CN101582875A - 直连路径中数据传输的方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种直连路径中数据传输的方法、系统和设备。该方法应用于包括已建立直连的第一STA和第二STA，包括：所述第一STA接收所述第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；所述第一STA根据所述传输流参数生成响应消息并向所述第二STA发送；所述第一STA与所述第二STA根据所述传输流参数使用省电模式进行数据传输。通过使用本发明的实施例，在直连路径上实现了预约的省电传输机制，保证了在直连传输时STA可进入省电模式且能保证QoS，节约了STA在直连情况下的能源消耗。

Description

直连路径中数据传输的方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种直连路径中数据传输的方法、系统和设备。

背景技术

802.11标准中将支持802.11协议的设备称为STA(Station，站)。任意数量的STA通过802.11协议组成的网络称为BSS(Basic Service Set，基本服务集)。一个STA可以支持AP(Access Point，接入点)功能，此时的STA可以直接称为AP。一个STA也可以不支持AP功能，此时的STA称为非AP的STA(non-AP STA)。以下将non-AP STA简称为STA，作为AP使用的STA称为AP。

为了加大网络吞吐量和提高QoS(Quality ofService，服务质量)，现有技术中制定了直连方法，即允许关联到同一个AP的两个支持QoS的STA进行直连通信。现有的直连方法中主要包括两种，即需要AP参与的直连方法以及不需要AP参与的直连方法。在不需要AP参与的直连方法中，直连建立相关消息封装在数据帧中在STA间经AP透传，也称为隧道式直连建立方法。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中的实现方式存在以下问题：按照现有技术的规定，STA直连后就不能处于省电模式。这导致在同一个BSS内的两个STA在网络QoS不好的情况下进行通讯时将更快地消耗电能，减少设备电池的有效工作时间。

发明内容

本发明的实施例提供一种直连路径中的数据传输的方法、系统和设备，用于使得无线局域网内的处于直连状态的STA能够使用省电模式进行数据传输。

本发明的实施例提供一种直连路径中数据传输的方法，应用于包括已建立直连的第一STA和第二STA，包括：

所述第一STA接收所述第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；

所述第一STA根据所述传输流参数生成响应消息并向所述第二STA发送；

所述第一STA与所述第二STA根据所述传输流参数使用省电模式进行数据传输。

本发明的实施例还提供一种直连路径中数据传输的系统，包括已建立直连的第一STA和第二STA，

所述第一STA，用于接收所述第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；并根据所述传输流参数生成响应消息并向所述第二STA发送；所述第一STA与所述第二STA根据所述传输流参数使用省电模式进行数据传输。

本发明的实施例还提供一种STA设备，包括：

请求消息接收单元，用于接收与其直连的第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；

响应消息生成单元，用于根据所述请求消息接收单元接收的请求消息中的传输流参数生成响应消息；

响应消息发送单元，用于将所述响应消息生成单元生成的响应消息向所述第二STA发送；

数据传输单元，用于根据所述传输流参数，与所述第二STA使用省电模式进行数据传输。

本发明的实施例还提供一种STA设备，包括：

请求消息生成单元，用于生成携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；

请求消息发送单元，用于将所述请求消息生成单元生成的请求消息向与其直连的第一STA发送；

数据传输单元，用于根据所述传输流参数，与所述第一STA使用省电模式进行数据传输。

与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点：

在直连路径上实现了直连STA间省电传输机制的协商，保证了在STA直连时的数据传输，STA可进入省电模式且能保证QoS，节约了STA在直连情况下的能源消耗。

附图说明

图1是本发明的实施例中直连路径中数据传输方法的流程图；

图2A是本发明的实施例中STA1采用预约的自动省电传输机制从AP接收数据的流程图；

图2B是本发明的实施例中STA1采用非预约的自动省电传输机制从AP接收数据的流程图；

图3是本发明的实施例中直连路径中数据传输方法的流程图；

图4是本发明的实施例中用于直连路径中数据传输的系统示意图；

图5是本发明的实施例中STA的结构示意图；

图6是本发明的实施例中STA的结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例中的STA包括两种工作模式：活跃模式以及省电模式。当STA处于活跃模式时，可以正常接收和发送数据。处于省电模式下的STA有两种工作状态：苏醒状态、休眠状态。STA处于苏醒状态时可以正常接收和发送数据；STA处于休眠状态时STA处于低功耗状态，不能接收和发送数据。

