ГИБРИДНЫЙ МЕХАНИЗМ ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ ДЛЯ VoIP-УСЛУГ
ENERGY SAVING HYBRID MECHANISM FOR VoIP-SERVICES

РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА
Данная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки, поданной 7 ноября 2006 года, № 60/857527, озаглавленной "Hybrid Power-Saving Mechanism for VoIP Services".
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления изобретения относятся к системам экономии энергии согласно Общемировой Совместимости для Микроволнового Доступа (WiMAX). В частности, варианты осуществления изобретения относятся к мобильным WiMAX-системам.
Описание предшествующего уровня техники
Текущие усовершенствованные речевые кодеки, такие как G.723.1A, G.729B и 3GPP адаптивное многоскоростное кодирование (AMR), могут использовать схему подавления пауз, которая не допускает передачу речевых пакетов во время периодов молчания, чтобы исключать потраченную впустую полосу пропускания. Статистически периоды молчания занимают приблизительно 60 процентов полной длительности вызова по протоколу "речь-по-IP" (VoIP). Поэтому мобильная станция (MS) может экономить больше энергии, если она может бездействовать в течение таких периодов. Тем не менее, традиционный класс экономии энергии (PSC) тип II, используемый для VoIP-услуг, не рассматривает периоды молчания трафика VoIP, так что MS должна периодически активироваться во время периодов молчания даже при том, что она не принимает речевые пакеты.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вариантом осуществления изобретения является методика для экономии энергии в мобильной связи. По меньшей мере, одна из базовых станций (BS) и мобильных станций (MS) инициализируется для экономии энергии, используя состояние нисходящей линии связи (DL) и состояние восходящей линии связи (UL), ассоциативно связанные с BS и MS соответственно в ходе связи между BS и MS. Первый PSC-режим включается, когда состояния DL и UL указывают период молчания. Второй PSC-режим включается, когда, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL указывает период разговора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты осуществления изобретения могут стать более понятными посредством ссылки на последующее описание и прилагаемые чертежи, которые используются для того, чтобы иллюстрировать варианты осуществления изобретения. На чертежах:
Фиг.1 является схемой, иллюстрирующей систему согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 - временная диаграмма, иллюстрирующая первый режим экономии энергии согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.3 - временная диаграмма, иллюстрирующая второй режим экономии энергии согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.4 - временная диаграмма, иллюстрирующая гибридный режим экономии энергии согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.5 - схема, иллюстрирующая гибридный контроллер экономии энергии согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.6A - схема, иллюстрирующая первый контроллер согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.6B - схема, иллюстрирующая второй контроллер согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.7 - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс экономии электроэнергии согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.8 - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс инициализации согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.9A - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс входа в первый PSC-режим согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.9B - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс обновления одного из состояний DL и UL в первом PSC-режиме согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.10 - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс входа во второй PSC-режим согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.11 - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс обновления одного из состояний DL и UL во втором PSC-режиме согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.12 - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс обновления одного из состояний DL и UL во втором PSC-режиме в BS согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.13 - блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс обновления одного из состояний DL и UL во втором PSC-режиме в MS согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.14 - схема, иллюстрирующая подсистему обработки, чтобы реализовать гибридный контроллер экономии энергии согласно одному варианту осуществления изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вариантом осуществления изобретения является способ для экономии энергии в мобильной связи. По меньшей мере, одна из базовой станции (BS) и мобильной станции (MS) инициализируется для экономии энергии, используя состояние нисходящей линии связи (DL) и состояние восходящей линии связи (UL), ассоциативно связанные с BS и MS соответственно в ходе связи между BS и MS. Первый PSC-режим включается, когда состояния DL и UL указывают период молчания. Второй PSC-режим включается, когда, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL указывает период разговора.
В последующем описании изложены многочисленные конкретные подробности. Тем не менее, следует понимать, что варианты осуществления изобретения могут быть применены на практике без этих конкретных подробностей. В других случаях, хорошо известные схемы, структуры и методы не показаны, чтобы не затруднять понимание данного описания.
Один вариант осуществления изобретения может быть описан как процесс, который обычно изображается как блок-схема, блок-схема последовательности операций способа, структурная схема или функциональная схема. Хотя блок-схема последовательности операций способа может описывать операции как последовательный процесс, многие операции могут выполняться параллельно или одновременно. Помимо этого порядок операций может быть переопределен. Процесс завершается, когда его операции закончены. Процесс может соответствовать способу, программе, процедуре, способу производства или изготовления и т.д.
1
N
Фиг.1 является схемой, иллюстрирующей систему 100 согласно одному варианту осуществления изобретения. Система 100 включает в себя базовую станцию (BS) 110 и N мобильных станций (MS) 140-140. Отметим, что система 100 может включать в себя большее или меньшее число компонентов, чем указано выше.
1
N
BS 110 является станцией, установленной в фиксированном или мобильном местоположении, чтобы обмениваться данными с N MS 140-140 в режиме беспроводной связи через радиочастотную (RF) передачу. Беспроводная связь может соответствовать стандарту общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX). Местоположение может быть в разреженной или плотно заполненной области или может быть для применения в автотранспортных средствах. BS 110 включает в себя BS-процессор 120 и передающее/приемное BS-устройство 130.
BS-процессор 120 включает в себя требуемые компоненты для операций BS. Он может включать в себя генератор для того, чтобы предоставлять источники синхросигналов или синхросигналы в различные компоненты в таком модуле, как аналого-цифровой преобразователь (ADC), цифро-аналоговый преобразователь (DAC) и другие логические схемы; один или более процессоров, таких как процессор цифровых сигналов (DSP), для того, чтобы осуществлять различные функции или выполнять программы; модули или схемы автоматической регулировки усиления (AGC), автоматического регулирования частоты (AFC) и канального кодирования/декодирования и т.д. BS-процессор 120 включает в себя гибридный контроллер 125 экономии энергии для того, чтобы предоставлять функции управления экономией энергии для BS 110.
