CN104185224A - wifi芯片及在STA和AP模式共存时的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持STA模式和AP模式共存的wifi芯片以及其在STA模式和AP模式共存时的控制方法。该方法包括：接收同时开启STA模式和AP模式的指令；wifi芯片在STA模式下切换到不同的信道，以扫描外部热点；wifi芯片在AP模式下跟随STA模式切换到不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示外部基站同样跟随STA模式切换不同的信道，使得wifi芯片在AP模式下仍然和外部基站保持通信连接。因此，通过上述方式，解决了STA模式和AP模式共存时信道冲突的情况，有效的保证了wifi芯片在AP模式的数据传输的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种wifi芯片以及其在STA模式和AP模式共存时的控制方法。
背景技术
现有技术的wifi芯片包括STA(Station，基站)模式或者AP(AccessPoint，热点)模式。其中当wifi芯片使用STA模式和AP模式中的其中一种时不会出现信道冲突的问题。但当一个wifi芯片，同一时刻既当Station又当AP，即同一个wifi芯片，在同一时间即处于STA模式又处于AP模式时，则存在信道冲突。因为，wifi芯片的STA模式下会扫描外部热点，需要切换到每个信道。而wifi芯片的AP模式下，wifi则是固定一个信道，然后等待外部基站(Station)主动连接上来，连接成功后，会在此信道进行数据通信。一个wifi芯片同一时刻只能在一个信道上面工作，如果其在STA模式下进行扫描，会切换到不同的信道，此时其在AP模式下会中断数据传输。因此，现有技术的wifi芯片不能实现STA模式和AP模式共存。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种wifi芯片以及其在STA模式和AP模式共存时的控制方法，能够实现在STA模式和AP模式共存时，解决信道冲突的问题，保证AP模块的数据传输稳定性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种wifi芯片在STA模式和AP模式共存时的控制方法，该方法包括：接收同时开启STA模式和AP模式的指令；wifi芯片在STA模式下切换到不同的信道，以扫描外部热点；wifi芯片在AP模式下跟随STA模式切换到不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示外部基站同样跟随STA模式切换不同的信道，使得wifi芯片在AP模式下仍然和外部基站保持通信连接。
其中，预设一信道时间，信道时间为wifi芯片在STA模式下扫描外部热点时，在每一信道上停留的时间；wifi芯片在STA模式下切换到不同的信道的步骤进一步包括：接收扫描请求；根据扫描请求在一预设的信道上等待接收信标帧；在接收到信标帧后请求获取介质的使用权；在请求成功后发送探测请求帧，并等待探测响应帧；在等待探测响应帧的时间达到信道时间时，切换到下一个信道。
其中，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站进一步包括：在等待探测响应帧的时间达到信道时间的一半时，wifi芯片在AP模式下向外部基站发出信道切换宣告帧。
其中，方法包括：在达到信道时间时，wifi芯片在AP模式下与外部基站同时切换到下一个信道。
其中，方法还包括：若根据扫描请求在一预设的信道上接收不到信标帧，则等待预设的时间。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种支持STA模式和AP模式共存的wifi芯片，wifi芯片包括：指令接收模块，用于接收用户输入的指令，其中指令包含同时开启STA模式和AP模式的指令；STA模块，用于在指令为同时开启STA模式和AP模式的指令时，切换到不同的信道，以扫描外部热点；AP模块，用于在指令为同时开启STA模式和AP模式的指令时，跟随STA模块切换到不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示外部基站同样跟随STA模块切换不同的信道，使得AP模块和外部基站保持通信连接。
其中，芯片包括：信道时间预设模块，用于预设一信道时间，信道时间为STA模块扫描外部热点时，在每一信道上停留的时间；STA模块进一步包括：扫描请求接收单元，用于接收扫描请求；信标帧接收单元，用于根据扫描请求在一预设的信道上等待接收信标帧；使用权请求单元，在接收到信标帧后请求获取介质的使用权；探测请求帧发送单元，用于在请求成功后发送探测请求帧，并等待探测响应帧；第一切换单元，用于在等待探测响应帧的时间达到信道时间时，切换到下一个信道。
