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CN111163497B - 通信设备、系统及信道切换方法 - Google Patents

通信设备、系统及信道切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通信设备、系统及信道切换方法。其中一种通信设备包括：第一WiFi模块；以及，第一蓝牙模块，用于通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至接收端通信设备的第二蓝牙模块，所述接收端通信设备还包括与所述第一WiFi模块处于同一无线局域网的第二WiFi模块，所述信息用于通知所述第二WiFi模块切换WiFi信道。本发明利用BT链路传输WiFi信道更换信息，达到快速切换WiFi信道的目的，尤其是接收信道切换的通信设备的WiFi模块处于休眠状态时，发起信道切换的通信设备只需发送一次WiFi信道更换信息，即可保证接收信道切换的通信设备及时收到信息，从而快速启动WiFi信道更换，减少切换耗时。

Description

通信设备、系统及信道切换方法
技术领域
本发明属于无线通信领域，尤其涉及一种通信设备、系统及信道切换方法。
背景技术
WiFi(一种无线网络技术)和Bluetooth(蓝牙)技术是目前使用最广泛的无线连接技术，WiFi具有高速率，高延迟，高功耗等特点。BT适用于低速率，低延迟，低功耗场景。这两种技术虽然已经可以集成在同一个无线通信芯片中，但在建立了WiFi、BT双连接的两个设备间，WiFi和BT连接仍旧独立存在。
WiFi连接大部分场景是跑在infrastructure模式(通过AP互连工作模式)，即一个AP(接入点)，另一个或多个客户端作为STA(工作站或站点)，共同组成一个BSS(基本服务集)。AP负责管理BSS的信道和带宽，当AP侦测到雷达或其它干扰时会通知所连STA更换到新的信道。在现有的WiFi协议中实现信道切换的过程如1图所示：第一设备A和第二设备B均为具有BT和WiFi的整合芯片，第一设备A和第二设备B之间建立WiFi、BT双连接，但WiFi和BT连接独立存在。在WiFi链路中，第一设备A作为WiFi AP，第二设备B作为WiFi STA，在AP更换信道前，由于STA可能处在power save(休眠，也可称为省电)状态，所以为了保证STA能听到WiFi信道更换信息，AP需要发送多个(例如图中示出的4个)携带有WiFi信道更换信息的Beacon frame(信标帧)或Probe response frame(探测响应帧)到STA，在发送完所有Beacon frame或Probe response frame(即cnt＝0)之后AP才能启动信道切换。由于每次发送Beacon frame要间隔一个指定的时间间隔，多为100ms，Probe response frame的发送是被动的，也不能做到及时。所以多次发送Beacon frame或Probe response frame后才进行信道切换,使得信道切换耗时较长,通常需要几百毫秒甚至秒级。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中信道切换发起端为了保证接收端确实收到WiFi信道更换信息而需要多次发送WiFi帧，从而导致信道切换耗时较长的缺陷，提供一种通信设备、系统及信道切换方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种通信设备，包括：
第一WiFi模块；以及，
第一蓝牙模块，用于通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至接收端通信设备的第二蓝牙模块，所述接收端通信设备还包括与所述第一WiFi模块处于同一无线局域网的第二WiFi模块，所述WiFi信道更换信息用于通知所述第二WiFi模块切换WiFi信道。
较佳地，所述第一蓝牙模块单次发送所述WiFi信道更换信息，所述第一WiFi模块在所述第一蓝牙模块单次发送所述WiFi信道更换信息完毕后切换WiFi信道。
较佳地，所述第一蓝牙模块在所述第二WiFi模块处于休眠状态时通过蓝牙链路发送所述WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块。
较佳地，所述WiFi信道更换信息由所述第一WiFi模块产生并传输至所述第一蓝牙模块；或，所述WiFi信道更换信息携带于WiFi帧中，所述WiFi帧由所述第一WiFi模块产生并传输至所述第一蓝牙模块，所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送所述WiFi帧至所述第二蓝牙模块；
和/或，所述通信设备用作WiFi接入点，所述接收端通信设备用作WiFi工作站。
一种通信设备，包括：
第二WiFi模块；以及，
第二蓝牙模块，用于通过蓝牙链路接收WiFi信道更换信息，所述WiFi信道更换信息用于通知所述第二WiFi模块切换WiFi信道。
较佳地，所述第二蓝牙模块还用于将所述WiFi信道更换信息传输至所述第二WiFi模块；所述第二WiFi模块还用于解析所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道；
或，所述WiFi信道更换信息携带于WiFi帧中，所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi帧并将所述WiFi帧传输至所述第二WiFi模块；所述第二WiFi模块解析所述WiFi帧中的所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道。
较佳地，在所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息时，所述第二WiFi模块处于休眠状态；
