CN108513339B - 无线局域网的通信方法、通信装置和通信终端 - 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、通信装置和通信终端,其中,通信方法包括:生成请求帧,请求帧中包含标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧;发送请求帧,以指示工作站设备根据唤醒帧获取缓存的下行数据。通过本发明的技术方案,避免了工作站设备周期性苏醒侦听信标帧中的TIM(Traffic Indication Map,数据待传信息指示图)信息通过竞争的方式接入信道来获取缓存的下行数据,降低了功耗,也提高了频谱利用效率。
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终端。
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研究组中定义了一种唤醒(wake up)帧,其中,设备的数据帧接收机可以处于休眠状态,当设备的wake up帧接收机接收到wake up帧后,会唤醒数据帧接收机来进行正常的通信(如进行IEEE802.11数据通信或其它信令通信等),可见,定义Wake up帧的目的是为了利于设备节省功耗。
而在现有的Wi-Fi应用场景中,存在着大量的管理信息,譬如接入点设备(AP,即Access Point)会周期性地向工作站设备(Station)发送信标帧(Beacon帧),在信标帧中写入TIM(Traffic Indication MAP,数据待传信息指示图)标识信息,以周期性地唤醒工作站设备获取缓存于接入点设备的下行数据,即使工作站设备支持接收WUR帧来获取缓存的下行数据,仍然会在TIM机制下被周期性唤醒,这无疑造成了不必要的功耗损失及频谱的有效利用率低,明显不符合WUR通信技术的需求。
发明内容
本发明正是基于问题至少之一,提出了一种无线局域网的通信技术方案,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性。
有鉴于此,根据本发明的第一方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信方法,包括:生成请求帧,请求帧中包含标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧;发送请求帧,以指示工作站设备根据唤醒帧获取缓存的下行数据。
相关技术中,为了降低station的待机功耗,在station待机时间达到预设时间时,进入休眠状态,AP为station缓存下行数据,对于支持接收wake up帧的工作站设备而言,至少存在两套获取缓存的下行数据的机制:第一种方式,休眠中的station在TIM机制下周期性醒来,并发送一个802.11数据帧至接入点设备,以询问是否有发送给自己的缓存数据,即使没有缓存的下行数据,工作站设备仍然会周期醒来进行无谓的询问操作,第二种方式,能够根据wake up帧的指示信息苏醒并获取缓存的下行数据,显而易见的是,第一种方式远不及第二种方式功耗低,可靠性高。
在该技术方案中,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性。
其中,上述唤醒帧即为wake up帧,wake up帧的发送功率比IEEE802.11数据帧的发送功率要低很多,其发射功率最大为1mW(毫瓦)且wake up帧可以为管理帧。
其中请求帧的发射端口为主通信接口,唤醒帧的发射及接收端口为设备的次通信接口,他们可以为同一物理实体,逻辑上分开,也可以为不同的物理实体,即设备拥有两套接收发装置,其中通信接口可以是天线或接收发器。
同时,接收唤醒帧及数据帧(包括下行数据)的接收机可以是同一个物理实体,只是处于逻辑上的分开,用不同的内部操作指令控制其工作状态,另外,接收唤醒帧及数据帧的接收机也可以是两个物理实体,且唤醒帧接收机与数据帧接收机之间存在着通信接口,当唤醒帧接收机接收到wake up帧之后,会通过该通信接口向数据帧接收机发送唤醒指令,以唤醒数据帧接收机进行通信。
值得特别指出的是,根据本发明的实施例的无线局域网的通信方法,针对支持接收wake up帧的工作站设备而言,通过请求帧中的标记信息告知接入点设备关闭TIM机制,以避免周期性唤醒工作站设备造成的功耗损失,同时,工作站设备能够根据唤醒帧及时、准确地获取缓存的下行数据。
根据本发明的第二方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信方法,包括:生成管理帧,管理帧中设有TIM标识信息;发送管理帧至支持接收唤醒帧的工作站设备,以指示是否缓存有下行数据,其中,支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,且管理帧为信标帧(Beacon)。
在该技术方案中,通过在生成的管理帧中设置TIM标识信息,并且支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,也即针对支持接收唤醒帧的工作站设备关闭了TIM机制,休眠状态的工作站设备仅通过wake up帧来获取缓存的下行数据,有效地避免了TIM机制造成的功耗损失和无线局域网内的数据交互压力。
其中,TIM单元的长度为6到256个字节,它携带的信息是指示处于休眠状态的station是否有帧缓存在AP处。该单元除了信息ID和长度域外,还包含4个域:DTIM数量、DTIM间隔、指示图控制、实际部分指示图(Partial Virtual Bitmap),具体地:
实际部分指示图由产生TIM的AP维护,包含2008位,这2008位被组织成251个字节,这2008位的位号N(0<N<2007)与这些字节中的相应位(位号为N模8)对应,这些字节中最低位被编号为0,最高位被编号为7。实际部分指示图的每一位对应一个有下行信息缓存在AP的station。
综上,如果关联号为N的station没有数据帧缓存在AP,则实际部分指示图的位号为N的位被置“0”。如果AP准备发送任何缓存的数据帧,则该station对应的位被置”1”。
在技术方案中,优选地,标记信息为请求帧的帧头中的一个比特位字段时,一个比特位字段为“1”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或一个比特位字段为“0”时,标记信息用于指示工作站设备同时支持根据唤醒帧和TIM机制获取缓存的下行数据;标记信息为请求帧的帧头中的两个比特位字段时,两个比特位字段为“00”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或两个比特位字段为“01”时,标记信息用于指示工作站设备在第一类通信周期内根据唤醒帧获取缓存的下行数据,以及在第二类通信周期内根据TIM机制获取缓存的下行数据,其中,TIM机制为接入点设备向工作站设备广播信标帧的通信机制,TIM机制用于指示工作站设备由休眠状态进入苏醒状态,和/或用于指示工作站设备与接入点设备进行时间同步。
