду остановки связи ad hoc в модуль 305 беспроводной связи (S733). После приема этой команды модуль 305 беспроводной связи прекращает передачу сигнала маяка. Главное ЦПУ 301 выключает модуль 305 беспроводной связи (S734) и выключает основную часть оборудования принтера 102, заканчивая последовательность печати.

Как описано выше, в соответствии со вторым вариантом выполнения, взаимное соединение может поддерживаться, поскольку фотокамера уведомляет подсоединенный к ней принтер о состоянии экономии энергии фотокамеры даже при соединении с принтером, имеющим обычные функции, как описано в разделе Предшествующий уровень техники.

Кроме того, фотокамера не детектирует состояние экономии энергии принтера, и это упрощает воплощение. Даже когда состояние PS принтера изменяется, не возникает какого-либо различия в моментах времени детектирования и не происходит потери пакета, передаваемого фотокамерой.

(Третий вариант выполнения)

В третьем варианте выполнения используется та же конфигурация сети, что и в первом варианте выполнения, и которая представлена на Фиг.1. На Фиг.1 номером 101 ссылочной позиции обозначена фотокамера и номером 102 - принтер. Внутренние конфигурации фотокамеры 101 и принтера 102 используются те же, что и на Фиг.2 и 3, и их описание здесь не приведено.

В третьем варианте выполнения фотокамера 101 не управляет состоянием экономии энергии устройства₊ - ₊партнера и передает данные в соответствии с последовательностью, показанной на Фиг.6. Когда состояние экономии энергии камеры 101 изменяется, фотокамера 101 передает ATIM и произвольные данные заполнения для явного уведомления устройства₊ - ₊партнера о состоянии экономии энергии. Принтер 102 управляет состоянием экономии энергии устройства₊ - ₊партнера и передает данные в соответствии с последовательностью, показанной на Фиг.12.

Когда фотокамера 101 явно передает свое состояние экономии энергии, она явно уведомляет устройство₊ - ₊партнер о состоянии экономии энергии камеры 101 путем передачи пакета ATIM и пакета произвольных данных заполнения, независимо от состояния экономии энергии устройства₊ - ₊партнера. Поток операций, выполняемый камерой 101 при уведомлении о состоянии PS, будет описан со ссылкой на Фиг.8. При описании потока операций предполагается, что фотокамера 101 и принтер 102 уже образовали сеть ad hoc.

Главное ЦПУ 201 фотокамеры генерирует запрос на изменение состояния экономии энергии, такой как команду EnterPS или команду ExitPS, в модуль 205 беспроводной связи (S801). В качестве примера будет рассмотрена команда EnterPS. После приема запроса на изменение состояния PS модуль 205 беспроводной связи определяет, находится ли фотокамера в окне ATIM (S802). Поток ожидает наступления времени начала окна ATIM и затем передается пакет ATIM, имеющий PS = 1, в заголовке MAC в режиме широковещательной передачи, принимаемый всеми терминалами сети ad hoc (S803). Благодаря режиму широковещательной передачи все терминалы (в данном случае только принтер 102) в сети ad hoc поддерживают активное состояние до приема следующего сигнала маяка. В режиме широковещательной передачи не выполняется прием ACK. После передачи ATIM поток ожидает окончания периода окна ATIM (S804). Затем PS в заголовке MAC изменяется на "1" и в режиме широковещательной передачи передают пакет нулевых данных, не содержащий данные в области данных (S805). Поскольку все терминалы (в данном случае только принтер 102) в сети ad hoc поддерживают активное состояние, они принимают нулевые данные.

После передачи нулевых данных модуль 205 беспроводной связи фотокамеры изменяет состояние PS камеры (S806) и начинает прерывистый прием.

В приведенном выше описании передача нулевых данных также может быть исключена и при этом перед изменением состояния передают только пакет ATIM. Когда только определенный терминал в сети уведомляет об изменении состояния, пакет передают не в режиме широковещательной передачи, а пакет ATIM и нулевые данные могут быть переданы по определенному адресу MAC. Кроме того, в окне ATIM, в котором терминал передает сигнал маяка, терминал может уведомлять другие терминалы об изменении своего состояния PS, используя только сигнал маяка, без передачи какого-либо ATIM или нулевого пакета.

