CN108990134A - 无线局域网的通信方法、装置、站点设备和接入点设备 - Google Patents
无线局域网的通信方法、装置、站点设备和接入点设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108990134A CN108990134A CN201710415422.9A CN201710415422A CN108990134A CN 108990134 A CN108990134 A CN 108990134A CN 201710415422 A CN201710415422 A CN 201710415422A CN 108990134 A CN108990134 A CN 108990134A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- access point
- communication interface
- wakeup message
- message frame
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
- H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
- H04W48/14—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using user query or user detection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
- H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/02—Power saving arrangements
- H04W52/0203—Power saving arrangements in the radio access network or backbone network of wireless communication networks
- H04W52/0206—Power saving arrangements in the radio access network or backbone network of wireless communication networks in access points, e.g. base stations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
本发明提供了一种无线局域网的通信方法、装置、站点设备和接入点设备,其中,通信方法包括:在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧;发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口,以唤醒接入点设备的主通信接口,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。通过本发明的技术方案,有利于降低的初始入网连接过程的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体而言,涉及一种无线局域网的通信方法、一种无线局域网的通信装置、一种站点设备和一种接入点设备。
背景技术
在标准制定过程中采用IEEE(Institute of Electrical and ElectronicEngineers,电气与电子工程师协会)802.11ah标准中定义的Color机制,即AP(AccessPoint,接入点设备)在通信过程中,设置BSS(Basis Service Set,基本服务集)Color值,表示为基本服务集的标识,作用是为了让站点设备能够较好的区分本BSS的数据和其它BSS的数据帧。
在2016年7月,IEEE802.11成立了下一代Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真)技术的研究组WUR(Wake up Receiver),即IEEE802.11ba,主要应用在物联网方面,目的是为了尽最大可能节省设备的功耗。
在IEEE802.11ba标准中定义了一种唤醒消息(wake up)帧,在完成初始入网连接后,设备的数据帧接收机可以处于休眠状态,当设备的wake up帧接收机接收到wake up帧后,会唤醒数据帧接收机来进行正常的数据帧收发(如进行IEEE802.11数据通信或其它信令通信等),可见,定义Wake up帧的目的是为了利于设备节省功耗。
结合上述相关标准规定,站点设备与接入点设备的初始入网连接过程,主要通过以下两种方式实现:
(1)站点设备被动扫描接入点设备发出的信标帧,并根据信标帧及其响应帧与接入点设备的主通信接口建立初始入网连接;
(2)站点设备按照预设周期主动发出探测请求帧,至接收到接入点设备反馈的探测响应帧为止,以根据探测响应帧与接入点设备的主通信接口建立初始入网连接。
但是,现有的接入机制至少存在以下技术缺陷:
如果接入点设备的主通信接口处于休眠状态,而试图与接入点建立初始连接的站点设备会一直扫描信标帧或持续发出探测请求帧而得不到任何接入点设备的响应,这样站点侧盲目的进行被动及主动扫描造成不必要的电量消耗,不利于设备省电。
发明内容
本发明正是基于问题至少之一,提出了一种无线局域网的通信技术方案,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发送探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
有鉴于此,根据本发明的第一方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信方法,包括:在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧;发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口,以唤醒接入点设备的主通信接口,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:获取接入点设备针对唤醒消息帧反馈的控制帧;根据控制帧接入接入点设备,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,站点设备若能够接收到接入点设备反馈的控制帧,则表明次通信接口在解析唤醒消息帧后已唤醒主通信接口,此时,即可快速实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在技术方案中,优选地,在未扫描到信标帧时(可以在13个通信信道中进行扫描),生成唤醒消息帧,具体包括:在未扫描到信标帧时,生成探测请求帧(并且后续仅在1个通信信道中发送探测请求帧);在发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧;在未检测到探测响应帧时,则生成唤醒消息帧。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成探测请求帧,也即,根据本发明的实施例的无线通信方案也是支持站点设备主动请求,以实现初始入网连接过程的,并且在站点设备发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧,若在未检测到探测响应帧时,生成唤醒消息帧,则确定主通信接口处于休眠状态,需要通过发送唤醒消息帧来唤醒主通信接口实现初始入网接入过程。
根据本发明的第二方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信方法,适用于接入点设备,具体包括:获取站点设备发送的唤醒消息帧;根据唤醒消息帧对主通信接口进行唤醒,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧;指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,通过在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧,指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程,减小了发生通信冲突的可能性,譬如,如果唤醒消息帧是单播帧,则反馈的控制帧通常为ACK帧,由于ACK帧本身就是确认帧,因此,无需再被反馈确认,再如,若唤醒消息帧为广播帧或组播帧,则无对应的ACK帧,此时反馈的控制帧相当于探测响应帧。
