CN1293850A - 减小无线网络中终端功率消耗的数据传输系统 - Google Patents

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Abstract

系统在无线网络的各终端之间发送数据。在该系统中,基站/中央控制器(ABS/CC≌)控制从发送终端到多个接收终端之间的数据传输,其中数据被安排在控制数据帧(ACD≌)的时隙中,并且为发送终端和特定的接收终端之间的数据传输预约每一个时隙。具体地说,BS/CC将多个接收终端分成节能终端集合和非节能终端集合,然后为发送终端和节能终端之间的数据传输预约CDF中的一组时隙,并且为发送终端和非节能终端之间的数据传输预约CDF中的另一组时隙。然后,BS/CC根据预约用于发射机和节能终端之间的数据传输的一组时隙在所述帧中的位置,经由无线网络发出消息通知节能终端何时进行低功率方式和数据接收方式之间的切换。

Description

减小无线网络中终端功 率消耗的数据传输系统
本发明针对用于减小网络无线终端功率消耗的系统。更具体地说，本发明针对这样一种系统：它将各无线终端分成一些集合，并在从低功率方式向数据接收方式切换时指令所述这些终端集合接收数据。本发明有着与无线ATM网络有关的具体应用，无线ATM网络指定时分多址帧的发送和接收终端，并且对利用中央控制器和基站等对它的访问进行仲裁。
ATM(“异步传输模式”)是一种协议，它是针对与在网络设备间发送多媒体数据有关的寻址问题而提出的。具体地说，ATM网是这样的系统：在连接两个网络设备之前商订并建立传输参数(例如带宽)，将不同类型的数据(例如视频和音频数据)分组成基于所建立的传输参数的信元，然后复用这些信元，以便能经由单个通信线路将它们发送到接收设备。该接收设备然后检查该发送数据的错误，如果有错误出现，请求发送设备再次发送所述数据。
传统上说，ATM网络是基于有线的，这意味着其中的设备是用光缆等互连的。可是目前已经发展了无线ATM网络，它利用点对点的无线连接、诸如射频(“RF”)和红外(“IR”)链路替代了这些光缆的至少一些部分。这种类型的无线ATM网络在美国专利申请No．08／770024“用于无线ATM的媒体访问控制(MAC)协议”中描述，其内容特此通过引用完全结合到本文提出的主题申请中。
详细地说，上述美国专利申请描述了用于无线ATM网络的通信协议(即MAC协议)，它提高了网络服务质量，特别是根据所分配的带宽，通过首先预约然后调度数据发送所需的资源。图1到图4示出可能用到MAC协议的无线ATM网络的不同配置。具体地说，图1和图2示出了集中或“基站”式体系结构，其中基站(“BSs”)控制各种无线终端(“WT”)间的通信，而图3和图4示出了分布式或“特定”(“ad-hoc”)体系结构，其中WT中的一个被指定控制通信任务。这种特定的WT被称为中央控制器(“CC”)。
在基站和特定配置两者中，各WT间的通信经由周期性时分多址(“TDMA”)帧来实现。在MAC协议的范围内，该TDMA帧被称为控制数据帧(“CDF”)。该CDF通常包含控制部分和数据部分两者，其中的每一部分包括用于在BSs／CCs和各WT间发送请求和／或数据的许多时隙(即时间间隔)。在ATM范围内，每一个时隙通常等于发送某个ATM信元所需要的时间量。
工作中，WT在控制部分期间经由CDF中控制时隙向BS／CC中的调度程序发送请求。一般而言，这是请求在下一个CDF的数据部分期间准许WT向另一个WT发送数据信元。该调度程序从各WT收集所有这样的请求，然后相应地在下一个CDF中分配可用的数据时隙。就是说，调度程序分配每一个数据时隙给发送WT，使得发送WT被准许在特定的数据时隙中发送数据。一般而言，不必指定具体的接收WT，因为每一个接收WT配备一种装置(例如在其ATM层)以确定信元是否被委托给该WT，以便接收该信元而不顾其它信元。在任何情况下，一旦时隙被分配给发送WT，该分配以“预约消息”的形式向各个WT广播，预约消息通知每一个发送WT：已经提交它可以利用下一个CDF中的哪些数据时隙来发送数据的请求。此后，在下一个CDF中，该发送WT在其分配的时隙中发送数据。
上述系统中的一个问题是：在整个CDF期间，所有接收WT必须保持全功率，因为在CDF末端可能存在指定给该WT接收的数据。而这在有线终端的情况下通常不是问题，因为来自电插座的电力供应相对不受限制，这在WT中可是问题，WT通常是由电池供电，因此电力供应受限。由于认识了这一问题，节能特征已被结合到现有无线网络，并且特别是结合到无线ATM网络。例如，在一个传统的系统中，BS／CC发出预约消息，规定哪一个WT将向特定的时隙发送数据以及哪一个WT将从特定的时隙接收数据。借助于掌握这种信息，接收WT能够在低功率(即“节能”)方式和较高功率(即“数据接收”)方式之间切换，在所述较高功率方式期间，能够接收来自适当时隙的数据。
