喚醒無線系統的方法和裝置的製作方法
2023-05-30 18:21:41 2
專利名稱：喚醒無線系統的方法和裝置的製作方法
相關申請本申請要求於2003年9月14日提交的題為「Method And Apparatus For WakeOn Wireless Systems」(喚醒無線系統的方法和裝置)的美國臨時專利申請第60/503,314號，以及於2004年8月23日提交的題為「Method And Apparatus ForWake On Wireless Systems」(喚醒無線系統的方法和裝置)的美國專利申請第10/924,706號的優先權。
背景技術：
發明領域本發明的實施例一般涉及通信設備，尤其涉及為進行無線遠程操作而在通信設備之間接收和發送信號。
相關技術的描述一般而言，通信系統包括發送器和接收器，它們分別通過諸如導線、以太或大氣等傳輸介質發送和接收信息信號。當使用以太或大氣時，傳輸通常被稱為「無線通信」。各種類型的無線通信系統的示例包括數字蜂窩、分組數據尋呼、無線區域網(WLAN)、無線廣域網(WWAN)、個人通信系統等等。
無線通信的一個難點涉及遠程控制無線網絡系統的操作的能力。常規上，已經開發出用於對有線區域網(LAN)和廣域網(WAN)進行遠程控制的網絡軟體。開發了此類軟體中的一些版本以供特定的喚醒操作使用，從而例如，如果連接了遠程系統，則網絡管理員將能夠通過有線網絡遠程地開啟一個或多個計算機系統。此類網絡軟體的其它應用被用來遠程地操作諸如膝上型計算機、收銀機、ATM機等其它設備。一種此類軟體被稱為Wake-on-LAN，它由國際商用機器(IBM)公司(紐約州，Armonk)和Intel公司(加利福尼亞州，Santa Clara)開發。不幸的是，硬線連接的LAN系統要求網絡的每個用戶都通過例如連接到乙太網交換機的電纜而被物理地連接到網絡。通常，因為有線網絡被物理地連接在一起，所以它們受到布線的限制。因此，硬線連接的LAN系統就網絡終端移動性而言一般是不靈活的。
由於無線網絡的特性，就用戶移動性而言，無線網絡系統通常更為靈活。但是，為了維持移動性，也需要將有線網絡通過接入點連接到網絡。因此，用戶可在由無線傳輸範圍定義的無線邊界內移動，而無論使用的是哪個接入點。不幸的是，控制在無線網絡附近漫遊的主機(無線設備)要求主機機器開啟，並且在連續基礎上直接與網絡通信，而這可能會消耗大量電能。
有線網絡中的常規情況是，如果主機被斷開，則它將離網。此外，斷開將受到測量和表徵(例如，載波損耗、時域反射計(TDR))。但是，要確定主機為何離開無線網絡通常是很困難的。例如，主機離網可能是因為主機用戶在網絡範圍進進出出地漂移，主機電源被關閉或被置於休眠模式，或者可能是主機被拿到無線網絡範圍以外的另一個位置的結果。
因此，需要的是無線地控制與無線網絡相關聯的設備的操作的方法和裝置。此外，即使在設備電源被關閉時也能知道該設備在無線網絡上的網絡狀態將是合乎需要的。
發明概述本發明的第一個方面是一種無線網絡，它具有至少一個網絡收發器、被配置成與該網絡收發器通信的至少一個主機收發器、以及被耦合到該主機收發器並響應於來自該至少一個網絡收發器的網絡信號的遠程控制電路。
本發明的另一個方面是一種無線地控制被無線地耦合到網絡的一個或多個設備的方法。該方法包括向至少一個無線網絡設備無線地提供網絡控制信號，並且該至少一個網絡設備響應於其中至少一個網絡控制信號而執行至少一個操作。
本發明的另一個方面是一種無線網絡設備。該無線網絡設備包括被無線地耦合到網絡控制器的至少一個網絡設備。該無線網絡設備包括一包含(i)多個主機命令、以及(ii)與這多個主機命令相關聯的比較數據的數據存儲庫、命令程序、以及被配置成執行該命令程序的處理器，其中該命令程序被配置成響應於與比較數據相關聯的網絡信號而執行這多個主機命令中的至少幾個。
本發明的又一個方面是一種無線地控制網絡設備的方法。該方法包括在至少一個網絡設備處接收控制信號，將控制信號與比較數據相比較，以及如果至少一些比較數據在至少一些控制信號的預定閾值以內匹配，，則以該網絡設備執行與至少一個匹配的控制信號相關聯的至少一個網絡操作。
附圖簡述由此通過參考附圖中所示出本發明的實施例，就可詳細地理解達到本發明上述特徵、優點和目標的方式，並得到對如上簡要概述的本發明的更加具體的描述。
但是要注意，附圖僅示出本發明的典型實施例，因此不應認為它們限制了本發明的範圍，因為本發明可容許其它等效的實施例。
