无线局域网的通信方法、通信装置、接入点和站点与流程

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、一种接入点和一种站点。

背景技术：

在2016年7月，802.11成立了下一代wi-fi(wirelessfidelity，无线保真)技术的研究组wur(wakeupreceiver)，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wur研究组中，介绍了802.11设备具有两种接收机：传统ieee(instituteofelectricalandelectronicsengineers，电气和电子工程师协会)802.11数据接收机和wakeup(唤醒)通信帧接收机。如图1所示，当没有ieee802.11数据需要接收时，传统的802.11数据接收机处于休眠状态，而低功率wakeup帧接收机处于苏醒状态；如图2所示，当有数据需要接收时，数据发送方会先发送wakeup帧，然后发送802.11数据，当低功率wakeup帧接收机接收到wakeup帧时，向802.11数据接收机发送唤醒信号，使802.11数据接收机处于苏醒状态来接收802.11数据。

在wur的讨论中，有文稿提出了设备接收wakeup帧可以是周期性进行的，这样更有利于设备省电。但是，对于如何设置wakeup帧的监听周期却没有进行规定，因此如何能够合理设置wakeup帧的监听周期，以满足wur的需求成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的无线局域网的通信方案，使得处于休眠状态的设备能够周期性地来监听并接收唤醒帧，进而能够有效降低设备的功耗，满足了wur的需求。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种无线局域网的通信方法，包括：生成消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长；发送所述消息帧；在发送所述消息帧且所述ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制所述设备中的唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，其中，所述预设周期与所述休眠周期在时间上重叠。

在该技术方案中，通过在发送包含有设备的休眠周期的消息帧且ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，使得能够周期性地来监听并接收唤醒帧，进而能够有效降低设备的功耗，满足了wur的需求。而通过使休眠周期与唤醒帧的监听周期在时间上重叠，可以确保唤醒帧的接收机在设备的休眠周期内能够监听到wakeup帧，进而保证及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信。

其中，ieee802.11数据帧是指通过802.11a/b/g/n/ac/ax/ah等协议传输的数据帧，其遵循各自协议中的传输功率，且ieee802.11数据帧的传输功率比唤醒帧的传输功率要高很多；唤醒帧即为wakeup帧，并且wakeup帧也是在802.11中定义的通信帧。

同时，接收唤醒帧及ieee802.11数据帧的接收机可以是同一个物理实体，只是处于逻辑上的分开，用不同的内部操作指令控制其工作状态；另外，接收唤醒帧及ieee802.11数据帧的接收机也可以是两个物理实体，且唤醒帧的接收机与ieee802.11数据帧的接收机之间存在着通信接口，当唤醒帧的接收机接收到wakeup帧之后，会通过该通信接口来向ieee802.11数据帧的接收机发送唤醒指令，以唤醒ieee802.11数据帧的接收机进行通信。

在上述技术方案中，优选地，所述预设周期为所述休眠周期或为所述休眠周期时长的一半。

譬如，休眠周期为10s，则监听唤醒帧的预设周期也可以为10s，或者监听唤醒帧的预设周期可以为5s，这样可以在10s的休眠周期内，有5s的时间用于监听唤醒帧。当然，设置的wakeup帧的侦听周期(即所述的预设周期)也可以是休眠周期时长的其他比例，这里不再赘述，但一个总的原则就是wakeup帧侦听周期不长于休眠周期。

在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧中包含有信息元素(informationelement，即ie)，所述信息元素用于指示所述休眠周期。

进一步地，所述信息元素包含有duration字段，所述duration字段的值表示所述ieee802.11数据帧的接收机在进入休眠状态之后，所述唤醒帧的接收机对所述唤醒帧的监听时长。

在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧为唤醒帧监听请求帧。即在该技术方案中，可以定义一种新的帧来指示设备的休眠周期。

根据本发明的第二方面，还提出了一种无线局域网的通信方法，包括：接收消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长；根据所述设备的休眠周期，确定所述设备中的唤醒帧的接收机对唤醒帧的监听周期；当需要向所述设备发送ieee802.11数据帧时，在所述监听周期内向所述设备发送唤醒帧，以唤醒所述ieee802.11数据帧的接收机来接收ieee802.11数据帧。

在该技术方案中，通过接收包含有设备的休眠周期的消息帧，并根据设备的休眠周期，确定设备中的唤醒帧(即wakeup帧)的接收机对唤醒帧的监听周期，然后在需要发送ieee802.11数据帧时，在该监听周期内向设备发送唤醒帧，可以保证处于休眠状态的设备能够监听到wakeup帧，以及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信，满足了wur的需求。同时，也使得处于休眠状态的设备能够周期性地监听wakeup帧，有效降低了设备的功耗。

