Wi-Fi STA/STA 并发

Android 12 引入了 Wi-Fi STA/STA 并发功能，使设备可同时连接到两个 Wi-Fi 网络。此可选功能支持以下功能。

• Make-before-break：设备会在断开现有连接之前连接到新的 Wi-Fi 网络。这使得 Wi-Fi 网络之间的切换更加顺畅
• 并发仅本地和互联网连接：设备会连接到仅限本地的网络，而不中断设备的主要互联网提供连接。
• 并发受限和互联网连接：设备会连接到受限网络（仅适用于某些特权应用），而不会中断设备的主要互联网连接。
• （Android 13 或更高版本）具有互联网连接的多个并发网络：设备连接到两个不受限制的网络，这两个网络对所有应用均可用，并提供互联网连接。

实现

设备必须满足以下要求才能实现 Wi-Fi STA/STA 并发：

• Wi-Fi 芯片或固件必须支持两个并发 STA 连接。固件必须支持两个连接的所有信道和频段组合。为避免出现性能问题，我们建议使用支持 2x2+2x2 DBS 的 Wi-Fi 芯片。

• 设备必须支持供应商 HAL 1.5 版本中的以下 API

  • IWifiChip.setMultiStaPrimaryConnection()
  • IWifiChip.setMultiStaUseCase()

• HAL Wi-Fi 接口组合必须使用规范格式（如 [{STA} <= 2, ...]）公开的两个并发 STA 接口。如需了解详情，请参阅 Wi-Fi 多接口并发。

如果满足这些前提条件，则通过执行以下操作来实现 Wi-Fi STA/STA 并发：

1. 使用运行时资源叠加层逐个启用一个或多个函数（默认情况下处于停用状态）。

   • Make-before-break：config_wifiMultiStaNetworkSwitchingMakeBeforeBreakEnabled
   • 并发仅本地和互联网连接：config_wifiMultiStaLocalOnlyConcurrencyEnabled
   • 并发受限和互联网连接：config_wifiMultiStaRestrictedConcurrencyEnabled
   • 具有互联网连接的多个并发网络： config_wifiMultiStaMultiInternetConcurrencyEnabled

2. 按照以下各部分的说明验证每个实现。

为了更好地支持 Wi-Fi STA/STA 并发，我们建议 OEM 自定义的框架和应用使用 NetworkCallback#onCapabilitiesChanged() 方法，而不是 WifiManager#getConnectionInfo() 方法，因为后者仅返回 WifiInfo 且在 Android 12 中已废弃。如需了解详情，请参阅适用于点对点连接的 Wi-Fi 网络请求 API。

具有互联网连接的多个并发网络

“具有互联网连接的多个并发网络”功能适用于 Android 13 或更高版本，可允许设备并发连接到两个网络 (AP)，这两个网络不受限制（所有应用均可访问），并提供互联网访问。

应用可以使用 WifiManager#isStaConcurrencyForMultiInternetSupported() 方法检查设备是否支持此功能。

如果支持此功能，特权应用可以使用 WifiManager#setStaConcurrencyForMultiInternetMode(int mode) 方法启用此功能。此功能具有以下模式：

• WifiManager#WIFI_MULTI_INTERNET_MODE_DBS_AP：限制与 DBS AP 的双频的并发连接。
• WifiManager#WIFI_MULTI_INTERNET_MODE_MULTI_AP：连接到任意 AP，其中的各个连接使用不同的频段。
• WifiManager#WIFI_MULTI_INTERNET_MODE_DISABLED：停用功能。

如需查询当前活跃的功能模式，请使用 WifiManager#getStaConcurrencyForMultiInternetMode() 方法。

启用此功能后，请按照以下步骤请求另一个提供互联网连接的 Wi-Fi 网络。

1. 使用 WifiNetworkSpecifier.Builder 创建一个 Wi-Fi 网络说明符。使用 setBand() 方法为说明符选择一个频段。请勿指定 SSID 或 BSSID 作为另一个网络，因为 Wi-Fi 框架选择了指定频段。

2. 使用 ConnectivityManager 创建一个具有 NET_CAPABILITY_INTERNET 功能的 NetworkRequest。

3. 将说明符与 NetworkCallback 实例一同添加到网络请求中以跟踪请求的状态，并向 ConnectivityManager 发出请求。如果扫描结果中存在某个包含请求频段的已保存网络，且已成功连接到该网络，则会在回调对象上调用 NetworkCallback.onAvailable()。