在该技术方案中,在请求帧的MAC帧部分至少包含一个比特位,譬如当将这个比特位置为“1”时,表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“0”表示设备同时支持这两种方式;如用两个比特位来表示,譬如置为“00”表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“01”表示其在一定的通信时间内接收wake up帧来接收缓存的下行数据,在另一通信时间内接收Beacon帧来接收缓存的下行数据帧,且其另一目的也是为了接收Beacon帧中的timestamp信息元素来与AP保持时间上的同步。
其中所指的station可以是智能手机、平板或PDA,AP可以是路由器或笔记本等设备。
其中,信标帧是一种工作在MAC(Media Access Control,介质访问控制子层协议)层中的信道接入模式,信标模式当中规定了一种“superframe”的格式,在超帧的开始发送信标帧,里面含有一些时序以及网络的信息,紧接着是竞争接入期,在这段时间内给节点以竞争的方式接入信道,再后面时非竞争接入期,节点采用时分复用的方式接入信道,然后是非活跃期,节点进入休眠状态,等待下一个超帧周期的开始由发送信标帧。
根据本发明的技术方案的无线局域网的通信方法,还可以具有以下技术特征:
在技术方案中,优选地,还包括:在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧;发送唤醒帧,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据。
在该技术方案中,通过在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧并发送至对应的工作站设备,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,不必周期性地苏醒来询问是否有缓存的下行数据。
在技术方案中,优选地,还包括:在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息;在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
在该技术方案中,通过在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息,并且在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
具体地,AID标识信息是在关联接入过程中,接入点设备为工作站设备分配的连接信息的标识号,共有16位识别bit位,最高的两位bit位为0。
在技术方案中,优选地,还包括:接收工作站设备发送的请求帧;解析请求帧以获取标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧。
在该技术方案中,通过接收工作站设备发送的请求帧,并解析请求帧以获取标记信息,可以确定工作站设备支持接收唤醒帧,继而修改TIM标识信息以关闭TIM机制,有效地避免工作站设备周期苏醒,降低了TIM机制造成的功耗损失和通信信道的数据交互压力。
在任一技术方案中,优选地,请求帧包括探测请求帧和/或关联请求帧。
在该技术方案中,当station试图快速定位一个802.11b无线局域网时发出探测请求帧,它既可以探测一个具有SSID(Service Set Identifier,服务标识集)的无线局域网,也可以探测任何无线局域网。探测请求帧包含有2个信息单元:SSID和支持的通信速率,如下表1.1所示。
表1.1
顺序 | 字段内容 |
1 | SSID |
2 | 支持的通信速率 |
另外,关联请求帧在station用来与BSS建立关联关系时使用。关联请求帧帧体中包含2个固定域:能力信息和侦听间隙,同时还包含2个信息单元:SSID和支持的速率,如表2.1所示。
表2.1
顺序 | 字段内容 |
1 | 能力信息 |
2 | 侦听间隙 |
3 | SSID |
4 | 支持的通信速率 |
BSS(Basic Service Set)由一组相互通信的工作站组成,是802.11无线局域网的一种基本构架,主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫ADHOC,组网是临时的,第一种通信方式为Station与Station直接通信,这里不关注这种组网方式,第二种通信方式是Station1和Station2均关联与AP,以及通过AP转发通信数据。
在任一技术方案中,优选地,标记信息以信息元的形式写入请求帧中。
在该技术方案中,信息元即为802.11管理帧中长度不固定的字段IE(InformationElement),信息元用于写入标记信息,以提高标记信息的准确性和适用范围。
根据本发明的第三方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信装置,包括:第一生成单元,用于生成请求帧,请求帧中包含标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧;第一发送单元,用于发送请求帧,以指示工作站设备根据唤醒帧获取缓存的下行数据。
在该技术方案中,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性。
相关技术中,为了降低station的待机功耗,在station待机时间达到预设时间时,进入休眠状态,AP为station缓存下行数据,对于支持接收wake up帧的工作站设备而言,至少存在两套获取缓存的下行数据的机制:第一种方式,休眠中的station在TIM机制下周期性醒来,并发送一个802.11数据帧至接入点设备,以询问是否有发送给自己的缓存数据,即使没有缓存的下行数据,工作站设备仍然会周期醒来进行无谓的询问操作,第二种方式,能够根据wake up帧的指示信息苏醒并获取缓存的下行数据,显而易见的是,第一种方式远不及第二种方式功耗低,可靠性高。
在该技术方案中,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性。
其中,上述唤醒帧即为wake up帧,wake up帧的发送功率比IEEE802.11数据帧的发送功率要低很多,其发射功率大概为1mW(毫瓦)且wake up帧可以为管理帧。
其中请求帧的发射端口为主通信接口,唤醒帧的发射及接收端口为设备的次通信接口,他们可以为同一物理实体,逻辑上分开,也可以为不同的物理实体,即设备拥有两套接收发装置,其中通信接口可以是天线或接收发器。
同时,接收唤醒帧及数据帧(包括下行数据)的接收机可以是同一个物理实体,只是处于逻辑上的分开,用不同的内部操作指令控制其工作状态,另外,接收唤醒帧及数据帧的接收机也可以是两个物理实体,且唤醒帧接收机与数据帧接收机之间存在着通信接口,当唤醒帧接收机接收到wake up帧之后,会通过该通信接口向数据帧接收机发送唤醒指令,以唤醒数据帧接收机进行通信。
值得特别指出的是,根据本发明的实施例的无线局域网的通信方法,针对支持接收wake up帧的工作站设备而言,通过请求帧中的标记信息告知接入点设备关闭TIM机制,以避免周期性唤醒工作站设备造成的功耗损失,同时,工作站设备能够根据唤醒帧及时、准确地获取缓存的下行数据。
根据本发明的第四方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信装置,包括:第二生成单元,用于生成管理帧,管理帧中设有TIM标识信息;第二发送单元,用于发送管理帧至支持接收唤醒帧的工作站设备,以指示是否缓存有下行数据,其中,支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,且管理帧为信标帧(Beacon)。
