信标帧发送方法和装置与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种信标帧发送方法和装置。

背景技术：

在无线局域网(英文：wirelesslocalareanetwork，wlan)中，站点(英文：station，sta)可与接入点(英文：accesspoint，ap)关联以连接至网络。

sta在与第一ap关联的情况下，sta在监测到第一ap的信号较差，且第二ap的信号较好时，为了提高自身的无线网络质量，该sta可与第一ap去关联，与第二ap关联，实现漫游。

然而，sta是否进行漫游均由该sta自己控制，ap不可干预sta的漫游行为。

技术实现要素：

本申请提供了一种信标帧发送方法和装置。

第一方面，提供了一种信标帧发送方法，该信标帧发送方法包括：ap按照第一信标间隔周期地发送信标帧，ap发送的信标帧中的信标间隔字段的值为第二信标间隔，其中，第一信标间隔与第二信标间隔不同，第二信标间隔的值用于向接收该信标帧的sta指示ap发送信标帧的周期。

sta通常根据信标帧指示的信标帧发送周期以及信标帧的接收情况确定信标帧的丢失情况，在确定出该sta连续丢失预定数量的信标帧时，该sta可开始漫游。在ap发送信标帧的实际周期与信标帧中指示的ap发送信标帧的周期不一致的情况下，与该ap关联的sta确定出的信标帧丢失情况与信标帧实际丢失情况不符。例如，当信标间隔字段的值小于信标帧的实际发送周期时，sta确定出的信标帧丢失数量大于信标帧实际丢失数量。再例如，在ap将信标间隔字段的值修改为大于信标帧的实际发送周期的第二信标间隔时，sta确定出的信标帧丢失数量小于信标帧实际丢失数量。因此，在ap发送的信标帧中的信标间隔字段的值与信标帧的实际发送周期不相同时，ap实现了对sta漫游行为的干预。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现中，在ap按照第一信标间隔周期地发送信标帧之前，该信标帧发送方法还包括：ap在该ap缓存的帧的量达到第一数值时，将信标帧的信标间隔字段的值修改为小于信标帧的实际发送周期的值。

由于与ap关联的sta根据信标间隔字段的值确定的信标帧的发送周期小于实际发送周期，因此sta会提前结束休眠。相应的，一些sta可以在结束休眠后向ap发送空帧，ap将缓存的对应的数据帧反馈给发送该空帧的sta，从而使得sta从ap接收数据帧的延时减小，缩短了ap为该sta缓存数据的时长，进而减小了ap中缓存的数据帧的量。

结合第一方面或第一方面的第一种实现，在第一方面的第二种实现中，该信标帧发送方法还包括：当满足漫游引导条件时，ap将信标帧中的信标间隔字段的值修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔，或者，ap将该ap发送信标帧的周期修改为大于第二信标间隔的第一信标间隔。

ap发送的信标帧中的信标间隔字段的值小于第一信标间隔的值的情况下，与该ap关联的sta确定出的信标帧丢失数量大于信标帧实际丢失数量，导致与该ap关联的sta漫游至其他ap的可能性提高。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式以及第一方面的第二种实现方式中的任意一种，在第一方面的第三种实现中，漫游引导条件包括如下至少一项：与该ap关联的sta的数量达到第二数值；连接该ap的有线链路的链路质量低于第一阈值；该ap的丢包率达到第三数值。

在漫游引导条件为与该ap关联的sta的数量达到第二数值时，由于ap发送的信标帧中的信标间隔字段的值小于第一信标间隔的值，可以导致与该ap关联的sta漫游至其他ap的可能性提高，因此可以减少与该ap关联的sta的数量，减小ap的负载。

在漫游引导条件为连接该ap的有线链路的链路质量低于第一阈值或ap的丢包率达到第三数值时，由于ap发送的信标帧中的信标间隔字段的值小于第一信标间隔的值，可以导致与该ap关联的sta漫游至其他ap的可能性提高，因此可以使得漫游至其他ap的sta的数据业务质量得到提高。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式以及第一方面的第三种实现方式中的任意一种，在第一方面的第四种实现中，当sta的信号强度低于第二阈值时，ap将信标帧中的信标间隔字段的值修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔，或者，ap将发送信标帧的周期修改为大于第二信标间隔的第一信标间隔，ap将信标帧的接收者地址(英文：receiveraddress，ra)设置为该sta的地址。