本发明的实施例中提供一种直连路径中数据传输的方法，应用于包括已建立直连的第一STA和第二STA，如图1所示，包括以下步骤：

步骤s101、第一STA接收第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，传输流参数中携带关于省电传输的参数。

具体的，传输流参数中携带的关于省电传输的参数包括：自动省电传输指示位、和/或预约指示位；自动省电传输指示位置位时，表示需要使用自动省电传输模式，否则为不需要使用自动省电传输模式；预约指示位置位时，表示需要使用预约模式，否则为不需要使用预约模式。

步骤s102、第一STA根据传输流参数生成响应消息并向第二STA发送。

具体的，第一STA根据第二STA在请求消息中设置的省电传输参数，结合自身省电状态在响应消息中设置所决定的自动省电传输方式，接收或拒绝第二STA的请求、生成响应消息。

步骤s103、第一STA与第二STA根据传输流参数使用省电模式进行数据传输。

以下结合一个具体的应用场景，描述本发明的具体实施方式。以网络中包括AP、STA1以及STA2为例。其中STA1为接收方，STA2为发送方。

在BSS组网模式下的自动省电传输包括预约的省电传输和非预约的省电传输。预约的省电传输方法基本过程为：一个STA在建立与AP之间的下行传输流时，与AP协商该传输流的开始传送时间、传送服务期、传送间隔期等参数。其中开始传送时间表示AP第一次向该STA传送数据的时间点，传送服务期指每次传送期的最大持续时间，传送间隔期指每两次传送期之间的间隔时间。一旦协商完成后，AP就会在固定的时间点向STA发送数据，因此STA只要在固定的时间点苏醒过来接收数据即可，一次传输过程结束后，STA可以立即进入休眠状态，并计算下次苏醒的时间点。

具体的，以在直连前STA1采用预约的自动省电传输机制从AP接收数据为例。该接收数据的过程如图2A所示，包括以下步骤：

步骤s201、AP与STA1之间协商传输流所使用的传输参数。

具体的，该传输参数包括开始传送时间、传送服务期、传送间隔期等参数。其中开始传送时间表示AP第一次向STA1传送数据的时间点，传送服务期指每次传送期的最大持续时间，传送间隔期指每两次传送期之间的间隔时间。

步骤s202、STA2在有数据需要发送给STA1时，将数据发送到AP。

步骤s203、由于STA1处于省电模式，AP缓存给STA1的数据。

步骤s204、STA1在约定的时间点苏醒，等待接收数据。

具体的，STA1根据与AP协商的传输参数，在与AP约定的开始传送时间点醒来。为了保证能在AP开始传送数据时接收到数据，STA1实际上应该在比约定时间略早一点的时刻苏醒。

步骤s205、AP在约定的相同时间点，向STA1传送数据。

具体的，AP根据与STA1协商的传输参数，在与STA1约定的开始传送时间点向STA1发送之前缓存的数据。

步骤s206、STA1收完数据后，再次进入休眠状态。

非预约的省电传输方法基本过程为：STA在建立与AP之间的下行传输流时，向AP指示采用非预约的自动省电传输方法。具体的，可以将自动省电传输指示位设置为1时表示是，将自动省电传输指示位置为0表示否。在使用非预约的自动省电传输方法时，STA在自己决定的时刻醒来，争用到信道后向AP发送一个触发帧，触发AP向STA传送数据。在一次传输完成后，STA继续休眠。非预约的省电传输方法的主要特点是STA的苏醒时刻点不是事先约定的，AP在收到STA的触发帧之后才向STA发送数据。

