用于动态调整无线网络中的设备发现期间的发现协议的可配置参数的方法和装置

摘要

一种用于执行一个或多个无线设备的发现的方法和装置。该方法包括：在第一无线设备处发起具有可配置参数的发现协议，该发现协议与一个或多个第二无线设备的发现相联系；确定第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量；并且基于所确定的将在第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量，来调整该发现协议的该可配置参数。该方法进一步包括：在第一无线设备处，根据基于所确定的将在第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量而被调整的该发现协议的该可配置参数，来完成一个或多个第二无线设备的该发现。

说明书

相关申请的交叉引用

本公开内容要求对2012年6月8日提交的美国专利申请No.13／492,137以及2011年6月8日提交的美国临时专利申请No.61／494,613的优先权，这些申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容一般性地涉及无线网络，并且更特别地涉及用于执行无线设备发现的技术。

背景技术

本文所提供的背景描述用于一般性地呈现本公开内容的背景的目的。目前被称为发明人的工作，到本背景技术章节所描述的程度，以及在提交时可能在其他方面还不够格作为现有技术的说明书各方面，既不明确地也不隐含地被承认为相对本公开内容的现有技术。

无线网络一般指代通过无线介质链接在一起，并且通过无线介质经由无线分发方法-例如，扩频或正交频分复用(OFDM)进行通信的设备网络。无线网络典型地根据无线通信的一个或多个标准(本文中也被称为“无线通信标准”)中所规定的过程进行操作。基于具体的应用和／或传输范围，无线通信的不同方法和标准一般能够被分类为下列四个类别，标识在下文的标题中。

个域网(PAN)

个域网(PAN)是用于设备(包括电话和个人数字助理)之间短范围通信的计算机网络。PAN的范围典型为几米。PAN能够被用于特定组的设备它们自己之间通信(个人内通信)，或者用于连接至更高层网络和／或因特网。个域网可以与计算机总线(诸如USB和火线)有线连接。然而，无线个域网(WPAN)典型地通过诸如红外和蓝牙^TM的无线通信标准变成可能。

特别地，红外数据协会(IrDA)定义了用于通过红外光短距离数据交换的物理规范通信协议标准，用于个域网中的典型使用。蓝牙是一种用于无线个域网(PAN)的工业规范，也被称为IEEE802.15.1。蓝牙提供了一种经由安全、全球未许可的短范围无线频率，来连接设备并且在设备之间交换信息的方式，这些设备诸如个人数字助理(PDA)、移动电话、膝上型计算机、PC、打印机、数字相机和视频游戏控制台。

局域网(LAN)

无线局域网(无线LAN或WLAN)一般对应于两个或更多设备不使用电线的链接。WLAN利用基于无线电波的扩频或OFDM技术来使得有限区域中的设备之间的通信成为可能，这些设备也被称为基本服务集(BSS)。IEEE802.11标准，通常也被称为Wi-Fi标准，指代由IEEE LAN／MAN标准委员会(IEEE802)的工作组11所开发的无线LAN／WLAN标准的集合。IEEE802.11标准支持两种类型(或模式)的无线LAN网络-i)基础结构模式或ESS网络，以及ii)自组织模式或IBSS(独立BSS)网络。

城域网(MAN)

无线城域网(MAN)是由从事宽带无线接入标准的IEEE802.16工作组为它的无线城域网标准(商业上被称为WiMAX)注册商标的名称，其定义了从固定或移动设备经由天线的宽带因特网接入。WiMAX被WiMAX论坛定义为全球微波接入互操作性，WiMAX论坛形成于2001年6月以促进IEEE802.16标准(官方称为无线MAN)的一致性和互操作性。根据WiMAX标准，订户基站能够与连接到核心网络的基站进行通信。

广域网(WAN)

广域网或WAN是覆盖广大地理区域的计算机网络-对比典型地被限制于房间、建筑物或校园的个域网(PAN)、局域网(LAN)或城域网(MAN)。WAN最大的和最公知的示例是因特网。另外，WAN还指代移动数据通信，诸如GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用分组无线业务)、EDGE(交换的数据速率GSM演进)、3G、HSDPA(高速下行链路分组接入)等。