根据本发明的第三方面，还提出了一种无线局域网的通信装置，包括：生成单元，用于生成消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长；发送单元，用于发送所述消息帧；处理单元，用于在所述发送单元发送所述消息帧且所述ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制所述设备中的唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，其中，所述预设周期与所述休眠周期在时间上重叠。

在该技术方案中，通过在发送包含有设备的休眠周期的消息帧且ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，使得能够周期性地来监听并接收唤醒帧，进而能够有效降低设备的功耗，满足了wur的需求。而通过使休眠周期与唤醒帧的监听周期在时间上重叠，可以确保唤醒帧的接收机在设备的休眠周期内能够监听到wakeup帧，进而保证及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信。

其中，ieee802.11数据帧是指通过802.11a/b/g/n/ac/ax/ah等协议传输的数据帧，其遵循各自协议中的传输功率，且ieee802.11数据帧的传输功率比唤醒帧的传输功率要高很多；唤醒帧即为wakeup帧，并且wakeup帧也是在802.11中定义的通信帧。

同时，唤醒帧的接收机和ieee802.11数据帧的接收机可以是同一个物理实体，只是处于逻辑上的分开，用不同的内部操作指令控制其工作状态；另外，唤醒帧的接收机和ieee802.11数据帧的接收机也可以是两个物理实体，且唤醒帧的接收机与ieee802.11数据帧的接收机之间存在着通信接口，当唤醒帧的接收机接收到wakeup帧之后，会通过该通信接口来向ieee802.11数据帧的接收机发送唤醒指令，以唤醒ieee802.11数据帧的接收机进行通信。

在上述技术方案中，优选地，所述预设周期为所述休眠周期或为所述休眠周期时长的一半。

譬如，休眠周期为10s，则监听唤醒帧的预设周期也可以为10s，或者监听唤醒帧的预设周期可以为5s，这样可以在10s的休眠周期内，有5s的时间用于监听唤醒帧。此外，设置的wakeup帧的侦听周期也可以是休眠周期时长的其他比例，这里不再赘述，但一个总的原则就是wakeup帧侦听周期不长于休眠周期。

在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧中包含有信息元素，所述信息元素用于指示所述休眠周期。

进一步地，所述信息元素包含有duration字段，所述duration字段的值表示所述ieee802.11数据帧的接收机在进入休眠状态之后，所述唤醒帧的接收机对所述唤醒帧的监听时长。

在上述任一技术方案中，优选地，所述消息帧为唤醒帧监听请求帧。即在该技术方案中，可以定义一种新的帧来指示设备的休眠周期。

根据本发明的第四方面，还提出了一种无线局域网的通信装置，包括：接收单元，用于接收消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长；确定单元，用于根据所述设备的休眠周期，确定所述设备中的唤醒帧的接收机对唤醒帧的监听周期；发送单元，用于当需要向所述设备发送ieee802.11数据帧时，在所述监听周期内向所述设备发送唤醒帧，以唤醒所述ieee802.11数据帧的接收机来接收ieee802.11数据帧。

在该技术方案中，通过接收包含有设备的休眠周期的消息帧，并根据设备的休眠周期，确定设备中的唤醒帧(即wakeup帧)的接收机对唤醒帧的监听周期，然后在需要发送ieee802.11数据帧时，在该监听周期内向设备发送唤醒帧，可以保证处于休眠状态的设备能够监听到wakeup帧，以及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信，满足了wur的需求。同时，也使得处于休眠状态的设备能够周期性地监听wakeup帧，有效降低了设备的功耗。

根据本发明的第五方面，还提出了一种接入点，包括：如上述第三方面所述的无线局域网的通信装置；和/或如上述第四方面所述的无线局域网的通信装置。

根据本发明的第六方面，还提出了一种站点，包括：如上述第三方面所述的无线局域网的通信装置；和/或如上述第四方面所述的无线局域网的通信装置。

通过以上技术方案，使得处于休眠状态的设备能够周期性地来监听并接收唤醒帧，进而能够有效降低设备的功耗，满足了wur的需求。

附图说明

图1示出了在没有802.11数据帧需要接收时，802.11数据接收机和wakeup通信帧接收机的状态示意图；

图2示出了在有802.11数据帧需要接收时，802.11数据接收机和wakeup通信帧接收机的状态示意图；

图3示出了根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图；

图4示出了根据本发明的第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第二个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图；

图6示出了根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图；

图7示出了根据本发明的实施例的用于通知休眠周期的ie的结构示意图。

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3示出了根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图。

如图3所示，根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信方法，包括：

步骤s30，生成消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长。

步骤s32，发送所述消息帧。

步骤s34，在发送所述消息帧且所述ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制所述设备中的唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，其中，所述预设周期与所述休眠周期在时间上重叠。

