無線接入點，電源打開方法，幀監視方法，幀傳輸方法

2024-03-06 15:00:15

專利名稱：無線接入點，電源打開方法，幀監視方法，幀傳輸方法
技術領域：
本發明涉及能夠進行外部通信的計算機等，更具體地說，涉及能夠與無線LAN連接的計算機等。
背景技術：
計算機，尤其是筆記本型個人計算機(筆記本PC)能夠通過稱為NIC(網絡接口卡)或LAN適配器的接口裝置，與諸如LAN(區域網)之類網絡連接。數據機最先被用作與網絡連接的接口，目前與網絡連接的主要接口是有線通信接口，例如令牌環和乙太網(商標)。但是，就避免麻煩的電纜布線來說，無線LAN更可取，並且隨著筆記本PC、可攜式電話機、諸如PDA之類移動終端等的快速發展，預期無線LAN未來將獲得廣泛應用。
近年來，就在磁碟存儲系統上執行的自動診斷或維護操作來說，需要在無需操作員幹預的情況下，打開作為服務處理器的PC。另外，例如在公司中，需要在系統中的許多PC中同時進行程序的重寫，以便降低包括維護成本在內的系統的總費用。這種情況下，要求無需操作員的幹預，打開每臺PC。於是WakeOnLAN作為網絡管理功能受到注意。WakeOnLAN通過從網絡發送特定的分組(魔術(magic)分組)，啟動PC。WakeOnLAN使得能夠根據從網絡提供的指令，藉助遠程操作，而不是操作員的手動加電操作，使PC被加電。
已知的一種常規技術使用其中喚醒信息可包含在從無線LAN的接入點(AP)傳送的媒體訪問控制(MAC)幀中的幀控制通道(FCCH)中，以使無線LAN中，移動終端(MT)中的能耗降至最小的系統，當不包含喚醒信息時，移動終端進入睡眠狀態(例如，參見專利文獻1)。
PC(WO)2002-541731(第7-11頁，圖2-4)。
隨著近年來，無線LAN的快速流行，越來越需要在無線LAN中實現在有線乙太網LAN中實現的WakeOnLAN。可以想到的一種在無線LAN中實現WakeOnLAN的方法是利用在和國際標準IEEE802.11相關的標準中規定的節能模式的方法。更具體地說，在處於WakeOnLAN等待狀態的客戶機PC(站)中，能夠實現在IEEE802.11中規定的節能模式。按照這種節能模式，客戶機PC持續一段時間(DTIM(傳送通信量指示圖)時間間隔)處於睡眠模式，按照客戶機PC和接入點之間的協議設置所述一段時間。當接入點收到發送給客戶機PC的數據分組時，接入點緩存該數據分組。客戶機PC喚醒(退出節能模式)，檢查DTIM幀中的信息，確定當其處於睡眠模式時，是否收到發送給它的任意數據分組。如果存在發送給客戶機PC的接收數據分組，則客戶機PC從接入點獲得該數據。如果不存在發送給客戶機PC的任意接收數據分組，則在下一DTIM時間間隔中，客戶機PC再次進入睡眠模式。
能耗是在無線LAN中實現WakeOnLAN的障礙。雖然在有線乙太網LAN中，等待WakeOnLAN分組狀態下的能耗約為100mW，但是，在使用目前的無線LAN的情況下，消耗的能量為其12倍，即1.2W或更高。即雖然在接收無線幀時，無線LAN適配器中的能耗為600mW，但是，發射時的能耗相當大，為1.2～1.5W。這是因為發射時，用於放大無線信號的低噪聲放大器消耗大量的能量。當在WakeOnLAN待機狀態下發射無線幀時，能耗遠遠超過在微型PC規範中規定的600mW。另外，對PC主單元中的電源子系統施加較大的負載。需要改變硬體，以便經受住待機狀態下的峰值功率。
另外，在進入節能模式之前，客戶機PC必須與接入點相聯繫。為了實現這種聯繫，客戶機PC必須向接入點傳送無線幀。即，還存在客戶機PC必須傳送各種無線幀，以便能夠在根據上述IEEE802.11規範的節能模式的WakeOnLAN中使用。
此外，為了進入WakeOnLAN待機模式，客戶機PC必須首先識別它從其接收魔術分組的接入點。於是，客戶機PC必須開始掃描，以查找該接入點。如果未找到該接入點，則客戶機PC必須定期重複掃描。為了掃描尋找該接入點，還需要傳送無線幀，從而需要降低傳送無線幀時的能耗。

發明內容
為了克服上面描述的技術問題，實現了本發明，本發明的一個目的是使得能夠根據來自無線LAN的信號，打開與無線LAN相連的計算機中某一系統的電源。
本發明的另一目的是降低具有連接無線LAN的功能的計算機中的能耗。
本發明的又一目的是使具有根據IEEE802.11相關標準的無線LAN功能的計算機能夠接收廣播/組播幀，而不必與接入點進行握手(handshaking)。
應用本發明，實現上述目的的計算機包括系統主單元，在系統主單元的主電源未打開的狀態下，接收從預定無線接入點傳送的廣播幀和/或組播幀的接收裝置，和根據接收裝置接收的廣播幀和/或組播幀，打開系統主單元的主電源的主電源打開裝置。
計算機還包括確定掃描裝置掃描的接入點中，應對其進行幀監視的接入點的確定裝置。接收裝置可監視來自確定裝置確定的接入點的幀，從而接收廣播幀和/或組播幀。另外，接收裝置可在不與預定接入點進行握手的情況下，接收廣播幀和/或組播幀。由於降低了計算機中的能耗，因此按照這種方式接收幀是更可取的。此外，根據與接入點的安排(arrangement)，在DTIM周期等內，接收裝置可保持睡眠模式。在該時段過去之後，接收裝置可接收發給該接收裝置的數據分組。有利的是，從而進一步降低了能耗。
