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CN101801071A - 对等通信设备中的功率节省 - Google Patents

对等通信设备中的功率节省 Download PDF

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CN101801071A
CN101801071A CN200911000110A CN200911000110A CN101801071A CN 101801071 A CN101801071 A CN 101801071A CN 200911000110 A CN200911000110 A CN 200911000110A CN 200911000110 A CN200911000110 A CN 200911000110A CN 101801071 A CN101801071 A CN 101801071A
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Abstract

本发明名称为“对等通信设备中的功率节省”。公开在与无线通信网络相关联的对等通信设备中节省功率的装置、系统、方法和计算机程序产品。实施例一般包括无线通信设备。设备可与接入点相关联或连接并且可与也连接到该接入点的另一个设备进行通信。这些设备可建立直接链路作为隧道的直接链路系统(TDLS)网络的部分。在建立了该直接链路后，这些设备可协商唤醒调度，从而使两个设备均能够进入功率节省模式以节约功率。当处于功率节省模式中时，这些设备可维持该直接链路，从而使这些设备能够周期性地退出功率节省模式并传送缓冲的数据。

Description

对等通信设备中的功率节省
技术领域
本文的实施例是通信领域中的。更具体地说，这些实施例涉及为对等通信设备节省功率，例如与无线通信网络相关联的设备。
背景技术
本文的实施例是通信领域中的。更具体地说，这些实施例涉及为对等通信设备节省功率，例如与无线通信网络相关联的设备。
发明内容
本发明提供一种方法，包含：由第一站和第二站协商用于所述第一站和所述第二站交换数据的唤醒调度，其中所述协商经由所述第一站和所述第二站之间的直接链路，此外，其中所述直接链路包含隧道的直接链路建立(TDLS)网络的无线对等链路；当所述第二站处于功率节省的第二模式中时，使所述第一站能够进入功率节省的第一模式；以及基于所述唤醒调度，使所述第一站和所述第二站能够分别退出所述第一和第二模式。
本发明还提供一种装置，包含：功率模式模块，使通信设备能够切换到功率节省模式；数据传送模块，在所述通信设备和第二通信设备之间传送数据，其中所述数据传送模块布置成经由所述通信设备和所述第二通信设备之间的直接链路来传送数据，此外，其中所述直接链路包含隧道的直接链路建立(TDLS)网络的无线链路；以及操作调度模块，协商所述通信设备的唤醒调度，其中所述唤醒调度包含用于所述通信设备退出所述功率节省模式以及用于所述第二通信设备退出第二功率节省模式的开始时间。
本发明还提供一种系统，包含：存储器，存储唤醒调度和缓冲的数据，其中所述存储器包含动态随机存取存储器(DRAM)；无线通信设备，耦合到所述存储器，其中所述无线通信设备布置成经由隧道的直接链路建立(TDLS)网络的直接链路在所述系统和对等站之间传送所述缓冲的数据；操作调度模块，协商所述唤醒调度，其中所述唤醒调度包含时间间隔，所述时间间隔指定所述系统和所述对等站何时将周期性地退出功率节省模式以传送所述缓冲的数据和重新进入所述功率节省模式。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括：计算机可读存储媒体，包含指令，所述指令在由处理器执行时：缓冲将从第一对等站传送到第二对等站的数据，其中所缓冲的数据的传送经由隧道的直接链路建立(TDLS)网络的直接链路，此外，其中所述直接链路包含无线链路；以及协商唤醒调度，其中所述唤醒调度指定所述第一对等站和所述第二对等站将退出浅睡眠状态以传送所述缓冲的数据的时间。
附图说明
在阅读下面的详细说明以及参考附图之后，实施例的多个方面将变得明显。附图中，相似的引用可指示类似的单元：
图1示出可采用各种对等节省功率技术的系统；
图2示出通信网络的两个对等系统或设备可如何在建立直接链路后节约功率；
图3A示出可包含TDLS PSM请求帧的信息；
图3B示出信息表，用于描述什么可以是唤醒调度信息元素；
图3C示出可包含TDLS PSM响应帧的信息；
图3D示出说明对等站可如何响应TDLS PSM请求帧的表。
图4示出当EOSP比特和“更多数据”比特都用于终止服务期时，对等功率节省模式可如何为两个对等站操作；
图5示出在备选的实施例中，当仅仅EOSP比特用于终止服务期时，对等功率节省模式如何为两个对等站操作；
图6A示出对等站可在功率节省模式中而没有缓冲的数据要发射到另一个对等站；
图6B示出对等站可在功率节省模式中，其中一个站具有发射到另一个对等站的缓冲数据；
图7示出装置的一个实施例，该装置可使得能够为通信设备节省功率；以及
图8示出用于节省例如与无线通信网络关联的设备的对等通信设备的功率的方法。
具体实施方式
下文是附图中示出的实施例的详细描述。本说明书如此详细使得能清晰地传达这些实施例。然而，提供的细节的量并不旨在限制实施例的预期变型。相反，其意图是涵盖符合所附权利要求定义的实施例的精神和范围的所有修改、等效和备选。
总的来说，可设想与无线通信网络相关的对等通信设备中节省功率的装置、系统、方法和计算机程序产品。一个系统实施例可以是具有无线通信能力的移动计算设备。该移动计算设备可以与接入点相关或连接并且和另一个也与该接入点连接的通信设备通信。该移动计算设备和该另一个通信设备可以建立直接链路作为隧道的直接链路系统(TDLS)网络的一部分。建立直接链路后，该移动计算设备和该另一个通信设备可协商唤醒调度，以使这两个设备均能够进入功率节省模式以节约功率。然而，这两个设备在功率节省模式中时可维持直接链路，从而使得它们能够周期性地退出功率节省模式并传送缓冲的信息而无需依靠接入点。