验证具有互联网连接的多个并发网络

如需验证此功能，请使用以下 CTS 测试：

• CTS：MultiStaConcurrencyMultiInternetWifiNetworkTest

Wi-Fi 芯片供应准则

对于 Wi-Fi 芯片供应商，请遵循以下准则来支持 Wi-Fi STA/STA 并发。

Wi-Fi 芯片必须支持双并发 STA 连接。这意味着它支持以下各项：

• 每个 STA 接口都有一个可由框架编程的唯一 MAC 地址。
• 次要 STA 接口可以动态创建和销毁。
• 每个 STA 可以连接到不同 SSID（同一频段或不同频段内）。
• 每个 STA 可以连接到同一 SSID（同一频段或不同频段内）。这两个 STA 绝不能连接到同一 BSSID。

关键功能必须基于每个接口运行，而且只能在主接口上使用。下面列出了这些关键功能：

• 至少必须在主接口（使用 IWifiChip.setMultiStaPrimaryConnection() 进行设置）上支持漫游。如果两个接口均支持漫游，则在一个连接上的决定不得与第二个并发连接发生冲突。例如，一个接口不得漫游到另一个连接的 BSSID。

• 必须至少在主接口（使用 IWifiChip.setMultiStaPrimaryConnection() 设置）上支持 APF（以及其他分流，例如 ARP 和 NS）。

• 链路层统计数据必须基于每个接口运行。

以下是针对不同并发场景的推荐 Wi-Fi 芯片实现：

• Wi-Fi 芯片必须让框架使用以下某个常量调用 IWifiChip.setMultiStaUseCase() 来指定当前功能：

  • DUAL_STA_TRANSIENT_PREFER_PRIMARY：指定 Make-Before-Break 功能。主连接的质量必须优先于次级连接的质量。
  • DUAL_STA_NON_TRANSIENT_UNBIASED：指定并发仅本地和互联网连接或并发受限和互联网连接功能。两个连接的质量必须具有相同的优先级。

• 由于双并发 STA 可能会产生 MCC、SCC 和 DBS 操作模式，因此当框架调用 IWifiChip.setMultiStaUseCase() 来指示该功能时，供应商实现必须选择最佳的无线装置配置。一般准则如下：

• 首选 2x2+2x2 DBS（如果有）。
• 由于连接质量受到过度影响，请尽可能避免使用 1x1+1x1 DBS。相反，建议您选用 MCC。
• 必须由驱动程序或固件配置 MCC 占空比，以实现各种功能。框架不会直接设置 MCC 占空比，而是使用 StaLinkLayerIfaceStats.timeSliceDutyCycleInPercent 查询此信息。

• 如果使用 MCC，我们建议主次连接之间的占空比如下：

  • DUAL_STA_TRANSIENT_PREFER_PRIMARY：70% 主要/30% 次要
  • DUAL_STA_NON_TRANSIENT_UNBIASED：50% 主要/50% 次要

refs:

Wi-Fi STA/STA 并发
https://source.android.com/docs/core/connect/wifi-sta-sta-concurrency?hl=zh-cn

Wi-Fi STA/AP 并发
https://source.android.com/docs/core/connect/wifi-sta-ap-concurrency?hl=zh-cn

Wi-Fi 多接口并发
https://source.android.com/docs/core/connect/wifi-hal?hl=zh-cn#wi-fi_multi-interface_concurrency

/1.5/IWifiChip.hal
https://cs.android.com/android/platform/superproject/main/+/main:hardware/interfaces/wifi/1.5/IWifiChip.hal

小米开放平台双WiFi适配说明
https://www.yimenapp.com/kb-yimen/12508/

“小米双wifi接口列表v1.0”下载链接：http://f4.market.xiaomi.com/download/MiPass/036a45c2758ccbb709f58f5eefc4a6134f943e679/小米双wifi接口列表v1.0.xlsx

WLAN 感知
https://developer.android.com/guide/topics/connectivity/wifi-aware?hl=zh-cn

//////其他idea

根据用户策略开启双网卡，实现双网卡并存通信的网络架构是本申请的核心部分。下面将详细讲述关于移动网络和wifi网络是如何开启的，及两个网络如何并存。

双网卡启动过程：
应用层分别调用这两个函数：启用移动数据(setMobileDataEnabled)和启用WIFI(setWifiEnable)实现移动网络和wifi网络的开启。下面简要说明移动网络、wifi网络开启过程。

开启移动网络(LTE/3G)流程说明：

当开启移动网络时，应用程序会调用连接管理器启用移动数据(ConnectivityManager.setMobileDataEnable)方法，但是这个方法被定义为私有(private)类型，系统级的应用才能调用。本申请实施例中通过如下方式实现用户级的应用调用：通过java中的反射就可以实现调用到连接管理器(ConnectivityManager)类中的启动移动数据(setMobileDataEnable)函数。使能移动网络后，接着会发送一条设置移动数据事件(EVENT_SET_MOBILE_DATA)消息，连接服务(ConnectivityService)的消息处理单元(handleMessage)将接收并处理这条消息，在处理该消息的代码中做真正的使能工作：连接接入点(APN)，通过动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol)获得IP地址，配置rmnet_usb0使得移动网络状态为已连接，至此移动网络使能完成。

开启wifi流程说明：

当开启wifi时，应用程序会调用Wifi服务(WifiService)模块中的启用wifi(setWifiEnable)函数使能wifi，WifiService模块接着向自身发送一条CMD_WIFI_TOGGLED消息，在处理该消息的代码中做真正的使能工作：首先加载wifi内核驱动模块，然后启动wpa_supplicant程序(WifiService负责启动和关闭wpa_supplicant)，wpa_supplicant程序主要是完成AP扫描，扫描后将扫描结果通过事件通知framework层，在framework层的wifi状态追踪器(wifiStateTracker)会创建wifi监视器(WifiMonitor)接收来自底层的事件，而WifiMonitor负责从wpa_supplicant接收事件通知，同时WifiMontior监视线程会把命令下发给wpa_supplicant，配置AP，连接AP，获取IP地址，wifi状态为已连接，至此wifi使能完成。

在两个网卡都启动后，本申请实施例通过修改framework层的网络连接处理流程而实现双网卡共存。本申请实施例提供的双网卡启动整体实现流程如图1所示，包括如下步骤：
步骤101：判断新连接的网络类型是否是默认的网络(默认的网络指的是wifi或移动网络，即本申请所要开启的双网卡对应的网络)，如果这个网络是默认的网络，继续步骤102，否则跳转到步骤107；

步骤102：判断激活默认网络(mActiveDefaultNetwork)变量是否已经设置(之前已开启过一个网络wifi或移动网络，已经处于连接状态，如果已开启过网络，mActiveDefaultNetwork值为是1或0，否则值为-1)，并且新连接的网络类型不等于这个mActiveDefaultNetwork已激活的网络类型，如果条件满足则保留这个新连接的网络并且保留它的网络状态信息，使这个新的网络和原网络并存，结束本流程；否则说明之前没有开启过任何网络，将继续步骤103；

步骤103：使能同步处理函数，该函数的具体处理过程包括：首先判断网络传输唤醒锁定(mNetTransitionWakeLock)变量是否是保持(held)状态，这里是判断屏幕是否亮着，若亮着，一秒之后关闭屏幕，之所以一秒钟之后关闭是留给应用程序连接新网络所用的时间；

步骤104：更新激活默认网络(mActiveDefaultNetwork)变量实现新网络连接，重新设置正在运行的网络类型，同时更新其他的变量；

步骤105：设置拆解(teardown)请求为否，不关闭网络；

步骤106：更新网络设置；这一步主要是从系统属性里面读出要连接的那个网络的属性信息，然后把它写到安卓系统的内核(kernel)里；

步骤107：改变网络连接，主要包括更新路由设置、域名系统设置、网络接口设置和连接属性；切换到新连接的网络上；

步骤108：发送一个广播消息至网络状态服务(NetWorkStateService)，用于通知网络接口名称发生改变。

该流程与现有技术开启网络流程的区别：
现有技术在两个网络(wifi和3g/lte)同时开启时，虽然在网络设置界面上看到两个网络都是开启状态，但实质上它的内部程序处理策略是优先选择wifi网络，程序在内部处理上是只打开了wifi，而将3g/lte关闭，这时虽然打开了两个网络但只有wifi网络可用，3g/lte是无法使用的。通过查看网络状态，只有WLAN处于up状态并且有IP地址，如图2所示。