在技术方案中,优选地,在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧,具体包括:在唤醒主通信接口后,解析唤醒消息帧的帧头信息;根据帧头信息确定唤醒消息帧为单播帧、组播帧或广播帧;若检测到唤醒消息帧为单播帧,则向站点设备反馈的控制帧为ACK帧;若检测到唤醒消息帧为组播帧或广播帧,则向站点设备反馈的控制帧为探测响应帧。
在该技术方案中,唤醒消息帧的帧头信息对应于MAC字段(即Medium/MediaAccess Control,介质访问控制,是数据链路层的一部分),MAC字段的第一个字节的第一个位是1,则表示组播,前两位是1,则表示广播,第一个字节的第一个位是0,则表示单播,因此,通过检测帧头信息,可以确定相应的控制帧,以指示站点设备实现初始入网连接过程。
其中,ACK只有接收地址(receive)而无源地址(src)和序号(sequence),因为发送端和接收端是一个整体,发送之后,其他接收端(除了这个发送端以外的接受端)都不会再发送数据了(无线协议中的冲突避免机制),所以接受者会发送一个没有src的ACK帧给接收端,而接收端确认收到一个ACK帧(也即根据标准协议,应当把发送单播帧和收到它相应的ACK帧看作一个原子的不可分割的整体,表示一次成功的通信)。
另外,站点设备在初始入网过程中主动发出的探测请求帧(Probe Request)中包括以下三个字段:
(1)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(2)Supported Rate(支持速率);
(3)扩展支持速率(Extended Supported Rate)。
相应的,探测响应帧(Probe Response)作为探测请求帧的相应帧包括以下字段:
(1)Timestamp(时戳)位:可用来同步的基本服务集的主计时器会定期发送目前已作用的微秒数。当计数器到达最大值时,便会从头开始计数;
(2)Beacon interval位:AP点每隔一段时间就会发出的Beacon(信标)信号,用来宣布IEEE802.11网络的存在;
(3)Capability information位:发送Beacon信号的时候,它被用来通知各接收端,该网络具备哪种性能;
(4)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(5)支持速率(Supported Rates):无线局域网络支持数种标准速率。当移动的站点设备试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率;
(6)跳频参数组合(PH Parameter Set):包含了加入IEEE802.11跳频(frequency-hopping)网络所需要的参数;
(7)直接序列参数集合(DS Parameter Set):指明网络所使用的信道数;
(8)免竞争参数集合(CF Parameter Set):出现在支持免竞争接入点所发送的Beacon帧中,并非必须;
(9)IBSS参数集合(IBSS Parameter Set):指明ATIM window(数据待传指示通知信息间隔期间);
(10)Country:国家识别码;
(11)FH Hopping Parameters;
(12)FH Pattern Table;
(13)功率限制(Power Constraint):让网络得以向工作站传达其所允许的最大传输功率;
(14)信道切换宣告(Channel Switch Announcement):为了警告网络中的工作站即将变换信道;
(15)禁声(Quiet):为了避免与特定的军事雷达技术彼此干扰;
(16)IBSS动态选项(IBSS DFS):在IBSS中负责动态选频的工作站可以在管理帧中传递IBSS DFS信息元素;
(17)发射功率控制报告(TPC Report):指明链路的衰减情况,可以帮助工作站了解该如何调整传输功率;
(18)扩展物理层(ERP,即Extended-Rate PYH);
(19)扩展支持速率(Extended Supported Rate);
(20)RSN强健安全网络(Robust Security Network)。
在技术方案中,优选地,次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧,主通信接口用于接收或发送管理帧、控制帧和数据帧。
在该技术方案中,由于接收唤醒消息帧的功耗极低,因此,可以通过控制次通信接口接收唤醒消息帧,并在接收后唤醒主通信接口,通过主通信接口发送相应的控制帧,才能实现初始入网连接过程。
根据本发明的第三方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信装置,包括:生成单元,用于在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧;发送单元,用于发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口,以唤醒接入点设备的主通信接口,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:获取单元,用于获取接入点设备针对唤醒消息帧反馈的控制帧;接入单元,用于根据控制帧接入接入点设备,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,站点设备若能够接收到接入点设备反馈的控制帧,则表明次通信接口在解析唤醒消息帧后已唤醒主通信接口,此时,即可快速实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在技术方案中,优选地,生成单元还用于:在未扫描到信标帧时(可以在13个通信信道中进行扫描),生成探测请求帧(并且后续仅在1个通信信道中发送探测请求帧);无线局域网的通信装置还包括:检测单元,用于在发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧;生成单元还用于:在未检测到探测响应帧时,则生成唤醒消息帧。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成探测请求帧,也即,根据本发明的实施例的无线通信方案也是支持站点设备主动请求,以实现初始入网连接过程的,并且在站点设备发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧,若在未检测到探测响应帧时,生成唤醒消息帧,则确定主通信接口处于休眠状态,需要通过发送唤醒消息帧来唤醒主通信接口实现初始入网接入过程。
根据本发明的第四方面的实施例,提出了一种无线局域网的通信装置,适用于接入点设备,接入点设备设有次通信接口和主通信接口,包括:获取单元,用于获取站点设备发送的唤醒消息帧;唤醒单元,用于根据唤醒消息帧对主通信接口进行唤醒,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:反馈单元,用于在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧;指示单元,用于指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,通过在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧,指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程,减小了发生通信冲突的可能性,譬如,如果唤醒消息帧是单播帧,则反馈的控制帧通常为ACK帧,由于ACK帧本身就是确认帧,因此,无需再被反馈确认,再如,若唤醒消息帧为广播帧或组播帧,则无对应的ACK帧,此时反馈的控制帧相当于探测响应帧。