Передающее/приемное BS-устройство 130 может включать в себя передающий и приемный модуль, чтобы передавать и принимать RF-сигналы. Оно может включать в себя высокомощную антенну. Антенна может быть установлена на крыше, вышке или вершине в зависимости от типа или ландшафта и требуемой зоны покрытия.
1
N
1
N
1
N
i
1
N
N станций MS 140-140 могут включать в себя любое устройство MS, такое как переносной телефонный аппарат, сотовый телефон, персональное цифровое устройство (PDA), портативный компьютер, дорожный компьютер, или любое устройство, которое допускает выполнение функциональности MS в сети беспроводной связи. Каждая из N MS 140-140 может подписываться на услуги мобильной связи, предоставляемые посредством BS 110. Каждая из N MS 140-140 может включать в себя радиочастотный (RF) приемник для того, чтобы принимать радиосигнал, переносящий последовательность символов, от BS 110 согласно беспроводной связи с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), гибридный контроллер 145 (i=1, ..., N) экономии энергии, модуль обнаружения кадров и синхронизации, модуль удаления циклического префикса (CP) для того, чтобы удалять CP, процессор быстрого преобразования Фурье (FFT) для того, чтобы вычислять FFT, канальный компенсатор, модуль оценки канала, декодер, модуль обратного перемежения и другие схемы или модули для того, чтобы выполнять функции приема. Каждая из N MS 140-140также может включать в себя канальный кодер и модуль перемежения, модуль преобразования согласно двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK), процессор обратного FFT (IFFT), процессор обработки циклического префикса и кодирования с взвешиванием и передающее RF-устройство, а также другие схемы или модули для того, чтобы выполнять функции передачи.
1
N
1
N
1
N
BS 110 и N MS 140-140 обмениваются данными друг с другом согласно заранее заданному протоколу или стандарту связи. В одном варианте осуществления стандартом связи является стандарт Института инженеров по электронике и радиотехнике (IEEE) 802.16e или стандарт Европейского института стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI), Общегородская радиосеть с высокой производительностью (HiperMAN) 1.3.2. Гибридный контроллер 125 экономии энергии BS и гибридные контроллеры экономии энергии 145i MS предоставляют эффективное энергосбережение с помощью гибридной схемы, которая комбинирует несколько режимов класса экономии энергии, предоставляемых согласно стандарту IEEE 802.16e. BS 110 и N MS 140-140могут включать признаки управления доступом к среде передачи (MAC) и физического уровня (PHY) в типичную систему WiMAX. Мобильная система WiMAX использует схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) для окружений с многолучевым распространением. Она может предоставлять VoIP-услуги и режим экономии энергии (PSM). Гибридная схема экономии энергии, используемая посредством BS 110 или любой из N MS 140-140, комбинирует первый PSM и второй PSM.
Фиг.2 - это временная диаграмма 200, иллюстрирующая первый режим экономии энергии (PSM) согласно одному варианту осуществления изобретения. Временная диаграмма 200 включает в себя режим 210 активации и режим 220 ожидания.
i
i
i
min
max
L
Режим 210 активации соответствует периоду активности, когда BS 110 или MS 140 выполняет свои обычные функции, такие как передача или прием пакетов связи в и/или от другого устройства. Режим 220 ожидания соответствует периоду экономии энергии, когда BS или MS 140 уменьшают свою потребляемую мощность. Режим 220 ожидания может включать в себя ряд циклов 230 ожидания (i=1, ..., K). Каждый цикл ожидания включает в себя интервал или окно 240 ожидания и интервал или окно 250 прослушивания. Для краткости, далее нижний индекс "i" может быть отброшен. Есть три параметра, используемые посредством первого PSM: начальное, или минимальное, время ожидания (T), конечное, или максимальное, время ожидания (T) и время прослушивания (T). Эти параметры типично заранее согласуются с другим устройством в течение начального периода или в начале их связи.
В течение интервала 240 ожидания BS 110 или MS 140 выключает большинство схемных элементов для того, чтобы уменьшать потребляемую мощность. Это приводит к более длительному периоду работоспособности и увеличению времени работы от аккумулятора. В течение интервала 240 ожидания BS 110 или MS 140 может не принимать или передавать никаких данных. В течение интервала 250 прослушивания BS 110 или MS 140 синхронизируется с MS 140 или BS 110 соответственно, чтобы принимать короткие данные или сообщение индикатора трафика.
1
1
1
min
1
min
i
max
max
max
i
В начале режима ожидания, в ходе начального цикла 230ожидания, интервал времени ожидания T 240 равен минимальному времени ожидания T, т.е. T=T. Длина интервала времени ожидания T увеличивается по двоично-экспоненциальному закону до тех пор, пока не достигает (но не превышает) конечное, или максимальное, время ожидания T. Когда конечное, или максимальное, время ожидания T достигнуто, устройство поддерживает время ожидания при этом значении T. Другими словами, интервал времени ожидания в i-й цикл 230 ожидания задается следующим образом:
(1).
i
В одном варианте осуществления интервал времени ожидания в i-й цикл 230 ожидания немного модифицируется от (1) следующим образом:
(2).
L
L
В течение интервала 250 прослушивания BS 110 или MS 140 активируется в течение времени, равного времени прослушивания T. Время прослушивания T является постоянным в течение всего режима 220 ожидания. Это может быть короткий интервал приблизительно в длину одного MAC-кадра. В течение интервала 250 прослушивания устройство (т.е. BS 110 или MS 140) прослушивает индикатор трафика, передаваемый от другого устройства. Например, MS 140 прослушивает для того, чтобы определять то, передается ли сообщение 265 индикатора трафика в широковещательном режиме от BS 110. Если это сообщение предоставляет положительный индикатор, устройство выходит из режима 220 ожидания и возвращается в режим 210 пробуждения, чтобы принимать буферизованный пакет от другого устройства.