具体的，以在直连前STA1采用非预约的自动省电传输机制从AP接收数据为例。该接收数据的过程如图2B所示，包括以下步骤：

步骤s211、AP与STA1之间协商传输流所使用的传输参数，指定使用非预约自动省电传输方式。

步骤s212、STA2在有数据需要发送给STA1时，将数据发送到AP。

步骤s213、由于STA1处于省电模式，AP缓存数据。

步骤s214、STA1在不确定的时间点苏醒。

步骤s215、STA1向AP发送一个触发帧。按照802.11协议的规定，这个触发帧可以是PS-Poll(用于省电模式的轮询帧)帧，也可以是事先定义好的某类从STA发送到AP的数据帧。

步骤s216、AP在收到触发帧后，向STA1发送之前缓存的数据帧。

步骤s217、STA1收完数据后，再次进入休眠状态。

上述省电传输机制有效地保证了处于省电模式的STA所建立的传输流所需要的QoS保障。如果当STA1发现QoS变差，为了更好地接收来自STA2的数据，与STA2建立了直连，对于直连的建立方法，本发明的实施例不进行限定。直连建立完成后，如图3所示，按照如下步骤使得STA1可以在直连路径上使用自动省电传输机制接收STA2的数据。

步骤301、STA2向STA1发送携带TS的请求消息。

该携带TS的请求消息可以为ADDTS(添加传输流)消息，传输流(Transmission Stream，TS)有四个方向：上行到AP、自AP下行、双向、直连路径。不管TS的方向如何，ADDTS消息都是由STA发送给AP的。同时，在直连路径上只能由TS发送端向AP发送ADDTS消息。

在ADDTS消息中可以使用两个比特位表示TS的方向，这样，上述四种TS的可能方向已经用尽两个比特位所能表达的组合。本发明的实施例采用在直连路径上由作为TS发送端的STA向作为TS接收端的STA发送ADDTS消息进行描述。事实上，由TS接收端STA向TS发送端STA发送ADDTS消息在效果上是一样的。

在ADDTS消息中携带很多参数，例如是否使用自动省电传输模式、是否使用预约方式、最大和最小传输间隔、最大和最小传输服务期等。当STA向AP添加一个TS时，采用什么传输模式完全是STA决定的。但是在直连路径上使用ADDTS，由于链路的双方都是STA，因此由作为TS发送端的STA单方面决定传输模式是不合适的，应该是双方STA协商的结果。

如果STA2在ADDTS请求中将自动省电传输指示位置为0(此时是否预约的标识无意义)，意思是STA1只能使用普通传输模式接收数据，因为STA2处于省电模式，且不能保证在约定的时间点苏醒，只能由STA2在不确定的时间点向STA1传输数据。这意味着STA1不能处于省电模式。

如果STA2在ADDTS请求中将自动省电传输指示位和预约指示位都置为1，其含义为如果STA1想使用自动省电传输机制的话只能用预约的自动省电传输模式，因为STA2处于省电模式，且可以保证在预约的时间点苏醒。此时，如果STA1也处于省电模式，则使用预约的自动省电传输模式接收数据，即双方同时苏醒进行传输；如果STA1处于活跃模式，则使用普通传输模式接收数据即可，即STA2在任何时刻苏醒后均可向STA1传输数据。

如果STA2在ADDTS请求中将自动省电传输指示位置为1且将预约指示位置为0，其含义是告知STA1，STA2会一直处于活跃模式，此时，如果STA1处于省电模式，则STA1可以使用非预约的自动省电传输模式在STA1醒来时由STA1触发STA2向STA1传输数据，当然也可以使用预约的自动省电传输模式接收数据；如果STA1处于活跃模式，使用普通传输模式接收数据。

步骤s302、STA1收到STA2的请求消息后，向STA2发送响应消息。

具体的，STA1按照上述描述的规则，根据STA2设置的自动省电传输、预约指示信息、以及自身状态，在响应消息中设置自动省电传输和预约信息位。STA1可能不得不改变自身的节电状态(例如省电模式或活跃模式)，例如对于STA2已处于省电模式且不能预约苏醒时间点时，如果STA1也处于省电模式则必须改变为活跃模式。如果STA1必须改变是否节电状态但又不想或不能改变时，则拒绝STA2的ADDTS请求。STA2被拒绝后，可以改变自身节电状态再重新请求ADDTS。