在技术方案中,优选地,还包括:解析单元,用于在唤醒主通信接口后,解析唤醒消息帧的帧头信息;确定单元,用于根据帧头信息确定唤醒消息帧为单播帧、组播帧或广播帧;反馈单元还用于:若检测到唤醒消息帧为单播帧,则向站点设备反馈的控制帧为ACK帧;反馈单元还用于:若检测到唤醒消息帧为组播帧或广播帧,则向站点设备反馈的控制帧为探测响应帧。
在该技术方案中,唤醒消息帧的帧头信息对应于MAC字段(即Medium/MediaAccess Control,介质访问控制,是数据链路层的一部分),MAC字段的第一个字节的第一个位是1,则表示组播,前两位是1,则表示广播,第一个字节的第一个位是0,则表示单播,因此,通过检测帧头信息,可以确定相应的控制帧,以指示站点设备实现初始入网连接过程。
其中,ACK只有接收地址(receive)而无源地址(src)和序号(sequence),因为发送端和接收端是一个整体,发送之后,其他接收端(除了这个发送端以外的接受端)都不会再发送数据了(无线协议中的冲突避免机制),所以接受者会发送一个没有src的ACK帧给接收端,而接收端确认收到一个ACK帧(也即根据标准协议,应当把发送单播帧和收到它相应的ACK帧看作一个原子的不可分割的整体,表示一次成功的通信)。
另外,站点设备在初始入网过程中主动发出的探测请求帧(Probe Request)中包括以下三个字段:
(1)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(2)Supported Rate(支持速率);
(3)扩展支持速率(Extended Supported Rate)。
相应的,探测响应帧(Probe Response)作为探测请求帧的相应帧包括以下字段:
(1)Timestamp(时戳)位:可用来同步的基本服务集的主计时器会定期发送目前已作用的微秒数。当计数器到达最大值时,便会从头开始计数;
(2)Beacon interval位:AP点每隔一段时间就会发出的Beacon(信标)信号,用来宣布IEEE802.11网络的存在;
(3)Capability information位:发送Beacon信号的时候,它被用来通知各接收端,该网络具备哪种性能;
(4)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(5)支持速率(Supported Rates):无线局域网络支持数种标准速率。当移动的站点设备试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率;
(6)跳频参数组合(PH Parameter Set):包含了加入IEEE802.11跳频(frequency-hopping)网络所需要的参数;
(7)直接序列参数集合(DS Parameter Set):指明网络所使用的信道数;
(8)免竞争参数集合(CF Parameter Set):出现在支持免竞争接入点所发送的Beacon帧中,并非必须;
(9)IBSS参数集合(IBSS Parameter Set):指明ATIM window(数据待传指示通知信息间隔期间);
(10)Country:国家识别码;
(11)FH Hopping Parameters;
(12)FH Pattern Table;
(13)功率限制(Power Constraint):让网络得以向工作站传达其所允许的最大传输功率;
(14)信道切换宣告(Channel Switch Announcement):为了警告网络中的工作站即将变换信道;
(15)禁声(Quiet):为了避免与特定的军事雷达技术彼此干扰;
(16)IBSS动态选项(IBSS DFS):在IBSS中负责动态选频的工作站可以在管理帧中传递IBSS DFS信息元素;
(17)发射功率控制报告(TPC Report):指明链路的衰减情况,可以帮助工作站了解该如何调整传输功率;
(18)扩展物理层(ERP,即Extended-Rate PYH);
(19)扩展支持速率(Extended Supported Rate);
(20)RSN强健安全网络(Robust Security Network)。
在技术方案中,优选地,次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧,主通信接口用于接收或发送管理帧、控制帧和数据帧。
在该技术方案中,由于接收唤醒消息帧的功耗极低,因此,可以通过控制次通信接口接收唤醒消息帧,并在接收后唤醒主通信接口,通过主通信接口发送相应的控制帧,才能实现初始入网连接过程。
根据本发明的第五方面的实施例,提出了一种站点设备,包括如第三方面中任一项技术方案提出的无线局域网的通信装置,因此,具备上述无线局域网的通信装置的全部技术效果。
根据本发明的第六方面的实施例,提出了一种接入点设备,包括如第四方面中任一项技术方案提出的无线局域网的通信装置,因此,具备上述无线局域网的通信装置的全部技术效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图;
图2示出了根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图;
图3示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图;
图4示出了根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图;
图5示出了根据本发明的一个实施例的站点设备的示意框图;
图6示出了根据本发明的一个实施例的接入点设备的示意框图;
图7示出了根据本发明的实施例一的站点设备与接入点设备之间实现初始入网连接过程的示意图;
图8示出了根据本发明的实施例二的站点设备与接入点设备之间实现初始入网连接过程的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的目的、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。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。
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,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图。
如图1所示,根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信方法,包括:步骤S102,在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧;步骤S104,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口,以唤醒接入点设备的主通信接口,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:获取接入点设备针对唤醒消息帧反馈的控制帧;根据控制帧接入接入点设备,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,站点设备若能够接收到接入点设备反馈的控制帧,则表明次通信接口在解析唤醒消息帧后已唤醒主通信接口,此时,即可快速实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在技术方案中,优选地,在未扫描到信标帧时(可以在13个通信信道中进行扫描),生成唤醒消息帧,具体包括:在未扫描到信标帧时,生成探测请求帧;在发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧(并且后续仅在1个通信信道中发送探测请求帧);在未检测到探测响应帧时,则生成唤醒消息帧。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成探测请求帧,也即,根据本发明的实施例的无线通信方案也是支持站点设备主动请求,以实现初始入网连接过程的,并且在站点设备发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧,若在未检测到探测响应帧时,生成唤醒消息帧,则确定主通信接口处于休眠状态,需要通过发送唤醒消息帧来唤醒主通信接口实现初始入网接入过程。