虽然上述传统的系统能导致WT中的功率保护，但是这些系统还有明显的缺陷。具体地说，由于BS／CC的有关部分为确定发送和接收两者的标识所需的附加计算工作，它们导致网络总开销的增加。另外，由于每一个接收WT各自在方式间切换，所以预约消息必须包含每一个单独的接收WT的切换信息。例如，典型的预约消息可能形如：&#60transmit_WT_id，time of transmission，slot#1，rcv_WT_idl_slot#1，rcv_WT_id2_slotl，…，slot#2，rev_WT_idl_slot#2，rev_WT_id2_slot#2，…&#62。这种复杂的消息发送和接收增加了网络的总开销并由此进一步降低了网络的效率。
此外，执行上述节能方案所需的附加处理能力，特别是在WT中，可能需要额外的功率，它抵消实际节省的功率数量。例如，在发送WT的MAC层可能不知道预期的接收WT，因此将需要借助其本身和较高层(例如ATM层)间的附加控制装置并通过检查每一个接收到的信息包的ATM标题来确定该信息。另外，还可能存在控制接收WT的问题。例如，如果发送WT发送大量时隙，仅仅其中的子集被指定给特定的接收WT，PHY均衡和跟踪要求可能不允许所述接收WT自身在特定的时隙间接通开和断开。
鉴于上面所述，需要一种减小网络中WT的功率消耗而不显著增加网络的总开销的系统。
本发明针对上述需要。具体地说，本发明提供各种在低功率方式和数据接收方式间切换特定WT集合的方法，其中在低功率方式期间消耗相对小的功率，而在数据接收方式期间消耗足以接收和／或处理数据的功率。通过以集合方式、而不是象先有技术那样逐一地切换WT，本发明能减小BS／CC、发送WT和／或接收WT中的总开销量。
按照一个方面，本发明是一种用于在无线网络中的多个WT间发送数据的系统(例如：一种方法、一种装置和计算机可执行处理步骤)。在该系统中，BS／CC识别多个WT中间的某一发射机和接收机集合(例如通过检查来自包括所述信息的发射机的消息)。然后BS／CC向所述发射机和所述接收机集合发出消息，所述消息标识发射机、接收机集合以及所述发射机向所述接收机集合发送数据的传输时间。在该传输时间，(i)发射机向消息中标识的接收机集合发送数据，(ii)接收机集合从低功率方式切换到数据接收方式(即以比低功率方式更高的电平向接收机供电的方式)，以便接收消息中标识的发射机发送的数据。
本发明的上述方面减少了必须由BS／CC执行的处理量。更具体地说，在传统的系统中，BS／CC分别控制WT，例如通过为CDF中的每一个时隙指定发送WT、接收WT和传输时间。这是一种计算密集型任务，并因此费时。另一方面，本发明指定WT集合，然后控制该WT集合，而不是逐一地控制每一个WT。这种方法是计算方面比较不密集的，并因此较快，没有显著地增加该无线WT的功率消耗。
按照另一方面，本发明是一种用于在无线网络中的多个WT间发送数据的系统。在该系统中，BS／CC指定多个WT中的至少一个作为发射机用于向无线网络输出数据，指定多个WT中能够接收由发射机输出到该无线网络的数据的某一集合，并且向所述多个WT发出识别所述发射机和所述多个WT集合消息。当经无线网络输出数据时，多个WT中的每一个都根据发射机的标识来确定其是否能够接收数据。多个WT中能接收数据的那些WT从低功率消耗方式切换到数据接收方式，以便接收数据。
本发明的上述方面因此限制了发送WT向接收WT的固定集合发送数据。结果，减轻了发送WT确定其数据目的地的任务。就是说，在其它的实施例中，发送WT提供该信息给BS／CC，然后后者使用该信息分配／预约CDF中的时隙。这里，由于该信息是比较固定的，所以免除了发送WT(和BS／CC，就此而言)做其它处理。
按照再一个方面，本发明是一种用于在无线网络的各WT之间发送数据的系统。在这方面，BS／CC控制从发送WT向多个接收WT的数据传输，其中数据被安排在CDF的时隙中，并且每一个时隙被预约用于发送WT和特定的接收WT间的数据传输。具体地说，BS／CC将多个接收WT划分成节能WT集合和非节能WT集合，然后为发送WT和非节能WT间的数据传输预约CDF中的一组时隙，并且为发送WT和节能WT间的数据传输预约CDF中的至少另一组时隙。然后，根据为发射机和节能WT间的数据传输预约的另一组(一些组)时隙在帧中的位置，BS／CC经无线网络发出指令节能WT何时在低功率消耗方式和数据接收方式之间切换的消息。
通过利用“固定”集合，即，节能和非节能WT，与“可变”分配一道，即，根据CDF中各组时隙的位置而改变WT在方式间切换的时间，本发明能减小网络总开销。这对于发送WT尤其是真实的，因为需要用来确定它们目前时隙中的任何一个是否被指定给节能或非节能WT的处理显著地少于确定把每一个时隙委托给特定WT所需的处理。另外，由于节能WT仅仅在整个CDF的一部分时间内处在数据接收方式，所以本发明能减小其功率消耗而没有显著增加总开销。
