CN102984807A - 数据通信装置和数据通信方法 - Google Patents
数据通信装置和数据通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102984807A CN102984807A CN2012105457457A CN201210545745A CN102984807A CN 102984807 A CN102984807 A CN 102984807A CN 2012105457457 A CN2012105457457 A CN 2012105457457A CN 201210545745 A CN201210545745 A CN 201210545745A CN 102984807 A CN102984807 A CN 102984807A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- message frame
- broadcast message
- frame
- type
- broadcast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明提供了一种数据通信装置和数据通信方法，其中，数据通信装置包括：数据处理模块，生成第一广播消息帧，以及当数据交互模块在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的第二广播消息帧时，不产生随机退避时间窗；所述数据交互模块，侦听并接收所述第二广播消息帧，以及侦听所述第二广播消息帧的响应消息帧。本发明提供了改进的随机退避机制，使得在众多终端接入到无线局域网络中时，能够尽量地减少消息帧的交互，从而减小由于众多消息帧的交互导致发生冲突的可能性，提高无线局域网的初始入网连接效率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及数据通信装置和数据通信方法。
背景技术
在IEEE（美国电气和电子工程师协会）802.11ah项目组中成立了新的任务组11ai，研究了终端（station，STA）怎样与接入点（access point，AP）建立快速初始连接，提出的需求是1s之内100台终端能够与AP同时建立初始链接。为了减少入网信令的交互以及入网信令发生冲突的可能性，针对网络发现做出了改进，例如：当STA侦听到别的STA发送探测请求帧（Probe request）后，它就不发送自己的探测请求帧（proberequest），而是等待AP回复的探测响应帧（Probe response），这样就避免了多个STA同时发送探测请求帧，相互干扰。
在现有标准中，设备发送数据的方式是采用随机退避机制，也就是说设备侦听到网络空闲时，不管侦听到的消息帧与本身发送的消息帧是否一致，均随机产生一个退避时间窗（back-off period），等随机退避时间窗计数到零，然后再发送消息帧，其具体原理如图1所示。
而如果按照现有标准中的随机退避机制，是不能够满足当STA侦听到别的STA发送探测请求帧（Probe request）后，它就不发自己的送探测请求帧（probe request），而是等待AP回复的探测响应帧（Proberesponse）这种需求的，所以必需对现有的随机退避机制做出改进来满足此需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的随机退避方案，针对目前的这种随机退避机制进行改进，可进一步在初始入网过程中，减小初始入网信令发生冲突的概率。
有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种数据通信装置，包括：数据处理模块，生成第一广播消息帧，以及当在数据交互模块在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的第二广播消息帧时，不产生随机退避时间窗；所述数据交互模块，侦听并接收所述第二广播消息帧，以及侦听所述第二广播消息帧的响应消息帧。在本技术方案中，具体来说，数据通信装置可以是接入点AP（Access Point），具体包括无线路由器及公共热点等设备；也可以是站点STA（Station），具体包括手机以及平板等设备。其中数据处理模块相当于数据通信装置的处理器，数据交互模块相当于数据通信装置的天线。在相关技术中，无论第二广播消息帧的类型和第一广播消息帧的类型是否一样，均产生随机退避时间窗（back-off period），而在本方案中，一旦发现第二广播消息帧的类型与第一广播消息帧的类型一致时且当第二广播消息帧发送完毕后，数据通信装置就会不产生随机退避时间窗来发送自己的与第二广播消息帧类型一样的消息帧，而是继续侦听第二广播消息帧的响应消息帧，从而减少了整个网络中初始入网信令的交互，这样大大降低了初始入网信令在交互过程中产生冲突的可能性，提高了整个网络初始入网的连接效率。
在上述技术方案中，优选的，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧、探测响应帧或信标帧，所述第二广播消息帧的所述响应消息帧为探测响应帧、关联请求帧。在本技术方案中，对于接入点AP侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息可以是信标Beacon帧、探测响应帧，如果第二广播消息帧为信标帧（Beacon），那么它的响应消息帧为探测请求帧，如果第二广播消息帧为探测响应帧，那么它的响应消息帧为关联请求帧；对于站点（STA）侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息帧可以是探测请求帧，如果第二广播消息为探测请求帧，那么它的响应消息帧为探测响应帧。