图2示出了根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信方法的示意流程图。
如图2所示,根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信方法,包括:步骤S202,获取站点设备发送的唤醒消息帧;步骤S204,根据唤醒消息帧对主通信接口进行唤醒,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧;指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,通过在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧,指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程,减小了发生通信冲突的可能性,譬如,如果唤醒消息帧是单播帧,则反馈的控制帧通常为ACK帧,由于ACK帧本身就是确认帧,因此,无需再被反馈确认,再如,若唤醒消息帧为广播帧或组播帧,则无对应的ACK帧,此时反馈的控制帧相当于探测响应帧。
在技术方案中,优选地,在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧,具体包括:在唤醒主通信接口后,解析唤醒消息帧的帧头信息;根据帧头信息确定唤醒消息帧为单播帧、组播帧或广播帧;若检测到唤醒消息帧为单播帧,则向站点设备反馈的控制帧为ACK帧;若检测到唤醒消息帧为组播帧或广播帧,则向站点设备反馈的控制帧为探测响应帧。
在该技术方案中,唤醒消息帧的帧头信息对应于MAC字段(即Medium/MediaAccess Control,介质访问控制,是数据链路层的一部分),MAC字段的第一个字节的第一个位是1,则表示组播,前两位是1,则表示广播,第一个字节的第一个位是0,则表示单播,因此,通过检测帧头信息,可以确定相应的控制帧,以指示站点设备实现初始入网连接过程。
其中,ACK只有接收地址(receive)而无源地址(src)和序号(sequence),因为发送端和接收端是一个整体,发送之后,其他接收端(除了这个发送端以外的接受端)都不会再发送数据了(无线协议中的冲突避免机制),所以接受者会发送一个没有src的ACK帧给接收端,而接收端确认收到一个ACK帧(也即根据标准协议,应当把发送单播帧和收到它相应的ACK帧看作一个原子的不可分割的整体,表示一次成功的通信)。
另外,站点设备在初始入网过程中主动发出的探测请求帧(Probe Request)中包括以下三个字段:
(1)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(2)Supported Rate(支持速率);
(3)扩展支持速率(Extended Supported Rate)。
相应的,探测响应帧(Probe Response)作为探测请求帧的相应帧包括以下字段:
(1)Timestamp(时戳)位:可用来同步的基本服务集的主计时器会定期发送目前已作用的微秒数。当计数器到达最大值时,便会从头开始计数;
(2)Beacon interval位:AP点每隔一段时间就会发出的Beacon(信标)信号,用来宣布IEEE802.11网络的存在;
(3)Capability information位:发送Beacon信号的时候,它被用来通知各接收端,该网络具备哪种性能;
(4)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(5)支持速率(Supported Rates):无线局域网络支持数种标准速率。当移动的站点设备试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率;
(6)跳频参数组合(PH Parameter Set):包含了加入IEEE802.11跳频(frequency-hopping)网络所需要的参数;
(7)直接序列参数集合(DS Parameter Set):指明网络所使用的信道数;
(8)免竞争参数集合(CF Parameter Set):出现在支持免竞争接入点所发送的Beacon帧中,并非必须;
(9)IBSS参数集合(IBSS Parameter Set):指明ATIM window(数据待传指示通知信息间隔期间);
(10)Country:国家识别码;
(11)FH Hopping Parameters;
(12)FH Pattern Table;
(13)功率限制(Power Constraint):让网络得以向工作站传达其所允许的最大传输功率;
(14)信道切换宣告(Channel Switch Announcement):为了警告网络中的工作站即将变换信道;
(15)禁声(Quiet):为了避免与特定的军事雷达技术彼此干扰;
(16)IBSS动态选项(IBSS DFS):在IBSS中负责动态选频的工作站可以在管理帧中传递IBSS DFS信息元素;
(17)发射功率控制报告(TPC Report):指明链路的衰减情况,可以帮助工作站了解该如何调整传输功率;
(18)扩展物理层(ERP,即Extended-Rate PYH);
(19)扩展支持速率(Extended Supported Rate);
(20)RSN强健安全网络(Robust Security Network)。
在技术方案中,优选地,次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧,主通信接口用于接收或发送管理帧、控制帧和数据帧。
在该技术方案中,由于接收唤醒消息帧的功耗极低,因此,可以通过控制次通信接口接收唤醒消息帧,并在接收后唤醒主通信接口,通过主通信接口发送相应的控制帧,才能实现初始入网连接过程。
图3示出了根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图。
如图3所示,根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信装置300,包括:生成单元302,用于在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧;发送单元304,用于发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口,以唤醒接入点设备的主通信接口,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:获取单元306,用于获取接入点设备针对唤醒消息帧反馈的控制帧;接入单元308,用于根据控制帧接入接入点设备,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,站点设备若能够接收到接入点设备反馈的控制帧,则表明次通信接口在解析唤醒消息帧后已唤醒主通信接口,此时,即可快速实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在技术方案中,优选地,生成单元302还用于:在未扫描到信标帧时(可以在13个通信信道中进行扫描),生成探测请求帧(并且后续仅在1个通信信道中发送探测请求帧);无线局域网的通信装置还包括:检测单元310,用于在发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧;生成单元302还用于:在未检测到探测响应帧时,则生成唤醒消息帧。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成探测请求帧,也即,根据本发明的实施例的无线通信方案也是支持站点设备主动请求,以实现初始入网连接过程的,并且在站点设备发送探测请求帧至接入点设备后,检测是否获取接入点设备反馈的探测响应帧,若在未检测到探测响应帧时,生成唤醒消息帧,则确定主通信接口处于休眠状态,需要通过发送唤醒消息帧来唤醒主通信接口实现初始入网接入过程。
值得特别指出的是,上述通信装置可以兼容于或集成于具有Wi-Fi通信模块的手机、平板电脑、音乐播放装置和导航装置等站点设备,上述生成单元302、接入单元308和检测单元310可以是上述通信装置的处理器(CPU)、控制器(MCU)、嵌入式微控芯片和基带处理器等,上述发送单元304和获取单元306可以是上述通信装置可以是天线和载波调制模块等。