已经提供上面的简述以便可以迅速地理解本发明的特性。通过参考下面的最佳实施例并结合附图的详细描述可以获得对本发明的更完整的理解。
图1示出可以通过它来实现本发明的网络，后者具有基站体系结构和树形布局。
图2示出可以通过它来实现本发明的网络，后者具有基站体系结构和环形布局。
图3示出可以通过它来实现本发明的网络，后者具有特定体系结构和全连接布局。
图4示出可以通过它来实现本发明的网络，后者具有特定体系结构和发送节点(forwarding-node)布局。
图5示出基站体系结构条件下所用的CDF。
图6示出特定体系结构条件下所用的CDF。
图7示出实现本发明第一实施例的处理步骤的流程图。
图8示出实现本发明第二实施例的处理步骤的流程图。
图9示出实现本发明第三实施例的处理步骤的流程图。
本发明可以与多种不同类型的无线网络、包括工作在MAC协议下的ATM网络结合使用。因此，虽然本发明不限于在ATM网络条件下使用或者不限于在MAC协议条件下使用，但是，其中最佳实施例将从工作在MAC协议下的无线ATM的角度来描述。为此目的，提供了不同体系结构的无线ATM网络的一般综述，继之以在这些结构范围内的对本发明的详细描述。
在这方面，无线ATM网络可以或者具有分布结构或者具有集中结构。图1和图2示出具有集中结构或者基站结构的无线ATM网络。有两种可以在基站结构中实现的不同类型的布局。第一种类型示于图1，被称为树形布局。在该布局中，信息包／信元经由移动交换中心(“MSC”)传送到各个基站，因此到各个WT。
更具体地说，除了别的之外，无线ATM网络1包括有线ATM网络2、网关(“G”)4、移动交换中心(“MSC”)5、基站(“BS”)6和WT 7。尽管无线连接或电缆也可使用，基站6、MSC 5和网关4通常经由光缆等连接到有线ATM网络2。另一方面，WT 7经由诸如RF链路或IR链路的无线介质9连接到基站6。这些WT可包含任何一种类型的信息发送和接收装置，包括但不限于：个人计算机、数字电话、视频摄像机、数字摄像机和数字电视／顶置盒。
有线ATM网络2包括上述类型的传统的ATM网络，它提供资源共用和其各节点间的数据信元传送。网关4是一种端口，它在有线ATM网络2和MSC 5之间发送包含例如音频和视频数据的数据信元。MSC 5根据信元标题中的网络地址将从网关4接收的数据信元发送到各基站6中合适的一个(或几个)，并将从各基站6接收的数据信元传输到网关4。各基站6(最好包括在其相应的各WT的预定距离范围内的发射机等)从已经与其建立连接的WT发送和接收数据。
图2示出另一个众所周知的基站布局，称为环形布局。在环形布局中，除了是在环形布局中的以外，示于图2中的部件实际上与图1中的对应部件是相同的，交换功能分散执行而不是经由MSC执行。即这里是这样执行交换的：环绕“环”10从基站到基站传送信元，直到该信元到达与其预计的接收WT相连接的基站。以这种方式使用基站，就不需要分立的MSC。
与基站体系结构相反，分布式或特定体系结构不使用基站向WT传送信元。代之以，WT中的每一个都有能力执行上述MSC的交换功能，以及与其它WT通信。图3和图4示出两个可用于特定体系结构的不同布局。更详细地说，图3示出完全连接的布局(“FCT”)，其中所有WT都能相互通信。这种布局通常在各个WT部分需要消耗高功率，因为每一个WT必须保持与其它每一个WT的链接。图4示出在特定网络条件下使用的另一种布局，即，发送节点布局(“FNT”)。在NFT中，每一个WT不必能够与其它所有WT通信。更确切地说，一些WT被指定为“发送节点(forwarding nodes)”，它们能或者直接或者经由其它发送节点将信元发送到其预期的目的地。
在ATM网络中，不管其体系结构如何，经由TDMA帧来实现各WT间的通信。如上所述，从ATM的角度来说，该TDMA帧包含CDF，该CDF包含控制部分和数据部分两者。控制部分包括许多时隙(即时间间隔)，其中各个WT向控制装置(即BS／CC)发送其访问下一个CDF的数据部分中时隙的请求。数据部分包括一些时隙，其中在各个WT之间交换实际数据(例如多媒体数据)。
在基站体系结构中，控制部分和数据部分两者是以集中方式实现的，意指给控制信息和数据两者选择从发送WT到BS、然后到接收WT的路由。另一方面，在特定体系结构中，控制部分可以或者以相似于上述的分布方式实现或者以集中方式实现。可以在特定体系结构中实现集中控制部分，其方法是：简化MAC层协议，然后把选择当前CC(中央控制器)的方法结合到每一个WT中。该CC可以用来对访问各个WT的操作进行仲裁。具体地说，象上述的BS一样，CC向WT提供关于哪一个WT被假设在特定的时隙发送的信息。例如在ATM范围内，CDF的控制部分被用来在CDF的其余时隙期间向WT指定传输信息。下面将对此进行详细描述。