在本發明的另一方面，應用本發明的計算機包括確定無線接入點中，要監視的預定無線接入點的確定裝置，即使在不與預定無線接入點進行握手的情形下，仍然能夠根據IEEE802.11相關標準(802.11，802.11a，802.11b等)監視來自確定裝置確定的預定無線接入點的廣播或組播幀的幀監視裝置，確定魔術分組是否存在於幀監視裝置監視的幀中的確定裝置，和如果確定裝置確定魔術分組存在，則打開系統的主電源的主電源打開裝置。幀監視裝置可根據預定的節能設置，按照預定計時進行監視。
應用本發明的無線接入點包括接收通過網絡，從遠處打開計算機的主電源的信號的接收裝置，和把包括接收裝置所接收信號的廣播幀和/或組播幀傳送到空中的無線傳輸裝置。無線接入點還可包括確定是否允許傳送包括接收裝置所接收信號的幀的確定裝置，和如果確定裝置確定不允許傳送該幀，則丟棄該幀的丟棄裝置。由於能夠進一步提高無線通信的安全性，因此這種方案更可取。
無線傳輸裝置可按照IEEE802.11相關標準，傳送廣播幀和/或組播幀。無線接入點還可包括在和DTIM(傳送通信量指示圖)計時相一致的時間之前，緩存接收裝置接收的信號的緩存裝置。無線傳輸裝置可在和DTIM計時相一致的時候，把廣播幀和/或組播幀傳送到空中。
如果按照方法類型領會本發明，應用本發明的通過無線網絡加電的方法包括根據設置條件和選擇條件，監視從無線接入點傳送的廣播幀和/或組播幀的步驟，確定加電信號是否包含在監視的廣播幀和/或組播幀中的步驟，和如果包含加電信號，則把打開系統主單元的主電源的加電信號發送給系統主單元的步驟。
應用本發明的另一幀監視方法包括根據事先保存在存儲器中的信息，確定無線接入點中，要監視的預定無線接入點的步驟，和在不與預定無線接入點進行握手的情況下，根據IEEE802.11相關標準，監視來自預定無線接入點的廣播幀或組播幀的步驟。
此外，應用本發明的幀傳輸方法包括等待射向空中的無線幀的步驟，獲得廣播幀和/或組播幀的步驟，確定打開預定站的主電源的信號是否包含在獲得的廣播幀和/或組播幀中的步驟，和如果包含打開主電源的信號，那麼根據預定計時，把廣播幀和/或組播幀傳送到空中的步驟。
上述根據本發明的計算機等可被作為領會成以致通過與預定無線網絡連接，實現通信的計算機能夠實現各種功能的程序，以及領會成作為接入點設置的計算機能夠實現各種功能的程序。按照各種形式把該程序提供給計算機。例如，可按照安裝在筆記本計算機上的狀態，提供所述程序。另外，可通過保持在存儲器上，以致計算機能夠讀取該程序，提供計算機將執行的程序。例如，DVD或CD-ROM介質對應於這種存儲介質。利用DVD或CD-ROM閱讀器讀取該程序，並將其保存在快速ROM等中，以便執行。另外，可通過網絡，由程序傳送裝置提供所述程序。
應用本發明的程序使計算機能夠實現監視從無線接入點傳送的廣播幀和/或組播幀的功能，確定加電信號是否包含在監視的廣播幀/組播幀中的功能，和如果包含加電信號，那麼向系統主單元發送打開系統主單元的主電源的加電信號的功能。
應用本發明的另一程序使計算機能夠實現根據事先保存在存儲器中的信息，確定無線接入點中，要監視的預定無線接入點的功能，和在不與預定無線接入點進行握手的情況下，根據IEEE802.11相關標準，監視來自預定無線接入點的廣播幀或組播幀的功能。
應用本發明的另一程序使計算機能夠實現獲得廣播幀和/或組播幀的功能，確定打開預定站的主電源的信號是否包含在獲得的廣播幀和/或組播幀中的功能，和如果包含打開主電源的信號，那麼根據預定計時，把廣播幀和/或組播幀傳送到空中的功能。


圖1表示了諸如筆記本PC之類計算機的硬體結構；圖2表示了本發明實施例適用的無線LAN微型PCI模塊；
圖3是表示本發明實施例適用的接入點的結構的方框圖；圖4是表示站一方計算機中的無線WakeOnLAN處理的流程圖；圖5是表示接入點一方的處理的流程圖；圖6是表示在接入點中實現無線WakeOnLAN的處理的流程圖；圖7表示了POST(加電自檢)中，無線WakeOnLAN處理的程序。
11CPU20PCI總線21I/O橋接器27微型PCI連接器28微型PCI卡41嵌入式控制器50電源電路60無線LAN微型PCI模塊62RF模塊63基帶處理器64快速ROM65SRAM66電源開關80接入點81微處理器82I/O控制器83快速ROM84系統存儲器具體實施方式
下面將參考附圖，根據本發明的一個實施例，詳細說明本發明。
圖1表示了諸如筆記本PC(筆記本型個人計算機)之類計算機10的硬體結構。在圖1中所示的計算機10中，CPU 11起整個計算機10的大腦的作用，並在OS的控制下，執行各種程序。CPU 11通過三級總線，即FSB(前端總線)12(它是系統總線)，PCI(外設部件互連)總線20(它是用於高速I/D裝置的總線)，和LPC(低引線數)總線40(它是將替代ISA總線的新接口)，與計算機的組件連接。CPU 11把程序代碼和數據保存在其超高速緩衝存儲器中，以便能夠實現處理的加速。可設置二級高速緩存14，它通過專用總線BSB(後端總線)13與CPU 11連接，以彌補在CPU 11中設置的一級高速緩存的容量的不足。