图4示出了根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图。
如图4所示,根据本发明的又一个实施例的无线局域网的通信装置400,包括:获取单元402,用于获取站点设备发送的唤醒消息帧;唤醒单元404,用于根据唤醒消息帧对主通信接口进行唤醒,其中,唤醒消息帧用于唤醒接入点设备的主通信接口,接入点设备为支持接收唤醒消息帧的通信设备。
在该技术方案中,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以便唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直盲目地扫描信标帧或持续发出探测请求帧,而是发送唤醒消息帧来唤醒接入点设备的主通信接口进行初始入网连接,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
其中,上述基本服务集是指接入点设备(关联或非关联)与站点设备组成的网络,站点设备扫描信标帧为被动建立初始连接的第一消息帧,且其可能在13个信道中进行逐步的侦听信标帧。
在上述方案中,如果接入点设备的主通信接口没有处于休眠状态,会周期性的发送信标帧来与站点建立初始连接,但如其主通信接口处于休眠状态,且只有通过次通信接口接收唤醒消息帧来唤醒主通信接口,在这之前其不会周期性的发送信标帧。
值得特别指出的是,接收唤醒消息帧的功耗一般为1mW,远低于接收管理帧、控制帧和数据帧的功耗,因此,次通信接口随不进入休眠状态,也用功耗极低就可以支持接收唤醒消息帧。
在技术方案中,优选地,还包括:反馈单元406,用于在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧;指示单元408,用于指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程。
在该技术方案中,通过在唤醒主通信接口后,根据唤醒消息帧的帧头信息向站点设备反馈对应的控制帧,指示接入点设备根据控制帧接入,以实现与主通信接口之间的初始入网连接过程,减小了发生通信冲突的可能性,譬如,如果唤醒消息帧是单播帧,则反馈的控制帧通常为ACK帧,由于ACK帧本身就是确认帧,因此,无需再被反馈确认,再如,若唤醒消息帧为广播帧或组播帧,则无对应的ACK帧,此时反馈的控制帧相当于探测响应帧。
在技术方案中,优选地,还包括:解析单元410,用于在唤醒主通信接口后,解析唤醒消息帧的帧头信息;确定单元412,用于根据帧头信息确定唤醒消息帧为单播帧、组播帧或广播帧;反馈单元406还用于:若检测到唤醒消息帧为单播帧,则向站点设备反馈的控制帧为ACK帧;反馈单元406还用于:若检测到唤醒消息帧为组播帧或广播帧,则向站点设备反馈的控制帧为探测响应帧。
在该技术方案中,唤醒消息帧的帧头信息对应于MAC字段(即Medium/MediaAccess Control,介质访问控制,是数据链路层的一部分),MAC字段的第一个字节的第一个位是1,则表示组播,前两位是1,则表示广播,第一个字节的第一个位是0,则表示单播,因此,通过检测帧头信息,可以确定相应的控制帧,以指示站点设备实现初始入网连接过程。
其中,ACK只有接收地址(receive)而无源地址(src)和序号(sequence),因为发送端和接收端是一个整体,发送之后,其他接收端(除了这个发送端以外的接受端)都不会再发送数据了(无线协议中的冲突避免机制),所以接受者会发送一个没有src的ACK帧给接收端,而接收端确认收到一个ACK帧(也即根据标准协议,应当把发送单播帧和收到它相应的ACK帧看作一个原子的不可分割的整体,表示一次成功的通信)。
另外,站点设备在初始入网过程中主动发出的探测请求帧(Probe Request)中包括以下三个字段:
(1)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(2)Supported Rate(支持速率);
(3)扩展支持速率(Extended Supported Rate)。
相应的,探测响应帧(Probe Response)作为探测请求帧的相应帧包括以下字段:
(1)Timestamp(时戳)位:可用来同步的基本服务集的主计时器会定期发送目前已作用的微秒数。当计数器到达最大值时,便会从头开始计数;
(2)Beacon interval位:AP点每隔一段时间就会发出的Beacon(信标)信号,用来宣布IEEE802.11网络的存在;
(3)Capability information位:发送Beacon信号的时候,它被用来通知各接收端,该网络具备哪种性能;
(4)SSID服务集标识(Service Set Identity):由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点设备的名称;
(5)支持速率(Supported Rates):无线局域网络支持数种标准速率。当移动的站点设备试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率;
(6)跳频参数组合(PH Parameter Set):包含了加入IEEE802.11跳频(frequency-hopping)网络所需要的参数;
(7)直接序列参数集合(DS Parameter Set):指明网络所使用的信道数;
(8)免竞争参数集合(CF Parameter Set):出现在支持免竞争接入点所发送的Beacon帧中,并非必须;
(9)IBSS参数集合(IBSS Parameter Set):指明ATIM window(数据待传指示通知信息间隔期间);
(10)Country:国家识别码;
(11)FH Hopping Parameters;
(12)FH Pattern Table;
(13)功率限制(Power Constraint):让网络得以向工作站传达其所允许的最大传输功率;
(14)信道切换宣告(Channel Switch Announcement):为了警告网络中的工作站即将变换信道;
(15)禁声(Quiet):为了避免与特定的军事雷达技术彼此干扰;
(16)IBSS动态选项(IBSS DFS):在IBSS中负责动态选频的工作站可以在管理帧中传递IBSS DFS信息元素;
(17)发射功率控制报告(TPC Report):指明链路的衰减情况,可以帮助工作站了解该如何调整传输功率;
(18)扩展物理层(ERP,即Extended-Rate PYH);
(19)扩展支持速率(Extended Supported Rate);
(20)RSN强健安全网络(Robust Security Network)。
在技术方案中,优选地,次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧,主通信接口用于接收或发送管理帧、控制帧和数据帧。
在该技术方案中,由于接收唤醒消息帧的功耗极低,因此,可以通过控制次通信接口接收唤醒消息帧,并在接收后唤醒主通信接口,通过主通信接口发送相应的控制帧,才能实现初始入网连接过程。
值得特别指出的是,上述通信装置可以兼容于或集成于具有Wi-Fi通信模块的手机、平板电脑、音乐播放装置、导航装置和路由器等接入点设备,上述唤醒单元404、解析单元410和确定单元412可以是上述通信装置的处理器(CPU)、控制器(MCU)、嵌入式微控芯片和基带处理器等,上述获取单元402、反馈单元406和指示单元408可以是上述通信装置可以是天线和载波调制模块等。
图5示出了根据本发明的一个实施例的站点设备的示意框图。
如图5所示,根据本发明的一个实施例的站点设备500,包括如图3中任一项技术方案提出的无线局域网的通信装置300,因此,具备上述无线局域网的通信装置300的全部技术效果。
图6示出了根据本发明的一个实施例的接入点设备的示意框图。
如图6所示,根据本发明的一个实施例的站点设备600,包括如图4中任一项技术方案提出的无线局域网的通信装置400,因此,具备上述无线局域网的通信装置400的全部技术效果。
下面结合图7至图8对根据本发明的实施例的无线局域网的通信方案进行具体说明。
实施例一:
图7示出了根据本发明的实施例一的站点设备与接入点设备之间实现初始入网连接过程的示意图。
