CN108632947A - 一种接入无线局域网络的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接入无线局域网络的方法及装置，解决了当AP的主通信接口处于休眠状态而省电时，终端设备无法与AP建立初始通信链接的问题。所述接入无线局域网络的方法，应用于支持唤醒接收WUR功能的终端设备中，所述终端设备包括主通信接口和次通信接口，所述方法包括：在需要接入无线局域网络时，如果所述终端设备的主通信接口未侦听到信标Beacon帧时，通过所述终端设备的次通信接口发送唤醒wake up帧；在利用所述次通信接口发送所述wake up帧之后，通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧。

Description

一种接入无线局域网络的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种接入无线局域网络的方法及装置。
背景技术
IEEE802.11协议簇是国际电工电子工程学会(IEEE，Institute of Electricaland Electronics Engineers)为无线局域网络制定的标准，下一代无线保真Wi-Fi技术研究组WUR(Wake up receiver)，也称为IEEE802.11ba解决的问题是最大可能地节省设备的功耗。在IEEE802.11ba标准中，为了使设备更加省电，在设备上定义了两个通信接口：主通信接口与次通信接口。其中，主通信接口处于断电(power off)状态，而使其次通信接口处于上电(power on)状态，用于侦听wake up帧来获得AP(Access Point，接入点)缓存的下行数据。
现有技术中，不考虑设备省电的情况下，终端设备(Station)与AP建立初始链接时，Station可以通过以下两种方式检测无线局域网中的AP：(1)、被动扫描方式：Station通过侦听AP周期性广播的Beacon(信标)帧来探测AP的存在；(2)、主动扫描方式：Station向AP发送Probe request(探测请求)帧，等待AP对其发送的Probe request帧的响应，如果Proberequest帧探测的网络与之相容，AP会以Probe response(探测响应)帧应答。
在802.11ba标准制定的过程中，考虑到AP侧的省电，当AP无其它终端进行管理或周期性地休眠而进行省电时，AP的主通信接口处于休眠状态，次通信接口处于工作状态。当Station进入AP的覆盖范围后，要与AP建立初始通信链接，首先需要通过其主通信接口侦听AP广播的Beacon帧，当Station侦听不到Beacon帧后，通过主通信接口发送Probe request帧，由于AP的主通信接口此时处于休眠状态，AP既不广播Beacon帧，也无法收到Station发送的Probe request帧，因此Station探测不到无线局域网络里存在的AP，无法与之建立初始通信链接。
因此，如何在既保证设备省电的情况下，又使得Station与AP能够建立初始通信链接，是现有技术亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本发明公开了一种接入无线局域网络的方法及装置，解决了当AP的主通信接口处于休眠状态而省电时，Station无法与AP建立初始通信链接的问题。
本发明实施例提供了一种接入无线局域网络的方法，应用于支持唤醒接收WUR功能的终端设备中，所述终端设备包括主通信接口和次通信接口，所述方法包括：
在需要接入无线局域网络时，如果所述终端设备的主通信接口未侦听到信标Beacon帧时，通过所述终端设备的次通信接口发送唤醒wake up帧；
在利用所述次通信接口发送所述wake up帧之后，通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧。
本发明实施例提供了一种接入无线局域网络的装置，应用于支持唤醒接收WUR功能的终端设备中，所述终端设备包括主通信接口和次通信接口，所述装置包括：
第一发送单元，用于在需要接入无线局域网络时，如果所述终端设备的主通信接口未侦听到信标Beacon帧时，通过所述终端设备的次通信接口发送唤醒wake up帧；
第二发送单元，用于在利用所述次通信接口发送所述wake up帧之后，通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧。
本发明的有益效果包括：
本发明实施例提供的接入无线局域网络的方法及装置，终端设备在需要接入无线局域网络时，如果其主通信接口未侦听到Beacon帧，则通过其次通信接口发送wake up帧，在终端设备利用其次通信接口发送wake up帧之后，通过其主通信接口发送Probe request帧。上述过程中，当无线局域网络中的AP的主通信接口处于休眠状态时，终端设备通过次通信接口发送wake up帧唤醒无线局域网络中的AP的主通信接口，再通过主通信接口发送Probe request帧，使得被唤醒后的AP能够接收到终端设备发送的Probe request帧，进而探测可以与之建立初始通信链接的AP，从而使得当AP的主通信接口处于休眠状态而省电时，终端设备(Station)能够与AP建立初始通信链接。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中，接入无线局域网络的方法的应用场景示意图；
图2为本发明实施例一提供的接入无线局域网络的方法的实施流程示意图；
图3为本发明实施例二提供的接入无线局域网络的方法的实施流程示意图；
图4为本发明实施例三提供的接入无线局域网络的方法的实施流程示意图；
图5为本发明实施例四提供的接入无线局域网络的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了在保证AP省电的情况下，终端设备与AP能够建立初始通信链接，本发明实施例提供了一种接入无线局域网络的方法及装置。