其中，AP模块进一步包括：信道切换宣告帧发送单元，用于在探测请求帧发送单元等待探测响应帧的时间达到信道时间的一半时，向外部基站发出信道切换宣告帧。
其中，AP模块进一步包括第二切换单元，用于在达到信道时间时，与外部基站同时切换到下一个信道。
其中，若信标帧接收单元根据扫描请求在一预设的信道上接收不到信标帧，则等待预设的时间。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在wifi处于STA模式和AP模式时，在AP模式下跟随STA模式切换不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示外部基站同样跟随STA模式切换不同的信道，使得wifi芯片在AP模式下仍然和外部基站保持通信连接，解决了STA模式和AP模式共存时信道冲突的情况，有效的保证了wifi芯片在AP模式的数据传输的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种wifi芯片在STA模式和AP模式共存时的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种wifi芯片在STA模式和AP模式共存时的控制方法的另一流程图
图3是本发明实施例提供的一种支持STA模式和AP模式共存的wifi芯片的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种支持STA模式和AP模式共存的wifi芯片的原理图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种wifi芯片在STA模式和AP模式共存时的控制方法的流程图。如图1所示，本发明的方法包括以下步骤：
步骤S1：接收同时开启STA模式和AP模式的指令。
步骤S2：wifi芯片在STA模式下切换到不同的信道，以扫描外部热点。
步骤S3：wifi芯片在AP模式下跟随STA模式切换到不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示外部基站同样跟随STA模式切换不同的信道，使得wifi芯片在AP模式下仍然和外部基站保持通信连接。
因此，在本实施例中，解决了STA模式和AP模式共存时信道冲突的情况，有效的保证了wifi芯片在AP模式的数据传输的稳定性。
其中，本实施例还预设一信道时间，信道时间为wifi芯片在STA模式下扫描外部热点时，在每一信道上停留的时间。
请参阅图2，步骤S2的wifi芯片在STA模式下切换到不同的信道的步骤具体包括以下：
步骤S21：接收扫描请求。
本步骤中，接收的扫描请求为扫描外部热点的请求。
步骤S22：根据扫描请求在一预设的信道上等待接收信标(beacon)帧。
本步骤中，若接收到beacon帧，则说明该信道正在工作，若接收不到beacon帧，则说明该信道没有被使用。
值得注意的是，本步骤中，在该信道上，若一开始接收不到beacon帧，则等待预设的时间。若等待的时间达到预设的等待时间仍接收不到beacon帧，则继续切换到下一个信道。
步骤S23：在接收到信标帧后请求获取介质的使用权。
步骤S24：在请求成功后发送探测请求帧，并等待探测响应帧。
本步骤中，具体为向外部热点发送探测请求帧，然后等待外部热点回复探测响应帧。
应理解，本步骤的等待探测响应帧的时间和步骤S22的等待接收信标帧的时间的和为信道时间。为了方便理解，本实施例举例步骤S22中，一开始就接收到beacon帧。由此，本实施例的等待探测响应帧的时间即为信道时间。
步骤S25：在等待探测响应帧的时间达到信道时间时，切换到下一个信道。
应理解，若在还未达到信道时间时，收到外部热点回复的探测响应帧，则同样会继续进行等待，直到在等待探测响应帧的时间达到了信道时间时，就切换到下一个信道。反之亦然，若在等待探测响应帧的时间达到了信道时间时，仍然没有收到外部热点回复的探测响应帧，也同样会切换到下一个信道。
另一方面，在骤S3中，在wifi芯片在STA模式下等待探测响应帧的时间达到信道时间的一半时，wifi芯片在AP模式下向外部基站发出信道切换宣告帧。
其中，信道切换宣告帧包括了帧的编号，帧的长度、信道切换模式、新信道的编号以及信道切换倒计时。
其中，信道切换模式用0、1表示，当信道切换模式位为1时，表示切换信道，当信道切换模式位为0时，表示不进行信道切换。
新信道的编号的值不超过255。
新信道的编号为即将切换到的下一个信道的编号。
信道切换计倒计时为根据信道时间的时长和当前时刻计算出将在多久时间之后切换信道，其中用beacon帧的值来表示时长。由前文所述，本实施例是在等待探测响应帧的时间达到信道时间的一半时，向外部基站发出信道切换宣告帧的，因此该信道切换倒计时为信道时间的一半，即告诉外部基站在接收到信道切换宣告帧时，再经过一半的信道时间即切换到下一个信道。