如图5所示的站点设备500与如图6所示的接入点设备600之间实现初始入网连接过程如图7所示。
站点设备500在未扫描到信标帧时,向接入点设备600发送消息唤醒帧至次通信接口604,次通信接口604唤醒主通信接口602,主通信接口602苏醒后向站点设备500反馈控制帧(如ACK帧)作为响应,后续由主通信接口602与站点设备500执行初始入网连接操作,具体包括:
(1)主通信接口602周期性地广播Beacon帧(即信标帧);
(2)站点设备500广播Probe Request帧到达主通信接口602;
(3)主通信接口602向站点设备500发送Probe Reponse帧;
(4)站点设备500向主通信接口602反馈ACK帧,并发送Authentication Request帧(解除身份验证请求帧);
(5)主通信接口602向站点设备500反馈ACK帧,并发送Authentication Reponse帧(解除身份验证响应帧);
(6)站点设备500向主通信接口602反馈ACK帧,并发送Association Request帧(关联请求帧);
(7)主通信接口602向站点设备500反馈ACK帧,并发送Association Reponse帧(关联响应帧);
(8)站点设备500向主通信接口602反馈ACK帧,以指示站点设备500和主通信接口602完成初始入网连接过程,开始进行数据帧的相互通信。
实施例二:
图8示出了根据本发明的实施例二的站点设备与接入点设备之间实现初始入网连接过程的示意图。
如图5所示的站点设备500与如图6所示的接入点设备600之间实现初始入网连接过程如图8所示,具体包括:
(1)站点设备500广播Probe Request帧,但是未收到Probe Response帧;
(2)站点设备500向接入点设备600发送消息唤醒帧至次通信接口604,次通信接口604唤醒主通信接口602,主通信接口602苏醒后向站点设备500反馈探测响应帧,后续由主通信接口602与站点设备500执行初始入网连接操作;
(3)站点设备500向主通信接口602反馈ACK帧,并发送Authentication Request帧(解除身份验证请求帧);
(4)主通信接口602向站点设备500反馈ACK帧,并发送Authentication Reponse帧(解除身份验证响应帧);
(5)站点设备500向主通信接口602反馈ACK帧,并发送Association Request帧(关联请求帧);
(6)主通信接口602向站点设备500反馈ACK帧,并发送Association Reponse帧(关联响应帧);
(7)站点设备500向主通信接口602反馈ACK帧,以指示站点设备500和主通信接口602完成初始入网连接过程,开始进行数据帧的相互通信。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,考虑到相关技术中提出的无线局域网内的初始入网连接过程的功耗等技术问题,本发明提出了一种无线局域网的通信方案,通过在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,发送唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口(次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收唤醒消息帧),以次通信接口间接地唤醒接入点设备的主通信接口,进而主通信接口与站点设备进入初始入网连接过程,提高了初始入网接入过程的效率,另外,在保证主通信接口休眠的同时,站点设备不必一直扫描信标帧或持续发送探测请求帧,有利于同时降低站点设备和接入点设备的功耗,提高了频谱利用率和基本服务集的吞吐量。
以上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 (16)
1.一种无线局域网的通信方法,适用于站点设备,其特征在于,所述无线局域网的通信方法包括:
在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧;
发送所述唤醒消息帧至所述接入点设备的次通信接口,以唤醒所述接入点设备的主通信接口,
其中,所述唤醒消息帧用于唤醒所述接入点设备的主通信接口,所述接入点设备为支持接收所述唤醒消息帧的通信设备。
2.根据权利要求1所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,还包括:
获取所述接入点设备针对所述唤醒消息帧反馈的控制帧;
根据所述控制帧接入所述接入点设备,以实现与所述主通信接口之间的初始入网连接过程。
3.根据权利要求2所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧,具体包括:
在未扫描到所述信标帧时,生成探测请求帧;
在发送所述探测请求帧至所述接入点设备后,检测是否获取所述接入点设备反馈的探测响应帧;
在未检测到所述探测响应帧时,生成所述唤醒消息帧。
4.一种无线局域网的通信方法,适用于接入点设备,所述接入点设备设有次通信接口和主通信接口,其特征在于,所述无线局域网的通信方法包括:
获取站点设备发送的唤醒消息帧;
根据所述唤醒消息帧对所述主通信接口进行唤醒,
其中,所述唤醒消息帧用于唤醒所述接入点设备的主通信接口,所述接入点设备为支持接收所述唤醒消息帧的通信设备。
5.根据权利要求4所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,还包括:
在唤醒所述主通信接口后,根据所述唤醒消息帧的帧头信息向所述站点设备反馈对应的控制帧;
指示所述接入点设备根据所述控制帧接入,以实现与所述主通信接口之间的初始入网连接过程。
6.根据权利要求4所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,在唤醒所述主通信接口后,根据所述唤醒消息帧的帧头信息向所述站点设备反馈对应的控制帧,具体包括:
在唤醒所述主通信接口后,解析所述唤醒消息帧的帧头信息;
根据所述帧头信息确定所述唤醒消息帧为单播帧、组播帧或广播帧;
若检测到所述唤醒消息帧为单播帧,则向所述站点设备反馈的控制帧为ACK帧;
若检测到所述唤醒消息帧为组播帧或广播帧,则向所述站点设备反馈的控制帧为探测响应帧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,
所述次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收所述唤醒消息帧,所述主通信接口用于接收或发送管理帧、控制帧和数据帧。
8.一种无线局域网的通信装置,适用于站点设备,其特征在于,所述无线局域网的通信装置包括:
生成单元,用于在未扫描到信标帧时,生成唤醒消息帧;
发送单元,用于发送所述唤醒消息帧至接入点设备的次通信接口,以唤醒所述接入点设备的主通信接口,
其中,所述唤醒消息帧用于唤醒所述接入点设备的主通信接口,所述接入点设备为支持接收所述唤醒消息帧的通信设备。
9.根据权利要求8所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,还包括:
获取单元,用于获取所述接入点设备针对所述唤醒消息帧反馈的控制帧;
接入单元,用于根据所述控制帧接入所述接入点设备,以实现与所述主通信接口之间的初始入网连接过程。
10.根据权利要求9所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,
所述生成单元还用于:在未扫描到所述信标帧时,生成探测请求帧;
所述无线局域网的通信装置还包括:
检测单元,用于在发送所述探测请求帧至所述接入点设备后,检测是否获取所述接入点设备反馈的探测响应帧;
所述生成单元还用于:在未检测到所述探测响应帧时,生成所述唤醒消息帧。
11.一种无线局域网的通信装置,适用于接入点设备,所述接入点设备设有次通信接口和主通信接口,其特征在于,所述无线局域网的通信装置包括:
获取单元,用于获取站点设备发送的唤醒消息帧;
唤醒单元,用于根据所述唤醒消息帧对所述主通信接口进行唤醒,
其中,所述唤醒消息帧用于唤醒所述接入点设备的主通信接口,所述接入点设备为支持接收所述唤醒消息帧的通信设备。
12.根据权利要求11所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,还包括:
