CN107809788A - 无线局域网的通信方法、通信装置和通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线局域网的通信方法、通信装置和通信设备,其中,无线局域网的通信方法,包括:生成唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;发送所述唤醒帧。本发明的技术方案可以在WUR中采用不同的唤醒帧形式,适应了广播、组播和单播的通信场景,满足了WUR的需求。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体而言,涉及一种无线局域网的通信方法、一种无线局域网的通信装置和一种通信设备。
背景技术
在2016年7月,802.11成立了下一代Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真)技术的研究组WUR(Wake Up Receiver),主要应用在物联网方面,目的是为了尽最大可能节省设备的功耗。
在WUR研究组中,介绍了802.11设备具有两种接收机:传统IEEE(Institute ofElectrical and Electronics Engineers,电气和电子工程师协会)802.11数据接收机和wake up(唤醒)通信帧接收机。如图1所示,当没有IEEE802.11数据需要接收时,传统的802.11数据接收机处于休眠状态,而低功率wake up帧接收机处于苏醒状态;如图2所示,当有数据需要接收时,数据发送方会先发送wake up帧,然后发送802.11数据,当低功率wakeup帧接收机接收到wake up帧时,向802.11数据接收机发送唤醒信号,使802.11数据接收机处于苏醒状态来接收802.11数据。
在WUR的讨论中,有文稿提出了wake up帧包含preamble(报头)部分和MAC(MediaAccess Control,媒体访问控制)部分,并没有做出具体规定。
考虑到wake up帧的应用场景,可能wake up帧的发送方有突发的消息需要发送给接收方,这个突发的消息可以是广播的,也可以是单播的,所以对于wake up帧的格式也需要进行定义。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一,提出了一种新的无线局域网的通信方案,可以在WUR中采用不同的唤醒帧形式,适应了广播、组播和单播的通信场景,满足了WUR的需求。
有鉴于此,根据本发明的第一方面,提出了一种无线局域网的通信方法,包括:生成唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;发送所述唤醒帧。
在该技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。譬如,对于站点与接入点组成的网络,站点在进入休眠状态之前,接入点可能并未给所有的站点分配组播地址,当站点进入休眠状态之后且接入点有比较紧急的事件要下发给站点时,若通过单播的形式去发送唤醒帧,无疑会导致效率低下,因此可以通过广播的形式来发送唤醒帧,此时仅需在唤醒帧的MAC帧头中设置唤醒帧的发送地址即可,提高了唤醒帧的发送效率,确保了紧急的事件能够得到及时处理,进而能够满足WUR的需求。
其中,发送地址是指发送方MAC地址,如果发送方是接入点,也可以是接入点的基本服务集标识BSSID(Basis service set identifier),当然发送地址也可以是AID(Association Identifier,关联标识)等。
其中,上述的数据帧即为IEEE802.11数据帧,唤醒帧即为wake up帧,wake up帧也是在802.11中定义的通信帧,其发送功率比正常的IEEE802.11通信帧的发送功率要低很多。
在上述技术方案中,优选地,在所述唤醒帧为单播消息帧中,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段设置有所述唤醒帧的发送地址和接收地址。在该技术方案中,由于单播消息帧是针对指定的设备发送的,因此需要在单播的唤醒帧中设置发送地址和接收地址。
在上述任一技术方案中,优选地,所述指示信息包含所述唤醒帧的物理头中的preamble字段的一个或多个比特位。
进一步地,所述指示信息为第一值时,表示所述唤醒帧为广播消息帧;所述指示信息为第二值时,表示所述唤醒帧为单播消息帧。
譬如,在指示信息为“1”时,表示唤醒帧为广播消息帧;在指示信息为“0”时,表示唤醒帧为单播消息帧。
根据本发明的第二方面,还提出了一种无线局域网的通信方法,包括:接收唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;在所述唤醒帧为广播消息帧时,进入苏醒状态;在所述唤醒帧为单播消息帧、且自身的地址与所述唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态。
在该技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。由于广播消息帧是针对所有设备的,因此在广播形式的唤醒帧中的地址字段可以不设置接收地址,设备在接收到广播形式的唤醒帧之后,直接进入苏醒状态来接收数据帧;而单播消息帧是针对指定设备的,因此需要在单播形式的唤醒帧中的地址字段设置接收地址,进而设备在接收到单播形式的唤醒帧,且自身的地址和唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态来接收数据帧。