FSB 12和PCI總線20通過稱為存儲器/PCI晶片的CPU橋接器(主機-PCI橋接器)15相互連接。CPU橋接器15具有控制對主存儲器16的訪問操作的存儲器控制器功能，包括吸收FSB 12和PCI總線20的數據傳送速率之間的差異的數據緩衝器。主存儲器16是可寫存儲器，用作讀取CPU 11執行的程序的區域，或者用作寫入作為執行某一程序實現的處理的結果而獲得的數據的區域。CPU 11執行的程序包括OS，外設上硬體操作的各種驅動程序，特定任務的應用程式，和諸如BIOS(基本輸入/輸出系統)之類固件。
視頻子系統17是實現和視頻相關的功能的子系統，包括視頻控制器。視頻控制器執行和來自CPU 11的繪圖指令相應的處理，把作為處理結果獲得的繪圖信息寫入視頻存儲器，從存儲器讀出繪圖信息，把繪圖信息作為繪圖數據輸出給液晶顯示器(LCD)18。
PCI總線20是能夠以較快速率傳送數據的總線。I/O橋接器21、卡總線控制器22、音頻子系統25、塢站接口(塢站I/F)26，微型PCI控制器(插槽)27分別與PCI總線20連接。卡總線控制器22是直接把來自PCI總線20的總線信號連接到卡總線插槽23的接口連接器(卡總線)的專用控制器。PC卡24可插入卡總線插槽23中。塢站接口26是連接塢站(未示出)的硬體，塢站是擴展計算機10的功能的裝置。當筆記本PC安置在塢站時，與塢站的內部總線連接的各種硬體組件通過塢站接口26，與PCI總線20連接。包含本實施例中的無線LAN模塊的微型PCI卡28與微型PCI連接器27連接。微型PCI卡28是能夠根據微型PCI規範擴展的擴展卡(板)。微型PCI是用於移動應用的PCI標準，並被描述成PCI Rev.2.2.規範的附錄。微型PCI在功能上等同於full-spec PCI。
I/O橋接器21具有橋接PCI總線20和LPC總線40的功能。I/O橋接器21還具有DMA控制器功能，可編程中斷控制器(PIC)功能，可編程間隔計時器(PIT)功能，IDE(集成設備電子器件)接口功能，USB(通用串行總線)功能和SMB(系統管理總線)接口功能，並包含實時時鐘(RTC)。DMA控制器功能是在無CPU 11的幹預下，在諸如FDD之類外設和主存儲器16之間執行數據傳送的功能。PCI功能是響應來自外設的中繼請求，執行預定程序(中斷處理程序)的功能。PIT功能是產生具有預定周期的計時器信號的功能。IDE硬碟驅動器(HDD)31與由IDE接口功能實現的接口連接。另外，CD-ROM驅動器32與該接口ATAPI(AT附加分組接口)連接。代替CD-ROM驅動器32，可連接不同於CD-ROM驅動器32的一種IDE設備，例如DVD(數字通用視盤)驅動器。
I/O橋接器21配有USB埠。該USB埠與設置在筆記本PC的主體的側壁部分中的USB連接器30連接。此外，EEPROM 33通過SM總線與I/O橋接器21連接。EEPROM 33是保存用戶登記的口令和超級用戶口令，諸如產品序列號之類信息等的存儲器。EEPROM33是保持諸如用戶登記的口令，超級用戶口令，或產品序列號之類信息的電可擦非易失性存儲器。許多連接器47通過支持數據機功能的AC 97(音頻編解碼器′97)，包含在核心晶片中，作為與乙太網的接口的LCI(LAN連接接口)，USB等，與I/O橋接器21連接。通信卡48可與許多連接器47中的每一個連接。此外，I/O橋接器21與電源電路50連接。電源電路50包括AC適配器，電池，對電池(蓄電池)充電，並在AC適配器和電池之間轉換電源線的電池開關電路，和產生在計算機10中使用的5V和3.3V直流電壓的DC/DC轉換器。
LPC總線40是用於連接不具有ISA總線的老式裝置的接口標準。嵌入式控制器41，快速ROM 44和超級I/O控制器45與LPC總線40連接。LPC總線40還用於連接以較低速率工作的外設，例如鍵盤/滑鼠控制器。I/O埠46與超級I/O控制器45連接。超級I/O控制器45控制FDD的驅動，通過並行埠的並行數據輸入/輸出(PIO)和通過串行埠的串行數據輸入/輸出(SIO)。嵌入式控制器41控制圖中未示出的鍵盤，並與電源電路50連接，以便藉助包含的電源管理控制器，實現部分電源管理功能。
其中只有當從網絡提供指令時，才實現加電的WakeOnLAN被分成從斷電狀態加電的第一模式，和從睡眠狀態自動加電的第二模式。本實施例中，藉助在I/O橋接器21的核心晶片中設置的門陣列邏輯電路的加電對應於第一模式，藉助嵌入式控制器41和I/O橋接器21從節能狀態(低功率狀態)恢復對應於第二模式。AC 100～240V的電壓被提供給構成電源電路50的AC適配器，並由該AC適配器轉換成例如DC 16V。在DC/DC轉換器中，由輸入的16V直流電壓，產生包括12V、2.5V、1.5V和5V的VCC1，3.3V的VCC2，和作為輔助電源提供的3.3V的Vaux在內的直流恆壓。輔助電源Vaux被提供給PCI總線20，以便能夠實現自動加電。此時，從DC/DC控制器到除電源控制部分之外的各個部分，只輸出輔助電源Vaux。在電源開關打開階段，出現VCC1和VCC2。
供給PCI總線20的輔助電源Vaux被供給與PCI總線20連接的微型PCI卡28。本實施例中，微型PCI卡28被安排成下面說明的無線LAN微型PCI模塊，以便識別通過無線LAN獲得的魔術分組，並通過PME(電源管理事件)，把打開系統主單元的主電源的信號提供給系統主單元，PME是PCI總線20的信號線。