进一步地，所述预设周期为所述休眠周期或为所述休眠周期时长的一半。譬如，休眠周期为10s，则监听唤醒帧的预设周期也可以为10s，或者监听唤醒帧的预设周期可以为5s，这样可以在10s的休眠周期内，有5s的时间用于监听唤醒帧。当然，设置的wakeup帧的侦听周期(即所述的预设周期)也可以是休眠周期时长的其他比例，这里不再赘述，但一个总的原则就是wakeup帧侦听周期不长于休眠周期。

进一步地，所述消息帧中包含有信息元素(即ie)，所述信息元素用于指示所述休眠周期。

进一步地，所述信息元素包含有duration字段，所述duration字段的值表示所述ieee802.11数据帧的接收机在进入休眠状态之后，所述唤醒帧的接收机对所述唤醒帧的监听时长。

进一步地，所述消息帧为唤醒帧监听请求帧。即在该技术方案中，可以定义一种新的帧来指示设备的休眠周期。

其中，ieee802.11数据帧是指通过802.11a/b/g/n/ac/ax/ah等协议传输的数据帧，其遵循各自协议中的传输功率，且ieee802.11数据帧的传输功率比唤醒帧的传输功率要高很多；上述的唤醒帧即为wakeup帧，并且wakeup帧也是在802.11中定义的通信帧。接收唤醒帧及ieee802.11数据帧的接收机可以是同一个物理实体，只是处于逻辑上的分开，用不同的内部操作指令控制其工作状态；另外，接收唤醒帧及ieee802.11数据帧的接收机也可以是两个物理实体，且唤醒帧的接收机与ieee802.11数据帧的接收机之间存在着通信接口，当唤醒帧的接收机接收到wakeup帧之后，会通过该通信接口来向ieee802.11数据帧的接收机发送唤醒指令，以唤醒ieee802.11数据帧的接收机进行通信。

在图3所示的技术方案中，通过在发送包含有设备的休眠周期的消息帧且ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，使得能够周期性地来监听并接收唤醒帧，进而能够有效降低设备的功耗，满足了wur的需求。而通过使休眠周期与唤醒帧的监听周期在时间上重叠，可以确保唤醒帧的接收机在设备的休眠周期内能够监听到wakeup帧，进而保证及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信。

其中，图3所示的通信方法的执行主体既可以是作为接入点的路由器等，也可以是作为站点的手机、pda(personaldigitalassistant，掌上电脑)等。

图4示出了根据本发明的第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，根据本发明的第一个实施例的无线局域网的通信装置400，包括：生成单元402、发送单元404和处理单元406。

其中，生成单元402用于生成消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长；发送单元404用于发送所述消息帧；处理单元406用于在所述发送单元404发送所述消息帧且所述ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制所述设备中的唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，其中，所述预设周期与所述休眠周期在时间上重叠。

在具体实现时，生成单元402可以是信号处理器、中央处理器或基带处理器等；发送单元404可以是发送器或天线等；处理单元406可以是中央处理器或基带处理器等。

在该技术方案中，通过在发送包含有设备的休眠周期的消息帧且ieee802.11数据帧的接收机进入休眠状态之后，控制唤醒帧的接收机以预设周期监听唤醒帧，使得能够周期性地来监听并接收唤醒帧，进而能够有效降低设备的功耗，满足了wur的需求。而通过使休眠周期与唤醒帧的监听周期在时间上重叠，可以确保唤醒帧的接收机在设备的休眠周期内能够监听到wakeup帧，进而保证及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信。

其中，ieee802.11数据帧是指通过802.11a/b/g/n/ac/ax/ah等协议传输的数据帧，其遵循各自协议中的传输功率，且ieee802.11数据帧的传输功率比唤醒帧的传输功率要高很多；唤醒帧即为wakeup帧，并且wakeup帧也是在802.11中定义的通信帧。唤醒帧的接收机和ieee802.11数据帧的接收机可以是同一个物理实体，只是处于逻辑上的分开，用不同的内部操作指令控制其工作状态；另外，唤醒帧的接收机和ieee802.11数据帧的接收机也可以是两个物理实体，且唤醒帧的接收机与ieee802.11数据帧的接收机之间存在着通信接口，当唤醒帧的接收机接收到wakeup帧之后，会通过该通信接口来向ieee802.11数据帧的接收机发送唤醒指令，以唤醒ieee802.11数据帧的接收机进行通信。

进一步地，所述预设周期为所述休眠周期或为所述休眠周期时长的一半。譬如，休眠周期为10s，则监听唤醒帧的预设周期也可以为10s，或者监听唤醒帧的预设周期可以为5s，这样可以在10s的休眠周期内，有5s的时间用于监听唤醒帧。此外，设置的wakeup帧的侦听周期也可以是休眠周期时长的其他比例，这里不再赘述，但一个总的原则就是wakeup帧侦听周期不长于休眠周期。