本发明实施例提供的接入无线局域网络的方法的实施原理是：针对终端设备(Station)进入某区域内需要接入无线局域网络时，如果该区域内部署的接入点设备由于处于休眠状态而不发送Beacon帧，使得终端设备的主通信接口未侦听到Beacon帧的情况，本发明实施例中，如果终端设备的主通信接口未侦听到Beacon帧，则通过其次通信接口发送wake up帧以唤醒该区域内的接入点设备，在终端设备利用其次通信接口发送wake up帧之后，再通过其主通信接口发送Probe request帧。上述过程中，当无线局域网络中的AP的主通信接口处于休眠状态时，终端设备通过次通信接口发送wake up帧唤醒无线局域网络中的AP的主通信接口，再通过主通信接口发送Probe request帧，使得被唤醒后的AP能够接收到终端设备发送的Probe request帧，进而探测可以与之建立初始通信链接的AP，从而使得在AP进入休眠状态而省电时，Station与AP能够建立初始通信链接。
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
首先参考图1，其为本发明实施例提供的接入无线局域网络的方法的应用场景示意图。当无线局域网络中AP 11中的主通信接口与次通信接口处于工作状态时，AP 11通过主通信接口周期性广播Beacon帧以通知无线局域网络它的存在，其中，Beacon帧中携带有AP的MAC(Media Access Control)地址、网络名称SSID(Service Set Identifier，服务集标识)等信息。Station 10可以通过其主通信接口侦听AP 11主通信接口广播的Beacon帧探测无线局域网络中的AP 11，Station 10还可以通过主通信接口向无线局域网络中的AP 11发送Probe request帧，等待AP11反馈Probe request帧的响应，如果Probe request帧探测的网络与之相容，AP11主通信接口会以Probe response帧应答，此时，Station 10发送的Probe request帧为广播Probe request帧。然而，当无线局域网络中的AP11为了省电令其主通信接口处于休眠状态、次通信接口处于通信状态时，AP 11将无法广播Beacon帧，也接收不到Station 10发送的Probe request帧。基于此，本发明实施例中，Station 10可以通过次通信接口向无线局域网络中发送wake up帧(wake up帧为广播消息帧)，唤醒无线局域网络中的AP 11处于休眠状态的主通信接口，接收到Station 10发送的wake up帧后被唤醒的AP 11向Station 10反馈一个确认消息帧ACK，Station 10等待AP 11返回确认消息帧ACK，当接收到AP 11发送的确认消息帧ACK后，通过主通信接口向该AP 11发送单播Proberequest帧，如果该AP 11主通信接口接收到Station 10发送的单播Probe request帧后并向其返回Probe response帧，则确定该AP11为可建立初始通信链接的AP。或者Station 10通过次通信接口向无线局域网络中发送wake up帧后，可以不必等待AP11返回的确认消息帧ACK，直接在短帧间间隔SIFS内向无线局域网络中发送广播Probe request帧，确定向Station 10返回Probe response帧的AP11为可建立初始通信链接的AP 11，从而与AP 11建立初始通信链接。
其中，Station 10可以为支持唤醒接收功能(WUR)的智能手机或其他传感器设备等，AP 11可以为路由器、服务器等设备，本发明实施例不作限定。
下面结合图1的应用场景，参考图2-图4来描述根据本发明示例性实施方式的接入无线局域网络的方法。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本发明的精神和原理而示出，本发明的实施方式在此不受任何限制。相反，本发明的实施方式可以应用于适用的任何场景。
实施例一、
如图2所示，其为本发明实施例一提供的接入无线局域网络的方法的实施流程示意图，应用于支持唤醒接收功能(WUR)的终端设备中，终端设备包括主通信接口和次通信接口，可以包括以下步骤：
S21、在需要接入无线局域网络时，如果所述终端设备的主通信接口未侦听到信标Beacon帧时，通过所述终端设备的次通信接口发送唤醒wake up帧。
具体实施时，Station通过主通信接口侦听无线局域网络中的AP主通信接口周期性广播的Beacon帧，如果Station未侦听到信标Beacon帧，则通过其次通信接口发送wakeup帧，其中，wake up帧为广播消息帧，用以唤醒无线局域网络中的AP处于休眠状态的主通信接口。
S22、在利用所述次通信接口发送所述wake up帧之后，通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧。
具体实施时，Station在利用次通信接口发送wake up帧之后，通过主通信接口发送探测请求Probe request帧，等待无线局域网络中的AP返回Probe response帧，当接收到AP返回的Probe response帧后，确定发送Probe response帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
更进一步地，终端设备的主通信接口和次通信接口可由各自独立的通信模块(装置)实现，每个通信模块均包括处理器及射频电路，即主通信接口和次通信接口各自具有独立的物理实体；另外，终端设备的主通信接口和次通信接口还可由同一通信模块(装置)实现，该通信模块包括处理器及射频电路，处理器可同时执行主通信接口的相关逻辑进程和次通信接口的相关逻辑进程，即主通信接口和次通信接口共用同一物理实体，但独立执行各自的逻辑进程，本实施例在此不作任何限定。