Первый PSM может быть подходящим для трафика не в реальном времени с пакетным характером, такого как просмотр веб-страниц. Он может использоваться для того, чтобы поддерживать соединение максимальной эффективности (BE) или переменной скорости не в реальном времени (NRT-VR). В одном варианте осуществления он совместим с протоколом PSM класса экономии энергии (PSC) тип I, предоставляемого посредством стандарта IEEE 802.16e.
Фиг.3 - это временная диаграмма 300, иллюстрирующая второй режим экономии энергии (PSM) согласно одному варианту осуществления изобретения. Временная диаграмма 300 включает в себя режим 310 активации и режим 320 ожидания. Режим 310 активации и режим 320 ожидания аналогичны режиму 210 активации и режиму 220 ожидания, показанным на фиг.2.
i
i
i
min
L
min
L
Режим 310 активации соответствует периоду активности, когда BS 110 или MS 140 выполняет свои обычные функции, такие как передача или прием пакетов связи в и/или от другого устройства. Режим 320 ожидания соответствует периоду экономии энергии, когда BS или MS 140 уменьшает свою потребляемую мощность. Режим 320 ожидания может включать в себя ряд циклов 330 ожидания (i=1, ..., K). Каждый цикл ожидания включает в себя интервал или окно 340 ожидания и интервал или окно 350 прослушивания. Для краткости, далее нижний индекс "i" может быть отброшен. Есть два параметра, используемые посредством второго PSM: начальное, или минимальное, время ожидания (T) и время прослушивания (T). Эти параметры типично заранее согласуются с другим устройством в течение начального периода или в начале их связи. Начальное время ожидания T и время прослушивания T являются постоянными по всем циклам ожидания в режиме 320 ожидания.
В течение интервала 340 ожидания BS 110 или MS 140 выключает большинство схемных элементов для того, чтобы уменьшать потребляемую мощность. Это приводит к более длительному периоду работоспособности и увеличению времени работы от аккумулятора. В течение интервала 340 ожидания BS 110 или MS 140 может не принимать или передавать никаких данных.
L
L
В течение интервала 350 прослушивания BS 110 или MS 140 активируется в течение времени, равного времени прослушивания T. Время прослушивания T является постоянным в течение всего режима 320 ожидания. Это может быть короткий интервал приблизительно в длину одного MAC-кадра. В течение интервала 350 прослушивания устройство (т.е. BS 100 или MS 140) не передает сообщение индикатора трафика. Вместо этого, BS 110 и MS 140 непосредственно обмениваются друг с другом пакетами 360 реального времени. Следовательно, режим 320 ожидания может быть поддержан непрерываемым, что более эффективно для трафика реального времени, поскольку служебная информация, требуемая для того, чтобы перезапускать режим ожидания, может быть исключена или значительно уменьшена. Во втором PSM режим 320 ожидания может быть завершен так, как требуется посредством BS 110 или MS 140, посредством отправки указанного управляющего сообщения.
Второй PSM может быть подходящим для трафика реального времени, такого как VoIP. Он может использоваться для того, чтобы поддерживать соединение в режиме предоставляемых без запрашивания услуг (UGS), в режиме с переменной скоростью в реальном времени (RT-VR) или в расширенном режиме с переменной скоростью в реальном времени (ERT-VR). В одном варианте осуществления он совместим с протоколом PSM класса экономии энергии (PSC) тип II, предоставляемого посредством стандарта IEEE 802.16e.
Фиг.4 - это временная диаграмма 400, иллюстрирующая гибридный режим экономии энергии согласно одному варианту осуществления изобретения. Временная диаграмма 400 иллюстрирует состояние MS в иллюстративных целях. Аналогичная схема может быть получена для состояния BS. Временная диаграмма 400 включает в себя временную диаграмму для пакета BS при передаче по нисходящей линии связи (DL), временную диаграмму для пакетов MS при передаче по восходящей линии связи (UL) и временную диаграмму для состояния MS. Диаграммы показывают речевые пакеты 430, отсутствие пакетов 440, кадр 450 дескриптора вставки молчания (SID), интервал ожидания S 460 и интервал прослушивания L 470.
Речевой пакет 430 формируется, когда станция отправляет пакет, содержащий речевую связь. Речевые кодеки конечных пользователей могут использовать схему подавления пауз. В этой схеме речевые пакеты 430 периодически формируются в ходе периодов речевого потока, но вообще не формируются в ходе периодов молчания. В начале периода молчания речевой кодек, использующий схему подавления пауз, вставляет SID-кадр 450. SID-кадр 450 является меньшим, чем речевой пакет 430. Он может включать в себя только информацию о фоновом шуме. Он может использоваться для того, чтобы формировать искусственный шум в декодере принимающей стороны в ходе периода молчания.
Гибридный режим экономии энергии (HPSM) использует и первый, и второй PSM в зависимости от того, наступил ли период 480 взаимного молчания. Период взаимного молчания - это период, в течение которого UL-устройство (к примеру, MS) и DL-устройство (к примеру, BS) не имеют речевых пакетов для передачи. Другими словами, если используется схема подавления пауз, период 480 взаимного молчания может быть обнаружен, если и UL-устройство, и DL-устройство передают свой SID-кадр.
