WiFi 省电模式介绍

1. DOZE模式1.1 DOZE简介Doze 模式在 Android M(6.0) 引入，是一种新的低功耗状态，在该模式下手机进入类似打盹的状态，在这个半梦半醒的状态下，手机的后台、服务、广播都会发生相应的延迟。

Doze模式又分两种模式：深度Doze模式(Deep Doze)和轻度Doze模式(Light Doze)，如果用户长时间没有主动使用其设备，处于静止状态且屏幕已关闭，则系统会使设备进入Doze 模式，也就是深度Doze模式。

如果用户关闭设备屏幕但仍处于移动状态时，则设备进入轻度Doze模式，此外，轻度Doze模式只适合Android7.0及以上版本。

Deep Doze和Light Doze模式对比如下：1.2 DOZE 下禁止网络流程（framework/base/services/core/java/com/android/server/DeviceIdleController.ja va），这个类就是主要处理Idle模式的控制类，首先从这个类下手，下面是启动Idle模式时的处理方法：从上面可以看出，进入Idle模式后主要执行三个操作1）mLocalPowerManager.setDeviceIdleMode(true);2）mNetworkPolicyManager.setDeviceIdleMode(true);3）mBatteryStats.noteDeviceIdleMode(..)我们比较关心的是网络方面的，所以接下来主要分析mNetworkPolicyManager。

1.3 NetworkPolicyManager.java下的setDeviceIdleMode（framework/base/services/core/java/com/android/server/net/NetworkPolicyManage r.java）这个类就是mNetworkPolicyManager实例对象，首先看setDeviceIdleMode函数： @Overridepublic void setDeviceIdleMode(boolean enabled) {mContext.enforceCallingOrSelfPermission(MANAGE_NETWORK_POLICY, TAG);Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_NETWORK, "setDeviceIdleMode");try {synchronized (mUidRulesFirstLock) {if (mDeviceIdleMode == enabled) {return;}mDeviceIdleMode = enabled;if (mSystemReady) {// Device idle change means we need to rebuild rules for all// known apps, so do a global refresh.updateRulesForRestrictPowerUL();}}if (enabled) {EventLogTags.writeDeviceIdleOnPhase("net");} else {EventLogTags.writeDeviceIdleOffPhase("net");}} finally {Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_NETWORK);}}针对所有APP修改网络受限规则，具体规则可以继续跟踪updateRulesForRestrictPowerUL().updateRulesForDeviceIdleUL() updateRulesForWhitelistedPowerSaveUL2.BMPS（Beacon Mode Power Save）2.1 Beacon相关重要参数Beacon-Interval(信标间隔)这个值变大，有助于client端省电。

这个值变小，有助于提高client端连接速度。

降低了基地台的buffer frame负载。

一般预设为100mS。

TIM（traffic indication message）每一个Beacon的帧中都有一个TIM信息，它主要用来由AP通告它管辖下的哪个STA有信息现在缓存在AP 中，而在TIM中包含一个Bitmap control字段，它最大是251个字节，每一位映射一个STA，当为1时表示该位对应的STA在AP的缓存中有信息。

关联ID，该参数相当于给STA起一个别名。

在AP身上有一个association ID table，其中每一个AID都是和其对应STA的MacAddr进行绑定的。

AID的范围是从0~2007，所以也说明了在协议中，一个AP最多可以关联2007个节点。

AID=0的位置为保留字段，并不分配给节点，用以代表所有的组播和广播。

如下的AID 377的STA表示有缓存。

DTIM(Delivery Traffic Indication Message )DTIM用于AP传统节电模式中，多点的应用，即由AP通过设置DTIM的间隔（缺省是一个beacon时间，100ms），根据这个间隔发送组播流量。

这个值不会影响单播的流量传递，如果没有开启PS的用户使用组播也不会收到影响，但是会影响开启了PS的用户接收多播数据的传递，如果设置的太小，起不到节电作用，太大又可能会影响组播通讯的质量，这个过程是一个trial-error的调整过程，只能一个一个测试调整，以达到最佳，即既可以达到最佳节电效果又不影响应用。

调整方法如下：1.设置DTIM为1，然后记录应用效果，作为基线2.然后提高间隔，使应用效果可以接受为止。

TIM和DTIM的关系：标准的TIM中仅仅指示AP缓存的单播信息，DTIM（Delivery Traffic Indication Map）是一种特殊的TIM，其除了缓存的单播信息，也同时指示AP缓存的组播信息。