在上述技术方案中，优选的，所述数据处理模块根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的一个或多个位的值来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，所述数据处理模块根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的类型子域和子类型子域的一个或多个位来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域（type）和子类型子域（Subtype）中的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域（type）和子类型子域（Subtype）中一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，所述数据处理模块在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第一值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为信标帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第二值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第三值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测响应帧。在该技术方案中，对于AP来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000010”时，表示第一广播消息帧为信标帧（beacon），把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000101”时，表示第一广播消息帧为探测响应帧（Probe request）；在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果值为“000010”，则第二广播消息帧为信标帧（Beacon），如果值为“000101”，则第二广播消息帧为探测响应帧（Probe request）。对于STA来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域Type和子类型子域Subtype的值设置为“000100”时，表示第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果这为“000100”，则确定第二广播消息帧为探测请求帧（Probe request）。
在上述任一技术方案中，优选的，当所述数据处理模块未在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的所述第二广播消息帧时，产生随机退避时间窗。在该技术方案中，对于STA来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），但它确定所侦听的第二广播消息帧为探测响应帧，那么STA就从最小的竞争窗开始随机的产生退避时间窗，并且等到第二广播消息帧发送完毕后，再等待一个DIFS（DCF(distributed coordination function)Interframe space）分布式协调功能帧间间隔或是EIFS(Extended Interframe Space)扩展帧间间隔后，所产生的随机退避时间窗递减。对于AP侧来说，操作步骤和STA侧一样，只是所产生的广播消息帧和所侦听的广播消息帧不同而已，这里不再赘述。
在上述任一技术方案中，优选的，所述数据交互模块在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息的帧类型一致，且所述第二广播消息帧的所述响应消息帧同时为所述第一广播消息的响应消息帧时，发送下一条消息帧。在该技术方案中，对于站点（STA）侧来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），且侦听到的第二广播消息帧也为探测请求帧（Probe request），且当第二广播消息帧发送完毕后，如果站点（STA）之前没有生成随机退避时间窗，则不生成随机退避时间窗，侦听第二广播消息的响应消息—探测响应帧（Probe response），如果STA从探测响应帧中解析到探测响应帧的发送方就是自己想要建立连接的AP，则生成下一条入网消息关联请求帧；如果STA在侦听第二广播消息之前已经产生了随机退避时间窗，只是当侦听到第二广播消息时随机退避时间窗计数未完，则当第二广播消息帧发送完后，继续侦听第二广播消息的响应消息，同时随机退避时间窗计数递减，如果侦听到第二广播消息的响应消息—探测响应帧的发送方为自己想要建立连接的AP且随机退避时间窗计数未完，则STA生成关联请求帧，计数未完的退避时间窗初始化清零或是发送关联请求帧，以继续使用计数未完的随机退避时间窗。对于AP侧来说，操作机制与STA一样，只是广播消息的类型不同而已，这里不再赘述。
根据本发明的另一方面，还提供了一种数据通信方法，包括：生成第一广播消息帧；在预设时间阈值内侦听以及接收第二广播消息帧；确定所述第二广播消息帧的类型，在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息帧的类型一致时，不产生随机退避时间窗；以及侦听所述第二广播消息帧的响应消息帧。
在相关技术中，无论第二广播消息帧的类型和第一广播消息帧的类型是否一样，均产生随机退避时间窗（back-off period），而在本方案中，一旦发现第二广播消息帧的类型与第一广播消息帧的类型一致时且当第二广播消息帧发送完毕后，数据通信装置就会不产生随机退避时间窗来发送自己的与第二广播消息帧类型一样的消息帧，而是继续侦听第二广播消息帧的响应消息帧，从而减少了整个网络中初始入网信令的交互，这样大大降低了初始入网信令在交互过程中产生冲突的可能性，提高了整个网络初始入网的连接效率。
在上述技术方案中，优选的，还可以包括：所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧、探测响应帧或信标帧，所述第二广播消息帧的所述响应消息帧为探测响应帧、关联请求帧。在本技术方案中，对于接入点AP侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息可以是信标Beacon帧、探测响应帧，如果第二广播消息帧为信标帧（Beacon），那么它的响应消息帧为探测请求帧，如果第二广播消息帧为探测响应帧，那么它的响应消息帧为关联请求帧；对于站点STA侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息帧可以是探测请求帧，如果第二广播消息为探测请求帧，那么它的响应消息帧为探测响应帧。