圖1是根據本發明的各方面的無線網絡的實施例的高級示意圖。
圖2是根據本發明的各方面的無線網絡接口卡的實施例的高級示意圖。
圖3是一種在無線網絡上無線地維護網絡設備的方法的實施例的流程圖。
圖4是一種使用無線網絡來無線地控制網絡設備的方法的實施例的流程圖。
圖5是一種無線地檢測無線網絡上一網絡設備是否缺席的方法的實施例的流程圖。
附圖詳述在以下描述中，闡述了許多具體細節以提供對本發明更加詳盡的理解。但是，對本領域技術人員而言，顯然無需這些特定細節中的一個或多個也可以實施本發明。在其它實例中，沒有描述公知的特徵，以避免混淆本發明。
本發明的各個方面是按照諸如在IEEE 802.11標準家族等中定義的無線通信系統，如無線區域網(WLAN)、WWAN等網絡，以及諸如網際網路等利用數據分組通信的其它網絡來描述的。但是應理解，本發明並不局限於任何特定通信系統或網絡環境。
如將在下文描述的，一個實施例的諸方面涉及可在計算機系統上實現的特定方法步驟。在一個實施例中，可將本發明實現為配合計算機系統使用的電腦程式產品。可經由各種計算機可讀介質(即，信號承載介質)來向計算機提供定義至少一個實施例的功能的這些程序，包括但不限於，(i)持久存儲在不可寫存儲介質(例如，計算機內的只讀存儲器設備，諸如CD-ROM或DVD驅動器可讀的只讀CD-ROM盤)上的信息；(ii)存儲在可寫存儲介質(例如，磁碟驅動器內的軟盤或是硬碟驅動器)上的可變信息；或者(iii)由通信介質(諸如通過計算機或電話網絡，包括無線通信)向計算機傳達的信息。後者特別包括經由網際網路傳達的信息。當攜帶指示計算機功能的計算機可讀指令時，此類信號承載介質表示本發明的替換實施例。還應注意，該產品程序的各個部分可被獨立開發和實現，但當它們被組合在一起時是本發明的實施例。
圖1是根據本發明的各方面的無線網絡100的一個實施例的高級示意圖。無線網絡100包括多個主機設備104A-N，其中第N定義主機設備104A-N的「N」號。每個主機設備104A-N都被連接到一無線網絡設備，例如網絡接口卡(NIC)108A-N。NIC卡108A-N包括被配置成將每個NIC卡108A-N無線地連接到至少一個接入點120的相應的天線112A-N。接入點120被耦合到被配置成接收來自NIC卡108A-N的射頻(RF)信號的接入點天線114。接入點120經由網絡信號124而被連接到諸如網絡集線器等網絡130，以與其進行通信。網絡信號124實際上可以是任何類型，包括有線連接、無線連接等等。網絡命令被無線地發往和發自NIC卡108A-N。在以下進一步描述的本發明的一個方面，NIC卡108A-N可向網絡130發送至少一個網絡信號，以指示網絡130上存在NIC卡108A-N和主機104A-N。在一種情形中，這一網絡信號可以是周期性的，例如「心跳」旨在指示存在的發送。在本發明的另一個方面，NIC卡108A-N接收來自網絡130的主機命令信號以控制主機104A-N的至少一個操作，以下描述該方面的示例。
圖2是根據本發明的各方面的無線NIC卡108A-N的一個實施例的高級示意圖。NIC卡108A-N包括無線收發器204，後者被連接到已知的天線112A-N，並響應經由這些天線接收到的無線信號。為清楚起見，以諸如寄存器、數據處理電路等硬體設備的形式來描述NIC卡的電路。但是應理解，能以多種方式來實現本發明的各方面，諸如使用邏輯實現等。108A-N無線收發器204可經由總線210而被連接到數據處理電路208。數據處理電路208可包括各種處理電路，諸如中央處理單元(CPU)或固定邏輯實現等。
數據處理電路208經由總線214而被耦合到主機接口212。主機接口212被配置成經由相應的網絡連接106A-N與主機104A-N通信。示意性地，數據處理電路208經由總線214而被耦合到存儲器224。在一個實施例中，存儲器224可駐留在主機104A-N上，並經由主機接口212耦合。較佳的是，存儲器224是大小足夠容納位於其中任何一個NIC卡108A-N上的所需的編程和數據結構的隨機存取存儲器。儘管把存儲器224示為單個實體，但是應當理解，存儲器224實際上包括多個模塊，並且存儲器224可在多級處存在，從高速寄存器和高速緩存到低速但較大的DRAM晶片。