在该技术方案中,通过在生成的管理帧中设置TIM标识信息,并且支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,也即针对支持接收唤醒帧的工作站设备关闭了TIM机制,休眠状态的工作站设备仅通过wake up帧来获取缓存的下行数据,有效地避免了TIM机制造成的功耗损失和无线局域网内的数据交互压力。
其中,TIM单元的长度为6到256个字节,它携带的信息是指示处于休眠状态的station是否有帧缓存在AP处。该单元除了信息ID和长度域外,还包含4个域:DTIM数量、DTIM间隔、指示图控制、实际部分指示图(Partial Virtual Bitmap),具体地:
实际部分指示图由产生TIM的AP维护,包含2008位,这2008位被组织成251个字节,这2008位的位号N(0<N<2007)与这些字节中的相应位(位号为N模8)对应,这些字节中最低位被编号为“0”,最高位被编号为7。实际部分指示图的每一位对应一个有下行信息缓存在AP的station。
综上,如果关联号为N的station没有数据帧缓存在AP,则实际部分指示图的位号为N的位被置“0”。如果AP准备发送任何缓存的数据帧,则该station对应的位被置“1”。
在技术方案中,优选地,标记信息为请求帧的帧头中的一个比特位字段时,一个比特位字段为“1”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或一个比特位字段为“0”时,标记信息用于指示工作站设备同时支持根据唤醒帧和TIM机制获取缓存的下行数据;标记信息为请求帧的帧头中的两个比特位字段时,两个比特位字段为“00”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或两个比特位字段为“01”时,标记信息用于指示工作站设备在第一类通信周期内根据唤醒帧获取缓存的下行数据,以及在第二类通信周期内根据TIM机制获取缓存的下行数据,其中,TIM机制为接入点设备向工作站设备广播信标帧的通信机制,TIM机制用于指示工作站设备由休眠状态进入苏醒状态,和/或用于指示工作站设备与接入点设备进行时间同步。
在该技术方案中,在请求帧的MAC帧部分至少包含一个比特位,譬如当将这个比特位置为“1”时,表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“0”表示设备同时支持这两种方式;如用两个比特位来表示,譬如置为“00”表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“01”表示其在一定的通信时间内接收wake up帧来接收缓存的下行数据,在另一通信时间内接收Beacon帧来接收缓存的下行数据帧,且其另一目的也是为了接收Beacon帧中的timestamp信息元素来与AP保持时间上的同步。
其中所指的station可以是智能手机、平板或PDA,AP可以是路由器或笔记本等设备。
其中,信标帧是一种工作在MAC(Media Access Control,介质访问控制子层协议)层中的信道接入模式,信标模式当中规定了一种“superframe”的格式,在超帧的开始发送信标帧,里面含有一些时序以及网络的信息,紧接着是竞争接入期,在这段时间内给节点以竞争的方式接入信道,再后面时非竞争接入期,节点采用时分复用的方式接入信道,然后是非活跃期,节点进入休眠状态,等待下一个超帧周期的开始由发送信标帧。
在技术方案中,优选地,还包括:第三生成单元,用于在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧;第三发送单元,用于发送唤醒帧,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据。
根据本发明的技术方案的无线局域网的通信装置,还可以具有以下技术特征:
在该技术方案中,通过在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧并发送至对应的工作站设备,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,不必周期性地苏醒来询问是否有缓存的下行数据。
在技术方案中,优选地,还包括:设置单元,用于在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息;设置单元还用于:在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
在该技术方案中,通过在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息,并且在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
具体地,AID标识信息是在关联接入过程中,接入点设备为工作站设备分配的连接信息的标识号,共有16位识别bit位,最高的两位bit位为“0”。
在技术方案中,优选地,还包括:接收单元,用于接收工作站设备发送的请求帧;解析单元,用于解析请求帧以获取标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧。
在该技术方案中,通过接收工作站设备发送的请求帧,并解析请求帧以获取标记信息,可以确定工作站设备支持接收唤醒帧,继而修改TIM标识信息以关闭TIM机制,有效地避免工作站设备周期苏醒,降低了TIM机制造成的功耗损失和通信信道的数据交互压力。
在任一技术方案中,优选地,请求帧包括探测请求帧和/或关联请求帧。
在该技术方案中,当station试图快速定位一个802.11b无线局域网时发出探测请求帧,它既可以探测一个具有SSID(Service Set Identifier,服务标识集)的无线局域网,也可以探测任何无线局域网。探测请求帧包含有2个信息单元:SSID和支持的通信速率,如下表2.1所示。
表2.1
顺序 | 字段内容 |
1 | SSID |
2 | 支持的通信速率 |
另外,关联请求帧在station用来与BSS建立关联关系时使用。关联请求帧帧体中包含2个固定域:能力信息和侦听间隙,同时还包含2个信息单元:SSID和支持的速率,如表2.2所示。
表2.2
顺序 | 字段内容 |
1 | 能力信息 |
2 | 侦听间隙 |
3 | SSID |
4 | 支持的通信速率 |
BSS(Basic Service Set)由一组相互通信的工作站组成,是802.11无线局域网的一种基本构架,主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫ADHOC,组网是临时的,第一种通信方式为Station与Station直接通信,这里不关注这种组网方式,第二种通信方式是Station1和Station2均关联与AP,以及通过AP转发通信数据。
在任一技术方案中,优选地,标记信息以信息元的形式写入请求帧中。
在该技术方案中,信息元即为802.11管理帧中长度不固定的字段IE(InformationElement),信息元用于写入标记信息,以提高标记信息的准确性和适用范围。