本文公开的各种实施例可用于多种应用中。一些实施例可与各种设备和系统协同使用，例如，发射器、接收器、收发器、发射器-接收器、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、移动计算机、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LAN(WLAN)、城域网(MAN)、无线MAN(WMAN)、广域网(WAN)、无线WAN(WWAN)、根据现有的IEEE 802.16e、802.20、3GPP长期演进(LTE)等和/或未来版本和/或衍生和/或以上标准的长期演进(LTE)来操作的设备和/或网络、个域网(PAN)、无线PAN(WPAN)、作为以上WLAN和/或PAN和/或WPAN网络的部分的单元和/或设备、单向和/或双向无线电通信系统、蜂窝无线电电话通信系统、蜂窝电话、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(MIMO)收发器或设备、单输入多输出(SIMO)收发器或设备、多输入单输出(MISO)收发器或设备、多接收器链路(MRC)收发器或设备、具有“智能天线”技术或多天线技术的收发器或设备、或诸如此类。
一些实施例可与一种或多种无线通信信号和/或系统协同使用，例如，射频(RF)、红外线(IR)、频分复用(FDM)、正交FDM(OFDM)、正交频分多址接入(OFDMA)、时分复用(TDM)、时分多址接入(TDMA)、扩展TDMA(E-TDMA)、码分多址接入(CDMA)、多载波调制(MDM)、离散多音调(DMT)、蓝牙(RTM)、ZigBee(TM)、或诸如此类。实施例可用于各种其他的装置、设备、系统和/或网络。
现在转向附图，图1示出系统100，其具有处理器150、存储器控制器集线器(MCH)130、存储器102、以及I/O控制器集线器(ICH)134。在一些实施例中，系统100可包含计算机系统，例如笔记本或台式计算机。在另一些实施例中，系统100可包含不同种类的计算装置，例如，掌上计算机、个人数据助理(PDA)、或者移动计算设备(作为示例)。
处理器150可具有与高速缓存154耦合的一个或多个核152。例如，处理器150可具有与内部处理器高速缓存存储器耦合的四个核。处理器150可经由时钟总线146接收来自时钟148的时钟信号。处理器150可为系统100的用户执行的程序和应用来执行操作指令，例如文字处理应用、计算机辅助设计(CAD)应用、或者网络浏览器的指令(仅作为一些例子)。此类软件程序和相关的指令可存储在存储器102中。处理器150可通过与MCH 130交互来执行存储器102中的指令。包含存储器102的存储设备的种类在不同的实施例中可能不同。在一些实施例中，存储器102可包含易失性存储器单元、例如两个1千兆字节(GB)的动态随机存取存储器(DRAM)棒。在另一些实施例中，存储器102可包含非易失性存储器。例如在一些实施例中，存储器102可包含闪速存储器模块，例如4GB闪速存储器卡。
ICH 134可允许处理器150与外部的外围设备交互，例如与键盘、扫描仪、以及数据存储设备交互。正在由处理器150执行的程序和应用可与外部的外围设备交互。处理器150、存储器102、以及与ICH 134耦合的各种设备可都消耗不同的功率量。为了节约功率，系统100可进入一个或多个不同模式以节省或节约功率。例如，在至少一个实施例中，系统100可关闭核152的三个核，并仅在处理器150的一个核上运行以节约功率。
备选的是，系统100可通过将核152的一个或多个核切换到不同的功率级来节约功率。例如，在一个实施例中，可在六个不同的功率级中操作核152的每个核。第一功率级可称为“功率级0”，第二功率级可称为“功率级1”，等等直到对于第六功率级的“功率级5”。这些不同的功率级对应于一个实施例。其他的实施例可具有更多或更少的预定义的功率级和/或功率节省模式。在一些实施例中，功率切换在处理器150执行时可单独经由处理器150的动作来完成。备选的是，在一些实施例中，可编程逻辑162可协助或者促使处理器150在功率节省模式之间切换。
当操作在一个功率级时，例如功率级5，核可在相对无限制的方式中操作。换句话说，该功率级可向核提供其尽可能快地处理指令所需的所有功率。然而，以此种方式无限制的操作可能导致核消耗大量的电流和相关功率。相反，当核操作在某个不同的功率级时，例如功率级0，它可能比在功率级5时操作慢很多并且处理少得多的指令。在该更多限制的模式中操作可允许核使用小得多的电流来操作。然而，操作得更慢可能导致核的性能减少。例如，如果核152的所有核都操作在功率级1或更低级，系统100可能不能够支持系统100的某个操作，例如像通用串行设备186和通信设备192的一个或多个外围设备的操作。然而，当系统100切换到不同的功率级并操作USB设备186和/或通信设备192时，系统100可缓冲数据，数据在以后可被传送到另一个设备。
处理器150可经由耦合到高级图形端口(AGP)视频卡172的显示设备来向用户呈现信息。例如，显示设备的类型可以是阴极射线管(CRT)监视器、液晶显示(LCD)屏、或者薄膜晶体管平板监视器。为了在一个或多个实施例中节约功率，系统100可禁用或者以其他方式将视频卡172和/或显示设备切换到低功率模式中。值得强调的是，在各种实施例中，系统100可通过有选择地关闭一些设备而保留其他设备操作来节约功率。例如，通信设备192可包含无线网络接口卡(NIC)，其中系统100包含笔记本计算机。该笔记本计算机可禁用或将通信设备192切换到功率节省模式中，然而仍然执行应用并且经由视频卡172向用户显示该应用的结果。
如上面提到的，ICH 134可允许处理器150经由外围组件互连(PCI)控制器182从USB设备186存储和检索数据。例如，当运行应用时，处理器150可经由USB设备186发射和检索数据，例如当USB设备186包含经由USB端口耦合到系统100的无线通信卡时。为了节约功率，系统100可进入浅睡眠状态，或备选地进入更低的功率级模式，其禁用USB设备186的无线通信卡。
除了USB设备186和通信设备192外，ICH 134还可与高级技术附连(ATA)设备进行交互，例如，ATA硬盘驱动器、光盘(CD)驱动器、以及数字多功能光盘(DVD)驱动器。如图1所示，系统100可具有耦合到ICH 134的SATA硬盘驱动器118。SATA硬盘驱动器118可用来为系统100存储操作系统、设备驱动、以及应用软件。例如，在一些实施例中，SATA硬盘驱动器118可存储