图5示出CDF结构，它用于具有BS结构的ATM网络。象图5所示的，CDF包括四个部分，这就是：(i)BS_sig、(ii)Down_data、(iii)Up_data和(iv)E-burst。在BS_sig部分期间，BS向WT发送其所有信令信息。在该信令部分后面，BS在DoWn_data部分发送下行链路数据。这把BS的转向时间减至最小，所述转向时间就是WT停止然后又开始传输所占用的时间。接下来，WT在Up_data部分按预规定的次序发送信息。这种发送可包括“子(piggy-backing)”信令信息。在E-burst部分期间，所有在前面的CDF中没有发送数据以及被分配E-burst时隙的WT将在它们特定的E-burst时隙发送能量信号。该能量信号向BS表明所述E-burst时隙中特定的WT需要数据传输的带宽。如图6示出的，用于特定体系结构的CDF与上述用于BS结构的CDF相似。用于基站结构的CDF与用于特定体系结构的CDF间的主要差别是：基站结构的CDF包括用于BS的明确的数据部分，而用于特定体系结构的CDF不包括用于CC的明确的数据部分。
如上所述，CDF用于在WT和BS／CC间分配控制信息。就是说，每一个WT在指定给它的时隙期间将其控制信息提供给BS／CC，该控制信息指定该WT在下一个CDF所需的时隙数。该控制信息还为这些时隙指定优先权，例如指定那些时隙最重要，接着为次重要的时隙。BS／CC从各个WT收集所有这种信息，然后根据若干参数(包括但不限于服务质量(“QOS”)要求、可获得的带宽等等)在下一个CDF的数据部分将时隙分配给请求的WT。
一旦时隙被分配，BS／CC向各个WT广播“预约消息“。该预约消息向各个WT提供关于向各个WT分配CDF中的时隙的信息。具体地说，预约信息通知各个WT关于它们可以使用哪些时隙发送数据。本发明按预约信息将WT分组，例如根据它们是否要求功率保护(conservatiom)(诸如用电池供电的WT)，和／或提供附加信息来通知这些WT什么时候接通和断开以便接收数据。通过这样做，本发明减少了节能WT(诸如用电池供电的漆上型计算机)中的功率消耗。
本发明的第一个实施例是用于在无线网络中的多个WT中间发送数据的系统，它最好通过在BS／CC的处理器中执行的计算机代码(即计算机可执行程序步骤)来实现。简言之，BS／CC在多个WT中标识某一发射机和接收机集合，其中发射机用来向接收机集合发送数据。然后BS／CC向发射机和接收机集合发出消息，该消息标识发射机、接收机集合和发射机发送数据到接收机集合的传输时间。在该传输时间：(i)所述发射机将数据发送到消息中标识的接收机集合，并且(ii)接收机集合从低功率方式切换到接收数据方式(就是说，接收机以较低功率方式中的电平高的电平供电的方式)以便接收来自消息中标识的发射机的数据。
图7是更详细地描述上述系统的工作的流程图。更具体地说，在步骤S701，在CDF控制部分，BS／CC接收来自各个WT的信息。该“控制信息”包括来自各个WT的传输请求。这些传输请求包括由所述各个WT发出的从一个WT(即发射机或发送WT)向一个或多个其它的WT(即接收机或接收WT)发送数据的请求。一旦接收到这些请求，BS／CC检查请求中的信息，以便确定在下一个CDF中的时隙怎样分配。
更详细地说，在步骤S702，BS／CC识别所述各WT中哪一个已经请求用于传输的时隙，以及这些发射机希望向哪些WT发送数据。为了做到这点，BS／CC检查所述请求中是否有即标识发送WT又标识预期的接收WT的WT识别符(例如“WT id”)。BS／CC还确定每一个接收WT已经请求的时隙的数量。然后处理进行到步骤S703。
在步骤S703，BS／CC向WT发出识别发送和接收WT的预约消息。预约消息还标识下一个CDF中哪些时隙分配给每一个发送WT以及接收WT清单。在本发明的最佳实施例中，CDF中至少一个时隙被分配给所述清单中的每一个WT。预约消息还包括传输时间。该传输时间标识发送WT向所述清单中的各接收WT开始和／或结束数据传输的时间。因此，在步骤S703中由BS／CC输出的预约消息可能包括&#60transmit_WT_id，time_of_transmission，number of slots，rcv_WT_idl，rev_WT_id2…&#62，其中transmit WT id包含发送WT标识符，rcv WT idn包含第n个接收WT的标识符，time of transmission包含传输时间，number of slots包含发送WT发送的时隙的数量。然后每一个发送和接收WT接收预约消息并按照所指令的进行操作。
更具体地说，在步骤S704，每一个接收WT在传输时间“为自身编程”(如：为中断编程)以便从低功率方式切换到数据接收方式。该低功率方式不构成“电源断开”状态。更确切地说，在低功率方式，WT消耗相对小量的功率，通常足以跟上时间进程并接受和解释来自发射机的预约消息。在本发明的最佳实施例中，传输时间既包含“传输开始”时间又包含“传输结束”时间。因此，已在低功率方式下的接收WT为自身编程而在时间开始传输时(即从低功率方式进入数据接收方式)引起注意，以便接收数据，然后在传输结束时间重新进入低功率方式。在传输时间仅仅包含结束时间的情况下，已经在数据接收方式下的WT将在传输时间进入低功率方式。
接下来在步骤S705，在传输时间，发送WT向接收WT发送数据。在WT已经为低功率方式的情况下，接收WT从低功率方式切换到数据接收方式，以便接收来自发送WT的数据。由于接收WT没有接收数据时工作在低功率方式，接收WT能够保存功率而对系统没有任何实质性不利影响。一旦完成数据接收，接收WT然后可以重新进入低功率方式(如果需要的话在所述传输时间期间)。在WT已经在数据接收方式并且传输时间仅指定传输结束时间的情况下，在步骤S705，WT保持数据接收方式直到传输时间结束，然后进入低功率方式。每一次传输都重复图7示出的步骤。
本发明的第二实施例是用于无线网络中多个WT间发送数据的系统，它最好通过在BS／CC的处理器中执行的计算机代码(即计算机可执行程序步骤)来实现。简言之，本发明的这一实施例包括这样的代码：它指定多个WT中的至少一个作为发射机用于向无线网络输出数据；指定多个WT中能够接收发射机输出到无线网络的数据的某个集合；以及向多个WT发出标识发射机和多个WT中的所述集合的消息。当数据输出到无线网络中时，多个WT中的每一个根据发射机的标识来确定其是否能够接收到数据。所述多个WT中能够接收数据的那些WT从低功率方式切换到数据接收方式以便接收数据。
图8是更详细地描述上述系统工作的流程图。BS／CC分别在步骤S801和802指定某个WT作为发射机并指定用于那个发射机的特定的一些接收WT。更具体地说，在步骤801，BS／CC指定多个WT中的一个作为发送WT。在步骤802，BS／CC指定多个WT中能够只接收来自步骤801中指定的发送WT的数据的某个集合。例如在许多无线网络中，一个WT将只与少量的其它WT链接(即少于网络中其它WT总数)。因此在步骤802，接收WT可被指定为网络中所有连接到发送WT的WT。
接着在步骤S803，BS／CC向网络中的所有WT发出预约消息。该消息标识发送WT和接收WT，以及哪一些接收WT能发送数据给哪一些接收WT。这种信息存储在每一个WT的存储器中以及BS／CC的存储器中。在本发明的最佳实施例中，预约信息被发送一次，并仅当网络中各个WT间的连接变化(例如新的连接生成或旧的连接结束)时重发。这有利地影响网络的处理速度。当然，本发明还能配置成每次BS／CC发送CDF中的数据时重发预约消息，以便确保每一个WT的合适配置。
接着在步骤S804，发送WT经由CDF向接收WT输出数据。除了别的之外，该数据包括识别发送WT本身的信息(例如上面表示的transmit WT id)已经处在低功率方式时，在步骤S805，接收WT确定其是否能够接收数据。具体地说，每一个接收WT根据所述数据是不是由指定给所述接收WT的发送WT发送的来确定其是否能够接收该数据。例如参考图3，如果WT 20是被指定用于WT 21、22和23的发射机，则在步骤S805，这些WT的每一个将确定该数据是否从WT20发送(与另一个发射机相对的)。
其后，处理进行到步骤S806，其中这些能够接收数据的WT从低功率方式切换到数据接收方式。在步骤S807，这些WT然后接收数据，其后，根据所接收的数据是否将被处理，它们切换回到低功率方式或保持在数据接收／高功率方式。因此在WT 21、22和23的情况下，在步骤S806，这些WT从低功率方式切换到数据接收方式，其后，在步骤S807，这些WT接收由发送WT 20发送的数据。图8所示处理然后进行到步骤S808，它确定连接是否已经改变。如果是，处理返回到步骤S801，不然处理返回到步骤S803，其后，重复上述步骤。
本发明的第三个实施例是用于在无线网络的WT间发送数据的系统，它最好通过在BS／CC的处理器中执行的计算机代码(即计算机可执行的程序步骤)来实现。在本发明中，BS／CC控制从某个发送WT到多个接收WT的数据传输，其中数据被安排在CDF时隙中，并且其中为发送WT和特定的接收WT之间的数据传输预约每一个时隙。具体地说，BS／CC将多个接收WT划分成节能WT和非节能WT集合，然后为发送WT和非节能WT之间的传输数据预约CDF中的一组时隙，并且为发送WT和节能WT之间的数据传输预约CDF中的至少另一组时隙。然后，所述BS／CC根据预约用于发射机和节能WT之间的数据传输的所述至少另一组时隙在帧中的位置，通过无线网络发出消息通知节能WT何时在低功率方式和数据接收方式之间切换。
图9是更详细说明上述系统工作的流程图。更详细地说，在步骤S901，BS／CC确定网络中哪一个终端包含节能WT(通常是那些具有有限电源的，诸如电池供电的漆上型的等等)以及哪一个包含非节能WT(通常是那些具有不受限制电源的)。可以根据预先存储的信息或通过查询各个终端来作出所述确定。
其后，步骤S902将WT分成两个或更多集合。在本发明最佳实施例中，这些集合只包含节能WT和非节能WT。当然，应该指出，本发明不限于以这一方式来划分WT，并且终端可按照任何需要的标准进行划分。此外，应当指出本发明不限于只将WT划分成两个集合。例如，当将WT划分为一些集合时，也可以考虑诸如终端数据接收率(也可以像步骤S901中那样确定)的附加判据一下。因此在步骤S902，BS／CC可以如下划分WT：
A1=具有data_rate＜D1的所有节能WT的集合；
A2=具有D1#data_rate#D2的所有节能WT的集合；
Ai=具有D(i-1)#data_rate#Di的所有节能WT的集合；
AN=具有data_rate$DN的所有节能WT的集合；和
A(N+1)=所有其它WT的集合，
其中WT的总数确定为：
WTtotal=A1+A2+…+AN+A(N+1)。
步骤S902之后，在步骤S903，发送WT向BS／CC发送信息。该信息包括请求用于传输的时隙数，以及这些时隙中的数据发往何处。例如在上述只有节能／非节能WT的划分中，该信息将标识哪一个数据发往节能WT以及哪一个数据发往非节能WT。通常在用于每一个发送WT的上行链路的时隙中提供该信息。可是，在ATM信元标题中的GFC字段也被用于指定该信息。
接下来在步骤S904，BS／CC预约CDF中用于在每一个发送WT和一些非节能WT之间的数据传输的一组时隙，以及CDF中用于在每一个发送WT和一些节能WT之间的数据传输的至少另一组时隙，当然，以CDF中可得到的有限的时隙数目为条件。就是说，BS／CC将所有编址到任何节能WT的时隙集中在CDF的一个部分。对于上述提供的“数据率”的例子，BS／CC将用于A1集合的所有时隙集中在CDF的一个部分，将用于A2集合的所有时隙集中在CDF的另一个部分，将用于Ai集合的所有时隙集中在CDF的又一个部分，将用于AN集合的所有时隙集中在CDF的再一个部分，并且将用于A(N+1)集合的所有时隙集中在CDF的又一个部分。
本发明不限于按照任何特定的方式安排CDF中的那些部分。因此节能WT可能在CDF的开始，非节能WT随后，或者反过来。对上述的A1到AN集合也是如此。例如A2集合可以排在前面，随后是A1，随后是AN等等。当然，对于特定安排可能有内在的优点。其优点说明如下。
在步骤S904之后，处理进行到步骤S905。在步骤S905，BS／CC经无线网络向WT发出预约信息。在所述预约信息中，BS／CC通知WT关于在步骤S903作出的时隙预约。根据CDF中时隙集合的位置，预约消息还通知低功率WT何时在低功率方式和数据接收方式之间切换。就是说，在该实施例中，BS／CC指定“传输开始”和／或“传输结束”的时间，它定义了数据传输的开始和结束。
这些时间被接收WT用来在低功率方式和数据接收方式之间切换。就是说，在WT已经处于低功率情况下，传输开始和传输结束时间两者都将被指定，以便将WT从低功率方式转入数据接收方式，然后回到低功率方式。特别是如果还有数据需要立即处理，在这一情况下，WT当然不必回到低功率方式。
另一方面，在WT已经在数据接收的情况下，只有传输结束时间需要被指定，因为那将表示WT将进入低功率方式的时间。这样，例如在特定的网络中，可以把所有被委托给节能WT的传输在CDF的起点“捆在一起(bunched together)”，因此只有用于节能WT的传输结束的时间需要被指定。还有，在特定网络的具体情况下，假设所有响应E burst请求而被分配的时隙被编址到节能终端，因为这些时隙的编址不能推理得知。在Down data部分占据了CDF的大部分的基站网络的情况下，BS本身能将所有信元传输划分成两个部分，一部分被编址到节能WT而另一部分被编址到非节能WT。然后，BS能将自己当成“两个”不同的WT来处理，在该情况下，BS通过在Down data部分发送一些时隙以及在Up data部分发送一些时隙来将其传输分成两个部分。在这些部分中每一部分期间，BS／CC也可以指定哪一些时隙被分配到节能WT以及哪一些时隙被分配到非节能WT，然后为此指定“传输开始”和／或“传输结束”时间。
接下来在步骤S906，WT接收预约信息，并且发送WT发送其相应的预约的CDF时隙中的数据。例如上面提供的“数据率”的例子，该数据可能包含：&#60number_of_slots_for_set_A1，number_of_slots_for_set_A2，…number_of_slots_for_set_AN，number_of_slots_for_set_A(N+1)&#62。
在步骤S907，每一个属于特定集合的接收WT在其部分期间接收数据，所述部分是由BS／CC提供的“传输开始”和／或“传输结束”时间定义的。例如，节能WT在CDF的“节能部分”期间接收数据，非节能WT在CDF的“非节能部分”期间接收数据。同样地，在“数据率”的例子中，在A1中的WT在CDF的A1部分期间接收数据，在A2中的WT在CDF的A2部分期间接收数据，等等。在其它时间(即不接收数据时)，WT进入低功率方式。在这一点上，应当指出，在本实施例中，非节能WT通常不进入低功率方式，因为不需要。当然，还可以这样配置本发明，以便这些WT也进入低功率方式。在步骤S907之后，处理结束，但是对于每一次传输，重复步骤S903到S907。
另外，可以这样配置第三实施例，以便在步骤S903，发送WT指定若干时隙和集合号(&#60number＿of＿slots，set＿number&#62)，其中集合号选择如下：如果至少存在一个被编址到Ai中任何集合的数据包，并且没有编址到集合A1到A(i-l)中任何一个的数据包，则选择Ai。在这种情况下，在步骤S904，BS／CC预约在CDF的一个区域中指定集合号A1的所有WT的时隙、在CDF另一个区域中指定集合号A2的所有WT的时隙，等等。然后，在步骤905，BS／CC发出预约消息，诸如&#60WT_id&#62&#60no_of_slots&#62…&#60set_A1_begin_time&#62&#60set_A1_end_time&#62&#60set_A2_begin_time&#62&#60set_A2_end_time&#62…&#60set_AN_begin_time&#62&#60set_AN_end_time&#62。其后，处理过程以前面相同的方式进行。
在这方面应当指出，上述的三个实施例中的要素能以任何方式结合，一旦主题公开，作为本领域一般技术人员将认识到这点。例如，有可能对在第二实施例中指定的WT的固定集合执行第一和／或第三实施例，例如通过在固定集合中指定节能集合。此外，应当指出，本发明不限于在此描述的范围，即使用MAC协议并且具有特定或基站体系结构的无线ATM网络。就是说，本发明能够在以TDMA帧来组织数据传输的无线或不是无线的任何网络的条件下应用。最后，应当指出，示于图7、8和9的处理步骤不必按照示出的准确顺序执行，示出的顺序仅仅是本发明工作的一种方式。因此其它执行顺序是可以的，只要实际上保持本发明的功能。
已经根据特定的示范性的实施例描述了本发明。显然，本发明不限于上述实施例以及对其进行的修改，并且本领域的一般技术人员可能进行的各种变化和修改而不脱离后附的权利要求书的精神和范围。

Claims (17)

1．一种在无线网络中多个终端间发送数据的方法，所述方法包括如下步骤：
在所述多个终端中间标识一个发射机和一个接收机集合，所述发射机用于向所述接收机集合发送数据(S702)，和
向所述发射机和所述接收机集合发出消息，所述消息标识所述发射机、所述接收机集合以及所述发射机向所述接收机集合发送所述数据的传输时间(S703)，
其中，在所述传输时间：(i)所述发射机向所述消息中标识的所述接收机集合发送所述数据，和(ii)所述接收机集合从低功率方式切换到数据接收方式，以便接收来自所述消息中标识的发射机的数据(S704，S705)。
2．按照权利要求1的方法，其特征在于还包括在所述标识步骤之前从所述多个终端接收信息的步骤，
其中所述标识步骤根据从所述多个终端接收的所述信息来标识所述发射机和所述接收机集合(S701)。
3．按照权利要求2的方法，其特征在于：来自所述多个终端的信息包含标识所述发射机和所述接收机集合的终端标识符，和
其中所述标识步骤根据所述终端标识符来标识所述发射机和所述接收机集合。
4．按照权利要求1的方法，其特征在于：所述传输时间包含所述发射机停止向所述接收机集合发送所述数据的传输结束时间，
在所述传输结束时间，所述接收机集合从所述数据接收方式切换到所述低功率方式；以及，在接收所述消息时，所述接收机集合按照自身程序识别对应于所述传输时间的中断。
5．一种在无线网络中多个终端间发送数据的方法，所述方法包括如下步骤：
指定所述多个终端中的至少一个作为发射机，所述发射机用于向所述无线网络输出数据(S801)，
指定所述多个终端中的一个集合，所述终端集合能够接收所述发射机输出到所述无线网络的数据(S802)，和
向所述多个终端发出消息，所述消息标识所述发射机和所述多个终端的集合(S803)，
其中，当经由所述无线网络输出数据时，所述多个终端中的每一个根据所述数据是否由所述发射机发送来确定其是否能够接收所述数据(S805)，和
所述多个终端中能够接收所述数据的那些终端从低功率方式切换到数据接收方式，以便接收所述数据(S806，S807)。
6．按照权利要求6的方法，其特征在于：所述多个终端的集合包括已经与所述发射机建立连接的终端，以及所述方法还包括每当所述多个终端间的连接变化时重新发出所述消息的步骤(S808)。
7．按照权利要求6的方法，其特征在于：所述多个终端中的每一个包括终端标识符，和
所述多个终端中的每一个根据所述发射机的终端标识符来确定其是否能够接收所述数据。
8．一种用于无线网络中从发送终端到多个接收终端发送数据的方法，其中所述数据安排在控制数据帧(ACDF≌)的时隙中，并且为所述发射终端和指定的接收终端之间的数据传输预约每一个时隙，所述方法包括如下步骤：
将所述多个接收终端划分成节能终端集合和非节能终端集合(S901，S902)，
为所述发送终端和所述非节能终端之间的数据传输预约所述CDF中一组时隙，并且为所述发送终端和所述节能终端之间的数据传输预约所述CDF中的至少另一组时隙(S904)，和
根据预约用于所述发射机和所述节能终端之间的数据传输的所述至少另一组时隙在所述帧中的位置，经由所述无线网络发出消息通知所述节能终端何时在低功率方式和数据接收方式间切换(S905)。
9．按照权利要求10的方法，其特征在于：所述划分步骤将所述多个接收终端划分成多个节能接收终端集合，
其中所述预约步骤预约多个时隙，所述多个节能接收终端集合中的每一个对应所述多个时隙之一，以及
根据所述多个时隙在所述帧中的位置，所述消息通知所述节能终端何时在所述低功率方式和所述数据接收方式间切换。
10．按照权利要求11的方法，其特征在于：所述附加的判据包括所述节能终端的数据率。
11．按照权利要求10的方法，其特征在于：在为所述发送终端和所述节能终端之间的数据传输预约的所述CDF中的时隙从所述CDF的起点开始的情况下，所述消息通知所述节能终端从所述数据接收方式切换到所述低功率方式。
12．按照权利要求10的方法，其特征在于：在为所述发送终端和所述节能终端之间的数据传输预约的所述CDF中的时隙不是从所述CDF的起点开始的情况下，所述消息通知所述节能终端从所述低功率方式切换到所述数据接收方式，然后回到所述节能方式。
13．按照权利要求10的方法，其特征在于：
所述CDF包括多个部分(phase)，以及
预约为所述发送终端和所述节能终端之间的数据传输预约的所述CDF中的时隙组位于所述多个部分中的不同部分。
14．存储在计算机可读介质上的计算机可执行程序步骤，所述计算机可执行程序步骤用来在无线网络中从发送终端向多个接收终端发送数据，其中所述数据被安排在控制数据帧(ACDF≌)的时隙中，并且为所述发送终端和特定的接收终端之间的数据传输预约每一个时隙，所述计算机可执行程序步骤包括：
代码，用来将所述多个接收终端划分成节能终端集合和非节能终端集合(S901，S902)，
代码，用来为所述发送终端和所述非节能终端之间的数据传输预约所述CDF中的一组时隙，并且用来为所述发送终端和所述节能终端之间的数据传输预约所述CDF中的至少另一组时隙(S904)，和
代码，用来根据预约用于所述发射机和所述节能终端之间的数据传输的所述至少另一组时隙在所述帧中的位置，经由所述无线网络发出消息通知所述节能终端何时在低功率方式和数据接收方式间切换(S905)。
15．一种用于无线网络中多个终端间发送数据的系统，所述系统包括：
控制装置(6)，它执行处理步骤以便：(i)标识所述多个终端间的某一发射机和接收机的某一集合，所述发射机用于向所述接收机集合发送数据，和(ii)向所述发射机和所述接收机集合发出消息，所述消息标识所述发射机、所述接收机集合以及所述发射机向所述接收机集合发送所述数据的传输时间，
其中，在所述传输时间，(i)所述发射机向所述消息中标识的所述接收机集合发送所述数据，和(ii)所述接收机集合从低功率方式切换到数据接收方式，以便接收来自所述消息中标识的所述发射机的数据。
16．一种用于无线网络中多个终端间发送数据的系统，所述系统包括：
控制装置(6)，它执行处理步骤以便：(i)指定所述多个终端中的至少一个作为发射机，所述发射机用于向所述无线网络发送数据，(ii)指定所述多个终端中能够接收所述发射机发送到所述无线网络中的数据的一个集合，和(iii)向所述多个终端发送标识所述发射机和所述多个终端的集合的消息，
其中，当经由所述无线网络发送数据时，根据所述数据是否由所述发射机发送，所述多个终端中的每一个确定其是否能接收所述数据，和
所述多个终端中能够接收所述数据的那些终端从低功率方式切换到数据接收方式，以便接收所述数据。
17．一种用于无线网络中从发送终端向多个接收终端发送数据的装置，其中所述数据被安排在控制数据帧(ACDF≌)的时隙中，并且为所述发送终端和特定的接收终端之间的数据传输预约每一个时隙，所述装置包括：
存储器，它存储计算机可执行程序步骤，和
处理器，它执行所述程序步骤以便：(i)将所述多个接收终端划分成节能终端集合和非节能终端集合，(ii)为所述发送终端和所述非节能终端之间的数据传输预约所述CDF中的一组时隙，并且为所述发送终端和所述节能终端之间的数据传输预约所述CDF中的至少另一组时隙，和(iii)根据预约用于所述发送终端和所述节能终端之间的数据传输的所述至少另一组时隙在所述帧中的位置，经由所述无线网络发出消息通知所述节能终端何时在低功率方式和数据接收方式间切换。
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