因此，在达到信道时间时，wifi芯片在AP模式下与外部基站同时切换到下一个信道。使得wifi芯片在AP模式下仍然和外部的基站保持通信连接，有效保证了wifi芯片的数据传输稳定性。
本发明实施例还基于前文所述的控制方法提供一种支持STA模式和AP模式共存的wifi芯片。具体请参阅图3所示。
如图3所示，wifi芯片10包括指令接收模块11、STA模块12以及AP模块13。
其中，指令接收模块11用于接收用户输入的指令，其中指令包含同时开启STA模式和AP模式的指令。应理解，指令还包括接收用户输入的开启STA模式或AP模式的指令。
STA模块12用于在指令接收模块11接收到用户输入的同时开启STA模式和AP模式的指令或开启STA模式的指令时，切换到不同的信道，以扫描外部热点。
AP模块13用于在指令接收模块11接收到用户输入的同时开启STA模式和AP模式的指令时，跟随STA模块12切换到不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示外部基站同样跟随所述STA模块12切换不同的信道，使得AP模块12和外部基站保持通信连接。
其中，wifi芯片10还包括信道时间预设模块14，用于预设一信道时间，信道时间为STA模块12扫描外部热点时，在每一信道上停留的时间。
STA模块12进一步包括扫描请求接收单元121、信标帧接收单元122、使用权请求单元123、探测请求帧发送单元124以及第一切换单元125。
其中，扫描请求接收单元121用于接收扫描请求，具体为接收扫描外部热点的扫描请求。
信标帧接收单元122用于根据扫描请求在一预设的信道上等待接收信标帧。
若接收到beacon帧，则说明该信道正在工作，若接收不到beacon帧，则说明该信道没有被使用。
值得注意的是，信标帧接收单元122若一开始接收不到beacon帧，则等待预设的时间。若等待的时间达到预设的等待时间仍接收不到beacon帧，则第一切换单元125切换到下一个信道。
使用权请求单元123用于在接收到信标帧后请求获取介质的使用权。
探测请求帧发送单元124用于在请求成功后发送探测请求帧，并等待探测响应帧。
等待探测响应帧的时间和信标帧接收单元122的等待接收信标帧的时间的和为信道时间。为了方便理解，本实施例举例信标帧接收单元122一开始就接收到beacon帧。由此，本实施例的等待探测响应帧的时间即为信道时间。
第一切换单元125用于在等待探测响应帧的时间达到信道时间时，切换到下一个信道。
应理解，若在探测请求帧发送单元124还未达到信道时间时，即收到外部热点回复的探测响应帧，则同样会继续进行等待，直到在等待探测响应帧的时间达到了信道时间时，第一切换单元125切换到下一个信道。反之亦然，若在探测请求帧发送单元124等待探测响应帧的时间达到了信道时间时，仍然没有收到外部热点回复的探测响应帧，第一切换单元125也同样会切换到下一个信道。
其中，AP模块13进一步包括信道切换宣告帧发送单元131和第二信道切换单元132。信道切换宣告帧发送单元131用于在探测请求帧发送单元124等待探测响应帧的时间达到信道时间的一半时，向外部基站发出信道切换宣告帧。第二信道切换单元132在达到信道时间时，切换到下一个信道，以实现AP模块13的信道切换。
其中，信道切换宣告帧包括了帧的编号，帧的长度、信道切换模式、新信道的编号以及信道切换倒计时。
其中，信道切换模式用0、1表示，当信道切换模式位为1时，表示切换信道，当信道切换模式位为0时，表示不进行信道切换。
新信道的编号的值不超过255。
新信道的编号为即将切换到的信道的编号。
信道切换计时为根据信道时间的时长和当前时刻计算出将在多少时间之后切换信道，其中用beacon(信标)帧的值来表示时长。由前文所述，本实施例是在等待探测响应帧的时间达到预设信道时间的一半时，向外部基站发出信道切换宣告帧的，因此该信道切换倒计时为信道时间的一半，即告诉外部的基站在接收到信道切换宣告帧时，再经过一半的信道时间即切换信道。
因此，同样在达到信道时间时，外部基站也切换下一个信道。使得wifi芯片在AP模块13仍然和外部基站保持通信连接。
请参阅图4，图4是本发明的wifi芯片的工作原理图。其中，图4以从第一信道切换到第六信道举例说明STA模块12、AP模块13以及外部基站30如何同步进行信道的切换。
如图4所示，STA模块12在扫描外部热点20时，等待外部热点20发送的信标(beacon)帧，并在接收到外部热点20发送的beacon帧时，向外部热点20发送探测请求帧，并等待外部热点20回复探测响应帧。另一方面，AP模块13与外部基站30进行信息通信，并在二分之一的信道时间时，向外部基站30发送信道切换宣告帧，其中信道切换宣告帧设定了下一个切换的信道是第六信道，切换时间是在达到信道时间时进行。AP模块13进一步接收外部基站30回复的确定反馈信息。