На Фиг.9 представлен случай, в котором STA 1 уведомляет STA 2 PS об изменении PS, используя только пакет ATIM. Предположим, что запрос об изменении состояния PS был сгенерирован в окне 2 ATIM. Фотокамера 101 передает пакет ATIM в окне 2 ATIM перед переходом в состояние PS = включено, и состояние PS изменяется на PS = включено в следующем интервале 3 сигнала маяка после интервала, в котором был передан пакет. STA 1 поддерживает активное состояние в интервале 3 сигнала маяка для передачи сигнала маяка и затем переходит на уровень неактивного состояния в интервале 4 сигнала маяка (не показан).

Как описано выше, ATIM и нулевые данные передаются перед изменением состояния экономии энергии, и затем состояние PS изменяется. При такой работе терминалы в сети ad hoc можно надежно уведомлять об изменении состояния без детектирования состояния PS устройства₊ - ₊партнера. Кроме того, может быть исключена временная задержка между стороной, уведомляющей о состоянии PS, и стороной, детектирующей состояние PS, в результате чего предотвращаются потери пакета.

Как было описано выше, в соответствии с приведенными выше вариантами выполнения, можно уменьшить нагрузку, связанную с детектированием и управлением состоянием экономии энергии устройства₊ - ₊партнера в передающей станции, и при этом упрощается воплощение. Поскольку не возникает какой-либо разницы в моментах времени обновления между стороной, уведомляющей о состоянии экономии энергии, и стороной, детектирующей состояние экономии энергии, может быть снижена вероятность потери пакета (ошибок при приеме данных) из-за обновления разности моментов времени. Можно обеспечить совместимость с обычным терминалом и улучшить возможность осуществления связи путем явной передачи ATIM, нулевых данных и т.п.

Поскольку множество внешне значительно отличающихся вариантов выполнения настоящего изобретения может быть выполнено без отхода от его сущности и объема, следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретными вариантами его выполнения, а определено только в приложенной формуле изобретения.

ИСПРАШИВАНИЕ ПРИОРИТЕТА

В настоящей заявке испрашивается приоритет японской заявки № 2004-273133, поданной 21 сентября 2004 г., все содержание которой, таким образом, включено сюда посредством ссылки.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу связи, которые выполняют, например, одноранговую связь с произвольной структурой (связь ad hoc) по беспроводной локальной сети (LAN), которая определена в соответствии со спецификацией IEEE 802.11. Техническим результатом являются снижение нагрузки устройства передачи данных, связанной с управлением состоянием экономии энергии устройства, являющегося партнером по связи, и уменьшение количества ошибок при приеме данных. В режиме экономии энергии в сети ad hoc согласно IEEE 802.11 возникает потеря пакета, если не будет детектировано состояние экономии энергии принимающей стороны, в результате чего не обеспечивается связь. Однако отсутствует явное уведомление о присоединении к сети/отключении от сети и трудно детектировать и управлять состоянием устройства, являющегося партнером по связи, включая моменты времени детектирования. Для решения этой проблемы терминал всегда перед передачей данных передает информационный пакет уведомления (пакет ATIM) в момент времени, в течение которого все терминалы могут его принимать, независимо от состояния экономии энергии устройства, являющегося партнером по связи. Используя этот механизм, терминал также явно уведомляет устройство, являющееся партнером по связи, об изменениях в состоянии экономии энергии терминала. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство связи, которое осуществляет непосредственную связь с другим устройством связи без ретрансляции со стороны базовой станции, содержащее

средство отмены, предназначенное для передачи информации управления для отмены состояния экономии энергии другого устройства связи; и

средство передачи, предназначенное для передачи данных;

при этом, когда средство передачи передает данные в упомянутое другое устройство связи, средство отмены передает упомянутую информацию управления без идентификации состояния экономии энергии упомянутого другого устройства связи.

этап отмены, на котором передают информацию управления для отмены состояния экономии энергии упомянутого другого устройства связи, и

этап передачи, на котором передают данные,

при этом, когда на этапе передачи данные передают в упомянутое другое устройство связи, на этапе отмены передают упомянутую информацию управления без идентификации состояния экономии энергии упомянутого другого устройства связи.

этап отмены, заключающийся в передаче информации управления для отмены состояния экономии энергии упомянутого другого устройства связи, и

этап передачи, заключающийся в передаче данных,

при этом, когда на этапе передачи данные передаются в упомянутое другое устройство связи, на этапе отмены передается упомянутая информация управления без идентификации состояния экономии энергии упомянутого другого устройства связи.