其中，Station可以为支持唤醒接收功能(WUR)的智能手机或其他传感器设备等，AP可以为路由器、服务器等设备，本发明实施例不作限定。
本发明实施例一提供的接入无线局域网络的方法，当Station在需要接入无线局域网络时，如果该Station的主通信接口未侦听到无线局域网络中AP广播的Beacon帧时，Station则通过次通信接口发送wake up帧，在利用次通信接口发送wake up帧之后，通过主通信接口发送Probe request帧，并等待无线局域网络中的AP返回Probe response帧，以确定以建立初始通信连接的AP。上述过程中，当无线局域网络中的AP的主通信接口处于休眠状态时，终端设备通过次通信接口发送wake up帧唤醒无线局域网络中的AP的主通信接口，再通过主通信接口发送Probe request帧，使得被唤醒后的AP能够接收到终端设备发送的Probe request帧，进而探测可以与之建立初始通信链接的AP，从而使得在AP进入休眠状态而省电时，Station与AP能够建立初始通信链接。
实施例二、
如图3所示，其为本发明实施例二提供的接入无线局域网络的方法的实施流程示意图，应用于支持唤醒接收功能(WUR)的终端设备中，终端设备包括主通信接口和次通信接口，可以包括以下步骤：
S31、在需要接入无线局域网络时，如果终端设备的主通信接口未侦听到Beacon帧时，通过终端设备的次通信接口发送wake up帧。
S32、终端设备接收AP针对wake up帧发送的确认消息帧ACK。
具体实施时，当无线局域网络中的AP接收到终端设备(Station)发送的wake up帧并被成功唤醒后，会向Station反馈一个确认消息帧ACK，Station等待接收AP针对wake up帧返回确认消息帧ACK。
S33、终端设备通过主通信接口发送单播Probe request帧。
本步骤中，当Station接收到AP返回的确认消息帧ACK后，通过主通信接口向无线局域网络中对其返回确认消息帧ACK的AP发送单播Probe request帧，并等待AP返回Proberesponse帧。
S34、终端设备接收AP返回的Probe response帧。
S35、确定发送Probe response帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
本步骤中，当Station接收到AP返回的Probe response帧后，确定发送Proberesponse帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
其中，Station可以为支持唤醒接收功能(WUR)的智能手机或其他传感器设备等，AP可以为路由器、服务器等设备，本发明实施例不作限定。
本发明实施例二提供的接入无线局域网络的方法，Station在需要接入无线局域网络时，如果该Station的主通信接口未侦听到无线局域网络中AP广播的Beacon帧时，Station则通过次通信接口发送wake up帧并等待AP针对wake up帧返回的确认消息帧ACK，当Station接收到无线局域网络中的AP发送的确认消息帧ACK后，通过主通信接口向对其返回确认消息帧ACK的AP发送单播Probe request帧，并等待AP的响应，当接收到AP返回的Probe response帧后，确定发送Probe response帧的AP为可建立初始通信链接的AP，从而使得在AP进入休眠状态而省电时，Station与AP能够建立初始通信链接。
实施例三、
如图4所示，其为本发明实施例三提供的接入无线局域网络的方法的实施流程示意图，应用于支持唤醒接收功能(WUR)的终端设备中，终端设备包括主通信接口和次通信接口，可以包括以下步骤：
S41、在需要接入无线局域网络时，如果终端设备的主通信接口未侦听到Beacon帧时，通过终端设备的次通信接口发送wake up帧。
S42、终端设备在利用次通信接口发送wake up帧之后，在短帧间间隔SIFS内通过主通信接口发送广播Probe request帧。
其中，SIFS(Short Inter-Frame Space)是指发送端在发送完数据包或其他管理帧后等待接收方回复响应的时间，这段时间为IEEE802.11标准中所定义的最短时间，在这段时间内其他的STAs(Stations)没有机会通过随机退避机制接入信道。
具体实施时，Station在利用次通信接口发送wake up帧之后，不必等待接收无线局域网络中的AP返回的确认消息帧ACK，可以直接在短帧间间隔SIFS内通过主通信接口向无线局域网中发送广播Probe request帧。由于无线局域网络中的AP接收到Station发送的wake up帧后，其主通信接口被唤醒，此时，Station在短帧间间隔SIFS内通过主通信接口向无线局域网中发送广播Probe request帧后，与之探测的网络相容的AP会以ProbeResponse帧应答。
S43、终端设备接收AP返回的Probe response帧。
S44、确定发送Probe response帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
本步骤中，当Station接收到AP返回的Probe response帧后，确定发送Proberesponse帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
其中，Station可以为支持唤醒接收功能(WUR)的智能手机或其他传感器设备等，AP可以为路由器、服务器等设备，本发明实施例不作限定。