S
L
P
S
L
Когда есть, по меньшей мере, речевой пакет 430 в DL или UL или и там, и там, HPSM следует PSM-протоколу второго PSM 410 (к примеру, PSC тип II). Другими словами, станция бездействует в течение интервала 460 ожидания с фиксированной длиной T и активируется в течение интервала 470 прослушивания с фиксированной длиной T, в ходе которого может быть сформирован речевой пакет 430. Цикл ожидания T равен T+T.
i
i
L
В ходе периода 480 взаимного молчания нет передачи речевых пакетов 430. Станция применяет протокол PSM первого PSM 420 (к примеру, PSC тип I). Другими словами, если T - это длина i-го интервала 465 ожидания, то длина i-го цикла ожидания, T+T, увеличивается по степенному закону, как представлено в уравнении (2), повторенном ниже для простоты ссылки:
(2),
max
P
где T - это максимальный цикл ожидания. Минимальный или начальный цикл ожидания равен T.
i
L
i
Отметим, что первый PSM немного модифицируется от PSC тип I, как показано в уравнении (2), в том, что значение цикла ожидания, T+T, удваивается с тем, чтобы синхронизироваться с поступлением речевого пакета 430, хотя только значение T удваивается в исходном PSC тип I.
Когда период 480 взаимного молчания начинается, PSM переключается со второго PSM 410 на первый PSM 420. Начало периода 480 взаимного молчания может быть обнаружено посредством обнаружения двух SID-кадров, исходящих из двух обменивающихся данными станций. Каждая из BS 110 и MS 140 может обнаруживать то, является ли поступающий пакет SID-кадром, посредством проверки размера пакета, поскольку SID-кадр 450 имеет намного меньше битов, чем речевой пакет 430.
Когда станция находится в первом PSM 420, она непрерывно проверяет поступающий пакет или от UL, или от DL в течение интервала 470 прослушивания. Если пакет является речевым пакетом 430, станция завершает первый PSM 420 и возвращается во второй PSM 410. Если пакет является SID-кадром 450, который может быть отправлен посредством станции, станция ждет следующего интервала 470 прослушивания и отправляет принимаемый SID-кадр 450. Таким образом, поступление SID-кадра 450 в ходе периода 480 взаимного молчания не прерывает работу первого PSM 420, приводя к более эффективной по мощности работе.
Если речевой пакет 430 поступает в течение интервала 465 ожидания, тогда как станция находится в первом PSM 420, он буферизуется в буферном запоминающем устройстве и затем перенаправляется в следующем интервале 470 прослушивания. Более одного пакета может быть буферизовано и передано в следующем интервале 470 прослушивания. Таким образом, все буферизованные пакеты могут быть переданы сначала, чтобы уменьшать ненужную задержку буферизации.
Чтобы упрощать управляющее воздействие, которое переключает станцию между вторым PSM 410 и первым PSM 420, станция может поддерживать две переменных или флага состояния, которые указывают состояние DL и UL. Состояние DL и UL означает то, принят или передан ли речевой пакет или SID-кадр. Посредством проверки состояний DL и UL станция может обнаруживать период 480 взаимного молчания. Простое правило состоит в том, что если состояния DL и UL указывают, что сейчас период молчания (к примеру, когда и BS 110 и MS 140 принимают свой соответствующий SID-кадр 450), то период 480 взаимного молчания обнаруживается, и PSM, ассоциативно связанный с нижележащей станцией, - это первый PSM 420. В противном случае, если, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL указывает, что сейчас период разговора (к примеру, когда, по меньшей мере, одна из BS 110 и MS 140 принимает речевой пакет 430), то нет периода взаимного молчания, и PSM, ассоциативно связанный с базовой станцией, - это второй PSM 410.
HPSM может быть запущен посредством инициализации сначала состояний DL и UL как состояния разговора, которое указывает период разговора. Таким образом, вторым PSM 410 является PSM станции, когда станция начинает операцию экономии энергии. Из этого начального второго PSM 410, станция может оставаться во втором PSM 410 или переключаться в первый PSM 420 согласно состояниям DL и UL, как пояснено выше.
i
i
i
i
Фиг.5 - это схема, иллюстрирующая гибридный контроллер 125/145 экономии энергии, показанный на фиг.1, согласно одному варианту осуществления изобретения. Гибридный контроллер 125/145включает в себя модуль 510 инициализации, первый контроллер 540, второй контроллер 560 и приемник/передатчик 580 пакетов. Гибридный контроллер 125/145 может иметь большее или меньшее число компонентов, чем указано выше. Помимо этого гибридный контроллер 125/145 может быть реализован посредством аппаратных средств, микропрограммного обеспечения, программного обеспечения или любой комбинации означенного.
Модуль 510 инициализации инициализирует, по меньшей мере, одну из BS 110 и MS 140 для экономии энергии, используя состояние 520 DL и состояние 530 UL, ассоциативно связанные с BS 110 и MS 140 соответственно в ходе связи между BS 110 и MS 140. Состояние 520 DL и состояние 530 UL могут быть сохранены в запоминающем устройстве, которое может быть доступным для модуля 510 инициализации, первого контроллера 540 и второго контроллера 560.
Модуль 510 инициализации задает состояния DL и UL так, чтобы указывать период разговора, если требуется и протокол "речь-по-IP" (VoIP), и режим экономии энергии (PSM).
Первый контроллер 540 соединен с модулем 510 инициализации так, чтобы активировать первый режим 550 класса экономии энергии (PSC), когда состояния DL и UL указывают период молчания. Активирование первого PSC-режима 550 включает в себя поддержание диспетчеризации интервала ожидания и интервала прослушивания согласно первому PSM, как пояснено выше. Первый PSC-режим 550 может быть представлен посредством схемы синхронизации или программы, которая выполняет диспетчеризацию.
Второй контроллер 560 соединен с модулем 510 инициализации так, чтобы активировать второй PSC-режим 570, когда, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL указывает период разговора. Активирование второго PSC-режима 570 включает в себя поддержание диспетчеризации интервала ожидания и интервала прослушивания второму PSM, как пояснено выше. Второй PSC-режим 570 может быть представлен посредством схемы синхронизации или программы, которая выполняет диспетчеризацию.
Приемник/передатчик 580 пакетов выполняет прием и передачу функций SID-кадра или речевого пакета. Он может также проверять, является пакет речевым пакетом или SID-кадром, и сообщать в первый контроллер 540 или второй контроллер 560 соответственно.