在达到信道时间时，STA模块12从第一信道切换到第六信道，AP模块13和外部基站30同样从第一信道切换到第六信道，因此保证了AP模块13和外部基站30的通信的连续性。
应理解，在第六信道上wifi芯片10的STA模块12和AP模块13的操作是和在第一信道上的一样的，在此不再赘述。
综上所述，本发明通过在AP模式下跟随STA模式切换不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示外部基站同样跟随STA模式切换不同的信道，使得wifi芯片在AP模式下仍然和外部基站保持通信连接，解决了STA模式和AP模式共存时信道冲突的情况，有效的保证了wifi芯片在AP模式的数据传输的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种wifi芯片在STA模式和AP模式共存时的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
接收同时开启STA模式和AP模式的指令；
所述wifi芯片在STA模式下切换到不同的信道，以扫描外部热点；
所述wifi芯片在AP模式下跟随所述STA模式切换到不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示所述外部基站同样跟随所述STA模式切换不同的信道，使得所述wifi芯片在所述AP模式下仍然和所述外部基站保持通信连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预设一信道时间，所述信道时间为所述wifi芯片在STA模式下扫描外部热点时，在每一信道上停留的时间；
所述wifi芯片在STA模式下切换到不同的信道的步骤进一步包括：
接收扫描请求；
根据所述扫描请求在一预设的信道上等待接收信标帧；
在接收到所述信标帧后请求获取介质的使用权；
在所述请求成功后发送探测请求帧，并等待探测响应帧；
在等待探测响应帧的时间达到所述信道时间时，切换到下一个信道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站进一步包括：
在等待所述探测响应帧的时间达到所述信道时间的一半时，所述wifi芯片在AP模式下向所述外部基站发出信道切换宣告帧。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
在达到所述信道时间时，所述wifi芯片在AP模式下与所述外部基站同时切换到所述下一个信道。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若根据所述扫描请求在一预设的信道上一开始接收不到信标帧，则等待预设的时间。
6.一种支持STA模式和AP模式共存的wifi芯片，其特征在于，所述wifi芯片包括：
指令接收模块，用于接收用户输入的指令，其中所述指令包含同时开启STA模式和AP模式的指令；
STA模块，用于在所述指令为同时开启STA模式和AP模式的指令时，切换到不同的信道，以扫描外部热点；
AP模块，用于在所述指令为同时开启STA模式和AP模式的指令时，跟随所述STA模块切换到不同的信道，同时发送不同的切换指令到与其连接的外部基站，指示所述外部基站同样跟随所述STA模块切换不同的信道，使得所述AP模块和所述外部基站保持通信连接。
7.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述芯片包括：
信道时间预设模块，用于预设一信道时间，所述信道时间为所述STA模块扫描外部热点时，在每一信道上停留的时间；
所述STA模块进一步包括：
扫描请求接收单元，用于接收扫描请求；
信标帧接收单元，用于根据所述扫描请求在一预设的信道上等待接收信标帧；
使用权请求单元，在接收到所述信标帧后请求获取介质的使用权；
探测请求帧发送单元，用于在所述请求成功后发送探测请求帧，并等待探测响应帧；
第一切换单元，用于在等待探测响应帧的时间达到所述信道时间时，切换到下一个信道。
8.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，所述AP模块进一步包括：
信道切换宣告帧发送单元，用于在所述探测请求帧发送单元等待所述探测响应帧的时间达到所述信道时间的一半时，向所述外部基站发出信道切换宣告帧。
9.根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，所述AP模块进一步包括第二切换单元，用于在达到所述信道时间时，与所述外部基站同时切换到所述下一个信道。
10.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，若信标帧接收单元一开始接收不到信标帧，则等待预设的时间。
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