反馈单元,用于在唤醒所述主通信接口后,根据所述唤醒消息帧的帧头信息向所述站点设备反馈对应的控制帧;
指示单元,用于指示所述接入点设备根据所述控制帧接入,以实现与所述主通信接口之间的初始入网连接过程。
13.根据权利要求12所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,还包括:
解析单元,用于在唤醒所述主通信接口后,解析所述唤醒消息帧的帧头信息;
确定单元,用于根据所述帧头信息确定所述唤醒消息帧为单播帧、组播帧或广播帧;
所述反馈单元还用于:若检测到所述唤醒消息帧为单播帧,则向所述站点设备反馈的控制帧为ACK帧;
所述反馈单元还用于:若检测到所述唤醒消息帧为组播帧或广播帧,则向所述站点设备反馈的控制帧为探测响应帧。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,
所述次通信接口为所述接入点设备的次通信接口,所述主通信接口为所述接入点设备的主通信接口,
其中,所述次通信接口不进入休眠状态且始终支持接收所述唤醒消息帧,所述主通信接口用于接收或发送信标帧、控制帧和数据帧。
15.一种站点设备,其特征在于,包括:
如权利要求8至10、14中任一项所述的无线局域网的通信装置。
16.一种接入点设备,其特征在于,包括:
如权利要求11至14中任一项所述的无线局域网的通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710415422.9A CN108990134A (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 无线局域网的通信方法、装置、站点设备和接入点设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710415422.9A CN108990134A (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 无线局域网的通信方法、装置、站点设备和接入点设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108990134A true CN108990134A (zh) | 2018-12-11 |
Family
ID=64501889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710415422.9A Pending CN108990134A (zh) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 无线局域网的通信方法、装置、站点设备和接入点设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108990134A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110602712A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-20 | 北京大学 | 一种频点切换抗干扰无线局域网通信方法和装置 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101507189A (zh) * | 2006-08-21 | 2009-08-12 | 松下电器产业株式会社 | 无线通信系统、通信控制方法和通信节点 |
US20100150043A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-17 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Asynchronous mac protocol based sensor node and data transmitting and receiving method through the same |
CN102685860A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-09-19 | 华为终端有限公司 | 数据发送、接收的方法与装置 |
CN202634713U (zh) * | 2012-07-06 | 2012-12-26 | 四川蓝讯宝迩电子科技有限公司 | 自组网络式M-Bus系统 |
CN104735757A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-24 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种提高sta设备取帧效率的方法 |
CN104756560A (zh) * | 2012-10-24 | 2015-07-01 | 高通股份有限公司 | 具有常规ps模式且无ulp的近乎无源接收机(ap不知道该接收机/电路模式) |
CN104838700A (zh) * | 2012-12-29 | 2015-08-12 | 英特尔公司 | 无线网络中协调通信的方法和布置 |
CN105101343A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-11-25 | 北京邮电大学 | 一种移动终端与无线接入点进行关联的节能方法及装置 |
WO2016175435A1 (ko) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | 엘지전자 주식회사 | 파워 세이브 모드로 동작하는 sta의 ul mu 전송 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치 |
US20160374019A1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-22 | Intel Corporation | Apparatus, system and method of communicating a wakeup packet |
US20170026907A1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-26 | Intel Corporation | Connectivity management for mobile wireless low-power wake-up radios |
CN106489287A (zh) * | 2014-06-20 | 2017-03-08 | 高通股份有限公司 | 经由针对共置的ap和相关联的sta的增强的扫描和信标的功率节省 |
CN106507289A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种无线网络的接入方法及移动终端 |
-
2017
- 2017-06-05 CN CN201710415422.9A patent/CN108990134A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101507189A (zh) * | 2006-08-21 | 2009-08-12 | 松下电器产业株式会社 | 无线通信系统、通信控制方法和通信节点 |
US20100150043A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-17 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Asynchronous mac protocol based sensor node and data transmitting and receiving method through the same |
CN102685860A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-09-19 | 华为终端有限公司 | 数据发送、接收的方法与装置 |