Figure GSA00000024219700061
、、
Figure GSA00000024219700063
OS X、
Figure GSA00000024219700064
或者一些其他操作系统。另外，当系统100进入功率节省模式时，SATA硬盘驱动器118可存储状态数据以便系统100可在退出功率节省模式时使用保存的数据来恢复机器状态。例如，SATA硬盘驱动器118可存储状态数据，状态数据包括寄存器值、高速缓存数据、存储器102的内容、以及关于与对等网络的一个或多个站先前建立的链路的数据。
ICH 134可在非易失性存储器106中存储和检索信息，以及与专用集成电路(ASIC)114交互。例如，非易失性存储器106在一些实施例中可包含闪速存储器而在其他实施例中可包含可编程只读存储器(PROM)或者另一种存储器。在非易失性存储器106包含闪速存储器的实施例中，系统100可在进入功率节省模式前存储状态信息并且在退出该功率节省模式时加载状态信息。在非易失性存储器106包含PROM的实施例中，非易失性存储器可用于例如为系统100存储操作指令。例如，当系统100包含例如诸如蜂窝电话等移动设备时，非易失性存储器106可存储操作指令。
在一个或多个实施例中，ASIC 114可与处理器150和/或通信设备192协同工作。例如，系统100可包含安全通信设备，其中ASIC 114执行如经由系统100发射和接收的数据的加密和解密的此类功能。在进入功率节省模式时，ASIC 114可保留系统100可能和另一个系统或设备已经建立的直接链路的当前状态信息，例如加密密钥的当前集合，保留当前状态信息的方式是通过在ASIC 114的非易失性存储器部分、非易失性存储器106或者SATA硬盘驱动器118中保存该信息。当退出功率节省模式时，ASIC 114可检索状态信息并且将其用于通过直接链路与其他系统进行通信。
在一些实施例中，ICH 134可使用小型计算机系统接口(SCSI)设备122来存储和检索数据。在此类实施例中，系统100可保留用于系统100与另一个系统已经建立的直接链路的当前状态信息，例如处理器150和存储器102的状态信息，保留当前状态信息的方式是通过在进入功率节省模式之前将信息保存到与SCSI设备122耦合的存储设备中。在退出功率节省模式时，系统100可从SCSI设备122的存储设备检索该状态信息并且将该状态信息用于通过直接链路与该另一个系统继续通信。
在甚至进一步的备选实施例中，SCSI设备122可包含通信设备，例如无线通信卡。在此类实施例中，系统100可使用该无线通信卡来和另一个系统或站建立直接链路。系统100可维持和该另一个系统的直接链路、协商用于进入功率节省模式的调度、进入浅睡眠状态、根据协商的调度退出浅睡眠(状态)、以及经由直接链路在这两个系统之间传送附加数据。
如上所述，系统100可采用时钟148来为系统100的各个单元生成全局时钟信号。在各种实施例中，每个无线通信设备中的电路可使用来自时钟148的时钟信号作为为数据传送恢复通信和用于功率节约的调度的部分。例如，系统100可和另一个系统建立直接链路，例如802.11隧道的直接链路建立(TDLS)网络中的对等链路(见http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-2007.pdf)。在建立直接链路后，系统100可使用来自时钟148的信号为系统100维护相对于用于本地网络的接入点的时序同步功能(TSF)的精确时间测量。在进入功率节省模式后，系统100可继续操作时钟148并且监视时间的流逝。当对于系统100退出功率节省模式的时间来到时，系统100可醒来并且经由之前建立的直接链路来传送数据。
在其他备选的实施例中，系统100可包含图1中未示出的其他种类的硬件，例如声卡、扫描仪、以及打印机(作为示例)。相反，在不同的实施例中，系统100可以不包含用来说明图1中所示的实施例的所有单元。例如，系统100的许多实施例可不包含SCSI设备122、SATA硬盘驱动器118、USB 186、以及ASIC 114。另外，采用MCH 130和ICH 134的系统100的实施例可以在其他备选的实施例中不同。这就是说，备选的实施例可以采用其他种类的总线和/或集线器布置。
现在转到图2，可见到通信网络200的两个对等系统或设备，例如两个单独的系统100，可如何在膝上型计算机260和移动设备280之间建立直接链路270时节省功率。例如，膝上型计算机260和移动设备280可与接入点230已经建立了接入点链路240和250。接入点230可经由链路220与因特网210耦合。使用链路240和接入点230提供的连接性，膝上计算机260可访问因特网210。使用链路250，移动设备280可访问因特网210。
如已注意到的，膝上计算机260和移动设备280也可在对等模式中通信，其中移动设备280和膝上型计算机260通过直接链路270与彼此通信。此外，膝上型计算机260和移动设备280可各自使用电池功率来操作。在仍然维持直接链路270的同时，膝上型计算机260和移动设备280均可能期望节省功率，并各自同时进入功率节省模式。
在不同的实施例中，通信网络200中的设备的种类可不同。例如，在一个备选的实施例中，膝上型计算机260可包含超移动个人计算机(UMPC)。在其他备选实施例中，移动设备280可包含移动因特网设备(MID)或智能电话。在甚至进一步的实施例中，膝上型计算机260可包含台式计算机，其采用内部无线网络接口卡(NIC)与移动设备280通过直接链路270通信。换句话说，膝上型计算机260和移动设备280在不同的实施例中可包含不同种类的设备。
如图2所示的单个膝上型计算机和单个移动设备可示出通信网络200的一种情形或布置。在其他实施例中，通信网络200中更多的设备可涉及对等通信。例如，移动设备280可通过直接链路270与膝上型计算机260通信并且通过另外的直接链路与另一移动设备通信。移动设备280仍然可在维持直接链路270和该另一个直接链路的同时节约功率。