无线通信标准典型地规定了一个或多个协议或过程，该一个或多个协议或过程使得无线设备能够发现另一个无线设备。这些协议通常被称为发现协议。例如，根据与基础结构模式无线LAN(或ESS网络)相关联的发现协议，接入点(AP)通过在多个可以用于通信的无线频率(或信道)中的一个无线频率(或信道)上，以规律的间隔(例如，大于每100毫秒)传输短无线消息(被称为信标)来通告其存在。这些信标包括与接入点的能力有关的信息，并且还用作为用于一些协议操作(诸如省电模式)的定时参考。信标中所通告的能力包括对应于网络名称或SSID的信息，所支持的数据速率，等等。在ESS网络中，无线设备能够通过执行主动扫描过程或被动扫描过程与AP连接。主动扫描过程涉及无线设备将探测请求发送给AP(并且然后最终接收探测响应)；而在被动扫描过程中，无线设备在多个可用于通信的无线频率(或信道)中的一个无线频率(或信道)上监听信标。一旦无线设备发现AP的标识，无线设备然后能够继续进行如例如IEEE801.11标准(其通过引用并入本文)中所规定的认证过程。

根据与IBSS网络相关联的发现协议，第一设备能够通过首先初始地监听来自第二设备的信标，来发现一个或多个第二设备。响应于第一设备没有接收到任何信标，第一设备典型地在发送信标之前等待一个随机时间(在固定范围内)。然而，响应于第一设备从第二设备接收到信标，第一设备能够然后与第二设备同步它的定时，并且这两个设备可以根据如IEEE802.11标准中所定义的算法来共享发送信标的过程。

在如下的区域或位置中，在该区域或位置中可能存在大量(例如，10个或更多)无线设备和／或无线设备的用户(例如，诸如运动场或音乐会的娱乐场所)，通过各个无线信道的通信的很大一部分能够包括发现相关业务(例如，信标、探测请求、探测响应等)，其在数据通信方面能够减小无线信道的总带宽。总带宽中的这种损失能够部分归因于：常规的发现协议一般指定将由无线设备来执行的过程(或步骤)(来发现另一无线设备)，而不考虑可能出现在给定区域或位置内的无线设备的数量。

发明内容

一般性地，在一个方面中，本说明书描述了一种用于执行一个或多个无线设备的发现的方法。该方法包括：在第一无线设备处发起具有可配置参数的发现协议，其中该发现协议与一个或多个第二无线设备的发现相关联。该方法进一步包括：确定第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量，并且基于所确定的将在第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量，来调整该发现协议的该可配置参数。该方法进一步包括：在第一无线设备处，根据基于所确定的将在第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量而被调整的该发现协议的该可配置参数，来完成一个或多个第二无线设备的该发现。

一般性地，在另一个方面中，本说明书描述了一种包括网络发现服务的第一无线设备。该网络发现服务被配置为：发起具有可配置参数的发现协议，其中该发现协议与一个或多个第二无线设备的发现相关联。该网络发现服务进一步被配置为：确定第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量；基于所确定的将在第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量，来调整该发现协议的该可配置参数；并且根据基于所确定的将在第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量而被调整的该发现协议的该可配置参数，来完成一个或多个第二无线设备的该发现。

本文所公开的一种或多种实施方式的潜在优点可以包括，在给定区域中存在大量的无线设备和／或无线设备的使用者的情况中-例如，通过延长信标周期(在ESS网络中)，或者延长初始信标将被传输的(随机)回退时间(在IBSS网络中)-潜在地减少通过各个无线信道的总数量业务或发现相关业务。另外，归因于(基于本文所描述的技术)对与无线设备相关联的发现协议的适应，给定区域内的无线设备可以具有减少的功率消耗。