在上述技术方案中，优选的，还可以包括：根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的一个或多个位的值来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的类型子域和子类型子域的一个或多个位来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域（type）和子类型子域（Subtype）中的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域（type）和子类型子域（Subtype）中一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第一值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为信标帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第二值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第三值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测响应帧。在该技术方案中，对于AP来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000010”时，表示第一广播消息帧为信标帧（beacon），把类型子域Type和子类型子域Subtype的值设置为“000101”时，表示第一广播消息帧为探测响应帧（Probe request）；在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果值为“000010”，则第二广播消息帧为信标帧（Beacon），如果值为“000101”，则第二广播消息帧为探测响应帧（Probe request）。对于STA来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000100”时，表示第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果这为“000100”，则确定第二广播消息帧为探测请求帧（Probe request）。
在上述任一技术方案中，优选的，还可以包括：当未在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的所述第二广播消息帧时，产生随机退避时间窗。在该技术方案中，对于STA来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），但它确定所侦听的第二广播消息帧为探测响应帧，那么STA就从最小的竞争窗开始随机的产生退避时间窗，并且等到第二广播消息帧发送完毕后，再等待一个DIFS（DCF(distributed coordination function)Interframe space）分布式协调功能帧间间隔或是EIFS(Extended Interframe Space)扩展帧间间隔后，所产生的随机退避时间窗递减。对于AP侧来说，操作步骤和STA侧一样，只是所产生的广播消息帧和所侦听的广播消息帧不同而已，这里不再赘述。
在上述任一技术方案中，优选的，还可以包括：在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息帧的类型一致，且所述第二广播消息帧的所述响应消息帧同时为所述第一广播消息的响应消息帧时，发送下一条消息帧。在该技术方案中，对于站点（STA）侧来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），且侦听到的第二广播消息帧也为探测请求帧（Probe request），且当第二广播消息帧发送完毕后，如果站点（STA）之前没有生成随机退避时间窗，则不生成随机退避时间窗，侦听第二广播消息的响应消息—探测响应帧（Probe response），如果STA从探测响应帧中解析到探测响应帧的发送方就是自己想要建立连接的AP，则生成下一条入网消息关联请求帧；如果STA在侦听第二广播消息之前已经产生了随机退避时间窗，只是当侦听到第二广播消息时随机退避时间窗计数未完，则当第二广播消息帧发送完后，继续侦听第二广播消息的响应消息，同时随机退避时间窗计数递减，如果侦听到第二广播消息的响应消息—探测响应帧的发送方为自己想要建立连接的AP且随机退避时间窗计数未完，则STA生成关联请求帧，计数未完的退避时间窗初始化清零或是发送关联请求帧，以继续使用计数未完的随机退避时间窗。对于AP侧来说，操作机制与STA一样，只是广播消息的类型不同而已，这里不再赘述。
因此，本发明提供了改进的随机退避机制，使得在众多终端接入到无线局域网络中时，能够尽量地减少消息帧的交互，从而减小冲突的可能性，提高无线局域网的初始入网连接效率。
附图说明
图1示出了现有随机退避时间机制的原理图；
图2示出了根据本发明的实施例的数据通信装置的框图；
图3示出了根据本发明的实施例的数据通信方法的流程图；
图4示出了根据本发明的实施例的终端侧的随机退避时间机制的原理图；
图5示出了根据本发明的实施例的终端侧的数据通信过程示意图；
图6示出了根据本发明的实施例的接入点侧的随机退避时间机制的原理图；
图7示出了根据本发明的实施例的接入点侧的数据通信过程示意图。
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。
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，本发明的保护范围不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。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。
图2示出了根据本发明的实施例的数据通信装置的框图。