膝上型计算机260和移动设备280可都实现符合802.11z的功率节省技术。例如，膝上型计算机260可遵照电气和电子工程师协会(IEEE)802.11z标准的草案D1.0(Draft D1.0)并且实现802.11基础设施模式功率管理方案。符合该功率管理方案，膝上计算机260可在所有时间保持活动但是允许移动设备280进入功率节约模式。
根据本文公开的一个或多个实施例，膝上型计算机260和移动设备280还可实现备选的功率节约方案。在备选的功率节约方案中，膝上型计算机260和移动设备280可各自进入功率节约模式，同时仍然维持直接链路270。换句话说，膝上型计算机260和移动设备280可实现完全分布式的功率管理方案，该方案允许膝上型计算机260和移动设备280同时进入功率节省模式。此外，该功率管理方案可实现唤醒时间间隔的灵活调度，在唤醒时间间隔期间膝上型计算机260和移动设备280可交互数据帧。
通信网络200的一个或多个实施例可在802.11TDLS网络中允许基于对等的功率管理。例如，图2中的通信网络200可包含TDLS对等网络，其具有两个计算设备，膝上型计算机260和移动设备280，各自包括创建与另一个站进行通信的直接链路270的站(STA)。一旦这两个对等设备或站建立了直接链路270，这些站可经由直接链路270而不是通过接入点230来与彼此通信。当至少一个站想要在通过直接链路270通信的同时节省功率，该站可触发基于对等的功率管理机制。值得注意的是，即使膝上型计算机260和/或移动设备280可触发基于对等的功率管理机制，膝上型计算机260和移动设备280均可仍然维持和接入点230的链路240和250。
802.11z中提供的对等功率节省模式(PSM)不可以使得两个对等设备能够同时进入功率节省模式。换句话说，802.11z可使膝上型计算机260能够进入功率节省模式而移动设备280保持活动，或者使移动设备280能够进入功率节省模式而膝上型计算机260保持活动，但不提供一种使膝上型计算机260和移动设备280能够同时进入功率节省模式的方式。这就是说，802.11z可要求对等站之一在所有时间保持活动以支持另一个站进入功率节省模式。因为802.11z的PSM方案不提供用于两个站同时进入功率节省模式的方式，所以PSM不可以解决广泛的使用情形。然而，在本文描述实施例的一个或多个中，诸如膝上型计算机260和移动设备280等多个设备可各自进入功率节省模式并根据协商的调度醒来以交换数据分组。
打算进入功率节省模式的对等站可向另一个对等站发射TDLS功率节省模式(PSM)请求帧。在一个或多个实施例中，对等站可发射TDLSPSM请求帧，其具有图3A中表300定义的信息。PSM请求帧可具有三个信息字段。第一字段305可包含可符合802.11z D1.0的7.3.2zl节的链路标识符字段。第二字段310可包含对话令牌字段，它可包含对于其尚未接收到对应响应的唯一非零值。例如，对等站可能在协商期间已经发射三个请求帧，例如由编号01、02和03来表示。该对等站可能已经接收到对具有对话令牌值01和02的请求帧的响应。在发射下一个请求帧时，该对等站可发射“03”或者除“01”和“02”以外的其他编号，作为对话令牌字段310的部分。
该对等站还可发射第三字段315作为TDLS PSM请求帧的部分。字段315可描述请求的对等站提议的调度。在许多实施例中，字段315可由图3B中所示的表325来定义。表325示出唤醒调度信息元素(IE)，其可进一步划分成元素标识(ID)字段330、长度字段335、开始时间字段340、时间间隔字段345、清醒窗口的持续时间字段350、以及空闲计数字段355。换句话说，表325示出的内容可以是唤醒调度IE的示例帧格式。
元素标识字段330可包含对应于单个唤醒调度ID的编号。在根据表325的一个实施例中，长度字段335是1个八位字节长并具有值14，对应于分别为开始时间字段340、时间间隔字段345、清醒窗口的持续时间字段350、以及空闲计数字段355的4、4、4和2之和。在一个或多个实施例中，开始时间字段340可包含4个八位字节，并指示两个站均应醒来或退出功率节省模式的预期时间(以微秒来表示)。例如，开始时间字段340可表示在第一清醒窗口开始处的TSF定时器值的低位4个八位字节。
时间间隔字段345可以是4个八位字节并指示两个连续的唤醒期之间的时间(以微秒来表示)。例如，时间间隔字段345可表示两个连续清醒窗口之间的时间量。选择不是(时间间隔，信标时间间隔)最大公约数的倍数的开始时间可确保唤醒调度将不与信标调度重合，这可能是合乎需要的。清醒窗口的持续时间350可以是4个八位字节并设置为清醒窗口的持续时间，以微秒来表示。空闲计数字段355可设置为在对等STA停用并删除唤醒调度之前的连续空白清醒窗口的数量。
在许多实施例中，接入点TSF定时器可提供开始时间、时间间隔、以及清醒窗口的持续时间等时间所基于的参考时间。例如，两个对等站均可与接入点TSF定时器同步并使用该同步的时间来确定何时进入和退出功率节省模式。
在至少一个备选的实施例中，两个对等站可为唤醒期协商最小持续时间。例如，最小持续时间可指定在任一站进入或返回功率节省模式之前应该经过的时间量。例如，在唤醒期期间，如果没有服务期开始于任一站，则这两个站可在最小持续时间后返回到节省功率状态。
在另一个备选的实施例中，对于每一个唤醒期，两个对等站可交换至少一个数据分组交换。例如，即使站可能不具有任何缓冲的数据要传送，该站可发射具有“服务期结束(EOSP)”比特设置为“1”的“空”数据帧。使EOSP比特设置为“1”可肯定地指示数据业务的缺乏，以及向另一个站告知该对等站是存活的并且对等站之间的直接链路仍然是活动的。在收到“空”数据帧后，另一个对等站可发送回具有“更多数据”比特设置为“0”的“ACK”帧。备选的是，另一对等站可发送具有EOSP比特设置为“1”的另一个“空”数据分组，以便两个站均可知道在唤醒期期间没有缓冲的业务要被传送。
在进一步备选的实施例中，对于每个醒来期，两个对等站可交换至少一个数据分组。例如，不考虑缓冲的数据业务，第一站可发射具有PM比特设置为1的数据帧，以向第二站通知第一站打算返回到节省功率状态。此类情形在例如第一站的剩余电池时间非常低时是合乎需要的。在收到并且确认来自第一站的该帧后，第二站可不开始通过直接链路与第一站的任何进一步的帧交换，直到下一个醒来期。
