CN109547945A - 无线局域网的通信方法、装置、接入点设备和站点设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线局域网的通信方法、装置、接入点设备和站点设备,其中,无线局域网的通信方法包括:生成并广播信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息,指示信息用于指示第一站点设备在非竞争接入时长内接入主通信信道;在主通信接口发送组播/广播数据帧至第一站点设备,指示信息还用于指示第二站点设备在非竞争接入时长内不接入主通信信道,其中,第一站点设备支持WUR模式,第二站点设备不支持WUR模式。通过本发明的技术方案,减少了通信冲突的发生,提高了传输下行缓存数据帧的可靠性,也与现有的Wi‑Fi标准兼容。

Description

无线局域网的通信方法、装置、接入点设备和站点设备
技术领域
本发明涉及通信网络技术领域,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、一种接入点设备和一种站点设备。
背景技术
在2016年7月,IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers,电气与电子工程师协会)802.11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IEEE(Institute of Electrical and ElectronicEngineers,电气与电子工程师协会)802.11ba,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IEEE 802.11ba标准中定义了一种唤醒消息(wake up)帧,其主要目的是用来唤醒通信设备的主通信接口,即通信设备通过次通信接口接收wake up帧,其所需的功耗不大于1mw,这样比通信设备的主通信接口所需的功耗少很多,有利于通信设备节省功耗。
相关技术中,基于IEEE 802.11ba标准进行数据交互过程中,对于支持WUR模式的站点设备(记作第一站点设备)而言,其主通信接口在WUR模式下进入休眠状态,则接入点设备为站点设备缓存下行数据帧(单播、组播或广播),同时,接入点设备可能已关联于不支持WUR模式的站点设备(记作第二站点设备),则接入点设备在与第二站点设备进行数据传输时,何时向第一站点设备发送缓存的组播/广播数据帧却没有明确的协商方法,这可能造成通信冲突发生,同时也不利于提升频谱利用率,也与现有Wi-Fi标准形成的机制不兼容。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提供一种无线局域网的通信方法。
本发明的又一个目的在于提供一种无线局域网的通信装置。
本发明的又一个目的在于提供一种接入点设备。
本发明的又一个目的在于提供一种站点设备。
为了实现上述目的,本发明的第一方面的技术方案提供了一种无线局域网的通信方法,包括:生成并广播信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息,指示信息用于指示第一站点设备在非竞争接入时长内接入主通信信道;在主通信接口发送组播/广播数据帧至第一站点设备,指示信息还用于指示第二站点设备在非竞争接入时长内不接入主通信信道,其中,第一站点设备支持WUR模式,第二站点设备不支持WUR模式。
其中,所述WUR模式是指设备的主通信接口处于休眠状态的同时,通信设备的次通信接口一直处于苏醒状态或周期性苏醒状态,休眠状态是指其射频处于关闭状态,不能发送或是接收任何数据帧或管理帧,苏醒状态是指其射频处于工作状态,能够收发数据帧或管理帧。主通信接口和次通信接口可以是两套不同的物理组件,也可以是同一套物理组件,只是逻辑上分开。
其中主通信信道是指通信设备的主通信接口工作的信道。
上述提到的非竞争接入时长对于支持WUR模式的站点来说是处于竞争周期内的,但是对于不支持WUR模式的站点来说是处于非竞争期内的,这样做的好处是便于本发明与现有Wi-Fi标准中站点接收缓存下行数据帧的机制更好的兼容,同时也避免了不支持WUR模式的站点设备在这段时长内发送数据,对支持WUR模式的站点接收缓存下行数据帧造成干扰。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述技术方案中,优选地,无线局域网的通信方法还包括:生成组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长;发送组播/广播唤醒消息帧。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
其中,等待时长是指接入点设备发送完组播/广播唤醒消息帧后的一段准备时长,以及不支持WUR模式的站点设备在竞争期内接收完缓存下行组播数据帧的时长之和,其中准备时长为接入点设备配置的,譬如100ms,接收时长基于站点设备的数量的多少及缓存数据的大小确定,可灵活变化。
在上述任一项技术方案中,优选地,在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,通过设置在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态,能够降低第一站点设备的待机功耗,尤其是主通信接口的待机功耗,同时,也能降低第一站点设备对其他相邻站点设备的通信干扰。
本发明的第二方面的技术方案,还提出了一种无线局域网的通信方法,包括:接收信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息;在非竞争接入时长内接入主通信信道,以通过主通信接口接收组播/广播数据帧。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述任一项技术方案中,优选地,无线局域网的通信方法包括:接收组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于标识接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,其中,在等待时长内,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
在上述任一项技术方案中,优选地,指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长。
在该技术方案中,通过设置指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长,能够进一步地提升频谱利用率,譬如,CFP字段包含的总时长包括15位,而仅采用低8位写入非竞争接入时长,即2^8个时间单位内,第一站点设备保持接入主通信信道,以接收接入点设备发送的组播/广播数据帧。
本发明的第三方面的技术方案,还提出了一种无线局域网的通信装置,包括:生成单元,用于生成并广播信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息,指示信息用于指示第一站点设备在非竞争接入时长内接入主通信信道;发送单元,用于在主通信接口发送组播/广播数据帧至第一站点设备,指示信息还用于指示第二站点设备在非竞争接入时长内不接入主通信信道,其中,第一站点设备支持WUR模式,第二站点设备不支持WUR模式。
其中,所述WUR模式是指设备的主通信接口处于休眠状态的同时,通信设备的次通信接口一直处于苏醒状态或周期性苏醒状态,休眠状态是指其射频处于关闭状态,不能发送或是接收任何数据帧或管理帧,苏醒状态是指其射频处于工作状态,能够收发数据帧或管理帧。主通信接口和次通信接口可以是两套不同的物理组件,也可以是同一套物理组件,只是逻辑上分开。
其中主通信信道是指通信设备的主通信接口工作的信道。
上述提到的非竞争接入时长对于支持WUR模式的站点来说是处于竞争周期内的,但是对于不支持WUR模式的站点来说是处于非竞争期内的,这样做的好处是便于本发明与现有Wi-Fi标准中站点接收缓存下行数据帧的机制更好的兼容,同时也避免了不支持WUR模式的站点设备在这段时长内发送数据,对支持WUR模式的站点接收缓存下行数据帧造成干扰。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述任一项技术方案中,优选地,生成单元还用于:生成组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长;发送单元还用于:发送组播/广播唤醒消息帧。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
其中,等待时长是指接入点设备发送完组播/广播唤醒消息帧后的一段准备时长,以及不支持WUR模式的站点设备在竞争期内接收完缓存下行组播数据帧的时长之和,其中准备时长为接入点设备配置的,譬如100ms,接收时长基于站点设备的数量的多少及缓存数据的大小确定,可灵活变化。
在上述任一技术方案中,优选地,在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,通过设置在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态,能够降低第一站点设备的待机功耗,尤其是主通信接口的待机功耗,同时,也能降低第一站点设备对其他相邻站点设备的通信干扰。
本发明的第四方面的技术方案,还提出了一种无线局域网的通信装置,包括:接收单元,用于接收信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息;接收单元还用于:在非竞争接入时长内接入主通信信道,以通过主通信接口接收组播/广播数据帧。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述任一项技术方案中,优选地,接收单元还用于:接收组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于标识接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,其中,在等待时长内,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
在上述任一项技术方案中,优选地,指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长。
在该技术方案中,通过设置指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长,能够进一步地提升频谱利用率,譬如,CFP字段包含的总时长包括15位,而仅采用低8位写入非竞争接入时长,即2^8个时间单位内,第一站点设备保持接入主通信信道,以接收接入点设备发送的组播/广播数据帧。
本发明的第五方面的技术方案,还提出了一种站点设备,包括如上述第三方面的技术方案的无线局域网的通信装置。
本发明的第六方面的技术方案,还提出了一种无线局域网的接入点设备,包括如上述第四方面的技术方案的无线局域网的通信装置。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,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
本发明的上述和/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一个实施例的无线局域网的通信交互过程的示意图;
图8示出了根据本发明的另一个实施例的无线局域网的通信交互过程的示意图。
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。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,生成并广播信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息,指示信息用于指示第一站点设备在非竞争接入时长内接入主通信信道;步骤S104,在主通信接口发送组播/广播数据帧至第一站点设备,指示信息还用于指示第二站点设备在非竞争接入时长内不接入主通信信道,其中,第一站点设备支持WUR模式,第二站点设备不支持WUR模式。
其中,所述WUR模式是指设备的主通信接口处于休眠状态的同时,通信设备的次通信接口一直处于苏醒状态或周期性苏醒状态,休眠状态是指其射频处于关闭状态,不能发送或是接收任何数据帧或管理帧,苏醒状态是指其射频处于工作状态,能够收发数据帧或管理帧。主通信接口和次通信接口可以是两套不同的物理组件,也可以是同一套物理组件,只是逻辑上分开。
其中主通信信道是指通信设备的主通信接口工作的信道。
上述提到的非竞争接入时长对于支持WUR模式的站点来说是处于竞争周期内的,但是对于不支持WUR模式的站点来说是处于非竞争期内的,这样做的好处是便于本发明与现有Wi-Fi标准中站点接收缓存下行数据帧的机制更好的兼容,同时也避免了不支持WUR模式的站点设备在这段时长内发送数据,对支持WUR模式的站点接收缓存下行数据帧造成干扰。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述技术方案中,优选地,无线局域网的通信方法还包括:生成组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长;发送组播/广播唤醒消息帧。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
其中,等待时长是指接入点设备发送完组播/广播唤醒消息帧后的一段准备时长,以及不支持WUR模式的站点设备在竞争期内接收完缓存下行组播数据帧的时长之和,其中准备时长为接入点设备配置的,譬如100ms,接收时长基于站点设备的数量的多少及缓存数据的大小确定,可灵活变化。
在上述任一项技术方案中,优选地,在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,通过设置在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态,能够降低第一站点设备的待机功耗,尤其是主通信接口的待机功耗,同时,也能降低第一站点设备对其他相邻站点设备的通信干扰。
图2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2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S202,接收信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息;步骤S204,在非竞争接入时长内接入主通信信道,以通过主通信接口接收组播/广播数据帧。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述任一项技术方案中,优选地,无线局域网的通信方法包括:接收组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于标识接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,其中,在等待时长内,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
在上述任一项技术方案中,优选地,指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长。
在该技术方案中,通过设置指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长,能够进一步地提升频谱利用率,譬如,CFP字段包含的总时长包括15位,而仅采用低8位写入非竞争接入时长,即2^8个时间单位内,第一站点设备保持接入主通信信道,以接收接入点设备发送的组播/广播数据帧。
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,用于生成并广播信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息,指示信息用于指示第一站点设备在非竞争接入时长内接入主通信信道;发送单元304,用于在主通信接口发送组播/广播数据帧至第一站点设备,指示信息还用于指示第二站点设备在非竞争接入时长内不接入主通信信道,其中,第一站点设备支持WUR模式,第二站点设备不支持WUR模式。
其中,所述WUR模式是指设备的主通信接口处于休眠状态的同时,通信设备的次通信接口一直处于苏醒状态或周期性苏醒状态,休眠状态是指其射频处于关闭状态,不能发送或是接收任何数据帧或管理帧,苏醒状态是指其射频处于工作状态,能够收发数据帧或管理帧。主通信接口和次通信接口可以是两套不同的物理组件,也可以是同一套物理组件,只是逻辑上分开。
其中主通信信道是指通信设备的主通信接口工作的信道。
上述提到的非竞争接入时长对于支持WUR模式的站点来说是处于竞争周期内的,但是对于不支持WUR模式的站点来说是处于非竞争期内的,这样做的好处是便于本发明与现有Wi-Fi标准中站点接收缓存下行数据帧的机制更好的兼容,同时也避免了不支持WUR模式的站点设备在这段时长内发送数据,对支持WUR模式的站点接收缓存下行数据帧造成干扰。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述任一项技术方案中,优选地,生成单元302还用于:生成组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长;发送单元304还用于:发送组播/广播唤醒消息帧。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
其中,等待时长是指接入点设备发送完组播/广播唤醒消息帧后的一段准备时长,以及不支持WUR模式的站点设备在竞争期内接收完缓存下行组播数据帧的时长之和,其中准备时长为接入点设备配置的,譬如100ms,接收时长基于站点设备的数量的多少及缓存数据的大小确定,可灵活变化。
在上述任一技术方案中,优选地,在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,通过设置在等待时长内,第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态,能够降低第一站点设备的待机功耗,尤其是主通信接口的待机功耗,同时,也能降低第一站点设备对其他相邻站点设备的通信干扰。
图4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4所示,根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信装置400,包括:接收单元402,用于接收信标帧,信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息;接收单元402还用于:在非竞争接入时长内接入主通信信道,以通过主通信接口接收组播/广播数据帧。
在该技术方案中,通过接入点设备生成并广播信标帧至站点设备(包括支持WUR模式的第一站点设备和不支持WUR模式的第二站点设备)的主通信接口,使得第一站点设备能够在信标帧指示的非竞争接入时长内接入主通信接口,进而,接入点设备在确定第一站点设备重新接入主通信接口后,将缓存的组播/广播数据帧发送至第一站点设备,其中,第一站点设备是指同属一个分组且休眠周期相同的多个站点设备,此时,为了减少通信冲突的发生,设置第二站点设备在接收到信标帧后,在非竞争接入时长内不接入主通信信道,也即退避第一站点设备的接入时段,而第二站点设备可在第一站点设备进入WUR模式后,接入主通信信道与接入点设备进行通信交互,以提升频谱利用率和数据吞吐量,也与现有的Wi-Fi标准兼容。
具体地,设置非竞争接入时长携带于信标帧的CFP(contention-free period,竞争接入周期)字段,在CFP(无竞争期)内,所有下行数据帧的CFP域通常被置为32768(也就是第15位为二进制的“1”,其余位都为二进制的“0”),因为这个值是足够大的,就可以防止那些没有收到CFP开始的Beacon(信标)帧的站点设备在足够长的时间内不会去发送信息,也就不会干涉CFP间的信息发送与接收。
在本申请中,可以设置CFP的一段时长用于第一站点设备接入主通信信道的时长,对于第二站点设备而言,上述CFP携带的时长内不接入主通信信道,譬如,接入时长的指示信息可以为在CPF字段写入的100ms、200ms、300ms、400ms和500ms等时长。
在上述任一项技术方案中,优选地,接收单元402还用于:接收组播/广播唤醒消息帧,组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,接收指示信息用于标识接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,其中,在等待时长内,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
在该技术方案中,第一站点设备在WUR模式下,主通信接口处于休眠状态,次通信接口处于周期性休眠状态或苏醒状态,接入点设备通过发送唤醒消息帧来指示第一站点设备接收缓存数据帧,唤醒消息帧中携带接收指示信息,其中,接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,譬如,等待时长为200ms,则次通信接口在接收唤醒消息帧的100ms后唤醒主通信接口,以降低第一站点设备的功耗损失,并且主通信接口根据后续的信标帧确定CFP字段内的接入时长,接入点设备在接入时长内通过主通信信道向第一站点设备发送组播/广播数据帧。
在上述任一项技术方案中,优选地,指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长。
在该技术方案中,通过设置指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长,能够进一步地提升频谱利用率,譬如,CFP字段包含的总时长包括15位,而仅采用低8位写入非竞争接入时长,即2^8个时间单位内,第一站点设备保持接入主通信信道,以接收接入点设备发送的组播/广播数据帧。
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接入点设备500,包括:如图3所示的无线局域网的通信装置300。
其中,上述无线局域网的通信装置300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,上述生成单元302可以是上述通信装置300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可以是上述通信装置300的天线和载波调制模块等。
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所示的无线局域网的通信装置400。
其中,上述无线局域网的通信装置400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,上述接收单元402可以是上述通信装置400的天线和载波调制模块等。
下面结合图7和图8所示的多个实施例对本申请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一个实施例的无线局域网的通信交互过程的示意图。
如图7所示,根据本发明的一个实施例的无线局域网的通信交互过程包括:第一站点设备600进入WUR模式时,接入点设备500为第一站点设备缓存组播/广播数据帧,为了保证第一站点设备能够及时响应缓存数据,接入点设备500向第一站点设备600发送唤醒消息帧,以指示第一站点设备600存在待传输的下行缓存数据帧,其中,唤醒消息帧携带有等待时长ΔT,也即次通信接口在接收唤醒消息帧后经过ΔT后唤醒主通信接口,接入点设备500向第一站点设备600广播发送信标帧,信标帧的CFP字段的段时长作为非竞争接入时长,指示第一站点设备600在非竞争接入时长内接入主通信信道,接入点设备500在主通信信道发送组播/广播数据帧至第一站点设备。
另外,为了保证能够及时唤醒主通信接口,设置ΔT≤SIFS,其中,预设帧间间隙时长(Short Inter-Frame Space,简称SIFS)可以设为50ms、100ms和150ms等,通过接入点设备和站点设备之间的预设协商过程确定。
实施例二:
图8示出了根据本发明的另一个实施例的无线局域网的通信交互过程的示意图。
如图8所示,接入点设备500向第二站点设备(不支持WUR模式)广播发送信标帧,信标帧的CFP字段的段时长作为非竞争接入时长,指示第二站点设备在非竞争接入时长内不接入主通信信道。
本发明方法中的步骤可根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明装置中的单元可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上述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-time Programmable 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)

1.一种无线局域网的通信方法,适用于接入点设备,其特征在于,所述无线局域网的通信方法包括:
生成并广播信标帧,所述信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息,所述指示信息用于指示第一站点设备在所述非竞争接入时长内接入主通信信道;
在所述主通信接口发送所述组播/广播数据帧至所述第一站点设备,所述指示信息还用于指示第二站点设备在所述非竞争接入时长内不接入所述主通信信道,
其中,所述第一站点设备支持WUR模式,所述第二站点设备不支持WUR模式。
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,在生成并广播所述信标帧前,还包括:
生成组播/广播唤醒消息帧,所述组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,所述接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长;
发送所述组播/广播唤醒消息帧。
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,
在所述等待时长内,所述第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,所述第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
4.一种无线局域网的通信方法,适用于支持WUR模式的第一站点设备,所述第一站点设备包括主通信接口和次通信接口,其特征在于,所述无线局域网的通信方法包括:
接收信标帧,所述信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息;
在所述非竞争接入时长内接入主通信信道,以通过所述主通信接口接收所述组播/广播数据帧。
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,在接收所述信标帧前,还包括:
接收组播/广播唤醒消息帧,所述组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,所述接收指示信息用于标识接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,
其中,在所述等待时长内,所述主通信接口处于休眠状态,所述次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无线局域网的通信方法,其特征在于,
所述指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长。
7.一种无线局域网的通信装置,适用于接入点设备,其特征在于,所述无线局域网的通信装置包括:
生成单元,用于生成并广播信标帧,所述信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息,所述指示信息用于指示第一站点设备在所述非竞争接入时长内接入主通信信道;
发送单元,用于在所述主通信接口发送所述组播/广播数据帧至所述第一站点设备,所述指示信息还用于指示第二站点设备在所述非竞争接入时长内不接入所述主通信信道,
其中,所述第一站点设备支持WUR模式,所述第二站点设备不支持WUR模式。
8.根据权利要求7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:生成组播/广播唤醒消息帧,所述组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,所述接收指示信息用于指示第一站点设备接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长;
所述发送单元还用于:发送所述组播/广播唤醒消息帧。
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,
在所述等待时长内,所述第一站点设备的主通信接口处于休眠状态,所述第一站点设备的次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
10.一种无线局域网的通信装置,适用于支持WUR模式的第一站点设备,所述第一站点设备包括主通信接口和次通信接口,其特征在于,所述无线局域网的通信装置包括:
接收单元,用于接收信标帧,所述信标帧中包含非竞争接入时长的指示信息;
所述接收单元还用于:在所述非竞争接入时长内接入主通信信道,以通过所述主通信接口接收所述组播/广播数据帧。
11.根据权利要求10所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,
所述接收单元还用于:接收组播/广播唤醒消息帧,所述组播/广播唤醒消息帧中包含缓存数据帧的接收指示信息,所述接收指示信息用于标识接收缓存的组播/广播数据帧的等待时长,
其中,在所述等待时长内,所述主通信接口处于休眠状态,所述次通信接口处于休眠状态或苏醒状态。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的无线局域网的通信装置,其特征在于,
所述指示信息所指示的时长为竞争接入周期的一段时长。
13.一种站点设备,其特征在于,包括:
如权利要求7至9、12中任一项所述的无线局域网的通信装置。
14.一种接入点设备,其特征在于,包括:
如权利要求10或12所述的无线局域网的通信装置。
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