专利名称：使用网络接口卡的用于移动平台始终在线始终连接操作的技术的制作方法
使用网络接口卡的用于移动平台始终在线始终连接操作的技术
背景技术：
诸如但不限于超级移动个人计算机(UMPC)以及NB平台等高度
移动的平台的未来依赖于当该平台在很低功率的状态下操作时(即待机连接或者始终在线始终连接(always on always connected)(AOAC)状态)，连续保持网络连接性。这样的运用在当今的手持设备中更常见地用来处理即时电子邮件同步、IM以及VoIP(只是列举一些运用)。AOAC的目标是在不用为移动平台牺牲电池寿命的情况下提供用户可感知的稳定的连接性以给予能与蜂窝电话或者手持设备竟争的真正的移动体验。因而，对使用网络接口卡的用于移动平台始终在线始终连接操作的技术存在强烈的需求。
附图概述在本说明书的总结部分具体地指出并且清楚地要求了本发明的主题。然而，当和附图一起阅读本发明时，关于其组织以及操作方法，连同其目的、特征以及优势都可以通过参考以下详细描述最好地理解，其中
态枳4莫拟的所有密合盖子(ciiLd-ii:使用情况的系:统操作;、'、、'图2图示了根据本发明的一种实施方式的估计的AOAC电池寿命与占空比的关系曲线；以及图3示出了根据本发明的一种实施方式的系统。应该理解，为了图示的简单和清楚，在图中示出的组件不一定按比例绘制。举例来说，为了清楚， 一些组件的尺寸可以相对于其他组件被^:大。另外，在认为适当的地方，参考标号在图之间重复以表明相应的或者类似的组件。在以下详细描述中，为了提供对本发明透彻的理解，阐述了大量 特定细节。然而，所属领域的技术人员会理解本发明可以在没有这些 特定细节的情况下#1实践。在其他情况下，没有详细描述众所周知的 方法、步骤、部件以及电路以免使本发明难以理解。在以下详细描述中，为了提供对本发明透彻的理解，阐述了大量 特定的细节。然而，所属领域的技术人员会理解本发明可以在没有这 些特定细节的情况下一皮实践。在其他情况下，没有详细描述众所周知 的方法、步骤、部件以及电路以免使本发明难以理解。本发明的实施方式可以在多种应用中使用。本发明的一些实施方 式可以结合各种设备以及系统使用，例如发射机、接收机、收发信才几、 发送接收机、无线通信站、无线通信设备、无线接入点(AP)、调制解 调器、无线调制解调器、个人计算机(PC)、台式计算机、移动计算才几、 膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机、服务器计算机、手持计 算机、手持设备、个人数字助理(PDA)设备、手持PDA设备、网络、 无线网络、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、无线 城域网(WMAN)、广域网(WAN)、无线广域网(WWAN)、根据现有的 正EE 802.11、 802.lla、 802.11b、 802.11e、 802.11g、 802.11h、 802.11i、 802.11n、 802.16、 802.16d、 802.16e标准和/或上述标准的未来版本和/ 或衍生和/或长期演进(LTE)操作的设备和/或网络、个域网(PAN)、无 线个域网(WPAN)、是上述WLAN和/或PAN和/或WPAN网络的一部 分的单元和/或设备、单向和/或双向无线电通信系统、蜂窝无线电话 通信系统、移动电话、无线电话、个人通信系统(PCS)设备、结合无线 通信设备的PDA设备、多输入多输出(MMO)收发信机或设备、单输 入多输出(SMO)收发信机或设备、多输入单输出(MISO)收发信机或设 备、多接收机链(MRC)收发信机或设备、具有"智能天线"技术或多 天线技术的收发信机或设备或者类似物。本发明的一些实施方式可以结合一种或多种类型的无线通信信号和/或系统使用，例如射频(RF)、 红外线(IR)、频分多路复用(FDM)、正交频分多路复用(OFDM)、时分 多路复用(TDM)、时分多址(TDMA)、扩展时分多址(E-TDMA)、通用 分组无线业务(GPRS)、扩展GPRS、码分多址(CDMA)、宽带 CDMA(WCDMA)、 CDMA2000、多载波调制(MDM)、离散多频声 (DMT)、蓝牙(RTM)、 ZigBee(TM)或者类似物。本发明的实施方式可 以在其他各种装置、设备、系统和/或网络中使用。 [11]尽管本发明的实施方式不限制在这方面，运用(举例来说)诸如 "处理"、"计算"、"测算"、"确定"、"建立"、"分析"、"检查"或者 类似的措词的论述可以指计算机、计算平台、计算系统或者其他电子 计算设备的(若干)操作和/或(若干)过程，所述操作和/或过程将在计算 机的寄存器和/或存储器中#^示为物理(例如电子的)量的数据操纵和 /或变换到在计算机的寄存器和/或存储器或者其他可以存储用来执行 操作和/或过程的指令的信息存储介质中相似地^皮表示为物理量的其 他数据。尽管本发明的实施方式不限制在这方面，本文中使用的措词"多 数"("plurality" and "aplurality")可以包括例如"多个"或者"两个或 更多"。可以贯穿本说明书使用措词"多数"("plurality" and "a plurality") 来描述两个或者更多部件、设备、组件、单元、参数或者类似的。例 如，"多数站"可以包括两个或者更多站。尽管本发明的实施方式不限制在这方面，如在本文中使用的措词 "多播/广播"可以包括例如多播通信、广播通信、无线多播通信、有 线多播通信、无线广播通信、有线广播通信、通过因特网或者全球通 信网络的多播通信、通过因特网或者全球通信网络的广播通信、使用 TCP/IP的多播通信、使用TCP/IP的广播通信、网络广播通信(例如使 用万维网)、和/或其他类型的通信，例如非单播通信。尽管后面的'描述可以示出无线局域网(WLAN)作为例子论述原 理，应该理解同样的智能NIC特征可以在任何前述无线网络中配备以 支持AOAC。如
图1所示概括地示为100,在本发明的实施方式中，可以用两个不同的逻辑状态以及状态机模拟所有密合盖子使用情况 的系统操作。 AOAC监视状态110可以用来确定是否有可用的网络连接或者有 需要执行网络任务。取决于确切的使用情况以及实施的AOAC架构， 这一般涉及网络接口卡(NIC)并且可能涉及系统资源的小子集以协助 监视任务。理想地，在本发明的实施方式中，主CPU以及其他主要的 部件(像显示器、芯片组、存储器、硬盘、音响(audio)等)关闭或者处 于很低功率的休眠状态以便整个系统耗费最低水平的功率。监视对于 确定是否需要进入在其中涉及更多系统资源并且因此耗费更高水平 的功率的执行状态115是必需的。本发明的实施方式提供对于将 AOAC监视智能加入网络接口卡(NIC)和/或可以是芯片组中现有的单 独微控制器(uC)的选择。智能NIC(I-NIC)增加了允许其监视网络业务 并且执行过滤以只允许感兴趣的分组唤醒主机或者uC的智能。它还 可以保持L2连接、执行(地址解析协议)ARP回复并且可能发送保活 消息(keep alive message)以在不唤醒主机CPU或者uC的情况下保持 L3处及以上的连才娄。在AOAC监视模式110中，当所述NIC检测出到达的感兴趣的(匹 配过滤器中的一个的)分组时，所述NIC可以使用基于事件唤醒的机 制发送唤醒指示给系统。当网络任务要求唤醒超出所述监视状态允许 的、更多的系统资源时，系统进入AOAC执行状态115来执行这个任 务。通常，需要处理器(主CPU或者单独微处理器)来通过访问一些其 他的系统部件(像存储器、芯片组等)来执行这样的任务。可以要求操作系统支持完整的TCP/IP协议栈以及与使用情况相 关的应用。AOAC执行状态115不是打算用于完整的用户交互，而是 仅用来当处于交互运用105时，处理I-NIC处于监视状态110时识别 的事件或任务。