如图2所示，根据本发明的实施例的数据通信装置200，包括：数据处理模块202，生成第一广播消息帧，以及当数据交互模块204在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的第二广播消息帧时，不产生随机退避时间窗；所述数据交互模块204，侦听并接收所述第二广播消息帧，以及侦听所述第二广播消息帧的响应消息帧。在本技术方案中，具体来说，数据通信装置200可以是接入点AP（Access Point），具体包括无线路由器及公共热点等设备；也可以是站点STA（Station），具体包括手机以及平板等设备。其中数据处理模块相当于数据通信装置的处理器，数据交互模块相当于数据通信装置的天线。在相关技术中，无论第二广播消息帧的类型和第一广播消息帧的类型是否一样，均产生随机退避时间窗（back-off period），而在本方案中，一旦发现第二广播消息帧的类型与第一广播消息帧的类型一致时且当第二广播消息帧发送完毕后，数据通信装置就会不产生随机退避时间窗来发送自己的与第二广播消息帧类型一样的消息帧，而是继续侦听第二广播消息帧的响应消息帧，从而减少了整个网络中初始入网信令的交互，这样大大降低了初始入网信令在交互过程中产生冲突的可能性，提高了整个网络初始入网的连接效率。
在上述技术方案中，优选的，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧、探测响应帧或信标帧，所述第二广播消息帧的所述响应消息帧为探测响应帧、关联请求帧。在本技术方案中，对于接入点AP侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息可以是信标Beacon帧、探测响应帧，如果第二广播消息帧为信标帧（Beacon），那么它的响应消息帧为探测请求帧，如果第二广播消息帧为探测响应帧，那么它的响应消息帧为关联请求帧；对于站点STA侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息帧可以是探测请求帧，如果第二广播消息为探测请求帧，那么它的响应消息帧为探测响应帧。
在上述技术方案中，优选的，所述数据处理模块202根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的一个或多个位的值来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。通过消息帧的帧头部分可确定两个广播消息帧的类型是否一样。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，所述数据处理模块202根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的（type）类型子域和（Subtype）子类型子域的一个或多个位来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域(type)和子类型子域(Subtype)中的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域（type）和子类型子域（Subtype）中一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，所述数据处理模块202在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第一值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为信标帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第二值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第三值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测响应帧。在该技术方案中，对于AP来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000010”时，表示第一广播消息帧为信标帧（beacon），把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000101”时，表示第一广播消息帧为探测响应帧（Probe request）；在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果值为“000010”，则第二广播消息帧为信标帧（Beacon），如果值为“000101”，则第二广播消息帧为探测响应帧（Probe request）。对于STA来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000100”时，表示第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果这为“000100”，则确定第二广播消息帧为探测请求帧（Proberequest）。
在上述任一技术方案中，优选的，当所述数据处理模块202未在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的所述第二广播消息帧时，产生随机退避时间窗。在该技术方案中，对于STA来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），但它确定所侦听的第二广播消息帧为探测响应帧，那么STA就从最小的竞争窗开始随机的产生退避时间窗，并且等到第二广播消息帧发送完毕后，再等待一个DIFS（DCF(distributed coordination function)Interframe space）分布式协调功能帧间间隔或是EIFS(Extended Interframe Space)扩展帧间间隔后，所产生的随机退避时间窗递减。对于AP侧来说，操作步骤和STA侧一样，只是所产生的广播消息帧和所侦听的广播消息帧不同而已，这里不再赘述。
在上述任一技术方案中，优选的，所述数据交互模块204在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息的帧类型一致，且所述第二广播消息帧的所述响应消息帧同时为所述第一广播消息的响应消息帧时，发送下一条消息帧。在该技术方案中，对于站点（STA）侧来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），且侦听到的第二广播消息帧也为探测请求帧（Probe request），且当第二广播消息帧发送完毕后，如果站点（STA）之前没有生成随机退避时间窗，则不生成随机退避时间窗，侦听第二广播消息的响应消息—探测响应帧（Probe response），如果STA从探测响应帧中解析到探测响应帧的发送方就是自己想要建立连接的AP，则生成下一条入网消息关联请求帧；如果STA在侦听第二广播消息之前已经产生了随机退避时间窗，只是当侦听到第二广播消息时随机退避时间窗计数未完，则当第二广播消息帧发送完后，继续侦听第二广播消息的响应消息，同时随机退避时间窗计数递减，如果侦听到第二广播消息的响应消息—探测响应帧的发送方为自己想要建立连接的AP且随机退避时间窗计数未完，则STA生成关联请求帧，计数未完的退避时间窗初始化清零或是发送关联请求帧，以继续使用计数未完的随机退避时间窗。对于AP侧来说，操作机制与STA一样，只是广播消息的类型不同而已，这里不再赘述。