在ap向信号强度较弱的sta发送信标帧时，该信标帧中的信标间隔字段的值小于第一信标间隔的值，使得该sta接收到该信标帧后，确定出的信标帧丢失数量大于信标帧实际丢失数量，提高该sta漫游至其他信号较好的ap的可能性。

结合第一方面、第一方面的第一种实现方式、第一方面的第二种实现方式以及第一方面的第三种实现方式中的任意一种，在第一方面的第五种实现中，该信标帧发送方法还包括：ap记录各个sta与该ap去关联的时刻，将在预定时长内与该ap去关联的次数达到第四数值的sta确定为频繁关联该ap的sta，将信标帧的接收者地址确定为该sta的地址；ap将信标帧中的信标间隔字段的值修改为大于第一信标间隔的第二信标间隔。

将信标帧中的接收者地址设置为频繁关联该ap的sta的地址，在ap将信标帧中的信标间隔字段的值修改为大于第一信标间隔的第二信标间隔的情况下，该sta在接收到该信标帧后漫游至ap的可能性降低，降低了该sta在该ap和其他ap之间频繁漫游的可能性，同时降低了该ap和其他ap频繁同步sta的数据的可能性。

第二方面，提供了一种信标帧发送装置。该信标帧发送装置至少包括一个单元，每个单元分别用于实现上述第一方面的信标帧发送方法中的对应步骤。

第三方面，提供了一种ap。该ap包括：处理器和无线收发器，该处理器和该无线收发器用于实现上述第一方面的信标帧发送方法中的对应步骤。

第四方面，提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质用于实现第一方面的信标帧发送方法的指令。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明一示例性实施例提供的信标帧发送系统的结构示意图；

图2本发明一个实施例中提供的信标帧发送方法的流程图；

图3是本发明一个实施例中提供的一种信标帧丢失的示意图；

图4是本发明一个实施例中提供的另一种信标帧丢失的示意图；

图5是本发明一示例性实施例提供的ap的结构示意图；

图6是本发明一个实施例提供的信标帧发送装置的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参考图1，其示出了本发明一示例性实施例提供的信标帧发送系统的结构示意图。该信标帧发送系统包括：ap110和至少一个sta120。

ap110发送信标帧。位于该ap110的信号覆盖范围内的sta120可接收到ap110发送的信标帧。

sta120可以为任意wlan设备，比如智能手机、平板电脑、可穿戴式设备或多媒体播放设备等。

可选的，sta120可关联ap110。

可选的，上述信标帧可以为广播帧或单播帧。

一般地，ap周期发送的信标帧为广播帧，该信标帧中的接收者地址(英文：receiveraddress，ra)为广播地址。本发明实施例中，为了单独干预特定sta的行为，ap也可为该sta周期发送为单播帧的信标帧，该信标帧的接收者地址为该sta的地址。可选的，信标帧中接收者地址限定的sta的地址可以为该sta的媒体接入控制(英文：mediumaccesscontrol，mac)地址。

不管信标帧是广播帧还是单播帧，信标帧均包括信标间隔字段，ap每次发送的信标帧中信标间隔字段的值可以相同也可以不同。其中，信标间隔字段的值用于指示该ap发送信标帧的发送周期。接收到该信标帧的sta可将信标帧中的信标间隔字段的值确定为ap发送信标帧的发送周期。

请参见图2所示，其是本发明一个实施例中提供的信标帧发送方法的流程图。本实施例以该信标帧发送方法应用于如图1所示的ap110中来举例说明，该信标帧发送方法包括以下几个步骤：

步骤201，在ap缓存的帧的量达到第一数值时，ap将信标帧中的信标间隔字段的值修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔。