在附图和下面的描述中阐述一种或多种实施方式的细节。根据该描述和附图、以及根据权利要求，其他的特征和优点将变得明显。

附图说明

图1图示了根据一种实施方式的无线网络。

图2图示了根据一种实施方式的用于执行一个或多个无线设备的发现的方法。

图3图示了根据一种实施方式的无线设备。

各个附图中相似的参考符号指示相似的元件。

具体实施方式

图1图示了根据一个实施方式的包括第一无线设备102和第二无线设备104的无线网络100。虽然无线网络100被示出为包括两个无线设备，但是无线网络100能够包括任意数量的无线设备。一般而言，无线网络100能够对应于背景技术中所讨论的无线网络的类型中的任何一种-例如，个域网、无线局域网、城域网、广域网，等等。并且第一无线设备102和第二无线设备104能够被配置为根据关于背景技术所讨论的一个或多个无线通信标准进行通信-例如，IEEE802.11标准、蓝牙、红外、GPRS、WiMAX、EDGE、3G、HSDPA，等等。

为了与第二无线设备104建立无线连接，第一无线设备102包括网络发现服务106，网络发现服务106执行具有可配置参数的发现协议，其中该可配置参数(在一个实施方式中)取决于第一无线设备102的预定范围内的无线设备的数量。不同于常规的发现协议(其一般指定将由无线设备执行的过程而不考虑可能出现的无线设备的数量)，在给定区域中存在大量的无线设备和／或无线设备的使用者的情况中-例如，通过延长信标周期(在ESS网络中)，或者延长初始信标将被传输的(随机)回退时间(在IBSS网络中)-如本文所公开的发现协议能够适配各种环境并且因此潜在地减少通过各种无线信道的总数量业务或发现相关的业务。在各种实施方式中，可配置参数能够对应于以下各项中的一项或多项：设备传输发现相关分组(例如，信标、探测请求、探测响应、公共行为帧(public actionframe))的功率，信标被传输的间隔(信标周期)，信标将被传输的(随机)回退时间(例如，通过基于给定区域中的无线设备数量来调整回退算法)，是否发送探测请求，是否发送探测响应，以及发送信标或者根本不发送信标。

图2图示了根据一种实施方式的用于执行一个或多个无线设备的发现的方法200。在第一无线设备(例如，第一无线设备102)处，网络发现服务(例如，网络发现服务106)发起用于一个或多个第二无线设备的发现的具有可配置参数的发现协议(步骤202)。该发现协议能够与一个或多个不同的无线通信标准相关联-包括例如，IEEE802.11标准、蓝牙、红外、GPRS、WiMAX、EDGE、3G、HSDPA，等等。在各种实施方式中，该可配置参数能够对应于以下各项中的一项或多项：i)设备传输发现相关分组(例如，信标、探测请求、探测响应、公共行为帧)的功率，ii)信标被传输的间隔(信标周期)，iii)信标将被发送的(随机)回退时间(例如，通过基于给定区域中的无线设备数量来调整回退算法)，iv)是否发送探测请求，v)是否发送探测响应，以及vi)发送信标或者根本不发送信标。

网络发现服务确定第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量(步骤204)。在一种实施方式中，网络发现服务直接地确定第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量。在这样的实施方式中，第一无线设备能够直接地监听一个或多个无线信道来确定多少个第二无线设备可能在第一无线设备的预定范围内。例如，在IBSS网络中，第一无线设备能够监听发现相关业务-例如，信标、探测请求、和／或探测响应-并且采集对应于可能围绕第一无线设备的不同第二无线设备的各个唯一的MAC地址。

在另一种实施方式中，网络发现服务间接地确定可能围绕第一无线设备的第二无线设备的数量-例如，基于第一无线设备的位置和／或一天中的时间。在这样的实施方式中，如果定位设备(例如，GPS系统或者与第一无线设备相关联的其他地理位置设备)指示第一无线设备的位置对应于运动场，并且一天中的时间对应于体育赛事将在该体育场举行的时间，则网络发现服务能够间接地确定可能存在大量的第二无线设备围绕第一无线设备。

在一种实施方式中，第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量对应于仅那些根据一个或多个特定无线通信标准(例如，Wi-Fi标准)进行通信的无线设备，并且排除不根据一个或多个特定无线通信标准(例如，蜂窝标准)进行通信的无线设备。在另一种实施方式中，预定范围内的第二无线设备的数量对应于根据如下的无线通信标准进行通信的所有无线设备：第一无线设备能够用该无线通信标准进行通信-例如，如果第一无线设备包括LTE收发器、蓝牙收发器、以及Wi-Fi收发器，则预定范围内的第二无线设备的数量对应于能够根据LTE蜂窝标准、蓝牙标准、以及Wi-Fi标准进行通信的围绕第一无线设备的所有无线设备。