和/或，所述WiFi信道更换信息由发起端通信设备的第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送，所述发起端通信设备用作WiFi接入点，所述通信设备用作WiFi工作站。
一种通信系统，其特征在于，包括如上所述的一种通信设备以及如上所述的另一种通信设备。
一种信道切换方法，利用发起端通信设备和接收端通信设备实现，所述发起端通信设备包括第一WiFi模块和第一蓝牙模块，所述接收端通信设备包括第二WiFi模块和第二蓝牙模块，所述第一WiFi模块与所述第二WiFi模块处于同一无线局域网；
所述信道切换方法包括：
所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块，所述WiFi信道更换信息用于通知所述第二WiFi模块切换WiFi信道；
所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息。
较佳地，所述信道切换方法还包括：
在所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块之前，所述第一WiFi模块产生WiFi信道更换信息并将所述WiFi信道更换信息传输至所述第一蓝牙模块；
在所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息之后，所述第二蓝牙模块将所述WiFi信道更换信息传输至所述第二WiFi模块，所述第二WiFi模块解析所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道；
或，所述第一WiFi模块产生携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧并将所述WiFi帧传输至所述第一蓝牙模块；所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送所述WiFi帧至所述第二蓝牙模块；所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi帧；所述第二蓝牙模块将所述WiFi帧传输至所述第二WiFi模块；所述第二WiFi模块解析所述WiFi帧中的所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明利用BT链路(而非传统的WiFi链路)传输WiFi信道更换信息，达到快速切换WiFi信道的目的，尤其是接收信道切换的通信设备的WiFi模块处于休眠状态时，发起信道切换的通信设备也可不必多次发送WiFi信道更换信息，只需发送一次WiFi信道更换信息，即可保证接收信道切换的通信设备及时收到WiFi信道更换信息，从而快速启动WiFi信道更换，减少切换耗时。
附图说明
图1为现有的WiFi协议中实现信道切换的过程示意图；
图2为本发明实施例1的一种通信系统的交互示意图；
图3为本发明实施例1的一种信道切换方法的流程图；
图4为本发明实施例1的另一种信道切换方法的流程图；
图5为本发明实施例1的再一种信道切换方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
图2示出了一种通信系统，其包括了交互的两种通信设备，为了方便区分，本实施例将图左侧的通信设备称为发起端通信设备C，图右侧的通信设备称为接收端通信设备D，所述发起端通信设备C可管理、监测信道，通知所述接收端通信设备D切换WiFi信道，所述接收端通信设备D可根据所述发起端通信设备C的要求切换WiFi信道。在所述发起端通信设备C和所述接收端通信设备D构成的BSS中，所述发起端通信设备C可用作WiFi接入点(AP)，所述接收端通信设备D可用作WiFi工作站(STA)。
其中，所述发起端通信设备C包括第一WiFi模块11和第一蓝牙模块12，具体可是一种具有WiFi-蓝牙的整合芯片。所述接收端通信设备D包括第二WiFi模块21和第二蓝牙模块22，具体可是一种具有WiFi-蓝牙的整合芯片。所述第一WiFi模块11和所述第二WiFi模块21处于同一无线局域网，所述第一蓝牙模块12和所述第二蓝牙模块22通过蓝牙链路连接，从而，所述发起端通信设备C与所述接收端通信设备D建立WiFi、BT双连接。
在所述发起端通信设备C中，所述第一蓝牙模块12用于通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块22。在所述接收端通信设备D中，所述第二蓝牙模块22用于通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息。
所述WiFi信道更换信息用于通知所述第二WiFi模块21切换WiFi信道，其可以包括要切换的新的WiFi信道的信息。所述WiFi信道更换信息可以是自定义的一种信息而被所述第一蓝牙模块12单独发送至所述第二蓝牙模块22，以及被所述第二蓝牙模块22单独接收。所述WiFi信道更换信息还可以携带于某种信息中或与其他信息整合后被所述第一蓝牙模块12一同发送至所述第二蓝牙模块22，以及被所述第二蓝牙模块22连同携带或整合有所述WiFi信道更换信息的信息一起接收。例如所述WiFi信道更换信息可携带于WiFi帧中，如通过Beacon frame或Probe response frame中的信道切换宣告信息单元(Channel SwitchAnnouncement IE，为了警告网络中的工作站即将变换信道)或扩展信道切换宣告信息单元(Extended Channel Switch Announcement IE)表达，所述第一蓝牙模块12向所述第二蓝牙模块22发送Beacon frame或Probe response frame或其他携带有所述WiFi信道更换信息的WiFi帧，所述第二蓝牙模块22接收所述第一蓝牙模块12发送的Beaconframe或Proberesponse frame或其他携带有所述WiFi信道更换信息的WiFi帧。
本实施例中，所述WiFi信道更换信息或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧可由所述第一WiFi模块11根据监测信道的信号强度和信号质量产生，例如在信号强度或信号质量小于规定值时产生，产生后，先由所述第一WiFi模块11传输至所述第一蓝牙模块12，再由所述第一蓝牙模块12发送至所述第二蓝牙模块22并由所述第二蓝牙模块22接收。
在接收到所述WiFi信道更换信息或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧后，所述第二蓝牙模块22可直接对所述WiFi信道更换信息或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧进行解析，解析后通知所述第二WiFi模块21，所述第二WiFi模块21收到通知后切换WiFi信道；或，所述第二蓝牙模块22还可将所述信息更换信息或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧传输至所述第二WiFi模块21，由所述第二WiFi模块21解析所述WiFi信道更换信息或WiFi帧中的所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道。解析所述WiFi信道更换信息或解析WiFi帧的过程可以自定义的WiFi信道更换信息规则或参考现有的WiFi协议，在此不再赘述。
无论所述第二WiFi模块21是否处于休眠状态，由于所述第一蓝牙模块12和所述第二蓝牙模块22之间始终保持连接，所以通过蓝牙链路传输的所述WiFi信道更换信息或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧均可及时被所述接收端通信设备D收到。由此，所述第一蓝牙模块12可单次发送所述WiFi信道更换信息(或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧)而不必多次发送所述WiFi信道更换信息(或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧)，相应地，所述第二蓝牙模块22也只需接收1次所述WiFi信道更换信息(或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧)；所述第一WiFi模块11在所述第一蓝牙模块12单次发送所述WiFi信道更换信息(或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧)完毕后(即cnt＝0)即可切换WiFi信道，所述第二WiFi模块21在所述第二蓝牙模块22接收到1次所述WiFi信道更换信息(或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧)后也可切换WiFi信道。当然，在所述第二WiFi模块21处于休眠状态时，利用所述第一蓝牙模块12通过蓝牙链路发送所述WiFi信道更换信息(或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧)，以及利用所述第二蓝牙模块22通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息(或携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧)，更能体现本实施例采用蓝牙链路传输所述WiFi信道更换信息相比于传统采用WiFi链路传输所述WiFi信道更换信息在耗时短上的优越性。
本实施例还提供了一种信道切换方法，所述信道切换方法可利用上述的发起端通信设备C和接收端通信设备D实现。如图3所示，所述信道切换方法包括以下步骤：
步骤S31：所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送所述WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块；
步骤S32：所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息。
为了实现完整的信道切换过程，在所述WiFi信道更换信息是自定义的一种信息时，如图4所示，上述的信道切换方法可以进一步优化为：
步骤S41：所述第一WiFi模块产生WiFi信道更换信息并将所述WiFi信道更换信息传输至所述第一蓝牙模块；
步骤S42：所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送所述WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块；
步骤S43：所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息；
步骤S44：所述第二蓝牙模块将所述WiFi信道更换信息传输至所述第二WiFi模块；
步骤S45：所述第二WiFi模块解析所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道。
为了实现完整的信道切换过程，在所述WiFi信道更换信息携带于WiFi帧或其他信息时，如图5所示，上述的信道切换方法还可以进一步优化为：
步骤S51：所述第一WiFi模块产生携带有所述WiFi信道更换信息的WiFi帧并将所述WiFi帧传输至所述第一蓝牙模块；
步骤S52：所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送所述WiFi帧至所述第二蓝牙模块；
步骤S53：所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi帧；
步骤S54：所述第二蓝牙模块将所述WiFi帧传输至所述第二WiFi模块；
步骤S55：所述第二WiFi模块解析所述WiFi帧中的所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道。
本实施例的信道切换方法通过蓝牙链路传输所述WiFi信道更换信息，达到快速切换WiFi信道的目的，尤其是在所述第二WiFi模块处于休眠状态时，发起端通信设备C也可不必多次发送WiFi信道更换信息，只需发送一次WiFi信道更换信息，即可保证接收端通信设备C及时收到WiFi信道更换信息，从而快速启动WiFi信道更换，减少切换耗时。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：
第一WiFi模块；以及，
第一蓝牙模块，用于通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至接收端通信设备的第二蓝牙模块，所述接收端通信设备还包括与所述第一WiFi模块处于同一无线局域网的第二WiFi模块，所述WiFi信道更换信息用于通知所述第二WiFi模块切换WiFi信道，所述WiFi信道更换信息由所述第一WiFi模块根据监测信道的信号强度和信号质量产生；
所述第一蓝牙模块单次发送所述WiFi信道更换信息，所述第一WiFi模块在所述第一蓝牙模块单次发送所述WiFi信道更换信息完毕后切换WiFi信道；整个信道切换的通信过程中仅发送一次所述WiFi信道更换信息。
2.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述第一蓝牙模块在所述第二WiFi模块处于休眠状态时通过蓝牙链路发送所述WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块。
3.如权利要求1或2所述的通信设备，其特征在于，所述WiFi信道更换信息由所述第一WiFi模块产生并传输至所述第一蓝牙模块；或，所述WiFi信道更换信息携带于WiFi帧中，所述WiFi帧由所述第一WiFi模块产生并传输至所述第一蓝牙模块，所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送所述WiFi帧至所述第二蓝牙模块；
和/或，所述通信设备用作WiFi接入点，所述接收端通信设备用作WiFi工作站。
4.一种通信设备，其特征在于，包括：
第二WiFi模块；以及，
第二蓝牙模块，用于通过蓝牙链路接收WiFi信道更换信息，所述WiFi信道更换信息用于通知所述第二WiFi模块切换WiFi信道，所述WiFi信道更换信息由与所述第二WiFi模块处于同一无线局域网的第一WiFi模块根据监测信道的信号强度和信号质量产生；整个信道切换过程中仅接收一次所述WiFi信道更换信息。
5.如权利要求4所述的通信设备，其特征在于，所述第二蓝牙模块还用于将所述WiFi信道更换信息传输至所述第二WiFi模块；所述第二WiFi模块还用于解析所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道；
或，所述WiFi信道更换信息携带于WiFi帧中，所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi帧并将所述WiFi帧传输至所述第二WiFi模块；所述第二WiFi模块解析所述WiFi帧中的所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道。
6.如权利要求4所述的通信设备，其特征在于，在所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息时，所述第二WiFi模块处于休眠状态；
和/或，所述WiFi信道更换信息由发起端通信设备的第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送，所述发起端通信设备用作WiFi接入点，所述通信设备用作WiFi工作站。
7.一种通信系统，其特征在于，包括权利要求1-3中任意一项所述的通信设备以及权利要求4-6中任意一项所述的通信设备。
8.一种信道切换方法，其特征在于，利用发起端通信设备和接收端通信设备实现，所述发起端通信设备包括第一WiFi模块和第一蓝牙模块，所述接收端通信设备包括第二WiFi模块和第二蓝牙模块，所述第一WiFi模块与所述第二WiFi模块处于同一无线局域网；
所述信道切换方法包括：
所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块，所述WiFi信道更换信息用于通知所述第二WiFi模块切换WiFi信道，所述WiFi信道更换信息由所述第一WiFi模块根据监测信道的信号强度和信号质量产生；整个信道切换的通信过程中仅发送一次所述WiFi信道更换信息；
所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息。
9.如权利要求8所述的信道切换方法，其特征在于，所述信道切换方法还包括：
在所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送WiFi信道更换信息至所述第二蓝牙模块之前，所述第一WiFi模块产生WiFi信道更换信息并将所述WiFi信道更换信息传输至所述第一蓝牙模块；
在所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi信道更换信息之后，所述第二蓝牙模块将所述WiFi信道更换信息传输至所述第二WiFi模块，所述第二WiFi模块解析所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道；
或，所述第一WiFi模块产生携带所述WiFi信道更换信息的WiFi帧并将所述WiFi帧传输至所述第一蓝牙模块；所述第一蓝牙模块通过蓝牙链路发送所述WiFi帧至所述第二蓝牙模块；所述第二蓝牙模块通过蓝牙链路接收所述WiFi帧；所述第二蓝牙模块将所述WiFi帧传输至所述第二WiFi模块；所述第二WiFi模块解析所述WiFi帧中的所述WiFi信道更换信息，然后切换WiFi信道。
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