CN114513834B

CN114513834B - WiFi AP及用于WiFi AP和WiFi STA的方法

Info

Publication number: CN114513834B
Application number: CN202011288743.5A
Authority: CN
Inventors: 杨巧翎
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2024-07-19
Anticipated expiration: 2040-11-17
Also published as: CN114513834A

Abstract

本申请涉及WiFi AP及用于WiFi AP和WiFi STA的方法，对WiFi AP来说，方法包括：与多个WiFi STA联机；对该多个WiFi STA进行分组操作；以及依据该分组操作的结果来配置该多个WiFi STA各自的标识符。对WiFi STA来说，方法包括：联机至WiFi AP；从该WiFi AP接收关联标识符；以及依据该关联标识符来决定定期从省电模式离开的时间点来从WiFi AP接收通知。

Description

WiFi AP及用于WiFi AP和WiFi STA的方法

技术领域

本申请内容系关于WiFi方法，尤指一种WiFi STA的分组方法及相关装置。

背景技术

WiFi STA(station)和WiFi AP(Access Point)联机后，WiFi STA为了节省耗电会进入省电模式，并定期醒来接收信标(beacon)以得知是否有缓存在WiFi AP的数据，且作出反应。然而，随着WiFi STA的数量增加，所有WiFi STA同时接收信标并作出反应，容易造成信号碰撞的机率上升，使整体效率降低，进而造成功耗上升。因此需要一种方法改善上述问题。

发明内容

本申请公开一种用于WiFi AP的方法，包括：与多个WiFi STA联机；对该多个WiFiSTA进行分组操作；以及依据该分组操作的结果来配置该多个WiFi STA各自的标识符。

本申请公开一种WiFi AP，包括：非瞬时计算机可读取介质，储存有计算机可读指令；接收电路；传送电路；以及处理器，耦接至该非瞬时计算机可读取介质、该接收电路和该传送电路，其中该非瞬时计算机可读取介质和该计算机可读指令通过该处理器，使该WiFiAP进行上述方法。

本申请公开一种用于WiFi STA的方法，包括：联机至WiFi AP；从该WiFi AP接收关联标识符；以及依据该关联标识符来决定定期从省电模式离开的时间点来从WiFi AP接收通知。

本申请公开一种WiFi STA，包括：非瞬时计算机可读取介质，储存有计算机可读指令；接收电路；传送电路；以及处理器，耦接至该非瞬时计算机可读取介质、该接收电路和该传送电路，其中该非瞬时计算机可读取介质和该计算机可读指令通过该处理器，使该WiFiSTA进行上述方法。

上述方法和装置可降低WiFi STA取回缓存数据的整体等待时间及功耗。

附图说明

图1为WiFi AP与WiFi STA的示意图。

图2为WiFi AP对WiFi STA进行单播的实施例的时序图。

图3为WiFi AP对WiFi STA进行广播的实施例的时序图。

图4为本申请的WiFi AP的实施例的示意图。

图5为本申请的WiFi STA的实施例的示意图。

具体实施方式

WiFi STA为了节省耗电会进省电模式，并定期离开省电模式以接收来自WiFi AP的信标(beacon)，以接收信标中可能带有的单播(unicast)或广播(broadcast)信息。随着WiFi STA的数量增加，多个WiFi STA同时收到单播信息而进行相对应动作时可能会造成冲突。举例来说，多个WiFi STA因应信标而向WiFi AP要求取回缓存在WiFi AP中的数据时，多个WiFi STA发出的信号发生碰撞的机率也会升高，导致需要重新竞争与传送，使多个WiFiSTA全数取回缓存数据的整体时间变的更长，也就是整体等待时间变长。此外，由于WiFiSTA在取回缓存数据后才能再度回到省电模式，故整体等待时间变长也会造成整体功耗上升。本申请公开了WiFi AP和WiFi STA的相关方法和装置，能够在不增加复杂的交握机制的情况下解决上述问题。