從微型PCI卡28輸出的PME信號被輸入I/O橋接器21的門陣列邏輯電路。門陣列邏輯電路的輸出以POWER ON的形式輸出給電源電路50的DC/DC轉換器，以便打開計算機10的系統主單元。本實施例中，這種微型PCI卡28安裝在支持WakeOnLAN的PC上，以便能夠獨立於電源開關的操作，實現計算機10的加電和引導。
另一方面，藉助嵌入式控制器41實現從節能狀態(低功率狀態)恢復(WAKE UP)。即，當嵌入式控制器41在睡眠狀態或軟關機狀態下收到PME信號，那麼它通過I/O橋接器21，向電源電路50的DC/DC轉換器輸出甦醒指令。計算機10隨後能夠從節能狀態恢復正常狀態下的操作。
圖2表示了本實施例適用的無線LAN微型PCI模塊60。無線LAN微型PCI模塊60用作可插入圖1中所示的微型PCI插槽27中的微型PCI卡28之一。無線LAN微型PCI模塊60是根據微型PCI標準的無線LAN卡的組件之一。無線LAN微型PCI模塊60具有天線連接器61、RF(射頻)模塊62、基帶處理器63、快速ROM 64、SRAM 65和電源開關66。
天線61可與RF天線70連接，以便與放置筆記本PC(計算機10)的環境中的接入點(AP)進行無線通信。RF天線70可被安排成除了當它與無線LAN卡(無線LAN微型PCI模塊60)集成在一起時之外，藉助圖中未示出的天線連接器，通過同軸電纜實現RF信號的傳播。例如，可按照藉助設置在筆記本PC的機架中的分集天線，實現與接入點80的無線通信的方式安排RF天線70。
RF模塊62具有支持國際標準IEEE802.11b中的2.4GHz頻段無線通信和/或國際標準IEEE802.11a中的5GHz頻段無線通信的無線通信用射頻電路。基帶處理器63具有在MAC(媒體訪問控制)層中(MAC層是根據數據鏈路層協議的下子層)，與CPU 11連接的MAC控制器功能，並且在CPU 11的控制下，能夠通過微型PCI總線，實現與接入點80的通信。在快速ROM 64中，執行本實施例中節能模式的處理等的程序被保存為固件。在SRAM 65中，保存將與接收的廣播幀和/或組播幀(廣播/組播幀)比較的該站的魔術分組。電源開關66根據來自基帶處理器63的指令，在無線LAN卡的電源(VCC3)和輔助電源(Vaux)之間轉換。基帶處理器63根據保存在快還ROM64中的軟體進行工作，以便根據保存在SRAM 65中的信息，實現本實施例中的WakeOnLAN。
圖3是表示本實施例適用的接入點80的結構的方框圖。接入點80具有執行本實施例中的廣播/組播處理的微處理器81，控制信息的輸入/輸出的I/O控制器82，保存用於控制連接的各個裝置的BIOS的快速ROM 83，和保存各種程序，與相關客戶機(計算機10)有關的信息等的系統存儲器84。接入點80還具有通過PCI/本地總線85連接的微型PCI插槽86，以便能夠實現無線LAN卡(適配器)87等的連接。無線LAN卡87與天線88連接，從而藉助天線88，在客戶機計算機10上實現WakeOnLAN。
下面說明根據來自無線LAN一方(接入點80)的信號，對處於斷電狀態下的計算機10的系統主單元加電的WakeOnLAN的操作。
本實施例中，在不預先假定關聯的情況下，提供供WakeOnLAN專用的節能模式。一般來說，根據802.11，計算機10通過執行交換信息和功能的驗證過程和關聯過程，實現與接入點的握手，從而建立與接入點80的連接。本實施例中，不進行這樣的握手。計算機10不進行握手，但是計算機1-根據從接入點10發送的信標幀，調整其關於接入點80的參數。這種參數設置使得能夠從接入點80接收廣播/組播幀。
計算機10檢查從接入點80發送的全部廣播/組播幀，如果存在發給該站的魔術分組，則宣稱PME信號(#PME)，並打開系統主單元的主電源。另外，計算機按照BIOS中的POST代碼設置自舉。假定傳送「魔術分組」的接入點80不是在單播幀中，而是必須在廣播/組播幀中傳送「魔術分組」。廣播是不必指定任意數據目的地，向數目不定的終端發送數據的方法，組播是向事先確定的許多目的地發送數據的方法。單播是僅僅指定一個消息目的地地址的一對一數據通信方法。魔術分組是關於利用WakeOnLAN功能，來自LAN的加電指令的預定協議。
對於幀的傳輸來說，需要的功率量大於接收所需的功率量。上述方法消除了從計算機10傳送任意幀的需要，於是以較低的能耗，例如當使用輔助電源(Vaux)時實現WakeOnLAN。另外，由於不進行包括關聯在內的握手過程，可使用於WakeOnLAN的微代碼(用於無線LAN適配器的ROM碼)較小。此外，一旦建立了關聯，就需要諸如漫遊之類的過程。但是，上述方法也不需要這種過程。
在上面描述的方法中，站，即計算機10必須始終處於接收狀態，因為接入點會在任意時刻傳送廣播/組播幀。相應地，計算機10消耗一定的能量。下面描述的幾種方法可用作克服這種不必要能耗的手段。
根據第一種方法，在接入點80提供通過假定一些站處於節能模式，而不管是否至少一個站實際處於節能模式，處理廣播/組播幀的選項。如果在接入點80一方進行這種處理，那麼計算機10可被安排成只在和DTIM(傳送通信量指示圖)時間間隔對應的時間監視(監聽)幀，如同處於節能模式下的站那樣。按照這種方式，使在待機狀態下，以較低的能耗等待魔術分組成為可能。該方法確保能夠顯著減小加入接入點80的子例程的數目。這種選項開關可遠程設置，並且只有當需要時，才使之有效，從而通常能夠確保和當前基站(接入點80)相同的性能。