进一步地，所述消息帧中包含有信息元素，所述信息元素用于指示所述休眠周期。

进一步地，所述信息元素包含有duration字段，所述duration字段的值表示所述ieee802.11数据帧的接收机在进入休眠状态之后，所述唤醒帧的接收机对所述唤醒帧的监听时长。

进一步地，所述消息帧为唤醒帧监听请求帧。即在该技术方案中，可以定义一种新的帧来指示设备的休眠周期。

图5示出了根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信方法的流程示意图。

如图5所示，根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信方法，包括：

步骤s50，接收消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长。

步骤s52，根据所述设备的休眠周期，确定所述设备中的唤醒帧的接收机对唤醒帧的监听周期。

步骤s54，当需要向所述设备发送ieee802.11数据帧时，在所述监听周期内向所述设备发送唤醒帧，以唤醒所述ieee802.11数据帧的接收机来接收ieee802.11数据帧。

在该技术方案中，通过接收包含有设备的休眠周期的消息帧，并根据设备的休眠周期，确定设备中的唤醒帧(即wakeup帧)的接收机对唤醒帧的监听周期，然后在需要发送ieee802.11数据帧时，在该监听周期内向设备发送唤醒帧，可以保证处于休眠状态的设备能够监听到wakeup帧，以及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信，满足了wur的需求。同时，也使得处于休眠状态的设备能够周期性地监听wakeup帧，有效降低了设备的功耗。

其中，图5所示的通信方法的执行主体既可以是作为接入点的路由器等，也可以是作为站点的手机、pda(personaldigitalassistant，掌上电脑)等。

图6示出了根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信装置的示意框图。

如图6所示，根据本发明的第二个实施例的无线局域网的通信装置600，包括：接收单元602、确定单元604和发送单元606。

其中，接收单元602用于接收消息帧，所述消息帧中包含有设备的休眠周期，所述休眠周期表示所述设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长；确定单元604用于根据所述设备的休眠周期，确定所述设备中的唤醒帧的接收机对唤醒帧的监听周期；发送单元606用于当需要向所述设备发送ieee802.11数据帧时，在所述监听周期内向所述设备发送唤醒帧，以唤醒所述ieee802.11数据帧的接收机来接收ieee802.11数据帧。

在具体实现时，接收单元602可以是接收器或天线等；确定单元604可以是中央处理器或基带处理器等；发送单元606可以是发送器或天线等。

在该技术方案中，通过接收包含有设备的休眠周期的消息帧，并根据设备的休眠周期，确定设备中的唤醒帧(即wakeup帧)的接收机对唤醒帧的监听周期，然后在需要发送ieee802.11数据帧时，在该监听周期内向设备发送唤醒帧，可以保证处于休眠状态的设备能够监听到wakeup帧，以及时唤醒ieee802.11数据帧进行通信，满足了wur的需求。同时，也使得处于休眠状态的设备能够周期性地监听wakeup帧，有效降低了设备的功耗。

本发明还提出了一种接入点，包括：如图4中所示的无线局域网的通信装置400；和/或如图6中所示的无线局域网的通信装置600。

本发明还提出了一种站点，包括：如图4中所示的无线局域网的通信装置400；和/或如图6中所示的无线局域网的通信装置600。

综上所述，本发明的技术方案主要是设备在进入休眠状态之前，将自己的休眠周期发送给对方，且在休眠周期内，以预设周期来监听/接收wakeup帧。

具体如下：

1、设备在进入休眠之前的动作。

设备在进入休眠状态之前，可以与其通信方进行协商来确定其休眠周期为多长。譬如：在站点与ap通信的过程中，站点可以与ap协商其休眠周期，如其休眠周期可以为信标帧周期的数倍。

其中，休眠周期表示设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号的时长。

当设备进入休眠状态之后，也即设备中的ieee802.11数据帧的接收机不感知电信号之后，设备中的wakeup帧的接收机以预设周期来监听/接收wakeup帧，其中，预设周期为上述休眠周期或者为上述休眠周期的一半。

2、可以通过ie(informationelement，信息元素)的形式来通知设备的休眠周期。其中，ie的结构如图7所示，duration字段表示设备在与通信方协商休眠周期之后，进入休眠状态侦听wakeup帧的时长，譬如：站点与ap进行休眠协商，其侦听的周期可以是ap广播的cf(contention-free非竞争)周期。

此外，可以将图7所示的ie封装在设备发送给其通信方的通信帧中，如可新定义一种帧为wakeup侦听请求帧。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种新的无线局域网的通信方案，使得处于休眠状态的设备能够周期性地来监听并接收唤醒帧，进而能够有效降低设备的功耗，满足了wur的需求。

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。