本发明实施例三提供的接入无线局域网络的方法，Station在需要接入无线局域网络时，如果Station的主通信接口未侦听到无线局域网络中AP广播的Beacon帧时，Station则通过次通信接口发送wake up帧，在短帧间间隔SIFS内通过主通信接口发送广播Probe request帧后等待无线局域网络中的AP返回Probe response帧，确定发送Proberesponse帧的AP为可建立初始通信链接的AP，从而使得在AP进入休眠状态而省电时，Station与AP能够建立初始通信链接。
实施例四、
基于同一发明构思，本发明实施例四还提供了一种接入无线局域网络的装置，由于上述装置解决问题的原理与上述接入无线局域网络的方法相似，因此上述装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图5所示，其为本发明实施例四提供的接入无线局域网络的装置的结构示意图，应用于支持唤醒接收WUR功能的终端设备中，所述终端设备包括主通信接口和次通信接口，可以包括：
第一发送单元51，用于在需要接入无线局域网络时，如果所述终端设备的主通信接口未侦听到信标Beacon帧时，通过所述终端设备的次通信接口发送唤醒wake up帧；
第二发送单元52，用于在利用所述次通信接口发送所述wake up帧之后，通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧。
可选地，本发明实施例四提供的接入无线局域网络的装置，还可以包括第一接收单元，其中：
所述第一接收单元，用于在所述第二发送单元52通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧之前，接收接入点AP针对所述wake up帧发送的确认消息帧ACK；以及
所述第二发送单元52，具体用于通过所述主通信接口发送单播探测请求Proberequest帧。
较佳地，所述第二发送单元52，具体用于在短帧间间隔SIFS内通过所述主通信接口发送广播探测请求Probe request帧。
可选地，本发明实施例四提供的接入无线局域网络的装置，还可以包括：
第二接收单元，用于接收AP返回的探测响应Probe response帧；
确定单元，用于确定发送所述Probe response帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
较佳地，所述wake up帧用于唤醒处于休眠状态的主通信接口。
为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种接入无线局域网络的方法，其特征在于，应用于支持唤醒接收WUR功能的终端设备中，所述终端设备包括主通信接口和次通信接口；以及
所述方法，包括：
在需要接入无线局域网络时，如果所述终端设备的主通信接口未侦听到信标Beacon帧时，通过所述终端设备的次通信接口发送唤醒wake up帧；
在利用所述次通信接口发送所述wake up帧之后，通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述主通信接口发送探测请求Proberequest帧之前，还包括：
接收接入点AP针对所述wake up帧发送的确认消息帧ACK；以及
通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧，具体包括：
通过所述主通信接口发送单播探测请求Probe request帧。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述主通信接口发送探测请求Proberequest帧，具体包括：
在短帧间间隔SIFS(short Inter-frame space)内通过所述主通信接口发送广播探测请求Probe request帧。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，还包括：
接收AP返回的探测响应Probe response帧；
确定发送所述Probe response帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述wake up帧用于唤醒处于休眠状态的主通信接口。
6.一种接入无线局域网络的装置，其特征在于，应用于支持唤醒接收WUR功能的终端设备中，所述终端设备包括主通信接口和次通信接口；以及
所述装置，包括：
第一发送单元，用于在需要接入无线局域网络时，如果所述终端设备的主通信接口未侦听到信标Beacon帧时，通过所述终端设备的次通信接口发送唤醒wake up帧；
第二发送单元，用于在利用所述次通信接口发送所述wake up帧之后，通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一接收单元，其中：
所述第一接收单元，用于在所述第二发送单元通过所述主通信接口发送探测请求Probe request帧之前，接收接入点AP针对所述wake up帧发送的确认消息帧ACK；以及
所述第二发送单元，具体用于通过所述主通信接口发送单播探测请求Probe request帧。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述第二发送单元，具体用于在短帧间间隔SIFS内通过所述主通信接口发送广播探测请求Probe request帧。
9.如权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，还包括：
第二接收单元，用于接收AP返回的探测响应Probe response帧；
确定单元，用于确定发送所述Probe response帧的AP为可建立初始通信链接的AP。
10.如权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，所述wake up帧用于唤醒处于休眠状态的主通信接口。
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