图3示出了根据本发明的实施例的数据通信方法的流程图。
如图3所示，根据本发明的实施例的数据通信方法，可以包括以下步骤：步骤302，生成第一广播消息帧；步骤304，在预设时间阈值内侦听以及接收第二广播消息帧；步骤306，确定所述第二广播消息帧的类型，在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息帧的类型一致时，不产生随机退避时间窗；步骤308，以及侦听所述第二广播消息帧的响应消息帧。在相关技术中，无论第二广播消息帧的类型和第一广播消息帧的类型是否一样，均产生随机退避时间窗（back-off period），而在本方案中，一旦发现第二广播消息帧的类型与第一广播消息帧的类型一致时且当第二广播消息帧发送完毕后，数据通信装置就会不产生随机退避时间窗来发送自己的与第二广播消息帧类型一样的消息帧，而是继续侦听第二广播消息帧的响应消息帧，从而减少了整个网络中初始入网信令的交互，这样大大降低了初始入网信令在交互过程中产生冲突的可能性，提高了整个网络初始入网的连接效率。
在上述技术方案中，优选的，还可以包括：所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧、探测响应帧或信标帧，所述第二广播消息帧的所述响应消息帧为探测响应帧、关联请求帧。在本技术方案中，对于接入点AP侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息可以是信标Beacon帧、探测响应帧，如果第二广播消息帧为信标帧（Beacon），那么它的响应消息帧为探测请求帧，如果第二广播消息帧为探测响应帧，那么它的响应消息帧为关联请求帧；对于站点STA侧来说，第一广播消息帧和第二广播消息帧可以是探测请求帧，如果第二广播消息为探测请求帧，那么它的响应消息帧为探测响应帧。
在上述技术方案中，优选的，还可以包括：根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的一个或多个位的值来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的（type）类型子域和（Subtype）子类型子域的一个或多个位来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。在本技术方案中，对于AP和STA来说，在生成第一广播消息帧时，通过设置第一广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域（type）和子类型子域（Subtype）中的一个或多个位来确定第一广播消息帧的类型；AP和STA也可以侦听并解析第二广播消息帧媒介接入控制帧（MAC）帧头部分的类型子域（type）和子类型子域（Subtype）中一个或多个位来确定第二广播消息帧的类型。
在上述技术方案中，优选的，在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第一值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为信标帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第二值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第三值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测响应帧。在该技术方案中，对于AP来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000010”时，表示第一广播消息帧为信标帧（beacon），把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000101”时，表示第一广播消息帧为探测响应帧（Probe request）；在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果值为“000010”，则第二广播消息帧为信标帧（Beacon），如果值为“000101”，则第二广播消息帧为探测响应帧（Probe request）。对于STA来说，在生成第一广播消息帧时，把类型子域（Type）和子类型子域（Subtype）的值设置为“000100”时，表示第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），在侦听第二广播消息帧并解析第二广播消息帧的类型子域（Type）和子类型子域（Subtype），如果这为“000100”，则确定第二广播消息帧为探测请求帧（Probe request）。
优选的，上述数据通信方法还可以包括：当未在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的所述第二广播消息帧时，产生随机退避时间窗。在该技术方案中，对于STA来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），但它确定所侦听的第二广播消息帧为探测响应帧，那么STA就从最小的竞争窗开始随机的产生退避时间窗，并且等到第二广播消息帧发送完毕后，再等待一个DIFS（DCF(distributed coordination function)Interframe space）分布式协调功能帧间间隔或是EIFS(Extended Interframe Space)扩展帧间间隔后，所产生的随机退避时间窗递减。对于AP侧来说，操作步骤和STA侧一样，只是所产生的广播消息帧和所侦听的广播消息帧不同而已，这里不再赘述。