步骤s303、STA1向STA2请求切换到一个不同于AP使用的基本信道的空闲信道。

对于在直连路径上使用预约的自动省电传输机制来说，切换到空闲信道是必须的，而对于其它传输机制则切换到空闲信道不是必须的。

因为在不修改现有技术的基础上在直连路径上在基本信道内使用预约的自动省电传输机制会与AP产生冲突，导致STA2和AP同时传输数据，所以在直连路径上必须切换到一个空闲信道才可以使用预约的自动省电传输机制。至于STA1如何选择一个空闲信道不在本发明范围内，进一步，如何切换到空闲信道也不是本发明所关注，此处不再赘述。

步骤s304、STA1与STA2根据传输流参数使用省电模式进行数据传输。

另外需要说明的是，在具体实施中，也可以不使用ADDTS消息，而另外定义一个新的消息。使用新定义的消息时，本发明的具体实施方式与上述使用ADDTS消息的实施方式相类似，在此不进行重复描述。

通过本发明提供的上述方法，在直连路径上实现了直连STA间省电传输机制的协商，保证了在STA直连时的数据传输，STA可进入省电模式且能保证QoS，节约了STA在直连情况下的能源消耗。而且由于STA将采用直接的数据发送方式，节省了STA将数据发送到AP的步骤，AP可以将原来在STA间进行数据转发的时间用于为其它应用服务，提高了系统的效率。

本发明的实施例还提供一种直连路径中的数据传输系统，如图4所示，包括已建立直连的第一STA 10和第二STA 20。其中，第一STA 10接收第二STA20发送的携带TS的请求消息，TS中携带关于省电传输的参数；第一STA10根据TS生成响应消息并向第二STA 20发送。

具体的，如图5所示，第一STA 10包括：

请求消息接收单元11，用于接收与其直连的第二STA 20发送的携带TS的请求消息，TS中携带关于省电传输的参数。TS中携带的关于省电传输的参数包括：自动省电传输指示位、和/或预约指示位；自动省电传输指示位置位时，表示需要使用自动省电传输模式，否则为不需要使用自动省电传输模式；预约指示位置位时，表示需要使用预约模式，否则为不需要使用预约模式。

响应消息生成单元12，用于根据请求消息接收单元11接收的请求消息中的TS生成响应消息。

响应消息发送单元13，用于将响应消息生成单元12生成的响应消息向第二STA 20发送。

切换请求发送单元14，用于在响应消息发送单元13发送响应消息后，请求第二STA20切换到一个空闲信道。

数据传输单元15，用于根据请求消息接收单元11接收的消息中携带的TS，与第二STA 20使用省电模式进行数据传输。

具体的，如图6所示，第二STA 20包括：

请求消息生成单元21，用于生成携带TS的请求消息，TS中携带关于省电传输的参数。TS中携带的关于省电传输的参数包括：自动省电传输指示位、和/或预约指示位；自动省电传输指示位置位时，表示需要使用自动省电传输模式，否则为不需要使用自动省电传输模式；预约指示位置位时，表示需要使用预约模式，否则为不需要使用预约模式。

请求消息发送单元22，用于将请求消息生成单元21生成的请求消息向与其直连的第一STA发送。

数据传输单元23，用于根据请求消息生成单元21生成的消息中携带的TS，与第一STA 10使用省电模式进行数据传输。

上述请求消息生成单元21包括：

第一请求消息生成子单元211，用于TS中的自动省电传输指示位未置位，表示请求第一STA 10使用普通传输模式接收数据。

第二请求消息生成子单元212，用于TS中的自动省电传输指示位置位、且预约指示位置位，表示请求第一STA 10使用预约的自动省电传输模式接收数据、或使用普通传输模式接收数据。

第三请求消息生成子单元213，用于TS中的自动省电传输指示位置位、且预约指示位未置位时，表示请求第一STA 10使用非预约的自动省电传输模式接收数据、或预约的自动省电传输模式接收数据、或使用普通传输模式接收数据。