因此，处于执行状态时，不是所有系统部件都^史需要， 例如对于大部分使用情况可以不需要显示器。大体上，系统比AOAC 监视状态耗费更高水平的功率，并且当在执行状态115中完成网络任 务时(例如处理内务分组(house keeping packet)之后)，系统可以决定返回监纟见状态110。在本发明的实施方式中，智能NIC是这个AOAC解决方案的关 键部分。有所述NIC需要支持的若干项目。这包括用来配置所述MC 中的过滤器以及定时器的主机到NIC的接口 。所述NIC应该具有在没 有主机的情况下接收分組、根据协议处理接收到的分组的能力，包括 基于源和目标IP地址以及应用/协议类型的L2甚至L3或更高层的过 滤。当过滤操作授命需要将主机或者uC从待机状态唤醒时，所述NIC 应该具有这种能力。最后，所述NIC需要具有至少在某段时间内保持 L2/L3/.. ./应用连接性的能力以便系统可以维持在低功率状态避免电 池耗尽。举例但不是通过限制的方式，所述NIC需要传送保活分组(由 NIC发起的)、响应ARP分组等。下列是智能NIC的功能列表-尽管应 该理解这不是穷尽列举并且通常，所述NIC具有越多的功能，则主机 必须醒来的次数越少且因此对于用户而言，越少消耗电池。过滤在Sx中，非常少的业务祐:接收，所以WLANNIC具有足 够的资源(MHV存储器)以基于在分组头部上匹配的模式进行过滤。保活WLAN NIC应该能够在Sx中发送保活消息；这可以包括 层-2、层-3以及层-3或以上(例如会话初始化协议(SIP)或者IMS。 ARP代理-响应ARP分组。NIC需要代表STA发送ARP响应。在Sx中保持持续的L2连接。诸如当链路质量(如RSSI指示)随时间下降时或者当错过多个信
标时等的漫游触发检测。 [24]扫描以便识别接入点(AP)列表，所述接入点是在设备失去其与当
前AP的联系的情况下，作为对于该设备连接到的可能候选的附近的
接入点。通过在所述NIC处的内部事件唤醒主机或者uC(例如，当检测到 漫游触发并且通过扫描发现至少一个其他候选AP时)。选择性的分组处理为减少为了分组处理唤醒主机或uC,取决于 网络栈及在智能NIC中智能卸载(offloaded)的应用，所述智能NIC可 以具有处理某些网络业务的能力。[27]因特网安全协议(IPSEC)加密/解密智能网络接口卡(INIC)可以具 有使用IPSEC卸载API(IPSEC offloading API)加密/解密的能力。注意 这不是为了产生密钥(产生密钥需要在主机上完成)或uC。现在转到图2在200处是根据本发明的一种实施方式的估计的 AOAC电池寿命205与占空比210的关系曲线的图示。215示出了图 中用于推送e-mail+ IP语音(VOIP)的点以及220显示了每20秒保活一 次。本发明的一些实施方式可以用如可以是适合于特定的应用的或 者根据特定的设计要求的软件、硬件或者软件和/或硬件的任何组合来 实现。本发明的实施例可以包括单元和/或子单元，所述单元和/或子 单元可以^i目互分开的或者全部或部分地組合在一起的、并且可以使 用特定的、多目的的或通用的处理器或者控制器、或者现有技术中已 知的设备实现。本发明的一些实施方式可以包括用于数据暂时或长期 存储或者为了便于特定实施方式的操作的緩冲器、寄存器、堆栈、存 储单元和/或存储器单元。本发明的一些实施方式举例来说可以使用可存储指令或指令集 的机器可读介质或者制品实现，如果所述指令或指令集由机器(例如由 系统、由站、由处理器或者由其他适合的机器)执行，则使所述机器执 行根据本发明的实施方式的方法和/或操作。这样的机器可以包括例如 任何适合的处理平台、计算平台、计算设备、处理设备、计算系统、 处理系统、计算机、处理器或者类似物，并且可以使用硬件和/或软件 的任何适合的组合实现。