图1为WiFi AP 100与WiFi STA 102、104、106、108、110、112的示意图。本申请的方法可以在WiFi AP 100与WiFi STA 102、104、106、108、110、112联机的情况下，降低WiFiSTA 102、104、106、108、110、112发生信号碰撞的机率，以降低整体延迟时间与功耗。本申请的方法对联机至WiFi AP 100的WiFi STA的数目并不限制，例如亦可应用在WiFi AP 100仅与WiFi STA 102、104、106、108、110、112中的任一个联机的情况，但可想而知的，在WiFi AP100与越多的WiFi STA联机的情况下，本申请的方法的效果越明显。此外，图1中的WiFi AP100和WiFi STA 102、104、108、110具有执行本申请方法的能力(以下简称特定能力)；WiFiSTA106和112为传统的装置，不具备该特定能力，但WiFi AP 100可相容WiFi STA 106和112。

本申请的方法中，WiFi AP 100和WiFi STA 102、104、106、108、110、112联机后，会对多个WiFi STA 102、104、106、108、110、112进行分组操作。在该分组操作中，WiFi AP 100会判断WiFi STA 102、104、106、108、110、112是否具有该特定能力，例如WiFi AP 100可依据与WiFi STA102、104、106、108、110、112分别建立联机时获得的信息中得知WiFi STA102、104、106、108、110、112是否具有该特定能力。WiFi AP 100将WiFi STA 102、104、106、108、110、112划分为第一组至第N组，其中不具有该特定能力的WiFi STA 106和112全数划分为第N组，其中N为大于1的整数，N的设定系依据数据待传指示信息(Delivery TrafficIndication Message,DTIM)周期(关于DTIM周期的细节将描述于后)，在本实施例中，N等于DTIM周期。本申请中，第N组亦可包含具有该特定能力的WiFi STA，例如不具有该特定能力的WiFi STA的数量很少或数量为零的情况下，第N组势必会分配到具有该特定能力的WiFiSTA。例如DTIM周期为3，则设N为3，因此WiFi AP 100将WiFi STA 102、104、108、110分为第一组至第二组，WiFi STA 106和112被划分为第三组。

接着，WiFi AP 100依据该分组操作的结果来为WiFi STA 102、104、106、108、110、112配置独特的标识符，例如在本实施例中该标识符为关联标识符(Association ID,AID)。具有该特定能力的WiFi STA 102、104、108、110可依据其被分配到的AID推知其对应的组别，以相对应地进行后续操作。举例来说，WiFi AP 100可使第M组的WiFi STA的AID除以N的余数为M，且使第N组的WiFi STA的AID除以N的余数为0，其中M为1到N-1的整数。在本实施例中N为3，WiFi STA 102、104、106、108、110、112的AID配置可如表1所示。

WiFi STA	组别	AID
			102	第一组	1
104	第二组	2
			106	第三组	3
108	第一组	4
			110	第二组	5
112	第三组	6

表1

图2为WiFi AP 100对WiFi STA 102、104、106、108、110、112进行单播的实施例的时序图。在本实施例中，WiFi AP 100在T0、T1、T2、…等固定间隔的多个时间点发送信标，以通知WiFi STA 102、104、106、108、110、112取回缓存在WiFi AP 100中的数据。和传统作法的差异在于，本申请中会依组别来分次通知多个WiFi STA以达到分流的效果，而不是像传统作法一次通知所有需取回缓存数据的WiFi STA。

具体来说，传统WiFi AP会依据信标周期进行单播和依据DTIM周期进行广播，例如传统WiFi AP会在时间T0到T5都发送单播通知且每次皆通知所有需取回缓存数据的WiFiSTA，以及仅在T2和T5发送广播通知；本申请会在T0到T5皆进行单播和广播通知，但不是每次都通知所有取回缓存数据的WiFi STA，而是在不同时间对不同组别进行通知。

表2

WiFi AP 100依据WiFi STA 102、104、106、108、110、112各自的AID来决定对WiFiSTA 102、104、106、108、110、112发出通知的时间点。例如，WiFi AP 100仅在对应DTIM计数为M的信标中对第M组的WiFi STA发出通知，以通知第M组的WiFi STA取回缓存的数据；以及仅在对应DTIM计数为0的信标中对第N组的WiFi STA发出通知，通知第N组的WiFi STA取回缓存的数据。也就是说，WiFi AP 100仅在对应DTIM计数为1的信标中对第一组的WiFi STA发出通知；仅在对应DTIM计数为2的信标中对第二组的WiFi STA发出通知；仅在对应DTIM计数为0的信标中对第三组的WiFi STA发出通知。DTIM计数的变化如表2所示，以时间T0到T5来看，第一组的WiFi STA 102和108可以仅接收T1和T4的信标，而在T0、T2、T3、T5的信标发送时保持在省电模式；第二组的WiFi STA 104和110可以仅接收T0和T3的信标，而在T1、T2、T4、T5的信标发送时保持在省电模式。至于第三组的WiFi STA 106和112则依照传统的方式接收信标，传统的WiFi AP作法可以如WiFi STA 106仅接收T2和T5的信标(即传统WiFi AP发送广播通知的时间点)，或如WiFi STA 112接收T0到T5的所有信标。

图2中，灰色区块时表示AID 1到6必须离开省电模式的时段，且WiFi AP 100的信标上方显示当下WiFi AP 100中缓存了哪些WiFi STA(以AID表示)的数据。在T0时，有AID 1～AID6的数据待取，依据表2和表1，T0时WiFi AP 100发出的信标中带有的单播通知仅针对第二组的WiFi STA(即AID 2和5)，第二组的WiFi STA必须离开省电模式并取回数据；第一组的WiFi STA则保持在省电模式；而WiFi STA 112(AID 6)虽会接收信标，但确认信标中不带有针对AID 6的通知便会进入省电模式。在T1时，由于AID 2和5的数据已被取回，因此剩AID 1、3、4、6的数据待取。此时WiFi AP 100发出的信标中带有的单播通知仅针对第一组的WiFi STA(即AID 1和4)，第一组的WiFi STA必须离开省电模式并取回数据；第二组的WiFiSTA则保持在省电模式；相同地，WiFi STA 112确认信标中不带有针对AID6的通知便会进入省电模式。

在T2时，由于AID 1和4的数据已被取回，因此剩AID 3、6的数据待取，但此时又新增AID 5的数据。此时WiFi AP 100发出的信标中带有的单播通知仅针对第三组的WiFi STA(即AID 3、6)，第三组的WiFi STA必须离开省电模式并取回数据；第一、二组的WiFi STA则保持在省电模式。

后续依此类推不做赘述。应注意的是，可以看到同组中的两个WiFi STA都要取回缓存数据时，其中一个先取得而另一个后取得。若是使用传统作法，在T2会通知所有6个WiFi STA取回数据，势必会有更严重的竞争。

图3为WiFi AP 100对WiFi STA 102、104、106、108、110、112进行广播的实施例的时序图。由于不同组别的WiFi STA会在不同时间离开省电模式，因此不能再同时对所有WiFi STA进行广播，而要分组进行。例如在T1通知第一组的WiFi STA；在T2通知第三组的WiFi STA；在T3通知第二组的WiFi STA。好处是可以仅针对任一组进行广播。

综上所述，本申请不需额外的交握机制，便可降低同时要取回缓存数据的WiFiSTA的数量，进而降低整体等待时间及功耗。同时不会产生兼容性问题。

图4为本申请的WiFi AP 100的实施例的示意图。WiFi AP 100包括接收电路402、传送电路404、处理器406及非瞬时计算机可读取介质(未示出于图中)，储存有计算机可读指令。处理器406耦接至该非瞬时计算机可读取介质、接收电路402和传送电路404，其中该非瞬时计算机可读取介质和该计算机可读指令通过处理器406，使WiFi AP 100进行本申请的方法。

图5为本申请的WiFi STA 102/104/108/110的实施例的示意图。WiFi STA 102/104/108/110包括接收电路502、传送电路504、处理器506及非瞬时计算机可读取介质(未示出于图中)，储存有计算机可读指令。处理器506耦接至该非瞬时计算机可读取介质、接收电路502和传送电路504，其中该非瞬时计算机可读取介质和该计算机可读指令通过处理器506，使WiFi STA 102/104/108/110进行本申请的方法。

上文的叙述简要地提出了本申请某些实施例的特征，而使得本申请所属技术领域具有通常知识者能够更全面地理解本申请内容的多种态样。本申请所属技术领域具有通常知识者当可明了，其可轻易地利用本申请内容作为基础，来设计或更动其他制程与结构，以实现与此处该的实施方式相同的目的和/或达到相同的优点。应了解到，在本申请的方法流程图中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。此外，上述各个模块或方法步骤，可依据设计者的需求，通过硬件、软件或是固件来实现。本申请所属技术领域具有通常知识者应当明白，这些均等的实施方式仍属于本申请内容的精神与范围，且其可进行各种变更、替代与更动，而不会悖离本申请内容的精神与范围。

【符号说明】

100：WiFi AP

102、104、108、110：本申请的WiFi STA

106、112：传统的WiFi STA

402、502：接收电路

404、504：传送电路

406、506：处理器

T0～T5：时间点。

Claims

1.一种用于WiFi AP的方法，包括：

与多个WiFi STA联机；对该多个WiFi STA进行分组操作；以及

依据该分组操作的结果来配置该多个WiFi STA各自的标识符，

其中依据该分组操作的结果来配置该多个WiFi STA各自的该标识符的步骤包括：

依据该分组操作的结果来配置该多个WiFi STA各自的关联标识符，

其中对该多个WiFi STA进行该分组操作的步骤包括：

判断该多个WiFi STA是否具有特定能力，其中具有该特定能力的WiFi STA能依据被配置的该关联标识符来相对应地决定定期从省电模式离开的时间点来从该WiFi AP接收通知。

2.权利要求1所述的方法，还包括：

依据该多个WiFi STA各自的该关联标识符来决定对该多个WiFi STA发出通知的时间点。

3.根据权利要求1所述的方法，其中对该多个WiFi STA进行该分组操作的步骤还包括：

将具有该特定能力的WiFi STA划分为第一组至第N组，其中待传指示信息周期为N，N为大于1的整数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中对该多个WiFi STA进行该分组操作的步骤还包括：

将不具有该特定能力的WiFi STA划分为第N组。

5.根据权利要求4所述的方法，其中依据该分组操作的结果来配置该多个WiFi STA各自的该关联标识符的步骤包括：

使第M组的WiFi STA的该关联标识符除以N的余数为M，其中M为1到N-1的整数；以及

使第N组的WiFi STA的该关联标识符除以N的余数为0；

其中该多个WiFi STA的该关联标识符彼此皆不相同。

6.根据权利要求5所述的方法，其中依据该多个WiFi STA各自的该关联标识符来决定对该多个WiFi STA发出通知的时间点的步骤包括：

仅在对应待传指示信息计数为M的信标中对第M组的WiFi STA发出通知；以及

仅在对应待传指示信息计数为0的信标中对第N组的WiFi STA发出通知。

7.一种WiFi AP，包括：

非瞬时计算机可读取介质，储存有计算机可读指令；

接收电路；

传送电路；以及

处理器，耦接至该非瞬时计算机可读取介质、该接收电路和该传送电路，其中该非瞬时计算机可读取介质和该计算机可读指令通过该处理器，使该WiFi AP进行根据权利要求1所述的方法。

8.一种用于WiFi STA的方法，包括：

联机至WiFi AP；

从该WiFi AP接收关联标识符；以及

依据该关联标识符来决定定期从省电模式离开的时间点来从该WiFi AP接收通知，

其中，多个WiFi STA被分组操作，并且依据该分组操作的结果来配置该多个WiFi STA各自的关联标识符，

其中对该多个WiFi STA进行该分组操作的步骤包括：

判断该多个WiFi STA是否具有特定能力，其中具有该特定能力的WiFi STA能依据被配置的该关联标识符来相对应地决定定期从省电模式离开的时间点来从该WiFi AP接收该通知。