优选的，上述数据通信方法还可以包括：在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息帧的类型一致，且所述第二广播消息帧的所述响应消息帧同时为所述第一广播消息的响应消息帧时，发送下一条消息帧。在该技术方案中，对于站点（STA）侧来说，如果它生成的第一广播消息帧为探测请求帧（Probe request），且侦听到的第二广播消息帧也为探测请求帧（Probe request），且当第二广播消息帧发送完毕后，如果站点（STA）之前没有生成随机退避时间窗，则不生成随机退避时间窗，侦听第二广播消息的响应消息—探测响应帧（Probe response），如果STA从探测响应帧中解析到探测响应帧的发送方就是自己想要建立连接的AP，则生成下一条入网消息关联请求帧；如果STA在侦听第二广播消息之前已经产生了随机退避时间窗，只是当侦听到第二广播消息时随机退避时间窗计数未完，则当第二广播消息帧发送完后，继续侦听第二广播消息的响应消息，同时随机退避时间窗计数递减，如果侦听到第二广播消息的响应消息—探测响应帧的发送方为自己想要建立连接的AP且随机退避时间窗计数未完，则STA生成关联请求帧，计数未完的退避时间窗初始化清零或是发送关联请求帧，以继续使用计数未完的随机退避时间窗。对于AP侧来说，操作机制与STA一样，只是广播消息的类型不同而已，这里不再赘述。
接下来结合图4和图5详细说明站点（STA）主动发送探测请求帧的情况：
在本实施例中，定义一种新的随机退避机制，STA侦听信道，如图4所示，如果侦听到发送的帧为探测请求帧（与自己将要发送的消息帧的类型相同），那么它们就不采用现有标准中的随机退避机制发送自己的探测请求帧（如图中的STA4），至少等待一个DIFS（分布式协调功能帧间间隔，即probe delay）接收别的STA所发送探测请求帧的响应消息帧，当判断所接收的响应消息帧的发送方不是自己所要连接的接入点（AP）时，才产生随机退避时间窗或是如果之前已经产生了自己的退避时间窗，只是在侦听到别的STA发送的探测请求帧时计数未完，则这个退避时间窗开始继续递减计数，如图4中的STA2，退避时间窗从3开始递减；如果判断别的STA所发送探测请求帧的响应消息帧的发送方是自己所要建立连接的AP，如果STA之前没有产生随机退避时间窗，那么直接生成关联请求消息帧，如果STA之前产生了随机退避时间窗，只是这个退避时间窗计数未完，STA生成关联请求消息帧，这个随机退避时间窗清零或是用于发送生成的关联请求消息帧。
因此，如图5所示，在本发明中，首先，STA侦听并解析广播消息。
在步骤502，根据广播消息帧头中的值来判断侦听的广播消息是否是探测请求帧（可根据广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的（type）类型子域和（Subtype）子类型子域的一个或多个位来确定消息帧的类型），如果判断为探测请求帧，它将不会发送自己的探测请求帧，而是进入步骤506，等待AP回复的探测响应帧。如果判断为不是探测请求帧，则进入步骤504，产生随机退避时间窗，发送自己的探测请求帧。
在步骤506，继续侦听探测请求消息帧的响应消息探测响应消息帧，从探测响应帧中判断AP是否是自己可以建立关联的AP，如果是，则随机退避过程重新开始计数（初始化），进行入网连接的操作；如果不是，则进入步骤508，产生随机退避时间窗，再发送自己的探测请求帧。
下面结合图6和图7详细说明在重叠的基本服务集网络（OverlappingBasic Service Set，OBSS）中AP发送探测请求帧或信标帧的情况：
如图6所示，以OBSS中的AP为例定义一种新的随机退避机制，AP侦听信道，如果侦听到发送的帧为信标帧或探测响应帧（说明当前信道忙，与自己将要发送的消息帧的类型相同），那么它们就不采用现有标准中的随机退避机制发送自己的信标帧或探测响应帧，至少等待一个DIFS接收别的AP所发送信标帧或探测响应帧的响应消息帧，当判断所接收的响应消息帧的发送方不是为自己建立连接的站点（STA）时，才产生随机退避时间窗或是如果之前已经产生了自己的退避时间窗，只是在侦听到别的AP发送的信标帧或探测响应帧时计数未完，则这个退避时间窗开始继续递减计数，如图中的AP2；如果判断别的AP所发送信标帧或探测响应帧的响应消息帧的发送方是为自己建立连接的STA，如果AP之前没有产生随机退避时间窗，那么直接生成探测响应帧或关联响应帧，如果AP之前产生了随机退避时间窗，只是这个退避时间窗计数未完，则AP生成探测响应帧或关联响应帧，这个随机退避时间窗清零或是用于发送生成的探测响应帧或关联响应帧。
因此，如图7所示，在本发明中，首先AP侦听并解析广播消息。在步骤702，根据广播消息帧头的类型来判断接收到的广播消息是否是探测响应帧或信标帧（可根据广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的type类型子域和Subtype子类型子域的一个或多个位来确定消息帧的类型），如果判断为探响应求帧/信标帧，它将不会发送自己的探响应求帧/信标帧，而是进入步骤706，等待STA回复的关联请求帧。在步骤706，从关联请求帧中判断STA是否是为自己建立连接，如果是，则随机退避过程重新开始计数（初始化），且进行初始入网的下一步操作；如果不是，则进入步骤708，产生随机退避时间窗，再发送自己的探测响应帧或信标帧。
综上所述，通过本发明的技术方案，使得在众多终端接入到无线局域网络中时，能够尽量地减少消息帧的交互，从而减小冲突的可能性，提高无线局域网的初始入网连接效率，同时利用此方案有利于STA和AP省电。
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 (14)
1.一种数据通信装置，其特征在于，包括：
数据处理模块，生成第一广播消息帧，以及当数据交互模块在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的第二广播消息帧时，不产生随机退避时间窗；
所述数据交互模块，侦听并接收所述第二广播消息帧，以及侦听所述第二广播消息帧的响应消息帧。
2.根据权利要求1所述的数据通信装置，其特征在于，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧、探测响应帧或信标帧，所述第二广播消息帧的所述响应消息帧为探测响应帧或关联请求帧。
3.根据权利要求1所述的数据通信装置，其特征在于，所述数据处理模块根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的一个或多个位的值来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。