基于第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量(例如，由网络发现服务)来调整发现协议的可配置参数(步骤206)。在各种实施方式中，可配置参数能够对应于以下各项中的一项或多项：设备传输发现相关分组(例如，信标、探测请求、探测响应、公共行为帧)的功率，信标被传输的间隔(信标周期)，信标将被传输的(随机)回退时间(例如，通过基于给定区域内的无线设备的数量来调整回退算法)，是否发送探测请求，是否发送探测响应，以及发送信标或者根本不发送信标。备选地，在一种实施方式中，代替或者结合基于第一无线设备的预定范围内的第二无线设备的数量来调整发现协议的可配置参数，能够基于第一无线设备的位置来调整发现协议的可配置参数。在这样的实施方式中，能够单独地或者部分地基于由定位设备所确定的第一无线设备位置而自动地调整可配置参数。

根据发现协议被调整的可配置参数-例如，由网络发现服务-在第一无线设备处完成一个或多个第二无线设备的发现(步骤208)。例如，在IBSS网络中，在大量第二无线设备围绕第一无线设备的情况中，第一无线设备的回退算法可能被调整，以推迟第一无线设备发送信标的时间。作为另一个示例，在ESS(或BSS)网络中，在接入点被大量其他接入点和／或其他无线设备围绕的环境中，接入点的信标周期能够被延长。另外，响应于第一无线设备被大量第二无线设备围绕，第一无线设备可以减小第一无线设备传输发现相关分组的功率。

图3图示了无线设备300的一种实施方式。无线设备300能够对应于图1的第一无线设备102和第二无线设备104中的一个或两者。如图3中所示出的，无线设备300包括接收器电路302、网络发现服务304、可配置参数306、传输电路308、以及存储器310。无线设备300能够进一步包括一个或多个处理器(未示出)，该一个或多个处理器(在一种实施方式中)执行与网络发现服务304相关联的指令。在一种实施方式中，接收器电路300被配置为监听接收发现相关业务(例如，信标、探测响应、探测请求、公共行为帧等)。网络发现服务304(例如，如在上述示例中所讨论的)基于接收器电路302所接收的发现相关业务来调整可配置参数306。传输电路308被配置为根据由网络发现服务304所调整的可配置参数306来传输发现相关业务(例如，信标、探测响应、探测请求、公共行为帧等)。

上文所描述的方法步骤中的一个或多个能够由一个或多个可编程处理器来执行，该一个或多个可编程处理器通过操作输入数据并且生成输出来执行计算机程序。一般而言，各种实施方式能够采取完全硬件实施例、完全软件实施例、或者包含硬件和软件元件两者的实施例的形式。在一种实施方式中，各个方面实施在软件中，软件包括但不限定于固件、常驻软件、微代码，等等。此外，各种实施方式能够采取计算机程序产品的形式，从计算机可用或计算机可读介质可以访问该计算机程序产品，该计算机可用或计算机可读介质提供程序代码，该程序代码用于由计算机或任何指令执行系统使用或者与计算机或任何指令执行系统有关。为了本描述的目的，计算机可用或计算机可读介质能够是能够包含、存储、传达、传播、或传送如下程序的任何装置，该程序用于由指令执行系统、装置或设备使用或者与指令执行系统、装置或设备有关。该介质能够是电子、磁性、光学、电磁、红外、或半导体系统(或装置或设备)或者传播介质。计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘的当前示例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘-读／写(CD-R/W)和DVD。

已经描述了用于执行无线设备的发现的各种实施方式。然而，可以对这些实施方式做出各种修改。例如，虽然上文所描述的技术涉及无线通信标准，这些技术可以应用至有线通信标准。另外，上文所描述的方法的步骤能够以不同的顺序来执行，并且仍然取得合意的结果。因此，不偏离下列权利要求的范围，可以做出许多修改。