根据本发明的第三方面,还提出了一种无线局域网的通信装置,包括:生成单元,用于生成唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;发送单元,用于发送所述唤醒帧。
在该技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。譬如,对于站点与接入点组成的网络,站点在进入休眠状态之前,接入点可能并未给所有的站点分配组播地址,当站点进入休眠状态之后且接入点有比较紧急的事件要下发给站点时,若通过单播的形式去发送唤醒帧,无疑会导致效率低下,因此可以通过广播的形式来发送唤醒帧,此时仅需在唤醒帧的MAC帧头中设置唤醒帧的发送地址即可,提高了唤醒帧的发送效率,确保了紧急的事件能够得到及时处理,进而能够满足WUR的需求。
其中,上述的数据帧即为IEEE802.11数据帧,唤醒帧即为wake up帧,wake up帧也是在802.11中定义的通信帧,其发送功率比正常的IEEE802.11通信帧的发送功率要低很多。发送地址是指发送方MAC地址,如果发送方是接入点,也可以是接入点的基本服务集标识BSSID,当然发送地址也可以是AID等。
在上述技术方案中,优选地,在所述唤醒帧为单播消息帧中,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段设置有所述唤醒帧的发送地址和接收地址。在该技术方案中,由于单播消息帧是针对指定的设备发送的,因此需要在单播的唤醒帧中设置发送地址和接收地址。
在上述任一技术方案中,优选地,所述指示信息包含所述唤醒帧的物理头中的preamble字段的一个或多个比特位。
进一步地,所述指示信息为第一值时,表示所述唤醒帧为广播消息帧;所述指示信息为第二值时,表示所述唤醒帧为单播消息帧。
譬如,在指示信息为“1”时,表示唤醒帧为广播消息帧;在指示信息为“0”时,表示唤醒帧为单播消息帧。
根据本发明的第四方面,还提出了一种无线局域网的通信装置,包括:接收单元,用于接收唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;处理单元,用于在所述唤醒帧为广播消息帧时,进入苏醒状态,并用于在所述唤醒帧为单播消息帧、且自身的地址与所述唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态。
在该技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。由于广播消息帧是针对所有设备的,因此在广播形式的唤醒帧中的地址字段可以不设置接收地址,设备在接收到广播形式的唤醒帧之后,直接进入苏醒状态来接收数据帧;而单播消息帧是针对指定设备的,因此需要在单播形式的唤醒帧中的地址字段设置接收地址,进而设备在接收到单播形式的唤醒帧,且自身的地址和唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态来接收数据帧。
根据本发明的第五方面,还提出了一种通信设备,包括:如上述第三方面所述的无线局域网的通信装置;和/或如上述第四方面所述的无线局域网的通信装置。
通过以上技术方案,可以在WUR中采用不同的唤醒帧形式,适应了广播、组播和单播的通信场景,满足了WUR的需求。
附图说明
图1示出了在没有802.11数据帧需要接收时,802.11数据接收机和wake up通信帧接收机的状态示意图;
图2示出了在有802.11数据帧需要接收时,802.11数据接收机和wake up通信帧接收机的状态示意图;
图3示出了根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图;
图4示出了根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图;
图5示出了根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图;
图6示出了根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图;
图7示出了根据本发明的实施例的广播形式的wake up帧的MAC帧头部分的结构示意图;
图8示出了根据本发明的实施例的单播形式的wake up帧的MAC帧头部分的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图3示出了根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图。
如图3所示,根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信方法,包括:
步骤S30,生成唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址。
其中,上述的数据帧即为IEEE802.11数据帧,唤醒帧即为wake up帧,wake up帧也是在802.11中定义的通信帧,其发送功率比正常的IEEE802.11通信帧的发送功率要低很多。发送地址是指发送方MAC地址,如果发送方是接入点,也可以是接入点的基本服务集标识BSSID,当然发送地址也可以是AID等。
此外,在所述唤醒帧为单播消息帧中,唤醒帧的MAC帧头中的地址字段设置有所述唤醒帧的发送地址和接收地址。
进一步地,所述指示信息包含所述唤醒帧的物理头中的preamble字段的一个或多个比特位。
进一步地,所述指示信息为第一值时,表示所述唤醒帧为广播消息帧;所述指示信息为第二值时,表示所述唤醒帧为单播消息帧。