示意性地，存儲器224可包括控制程序226，當在數據處理電路208上執行該控制程序226時，它可響應於網絡控制信號而確定主機104A-N(見圖1)的至少一個操作。控制程序226還可被配置成響應於網絡信號而確定要從其NIC卡108A-N經由無線收發器204發送到網絡130的一個或多個網絡相應。控制程序226可使用許多不同程式語言中的任何一種。例如，可用PLC碼(例如，階梯邏輯(ladderlogic))、諸如C、C++、Java等高級語言、或是許多其它語言來編寫該程序代碼。儘管控制程序226可以是獨立程序，但是也設想可將控制程序226與其它程序組合。例如，可將控制程序226與被配置成提供對主機104A-N的操作控制並與網絡130通信的其它設備程序組合。
在一個實施例中，存儲器224包括表示諸如數字數據幀模式等多個比較數據的已存儲比較數據228。在本發明的一個方面，控制程序226被配置成將多個比較數據228與網絡信號數據相比較以確定與其相關聯的一個或多個響應。例如，如果一數據幀模式與用於將主機104A-N從休眠狀態喚醒的比較數據相關聯，則該控制程序226可通過主機接口212向主機104A-N發放喚醒命令。
因此，在此實施例中，NIC卡108A-N可被設置成經由至少一個接入點130而與主機104A-N及網絡130通信。NIC卡108A-N可接收各種網絡信號、網絡命令等等。NIC卡108A-N可將此類信號與相關聯的響應相比較，並執行與其相關聯的一個或多個網絡操作，諸如將處於休眠狀態的主機104A-N喚醒，或發送指示NIC卡108A-N在網絡130上的網絡信號。
圖3是在無線網絡130上無線地維護網絡設備的方法300的一個實施例的流程圖。當例如激活了命令程序226時，進入開始步驟302。在步驟306，設置一個或多個操作模式。例如，操作模式可以是當從網絡130接收到至少一個喚醒命令時，將休眠模式期間的主機104A-N配置成甦醒。在另一個示例中，操作模式可以是將無線網絡設備的主電源(諸如VCC)設置為諸如電池、輔助總線電源等替換電源。這在主機休眠模式期間，當令此類主機108A-N所使用的輔助電源對相應的NIC卡108A-N可用以節約用電時特別有用。在另一個方面，操作模式可使NIC卡108A-N開始發送一系列信號以指示NIC卡108A-N被無線地連接到網絡130。例如，考慮以下情形，NIC卡108A-N已被命令程序226配置成響應於從接入點120接收到的每第N次信標而發送諸如數據幀等指示NIC卡108A-N被連接到網絡130的信號，例如「保活」(keep-alive)或「心跳」信號。由此，當接收到第N次信標時，NIC卡108A-N可發送這一保活信號。在另一個示例中，NIC卡108A-N可響應於發送諸如TIM比特等指定數據元素的本地接入點130而發送這一保活信號。在本文中，TIM比特被定義為指示網絡130有數據供一個或多個主機108A-N可用的信號。此TIM比特在諸如交換機等網絡設備可能會「超時」、並由此在預定的一段時間以後把例如NIC卡108A-N等不活動的主機內部地標記為不可用的時候特別有用。
在步驟310，NIC卡108A-N可從網絡130接收諸如信標等無線信號。在步驟314，確定響應(若有)。如果不需要任何響應，則方法300前進至310。如果需要響應，則在步驟318至少執行一個響應。在本發明的一個方面，可通過將一個或多個數字模式與存儲在例如比較數據228中的數字模式相比較來確定至少一個響應。模式可包括諸如數字數據等各種不同的數據類型和參數。
在一個實施例中，模式對應於數字模式字節，它至少包含兩個子部分，即模式掩碼和模式字節值。在一個操作情形中，模式字節掩碼確定是否至少一個模式字節必須匹配至少一個傳入幀中的一個字節，至少一個傳入幀中的一個字節匹配任何模式字節值，或指示至少一個傳入幀中的其餘字節(若有)被視為是匹配的，從而有效地標記了幀的結尾。
表1提供此類數字模式的一個說明性示例，以及可作為比較數據258存儲的相關聯的值。例如，方法300可被配置成匹配所接收的包括36位元組的幀頭部的24個字節(無論該頭部中的數據是什麼)，並將其餘字節值中的至少一些字節值與已存儲的與其相關聯的命令相比較。
表1
其中，在一個示例中，模式字節掩碼號為「1」意味著有一個字節要與該模式字節值匹配；「2」意味著有一個字節應在幀內，並且無需匹配模式字節值；而「3」意味著有一個字節應在傳入幀之外，並且忽略模式字節值。表2示出比較數據258的另一個示例，諸如只要預定的初始字節值包括特定模式字節值，例如，依次為(0×11 0×12 0×13 0×14 0×15 0×16 0×17 0×18)，則實際上就可以是任何長度的數據幀。
表2