根据本发明的第五方面的实施例,提出了一种通信终端,包括如第三方面和/或第四方面中任一项技术方案提出的无线局域网的通信装置,因此,具备上述无线局域网的通信装置的全部技术效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图;
图2示出了根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图;
图3示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图;
图4示出了根据本发明的又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一个实施例的通信终端的示意框图;
图6示出了根据本发明的实施例的无线局域网的通信方案的探测请求帧的示意图;
图7示出了根据本发明的实施例的无线局域网的通信方案的关联请求帧的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的目的、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1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图。
如图1所示,根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法,包括:步骤S102,生成请求帧,请求帧中包含标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧;步骤S104,发送请求帧,以指示工作站设备根据唤醒帧获取缓存的下行数据。
在该技术方案中,为了降低station的待机功耗,在station待机时间达到预设时间时,进入休眠状态,AP为station缓存下行数据,对于支持接收wake up帧的工作站设备而言,至少存在两套获取缓存的下行数据的机制:第一种方式,休眠中的station在TIM机制下周期性醒来,并发送一个802.11数据帧至接入点设备,以询问是否有发送给自己的缓存数据,即使没有缓存的下行数据,工作站设备仍然会周期醒来进行无谓的询问操作,第二种方式,能够根据wake up帧的指示信息苏醒并获取缓存的下行数据,显而易见的是,第一种方式远不及第二种方式功耗低,可靠性高。
在该技术方案中,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性。
其中,上述唤醒帧即为wake up帧,wake up帧的发送功率比IEEE802.11数据帧的发送功率要低很多,其发射功率最大为1mW(毫瓦)且wake up帧可以为管理帧。
其中请求帧的发射端口为主通信接口,唤醒帧的发射及接收端口为设备的次通信接口,他们可以为同一物理实体,逻辑上分开,也可以为不同的物理实体,即设备拥有两套接收发装置,其中通信接口可以是天线或接收发器。
同时,接收唤醒帧及数据帧(包括下行数据)的接收机可以是同一个物理实体,只是处于逻辑上的分开,用不同的内部操作指令控制其工作状态,另外,接收唤醒帧及数据帧的接收机也可以是两个物理实体,且唤醒帧接收机与数据帧接收机之间存在着通信接口,当唤醒帧接收机接收到wake up帧之后,会通过该通信接口向数据帧接收机发送唤醒指令,以唤醒数据帧接收机进行通信。
值得特别指出的是,根据本发明的实施例的无线局域网的通信方法,针对支持接收wake up帧的工作站设备而言,通过请求帧中的标记信息告知接入点设备关闭TIM机制,以避免周期性唤醒工作站设备造成的功耗损失,同时,工作站设备能够根据唤醒帧及时、准确地获取缓存的下行数据。
图2示出了根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图。
如图2所示,根据本发明的第二方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信方法,包括:步骤S202,生成管理帧,管理帧中设有TIM标识信息;步骤S204,发送管理帧至支持接收唤醒帧的工作站设备,以指示是否缓存有下行数据,其中,支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,且管理帧为信标帧(Beacon)。
在该技术方案中,通过在生成的管理帧中设置TIM标识信息,并且支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,也即针对支持接收唤醒帧的工作站设备关闭了TIM机制,休眠状态的工作站设备仅通过wake up帧来获取缓存的下行数据,有效地避免了TIM机制造成的功耗损失和无线局域网内的数据交互压力。
其中,TIM单元的长度为6到256个字节,它携带的信息是指示处于休眠状态的station是否有帧缓存在AP处。该单元除了信息ID和长度域外,还包含4个域:DTIM数量、DTIM间隔、指示图控制、实际部分指示图(Partial Virtual Bitmap),具体地:
实际部分指示图由产生TIM的AP维护,包含2008位,这2008位被组织成251个字节,这2008位的位号N(0<N<2007)与这些字节中的相应位(位号为N模8)对应,这些字节中最低位被编号为“0”,最高位被编号为7。实际部分指示图的每一位对应一个有下行信息缓存在AP的station。综上,如果关联号为N的station没有数据帧缓存在AP,则实际部分指示图的位号为N的位被置“0”。如果AP准备发送任何缓存的数据帧,则该station对应的位被置“1”。
在技术方案中,优选地,标记信息为请求帧的帧头中的一个比特位字段时,一个比特位字段为“1”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或一个比特位字段为“0”时,标记信息用于指示工作站设备同时支持根据唤醒帧和TIM机制获取缓存的下行数据;标记信息为请求帧的帧头中的两个比特位字段时,两个比特位字段为“00”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或两个比特位字段为“01”时,标记信息用于指示工作站设备在第一类通信周期内根据唤醒帧获取缓存的下行数据,以及在第二类通信周期内根据TIM机制获取缓存的下行数据,其中,TIM机制为接入点设备向工作站设备广播信标帧的通信机制,TIM机制用于指示工作站设备由休眠状态进入苏醒状态,和/或用于指示工作站设备与接入点设备进行时间同步。
在该技术方案中,在请求帧的MAC帧部分至少包含一个比特位,譬如当将这个比特位置为“1”时,表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“0”表示设备同时支持这两种方式;如用两个比特位来表示,譬如置为“00”表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“01”表示其在一定的通信时间内接收wake up帧来接收缓存的下行数据,在另一通信时间内接收Beacon帧来接收缓存的下行数据帧,且其另一目的也是为了接收Beacon帧中的timestamp信息元素来与AP保持时间上的同步。
其中所指的station可以是智能手机、平板或PDA,AP可以是路由器或笔记本等设备。
其中,信标帧是一种工作在MAC(Media Access Control,介质访问控制子层协议)层中的信道接入模式,信标模式当中规定了一种“superframe”的格式,在超帧的开始发送信标帧,里面含有一些时序以及网络的信息,紧接着是竞争接入期,在这段时间内给节点以竞争的方式接入信道,再后面时非竞争接入期,节点采用时分复用的方式接入信道,然后是非活跃期,节点进入休眠状态,等待下一个超帧周期的开始由发送信标帧。
根据本发明的技术方案的无线局域网的通信方法,还可以具有以下技术特征:
在技术方案中,优选地,还包括:在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧;发送唤醒帧,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据。
在该技术方案中,通过在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧并发送至对应的工作站设备,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,不必周期性地苏醒来询问是否有缓存的下行数据。
在技术方案中,优选地,还包括:在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息;在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
在该技术方案中,通过在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息,并且在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
具体地,AID标识信息是在关联接入过程中,接入点设备为工作站设备分配的连接信息的标识号,共有16位识别bit位,最高的两位bit位为“0”。
在技术方案中,优选地,还包括:接收工作站设备发送的请求帧;解析请求帧以获取标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧。
在该技术方案中,通过接收工作站设备发送的请求帧,并解析请求帧以获取标记信息,可以确定工作站设备支持接收唤醒帧,继而修改TIM标识信息以关闭TIM机制,有效地避免工作站设备周期苏醒,降低了TIM机制造成的功耗损失和通信信道的数据交互压力。
在任一技术方案中,优选地,请求帧包括探测请求帧和/或关联请求帧。
在该技术方案中,当station试图快速定位一个802.11b无线局域网时发出探测请求帧,它既可以探测一个具有SSID(Service Set Identifier,服务标识集)的无线局域网,也可以探测任何无线局域网。探测请求帧包含有2个信息单元:SSID和支持的通信速率,如下表3.1所示。
表3.1
顺序 | 字段内容 |
1 | SSID |
2 | 支持的通信速率 |
另外,关联请求帧在station用来与BSS建立关联关系时使用。关联请求帧帧体中包含2个固定域:能力信息和侦听间隙,同时还包含2个信息单元:SSID和支持的速率,如表3.2所示。
表3.2
顺序 | 字段内容 |
1 | 能力信息 |
2 | 侦听间隙 |
3 | SSID |
4 | 支持的通信速率 |
BSS(Basic Service Set)由一组相互通信的工作站组成,是802.11无线局域网的一种基本构架,主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫ADHOC,组网是临时的,第一种通信方式为Station与Station直接通信,这里不关注这种组网方式,第二种通信方式是Station1和Station2均关联与AP,以及通过AP转发通信数据。
在任一技术方案中,优选地,标记信息以信息元的形式写入请求帧中。
在该技术方案中,信息元即为802.11管理帧中长度不固定的字段IE(InformationElement),信息元用于写入标记信息,以提高标记信息的准确性和适用范围。
图3示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图。
如图3所示,根据本发明的第三方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信装置300,包括:第一生成单元302,用于生成请求帧,请求帧中包含标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧;第一发送单元304,用于发送请求帧,以指示工作站设备根据唤醒帧获取缓存的下行数据。
在该技术方案中,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性。
相关技术中,为了降低station的待机功耗,在station待机时间达到预设时间时,进入休眠状态,AP为station缓存下行数据,对于支持接收wake up帧的工作站设备而言,至少存在两套获取缓存的下行数据的机制:第一种方式,休眠中的station在TIM机制下周期性醒来,并发送一个802.11数据帧至接入点设备,以询问是否有发送给自己的缓存数据,即使没有缓存的下行数据,工作站设备仍然会周期醒来进行无谓的询问操作,第二种方式,能够根据wake up帧的指示信息苏醒并获取缓存的下行数据,显而易见的是,第一种方式远不及第二种方式功耗低,可靠性高。
在该技术方案中,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性。
其中,上述唤醒帧即为wake up帧,wake up帧的发送功率比IEEE802.11数据帧的发送功率要低很多,其发射功率大概为1mW(毫瓦)且wake up帧可以为管理帧。
同时,接收唤醒帧及数据帧(包括下行数据)的接收机可以是同一个物理实体,只是处于逻辑上的分开,用不同的内部操作指令控制其工作状态,另外,接收唤醒帧及数据帧的接收机也可以是两个物理实体,且唤醒帧接收机与数据帧接收机之间存在着通信接口,当唤醒帧接收机接收到wake up帧之后,会通过该通信接口向数据帧接收机发送唤醒指令,以唤醒数据帧接收机进行通信。
值得特别指出的是,根据本发明的实施例的无线局域网的通信方法,针对支持接收wake up帧的工作站设备而言,通过请求帧中的标记信息告知接入点设备关闭TIM机制,以避免周期性唤醒工作站设备造成的功耗损失,同时,工作站设备能够根据唤醒帧及时、准确地获取缓存的下行数据。
图4示出了根据本发明的又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,根据本发明的第四方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信装置400,包括:第二生成单元402,用于生成管理帧,管理帧中设有TIM标识信息;第二发送单元404,用于发送管理帧至支持接收唤醒帧的工作站设备,以指示是否缓存有下行数据,其中,支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,且管理帧为信标帧(Beacon)。
在该技术方案中,通过在生成的管理帧中设置TIM标识信息,并且支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,也即针对支持接收唤醒帧的工作站设备关闭了TIM机制,休眠状态的工作站设备仅通过wake up帧来获取缓存的下行数据,有效地避免了TIM机制造成的功耗损失和无线局域网内的数据交互压力。
其中,TIM单元的长度为6到256个字节,它携带的信息是指示处于休眠状态的station是否有帧缓存在AP处。该单元除了信息ID和长度域外,还包含4个域:DTIM数量、DTIM间隔、指示图控制、实际部分指示图(Partial Virtual Bitmap),具体地:
实际部分指示图由产生TIM的AP维护,包含2008位,这2008位被组织成251个字节,这2008位的位号N(0<N<2007)与这些字节中的相应位(位号为N模8)对应,这些字节中最低位被编号为0,最高位被编号为7。实际部分指示图的每一位对应一个有下行信息缓存在AP的station。
综上,如果关联号为N的station没有数据帧缓存在AP,则实际部分指示图的位号为N的位被置“0”。如果AP准备发送任何缓存的数据帧,则该station对应的位被置“1”。
在技术方案中,优选地,标记信息为请求帧的帧头中的一个比特位字段时,一个比特位字段为“1”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或一个比特位字段为“0”时,标记信息用于指示工作站设备同时支持根据唤醒帧和TIM机制获取缓存的下行数据;标记信息为请求帧的帧头中的两个比特位字段时,两个比特位字段为“00”时,标记信息用于指示工作站设备根据唤醒帧接收缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取缓存的下行数据;或两个比特位字段为“01”时,标记信息用于指示工作站设备在第一类通信周期内根据唤醒帧获取缓存的下行数据,以及在第二类通信周期内根据TIM机制获取缓存的下行数据,其中,TIM机制为接入点设备向工作站设备广播信标帧的通信机制,TIM机制用于指示工作站设备由休眠状态进入苏醒状态,和/或用于指示工作站设备与接入点设备进行时间同步。
在该技术方案中,在请求帧的MAC帧部分至少包含一个比特位,譬如当将这个比特位置为“1”时,表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“0”表示设备同时支持这两种方式;如用两个比特位来表示,譬如置为“00”表示其支持接收wake up帧来接收缓存的下行数据且无需利用TIM机制来接收缓存的下行数据,如置为“01”表示其在一定的通信时间内接收wake up帧来接收缓存的下行数据,在另一通信时间内接收Beacon帧来接收缓存的下行数据帧,且其另一目的也是为了接收Beacon帧中的timestamp信息元素来与AP保持时间上的同步。
其中所指的station可以是智能手机、平板或PDA,AP可以是路由器或笔记本等设备。
其中,信标帧是一种工作在MAC(Media Access Control,介质访问控制子层协议)层中的信道接入模式,信标模式当中规定了一种“superframe”的格式,在超帧的开始发送信标帧,里面含有一些时序以及网络的信息,紧接着是竞争接入期,在这段时间内给节点以竞争的方式接入信道,再后面时非竞争接入期,节点采用时分复用的方式接入信道,然后是非活跃期,节点进入休眠状态,等待下一个超帧周期的开始由发送信标帧。
在技术方案中,优选地,还包括:第三生成单元406,用于在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧;第三发送单元408,用于发送唤醒帧,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据。
根据本发明的技术方案的无线局域网的通信装置400,还可以具有以下技术特征:
在该技术方案中,通过在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧并发送至对应的工作站设备,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,不必周期性地苏醒来询问是否有缓存的下行数据。
在技术方案中,优选地,还包括:设置单元410,用于在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息;设置单元410还用于:在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
在该技术方案中,通过在管理帧中设置AID标识信息,AID标识信息用于指示接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息,并且在检测到缓存有下行数据时,工作站设备对应的AID标识信息设为“1”,以确定等待接收下行数据的工作站设备。
具体地,AID标识信息是在关联接入过程中,接入点设备为工作站设备分配的连接信息的标识号,共有16位识别bit位,最高的两位bit位为“0”。
在技术方案中,优选地,还包括:接收单元412,用于接收工作站设备发送的请求帧;解析单元414,用于解析请求帧以获取标记信息,标记信息用于指示工作站设备支持接收唤醒帧。
在该技术方案中,通过接收工作站设备发送的请求帧,并解析请求帧以获取标记信息,可以确定工作站设备支持接收唤醒帧,继而修改TIM标识信息以关闭TIM机制,有效地避免工作站设备周期苏醒,降低了TIM机制造成的功耗损失和通信信道的数据交互压力。
在任一技术方案中,优选地,请求帧包括探测请求帧和/或关联请求帧。
在该技术方案中,当station试图快速定位一个802.11b无线局域网时发出探测请求帧,它既可以探测一个具有SSID(Service Set Identifier,服务标识集)的无线局域网,也可以探测任何无线局域网。探测请求帧包含有2个信息单元:SSID和支持的通信速率,如下表4.1所示。
表4.1
顺序 | 字段内容 |
1 | SSID |
2 | 支持的通信速率 |
另外,关联请求帧在station用来与BSS建立关联关系时使用。关联请求帧帧体中包含2个固定域:能力信息和侦听间隙,同时还包含2个信息单元:SSID和支持的速率,如表4.2所示。
表4.2
顺序 | 字段内容 |
1 | 能力信息 |
2 | 侦听间隙 |
3 | SSID |
4 | 支持的通信速率 |
BSS(Basic Service Set)由一组相互通信的工作站组成,是802.11无线局域网的一种基本构架,主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫AD HOC,组网是临时的,第一种通信方式为Station与Station直接通信,这里不关注这种组网方式,第二种通信方式是Station1和Station2均关联与AP,以及通过AP转发通信数据。
在任一技术方案中,优选地,标记信息以信息元的形式写入请求帧中。
在该技术方案中,信息元即为802.11管理帧中长度不固定的字段IE(InformationElement),信息元用于写入标记信息,以提高标记信息的准确性和适用范围。
图5示出了根据本发明的一个实施例的通信终端的示意框图。
如图5所示,根据本发明的实施例的通信终端500,包括如图3所示的无线局域网的通信装置300和/或图4所示的无线局域网的通信装置400,因此,上述通信终端500具备无线局域网的通信装置300和/或第四方面提出的无线局域网的通信装置400的全部技术效果。
图6示出了根据本发明的实施例的无线局域网的通信方案的探测请求帧的示意图。
图7示出了根据本发明的实施例的无线局域网的通信方案的关联请求帧的示意图。
下面结合图6和图7对根据本发明的实施例的无线局域网的通信方案的请求帧进行具体说明。
图6所示的请求帧为探测请求帧(Probe Request),具体包括:
6.1帧头(Mac header)包括:
Frame Control:帧控制结构包括协议版本和帧类型信息。
Duration:表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间,Duration值用于网络分配向量(NAV)计算。
DA:该域包含一个MAC单地址或组地址,用于标明包含在帧中的MSDU的最终接收者。该域不是与RA域的原因是DS的间接帧传送。
SA:该域包含一个单MAC地址,用于标明帧体中发起传送MSDU的站地址,在该域中I/G位被置为“0”。该域并不是总与TA域一致,因为这在802.11bWLAN的DS***中可以用来完成间接的帧传送。在高层协议中该域表示的是该帧的源地址。
BSS ID:用来标识一个BSS,其格式和MAC地址一样,是48位的地址格式。一般来说,它就是所处的无线接入点的MAC地址。某种程度来说,它的作用和SSID类似,但是SSID是网络的名字,是给人看的,BSSID是给机器看的,BSSID类似MAC地址。
Seq(全拼为Sequence Control):用于过滤重复帧。
6.2帧体(Frame body)标识发送或接收的信息,位数不限,包括:
SSID:服务集标识(ServiceSetIdentity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点名称。
Supported Rate:无线局域网络支持数种标准速率。当移动工作站试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率。有些速率是强制性的,每部工作站都必须支持。
Extended Supported Rate:扩展支持速率。
FCS:包括32位的循环冗余校验(CRC),用于检错,注意是检错不是纠错。
图7所示的请求帧为关联请求帧(Association Request),具体包括:
7.1帧头(Mac header)包括:
Frame Control:帧控制结构包括协议版本和帧类型信息。
Duration:表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间,Duration值用于网络分配向量(NAV)计算。
DA:该域包含一个MAC单地址或组地址,用于标明包含在帧中的MSDU的最终接收者。该域不是与RA域的原因是DS的间接帧传送。
SA:该域包含一个单MAC地址,用于标明帧体中发起传送MSDU的站地址,在该域中I/G位被置为“0”。该域并不是总与TA域一致,因为这在802.11bWLAN的DS***中可以用来完成间接的帧传送。在高层协议中该域表示的是该帧的源地址。
BSS ID:用来标识一个BSS,其格式和MAC地址一样,是48位的地址格式。一般来说,它就是所处的无线接入点的MAC地址。某种程度来说,它的作用和SSID类似,但是SSID是网络的名字,是给人看的,BSSID是给机器看的,BSSID类似MAC地址。
Seq(全拼为Sequence Control):用于过滤重复帧。
7.2帧体(Frame body)包括:
Capability info(全拼为Capability infomation):发送Beacon信号的时候,它被用来通知各方,该网络具备哪种性能。
Listen Interval:为了节省电池的电力,工作站可以暂时关闭802.11网络接口的天线。当工作站处于休眠状态,接入点必须为之暂存帧。
SSID:服务集标识(ServiceSetIdentity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点名称。
Supported Rate:无线局域网络支持数种标准速率。当移动工作站试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率。有些速率是强制性的,每部工作站都必须支持。
FCS:包括32位的循环冗余校验(CRC),用于检错,注意是检错不是纠错。
在工作站设备发送上述请求帧以关联接入点设备的过程中,还携带有有效的信息元,而本申请中,为了降低支持wake up帧的工作站设备的功耗损失,以信息元的形式修改TIM标识信息,进而关闭上述工作站设备的TIM机制,同时,也降低了无线局域网的数据交互压力。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存储器(RandomAccessMemory,RAM)、可编程只读存储器(ProgrammableRead-onlyMemory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammableReadOnlyMemory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammableRead-OnlyMemory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-ErasableProgrammableRead-OnlyMemory,EEPROM)、只读光盘(CompactDiscRead-OnlyMemory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,考虑到相关技术中提出的无线局域网内的通信设备的功耗问题及频谱利用率差等问题,本发明提出了一种无线局域网的通信方案,通过在请求帧中包含标记信息,可以在工作站设备关联接入接入点设备的过程中,指示工作站设备支持接收唤醒帧,也即为了降低功耗损失,处于休眠状态的工作站设备在接收到唤醒帧时,才进入苏醒状态并根据唤醒帧接收缓存的下行数据,一方面,降低了工作站设备周期性唤醒导致的功耗损失,另一方面,提高了工作站设备获取下行数据的及时性和可靠性,提高了无线局域网的频谱利用率。
以上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 (17)
1.一种无线局域网的通信方法,适用于工作站设备,其特征在于,包括:
生成请求帧,所述请求帧中包含标记信息,所述标记信息用于在所述工作站设备关联接入接入点设备的过程中指示所述工作站设备支持接收唤醒帧;
发送所述请求帧,以指示所述工作站设备根据所述唤醒帧获取缓存的下行数据,并根据所述标记信息,告知所述接入点设备关闭TIM机制,以避免周期性唤醒所述工作站设备造成的功耗损失。
2.一种无线局域网的通信方法,适用于接入点设备,其特征在于,所述无线局域网的通信方法包括:
接收工作站设备发来的请求帧;
根据所述请求帧中包含的标记信息生成管理帧,所述管理帧中设有TIM标识信息;
发送所述管理帧至支持接收唤醒帧的工作站设备,以指示是否缓存有下行数据,
其中,所述支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,且所述管理帧为信标帧。
3.根据权利要求2所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,还包括:
在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧;
发送唤醒帧,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据所述唤醒帧接收缓存的下行数据。
4.根据权利要求2所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,还包括:
在所述管理帧中设置AID标识信息,所述AID标识信息用于指示所述接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息;
在检测到缓存有下行数据时,所述工作站设备对应的所述AID标识信息设为1,以确定等待接收所述下行数据的工作站设备。
5.根据权利要求2所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,还包括:
接收所述工作站设备发送的请求帧;
解析所述请求帧以获取标记信息,所述标记信息用于指示所述工作站设备支持接收所述唤醒帧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,
所述请求帧包括探测请求帧和/或关联请求帧。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,
所述标记信息以信息元的形式写入所述请求帧中。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,
所述标记信息为所述请求帧的帧头中的一个比特位字段时,所述一个比特位字段为“1”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备根据所述唤醒帧接收所述缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取所述缓存的下行数据;
或所述一个比特位字段为“0”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备同时支持根据所述唤醒帧和所述TIM机制获取所述缓存的下行数据;
所述标记信息为所述请求帧的帧头中的两个比特位字段时,所述两个比特位字段为“00”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备根据所述唤醒帧接收所述缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取所述缓存的下行数据;
或所述两个比特位字段为“01”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备在第一类通信周期内根据所述唤醒帧获取所述缓存的下行数据,以及在第二类通信周期内根据所述TIM机制获取所述缓存的下行数据,
其中,所述TIM机制为所述接入点设备向所述工作站设备广播信标帧的通信模式,所述TIM机制用于指示所述工作站设备由休眠状态进入苏醒状态,和/或用于指示所述工作站设备与所述接入点设备进行时间同步。
9.一种无线局域网的通信装置,适用于工作站设备,其特征在于,包括:
第一生成单元,用于生成请求帧,所述请求帧中包含标记信息,所述标记信息用于在所述工作站设备关联接入接入点设备的过程中指示所述工作站设备支持接收唤醒帧;
第一发送单元,用于发送所述请求帧,以指示所述工作站设备根据所述唤醒帧获取缓存的下行数据,并根据所述标记信息,告知所述接入点设备关闭TIM机制,以避免周期性唤醒所述工作站设备造成的功耗损失。
10.一种无线局域网的通信装置,适用于接入点设备,其特征在于,所述无线局域网的通信装置包括:
第二接收单元,用于接收工作站设备发来的请求帧;
第二生成单元,用于根据所述请求帧中包含的标记信息生成管理帧,所述管理帧中设有TIM标识信息;
第二发送单元,用于发送所述管理帧至支持接收唤醒帧的工作站设备,以指示是否缓存有下行数据,
其中,所述支持接收唤醒帧的工作站设备对应的TIM标识信息设为“0”或不进行设置,且所述管理帧为信标帧。
11.根据权利要求10所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,还包括:
第三生成单元,用于在检测到缓存有下行数据时,生成唤醒帧;
第三发送单元,用于发送唤醒帧,以指示处于休眠状态的工作站设备进入苏醒状态,并根据所述唤醒帧接收缓存的下行数据。
12.根据权利要求10所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,还包括:
设置单元,用于在所述管理帧中设置AID标识信息,所述AID标识信息用于指示所述接入点设备与任一关联的工作站设备之间的连接信息;
所述设置单元还用于:在检测到缓存有下行数据时,所述工作站设备对应的所述AID标识信息设为1,以确定等待接收所述下行数据的工作站设备。
13.根据权利要求10所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,还包括:
接收单元,用于接收所述工作站设备发送的请求帧;
解析单元,用于解析所述请求帧以获取标记信息,所述标记信息用于指示所述工作站设备支持接收所述唤醒帧。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,
所述请求帧包括探测请求帧和/或关联请求帧。
15.根据权利要求9至13中任一项所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,
所述标记信息以信息元的形式写入所述请求帧中。
16.根据权利要求9至13中任一项所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,
所述标记信息为所述请求帧的帧头中的一个比特位字段时,所述一个比特位字段为“1”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备根据所述唤醒帧接收所述缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取所述缓存的下行数据;
或所述一个比特位字段为“0”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备同时支持根据所述唤醒帧和所述TIM机制获取所述缓存的下行数据;
所述标记信息为所述请求帧的帧头中的两个比特位字段时,所述两个比特位字段为“00”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备根据所述唤醒帧接收所述缓存的下行数据,且禁用TIM机制获取所述缓存的下行数据;
或所述两个比特位字段为“01”时,所述标记信息用于指示所述工作站设备在第一类通信周期内根据所述唤醒帧获取所述缓存的下行数据,以及在第二类通信周期内根据所述TIM机制获取所述缓存的下行数据,
其中,所述TIM机制为所述接入点设备向所述工作站设备广播信标帧的通信机制,所述TIM机制用于指示所述工作站设备由休眠状态进入苏醒状态,和/或用于指示所述工作站设备与所述接入点设备进行时间同步。
17.一种通信终端,其特征在于,包括:
如权利要求9至16中任一项所述的无线局域网的通信装置。
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