正如本域技术人员将意识到的，可以组合不同的实施例以实现更健壮和更灵活的信令协议。在收到TDLS PSM请求帧后，接收的对等站可通过TDLS PSM响应帧来回复，其具有图3C中表360定义的信息。换句话说，表360示出示例的TDLS PSM响应响应帧。TDLS PSM响应帧可具有三个信息字段。第一字段365可包含可符合802.11z D1.0的7.3.2.zl节的链路标识符字段。第二字段370可包含对话令牌字段，其可包含对应于PSM响应帧正在对其响应的TDLS PSM请求帧的唯一非零值。例如，对等站可在协商期间发射由“03”表示的请求帧。在对具有“03”的对话令牌字段的该PSM请求帧的响应中，响应的对等站可发射“03”作为对话令牌字段370的部分。
对等站还可发射第三字段375作为TDLS PSM请求帧的部分。字段375可描述响应的对等站的状况或结果。在许多实施例中，字段375可由图3D中所示的表380来定义。表380示出不同的状况，例如响应的对等站可如何对PSM请求帧进行响应。在一个实施例中，如果响应的对等站同意进入功率节省模式并接受提议的唤醒调度，则响应的对等站可通过具有“状况”比特设置为“0”的TDLS PSM响应帧来回复，这意味着响应的对等站希望“接受”(单元385)提议的唤醒调度。然而，如果响应的对等站不想进入功率节省模式或不接受提议的唤醒调度，响应的对等站可拒绝提议的唤醒调度并提供备选的调度(单元390)。例如，在拒绝PSM请求后，响应的对等站可通过发送另一个具有对于唤醒调度的备选提议的TDLS PSM请求帧来继续唤醒调度协商，该提议对于响应的对等站是可接受的。然而，响应的站可以不提议备选的唤醒调度而是简单地拒绝提议的唤醒调度(单元395)，于是请求的对等站然后能提议另一个唤醒调度。
实施例可使用几个规则来帮助防止两个对等站协商对于不明确的时间量的唤醒调度。例如，一个或多个实施例可应用三个规则。第一，如果对等站不具有多于一个的直接链路，则该对等站不可以拒绝比该对等站将提议的唤醒调度具有更高唤醒频率的唤醒调度。第二，如果对等站具有多于一个的直接链路，该对等站可以拒绝某个唤醒调度并且提议与现有的唤醒调度更对齐的新的唤醒调度。第三，在一个对等站拒绝另一个对等站的请求后，请求了唤醒调度的对等站不可以发送另一个TDLSPSM请求，直到预定量的时间经过。
在各种实施例中，假设对等站对唤醒调度取得一致意见，则对等站可在唤醒调度协商完成后的不同时间进入功率节省模式。对等站可在其进入功率节省模式之前发射具有“功率管理(PM)”比特设置为1的单播确认帧。
图4示出当EOSP比特和“更多数据”比特都被用于终止服务期时，对等功率节省模式如何为两个对等站，站420和站410，进行操作。第一，在解释图4时，可假定对等站420和对等站410在调度的唤醒开始时间或者在其之前都已经退出各自的功率节省模式。对等站420和对等站410可在调度的唤醒开始时间所指定的时间之后对于最小持续时间期425保持清醒。备选的是，对等站420和对等站410可保持清醒，直到图4中概述的过程成功地完成。
第二，对等站420可能已经缓冲对于对等站410的业务。对等站420可直接发送缓冲的数据帧到对等站410。在服务期430期间，可注意到对等站420将发自对等站420的除了最后的数据帧之外的所有数据帧的EOSP比特设置为0。对等站420可设置最后的数据帧中的EOSP比特为1，以指示对等站420没有更多的缓冲的数据要发射到站410。
第三，可注意到，图4示出的内容可以是两个不同的实施例之一。第二备选的实施例将对于图5来讨论。在图4的实施例中，在收到来自对等站420的数据帧后，对等站410可通过发送具有“更多数据”比特设置为1的“ACK”帧来确认接收到数据帧。通过将ACK帧中的“更多数据”比特设置为1，对等站410可向对等站420传达对等站410也具有缓冲的帧要发射给对等站420。在对等站420在服务期430期间发射缓冲的帧到对等站410时，对等站420可知道对等站420需要保持清醒(435)，以便接收来自对等站410的缓冲的帧。
对等站410可将缓冲的数据帧传送到对等站420。可注意到，对等站410将发自对等站410的除了最后的数据帧之外的所有数据帧的EOSP比特设置为0。对等站410可将最后的数据帧中的EOSP比特设置为1，以指示对等站410没有更多的缓冲的数据要发射到站420。另外，可注意到，对等站420每个确认设置为0。通过设置ACK帧中的“更多数据”比特为0，对等站420可向对等站410传达对等站420没有更多的缓冲的帧要发射到站410。换句话说，对等站420可能已经传送对等站420在服务期430期间具有的所有可用的缓冲数据。
然而，对等站420可随后收到对等站420需要发送到对等站410的另外的数据。如果对等站420在对等站410正在发送缓冲数据时将收到此类数据，则对等站420可通过发送具有“更多数据”比特设置为1的“ACK”帧来确认接收到数据帧。通过设置ACK帧中的“更多数据”比特为1，对等站420可向对等站410传达对等站420具有另外的缓冲的帧要发射给对等站410。
第四，每个对等站可发射其帧到另一个对等站，同时从另一个对等站接收分组。换句话说，由对等站420和对等站410分别开始的两个服务期可能重叠。进一步注意到，多个缓冲的分组可在此类服务期期间内被输送。
第五，对等站420和对等站410都可保持清醒，直到所有的缓冲的帧已经被输送给它们。假定对等站420和对等站410都在服务期430中传送了所有的缓冲数据，对等站420和对等站410都浅睡眠，或者返回到功率节省模式(单元460和450)。例如，在两个对等站均通过设置数据帧中的EOSP比特为1和/或设置ACK帧中的“更多数据”比特为0来指示数据发射完成后，两个对等站均返回到功率节省模式。
图5示出的内容可以是两个不同的实施例中的第二个，其中仅EOSP比特被用于终止服务期。在这个备选的实施例中，两个对等站都不检查“ACK”帧中的“更多数据”比特。作为替代，第一对等站520可保持清醒(单元535)，直到对等站520收到来自对等站510的具有EOSP比特设置为1的空数据帧或数据帧。在服务期530期间，对等站510可发射具有EOSP比特设置为0的数据帧。在每个对等站传送它自己的缓冲数据帧并接收到来自另一个对等站的具有EOSP比特设置为1的空数据帧或数据帧后，对等站520和510都可返回到功率节省模式或浅睡眠(单元560和550)。