机器可读介质或者制品可以包括例如任何适 合类型的存储器单元、存储器设备、存储器制品、存储器介质、存储 设备、存储制品、存储介质和/或存储单元，例如存储器、可移动或者 不可移动介质、可擦除或者不可擦除介质、可写或者重复可写介质、 数字或者才莫拟介质、硬盘、软盘、只读存储型CD(CD-ROM)、可刻录 CD(CD-R)、可重复写入CD(CD-RW)、光盘、磁介质、各种类型的数 字多用盘(DVD)、磁带、盒式磁带或者类似物。所述指令可以包括任 何适合类型的代码，例如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码或者类似物，并且可以使用任何适合的高级、低
级、面向对象的、可视、编译和/或解释编程语言，如C、 C++、 Java、 BASIC、 Pascal、 Fortran、 Cobol、汇编语言、机器代码或者类似物。本发明的实施方式可以提供机器可访问介质，其提供当被访问时 使机器执行如下操作的指令，所述操作包含控制网络接口(NIC)卡，所 述网络接口 (NIC)卡可操作地与移动平台通信以监视网络业务并且当 所述移动平台处于始终在线始终连接(AOAC)状态时，执行过滤以允 许所述移动平台中减少的系统资源使用。此外，所述机器可访问介质 还包含当被访问时使机器执行还包含由所述NIC使用AOAC监视状 态以及AOAC执行状态的操作的另外的指令。本发明的另一实施方式提供了系统100，所述系统100包含基站 (MS)115以及可以具有天线110的、可操:作地与所述基站(BS)通信的、 诸如超级移动PC 105的移动平台，其中所述UMPC适合于使用网络 接口(NIC)卡，所述网络接口(NIC)卡可操作地与移动平台通信以监视 网络业务并且当所述移动平台处于始终在线始终连接(AOAC)状态 时，执行过滤以允许所述移动平台中减少的系统资源使用。本发明的某些特点已经在本文中被示出和描述，而所属领域的技 术人员将会想到许多修改、置换、变化和等效物。因此，应该理解所 附的权利要求意图是覆盖所有落在本发明的真正实质的范围内的修 改和变4b。
权利要求
1.一种装置，其包含网络接口(NIC)卡，所述网络接口(NIC)卡可操作地与移动平台通信以监视网络业务并且当所述移动平台处于始终在线始终连接(AOAC)状态时，执行过滤以允许所述移动平台中减少的系统资源使用。
2. 如权利要求1所述装置，其中所述NIC包含AOAC监视状态以及AOAC执行状态。
3. 如权利要求2所述装置，其中所述AOAC监视状态用来确定是否有可用的网络连接或者有需要执行网络任务。
4. 如权利要求2所述装置，其中当网络任务要求唤醒超过所述监视状态允许的、更多的系统资源时，进入所述AOAC执行状态。
5. 如权利要求1所述装置，其中由所述NIC提供的、用来允许移动平台主机醒来较少次数并且因此允许为所述移动平台供电的电池的较少消耗的功能从至少包括(1) 过滤；(2) 保活；(3) ARP代理；(4) 在休眠状态中保持持续的L2连接；(5) 选择性的分组处理；以及(6) IPSEC加密/解密的组中选择。
6. 如权利要求2所述装置，其中所述移动平台包括处理器和显示器并且当所述装置处于所述AOCA监一见状态时，所述处理器和显示器关闭或者处于很低功率的休眠状态以便所述系统资源耗费最低水平的功率。
7. 如权利要求1所述装置，其中所述移动平台是超级移动个人计算机(UMPC)。
8. —种方法，其包含使用网络接口(NIC)卡，所述网络接口(NIC)卡可操作地与移动平台通信以监视网络业务并且当所述移动平台处于始终在线始终连接(AOAC)状态时，执行过滤以允许所述移动平台中减少的系统资源使用。
9. 如权利要求8所述方法，还包含由所述NIC使用AOAC监视状态以及AOAC执行状态。
10. 如权利要求9所述方法，还包含使用所述AOAC监视状态来确定是否有可用的网络连接或者有需要执行网络任务。
11. 如权利要求9所述方法，还包含当网络任务要求唤醒超过所述监视状态允许的、更多的系统资源时，进入所述AOAC执行状态。
12. 如权利要求8所述方法，其中由所述NIC提供的、用来允许移动平台主机醒来较少次数并且因此允许为所述移动平台供电的电池的较少消耗的功能从至少包括(1) 过滤；(2) 保活；(3) ARP代理；(4) 在休眠状态中保持持续的L2连接；(5) 选择性的分组处理；以及(6) IPSEC加密/解密的组中选才奪。
13. 如权利要求9所述方法，还包含在所述移动平台中包括处理理器和显示器关闭或者处于很低功率的休眠状态以便所述系统资源耗费最低水平的功率。
14. 如权利要求l所述方法，还包含将所述NIC连接到超级移动个人计算机(UMPC)。
15. —种机器可访问介质，其提供当被访问时使机器执行如下操作的指令，所述操作包含控制网络接口(NIC)卡，所述网络接口(NIC)卡可操作地与移动平(AOAC)状态时，执行过滤以允许所述移动平台中减少的系统资源使用。
16. 如权利要求14所述机器可访问介质，还包含当被访问时使机器执行还包含由所述NIC使用AOAC监视状态以及AOAC执行状态的操作的另外的指令。
17. 如权利要求15所述机器可访问介质，还包含当被访问时使机器执行还包含使用所述AOAC监视状态来确定是否有可用的网络连接或者有需要执行网络任务的操作的另外的指令。
18. 如权利要求15所述机器可访问介质，还包含当被访问时使机器执行还包含当网络任务要求唤醒超过所述监^L状态允许的、更多的系统资源时进入所述AOAC执行状态的操作的另外的指令。
19. 一种系统，其包含移动平台；网络接口 (NIC)卡，所述网络接口 (NIC)卡可操作地与所述移动平台通信以监视网络业务并且当所述移动平台处于始终在线始终连接(AOAC)状态时，执行过滤以允许所述移动平台中减少的系统资源使用。
20. 如权利要求18所述系统，其中所述NIC包含AOAC监3见状态以及AOAC执行状态。
21. 如权利要求19所述系统，其中所述AOAC监视状态用来确定是否有可用的网络连接或者有需要执行网络任务。
22. 如权利要求19所述系统，其中当网络任务要求唤醒超过所述监视状态允许的、更多的系统资源时，进入所述AOAC执行状态。
23. —种网络接口(NIC)卡，其包含始终在线始终连接(AOAC)监视状态；AOAC执行状态；其中所述AOAC监视状态用来确定是否有可用的网络连接或者有需要执行网络任务；以及其中当网络任务要求唤醒超过所述监视状态允许的、更多的系统资源时，进入所述AOAC执行状态。
24. 如权利要求22所述NIC,其中所述NIC卡连^^到移动平台以监视网络业务并且当所述移动平台处于始终在线始终连接(AOAC)状态时，执行过滤以允许所述移动平台中减少的系统资源使用。
25. 如权利要求23所迷NIC，其中由所述NIC提供的、用来允许移动平台主机醒来较少次数并且因此允许为所述移动平台供电的电池的较少消耗的功能从至少包括(1) 过滤；(2) 保活；(3) ARP代理；(4) 在休眠状态中保持持续的L2连接；(5) 选择性的分组处理；以及(6) IPSEC加密/解密的组中选择。
26. 如权利要求22所述NIC,其中所述NIC连接到超级移动个人计算机(UMPC)。
全文摘要
本发明的实施方式提供了一种装置，其包含网络接口(NIC)卡，所述网络接口(NIC)卡可操作地与移动平台通信以监视网络业务并且当所述移动平台处于始终在线始终连接(AOAC)状态时，执行过滤以允许所述移动平台中减少的系统资源使用。
文档编号H04W76/04GK101636971SQ200880008519
公开日2010年1月27日 申请日期2008年3月14日 优先权日2007年3月19日
发明者C·贝尔, J·蔡, K·保罗, L·L·杨, M·乔希, M·哈兹拉, M·贾尔丰 申请人:英特尔公司