譬如,在指示信息为“1”时,表示唤醒帧为广播消息帧;在指示信息为“0”时,表示唤醒帧为单播消息帧。
步骤S32,发送所述唤醒帧。
在图3所示的技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。譬如,对于站点与接入点组成的网络,站点在进入休眠状态之前,接入点可能并未给所有的站点分配组播地址,当站点进入休眠状态之后且接入点有比较紧急的事件要下发给站点时,若通过单播的形式去发送唤醒帧,无疑会导致效率低下,因此可以通过广播的形式来发送唤醒帧,此时仅需在唤醒帧的MAC帧头中设置唤醒帧的发送地址即可,提高了唤醒帧的发送效率,确保了紧急的事件能够得到及时处理,进而能够满足WUR的需求。
其中,图3所示的技术方案既适用于接入点与站点组成的网络中的接入点设备,也适用于站点与站点之间组成的对等网络中的主站点设备。
图4示出了根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图。
如图4所示,根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信装置400,包括:生成单元402和发送单元404。
其中,生成单元402用于生成唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;发送单元404用于发送所述唤醒帧。
在具体实现时,生成单元402可以是信号处理器、中央处理器或基带处理器等;发送单元404可以是发送器或天线等。
在该技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。譬如,对于站点与接入点组成的网络,站点在进入休眠状态之前,接入点可能并未给所有的站点分配组播地址,当站点进入休眠状态之后且接入点有比较紧急的事件要下发给站点时,若通过单播的形式去发送唤醒帧,无疑会导致效率低下,因此可以通过广播的形式来发送唤醒帧,此时仅需在唤醒帧的MAC帧头中设置唤醒帧的发送地址即可,提高了唤醒帧的发送效率,确保了紧急的事件能够得到及时处理,进而能够满足WUR的需求。
其中,上述的数据帧即为IEEE802.11数据帧,唤醒帧即为wake up帧,wake up帧也是在802.11中定义的通信帧,其发送功率比正常的IEEE802.11通信帧的发送功率要低很多。发送地址是指发送方MAC地址,如果发送方是接入点,也可以是接入点的基本服务集标识BSSID,当然发送地址也可以是AID等。
在上述技术方案中,优选地,在所述唤醒帧为单播消息帧中,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段设置有所述唤醒帧的发送地址和接收地址。在该技术方案中,由于单播消息帧是针对指定的设备发送的,因此需要在单播的唤醒帧中设置发送地址和接收地址。
在上述任一技术方案中,优选地,所述指示信息包含所述唤醒帧的物理头中的preamble字段的一个或多个比特位。
进一步地,所述指示信息为第一值时,表示所述唤醒帧为广播消息帧;所述指示信息为第二值时,表示所述唤醒帧为单播消息帧。
譬如,在指示信息为1时,表示唤醒帧为广播消息帧;在指示信息为0时,表示唤醒帧为单播消息帧。
图5示出了根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图。
如图5所示,根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信方法,包括:
步骤S50,接收唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址。
步骤S52,在所述唤醒帧为广播消息帧时,进入苏醒状态,以及在所述唤醒帧为单播消息帧、且自身的地址与所述唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态。
在该技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。由于广播消息帧是针对所有设备的,因此在广播形式的唤醒帧中的地址字段可以不设置接收地址,设备在接收到广播形式的唤醒帧之后,直接进入苏醒状态来接收数据帧;而单播消息帧是针对指定设备的,因此需要在单播形式的唤醒帧中的地址字段设置接收地址,进而设备在接收到单播形式的唤醒帧,且自身的地址和唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态来接收数据帧。
图6示出了根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图。
如图6所示,根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信装置600,包括:接收单元602和处理单元604。
其中,接收单元602用于接收唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;处理单元604用于在所述唤醒帧为广播消息帧时,进入苏醒状态,并用于在所述唤醒帧为单播消息帧、且自身的地址与所述唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态。