在第二種方法中，接入點80關於廣播/組播幀，檢查任意「魔術分組」是否存在於數據中，如果「魔術分組」存在，則接入點80如同當存在處於節能模式的站(計算機10)時那樣傳送分組。當存在處於節能模式的站時，接入點80每隔DTIM信標間隔，傳送廣播/組播幀。如果在接入點80一方進行這種處理，那麼計算機10可被安排成只在對應於DTIM時間間隔的時候監視(監聽)幀，並且可在能耗減小的情況下，保持待機狀態。
作為接入點80的檢查「魔術分組」幀的功能，還可提供下述選項。即，除了上面描述的第二種方法之外，進行其中接入點80還檢查任意「魔術分組」是否存在於接入點80接收的單播幀(定向MPDU(消息協議數據單元)傳送)幀中的數據中，並且每隔DTIM信標間隔，在廣播幀中傳送該數據部分。按照這種方式，能夠在具有這種可選功能的無線LAN中的WakeOnLAN中實現和允許在單播幀中傳送「魔術分組」的有線LAN中的WakeOnLAN相同的功能。作為另一種選擇，也可限制從接入點80把「魔術分組」傳送到空中。對於接入點80，和位於有線一側的網絡相反的位於無線一側的網絡將被稱為「空中一方」。
對於由於計算機10定期重複掃描，以便識別它從其接收「魔術分組」的接入點的緣故，計算機消耗能量的問題來說，最好採用其中在關於WakeOnLAN的無線簡檔中手動設置接入點80中的通道的方案。即，為了實現WakeOnLAN，需要通過BIOS設置屏幕畫面等，輸入包括SSID(服務集標識)和WEP(有線等效保密性)在內的信息。該設置記錄在無線卡中的存儲器(非易失性存儲器)中。接入點80中的通道被加入該簡檔設置中。如果完成設置，則計算機10不必掃描通道，以便尋找接入點80，從而能夠顯著降低能耗。
下面將參考流程圖，更詳細地說明IEEE802.11組中無線WakeOnLAN的上述實現的具體處理。
圖4是表示站一方的計算機10中的無線WakeOnLAN處理的流程圖。在步驟100中開始處理。作為開始該處理的先決條件，要求預定設置的完成。藉助DSO應用程式等，在計算機10中完成下面所示各項中的設置。
1.SSID(0～32位元組)2.WEP密鑰(5～13位元組)3.監聽無線WakeOnLAN時，節能模式的啟用/禁用(1位)4.使用SSID限制AP的啟用/禁用(1位)5.WEP使用的啟用/禁用(1位)6.IEEE802.11無線WakeOnLAN(WWOL)的啟用/禁用(1位)7.通道編號(1位元組)藉助上面提及的應用程式，在無線WakeOnLAN待機之前，這些值被寫入圖2中所示的無線LAN微型PCI模塊60上的存儲器，例如SRAM 65中。上面所示各項的圓括號中的值表示SRAM 65上，寄存器中的字節數，通過這些設置，當其處於無線WakeOnLAN待機狀態時，站一方的計算機10能夠把要監視(監聽)的網絡和AP局限到某一網絡和AP。
在步驟101，在執行普通的計算機操作之後，主電源被關閉，或者AC電源(AC適配器)插頭被插入，輔助電源(Vaux)被應用於無線LAN適配器卡，即無線LAN微型PCI模塊60。在步驟101之後，在802.11適配器，即無線LAN微型PCI模塊60中執行無線WakeOnLAN待機的加電復位(步驟102)。從而，作為圖4中所示流程中的處理的先決條件，執行加電復位。
基帶處理器63根據SRAM 65中，事先設置的WakeOnLAN啟用/禁用信息，確定該過程是否應被終止，以避免適配器(無線LAN微型PCI模塊60)消耗能量，或者計算機是否應進入無線WakeOnLAN待機狀態(步驟103)。如果無線WakeOnLAN被禁用，則終止處理(步驟104)。如果啟用無線WakeOnLAN，並且如果計算機應進入無線WakeOnLAN待機狀態，則過程進入步驟105。
在步驟105，掃描接入點(AP)。如果該掃描局限於預先規定的某些掃描通道，則能夠避免不必要的通道掃描帶來的能量的浪費。這種情況下，能夠在短時間內檢查特定通道(或者兩個或三個通道)中信標的存在/不存在。之後，根據SRAM 65中的條件組和接入點80的選擇條件，確定許多現有接入點(AP)中要監視(監聽)的那個接入點80，並繼續監視(監聽)(步驟106)。「接入點80的選擇條件」是適配器(無線LAN微型PCI模塊60)中微代碼的設置，從而選擇具有較高場強的接入點80。
在步驟107中，根據保存在SRAM 65中的節能模式設置，確定是應一直還是根據DTIM計時監視(監聽)信標。如果節能模式被設置成禁用狀態，則一直監視(監聽)幀(步驟108)，並且只接收組播/廣播幀(步驟109)。如果節點模式被設置成啟用狀態，則只在和DTIM計時相應的時刻進行監視(監聽)(步驟110)。在如同步驟110中的短時間接收情況下的能耗遠遠小於在如同步步驟108中的一直監聽情況下的能耗。在步驟110之後，根據無線LAN微型PCI模塊60中的IEEE802.11節能站協議，接收組播/廣播幀。