Фиг.6A - это схема, иллюстрирующая первый контроллер 540, показанный на фиг.5, согласно одному варианту осуществления изобретения. Первый контроллер 540 включает в себя модуль 610 поддержания режима и модуль 620 обновления. Первый контроллер 540 может иметь большее или меньшее число компонентов, чем указано выше.
Модуль 610 поддержания режима поддерживает интервал ожидания и интервал прослушивания согласно первому PSM-протоколу 615, если состояния 520 и 530 DL и UL (фиг.5) указывают период молчания. В одном варианте осуществления первый PSM-протокол 615 - это протокол PSC тип I в соответствии с IEEE 802.16e или эквивалентным стандартом. Модуль 610 поддержания режима также обменивается данными со вторым контроллером 560, если определяется то, что PSM изменяется с первого PSM на второй PSM, когда модуль 610 поддержания режима деактивирует первый PSM-протокол 615.
Модуль 620 обновления обновляет, по меньшей мере, одно из состояний 520 и 530 DL и UL. Это может быть выполнено посредством мониторинга или определения типа пакета в соответствии с приемником/передатчиком 580 пакетов (фиг.5). Модуль 620 обновления включает в себя модуль 650 обновления состояния, буфер 630 и передатчик 640.
Модуль 650 обновления состояния обновляет одно из состояний 520 и 530 DL и UL в BS 110 или в MS 140, если речевой пакет принимается или передается. Буфер 630 буферизует кадр дескриптора вставки молчания (SID) или речевой пакет. Буфер 630 может быть реализован как буферное запоминающее устройство (к примеру, устройство типа "первый-вошел-первый-вышел", оперативное запоминающее устройство). Размер буфера 630 может быть достаточно большим для того, чтобы хранить все пакеты, которые могут поступать. Передатчик 640 передает буферизованный SID-кадр или буферизованный речевой пакет в течение интервала прослушивания. Передатчик 640 отправляет буферизованный SID-кадр или буферизованный речевой пакет в приемник/передатчик 580 пакетов.
Фиг.6B - это схема, иллюстрирующая второй контроллер 560, показанный на фиг.5, согласно одному варианту осуществления изобретения. Второй контроллер 560 включает в себя модуль 660 поддержания режима и модуль 670 обновления. Второй контроллер 560 может иметь большее или меньшее число компонентов, чем указано выше.
Модуль 660 поддержания режима поддерживает интервал ожидания и интервал прослушивания согласно второму PSM-протоколу 665, если, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL указывает период разговора. В одном варианте осуществления второй PSM-протокол 665 - это протокол PSC тип II в соответствии с IEEE 802.16e или эквивалентным стандартом. Модуль 660 поддержания режима также обменивается данными с первым контроллером 540, если определяется то, что PSM изменяется со второго PSM на первый PSM, когда модуль 660 поддержания режима деактивирует второй PSM-протокол 665.
Модуль обновления 670 обновляет, по меньшей мере, одно из состояний 520 и 530 DL и UL (фиг.5). Это может быть выполнено посредством мониторинга или определения типа пакета в соответствии с приемником/передатчиком 580 пакетов (фиг.5).
Фиг.7 - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 700 для того, чтобы экономить электроэнергию согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 700 инициализирует, по меньшей мере, одну из BS и MS для экономии энергии, используя состояние DL и состояние UL, ассоциативно связанное с BS и MS соответственно в ходе связи между BS и MS (этап 710). Затем, процесс 700 определяет то, указывают ли состояния DL и UL период молчания (этап 720). Если так, то процесс 700 переходит в первый PSC-режим (этап 730) и затем завершается. В противном случае, процесс 700 переходит во второй PSC-режим и затем завершается. В одном варианте осуществления первый PSC-режим поддерживает соединение максимальной эффективности (BE) или переменной скорости не в реальном времени (NRT-VR), а второй PSC-режим поддерживает соединение предоставляемых без запрашивания услуг (UGS), переменной скорости в реальном времени (RT-VR) или расширенное соединение переменной скорости в реальном времени (ERT-VR). В одном варианте осуществления первый PSC-режим соответствует PSC тип I, а второй PSC-режим соответствует PSC тип II согласно IEEE 802.16e или эквивалентному стандарту.
Фиг.8 - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 710, показанный на фиг.7, для инициализации согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 710 определяет то, требуется ли протокол "речь-по-IP" (VoIP) (этап 810). Если нет, процесс 710 возвращается к этапу 810. В противном случае, процесс 710 определяет то, требуется ли режим экономии энергии (PSM) (этап 820). Если нет, процесс 710 возвращается к этапу 810 (или этапу 820). В противном случае, процесс 710 задает состояния DL и UL так, чтобы указывать период разговора (этап 830), и затем завершается.
Фиг.9A - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 730, показанный на фиг.7, для входа в первый PSC-режим согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 730 поддерживает интервал ожидания и интервал прослушивания согласно первому PSM-протоколу (этап 910). Далее, процесс 730 обновляет, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL (этап 920). Затем, процесс 730 определяет то, указывают ли состояния DL и UL период молчания (этап 930). Если так, процесс 730 возвращается к этапу 910, чтобы продолжать поддерживать интервал ожидания и интервал прослушивания согласно поддержанию первого PSM-протокола. В противном случае, если, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL указывает период разговора, процесс 730 выходит из первого PSC-режима, чтобы переходить во второй PSC-режим (этап 940), и затем завершается.