一般情况下，每一个beacon帧中都包含一个TIM信息，不过该TIM具体是不是DTIM，则需要考量DTIM Count和DTIM Period两个参数。

DTIM Period是一个周期，是一个固定值，代表经过几个TIM之后就会出现一个DTIM。

而DTIM count是一个计数值，是变化的，当DTIM count=0时，则代表这个TIM是一个DTIM。

实际上如果DTIM Period设置成1，那么每一个TIM字段中，DTIM count都等于0，所以每一个TIM就是DTIM了。

Listen-Interval:AP 广播Beacon 的周期为Beacon-Interval，STA 可以自由选择Beacon-Interval的整数倍作为自己的Listen-Interval，比如10。

STA 每隔Listen-Interval 接收Beacon并解码其中的TIM，如果TIM 指示没有数据缓存，STA 就可以立刻转入Doze 状态，如果TIM 指示其有数据缓存，STA 就要向AP 发一个竞选控制包Poll，AP 在收到Poll 后就可以向该Poll的源STA 发送一个为它缓存的数据包。

使能BMPS功能方法：In WCNSS_qcom_cfg.ini---gEnableBmps=1条件：连接上AP后在发送和接收上不能有数据传输。

在每个Listen interval的时间去监听Beacon 包的DTIM信息，以达到检查AP缓存包和capability信息。

Listen Interval是节点通过Association Request帧发送给AP的，从而AP就知道节点的苏醒时间，在对应节点苏醒的时候，其才会在Beacon帧中，为其指示Buffer的状态。

该字段一共16位，其单位是Beacon的周期间隔，若Listen Interval设置成2，那么代表节点每经过两个beacon周期，才苏醒一次。

举例：STA1的Listen Interval等于2，STA2的Listen Interval=1一开始，我们假设由AP发送一个beacon帧（即1st Beacon），由于这个beacon帧是作为最初时刻的beacon，所以节点需要提前wake up并接收该beacon帧。

beacon帧中的TIM字段标识，STA1节点有数据包待传，而STA2节点没有数据包。

所以STA1在接收到beacon之后，保持wake up状态，而STA2则转为sleep状态。

STA1由于已知AP中有自己的数据包，其首先要进行Backoff（这里有关DIFS，backoff，SIFS的过程与标准DCF相同，所以这里都以省略形式带过），当Backoff完成后，其向AP发送一个PS-Poll帧，用以请求数据。

当AP接收到该PS-Poll帧之后，其首先要反馈一个ACK（在初探节能模式中，我们并没有强调该ACK的反馈，实际上802.11中的单播帧都是需要ACK反馈的），当ACK反馈后，AP再将数据发送给STA1，并且在该数据的Frame control字段中，标识more data=1。

当STA1接收到AP的数据后，其首先也是需要反馈ACK，并且查看该数据帧中的More data字段，由于该字段等于1，所以STA1无法转为sleep状态。

其还需要持续向AP请求数据，那么其再次经过backoff，然后发送PS-Poll帧给AP。

当AP再次收到PS-Poll后，首先还是ACK，然后反馈数据。

假设这次反馈的数据包是STA1缓存在AP的最后一个数据包，那么AP在反馈中会把more data字段设置为0。

当节点收到该数据包后，由于more data=0，所以STA1会在反馈完ACK后，进入休眠。

当第二个Beacon传输时（2nd Beacon），由于STA1的Listen interval=2，所以其还是处于休眠状态，而STA2的Listen interval=1，所以每一个beacon周期其都需要醒来，接收该beacon。

假设第二个beacon中，STA2还是没有数据，那么其接收完beacon后就转为休眠模式。

当三个Beacon传输时（3rd Beacon），STA1和STA2都会苏醒并接收该beacon。

同时，该beacon中标识，两个节点都有数据包被缓存在AP中，所以两个节点都需要进行竞争接入。

我们假设STA2首先完成backoff，并接入信道。

在STA2占据信道传输时，STA1会检测信道是繁忙的，所以不会同时进行发送，这点实际上就是DCF的竞争过程。

当STA2给AP发送PS-Poll，并且得到AP反馈的数据后，STA2检查该数据包中的more data字段为0，所以其接收完该数据包后，就进入sleep。