[发明专利]站点区分广播帧与组播帧的方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更进一步涉及IEEE802.11ah中站点区分广播帧与组播帧的方法。可用于当接入点AP在传输业务指示信息DTIM信标周期内有要下发缓存的广播帧或者组播帧时，站点区分该帧的类别。

背景技术

目前，随着物联网等技术的广泛规模化应用，现在的无线局域网WLAN标准已经难以满足需求，低频段、低功耗的无线局域网WLAN成为新的焦点。IEEE802.11ah作为一个专门面向物联网的低频段的无线局域网WLAN新标准正在起草制定中，其工作在1GHz以下频段，可以支持智能电表、智能电网以及Wi-Fi覆盖扩展等应用，预计2016年将发布。然而，在IEEE802.11ah应用场景中，接入点AP支持站点数量很多，多达6000个站点，并且站点是由电池供电，能耗有限，节能对于站点来说至关重要。

IEEE802.11标准定义了电源管理省电模式PSM。在该省电模式中，站点有两种电源状态，即唤醒和休眠。当站点处于休眠状态时，接入点AP为其缓存数据包；当站点处于唤醒状态时，接收接入点AP下发的数据。站点在每个信标周期的开始接收接入点AP下发的信标帧，通过查看业务指示信息TIM来得知AP是否有为它下发的缓存数据。如果指示有为站点下发的缓存数据，则站点向接入点AP发送一个PS-Poll帧，以载波监听多址接入和碰撞避免，即以CSMA/CA的竞争方式向接入点AP请求缓存的数据帧。

在有站点处于节能模式的无线局域网里，除了下发单播数据帧，接入点AP也会为站点下发缓存的广播或者组播数据。接入点AP以每隔一个传输业务指示信息DTIM为周期下发传输业务指示信息DTIM，来指示接入点AP是否有下发缓存的广播帧或者组播帧。业务指示信息TIM信息元素的格式如图1所示，当业务指示信息TIM元素中的DTIM Count域为0时，表明目前的业务指示信息TIM信标帧是一个传输业务指示信息DTIM信标帧。DTIM Period域指示了传输业务指示信息DTIM的周期。Bitmap Control域第一位代表了关联身份AID为0的业务指示信息，当接入点AP在传输业务指示信息DTIM信标帧周期内有要下发缓存的广播帧或者多播帧时，Bitmap Control域的第一位会被置为1，并且DTIM Count域必定为0。所有站点在接收完含有该传输业务指示信息DTIM的信标帧后，会接收接入点AP下发的广播帧或者组播帧。

因此，IEEE802.11省电模式只使用Bitmap Control域的第一位来指示接入点AP缓存的广播帧或者组播帧，没有提供任何机制来区分接入点AP缓存的是广播帧还是组播帧，而且不能区分缓存的组播帧属于哪个组。因此当接入点AP需要下发缓存的组播帧时，所有的站点都必须处于唤醒状态去接收该组播帧，即使这些组播帧只是接入点AP为一部分站点缓存的数据帧。更坏的情况是一些站点可能不属于任何组，也需要消耗额外的能量去接收这些组播帧。在IEEE802.11ah应用场景中，站点数量很多而且能量受限，如果不能提供一种有效的机制来区分接入点AP在传输业务指示信息DTIM信标周期内下发的是广播帧还是组播帧，将导致站点由于接收不必要的组播帧而造成能量的大量浪费。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明在802.11基础结构型BSS无线局域网络的电源管理模式基础上，针对IEEE802.11ah应用场景的特点，提供一种站点区分广播帧与组播帧的方法，以避免站点由于接收不必要的组播帧而导致能量浪费的问题。

为实现上述目的，本发明的技术思路是：当接入点AP需要下发缓存的广播帧或者组播帧时，借用DTIM Count域第一位来指示接入点AP缓存的是广播帧还是组播帧，并且将该位命名为“帧类型”。当接入点AP缓存的是组播帧时，借用DTIM Count域的第二位到第六位来指示该组播帧属于哪一组，并且将这几位命名为“组号”。站点通过查看DTIM Count域，区分该帧的类别。其实现步骤包括如下：

1）接入点AP在传输业务指示信息DTIM信标周期内下发缓存的广播或者组播帧，并设置Bitmap Control域的第一位为1；

2）接入点AP依据下发缓存的帧类型，设置DTIM Count域的“帧类型”：

如果需要下发缓存的帧是广播帧，则设置“帧类型”为0，执行步骤4）；

如果需要下发缓存的帧是组播帧，则设置“帧类型”为1，执行步骤3）；

3）接入点AP依据下发组播帧的组号，将该组号的十进制数转化为五位二进制数，并将该五位二进制数设置为DTIM Count域的“组号”；