在步驟109或步驟111之後，基帶處理器63檢查在接收的幀中是否包含任意「魔術分組」(步驟112)。如果不包含任何「魔術分組」，則過程返回步驟107，從步驟107開始重複處理。如果包含「魔術分組」，則基帶處理器63向系統主單元發出打開系統的主電源的信號，以便打開計算機10的主電源。完成計算機10一側的處理，以便執行如上所述實現的無線WakeOnLAN(步驟114)。
下面說明在接入點80一方的處理。
接入點80對魔術分組進行特殊處理，以減小站計算機10的待機功率，並提高安全性。在接入點80中，下面所示的兩個設置項被加入接入點設置中。
1.在DTIM計時之前，關於包含「魔術分組」的組播/廣播幀進行的緩存的啟用/禁用，以便減小站一方的無線WakeOnLAN待機功率(1位)2.組播/廣播幀的傳輸的啟用/禁用(1位)。如果「魔術分組」包含在該幀中，則不傳送該幀。
這些設置由接入點80的管理員事先在接入點80中完成，關於這些設置的信息保存在例如快速ROM 83等中。如果這兩個設置都被禁用，則接入點80的狀態和不具有無線WakeOnLAN功能的接入點的狀態相同。當上述功能1被啟用時，站(計算機10)通過只在發送DTIM的時刻進行監視(監聽)，能夠接收組播/廣播幀，從而降低能耗。當上述功能2被禁用時，限制從接入點80把「魔術分組」傳送到空中，利用來自管理的接入點80的組播/廣播幀，防止未經許可的無線LAN連接的出現，從而提高安全性。
圖5是表示接入點80一方的處理的流程圖。在圖5中所示處理的例子中，利用接入點80的可選功能限制從接入點80把「魔術分組」傳送到空中。在接入點80中完成上述設置之後，開始處理(步驟200)。等待以通信區「air」(接入點80的BBS(基本服務集))的幀(步驟201)。接入點80中的微處理器81檢查獲得的幀是否是組播/廣播幀(步驟202)。如果獲得的幀不是組播/廣播幀，則執行普通的幀處理(步驟203)，過程返回步驟201。如果獲得的幀是組播/廣播幀，則過程進入步驟204。
在步驟204，確定幀中是否存在魔術分組。如果不存在魔術分組，則過程移動到上面提及的步驟203。如果存在摩分組，則過程進入步驟205。
在步驟205，根據快速ROM 83中的上述設置2，確定是否禁止傳輸幀。如果禁止傳輸，則丟棄該幀，而不將其傳送到空中(步驟206)，過程返回步驟201。如果允許傳輸幀，則過程進入步驟207。
在步驟207，根據快速ROM 83中的上述設置1，確定是否允許DTIM緩存(步驟207)。即，確定在DTIM計時之前，是應立即傳送還是應緩存組播/廣播幀。如果禁止DTIM緩存，則執行立即傳送組播/廣播幀的普通幀處理(步驟203)，過程返回步驟201。如果允許DTIM緩存，則過程進入步驟208，以便進行DTIM處理。
在步驟208，在和DTIM計時相應的時刻到來之前，微處理器81把包含「魔術分組」的組播/廣播幀緩存(保存)在接入點80的系統存儲器84中。如果在和DTIM計時相應的時刻，在接入點80中存在還未傳送的組播/廣播幀，則把包含「魔術分組」的組播/廣播幀傳送到空中(步驟209)。過程隨後返回步驟201，等待下一幀，並重複上述處理。如上所述在接入點80一側進行幀處理。
在處於WakeOnLAN待機狀態的計算機10中，也可允許在IEEE802.11中規定的節能模式，以便降低能耗。這種情況下，接入點80首先等待來自客戶機(站)計算機10的關聯請求。只有當客戶機與接入點聯繫起來，並發出節能模式請求時，接入點80才產生有效的節能廣播。如果在DTIM時間間隔內，收到發給客戶機的數據，則接入點80把該數據保存在系統存儲器84中，並藉助在和DTIM計時相應的下一時刻的節能廣播，向客戶機通知保存數據的存在。通過節能廣播，在DTIM計時之前啟動的客戶機知道該數據已被接收。隨後開始數據的傳送。
圖6是表示接入點80中實現無線WakeOnLAN的處理。下面將利用圖6再次詳細說明專用於無線WakeOnLAN的處理的流程，以便理解本實施例，不過下面的說明和參考圖5的流程圖進行的說明部分重疊。
如圖6的流程圖中所示，接入點80首先等待發往空中的無線幀(步驟251)。接入點80之後確定是否存在已和接入點80相關聯的任意站(計算機10)。如果不存在已與接入點80相關聯的客戶機，則過程進入步驟258。如果某一客戶機已和接入點80相關聯，則確定是否存在處於節能模式的任意站(步驟253)。如果存在處於節能模式的站，則執行在IEEE802.11中規定的節能模式(步驟257)。如果在步驟253中，不存在處於節能模式的站，則確定是否允許WakeOnLAN(步驟254)。如果不允許WakeOnLAN，則執行和無節能模式的IEEE802.11相一致的普通處理(步驟256)。如果在步驟254中允許WakeOnLAN，則確定在廣播/組播幀中是否存在魔術分組(步驟255)。如果不存在魔術分組，即執行步驟256中的處理，即執行和無節能模式的IEEE802.11相一致的普通處理。如果存在魔術分組，則執行步驟257中的處理，即在IEEE802.11中規定的節能模式。