图6A示出备选情形，其中两个对等站均可处于功率节省模式中，但两个站都没有缓冲的数据要发射到另一个对等站。根据一个或多个实施例，对等站610和对等站620均可处于对等功率节省模式中。另外，在这种情形中，对等站610和对等站620都没有缓冲的数据要传送给另一个对等站。
对等站610和对等站620都可在调度的唤醒开始时间或在其之前醒来，并在调度的唤醒开始时间后，对于最小持续时间625保持清醒。备选的是，对等站都可保持唤醒，直到图6A中描述的过程在最小持续时间之前成功完成。即使对等站620可能没有缓冲的数据要发射到对等站610，对等站620可仍然将某个触发帧(例如具有EOSP比特设置为1的空数据帧)发生到对等站610以启动分组接收期。
如图6A所示出，对等站610也可能没有缓冲的数据要传送给对等站620。在不同的实施例中对等站610可做不同的响应。在一个实施例中，对等站610可经由具有“更多数据”比特设置为0的ACK来确认由对等站620发射的空数据帧。在收到该ACK后，对等站620可浅睡眠(单元635)。在收到具有EOSP比特设置为1的空数据帧后，并且在发射具有“更多数据”比特设置为0的ACK后，对等站610也可重新进入功率节省模式(单元630)。在其中对等站均没有要传送的缓冲数据的另一个实施例中，对等站可都不检查ACK帧中的“更多数据”比特。作为替代，对等站610可发射具有EOSP比特设置为1的空数据帧以明确地向对等站620告知对等站610没有对于对等站620的缓冲数据。
图6B示出一种情形，其中对等站660和对等站650都处于对等功率节省模式中并且对等站650具有要传送给对等站660的缓冲数据。在此类情形中，对等站660和对等站650都可在调度的唤醒开始时间或在其之前唤醒，并在调度的唤醒开始时间后，对于最小持续时间665保持清醒，或者当图6B所描述的过程在最小持续时间的时间之前成功完成时保持唤醒。
即使对等站660没有对于对等站650的缓冲数据，对等站660仍可将例如空数据帧的触发帧发送到对等站650以启动分组服务期670。在收到该触发帧后，对等站650可确认它并发射缓冲的数据到对等站660。对等站650还可直接发射缓冲的数据到对等站660而不用等待任何触发帧。另外，对等站650可在此时期期间输送多个缓冲的分组。
对等站660可保持清醒，直到所有缓冲的数据帧都已经输送到对等站660。对等站650可通过在最后的或结束的数据帧中将EOSP比特设置为1来指示数据发射的完成。对等站660可确认该最后的数据帧。同样地，两个备选实施例可出现在这种情况中，因为对等站660没有对于对等站650的缓冲数据。对等站660可在它的ACK帧中设置“更多数据”比特为0，或者发射具有EOSP设置为1的空数据帧。然后，两个对等站均可浅睡眠，或者回到睡眠(单元685和690)。
图7示出装置700的一个实施例，装置700可为例如与对等无线通信网络相关联设备或系统的通信设备实现节省功率。装置700的一个或多个单元可以采用硬件、软件、或者硬件和软件组合的形式。例如，在图7中示出的实施例中，装置700的模块可以作为存储设备中存储的指令编码的模块而存在。例如，所述模块可包含由一个或多个处理器执行的应用的软件或固件指令。换句话说，装置700可包含耦合到硬件单元的计算设备的单元。
在备选的实施例中，装置700的一个或多个模块可包含纯硬件模块。例如，功率模式模块710可包含与用于计算设备的处理器的功率切换单元耦合的集成电路芯片的部分。在此类实施例中，功率模式模块710可与操作调度模块720协同工作，以根据操作调度模块720的调度在两个或多个功率模式之间进行切换。
在甚至进一步的备选实施例中，装置700的一个或多个模块可包含硬件和软件模块的组合。例如，数据传送模块730可包含为数据缓冲器740执行监视和管理数据的独立处理电路和固件。更详细来说，数据传送模块730可从数据缓冲器740检索数据，并经由无线通信设备将该数据传送到另一个对等站。数据传送模块730还可为来自其他对等站的数据发射监视无线通信设备，并且将收到的数据存储到数据缓冲器740。
功率模式模块710可控制或者以其他方式影响例如对等站的通信设备的一个或多个功率节省模式之间的切换。例如，功率模式模块710可包含图1中所示的处理器150的一个或多个部分，其通过有选择地关闭核152中的不同数量的核来节约不同量的功率。取决于关闭了核152的多少个核、或者减少了多少处理活动(例如通过减少核的处理频率)，系统100也可能不能和另一个设备进行通信。这就是说，核152的核可能以不能够支持经由通信设备192的通信的这样一种方式来操作。备选的是，功率模式模块710可包含ASIC 114。在这样的一个备选的实施例中，功率模式模块710可控制到系统100的各种组件的功率，例如处理器150的单元和各个外围设备，包括通信设备192。
功率模式模块710可与操作调度模块720和数据传送模块730协同工作以使得能够为通信设备或系统节省功率。在一个或多个实施例中，操作调度模块720可包含存储在有形媒体中并且由一个或多个处理器来执行的程序指令的集合，例如存储在图1的存储器102中、由处理器150执行的指令。在系统100与对等站建立直接链路后，用于操作调度模块720的程序指令可促使系统100与该对等站进行通信，例如经由通信设备192，并协商唤醒调度IE。例如，用于操作调度模块720的程序指令可发射和/或接收一系列的TDLS PSM请求和TDLS PSM响应。PSM请求和PSM响应可以，例如，根据图3A、3B、3C和3D的表被格式化。
数据传送模块730可包含存储在有形媒体中并且由一个或多个处理器执行的程序指令的集合，其可促使数据传送到数据缓冲器740和从数据缓冲器740传送。例如，数据传送模块730可包含存储在图1的存储器102中、由处理器150执行的指令，其促使数据存储在通信设备192的RAM中，以及促使数据从该RAM被检索，并且其经由通信设备192的已建立的直接链路将数据传送到与系统100耦合的对等站/从该对等站传送数据。
装置700的实施例中模块的数量可以不同。一些实施例可以具有比图7中示出的那些模块更少的模块。例如，一个实施例可将功率模式模块710执行和/或描述的功能与操作调度模块720的功能结合成单个模块。进一步的实施例可包括比图7中所示的模块或单元更多的模块或单元。例如，备选的实施例可包括两个或更多的功率模式模块710以及两个或更多的数据传送模块730。