回到圖3，步驟322確定方法300是否完成，例如，當NIC卡108A-N操作已被完成時。如果方法300沒有完成，則該過程返回到310。如果方法300完成，則步驟326結束網絡設備處理。
圖4是使用無線網絡130無線地控制網絡設備的方法400的一個實施例的流程圖。當例如命令程序226被激活時，進入步驟402。在步驟404，配置「喚醒」模式。例如，一個或多個NIC卡108A-N可被配置成當相應的NIC卡108A-N接收到與喚醒休眠的主機104A-N相關聯的網絡命令信號時發放主機喚醒命令。
在步驟408，接收網絡信號。在步驟410，在這些網絡信號中的至少一些信號與相關聯的網絡操作命令之間進行至少一次比較。如果在步驟410，這些比較確定接收到至少一個喚醒主機命令，則方法400前進至步驟412以對主機104A-N及相關聯的NIC卡108A-N啟用主電源。在步驟414，一個或多個主機104A-N可接收要處理的網絡命令。在步驟418，這一個或多個主機104A-N可處理這些網絡命令。
步驟420確定是否接收到至少一個主機休眠命令。在一個方面，這一命令可通過例如網絡130(圖1)、或由駐留在主機104A-N上的定時器(未示出)或程序進程的到期而生成。如果接收到至少一個主機休眠命令，則主機104A-N被置於休眠，且該過程返回到步驟404。如果沒有接收到至少一個主機休眠命令，則步驟428確定是否有其它命令需要處理。例如，在甦醒時，許多不同的命令/進程對(包括，如300中所示，發送一個或多個響應)可能是需要的。注意，命令的一個方面可能是要指示它是最後一個命令，即，不再需要其它處理。如果命令處理沒有完成，則該過程返回到步驟414。如果命令處理完成，則步驟430結束對網絡設備的控制。
圖5是無線地檢測無線網絡130上一網絡設備是否缺席的方法500的一個實施例的流程圖。當例如激活了命令程序226(圖2)時，進入步驟502。在步驟506，使用網絡信號為主機104A-N建立一個或多個操作模式。例如，可使用操作模式來配置休眠期間的主機104A-N在從網絡130(圖1)接收到至少一個喚醒命令時甦醒。在另一個方面，操作模式可以是配置NIC卡108A-N以網絡循環模式來回復至少一些來自網絡130的網絡信號。在這一網絡循環模式中，網絡130可被配置成檢測來自一個或多個NIC卡108A-N的回覆以結束其間的響應循環。在本發明的另一個方面，操作模式可包括配置處於主機循環模式的至少一個NIC卡108A-N以向網絡130周期性地發出網絡信號，而無需來自網絡130的信標。
在步驟510，在網絡循環模式中，網絡130向NIC卡108A-N發送網絡信號。步驟514確定網絡130是否已接收到至少一個來自NIC卡108A-N的回覆信號。在網絡循環模式中，在例如從網絡130發送了某個次數-N次信標或特定類型的發送以後，可預期有這一響應。如果網絡管理員需要在主機104A-N從網絡130斷開時在由諸如網絡管理員等配置的預定時限以後被警告，則該網絡循環模式可能是有用的。
或者，在步驟510，可使用主機循環。在主機104A-N被放在盜竊高危地區中、且該主機104A-N的用戶想要讓網絡管理員知道主機位置狀態的情況中，主機循環方法可能是有用的。
在任一模式中，如果網絡130沒有接收到至少一個回覆信號，則步驟518可向網絡130提供一個或多個警告以指示主機104A-N缺席，即，離網。在另一個方面，無論在網絡循環模式還是主機循環模式中，如果確定主機104A-N離網130，則該主機104A-N可執行一個或多個數據禁用過程以防止對其進行訪問。如果如步驟522中所確定的完成了該過程(即，發生結束髮送/接收對)，則方法500結束。否則，該過程回到步驟510。
儘管上述內容針對本發明的實施例，但是可設計出本發明其它及更多的實施例而不會偏離本發明的基本範圍，並且本發明的範圍由所附權利要求書確定。
權利要求
1.一種無線網絡，包括至少一個網絡收發器；至少一個主機收發器，其被配置成與所述至少一個網絡收發器無線地通信；以及遠程控制電路，它被耦合到所述主機收發器，並響應來自所述至少一個網絡收發器的網絡信號。
2.如權利要求1所述的無線網絡，其特徵在於，所述遠程控制電路包括主機命令數據。
3.如權利要求1所述的無線網絡，其特徵在於，所述遠程控制電路包括網絡響應數據。
4.如權利要求1所述的無線網絡，其特徵在於，所述至少一個主機收發器包括一發送器，所述發送器被配置成向所述無線網絡發送指示與所述主機收發器相關聯的主機被無線地連接到所述無線網絡的至少一個網絡信號。