當過程返回步驟252時，如果不存在關聯站，則確定是否允許WakeOnLAN(步驟258)。如果不允許WakeOnLAN，則過程返回步驟251。如果允許WakeOnLAN，即，WakeOnLAN開關有效，則確定在廣播/組播幀中是否存在魔術分組(步驟259)。如果不存在魔術分組，則過程返回步驟251。如果存在魔術分組，則執行廣播/組播幀的傳輸(步驟260)。如果在步驟258～260中執行節能模式下的處理，則在DTIM周期內等待魔術分組。如果通過廣播/組播幀，在DTIM周期內，在接入點80接收到魔術分組，則接入點80把魔術分組緩存在系統存儲器84等中。另外，藉助在和DTIM計時相一致的下一時刻的廣播/組播傳輸，接入點80向計算機10通知收到魔術分組。如果執行這種節能模式處理，則計算機10不必一直處於接收狀態，計算機10可以只在DTIM周期內監視幀，從而能夠在降低能耗的情況下，實現待機狀態下的等待。
在圖6中所示的處理中，即使在最初不是在接入點80中實現無線WakeOnLAN的情況下，也能實現無線WakeOnLAN。即，如果根據圖6中所示的步驟251→步驟252→步驟253→步驟257的流程，把特定的PC設置成處於節能模式的站，那麼與任意現有接入點，例如放置在站中的那些接入點等結合，可實現節能無線WakeOnLAN。在除關於無線WakeOnLAN的應用之外的應用中，與諸如可攜式電話機之類無所不在的設備結合，可使用和現有接入點相同的接入點。
下面說明BIOS增加的功能。
通常，BIOS可允許/禁止從網絡適配器實現WakeOnLAN。這種常規設置基於只從有線網絡適配器實現WakeOnLAN的假設。當使用根據本實施例的利用無線LAN的無線WakeOnLAN時，從安全性的觀點來看，需要單獨設置有線WakeOnLAN和無線WakeOnLAN。彼此獨立地處理無線LAN的安全性和有線LAN的安全性，以便增強不使用基於無線LAN的WakeOnLAN的用戶的安全性。通常，通過整個網絡卡，設置BIOS的WakeOnLAN啟用/禁用功能和允許/禁止更新的功能(Flash Over LAN)。就基於應用本實施例的無線LAN的WakeOnLAN來說，在WakeOnLAN和Flash Over LAN中分別產生啟用/禁用設置，以便獨立於常規有線LAN中的啟用/禁用設置，專供無線LAN之用。
圖7表示了POST(加電自檢)中的無線WakeOnLAN處理的程序。POST是當打開系統電源時，在初始化每個硬體的時候，BIOS執行的測試程序。
首先，步驟300代表在依據PME信號(#PME)加電的時候，進入加電處理。
在步驟301中，檢查#PME是否來自作為無線LAN適配器設置的無線LAN微型PCI模塊60。如果#PME來自無線LAN適配器，則過程進入步驟304。如果#PME不是來自無線LAN適配器，則執行產生#PME的另一適配器卡中的處理(步驟302)，並終止基於POST的處理(步驟303)。
在步驟304中，參考保持BIOS數據的母板上的EEPROM 33上的設置，檢查基於無線LAN的無線WakeOnLAN是被允許還是被禁止。如果允許無線WakeOnLAN，賜教繼續基於POST的處理，過程轉移到步驟305。如果禁止無線WakeOnLAN，則過程進入步驟306。在步驟305中，執行不同於#PME的代碼的處理，以啟動系統，從而終止基於POST的處理(步驟303)。在步驟306中，執行斷電過程，從而終止基於POST的處理(步驟303)。
從而，從安全性的觀點來看，本實施例被安排成能夠關於WakeOnLAN，打開/關閉#PME。如圖7中所示的處理使得能夠按照這樣的方式實現彼此獨立的有線模式下的過程和無線模式下的過程，以致在有線模式下，在接受WakeOnLAN的時候，實現啟動，但是在無線模式下，在接受WakeOnLAN的時候，不實現啟動，從而進一步提高安全性。
如上所述，就根據IEEE802.11的普通處理來說，為了與接入點80連接，站計算機10必須通過執行驗證過程和關聯過程，完成與接入點80的握手。關聯要求分組的傳輸。而微型PCI中的Vaux輸出的最大值為660mW，在無線LAN傳輸的時候，需要約為1200mw的大量功率。當傳送分組時，相對於Vaux，微型PCI中規定的最大能耗被超過。根據本實施例，每個站接收來自接入點的廣播/組播幀，而不必通過把驗證和關聯用作接收的先決條件，完成握手。如果發送給站的魔術分組幀存在於廣播/組播幀中，則站宣稱「PME」，並打開主電源，從而，在降低能耗的同時實現WakeOnLAN。
普通客戶機掃描通道，識別接入點80的方法包括客戶機通過獨立發送信號，完成掃描的主動掃描方法，和客戶機通過獲得經某一通道發送的信標幀完成掃描，而不獨自探測的被動掃描方法。例如，就主動掃描來說，掃描需要約1.2W的功率，超過上面提及的660mW。另一方面，就被動掃描來說，必須長時間進行監視，掃描所需的平均功率量相當大，例如約310mW/sec。於是在本實施例中，在設置用於識別接入點的SSID和WEP的時候，事先完成必需設置項中的設置。即，選擇通道被加入BIOS設置，換句話說，事先減少通道，從而使得能夠以約數十毫瓦的能耗確定接入點80。例如，關於WakeOnLAN等的加電操作特別不同於一般用戶操作。於是，易於如上事先確定通道。即使該方法不是專用於WakeOnLAN應用，從安全性的觀點來看，事先設置接入點條件也是有利的。
根據本發明，如上所述，能夠從接入點收到廣播/組播幀，而不必與接入點進行握手。於是，能夠實現無線WakeOnLAN。
權利要求