图8示出流程图800，其示出用于节省例如与无线通信网络相关联的设备的对等通信设备的功率的方法。流程图800开始于在通信站和接入点之间建立通信链路(单元810)。例如，两个超移动因特网设备(MID)的两个用户可进入具有用于咖啡店客户的因特网接入的咖啡店。这两个用可各自使用他们的MID来登录到因特网上，读电子邮件，并和朋友聊天。当在线时，每个用户还可进入在线聊天会话。注意到虽然流程图800的实施例可能仅仅涉及一个接入点，但是备选的实施例可涉及多个接入点和附加的通信站。例如，一个备选的实施例可包括在她的公寓中使用膝上型计算机的第三人，她经由该用户的因特网服务提供商连接到因特网并加入扑克比赛或聊天会话。
在所述MID和接入点之间建立了通信链路(单元810)后，根据流程图800的一个实施例通过在两个站之间建立直接的对等链路(单元820)，可继续进行。继续前面的例子，这两个用户可决定进入与彼此的个人聊天会话，该会话经由TDLS网络的直接通信链路。例如，所述用户可决定在这两个MID之间直接发送消息和其他信息，而不是依赖咖啡店的因特网服务提供商或接入点。每个MID可连接到另一个MID，并直接传送信息到另一个MID，而不依赖接入点。
在这两个MID之间建立了对等链路(单元820)后，流程图800的方法实施例通过由这两个站协商唤醒调度并进入浅睡眠状态(单元830)，可继续进行。注意到，根据设备的性质，每个状态可在技术上进入不同的浅睡眠“状态”。同样地，继续前面的例子，用户可都在咖啡店中开始交谈，让MID保持空闲几分钟。所述MID可检测到此类不活动性并努力延长MID的电池寿命，相互通信并且互相协商以形成某个可共同接受的唤醒调度。例如，MID都可交换一系列唤醒调度信息元素并同意进入浅睡眠状态。该唤醒调度可指定每个MID应该在三分钟内醒来(根据TSF时间)，并检查来自另一个MID的另外的通信活动(单元840)。然而，甚至当进入浅睡眠状态时，每个MID可不退出直接的对等链路。另外，根据实施例，每个MID也可不退出与接入点的通信链路。
在很多实施例中，两个站可对醒来并交换数据分组(单元840)的明确的时间达成一致意见。这两个站可各自选择每个站应该退出浅睡眠或功率节省模式并交换数据或与以其他方式与另一个站联系以确定没有数据需要传送(单元850)的明确时间。在醒来并交换数据后(单元860)，或者确定没有数据需要传送，每个站还可以对于某个明确的时间的时间间隔保持清醒。在服务期终止后，每个站可返回或重新进入浅睡眠状态(单元870)。
不同的实施例中的唤醒协商可能不同。例如，在很多实施例中，两个对等站之间的唤醒协商可能涉及一个站提议用于这两个站唤醒的明确时间、指定退出功率节省模式后两个站应该保持清醒多久的时间量、以及指定连续的唤醒期之间应该经过多少时间的时间期。在一些实施例中，收到提议的唤醒调度的站可以能够拒绝该提议的调度并提议备选的调度。然而，在一些备选的实施例中，收到提议的唤醒调度的站可以仅能够拒绝该提议的调度而不具有提议备选调度的能力。在甚至进一步的实施例中，收到提议的唤醒调度的站可以能够拒绝该提议的调度并向请求的站提供关于为什么该提议的调度被拒绝的信息。例如，接收的站可提供诸如“目前忙碌---不能够进入PSM”、“醒来时间间隔冲突”、“用户禁用PSM”、或者“电池功率低”的理由。基于接收的站提供的信息，请求的站可以能够以接收的站可接受的方式来调整唤醒调度提议，或者取消未来的请求。
在甚至进一步的实施例中，对等站可协商更多元素作为唤醒调度的部分。例如，站可同意对于一个小时的时期的三分钟的一个睡眠-醒来时间间隔，并且然后是其后的五分钟的第二个睡眠-醒来时间间隔。备选的是，唤醒调度信息可包括影响时间间隔或持续时间的时间的数据。例如，在一个实施例中，对等站可同意某个唤醒调度，该唤醒调度指定基于在前面的醒来持续时间期间传送的数据量，时间间隔应该在一、三、五和十分钟之间改变。作为一个明确的例子，唤醒期可指定，基于在前面的醒来持续时间期间缓冲的和/或传送的数据量，下一个时间间隔可被减少到更小的时间增量，例如从五分钟到三分钟。类似地，唤醒期可指定，如果在前面的醒来期传送的数据量相对大，则下一个时间间隔可被增加到更大的时间增量，例如从五分钟到十分钟。换句话说，唤醒调度可包括允许该调度的参数基于业务的量来动态改变的信息，例如以适应变化的业务需求。
另一个实施例可实现为程序产品，该程序产品存储在用于与系统一起使用以执行过程的有形媒体中，所述过程例如结合图1中示出的系统100来描述的过程。该程序产品的程序定义实施例(包括本文所述的方法)的功能并且可包含于多种数据承载媒体上。说明性的数据承载媒体包括，但不限于：(i)永久性存储在不可写的存储媒体(例如，计算机内的只读存储器设备，例如CD-ROM驱动器可读的CD-ROM盘)上的信息；以及(ii)存储在可写储存媒体(例如，硬盘驱动器或软盘驱动器内的软盘)上的可变信息。此类数据承载媒体，当携带指引系统或设备的功能的计算机可读指令时，代表本发明的实施例。
总的来说，实现实施例所执行的例程可以是指令的明确应用、组件、程序、模块、对象、或序列或者操作系统的部分。实施例的计算机程序可由多个指令组成，这些指令将由计算机翻译成机器可读格式并由此翻译成可执行的指令。程序也可由本地驻留于该程序或者在存储器中或存储设备上找到的变量和数据结构来组成。另外，下文中描述的各种程序可基于在本发明的明确实施例中为其实现程序的应用来识别。然而，应当明白，随后的任何特定程序术语仅仅为方便而使用，并且因此明确的实施例不应该局限于仅在这些术语所暗示和/或识别的任何明确的应用中使用。
对于受益于本公开的本领域技术人员来说显而易见的是，本文的实施例设想系统、装置、方法、以及计算机程序产品以为例如与无线通信网络关联的设备的对等通信设备节省功率。应当理解，在详细说明和附图中示出和描述的实施例的形式仅仅作为示例。意图是广义地解释随附权利要求以涵盖公开的实施例的所有变型。