在该技术方案中,通过在唤醒帧中包含指示信息,以指示唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,使得能够适用于广播、组播和单播的通信场景。由于广播消息帧是针对所有设备的,因此在广播形式的唤醒帧中的地址字段可以不设置接收地址,设备在接收到广播形式的唤醒帧之后,直接进入苏醒状态来接收数据帧;而单播消息帧是针对指定设备的,因此需要在单播形式的唤醒帧中的地址字段设置接收地址,进而设备在接收到单播形式的唤醒帧,且自身的地址和唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态来接收数据帧。
本发明还提出了一种通信设备,包括:如图4所示的无线局域网的通信装置400;和/或如图6所示的无线局域网的通信装置600。
其中,在接入点与站点组成的网络中,该通信设备可以是接入点。在站点与站点之间组成的对等网络中,该通信设备可以是作为主设备的站点。
综上,本发明的技术方案主要是定义了wake up帧的形式,即分为广播形式的wakeup帧和单播形式的wake up帧,以适用于单播、组播和广播的通信场景。具体如下:
以站点和接入点组成的网络为例,由于站点在进入休眠之前,AP不可能给所有的站点都分配组播地址,因此当AP有比较紧急的事件要下发给站点时,若通过单播形式的wake up帧发送,则效率较低,因此可以通过广播形式的wake up帧来唤醒站点。可见,需要定义单播形式的wake up帧与广播形式的wake up帧。
具体地,可以用wake up帧的物理头中的preamble字段的一个或多个位来表示wake up帧是否为广播消息帧,譬如:用一个比特位来表示时,若该比特位的值为“1”,则表示wake up帧为广播消息帧;若该比特位的值为“0”,则表示wake up帧为单播消息帧。
当wake up帧为广播消息帧时,如图7所示,wake up帧的MAC帧头部分无需设置接收地址,只有发送地址。
当wake up帧为单播消息帧时,如图8所示,wake up帧的MAC帧头部分既设置接收地址,也设置发送地址。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,本发明提出了一种新的无线局域网的通信方案,可以在WUR中采用不同的唤醒帧形式,适应了广播、组播和单播的通信场景,满足了WUR的需求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种无线局域网的通信方法,其特征在于,包括:
生成唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;
发送所述唤醒帧。
2.根据权利要求1所述的无线局域网的通信方法,其特征在于:
在所述唤醒帧为单播消息帧中,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段设置有所述唤醒帧的发送地址和接收地址。
3.根据权利要求1所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,所述指示信息包含所述唤醒帧的物理头中的preamble字段的一个或多个比特位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线局域网的通信方法,其特征在于:
所述指示信息为第一值时,表示所述唤醒帧为广播消息帧;
所述指示信息为第二值时,表示所述唤醒帧为单播消息帧。
5.一种无线局域网的通信方法,其特征在于,包括:
接收唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;
在所述唤醒帧为广播消息帧时,进入苏醒状态;
在所述唤醒帧为单播消息帧、且自身的地址与所述唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态。
6.一种无线局域网的通信装置,其特征在于,包括:
生成单元,用于生成唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;
发送单元,用于发送所述唤醒帧。
7.根据权利要求6所述的无线局域网的通信装置,其特征在于:
在所述唤醒帧为单播消息帧中,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段设置有所述唤醒帧的发送地址和接收地址。
8.根据权利要求6所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,所述指示信息包含所述唤醒帧的物理头中的preamble字段的一个或多个比特位。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的无线局域网的通信装置,其特征在于:
所述指示信息为第一值时,表示所述唤醒帧为广播消息帧;
所述指示信息为第二值时,表示所述唤醒帧为单播消息帧。
10.一种无线局域网的通信装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收唤醒帧,所述唤醒帧中包含有指示信息,所述指示信息用于指示所述唤醒帧为广播消息帧还是单播消息帧,所述唤醒帧用于唤醒处于休眠状态的设备进入苏醒状态来接收数据帧,在所述唤醒帧为广播消息帧时,所述唤醒帧的MAC帧头中的地址字段仅设置所述唤醒帧的发送地址;
处理单元,用于在所述唤醒帧为广播消息帧时,进入苏醒状态,并用于在所述唤醒帧为单播消息帧、且自身的地址与所述唤醒帧的接收地址一致时,进入苏醒状态。
11.一种通信设备,其特征在于,包括:
如权利要求6至9中任一项所述的无线局域网的通信装置;和/或
如权利要求10所述的无线局域网的通信装置。
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