通过本发明提供的上述系统和设备，在直连路径上实现了直连STA间省电传输机制的协商，保证了在STA直连时的数据传输，STA可进入省电模式且能保证QoS，节约了STA在直连情况下的能源消耗。而且由于STA将采用直接的数据发送方式，节省了STA将数据发送到AP的步骤，AP可以将原来在STA间进行数据转发的时间用于为其它应用服务，提高了系统的效率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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 (13)

1、一种直连路径中数据传输的方法，应用于包括已建立直连的第一STA和第二STA，其特征在于，包括：

所述第一STA接收所述第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；

所述第一STA根据所述传输流参数生成响应消息并向所述第二STA发送；

所述第一STA与所述第二STA根据所述传输流参数使用省电模式进行数据传输。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一STA根据所述传输流参数生成响应消息并向所述第二STA发送后，还包括：

所述第一STA请求所述第二STA切换到空闲信道。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输流参数中携带的关于省电传输的参数包括：自动省电传输指示位和/或预约指示位；

所述自动省电传输指示位置位时，表示需要使用自动省电传输模式，否则为不需要使用自动省电传输模式；

所述预约指示位置位时，表示需要使用预约模式，否则为不需要使用预约模式。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传输流参数中的自动省电传输指示位未置位时，所述请求消息表示所述第二STA请求所述第一STA使用普通传输模式接收数据。

5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传输流参数中的自动省电传输指示位置位、且所述预约指示位置位时，所述请求消息表示所述第二STA请求所述第一STA使用预约的自动省电传输模式接收数据、或使用普通传输模式接收数据。

6、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传输流参数中的自动省电传输指示位置位、且所述预约指示位未置位时，所述请求消息表示所述第二STA请求所述第一STA使用非预约的自动省电传输模式接收数据、或预约的自动省电传输模式接收数据、或使用普通传输模式接收数据。

7、如权利要求1、4、5或6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一STA根据所述传输流参数生成响应消息包括：

所述第一STA接收或拒绝所述第二STA的请求，并生成响应消息。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述请求消息为添加传输流ADDTS请求消息，所述响应消息为添加传输流ADDTS响应消息。

9、一种直连路径中数据传输的系统，其特征在于，包括已建立直连的第一STA和第二STA，

所述第一STA，用于接收所述第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；并根据所述传输流参数生成响应消息并向所述第二STA发送；所述第一STA与所述第二STA根据所述传输流参数使用省电模式进行数据传输。

10、一种STA设备，其特征在于，包括：

请求消息接收单元，用于接收与其直连的第二STA发送的携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；

响应消息生成单元，用于根据所述请求消息接收单元接收的请求消息中的传输流参数生成响应消息；

响应消息发送单元，用于将所述响应消息生成单元生成的响应消息向所述第二STA发送；

数据传输单元，用于根据所述传输流参数，与所述第二STA使用省电模式进行数据传输。

11、如权利要求10所述STA设备，其特征在于，还包括：

切换请求发送单元，用于在所述响应消息发送单元发送响应消息后，请求所述第二STA切换到一个空闲信道。

12、一种STA设备，其特征在于，包括：

请求消息生成单元，用于生成携带传输流参数的请求消息，所述传输流参数中携带关于省电传输的参数；

请求消息发送单元，用于将所述请求消息生成单元生成的请求消息向与其直连的第一STA发送；

数据传输单元，用于根据所述传输流参数，与所述第一STA使用省电模式进行数据传输。

13、如权利要求12所述STA设备，其特征在于，所述请求消息生成单元包括：

第一请求消息生成子单元，用于将所述传输流参数中的自动省电传输指示位未置位，表示所述第一STA使用普通传输模式接收数据；

第二请求消息生成子单元，用于将所述传输流参数中的自动省电传输指示位置位、且预约指示位置位，表示所述第一STA使用预约的自动省电传输模式接收数据、或使用普通传输模式接收数据；

第三请求消息生成子单元，用于将所述传输流参数中的自动省电传输指示位置位、且预约指示位未置位时，表示请求所述第一STA使用非预约的自动省电传输模式接收数据、或预约的自动省电传输模式接收数据、或使用普通传输模式接收数据。

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