Фиг.9B - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 920, показанный на фиг.9A, для обновления одного из состояний DL и UL в первом PSC-режиме согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 920 определяет то, принимается или передается пакет или нет (этап 945). Если нет, то процесс 920 завершается; т.е. обновление состояния DL или UL не требуется. В противном случае, процесс 920 буферизует пакет, который может быть кадром дескриптора вставки молчания (SID) или речевым пакетом (этап 950). Затем, процесс 920 определяет то, является ли пакет речевым пакетом (этап 960). Если нет, т.е. пакет является SID-кадром, процесс 920 переходит к этапу 970. В противном случае, процесс 920 определяет, исходит пакет из станции DL или из станции UL (этап 962). Если он исходит из станции DL, т.е. из станции BS, процесс 920 задает состояние DL как состояние разговора, чтобы указывать период разговора (этап 964), и переходит к этапу 970. Если он исходит из станции UL, т.е. из станции MS, процесс 920 задает состояние UL как состояние разговора (этап 966) и переходит к этапу 970.
Процесс 920 затем определяет, достигнут ли интервал прослушивания (этап 970). Если нет, процесс 920 завершается. В противном случае, процесс 920 передает буферизованный SID-кадр или кадры или буферизованный речевой пакет или пакеты в течение интервала прослушивания (этап 980) и затем завершается.
Фиг.10 - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 740, показанный на фиг.7, для входа во второй PSC-режим согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 740 поддерживает интервал ожидания и интервал прослушивания согласно второму PSM-протоколу (этап 1010). Далее, процесс 740 обновляет, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL (этап 1020). Затем, процесс 740 определяет то, указывают ли состояния DL и UL период молчания (этап 1030). Если нет, т.е. если, по меньшей мере, одно из состояний DL и UL указывает период разговора, процесс 740 возвращается к этапу 1010, чтобы продолжать поддерживать интервал ожидания и интервал прослушивания согласно второму PSM-протоколу. В противном случае, процесс 740 выходит из второго PSC-режима, чтобы переходить в первый PSC-режим, и затем завершается.
Фиг.11 - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 1020, показанный на фиг.10, для обновления одного из состояний DL и UL во втором PSC-режиме согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 1020 определяет, является ли станция станцией BS или MS (этап 1110). Если это BS, процесс 1020 обновляет одно из состояний DL и UL в BS (этап 1120) и затем завершается. Если это MS, процесс 1020 обновляет одно из состояний DL и UL в MS (этап 1130) и затем завершается.
Фиг.12 - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 1120, показанный на фиг.11, для обновления одного из состояний DL и UL во втором PSC-режиме в BS согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 1120 определяет то, является пакет SID-кадром или речевым пакетом (этап 1210). Если он является SID-кадром, процесс 1120 определяет то, передается или принимается ли пакет в или от MS (этап 1220). Если он передается в MS, процесс 1120 задает состояние DL как состояние молчания, чтобы указывать период молчания (этап 1230), и затем завершается. Если он принимается от MS, процесс 1120 задает состояние UL как состояние молчания (этап 1240) и затем завершается.
Если пакет является речевым пакетом, процесс 1120 определяет то, передается ли он в MS или принимается от MS (этап 1250). Если он передается в MS, процесс 1120 задает состояние DL как состояние разговора, чтобы указывать период разговора, и затем завершается. Если он принимается от MS, процесс 1120 задает состояние UL как состояние разговора и затем завершается.
Фиг.13 - это блок-схема последовательности операций способа, чтобы проиллюстрировать процесс 1130, показанный на фиг.11, для обновления одного из состояний DL и UL во втором PSC-режиме в MS согласно одному варианту осуществления изобретения.
После начала процесс 1130 определяет то, является пакет SID-кадром или речевым пакетом (этап 1310). Если он является SID-кадром, процесс 1130 определяет то, передается ли он в BS или принимается от BS (этап 1320). Если он передается в BS, процесс 1130 задает состояние UL как состояние молчания, чтобы указывать период молчания (этап 1330), и затем завершается. Если он принимается от BS, процесс 1130 задает состояние DL как состояние молчания (этап 1340) и затем завершается.
Если он является речевым пакетом, процесс 1130 определяет то, передается ли он в BS или принимается от BS (этап 1350). Если он передается в BS, процесс 1130 задает состояние UL как состояние разговора, чтобы указывать период разговора (этап 1360), и затем завершается. Если он принимается от BS, процесс 1130 задает состояние DL как состояние разговора (этап 1370) и затем завершается.
i
1
K
Фиг.14 - это схема, иллюстрирующая компьютерную систему для того, чтобы реализовать гибридный контроллер 125/145 экономии энергии, показанный на фиг.1, согласно одному варианту осуществления изобретения. Процессор 230 включает в себя процессор 1410, контроллер запоминающего устройства (MC) 1420, основное запоминающее устройство 1430, контроллер ввода-вывода (IOC) 1440, межкомпонентное соединение 1445, интерфейс 1450 запоминающего устройства большой емкости, устройства 1447-1447 ввода-вывода (I/O) и сетевую интерфейсную плату (NIC) 1460. Процессор 230 может включать в себя большее или меньшее число компонентов, чем указано выше.
Процессор 1410 представляет центральный процессор архитектуры любого типа, такой как процессоры, использующие технологии Hyper Threading, технологии безопасности, сетевые технологии, цифровые мультимедийные технологии, одноядерные процессоры, многоядерные процессоры, встроенные процессоры, мобильные процессоры, микроконтроллеры, процессоры цифровых сигналов, суперскалярные компьютеры, векторные процессоры, компьютеры с архитектурой "один поток команд - много потоков данных" (SIMD), компьютеры со сложным набором команд (CISC), компьютеры с сокращенным набором команд (RISC), компьютеры архитектуры с системой команд сверхбольшой разрядности (VLIW) или гибридной архитектуры.