其中，第一信标间隔为ap发送信标帧的实际发送周期。这里所讲的ap缓存的帧的量可以为缓存的帧的数量，也可以为缓存的帧的数据量。可选地，第一信标间隔为第二信标间隔的整数倍。

以ap缓存的帧的量为缓存的帧的数量、第一数值为3000个、第一信标间隔为100毫秒(ms)为例进行举例说明，在ap缓存的帧的数量达到3000个时，ap将信标帧中的信标间隔字段的值修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔。

以ap缓存的帧的量为缓存的帧的数据量、第一信标间隔为100ms、第一数值为512兆字节来举例说，当ap缓存的帧的数据量达到512兆字节时，ap将信标帧中的信标间隔字段的值修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔。

例如，上述第二信标间隔为50ms。

在实际应用中，信标帧可以为广播帧或单播帧。

一种可能的实现方式中，ap可以统一地向与该ap关联的各个sta发送广播帧形式的信标帧，此时ap将信标帧中的接收者地址设置为广播地址；接收到该信标帧的sta将第二信标间隔确定为ap发送信标帧的发送周期。

另一种可能的实现方式中，ap根据缓存的帧以及帧所属于的sta，确定出符合单播条件的sta，ap为符合单播条件的sta缓存的帧的量大于预定数值，ap向符合单播条件的sta发送单播帧形式的信标帧，此时ap将信标帧中的接收者地址设置为这些符合单播条件的sta的地址。

sta根据信标帧中的接收者地址确定是否对信标帧进行处理。sta接收到信标帧后，当该信标帧中接收者地址为广播地址，或包括该sta自身的地址时，该sta对信标帧进行处理。

sta通常根据信标帧中指示的信标间隔字段的值确定自身的休眠周期。传统的，ap发送的信标帧中信标间隔字段的值与ap发送信标帧的实际发送周期保持一致。在信标帧中的信标间隔字段的值被修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔的情况下，与ap关联的sta接收到该信标帧后，根据信标间隔字段确定的休眠周期会减小，这样sta可以提前醒来以提前接收到ap发送的信标帧，进而根据信标帧从ap获取数据帧的时延也会变小，能快速地减少ap中缓存的该sta的数据帧的量。

可选的，为了使醒来的sta能够尽快地从ap接收到数据帧，sta持续休眠一个休眠周期后，若该sta打开接收天线未接收到ap发送的信标帧，该sta也可向ap发送空帧，对应的ap接收到该空帧后，会将缓存的发送该空帧的sta的数据帧发送给该sta。

步骤202，当满足漫游引导条件时，ap将信标间隔字段的值修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔，或者，ap将发送信标帧的周期修改为大于第二信标间隔的第一信标间隔。

其中，漫游引导条件可以为与该ap关联的sta的数量达到第二数值，还可以为连接该ap的有线链路的链路质量低于第一阈值，还可以为ap检测到丢包率达到第三数值等。第一信标间隔为第二信标间隔的整数倍。

可选的，ap在检测到从有线链路接收到的数据包的循环冗余校验(英文：cyclicredundancycheck，crc)的错误率达到第一阈值时，认定ap连接有线链路的链路质量低于第一阈值，判定满足漫游引导条件。

在ap从有线链路中接收到的数据包的数量过于庞大、超出ap的处理能力时，会发生拥塞导致数据包丢失。ap检测到丢包率达到第三数值时，判定满足漫游引导条件。

在第二信标间隔小于第一信标间隔时，接收到信标帧的sta确定出的ap发送信标帧的周期小于ap实际发送信标帧的周期。该sta根据信标帧中指示的信标帧的发送周期以及信标帧的接收情况，确定出的信标帧丢失数量大于信标帧的实际丢失数量。如图3所示，第一信标间隔为100ms，第二信标间隔为50ms，ap发送信标帧的时刻在图3(1)中以箭头标出，sta确定出的ap发送信标帧的时刻在图3(2)中以箭头标出，sta接收到信标帧的时刻在图3(3)中以箭头标出。sta在第0ms接收到信标帧之后，当ap在第100ms发送的一个信标帧丢失时，sta在第200ms接收到信标帧之后，确定第50ms、第100ms以及第150ms的信标帧丢失，因此sta确定连续丢失了三个信标帧。也即sta认定的信标帧丢失数量大于信标帧的实际丢失数量。

sta在确定出连续丢失的信标帧的数量达到预定阈值时，会认为该sta接入ap的信号强度弱，此时可漫游至其他ap。因此，在信标帧的信标间隔字段的值小于第一信标间隔时，由于sta确定的连续丢失的信标帧的数量大于信标帧实际丢失数量，从而提高sta确定的信标帧连续丢失数量达到预定阈值的可能性，也即提高了该sta漫游至其他ap上的可能性。

类似的，ap发送的信标帧可以为广播帧或单播帧。

步骤203，当sta的信号强度低于第二阈值时，ap将信标间隔字段的值修改为小于第一信标间隔的第二信标间隔，或者，将发送信标帧的周期修改为大于第二信标间隔的第一信标间隔，信标帧的接收者地址为该sta的地址。

其中，信号强度可以为接收信号强度(英文：receivedsignalstrengthindication，rssi)，第一信标间隔为第二信标间隔的整数倍。

一般来讲，sta的信号强度较低时，表明sta在关联的该ap下得不到较好的服务，因此此时ap可以通过调整发送给该sta的信标帧的发送周期或信标帧中的信标间隔字段，引导信号强度较低的sta较快的漫游出去。

在实际实现时，ap对与该ap关联的sta的信号强度进行监控，当某一sta信号强度低于第二阈值时，ap发送接收者地址为该sta地址的信标帧，此时的信标帧为单播帧。

以第二阈值为20dbm、第一信标间隔为100ms来举例说明。sta1和sta2接入ap的信号强度均为10dbm，此时ap可将第二信标间隔确定为50ms，也即ap将信标帧中的信标间隔字段的值设置为50ms。ap每隔100ms发送接收者地址为sta1的地址的信标帧，每隔100ms发送接收者地址为sta2的地址的信标帧。sta1接收到接收者地址为sta1的地址的信标帧后，该sta1漫游至其他ap的可能性提高；sta2接收到接收者地址为sta2的地址的信标帧后，该sta2漫游至其他ap的可能性提高。

步骤204，当sta频繁关联ap时，ap将信标间隔字段的值修改为大于第一信标间隔的第二信标间隔，信标帧的接收者地址为该sta的地址。

其中，第二信标间隔为第一信标间隔的整数倍。

ap记录各个sta与该ap去关联的时刻，将预定时长内与该ap去关联的次数达到第四数值的sta确定为频繁关联该ap的sta。或者，ap记录各个sta与该ap关联的时刻，将预定时长内与该ap关联的次数达到第四数值的sta确定为频繁关联该ap的sta。

该sta接收到该信标帧后，该sta漫游至其他ap的可能性提高。

可选的，ap可将接收到sta发送的去关联请求的时刻，记为该sta与该ap去关联的时刻。类似的，ap可将接收到sta发送的关联请求的时刻，记录该sta与该ap关联的时刻。

当sta频繁关联ap时，表明该sta的信号不稳定，当该sta在不同的ap之间频繁漫游时，这些ap之间需要频繁的同步与该sta的数据，因此为了降低ap之间频繁进行sta的数据同步的可能性，ap将信标间隔字段的值修改为大于第一信标间隔的第二信标间隔。

在将信标帧中信标间隔字段的值修改为大于第一信标间隔的第二信标间隔时，sta在接收到该信标帧之后，sta确定的信标帧发送周期大于ap发送信标帧的实际发送周期，从而使得sta确定的丢失信标帧的数量小于实际丢失的信标帧的数量，进而延缓了sta漫游，降低sta漫游的可能性。

举例来讲，请参见图4，第一信标间隔为50ms，第二信标间隔为50ms，ap发送信标帧的时刻在图4(1)中以箭头标出，sta确定出的ap发送信标帧的时刻仍旧参见图4(1)。在ap信标间隔字段的值修改为100ms的情况下，sta确定出的ap发送信标帧的时刻在图4(2)中以箭头标出，sta接收到信标帧的时刻在图4(3)中以箭头标出。也即，sta在第0ms接收到信标帧之后，当ap在第50ms、100ms、150ms发送的信标帧均丢失时，sta在第200ms接收到信标帧之后，确定出第100ms的信标帧丢失。也即，sta认定的信标帧丢失数量小于信标帧的实际丢失数量。

步骤205，ap按照第一信标间隔周期地发送信标帧。

需要说明的是，ap在单独为任一sta发送接收者地址为该sta的信标帧时，ap不会停止发送广播帧形式的信标帧。在该sta与该ap去关联之前，该ap按照第一信标间隔周期地发送接收者地址为该sta的信标帧。另外，该sta接收到ap发送的接收者地址为该sta的信标帧后，该sta不会再对接收者地址为广播地址的信标帧进行处理。

综上所述，本发明提供的信标帧发送方法，ap通过按照第一信标间隔周期地发送信标帧，ap发送的信标帧中的信标间隔字段的值为第二信标间隔，其中，第一信标间隔与第二信标间隔不同，第二信标间隔的值用于向接收该信标帧的sta指示ap发送信标帧的周期；由于sta通常根据信标帧指示的信标帧发送周期以及信标帧的接收情况确定信标帧的丢失情况，则与该ap关联的sta确定出的信标帧丢失情况与信标帧实际丢失情况不符，该sta漫游至其他ap的可能性也随之改变，解决了相关技术中ap不可干预sta的漫游行为的问题，达到了ap可干预与其关联sta的漫游行为的效果。

请参考图5，其示出了本发明一示例性实施例提供的ap的结构示意图。该ap包括：处理器51和无线收发器52。

处理器51包括一个或者一个以上处理核心，处理器51通过运行软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。

无线收发器52用于发送信标帧，无线收发器52还用于向与该ap关联sta发送无线帧，无线收发器52还用于接收与该ap关联sta发送的无线帧。

可选的，无线收发器52包含介质访问控制器(英文：mediumaccesscontroller)、基带芯片、射频模块、功率放大器和天线。无线收发器中的这些器件可以是独立的也可以由同一芯片实现。此外，这些器件中的一些或全部也可以集成在处理器中。

可选的，该ap还包括网络接口53，网络接口53可以为以太网网口，也可以为有线网口，网络接口53用于连接有线链路。

可选的，该ap还包括存储器54。存储器54与处理器51相连，比如，存储器54可以通过总线等方式与处理器51相连；存储器54可用于存储软件程序以及模块。

可选的，存储器54可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(英文：staticrandomaccessmemory，sram)，电可擦除可编程只读存储器(英文：electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)，可擦除可编程只读存储器(英文：erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)，可编程只读存储器(英文：programmablereadonlymemory，prom)，只读存储器(英文：readonlymemoryimage，rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

本领域技术人员可以理解，图5中所示出的ap的结构并不构成对ap110的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

请参考图6，其示出了本发明一个实施例提供的信标帧发送装置的框图。该信标帧发送装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为ap的全部或者一部分。该信标帧发送装置可以包括：发送单元610和执行单元620。

发送单元610，用于实现上述步骤205功能。

执行单元620，用于实现上述步骤201、步骤202、步骤203和步骤204的至少一种的功能。

在实际实现时，发送单元610的功能可以由ap的处理器利用无线收发器实现，执行单元620的功能可以由ap的处理器实现。可选的，ap在生成信标帧时，由ap的处理器设置信标帧中信标间隔字段的值以及接收者地址。处理器在修改信标帧的发送周期时，通过修改介质访问控制器中定时器的定时时长实现。在定时器的定时时长结束时，介质访问控制器从处理器获取信标间隔字段的值、接收者地址以及处理器设置的其他字段的值以生成信标帧，并利用基带芯片、射频模块、功率放大器以及天线发送信标帧。

需要说明的是：上述实施例提供的信标帧发送装置和ap在发送信标帧时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将ap的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的信标帧发送装置与信标帧发送方法的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。