4.根据权利要求3所述的数据通信装置，其特征在于，所述数据处理模块根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的类型子域和子类型子域的一个或多个位来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。
5.根据权利要求4所述的数据通信装置，其特征在于，所述数据处理模块在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第一值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为信标帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第二值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第三值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测响应帧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的数据通信装置，其特征在于，当所述数据处理模块未在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的所述第二广播消息帧时，产生随机退避时间窗。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的数据通信装置，其特征在于，所述数据交互模块在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息的帧类型一致，且所述第二广播消息帧的所述响应消息帧同时为所述第一广播消息的响应消息帧时，发送下一条消息帧。
8.一种数据通信方法，其特征在于，包括：
生成第一广播消息帧；
在预设时间阈值内侦听以及接收第二广播消息帧；
确定所述第二广播消息帧的类型，在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息帧的类型一致时，不产生随机退避时间窗；
以及侦听所述第二广播消息帧的响应消息帧。
9.根据权利要求8所述的数据通信方法，其特征在于，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧、探测响应帧或信标帧，所述第二广播消息帧的所述响应消息帧为探测响应帧或关联请求帧。
10.根据权利要求8所述的数据通信方法，其特征在于，还包括：
根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的一个或多个位的值来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。
11.根据权利要求10所述的数据通信方法，其特征在于，根据所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的媒体接入控制帧帧头部分的类型子域和子类型子域的一个或多个位来分别确定所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧的类型。
12.根据权利要求11所述的数据通信方法，其特征在于，在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第一值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为信标帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第二值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测请求帧；在所述类型子域和所述子类型子域表示的值均为第三值时，所述第一广播消息帧和所述第二广播消息帧为探测响应帧。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的数据通信方法，其特征在于，还包括：
当未在预设时间阈值内接收到与所述第一广播消息帧的类型一致的所述第二广播消息帧时，产生随机退避时间窗。
14.根据权利要求8至12中任一项所述的数据通信方法，其特征在于，还包括：
在所述第二广播消息帧的类型与所述第一广播消息帧的类型一致，且所述第二广播消息帧的所述响应消息帧同时为所述第一广播消息的响应消息帧时，发送下一条消息帧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210545745.7A CN102984807B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 数据通信装置和数据通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210545745.7A CN102984807B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 数据通信装置和数据通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102984807A true CN102984807A (zh) | 2013-03-20 |
| CN102984807B CN102984807B (zh) | 2015-12-09 |
Family
ID=47858432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210545745.7A Active CN102984807B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 数据通信装置和数据通信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102984807B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101155101A (zh) * | 2006-09-30 | 2008-04-02 | 华为技术有限公司 | 无线局域网网状网络信标信息冲突避免的方法、设备及系统 |