虽然对于一些实施例详细地描述了一些方面，但是应当理解，在不脱离由所附权利要求定义的实施例的精神和范围的情况下，能在此做出各种改变、替代和备选。尽管一个实施例可实现多个目标，但不是落入所附权利要求范围内的每个实施例都将实现每个目标。此外，本申请的范围不打算局限于本说明书中描述的过程、机器、制造、物质构成、部件、方法和步骤的特定实施例。正如本领域技术人员将从实施例的公开轻易明白的，目前现有的或者以后将开发的执行实质上与本文描述的对应实施例相同的功能或实现实质上相同的结果的过程、机器、制造、物质构成、部件、方法或步骤可根据本文的实施例来利用。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括这些过程、机器、制造、物质构成、部件、方法或步骤。

Claims (25)

1.一种方法，包含：
由第一站和第二站协商用于所述第一站和所述第二站交换数据的唤醒调度，其中所述协商经由所述第一站和所述第二站之间的直接链路，此外，其中所述直接链路包含隧道的直接链路建立(TDLS)网络的无线对等链路；
当所述第二站处于功率节省的第二模式中时，使所述第一站能够进入功率节省的第一模式；以及
基于所述唤醒调度，使所述第一站和所述第二站能够分别退出所述第一和第二模式。
2.如权利要求1所述的方法，还包含在所述第一站和接入点之间建立第一通信链路并且在所述第二站和所述接入点之间建立第二通信链路，以使得能够创建所述直接链路。
3.如权利要求1所述的方法，还包含在所述第一站进入所述第一模式和所述第二站进入所述第二模式后维持所述直接链路。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述协商包含由所述第二站响应所述第一站的请求。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述响应所述请求包括接受所述唤醒调度的提议。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述响应所述请求包括拒绝所述唤醒调度的提议并且提议第二唤醒调度。
7.如权利要求4所述的方法，其中所述协商所述唤醒调度包含发射用于开始时间、持续时间和时间间隔的值。
8.一种装置，包含：
功率模式模块，使通信设备能够切换到功率节省模式；
数据传送模块，在所述通信设备和第二通信设备之间传送数据，其中所述数据传送模块布置成经由所述通信设备和所述第二通信设备之间的直接链路来传送数据，此外，其中所述直接链路包含隧道的直接链路建立(TDLS)网络的无线链路；以及
操作调度模块，协商所述通信设备的唤醒调度，其中所述唤醒调度包含用于所述通信设备退出所述功率节省模式以及用于所述第二通信设备退出第二功率节省模式的开始时间。
9.如权利要求8所述的装置，还包含存储数据的缓冲器，所述数据在所述通信设备退出所述功率节省模式之后，将从所述通信设备传送到所述第二通信设备。
10.如权利要求9所述的装置，还包含时钟，以使所述操作调度模块能够确定所述开始时间何时到达。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述通信设备包含处理器和视频显示器。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述操作模块包含存储在有形媒体中的程序指令的集合。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述数据传送模块包含专用集成电路(ASIC)。
14.如权利要求8所述的装置，其中所述缓冲器包含动态随机存取存储器(DRAM)。
15.如权利要求8所述的装置，其中所述唤醒调度包含持续时间、第一时间间隔、和第二时间间隔，此外，其中所述操作调度模块布置成基于所述通信设备和所述第二通信设备之间传送的数据的量，在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔之间动态地选择。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述操作调度模块布置成选择由所述第二通信设备提议的第二唤醒调度。
17.一种系统，包含：
存储器，存储唤醒调度和缓冲的数据，其中所述存储器包含动态随机存取存储器(DRAM)；
无线通信设备，耦合到所述存储器，其中所述无线通信设备布置成经由隧道的直接链路建立(TDLS)网络的直接链路在所述系统和对等站之间传送所述缓冲的数据；
操作调度模块，协商所述唤醒调度，其中所述唤醒调度包含时间间隔，所述时间间隔指定所述系统和所述对等站何时将周期性地退出功率节省模式以传送所述缓冲的数据和重新进入所述功率节省模式。
18.如权利要求17所述的系统，还包含串行高级技术附连(SATA)硬盘驱动器，以存储所述系统的状态信息，所述状态信息使所述系统能够在退出功率节省模式后恢复操作。
19.如权利要求17所述的系统，其中所述无线通信设备包含蜂窝天线。
20.如权利要求17所述的系统，其中所述无线通信设备包含与外围组件互连(PCI)控制器耦合的多输入多输出(MIMO)通信卡。
21.如权利要求17所述的系统，其中所述操作调度模块包含专用集成电路(ASIC)。
22.一种计算机程序产品，包括：
计算机可读存储媒体，包含指令，所述指令在由处理器执行时：
缓冲将从第一对等站传送到第二对等站的数据，其中所缓冲的数据的传送经由隧道的直接链路建立(TDLS)网络的直接链路，此外，其中所述直接链路包含无线链路；以及
协商唤醒调度，其中所述唤醒调度指定所述第一对等站和所述第二对等站将退出浅睡眠状态以传送所述缓冲的数据的时间。
23.如权利要求22所述的计算机程序产品，还包含在所述第一对等站和接入点之间建立第一通信链路以及使得能够创建所述直接链路的指令。
24.如权利要求22所述的计算机程序产品，还包含在所述第一对等站进入第一浅睡眠状态和所述第二对等站进入第二浅睡眠状态之后维持所述直接链路的指令。
25.如权利要求22所述的计算机程序产品，其中协商所述唤醒调度的指令包含发射TDLS功率节省模式(PSM)请求帧的指令，此外，其中所述TDLS PSM请求帧包含具有元素标识字段、长度字段、开始时间字段、时间间隔字段、清醒窗口的持续时间字段和空闲计数字段的唤醒调度信息元素。
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