MC 1420 предоставляет управление и конфигурирование запоминающего устройства и устройств ввода-вывода, таких как основное запоминающее устройство 1430 и IOC 1440. MC 1420 может быть интегрирован в набор микросхем, который интегрирует несколько видов функциональности, таких как графика, мультимедиа, изолированный режим выполнения, интерфейс шины "хост-периферийное-устройство", управление запоминающим устройством, управление питанием и т.д. MC 1420 или функциональность контроллера запоминающего устройства в MC 1420 может быть интегрирована в процессоре 1410. В некоторых вариантах осуществления контроллер запоминающего устройства, внутренний или внешний для процессора 1410, может работать во всех ядрах или процессорах в процессоре 1410. В других вариантах осуществления он может включать в себя различные части, которые могут работать отдельно для различных ядер или процессоров в процессоре 1410.
Основное запоминающее устройство 1430 хранит системный код и данные. Основное запоминающее устройство 1430 типично осуществлено с помощью динамического оперативного запоминающего устройства (DRAM), статического оперативного запоминающего устройства (SRAM) или любых других типов запоминающих устройств, включая те, которые не нужно обновлять. Основное запоминающее устройство 1430 может включать в себя несколько каналов запоминающего устройства, таких как DRAM. DRAM могут включать в себя устройства с двойной скоростью передачи данных (DDR2) с полосой пропускания в 8,5 гигабайтов в секунду (ГБ/с). В одном варианте осуществления запоминающее устройство 1430 может включать в себя модуль 1435 управления экономией энергии. Модуль 1435 управления экономией энергии может выполнять все или некоторые из функций, описанных выше.
IOC 1440 имеет ряд функциональностей, которые имеют намерение поддерживать функции ввода/вывода. IOC 1440 также может быть объединен в набор микросхем вместе или отдельно от MC 1420, чтобы выполнять функции ввода/вывода. IOC 1440 может включать в себя ряд интерфейсных функций и функций ввода/вывода, например интерфейс шины межкомпонентного соединения периферийных компонентов (PCI), интерфейс процессора, контроллер прерывания, контроллер прямого доступа к памяти (DMA), логику управления питанием, таймер, шину управления системой (SMBus), интерфейс универсальной последовательной шины (USB), интерфейс запоминающего устройства большой емкости, интерфейс с низким числом выводов (LPC), беспроводное межкомпонентное соединение, прямой мультимедийный интерфейс (DMI) и т.д.
Межкомпонентное соединение 1445 предоставляет интерфейс с периферийными устройствами. Межкомпонентное соединение 1445 может иметь тип "точка-точка" или подключаться к нескольким устройствам. Для ясности, показаны не все межкомпонентные соединения. Предполагается, что межкомпонентное соединение 1445 может включать в себя любое межкомпонентное соединение или шину, такую как межкомпонентное соединение периферийных компонентов (PCI), PCI Express, универсальная последовательная шина (USB), интерфейс малых компьютерных систем (SCSI), последовательный SCSI, прямой мультимедийный интерфейс (DMI), усовершенствованная архитектура шин для микроконтроллера (AMBA) и т.д.
Интерфейс 1450 запоминающего устройства большой емкости взаимодействует с устройствами хранения большой емкости, чтобы хранить архивную информацию, такую как код, программы, файлы, данные и приложения. Интерфейс запоминающего устройства большой емкости может включать в себя SCSI, последовательный SCSI, интерфейс ATA (параллельный и/или последовательный), интерфейс дисковых устройств (IDE), интерфейс Enhanced IDE, пакетный интерфейс периферийных устройств для АТ-совместимых компьютеров (ATAPI) и т.д. Устройство хранения большой емкости может включать в себя высокоскоростные массивы хранения с большой емкостью, такие как массив недорогих дисков с избыточностью (RAID), сетевая система хранения данных (NAS), цифровые магнитные ленты, оптические устройства хранения и т.д.
Устройство хранения большой емкости может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM) 1452 на компакт-дисках (CD), цифровые видео/универсальные диски (DVD) 1453, накопитель 1454 на гибких магнитных дисках, накопитель 1455 на жестком диске, ленточный накопитель 1456 и любые другие магнитные или оптические устройства хранения. Устройство хранения большой емкости предоставляет механизм для того, чтобы считывать машинодоступные носители.
1
K
1
K
Устройства 1447-1447 ввода/вывода могут включать в себя любые устройства ввода/вывода, чтобы выполнять функции ввода/вывода. Примеры устройств 1447-1447 ввода/вывода включают в себя контролер устройств ввода (например, клавиатуры, мыши, трекбола, указательного устройства), мультимедийную карту (например, аудио, видео, графическую) и любые другие периферийные контроллеры.
NIC 1460 предоставляет возможности работы в сети для процессора 230. NIC 1460 может формировать прерывания как часть обработки транзакций связи. В одном варианте осуществления NIC 1460 совместима с 32-битовым и с 144-битовым стандартом шины PCI. Она типично совместима со стандартами локальной шины PCI версия 2.2, локальной шины PCI-X версия 1.0 или PCI-Express. Может быть предусмотрено несколько NIC 1460 в системе обработки. Типично, NIC 1460 поддерживает стандартные технические требования по минимальным и максимальным размерам кадров Ethernet (64-14518 байтов), форматам кадров, а также технические требования Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), 802.2 подуровень управления логическим соединением (LLC). Она также может поддерживать полнодуплексный интерфейс Gigabit Ethernet, покадровое управление потоками и другие стандарты, задающие физический уровень и уровень управления передачей данных для проводного Ethernet. Она может поддерживать Gigabit Ethernet на медном кабеле, заданный посредством IEEE 802.3ab, или Gigabit Ethernet на волоконно-оптическом кабеле, заданный посредством IEEE 802.3z.