| CN102413582A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-04-11 | 北京邮电大学 | 一种中心控制的802.11无线网络信道接入的方法 |
| CN102711220A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-10-03 | 华为终端有限公司 | 一种无线网络的发现方法及装置 |
-
2012
- 2012-12-14 CN CN201210545745.7A patent/CN102984807B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101155101A (zh) * | 2006-09-30 | 2008-04-02 | 华为技术有限公司 | 无线局域网网状网络信标信息冲突避免的方法、设备及系统 |
| CN102413582A (zh) * | 2012-01-06 | 2012-04-11 | 北京邮电大学 | 一种中心控制的802.11无线网络信道接入的方法 |
| CN102711220A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-10-03 | 华为终端有限公司 | 一种无线网络的发现方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102984807B (zh) | 2015-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101831232B1 (ko) | 다운링크 주파수 도메인 멀티플렉싱 송신들을 위한 시스템들 및 방법들 | |
| KR101688553B1 (ko) | 밀집 네트워크들을 위한 반송파 감지 다중 접속(csma)을 수정하기 위한 시스템들 및 방법들 | |
| EP2838306B1 (en) | Systems and methods for fast initial network link setup | |
| KR101565229B1 (ko) | 무선랜 시스템에서의 계층화 채널 접근 방법 및 장치 | |
| US20140153469A1 (en) | Communication method in wireless local area network system | |
| JP2023528607A (ja) | ダウンリンク位置決め基準信号伝送方法、装置及び記憶媒体 | |
| MX2014009445A (es) | Metodo y aparato para el acceso al canal a traves de tramas de paquetes de datos nulos en sistema lan inalambrico. | |
| MX2015004481A (es) | Metodo y aparato para acceso a canal en sistema inalambrico de red de area local. | |
| WO2013107398A1 (zh) | 对节点进行分组的方法、节点和接入点 | |
| WO2010037312A1 (zh) | 一种中继站随机接入方法及系统 | |
| JP6289650B2 (ja) | データ送信方法およびデバイス | |
| EP3403447B1 (en) | Regulating responses based on request addressing or request channels | |
| JP2019036983A (ja) | 高効率ワイヤレスネットワークにおける低速通信を保護するためのシステムおよび方法 | |
| US20180123758A1 (en) | Method for generating and transmitting pilot sequence by forming asymmetric sequence set by means of shifting on time axis in wireless communication system | |
| US9615385B2 (en) | Method and access point for exchanging frames with a station in a wireless communication system | |
| WO2016188245A1 (zh) | 信道协商方法、站点及系统 | |
| EP3064023B1 (en) | Systems and methods for improved communication efficiency in high efficiency wireless networks | |
| RU2635868C2 (ru) | Способ и устройство для выполнения доступа в системе беспроводной lan | |
| Sun et al. | Listen channel randomization for faster Wi-Fi direct device discovery | |
| CN103249166A (zh) | 一种rts/cts机制的启动方法及装置、系统 | |
| US9301336B2 (en) | Communication method in WLAN system | |
| CN103384375A (zh) | 基站标准版本模式处理方法及装置、终端、基站 | |
| US20170195159A1 (en) | Method for transmitting and identifying pilot sequence in wireless communication system | |
| CA3191675A1 (en) | Channel access method for multi-link device and related apparatus | |
| Nagai et al. | Sub-1 ghz frequency band wireless coexistence for the internet of things |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |