CN101051982A - 一种usp期间的帧发送方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种USP期间的帧发送方法，包括以下步骤：QAP将除最后一个帧之外的所有帧向QSTA发送；QAP对发送的帧进行统计，在除最后一个帧之外的所有帧发送完成时，将最后一帧发送给QSTA。本发明还公开了一种QAP设备。通过使用本发明，实现了USP期间QAP将EOSP＝1的帧最后发送给QSTA，有效的节约了系统资源，保证了通信的正常和802.11e协议定义的U－APSD节能模式的效果。

Description

一种USP期间的帧发送方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种USP(Unscheduled ServicePeriod，非调度服务期)期间的帧发送方法和设备。

背景技术

802.11e协议是对802.11协议的QoS(Quality of Service，服务质量)特性增强，该协议定义了四个硬件发送AC(Access Category，队列)，每个帧属于一个AC，而每个AC使用不同的信道竞争参数竞争信道，从而实现了无线信道上的QoS功能。

协议还定义了新的节能模式APSD(Automatic Power Save Delivery，自动节能发送)，这种节能模式在EDCA(Enhanced Distributed Channel Access，增强的分布式信道访问)模式下的硬件实现被称为U-APSD(Unscheduled APSD，非调度自动节能发送)。在U-APSD模式下，QAP(Quality of service AccessPoint，支持802.11e的无线局域网WLAN接入点)需要单独维护一个delivery缓存队列，在QSTA(Quality of service Station，支持802.11e的WLAN终端站点)进入睡眠状态时，QAP需要将符合条件的帧缓存至delivery队列。Delivery缓存队列中帧的发送方式也和802.11中定义的不同，QSTA无需定时监听这个队列中是否有缓存帧，而是定时醒来通过发送帧来触发QAP将delivery队列中的帧发给自己。QAP收到QSTA发来的触发帧后，需要将delivery缓存队列中一定个数的帧发送给QSTA，QSTA需要在接入QAP时指定这个个数的最大值，而这个将帧发送给QSTA的时间段称为USP。QAP在USP期间发送的帧头部的EOSP(End of Service Period，服务结束)位为0，最后一个帧的EOSP位为1。QSTA收到EOSP位为1的帧后可以继续进入睡眠模式。

现有技术中，QAP向QSTA发送帧的步骤如图2所示，包括：

步骤s201、QSTA通知QAP：QSTA进入睡眠模式。

步骤s202、QAP在QSTA睡眠期间，将需要向QSTA发送的帧缓存到队列。

步骤s203、QSTA在预定的时间到达时醒来。

步骤s204、QSTA向QAP发送触发帧，通知QAP：QSTA已经处于唤醒状态。

步骤s205、QAP向QSTA发送缓存的N个帧，N由QSTA指定。其中前N-1个帧FRAME 1至FRAME N-1的EOSP为0，最后一个帧FRAME N的EOSP为1。具体的，QAP将缓存的帧分发到不同的AC队列中，进行竞争发送。

步骤s206、QSTA接收到QAP发送的EOSP＝1的帧时，继续进入睡眠模式。

使用该方法时，由于不同AC中的帧竞争信道的能力是不同的，也就会存在高优先级的EOSP＝1的帧被先发送给QSTA的情况。这种情况下，QSTA收到EOSP＝1的帧后认为QAP的USP已经结束，可以进入休眠状态，QSTA进入休眠状态后，就不会再接收帧。这样，QSTA就不能接收到在EOSP＝1的帧后发送的所有帧，从而导致这些帧被丢弃。

现有技术中通过逐帧确认可以解决该问题。逐帧确认的原理为：将不同AC的帧缓存在同一个delivery队列后，USP开始后，QAP软件从队列中取出一个帧，交给QAP硬件发送，并要求QAP硬件在帧发送完成时上报QAP软件；QAP硬件上报该帧发送完成时，QAP软件从队列中取出下一个帧，再交给硬件进行发送，并要求在帧发送完成时上报软件；依次往复，直至将队列中的帧发送完毕。

使用该逐帧确认的方法时，因每个帧都需要硬件将帧的发送结果上报给软件，会直接导致系统负载较重；而软件知道这个结果后才能发送后一个帧，致使发送同样个数的帧的总时间增长，QSTA需要保持正常工作状态的时间增长，浪费了QSTA的资源。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种USP期间的帧发送方法，以保证UPS期间，QAP需要向QSTA发送帧时，QAP队列中的最后一个帧在最后向QSTA发送。

为达到上述目的，本发明提供一种USP期间的帧发送方法，包括以下步骤：

QAP将除最后一个帧之外的所有帧向QSTA发送；

所述QAP对所述发送的帧进行统计，在除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成时，将最后一帧发送给QSTA。

其中，所述QAP将除最后一个帧之外的所有帧向QSTA发送的步骤具体包括：

所述QAP接收到所述QSTA发送的触发帧后，获取需要向所述QSTA发送的帧的数目；

所述QAP从缓存中读取与所述数目相同的帧；

所述QAP将所述读取的帧中除最后一个帧外的所有帧分发到对应队列；

所述QAP将所述队列中的帧向所述QSTA竞争发送。

其中，所述QAP对所述发送的帧进行统计的具体方法为：所述QAP通过计数器对所述发送的帧进行统计。

其中，所述QAP通过计数器对所述发送的帧进行统计的步骤具体为：

所述QAP设置计数器，所述计数器的初始值为除所述最后一个帧之外的所有帧的数目；

所述QAP每向所述QSTA发送一帧，将所述计数器的值减1。

其中，所述QAP在除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成时，将最后一帧发送给QSTA的步骤具体为：

所述QAP检测所述计数器的数值，所述计数器数值为0时，判断为除所述最后一个帧之外的所有帧已经发送完成，并将最后一帧发送给QSTA。

其中，所述除最后一个帧之外的所有帧的服务结束位EOSP标识为0，所述最后一个帧的EOSP标识为1。

本发明还提供一种QAP设备，包括：

控制模块，用于将除最后一个帧之外的所有帧发送至队列模块；在统计发现除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成时，将最后一帧发送至帧发送模块；

队列模块，用于将从所述控制模块接收到的帧向QSTA发送。

其中，还包括：

计数器模块，用于根据所述控制模块的设置将计数初始值设为除最后一个帧之外的所有帧的数目；所述队列模块每发送一个帧时，将所述计数减1；当所述计数为0时，通知所述控制模块除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成。

其中，还包括：

缓存模块，用于存储QAP需要向QSTA发送的帧，并提供给所述控制模块。

其中，还包括：

接收模块，用于接收QSTA发送的触发帧，并通知所述控制模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

实现了USP期间QAP将EOSP＝1的帧最后发送给QSTA，有效的节约了系统资源，保证了通信的正常和802.11e协议定义的U-APSD节能模式的效果。

附图说明

图1是现有技术中802.11e协议中不同的AC队列竞争信道的示意图；

图2是现有技术中USP期间QAP向QSTA发送帧的流程图；

图3是本发明的实施例一中，一种USP期间的帧发送方法流程图；

图4是本发明的实施例二中，一种USP期间的帧发送方法流程图；

图5是本发明的实施例三中，一种QAP设备的结构示意图。

具体实施方式

针对USP时最后一个帧(EOSP＝1)被提前发送给QSTA的问题，本发明一种USP期间的帧发送方法的核心在于，假设USP期间QAP有N个帧要发送给QSTA，则QAP收到触发帧后，先将前面N-1个帧向QSTA发送，并对这N-1个帧的发送进行统计，当这N-1个帧都已经向QSTA发送完毕后，QAP再将最后一个帧向QSTA发送，从而可以保证EOSP＝1的帧最后发送。

以下结合附图和实施例，对本发明的实施方式做进一步说明。

本发明的实施例一中，一种USP期间的帧发送方法如图3所示，包括

步骤s301、在USP时间开始时，QAP将缓存内除最后一个帧之外的所有帧分发到对应的队列。

USP时间开始的标志为：QAP接收到QSTA发送的触发帧，QSTA通过该触发帧通知QAP：QSTA已经处于唤醒状态。此时QAP需要向QSTA发送缓存的帧，发送的帧的个数由QSTA进行指定。以下以QSTA要求QAP向其发送10个帧为例，则QAP将缓存中的第10个帧设置为最后一帧。本步骤中，QAP首先读取缓存中的前9个帧，并将这前9个帧分发到对应的AC队列中。

步骤s302、QAP的队列内的帧自动竞争向QSTA发送。

QAP将AC队列中的9个帧进行自动竞争发送。同时，这些帧的EOSP＝0。

步骤s303、QAP对发送的帧进行统计，发现除最后一个帧之外的所有帧都已发送完成。

QAP对AC队列中需要向QSTA发送的9个帧进行统计，并在某一时刻发现队列中的9个帧都已发送完成。

步骤s304、QAP将缓存内最后一帧发送给QSTA。

QAP将缓存中的最后一帧(即第10帧)EOSP设置为1，并将该帧分发到对应的队列中，向QSTA发送。QSTA收到EOSP位为1的帧后，继续进入睡眠模式，USP时间结束。

在步骤s303的实现方式上，可以设置计数器实现QAP对除最后一个帧之外的所有帧是否已经向QSTA发送完成的统计，本发明的实施例二中，以QSTA要求QAP向其发送10个帧时，QAP通过设置计数器对帧发送进行统计的具体场景为例，USP期间的帧发送方法如图4所示，包括：

步骤s401、QSTA通知QAP：QSTA进入睡眠模式。

QAP在QSTA睡眠期间，将需要向QSTA发送的帧缓存到队列。

步骤s402、QSTA在预定的时间到达时醒来。

步骤s403、QSTA向QAP发送触发帧，通知QAP：QSTA已经处于唤醒状态。

步骤s404、QAP读取缓存中存储的前N＝10个帧，并将除第10个帧之外的前9个帧分发到对应的队列，此时将计数器的初始值设置为N-1＝10-1＝9。

步骤s405、QAP的队列内，自动竞争发送第1个帧至第9个帧：FRAME1至FRAME 9，这些帧不是最后一个帧，因此其EOSP＝0。

步骤s406、QAP在每发送完一帧时，将帧指向的计数器减1。

步骤s407、队列内的9个帧都发送完毕时，QAP内的计数器由9变为0。

步骤s408、QAP将队缓存中的第10个帧FRAME 10的EOSP位设置为1，分发到对应的队列中并向QSTA发送。

步骤s409、QSTA接收到QAP发送的EOSP＝1的帧时，继续进入睡眠模式。

本实施例中也可以采用其他计数方式，只要能够对除最后一个帧的其它帧的发送是否完成进行统计检测即可。另外，在QAP缓存中的帧数小于QSTA要求发送的帧数时，如QSTA要求QAP向其发送10个帧，而QAP缓存队列中只有8个帧，则QAP将第8个帧设置为最后一帧，首先将前7个帧向QSTA发送，该流程与实施例一和实施例二描述的过程相似。以上情况在此不作重复描述。

通过使用以上实施例一和实施例二所描述的方法，实现了USP期间QAP将EOSP＝1的帧最后发送给QSTA，有效的节约了系统资源，保证了通信的正常和802.11e协议定义的U-APSD节能模式的效果。

本发明的实施例三中，一种QAP设备的结构如图5所示，包括：控制模块10和队列模块20，具体的：

控制模块10，用于对QAP向QSTA发送的帧进行控制。具体地，在USP时间到来需要向QSTA发送N个帧时，按顺序获取缓存的前N个帧，并将其中的前N-1个帧发送至队列模块20；在统计发现除该N-1个帧全部发送完成时，将缓存的第N个帧转发至队列模块20。

队列模块20，用于将从控制模块10接收到的帧向QSTA发送。具体地，该发送分为两个阶段，第一阶段是将从控制模块10接收到的N-1个帧通过自动竞争向QSTA发送，第二阶段是将从控制模块10接收到的最后一帧，即第N个帧向QSTA发送。

另外，该QAP设备还包括计数器模块30、缓存模块40和接收模块50，具体功能描述如下：

计数器模块30，用于根据控制模块10的设置对已发送的帧的个数进行统计。具体的，可以该模块的计数初始值设为除最后一个帧之外的所有帧的数目；当队列模块20每发送一个帧时，将该计数器模块30的计数减1；当该计数为0时，计数器模块30通知控制模块10：除最后一个帧之外的所有N-1个帧已经发送完成。

缓存模块40，用于缓存QAP需要向QSTA发送的帧，并在USP时间开始时，将缓存的帧提供给控制模块10，其中最后一个帧的EOSP＝1，其他帧的EOSP＝0。

接收模块50，接收QSTA发送的触发帧和进入睡眠模式通知，并通知控制模块10。控制模块10接收到接收模块50转发的由QSTA发送的触发帧时，表明USP时间开始；控制模块10接收到接收模块50转发的由QSTA发送的睡眠模式通知时，停止帧发送，并将需要发送的帧存储在缓存模块40中。

通过使用以上实施例三所描述的QAP设备，实现了USP期间QAP将EOSP＝1的帧最后发送给QSTA，有效的节约了系统资源，保证了通信的正常和802.11e协议定义的U-APSD节能模式的效果。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种USP期间的帧发送方法，其特征在于，包括以下步骤：

QAP将除最后一个帧之外的所有帧向QSTA发送；

所述QAP对所述发送的帧进行统计，在除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成时，将最后一帧发送给QSTA。

2、如权利要求1所述USP期间的帧发送方法，其特征在于，所述QAP将除最后一个帧之外的所有帧向QSTA发送的步骤具体包括：

所述QAP接收到所述QSTA发送的触发帧后，获取需要向所述QSTA发送的帧的数目；

所述QAP从缓存中读取与所述数目相同的帧；

所述QAP将所述读取的帧中除最后一个帧外的所有帧分发到对应队列；

所述QAP将所述队列中的帧向所述QSTA竞争发送。

3、如权利要求1所述USP期间的帧发送方法，其特征在于，所述QAP对所述发送的帧进行统计的具体方法为：所述QAP通过计数器对所述发送的帧进行统计。

4、如权利要求3所述USP期间的帧发送方法，其特征在于，所述QAP通过计数器对所述发送的帧进行统计的步骤具体为：

所述QAP设置计数器，所述计数器的初始值为除所述最后一个帧之外的所有帧的数目；

所述QAP每向所述QSTA发送一帧，将所述计数器的值减1。

5、如权利要求4所述USP期间的帧发送方法，其特征在于，所述QAP在除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成时，将最后一帧发送给QSTA的步骤具体为：

所述QAP检测所述计数器的数值，所述计数器数值为0时，判断为除所述最后一个帧之外的所有帧已经发送完成，并将最后一帧发送给QSTA。

6、如权利要求1至5中任一项所述USP期间的帧发送方法，其特征在于，所述除最后一个帧之外的所有帧的服务结束位EOSP标识为0，所述最后一个帧的EOSP标识为1。

7、一种QAP设备，其特征在于，包括

控制模块，用于将除最后一个帧之外的所有帧发送至队列模块；在统计发现除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成时，将最后一帧发送至帧发送模块；

队列模块，用于将从所述控制模块接收到的帧向QSTA发送。

8、如权利要求7所述QAP设备，其特征在于，还包括：

计数器模块，用于根据所述控制模块的设置将计数初始值设为除最后一个帧之外的所有帧的数目；所述队列模块每发送一个帧时，将所述计数减1；当所述计数为0时，通知所述控制模块除所述最后一个帧之外的所有帧发送完成。

9、如权利要求7所述QAP设备，其特征在于，还包括：

缓存模块，用于存储QAP需要向QSTA发送的帧，并提供给所述控制模块。

10、如权利要求7所述QAP设备，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收QSTA发送的触发帧，并通知所述控制模块。

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