CN202634713U (zh) * | 2012-07-06 | 2012-12-26 | 四川蓝讯宝迩电子科技有限公司 | 自组网络式M-Bus系统 |
CN104756560A (zh) * | 2012-10-24 | 2015-07-01 | 高通股份有限公司 | 具有常规ps模式且无ulp的近乎无源接收机(ap不知道该接收机/电路模式) |
CN104838700A (zh) * | 2012-12-29 | 2015-08-12 | 英特尔公司 | 无线网络中协调通信的方法和布置 |
CN106489287A (zh) * | 2014-06-20 | 2017-03-08 | 高通股份有限公司 | 经由针对共置的ap和相关联的sta的增强的扫描和信标的功率节省 |
CN104735757A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-24 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种提高sta设备取帧效率的方法 |
WO2016175435A1 (ko) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | 엘지전자 주식회사 | 파워 세이브 모드로 동작하는 sta의 ul mu 전송 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치 |
US20160374019A1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-22 | Intel Corporation | Apparatus, system and method of communicating a wakeup packet |
US20170026907A1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-26 | Intel Corporation | Connectivity management for mobile wireless low-power wake-up radios |
CN105101343A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-11-25 | 北京邮电大学 | 一种移动终端与无线接入点进行关联的节能方法及装置 |
CN106507289A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种无线网络的接入方法及移动终端 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DAREEN SHEHADEH: "How to wake up an access point?", 《IEEE》 * |
HIROYUKI YOMO: "Radio-On-Demand Sensor and Actuator Networks (ROD-SAN): System Design and Field Trial", 《IEEE》 * |
SUHUA TANG ET AL: "Wakeup Receiver for Radio-On-Demand Wireless LANs", 《 EURASIP JOURNAL ON WIRELESS COMMUNICATIONS AND NETWORKING》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110602712A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-20 | 北京大学 | 一种频点切换抗干扰无线局域网通信方法和装置 |
CN110602712B (zh) * | 2019-08-13 | 2022-02-15 | 北京大学 | 一种频点切换抗干扰无线局域网通信方法和装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11343766B2 (en) | Method for indicating downlink service data and device | |
EP3022960B1 (en) | Mobile device tracking prevention method and system | |
CN108738109B (zh) | 一种站点唤醒方法及站点 | |
DE112013000133B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Senden und Empfangen eines Stromsparumfragerahmens und eines Antwortrahmens in einem drahtlosen LAN-System | |
CN104272845B (zh) | 在wlan系统中接入信道的方法和设备 | |
EP2907344B1 (en) | Method and apparatus for maintaining association in wireless lan system | |
CN104335663B (zh) | 在wlan系统中接入信道的方法和设备 | |
US11064437B2 (en) | Power saving for wireless device | |
US9232466B2 (en) | Communications apparatus and method for reducing power consumption of a communications apparatus in an AP mode | |
CN108616968B (zh) | 传输帧的方法和设备 | |
CN104094665A (zh) | 在无线lan系统中接入信道的方法和设备 | |
KR20150023310A (ko) | 무선랜 시스템에서 채널 액세스 방법 및 장치 | |
JP2016511600A (ja) | 無線lanシステムにおいて低電力装置のためのフレーム交換方法及び装置 | |
MX2014009445A (es) | Metodo y aparato para el acceso al canal a traves de tramas de paquetes de datos nulos en sistema lan inalambrico. | |
CN108738114B (zh) | 无线局域网的通信方法、装置、接入点设备和站点设备 | |
KR102241163B1 (ko) | 새로운 무선 비인가 대역 내의 디바이스-능력-기반 및 독립형 페이징 | |
CN108366412B (zh) | 一种wifi定位扫描方法和装置 | |
WO2014025232A1 (ko) | 무선 통신시스템에서 스테이션의 하향링크 신호 수신 방법 | |
US20130258932A1 (en) | Method for power save mode operation in wireless local area network and apparatus for the same | |
CN108513339A (zh) | 无线局域网的通信方法、通信装置和通信终端 | |
CN109547945B (zh) | 无线局域网的通信方法、装置、接入点设备和站点设备 | |
US9191894B2 (en) | Power saving for multi-hop communications | |
CN108990134A (zh) | 无线局域网的通信方法、装置、站点设备和接入点设备 | |
CN105191475A (zh) | 用于在无线lan系统中执行接入的方法和装置 | |
CN109756956B (zh) | 通信方法及通信装置、接入点设备和站点设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181211 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |