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WIFI Power Save 省電機制介紹 (PS-POLL APSD)

省電機制分為四種類型
•Legacy Power Save
•APSD
•SM 通過臨時關閉部分天線來實現省電目的
•PSMP
終端對省電機制的支援情況:
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最常用的是Legacy和APSD兩種省電模式;
Legacy PS-POLL

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  • STA transmits a PS-Poll frame with Power management bit set to 0 to AP.
  • ACK is optional. ACK is optional.
  • As to PS-Poll frame received by AP, AP transmits Data frame for the AID present in PS-Poll frame.(PS-Poll幀的duration/ID欄位攜帶AID)
  • If in the last transmitted data frame transmitted by AP contains More Data field set to 1, STA follows the procedure present in stage I
  • STA goes to sleep mode until data from AP buffer is empty.

注意:PS-POLL不能用於改變STA的省電模式(active<一直醒>或者power save<可睡可醒>兩種模式),所以PS-Poll frame中的 Power management bit set to 0 ,傳送PS-POLL後的STA狀態還是省電模式,AP還是會為STA快取資料,所以要不斷髮送PS-POLL去不斷觸發下行資料,直到都快取資料接收完畢;而不是隻傳送一次POLL即可

Automatic Power-Save Delivery (APSD)
801.11e定義的省電機制增加版本,AP會自動將下行資料包快取並逐步遞交給處於省電模式的終端;此處的下行資料包必須是屬於AP和客戶端預先協商好接入等級的資料包;
分為兩種方式:
•Unscheduled APSD (U-APSD)
•Scheduled APSD (S-APSD)
U-APSD最為常用;S-APSD幾乎沒有實際使用;
下面重點介紹U-APSD:

  • 首先AP必須在Beacon訊息中廣播自己是否支援APSD,如下圖:**
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  • 其次AP和客戶端都必須支援802.11e(WMM QOS),也就是支援不同接入等級的QOS flow;而且客戶端必須在連線AP過程中,通過(Re)Association Request frames 訊息中攜帶WME QOS Info指示自己希望在哪種接入等級的資料流上啟用APSD的省電模式;只有屬於此接入等級的下行資料流才能觸發AP為其快取資料包;如下圖所示:

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其中:
•Max SP Length由客戶端自己指定,用來指示客戶端在SP(服務週期SP)期間準備接收的最大BU數目
•BU( bufferable unit)表示MAC層的MSDU或者AMSDU

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  • 客戶端傳送一個數據幀,其中 Power Management subfield in the Frame Control field set to 1,用來告訴AP自己進入省電模式,AP開始為其快取資料包
  • 當客戶端醒來時候,會發送一個之前協商好的接入等級的資料包來觸發AP開始遞交快取的資料包;這個觸發資料包trigger frame可以是QOS-Null或者QOS-Data frame,但是所屬的接入等級一定要正確;
  • AP在接收到trigger frame後,開始Service Period (SP) 服務週期,遞交資料包,但是一個服務週期能夠最大遞交的資料包個數取決於Max SP Length的大小;
  • 資料包裡 EOSP(MAC幀頭的QOS control IE) 被設定為1,代表SP結束;如果EOSP=1,但是more data 不等於0,說明快取資料還未遞交完成,客戶端通過競爭通道可以再次傳送trigger frame,觸發下個服務週期,繼續接收資料;
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  • 另外對於不屬於指定接入等級的AP快取資料包,客戶端還是採用PS-POLL方式來提取快取資料包;