5.如權利要求1所述的無線網絡，其特徵在於，所述網絡收發器包括一發送器，所述發送器被配置成向所述至少一個主機收發器發送至少一個網絡信號。
6.如權利要求1所述的無線網絡，其特徵在於，所接收的信號包括幀數據。
7.一種控制無線地耦合到網絡的一個或多個設備的方法，所述方法包括向至少一個無線網絡設備無線地提供網絡信號；以及所述至少一個網絡設備響應於所述網絡信號中的至少一個而執行至少一個操作。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述一個操作包括網絡設備喚醒命令。
9.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述一個操作包括網絡設備休眠命令。
10.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述一個操作包括無線地發送至少一個網絡連接信號。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述無線地發送包括在所述至少一個無線網絡設備接收到預定個數的網絡信號以後，向所述網絡發送所述至少一個網絡連接信號。
12.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述無線地發送包括在所述至少一個無線網絡設備接收到預定類型的網絡信號以後，向所述網絡發送所述至少一個網絡連接信號。
13.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述一個操作包括響應於所接收的至少一個網絡信號而向所述網絡無線地發送無線網絡連接信號。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，還包括如果所述網絡沒有接收到所述網絡連接信號則向所述網絡發出警告。
15.一種無線網絡設備，包括被無線地耦合到網絡控制器的至少一個網絡設備；數據存儲庫，它包含(i)多個主機命令、以及(ii)與所述多個主機命令相關聯的比較數據；命令程序；以及處理器，它被配置成執行所述命令程序，其中所述命令程序被配置成響應於與所述比較數據相關聯的網絡信號而執行所述多個主機命令中的至少一些。
16.如權利要求15所述的無線網絡設備，其特徵在於，所述多個主機命令包括喚醒主機設備的命令。
17.如權利要求15所述的無線網絡設備，其特徵在於，所述多個主機命令包括從所述網絡設備發送網絡連接信號的命令。
18.如權利要求15所述的無線網絡設備，其特徵在於，所述比較數據包括與所述多個主機命令中的至少一些相關聯的多個數字數據模式。
19.一種無線地控制網絡設備的方法，包括至少在所述網絡設備中的一個處接收控制信號；將所述控制信號與比較數據相比較；以及如果至少一些所述比較數據在所述控制信號中的至少一些的預定閾值內匹配，則以所述網絡設備執行與至少一個所述匹配的控制信號相關聯的至少一個網絡操作。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述接收控制信號還包括從無線網絡向至少一個所述網絡設備發送至少一個網絡信號。
21.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述執行包括從至少一個所述網絡設備發送指示所述至少一個網絡設備被無線地連接到網絡的信號。
22.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述執行包括發送主機喚醒操作信號。
全文摘要
本文描述了一種用於無線地控制網絡設備的方法和裝置。在一個實施例中，使用無線設備來控制使用網絡的至少一個主機設備。在一個方面，無線設備接收網絡控制信號，並確定對接收到該設備的網絡控制信號的響應。在另一個方面，無線設備控制主宿休眠序列，以允許網絡遠程地在主動和被動狀態之間激勵主宿設備。在一個方面，無線設備提供對從網絡接收的信號提供一個或多個網絡標識響應。在另一個方面，如果網絡由於沒有來自無線設備的信號而確定該無線設備缺席，則網絡向諸如網絡管理員等第三方提供警告。
文檔編號H04M3/00GK1898876SQ200480030611
公開日2007年1月17日 申請日期2004年9月13日 優先權日2003年9月15日
發明者S·L·李 申請人:美商亞瑟羅斯通訊股份有限公司