NIC 1460 также может быть адаптером главной шины (HBA), таким как хост-адаптер по интерфейсу малых компьютерных систем (SCSI) или хост-адаптер по стандарту волоконно-оптических каналов (FC). Хост-адаптер SCSI может содержать встроенные аппаратные средства и микропрограммное обеспечение для того, чтобы выполнять транзакции SCSI или базовую систему ввода-вывода (BIOS) адаптера, чтобы загружаться с устройства SCSI или конфигурировать хост-адаптер SCSI. Хост-адаптер FC может использоваться для того, чтобы взаимодействовать с шиной по стандарту волоконно-оптических каналов. Он может работать на высокой скорости (к примеру, 2 Гбит/с) с автосогласованием скорости в волоконно-оптических сетях хранения данных (SAN) в 1 Гбит/с. Он может поддерживаться посредством соответствующего микропрограммного обеспечения или программного обеспечения для того, чтобы предоставлять обнаружение, составление отчетов и управление локальными и удаленными HBA с поддержкой внутриполосного FC или внеполосного Интернет-протокола (IP). Он может иметь поддержку мультиплексирования на уровне кадра и повторной компоновки некорректных кадров, поддержку встроенного контекстного кэша для поддержки заводских настроек и поддержку сквозной защиты данных с аппаратным контролем четности и циклическим избыточным кодом (CRC).
Элементы одного варианта осуществления изобретения могут быть осуществлены посредством аппаратных средств, микропрограммного обеспечения, программного обеспечения или любой комбинации вышеозначенного. Термин "аппаратные средства", в общем, упоминается как элемент, имеющий физическую структуру, к примеру, электронные, электромагнитные, оптические, электрооптические, механические, электромеханические части и т.д. Аппаратная реализация может включать в себя схемы, устройства, процессоры, специализированные интегральные схемы (ASIC), программируемые логические устройства (PLD), программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) или любые электронные устройства. Термин "программное обеспечение", в общем, упоминается как логическая структура, способ, процедура, программа, подпрограмма, процесс, алгоритм, формула, функция, выражение и т.д. Термин "микропрограммное обеспечение", в общем, упоминается как логическая структура, способ, процедура, программа, подпрограмма, процесс, алгоритм, формула, функция, выражение и т.д., который реализуется или осуществляется в аппаратной структуре (к примеру, флэш-память, ROM, EPROM). Примеры микропрограммного обеспечения могут включать в себя микрокод, записываемое управляющее запоминающее устройство, микропрограммную структуру. При осуществлении в программном обеспечении или микропрограммном обеспечении элементы варианта осуществления настоящего изобретения, по существу, являются сегментами кода для того, чтобы выполнять необходимые задачи. Программное обеспечение/микропрограммное обеспечение может включать в себя фактический код для того, чтобы выполнять операции, описанные в одном варианте осуществления изобретения, или код, который эмулирует или моделирует операции. Программные сегменты или сегменты кода могут быть сохранены в процессоре или машинодоступном носителе или переданы посредством компьютерного сигнала данных, осуществленного в виде несущей волны, или сигнала, модулированного по несущей, по среде передачи. "Процессорночитаемый или процессорнодоступный носитель" или "машиночитаемый или машинодоступный носитель" может включать в себя любой носитель, который может хранить, передавать или переносить информацию. Примеры процессорночитаемого или машинодоступного носителя включают в себя электронную схему, полупроводниковое запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство (ROM), флэш-память, стираемое программируемое ROM (EPROM), гибкий диск, компакт-диск (CD) ROM, оптический диск, жесткий диск, оптоволоконную передающую среду, радиочастотную (RF) линию связи и т.д. Компьютерный сигнал данных может включать в себя любой сигнал, который может распространяться по такой передающей среде, как электронные сетевые каналы, оптоволоконные каналы, воздушные линии связи, электромагнитные линии связи, радиочастотные линии связи и т.д. Сегменты кода могут быть загружены через компьютерные сети, такие как Интернет, сеть intranet и т.д. Машинодоступный носитель может быть осуществлен в изделии. Машинодоступный носитель может включать в себя информацию или данные, которые, когда к ним осуществляет доступ машина, инструктируют машине выполнять операции или действия, описанные выше. Машиночитаемый носитель также может включать в себя программный код, встроенный в него. Программный код может включать в себя машиночитаемый код для того, чтобы выполнять операции или действия, описанные выше. Термин "информация" или "данные" здесь ссылается на любой тип информации, которая кодируется для машиночитаемых целей. Следовательно, он может включать в себя программу, код, данные, файл и т.д.
Весь или часть варианта осуществления изобретения может быть реализована посредством различных средств в зависимости от вариантов применения согласно конкретным признакам, функциям. Эти средства могут включать в себя аппаратные средства, программное обеспечение или микропрограммное обеспечение, или любую комбинацию вышеозначенного. Элемент аппаратных средств, программного обеспечения или микропрограммного обеспечения может иметь несколько модулей, связанных друг с другом. Аппаратный модуль связан с другим модулем посредством механических, электрических, оптических, электромагнитных или любых физических соединений. Программный модуль соединен с другим модулем посредством функции, процедуры, способа, подпрограммы или вызова подпрограммы, входа, ссылки, параметра, переменной и передачи параметров, возврата функции и т.д. Программный модуль соединен с другим модулем так, чтобы принимать переменные, параметры, аргументы, указатели и т.д. и/или формировать или передавать результаты, обновленные переменные, указатели и т.д. Микропрограммный модуль соединен с другим модулем посредством любой комбинации способов соединения аппаратных средств и программного обеспечения, описанных выше. Аппаратный, программный или микропрограммный модуль может быть соединен с любым другим аппаратным, программным или микропрограммным модулем. Модуль также может быть программным драйвером или интерфейсом, чтобы взаимодействовать с операционной системой, работающей на данной платформе. Модуль также может быть аппаратным драйвером, чтобы конфигурировать, устанавливать, инициализировать, отправлять и принимать данные в и от аппаратного устройства. Устройство может включать в себя любую комбинацию аппаратных, программных и микропрограммных модулей.
Хотя изобретение описано в отношении нескольких вариантов осуществления, специалисты в области техники должны признавать, что оно не ограничено описанными вариантами осуществления, а может быть применено на практике с модификацией и изменением в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Описание, таким образом, должно рассматриваться как иллюстративное, а не ограничивающее.