1.一種計算機，包括系統主單元；在所述系統主單元的主電源未打開的狀態下，接收從預定無線接入點傳送的廣播幀和/或組播幀的接收裝置；和根據所述接收裝置接收的廣播幀和/或組播幀，打開所述系統主單元的主電源的主電源打開裝置。
2.按照權利要求1所述的計算機，還包括掃描接入點的掃描裝置；和確定所述掃描裝置掃描的接入點中，應對其進行幀監視的接入點的確定裝置，其中接收裝置監視來自所述確定裝置確定的接入點的幀，以接收廣播幀和/或組播幀。
3.按照權利要求1所述的計算機，其中所述接收裝置在不與預定無線接入點進行握手的情況下，接收廣播幀和/或組播幀。
4.按照權利要求1所述的計算機，其中如果魔術分組存在於廣播幀和/或組播幀中，那麼所述主電源打開裝置打開主電源。
5.按照權利要求1所述的計算機，其中所述接收裝置根據與接入點的安排在一個時段內保持睡眠模式，在該時段過去之後，接收裝置接收發給所述接收裝置的數據分組。
6.一種計算機，包括確定無線接入點中，要監視的預定無線接入點的確定裝置；和即使在不和預定無線接入點進行握手的情形下，仍然能夠監視來自所述確定裝置確定的預定無線接入點的幀廣播或組播的幀監視裝置。
7.按照權利要求6所述的計算機，其中所述確定裝置通過掃描，識別空中任意無線接入點的存在，並根據預定的選擇條件，確定預定無線接入點。
8.按照權利要求6所述的計算機，還包括確定魔術分組是否存在於所述幀監視裝置監視的幀中的確定裝置；和如果所述確定裝置確定魔術分組存在，那麼打開系統的主電源的主電源打開裝置。
9.按照權利要求6所述的計算機，其中所述幀監視裝置使得能夠根據IEEE802.11相關標準，實現幀的監視。
10.按照權利要求6所述的計算機，其中所述幀監視裝置根據預定的節能設置，按照預定計時進行監視。
11.一種無線接入點，包括接收通過網絡，從遠處打開計算機的主電源的信號的接收裝置；和把包括所述接收裝置所接收的信號的廣播幀和/或組播幀傳送到空中的無線傳輸裝置。
12.按照權利要求11所述的無線接入點，其中所述接收裝置接收的信號是魔術分組。
13.按照權利要求11所述的無線接入點，還包括確定是否允許傳送包括所述接收裝置所接收的信號的幀的確定裝置；和如果所述確定裝置確定不允許傳送該幀，則丟棄該幀的丟棄裝置。
14.按照權利要求11所述的無線接入點，其中所述無線傳輸裝置按照IEEE802.11相關標準，傳送廣播幀和/或組播幀。
15.按照權利要求11所述的無線接入點，還包括在與DTIM(傳送通信量指示圖)計時相一致的時間之前，緩存所述接收裝置接收的信號的緩存裝置，其中所述無線傳輸裝置在和DTIM計時相一致的時候，把廣播幀和/或組播幀傳送到空中。
16.一種通過無線網絡加電的方法，包括下述步驟監視從無線接入點傳送的廣播幀和/或組播幀；確定加電信號是否包含在監視的廣播幀和/或組播幀中；和如果包含加電信號，那麼把打開系統主單元的主電源的加電信號發送給系統主單元。
17.按照權利要求16所述的通過無線網絡加電的方法，還包括根據設置的條件和選擇條件，確定現有無線接入點中要監視的一個無線接入點的步驟。
18.一種幀監視方法，包括下述步驟根據事先保存在存儲器中的信息，確定無線接入點中，要監視的預定無線接入點；和在不與預定無線接入點進行握手的情況下，根據IEEE802.11相關標準，監視來自預定無線接入點的廣播幀或組播幀。
19.按照權利要求18所述的幀監視方法，其中監視幀的所述步驟包括根據節能設置，按照預定計時監視幀。
20.一種幀傳輸方法，包括下述步驟等待射向空中的無線幀；獲得廣播幀和/或組播幀；確定打開預定站的主電源的信號是否包含在獲得的廣播幀和/或組播幀中；和如果包含打開主電源的信號，那麼根據預定計時，把廣播幀和/或組播幀傳送到空中。
21.一種包含使計算機能夠實現下述功能的模塊的程序產品監視從無線接入點傳送的廣播幀和/或組播幀的功能；確定加電信號是否包含在監視的廣播幀/組播幀中的功能；和如果包含加電信號，那麼向系統主單元發送打開系統主單元的主電源的加電信號的功能。
22.一種包含使計算機能夠實現下述功能的模塊的程序產品根據事先保存在存儲器中的信息，確定無線接入點中，要監視的預定無線接入點的功能；和在不與預定無線接入點進行握手的情況下，根據IEEE802.11相關標準，監視來自預定無線接入點的廣播幀或組播幀的功能。
23.一種包含使計算機能夠實現下述功能的模塊的程序產品獲得廣播幀和/或組播幀的功能；確定打開預定站的主電源的信號是否包含在獲得的廣播幀和/或組播幀中的功能；和如果包含打開主電源的信號，那麼根據預定計時，把廣播幀和/或組播幀傳送到空中的功能。
全文摘要
本發明的目的是在不與接入點進行握手的情況下，實現廣播/組播幀的接收，從而實現無線WakeOnLAN。在與計算機連接的無線LAN微型PCI模塊60中，在系統主單元的主電源未打開的狀態下，RF模塊62通過RF天線70接收從預定無線接入點80傳送的廣播幀和/或組播幀，識別包含在廣播幀和/或組播幀中的魔術分組，從基帶處理器63向系統主單元輸出打開主電源的信號。
文檔編號H04L12/28GK1601987SQ20041006005
公開日2005年3月30日 申請日期2004年6月25日 優先權日2003年6月25日
發明者藤井一男, 加藤直孝 申請人:國際商業機器公司